CN1182736C - 在蜂窝移动通信系统中执行硬越区切换的方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于在蜂窝式移动通信系统中的各服务区之间执行硬越区切换的方法。用于执行根据本发明的硬越区切换的方法包括步骤：将用不可应用到相邻站的一个频率分配覆盖的服务区设置为一边界单元；在通信期间通过移动通信终端进入所设置的边界单元；以及查找除当前参与与所述移动通信终端通信的基站之外的相邻基站的各频率分配以便确定一该移动通信终端将执行硬越区切换的目标频率分配。根据本发明用于执行硬越区切换的方法可以防止不必要的硬越区切换所引起的呼叫质量恶化，并且可以减轻系统的负荷。
Description
技术领域
本发明涉及一种蜂窝式移动通信系统，更特别地说，涉及一种用于在各基站的服务区域之间执行硬越区切换(hard hand-off)的方法。
背景技术
图1是图解常规蜂窝式移动通信系统的结构的示意图。参考图1，多个基收发器子系统(BTS)20、30、40将各对应单元21、31、41内的移动通信终端10连接到无线电信道，并且执行通信。基站控制器(BSC)50控制所述多个BTS 20、30、40。移动交换中心(MSC)60将该BSC 50连接到其他用户系统。按照上述方式构造的移动通信系统提供一种软或硬越区切换功能，以便移动通信终端10在各单元之间移动时，可以保持呼叫。
在按照码分多址(CDMA)技术操作的移动通信系统中，单一频率信道基本上可以分类成多个编码信道。因此，全部基站都具有至少单一共用频率分配(一个共用FA)。然而，在不需要增加容量来应付用户的增加的情况下，可以将新的频率分配添加到几个基站。例如，具有很大用户数目的城市市区需要很多频率分配，而郊区只需要较少量的频率分配。这里，当移动通信终端正在从源站向目的站移动，并且当目的站不能给各服务提供当前参与与移动终端的通信的频率分配时，发生硬越区切换。
将由不能用于相邻站的特定频率分配所覆盖的服务区确定为边缘单元。边缘单元上的数据存储在BSC 50中。进入边缘单元中的移动通信终端在任何条件下都查找目标频率分配(目标FA)，以便准备好执行硬越区切换。在这一阶段，移动通信终端查找当前参与与移动终端的通信的基站的、以及所有相邻站的共用FA。通常，检测当前参与与移动通信终端的通信的基站的共用FA的信号是最强的。
图2是图解根据该常规技术的硬越区切换操作的示意图。源站和目的站被分别分割成三个扇区α、β、γ。源站中的扇区可以以1FA和2FA提供服务，而目的站中的扇区只能以1FA提供服务。如果α扇区是相邻该目的站的源站中的所有扇区中的唯一扇区，那么将用α扇区的2FA提供服务的区域设置为边缘单元。这样的边缘单元的数据预先存储在BSC中。
参考图2，如果当前用2FA在源站的β扇区参与通信的移动通信终端，进入是边界单元的α扇区和β扇区之间的重叠区，那么由于软越区切换，该移动通信终端连接与α扇区中的2FA和β扇区中的2FA的通信，并开始从所有可利用的共用FA中查找目标FA。其原因是α扇区为边界单元。当移动通信终端移向目的站时，来自α扇区的信号变弱。于是应该确定目标FA。
然而在正常环境下，由于频率之间的干扰，在边界单元区中的无线电频率信号的特性是不稳定的。因此，作为源站的共用FA而不是目的站的共用FA的1FA可以确定成目标FA。在这种情况下，该移动通信终端既落入α扇区的2FA也落入β扇区的2FA，以执行对α扇区的1FA的硬越区切换。换句话说，该移动通信终端在α扇区和β扇区之间的重叠区以及边界单元中执行硬越区切换。此外，如果该移动通信终端更深入到目的站，则对目的站的越区切换需要执行一次以上。
在按照如上所述的常规技术执行硬越区切换的方法中，甚至边界单元和起相邻单元之间的重叠区也被识别成是边界单元。结果，因为已经查找了包括当前参与通信的基站在内的所有基站的共用FA，所以执行了不必要的硬越区切换。众所周知，硬越区切换引起降低通信质量的问题，因为一旦呼叫掉线后要重新连接。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种在边界单元执行硬越区切换的方法。
本发明的另一个目的是提供一种执行硬越区切换的方法，在确定边界单元中的目标FA时，可以只查找除当前通信的基站之外的基站的各共用FA。
根据本发明的一个方面，提供一种在蜂窝式移动通信系统中执行硬越区切换的方法，包括步骤：设置用不可应用到相邻站的一个FA覆盖的服务区；在通信期间由移动通信终端进入设置的边界单元；以及测量除当前参与和所述移动通信终端通信的基站之外的相邻基站的各频率分配的导频信号强度值，以及确定在测量的公用频率分配中具有最高信号强度的频率分配来作为目标频率分配，利用该目标频率分配所述移动通信终端将执行硬越区切换。
根据本发明的另一方面，提供一种在蜂窝式移动通信系统中执行硬越区切换的方法，包括步骤：设置用不可应用到相邻站的FA覆盖的服务区；通过移动通信终端在边界单元中建立一呼叫以启动通信；以及测量除当前参与和所述移动通信终端通信的基站之外的相邻基站的各频率分配的导频信号强度值，以及确定在测量的公用频率分配中具有最高信号强度的频率分配来作为目标频率分配，利用该目标频率分配所述移动通信终端将执行硬越区切换。
附图说明
根据以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将会更加明显，在这些附图中：
图1是图解常规蜂窝式移动通信系统的结构的示意图；
图2是图解根据本发明的硬越区切换的操作的示意图；
图3是图解根据本发明的硬越区切换操作的流程图；
图4是图解根据本发明的硬越区切换操作的示意图；
图5是图解具有不同数量的FA的基站的服务区的示意图。
具体实施方式
以下将参考附图描述本发明的优选实施例。在下列的描述中，已知的函数或结构将不进行详细描述，以免不必要的细节掩盖本发明的内容。以下将要描述的术语是通过考虑其在本发明中的功能而定义的术语，可以根据用户的意愿或实际情况变化。因此，这些术语应该考虑到该说明书的全文进行定义。
图3是图解根据本发明的硬越区切换操作的流程图。参考图3，在步骤S110，该移动通信终端启动边界单元中的一次呼叫。在另外的情况下，在步骤S110，当前参与通信的移动通信终端从相邻的单元进入该边界单元。这里，该边界单元是地理意义的区域，在这种区域中用不可应用到相邻站的FA提供服务。为边界单元设置的数据集预先存储在BSC中。
为了具体地描述步骤S110，每个基站和/或扇区利用所有可利用的FA发送包括原始识别符的导频信号。移动通信终端测量具有可检测的强度的所有导频信号，并将所测量到的值通过当前用的基站报告给BSC。控制越区切换操作的BSC可以利用所报告的结果，确定移动通信终端是否参与边界单元中的通信。如果确定结果是发现移动通信终端当前参与了边界单元中的通信，则BSC给该移动通信终端发送候选频率查找请求消息(Candidate FrequencySearch Request Message，CFSRM)。CFSRM命令查找用来执行硬越区切换的目标FA。
在步骤S120，移动通信终端响应CFSRM开始查找相邻站的FA。这里，移动通信终端查找除当前参与通信的基站之外的所有相邻站的各共用FA，并且将所测量到的导频信号强度值报告给BSC。当移动通信终端在边界单元执行通信的时候，继续查找和报告操作。
如果在步骤S130中移动通信终端在边界单元中执行通信时，执行硬越区切换的条件满足，那么在步骤S120中查找到的相邻站的共用FA之一被确定为用来执行硬越区切换的目标FA。
为了具体描述步骤S130，BSC分析在步骤S120中由移动通信终端所测量和报告的导频信号强度值，以检查该值是否满足执行硬越区切换的条件。例如，如果移动通信终端确定参与移动通信终端的通信的边界单元的该信号强度电平低于适合于预定基准时间T_TDROP的预定下降(drop)电平T_DROP，则BSC在已经由移动通信终端所查找和报告的相邻站的各共用FA中确定用来执行硬越区切换的目标FA。这里，该目标FA可以确定为在所查找和报告的各共用FA中具有最高信号强度的FA。
在步骤S140，移动通信终端在BSC的控制下，用所确定的目标FA执行硬越区切换。
为了具体描述步骤S140，一旦确定了目标FA，BSC就发送一命令硬越区切换的消息给移动通信终端。该命令硬越区切换的消息包括关于所确定的目标的FA的数据。于是，移动通信终端将当前参与通信的FA从边界单元断开，并通过连接所确定的目标FA来保持通信。这里，所确定的目标FA是相邻站的FA。因此，移动通信终端表现出好像已经用相邻站的FA执行了硬越区切换一样。
通过实施上述步骤，移动通信终端可以直接执行从源站到目的站的硬越区切换。具体地说，本发明可以应用于更软越区切换状态或软越区切换状态，在更软越区切换状态中，移动通信终端连接与源站的两个或多个扇区的通信，而在软越区切换状态中，移动通信终端连接与两个或多个基站的通信。
图4是图解根据本发明的硬越区切换操作的示意图。参考图4，源站和目的站被分别分割成三个扇区α、β、γ。源站中的扇区可以以1FA和2FA提供服务，而目的站中的扇区只能以1FA提供服务。这里，1FA是共用FA。如果α扇区是相邻该目的站特别是目的站的β扇区的源站的扇区中的唯一扇区，那么将α扇区的2FA确定为边界单元。这是因为不能以2FA提供服务。关于共用FA和边界单元的数据被预先存储在使用这样的数据分析由移动通信终端所测量和报告的导频信号强度的BSC中。
图4图示出每个扇区都具有精确的扇形。然而事实上这些扇区在它们的边界上重叠。如果当前以源站中的β扇区的2FA参与通信的移动通信终端进入β扇区和α扇区之间的重叠区(即更软越区切换区)，那么BSC借助该更软越区切换，命令该移动通信终端连接与α扇区和β扇区的通信，并发送CFSRM给该移动通信终端。其原因是α扇区的2FA为边界单元。这里CFSRM包括关于相邻站以及共用FA的数据，例如，命令1FA的数据，在图4的情况下，它是目的站的共用FA。
移动通信终端响应CFSRMk来开始查找目的站的1FA。这里，移动通信终端不查找源站的1FA。由于目的站不以2FA提供服务，以2FA覆盖的源站20的服务区23变得比由1FA覆盖的源站20的服务区21宽，如图5所示。因此，如果已经在源站和目的站之间重叠区(区域1+区域2)中发生了硬越区切换，移动通信中断10就不需要以源站20的1FA执行硬越区切换。由于这个原因，移动通信终端可以查找硬越区切换的目标FA，而不用查找源站的1FA。
移动通信终端有规律地查找相邻站的共用FA，即，目的站的1FA，并将所测量的导频信号强度值报告给BSC。
当移动通信终端移向目的站时，如果α扇区的信号强度维持低于适合于预定基准时间T_TDROP的预定截顶(truncated)参考电平T_DROP，则BSC确定需要执行硬越区切换，并且将在已经由移动通信终端所查找的相邻站的各共用FA中的目的站的β扇区确定成将要执行硬越区切换的目标FA。如果BSC命令移动通信终端执行硬越区切换，那么该移动通信终端在BSC的控制下，执行从源站的α扇区的2FA到目的站的β扇区的1FA的硬越区切换。
参考图5，同样在常规技术下在重叠区1中产生硬越区切换。然而，本发明通过防止重叠区1中的硬越区切换缩小了硬越区切换区。
按照上述方式操作的本发明具有以下重要效果。
由硬越区切换引起的呼叫质量的恶化通过缩小硬越区切换来减轻，并且通过不执行不必要的硬越区切换来减少系统的负荷。此外，即使象在运行于IS-95A或IS-95B下的蜂窝式移动通信系统中那样，在边界单元中不允许设置呼叫的情况下，在边界单元中的资源浪费也通过允许该边界单元中的呼叫持续较长的时间段而减小。
虽然本方面已经参考其确定的优选实施例进行了图示和描述，但本领域的熟练技术人员应该理解，在不脱离由附属的权利要求书所限定的发明精神和范围的情况下，可以进行形式或细节方面的各种各样的变化。
Claims (7)
1.一种用于在蜂窝式移动通信系统中执行硬越区切换的方法，包括步骤：
将用不可应用到相邻站的一个频率分配(FA)覆盖的服务区设置为一边界单元；
在通信期间由移动通信终端进入所设置的边界单元；以及
测量除当前参与和所述移动通信终端通信的基站之外的相邻基站的各频率分配的导频信号强度值，以及确定在测量的公用频率分配中具有最高信号强度的频率分配来作为目标频率分配，利用该目标频率分配所述移动通信终端将执行硬越区切换。
2.如权利要求1的方法，其中该目标频率分配由该移动通信终端通过查找相邻站的共用频率分配进行确定，以便执行该硬越区切换。
3.如权利要求2的方法，其中确定该目标频率分配包括步骤：识别该移动通信终端当前在该边界单元参与通信，并且命令该移动通信终端借助基站控制器(BSC)查找当前参与与所述移动通信终端通信的基站之外的相邻站的各频率分配，其中的基站控制器控制该移动通信终端的越区切换。
4.一种用于在蜂窝式移动通信系统中执行硬越区切换的方法，该方法包括步骤：
设置用不可应用到相邻站的一个频率分配覆盖的服务区；
通过移动通信终端在设置的服务区中建立一呼叫以启动通信；以及
测量除当前参与和所述移动通信终端通信的基站之外的相邻基站的各频率分配的导频信号强度值，以及确定在测量的公用频率分配中具有最高信号强度的频率分配来作为目标频率分配，利用该目标频率分配所述移动通信终端将执行硬越区切换。
5.如权利要求4的方法，其中该目标频率分配由移动通信终端通过查找相邻站的共用频率分配进行确定，以便执行该硬越区切换。
6.如权利要求5的方法，其中确定该目标频率分配包括步骤：识别该移动通信终端当前在该边界单元参与通信，并且命令该移动通信终端借助基站控制器(BSC)查找当前参与与所述移动通信终端通信的基站之外的相邻站的各频率分配，其中的基站控制器控制该移动通信终端的越区切换。
7.一种用于在蜂窝式移动通信系统中执行硬越区切换的方法，该蜂窝式移动通信系统包括至少两个基站，用于通过具有共享至少一个频率分配并且能够重叠的服务区来给移动通信终端提供服务，以及基站控制器，用于控制该移动通信终端的越区切换，该方法包括步骤：
将由不可应用到相邻站的一个频率分配所覆盖的服务区设置为一边界单元；
在移动通信终端从当前参与与所述移动通信终端通信的基站的第一扇区向第二扇区移动时，用更软越区切换连接与第一扇区和第二扇区的通信；
将该第二扇区识别为边界单元，并命令移动通信终端用基站控制器查找除当前参与通信的基站之外的相邻站的共用频率分配；
响应该命令由该移动通信终端查找相邻基站的各共用频率分配，并将所查找的结果报告给该基站控制器；
确定一目标频率分配，其中如果执行该硬越区切换的条件满足，则该基站控制器以该目标频率分配、利用所查找的结果执行该越区切换；以及
通过在该基站控制器的命令控制下，从该移动通信终端切断与第一扇区和第二扇区的通信，以用所确定的目标频率分配执行硬越区切换。
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