專利名稱：用于在正交頻分多址系統(tǒng)中分配信道的方法及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及用于在無線通信系統(tǒng)中分配信道的方法及設備，更具體地，涉及用于在正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)中分配信道的方法及設備。
背景技術：
無線通信系統(tǒng)已經(jīng)被發(fā)展來彌補有線通信系統(tǒng)的缺點，即用戶臺不能訪問固定有線網(wǎng)絡。隨著通信技術的進步，已將無線通信系統(tǒng)發(fā)展成移動通信系統(tǒng)。蜂窩式系統(tǒng)是典型的移動通信系統(tǒng)。蜂窩式系統(tǒng)是指用于通過到有線網(wǎng)絡的無線信道將基站連接到用戶臺的系統(tǒng)。使用碼分多址(CDMA)方案的蜂窩式移動通信系統(tǒng)(下文中被稱為“CDMA蜂窩式移動通信系統(tǒng)”)是一種典型的蜂窩式系統(tǒng)。
盡管蜂窩式系統(tǒng)一開始被發(fā)展來提供語音通信服務，然而最近已經(jīng)出現(xiàn)能夠提供各種數(shù)據(jù)服務的蜂窩式系統(tǒng)。此外，隨著每個蜂窩式系統(tǒng)用戶所需的數(shù)據(jù)量增長，以更高速傳送該數(shù)據(jù)的需求也在增長。因此，正開展對能夠滿足這些需求的CDMA蜂窩式系統(tǒng)的進行中的研究。
同樣，正開展對OFDMA系統(tǒng)(不同于CDMA系統(tǒng))的研究，以便以高速向用戶提供所需的數(shù)據(jù)。此外，現(xiàn)在正在討論OFDMA系統(tǒng)的商業(yè)化。
現(xiàn)在將詳細說明OFDMA系統(tǒng)。OFDMA方案在將數(shù)據(jù)傳送給用戶的過程中使用正交頻率標識用戶。OFDMA方案在數(shù)據(jù)速率方面優(yōu)于CDMA方案。然而，OFDMA方案的使用不可避免地增加頻率再用(reuse)因子。
參考圖1，現(xiàn)在將說明頻率再用。圖1是用于對OFDMA蜂窩式系統(tǒng)中頻率再用的說明的概念圖。為了示例，頻率再用因子為3?？捎玫恼活l率由載波索引表示。“載波索引”是指正交頻率的集合，其中，能以該正交頻率來標識用戶。不是所有的正交頻率能被用于特定基站，因為在第一基站中使用的正交頻率不能被用于該基站的鄰近區(qū)域，由于兩個相似頻率之間的干擾，像這樣的做法會禁用數(shù)據(jù)通信。
為解決這個問題，有必要向基站分配不同的頻率，使得不會將相同的頻率用于特定基站的鄰近區(qū)域。如圖1所示，假設附圖標記100表示位于中心的基站，所有的鄰近基站110、120、130、140、150和160具有不同的載波索引。也就是說，各自的基站如此來使用頻率，使得在頻率之間不會發(fā)生干擾。更具體地，n1代表對所有正交頻率的1/3的載波索引的集合。由附圖標記110、130和150表示使用帶有被包括在載波索引集合n1中的載波索引的正交頻率的基站。類似地，n2代表對所有正交頻率的另一個1/3的載波索引的集合。使用帶有被包括在載波索引集合n2中的載波索引的正交頻率的基站對應于位于中心的基站100。最后，n3代表對所有正交頻率的再一個1/3的載波索引的集合。由附圖標記120、140和160表示使用與被包括在載波索引集合n3中的載波索引相對應的正交頻率的基站。對于這樣的六邊形蜂窩式系統(tǒng)，頻率再用因子為3。這意味著，每3個基站可使用相同的頻率。換言之，其意味著，在一個基站中可用的頻率變?yōu)樗锌捎妙l率的1/3。假設圖1中的每個基站具有理想的六邊形單元。然而，在實際的蜂窩式系統(tǒng)中，每個基站不可能具有理想的六邊形單元，因此有必要增加鄰近基站的數(shù)量。因此，在實際使用中頻率再用因子可能比3大。
頻率再用因子的增加導致OFDMA蜂窩式系統(tǒng)中可用的頻率資源的減少，因而使用戶容量減少。
然而，目前能夠使用頻率再用因子為1的系統(tǒng)、或能夠使用頻率再用因子近似為1的系統(tǒng)，正被考慮用于OFDMA蜂窩式系統(tǒng)。在這種情況下，因為下述原因而不可能支持從特定基站到另一基站的移交(handover)。在使用頻率再用因子為1或頻率再用因子近似為1的情況下，如果用戶臺從特定基站向另一基站移動，則用戶臺應該既使用在舊基站中使用的頻率資源又使用在新基站中分配的頻率資源，導致頻率資源之間干擾的相當大的增長。
更具體地，在移交操作中的用戶臺被分配特定的正交頻率資源，用于與其舊基站(下文中被稱為“服務中的基站”)通信，并正執(zhí)行與服務中的基站的通信。在這里，術語“移交情形”是指用戶臺從服務中基站向新基站(下文中被稱為“目標基站”)移動的情形。在這種情況下，目標基站可能已經(jīng)將相同的頻率資源分配給另一用戶臺。在這種情況下，在移交操作中的用戶臺與位于目標基站中的另一用戶臺使用相同的頻率資源，導致相當大的干擾。在這種情況下，兩個用戶臺都不能進行通信。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是提供用于在使用頻率再用因子為1或頻率再用因子近似為1的OFDMA系統(tǒng)中、在移交期間消除頻率間干擾的方法及設備。
本發(fā)明的另一個目的是提供用于在使用頻率再用因子為1或頻率再用因子近似為1的OFDMA系統(tǒng)中執(zhí)行穩(wěn)定移交的方法及設備。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于在正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)中向移交操作中的用戶臺(SS)分配頻率的方法。在該方法中，SS檢驗用于目標基站(BS)的安全信道頻率，生成用于請求分配已檢驗的安全信道頻率的安全信道頻率請求消息，并傳送該安全信道頻率請求消息。在從SS接收該安全信道頻率請求消息時，服務中BS分配用于所請求信道的頻率，并將帶有頻率分配信息的分配消息傳送到SS。服務中BS根據(jù)頻率分配信息，將信道分配請求消息傳送到目標BS。在接收信道分配請求消息時，目標BS向SS分配安全信道頻率。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用戶臺(SS)設備，用于在系統(tǒng)中執(zhí)行移交，所述系統(tǒng)包括與SS通信的服務中基站(BS)和在SS的移交期間的目標BS，所述BS使用正交頻分多址(OFDMA)方案，所述系統(tǒng)將正交頻率中預定數(shù)量的頻率分配為安全信道頻率。SS設備包括信噪比(SNR)測量器，用于測量從服務中BS和目標BS接收的信號的SNR；控制器，用于依據(jù)由SNR測量器測量的SNR，確定移交的需要以及用于目標BS的安全信道頻率，并當需要移交時生成信道分配請求消息，用于請求在下一幀中分配用于目標BS的安全信道；數(shù)據(jù)傳送處理器，用于對控制器生成的信道分配請求消息進行編碼和調制；以及，射頻(RF)單元，用于利用OFDMA方案來傳送數(shù)據(jù)傳送處理器的輸出信號。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于提供用戶臺(SS)的移交的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括與SS通信的服務中基站(BS)和在SS的移交期間的目標BS，所述BS使用正交頻分多址(OFDMA)方案。在該系統(tǒng)中，SS在移交期間檢驗用于目標BS的安全信道頻率，生成用于請求分配已檢驗的安全信道頻率的安全信道頻率請求消息，將安全信道頻率請求消息傳送到服務中BS，并在從服務中BS接收信道分配消息時，利用在信道分配消息中分配的信道從下一幀執(zhí)行移交。在從SS接收安全信道頻率請求消息時，服務中SS生成用于請求目標BS將安全信道分配給SS的信道分配請求消息，將信道分配請求消息傳送到目標BS，并在從目標BS接收信道分配響應消息時，根據(jù)所接收的消息確定要分配給SS的頻率，將所確定的頻率分配給SS，利用所分配的頻率生成信道分配信息，并將信道分配信息傳送到SS。在從服務中BS接收信道分配請求消息時，目標BS確定所請求信道是否可分配，利用確定結果生成信道分配響應消息，將信道分配響應消息傳送到服務中BS，并且如果所請求信道可分配，則將所請求信道分配給SS。


從下面結合附圖的詳細說明中，本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點將變得更加清楚。附圖中圖1為用于在OFDMA蜂窩式系統(tǒng)中頻率再用的說明的概念圖；圖2為示出采用頻率再用因子為1的OFDMA系統(tǒng)的幀結構的圖；圖3A為示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的OFDMA系統(tǒng)中的幀結構的圖；圖3B為示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的OFDMA系統(tǒng)中的幀結構的圖；圖4A至4E為用于說明在根據(jù)本發(fā)明實施例的OFDMA系統(tǒng)中、當用戶臺利用安全信道頻率執(zhí)行移交時所執(zhí)行的操作的概念圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明實施例的MSS的結構的框圖；圖6為示出根據(jù)本發(fā)明實施例在MSS中執(zhí)行的移交操作的流程；圖7A為示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例在OFDMA系統(tǒng)中由BS執(zhí)行的移交操作的流程；圖7B為示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例在OFDMA系統(tǒng)中由BS執(zhí)行的移交操作的流程；以及圖8為示出用于根據(jù)本發(fā)明實施例在OFDMA系統(tǒng)中向在移交操作中的MSS分配信道的程序的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖詳細說明本發(fā)明的數(shù)個優(yōu)選實施例。在附圖中，由相同的附圖標記表示相同或相似的元素，即便在不同的附圖中說明它們。在下面的說明中，為簡明起見，在此省略了公知功能及其配置的詳細說明。
圖2為示出采用頻率再用因子為1的OFDMA系統(tǒng)的幀結構的圖。參考圖2，現(xiàn)在將說明想要使用頻率再用因子1的OFDMA系統(tǒng)的幀結構。
垂直軸表示可用正交頻率的索引，而電平軸表示時間。nth幀(第n幀)210和(n+1)th幀(第n+1幀)220具有相同的結構，而為簡明起見，在此只說明nth幀210。nth幀210大概地被分為用于下行鏈路211的幀傳送間隔(interval)和用于上行鏈路216的幀傳送間隔。這里，術語“下行鏈路”是指從基站到用戶臺建立的鏈路，而術語“上行鏈路”是指從用戶臺到基站建立的鏈路。nth幀210具有Tx(傳送)/Rx(接收)轉變間隙(TTG)215，用于將下行鏈路211的幀傳送間隔與上行鏈路216的幀傳送間隔區(qū)別開。另外，nth幀210具有Rx/Tx轉變間隙(RTG)218，用于將各幀區(qū)別開，并且還將上行鏈路216的幀傳送間隔與下行鏈路211的幀傳送間隔214區(qū)別開。下行鏈路211在其前部具有用于第一前同步碼(preamble)的傳送間隔212和用于第二前同步碼的傳送間隔213。在兩個間隔212和213的時間經(jīng)過后，基站將數(shù)據(jù)傳送到特定用戶臺(或多個用戶臺)。上行鏈路216是一個用戶臺或多個用戶臺將數(shù)據(jù)傳送到基站的間隔。上行鏈路216的數(shù)據(jù)傳送間隔可以在時域中在其前部具有一個間隔，用于執(zhí)行對用戶臺的移交或初始訪問必要的測距(ranging)處理，并傳送對接收的幀的確認(ACK)。盡管這樣的間隔可以位于上行鏈路216的數(shù)據(jù)傳送間隔的任意位置，然而優(yōu)選該相應的間隔位于上行鏈路216的數(shù)據(jù)傳送間隔的前部。
在當前的想要使用頻率再用因子為1或頻率再用因子近似為1的OFDMA系統(tǒng)中，利用前述幀結構來重復地實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送/接收。然而，如果以前述方式來執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送，則由于在移交期間相同頻率之間的干擾，數(shù)據(jù)傳送可能失敗，如背景技術部分所述。因此，本發(fā)明提出一種方案，用于通過使用頻率再用因子近似為1取代使用頻率再用因子為1來分配信道，即使在移交期間也使能無縫數(shù)據(jù)傳送。
本發(fā)明分配安全信道頻率，以使得在移交操作中的用戶臺和位于由目標基站服務的區(qū)域的另一用戶臺之間的干擾最小化。根據(jù)分配安全信道頻率的方法，可將本發(fā)明分為兩個實施例。
第一實施例提供一種方法，在其中，基站在除移交期間外的每幀或(預定數(shù)量的幀)改變安全信道頻率，如下面將說明的。例如，當在移交操作中的用戶臺向目標基站移動時(即，當正在實現(xiàn)向目標基站的移交時)，固定安全信道頻率。對其他間隔，不斷地改變安全信道頻率。
第二實施例提供一種方法，在其中，基站固定地使用安全信道頻率，除非該基站使用與鄰近基站相同的安全信道頻率。因為基站以這種方式固定地使用安全信道頻率，當向目標基站移動時，在移交操作中的用戶臺能夠不斷地與該基站通信，并防止對目標基站的其他用戶的干擾。此外，當在被用作兩個基站之間的安全信道的頻率資源中存在相等的部分時，通過使用背景信令方法，例如7號信令方法，有可能防止同一安全信道頻率的使用。即使在這種情況下，第二實施例在操作方面也等價于第一實施例。參考附圖，現(xiàn)在將詳細說明本發(fā)明的第一實施例和第二實施例。
圖3A為示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的OFDMA系統(tǒng)中的幀結構的圖。參考圖3A，現(xiàn)在將說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的OFDMA系統(tǒng)中的幀結構。由相同的附圖標記表示圖2和圖3A中相同的元素，因此，將省略其詳細說明。
本發(fā)明的第一實施例提議一種驗證冗余安全信道頻率的方法。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，每個基站的安全信道頻率具有不同的模式，其除移交外每幀或(預定數(shù)量的幀)都變化(將在下面說明)。用戶臺與基站通信，直到通過這樣的安全信道頻率完成移交，并將在下面對其進行說明。
如參考圖2所述，用于下行鏈路211的幀傳送間隔在其前部具有用于第一前同步碼的傳送間隔212。在第一前同步碼的傳送間隔212后，置入用于第二前同步碼的傳送間隔213。在本發(fā)明中，創(chuàng)建幀，使得可在第二前同步碼的傳送間隔213中發(fā)送安全信道頻率。也就是說，當?shù)谝磺巴酱a被用于其原始目的，即用戶臺測量到基站的距離和到基站的信道的狀態(tài)、然后向基站報告測量結果時，根據(jù)本發(fā)明的實施例，第二前同步碼被用于檢測鄰近基站的安全信道頻率資源。因此，以根據(jù)本發(fā)明第一實施例被分配為安全信道頻率的頻率310傳送的數(shù)據(jù)被穿孔(puncture)，使得實際上不應該在第二前同步碼的傳送間隔213中傳送該數(shù)據(jù)。也就是說，在下一幀中，只有以被分配為安全信道頻率的頻率310傳送的數(shù)據(jù)被穿孔，用于傳送中斷，而在第二前同步碼的傳送間隔213中實際傳送以剩余頻率資源傳送的數(shù)據(jù)。以這種方式，在第二前同步碼的傳送間隔213中不傳送數(shù)據(jù)的部分，在預定數(shù)量的后面幀、例如圖3A所示的下一幀220中，變?yōu)楸环峙錇榘踩诺李l率的頻率資源。
在這個方法中，基站在先前通知用戶臺剩下被用于移交的冗余頻率資源，其在預定數(shù)量的后面幀中不被使用。然后，用戶臺可以確定在預定數(shù)量的后面幀中不使用的安全信道頻率。
接著，將說明本發(fā)明的第二實施例。圖3B是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的OFDMA系統(tǒng)中的幀結構的圖?，F(xiàn)在將說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例的OFDMA系統(tǒng)中的幀結構。由相同的附圖標記表示圖2和圖3B中相同的元素，因此省略其詳細說明。
在本發(fā)明的第二實施例中，基站連續(xù)地使用相同的安全信道頻率資源，除非其分配與由鄰近基站所使用的安全信道頻率資源相同的安全信道頻率資源。因此，圖3示出一種幀結構，其中維持相同的頻率資源。也就是說，在nth幀210和(n+1)th幀220中都分配相同的安全信道頻率資源。因為即使在下一幀中也維持相同的分配，所以基站和用戶臺能簡單地在下一幀中獲取安全信道。
基站在安全信道頻率或安全信道的數(shù)量方面可以相互相等或相互不同。在本發(fā)明中，不特別限制安全信道的數(shù)量。
現(xiàn)在將詳細說明，通過圖3A和圖3B的幀結構，在具有安全信道頻率資源的OFDMA系統(tǒng)中用戶臺的移交的發(fā)生。
圖4A至4C是用于說明在根據(jù)本發(fā)明實施例的OFDMA系統(tǒng)中、當用戶臺利用安全信道頻率來執(zhí)行移交時所執(zhí)行的操作的概念圖。參考圖4A至4C，現(xiàn)在將詳細說明在根據(jù)本發(fā)明實施例的OFDMA系統(tǒng)中當用戶臺利用安全信道頻率來執(zhí)行移交時所執(zhí)行的操作。將圖4A至4C中示出的基站通過線路直接相互連接或通過另一系統(tǒng)間接相互連接。
第一基站(BS1)411是執(zhí)行與移動用戶臺(MSS)401的OFDMA通信的基站。由附圖標記410表示BS1 411的覆蓋范圍。在BS1 411的覆蓋范圍410中，MSS 401利用參考圖3A或3B所述的幀結構來進行通信。由附圖標記420表示第二基站(BS2)421，其為BS1 411的鄰近BS。在通過上行鏈路和下行鏈路執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送/接收時，MSS 401可以向BS1 411的邊界移動。如果MSS 401繼續(xù)移動到BS1 411的邊界(即，如果MSS 401移動到其與BS1 411和BS2 421皆能通信的區(qū)域，如圖4B所示)，則MSS 401認識到可能需要移交。MSS 401能通過檢驗第一前同步碼區(qū)域或通過檢驗接收的導頻信號的電平，來認識到可能需要移交。當?shù)谝磺巴酱a的信噪比(SNR)或從BS1 411接收的導頻信號變得低于預定閾值、和/或從鄰近BS(即BS2 421)接收到高電平信號時，MSS401認識到移交的必要性。
在這種情況下，MSS 401利用從BS1 411接收的信號和從BS2 421接收的信號，確定在BS2 421的下一幀中的安全信道頻率。MSS 401將在BS2 421中確定的、將在下一幀中使用的安全信道頻率報告給BS1 411。然后BS1 411將由MSS 401報告的BS2 421的安全信道頻率定義為在下一幀中分配給MSS401的信道頻率。在此處理后，第一實施例和第二實施例執(zhí)行不同的操作。首先，下面將說明第一實施例的操作。
在第一實施例中，BS1 411向BS2 421報告MSS 401將在移交期間使用安全信道頻率。然后BS2 421固定BS1 411的安全信道頻率，使得MSS 401使用該安全信道頻率，用于與服務中的BS(即BS1)的通信。也就是說，BS2 421固定安全信道頻率，使得MSS 401能固定地使用安全信道頻率，直到完成其移交。在完成移交后，BS2 421在每一幀改變安全信道頻率。因此，當完成移交時，BS1 411應該通知BS2 421移交的完成。接著，下面說明第二實施例的操作。
在第二實施例中，因為持續(xù)地分配相同的安全信道頻率資源，不需要BS1411向BS2 421傳送報告消息。因此，BS1 411將已報告的頻率分配給在移交操作中的MSS 401，并在移交期間持續(xù)地執(zhí)行其通信。在完成移交后，不需要BS1 411向BS2 421傳送報告消息。
如上所述，由于移交情形而在下一幀中被分配安全信道頻率資源的MSS401利用從BS1 411分配的信道資源來進行通信，直到完成移交。因此，在完成移交前，即使MSS 401移動進BS2 421的覆蓋范圍420，其也繼續(xù)與BS1 411通信，如圖4C所示。
在前述操作后，MSS 401可能遇到下面三種情況。在第一種情況下，MSS401在完成移交后，完全移動到目標BS(即BS2 421)；在第二種情況下，在執(zhí)行移交的過程中，MSS 401移回到服務中的BS(即BS1 411)的覆蓋范圍410；在第三種情況下，在執(zhí)行移交的過程中，MSS 401切斷其呼叫。
現(xiàn)在說明前述三種情況的每一個。首先，下面將說明第一種情況。當MSS411完全移動到目標BS(即BS2 421)的覆蓋范圍420時，MSS 401釋放對BS1411的呼叫，并建立到BS2 421的用于與其通信的信道。第一實施例和第二實施例在前述操作方面相互等價。也就是說，MSS 401僅與BS2 421通信的正常狀態(tài)發(fā)生狀態(tài)轉變，如圖4D所示。在這種狀態(tài)下，MSS 401利用其他正常信道取代由BS2 421建立的安全信道來進行通信。
其次，下面將說明第二種情況。圖4E示出第二種情況，在其中，在執(zhí)行移交的過程中，MSS 401完全移回到服務中的BS(即BS1 411)的覆蓋范圍410。在圖4E中，附圖標記431指示MSS 401完全移回到服務中的BS(即BS1 411)的覆蓋范圍410。在完全移回到BS1 411的覆蓋范圍410后，MSS 401向BS1411報告移交情形已經(jīng)結束。然后BS1 411向MSS 401分配其他頻率，取代被分配用于鄰近BS(即BS2 421)的安全信道的頻率。以這種方式，另一MSS可以在移交期間使用BS2 421的安全信道。在第一實施例中，BS1 411應該通知BS2 421移交的完成。此后，BS1 411可以在每幀改變安全信道頻率。
最后，下面將說明第三種情況，在其中，MSS 401在移交情形中結束其呼叫。在這種情況下，釋放MSS 401與BS1 411之間的信道。因此，被分配給MSS 401的信道資源再次變?yōu)榭捎眯诺蕾Y源。在第一實施例中，因為釋放了信道資源，BS1 411應該通知BS2 421移交情形的結束。此后，BS1 411可以在每幀改變安全信道頻率。
現(xiàn)在將詳細說明MSS和BS的操作。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的MSS的結構的框圖?，F(xiàn)在將說明根據(jù)本發(fā)明實施例的MSS的結構和操作。
在用于OFDMA系統(tǒng)的MSS中，能夠利用正交頻率射頻(RF)來執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送/接收的射頻(RF)單元512處理通過天線ANT接收的信號。這里，“RF處理”是指將傳送信號上變頻為RF信號、并將通過天線ANT接收的信號下變頻為基帶信號的操作。將已下變頻的接收信號輸入到SNR測量器513和數(shù)據(jù)接收處理器514。數(shù)據(jù)接收處理器514對圖3A和3B中示出的第一和第二前同步碼信號解調并解碼，并將解調/解碼結果輸出到控制器511。此外，數(shù)據(jù)接收處理器514對通過用于下行鏈路211的數(shù)據(jù)傳送間隔214接收的數(shù)據(jù)解調并解碼，并將解調/解碼結果輸出到控制器511。RF單元512將通過圖3A和3B中示出的第二前同步碼信號接收的信號輸出到SNR測量器513。然后，SNR測量器513測量所接收信號的SNR，并將測量結果輸出到控制器511。現(xiàn)在將說明在SNR測量器513中測量的信號。
MSS測量通過用于第二前同步碼的傳送間隔213接收的信號的SNR。下面將說明SNR測量。MSS既接收來自當前服務中的BS的信號，也接收來自鄰近BS的信號。因為服務中的BS和鄰近BS在所有頻帶中使用相同的頻率資源，所以如果將數(shù)據(jù)通過用于第二前同步碼的傳送間隔213來傳送，則數(shù)據(jù)的測量SNR將會低。也就是說，由于高干擾，輸入到SNR測量器513的信號具有非常高干擾的信號。然而，根據(jù)本發(fā)明，在鄰近BS的下一幀中將被分配安全信道頻率的位置從第二前同步碼的傳送間隔213被穿孔。也就是說，不存在用為安全信道設置的頻率索引來傳送的信號。具體地，當BS1 411作為MSS 401的服務中的BS、并且BS2 421作為MSS 401的目標BS時，在來自UE1 411的第二前同步碼信號中帶有為BS2 421中的安全信道頻率設置的頻率索引的信號，被在MSS 401以非常高的電平接收。這是因為BS2 421在設置有用于第二前同步碼的安全信道頻率的區(qū)域中不傳送前同步碼。因此，MSS 401檢測目標BS的安全信道，并請求BS1 411通過由于轉接(handoff)情形的信道來進行通信。因此，位于BS1 411中的MSS 401繼續(xù)通過BS2 421的安全信道頻率來與BS1 411通信，直到結束移交。第一實施例和第二實施例在前述操作方面相互等價，除了第一實施例在每預定數(shù)量的幀改變安全信道頻率，而第二實施例始終具有固定的安全信道頻率資源。也就是說，在第一實施例中，在結束移交情形后，BS1 411和BS2 421再次改變安全信道頻率。因此，對安全信道頻率資源的測量結果將具有高SNR。具有高SNR的頻率資源變?yōu)橛米靼踩诺李l率資源的頻率索引，其被用在下一幀中或固定地用在鄰近BS中。SNR測量器513將測量的SNR值輸出到控制器511。SNR測量器513在控制器511的控制下測量從服務中的BS接收的信號的電平和從鄰近BS(即被包括在MSS的有效BS集中的BS)接收的信號的電平，并將測量的電平輸出到控制器511。
MSS的數(shù)據(jù)傳送處理器515對傳送數(shù)據(jù)編碼并調制，并將編碼/調制結果輸出到RF單元512，以便將傳送數(shù)據(jù)通過上行鏈路傳送到BS。此外，根據(jù)本發(fā)明，數(shù)據(jù)傳送處理器515對安全信道頻率請求消息編碼并調制，并按順序傳送該安全信道頻率請求消息，以便在移交期間接收由目標BS分配的安全信道頻率資源。后面將說明安全信道頻率請求消息。
根據(jù)本發(fā)明，控制器511控制MSS的全部操作，并依據(jù)來自SNR測量器513的測量值來確定是否需要移交。當需要移交時，控制器511在移交期間檢測用于目標BS的安全信道頻率。另外，為保留已檢測的用于目標BS的安全信道頻率，控制器511生成要被傳送到服務中BS的安全信道頻率請求消息，并將安全信道頻率請求消息輸出到數(shù)據(jù)傳送處理器515。此外，控制器515為數(shù)據(jù)通信執(zhí)行各種控制，為簡明起見，省略其說明。
MSS的外部輸入/輸出單元516是用于將MSS連接到另一MSS的輸入/輸出接口。存儲器517是用于存儲根據(jù)本發(fā)明的控制數(shù)據(jù)、MSS中需要的其他控制數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)以及如需要的其他數(shù)據(jù)的介質。顯示器518是用于顯示MSS操作狀態(tài)的設備，可以以液晶顯示器(LCD)或其他合適的顯示設備來實現(xiàn)。鍵輸入單元519是用于生成用于由客戶輸入的鍵的鍵信號的設備。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例在MSS中執(zhí)行的移交操作的流程圖。現(xiàn)在將詳細說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例在MSS中執(zhí)行的移交操作。在步驟600，MSS的控制器511執(zhí)行通信模式。在此，“通信模式”是指根據(jù)OFDMA方案接收下行鏈路數(shù)據(jù)并傳送上行鏈路數(shù)據(jù)的處理過程(即，以在圖3A和3B中示出的幀結構來傳送/接收數(shù)據(jù)的處理過程)。在執(zhí)行通信模式時，控制器511在步驟602中確定是否需要移交。如果從服務中BS接收的信號的電平等于或低于預定閾值，和/或如果從鄰近BS接收的信號的電平變得比從服務中BS接收的信號的電平高，則控制器511確定需要移交。作為確定的結果，如果需要移交，則控制器511前進到步驟604，在此其控制SNR測量器513，以測量在用于圖3A和3B中示出的第二前同步碼的傳送間隔213中接收的信號的SNR。此后，在步驟606中，控制器511利用由SNR測量器513測量的SNR，來檢驗用于鄰近BS中的目標BS的安全信道頻率。
控制器511可以檢驗在參考圖5說明的方法中的安全信道頻率索引。在檢驗安全信道頻率索引后，控制器511前進到步驟608，在此其生成用于請求分配安全信道頻率的安全信道頻率請求消息，并將該安全信道頻率請求消息輸出到數(shù)據(jù)傳送處理器515，以便通過上行鏈路傳送該安全信道頻率請求消息。也就是說，控制器511通過控制數(shù)據(jù)傳送處理器515來對生成的消息進行編碼和調制，并通過RF單元512傳送已調制的消息。
此后，在步驟610中，控制器511確定是否從服務中BS接收信道分配消息，其中，MSS目前正與該服務中BS交換數(shù)據(jù)。如果確定收到信道分配消息，則控制器511前進到步驟612，在此其用所分配的信道執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送。也就是說，服務中BS將用于目標BS的安全信道頻率資源分配為對MSS可用的頻率資源。因此，MSS利用用于目標BS的安全信道頻率資源來繼續(xù)與服務中BS通信。在這種方法中，MSS能夠安全地執(zhí)行移交，而不會導致對鄰近BS中另一個MSS的干擾。
現(xiàn)在將另外說明結束移交的情況(即，上述三種情況)。當MSS已完全移動到目標BS的覆蓋范圍時，MSS的控制器511生成移交結束消息，并將該移交結束消息傳送到服務中的BS。也就是說，控制器511生成移交結束消息，并將該移交結束消息輸出到數(shù)據(jù)傳送處理器515。另外，控制器511通過控制數(shù)據(jù)傳送處理器515來執(zhí)行控制用于上行鏈路傳送的編碼和調制處理的操作，并通過控制RF單元512來執(zhí)行通過相應頻率資源傳送上行鏈路數(shù)據(jù)的控制操作。此后，MSS利用從目標BS分配的信道資源來執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。
同樣，在MSS在移交期間返回到服務中BS的情況下，MSS的控制器511以前述方式傳送移交結束消息。這種情況和其他情況的唯一的區(qū)別是，MSS利用由服務中BS得到的已分配信道資源來執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。
最后，在結束呼叫的情況下，MSS的控制器511生成呼叫結束消息，并執(zhí)行相應的處理過程。
圖7A是示出在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的BS中執(zhí)行的移交操作的流程圖?，F(xiàn)在將詳細說明在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的BS中執(zhí)行的移交操作。
BS在步驟700中執(zhí)行通信模式。在此，“通信模式”是指將數(shù)據(jù)通過下行鏈路傳送到MSS、并通過上行鏈路從MSS接收數(shù)據(jù)，該下行鏈路和上行鏈路在圖3A和3B中被示出。在執(zhí)行與MSS的通信模式時，BS在步驟702中確定是否從特定MSS接收了安全信道頻率請求消息。也就是說，BS確定是否通過上行鏈路接收了在圖6的步驟608中傳送的安全信道頻率請求消息。如果在步驟702中確定從任意一個MSS接收了安全信道頻率請求消息，則BS前進到步驟704，在此其將該安全信道頻率請求消息傳送到目標BS。也就是說，MSS請求目標BS，以將確定為用于目標BS的安全信道頻率的結果值，作為在移交期間使用的信道資源來分配給相應的BS。
在傳送信道資源分配請求后，BS在步驟706中確定是否從目標BS接收了對安全信道頻率資源分配請求的響應。如果確定接收了響應信號，則BS前進到步驟708，在此其基于響應信號，分配在下一幀中分配給移交操作中的MSS的信道資源。也就是說，BS基于響應信號，確定在下一幀中分配給移交操作中的MSS的信道資源。在分配在下一幀中由移交操作中的MSS使用的信道資源后，BS前進到步驟710，在此其以由MSS請求的頻率資源來分配信道，生成用于所分配信道的信道分配消息，并將該信道分配消息傳送到在移交操作中的MSS。在這種方法中，BS允許MSS使用由目標BS分配的信道資源，作為在移交期間的安全信道頻率資源。
在圖7A中示出的處理過程中，BS將安全信道請求傳送到目標BS，在接收對安全信道請求的響應信號時生成安全信道分配消息，并將該安全信道分配消息傳送到MSS。也就是說，假設按步驟704、步驟706、步驟708和步驟710的順序執(zhí)行控制處理。然而，可替換地，可以以這樣的方式來執(zhí)行控制處理作為服務中BS的BS，首先基于從MSS接收的信息來分配所請求的信道資源，生成用于請求分配相同BS資源的消息，作為所分配的信道資源，并將該消息傳送到目標BS。也就是說，可以在步驟708和710之后執(zhí)行步驟704和706。
將參考圖7B進行結束移交的情況，并且其能被等價地應用于圖7A的第一實施例和第二實施例。
圖7B是示出由在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的OFDMA系統(tǒng)中的BS所執(zhí)行的移交操作的流程圖。參考圖7B，現(xiàn)在將詳細說明由根據(jù)本發(fā)明第二實施例的OFDMA系統(tǒng)中的BS所執(zhí)行的移交操作。
BS在步驟730執(zhí)行通信模式。在此，“通信模式”是指將數(shù)據(jù)通過下行鏈路傳送到MSS，并通過上行鏈路從MSS接收數(shù)據(jù)(該下行鏈路和上行鏈路在圖3A和3B中被示出)。在執(zhí)行與MSS的通信模式時，BS在步驟732確定是否從特定MSS接收了安全信道頻率請求消息。也就是說，BS確定是否通過上行鏈路接收了在圖6的步驟608中傳送的安全信道頻率請求消息。如果在步驟732中確定從任意一個MSS接收了安全信道頻率請求消息，則BS前進到步驟734，在此其將該安全信道頻率請求消息傳送到目標BS。也就是說，MSS請求目標BS，以將確定為用于目標BS的安全信道頻率的結果值，作為在移交期間使用的信道資源分配給相應的BS。
此后，BS在步驟736確定MSS的移交是否結束。如果在步驟736確定MSS的移交結束，則BS前進到步驟738。在步驟738中，BS確定移交結束的類型。也就是說，BS確定移交結束對應于前述三種情況中的哪一種。如果確定移交結束是由于MSS返回到服務中BS而發(fā)生的，則BS前進到步驟740。否則，BS前進到步驟742，在此其釋放信道。在第一實施例中，BS應該通知目標BS移交結束。然而，在第二實施例中，不需要BS通知目標BS移交結束。
如果MSS重新進入作為其原始BS的服務中BS(即，如果BS前進到步驟740)，則BS分配除用于目標BS的安全信道資源以外的其他信道，這是在第二實施例中執(zhí)行的唯一處理。然而，在第一實施例中，BS應該通知目標BS移交結束。
現(xiàn)在將從系統(tǒng)的立場來說明前述操作。圖8是示出用于在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的OFDMA系統(tǒng)中將信道分配給在移交操作中的MSS的程序的信令圖。參考圖8，現(xiàn)在將說明用于在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的OFDMA系統(tǒng)中將信道分配給在移交操作中的MSS的程序。將在圖8中假設，圖4A至4E中示出的BS1 411和BS2 421分別作為服務中BS和目標BS。
當執(zhí)行與作為服務中BS的BS1 411的通信時，MSS 401在步驟800檢查確定是否需要移交。如果需要移交，則MSS 401在用于第二前同步碼的傳送間隔213中測量SNR。MSS 401基于測量的SNR，生成用于目標BS(即BS2 421)的安全信道頻率請求消息。在生成安全信道頻率請求消息后，MSS 401前進到步驟802，在此其將用于目標BS的安全信道頻率請求消息傳送到BS1 411。作為響應，BS1 411在步驟804中將相同的信道頻率資源作為所請求的信道頻率分配給已傳送安全信道頻率請求消息的MSS 401。以這種方法，MSS 401被分配了頻率資源，以在下一幀中使用。
以參考圖7A說明的BS操作的相反順序來設計圖8的信令圖。也就是說，設計BS1 411在執(zhí)行步驟708和710后執(zhí)行步驟704和706。然而，對BS1 411優(yōu)選的是，以圖7A的方法執(zhí)行其操作。在將信道分配消息傳送到MSS 401后，BS1 411前進到步驟806，在此其生成用于請求將與MSS 401請求的信道相同的信道資源分配給MSS 401的信道分配請求消息，并將該信道分配請求消息傳送到作為目標BS的BS2 421。在步驟806中，BS2 421確定所請求的信道是否可用，并根據(jù)確定結果生成信道分配響應消息。在步驟810中，BS2421將該信道分配響應消息傳送到BS1 411。
以這種方式，有可能向從服務中BS向目標BS移動的MSS提供穩(wěn)定的移交，并防止對位于該目標BS中的另一MSS的干擾。
將圖8的信令圖與圖7A的程序相匹配，BS1 411應該在執(zhí)行步驟802之后執(zhí)行步驟806，并且，在步驟808和810中，BS1 411根據(jù)其執(zhí)行確定要被分配給在移交操作中的MSS的信道的處理。BS1 411將包括已確定信道信息的信道分配消息傳送到MSS 401。
根據(jù)第二實施例，不需要用于傳送信道分配請求消息的步驟806和用于確定是否存在可用信道的步驟808及810。這是因為第二實施例總是使用固定的安全信道頻率資源，除了兩個不同的BS在其安全信道頻率方面相等這種特殊情況。在圖8中，未單獨說明移交結束情形，因為其與上述移交結束情形相等價。
正如能從前述說明理解的，利用盡可能接近近似為1的頻率再用因子，本發(fā)明的應用使能在OFDMA系統(tǒng)中的移交期間的無縫通信。
雖然已經(jīng)參考某些優(yōu)選實施例示出并說明了本發(fā)明，本領域技術人員將理解，只要不脫離由權利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍，可以對本發(fā)明的形式和細節(jié)進行各種改變。
權利要求
1.一種用于在正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)中將頻率分配給在移交操作中的用戶臺(SS)的方法，該方法包括步驟由SS搜索用于目標基站(BS)的安全信道頻率，生成用于請求分配已檢驗的安全信道頻率的安全信道頻率請求消息，并傳送該安全信道頻率請求消息；在從SS接收安全信道頻率請求消息時，由服務中BS分配用于所請求信道的頻率，并將帶有頻率分配信息的分配消息傳送到SS；由服務中BS根據(jù)頻率分配信息，將信道分配請求消息傳送到目標BS；以及在接收信道分配請求消息時，由目標BS將安全信道頻率分配給SS。
2.如權利要求1所述的方法，其中，目標BS根據(jù)從服務中BS接收的信道分配請求消息分配用于安全信道的安全信道頻率，生成信道分配響應消息，并將該信道分配響應消息傳送到服務中BS。
3.如權利要求1所述的方法，還包括步驟在從服務中BS接收信道分配請求消息時，由目標BS確定所請求信道是否可分配；以及如果所請求信道是可分配的，則由目標BS生成肯定信道分配響應消息，將該肯定信道分配響應消息傳送到服務中BS，并在下一幀中將安全信道頻率分配給SS。
4.如權利要求1所述的方法，其中，所述SS使用前同步碼的信噪比(SNR)來檢驗用于目標BS的安全信道頻率。
5.如權利要求1所述的方法，其中，所述SS使用先前從服務中BS接收的信息來檢驗用于目標BS的安全信道頻率。
6.一種用于在使用正交頻分多址(OFDMA)方案、并將正交頻率中預定數(shù)量的頻率分配為安全信道頻率的系統(tǒng)的用戶臺(SS)中執(zhí)行移交的方法，該方法包括步驟檢驗用于目標基站(BS)的安全信道頻率；生成用于請求分配已檢驗的安全信道頻率的安全信道頻率請求消息，并傳送該安全信道頻率請求消息；以及在從服務中BS接收信道分配消息時，通過在下一幀中所分配的信道來執(zhí)行移交。
7.如權利要求6所述的方法，其中，所述SS使用前同步碼的信噪比(SNR)來檢驗用于目標BS的安全信道頻率。
8.如權利要求6所述的方法，其中，所述SS使用先前從服務中BS接收的信息來檢驗用于目標BS的安全信道頻率。
9.一種用于在系統(tǒng)的服務中基站(BS)中控制用戶臺(SS)的移交的方法，所述系統(tǒng)包括與SS通信的服務中基站BS和在SS移交期間的目標BS，所述BS使用正交頻分多址(OFDMA)方案，所述系統(tǒng)將正交頻率中預定數(shù)量的頻率分配為安全信道頻率，該方法包括步驟在從SS接收安全信道頻率請求消息時，將用于安全信道頻率請求消息中包括的目標BS的信道資源在下一幀中分配給SS；以及生成消息，用于請求目標BS將安全信道分配給SS，并將該消息傳送到目標BS。
10.如權利要求9所述的方法，還包括步驟如果SS結束移交并進入服務中BS的覆蓋范圍，則釋放分配給SS的信道，并將新的信道分配給SS。
11.如權利要求10所述的方法，還包括步驟向目標BS通知SS的移交的結束。
12.如權利要求9所述的方法，還包括步驟如果SS結束移交，則釋放分配給SS的信道。
13.如權利要求12所述的方法，還包括步驟向目標BS通知SS的移交的結束。
14.如權利要求9所述的方法，還包括步驟如果SS在移交期間結束呼叫，則釋放分配給SS的安全信道。
15.如權利要求14所述的方法，還包括步驟向目標BS通知SS的移交的結束。
16.一種用戶臺(SS)設備，用于在系統(tǒng)中執(zhí)行移交，所述系統(tǒng)包括與SS通信的服務中基站(BS)和在SS的移交期間的目標BS，所述BS使用正交頻分多址(OFDMA)方案，所述系統(tǒng)將正交頻率中預定數(shù)量的頻率分配為安全信道頻率，該設備包括信噪比(SNR)測量器，用于測量從服務中BS和目標BS接收的信號的SNR；控制器，用于確定何時執(zhí)行移交，以及用于依據(jù)由SNR測量器測量的SNR來選擇用于目標BS的安全信道頻率，并在需要移交時生成用于請求在下一幀中分配用于目標BS的安全信道的信道分配請求消息；數(shù)據(jù)傳送處理器，用于對控制器生成的信道分配請求消息進行編碼和調制；以及射頻(RF)單元，用于利用OFDMA方案來傳送數(shù)據(jù)傳送處理器的輸出信號。
17.如權利要求16所述的SS設備，其中，在從服務中BS接收信道分配消息時，控制器通過控制RF單元來通過所分配的信道執(zhí)行通信。
18.一種用于提供用戶臺(SS)的移交的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括與SS通信的服務中基站(BS)和在SS的移交期間的目標BS，所述BS使用正交頻分多址(OFDMA)方案，該系統(tǒng)包括SS，用于在移交期間檢驗用于目標BS的安全信道頻率，生成用于請求分配已檢驗的安全信道頻率的安全信道頻率請求消息，將安全信道頻率請求消息傳送到服務中BS，并在從服務中BS接收信道分配消息時，從下一幀利用在信道分配消息中分配的信道來執(zhí)行移交；服務中BS，用于在從SS接收安全信道頻率請求消息時，生成用于請求目標BS將安全信道分配給SS的信道分配請求消息，將該信道分配請求消息傳送到目標BS，并在從目標BS接收信道分配響應消息時，根據(jù)所接收的消息選擇要分配給SS的頻率，將所選擇的頻率分配給SS，利用所分配的頻率生成信道分配信息，并將該信道分配信息傳送到SS；以及目標BS，用于在從服務中BS接收信道分配請求消息時，確定所請求的信道是否可分配，利用確定結果生成信道分配響應消息，將信道分配響應消息傳送到服務中BS，并在如果所請求信道可分配時，將所請求信道分配給SS。
19.如權利要求18所述的系統(tǒng)，其中，如果不需要SS使用安全信道，則服務中BS和目標BS從安全信道模式轉變?yōu)檎Ｐ诺滥Ｊ健?br> 20.如權利要求18所述的系統(tǒng)，其中，BS在預定的時間改變?yōu)榘踩诺涝O置的頻率。
全文摘要
一種方法，用于在正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)中，將頻率分配給在移交操作中的用戶臺(SS)。在這種方法中，SS檢驗用于目標基站(BS)的安全信道頻率，生成用于請求分配已檢驗的安全信道頻率的安全信道頻率請求消息，并傳送該安全信道頻率請求消息。在從SS接收安全信道頻率請求消息時，服務中BS分配用于所請求信道的頻率，并將帶有頻率分配信息的分配消息傳送到SS。服務中BS根據(jù)頻率分配信息，將信道分配請求消息傳送到目標BS。在接收信道分配請求消息時，目標BS將安全信道頻率分配給SS。
文檔編號H04Q7/20GK1926787SQ200580006390
公開日2007年3月7日 申請日期2005年3月5日 優(yōu)先權日2004年3月5日
發(fā)明者李在赫, 田宰昊, 尹淳暎, 孟勝柱, 吳廷泰, 張智皓 申請人:三星電子株式會社