CN1171490C - 在使用伪随机噪声补偿的公共网孔中的编组和解组 - Google Patents

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Abstract

将多个网孔编组为一个编组网孔、将一个编组网孔解组为多个网孔、和指配调制器芯片的信道通路的方法。编组方法包括：产生新的PN补偿导频信号至指配的通路；检查该信号和现存PN补偿导频信号是否来自相同天线；若是，在新的导频信号强度增强时报告其强度至BTS；接收新的导频信号强度报告；发送和接收信号，同时减弱现存PN补偿导频强度；报告减弱的导频信号至BTS；终端仅接收新的PN补偿信号；使所有网孔有相同的PN补偿。

Description

在使用伪随机噪声补偿的 公共网孔中的编组和解组
技术领域
本发明涉及使用一条信道的PN(Pseudorandom Noise(伪随机噪声))补偿(offsef)的公共网孔(omni-cells)中的编组和解组(grouping and ungrouping)，特别是涉及为了减小BTS(基站收发信机子系统)的负荷和通过对移动通信系统的服务单元的网孔编组以改进用户的呼叫成功率而降低许多过区切换(handoff)信号业务量(signal traffic)的方法。
背景技术
移动通信系统诸如PCS(个人通信业务)和CDMA(码分多址)是由BTS(基站收发信机子系统)、BSC(基站控制器)、BSM(基站管理系统)、MSC(移动交换中心)和HLR(家庭位置寄存器)组成，BTS服务于在区域内移动的移动终端，BSM管理和控制许多BSC。
CDMA系统能够包括多个接入信道，它们对于每一个频率信道具有不同的PN补偿和序列。
无线电话机在许多地区移动时必须不受通信干扰。因此，当移动站运行空载时，它应当根据许多参数经常地向系统重新登记。
当呼叫在工作时，为了保持好的无线链路效率，移动站、BTS和MSC管理BTS和移动站之间的通信。
在CDMA中，一个系统能够同时接收来自于两个以上的BTS的移动传输。而且移动站能够接收两个以上的BTS同时发送的信号。由于这些功能，能够进行从一个BTS到另一个BTS或在一个BTS区域内从一个天线区到另一个天线区的过区切换。重要的是，在过区切换期间呼叫的成功率和话音信息的质量不应当降低。
在接收信号时，在通信系统中使用的接收机决定传输不久将开始，并建立用于同步的正确的时间基准。
在同步时，特别是在系统的初期同步时，希望使用这样的信号，即其中信号的自相关功能在0位移时尽可能大，而在其它位移时很小。
为此目的，有可能存储特定码字到发射机和接收机的存储器中。但是，利用较简单的线性系统的移位寄存器串行发生器，使得有可能产生具有好的自相关特性的码。
PN码发生器是由n级移位寄存器组成的，它连续地产生除了所有比特是零的情况之外的2n-1的n比特输出。如上述产生的比特序列被称为PN序列，因为除了知道选择移位寄存器的数量和分接头(tap)的人们之外，它象随机噪声码。
所有PN序列的最大的自相关值是在0位移时给出的，并且在一个周期的所有其它位移时自相关值降低。结果，随着串行长度增加，上述码的功率频谱密度接近白噪声的频谱密度。
在CDMA中，PN序列的补偿，即PN补偿(PN offset)用于扩展已调制信号的带宽从而加宽传输带宽，并用于在具有相同频率信道的多个接入信道的结构中为使用相同传输带宽的用户辨别BTS。
在公共网孔结构中，一个BTS仅覆盖一个网孔，而PN补偿和要被使用的用户的长码由来自BSC的信号复用然后发送。
在调制器的每个信道上有3条通路，其中对于每一个信道有3个相同的信号能够传播，而在公共网孔结构中，仅使用α通路，该通路是3条通路的第一条通路。
图1是根据现有技术的调制器芯片的信道指配通路的原理图。如图所示，该信号被编码、比特交错、由长码发生器加扰并被复用后通过α、β和γ3条通路发送到外部。
上述结构中的每个网孔是使用通过导频信道(pilot channel)发送的其自己的PN补偿来辨别的。因此，当用户在网孔之间移动时，因为PN补偿被改变，发生过区切换。
在一些地区，由于许多用户产生大的业务量，呼叫的成功率降低，因为过区切换产生的可能性增加，而且过区切换呼叫的系统负荷增加。
在名称为“《在蜂窝通信中指配和共用信道的方法和设备》(Method andapparatus of assigning and sharing channds in a cellular communication)”的美国专利5,722,043中公开了这个领域的现有技术，该专利公开了一种动态地指配处在中心的信道的方法，以降低在具有大的业务量的热点区域中的系统负荷。特别是，根据上述专利，中心具有BTS的全部信道，每个网孔有一个BTS，7个网孔形成一个群(cluster)，多个固定信道指配给每个网孔，而且在需要时信道被动态地指配给每个网孔。这个专利是FDMA类型的，一个网孔被用作一个基本固定的信道，而当业务量增高时，从相邻的网孔“借用”一个信道，当通信结束时，还回原来的网孔，以便解决系统的额外开销(overhead)。
但是，这种技术不是CDMA类型，而且未通过统一公共网孔结构中全部网孔的PN补偿而提供网孔编组的方法。它仅提供了在FDMA类型中动态地指配网孔的一些信道的一般方法。而且这种技术未提供降低BTS负荷的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种在使用一条信道的PN补偿的公共网孔中间编组和解组的方法，以便通过利用PN补偿、使用在公共网孔结构中没有使用的每个信道的通路产生PN补偿，并因此用第二通路的PN补偿改变现存的每一PN补偿，来管理许多网孔，就象一个公共网孔一样。
在考虑结合附图所做的如下详细说明之后，本领域的技术人员将更容易理解本发明的性质和其它目的及附加优点。
为了达到本发明的目的，根据本发明的用于将多个网孔编组(grouping)为一个编组的网孔(grouped cell)的方法的一个优选实施例包括以下步骤：
产生新的PN(伪随机噪声)补偿导频信号，这些信号不用在所述的多个网孔，并被送至其PN补偿没有在所述每个网孔的信道的3个通路中间指配的通路；
检查新的导频信号和现存的导频的PN补偿导频信号是否从相同天线输出；
在执行所述检查之后，如果两个信号是从相同天线输出，则由用户的终端辨别新的导频信号的强度，并且检查这个信号是否增强，如果该信号增强，则报告信号的强度至BTS(基站收发信机子系统)；
接收关于新的导频信号的强度的报告，并且通过由一个信道的2个通路发送相同信号而通过2个通路与用户发送和接收信号；
在通过所述2个通路发送和接收信号的过程中，同时地减弱所述多个网孔的现存的PN补偿的导频强度；
由所述的多个网孔的用户报告减弱的导频信号至BTS；
BTS命令终端设备仅接收新的PN补偿信号；和
终端停止发送和接收现存的PN补偿，并通过仅发送和接收新的PN补偿使所有网孔具有相同的PN补偿。
为了达到本发明的另一目的，根据本发明的用于将一个编组的网孔解组为多个网孔的方法的一个优选实施例包括以下步骤：
在信道的一条通路上产生具有原始PN补偿的导频信号，并发送该信号至所述的多个网孔；
检查新的导频信号和编组导频的PN补偿导频信号是否从相同天线输出；
在执行所述检查之后，如果两个信号是从相同天线输出，则由用户的终端辨别新的导频信号的强度，并且检查这个信号是否增强，如果该信号增强，则报告信号的强度至BTS(基站收发信机子系统)；
接收关于新的导频信号的强度的报告，并且通过由一个信道的2个通路发送相同信号而通过2个通路与用户发送和接收信号；
在通过所述2个通路发送和接收信号的过程中，同时减弱所述多个网孔的编组的PN补偿的导频强度；
由所述多个网孔的用户报告减弱的导频信号至BTS；
BTS命令终端设备仅接收新的PN补偿信号；和
终端停止发送和接收编组的PN补偿，仅发送和接收新的PN补偿，并使所有网孔具有单独的PN补偿。
为了达到本发明的其它目的，本发明公开了用于在基站收发信机子系统中生成各个信道的多个信号通路的随机伪噪声补偿的方法，该方法包括以下步骤：
在编组之前，通过使用随机伪噪声补偿为每个公共网孔的三个通路中的第一通路指定一个信道；
通过使用在基站收发信机子系统的每个信道的多个信号通路中未使用的第二信号通路来生成具有将被编组的随机伪噪声补偿的导频信号。
本发明还公开了一种用于指配调制器芯片(chip)的信道通路的方法，其中用α沃尔什(Walsh)、β沃尔什和γ沃尔什的通路装备的信道发送业务量信号，该方法包括以下步骤：
通过仅使用在公共网孔的所述第一α沃尔什通路，指配一条信道；和
通过使用没有被利用的所述第二β沃尔什通路，同时发送要被编组的PN补偿信号至许多信道，并改变每个网孔的PN补偿成为通过第二通路发送的PN补偿。
附图说明
图1是根据现有技术的调制器芯片的信道指配通路的原理图；
图2是根据本发明的调制器芯片的信道指配通路的原理图；
图3是重叠的5个网孔的原理图。
具体实施方式
通过利用每个信道的第二通路产生PN补偿和通过利用每个网孔的第二信道的PN补偿代替每个网孔的第一通路上存在的PN补偿，即通过PN补偿，管理多个网孔，就象一个公共网孔。这样，通过根据业务量的增加而减少过区切换的次数，增加了呼叫的成功率，并降低了系统的过区切换呼叫的负荷。而且，如果过区切换的发生率降低，所有的网孔都解组至原来的状态，以便增加信道。
图2是根据本发明的调制器芯片的信道指配通路的原理图，如图所示，已调信号通过α、β和γ3条通路传输。根据本发明，通过使用上述的通路产生了其中多个网孔具有相同PN补偿的导频信号。
因为一条信道有3条通路，相同的业务信号能够通过3条通路同时地传输。在每一个公共网孔内，通过使用不同的每个PN补偿，通过第一通路指配一条信道。因此每个网孔的PN补偿通过第二通路传输，而且，通过经由未被利用的第二信道将要被编组PN补偿信号同时传输到多条信道，所有的网孔具有相同的PN补偿。通过使多个网孔具有相同的PN补偿，实现网孔的编组。
图3是重叠的5个网孔结构的原理图。如图所示，它包括网孔#1、网孔#2、网孔#3、网孔#4和网孔#5，在它们中间具有重叠的区域。参见图3，下面详细描述根据本发明在公共网孔中的网孔编组。图3的每个网孔对于每条信道有3条通路，而且只使用其中的第一通路。通过选择既不在网孔#1、网孔#2、网孔#3、网孔#4中，也不在网孔#5中使用的PN补偿，进行编组。在每个网孔的第二通路产生在要被编组的任一网孔均不使用的PN补偿的导频信号。
当从相同的天线发送第一通路的现存的PN补偿和第二通路的新的PN补偿时，终端设备识别新的导频信号。当刚刚开始接收的新的导频信号强于规定的强度时，终端设备向BTS报告新的导频信号的强度，并使用2个通路与BTS通信。
在上述的5个网孔内，上述2个通路的第一通路的导频信号的强度同时降低。当弱的导频信号从终端设备报告至BTS时，BTS命令终端设备仅接收新的PN补偿信号。终端设备停止发送和接收现存的PN补偿，并且发送和接收第二通路的新的PN补偿。
根据上述的过程，上述的5个网孔变为具有相同的PN补偿。
参见图3，下面描述根据本发明在公共网孔中解组的过程。具有相同的PN补偿的每5个网孔产生具有原来的PN补偿的导频信号至第一通路。第一通路的新的导频信号和第二通路的原来的导频信号来自相同的天线，而且每个网孔的终端设备识别新的导频信号。
当刚刚开始接收的新的导频信号的强度强于规定的强度时，终端设备报告新的导频信号的强度至BTS。
在BTS接收到关于新的导频信号的强度的报告之后，BTS通过2个通路与用户发送和接收信号。在通过2个通路发送和接收的5个网孔中，第二通路的编组的PN补偿导频的强度同时降低。每个网孔的终端设备报告弱的导频信号至BTS，并且该BTS命令该终端仅接收新的PN补偿。终端设备停止发送和接收编组的PN补偿并以新的PN补偿发送和接收。根据上述过程，上述的5个网孔具有它们自己的PN补偿而且是解组的。
尽管已对本发明的优选实施例做了图示和描述，但本领域的技术人员将能理解，在不脱离本发明的真实范围的情况下，可以作出各种更改和变换，并且可以用等同物代替一些部件。此外，根据本发明的教导，在不脱离本发明的核心范围的情况下，可以进行许多修改以适应特定的情况。因此，本发明不限于为实施本发明作为最好方式而公开的特定实施例，本发明包括落在所附权利要求范围内的所有实施方式。
将软的过区切换程序(softer handoff procedure)应用于本发明，许多网孔具有相同的PN补偿并正可作为一个网孔使用。根据这个理由，由于快速移动终端设备而使过区切换发生率降低，而且根据过区切换，信号的业务量能被降低，因此，在终端设备移动时，呼叫的成功率能够增加。

Claims (5)

1.用于将多个网孔编组为一个编组的网孔的方法，包括以下步骤：
产生新的伪随机噪声补偿导频信号，这些信号不用在所述的多个网孔，并被送至其伪随机噪声补偿没有在所述每个网孔的信道的3个通路中间指配的通路；
检查新的导频信号和现存的导频的伪随机噪声补偿导频信号是否从相同天线输出；
在执行所述检查之后，如果两个信号是从相同天线输出，则由用户的终端辨别新的导频信号的强度，并且检查这个信号是否增强，如果该信号增强，则报告信号的强度至基站收发信机子系统；
接收关于新的导频信号的强度的报告，并且通过由一个信道的2个通路发送相同信号而通过2个通路与用户发送和接收信号；
在通过所述2个通路发送和接收信号的过程中，同时地减弱所述多个网孔的现存的伪随机噪声补偿的导频强度；
由所述的多个网孔的用户报告减弱的导频信号至所述基站收发信机子系统；
基站收发信机子系统命令终端设备仅接收新的伪随机噪声补偿信号；和
终端停止发送和接收现存的伪随机噪声补偿，并通过仅发送和接收新的伪随机噪声补偿使所有网孔具有相同的伪随机噪声补偿。
2.根据权利要求1的方法，其中，从一个天线同时发送不同的伪随机噪声补偿。
3.用于将一个编组的网孔解组为多个网孔的方法，包括以下步骤：
在信道的一条通路上产生具有原始伪随机噪声补偿的导频信号，并发送该信号至所述的多个网孔；
检查新的导频信号和编组导频的伪随机噪声补偿导频信号是否从相同天线输出；
在执行所述检查之后，如果两个信号是从相同天线输出，则由用户的终端辨别新的导频信号的强度，并且检查这个信号是否增强，如果该信号增强，则报告信号的强度至基站收发信机子系统；
接收关于新的导频信号的强度的报告，并且通过由一个信道的2个通路发送相同信号而通过2个通路与用户发送和接收信号；
在通过所述2个通路发送和接收信号的过程中，同时减弱所述多个网孔的编组的伪随机噪声补偿的导频强度；
由所述多个网孔的用户报告减弱的导频信号至所述基站收发信机子系统；
基站收发信机子系统命令终端设备仅接收新的伪随机噪声补偿信号；和
终端停止发送和接收编组的伪随机噪声补偿，仅发送和接收新的伪随机噪声补偿，并使所有网孔具有单独的伪随机噪声补偿。
4.根据权利要求3的方法，其中，不同的伪随机噪声补偿在一个天线上一起发送。
5.一种用于在基站收发信机子系统中生成各个信道的多个信号通路的随机伪噪声补偿的方法，该方法包括以下步骤：
在编组之前，通过使用随机伪噪声补偿为每个公共网孔的三个通路中的第一通路指定一个信道；
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