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CN101347021A - 无线通信网络中的无缝频率间换手 - Google Patents

无线通信网络中的无缝频率间换手 Download PDF

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CN101347021A
CN101347021A CNA2006800491350A CN200680049135A CN101347021A CN 101347021 A CN101347021 A CN 101347021A CN A2006800491350 A CNA2006800491350 A CN A2006800491350A CN 200680049135 A CN200680049135 A CN 200680049135A CN 101347021 A CN101347021 A CN 101347021A
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CN
China
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frequency
message
tuning
active set
sector
Prior art date
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Pending
Application number
CNA2006800491350A
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English (en)
Inventor
N·J·帕里克
F·尤路皮纳
R·帕卡什
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qualcomm Inc
Original Assignee
Qualcomm Inc
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Abstract

实施例是结合无线网络中的无缝频率间换手来描述的。提出了一种方法，该方法包括在活跃集管理协议中指定的消息中向接入网报告至少一个频率成员的扇区导频强度信息。在该活跃集管理协议中指定的消息中接收关于至少另一个频率成员的信息。该方法还包括确定是否从一个频率成员换手至另一个频率成员并且还可包括无缝地换手至其它频率成员。

Description

无线通信网络中的无缝频率间换手
背景
I.领域
以下描述一般涉及无线通信，并且尤其涉及无线通信网络中的频率间换手。
II.背景
无线通信系统已成为全世界范围内大多数人进行通信的普及手段。无线通信设备变得越来越小且越来越强大，以便满足消费者包括提高便携性和便利性的需求。用户已发现诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)等无线通信设备的许多用途，并且要求可靠的服务和扩展的覆盖区。
为了实现移动站的连续覆盖，在地理上设置与蜂窝网络相关联的接入点(基站、接入网等)以使得用户改变位置时不会丢失服务。因此，移动站可从第一基站“换手”至第二基站。换言之，移动站在处于与第一基站相关联的地理区域中时将由该基站提供服务。当移动站被转移到与第二基站相关联的区域时，该移动站将从第一基站换手至第二基站。理想地，换手是在没有数据丢失、服务丢失等的情况下发生的。
按照惯例，这种换手通过在移动站与基站之间传递相当数量的消息来进行。例如，当移动站朝基站转移时，各种消息在移动站与基站之间、以及基站与当前服务该移动站的基站之间递送。这种消息传递允许在移动站与基站之间作出前向链路和反向链路的信道指派。为了使换手快速地进行并且不会丢失大量数据，可准备一组基站来向移动站提供服务。
此基站组可随着与移动站相关联的地理区域的改变而被更新。更详细地，移动站可适于监视通信或通过第一频率从第一基站接收通信。第二基站可通过相同的频率与该移动站通信，并且该第二基站在特定性能参数满足的情况下可被添加到基站组。一旦基站被添加到该组中，则一旦移动站进入该基站的地理范围，它就准备好向该移动站提供服务。基站之间的换手便利地进行并且没有任何大量数据的丢失。
转移或换手至工作在相同频率的另一扇区是常见的，并且可使用现有技术来执行。然而，在扇区之间或频率之间对频率进行换手通常使用数据丢失和连接丢失的概率较高的硬换手来实现，频率间换手包括在相同技术的系统之间但在不同频率上进行换手。网络部署需要频率间换手是处于各种商业原因，诸如频谱和频率重用可用性的因素。在这种部署中，需要无缝频率间换手。因此，针对前述，需要用于帮助无缝频率间换手以改进无线网络系统中的通信和效率的技术。
概述
以下给出一个或多个实施例的简要概述以提供对这些实施例的某些方面的基本理解。此概述并非一个或多个实施例的详尽综述，也并非旨在标识出这些实施例的关键性或决定性要素或者刻划所要求权利的主题的范围。其唯一目的是以简化形式给出某些概念作为在稍后给出的更详细描述的前序。
根据一个或多个实施例及其相应的公开，各个方面是结合无线网络中的无缝频率间换手来描述的。根据一个实施例，一种方法包括在活跃集管理协议中指定的消息中向接入网报告至少一个频率成员的扇区导频强度信息。在该活跃集管理协议中指定的消息中接收关于至少另一个频率成员的信息。该方法还包括确定是否从至少一个频率成员换手至至少另一个频率成员。这两个频率成员都被包括在活跃集中。该方法还可无缝地换手至其它频率成员。
根据另一个实施例的是包括处理器和与该处理器相耦合的无线通信设备。该处理器被配置成至少部分地基于当前服务扇区的无线电信道状况和其它频率扇区的导频来选择一频率成员来换手一用户设备。在其它实施例中，该处理器可与基于对何时促进频率间换手的确定优化通信的频率优化器相耦合。
根据本发明的又一个实施例的是用于无线通信环境中的无缝频率间换手的装置。该装置可包括用于提供移动设备的位置信息的装置和用于向至少一个扇区报告信道质量指示的装置。还可包括用于在PilotReport消息中报告其它频率扇区导频强度的装置和用于包括在活跃集中的至少两个扇区之间无缝地执行频率间换手的装置。
根据另一个实施例的是其上存储有计算机可执行指令的计算机可读介质。这些指令可包括接收来自具有第一频率导频的第一接入网的SystemParameter(系统参数)消息以及计算出用于测量第二接入网的第二频率导频的时间。这些指令还可包括发送AttributeUpdateRequest(属性更新请求)消息、接收AttributeUpdateAccept(属性更新接受)消息。调谐偏离被启用，并且作出是否发起对所述第二频率导频的测量的决定。此外，这些指令可包括测量第二频率调和发送该第二频率导频的PilotReport消息。
根据再一实施例的是执行无线通信环境中的无缝频率间换手的指令的处理器。这些指令可包括向至少一个扇区报告信道质量指示。这些指令可包括向至少一个扇区报告信道质量指示和在PilotReport消息中报告其它频率扇区导频强度。这些指令还可提供无缝地执行频率间换手。
根据另一实施例的是用于无缝频率间换手的方法。该方法包括从接入终端接收对调谐偏离时间段的请求以及向接入终端发送准许调谐偏离的消息。该方法还包括：在活跃集管理协议中指定的消息中接收来自接入终端的关于至少一个频率成员的扇区导频强度信息；以及在活跃集管理协议中指定的消息中发送关于至少另一个频率成员的信息。该方法中还包括允许接入终端无缝地换手至至少另一个频率成员。
根据又一实施例的是在无线通信系统中提供频率间换手的接入网。该网络包括：接收机，它接收来自移动设备的调谐偏离请求；以及发射机，它发送ActiveSetAssignment消息通知该移动设备至少两个接入网被包括在活跃集中。该发射机还可请求至少第二接入网来用该第二接入网可供移动设备使用的资源作出响应。该发射机还可接收来自至少第二接入网的资源信息。
为了实现前述及相关目标，一个或多个实施例包括在下文中全面描述且在权利要求中具体指出的特征。以下描述和附图详细地阐述一个或多个实施例的特定示例性方面。然而，这些方面仅表示其中可采用各个实施例的原理的各种方式中的少数几个，并且所描述的实施例旨在包括所有这些方面及其等效方案。
附图简述
图1示出了根据本文所给出的各个实施例的无线通信系统100。
图2示出了用于本文所给出的各个实施例的功能块。
图3示出了根据各个实施例的时分双工(TDD)系统中的调谐偏离(tune-away)定时或调度。
图4示出了根据各个实施例的频分双工(FDD)系统中的调谐偏离定时或调度。
图5示出了根据各个实施例的用于确定频率间换手至一接入网的方法。
图6示出了根据文本所给出的各个实施例的用于在无线通信环境中执行频率间换手的方法。
图7示出了频率间换手消息的图示。
图8示出了根据本文所给出的一个或多个实施例的一种在无线通信环境中使用频率间换手的系统。
图9示出了根据各个实施例的一种使用频率间换手技术来提升无线通信环境中的系统容量的系统。
图10是接入点系统的图解。
详细描述
现在参照附图描述各个实施例。在以下描述中，出于说明目的阐述了众多特定细节以提供对一个或多个实施例的透彻理解。然而，显而易见的，此类实施例在没有这些特定细节的情况下也可实践。在其它实例中，公知的结构和设备以框图形式示出以帮助描述这些实施例。
如本申请中所使用的，术语“组件”、“系统”等意指计算机相关实体，任其是硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、还是执行中的软件。例如，组件可以是，但不限于：在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行代码、执行的线程、程序、和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和该计算设备两者都可以是组件。一个或多个组件可驻留在进程和/或执行的线程内，并且组件可局部化在一台计算机上和/或分布于两台或多台计算机之间。另外，可从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行这些组件。这些组件可借助于本地和/或远程进程来通信，诸如根据具有一个或多个数据分组(例如，来自一个组件的数据，该组件借助于此信号与本地系统、分布式系统中的另一组件、和/或跨诸如因特网等的网络与其它系统进行交互)的信号来通信那样。
此外，这里是联系用户设备来描述各个实施例。用户设备也可称为系统、订户单元、订户站、移动站、移动设备、远程站、接入点、基站、远程终端、接入终端、用户终端、终端、用户代理、或用户装备。用户设备可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地环路(WLL)站、PDA、具有无线连接能力的手持式设备、或连接至无线调制解调器的其它处理设备。
此外，本文中描述的各个方面或特征可使用标准编程和/或工程技术实现为方法、装置或制品。本文中所使用的术语“制品”旨在涵盖可从任何计算机可读设备、载波或媒介访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可包括但不限于磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁条……)、光盘(例如，压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)……)、智能卡、和闪存设备(例如，记忆卡、记忆棒、钥匙驱动器……)。
现在参看附图，图1示出了根据本文所给出的各个实施例的无线通信系统100。系统100可包括一个或多个接入点或者基站102，这些接入点或基站彼此和/或向一个或多个移动设备104接收、传送、中继无线通信信号等。诸接入点102可表示系统100与有线网络(未示出)之间的接口。
每个接入点102可包括发射机链和接收机链，其中每条链可进而包括与信号传送和接收相关联的多个组件(例如，处理器、调制器、复用器、解调器、分用器、天线……)。移动设备104可以是例如蜂窝电话、智能电话、膝上机、手持型通信设备、手持型计算设备、卫星无线电、全球定位系统、PDA、和/或任何其它适合在无线网络100上通信的设备。在无线系统100中，从；接入点102周期传送的较小数据分组(一般称为信标)可传达无线系统100的存在并传送系统100的信息。移动设备104可感测信标并尝试建立到接入点102和/或到其它移动设备104的无线连接。
系统100有利于通过各个网络和/或在不同扇区中和/或不同频率上运作的协议之间的无缝过渡以向使用移动设备104的用户提供利用可用网络和协议的能力。在给定该用户的当前位置和/或所报告的扇区导频强度的情况下，系统100还自动地向用户提供使用或者在网络内部或者在网络外部的工作在相同或不同频率上最佳接入点或扇区的机会。用户可利用各个扇区而不管移动设备104是否处于空闲模式(空闲会话)或连接模式(活跃会话)。
空闲模式指没有用户服务但移动设备104正在监视寻呼信道和t开销信道的时段。在空闲模式期间，接收机(移动设备)可用于下行链路测量。在空闲模式期间，也可以有对新的接入网络和/或新的技术的非预定重选。在进入空闲模式(例如，加电)之前，移动设备104应当执行系统选择来确定服务可用的最佳或最优系统。虽然处于空闲模式，但是移动设备应当连续检查毗邻接入网。一旦确定“较好”的接入网，移动设备104就可过渡到新的接入网。连接模式指活跃用户服务(例如，呼叫、活跃数据连接)。在此模式期间，可能将设备换手至新的技术和/或频率。在此期间由于用户服务获得优先权，因此接收机对于测量的可用性是有限的。
移动设备104中的组件可监视和/或检测在一个或多个频率工作的一个或多个信道状况。假定信道状况保持在一预定阈值或信道质量或者在其之上，则移动设备104不会切换信道。然而，如果信道质量(例如，信噪比)跌至预定阈值水平之下，则有到不同信道的切换。
在某些实施例中，设置在移动设备104中的组件可结合一个或多个接入点102来运作以帮助探知移动设备104在每个网络中的位置，并且可通过各种定位技术来促进。位置信息可用于预测哪个用户最适于透明地换手至在与当前被移动设备104使用的频率相同或不同的频率上工作的第二网络。譬如，用户可乘车快速地穿过城市。移动设备104可与之通信的各个接入点可工作在不同的频率上。当用户接近特定接入点时，移动设备104可从一个频率无缝地切换至另一个频率等。移动设备所切换至的网络可根据用户的位置和/或检测到的频率强度而定。换手可以是频率内换手和/或频率间换手。然而，应当领会，使用移动设备104的位置来确定换手是任选的，且并非必须根据本文所公开的各种技术被使用。
图2示出了用于本文所给出的各个实施例的功能块。这些功能块表示由处理器、软件或其组合(例如，固件)实现的功能。所示出的有定位器202、信道质量指示(CQI)通知器204、频率报告器106和换手机构208。应当领会，更多或更少的功能块可用于所公开的实施例。例如，两个或更多的功能块可被组合，或者一个功能块可被分成两个或更多的功能块。这些方法的组合也可被使用。
任选定位器202可被配置成提供关于移动设备的位置的信息。位置信息可由例如全球定位系统(GPS)或诸如默认活跃集管理协议的其它位置确定机制来提供。活跃集管理协议可提供可被接入终端和接入点用来监视或跟踪该接入终端的大致位置的过程和消息。
当接入终端在不同扇区的覆盖区之间移动时，活跃集也可被用于维护无线电链路。定义活跃集为向接入终端分配了MACID的扇区的导频的集合。活跃集是具有关于移动设备的知识并确定了用于提供其服务的特定资源的扇区集合。活跃集可彼此同步或异步。接入终端可在任何时间在这些活跃集成员的扇区中切换其服务扇区。活跃集的同步子集由彼此同步的扇区构成。此外，该子集是最大子集，例如，与此子集中的各扇区同步的所有扇区被包含在该子集中。不同的同步子集ASSYNCH可使用ActiveSetAssignment(活跃集指派)的最近实例消息来解释。从接入终端到活跃集中的两个不同同步子集的传送是彼此无关的。例如，CQI通知器204可被配置成与任何其它同步子集无关地向扇区的子集通知或报告CQI。
为了促进无缝频率间换手，活跃集概念被扩展成包括源自两个或多个频率的成员。因此，活跃集可包括源自这两个或多个频率的成员，由此使在这两个或多个频率之间换手所需的时间量最小化。来自不同频率的扇区可彼此同步或异步。为了有助于将频率扇区添加到活跃集中，频率报告器206可被配置成在活跃集管理协议中指定的消息中报告其它频率的扇区的导频强度。频率报告器206还可被配置成测量其它频率扇区的导频强度。
有各种可报告导频强度的方法。虽然处于空闲模式中，但是接收机可用于频率测量(假定空闲模式中为时隙式(slotted)操作)。为了在连接模式中报告导频强度，或者双接收机208或者临时调谐偏离机构210被利用。调谐偏离是一种通过占用服务时间来测量其它系统频率的机制。在某些实施例中，可使用两个或多个接收装置。一个接收装置可用于在无线电链路上继续或建立通信，而另一个接收装置执行各种功能以建立或执行频率间换手。但是，在其它实施例中，双接收机不可用，由此提供将在以下参照图3和4讨论的调谐偏离机构208。
频率间换手机构212可被配置成有助于不间断无线电链路的无缝换手。各种参数可被监视以确保特定换手将不破坏无线电链路。这些参数可包括但不限于用户设备的位置和/或移动设备可换手至其的一个或多个接入网的位置。如果预计特定换手将破坏无线电链路，则频率间换手不应当被允许，由此维护了系统200的完整性。
在以下详细描述中，各个方面和实施例可在时分双工(TDD)系统或频分双工(FDD)系统的环境中描述。虽然本发明的诸方面可很好地适用于所公开的实施例，但是本领域技术人员应当容易理解，本发明的诸方面也可应用于各种其它系统。相应地，对TDD和/或FDD的任何引用仅旨在例示本发明的诸方面，并且应理解，本发明的诸方面具有宽泛的应用范围。
图3示出了根据各个实施例的时分双工(TDD)系统中的调谐偏离定时或调度300。调谐偏离机构208(如图2中所示)包括调谐偏离调度和调谐偏离控制。TuneAwayScheduleN(调谐偏离调度N)属性提供了用于在接入终端与接入点之间通信传达调谐偏离调度的手段。附图的上部示出了对接入网302的定时，而在底部示出了对接入终端304的定时。接入网302包括其中示出了帧0、1、……、11、12和13的多个前向链路PHY(物理)帧。类似地，接入终端包括其中示出了帧0、1、……、11、12和13的多个反向链路PHY帧。应当领会，此定时是连续的且本质上可以是无限期的。
调度300假定第一次调谐偏离在由设置在TuneAwayScheduleN中的标为306的SuperFrameNumber(超帧号)定义的超帧(SuperFrame)期间发生。此外，第一次调谐偏离的更精确的时间是StartSuperFrameOffset(起始超帧偏移量)308，它是从以前标识的超帧的开头开始以微秒(μs)定义的。TuneAwayDuration(调谐偏离持续时长)310是以微秒计的接入终端304调谐偏离的时长。TuneAwayPeriodicity(调谐偏离周期性)312确定了以微秒为单位的连续调谐偏离的起点之间的时间。接入终端304可协商一次或多次调谐偏离调度。应当领会，监视一个系统的寻呼以及例如频率间换手的调谐偏离可能需要多于一次的调度。
如果调谐偏离时间段导致接入终端304错失系统信息(Systemlnfo)块，则该接入终端应当在系统信息块的整个有效时间段内保持调谐偏离。该有效时间段约为两个超帧。如果调谐偏离在除特定帧的起始部分之外如314所指示的其它某个点开始(例如，靠近开头、中间、接近末端、或其间的任何位置)，则接入网和接入终端两者都将此解释为PHY帧的开头，譬如帧316的开头。在类似方式中，如果调谐偏离在帧内的任何点处结束，则调谐偏离在该帧的末端结束。应当注意，每个扇区可具有以第一传送超帧为起点的移动宽带无线接入(MBWA)时间的想法。基于这种想法，调度可由接入终端来创建，并且恰好在调谐偏离之前出现的帧边界可以是定位线(location)(例如，在时间上与帧边界相对应的位置)。
图4示出了根据各个实施例的频分双工(FDD)系统的调谐偏离或调度400。附图的上部示出了对接入网402的调度，而在附图的底部示出了对接入终端404的调度。接入网402包括其中示出了帧0、1、2、3、……、22、23、24、25、26和27的多个前向链路PHY帧。类似地，接入终端包括其中示出了帧0、1、2、3、……、22、23、24、25、26和27的多个反向链路PHY帧。应当领会，此定时是连续的且实质上可以是无限期的。
StartSuperFrameNumber(起始超帧号)406被用于计算调谐偏离周期。作出在StartSuperFrameNumber 406期间发生第一次调谐偏离的假设。StartSuperFrameOffset(起始超帧偏移量)字段408是以微秒为单位来度量的。为了计算调谐偏离周期，应当假定第一次调谐偏离在超帧号StartSuperFrameNumber 406的开头之后的StartSuperFrameOffset 408的时间开始。
以微秒为单位的调谐偏离的持续时长是由字段TuneAwayDuration(调谐偏离持续时长)410决定的。为了确定以微秒为单位的连续调谐偏离的开头，使用TuneAwayPeriodicity(调谐偏离周期性)字段412。如果持续时长落在前向链路物理帧0中，则接入网402和接入终端404都将较早地终止反向链路指派。如所示，反向链路PHY帧0应当比前向链路PHY帧0早开始。
示出了关于频率间换手的方法。虽然出于简化说明的目的，这些方法被示出并描述为一系列动作，但是应当领会和理解，这些方法并不限于这些动作的次序，因为某些动作可根据所要求权利的主题以不同次序和/或与本文所示和所述的其它动作并发地进行。例如，本领域技术人员应当领会和理解，方法可替换地表示为诸如状态图等中的一系列相互关联的状态或事件。此外，并非所有所示动作都是用于实现根据一个或多个实施例的方法所必需的。
图5示出了用于传送频率间换手消息的方法500。方法500始于502，在那里从具有定义频率导频的第一接入网接收SystemParameter(系统参数)消息。SystemParameter可包括相同或其它无线系统中接入网的频率邻元列表。在504处，用于测量具有与第一接入网不同的频率的其它接入网的频率导频的时间被计算出。此计算出的时间可按需用于控制调谐偏离时间段。AttributeUpdateRequest(属性更新请求)消息在506处被发送，它是调谐偏离的属性。如果此请求被接受，则在508处接收到AttributeUpdateAccept并且调谐偏离被启用。
调谐偏离可包括停止监视与接入点相关联的前向链路控制信道和/或停止通过反向链路向接入点通信。在某些实施例中，报告扇区导频强度信息使用了双接收机功能。一个接收机可用于通信目的，而第二接收机可用于测量扇区导频强度。
图6示出了根据各个实施例的用于确定频率间换手的方法600。方法600始于602，这时接入终端通过使用例如参照图5所描述的方法来启用调谐偏离时间段。调谐偏离是通过接入终端对接入点的请求而被启用的。如果接入点以接受作为响应，则接入终端可进行调谐偏离。
方法在604处继续进行，在那里作出是否发起测量的决定。如果在604处的确定是“不发起”，则方法600在606处继续进行，在那里连续或周期性地执行对要换手至其的潜在可能的接入网的监视。如果在604处的确定为“发起”，则方法600在608处继续。移动设备至少调谐至具有相同或不同频率的第二接入网，并且在调谐偏离期间对第二接入网络的邻元列表中的导频作出测量。在作出测量之后，移动设备可重新调谐到第一接入网，并且在610处，PilotReport(导频报告)消息可被发送给第一接入网。发送PilotReport消息在测得的导频达到阈值的情况下任选地发生。
方法在612处继续进行，在那里活跃集指派消息被发送。此消息可在接入网决定需要从活跃集中添加和/或移除导频的情况下被发送。一旦导频处于活跃集中，则在614处，接入终端可在任何活跃集导频之间切换。现在换手可进行，且接入终端可在导频之间切换，只要导频是活跃集的成员。接入终端可在当前服务扇区的导频强度跌至一定阈值和/或其它频率扇区的导频强度超过一定阈值的情况下进行换手。各种机制可被用于报告导频强度信息。例如，移动设备可具有双接收机(或多于两个接收机)。一个接收机可用于继续在无线电链路上传送消息，而另一个接收机可用于报告导频强度信息。
在其它实施例中，移动设备可仅具有一个接收机，并且调谐偏离协议被使用。调谐偏离协议规定移动设备在具有预定时长的特定时期不发送或接收通信。在此调谐偏离时间段期间，接收机可在不间断这种通信或无线电链路的情况下测量导频强度信息并在随后返回到该通信模式。当移动设备处于连接或活跃模式时，这种临时调谐偏离可基本上同时被执行。
图7示出了频率间换手消息的图示700。所示出的是接入终端(AT)702、具有第一频率(AN(F1))704的接入网、具有第二频率(AN(F2))706的接入网之间的消息流。时间线在708处示出，并被示为从时间“a”到时间“n”。
在时间“a”，从AN(F1)704发送SystemParameter消息710到接入终端702。SystemParameter消息710可包括其它频率邻元列表。在时间“b”，接入终端702计算出用于测量其它频率导频所需的时间。在时间“c”期间，接入终端702向AN(F1)704发送可包括TuneAwayAttribute(调谐偏离属性)的AttributeUpdateRequest消息712。如果AttributeUpdateRequest被接受，则在时间“d”期间，AttributeUpdateAccept(属性更新接受)消息714被传送。接入终端702决定是否在时间段“e”期间发起测量。如果测量要被发起，则在时间“f”期间，TuneAwayRequest(调谐偏离请求)消息716被传送给AN(F1)704。AN(F1)704向接入终端702发送TuneAwayResponse(调谐偏离响应)消息。
下一调谐偏离周期的起始在时间“g”发生。在此时间，前向链路/反向链路指派终止。在下一时限“h”，在718处，接入终端702调谐至AN(F2)并测量其导频。在下一时限“i”期间，接入终端702重新调谐至AN(F1)704并恢复对服务扇区的使用。如果测得的导频越过阈值，则可包括其它频率导频的PilotReport消息在时间“j”期间发送。在722处，AN(F1)704和AN(F2)传送关于接入终端702可用的资源的请求和/或响应。如果接入网基于导频报告决定向活跃集添加其它频率扇区AN(F2)706，则其随后在步骤“k”向接入终端702发送包括AN(F2)706的导频的活跃集指派消息724。AN(F2)706被添加到活跃集。此时，AN(F2)706的接入网是接入终端702的活跃集的一部分。最初，在时间“a”，AN(F1)704是活跃集中包括的唯一网络，这样在时间“k”之后，现在有两个接入网在活跃集中。接入终端702现在可在AN(F1)704与AN(F2)706、以及活跃集中包括的任何其它网络之间切换。接入终端可基于指示不同网络将提供最优信道状况的导频测量或其它测量来决定进行切换。
当AN(F2)706处于活跃集中时，接入终端702可决定执行到AN(F2)706的频率间换手。如果在726处接入终端702决定执行换手，则其用短接入联系AN(F2)706以获取AN(F2)706的定时信息。这可在时间“m”期间进行。在时间“n”期间，接入终端702与AN(F2)706通信，且接入终端702从AN(F2)706接收服务，直至与活跃集中包括的接入网发生另一频率间换手。其它接入网被添加到活跃集，并且移动设备702可以与如上所述的基本类似的方式换手至那些网络。
图8示出了根据本文所给出的一个或多个实施例的在无线通信环境中使用频率间换手的系统800。系统800可驻留在基站和/或用户设备中，如本领域技术人员所理解的。系统800包括接收机802，该接收机从例如一个或多个接收天线接收信号并对所接收的信号执行典型动作{例如，滤波、放大、下变频、……}并数字化经调理信号以获得样本。解调器804可解调接收到的导频码元并将其提供给处理器806以进行信道估计。
处理器806可以是专用于分析接收机802接收到的信息和/或生成要由发射机814传送的信息的处理器。处理器806可以是控制用户设备800的一个或多个组件的处理器、和/或分析接收机802接收到的信息、生成要由发射机814传送的信息、以及控制用户800的一个或多个组件的处理器。用户设备800可包括协调频率间换手和指派的频率优化器808。应当理解，频率优化器808可包括结合将用户设备指派到不同频率扇区来执行基于效用的分析的优化代码。就优化用户设备频率间换手而言，优化代码可结合执行推理和/或概率确定和/或基于统计的确定来使用基于人工智能的方法。
用户设备800可另外包括存储器810，该存储器可操作地耦合至处理器806并存储与频率有关的信息和/或扇区导频强度信息、包括与其有关的信息的查找表、以及与本文所描述的频率间换手有关的任何其它合适信息。存储器810可另外存储与生成查找表等相关联的协议，以使得用户设备800可使用所存储的协议和/或算法来增大系统容量。将可理解，本文所描述的数据存储(例如，存储器)组件或可以是易失性存储器或可以是非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。作为示例而非限定，非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)、或闪存。易失性存储器可包括用作外部高速缓冲存储器的随机存取存储器(RAM)。作为示例而非限定，RAM有许多形式可用，诸如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)和直接存储器总线RAM(DRRAM)。本主题系统和方法的存储器810旨在包括而不限于这些以及其它合适类型的存储器。处理器806连接到码元调制器812和传送已调制信号的发射机814。
图9示出了根据各个实施例的使用频率间换手技术来增大无线通信环境中的系统容量的系统。系统900包括具有接收机910的基站902，该接收机经由一个或多个接收天线906从一个或多个用户设备904接收信号并通过多个发射天线908向一个或多个用户设备904传送。在一个或多个实施例中，接收天线906和发射天线908可使用单个天线集合来实现。接收机910可从接收天线906接收信息并可操作地与解调接收到的信息的解调器912相关联。。如本领域技术人员将可理解的，接收机910可是例如耙式(Rake)接收机(例如，使用基带相关器分别处理各个多径信号分量的技术，……)、基于MMSE的接收机、或用于分离出向其指派的用户设备的某种其它合适的接收机。根据各个方面，可使用多个接收机(例如，每个接收机一个接收天线)，并且这些接收机可彼此通信以提供对用户数据更好的估计。已解调码元由类似于以上参照图8所描述的处理器的处理器914来分析，并且可被耦合至存储与用户设备指派有关的信息、与其有关的查找表等的存储器916。每个天线的接收机输出可由接收机910和/或处理器914联合处理。调制器918可对信号进行复用以由发射机920通过发射天线908传送到用户设备904。
基站902还包括指派器922，该指派器可以区别于处理器914或与其整合的处理器，并且其可评价由基站904服务的扇区中汇聚的所有用户设备，并可至少部分地基于各个用户设备的位置、频率转移方案等来将用户设备指派到特定频率扇区。
如图10中所示，无线电接入点可包括主单元(MU)1050和无线电单元(RU)1075。MU 1050包括接入点的数字基带组件。例如，MU 1050可包括基带组件1005和数字中频(IF)处理单元1100。数字中频处理单元1000通过执行诸如滤波、信道化、调制等的功能来在中频数字地处理无线电信道数据。RU 1075包括接入点的模拟无线电部分。如本文所用的，无线电单元是直接或间接地连接到移动交换中心或相对应设备的接入点或其它类型的收发机站的模拟无线电部分。无线电单元通常在无线电系统中服务一特定扇区。例如，RU1075可包括连接到多于一个天线1035a-t的、用于接收来自移动订户单元的无线电通信的一个或多个接收机1030。在一个方面，一个或多个功率放大器1082a-t被耦合至一个或多个天线1035a-t。连接到接收机1030的是模数(A/D)转换器1025。A/D转换器1025将接收机1030接收到的模拟无线电通信转换成用于经由数字IF处理单元1010传送给基带组件1005的数字输入。RU 1075还可包括连接至或者相同或者不同的天线1035的、用于向接入终端传送无线电通信的一个或多个发射机1020。连接到发射机1020的是数模(D/A)转换器1015。D/A转换器1015将经由数字IF处理单元1010接收自基带组件1005的数字通信转换成用于传送给移动订户单元的模拟输出。在某些实施例中，复用器1084用于对多信道信号进行复用以及对包括语音信号和数字信号的各种信号进行复用。中央处理器1080被耦合至主单元1050和无线电单元以控制包括语音或数据信号的处理的各种处理。
应当理解，本文所描述的实施例可通过硬件、软件、固件、中间件、微代码或其任何组合来实现。对于硬件实现，接入点或接入终端内的各个处理单元可在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计成执行本文所描述的功能的其它电子单元、或其组合内实现。
当以软件、固件、中间件或微代码、程序代码或代码段实现这些实施例时，它们可被存储在诸如存储组件的机器可读介质中。代码段可表示过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类、或指令、数据结构或程序语句的任何组合。代码段可通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数或存储器内容来耦合至另一代码段或硬件电路。信息、自变量、参数、数据等可使用包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等的任何合适手段来传递、转发或传送。
对于软件实现，本文所描述的技术可用执行本文所描述的功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。软件代码可被存储在存储器单元中并由处理器执行。存储器单元可在处理器内实现，或实现于存储器外部，在后一种情形中其可经由本领域中公知的各种手段通信地耦合至处理器。
以上所描述的包括使得本领域技术人员能够作出或使用本文所描述的特征、功能、操作和实施例的示例。当然，出于描述前述实施例的目的而要描述组件或方法的每一种可构想到的组合是不可能的，但是本领域普通技术人员可认识到，各个实施例的许多进一步的组合和置换是可能的。因此，所要求权利的主题旨在涵盖落在所附权利要求的精神和范围内的所有这类变更、修改和变形。此外，就术语“包括”在本详细描述或权利要求中所使用的范畴而言，此术语旨在以与术语“包含”类似的方式作包含在内之解，正如“包含”在权利要求书中作为过渡词使用时所解释的那样。

Claims (41)

1.一种用于无线网络中的无缝频率间换手的方法，包括：
在活跃集管理协议中指定的一消息中向接入网报告至少一个频率成员的扇区导频强度信息；
在所述活跃集管理协议中指定的一消息中接收关于至少另一个频率成员的信息；
确定是否从所述至少一个频率成员换手至所述至少另一个频率成员，其中这两个频率成员都被包括在所述活跃集中；以及
无缝地换手至所述至少另一个频率成员。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在信道质量水平跌至预定阈值以下时换手至所述至少另一个频率成员。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述报告至少一个频率成员的扇区导频强度信息还包括确定发起临时调谐偏离的时间。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调谐偏离包括中断监视与所述接入网相关联的前向链路信道。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调谐偏离包括中断反向链路上向所述接入网的通信。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述报告至少一个频率成员的扇区导频强度信息还包括使用一个接收机进行通信以及使用第二接收机来报告所述扇区导频强度。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在活跃集管理协议中指定的用于报告扇区导频强度信息的消息是PilotReport(导频报告)消息。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在活跃集管理协议中指定的用于接收至少一个指定频率成员的消息是ActiveSetAssignment(活跃集指派)消息。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无缝地换手至至少一个频率成员是在空闲会话期间。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无缝地换手至至少一个频率成员是在活跃会话期间。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果无线电链路不会间断，则从所述至少一个频率成员到所述至少另一个频率成员的频率间换手被执行。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果无线电链路中会有间断，则从所述至少一个频率成员到所述至少另一个频率成员的频率间换手不被执行。
13.一种无线通信设备，包括：
处理器，配置成部分地基于无线电信道状况选择活跃集中包括的频率成员来换手无线设备；以及
与所述处理器相耦合的存储器。
14.如权利要求13所述的无线通信设备，其特征在于，所述处理器与基于对何时有利于频率间换手的确定来优化通信的频率优化器相耦合。
15.如权利要求13所述的无线通信设备，其特征在于，所述处理器还被配置成确定用来测量和报告所述无线设备能与之接口的接入网的频率扇区导频强度的调谐偏离时间段。
16.如权利要求13所述的无线通信设备，其特征在于，所述处理器还被配置成确定所述无线设备的大致位置。
17.如权利要求13所述的无线通信设备，其特征在于，还包括用于促进通信的第一接收机和用于在所述无线设备处于连接模式中时报告导频强度的至少第二接收机。
18.一种用于无线通信环境中的无缝频率间换手的装置，包括：
用于向至少一个扇区报告信道质量指示的装置；
用于在PilotReport消息中报告其它频率扇区导频强度的装置；以及
用于在在活跃集中所包括的至少两个扇区之间无缝地执行频率间换手的装置。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述用于在PilotReport消息中报告其它频率扇区导频强度的装置还包括用于在处于连接模式中时临时地调谐偏离的装置。
20.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述用于在PilotReport消息中报告其它频率扇区导频强度的装置还包括用于在连接模式期间接收消息的至少两个装置。
21.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述用于在PilotReport消息中报告其它频率扇区导频强度的装置还对开销消息协议中指定的SectorParameters(扇区参数)消息作出响应。
22.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述用于无缝地执行频率间换手的装置还接收活跃集管理协议中指定的ActiveSetAssignment消息。
23.一种其上存储有用于执行以下操作的计算机可执行指令的计算机可读介质：
接收来自具有第一频率导频的第一接入网的SystemParameter(系统参数)消息；
计算出用于测量第二接入网的第二频率导频的时间；
发送AttributeUpdateRequest(属性更新请求)消息；
接收AttributeUpdateAccept(属性更新接受)消息；
启用调谐偏离；
确定是否发起对所述第二频率导频的测量；
测量所述第二频率导频；以及
发送关于所述第二频率导频的PilotReport消息。
24.如权利要求23所述的计算机可读介质，其特征在于，还包括用于在测量所述其它频率导频之后返回到所述第一接入网的指令。
25.如权利要求23所述的计算机可读介质，其特征在于，在测量所述第二频率导频之前还包括传送TuneAwayControl(调谐偏离控制)消息。
26.一种执行用于在无线通信环境中无缝频率间换手的指令的处理器，所述指令包括：
向至少一个扇区报告信道质量指示；
在PilotReport消息中报告其它频率扇区导频强度；以及
无缝地执行频率间换手。
27.如权利要求26所述的处理器，其特征在于，所述指令还包括在PilotReport消息中报告其它频率扇区导频强度，还包括用于在处于连接模式时临时地调谐偏离的装置。
28.如权利要求26所述的处理器，其特征在于，所述在PilotReport消息中报告其它频率扇区导频强度还包括用于在连接模式期间接收消息的至少两个装置。
29.如权利要求26所述的处理器，其特征在于，所述在PilotReport消息中报告其它频率扇区导频强度还包括对开销消息协议中指定的SectorParameters消息作出响应。
30.如权利要求26所述的处理器，其特征在于，所述无缝地执行频率间换手还接收活跃集管理协议中指定的ActiveSetAssignment消息。
31.一种用于无缝频率间换手的方法，包括：
从接入终端接收对调谐偏离时间段的请求；
向所述接入终端发送准许调谐偏离的消息；
在活跃集管理协议中指定的消息中接收来自接入终端的关于至少一个频率成员的扇区导频强度信息；以及
在所述活跃集管理协议中指定的消息中发送关于至少另一个频率成员的信息；
允许所述接入终端无缝地换手至所述至少另一个频率成员。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述调谐偏离包括中断前向链路上向所述接入终端的通信。
33.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述调谐偏离包括中断监视与所述接入终端相关联的反向链路信道。
34.如权利要求31所述的方法，其特征在于，还包括将所述至少另一个频率成员添加到活跃集中。
35.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述允许接入终端无缝地换手至至少另一个频率成员是在空闲会话期间。
36.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述允许接入终端无缝地换手至至少另一个频率成员是在活跃会话期间。
37.如权利要求31所述的方法，其特征在于，如果无线电链路不会间断，则所述允许接入终端无缝地换手至至少另一个频率成员被执行。
38.如权利要求31所述的方法，其特征在于，如果无线电链路中会有间断，则所述允许接入终端无缝地换手至至少另一个频率成员不被执行。
39.一种在无线通信系统中提供频率间换手的接入网，包括：
接收机，其接收来自移动设备的调谐偏离请求；以及
发射机，其发送ActiveSetAssignment消息通知所述移动设备有至少两个接入网被包括在活跃集中。
40.如权利要求39所述的接入点，其特征在于，所述发射机还请求至少第二接入网来用所述第二接入网具有的对所述移动设备可用的资源作出响应。
41.如权利要求39所述的接入点，其特征在于，所述接收机还接收来自至少第二接入网的资源信息。
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