首页> 中国专利> GSM或异模式中GSM邻区同步和测量方法及装置

GSM或异模式中GSM邻区同步和测量方法及装置

摘要

本发明涉及移动通信技术领域,公开了一种GSM或异模式中GSM邻区同步和测量方法及装置。本发明中,对于长度为至少9个GSM时隙,且周期为240或其约数毫秒的测量GAP,在第一用途为InitBSIC的测量GAP里配置FB搜索或SB搜索测量任务,并在实现一个FB保证搜索所需要的连续GAP数目中,起始连续几个GAP,配置全部测量GAP长度进行FB搜索或SB搜索的数据接收任务;后续的GAP,配置测量GAP长度中的靠右的9个GSM时隙进行FB搜索或SB搜索的数据接收任务。通过上述GAP资源使用策略和接收任务配置,可以消除冗余数据的接收,降低终端的处理负载,从而提高邻区测量的准确性和及时性。

著录项

  • 公开/公告号CN104684065A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-06-03

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 联芯科技有限公司;

    申请/专利号CN201310606913.3

  • 发明设计人 吴晓荣;

    申请日2013-11-26

  • 分类号H04W56/00(20090101);H04W24/08(20090101);

  • 代理机构上海晨皓知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人成丽杰

  • 地址 200233 上海市徐汇区钦江路333号41幢4楼

  • 入库时间 2023-12-18 09:04:05

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-03-30

    授权

    授权

  • 2015-07-01

    实质审查的生效 IPC(主分类):H04W56/00 申请日:20131126

    实质审查的生效

  • 2015-06-03

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域,特别涉及GSM或异模式中GSM邻区同 步和测量方法及装置。

背景技术

GSM(全球移动通信系统,Global System for Mobile communication)是第 二代移动通信系统(2G),该系统支持语言和低速数据业务,网络覆盖范围已 经非常广泛。TD_SCDMA(时分同步码分多址,Time Division Synchronous  CodeDivision Multiple Access)是第三代移动通信系统(3G),相对于GSM系统, 能够提供更高数据传输速率,目前国内正在进行大规模建设,但是其网络覆 盖还远未达到GSM系统的水平。此外,还存在宽带码分多址(WCDMA)、 长期演进(LTE)等移动通信系统,也能够提供更高数据传输速率,其网络 覆盖亦还远未达到GSM系统的水平。鉴于此,利用GSM网络拓展除GSM 之外的网络覆盖,来保持3G用户体验的连续性成为移动运营商的必选方案。 它要求网络和终端支持空闲模式下异系统(包含TD_SCDMA、WCDMA、 LTE等)与GSM系统之间的小区重选和连接模式下异系统与GSM系统之间 的切换。在目前第三代伙伴项目(3GPP)国际规范和国内行业标准中,均比 较完善地定义了支持异系统与GSM的双模技术规范。双模终端的特点是可 以在异系统和GSM这两个通信系统中工作,而且终端在一个系统的待机(空 闲模式)或业务状态(连接模式)下,能够监测/监听另一个系统的信息。在满足 一定的条件下,终端能够自主地进行小区重选或切换到另一个系统中。为了 有条件进行判断,终端必须对另外一个系统进行异系统测量。

多模终端在异系统空闲或连接模式下对GSM邻区进行测量的类型均分为 RSSI(接收信号强度指示,Received Signal Strength Indicator)测量和BSIC(基 站识别码,Base Station Identity Code)验证测量两种。BSIC验证测量分为初 始BSIC识别(InitBSIC)和BSIC重确认(ReBSIC)两个过程。在GSM系 统中,BSIC是通过同步信道(SCH)来传输的。初始BSIC识别过程是终端 在异系统网络下对某个GSM邻区的SCH的初次捕获,可以获得该GSM邻 区的帧同步和复帧同步信息,此前终端并没有GSM邻区的任何定时同步信 息。终端一旦通过BSIC的初始识别过程确认存在该GSM邻区,终端将在内 部保存该GSM邻区的定时同步信息。然后,终端通过BSIC重确认过程,在 一定的时间间隔内重新确认该GSM邻区的BSIC,为小区重选或切换做好准 备。

GSM系统采用时分多址(TDMA)技术,其无线帧结构分为超高帧、超帧、 复帧、帧和时隙五个层次。GSM帧又称为TDMA帧,每帧对应一个系统帧 号FN,以2715648(约3.5小时)为周期循环编号。其中,每帧时长为60/13 ms(约为4.615ms),包括8个时隙(TS0-7),每个时隙长度为156.25bits, 约为0.577ms。GSM帧结构如图1所示。

GSM中承载SCH的为51复帧中的同步突发脉冲序列(Synchronization  Burst,简称“SB”),位于1、11、21、31、41帧中的TS0上,位置如图2 中阴影标示。其中,SB的时间长度为:tSB=15/26ms。

GSM dedicated mode(话音模式)下使用26复帧,如图3所示;每26 帧里有1个空闲帧(idle frame),对于全速率话音业务信道(TCH/FS)和半 速率话音业务信道(TCH/HS),idle frame位置不同。

GSM Packet transfer mode(分组传输模式)下使用52复帧,如图4所示, 52帧里有12个无线资源块(Radio block,B0-B11),2个空闲帧(X)和2 个用于上行分组定时控制信道(PTCCH)的帧(T)。

根据异系统和GSM系统的特性及帧结构,GSM的RSSI测量实现非常 简单,此处不再赘述,仅涉及BSIC验证测量。双模终端在异系统空闲或连 接模式下对GSM邻区进行BSIC验证测量的一般过程描述如下:

首先,在GSM邻区的主载波上搜索频率校正信道(FCCH),计算并 调整终端与基站之间的频偏,确定FCCH帧定时。

然后,根据GSM控制复帧结构中FCCH和SCH定时的相对关系,接 收SCH,对SCH信道进行译码,获取该GSM邻区的同步信息及BSIC信息。

由于异系统基站和GSM基站之间不同步,帧长也不相同,在异模式(包 含TD_SCDMA、WCDMA、LTE等)下进行BSIC验证测量的首要任务是捕 获FCCH/SCH(即获得FCCH/SCH的接收定时)。如果采用双接收机架构,即 双模终端可以同时接收异系统和GSM系统的信号,则实现相对简单,但终 端的成本相对较高。为了降低成本,一般更倾向于使用单接收机架构,即同 时只能接收一个无线系统的信号,多模终端需要利用异模式帧结构中的空闲 时隙来接收GSM信号。测量GAP指至少10个GSM时隙长的空闲窗,对于 GSM模式来说,由26复帧或52复帧中的idle frame与其邻近业务帧的空闲 帧所组成;对于异模式来说,用于GSM邻区同步和测量GAP,包含至少10 个时隙,具体参见3GPP规范:

LTE模式下有40ms、80ms周期,长度为6ms的measurenment gap(测 量时隙),参见3GPP TS 36.133,section 8.1.2.4.5.1.1;

WCDMA模式下,小区前向接入信道(CELL_FACH)下的前向接入信 道(FACH)测量场合(Measurement Occasion),周期有80到1920ms(可 参见Table 8.13,3GPP TS 25.133,section 8.4.2.5.2.1),长度为10、20、40、80ms (可参见Table 8.10A,3GPP TS 25.133,section 8.4.2.1);小区专用信道 (CELL_DCH)下,RSSI测量用途的GAP可参见Table 8.3(3GPP TS 25.133  section 8.1.2.5.1),InitBSIC用途用的GAP可参见Table 8.7(3GPP TS  25.133,section 8.1.2.5.2.1),ReBSIC用途用的GAP可参见Table 8.8(3GPP  TS 25.133,section 8.1.2.5.2.2);

TD-SCDMA用于GSM邻区同步的长GAP,只有3GPP协议的第9发 布版(Release9,简称“R9”)才有的空闲间隔(idle interval)可参见3GPP  TS 25.331-9e0,section 8.6.7.25,周期为40ms或80ms,长度为10ms)和 CELL_DCH测量场合(measurement occasion)可参见3GPP TS  25.331-9e0,section 8.5.11a。

在现有的GSM邻区同步和测量方案中,在GSM dedicated mode(话音 模式)下,每个业务帧都有连续4个时隙和连续2个时隙的空闲窗,目前实 现中,GSM系统内邻区同步(InitBSIC)只使用空闲帧(Idle frame)及与其相 连的1个空闲时隙(共9个时隙),有3个时隙未用于InitBSIC。在GSM Packet  transfer mode(分组传输模式)下因为业务时隙配置多、变化快,InitBSIC只 使用连续11个含idle frame的相同位置的9个时隙。

GSM模式作为主模式或辅模式进行邻区同步在目前的物理层多模架构 中和测量的流程很多是复用的。随着自动多模终端支持模式的增加,其它无 线接入技术(RAT)模式给GSM模式分配的GAP类型也越来越多,除了 WCDMA在CELL_DCH下网络指明各个GAP的用途外,其它的都需要终端 根据模式内、模式间邻区测量情况来规划用途;异模式分配给GSM模式的 测量GAP,需要再按InitBSIC、RSSI和ReBSIC的不同用途规划不同的GAP 或GAP序列。对于InitBSIC用途的GAP序列,如果是240ms(或其约数 120、80、40、30)周期、长度为9个GSM时隙(已扣除了保护间隔,下同) 以上,如果每个GAP仍然使用9个时隙,虽然实现简单统一,但是很多无法 满足协议设定的要求;如果每个GAP数据都满接收,能够加快InitBSIC过 程,实现也很简单,但是接收数据很多是冗余的,GAP越长冗余接收越明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种GSM或异模式中GSM邻区同步和测量方法 及装置,使得GSM邻区同步得以有效维持,并提高GSM邻区测量的准确性 和及时性。

为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种GSM或异模式中 GSM邻区同步和测量方法,包含以下步骤:

根据不同模式的业务下接收数据的不同用途,确定测量时隙GAP资源 使用策略,并进行GSM下行接收任务配置;

其中,所述测量GAP的长度为至少9个GSM时隙,且所述测量GAP 的周期为240或其约数毫秒;

在第一用途为基站识别码初始确认InitBSIC的测量GAP里配置频率校 正突发脉冲序列FB搜索或同步突发脉冲序列SB搜索测量任务;

在实现一个FB保证搜索所需要的连续GAP数目K中,起始连续j个 GAP,配置全部测量GAP长度进行FB搜索或SB搜索的数据接收任务;后 续的K-j个GAP,配置所述测量GAP长度中靠右的9个GSM时隙进行FB 搜索或SB搜索的数据接收任务;所述K和所述j的取值根据所述测量GAP 的长度和所述测量GAP的周期共同确定。

本发明的实施方式还提供了一种GSM或异模式中GSM邻区同步和测量 装置,包含:GAP资源使用策略确定模块、接收任务配置模块;

所述GAP资源使用策略确定模块用于根据不同模式的业务下接收数据 的不同用途,确定测量时隙GAP资源使用策略,并供所述接收任务配置模块 进行GSM下行接收任务配置;

其中,所述测量GAP的长度为至少9个GSM时隙,且所述测量GAP 的周期为240或其约数毫秒;

所述接收任务配置模块在第一用途为基站识别码初始确认InitBSIC的测 量GAP里配置频率校正突发脉冲序列FB搜索或同步突发脉冲序列SB搜索 测量任务;

所述接收任务配置模块在实现一个FB保证搜索所需要的连续GAP数目 K中,起始连续j个GAP,配置全部测量GAP长度进行FB搜索或SB搜索 的数据接收任务;后续的K-j个GAP,配置所述测量GAP长度中靠右的9 个GSM时隙进行FB搜索或SB搜索的数据接收任务;所述K和所述j的取 值根据所述测量GAP的长度和所述测量GAP的周期共同确定。

本发明实施方式相对于现有技术而言,根据不同模式的业务下接收数据 的不同用途,确定测量时隙GAP资源使用策略,并进行GSM下行接收任务 配置;对于长度为至少9个GSM时隙,且周期为240或其约数毫秒的测量 GAP,在第一用途为InitBSIC的测量GAP里配置FB搜索或SB搜索测量任 务,并在实现一个FB保证搜索所需要的连续GAP数目中,起始连续及几个 GAP,配置全部测量GAP长度进行FB搜索或SB搜索的数据接收任务;后 续的GAP,配置测量GAP长度中靠右的9个GSM时隙进行FB搜索或SB 搜索的数据接收任务。通过上述GAP资源使用策略和接收任务配置,可以消 除冗余数据的接收,降低终端的处理负载,从而提高邻区测量的准确性和及 时性。

另外,在所述后续的K-j个GAP里,配置所述测量GAP长度中从GAP 右边界往左9个GSM时隙的同时,还对剩余的GSM时隙进行如下接收任务 配置:

检查所述剩余的GSM时隙是否设置为不配置接收任务,如是,则直接 配置所述测量GAP长度中从GAP右边界往左9个GSM时隙进行FB或SB 搜索接收任务;如否,则先循环遍历ReBSIC队列的每个频点,如果检查到 有频点的定时落在所述剩余的GSM时隙内,则配置所述频点的ReBSIC接收 任务,接着在所述剩余的GSM时隙的空余位置,配置尚未完成本轮采样的 邻区频点的RSSI接收任务,之后在所述测量GAP长度中从GAP右边界往 左9个GSM时隙配置FB或SB搜索接收任务。

通过将未用于FB或SB测量任务的GAP时隙空置,可有效降低异模式 业务下的处理负载;或者将未用于FB或SB测量任务的GAP时隙用于GSM 邻区的RSSI和ReBSIC测量,则可以进一步有效维持GSM邻区同步和提高 邻区测量的准确性、及时性。

另外,所述测量GAP资源使用策略包含:

a)在GSM的业务下进行系统内测量时,空闲帧idle frame所在位置的 长GAP中,优先用于InitBSIC;剩余的,按先基站识别码重确认ReBSIC, 后接收信号强度指示计算RSSI的顺序使用;

b)WCDMA模式中,在CELL_DCH下网络指明是InitBSIC用途的长GAP 中,靠右的9个GSM时隙优先用于InitBSIC;长GAP中未用于InitBSIC的 位置,按先ReBSIC,后RSSI的顺序使用;

c)LTE或TDSCDMA模式中,结合各模式频点数目情况,根据协议要 求选择按40或80ms周期或者周期抽样后的120、240ms周期的GAP来进 行InitBSIC,长GAP中未用于InitBSIC的位置按先ReBSIC,后RSSI的顺 序使用;剩余的GAP,优先ReBSIC,然后是RSSI。

通过上述测量GAP资源使用策略,将测量GAP优先用于进行InitBSIC, 也就是说,测量GAP的第一用途设定为InitBSIC,即获取GSM邻区的同步 信息及BSIC信息,可以进一步可以提高邻区测量的准确性、及时性。

另外,在进行GSM下行接收任务配置的步骤中,包含以下子步骤:

如果根据帧号计算确定下一帧有测量GAP出现,则判断所述测量GAP 的第一用途是否设定为InitBSIC,如是,则:

根据所述GAP周期和所述GAP长度,获取所述K和j的取值,并确定 GAP偏移量GAP_offset;其中,所述GAP_offset为所述后续K-j个GAP中, 采用靠右的9个GSM时隙进行FB搜索或SB搜索的数据接收时从GAP头 偏移的量;

判断InitBSIC队列频点数目是否大于零;

如果InitBSIC队列频点数目大于零,则比较当前频点的FB或SB搜索 接收次数与K和j的大小;

如果当前频点的FB或SB搜索接收次数大于或者等于j,且GAP_offset 为0,或者当前频点的FB或SB搜索接收次数小于j,则从GAP头无偏移按 GAP实际长度配置FB或SB搜索接收任务;

如果当前频点的FB或SB搜索接收次数大于或者等于j,且GAP_offset 不为0,则从GAP头偏移GAP_offset配置9个GSM时隙的FB或SB搜索 接收任务。

通过从GAP头偏移GAP_offset配置9个GSM时隙的FB或SB搜索接 收任务,一方面可以在GSM话音业务状态下,每次GAP接收都至少提高2/9 的概率提前120ms找到FB;另一方面,在异模式业务下的GSM同步过程中 消除冗余的GSM同步数据接收,从而可以提高邻区测量的准确性、及时性。

另外,所述K、j和GAP_offset的取值通过以下步骤获取:

根据所述GAP周期和所述GAP长度,查预先仿真得到的GAP周期、 GAP长度与K的对应关系表获得K值;其中,所述对应关系表通过仿真计 算每次都使用全部GAP长度进行接收,实现一个FB保证搜索所需要的连续 GAP数目K得到;

判断所述GAP周期是否为240或其约数120、80、60、40、30;

如是,则将所述GAP长度用(8×n+m)个GSM时隙表示,计算所述n 和m值;

并判断所述GAP长度是否大于9个GSM时隙;

如果所述GAP长度大于9个GSM时隙,则将240除以GAP周期得到j 值,将(8×(n-1)+(m-1))个GSM时隙作为GAP_offset;

如果所述GAP长度不大于9个GSM时隙,则j的取值为1,GAP_offset 的取值为0。

通过起始j个GAP满GAP接收,可以确保接收数据不会落掉FB或SB, 进一步提高邻区测量的准确性;通过连续K个GAP的接收,可以确保实现 一个FB或SB的保证搜索,进一步提高邻区测量的准确性。

另外,在判定InitBSIC队列频点数目大于零之后,在比较当前频点的FB 或SB搜索接收次数与K和j的大小之前,还包含以下子步骤:

查看所述InitBSIC队列第一个频点是否已经找到了FB同步,如否,则 比较当前频点的FB搜索接收次数与K和j的大小,并进行当前频点的FB搜 索;如是,则根据FB同步信息计算SB的接收位置,配置SB接收任务。

对于已经找到FB同步信息的频点,不再进行FB搜索接收任务配置,直 接进行SB接收任务配置,以及后续的ReBSIC和RSSI的测量任务配置,可 以进一步提高邻区测量的准确性、及时性。

另外,所述方法应用于支持GSM系统的单模终端;

或者,所述方法应用于支持GSM系统且至少支持TD-SCDMA、WCDMA 或LTE中一个系统的自动多模终端。本发明应用范围广泛,为GSM或异模 式中GSM邻区同步和测量提供更多选择。

附图说明

图1是GSM时分多址(TDMA)帧结构示意图;

图2是GSM中51复帧上SB的位置示意图;

图3是GSM中26复帧用于全速率话音业务信道(TCH/FS)和半速率 话音业务信道(TCH/HS)的示意图;

图4是GSM中52复帧用于分组数据信道(PDCH)的示意图;

图5是240ms周期的连续GAP接收9个时隙数据实现对GSM帧号连续 的数据接收示意图;

图6是根据本发明第一实施方式的GSM或异模式中GSM邻区同步和测 量方法的GSM下行接收任务配置流程图;

图7是根据本发明第一实施方式的GSM或异模式中GSM邻区同步和测 量方法的流程图;

图8是根据本发明第一实施方式的GSM或异模式中GSM邻区同步和测 量方法的一个具体示例的流程图;

图9(a)是有17个GSM时隙长度的GAP满GAP接收的示意图;

图9(b)是有17个GSM时隙长度的GAP只用其中9个时隙接收的示意 图;

图10是有17个GSM时隙长度的GAP采用本发明第一实施方式的打孔 策略进行接收的示意图;

图11(a)是GSM的话音业务下9个时隙接收示意图;

图11(b)是GSM的话音业务下12个时隙采用本发明第一实施方式的打 孔策略进行接收的示意图;

图12是根据本发明第一实施方式的GSM或异模式中GSM邻区同步和 测量方法接收数据后的数据处理流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发 明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解, 在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细 节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改, 也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种GSM或异模式中GSM邻区同步和测量 方法,该方法根据不同模式的业务下接收数据的不同用途,确定测量时隙 (GAP)资源使用策略,并进行GSM下行接收任务配置;对于长度为至少9 个GSM时隙,且周期为240或其约数毫秒的测量GAP,在第一用途为基站 识别码BSIC初始确认(InitBSIC)的测量GAP里配置频率校正突发脉冲序 列(FB)搜索或同步突发脉冲序列(SB)搜索测量任务;并且,在实现一个 FB保证搜索所需要的连续GAP数目中,起始连续几个GAP,配置全部测量 GAP长度进行FB搜索或SB搜索的数据接收任务;后续的GAP,配置测量 GAP长度中从GAP右边界往左(即靠右的)9个GSM时隙进行FB搜索或 SB搜索的数据接收任务。通过上述GAP资源使用策略和接收任务配置,可 以消除冗余数据的接收,降低终端的处理负载,从而提高邻区测量的准确性 和及时性。该方法可以应用于支持GSM系统的单模终端,或者支持GSM系 统且至少支持TD-SCDMA、WCDMA或LTE中一个系统的自动多模终端。

GSM业务或异模式业务下使用长度至少9个GSM时隙且周期为240ms 或其约数(120、80、60、40、30)的GAP进行GSM邻区同步和测量包含 下面几个关键点,分别进行说明如下:

1)GAP的FB保证搜索(FB guaranteed search)需要的连续GAP数目K 计算。通过连续K个GAP的接收,可以确保实现一个FB或SB的保证搜索, 进一步提高邻区测量的准确性。以下进行具体说明:

如果是在待机态下,连续收邻区载波的89时隙长数据就能找到SB;而 本实施方式是在业务态下来盲找,没有89时隙那么长的时间片,只有用散布 在业务帧的测量GAP来滑窗找同步。以GSM业务态为例,做业务时用26 复帧,邻区BCCH广播始终是51复帧,26和51是互质的,用26复帧里固 定位置收51复帧的数据,每次收51复帧的位置会不同,只要每次收9时隙, 那么连续11次就可以找到同步;也就是说,每次GAP收51复帧里1帧多的 数据,该位置对应在51复帧里有对应的帧号,11次对应不同的帧号。

假设GSM小区第1帧的帧头与GAP序列的第1个GAP头对齐,那么 使用连续GAP(至少9个时隙长)接收GSM小区C0载波数据在该GSM小 区帧中的位置如表1所示,表中,GAP number是GAP编号,从0至59;frame  in 51-multiframe(fn)为51复帧中的帧,从0至50编号。frame in  51-multiframe(fn)是GSM实际帧号FN模51的结果,实际环境中,GSM与 其邻区的帧头不一定是对齐的,如果GSM实际帧号与假设帧号差N,帧头 偏移相差为Offset,那么存在如下关系:

fn+n=(FN+N)%51,且fn+n<51;

接收数据的帧内偏移值为Offset,其中Offset<60/13ms。

从表1可见,连续的11个GAP位置能够覆盖等效的11个GSM帧号, 只要每次接收GSM的9个时隙,就能保证帧号连续的前后2次接收首尾相 顾,如图5所示;只要该频点的GSM邻区确实存在,那么11次这样的接收 数据中必然能够找到完整的FB,也就是:以240ms周期的9个GSM时隙长 GAP的连续11次接收是1个FB guaranteed search。此外,值的说明的是, 如果GAP周期还是240ms,但是GAP长度只有7个GSM时隙,那么最终无 论连续滑动多少个GAP,都是无法获得1个FB guaranteed search的。

表1

此外,如果GAP的长度大于9个GSM时隙,那么完成1个FB guaranteed  search的可以小于11次的连续的GAP接收。例如:GAP的长度为33个GSM 时隙(约20ms),每次GAP能够接收4帧加1个时隙的数据,8次的连续 的GAP接收就是1个FB guaranteed search。但是,如果GAP的长度为16 个GSM时隙,每次能够多收7个时隙的数据,但是1个FB guaranteed search 仍然需要11次的连续的GAP接收;但是,因为每次多往后接收7个时隙的 数据,因此,每次都相当于有7/9的几率能提前240ms找到FB。

实现一个FB保证搜索所需要的连续GAP数目K,可以通过仿真计算每 次都使用全部GAP长度进行接收,所需要的GAP数目得到;表2列出了几 种仿真结果,其他周期和长度的GAP都需要仿真计算得到该K值。

表2

GAP周期(ms) GAP长度(ms) K 240 6 11 240 20 8 120 6 11 80 6 13 40 6 19

2)业务下的InitBSIC(FB search)、RSSI、ReBSIC的GAP资源使用策 略,包含:

a)在GSM的业务下进行系统内测量时,空闲帧idle frame所在位置的 长GAP中,优先用于InitBSIC;剩余的,按先BSIC重确认ReBSIC,后接 收信号强度指示计算RSSI的顺序使用;

b)WCDMA模式中,在CELL_DCH下网络指明是InitBSIC用途的长GAP 中,靠右的9个GSM时隙优先用于InitBSIC;长GAP中未用于InitBSIC的 位置,按先ReBSIC,后RSSI的顺序使用;

c)LTE或TDSCDMA模式中,结合各模式频点数目情况,根据协议要 求选择按40或80ms周期或者周期抽样后的120、240ms周期的GAP来进 行InitBSIC,长GAP中未用于InitBSIC的位置按先ReBSIC,后RSSI的顺 序使用;剩余的GAP,优先ReBSIC,然后是RSSI。

通过上述测量GAP资源使用策略,将测量GAP优先用于进行InitBSIC, 也就是说,测量GAP的第一用途设定为InitBSIC,即获取GSM邻区的同步 信息及BSIC信息,可以进一步可以提高邻区测量的准确性、及时性。此外, 需要说明的是,长GAP优先用于进行InitBSIC,剩余的GAP可以根据需要 具体设定,在此不一一列出。

3)GSM下行接收任务配置:

GSM接收任务提前1帧配置,如果在当前帧发现下一帧是测量GAP, 那么根据测量GAP设定的用途,进行接收任务的配置。具体流程如图6所示, 包含以下步骤:

步骤601,检查GSM的下一帧是否有测量GAP出现,如是,则执行步 骤602;如否,则结束GSM下行接收任务配置。

步骤602,判断测量GAP的用途是否设定为InitBSIC,如是,则执行步 骤603;如否,则执行步骤604。

步骤603,GAP里配置FB搜索测量任务,然后结束GSM下行接收任务 配置。

值的说明的是,上述步骤601中所说的测量GAP里可以进行InitBSIC、 reBSIC、RSSI等测量任务,测量GAP可以设定为先进行InitBSIC,然后进 行reBSIC、RSSI;也就是说,测量GAP的第一用途设定为InitBSIC,不需 要进行InitBSIC测量时,再进行reBSIC测量、RSSI测量。设定第一用途为 InitBSIC的测量GAP里配置FB search测量任务的流程如图7所示,具体包 含以下步骤:

步骤701与步骤601相同,检查GSM的下一帧是否有测量GAP出现, 如是,则执行步骤702;如否,则结束GSM下行接收任务配置。

步骤702,判断测量GAP的第一用途是否设定为InitBSIC,如是,则执 行步骤703;如否,则执行步骤711和712。

步骤703,根据GAP周期和GAP长度,获取K和j的取值,并确定GAP 偏移量GAP_offset;其中,GAP_offset为后续K-j个GAP中,采用靠右的9 个GSM时隙进行FB搜索或SB搜索的数据接收时从GAP头偏移的量。

K、j和GAP_offset的取值可以通过以下步骤获取:

根据GAP周期和GAP长度,查预先仿真得到的GAP周期、GAP长度 与K的对应关系表获得K值(参见表2);

判断GAP周期是否为240或其约数120、80、60、40、30;

如是,则将GAP长度用(8×n+m)个GSM时隙表示,计算n和m值;

并判断GAP长度是否大于9个GSM时隙;

如果GAP长度大于9个GSM时隙,则将240除以GAP周期得到j值, 将(8×(n-1)+(m-1))个GSM时隙作为GAP_offset;

如果GAP长度不大于9个GSM时隙,则j的取值为1,GAP_offset的 取值为0。也就是说,如果不够9个GSM时隙,则不采用本实施方式的方案。

步骤704,判断InitBSIC队列频点数目是否大于零;如是,则执行步骤 705至710,完成FB或SB搜索接收任务的配置;如否,则执行步骤711和 712进行ReBSIC和RSSI的测量任务配置。

具体地说,如果InitBSIC队列频点数目大于零,则比较当前频点的FB 或SB搜索接收次数与K和j的大小。首先判断当前频点的FB或SB搜索接 收次数是否达到K次,如果达到K次,则把当前频点从InitBSIC队列删除, 队列的频点数目减1,并返回执行步骤704。如果未达到K次,则继续判断 判断当前频点的FB或SB搜索接收次数是否小于j,并根据GAP_offset配置 FB或SB搜索接收任务。如果当前频点的FB或SB搜索接收次数大于或者 等于j,且GAP_offset为0,或者当前频点的FB或SB搜索接收次数小于j, 则从GAP头无偏移按GAP实际长度配置FB或SB搜索接收任务。如果当前 频点的FB或SB搜索接收次数大于或者等于j,且GAP_offset不为0,则从 GAP头偏移GAP_offset配置9个GSM时隙的FB或SB搜索接收任务。

如果判定InitBSIC队列频点数目不大于零,则循环遍历ReBSIC队列的 每个频点,如果检查到有频点的定时落在GAP里,配置频点的ReBSIC接收 任务,接着在GAP的剩余空位置,配置尚未完成本轮采样的邻区频点的RSSI 接收任务。

如果测量GAP的用途没有设定为InitBSIC,后续在步骤604至606进行 ReBSIC和RSSI的测量任务判断及配置,具体如下:

步骤604,判断测量GAP的用途是否设定为ReBSIC,如是,则执行步 骤605;如否,则执行步骤606。

步骤605,GAP里配置ReBSIC测量任务,具体地说,循环遍历ReBSIC 队列的每个频点,检查频点的定时信息;如果发现当前GAP的剩余空位置可 以配置某个频点的SB接收,则配置接收任务,并从ReBSIC队列把频点剔 除。

步骤606,GAP里配置RSSI测量任务,也就是说,当前GAP的剩余空 位置,接着配置尚未完成本轮采样的邻区频点的RSSI接收任务。

也就是说,在本实施方式中,首先GAP长度按GSM的时隙为颗粒计算, 表示为8*n+m个时隙(n>=1,m>=0);然后,查表找到先期仿真计算使用8*n+m 个时隙长的GAP接收实现FB的“guaranteed search”的需要的连续GAP数 目K;接着,在接收数据的任务配置时,起始连续j(j=240/GAP周期,如 80ms周期j=3)个GAP使用满GAP,即(8*n+m)个GSM时隙长接收,而 后续的K-j个GAP分成两段:前8*(n-1)+(m-1)个时隙可用于GSM邻 区的RSSI和ReBSIC测量,后面剩下的9个时隙用于接收FB。如果GAP实 际长度不是刚好为GSM时隙的整数倍,那么不够1个GSM时隙的部分归入 前一段使用。

上述起始连续j(j=240/GAP周期,如80ms周期j=3)个GAP,使用8*n+m 个时隙长度接收。通过起始j个GAP满GAP接收,可以确保接收数据不会 落掉FB或SB,进一步提高邻区测量的准确性。如果连续GAP用于同一个 频点,j值表明有j条搜索路径同时并行;如果GAP用于不同频点,那么GAP 序列经过1/j抽样,可以有j个频点各自独立的同步搜索路径并行,当然周期 变长,此时对应的j值就不一样了;表3列举了几种周期为240ms约数的测 量GAP的j值。

表3

GAP周期(ms) j 120 2 80 3 60 4 40 6 30 8

后续的K-j个GAP划分成两段:前面为8*(n-1)+(m-1)个时隙,后 面为剩下的9个时隙,只使用后面的9个时隙用于FB searching的数据接收, 这种接收方法,本文称之为GAP打孔(GAP Punching)方法。表4列出了 240ms周期下几种用于FB searching测量GAP可打孔的时隙数。

表4

GAP长度(ms) 每个GAP包含的GSM时隙数(个) 被打掉的GSM时隙数(个) 6 10=8*1+2 1 10 17=8*2+1 8 20 34=8*4+2 25 40 69=8*8+5 60

前8*(n-1)+(m-1)个时隙可用于GSM邻区的RSSI和ReBSIC测量, 或者干脆空置不用以达到降低业务下的处理负载的目的;也就是说,被打掉 的GSM时隙可以用于GSM邻区的RSSI和ReBSIC测量,也可以空置不用。 在后续的K-j个GAP里,配置测量GAP长度中从GAP右边界往左9个GSM 时隙的同时,还对剩余的GSM时隙进行如下接收任务配置:

检查剩余的GSM时隙是否设置为不配置接收任务,如是,则直接配置 测量GAP长度中从GAP右边界往左9个GSM时隙进行FB或SB搜索接收 任务;如否,则先循环遍历ReBSIC队列的每个频点,如果检查到有频点的 定时落在剩余的GSM时隙内,则配置频点的ReBSIC接收任务,接着在剩余 的GSM时隙的空余位置,配置尚未完成本轮采样的邻区频点的RSSI接收任 务,之后在测量GAP长度中从GAP右边界往左9个GSM时隙配置FB或 SB搜索接收任务。

具体地说,如图8所示,在判定当前频点的FB或SB搜索接收次数大于 或者等于j,且GAP_offset不为0之后,在从GAP头偏移GAP_offset配置9 个GSM时隙的FB或SB搜索接收任务之前,还包含以下子步骤:

检查GAP头到GAP_offset是否设置为不配置接收任务,如是,则直接 从GAP头偏移GAP_offset配置9个GSM时隙的FB或SB搜索接收任务; 如否,则先循环遍历ReBSIC队列的每个频点,如果检查到有频点的定时落 在GAP头到GAP_offset之间,则配置频点的ReBSIC接收任务,接着在GAP 头到GAP_offset之间的空余位置,配置尚未完成本轮采样的邻区频点的RSSI 接收任务,之后再从GAP头偏移GAP_offset配置9个GSM时隙的FB或SB 搜索接收任务。

下面对打孔的策略进行具体说明:

以GAP周期240ms,GAP长度为17个GSM时隙为例,1个FB guaranteed  search只需要10次的连续的GAP接收,见图9(a)。图中9(a)和9(b)比较, 很明显,图9(a)每次能够多收的1帧(8个时隙)数据,除了第1次接收外, 后续9次接收都有1整帧的数据是重复接收的。如果只是第1次GAP接收 17个时隙,把第2到第10次的GAP接收做如图10的调整,相当于对接收 GAP进行打孔,通过打孔把重复接收的位置打掉,最终还是能够保证和图9(a) 完全相同的FB searching效果。

此外,对于GSM的CS业务下,如果使用120ms周期的Idle frame及与 其相连的空闲时隙共12个时隙,连续11个Idle frame是1个FB的“guaranteed  search”。起始2个GAP用12个时隙满GAP接收,后续9个GAP接收的起 始点都从帧头往后偏3个时隙,实际只使用9个时隙接收,如图11(a)和 11(b)所示。

采用上述打孔的策略进行测量任务接收,可以达到以下效果:

(1)在GSM dedicated mode下,使用idle frame位置的空闲窗进行最多 11次的邻区同步(InitBSIC)数据接收时,起始2次接收使用idle frame及与 其相连的4个空闲时隙组成的12个空闲时隙的GAP进行同步数据接收,后 续的9次接收中GAP的前3个时隙用于RSSI、ReBSIC用途,只用GAP的 靠右的9个时隙做邻区同步(InitBSIC)的数据接收。这样,GAP长度从9 个时隙(已扣除射频保护间隔)扩大为12个GSM时隙(未扣除射频保护间 隔),与原有方式相比,每次GAP接收都至少提高2/9的概率(假设射频保 护间隔为1个GSM时隙)提前120ms找到FB;从而可以提高邻区测量的准 确性、及时性。

(2)异模式(TDSCDMA/WCDMA/LTE)在业务下分配给GSM模式进行 邻区同步的测量GAP,当周期为240ms或其约数(120、80、60、40、30) 时,采用打孔(GAP Punching)的策略进行接收,可以在异模式业务下的GSM 同步过程中消除冗余的GSM同步数据接收,如果优化节省的GAP空置,可 有效降低异模式业务下的处理负载;如果优化节省的GAP用于GSM邻区 的RSSI和ReBSIC测量,则可以有效维持GSM邻区同步和提高邻区测量的 准确性、及时性。

(3)WCDMA在CELL_DCH下(网络)分配给GSM邻区进行initBSIC 用途的pattern 5、pattern 6、pattern 7的测量GAP(见3GPP 25.133,section  8.1.2.5Table 8.7),经本方案的打孔后再用于initBSIC的同步数据接收,GAP 打掉的部分(约7个GSM时隙)可以用于W(W/G)+G(T/G)双待时另一张非 WCDMA卡的GSM邻区测量。

(4)对于GAP长度越长优化效果越明显,该测量优化装置完全兼容GAP 长度不够9个GSM时隙的情况;也兼容GAP周期不是240、120、80、40、 30ms的情况。具体地说,如图8所示,在查看GAP周期时,如果GAP周期 不是240、120、80、40、30ms,那么直接将j取值为1,GAP_offset取值为 0,在后续进行接收任务配置时,由于j=1,GAP_offset=0,导致从GAP头无 偏移按GAP实际长度配置FB或SB搜索接收任务,这就与现有技术一致, 都是满GAP进行FB或SB搜索接收任务,因此也就兼容了GAP周期不是 240、120、80、40、30ms的情况。

(5)实现方法通用、可靠、简单,不需要通过复杂的算法计算,更不 需要增加硬件成本。

此外,值的一提的是,在判定InitBSIC队列频点数目大于零之后,在比 较当前频点的FB或SB搜索接收次数与K和j的大小之前,还包含以下子步 骤:

查看InitBSIC队列第一个频点是否已经找到了FB同步,如否,则比较 当前频点的FB搜索接收次数与K和j的大小,并进行当前频点的FB搜索; 如是,则根据FB同步信息计算SB的接收位置,配置SB接收任务。也就是, 根据FB同步信息计算SB接收是否落在当前GAP里,如果有SB接收位置, 那么配置SB接收。比如说,如果GAP周期是240ms,FB成功后的下一个 GAP的相同位置必然是SB;如果GAP周期是120ms,FB成功后的第二个 GAP的相同位置必然是SB;其他周期可以类推,在此不一一列出。对于已 经找到FB同步信息的频点,不再进行FB搜索接收任务配置,直接进行SB 接收任务配置,以及后续的ReBSIC和RSSI的测量任务配置,可以进一步提 高邻区测量的准确性、及时性。

通过步骤601至606完成任务配置流程后,后续会把配置的接收任务下 载到底层驱动来安排指定时间点的数据接收。具体地说,在进行GSM下行 接收任务配置之后,还包含以下步骤:

根据配置的接收任务,进行指定时间点的数据接收;

对不同用途的接收数据进行后处理;

其中,在对不同用途的接收数据进行后处理的步骤中,对FB接收数据 采用检测算法进行盲检;对SB接收数据先进行均衡,如果信号解码成功, 那么可以进一步解出小区的BSIC和系统帧号,该频点小区标记成定时有效, 后续再次接收时,安排在指定时间点接收;对于频点的RSSI接收数据,先 计算RSSI强度,接着对所有小区频点进行RSSI强度排序,选取排序靠前的 预设个数的频点进行归类。频点的RSSI接收数据一般较短(如32bit),计 算RSSI强度后,所有小区频点进行RSSI强度排序,可以选取前TOPN(例 如:TOPN取8)强的频点进行图12所示的流程处理,TOPN强的频点经过 上图流程处理后,实现了下面归类:

a)有的进了InitBSIC队列,等待接收数据来FB search;

b)有的进ReBSIC队列,安排在指定时间点接收SB数据进行BSIC重 确认;

c)未进InitBSIC、ReBSIC列表的频点,说明它的BSIC先前已经确认 过有效,目前还在有效时间内,不需要做ReBSIC。

与现有技术相比,在本实施方式中,对于长度为至少9个GSM时隙, 且周期为240或其约数毫秒的测量GAP,在第一用途为InitBSIC的测量GAP 里配置FB搜索或SB搜索测量任务,并在实现一个FB保证搜索所需要的连 续GAP数目中,起始连续及几个GAP,配置全部测量GAP长度进行FB搜 索或SB搜索的数据接收任务;后续的GAP,配置测量GAP长度中靠右的9 个GSM时隙进行FB搜索或SB搜索的数据接收任务。通过上述GAP资源 使用策略和接收任务配置,可以消除冗余数据的接收,降低终端的处理负载, 从而提高邻区测量的准确性和及时性。

上面方法的步骤划分,只是为了描述清楚,实现时可以合并为一个步骤 或者对某些步骤进行拆分,分解为多个步骤,只要包含相同的逻辑关系,都 在本专利的保护范围内;对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入 无关紧要的设计,但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围 内。

本发明第二实施方式涉及一种GSM或异模式中GSM邻区同步和测量装 置,该装置可以应用于支持GSM系统的单模终端,或者,应用于支持GSM 系统且至少支持TD-SCDMA、WCDMA或LTE中一个系统的自动多模终端。 具体包含:GAP资源使用策略确定模块、接收任务配置模块;GAP资源使用 策略确定模块用于根据不同模式的业务下接收数据的不同用途,确定测量时 隙GAP资源使用策略,并供接收任务配置模块进行GSM下行接收任务配置;

其中,测量GAP的长度为至少9个GSM时隙,且测量GAP的周期为 240或其约数毫秒。

接收任务配置模块在第一用途为基站识别码BSIC初始确认InitBSIC的 测量GAP里配置频率校正突发脉冲序列FB搜索或同步突发脉冲序列SB搜 索测量任务。

并且,接收任务配置模块在实现一个FB保证搜索所需要的连续GAP数 目K中,起始连续j个GAP,配置全部测量GAP长度进行FB搜索或SB搜 索的数据接收任务;后续的K-j个GAP,配置测量GAP长度中靠右的9个 GSM时隙进行FB搜索或SB搜索的数据接收任务;K根据测量GAP的长度 和测量GAP的周期共同确定;j根据测量GAP的长度确定。

GAP资源使用策略确定模块确定的测量GAP资源使用策略包含:

a)在GSM的业务下进行系统内测量时,空闲帧idle frame所在位置的 长GAP中,优先用于InitBSIC;剩余的,按先BSIC重确认ReBSIC,后接 收信号强度指示计算RSSI的顺序使用;

b)WCDMA模式中,在CELL_DCH下网络指明是InitBSIC用途的长GAP 中,靠右的9个GSM时隙优先用于InitBSIC;长GAP中未用于InitBSIC的 位置,按先ReBSIC,后RSSI的顺序使用;

c)LTE或TDSCDMA模式中,结合各模式频点数目情况,根据协议要 求选择按40或80ms周期或者周期抽样后的120、240ms周期的GAP来进 行InitBSIC,长GAP中未用于InitBSIC的位置按先ReBSIC,后RSSI的顺 序使用;剩余的GAP,优先ReBSIC,然后是RSSI。

接收任务配置模块进一步包含:GAP预测子模块、GAP用途判定子模块、 参数获取子模块、InitBSIC队列查看子模块、接收次数比较子模块、同步搜 索任务配置子模块;

具体地说,GAP预测子模块用于根据帧号计算确定下一帧是否有测量 GAP出现,并在确定下一帧是否有测量GAP出现时,触发GAP用途判定子 模块判断测量GAP的第一用途是否设定为InitBSIC,如是,则:

在GAP用途判定子模块判定测量GAP的第一用途设定为InitBSIC时, 触发参数获取子模块根据GAP周期和GAP长度,获取K和j的取值,并确 定GAP偏移量GAP_offset;其中,GAP_offset为后续K-j个GAP中,采用 靠右的9个GSM时隙进行FB搜索或SB搜索的数据接收时从GAP头偏移 的量;

InitBSIC队列查看子模块用于判断InitBSIC队列频点数目是否大于零; 并在确定InitBSIC队列频点数目大于零时,触发接收次数比较子模块比较当 前频点的FB或SB搜索接收次数与K和j的大小;

接收次数比较子模块在判定当前频点的FB或SB搜索接收次数大于或者 等于j,且GAP_offset为0时,或者在判定当前频点的FB或SB搜索接收次 数小于j时,触发同步搜索任务配置子模块从GAP头无偏移按GAP实际长 度配置FB或SB搜索接收任务;

接收次数比较子模块在判定当前频点的FB或SB搜索接收次数大于或者 等于j,且GAP_offset不为0时,触发同步搜索任务配置子模块从GAP头偏 移GAP_offset配置9个GSM时隙的FB或SB搜索接收任务。

参数获取子模块进一步包含:K值查询子单元、GAP周期判断子单元、 GAP长度换算子单元、j值确定子单元、GAP偏移量确定子单元;

其中,K值查询子单元用于根据GAP周期和GAP长度,查预先仿真得 到的GAP周期、GAP长度与K的对应关系表获得K值;其中,对应关系表 通过仿真计算每次都使用全部GAP长度进行接收,实现一个FB保证搜索所 需要的连续GAP数目K得到;

GAP周期判断子单元用于判断GAP周期是否为240或其约数120、80、 60、40、30;并在判定结果为是时,触发GAP长度换算子单元将GAP长度 用(8×n+m)个GSM时隙表示,计算n和m值;

GAP周期判断子单元还用于判断GAP长度是否大于9个GSM时隙;并 在判定GAP长度大于9个GSM时隙时,触发j值确定子单元将240除以GAP 周期得到j值,并触发GAP偏移量确定子单元将(8×(n-1)+(m-1))个 GSM时隙作为GAP偏移量GAP_offset;

GAP周期判断子单元在判定GAP长度不大于9个GSM时隙时,触发j 值确定子单元将j的取值设定为1,并触发GAP偏移量确定子单元将 GAP_offset的取值设定为0。

此外,可以通过将未用于FB或SB测量任务的GAP时隙空置,可有效 降低异模式业务下的处理负载;或者将未用于FB或SB测量任务的GAP时 隙用于GSM邻区的RSSI和ReBSIC测量,则可以进一步有效维持GSM邻 区同步和提高邻区测量的准确性、及时性。具体地说,接收任务配置模块在 后续的K-j个GAP里,配置测量GAP长度中从GAP右边界往左9个GSM 时隙的同时,还对剩余的GSM时隙进行如下接收任务配置:

检查剩余的GSM时隙是否设置为不配置接收任务,如是,则直接配置 测量GAP长度中从GAP右边界往左9个GSM时隙进行FB或SB搜索接收 任务;如否,则先循环遍历ReBSIC队列的每个频点,如果检查到有频点的 定时落在剩余的GSM时隙内,则配置频点的ReBSIC接收任务,接着在剩余 的GSM时隙的空余位置,配置尚未完成本轮采样的邻区频点的RSSI接收任 务,之后在测量GAP长度中从GAP右边界往左9个GSM时隙配置FB或 SB搜索接收任务。

不难发现,本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例,本实施 方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节 在本实施方式中依然有效,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,本实施 方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是,本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块,在实际 应用中,一个逻辑单元可以是一个物理单元,也可以是一个物理单元的一部 分,还可以以多个物理单元的组合实现。此外,为了突出本发明的创新部分, 本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元 引入,但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体 实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏 离本发明的精神和范围。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号