专利名称：用于对无线电信终端中的测量进行控制的方法
技术领域：
本发明涉及用于对附属于无线电信网络的电信终端中的测量程序进行控制的方法。
背景技术：
3GPP LTE(第三代合作伙伴项目长期演进)是即将到来的第四代无线电接入网络的标准。对设计者而言，接下来的主要挑战在于减小移动终端的系统功率消耗，在LTE术语中，移动终端也被公知为用户设备(UE)。图1示出了按照逻辑层的OSI (开放系统互连)模型的根据LTE标准规范的UE的协议栈。如本领域公知的，出于诸如网络附接、认证、承载建立(setting up)、以及移动管理的控制目的，非接入层(NAS)层协议负责UE和网络之间的信令和业务。层3的无线电资源控制(RRC)协议负责UE和网络之间的控制面信令，S卩，诸如系统信息的广播的任务；RRC连接的建立、维持、和释放；信令和数据无线电承载的建立、配置、维持、和释放；包括密钥管理的安全功能；诸如UE小区选择/重新选择的控制的移动功能；寻呼；UE测量配置、处理和报告；交接；服务质量(QoS)管理功能；UE测量报告和报告的控制，而且其不限于此。层3 与层2相接，并且还直接与层1相接。协议栈的层2包括分组数据控制协议(PDCP)子层，其负责压缩(解压缩)用户面IP分组的报头、用于对业务进行格式化和传输的无线电链路控制(RLC)子层、以及提供寻址和信道接入控制机制的媒体接入控制(MAC)子层。层3与层2 和层1相接。同样被公知为物理(PHY)层的层1将逻辑通信请求翻译为硬件专用操作，诸如调制、比特同步、多路复用、均衡、前向纠错等。应该注意的是，在上下文中，以上逻辑层通常反映为用于作为可能甚至由不同的供应商提供的单独的系统上芯片(SoC)的单个UE的硬件实施。LTE标准规定了用于UE的测量程序。网络指示连接的UE测量可用基站的质量和信号功率。测量结果需要报告给网络。获取的信息被网络主要用于决定交接的目标基站和时间点。对于每个连接的UE，网络配置必须对其进行测量的下行链路载波频率。此外，网络配置报告UE内的标准，以指示UE仅报告相关测量结果。根据协议标准，UE的测量程序被分为功能任务，并且分配到不同的功能层。如在LTE标准规范TS36. 331中所规定的和在图 1中所示的，对报告标准进行过滤和评估的层3是RRC层的-部分。如果在RRC层中实施作为标准的每一个定义，则关于功率消耗的某些无效率将会是系统固有的。主要的问题在于，PHY将每一个测量结果报告给无线电资源控制(RRC)层。 RRC层必须处理所有的这些结果，对其进行过滤，并且针对若干报告标准来对其进行检查， 以决定他们是否必须被报告给网络。大部分的PHY测量结果不会触发向网络的报告；因此虽然没有事情需要报告给网络，但是RRC实体仍然是激活的。本发明的一般目的在于改进无线通信系统的用户设备(UE)的系统功率消耗。本发明的更具体的目的在于改进在执行测量时的UE功率消耗。
发明内容
本发明提供了一种用于对附属于无线电信网络的电信终端中的测量程序进行控制的方法。终端在所述终端的无线电资源控制(RRC)层处，从网络接收测量配置数据，并且在终端的物理层处执行测量。本发明的方法的特征在于，测量配置数据的至少一部分被从终端的RRC层通信到终端的物理层。通过物理层来执行测量处理任务，并且物理层根据所述测量处理任务的结果控制RRC层进入或者离开功率节省模式。通过物理层执行的测量处理任务至少包括测量的调度、测量的过滤、以及评估测量报告标准。在优选实施例中，在其中物理层不检测任何必须报告给网络的测量结果的时间间隔期间，RRC层被保持在功率节省模式中。与由LTE标准提出的并且在公知的用于测量功能的RRC解决方案中实施的处理任务的分配相反地，根据本发明的方法重新分配LET UE的PHY层和RRC层之间的工作划分 (split)，因此最小化RRC层实体的唤醒时间。优选地，RRC层可以决定将被测量的下行链路载波频率和其他无线电接入技术的频带。测量配置数据可以经由第一消息和经由第二消息而从RRC通信到PHY层，其中，所述第一消息包含对于所有载波频率来说都相同的RRC信息元素，诸如测量间隙配置、信号强度阈值、以及测量质量配置；第二消息包含每个载波频率专用的RRC信息元素，诸如载波频率、测量间隔、以及对网络的报告的配置。网络报告配置信息可以包括比例因子，其依赖于终端的移动状态。在优选的实施例中，当用于对网络的测量报告的报告标准得以满足时，物理层使用第三消息来引导RRC层离开功率节省模式。当服务小区的基准信号接收功率变得比信号强度阈值差时，物理层也使用第三消息来通知RRC层。在用于执行测量处理的RRC层实体的唤醒时间显著长于本发明的情况下，与标准工作划分之后的用于RRC和PHY层之间的测量功能的实施相比，根据本发明的解决方案提供了优化LTE UE的功率消耗的方法。
从以下仅借助于示例给出的优选实施例的详细描述，本发明的额外的特征和优点将更加明显，并且在详细描述中将参考附图，其中图1示出了在现有技术中公知的用户设备中的测量处理的概述；图2示出了根据本发明的用户设备中的测量处理的概述；图3示出了用户设备中的测量功能的框图；图4示出了网络和用户设备之间的测量配置处理的消息序列；图5示出了根据现有技术中公知的UE内的配置处理；图6示出了根据现有技术的示例性测量报告序列；图7示出了根据本发明的UE内的测量配置处理；以及图8示出了根据本发明的示例性测量报告序列。
具体实施方式
图2示出了本发明的基本想法，即，在UE的协议栈内重分配测量处理任务，使得测量处理功能的主要部分被分配给PHY层(层1)，而不是RRC层。为了更好的理解，图3示出了如LTE标准所要求的UE中的测量功能的框图。箭头 A表示在无线电界面，S卩，空气界面上采样的测量的输入。测量在物理层(PHY)中被捕获，在物理层中，对其进行一些处理，诸如平均、确定信号功率和质量。箭头B表示在PHY处理之后的测量结果，其被输入到测量处理块32，测量处理块32由在321处的“层3过滤能和在322处的报告标准功能的评估构成。块321和322的功能由被输入到处理实体的各参数来配置，如图3中所示。箭头C表示在标准化的层3过滤之后的测量结果。每一个测量结果“B”导致一个测量结果“C”。测量结果必须报告给网络。根据标准规范，每个测量结果 “C”在321处产生对报告标准的评估。箭头“C' ”表示目标值或者可能会被考虑的较旧的测量结果，例如，服务小区的值。箭头D表示将报告给网络的测量结果。测量结果D仅仅在满足至少一个报告标准时才被发送。与如LTE标准规定的并且在其中通过RRC层来执行块32的测量功能的公知的RRC SoC解决方案中实施的处理任务的分配相反地，本发明提出分配将由LTE UE的PHY层执行的测量处理块32的任务。因此，PHY和RRC之间的界面必须处理测量结果“D”(在报告标准的评估之后)，而不是测量结果“B” (在测量捕获之后)。因为结果D仅仅在满足报告标准时才被传输，所以根据本发明的测量任务的再分配使得RRC能够在测量产生不需要报告给网络的结果的时间间隔期间在功率节省模式中休息，这直接导致了 UE处的更长的电池寿命。最后，箭头E表示在无线电界面上的发送到网络的测量报告。对于该报告，测量结果“D”被格式化为标准化的RRC测量报告消息。UE的测量功能通常通过网络来配置，其在LTE术语中也被公知为演进UMTS地面无线电接入网络，EUTRAN。通过RRC连接重新配置消息交换来执行配置，如图4中所示。作为该配置的结果，调节以下的测量行为——将执行测量的下行链路载波频率——过滤参数——质量参数——对于每个下行链路载波频率报告配置。传统上，在RRC层处执行该配置。图5示出了用于通常测量配置，S卩，用于配置或者重新配置载波频率独立测量参数，以及用于每个单个下行链路载波频率的测量设置的消息序列。为了检从PHY层获得测量结果，RRC层配置PHY层，以周期性地在某些下行链路载波频率上进行测量。RRC层使用 L1R_MEASUREMENT_C0NFIG_REG 和 L1R_MEASUREMENT_C0NFIG_CNF 消息来配置载波频率独立测量设置，诸如测量间隙(“measGapConfig”)的配置。使用L1R_MEASUREMENT_REG和L1R_ MEASUREMENT_CNF消息，每个载波频率(“carrierFrequency”)，通过RRC来配置测量的周期性(“间隔”)。图6示出了根据现有技术的示例性测量报告序列。如果测量功能的划分如LTE标准规定的那样完成，则RRC层需要处理由PHY层获取的每个测量结果。如果满足了测量报告标准，则RRC层必须进行过滤并且进行评估，从而其必须向网络发出测量报告。在图6中所示的L1R_MEASUREMENT_IND包括测量结果，如图3中的箭头B所示。然而，来自PHY层的测量结果的大部分将不需要向网络进行测量报告；因此，虽然没有任何事情要报告给网络，但是RRC实体依然是激活的。图7示出了本发明提出的UE内的测量配置处理。具有根据本发明的实施的测量功能的UE的RRC层将不执行如图3的块32所示的层3过滤和报告触发的评估，而是替代地，向PHY层提供所有相关参数，使得PHY层能够控制该功能。相关参数是RRC信息元素的一部分-QuantityConfigEUTRA-s-Measure-ReportConfigEUTRA此外，PHY层必须知道速度应变比例因子，因为其必须要应用到标准 TimeToTrigger 参数上，而标准 TimeToTrigger 参数是 IteportConfigEUTRA 信息元素的一部分。因为只有RRC层知道UE的移动状态，以及根据移动状态需要应用的比例因子，所以 RRC层必须在已经应用了速度应变比例因子的情况下向PHY提供TimeToTrigger值。如图7中所示，使用L1R_MEASUREMENT_C0NFIG_REG消息，RRC层提供与整体测量功能相关(即，与载波频率无关)的配置。为了使得PHY层能够执行所谓的“层3过滤”(虽然，根据本发明，其没有在层3中执行)，RRC必须提供QuantityConfigEUTRA。如下所述，在PHY内需要s-Measure值作为附加的报告标准。使用L1 R_MEASUREMENT_REG 消息来提供对于每个载波频率都可能不同的配置。为了评估测量结果是否已经触发了报告，PHY层需要知道信息元素IteportConfigEUTRA的内容。如在图7中所示，与现有技术中一样，L1R_MEASUREMENT_REG消息指示载波频率和测量间隔参数，并且其额外地包括 ReportConfigEUTRA 信息元素。图8示出了根据本发明的示例性测量报告序列。PHY层将考虑间隔参数执行通过L1R_MEASUREMENT_REG消息配置的每个载波频率的测量。如果为载波频率设置 ReportConfigEUTRA参数，PHY将以与在用于RRC程序的标准中规定的方式相似的方式来处理层3过滤以及测量报告触发评估。PHY层将保持VarMeasR印ort的副本，以实现此。 VarMeasReport是与触发器条件已经得到满足的测量有关的变量保持信息。该变量是RRC 规范(TS 136 331 V9.0.0)的一部分。只有测量报告必须被触发时，PHY层才使用包括报告的原因的指示(“triggerlnformation”)的 L1R_MEASUREMENT_IND 消息，向 RRC 层发送相关的信息。RRC的责任是决定需要测量的是哪一个下行链路载波频率，以及其他无线电接入技术的哪一个频带。该决定可以基于服务小区的基准信号接收功率(RSRP)。只有服务小区的RSRP变得比通过参数s-Measure指示的阈值更差，RRC才可以决定在某些频率上进行测量。PHY层使得能够监视服务小区的s-Measure标准。因此，RRC层能够使用L1R_ MEASUREMENT_REG消息来配置s-Measure参数。如果该参数被设置，则一旦服务小区RSRP 变得比s-Measure阈值更差，则PHY层将使用包括满足s-Measure标准的指示的L1R_ MEASUREMENT_IND 消息来通知 RRC 层。已经公开了下述方法通过在RRC和PHY层之间分配测量功能，使得RRC层可以在功率节省模式下休息，除非测量的结果必须报告给网络，并且使其能够仅在最小限度被激活，以确保UE仍然具有与网络兼容的标准，从而改进了必须执行测量任务的用户设备的系统功率消耗。公开的方法的特征的修改和组合对于本领域技术人员而言是显而易见的，并且其将落入在所附权利要求中定义的本发明的范围内。
权利要求
1.一种用于对附属于无线电信网络的电信终端中的测量程序进行控制的方法，包括下述步骤在所述终端的无线电资源控制(RRC)层处，从所述网络接收测量配置数据，并且在所述终端的物理层处执行测量，所述方法的特征在于所述测量配置数据的至少一部分被从所述终端的所述RRC层通信到所述物理层；通过所述物理层执行测量处理任务；根据所述测量处理任务的结果，控制所述RRC层以进入或者离开功率节省模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述物理层执行的所述测量处理任务包括任务组中的至少一个，所述任务组包括调度测量、过滤测量、以及评估测量报告标准。
3.根据权利要求1或者2所述的方法，其中，控制所述RRC层的步骤包括在所述物理层没有检测到任何必须报告给所述网络的测量结果的情况下，所述RRC层被保持在功率节省模式中。
4.根据前述权利要求中的任何一个所述的方法，进一步包括下述步骤由所述RRC层决定将被测量的其他无线电接入技术的下行链路载波频率和频带。
5.根据前述权利要求中的任何一个所述的方法，其中，将测量配置数据从所述RRC层通信到所述物理层的所述步骤包括通信包含对于所有载波频率来说都是相同的RRC信息元素的第一消息；和通信包含专用于每个载波频率的RRC信息元素的第二消息。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述第一消息中包括的所述RRC信息元素至少限定测量间隙配置、用于服务小区的信号强度阈值、以及用于执行层3过滤的测量质量配置。
7.根据权利要求5或者6所述的方法，其中，在所述第二消息中包括的所述RRC信息元素至少限定载波频率、测量间隔、以及对所述网络的报告的配置。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述网络报告配置信息元素包括取决于所述终端的移动状态的比例因子。
9.根据前述权利要求中的任何一个所述的方法，其中，当满足用于对所述网络的测量报告的报告标准时，所述物理层使用第三消息来引导所述RRC层离开功率节省模式。
10.根据权利要求9所述的方法，其中当所述服务小区的基准信号接收功率(RSRP)变得比所述信号强度阈值更差时，所述物理层使用所述第三消息来通知所述RRC层。
全文摘要
本发明涉及一种用于对无线电信终端中的测量进行控制的方法。在长期演进(LTE)无线通信系统中，网络指示UE测量服务小区以及相邻小区的基准信号的质量和接收的功率。通过在RRC和PHY层之间分配测量功能，使得RRC层能够在功率节省模式中休息，除非测量的结果必须报告给网络，并且使其能够仅仅在最小限度内激活，以确保UE仍然表现为与网络兼容的标准，从而实现改进必须执行这样的测量的用户设备(UE)的系统功率消耗的目的。
文档编号H04W52/02GK102281577SQ20111016454
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月13日 优先权日2010年6月11日
发明者托马斯·康拉德, 马西亚斯·奥夫曼 申请人:英特尔移动通信技术德累斯顿有限公司