CZ2000216A3

CZ2000216A3 - Process and apparatus for selection of base station for communication with user's station

Info

Publication number: CZ2000216A3
Application number: CZ2000216A
Authority: CZ
Inventors: Samir S. Soliman
Original assignee: Qualcomm Incorporated
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2000-07-12

Abstract

Mobilní stanice )2) pro použití v komunikačním systému, který obsahuje několik základových stanic (6), řízených řadičem základových stanic (6), která obsahuje přijímač (50, 52, 54) pro příjem signálů z několika základových stanic, které dohromady tvoří kandidátskou skupinu základových stanic. Mobilní stanice stanovuje energii přijímaných signálů a tuto energii porovnává s první prahovou hodnotou. Mobilní stanice (2) identifikuje základová stanice (4), jejichž signály mají na příjmu energii vyšší nežje první prahová hodnota a vysílá signál řadiči (6), který prezentuje identifikovatelné základové stanice, vhodné pro začlenění do aktivní skupiny. Změřená energie pilotních signálů v kandidátské skupině je iterativně porovnávána s prahovou hodnotou, kteráje generována pomoci součtu energií pilotních signálů v aktivní skupině. Pokud nejsilnější pilot z kandidátské skupiny splňuje tuto podmínku prahové hodnoty, je přidán do upravené aktivní skupiny. Druhý iterační proces je prováděn pro stanovení, zda má být pilotní signál odebrán z upravené aktivní skupiny. Mobilní stanice (2) stanovuje, zdaje změna aktuální aktivní skupiny žádoucím měřením energií pilotních signálů z aktivní skupiny a kandidátské skupiny a dynamicky nastavuje potřebné prahové hodnoty v závislosti na svých odhadech komunikačního prostředí.Mobile stations 2) for use in a communication system which comprises a plurality of base stations (6) controlled a base station controller (6) that includes a receiver (50, 52, 54) for receiving signals from several base stations, which together form a base group candidate stations. The mobile station determines the energy of the received signals and this energy is compared to the first threshold. Mobile the station (2) identifies the base station (4) whose signals they have higher energy than the first threshold a sends a signal to the controller (6) that presents the identifiable base stations, suitable for integration into an active group. The measured energy of the pilot signals in the candidate group is iteratively compares it to the threshold value generated by the sum of the energy of the pilot signals in the active group. If the strongest pilot in the candidate group meets this threshold condition is added to the modified active groups. The second iteration process is performed to determine if the pilot signal is to be removed from the modified active group. The mobile station (2) determines whether the change is currently active group of desirable measurements of pilot signal energies from active groups and candidate groups and dynamically sets necessary thresholds depending on their estimates communication environment.

Description

Způsob a zařízení pro výběr základové stanice pro komunikaci s uživatelskou stanicí.Method and apparatus for selecting a base station for communication with a user station.

Oblast technikyTechnical field

Tento vynález se týká způsobu a přístroje pro výběr základové stanice pro komunikaci s uživatelskou jednotkou. Tento vynález může být využit pro provádění předání v bezdrátovém komunikačním systému.The present invention relates to a method and apparatus for selecting a base station for communication with a user unit. The present invention can be used to perform handover in a wireless communication system.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Využití modulačních schémat systémů s kódovým dělením (CDMA) je jen jednou z metod pro usnadnění komunikace, které se účastní velký počet uživatelů systému. I když jsou známy i další metody, jako např. systém s časovým dělením (TDMA), systém s kmitočtovým dělením (FDMA) a metody amplitudové modulace, jako např. amplitudová modulace s potlačeným jedním postranním pásmem (ACSSB), CDMA má ve srovnání s těmito metodami značné výhody. Použití v systému s vícenásobným přístupem je popsáno č. 4,901,301 s názvem Komunikační systém s přístupem a rozprostřeným spektrem používající satelitní nebo pozemní opakovače a v patentu US č. 5,103,459 s názvem Systém a metoda pro generování časového průběhu vlny v CDMA celulámím telefonním systému, které jsou oba přiznány předkladateli tohoto vynálezu a na které se zde tímto odkazujeme. Způsob provozu CDMA mobilních komunikací byl standardizován Asociací telekomunikačního průmyslu metod CDMA v patentu US vícenásobným * 9Utilizing modulation schemes of code division systems (CDMA) is just one method of facilitating communication involving a large number of system users. Although other methods are known, such as time division system (TDMA), frequency division system (FDMA), and amplitude modulation methods such as single sideband suppressed amplitude modulation (ACSSB), CDMA has These methods have considerable advantages. Use in a multiple access system is disclosed in U.S. Pat. No. 4,901,301 entitled Access and Spread Spectrum Communication System using Satellite or Terrestrial Repeaters, and in US Patent No. 5,103,459 entitled System and Method for Generating Wave Time Waveforms in CDMA Cell Phone Systems which are both assigned to the present inventor and referred to herein. The method of operating CDMA mobile communications has been standardized by the Association of Telecommunications Industry of the CDMA Methods in the US Patent Multiple * 9

9·· * · · · · « · • · · 9 • 9 9 9 99 9 9 9 9 9

9 9 9 * • 9 9 9 9 · • 9 9 9 · ·· «9 99 v TIA/EIA/IS-95-A s názvem Norma pro kompatibilitu mobilních a základových stanic v celulárních systémech s širokopásmovým rozprostřeným spektrem v duálním módu.9 9 9 * • 9 9 9 9 • • 9 9 9 · ·· «9 99 in TIA / EIA / IS-95-A entitled Standard for the compatibility of mobile and base stations in dual-mode wideband spread spectrum cellular systems.

V těchto zmíněných patentech je popsána metoda mnohonásobného přístupu, ve kterých velké množství uživatelů mobilních telefonů, z nichž každý má transciever, komunikují pomocí satelitních opakovačů nebo pozemních základových stanic (také nazývaných jako buňkové základové stanice nebo buňkové stanice) při použití komunikačních signálů s rozprostřeným spektrem systému s kódovým dělením (CDMA). V komunikaci CDMA může být kmitočtové spektrum mnohonásobně využito a tak se může pro uživatele systému zvýšit kapacita. Využití metod CDMA má za následek mnohem vyšší spektrální účinnost, než je možné dosáhnout pomocí jiných metod.These patents disclose a multiple access method in which a large number of mobile phone users, each with a transceiver, communicate via satellite repeaters or terrestrial base stations (also called cellular base stations or cellular stations) using spread spectrum communication signals Code Division System (CDMA). In CDMA communication, the frequency spectrum can be used multiple times, thus increasing the capacity for system users. The use of CDMA methods results in much higher spectral efficiency than can be achieved with other methods.

Jedna metoda pro simultánní demodulaci dat, která se šířila po různých drahách z jedné základové stanice a pro simultánní demodulaci dat, která jsou redundandné vysílána více než jednou základovou stanicí, je popsána v patentu US č. 5,109,390 (patent 390) s názvem Diverzitní přijímač v celulárním CDMA komunikačním systému, který je přiznán předkladateli tohoto vynálezu a tímto se na něj odkazujeme. Podle patentu 390 jsou oddělené demodulované signály spojovány, aby se tak získal odhad vyslaných dat, který má vyšší spolehlivost, než data demodulovaná pouze z jakékoliv jedné cesty či z jakékoliv jedné základové stanice.One method for simultaneous data demodulation that spread across different paths from one base station and for simultaneous demodulation of data that is redundantly transmitted by more than one base station is described in U.S. Patent No. 5,109,390 (Patent 390) entitled Diversity Receiver in a cellular CDMA communication system which is granted to the present inventor and is hereby referred to. According to the patent 390, the separated demodulated signals are coupled to obtain an estimate of the transmitted data, which has a higher reliability than the data demodulated from only one path or any one base station.

Obecně mohou být předání rozdělena do dvou kategorií - předání s přerušením a hladká předání. Předání s přerušením nastává tehdy, když mobilní stanice při opuštění počáteční buňky a vstupu do cílové buňky nejprve přeruší svůj komunikační spoj s počáteční buňkou a teprve · 9 9 9Generally, handoffs can be divided into two categories - interrupt handoffs and smooth handoffs. Interrupt handover occurs when the mobile station first interrupts its communication link with the start cell when leaving the start cell and entering the destination cell.

9 999999 99999

9 9 9 • « • · • 9 • 9 poté naváže spojení nový komunikační spoj s cílovou buňkou. Při hladkém předání navazuje mobilní stanice komunikační spoj s cílovou buňkou před přerušením komunikace s počáteční buňkou. Proto mobilní stanice při hladkém předání provádí redundandní komunikaci, jak s počáteční buňkou, tak i s cílovou buňkou, po stejnou časovou periodu.9 9 9 • «• · • 9 • 9 then establishes a new communication link with the target cell. In a smooth handover, the mobile station establishes a communication link with the target cell before the communication with the start cell is interrupted. Therefore, in a smooth handover, the mobile station performs redundant communication with both the start cell and the destination cell for the same period of time.

Při hladkých předáních je riziko přerušení hovoru mnohem menší než v případě předání s přerušením. Navíc, když se mobilní stanice pohybuje poblíž hranice buňky, může to vyvolat opakované Žádosti na předání v odezvě na malé změny v prostředí. Tento problém, který se nazývá ping-pongový jev, je také značnou měrou snížen pomocí hladkého předání. Postup provádění hladkého předání je detailně popsán v patentu US č. 5,101,501 s názvem Metoda a systém pro provádění hladkého předání v komunikaci v celulámím CDMA telefonním systému, který je přiznán předkladateli tohoto vynálezu a na který se tímto odkazujeme.With a smooth handover, the risk of a call interruption is much lower than in the case of an interrupt handover. In addition, when the mobile station moves near the cell boundary, this may trigger repeated handover requests in response to minor environmental changes. This problem, called the ping-pong phenomenon, is also greatly reduced by smooth handoff. The smooth handoff process is described in detail in U.S. Patent No. 5,101,501 entitled Method and System for Performing Handoff in Communication in a cellular CDMA telephone system which is assigned to the present inventor and referred to herein.

Vylepšená metoda hladkého předání je popsána v patentu US č. 5,267,261 s názvem Hladké předání podporované mobilní stanicí v celulárním CDMA komunikačním systému, který je přiznán předkladateli tohoto vynálezu a tímto se na něj odkazujeme. V systému podle patentu 261 je postup hladkého předání vylepšen pomocí měření síly pilotních signálů, které vysílá k mobilní stanici každá základová stanice systému. Tato měření síly pilotního signálu pomáhají v procesu hladkého předání usnadněním identifikace vhodných základových stanic, se kterými je možno provést hladké předání.An improved smooth handoff method is described in US Patent No. 5,267,261 entitled Smooth Handling Supported by a Mobile Station in a Cellular CDMA Communication System, which is hereby assigned to the present inventor and is hereby referred to. In the system of patent 261, the smooth handover procedure is improved by measuring the strength of the pilot signals that each base station of the system transmits to the mobile station. These pilot signal strength measurements assist in the smooth handoff process by facilitating the identification of suitable base stations with which a smooth handoff can be performed.

Vhodné základové stanice pro předání mohou být rozděleny do čtyř skupin. První skupina, která se označujeSuitable handover base stations may be divided into four groups. The first group to be called

- » ·» · * · « φ φφφφ φ · φ «Φ·· * ΦΦΦΦΦΦ Φ · Φ Φ «| · » » φ ΦΦΦ· φφφφ jako aktivní skupina, obsahuje ty základové stanice, které právě komunikují s mobilní stanicí. Druhá skupina, která se označuje jako kandidátská skupina, obsahuje ty základové stanice, jejichž signál byl shledán dostatečné silným, aby ho mohla mobilní stanice využít. Základové stanice jsou přidány do kandidátské skupiny tehdy, když změřená intenzita jejich pilotního signálu přesáhne předem stanovený práh ^TAAD‘ ^Třetí skupinu tvoří ty základové stanice, které jsou v blízkosti mobilní stanice (a které nejsou zahrnuty ani do aktivní skupiny, ani do kandidátské skupiny). Čtvrtou skupinou je zbývající skupina, která obsahuje všechny zbývající základové stanice.- · · · · · · · · · · · · · · · »» Φ ΦΦΦ · φφφφ as an active group, contains those base stations that are currently communicating with the mobile station. The second group, referred to as the candidate group, comprises those base stations whose signal has been found strong enough to be used by the mobile station. Base stations are added to the candidate group when the measured intensity of their pilot signal exceeds a predetermined threshold ^T AAD 'The ^third group consists of those base stations that are close to the mobile station (and that are not included in either the active group or the candidate group ). The fourth group is the remaining group, which contains all the remaining base stations.

V komunikačním systému podle IS-95-A vysílá mobilní stanice zprávu o měření pilotního signálu, když je nalezen pilot dostatečné intenzity, který není sdružený s žádným kanálem přímého spoje, který je právě demodulován, nebo když intenzita pilotního signálu přidružená k jednomu z kanálů přímého spoje, které jsou právě demodulovány poklesne pod prahovou hodnotu po předem stanovenou dobu. Mobilní stanice vyšle zprávu o měření pilotního signálu, která následuje detekci zmény síly pilotního signálu za následujících třech podmínek:In the communication system according to IS-95-A, the mobile station transmits a pilot signal measurement message when a pilot of sufficient intensity is found that is not associated with any direct link channel that is being demodulated, or when the pilot signal intensity associated with one of the direct channels joints that are being demodulated will drop below the threshold for a predetermined time. The mobile station sends a pilot signal measurement message that detects a change in pilot signal strength under the following three conditions:

1. Intenzita pilotního signálu sousední skupiny nebo zbývající skupiny je nad prahovou hodnotou Tj^d,1. The intensity of the pilot signal of the neighboring group or the remaining group is above the threshold Tj ^ d,

2. Intenzita pilotního signálu kandidátské skupiny přesáhne intenzitu pilotního signálu aktivní skupiny o více než prahovou hodnotu (T_COMp),2. The pilot strength of the candidate group exceeds the pilot strength of the active group by more than a threshold (T _COMp );

3. Intenzita pilotního signálu aktivní skupiny nebo kandidátské skupiny poklesla pod prahovou hodnotu (T_DRQp) po • · · · • ··· · · • * · · · ♦ • fe fefefefe « • · · · · · fe fefe·· fefe fefe fefe fefe ·· fefe dobu delší než předem stanovenou prahovou dobu.3. The intensity of the pilot signal of the active group or the candidate group has fallen below the threshold (T _DRQp ) after feefefefe feefefefe feefefefe fefe fefe fefe ·· fefe longer than a predetermined threshold time.

Zpráva měření intenzity pilotního signálu udává základovou stanici a energii měřeného pilotního signálu v decibelech.The pilot strength measurement report indicates the base station and the measured pilot signal energy in decibels.

Negativním aspektem hladkého předání je skutečnost, že používá redundandně vysílanou informaci, která zaměstnává komunikační zdroje. Avšak hladké předání poskytuje značné zlepšení kvality komunikace. Proto vzniká v současnosti potřeba způsobu pro minimalizaci počtu základových stanic, které vysílají redundandní data k uživateli mobilní stanice, která však zajistí dostatečnou kvalitu přenosu.A negative aspect of smooth handover is the fact that it uses redundant information that employs communication resources. However, a smooth handover provides a significant improvement in communication quality. Therefore, there is currently a need for a method to minimize the number of base stations that transmit redundant data to a mobile station user, but which ensures sufficient transmission quality.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Podle jednoho aspektu tento vynález popisuje metodu pro výběr základové stanice pro komunikaci s uživatelskou jednotkou, která obsahuje kroky: měření ve zmíněné uživatelské stanici energie kombinace signálů ze základové stanice po předem stanovenou dobu, která může komunikovat se zmíněnou uživatelskou stanicí, dále výpočet ve zmíněné uživatelské stanici první prahové hodnoty v návaznosti na zmíněné měření, porovnáni ve zmíněné uživatelské stanici energie signálu první základové stanice se zmíněnou první prahovou hodnotou a výběr, ve zmíněné uživatelské stanici, zmíněné první základové stanice, pokud zmíněná energie signálu od zmíněné první základové stanice překročí zmíněnou první prahovou hodnotu.According to one aspect, the present invention provides a method for selecting a base station to communicate with a user unit, comprising the steps of: measuring at said user station energy a combination of signals from the base station for a predetermined time that can communicate with said user station; comparing at said user station the signal strength of said first base station with said first threshold value and selecting at said user station said first base station if said signal energy from said first base station exceeds said first threshold value.

Podle dalšího aspektu tohoto vynálezu je popsána • · mobilní stanice pro použití v komunikačním systému, který obsahuje několik základových stanic, jenž jsou řízeny řadičem základových stanic, tato mobilní stanice obsahuje: přijímač pro příjem signálů z několika základových stanic, které dohromady tvoří skupinu kandidátských základových stanic, prostředky pro zjištováni energie přijímaných signálu, první prostředky pro porovnání energie přijímaného signálu s první prahovou hodnotou, prostředky pro identifikaci základových stanic, jejichž signály přijímané na uživatelské stanici mají energii větší než první prahovou hodnotu a prostředky pro vysílání signálu řadiči, který reprezentuje informaci o základových stanicích, které byly identifikovány jako vhodné pro zařazení do aktivní skupiny.According to another aspect of the present invention there is described a mobile station for use in a communication system comprising a plurality of base stations controlled by a base station controller, the mobile station comprising: a receiver for receiving signals from several base stations which together form a group of candidate base stations stations, means for detecting the energy of the received signals, first means for comparing the energy of the received signal with the first threshold, means for identifying the base stations whose signals received at the user station have energy greater than the first threshold, and means for transmitting the signal to the controller representing the information on base stations that have been identified as suitable for inclusion in the active group.

Tento vynález je provedením nové a vylepšené metody a přístroje pro zabezpečení hladkého komunikačním systému. Na začátku by se jeden z největších problémů současného systému je skutečnost, že prvky aktivní skupiny jsou stanovovány pomocí porovnání měřené energie pilotu s pevnými prahovými hodnotami. Nicméně hodnota zabezpečovaných redundandních komunikačních spojů k mobilní stanici je silné závislá na energii dalších signálů, které tato mobilní stanice přijímá. Např. význam signálu, který je redundandně vysílán na mobilní stanici, jehož energie při příjmu odpovídá energii pilotu -15 dB nebude mít velký význam, pokud mobilní stanice již přijímá vysílání signálu, jehož energie odpovídá energii pilotního signálu -5 dB. Avšak redundandní vysílání k mobilní stanici signálu s energií při příjmu odpovídající energii pilotu -15 dB bude mít zásadní význam, pokud mobilní stanice přijímá vysílání signálu s energií, která odpovídá předání v mobilním mělo poznamenat, že ftft· • · • « ft · ftftftft ftft ft • ft ftft* ftft · • ft · · · ft · ft energii pilotního signálu pouze -13 dB.The present invention is an embodiment of a new and improved method and apparatus for providing a smooth communication system. Initially, one of the biggest problems of the current system would be that the elements of the active group are determined by comparing the measured pile energy with fixed thresholds. However, the value of the secured redundant communication links to the mobile station is strongly dependent on the energy of the other signals that the mobile station receives. E.g. the meaning of a signal that is redundantly transmitted to a mobile station whose reception energy corresponds to a pilot energy of -15 dB will not be of great importance if the mobile station already receives a signal transmission whose energy corresponds to a pilot signal energy of -5 dB. However, a redundant transmission to a mobile station with an energy reception at -15 dB pilot power will be essential if the mobile station receives a signal transmission with an energy equivalent to a mobile handover should note that ftft · ftftftftftftft ft · ft ftft * ftft · ft · · · ft · ft pilot energy only -13 dB.

V mobilní stanici je při stanovování, zda se má vyslat zpráva, že pilot z kandidátské skupiny by mél být přesunut do upravené aktivní skupiny, měřena energie pilotu v kandidátské skupině iterativně porovnávána s prahovou hodnotou, která je generována podle proměnné COMBINED_PILOT, která představuje sumu energií (t.j. Ec/Io) pilotů z aktivní skupiny. Ve výhodném provedení je optimální hodnota této prahové hodnoty stanovována samotnou mobilní stanicí, bez nutnosti vysílat tyto prahové hodnoty nebo bez nutnosti ověření požadavku mobilní stanice na základové stanici. Pokud nejsilnější pilot z kandidátské skupiny splní tuto podmínku prahové hodnoty, je přidán do upravené aktivní skupiny a COMBINED__PILOT je přepočten se zahrnutím nově přidaného pilotního signálu.At the mobile station, in determining whether to send a message that a pilot from a candidate group should be moved to a modified active group, the measured pilot energy in the candidate group is iteratively compared to a threshold generated by the COMBINED_PILOT variable representing the sum of the energies (ie Ec / Io) pilots from the active group. In a preferred embodiment, the optimum value of this threshold is determined by the mobile station itself, without the need to transmit these thresholds or without having to verify the request of the mobile station on the base station. If the strongest pilot in the candidate group meets this threshold condition, it is added to the modified active group and COMBINED__PILOT is recalculated to include the newly added pilot signal.

V návaznosti na iterační proces, který je prováděn se členy kandidátské skupiny je prováděn druhý iterační proces pro stanovení, zda má být pilot vyčleněn z upravené aktivní skupiny. Při této operaci jsou testovány pilotní signály od nejslabšího prvku upravené aktivní skupiny k nejsilnějšímu. Je vypočtena hodnota energie COMBINED_PILOT, což je suma energie všech pilotních signálů, které patří do aktivní skupiny. Podle hodnoty COMBINED_PILOT je generována prahová hodnota tak, jak je popsáno výše a testovaný pilotní signál je porovnáván s touto prahovou hodnotou. Opět se v mobilní stanici stanoví prahová hodnota, aby se předešlo přílišné signalizaci. Pokud je pilot pod prahovou hodnotou po předem stanovenou dobu, je poslána zpráva základové stanici s indikací, že takový pilot má být vypuštěn.Following an iteration process that is performed with members of the candidate group, a second iteration process is performed to determine whether the pilot should be excluded from the modified active group. In this operation, pilot signals from the weakest element of the modified active group to the strongest are tested. The energy value COMBINED_PILOT is calculated, which is the sum of the energy of all the pilot signals belonging to the active group. According to the COMBINED_PILOT value, a threshold value is generated as described above and the test pilot signal is compared to this threshold value. Again, a threshold is set at the mobile station to avoid excessive signaling. If the pilot is below the threshold for a predetermined period of time, a message is sent to the base station indicating that such pilot should be omitted.

Seznam upravené aktivní skupiny je vyslán k základové ««·· 99 9A list of the modified active group is sent to the underlying «9»

9 999 99 9 9 9 9 9 9 9 stanici, se kterou mobilní stanice komunikuje. Řadič základové stanice nastaví komunikační spoje se základovou stanicí podle seznamu upravené aktivní skupiny, který byl generován v základové stanici, a generuje potvrzení pro mobilní stanici poté, co jsou příslušné spoje vytvořeny. Mobilní stanice pak vede komunikaci přes základovou stanici z upravené aktivní skupiny.9 999 99 9 9 9 9 9 9 9 station with which the mobile station communicates. The base station controller sets up communication links with the base station according to the modified active group list that has been generated in the base station and generates a confirmation for the mobile station after the respective links are established. The mobile station then conducts communication via the base station from the modified active group.

Ve výhodném provedení monitoruje mobilní stanice pilotní signály a v návaznosti na monitorované pilotní signály mobilní stanice kompiluje prvky kandidátské skupiny. Navíc, mobilní stanice stanovuje, zda změna současné aktivní skupiny je žádoucí s ohledem na kritéria, která byla popsána výše, pomocí měření energií pilotů v aktivní skupině a kandidátské skupině, a dynamicky nastavuje potřebné prahové hodnoty v závislosti na svém vlastním odhadu komunikačního prostředí. Po zjištění jakékoliv změny v požadovaném členství v aktivní skupině generuje mobilní stanice zprávu o měření síly pilotu, která, jak bylo popsáno výše, obsahuje všechny identifikace všech pilotních signálů v kandidátské a aktivní skupině, jim odpovídající změřené hodnoty energií a odpovídající indikace, zda má daný pilot zůstat ve skupině či zda má být přesunut do sousední skupiny.In a preferred embodiment, the mobile station monitors the pilot signals and, following the monitored pilot signals, the mobile station compiles the elements of the candidate group. In addition, the mobile station determines whether changing the current active group is desirable with respect to the criteria described above by measuring the energies of the pilots in the active group and the candidate group, and dynamically adjusts the necessary thresholds according to its own estimation of the communication environment. Upon detecting any change in the desired active group membership, the mobile station generates a pilot strength measurement report which, as described above, includes all identifications of all the pilot signals in the candidate and active groups, their corresponding measured energy values and the corresponding indication of whether it has the pilot to remain in the group or to be moved to a neighboring group.

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Vlastnosti, cíle a výhody tohoto vynálezu budou více zřejmé z detailního popisu provedení tohoto vynálezu, který následuje, pokud se uváží současně s výkresy, ve kterých jsou použity stejné odkazy.The features, objects, and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description of embodiments of the present invention which follows when considered in conjunction with the drawings in which the same references are used.

Obr. 1 je ilustrací celulámí komunikační sítě.Giant. 1 is an illustration of a cellular communication network.

Obr. 2 je ilustrací celulámí komunikační sítě podle obr. 1 a zahrnuje řadič základových stanic.Giant. 2 is an illustration of the cellular communication network of FIG. 1 and includes a base station controller.

Obr. 3 je blokové schéma mobilní stanice, která je provedením tohoto vynálezu.Giant. 3 is a block diagram of a mobile station that is an embodiment of the present invention.

Obr. 4 je blokové schéma základové stanice, která je provedením tohoto vynálezu.Giant. 4 is a block diagram of a base station that is an embodiment of the present invention.

Obr. 5 znázorňuje závislost dynamických prahových hodnot a kombinovaných energií pilotů z aktivní skupiny, ilustrující lineární operace, které jsou prováděné s parametry hladkého předání.Giant. 5 illustrates the dependency of dynamic thresholds and combined energies of pilots from the active group, illustrating linear operations that are performed with smooth handoff parameters.

Obr. 6 je vývojový diagram metody pro generování upravené aktivní skupiny v mobilní stanici.Giant. 6 is a flow chart of a method for generating a modified active group in a mobile station.

Obr. 7 je stavový diagram ilustrující činnost tohoto vynálezu.Giant. 7 is a state diagram illustrating the operation of the present invention.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Na obr. 1 je znázorněna bezdrátová komunikační síť, ve které byla geografická oblast rozdělena do oblastí pokrytí, které se nazývají buňky, a jsou reprezentovány skupinou sobě přiléhajících šestiúhelníků. Každá buňka je obsluhována odpovídající základovou stanicí 4. Každá základová stanice 4 vysílá pilotní signál, který tuto stanici jednoznačně identifikuje. V příkladném provedení jsou základovými stanicemi CDMA základové stanice. Detailní popis hladkého předání v bezdrátovém CDMA komunikačním systému je podán v patentech č. US 5,101,501 a US 5,267,261.Fig. 1 shows a wireless communication network in which the geographic area has been divided into coverage areas called cells and are represented by a group of adjacent hexagons. Each cell is served by a corresponding base station 4. Each base station 4 transmits a pilot signal that uniquely identifies that station. In an exemplary embodiment, the CDMA base stations are base stations. A detailed description of smooth handoff in a wireless CDMA communication system is given in US Patent Nos. 5,101,501 and 5,267,261.

Mobilní stanice 2 se nachází uvnitř buňky, která je obsluhovaná základovou stanicí 4A. Protože mobilní stanice 2 se nachází poblíž hranice buňky, bude se pravděpodobně nacházet v podmínce hladkého předání, při které má současně navázané spojení s více než jednou základovou stanicí. Může například komunikovat se základovými stanicemi 4A a 4B. Takže základové stanice 4A a 4B tvoří aktivní skupinu. Navíc je možné, že mobilní stanice 2 zjistila ve své blízkosti další základové stanice, jimiž vysílané piloty mají energii změřenou mobilní stanicí nad předem stanovenou prahovou hodnotou T^AD' ale s těmito základovými stanicemi mobilní stanice v té chvíli nekomunikuje. Tyto pilotní signály tvoří kandidátskou skupinu. Kandidátská skupina by mohla být tvořena základovými stanicemi 4C a 4G.The mobile station 2 is located inside a cell that is served by the base station 4A. Since mobile station 2 is close to the cell boundary, it will likely be in a smooth handoff condition in which it has simultaneously established a connection with more than one base station. For example, it may communicate with base stations 4A and 4B. Thus, the base stations 4A and 4B form an active group. In addition, it is possible that the mobile station 2 has detected in its vicinity other base stations by which the transmitted piles have the energy measured by the mobile station above a predetermined threshold value T 'AD' but does not communicate with these base stations at that moment. These pilot signals form a candidate group. The candidate group could consist of 4C and 4G base stations.

Na obr. 2 je znázorněna typická komunikační sít. Data, která jsou směrována k mobilní stanici 2, přicházejí z veřejné spínané telefonní sítě či jiného bezdrátového systému (není znázorněno) na řadič základových stanic 6. Řadič základových stanic 6 předává data těm základovým stanicím, které se nacházejí v aktivním seznamu mobilní stanice 2.. Např. řadič základových stanic 6 předává redundandně data na a přijímá data od základových stanic 4A a 4B.FIG. 2 shows a typical communication network. Data that is routed to the mobile station 2 comes from a public switched telephone network or other wireless system (not shown) to the base station controller 6. The base station controller 6 forwards the data to those base stations that are in the active list of the mobile station 2. Eg. the base station controller 6 transmits data redundantly to and receives data from base stations 4A and 4B.

Tento vynález je rovněž použitelný za podmínek, kdy každá buňka je rozdělena do sektorů. Komunikace do a z každého sektoru může být odděleně přijímána a demodulována mobilní stanicí 2. Pro jednoduchost budeme diskutovat případ, kdy každá ze základových stanic 4 je jedinečně umístěná základová stanice. Avšak osobám znalým stavu oboru bude snadno zřejmé, že tento vynález je rovněžThe present invention is also applicable under conditions where each cell is divided into sectors. Communication to and from each sector can be separately received and demodulated by mobile station 2. For simplicity, we will discuss the case where each of the base stations 4 is a uniquely located base station. However, it will be readily apparent to those skilled in the art that the invention is also

9 9 · · · · · · · ·9 9 · · · · · · · · ·

Í' » ' · J · · ♦ · · « ««· · ft * 9 · » »9 f _e · · · « · · 9 9 «· ·« ·· 9« ·· 99 aplikovatelný na sektorové buňky, pouze uvážením možnosti,I '»' · J · · · · ♦« «« * · ft · 9 »» 9 f _e · · · «· 9 9« · «9 ··" ·· 99 applicable to sectored cell only considering the possibility

Že základové stanice se mohou nacházet na jednom místě a mohu vysílat do odlišných sektorů uvnitř buňky. Podmínka, že mobilní stanice simultánně komunikuje s více než jedním sektorem buňky se nazývá hladší předání. Metoda a přístroj pro provádění hladšího předání jsou popsány v právě projednávané patentové přihlášce č. US 08/144,903 s názvem Metoda a přístroj pro provádění předání mezi sektory společné základové stanice, která byla podána 30. října 1993, která je přiznána předkladateli tohoto vynálezu a na kterou se tímto odkazujeme.That the base stations can be in one place and can transmit to different sectors within the cell. The condition that the mobile station simultaneously communicates with more than one cell sector is called smoother handover. A method and apparatus for performing smoother handover are described in U.S. Patent Application Serial No. 08 / 144,903, entitled Method and Apparatus for Performing Cross-Sector Handover, filed October 30, 1993, which is assigned to the present inventor and which we hereby refer to.

Mobilní stanice 2 přijímají, demodulují a dekódují všechny kopie datových paketů. Dekódována data jsou spojována a tak se vytváří odhad dat s větší spolehlivostí než má každý jednotlivý demodulovaný odhad dat.The mobile stations 2 receive, demodulate and decode all copies of data packets. The decoded data is combined to create a data estimate with greater reliability than each individual demodulated data estimate.

Na obr. 3 je znázorněna mobilní stanice 2 ve větším detailu. Mobilní stanice 2 bud neustále a nebo v periodických intervalech měří energii pilotních signálů základových stanic 4. Signály přijímané anténou 50 mobilní stanice 2 jsou vedeny duplexerem 52 k přijímači (RCVR) 54, který zesiluje, konvertuje a filtruje přijatý signál a vede jej k demodulátoru pilotního signálu 58 vyhledávacího subsystému 55.FIG. 3 shows the mobile station 2 in greater detail. The mobile station 2 either continuously or at periodic intervals measures the energy of the pilot signals of the base stations 4. The signals received by the antenna 50 of the mobile station 2 are routed by the duplexer 52 to the receiver (RCVR) 54 which amplifies, converts and filters the received signal. signal 58 of the search subsystem 55.

Navíc je přijímaný signál předávaný provozním demodulátorům 64A - 64N. Provozní demodulátory 64A - 64N.In addition, the received signal is transmitted to the operational demodulators 64A-64N. Operating demodulators 64A - 64N.

nebo jejich podmnožina, oddělené demodulují signály přijímané mobilní stanicí 2. Demodulováné signály jsou z provozních demodulátoru 64A - 64N vedeny ke spojovací 66.or a subset thereof, separately demodulating the signals received by the mobile station 2. The demodulated signals are routed from the operational demodulators 64A-64N to the link 66.

který spojuje demodulovaná data, a tak se získává vylepšený odhad přenášených dat. Mobilní stanice 2 měří sílu pilotníchwhich combines the demodulated data to obtain an improved estimate of the transmitted data. The mobile station 2 measures the strength of the pilot

• * φ φ · · φ φφφ φ φ ♦ φ φ φ φ φ φ φφ φφ kanálů. Řídící procesor 62 předává vyhledávacímu procesoru 56 přijímací parametry. V příkladném provedení CDMA komunikačního systému dodává řídící procesor 62 vyhledávacímu procesoru 56 PN offset. Vyhledávací procesor 56 generuje PN sekvenci, která je používaná demodulátorem pilotního signálu 58 pro demodulaci přijímaného signálu. Demodulovaný pilotní signál je veden na akumulátor energie 60, který měří energii demodulovaného pilotního signálu tak, že akumuluje energii po předem stanovenou dobu.• * φ φ · φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ kanálů kanálů φ kanálů kanálů The control processor 62 passes the receive parameters to the search processor 56. In an exemplary embodiment of a CDMA communication system, the control processor 62 supplies a PN offset to the search processor 56. The search processor 56 generates a PN sequence that is used by the pilot signal demodulator 58 to demodulate the received signal. The demodulated pilot signal is applied to an energy accumulator 60 that measures the energy of the demodulated pilot signal so as to store energy for a predetermined period of time.

Změřené hodnoty energie pilotního signálu jsou vedeny na řídící procesor 62. V příkladném provedení porovnává řídící procesor 62 hodnotu energie s prahovými hodnotami ^TADD ^{a T}DROP’ ^TADD 3^e Prahová hodnota, nad kterou má přijímaný signál dostatečnou sílu, aby mohl zajistit komunikaci s mobilní stanicí 2.The measured energy values of the pilot signal are applied to the control processor 62. In the exemplary embodiment, the control processor 62 compares the energy value with the thresholds ^T ADD ^{and T} DROP ' ^T ADD 3 ^e The threshold above which the received signal has sufficient power to provide communication with mobile station 2.

Mobilní stanice 2 vysílá zprávu o měření síly pilotního signálu, která obsahuje všechny piloty, které mají větší energii než a všechny současné prvky aktivní skupiny, jejichž změřená energie pilotního signálu nepoklesla pod ^TDROP P° dobu delší než předem stanovenou časovou periodu. V příkladném provedení mobilní stanice 2 generuje á vysílá zprávu o měření síly pilotního signálu po detekci změny síly pilotu za následujících podmínek:The mobile station 2 transmits a pilot signal measurement report that includes all pilots having greater energy than and all current active group elements whose measured pilot signal energy has not fallen below the ^T DROP P ° for longer than a predetermined period of time. In an exemplary embodiment, the mobile station 2 generates vysí transmits a pilot strength measurement report after detecting a change in pilot strength under the following conditions:

1. Síla pilotu ze sousední skupiny nebo ze zbývající skupiny byla zjištěna nad prahovou hodnotou (^tad_D)*1. Pile strength from a neighboring group or from the remaining group was detected above the threshold ( ^t and _d ) *

2. Síla pilotu z kandidátské skupiny přesáhla sílu pilotu z aktivní skupiny o více než prahovou hodnotu (T_C0Mp).2. The pilot strength of the candidate group exceeded the pilot strength of the active group by more than the threshold value (T _C0M p).

3. Síla pilotu z aktivní skupiny poklesla pod prahovou hodnotu (T_DROp) po dobu delší než předem stanovenou časovou tttttttt tttt * ’ tt i ;*·;·; ·· ϊ ϊ ϊϊ ·· ·· ♦* ··♦ ·· ·· periodu.3. The strength of the pile from the active group has fallen below the threshold value (T _DRO p) for more than a predetermined time period tttttttt tttt * 'tt i; * ·; ·; ·· ϊ · ·· ·· ♦ * ·· ♦ ·· ·· period.

V příkladném provedení tohoto vynálezu identifikuje zpráva o měření síly pilotního signálu pilot a poskytuje informaci o změřené energii příslušného pilotního signálu.In an exemplary embodiment of the invention, the pilot signal strength measurement message identifies the pilot and provides the measured energy information of the respective pilot signal.

V příkladném provedení jsou identifikovány základové stanice ve zprávě o měření síly pilotního signálu offsety svých pilotů a jim příslušné změřené energie pilotů jsou uvedeny v decibelech. Hodnoty T_ADD a T_DROp mohou být naprogramovány v mobilní stanici 2 předem nebo mohou být mobilní stanici 2 poskytnuty základovou stanicí 4 (viz obr. 4). Navíc je může mobilní stanice 2 počítat sama.In an exemplary embodiment, the base stations are identified in the pilot strength measurement report of their pilots offsets and their respective measured pilot energies are reported in decibels. The T _ADD and T _{DROp values} may be programmed in the mobile station 2 in advance or may be provided to the mobile station 2 by the base station 4 (see Fig. 4). In addition, mobile station 2 can count them by itself.

Řídící procesor 62 dodává identity pilotů a jim odpovídající změřené hodnoty energie pilotů generátoru zprávy 70. Generátor zprávy 70 generuje zprávu o měření síly pilotního signálu, která danou informaci obsahuje. Zpráva o měření síly pilotního signálu je vedena k vysílači (TMTR) 68, který zprávu kóduje, moduluje, konvertuje a zesiluje. Zpráva je pak vysílána přes duplexer 52 a anténu 50.The control processor 62 delivers the identities of the pilots and their corresponding measured energy values of the pilots of the message generator 70. The message generator 70 generates a pilot signal strength measurement report containing the information. The pilot strength measurement message is routed to a transmitter (TMTR) 68 which encodes, modulates, converts, and amplifies the message. The message is then transmitted via duplexer 52 and antenna 50.

Na obr. 4 je zpráva o měření síly pilotního signálu přijata anténou 30 základové stanice 4 a předána přijímači (RCVR) 28, který přijatý signál zesiluje, konvertuje, demoduluje a dekóduje a dodává tuto zprávu na rozhraní řadiče základových stanic (BSC) 26.. Rozhraní řadiče základových stanic (BSC) 26 vysílá zprávu řadiči základových stanic (BSC) 6. Zpráva je vedena na selektor 22., který může též přijímat zprávu redundandně z jiných základových stanic, které komunikují s mobilní stanicí 2. Selektor 22 spojuje odhady zpráv přijatých od základových stanic, které komunikují s mobilní stanicí 2, aby se tak získaly lepší *»»· ϊ· · · * * * · ··« »♦ * · * · ·· * • . · · · ♦ · « · · · odhady paketů.In Fig. 4, a pilot signal strength measurement message is received by base station antenna 30 and transmitted to receiver (RCVR) 28, which amplifies, converts, demodulates, and decodes the received signal and delivers this message to the base station controller (BSC) 26 interface. The base station controller interface (BSC) 26 transmits the message to the base station controller (BSC) 6. The message is routed to the selector 22, which can also receive the message redundantly from other base stations that communicate with the mobile station 2. from the base stations that communicate with the mobile station 2 to get a better one. Packet estimates.

Ve výhodném provedení monitoruje mobilní stanice 2 pilotní signály a kompiluje prvky všech výše zmíněných skupin (aktivní, kandidátské a sousední). Navíc ve výhodném provedení mobilní stanice stanovuje, zda změna v současné aktivní skupině je žádoucí podle následujících lineárních vztahů:In a preferred embodiment, the mobile station 2 monitors the pilot signals and compiles elements of all the above-mentioned groups (active, candidate and neighbor). In addition, in a preferred embodiment, the mobile station determines whether a change in the current active group is desirable according to the following linear relationships:

Yl = SOFT_SLOPE*COMBINED_PILOT+ADD_INTERCEPT (1)Yl = SOFT_SLOPE * COMBINED_PILOT + ADD_INTERCEPT (1)

Y2 « SOFT_SLOPE*COMBINED_PILOT+DROP_INTERCEPT (2) kde Yl je dynamická prahová hodnota, kterou musí změřená hodnota energie pilotu z kandidátské skupiny přesáhnout, než mobilní stanice požádá o jeho přeřazení do upravené aktivní skupiny, a Y2 je dynamická prahová hodnota, pod níž musí poklesnout prvek aktivní skupiny, než mobilní stanice požádá o jeho přeřazení z aktivní skupiny do kandidátské skupiny. Aby se zaručila hystereze, Yl by mělo být větší než Y2.Y2 «SOFT_SLOPE * COMBINED_PILOT + DROP_INTERCEPT (2) where Y1 is the dynamic threshold that the measured value of the pilot's energy from the candidate group must exceed before the mobile station requests it to be reassigned to the modified active group, and Y2 is the dynamic threshold below drop an element of the active group before the mobile station asks for its transfer from the active group to the candidate group. To guarantee hysteresis, Y1 should be greater than Y2.

rovnic (1) a (2) je vidět, že pokud změřená energie určitého pilotu z aktivní skupiny poklesne pod Y2, je tento přeřazen do kandidátské skupiny. Aby mohl být stejný pilotní signál zpět přidán do upravené aktivní skupiny, musí se nastat jedna ze dvou okolností, bud hodnota COMBINED_PILOT poklesne o stejnou hodnotu D^, nebo že se vlastní změřená hodnota energie pilotu zvýší o určitou hodnotu 0₂. Tak je jsou hodnoty hystereze pro COMBINED_PILOT resp. pro energii jednotlivých pilotních signálů, kterých je zapotřebí, aby daný pilot nebyl opakovaně přesouván z a do aktivní skupiny.equations (1) and (2) show that if the measured energy of a particular pile from the active group falls below Y2, it is reassigned to the candidate group. In order for the same pilot signal to be added back to the modified active group, one of two circumstances must occur, either the COMBINED_PILOT value decreases by the same D ^ value or the actual measured pile energy value increases by a certain value of 0 ₂ . Thus, the hysteresis values for COMBINED_PILOT respectively. for the energy of the individual pilot signals, which is needed so that the pilot is not repeatedly moved from and to the active group.

Proto by měly být pilotní signály přeřazeny do upravené zřejmé, že hodnoty Dj_ a D₂ aktivní skupiny tehdy, když je hodnota COMBINED__PILOT menší než nebo rovna Xj_ a měly by být vyřazeny z aktivní skupiny když je hodnota COMBINED_PILOT větší než nebo rovna X₂. Z rovnic (l) a (2) je možno odvodit:Therefore, should the pilot signals transferred to modified clear that the values Dj_ and D ₂ active set when the value COMBINED__PILOT less than or equal Xj_ and should be excluded from the active set when the COMBINED_PILOT value is greater than or equal to x _2nd From equations (1) and (2) it is possible to derive:

SOFT_SLOPE = D₂/D^ (3)SOFT_SLOPE = D ₂ / D ^ (2)

DROP_INTERCEPT = T_DROp - X₂*D₂/D₁ (4)DROP_INTERCEPT = T _DROP - X ₂ * D ₂ / D ₁ (4)

ADD_INTERCEPT = DROP_INTERCEPT + D₂ (5)ADD_INTERCEPT = DROP_INTERCEPT + D ₂ (4)

Tento vztah je dále ilustrován na obr. 5. Dynamické prahové hodnoty Yl a Y2 jsou vyneseny v decibelech jako funkce energie spojených pilotních signálu (tzn. E_c/I₀), také v dB. Jak je možné vidět, jsou oba lineárními funkcemi se směrnicí SOFT__SLOPE (tzn. I^/D^ z rovnice (3)) a příslušné y-INTERCEPTS ADD_INTERCEPT a DROP_INTERCEPT. Poznamenejme, že hodnoty y-INTERCEPTS mohou být záporné a DROP_INTERCEPT je na obr. 5 znázorněn jako záporná hodnota.This relationship is further illustrated in FIG. 5. The dynamic thresholds Y1 and Y2 are plotted in decibels as a function of the energy of the associated pilot signals (i.e., E _c / I ₀ ), also in dB. As can be seen, both linear functions with the SOFT__SLOPE slope (i.e. I ^ / D ^ from equation (3)) and the corresponding y-INTERCEPTS are ADD_INTERCEPT and DROP_INTERCEPT. Note that the y-INTERCEPTS values may be negative and the DROP_INTERCEPT is shown as a negative value in Figure 5.

Hodnota SOFT_SLOPE v příkladu je 2. Ve výhodném provedení může mobilní stanice 2 sama počítat hodnoty SOFT_SLOPE odhadem požadovaných hodnot D_x a D₂ monitorováním fluktuací všech pilotů, jak v aktivní, tak i v kandidátské skupině, jak je popsáno výše v odkazu na obr. 3, a pak použitím vztahu dle rovnice (3). Mobilní stanice 2 a zvláště řídící procesor 62 mohou odhadovat hodnotu D^ měřením změn COMBINED_PILOT po předem stanovenou dobu. Např. D-j_ je ve výhodném provedení rovno standardní odchylce COMBINEDJPLOT po předem stanovenou dobu, aby se předešlo situaci, kdyThe SOFT_SLOPE value in the example is 2. In a preferred embodiment, the mobile station 2 can itself calculate the SOFT_SLOPE values by estimating the setpoints D _x and D _{2 by} monitoring the fluctuations of all pilots, both in the active and candidate groups, as described above with reference to FIG. 3, and then using the equation (3). The mobile station 2, and in particular the control processor 62, can estimate the value D 6 by measuring the changes COMBINED_PILOT for a predetermined time. E.g. Preferably, D1 is equal to the standard COMBINEDJPLOT for a predetermined period of time to avoid a situation where

-- « V » · W » * t « *» * · ♦ · » • · *·* · · 4 · · · *4 · « · · 4 4 · 4 4 4 4 4 přirozené změny COMBINED_PLOT vyvolají požadavek na předání. Navíc ve výhodném provedení může být D₂ nastaveno na rozdíl ®^{ezi T}ADD ^{a T}DROp' Protože rozdíl mezi T_MD a T_DROp je stejného řádu hystere2e požadované pro D₂.- «V» W »* t« * »* · · · · · · · · · · · · · · 4 · · · · · · · 4 · · · . In addition, in a preferred embodiment, D ₂ may be set to a difference ^{between T} ADD ^{and T} DROp Because the difference between T _MD and T _DROp is of the same order of hysteresis required for D ₂ .

Jak bylo popsáno dříve, je znázorněna jako taková hodnota COMBINED_PLOT, která je dostatečná nato, aby vyvolala přidání pilotu do upravené aktivní skupiny {tzn. kde Yl protíná T^DD^· Dále, X₂ znázorněna jako taková hodnota COMBINED__PLOT, která je dostatečná nato, aby vyvolala odebrání pilotu z aktivní skupiny (tzn. kde Y2 protíná T_DROp). Hodnota X₂ může být do mobilní stanice předem naprogramována, nebo může být mobilní stanici předána signálovou zprávou, kterou vysílá základová stanice. Ve výhodném provedení je to dostatečné velká hodnota, aby zabezpečila dostatečné robustní přímý spoj za současného zamezení nepotřebné redundance. Příkladnou hodnotou X₂ je -7,lldB. Ve výhodném provedení může sama mobilní stanice stanovit hodnotu Xj z výpočtu D_lř D₂ a známých hodnot X₂a Tdrop· Takže pokud 0^=1,5, D₂=3, X₂--7,lldB a T_DROp=12,44 dB, pak z rovnic (1) — (5) uvedených výše je SOFT_SLOPE = 2, ADD_INTERCEPT = 1,22 dB, DROP_INTERCEPT = -1,78 dB a X₁=-7,61 dB.As described previously, it is shown as a COMBINED_PLOT value that is sufficient to induce the addition of a pile to the modified active group {i. where Y1 intersects T ^ DD ^ · Next, X _{2 is} shown as a COMBINED__PLOT value that is sufficient to cause the _pile to be withdrawn from the active group (i.e., where Y2 intersects T _DROp ). The value of X ₂ may be pre-programmed to the mobile station, or may be transmitted to the mobile station by a signal message transmitted by the base station. In a preferred embodiment, it is of sufficient magnitude to provide a robust robust direct connection while avoiding unnecessary redundancy. An exemplary value of X ₂ is -7.1ldB. In a preferred embodiment, the mobile station itself may determine the value of Xj calculating D _{c R} d ₂ and the known values of X ₂ and Tdrop · So if 0 ^ = 1.5, D ₂ = 3, X ₂ --7, lldB and T _DROP = 12 , 44 dB, then from Equations (1) - (5) above, SOFT_SLOPE = 2, ADD_INTERCEPT = 1.22 dB, DROP_INTERCEPT = -1.78 dB, and X ₁ = -7.61 dB.

Parametry předání ilustrované výše jsou generovány v mobilní stanici 2. tyto parametry předání jsou použity jak je popsáno dále pro generování upravené aktivní skupiny. Generování parametrů předání v mobilní stanici 2 a ne v základové stanici 4 či v řadiči základových stanic 6 znamená, že jsou generovány daleko rychleji bez přílišné signalizace. Navíc je možné se takto vyhnout provádění kontrolního výpočtu základovou stanicí 4, nebo řadičem t ι < · · · · · * ί » » ··· * · * · » » JJ J , * « *·*· ♦ ♦ · · >· «1 ·· ·· ·» ·» základových stanic 6. Mobilní stanice 2 měří energii přijímaných pilotů tak, jak je popsáno výše spolu s obr. 3. Hodnoty energie pilotů jsou vedeny na řídící procesor 62. Následné generuje řídící procesor 62 parametry předání. Pokud na základě parametrů předání, které jsou generovány mobilní stanicí, je požadováno, aby byl pilot přesunut do nebo byl vyjmut ze současné aktivní skupiny, vyšle mobilní stanice 2 zprávu s indikací prvků upravené aktivní skupiny řadiči základových stanic 6 přes základové stanice 4. Řadič základových stanic 6 naváže komunikaci s mobilní stanicí 2. Mobilní stanice 2 překonfiguruje demodulátory provozních kanálů 64A-64N, aby byly přijímané signály demodulovány v souladu s upravenou aktivní skupinou, která byla vygenerovaná mobilní stanicí.The handover parameters illustrated above are generated at the mobile station 2. These handover parameters are used as described below to generate the modified active group. Generating handover parameters at the mobile station 2 and not at the base station 4 or the base station controller 6 means that they are generated much faster without too much signaling. In addition, it is possible to avoid a check calculation by the base station 4, or by the controller t ι »J J J J J J J J J J J J J J The base stations 6 measure the energy of the received piles as described above with reference to Fig. 3. The energy values of the pilots are applied to the control processor 62. Subsequently, the control processor 62 generates the parameters handover. If, based on the handover parameters that are generated by the mobile station, it is required that the pilot be moved to or removed from the current active group, mobile station 2 sends a message indicating the elements of the modified active group to the controller 6 via the base stations 4. The mobile station 2 reconfigures the traffic channel demodulators 64A-64N so that the received signals are demodulated in accordance with the modified active group generated by the mobile station.

generuje řídící procesor 62 aktivní skupinu podle metody, 6. V bloku 200 jsou pilotní ADD'the control processor 62 generates an active group according to the method 6. In block 200, the pilot ADD '

V příkladném provedení v mobilní stanici 2 upravenou která je znázorněná na obr.In the exemplary embodiment, in the mobile station 2 provided as shown in FIG.

signály, jejichž změřená energie je větší než T přesunuty do kandidátského seznamu, zatímco piloty, jejichž změřená energie poklesla pod T_DROp po dobu delší než předem stanovenou, jsou vyjmuty z kandidátského seznamu. V příkladném provedení je čas, po který je pilot pod T_DR0Pměřen časovačem uvnitř řídícího procesoru £2, který bude v dalším označován jako časovač T_DROp. časovač T_DROp měří čas, po který se pilot nachází pod prahovou hodnotou pro odebrání ze skupiny. Účelem časovače T_DROP je předejít nesprávnému odebrání ze skupiny silného pilotního signálu, u kterého může být vinou krátkodobé změně v prostředí šíření, třeba vzhledem k rychlému úniku, změřena nízká hladina energie.signals whose measured energy is greater than T are moved to the candidate list, while piles whose measured energy has fallen below T _DROp for more than a predetermined list are removed from the candidate list. In an exemplary embodiment, the time for which the pilot under T _{DR0P is} measured by a timer within the control processor ₅₂ , hereinafter referred to as a timer T _DROp . timer T _DROp measures the time that the pilot is below the removal threshold from the group. The purpose of the T _DROP timer is to prevent improper removal from the strong pilot signal group, where low energy levels can be measured due to short-term changes in the propagation environment, for example due to rapid leakage.

<09* · * * 9 · · A • « 09* »*- · 9 9 # ·· 9 0 0 · 9*49 4 · · 0<09 * · * * 9 · A • «09 *» * - · 9 9 # ·· 9 0 0 · 9 * 49 4 · · 0

V bloku 202 jsou piloti ze seznamu kandidátů seřazeni od nejsilnějšího k nejslabšímu. Takže P_Cj je silnější než P_C2 atd. , kde P_c^ je výhodně E_c/I₀ pro kandidátského pilota I, jak bylo definováno v paragrafu 6.6.6.2.2 v EIA/TIA IS-95A. V bloku 204 je proměnná C0MBINED_PIL0T nastavena na hodnotu energie všech pilotů v aktivní skupině. V bloku 204 je též nastavena proměnná smyčky (i) na hodnotu 1. V bloku 206 se testuje prvek kandidátské skupiny P_c^, zda by měl být přesunut do upravené aktivní skupiny. P_Cj_ se porovnává s prahovou hodnotou, která je generována podle současné hodnoty C0MBINED_PL0T. V příkladném provedení je prahová hodnota (Yl) generována podle výše uvedené rovnice (1).In block 202, pilots from the candidate list are ranked from strongest to weakest. Thus, P _C j is stronger than P _C 2 etc., where P _{c 6} is preferably E _c / I ₀ for the candidate pilot I as defined in paragraph 6.6.6.2.2 of EIA / TIA IS-95A. In block 204, the variable C0MBINED_PIL0T is set to the energy value of all pilots in the active group. In block 204 whether the loop variable is set to (i) the value 1. In block 206 tests the candidate set member P ^ _c, whether it should be moved to the active treated groups. P _C1 is compared to a threshold value that is generated according to the current value of C0MBINED_PL0T. In an exemplary embodiment, the threshold value (Y1) is generated according to equation (1) above.

Pokud energie pilotu P_c^ přesáhne prahovou hodnotu Yl, postupuje se do bloku 208. V bloku 208 vysílá mobilní stanice 2 základové stanici 4 zprávu o měření síly pilotního signálu (PSMM) s požadavkem o přidání pilotu P_Cj_ do aktivní skupiny. Základová stanice 4 pak vyšle odpověd, kterou dává povel mobilní stanici 2. přidat pilot P_ci do aktivní skupiny.If the pilot energy P _c ^ exceeds the threshold Yl, it proceeds to block 208. In block 208, the mobile station 2 transmits to the base station 4 a measurement report of a pilot strength signal (PSMM) requesting to add pilot P _C j to the active group. Base station 4 then sends a response, which commands the mobile station to the second add pilot P _Ci to the active set.

V bloku 210 se vypočte nová hodnota COMBINED_PLOT, která je rovna staré hodnotě COMBINED_PLOT v součtu s energií pilotu ^pCi’ ^v bloku 212 se inkrementuje proměnná smyčky (i).At block 210, a new COMBINED_PLOT value is calculated that is equal to the old COMBINED_PLOT value, combined with the pilot energy ^p Ci ' ⁱⁿ block 212, and the loop variable (i) is incremented.

V bloku 213 se stanoví, zda všechny piloty v kandidátské skupině byly testováni. Pokud všechny pilotní signály v kandidátské skupině testovány nebyly, pak se postoupí na blok 200 a pokračuje se tak, jak bylo popsáno výše. Pokud všechny pilotní signály v kandidátské skupině byly testovány, nebo, pokud v bloku 206 energie pilotu P_cinepřesáhla prahovou hodnotu Yl, pak se postupuje do bloku 214. V bloku 214 se upravená aktivní skupina setřídí od nejnižší energie po nejvyšší energii. Takže ^PA1 byla změřenaBlock 213 determines whether all pilots in the candidate group have been tested. If not all the pilot signals in the candidate group have been tested, then proceed to block 200 and continue as described above. If all the pilot signals in the candidate group have been tested, or if, in block 206, the pilot's energy P _{ci has} not exceeded the threshold Y1, then proceed to block 214. In block 214, the modified active group is sorted from lowest energy to highest energy. So ^P A1 was measured

• φ ·* ** nejnižší energie v upravené aktivní skupině, ^PA2 druhá nejnižší energie a tak dále až po poslední prvek upravené aktivní skupiny P^.• φ · * ** the lowest energy in the modified active group, ^P A2 the second lowest energy and so on up to the last element of the modified active group P ^.

V bloku 218 se proměnná smyčky nastaví na hodnotu 1. V bloku 220 se vypočte COMBINED_PILOT pro testované P_A£. Hodnota COMBIHED_PILOT se nastaví na hodnotu rovnou součtu změřené energie všech pilotů, které se právě nacházejí v aktivní skupině a které mají větší energii než pilot, který je právě testován. Takže COMBINED_PILOT je stanoven z rovnice:In block 218, the loop variable is set to 1. In block 220, COMBINED_PILOT is calculated for the test P _{A A.} The COMBIHED_PILOT value is set to a value equal to the sum of the measured energy of all pilots currently in the active group that have more energy than the pilot being tested. So COMBINED_PILOT is determined from the equation:

COMBINED_PILOT * Σ P_Aj j=i+l (6) kde N je počet pilotních signálů v aktivní skupině.COMBINED_PILOT * Σ P _A jj = i + l (6) where N is the number of pilot signals in the active group.

V bloku 222 se právě testovaný pilot porovnává s prahovou hodnotou (Y2), která je stanovena podle vypočtené hodnoty COMBINED_PLOT. V příkladném provedení se prahová hodnota Y2 stanoví podle výše uvedené rovnice (2). Pokud změřená energie pilotu P_A^ přesáhne prahovou hodnotu Y2, pak se postoupí do bloku 224 a časovače T_DROp pro piloty P_A^ až ^PAN 3^SOU vynulovány testy upravené aktivní skupiny končí v bloku 234.At block 222, the currently tested pilot is compared to a threshold value (Y2), which is determined by the calculated COMBINED_PLOT value. In an exemplary embodiment, the threshold Y2 is determined according to equation (2) above. If the measured pilot energy P _N exceeds threshold Y2, then passes to block 224, and timers T _DROP for pilots P _N to ^P AN are reset 3 ^SOU test adjusted active set ends in block 234th

Pokud změřená energie pilotu P_A^ nepřesáhne prahovou hodnotu Y2, postoupí se do bloku 226. V bloku 226 se zjistí, zda časovačem T_DR0P měřený čas pro P_Aj_ neuplynul. Pokud uplynul čas T_DRQp, pak vyšle mobilní stanice v bloku 228 PSMM základové stanici 4 s požadavkem o vyjmutí pilotu P_Aj_ z aktivní skupiny a začlenění do kandidátské skupiny. Základová stanice 4 vyšle potvrzení a postupuje se do bloku » 999 *If the measured pilot energy P _N will exceed the threshold value Y2 proceeds to block 226. At block 226 determines if the timer T measured _DR0P time for P _and j elapsed. If the elapsed time T _DRQp then transmits to the mobile station in block 228 a PSMM to the base station 4 to request removal of the pilot P _and j in the active group and inclusion in the candidate group. Base station 4 sends a confirmation and proceeds to block »999 *

9 9 9 «9 9 » « « 9 9 9 9 «9999 9 9 9 9 9 9 9 9 9 999

230. Pokud v bloku 226 se zjistí, že čas T_DROp ještě neuplynul, tak pak se postupuje přímo do bloku 230. V bloku 230 se inkrementuje proměnná smyčky (i). Pak se v bloku 232 stanoví, zda byly všechny pilotní signály v aktivní skupině P_Aj_ testovány. Pokud byly všechny pilotní signály v aktivní skupině testovány, přejde se do bloku 234 a generování upravené aktivní skupiny je ukončeno. Pokud všechny pilotní signály v aktivní skupině nebyly testovány, postoupí se do bloku 220 a pokračuje se tak, jak je popsáno výše.230. If it is determined in block 226 that time T _DROp has not elapsed, then proceed directly to block 230. In block 230, the loop variable (i) is incremented. Then at block 232 determines whether all pilots in the active set P _and j tested. If all the pilot signals in the active group have been tested, it goes to block 234 and generation of the modified active group is terminated. If all the pilot signals in the active group have not been tested, proceed to block 220 and continue as described above.

Na obr. 7 je znázorněn stavový diagram činnosti podle tohoto vynálezu. Daný pilotní signál P_N^ může začít v sousední skupině 700. Pokud E_c/I₀ pilotu P_N^ přesáhne prahovou hodnotu T_ADD, 3^e mobilní stanicí 2 přidán do kandidátské skupiny 702. Pokud je pilot P_c v kandidátské skupině 702 a hodnota jeho E_c/I₀ poklesne pod prahovou hodnotu T_DROp a jeho čas T_TDR0P vyprší, pak je mobilní stanicí 2 přesunut z kandidátské skupiny 702 do sousední skupiny 700. Tyto dva právě popsané přechody odpovídají bloku 200 z obr. 6 - přidávání a odebírání pilotů z kandidátské skupiny.Fig. 7 shows a state diagram of the operation of the present invention. A given pilot signal P ^ _N can begin at the adjacent group 700. If the E _c / I ₀ P _N ^ pilot exceeds the threshold T _ADD, ³ and mobile station 2 added to candidate set 702. If the pilot P _c in the candidate group 702 and the value of its E _c / I ₀ drops below the threshold T _DROp and its time T _TDR0P expires, then it is moved by the mobile station 2 from the candidate group 702 to the neighboring group 700. The two transitions just described correspond to block 200 of FIG. removing pilots from the candidate group.

Pokud E_c/I₀ pilotu P_C;£ v kandidátské skupině přesáhne dynamickou prahovou hodnotu Yl, která byla stanovena podle výše uvedené rovníce (1), vyšle mobilní stanice 2 PSMM 706 základové stanici 4 s požadavkem o přidání P_c^ do aktivní skupiny 708. Základová stanice 4. odpoví vysláním rozšířené povelové zprávy předání (EHDM), která velí mobilní stanici 2 přidat P_ci do aktivní skupiny 708. Tyto dva právě popsané přechody odpovídají blokům 202-213 z obr. 6.If E _c / I ₀ pilot P _C; £ in the candidate set exceeds the dynamic threshold yl which was determined by the above equation (1), the mobile station 2 sends a PSMM 706 to the base station 4 requesting the addition of P ^ _c to the active set 708. Base station 4 responds by sending an expanded command a handover message (EHDM) that commands mobile station 2 to add P _ci to the active group 708. The two transitions just described correspond to blocks 202-213 of Fig. 6.

Pokud je Eq/Iq pilotu P_A^ v aktivní skupině menší než dynamická prahová hodnota Y2 a uplyne jeho čas T_TDROp, pakIf Eq / Iq of pilot P _A ^ in the active group is less than the dynamic threshold Y2 and its time period T _{TDROp has elapsed} , then

Z *'««« « ί ϊ * · *· * • * · » * k » * » k » mobilní stanice 2. vyšle základové stanici 4 PSMM 710 s požadavkem o vyjmutí pilotu ^PAi z aktivní skupiny. Základová stanice 4 odpoví zprávou EHDM, velící mobilní stanici 2 přesunout ^pAi ^z aktivní skupiny do kandidátské skupiny 702. Tyto dva právě popsané přesuny odpovídají blokům 214-228 z obr. 6.From the mobile station 2, it sends a base station 4 PSMM 710 to the base station requesting removal of the ^P Ai pilot from the active group. Base station 4 responds by EHDMI commanding the mobile station 2 ^P Ai to move ^from the active set to the candidate set 702. These two movements just described correspond to blocks 214-228 of FIG. 6.

Pokud je E_c/I₀ pilotu P_Ai v aktivní skupině menší než prahová hodnota T_DROP a uplyne jeho čas T_TDR0P, pak mobilní stanice 2 vyšle základové stanici 4, PSMM 704 s požadavkem o vyjmutí pilotu P_Aj_ z aktivní skupiny. Základová stanice 4 odpoví zprávou EHDM, velící mobilní stanici 2 přesunout ^pAi ² Aktivní skupiny do sousední skupiny 702. Těmto dvěma přesunům neodpovídá žádný vývojový diagram.If E _c / I _{0 of the} pilot P _Ai in the active group is less than the _DR _DROP threshold T and its time period T _{TDR0P has elapsed} , then mobile station 2 sends base station 4, PSMM 704, requesting removal of pilot P _A1 from the active group. Base station 4 responds with EHDMI, commanding the mobile station to move ^p 2 Ai ² active groups in adjacent groups 702. These two movements did not match any flowchart.

Předchozí popis výhodných provedení umožní osobám znalým současného stavu oboru tento vynález využít. Osobám znalým současného stavu oboru budou ihned zřejmé různé modifikace těchto provedeni a generické principy zde definované se mohou použít pro další provedení bez nutnosti dalšího výzkumu. Takže tento vynález není omezen zde popsanými provedeními, ale zabírá nejširší rozsah, který je konzistentní se zde popsanými principy a novými vlastnostmi.The foregoing description of preferred embodiments will enable those skilled in the art to utilize the present invention. Various modifications of these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without the need for further research. Thus, the present invention is not limited to the embodiments described herein, but occupies the broadest scope consistent with the principles and novel features described herein.

Claims

Patent claims

1. A method for selecting base stations for communication with a user unit comprising the steps of:

measuring in said user unit the total energy of the signals for a predetermined period of time which are transmitted by the base stations that can communicate with said user unit, calculating in said user unit the first threshold value after said measurement, comparing in said user unit the signal energy from the first base station with said first threshold value and a selection in said user unit of said first base station if said signal energy from said first base station exceeds said first threshold value.

2. The method of claim 1, wherein said signal energy from said first base station is a pilot signal energy from a first base station that is measured in said user unit.

3. The method of claim 2, wherein said total energy of signals from the base stations that can be used by said user unit is the sum of the pilot signals of those pilot signals having an energy reception higher than the signals from said first base station.

communicate with energy values φ W ··! * * * Φ · * * φφ Β * · Φ · Φ φ 4

4. The method of claim 3, wherein said step of calculating a threshold value comprises performing a linear operation with said total energy of signals from base stations that can communicate with said user unit.

5. The method of claim 4 wherein the slope of said linear operation is calculated in said user unit in response to changes in said total energy for a predetermined period of time.

6. The method of claim 5 wherein the slope of said linear operation is calculated in said user unit depending on the stored system parameters.

7. The method of claim 6, wherein said linear operation comprises the steps of:

multiplying said total of the energies of the signals from the base stations that can communicate with said user unit, the first variable, and summing the second variable with the result of said multiplication.

8. The method of item 7, further comprising the step of transmitting a message comprising information about said measured pilot signals from said user station.

9. A mobile station for use in a communication system comprising a plurality of base stations controlled by a base station controller, the mobile station comprising:

a receiver for receiving signals from a plurality of base stations which together form a candidate group _{in the} wvv 'base station.

means for determining the energy of the received signals, first means for comparing the energy of the received signal with a first threshold value, means for identifying base stations whose signal has a greater energy than the first threshold value, and means for sending a signal to a controller representing the identified base stations suitable for inclusion in an active group.

10. The mobile station of claim 9, wherein said energy determining means comprises means for storing energy values of received signals for a predetermined time.

11. The mobile station of claim 9 or 10, wherein said first comparison means comprises means for dynamically calculating a first threshold value.

12. The mobile station of item 11, further comprising means for receiving one or more predetermined parameters in a signal transmitted by the base station.

13. The mobile station of item 11, further comprising means for storing a pre-programmed one or more predetermined parameters.

14. The mobile station of any one of items 9 to 13, further comprising:

Second means for comparing the energy of the received signals from the base stations of the active group to the second threshold, the means for identifying the base stations of the active group whose signals have energy at the and a means for transmitting a signal to a controller representing the identification of base stations that are suitable for removal from the active group.

15. The mobile station of claim 14, wherein said second comparison means comprises means for dynamically calculating a second threshold value.

16. The mobile station of item 15, further comprising means for receiving one or more predetermined parameters in a signal that is transmitted by the base station.

17. The mobile station of item 16, further comprising means for storing a pre-programmed one or more predetermined parameters.

18. The mobile station according to any one of claims 14 to 17, wherein the base stations identified as being suitable for removal from the active group are moved to a group of adjacent base stations.