專利名稱：在碼分多址移動通信系統(tǒng)中頻率分配之間硬切換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與在頻率分配之間實現(xiàn)硬切換的方法有關(guān)，更具體地說，是與在碼分多址(CDMA)移動通信系統(tǒng)的頻率分配之間實現(xiàn)硬切換的方法有關(guān)。
通常，在CDMA移動通信中，所有的基站共用同樣的頻率，并且每個基站的扇區(qū)使用獨立的PN偏移。同樣，對于在FA不同的基站之間移動的移動站來說，掉線的可能性較高。因此，CDMA移動通信允許許多相關(guān)基站在工作的重疊區(qū)域內(nèi)有同樣數(shù)目的FA，其中移動站的移動表現(xiàn)為頻率。
當移動站從一個基站移動到另一個基站時，通過轉(zhuǎn)換無線線路以在基站之間連接語音路徑來進行切換時可以做到持續(xù)通信。因此，通信網(wǎng)絡(luò)可以使用有限的頻率資源來建造，這樣能增加頻率效率。特別地，切換類型有三種，軟切換、硬切換和閑置切換。
軟切換發(fā)生在移動站從一個基站移動向另一個基站而兩個基站的FA相同的時候。在軟切換中，與新基站的通信在與當前處于服務(wù)的基站的通信結(jié)束之前開始。

圖1a顯示了基站A與基站B之間的軟切換。從基站A移動到B的移動站在兩個基站的工作范圍的邊界區(qū)域內(nèi)同時與基站A和B通信。如果移動站持續(xù)地從基站A移動到B，那么從基站A到移動站的信號對有效通信來說太弱。因此，移動站結(jié)束與基站A的通信，而開始只與基站B通信，這樣也就結(jié)束了切換過程。
硬切換發(fā)生在移動站從一個基站移動向另一個基站而兩個基站的FA不同的時候。在硬切換中，與新基站的通信在與當前處于服務(wù)的基站的通信開始之前結(jié)束。圖1b顯示了基站A與基站B之間的硬切換。從基站A移動到B的移動站在基站A和B的工作范圍的邊界區(qū)域結(jié)束與基站A的通信。然后，移動站開始與基站B通信，這樣結(jié)束了硬切換過程。因為對應(yīng)基站的信號在基站之間的邊界區(qū)域較弱，在硬切換的過程中掉線的可能性很高。因此，移動站在結(jié)束與前一個基站的通信后與新基站通信。
閑置切換發(fā)生在移動站處于備用模式時，此時移動站沒有與基站進行實際通信。在閑置切換中，移動站從基站接收到一個包括導(dǎo)頻信道、同步信道和呼叫信道的附加信道。移動站也從附加信道接收系統(tǒng)參數(shù)或呼叫以實現(xiàn)閑置切換。如果移動站在使用了多個不同F(xiàn)A的邊界區(qū)域內(nèi)移動，移動站在接收到FA的新列表信息以前一直保持與目前的FA同步。除非移動導(dǎo)致丟失了與目前FA的同步性，邊界區(qū)域?qū)⒁廊皇遣煌暾?wù)區(qū)域。
此外，對于CDMA蜂窩式系統(tǒng)的標準IS-95或CDMA的PCS系統(tǒng)的標準J-STD-008，1.25MHz的頻帶被作為一個FA來使用。在可以與15到30個移動站同時通信的基站的扇區(qū)使用一個FA。同時，在指定區(qū)域內(nèi)許多FA由所有的基站共同使用，另外的FA可以根據(jù)通信負載而使用。當移動站在有同樣FA的基站內(nèi)移動時，可以進行軟切換。然而，當移動站在FA不同的基站之間移動時，進行的是硬切換，而不是軟切換。
此外，市區(qū)用戶數(shù)多將導(dǎo)致通信負載高。為了容納多用戶，并增加通信負載能力，在通信阻塞區(qū)域另外建造了宏單元基站或微單元基站。相對來說，建造一個微單元基站更好，因為另外的基站的服務(wù)覆蓋在通信阻塞區(qū)域?qū)⑹艿较拗啤?br> 如果建造另外的基站有困難，可以通過對在同樣工作范圍內(nèi)的所有基站增加許多FA來增加用戶容量。然而，在市區(qū)或大學(xué)區(qū)內(nèi)，通信負載高于服務(wù)能力的超負荷基站的數(shù)量相對較少。相反，大多數(shù)的基站的通信負載低于服務(wù)能力。因此，對于在同樣工作范圍內(nèi)的所有基站，全面增加FA數(shù)量是不經(jīng)濟的。
圖2顯示了在帶有導(dǎo)頻信標的現(xiàn)有技術(shù)中的基站的扇區(qū)的構(gòu)造，導(dǎo)頻信標能幫助在有不同的FA的基站之間進行硬切換。如圖所示，在其基站由三個相互連接的扇區(qū)組成的CDMA移動通信系統(tǒng)中，那里有通信阻塞基站與鄰近基站。通信阻塞基站既使用由鄰近的基站共用的同樣的FA，又使用另外的FA，而鄰近基站只使用由通信阻塞基站共用的同樣的FA。
此外，在鄰近基站的扇區(qū)中，接近通信阻塞基站的扇區(qū)被設(shè)置為使用導(dǎo)頻信標的扇區(qū)。例如，如果通信阻塞基站使用第一與第二FA并且鄰近扇區(qū)使用第三FA，使用一部分與通信阻塞基站同樣的FA的鄰近基站的扇區(qū)中的邊界扇區(qū)被設(shè)置為使用導(dǎo)頻信標的扇區(qū)。
美國的Qualcomm建議通過在安裝不同的FA的附加信道，而不是共同使用的FA，來管理導(dǎo)頻信標。同時，除了通信信道，附加信道包括一個導(dǎo)頻信道、一個同步信道和一個呼叫信道。
如果移動站從有大量FA的區(qū)域移動到少量FA的區(qū)域，并且如果有大量FA的區(qū)域正在使用另外的FA，邊界區(qū)域內(nèi)的移動站發(fā)送一個導(dǎo)頻強度測量消息(PSMM)，其請求切換到目前正在服務(wù)的基站。與之對應(yīng)，硬切換由目前正在服務(wù)的基站的邊界區(qū)域的共同F(xiàn)A來進行。接著，移動站進行到鄰近基站的軟切換。
同時，為了能夠進行閑置切換，通過接收對應(yīng)于導(dǎo)頻信標的FA的呼叫信道中的全球服務(wù)轉(zhuǎn)移消息(GSRM)，移動站被轉(zhuǎn)到共同的FA。然后，在許多共同F(xiàn)A中的新FA通過CDMA信道列表消息來計算，這樣移動站回到最后的FA。
上面介紹的硬切換步驟與方法有幾個問題。由于FA之間的硬切換在信號較弱的基站之間的邊界區(qū)域進行，消息丟失的可能性較高，這樣使掉線的可能性較高。另外，由于使用共同的FA的軟切換在對于基站的共同F(xiàn)A執(zhí)行硬切換后立即執(zhí)行，超載扇區(qū)中的共同F(xiàn)A比另外的FA超載更嚴重，這樣導(dǎo)致在共同F(xiàn)A與另外的FA中通信的不平衡。
因此，本發(fā)明的一個目標是至少解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題與缺點。
本發(fā)明的一個目標是提供一種實現(xiàn)FA之間的硬切換的方法，它能建造與管理有不同F(xiàn)A的基站。
本發(fā)明的另一個目標是提供一種實現(xiàn)硬切換的方法，它能極大地減少掉線的可能性。
本發(fā)明的一個更進一步的目標是提供一種能增加通信負載能力的硬切換的方法。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點、目標與特征的一部分在下面的介紹中將提出，而另一部分對于熟悉本領(lǐng)域的人通過下面的檢查或?qū)Πl(fā)明實踐的學(xué)習(xí)將很清楚。發(fā)明的目標與優(yōu)點可以根據(jù)附加權(quán)利要求所特別指出的那樣實現(xiàn)與得到。
正如所體現(xiàn)和廣泛介紹的那樣，為了到達本發(fā)明的目標并對應(yīng)于發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)在不同F(xiàn)A之間進行硬切換的方法包括如下步驟；在多個基站的扇區(qū)中設(shè)置保護扇區(qū)，允許移動站給目前在服務(wù)的基站發(fā)送一個在基站之間的邊界區(qū)域請求切換的消息，在基站之間進行軟切換，在進行軟切換后進行FA之間的硬切換。
下面將參考附圖詳細介紹發(fā)明，附圖中參考數(shù)字指的是類似元件。
圖1a顯示了軟切換；圖1b顯示了硬切換；圖2顯示了在帶有導(dǎo)頻信標的現(xiàn)有技術(shù)中的基站的扇區(qū)的構(gòu)造；圖3顯示了帶有保護扇區(qū)的根據(jù)本發(fā)明的基站中的扇區(qū)的構(gòu)造。
現(xiàn)在詳細介紹本發(fā)明的首選實施例，圖3展示了它的示例。
參考圖3，根據(jù)本發(fā)明的首選實施例的通信網(wǎng)絡(luò)包括多個基站，各個基站有三個相互連接的扇區(qū)。與關(guān)于圖2介紹的構(gòu)造相似，當鄰近基站使用不同的相近FA時，通信阻塞基站既使用共同的FA，又使用另外的FA。在有不同F(xiàn)A的多個基站的扇區(qū)中，使用較少數(shù)目FA的基站的邊界扇區(qū)被選做保護扇區(qū)。
與導(dǎo)頻信標不同，保護扇區(qū)在另外的FA中既設(shè)置附加信道，又設(shè)置通信信道來管理。既有附加信道信息，又有通信信道信息，軟切換能在保護扇區(qū)內(nèi)的兩個基站之間進行。同樣，與使用導(dǎo)頻信標的方法一樣，保護扇區(qū)將鄰近數(shù)據(jù)庫列表的另外FA設(shè)置為“導(dǎo)頻信標＝1”。
當使用另外的FA的移動站從有大量FA的區(qū)域移動到有更少數(shù)量FA的區(qū)域時，移動站在基站之間的邊界區(qū)域內(nèi)接收到保護扇區(qū)的導(dǎo)頻信道。在接收到導(dǎo)頻信道后，在邊界區(qū)域內(nèi)的移動站發(fā)送一個PSMM請求切換到目前正在服務(wù)的基站。相應(yīng)地，根據(jù)PSMM，在目前正在服務(wù)的基站與移動站將要移動到的基站之間的軟切換被執(zhí)行。其后，由移動站將要移動到的基站進行硬切換。
在切換過程中，用來確定軟切換開始的T_ADD值與用來確定軟切換結(jié)束的T_DROP值大于靠近保護扇區(qū)的扇區(qū)的T_ADD值與T_DROP值。這樣使包含在軟切換中的扇區(qū)的數(shù)目最少。因為保護扇區(qū)不受另外FA附近的鄰近基站的噪聲影響，所以包含在切換中的扇區(qū)的數(shù)目將盡可能地減小。
結(jié)果，因為保護扇區(qū)是按附加信道與通信信道都是在另外的FA中設(shè)置的方式來管理，所以基站之間的軟切換在執(zhí)行FA之間的硬切換之前執(zhí)行，這樣支持了使用另外的FA的軟切換。接著，當移動站移動到保護扇區(qū)，如果通信由保護扇區(qū)來保持，也就是，如果PSMM中的所有“KEEP＝1”的活動的PN設(shè)置為“導(dǎo)頻信標＝1”，那么基站的FA之間的硬切換使用保護扇區(qū)的最強信號來進行。此外，F(xiàn)A之間的硬切換是在保護扇區(qū)內(nèi)進行的，而不是基站之間的邊界區(qū)域。
因此，由于硬切換是在信號穩(wěn)定的區(qū)域內(nèi)執(zhí)行的，消息丟失的可能性降低了，掉線的可能性也極大地降低了。最后，在用與使用導(dǎo)頻信標的方法同樣的方式，閑置切換是通過在保護扇區(qū)的另外的FA的呼叫信道中使用GSRM將移動站轉(zhuǎn)換到共同F(xiàn)A來進行的。其后，移動站通過CDMA信道列表消息計算新的FA而回到新的FA。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明在不同F(xiàn)A之間實現(xiàn)硬切換的方法有如下的優(yōu)點。由于FA之間的硬切換沒有在信號較弱的基站之間的邊界區(qū)域內(nèi)執(zhí)行，而是在信號強且穩(wěn)定的保護扇區(qū)內(nèi)執(zhí)行，掉線的可能性極大地降低了。另外，由于不同F(xiàn)A之間的硬切換是在基站之間的軟切換執(zhí)行后而執(zhí)行的，通信阻塞基站有共同F(xiàn)A與另外的FA之間的同樣負載，這樣整個系統(tǒng)獲得穩(wěn)定特性。
前面的實施例僅僅是示范性的，并且其構(gòu)造不受本發(fā)明的限制。本示范能逐步應(yīng)用到別的型號的儀器。本發(fā)明的描述是說明性的，并且不會限制權(quán)利要求的范圍。對于那些熟悉本技術(shù)的人，可以理解本發(fā)明可以有許多的替代、修改和變化。
權(quán)利要求
1.實現(xiàn)硬切換的方法，包括如下步驟在多個基站的扇區(qū)中設(shè)置保護扇區(qū)；以及在保護扇區(qū)內(nèi)進行硬切換。
2.權(quán)利要求1中實現(xiàn)硬切換的方法，更進一步包括如下步驟允許移動站發(fā)送一個在基站之間的邊界區(qū)域請求切換的消息給目前正在服務(wù)的基站。
3.權(quán)利要求1中實現(xiàn)硬切換的方法，更進一步包括如下步驟在基站之間進行軟切換；以及在進行軟切換后進行FA之間的硬切換。
4.權(quán)利要求1中實現(xiàn)硬切換的方法，其中在設(shè)置保護扇區(qū)的步驟中，使用較少數(shù)目的FA的基站的邊界扇區(qū)被設(shè)置作為保護扇區(qū)。
5.權(quán)利要求4中實現(xiàn)硬切換的方法，其中在設(shè)置保護扇區(qū)的步驟中，僅使用一個共同F(xiàn)A的基站的邊界扇區(qū)被設(shè)置為保護扇區(qū)。
6.權(quán)利要求1中實現(xiàn)硬切換的方法，更進一步包括通過在另外的FA中設(shè)置附加信道來管理保護扇區(qū)的步驟。
7.權(quán)利要求6中實現(xiàn)硬切換的方法，其中在管理保護扇區(qū)的步驟中，保護扇區(qū)通過在另外的FA中既設(shè)置附加信道又設(shè)置業(yè)務(wù)信道來管理。
8.權(quán)利要求3中實現(xiàn)硬切換的方法，其中在基站之間執(zhí)行軟切換的步驟中，在保護扇區(qū)的另外的FA中用來確定軟切換開始的T_ADD值與用來確定軟切換結(jié)束的T_DROP值大于靠近保護扇區(qū)的扇區(qū)中的T_ADD值與T_DROP值。
9.實現(xiàn)硬切換的方法，包括如下步驟在多個基站的扇區(qū)中設(shè)置保護扇區(qū)；允許移動站發(fā)送一個在基站之間的邊界區(qū)域請求切換的消息給目前正在服務(wù)的基站；在基站之間進行軟切換；以及在進行軟切換后進行FA之間的硬切換。
10.實現(xiàn)硬切換的方法，包括如下步驟在多個基站的扇區(qū)中設(shè)置保護扇區(qū)；在保護扇區(qū)內(nèi)進行硬切換；允許移動站發(fā)送一個在基站之間的邊界區(qū)域請求切換的消息給目前正在服務(wù)的基站；在基站之間進行軟切換；以及在進行軟切換后進行FA之間的硬切換。
全文摘要
本發(fā)明揭示了移動通信系統(tǒng)中在頻率分配之間實現(xiàn)硬切換的方法。這一方法能建造與管理有不同F(xiàn)A的基站,并在FA之間的硬切換過程中極大地降低了掉線的可能性,這樣能提高呼叫能力。在不同F(xiàn)A之間實現(xiàn)硬切換的方法包括如下步驟:在多個基站的扇區(qū)中設(shè)置保護扇區(qū),允許移動站發(fā)送一個要求在基站之間的邊界區(qū)域切換的消息給目前正在服務(wù)的基站,在基站之間進行軟切換,以及在進行軟切換后進行FA之間的硬切換。
文檔編號H04J13/00GK1247443SQ9812660
公開日2000年3月15日 申請日期1998年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月8日
發(fā)明者李孝珍 申請人:Lg電信株式會社