专利名称：：自适应切换测量间隔的制作方法
技术领域：
：本发明涉及在数字宽带广播网络中的切换过程。具体来说，本发明提供对候选小区的自适应切换测量。
背景技术：
：在数字宽带广播网络中，接收广播的移动终端在从一个小区移到另一小区时必须进行切换操作，以保证不中断地接收数字内容。为移动终端所作的切换决定是利用有关相邻小区的信息来进行的。这些信息可以从多个来源导出，包括对切换候选小区信号的信号质量测量。进行切换测量的一种常规方法是以规则的时间间隔来测量相邻小区的信号强度。这会潜在地浪费处理时间，并且尤其浪费移动终端中的无线电所用的有价值的能量。例如，移动终端可能非常'lt地移动通过小区，或者甚至保持一段很长的时间不动。在这种情况下，反复扫描邻近小区完全没有必要而且很浪费。因此，在现有技术中，需要有选择地且节俭地进行切换测量的切换过程和系统，以在移动终端中节约能量和处理时间。
发明内容以下提出筒单的概要以提供对本发明的某些方面的基本理解。该总结并非本发明的详尽概述，既不是为了标识本发明的关键点，也不是为了描述本发明的范围。以下概要仅仅以简化的形式提出本发明的某些概念，作为在后的详细描述的序言。第一说明性实施例提供一种用于确定切换测量间隔的方法。基于有关当前小区的信息，例如小区尺寸和载波频率，确定对于下一切换测量的时间间隔。可以基于所确定的随时间的信号质量变化，或基于所确定的接收机速度，来调整该间隔。第二说明性实施例提供一种包括处理器和接收机的移动终端。该移动终端可以接收数字广播宽带信号。基于有关当前小区的信息，处理器确定切换测量间隔。该处理器可以被配置为基于信号质量中的变化，或基于移动终端速度，来调整所述间隔。第三说明性实施例提供一个或多个集成电路，其具有执行用于确定切换测量间隔所必需的步骤的电路。该电路可以跟踪当前小区的信号质量变化，并JL/或者确定在当前小区中移动终端的ilJL该电路可以利用多普勒频移信息来确定移动终端的速度。在附图中，通过举例i兌明而非限制的方式，来图示说明本发明，其中相似的编号指示相同或相似的元件，并且其中图l示出适合的数字宽带广播系统，其中可以实施本发明的一个或多个i兑明性实施例；图2示出移动终端的功能框图，在该移动终端中可以实施本发明的一个或多个说明性实施例；图3示出根据本发明的一个或多个说明性实施例的移动终端穿过当前小区的路径；图4描迷根据本发明的一个或多个说明性实施例，当接收广^号和测量切换候选时，随时间的无线电^^用；图5A和5B描述根据本发明的一个或多个说明性实施例的切换测量间隔计算；图6是对本发明的一个或多个说明性实施例有用的传输信息表；图7描述数字宽带广播接收机的功能框图，其可以在根据本发明的一个或多个说明性实施例的移动终端中找到；以及图8是描述根据本发明的一个或多个说明性实施例用于计算切换测量间隔的方法的流程图。M实施方式在以下各个实施例的描述中，参考作为说明书一部分的附图，并且附图中通过举例说明的方式示出可以实施本发明的各个实施例。应理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以利用其他实施例，并且进行结构上的和功能上的修改。本发明的各方面提供用于在数字宽带广播网络中确定切换测量间隔的方法和装置。图1示出其中可以实施本发明的一个或多个说明性实施例的适合系统。数字宽带广播系统102接收由内容源110提供的数字内容。该内容不论是视频、音频、数据，还是其它的，都可以被内容封装器112緩存、重排和打包。于是，数字内容传到数字广播发送器114。在此过程中，可以对数字内容编码和交织，以作为高带宽突发来传输。这些突发^L射机116广播，以净皮移动终端101接收.数字宽带广播系统102可以利用许多标准来对数字内容进行打包和传送。数字视频广播-手持(DVB-H)是用于其中可以实施本发明的数字广播系统的一个标准。可以利用本发明的其它数字广播标准的例子包括数字视频广播-地面(DVB-T)、综合业务数字广播-地面(ISDB-T)、先进电视系统委员ATSC)数据广播标准、数字多媒体广播-地面(DMB-T)、地面数字多媒体广播(T-DMB)、数字音频广播(DAB)以及通用数字无线电广播(DRM),也可以使用现有的或以后开发的其它数字广播标准和技术。图2示出了移动终端101的功能框图，在该移动终端中可以实施本发明的一个或多个说明性实施例。移动终端101可以包括数字广播接收机202,数字广播接收机202可以包括天线201。由广播系统102发送的无线电信号被天线201接收到，并被传送给接收机202。接收机202可以对所接收的无线电信号进行一系列变换、解码和解交织步骤，最终将所接收信号转变成可用的数字内容。附加地或替换地，数字内容可以由处理器204解码。处理器204可以还使得数字内容能够以经由一个或多个显示器208视频输出或经由扬声器和/或耳机210音频输出的形式被消费。数字内可以被存储在存储器206中，以供将来处理或消费。存储器206还可以存储有关将来可获得的或过去所存储的数字内容的频道和节目信息。移动终端101的用户可以在显示器208上看到这些所存储的J3艮务信息，并且经由输入212选择用于观看、收听或其他用途的数字内容项目，输入212可以采取妙、小妙、滚动轮、其它输入设备或其组合的形式。当选择了数字内容时，处理器204可以将信息传送给接收机202，从而使得接B可以适当地动作(例如，基于节目特定的信息或服务信息调谐无线电或滤波器信号，以为用户生成特定数字内容)。服务信息可以被编码在将其它形式的数字内容传送给移动终端101的相同数字突发中。在移动终端IOI中可以利用总线214在功能单元之间传送数字内容。尽管在此描述了单个总线214，但功能单元可以通过除了一个或多个总线之外的其它装置或连接来直接或间接iM目连。在移动终端101中的单元可以附加地或替换地经由通用串行总线(USB)、内部集成电路(I2C)总线、串行外设接口(SPI)总线来通信，或通过其它通信方案来通信。接收机202可以包括用于接收射频信号和用于产生基带信号的电路系统。接收机202还可以包括解调电路系统和/或解封装电路系统。在各种实施例中，接收机202还可以包括处理器(例如微控制器)和/或存储器，接收机202可以将信息(例如IP分组和/或其它分组)传il^处理器204或存储器206，以供进一步处理(例如将节目信息呈现给用户)。在各种实施例中，在此描述的各个方法、操作等等可以以硬件和/或软件实现。硬件可以包括一个或多个集成电路。例如在各种实施例中，所描述的方法可以由专门的硬件来执行，并JL/或者否则可以在通用处理器中实现。可以采用一个或多个芯片和/或芯片集，包括一个或多个专用集成电路(ASIC)。移动终端101可以包括其它功能单元(未示出)，例如蜂窝无线电或其它RFM机。这些功能可以用于当耦合有扩音器(未示出)和扬声器210时一一例如在无线电话中，进行音频传送，附加的通信单元(未示出)可以用于请求和/或获取对观看或收听受保护数字内容的授权，使得能够实施数字版权和付费使用机制。移动终端101可以还包括检测该终端的位置的功能单元，例如全球定位系统(GPS〉或辅助GPS(AGPS)。尽管为移动终端101提供了一个详细的功能框图，但本领域的技术人员能够理解，可以添加或删除功能单元，而仍然能够在移动终端中实施本发明。图3示出了梠^据本发明的一个或多个实施例移动终端101穿过当前小区303的路径302。在此，移动终端101正在接收数字内容，并且先前在从小区310转移i^v当前小区303时执行了切换。在穿过小区303的同时，移动终端101继续接收包含该数字内容的间歇数据突发。移动终端101以不规则间隔执行切换测量ho、&、h2和h3，检测可以作为未来切换的候选的附近小区的信号质量。在图3中，ho、hpl!2和h3的位置^示可能已经进行各个测量的可能位置。在本例中，在大概估计了来自候选小区311和312的信号质量之后，移动终端101选择小区311用于下一切换，切换测量ho、ln、h2和h3可以以不规则的间隔来进行，因为移动终端101可以基于小区参数和变化条件来计算切换测量间隔。例如当小区发射机116所传送的数据的信号质量随时间变强时，不需JW进行切换测量。这种情况可以发生在移动终端101朝向小区发射机116移动时。以下M细阐明在切换测量间隔的计算中可以利用的其它因素，例如，如果移动终端101朝向小区303的边界或外面移动，那么可以更加频繁地进行切换测量，预料即将来临的切换.当移动终端101测量附近小区的信号质量时，可以存储候选小区的列表，以及用于每一所计算切换测量间隔的信号强度滑动平均，利用每一新的测量进行更新。移动终端101可以将这样的候选小区列表用作在确定其应该使用哪一切换候选中的因素。移动终端101可以选择切换到具有最高信号强度滑动平均的候选小区。图4描述根据本发明的一个或多个说明性实施例，当接收广播信号和测量切换候选时，随时间的无线电使用。移动终端101可以在穿过小区303的同时接收数字宽带广播突发bo、1h…b9。这些突发可以以不规则的间隔到达。间隔可以被提供在与先前的突发相关联的头部中。例如，在图4中，可以在第一突发bo的头部中提供Dt(大约16秒)。移动终端101要么在移动终端101到达小区303之前要么刚一到达就确定第一切换测量间隔Dh0。第一切换测量间隔Dh。可以通过移动终端101所进行的计算来确定，或者可以经由作为突发的一部分所传送的节目特定信息和服务信息(PSI/SI)表来提供。如下所述，后来的切换测量间隔Dhl、Dh2和Dh3可以由移动终端101基于随时间的变化条件来计算。当移动终端101第一次进行到小区303的切换时，它可以利用静态的切换测量间隔分量hs，而不计算动态分量hd。或者，移动终端101可以立即计算动态分量hd，并利用其调整静态分量hs,后来的动态分量计算可以进一步调整测量间隔。可以计算或调整切换测量间隔，以便如图4所示与突发的接i)M目一致。在此，例如切换测量ho与突发b2相结合。这可以允许移动终端101中的数字广播接收机在进行测量时保持加电，并且节省由于不必要地掉电和加电以进行不必要的切换测量而耗的功率。切换测量可以被定时以在定期的突发之前或之后立即发生。然而，如果需要，切换测量还可以被安排在与突发不一致的其它时间发生.图5A和5B分别描述根据本发明的一个或多个说明性实施例的切换测量间隔Dhl和Dh3的计算。计算切换测量间隔可以包括确定静态分量hs和动态分量hd。合计每一分量所提供的间隔产生了切换测量间隔Dhl。在图5A中，动态切换测量间隔hd被加到静态分量hs，加长整个切换测量间隔Dhl,并且延伸时间量直到进行下一切换测量。当变化条件指示在切换之前可能需要一段较长的时间时，可以加长间隔，在图5B中，从静态分量hs中减去动态切换测量分量hd，缩短切换测量Dh3。或者，hd可以是负值，允许将两个分量加在一起，而不管结果。当变化条件指示切换即将来临并且需要对于切换候选的更新的信号质量测量时，可以缩短间隔。确定静态切换测量间隔hs可以包括确定切换测量的保持恒定而不管在给定小区中的位置的那些方面。这些方面，或小区参数可以包括小区尺寸、最大容忍速度、载波频率、网络模式，等等。这些方面可以相关，其中一个方面(例如载波频率)的改变影响其它方面的值(例如最大容忍速度)。或者，静态切换测量间隔分量hs可以经由突发中所包括的PSI/SI表被提供给移动终端101。这种对于附近小区的预计算静态间隔分量可以在进行切换确定之前被提供并被移动终端101存储。一旦进行了切换确定，就可以删除预计算的静态切换间隔分量中的某些或全部，并且实现新的静态分量。影响静态分量的单独参数一一例如小区尺寸一一可以由移动终端101检测或计算，或者通过PSI/SI提供。尤其是小区尺寸可以基于信令表中所传送的信息来确定。例如，如DVB标准(ETSIEN300468数字视频广播(DVB);DVB系统中对于服务信息(SI)的规范)下所定义的那样，小区列表描述符表可以提供经度范围和绵度范围信息，由该信息可以导出实际小区尺寸。下面的表1描述了如DVB标准所提供的小区列表描述符表。表l:小区列表描述符<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>如果移动终端101没有从网络接收小区尺寸信息，但是该终端可以有能力基于目前正被接收的信号的网络模式来确定小区的最大尺寸。例如，在单频网络(SFN)中，回波必须在防护间隔期内到达接收机，以侵是相长的而非破坏性的。如果回波在防护间隔之后到达，那么回波水平应该低于例如简单DVB-H接收机的栽噪比。下面的表2提供基于快速傅氏变换(FFT)模式和防护间隔的以千米为单位的最大小区直径。表2:最大可能SFN区域尺寸<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>可以影响静态切换测量间隔分量hs的小区参数可以还包括所选载波频率对最大容忍速度的影响。用于数字宽带广播网络的栽波频率变化很广。例如DVB-H网络频率范围可以从474MHz到1672MHz。由于多普勒效应，移动着的移动终端所接收的信号可能畸变成无法使用。这意味着接收机可以具有最大速度，这个最大速度受限于栽波频率没有能力克服多普勒效应。较低的载波频率以较高的接收M度克服该效应。例如，在DVB-H网络中，具有474MHz载波频率的最大容忍速度比具有1672MHz载波的最大容忍速度高3.3倍。此外，网络模式和其它小区^t可以进一步影响在小区中的接收机最大容忍速度。图6是对于本发明的一个或多个实施例有用的传送信息表。假定恒定的防护间隔，对于各个调制模式、编码率和FFT模式，该表提供最小栽噪比、多普勒展宽和接收feUl(基于载频)。从该表，可以看出给定恒定的防护间隔(1/32)，在使用编码率1/2的QPSK调制并且载波频率474MHz的小区中能够得到最高的最大速度。最低的最大速度(和最高吞吐量)出现在使用编码率2/3的64-QAM调制并且栽波频率1672MHz的小区中。基于该信息，移动终端可以有能力确定其最大容忍速度。具有最大容忍速度和所估计的小区尺寸可以允许移动终端101至少计算对于静态切换测量间隔分量hs的上界。与静态分量hs相反，动态切换测量间隔分量hd可以为每一小区确定多于一次。动态分量可以用于向上或下调整静态分量，这取决于移动终端的变化条件。可以影响动态分量的变量包括信号质量、移动终端速度和移动终端方向。这些变量可以每Dt秒当接收到新突发时确定一次，或者更加频繁。新的动态切换测量间隔hd可以也每Dt秒确定一次.或者，可以在每次进行新的切换测量时计算hd。这些变量可以在固定的一段时间上而被平均，或者可以计算变化率或移动平均，并在确定hd中使用。接收数字宽带广發fT号的移动终端101可以掩法意多的方式测量信号质量。例如，移动终端101可以测量M射机116发射的信号的无线电信号强度指示(RSSI)。另外，一^9^Mt号中导出数字流，移动终端101就可以估计该数字流的误比特率(BER)和/或误包率(PER)。当移动终端101移近小区发射机116时，典型地所测RSSI值增长，同样，典型地，以比特和包差错形式的传送差错的数量减少。当检测到信号强度增大并且/或者差错减少时，可以加长动态切换测量间隔hd，因为移动终端101被假定为朝向发射机116行进，并且在最近的将来可能不会需要切换。当所测量的RSSI减小并J7或者差错率增大时，可以缩短动态切换测量间隔hd或使之变成负的，因为移动终端101被假定为正在向远离发射机116行进。接收数字宽带广播信号的移动终端101可以按许多方式测量移动速度。例如，移动终端IOI可以测量栽波频率的多普勒展宽，以确定朝向或远离发射机116的速度。栽波间干扰(ICI)抵消算法被用于某些接收机中以补偿由接收机移动造成的多普勒效应，并且该算法可以被修改为提供多普勒展宽以用在计算动态切换测量间隔hd中，另外，在估计移动il;复中可以使用信道相干时间的估计.如果移动终端101包拾清如GPS或AGPS的定位系统，那么可以通过比较随时间变化的位置来确定移动速度和方向.图7描述根据本发明的一个或多个说明性实施例如在移动终端101中可以找到的数字宽带广播接收机的功能框图，尽管在此提供一个设计，但本领域的技术人员会理解可以有很多其它接收机设计可以替换地被用于实现本发明。此外，图7中所描述的功能单元可以或可以不唯一地被实现在接收机中。图7中的单独的功能块可以要么被实现在电子硬件中，要么在软件中被编程.所描述的各个功能单元可以被配置为在例如处理器204中执行，或者可以否则根据设计标准被结合.在此，模拟RF信号由天线201接收，并且通,拟前端701。块ADC702将信号从模拟转换成数字，以用于进一步处理.在同步块703中，数字信号可以经受时间和频率同步，并且可以还使得任意防护间隔被移除。在块704，数字信号经过快速傅氏变换(FFT)，并且其结果经受信道估计705以及信道均衡和软比特(soft-bit)发生706。于是从功能块707到710执行一系列解码步骤，包括内部解交织707、维特比(Viterbi)解码708、外部解交织709和最后的Reed-Solomon解码710。在DVB-H信号的情况下，Reed-Solomon解码的输出是承载数字内容的传输流，所述数字内容可以包括节目特定信息、服务信息、音频、视频、数据，等等。应注意，可以确定误比特率(BER)的地方是直接在维特比解码708之前或维特比解码708之后。转到图7的移动速度估计块720，提出一种用于计算移动终端101相对发射机116的速度的方法。在块721中，来自信道估计模块705的信号的信道脉冲响应H(f,t)经过FFT，从而产生多普勒功率镨S(t，fd)。在块722中，多普勒功率镨被用于估计多普勒展宽Fd。于是，多普勒展宽频率被用于利用式(1)来估计移动速度V=^"*C(1)所得结果il^近似于移动终端101相对于发射机116的速度。该值可以被用于计算上述动态切换测量间隔。图8是描述根据本发明一个或多个说明性实施例用于计算切换测量间隔的方法的流程图。在初始步骤801，确定可能影响对于当前小区的切换测量间隔计算的^lfc。这可以包括测量、计算，或否则包括接收数据，所述数据包括小区尺寸、栽波频率、调制、防护间隔、编码率、最大接B速度等等。一旦确定了M，在步骤802利用^lfc信息确定初始切换测量间隔。当接收M动穿过当前小区时，在步骤803,通过测量无线电信号强度、或误比特率和/或误包率，来检测信号质量变化，在步骤804,利用所确定的信号质量信息来调整切换测量间隔。这可能意味着在渐增的信号质量的情况下，加长间隔，并在渐弱的信号质量的情况下，缩短间隔。在步骤805，所确定的切换测量间隔可以被进一步调整，从而使得其被定时为与正在使用的无线电相一致。通过这种方式，接收机将不必由于仅为执行切换测量而掉电和再加电而浪费功率。最终，在步骤806，在切换测量间隔过去之后进行下一切换测量。尽管已经关于特定例子描述了本发明的方面，包括实现本发明的当前优选模式，但本领域的技术人员应理解到，在如所附权利要求所述的本发明的精神和范围内，存在上述系统和技术的多种变化和置换。权利要求1.一种用于进行切换测量的方法，所述方法包括以下步骤确定对于当前小区的小区参数，其中所述当前小区广播宽带数字信号；基于所述小区参数确定切换测量间隔；在基于所述切换测量间隔而变化的时刻，测量一个或多个候选小区的信号质量。2.根据权利要求l的方法，进一步包括从所述当前小区接收所述宽带数字信号；确定对于所述当前小区的随时间的信号质量变化率；以及进一步基于所述信号质量变化率来确定所述切换测量间隔。3.根据权利要求2的方法，其中所述随时间的信号质量变化率是至少部分地通过计算信号强度变化率来确定的.4.根据权利要求2的方法，其中所述随时间的信号质量变化率是至少部分地通过计算误比特率和误包率中的一个的变化率来确定的.5.根据权利要求l的方法，进一步包括确定相对于小区传送台的接收M度；以及进一步基于所述接收机速度确定所述切换测量间隔'6.根据权利要求5的方法，其中所述相对于小区传送台的接收M度是部分地通过测量从所述小区梧送台接收的信号的多普勒频移而确定的。7.棉^据权利要求1的方法，其中所述小区参数包括所述当前小区的尺寸。8.根据权利要求l的方法，进一步包括调整所述切换测量间隔，从而使得切换测量被安排为与从所述当前小区接收信号广播相一致。9.一种移动终端，包括接收机，能够从当前小区中的发射机接收数字宽带广播信号；处理器，被配置为执行以下步骤确定对于所述当前小区的参数；基于所述当前小区参数来确定切换测量间隔；以及在基于所述切换测量间隔的时刻安排切换测量。10.根据权利要求9的移动终端，进一步包括存储器，并且其中所述处理器^:进一步配置为执行以下步骤在所述处理器中存储对于所述当前小区的信号质量信息；以及基于所存储的对于当前小区的信号质量信息，来计算对所述切换测量间隔的调整。11.根据权利要求10的移动终端，其中所述信号质量信息包括随时间的信号强度测量结果。12.根据权利要求10的移动终端，其中所述信号质量信息包括随时间计算的误比特率和误包率中的一个。13.根据权利要求9的移动终端，其中所述处理器进一步被配置为执行以下步骤确定所述移动终端相对于所iOL射机的速度；基于所述移动终端速度，来计算对所述切换测量间隔的调整。14.根据权利要求13的移动终端，其中所述移动终端il;lA通过估计由所述移动终端的运动造成的栽波频率多普勒频移来确定的。15.根据权利要求9的移动终端，其中当前小区>#*1_通过经由数字宽带广播信号接收所述参数来确定的。16.根据权利要求15的移动终端，其中当前小区^lfc包括小区尺寸。17.根据权利要求9的移动终端，其中所述处理器被进一步配置为执行以下步骤调整所述切换测量间隔，从而使得所述切换测量被定时为与所安排的所述数字宽带广M号的接收相一致。18.—种移动终端，包括接收机，能够从小区中的发射机接收数字宽带广播突发信号；存储器，能够存储有关所述小区的信息；处理器，被配置为确定所述小区的尺寸；从所述接收机获取信号质量测量结果；将所述信号质量结果测量存储在所述存储器中；基于所述小区的尺寸确定切换测量间隔；基于存储在所述存储器中的信号质量测量结果来调整所述切换测量间隔；以及在基于所述切换测量间隔的时刻安排切换测量.19.根据权利要求18的移动终端，其中所述处理器被进一步配置为通过以下来确定所述当前小区的尺寸经由所述接收机从所述数字宽带广播突发信号接收有关所述小区的经度和辟度信息；以及基于所述经度和绵度信息来计算所述小区的尺寸。20.根据权利要求18的移动终端，进一步包括定位系统，其中所述处理器被进一步配置为从所述定位系统接收所述移动终端的位置；基于所述位置中的变化计算所迷移动终端的速度和方向；以及基于所计算的所述移动终端的速度和方向来调整所述切换测量间隔。21.—种一个或多个集成电路的集合，所述集合包括被配置为执行以下步骤的电路确定信号质量正在变化的比率；以及基于信号质量正在变化的比率，来确定至少部分的切换测量间隔。22.—种集成电路，包括被配置为执行以下步骤的电路确定移动设备移动穿过当前小区的速度；以及基于所述移动设备的速度，来确定至少部分的切换测量间隔。全文摘要提供一种用于自适应地确定切换测量间隔的装置和方法。数字广播宽带网络中的移动终端不恒定地试图测量附近小区的信号质量，由此实现了功率节省。通过确定小区参数——例如尺寸和载波频率，并且还确定动态信息——例如信号强度和随时间的移动速度，直到下一切换测量的时间被调上或调下。当移动终端在小区中朝向发射机移动时，切换测量间隔可以被加长。并且当移动终端向远离发射机移动时，间隔可以被缩短。文档编号H04W36/00GK101129083SQ200680005474公开日2008年2月20日申请日期2006年2月21日优先权日2005年3月14日发明者H·佩科宁,J·韦斯玛申请人:诺基亚公司