專利名稱：提供改進(jìn)的過區(qū)切換能力的蜂窩通信系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蜂窩通信系統(tǒng)，特別是，本發(fā)明涉及在網(wǎng)孔點(diǎn)之間提供改進(jìn)的過區(qū)切換的蜂窩通信系統(tǒng)。
傳統(tǒng)的蜂窩電話系統(tǒng)使用所分配的分成無線信道的頻帶經(jīng)服務(wù)區(qū)提供無線通信。每個(gè)網(wǎng)孔包含一個(gè)為該網(wǎng)孔提供無線通信的相關(guān)網(wǎng)孔點(diǎn)。網(wǎng)孔點(diǎn)包括，特別是用于與移動(dòng)電話建立無線通信的無線發(fā)射機(jī)和無線接收機(jī)。每個(gè)網(wǎng)孔點(diǎn)直接或通過一個(gè)基站(網(wǎng)孔點(diǎn))控制器耦合到諸如移動(dòng)電話交換局(MTSO)之類的系統(tǒng)控制器。
在傳統(tǒng)蜂窗電話系統(tǒng)中，過區(qū)切換使得在移動(dòng)電話跨越兩個(gè)網(wǎng)孔之間的邊界時(shí)使呼叫繼續(xù)。圖1說明傳統(tǒng)的過區(qū)切換順序。為簡(jiǎn)便起見，假設(shè)網(wǎng)孔點(diǎn)直接連到MTSO。然而，可以理解，模擬過區(qū)切換順序?qū)?yīng)用在采用基站控制器的系統(tǒng)中。
參考圖1，當(dāng)處理呼叫的網(wǎng)孔點(diǎn)(服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn))確定從移動(dòng)電話接收的信號(hào)強(qiáng)度降低到低于預(yù)定閾值時(shí)，開始進(jìn)行從一個(gè)網(wǎng)孔點(diǎn)到另一個(gè)網(wǎng)孔點(diǎn)的過區(qū)切換。(步驟105)。低信號(hào)強(qiáng)度指示表明該移動(dòng)電話靠近網(wǎng)孔的邊界。當(dāng)信號(hào)電平降低到低于預(yù)定閾值時(shí)，服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)向MTSO發(fā)送過區(qū)切換請(qǐng)求(步驟110)。
與此響應(yīng)，MTSO向服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)和其鄰近網(wǎng)孔點(diǎn)發(fā)送一定位測(cè)量請(qǐng)求(步驟15)，以確定哪個(gè)網(wǎng)孔點(diǎn)以最大信號(hào)強(qiáng)度接收該移動(dòng)電話的信號(hào)。與此響應(yīng)，鄰近網(wǎng)孔點(diǎn)采用掃描接收機(jī)在規(guī)定信道上確定來自移動(dòng)電話的信道強(qiáng)度。鄰近網(wǎng)孔點(diǎn)以及服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)向該MTSO發(fā)送“定位測(cè)量響應(yīng)”(步驟120)。如果鄰近網(wǎng)孔點(diǎn)向MTSO報(bào)告更大的信號(hào)電平，則嘗試過區(qū)切換到該網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)(目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn))。
為嘗試過區(qū)切換，MTSO向目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)發(fā)送新信道建立請(qǐng)示。與此響應(yīng)，目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)確認(rèn)表明新信道準(zhǔn)備接收該移動(dòng)電話的新信道建立請(qǐng)求(步驟130)。然后，MTSO通過向服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)發(fā)送過區(qū)切換命令開始過區(qū)切換(步驟135)。與此響應(yīng)，該服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)向移動(dòng)電話發(fā)送過區(qū)切換命令，命令其從當(dāng)前信道切換到新信道(步驟140)。然后，移動(dòng)電話向服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)發(fā)送過區(qū)切換命令確認(rèn)(步驟145)。服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)接收到該確認(rèn)時(shí)向MTSO發(fā)送一個(gè)確認(rèn)(步驟150)，MTSO將該呼叫從該服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)切換到目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)并釋放舊信道(步驟152)。
與此同時(shí)，在移動(dòng)電話發(fā)送過區(qū)切換命令確認(rèn)之后(步驟145)，該移動(dòng)電話切換到第二信道。到位時(shí)，該移動(dòng)電話向目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)，發(fā)送“在信道上移動(dòng)”信號(hào)(步驟155)，該目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)又向MTSO發(fā)送“在信道上移動(dòng)”信號(hào)(步驟160)。如果該MTSO未預(yù)先接收到過區(qū)切換命令確認(rèn)(例如由于衰減或失真)，該MTSO則將呼叫從服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)切換到目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)并在接收到“在信道上移動(dòng)”信號(hào)時(shí)釋放舊信道(步驟152)。
在圖1所描述的過區(qū)切換順序部分過程中，當(dāng)它們的呼叫從服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)過區(qū)切換到目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)的過程中系統(tǒng)用戶經(jīng)歷靜音周期。隨著系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)者通過收縮網(wǎng)孔、建立分區(qū)、和展開微網(wǎng)孔重新構(gòu)成其系統(tǒng)以滿足需求的增長(zhǎng)，過區(qū)切換頻率和合成的靜音增加，特別是在人口稠密區(qū)。通信由于靜音的持續(xù)時(shí)間而明顯劣化。例如，在涉及到數(shù)據(jù)傳送的通信中，由靜音造成的中斷會(huì)影響可靠性，迫使某些移動(dòng)用戶采用特殊的調(diào)制解調(diào)器設(shè)備以確保數(shù)據(jù)完整性。此外，即使在普通通話中，超過250毫秒的間隙通常會(huì)被大多數(shù)用戶注意到。
在傳統(tǒng)的過區(qū)切換中，從移動(dòng)電話接收過區(qū)切換命令(步驟140)直到移動(dòng)電話完成發(fā)送“在信道上移動(dòng)”信號(hào)(步驟155)這段時(shí)間該移動(dòng)電話的話音被靜音。該靜音持續(xù)時(shí)間的范圍從時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng)中的100毫秒到高級(jí)移動(dòng)電話(AMPS)系統(tǒng)中的250毫秒。由于該周期由移動(dòng)電話本身的特性確定(例如所采用的無線接口標(biāo)準(zhǔn)和頻率會(huì)成器速度)，如不采用特定的移動(dòng)設(shè)備幾乎不能縮短該周期。
在切換側(cè)，從移動(dòng)電話接收過區(qū)切換命令(步驟140)到移動(dòng)電話完成發(fā)送“在信道上移動(dòng)”信號(hào)(步驟155)或稍遲的響應(yīng)過區(qū)切換確認(rèn)切換網(wǎng)絡(luò)路徑(步驟150)的時(shí)間內(nèi)話音被靜音。如果MTSO末接收過區(qū)切換確認(rèn)(例如，由于衰減或失真)，直到響應(yīng)“在信道上移動(dòng)”信號(hào)或稍后的來自舊信道的該移動(dòng)不再出現(xiàn)的指示切換該網(wǎng)絡(luò)路徑為止話音被靜音。如果該移動(dòng)在網(wǎng)絡(luò)路徑切換之前到達(dá)新信道，由移動(dòng)電話本身產(chǎn)生的靜音周期可擴(kuò)大到150毫秒或更長(zhǎng)。
授予Gihouse等人并轉(zhuǎn)讓給Qualcomm公司的美國(guó)專利No.5,101,501描述了一種使用“軟過區(qū)切換”技術(shù)可減少過區(qū)切換期間某些靜音的碼分多址(COMA)蜂窩系統(tǒng)。根據(jù)該技術(shù)，服務(wù)和目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)在逐幀基礎(chǔ)上監(jiān)視同一信道的相同幀，選擇器估算兩個(gè)幀并選擇質(zhì)量最好的幀。由于相鄰網(wǎng)孔點(diǎn)可使用相同的無線信道并同時(shí)監(jiān)視移動(dòng)電話的相同發(fā)送，這在CDMA系統(tǒng)中是可能的。同樣，在相反方向，服務(wù)和目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)同時(shí)向移動(dòng)電話發(fā)送。雖然該軟過區(qū)切換技術(shù)在減小過區(qū)切換期間某些靜音，它取決于COMA的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和編碼，并且不能在現(xiàn)有的AMPS和TDMA系統(tǒng)中工作。
授予Uddenfelt并轉(zhuǎn)讓給Telefonaktiebolaget LM Ericsson的美國(guó)專利5,327,577和5,109,528是一種在蜂窩通信系統(tǒng)中降低靜音的過區(qū)切換技術(shù)。然而，這些專利中的系統(tǒng)的大部分依賴于自適應(yīng)信道分配系統(tǒng)，其中至少某些無線信道對(duì)相鄰網(wǎng)孔點(diǎn)是公用的。因此，與COMA系統(tǒng)一樣，這些技術(shù)通常不與現(xiàn)有AMPS和TDMA系統(tǒng)兼容。
為減少靜音問題，一些現(xiàn)有AMPS系統(tǒng)使用過區(qū)切換期間經(jīng)目標(biāo)和源網(wǎng)孔點(diǎn)組合話音的會(huì)議電話橋路。對(duì)于損失過區(qū)切換確認(rèn)減小靜音，將會(huì)議電話橋路切換入呼叫或切換出呼叫的動(dòng)作本身會(huì)中斷網(wǎng)絡(luò)路孔造成過區(qū)切換之前和之后的暫時(shí)靜音。此外，由于會(huì)議電話橋路不支持編碼話音，例如TDMA系統(tǒng)中使用的矢量和激勵(lì)線性預(yù)測(cè)(VSELP)編碼，通常僅適用于AMPS系統(tǒng)。會(huì)議電話橋路也意味著大量的特殊設(shè)備投資并且必設(shè)計(jì)成支持過區(qū)切換活動(dòng)的峰值而不降低對(duì)移動(dòng)用戶的服務(wù)等級(jí)。
因此，仍然需要一種提供改善的過區(qū)切換能力以便在網(wǎng)孔點(diǎn)之間過區(qū)切換期間減少靜音并與現(xiàn)有蜂窩電話系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)兼容，不引起與會(huì)議電話橋路相關(guān)缺陷的蜂窩通信系統(tǒng)和方法。
因此，本發(fā)明的目的在于一種提供改進(jìn)的過區(qū)切換能力以便基本上消除由現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺陷引起的一種或多種問題的蜂窩通信系統(tǒng)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種蜂窩通信系和方法以減少網(wǎng)孔點(diǎn)間過區(qū)切換期間用戶所遇到的靜音。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種蜂竄通信系統(tǒng)和方法，它提供改進(jìn)的過區(qū)切換能力以便與現(xiàn)有蜂窩電話系統(tǒng)，包括AMPS和TDMA系統(tǒng)兼容。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種蜂窩通信系統(tǒng)和方法以使網(wǎng)孔點(diǎn)間過區(qū)切換期間網(wǎng)絡(luò)路徑中的中斷最小。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種蜂窩通信系統(tǒng)和方法以減少對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶厥庹{(diào)制解調(diào)器設(shè)備的需求。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種蜂窩通信系統(tǒng)和方法，它提供改進(jìn)的過區(qū)切換能力而不引起展開COMA技術(shù)的成本和風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明附加目的和優(yōu)點(diǎn)將在下文的描述中部分地說明，從該描述中部分是顯而易見的，或可通過本發(fā)明的實(shí)施了解。通過所附權(quán)利要求中提出的具體部件、方法步驟，和其組合可實(shí)現(xiàn)和達(dá)到本發(fā)明的目的和方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的并根據(jù)本發(fā)明的目的，如這里實(shí)施和概括描述的，本發(fā)明包括在蜂窩通信系統(tǒng)中從在第一信道上的服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)到第二信道上的目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)在一個(gè)移動(dòng)單元和另一個(gè)單元之間過區(qū)切換通信的方法，其中該移動(dòng)單元正在向另一單元傳送第一信息信號(hào)并且另一個(gè)單元正在向該移動(dòng)單元傳送第二信息信號(hào)。該方法包括下列步驟同時(shí)監(jiān)視在第一信道上來自服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)的第一接收信號(hào)和在第二信道上來自目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)的第二接收信號(hào)，并將所選信號(hào)發(fā)送到另一單元。所選擇的信號(hào)包括第一或第二接收信號(hào)。
該方法進(jìn)一步包括下列步驟經(jīng)服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)在第一信道上向移動(dòng)單元發(fā)送過區(qū)切換命令，以切換到第二信道，經(jīng)目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)在第二信道上接收來自移動(dòng)單元的“在信道上移動(dòng)”的信號(hào)。響應(yīng)該“在信道上移動(dòng)”的信號(hào)，終止監(jiān)視步驟、選擇步驟、和發(fā)送所選信號(hào)步驟，并向另一個(gè)單元發(fā)送第二接收信號(hào)。
此外，這里所實(shí)施和概括描述的，本發(fā)明包括一蜂窩通信系統(tǒng)，用于在一個(gè)移動(dòng)單元和耦合到所述系統(tǒng)的另一個(gè)單元之間使用分配的分成無線信道的頻帶傳送信息信號(hào)。該系統(tǒng)包括一個(gè)系統(tǒng)控制器，多個(gè)連到所述系統(tǒng)控制器的網(wǎng)孔點(diǎn)，和在該移動(dòng)單元和另一個(gè)單元之間從第一信道上的服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)向第二信道上的目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)過區(qū)切換通信的裝置。該過區(qū)切換裝置包括用于同時(shí)監(jiān)視來自第一信道上服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)的第一接收信號(hào)和來自第二信道上目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)的第二接收信號(hào)的裝置，以及向另一單元發(fā)送所選信號(hào)的裝置。所選信號(hào)包括第一或第二接收信號(hào)。
上面的一般性描述和下面的詳細(xì)描述僅作為實(shí)例和說明，并不是如所附權(quán)利要是對(duì)本發(fā)明的限定。
與該敘述結(jié)合并構(gòu)成其一部分的


了本發(fā)明的實(shí)施例并與該描述一起解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖1是常規(guī)過區(qū)切換順序的示意圖；圖2是本發(fā)明通信系統(tǒng)的方框圖；圖3是圖2中說明的通信系統(tǒng)選擇器的方框圖；圖4是本發(fā)明過區(qū)切換方法的流程圖。
圖5是圖2中說明的系統(tǒng)200的正常操作期間建立的通信鏈路；圖6是圖4中說明的過區(qū)切換方法的步驟445之后建立的通信鏈路；圖7是圖4中說明的過區(qū)切換方法完成后建立的通信鏈路。
現(xiàn)在詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中說明。在整個(gè)附圖部分涉及到相同或類似的部件盡可能采用相同的參考標(biāo)號(hào)。
本發(fā)明的通信系統(tǒng)在圖2中示出并且通常用參考標(biāo)號(hào)200表示。通信系統(tǒng)200采用所分配的分成無線信道的頻帶在服務(wù)區(qū)域范圍內(nèi)提供無線通信。通信系統(tǒng)200最好采用標(biāo)準(zhǔn)AMPS或TDMA蜂窩系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)的公約。例如，在AMPS標(biāo)準(zhǔn)下，25MHz的帶寬分成832個(gè)30KHz帶寬的頻道。通信系統(tǒng)200的許多細(xì)節(jié)在本領(lǐng)域中是已知的而與本發(fā)明的具體內(nèi)容無關(guān)。因此，為簡(jiǎn)化起見省略某些細(xì)節(jié)。
如這里所體現(xiàn)的并參考圖2，通信系統(tǒng)200包括一個(gè)系統(tǒng)控制器205，用于連到公共電話交換網(wǎng)(PSTN)208。通信系統(tǒng)200進(jìn)一步包括多個(gè)地理上分開的網(wǎng)孔點(diǎn)210。每個(gè)網(wǎng)孔點(diǎn)210被分配一組頻道。該信道是以使同信道干擾的可能性最小的方式分配給網(wǎng)孔點(diǎn)210的。因此，在一個(gè)網(wǎng)孔點(diǎn)210中使用的信道通常不以可產(chǎn)生同信道干擾的傳輸特性在相鄰網(wǎng)孔點(diǎn)或其它網(wǎng)孔點(diǎn)中使用。在一般的應(yīng)用中，系統(tǒng)200包括大量網(wǎng)孔點(diǎn)210。然而，由于對(duì)于或少或多的網(wǎng)孔點(diǎn)系統(tǒng)操作基本相同，該描述參考三個(gè)網(wǎng)孔點(diǎn)210。
每個(gè)網(wǎng)孔點(diǎn)210包括用于與移動(dòng)單元220建立無線通信的無線發(fā)送和接收設(shè)備(未示出)。網(wǎng)孔點(diǎn)210經(jīng)數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)215連到系統(tǒng)控制器205，該數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)215可以是例如，該技術(shù)領(lǐng)域中已知的微波鏈路、光纖、或有線。同樣，系統(tǒng)控制器205經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)218連到PSTN208。
如圖2所示，系統(tǒng)控制器205直接連到網(wǎng)孔點(diǎn)210。作為替換，系統(tǒng)控制器205經(jīng)一個(gè)或多個(gè)基站控制器(未示出)連到網(wǎng)孔點(diǎn)210。該結(jié)構(gòu)在與本發(fā)明同日遞交的題為“使用代碼轉(zhuǎn)換器提供蜂窩通信服務(wù)的系統(tǒng)和方法”的Donald V.Hanley和Jerry J.Parker的US專利申請(qǐng)中被進(jìn)一步描述，這里引入該申請(qǐng)作為參考。系統(tǒng)控制器205最好是如本領(lǐng)域中已知的MTSO、移動(dòng)電話交換中心(MTSC)、或移動(dòng)電話交換機(jī)(MTX)。例如，系統(tǒng)控制器205可包括一個(gè)DMS-MTX系統(tǒng)控制器，如北方電訊公司銷售的。
本發(fā)明的通信系統(tǒng)200還包括一個(gè)選擇器230。選擇器230經(jīng)接線235耦合到系統(tǒng)控制器205。圖3進(jìn)一步說明了選擇器230。如圖3所示，選擇器230包括一個(gè)控制開關(guān)320操作的檢測(cè)器315。開關(guān)輸出325連到解碼器330，用于將經(jīng)開關(guān)輸出325輸入的無線信號(hào)轉(zhuǎn)換成經(jīng)接線335從解碼器330輸出的脈碼調(diào)制(PCM)信號(hào)。例如，在本發(fā)明的通信系統(tǒng)200采用自適應(yīng)差分脈碼調(diào)制(ADPCM)的情況下，解碼器330將ADPCM信號(hào)轉(zhuǎn)換成PCM信號(hào)。在通信系統(tǒng)200采用TDMA標(biāo)準(zhǔn)的情況下，解碼器330將VSELP編碼轉(zhuǎn)換成PCM。另一方面，在通信系統(tǒng)200采用直接產(chǎn)生PCM標(biāo)準(zhǔn)(例如，常規(guī)AMPS信令)的情況下，選擇器230不包括解碼器。
解碼器315監(jiān)視經(jīng)接線305(S)和305(t)輸入到選擇器230的兩個(gè)信號(hào)。對(duì)于AMPS系統(tǒng)，解碼器315適合于使用本領(lǐng)域已知的話音激話檢測(cè)(VAD)或任何類似技術(shù)連續(xù)地選擇帶有最高話音能量電平的信號(hào)。對(duì)于TDMA系統(tǒng)，解碼器315在逐幀的基礎(chǔ)上選擇最好的話音取樣以發(fā)送到解碼器330。解碼器315控制開關(guān)320以便經(jīng)開關(guān)輸出325和解碼器330從接線335輸出所選的信道。由于本發(fā)明的相鄰網(wǎng)孔點(diǎn)210不使用普通信道，并且由于移動(dòng)單元220不同時(shí)在多個(gè)信道上進(jìn)行發(fā)送，話音信號(hào)通常不同時(shí)出現(xiàn)在兩條接線305(S)和305(t)。因此，在一般操作中，解碼器315在包含話音的信號(hào)和零信號(hào)或包含噪聲或失真的信號(hào)之間選擇。
選擇器230進(jìn)一步包括到編碼器360的接線340，用于將經(jīng)接線340輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換成通信系統(tǒng)200采用的標(biāo)準(zhǔn)。編碼信號(hào)輸出到開關(guān)輸入端363。例如，在本發(fā)明的通信系統(tǒng)200采用ADPCM標(biāo)準(zhǔn)的情況下，編碼器360將PCM信號(hào)轉(zhuǎn)換成ADPCM系統(tǒng)。在通信系統(tǒng)200采用TDMA標(biāo)準(zhǔn)的情況下，編碼器360將PCM信號(hào)轉(zhuǎn)換成VSELP信號(hào)。另一方面，在通信系統(tǒng)200采用直接使用PCM標(biāo)準(zhǔn)(例如，常規(guī)AMPS信令)的情況下，選擇器230中不包括編碼器。選擇器230進(jìn)一步包括一個(gè)開關(guān)363，用于將開關(guān)輸入端連接到接線350(S)和350(t)之一或全部。另一方面，開關(guān)363將開關(guān)輸入端持續(xù)地連到兩條接線350(S)和350(t)。系統(tǒng)控制器205經(jīng)接線235控制開關(guān)363。選擇器230的接線305(S)、305(t)、335、340、350(s)和350(t)經(jīng)接線235耦合到系統(tǒng)控制器205。
在通信系統(tǒng)200的正常操作中(即，當(dāng)系統(tǒng)200不嘗試過區(qū)切換)，移動(dòng)單元220經(jīng)被指定為網(wǎng)孔點(diǎn)210’的網(wǎng)孔點(diǎn)210之間與另一個(gè)單元240傳送信息信號(hào)(即，攜帶可識(shí)別或可用信息的信號(hào))。網(wǎng)孔點(diǎn)210’是已知的服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)。另一個(gè)單元240可以是經(jīng)PSTN208連到系統(tǒng)200的陸線用戶。另一方面，另一單元240可以是經(jīng)網(wǎng)孔點(diǎn)210之一連到系統(tǒng)200的另一個(gè)移動(dòng)單元。借助使用設(shè)定分配給服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)210’的第一無線信道的移動(dòng)單元210在移動(dòng)單元220和另一個(gè)單元240之間進(jìn)行通信。
移動(dòng)單元220和另一個(gè)單元240之間的通信是雙向的。因此，移動(dòng)單元220向另一個(gè)單元240傳送第一信息信號(hào)，與此同時(shí)，另一個(gè)單元240向移動(dòng)單元220傳送第二信息信號(hào)。然而，有時(shí)第一和第二信息信號(hào)中的一個(gè)或二者可以包含靜音或零信號(hào)。第一和第二信息信號(hào)可以包括話音，信息、或任何類型的數(shù)據(jù)。
由移動(dòng)單元220通過第一無線信道向網(wǎng)孔點(diǎn)210’發(fā)送第一信息信號(hào)，網(wǎng)孔點(diǎn)210’經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)215’向系統(tǒng)控制器205發(fā)送第一信息信號(hào)。系統(tǒng)控制器205將從服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)210’接收的信號(hào)(第一接收信號(hào))連到選擇器230的接線305(S)。在系統(tǒng)200的正常操作中，第一接收信號(hào)是第一信息信號(hào)。此外，在正常操作中，設(shè)定開關(guān)320連續(xù)地將觸點(diǎn)305(S)連到開關(guān)輸出端325，而與檢測(cè)器315無關(guān)。因此，解碼器330解碼第一信息信號(hào)并在接線335將其作為PCM信號(hào)輸出。接線335經(jīng)系統(tǒng)控制器205和PSTN208耦合到另一個(gè)單元240。
第二信息信號(hào)經(jīng)PSTN208和傳輸系統(tǒng)218從另一個(gè)單元240發(fā)送到系統(tǒng)控制器。系統(tǒng)控制器205將第二信息信號(hào)連到選擇器230的接線340。編碼器360對(duì)第二信息信號(hào)編碼，并將其作為編碼信號(hào)輸出到開關(guān)輸入端363。在系統(tǒng)200的正常操作中，將開關(guān)345設(shè)定成經(jīng)接線350(s)，而不經(jīng)接線350(t)連續(xù)地輸出第二信息信號(hào)。接線350(s)經(jīng)系統(tǒng)控制器205和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)215’耦合到網(wǎng)孔點(diǎn)210’。網(wǎng)孔點(diǎn)210’在第一信道上向移動(dòng)單元200發(fā)送第二信息信號(hào)。
圖5說明系統(tǒng)200正常操作期間建立的通信鏈路。經(jīng)PSTN208、接線218、系統(tǒng)控制器205、接線235、選擇器230、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)215’、和服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)210’利用第一信道在移動(dòng)單元220和另一個(gè)單元240之間建立雙向通信鏈路。
正常操作期間，如果服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)210’確定從移動(dòng)單元220接收的信號(hào)強(qiáng)度下降到低于預(yù)定閾值，則開始過區(qū)切換并且系統(tǒng)200的上述正常操作改變?nèi)缦?。圖4示出說明本發(fā)明過區(qū)切換方法的流程。優(yōu)選的過區(qū)切換方法通常如400所示。
在過區(qū)切換方法400中，系統(tǒng)200以正常操作開始，(步驟402)。當(dāng)從移動(dòng)單元220接收的信號(hào)電平下降到低于預(yù)定閾值時(shí)，服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)210’向系統(tǒng)控制器205發(fā)送過區(qū)切換請(qǐng)求(步驟405)。與此響應(yīng)，系統(tǒng)控制器205向服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)210’和與服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)210’相鄰的其它網(wǎng)孔點(diǎn)210發(fā)送“定位測(cè)量請(qǐng)求”以確定哪個(gè)網(wǎng)孔點(diǎn)210以最大信號(hào)強(qiáng)度接收移動(dòng)單元的信號(hào)(步驟410)。
與此響應(yīng)，相鄰的網(wǎng)孔點(diǎn)210采用掃描接收機(jī)確定在第一信道上移動(dòng)單元220的信道強(qiáng)度。相鄰網(wǎng)孔點(diǎn)210以及服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)210’向系統(tǒng)控制器205發(fā)送“定位測(cè)量響應(yīng)”(步驟415)。如果相鄰網(wǎng)孔點(diǎn)210向系統(tǒng)控制器205報(bào)告更好的信號(hào)電平，則選擇該網(wǎng)孔點(diǎn)作為目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)，表示為網(wǎng)孔點(diǎn)210″，嘗試向該網(wǎng)孔點(diǎn)進(jìn)行過區(qū)切換(步驟420)。從由目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)210″使用的該組空閑信道中選擇第二信道(步驟425)。
一旦確定目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)210’和第二信道，系統(tǒng)控制器205將在第二信道上從該網(wǎng)孔點(diǎn)210’接收的信號(hào)(第二接收信號(hào))耦合到選擇器230的接線305(t)(步驟430)。系統(tǒng)控制器205設(shè)定開關(guān)320以使檢測(cè)器315同時(shí)監(jiān)視第一和第二接收信號(hào)(步驟435并連續(xù)地選擇包含信息信號(hào)的接收信號(hào)，使所選信號(hào)連到開關(guān)輸出端325并經(jīng)接線235、系統(tǒng)控制器205、接線218、和PSTN208發(fā)送到另一個(gè)單元240(步驟440)。
系統(tǒng)控制器205還設(shè)定開關(guān)345，以使第二信息信號(hào)同時(shí)經(jīng)接線350(s)和350(t)。接線350(t)經(jīng)接線235、系統(tǒng)控制器205、和數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)215″耦合到目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)210″。網(wǎng)孔點(diǎn)210’在第二信道上向移動(dòng)單元220發(fā)送第二信息信號(hào)。因此，同時(shí)在第一信道上經(jīng)服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)210’和在第二信道上經(jīng)網(wǎng)標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)210″發(fā)送第二信息信號(hào)(步驟445)。
圖6說明過區(qū)切換方法400的步驟445之后建立的通信鏈路。經(jīng)PSTN208、接線218、系統(tǒng)控制器205、接線235、選擇器230、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)215’，和使用第一信道的服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)210’在移動(dòng)單元220和另一個(gè)單元240之間建立雙向通信鏈路。另外，經(jīng)PSTN208、接線218、系統(tǒng)控制器205，接線235、選擇器230、數(shù)據(jù)傳輸裝置215″、和目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)210”在第二信道和另一個(gè)單元240之間建立雙向通信鏈路。然而，由于移動(dòng)單元220不同時(shí)在多個(gè)信道上發(fā)送信號(hào)或同時(shí)在多個(gè)信道上接收信號(hào)，實(shí)際上不會(huì)同時(shí)在兩個(gè)所建立的鏈路上進(jìn)行通信。
回來再參考圖4，系統(tǒng)控制器205向服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)210’發(fā)送過區(qū)切換命令，服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)210’又在所述第一信道上向移動(dòng)單元220發(fā)送過區(qū)切換命令，以便切換到所述第二信道(步驟450)。與此響應(yīng)，移動(dòng)單元220在第一信道上發(fā)送過區(qū)切換確認(rèn)(步驟455)。系統(tǒng)控制器205在所述第二信道上經(jīng)服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)210’接收該確認(rèn)。然后移動(dòng)單元220切換到第二信道(步驟458)，并在第二信道上經(jīng)目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)210″向系統(tǒng)控制器205發(fā)送“在信道上移動(dòng)”信號(hào)(步驟460)。
響應(yīng)該“在信道上移動(dòng)”信號(hào)，系統(tǒng)控制器205設(shè)定開關(guān)320以將連接器305(t)連接到開關(guān)輸出端325，而與檢測(cè)器315無關(guān)，并設(shè)定開關(guān)345，以使第二信息信號(hào)經(jīng)接線350(t)而不是接線350(s)輸出。于是，系統(tǒng)控制器205終止監(jiān)視第一和第二接收信號(hào)(步驟465)，終止在第一和第二接收信號(hào)之間進(jìn)行選擇(步驟470)，并終止發(fā)送所選信號(hào)的步驟(步驟475)。此外，系統(tǒng)控制器205終止同時(shí)經(jīng)第一信道上的服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)210’和第二信道上的目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)210”二者的第二信息信號(hào)的傳輸(步驟480)。
圖7說明過區(qū)切換方法400完成后建立的通信鏈路。經(jīng)PSTN208、接線218、系統(tǒng)控制器205、接線235、選擇器230、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)215”、和使用第二信道的目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)210”在移動(dòng)單元220的另一個(gè)單元240之間建立雙向通信鏈路。
回來參考圖4，此刻，系統(tǒng)200已完成過區(qū)切換并再次進(jìn)入正常操作(步驟420)。僅有的差別在于網(wǎng)孔點(diǎn)210”現(xiàn)在作為服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)和接線305(S)和305(t)以及接線350(S)和350(t)在標(biāo)識(shí)上反向。
很顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明范圍或精神的情況下可在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和本發(fā)明的方法中做出各種改進(jìn)和變化。此外，從具體說明考慮以及這里公開的本發(fā)明的實(shí)施，本發(fā)明的其它實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯而易見的。該具體說明和實(shí)例僅作為示例，本發(fā)明的真正范圍和精神將由所附權(quán)利要求表示。
權(quán)利要求
1 在包括系統(tǒng)控制器和多個(gè)耦合到所述系統(tǒng)控制器的網(wǎng)孔點(diǎn)的蜂窩通信系統(tǒng)中，其中一個(gè)移動(dòng)單元和另一個(gè)單元在第一信道上經(jīng)所述網(wǎng)孔點(diǎn)之一作為服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)傳送信息信號(hào)，所述移動(dòng)單元向所述另一個(gè)單元傳送第一信息信號(hào)，所述另一個(gè)單元向所述移動(dòng)單元傳送第二信息信號(hào)，一種在所述移動(dòng)單元和所述另一個(gè)單元之間從所述第一信道上的所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)向第二信道上的所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)之一過區(qū)切換通信的方法，該方法包括步驟同時(shí)監(jiān)視在所述第一信道上來自所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)的第一接收信號(hào)和在所述第二信道上來自所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)的第二接收信號(hào)；向所述另一個(gè)單元發(fā)送所選的信號(hào)，所述的所選信號(hào)包括所述第一和第二接收信號(hào)中的一組；在所述第一信道上經(jīng)所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)向所述移動(dòng)單元發(fā)送過區(qū)切換命令；在所述第二信道上經(jīng)所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)從所述移動(dòng)單元接收“在信道上移動(dòng)”信號(hào)；和響應(yīng)所述“在信道動(dòng)上移動(dòng)”信號(hào)，終止所述監(jiān)視步驟，所述選擇步驟，和所述發(fā)送所選信號(hào)的步驟，并向所述另一個(gè)單元發(fā)送所述第二接收信號(hào)。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括步驟發(fā)送所述過區(qū)切換命令之前在所述第一信道上經(jīng)所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)和在所述第二信道上經(jīng)所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)同時(shí)發(fā)送所述第二信息信號(hào)；響應(yīng)所述“在信道上移動(dòng)”信號(hào)，終止所述同時(shí)發(fā)送步驟并在所述第二信道上經(jīng)所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)發(fā)送所述第二信息信號(hào)。
3 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中如果所述第一接收信號(hào)是信息信號(hào)，所述的所選信號(hào)包括所述第一接收信號(hào)，或如果所述第二接收信號(hào)是信息信號(hào)，所述的所選信號(hào)包括所述第二接收信號(hào)。
4 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中如果所述第一接收信號(hào)是信息信號(hào)，所述的所選信號(hào)包括所述第一接收信號(hào)，或如果所還第二接收信號(hào)是信息信號(hào)，所述的所選信號(hào)包括所述第二接收信號(hào)。
5 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中如果所述第一接收信號(hào)的通話能量電平大于所述第二接收信號(hào)的通話能量電平，所述的所選信號(hào)包括所述第一接收信號(hào)，或如果所述第二接收信號(hào)的通話能量電平大于所述第一接收信號(hào)的通話能量電平，所述的所選信號(hào)包括所述第二接收信號(hào)。
6 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中如果所述第一接收信號(hào)的通話能量電平大于所述第二接收信號(hào)的通話能量電平，所述的所選信號(hào)包括所述第一接收信號(hào)，或如果所述第二接收信號(hào)的通話能量電平大于所述第一接收信號(hào)的通話能量電平，所述的所選信號(hào)包括所選第二接收信號(hào)。
7 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第二信道與所述第一信道不同。
8 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括步驟從在所述第一信道上與所述移動(dòng)電話通信的所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)接收過區(qū)切換請(qǐng)求；和響應(yīng)所述切換請(qǐng)求從所述多個(gè)網(wǎng)孔點(diǎn)選擇所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)。
9 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述蜂窩通信系統(tǒng)使用AMPS通信標(biāo)準(zhǔn)。
10 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一和第二信息信號(hào)包括PCM編碼話音。
11 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一和第二信息信號(hào)包括PCM編碼數(shù)據(jù)。
12 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述蜂窩通信系統(tǒng)使用TDMA通信標(biāo)準(zhǔn)。
13 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一和第二信息信號(hào)包括VSELP編碼話音。
14 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一和第二信息信號(hào)包括VSELP編碼數(shù)據(jù)。
15 在包括一個(gè)控制器和多個(gè)耦合到所述系統(tǒng)控制器的網(wǎng)孔點(diǎn)的AMPS蜂窩通信系統(tǒng)中，其中一個(gè)移動(dòng)通信單元和另一個(gè)單元在第一信道上經(jīng)所述網(wǎng)孔點(diǎn)之一的服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)傳送PCM編碼話音信號(hào)，所述移動(dòng)單元向所述另一個(gè)單元傳送第一信息信號(hào)，所述另一個(gè)單元向所述移動(dòng)單元傳送第二信息信號(hào)，一種在所述移動(dòng)單元和所述另一個(gè)單元之間從所述第一信道上的所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)向在不同于所述第一信道的第二信道上的所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)之一過區(qū)切換通信的方法，該方法包括步驟從在所述第一信道上與所述移動(dòng)單元通信的所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)接收過區(qū)切換請(qǐng)求；響應(yīng)所述過區(qū)切換請(qǐng)求從所述多個(gè)網(wǎng)孔點(diǎn)選擇所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)；在所述第一信道上經(jīng)所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)和在所述第二信道上經(jīng)所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)同時(shí)發(fā)送所述第二信息信號(hào)；同時(shí)監(jiān)視在所述第一信道上來自所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)的第一接收信號(hào)和在所述第二信道上來自所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)的第二接收信號(hào)；向所述另一個(gè)單元發(fā)送選擇信號(hào)，如果所述第一接收信號(hào)的通話能量電平大于所述第二接收信號(hào)的通話能量電平，所述的所選信號(hào)包括所述第一接收信號(hào)，或如果所述第二接收信號(hào)的通話能量電平大于所述第一接收信號(hào)的通話能量電平，所述的所選信號(hào)包括所述第二接收信號(hào)；在所述第一信道經(jīng)所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)向所述移動(dòng)單元發(fā)送過區(qū)切換命令，以便切換到所述第二信道；在所述第二信道上經(jīng)所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)從所述移動(dòng)單元接收“在信道上移動(dòng)”信號(hào)；和響應(yīng)所述“在信號(hào)上移動(dòng)”信號(hào)，終止所述同時(shí)發(fā)送步驟、所述監(jiān)視步驟、所述選擇步驟、和所述發(fā)送所選信號(hào)步驟，在所述第二信道上經(jīng)所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)發(fā)送所述第二信息信號(hào)，和向所述另一個(gè)單元發(fā)送所述第二接收信號(hào)。
16 一種蜂窩通信系統(tǒng)，使用所分配的分成天線信道的頻帶在一個(gè)移動(dòng)單元和耦合到所述系統(tǒng)的另一個(gè)單元之間傳送信息信號(hào)，包括一個(gè)系統(tǒng)控制器；多個(gè)連到所述系統(tǒng)控制器的網(wǎng)孔點(diǎn)；和在所述移動(dòng)單元和所述另一個(gè)單元之間從第一所述信道之一上的所述網(wǎng)孔點(diǎn)之一的服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)向在第二所述信道之一上的所述網(wǎng)孔點(diǎn)之一的目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)過區(qū)切換通信的裝置，所述過區(qū)切換裝置包括同時(shí)監(jiān)視在所述第一信道上來自所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)的第一接收信號(hào)和在所述第二信道上來自所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)的第二接收信號(hào)的裝置；和向所述另一個(gè)單元發(fā)送所選的信號(hào)，所述的所選信號(hào)包括所述第一和第二接收信號(hào)中的一組。
17 根據(jù)權(quán)利要求16所述的通信系統(tǒng)，其中所述過區(qū)切換裝置進(jìn)一步包括同時(shí)發(fā)送在所述第一信號(hào)上經(jīng)所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)和在所述第二信道上經(jīng)所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)從所述另一個(gè)單元傳送的第二信息信號(hào)的裝置。
18 根據(jù)權(quán)利要求17所述的通信系統(tǒng)，其中所述選擇信號(hào)發(fā)送裝置包括如果所述第一接收信號(hào)是信息信號(hào)發(fā)送第一接收信號(hào)的裝置或如果所述第二接收信號(hào)是信息信號(hào)，發(fā)送所述第二接收信號(hào)的裝置。
19 根據(jù)權(quán)利要求17所述的通信系統(tǒng)，其中所述選擇信號(hào)發(fā)送裝置包括如果所述第一接收信號(hào)的話音能量電平大于所述第二接收信號(hào)的話音能量電平，發(fā)送所述第一接收信號(hào)，或如果所述第二接收信號(hào)的話音能量電平大于所述第一接收信號(hào)的話音能量電平，發(fā)送所述第二接收信號(hào)的裝置。
20 根據(jù)權(quán)利要求18所述的通信系統(tǒng)，其中所述第二信道與所述第一信道不同。
21 根據(jù)權(quán)利要求20所述的通信系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)使用AMPS通信標(biāo)準(zhǔn)。
22 根據(jù)權(quán)利要求20所述的通信系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)使用TDMA通信標(biāo)準(zhǔn)。
23 一種蜂窩通信系統(tǒng)，包括一個(gè)系統(tǒng)控制器的多個(gè)耦合到所述系統(tǒng)控制器的網(wǎng)孔點(diǎn)，其中一個(gè)移動(dòng)通信單元和另一個(gè)單元在第一信道上經(jīng)所述網(wǎng)孔點(diǎn)之一的服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)傳送PCM編碼話音信號(hào)，所述移動(dòng)單元向所述另一個(gè)單元傳送第一信息信號(hào)，所述另一個(gè)單元向所述移動(dòng)單元傳送第二信息信號(hào)，所述系統(tǒng)包括在所述移動(dòng)單元和所述另一個(gè)單元之間從所述第一信道上的所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)向在與所述第一信道不同的第二信道的所述網(wǎng)孔點(diǎn)之一的目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)過區(qū)切換通信的裝置，所述過區(qū)切換裝置包括在所述第一信道上經(jīng)所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)和在所述第二信道上經(jīng)所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)同時(shí)發(fā)送所述第二信息信號(hào)的裝置；同時(shí)監(jiān)視在所述第一信道上來自所述服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)的第一接收信號(hào)和在所述第二信道上來自所述目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)的第二接收信；向所述另一個(gè)單元發(fā)送所選擇的信號(hào)的裝置，如果所述第一接收信號(hào)的話音能量電平大于所述第二接收信號(hào)的話音能量電平，所述的所述信號(hào)包括所述第一接收信號(hào)，或如果所述第二接收信號(hào)的話音能量電平大于所述第一接收信號(hào)的話音能量電平，所述的所選信號(hào)包括所述第二接收信號(hào)。
全文摘要
一種提供改進(jìn)的過區(qū)切換能力的蜂窩通信系統(tǒng)和方法，減少過區(qū)切換期間靜音。過區(qū)切換期間，該系統(tǒng)同時(shí)監(jiān)視在第一信道上來自服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)和在第二信道上來自目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)二者的接收信號(hào)，并輸出包含信息信號(hào)的接收信號(hào)。另外，該系統(tǒng)在第一信道上經(jīng)服務(wù)網(wǎng)孔點(diǎn)和在第二信道上經(jīng)目標(biāo)網(wǎng)孔點(diǎn)同時(shí)向移動(dòng)單元發(fā)送信息信號(hào)。
文檔編號(hào)H04W36/30GK1154056SQ9611922
公開日1997年7月9日 申請(qǐng)日期1996年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月25日
發(fā)明者D·V·漢利 申請(qǐng)人:北方電訊有限公司