CN1633755A - 无线通信系统内功率电平调节的方法和装置 - Google Patents

无线通信系统内功率电平调节的方法和装置 Download PDF

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Abstract

在无线通信系统(810)内的发射机重新启动的方法和装置。当移动站(38)和基站(32)间的通信链路有问题时，移动站和基础结构预安排潜在的营救基站(34)。移动站(838)在营救过程中禁用发射机。在恢复时，发射机的发射功率电平对于导频强度测量消息的传输在增加直到收到越区转换方向消息。发射功率电平增加到最大值。

Description

无线通信系统内功率电平调节的方法和装置
                           领域
本发明涉及无线话音和数据通信，尤其涉及无线通信系统内用于呼叫恢复的新颖并改进了的方法和装置。
                           背景
无线通信网一般包括多个基站(BS)，每个与一个小区和/或扇区相连，与若干移动站(MS)通信。基站由基站控制器(BSC)控制。当移动站在系统内移动时，来自基站的已接收信号的质量不稳定。当基站和给定移动站间的通信链路恶化时，可以通过建立与至少一个其它基站的链路来防止通信丢失。越区转换过程提供对这种替代通信链路的启动。在越区转换情况下，基础设施与各基站和移动站协商。然而，信号通常恶化得太快以至于来不及进行协商。
因此，需要一种在各种情况下恢复呼叫的方法和装置。而且，还需要一种在无线通信系统内恢复呼叫的可靠方法。
                           摘要
所揭示的实施例提供了一种在无线通信系统中恢复受损呼叫的新颖并改进了的方法。根据一方面，在具有多个基站的无线通信系统中，多个基站的每个都有包括相邻基站的邻域组，每个邻域基站具有一条缺省信道，方法包括将缺省信道信息发送到移动站；检测呼叫恢复触发的发生；指示邻域组内的所有基站在相应的缺省信道上进行发射。
一方面，无线装置包括：天线；耦合到天线的处理器；耦合到天线和处理器的发射电路系统；耦合到天线和处理器的接收机电路系统；第一组可由处理器执行的计算机可读指令，用以接收基站的邻域列表，列表包括对每个邻域的缺省信道分配；第二组可由处理器执行的计算机可读指令，用以识别呼叫恢复触发并对其响应而禁用发射电路系统；以及第三组可由处理器执行的计算机可读指令，用以用至少一个邻域建立越区转换。
另一方面，无线装置包括：发射机电路；继呼叫恢复操作后的恢复调节单元，用以产生预定的功率控制指令；以及耦合到恢复调节单元和发射机电路的功率调节单元，功率调节单元用于响应功率控制指令而调节发射机电路。
还有一方面，包含计算机可执行指令的计算机可读媒质上包括有一个计算机程序，其中该程序包括：第一组指令，用于识别特定事件；第二组指令，用于在特定事件期间禁用呼叫恢复；以及第三组指令，用于将该特定事件通知无线通信系统。
根据另一方面，在无线通信系统中，呼叫恢复的方法包括：以第一发射功率电平发射导频强度测量消息，等待预定的时间段；并以第二发射功率电平发射导频强度测量消息，其中第二发射功率电平大于第一发射功率电平。
一种无线装置包括：天线；与天线耦合的处理器；与天线和处理器耦合的发射电路系统；以及用以在呼叫恢复期间增加导频强度测量消息的发射功率的第一组可由处理器执行的计算机可读指令。
                   附图的简要说明
图1以框图形式说明了按照一个实施例的无线通信系统。
图2以框图形式说明了按照一个实施例如图1的无线通信系统一部分。
图3以时序图形式说明了按照一个实施例如图2的无线系统中的两个基站的信号质量。
图4以框图形式说明了按照一个实施例在恢复期间如图1的无线通信系统的一部分。
图5以时序图形式说明了按照一个实施例的无线系统中两个基站的信号质量。
图6A和6B以流程图形式说明了按照一个实施例在基站处恢复呼叫的方法。
图7A和7B以流程图形式说明了按照一个实施例在移动站处恢复呼叫的方法。
图8以框图形式说明了按照一个实施例如图1中系统的结构层次。
图9以时序图形式说明了按照一个实施例如图1中系统的呼叫恢复操作。
图10以时序图形式说明了按照本发明的一个实施例在呼叫恢复之后移动站处发射功率电平的启动。
图11以框图形式说明了按照一个实施例的无线通信系统内的移动站。
图12A和12B以时序图形式说明了按照一个实施例在恢复期间移动站发射功率的重新启动。
图13以流程图形式说明了按照一个实施例在恢复期间移动站发射功率的重新启动。
                  优选实施例的详细描述
根据一实施例无线系统中呼叫恢复的方法提供了关于可用且能够为可能丢失通信链路的移动站进行呼叫恢复的相邻小区和/或扇区的信息。每个具呼叫恢复功能的基站都由预定码识别的缺省前向呼叫恢复信道。在另一实施例中，每个邻域分配到多于一条缺省前向呼叫恢复信道且移动站使用带有IMSI(国际移动站标识)、TIMSI(临时国际移动站标识)、ESN(电子序列号)、系统时间或它们的组合的哈希函数，以决定性地判断用哪些信道来接收来自每个具恢复功能基站的传输。然后，移动站可以用该信道接收来自恢复基站的信号。然后，当移动站访问基站时，可以指示移动站用开销消息组合来自多个相邻恢复基站的功率控制子信道。当移动站在空闲状态进入基站的覆盖区域内，即在没有连续通信链路时，当通过呼叫启动时的话务信道消息或当移动站的活动组变化时，这也可能发生。
图1说明了带有多个小区12、14、16、18、20、22、24的通信系统10。小区12、14、16、18、20、22、24通过无线电广播接口与BSC通信。各小区12、14、16、18、20、22、24都有相应的邻域组，它由在地理和/和传输邻域内的小区组成。例如，小区18的邻域组包括小区12、14、16、20、22、24。在扩频传输系统内，如由“TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base StationCompatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum CellularSystem”、下文中称为“the IS-95 standard”，或由“TIA/EIA/IS-2000 Standardsfor cdma2000 Spread Spectrum Systems”、下文中称为“the cdma2000 standard”等标准规定的码分多址(CDMA)系统，扩频信号占据了同样的信道带宽，其中每个信号都有自己各不相同的伪随机噪声(PN)序列。CDMA系统的操作在美国专利号为4901307、题为“SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATIONSYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS”以及美国专利号为5103459、题为“SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMACELLULAR TELEPHONE SYSTEM”的专利中已作描述，这两个专利都被转让给本发明的受让人，并通过引用被结合与此。这样，多个用户就可以在同一信道带宽上同时发射消息。
图2说明图1的系统10的一部分，包括与MS 38通信的基站32，标为BS1。BS1 32在图1的小区18内。两个其它的基站34、36，相应标为BS2和BS3，分别位于单元16、24内。无线电广播接口提供从BS1 32到MS 38通信的前向链路(FL)以及从MS 38到BS1 32的反相链路(RL)的媒质。值得注意的是，MS 38可能在系统10内移动使得进出BS1 32的信号质量恶化。为开始一个呼叫，MS38在访问信道上发送传输。BS1 32、BS2 34和BS3 36在寻呼信道上发送信道分配消息。信道分配识别每个基站的Walsh码索引。
信号质量一般测量为信噪比(SNR)且可被表示为每码片导频信号能量比上总接收功率密度(Ec/I0)。图3说明在MS 38对BS1 32和BS2 34测得的信号质量的导频。BS2 34的信号质量从时间t0开始增长且在时间t1时继续增长到超过标为T_ADD的阀值电平。阀值电平T_ADD提供参考信号质量，当超过时指示MS 38通知基站将基站假如其活动组(AS)中。AS由与MS 38活动通信中的基站组成，既发射又接收通信。AS一般从候选组(CS)中的基站中选出。CS包括候选成为与MS 38有活动通信的基站。CS一般从邻域组(NS)中的基站中选出。
继续图3，BS2 34的信号质量在改善，而BS1 32的信号质量在恶化。由于某给定基站的信号质量是来自该基站的信号能量与其它现有信号之比，所以从BS2 34接收到的信号的能量电平的增加加剧了来自BS1 32的信号的恶化。在时间t1，MS 38测量BS2 34在T_ADD之上的信号能量。这向MS 38指明所需的适当行动，即用于越区转换的触发。在时间t2时，MS 38将包括BS1 32和BS2 34的测量信息的导频强度测量消息(PSMM)发射到BS1 32和BSC 26。在时间t3，BSC 26为MS 38设定从BSC 26到BS2 34的链路。BSC 26包含选择器。BSC 26关于MS 38建立一通信链路，形成BS1 32、BS2 34和BSC 26之间的“迂回路程”通信网络。在t4时，BS1 32发送包括识别BS1 32和BS2 34以及它们从BS1 32和BS2 34来的前向链路(FL)信道的相关码索引的越区转换方向消息(HDM)。该信息允许MS 38接收并解调来自BS1 32和BS2 34的信号。在时间t5 MS 38接收从BS1 32来的HDM并开始解调除来自BS1 32的信号之外的来自BS2 34的信号。值得注意的是，在本例中，越区转换只牵涉到一个新基站。然而，这种越区转换情况可能牵涉到任何数量的基站，其中那些与MS38通信的基站形成AS。当MS 38从AS内的多个基站接收包括诸如码元这样的信号时，MS可能组合这些信号以产生较强的信号。组合过程称为FL的“软组合”且通常以最佳比率来实现，即，基于信号质量的加权。在时间t6处，MS 38为从BS1 32接收的HDM发送一个确认或一个指明越区转换成功完成的越区转换完成消息(HCM)。
再次参考图3，当BS2 34的信号质量增加太快时可能会引致一种情况。在这种情况下，BS2 34的信号强度相对于BS1 32的将一起BS1 32的信号质量恶化。MS 38与接收越区转换必须的信息前的基础设施的通信遭到阻碍，诸如识别BS2 34所必须的伪随机噪声(PN)偏移量或BS2 34用于MS 38的信道。
在典型的CDMA越区转换过程中，当移动站从一基站的覆盖区域移到另一基站的覆盖范围内时，越区转换防止了通信链路的丢失。在一类越区转换中，软越区转换的情况下，移动站同时与两个或多个基站保持连接。移动站的当前位置可能被视为源小区，而移动站移到的下一个小区可能被称为目标小区。移动站使用雷克型接收机以解调在多个基站的FL上接收到的多个信号。两个信号被组合，产生质量改进的复合信号。当软越区转换中涉及的多个基站的每一个分别解调收到的信号时，每个都将已解调和已解码的信息发送到BSC。BSC包含从多个接收到的帧中选择最佳帧的选择器。其它类型的越区转换可能用于各种条件和系统要求。
在移动辅助越区转换(MAHO)中，移动站为从来自多个基站的FL导频信号测量信号质量。该信息被报告给源基站。信号质量与各种阀值相比较，以作出将基站添加到AS的判决。如果给定导频的信号质量大于导频检测阀值T_ADD，则导频被加到AS。在可选实施例中，导频可首先被加入CS然后再加入AS。实际上，阀值允许基站状态从一组到另一组的转变。
在越区转换协商不可能的情况下，呼叫恢复提前为移动站提供信息。呼叫恢复在各种情况下被启动。正常操作时，移动站和基站用触发来确定其适当的操作。例如，系统10内的移动站使用不同阀值来作出关于将何信息汇报回基站的判决。前述的一阀值T_ADD，表示将基站加入AS的信号质量电平。当移动站接收测量上述T_ADD的信号时，移动站将基站移入CS，更频繁地搜索该基站，并通过其现有的AS将该情况汇报给系统。另一阀值T_DROP提供了一个信号质量电平，低于该电平时基站会被AS丢弃。当移动站接收比T_TDROP持续更长的测量T_DROP以下的信号时，移动站通过现有AS将该情况汇报给系统。在每种情况下，AS内的基站将该信息中继到基站控制器。
对于呼叫恢复而言，AS内的基站寻找各种可能触发中的任一个。第一类呼叫恢复触发出现在FL信号质量在比另一阈值长的持续时间内低于一个阀值电平时。该类触发包括，当基站从移动站接收连续功率控制(PC)请求以增加基站的发射电平。通常基站已经以最高上限功率电平发射到移动站。例如，FL话务传输在预定时间段内维持在高电平。移动站可能发送许多请求以增加功率，即UP命令。或者，移动站可能汇报大量删除。删除发生在当多于一个比特阀值电平未达到预定的置信度值而被接收。在其它情况下，移动站发射消息，向基站指明其外部回路调整点为高或在其允许的最大电平，或在延长时间内的那些电平处。
第二类触发发生在当期望来自移动站的某个响应，但却没有响应，或接收到不同响应。该类触发包括缺少从移动站来的确认到由需要确认的基站发送的消息。消息可能在满足触发条件前被重发预定次数。预定次数可能是固定的或可变的且在空气中可变。同样，基站可能从需要确认的移动站接收重复的RL消息，其中消息在基站发送确认后被接收。
第三类触发涉及到反向链路的低质量，例如，当RL的帧误差率(FER)在某阀值电平之上时。或者，RL可能在预定时间段内维持在高电平。另一种情况可能有一个高RL调整点。要被加到AS的基站还有启动恢复行为的呼叫恢复触发。最重要的触发是来自BSC的通知，说明给定移动站存在潜在问题。在发生这种情况时，基站开始搜索从移动站来的信号。
移动站还可能使用不同呼叫恢复触发来进入呼叫恢复。第一类触发发生在当在接收信号中有异常数目的误差时。例如，移动窗口上的FL删除可能超过预定的阀值电平。在一实施例中，阀值电平是历经删除的12个连续帧。在这种情况下，移动站将会关闭移动站的发射机部分，并可能在至少两个FL连续帧没有删除情况时将发射机调回开启状态。
第二类移动站的恢复触发发生在移动站从指示功率增加的基站接收PC命令时。由于来自移动站的大路径损耗，因此基站在接收RL信号时可能有困难。
第三类恢复触发发生在未确认向基站请求确认的一个或多个RL消息时。这被称为重发再试触发。同样，从基站到来自移动站的消息间，可能有不合适的应答或没有应答。相似类型的触发发生在收到要求确认的重复FL消息时，这在移动站实际发出确认之后。
第四类恢复触发发生在移动站在预定时间段以高电平发射时。在这种情况下，假设RL并没有足够的能量以通过达到基站。
在一实施例中，可变通的阀值为一个或若干不同呼叫恢复触发实现。呼叫恢复触发可能基于在系统10内若干发射尝试。这些尝试常常在信令和物理链路层间进行。链路层称为层2，以下将在图8中讨论。在具有恢复功能系统中，诸如图1的系统10，MS 38执行恢复过程以维持当诸如FL的通信链路恶化时的呼叫。触发常常启动恢复操作，其中触发指明当参数和量度超过一阀值。这些阀值可能是动态适应系统10和环境的条件。同样，阀值可能基于系统10操作地历史或统计记录而经调节。
在一实施例中，RL上经中继的传输数目，或相继删除间的时间，或MS发射机禁用可能是对从系统10基础结构发射来的指令的响应，诸如BS1 32和/或BSC 26。在另一实施例中，固定参数为特定行动定义，诸如特定的可允许重发最大次数。在另一实施例中，移动条件和/或位置提供触发。MS 38当前发射电平与以预定最大值的相近性可能触发呼叫恢复。其它触发包括入在当前AS的传输删除测量的FL质量、内部循环功率控制不足，其中MS 38期望的SNR是不同于内部循环提供的，等等。还有其它实施例可能组合特定的参数和移动条件成为触发。
系统10基础结构可能提供MS 38有助于确定呼叫恢复触发阀值的操作类型信息，并且可能利用这种信息以选择提供给MS 38用作触发阀值的固定参数。在一实施例中，有问题或已被丢弃的呼叫再试的一般次数。一替代实施例使用载入RL以设定和调节阀值。还有替代实施例可能使用MS 38在系统内的位置，诸如某给定小区的扇区。还有其它的实施例考虑与已知的移动话务模式协调的星期的天或一天的时间。这些机制的任何组合在可应用或需要时可能被实现。
在图1和2的系统10内，每个基站32、34、36发射报头信息到与其通信的移动站。每个BS 32、34、36的报头信息包括其相应的邻域列表。邻域列表识别对应邻域的伪随机噪声(PN)码偏移量。
参考图4，BSC 26通过与BS1 32和BS2 34设置迂回路程连接而对应不同触发中任何一个。根据一个实施例，呼叫恢复的方法100如图6说明的经启动。一例的特定信号质量图表如图5说明。在本例中，有标识MS 38有潜在问题的时间。
在图6A和6B说明的一实施例的呼叫恢复方法100中，在步骤102处，BS132将邻域基站组的缺省信道分配发送到MS 38。邻域组内的基站为具有恢复功能的单元，具有必须的软件和/或硬件以实现呼叫恢复且具有与发送邻域组的基站重叠的覆盖范围。缺省信道分配标识由邻域组内的基站使用的缺省信道码索引，包括BS2 34的码。邻域组内的每个具有恢复功能的基站有在需要呼叫恢复时用于标识移动站的缺省扩展码。一实施例的扩展码是特定的Walsh码。在步骤104处BS2 34将重发再试触发发送到MS 38。重发再试触发规定MS 38在启动呼叫恢复操作前可允许的再试次数。然后在判决菱形106处BS1 32确定是否恢复触发发生过。如果恢复触发没有发生过，处理等待触发的发生。在触发发生时，处理继续进行到步骤108以指示在BS1 32的NS内的所有基站在其相应的对印MS 38的缺省信道发射。值得注意的是，NS内的一些基站可能由于FL或RL很弱不能建立通信链路，然而，每个NS内的基站开始向MS 38发射。若干传输在MS 38提供更强FL信号且更可靠的RL到BSC 26。
值得注意的是，根据本实施例，RL消息的再试次数，或允许的相继删除的时间量，由BSC 26确定且通过射频链路专用的消息和广播提供给MS 38。替代实施例使用不同与其它参数的的固定参数。一实施例包括移动条件的函数。移动条件可能考虑MS 38的实际传输电平和最大发射电平相比如何接近。同样，另一移动条件考虑FL的质量，诸如当前AS的删除。另外移动条件考虑内部循环不足。内部循环不足是目标SNR和内部循环PC给出的SNR间之差。另一实施例将移动条件和传输类型组合起来。
可允许的再试数目可能根据与被丢弃呼叫或有问题呼叫的统计而经调节。例如，可能有再试的平均次数，超过该数目大多数的有问题呼叫不能恢复。其它考虑包括RL载入、MS 38位置和/或一天时间或日期。在后一种情况下，一些移动话务类型影响需要快速呼叫恢复的移动电话数目。
继续图6A，在步骤110，BSC 26确定MS的当前AS。然后在步骤112处，BSC 26启动HDM计时器，在步骤114处发射HDM。在该点，系统10期望从缺省信道移去通信链路。缺省信道可由系统10内的任何移动站使用，因此使用是要经最优化的。当MS 38使用某给定缺省信道时，该信道对其它移动站不可用。NS内的基站经指示以在替代或与在缺省信道上的传输平行的新信道上对传输启动。这是越区转换条件的启动。
如果BSC 26已接收了从MS 38来的指明在判决菱形118处越区转换已完成的消息，则处理继续进行到步骤120以中断MS 38与缺省信道上NS成员的通信链路。处理然后继续进行到步骤124。相反地，如果越区转换完成消息未收到，在判决菱形122处BSC 26检查是否HDM计时器期满。如果HDM计时器期满，合适的缺省信道终止到MS 38的传输，呼叫恢复在步骤124处被取消，并且缺省信道和新信道在步骤125处终端。正常操作在步骤126处继续。如果计时器在判决菱形122处未期满，处理回到判决菱形118处等待MS 38来的越区转换完成消息。
图6B详述了方法100的一部分，其中步骤110说明为在步骤130处启动计时器。BSC 26在判决菱形132处检查从MS 38来的PSMM。如果PSMM已被接收，则处理进行至步骤134以设定AS以包括包括在PSMM内的邻域。如果没有接收到PSMM，则处理继续到判决菱形138以确定计时器(在步骤130经初始)是否期满。如果计时器已期满，则处理继续到判决菱形144处。如果计时器未期满，处理回到判决菱形132。
在AS在步骤134处被设定后，如果RL在判决菱形136处被增强，BSC 26确定是否有在判决菱形140处已获得MS 38信号而没有包括在PSMM内的邻域。这些邻域被称为听觉领域(HL)，并在步骤142处被加到AS。处理然后回到图6A的步骤112。
如果计时器在未接收到PSMM情况下期满，BSC 26在判决菱形144处确定是否有邻域获得RL MS 38信号，即HN。在该情况下，AS被设定以在步骤146包括这些HN。如果在判决菱形114处未发现任何HN，则呼叫恢复在步骤148终止且呼叫被终止。
在判决菱形110处，方法确定MS 38的发射机是否关闭。如果发射机关闭，BSC 26指示MS 38在步骤110处开启发射机。
一实施例的移动站的呼叫恢复方法200在图7中说明。在步骤202处，MS38与在AS(0)内的基站通信。它识别当前AS。如果呼叫触发在判决菱形204处已发生，则处理继续到判决菱形208。恢复触发可能时上述讨论的一种，或另一种指明MS 38需要营救类型操作，即MS 38可能丢失了FL通信链路。如果没有发生触发，则在步骤206继续正常操作。判决菱形208确定MS 38的发射机是否能用。如果发射机能用，则处理继续到步骤214，如果不能用，则MS 38在判决菱形210处检查触发条件。如果指明MS 38禁用发射机的触发条件存在，则在步骤212采取合适的行动处理继续到步骤214。如果没有触发指明发射机被禁用，则处理继续到步骤214。在步骤214，等待计时器被设定。等待计时器在判决菱形216处经检查，在期满时恢复计时器在步骤218处开始计时。如果等待计时器未期满，则处理继续以确定是否MS 38在判决菱形222处返回正常操作模式。从步骤206继续正常操作，否则处理回到等待等待计时器期满处。
继续图7，从步骤218，如果MS 38的发射机被禁用，在步骤220发射机被启用。MS 38在时间段Y发射预定报头。报头提供关于MS 38传输的信息但无实际数据或符号。MS 38在步骤228处发射PSMM消息。在判决菱形228处，如果HDM被接收或如果一些确认PSMM的确认经接收，则MS 38处理进行到等待预定时间段X，在该时间段过后AS被更新。如果没有HDM或PSMM确认在判决菱形230处被接收，处理继续到判决菱形232以检查PSMM的发射未超过最大允许次数值。如果PSMM能经再发送，即还未达到最大值，则处理回到步骤228且PSMM经发送。然而，如果最大值已达到，处理继续到步骤236且呼叫恢复被终止。
根据呼叫恢复的另一方法，BSC 26通知BS1 32的所有具恢复功能的邻域有潜在问题。BSC指示MS 38开启MS 38的发射机部分并指示在邻域组内的基站监听MS 38。在检测到或获得从MS 38来的信号时每个邻域组内的基站发射报告。报告从基站的子集经接收，其中子集可能包括邻域组内所有基站或基站的一部分。BSC 26通知MS 38子集内每个基站的缺省信道。子集内的基站然后使用合适缺省信道以初始与MS 38的通信。
在还有一种方法中，邻域组的子集基于最近发射的PSMM而被确定。由于最近发射的PSMM可能还未被正确接收，所以可能存在问题，该情况下，用于识别子集的PSMM不正确。作为一例，当最近接收的PSMM识别BS1 32和BS3 36，但MS 38接着发送未被接收的识别BS1 32和BS2 34的PSMM，呼叫恢复受阻。BSC 26和BS3 36设定迂回路程网络且BS3 36开始在缺省信道上对MS 38开始传输。不幸的是，MS 38假设会为呼叫恢复建立与BS2 34通信并准备在不同缺省信道上排除。从BS3 36的多于传输被浪费了且实际上导致了在系统10内更多的噪声。
当呼叫恢复由MS 38启动时，计时器可能用于接着呼叫恢复触发延迟该启动。计时器的时间段可能由BSC 26设定。在计时器期满时，MS 38在RL导频信道上发射报头。报头包括呼叫恢复消息。在一实施例中，报头是预定的可能由BSC 26设定的常量。在另一实施例中，报头是由系统操作者确定的变长度。接着报头传输，MS 38发送关于FL变化的消息。该消息可能是PSMM。消息可能被发送多次以保证被BS2 34接收。
以上方法的组合提供了不同呼叫恢复的好处。在一实施例中，呼叫恢复方法基于源小区基站射频传输环境。当具恢复功能的邻域数目很少时，例如2，BSC 26会指示所有邻域在相应的缺省信道上发射。AS经更新且MS 38发射机未经延时被启用。具恢复功能的邻域更多时，BSC 26指示邻域监听从MS 38来的信号。在等待邻域报告它们是否收到从MS 38来的信号的延时后，这些听觉邻域经指示使用缺省信道。同样，如果PSMM从MS 38在以预定时间段内经接收，这些由PSMM识别地基站经指示以使用缺省信道。值得注意的是，当FL操作恰当时，如由一固定数目的相继好的帧定义，通过PC子信道发送的PC命令被认为是有效的。
图8以层结构格式说明图1中无线通信系统10的结构。结构700包括三层：信令层702；链路层704；以及物理层706。信令层702提供高层信令708、数据服务710以及话音服务712。信令层702提供话音、分组数据、简单电路数据以及同步话音和分组数据服务。协议和服务在该层相应提供给底下两层。链路层704被分为链路访问控制(LAC)子层714和媒质访问控制(MAC)子层716。应用和信令层712协议利用LAC子层714提供的服务。链路层704作为上层协议和信令层702应用和物理曾706间的接口。MAC子层716还包括多路复用和服务质量(QoS)交付模块722。链路层704与信号层702耦合到物理层706。物理层706由传输的物理信道724组成。
图9根据一实施例提供系统10操作同步方案。要参见图6A、6B和7的方法。横轴代表时间纵轴代表用于传输的不同信道。源小区基站，BS1 32在中间，在此，信息通过话务信道发射到MS 38。两个信道为MS 38说明：传输信道Tx，以及接收机信道Rx。两个方案为接收机信道说明：Rx1和Rx2。还在邻域基站中说明的是目标基站BS2 34。缺省信道和新信道均经说明。新信道是用于在越区转换后与MS 38通信的信道。处理以MS 38接收从标识为AS(0)的第一AS来的传输开始。MS 38同时在源小区BS1 32的话务信道上发射。在时间t1时，呼叫恢复触发发生。MS 38和BS1 32识别触发。值得注意的是，触发可能是一普通事件，诸如从MS 38到BS1 32连续以增加FL的发射功率的PS请求，或可能是分开事件。而且，MS 38和BS1 32可能不能同时识别触发。MS 38可能常常是在BS1 32前识别触发。
当触发在时间t1被识别，BS1 32对从邻域BS2 34来的缺省信道传输启动。该启动可能通过BSC 26进行。在时间t2，BS2 34开始在缺省信道上发射。传输与从BS1 32来的同样的传输平行。在触发发生时，MS 38在预定等待时间段内禁用发射机。在时间t3等待时间段结束且MS 38在时间段Y发射报头。同时，MS 38的AS从AS(0)变到AS(1)。在AS(1)内识别的基站是所有在最近的PSMM内提到的基站。在替代实施例中，AS(1)可能还是BS1 32的所有邻域。
在时间t4报头终止时，MS 28开始发射当前PSMM。作为对在时间t5时接收到PSMM的响应，BS1 32和BS2 34在时间t6发射HDM。HDM在时间t8信号通知AS(2)AS的这一变化。值得注意的是，下一个PSMM在时间t7时发送，其中PSMM周期性地发送以识别在MS 38接收的信号。
在时间t8，BS2 34开始在新信道上的MS 38传输。MS 38发射HCM，该HCM在时间t9触发在缺省信道上MS 38的传输终止。在图9说明的方案中，呼叫恢复在时间t2开始且在时间t9终止。在时间t9越区转换完成且BS2 34是MS38当前源小区基站。
为接收机信道Rx2说明了另一种情况。这里AS(0)保持活动直到时间t5。接着时间t5，MS 38继续在预定时间段X内从AS(0)接收，在此之后AS(1)由变化。在该情况中，AS(1)只包括那些能从MS 38接收信号的基站。在时间t8处，响应从AS(1)到AS(2)的HDM有相继变化。该情况对应的方法中，只有能够从MS 38获得信号的邻域经指示通过相应缺省信道发射。
一旦呼叫恢复完成且越区转换完成，MS 28必须确定初始传输功率电平。根据一实施例，图1的系统10使用闭环功率控制以调节传输功率电平。替代实施例可能使用功率控制的开环方法。开环指的是发射机(或移动或基站)控制操作，其中不直接牵涉接收机。例如，特定方向链路开环功率控制要求移动基于通过前向链路从基站接收到的信号功率电平调节方向链路发射功率。闭环功率控制扩展开环操作，借此接收机积极参与功率调节判决。例如，RL闭环功率控制基站将从给定移动接收到的信号功率电平与阀值比较。然后基站基于比较指示移动增加或减少反相链路发射功率。相反地，移动监控FL上接收到地信号功率电平并提供给基站FL质量反馈。闭环操作用于补偿与衰减相关地功率起伏，诸如某给定链路的瑞利(Raleigh)衰减。
紧接着越区转换后并在功率控制建立之前，MS 38开始以初始功率电平发射。RL发射功率电平可能在禁用MS 38的发射机前恢复。功率电平可能保持在该初始电平直到闭环功率控制继续执行。
在替代实施例中，功率电平在禁用发射机前的上一个电平处经启动并逐渐以预定速率增加直到功率控制继续执行。增加的速度一般由BS1 32和/或BS2 34设定，且可能是一个固定或变量。增加在RL闭环功率控制恢复前继续执行。
另一实施例以基于频带收到的总功率的开环控制开始恢复。该过程类似于访问过程。它可能对MS 38可见的若干前向链路基站经校正。开环控制继续直到闭环功率控制继续执行。图10说明根据实施例的功率调节。横轴代表时间纵轴代表传输功率电平。在第一时间段后，在时间t2，发射功率增加预定增加值。该增加值可能是固定或可变值，随时间增加或增加或减少。在一实施例中，增加值适应且响应系统10的条件，其中增加值从一个时间段到下一时间段可能增加或减少。最终，在预定时间段数后可能到达预定的最大发射功率电平。发射功率在该最大限度等待闭环功率控制的继续执行。
在另一实施例中，初始的发射功率基于接收的导频信号质量。该信号质量由导频Eo/I0或导频Ec为计划的AS测量。在开环功率控制中，发射功率一般有一个给定的关系Tx＝(-Rx)+k，其中k是累计校正常量，Tx是RL发射能量Rx是FL接收能量。对闭环功率控制方法，发射功率一般有给定关系式Tx＝(-Rx)+k+y(t)，y(t)式附加累计校正变量。(k+y(t))项称为β。在其它形式中，以下关系式保证Tx+Rx＝k+y(t)。
初始发射功率的确定应用先前传输的β到新传输。新发射功率电平经Tx(t)＝(-Rx(t)+Tx(0)+Rx(0)计算，其中Tx(0)是呼叫恢复前的发射能量，Rx(0)是呼叫恢复前的接收能量。这样，发射功率根据先前发射功率电平于接收功率电平之比经调节。
图11说明的是在图1的系统10内操作的无线装置MS 38，诸如蜂窝电话或个人数字助手(PDA)。MS 38包括用于发射和接收的天线300。天线300耦合到双工器302以将接收机通路与发射机通路隔离。双工器耦合到组成接收机通路的接收机电路系统308且还耦合到放大器304和组成发射机通路的发射电路系统306。放大器304还耦合到提供放大器304控制的功率调节单元310。放大器304从发射电路系统306接收传输信号。
通过天线300经接收的信号提供给实现闭环功率控制方案的功率控制单元314。功率控制单元314耦合到通信总线318。通信总线318提供在MS 38内模块间公共的连接。通信总线318还耦合到内存322和恢复调节单元316。内存322存储计算机可读指令用以应用于MS 38不同操作和功能。处理器320实现存储在内存322内的指令。对正常操作条件，功率控制单元通过多路复用器312产生PC信号到功率调节310。功率调节310然后将PC信号作为放大电平转移到放大器304。
当呼叫恢复发生时，MS 38可能禁用发射机。当发射机重新启用时，越区转换完成信号提供给呼叫恢复单元316。越区转换完成信号指示呼叫恢复单元316产生预定PC信号。如此产生的PC信号可能实现任何前述的初始RL发射功率生成的方案，和可能实现另一方法。越区转换完成信号还用于控制多路复用器312。接着呼叫恢复，有恢复调节单元316产生的PC信号转发到功率调节单元310。平行地，闭环功率控制开始。一旦闭环功率控制完全重新开始了，越区转换完成信号取反，多路复用器312选择由功率控制单元314产生的PC信号以提供给功率调节310。恢复代理单元316的操作可能由微处理器320以软件指令操作或以有效可靠的硬件实现。
在一实施例中，MS 38或BS1 32的特定操作被认为是特殊事件。特殊事件包括许多可能引起错误触发的条件和处理。换句话说，特殊事件可能会导致呼叫恢复触发发生的情况，但触发并不重要。一特殊事件是移动位置定位器搜寻。MS 38经指示在另一频率上为全球定位系统(GPS)搜索。GPS消息提供MS 38的位置。移动位置定为期搜索周期性执行的。一般，MS 38关于这种搜索的同步有演绎消息。替代实施例可能实现特殊事件中任何一个，其中在特殊事件中触发被忽略。
其它事件可能包括在触发被忽略时由MS 38采取的行动。在这些类型事件中，MS 38通知源小区BS1 32特殊事件。在一实施例中，特殊事件是候选频率搜索，其中MS 38调到一不同频率以寻找在该频率上来自邻域基站的信号。这样可以实现在不同频率的覆盖上更好的过渡，例如，个人通信系统(PCS)频率和蜂窝频率间的交换。在发生该类型的移动站启动的特殊事件时，MS 38通知源小区BS1 32忽略在特定时间段内或直到以后再通知期间关于MS 38的触发。
根据一实施例，为了避免特殊事件期间该种错误触发，源小区基站，诸如BS1 32，通知MS 38至少包括何时开始搜索以及分配给搜索的时间长度的搜索同步。在特殊事件期间，MS 38从初始呼叫恢复开始禁用呼叫恢复触发。
在另一实施例中，MS 38通知BS1 32即将到来的特殊事件。作为对通知的响应BS1 32可能认可该特殊事件，否定该事件或重新安排该事件。同样，这提供给MS 38足够的信息以在特殊事件期间禁用呼叫恢复触发。
因此这里说明的是一种新颖且经改经的在无线通信系统内维持通信的方法。当移动站和相应源小区基站间通信链路有问题时，移动站和基础结构预先安排潜在营救基站。源小区基站联系所有作为潜在营救者的具恢复功能的邻域。具恢复功能的邻域有与移动站软越区转换适应的预定义缺省信道。缺省信道只暂时使用在越区转换的初始部分。每个营救基站经指示以使用营救传输的缺省信道。营救传输被认为是呼叫恢复操作。移动站建立与营救基站的软越区转换，其中FL使用缺省信道。然后营救基站在另外信道上启动传输。一旦越区转换完成营救基站中断关于到移动站的传输的缺省信道使用。在一实施例中，源小区基站在传输中和在存在通信链路问题前提供给移动站作为总开销的具恢复功能的邻域列表。这样的话，当FL在接收到越区转换信息前丢失的情况下，移动站有足够的信息处理越区转换。
在另一实施例中，多于一个缺省信道经分配给领域BS2 34。若干缺省和营救信道的使用增加了系统10的恢复能力。每个领域能给予呼叫恢复多于一个移动站，诸如MS 38。在操作中，在呼叫恢复前，源小区BS1 32提供给MS 38对应若干与BS2 34相关信道的标识符。MS 38和BS2 34每个都存贮确定性函数，诸如哈希函数，以将标识符映射到特定信道。哈希函数的使用特别是个伪随机过程。另外，电子序列号也分配给MS 38。该电子序列号可存贮在MS 38内或可能在呼叫恢复时提供给MS 38。在呼叫恢复时，源小区BS1 32提供MS 38的电子序列号给BS2 34。BS2 34和MS 38均应用预定函数以计算合适的缺省信道。
数据结构的哈希函数允许正好在数据结构内使用一个探针以识别一组字中的关键字，哈希函数将其参数映射到预定类型的结果。哈希函数时确定性且无状态的。也就是，值只取决于参数，相同的参数得到相同结果。对哈希函数而言，很重要的是要避免冲突，其中冲突被定义为两个不同的参数哈希到同一值。还很重要的是，哈希值的分布是唯一的，即，哈希函数范围预定类型的任何特定值的概率应大致等同于其返回其它任何值的概率。在替代实施例中，其它形式的加密函数可能在呼叫恢复实现用于若干缺省信道识别。
在呼叫恢复时，移动站发射功率电平不由基站控制。当基站启用或重新初始发射机时，要作出选择发射功率的判决。在一实施例中，报头的传输初始功率电平以及PSMM在呼叫恢复前经预定。初始电平可能时固定电平或可能基于系统配置、环境考虑、地理考虑、使用历史或对通信有影响的多种因素中的任何一种动态调节。
关于图1的系统，MS 38为发射报头和PSMM信息确定发射功率电平。不同方案可能实现以调节发射功率，其中两种在图12中说明。在图12A说明的一实施例中，报头和PSMM在预定的命名为k1的时间间隔发送。发射功率电平经预定为一固定值，Pfixcd。固定值可能是进入呼叫恢复前最后发射功率。固定发射功率电平是通过不同、增长或减少调节的最后发射功率电平。另外，发射功率电平可能作为先前发射功率电平的函数经计算，诸如增加一增加值Δ。在一实施例中，发射功率电平是一先前由基站发送到移动站的常量电平。在另一实施例中，常量电平经如与发射机容量相关的移动站的限制而确定。
如所说明的，第一报头在时间t1处经发射，PSMM在时间t2处经发射。报头和PSMM经发射直到时间t3。值得注意的是，在示范实施例中，报头是在PSMM传输中处于激活状态的反向导频。在时间t3间隔k1开始并持续到时间t4。在时间t4下一个报头经传输。过程持续直到MS 38接收从BS1 32来的告知PSMM已被接收的确认。确认可能是HDM消息或可能是PSMM层2确认。如果MS 38未能接收到HDM或在预定时间段内的确认，则MS 38终止发射报头和PSMM信息并取消呼叫恢复。发射功率电平在MS 38确定前向链路保证传输质量时重新开始功率控制。在一实施例中，质量标准时通过前向链路相继接收到的正确帧保证的。根据一实施例，当前向链路质量能保证传输且反向功率控制重新开始时，移动站也重新开始在反向链路上的正常话务传输，同时它继续没有报头的由k1隔开的PSMM传输。链路能否满足传输质量标准一般由系统配置和参数确定，然而，许多标准的任一个都可能被使用。另外，标准可能动态地调节以适应系统操作。
图12B说明另一实施例，其中发射功率电平在发射机启动期间逐步增加而调节。第一报头和PSMM在第一功率电平P1经发射。PSMM和报头地总发射功率和报头以及接着的导频信道的发射功率之比是维持在在此描述为y的预定比。如图12A，报头和PSMM在k1间隔间经中继，然而，总发射功率随相继的发生而增加。该增加可能是增量增加，其中增量是为系统预定和特定的。另外，增量可能由基站提供给移动用户。值的注意的是，替代实施例可能是此案不同时间间隔。另外，报头和PSMM信息的发射次数可能每次都不同。发射功率电平增加到最大值PMAX。发射功率电平还继续增加，但在接着的传输中维持在最大值。在一实施例中，电平PMAX由BS1 32确定且发射到MS 38。另外实施例可能固定PMAX的电平。在接收到HDM或PSMM的层2确认时，移动站重新开始正常的话务以及从基站的反向功率控制。根据另一实施例，当前向链路接收质量达到预定值时，报头和PSMM的传输继续直到HDM或PSMM的层2确认被接收而基站的反向功率控制重新开始。
图13根据一实施例说明了在呼叫恢复时在移动站的发射机重新启动的方法400。在步骤402处报头和PSMM的发射功率PTx作为在恢复过程前移动站的最后发射功率电平PTxOLD的函数经启动。在一实施例中，PTx设定为等于经恢复过程前移动站接收的总功率PRXOLD和在呼叫恢复初始后的移动站接收的总功率PRxNEW调节的PTxOLD。该等式在图13步骤402处给出。由于是它最后禁用其发射机，经启动的发射功率电平是由在MS 38接收总功率的差、增加以及减少调节的最后发射功率电平。报头和PSMM根据该功率电平被发送。另外实施例可能为初始发射功率应用预定功率电平。移动站等待从基站接收PSMM通过的确认。在经说明的实施例中，移动站在判决菱形404处检查HDM的接收。另一实施例检查PSMM的层2确认。还有一实施例检查PSMM的层2确认或HDM。移动站在k1间隔发射报头和PSMM信息。在传输时，或传输间，移动站继续检查HDM。当HDM在k1间隔间被接收，移动站在步骤406回到正常话务处理，其中反向功率控制继续从基站接收功率控制指令。如果在k1间隔内没有接收到HDM，则移动站准备发射下一个报头和PSMM。在判决菱形408处，移动站比较当前发射功率PTx和最大功率电平PMAX。值得注意的是，在一实施例中，处理检查步骤406后的接收的传输质量。在一例中，处理检查两个相继接收的好帧。如果没有接收到两个相继的好帧，则处理继续进行到判决菱形408。然而，如果接收到两个相继的好帧，则处理以经控制功率电平发送报头和PSMM且处理调到判决菱形416处。
同样，值得注意的是，当移动站在步骤404检查HDM的接收时，和其它PSMM确认，反向功率控制在两个相继好帧被接收后被重新激活。两个相继好帧被接收的结果是跳出为报头和PSMM增加发射功率的处理。
当PTX小于PMAX时，处理进行到步骤412以增加PTX。该增加可能根据某固定增量值，和可能是可变增量。另外实施例可能在每次增加前在每个发射功率电平上发射若干次。在步骤414移动站以经调节功率电平发射报头和PSMM。处理然后进行到判决菱形416以确定是否发射机重新启动的时间段已期满。如果PTX等于或大于PMAX时，则处理继续进行到步骤410在PMAX进行传输。从判决菱形408继续，如果时间段为期满，则处理回到判决菱形404。如果时间段已期满，则移动站在步骤418终止呼叫恢复。
在一实施例中，为了避免在基站不必要触发呼叫恢复，当搜索硬越区转换候选频率时，移动用户报告“off＝time”。在此搜索中，移动用户可能从当前频率移开一段足以触发呼叫恢复的时间段。通过提供给基站这实际上不是呼叫恢复条件的信息，呼叫恢复因而被避免。
与发射机重新启动同时，移动站等待前向链路恢复，其中恢复一般由在移动站相继接收到两个好帧定义。在恢复时，反向功率控制被启动。
由此已描述了一种无线通信系统中用于功率电平调节的新颖并改进了的方法和装置。为了理解之便提供了不同的例子、实施例、方面和图但并不排除本发明精神和范围内的其它实施例。本领域的技术人员可以理解，上述说明中可能涉及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片最好由电压、电流、电磁波、磁场或其粒子、光场或其粒子、或它们的任意组合来表示。类似的，当根据不同的极性图描述不同的实施例时，格式和符号是相对项且不严格限于高低逻辑电平。
本领域的技术人员还可以理解，这里揭示的结合这里描述的实施例所描述的各种说明性的逻辑块、模块和算法步骤可以用电子硬件、计算机软件、固件和/或其组合来实现。各种说明性的组件、方框、模块、电路和步骤一般按照其功能性进行阐述。这些功能性究竟作为硬件、软件或固件来实现取决于整个系统所采用的特定的应用程序和设计。技术人员可以认识到这些情况下硬件和软件的交互性，以及怎样最好地实现每个特定应用程序的所述功能。另外，对于流程图，在保持发明精神和方位的前提下有功能步骤可能进行交互。
各种说明性的逻辑块、模块和算法步骤的实现或执行可以用：数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件。执行一组固件指令的处理器、任意常规的可编程软件模块和处理器可用于执行这里所述功能而被设计的器件的任意组合。处理器最好是微处理器，然而或者，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。软件模块可以驻留于RAM存储器、快闪(flash)存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动盘、CD-ROM、或本领域中已知的其它任意形式的存储媒体中。一示范处理器最好耦合到存储揭示为了能够从存储媒质读取写入信息。处理器和存储媒质可驻留于专用集成电路ASIC中。ASIC可以驻留于电话或其它终端内。另外，处理器和存储媒质可以驻留于电话或其它终端中。处理器可以用DSP和微处理器的组合、或用结合DSP内核的两个微处理器等等来实现。
上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。

Claims (9)

1.一种在无线通信系统中用于呼叫恢复的方法，其特征在于包括：
以第一发射功率电平发射导频强度测量消息；
等待预定的时间段；以及
以第二发射功率电平发射导频强度测量消息，其中第二发射功率电平大于第一发射功率电平。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第二发射功率电平是最大发射功率电平。
3.一种存储在计算机可读媒质上的计算机程序，用于执行权利要求1所述的方法。
4.无线通信系统中的一种方法，其特征在于包括：
启动呼叫恢复；以及
在接收越区转换方向消息前增加发射功率电平。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于还包括：
以每个发射功率电平发射导频强度测量消息。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，导频强度测量消息以预定的时间间隔被发送。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，导频强度测量消息包括报头消息。
8.一种无线装置，其特征在于包括：
天线；
与天线耦合的处理器；
与天线和处理器耦合的发射电路系统；以及
第一组可由处理器执行的计算机可读指令，用以在呼叫恢复期间增加导频强度测量消息的发射功率。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于还包括：
第二组可由处理器执行的计算机可读指令，用于将发射功率维持在最大功率电平之下。
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