專利名稱：基于信道質(zhì)量的越局切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及一種基于信道質(zhì)量測(cè)量的交接方案。
移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)是一種無線電系統(tǒng)，它在大范圍地域內(nèi)為移動(dòng)終端提供無線通信。蜂窩網(wǎng)絡(luò)通常包括多個(gè)基站，這些基站以一種系統(tǒng)模式分布在某一地域的整個(gè)范圍內(nèi)來定義一種半徑在2～20公里之間的多個(gè)相鄰的網(wǎng)孔。
一般來說，一特定網(wǎng)孔中的移動(dòng)終端是通過由該網(wǎng)孔中的基站所提供的無線電信道進(jìn)行通信的。當(dāng)一個(gè)移動(dòng)終端在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的相鄰網(wǎng)孔之間移動(dòng)時(shí)，必須執(zhí)行交接，從而該移動(dòng)終端終止與一個(gè)網(wǎng)孔的基站的通信，并開始與另一網(wǎng)孔的基站通信。
實(shí)現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中越局切換的技術(shù)已為人們知曉。一種公用技術(shù)涉及到聲音信號(hào)強(qiáng)度的連續(xù)測(cè)量。通常，在一個(gè)特定的蜂窩網(wǎng)中移動(dòng)通信的RF(射頻)信號(hào)強(qiáng)度是由一種系統(tǒng)控制器監(jiān)控的。當(dāng)一種特定的移動(dòng)通信的RF信號(hào)強(qiáng)度下降到一個(gè)可接受的電平以下時(shí)，該系統(tǒng)控制器將起動(dòng)從一個(gè)基站到另一基站的交接。這樣的越局切換方法在有限噪音的蜂窩系統(tǒng)中是有效的。但是，在噪音普遍存在的有限干擾系統(tǒng)中，所接收的信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量可能受到來自鄰近信道或同信道無線電信號(hào)的干擾而失真。因此，提供一種不受噪音和/或信道干擾影響的交接程序是有益的。
本發(fā)明涉及一種方法，通過此方法，移動(dòng)蜂窩無線傳輸將根據(jù)信道質(zhì)量的測(cè)量從一個(gè)網(wǎng)孔移交給另一網(wǎng)孔。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該方法應(yīng)用在一種高級(jí)移動(dòng)電話業(yè)務(wù)(AMPS)中，并涉及對(duì)一種所接收的監(jiān)視(管理)音頻單音(SAT)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，該SAT信號(hào)疊加在基站和移動(dòng)終端之間傳輸?shù)脑捯粜盘?hào)上。SAT信號(hào)是通過與蜂窩網(wǎng)的每一個(gè)網(wǎng)孔中的基站相聯(lián)的基帶信號(hào)處理單元產(chǎn)生的，并由該移動(dòng)式終端轉(zhuǎn)發(fā)?；鶐幚韱卧囊粋€(gè)例子公開在共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利號(hào)No.5001742中，該專利公開出版物在這里用作參考。
關(guān)于AMPS業(yè)務(wù)方面，在前向移動(dòng)無線電傳輸期間，與移動(dòng)終端通信的基站連續(xù)不斷地測(cè)量所接收的基帶SAT信號(hào)的信號(hào)功率和噪音功率，并計(jì)算它們之間的比率。如果該基站確定了SAT信號(hào)功率對(duì)SAT噪音功率的比率低于根據(jù)信道質(zhì)量的最低電平所建立的指定的閾值，則起動(dòng)一個(gè)定位請(qǐng)求，使每一個(gè)相鄰基站測(cè)量相對(duì)于該移動(dòng)終端的SAT信—噪功率比。
具有最大的SAT信—噪功率比的網(wǎng)孔被選擇作為用來支持前向無線電傳輸?shù)哪繕?biāo)網(wǎng)孔。一旦該目標(biāo)網(wǎng)孔被選取，下一步就是選取最佳空閑無線電信道或頻率以接收越區(qū)切換時(shí)的前向通信。這樣，該目標(biāo)網(wǎng)孔中每個(gè)空閑信道的SAT噪音功率就被測(cè)量，并且具有最大SAT噪音功率的空閑信道被選擇以便接收該移動(dòng)終端的前向無線電傳輸。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，信道分配方法是根據(jù)時(shí)分多址聯(lián)接(TDMA)系統(tǒng)并包括計(jì)算在一個(gè)同步字間隔期間、在一個(gè)移動(dòng)終端和一個(gè)基站之間前向數(shù)字傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)信/噪功率比和確定這一比率是否小于一個(gè)預(yù)定閾值的步驟。如果該比率低于某一容許電平，則發(fā)出一個(gè)定位請(qǐng)求，使相鄰于與該移動(dòng)終端通信的基站的每個(gè)基站確定該移動(dòng)終端的原始數(shù)據(jù)信/噪功率比。具有最大的所確定的原始數(shù)據(jù)信/噪功率比的鄰近網(wǎng)孔被選取作為目標(biāo)網(wǎng)孔以便在越局切換時(shí)支持正在行進(jìn)的無線電傳輸。然后，在具有最大原始數(shù)據(jù)噪音功率的目標(biāo)網(wǎng)孔內(nèi)的空閑信道被選中用以接收該無線電傳輸。
從以下帶有附圖的優(yōu)先實(shí)施例的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的方法的進(jìn)一步特性對(duì)于熟悉本發(fā)明的技術(shù)人員將會(huì)更加顯而易見。
為了更好地理解怎樣實(shí)施本發(fā)明的方法，這些優(yōu)先實(shí)施例將詳細(xì)地參考附圖進(jìn)行說明，其中

圖1是一個(gè)蜂窩網(wǎng)的概略說明，該網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)相鄰網(wǎng)孔組成，每個(gè)網(wǎng)孔具有一個(gè)基站；圖2是一個(gè)在圖1的蜂窩網(wǎng)中的網(wǎng)孔地點(diǎn)的概略說明；圖3是一個(gè)說明本發(fā)明的AMPS(FM)無線電系統(tǒng)越局切換的方法的步驟的流程圖；以及圖4是一個(gè)說明本發(fā)明的TDMA系統(tǒng)的越局切換方法的步驟的流程圖。
現(xiàn)在來參考這些附圖，圖中相同的參考數(shù)碼表示本發(fā)明的類似元件，圖1中說明的蜂窩網(wǎng)10是由多個(gè)相鄰的網(wǎng)孔組成，這些相鄰網(wǎng)孔包括網(wǎng)孔C1～C7，蜂窩網(wǎng)10中的每個(gè)網(wǎng)孔具有定位于其中的一個(gè)基站。這些基站稱做B1～B7，并如圖2所示，每個(gè)基站定位在具有一個(gè)與網(wǎng)孔位置相聯(lián)的基帶信號(hào)處理單元的網(wǎng)孔位置中。
根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于AMPS業(yè)務(wù)來說，配置了基帶信號(hào)處理單元12用以監(jiān)控疊加在蜂窩網(wǎng)中移動(dòng)的移動(dòng)終端發(fā)出的話音信號(hào)上的監(jiān)視音頻單音(SAT)信號(hào)。更具體地說，這些基帶信號(hào)處理單元測(cè)量前向移動(dòng)無線電傳輸?shù)腟AT信號(hào)功率(SATSP)和SAT噪音功率(SATNP)并利用這些測(cè)量結(jié)果作為基礎(chǔ)與移動(dòng)交換中心14一起執(zhí)行越局切換。
再參考圖1，移動(dòng)終端M1在網(wǎng)點(diǎn)C1中移動(dòng)并與基站B1通信。根據(jù)本發(fā)明，移動(dòng)終端M1的前向無線電傳輸具有一個(gè)疊加于其上的SAT信號(hào)，該信號(hào)是由與基站B1相聯(lián)的基帶處理單元產(chǎn)生的并由該移動(dòng)終端轉(zhuǎn)發(fā)。參考圖3，在該無線傳輸期間，基站B1連續(xù)測(cè)量所接收的基帶SAT信號(hào)的SATSP和SATNP值并估算它們之間的比率(SINAD或信號(hào)對(duì)噪聲和失真的比率)。如果SINAD比率低于一個(gè)預(yù)定的閾值，則從基站B1向每個(gè)與它相鄰的基站(即基站B1～B7)廣播一個(gè)定位命令，使與這些基站中的每個(gè)基站相連的基帶處理單元確定移動(dòng)終端M1相對(duì)于它們的網(wǎng)孔的SINAD比率。計(jì)算出移動(dòng)終端M1最大SINAD比率的基站，例如網(wǎng)孔C2被選中作為目標(biāo)網(wǎng)孔，該網(wǎng)孔將在越局切換時(shí)支持移動(dòng)終端M1的前向無線傳輸。這種確定與所接收的無線電信號(hào)強(qiáng)度不同，它是基于所接收的基帶信號(hào)的質(zhì)量(即噪音、失真和/或干擾)的。此外，因?yàn)樵赟AT信號(hào)功率電平上，SATSP基本恒定，則SINAD比率將隨SATNP的變化或起伏而變化。因此，一個(gè)高的SINAD比率將表示一個(gè)低的SATNP，從而表示一個(gè)清晰的、無噪音無線電傳輸。相反，一個(gè)低的SINAD比率，將表示一個(gè)高的SATNP，從而表示一個(gè)失真的有噪音的無線電傳輸。
一旦根據(jù)信道質(zhì)量選出了該目標(biāo)網(wǎng)孔，就在這個(gè)網(wǎng)孔中選擇一個(gè)空閑信道以便接收該移動(dòng)終端(此處使用的術(shù)語“空閑信道”可等同于“空閑無線電”或“空閑頻率”術(shù)語互換)的無線電傳輸。這種選擇是通過確定目標(biāo)網(wǎng)孔中的哪一個(gè)空閑信道具有最大的SATNP值來進(jìn)行的。該信道具有的干擾最小并不大可能進(jìn)行另一移動(dòng)終端的前向無線電傳輸。相反，因?yàn)榛鶐盘?hào)的失真將由一個(gè)強(qiáng)載波信號(hào)來抑制，因而在該目標(biāo)網(wǎng)孔中的一個(gè)特定信道上的低SAT噪音功率將表示一個(gè)強(qiáng)載波信號(hào)的存在，因而表示另一移動(dòng)終端的一個(gè)正在進(jìn)行的無線電傳輸?shù)拇嬖凇?br> 一旦在該目標(biāo)網(wǎng)孔選擇了所希望的空閑信道，與該移動(dòng)終端通信的基帶處理單元將通知移動(dòng)交換中心14從網(wǎng)孔C1的基站將移動(dòng)終端M1的傳輸越局切換到網(wǎng)孔C2的基站。這時(shí)，移動(dòng)終端M1將結(jié)束與基站B1的通信并開始與基站B2通信。這種基于質(zhì)量的信道選擇方法將用來改善話音質(zhì)量和減少損失呼叫數(shù)目?；鶐盘?hào)的基于信道質(zhì)量的測(cè)量也可以用來判斷和監(jiān)視蜂窩網(wǎng)中的硬件損壞，用來監(jiān)視統(tǒng)特性并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。
雖然本發(fā)明的方法已就AMPS(FM)系統(tǒng)而言在上面作了說明，但應(yīng)該知道，本發(fā)明也可應(yīng)用于如時(shí)分多址聯(lián)接(TDMA)系統(tǒng)這樣的其他射頻(RF)通信方案。在TDMA系統(tǒng)中的通信是基于非重疊時(shí)間序列的數(shù)據(jù)脈沖發(fā)送的，在同步字間隔期間所接收的原始數(shù)據(jù)信/噪功率比用作信道質(zhì)量的測(cè)量并用來作為執(zhí)行交接的基礎(chǔ)。更具體地說，該原始數(shù)據(jù)噪音功率用來選擇目標(biāo)網(wǎng)孔中的最佳的空閑無線信道。
參照?qǐng)D4，在運(yùn)行中，與移動(dòng)終端通信的某一基站連續(xù)計(jì)算原始數(shù)據(jù)信號(hào)功率RDSP與在基站和移動(dòng)終端之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)的原始數(shù)據(jù)噪音功率RDNP之間的SINAD比率。如果該SINAD比率低于某一預(yù)定閾值，則從正在通信的基站向與它相鄰的每個(gè)基站發(fā)出一個(gè)定位命令。然后，每個(gè)相鄰基站計(jì)算該移動(dòng)終端相對(duì)于它們的網(wǎng)孔的SINAD比率，從而將具有最高測(cè)量值的網(wǎng)孔作為目標(biāo)網(wǎng)孔，支持交接時(shí)的前向無線傳輸。此后，具有最高原始數(shù)據(jù)噪音功率的所選擇的目標(biāo)網(wǎng)孔中的空閑信道被選中用來接收該移動(dòng)終端的前向傳輸，從而該傳輸被切換給這個(gè)信道。
雖然本發(fā)明是就優(yōu)先實(shí)施例作了說明，但顯而易見，本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，如附加的權(quán)利要求書所定義的那樣，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對(duì)該技術(shù)作一些變動(dòng)和修改。
權(quán)利要求
1.一種用來越局切換在某一蜂窩網(wǎng)中移動(dòng)的移動(dòng)終端的前向無線傳輸?shù)姆椒?，所述的網(wǎng)絡(luò)具有多個(gè)相鄰的網(wǎng)孔，每個(gè)網(wǎng)孔具有一個(gè)基站和多個(gè)信道，此交接方法由下面的步驟組成將移動(dòng)于所述多個(gè)網(wǎng)孔之一的移動(dòng)終端的正在行進(jìn)中的無線傳輸根據(jù)基站所測(cè)得的基帶噪音功率電平切換到相鄰網(wǎng)孔的一個(gè)空閑信道。
2.在根據(jù)權(quán)利要求1的方法中，所述移動(dòng)終端的前向無線傳輸越局切換的步驟包括疊加于某一話音信號(hào)之上的一個(gè)監(jiān)視音頻單音(SAT)的基帶噪音功率的測(cè)量，該話音信號(hào)是由與蜂窩網(wǎng)中每一個(gè)基站相聯(lián)的一個(gè)基帶信號(hào)處理單元來接收的。
3.在根據(jù)權(quán)利要求2的方法中，所述移動(dòng)終端的前向無線傳輸?shù)脑骄智袚Q步驟包括在一個(gè)所選擇的目標(biāo)網(wǎng)孔中選擇具有最高基帶SAT噪音功率電平的一個(gè)空閑信道的步驟。
4.在根據(jù)權(quán)利要求1的方法中，所述移動(dòng)終端的前向無線傳輸?shù)牟襟E包括與一個(gè)在時(shí)分多址聯(lián)接(TDMA)系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)字話音/數(shù)據(jù)信號(hào)相聯(lián)的原始數(shù)據(jù)噪音功率的測(cè)量。
5.在根據(jù)權(quán)利要求4的方法中，所述移動(dòng)終端的前向無線傳輸?shù)牟襟E包括在一個(gè)所選的目標(biāo)網(wǎng)孔中選擇具有最高原始數(shù)據(jù)噪音功率電平的一個(gè)空閑信道的步驟。
6.一種給移動(dòng)在具有多個(gè)相鄰網(wǎng)孔的蜂窩網(wǎng)中的移動(dòng)終端分配信道的方法，所述的每個(gè)網(wǎng)孔具有一個(gè)基站和用于呼叫分配的多個(gè)信道，每個(gè)基站具有一個(gè)信號(hào)處理單元用來產(chǎn)生和監(jiān)控具有一個(gè)疊加有監(jiān)視音頻單音(SAT)的基帶話音/數(shù)據(jù)信號(hào)，所述方法包括以下步驟a)計(jì)算移動(dòng)終端和基站之間行進(jìn)的無線傳輸?shù)腟AT信號(hào)功率與SAT噪音功率的比率；b)確定SAT信號(hào)功率與SAT噪音功率之間的比率是否低于一個(gè)預(yù)定的閾值；c)命令與和該移動(dòng)終端通信的基站相鄰的每個(gè)基站確定移動(dòng)終端的SAT信號(hào)功率對(duì)SAT噪音功率的比率；d)選擇具有最大的已確定的SAT信號(hào)功率對(duì)SAT噪音功率的比率的鄰近網(wǎng)點(diǎn)作為目標(biāo)網(wǎng)孔用來接收正在行進(jìn)的無線傳輸；e)選擇具有最高SAT噪音功率的目標(biāo)網(wǎng)孔中的一個(gè)空閑信道；以及f)將正在行進(jìn)的無線傳輸切換到目標(biāo)網(wǎng)孔中所選取的空閑信道。
7.一種給在具有多個(gè)相鄰網(wǎng)孔的蜂窩網(wǎng)中移動(dòng)的移動(dòng)終端分配信道的方法，所述的每個(gè)網(wǎng)孔具有一個(gè)基站和多個(gè)用來呼叫分配的信道，每一個(gè)移動(dòng)終端被配置成按照時(shí)分多址系統(tǒng)發(fā)送數(shù)字話音/數(shù)據(jù)信號(hào)，該方法包括以下幾個(gè)步驟a)計(jì)算在一個(gè)同步字間隔期間、移動(dòng)終端和基站之間的正在行進(jìn)的無線傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)信號(hào)功率與原始數(shù)據(jù)噪音功率的比率；b)確定該原始數(shù)據(jù)信號(hào)功率與原始數(shù)據(jù)噪音功率的比率是否低于一個(gè)預(yù)定的閾值；c)命令與和該移動(dòng)終端通信的基站相鄰的每個(gè)基站確定移動(dòng)終端的該原始數(shù)據(jù)信號(hào)功率對(duì)原始數(shù)據(jù)噪音功率的比率；d)選擇具有最大的已確定的原始數(shù)據(jù)信號(hào)功率對(duì)原始數(shù)據(jù)噪音功率的比率的相鄰網(wǎng)孔作為目標(biāo)網(wǎng)孔用于接收正在行進(jìn)中的無線傳輸；e)選擇在具有最大的原始數(shù)據(jù)噪音功率的目標(biāo)網(wǎng)孔中的一個(gè)空閑信道；以及f)將該正在行進(jìn)的無線傳輸切換到目標(biāo)網(wǎng)孔中已選中的空閑信道上。
全文摘要
一種方法已被公開用來根據(jù)信道質(zhì)量測(cè)量執(zhí)行蜂窩網(wǎng)的越局切換。就AMPS業(yè)務(wù)來說，該方法包括對(duì)一個(gè)監(jiān)視音頻單音(SAT)信號(hào)的監(jiān)控，該信號(hào)疊加在話音信號(hào)上，該話音信號(hào)是在基站和移動(dòng)于蜂窩網(wǎng)中的移動(dòng)終端之間傳輸?shù)?，而越局切換的執(zhí)行取決于與它有聯(lián)系的噪音功率測(cè)量。就TDMA業(yè)務(wù)來說，該方法包括對(duì)與數(shù)字傳輸相聯(lián)的原始數(shù)據(jù)信號(hào)的監(jiān)控，而越局切換的執(zhí)行取決于與它有聯(lián)系的噪音功率測(cè)量。
文檔編號(hào)H04W36/08GK1135151SQ9512058
公開日1996年11月6日 申請(qǐng)日期1995年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月14日
發(fā)明者羅伯特·王秋林 申請(qǐng)人:美國(guó)電報(bào)電話公司