CN1437834A - 第三代cdma系统的改进软越区切换算法和无线通信系统 - Google Patents

第三代cdma系统的改进软越区切换算法和无线通信系统 Download PDF

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Abstract

在第三代码分多址(CDMA)无线通信系统34中提供软越区切换的一种方法和设备。方法包含在无线通信设备10和至少一个服务基站20之间建立通信、监控从来自至少一个相邻基站的无线通信设备21b、22b、23b、24b、25b、26b的反向信道信号强度、把在每个相邻基站21、22、23、24、25、26检测的无线通信设备信号强度21c、22c、23c、24c、25c、26c发送到基站控制器31、在基站控制器31编辑周期性地把相邻基站列表更新消息30、32传送到无线通信设备10的有效相邻基站列表、在无线通信设备10中存储有效相邻基站列表作为相邻集、进行在无线通信设备10中的相邻集的前向信道信号强度搜索以及监控来自有效相邻基站的信号以完成在这至少一个服务基站20和接收相邻基站21、22、23、24、25或26之间的越区切换。

Description

第三代CDMA系统的改进软越区切换算法和无线通信系统
发明背景
发明领域
本发明与蜂窝电话系统有关。尤其本发明与在码分多址(CDMA)蜂窝电话系统中提供更有效的软越区切换以适应连续的话音和高数据率传输的新颖的改进系统有关。
相关技术描述
下一代无线网络将提供需要高数据率传输和不间断连接的多种服务。这个下一代的网络经常被称作为CDMA无线系统的“第三代”。服务的范围包括电文寻呼、双向无线电连接、使用微浏览器的英特网连接、双向无线电子邮件能力和无线调制解调器功能。CDMA蜂窝电话系统提供了在诸如移动电台(“MS”)的无线通信系统和基站(“BS”)之间提供可靠的无线电链路的能力，它比只支持话音服务的传统网络由高得多的数据容量。就像这个例子，在第三代CDMA无线系统中，将会在MS和BS之间建立支持高速率(可达2Mbps)数据传输的无线电链路以提供多媒体服务比如英特网访问。
对于有效的第三代无线通信的CDMA系统的一个特别重要的特点就是软越区切换，它允许MS从一个小区的覆盖区域平稳地无中断地移动到另一个。通过在MS和多个基站之间建立同步通信来完成软越区切换。在图1中说明了软越区切换。MS10通过服务BS12的覆盖区域12a的边缘。当MS10在服务BS覆盖区域12a和接收BS14覆盖区域14a内时，两个基站12，14同时与MS10进行通信。当MS10进一步进入接收BS14的覆盖区域14a时，服务BS12停止与MS10进行通信。如此，当他或她从服务小区到接收单元时，对于用户有连续不间断的通信。有效的软越区切换算法在保持链路质量以及节省容量有关网络的资源中起了重要的作用。当支持高速率数据服务的需求增加时，改善越区切换算法效率的需要变得更关键了。
对于第三代基于CDMA技术的系统，高效率的越区切换算法对成功提供基础结构以支持服务的新范围是必要的。在CDMA系统中传统的软越区切换算法协议已被通信工业协会在实现CDMA蜂窝系统的工业标准IS-95、IS-95A或IS-95B(共同称作为IS-95A/B)中采纳了。在IS-95A/B标准下，MS与在地理区域中分散的一个或多个基站进行通信。每个BS连续发送有相同扩展码但有不同码相位偏移的导频信道信号。相位偏移使得导频信号能够互相区别，而这使得基站也可以被区别。以下BS的导频信号将被简称为导频。MS监控导频并测量导频的接收能量。
IS-95A/B标准说明了MS和BS之间进行通信的一些状态和信道。例如，在话务状态上的移动电台控制中，BS与在前向话务信道上的MS进行通信，并且MS与在反向话务信道上的BS进行通信。在呼叫期间，MS必须经常监控和保持导频的四个集，它们一同被称作为活动集、候选集、邻集和剩余集。活动集包含与分配给MS的前向话务信道相关的的导频。候选集包含现在不在活动集中但已被有足够强度的特定MS接收以表示相关的前向话务信道能被成功解调的导频。邻集包含现在不在活动集或候选集中但可能将要进行越区切换的导频。剩余集包含在当前CDMA频率分配上的当前系统中的所有可能的导频，不包括在邻集、候选集和活动集中的导频。
MS经常在相邻基站的导频信道中搜索比阈值更充分强的导频。当MS从由一个BS覆盖的区域移动到另一个时，MS把特定的导频从邻集提到候选集并通过导频强度测量消息(“PSMM”)通知该BS或基站。BS根据PSMM确定活动集，并通过越区切换指示消息通知该MS有关新活动集。当MS在终止与旧的BS的通信之前开始了与在新活动集中新BS的通信，“软越区切换”就发生了。
在IS-95A/B兼容CDMA系统中，每个BS通过它的导频信道信号中伪随机(“PN”)偏移来识别。在IS-95A/B中的PN偏移识别过程的细节对于本技术的普通技术人员是众所周知的并因此在这里不进一步讨论了。MS根据导频被用于将要进行越区切换候选的可能性把所有导频分类为不同集。
值T_ADD包括由BS(IS-95A)指定的或在MS(IS-95B)动态确定的导频强度阈值，在这个值以上导频被认为足够强度而可被加入活动集。值T_DROP反映了导频强度阈值，在这个值以下导频被认为足够弱而从活动集中去除。从MS发送PSMM到BS以报告在活动集和候选集中的所有导频的强度。为了响应PSMM，把包括更新或活动集的扩展越区切换指示消息(“EHDM”)  从BS发送到MS。
依照IS-95A/B的MS通常有搜索器单元，它经常测量在不同集中的导频并报告给BS那些足够强度可以加入活动集的导频和那些相对较弱要从活动集中去除的导频。在邻集中的导频尤其重要，并且正常情况下他们要比剩余集中的导频更频繁地被测量。
以下简要描述在IS-95A/B软越区切换算法中把导频从邻集加入活动集的过程：
1.根据PN偏移和相邻小区的配置信息每个BS都有存储的邻表(”NL“)。MS接收包含来自BS的NL的邻表更新消息(“NLUM”)并把相应导频放进邻集。
2.需要MS使用它的搜索器单元进行邻集中每个导频的导频信道强度的连续测量。
3.MS把测量的导频强度与T_ADD作比较。强度大于T_ADD的相邻导频被放进候选集中并把PSMM发送到BS。
4.根据PSMM的内容和网络资源的可用性，BS把EHDM发送到MS指示新的活动集。
当MS需要从它的活动集中删除导频时就遵循相似的报告过程。在这种情况下，就把活动集中导频的强度和阈值T_DROP作比较，只要导频强度减少到T_DROP以下就启动计时器T_TDROP。T_TDROP一终止，就把PSMM发送到BS并且BS通常以指示减少的活动集的EHDM作响应。
根据IS-95A/B标准，当MS接收NLUM时，它就对相应于在邻集中每个导频的计数器进行加1并把NLUM中指定的每个导频加到邻集中，如果这样的导频已经不是候选集或邻集的导频时。如果MS只能在邻集中存储“k”个附加的导频并且大于“k”个的新导频被送进NLMN中，那么MS10存储信息中列出的前“k”个新的导频。在IS-95A/B标准中可以找到关于邻集保持的更多细节。
在IS-95A/B标准中可以找到越区切换兼容性需求更完整的描述并且通过引用将这样的信息合并在这里。在IS-95A的标准下，导频强度阈值是通过BS作为附加信息操作的一部分指定的，其中BS把系统参数周期性地发送到MS。作为附加信号，从BS到MS的系统参数信息包括导频检测阈值T_ADD。更多关于附加信息的细节可以在IS-95A的“附加信息操作的响应”的6.6.2.2部分中发现，它通过引用合并在这里。在IS-95B标准中，在MS处动态确定导频强度阈值。进一步讨论如何动态确定导频强度阈值的IS-95B相关部分通过引用合并在这里。
然而，现有的软越区切换算法不能为第三代无线服务提供足够有效的软越区切换。通常，由BS发送的邻表是静态表，它在配置网络的时候就确定了。它包含在小区覆盖区域中可能可见的相邻导频的列表。在IS-95A标准中，最小的所支持的邻集大小是20个导频，由IS95A附录D中的常数N8m表示。在IS-95B标准中，最小所支持的邻集大小是40。对于BS用正好安全可靠的相邻导频的最大数量来发送NL不是不平常的，尤其在没有最佳优化的网络中。
由于邻集导频是最有可能越区切换的候选者，所以邻集导频测量的频度和精确性就特别影响越区切换的性能。然而，由于MS的功率、大小和成本约束，MS通常只有限制的信号处理能力。把大的NL传送到MS意味着不得不在许多导频之间分配它有限的搜索5器功率，这可能(通常确实是)导致每个导频的更差的估计。每个导频减少的抽样率约束了MS精确地估计每个导频强度的能力。由于对快速时变导频的遗漏检测，链路失效会更频繁地发生。
在当前的越区切换过程中，BS只根据MS的前向链路导频信道强度(F-PICH)的测量报告来确定越区切换。越区切换过程通常由从MS发送的PSMM触发，当它发现导频有足够强或弱的强度时。虽然存在一种机制，通过它BS能自发命令MS发送PSMM，但是BS只是单独依靠MS的能力估计和报告它周围导频的强度以确定越区切换。
至少有三个因素能导致越区切换算法性能的下降。首先，与BS比较，MS的处理功率是更有限制性的，这限制它的导频搜索能力，尤其当不得不搜索大量导频作为非优化NL的结果。第二，在发送PSMM和等待EHDM中所花费的时间有时对于MS可能太长以致于不能对无线电链路条件的快速变化作出反应。第三，前向链路质量只近似反映反向链路质量。因此，只根据F-PICH测量确定越区切换可能不能避免由反向链路性能下降所引起的失效。
已有尝试改进在CDMA系统中的软越区切换。例如，转让给本专利的受让人并且其内容通过引用合并在这里的William D.Willey的美国专利号5920550(“’550专利”)的专利讲述了在每个接入探测中提供至少一个当前测量导频信号强度给BS。然后系统根据当前测量的导频信号强度为越区切换指定基站。当在系统接入状态之后的接入探测中通过报告当前导频强度来改进软越区切换时，’550专利仍然不能提供对第三代无线通信必须的必要的效率和连续不间断的服务。’550专利讲述了按IS-95A/B标准指示的从BS接收大尺寸的NL。虽然在之后的接入探测中报告当前的导频强度，但是’550专利仍讲述了在许多导频之间分配MS有限的搜索器功率，这可能(通常确实是)导致对每个导频的较差的估计。
在William D.Willey的美国专利号为5854785(“’785专利”)的专利中发现了改进CDMA系统中软越区切换另一个尝试，它受让给本专利的受让人并且其内容通过引用合并在这里。’785专利讲述了通过当在系统接入模式中时测量邻近导频的强度并在初始访问探测中提供相应于测量导频强度的基站识别给系统来改进软越区切换。系统使用相邻BS的识别和导频信号强度来确定哪一个相邻的BS有足够的测量导频强度以使相关的寻呼信道可被成功解调。这样，在软件切换期间，MS从至少一个相邻导频以及MS当前活动导频解调寻呼信道。
’785专利仍旧无法提供第三代无线应用的必要能力。虽然将从有足够导频强度的相邻BS解调寻呼信道信息，但是’785专利仍讲述了在许多导频之间分配MS有限的搜索器功率，这可能(通常确实是)导致每个导频的较差的估计。
建立了标准的cdma 2000家族适应第三代无线通信系统。标准的家族包括：IS-2000-1；IS-2000-2；IS-2000-3；IS-2000-4；IS-2000-5和IS-2000-6。这些标准的每一个指定了一部分扩展频谱无线电接口，这个接口使用了对于移动电台和基站的CDMA技术和/或模拟双重模式技术。cdma 2000标准是向下兼容IS-95B的。
在致力于进一步增加系统容量的cdma 2000建议中介绍了许多新的特点。其中一个特点就是通过每个处于话务状态的MS发送的反向链路导频信道。反向导频信道是未调制的扩展频谱信号，它被用来在检测MS发送中辅助BS。当在话务状态中时，MS使用前向和反向话务信道与BS进行通信。加入反向导频信道使在BS的移动发送信号能进行相干检测，并使得系统实现快速前向链路功率控制。通过MS在反向导频信道上插入反向功率控制子信道来实现快速前向链路功率控制。
标准的cdma2000家族的IS-2000-2部分定义了cdma2000扩展频谱系统的物理层标准。在这个规范中，反向导频信道的结构包括有包含在前1152 x N个PN码片中的反向导频信道信号的功率控制组，以及在接下来384 x N个PN码片中的反向功率控制子信道，其中N时扩展速率编号。例如，N＝1就是以扩展速率1，而N＝3就是以扩展速率3。更多关于反向功率控制子信道的细节可以在通过引用在这里合并的IS-2000-2的2.1.3.1.10部分(及子部分)中找到。
虽然标准的cdma2000家族通过增加系统容量和通过提供反向导频强度测量提供了一些利处，但是标准仍然无法提供有连续不间断数据传输的足够有效的软越区切换。因此，IS-95A/B标准和标准的cdma2000家族不能足够解决在MS和BS之间的软越区切换期间提供不间断话音和数据传输。
发明概述
在技术中所需要的是改进在软越区切换期间的效率及MS和BS间不间断连接的CDMA系统。在这里揭示并要求的发明通过使用在cdma2000标准IS-2000-2中所定义的在BS的反向导频强度测量以优化邻表改进了现有软越区切换算法。这个优化引起用MS越区切换速度和它网络资源使用来测量的越区切换效率的提高。
CDMA市场现场试验期间收集的现场数据表明在适当优化的网络中由特定MS“可见”的有足够强度(在大多数情况下Ec/Io＞-14)的导频的数量仅仅是3。甚至在优化不足遭受导频污染的网络中，在任何特定时间或地点的竞争导频的数量至多为6。这样，现有算法不必要需要MS频繁监控比必要的或有效的更多的相邻基站。
为了解决以上所描述的不足，本发明包含在无线通信系统中至少一个服务小区和接收相邻小区间的越区切换无线通信设备的方法。方法包含：
(1)在无线通信设备和这至少一个服务小区之间建立呼叫，这至少一个服务小区有至少一个与各自服务小区相邻的相邻小区的列表；
(2)监控从来自至少一个相邻小区的无线通信设备接收的反向信道信号强度；
(3)把在每个相邻小区检测的无线通信设备信号强度发送到BS控制器；
(4)根据监控的无线通信设备信号强度在BS控制器编辑来自这至少一个相邻小区的有效相邻小区列表；
(5)把有效相邻小区列表发送到每个至少一个服务小区；(6)周期性地把相邻小区列表更新消息传送到无线通信设备，相邻小区列表更新消息包括有效相邻小区列表；
(7)在无线通信设备中存储有效相邻小区列表作为相邻集；
(8)存储有效邻表作为相邻集之后进行在无线通信设备中的相邻集的前向信道信号强度搜索；以及
(9)监控来自有效相邻小区的信号以完成在这至少一个服务小区和接收相邻小区之间的越区切换。
虽然对以上步骤进行了编号，但是它们不需要以以上顺序实现。本发明也包括无线通信系统，该系统包含：
与服务小区进行通信的无线通信设备；
至少一个与服务小区相邻的小区，服务小区监控来自无线通信设备的反向信道信号强度；
根据监控的无线通信设备信号编辑来自这至少一个相邻服务小区的小区的有效相邻小区列表的BS控制器，BS控制器把有效相邻小区列表传送到服务小区，其中，服务小区周期性地把包含有效相邻小区列表的邻表更新消息发送到无线通信设备并且无线通信设备存储有效相邻小区列表作为相邻集并在更新相邻集上进行前向信道搜索。
本领域的一个普通技术人员将会理解通信系统需要其他没有示出的基础结构设备，比如交换、呼叫路由选择的设备及类似设备。
附图简述
从以下结合附图提出的详细描述中本发明的特征和优点将会变得明显，全部附图中类似的标号标注相应的部分，其中：
图1说明一般软越区切换过程；
图2说明当MS穿越服务小区时有效相邻集的发展；
图3说明从BS控制器到MS的邻表更新消息的形成和传送；以及
图4说明本发明，其中两个基站同时服务MS。
较佳实施例详述
在标准的cdma2000家族中，每个MS在话务状态中在反向导频信道(“R-PICH”)上把反向链接信道强度信号传送到BS，它提供BS在MS的RF环境上收集信息的机会。每个MS既支持前向话务信道的内部功率控制回路，又支持其外部功率控制回路。外部功率控制回路根据Eb/Nt估计设定点值以在每个分配的前向话务信道上得到目标帧差错率(“FER”)。把这些设定点值或隐含地或通过信号消息传送给BS。这些设定点之间的差别帮助BS得到没有内部回路的前向话务信道的适当发送电平。
内部功率控制回路把接收的前向话务信道的Eb/Nt与相应的输出功率控制回路的设定点作比较以确定在前向功率控制子信道上被传送到BS的功率控制比特值。本发明涉及通过动态优化NL、为更快的越区切换提供自主的EHDM并使得BS指导由MS进行的前向信道导频强度(F-PICH)搜索的改进现有算法。
在MS的接收信号的变化是由多路径传播、阴影衰落和路径损耗产生的。多路径衰落表现出短期效果并在前向链路和反向链路之间通常是不相关的，而阴影衰落和路径损耗导致在接收信号强度中长期变化并且一般被认为在前向和反向链路之间是非常相关的。IS-95A/B CDMA系统使用RAKE接收器以处理有多路径衰落引起的短期信道变化。设计软越区切换算法以克服有阴影衰落和路径损耗引起的长期信道变化。
如在图2中所示，当MS10在由BS20服务的小区20a内从位置A移动到位置B时，相邻的“有效集”就会变化。小区21a、22a和23a可能是在位置A越区切换正确的候选，但是当MS10移动到位置B时小区24a、25a和26a是更好的候选。在cdma2000和IS/95 A/B算法中，MS10最大可能将从BS20接收NL，它包括对于BS21、22、23、24、25和26的导频加上邻近中的其他导频而与它的相邻小区的位置无关。
在图3中说明了本发明的较佳实施例。优化NL的方法包含在MS 10和服务BS20之间建立呼叫，BS20有它相邻小区21a、22a、23a、24a、25a和26a的存储的NL。基站控制器(“BSC”)31通知所有在NL中的小区以监控MS10的R-PICH信号强度并把它报告给BSC31。因此，每个相邻的BS21、22、23、24、25和26监控来自无线通信设备或MS10的R-PICH信号并把R-PICH数据20c、21c、22c、23c、24c、25c和26c发送到BSC31。BSC31处理来自NL成员21a、22a、23a、24a、25a和26a的R-PICH测量值并把每个各自的R-PICH数据与预确定的阈值作比较，这个阈值最好比T_ADD要低。可以理解的是预确定的阈值也可以是一些与T_ADD不相关的其他值。
根据对R-PICH数据的分析，BSC31编辑有效邻表(“ENL”)，它包括那些从无线通信设备或MS10报告的有足够强的R-PICH测量值的基站。所确定足够强的的阈值电平是根据使用本领域的普通技术人员已知的不同因素得到的预定强度的。BSC31把ENL数据发送到服务MS10的BS20。BS20周期性地把包含ENL的相邻表更新消息(NLUM)传送给MS10。MS10存储从ENL接收的导频作为邻集，然后在邻集上进行前向导频信道F-PICH搜索。在无线通信设备中的邻集可以包含至多六个相邻基站或至多三个相邻基站。也可以考虑其他基站的最大数量。
以上根据图3的描述和说明假定MS10只有一个服务BS20。然而，可以理解的是MS10可以与多个小区处于软越区切换中。如果MS10在软越区切换中，其中多个小区与MS10同时通信，那么BSC31就会把NLUM的复制提供给每个同时与MS10进行通信的BS。以下对于图4将更详细地讨论这个。
为了有效地更新MS10的ENL，每个在NL中的BS21-26必须经常在它各自的相邻集中测量每个MS10的R-PICH。然而，当与MS比较时在BS处附加的信号处理就不太关键了，这是因为BS在它的功率消耗和大小不是那么受限制的。BS进行R-PICH估计的额外花费被转化成在MS10处更好的F-PICH估计。使用这个方法，邻集大小可从20减少到6或更少，这使得对于每个导频在搜索频度中有大约3倍的增加。对于每个导频在搜索频度上的增加对快速增加的导频的及早检测的提供了重大改进。
有了BS20能拥有的信号处理功率，R-PICH的测量值会以比在MS10中F-PICH所可能达到的高得多的频度和精度到达BSC31。因此对于BSC31根据它的R-PICH数据分析无需等待来自MS10的PSMM而自主发送EHDM20b、21b、22b、23b、24b、25b、26b是可能的。这将有效地缩短软越区切换过程的回转时间，从而减少了由于系统对于信道变化的延迟反映所引起的链路失效的机会。
可以与现有的F-PICH测量触发的软越区切换结合使用R-PICH测量触发的软越区切换装置以确保前向和反向链路的质量。
在现有算法中，在MS10从BS20接收NL之后，在进行F-PICH搜索中它遵循特定的进度而没有来自BS20的过多干预。当一定的导频通过阈值测定时，MS10只发送PSMM，在一些情况中假定MS不得不跟踪多于一个的导频时这可能就太迟了。有了高得多的信号处理功率，BSC3 1能在R-PICH数据上应用更高级的信道估计和预测技术，这样就为MS10提供了根据本发明的方法和设备智能地搜索F-PICH的指导。
图3也说明了本发明的结构实施例。无线通信网络34包含至少一个担当MS10的服务小区20a的BS20或无线通信设备。服务BS20存储包含相邻或接近服务BS20的基站21、22、23、24、25和26的相邻小区21a、22a、23a、24a、25a和26a。BS控制器31根据来自MS10监控的反向信道信号强度编辑从相邻小区21a、22a、23a、24a、25a和26a到服务小区20a的ENL。BS控制器31把有效邻表30发送到服务BS20。服务20或基站将周期性地把邻表更新消息32发送到MS10，MS10然后根据有效邻表更新它的邻集。
图4说明在软越区切换期间本发明的较佳实施例，其中两个基站20、23同时与MS10进行通信。为了简单起见，一些在图3中显示的通信线路在图4将被省略，比如表示MS10与相邻基站间通信的线路和表示从基站到BSC31通信的线路。同样地，只有一个标号，也就是21指的是BS、包含那个特定BS的小区以及任何到达或来自那个BS的通信。
在图4中，MS10同时与BS20和BS23进行通信。优化NL的方法包含在MS10和BS20及BS23间建立呼叫，BS20、23每一个都有它各自相邻小区的存储NL。对于BS20，小区的邻表包含小区21、22、23、24、25和26。对于BS23，小区的邻表包含20、22、27、28、29和24。BSC31分别通知在各自NL中的所有小我以监控MS10的R-PICH信号强度并把它报告给BSC31。因此，在BS20的NL中的每个小区都把R-PICH数据发送到BSC31并且在BS23的NL中的每个小区也都把R-PICH数据发送到BSC31。BSC31处理来自各自NL成员的R-PICH测量值并把各自R-PICH数据与预确定的阈值作比较，这个阈值最好低于T_ADD。预定的阈值也可以是一些与T_ ADD不相关的其他预定值。
根据对R-PICH数据的分析，BSC31为每个BS20、23编辑单独的ENL，它包括那些从MS10报告的有足够强的R-PICH测量值的基站。所确定“足够强”的的阈值电平是根据使用本领域的普通技术人员已知的不同因素确定的。BSC31把BS20的ENL数据发送到BS20并把BS23的ENL数据发送到BS23，每个都服务MS10。BS20周期性地把包含相应的ENL的NLUM32传送给MS10。BS23也周期性地把它各自的NLUM32传送给MS10。MS10把从各自ENL接收的导频存储在邻集中，并因此在存储ENL作为邻集之后使用邻集F-PICH搜索。
为了有效地更新MS10各自的ENL，在BS20和BS23的NL中的每个BS必须经常在各自的相邻集中测量每个MS10的R-PICH。使用了这个方法，在MS内的邻集可从20被减少，但也可以被修改以适应在它邻集中ENL的两个集。例如，如果BS20和BS23每个发送包含它们各自ENL的NLUM，那么MS10就有设定为接收12个导频的邻集。
就这个方法的变化，BSC31可以根据从相邻基站每个集到BS20或BS23编辑的数据进一步改进每个各自的ENL。在这个方案中，BSC31将会把组合的ENL发送到BS20和BS23的每一个。因此，当NLUM被从BS20和BS23的每一个发送到MS10时，会为MS10改进并优化包含的ENL。邻集仍可从20减少到6或更少，这使得对于每个导频在搜索频度中有大约3倍的增加。
类似图3中所示的实施例，有了BS20能拥有的信号处理功率，R-PICH的测量值会以比在MS10中F-PICH所可能达到高得多的频度和精度到达BSC31。因此对于BSC31根据它的R-PICH数据分析无需等待来自MS10的PSMM而自主把EHDM发送到各自的BS是可能的。
可以与现有的F-PICH测量触发的软越区切换结合使用R-PICH测量触发的软越区切换装置以确保前向和反向链路的质量。
回到图3，在IS-95A/B和cdma2000算法中，在MS10从BS20接收NL之后，在进行F-PICH搜索中它遵循特定的进度而没有来自BS20的过多干预。当特定导频通过阈值测试时，MS10只发送PSMM，在一些情况中假定MS不得不跟踪多于一个的导频这可能就太迟了。有了高得多的信号处理功率，BSC31能在R-PICH数据上应用更高级的信道估计和预测技术，这样就为MS10提供了指导以根据本发明的方法和设备智能地搜索F-PICH。
当在这里揭示了必要实现本发明的结构时，一个普通技术人员将容易理解实现本发明所使用的其他结构和部件，比如交换、呼叫选择路由的设备等等。此外，短语“小区”和“基站”在以上描述中是互换的，但并不是同样的事物。BS是发送/接收单元，而它的影响范围与MS进行通信的能力定义为“小区”。因此与服务“小区”相邻的“小区”包含相应的与服务BS相邻的BS。当提及相邻小区时，这样的短语意思也可以是相邻的BS，或者来自包含在各自相邻小区中的相邻BS的导频信号。
在本发明的另一个实施例中，BSC31使用信道预测处理的结果把ENL区分优先次序以使MS10能把它的搜索器功率集中于有更高可能性成为越区切换候选的导频上。
在还有另一个本发明的实施例中，其中BS20指导F-PICH搜索，包括BS20发送消息命令MS10报告在越区切换考虑下的导频特定集的F-PICH强度。F-PICH和R-PICH数据两者都可用时，BSC31能指导MS作出更好的越区切换的决定。本发明人期望在以上揭示的概念范围内，一个本领域的普通技术人员会理解可以有对以上包括优化邻集以增加软越区切换效率的实施例的变化。
通过结合从F-PICH和R-PICH测量的信息以及利用在BS的信号处理功率，提议的越区切换算法希望改进现有越区切换算法的效率。效率改进的一个测定就是进行及早和快速的越区切换的能力作为从动态优化NL和自主EHDM的结论的受益。另一个效率的测定就是作出更好越区切换的决定的能力作为在BS使用更高级信号处理技术及在MS10的BS指导智能搜索的可能性的结果。这样改进的越区切换效率对于第三代系统是尤其关键的，其中链路失效可以导致多个应用的损失，并且每个糟糕的越区切换决定将会导致关于网络资源的大量花费。
本发明在原有技术上提供许多益处。完成越区切换所花的时间就减少了，这是对快速增加导频反应速度的度量。活动集的平均大小减小了，这是关于物理信道网络资源使用的度量。越区切换的频率减少了，这是越区切换决定有效性和关于信令开销的网络资源的度量。最后，组合的活动集导频强度增加了，这是无线电链路质量的度量。
虽然以上描述包含了许多细节，但这些不应该被解释为限制发明的范围，而应该仅仅是提供本较佳实施例的说明。

Claims (30)

1.在无线通信系统(34)中，其中无线通信设备(10)的软越区切换可以从服务基站(20)到接收基站(21、22、23、24、25或26)发生，这是通过无线通信设备(10)监控候选接收基站的相邻集、由无线通信设备(10)编辑的相邻集，无线通信设备接收由基站控制器(31)发送的相邻基站列表(30、32)并把导频强度测量消息发送到基站(20b)，一种改进包含在无线通信系统(34)中至少一个服务基站(20)和接收基站(21、22、23、24、25或26)之间越区切换无线通信设备(10)的一种方法，该方法包含：
在无线通信设备(10)和这至少一个服务基站(20)之间建立呼叫；
监控从来自至少一个相邻小区(21、22、23、24、25和/或26)的无线通信设备(10)的信号(21b、22b、23b、24b、25b和26b)；
根据监控的无线通信设备信号编辑来自这至少一个相邻基站(21、22、23、24、25或26)的有效相邻基站列表；
监控来自有效相邻基站列表的信号以完成在这至少一个服务基站(20)和接收基站(21、22、23、24、25或26)之间的越区切换。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于监控由来自至少一个相邻基站(21、22、23、24、25或26)的无线通信设备(10)发送的信号包括监控来自无线通信设备(10)的反向导频信道信号强度。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于编辑有效相邻基站(21、22、23、24、25或26)列表是进一步根据监控的无线通信设备的反向导频信道信号强度进行的。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于有效相邻基站列表包括与至少一个在预定强度接收无线通信设备(10)信号的服务基站(20)相邻的基站(21、22、23、24、25或26)。
5.按权利要求4所述的方法，其特征在于进一步包含自发地把扩展越区切换指示消息(30)从基站控制器(31)发送到无线通信设备(10)。
6.按权利要求5所述的方法，其特征在于发送扩展越区切换指示消息(30)是根据由每个相邻基站(21c、22c、23c、24c、25c或26c)检测的无线通信设备信号强度的基站控制器(31)分析并独立于由无线通信设备(10)产生的导频强度测量消息。
7.按权利要求6所述的方法，其特征在于根据由每个相邻基站(21c、22c、23c、24c、25c或26c)检测的无线通信设备信号强度发送扩展越区切换指示消息是和根据由无线通信设备(10)产生的前向信道导频强度测量消息发送扩展越区切换指示消息结合进行的。
8.按权利要求1所述的方法，其特征在于每个与这至少一个服务基站(20)相邻的基站(21c、22c、23c、24c、25c、26c)一直在监控反向信道信号强度(21b、22b、23b、24b、25b、26b)。
9.按权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包含独立于由无线通信设备(10)产生的导频强度测量消息发送扩展越区切换指示消息(30)。
10.按权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括：
把在每个相邻基站(21c、22c、23c、24c、25c、26c)检测的无线通信设备(10)信号强度发送到基站控制器(31)；
在基站控制器(31)编辑有效相邻基站列表；
把有效相邻基站列表发送到每个至少一个服务基站(30)；
周期性地把相邻基站列表更新消息(32)传送到无线通信设备(10)，相邻基站列表更新消息包括有效相邻基站列表；
在无线通信设备(10)中存储有效相邻基站列表作为相邻集；以及
在存储有效邻表作为相邻集之后，进行在无线通信设备(10)中的相邻集的前向信道信号强度搜索。
11.按权利要求10所述的方法，其特征在于无线通信设备(10)中相邻集包含至多六个相邻基站(21c、22c、23c、24c、25c、26c)。
12.按权利要求10所述的方法，其特征在于无线通信设备(10)中相邻集包含相邻基站(21c、22c、23c、24c、25c、26c)的至多三个导频。
13.按权利要求10所述的方法，其特征在于发送有效相邻基站列表是由基站控制器(31)进行的，它用包括相邻每个至少一个服务基站(20)的有效相邻基站的列表的邻表更新消息更新邻表。
14.按权利要求13所述的方法，其特征在于进一步包含把相邻基站(21c、22c、23c、24c、25c、26c)的有效列表从这至少一个服务基站(20)发送到无线通信设备(10)。
15.按权利要求14所述的方法，其特征在于更新邻集包含存储有效相邻基站列表作为邻集的无线通信设备(10)。
16.一种优化相邻列表的方法，包含：
在无线通信设备(10)和服务基站(20)之间建立呼叫；
在服务基站(20)存储相邻基站(21c、22c、23c、24c、25c、26c)列表；
在每个相邻基站(21c、22c、23c、24c、25c、26c)监控反向信道信号强度并把各自的反向信道信号强度报告给基站控制器(31)；
根据所报告的反向信道信号强度编辑有效邻基站(21c、22c、23c、24c、25c、26c)的列表；
把有效邻表发送到服务基站(20)；
把包含有效邻表的邻表更新消息(30、32)发送到无线通信设备；以及
在无线通信设备(10)中存储有效邻表作为邻集。
17.按权利要求16所述的方法，其特征在于基站控制器(31)指示每个相邻基站(21、22、23、24、25、26)监控无线通信设备(10)的反向信道信号强度。
18.按权利要求17所述的方法，其特征在于编辑有效邻表包含处理来自相邻基站(21、22、23、24、25、26)的反向信道信号强度并把各自的反向信道信号强度与预定的阈值作比较。
19.按权利要求18所述的方法，其特征在于有效邻表包含有至少一个预定值的反向信道信号强度的相邻基站(21、22、23、24、25、26)。
20.按权利要求16所述的方法，其特征在于邻表包含至多六个相邻基站(21、22、23、24、25、26)。
21.按权利要求16所述的方法，其特征在于邻表包含至多三个相邻基站(21、22、23、24、25、26)。
22.按权利要求16所述的方法，其特征在于发送有效相邻基站列表是由基站控制器(31)进行的，它用包括相邻每个至少一个服务基站(20)的有效相邻基站的列表的邻表更新消息更新邻表。
23.按权利要求22所述的方法，其特征在于更新邻集包含存储有效相邻基站列表作为邻集的无线通信设备(10)。
24.一种在无线通信系统中至少一个服务基站(20)和接收基站之间越区切换无线通信设备的方法包含：
在无线通信设备(10)和多个服务基站(20、23)之间建立呼叫；
监控从至少一个相邻基站(21、22、24、25、26、27、28、29)到多个服务基站(20、23)的每一个的反向信道信号强度；
编辑相应于多个服务基站(20、23)的每一个的有效相邻基站列表；
监控来自有效相邻基站的信号以完成在这多个服务基站(20、23)和接收基站(21、22、24、25、26、27、28或29)之间的越区切换。
25.按权利要求24所述的方法，其特征在于从至少一个相邻多个服务基站的每一个的基站(21、22、24、25、26、27、28、29)监控来自无线通信设备(10)的信号，并且有效相邻基站列表包括相邻多个在预定强度接收无线通信设备(10)信号的服务基站(20，23)的每一个的各个基站(21、22、24、25、26、27、28或29)。
26.按权利要求25所述的方法，其特征在于进一步包括：
把在每个相邻多个服务基站(20、23)的基站(21、22、24、25、26、27、28或29)检测的无线通信设备(10)信号强度发送(21c、22c、23c、24c、25c和26c)到基站控制器(31)；
把各自的有效相邻基站(30、32)列表发送到多个服务基站(20、23)的每一个；
周期性地把相邻基站列表更新消息(32)从多个服务基站(20、23)的每一个传送到无线通信设备(10)，每个来自各自服务基站(20、23)相邻基站列表更新消息包括那个各自服务基站(20、23)的有效相邻基站列表；
在无线通信设备(10)中存储有效相邻基站列表作为相邻集；以及
在存储有效邻表作为相邻集之后，进行在无线通信设备(10)中的相邻集(21b、22b、24b、25b、26b、27b、28b、29b)的前向信道信号强度搜索。
27.在无线通信系统(34)中，该系统包含与服务基站(20)进行通信的无线通信设备(10)、至少一个相邻服务基站(20)的基站(21、22、23、24、25或26)，以及与这至少一个服务基站(20)和这至少一个相邻基站(21、22、23、24、25、26)进行通信的基站控制器(31)，其特征在于，
这至少一个相邻基站(21、22、23、24、25、26)监控来自无线通信设备(10)的反向信道信号强度(21b、22b、23b、24b、25b、26b)，基站控制器(31)根据监控的来自无线通信设备(10)的反向信道信号强度编辑从这至少一个相邻基站选择的有效相邻基站列表，以及基站控制器(31)把有效相邻基站列表发送(30、32)到无线通信设备(10)。
28.按权利要求27所述的无线通信系统，其特征在于服务基站(20)周期性地把包含有效相邻基站列表的邻表更新消息(32)发送到无线通信设备(10)，以及无线通信设备(10)存储有效相邻基站(21、22、23、24、25、26)列表作为邻集并根据更新邻集进行前向信道搜索(21b、22b、23b、24b、25b、26b)。
29.在无线通信系统(34)中，该系统包含与服务基站(20)进行通信的无线通信设备(10)、多个相邻服务基站(20)的基站(21、22、23、24、25、26)，以及基站控制器(31)，改进的无线通信系统(34)的特征在于：
这多个基站(21、22、23、24、25、26)的每一个监控来自无线通信设备(10)的反向信道信号强度(21b、22b、23b、24b、25b和26b)，这多个相邻基站(21、22、23、24、25、26)把每个监控反向信道信号(21c、22c、23c、24c、25c和26c)发送到基站控制器(31)，它根据监控的来自无线通信设备(10)的反向信道信号强度编辑来自这多个相邻基站(21，22，23，24，25，26)的有效相邻基站列表，其中基站控制器(31)把有效相邻列表(30)发送到服务基站(20)，并且服务基站(20)把邻表更新消息(32)发送到无线通信设备(10)，邻表更新消息包含有效相邻列表。
30.按权利要求29所述的无线通信系统，其特征在于服务基站(20)周期性地把包含有效相邻基站(21、22、23、24、25、26)列表的邻表更新消息(32)传送到无线通信设备(10)，以及无线通信设备(10)存储有效相邻基站列表作为邻集并根据更新邻集进行前向信道搜索(21b、22b、23b、24b、25b、26b)。
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