專利名稱：使移動臺能通過經(jīng)碼分多址無線信道與基站通信的蜂窩式無線系統(tǒng)及基站和移動臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蜂窩式無線電系統(tǒng)，例如車載/手持電話系統(tǒng)和無繩電話系統(tǒng)，更具體地說，是涉及一種在基站和移動臺之間以及在該蜂窩式無線電系統(tǒng)所采用的基站裝置和移動臺裝置之間采用碼分多址(CDMA)方案作為無線接入方案的蜂窩式無線電系統(tǒng)。
能夠強(qiáng)有力地對抗干擾和擾動的擴(kuò)頻方案，作為移動通信系統(tǒng)所采用的通信方案之一，已經(jīng)得到極大的關(guān)注。這種擴(kuò)頻通信方案主要被用來實(shí)現(xiàn)一種采用CDMA方案的蜂窩式無線電系統(tǒng)。
例如，在采用CDMA方案的蜂窩式無線電系統(tǒng)中，發(fā)射裝置利用數(shù)字調(diào)制方案(例如PSK)來調(diào)制數(shù)字語音數(shù)據(jù)或者數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。然后，利用一種擴(kuò)頻碼，例如偽隨機(jī)噪聲碼(PN碼)，把這個調(diào)制后的發(fā)射數(shù)據(jù)變換為寬帶基帶信號。把這個基帶信號上變頻為射頻頻帶內(nèi)的信號，然后進(jìn)行發(fā)射。接收裝置把這個接收到的射頻頻帶內(nèi)的信號下變頻為中頻或者基頻信號。然后，該裝置利用與發(fā)射裝置所采用的擴(kuò)頻碼相同的擴(kuò)頻碼來解擴(kuò)(de-spread)這個下變頻后的信號。然后，利用一種數(shù)字解調(diào)方案，例如PSK，對解擴(kuò)后的信號實(shí)施數(shù)字解調(diào)，從而由接收到的數(shù)據(jù)重新構(gòu)建了數(shù)據(jù)。
也就是說，在CDMA方案中，把不同的擴(kuò)頻碼分配給在多個移動臺裝置和基站之間進(jìn)行的無線通信，以保證各個無線通信之間的信道間隔。


圖14表示一種CDMA蜂窩式無線電系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)。參照圖14，多個基站(BS1到BSn)分布在一個服務(wù)區(qū)域中。這些基站(BS1到BSn)分別通過有線線路L1到Ln與控制站CS相連?；綛S1到BSn通過控制站CS進(jìn)一步與有線網(wǎng)絡(luò)NW相連?；綛S1到BSn分別建立了無線電區(qū)域Z1到Zn，我們稱之為小區(qū)。移動臺MS1到MSm在各自存在的小區(qū)中采用CDMA方案通過無線電路徑分別與諸基站BS相連。
在這種類型的系統(tǒng)中，當(dāng)移動臺MS1到MSn中的任何一個移動臺在通信期間在諸小區(qū)之間移動時(shí)，應(yīng)該實(shí)施越區(qū)切換(handoff)，即，從某一基站向無線電路徑將要連接的另一基站的轉(zhuǎn)換。存在兩種類型的越區(qū)切換軟越區(qū)切換(soft handoff)和硬越區(qū)切換(hard handoff)。
軟越區(qū)切換是CDMA蜂窩式無線電系統(tǒng)所特有的。為了實(shí)施越區(qū)切換，移動臺同時(shí)具有兩條無線電路徑。一條無線電路徑把該移動臺與該移動臺正在與之通信的源基站相連。另一條無線電路徑把該移動臺與該移動臺將要與之通信的目的基站相連。然后，該移動臺利用自己通過這些無線電路徑接收的諸信號實(shí)施路徑分集合成(path diversity synthesis)。此后，在路徑分集合成的各條路徑中，其導(dǎo)頻信道的接收電場強(qiáng)度已經(jīng)降低到某一預(yù)定門限以下某一預(yù)定時(shí)間間隔或者長于該預(yù)定時(shí)間間隔的那條路徑被斷開，從而越區(qū)切換該移動臺所連接的諸基站。如上所述，在軟越區(qū)切換中，兩條路徑之一在越區(qū)切換時(shí)刻總是與基站相連，因此不會發(fā)生路徑斷開的情況。軟越區(qū)切換的優(yōu)點(diǎn)是能夠平滑地實(shí)施轉(zhuǎn)換，而不會使談話出現(xiàn)任何短暫的中斷。
但是，軟越區(qū)切換需要源基站和目的基站都使用相同的射頻。出于這個原因，例如，如圖14所示，在一個不同的射頻f1、f2和f3被分配給多個基站組BSa、BSb和BSc的系統(tǒng)中，當(dāng)移動臺MSi從基站組BSa的某一小區(qū)移動到另一基站組BSb或BSc的某一小區(qū)時(shí)，就不能實(shí)施軟越區(qū)切換。
與此相反，當(dāng)上述源基站和目的基站采用不同的頻率時(shí)，主要實(shí)施硬越區(qū)切換。更準(zhǔn)確地說，當(dāng)移動臺在越區(qū)切換時(shí)刻必須改變所使用的射頻時(shí)，從基站向移動臺發(fā)出一個通知越區(qū)切換的訊息。剛一接收到這個訊息，該移動臺就暫時(shí)停止發(fā)射/接收，并且在其自身和基站之間形成一條由該基站分配的新的無線電路徑。這條無線電路徑建立以后，移動臺利用這條路徑恢復(fù)發(fā)射/接收。在硬越區(qū)切換中，暫時(shí)把該無線電路徑斷開，以改變射頻，并且必須通過采用新的射頻，使該無線電路徑再次建立。
在這種系統(tǒng)中，可以把多個射頻分配給各個基站組，各個基站可以采用具有各個射頻的CDMA方案，這樣就增加了業(yè)務(wù)信道的數(shù)目。
但是，在這種情況下，在各個基站中具有相應(yīng)射頻的業(yè)務(wù)信道的占用可能變得不均勻。假設(shè)相應(yīng)射頻的業(yè)務(wù)信道的占用是不均勻的。在這種情況下，如果發(fā)端移動臺選擇了某個業(yè)務(wù)量密集的射頻，那么就可能發(fā)現(xiàn)基站處于繁忙狀態(tài)，而無視可用信道的存在，這樣就造成了通信阻塞。還假設(shè)移動臺在硬越區(qū)切換或者軟越區(qū)切換中選擇了一個有著密集業(yè)務(wù)量的射頻。在這種情況下，即使出現(xiàn)了可用信道，再次建立無線電路徑也要花費(fèi)很長時(shí)間。這樣，語音通信可能中斷，或者產(chǎn)生噪聲，降低了語音通信的質(zhì)量。另一方面，由于越區(qū)切換失敗，可能使呼叫中斷。
本發(fā)明的目的是提出一種蜂窩式無線電系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠平均各個射頻的業(yè)務(wù)信道占用，從而使諸業(yè)務(wù)信道得到有效利用。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，在一個帶有分別屬于多個基站組并且構(gòu)成了有著預(yù)定直徑的諸小區(qū)的多個基站，這些基站中的每一個基站采用分配給該基站所屬的上述基站組的多個射頻的CDMA無線電信道，以及通過CDMA無線電信道與上述諸基站相連的諸移動臺的蜂窩式無線電系統(tǒng)中，利用一個信道占用監(jiān)視裝置來監(jiān)視分配給多個基站中的每個基站的多個射頻的信道占用。
當(dāng)由該信道占用監(jiān)視裝置確定的、分配給同一基站的各個射頻的信道占用之間的差別成為預(yù)定狀態(tài)的時(shí)候，由諸移動臺的某一預(yù)定移動臺作為候選頻率使用的射頻轉(zhuǎn)換到另一個射頻，該預(yù)定移動臺存在于該基站建立的小區(qū)中并且被設(shè)定在待機(jī)狀態(tài)，由信道占用監(jiān)視裝置確定的上述另一個射頻的信道占用處于預(yù)定狀態(tài)。
因此，作為由處于待機(jī)狀態(tài)的諸移動臺新近開始通信所使用的射頻，其信道占用處于預(yù)定狀態(tài)的射頻恰當(dāng)?shù)仉S機(jī)分布，從而平均了各個射頻的信道占用。
此外，根據(jù)本發(fā)明，頻率使用狀態(tài)告知裝置產(chǎn)生頻率使用狀態(tài)信息，用于根據(jù)由該信道占用監(jiān)視裝置確定的信道占用把每個射頻的使用狀態(tài)告知該移動臺，并且向該移動臺發(fā)射該信息。該移動臺生成了一張射頻列表，在該列表中，根據(jù)關(guān)機(jī)前的頻率使用狀態(tài)信息，把諸優(yōu)先級指定給多個射頻，并且在關(guān)機(jī)狀態(tài)下存儲該列表。移動臺剛一開機(jī)，就立即進(jìn)行查找，按照優(yōu)先級的順序檢查是否可以采用由存儲在該存儲裝置中的射頻列表所表示的諸射頻，把第一個檢測到的能夠使用的射頻作為所采用的候選射頻。
因此，作為由處于待機(jī)狀態(tài)的諸移動臺新近開始通信所使用的諸射頻，根據(jù)關(guān)機(jī)前每個射頻的使用狀態(tài)，將諸射頻恰當(dāng)?shù)仉S機(jī)分布，從而平均了各個射頻的信道占用。
當(dāng)該移動臺移動到由屬于同一基站組的另一個基站建立的新的小區(qū)時(shí)，建立舊小區(qū)的基站屬于該基站組，該移動臺已經(jīng)出現(xiàn)在該舊小區(qū)中，根據(jù)由與建立新的小區(qū)的基站有關(guān)的信道占用監(jiān)視裝置確定的信道占用，檢查是否已經(jīng)由舊小區(qū)中的移動臺使用的新的小區(qū)中的射頻的信道占用不低于預(yù)定值。如果已經(jīng)被舊小區(qū)中的移動臺使用的新的小區(qū)中的射頻的信道占用低于預(yù)定值，就決定進(jìn)行軟越區(qū)切換。如果已經(jīng)被舊小區(qū)中的移動臺使用的新的小區(qū)中的射頻的信道占用不低于預(yù)定值，就決定進(jìn)行硬越區(qū)切換。當(dāng)應(yīng)該實(shí)施硬越區(qū)切換時(shí)，在新的小區(qū)中其信道占用不超過某一預(yù)定值的射頻被用于該移動臺中。
因此，作為移動越區(qū)切換之后所使用的諸射頻，在諸新的小區(qū)中其信道占用不超過預(yù)定值的那些射頻被適當(dāng)?shù)仉S機(jī)分布，從而平均了各個射頻的信道占用。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例表示CDMA蜂窩式無線電系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)的示意圖(view)；圖2是一張方框圖，表示圖1中的系統(tǒng)所使用的移動臺MS的結(jié)構(gòu)；圖3是一張方框圖，表示圖1中的系統(tǒng)所使用的基站BS的結(jié)構(gòu)；圖4是一張流程圖，表示CPU42a中的空閑越區(qū)切換控制的控制步驟；圖5是表示用來判定空閑越區(qū)切換的必要性的第一判決條件的示意圖；圖6是表示用來判定空閑越區(qū)切換的必要性的第二判決條件的示意圖；圖7是表示用來判定空閑越區(qū)切換的必要性的第三判決條件的示意圖8是一張流程圖，表示CPU13a中的空閑越區(qū)切換控制的控制步驟；圖9是一張流程圖，表示CPU13a中的關(guān)機(jī)控制的控制步驟；圖10是一張流程圖，表示CPU13a中的啟動控制的控制步驟；圖11是一張流程圖，表示CPU13a和CPU42a中的移動越區(qū)切換控制的控制步驟；圖12是解釋移動越區(qū)切換控制的示意圖；圖13A和圖13B是分別表示基站BS的結(jié)構(gòu)的改進(jìn)型的示意圖；并且圖14是表示CDMA蜂窩式無線電系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)的示意圖。
下面將參照附圖描述本發(fā)明的一個實(shí)施例。
圖1根據(jù)這個實(shí)施例表示CDMA蜂窩式無線電系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)。表面上看，這個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與圖14中所表示的結(jié)構(gòu)相同。但是，如下所述，這個系統(tǒng)在向基站組BSa到BSc分配射頻方面以及系統(tǒng)的越區(qū)切換控制功能塊不同于圖14所示的系統(tǒng)。
這個實(shí)施例的系統(tǒng)共有6個射頻頻率f1到f6。射頻f1和f2分配給基站組BSa；射頻f3和f4分配給基站組BSb；射頻f5和f6分配給基站組BSc。注意射頻f1到f6分別包括上行(upstream)載波fU1到fU6和下行(downstream)載波fD1到fD6，前者從諸移動臺MS(MS1到MSm)向諸基站BS(BS1到BSm)發(fā)射信號，后者從諸基站BS向諸移動臺MS發(fā)射信號。上行載波fUk(k為1到6)和下行載波fDk滿足fUk=FDk+[預(yù)定的頻率偏移]每個基站BS利用上述諸下行載波fD發(fā)射導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信道以及下行業(yè)務(wù)信道。移動臺MS利用上述諸上行載波fU發(fā)射接入信道和上行業(yè)務(wù)信道。
這個系統(tǒng)按照CDMA方案通過有選擇地利用分配給基站BS的諸射頻在基站BS和移動臺MS之間進(jìn)行無線通信。與這個無線通信有關(guān)的各種控制操作包括當(dāng)移動臺MS在諸基站BS的諸小區(qū)之間移動時(shí)進(jìn)行移動越區(qū)切換控制，以及當(dāng)特定射頻的業(yè)務(wù)量與分配給同一基站BS的另一個射頻的業(yè)務(wù)量相比明顯增加時(shí)實(shí)施空閑越區(qū)切換控制。
圖2是一張方框圖，表示用于上述CDMA蜂窩式無線電系統(tǒng)中的移動臺MS的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，移動臺MS包括麥克風(fēng)10a、揚(yáng)聲器10b、模-數(shù)變換器(下文稱之為A-D變換器)11a、數(shù)-模變換器(下文稱之為D-A變換器)11b、語音編碼/譯碼器(下文稱之為語音編/譯碼器(vocoder))12、移動臺控制部分13、數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路14、卷積編碼器15、交織電路(interleavecircuit)16、擴(kuò)頻單元17、數(shù)字濾波器18、數(shù)-模變換器(下文稱之為D-A變換器)19、模擬前端20、天線21、模-數(shù)變換器(下文稱之為A-D變換器)22、搜索接收機(jī)(search receiver)(下文稱之為搜索接收機(jī))23、自動增益控制(AGC)電路24、分支電路(finger circuit)25、26和27、符號組合器28、解交織電路(de-interleave circuit)29、維特比譯碼器(Veterbidecoder)30、糾錯電路31、鍵盤/顯示(keypad/display)32以及存儲部分33。
利用A-D變換器11a把從麥克風(fēng)10a輸出的揚(yáng)聲器的發(fā)射語音信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并且利用語音編/譯碼器12對該語音信號進(jìn)行編碼。移動臺控制部分13把控制信號等此類信號加給從編/譯碼器12輸出的已編碼發(fā)射信號，以產(chǎn)生發(fā)射數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路14給這個發(fā)射數(shù)據(jù)加上檢錯和糾錯編碼。由卷積編碼器15對從數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路14輸出的發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。交織電路16對從卷積編碼器15輸出的發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行交織處理。擴(kuò)頻器17采用PN和沃氏(Walsh)碼把從交織電路16輸出的發(fā)射數(shù)據(jù)擴(kuò)頻為寬帶信號。數(shù)字濾波器18從這個擴(kuò)頻發(fā)射數(shù)據(jù)中去除不需要的頻率成分。利用D-A變換器19把從數(shù)字濾波器輸出的發(fā)射數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬發(fā)射信號。利用模擬前端20把這個模擬發(fā)射信號上變頻為具有預(yù)定無線電信道頻率的信號，并且把它功率放大到預(yù)定的發(fā)射功率電平。隨后，從天線21向基站BS發(fā)射該信號。
另一方面，利用模擬前端20把天線21接收到的無線電信號進(jìn)行低噪聲放大并且下變頻為中頻或者基頻信號。由A/D變換器22以預(yù)定的采樣周期把從模擬前端20輸出的接收信號變換為數(shù)字信號。然后，把從A/D變換器22輸出的接收到的發(fā)射數(shù)據(jù)輸入到搜索接收機(jī)23、自動增益控制電路24和3個分支電路25、26和27。
分支電路25、26和27中的每一個都包括初始捕捉部分、時(shí)鐘跟蹤部分和數(shù)據(jù)解調(diào)制部分。數(shù)據(jù)解調(diào)制部分對來自基站BS的接收到的發(fā)射信號的頻譜進(jìn)行解擴(kuò)，并且通過積分陷波濾波器(integrating dump filter)在一個符號周期對最終的數(shù)據(jù)進(jìn)行積分。注意3個分支電路被用來通過采用路徑分集效應(yīng)以高信/噪比(S/N)來接收多徑接收信號，并且被用來在通信期間，在不切斷無線電路徑的情況下，轉(zhuǎn)換該移動臺所連接的基站BS，即，實(shí)施所謂的軟越區(qū)切換。
把由分支電路25、26和27解調(diào)制的各個符號輸入到符號組合器28，與同步信息一起進(jìn)行合成。合成后的解調(diào)制符號輸入到解交織電路29，與定時(shí)信息一起在解交織電路29中受到解交織處理。利用維特比譯碼器30對經(jīng)過這種解交織處理的解調(diào)制后的符號進(jìn)行維特比譯碼。經(jīng)過這種維特比譯碼的解調(diào)制后的符號在糾錯電路31中受到糾錯譯碼處理，成為已接收數(shù)據(jù)。已接收數(shù)據(jù)被輸入到移動臺控制部分13。移動臺控制部分13把輸入的已接收數(shù)據(jù)分解為語音數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。利用語音編/譯碼器12對該語音數(shù)據(jù)進(jìn)行語音譯碼，并且利用D/A變換器11b把它變換為模擬信號。然后把該模擬信號作為語音從揚(yáng)聲器10b輸出。
鍵盤/顯示32被用戶用來輸入撥號數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)等諸如此類的數(shù)據(jù)，并且被用來顯示與移動臺MS的工作狀態(tài)有關(guān)的各種信息。由移動臺控制部分13來控制鍵盤/顯示32的工作。
存儲部分33被用來存儲移動臺控制部分13實(shí)施各種操作時(shí)所需的各種數(shù)據(jù)，并且?guī)в幸环N非易失的存儲介質(zhì)，例如EEPROM。這個存儲部分33把射頻列表(下文將要描述)存儲在由該非易失的存儲介質(zhì)形成的存儲區(qū)域中。
另外，搜索接收機(jī)23基本上與分支電路25、26和27中的每一個有著相同的結(jié)構(gòu)。搜索接收機(jī)23搜索由基站BS以諸射頻為單位播發(fā)的導(dǎo)頻信號的PN碼，以捕捉PN碼的偏移。由這個PN碼搜索操作得到的功率控制數(shù)據(jù)被加載到移動臺控制部分13。
移動臺控制部分包括CPU13a、ROM13b、RAM13c和I/O端口13d，這些組成部分通過系統(tǒng)總線13e相互連接。
CPU13a按照存儲在ROM13b中的程序工作，集中控制著這個移動臺MS的各個部分，從而控制著移動臺MS的工作。
ROM13b存儲著CPU13a的操作程序等程序。
RAM13c臨時(shí)存儲著CPU13a執(zhí)行各種操作所需要的數(shù)據(jù)。
由CPU13a借助軟件處理來實(shí)現(xiàn)的各種功能塊包括該移動臺的候選頻率設(shè)定功能塊、射頻列表生成功能塊、候選頻率初始化功能塊、移動臺方的越區(qū)切換處理功能塊以及已知的普通控制功能塊。
候選頻率設(shè)定功能塊負(fù)責(zé)設(shè)定下一次通信開始時(shí)所采用的射頻，即被用作待機(jī)狀態(tài)下的射頻的候選頻率。這個候選頻率設(shè)定功能塊帶有按照來自基站BS的空閑越區(qū)切換指令改變諸候選頻率的功能塊，即執(zhí)行空閑越區(qū)切換的功能塊。
射頻列表生成功能塊負(fù)責(zé)從最近的基站BS接收頻率使用狀態(tài)信息，該信息表明在由該基站建立的小區(qū)中的諸射頻的使用狀態(tài)以及在預(yù)定的相鄰小區(qū)中諸射頻的使用狀態(tài)，并且根據(jù)該頻率使用狀態(tài)信息生成了一張射頻列表，該列表表示各個射頻的優(yōu)先級。射頻列表生成功能塊負(fù)責(zé)把這張已經(jīng)生成的射頻列表存儲在存儲部分33中。
候選頻率初始化功能塊負(fù)責(zé)在接通移動臺MS的電源的時(shí)候，參照存儲在存儲部分33中的射頻列表來初始化諸候選頻率。
當(dāng)移動臺MS從給定基站BS的小區(qū)移動到另一個相鄰基站BS的小區(qū)的時(shí)候，移動臺方的越區(qū)切換控制功能塊負(fù)責(zé)與這些基站BS一起執(zhí)行控制，從把移動臺MS連接到源基站BS的第一條無線電路徑轉(zhuǎn)換到把該移動臺MS連接到目的基站BS的第二條無線電路徑。此刻，當(dāng)?shù)谝粭l無線電路徑的射頻頻率等于第二條無線電路徑的射頻頻率的時(shí)候，移動臺方的越區(qū)切換控制功能塊進(jìn)行軟越區(qū)切換控制。假設(shè)在硬越區(qū)切換控制中，由源基站BS來提供已分配的射頻通知信息，該信息用于通知連接第二條無線電路徑所采用的射頻。在這種情況下，移動臺方的越區(qū)切換控制功能塊負(fù)責(zé)利用這個射頻來連接第二條無線電路徑。
圖3是表示基站BS的結(jié)構(gòu)的方框圖。
如圖3所示，基站BS包括控制站接口部分41、基站控制部分42、第一射頻的p個(p是一個射頻的業(yè)務(wù)信道的數(shù)目)CDMA調(diào)制部分43(43-1到43-p)、第二射頻的p個CDMA調(diào)制部分44(44-1到44-p)、導(dǎo)頻信號產(chǎn)生部分45、合成器46和47、模擬前端48、天線49、第一射頻的p個CDMA解調(diào)制部分50(50-1到50-p)以及第二射頻的p個CDMA解調(diào)制部分51(51-1到51-p)。
控制站接口部分41向/自控制站CS發(fā)射/接收語音數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。例如，由控制站接口部分41對以時(shí)分復(fù)用狀態(tài)從控制站CS發(fā)出的語音數(shù)據(jù)進(jìn)行解復(fù)用。由控制站接口部分41把每一個解復(fù)用后的語音數(shù)據(jù)變換為有著適于在無線電路徑上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)。
經(jīng)過數(shù)據(jù)變換的語音數(shù)據(jù)被并行地提供給基站控制部分42?；究刂撇糠?2把控制信號等此類信號加給各個語音數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生發(fā)射數(shù)據(jù)。
這些發(fā)射數(shù)據(jù)被輸入到相應(yīng)業(yè)務(wù)信道的CDMA調(diào)制部分34和44。CDMA調(diào)制部分34和44中的每一個帶有與移動臺MS中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路14、卷積編碼器15、交織電路16、擴(kuò)頻單元17、數(shù)字濾波器18以及D-A變換器19相類似的電路。這樣，發(fā)射數(shù)據(jù)在CDMA調(diào)制部分43和44中經(jīng)過所增加的檢錯和糾錯碼、卷積編碼、交織處理、擴(kuò)頻處理后，變換為模擬信號。結(jié)果，得到了模擬發(fā)射信號。注意CDMA調(diào)制部分43-1到43-p在擴(kuò)展該信號頻譜的過程中采用了與各個業(yè)務(wù)信道相對應(yīng)的不同的沃爾什碼。此外，CDMA調(diào)制部分44-1到44-p在擴(kuò)展該信號頻譜的過程中采用了與各個業(yè)務(wù)信道相對應(yīng)的不同的沃爾什碼。
利用合成器46把由各個CDMA調(diào)制部分43獲得的諸模擬發(fā)射信號相互之間進(jìn)行合成。這時(shí)候，合成器46還將由導(dǎo)頻信號產(chǎn)生部分45產(chǎn)生的導(dǎo)頻信道信號與上述信號進(jìn)行合成。利用合成器47把由各個CDMA調(diào)制部分44獲得的諸模擬發(fā)射信號相互之間進(jìn)行合成。這時(shí)候，合成器47還將由導(dǎo)頻信號產(chǎn)生部分45產(chǎn)生的導(dǎo)頻信道信號與上述信號進(jìn)行合成。每個導(dǎo)頻信道信號包含由CDMA調(diào)制部分43和44擴(kuò)頻處理時(shí)所使用的PN碼(CDMA調(diào)制部分43和44通用)。
來自合成器46和47的輸出信號都被輸入到模擬前端48。由模擬前端48把來自合成器46的輸出信號上變頻為第一射頻并且功率放大到預(yù)定的發(fā)射功率電平。由模擬前端48把合成器47的輸出信號上變頻為第二射頻并且功率放大到預(yù)定的發(fā)射功率電平。借助無線電波把模擬前端48的諸輸出信號從天線49發(fā)射到基站MS。注意第一射頻是分配給基站的兩個射頻之一，而第二射頻是分配給基站的兩個射頻中的另一個。也就是說，例如，在屬于基站組BSa的基站BS中，第一射頻是f1，第二射頻是f2。
當(dāng)通過天線49接收無線電信號時(shí)所得到的RF信號被提供給模擬前端48。由模擬前端48來低噪聲放大這個RF信號。從這個高頻信號中提取那些處在分配給基站BS的兩個射頻頻段中的信號。由模擬前端48把這些提取出來的信號下變頻為中頻或者基頻。最終得到的信號是接收信號。
在這些接收信號中，從第一射頻頻段中提取的信號被分路/輸入到CDMA解調(diào)制部分50-1至50-p。在諸接收信號中，從第二射頻頻段中提取的信號被分路/輸入到CDMA解調(diào)制部分51-1至51-p。
CDMA解調(diào)制部分50和51中的每一個包括與移動臺MS中的A-D變換器22、搜索接收機(jī)23、自動增益控制電路24、分支電路25、26和27、符號組合器28、解交織電路29、維特比譯碼器30、糾錯電路31相類似的電路。諸接收信號因而在CDMA解調(diào)制部分50和51中經(jīng)過了如下處理變換為數(shù)字信號，擴(kuò)頻處理，對一個符號周期的積分，符號合成，解交織處理，維特比譯碼，糾錯譯碼處理。這樣，就得到了接收數(shù)據(jù)，并且把接收數(shù)據(jù)并行輸入到基站控制部分42。在這種情況下，CDMA解調(diào)制部分50-1和50-p在擴(kuò)展信號頻譜的過程中采用了與各個業(yè)務(wù)信道相對應(yīng)的不同的沃爾什碼。CDMA解調(diào)制部分51-1和51-p在對該信號頻譜進(jìn)行解擴(kuò)的過程中采用了與各個業(yè)務(wù)信道相對應(yīng)的不同的沃爾什碼。結(jié)果是，在CDMA解調(diào)制部分50和51中，提取出通過相應(yīng)的諸業(yè)務(wù)信道接收到的接收數(shù)據(jù)。
基站控制部分42把各個接收數(shù)據(jù)分解為語音數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。在這些數(shù)據(jù)中，由控制站接口部分41把語音數(shù)據(jù)變換為有著適于通過其自身和控制站之間的發(fā)射路徑發(fā)射的數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)。經(jīng)過了數(shù)據(jù)變換的各個語音數(shù)據(jù)以例如時(shí)分復(fù)用狀態(tài)發(fā)射到控制站CS。
基站控制部分42包括通過系統(tǒng)總線42e相互連接的CPU42a、ROM42b、RAM42c以及I/O端口42d。
CPU42a按照存儲在ROM42b中的程序工作，集中控制著這個基站BS的各個部分，從而控制著基站BS的工作。
ROM42b存儲著CPU42a的操作程序等此類程序。
RAM42c臨時(shí)存儲著CPU42a執(zhí)行各種操作所需要的數(shù)據(jù)。
注意由CPU42a借助軟件處理實(shí)現(xiàn)的諸功能塊包括該基站BS的信道占用監(jiān)視功能塊、空閑越區(qū)切換控制功能塊、頻率使用狀態(tài)告知功能塊、越區(qū)切換方法確定功能塊、網(wǎng)絡(luò)方越區(qū)切換控制功能塊以及已知的普通控制功能塊。
在這種情況下，信道占用監(jiān)視塊負(fù)責(zé)監(jiān)視分配給基站BS的諸射頻的信道占用情況。
當(dāng)分配給基站BS的各個射頻的信道占用之間的差別成為某一預(yù)定狀態(tài)的時(shí)候，空閑越區(qū)切換控制功能塊負(fù)責(zé)向存在于由基站BS建立的小區(qū)中并且處在待機(jī)狀態(tài)的移動臺輸出一個空閑越區(qū)切換指令，把有著較低的信道占用的射頻頻率設(shè)定為候選頻率。
頻率使用狀態(tài)告知功能塊負(fù)責(zé)產(chǎn)生頻率使用狀態(tài)信息，該信息表明基站BS的小區(qū)中的諸射頻的使用狀態(tài)以及預(yù)定的相鄰小區(qū)中的諸射頻的使用狀態(tài)，并且執(zhí)行向移動臺MS發(fā)射該信息的過程。
越區(qū)切換方法確定功能塊負(fù)責(zé)確定當(dāng)移動臺從基站BS的小區(qū)移動到屬于同一個基站組的另一個基站BS的小區(qū)時(shí)，該移動臺MS實(shí)施軟越區(qū)切換還是硬越區(qū)切換。
網(wǎng)絡(luò)方越區(qū)切換控制功能塊負(fù)責(zé)在移動臺MS從基站BS的小區(qū)移動到屬于同一個基站組的另一個基站BS的小區(qū)的時(shí)候，利用越區(qū)切換方法確定功能塊所確定的方法實(shí)施移動臺MS的越區(qū)切換。當(dāng)越區(qū)切換方法確定功能塊確定的方法是硬越區(qū)切換時(shí)，網(wǎng)絡(luò)方越區(qū)切換控制功能塊包括把一個射頻通知該移動臺MS的功能塊，該射頻的信道占用低于已經(jīng)被它正在進(jìn)入的那個小區(qū)中的移動臺MS所使用的射頻的信道占用。
下面描述具有上述結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)的工作情況。
首先將描述空閑越區(qū)切換控制。
圖4是一張表示CPU42a中的空閑越區(qū)切換控制的控制步驟的流程圖。
每個基站BS中的CPU42a在預(yù)定的時(shí)刻，例如在預(yù)定的各個時(shí)間間隔內(nèi)實(shí)施空閑越區(qū)切換控制。在這個空閑越區(qū)切換控制中，首先，CPU42a在工作期間監(jiān)視分配給自身站(self-station)的各個射頻的諸下行業(yè)務(wù)信道的諸占用(信道占用)(步驟ST1)?；究刂撇糠?2根據(jù)對諸信道占用的監(jiān)視結(jié)果，檢查是否當(dāng)前的狀態(tài)與以下3個條件中的任何一個條件相對應(yīng)(步驟ST2到ST5)。
(1)例如，如圖5所示，·兩個射頻的信道使用比率之間的差別超過20％，以及·兩個射頻的信道占用都不超過95％。
(2)例如，如圖6所示，·兩個射頻的信道占用中的一個超過95％，·兩個射頻的信道占用中的另一個等于或者低于94％，以及·兩個射頻的信道使用比率之間的差別不超過20％。
(3)例如，如圖7所示，·兩個射頻的信道占用中的一個超過95％，·兩個射頻的信道占用中的另一個等于或者低于94％，以及·兩個射頻的信道使用比率之間的差別超過20％。
這3個條件是判定是否需要進(jìn)行空閑越區(qū)切換的條件。當(dāng)目前的狀態(tài)與它們之中任何一個條件相對應(yīng)時(shí)，表明需要進(jìn)行空閑越區(qū)切換。
如果CPU42a判定需要進(jìn)行空閑越區(qū)切換，并且該判定是根據(jù)條件(1)或者(2)作出的，那么空閑移動臺的數(shù)目被設(shè)定為“1”(步驟ST6)。如果該判定是根據(jù)條件(3)作出的，那么空閑移動臺的數(shù)目被設(shè)定為“2”(步驟ST7)隨后，CPU42a檢查是否用來對所實(shí)施的空閑越區(qū)切換的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的空閑越區(qū)切換計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值與以下3個條件中的任何一個相對應(yīng)(步驟ST8和ST9)(1)小于“20”，(2)等于或者大于“2”并且小于“25”，以及(3)等于或者大于“25”。
如果空閑越區(qū)切換計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值與條件(2)相對應(yīng)，那么CPU42a把空閑移動臺的數(shù)目改變?yōu)樵诓襟EST6或ST7中設(shè)定的數(shù)目的兩倍(步驟ST10)。如果空閑越區(qū)切換計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值對應(yīng)于條件(3)，那么CPU42a把空閑移動臺的數(shù)目改變?yōu)樵诓襟EST6或ST7中設(shè)定的數(shù)目的4倍(步驟ST11)。如果空閑越區(qū)切換計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值對應(yīng)于條件(2)，那么CPU42a保持空閑移動臺的數(shù)目等于在步驟ST6或ST7中設(shè)定的數(shù)目。
隨后，CPU42a從位于自身基站BS所處的小區(qū)中并且處在待機(jī)狀態(tài)的諸移動臺MS中隨機(jī)選取在數(shù)目上等于在這一時(shí)間點(diǎn)設(shè)定的數(shù)目的若干移動臺MS。CPU42a向每一個選取的移動臺MS發(fā)出空閑越區(qū)切換指令，該指令控制具有較低信道占用的射頻(步驟ST12)。當(dāng)這個空閑越區(qū)切換指令發(fā)送操作完成時(shí)，CPU42a把空閑越區(qū)切換計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值遞增1(步驟ST13)。此后，空閑越區(qū)切換控制終止。
如果CPU42a在步驟ST2到ST6中判定條件(1)到(3)中沒有一個條件被滿足，那么CPU42a終止這個空閑越區(qū)切換控制，不發(fā)出任何空閑越區(qū)切換指令。但是，如果不存在信道占用超過95％的射頻，并且兩個射頻之間的差不超過20％，那么CPU42a在復(fù)位空閑越區(qū)切換計(jì)數(shù)器之后終止該處理(步驟ST14)。
剛一接收到基站BS以上述方式發(fā)出的空閑越區(qū)切換指令，移動臺MS的CPU13a就啟動空閑越區(qū)切換控制，如圖8所示。
剛一接收到空閑越區(qū)切換指令，CPU13a首先就識別該空閑越區(qū)切換指令的內(nèi)容，然后確定指定的射頻(步驟ST21)。CPU13a檢查是否指定的射頻頻率不同于當(dāng)前的候選頻率(步驟ST22)。
如果指定的射頻不同于當(dāng)前的候選頻率，那么CPU13a捕捉指定的射頻的導(dǎo)頻信道(步驟ST23)。借助通過搜索接收機(jī)23捕捉相位和PN定時(shí)來完成這個導(dǎo)頻信道捕捉操作。剛一完成該導(dǎo)頻信道捕捉操作，CPU13a就接收同步信道，以獲得表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)定時(shí)的信息，并且還捕捉尋呼信道(步驟ST24)。
剛一完成了上述處理，CPU13a就回到待機(jī)狀態(tài)。如果指定的射頻等于當(dāng)前的候選頻率，那么CPU13a就保持與直到目前已經(jīng)被設(shè)定的待機(jī)狀態(tài)相同的待機(jī)狀態(tài)，而無需進(jìn)行步驟ST23和ST24中的處理。利用這種操作，把移動臺MS設(shè)定在待機(jī)狀態(tài)，在待機(jī)狀態(tài)下，由空閑越區(qū)切換指令所指定的射頻頻率被設(shè)定為候選頻率。
盡管各個射頻的信道占用不會瞬間改變，但是，這個操作提高了從現(xiàn)在起，有著較低信道占用的射頻將會被用于通信的可能性。因此，各個射頻的信道占用最后得到了平均。如果各個射頻的信道占用得到了平均，那么在很多情況下可以保證各個射頻中的可用的業(yè)務(wù)信道，從而可靠地處理新的呼叫和移動越區(qū)切換。
下面將描述移動臺MS的關(guān)機(jī)控制和開機(jī)時(shí)的啟動控制。
當(dāng)用戶指定移動臺MS關(guān)機(jī)時(shí)，移動臺MS的CPU13a開始對關(guān)機(jī)進(jìn)行控制，如圖9所示。
剛一接收到關(guān)機(jī)指令，CPU13a首先就對頻率使用狀態(tài)信息進(jìn)行接收處理(步驟ST31)。
注意每個基站BS的CPU42a在預(yù)定的時(shí)刻，例如在預(yù)定的時(shí)間期間或者該移動臺所要求的時(shí)刻，實(shí)施用戶狀態(tài)告知控制，如圖9所示。在這個用戶狀態(tài)告知控制中，首先，CPU42a檢查自身站和預(yù)定的相鄰基站的諸射頻的使用狀態(tài)(步驟ST41)。然后，CPU42a產(chǎn)生頻率使用狀態(tài)信息，用來通知每個基站中諸射頻的使用狀態(tài)，并且把該信息發(fā)射到移動臺MS(步驟ST42)。
在移動臺MS中，CPU13a向基站BS輸出一個請求或者等待頻率使用狀態(tài)信息，以接收基站BS以上述方式在步驟ST31中發(fā)射的頻率使用狀態(tài)信息。剛一完成頻率使用狀態(tài)信息的接收，CPU13a就根據(jù)由該頻率使用狀態(tài)信息表示的各個基站中諸射頻的使用狀態(tài)，生成一張射頻列表，并且把該列表存儲在存儲部分33中(步驟ST32)。
在這張射頻列表中，按照預(yù)定規(guī)則把諸優(yōu)先級別指定給了由頻率使用狀態(tài)信息表示的各個射頻。例如，把最高的優(yōu)先級(“1”)指定給被設(shè)定為候選頻率的射頻，并且(按照占用的順序)把較低的優(yōu)先級分別指定給該移動臺目前位于的那個小區(qū)中的另一個頻率和諸相鄰小區(qū)中的諸射頻。
剛一完成射頻列表的產(chǎn)生和存儲，CPU13a就執(zhí)行已知的處理，關(guān)閉電源(步驟ST33)，終止關(guān)機(jī)控制。
當(dāng)用戶指定移動臺MS開機(jī)時(shí)，移動臺MS的CPU13a實(shí)施啟動控制，如圖10所示。
剛一接收到開機(jī)指令，CPU13a就把變量X初始化為“1”(步驟ST42)。
然后，CPU13a搜索存儲在存儲部分33中的射頻列表，尋找優(yōu)先級為“X”的射頻(步驟ST52)。CPU13a檢查搜索得到的射頻(步驟ST53)，確定是否能夠采用該射頻(步驟ST54)。如果不能采用該射頻，CPU13a就把變量“X”修改為“X+1”(步驟ST55)，重復(fù)進(jìn)行步驟ST52到ST54的過程。
如果發(fā)現(xiàn)了能夠使用的射頻，那么CPU13a就捕捉該射頻的導(dǎo)頻信道(步驟ST56)。借助通過搜索接收機(jī)23捕捉相位和PN定時(shí)來完成這個導(dǎo)頻信道的捕捉操作。剛一完成該導(dǎo)頻信道的捕捉，CPU13a就接收同步信道，以接收表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)定時(shí)的信息，并且還捕捉尋呼信道(步驟ST57)。
剛一完成上述處理，CPU13a就進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
利用這個操作，在開機(jī)的啟動操作時(shí)刻，CPU13a進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，與此同時(shí)，在關(guān)機(jī)時(shí)刻按照每個射頻的使用狀態(tài)被設(shè)定的一個具有較高優(yōu)先級的射頻被設(shè)定為候選頻率。因此，如果每個射頻的使用狀態(tài)在開機(jī)時(shí)和關(guān)機(jī)時(shí)沒有很大變化，那么把CPU13a設(shè)定在使用低占用的射頻的待機(jī)狀態(tài)。這個操作從現(xiàn)在起，提高了有著較低信道占用的射頻將會被用于通信的可能性。因此，各個射頻的信道占用最后得到了平均。
即使由于很多移動臺MS在各種時(shí)刻關(guān)機(jī)，每個射頻的使用狀態(tài)在開機(jī)時(shí)和關(guān)機(jī)時(shí)有了變化，關(guān)機(jī)后也由各個移動臺隨機(jī)選取諸射頻。因此，各個射頻的信道占用將會得到平均。
如果各個射頻的信道占用以這種方式得到平均，那么在很多情況下可以保證各個射頻中的可用的業(yè)務(wù)信道，從而可靠地處理新的呼叫和移動越區(qū)切換。
下面將描述移動越區(qū)切換控制。我們將例舉位于基站BS4的小區(qū)Z4中的移動臺MSj。
如圖11所示，在無線通信期間，移動臺MSj中的CPU13a在預(yù)定的時(shí)刻，例如在諸預(yù)定的時(shí)間期間實(shí)施移動越區(qū)切換控制。
在預(yù)定時(shí)刻，CPU13a檢測導(dǎo)頻信道的接收功率電平(步驟ST61)，該導(dǎo)頻信道與當(dāng)前使用的射頻相對應(yīng)的，并且是從基站BS而不是從建立了該移動臺正處在的小區(qū)Z4的基站BS4發(fā)射的。CPU13a將檢測到的值與預(yù)定門限相比較(步驟ST62)。如果來自基站BS而不是來自基站BS4的導(dǎo)頻信道的接收功率電平等于或者低于該門限，那么移動臺MSj不位于小區(qū)Z4和另一個小區(qū)之間的邊界地帶。在這種情況下，因?yàn)椴恍枰苿釉絽^(qū)切換，所以CPU13a終止這個移動越區(qū)切換控制。
假設(shè)移動臺MSj從基站BS4的小區(qū)Z4中的位置Ⅰ移動到基站BS4的小區(qū)Z4和基站BS4的小區(qū)Z3之間的邊界位置Ⅱ，如圖12所示。在這種情況下，在移動臺MSj中，來自基站BS3的導(dǎo)頻信道的接收電平提高。當(dāng)來自基站BS而不是來自基站BS4的導(dǎo)頻信道的接收功率超過該門限時(shí)，CPU13a向建立了該移動臺已經(jīng)位于的小區(qū)Z4的基站BS4(下文稱之為源基站)發(fā)出一個訊息(步驟ST63)，該訊息表示在導(dǎo)頻信道上發(fā)送的PN碼的相位以及該導(dǎo)頻信道的接收功率電平。此后，CPU13a檢查是否在預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)從源基站BS4發(fā)出了越區(qū)切換指令(步驟ST64)。
在基站BS4中，CPU42a在預(yù)定的時(shí)刻，例如在諸預(yù)定的時(shí)間期間實(shí)施移動越區(qū)切換控制，如圖11所示。
在預(yù)定的時(shí)刻，CPU42a檢查是否接收到了基站MS發(fā)出的訊息(步驟ST71)。如果象上文描述的那樣，接收到了移動臺MSj發(fā)出的訊息，CPU42a就對該訊息進(jìn)行分析，檢查是否需要進(jìn)行越區(qū)切換(步驟ST72)。
如果判定不需要進(jìn)行越區(qū)切換，或者在步驟ST71中判定沒有接收到訊息，那么CPU42a終止移動越區(qū)切換控制。但是，如果從一個已經(jīng)移動到基站BS4的小區(qū)Z4和基站BS3的小區(qū)Z3之間的邊界位置Ⅱ的移動臺MSj接收到一個訊息，那么需要進(jìn)行越區(qū)切換，如圖12所示。因此，在這種情況下，CPU42a依據(jù)這個訊息把小區(qū)Z3確定為移動臺MSj正在進(jìn)入的小區(qū)，并且通過控制站CS把一個越區(qū)切換請求發(fā)送到建立小區(qū)Z3的基站(稱之為目的基站(步驟ST73)。目的基站BS4的CPU42a檢查由新的控制站BS3中的信道占用監(jiān)視裝置42a所測量的信道占用(步驟ST74)。然后，源基站BS4的CPU42a檢查是否目的基站BS3中的移動臺MSj當(dāng)前采用的射頻的信道占用超過了某一預(yù)定門限(步驟ST75)。
如果目的基站BS3中的移動臺MSj當(dāng)前采用的射頻的信道占用等于或低于該預(yù)定門限，那么移動臺MSj當(dāng)前采用的射頻在新的(小區(qū))中還可以使用。源基站BS4的CPU42a因此確定把軟越區(qū)切換作為所采用的越區(qū)切換方法，并且向移動臺MSj發(fā)出一個控制軟越區(qū)切換的越區(qū)切換指令(步驟ST76)。隨后，源基站BS4的CPU42a按照已知的步驟，與移動臺MSj和目的基站BS3協(xié)作，實(shí)施軟越區(qū)切換(步驟ST77)。
如果目的基站BS3中的移動臺MSj當(dāng)前采用的射頻的信道占用超過了該預(yù)定門限，那么就不希望移動臺MSj在它正在進(jìn)入的小區(qū)中繼續(xù)使用當(dāng)前采用的射頻。源基站BS4的CPU42a把硬越區(qū)切換確定為所采用的越區(qū)切換方法，并且向移動臺MSj發(fā)出一個控制硬越區(qū)切換的越區(qū)切換指令(步驟ST78)。源基站BS4的CPU42a把目的基站BS3中其信道占用不超過預(yù)定的門限而且是最低的的那個射頻作為所采用的射頻，并且把這個射頻通知給移動臺MSj(步驟ST79)。源基站BS4的CPU42a按照已知的步驟，與移動臺MSj和目的基站BS3協(xié)作，實(shí)施硬越區(qū)切換(步驟ST80)。
如果接收到源基站BS4以上述方式發(fā)出的越區(qū)切換指令，那么移動臺MSj的CPU13a在步驟ST64中確定接到了越區(qū)切換指令。在這種情況下，CPU13a檢查是否這個越區(qū)切換指令指定的是硬越區(qū)切換(步驟ST65)。
如果該越區(qū)切換指令不是指定硬越區(qū)切換，那么CPU13a按照已知的步驟，與源基站BS4和目的基站BS3協(xié)作，實(shí)施軟越區(qū)切換(步驟ST66)。
如果該越區(qū)切換指令指定的是硬越區(qū)切換，那么CPU13a在該越區(qū)切換指令之后接到一個射頻通知(步驟ST67)。然后，CPU13a按照已知的步驟，與源基站BS4和目的基站BS3協(xié)作，實(shí)施硬越區(qū)切換，進(jìn)入一種該射頻通知指定的射頻所使用的狀態(tài)(步驟ST68)。
利用這種操作，當(dāng)由于與移動臺MSj當(dāng)前采用的射頻有關(guān)的新的小區(qū)中不存在可用的業(yè)務(wù)信道，因而不能實(shí)施軟越區(qū)切換的時(shí)候，就選取另一個能夠使用的射頻，并且實(shí)施硬越區(qū)切換。在這種情況下，盡管不能避免語音通信質(zhì)量的輕度下降，卻至少能夠避免最壞的情況，例如，越區(qū)切換失敗。此外，當(dāng)分配給指定基站BS的兩個射頻中的一個表現(xiàn)出業(yè)務(wù)繁忙時(shí)，同時(shí)采用著業(yè)務(wù)繁忙的那個射頻的移動中的移動臺所采用的射頻變換為另一個射頻。因此，兩個射頻的信道占用可以得到平均。
如上所述，根據(jù)這個實(shí)施例，當(dāng)處在無線通信中的每個移動臺MS在同一基站組內(nèi)的諸小區(qū)之間移動時(shí)，采取各種措施來隨機(jī)地利用以下3個射頻頻率處在待機(jī)狀態(tài)的每個移動臺MS作為候選頻率使用的射頻，處在開機(jī)狀態(tài)下的每個移動臺MS作為候選頻率使用的射頻，以及在新的小區(qū)中使用的射頻。由于這個原因，每個基站BS中的各個射頻的信道占用能夠得到平均。通過對每個基站BS中各個射頻的諸信道占用進(jìn)行平均，能夠有效地利用諸業(yè)務(wù)信道。
本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例。例如，上述實(shí)施例采用了一種類似圖13(a)中所示的結(jié)構(gòu)一個基站BS處理兩個射頻(例如，f1和f2)。但是，如圖13(b)所示，一個基站BS可以由基站裝置61、基站裝置62和基站控制裝置63組成，基站裝置61僅處理兩個射頻中的一個頻率(例如f1)，基站裝置62僅處理兩個射頻中的另一個頻率(例如f2)，基站控制裝置63控制兩個基站裝置61和62。
在上面描述的每個實(shí)施例中，基站建立了具有相同直徑的小區(qū)。但是，在這種情況下，相同的直徑包括不超出預(yù)定范圍的差別。例如，把最大差別設(shè)定為最大直徑的小區(qū)的直徑小于最小直徑的小區(qū)的直徑的兩倍。
此外，確定空閑越區(qū)切換必要性的諸條件不局限于上述實(shí)施例中的那些。例如，可以設(shè)定隨意的門限。
對空閑越區(qū)切換指令應(yīng)該被輸出到的移動臺的數(shù)目進(jìn)行設(shè)定的諸條件不局限于以上實(shí)施例中的那些條件，并且可以隨意設(shè)定。另外，空閑越區(qū)切換指令應(yīng)該被輸出到的移動臺的數(shù)目不必總是變量，還可以是常量。
此外，可以按照某一載波的信道占用來設(shè)定空閑越區(qū)切換指令應(yīng)該被輸出到的移動臺的數(shù)目。在這種情況下，確定信道占用的門限最好可以由負(fù)責(zé)維護(hù)和管理基站的人員通過手動操作來隨意改變。
在上述實(shí)施例中，安裝在基站BS中的信道占用監(jiān)視裝置42a、空閑越區(qū)切換控制裝置42b、頻率使用狀態(tài)告知裝置42c、越區(qū)切換方法確定裝置42d以及網(wǎng)絡(luò)方越區(qū)切換控制裝置42e可以安裝在控制站CS中。
此外，在本發(fā)明的主旨和范圍內(nèi)，可以對每個移動臺和每個基站的電路結(jié)構(gòu)、移動越區(qū)切換和空閑硬越區(qū)切換的控制步驟和控制內(nèi)容等方面進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1．一種蜂窩式無線電系統(tǒng)，它包括分別屬于多個基站組并且構(gòu)成了有著預(yù)定直徑的諸小區(qū)的多個基站，以及通過CDMA無線電信道與上述諸基站相連的諸移動臺，上述基站中的每一個采用分配給上述基站所屬的上述基站組的多個射頻的CDMA無線電信道，其特征在于，該系統(tǒng)包括信道占用監(jiān)視裝置，用來監(jiān)視分配給上述多個基站中每個基站的多個射頻的信道占用情況；空閑硬越區(qū)切換控制裝置，當(dāng)上述信道占用監(jiān)視裝置根據(jù)分配給單一基站的多個射頻確定的信道占用之間的差別成為某一預(yù)定狀態(tài)的時(shí)候，該控制裝置向存在于由上述基站建立的小區(qū)中并且處于待機(jī)狀態(tài)的諸移動臺中的某一預(yù)定移動臺發(fā)出一個預(yù)定的空閑硬越區(qū)切換指令，用來控制由上述信道占用監(jiān)視裝置確定的其信道占用處于預(yù)定狀態(tài)的那個射頻；以及安裝在上述移動臺中的候選射頻設(shè)定裝置，接收到空閑硬越區(qū)切換指令的時(shí)候，把在下一個呼叫產(chǎn)生的時(shí)刻所采用的候選射頻設(shè)定為由接收到的空閑硬越區(qū)切換指令所指定的射頻。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的蜂窩式無線電系統(tǒng)，其特征在于上述基站通過分配給上述基站所屬的上述基站組的多個射頻的諸導(dǎo)頻信道中的每一條導(dǎo)頻信道發(fā)射具有相同相位的相同的擴(kuò)頻碼。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的蜂窩式無線電系統(tǒng)，其特征在于上述候選射頻設(shè)定裝置把剛一關(guān)機(jī)時(shí)的候選射頻設(shè)定為開機(jī)后馬上就采用的候選射頻。
4．一種蜂窩式無線電系統(tǒng)，它包括分別屬于多個基站組并且構(gòu)成了有著預(yù)定直徑的諸小區(qū)的多個基站，以及通過CDMA無線電信道與上述諸基站相連的諸移動臺，上述基站中的每一個采用分配給上述基站所屬的上述基站組的多個射頻的CDMA無線電信道，其特征在于，該系統(tǒng)包括信道占用監(jiān)視裝置，用來監(jiān)視分配給上述多個基站中每個基站的多個射頻的信道占用情況；頻率使用狀態(tài)告知裝置，用來產(chǎn)生頻率使用狀態(tài)信息，按照上述信道占用監(jiān)視裝置所確定的信道占用情況，把每個射頻的使用狀態(tài)通知上述移動臺；射頻列表生成裝置，用來接收在上述頻率使用狀態(tài)告知裝置的控制下從上述基站發(fā)出的頻率使用狀態(tài)信息，并且生成一張射頻列表，在該列表中，按照頻率使用狀態(tài)信息把優(yōu)先級指定給多個射頻；安裝在上述移動臺中的存儲裝置，用來存儲上述射頻列表生成裝置所生成的射頻列表，甚至在關(guān)機(jī)狀態(tài)下；以及初始候選頻率設(shè)定裝置，其用途是開機(jī)后立即進(jìn)行查找，按照優(yōu)先級的順序檢查是否可以采用由存儲在上述存儲裝置中的射頻列表所表示的諸射頻，并且把第一個檢測到的能夠使用的射頻作為所采用的候選射頻。
5．一種蜂窩式無線電系統(tǒng)，它包括分別屬于多個基站組并且構(gòu)成了有著預(yù)定直徑的諸小區(qū)的多個基站，以及通過CDMA無線電信道與上述諸基站相連的諸移動臺，上述基站中的每一個采用分配給上述基站所屬的上述基站組的多個射頻的CDMA無線電信道，其特征在于，該系統(tǒng)包括信道占用監(jiān)視裝置，用來監(jiān)視分配給上述多個基站中每個基站的多個射頻的信道占用情況；越區(qū)切換方法確定裝置，其用途是當(dāng)上述移動臺移動到一個由屬于同一個基站組的另一個基站構(gòu)成的新的小區(qū)時(shí)，構(gòu)成了上述移動臺所存在的一個舊小區(qū)的上述基站屬于該基站組，在由與構(gòu)成該新的小區(qū)的上述基站有關(guān)的上述信道占用監(jiān)視裝置所確定的信道占用的基礎(chǔ)上，檢查是否已經(jīng)被舊小區(qū)中的上述移動臺所使用的那個新的小區(qū)中的射頻的信道占用不低于某一預(yù)定值，如果已經(jīng)被舊小區(qū)中的上述移動臺所使用的那個新的小區(qū)中的射頻的信道占用低于該預(yù)定值，就決定進(jìn)行軟越區(qū)切換；如果已經(jīng)被舊小區(qū)中的上述移動臺所使用的那個新的小區(qū)中的射頻的信道占用不低于該預(yù)定值，就決定進(jìn)行硬越區(qū)切換；網(wǎng)絡(luò)方越區(qū)切換控制裝置，用來利用上述越區(qū)切換方法確定裝置所確定的方法實(shí)施與上述移動臺有關(guān)的預(yù)定的越區(qū)切換控制，當(dāng)應(yīng)該實(shí)施硬越區(qū)切換時(shí)，把新的小區(qū)中其信道占用不超過某一預(yù)定值的射頻通知給上述移動臺；以及安裝在上述移動臺中的移動臺方越區(qū)切換控制裝置，其用途是當(dāng)上述移動臺移動到一個由屬于同一個基站組的另一個基站構(gòu)成的小區(qū)時(shí)，構(gòu)成了上述移動臺所存在的小區(qū)的上述基站屬于該基站組，在上述網(wǎng)絡(luò)方越區(qū)切換控制裝置的控制下進(jìn)行預(yù)定的越區(qū)切換處理，并且當(dāng)硬越區(qū)切換被指定時(shí)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換到由上述網(wǎng)絡(luò)方越區(qū)切換控制裝置所通知的射頻的硬越區(qū)切換。
6．一種基站裝置，它屬于多個基站組中的任何一個基站組，建立了一個有著預(yù)定直徑的小區(qū)，并且通過已分配給上述基站組的多個射頻的諸CDMA無線電信道連接到一個移動臺，其特征在于，該基站裝置包括信道占用監(jiān)視裝置，用來監(jiān)視分配給上述自身站的多個射頻中每個射頻的信道占用情況；以及空閑硬越區(qū)切換控制裝置，其用途是當(dāng)上述信道占用監(jiān)視裝置確定的信道占用之間的差別成為某一預(yù)定狀態(tài)的時(shí)候，該裝置向存在于由自身站建立的小區(qū)中并且被設(shè)定在待機(jī)狀態(tài)的諸移動臺中的某一預(yù)定移動臺發(fā)出一個預(yù)定的空閑硬越區(qū)切換指令，用來控制由上述信道占用監(jiān)視裝置確定的其信道占用處于預(yù)定狀態(tài)的那個射頻。
7．一種基站裝置，它屬于多個基站組中的任何一個基站組，建立了一個有著預(yù)定直徑的小區(qū)，并且通過已分配給上述基站組的多個射頻的諸CDMA無線電信道連接到一個移動臺，其特征在于，該基站裝置包括信道占用監(jiān)視裝置，用來監(jiān)視分配給上述自身站的多個射頻中每個射頻的信道占用情況；以及頻率使用狀態(tài)告知裝置，用來產(chǎn)生并發(fā)射頻率使用狀態(tài)信息，按照上述信道占用監(jiān)視裝置所確定的信道占用情況，把每個射頻的使用狀態(tài)通知上述移動臺。
8．一種基站裝置，它屬于多個基站組中的任何一個基站組，建立了一個有著預(yù)定直徑的小區(qū)，并且通過已分配給上述基站組的多個射頻的諸CDMA無線電信道連接到一個移動臺，其特征在于，該基站裝置包括信道占用監(jiān)視裝置，用來監(jiān)視分配給上述自身站的多個射頻中每個射頻的信道占用情況；以及越區(qū)切換方法確定裝置，其用途是當(dāng)已經(jīng)位于上述自身站的小區(qū)中的上述移動臺移動到一個由屬于同一個基站組的另一個基站構(gòu)成的新的小區(qū)時(shí)，上述自身站屬于該基站組，在由與構(gòu)成該新的小區(qū)的上述基站有關(guān)的所確定的信道占用的基礎(chǔ)上，檢查是否被新的小區(qū)中的上述移動臺所使用的那個射頻的信道占用不低于某一預(yù)定值，如果被新的小區(qū)中的上述移動臺所使用的那個射頻的信道占用低于該預(yù)定值，就決定進(jìn)行軟越區(qū)切換；如果被新的小區(qū)中的上述移動臺所使用的那個射頻的信道占用不低于該預(yù)定值，就決定進(jìn)行硬越區(qū)切換；以及網(wǎng)絡(luò)方越區(qū)切換控制裝置，用來利用上述越區(qū)切換方法確定裝置所確定的方法實(shí)施與上述移動臺有關(guān)的預(yù)定的越區(qū)切換控制，當(dāng)應(yīng)該實(shí)施硬越區(qū)切換時(shí)，把新的小區(qū)中其信道占用不超過某一預(yù)定值的射頻通知給上述移動臺。
9．一種用來作為蜂窩式無線電系統(tǒng)中的移動臺的移動臺裝置，上述蜂窩式無線電系統(tǒng)包括分別屬于多個基站組并且構(gòu)成了有著預(yù)定直徑的諸小區(qū)的多個基站，以及通過CDMA無線電信道與上述諸基站相連的諸移動臺，上述基站中的每一個采用分配給上述基站所屬的上述基站組的多個射頻的CDMA無線電信道，上述蜂窩式無線電系統(tǒng)還包括信道占用監(jiān)視裝置，用來監(jiān)視分配給上述多個基站中每個基站的多個射頻的信道占用情況；以及空閑硬越區(qū)切換控制裝置，當(dāng)上述信道占用監(jiān)視裝置就分配給單個基站的多個射頻而言所確定的信道占用之間的差別成為某一預(yù)定狀態(tài)的時(shí)候，該裝置向存在于由上述基站建立的小區(qū)中并且處于待機(jī)狀態(tài)的諸移動臺中的某一預(yù)定移動臺發(fā)出一個預(yù)定的空閑硬越區(qū)切換指令，用來控制由上述信道占用監(jiān)視裝置確定的其信道占用處于預(yù)定狀態(tài)的那個射頻，其特征在于，它包括候選射頻設(shè)定裝置，接收到空閑硬越區(qū)切換指令的時(shí)候，把在下一個呼叫產(chǎn)生的時(shí)刻所采用的候選射頻設(shè)定為由接收到的空閑硬越區(qū)切換指令所指定的射頻。
10．一種用來作為蜂窩式無線電系統(tǒng)中的移動臺的移動臺裝置，上述蜂窩式無線電系統(tǒng)包括分別屬于多個基站組并且構(gòu)成了有著預(yù)定直徑的諸小區(qū)的多個基站，以及通過CDMA無線電信道與上述諸基站相連的諸移動臺，上述基站中的每一個采用分配給上述基站所屬的上述基站組的多個射頻的CDMA無線電信道，上述蜂窩式無線電系統(tǒng)還包括信道占用監(jiān)視裝置，用來監(jiān)視分配給上述多個基站中每個基站的多個射頻的信道占用情況；以及頻率使用狀態(tài)告知裝置，用來產(chǎn)生頻率使用狀態(tài)告知信息，按照上述信道占用監(jiān)視裝置所確定的信道占用情況，把每個射頻的使用狀態(tài)通知上述移動臺，并且使上述多個基站中的每一個發(fā)射該信息，其特征在于，它包括射頻列表生成裝置，用來接收在上述頻率使用狀態(tài)告知裝置的控制下從上述基站發(fā)出的頻率使用狀態(tài)信息，并且生成一張射頻列表，在該列表中，按照頻率使用狀態(tài)信息把諸優(yōu)先級指定給多個射頻；存儲裝置，用來存儲上述射頻列表生成裝置所生成的射頻列表，甚至在關(guān)機(jī)狀態(tài)下；以及初始候選頻率設(shè)定裝置，其用途是開機(jī)后立即進(jìn)行查找，按照優(yōu)先級的順序檢查是否可以采用由存儲在上述存儲裝置中的射頻列表所表示的諸射頻，并且把第一個檢測到的能夠使用的射頻作為所采用的候選射頻。
11．一種用來作為蜂窩式無線電系統(tǒng)中的移動臺的移動臺裝置，上述蜂窩式無線電系統(tǒng)包括分別屬于多個基站組并且構(gòu)成了有著預(yù)定直徑的諸小區(qū)的多個基站，以及通過CDMA無線電信道與上述諸基站相連的諸移動臺，上述基站中的每一個采用分配給上述基站所屬的上述基站組的多個射頻的CDMA無線電信道，上述蜂窩式無線電系統(tǒng)還包括信道占用監(jiān)視裝置，用來監(jiān)視分配給上述多個基站中每個基站的多個射頻的信道占用情況；以及越區(qū)切換方法確定裝置，其用途是當(dāng)上述移動臺移動到一個由屬于同一個基站組的另一個基站構(gòu)成的新的小區(qū)時(shí)，構(gòu)成了上述移動臺所存在的一個舊小區(qū)的上述基站屬于該基站組，在由與構(gòu)成該新的小區(qū)的上述基站有關(guān)的上述信道占用監(jiān)視裝置所確定的信道占用的基礎(chǔ)上，檢查是否已經(jīng)被舊小區(qū)中的上述移動臺所使用的那個新的小區(qū)中的射頻的信道占用不低于某一預(yù)定值，如果已經(jīng)被舊小區(qū)中的上述移動臺所使用的那個新的小區(qū)中的射頻的信道占用低于該預(yù)定值，就決定進(jìn)行軟越區(qū)切換；如果已經(jīng)被舊小區(qū)中的上述移動臺所使用的那個新的小區(qū)中的射頻的信道占用不低于該預(yù)定值，就決定進(jìn)行硬越區(qū)切換；以及網(wǎng)絡(luò)方越區(qū)切換控制裝置，用來利用上述越區(qū)切換方法確定裝置所確定的方法實(shí)施與上述移動臺有關(guān)的預(yù)定的越區(qū)切換控制，當(dāng)應(yīng)該實(shí)施硬越區(qū)切換時(shí)，把新的小區(qū)中其信道占用不超過某一預(yù)定值的射頻通知給上述移動臺，其特征在于，它包括安裝在上述移動臺中的移動臺方越區(qū)切換控制裝置，其用途是當(dāng)上述移動臺移動到一個由屬于同一個基站組(構(gòu)成了上述移動臺所存在的小區(qū)的上述基站屬于該基站組)的另一個基站構(gòu)成的小區(qū)時(shí)，在上述網(wǎng)絡(luò)方越區(qū)切換控制裝置的控制下進(jìn)行預(yù)定的越區(qū)切換處理，并且當(dāng)硬越區(qū)切換被指定時(shí)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換到由上述網(wǎng)絡(luò)方越區(qū)切換控制裝置所通知的射頻的硬越區(qū)切換。
全文摘要
每個基站(BS)中的CPU(42a)監(jiān)視已分配給基站(BS)的多個射頻中的每一個射頻的信道占用情況。當(dāng)分配給單一基站(BS)的多個射頻的諸信道占用之間的差別成為某一預(yù)定狀態(tài)的時(shí)候,CPU(42a)把一個候選射頻越區(qū)切換到其信道占用處于預(yù)定狀態(tài)的另一個射頻,該候選射頻是由存在于由基站(BS)建立的小區(qū)中并且被設(shè)定在待機(jī)狀態(tài)的諸基站(BS)中的某一預(yù)定基站(BS)所使用的。
文檔編號H04W72/04GK1227037SQ98800680
公開日1999年8月25日 申請日期1998年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月21日
發(fā)明者三村雅彥 申請人:株式會社東芝