專利名稱：估計(jì)通信路徑的指示符的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在通信系統(tǒng)中的通信路徑或鏈路，尤其但不唯一涉及估計(jì)用于管理通信系統(tǒng)的至少兩個(gè)站之間的通信路徑的指示。
背景技術(shù)：
通信網(wǎng)絡(luò)可包括由小區(qū)構(gòu)成的蜂窩無線網(wǎng)。蜂窩電信網(wǎng)典型地根據(jù)一種給定標(biāo)準(zhǔn)(或幾種標(biāo)準(zhǔn))工作，這種標(biāo)準(zhǔn)提出了允許網(wǎng)絡(luò)單元做什么以及應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)它們。在大部分情況下，小區(qū)可定義為由借助無線電接口服務(wù)該小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)站(MS)的一個(gè)或若干基站收發(fā)信站(BTS)覆蓋的一定區(qū)域。每個(gè)基站有一個(gè)無線電收發(fā)信機(jī)，它能在下行鏈路發(fā)送無線電信號(hào)到該基站旁的一個(gè)小區(qū)區(qū)域以及在上行鏈路從該區(qū)域接收無線電信號(hào)。借助這些信號(hào)，基站能與該小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)站(MS)終端通信，MS本身也包括一個(gè)無線電收發(fā)信機(jī)。每個(gè)基站可連接到一個(gè)基站控制器(BSC)或連接到由該蜂窩網(wǎng)提供的任何其他控制器功能。因此該系統(tǒng)小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)站(MS)或類似用戶設(shè)備受一個(gè)提供控制器功能的節(jié)點(diǎn)的連續(xù)控制。網(wǎng)絡(luò)控制器的例子包括所述基站控制器(BSC)、無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)和移動(dòng)交換中心(MSC)，但其他控制節(jié)點(diǎn)也可用于實(shí)現(xiàn)該網(wǎng)絡(luò)控制功能?？刂破骺蛇M(jìn)一步鏈接到公眾電話網(wǎng)和/或其他網(wǎng)絡(luò)，如分組數(shù)據(jù)網(wǎng)。借助這種系統(tǒng)，MS的用戶能借助該MS所處小區(qū)內(nèi)的BS建立電話呼叫到公眾網(wǎng)絡(luò)。
MS的位置可以固定(例如，如果它正為固定站點(diǎn)提供無線電通信)或MS可以移動(dòng)(例如，如果它為便攜式收發(fā)信機(jī)或“移動(dòng)電話”)。當(dāng)MS可移動(dòng)時(shí)，它可在該蜂窩無線電系統(tǒng)的小區(qū)之間移動(dòng)。由于它從一個(gè)小區(qū)(“原小區(qū)”)移動(dòng)到另一小區(qū)(“新小區(qū)”)，因此需要將它從與原小區(qū)的BS通信切換到與新小區(qū)的BS通信，而不會(huì)由于移動(dòng)站和網(wǎng)絡(luò)之間的通信中斷而掉話。這個(gè)過程稱為切換。還可能需要切換位置固定的MS，例如，如果大氣條件影響其與原BS的通信而且通過將其切換到另一BS能提高呼叫質(zhì)量，或如果需要增大原BS的容量。
在一些蜂窩系統(tǒng)中，移動(dòng)站一次能與一個(gè)以上基站進(jìn)行業(yè)務(wù)通信。這種宏分集方案使得通信的可靠性增大而且能降低所需的發(fā)射功率。這還意味著能以漸進(jìn)(“軟”)而不是突然(“硬”)的方式執(zhí)行一個(gè)基站和另一基站之間的切換。
控制節(jié)點(diǎn)按照慣例接收涉及該MS與BS之間的通信質(zhì)量的信息以及任選的其他信息，如關(guān)于至少一些BS上的負(fù)載的數(shù)據(jù)?？刂乒?jié)點(diǎn)利用這個(gè)信息到各種功能。例如，通過利用這個(gè)信息，控制節(jié)點(diǎn)可確定MS應(yīng)與哪個(gè)基站通信并因此向該BS和MS發(fā)布指令。
移動(dòng)站和/或基站可測量和/或定義涉及通信路徑連接的多種指示符或參數(shù)，如接收信號(hào)的質(zhì)量，接收和發(fā)射站之間的信號(hào)電平(功率)，這些站之間的距離等等。這些站可裝設(shè)適當(dāng)裝置，用于定義可為移動(dòng)站和任何基站之間的交互或小區(qū)中的無線電傳輸條件測量的任何參數(shù)的值。
在蜂窩無線通信系統(tǒng)中，如基于GSM的系統(tǒng)中，通過基站和移動(dòng)站之間的通信路徑的傳輸?shù)脑捯糍|(zhì)量可基于為該連接確定的網(wǎng)絡(luò)指示符評(píng)估。在上行鏈路和下行鏈路都可定義對(duì)應(yīng)的指示符。
當(dāng)前最通用的質(zhì)量參數(shù)或指示符為所謂的誤碼比(BER)，它用在例如基于GSM(全球移動(dòng)系統(tǒng))的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。BER為一種定義數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量級(jí)別的測量，表示為差錯(cuò)比特和總發(fā)射比特?cái)?shù)之間的關(guān)系。例如，通過發(fā)送一種已知的位組合模式并計(jì)數(shù)在接收機(jī)錯(cuò)誤接收的比特?cái)?shù)可定義BER。
利用BER的問題在于，它在糾錯(cuò)裝置之前測量誤碼率。因此它對(duì)連接質(zhì)量沒有提供糾錯(cuò)裝置可能產(chǎn)生的任何改善。如果糾錯(cuò)裝置的功能和/或效率在系統(tǒng)操作期間改變，BER值可能不再為評(píng)估傳輸質(zhì)量提供可靠信息?；贐ER的質(zhì)量估計(jì)的可靠性也可能由于引入到網(wǎng)絡(luò)中的新功能而變得更差。這些新功能可以是例如跳頻或動(dòng)態(tài)信道編碼。
本發(fā)明的發(fā)明人已確定幀刪除比(FER)可構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)指示符，它可用于傳輸質(zhì)量估計(jì)，而且通過利用FER可避免BER的至少一些問題。一般來說，F(xiàn)ER表示由于該幀中有大量未校正比特差錯(cuò)而被丟棄的幀百分比。FER可以是對(duì)語音信道的3位循環(huán)冗余校驗(yàn)的結(jié)果測量，它與壞幀指示符(BFI)一起進(jìn)行。對(duì)信令信道，F(xiàn)ER為在用于傳輸?shù)姆纸M碼上的差錯(cuò)測量。
利用FER的問題在于，當(dāng)前終端并不向網(wǎng)絡(luò)報(bào)告下行鏈路FER。在可使連接控制基于諸如FER的指示符的系統(tǒng)中，還沒有管理當(dāng)前終端的適當(dāng)解決方案。因此希望能通過從接收該傳輸?shù)慕K端接收指示符信息以外的其他一些方式定義FER或類似的網(wǎng)絡(luò)指示符。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例的目的是解決上述一個(gè)或幾個(gè)問題。
根據(jù)本發(fā)明一方面，提供一種在通信系統(tǒng)中用于估計(jì)第一站和第二站之間的通信路徑的網(wǎng)絡(luò)指示符的方法，該方法包括在第二站確定在從第一站到第二站方向上的通信路徑的第一指示符；在第一站確定在從第二站到第一站方向上的通信路徑的第二指示符，所述第二指示符與該通信路徑的對(duì)應(yīng)特征而不是與所述第一指示符相關(guān)；在第二站確定在從第一站到第二站方向上的通信路徑的第三指示符；以及基于所確定的第一、第二和第三指示符估計(jì)在從第二站到第一站方向上的通信路徑的網(wǎng)絡(luò)指示符。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種通信系統(tǒng)，包括第一站；第二站；第一站和第二站之間的通信路徑；在第二站用于確定在從第一站到第二站方向上的通信路徑的第一指示符的測量部件；在第一站用于確定在從第二站到第一站方向上的通信路徑的第二指示符的測量部件，所述第二指示符與該通信路徑的對(duì)應(yīng)特征而不是與所述第一指示符相關(guān)；在第二站用于確定在從第一站到第二站方向上的通信路徑的第三指示符的測量部件；以及基于所確定的第一、第二和第三指示符估計(jì)該通信路徑的另一指示符的控制部件。
根據(jù)本發(fā)明再一方面，第二站包括蜂窩通信系統(tǒng)的基站，第一站包括該蜂窩通信系統(tǒng)的移動(dòng)站，該通信路徑包括這些站之間的無線電鏈路，第一指示符包括在上行鏈路方向的誤碼比，第二指示符包括在下行鏈路方向的誤碼比；第三指示符包括在上行鏈路方向的幀刪除比；而要估計(jì)的網(wǎng)絡(luò)指示符包括在下行鏈路方向上的幀刪除比。
所估計(jì)的網(wǎng)絡(luò)指示符可用于評(píng)估該通信路徑的質(zhì)量。
該網(wǎng)絡(luò)指示符可基于第一指示符、第二指示符和第三指示符之間的相互關(guān)系得到。通過將所述第二指示符乘以第三指示符，再將結(jié)果除以第一指示符可得到該網(wǎng)絡(luò)指示符。
有關(guān)第一指示符、第二指示符和第三指示符的信息可傳遞到該通信系統(tǒng)的控制器，并通過該控制器計(jì)算網(wǎng)絡(luò)指示符。


為更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在通過舉例參考附圖，其中圖1是典型的蜂窩無線電電信網(wǎng)絡(luò)的部分配置的原理圖；圖2是移動(dòng)站和基站對(duì)的詳細(xì)示意圖；圖3是示意本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例操作的流程圖。
具體實(shí)現(xiàn)方式下面將參照GSM系統(tǒng)描述本發(fā)明的方法和相關(guān)裝置，但應(yīng)理解的是，本方法可類似地應(yīng)用于在其他電信系統(tǒng)中提供增強(qiáng)的參數(shù)估計(jì)。
參考圖1，圖1示意了本發(fā)明的實(shí)施例可應(yīng)用的一種系統(tǒng)。該示例系統(tǒng)為移動(dòng)無線通信系統(tǒng)，允許多個(gè)移動(dòng)站MS1、MS2、MS3借助相應(yīng)的信道CH1、CH2、CH3與同一個(gè)小區(qū)中的基站(收發(fā)信站)BTS通信。盡管在圖中沒有示意，但移動(dòng)站也可從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一小區(qū)。發(fā)射站和接收站之間的無線電通信可以任何適當(dāng)方式實(shí)現(xiàn)而且可基于任何通信標(biāo)準(zhǔn)。因此，在此不再詳細(xì)描述該通信路徑。指出每個(gè)基站收發(fā)信站(BTS)用于借助無線電接口或鏈路發(fā)送信號(hào)到位于該給定基站收發(fā)信站所相關(guān)的小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)站MS，并且從其接收信號(hào)就足夠了。同樣地，每個(gè)移動(dòng)站MS能借助無線電接口或鏈路發(fā)送信號(hào)到基站收發(fā)信站BTS，并且從其接收信號(hào)。
基站連接到一個(gè)控制器，在示例GSM系統(tǒng)的一種形式中，該控制器包括基站控制器(BSC)。BSC可進(jìn)一步連接到移動(dòng)交換中心(MSC；未示出)。在所述的實(shí)施例中，BSC用作無線網(wǎng)絡(luò)控制器。然而，在一些配置中，MSC能用于控制一個(gè)或若干基站。在一些實(shí)施例中，MSC和基站之間的BSC也可省略。網(wǎng)絡(luò)控制器功能用于控制其服務(wù)區(qū)域，即，小區(qū)和連接該控制器的基站。應(yīng)指出，典型地在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中提供一個(gè)以上網(wǎng)絡(luò)控制器。網(wǎng)絡(luò)控制器還借助適當(dāng)?shù)逆溄踊蚓W(wǎng)關(guān)裝置，如網(wǎng)關(guān)移動(dòng)交換中心(GMSC；未示出)，進(jìn)一步連接到該電信網(wǎng)的其他單元或部分。
在GSM系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)站、基站和控制器之間格式化的基站通信是已知的，因此在此不再詳細(xì)描述。指出，該接口在與一個(gè)給定基站相關(guān)的小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)站之間在上行和下行鏈路方向可包括信道，而且往返該移動(dòng)站發(fā)送的信息可以任何適當(dāng)?shù)母袷桨l(fā)送就足夠了。該信息可包括，例如，在從識(shí)別該特定移動(dòng)站的移動(dòng)站發(fā)送的的消息中的移動(dòng)站識(shí)別(例如，MS ID和/或IMSI(移動(dòng)站識(shí)別和/或國際移動(dòng)用戶識(shí)別)。
移動(dòng)站和基站用于執(zhí)行測量以便能為控制器提供預(yù)定信息。這些測量可以是任何適當(dāng)特征，以某種方式指示通過移動(dòng)站和基站之間的鏈路的業(yè)務(wù)通信的質(zhì)量或其他一些特性。該信息可包括各種參數(shù)或指示符，如由此能估計(jì)連接質(zhì)量的指示符。例子有在移動(dòng)站接收的該小區(qū)基站的信號(hào)強(qiáng)度，反之亦然，通信差錯(cuò)率(例如，誤碼率或誤幀率)，或這些通信的延遲或失真。測量結(jié)果的信息接著可為例如該控制器功能所用。例如，控制器可利用該信息來確定一個(gè)可選擇用于服務(wù)該移動(dòng)站的適當(dāng)小區(qū)。
圖2詳細(xì)示出了能工作于圖1系統(tǒng)的移動(dòng)站和基站對(duì)。移動(dòng)站，在此情況下為蜂窩電話，包括無線電收發(fā)信機(jī)部件20、測量部件21和控制部件22?；鞠鄳?yīng)地包括無線電收發(fā)信機(jī)部件23、測量部件24和控制部件25。控制器BSC包括控制部件26，用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算。這些部件可實(shí)現(xiàn)為圖2所示的不同部件或通過軟件在公共硬件上運(yùn)行。
移動(dòng)站的收發(fā)信機(jī)20發(fā)送業(yè)務(wù)信號(hào)到該移動(dòng)站當(dāng)前所連接的一個(gè)或多個(gè)基站，并且從其接收業(yè)務(wù)信號(hào)。往返移動(dòng)站的傳輸被分為多個(gè)幀，每個(gè)幀占用一個(gè)預(yù)定時(shí)間，例如，480毫秒。收發(fā)信機(jī)也可從其他基站接收信號(hào)，典型地在一個(gè)或多個(gè)廣播信道，例如，BCCH，上的信號(hào)。這些信號(hào)以及從該移動(dòng)站連接的基站接收的信號(hào)被引導(dǎo)到測量部件21。測量部件測量上面提及的信號(hào)的預(yù)定特征，例如接收信號(hào)的誤碼率(BER)。測量結(jié)果被傳遞到控制部件22，控制部件22根據(jù)所使用的標(biāo)準(zhǔn)生成適當(dāng)?shù)臏y量報(bào)告。測量報(bào)告接著發(fā)送到該移動(dòng)站連接的基站。測量報(bào)告接著被網(wǎng)絡(luò)用來例如執(zhí)行切換或負(fù)載平衡判決。
移動(dòng)站MS用于借助基站BTS通過一個(gè)適當(dāng)?shù)臏y量報(bào)告結(jié)構(gòu)測量和報(bào)告從基站BTS接收信號(hào)的下行鏈路誤碼率(DL BER)給控制器BSC。例如，在GSM網(wǎng)絡(luò)中，由移動(dòng)站通知BER給系統(tǒng)作為RXQUAL消息(接收的傳輸質(zhì)量)?；居糜跒閺囊苿?dòng)站接收的傳輸測量上行鏈路誤碼率(UL BER)。通知UL BER給BSC以便用于統(tǒng)計(jì)以及切換和功率控制機(jī)理。UL BER也可用于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，這將在之后在此規(guī)范中描述。基站BTS還用于基于壞幀指示符(BFI)計(jì)算確定上行鏈路幀刪除比(UL FER)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，UL FER、UL BER和DL BER用于估計(jì)DL FER。在這個(gè)實(shí)施例中，該估計(jì)基于認(rèn)識(shí)到變化和/或新特征，如跳頻和動(dòng)態(tài)信道編碼，在上行和下行鏈路方向?qū)m錯(cuò)機(jī)理具有相同影響。因此在指示符上的變化也是等效的。這意味著在上行鏈路在BER和FER之間的相互關(guān)系等同于在下行鏈路BER和FER對(duì)應(yīng)的相互關(guān)系。因此通過計(jì)算在上行鏈路的BER-FER相互關(guān)系，借助DL BER可推導(dǎo)出DL FER。這可由下述公式示例DL FER＝DL BER×UL FER/UL BER
所需的估計(jì)計(jì)算可在網(wǎng)絡(luò)控制器，如BSC實(shí)現(xiàn)。根據(jù)一種方案。該計(jì)算在基站由控制部件25實(shí)現(xiàn)。
上述實(shí)施例使得即使對(duì)不支持FER報(bào)告的終端也能使用FER，由此該實(shí)施例使得即使在使用這種移動(dòng)站時(shí)也能基于FER進(jìn)行質(zhì)量估計(jì)。
根據(jù)一種方案，移動(dòng)站為連接質(zhì)量確定兩個(gè)指示符，而且裝有一個(gè)由基站確定的指示符(例如，UL BER)。在這個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)站將接著根據(jù)這三個(gè)測量的指示符的比較確定“丟失”的指示符。換言之，在這種情況下上面提出的示例公式將為UL FER＝UL BER×DL FER/DL BER應(yīng)理解的是，雖然已就移動(dòng)站描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明的實(shí)施例可應(yīng)用于任何其他適當(dāng)形式的用戶設(shè)備，包括具有固定線路連接的終端。
在此還應(yīng)指出，雖然上面描述了本發(fā)明的示例實(shí)施例，但可對(duì)所公開的解決方案進(jìn)行多種變化和改進(jìn)，而不會(huì)偏離在所附中定義的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種在通信系統(tǒng)中用于估計(jì)在第一站和第二站之間的通信路徑的網(wǎng)絡(luò)指示符的方法，該方法包括在第二站確定在從第一站到第二站方向上的通信路徑的第一指示符；在第一站確定在從第二站到第一站方向上的通信路徑的第二指示符，所述第二指示符與該通信路徑的對(duì)應(yīng)特征相關(guān)，而不是與所述第一指示符相關(guān)；在第二站確定在從第一站到第二站方向上的通信路徑的第三指示符；以及基于所確定的第一、第二和第三指示符估計(jì)在從第二站到第一站方向上的通信路徑的網(wǎng)絡(luò)指示符。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第二站包括蜂窩通信系統(tǒng)的基站，第一站包括該蜂窩通信系統(tǒng)的移動(dòng)站，該通信路徑包括這些站之間的無線電鏈路，第一指示符包括在上行鏈路方向上的誤碼比，第二指示符包括在下行鏈路方向上的誤碼比；第三指示符包括在上行鏈路方向上的幀刪除比；而要估計(jì)的網(wǎng)絡(luò)指示符包括在下行鏈路方向上的幀刪除比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所估計(jì)的網(wǎng)絡(luò)指示符用于評(píng)估該通信路徑的質(zhì)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中評(píng)估通過該通信路徑的傳輸?shù)脑捯糍|(zhì)量。
5.根據(jù)前述任何一個(gè)權(quán)利要求的方法，其中基于第一指示符、第二指示符和第三指示符之間的相互關(guān)系得到該網(wǎng)絡(luò)指示符。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中通過將所述第二指示符乘以第三指示符再將結(jié)果除以第一指示符得到該網(wǎng)絡(luò)指示符。
7.根據(jù)前述任何一個(gè)權(quán)利要求的方法，包括傳遞有關(guān)第一指示符、第二指示符和第三指示符的信息到該通信系統(tǒng)的一個(gè)控制器，并由該控制器計(jì)算網(wǎng)絡(luò)指示符。
8.一種通信系統(tǒng)，包括第一站；第二站；第一站和第二站之間的通信路徑；在第二站用于確定在從第一站到第二站方向上的通信路徑的第一指示符的測量部件；在第一站用于確定在從第二站到第一站方向上的通信路徑的第二指示符的測量部件，所述第二指示符與該通信路徑的對(duì)應(yīng)特征相關(guān)，而不是與所述第一指示符相關(guān)；在第二站用于確定在從第一站到第二站方向上的通信路徑的第三指示符的測量部件；以及基于所確定的第一、第二和第三指示符估計(jì)該通信路徑的另一指示符的控制部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的通信系統(tǒng)，其中第二站包括蜂窩通信系統(tǒng)的基站，第一站包括該蜂窩通信系統(tǒng)的移動(dòng)站，該通信路徑包括這些站之間的無線電鏈路，第一指示符包括在上行鏈路方向上的誤碼比，第二指示符包括在下行鏈路方向上的誤碼比；第三指示符包括在上行鏈路上方向的幀刪除比，而該另外指示符包括在下行鏈路方向上的幀刪除比。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的通信系統(tǒng)，其中所估計(jì)的網(wǎng)絡(luò)指示符用于評(píng)估該通信路徑的質(zhì)量。
11.根據(jù)權(quán)利要求8到10中任何一個(gè)的通信系統(tǒng)，其中控制部件用于使第一指示符、第二指示符和第三指示符相關(guān)以得到該另外指示符。
全文摘要
本發(fā)明涉及在通信系統(tǒng)中估計(jì)第一站和第二站之間的通信路徑的網(wǎng)絡(luò)指示符。在第二站確定在從第一站到第二站方向上的通信路徑的第一指示符。在第一站確定在從第二站到第一站方向上的通信路徑的第二指示符,所述第二指示符與該通信路徑的對(duì)應(yīng)特征而不是與所述第一指示符相關(guān)。在第二站確定在從第一站到第二站方向上的通信路徑的第三指示符。接著基于所確定的第一、第二和第三指示符估計(jì)在從第二站到第一站方向上的通信路徑的網(wǎng)絡(luò)指示符。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1377538SQ00813596
公開日2002年10月30日 申請(qǐng)日期2000年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月29日
發(fā)明者尤安·梅萊羅 申請(qǐng)人:諾基亞公司