CN1110217C - 在蜂窝系统中进行空闲切换的方法和装置 - Google Patents

在蜂窝系统中进行空闲切换的方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种在蜂窝系统中进行空闲切换的方法及装置，其中，当前服务基站向移动电话发送相邻基站列表和频率分配信息，移动电话检测相邻基站导频信号，并判断相邻基站列表中是否包含所检测到的相邻基站；若没有包含则确认切换失败；若包含则根据频率分配信息，判断所检测到的导频信号是否是伪导频信号；若是，则根据频率分配信息确定相邻基站的切换频率，并检测该切换频率下的寻呼信道。从而，只执行一次频率间切换就完成了空闲切换。

Description

在蜂窝系统中进行空闲切换的方法和装置
本发明涉及一种用于在蜂窝系统中执行空闲切换的方法及其装置。更具体地说，本发明涉及一种用于在处于空闲状态的移动电话在各基站之间移动时执行硬切换的方法及其装置。在常规的码分多址系统(CDMA)中，上述基站具有不同的频率分配(FA)。
在蜂窝系统中，具有许多作为最小服务区的小区、许多用于控制各小区的基站、以及控制各基站的移动交换中心，并且当移动电话在小区之间移动时，利用切换功能能够使通话业务状态保持连续。
切换是一种在与当前基站建立有信道的移动电话移至另一个基站的覆盖区域时使通话业务保持连续的功能。
图1示出一种利用CDMA技术的常规蜂窝系统。如上所示，该常规蜂窝系统包括：为用户提供呼叫服务的移动电话(MT)40、为移动电话提供服务的基站收发信台(BTS)30、31、用于控制BTS的基站控制器(BSC)20、用于连接各BSC的移动交换中心(MSC)10、以及公共交换电话网(PSTN)11。MSC10从归属用户位置寄存器(HLR)12和访问用户位置寄存器(VLR)13接收用户信息。
移动电话不忙的空闲状态是用于监测基站寻呼信道的状态。
移动电话利用寻呼信道来接收消息，接收收信呼叫(receiving call)并初始化发端呼叫(originating call)。在移动电话从当前基站覆盖区移至相邻基站的另一个覆盖区时，移动电话要监测寻呼信道。这种监测寻呼信道的功能被称作“空闲切换”。
在CDMA系统中，从基站发出的所有信道具有相同的伪随机噪声(PN)序列偏移值。该PN信号被称作“导频信号”，因为PN信号标识基站的身份。所以，移动电话利用导频信号来识别各个基站。
移动电话监测来自相邻基站的具有最大强度的导频信号。当所监测的来自相邻基站的导频信号强度超过当前基站的导频信号强度预定值例如3dB时，当前基站是通过寻呼信道与移动电话相连接的基站，移动电话就在所监测的导频信号的频率上执行空闲切换，并确认自身已进入新的基站。
在CDMA系统中，若要求增加容量，则需要增加分配给基站的频率分配(FA)数。
当移动电话从一个建立有某个信道频率下的信道的基站、移至在该信道频率下未进行服务的相邻基站、或没有该信道频率下的额外业务信道的相邻基站时，要执行硬切换。硬切换处理首先切断连接在移动电话和基站之间的信道，然后，在用户不能察觉出的足够短的时间内建立新的信道。
在该信道频率下没有提供服务的相邻基站，利用使移动电话能够接收导频信号的该信道频率，向移动电话发送一个伪导频信号。所以，移动电话通过检测伪导频信号，确认它已经进入另一个基站的新覆盖区。
当前基站通过寻呼信道向移动电话发送相邻基站信息。该信息被称为“扩展相邻基站列表”。
如果移动电话检测到新基站的导频信号，且在扩展相邻基站列表中包含所检测到的新基站，则移动电话执行向新基站的空闲切换；如果在该列表中不包含该新基站，则移动电话不执行空闲切换。
在图1中，假设为小区1提供服务的基站30具有两个频率分配(1FA，2FA)，并通过2FA的寻呼信道与移动电话相连接，而为小区2提供服务的基站31具有一个频率分配(1FA)，并且相邻基站利用2FA作为伪导频信号。
当在2FA寻呼信道下处于忙状态的移动电话从小区1移至小区2时，如果移动电话从基站31接收到2FA的伪导频信号并确认它已经进入小区2，则移动电话首先监测基站31在2FA下的寻呼信道，然后，监测基站31在1FA下的寻呼信道。
如上所述，现有技术的切换方法由于执行小区间切换和小区内的频率间切换这两步切换处理而较复杂。此外，如果在小区间切换和频率间切换完成之前出现来自基站或用户的呼叫，就不可能建立起呼叫联系。
本发明的目的是提供一种在蜂窝系统中在移动台处于空闲状态下在具有不同频率分配的基站之间执行切换的切换方法和切换装置，其中，如果处于空闲状态的移动电话检测到相邻基站的伪导频信号，则直接利用相邻基站提供的频率执行切换。
本发明的另一个目的是提供一种在蜂窝系统中在移动台处于空闲状态下执行切换的切换方法和切换装置，其中，连续地向移动电话发送相邻基站信道和频率信息。
按照本发明第一实施例的在蜂窝系统中在具有不同频率分配的基站之间进行空闲切换的方法，包括下列步骤：
与移动电话建立有信道的当前基站，向移动电话发送相邻基站频率分配信息和相邻基站列表；
移动电话检测来自相邻基站的导频信号；
判断是否在相邻基站列表中包含所检测列的相邻基站；
如果在相邻基站列表中不包含所检测到的相邻基站，则确认切换失败；
如果在相邻基站列表中包含所检测到的相邻基站，则根据频率分配信息，判断是否所检测到的导频信号是伪导频信号；
如果所检测到的导频信号是伪导频信号，则根据频率分配信息，确定要进行切换的相邻基站频率；以及
检测所确定的切换频率的寻呼信道。
在该实施例中，最好是，由当前基站发送的相邻基站频率分配信息包含：导频伪随机噪声偏移的索引值(PILOT_PN)、相邻基站频率分配的配置状态(NGHBR_CONFIG)、指示是否连接到当前基站的移动电话的频率是相邻基站中的伪导频信号的频率指示符(FREQ_NCL)、频率分配的频带(NGHBR_BAND)、以及频率分配的分配频率(NGHBL_FREQ)。
最好是，所检测到的相邻基站的导频信号强度比当前基站的导频信号强度大预定值。
最好是，如果所检测到的导频信号不是伪导频信号，则所述方法还包括一个检测相邻基站当前频率下的寻呼信道的步骤。
按照本发明第二实施例的在蜂窝系统中在具有不同频率分配的基站之间进行空闲切换的方法，包括下列步骤：
移动电话检测来自相邻基站的新导频信号；
判断是否所检测到的导频信号是相邻基站的导频信号；
如果所检测到的导频信号是相邻基站的导频信号，则判断是否所检测到的导频信号是伪导频信号；
如果所检测到的导频信号是伪导频信号，则确定所检测到的相邻基站的切换频率；以及
在所确定的切换频率上执行在空闲状态下的切换。
在该实施例中，最好是，所检测到的相邻基站的导频信号强度比当前基站的导频信号强度大预定值。
最好是，所述方法还包括一个发送步骤，其中与移动电话建立有信道的当前基站向该移动电话发送相邻基站频率分配信息和相邻基站列表。
最好是，由当前基站发送的相邻基站频率分配信息包含：导频伪随机噪声偏移的索引值(PILOT_PN)、相邻基站频率分配的配置状态(NGHBR_CONFIG)、指示是否连接到当前基站的移动电话的频率是相邻基站中的伪导频信号的频率指示符(FREQ_INCL)、频率分配的频带(NGHBR_BAND)、以及频率分配的分配频率(NGHBR_FREQ)。
按照本发明第三实施例的在蜂窝系统中的空闲切换方法，包括下列步骤：
移动电话在空闲状态下不仅检测当前基站的导频信号还检测相邻基站的导频信号；
检查是否在扩展相邻基站列表中包含所检测到的导频信号，扩展相邻基站列表包括相邻基站频率分配信息和相邻基站列表；
如果在该列表中没有包含所检测到的导频信号，则终止切换；
如果在该列表中包含所检测到的导频信号，则检查是否所检测到的导频信号是伪导频信号；
如果所检测到的导频信号不是伪导频信号，则在所接收的导频信号的频率上执行小区间切换；
如果所检测到的导频信号是伪导频信号，则根据扩展相邻基站列表来确定切换频率；以及
执行小区间频率间切换，并监测在切换频率上的寻呼信道。
按照本发明一个优选实施例的用于在蜂窝系统中在具有不同频率分配的基站之间进行空闲切换的装置，包括：
移动电话，用于检测相邻基站的导频信号，根据相邻基站列表和频率分配信息来确定切换频率，并在空闲状态下在所确定的频率上直接执行切换；以及
基站，用于向所述移动电话发送相邻基站频率分配信息和相邻基站列表。
在该实施例中，最好是，由当前基站发送的相邻基站频率分配信息包含：导频伪随机噪声偏移的索引值(PILOT_PN)、相邻基站频率分配的配置状态(NGHBR_CONFIG)、指示是否连接到当前基站的移动电话的频率是相邻基站中的伪导频信号的频率指示符(FREQ_INCL)、频率分配的频带(NGHBR_BAND)、以及频率分配的分配频率(NGHBR_FREQ)。
最好是，所检测到的相邻基站的导频信号强度比当前基站的导频信号强度大预定值。
附图的简要说明：
图1示出采用CDMA技术的常规蜂窝系统；
图2示出本发明第一优选实施例的在蜂窝系统中空闲切换方法的流程图；
图3示出本发明第二优选实施例的在蜂窝系统中空闲切换方法的流程图；
图4示出本发明第三优选实施例的在蜂窝系统中空闲切换方法的流程图。
现在，将参照附图说明本发明的原理。图2示出本发明第一优选实施例的在蜂窝系统中空闲切换方法的流程图。
按照本发明优选实施例的在蜂窝系统中在具有不同频率分配的基站之间进行空闲切换的方法，包括下列步骤：
在步骤S10，与移动电话建立有信道的当前基站，向移动电话发送相邻基站频率分配信息和相邻基站列表；
在步骤S20，移动电话检测来自相邻基站的导频信号；
在步骤S30，判断是否在相邻基站列表中包含所检测到的相邻基站；
在步骤S40，如果在相邻基站列表中不包含所检测到的相邻基站，则确认切换失败；
在步骤S50，如果在相邻基站列表中包含所检测到的相邻基站，则根据频率分配信息，判断是否所检测到的导频信号是伪导频信号；
在步骤S60，如果所检测到的导频信号是伪导频信号，则根据频率分配信息，确定对应于要进行切换的相邻基站的频率；以及
在步骤S70，检测所确定的切换频率的寻呼信道。
在该实施例中，最好是，由当前基站发送的相邻基站频率分配信息包含：导频伪随机噪声偏移的索引值(PILOT_PN)、相邻基站频率分配的配置状态(NGHBR_CONFIG)、指示是否连接到当前基站的移动电话的频率是相邻基站中的伪导频信号的频率指示符(FREQ_INCL)、频率分配的频带(NGHBR_BAND)、以及频率分配的分配频率(NGHBR_FREQ)。
最好是，所述方法还包括一个步骤S80，其中，如果在步骤S70所检测到的导频信号不是伪导频信号，则检测相邻基站当前频率的寻呼信道。
最好是，所检测到的相邻基站的导频信号强度比当前基站的导频信号强度大预定值。
图3示出本发明第二优选实施例的在蜂窝系统中在具有不同频率分配的基站之间进行空闲切换的方法。该方法包括下列步骤：
在步骤S110，移动电话检测来自相邻基站的新导频信号；
在步骤S120，判断是否所检测到的导频信号是相邻基站的导频信号；
在步骤S130，如果所检测到的导频信号是相邻基站的导频信号，则判断是否所检测到的导频信号是伪导频信号；
在步骤S140，如果所检测到的导频信号是伪导频信号，则确定对应于所检测到的相邻基站的切换频率；以及
在步骤S150，在所确定的切换频率上执行在空闲状态下的切换。
在该实施例中，最好是，所检测到的相邻基站的导频信号强度比当前基站的导频信号强度大预定值。
最好是，所述方法还包括一个发送步骤S100，其中与移动电话建立有信道的当前基站向该移动电话发送相邻基站频率分配信息和相邻基站列表。
最好是，由当前基站发送的相邻基站频率分配信息包含：导频伪随机噪声偏移的索引值(PILOT_PN)、相邻基站频率分配的配置状态(NGHBR_CONFIG)、指示是否连接到当前基站的移动电话的频率是相邻基站中的伪导频信号的频率指示符(FREQ_INCL)、频率分配的频带(NGHBR_BAND)、以及频率分配的分配频率(NGHBR_FREQ)。
图4示出本发明第三优选实施例的切换方法。
在步骤S210，处于空闲状态的移动电话不仅检测当前基站的导频信号还检测相邻基站的导频信号。
在步骤S220，如果所检测到的导频信号来自相邻基站，则移动电话检查是否在扩展相邻基站列表中包含所检测到的导频信号，扩展相邻基站列表包括相邻基站频率分配信息和相邻基站列表，该扩展相邻基站列表保存在移动电话中。
在步骤S230，如果在该列表中没有包含所检测到的导频信号，则移动电话确认切换失败。但是如果在该列表中包含所检测到的导频信号，则在步骤S240，移动电话检查是否所检测到的导频信号是伪导频信号；
在步骤S250，如果所检测到的导频信号不是伪导频信号，则移动电话在所接收的导频信号的频率上执行小区间切换。在步骤260，如果所检测到的导频信号是伪导频信号，则移动电话根据扩展相邻基站列表来确定切换频率。
在步骤S270，移动电话在确定出切换频率之后，执行小区间频率间切换，并监测在切换频率上的寻呼信道。
如上所述那样，就能够实现使用切换频率对相邻基站寻呼信道直接监测。
从当前基站接收到的相邻基站信息如表1所示。[表1]
  字段     长度(比特)     实例
  PILOT_PN     9     472
  NGHBR_CONFIG     3     2
  FREQ_INCL     1     1
  NGHBR_BAND     0或5     1
  NGHBR_FREQ     0或11     300
PILOT_PN是在蜂窝系统中采用的导频伪随机噪声偏移的索引值。NGHBR_CONFIG为频率配置，它表示相邻基站频率分配的状态。
例如，如果NGHBR_CONFIG的值为000，则移动电话确认在当前基站和相邻基站之间的频率分配数相同；如果该值为010，则移动电话确认频率分配数不同。
FREQ_INCL为频率指示符，它指示在移动电话和当前基站之间连接的频率是相邻基站中的伪导频信号、
NGHBR_BAND和NGHBR_FREQ表示要与移动电话同步的频率的相关信息。
如上所述，当前基站能够提供一种直接同步到新频率的方法和装置，其中，当移动电话检测到一个强度大于从当前基站接收到的导频信号强度的导频信号时，根据从相邻基站接收到的频率信息，直接与新的频率同步。
在本发明中，只执行一次频率间切换就完成了空闲切换。因此，移动电话不必执行小区内的频率间切换和小区间切换，从而不会出现在小区间切换和频率间切换之前由于基站或用户的呼叫而引起的呼叫失败问题。所以提高了蜂窝系统中的呼叫成功率。
图1示出了本发明一个优选实施例的用于在蜂窝系统中在具有不同频率分配的基站之间进行空闲切换的装置。本发明的基本结构与现有技术的结构相同，但本发明的部件功能与现有技术的部件功能不同。也就是说，本发明的装置包括：
移动电话40，检测相邻基站31的导频信号，根据相邻基站列表和频率分配信息来确定切换频率，并在空闲状态下在所确定的频率上直接执行切换；以及
基站30，向所述移动电话发送相邻基站频率分配信息和相邻基站列表。
在该实施例中，最好是，由当前基站发送的相邻基站频率分配信息包含：导频伪随机噪声偏移的索引值(PILOT_PN)、相邻基站频率分配的配置状态(NGHBR_CONFIG)、指示是否连接到当前基站的移动电话的频率是相邻基站中的伪导频信号的频率指示符(FREQ_INCL)、频率分配的频带(NGHBR_BAND)、以及频率分配的分配频率(NGHBR_FREQ)。
最好是，所检测到的相邻基站31的导频信号强度比当前基站30的导频信号强度大预定值。

Claims (9)

1.一种在蜂窝系统中在具有不同频率分配的基站之间进行空闲切换的方法，包括下列步骤：
与移动电话建立有信道的当前基站，向移动电话发送相邻基站频率分配信息和相邻基站列表；
移动电话检测来自相邻基站的导频信号；
判断是否在相邻基站列表中包含所检测到的相邻基站；
如果在相邻基站列表中不包含所检测到的相邻基站，则确认切换失败；
如果在相邻基站列表中包含所检测到的相邻基站，则根据频率分配信息，判断是否所检测到的导频信号是伪导频信号；
如果所检测到的导频信号是伪导频信号，则根据频率分配信息，确定对应于要进行切换的相邻基站的频率；以及
检测所确定的切换频率的寻呼信道。
2.如权利要求1所述的方法，其中，由当前基站发送的相邻基站频率分配信息包含：导频伪随机噪声偏移的索引值(PILOT_PN)、相邻基站频率分配的配置状态(NGHBR_CONFIG)、指示是否连接到当前基站的移动电话的频率是相邻基站中的伪导频信号的频率指示符(FREQ_INCL)、频率分配的频带(NGHBR_BAND)、以及频率分配的分配频率(NGHBR_FREQ)。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所检测到的相邻基站的导频信号强度比当前基站的导频信号强度大预定值。
4.如权利要求1所述的方法，其中，如果所检测到的导频信号不是伪导频信号，则所述方法还包括一个检测相邻基站当前频率下的寻呼信道的步骤。
5.一种在蜂窝系统中在具有不同频率分配的基站之间进行空闲切换的方法，包括下列步骤：
移动电话检测来自相邻基站的新导频信号；
判断是否所检测到的导频信号是相邻基站的导频信号；
如果所检测到的导频信号是相邻基站的导频信号，则判断是否所检测到的导频信号是伪导频信号；
如果所检测到的导频信号是伪导频信号，则确定对应于所检测到的相邻基站的切换频率；以及
在所确定的切换频率上执行在空闲状态下的切换。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所检测到的相邻基站的导频信号强度比当前基站的导频信号强度大预定值。
7.如权利要求5或6所述的方法，其中，所述方法还包括一个发送步骤，其中与移动电话建立有信道的当前基站向该移动电话发送相邻基站频率分配信息和相邻基站列表。
8.如权利要求7所述的方法，其中，由当前基站发送的相邻基站频率分配信息包含：导频伪随机噪声偏移的索引值(PILOT_PN)、相邻基站频率分配的配置状态(NGHBR_CONFIG)、指示是否连接到当前基站的移动电话的频率是相邻基站中的伪导频信号的频率指示符(FREQ_INCL)、频率分配的频带(NGHBR_BAND)、以及频率分配的分配频率(NGHBR_FREQ)。
9.一种在蜂窝系统中的空闲切换方法，包括下列步骤：
移动电话在空闲状态下不仅检测当前基站的导频信号还检测相邻基站的导频信号；
检查是否在扩展相邻基站列表中包含所检测到的导频信号，扩展相邻基站列表包括相邻基站频率分配信息和相邻基站列表；
如果在该列表中没有包含所检测到的导频信号，则终止切换；
如果在该列表中包含所检测到的导频信号，则检查是否所检测到的导频信号是伪导频信号；
如果所检测到的导频信号不是伪导频信号，则在所接收的导频信号的频率上执行小区间切换；
如果所检测到的导频信号是伪导频信号，则根据扩展相邻基站列表来确定切换频率；以及
执行小区间频率间切换，并监测在切换频率上的寻呼信道。
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