專利名稱：同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)中同步碼分多址(SCDMA)的一種技術(shù)，更確切地說是涉及一種同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，用于使用同步碼分多址技術(shù)的無線用戶環(huán)路(WLL)、蜂窩移動通信系統(tǒng)、個人通信網(wǎng)(PCS)和無線數(shù)據(jù)網(wǎng)等。
現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)頻率或碼的復(fù)用，使在一個有限的、允許使用的頻率范圍內(nèi)為盡可能多的用戶終端提供服務(wù)，一般均采用蜂窩小區(qū)的技術(shù)，即根據(jù)用戶密度將一個系統(tǒng)服務(wù)的地區(qū)分成不同大小的小區(qū)或扇區(qū)，在每一小區(qū)或扇區(qū)內(nèi)設(shè)置一個或多個無線基站(以下簡稱基站或BS)，各個小區(qū)使用不同或相同的載頻或碼，達(dá)到頻率或碼的復(fù)用，取得盡可能高的系統(tǒng)容量和頻譜利用率。
工作在移動通信系統(tǒng)中的用戶終端(以下簡稱終端或MS)經(jīng)常要在使用過程中作不停地移動，即從一個小區(qū)或扇區(qū)的覆蓋區(qū)域移動到另外一個小區(qū)或扇區(qū)的覆蓋區(qū)域，而且要求在從一個小區(qū)或扇區(qū)移動到另外一個小區(qū)或扇區(qū)時，用戶終端的通信不能中斷，這個過程稱之為越區(qū)切換。
在早期的頻分多址(FDMA)和時分多址(TDMA)移動通信系統(tǒng)中，采用的是“硬切換技術(shù)”當(dāng)從一個小區(qū)切換到另一個小區(qū)時，首先中斷與原先基站(以下簡稱0基站)的通信，再改變載波頻率與新的小區(qū)內(nèi)的基站(以下簡稱目標(biāo)基站)建立起通信。硬切換技術(shù)有在切換過程中丟失信息的問題。
在美國Qualcomm公司于九十年代發(fā)明并獲得廣泛應(yīng)用的CDMA無線通信系統(tǒng)中所使用的是“軟切換技術(shù)”用戶終端在使用相同載波頻率的小區(qū)或扇區(qū)之間切換時，首先同時與兩個小區(qū)或扇區(qū)內(nèi)的無線基站通信，傳輸相同的信息，然后再中斷和0基站的通信。軟切換過程不丟失信息，不中斷通信，還可增加CDMA系統(tǒng)的容量。但上述軟切換技術(shù)，只解決了終端在使用相同載波頻率的小區(qū)或扇區(qū)間切換的問題。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，即一種在同步碼分多址(SCDMA)移動通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)越區(qū)切換的新方法一接力切換。該接力切換不僅具有上述的“軟切換”功能，而且可以在使用不同載波頻率的SCDMA基站之間，甚至在SCDMA系統(tǒng)與其它移動通信系統(tǒng)，如GSM或IS-95 CDMA系統(tǒng)的基站之間實(shí)現(xiàn)不丟失信息、不中斷通信的理想的越區(qū)切換。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，其特征在于包括a．由同步碼分多址通信系統(tǒng)中的基站測定正在與之通信的終端的位置；
b．由同步碼分多址通信系統(tǒng)獲得該用戶終端鄰近小區(qū)中所有本同步碼分多址通信系統(tǒng)基站以及所有其它移動通信系統(tǒng)基站的包括基站位置、工作載波頻率、所使用的短碼、下行發(fā)射定時偏差及基站忙閑狀況的全部信息；c．在同步碼分多址通信系統(tǒng)的用戶終端中裝備至少一套射頻收、發(fā)信機(jī)及一套以上的基帶收、發(fā)信機(jī)，預(yù)留一套基帶收、發(fā)信機(jī)用于越區(qū)切換；d．該用戶終端在和原先0基站通信的同時還從同步碼分多址通信系統(tǒng)獲得鄰近小區(qū)中所有基站的信息，并不斷地用預(yù)留的一個基帶收信機(jī)搜索鄰近小區(qū)中的各個上述基站；e．當(dāng)終端搜索到的來自某基站的接收信號的Eb/N0+I0估值比來自0基站接收信號的Eb/N0+I0估值高并超過預(yù)先設(shè)定的切換門限值時，向同步碼分多址通信系統(tǒng)提出切換請求；f．同步碼分多址通信系統(tǒng)決定是否進(jìn)行越區(qū)切換，由系統(tǒng)指定目標(biāo)基站，并調(diào)整、分配0基站及目標(biāo)基站內(nèi)與該用戶終端通信的時隙及碼道，并讓0基站及目標(biāo)基站在分配的下行時隙同時向該用戶終端發(fā)射下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及高層信令，然后在分配的上行時隙同時接收來自該用戶終端的上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及高層信令；g．該終端將使用一套收、發(fā)信機(jī)與0基站保持通信，同時還用預(yù)留的另一套收、發(fā)信機(jī)與目標(biāo)基站建立通信；h．該終端將同時在一段時間內(nèi)與0基站及目標(biāo)基站保持通信；i．由同步碼分多址通信系統(tǒng)決定已完成接力切換后，該用戶終端中斷與0基站的通信。
所述的步驟a中，同步碼分多址通信系統(tǒng)中的基站是采用智能天線并通過該用戶終端上行信號到達(dá)方向估值及用戶終端發(fā)射信號的定時偏差來測定基站與正在與之通信的用戶終端間的距離及用戶終端的方位。
所述步驟c中，同步碼分多址通信系統(tǒng)的用戶終端中所裝備的一套以上的收、發(fā)信機(jī)，其中一套設(shè)計為同步碼分多址通信系統(tǒng)，另一套設(shè)計為其它無線通信系統(tǒng)。
所述同步碼分多址通信系統(tǒng)的用戶終端中所裝備的一套以上的基帶收、發(fā)信機(jī)是用硬件或通過在公共的數(shù)字信號處理器平臺上運(yùn)行軟件實(shí)現(xiàn)的。
所述的步驟a及步驟b后，由同步碼分多址通信系統(tǒng)中的基站根據(jù)所測定的正在與之通信的用戶終端的位置，將上述系統(tǒng)所獲得的該用戶終端鄰近小區(qū)中基站的全部信息通告該用戶終端。
所述步驟d中，用戶終端鄰近小區(qū)中所有的同步碼分多址系統(tǒng)基站是使用不同的、有良好相關(guān)特性的短碼來調(diào)制其下行同步時隙中的訓(xùn)練序列，各個小區(qū)中基站的下行發(fā)射定時存在偏差，此定時偏差大于電磁波在0基站與目標(biāo)基站間傳輸時間的80％。
所述步驟d及步驟e中，所預(yù)留的一個基帶收信機(jī)是不停地搜索鄰近小區(qū)中的各個基站，接收各個基站下行控制信道中的信息，計算接收信號的Eb/N0+I0估值。
所述步驟e中，預(yù)先設(shè)定的切換門限值是由系統(tǒng)運(yùn)營者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計設(shè)定的，并可根據(jù)需要隨時改變。
所述的切換也可以直接由同步碼分多址通信系統(tǒng)發(fā)出切換指令實(shí)現(xiàn)。
所述的步驟h中，所述的0基站及目標(biāo)基站是并行地向該終端發(fā)射相同的高層信令和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
所述的步驟i中，當(dāng)同步碼分多址通信系統(tǒng)確認(rèn)該用戶終端與目標(biāo)基站的通信質(zhì)量高于與0基站的通信質(zhì)量后，確定接力切換已完成，發(fā)出切換完成指令。
所述步驟i中，該用戶終端中斷與0基站的通信還進(jìn)一步包括系統(tǒng)中斷0基站向該用戶終端發(fā)射信號，和該用戶終端也停止接收來自0基站的信號。
所述的步驟i后，該用戶終端又用預(yù)留的收信機(jī)搜索其在移動過程中鄰近小區(qū)的基站，為下一次可能發(fā)生的接力切換作好準(zhǔn)備。
本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)是可使用戶終端在從一個小區(qū)或扇區(qū)切換到另一個小區(qū)或扇區(qū)時進(jìn)行不丟失信息、不中斷通信的接力切換；用戶終端可同時和多個小區(qū)或扇區(qū)內(nèi)的使用相同或不相同載波頻率的相同SCDMA系統(tǒng)的多個基站獲得同步并保持同步；用戶終端可以從SCDMA系統(tǒng)的無線基站接力切換到非SCDMA系統(tǒng)的無線基站，而且在切換過程中不丟失信息、不中斷通信。
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)。


圖1是移動通信蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是在SCDMA系統(tǒng)中基站對用戶終端位置的測量示意圖。
圖3a、圖3b分別示出SCDMA系統(tǒng)中兩種典型終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是使用多個時隙的SCDMA系統(tǒng)中的時隙安排示意圖。
圖5是各相鄰基站下行幀的發(fā)射時間示意圖。
圖6是終端在通信過程中對不同頻率的SCDMA無線基站和不同系統(tǒng)無線基站的測量過程示意圖。
圖7是終端在接力切換過程中的流程框圖。
圖8是在接力切換過程中系統(tǒng)的運(yùn)行流程框圖。
參見圖1，圖中描述了無線通信系統(tǒng)的一個蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu)，是一個典型的蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu)的移動通信系統(tǒng)。系統(tǒng)采用蜂窩移動通信技術(shù)，將一個地區(qū)分為多個小區(qū)，每個小區(qū)內(nèi)可設(shè)置一個或多個基站。該系統(tǒng)中的大部分基站是SCDMA系統(tǒng)的基站，如101、102、103、110、111等，這些基站可以工作于相同的載波頻率，如基站101、102、103，也可以工作于不同的載波頻率，如基站110、111等。此外還有其它無線通信系統(tǒng)的基站120、121，如GSM或IS-95 CDMA。
在此地區(qū)內(nèi)還存在很多個包括移動交換機(jī)130及多個基站控制器(BSC，但在IMT2000系統(tǒng)中稱為NRC)131的SCDMA系統(tǒng)的用戶終端，和包括移動交換機(jī)135及多個基站控制器136的其它無線通信系統(tǒng)的用戶終端。
一個SCDMA系統(tǒng)的用戶終端140就工作在這樣的一個移動通信網(wǎng)內(nèi)，并與最鄰近的基站通信。當(dāng)此用戶終端140從由基站101覆蓋的小區(qū)1移動到由另一個基站覆蓋的區(qū)域時，該區(qū)域可能是相同系統(tǒng)的相同或不相同載波頻率的相鄰小區(qū)3或2或5或7，也可能是不同系統(tǒng)的相鄰小區(qū)4或6，即用戶終端140將從與0基站即圖中的101間的通信轉(zhuǎn)變到與目標(biāo)基站(或102或103或111或110或120或121)的通信。在此通信轉(zhuǎn)移的過程中要進(jìn)行通信不致中斷的越區(qū)切換(此處的通信不致中斷可理解為雖然丟失部分信息但還不致影響通信，但對以數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)為主的無線通信系統(tǒng)，人們要求在切換過程中不僅通信不能中斷，而且所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息也不能丟失)。
參見圖2，圖中描述了SCDMA系統(tǒng)所獨(dú)有的一種功能，即基站對用戶終端位置的測量功能。圖中的SCDMA移動通信系統(tǒng)是一個時分雙工無線通信系統(tǒng)，使用了同步CDMA和智能天線技術(shù)，其上行和下行鏈路可以占用各一個或多個時隙，圖中0基站由其智能天線201得到正在與之通信的終端202上行信號到達(dá)方向的估值(DOA)，并獲得此終端202的方位(與正北N方向間的夾角α)，還可根據(jù)實(shí)現(xiàn)同步CDMA時終端發(fā)射信號的定時偏差獲得該終端202與0基站間的距離d，即獲得全部正在與基站進(jìn)行通信的終端的位置信息。上述有關(guān)SCDMA系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及獲得正在與基站進(jìn)行通信的終端位置信息的主要技術(shù)已公開在本申請人的另兩份中國發(fā)明專利申請中97104039.7“具有智能天線的時分雙工同步碼分多址無線通信系統(tǒng)”及97118934.X“同步碼分多址通信鏈路的建立和保持方法”。
本發(fā)明的技術(shù)在SCDMA系統(tǒng)不使用智能天線的情況下，也能夠測定終端和與之通信的基站間的距離，也能夠確定此終端是否處于可能切換的區(qū)域，也能進(jìn)行接力切換。此時，由于缺少終端的方位信息，上述系統(tǒng)將通知終端更多的基站信息，終端也將花費(fèi)更多的時間來搜索鄰近基站，因此切換的效率將會降低一些。
參見圖3a、圖3b，分別示出SCDMA系統(tǒng)中采用本發(fā)明方法的兩種典型的終端結(jié)構(gòu)。
圖3a示出一種工作在SCDMA系統(tǒng)中的終端300，由射頻收發(fā)信機(jī)301、1至N個基帶收信機(jī)302、1至N個基帶發(fā)信機(jī)303和主控單元(MCU)304構(gòu)成。在碼分多址無線通信系統(tǒng)中，每個基帶收、發(fā)信機(jī)可以接收和發(fā)射一條碼道的信息，故在正常通信時，總可以用一個基帶收信機(jī)監(jiān)測其它基站的信號并預(yù)留一個基帶發(fā)射機(jī)作越區(qū)切換使用。
圖3b示出一種具有雙頻雙模功能的終端310的結(jié)構(gòu)，也包括射頻收發(fā)信機(jī)、基帶收發(fā)信機(jī)和主控單元。但在其兩套射頻收、發(fā)信機(jī)中，讓一套射頻收、發(fā)信機(jī)311工作于SCDMA系統(tǒng)的工作頻段，而另一套射頻收、發(fā)信機(jī)312則工作于其它無線通信系統(tǒng)(如GSM或IS-95CDMA)的頻段。其兩套基帶收、發(fā)信機(jī)中，一套基帶收、發(fā)信機(jī)313與圖3a中的收、發(fā)信機(jī)302、303相同，是為SCDMA系統(tǒng)設(shè)計的，而另一套基帶收、發(fā)信機(jī)314則為其它無線通信系統(tǒng)(如GSM或IS-95CDMA)設(shè)計。
在使用軟件無線電技術(shù)的情況下，上述基帶收、發(fā)信機(jī)302、303、313、314均可能是在公共的數(shù)字信號處理器(DSP)平臺上運(yùn)行的不同軟件，當(dāng)然也可以用硬件實(shí)現(xiàn)。
參見圖4，圖中示意出使用多個時隙的SCDMA系統(tǒng)的上行和下行時隙的安排。即示例一個使用多個時隙的SCDMA系統(tǒng)，其上、下行時隙的動態(tài)分配關(guān)系。此類時分-碼分(TDD-SCDMA，以時分方式工作的SCDMA)移動通信系統(tǒng)的例子可以在中國和歐洲向國際電聯(lián)(ITU)提交的、為IMT-2000系統(tǒng)的無線傳輸技術(shù)(RTT)建議中看到。此示例系統(tǒng)是一個由8個時隙(TDMA)組成的同步碼分多址系統(tǒng)，在每個時隙內(nèi)，又提供M(8、16或其它正整數(shù))條正交CDMA碼道。在此系統(tǒng)中，可根據(jù)上、下行不同的業(yè)務(wù)量即需要的上、下行不同的數(shù)據(jù)傳輸速率，動態(tài)分配上、下行時隙的數(shù)量。例如，圖中基站發(fā)射占用Td0、Td1、Td2、Td3、Td4共5個時隙，基站接收占用Tu0、Tu1、Tu2共3個時隙，提供的是非對稱的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，以提高系統(tǒng)的效率。顯然在每一個時隙中，還提供多個CDMA碼道，實(shí)現(xiàn)時分-碼分多址(TD-SCDMA)。
在圖4所示的例子中，每個業(yè)務(wù)信道(即任一時隙中的一個碼道)的位置是由系統(tǒng)基站分配指定的，在通信過程中還可能動態(tài)調(diào)整。例如，在第N幀，某終端使用的是第2下行時隙的第8個碼道接收來自基站的信號，而在第N+1幀，則可能被指定在第4下行時隙的第3個碼道中接收。
參見圖5，圖中示出在一個多小區(qū)、多基站的無線通信系統(tǒng)中，終端對不同小區(qū)的SCDMA系統(tǒng)基站的辨認(rèn)方法。即終端分辨不同小區(qū)內(nèi)基站的技術(shù)。
在此通信網(wǎng)中，同小區(qū)的基站將使用不同的載波頻率，但不同小區(qū)中的基站可能使用相同的載波頻率，而且它們將使用相同的碼調(diào)制，并在同時工作。終端在此環(huán)境下工作時，必須能區(qū)分處于不同小區(qū)內(nèi)的同頻基站。
本發(fā)明所采用的方法是不同小區(qū)內(nèi)基站的訓(xùn)練時隙(也是導(dǎo)引Pilot時隙和同步SCH時隙)使用不同的短碼調(diào)制，此短碼可以是一組自相關(guān)比互相關(guān)大得多的碼，碼的數(shù)量要求并不多，可以重復(fù)使用，僅用于區(qū)分小區(qū)；將鄰近小區(qū)的下行發(fā)射時間分開，如圖中所示的由基站Tx定時的各相鄰基站0至4下行幀的發(fā)射時間。基站1下行幀于T1時間發(fā)射后，基站0的下行幀間隔一定時間于T0時間發(fā)射；基站0下行幀于T0時間發(fā)射后，基站2的下行幀間隔一定時間于T2時間發(fā)射；基站2下行幀于T2時間發(fā)射后，基站3的下行幀間隔一定時間于T3時間發(fā)射；基站3下行幀于T3時間發(fā)射后，基站4的下行幀間隔一定時間于T4時間發(fā)射。所間隔的時間dT應(yīng)當(dāng)大于電磁波從一個小區(qū)內(nèi)的基站傳輸?shù)搅硪粋€小區(qū)內(nèi)的基站所需時間的80％，以保證終端能夠正確地區(qū)分各個相鄰小區(qū)內(nèi)的基站。
參見圖6，圖中描述出終端在通信過程中對相同及不同頻率的SCDMA無線基站和不同系統(tǒng)無線基站的測量過程。在多小區(qū)多基站的蜂窩移動通信網(wǎng)中，用戶終端在正常的工作狀態(tài)下將不停地進(jìn)行小區(qū)搜索。由于SCDMA系統(tǒng)能夠測定用戶終端的位置，系統(tǒng)就能隨時通知此終端其所在小區(qū)及鄰近小區(qū)內(nèi)各個基站的工作載波頻率、所使用的短碼及發(fā)射定時偏差等同系統(tǒng)(SCDMA)基站的信息。倘若此鄰近小區(qū)內(nèi)不存在同系統(tǒng)(SCDMA)的基站，但存在其它系統(tǒng)的基站，則向終端通知其它系統(tǒng)基站的工作載波頻率等信息。因此，處于可能發(fā)生切換區(qū)域中的終端是完全知道其鄰近小區(qū)內(nèi)基站的工作載波頻率等信息的。
而另一方面，由于每個如圖3a所示的終端都裝備了一個以上的基帶收信機(jī)，且必保留一個基帶收信機(jī)用于搜索鄰近基站的信號，當(dāng)終端處于與0基站通信的同時，其保留的那個基帶收信機(jī)將首先根據(jù)所獲得的鄰近基站的信息搜索各個本SCDMA系統(tǒng)的使用相同載波頻率的基站的信號，如步驟801；試圖獲得接收同步，獲得接收到信號的Eb/N0+I0估值(每比特的能量Eb和噪聲加上干擾能量N0+I0之比)，并解調(diào)出此基站下行控制信道的信息，如步驟818；如果接收到的信號比來自0基站的信號質(zhì)量(Eb/N0+I0)高，如步驟813，并超過系統(tǒng)按網(wǎng)絡(luò)設(shè)計要求所預(yù)先設(shè)定的切換門限值，則終端將通過空間信令向0基站發(fā)出切換請求，如步驟805；否則，只要接收到的下行信道不具有較高的信號質(zhì)量，則返回步驟800，繼續(xù)進(jìn)行此搜索過程，搜索其它SCDMA系統(tǒng)使用相同載波頻率的鄰近基站；當(dāng)所有SCDMA系統(tǒng)使用相同載波頻率的鄰近基站均搜索完畢或者沒有超過切換門限值的基站，或者雖然有但系統(tǒng)未向該基站發(fā)出切換的指令，則執(zhí)行步驟802，即此終端將開始搜索本SCDMA系統(tǒng)中使用不同載波頻率的基站。此時，必須將通信下行時隙動態(tài)分配到如圖4中所示的Td2時隙或其后的時隙，以便為終端頻率合成器預(yù)留出改變本振頻率所需的時間，如此，在通信時隙與0基站完成通信后，終端可以改變本振頻率，如步驟804，在第Td0時隙接收來自鄰近小區(qū)內(nèi)是本系統(tǒng)但使用不同載波頻率的基站的信號；試圖獲得接收同步、獲得接收到信號的Eb/N0+I0估值，并解調(diào)出此基站下行控制信道的信息，如步驟816；同樣如果接收到的信號比來自0基站的信號質(zhì)量(Eb/N0+I0)高，如步驟813，并超過系統(tǒng)所設(shè)定的切換門限值，則終端將通過空間信令向0基站發(fā)出切換請求，如步驟805；否則將繼續(xù)進(jìn)行此搜索過程。必須說明的是為保證終端和0基站之間的正常通信，對不同載波頻率基站的搜索不能連續(xù)進(jìn)行，只能在每幾幀甚至每幾十幀中用一幀來進(jìn)行使用不同載波頻率基站的搜索。
若終端是如圖3b所示的雙頻雙模終端，裝備有SCDMA系統(tǒng)和其它系統(tǒng)的兩套收、發(fā)信機(jī)，并從系統(tǒng)得知鄰近存在其它系統(tǒng)的基站，則此終端將在步驟803搜索其它系統(tǒng)的基站；同樣，其接收機(jī)將在步驟815接收其它系統(tǒng)基站的下行控制信道的信息，獲得接收到信號的Eb/N0+I0估值，并解調(diào)出此基站下行控制信道的信息；如果，經(jīng)步驟813判別后，所接收到的信號比來自0基站的信號質(zhì)量(Eb/N0+I0)高，并超過系統(tǒng)所設(shè)定的切換門限值，則終端將在步驟805通過空間信令向0基站發(fā)出切換請求；否則，繼續(xù)進(jìn)行此搜索過程。
當(dāng)系統(tǒng)獲知終端的切換請求后，將根據(jù)終端的位置、移動方向以及鄰近基站的忙閑狀況來確定終端應(yīng)當(dāng)切換到某個目標(biāo)基站，在步驟809發(fā)出切換指令；終端在步驟808獲得系統(tǒng)的切換指令后將在步驟810進(jìn)入切換過程。
參見圖7，圖中描述了終端的接力切換過程，即在接力切換過程中，用戶終端一側(cè)的工作流程。終端在得到來自0基站的切換指令后，于步驟810開始進(jìn)入接力切換過程(接圖6)，切換指令至少包括目標(biāo)基站的種類、使用的載波頻率、短碼、發(fā)射定時偏差、在目標(biāo)基站內(nèi)所分配的上下行時隙和碼道等。終端根據(jù)該指令的內(nèi)容完成如下動作若目標(biāo)基站是使用相同載波頻率的SCDMA基站，則終端將在步驟830中，由預(yù)留的基帶收信機(jī)通過指定的時隙和碼道接收來自目標(biāo)基站的相同信息；若目標(biāo)基站是同系統(tǒng)的但使用不同載波頻率，則在步驟840，首先調(diào)整正在通信的碼道的時隙位置，然后進(jìn)入步驟841，終端將用預(yù)留的基帶收信機(jī)在指定的載波頻率、時隙和碼道內(nèi)接收來自目標(biāo)基站的相同信息；若目標(biāo)基站是切換到其它系統(tǒng)的基站，則在步驟850開啟裝備在終端內(nèi)的其它系統(tǒng)的收、發(fā)信機(jī)，使工作于指定的載波頻率，在步驟851接收來自目標(biāo)基站的信號。
至此，終端將在步驟822同時接收來自0基站與目標(biāo)基站兩個基站的相同下行信號；經(jīng)步驟823確定接收到的來自目標(biāo)基站的下行信號是正確的后，終端將在步驟824用所裝備的第二個發(fā)射機(jī)(如圖3a中SCDMA系統(tǒng)終端300的預(yù)留基帶發(fā)信機(jī)303或圖3b中雙頻雙模終端310的用于其它系統(tǒng)的收、發(fā)信機(jī)314)向目標(biāo)基站發(fā)射與向0基站發(fā)射的一樣的上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和高層信令信號；然后在步驟825接收來自目標(biāo)基站的指令，并通過步驟827、826進(jìn)行發(fā)射功率控制和調(diào)整發(fā)射定時，以保證目標(biāo)基站能正常接收此發(fā)射信號。
至此，終端將根據(jù)系統(tǒng)的指令，在步驟828關(guān)閉與0基站的通信，完成接力切換。顯然，在此接力切換過程中，終端與系統(tǒng)的通信沒有中斷，信息傳輸過程也沒有中斷，即沒有丟失信息。
參見圖8，圖中步驟說明了在接力切換過程中，系統(tǒng)的基站控制器或移動交換機(jī)的運(yùn)行狀況，即系統(tǒng)一側(cè)的工作流程。
框900表示的是一個正常工作的SCDMA系統(tǒng)；框901表示該系統(tǒng)知道每個正在通信的終端的位置和其鄰近小區(qū)內(nèi)基站的配置；當(dāng)在步驟902，系統(tǒng)接收到來自終端的切換請求時，系統(tǒng)將在步驟903根據(jù)終端的位置、移動方向、附近基站的忙閑程度等來確定是否應(yīng)當(dāng)切換以及應(yīng)當(dāng)向那一個目標(biāo)基站切換。
此外，接力切換也可能是由系統(tǒng)發(fā)起的，如圖中框901至框904的箭頭所示。
但不管接力切換是由系統(tǒng)發(fā)起還是由終端發(fā)起，切換的決定是由系統(tǒng)作出的。系統(tǒng)在步驟904發(fā)出切換指令后，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及高層信令將在步驟905同時由0基站和目標(biāo)基站在指定的時隙和碼道上向此終端發(fā)射；然后，步驟906在兩個基站的指定的上行時隙內(nèi)同時接收來自此同一終端的信號；直至步驟907，目標(biāo)基站接收信號正確。
至此，一般還要求終端通過步驟908、909調(diào)整其發(fā)射功率和發(fā)射定時，然后，在步驟910保持兩個基站同時和一個終端通信，直至系統(tǒng)在步驟911要求結(jié)束切換過程或接收到終端要求結(jié)束切換的請求；最后執(zhí)行步驟911，中斷0基站與該終端的通信，完成接力切換。
權(quán)利要求
1．一種同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，其特征在于包括a．由同步碼分多址通信系統(tǒng)中的基站測定正在與之通信的終端的位置；b．由同步碼分多址通信系統(tǒng)獲得該用戶終端鄰近小區(qū)中所有本同步碼分多址通信系統(tǒng)基站以及所有其它移動通信系統(tǒng)基站的包括基站位置、工作載波頻率、所使用的短碼、下行發(fā)射定時偏差及基站忙閑狀況的全部信息；c．在同步碼分多址通信系統(tǒng)的用戶終端中裝備至少一套射頻收、發(fā)信機(jī)及一套以上的基帶收、發(fā)信機(jī)，預(yù)留一套基帶收、發(fā)信機(jī)用于越區(qū)切換；d．該用戶終端在和原先0基站通信的同時還從同步碼分多址通信系統(tǒng)獲得鄰近小區(qū)中所有基站的信息，并不斷地用預(yù)留的一個基帶收信機(jī)搜索鄰近小區(qū)中的各個上述基站；e．當(dāng)終端搜索到的來自某基站的接收信號的Eb/N0+I0估值比來自0基站接收信號的Eb/N0+I0估值高并超過預(yù)先設(shè)定的切換門限值時，向同步碼分多址通信系統(tǒng)提出切換請求；f．同步碼分多址通信系統(tǒng)決定是否進(jìn)行越區(qū)切換，由系統(tǒng)指定目標(biāo)基站，并調(diào)整、分配0基站及目標(biāo)基站內(nèi)與該用戶終端通信的時隙及碼道，并讓0基站及目標(biāo)基站在分配的下行時隙同時向該用戶終端發(fā)射下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及高層信令，然后在分配的上行時隙同時接收來自該用戶終端的上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及高層信令；g．該終端將使用一套收、發(fā)信機(jī)與0基站保持通信，同時還用預(yù)留的另一套收、發(fā)信機(jī)與目標(biāo)基站建立通信；h．該終端將同時在一段時間內(nèi)與0基站及目標(biāo)基站保持通信；i．由同步碼分多址通信系統(tǒng)決定已完成接力切換后，該用戶終端中斷與0基站的通信。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，其特征在于所述的步驟a中，同步碼分多址通信系統(tǒng)中的基站是采用智能天線并通過該用戶終端上行信號到達(dá)方向估值及用戶終端發(fā)射信號的定時偏差來測定基站與正在與之通信的用戶終端間的距離及用戶終端的方位。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，其特征在于所述步驟c中，同步碼分多址通信系統(tǒng)的用戶終端中所裝備的一套以上的收、發(fā)信機(jī)，其中一套設(shè)計為同步碼分多址通信系統(tǒng)，另一套設(shè)計為其它無線通信系統(tǒng)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，其特征在于所述同步碼分多址通信系統(tǒng)的用戶終端中所裝備的一套以上的基帶收、發(fā)信機(jī)是用硬件或通過在公共的數(shù)字信號處理器平臺上運(yùn)行軟件實(shí)現(xiàn)的。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，其特征在于所述的步驟a及步驟b后，由同步碼分多址通信系統(tǒng)中的基站根據(jù)所測定的正在與之通信的用戶終端的位置，將上述系統(tǒng)所獲得的該用戶終端鄰近小區(qū)中基站的全部信息通告該用戶終端。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，其特征在于所述步驟d中，用戶終端鄰近小區(qū)中所有的同步碼分多址系統(tǒng)基站是使用不同的、有良好相關(guān)特性的短碼來調(diào)制其下行同步時隙中的訓(xùn)練序列，各個小區(qū)中基站的下行發(fā)射定時存在偏差，此定時偏差大于電磁波在0基站與目標(biāo)基站間傳輸時間的80％。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，其特征在于所述步驟d及步驟e中，所預(yù)留的一個基帶收信機(jī)是不停地搜索鄰近小區(qū)中的各個基站，接收各個基站下行控制信道中的信息，計算接收信號的Eb/N0+I0估值。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，其特征在于所述步驟e中，預(yù)先設(shè)定的切換門限值是由系統(tǒng)運(yùn)營者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計設(shè)定的，并可根據(jù)需要隨時改變。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，其特征在于所述的切換也可以直接由同步碼分多址通信系統(tǒng)發(fā)出切換指令實(shí)現(xiàn)。
10．根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，其特征在于所述的步驟h中，所述的0基站及目標(biāo)基站是并行地向該終端發(fā)射相同的高層信令和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
11．根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，其特征在于所述的步驟i中，當(dāng)同步碼分多址通信系統(tǒng)確認(rèn)該用戶終端與目標(biāo)基站的通信質(zhì)量高于與基站0的通信質(zhì)量后，確定接力切換已完成，發(fā)出切換完成指令。
12．根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，其特征在于所述步驟i中，該用戶終端中斷與0基站的通信還進(jìn)一步包括系統(tǒng)中斷0基站向該用戶終端發(fā)射信號，和該用戶終端也停止接收來自0基站的信號。
13．根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步碼分多址通信系統(tǒng)接力切換的方法，其特征在于所述的步驟i后，該用戶終端又用預(yù)留的收信機(jī)搜索其在移動過程中鄰近小區(qū)的基站，為下一次可能發(fā)生的接力切換作好準(zhǔn)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使SCDMA通信系統(tǒng)中的終端作不丟失信息的越區(qū)接力切換的方法,包括在同系統(tǒng)同頻或不同頻、或不同系統(tǒng)的基站之間的接力切換。包括:由基站測定正在與之通信的終端的位置;由系統(tǒng)獲得終端鄰近小區(qū)中所有基站的全部信息;在終端中預(yù)留越區(qū)切換的基帶收、發(fā)信機(jī);終端獲得鄰近小區(qū)所有基站的信息,并搜索上述基站;終端根據(jù)搜索到的接收信號提出切換請求;系統(tǒng)指定目標(biāo)基站并分配時隙及碼道;終端同時在一段時間內(nèi)與0基站及目標(biāo)基站保持通信;完成接力切換后,用戶終端中斷與0基站的通信。
文檔編號H04W36/08GK1219091SQ9812052
公開日1999年6月9日 申請日期1998年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月20日
發(fā)明者李世鶴, 徐廣涵 申請人:北京信威通信技術(shù)有限公司