CN1298186C - 基站及其中所使用的呼叫搜索方法 - Google Patents

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Abstract

在以采用CDMA系统的WLL为典型的移动通信系统中提供长距离服务区域(大区域)的基站中，减少了进行呼叫搜索(路径搜索)所需的时间，以缩短呼叫连接时间。当基站(8)进行路径搜索时，基于一个基准时间而设置一个预定偏移值，以使得只在面圈形服务区域(30)中进行路径搜索。因此，不需要在基站(8)附近进行路径搜索，并因此只在面圈形服务区域(30)中进行所述搜索，从而可减少路径搜索时间并缩短呼叫连接时间。

Description

基站及其中所使用的呼叫搜索方法
技术领域
本发明涉及基站及其中所使用的呼叫搜索(call search)方法，更具体地说，本发明涉及这样一种呼叫搜索方法，其被用在以采用CDMA(码分多址)系统的WLL(无线本地环路)为典型的移动通信系统中，设置了长距离服务区域(大区域)的基站无线装置中。
背景技术
存在着采用CDMA系统的移动通信系统。在这类通信系统中，如图1所示，基站无线装置(以下简称为基站)8提供了CDMA通信服务，一般地，该服务理想地具有围绕着位于中央的基站8而同心地延伸的服务区域，如图1(a)所示。由于无论服务区域有多大都是如此，因此，长距离服务区域也以与图1(a)相同的方式同心地延伸，如图1(b)所示。
如图2所示，由于基站8总是从中心到作为服务区域的末端的圆周波纹状扩散般地搜索该服务区域以发现呼叫方(通过无线电打电话的人)，因此，当覆盖所述圆的服务区域变大时，基站8要花费更长的时间(呼叫连接时间)来搜索呼叫方。
本发明要解决的问题
存在着这样一种移动通信系统，其以设置了采用CDMA系统的长距离服务区域(大区域)的WLL为典型，所述CDMA系统基于电信产业联合会的IS-95标准。如图3所示，这种WLL通信系统经常支持圆周20上离位于中心的基站8大于数十千米远的区域21，而非如执行软交接(softhand-off)时那样覆盖基站8周围的区域并设计重叠的多个区域，因为所有通信终端都不可移动。
另外在此情形下，如结合图2所说明的，当从中心到圆周20波纹状扩散般地不断搜索呼叫方时，要花费更长的时间来执行呼叫搜索(称为路径搜索)，这产生了呼叫连接时间更长这一问题。而且，终端在所述更长的呼叫连接时间期间必须持续地发送呼叫信号，这会与其他用户发生干扰。
因此，本发明的一个目的在于提供一种在基站中使用的呼叫搜索(路径搜索)方法，用于减少诸如WLL的长距离服务区域(大区域)中的呼叫连接时间。
本发明的另一个目的在于提供这样一种呼叫搜索(路径搜索)方法，其能够通过缩短路径搜索时间来减少终端之间(用户之间)的干扰。
发明内容
根据本发明，提供了一种用于在服务区域中搜索来自终端的呼叫的基站，其包括一种搜索装置，用于基于基准时间(base time)来设置一个预定偏移值，以进行所述搜索，其中搜索装置将从基准时间开始由预定偏移值所延迟的时间确定为搜索开始时间。
根据本发明，提供了一种呼叫搜索方法，其被用在基站中，用于在服务区域中搜索来自终端的呼叫，该方法包括一个搜索步骤，该步骤基于基准时间来设置一个预定偏移值，以进行所述搜索，其中，在所述搜索步骤中，将从基准时间开始由预定偏移值所延迟的时间确定为搜索开始时间。
下面是对本发明的操作的说明。如上所述，一般地，由于WLL系统不以基站附近的区域作为服务区域，而是经常支持离作为中心的基站大于数十千米远的圆周上的区域，因此，将服务区域定义为面圈形，以进行优化从而减少路径搜索时间和呼叫连接时间。为了实现这一目的，当基站进行路径搜索时，基于基准时间而设置一个预定偏移值以用于路径搜索。通过这一方式，不在基站附近的区域上进行路径搜索，而只是在面圈状的服务区域内进行路径搜索，从而减少了路径搜索时间。
附图说明
图1示出了传统服务区域的示例。
图2用于说明基站中的搜索方法。
图3示出了长距离服务区域的示例。
图4示意性地示出了根据本发明实施例的服务区域。
图5的框图示出了根据本发明实施例的基站。
图6示出了基站搜索定时和移动终端的呼叫定时的示例。
图7的流程图示出了根据本发明实施例的操作。
同时，标号1表示天线。标号2表示天线共享设备。标号3表示接收机。标号4表示搜索部件。标号5表示解调器。标号7表示发射机。标号8表示基站。标号30表示面圈形的服务区域。
具体实施方式
下面将参考附图来说明本发明的实施例。图4示出了根据本发明的实施例，基站8和它的服务区域30之间的关系。根据本发明，服务区域30被优化成面圈形，如图4所示，而非提供传统的同心圆式的服务区域(比照图1)，这一优化基于以下事实，即WLL系统不具有基站8附近的服务区域，也未如执行软交接时那样设计重叠的区域，因为终端都不可移动；相反，WLL系统经常支持离位于中心的基站8数十千米远的圆周上的区域，如前面参考图3所描述的那样，因此，减少了路径搜索时间和呼叫连接时间。
例如，当图1(a)所示的小区域的半径和图1(b)所示的大区域的半径被分别确定为“1”和“10舻时，并且当图4中的面圈形区域的内半径R1和外半径R2被分别确定为“9”和“10”时，在图1(a)、图1(b)以及图4的情形下，路径搜索所需的时间分别变为“1”、“10”和“1”。在使用传统方法设计大区域的情形下的路径搜索所需的时间是小区域情况下的10倍，而在优化的面圈形搜索区域的情形下的路径搜索时间变得与小区域的情形下的路径搜索时间相等，据此，很明显呼叫连接时间大大减少了。
图5的框图示出了根据本发明的实施例，使用CDMA系统的基站8。在图5(a)中，基站8包括以下部件：天线1，用于中继在呼叫方和基站8之间发送和接收的信号；天线共享设备2，其具有滤波器功能，以将通过天线1中继的信号分离成接收信号和发送信号；接收机3，用于放大所接收的信号以去除该接收信号附近的干扰波；搜索部件4，其具有改变路径搜索区域的参数，以在已去除噪音的接收信号中获得有效信号；以及解调器5，用于解调搜索部件4所获得的有效信号，将它发送到未示出的上层设备。而且，基站8包括调制器6和发射机7，其中调制器6用于调制来自上层设备的信号，发射机7用于将调制信号转换成发送信号，并将它通过天线共享设备2发送到天线1。
图5(b)的框图示出了图5(a)中搜索部件4的细节。搜索部件4包括以下部件：半径数据部件10，用于输入与图4所示的服务区域30的内半径R1和外半径R2有关的半径数据；码片(chip)转换部件11，用于将所述半径数据转换为码片单元数据；以及路径搜索部件12，用于基于码片转换部件11所计算的码片偏移(用于确定路径搜索的开始时间离基准时间的延迟的偏移值)来确定路径搜索的定时(timing)，以进行路径搜索。
所述“码片”是用于扩展CDMA系统中所使用的数据符号的代码，1码片＝1/1.2288MHz＝0.814μs，因为IS-95系统具有1.2288MHz频带。
在说明本实施例的操作之前，下面将先说明逐步进行到在图1(a)的小区域中搜索呼叫方的操作。首先，将用于识别服务区域的半径数据(内半径和外半径)输入到半径数据部件10中。在图1(a)所示的常规小区域的情形下，内半径是“0”。码片转换部件11将所输入的半径数据转换成码片单元数据，随后，路径搜索部件12在从基准时间(基于GPS的基准时间)开始到由基于码片偏移的偏移所延迟的时间结束为止的这段时间内，搜索有效路径区域。
此时，由于IS-95系统具有1.2288MHz频带，因此，1码片＝0.814μs，并且每1码片的搜索移动距离Lc表示如下。
Lc＝0.814μs×C＝244m
在此，C是光速，为3×108m/s。
例如，在半径为10Km的常规区域中，内半径是0Km，外半径是10Km，搜索区域(宽度)表示如下。
10,000/244＝41码片
因此，当搜索半径为10Km的区域时，需要在从“基准时间+0码片”到“基准时间+41码片”的时间范围内进行搜索。
另一方面，无论有来自终端的呼叫与否，基站都按照图6(a)所示的顺序①->②->③->①…的顺序进行搜索。搜索所需的时间取决于搜索宽度和路径数量(天线数量)，在IS-95系统的情形下，搜索所需的时间可粗略地如下计算。
搜索时间＝(搜索宽度×2)×天线数量×(ACC/Rake宽度)×Twalsh  …(1)
此时，由于一般采用3扇区配置，因此天线数量是“3”，ACC是将要累积的符号的数量并被确定为“2”，而Rake宽度是用于搜索的元件数量并被确定为“25”。而且，Twalsh是每1个符号的时间，为208μs。上述各值都是固定值。
如果将前述值代进等式(1)中，则可发现搜索半径为10Km的区域需要的时间不大于4.1ms。
如图6(b)所示，当以良好的定时进行搜索和呼叫时，搜索所需的时间被减少到足以小于4.1μs，这是因为移动终端实际发送呼叫的点②位于基站8从点①开始进行搜索的方向上，其中基站8正在点①处进行搜索。另一方面，如图6(c)所示，当以不佳的定时进行搜索和呼叫时，基站8最多需要花费4.1ms的时间来发现移动终端，这是因为移动终端实际发送呼叫的点②远离基站8进行搜索的区域①。
下面是对在图1(b)的大区域(半径100Km)中搜索呼叫方所需的时间的详细计算。当以和上述方法相同的方式来计算码片偏移时，基站8在从“基准时间+0码片”到“基准时间+410码片”的时间段内进搜索，即基站8花费了41ms的时间来进行路径搜索。
下面是对在图4所示的本发明的面圈形服务区域30中搜索呼叫方所需的时间的详细计算。基站8中的半径数据部件10在其中输入内半径R1＝90Km，外半径R2＝100Km。码片转换部件11将所述内半径和外半径分别除以每1码片的移动距离Lc，然后获得对应于内半径90Km的码片数量“369”和对应于外半径100Km的码片数量“410”。对应于所述内半径的码片数量“369”被用作为偏移值，因此，路径搜索部件12只需搜索对应于从“基准时间+369码片”到“基准时间+410码片”的41个码片的区域，从而以和上述搜索半径为10Km的区域(图1(a))相同的方式而在若干毫秒内实现了路径搜索。
图7的流程图示出了根据本发明上述实施例的操作。参考图7，首先，基站8中的半径数据部件10在其中输入与内半径R1和外半径R2有关的半径数据(步骤S1)。内半径R1用作为确定搜索时间的开始定时的偏移值，而外半径R2用作为确定区域搜索的完成时间的值。随后，码片转换部件11执行计算R1/Lc和R2/Lc，以进行码片转换(步骤S2)。随后，路径搜索部件12在如下所示的时间段内进行路径搜索(步骤S3)。
“基准时间+R1/Lc”～“基准时间+R2/Lc”
呼叫连接时间实际上被来自移动终端的呼叫信号的发送时间间隔(在IS-95A系统的情形下称为“接入探测序列”(ACCESS PROBESEQUENCE))所影响。例如，当移动终端重复具有20ms的呼叫信号和1.6s的暂停的发送序列时，基站在经过1.36s的时间之前没有机会接收来自移动终端的下一个呼叫信号，除非基站在第一个20ms的发送时间内完成搜索。
移动终端的这一呼叫序列是基于从基站通知的消息中的指示来进行的，所述指示由IS-95A的第6章详细规定。即，在此情形下，当基站搜索整个区域的速度超过20ms时，基站可接收到第一个呼叫信号的可能性就减小了，这导致了更长的呼叫连接时间。因此，根据本发明，通过使用面圈形服务区域来作为大区域(长距离服务区域)，可以限制上述呼叫连接时间的增长。
工业实用性
如上所述，根据本发明，在具有大服务区域的CDMA系统中采用了优化的区域搜索方法，或称为面圈形服务区域方法，这不仅减少呼叫连接时间和向用户提供改进的服务，还可减少呼叫信号(这些呼叫信号在建立到网络的连接之前需要不停地发送)的生成，从而减少了与其他用户的干扰。

Claims (6)

1.一种用于在服务区域中搜索来自终端的呼叫的基站，包括一个搜索装置，该搜索装置用于基于基准时间来设置一个预定偏移值以进行所述搜索，其中所述搜索装置将从所述基准时间开始由所述预定偏移值所延迟的时间确定为搜索开始时间。
2.如权利要求1所述的基站，其中所述搜索装置在从所述搜索开始时间到预定搜索完成时间的期间内进行所述搜索。
3.如权利要求2所述的基站，其中所述搜索装置还包括下述装置，该装置用于响应于对被用于确定所述服务区域的区域的参数的输入，将所述参数转换成所述偏移值和所述搜索完成时间。
4.一种呼叫搜索方法，其被用在基站中，用于在服务区域中搜索来自终端的呼叫，该方法包括一个搜索步骤，该搜索步骤基于基准时间来设置一个预定偏移值以进行所述搜索，其中，在所述搜索步骤中，将从所述基准时间开始由所述预定偏移值所延迟的时间确定为搜索开始时间。
5.如权利要求4所述的呼叫搜索方法，其中，在所述搜索步骤中，在从所述搜索开始时间到预定搜索完成时间的期间内进行所述搜索。
6.如权利要求5所述的呼叫搜索方法，其中，所述搜索步骤还包括下述步骤，即响应于对被用于确定所述服务区域的区域的参数的输入，将所述参数转换成所述偏移值和所述搜索完成时间。
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