[發明專利]估計連接無線網絡的基站的用戶設備的速度的方法和裝置

有效

• 申請號: 201480021212.6
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN105165080B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: M·阿達;V·卡普德維爾;A·菲基;E·奧爾特曼
• 申請（專利權）人: 阿爾卡特朗訊公司;國家信息及自動化研究院
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉薇;楊曉光

一種用于估計連接到無線網絡的基站的用戶設備的速度的方法，所述方法包括下面的步驟：執行在所述用戶設備與所述基站之間傳輸的無線信號的信號強度測量(S)；執行信號強度測量的頻譜分析(11)；確定信號強度測量的功率譜中局部最大值的頻率；根據先前建立的參考數據，估計(12)與所確定的頻率相對應的用戶設備的速度，參考數據將指定用戶設備速度與某一確定的頻率相關聯。

技術領域

本發明涉及用于估計連接到無線網絡的用戶設備的速度的方法和系統。

背景技術

如在此使用的，術語“用戶設備”的含義是廣泛而非限定性的，包括任何用戶終端，或者更一般地，包括任何能夠連接到無線網絡的設備(例如，移動電話、個人數字助理、智能電話、平板計算機)。

“用戶速度”在此的含義是指用戶的真實速度，或者更一般地，是指具有附著到無線網絡的服務基站上的用戶設備的實體的真實速度。例如，擁有移動電話的用戶的速度，或者包括連接到無線網絡的設備的車輛的速度。

無線網絡可以是任何能夠支持與其連接的用戶設備的移動性的蜂窩網絡或廣域網絡(諸如WiMAX、GSM、2G/3G、CDMA、LTE等等)。

估計用戶速度在這樣的無線網絡中是很重要的。實際上，用戶速度是用于不同無線網絡功能(包括移動性管理和無線資源管理)的關鍵參數。有效地估計用戶速度對無線網絡性能并因此對于所提供的服務質量(QoS)具有很大的影響。

例如，關于移動性管理，切換成功率直接與用戶速度相關是明確的：用戶速度越高，切換頻率也就越高，并伴隨更大的呼叫掉線風險(N.Yaakob等的“InvestigatingMobile Motion Prediction in Supporting Seamless Handover for High SpeedMobile Node(在高速移動節點的支持無縫切換中研究移動臺運動預測)”，計算機和通信工程國際會議的會議記錄，2008)。相應地，切換參數(偏移、滯后、定時器和過濾系數)的最優調整應當是速度相關的。

由V.Kavitha等提出的分析框架(“Spatial Queuing for analysis,design anddimensioning of Picocell networks with mobile users(用于具有移動用戶的微微蜂窩網絡的分析、設計和估算的空間排隊”)描述了切換損失和蜂窩大小對用戶速度的依賴性。

同樣，關于無線資源管理，最合適的調度方案(無論是否是頻率選擇性的)依賴于用戶速度。通常，頻率選擇性調度在低用戶速度時是優選的。否則，由于高多普勒條件，頻率相關的信道信息不夠準確。在高速時，頻率采集調度是優選的。

因此，如以上非窮盡例子強調的，有關用戶速度的準確信息對于優化多于一個的網絡機制是必需的。

用于無線網絡內用戶速度估計的現有解決方案是低效的，并且由于各種原因而不滿足準確性要求。

例如，基于捕獲所接收的信號強度測量的速度相關的短期變化的那些方案在測量周期高于這些快速變化的相干周期時是低效的。例如，當測量周期高于LTE中解調參考信號的周期時(特別地，高于1ms)，可被檢測到的最大速度是有上限的。例如，以5ms為周期，可被檢測到的最大速度是30kmph。以10ms為周期，則速度估計的性能僅在直到20kmph時才是滿意的。

事實上，關于測量采樣頻率，先前的方法主要針對分析速度相關的快速衰落特性：多普勒頻率源自快速衰落信道的協方差或功率譜。但是，奈奎斯特定理利用高的測量采樣頻率以避免頻譜混淆并進而避免錯誤的多普勒估計。因此，這些方法僅適用于短的采樣周期。