專利名稱：模擬移動(dòng)電信系統(tǒng)中的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蜂窩模擬移動(dòng)電信系統(tǒng)，其基站具有控制和接入信道，通過它們移動(dòng)用戶可以接入系統(tǒng)而且它自己可以請求建立一條連接。
背景技術(shù)：
描述在很多更常見的移動(dòng)電話系統(tǒng)中，例如AMPS和TACS系統(tǒng)，移動(dòng)站本身通過掃描確定數(shù)目的頻率確定它將鎖定的網(wǎng)眼，這些頻率就是用于接入目的的控制信道，并且隨后選出移動(dòng)站中接收信號(hào)強(qiáng)度最大的頻率。這些移動(dòng)電信系統(tǒng)中的可用頻率常常是在網(wǎng)眼之間固定分布的而且其分布總是使得頻率可以被復(fù)用。在這方面，一般過程是將頻率在包括21個(gè)網(wǎng)眼的區(qū)域內(nèi)分配，使用后面將要重復(fù)提到的這種21-網(wǎng)眼圖案。這種分布圖案使彼此頻率相同的網(wǎng)眼間隔足夠遠(yuǎn)，以便有效地排除另一個(gè)網(wǎng)眼對(duì)一個(gè)網(wǎng)眼的干擾。
AMPS和TACS系統(tǒng)使用控制信道建立連接并且使用業(yè)務(wù)信道用于連接的通話過程。系統(tǒng)一般使用21個(gè)頻率作為控制信道，基于常用的21-網(wǎng)眼復(fù)用圖案，每個(gè)網(wǎng)眼一個(gè)控制信道。
控制信道的功能可以分成兩個(gè)邏輯功能區(qū)尋呼和接入。除了發(fā)到移動(dòng)站的用于建立呼叫的尋呼消息之外，尋呼信道也包括一個(gè)一般的信息功能，稱之為廣播信息功能。廣播信息可能也對(duì)接入有影響。在很多情況下，甚至在模擬系統(tǒng)，例如前面提到的AMPS和TACS系統(tǒng)中，尋呼和接入功能存在于一個(gè)相同的頻率上。具有這些功能的控制信道以下稱之為合并PAC控制信道，即尋呼和接入控制信道。
在一些情況下，21個(gè)控制信道頻率可能會(huì)認(rèn)為太少，例如在較麻煩的干擾情況下，21個(gè)頻率不足以避免網(wǎng)眼間的控制信道干擾。在這些情況下，可能將合并PAC控制信道的數(shù)目增加到總數(shù)為32，以便可以使用其它頻率復(fù)用圖案?；蛘?，可能繼續(xù)使用21-網(wǎng)眼圖案而保留一定數(shù)目的頻率，用于在某些較麻煩的區(qū)域解決頻率規(guī)劃問題的需要。
一般地，尋呼和接入信道都有有限的容量。這樣的信道所需要的容量將很大程度上依賴于用戶的活動(dòng)、網(wǎng)眼大小等等，但是也可能很大程度上由經(jīng)營者確定，例如通過限制尋呼消息發(fā)射的尋呼區(qū)域，或者通過限制移動(dòng)站被強(qiáng)制注冊的頻繁程度。
高控制信道容量需求一般反映在高業(yè)務(wù)信道需求中，這種業(yè)務(wù)信道需求通過增加更多的網(wǎng)眼來解決。當(dāng)每個(gè)網(wǎng)眼配備了一個(gè)合并PAC控制信道時(shí)，立即就得到較高的接入信道容量。PAC控制信道的尋呼容量多少增加了，因?yàn)樵谠搮^(qū)域內(nèi)的連接建立頻率現(xiàn)在將分到更多的PAC控制信道。
此外，上述移動(dòng)電信系統(tǒng)AMPS和TACS的規(guī)范允許引入微網(wǎng)眼，它們具有較大的附加的覆蓋網(wǎng)眼而不影響覆蓋網(wǎng)眼的頻率復(fù)用。在這種情況下，覆蓋網(wǎng)眼配備了合并PAC控制信道，而微網(wǎng)眼配備了接入信道但沒有尋呼信道，正如專利US 5,357,559中所描述的。在無呼叫狀態(tài)中移動(dòng)站將鎖定到覆蓋網(wǎng)眼中的尋呼信道、合并PAC信道，當(dāng)進(jìn)行系統(tǒng)接入時(shí)，移動(dòng)站將掃描接入信道。在這方面，移動(dòng)站將能夠選擇覆蓋網(wǎng)眼或微網(wǎng)眼，只要后面這種網(wǎng)眼比覆蓋網(wǎng)眼有較強(qiáng)的信號(hào)。這種方法的好處是不必為大量的微網(wǎng)眼分配尋呼信令，而且快速移動(dòng)的移動(dòng)站能夠移動(dòng)較遠(yuǎn)的距離而不會(huì)丟掉與“它們的”尋呼信道的聯(lián)系，這種聯(lián)系的丟失會(huì)迫使重新掃描尋呼信道。因此，車載移動(dòng)站，例如，可能有必要不斷地執(zhí)行掃描程序，只要微網(wǎng)眼配備了尋呼信道就不斷地在尋呼信道上鎖定。在這個(gè)掃描和同步過程中，移動(dòng)站不能偵聽尋呼消息或其它消息。接入和合并PAC控制信道可能會(huì)受衰落的影響，其結(jié)果是移動(dòng)站接入到不太適合的網(wǎng)眼中。這里所得到的不必要的低信號(hào)強(qiáng)度增加了建立連接時(shí)出現(xiàn)信令錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。
將尋呼和接入信道分開的另一個(gè)應(yīng)用在Stern和Williams的U.S.專利4,799,253中說明。該專利描述了一種情況，希望允許兩個(gè)移動(dòng)電話系統(tǒng)共存于一個(gè)區(qū)域內(nèi)，業(yè)務(wù)可以由兩個(gè)系統(tǒng)處理。一個(gè)系統(tǒng)被允許處理尋呼和接入信道，即所有移動(dòng)站將鎖定到的控制信道。在響應(yīng)來自移動(dòng)站的呼叫建立請求的呼叫接入情況下，通過向這些移動(dòng)站發(fā)送來自第一個(gè)系統(tǒng)的稱之為定向重試的消息，可能允許部分呼叫由另一個(gè)系統(tǒng)處理。在AMPS和TACS的規(guī)范中，定向重試意味著移動(dòng)站的接入被在多至六個(gè)給定接入信道頻率中的任何一個(gè)上重做接入嘗試的請求所拒絕。該方法可以在移動(dòng)站選擇最合適網(wǎng)眼的類似情況下提供一些改善，但是當(dāng)建立到移動(dòng)站的呼叫、或用于用戶注冊目的的呼叫時(shí)，該技術(shù)根本不合適。
定向重試信號(hào)過程的使用會(huì)產(chǎn)生兩種不同的情況，根據(jù)該過程是如何使用的而定一種情況下，在定向重試命令中只給出一個(gè)頻率，這個(gè)頻率是另一個(gè)系統(tǒng)中找到的接入信道的頻率。如果移動(dòng)站在它第一次在第一個(gè)系統(tǒng)中的接入嘗試中選擇了一個(gè)“錯(cuò)誤的”網(wǎng)眼，移動(dòng)站將被關(guān)聯(lián)到一個(gè)類似錯(cuò)誤網(wǎng)眼中的連接建立，但現(xiàn)在是在其它系統(tǒng)中。
在第二種情況下，定向重試命令包括大量的頻率而不是一個(gè)頻率。在這種情況下，存在一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，即使第一個(gè)頻率/網(wǎng)眼是正確的，移動(dòng)站在搜索接入信道時(shí)也可能選擇一個(gè)不合適的網(wǎng)眼用于它的定向重試接入，原因與前面關(guān)于衰落所描述的問題相同。定向重試也延長了建立呼叫連接所要的時(shí)間，一般為2-3秒。
本發(fā)明的公開在蜂窩移動(dòng)電信系統(tǒng)中，移動(dòng)站測量發(fā)射的控制信道的接收信號(hào)強(qiáng)度以確定應(yīng)該在哪個(gè)網(wǎng)眼中建立連接。在那些移動(dòng)站信號(hào)強(qiáng)度的估計(jì)只受快速測量信號(hào)信道強(qiáng)度影響的移動(dòng)電信系統(tǒng)中，存在一個(gè)危險(xiǎn)是移動(dòng)站常常作出錯(cuò)誤選擇并選出了不是最佳可用頻率/網(wǎng)眼的一個(gè)頻率/網(wǎng)眼，與通過較長時(shí)間測量出的信號(hào)信道強(qiáng)度顯然不同。這主要是由于從控制信道接收的信號(hào)的衰落。
如果移動(dòng)站為了建立呼叫連接的目的請求接入系統(tǒng)，呼叫將在移動(dòng)站請求接入的網(wǎng)眼中建立，也就是在該控制信道所屬的蜂窩中。如果該網(wǎng)眼選擇不是最佳選擇，即，移動(dòng)站選擇了該區(qū)域中實(shí)際上不是最強(qiáng)的頻率，由于提高了同信道干擾的結(jié)果，可能話音質(zhì)量在本地連接方面以及其它呼叫方面都較差。
上面提到的移動(dòng)站由于衰落有時(shí)會(huì)選擇錯(cuò)誤頻率的控制信道的問題可以通過為每個(gè)業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼規(guī)定幾個(gè)接入信道來克服。移動(dòng)站在它的接入信道選擇中評(píng)價(jià)所有這些接入信道。移動(dòng)站將選擇被搜集為最強(qiáng)信道的接入信道。結(jié)果，在同一個(gè)業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼中的所有接入信道用幾乎相同的功率輸出發(fā)射以便移動(dòng)站對(duì)接入信道的選擇盡可能是隨機(jī)的。功率輸出中很小的差別將只有一點(diǎn)功能上的影響。
本發(fā)明裝置的創(chuàng)新和獨(dú)特之處是一個(gè)以業(yè)務(wù)信道覆蓋區(qū)域?yàn)樘卣鞯木W(wǎng)眼配備了兩個(gè)或更多的接入信道。
在上下文中是否該網(wǎng)眼沒有尋呼信道、有一個(gè)或更多的尋呼信道、或是否接入信道與尋呼信道合并以便形成上述的合并PAC控制信道都是無關(guān)緊要的。
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提高移動(dòng)站在最佳網(wǎng)眼中選擇建立呼叫連接的可能性。這是通過，不僅利用測量信號(hào)強(qiáng)度時(shí)的時(shí)間分集，即，在不同時(shí)刻測量信號(hào)強(qiáng)度，也利用頻率分集、即，使用不同的接入信道頻率實(shí)現(xiàn)。
另一個(gè)目標(biāo)是給固定的移動(dòng)站或緩慢移動(dòng)的移動(dòng)站提供好的機(jī)會(huì)選擇正確網(wǎng)眼。
本發(fā)明提供的一個(gè)好處是增加了接入信道容量。
本發(fā)明提供的另一個(gè)好處是增加了將要建立的連接的概率以及在最好的網(wǎng)眼中建立連接的概率。
其它好處是平均話音質(zhì)量改善了，而且系統(tǒng)負(fù)荷、在呼叫狀態(tài)中切換回正確網(wǎng)眼的必要性減少了。
還有一個(gè)好處是本發(fā)明可以在目前標(biāo)準(zhǔn)的框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
附圖的簡要描述現(xiàn)在將參考附圖對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述，其中

圖1是說明選擇尋呼和接入信道的頻率圖；圖2a是表示不同的尋呼信道和接入信道頻率分配的頻率圖；圖2b說明合并PAC控制信道上的序列；圖3是移動(dòng)電信系統(tǒng)中網(wǎng)眼的概況而且也圖解表示了該網(wǎng)眼中的信號(hào)強(qiáng)度；圖4是衰落網(wǎng)眼中的信號(hào)強(qiáng)度圖；圖5說明了有基站的網(wǎng)眼；圖6表示帶有更多網(wǎng)眼和基站的圖5的說明；圖7說明具有帶完整控制信道的覆蓋網(wǎng)眼，以及只有接入信道的微網(wǎng)眼的移動(dòng)電信系統(tǒng)；圖8a說明一個(gè)移動(dòng)電信系統(tǒng)，其網(wǎng)眼每個(gè)都包括一個(gè)合并PAC控制信道和一個(gè)純粹的接入信道；圖8b是關(guān)于圖8a中表示的信道的頻率圖；而且圖9說明具有合并PAC控制信道和純粹接入信道的覆蓋網(wǎng)眼以及至少有兩個(gè)接入信道的微網(wǎng)眼。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式移動(dòng)站MS在移動(dòng)電信系統(tǒng)中的控制信道上偵聽的情況現(xiàn)在將參考圖1、2a、2b和3描述。控制信道也將被描述。
圖1說明專用控制信道DeCC、尋呼信道PC，通過它們移動(dòng)站MS被移動(dòng)電信系統(tǒng)尋呼，以及接入信道AC，通過它移動(dòng)站可以接入到系統(tǒng)中。在圖1中，頻率被標(biāo)為f，尋呼信道PC的數(shù)目標(biāo)為N而且接入信道AC的數(shù)目標(biāo)為M?？刂菩诺繢eCC的數(shù)目為21。
在典型的用戶事件中，移動(dòng)站MS將經(jīng)歷控制信道上三個(gè)獨(dú)立的階段。這些階段在圖1中說明，帶一個(gè)提供的電壓，移動(dòng)站開始將尋呼幾個(gè)專用控制信道DeCC。所有移動(dòng)站都了解預(yù)定的頻率數(shù)目、這些頻率在頻譜中的位置、以及可用的頻率數(shù)目。在根據(jù)這個(gè)例子討論的接口規(guī)范中，頻率處于800-900MHz的范圍內(nèi)而且，如前所述，數(shù)目為21。在掃描了這些信道之后，移動(dòng)站將選擇具有最強(qiáng)信號(hào)的信道DeCC并同步在這個(gè)信道上。
移動(dòng)站MS從專用控制信道DeCC中提取有關(guān)系統(tǒng)所使用的尋呼信道PC數(shù)目的信息，根據(jù)所說明的例子這個(gè)數(shù)目為N，以及這些信道在頻譜中的位置。如箭頭P1所示，移動(dòng)站掃描尋呼信道PC并選擇最強(qiáng)的尋呼信道。
移動(dòng)站隨后保持鎖定到選定的尋呼信道上并偵聽指向移動(dòng)站的消息(尋呼、命令消息)或者對(duì)廣播信息作出反應(yīng)。例如，這個(gè)信息可以觸發(fā)一次注冊過程或啟動(dòng)重新掃描并搜索最強(qiáng)的尋呼信道。從廣播信息中也可提取出系統(tǒng)使用了多少接入信道，在所說明的情況下為M個(gè)，以及這些信道處于頻譜的何處的信息。
當(dāng)移動(dòng)站需要與系統(tǒng)聯(lián)系時(shí)使用接入信道AC。這種需要可能是對(duì)發(fā)射的廣播信息的一個(gè)直接響應(yīng)，例如關(guān)于注冊，或者可能是一個(gè)尋呼響應(yīng)，或可能是來自移動(dòng)站MS的一個(gè)呼叫請求，隨后要根據(jù)這個(gè)請求操作。
當(dāng)移動(dòng)站希望啟動(dòng)一次接入過程時(shí)，根據(jù)箭頭2，該站將掃描接入信道AC，并選擇這些信道中最強(qiáng)的。完成處理后，常常是完成了業(yè)務(wù)信道上的一次呼叫，移動(dòng)站返回尋呼信道PC，如箭頭3所示，并掃描上述信道、選擇最強(qiáng)的信道。
圖2a說明了移動(dòng)站如何能夠確定頻率空間中尋呼信道和接入信道的數(shù)目和位置。尋呼信道PC的開始點(diǎn)一般是固定的并與專用控制信道DeCC的開始點(diǎn)相同，盡管其它開始點(diǎn)可能也適當(dāng)。與前面的情況一樣，頻率在圖2a中標(biāo)為f。
移動(dòng)站從廣播信息中提取參數(shù)N，它表示尋呼信道的數(shù)目；參數(shù)CMAX，它表示接入信道AC的數(shù)目M；以及參數(shù)CPA，它揭示了尋呼和接入信道是否是合并PAC控制信道(合并的尋呼和接入信道)，即它們具有相同的開始點(diǎn)。當(dāng)CPA＝0時(shí)，表示接入信道在尋呼信道結(jié)束的頻率處開始。此外，可能發(fā)送一條消息“新接入信道集合”，通過它可能在頻率空間的任何選定位置中表示一個(gè)接入信道頻段，盡管較自然地會(huì)處于移動(dòng)電話業(yè)務(wù)允許的頻段框架內(nèi)。
如前所述，AMPS和TACS系統(tǒng)一般使用21個(gè)控制信道，它們組成合并尋呼和接入信道PAC。但是，AMPS和TACS系統(tǒng)都允許將控制信道的功能分成尋呼信道和接入信道。根據(jù)AMPS和TACS系統(tǒng)這二者的標(biāo)準(zhǔn)，可以使用的最大信道數(shù)(根據(jù)規(guī)范)為32個(gè)尋呼信道和128個(gè)接入信道。
21個(gè)控制信道頻率實(shí)際上用于所有現(xiàn)有系統(tǒng)，這些頻率用于專用控制信道DeCC、尋呼信道PC和接入信道AC。這也適用于前述的移動(dòng)電信系統(tǒng)AMPS和TACS，而且所述信道、合并PAC控制信道在圖2b中有更詳細(xì)地表示。在這張圖中時(shí)間被標(biāo)為T。信道包括兩個(gè)頻率，在間隔45MHz的雙向無線信道中一個(gè)頻率f1用于下行鏈路而另一個(gè)頻率f2用于上行鏈路。盡管上述移動(dòng)電信系統(tǒng)是模擬系統(tǒng)，但是控制信道就此而言是數(shù)字的，因?yàn)樵陬l率f1和f2上發(fā)射都是比特流。在下行鏈路上從系統(tǒng)基站發(fā)射的一個(gè)比特序列OH包括稱之為開銷信息的，例如系統(tǒng)標(biāo)識(shí)以及尋呼信道數(shù)目N。隨后跟著一個(gè)比特序列PA，它包括尋呼信息以及到移動(dòng)站的命令等其它東西，也可能包括含有接入信息的比特序列AC1。比特序列OH在一個(gè)時(shí)間間隔T1之后重新產(chǎn)生，這個(gè)時(shí)期大致是1秒。在上行鏈路上從移動(dòng)站發(fā)射的是頻率f2和包含接入信息的比特序列AC2。兩個(gè)比特序列AC1和AC2在合并尋呼和接入控制信道PAC中合起來組成接入信道AC。
圖3標(biāo)識(shí)兩個(gè)基站A和B，每個(gè)在各自的網(wǎng)眼C1中，以及移動(dòng)站MS。該圖也包括一個(gè)信號(hào)強(qiáng)度圖，其中曲線SA標(biāo)識(shí)來自基站A的信號(hào)強(qiáng)度而曲線SB標(biāo)識(shí)來自基站B的信號(hào)強(qiáng)度。在一次呼叫過程中，該呼叫在業(yè)務(wù)信道TC上執(zhí)行，一般允許移動(dòng)站MS偏離兩個(gè)網(wǎng)眼之間預(yù)計(jì)的等信號(hào)強(qiáng)度線達(dá)3-5dB。允許的偏離形成了實(shí)際上在所有移動(dòng)電話系統(tǒng)中使用的切換磁滯H。較大的信號(hào)強(qiáng)度偏移在話音質(zhì)量上有負(fù)面的影響。
在接入情況下，在信號(hào)強(qiáng)度相差9dB或更多的點(diǎn)上大約10％的移動(dòng)站會(huì)選擇較弱的頻率。當(dāng)衰落被認(rèn)為在兩個(gè)測量頻率之間不相關(guān)時(shí)，這是衰落造成的，如下面參考圖4所描述的。其它錯(cuò)誤也在這方面有貢獻(xiàn)，例如移動(dòng)站中所做的依賴頻率的信號(hào)強(qiáng)度測量。下面的測量過程是TACS規(guī)范中推薦的，例如，為了對(duì)付這些錯(cuò)誤的測量“為了測量信號(hào)強(qiáng)度時(shí)減少衰落的影響，建議在分開20毫秒的兩個(gè)時(shí)間處測量每個(gè)頻率，而且兩個(gè)測量點(diǎn)得到的最高值用于信號(hào)強(qiáng)度的指示”。
圖4是波長λ＝0.3m的衰落圖，橫坐標(biāo)上為測量的900MHz載頻，而縱坐標(biāo)上是以dB為單位的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度。該圖表示兩個(gè)不相關(guān)的衰落信號(hào)S1和S2，信號(hào)強(qiáng)度的平均差為10dB。信號(hào)S1是圖3中來自基站B的接入信道，而信號(hào)S2是來自基站A的接入信道。從圖中可以看出，不管信號(hào)強(qiáng)度的差別，平均較弱的信號(hào)在所說明的例子中的0.6、1.1、2.1、3.2、6.3、8.2λ處是最強(qiáng)的信號(hào)。每次衰落情況為十分之二或三個(gè)λ的持續(xù)時(shí)間，例如在6.3λ的衰落情況下。當(dāng)以6km/h移動(dòng)20毫秒且當(dāng)載頻為900MHz時(shí)，經(jīng)歷的距離十分之一λ。即使遵循TACS系統(tǒng)建議，相當(dāng)于時(shí)間間隔ΔT＝20毫秒，在位置L1和L2處、在接入信道AC上做兩次測量，當(dāng)移動(dòng)站MS固定或緩慢移動(dòng)時(shí)，仍存在可能選擇較弱信道S2作為接入信道的風(fēng)險(xiǎn)。
接入時(shí)無益的低信號(hào)強(qiáng)度增加了連接建立中出現(xiàn)信令錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，即除了上述與較差的話音信道連接有關(guān)的問題以外體現(xiàn)的系統(tǒng)質(zhì)量將不必要的低。
因?yàn)樾盘?hào)S1和S2的信號(hào)強(qiáng)度在移動(dòng)站MS中測量，而且也是在其中選擇網(wǎng)眼，關(guān)于接口做一些標(biāo)準(zhǔn)上的改變以便改善該狀況是很必要的。但是，這樣的改變將不能改變與成千上萬的已經(jīng)出售并散布到世界各地的移動(dòng)站有關(guān)的狀況，即，這樣的改變不能改善大多數(shù)移動(dòng)站的狀況。因此有必要找到一種存在于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中的辦法。
圖5和6表示一種增加移動(dòng)電信系統(tǒng)容量的已知的方法。根據(jù)圖5的蜂窩移動(dòng)電信系統(tǒng)具有網(wǎng)眼C10，每個(gè)各有一個(gè)基站，處理各自的合并PAC控制信道。移動(dòng)電話業(yè)務(wù)在一個(gè)區(qū)域HTA中特別密集，換句話說，存在對(duì)話音信道的巨大需求。自然，接入信道和尋呼信道都只有有限容量。所需的容量在很大程度上將依賴于用戶行為、網(wǎng)眼大小等，盡管也可能很大程度上由經(jīng)營者確定，例如通過限制尋呼消息發(fā)射的區(qū)域，或者通過限制要求移動(dòng)站注冊的次數(shù)。高容量要求，例如區(qū)域HTA中，一般反映在高業(yè)務(wù)信道要求中，而且為了解決這個(gè)問題增加了更多的網(wǎng)眼C11，它們帶有自己的基站，如圖6所示。當(dāng)每個(gè)網(wǎng)眼C11配備了合并的尋呼和接入控制信道時(shí)，接入信道容量也立即增強(qiáng)了。合并PAC控制信道的尋呼容量也稍微增加了，因?yàn)樵搮^(qū)域內(nèi)的呼叫建立序列現(xiàn)在分布到更多的PAC控制信道上。
網(wǎng)眼這個(gè)詞絕對(duì)是有關(guān)移動(dòng)電話的文本中找到的最普遍的名詞之一。網(wǎng)眼這個(gè)名詞開始首先很容易在直覺上理解。但是實(shí)際標(biāo)志網(wǎng)眼特性的是什么呢？根據(jù)一個(gè)定義，網(wǎng)眼是“被控制信道和多個(gè)業(yè)務(wù)信道服務(wù)的區(qū)域，這里業(yè)務(wù)信道可以在所有業(yè)務(wù)信道相互擁有同樣特性的范圍內(nèi)被交換”。當(dāng)?shù)乩韰^(qū)域被分成覆蓋網(wǎng)眼和微網(wǎng)眼時(shí)，這個(gè)定義稍微有些交錯(cuò)。圖7說明具有基站BC的覆蓋網(wǎng)眼C2，該基站使用合并PAC控制信道。在覆蓋網(wǎng)眼C2的某些部分，具有接入信道的微網(wǎng)眼C3在覆蓋網(wǎng)眼區(qū)域C2內(nèi)起相對(duì)一樣的作用。當(dāng)開始圍繞網(wǎng)眼中只包含一個(gè)尋呼信道的“尋呼網(wǎng)眼”考慮，而所有到微網(wǎng)眼的接入配備了接入信道時(shí)，出現(xiàn)了這個(gè)定義的其它問題。
無線環(huán)境也是圍繞網(wǎng)眼這個(gè)名詞的一個(gè)原因，而且在不同頻率上操作的信道受到干擾和擾亂的程度可能不同。也可以想象得出，信道會(huì)有不同的特性，例如因?yàn)閷儆诓煌布臉I(yè)務(wù)信道所產(chǎn)生。
結(jié)果，業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼在本描述中被定義為多個(gè)業(yè)務(wù)信道被約束于其中的一個(gè)地理區(qū)域，特點(diǎn)是所有的業(yè)務(wù)信道在所有信道能在整個(gè)網(wǎng)眼區(qū)域內(nèi)提供相同的基站業(yè)務(wù)的范圍內(nèi)而被交換?？刂菩诺酪布s束于業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼，無論合并PAC控制信道或純尋呼信道或接入信道都是如此。
圖8a說明了圖3中表示的移動(dòng)電信系統(tǒng)的一部分，并包括網(wǎng)眼C1、基站A和B以及標(biāo)為C-G的基站。每個(gè)網(wǎng)眼配備了合并PAC控制信道和一個(gè)純接入信道AC。業(yè)務(wù)信道TC用于移動(dòng)站MS和移動(dòng)電信系統(tǒng)公共交換部分之間通過基站的連接。用于接入目的的信道，合并PAC控制信道和接入信道AC，實(shí)際上與業(yè)務(wù)信道TC具有相同的無線覆蓋區(qū)域。自然，當(dāng)每個(gè)網(wǎng)眼配備了各自的純尋呼信道和兩個(gè)純接入信道AC時(shí)，即根據(jù)前面所述CPA＝0，或當(dāng)使用新的接入信道集消息時(shí)，本發(fā)明的原則也起作用。
圖8b說明了一個(gè)可能的頻率方案，其中網(wǎng)眼A中的合并PAC控制信道工作在頻率A1上，而純接入信道AC工作在頻率A2上。相應(yīng)地，網(wǎng)眼B使用頻率B1和B2，等等。因此，從合并PAC控制信道的頻段中為每個(gè)網(wǎng)眼選出一個(gè)頻率，并從不包含尋呼信道的頻段部分中選出接入信道AC的一個(gè)頻率。由于干擾的危險(xiǎn)，該頻率將不能構(gòu)成同一個(gè)網(wǎng)眼中的鄰信道頻率。為了將分集的好處最大利用，接入信道頻率也應(yīng)間隔足夠遠(yuǎn)。在一般的21網(wǎng)眼圖案中，接入信道之間使用21個(gè)信道的間隔是有道理的。合并PAC控制信道和接入信道AC的強(qiáng)度由移動(dòng)站MS在接入過程中測量兩次，以利用AMPS和TACS移動(dòng)電信系統(tǒng)的規(guī)范中所建議的時(shí)間分集。
圖9說明移動(dòng)電信系統(tǒng)的包括覆蓋網(wǎng)眼C4和微網(wǎng)眼C5的部分。該例子說明在微網(wǎng)眼環(huán)境中每個(gè)業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼中兩個(gè)接入信道的應(yīng)用。覆蓋網(wǎng)眼C4包括合并PAC控制信道和接入信道AC，且每個(gè)微網(wǎng)眼C5具有兩個(gè)接入信道AC。要注意的是覆蓋網(wǎng)眼C4中的接入信道具有微網(wǎng)眼C5中的強(qiáng)度，實(shí)際上與微網(wǎng)眼自己的接入信道的信號(hào)強(qiáng)度不同。
作為為業(yè)務(wù)信道蜂窩配備多個(gè)接入信道的替代，可以定義一個(gè)新的接入網(wǎng)眼，其覆蓋和占有區(qū)域與業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼一致，配備一個(gè)或多個(gè)接入信道并將這個(gè)接入網(wǎng)眼與業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼相關(guān)聯(lián)以便從業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼中選擇業(yè)務(wù)信道用于進(jìn)入接入網(wǎng)眼的一次接入。不管選擇哪種方法，將會(huì)出現(xiàn)一種情況，幾個(gè)接入信道具有與業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼一致的覆蓋區(qū)域，而且其中業(yè)務(wù)信道的選擇不必一定依賴于移動(dòng)站選擇了哪個(gè)接入信道。
另一個(gè)可行性的不同是具有尋呼、接入和業(yè)務(wù)信道的完全負(fù)荷的網(wǎng)眼，以及一個(gè)只配備了一個(gè)(或多個(gè))接入信道的有關(guān)的網(wǎng)眼，或配備了一個(gè)(或多個(gè))接入信道和幾個(gè)業(yè)務(wù)信道的有關(guān)的網(wǎng)眼，這里業(yè)務(wù)信道/業(yè)務(wù)路由可以自由地在全負(fù)荷網(wǎng)眼和輕度負(fù)荷網(wǎng)眼之間分配以便系統(tǒng)不會(huì)由于其它的干線增加而帶來負(fù)面的影響。
權(quán)利要求
1.關(guān)于蜂窩模擬移動(dòng)電信系統(tǒng)的一個(gè)裝置包括——具有基站(A-G)的網(wǎng)眼(C1)，它可以訪問業(yè)務(wù)信道(TC)和控制信道(PC、AC、PAC)；——至少一個(gè)業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼，它是上述網(wǎng)眼(C1)之一且包括一個(gè)地理上受限的區(qū)域，其中所有專用于該區(qū)域的業(yè)務(wù)信道(TC)在整個(gè)所述的地理受限區(qū)域內(nèi)被用于公共的預(yù)定的目的，其中所述的業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼(C1)每個(gè)至少具有兩個(gè)控制信道(AC，PAC)，用于接入目的；其中——在預(yù)定業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼內(nèi)的基站(A-G)用于在它們各自的網(wǎng)眼(C1)內(nèi)以基本相同的功率發(fā)射所述的至少兩個(gè)用于接入目的的控制信道(AC，PAC)；——移動(dòng)電信系統(tǒng)中的移動(dòng)站(MS)適于掃描至少一些用于接入目的的控制信道(AC，PAC)并且選擇具有最強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度(S1)的控制信道；而且其中——當(dāng)建立一條連接時(shí)，移動(dòng)站(MS)用于在已選擇接入信道的網(wǎng)眼(C1)中的一條業(yè)務(wù)信道(TC)上建立一個(gè)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中在至少一個(gè)業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼(C1)中用于接入目的的控制信道只有接入信道(AC)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中在至少一個(gè)業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼(C1)中至少一個(gè)用于接入目的的信道是合并控制信道(PAC)，用于尋呼移動(dòng)站(MS)和得到接入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的裝置，其中移動(dòng)站(MS)用于在至少兩個(gè)以時(shí)間間隔(ΔT)分開的預(yù)定距離的時(shí)間處，掃描用于接入目的的信道(PAC，AC)。
5.在一個(gè)蜂窩、模擬移動(dòng)電信系統(tǒng)中的一個(gè)方法包括——?jiǎng)澏ㄖ辽僖粋€(gè)地理區(qū)域，所述的至少一個(gè)區(qū)域形成移動(dòng)電信系統(tǒng)中的一個(gè)網(wǎng)眼(C1)；——在移動(dòng)電信系統(tǒng)中分配業(yè)務(wù)信道(TC)，其中在所述的至少一個(gè)網(wǎng)眼(C1)中的所有業(yè)務(wù)信道可以用于遍布整個(gè)網(wǎng)眼(C1)內(nèi)的公共預(yù)定目的，它們構(gòu)成了業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼；——將用于接入目的的至少兩個(gè)控制信道(AC，PAC)分配到至少一個(gè)業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼(C1)中；從至少一個(gè)業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼(C1)中的一個(gè)基站(A-G)發(fā)射用于接入目的的控制信道(AC，PAC)，其中業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼中用于接入目的的不同的控制信道(AC，PAC)用大體相同的功率發(fā)射；——在移動(dòng)站(MS)中掃描至少幾個(gè)用于接入目的的控制信道(AC，PAC)；——選擇最強(qiáng)功率的用于接入目的的控制信道(AC，PAC)；并且——在具有所選的用于接入目的的控制信道(AC，PAC)的網(wǎng)眼中通過一個(gè)業(yè)務(wù)信道(TC)建立到移動(dòng)站(MS)的一條連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的一個(gè)方法，其中業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼(C1)被分配了至少兩個(gè)純接入信道(AC)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的一個(gè)方法，其中業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼(C1)被分配了一個(gè)合并控制信道(PAC)，用于尋呼移動(dòng)站(MS)和接入所述的站。
8.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7的一個(gè)方法，其中的移動(dòng)站(MS)在至少兩個(gè)以預(yù)定時(shí)間間隔(ΔT)分開的時(shí)間上掃描用于接入目的的控制信道(PAC，AC)。
全文摘要
一個(gè)模擬移動(dòng)電信系統(tǒng)具有業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼(C1)，每個(gè)網(wǎng)眼包括一個(gè)基站(A-G)。這些基站處理合并控制信道(PAC)以尋呼一個(gè)移動(dòng)站(MS)，也處理接入信道(AC)以建立去/自移動(dòng)站(MS)的連接。移動(dòng)站具有有關(guān)所有接入信道頻率的信息而且連接是在雙工的業(yè)務(wù)信道(TC)上建立的。各個(gè)業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼(C1)覆蓋的地理區(qū)域根據(jù)能夠使這個(gè)區(qū)域內(nèi)的所有業(yè)務(wù)信道(TC)用于預(yù)定的、共同的目的而確定。每個(gè)業(yè)務(wù)信道網(wǎng)眼(C1)具有至少兩個(gè)分開預(yù)期的頻率間隔的接入信道(PAC，AC)而且它們與業(yè)務(wù)信道(TC)具有相同的無線覆蓋區(qū)。當(dāng)需要接入時(shí)，移動(dòng)站(MS)在兩個(gè)彼此分開20毫秒的時(shí)刻掃描所有接入信道的強(qiáng)度或功率。盡管存在較大的衰落，雙工接入信道(PAC，AC)協(xié)助移動(dòng)站(MS)尋找最強(qiáng)的接入信道(PAC，AC)。由此移動(dòng)站(MS)在具有最強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度的最合適的網(wǎng)眼(C1)中的業(yè)務(wù)信道(TC)上建立一條連接。避免了不必要的切換并改善了話音質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04W48/20GK1158686SQ9519382
公開日1997年9月3日 申請日期1995年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月27日
發(fā)明者H·卡利, A·哈米爾凱伊斯, F·勞倫杜, J·海斯 申請人:艾利森電話股份有限公司