專利名稱：用于變更小區(qū)的改進(jìn)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的用于由蜂窩無線電系統(tǒng)的移動(dòng)站進(jìn)行小區(qū)重選的方法和裝置。具體地本發(fā)明涉及該移動(dòng)站被依附于，例如，由當(dāng)前的小區(qū)提供的像通用分組無線電服務(wù)(GPRS)那樣的專門服務(wù)的情況下進(jìn)行的小區(qū)重選。
為了提供關(guān)于本發(fā)明的背景，以下將通過舉例的方法描述在GSM(全球移動(dòng)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng))系統(tǒng)和用于GSM的GPRS服務(wù)中現(xiàn)有技術(shù)的改變現(xiàn)用小區(qū)的方案。
圖1示出數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。典型情況下，一個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)包括至少一個(gè)核心網(wǎng)CN和一個(gè)或多個(gè)無線電接入網(wǎng)RAN。該核心網(wǎng)CN由各種中央系統(tǒng)組成，這些中央系統(tǒng)除了多方面的通信能力外，可以提供各種智能化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。核心網(wǎng)包括移動(dòng)服務(wù)交換中心MSC，其他的網(wǎng)絡(luò)部件(例如，在GSM中包括服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)，SGSN，網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)，GGSN)和有關(guān)的傳輸系統(tǒng)。該無線電接入網(wǎng)絡(luò)位于該核心網(wǎng)和移動(dòng)站之間。無線電接入網(wǎng)包括基本發(fā)送接收機(jī)站BTS和無線電網(wǎng)絡(luò)控制器RNC。每個(gè)基站BS具有與無線電網(wǎng)絡(luò)控制器RNC的固定連接。該無線電網(wǎng)絡(luò)控制器依次具有與至少一個(gè)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的固定連接。在移動(dòng)站MS和核心網(wǎng)CN之間可以運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)無線電接入網(wǎng)，通過一個(gè)給定的無線電接入網(wǎng)，移動(dòng)站MS可與幾個(gè)核心網(wǎng)CN連接。
圖2示出由一個(gè)蜂窩系統(tǒng)提供的服務(wù)覆蓋區(qū)域。區(qū)域20示出基本GSM服務(wù)的覆蓋區(qū)，區(qū)域21,28和29是在區(qū)域20內(nèi)的GPRS覆蓋區(qū)。典型情況下，區(qū)域21可以是一個(gè)城市的中心，區(qū)域28可以，例如，是一個(gè)機(jī)場，區(qū)域29可以是一個(gè)研究和開發(fā)或需要GPRS服務(wù)的其他辦公室聯(lián)合體。
圖3更詳細(xì)地示出GPRS基站23,24,25和26以及它們?cè)诔鞘兄行?1中的覆蓋區(qū)域23a,24a,25a和26a。圖3并未示出其覆蓋區(qū)域在區(qū)域21內(nèi)的基本服務(wù)GSM基站。圖3甚至還示出提供GPRS服務(wù)的一個(gè)區(qū)域可以具有的位置，在此是位置27，該位置并不在任何GPRS基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)。在這樣的位置中，移動(dòng)站必須連到只提供基本GSM服務(wù)的一個(gè)基站。此外，從圖3可見，當(dāng)一個(gè)移動(dòng)站在基站覆蓋區(qū)域小的區(qū)域中移動(dòng)時(shí)，服務(wù)基站必須在短時(shí)間內(nèi)被改變。
在蜂窩無線電系統(tǒng)中的一個(gè)移動(dòng)站總是試圖選擇一個(gè)占用的基站覆蓋區(qū)域，使得無線電連接的質(zhì)量是適當(dāng)?shù)?。傳統(tǒng)的做法是，小區(qū)選擇是基于或者在移動(dòng)站或者在基站上對(duì)接收到的無線電信號(hào)電平的測(cè)量。例如，在GSM系統(tǒng)中，每個(gè)基站在所謂的廣播控制信道BCCH上發(fā)送信號(hào)，該信道在相鄰的基站上具有不同的頻率。移動(dòng)站測(cè)量它們接收到的BCCH信號(hào)的強(qiáng)度，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果決定就無線電連接質(zhì)量前景看哪一個(gè)小區(qū)是最有利的?；疽餐ㄖ苿?dòng)站關(guān)于在鄰近小區(qū)中所用的BCCH頻率，使得移動(dòng)站將知道它們必須監(jiān)聽哪些頻率，以便找到鄰近小區(qū)的BCCH傳輸。在每個(gè)小區(qū)中，該BCCH信道傳輸還包括有關(guān)移動(dòng)站為了建立連接，可以如何在特定的小區(qū)中進(jìn)行所謂的隨機(jī)接入請(qǐng)求的信息。
圖4示出在所謂的51個(gè)多幀中的GSM廣播頻率信道。除了BCCH以外，在此包括有頻率校正信道FCCH，同步信道SCH，和公共控制信道CCCH。
圖5a,5b和5c描述GPRS 51和52多幀結(jié)構(gòu)。在GPRS廣播信道中，GSM BCCH和CCCH信道由它們的GPRS對(duì)應(yīng)物代替，也就是PBCCH和PCCCH信道。在51多幀結(jié)構(gòu)，圖5a中，示出了FCCH和SCH信道，盡管在現(xiàn)在的GPRS技術(shù)規(guī)格中未被規(guī)定。在GPRS 52多幀結(jié)構(gòu)中，未示出FCCH或SCH信道，這是由于在當(dāng)前技術(shù)規(guī)格的52多幀結(jié)構(gòu)中它們未被規(guī)定。在圖5b所示的52多幀結(jié)構(gòu)中，只在每個(gè)多幀的一個(gè)無線電塊中有PBCCH(PSI)，而在圖5c所示的52多幀結(jié)構(gòu)中，在每個(gè)多幀的四個(gè)無線電塊中有PBCCH(PSI)信息。盡管51多幀結(jié)構(gòu)被用作本文的一個(gè)例子，在此說明的構(gòu)思對(duì)于52多幀結(jié)構(gòu)也是有效的。這是因?yàn)樵趦煞N幀結(jié)構(gòu)之間沒有本質(zhì)的差別。在GPRS系統(tǒng)中，將基站的鄰居小區(qū)目錄以所謂的在PBCCH信道上發(fā)送的分組信息類型3(PSI3)和分組信息類型3bis(PSI3bis)的消息來發(fā)送。
在GSM系統(tǒng)中，每個(gè)基站在其BCCH信號(hào)中包括為連接請(qǐng)求所需的數(shù)據(jù)。另外，每個(gè)基站可在BCCH頻率上有規(guī)則地發(fā)送所謂的系統(tǒng)信息(SI)消息。這些消息包含關(guān)于基站提供先進(jìn)的服務(wù)，特別是GPRS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的能力的信息。
如果一個(gè)逗留在提供基本GSM服務(wù)的小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)站需要改變到另一個(gè)小區(qū)，它就監(jiān)聽鄰近小區(qū)的BCCH信道并接收來自這些信道的SI消息。利用這種信息，該移動(dòng)站可以確定是否一個(gè)小區(qū)支持GPRS服務(wù)，如果是的，該移動(dòng)站可立即開始在GPRS信道上操作。例如，一個(gè)空閑的移動(dòng)站可在有規(guī)則的時(shí)間間隔上通過接收SI消息更新其有關(guān)的鄰近小區(qū)的特性，以使在可能的小區(qū)重選時(shí)刻上可從移動(dòng)站的存儲(chǔ)器快速回放這些信息。
圖6示出當(dāng)一個(gè)已經(jīng)在GPRS服務(wù)中的移動(dòng)站需要改變服務(wù)小區(qū)時(shí)現(xiàn)有技術(shù)發(fā)生的過程。移動(dòng)站已經(jīng)從服務(wù)基站接收到一份鄰居小區(qū)目錄。使用這份目錄，以便連續(xù)地查看是否有需要改變服務(wù)小區(qū)，階段60。如果該移動(dòng)站發(fā)現(xiàn)需要小區(qū)重選，它就調(diào)諧到鄰居小區(qū)并開始接收所選小區(qū)的BCCH系統(tǒng)信息，階段61。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，該移動(dòng)站進(jìn)行初步的小區(qū)選擇并查看該小區(qū)可以提供的最低限度的必要服務(wù)，階段62。當(dāng)移動(dòng)站已經(jīng)選好一個(gè)合適的提供服務(wù)的小區(qū)時(shí)，移動(dòng)站開始從該小區(qū)接收必要的SI或PSI以便獲得GPRS服務(wù)，階段63。所選的小區(qū)可能或者不可能提供GPRS服務(wù)。
上述方法的一個(gè)缺點(diǎn)是當(dāng)移動(dòng)站逗留在一個(gè)GPRS小區(qū)接收基本-GSM SI消息時(shí)，并不能察覺到關(guān)于功率消耗和通信資源的情況，但在實(shí)際上移動(dòng)站只在小區(qū)重選步驟已經(jīng)開始后才開始接收SI消息。因而該移動(dòng)站并不保留現(xiàn)時(shí)的鄰居蜂窩特性目錄。以上所描述的裝置將負(fù)擔(dān)放在與GPRS服務(wù)連接的移動(dòng)站上，因?yàn)槎毫粼谛^(qū)內(nèi)的移動(dòng)站首先從由該小區(qū)的基站發(fā)送的信號(hào)讀出其他BCCH頻率的目錄，然后接收，解調(diào)和解碼在目錄中提到的每個(gè)頻率上到達(dá)的一個(gè)短時(shí)間段的BCCH傳輸，以便找出是否鄰居小區(qū)可提供GPRS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。可能大部分的鄰居小區(qū)并不支持GPRS，在這種情況下，該移動(dòng)站在對(duì)這樣一些小區(qū)的BCCH信道的接收，解調(diào)和解碼中只是浪費(fèi)了時(shí)間和電功率。接收所述的GSM SI消息可能要花大約10秒鐘，這在小區(qū)重選中通常是太長的延時(shí)，特別是如果移動(dòng)站正在快速移動(dòng)的話。結(jié)果是，移動(dòng)站使用較多的功率，數(shù)據(jù)通信減慢，而與基站的連接可能臨時(shí)被切斷。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種方法和裝置，在其中利用通信資源找到一個(gè)新的合適的小區(qū)比起現(xiàn)有技術(shù)的方法和裝置更為有效。
本發(fā)明的一個(gè)基本構(gòu)思在于服務(wù)基站向移動(dòng)站發(fā)送關(guān)于是否在鄰居小區(qū)中的基站提供所給的服務(wù)的信息。該信息最好在一個(gè)給定服務(wù)，例如該移動(dòng)站被連接的GPRS的信道上以信令消息來發(fā)送。然后最好在被確定服務(wù)的等級(jí)上直接實(shí)施該小區(qū)重選。
“被確定的服務(wù)”在此的意思是最好的一種服務(wù)，而不是通信系統(tǒng)最低的，基本的服務(wù)等級(jí)。
例如，當(dāng)移動(dòng)站正在GPRS分組信道上操作時(shí)，將關(guān)于是否鄰居小區(qū)的基站正在提供GPRS的信息在GPRS分組信道上的PSI3消息中方便地發(fā)送。最簡單的方法是，本發(fā)明可通過將每個(gè)鄰居小區(qū)一位的信息元素加到分組信道的PSI3消息中，指明所談及的鄰居小區(qū)是否支持GPRS服務(wù)來實(shí)現(xiàn)。如果該移動(dòng)站未被連到專門的服務(wù)，如GPRS，則可以基本系統(tǒng)的信息消息例如SI3發(fā)送該信息。
本發(fā)明使連到一種給定服務(wù)的移動(dòng)站能夠?qū)崿F(xiàn)在服務(wù)基站和另一個(gè)提供相同服務(wù)的基站之間的直接的交換，而不必求助于較低等級(jí)的系統(tǒng)信令。所以，一個(gè)連到GPRS的移動(dòng)站，例如，不需要與小區(qū)重選一起接收在基本GSM信道上的鄰居小區(qū)發(fā)送的系統(tǒng)信息，而可以直接在GPRS等級(jí)上選擇新的GPRS支持的小區(qū)。
如果移動(dòng)站具有由基站提供的先前的服務(wù)等級(jí)知識(shí)，在移動(dòng)站中的小區(qū)重選可比在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中完成得更有效。在依據(jù)本發(fā)明的裝置中，基站以當(dāng)前服務(wù)的信令消息發(fā)送關(guān)于鄰近基站服務(wù)等級(jí)的信息，使得為了找到一個(gè)新的小區(qū)，移動(dòng)站只是接收，解調(diào)和解碼發(fā)送足夠強(qiáng)的信號(hào)并依據(jù)由當(dāng)前基站發(fā)送的信息能夠提供當(dāng)前的服務(wù)等級(jí)的那些鄰近基站的傳輸信號(hào)。該移動(dòng)站可以保存在不遠(yuǎn)的將來可能移入其小區(qū)的這些鄰近基站的各種目錄。
所以，本發(fā)明幫助調(diào)節(jié)小區(qū)重選，使得由對(duì)可能的新小區(qū)測(cè)量和消息的接收引起的在移動(dòng)站上的負(fù)擔(dān)和無線電信令盡可能的少。
依據(jù)本發(fā)明，移動(dòng)站可盡可能快地從可用的小區(qū)中選擇一個(gè)最好地滿足移動(dòng)站通信需要的新小區(qū)。小區(qū)重選可在移動(dòng)站處于所謂的空閑狀態(tài)，即在移動(dòng)站和基站之間沒有現(xiàn)用的數(shù)據(jù)連接時(shí)實(shí)施，或者可在現(xiàn)用數(shù)據(jù)連接期間實(shí)施。
依據(jù)本發(fā)明的方法，用于在一種蜂窩無線電系統(tǒng)中選擇一個(gè)新的服務(wù)小區(qū)，在該系統(tǒng)中，在新的小區(qū)中需要一種確定的服務(wù)等級(jí)，本方法包括將有關(guān)鄰近小區(qū)的信息從一個(gè)蜂窩無線電系統(tǒng)的基站發(fā)送到一個(gè)移動(dòng)站的階段，其中該基站產(chǎn)生包含關(guān)于該鄰近小區(qū)信息的消息并將該消息發(fā)送到移動(dòng)站，其特征在于該基站在所述的消息中包括有關(guān)是否在消息中提到的鄰居小區(qū)提供對(duì)移動(dòng)站確定的服務(wù)的信息，并且小區(qū)重選被直接在該確定的服務(wù)等級(jí)上實(shí)施。
依據(jù)本發(fā)明用于實(shí)現(xiàn)在蜂窩無線電系統(tǒng)中小區(qū)重選的方法，該系統(tǒng)包括帶有相關(guān)小區(qū)的基站以及移動(dòng)站，其特征在于該方法包括以下階段，其中a)移動(dòng)站與由該系統(tǒng)提供的服務(wù)鏈接，b)基站將依據(jù)一種被確定服務(wù)的信號(hào)消息發(fā)送到移動(dòng)站，包含關(guān)于靠近基站的鄰居小區(qū)的信息以及關(guān)于是否所述的鄰居小區(qū)提供確定的服務(wù)的信息，c)根據(jù)所述的消息，移動(dòng)站初步選擇一組提供確定服務(wù)的新小區(qū)，d)移動(dòng)站在這些初步選取的小區(qū)中進(jìn)行測(cè)量，以便找出一個(gè)合適的新小區(qū)，-如果該測(cè)量指明在這些初步選取的小區(qū)中有至少一個(gè)合適的新小區(qū)，該移動(dòng)站從這些被選取的小區(qū)中選擇一個(gè)新的小區(qū)，和-如果該測(cè)量指明在這些初步選取的小區(qū)中沒有合適的新小區(qū)，則移動(dòng)站從這些初步被選取的小區(qū)以外的小區(qū)中選擇一個(gè)新小區(qū)，和e)直接在被確定的服務(wù)等級(jí)上進(jìn)行小區(qū)重選。
本發(fā)明還針對(duì)一種方法，用于發(fā)送關(guān)于鄰近小區(qū)的信息從一個(gè)蜂窩無線電系統(tǒng)的基站到移動(dòng)站，其中該基站產(chǎn)生包含關(guān)于鄰近小區(qū)信息的消息并發(fā)送該消息給移動(dòng)站，其特征在于基站在所述的消息中包含由該消息中所述的鄰居小區(qū)提供的關(guān)于對(duì)移動(dòng)站的服務(wù)等級(jí)的信息，所述的信令消息包括至少一條以下部分的信息-鄰居小區(qū)是否處于閉鎖狀態(tài)，-由鄰居小區(qū)使用的多幀的長度，
-控制信道同步信息的位置。
本發(fā)明還針對(duì)一種蜂窩無線電系統(tǒng)的基站和移動(dòng)站。
依據(jù)本發(fā)明的基站，包括用于提供一種確定服務(wù)的裝置和用于產(chǎn)生信令消息的裝置以及用于將它們發(fā)送到移動(dòng)站的裝置，其特征在于-它包含關(guān)于位于基站附近的一組鄰居小區(qū)的信息，包括關(guān)于是否鄰居小區(qū)提供所述的確定服務(wù)的信息，-被裝備到如此程度以致在信令消息中包含所述的信息，和-被裝備到如此程度以使直接在確定的等級(jí)上實(shí)行小區(qū)重選。
依據(jù)本發(fā)明的蜂窩移動(dòng)站，裝備用于連接被確定服務(wù)的裝置，并包括用于從基站接收信令消息的裝置以及用于進(jìn)行小區(qū)專用的測(cè)量以便為小區(qū)重選找到合適的小區(qū)的裝置，其特征在于被裝備到如此程度以致能夠根據(jù)由當(dāng)前服務(wù)基站發(fā)送的信令消息指明關(guān)于一個(gè)鄰居小區(qū)的服務(wù)等級(jí)的信息，并根據(jù)所述的信息直接在該被確定的服務(wù)等級(jí)上實(shí)行小區(qū)重選。
本發(fā)明還針對(duì)一種蜂窩無線電系統(tǒng)，包括基站和與其有關(guān)的小區(qū)，以及移動(dòng)站，并且在其中-基站被裝備到如此程度以致能夠產(chǎn)生消息并將它們以信令消息的形式發(fā)送到移動(dòng)站，和-移動(dòng)站被裝備到如此程度以致能夠在一種被確定的服務(wù)等級(jí)上操作并從基站接收信令消息，其特征在于包含由基站可接入的關(guān)于在該基站的小區(qū)附近一組鄰居小區(qū)的信息，包含在所述的鄰居小區(qū)中并由所述的鄰居小區(qū)提供的關(guān)于對(duì)移動(dòng)站服務(wù)等級(jí)的信息，所談到的系統(tǒng)被安排成這樣以致為了選擇一個(gè)新小區(qū)能夠以信令消息從基站發(fā)送所述的信息到移動(dòng)站，以便直接在被確定的服務(wù)等級(jí)上實(shí)行小區(qū)重選。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方案被描述在從屬的權(quán)利要求中。
現(xiàn)在將通過舉例的方法參考所提出的最佳實(shí)施方案和附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1示出依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種蜂窩無線電系統(tǒng)，圖2示出在蜂窩無線電系統(tǒng)中的覆蓋區(qū)域，圖3示出提供某種服務(wù)的區(qū)域中的小區(qū)，
圖4示出GSM51多幀，圖5a示出GPRS51多幀，圖5b示出帶有一個(gè)無線電塊中的PBCCH的GPRS82多幀，圖5c示出帶有四個(gè)無線電塊中的PBCCH的GPRS52多幀，圖6示出用于改變服務(wù)小區(qū)的一種現(xiàn)有技術(shù)方法的流程圖，圖7示出依據(jù)本發(fā)明用于改變服務(wù)小區(qū)的一種方法的流程圖，和圖8示出依據(jù)本發(fā)明的一種蜂窩移動(dòng)站和其與蜂窩無線電系統(tǒng)的連接。
以上隨同現(xiàn)有技術(shù)描述參考了圖1到圖6，所以以下在本發(fā)明及其最佳實(shí)施方案的描述中將主要參考圖7到8。
圖7示出依據(jù)本發(fā)明用于改變服務(wù)小區(qū)的一種方法的流程圖。在階段70中移動(dòng)站找出是否有需要改變服務(wù)小區(qū)和從當(dāng)前基站的分組廣播控制信道PBCCH或分組有關(guān)控制信道PACCH接收PSI3消息。PSI3消息包含一份鄰居小區(qū)目錄和關(guān)于是否每個(gè)特定的小區(qū)支持當(dāng)前的服務(wù)等級(jí)，如GPRS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的信息。關(guān)于是否一個(gè)鄰近基站支持當(dāng)前GPRS服務(wù)的信息最好在PSI3消息中以每個(gè)鄰近基站一位區(qū)的形式被發(fā)送。在這種情況下，位的值為0可意味著該基站并不支持GPRS服務(wù)，和位的值為1可意味著該基站支持GPRS服務(wù)。該信息也可在較低服務(wù)等級(jí)系統(tǒng)信息(SI)消息，比如說，在SI3消息中被發(fā)送，尤其是如果該移動(dòng)站并未被連到GPRS服務(wù)的話。
接著，移動(dòng)站可初步選擇支持當(dāng)前服務(wù)的小區(qū)，階段71。在階段71中也可以這樣選擇小區(qū)組，根據(jù)該移動(dòng)站依據(jù)由當(dāng)前的基站發(fā)送的PSI消息，試圖找到一個(gè)鄰居小區(qū)，它屬于與當(dāng)前的基站相同的位置區(qū)域，或者屬于移動(dòng)站的歸屬位置區(qū)域，或者屬于一個(gè)私人的皮小區(qū)網(wǎng)，在其中操作對(duì)于用戶而言要把按平均更有利。除了關(guān)于是否一個(gè)特定的鄰居基站支持當(dāng)前的服務(wù)等級(jí)，在這種情況是GPRS服務(wù)的信息以外，本發(fā)明并不限制在階段71中是依據(jù)什么來鑒別小區(qū)。
然后，移動(dòng)站根據(jù)信道測(cè)量數(shù)據(jù)從初步選取的小區(qū)中選擇一個(gè)新小區(qū)，其中，采用的一種已經(jīng)知道的方法是測(cè)量從當(dāng)前基站接收到的信號(hào)的功率電平和/或解調(diào)的和解碼的信號(hào)的差錯(cuò)率，并試圖使所選的小區(qū)是新的服務(wù)小區(qū)，階段72。
所以，在階段72中，移動(dòng)站試圖從在階段71中根據(jù)它們的服務(wù)等級(jí)和可能的其他準(zhǔn)則認(rèn)為是合適的鄰居小區(qū)中找出一個(gè)新小區(qū)。作為一個(gè)移動(dòng)站改變小區(qū)的先決條件，新小區(qū)必須滿足已知的適應(yīng)性準(zhǔn)則，例如，在GSM系統(tǒng)中意味著已知的小區(qū)特定的C1和C2參數(shù)足夠高的值。在GSM和DCS1800系統(tǒng)中的適應(yīng)性準(zhǔn)則和其他已知的小區(qū)選擇規(guī)則被規(guī)定在歐洲廣播協(xié)會(huì)(EBU)和歐洲遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)研究所(ETSI)的標(biāo)準(zhǔn)ETS 300 535(GSM03.22)和ETS300 578(GSM05.08)中。一般，相同的方法也可應(yīng)用到其他數(shù)字蜂窩無線電系統(tǒng)中。
在以上提到的階段中，移動(dòng)站并不需要開始接收較低服務(wù)等級(jí)的信號(hào)信道。然而，如果不可能選取到提供當(dāng)前服務(wù)等級(jí)的小區(qū)，移動(dòng)站在階段73中從在階段71中被鑒別的小區(qū)中尋找一個(gè)合適的小區(qū)。如果移動(dòng)站有時(shí)間，即使在階段72中已經(jīng)找到一個(gè)合適的帶有“較好等級(jí)”的小區(qū)，可以按照階段73，從被鑒別的小區(qū)中尋找一個(gè)合適的小區(qū)。通過沿著由狀態(tài)70,71,72和73形成的環(huán)路運(yùn)行，移動(dòng)站可連續(xù)地保持一份指明最佳可能的新小區(qū)的目錄。
基站可方便地在PSI3消息中包含主要關(guān)于支持與基站本身相同服務(wù)的那些鄰居小區(qū)的信息。如果不需要在每條消息中包含所有鄰居小區(qū)的信息，如果希望的話，消息長度可短些。
以下較詳細(xì)地描述一種可能的作為信息元素的PSI3消息結(jié)構(gòu)<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[＜PSI3 message content＞::=＜MESSAGE_TYPE；bit(6)＞＜PSI3_BIS COUNT:bit(3)＞{L|H＜Global TFI:Global TFIIE＞}＜Serving Cell parameters:Serving Cell parameters struct＞＜General Cell Selection parameters:Gen Cell Sel Struct＞＜Neighbour Cell parameters:Neighbour Cell parameters struct＞＜spare padding＞＜Serving Cell Params struct＞::=＜PA_CODE:bit(8)＞＜GPRS_RXLEV_ACCESS_MIN:bit(6)＞＜GPRS_MS_TXPWR_MAX_CCH:bit(5)＞{0|1＜HCS Serving Cell parameters:HCS struct＞}＜HCS struct＞::=＜GPRS_PRIORITY_CLASS:bit(3)＞＜GPRS_HCS_THR_:bit(5)＞＜Gen Cell Sel struct＞::=＜GPRS_CELL_RESELECT_HYSTERESIS:bit(3)＞＜C31_HYST:bit(1)＞{0|1＜RA_RESELECT_HYSTERESIS:bit(3)＞}＜Neighbour Cell params struct＞::={1＜START_FREQUENCY:bit(0)＞＜Cell selection params:Cell selection struct＞＜NR_OF_REMAINING_CELLS:bit(4)＞＜FREQ_DIFF_LENGTH:bit(3)＞{＜FREQUENCY_DIFF:bit(n)＞＜Cell selection params:Cell selection struct＞}*}*0；＜Cell selection struct＞::=＜BSIC:bit(6)＞＜SAME_RA AS_SERVING_CELL:bit(1)＞＜Cell ReSelection parameters:Cell reselection params struct＞{0|1＜GPRS_RXLEV_ACCESS_MIN:bit(6)＞＜GPRS_MS_TXPWR_MAX_CCH:bit(5)＞}{0|1＜GPRS_TEMPORAPY_OFFSET:bit(3)＞＜GPRS_PENALTY_TIME:bit(5)＞}{0|1＜GPRS_RXLEV_ACCESS_MIN:bit(6)＞}{0|1＜HCS params:HCS struct＞}]]></pre>依據(jù)本發(fā)明關(guān)于一個(gè)鄰居小區(qū)支持GPRS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的能力的信息被方便地在<Cell Reselection parameters:Cell reselection params struct>區(qū)中編碼，依據(jù)本發(fā)明在這種情況下被加到PSI3消息中。例如，該區(qū)的內(nèi)容如下<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[＜Cell reselection params struct＞::=＜GPRS_SUPPORTING_CELL:bit(1)＞＜CELL_BARR_INDICATION:bit(1)＞＜51_MF_FRAME_STRUCTURE:bit(1)＞{0|1＜ARFCN:bit(10)＞}]]></pre>這些位中的第一位，也就是<GPRS_SUPPORTING_CELL:bit(1)>指明是小區(qū)支持GPRS服務(wù)(值=1)或不支持(值=0)。第二位，也就是<CELL_BARR_INDICATION:bit(1)>指明小區(qū)是處于閉鎖狀態(tài)(1)或不是(0)。閉鎖狀態(tài)意味著該小區(qū)被截?cái)嗍褂?，也就是被禁止。最后的位，也就?amp;lt;51_MF_FRAME_STRUCTURE:bit(1)>指明GPRS服務(wù)使用51多幀(0)或52多幀(1)。
可選的10-位-長{0|1<ARFCN:bit(10)>}元素可指明，如果FCCH和SCH信道未在使用，何處可找到控制信道同步數(shù)據(jù)。
除了<Cell Reselection parameters:Cell reselection params struct>區(qū)以外，以上所描述的PSI3消息是依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)。所描述的小區(qū)選擇參數(shù)可自然地包含在所描述的以外的系統(tǒng)信息消息中，如SI3,SI4,SI7,SI8或SIl3。所述及的系統(tǒng)信息消息的傳輸也可取決于GPRS是否被支持。位區(qū)的名字也可自然地與所描述的不同。
以下讓我們更詳細(xì)地察看，小區(qū)重選如何可以在GPRS服務(wù)的等級(jí)上被實(shí)現(xiàn)。
如上所述，在一個(gè)鄰近小區(qū)是否支持GPRS方面的信息可被包含在服務(wù)小區(qū)的PSI3或PSI3bis消息中。移動(dòng)站用這種方法在實(shí)際小區(qū)重選已經(jīng)結(jié)束前，接收可能的新小區(qū)是否支持GPRS的信息。移動(dòng)站在小區(qū)重選過程中利用這種信息。如果PBCCH被映象在非跳躍載波上，ARFNC區(qū)(如上所述)可加在消息中。
例如，在情況(Ⅰ)中，新小區(qū)支持GPRS和PBCCH被映象在非跳躍載波上，移動(dòng)站可直接調(diào)諧到新小區(qū)的PBCCH，不需要讀新小區(qū)的BCCH信息。
在新小區(qū)也支持GPRS的情況(Ⅱ)中，PBCCH被映象在非跳躍載波上，移動(dòng)站并不接收在服務(wù)載波上的ARFCN信息，移動(dòng)站可以從新小區(qū)的SI13消息找到這種信息。
另一方面，在新小區(qū)支持GPRS和PBCCH被映象在跳躍載波(PBCCH)上的情況(Ⅲ)中，MS需要來自新小區(qū)的附加信息，以便描述跳躍的PBCCH。這種信息可從新小區(qū)的SI13信息元素接收到。
在移動(dòng)站已經(jīng)具有新小區(qū)支持GPRS(例如，GPRS_SUPPORTING_CELL bit)的信息的情況下，如果需要的話，移動(dòng)站可以調(diào)諧到新小區(qū)并讀出包括新小區(qū)的PBCCH位置方面信息的SI13信息元素。這可以在小區(qū)重選已經(jīng)結(jié)束以前實(shí)行。當(dāng)移動(dòng)站仍然在當(dāng)前的服務(wù)小區(qū)上操作時(shí)，可以實(shí)行這種對(duì)SI13的讀操作。通過完成這次操作，移動(dòng)站可以接收新小區(qū)的PBCCH上的信息，并在實(shí)際調(diào)諧到新小區(qū)以前，按此信息動(dòng)作(以上情況Ⅱ和Ⅲ)。這種步驟將免去移動(dòng)站在小區(qū)重選期間讀出新小區(qū)的BCCH上整個(gè)組的SI消息的必要，由此減少實(shí)際的小區(qū)重選時(shí)間。
圖8示出一種依據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)站800和它與蜂窩系統(tǒng)的連接的簡化方框圖。移動(dòng)站包括天線801，用于接收由基站發(fā)送的射頻(RF)信號(hào)。接收到的RF信號(hào)被開關(guān)802引到RF接收機(jī)811，在此信號(hào)被放大并變換成數(shù)字信號(hào)。然后在方框812中信號(hào)被檢測(cè)和解調(diào)。方框813實(shí)施解密和去插入。然后在方框830中進(jìn)行信號(hào)處理。接收到的數(shù)據(jù)可被照此存儲(chǔ)在移動(dòng)站的存儲(chǔ)器804中，或者，另一種方案是，在信號(hào)處理以后被處理的分組數(shù)據(jù)被提供給可能的外部設(shè)備，例如一臺(tái)計(jì)算機(jī)?？刂茊卧罁?jù)在單元中所存儲(chǔ)的程序控制以上提到的接收方框。
從移動(dòng)站的發(fā)送被實(shí)施，例如，如下通過控制方框803控制，方框833實(shí)施對(duì)數(shù)據(jù)可能的信號(hào)處理，方框821實(shí)施對(duì)要發(fā)送的被處理信號(hào)的插入和加密。已編碼的數(shù)據(jù)被安排成脈沖串，方框822，被調(diào)制和放大成要發(fā)送的RF信號(hào)，方框823。要發(fā)送的RF信號(hào)藉助于開關(guān)802被引到天線801。以上所描述的處理和發(fā)送功能由控制單元803控制。
在圖8的移動(dòng)站中，從本發(fā)明的前景看最本質(zhì)性的部件包括已知的接收方框811-813，據(jù)此移動(dòng)站接收，解調(diào)和解碼由基站發(fā)送的消息并測(cè)量接收信號(hào)的電平，以及控制方框803，處理包含在消息中的信息和控制移動(dòng)站的操作。移動(dòng)站的存儲(chǔ)器804的部分必須被分配給關(guān)于鄰居小區(qū)選擇的信息，所述的信息包括從基站接收到的關(guān)于鄰居小區(qū)PBCCH頻率和服務(wù)等級(jí)的數(shù)據(jù)。自然，一種可拆卸的存儲(chǔ)器媒介，例如已知的SIM卡，也可用于所述的目的。移動(dòng)站利用發(fā)送方框821-823發(fā)送涉及小區(qū)選擇的消息到基站。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明對(duì)基站和移動(dòng)站硬件的要求是相當(dāng)?shù)牡?。基?51和/或基站控制器852具有到數(shù)據(jù)庫(未示出)的入口，包含關(guān)于鄰居小區(qū)PBCCH頻率和服務(wù)等級(jí)，例如提供GPRS服務(wù)的能力的信息。經(jīng)營者通常具有操作和維護(hù)(OM)的能力，用于靜態(tài)地(例如當(dāng)在現(xiàn)有基站附近一新的基站開始運(yùn)行時(shí))或動(dòng)態(tài)地(例如當(dāng)一個(gè)鄰近的基站被壓低服務(wù)時(shí))變更這些數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容?，F(xiàn)有技術(shù)的基站產(chǎn)生和發(fā)送許多種消息，所以建立和發(fā)送涉及數(shù)據(jù)庫中信息的消息可依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)藉助于851和852來實(shí)現(xiàn)。
以上所描述的實(shí)施方案自然只是舉例，并不限制本發(fā)明的應(yīng)用。尤其應(yīng)該指出，盡管以上的例子適合于GSM和GPRS系統(tǒng)，本發(fā)明同樣可應(yīng)用到任何其他的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中。這樣的系統(tǒng)特別包括1800MHz的數(shù)字通信系統(tǒng)(DCS 1800)，臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)54(IS-54)，和個(gè)人數(shù)字蜂窩(PDC)系統(tǒng)。特別是在即將出現(xiàn)的所謂第三代數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中，由小區(qū)對(duì)移動(dòng)站提供的服務(wù)等級(jí)從一個(gè)小區(qū)到另一個(gè)小區(qū)可以是相當(dāng)不同的。所提出的第三代系統(tǒng)包括通用移動(dòng)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)(UMTS)和未來公共陸地移動(dòng)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)/2000MHz國際移動(dòng)遠(yuǎn)程通信(FPLMTS/IMT-2000)。在這些所提出的系統(tǒng)中，小區(qū)被依據(jù)它們的規(guī)模和特性劃分成不同規(guī)模的小區(qū)，傳輸速率可用作服務(wù)等級(jí)的一個(gè)例子。皮小區(qū)具有最高的傳輸速率，宏小區(qū)是最低的。小區(qū)可以部分地或整個(gè)地重迭，可以有不同的移動(dòng)站，以致所有的移動(dòng)站可能不能夠利用所有基站的服務(wù)等級(jí)。因此本發(fā)明可被用于以當(dāng)前服務(wù)信號(hào)消息的形式發(fā)送關(guān)于由鄰居基站支持的不同服務(wù)的各種數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1．一種用于在蜂窩無線電系統(tǒng)中選擇新的服務(wù)小區(qū)的方法，在該系統(tǒng)的新小區(qū)中要求一種確定的服務(wù)等級(jí)，該方法包括發(fā)送關(guān)于鄰近小區(qū)的信息從蜂窩無線電系統(tǒng)的基站(BS,851)到移動(dòng)站(MS,800)，其中該基站產(chǎn)生包含關(guān)于鄰近小區(qū)信息的消息(SI3,PSI3,PSI3bis)并將該消息發(fā)送到該移動(dòng)站，其特征在于該基站在所述的消息(PSI3,PSI3bis)中包括關(guān)于是否在消息(70)中所述的鄰居小區(qū)對(duì)移動(dòng)站提供該確定的服務(wù)(GPRS)并且直接在被確定的服務(wù)(GPRS)等級(jí)上實(shí)施小區(qū)重選的信息。
2．如權(quán)利要求1的方法，其特征在于將移動(dòng)站連到某個(gè)服務(wù)網(wǎng)(GPRS)并將所述的消息(PSI3,PSI3bis)以在所述的服務(wù)網(wǎng)中的信令的形式發(fā)送。
3．如權(quán)利要求1的方法，其特征在于將所述的信息作為每個(gè)鄰居小區(qū)一位編碼成由基站發(fā)送的所述的信令消息。
4．如權(quán)利要求1的方法，其特征在于將所述的信息以依據(jù)移動(dòng)站被連接的服務(wù)等級(jí)的消息來發(fā)送。
5．如權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述的信令消息包括至少一條以下部分的信息-是否鄰居小區(qū)處于閉鎖狀態(tài)，-鄰居小區(qū)所用的多幀的長度，-控制信道同步信息的位置。
6．如權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述的服務(wù)網(wǎng)是GPRS網(wǎng)和所述的信號(hào)消息是PSI3消息或PSI3bis消息。
7．如權(quán)利要求1的方法，其特征在于至少部分地以以下信息元素的形式在系統(tǒng)信息消息中發(fā)送所述的信息<Cell reselection params struct>::=<GPRS_SUPPORTING_CELL:bit(1)><CELL_BARR_INDICATION:bit(1)>
8．如權(quán)利要求7的方法，其特征在于所述的信息至少部分地以以下信息元素的形式在系統(tǒng)信息消息中被發(fā)送<Cell reselection params struct>::=<51_MF_FRAM_STRUCTURE:bit(1)>{0|1<ARFCN:bit(10)>}
9．一種用于在蜂窩無線電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)小區(qū)重選的方法，該系統(tǒng)包括與小區(qū)(23a-26a)相關(guān)的基站(BS,23-26,851)以及移動(dòng)站(MS,800)，其特征在于該方法包括以下階段，其中有a)移動(dòng)站與由該系統(tǒng)提供的服務(wù)(GPRS)鏈接，b)基站將依據(jù)一種確定的服務(wù)發(fā)送信令消息(PSI3)到移動(dòng)站，包含關(guān)于靠近基站的鄰居小區(qū)的信息以及關(guān)于是否所述的鄰居小區(qū)提供確定的服務(wù)的信息，c)根據(jù)所述的消息，該移動(dòng)站初步選擇提供一種確定的服務(wù)的一組新小區(qū)，d)移動(dòng)站在該初步選取的小區(qū)中進(jìn)行測(cè)量以便找到一個(gè)合適的新小區(qū)，-如果該測(cè)量指明在該初步選取的小區(qū)中有至少一個(gè)合適的新小區(qū)，則移動(dòng)站在該初步選取的小區(qū)中選擇一個(gè)新小區(qū)，和-如果該測(cè)量指明在該初步選取的小區(qū)中沒有合適的新小區(qū)，則移動(dòng)站在該初步選取的小區(qū)以外的小區(qū)中選擇一個(gè)新小區(qū)，和e)直接在被確定的服務(wù)(GPRS)等級(jí)上實(shí)行小區(qū)重選。
10．如權(quán)利要求9的方法，其特征在于在階段a)中移動(dòng)站被連到一種確定的服務(wù)。
11．如權(quán)利要求9的方法，其特征在于將蜂窩重選所用的全部信令消息數(shù)據(jù)從一種確定服務(wù)的信令消息(PSI3,PSI3bis)中讀取。
12．如權(quán)利要求9的方法，其特征在于所述的某種服務(wù)是GPRS分組數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)且所述的信令消息是PSI3或PSI3bis消息。
13．如權(quán)利要求9的方法，其特征在于當(dāng)一個(gè)給定的移動(dòng)站具有與一個(gè)給定的基站的一種現(xiàn)用的話音或數(shù)據(jù)連接時(shí)，基站在階段b)中發(fā)送消息到移動(dòng)站，主要指明提供某種服務(wù)的靠近的鄰居小區(qū)。
14．在蜂窩無線電系統(tǒng)中的一種基站(BS,23-26,851)，包括用于提供一種確定服務(wù)(GPRS)的裝置和用于產(chǎn)生信令消息(SI3,PSI3,PSI3bis)及將它們發(fā)送到移動(dòng)站(MS,800)的裝置，其特征在于-包含關(guān)于基站附近的一組鄰居小區(qū)的信息，包含關(guān)于是否鄰居小區(qū)提供所述的確定服務(wù)的信息，-被裝備成如此程度以致在所述的信令消息中包含所述的信息，和-被裝備成如此程度以致直接在確定的服務(wù)(GPRS)等級(jí)上實(shí)行小區(qū)重選。
15．如權(quán)利要求14的基站，其特征在于將所述的信令消息以依據(jù)確定服務(wù)的信令消息的形式發(fā)送。
16．如權(quán)利要求15的方法，其特征在于所述的確定服務(wù)是GPRS分組數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)且所述的信令消息是PSI3消息或PSI3bis消息。
17．一種在蜂窩無線電系統(tǒng)中的移動(dòng)站(MS,800)，裝備有用于連接到一種確定服務(wù)(GPRS)的裝置，并包括用于從基站(BS,23-26,851)接收信令消息(PSI3,PSI3bis)的裝置以及用于實(shí)行小區(qū)專門測(cè)量，為小區(qū)重選找出一個(gè)合適的小區(qū)的裝置，其特征在于被裝備到如此程度以致能夠根據(jù)由當(dāng)前服務(wù)基站發(fā)送的信令消息(PSI3,PSI3bis)，指明關(guān)于鄰居小區(qū)服務(wù)等級(jí)的信息，并根據(jù)所述的信息直接在確定的服務(wù)(GPRS)等級(jí)上實(shí)行小區(qū)重選。
18．如權(quán)利要求17的移動(dòng)站，其特征在于包括用于接收依據(jù)確定服務(wù)(GPRS)的信令消息的裝置，所述的信令消息是依據(jù)某種服務(wù)的信令消息。
19．如權(quán)利要求17的移動(dòng)站，其特征在于所述的服務(wù)是GPRS分組數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)且所述的信令消息是PSI3消息或PSI3bis消息。
20．一種蜂窩無線電系統(tǒng)，包括與小區(qū)(23a-26a)相關(guān)的基站(BS,23-26,851)以及移動(dòng)站(MS,800)，其中-將基站裝備成這樣，以致能夠產(chǎn)生消息并將它們以信令消息(SI3,PSI3,PSI3bis)的形式發(fā)送到移動(dòng)站，和-將移動(dòng)站裝備成這樣，以致能夠在一種確定的服務(wù)(GPRS)等級(jí)上操作并從基站接收信令消息(SI3,PSI3,PSI3bis)，其特征在于該消息包含基站可訪問的關(guān)于在基站的小區(qū)附近一組鄰居小區(qū)的信息，包括關(guān)于由所述的鄰居小區(qū)提供的對(duì)移動(dòng)站的服務(wù)等級(jí)的信息。將所述的系統(tǒng)安排成這樣，以致為了選擇一個(gè)新的服務(wù)小區(qū)，能夠以信令消息(SI3,PSI3,PSI3bis)的形式發(fā)送所述的信息從基站到移動(dòng)站，以便直接在確定的服務(wù)(GPRS)等級(jí)上實(shí)行小區(qū)重選。
21．如權(quán)利要求20的蜂窩無線電系統(tǒng)，其特征在于-將基站裝備成這樣，以致能夠產(chǎn)生消息并將它們以一種確定的服務(wù)等級(jí)的信令消息(PSI3,PSI3bis)的形式發(fā)送到移動(dòng)站，和-將移動(dòng)站裝備成這樣，以致能夠在一種確定的服務(wù)等級(jí)(GPRS)上操作并從基站接收確定的服務(wù)等級(jí)的信令消息(PSI3,PSI3bis)，和-所述的信令消息是依據(jù)確定的服務(wù)(GPRS)的信令消息(PSI3,PSI3bis)。
22．一種用于發(fā)送關(guān)于鄰近小區(qū)的信息從蜂窩無線電系統(tǒng)的基站(BS,851)到移動(dòng)站(MS,800)的方法，其中基站產(chǎn)生含有關(guān)于鄰近小區(qū)信息的消息(SI3,PSI3)并將該消息發(fā)送到移動(dòng)站，其特征在于基站在所述的消息中包括關(guān)于由消息(70)中所述的鄰居小區(qū)提供給移動(dòng)站的服務(wù)等級(jí)的信息，所述的信令消息包括至少一條以下部分的信息-是否鄰居小區(qū)處于閉鎖狀態(tài)中，-鄰居小區(qū)所用的多幀的長度，-控制信道同步信息的位置。
23．如權(quán)利要求22的方法，其特征在于將所述的信息以以下信息元素的形式在系統(tǒng)信息消息中發(fā)送<Cell reselection params struct>::=<GPRS_SUPPORTING_CELL:bit(1)><CELL_BARR_INDICATION:bit(1)>
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過蜂窩無線電系統(tǒng)中的移動(dòng)站實(shí)施小區(qū)選擇的改進(jìn)方法和裝置。本發(fā)明具體涉及在移動(dòng)站被連到由當(dāng)前小區(qū)提供的一種專門的服務(wù)，如GPRS(通用分組無線電服務(wù))的情況下的小區(qū)選擇。本發(fā)明的基本構(gòu)思是基站發(fā)送關(guān)于是否鄰近小區(qū)的基站提供相同服務(wù)的信息到移動(dòng)站。將這種信息最好以某種服務(wù)的信令消息的形式，例如GPRS系統(tǒng)(70)的PSI 3消息或較低等級(jí)服務(wù)的系統(tǒng)信息SI消息，例如SI 3消息中發(fā)送。移動(dòng)站直接改變服務(wù)基站，不需要在此期間利用較低等級(jí)的系統(tǒng)信令(72)。本發(fā)明幫助調(diào)節(jié)小區(qū)重選，使得由可能的新小區(qū)的測(cè)量和消息的通信業(yè)務(wù)量引起的移動(dòng)站的負(fù)荷和無線電信令盡可能的少。
文檔編號(hào)H04W36/26GK1318267SQ99810990
公開日2001年10月17日 申請(qǐng)日期1999年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月16日
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