專(zhuān)利名稱(chēng)：由移動(dòng)臺(tái)和基站輔助的網(wǎng)絡(luò)估計(jì)切換的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，更具體地，涉及在相鄰的小區(qū)之間有效地切換移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
和概要在典型的蜂窩無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)中，地理區(qū)域被劃分成由連接到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的基站提供服務(wù)的小區(qū)。蜂窩無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)中的每個(gè)用戶(hù)(移動(dòng)用戶(hù))配備有便攜式、袖珍式、手持式、或安裝在汽車(chē)上的移動(dòng)臺(tái)，它們與移動(dòng)網(wǎng)通信話(huà)音和/或數(shù)據(jù)。每個(gè)基站包括多個(gè)信道單元，它們包含發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和控制器，以及配備有用于在所有的方向上相等地發(fā)射的全向天線(xiàn)，或配備有定向天線(xiàn)，每個(gè)定向天線(xiàn)服務(wù)于一個(gè)特定的扇區(qū)形小區(qū)。每個(gè)移動(dòng)臺(tái)也包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、控制器和用戶(hù)接口，以及由特定的移動(dòng)臺(tái)識(shí)別器識(shí)別。第一個(gè)公共移動(dòng)無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)是在1970年代后期與1980年代初期提出的。作為一個(gè)集合，現(xiàn)在熟知的那些系統(tǒng)被稱(chēng)為“第一代”系統(tǒng)。它們包括美國(guó)的“高級(jí)移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)”(AMPS)、斯堪的納維亞的“北歐移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)”(NMT)、英國(guó)的“全接入通信系統(tǒng)”(TACS)、和日本的“日本移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)”(NAMTS)。它們通常具有某些共同的傳輸特性，諸如，在網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線(xiàn)模擬頻率調(diào)制和數(shù)字控制。然而，每個(gè)系統(tǒng)相對(duì)于其它系統(tǒng)使用獨(dú)特的通信標(biāo)準(zhǔn)。
在傳統(tǒng)的模擬蜂窩系統(tǒng)中，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)是空閑時(shí)(沒(méi)有在使用業(yè)務(wù)信道)，它調(diào)諧到和相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)中它的當(dāng)前的小區(qū)的控制信道并不斷地對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視。因此，移動(dòng)臺(tái)可以不斷地確定是否在控制信道上接收到以它為目的地的尋呼消息。如果是的話(huà)，則移動(dòng)臺(tái)在控制信道上發(fā)送尋呼應(yīng)答到基站，基站再把尋呼應(yīng)答轉(zhuǎn)發(fā)到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)。在接收到尋呼應(yīng)答后，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)選擇曾經(jīng)從其中接收了尋呼應(yīng)答的小區(qū)中的一個(gè)可供使用的話(huà)音信道，以及請(qǐng)求該小區(qū)中的基站通過(guò)控制信道命令移動(dòng)臺(tái)建立一個(gè)直接的連接。
另外，移動(dòng)臺(tái)可以接入網(wǎng)絡(luò)，以便通過(guò)撥打電話(huà)號(hào)碼和按壓電話(huà)手機(jī)上的“發(fā)送”按鈕而發(fā)起呼叫。包括移動(dòng)臺(tái)識(shí)別號(hào)和撥打的電話(huà)號(hào)碼在內(nèi)的控制信號(hào)通過(guò)控制信道被發(fā)送到基站，以及被轉(zhuǎn)發(fā)到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)，后者驗(yàn)證移動(dòng)臺(tái)、分配業(yè)務(wù)信道、和建立直接的連接。
如果移動(dòng)臺(tái)在小區(qū)之間移動(dòng)而同時(shí)連接被建立，則在小區(qū)之間發(fā)生該連接的“切換”。切換可以由于在移動(dòng)臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)之間的通信中可出現(xiàn)的各種改變而發(fā)生。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在與服務(wù)于移動(dòng)臺(tái)所處在的小區(qū)的單個(gè)基站通信時(shí)，出現(xiàn)一種通常的切換。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從該小區(qū)來(lái)到由新的基站服務(wù)的新的小區(qū)時(shí)，第一基站把通信切換到新的基站。這樣，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從由各自的基站提供服務(wù)的小區(qū)移動(dòng)出去時(shí)，移動(dòng)臺(tái)結(jié)束與第一基站的通信，以及開(kāi)始與第二基站的通信。
在另一種類(lèi)型的切換時(shí)，移動(dòng)臺(tái)可能正在從多個(gè)基站接收冗余的通信，以便確保傳輸?shù)馁|(zhì)量。例如，在

圖1上，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)核心100從網(wǎng)絡(luò)(未示出)接收通信102。并且打算把通信102通過(guò)已建立的用于通信的業(yè)務(wù)信道TCH引向移動(dòng)臺(tái)MS。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)核心100把通信102傳遞到分集切換DHO實(shí)體101，后者把信號(hào)分割成以基站BS1和基站BS2為目的地的冗余消息?；綛S1和BS2把通信通過(guò)同一個(gè)業(yè)務(wù)信道TCH傳遞到移動(dòng)臺(tái)MS。已知有各種各樣的、用于提供上述的分集切換的技術(shù)。因?yàn)橐苿?dòng)臺(tái)通過(guò)在業(yè)務(wù)信道上冗余的通信接收消息，因此，通過(guò)有機(jī)會(huì)選擇來(lái)自業(yè)務(wù)信道的信號(hào)或通過(guò)按照已知的協(xié)議來(lái)組合在業(yè)務(wù)信道上接收的信號(hào)，能夠改進(jìn)接收(以及傳送)的質(zhì)量。
當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，往返于基站BS1和BS2之間的發(fā)送和接收的質(zhì)量改變。從通信的某種觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，移動(dòng)臺(tái)MS和當(dāng)前的基站BS1和BS2在分集通信方案中可以從附加基站BS3獲得好處。也就是說(shuō)，移動(dòng)臺(tái)MS可被看作為是與當(dāng)前的一組基站(BS1和BS2)進(jìn)行通信，并且具有可供使用的、作為將來(lái)的通信鏈路有希望的備用者的相鄰的基站(BS3)。
在從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，基站2在移動(dòng)臺(tái)的整個(gè)行進(jìn)期間保持與移動(dòng)臺(tái)MS的通信，以及基站BS1和BS3可以取決于信號(hào)質(zhì)量而保持或不保持通信。在圖1上，移動(dòng)臺(tái)通過(guò)使用業(yè)務(wù)信道TCH進(jìn)行通信，而與它正在與之進(jìn)行通信的基站無(wú)關(guān)。
移動(dòng)臺(tái)保持它的當(dāng)前的基站的記錄，以及可以測(cè)試(或受指示去測(cè)試)相鄰的小區(qū)，以便將其包括在該記錄中。按照條件規(guī)定，當(dāng)前通信的基站被添加到當(dāng)前的記錄中，或從當(dāng)前的記錄中被去除。
即使在單個(gè)基站的范圍內(nèi)也可以發(fā)生切換，如圖2所示。在圖上，基站被顯示為具有四個(gè)天線(xiàn)A1-A4，規(guī)定了四個(gè)地理服務(wù)區(qū)域。在位置A處的移動(dòng)臺(tái)MS通過(guò)業(yè)務(wù)信道TCH與基站通信。在位置A，移動(dòng)臺(tái)通過(guò)向天線(xiàn)A1和A4的冗余的接收/發(fā)送來(lái)與基站通信。然而，在移動(dòng)到位置B后，移動(dòng)臺(tái)MS可以開(kāi)始向天線(xiàn)A1和A2進(jìn)行接收和發(fā)送。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，出現(xiàn)在天線(xiàn)A1/A4與天線(xiàn)A1/A2之間的切換。
如圖1和2所示的分集接收/分割的好處在于在基站與移動(dòng)臺(tái)(圖2的情形)之間和在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)核心與移動(dòng)臺(tái)(圖1的情形)之間的的通信從不中斷。也就是，在圖1的情形下，即使當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)以及即使當(dāng)它從基站1切換到基站3時(shí)，移動(dòng)臺(tái)MS總是通過(guò)基站2保持與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)核心的通信。同樣地，在圖2的情形下，即使當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)以及即使當(dāng)它從天線(xiàn)A4切換到天線(xiàn)A2時(shí)，移動(dòng)臺(tái)MS保持與天線(xiàn)A1的通信。
由于出現(xiàn)規(guī)定的條件(諸如在移動(dòng)臺(tái)與接收器之間的信號(hào)強(qiáng)度)，發(fā)生切換情形。在圖1的情形下，例如，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)(如圖上由波動(dòng)線(xiàn)顯示的)，可以作出判定在移動(dòng)臺(tái)MS與基站BS3之間的信號(hào)強(qiáng)度優(yōu)選地適于進(jìn)行與移動(dòng)臺(tái)MS的通信，而不是與BS1進(jìn)行通信。在先前的切換情形中，由移動(dòng)臺(tái)MS或者基站(BS1-BS3)來(lái)測(cè)量在移動(dòng)臺(tái)與相鄰的小區(qū)之間的當(dāng)前的無(wú)線(xiàn)條件(常常由MS來(lái)測(cè)量和報(bào)告)以及資源條件(找出通過(guò)MS測(cè)量所指出的小區(qū)中的自由信道)。在目前，一般是由MS測(cè)量小區(qū)條件和把結(jié)果報(bào)告給網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)需要的資源來(lái)估計(jì)切換。然而，這是有問(wèn)題的，因?yàn)樽鳛橥瑯拥臈l件，在從網(wǎng)絡(luò)看來(lái)可以預(yù)期進(jìn)行切換，但是從移動(dòng)臺(tái)看來(lái)可能并不能預(yù)期進(jìn)行切換。也就是，網(wǎng)絡(luò)由于一些信號(hào)條件可能希望進(jìn)行切換，但移動(dòng)臺(tái)認(rèn)為的切換條件則可能不同，以及反之亦然。如果由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行切換判定，則它會(huì)這樣做而不管移動(dòng)臺(tái)條件。另一方面，如果由網(wǎng)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行切換，則它會(huì)這樣做而不管網(wǎng)絡(luò)條件。
在本發(fā)明中，往返于移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的上行鏈路和下行鏈路信號(hào)都涉及切換估計(jì)。只要在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中上行鏈路和下行鏈路條件不同時(shí)、或當(dāng)移動(dòng)臺(tái)靠近兩個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者的邊界時(shí)，本發(fā)明是特別有用的。在這樣的情形下，來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的與切換有關(guān)的測(cè)量報(bào)告可被傳遞到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)和被網(wǎng)絡(luò)使用來(lái)確定基站應(yīng)當(dāng)何時(shí)測(cè)量來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的上行鏈路傳輸質(zhì)量。這兩個(gè)測(cè)量被使用來(lái)作出切換判定。
本發(fā)明允許BS對(duì)MS作出某些測(cè)量，這與MS對(duì)BS的測(cè)量同時(shí)進(jìn)行。另外，某些BS在不通過(guò)下行鏈路上進(jìn)行發(fā)送的情況下監(jiān)聽(tīng)上行鏈路，而不是從其它的BS使用現(xiàn)有的下行鏈路傳送功率控制命令。
本發(fā)明也允許網(wǎng)絡(luò)在無(wú)線(xiàn)臺(tái)切換到新的小區(qū)廣播區(qū)域以前校正信道和/或功率電平上行鏈路條件。
附圖簡(jiǎn)述通過(guò)以下的優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明以及附圖的顯示，將會(huì)明白本發(fā)明的上述的和其它的目的、特性、和優(yōu)點(diǎn)，圖上參考字符在全文中指相同的部件。雖然在許多圖上顯示各個(gè)功能塊和部件，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)看到，這些功能可以通過(guò)各個(gè)硬件電路、通過(guò)適當(dāng)?shù)鼐幊痰臄?shù)字微處理器、通過(guò)專(zhuān)用集成電路(ASIC)，和/或通過(guò)一個(gè)或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)而被實(shí)施。
圖1是簡(jiǎn)化的移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的示意圖；圖2是簡(jiǎn)化的移動(dòng)臺(tái)-基站通信系統(tǒng)的示意圖；圖3是移動(dòng)臺(tái)-基站通信鏈路的示意表示；圖4是簡(jiǎn)化的移動(dòng)臺(tái)通信網(wǎng)的示意表示；圖5是被連接到基站的簡(jiǎn)化的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)控制器的示意表示；圖6是簡(jiǎn)化的移動(dòng)臺(tái)的示意表示；圖7是由本發(fā)明的示例的實(shí)施例采用的當(dāng)前的組和相鄰的組的門(mén)限值的圖形表示；圖8是簡(jiǎn)化的移動(dòng)通信系統(tǒng)的示意表示，其中移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路和下行鏈路與不同的基站通信；以及圖9是在不同的運(yùn)營(yíng)者之間的邊界處使用的本發(fā)明的示例的實(shí)施例的示意表示。
附圖詳細(xì)說(shuō)明在以下的說(shuō)明中，為了解釋而不是限制，闡述具體的細(xì)節(jié)，諸如特定的實(shí)施例、數(shù)據(jù)流、信令實(shí)施方案、協(xié)議、技術(shù)等等，以便提供對(duì)本發(fā)明的了解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)看到，本發(fā)明可以用不同于這些具體細(xì)節(jié)的其它的實(shí)施例來(lái)實(shí)施。在其它的事例中，熟知的方法、接口、設(shè)備、和信令技術(shù)的詳細(xì)說(shuō)明被忽略，以免用不必要的細(xì)節(jié)干擾對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明。
本發(fā)明以圖4所示的通用移動(dòng)電信(UMTS)10的非限制的例子來(lái)說(shuō)明。一個(gè)有代表性的面向連接的外部核心網(wǎng)被顯示為云12，它例如可以是公共交換電話(huà)網(wǎng)(PSTN)和/或綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)。另一個(gè)有代表性的面向非連接的外部核心網(wǎng)被顯示為云14，它例如可以是互聯(lián)網(wǎng)。這兩個(gè)核心網(wǎng)被耦合到相應(yīng)的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)16。PSTN/ISDN面向連接的網(wǎng)絡(luò)12被連接到用于提供電路交換的業(yè)務(wù)的面向連接的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，諸如移動(dòng)交換中心(MSC)節(jié)點(diǎn)18。在現(xiàn)有的GSM模型中，MSC 18通過(guò)接口A(yíng)被連接到基站子系統(tǒng)(BSS)22，后者又通過(guò)接口A(yíng)’被連接到無(wú)線(xiàn)基站23?；ヂ?lián)網(wǎng)面向無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)14被連接到通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)(GPRS)節(jié)點(diǎn)20，它被定做來(lái)提供分組交換類(lèi)型的業(yè)務(wù)，并且有時(shí)被稱(chēng)為提供服務(wù)的GPRS業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)(SGSN)。每個(gè)核心網(wǎng)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)18和20通過(guò)無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)(RAN)接口連接到UMTS地面無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)(UTRAN)24。UTRAN 24包括一個(gè)或多個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)控制器26。每個(gè)RNC 26被連接到多個(gè)基站(BS)28和UTRAN 24中的任何其它的RNC。
優(yōu)選地，無(wú)線(xiàn)接入是基于寬帶碼分多址(WCDMA)，其中通過(guò)使用CDMA擴(kuò)頻碼來(lái)分配各個(gè)無(wú)線(xiàn)信道。當(dāng)然，也可以采用其它的接入方法。WCDMA提供用于多媒體業(yè)務(wù)的寬的帶寬和其它高的傳輸速率要求以及可靠的特性(諸如分集切換和RAKE接收機(jī))，從而確保高的質(zhì)量。移動(dòng)臺(tái)30使用傳輸碼，這樣，基站28能識(shí)別來(lái)自特定的移動(dòng)臺(tái)30的傳輸。在當(dāng)前的WCDMA標(biāo)準(zhǔn)中，假定代碼按如下方式分配給專(zhuān)用信道(a)上行鏈路和下行鏈路傳輸使用信道化代碼以及在它的頂部的加擾碼；(b)信道化代碼確定擴(kuò)頻因子，以及擴(kuò)頻因子確定最大比特率；(c)在同一個(gè)小區(qū)中使用同一個(gè)頻率和同一個(gè)擴(kuò)頻因子的移動(dòng)臺(tái)將使用不同的用于下行鏈路信道的信道化代碼，但是使用同一個(gè)加擾碼；(d)在其它小區(qū)中的移動(dòng)臺(tái)使用同一個(gè)信道化代碼，但是使用不同的加擾碼。
加擾碼確保在不同的小區(qū)中使用同一個(gè)信道化代碼的下行鏈路傳輸之間的整體性。在上行鏈路中使用的加擾碼確保在同一個(gè)或不同的小區(qū)中在來(lái)自不同的移動(dòng)臺(tái)的上行鏈路傳輸之間的整體性。
因此，MS得到它自己的加擾碼，而在專(zhuān)用信道上向特定的移動(dòng)臺(tái)的BS傳輸將使用公共的加擾碼但使用獨(dú)特的信道化代碼。MS具有將使用不同的加擾碼和不同的信道化代碼的下行鏈路傳輸組合起來(lái)的能力(今天的一個(gè)限制是來(lái)自所有小區(qū)的信道化代碼的擴(kuò)頻因子必須是相同的)。
圖5所示的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)控制器26和基站28是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和控制單元32和33，用于執(zhí)行對(duì)于在RNC 26與移動(dòng)臺(tái)30之間進(jìn)行通信所需要的大量無(wú)線(xiàn)和數(shù)據(jù)處理操作。由基站數(shù)據(jù)處理和控制單元33控制的一部分設(shè)備包括多個(gè)被連接到一個(gè)或多個(gè)天線(xiàn)35的射頻收發(fā)信機(jī)34。圖6所示的移動(dòng)臺(tái)30也包括用于控制移動(dòng)臺(tái)所需要的各種操作的數(shù)據(jù)處理和控制單元36。移動(dòng)臺(tái)的數(shù)據(jù)處理和控制單元36提供控制信號(hào)以及數(shù)據(jù)給被連接到天線(xiàn)38的射頻收發(fā)信機(jī)37。數(shù)據(jù)處理和控制單元36以及收發(fā)信機(jī)37由電池39供給的電壓來(lái)供電。由電池39供給數(shù)據(jù)處理和控制單元40以及收發(fā)信機(jī)37的功率量可以由來(lái)自數(shù)據(jù)處理和控制單元36的一個(gè)或多個(gè)其控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)整。
本發(fā)明可以在圖4所示的示例的移動(dòng)通信系統(tǒng)10的環(huán)境下被采用，其中無(wú)線(xiàn)網(wǎng)控制器26和基站28形成在核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)(像MSC 16)與移動(dòng)臺(tái)30之間的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)。在先前的切換情形下，移動(dòng)臺(tái)執(zhí)行無(wú)線(xiàn)條件評(píng)估，以及網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行資源評(píng)估，以便確定是否應(yīng)當(dāng)發(fā)生切換。作為這樣的結(jié)果而發(fā)生的主要問(wèn)題是過(guò)-或欠-功率條件，其中對(duì)于在相鄰的切換小區(qū)中存在的條件，該MS廣播太強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度或太弱的信號(hào)強(qiáng)度。另一方面，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)送切換命令之前，本發(fā)明允許由網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行測(cè)量，這種操作將替代從移動(dòng)臺(tái)接收測(cè)量報(bào)告的操作，或者這種操作(在較可能的情況下)將與從移動(dòng)臺(tái)接收測(cè)量報(bào)告的操作并行地進(jìn)行。
圖3更詳細(xì)地顯示這些條件。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)MS處在位置A時(shí)，業(yè)務(wù)信道TCH提供從移動(dòng)臺(tái)MS到基站BS1的上行鏈路和從基站BS1到移動(dòng)臺(tái)MS的下行鏈路。在移動(dòng)臺(tái)與基站之間的通信質(zhì)量通過(guò)參考上行鏈路條件和下行鏈路條件而被規(guī)定。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)到位置B時(shí)，必須作出在基站BS1和基站BS2之間的切換判決。為了確保高質(zhì)量通信，通過(guò)對(duì)該移動(dòng)臺(tái)與基站BS1之間的上行鏈路和下行鏈路通信質(zhì)量與基站BS2中的移動(dòng)臺(tái)相比較而作出切換判決。
具體地，如果在基站BS1與基站BS2之間的切換只由網(wǎng)絡(luò)作出，則網(wǎng)絡(luò)不確知在移動(dòng)臺(tái)MS與基站BS1之間相對(duì)于移動(dòng)臺(tái)MS與基站BS2之間的下行鏈路條件。當(dāng)前的協(xié)議允許網(wǎng)絡(luò)作出資源估計(jì)，而不管MS或BS是否作出無(wú)線(xiàn)條件估計(jì)。也就是說(shuō)，MS可以報(bào)告無(wú)線(xiàn)條件信息，以供網(wǎng)絡(luò)使用來(lái)估計(jì)切換，或BS可以根據(jù)上行鏈路條件提供無(wú)線(xiàn)條件估計(jì)。無(wú)線(xiàn)條件信息可通過(guò)使用由MS測(cè)量的路徑損耗而被估計(jì)，但該信息可以由BS明顯地測(cè)量到更為精確的程度。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1-3，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例使得移動(dòng)臺(tái)把關(guān)于下行鏈路概況資料報(bào)告給RNC 100，RNC使用這個(gè)概況資料來(lái)命令切換操作。MS將使用BCCH信道來(lái)對(duì)于它與之通信的小區(qū)(即被包括在激活組中的小區(qū))進(jìn)行測(cè)量。在位置A，MS保持它與之通信的當(dāng)前的基站的記錄。MS也根據(jù)公共導(dǎo)引信道的接收質(zhì)量連續(xù)地監(jiān)視相鄰的小區(qū)的下行鏈路信號(hào)的質(zhì)量。替換地，包含具有恒定的輸出功率的導(dǎo)引比特和覆蓋整個(gè)小區(qū)的任何信道可被使用于相鄰小區(qū)的測(cè)量。因此，當(dāng)MS從位置A移動(dòng)到位置B時(shí)，MS測(cè)量來(lái)自基站BS3的BCH下行鏈路條件。無(wú)論何時(shí)來(lái)自相鄰的小區(qū)的概況資料超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，MS就把來(lái)自下行鏈路的這些測(cè)量概況資料報(bào)告給RNC 100。RNC通知基站(例如基站BS3)MS把基站識(shí)別為用于當(dāng)前的和近期的通信的預(yù)期的基站。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從位置A移動(dòng)到位置B時(shí)，RNC 100指示BS3測(cè)量從MS接收的上行鏈路傳輸功率。如果移動(dòng)臺(tái)正在以由基站報(bào)告的高的功率發(fā)送(上行鏈路)、以及正在接收在基站BS3(相鄰的小區(qū))的由移動(dòng)臺(tái)報(bào)告的高的功率(下行鏈路)，則RNC 100使用在MS-BS1與MS-BS2之間的現(xiàn)有的鏈路命令移動(dòng)臺(tái)降低它的功率電平到適當(dāng)?shù)臒o(wú)干擾的電平，以供BS3規(guī)定的小區(qū)用。通過(guò)暫時(shí)降低MS輸出功率，BS3上行鏈路被保護(hù)不受過(guò)量的干擾，直至在MS與BS3之間的無(wú)線(xiàn)鏈路以充分地支持快速功率控制的方式被建立起來(lái)為止。
基站BS1和BS2繼續(xù)在先前已建立的傳輸信道TCH上與移動(dòng)臺(tái)MS通信。首先，在MS與BS3之間只提供控制功率，直至BS3向RNC 100報(bào)告來(lái)自MS的上行鏈路處在適當(dāng)?shù)碾娖綖橹?。這時(shí)，RNC 100通知MS它應(yīng)當(dāng)建立切換，以便把BS3包括在它的當(dāng)前的關(guān)于TCH的通信報(bào)告內(nèi)(或者，如果移動(dòng)臺(tái)容量不再能接受基站，則從當(dāng)前的報(bào)告中去除最弱的基站以及用BS3代替它)。當(dāng)然，RNC 100在它把BS3包括在正在TCH上與移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信的基站的當(dāng)前的報(bào)告中時(shí)，將會(huì)通知移動(dòng)臺(tái)MS去減小它的發(fā)射功率到適當(dāng)?shù)碾娖健?br> 也有可能在BS3被命令在下行鏈路上開(kāi)始它的發(fā)射很久之前，讓BS3接收上行鏈路以及把這個(gè)上行鏈路與BS1和BS2相組合。由于對(duì)來(lái)自BS1、2和3的上行鏈路進(jìn)行組合的結(jié)果，可以指示MS降低它的功率。這典型地是通過(guò)改變BS1和BS2中的信號(hào)干擾比目標(biāo)而達(dá)到的，因?yàn)锽S1和BS2具有在下行鏈路上與MS的快速功率控制連接。
通常，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在下行鏈路和上行鏈路都很弱的情形下去除任何鏈路。移動(dòng)臺(tái)在它的激活的通信組內(nèi)保持與這樣的基站通信，在這些基站中，強(qiáng)的上行鏈路、即低的路徑損耗和低的干擾(使得有可能使用低功率來(lái)達(dá)到質(zhì)量目標(biāo)的因素)將與弱的下行鏈路相聯(lián)系(或反之亦然)。最后，強(qiáng)的上行鏈路和下行鏈路信號(hào)將會(huì)確保在移動(dòng)臺(tái)和任何帶有由RNC向MS提供的可能的功率減小指令的基站之間的通信的連續(xù)性。
按照本發(fā)明的示例性實(shí)施例，移動(dòng)臺(tái)對(duì)于所有的相鄰的小區(qū)報(bào)告BCH功率電平，無(wú)論該信號(hào)是弱還是強(qiáng)。RNC使用來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的測(cè)量結(jié)果，以便根據(jù)所報(bào)告的下行鏈路信息來(lái)確定相鄰的基站應(yīng)當(dāng)何時(shí)測(cè)量由移動(dòng)臺(tái)發(fā)射的上行鏈路信息。當(dāng)上行鏈路信息滿(mǎn)足門(mén)限值時(shí)，就會(huì)觸發(fā)切換。用于啟動(dòng)BS測(cè)量的其它的原因也可以是BS受到高的干擾電平損害、MS輸出功率即將達(dá)到它的極限、或在激活組內(nèi)的BS成員將用盡功率。另一個(gè)原因MS使用的頻率將達(dá)到過(guò)載，從而MS必須被切換到另一個(gè)頻率。然后，BS可以對(duì)MS進(jìn)行測(cè)量，以及估計(jì)在頻率改變后UE應(yīng)當(dāng)使用哪個(gè)BS(假定其它的頻率不被區(qū)域中所有的小區(qū)支持的話(huà))。當(dāng)BS對(duì)MS進(jìn)行測(cè)量時(shí)，MS通過(guò)它的獨(dú)特的加擾碼而被標(biāo)識(shí)。作為BS測(cè)量的結(jié)果，MS通過(guò)它的獨(dú)特的加擾碼而被識(shí)別。另外，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠作出更多的可靠的頻率間切換判決。
圖7顯示當(dāng)移動(dòng)臺(tái)隨時(shí)間移動(dòng)通過(guò)靠近BS1、BS2和BS3的地理區(qū)域時(shí)，在移動(dòng)臺(tái)處從各個(gè)基站接收的信號(hào)質(zhì)量的比較。在早先的時(shí)間，移動(dòng)臺(tái)只與BS1進(jìn)行話(huà)音通信(并且可能監(jiān)視來(lái)自BS2和BS3的下行鏈路條件)。BS2和BS#都不被包括在移動(dòng)臺(tái)當(dāng)前的基站激活組中。無(wú)論如何，移動(dòng)臺(tái)繼續(xù)向RNC 100報(bào)告有關(guān)對(duì)于相鄰的小區(qū)BS2和BS3的下行鏈路信號(hào)強(qiáng)度的情形。在時(shí)間t1，對(duì)于BS2下行鏈路的信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到可被包括在當(dāng)前的通信激活組)CS的門(mén)限值。這可被看作為對(duì)于更新的請(qǐng)求。(在IS-95中，請(qǐng)求是更明顯的，諸如“MS向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出一個(gè)它不能拒絕的提議”)。
移動(dòng)臺(tái)繼續(xù)測(cè)試來(lái)自基站BS3的下行鏈路信號(hào)強(qiáng)度。當(dāng)來(lái)自BS3的下行鏈路信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)相鄰的小區(qū)組門(mén)限值)NS時(shí)，移動(dòng)臺(tái)報(bào)告BS3現(xiàn)在是可被包括在當(dāng)前組的候選者。對(duì)于硬切換，RNC通知BS3去估計(jì)上行鏈路條件以及報(bào)告有關(guān)可能的干擾和功率電平條件。RNC向MS返回一個(gè)報(bào)告與BS3的連接可以在何時(shí)以及以多大的功率電平開(kāi)始。當(dāng)RNC通知MS存在適當(dāng)?shù)那袚Q技術(shù)條件(和適當(dāng)?shù)墓β孰娖?、以及MS檢測(cè)到來(lái)自BS3的)CS下行鏈路門(mén)限值時(shí)，于是BS3被添加到當(dāng)前的報(bào)告中。對(duì)于軟切換，MS不明顯地調(diào)整它的功率；當(dāng)在激活組的下行鏈路上傳送的功率控制比特表示MS功率應(yīng)當(dāng)被減小時(shí)，它調(diào)節(jié)它的功率。
圖8顯示另一個(gè)在其中本發(fā)明提供有利的應(yīng)用的示例性實(shí)施例。在圖8上，移動(dòng)臺(tái)MS1在位置A以來(lái)自三個(gè)基站BS1、BS2和BS3的TCH上的上行鏈路和下行鏈路開(kāi)始通信。這樣，MS具有等于BS1、BS2和BS3的當(dāng)前的通信組。移動(dòng)臺(tái)MS1監(jiān)視來(lái)自BS4和BS5的BCH，最終把它們添加到它的建議的相鄰的小區(qū)中。然而，存在把BS4和BS5添加到當(dāng)前的報(bào)告中的問(wèn)題。對(duì)于BS4，信號(hào)強(qiáng)度太大，從而應(yīng)當(dāng)盡可能快速地被減小。如果BS4檢測(cè)到強(qiáng)的信號(hào)，則BS4可指示BS1、2、3降低它們的信號(hào)干擾的目標(biāo)，由此，通過(guò)使用快速功率控制比特來(lái)迫使MS快速降低功率，以使得它不干擾BS4。如果BS4上行鏈路被包括在DHO組合內(nèi)從而補(bǔ)償U(kuò)E的減小的上行鏈路功率，則它也是有利的。BS4下行鏈路可被啟動(dòng)，以及當(dāng)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)為適當(dāng)時(shí)MS激活組以后可被更新。對(duì)于BS5，MS在TCH上進(jìn)行的通信將對(duì)MS1和BS5之間在信道TCHρ上已建立的通信造成不能接受的干擾。
如果移動(dòng)臺(tái)MS1僅僅根據(jù)在BS1、BS2、BS3相對(duì)BS4和BS5之間的下行鏈路信號(hào)強(qiáng)度的比較，從而獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)地作出切換的判決，則通信將在上行鏈路側(cè)被阻止，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)MS功率淹沒(méi)了BS4并且干擾BS5中現(xiàn)有的通信。另一方面，按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)MS1移動(dòng)到位置B時(shí)，MS1檢測(cè)來(lái)自BS4’和BS5’的BCH下行鏈路，以及當(dāng)對(duì)于每個(gè)相鄰的基站，)NS被超過(guò)時(shí)，MS1向網(wǎng)絡(luò)報(bào)告。當(dāng)達(dá)到門(mén)限值時(shí)，網(wǎng)絡(luò)不立即命令進(jìn)行切換過(guò)程，而是通知基站進(jìn)行上行鏈路估計(jì)。在這樣做以后，基站BS4或BS5將檢測(cè)功率電平問(wèn)題或干擾條件，以及將把條件報(bào)告給網(wǎng)絡(luò)。如果BS4和BS1、2、3正在同一個(gè)頻率上運(yùn)行，則切換應(yīng)當(dāng)被看作為是早先為了使這個(gè)MS受制約以便有利于所有的其它使用BS4的MS而進(jìn)行的功率控制。如果MS功率被減小，則BS5不再受到這個(gè)MS的妨礙。RNC然后等待來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的、對(duì)于其它的相鄰的小區(qū)的另外的下行鏈路信息輸入。
圖9顯示能有利地使用本發(fā)明的再一個(gè)示例實(shí)施例。圖9上，移動(dòng)臺(tái)由在所指示的邊界的左邊的運(yùn)營(yíng)者1提供服務(wù)，一旦移動(dòng)到位置B，移動(dòng)臺(tái)就由在邊界的右邊的不同的運(yùn)營(yíng)者(運(yùn)營(yíng)者2)提供服務(wù)。而在運(yùn)營(yíng)者1的小區(qū)1中，移動(dòng)臺(tái)MS以頻率F1進(jìn)行上行鏈路通信。如果移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)到運(yùn)營(yíng)者2的小區(qū)，移動(dòng)臺(tái)可能以頻率F1進(jìn)行上行鏈路通信，從而與其它傳輸有干擾。應(yīng)用本發(fā)明后，由移動(dòng)臺(tái)MS創(chuàng)建用于運(yùn)營(yíng)者1(超過(guò))CS門(mén)限值的那些基站)的當(dāng)前的清單，以及通過(guò)檢測(cè)運(yùn)營(yíng)者2小區(qū)的BCH下行鏈路創(chuàng)建用于運(yùn)營(yíng)者2()NS門(mén)限值)的相鄰的清單。這個(gè)信息被報(bào)告給運(yùn)營(yíng)者2的RNC，它指令小區(qū)2中的基站2去測(cè)量來(lái)自移動(dòng)臺(tái)MS的上行鏈路。這個(gè)上行鏈路測(cè)量可以呈現(xiàn)來(lái)自這個(gè)特定的MS的高的信號(hào)強(qiáng)度，所以，只要MS沒(méi)有被連接到小區(qū)2，小區(qū)2就受到來(lái)自這個(gè)MS的干擾的損害。用于運(yùn)營(yíng)者2的RNC然后向用于運(yùn)營(yíng)者1的RNC報(bào)告相鄰的清單不允許移動(dòng)臺(tái)在小區(qū)2中以頻率F1進(jìn)行上行鏈路通信。在從運(yùn)營(yíng)者2處接收該信息后，至少有三個(gè)任選項(xiàng)要做。
1.進(jìn)行從小區(qū)1(運(yùn)營(yíng)者1)到小區(qū)2(運(yùn)營(yíng)者2)的內(nèi)部運(yùn)營(yíng)者切換。
2.進(jìn)行內(nèi)部頻率切換，但仍舊駐留在運(yùn)營(yíng)者1處。
3.限制輸出功率。
如果選擇按照1的方法，則用于運(yùn)營(yíng)者1的RNC將請(qǐng)求執(zhí)行從小區(qū)1到小區(qū)2的切換，并且RNC運(yùn)營(yíng)者2命令在小區(qū)2中的BS對(duì)用戶(hù)實(shí)體進(jìn)行測(cè)量，以及根據(jù)測(cè)量結(jié)果來(lái)回答對(duì)于切換的請(qǐng)求。
雖然本發(fā)明是結(jié)合當(dāng)前被認(rèn)為最實(shí)際的和優(yōu)選的實(shí)施例來(lái)描述的，但應(yīng)當(dāng)看到，本發(fā)明并不限于所揭示的實(shí)施例，相反，本發(fā)明意圖覆蓋被包括在附屬權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同的安排。
權(quán)利要求
1.在具有多個(gè)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)的電信系統(tǒng)中，一種方法包括通過(guò)一個(gè)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)與至少一個(gè)當(dāng)前的基站通信；在一個(gè)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)處測(cè)量來(lái)自至少一個(gè)相鄰的基站的廣播信道下行鏈路特性，以及當(dāng)特性下行鏈路達(dá)到規(guī)定的下行鏈路條件時(shí)向網(wǎng)絡(luò)報(bào)告；在網(wǎng)絡(luò)處，測(cè)量從一個(gè)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)到相鄰的基站的相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)電上行鏈路條件；估值相鄰的基站的自由信道，以便根據(jù)測(cè)量的下行鏈路特性和相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)電上行鏈路條件確定哪些所述自由信道適合于所述的一個(gè)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)；從網(wǎng)絡(luò)根據(jù)上行鏈路條件和下行鏈路條件把切換事件技術(shù)條件和移動(dòng)臺(tái)的功率電平報(bào)告給移動(dòng)臺(tái)；以及按照切換事件技術(shù)條件和功率電平，把該移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)切換到相鄰的基站。
2.如權(quán)利要求1中的方法，其中切換是軟切換。
3.如權(quán)利要求1中的方法，其中切換是內(nèi)部運(yùn)營(yíng)者切換。
4.如權(quán)利要求2中的方法，其中移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)在切換后保持與當(dāng)前的基站的通信。
5.如權(quán)利要求1中的方法，其中規(guī)定的下行鏈路條件是有關(guān)在該移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)與當(dāng)前的基站之間的下行鏈路信號(hào)電平的第一門(mén)限值。
6.如權(quán)利要求1中的方法，其中上行鏈路條件是來(lái)自包含以下各項(xiàng)的組中的測(cè)量值信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)對(duì)噪聲、路徑損耗、時(shí)間差、和往返行程延時(shí)。
7.如權(quán)利要求5中的方法，其中上行鏈路條件是來(lái)自包含以下各項(xiàng)的組中的測(cè)量值信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)對(duì)噪聲、路徑損耗、時(shí)間差、和往返行程延時(shí)。
8.在包括移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)的電信系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)，包括收發(fā)信機(jī)電路，用于發(fā)射和接收(1)來(lái)自移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)的、有關(guān)相鄰的小區(qū)無(wú)線(xiàn)電下行鏈路信號(hào)條件的信息；(2)來(lái)自相鄰的小區(qū)的、有關(guān)由移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)在相鄰的小區(qū)造成的相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)上行鏈路信號(hào)條件的信息，以及電子數(shù)據(jù)處理和控制電路，用于根據(jù)下行鏈路信號(hào)條件和上行鏈路信號(hào)條件確定包括適當(dāng)?shù)耐ㄐ判诺赖那袚Q事件技術(shù)條件和移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)的功率電平，以及傳送切換事件技術(shù)條件到移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)，以便由移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)促進(jìn)到相鄰的小區(qū)的切換。
9.如權(quán)利要求8中的方法，其中切換是軟切換。
10.如權(quán)利要求8中的方法，其中切換是硬切換。
11.如權(quán)利要求8中的方法，其中下行鏈路信號(hào)條件是第一門(mén)限值。
12.如權(quán)利要求8中的方法，其中上行鏈路信號(hào)條件是來(lái)自包含以下各項(xiàng)的組中的測(cè)量值信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)對(duì)噪聲、路徑損耗、時(shí)間差、和往返行程延時(shí)。
13.電信系統(tǒng)，包括移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)；當(dāng)前的基站，用于在業(yè)務(wù)信道上與移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)進(jìn)行通信；相鄰的基站，所述移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)接收該相鄰基站的廣播信道；用于與當(dāng)前的和相鄰的基站通信的網(wǎng)絡(luò)，所述移動(dòng)臺(tái)報(bào)告被監(jiān)視的廣播信道何時(shí)達(dá)到預(yù)先規(guī)定的相鄰的小區(qū)下行鏈路條件，所述相鄰的小區(qū)報(bào)告來(lái)自移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)的相應(yīng)的上行鏈路條件，該網(wǎng)絡(luò)把根據(jù)所報(bào)告的下行鏈路條件和上行鏈路條件而確定的切換事件技術(shù)條件和功率電平的處理 報(bào)告給移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)，以便協(xié)調(diào)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)切換到相鄰的小區(qū)。
14.如權(quán)利要求13中的方法，其中切換是軟切換。
15.如權(quán)利要求13中的方法，其中切換是硬切換。
16.如權(quán)利要求13中的方法，其中下行鏈路信號(hào)條件是第一門(mén)限值。
17.如權(quán)利要求13中的方法，其中上行鏈路信號(hào)條件是來(lái)自包含以下各項(xiàng)的組中的測(cè)量值信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)對(duì)噪聲、路徑損耗、時(shí)間差、和往返行程延時(shí)。
全文摘要
在所描述的電信系統(tǒng)中切換是根據(jù)在移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺(tái)與相鄰小區(qū)的基站之間的上行鏈路和下行鏈路條件而被確定和規(guī)定的。移動(dòng)無(wú)線(xiàn)電把對(duì)于相鄰的小區(qū)的下行鏈路條件報(bào)告給網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)指示相鄰小區(qū)的基站報(bào)告來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的上行鏈路條件。網(wǎng)絡(luò)根據(jù)上行鏈路和下行鏈路條件信息報(bào)告切換技術(shù)條件和移動(dòng)臺(tái)功率電平。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1371581SQ0081197
公開(kāi)日2002年9月25日 申請(qǐng)日期2000年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月24日
發(fā)明者W·米勒, M·佩爾松 申請(qǐng)人:艾利森電話(huà)股份有限公司