專利名稱：提供智能蜂窩切換的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提供智能蜂窩切換的方法和裝置。具體地說，本發(fā)明跟蹤移動站相對第一基地站的位置并決定是否將移動站移交給第二基地站。
本發(fā)明的背景技術(shù)無線通信系統(tǒng)必須為許多不同的地理區(qū)域提供服務(wù)。這些區(qū)域中一些區(qū)域是無線通信用戶人口稀少的區(qū)域，如郊區(qū)。另一些區(qū)域是無線通信用戶人口稠密的區(qū)域，如市區(qū)。

圖1展示這些人口稀少和人口稠密的區(qū)域以及與它們相關(guān)聯(lián)的蜂窩服務(wù)布局。所有的區(qū)域都由大蜂窩12提供服務(wù)。這些大蜂窩提供功率比較高的服務(wù)，以便允許許多用戶共用一個公用電話網(wǎng)通信。人口稠密的區(qū)域用小蜂窩14提供補充服務(wù)。這些小蜂窩提供功率比較低的服務(wù)，以便允許大量的用戶共用一個公用電話網(wǎng)通信。
這些大蜂窩和小蜂窩非常好地共存。圖2展示構(gòu)成大蜂窩12和小蜂窩14的硬件連接。大蜂窩包括為無線通信提供發(fā)射與接收的大蜂窩基地轉(zhuǎn)發(fā)站(MBTS)18a-18b。MBTS18a-18b與基地站控制器(BSC)20耦合。小蜂窩包括為無線通信提供發(fā)射與接收的基地轉(zhuǎn)發(fā)站(BTS)22a-22c。BTS與BTC24耦合。BTC20和BTC24兩者都與移動切換中心(MSC)26耦合，該MSC與被切換的公用電話網(wǎng)(PSTN)28耦合。
當移動站(MS)16在這些蜂窩中移動時，BSC和MSC控制哪個具體的蜂窩與MS通信以及在MS從一個蜂窩移動到另一個蜂窩時控制MS被轉(zhuǎn)交給哪個具體的蜂窩。通常，這不是問題。當MS從第一蜂窩移動到第二蜂窩時，MSC指令該BSC和BTS由第二BTS與MS通信。但是，當MS迅速地從一個蜂窩移動到另一個蜂窩時在BTS、BSC和MSC之間將出現(xiàn)大量的通信控制業(yè)務(wù)量。這是經(jīng)常發(fā)生的，例如在MS被小汽車驅(qū)動著在超速干道上穿越市區(qū)時。因此，控制BTS、BSC和MSC之間的通信變成超負荷的，這將減少該蜂窩網(wǎng)絡(luò)能夠處理的呼叫數(shù)量。
因此，現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信的限制是當MS在諸小蜂窩中迅速移動時發(fā)生過量的通信控制。另外，現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的限制是不能為了跟蹤MS精確地確定MS的位置和確定該位置的變化趨勢。
本發(fā)明概述本發(fā)明涉及提供智能蜂窩切換的方法和裝置。具體地說，本發(fā)明相對第一基地站跟蹤移動站的位置并且決定是否將移動站移交給第二基地站。
按照本發(fā)明，蜂窩網(wǎng)絡(luò)的示范性實施方案包括為接收來自移動站的入境信息而配置的接收機。相關(guān)器與該接收機耦合，以使入境信息與期望信息相關(guān)，從而產(chǎn)生相關(guān)器信號。內(nèi)插器與相關(guān)器耦合，以完成相關(guān)器信號的內(nèi)插，從而產(chǎn)生內(nèi)插器信號。存儲器與內(nèi)插器耦合，以便儲存內(nèi)插器信號。處理器與存儲器耦合，以便對內(nèi)插器信號進行處理，確定移動站的位置。
補充實施方案基于蜂窩切換和移動站的位置超時跟蹤該移動站的位置。如果移動站迅速移動，蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以將移動站從小蜂窩網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到大蜂窩網(wǎng)絡(luò)。如果移動站緩慢地移動，蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以將移動站從大蜂窩網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到小蜂窩網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的優(yōu)點包括減少在包括BTS、BSC和MSC的諸網(wǎng)絡(luò)單元之間的通信控制業(yè)務(wù)量的能力。因此，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)可以處理更多的電話通話并且能夠比傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)更有效地組織通話。
附圖的簡要說明通過結(jié)合附圖閱讀下面的詳細說明和權(quán)利要求書將更容易理解本發(fā)明的補充目標和特征。
圖1描繪具有若干大蜂窩和若干小蜂窩的地理區(qū)域。
圖2說明為這些大蜂窩和小蜂窩服務(wù)的蜂窩設(shè)備的硬件配置。
圖3描述依據(jù)本發(fā)明的一個實施方案實施本發(fā)明的硬件配置。
圖4描述按照GSM格式的脈沖串。
圖5是依據(jù)本發(fā)明的一個實施方案確定移動站位置的流程圖。
圖6描述一個小蜂窩網(wǎng)絡(luò)。
圖7是依據(jù)本發(fā)明的一個實施方案確定移交順序的流程圖。
圖8是實現(xiàn)圖7所示流程圖的功能之一的流程圖。
本發(fā)明的詳細敘述本發(fā)明涉及提供智能蜂窩切換的方法和裝置。具體地說，本發(fā)明跟蹤移動站相對第一基地站的位置并且決定是否將該移動站移交給第二基地站。示范實施方案都是為了供全球移動通信系統(tǒng)(GSM)通信協(xié)議(Global System for Mobile Communication(GSM)communication protocol)使用而提供的。
本說明書將參照特定的配置和協(xié)議介紹各種示范實施方案。熟悉這項技術(shù)的人將理解不脫離本發(fā)明的范圍可以對這些示范實施方案作出各種各樣的變化和改進。
正象在“現(xiàn)有技術(shù)”中介紹的那樣，圖1描繪具有若干大蜂窩12a-d和若干小蜂窩14a-c的地理區(qū)域。移動站(MS)16在通話期間通過許多蜂窩行進并且必須得到不間斷的服務(wù)，以使電話設(shè)備保持暢通。圖2描述為大蜂窩和小蜂窩服務(wù)的蜂窩設(shè)備的硬件配置。注意，BSCa 20和BSCb 24兩者都與MSC26耦合。移動切換設(shè)備(MSS)決定該通話是通過大蜂窩網(wǎng)絡(luò)12a-d處理還是通過小蜂窩網(wǎng)絡(luò)14a-c處理。在示范實施方案中，MSS定位在MSC中，但是也可以將它定位在BSC或BTS中。為了作出決定，本發(fā)明首先超時地為MS16定位并確定它的位置。然后，本發(fā)明利用包括位置和信號長度的標準決定怎樣才能更好地為MS16提供服務(wù)。
A.確定移動站的位置確定移動站位置的實施方案是參照圖3至圖5予以介紹的。依據(jù)本發(fā)明，圖3描述依照本發(fā)明的一個實施方案實施本發(fā)明的硬件配置。天線40和收發(fā)設(shè)備42與完成本發(fā)明的處理機44耦合，下面將詳細介紹。由于本發(fā)明是參照GSM格式介紹的，所以圖4按照GSM格式描繪脈沖串56。脈沖串包括尾隨脈沖56a、信息56b、訓(xùn)練順序(中間漫步)56c、信息56d、尾隨脈沖56e和警戒脈沖56f。中間漫步56c是用于確定MS 16位置的部分。按照GSM標準，脈沖串持續(xù)577μs，每位3.69μs(3.69μs/bit)。典型的接收機相對于八種可能的順序使接收到的中間漫步56c與相互相關(guān)。對于正確信號，自相關(guān)函數(shù)是格外地好。通過對最鄰近位檢測自相關(guān)函數(shù)，接收機可以確定移動站的大致位置，這導(dǎo)致1.108km的位置分辨率(3.69×10-6s×3.0×108m/s＝1108m)。由于該位置分辨率是以往返信號為基礎(chǔ)的，所以實際的MS位置分辨率是1.108km的一半，即554m。就確定MS的位置而言，這個分辨率是不夠的。
本發(fā)明顯著提高位置分辨率。參照圖5，按照本發(fā)明的實施方案給出確定移動站位置的流程圖。在步驟60，天線40和收發(fā)設(shè)備42接收來自MS16的脈沖串作為接受信號。在步驟62，處理器44接收入境的中間漫步56c作為信號x(k)并用相關(guān)器46使x(k)與期望信號y(k)互相關(guān)。結(jié)果是按照式(1)的信道沖擊響應(yīng)h(k)。
h(k)＝∑x(n)y*(k-n) (1)在步驟64，相關(guān)是通過在有效樣本之間插零向上采樣的，這導(dǎo)致式(2)。
hup(n*k)＝h(k)，for n＝0、1、2、…，否則hup(k)＝0 (2)
在步驟66，提供內(nèi)插濾波器48，以便計算樣本平均值和限制最終得到的數(shù)字信號的帶寬，使它具有低通頻率。這導(dǎo)致式(3)。
hupf(k)＝∑hup(n)f(n-k) (3)在步驟68，儲存相關(guān)結(jié)果，然后對q個連續(xù)的脈沖串重復(fù)步驟60至68，以便獲得q個連續(xù)的hupf(k)序列。這導(dǎo)致式(4)。
hupf(r，k)，for r＝0、1、2…q-1 (4)在步驟70，將q個連續(xù)的序列合并，以便獲得向上采樣的信道沖擊響應(yīng)的平均值havg(k)。這導(dǎo)致式(5)。
havg(k)＝∑W(n)hupf(n，k) (5)為了提供有用的信息，在本發(fā)明中可以使用各種不同的統(tǒng)計學(xué)技術(shù)。正象在前面段落中解釋的那樣，沖擊響應(yīng)樣本的平均值(h1、h2、h3、…h(huán)q)可以用于確定MS的位置。一種可能是按照式(6)的不加權(quán)平均值。
(h1+h2+h3+…h(huán)q)/q (6)另一種類型的平均值是按照式(7)的加權(quán)平均值，其中系數(shù)a1至aq是以賦予每個位置樣本的權(quán)為基礎(chǔ)的。
(a1h1+a2h2+a3h3+…aqhq)/q (7)再一種類型的平均值是按照式(8)經(jīng)過改良的中位數(shù)平均值，其中兩個極限位置(例如hq-1和hq)被舍棄。
(h1+h2+h3+…h(huán)q-2)/(q-2) (8)
這些統(tǒng)計學(xué)技術(shù)都可以用于改進MS位置的確定。補充的統(tǒng)計學(xué)技術(shù)在技術(shù)上是已知的并且可以在本發(fā)明中使用，以提供有用的信息。結(jié)果是鑒別MS位置的峰值。
在步驟72，確定havg(k)的峰值，從而在q個脈沖串上通過求平均獲得MS的精確位置。內(nèi)插結(jié)果的精度比沒有內(nèi)插結(jié)果的精度高得多。例如，用較少數(shù)量的內(nèi)插和求平均的結(jié)果(例如，10個)，該峰值可以在大約1/10位時間之內(nèi)被測到，這導(dǎo)致111米的位置分辨率。如果計算大量的內(nèi)插和求平均的結(jié)果(例如100個)，那么該峰值可以在大約1/100的位時間之內(nèi)被測到，從而導(dǎo)致11米的位置分辨率。如果計算更大量的內(nèi)插和求平均的結(jié)果，該峰值可以在更好的分辨率范圍內(nèi)被測到。
盡管MS的位置可以精確地測定，但是在環(huán)境方面還有一些競爭原則。一方面，少量的平均值將迅速地獲得MS的大致位置，另一方面，大量的平均值將緩慢地獲得MS的精確位置。然而，由于MS可以快速移動，所以大量的求平均值可能是對移動的MS位置求平均。這樣將不能得到有用的結(jié)果。所以，本發(fā)明預(yù)先考慮在確定MS位置所消耗的時間和MS位置的分辨率之間尋找一種平衡。例如，在GSM環(huán)境中，111m的位置分辨率是可以接受的，達到這個分辨率將耗時大約46ms(10幀乘以每幀4.62ms)。我們還注意到，11m的位置分辨率將耗時0.46s(100幀乘以每幀4.62ms)，而以100km/hr的速度移動的小汽車在這個時間周期中將行進12.8m，從而使這個位置分辨率比所需的更精確。因此，預(yù)先考慮使位置分辨率規(guī)定和求平均時間之間的平衡最終介于給出的兩個實例之間。
BS超時跟蹤MS的位置信息(例如速度)并且將該信息提供給蜂窩網(wǎng)絡(luò)的其它部分。一個用于MS位置和速度的信息的實例將在“移動站的移交決定”標題下予以介紹。用于MS位置和速度的信息的其它實例包括MS的應(yīng)急定位和執(zhí)法目的。
B.信道條件測量蜂窩網(wǎng)絡(luò)的重要方面是提供連續(xù)的通話服務(wù)。這就是說，通話不應(yīng)當由于信號降低而中斷，而是應(yīng)當移交給能夠處理該通話的其它蜂窩。這方面的困難在于某些地區(qū)難以提供服務(wù)，因為有各種各樣的障礙，這些障礙引起信號迅速丟失和多路效應(yīng)。為了適應(yīng)有麻煩的地區(qū)，例如可以通過MS和BTS收集接受信號的強度信息(RSSI)，以致最適宜的BTS可以為MS提供服務(wù)。GSM格式規(guī)定MS和BTS每超幀(480ms)完成一次信道條件測量(例如信號強度和質(zhì)量)。信道條件測量往往被稱為上行鏈路測量。但是，如果信號迅速降低，這往往不足以適應(yīng)移交。常規(guī)技術(shù)必須編譯幾秒鐘有價值的測量報告才能確定變化的趨勢和速度。
所以，與GSM格式中所規(guī)定的相比本發(fā)明的實施方案更頻繁地用BTS完成信道條件測量。盡管MS提供RSSI受到限制，例如每超幀一次(由于GSM規(guī)范)，但是BTS不受類似的限制。與GSM規(guī)范所規(guī)定的相比，BTS可以更頻繁地完成信道條件測量。
在本發(fā)明的實施方案中，BTS每8至10ms(而不是480ms)完成一次信道條件測量。為了達到這個目的，配置了BTS處理器以便更頻繁地完成信道條件測量。例如，BTS收集每個脈沖串的信道條件，包括接收水平RxLEV(也被稱為接受信號長度…RSSI)、接收質(zhì)量RxQUAL、誤碼率、預(yù)定計時TA和其它條件。這種補充信息的重要優(yōu)點是可以用更高的瞬時精度識別MS的信號變化趨勢。BTS以這種方式儲存MS信道條件變化趨勢并將它用于決定是否將MS移交給另一個BTS。
這些信息還被用在趨勢分析中，例如用于式9和式10所代表的趨勢分析中。
T1＝f1(RxLEV(1)、RxLEV(2)、…RxLEV(p)(9)T2＝f2(RxQUAL(1)、RxQUAL(2)、…RxQUAL(p))(10)變化趨勢信息被用于確定無條件的RSSI信息以及信道條件信息的變化速度。該處理器可以使用濾波器以便消除噪聲。例如，低通濾波器允許該處理器識別和消除多路效應(yīng)引起的隨時間波動的信道條件信息。此外，該處理器為了識別確切的信息可以確定趨勢信息對時間的一階導(dǎo)數(shù)或高階導(dǎo)數(shù)。這種信息有助于預(yù)測MS是否將經(jīng)歷通信的突然中斷。例如，一階導(dǎo)數(shù)為絕對值較大的負數(shù)表明信號強度將迅速下降，絕對值較小則表明現(xiàn)在MS的信號強度基本不變，比較大的正數(shù)表明MS的信號強度正在迅速增強。因此，該處理器能夠精確而迅速地檢測信號的衰減和降低，以便將MS移交給另一個BTS以有利于連續(xù)的高質(zhì)量通信。
C.移動站的移交決定一旦將移動站MS的位置確定下來并且收集到RSSI信息，BTS必須決定用MS做什么。下面結(jié)合圖6至圖8介紹智能地決定是否將MS移交給另一個BTS的實施方案。
圖6描繪一個蜂窩網(wǎng)絡(luò)。兩個蜂窩14a和14b有各自的基地轉(zhuǎn)發(fā)站BTS 22a和BTS22b。畫出蜂窩邊界，以便想象一條線，在那里來自各自的BTS的發(fā)射功率水平比如說是-85dBm。在這個邊界之內(nèi)，MS能夠收到可接受的來自BTS的通信信號。在蜂窩14a和14b之內(nèi)還有強功率區(qū)80a和80b，在那里來自BTS的發(fā)射功率水平比如說是-80dBm。在這些區(qū)域內(nèi)MS將收到連續(xù)的高質(zhì)量信號。
在常規(guī)的蜂窩技術(shù)中使用三種移交判據(jù)1)當前蜂窩(14a)的門限水平；2)毗鄰蜂窩(14b)的門限水平；以及3)毗鄰強功率區(qū)(80b)的門限水平。
常規(guī)蜂窩技術(shù)強調(diào)第二和第三判據(jù)。這就是說，在決定是否移交時重要因素是以毗鄰蜂窩14b和毗鄰強功率區(qū)80b為基礎(chǔ)的。盡管這樣將強調(diào)在大蜂窩環(huán)境(如在市郊)中有好的工作質(zhì)量，但是沒有強調(diào)在小蜂窩環(huán)境中(如在市鎮(zhèn)中)有好的工作質(zhì)量。例如，在市鎮(zhèn)中MS只是在短暫的時間周期內(nèi)連續(xù)地接收來自進入視野的諸BTS的信號，隨后就消失了。這種情況往往發(fā)生在MS穿過兩座高大建筑物之間的十字路口時，在那里毗鄰的BTS位于下游垂直的街道上。該MS可能已經(jīng)有來自當前的BTS的良好的信號，但是，由于移交判據(jù)側(cè)重毗鄰蜂窩的功率水平，所以執(zhí)行移交。然后，在MS穿過十字路口之后強信號迅速衰減，該MS又被交回前一個BTS。這樣將導(dǎo)致大量的移交和大量的為完成移交和保持通話而進行的網(wǎng)絡(luò)通信。本發(fā)明是為了減少移交次數(shù)和總的網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)量而設(shè)計的。
本發(fā)明利用各種信息來完成MS的智能移交。本發(fā)明使用常規(guī)判據(jù)和補充判據(jù)，其中補充判據(jù)包括4)MS的位置和變化趨勢(如速度)；5)信道條件信息和變化趨勢；以及6)已知的大小蜂窩的網(wǎng)絡(luò)布局。
本發(fā)明把側(cè)重點放在第一判據(jù)(當前蜂窩(14a)的門限水平)上，而不是象常規(guī)技術(shù)那樣放在第二和第三判據(jù)上。本發(fā)明允許具有好通信參數(shù)的MS繼續(xù)通過正在與其通信的BTS進行通信，借此減少移交次數(shù)。這就是說，MS將不因為第二BTS信號比較強就被簡單地移交給第二BTS。原來的通信必須降級到預(yù)定的門限值以下才進行MS的移交。這樣改變側(cè)重點的一個理由是在小蜂窩環(huán)境中有許多可以滿足MS通信要求的蜂窩。所以，為了防止通話信號跌落極少需要移交MS，除非通話信號正在迅速下降。本發(fā)明為了確定是否移交還可以使用第四、第五和第六判據(jù)。由于本發(fā)明了解MS的位置、MS的速度、信道條件信息和網(wǎng)絡(luò)布局，所以本發(fā)明可以智能地確定是否將MS從第一BTS移交給第二BTS。此外，本發(fā)明可以確定是否將MS從大蜂窩網(wǎng)絡(luò)移交給小蜂窩網(wǎng)絡(luò)，反之亦然。因此，本發(fā)明減少了與MS進行連續(xù)的高質(zhì)量通信所需的移交次數(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)量。
參照圖1和圖7解釋移交操作。在步驟110，處理器如上所述確定MS16的位置。在步驟112，該處理器訪問已知的蜂窩網(wǎng)絡(luò)布局，包括大蜂窩網(wǎng)絡(luò)12a-c和小蜂窩網(wǎng)絡(luò)14a-c。在步驟114，該處理器參照網(wǎng)絡(luò)布局超時確定MS的位置(速度)。在步驟116，該處理器使用MS的位置和位置變化趨勢信息預(yù)測MS未來的運動。例如，如果原來MS沿著已知路線(如超速干道)快速移動，那么該處理器將預(yù)測MS未來的運動將繼續(xù)沿著超速干道前進。但是，如果MS的速度迅速下降，那么該處理器預(yù)測MS將離開超速干道進入市內(nèi)交通，停車場或其它慢行區(qū)。因此，位置和位置變化趨勢信息包括位置對時間的導(dǎo)數(shù)，如速度和加速度。在步驟118，該處理器將確定MS的移交順序，該順序與預(yù)測的MS運動是一致的。按時完成步驟110至118，以便更新該MS的位置信息、動向和預(yù)定的移交順序。例如，MS離開超速干道，該處理器將跟蹤MS的新位置并將因此修改移交順序，以便繼續(xù)為該MS服務(wù)。
本發(fā)明還能夠決定是否將通話從小蜂窩網(wǎng)絡(luò)移交到大蜂窩網(wǎng)絡(luò)，反之亦然。參照圖8流程圖，在步驟130，本發(fā)明確定MS是否正由小蜂窩提供服務(wù)。如果是，將完成步驟132，以確定該MS是否已經(jīng)用少于預(yù)定的秒數(shù)p(如90秒)移交過多于預(yù)定的次數(shù)m(如3次)。如果不是，步驟134決定該MS繼續(xù)保留在該小蜂窩中。
如果步驟132的判斷結(jié)果是肯定的，步驟136使用補充信息確定該MS是否已被預(yù)測為快速移動的MS。如果是，步驟138將該MS移交給大蜂窩網(wǎng)絡(luò)。這樣做的目的是減少總業(yè)務(wù)量，因為快速移動的MS在小蜂窩網(wǎng)絡(luò)中將引起大量的移交業(yè)務(wù)。如果步驟136的判斷結(jié)果是否定的，步驟134將決定該MS繼續(xù)保留在小蜂窩中。
如果步驟130確定該MS正由大蜂窩提供服務(wù)，那么步驟140確定該MS是否被預(yù)測為快速移動的MS。如果不是，步驟142將該MS移交給小蜂窩網(wǎng)絡(luò)。如果是，步驟144將使MS繼續(xù)用大蜂窩網(wǎng)絡(luò)。這樣做的目的是減少總業(yè)務(wù)量，因為快速移動的MS在小蜂窩網(wǎng)絡(luò)中將引起大量的移交業(yè)務(wù)。
用上述的補充判據(jù)可以進一步擴充步驟132、136和140。例如，可以用好的結(jié)果修改次數(shù)m和秒數(shù)p。在確定該MS是否正在快速移動時也可以考慮與RSSI有關(guān)的信息和其它相關(guān)信息。結(jié)論本發(fā)明的優(yōu)點包括有能力減少諸網(wǎng)絡(luò)單元(包括BTS、BSC和MSC)之間的控制業(yè)務(wù)量。因此，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)能夠處理更多的電話通話而且能夠比傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)更有效地組織這些通話。
至此已經(jīng)揭示了示范實施方案和最佳模式，在本發(fā)明的權(quán)利要求書中所規(guī)定的范圍內(nèi)可以對這些示范實施方案進行修改和改進。
權(quán)利要求
1.一種適合與移動站通信并能確定所述移動站位置的蜂窩基地站，包括接收機，該接收機是為了接收來自所述移動站的入境信息而配置的；與所述接收機耦合的相關(guān)器，該相關(guān)器是為了使入境信息相對期望信息相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)器信號而配置的；與所述相關(guān)器耦合的內(nèi)插器，該內(nèi)插器是為了完成所述相關(guān)器信號的內(nèi)插以產(chǎn)生內(nèi)插器信號而配置的；與所述內(nèi)插器耦合的存儲器，該存儲器是為了儲存所述內(nèi)插器信號而配置的；以及與所述存儲器耦合的處理器，該處理器是為了對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站位置而配置的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的基地站，其中所述入境信息包括許多脈沖串；所述相關(guān)器信號包括與每個所述脈沖串對應(yīng)的相關(guān)器信號；所述內(nèi)插器信號包括與每個所述相關(guān)器信號對應(yīng)的內(nèi)插器信號；所述存儲器是為了儲存所述內(nèi)插器信號而配置的；以及所述處理器是為了對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的位置而配置的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基地站，其中所述內(nèi)插器是為了對所述內(nèi)插器信號進行低通濾波而配置的；以及所述處理器是為了借助統(tǒng)計學(xué)技術(shù)對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的所述位置而配置的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基地站，其中所述內(nèi)插器是為了對所述內(nèi)插器信號進行低通濾波而配置的；以及所述處理器是為了借助求平均技術(shù)對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的所述位置而配置的。
5.一種能為移動站提供智能蜂窩切換的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，包括許多基地站，每個基地站包括(a)接收機，該接收機是為了接收來自所述移動站的入境信息而配置的；(b)與接收機耦合的相關(guān)器，該相關(guān)器是為了使入境信息與期望信息相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)器信號而配置的；(c)與所述相關(guān)器耦合的內(nèi)插器，該內(nèi)插器為了完成所述相關(guān)信號的內(nèi)插以產(chǎn)生內(nèi)插器信號而配置的；(d)與所述內(nèi)插器耦合的存儲器，該存儲器是為了儲存所述內(nèi)插器信號而配置的；(e)與所述存儲器耦合處理器，該處理器是為了對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站位置而配置的；以及與所述基地站耦合的移動的切換設(shè)備，該切換設(shè)備是為了超時儲存所述移動站的所述位置和確定是否已將所述移動站從第一基地站移交給第二基地站而配置的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其中就每個基地站而言所述入境信息包括許多脈沖串；所述相關(guān)器信號包括與每個所述脈沖串對應(yīng)的相關(guān)器信號；所述內(nèi)插器信號包括與每個所述相關(guān)器信號對應(yīng)的內(nèi)插器信號；所述存儲器是為了儲存所述內(nèi)插器信號而配置的；以及所述處理器是為了對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的所述位置而配置的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其中就每個基地站而言所述內(nèi)插器是為了對所述相關(guān)器信號進行低通濾波而配置的；以及所述處理器是為了借助統(tǒng)計學(xué)技術(shù)對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的所述位置而配置的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其中就每個基地站而言所述內(nèi)插器是為了對所述內(nèi)插器信號進行低通濾波而配置的；以及所述處理器是為了借助求平均技術(shù)對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的所述位置而配置的。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其中所述移動切換設(shè)備是為了至少部分地基于移動站位置變化趨勢確定是否已將所述移動站從第一基地站移交給第二基地站而配置的。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其中所述基地站是為了比所述移動站更頻繁地測量與入境信息有關(guān)的信道條件信息而配置的；以及所述移動切換設(shè)備是為了至少部分地基于所述信道條件信息確定，是否已將所述移動站從第一基地站移交給第二基地站而配置的。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其中所述基地站是為了比所述移動站更頻繁地測量與入境信息有關(guān)的信道條件信息而配置的；以及所述移動切換設(shè)備是為了至少部分地基于移動站位置變化趨勢和所述信道條件信息，確定是否已將所述移動站從第一基地站移交給第二基地站而配置的。
12.一種能為移動站提供智能蜂窩切換的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，包括大量的大蜂窩基地站；大量的小蜂窩基地站，每個小蜂窩基地站包括(a)接收機，該接收機是為接收來自所述移動站的入境信息而配置的；(b)與所述接收機耦合的相關(guān)器，該相關(guān)器是為了使入境信息與期望信息相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)器信號而配置的；(c)與所述相關(guān)器耦合的內(nèi)插器，該內(nèi)插器是為了完成所述相關(guān)信號的內(nèi)插以產(chǎn)生內(nèi)插器信號而配置的；(d)與所述內(nèi)插器耦合的存儲器，該存儲器是為了儲存所述內(nèi)插器信號而配置的；(e)與所述存儲器耦合的處理器，該處理器是為了對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的位置而配置的；以及與所述大蜂窩基地站和所述小蜂窩基地站耦合的移動的切換設(shè)備，該切換設(shè)備是為了超時儲存所述移動站的所述位置和確定是否已將所述移動站從所述大蜂窩基地站之一移交給某個小蜂窩基地站和從小蜂窩基地站之一移交給某個大蜂窩基地站而配置的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其中就每個基地站而言所述入境信息包括許多脈沖串；所述相關(guān)器信號包括與每個所述脈沖串對應(yīng)的相關(guān)器信號；所述內(nèi)插器信號包括與每個所述相關(guān)器信號對應(yīng)的內(nèi)插器信號；所述存儲器是為了儲存所述內(nèi)插器信號而配置的；以及所述處理器是為了對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的所述位置而配置的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其中就每個基地站而言所述內(nèi)插器是為了對所述內(nèi)插器信號進行低通濾波而配置的；以及所述處理器是為了借助統(tǒng)計學(xué)技術(shù)對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的所述位置而配置的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其中所述移動的切換設(shè)備是為了至少部分地基于移動站位置變化趨勢確定是否已將所述移動站從大蜂窩基地站之一移交給某個小蜂窩基地站和從小蜂窩基地站之一移交給某個大蜂窩基地站而配置的。
16.一種能為移動站提供智能蜂窩切換蜂窩網(wǎng)絡(luò)，包括大量的大蜂窩基地站；大量的小蜂窩基地站，這些小蜂窩基地站是為了接收來自移動站的入境信息而配置的；以及與所述大蜂窩基地站和所述小蜂窩基地站耦合的移動的切換設(shè)備，該切換設(shè)備上為了超時儲存與所述移動站與特定的小蜂窩基地站之間的關(guān)系相關(guān)聯(lián)的信息和確定是否已將所述移動站從大蜂窩基地站之一移交給某個小蜂窩基地站和從小蜂窩基地站之一移交給某個大蜂窩基地站而配置的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其中所述移動切換設(shè)備是為了至少部分地基于移動站位置變化趨勢確定是否已將所述移動站從大蜂窩基地站之一移交給某個小蜂窩基地站和從小蜂窩基地站之一移交給某個大蜂窩基地站而配置的。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其中所述基地站是為了比所述移動站更頻繁地測量與入境信息有關(guān)的信道條件信息而配置的；以及所述移動切換設(shè)備是為了至少部分地基于所述信道條件信息確定是否已將所述移動站從大蜂窩基地站之一移交給某個小蜂窩基地站和從小蜂窩基地站之一移交給某個大蜂窩基地站而配置的。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其中所述基地站是為了比所述移動站更頻繁地測量與入境信息有關(guān)的信道條件信息而配置的；以及所述移動切換設(shè)備是為了至少部分地基于移動站位置和所述信道條件信息確定是否已將所述移動站從大蜂窩基地站之一移交給某個小蜂窩基地站和從小蜂窩基地站之一移交給某個大蜂窩基地站而配置的。
20.一種在基地站與移動站之間通信并確定移動站位置的方法，該方法包括下述步驟接收來自移動站的入境信息；使入境信息與期望信息相關(guān)，以產(chǎn)生相關(guān)器信號；完成所述相關(guān)器信號的內(nèi)插，以產(chǎn)生內(nèi)插器信號；儲存所述內(nèi)插器信號；以及對所述內(nèi)插器信號進行處理，以確定所述移動站的位置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述入境信息包括許多脈沖串；所述相關(guān)步驟是通過計算每個所述脈沖串相關(guān)關(guān)系以產(chǎn)生許多相關(guān)器信號來完成的；所述內(nèi)插步驟是通過計算每個所述相關(guān)器信號的內(nèi)插值以產(chǎn)生許多內(nèi)插器信號來完成的；所述存儲步驟是通過儲存所述內(nèi)插器信號來完成的；以及所述處理步驟是通過對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的所述位置來完成的。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述內(nèi)插步驟包括對所述內(nèi)插器信號進行低通濾波的步驟；以及所述處理步驟包括為了借助統(tǒng)計學(xué)技術(shù)對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的所述位置的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述內(nèi)插步驟包括對所述相關(guān)器信號進行低通濾波的步驟；以及所述處理步驟包括為了借助求平均技術(shù)對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的所述位置的步驟。
24.一種在具有許多基地站和與所述諸基地站耦合的移動切換設(shè)備的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中為所述諸基地站管轄范圍內(nèi)的移動站提供智能蜂窩切換的方法，該方法包括下述步驟就每個基地站而言所完成的步驟包括(a)接收來自所述移動站的入境信息；(b)使入境信息與期望信息相關(guān)，以產(chǎn)生相關(guān)器信號；(c)完成所述相關(guān)器信號的內(nèi)插，以產(chǎn)生內(nèi)插器信號；儲存所述內(nèi)插器信號；以及(d)對所述內(nèi)插器信號進行處理，以確定所述移動站的位置；就所述移動切換設(shè)備而言所完成的步驟包括(a)超時儲存所述移動站的所述位置；以及(b)確定是否已將所述移動站從第一基地站移交給第二基地站。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中就每個基地站而言所述入境信息包括許多脈沖串；所述相關(guān)步驟是通過計算每個所述脈沖串的相關(guān)關(guān)系以產(chǎn)生許多相關(guān)器信號來完成的；所述內(nèi)插步驟是通過計算每個所述相關(guān)器信號的內(nèi)插值以產(chǎn)生許多內(nèi)插器信號來完成的；所述存儲步驟是通過儲存所述內(nèi)插器信號來完成的；以及所述處理步驟是通過對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的所述位置來完成的。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中就每個基地站而言所述內(nèi)插步驟包括對所述內(nèi)插器信號進行低通濾波的步驟；以及所述處理步驟包括為了借助統(tǒng)計學(xué)技術(shù)對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的所述位置的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中就每個基地站而言所述內(nèi)插步驟包括對所述相關(guān)器信號進行低通濾波的步驟；以及所述處理步驟包括為了借助求平均技術(shù)對所述內(nèi)插器信號進行處理以確定所述移動站的所述位置的步驟。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中就所述移動的切換設(shè)備而言所述的確定步驟是至少部分地基于移動站的位置變化趨勢完成的。
29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中就所述基地站而言，所述接收步驟包括比所述移動站更頻繁地測量與所述入境信息有關(guān)的信道條件信息的步驟；以及就所述移動切換設(shè)備而言，所述確定步驟是至少部分地基于所述信道條件信息完成的。
30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中就所述基地站而言，所述接收步驟包括比所述移動站更頻繁地測量與所述入境信息有關(guān)的信道條件信息的步驟；以及就所述移動切換設(shè)備而言，所述確定步驟是至少部分地基于所述移動站的位置變化趨勢和所述信道條件信息完成的。
31.一種在具有許多大蜂窩基地站、許多小蜂窩基地站和與所述諸大蜂窩基地站和所述諸小蜂窩基地耦合的移動切換設(shè)備的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中為所述諸基地站管轄范圍內(nèi)的移動站提供智能蜂窩切換的方法，該方法包括下述步驟就每個基地站而言所完成的步驟包括(a)接收來自所述移動站的入境信息；(b)使入境信息與期望信息相關(guān)，以產(chǎn)生相關(guān)器信號；(c)完成所述相關(guān)器信號的內(nèi)插，以產(chǎn)生內(nèi)插器信號；儲存所述內(nèi)插器信號；以及(d)對所述內(nèi)插器信號進行處理，以確定所述移動站的位置；就所述移動切換設(shè)備而言所完成的步驟包括(a)超時儲存所述移動站的所述位置；以及(b)確定是否已將所述移動站從所述大蜂窩基地站之一移交給某個小蜂窩基地站和從小蜂窩基地站之一移交給某個大蜂窩基地站。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中就每個基地站而言所述入境信息包括許多脈沖串；所述相關(guān)步驟是通過計算每個所述脈沖串的相關(guān)關(guān)系來完成的，以便產(chǎn)生許多相關(guān)器信號；所述內(nèi)插步驟是通過計算每個所述相關(guān)器信號的內(nèi)插值來完成的，以便產(chǎn)生許多內(nèi)插器信號；所述存儲步驟是通過儲存所述內(nèi)插器信號來完成的；以及所述處理步驟是通過對所述內(nèi)插器信號進行處理來完成的，以便確定所述移動站的所述位置。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中就每個基地站而言所述內(nèi)插步驟包括對所述內(nèi)插器信號進行低通濾波的步驟；以及所述處理步驟包括借助統(tǒng)計學(xué)技術(shù)對所述內(nèi)插器信號進行處理的步驟，以便確定所述移動站的所述位置。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中就所述移動的切換設(shè)備而言所述的確定步驟是至少部分地基于移動站的位置變化趨勢完成的。
35.一種在具有許多大蜂窩基地站、許多小蜂窩基地站和與所述諸大蜂窩基地站和所述諸小蜂窩基地站耦合的移動切換設(shè)備的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中為所述諸大蜂窩基地站和所述諸小蜂窩基地站管轄范圍內(nèi)的移動站提供智能蜂窩切換的方法，該方法包括下述步驟就每個小蜂窩基地站而言所完成的步驟包括(a)接收來自所述移動站的入境信息；以及就所述移動切換設(shè)備而言所完成的步驟包括(a)超時儲存與所述移動站和特定的小蜂窩基地站之間的關(guān)系相關(guān)聯(lián)的信息；并且(b)確定是否已將所述移動站從所述大蜂窩基地站之一移交給某個小蜂窩基地站和從小蜂窩基地站之一移交給某個大蜂窩基地站。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中就所述移動切換設(shè)備而言所述的確定步驟是至少部分地基于移動站的位置變化趨勢完成的。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中就所述基地站而言，所述接收步驟包括比所述移動站更頻繁地測量與所述入境信息有關(guān)的信道條件信息；以及就所述移動切換設(shè)備而言，所述的確定步驟是至少部分地基于所述信道條件信息完成的
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中就所述基地站而言，所述接收步驟包括比所述移動站更頻繁地測量與所述入境信息有關(guān)的信道條件信息；以及就所述移動切換設(shè)備而言，所述的確定步驟是至少部分地基于移動站的位置變化趨勢和所述信道條件信息完成的。
全文摘要
蜂窩網(wǎng)絡(luò)包括為接收來自移動站的入境信息而配置的接收機。相關(guān)器與接收機耦合,該相關(guān)器是為了使入境信息與期望信息相關(guān)以產(chǎn)生相關(guān)器信號而配置的。內(nèi)插器與相關(guān)器耦合,該內(nèi)插器是為了完成相關(guān)器信號的內(nèi)插以產(chǎn)生內(nèi)插器信號而配置的。存儲器與內(nèi)插器耦合,該存儲器是為了儲存內(nèi)插器信號而配置的:處理器與存儲器耦合,該處理器是為了處理內(nèi)插器信號確定所述移動站位置而配置的。補充實施方案基于蜂窩切換和移動站的位置超時跟蹤該移動站的位置。如果移動站迅速移動,蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以將移動站從小蜂窩網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到大蜂窩網(wǎng)絡(luò)。如果移動站緩慢地移動,蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以將移動站從大蜂窩網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到小蜂窩網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的優(yōu)點包括減少在包括BTS、BSC和MSC的諸網(wǎng)絡(luò)單元之間的通信控制業(yè)務(wù)量的能力。因此,本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)可以處理更多的電話通話并且能夠比傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)更有效地組織通話。
文檔編號H04B7/26GK1247008SQ98802300
公開日2000年3月8日 申請日期1998年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月5日
發(fā)明者杰羅姆·C·特, 晁必輝 申請人:聯(lián)播通信公司