CN1213942A

CN1213942A - 用多个共同频率的半软切换方法和系统

Info

Publication number: CN1213942A
Application number: CN98118486.3A
Authority: CN
Inventors: 李光旭
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1998-08-20
Publication date: 1999-04-14
Anticipated expiration: 2018-08-20
Also published as: GB9818031D0; FR2767617B1; GB2328589A; GB2328589B; KR19990017205A; JP3016763B2; CN1117495C; DE19837631B4; US6393003B1; FR2767617A1; KR100259846B1; RU2211534C2; DE19837631A1; JPH11136729A

Abstract

一种半软切换方法和系统。当基站用多频信道时,移动台在小区间移动,处理当前呼叫的频率上的服务在待进入的目的小区内不能提供,为保证呼叫的连续性,基站检查所有邻近小区的频率分配状况,设定所有小区的多个共同频率。基站管理从多个共同频率选择的共同频率的业务量。收到切换需求消息后,基站检查最小负载的共同频率。然后基站执行小区内频率间硬切换到相应的共同频率,用共同频率执行软切换到目的小区。

Description

用多个共同频率的半软切换方法和系统

本发明涉及一种使用多个共同频率的半软切换方法和系统，尤其涉及一种在采用码分多址(CDMA)的移动通信系统中用半软切换执行小区间频率间分配(inter-cell inter-frequency assignments)的系统和方法。

个人通信服务(PCS)和/或CDMA蜂窝系统一般包括基站收发信机子系统(BTS)、基站控制器(BSC)、管理许多BSC运行的基站管理系统、交换系统和位置登记系统。每个基站收发信机子系统通常管理一个小区。

当无线电话(移动台或单元)移动到各种区域时，通信发射困难应该被最小化，当移动台空闲时，移动台必须依据各种参数经常地重新登记。在呼叫过程中，移动台、基站和交换台管理移动台和基站之间的通信，以保持可接受的无线电链接效率。

在CDMA和宽带CDMA系统中，一个移动台可以同时接收从两个以上基站来的信号。因而，CDMA和宽带CDMA系统可以在一个基站内处理从一个基站到另一个基站或从一个天线区域到另一个区域的切换。

对于CDMA蜂窝系统和PSC系统，为了保证呼叫的连续性，提供了各种形式的切换。对于有关由切换方法和内容得出的呼叫的连续性的可靠性和系统负载，这些各种不同形式的切换具有不同的效率。

如本领域的技术人员所知，切换方法主要分为软切换和硬切换。软切换分为小区间软切换、BSC间软切换和扇区间软切换。特别地，扇区间切换常称为更软切换。硬切换分别MSC(移动台交换中心)间硬切换、频率间分配硬切换和帧偏移间硬切换。

另外，在CDMA网络中有一种小区间频率间切换，用于当可服务频率信道数与邻近小区不一致的时候。对于这种系统，小区间频率间切换分为使用导频发生器的小区间频率间硬切换和使用共同频率的半软切换。

尽管使用导频发生器的小区间频率间硬切换需要小区间切换，但它仍是一种在目标小区内当执行当前呼叫的频率不能在将要进入的目标小区内接收服务时直接转换到另一个频率的方法。因诸如导频发生器等的附加硬件必须在系统中建立，在系统中需要空间，并必须设置必要的功率和信号/功率等接口。另外，对于导频发生器，需要信道卡(channel card)、扇区接口卡(sectorinterface card)、收发信机模块和一高功率放大器等。如果导频发生器为用于外部设备内而小型化，则在外部导频发生器和小区间系统的接口之间设置接口将变得更加困难。在这种情况下，为了将导频发生器的最后输出与系统的输出组合，需要诸如RF(射频)功率耦合器等的附加模块。因为这些附加模块增加了整个系统的成本，需要考虑这些变化重新设计系统。为了补偿附加的功率损耗，系统的输出电平也必须增加。由这些问题带来了小型化移动系统的性能和发展中的限制。

使用共同频率的半软切换通过软件方式处理切换。当邻近小区间频率分配不同时，它用具有共同频率的基本信道。然而，与使用导频发生器确认是否有邻近基站的小区间频率间硬切换不同，半软切换方法只基于当前小区的导频信号功率的减弱来确定切换点。然而，因为该切换方法不需要附加的硬件，它对系统价格、空间使用和便利维修有益。

关于半软切换方法，由于在小区内的频率间硬切换指向共同频率，因此切换所需的判决参数是共同频率的负荷量。如果共同频率的负荷量过大，则在小区内频率间硬切换的附加请求不能被处理。同样，分配到共同频率的新的呼叫和从邻近基站的软切换也不能被处理。因而，共同频率是否过载可以通过比较发生在小区内的硬切换呼叫的负载和对于整个呼叫处理系统的共同频率处理功能量来得知。

因而，需要使用多个共同频率的改进切换方法，以解决由于共同频率过载发生的问题。

本发明用来解决半软切换方法中的问题的。本发明的目的是提供一种使用多个共同频率的半软切换方法和系统。

为实现以上的目的，根据本发明，提供了一种使用多个共同频率的半软切换方法。基站利用多频信道。当移动台在小区间移动，处理当前扇区的频率上的服务在将要移动到的目的小区不能提供时，为保证呼叫的连续性，该基站检查所有邻近小区的频率分配状况，检测出所有小区共有的频率并指定该检测出的频率作为所有小区的共同频率。业务量在该共同频率内管理。当基站接收到切换请求消息时，该基站在共同频率中检测出负载最小的共同频率。该基站执行小区内频率间硬切换到负载最小的共同频率，和用该共同频率执行小区间软切换到目的小区。小区间频率间硬切换被执行到相应的共同频率。通过利用由最小负载检查确定的共同频率，执行到目的小区的软切换。

在本发明中，最好每个基站单独地执行使用多个共同频率的小区间频率间切换，小区间频率间切换是基于当执行硬切换时接收当前服务的导频信号的功率而确定的。同样最好共同频率数在分配到每个小区的频率中设置为最低。当共同频率过载时，该过载的共同频率的呼叫通过强迫硬切而换移到另一个频率。另外最好基站在共同频率内指定空闲移动台的寻呼信道作为非共同频率，以避免新的业务量被安排到该共同频率上。当空闲的移动台想要形成业务信道时，基站将该移动台的业务在非共同频率中安排到一业务信道。基站管理每个共同频率的业务量的负载一致。相应地，基站将业务从新的呼叫分配到具有最少业务负载的共同频率。提供了一种功能以当建立新的呼叫时，通过分配业务信道到不同的频率，而不是相应的移动台的频率范围，从而建立呼叫。通过指定CDMA频率的描述，即在寻呼信道CDMA分配的信息的描述中的频率，到一个可用频率，将扇区设置到另一频率。

在一种优选模式中，与本发明的半软切换方法一致，在基站利用多频信道时，移动台在小区间移动，处理当前呼叫的频率上的服务在将要进入的目的小区内不提供，为保证呼叫的连续性，基站检查所有邻近的小区的频率分配状况，检测出所有小区共有的频率，并指定检测出的频率作为所有小区的共同频率。另外，基站管理在多个共同频率内的业务。在接收到切换请求消息后，基站检测出共同频率中具有最少负载的共同频率。基站执行小区内频率间硬切换到具有最小负载的共同频率，并通过利用该共同频率执行小区间软切换到目的小区。接着，基站执行小区间频率间硬切换到相应的共同频率和通过利用共同频率执行软切换到目的小区。

为实现本发明的提供切换系统的目的，本发明提供了一种用于在基站之间从一移动台切换呼叫的系统，包括：

用于设定小区到从多个预定共同频率中选择的共同频率的装置；

用于基于具有最小使用的频率信道为小区选择所述共同频率的装置；和

用于在所选择的共同频率上在所述的基站之间切换呼叫的装置。

通过阅读以下的详细说明和参照附图，本发明的其它目的和优势将变得明显，附图中：

图1说明小区间软切换；

图2是说明频率间硬切换的示意图；和

图3是示出根据本发明的小区间频率间切换方法和系统的步骤的流程/方框图。

尽管本发明可容许各种修改和变化形式，但这里其特定的实施例已通过附图中以示例方式示出和详细描述。然而应该理解，本发明不局限于公开的特定形式，相反地，本发明覆盖落入由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等效物和替换。

现在描述一种使用多个共同频率的半软切换的方法和系统。该发明在一个小区内为小区间频率间切换执行频率间硬切换。在本发明的一个重要方面中，采用多个共同频率的使用以减少共同频率的过载。传统技术只使用最初的FA1信道作为共同频率，与其不同，本发明检查多个小区频率分配状况，且使用具有最低频率分配数的频率作为在每个小区内的共同频率。

参见图1，可看出移动台10在小区#1和小区#2(目的小区)之间移动。每个小区由基站12和14维护。当移动台10到达目的小区时，切换发生，服务由小区#2而不是小区#1提供。

参见图2，每个小区以共同频率运行。根据本发明，提供了多个共同频率(在信道FA上)，这样切换被更有效地执行，给定频率信道的负载有可能更小。

参见图3，使用多个共同频率的半软切换方法包括：步骤1，用于检测所有小区共有的多个频率，指定检测到的多个频率作为所有小区的共同频率；步骤2，用于管理在所述共同频率内的业务；步骤3，从移动台接收切换需求消息；步骤4，检查所有邻近小区的频率分配状况和确定最小负载的共同频率；步骤5，执行小区内频率间硬切换到确定的共同频率；和步骤6，用于使用在步骤4中使用的共同频率来执行软切换到目的小区。

最好对于业务负载，维护在切换发生的小区内的共同频率的业务负载。本发明通过参考本小区和邻近小区的频率分配状况来选择最小频率分配数的值作为共同频率数。

再次参见图2，在本发明的说明例中，如果具有三个FA的小区#2在邻近小区中获得最小频率分配数，那么FA1-FA3就被指定为共同频率。在邻近的小区间的频率分配的不同被检查以确保不同时采用多于两个的频率分配。例如，当n个频率被分配到一个小区，n+1个频率被分配到另一个频率，共同频率最大可以处理n/(n+1)的负载。

这里，寻呼信道是CDMA开销信道，当移动台接通或空闲时，加入以处理其它命令。

为维持多个共同频率业务负载一致，每个频率信道业务负载必须在硬切换新的呼叫到最小负载的频率时被管理。另外，为避免新的业务被分配到共同频率，基站重新分配空闲移动台的新业务到非共同频率。空闲移动台在非共同频率内被重新分配到寻呼信道，或者当空闲移动台尝试形成业务信道时，业务被分配到非共同频率。然后，当空闲移动台在共同频率内的业务信道设定时，它设定到非共同频率，而不是共同频率。

作为附加的安全措施，当共同频率的负载过大时，加入了切换共同频率的业务到非共同频率的能力。这种附加措施解决了共同频率过载的问题。

根据本发明的系统最初管理所有邻近小区的频率分配状况，并设定所有小区的共同频率到最小数分配的频率。

通过判断是否当前移动台在共同频率内空闲，基站可以或者重新分配移动台到非共同频率内的寻呼信道，或者当设置业务信道时，分配业务到非共同频率内的业务信道。

另外，判断是否所有共同频率负载过大，如果负载过大，共同频率内的业务切换到非共同频率。

通过以上过程，当接收到切换请求消息时，基站确定是否共同频率的业务平滑，并确定负载最小的共同频率。在负载最小的共同频率确定后，业务通过在小区内的频率间硬切换被分配到该共同频率。接着，通过利用共同频率执行软切换到目的小区，完成了小区间频率间切换。优势是，本发明不需附加的硬件，算法简单，可靠性高。

通过保持多个共同频率大大地减少了特定频率范围的过载危险。即使不合适的判断或在不可避免的情况下，当设置呼叫时，业务集中于共同频率的问题通过业务信道指定而被防止，执行了在过载频带内的业务分配到其它频率。

尽管已经叙述了使用多个共同频率的新的半软切换方法的优选实施例(是说明性的而非限制性的)之后，但要注意的是，本领域的技术人员可以在以上指导下做出修正和变体。因而可以理解，在所附权利要求指出的发明的范围和精神中公开的本发明的特定实施例中，可以做各种改变。尽管已经这样详细而具体地应专利法要求叙述了本发明，但专利证书所声明和要求保护的内容在所附权利要求书中提出。

Claims

1．一种使用多个共同频率的半软切换方法，其中基站利用多频信道，所述方法包括以下步骤：

指定频率作为共同频率；

在所述共同频率内由所述基站管理业务；

由所述基站接收切换需求消息；

确定负载最小的共同频率；

执行小区内频率变化硬切换到所述的负载最小的共同频率；和

通过利用所述负载最小的共同频率，执行软切换到目的小区。

2．如权利要求1所述的半软切换方法，其中所述基站单独地用多个共同频率，以执行小区间频率间切换。

3．如权利要求1所述的半软切换方法，其中执行小区内频率间硬切换的步骤包括根据接收当前服务的导频信号的功率来确定频率间切换的步骤。

4．如权利要求1所述的半软切换方法，其中所述通过检查邻近小区的频率分配状况选择的被选择多个共同频率是与小区中的最小分配数相关的频率。

5．如权利要求1所述的半软切换方法，其中所述管理业务的步骤包括一步骤，其当共同频率过载时，强迫硬切换到另一个频率，在该发生过载的所述共同频率信道上的呼叫分配给相对低负载的频率信道。

6．如权利要求1所述的半软切换方法，还包括以下步骤：

重新分配在所述共同频率中的空闪移动台到非共同频率中的空闲状态的寻呼信道；和

防止新的业务分配到所述共同频率。

7．如权利要求1所述的半软切换方法，还包括步骤如下：

当空闲移动台的业务信道形成所述共同频率时，分配新的业务到非共同业务信道。

8．如权利要求1所述的半软切换方法，其中每个多个共同频率有业务负载，且还包括管理业务负载以使所述业务负载基本一致的步骤。

9．如权利要求1所述的半软切换方法，还包括如下步骤：

设定从多个共同频率信道来的新的呼叫，通过设定所述信道到具有最小业务负载的频率信道，管理每个频率信道的业务负载。

10．如权利要求1所述的半软切换方法，还包括如下步骤：

通过分配业务信道到不同于相应移动台频率带的频率，设定新的呼叫。

11．如权利要求1所述的半软切换方法，还包括如下步骤：

基于从寻呼信道来的CDMA分配信息的内容，通过指定相应频率到CDMA频率的内容，设定呼叫到另一频率。

12．一种在基站之间切换来自移动台的呼叫的方法，包括以下步骤：

指定频率作为共同频率；

在多个共同频率中选择具有最小负载的共同频率；和

用所述选择的共同频率切换呼叫。

13．如权利要求12所述的切换呼叫的方法，其中指定频率的步骤包括如下步骤：

基于接收当前服务的导频信号的功率，确定小区间频率间切换。

14．如权利要求12所述的切换呼叫的方法，其中每个多个共同频率有业务负载，且还包括管理业务负载以使业务负载基本一致的步骤。

15．如权利要求12所述的切换呼叫的方法，还包括如下步骤：

当所选择的共同频率过载时，强迫硬切换到另一个频率，在所述发生过载的共同频率信道上的呼叫分配给相对低负载的频率信道。

16．如权利要求12所述的切换呼叫的方法，还包括如下步骤：

重新分配在所选择的共同频率中的空闲移动台到非共同频率带内的空闲状态的寻呼信道；和

防止新的业务分配到所述共同频率。

17．如权利要求12所述的切换呼叫的方法，还包括如下步骤：

当一空闲移动台的业务信道形成所述共同频率时，分配新的业务到非共同业务信道。

18．如权利要求12所述的切换呼叫的方法，其中使用所选择的共同频率来切换呼叫的步骤包括如下步骤：

执行小区内频率间硬切换到最少负载共同频率。

19．如权利要求12所述的切换呼叫的方法，其中使用所选择的共同频率切换呼叫的步骤包括如下步骤：

通过使用最少负载共同频率，执行软切换到目的小区。

20．一种用于在基站之间从一移动台切换呼叫的系统，包括：

21．如权利要求20所述的系统，其中所述用于切换的装置还包括非共同业务信道，用于当空闲移动台的业务信道形成所选择的共同频率时，重新分配业务。

22．如权利要求20所述的系统，其中所述用于切换的装置还包括用于执行切换到最少负载共同频率的小区间频率间硬切换装置。

23．如权利要求20所述的系统，其中所述用于切换的装置还包括用于利用最小负载共同频率执行切换到目的小区的软切换装置。