CN1284798A - 智能移动台辅助越区切换的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于触发信号有选择地允许和禁止TDMA无线通信系统中每个移动台基础上的移动台辅助越区切换(MAHO)的方法。触发信号识别MAHO特征被禁止的一个移动台或一组移动台。触发信号可以是由基站或移动交换中心的系统技术人员始发的。触发信号还可以是从服务移动台始发的,并包含有关该服务移动台位置的信息。在后者的情况下,若服务移动台没有离开以前的位置,则服务基站禁止该服务移动台的MAHO。

Description

智能移动台辅助越区切换的方法

本发明涉及无线通信系统，具体涉及在呼叫期间接通和关断移动台中的移动台辅助越区切换(MAHO)特征。

时分多址(TDMA)是一种已知的利用共享频率中不同时隙的多通信信道实施方案。移动台的传输通常是发生在上行链路方向的脉冲串，在给定时间只有一个给基站发射的移动台。在下行链路方向，基站往往是连续地发射，而移动台只有在分配给它的时隙期间收听。

在TDMA蜂窝系统中，利用一种称之为移动台辅助越区切换(MAHO)的方法。在呼叫期间，移动台与服务基站之间的信道质量可能下降，因此，就需要越区切换该呼叫到另一个基站。常规的MAHO是一个过程，通过送回无线电信道质量信息到服务基站，移动电话帮助作出越区切换判定。服务基站是一个处理某个覆盖区域内移动台通信需要的基站，有时称它为小区。其通信信号正在被服务基站处理的移动台称之为服务移动台。

TDMA系统利用两种类型的无线电信道质量信息：周围基站信道的接收信号强度指示(RSSI)和服务移动台工作业务信道的估算误码率(BER)。利用语音数据和呼叫处理消息的正向纠错码结果估算误码率(BER)。有了服务移动台的报告质量信息还可以测量正向链路和反向链路的RF信号质量，而服务基站是不可能做到的。服务移动台通常报告慢相关控制信道(SACCH)或快相关控制信道(FACCH)的信道质量信息。

利用来自移动台的MAHO信号测量结果，蜂窝系统的服务基站可以决定何时可能需要越区切换。移动台的MAHO信息还减少了相邻基站之间的数据通信业务。

在常规的MAHO过程中，服务基站从非服务小区中高达12个相邻非服务基站给服务移动台送去包含对应于建立信道/广播控制信道(BCCH)的无线电信道列表的测量命令消息(但是，往往仅测量6个非服务的相邻小区)。在它的空闲时隙，服务移动台测量列表上各个信道的信道质量，这些信道包括它当前为其特定服务基站而工作的业务信道。服务移动台对信道质量测量结果求平均，然后，定期地通过SACCH或FACCH不断地送回MAHO信道质量报告给它的服务基站。然而，服务基站可以在它的覆盖区内送出停止测量命令消息以终止所有的信道质量测量和报告。作为响应，每个服务移动台停止信道质量测量和报告。

移动交换中心(MSC)把MAHO测量结果和它自有的信息进行组合，诸如，知道哪个小区有可利用的空闲话音或数字业务信道的信息，确定哪个无线电信道可以提供最佳的质量。在要求呼叫越区切换时，移动交换中心就分配最佳的信道。

常规实施的MAHO具有这样的特征，它不断地在移动台中接通MAHO以保证连续的移动无线通信。然而，在所有移动台的非分配时隙处理所有的信道质量测量给服务基站带来沉重的计算负担。而且，SACCH和FACCH被覆盖区内所有移动台的信道质量测量数据所占用。通常，即使移动台是稳定的，且其信号质量是不变的，这些移动台仍然不断地收集和发射信号质量测量结果。因此，需要有这样一种过程，它能保证连续的移动无线TDMA通信，但可以减轻服务基站上的计算负担，并给其他的消息空出SACCH和FACCH。

所以，本发明的目的是提供一种方法，有选择地禁止移动台辅助越区切换(MAHO)特征，该方法排除了由于相关技术中的限制和缺点带来的一个或多个问题。

本发明提供这样一种方法，基于服务基站中接收到的触发信号，有选择地允许和禁止TDMA无线通信系统中每个移动台基础上的MAHO。

在本发明的一个实施例中，触发信号是从基站或MSC中的输入装置始发的。触发信号规定MAHO特征被禁止的一个移动台或一组移动台。然后，服务基站发射MAHO禁止信号，该信号唯一地识别MAHO特征被禁止的那些移动台。

在本发明的另一个实施例中，触发信号是从服务移动台始发的，且包含可以导出该服务移动台相对位置的信息。若服务移动台没有离开以前的位置，则服务基站发射MAHO禁止信号。若服务移动台已经离开以前的位置，则服务基站发射MAHO允许信号。触发信号中的位置信息可以指出基站与移动台之间的信号传播延迟，或者它可以指出该移动台的坐标。

在本发明的另一个实施例中，除了发射可以导出位置的触发信号以外，如同常规的MAHO一样，服务移动台还不断地发射信道质量测量结果。若服务基站确定服务移动台没有移动，则该服务基站不处理接收到的信道质量信息。

所包括的附图有助于进一步理解本发明，把它合并在这个技术说明中并作为其中的一部分，并表示本发明的一个实施例，这些附图和以下的描述用于解释本发明的原理。

图1表示一种可以实践本发明的基站和移动台安排。

图2表示按照本发明一个实施例的流程图。

图3表示按照本发明另一个实施例的流程图。

现在，详细地描述本发明的几个优选实施例，其中的例子在附图中给以说明。

图1表示按照本发明的TDMA通信系统中基站和移动台的安排。服务基站100发射到覆盖区110。在这个覆盖区内是查找的移动台，作为一个例子画出移动台120和130。类似地，相邻基站140和160分别有与覆盖区110交界的覆盖区150和170。所有这些基站100，140，和160连接到移动交换中心(MSC)，MSC通过线路190完成通信系统的信道分配和网络控制功能。

利用移动台120表示一个稳定的移动台，而利用移动台130表示一个运动的移动台，例如，放置在运动汽车内的移动电话。然而，在移动台的呼叫期间，借助于用户的走路，骑车，乘火车或其他的运输工具，移动台130也可以是运动的。为了便于说明，移动台120和130都处在呼叫中，因此，它们是与服务基站100相关的服务移动台。

本发明的一个实施例包括有选择地禁止每个移动台基础上的移动台中MAHO特征。常规的服务基站只可以允许或禁止其覆盖区内所有移动台的MAHO，而服务基站100禁止一些移动台(例如，移动台120)的MAHO特征，但不禁止其覆盖区110内另一些移动台(例如，移动台130)的MAHO特征。为了完成每个移动台基础上的这种禁止，服务基站100必须能够把MAHO禁止信号指向个别的移动台。以后要讨论指向这种禁止信号的不同方法。响应于触发信号，如上所述，服务基站100有选择地禁止MAHO特征。因此，本发明的一个实施例包括有选择地禁止移动台辅助越区切换(MAHO)特征的方法，其中包括：在服务基站中接收触发信号；基于该触发信号，确定是否禁止至少一个移动台中的MAHO特征；和在每个移动台基础上禁止MAHO特征。

触发信号至少有两个始发点：非移动台(例如，基站100，140，或160之一；或MSC180)和移动台(例如，120或130)。例如，在本发明的一个实施例中，触发信号是由基站或MSC的服务技术人员通过该基站或MSC中的输入装置始发的。这个技术人员通过该输入装置规定MAHO特征被禁止的一个移动台或一组移动台。可以这样选取这组移动台，达到减轻服务基站的处理负担，减少SACCH和FACCH中的信号业务，或其他的一些理由。然后，从输入装置送出触发信号给服务基站，该服务基站产生一个MAHO禁止信号，或一系列MAHO禁止信号，指向MAHO被禁止的各个移动台。

可以有几种方法使服务基站产生和由服务基站100发射的MAHO禁止信号唯一地识别MAHO被禁止的服务移动台。一种方法是，在服务移动台的通信信道上它正在收听的特定时隙发射MAHO禁止信号。在这种有选择地禁止MAHO的方法中，服务基站100在不同的时隙发射一系列MAHO禁止信号，对应于MAHO被禁止的那些服务移动台。可以在MAHO禁止信号中唯一地识别服务移动台的另一种方法是，在禁止信号内包含每个这种移动台的唯一标识码。在此情况下，例如，MAHO禁止信号可以通过所有服务移动台正在收听的寻呼信道或控制信道发射。然后，只有其标识码包含在禁止信号内的服务移动台会禁止MAHO，并停止测量和发射信道质量信息。本领域内专业人员可以清楚地知道唯一地识别MAHO被禁止的服务移动台的其他具体实施方案。

在本发明的另一个实施例中，触发信号是从服务移动台始发的。在这个实施例中，触发信号包含可以导出服务移动台相对位置的信息。服务基站根据触发信号确定服务移动台的当前位置是否不同于以前的位置，换句话说，该服务移动台是否已经运动。若移动台(例如，图1中的移动台130)正在运动，因此它的信号质量不断变化，则按照这个实施例的方法允许MAHO。然而，若移动台(例如，图1中的移动台120)不在运动，则服务基站禁止该移动台的MAHO，因为相关的信号质量没有发生变化。因此，服务基站从服务移动台经服务基站100接收到一个触发信号，若服务移动台没有离开它以前的位置，则决定禁止该服务移动台中的MAHO特征。

以上的方法假设MAHO是接通的初始状态和缺省条件，若服务移动台保持稳定，则该方法禁止MAHO。见图2和3。换句话说，在最初建立呼叫时，MAHO是接通的。然而，另一种初始状态和缺省条件可以是MAHO关断的。在这种方式下，在最初建立呼叫时，MAHO是关断的；若服务移动台运动，则允许MAHO。

如上所述，在服务移动台120的MAHO特征已被禁止的情况下，然后，若服务移动台120离开了它以前的位置，则服务基站100再允许该移动台的MAHO。以上描述的无线通信系统可以自动地接通和关断服务移动台的MAHO特征，就称这种无线通信系统具有“智能MAHO”的能力。

有几种方法可以导出服务移动台与服务基站之间的相对位置。这些方法可以大致划分为两大类：1)不要求对常规移动台作硬件改变的方法，和2)要求对常规移动台作硬件改变的方法。第一类方法更适合于在现有的移动通信系统中实施智能MAHO的能力。

一个不要求作任何硬件改变而导出服务移动台相对位置的较好方法是基于测得的服务移动台与服务基站之间信号传播时间延迟。常规的TDMA系统，例如，按照IS-136协议运行的那些系统，能够定期地测量服务移动台与服务基站之间的传播时间延迟。测量延迟的具体方法是已知的，不再在此对它作进一步的描述。在这种常规系统中，服务基站测量信号传播延迟，并通过FACCH或SACCH送出正确的时间校准消息给移动台。然后，该移动台通常利用时间校准消息补偿它与服务基站之间的传播延迟。本发明在给定的时间存储该时间校准消息，并把它与下一个时间校准消息进行比较，以确定服务移动台是否已运动，即，是否已改变它的相对位置。上述的触发信号可以是通常服务基站利用它计算传播延迟的任何一种信号。

一个利用传播延迟有选择地禁止MAHO的优选方法在图2中说明。在步骤200，在服务基站与服务台之间建立呼叫连接。接着，在步骤210，接通该服务移动台的MAHO。然后，在步骤220，服务基站测量该服务基站与服务移动单元之间的信号传播延迟。服务基站基于该延迟产生时间校准信号，并存储这个时间校准信号在内部存储器中。然后，在步骤230，服务基站送出时间校准信号给移动台。在步骤240，服务基站把存储的这个时间校准信号与以前存储的时间校准信号进行比较。若时间校准信号没有变化，则在步骤250，使MAHO禁止信号发射给服务移动台，服务基站关断该服务移动台的MAHO。若时间校准信号已经变化，则在步骤210，使MAHO允许信号发射给服务移动台，服务基站接通该服务移动台的MAHO。因此，以上的方法包括根据服务移动台与服务基站之间的信号传播时间延迟导出服务移动台的相对位置以及相应地允许或禁止该服务移动台中MAHO的服务基站。

为了避免送出MAHO禁止信号给MAHO已经被禁止的移动台，以及避免类似冗余的MAHO允许信号，除了存储以前的时间校准信号以外，服务基站可以存储该服务移动台的MAHO当前是允许或禁止。在此情况下，例如，在移动台的MAHO已被关断的情况下，若在步骤240没有发生时间校准变化(即，该移动台一直保持稳定)，则在步骤250，服务基站确认当前的禁止MAHO状态，因此，不送出冗余的MAHO禁止信号。

当然，以上的传播延迟仅仅涉及基站与移动台之间的径向距离。所以，若移动台围绕服务基站作恒定半径的准确圆周运动，则基本上没有时间校准变化。然而，这样的准确圆周运动是不太可能的，实际无线系统中的移动台运动至少伴随着一些可测得的径向运动。

另一个不要求作任何硬件改变而导出服务移动台相对位置的较好方法是基于服务移动台的估算误码率(BER)。以上的方法是利用位置差判断要求MAHO的信道质量中可能的变化，这个较好方法是利用服务基站中误码率的变化，而误码率更直接地与信道质量变化有关。为了实施这个方法，服务移动台发射BER给服务基站，而服务基站把当前的BER与以前存储的BER进行比较。若该BER小于或等于以前存储的BER，则禁止MAHO。然而，若该BER增大，则允许MAHO。在此情况下，触发信号是从移动台发射包含BER的信号。

一个不要求对移动台作任何硬件改变而导出服务移动台相对位置的较好方法涉及利用全球定位系统(GPS)信号。可以相对容易地把GPS接收机添加到现有的移动台设计中。

如此改动以后，类似于图1中所示的无线通信系统实施利用图3中所示GPS信号有选择地禁止MAHO的方法。在步骤300，建立服务基站与服务移动台之间的呼叫连接。接着在步骤310，接通服务移动台的MAHO。然后在步骤320，服务移动台从它的GPS接收机送出GPS位置信息给服务基站。GPS信息可以是坐标或服务基站能够计算出该坐标的信号。然后，服务基站存储接收到的GPS位置信息在内部存储器中。接着在步骤330，服务基站把存储的服务移动台GPS位置与以前存储的位置进行比较。若服务移动台的位置没有变化，则在步骤340，使MAHO禁止信号发射给服务移动台，服务基站关断该服务移动台的MAHO。若该位置已经变化，则在步骤310，使MAHO允许信号发射给服务移动台，服务基站接通该服务移动台的MAHO。在此情况下，触发信号是从移动台发射包含GPS位置信息的信号。因此，以上的方法包括根据包含在触发信号中GPS接收机的输出导出服务移动台的位置以及相应地允许或禁止该服务移动台中MAHO的服务基站。

如以上提到图2中所示的方法，除了存储以前的位置以外，服务基站中还存储服务移动台的MAHO当前是允许或禁止，在图3的方法中可以避免冗余的MAHO允许和禁止信号。按照这种方式，例如，服务基站可以避免送出MAHO禁止信号给MAHO当前是被禁止的移动台。

其他可能的用于检测位置变化的服务移动台中硬件改变包括：惯性传感器或声纳传感器。另一个这种硬件改变是增加一个按钮，在移动台是稳定时，用户按一下这个按钮。

在以上的方法中，若出现一些可检测到的服务移动台的运动(或BER的变化)，则服务基站就可以确定允许MAHO。或者，两个比较值之间可以有某个运动阈值(例如，1米或几米)，在此阈值以下，MAHO仍保持禁止。若超过这个运动阈值，就可以允许MAHO。

在本发明的另一个实施例中，改变以上的方法以减少服务基站上的计算负担，虽然与普通的MAHO的方案一样，SACCH和FACCH包含相同数量的信道质量测量结果。在这个实施例中，除了发射可以导出位置(或BER)的触发信号以外，与普通的MAHO的方案一样，服务移动台不断地发射信道质量测量结果。如在以上方法中所描述的，服务基站确定服务移动台是否离开以前的位置(或它的BER是否降级)。若服务移动台没有离开以前的位置(或它的BER没有降级)，则服务基站根本不处理接收的信道质量信息。当移动台是稳定的时，服务基站“卸下”或忽略信道质量信息，从而减轻它的处理负担。在这个实施例中，避免了与服务移动台的MAHO允许/禁止的通信，其代价是SACCH和FACCH中有相当大量的信道质量测量结果。若和当服务基站确定服务移动台已经开始运动(或BER增大)时，该服务基站又开始为MAHO处理接收的信道质量测量结果。而且，如同以上的方法一样，例如，触发信号可以是基站或MSC的服务技术人员通过基站或MSC中的输入装置始发的。该技术人员通过输入装置规定一个服务移动台或一组移动台，这些移动台的信道质量测量结果是不被服务基站处理的。

本领域内专业人员清楚地知道，在不偏离本发明精神或范围的条件下，可以作各种改动和变化。因此，本发明应该覆盖所附权利要求书及其相当内容范围内给出本发明的各种改动和变化。

Claims (32)

1．一种有选择地禁止移动台辅助越区切换(MAHO)特征的方法，包括：

在服务基站中接收触发信号；

基于该触发信号，确定是否禁止至少一个服务移动台中的MAHO特征；和

禁止每个移动台基础上的MAHO特征。

2．按照权利要求1的方法，其中触发信号是通过基站和移动交换中心之一的输入装置被接收到的。

3．按照权利要求2的方法，其中触发信号规定MAHO特征被禁止的每个服务移动台。

4．按照权利要求1的方法，其中触发信号是从服务移动台接收到的，且确定步骤包括：

根据触发信号确定服务移动台是否离开了以前的位置；和

若服务移动台已经离开了它以前的位置，则决定禁止该服务移动台中的MAHO特征。

5．按照权利要求4的方法，还包括：

在服务移动台的MAHO特征已被禁止的情况下，若该服务移动台已经离开它了以前的位置，则允许该服务移动台的MAHO特征。

6．按照权利要求4的方法，其中根据触发信号的确定步骤包括：

根据服务移动台与服务基站之间的信号传播时间延迟，导出该服务移动台的相对位置。

7．按照权利要求4的方法，其中根据触发信号的确定步骤包括：

根据包含在触发信号中位置测量装置的输出，导出服务移动台的相对位置。

8．按照权利要求7的方法，其中位置测量装置包括全球定位系统(GSP)接收机。

9．按照权利要求1的方法，其中禁止步骤包括：

发射MAHO禁止信号给MAHO特征被禁止的每个服务移动台。

10．按照权利要求1的方法，其中禁止步骤包括：

发射包含每个服务移动台标识符的MAHO禁止信号，该移动台的MAHO特征是被禁止的。

11．一种在服务移动台中有选择地禁止移动台辅助越区切换(MAHO)特征的方法，包括：

发射触发信号；

接收指向该服务移动台的禁止信号；和

响应于该禁止信号，禁止MAHO特征。

12．按照权利要求11的方法，其中触发信号包含可以确定服务移动台位置的信息。

13．按照权利要求12的方法，其中触发信号指出信号传输时间。

14．按照权利要求12的方法，其中触发信号包含服务移动台的位置坐标。

15．按照权利要求14的方法，还包括：

产生全球定位系统(GSP)接收机的位置坐标。

16．按照权利要求11的方法，其中禁止步骤包括：

停止发射信号质量信息。

17．按照权利要求11的方法，还包括：

接收指向服务移动台的允许信号；和

响应于该允许信号，允许MAHO特征。

18．一种在服务移动台中有选择地禁止移动台辅助越区切换(MAHO)特征的方法，包括：

发射触发信号；

接收禁止信号；

确定服务移动台是否在禁止信号中被识别的；和

若该服务移动台是在禁止信号中被识别的，则禁止MAHO特征。

19．按照权利要求18的方法，其中触发信号包含可以确定服务移动台位置的信息。

20．按照权利要求19的方法，其中触发信号指出信号传输时间。

21．按照权利要求19的方法，其中触发信号包含服务移动台的位置坐标。

22．按照权利要求21的方法，还包括：

产生全球定位系统(GSP)接收机的位置坐标。

23．按照权利要求18的方法，其中禁止步骤包括：

停止发射信号质量信息。

24．按照权利要求18的方法，还包括：

接收包含服务移动台标识符的允许信号；

确定该服务移动台是否在允许信号中被识别的；和

若该服务移动台是在允许信号中被识别的，则允许MAHO特征。

25．一种有选择地处理信道质量测量结果的方法，包括：

在服务基站中接收信道质量测量结果；

在该服务基站中接收触发信号；和

基于该触发信号，确定是否处理该信道质量测量结果。

26．按照权利要求25的方法，其中触发信号是通过基站和移动交换中心之一的输入装置被接收到的。

27．按照权利要求26的方法，其中触发信号规定其信道质量测量结果不被处理的每个服务移动台。

28．按照权利要求25的方法，其中触发信号是从服务移动台接收到的，且确定步骤包括：

根据触发信号确定服务移动台是否离开以前的位置；和

若服务移动台没有离开它以前的位置，则决定不处理该服务移动台的信道质量测量结果。

29．按照权利要求28的方法，还包括：

若服务移动台已经离开它以前的位置，则处理该服务移动台的信道质量测量结果。

30．按照权利要求28的方法，其中根据触发信号的确定步骤包括：

根据服务移动台与服务基站之间的信号传播时间延迟，导出该服务移动台的相对位置。

31．按照权利要求28的方法，其中根据触发信号的确定步骤包括：

根据包含在触发信号中位置测量装置的输出，导出该服务移动台的位置。

32．按照权利要求31的方法，其中位置测量装置包括全球定位系统(GPS)接收机。

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