專(zhuān)利名稱(chēng)：多頻率環(huán)境中的切換控制方法及通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，它涉及用于CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)的切換控制方法。
一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在通話期間從當(dāng)前基站移動(dòng)到鄰近基站時(shí)，使用切換是為了保持移動(dòng)臺(tái)與基站之間的連續(xù)通話。碼分多址(CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的切換可以分為三類(lèi)，即較軟切換，軟切換和硬切換。
較軟切換產(chǎn)生于移動(dòng)臺(tái)在一個(gè)基站各扇區(qū)之間的移動(dòng)過(guò)程。基站內(nèi)各扇區(qū)具有相同的頻率和相同的幀偏移值。對(duì)于較軟切換過(guò)程，在保持當(dāng)前扇區(qū)內(nèi)現(xiàn)有通話路徑(移動(dòng)臺(tái)與基站之間)的同時(shí)，還設(shè)有到達(dá)目標(biāo)扇區(qū)的一條新的通話路徑。因此，在較軟切換期間，話音數(shù)據(jù)包是通過(guò)多個(gè)通話路徑發(fā)射的。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)完全移動(dòng)到目標(biāo)扇區(qū)之后，如果不再需要保持現(xiàn)有的通話路徑，則資源(如現(xiàn)有通話路徑)將被收回。
軟切換產(chǎn)生于在相鄰基站(如基站蜂窩)之間的移動(dòng)過(guò)程中，其中每個(gè)基站內(nèi)部都使用相同的頻率和幀偏移值。對(duì)于軟切換過(guò)程，在對(duì)現(xiàn)有通話路徑(移動(dòng)臺(tái)與基站之間)保持一預(yù)定時(shí)間的同時(shí)，還設(shè)有到達(dá)目標(biāo)基站蜂窩的一條新的通話路徑。因此，話音數(shù)據(jù)包也是通過(guò)多個(gè)通話路徑發(fā)射的。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)完全移動(dòng)到目標(biāo)基站蜂窩之后，如果不再需要保持現(xiàn)有的通話路徑，則資源(如現(xiàn)有通話路徑)將被收回。
硬切換是在這樣一種情況下產(chǎn)生的，即，移動(dòng)臺(tái)在相鄰基站之間移動(dòng)過(guò)程中，幀偏移值或頻率發(fā)生變化，而且是在CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)被移動(dòng)到模擬系統(tǒng)時(shí)。對(duì)于硬切換過(guò)程，現(xiàn)有通話路徑不能象上述較軟切換和軟切換過(guò)程那樣得到保持。因此，只能使用新的通話路徑來(lái)發(fā)射話音數(shù)據(jù)包。
在CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中，移動(dòng)臺(tái)與含有一控制臺(tái)的基站之間的切換控制信號(hào)過(guò)程是利用移動(dòng)臺(tái)輔助切換系統(tǒng)中的三個(gè)信息來(lái)進(jìn)行的。首先，移動(dòng)臺(tái)監(jiān)視相鄰蜂窩的同頻率導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度并發(fā)射一導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量信息(PSMM)。其次，在分析PSMM并確定是否有其它的通話路徑被建立或是否有預(yù)先建立的通話路徑被收回之后，基站及控制臺(tái)將向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射一擴(kuò)展切換引導(dǎo)信息(EHDM)以指示切換。第三，接收到EHDM的移動(dòng)臺(tái)將對(duì)基站和控制臺(tái)發(fā)出的指示作出響應(yīng)，并發(fā)射一個(gè)切換完成信息(HCM)作為響應(yīng)結(jié)果。例如，移動(dòng)臺(tái)可以建立或收回一條新的通話路徑。在處理切換控制信號(hào)的過(guò)程中，接收到切換開(kāi)始時(shí)從移動(dòng)臺(tái)發(fā)出的PSMM的相鄰基站應(yīng)具有與初始通話期間相同的頻率。


圖1顯示了一個(gè)典型CDMA系統(tǒng)的多頻率環(huán)境。該CDMA系統(tǒng)包括一A終端基站104，它存在于使用Fh組頻率和Fn組頻率的多頻率環(huán)境邊界區(qū)域的用戶重疊區(qū)中，一相鄰B基站105和一C基站106，它們與終端基站一樣都使用小Fh組頻率，但卻存在于非用戶重疊區(qū)中。基站控制器(BSC)102控制A終端基站104和B基站105。而基站控制器103則控制C基站106。移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)100交換基站控制器102和103之間的通信，定位記錄器101用于記錄移動(dòng)臺(tái)(如移動(dòng)臺(tái)107和108)的位置。該移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心還可以通過(guò)公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(未畫(huà)出)或類(lèi)似網(wǎng)絡(luò)來(lái)用于控制通信。
在CDMA系統(tǒng)的多頻率環(huán)境下，當(dāng)基站使用的頻率不同于相鄰基站的頻率時(shí)，移動(dòng)臺(tái)不能發(fā)射用于相鄰基站的PSMM信號(hào)，因此就不能進(jìn)行切換。換句話說(shuō)，切換只能使用現(xiàn)有通話目標(biāo)蜂窩頻率，而不能使用不存在于當(dāng)前蜂窩或移動(dòng)臺(tái)中的相鄰基站頻率。
在一種用來(lái)解決上述問(wèn)題的有關(guān)現(xiàn)有方法中，使用了一種硬件設(shè)備，它可以發(fā)射用于多頻率環(huán)境(包括基站頻率和相鄰基站的頻率在內(nèi))的全部頻率。通過(guò)安裝該硬件設(shè)備，使得當(dāng)移動(dòng)臺(tái)被移動(dòng)到相鄰蜂窩時(shí)，也能生成PSMM信號(hào)。換句話說(shuō)，如果生成了PSMM信號(hào)，則基站和控制臺(tái)就可以利用硬切換的方法來(lái)分析PSMM并進(jìn)行CDMA系統(tǒng)的切換控制信號(hào)過(guò)程處理。
當(dāng)該移動(dòng)臺(tái)被移動(dòng)到相鄰蜂窩時(shí)，它能夠?qū)δ繕?biāo)蜂窩的導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行測(cè)量并發(fā)射PSMM信號(hào)以作為切換過(guò)程確定信息。因此，導(dǎo)頻頻率之間的硬切換可以根據(jù)CDMA系統(tǒng)切換控制信號(hào)過(guò)程而得以實(shí)施。換句話說(shuō)，若通過(guò)對(duì)PSMM進(jìn)行分析，并確定目標(biāo)蜂窩的信號(hào)強(qiáng)度完全滿足硬切換條件，則CDMA系統(tǒng)將在移動(dòng)臺(tái)和目標(biāo)蜂窩之間建立一條新的通話路徑，并且同時(shí)收回現(xiàn)有的通話路徑。
但是，即使廣泛使用上述的相關(guān)現(xiàn)有方法，在多頻率環(huán)境的周邊地區(qū)也存在有多個(gè)基站(如圖1所示)。上述相關(guān)現(xiàn)有方法存在的問(wèn)題在于，安裝硬件設(shè)備需花費(fèi)大量的安裝費(fèi)用。
在韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.96-7664(
公開(kāi)日期為1996年6月8日)題為＂CDMA蜂窩系統(tǒng)的切換確定方法＂中，揭示了第二種有關(guān)方法。它所公開(kāi)的一種切換處理方法中，相鄰基站上沒(méi)有安裝獨(dú)立的導(dǎo)頻發(fā)射硬件設(shè)備。即，移動(dòng)臺(tái)不測(cè)量目標(biāo)蜂窩的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度。這種移動(dòng)通信系統(tǒng)能在當(dāng)前通話期間將一個(gè)蜂窩信號(hào)與另一個(gè)新建議的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)比參數(shù)值進(jìn)行比較。如果比較結(jié)果超過(guò)某一預(yù)定水平，則該移動(dòng)系統(tǒng)將發(fā)射PSMM信號(hào)以完成CDMA系統(tǒng)切換控制過(guò)程。
在′7664方法中，定義了一種新的門(mén)限參數(shù)T_HRDH(它與數(shù)值T_ADD和T_DROP之間的任一數(shù)值相對(duì)應(yīng))，并將其發(fā)射到移動(dòng)臺(tái)上。數(shù)值T_ADD和T_DROP被定義為切換導(dǎo)頻門(mén)限值，并用于一種CDMA標(biāo)準(zhǔn)(TIA/EIAIS-95/J-STD-008)。這時(shí)，移動(dòng)臺(tái)在通話期間不測(cè)量目標(biāo)蜂窩的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度，只監(jiān)視現(xiàn)有蜂窩的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度。如果被監(jiān)視的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度值超過(guò)T-HRDH值，則移動(dòng)臺(tái)將發(fā)射PSMM信號(hào)，進(jìn)而在從現(xiàn)有蜂窩F1到目標(biāo)蜂窩F0的蜂窩間產(chǎn)生一硬切換。一旦通話被轉(zhuǎn)移到目標(biāo)蜂窩F0上，它將產(chǎn)生與目標(biāo)蜂窩F0的軟切換。
但是，′7664方法背離了移動(dòng)臺(tái)與基站之間的CDMA標(biāo)準(zhǔn)。因此，該方法存在的問(wèn)題在于不能迅速得到應(yīng)用，因?yàn)樗c現(xiàn)有的移動(dòng)臺(tái)不兼容。
在韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.96-27545(
公開(kāi)日期為1996年7月22日)題為＂CDMA蜂窩系統(tǒng)中不同蜂窩體系之間的切換控制方法＂中，公開(kāi)了第三種相關(guān)方法。其中，相鄰基站上沒(méi)有安裝獨(dú)立的導(dǎo)頻發(fā)射硬件設(shè)備。即，移動(dòng)臺(tái)在通話期間對(duì)自身的幀差錯(cuò)率進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)到的幀差錯(cuò)率大于一特定門(mén)限值，則從該時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行切換。在通話處于現(xiàn)有蜂窩內(nèi)期間，移動(dòng)臺(tái)會(huì)將幀差錯(cuò)率及平均功率值報(bào)告給基站。如果幀差錯(cuò)率大于特定的門(mén)限值，則將在目標(biāo)蜂窩與現(xiàn)有蜂窩之間、不同頻率之間進(jìn)行硬切換。
但是，在與任意一個(gè)蜂窩進(jìn)行對(duì)話期間，由于通話在除終端基站的邊界區(qū)域以外的全部區(qū)域內(nèi)都有較好的幀差錯(cuò)率，而且如果蜂窩數(shù)量增加，將使得幀差錯(cuò)率即使在沒(méi)有移動(dòng)到邊界區(qū)域的情況下也會(huì)增加，這就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題，即如果將幀差錯(cuò)率作為門(mén)限值并用來(lái)確定切換過(guò)程的時(shí)間點(diǎn)，則切換的時(shí)間點(diǎn)將太遲或不夠精確。引入上述參考的目的是將其作為恰當(dāng)?shù)奶崾疽詾楸疚奶峁└鞣N其它細(xì)節(jié)，特點(diǎn)和/或技術(shù)背景。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種通信系統(tǒng)和切換控制方法，它能夠根本消除一個(gè)或多個(gè)由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)而造成的問(wèn)題。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于操作通信系統(tǒng)的方法，該方法根據(jù)始發(fā)站與基站之間的距離將蜂窩分配到頻率組中。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通信系統(tǒng)和切換控制方法，該方法在對(duì)多頻率基站進(jìn)行操作時(shí)，使用一虛擬邊界。
本發(fā)明還有的一個(gè)目的是提供一種通信系統(tǒng)和切換控制方法，該方法使用了往返路程時(shí)延功能。
本發(fā)明還有的一個(gè)目的是提供一種通信系統(tǒng)和切換控制方法，該方法在建立通話時(shí)對(duì)頻率進(jìn)行分配。而且在對(duì)擁有多個(gè)頻率的基站進(jìn)行操作的過(guò)程中，該方法能在當(dāng)需要在多個(gè)頻率(它是移動(dòng)臺(tái)在兩個(gè)擁有不同頻率環(huán)境的基站之間移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的)之間進(jìn)行切換處理時(shí)，根據(jù)往返路程時(shí)延數(shù)值，在移動(dòng)臺(tái)和基站之間使用虛擬蜂窩邊界。
為全部或部分地實(shí)現(xiàn)上述各目的，一種用來(lái)操作通信系統(tǒng)的方法包括根據(jù)一初始單元和一第一基站之間的距離，將初始通話分配給第一組頻率和第二組頻率之中的一組。
為進(jìn)一步全部或部分地實(shí)現(xiàn)上述各目的，一種切換控制方法包括利用共同存在于多頻率環(huán)境邊界區(qū)域上的終端基站和相鄰基站之間的頻率，形成虛擬蜂窩邊界。根據(jù)終端基站上已建立通話的虛擬蜂窩邊界，預(yù)先確定具有較大切換可能性的通話和具有較小切換可能性的通話，并據(jù)此將不同的頻率分配給不同的通話，且當(dāng)通話被分配到具有較小切換可能性的頻率組時(shí)，它將被移動(dòng)至目標(biāo)基站。在通話移往目標(biāo)基站期間，跟蹤接近虛擬蜂窩的通話以確定切換時(shí)間點(diǎn)，并據(jù)此控制頻率間的硬切換處理過(guò)程。
為進(jìn)一步完成上述各目的，一通信系統(tǒng)包括一第一基站，它使用第一頻率組來(lái)控制第一蜂窩內(nèi)的通話；一終端基站，它控制與第一蜂窩相鄰的第二蜂窩內(nèi)的通話。其中，該終端基站可在第二蜂窩內(nèi)確定一虛擬蜂窩邊界，該終端基站使用第二頻率組在虛擬蜂窩邊界內(nèi)建立通話，并且使用第一頻率組建立與虛擬蜂窩以外的通話，當(dāng)使用第二頻率組中一個(gè)頻率的通話移動(dòng)到第二基站時(shí)，該終端基站會(huì)根據(jù)虛擬蜂窩，通過(guò)控制硬切換處理過(guò)程將此頻率切換為第一頻率組中的一個(gè)頻率。
以下將對(duì)本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目的和特點(diǎn)進(jìn)行逐節(jié)闡述，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)以下的闡述或?qū)Ρ景l(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的了解將使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加清晰。通過(guò)所附的權(quán)利要求書(shū)，可了解和掌握本發(fā)明的目的及其它優(yōu)點(diǎn)。
以下將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述，圖中相同標(biāo)號(hào)指同類(lèi)單元。
圖1為碼分多址系統(tǒng)多頻率環(huán)境的框圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例所述，一個(gè)虛擬蜂窩邊界形成的過(guò)程流程圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例所述，利用虛擬蜂窩邊界進(jìn)行頻率再分配處理的過(guò)程流程圖。
圖4為根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例所述，利用虛擬蜂窩邊界進(jìn)行切換控制的過(guò)程流程圖。
以下將根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)利用多頻率環(huán)境中的虛擬蜂窩邊界來(lái)進(jìn)行切換控制的方法進(jìn)行闡述。該優(yōu)選實(shí)施例符合一種碼分多址標(biāo)準(zhǔn)(TIA/EIAIS-95/J-STD-008)，此標(biāo)準(zhǔn)保證了所有遵守此標(biāo)準(zhǔn)終端之間的兼容性，而且根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例所述的切換信號(hào)控制過(guò)程也遵守CDMA標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程。另外，使用這種切換控制方法的優(yōu)選實(shí)施例很容易被應(yīng)用到現(xiàn)有的系統(tǒng)上，而且由于本方法不需要象傳統(tǒng)的硬切換處理方式那樣，使用單獨(dú)的硬件設(shè)備來(lái)發(fā)射導(dǎo)頻信號(hào)，因而大大降低了安裝費(fèi)用。
在根據(jù)此優(yōu)選實(shí)施例所述的切換控制方法中，根據(jù)到達(dá)基站信號(hào)的往返路程時(shí)延，原始通話或已建立的通話被分配以一個(gè)頻率。在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)多頻率環(huán)境(如圖1所示)中通過(guò)應(yīng)用移動(dòng)臺(tái)和基站之間的往返路程時(shí)延值，可建立一個(gè)虛擬蜂窩環(huán)境。根據(jù)此虛擬蜂窩環(huán)境，有多種處理過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)切換控制。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的一種典型切換過(guò)程包括(a)利用一共同存在于多頻率環(huán)境邊界區(qū)域上的A終端基站和相鄰B基站之間的頻率(如頻率F0是頻率Fh組中的一個(gè)頻率)，形成一虛擬蜂窩邊界。相鄰B基站的頻率(如多信道設(shè)置)可小于如圖1所示的終端基站的頻率。該典型切換過(guò)程還包括(b)當(dāng)終端基站上已建立通話時(shí)根據(jù)虛擬蜂窩邊界，預(yù)先確定一通話切換的可能性，并據(jù)此將不同的頻率分配給不同的通話。(c)在通話移往目標(biāo)基站期間，當(dāng)通話接近虛擬蜂窩時(shí)，跟蹤終端基站頻率組(如Fn)中具有較小切換可能性的通話，從而確定切換的時(shí)間點(diǎn)并控制基站間或頻率間的硬切換處理過(guò)程。通話可含有話音數(shù)據(jù)，傳真或圖象數(shù)據(jù)信息和控制數(shù)據(jù)。
在步驟(a)中，首先利用頻率F0(它共用于兩個(gè)基站之中)對(duì)一個(gè)通話進(jìn)行設(shè)置，并確定兩基站間產(chǎn)生硬切換的時(shí)間點(diǎn)。例如，硬切換是通過(guò)改變幀偏移值來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而對(duì)此偏移值的測(cè)試不需使用任何獨(dú)立設(shè)備。由于改變幀偏移值的硬切換處理的時(shí)間點(diǎn)與改變頻率的硬切換所處理的時(shí)間點(diǎn)相同，使得如本優(yōu)選實(shí)施例所述的虛擬蜂窩邊界的形成過(guò)程如下。
如圖2所示，虛擬蜂窩的形成過(guò)程開(kāi)始于步驟200，然后控制進(jìn)行至步驟201。在步驟201中，在A基站中設(shè)置通話具有公用頻率F0后將其轉(zhuǎn)移到B基站。然后控制從步驟201進(jìn)行至步驟202。步驟202中，隨著通話移動(dòng)到B基站，B基站的PSMM信號(hào)產(chǎn)生并被分析。然后控制從步驟202進(jìn)行至步驟203。在步驟203中，為防止兩個(gè)基站之間出現(xiàn)＂乒乓＂現(xiàn)象，硬切換將用數(shù)值T_COMP來(lái)判斷用于B基站的目標(biāo)蜂窩強(qiáng)度是否超過(guò)A基站的業(yè)務(wù)導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度，并判斷B基站導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度是否超過(guò)數(shù)值T-ADD(它是軟切換的一個(gè)條件)。如果步驟203的判斷結(jié)果為否，則控制轉(zhuǎn)回步驟202。若步驟203的判斷結(jié)果為是，則控制將進(jìn)行至步驟204。步驟204中，對(duì)B基站進(jìn)行的硬切換是通過(guò)改變幀偏移值來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然后控制從步驟204進(jìn)行至步驟205。在步驟205中，如果硬切換得以順利完成，則控制臺(tái)將從PSMM生成的時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始對(duì)通話的往返路程時(shí)延(RTD)數(shù)值(由A基站在通話或類(lèi)型過(guò)程期間作出報(bào)告)和已完成切換的次數(shù)進(jìn)行累加。接下來(lái)，控制從步驟205進(jìn)行至步驟206(在步驟206中，基站A將釋放此蜂窩)。然后控制從步驟206進(jìn)行至步驟207。
步驟207中，為精確地獲得往返路程時(shí)延值T_RTD的平均值，需執(zhí)行足夠或有統(tǒng)計(jì)代表性次數(shù)的硬切換。如果步驟207的判斷結(jié)果為否，則控制轉(zhuǎn)回步驟201。若步驟207的判斷結(jié)果為是，則控制將進(jìn)行至步驟208。
在步驟208中，從已獲得的平均數(shù)值中將提取出一延時(shí)數(shù)值(reserve_chip)，該數(shù)值代表準(zhǔn)備硬切換所必需的時(shí)間。圖1中用虛線畫(huà)出的圓形圖案113說(shuō)明了虛擬蜂窩的半徑，測(cè)量到的往返路程時(shí)延值T_RTD就用于此半徑。即，虛線圓的內(nèi)部代表一個(gè)點(diǎn)(Fn頻率組)，在其中不產(chǎn)生切換。圓113的外部代表一個(gè)點(diǎn)(Fh頻率組)，在圓的外部很可能產(chǎn)生切換。
根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例所述并已確定的虛擬蜂窩半徑可作為步驟(b)中的頻率分配邊界區(qū)域。它也可作為如下所述的步驟(c)中激活切換的第一個(gè)條件。因此，該虛擬蜂窩邊界是發(fā)射信號(hào)的往返路程時(shí)延時(shí)間的一種表征，它可從接收到的信息中得到確定。往返路程時(shí)延值則是基站覆蓋范圍及特性的一種表征，或者代表從原始移動(dòng)單元到發(fā)出報(bào)告的基站之間的實(shí)際測(cè)量距離或變化著的距離。步驟208中，最好將往返路程時(shí)延值T_RTD調(diào)入終端基站并將其發(fā)射到相應(yīng)的基站上。控制過(guò)程結(jié)束于步驟208。
往返路程時(shí)延值RTD(由一預(yù)定周期測(cè)得)是移動(dòng)臺(tái)與基站之間的雙向延時(shí)值，它是由CDMA系統(tǒng)1/8芯片單元數(shù)來(lái)檢測(cè)的。由于CDMA系統(tǒng)中一個(gè)芯片的速率是1.2288MHz，且一個(gè)芯片的延時(shí)時(shí)間是814ns。因此，一個(gè)芯片對(duì)應(yīng)的雙向長(zhǎng)度約為244m，則1/8芯片對(duì)應(yīng)的單向長(zhǎng)度約為15m。但是，測(cè)得的往返路程時(shí)延值中包括一部分移動(dòng)臺(tái)延時(shí)值。另外，由于信號(hào)衰減或類(lèi)似原因，使得虛擬蜂窩半徑可能與實(shí)際距離不同。例如，信號(hào)衰減可在城市環(huán)境中遇到。但是，如果根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例所述的虛擬蜂窩半徑與實(shí)際距離不同，這種情況將不會(huì)對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用產(chǎn)生負(fù)面影響。換句話說(shuō)，由于虛擬蜂窩半徑是從真實(shí)環(huán)境中得到的，因此，從使用不同頻率的通話中測(cè)量到的數(shù)值(它用于切換)都相同。
如圖3所示，為了在通話建立的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的步驟(b)，將根據(jù)步驟(a)中檢測(cè)到的虛擬蜂窩邊界對(duì)頻率資源進(jìn)行分配。圖3中，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的頻率資源分配過(guò)程(如步驟(b))開(kāi)始于步驟300，然后控制進(jìn)行至步驟301。在步驟301中應(yīng)該注意，最好根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例保留一種類(lèi)型的基站(如A基站)?？赏ㄟ^(guò)在用來(lái)說(shuō)明基站類(lèi)型的數(shù)據(jù)中增加一新基站類(lèi)型(如終端基站)，使上述要求變?yōu)榭赡?。因此，步驟301中，將讀出基站類(lèi)型并對(duì)終端基站進(jìn)行識(shí)別。然后控制從步驟301進(jìn)行至步驟302。
步驟302中，原始通話建立信息被終端基站接收，該原始通話建立信息也可以從終端基站的反向訪問(wèn)信道上接收到或者尋呼響應(yīng)信號(hào)被基站通話過(guò)程處理器接收。還有，對(duì)頻率資源的分配最好參考訪問(wèn)信道中測(cè)得的相應(yīng)的RTD值。一般來(lái)說(shuō)，在CDMA系統(tǒng)中，終端基站利用一預(yù)定周期來(lái)發(fā)射多頻率信息(根據(jù)使用頻率的數(shù)目而定)。然后，移動(dòng)臺(tái)(根據(jù)自身數(shù)目，具有散列功能)將選擇待用的頻率。
但是，在本優(yōu)選實(shí)施例的步驟303中，由移動(dòng)臺(tái)選擇出來(lái)的頻率被省略。然后控制從步驟303進(jìn)行至步驟304。步驟304中，將從訪問(wèn)信道中接收到的通話的往返路程時(shí)延值與虛擬蜂窩邊界值T_RTD進(jìn)行比較。作為結(jié)果，頻率將被由步驟(a)測(cè)得的組(如Fn和Fh頻率組)重新進(jìn)行分配。換句話說(shuō)，如果往返路程時(shí)延值RTD包含在Fn頻率組中，則步驟304的結(jié)果為是，進(jìn)而使得控制進(jìn)行至步驟305-307。在步驟305和306中，移動(dòng)臺(tái)將確定沒(méi)有發(fā)生切換的點(diǎn)并從多個(gè)不存在于相鄰B基站中的頻率中選擇一新的頻率Fn_1以建立相應(yīng)的通話。然后控制從步驟306進(jìn)行至步驟307。在步驟307中，如果需要將包含于Fn頻率組中的通話移動(dòng)到切換區(qū)域(即B基站)，則執(zhí)行步驟(c)。
另一方面，如果往返路程時(shí)延值RTD包含在Fh頻率組中，則步驟304的結(jié)果為否，進(jìn)而使得控制進(jìn)行至步驟308-310。在步驟308和309中，移動(dòng)臺(tái)將確定發(fā)生切換的點(diǎn)并從多個(gè)存在于相鄰B基站中的頻率中選擇一新的頻率Fn_2以建立相應(yīng)的通話。
步驟310中，由于通過(guò)頻率再分配過(guò)程而建立的Fh頻率組的通話被分配為B基站中的已有頻率，則該通話在切換產(chǎn)生時(shí)，將被以軟切換的方式進(jìn)行優(yōu)化處理。因此，對(duì)Fh頻率組的通話不需要使用其它過(guò)程。在步驟307和310之后，過(guò)程結(jié)束。
參考圖4，在通話期間，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)確認(rèn)包含于Fn組中的通話已移動(dòng)到Fh邊界區(qū)域后，根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例，該確定過(guò)程(如步驟(c))會(huì)在A基站的一個(gè)蜂窩內(nèi)產(chǎn)生一硬切換，以將通話改變至Fh頻率組。處理過(guò)程開(kāi)始于步驟400，然后控制進(jìn)行至步驟401。步驟401中，基站將通過(guò)一預(yù)定周期T_check把移動(dòng)臺(tái)與基站之間的往返路程時(shí)延值current_rtd報(bào)告給控制臺(tái)。然后控制從步驟401進(jìn)行至步驟402。
在步驟402中，將上述current_rtd報(bào)告值與一個(gè)近似為虛擬蜂窩邊界值T_RTD的數(shù)值(如一個(gè)在兩數(shù)值誤差門(mén)限d之內(nèi)的數(shù)值)進(jìn)行比較。如果步驟402判斷的結(jié)果為是，控制將進(jìn)行至步驟403。在步驟403中，用于預(yù)定周期T_check的整數(shù)計(jì)時(shí)器T_tcheck將被啟動(dòng)。然后控制將從步驟403進(jìn)行至步驟404。
在步驟404中將對(duì)計(jì)時(shí)器T_tcheck的操作是否完成進(jìn)行判斷。如果步驟404的判斷結(jié)果為否，控制將轉(zhuǎn)向步驟405。步驟405中，當(dāng)前往返路程時(shí)延值current_rtd(它在計(jì)時(shí)器T_tcheck操作間隙有變化)將被測(cè)量。然后控制將從步驟405進(jìn)行至步驟406。在步驟406中，current_rtd被累加為一個(gè)總值total_rtd。接下來(lái)，控制轉(zhuǎn)向步驟407。步驟407中，測(cè)量次數(shù)trial_no被確定。然后，控制將從步驟407轉(zhuǎn)向步驟404。因此，步驟404到407代表了一個(gè)用于確定平均往返路程時(shí)延值數(shù)據(jù)的典型過(guò)程。如上所述，若計(jì)時(shí)器T_tcheck的操作已經(jīng)完成，則步驟404的判斷結(jié)果為是，控制將從步驟404轉(zhuǎn)向步驟408。
步驟408中，利用數(shù)值total_rtd和trial_no可以計(jì)算出平均往返路程時(shí)延值mean_rtd。然后，步驟從408轉(zhuǎn)向409。在步驟409中，將對(duì)數(shù)值mean_rtd和數(shù)值T_RTD進(jìn)行比較。
如果平均往返路程時(shí)延值大于虛擬蜂窩邊界，則步驟409的判斷結(jié)果為正，進(jìn)而控制轉(zhuǎn)向步驟410。在步驟410中，因?yàn)橐呀?jīng)確定移動(dòng)臺(tái)已實(shí)際移動(dòng)至Fh頻率組區(qū)域，所以將按照CDMA標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議過(guò)程對(duì)A基站蜂窩內(nèi)的硬切換進(jìn)行處理。這樣，在A基站內(nèi)進(jìn)行的硬切換將使通話轉(zhuǎn)移到Fh頻率組中。然后，控制將從步驟410轉(zhuǎn)向步驟411。在步驟411中，從A基站到B基站之間的切換為軟切換。由此，在步驟411中使用的是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的多頻率之間的切換過(guò)程，即軟切換過(guò)程(它不立刻切斷通話信道的操作)。所以，與Fn頻率組相比，F(xiàn)h頻率組的資源應(yīng)被準(zhǔn)備好以用于信道的硬切換?？刂七^(guò)程結(jié)束于步驟411。
但是，如果數(shù)值mean_rtd小于數(shù)值T_RTD，則步驟409的判斷結(jié)果為否，此時(shí)步驟402的初始判斷將被認(rèn)為是錯(cuò)誤的。這樣，由于初始值使用了一個(gè)臨時(shí)數(shù)值(因衰減或類(lèi)似原因而產(chǎn)生)，使得控制轉(zhuǎn)向步驟412。在步驟412中，切換過(guò)程被拒絕執(zhí)行，而且控制將返回步驟401(即，步驟(c)重新開(kāi)始)。
在本優(yōu)選實(shí)施例中，基站為一個(gè)單扇區(qū)基站，但本發(fā)明的意圖并不局限于此。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于一個(gè)三個(gè)扇區(qū)基站。在對(duì)本發(fā)明所作的闡述中，并未對(duì)一特定扇區(qū)進(jìn)行說(shuō)明。但是，此特定扇區(qū)可被稱(chēng)為兩基站各蜂窩之間的環(huán)境。
最好在基站和基站控制器中對(duì)本優(yōu)選實(shí)施例中使用的三個(gè)步驟進(jìn)行處理。而且，移動(dòng)臺(tái)和基站之間的協(xié)議直接利用CDMA標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(TIA/EIAIS-95/J-STD-008)而不需作任何修正。因此，根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例所述的移動(dòng)臺(tái)不需要任何改變并且可以保持與所有類(lèi)型終端的兼容性。這樣，使用符合本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的虛擬蜂窩邊界切換控制方法就可以應(yīng)用于現(xiàn)有系統(tǒng)。但是，需要使用不同的數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用程序和(或)處理器控制方法(如軟件)。
此外，移動(dòng)臺(tái)也可利用一個(gè)與其它移動(dòng)通信系統(tǒng)相連的基站進(jìn)行硬切換處理。但是，本發(fā)明的意圖并不局限于此。本發(fā)明可以應(yīng)用于數(shù)字蜂窩系統(tǒng)或個(gè)人便攜通信系統(tǒng)或類(lèi)似的使用CDMA移動(dòng)通信技術(shù)的系統(tǒng)。
隨著CDMA系統(tǒng)多頻率環(huán)境中用戶的增加，使用根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例所述的通信系統(tǒng)和切換控制方法(即，在多頻率環(huán)境中使用虛擬蜂窩邊界)將十分有益，因?yàn)樗恍枰~外安裝昂貴的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射設(shè)備(它用于處理不可避免地產(chǎn)生于用戶重疊區(qū)域與周邊區(qū)域之間邊界區(qū)域上的切換)。另外，由于對(duì)切換及時(shí)且精確的判斷是根據(jù)至少一個(gè)頻率分配和虛擬蜂窩邊界而在切換過(guò)程中作出的，所以切換成功的百分比也相應(yīng)增長(zhǎng)，而且甚至超過(guò)安裝導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射設(shè)備的有關(guān)工作方法的成功率。
上述優(yōu)選實(shí)施例僅僅是示范性的，不能將其理解為是對(duì)本發(fā)明的限制。本文內(nèi)容可以立刻在其它類(lèi)型的設(shè)備得到應(yīng)用。對(duì)本發(fā)明所作的闡述，其意圖是明確的。它并不限制權(quán)利要求的范圍。對(duì)于熟練人員來(lái)說(shuō)，所有對(duì)本發(fā)明所作的變更、修改和變換都是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行操作的方法，其特征在于包括根據(jù)一初始移動(dòng)臺(tái)和一第一基站之間的距離，將初始通話分配給第一頻率組和第二頻率組之中的一組。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述距離是根據(jù)移動(dòng)臺(tái)與第一基站間信號(hào)的一個(gè)往返路程時(shí)延周期來(lái)確定的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述距離是一個(gè)測(cè)量得到的距離。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述距離的變化是由于移動(dòng)臺(tái)和第一基站中至少有一個(gè)發(fā)生移動(dòng)而造成的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述距離的變化是由于第一基站和第一基站的覆蓋區(qū)域中至少一個(gè)信號(hào)強(qiáng)度發(fā)生改變而產(chǎn)生的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括根據(jù)距離形成一虛擬蜂窩邊界的步驟，該步驟的特征在于，第一頻率組具有第一種切換可能性而第二頻率組具有第二種切換可能性，并且第一種切換可能性的特征在于它小于第二種切換可能性。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于還包括以下步驟，即，在分配給第一頻率組的通話移動(dòng)到第二相鄰基站時(shí)，根據(jù)虛擬蜂窩邊界來(lái)確定硬切換的時(shí)間點(diǎn)，進(jìn)而控制第一頻率組與第二頻率組之間的硬切換處理過(guò)程。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于硬切換處理過(guò)程包括以下步驟，即，先從第一頻率組硬切換到第二頻率組，然后利用第二頻率組的頻率將第一基站軟切換到第二基站。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于確定步驟包括以下步驟在預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)向控制臺(tái)報(bào)告移動(dòng)臺(tái)與基站之間的通話往返路程時(shí)延值；如果通話往返路程時(shí)延值近似等于虛擬蜂窩邊界值，則啟動(dòng)一已預(yù)定周期的計(jì)時(shí)器，其中啟動(dòng)計(jì)時(shí)器的步驟包括在計(jì)時(shí)器的操作間隔期間，重復(fù)測(cè)量通話往返路程時(shí)延值以對(duì)總數(shù)值和測(cè)量次數(shù)進(jìn)行累加，從而在計(jì)時(shí)器操作間隔結(jié)束后確定一平均往返路程時(shí)延值以處理頻率間的硬切換。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于當(dāng)平均往返路程時(shí)延值大于虛擬蜂窩邊界值時(shí)，確定移動(dòng)臺(tái)已移動(dòng)至第二頻率組區(qū)域并在第一基站內(nèi)處理硬切換；當(dāng)平均往返路程時(shí)延值具有小于虛擬蜂窩邊界值的特征時(shí)，頻率之間的硬切換被省略。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于上述形成步驟是根據(jù)位于第一基站與第二基站之間的第二頻率組中的通話硬切換而形成虛擬蜂窩邊界的。
12.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在上述于形成步驟包括以下步驟在第二頻率組中的第一基站內(nèi)選擇一第一通話，并在相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)至第二基站時(shí)產(chǎn)生一導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量信息；比較并分析該導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量信息，并且確定第二基站的導(dǎo)頻信號(hào)是否大于一第一預(yù)定值而且第二基站的目標(biāo)蜂窩強(qiáng)度是否大于一業(yè)務(wù)導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度；如果比較結(jié)果得到滿足，則通過(guò)改變幀偏移值的辦法進(jìn)行硬切換，從而在第二基站中建立相應(yīng)的通話。如果硬切換被執(zhí)行，則計(jì)算相應(yīng)通話的往返路程時(shí)延值并使計(jì)數(shù)器加一；釋放上述第一通話；通過(guò)重復(fù)硬切換過(guò)程獲得一虛擬蜂窩邊界值，直到計(jì)數(shù)器達(dá)到一預(yù)定值為止；并且對(duì)上述虛擬蜂窩邊界值和往返路程時(shí)延值進(jìn)行計(jì)算，使得它們被作為一個(gè)第一基站參數(shù)來(lái)使用。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于比較步驟滿足進(jìn)行軟切換的條件。
14.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于分配步驟包括以下步驟接收一個(gè)用于第一基站的原始通話建立信息；對(duì)原始通話的往返路程時(shí)延值和虛擬蜂窩邊界值進(jìn)行比較以分配頻率源；并且，根據(jù)原始通話的往返路程時(shí)延值與虛擬蜂窩邊界值的比較結(jié)果，在蜂窩間進(jìn)行硬切換或在基站間進(jìn)行軟切換。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于還包括在基站數(shù)據(jù)類(lèi)型中增加多頻率基站類(lèi)型，其中原始通話建立信息是從多頻率基站的反向訪問(wèn)信道和基站通話過(guò)程處理器的尋呼響應(yīng)信息中至少一個(gè)中獲得的。如果往返路程時(shí)延值在虛擬蜂窩邊界之內(nèi)，則選擇第一頻率組的一個(gè)頻率以建立相應(yīng)的通話。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于處理步驟還包括確定產(chǎn)生切換的時(shí)間點(diǎn)；如果往返路程時(shí)延值在虛擬蜂窩邊界之外，則選擇第二頻率組的一個(gè)頻率以建立相應(yīng)的通話；并且，利用一個(gè)軟切換來(lái)建立第二頻率組的相應(yīng)通話。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述第一多頻率基站是一個(gè)終端，多頻率基站和第二基站具有一個(gè)共同的頻率，該頻率小于第一基站的頻率，其中通信系統(tǒng)是CDMA通信系統(tǒng)。
18.一種方法，其特征在于包括根據(jù)一原始移動(dòng)臺(tái)與一第一基站之間的距離，將通話分配給第一頻率組和第二頻率組中的一個(gè)組；根據(jù)上述距離形成一虛擬蜂窩邊界，其中，第一頻率組具有第一種切換可能性而第二頻率組具有第二種切換可能性，并且第一種切換可能性的特征在于它小于第二種切換可能性；在分配給第一頻率組的通話移動(dòng)到第二相鄰基站時(shí)，根據(jù)虛擬蜂窩邊界來(lái)確定硬切換的時(shí)間點(diǎn)，進(jìn)而控制第一頻率組與第二頻率組之間的硬切換處理過(guò)程。
19.一種通信系統(tǒng)，其特征在于包括一第一基站，它使用第一頻率組來(lái)控制第一蜂窩內(nèi)的通話；一終端基站，它控制與第一蜂窩相鄰的第二蜂窩內(nèi)的通話，該終端基站的特征在于它可在第二蜂窩內(nèi)確定一虛擬蜂窩邊界，該終端基站可使用第二頻率組在虛擬蜂窩邊界內(nèi)建立通話，并且使用第一頻率組建立與虛擬蜂窩以外的通話，當(dāng)使用第二頻率組中一個(gè)頻率的通話具有移動(dòng)到第二基站的特征時(shí)，該終端基站會(huì)在虛擬蜂窩的基礎(chǔ)上，通過(guò)控制硬切換處理過(guò)程將此頻率切換為第一頻率組中的一個(gè)頻率。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括一個(gè)能夠至少控制第一基站和終端基站的控制臺(tái)，上述控制臺(tái)可以與一外部交換網(wǎng)絡(luò)相連，虛擬蜂窩是根據(jù)第二蜂窩與第一蜂窩之間出現(xiàn)切換的可能性而確定的，并且，上述硬切換處理過(guò)程包括從第一頻率組到第二頻率組的、終端基站以?xún)?nèi)的硬切換和從終端基站到第一基站的軟切換。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可在多頻率環(huán)境中使用一虛擬蜂窩邊界的切換控制方法和通信系統(tǒng)。其利用共同存在于多頻率環(huán)境邊界區(qū)域上的終端基站和相鄰基站之間頻率,形成虛擬蜂窩邊界。預(yù)先確定一種類(lèi)似的切換可能性,然后,當(dāng)在終端基站中建立通話時(shí),根據(jù)虛擬蜂窩邊界之間的距離或往返路程時(shí)延將不同的頻率分配給不同的通話。當(dāng)已分配給具有較小切換可能性的頻率組的通話轉(zhuǎn)移到一個(gè)目標(biāo)基站時(shí),在移往目標(biāo)基站期間,切換時(shí)間點(diǎn)將隨著通話接近虛擬蜂窩而被確定,進(jìn)而控制頻率間的硬切換處理過(guò)程。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1200006SQ9810181
公開(kāi)日1998年11月25日 申請(qǐng)日期1998年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月21日
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