小区搜索过程的控制的制作方法
【专利摘要】用于控制小区搜索过程的方法、装置和计算机程序产品，包括用户设备确定关于服务小区的位置的变化(151)；确定从所述服务小区接收的信号的质量(151)；以及如果位置的所述变化小于第一值并且信号质量的损失低于第二值，则停止所述小区搜索过程。
【专利说明】小区搜索过程的控制
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信网络。更具体地，本发明涉及在用户设备处控制小区搜索过程。
【背景技术】
[0002]功率消耗是移动/无线通信中重要因素之一。无线用户设备在空闲模式中也消耗能量，包括小区搜索和重选任务。
[0003]在WCDMA技术中提供了三种码用于小区搜索和同步:主同步码PSC，辅同步码SSC和扰码SCRC。小区搜索过程搜索新小区，而同步获得该小区的定时。小区搜索过程搜索对于PSC的新相关峰值，对于SSC的最高组相关，并且最终获得小区的SCRC。PSC提供时隙定时，而SSC提供帧定时。如果小区不在邻区列表中，那么它是新小区。
[0004]在该方法中，甚至当没有新小区不能被发现时，用户设备也搜索新小区，因此当不需要时，也使用RF部分。所述RF部分通常是用户设备中最大的能量消耗者；因此，其使用应该被最小化。
[0005]3GPP，第3代合作伙伴计划，制定用于第三代移动电话系统的技术规范，以及制定从第8发布(Rel-8)开始经常被称作LTE，长期演进的下一代技术规范。文献3GPP25.304v8.8.0,第5.2.6节公开了小区重选评估过程和用于限制小区搜索过程的方法。当前的WCDMA技术在空闲模式中每5.12秒执行一次小区搜索。在WCDMA中，S准则限制小区搜索过程，其中网络向用户设备提供S规则。网络还可以用信今通知针对用户的限制值。
[0006]EP812119公开了一种方法，在该方法中，在进行RSSI并且可能还有误码率/误字率(BER/WER)测量之后，移动台监测接收到的信号强度指示RSSI的变化率。如果变化率小并且保持小值，移动台被假设处于静止状态。当处于静止状态时，移动台禁止为数字控制信道DCCH重选进行邻道测量。
[0007]发明目的
[0008]本发明的目的是提出一种用于控制用户设备的小区搜索过程的新方法、装置和计算机程序产品，以减少能量消耗。
【发明内容】
[0009]本发明公开了一种用于控制小区搜索过程的方法。用于无线通信的装置确定关于服务小区的位置的变化以及从该服务小区接收的信号的质量。如果该位置变化小于第一值并且信号质量的损失低于第二值，则小区搜索过程被促使停止。停止小区搜索过程每次仅影响单个小区搜索周期。停止的效果是与单个小区搜索周期相关的剩余功能不被执行。
[0010]在一种实施例中，位置的变化是根据服务小区RSCP值的变化确定的。RSCP，即由3GPP定义的接收信号码功率，表示在物理通信信道上由接收机测量的功率。发明人通过场试验和实验室试验已经发现服务小区RSCP值变化是用户设备的移动的很好的指示器。在一种实施例中，通过比较最近测量RSCP值和在最近的小区搜索过程期间测量的RSCP值，RSCP值的变化得以确定。
[0011]在一种实施例中，信号的质量是根据接收的CPICH Ec / 1水平确定的。CPICHEc / Ιο，即3GPP所定义的码片的公共导频信道能量(Ec)除以总功率(1)，表示接收的信
号质量。
[0012]在一种实施例中，当在预定义数量的连续搜索中没有发现新小区时，小区搜索过程被促使停止。在一种实施例中，在预定义数量的小区搜索过程停止之后，小区搜索过程完成。在一种实施例中，用于无线通信的装置被配置为作为用户设备的一部分操作。用户设备的示例为移动电话，移动计算设备，诸如PDA、膝上型计算机、USB棒一基本上是具有到通信网络的无线连接的任何移动设备。
[0013]根据本发明的一个方面，本发明公开了一种用于无线通信的装置，包括至少一个处理器，该处理器被配置为确定关于服务小区的位置的变化；确定从所述服务小区接收的信号质量；以及如果位置的变化小于第一值并且信号质量的损失低于第二值，则促使停止所述小区搜索过程。
[0014]在一种实施例中，处理器被配置为根据服务小区的RSCP值变化来确定位置的变化。在一种实施例中，处理器被配置为通过比较最近测量的RSCP值和最近的小区搜索过程期间测量的RSCP值，来确定RSCP值的变化。在一种实施例中，处理器配置为根据CPICHEc / 1值确定接收的信号的质量。在一种实施例中，处理器配置为当在预定义数量的连续搜索中没有发现新小区时，促使小区搜索过程停止。在一种实施例中，处理器配置为在预定义数量的小区搜索过程停止之后，完成小区搜索过程。
[0015]根据本发明的一个方面，本发明公开了一种计算机程序产品，包括计算机可读介质，该计算机可读介质承载在其中包括的用于和计算机一起使用的计算机程序代码，所述计算机程序代码包括确定关于服务小区的位置的变化；确定从所述服务小区接收的信号的质量；以及如果该位置的变化小于第一值并且信号质量的损失低于第二值，则停止所述小区搜索过程。
[0016]本发明减少了用户设备的能量消耗，尤其是在用户设备的无线信号处理部分中的能量消耗。该方案确保如果信号特性快速变化，节能的空闲模式不对用户设备产生额外的延迟。与更复杂的方法、诸如GPS相比，本发明不为定位用户设备而消耗能量。因为本发明仅影响位于用户设备内的或附着到用户设备上的功能，不要求其连接到的移动网络的任何变化。遵循标准的网络元件不需要为了获得本发明的效果而变化。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]被包括以提供本发明的进一步的理解并且作为本说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，并随说明书一起帮助解释本发明的原理。在附图中:
[0018]图1是图示用户设备和网络元件的本发明示例实施例的框图，
[0019]图2a是图示RSCP变化的示例的图表，
[0020]图2b是图示RSCP变化的第二示例的图表，以及
[0021]图3是图示本发明功能的框图。具体实施例
[0022]现在将详细参照本发明的实施例，其示例由附图图示。。
[0023]图1是图示根据一个实施例连接到移动通信网络的装置100的框图。该装置100包括至少一个控制器110，诸如处理器，存储器120和通信接口 130。在一种实施例中，该装置是计算机芯片。存储在存储器120中的是计算机指令，该计算机指令被适配为在处理器110上执行。通信接口 130被适配为向处理器110发送信息和从处理器110中接收信息。装置100通常被称作用户设备。在一种实施例中，用户设备100是无线调制解调器。
[0024]用户设备100被适配为蜂窝无线接入网络的一部分，该蜂窝无线接入网络诸如应用WCDMA技术的E-UTRAN或UMTS陆地无线接入网(UTRAN)。这种网络还经常被称作3G、UMTS、4G或LTE。在一种实施例中，该网络是GSM-Edge无线接入网(GERAN)。这样的系统包括许多基站141、142，每个基站分别管理小区151、152。服务小区是用户设备100连接到的小区。在该示例中，用户设备100连接到服务小区151和基站141。在小区搜索过程期间，用户设备100还从邻小区152和邻基站142接收信息和测量数据。在空闲模式中，用户设备100优化驻留小区151的连接，并检测用于新的驻留小区的更好的候选者。用户设备100周期性地执行小区搜索、小区选择和随机接入过程。小区搜索和小区选择是必要的过程，是终端和网络之间每个交互的基础。用户设备100还在空闲模式中执行小区重选。
[0025]本发明所基于的思想是，如果用户设备100不在移动，并且环境没有显著地影响状态，则不向正在搜索小区的用户设备100显示新小区。在一种实施例中，在空闲模式期间所述操作仅涉及频率内(频率上)操作，并且减少了对于新的邻小区的搜索。在一种实施例中，所述操作涉及不连续接收DRX模式,诸如空闲、ura_pch或cell_pch。
[0026]根据本发明的实施例，RSCP变化的值和CPICH Ec / 1水平被用于指示是否需要小区搜索。当在多个连续搜索中没有发现新小区时，算法检测最近的RSCP值变化以及服务小区CPICH Ec / 1水平。如果RSCP值变化和服务小区CPICH Ec / 1水平在预定义的限制内，则小区搜索过程被停止。通过停止所述小区搜索过程，若干功率消耗功能没有执行或小区搜索过程没有被调用。这种功能的示例是PSC、SSC和SCRC，和所有相关过程，诸如PSC相关峰值排序或门限检测。PSC和SSC相关已知为在无线接口内最消耗能量的功能之列。
[0027]在DRX周期的开始处，RSCP值变化和CPICH Ec / 1水平被测量。如果两个值都在预定义限制内，则算法等待下一个小区搜索周期。如果任一个值在限制值之外，则全部的小区搜索过程完成。DRX周期被表示为在监测针对用户设备100的寻呼时机之间的单独的时间间隔或用户设备100的睡眠周期。在每个周期的开始时执行需要的测量。仅使用RSCP值变化和CPICH Ec / 1水平最小化了关闭不必要的功能所需要相关，并且因此节省了处理器计算功率和能量。
[0028]短时RSCP变化是由也称作信号多径的反射和折射引起的。多径根据叠加原理起作用意味着某些信号叠加并且彼此放大，某些彼此完全衰减，以及某些的行为在这两种极端之间。基站142和用户设备100之间的距离主要导致衰减的水平。由视距距离造成的衰减被叫做自由空间路径损耗。
[0029]在长时间周期中典型的RSCP值的表现的示例在图2a中示出。RSCP水平在长测量周期中可以显著地变化，但是这不一定是移动的用户设备100的标记。如果仅仅最近的变化是显著的，那么检测是合理的。这将允许信号正常的变化，但是保留用于检测用户设备100的移动性的能力。第一值被设定以定义用于RSCP值变化的限制。在一种实施例中，通过比较最近测量的RSCP值和在最近的小区搜索过程期间测量的RSCP值，来评估较长时间周期上RSCP值的变化。这使得用户设备100检测较慢运动和变换。第一值可相应地调整，以遵守RSCP值的正常变化。
[0030]图2b图示用户设备100被用手捡起，并且数值变化很快的情况。该解决方案的好处在于，即使在空闲模式中，用户设备100也有能力对快速变换做出反应。用户设备100不移动，直到811秒标记。短促的运动导致很短时间内的几dB的变化。关于服务小区151的位置变化可能是小变化；所述方案可检测相同位置中用户设备的旋转。本发明不通过更不频繁的唤醒实现能量节省，而是通过减少用户设备100醒的时间来节能。所做测量与传统空闲模式中一样频繁。
[0031]服务小区151应该具有高信号质量；因此，第二值:最低服务小区CPICH Ec / 1,被为算法设定。如果用户设备接收到一个呼叫，则需要高信号质量用于寻呼接收。
[0032]在一种实施例中，出于安全原因，强迫的或保证的小区搜索率被使用，因为即使小区搜索例如40.96秒执行一次，能量节省也将是显著的。换句话说，在经过预定数量的搜索周期而没有进行任何搜索之后，小区搜索被执行。典型的搜索周期是WCDMA标准中定义的周期，其中小区搜索每5.12秒运行一次。使用的示例表示其中在经过8个5.12秒的周期之后执行搜索的情况。另外，同样适用的技术中，周期可选择为任何其他时间周期。
[0033]RSCP，接收信号码功率，表示由接收机在特定物理通信信道上测量的功率。它被用作信号强度的指示，用作切换规则，用于下行链路功率控制，并且用以计算路径损耗。在CDMA系统中，物理信道对应于特定扩频码。在原理上，RSCP没有被设计用于指示距离，但是发明人注意到该参数中的变化具有特性，该特性是用户设备移动性/运动以及距离的好的指示。较小RSCP值指示较长距离，而较大值指示用户设备100位置接近于基站。
[0034]CPICH Ec / 1，码片的公共导频信道能量(Ec)除以总功率(1)，指示从服务小区151接收的信号的质量，并且是用于决定是否需要搜索更好的基站的重要指示器。如果邻基站142很强，那么CPICH Ec / 1值会小；该邻基站142可能比服务小区151更接近或者它具有在使用中的更大的发送功率。邻基站142可能很强，而没有任何正在进行的数据交换，这使它成为切换的有利候选者。替代地，基站142可能有正在进行的大量的数据交换；如果CPICH Ec / 1值低于当前服务小区151，则基站142不是用于切换的优选候选者。如果CPICH Ec / 1很低，更可能丢掉服务小区信号并且用户设备100应该保持搜索更好的基站O
[0035]本发明还在图3的流程图中进行了解释。框300开始新的小区搜索过程。第一检查点是在预定数量的最近搜索期间，用户设备是否发现了任何新小区，如框310所示。预定数量表示为N。如果用户设备已经在较长周期内静止，没有新小区被发现，并且所述方法进行到框320。否则所述方法返回到框300以执行全部的小区搜索过程。
[0036]在框320中，所述方法检测RSCP值变化和CPICH Ec / 1是否在预定限制之内，SP用户设备是否正关于服务小区151移动，并且来自服务小区151的接收信号是否足够。如果不是，所述方法返回到框300进行全部小区搜索过程；否则，所述方法进行到框330以等待下一个DRX周期。从框330，所述方法进行到检测是否在预定时间内执行了小区搜索过程，如框340所示。这确保小区搜索过程周期性地完成，即使当用户设备静止时，并且所述方法进行到框300中的小区搜索过程。如果强迫的小区搜索的周期没有结束，所述方法循环返回到用于检测RSCP和CPICH Ec / 1的框320，并且在框330中等待下一周期。
[0037]本发明的实施例可在软件、硬件、应用逻辑或软件、硬件和应用逻辑的组合中实施。在示例实施例中，应用逻辑、软件或指令集被保留在各种常规计算机可读介质中的任一介质中。在该文献的上下文中，“计算机可读介质”可以是能够包含、存储、传递、传播或传送指令的任何介质或装置，用于由指令执行系统、装置或设备，例如计算机使用或者用于与指令执行系统、装置或设备，例如计算机一起使用。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质，其可以是能够包含或存储指令的任意介质或装置，用于由指令执行系统、装置或设备，例如计算机使用或者用于与指令执行系统、装置或设备，例如计算机一起使用。示例性实施例能够存储与本文描述的各种进程相关的信息。该信息能够存储在一个或多个存储器中，诸如硬盘、光盘、磁光盘、RAM等。一个或多个数据库能存储用于实施本发明的示例性实施例的信息。数据库可使用数据结构(例如，记录、表、阵列、字段、图、树、列表等)进行组织，所述数据结构包括在这里列出的一个或多个存储器或存储设备中。关于示例性实施例所描述的过程能包括在一个或多个数据库中的用于存储数据的适当的数据结构，该数据由示例性实施例中的设备或者子系统的过程收集和/或生成。
[0038]如计算机和/或软件【技术领域】的技术人员会理解的，示例性实施例的全部或部分能够使用一个或多个通用处理器、微处理器、数字信号处理器、微控制器等便利地实施，所述处理器根据本发明示例性实施例的教导进行了编程。如软件【技术领域】技术人员会理解的，适当的软件很容易由普通技术人员根据示例性实施例的教导准备。此外，如电学领域技术人员会理解的，示例性实施例能由专用集成电路准备实施，或者通过互联常规部件电路的适当的网络来实施。因此，示例性实施例不限于任何硬件和/或软件的特定组合。
[0039]如果期望，这里讨论的不同功能可用不同的顺序执行和/或彼此同时执行。
[0040]进而，如果期望，上述功能中的一个或多个功能可以是可选的或者可以被组合。虽然在独立权利要求中阐述了本发明的各个方面，但本发明的其他方面包括来自所描述的实施例和/或具有独立权利要求特征的从属权利要求的特征的其他组合，而不仅仅是单独地在权利要求中明确阐述的组合。
[0041]对于本领域技术人员来说显而易见的是，利用技术的进步，本发明的基本思想可以通过各种方式实施。因此，本发明及其实施例不限于上述的示例；相反地，它们可在权利要求的范围内变化。
【权利要求】
1.一种用于控制小区搜索过程的方法，包括用于无线通信的装置: 确定关于服务小区的位置的变化； 确定从所述服务小区接收的信号的质量；以及 如果所述位置的变化小于第一值并且信号质量的损失低于第二值，则促使所述小区搜索过程停止。
2.根据权利要求1所述的方法，包括根据服务小区的RSCP值的变化确定所述位置的变化。
3.根据权利要求2所述的方法，包括通过比较最近测量的RSCP值和在最近的小区搜索过程中测量的所述RSCP值，来确定所述RSCP值的变化。
4.根据权利要求1所述的方法，包括根据CPICHEc / 1水平确定接收的信号的质量。
5.根据权利要求1所述的方法，包括当在预定义数量的连续搜索中没有发现新小区时，促使所述小区搜索过程停止。
6.根据权利要求1所述的方法，包括在停止了预定义数量的小区搜索过程之后，完成所述小区搜索过程。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述用于无线通信的装置被配置为作为用户设备的一部分操作。
8.一种用于无线通信的装置，包括至少一个处理器，所述处理器被配置为: 确定关于服务小区的位置的变化； 确定从所述服务小区接收的信号的质量；以及 如果所述位置的变化小于第一值并且信号质量的损失低于第二值，则促使所述小区搜索过程停止。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述处理器被配置为根据服务小区的RSCP值的变化确定所述位置的变化。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述处理器被配置为通过比较最近测量的RSCP值和在最近的小区搜索过程中测量的所述RSCP值来确定所述RSCP值的变化。
11.根据权利要求8所述的装置，其中所述处理器被配置为根据CPICHEc / 1值确定接收的信号的质量。
12.根据权利要求8所述的装置，其中所述处理器被配置为当在预定义数量的连续搜索中没有发现新小区时，促使所述小区搜索过程停止。
13.根据权利要求8所述的装置，其中所述处理器被配置为在停止了预定义数量的小区搜索过程之后，完成所述小区搜索过程。
14.根据权利要求8所述的装置，其中所述装置被配置为作为用户设备的一部分操作。
15.一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，所述计算机可读介质承载在其中包括的用于与计算机一起使用的计算机程序代码，所述计算机程序代码包括: 确定关于服务小区的位置的变化； 确定从所述服务小区接收的信号的质量；以及 如果所述位置的变化小于第一值并且信号质量的损失低于第二值，则促使所述小区搜索过程停止。
16.根据权利要求15所述的计算机程序产品，包括根据服务小区的RSCP值的变化确定所述位置的变化。
17.根据权利要求16所述的计算机程序产品，包括通过比较最近测量的RSCP值和在最近的小区搜索过程中测量的所述RSCP值，来确定所述RSCP值的变化。
18.根据权利要求15所述的计算机程序产品，包括根据CPICH Ec / 1水平确定接收的信号的质量。
19.根据权利要求15所述的计算机程序产品，包括当在预定义数量的连续搜索中没有发现新小区时，促使所述小区搜索过程停止。
20.根据权利要求15所述的计算机程序产品，包括在停止了预定义数量的小区搜索过程之后，完成所述小区搜索过程。
【文档编号】H04W4/02GK103583066SQ201280017165
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年4月10日 优先权日:2011年4月11日
【发明者】L·I·阿尔瑞, K·T·让森 申请人:美国博通公司