專利名稱：移動(dòng)電信系統(tǒng)中越局切換的控制和移動(dòng)站發(fā)射功率的控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于移動(dòng)站功率控制和在移動(dòng)電信系統(tǒng)中進(jìn)行越局切換的方法和配置，其中數(shù)據(jù)通過(guò)固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)站和基站間的無(wú)線電通路在連續(xù)幀的時(shí)隙中以短脈沖串的形式發(fā)射。
時(shí)分多址聯(lián)接(TDMA)型移動(dòng)電信系統(tǒng)中，無(wú)線電通路中的時(shí)分通信發(fā)生在各由幾個(gè)時(shí)隙構(gòu)成的連續(xù)幀中。在每個(gè)時(shí)隙中，一個(gè)短信息包以有限持續(xù)時(shí)間的射頻短脈沖串形式發(fā)送，短脈沖串由若干調(diào)制位構(gòu)成。通常，時(shí)隙用于控制信道和業(yè)務(wù)信道發(fā)送。在業(yè)務(wù)信道上發(fā)送語(yǔ)音和數(shù)據(jù)。在控制信道上實(shí)現(xiàn)基站和移動(dòng)的用戶站間的信令傳輸。泛歐移動(dòng)系統(tǒng)GSM(全球移通信系統(tǒng))是TD-MA無(wú)線電系統(tǒng)的一個(gè)例子。
對(duì)常規(guī)TDMA系統(tǒng)中的通信，每個(gè)移動(dòng)站被指定一個(gè)業(yè)務(wù)信道時(shí)時(shí)隙，用于數(shù)據(jù)或語(yǔ)音的發(fā)送。這樣，GSM系統(tǒng)(例如)可在同樣的載波頻率上同時(shí)實(shí)現(xiàn)多達(dá)八個(gè)與不同移動(dòng)站的連接。根據(jù)所用帶寬和信道編碼及糾錯(cuò)在業(yè)務(wù)信道上的最大數(shù)據(jù)傳輸率被限制到相當(dāng)?shù)偷乃剑缭贕SM系統(tǒng)中限于9.6kbit/s或12kbit/s。此外，在GSM系統(tǒng)中，可對(duì)較低的語(yǔ)音編碼速度選擇半速業(yè)務(wù)信道(最大4.8kbit/s)。當(dāng)移動(dòng)站只在每隔一幀的特定時(shí)隙中(換句話說(shuō)以半速)進(jìn)行通信時(shí)，就形成了半速業(yè)務(wù)信道。一個(gè)第二移動(dòng)站每隔一幀在相同時(shí)隙進(jìn)行通信。這就是對(duì)用戶數(shù)而言系統(tǒng)容量如何加倍的原因，換句話說(shuō)，在相同載波上可達(dá)到多達(dá)16個(gè)移動(dòng)站同時(shí)通信。
在近幾年，對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)的高速數(shù)據(jù)服務(wù)的需求顯著增加。例如，采用綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)電路交換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)需要至少64kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸率。公用電話網(wǎng)的公共交換電話網(wǎng)(PSTN)數(shù)據(jù)服務(wù)(如調(diào)制解調(diào)器G3類用戶傳真終端)要求更快的傳輸速率，如14.4kbit/s。一個(gè)正在增長(zhǎng)的要求更高傳輸速率的移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域是移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)。通過(guò)攝像機(jī)進(jìn)行安全控制和視頻數(shù)據(jù)庫(kù)可作為這種服務(wù)的例子。視頻傳輸?shù)淖钚?shù)據(jù)傳輸率可為(如)16或32kbit/s。
然而，現(xiàn)在的移動(dòng)通信網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸率不足以滿足這種新需要。
本發(fā)明的一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)中更高的數(shù)據(jù)傳輸率。
本發(fā)明另一目的是實(shí)現(xiàn)與高速數(shù)據(jù)發(fā)射相關(guān)的移動(dòng)站的越局切換和功率控制。
這個(gè)目的通過(guò)控制移動(dòng)通信系統(tǒng)中移動(dòng)站的功率的方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括通過(guò)固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)站和基站間的無(wú)線電通路在連續(xù)幀的時(shí)隙中以短脈沖串的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，并在每幀給移動(dòng)站分配至少兩個(gè)時(shí)隙用于高速數(shù)據(jù)發(fā)送，其方法包括在分配給移動(dòng)站的每個(gè)時(shí)隙測(cè)量在移動(dòng)站所接收信號(hào)的特性，如信號(hào)電平和/或質(zhì)量，根據(jù)兩個(gè)或更多時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合或根據(jù)最差時(shí)隙的測(cè)量結(jié)果控制移動(dòng)站的發(fā)射功率。
本發(fā)明還涉及在移動(dòng)電信系統(tǒng)中越局切換的方法，該方法包括通過(guò)固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)站和基站間的無(wú)線電通在連續(xù)幀的時(shí)隙中以短脈沖串的形式發(fā)射數(shù)據(jù)，和在每幀中為移動(dòng)站分配至少兩個(gè)時(shí)隙用于高速數(shù)據(jù)發(fā)送，其方法包括在分配給移動(dòng)站的每個(gè)時(shí)隙測(cè)量在移動(dòng)站所接收信號(hào)的特性，如信號(hào)電平和/或質(zhì)量，根據(jù)兩個(gè)或更多時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合，或根據(jù)最差時(shí)隙的測(cè)量結(jié)果作越局切換的決定。
本發(fā)明還涉及移動(dòng)電信系統(tǒng)中越局切換的方法，所述方法包括通過(guò)固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)站和基站間的無(wú)線電通路在連續(xù)幀的時(shí)隙中以短脈沖串的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，并在每幀給移動(dòng)站分配至少兩個(gè)時(shí)隙用于高速數(shù)據(jù)發(fā)送。所述方法包括測(cè)量在分配給移動(dòng)站的每個(gè)時(shí)隙所接收的信號(hào)的特性，如信號(hào)電平和/或質(zhì)量，根據(jù)兩個(gè)或更多時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合或根據(jù)最差時(shí)隙的測(cè)量結(jié)果控制移動(dòng)站的發(fā)射功率和/或作出越局切換決定。
本發(fā)明涉及移動(dòng)電信系統(tǒng)中移動(dòng)站的控制配置。所述系統(tǒng)中，通過(guò)固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)站和基站間的無(wú)線電通路在連續(xù)幀的時(shí)隙中以短脈沖串的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，并在每幀給移動(dòng)站分配至少兩個(gè)時(shí)隙用于高速數(shù)據(jù)發(fā)送。所述配置包括設(shè)置移動(dòng)站用來(lái)測(cè)量在分配給移動(dòng)站的每個(gè)時(shí)隙所接收的信號(hào)的特性，如信號(hào)電平和/或質(zhì)量，還包括設(shè)置固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)用來(lái)根據(jù)兩個(gè)或更多時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合或根據(jù)最差時(shí)隙的測(cè)量結(jié)果控制移動(dòng)站的發(fā)射功率和/或作出越局切換決定。
本發(fā)明采用所謂多時(shí)隙技術(shù)以便移動(dòng)站在每幀可獲得兩個(gè)或更多個(gè)時(shí)隙。通過(guò)無(wú)線電通路發(fā)射的高速數(shù)據(jù)信號(hào)被分成所需數(shù)目的低速數(shù)據(jù)信號(hào)，每個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)在相應(yīng)的時(shí)隙中以短脈沖串的形式發(fā)送。低速數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)無(wú)線電通路被分別發(fā)射后，在接收端又被組合成初始的高速信號(hào)。這就是如何根據(jù)分配兩個(gè)、三個(gè)或更多時(shí)隙給一用戶使用，將數(shù)據(jù)傳輸率加倍、增至三倍等的方法。例如，在GSM系統(tǒng)中，兩個(gè)時(shí)隙將使數(shù)據(jù)傳輸速率成為2X9.6kbit/s，其對(duì)速率為14.4kbit/s的調(diào)制解調(diào)器或用戶傳真終端來(lái)說(shuō)足夠了。六個(gè)時(shí)隙將使數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)64kbit/s。
根據(jù)本發(fā)明所述的多時(shí)隙技術(shù)，高速數(shù)據(jù)信號(hào)在一幀內(nèi)的幾個(gè)時(shí)隙中以幾個(gè)短脈沖串的形式被發(fā)射，該方法與另一種方法相比有許多優(yōu)點(diǎn)。在另一方法中，移動(dòng)站在同一幀中也被分配給幾個(gè)時(shí)隙用于數(shù)據(jù)發(fā)送，但整個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)是以在所分配時(shí)隙時(shí)間內(nèi)持續(xù)的一個(gè)脈沖串。在本發(fā)明中，不需要改變物理傳輸通路(無(wú)線電通路，如GSM的第一層)的其它重要特性，如頻率劃分，幀格式和時(shí)隙排列，數(shù)據(jù)傳輸率，糾錯(cuò)，調(diào)制，TDMA短脈沖串格式，誤碼率(BER)，等。換句話說(shuō)，通過(guò)本發(fā)明可采用單一的物理傳輸通路結(jié)構(gòu)支持無(wú)線電系統(tǒng)中不同的用戶數(shù)據(jù)發(fā)送速率。因此，也就不需要用戶終端支持幾種物理傳輸通路結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的多時(shí)隙技術(shù)使得分配給移動(dòng)站的每個(gè)時(shí)隙即業(yè)務(wù)信道可作為獨(dú)立于測(cè)量、測(cè)量報(bào)告的發(fā)射和功率控制的業(yè)務(wù)信道來(lái)處理。每個(gè)業(yè)務(wù)信道是被獨(dú)立測(cè)量的。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，可通過(guò)將一單獨(dú)的并行控制信道與每個(gè)業(yè)務(wù)信道時(shí)隙相聯(lián)系實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)時(shí)隙獨(dú)立的功率控制和測(cè)量結(jié)果報(bào)告。這一點(diǎn)很有利，因?yàn)樾盘?hào)質(zhì)量在不同時(shí)隙可由于例如不同的干擾情況而顯著變化。通過(guò)分開的功率控制，可獲得就所用功率和所接收信號(hào)的質(zhì)量而言更好的多時(shí)隙系統(tǒng)。發(fā)射功率的優(yōu)化意味著較低的平均發(fā)射功率，這導(dǎo)致較長(zhǎng)的電池壽命。系統(tǒng)中的平均干擾電平也被降低，從而使系統(tǒng)容量更高。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，所有的時(shí)隙有自己的控制信道，通過(guò)該信道發(fā)射測(cè)量報(bào)告，但對(duì)每個(gè)信道的功率控制只通過(guò)從固定網(wǎng)絡(luò)到移動(dòng)站方向的單一控制信道進(jìn)行。
系統(tǒng)性能的類似改進(jìn)(盡管不太重要)通過(guò)對(duì)分配給移動(dòng)站的所有時(shí)隙采用一公用的并行控制信道來(lái)獲得，以便所有時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合(如平均值)通過(guò)公用控制信道發(fā)射給固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)。固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)通過(guò)同一公用控制信道控制移動(dòng)站的發(fā)射功率。
如果指定給移動(dòng)站的每個(gè)時(shí)隙根據(jù)本發(fā)明所述被獨(dú)立測(cè)量，并且越局切換決定是根據(jù)測(cè)量結(jié)果的組合(如平均值)或根據(jù)最差時(shí)隙的測(cè)量結(jié)果作出的，越局切換決定的可靠性在多時(shí)隙系統(tǒng)中也可得到改進(jìn)。
如果相鄰時(shí)隙被采用，實(shí)施起來(lái)尤其簡(jiǎn)單。因而，實(shí)現(xiàn)幀的其余部分的各種測(cè)量將更容易，又可避免增加移動(dòng)站接收機(jī)中頻率合成器的數(shù)目。在GSM系統(tǒng)中，用兩個(gè)時(shí)隙實(shí)現(xiàn)本發(fā)明尤其便利。
下面將參考附圖通過(guò)第一實(shí)施例更加詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中

圖1說(shuō)明可采用本發(fā)明的移動(dòng)系統(tǒng)的一部分，圖2、3、4和5說(shuō)明TDMA的幀格式，圖6說(shuō)明TCH/F＋SACCH復(fù)幀，圖7說(shuō)明在一個(gè)時(shí)隙中的常規(guī)數(shù)據(jù)發(fā)送，
圖8說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明所述在兩個(gè)時(shí)隙中的數(shù)據(jù)發(fā)送，圖9說(shuō)明一個(gè)時(shí)隙的數(shù)據(jù)發(fā)射中，發(fā)射、接收及測(cè)量的時(shí)序，圖10說(shuō)明兩個(gè)時(shí)隙的數(shù)據(jù)發(fā)射中，發(fā)射、接收及測(cè)量的時(shí)序。
本發(fā)明可用于大多數(shù)TDMA型的數(shù)字移動(dòng)系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳送，如泛歐數(shù)字移動(dòng)系統(tǒng)GSM，DSC1800(數(shù)字通信系統(tǒng))，UMTS(通用移動(dòng)電信系統(tǒng))，F(xiàn)PLMTS(未來(lái)公共陸地移動(dòng)電信系統(tǒng))，等。
GSM型移動(dòng)系統(tǒng)被作為一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明。GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))是一個(gè)泛歐移動(dòng)系統(tǒng)。圖1簡(jiǎn)略地說(shuō)明GSM系統(tǒng)的基本要素，沒有進(jìn)一步給出細(xì)節(jié)或系統(tǒng)的其它子部分。至于對(duì)GSM系統(tǒng)的更詳細(xì)的描述，可參考GSM和由Mouly & M.Pautet著的“用于移動(dòng)通信的GSM系統(tǒng)”(Palaiseau，F(xiàn)rance，1992，ISBN2-9507190-0-7)。
移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC控制來(lái)話及去話呼叫連接。其執(zhí)行的功能與公共電話網(wǎng)(PSTN)的交換功能相似。除此外，它還執(zhí)行僅移動(dòng)通信獨(dú)有的功能，如與網(wǎng)絡(luò)的用戶寄存器相結(jié)合的用戶位置管理。至于用戶寄存器，GSM系統(tǒng)至少包括本地用戶位置寄存器HLR和訪問用戶位置寄存器VLR，圖1中未給出。更精確的用戶位置信息(通常是位置區(qū)的精確性)存放在訪問用戶位置寄存器中，一般每個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC有一個(gè)VLR，而HLR知道移動(dòng)站MS正訪問哪個(gè)VLR區(qū)。移動(dòng)站MS由基站系統(tǒng)與中心MSC相連?；鞠到y(tǒng)由基站控制器BSC和基站BTS構(gòu)成。一個(gè)基站控制器用于控制幾個(gè)基站BTS。BSC的任務(wù)中還包括在越局切換是在基站內(nèi)或由同一BSC控制的兩基站間進(jìn)行時(shí)，進(jìn)行越局切換。為清楚起見，圖1只給出幾個(gè)基站BTS1-BTS9與一基站控制器BSC相連的基站系統(tǒng)，其基站的無(wú)線電覆蓋區(qū)構(gòu)成相應(yīng)的無(wú)線電網(wǎng)孔C1—C9。
GSM系統(tǒng)是一時(shí)分多址聯(lián)接(TDMA)系統(tǒng)，其中無(wú)線電通路中的時(shí)分業(yè)務(wù)發(fā)生在各由幾個(gè)時(shí)隙構(gòu)成的連續(xù)TDMA幀中。每個(gè)時(shí)隙中，短信息包以有限時(shí)間的射頻脈沖串的形式被發(fā)送，所述脈沖串由若干調(diào)制位構(gòu)成。大多數(shù)情況下，時(shí)隙用于控制信道和業(yè)務(wù)信道的發(fā)射。在業(yè)務(wù)信道上發(fā)射語(yǔ)音和數(shù)據(jù)。在控制信道上傳輸基站和移動(dòng)的用戶站間的信令。
在ETSI/GSM建議05.02中更為詳細(xì)地描述了用于GSM系統(tǒng)的無(wú)線電接口的信道結(jié)構(gòu)。GSM系統(tǒng)的TDMA幀格式作為例子在圖2-5中予以說(shuō)明。圖5說(shuō)明一TDMA基本幀，其包括用作業(yè)務(wù)信道或控制信道的8個(gè)時(shí)隙0-7。因此，在每個(gè)時(shí)隙只發(fā)送一個(gè)短于時(shí)隙持續(xù)時(shí)間的射頻脈沖串。一個(gè)TDMA基本幀在時(shí)隙7一結(jié)束，下個(gè)基本幀的時(shí)隙0就立即開始。這樣，26或51個(gè)連續(xù)的TDMA幀就形成一復(fù)幀，其取決于討論的是業(yè)務(wù)信道結(jié)構(gòu)還是控制信道結(jié)構(gòu)，如圖4所示。一超幀由51或26個(gè)取決于復(fù)幀是有26幀還是有51幀的連續(xù)復(fù)幀構(gòu)，如圖3所示。一特超幀由2048個(gè)超幀構(gòu)成，如圖2所示。特超幀是最大的連續(xù)幀單元，其結(jié)尾標(biāo)志一個(gè)新的，類似的特超幀的開始。
圖6說(shuō)明由建議定義的一全速業(yè)務(wù)信道TCH/F-SACCH/TF的結(jié)構(gòu)，其中一復(fù)幀包括24個(gè)全速業(yè)務(wù)信道幀TCH，一個(gè)并行控制信道幀SACCH和一空幀IDLE。在每26個(gè)時(shí)隙中重復(fù)發(fā)送指定用作業(yè)務(wù)信道，控制信道SACCH的時(shí)隙和空時(shí)隙。幀SACCH和I-DLE的位置對(duì)時(shí)隙0，2、4和6來(lái)說(shuō)與對(duì)時(shí)隙1、3、5和7來(lái)說(shuō)不同。圖7中所示對(duì)時(shí)隙0，2、4和6有效。在時(shí)隙1、3、5和7中，幀IDLE和SACCH交換位置?？刂菩诺繱ACCH用來(lái)報(bào)告移動(dòng)站發(fā)給固定無(wú)線電網(wǎng)的測(cè)量結(jié)果，還用來(lái)從固定無(wú)線電網(wǎng)控制移動(dòng)站如進(jìn)行功率調(diào)節(jié)。
在正常工作中，呼叫開始時(shí)將載波中的一個(gè)時(shí)隙分配給移動(dòng)站MS作為業(yè)務(wù)信道(單時(shí)隙通路)。移動(dòng)站MS與該時(shí)隙同步以發(fā)射和接收射頻脈沖串。圖7中，例如，移動(dòng)站MS被鎖定到一幀的時(shí)隙0。對(duì)要發(fā)射的數(shù)據(jù)DATAIN進(jìn)行信道編碼，交錯(cuò)，脈沖串形成和調(diào)制70，然后在每個(gè)TDMA幀的時(shí)隙0發(fā)射射頻脈沖串。在該幀的其余部分，MS進(jìn)行如下所述的各種測(cè)量。
根據(jù)本發(fā)明所述，要求比一個(gè)業(yè)務(wù)信道所能提供的速率更高的數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)站MS被分配給同一幀中兩個(gè)或更多的時(shí)隙。
根據(jù)本發(fā)明所述的多時(shí)隙技術(shù)要求某些與業(yè)務(wù)信道分配有關(guān)的信令的附加特點(diǎn)。在呼叫建立過(guò)程中，通過(guò)由固定網(wǎng)絡(luò)發(fā)射給移動(dòng)站的分配命令為移動(dòng)站指定業(yè)務(wù)信道。該消息必須包含根據(jù)本發(fā)明所述分配給移動(dòng)站MS用于高速數(shù)據(jù)發(fā)送的全部業(yè)務(wù)信道的數(shù)據(jù)。迄今為止。GSM系統(tǒng)必須能在同一分配命令中尋址兩個(gè)半速業(yè)務(wù)信道，這就是為什么信息既包含有關(guān)第一業(yè)務(wù)信道的描述和模式又包含有關(guān)第二業(yè)務(wù)信道的描述和模式。該分配命令可很容易擴(kuò)充到包括對(duì)至少兩個(gè)時(shí)隙的尋址，即全速業(yè)務(wù)信道。GSM建議04.08(4.5.0版，1993年6月，PP.168-170)中描述了一個(gè)分配命令。根據(jù)本發(fā)明所述的信道尋址可在分配命令數(shù)據(jù)單元的第一信道模式、第二信道模式和信道描述信息單元中進(jìn)行，在GSM建議04.08(4.5.0版，1993年6月，PP.316-350)中有對(duì)分配命令單元更詳細(xì)的描述。為尋址兩個(gè)以上的時(shí)隙，必須確定一個(gè)新消息。由于所有被尋址的信道是同一類信道，TCH/F，該信息可限于描述第一個(gè)信道的類型和所需要的信道總數(shù)。在這種情況下，該信息就會(huì)短且簡(jiǎn)單。
相應(yīng)地，對(duì)越局切換的情況，越局切換命令必須能夠?qū)ぶ吠粠袃蓚€(gè)或更多的時(shí)隙。在GSM系統(tǒng)中，越局切換命令包含與上面關(guān)于分配命令所述的同樣的數(shù)據(jù)段，因而其可通過(guò)相似的變化來(lái)滿足本發(fā)明要求。越局切換命令在GSM建議04.08中被描述(4.5.0版，1993年6月，PP184-189)。
第二個(gè)方法是對(duì)每個(gè)時(shí)隙采用專用的分配命令。
在兩種情況下，移動(dòng)站的去話和來(lái)話呼叫建立消息(SETUP)都必須包含有關(guān)實(shí)際信道要求的信息，換句話說(shuō)是所需的時(shí)隙數(shù)。該信息可包括在承載能力信息單元BCIE中。BCIE在GSM建議04.08中有描述(4.5.0版，PP423-431)。
圖8給出將同一TDMA幀中的連續(xù)時(shí)隙0和1分配給移動(dòng)站MS的例子。要通過(guò)無(wú)線電通路傳輸?shù)母咚贁?shù)據(jù)信號(hào)DATAIN在分頻器82中被分成所需數(shù)目的低速數(shù)據(jù)信號(hào)DATA1和DATA2。分別對(duì)每個(gè)低速數(shù)據(jù)信號(hào)DATA1和DATA2進(jìn)行信道編碼，交錯(cuò)，脈沖串形成和調(diào)制80及相應(yīng)的81，然后將每個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)分別在其專用的時(shí)隙0和1中以射頻脈沖串的形式發(fā)射出去。通過(guò)無(wú)線電通路分別將低速數(shù)據(jù)信號(hào)DATA1和DATA2發(fā)射出去后，在接收端分別進(jìn)行信號(hào)的解調(diào)、去交錯(cuò)和信道解碼83和相應(yīng)的84，然后將信號(hào)DATA1和DATA2在接收端的組合器85中組合成原來(lái)的高速信號(hào)DATAOUT。
在固定網(wǎng)絡(luò)端，圖8的80、1、83、84框的功能(換句話說(shuō)是信道編碼、交錯(cuò)、脈沖串形成和調(diào)制及相應(yīng)的解調(diào)、去交錯(cuò)及信道解碼)位于基站BTS非常便利?；綛TS具有對(duì)每個(gè)時(shí)隙單獨(dú)的并行處理。分頻器82和組合器85也根據(jù)需要被分配給任意網(wǎng)絡(luò)單元如基站BTS，基站控制器BSC，或移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC。如果除法器82和組合器85位于除基站BTS外的另一網(wǎng)絡(luò)單元中，低速數(shù)據(jù)信號(hào)DATA1和DATA2和通常業(yè)務(wù)信道中的信號(hào)類似在該單元和基站BTS間傳送。
在GSM系統(tǒng)的固定網(wǎng)絡(luò)中，與語(yǔ)音編碼和速率適應(yīng)有關(guān)的各種功能集中在TRCU(代碼轉(zhuǎn)換器/速率適配單元)中。TRCU可根據(jù)制造商的選擇位于系統(tǒng)中幾個(gè)可供選擇的地方。通常TRCU位于移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC，但它也可以是基站控制器BSC或基站BTS的一部分。如果TRCU位于除基站BTS個(gè)的地方?；竞痛a轉(zhuǎn)換器/速率適配單元TRCU間的信息單元的功能在GSM建議08.60中進(jìn)行了定義。組合器85和分頻器83根據(jù)本發(fā)明所述可與代碼轉(zhuǎn)換器/速率適配單元TRCU放在一起。
在移動(dòng)站MS中，圖8的框80，81，83和84，即信道編碼，交錯(cuò)，脈沖串形成和調(diào)制及相應(yīng)地解調(diào)、去交錯(cuò)和信道解碼可通過(guò)所有時(shí)隙共用的處理單元至少在兩個(gè)時(shí)隙實(shí)施例中方便地實(shí)現(xiàn)。
眾所周知，移動(dòng)站MS可在移動(dòng)系統(tǒng)的區(qū)域中從一個(gè)網(wǎng)孔到另一個(gè)網(wǎng)孔自由漫游。如果移動(dòng)站沒有處理呼叫時(shí)，從一個(gè)網(wǎng)孔到另一個(gè)網(wǎng)孔的切換只是到一個(gè)新網(wǎng)孔的登記。如果移動(dòng)站MS在網(wǎng)孔切換過(guò)程中正處理一個(gè)呼叫，該呼叫必須以對(duì)呼叫的干擾盡可能少的方式也從一個(gè)基站切換到另一個(gè)基站。在呼叫過(guò)程中切換網(wǎng)孔叫做越局切換。越局切換也可在一個(gè)網(wǎng)孔內(nèi)的一個(gè)業(yè)務(wù)信道到另一個(gè)業(yè)務(wù)信道間進(jìn)行。
如果移動(dòng)站MS在一無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中漫游，通常在(1)移動(dòng)站MS和/基站BTS的測(cè)量結(jié)果指示當(dāng)前業(yè)務(wù)網(wǎng)孔的低信號(hào)電平和/或質(zhì)量并且可從相鄰網(wǎng)孔獲得更好的信號(hào)電平時(shí)或(2)當(dāng)相鄰網(wǎng)孔使得可在較低發(fā)射功率電平進(jìn)行通信時(shí)，即當(dāng)移動(dòng)站MS是在網(wǎng)孔間一個(gè)較寬的區(qū)域中時(shí)，進(jìn)行從一個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)孔到相鄰網(wǎng)孔的越局切換。在無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中，避免不必要的高功率電平從而避免網(wǎng)絡(luò)中其它地方的干擾是所追求的目標(biāo)。
圖9中，移動(dòng)站被以通常方式鎖定到一幀的0時(shí)隙中。在時(shí)隙0中，發(fā)射分配移動(dòng)站的業(yè)務(wù)信道TCH。此外，在每26幀的相同時(shí)隙發(fā)射并行控制信道SACCH，如結(jié)合圖6所描述的那樣。根據(jù)GSM建議，移動(dòng)站MS監(jiān)視(測(cè)量)在時(shí)隙0分配給它的業(yè)務(wù)信道TCH上業(yè)務(wù)網(wǎng)孔的下行鏈路信號(hào)的電平和質(zhì)量。在其它時(shí)隙中，移動(dòng)站MS測(cè)量該業(yè)務(wù)網(wǎng)孔的相鄰網(wǎng)孔的下行鏈路信號(hào)的電平。移動(dòng)站MS的所有測(cè)量結(jié)果通過(guò)與業(yè)務(wù)信道時(shí)隙有關(guān)的并行控制信道SACCH有規(guī)律地發(fā)給基站控制器BSC?；綛TS監(jiān)視(測(cè)量)從每個(gè)由所述基站BTS服務(wù)的移動(dòng)站MS接收的上行鏈路信號(hào)的電平和質(zhì)量。
根據(jù)測(cè)量結(jié)果，BSC通過(guò)控制信道SACCH由沿下行鏈路方向發(fā)給MS的功率控制命令控制移動(dòng)站MS的功率，并作出越局切換決定。
無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中用來(lái)確定適當(dāng)發(fā)射功率電平的程序和算法被稱作功率控制算法。有許多不同類型的算法，但它們的目的通常是可得到最低發(fā)射功率電平，和(由之而來(lái)的)低干擾電平。
在正在進(jìn)行的呼叫中進(jìn)行越局切換的決定是由基站控制器BSC根據(jù)分配給每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的各種越局切換參數(shù)并根據(jù)移動(dòng)站MS和基站BTS報(bào)告的測(cè)量結(jié)果作出的。通常根據(jù)無(wú)線電通路的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行越局切換，但也可由于其它原因(如分載)進(jìn)行越局切換。用作越局切換決定基礎(chǔ)的程序和算法稱作越局切換算法?；蛘咚械脑骄智袚Q決定也可在移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC作出，這時(shí)要發(fā)射所有的測(cè)量結(jié)果給MSC。MSC至少還控制從一個(gè)基站控制器的區(qū)域到另一個(gè)的區(qū)域的越局切換。
當(dāng)根據(jù)本發(fā)明所述給移動(dòng)站分配同一時(shí)隙中幾個(gè)時(shí)隙用于高速數(shù)據(jù)發(fā)射時(shí)，移動(dòng)站分別在分配給它的每個(gè)時(shí)隙測(cè)量下行鏈路信號(hào)的電平和質(zhì)量。在圖10的例子中，相鄰時(shí)隙0和1被分配給移動(dòng)站。移動(dòng)站MS在分配給它的業(yè)務(wù)信道上分別在時(shí)隙0和1測(cè)量業(yè)務(wù)網(wǎng)孔下行鏈路信號(hào)的電平和質(zhì)量。在其它時(shí)隙，移動(dòng)站MS測(cè)量該業(yè)務(wù)網(wǎng)孔的相鄰網(wǎng)孔的下行鏈路信號(hào)電平。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，分配給移動(dòng)站MS的每個(gè)時(shí)隙(業(yè)務(wù)信道TCH)有專用的并行控制信道SACCH，通過(guò)SACCH與各時(shí)隙有關(guān)的測(cè)量結(jié)果被發(fā)送到基站控制器BSC。
基站控制器BSC分別在每個(gè)時(shí)隙(即在業(yè)務(wù)信道TCH上)通過(guò)業(yè)務(wù)信道的控制信道SACCH由沿下行鏈路方向發(fā)射給移動(dòng)站MS的功率控制命令控制移動(dòng)站MS的發(fā)射功率。對(duì)個(gè)別信道的功率控制則根據(jù)GSM建議進(jìn)行。
此外，基站控制器BSC可通過(guò)并行控制信道中的一個(gè)由沿下行鏈路方向發(fā)射給移動(dòng)站MS的共用功率控制命控制所有時(shí)隙的發(fā)射功率電平。
基站控制器根據(jù)分配給移動(dòng)站的兩個(gè)或更多時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合，或根據(jù)最差時(shí)隙的測(cè)量結(jié)果作越局切換決定。當(dāng)決定進(jìn)行越局切換時(shí)，如上所述發(fā)給移動(dòng)站修改的越局切換命令。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，分配給移動(dòng)站MS的所有時(shí)隙(業(yè)務(wù)信道TCH)有一公用的并行控制信道SACCH，通過(guò)SACCH給基站控制器BSC發(fā)送時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合。測(cè)量結(jié)果的組合可能是例如各時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的平均值。
基站控制器BSC通過(guò)公用控制信道SACCH由沿下行鏈路方向發(fā)射給移動(dòng)站MS的公用功率控制命令控制在所有時(shí)隙(即在業(yè)務(wù)信道上)移動(dòng)站MS的發(fā)射功率電平。
基站控制器根據(jù)分配給移動(dòng)站MS的所有時(shí)隙或一些時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合作出越局切換決定。當(dāng)決定進(jìn)行越局切換時(shí)，如上所述發(fā)射給移動(dòng)站修改的越局切換命令。
附圖以及參考附圖所作的描述僅是為說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明的方法和配置可在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)在細(xì)節(jié)上進(jìn)行變化。
權(quán)利要求
1.一種用于移動(dòng)電信系統(tǒng)中移動(dòng)站的功率控制的方法，該方法包括通過(guò)固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)站和基站間的無(wú)線電通路在連續(xù)幀的時(shí)隙中以短脈沖串的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，并且每幀至少分給移動(dòng)站兩個(gè)時(shí)隙用于高速數(shù)據(jù)發(fā)送，其特征是在分配給移動(dòng)站每個(gè)時(shí)隙測(cè)量在移動(dòng)站所接收信號(hào)的特性，根據(jù)兩個(gè)或多個(gè)時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合或根據(jù)最差時(shí)隙的測(cè)量結(jié)果控制移動(dòng)站的發(fā)射功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是給移動(dòng)站分配一個(gè)對(duì)所有分配給移動(dòng)站的時(shí)隙公用的并行控制信道，通過(guò)所述公用并行控制信道從移動(dòng)站向固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)發(fā)射所有時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合，通過(guò)所述公用并行控制信道控制所有時(shí)隙移動(dòng)站的發(fā)射功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是對(duì)每個(gè)分配給移動(dòng)站的時(shí)隙給移動(dòng)站分配一專用的并行控制信道，通過(guò)與所述時(shí)隙相應(yīng)的并行控制信道由移動(dòng)站向固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)分別發(fā)射每個(gè)時(shí)隙的測(cè)量結(jié)果，通過(guò)與所述時(shí)隙相應(yīng)的控制信道在每個(gè)時(shí)隙控制移動(dòng)站的發(fā)射功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是給移動(dòng)站分配一個(gè)對(duì)每個(gè)分配給移動(dòng)站的時(shí)隙專用的并行控制信道，通過(guò)與所述時(shí)隙相應(yīng)的并行控制信道從移動(dòng)站向固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)分別發(fā)射每個(gè)時(shí)隙的測(cè)量結(jié)果，通過(guò)一公用的并行控制信道控制所有時(shí)隙移動(dòng)站的發(fā)射功率。
5.在移動(dòng)電信系統(tǒng)中的越局切換方法，該方法包括通過(guò)固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)站和基站間的無(wú)線電通路在連續(xù)幀的時(shí)隙中以短脈沖串的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，并且在每幀至少給移動(dòng)站分配兩個(gè)時(shí)隙用于高速數(shù)據(jù)發(fā)送，其特征是在分配給移動(dòng)站的每個(gè)時(shí)隙測(cè)量在移動(dòng)站所接收信號(hào)的特性，如信號(hào)電平和/或質(zhì)量，根據(jù)兩個(gè)或更多時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合或根據(jù)最差時(shí)隙的測(cè)量結(jié)果作越局切換決定。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征是給移動(dòng)站分配一個(gè)對(duì)所有分配給移動(dòng)站的時(shí)隙公用的并行控制信道，通過(guò)所述公用的并行控制信道由移動(dòng)站向固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)發(fā)射所有時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是給移動(dòng)站分配一個(gè)對(duì)分配給移動(dòng)站的每個(gè)時(shí)隙專用并行控制信道，通過(guò)與所述時(shí)隙相應(yīng)的并行控制信道從移動(dòng)站向固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)分別發(fā)射每個(gè)時(shí)隙的測(cè)量結(jié)果。
8.移動(dòng)電信系統(tǒng)中移動(dòng)站的控制配置，其中數(shù)據(jù)通過(guò)固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)站和基站間的無(wú)線電通路在連續(xù)幀的時(shí)隙中以短脈沖串的形式發(fā)射，在每幀中至少給移動(dòng)站分配兩個(gè)時(shí)隙用于高速數(shù)據(jù)發(fā)送，其特征是移動(dòng)站在分配給移動(dòng)站的每個(gè)時(shí)隙測(cè)量接收信號(hào)特性如信號(hào)電平和/或質(zhì)量，并用固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制移動(dòng)站的發(fā)射功率和/或根據(jù)兩個(gè)或多個(gè)時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合，或根據(jù)最差時(shí)隙的測(cè)量結(jié)果作越局切換決定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的配置，其特征為移動(dòng)站具有對(duì)所有分配給該移動(dòng)站的時(shí)隙公用的并行控制信道，并且移動(dòng)站通過(guò)所述公用的并行控信道從移動(dòng)站向固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)發(fā)射所有時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的配置，其特征為固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)通過(guò)所述公用的并行控制信道控制所有時(shí)隙移動(dòng)站的發(fā)射功率。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的配置，其特征為移動(dòng)站有一每個(gè)分配給移動(dòng)站的時(shí)隙專用的并行控制信道，并且移動(dòng)站通過(guò)與所述時(shí)隙相應(yīng)的并行控制信道向固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)分別發(fā)射所有時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的配置，其特征為固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)通過(guò)與所述時(shí)隙相應(yīng)的并行控制信道在每個(gè)時(shí)隙空制移動(dòng)站的發(fā)射功率。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的配置，其特征為固定網(wǎng)絡(luò)通過(guò)一個(gè)并行控制信道控制所有時(shí)隙移動(dòng)站的發(fā)射功率。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于控制移動(dòng)站(MS)的發(fā)射功率并在移動(dòng)電信系統(tǒng)中進(jìn)行越局切換的方法和配置，其中數(shù)據(jù)通過(guò)移動(dòng)站和基站(BTS)間的無(wú)線電通路在連續(xù)幀的時(shí)隙中以短脈沖串的形式發(fā)射。對(duì)高速數(shù)據(jù)發(fā)射，每幀可至少給移動(dòng)站分配兩個(gè)時(shí)隙。移動(dòng)站在分配給移動(dòng)站的每個(gè)時(shí)隙測(cè)量接收信號(hào)的特性，如信號(hào)電平和/或質(zhì)量，固定無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)根據(jù)兩個(gè)或更多時(shí)隙測(cè)量結(jié)果的組合，或根據(jù)最差時(shí)隙的測(cè)量結(jié)果控制移動(dòng)站的發(fā)射功率和/或作出轉(zhuǎn)換決定。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1128604SQ95190411
公開日1996年8月7日 申請(qǐng)日期1995年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月11日
發(fā)明者知-春·杭卡薩洛, 哈里·杭卡薩洛, 哈里·喬基尼恩, 哈里·波斯特 申請(qǐng)人:諾基亞電信公司, 諾基亞移動(dòng)電話有限公司