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CN1087128C - 采用虚拟导频的硬越区连接方法 - Google Patents

采用虚拟导频的硬越区连接方法 Download PDF

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Abstract

一种使用虚拟导频的硬越区切换方法，包括，BSM向一BSC和相应的BS报告那个是虚拟导频BS；相关的BS发送一适合该虚拟导频信息的虚拟导频信号；若从MS采样的相邻BS的导频信号强度大于T-ADD，MS通过正呼叫的BS向BSC发送一PSMM；BSC识别出相邻的BS就是虚拟导频网孔；由BSC向MS发送一个HDM，将相邻的BS设定为目的BS；接收到HDM的MS按照指定的频率通过频率同步，建立一个信道；并且MS通过构成信道的该BS向BSC发送一个HCM。

Description

采用虚拟导频的硬越区切换方法
本发明涉及采用虚拟导频的硬越区切换方法。具体地说，本发明涉及到使用虚拟导频(pilot)信道而不是共同频率的一种硬越区切换(handoff)方法。
CDMA(码分多址)系统包括在一个固定区域内操作MSs(移动台)的许多基站收发信机子系统。管理和控制着许多BSCs(基站控制器)的一个BSM(基站管理器)，一个MSC(移动交换中心)和局部寄存器系统。
由一个BS服务的每个区域被称为网孔(cell)，网孔被分成几个段(Sector)，段可以按顺序扩大到BS，BSC和MSC。
在一个移动通信系统中，处在MSC之下的系统被称为一个BS子系统。
一个BBS是按照相同的顺序由一个BSM，一个BSC和一个BS构成的。
BSC系统的主处理器被称作CCP(呼叫控制处理器)，而BS系统的主处理器被称为BCP(BTC控制处理器)。
另外，从MS指向BS形成的信道被称为反向信道，而从BS指向MS形成的信道被称为正向信道。
本发明的目的是在几个区域(网孔)中无故障地移动无线电话(MS)。
因此，当MS处在空闲状态时，MS必须周期性地向系统再定位。
在通话进行时，由MS，BS和MSC来管理BS与MS之间的通信，维持良好的无线电通信线路效率。
在CDMA和宽带CDMA技术中，系统有可能同时从两个以上的BSs接收移动传输，而MS可以同时接收两个以上BSs的传输。
按照上述的功能，可以处理从一个BS到另一个BS的越区切换，或是在一个BS中处理从一个网孔到另一个网孔的越区切换。
越区切换是在MS从一个BS移动到另一个新的BS或是在一个BS中移动到新的天线容许区时移动到新的业务信道的一种处理。
在一个CDMA蜂窝或是PCS(私人通信业务)系统中，为了保障业务的接续，需要用到多种类型的越区切换。
按照途径和具体的内容，系统的负荷以及业务接续的可靠性等方面的效果可能有一些差别。
通过越区切换建立的信道被称为ADD，而通过越区切换取消的信道被称作DROP。
正如本领域的技术人员所知，有一种软越区切换方式，它是在切断旧业务之前接通新业务的一种先接通后切断(make-befor-cut)的方法，还有一种硬越区切换方式，它是在接通新业务之前先行切断的一种先切断后接通(cut-before-make)的方法。
在CDMA系统中，在MS的移动需要越区切换的情况下，优选选择用软越区切换方式来处理，但是，由于不可避免的环境因素，需要用硬越区切换来保障业务的接续。
软越区切换是一种在MS在网孔之间移动的同时保障业务接续稳定性的方法，根据同时通过相同频率的接入信道为一项业务建立通向几个BSs的话音通路。
由于CDMA系统可以在同一时间周期内通过改变一个频带中的编码而同时接通许多话音通路，软越区切换是可以为一项业务接通许多话音通路的一种独特的方法。
利用在许多话音通路中间是质量最好的一个话音通路，就可以确定业务的质量，因为它可以同时接通两个以上的业务信道。
由于上述的长处，它可以提高整体的业务质量和业务接续性能。
另外，在功率控制方面具有能够尽量降低所需功率强度的优点。
由于软越区切换方式仅仅能够在相同频率或是相同的帧偏移(frameoffset)下工作，不同频率的网孔之间的越区切换导致产生硬越区切换。
特别是在同一BS的网孔之间移动时发生的越区切换被认为是软越区切换。
如果对一个MS有影响的两个BSs不是同步的或是不在同一个频率上，以及如果话音或是数据通信出现中断时，可以采用硬越区切换方法。
也就是说，硬越区切换是一种保障话音业务接续性的方法，它可以在切断已经建立的话音通路之后在很难察觉的短时间内建立一条新的话音通路。
因此，如果在每个网孔中使用一个以上的频带(频率分配或是信道)，或是在两个BSs不同步的情况下，不可能实现硬越区切换。
仅仅在一个模拟蜂窝信道被指定给MS，并且没有有效地使用其他类型硬越区切换的CDMA BS时，才提供其他类型的硬越区切换。
在硬越区切换中，研究判断的标准以及对使用硬越区切换的越区切换网孔的判定是非常重要的。
硬越区切换具有MSC内部(Inter-MSC)的硬越区切换，内部频率分配硬越区切换，以及帧间补偿(Inter-Frame offset)硬越区切换。
CDMA系统的每个网孔具有许多频率分配，并且对通过散列算法确定的频率分配优先分配信道。
如果每个频率分配是饱和的，就分配给具有空闲信道的其他频率。
当一个MS移动到彼此的频率分配号不同的一个边界上时，例如，当按照频率分配2工作的一个MS移动到仅仅使用频率分配1的系统区域时，在BS中测得的MS的信号强度能够控制移动情况时，BS就执行硬越区切换。
当目前接收的MS的信号强度低于指定的固定临界点时，BS优先执行从目前使用的频率到第一频率分配(频率分配1)的硬越区切换。
采用软越区切换将完成了硬越区切换的MS从已经移动的频率转移到目的(destination)网孔的频率分配1，然后，在目的网孔内移动到一个原始频率上，此时就结束网孔之间的传送。
由于每个网孔将其第一频率分配作为共同频率，这种传送方法被称为使用共同频率的越区切换。
在使用共同频率的越区切换中，在BS中测得的MS的信号强度低于指定的固定临界点时，就执行共同频率的硬越区切换。
因此，即使MS处在挨着其他相邻网孔的一个区域的中心，由于无线电状态的不稳定性，仍然有可能发生错误地执行不必要的硬越区切换。
如果其他MS正在使用共同频率，由于共同频率的信道资源短缺，有可能发生业务中断的情况。
因此，为了在呼叫期间防止发生业务中断现象，必须要知道业务信道，以便在建立业务的第一步中用共同频率来执行硬越区切换。
另外，为了利用执行硬越区切换避免造成共同频率业务信道的资源短缺，BS需要重新配置资源，因此，重新配置资源的工作会造成系统负荷增大的问题。
本发明的目的是提供一种使用包括架空(over head)信道的虚拟导频来执行硬越区切换的方法。
本发明的目的是提供一种硬越区切换方法，以便确保业务信道避免进行不必要的越区切换。
在本发明的一种最佳实施方案中，使用虚拟导频的硬越区切换方法包括以下步骤：
BSM用配置信息(configuration information)向一个BSC和相应的BS报告那个是虚拟导频BS的步骤；
接收到虚拟导频信息的BS发送一个适合该虚拟导频信息的虚拟导频信号的步骤；
如果相邻BS的导频信号强度大于T_ADD，MS就通过原来正执行呼叫的BS向BSC发送一个PSMM(导频强度(strength)测量信息)的步骤；
BSC通过分析接收的PSMM来识别出所述相邻的BS就是虚拟导频网孔的步骤；
BSC向MS发送一个HDM(越区切换方向信息)，将所述相邻的BS设定为目的BS的步骤；
接收到HDM的MS按照指定的频率通过实现频率同步而建立一个信道的步骤，以及
MS通过构成信道的该BS向BSC发送一个HCM(传送完成信息)。
通过阅读以下参照附图的详细说明，本发明的其他特征和优点更加明显。
图1是在网孔之间移动的一个MS的示意图。
图2是现有技术中使用虚拟导频的硬越区切换操作的一个示意图。
尽管本发明可以适应各种修改和变更，在附图和详细的说明中仍然用举例的方式提出了具体的实施例。然而，应该强调的是，本发明并非仅限于所描述的具体形式，与此相反，本发明覆盖了由本发明的权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的所有修改，等效及其替代的形式。
以下要通过附图和最佳实施例详细地解释本发明。
按照本发明的一个实施例，使用虚拟导频的硬越区切换方法包括以下步骤：
BSM用配置信息向一个BSC和相应的BS报告那个是虚拟导频BS的步骤；
接收到虚拟导频信息的BS发送一个适合该虚拟导频信息的虚拟导频信号的步骤；
如果相邻BS的导频信号强度大于T_ADD，MS就通过原有正执行呼叫的BS向BSC发送一个PSMM的步骤；
BSC通过分析接收的PSMM来识别出所述相邻的BS就是虚拟导频网孔的步骤；
BSC向MS发送一个HDM，将所述相邻的BS设定为目的BS的步骤；
接收到HDM的MS按照指定的频率实现频率同步，从而建立一个信道的步骤，以及
MS通过构成信道的该BS向BSC发送一个HCM(越区切换完成信息)的步骤。
如果MS移动到了频率分配号不同的系统边界上，BS就可以象原来那样用虚拟导频执行硬越区切换，如果使用目前频率分配号2的那个MS移动到了具有频率分配号1的BS网孔中，它就可以工作，而目的BS则使用频率分配2作为虚拟导频。
图1是在网孔之间移动的一个MS的示意图。
如图1所示，MS在具有一频率分配的BS A中用频率分配2进行呼叫，然后移动到BS的B区，使用频率分配(frequency assignment)2作为虚拟导频。
BS判定它是否能够通过在MS中测得的附近基站(基站A，基站B)的导频强度来实现越区切换，代替在基站A中测得的MS的导频强度。换句话说，在相邻BS的导频强度大于特殊的固定临界点时，最好执行BS的硬越区切换。
由于基站B使用频率分配2作为虚拟导频，用基站A的频率分配2进行呼叫的MS可以用基站B的导频信号进行通信。
MS通过测量BS B的导频强度来识别正在移动进入BS B的区域。
图2表示现有技术中使用虚拟导频的硬越区切换操作的一个示意图。
如图2所示，正在用基站A的频率分配2进行呼叫的MS根据连续追踪附近BSs的导频信号来测量导频信号强度。
如果被测BS的导频信号强度大于作为BS的系统参数信息的越区切换性能临界点T_ADD，MS就通过目前的MS和已建立信道的BS向BSC发送导频强度测量信息。
BSC分析从MS传送的PSMM(导频强度测量信息)，然后确定MS要移动的目的网孔。
如果确认了目的网孔的格式是使用虚拟导频的网孔，BSC就向目的BS发送准备越区切换的信息。
同时，BSC通过作为BS B的频率分配1的虚拟导频发送该HDM，令MS执行硬越区切换。
如果目的网孔不使用虚拟导频，就应该按照现有技术通过共同频率来执行硬越区切换。
接收到HDM的MS通过BSC按照HDM指示出的基站B的频率分配的频率同步来执行越区切换。
然后，BS通过准备建立的基站B发送HCM(越区切换完成信息)，通知基站B的越区切换已经完成，当接收该HCM时BSC识别频率之间的硬越区切换处理已经完成。
在使用虚拟导频的硬越区切换方法中，BS应该能够通过仅仅使用虚拟导频信道发送导频信号来执行硬越区切换。
因此，当没有呼叫的MSs在网孔之间传输时，BSC不能识别MS是否需要越区切换处理。
因此，除了业务信道之外的导频信道，同步信道，寻呼信道，以及接入信道等架空信道全都可以正常工作。
另外，象在没有使用虚拟导频的普通网孔之间移动的没有呼叫的MS可以在没有形成业务信道的空闲状态下执行越区切换。
在本发明的方法中，通过在使用共同频率的时间内减少发生不必要的硬越区切换的概率，可以增加硬越区切换的成功概率，并且在越区切换处理中减少系统负荷。
按照本发明的一个实施例，可以减少业务切断状态，从而为用户提供更好的服务，并且可以作为一种普通方法的资源分配算法，对共用频率不需要进行重新分配，具有降低系统负荷的优点。
通过使用架空信道来分配正向或是反向的负荷，有可能提高整个系统的性能，并且可以维持频率分配的平衡。
最后，与使用正常虚拟导频的方法相比，还可以明显地提高硬越区切换的成功概率。

Claims (3)

1.使用虚拟导频的一种硬越区切换方法，包括以下步骤：
基站管理器(BSM)用配置信息向一个基站控制器(BSC)和相应的基站(BS)报告那个是虚拟导频基站(BS)的步骤；
接收到虚拟导频信息的基站(BS)发送一个适合该虚拟导频信息的虚拟导频信号的步骤；
如果在一个移动站(MS)中采样的相邻基站(BS)的导频信号强度大于越区切换性能临界点(T_ADD)，移动站(MS)就通过基站(BS)原来正在执行的呼叫向基站控制器(BSC)发送一个导频强度测量信息(PSMM)的步骤；
基站控制器(BSC)通过分析接收的导频强度测量信息(PSMM)来识别出所述相邻的基站(BS)就是虚拟导频网孔的步骤；
基站控制器(BSC)向移动站(MS)发送一个越区切换方向信息(HDM)，将所述相邻的基站(BS)设定为目的基站(BS)的步骤；
接收到越区切换方向信息(HDM)的移动站(MS)按照指定的频率通过实现频率同步，从而建立一个信道的步骤；以及
移动站(MS)通过构成信道的该基站(BS)向基站控制器(BSC)发送一个越区切换完成信息(HCM)的步骤。
2.按照权利要求1的使用虚拟导频的一种硬越区切换方法，其中，如果所述相邻基站(BS)不是该虚拟导频网孔，就通过共同频率来执行硬越区切换。
3.按照权利要求1的使用虚拟导频的一种硬越区切换方法，其中，用来实现所述越区切换的所述信息是通过一个导频信道、一个同步信道、一个寻呼信道，以及一个接入信道来收发的。
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