專利名稱：具有基于工作類別的宏分集模式的宏分集控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，尤其是涉及一種帶有不同工作類別的無線設(shè)備的蜂窩通信系統(tǒng)。


圖1描述了一般的無線通信系統(tǒng)部分10的示意圖，該系統(tǒng)向位于地區(qū)性區(qū)域內(nèi)的多個(gè)無線或移動設(shè)備12a-c提供無線通信業(yè)務(wù)。由無線通信系統(tǒng)所服務(wù)的地區(qū)性區(qū)域被分成稱為“蜂窩區(qū)”的多個(gè)空間上不同的區(qū)域。每個(gè)蜂窩區(qū)由一個(gè)蜂房形狀的六邊形示意性地代表。然而在實(shí)際中，每個(gè)蜂窩區(qū)具有不規(guī)則的形狀，該形狀取決于圍繞該蜂窩區(qū)地形的外形以及其他的因素。常規(guī)的蜂窩電話系統(tǒng)包括多個(gè)蜂窩基站或基站14a-d，這些基站被地區(qū)性地分布，以支持從蜂窩電話往復(fù)的以語音為基礎(chǔ)的通信信號的傳輸和接收，前述蜂窩電話通常被稱為移動設(shè)備或無線設(shè)備。每個(gè)蜂窩基站處理蜂窩區(qū)上的語音通信，并且蜂窩電話系統(tǒng)的總覆蓋區(qū)由所有蜂窩基站的蜂窩區(qū)之和所定義，其中相鄰蜂窩基站的覆蓋區(qū)有一定程度的重疊，以保證(如果可能的話)系統(tǒng)覆蓋區(qū)的外部邊界內(nèi)的鄰接通信覆蓋。一個(gè)蜂窩區(qū)有時(shí)可以向多個(gè)扇區(qū)提供覆蓋。在本說明書中，蜂窩區(qū)和扇區(qū)可以互換。
基站14a-d包括無線電設(shè)備和天線，這些無線電設(shè)備和天線被基站用來與蜂窩區(qū)中的移動設(shè)備通信，并且基站也包括傳輸設(shè)備，基站利用該傳輸設(shè)備與移動交換中心(MSC)16進(jìn)行通信。除此之外，移動交換中心16負(fù)責(zé)建立和保持移動設(shè)備之間的呼叫以及無線設(shè)備與有線設(shè)備(例如有線設(shè)備18)之間的呼叫，有線設(shè)備18經(jīng)過公共電話交換網(wǎng)(PSTN)20被連接到移動交換中心(MSC)16。移動交換中心16被連接到多個(gè)諸如基站14a-d的基站，這些基站被分散到由MSC16所服務(wù)的整個(gè)地區(qū)性范圍，并且該移動交換中心被連接到PSTN 20和/或諸如互聯(lián)網(wǎng)的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)22。MSC 16被連接到包括原籍位置寄存器(HLR)24的多個(gè)數(shù)據(jù)庫。HLR 24包括位于MSC 16的地區(qū)性范圍的所有無線設(shè)備的用戶信息和位置信息。一般地，對于每個(gè)移動設(shè)備來說，HLR 24存儲移動識別號碼(MIN)或者國際移動用戶識別號碼(IMSI)、移動號碼簿或電話號碼(MDN)和/或電子串號(ESN)。
當(dāng)工作時(shí)，移動設(shè)備從(至少)一個(gè)蜂窩基站或基站接收前向鏈路信號，并且向(至少)一個(gè)蜂窩基站或基站傳送反向鏈路信號。每個(gè)工作的移動設(shè)備被指定一個(gè)前向鏈路，移動站在該前向鏈路上接收至少一個(gè)前向鏈路信道上的前向鏈路信號，并且被指定一個(gè)反向鏈路，移動站在該反向鏈路上傳送至少一個(gè)反向鏈路的信道上的反向鏈路信號。有多種不同的方案來定義用于蜂窩電話系統(tǒng)的前向和反向鏈路信道，包括TDMA(時(shí)分多址)、FDMA(頻分多址)和CDMA(碼分多址)方案。在CDMA通信中，不同的信道是由不同的擴(kuò)展序列來區(qū)分，這些擴(kuò)展序列被用于編碼不同的基于語音的流，前述基于語音的流可以在一個(gè)或多個(gè)不同的載頻上調(diào)制，以用于同時(shí)傳輸。接收機(jī)可以利用適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展序列，從接收到的信號中恢復(fù)特定的基于語音的流，以解碼接收的信號。
在CDMA系統(tǒng)中，為了避免傳送到移動設(shè)備與來自移動設(shè)備的信號之間的干擾，特定蜂窩區(qū)內(nèi)的所有工作移動設(shè)備被指定了不同的擴(kuò)展序列。由于蜂窩電話系統(tǒng)是動態(tài)的系統(tǒng)，在這些系統(tǒng)中，移動設(shè)備在不同(并且可能是隨機(jī)的)時(shí)間變成工作或待用，并且由于移動設(shè)備可以從一個(gè)蜂窩區(qū)移動到另一個(gè)蜂窩區(qū)，對各個(gè)移動設(shè)備分配信道是由蜂窩系統(tǒng)實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)。為了向移動設(shè)備分配帶寬資源，以便避免相鄰蜂窩區(qū)中移動設(shè)備之間的干擾，相鄰蜂窩基站的資源分配活動是協(xié)調(diào)的。
在移動設(shè)備可以接入無線通信系統(tǒng)以建立或接收呼叫之前，活動的詳細(xì)順序一般如下所述。如現(xiàn)有技術(shù)所知的，CDMA移動設(shè)備與基站之間的呼叫一般使用多種信道。首先，使用導(dǎo)頻信道以連續(xù)地廣播某種系統(tǒng)同步及定時(shí)信息到該區(qū)域中的所有移動設(shè)備。在移動設(shè)備中實(shí)現(xiàn)初始同步以后，同步信道被用于在移動設(shè)備中建立多個(gè)專用的時(shí)間和幀同步。同步信道消息也提供關(guān)于另一類信道，即尋呼信道的信息。尋呼信道被用來廣播多種控制信息，這些控制信息諸如包含于接入?yún)?shù)消息中的接入信道信息。這種接入?yún)?shù)消息包含與移動設(shè)備試圖接入基站有關(guān)的參數(shù)以及其他信息。其他開銷消息被在移動設(shè)備與基站之間發(fā)送，以便于在移動設(shè)備與基站之間的前向和反向鏈路業(yè)務(wù)信道上通信，以及語音和/或數(shù)據(jù)信息在前述前向和反向鏈路業(yè)務(wù)信道上傳送。
被研制的常規(guī)CDMA系統(tǒng)利用宏分集來改進(jìn)接收的性能或質(zhì)量。用于CDMA中的宏分集概念涉及來自兩個(gè)或多個(gè)基站的兩個(gè)或多個(gè)同時(shí)的鏈路。移動設(shè)備和蜂窩區(qū)接收機(jī)使用多個(gè)并行相關(guān)器。利用并行相關(guān)器的接收機(jī)(有時(shí)被稱為RAKE接收機(jī))允許各個(gè)路徑的到達(dá)被獨(dú)立地跟蹤，并且它們接收到的信號強(qiáng)度之和被用于解調(diào)該信號。當(dāng)在每次到達(dá)上有衰落時(shí)，衰落是獨(dú)立的?；谛盘栔偷慕庹{(diào)更加可靠。但是在這個(gè)過程中，可能利用蜂窩基站的多種資源/設(shè)備。而且，也期望相當(dāng)高百分比的蜂窩區(qū)使用宏分集。
一旦系統(tǒng)被設(shè)計(jì)，收發(fā)信機(jī)單元的數(shù)量就是固定的，并且隨著用戶數(shù)量的增加，宏分集將用完無線資源。對于宏分集的操作來說，移動設(shè)備尋找候選列表上的基站的導(dǎo)頻信號，該候選列表當(dāng)前并不服務(wù)該無線設(shè)備。無線設(shè)備測量信號的強(qiáng)度，例如利用導(dǎo)頻信號的接收信號強(qiáng)度指示符(RSSI)。當(dāng)無線設(shè)備探測到足夠強(qiáng)度的導(dǎo)頻時(shí)，該導(dǎo)頻與沒有被指定給該無線設(shè)備的基站相關(guān)，包含導(dǎo)頻信號測量結(jié)果的導(dǎo)頻測量消息被提供給MSC 16。利用該導(dǎo)頻信號測量結(jié)果，MSC 16確定將來自另一基站的業(yè)務(wù)信道分配給該無線設(shè)備。如果無線設(shè)備被分配來自多于一個(gè)基站的業(yè)務(wù)信道，則該無線設(shè)備被認(rèn)為是處于宏分集狀態(tài)。在地區(qū)性范圍之內(nèi)，當(dāng)移動設(shè)備在蜂窩區(qū)之間移動時(shí)，MSC16實(shí)時(shí)地將來自一個(gè)基站的呼叫交換到另一個(gè)，這被稱為越區(qū)切換。
所有連接到給定無線設(shè)備的基站定義了該移動站的活動組，并且活動組更新功能控制，即估算和更新基于導(dǎo)頻強(qiáng)度測量結(jié)果的活動組。在無線設(shè)備中，由測量過程探測和測量最強(qiáng)的導(dǎo)頻。導(dǎo)頻強(qiáng)度值被集中到導(dǎo)頻測量報(bào)告中，該報(bào)告被送到MSC 16。當(dāng)活動組更新功能被調(diào)用時(shí)，活動組內(nèi)的從最強(qiáng)和最弱導(dǎo)頻接收到的基站被識別。如果該差值大于系統(tǒng)所需要的值(在下文中稱作活動組窗口)，則最弱的基站將被從活動組中去除。如果基站接收到的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度是在活動組門限值上的窗口之內(nèi)，只要沒有超出活動組的大小(接收機(jī)中RAKE指狀元件的數(shù)量)，則基站就被加到活動組窗口中。如果活動組的大小被充滿，且如果對應(yīng)的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度高于最弱的基站，則活動組中的最弱基站將被新的基站所取代。
有些無線蜂窩通信系統(tǒng)包括固定無線設(shè)備。在地形非常困難且基礎(chǔ)設(shè)施的費(fèi)用太高而難于實(shí)現(xiàn)的地方，固定蜂窩概念正被廣泛地注意，并且用于替代公共電話交換網(wǎng)(PSTN)。在無線設(shè)備的移動性在初始蜂窩區(qū)中被限制(有限的或者根本沒有移動性)的地方，固定蜂窩概念涉及這樣的無線設(shè)備。宏分集通常不被使用且在基站之間不允許越區(qū)切換。
用于CDMA系統(tǒng)中的宏分集具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即它改進(jìn)了蜂窩或PCS系統(tǒng)的接收質(zhì)量，但是如果該蜂窩基站被充分加載(所有的收發(fā)信機(jī)都被用完)，則系統(tǒng)的容量受到損害。因而，宏分集需要被協(xié)調(diào)，尤其是在既使用固定設(shè)備又使用移動設(shè)備的系統(tǒng)中，以更有效地利用無線通信系統(tǒng)的資源。
本發(fā)明涉及一種用于無線通信系統(tǒng)的宏分集控制系統(tǒng)，該宏分集控制系統(tǒng)提供利用宏分集模式的無線設(shè)備，該宏分集模式取決于無線設(shè)備的工作類別。例如，無線通信系統(tǒng)可以具有工作于與無線設(shè)備的移動性有關(guān)的類別的無線設(shè)備，前述無線設(shè)備諸如固定、有限的固定(初始蜂窩區(qū)內(nèi)的移動性)和/或完全移動的無線設(shè)備。
對于無線設(shè)備來說，無線設(shè)備的宏分集模式可以根據(jù)用于無線設(shè)備的工作類別來建立。在無線設(shè)備被固定且具有來自初始移動站的好的接收的地方，尤其是在靠近初始基站的區(qū)域，用于無線設(shè)備的宏分集可以被限制。因?yàn)闊o線設(shè)備的移動性被限制在固定(或有限的固定)模式，初始移動站與無線設(shè)備之間的信號衰落不應(yīng)很嚴(yán)重，從而失能宏分集。在接收不良的地方，尤其是在靠近蜂窩區(qū)邊緣的區(qū)域，用于固定的(或有限固定的)無線設(shè)備被使能。蜂窩區(qū)邊緣的固定的(或有限固定的)無線設(shè)備可以得益于宏分集，但是因?yàn)闊o線設(shè)備是固定的(或有限固定的)，固定的(或有限固定的)無線設(shè)備不能越區(qū)切換到另一個(gè)基站(或僅可以越區(qū)切換到有限的基站組)。
本發(fā)明的其他方面以及優(yōu)點(diǎn)通過閱讀下文的詳細(xì)描述并參照附圖而變得明顯，其中圖1示出了蜂窩通信系統(tǒng)的總體示意圖，根據(jù)本發(fā)明原理的無線通信系統(tǒng)可以被用于該蜂窩通信系統(tǒng)中；圖2示出了利用本發(fā)明原理的蜂窩系統(tǒng)的示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明原理的宏分集控制系統(tǒng)實(shí)施例的流程圖。
宏分集/越區(qū)切換控制系統(tǒng)(“宏分集控制系統(tǒng)”)的示意性實(shí)施例根據(jù)無線設(shè)備的蜂窩系統(tǒng)來描述，該無線設(shè)備具有不同工作類別。該無線設(shè)備諸如固定(沒有移動性)、有限的固定(在初始蜂窩區(qū)內(nèi)的有限固定的移動性)和/或完全移動的無線設(shè)備。在某些實(shí)施例中，無線設(shè)備可以在固定、有限固定和/或移動類別之間切換。圖2示出了用于蜂窩區(qū)32的基站30。為了示意性起見，圖2示出了蜂窩區(qū)32，蜂窩區(qū)32帶有宏分集區(qū)域34以及用于固定類別中的無線設(shè)備的非宏分集區(qū)域36。在固定工作類別中，無線設(shè)備可以被快速地固定，前述無線設(shè)備諸如帶有在指向基站的屋頂天線的無線設(shè)備40。在這種情況下，天線具有相當(dāng)高的高度增益，并且方向性天線有助于接收。由于已知天線的位置，無線設(shè)備的宏分集/越區(qū)切換模式或操作可以在安裝/RF優(yōu)化期間，通過調(diào)整天線的位置或方向來建立和設(shè)置。
在某些實(shí)施例中，在移動性被限制的地方(例如，有限固定的無線設(shè)備可能被限制到步行速度，因?yàn)樵摕o線設(shè)備是在家中或室內(nèi))，有限固定的工作類別可以被建立，這樣衰落的情況不象完全移動的無線設(shè)備那樣嚴(yán)重。對于有限固定的類別來說，無線設(shè)備可以利用不同的宏分集模式或操作來工作，而不是利用固定無線設(shè)備所用的模式來工作。例如，虛線37可以指明一個(gè)在宏分集和非宏分集區(qū)域之間的用于有限固定類別的邊界。不同的宏分集區(qū)域可以通過宏分集觸發(fā)值與信號質(zhì)量測量結(jié)果相比較來定義，以確定用于該無線設(shè)備的宏分集模式。前述宏分集觸發(fā)值由宏分集控制系統(tǒng)所使用，前述信號質(zhì)量測量結(jié)果諸如前向和/或反向業(yè)務(wù)信道或?qū)ьl信道的信號質(zhì)量測量結(jié)果。在另一個(gè)實(shí)施例中，用于特定無線設(shè)備的宏分集/越區(qū)切換操作通過用于特定無線設(shè)備的各個(gè)宏分集觸發(fā)值和/或越區(qū)切換門限值來確定。用于該無線設(shè)備的工作類別可以是建立用于該無線設(shè)備的宏分集/越區(qū)切換操作的基礎(chǔ)。
用于無線設(shè)備的宏分集模式在預(yù)約或安裝/RF優(yōu)化時(shí)建立并且保持，或者在某些實(shí)施例中，無線設(shè)備的宏分集/越區(qū)切換模式可以被改變，例如根據(jù)工作類別中的變化或者系統(tǒng)的變化，在該系統(tǒng)中，用于特定工作類別、特定移動設(shè)備、特定蜂窩區(qū)或系統(tǒng)的宏分集模式被定義。此外，無線設(shè)備的宏分集模式可以利用某些工作參數(shù)來確定，這些工作參數(shù)諸如從基站往復(fù)的信號的信號質(zhì)量結(jié)果和/或蜂窩區(qū)和/或周圍蜂窩區(qū)的業(yè)務(wù)負(fù)荷。用于無線設(shè)備的先驗(yàn)業(yè)務(wù)量分布情況和/或先驗(yàn)越區(qū)切換或宏分集的特性，也可以被用于確定用于該無線設(shè)備的宏分集操作。例如，無線設(shè)備可以夏季時(shí)處于宏分集區(qū)域，冬季時(shí)處于非宏分級區(qū)域。根據(jù)本實(shí)施例，邊界37可以改變。
在宏分集區(qū)域34中，固定無線設(shè)備38使能宏分集，因?yàn)閺幕?0的接收不良，例如低于固定宏分集觸發(fā)值，該宏分集觸發(fā)值諸如由信號強(qiáng)度所測量到、信噪比(諸如Ec/Io)、誤碼率(BER)和/或誤幀率(FER)的信號質(zhì)量值。宏分集區(qū)域34一般在蜂窩區(qū)32的邊緣或者在越區(qū)切換區(qū)域，但是對于帶有不良接收的無線設(shè)備來說，由于位置或者其他干擾情況(盡管實(shí)際上靠近諸如區(qū)域39的基站30)，該宏分集區(qū)域可以擴(kuò)展。當(dāng)使能宏分集時(shí)，無線設(shè)備38可以接收來自其他蜂窩區(qū)的基站的信號以改進(jìn)接收，但是當(dāng)處于固定工作類別時(shí)，無線設(shè)備不能越區(qū)切換到其他蜂窩區(qū)。在某些實(shí)施例中，固定無線設(shè)備38可以通過阻塞或旁路越區(qū)切換程序，例如通過阻塞在一般系統(tǒng)中用以啟動越區(qū)切換的越區(qū)切換參數(shù)測量請求消息，和/或用于固定無線設(shè)備38的越區(qū)切換方向消息，來使用宏分集，而不用被越區(qū)切換到另一個(gè)蜂窩區(qū)。
另一種方法時(shí)，與從服務(wù)基站和/或其他基站接收的信號的信號質(zhì)量測量結(jié)果相比，用于啟動越區(qū)切換程序的越區(qū)切換參數(shù)值或者門限可以被以每個(gè)無線設(shè)備為基礎(chǔ)來設(shè)置，以防止無線設(shè)備被越區(qū)切換和/或僅在有限的情況下被越區(qū)切換，諸如當(dāng)無線設(shè)備處于有限固定模式并且接收信號低于一個(gè)門限值時(shí)，該門限值不同于確定用于移動無線設(shè)備的越區(qū)切換的門限值。在這種情況下，可以檢驗(yàn)候選基站的受限列表中是否有宏分集和/或越區(qū)切換，并且當(dāng)與完全移動的無線設(shè)備相比時(shí)，活動組可以被限制。另一個(gè)確定固定的(或有限固定的)無線設(shè)備是否可以使能宏分集和/或越區(qū)切換的參數(shù)是蜂窩區(qū)32上和/或周圍蜂窩區(qū)的負(fù)荷。例如，當(dāng)業(yè)務(wù)負(fù)荷低于門限時(shí)，宏分集和/或越區(qū)切換可以通過設(shè)置活動組門限值和/或與越區(qū)切換相關(guān)的參數(shù)來使能，以使能宏分集和/或越區(qū)切換。
固定的(或有限固定的)無線設(shè)備40或42在非宏分集區(qū)域36中失能宏分集，在非宏分集區(qū)域36中，來自服務(wù)基站30的接收非常良好，例如高于固定的(或者有限固定的)宏分集門限值，前述宏分集門限值諸如來自服務(wù)基站30的信號的信號強(qiáng)度測量值，該信號強(qiáng)度測量值諸如信號強(qiáng)度、誤幀率(FER)或誤碼率(BER)的測量結(jié)果值。這個(gè)非宏分集區(qū)域36一般靠近基站30，但是可以擴(kuò)展到諸如區(qū)域43的區(qū)域，在該區(qū)域中，無線設(shè)備盡管位于靠近蜂窩區(qū)邊緣的區(qū)域，但具有良好的接收。通過適當(dāng)?shù)貐f(xié)調(diào)宏分集區(qū)域(其中允許不同蜂窩區(qū)和蜂窩基站之間的宏分集，如圖2所示)，無線資源可以被更有效地使用。將無線設(shè)備40或42確立成固定無線設(shè)備并且用失能的宏分集操作，可以節(jié)省無線系統(tǒng)的資源，該資源諸如將被用作宏分集的業(yè)務(wù)信道，以及登記與其他基站一起的無線設(shè)備時(shí)所需要的資源。此外，由于避免了多個(gè)基站傳送同一信息，無線系統(tǒng)中的干擾被減少。雖然宏分集被使能，活動組的門限值、受限的和/或有限的活動組和/或其他宏分集/越區(qū)切換參數(shù)也可以被用于宏分集，而越區(qū)切換被禁止(或受到限制)。
在某些實(shí)施例中，無線設(shè)備40或42可以被指定為固定并且分配一個(gè)初始蜂窩區(qū)，呼叫在該初始蜂窩區(qū)中被始發(fā)。當(dāng)無線設(shè)備40或42嘗試接入該無線設(shè)備時(shí)，宏分集控制系統(tǒng)可以取回對應(yīng)于無線設(shè)備40或42的初始蜂窩區(qū)標(biāo)識。初始蜂窩區(qū)標(biāo)識可以被從MSC 16(圖1)的原籍位置寄存器24(圖1)和/或無線設(shè)備中取回。如果在一些其他的基站30中，接入是由無線設(shè)備40或42嘗試的，則系統(tǒng)可以用定向重試消息響應(yīng)。基站30可以發(fā)出一個(gè)定向重試消息，以指示該無線設(shè)備，即業(yè)務(wù)在該接入被嘗試的蜂窩區(qū)中沒有被支持，并且在其他地方或者利用不同的工作類別或參數(shù)試圖接入。該系統(tǒng)可以僅拒絕接入無線設(shè)備，或者無線設(shè)備工作類別從固定或有限固定改變?yōu)橐苿印?br> 在帶有固定(根本沒有移動性)、有限固定的(在初始蜂窩區(qū)內(nèi)的移動性)以及完全移動的設(shè)備的無線系統(tǒng)中，無線設(shè)備可以在預(yù)約時(shí)被指定為初始蜂窩區(qū)內(nèi)的固定或有限固定。這樣，固定或有限固定的無線設(shè)備將不必用基站30來登記。登記是一個(gè)過程，利用該過程，無線設(shè)備通知基站它的位置以及標(biāo)識，以便當(dāng)建立無線終接的呼叫時(shí)，該基站可以尋呼基站。例如，在1995年3月24目的題目是“用于1.8到2.0GHz的碼分多址(CDMA)個(gè)人通信系統(tǒng)的個(gè)人電臺-基站的兼容性要求(ANSI J-STD-008”)的美國國家標(biāo)準(zhǔn)(ANSI)J-STD-008中，公開了各種形式的登記。固定(或有限固定)的無線設(shè)備總是用同一初始蜂窩區(qū)來登記，從而解除無線設(shè)備的與登記相關(guān)的處理，該處理在蜂窩環(huán)境中非常有意義。對于指定為完全移動的無線設(shè)備來說，登記應(yīng)該被控制和處理，如諸如ANSI J-STD-008的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)中所描述的。
這樣，固定(或者有限的固定)的無線設(shè)備可以以折扣率來計(jì)費(fèi)，因?yàn)楣潭ㄔO(shè)備將需要比移動無線設(shè)備少的系統(tǒng)容量和資源。在呼叫始發(fā)端，利用無線設(shè)備的尋呼響應(yīng)或登記，系統(tǒng)可以確定該無線設(shè)備(固定、有限固定或移動無線設(shè)備)的工作類別或宏分集模式。宏分集控制系統(tǒng)可以通過從無線設(shè)備接收工作類別，和/或通過從可以接入宏分集控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中取回用于該無線系統(tǒng)的工作類別和/或宏分集模式，來確定用于該無線設(shè)備的模式。例如，當(dāng)前的工作類別和/或宏分集模式是由宏分集觸發(fā)值、活動組的門限值、有限或受限的活動組、有限或受限的候選組和/或越區(qū)切換門限或參數(shù)來確定或定義的，當(dāng)前的工作類別和/或宏分集模式可以被存儲在諸如HLR 24(圖1)的數(shù)據(jù)庫中，該數(shù)據(jù)庫可以接入集站30的MSC 16。其中的無線設(shè)備的工作類別和/或宏分集模式或參數(shù)可以被存儲在其他的數(shù)據(jù)庫中，前述數(shù)據(jù)庫諸如獨(dú)立HLR(SHLR)。與無線設(shè)備相關(guān)、與工作類別相關(guān)和/或與初始蜂窩區(qū)標(biāo)識相關(guān)的工作類別和/或宏分集模式以及其中的參數(shù)可以被存儲。與無線設(shè)備相關(guān)的初始蜂窩區(qū)標(biāo)識和/或工作類別可以被存儲，其中的與工作類別和/或初始蜂窩區(qū)標(biāo)識相關(guān)的對應(yīng)宏分集模式和參數(shù)也可以被存儲。
在某些實(shí)施例中，無線設(shè)備的能力在預(yù)約或安裝/RF優(yōu)化時(shí)被建立并且被保持。在其他實(shí)施例中，無線設(shè)備可以在固定、有限固定和/或移動模式之間切換。例如，無線設(shè)備可以插入對接站，該對接站包括一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)接口裝置(NIU)，該單元中包括放大電路，并且該對接站連接到諸如屋頂天線的天線。當(dāng)與對接站接合時(shí)，無線設(shè)備可以利用固定宏分集模式來處于固定工作類別，前述固定宏分集模式通過固定宏分集觸發(fā)值、活動組門限、活動組或候選組或者其他的參數(shù)來定義，和/或通過用于蜂窩區(qū)中的特定固定無線設(shè)備配置或者用于固定無線設(shè)備的越區(qū)切換是否被禁止來定義。當(dāng)與對接站接合時(shí)，無線設(shè)備中的放大電路及天線電路可以由連接到對接站的網(wǎng)絡(luò)接口裝置(NIU)電路來旁路。當(dāng)無線設(shè)備被從對接站脫離時(shí)，無線設(shè)備可以利用放大電路以及與無線設(shè)備集成在一起的天線，并且通過向基站發(fā)送消息來切換到有限固定的工作類別。另一種方法是，無線設(shè)備上的開關(guān)可以改變用于該無線設(shè)備的工作類別。根據(jù)本實(shí)施例，宏分集控制系統(tǒng)可以能夠?qū)o線設(shè)備40的工作類別從固定(或有限固定)改變?yōu)橐苿?，從而無線設(shè)備40可以在基站之間越區(qū)切換。
另一種方法是，在系統(tǒng)接入時(shí)，無線設(shè)備可以在消息中向基站發(fā)送用于該無線設(shè)備的初始蜂窩區(qū)標(biāo)識和/或工作類別。如果請求該初始蜂窩區(qū)標(biāo)識與接入無線通信系統(tǒng)的基站相互匹配，那么該無線設(shè)備保持在固定(或有限固定)工作類別。否則，根據(jù)本實(shí)施例，基站可以改變用于無線設(shè)備的工作類別，或者如果存儲在無線設(shè)備或HLR 15中的初始蜂窩區(qū)不匹配正嘗試接入無線通信系統(tǒng)的基站的初始蜂窩區(qū)，該無線設(shè)備請求類別的改變。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，宏分集控制系統(tǒng)或其中的部分在無線設(shè)備中接收基站的初始蜂窩區(qū)，以與存儲在無線設(shè)備中的初始蜂窩區(qū)向比較。在ANSI J-STD-008中，接入?yún)?shù)消息(APM)在接入信道上從基站發(fā)送到無線設(shè)備，該接入?yún)?shù)消息可以被修改以包括被稱為初始蜂窩區(qū)ID的字段。在其他實(shí)施例中，無線設(shè)備僅識別它自己(宏分集控制系統(tǒng)從該無線設(shè)備中得到該無線設(shè)備的初始蜂窩區(qū)標(biāo)識)或者向基站提供它的初始蜂窩區(qū)標(biāo)識，并且將和無線設(shè)備相關(guān)的初始蜂窩區(qū)標(biāo)識與無線設(shè)備正嘗試接入的基站的初始蜂窩區(qū)標(biāo)識相比較。如果與該無線設(shè)備相關(guān)的初始蜂窩區(qū)標(biāo)識匹配被接入的基站的初始蜂窩區(qū)標(biāo)識，則工作類別可以保持為固定(或有限固定)。如果不匹配，用于無線設(shè)備的工作類被可以被改變?yōu)橥耆苿印?br> 根據(jù)工作類別中的任何改變，用于給無線設(shè)備的宏分集模式可以改變。因此，根據(jù)本實(shí)施例，基站可以發(fā)送相應(yīng)的宏分集觸發(fā)值、活動組門限、有限、固定或受限的候選列表、有限、固定或受限的活動組和/或其他的宏分集和越區(qū)切換參數(shù)或門限。一旦模式被改變，可以使用不同的宏分集和/或越區(qū)切換門限。另一種方法是，如果無線系統(tǒng)不允許模式的改變，則呼叫可以被引下。在本文描述的蜂窩系統(tǒng)中，當(dāng)工作在固定(沒有移動性)模式或者有限固定(在初始蜂窩區(qū)內(nèi)受限的移動性)模式時(shí)，對無線設(shè)備40的計(jì)費(fèi)要比工作在移動模式時(shí)便宜。依賴于工作類別，以及相應(yīng)的參數(shù)、參數(shù)、門限、候選列表、程序、數(shù)值和/或其他信息或者宏分集/越區(qū)切換過程的宏分集模式的使用，可以在無線設(shè)備的基礎(chǔ)上、在寬蜂窩區(qū)的基礎(chǔ)上或者在寬的系統(tǒng)的基礎(chǔ)上被使用。
因而，固定無線通信系統(tǒng)通過更有效地利用用于無線系統(tǒng)的無線資源，能夠?qū)崿F(xiàn)固定、有限固定和/或移動設(shè)備的無線通信系統(tǒng)中容量的增加。固定無線系統(tǒng)可以被用于改進(jìn)獨(dú)立的固定無線系統(tǒng)或者固定無線系統(tǒng)的性能，前述獨(dú)立的固定無線系統(tǒng)或者固定無線系統(tǒng)具有固定(或有限固定)的無線設(shè)備以及移動的無線設(shè)備。
圖3示出了根據(jù)用于無線設(shè)備的固定、有限固定或移動工作類別的宏分集控制系統(tǒng)實(shí)施例的流程圖。用于或多或少的無線設(shè)備的工作類別是可能的。在框50，宏分集控制系統(tǒng)確定用于該無線設(shè)備的工作類別。用于該無線設(shè)備的工作類別可以在預(yù)約或安裝時(shí)建立，并且存儲在無線設(shè)備中和/或在與無線設(shè)備的用戶信息相關(guān)的無線通信系統(tǒng)中，前述無線設(shè)備的用戶信息諸如電子串號、移動識別號碼(MIN或IMSI)以及號碼簿或電話號碼(DN)。此外，初始蜂窩區(qū)標(biāo)識可以被存儲在HLR 24(圖1)中和/或在無線設(shè)備中。根據(jù)本實(shí)施例，宏分集控制系統(tǒng)及其中的部分可以在無線設(shè)備和/或諸如基站和/或MSC 16(圖1)的無線通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。
宏分集控制系統(tǒng)可以被通知用于無線設(shè)備(固定、有限固定或移動)的工作類別，例如在到基站的消息中和/或從基站到無線設(shè)備的消息中。用于無線設(shè)備的工作類別(以及對應(yīng)的宏分集/越區(qū)切換模式參數(shù))可以被存儲在無線設(shè)備中和/或在無線通信系統(tǒng)中，例如在基站或HLR 24中。根據(jù)本實(shí)施例，工作類別和/或宏分集/越區(qū)切換模式可以被保持，直到在預(yù)約中發(fā)生改變。此外，在某些實(shí)施例中，工作類被和/或宏分集/越區(qū)切換模式以及其中的參數(shù)可以被周期性、動態(tài)地更新，或者根據(jù)其他工作參數(shù)來更新，前述其他工作參數(shù)諸如反向和/或前向鏈路上信道的接收信號強(qiáng)度。這樣，宏分集控制系統(tǒng)可以在每次無線設(shè)備嘗試接入無線系統(tǒng)時(shí)或者被建立并保持的，確定用于無線設(shè)備的工作類別和/或宏分集模式。也可能有其他的實(shí)施例。
在框52，宏分集控制系統(tǒng)確定無線設(shè)備是否處于固定工作類別中。如果該無線設(shè)備起固定設(shè)備的作用，則宏分集控制系統(tǒng)確定用于起固定作用的無線設(shè)備或者用于特定無線設(shè)備的宏分集觸發(fā)值，如框54所示。宏分集觸發(fā)值對于每個(gè)無線設(shè)備或?qū)τ诿總€(gè)工作類別可以不同。根據(jù)宏分集模式，和/或與初始蜂窩區(qū)和/或無線設(shè)備相關(guān)的參數(shù)，以及其他的參數(shù)，宏分集控制系統(tǒng)可以設(shè)置宏分集觸發(fā)電平，前述與初始蜂窩區(qū)相關(guān)的參數(shù)諸如蜂窩區(qū)或周圍的蜂窩區(qū)的業(yè)務(wù)負(fù)荷，前述與無線設(shè)備相關(guān)的參數(shù)諸如無線設(shè)備的信號質(zhì)量和速度。在確定宏分集觸發(fā)值之后，宏分集控制系統(tǒng)建立用于該無線設(shè)備的宏分集模式。
在圖3的實(shí)施例中，宏分集/越區(qū)切換控制系統(tǒng)在無線設(shè)備中利用例如為接收信號強(qiáng)度指示符(RSSI)，來執(zhí)行信號質(zhì)量測量。如果在框56中，宏分集觸發(fā)值小于信號強(qiáng)度測量結(jié)果，則用于該無線設(shè)備的宏分集被失能，如框58所示。根據(jù)本實(shí)施例，從系統(tǒng)方向到特定無線設(shè)備的傳輸可以被限制到服務(wù)基站。宏分集可以通過將活動組限制在服務(wù)基站，例如通過設(shè)置活動組的門限值或者在RF優(yōu)化時(shí)與初始基站相關(guān)的其他參數(shù)來失能。這樣，無線設(shè)備可以僅與初始基站通信。如果在框56中，宏分集觸發(fā)值大于信號強(qiáng)度測量結(jié)果，則宏分集被使能。如框60中所示，用于無線設(shè)備的活動組門限值和/或受限或有限的候選基站組，可以被建立以用于該無線設(shè)備，前述受限或有限的候選基站組例如是臨近初始蜂窩區(qū)的某些蜂窩區(qū)的。利用使能的宏分集，無線設(shè)備可以從基站接收活動組上的信號，但是將不會被從初始基站越區(qū)切換。這樣，越區(qū)切換被失能。宏分集/越區(qū)切換控制系統(tǒng)可以用不同的方式來完成它，例如通過防止無線設(shè)備請求越區(qū)切換、忽略越區(qū)切換請求和/或設(shè)置越區(qū)切換參數(shù)以實(shí)現(xiàn)所需要的操作來完成。根據(jù)本實(shí)施例，觸發(fā)值、活動組的門限值和/或越區(qū)切換參數(shù)可以相同和/或不同。
除了固定工作類別之外，宏分集控制系統(tǒng)可以包括附加的工作類別，前述附加工作類別諸如有限固定的、完全移動的以及其他例如基于速度的類別。如前所述，工作類別可以在預(yù)約或安裝時(shí)建立，并且被保持或改變，例如通過從固定對接站中去除該無線設(shè)備，或者通過利用無線設(shè)備上的開關(guān)以在工作類別之間切換，來從固定類別改變?yōu)橛邢薰潭悇e。
在任何情況下，如果在框52，宏分集控制系統(tǒng)確定無線設(shè)備的工作類別不是固定的，則宏分集控制系統(tǒng)在框62確定該無線設(shè)備的工作類別是否是有限固定的。如果不是，則該無線設(shè)備起完全移動無線設(shè)備的作用，該無線設(shè)備工作在例如如上所述的ANSI J-STD-008，且?guī)в惺鼓艿脑絽^(qū)切換和宏分集，如框64中所述。否則，如果宏分集控制系統(tǒng)確定該無線設(shè)備起有限固定的作用，則該控制系統(tǒng)在框66確定用于該無線設(shè)備的宏分集觸發(fā)值。根據(jù)本實(shí)施例，用于有限固定設(shè)備的宏分集觸發(fā)值可以相同，或者不同于固定無線設(shè)備或有限固定無線設(shè)備的宏分集觸發(fā)值。
在框68，控制系統(tǒng)利用例如是接收信號強(qiáng)度指示符(RSSI)，將有限固定的宏分集觸發(fā)值與信號質(zhì)量測量結(jié)果相比較。如果該無線設(shè)備中(或者根據(jù)本實(shí)施例，在基站中)的信號質(zhì)量測量結(jié)果大于宏分集觸發(fā)值，那么該控制系統(tǒng)失能該宏分集，從而在框70失能越區(qū)切換。否則，宏分集在框72被使能。此外，用于無線設(shè)備和/或受限或有限候選基站組的活動組門限值可以被建立，以用于該無線設(shè)備，前述受限或有限候選基站組例如是臨近初始蜂窩區(qū)的某些蜂窩區(qū)的。利用使能的宏分集，無線設(shè)備可以從基站接收活動組上的信號，但是將不會被從初始基站越區(qū)切換。這樣，越區(qū)切換被失能。宏分集控制系統(tǒng)可以用不同的方式來完成它，例如通過防止無線設(shè)備請求越區(qū)切換、忽略越區(qū)切換請求和/或設(shè)置越區(qū)切換參數(shù)。
而且，根據(jù)用于該無線設(shè)備的宏分集模式，無線系統(tǒng)可以使能/失能越區(qū)切換或者將越區(qū)切換參數(shù)設(shè)置為不同的電平。例如，固定無線設(shè)備可以不具有越區(qū)切換能力或者不具有宏分集能力；有限固定的無線設(shè)備可以不具有或具有有限的越區(qū)切換能力，或者不具有有限或完全的宏分集能力；移動無線設(shè)備可以具有完全的越區(qū)切換能力以及完全的宏分集能力。根據(jù)工作模式和/或參數(shù)(該參數(shù)諸如信號質(zhì)量測量結(jié)果、蜂窩區(qū)32和/或周圍蜂窩區(qū)的移動速度和/或業(yè)務(wù)負(fù)荷)，定義宏分集模式的宏分集和/或越區(qū)切換參數(shù)可以在每個(gè)無線設(shè)備的基礎(chǔ)上建立，或者在按呼叫順序的基礎(chǔ)上建立。例如，當(dāng)業(yè)務(wù)負(fù)荷很小時(shí)，有限固定的無線設(shè)備可以具有有限的越區(qū)切換能力，當(dāng)負(fù)荷較大時(shí)，該有限的越區(qū)切換能力隨后被切換為沒有或更受限的越區(qū)切換能力。而且，在某些實(shí)施例中，對于工作在不同模式的無線設(shè)備來說，登記程序也不相同。例如，在固定(或有限固定)的無線設(shè)備不具有越區(qū)切換能力的地方，用于這些無線設(shè)備的登記程序可以被去除。
除了上述的實(shí)施例之外，帶有根據(jù)本發(fā)明原理的固定模式的無線通信系統(tǒng)可以與不同的蜂窩系統(tǒng)及配置一起使用，前述不同的蜂窩系統(tǒng)及配置忽略和/或增加了元件和/或利用所述系統(tǒng)的變化或部分。例如，宏分集控制系統(tǒng)被特別參照利用ANSI J-STD-008的蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，但是利用諸如TDMA的不同多路接入技術(shù)的其他無線系統(tǒng)也可以被使用，并且該系統(tǒng)用于發(fā)送數(shù)據(jù)和/或語音。應(yīng)該理解的是，各個(gè)結(jié)構(gòu)方框的不同符號、標(biāo)記和表征可以被使用。例如，使用固定、有限固定和/或移動模式的無線系統(tǒng)已經(jīng)利用一個(gè)特定的無線系統(tǒng)進(jìn)行描述，但是應(yīng)該理解的是，如本領(lǐng)域技術(shù)人員借助于公開的內(nèi)容將理解的，系統(tǒng)和其中的部分以及被描述結(jié)構(gòu)的部分可以在不同的位置上實(shí)現(xiàn)，前述位置諸如無線設(shè)備、基站和/或MSC，或者在專用集成電路、軟件驅(qū)動的處理電路、固件或其他分離元件的裝置中實(shí)現(xiàn)。本文所公開的只是本發(fā)明原理的示意性應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以對本發(fā)明作出這些和各種其他的修改、裝置和方法，而不必嚴(yán)格遵守這里所描述和說明的示意性應(yīng)用，且都沒有背離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種在包括基站和無線設(shè)備的無線通信系統(tǒng)內(nèi)通信的方法，該方法包括使所述無線設(shè)備工作于宏分集模式，該宏分集模式依賴于用于所述無線設(shè)備的工作類別，并且所述工作類別與所述無線設(shè)備的移動性相關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述的工作步驟包括使所述無線設(shè)備工作于所述宏分集模式，該宏分集模式依賴于起固定無線設(shè)備作用的所述無線設(shè)備，并且依賴于來自所述基站的接收的質(zhì)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，所述的工作步驟包括如果來自所述基站的接收的質(zhì)量高于門限，則失能用于所述無線設(shè)備的宏分集。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，所述的工作步驟包括如果來自所述基站的接收的質(zhì)量低于門限，則使能用于所述無線設(shè)備的宏分集。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，還包括失能用于所述無線設(shè)備的越區(qū)切換。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述失能步驟還包括設(shè)置用于所述無線設(shè)備的越區(qū)切換參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，還包括阻塞用于所述無線設(shè)備的越區(qū)切換消息。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，還包括將所述無線設(shè)備從所述固定類別切換到有限固定類別；并且使所述無線設(shè)備工作于有限固定的宏分集模式，該有限固定的宏分集模式用于所述無線設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，還包括將所述無線設(shè)備從所述固定類別切換到移動類別；并且使所述無線設(shè)備工作于移動宏分集模式，該移動宏分集模式用于所述無線設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，還包括使能用于所述無線設(shè)備的越區(qū)切換。
11.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，還包括存儲與所述無線設(shè)備的初始基站相關(guān)的初始蜂窩區(qū)標(biāo)識；并且在接入所述無線通信系統(tǒng)時(shí)，使用所述初始蜂窩區(qū)標(biāo)識。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種宏分集控制系統(tǒng),該宏分集控制系統(tǒng)向無線設(shè)備提供宏分集模式,該宏分集模式依賴于無線設(shè)備的工作類別,并且所述工作類別與所述無線設(shè)備的移動性相關(guān)。例如,無線通信系統(tǒng)可以使無線設(shè)備工作在與無線設(shè)備的移動性相關(guān)的類別,諸如固定、有限固定(初始蜂窩區(qū)內(nèi)的移動性)和/或完全移動。對于無線設(shè)備來說,無線設(shè)備的宏分集模式可以根據(jù)用于該無線設(shè)備的工作類別來建立。
文檔編號H04B7/04GK1276655SQ0010878
公開日2000年12月13日 申請日期2000年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月3日
發(fā)明者穆哈邁德·阿尼蘇爾·拉赫曼 申請人:朗迅科技公司