CN1113572C - 通信网络中的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于GSM类型或从GSM衍生的类型的通信网络中的方法和移动站。根据本发明，当未识别BCCH载波根据所测量的信号强度预测为相对测量周期的信号强度平均值正好是一个最强的BCCH载波(321)时，在移动站中开始此未识别BCCH载波的识别(307)。在考虑测量周期的信号强度平均值的情况中，从BCCH载波变为一个最强的BCCH载波的时间点至已识别此BCCH载波的时间点的延迟在许多情况中能减少或在某些情况中能消除。因而，移动站能更早地报告此BCCH载波的测量数据给网络，以便能更快地转移到相应网孔。

Description

通信网络中的设备和方法
技术领域
本发明涉及在GSM类型或从GSM中衍生的类型的通信网络中使用的方法和移动站，本发明能实现从一个网孔至另一网孔的较快转移。
背景技术
在GSM网络(全球移动通信系统)中，重要的是：有效网孔中已建立利用双向(无线电)通信信道传送的呼叫的移动站，在此移动站移动到另一网孔时不被断开。为了在另一个网孔中保持此呼叫，必须将通信信道改变为另一网孔中的通信信道。在正在进行的呼叫期间改变通信信道的功能称为转移。
开始转移的决定在GSM网络中主要是根据移动站所报告的测量数据作出的。移动站测量从服务于在有效网孔附近的网孔的基站中发送的所谓的BCCH载波的信号强度。在测量周期期间形成每个所述BCCH载波的信号强度的平均值，并且将六个最强BCCH载波的信号强度平均值报告给GSM网络。在移动站能报告某一BCCH载波的信号强度之前，移动站必须识别此BCCH载波。在一个测量周期期间获得的信号强度平均值的比较中发现此载波是六个最强的BCCH载波中的一个载波之后，开始此BCCH载波的识别。此BCCH载波的识别花费约1秒或几秒的时间，这个时间间隔引起从发现此BCCH载波的信号强度是有兴趣报告的时间至移动站能报告此BCCH载波的信号强度的时间为止的相应延迟。
英国专利说明GB 2225196描述一种蜂窝无线电系统，其中服务基站能预留周围网孔中的信道。在移转至一个周围网孔中的基站时，能使用预留的信道，这减少从转移决定至完成转移的时间。
美国专利说明US 5379446公开一种蜂窝无线电系统，移动站测量从有效网孔中的基站和从周围网孔中的基站接收的信号强度。移动站具有形成长与短时间周期内每个接收信号的信号强度平均值的装置。在移动站中，将服务于基站的两个信号强度平均值与周围网孔中基站的相应信号强度进行比较。当从所述网孔中的基站接收的信号强度比从服务基站接收的信号强度高某个称为滞后界限(hysteresismargin)的值时，移动站开始转移到周围网孔。在比较短时间周期的信号强度平均值时，采用比在比较长时间周期的信号强度平均值时所采用的滞后容限较大的滞后容限。
发明内容
本发明着眼于减少从移动站发现BCCH载波的信号强度平均值是有兴趣报告给网络的时间至此移动站已识别此BCCH载波并能报告其信号强度平均值的时间的延迟问题。
因而本发明的目的是使移动站能够更快地报告有效网孔附近的网孔的测量数据。
一般利用一种方法来解决此问题，在此方法中移动站预测在此移动站中接收的BCCH载波有可能正好是最强的BCCH载波之一时开始此接收BCCH载波的识别。本发明涉及所述方法和具有实施此方法所必需的装置的移动站。
更具体地，根据下面解决此问题：分配通信信道用于移动站与第一基站之间的通信。此移动站测量从第一基站附近的基站中接收的BCCH载波的信号强度并对于每一个后续的测量周期形成这些信号强度的平均值。此移动站传送其标识已建立的最强的BCCH载波的信号强度平均值。在考虑一个测量周期期间的信号强度平均值时，在根据预定规则预测所接收的BCCH载波正好是一个最强的BCCH载波时，此移动站开始此接收的BCCH载波的识别。
本发明的一个优点是：在考虑信号强度平均值时，从一个BCCH载波已变成一个最强的BCCH载波的时间点至已识别此BCCH载波时的延迟在许多情况中可以减少并在一些情况中可以消除。因此，移动站可以更快地报告BCCH载波的测量数据，允许更快地转移到相应的网孔。由于能更快地进行转移，所以在无线电条件正在快速变化的情况中保持已建立呼叫的机会增加。这样的情况示例是在摩天楼地区拐弯或进入地铁站。
现在将利用最佳实施例并结合附图更详细地描述本发明。
附图说明
图1A与1B是GSM网络的部分图；
图2是51多帧的方框图；
图3A是对应本领域公知的方法步骤的流程图；
图3B是与图3A一起表示根据本发明的方法的第一实施例的流程图；
图3C是与图3A一起表示根据本发明的方法的第二实施例的流程图；
图3D是表示根据本发明方法的第三实施例的流程图；
图4是表示时间划分为测量周期与子间隔的时间图；
图5A-5D是表示图4中的每个子间隔上一组BCCH载波的信号强度平均值的条形图；
图6是表示BCCH载波的信号强度平均值增长的条形图；
图7A与7B是表示图4所示的每个测量周期上一组BCCH载波的信号强度平均值的条形图；
图8是本发明的移动站的硬件方框图；
图9是描述图10中的协调程序功能方框的功能部分的流程图；
图10是本发明移动站的功能方框图。
具体实施方式
图1A表示GSM网络NW1的一部分和在这样的网络NW1中发现的不同类型单元的子集。由此网络覆盖的地理区域划分为网孔C1-C5，每个网孔提供某一区域中的无线电覆盖并给此区域分配一组频率用于那个区域中的通信。每个网孔C1-C5由具有利用无线电与当前位于此网孔中的移动站MS1通信的装置的基站收发信机站BTS1-BTS5提供服务。其中发现移动站MS1的网孔C1称为服务网孔并且相应的基站BTS1称为服务基站。移动站MS1包括用于与网络NW1中的基站BTS1-BTS5通信并由用户用于接入由GSM网络NW1提供的通信业务的装置，由基站控制器BSC1控制一组基站BTS1-BTS3，许多基站控制器BSC1-BSC2由称为移动业务交换中心MSC的交换机MSC1进行控制，交换机MSC1负责连接至和自由交换机MSC1提供服务的区域中的移动站MS1的呼叫。
在建立至或自移动站MS1的呼叫时，分配通信信道CH1用于移动站MS1与服务基站BTS1之间的无线电通信。如果移动站MS1在呼叫期间移入第二网孔C4，则必须分配此第二网孔C4中新的通信信道CH4以使此呼叫不被断开。在已建立的呼叫期间改变通信信道的功能称为转移。由控制服务基站BTS1的基站控制器BSC1决定开始转移。
在基站控制器BSC1能作出有关转移的决定之前，移动站MS1必须首先报告哪些网孔是转移的合适候选。移动站测量由周围网孔C2-C5中的基站BTS2-BTS5发送的所谓BCCH载波BCCH2-BCCH5的信号强度。对于每一个BCCH载波BCCH2-BCCH5，形成一个测量周期的信号强度平均值，并将最强BCCH载波的平均值报告给基站控制器BSC1。在移动站MS1能报告某一BCCH载波BCCH4的信号强度之前，移动站MS1必须根据GSM规范识别BCCH载波BCCH4，这通过移动站读出利用BCCH载波BCCH4传送的识别信息BSIC4来完成。
图2表示BCCH载波BCCH4的时隙零如何用于传送各种逻辑信道。此图表示51多帧200中的时分多址(TDMA)帧如何用于传送逻辑信道。逻辑信道包括频率校正控制信道(FCCH)201与同步信道(SCH)202，频率校正信道201传送移动站MS1的频率校正信息，同步信道202传送移动站MS1的同步信息和以基站识别码(BSIC)的形式传送上述的识别信息BSIC4。除了频率校正控制信道201与同步信息202之外，51多帧200还包括逻辑信道公用控制信道(CCCH)和广播控制信道BCCH。有关GSM信道结构的进一步细节可在GSM规范GSM05.01与GSM05.02中找到。
为了使移动站MS1能确定载波的识别，即BSIC，必须首先检测和解码频率校正控制信道201并随后检测和解码同步信道202。确定BCCH载波BCCH4的识别可能费时多达数秒。
在用于报告合适的转移候选的消息，具有报告多达6个BCCH载波的测量数据的地方。
普通的移动站报告具有已知的BSIC的6个最强BCCH载波的测量数据。
对于多频带移动站，称为多频带报告的参数用于确定哪个BCCH载波的则量数据要进行报告。随后可以修正选择准则，以使选择除了信号强度平均值之外还考虑每个BCCH载波所属的频带。
移动站的测量数据报告的进一步细节可在GSM规范GSM05.08中找到。
为了简化描述，在下面将利用本发明应用于普通类型的移动站的假设来描述本发明，其中由移动站报告具有已知BSIC的6个最强BCCH载波的测量数据。如何将本发明用于采用另一选择准则的多频带移动站对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
在现有技术移动站中，在此未识别的BCCH载波与测量周期期间的信号强度平均值比较中发现是最强的BCCH载波之一之后，开始此未识别的BCCH载波的识别。由于移动站在有可能报告此BCCH载波的测量数据给基站控制器之前必须识别此BCCH载波，所以这引起从此BCCH载波是最强的BCCH载波之一以致希望报告此BCCH载波的测量数据的时间点至此移动站能报告此BCCH载波的测量数据给基站控制器的时间延迟。
在某些情况中，例如在移动站用户在摩天大楼地区拐弯或进入地铁站时，无线电通信条件非常迅速地改变。在这些情况中，至服务基站的无线电连接非常迅速地恶化，而新基站的信号强度可能非常迅速地增强。为了在这种情况中保持已建立的呼叫，非常重要的是能迅速地转移到新基站。由于先前提到的延迟导致延迟转移，所以希望减少所述延迟。
本发明的基本思想不是在开始BCCH载波的识别之前等待，直至此BCCH载波相对测量周期的信号强度平均值是最强的BCCH载波之一。相反地，在根据所测量的信号强度预测此BCCH载波相对测量周期的信号强度平均值正好是一个最强的BCCH载波时，开始此BCCH载波的识别。因此，在其信号强度平均值增长的同时能进行BCCH载波的识别，使延迟能够减少，并在某些情况中能消除延迟。
图3A与3B是根据本发明的方法的第一实施例的流程图。
图3A在步骤301中表示如何分配通信信道用于第一基站与移动站之间的通信，在GSM术语中，通信信道由传送两个逻辑信道的物理信道组成：业务信道TCH与慢相关控制信道SACCH。业务信道用于诸如语音或数据的用户信息的传送，而相关的控制信道主要用于上述的BCCH载波的信号强度平均值的报告。进一步细节请参见GSM05.01与GSM05.02。
与通信信道的分配一起，在步骤302中时间划分为连续的测量周期，其长度对应SACCH多帧。在这种情况中，SACCH多帧由104个TDMA帧组成，对应480毫秒的时长。
在步骤302之后，流程分支为并行分支，这将以与其他分支的方法步骤同时完成每个分支的方法步骤的方式来解释。
在步骤303中，移动站测量包括在从第一基站接收的BCCH分配(BA)表中的每个BCCH载波的信号强度。网络操作者确定哪些BCCH载波是在BA表上。有时，BA表规定为包括有效网孔中的BCCH载波，使移动站也执行此BCCH载波的测量并报告此BCCH载波的测量数据。按顺序逐个测量BCCH载波，并在完成此顺序时，开始新的顺序测量，在属于所分配的通信信道的发送时隙与随后的接收时隙之间完成测量。
步骤304指示等待，直至已完成测量周期。
在步骤305中，在测量周期期间在步骤303中获得的测量值用于形成所完成的测量周期的每个BCCH载波的信号强度平均值。
在步骤306中，检验是否未识别6个最强BCCH载波中的任何一个载波。如果是这种情况(结果YES(是))，则在步骤307中开始此未识别的BCCH载波的识别。
在步骤307之后，或如果在步骤306中未发现未识别的BCCH载波是6个最强的BCCH载波之一(结果NO(否))，则在步骤308中选择要报告其信号强度平均值的BCCH载波，随后报告(多达)6个的其BSIC是已知的最强BCCH载波的信号强度平均值。
在步骤309中，开始传送所完成的测量周期的信号强度平均值和每个所选BCCH载波的BSIC给第一基站，此信息在下一个测量周期期间在慢相关控制信道上进行传送。如果在下一个测量周期期间需要控制信道来传送其他信息，则不传送此测量数据。然而，至少每隔一个测量周期总是要报告测量数据。
在步骤309之后，程序返回到步骤304，等待下一个测量周期结束。
图3A所示的方法步骤301-309相应于现有技术移动站中所发生的步骤。图3B表示根据本发明新的方法步骤310-315。
在步骤310中，每个测量周期划分为许多子间隔。
步骤311指示等待，直至子间隔结束。
在步骤312中，在子间隔期间在步骤303中获得的测量值用于形成所完成的子间隔的每个未识别BCCH载波的信号强度平均值。
在步骤313中，每个未识别BCCH载波在此子间隔上的信号强度平均值与紧前面一个子间隔的信号强度平均值进行比较。如果任何一个BCCH载波的信号强度平均值增长大于第一预定门限值的一个值(结果YES)，在考虑测量周期的信号强度平均值的情况下，预测此BCCH载波有可能正好是6个最强的BCCH载波之一。
如果在步骤313中未发现未识别的BCCH载波具有大于第一门限值的信号强度平均值的增加(结果NO)，则在步骤314中在此子间隔上每个未识别BCCH载波的信号强度平均值与在此子间隔前两个子间隔的子间隔的信号强度平均值进行比较。如果任何一个BCCH载波的信号强度平均值增加大于第二预定门限值的一个值(结果YES)，在考虑测量周期的信号强度平均值的情况中，预测此BCCH载波将有可能正好是6个最强的BCCH载波之一。
选择第一门限值，以便在步骤313的比较中指出最后一个子间隔上其信号强度增长非常大的BCCH载波。以这样一种方式设置第二门限值，以便在步骤314的比较中指出在最后两个子间隔期间其信号强度增长非常大的BCCH载波，但不足以在步骤313中迅速地指出在最后两个子间隔中的任何一个子间隔期间其信号强度增长非常大的BCCH载波。
在选择门限值时，重要的是考虑快衰落的影响，以使错误指出未识别BCCH载波的危险最小。
如果在步骤313或步骤314中已指出一个BCCH载波有可能正好是测量周期上所测量的6个最强BCCH载波之一，则所指出的BCCH载波的测量数据有可能是要报告的。因此，在步骤315中，开始此BCCH载波的识别。
如果分别在步骤313或步骤314中发现多于一个的BCCH载波的信号强度平均值分别比第一或第二门限值更快地增长，则在步骤315中开始具有最快增长信号强度的BCCH载波的识别。
在步骤315之后，或如果在步骤314的比较中未指出未识别的BCCH载波(结果NO)，则程序返回到步骤311并等待下一个子间隔结束。重复方法步骤303、304-309和310-314，直至释放所分配的信道。
在上述的本发明方法中，不仅在预测一个未识别BCCH载波有可能正好是6个最强BCCH载波之一时开始此BCCH载波的识别(步骤315)；而且也以本领域公知的方式开始发现是测量周期上最强的BCCH载波之一的未识别BCCH载波的识别(步骤307)。
假定：在图1A与1B所示的网络NW1中实施结合图3A与3B所述的本发明方法。除步骤301之外，图3A与3B所示的方法步骤全部实施在移动站MS1中，与网络NW1中的其它单元合作完成步骤301。
图1B表示：网络NW1除图1A所示的网孔C1-C5之外还包括三个网孔C6-C8，由基站收发信机站BTS 6-BTS8给网孔C6-C8提供服务，BTS6-BTS8发送BCCH载波BCCH6-BCCH8。图1B也更详细地表示网孔的相互位置。由虚线定界的网孔C4提供地下铁路站中的无线电覆盖。在移动站MS1位于网孔C1中时建立一个呼叫，并且移动站MS1随后移到网孔C4。
图4表示在移动站MS1中在通信信道CH1分配之后的时间T如何划分为测量周期与子间隔。图4表示均已划分为两个子间隔S1-S2，S3-S4的两个后续测量周期M1-M2，子间隔S1-S4具有相等长度，均对应测量周期的一半。
时间T1-T5中的许多点沿时间轴T表示并标记每个子间隔S1-S4的开始与末尾。标号为奇数T1、T3、T5的时间点也标记测量周期M1-M2的开始与末尾，标号为偶数T2、T4的时间点标记测量周期M1-M2的中心点。
如上所述，移动站MS1测量从服务基站BTS1中接收的BA表上的每个BCCH载波的信号强度。在此示例中，假定：BA表包括图1B所示的BCCH载波BCCH2-BCCH8。
所获得的测量值用于形成每个子间隔S1-S4和每个测量周期M1-M2的信号强度平均值。
图5A-5D表示子间隔S1-S4的信号强度平均值的变化。图5A是表示由移动站MS1确定的BA表上每个BCCH载波BCCH2-BCCH8的子间隔的信号强度平均值。假定：子间隔的6个最强BCCH载波BCCH2-BCCH3，BCCH5-BCCH8也是前一测量周期的6个最强的BCCH载波，并且移动站MS1在当前测量周期M1期间通过服务基站BTS1将这些BCCH载波的测量数据报告给基站控制器BSC1。图5B-5D表示每个子间隔S2-S4的相应信息(条形的顺序与图5A的相同)。在图5A-5D中，看见图5A的最弱BCCH载波BCCH4的信号强度平均值如何增长，而其他BCCH载波的信号强度平均值如何降低。信号强度的增长在子间隔S2中尤为强烈，对应图5A与5B之间的变化。
在图4的时间点T3上，即在已完成子间隔S2时，比较子间隔S2中的未识别BCCH载波BCCH4的信号强度平均值与正好前一个子间隔S1中此未识别BCCH载波BCCH4的信号强度平均值(图3B的步骤313)。在时间点T4上所进行的间隔S3与S2的信号强度平均值的相应比较的结果利用第二条线602来表示。在子间隔S4与S3中信号强度平均值在时间点T5上的比较结果利用第三条线603来表示，第一门限值604利用虚线来表示。因此，从图6中能看出：利用第一条线601表示的间隔S1与S2之间信号强度平均值的增长超过第一门限值604，移动站MS1因而将在图4的时间点T3上开始未识别BCCH载波BCCH4的识别。
图7A与7B分别表示在测量周期M1与M2之后的信号强度平均值。从图7A中可以看出：未识别BCCH载波BCCH4不是测量周期M1的信号强度平均值701的比较中的6个最强的BCCH载波之一。图7B表示：上述的BCCH载波BCCH4是测量周期M2的信号强度平均值比较中的6个最强的BCCH载波之一。因此，现有技术移动站将在测量周期M2结束之后，即在时间点T5开始BCCH载波BCCH4的识别。与此相比，根据上述的本发明移动站MS1在时间点T3上开始BCCH载波BCCH4的识别。
应注意：图5A-5D，6与7A-7B仅打算说明本发明原理而不应认为是表示信号强度电平与第一门限值的实际值。
本发明移动站MS1包括：
通信装置，用于在分配的通信信道CH1上与服务基站BTS1通信；
测量装置，用于测量由服务基站附近的基站发送的BCCH载波BCCH2-BCCH8的信号强度；
第一平均装置，用于形成每个所述测量周期M1-M2中的BCCH载波BCCH2-BCCH8的信号强度平均值701；
第二平均装置，用于形成测量周期M1-M2的所述子间隔S1-S4中所测量的BCCH载波BCCH2-BCCH8的信号强度的信号强度平均值501；
一种装置，用于以上述方式指出在考虑一个测量周期中信号强度平均值的情况中将有可能正好是最强的BCCH载波之一的未识别BCCH载波(在上述示例中是BCCH4)；
识别装置，用于未识别的BCCH载波的识别，例如已指出的未识别BCCH载波BCCH4的识别；
测量数据报告装置，用于在完成一个测量周期时报告此测量周期期间6个最强的BCCH载波的信号强度平均值给服务基BTS1。
下面将结合图8-10给出移动站MS1更详细的描述。
图8是移动站MS1的硬件方框图。移动站MS1包括将记录的声音变换为模拟电信号的话筒801，模数(A/D)变换器802将来自话筒801的模拟信号变换为数字信息，语音编码器803压缩从A/D变换器802输出的数据流。在语音编码器803后面具有信道编码器804，在此数据流中加入用于检测和校正在通信信道CH1上通信时引起的信号差错的信息。交错器805接受从信道编码器804接收的编码字并将每个编码字的信息分为许多信息脉冲串。脉冲串发生器806检索要在脉冲串中发送的从交错器805中输出的数据并使用此信息来形成相应的模拟基带信号。
无线电发射机807通过调制其频率由频率合成器808确定的载波将来自脉冲串发生器806的基带信号变换为无线电信号，无线电发射机807将调制的无线电信号放大为合适的功率电平。
移动站也包括接收其频率由频率合成器808确定的无线电信号的无线电接收机809，无线电接收机809将接收的无线电信号变换为模拟的基带信号，从无线电接收机808输出的信号由第二A/D变换器810进行抽样，从第二A/D变换器810输出的数据由均衡器811进行处理以补偿所引入的任何时间扩散。去交错器812接收从均衡器811输出的数据和收集来自许多脉冲串的信息并从此信息中形成编码的字。信道解码器813对去交错器812输出的数据进行检错和纠错，语音解码器814扩展从信道解码器813输出的数据，D/A变换器815将语音解码器输出的数据变换为由耳机816用于生成声音的模拟信号。
根据在某个时间点上是进行发射还是接收，开关823将无线电发射机807或无线电接收机809达到天线824。
移动站MS1还包括处理器或中央处理单元(CPU)817，执行存储在只读存储器(ROM)818中的程序指令。处理器817整个负责移动站MS1的操作并根据程序指令控制其他单元，其结果以这些单元所产生的数字数据形式通过随机存取存储器(RAM)819进行交换。例如，从语音编码器803输出的数据存在RAM819中，并且信道编码器804从RAM819中检索此数据。
定时信号发生器820用作此移动站中的时间基准。
移动站MS1包括用于单元与存储器8181、819之间数据交换的数据总线和控制总线，处理器817能利用此控制总线控制这些单元，这两条总线未在图8中示出。如上所述，通过将数据存储在RAM819中和从RAM819中检索数据在这些单元之间交换数据，不同单元之间的逻辑数据流在图8中利用虚线表示。
诸如来自移动站或BA表的测量数据报告的控制信息在移动站MS1与服务基站BTS1之间利用信令消息进行传送，此信息从处理器817传送给信道编码器804，分别由处理器817从信道解码器813中接收。除此之外，上面的描述对应同样在这种情况中的信息发送与接收时所发生的。
在移动站MS1要测量BCCH载波的信号强度时，频率合成器808调谐到BCCH载波BCCH4的频率。无线电接收机809则接收BCCH载波BCCH4。所接收的能量在信号强度测量装置822中进行累加，并在某一时间期间之后，第二A/D变换器810读信号强度测量装置822，所读出的值存储在RAM819中。
在识别BCCH载波BCCH4时，首先检测和解码利用BCCH载波BCCH4传送的频率校正控制信道，并随后检测和解码同步信道，在所分配的通信信道CH1上不用于与服务基站BS1通信的空闲TDMA帧期间完成所述逻辑信道的检测和解码。在检测频率校正控制信道时，频率合成器808调谐到BCCH载波BCCH4的频率。无线电接收机809随后启动并在整个TDMA帧期间接收数据，所接收的数据由第二A/D变换器810变换为数字形式并随后由FCCH检测器821进行处理。来自FCCH检测器的结果存储在RAM819中。在11个26多帧中的空闲TDMA帧期间收集数据之后，处理器分析存储的数据，以确定是否已接收频率校正脉冲串。如果收到频率校正脉冲串，在继续同步信道的检测与解码之前，将在移动站MS1中完成所需的频率校正。而且，在无线电接收机809启动并接收整个TDMA帧期间的数据之前，频率合成器808又调谐到BCCH载波BCCH4的频率。所接收的数据由第二A/D变换器810变换为数字形式，均衡器811处理从A/D变换器810输出的数据，信道解码器813在均衡器811输出的数据之中查找同步脉冲串。从信道解码器813中输出的数据表示是否检测到同步脉冲串，而如果是这种情况，则从解码器813输出的数据也包括上述的BSIC数据。至于同步信道的检测，则可能需要使用多达11个26多帧中的空闲TDMA帧。
除非都发现频率校正脉冲串和同步脉冲串，否则所接收的无线电信号不是BCCH载波。在这种情况中，删除所收集的有关接收的无线电信号的测量数据。
瑞典专利申请SE 9602459-1描述一种方法，其中与执行上述的这些任务的公知方法相比可以减少频率校正控制信道与同步信道的实际检测时间。
图10是移动站MS1的功能方框图。应注意：仅在图10中示出涉及本发明的功能方框。移动站MS1包括四个功能方框：协调程序1001、测量数据收集装置1002、FCCH/SCH解码器1003和SACCH邮箱1004。协调程序功能方框仅以软件实施，而其他功能方框包括硬件和软件。
测量数据收集装置1002对BCCH载波进行信号强度测量，测量数据收集装置从协调程序中接收给出对BCCH载波BCCH2-BCCH8完成信号强度测量的顺序的信号，此信号也包括有关多长时间要报告所收集的测量数据给协调程序的信息，在这种情况中应在对应半个SACCH多帧(240毫秒)的每个子间隔之后完成报告。测量数据收集装置1002又测量BCCH载波BCCH2-BCCH8的信号强度。对于要由测量数据收集装置1002测量的每个BCCH载波BCCH2-BCCH8，有两种变量：信号强度累加器和计数器。每次测量数据收集装置1002测量BCCH载波的信号强度，所测量的值加到对应此BCCH载波的信号强度累加器，并且计数器递增1。在一个子间隔过去时，测量数据收集装置1002报告每个BCCH载波BCCH2-BCCH8的信号强度累加器与计数器的内容给协调程序1001，测量数据收集装置随后将所有的信号强度累加器和计数器复位为零并开始收集新的测量值。
FCCH/SCH解码器1003识别BCCH载波。在协调程序1001决定要识别BCCH载波时，发送包括有关要识别的BCCH载波的信息和有关应给定此识别高还是低优先级的信息的信号给FCCH/SCH解码器1003。如果BCCH载波BCCH4波的识别已给定低优先级，如果在完成第一识别之前从协调程序收到第二BCCH载波的识别请求，可以中断此识别。如果BCCH载波BCCH4的识别已给定高优先级，则此识别总是在开始下一识别之前完成。FCCH/SCH解码器1003以本领域公知方式读BCCH载波BCCH4所传送的BSIC数据BSIC4，FCCH/SCH解码器随后传送包括BCCH载波BCCH4的识别BSIC4的信号给协调程序1001。
SACCH邮箱1004处理利用通信信道CH1传送的相应控制信道上信令消息的接收和发送。
当在相应的控制信道上从服务基站BTS1中收到信令消息时，SACCH邮箱1004发送包括所接收消息内容的信号给功能方框，例如协调程序1001，即处理消息中的信息。从服务基站BTS1接收的信令消息示例是包括BA表的所谓的“系统信息5”消息。
上述的包括来自移动站MS1的测量数据报告的信令消息在慢关联控制信道上进行发送。在每个测量周期之后，协调程序1001发送包括那些其测量周期的信号强度平均值要进行报告的BCCH载波的数据的信号给SACCH邮箱。SACCH邮箱检查慢关联控制信道是否能用于在下一个SACCH多帧期间发送所谓的测量报告消息。如果控制信道空闲，SACCH邮箱在下一个SACCH多帧期间编译和发送所述消息。如果控制信道不空闲，删除来自协调程序1001的信息。然而，SACCH邮箱保证每隔一个SACCH多帧用于发送测量报告消息。
协调程序1001整个负责移动站MS1中的功能，它给出命令和信息给其他功能方框1002-1004并从其他功能方框1002-1004接收信息。在分配通信信道CH1之后，协调程序1001发送信号给测量数据收集装置1002，给出测量BA表上BCCH载波BCCH2-BCCH8的信号强度的命令和在对应半个SACCH多帧的每个子间隔之后报告所测量的信号强度的命令。如果稍后从SACCH邮箱1004收到变化的BA表，则发送包括有关要进行哪些BCCH载波测量的新信息的新信号给测量数据收集装置1002。
当协调程序1001从测量数据收集装置1002接收测量数据报告时，它完成图9所示的步骤。在步骤901中，协调程序首先确定接收的测量数据报告是否对应已完成的测量周期。如果是这种情况(结果YES(是))，完成步骤902-906，这些步骤对应图3A的步骤305-309，并因此除了步骤904与906之外不再具体描述这些步骤。在步骤904中，协调程序1001发送一个信号给FCCH/SCH解码器1003，给出识别在步骤903中指出的BCCH载波的顺序。结合所给定的顺序，协调程序1001指示此BCCH载波的识别具有高优先级给FCCH/SCH解码器1003。
在步骤906中，协调程序1001发送包括在步骤905中选择的那些BCCH载波的数据的信号给SACCH邮箱1004。
在步骤906之后，或如果在步骤901中发现接收的测量数据报告不对应已完成的测量周期(结果NO(否))，则执行步骤907-910，这些步骤对应图3A的步骤312-315并因此除步骤901外不再更具体地进行描述。在步骤910中，协调程序1001发送信号给FCCH/SCH解码器1003，给定识别在步骤908或步骤909中指出的BCCH载波的顺序。结合所给定的顺序，协调程序1001指示此BCCH载波的识别具有低优先级给FCCH/SCH解码器1003。
当FCCH/SCH解码器1003已识别此BCCH载波时，协调程序从FCCH/SCH解码器中接收包括识别的信号，即包括此BCCH载波的BSIC数据的信号。甚至在FCCH/SCH解码器1003已中断或识别失败的情况中，发送包括有关此事件的信息的信号给协调程序1001。
有几种不同的方式来预测一个BCCH载波将有可能正好是应报告其测量数据的BCCH载波。结果，除了图3A与3B中所示的方法之外，有几个本发明方法的实施例，下面将描述一些另外的本发明实施例。
图3A(上述的)与图3C中所示的流程图表示根据本发明的方法的第二实施例示例。
在图3C中，方法步骤316-317与320直接对应图3B中的步骤310-311与315并因此不再结合图3C更详细地进行描述。图3C与图3B相比的不同在于指出未识别的BCCH载波以便识别的理由。在图3C中，在步骤318形成此子间隔上所有BCCH载波的信号强度平均值。在步骤319中，则相互比较最后子间隔上BCCH载波的信号强度平均值。如果未识别6个最强BCCH载波之中的任何一个载波，则预测：在考虑测量周期的信号强度平均值时，此BCCH载波将有可能正好是一个最强的BCCH载波，并因此指出此BCCH载波以便识别(结果YES)，随后在步骤320中开始识别。如果未识别6个最强BCCH载波之中多于1个的载波，则指出这些载波之中最强的一个载波。在步骤320之后，或如果在步骤319在6个最强的载波之中未发现未识别的BCCH载波(结果NO)，则程序返回到步骤317并等待完成下一个子间隔。
假定：结合图3A与3C所述的本发明方法在图1A与1B所示的网络中实施，如上所述，图5A-5B表示图4的子间隔S1-S4上信号强度平均值的变化。图5表示未识别BCCH载波BCCH4是子间隔S3上6个最强BCCH载波之一，使移动站在这种情况中在图4的时间点T4上开始BCCH载波BCCH4的识别，这可以与现有技术移动站进行比较，现有技术移动站在这种情况中在图4的时间点T5之后开始此BCCH载波BCCH4的识别。(参见上面结合图7A与7B的讨论)。
第三实施例表示在图3D中，此实施例最容易利用图3A作为开始点来描述，包括图3A的所有方法步骤301-309。与图3A相比，图3D中的变化在于：在步骤306(结果NO)与步骤308之间插入新步骤321。这表示：如果在步骤306中在6个最强的BCCH载波之中未发现未识别的BCCH载波(结果NO)，则执行步骤321。在步骤321中，比较每个未识别BCCH载波在测量周期上的信号强度平均值与正好前一个测量周期的信号强度值。如果任何一个BCCH载波的信号强度平均值增加大于预定门限值的一个值(结果YES)，则预测：在考虑测量周期的信号强度平均值时，此BCCH载波将有可能正好是一个最强的BCCH载波(结果YES)，在步骤307中开始此BCCH载波的识别。在相反情况(结果NO)，程序继续步骤308。
与分别结合图3A与3C和3D描述的本发明方法一起使用的移动站易于利用结合图8-10作为开始点所描述的移动站MS1来实施。只有图10的协调程序的功能必须进行一些修改，这些修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。
本发明可应用于GSM类型或从GSM演变的包括网络类型DCS1800与是PCS的基于GSM变形的PCS1900的通信网络。

Claims (10)

1.在GSM或GSM衍生类型网络(NW1)中的一种方法，所述网络(NW1)包括许多基站(BTS1-BTS8)和用于与基站(BTS1-BTS8)进行无线电通信的移动站(MS1)，所述方法包括以下步骤：
分配通信信道(CH1)用于第一基站(BTS1)与移动站(MS1)之间的通信(301)；
将通信信道(CH1)分配之后的时间划分为连续测量周期(M1-M2)(302)；
其后在移动站(MS1)中重复地测量由第一基站(BTS1)附近的基站(BTS2-BTS8)发送的广播控制信道载波(BCCH2-BCCH8)的信号强度(303)；
形成在每个测量周期(M1-M2)期间对每个广播控制信道载波(BCCH2-BCCH8)所测量的信号强度的平均值(701)(305)；
确定是否在每个测量周期的结束仍未识别出该广播控制信道载波(BCCH2-BCCH8)的任何最强的信号(306)；
开始该未识别的广播控制信道载波(BCCH2-BCCH8)的识别(307)使移动站(MS1)读出由所述广播控制信道载波(BCCH2-BCCH8)传送的识别信息(BSIC)；
在完成每一个测量周期(M1-M2)之后，将最强识别的广播控制信道载波的信号强度平均值(701)传送给第一基站(BTS1)(309)；
其特征在于在移动站(MS1)中完成以下附加步骤：
将所述的测量周期(M1-M2)进一步划分为子间隔(S1-S4)；
重复地形成(312)在每个子间隔(S1-S4)上的对于未识别的所述那些广播控制信道载波(BCCH2-BCCH8)所测量的信号强度(501)的平均值；
指出(313，314，319，321)根据在子间隔(S1-S4)期间测量的平均信号强度(501)的任何未识别广播控制信道载波(BCCH4)被预测正好是最强的广播控制信道载波之一；
开始所指出的广播控制信道载波(BCCH4)的识别(315)，使所述广播控制信道载波(BCCH4)所传送的识别信息(BSIC4)由移动站(MS1)读出；
在完成测量周期(M1-M2)之后，除了最强的识别广播控制信道载波的信号强度平均值(701)之外，还将该所识别的广播控制信道载波(BCCH4)发送(309)到第一基站(BTS1)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述预测是基于代表所述未识别广播控制信道载波(BCCH4)的子间隔信号强度(501)的值如何在至少两个时间点之间变化的比较。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述预测是基于在较迟的子间隔(S2-S4)上的所述未识别广播控制信道载波(BCCH4)的子间隔信号强度(501)平均值与较早子间隔(S1-S3)上的广播控制信道载波(BCCH4)的子间隔信号强度平均值的比较，使所述广播控制信道载波(BCCH4)在该子间隔信号强度平均值(501)的变化超过预定门限值时预测为正好是一个最强的广播控制信道载波。
4.根据权利要求3的方法，其中该较早子间隔(S1-S3)是紧接着的前一个子间隔。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于以下步骤：
将所述测量周期(M1-M2)划分为子间隔(S1-S4)；
形成每个子间隔(S1-S4)上每个所述广播控制信道载波(BCCH2-BCCH8)所测量的信号强度(501)的平均值；
所述未识别广播控制信道载波(BCCH4)在考虑测量周期的信号强度平均值(701)的情况中将正好是一个最强的广播控制信道载波的所述预测是基于在比较最后一个所述子间隔(S3)上的信号强度平均值(501)时发现此广播控制信道载波(BCCH4)是一个最强的广播控制信道载波。
6.用于在网络中与无线电基站(BTS1-BTS8)通信的移动站(MS1)，包括：
通信装置(804-813，817-820，823-824)，用于在分配的通信信道(CH1)上与第一个所述基站(BTS1)通信；
测量装置(1002)，用于测量由第一基站(BTS1)附近的基站(BTS2-BTS8)发送的广播控制信道载波(BCCH2-BCCH8)的信号强度；
第一平均装置，用于形成在一系列测量周期(M1-M2)的每个测量周期中对每个广播控制信道载波(BCCH2-BCCH8)所测量的信号强度的平均值；
识别装置，通过读出由广播控制信道载波(BCCH4)所传送的识别信息(BSIC4)确定一个所述广播控制信道载波(BCCH4)的标识；
测量数据报告装置(1004)，用于在完成一个所述测量周期(M1-M2)之后利用所述通信装置(804-813，817-820，823-824)传送该最强的识别广播控制信道载波的信号强度平均值(701)给第一基站(BTS1)；
一种装置(1001)，用于指出在考虑一个测量周期(M1-M2)的信号强度平均值(701)的情况中根据所测量的信号强度(501，701)预测的未识别广播控制信道载波(BCCH4)正好是一个最强的广播控制信道载波，
安排所述识别装置(1003)开始所指出的未识别广播控制信道载波(BCCH4)的识别。
7.根据权利要求6的移动站，其中，安排用于指出的所述装置(1001)根据代表所述未识别的广播控制信道载波(BCCH4)的信号强度的参数如何在至少两个时间点之间变化的比较指出所述指出的广播控制信道载波(BCCH4)。
8.根据权利要求6的移动站，其中，安排用于指出的所述装置(1001)根据在最后一个所述测量周期(M2)上所述未识别广播控制信道载波(BCCH4)的信号强度的平均值与紧接前面一个测量周期(M1)上此广播控制信道载波(BCCH4)的信号强度的平均值的比较指出所述指出的广播控制信道载波(BCCH4)，如果该信号强度平均值(701)的变化超过预定门限值，则预测所述广播控制信道载波(BCCH4)正好是一个最强的广播控制信道载波。
9.根据权利要求6的移动站，其中，所述移动站(MS1)还包括第二平均装置，用于形成至少那些未识别的所述广播控制信道载波(BCCH2-BCCH8)测量的信号强度(501)在所述测量周期(M1-M2)的子间隔(S1-S4)上的平均值，并安排用于指出的所述装置(1001)根据所述未识别广播控制信道载波(BCCH4)在最后一个所述子间隔(S2)上的信号强度(501)的平均值与前面一个子间隔上的此广播控制信道载波(BCCH4)的信号强度的平均值(501)指出所述指出的广播控制信道载波(BCCH4)，如果该信号强度平均值的变化(601)超过预定门限值，则预测所述未识别广播控制信道载波(BCCH4)正好是一个最强的广播控制信道载波。
10.根据权利要求6的移动站，其中，所述移动站(MS1)还包括第二平均装置，用于形成对所述广播控制信道载波(BCCH2-BCCH8)测量的信号强度(501)在所述测量周期(M1-M2)的子间隔(S1-S4)上的平均值，
并安排所述用于指出的装置(1001)根据在最后一个所述子间隔(S3)上信号强度平均值(501)的比较中所述未识别广播控制信道载波(BCCH4)是一个最强的广播控制信道载波来指出所述指出的广播控制信道载波(BCCH4)。
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