SE517614C2 - Abonnent-hand-off mellan multiaccesskommunikationssystem - Google Patents

Description

u>|ul 10 15 20 25 30 35 517 614 2 nikationsindustrins sammanslutning "Telecommunication Industry Association (TIA), och andra standardiserings- organ. Ett exempel är standarden IS-95 för cellulära kom- munikationssystem som använder koddelningsmultipelaccess.

Då nyare multipelaccessystem utvecklas är utbred- ningsomràdet för det nya multiaccessystemet typiskt inte lika utbrett som det äldre mer etablerade kommunikations- systemet som använder ett annat multiaccessystem. För att ge abonnenter som använder det nya multiaccessystemet ett större område med kommunikationsservice har därför dub- belmodabonnentenheter utvecklats så att abonnenter kan fä service av det nyare multiaccessystemet och, dä de rör sig utanför täckningsomrädet för det nyare multiaccessys- temet, abonnentenheten kan kommunicera med ett äldre eller annat multiaccessystem.

Med hänvisning till fig 1 visas ett typiskt förhål- lande mellan täckningsomràdet för ett kommunikationssys- tem med ett första multiaccessystem och täckningsomràdet för ett kommunikationssystem som använder ett andra mul- tiaccessystem. Det cellulära täckningsomràdet 20 i fig 1 visar mera specifikt ett cellulärt system som använder ett koddelningsmultiaccessystem (CDMA), vilket visas med hexagonala celler 22, och för tydlighetens skull ett alternativt multiaccessystem (MA), vilket visas med cir- kulärt formade celler 24. Gränsen mellan omrâdet som täcks med CDMA-celler 22 och ett område som täcks av en alternativa MA med alternativa MA-celler 24 visas med gränsen 26 som visas med en tjock linje.

Dà en abonnent 28 förflyttar sig mellan CDMA-celler 22, övervakar eller styr en CDMA-basstationstyrenhet 30 handoff mellan CDMA-cellerna 22. Dà abonnenten 28 på lik- nande sätt förflyttar sig mellan alternativa MA-celler 24 övervakar eller styr alternativa MA-basstationstyrenheter 32 handoff mellan alternativa MA-celler 24. En handoff är en process i ett cellulärt kommunikationssystem genom vilket en trafikkanal växlas från kommunikation med en cell till kommunikation med en annan cell. 517 614 : v o | en n v u n c | n ~ n | ø 1 | n n nn 3 Problemet som löses med föreliggande uppfinning in- träffar dà kommunikationssystemet som använder en första MA önskar utföra handoff av en abonnent till ett kommuni- kationssystem som använder en andra MA. Det här problemet 5 inträffar i fig l då abonnenten 28 flyttar sig fràn CDMA- cellen 22 över gränsen 26 till en alternativ MA-cell 24.

Problemet kan också inträffa utan att abonnenten 28 kor- sar gränsen 26, exempelvis då det första MA-kommunika- tionssystemet önskar utföra handoff av abonnenten 28 till 10 en alternerande MA-cell 24 som har ett täckningsomràde inom området som täcks av det första MA-kommunikations- systemet.

Då exempelvis den första MA är CDMA används i tidi- gare känd teknik en lotsfyr 34 för att varna CDMA-bas- 15 stationsstyrenheten 30 att abonnenten 28 närmar sig kan- ten för CDMA-täckningsomràdet (dvs gränsen 26). Såsom den används häri är lotsfyren 34 en sänd signal som är defi- nierad i eller typiskt mottagen av en komponent i den första MA, den MA som är källan till handoff. Dà exempel- 20 vis CDMA är käll-MA, är lotsfyren 34 en lotskanalsfyr, vilken får alternerande MA-celler 24 utanför och intill gränsen 26 att likna en annan CDMA-cell 22. Det här bety- der att abonnenten 28 rapporterar närvaron och styrkan för fyren 34 till CDMA-basstationsstyrenheten 30 enligt 25 reglerna i CDMA IS-95, så att den kan anordna en handoff med den alternativa MA-basstationsstyrenheten 32 genom en inter-MA-basstationsstyrenhets kommunikationslànk 36. För en mera detaljerad beskrivning hänvisas till det ameri- kanska patentet 5 594 718 till Weaver Jr et al, som gavs HH_ 30 ut den 14 januari 1997.

Att placera lotsfyrar 34 i celler som är intill eller utanför gränsen 26 innebär mànga problem. För det första är det dyrt. Varje lotsfyr 34 kräver en sändare kopplad till en antenn placerad pà en lämplig struktur. 35 För det andra ökar det kommunikationssystemets kom- plexitet. CDMA-lotsfyrar mäste synkroniseras med resten »|;|s 10 15 20 25 30 35 517 614 Q...- . > ~ - 11....

.I'°' . ~ -.__ - . . - . . . -1.. .~ . . . 1 - 1 ...- 1 -~u»- . - . -. - . . w - en Q .. . . - - 0 .- nu » - ~ - > ~ n -o v -0-nu o 4 av systemet och identifieras med en unik taktoffset.

Effektnivàerna mäste ställas korrekt.

För det tredje mäste ytterligare antennplatser hyras eller köpas. En del av de här platsöverenskommelserna kan kräva förhandling med konkurrenter inom cellulära system om plats pà en konkurrents torn.

För det fjärde kan lotsfyrarna förstärka brusgolvet för ett system som drivs inom samma radiofrekvensband av en annan licenstagare.

För det femte behöver lotsfyren som mäts av den första eller käll-MA-kommunikationssystemet inte vara en god indikator för kommunikationskvaliteten hos en radio- frekvenslänk som använder det andra MA-kommunikations- systemet. Dvs en signalkvalitet för en CDMA-lotsfyr sänd från en AMPS-cell, nentplats, behöver ställd sidan om och mätt vid en abon- inte korrekt motsvara en AMPS-signal- kvalitet vid samma abonnentplats; AMPS-signalen kan undergà en fädning medan CDMA-lotsfyren inte gör det. Det här kan förorsakas av skillnader i utbredning mellan CDMA-lotssignalen pà en frekvens och AMPS-signalen pà en annan frekvens.

Ett alternativ till att använda lotsfyrar för handoff mellan olika MA-system är ett blint handoff - ett utan tidigare kännedom om trafikkanalförhällanden i det andra MA-kommunikationssystemet. Det här alternativet kan lätt resultera i ett förlorat samtal. Dà mer än en cell i det andra MA-kommunikationssystemet kan hantera trafik- kanalen finns det inget intelligent val för vilket som är den bästa kandidaten för en handoff.

Av ovan nämnda skäl finns det ett behov av ett för- bättrat förfarande och en anordning för att utföra en handoff mellan kommunikationssystem som har olika multi- acessystem.

Kort beskrivning av ritningarna De nya särdrag som tros vara kännetecknande för upp- finningen framställs i de vidhängande kraven. Själva upp- finningen säväl som en föredragen användning, ytterligare o 0 ounuuo ||.:| 10 15 20 25 30 35 517 614 5 ändamål och fördelar därav kommer emellertid bäst att förstås med hänvisning till den följande detaljerade be- skrivningen av en belysande utföringsform då den läses i samband med de vidhängande ritningarna i vilka: fig 1 visar ett provtäckningsomràde som tillhanda- hàlls av två kommunikationssystem som använder tvà olika multiaccessystem varvid handoff mellan de tvà systemen använder lotsfyrar enligt tidigare känd teknik; fig 2 är ett högnivàschema över en apparat för ut- förande av handoff mellan olika multiaccesskommunika- tionssystem i enlighet med förfarandet och systemet en- ligt föreliggande uppfinning; fig 3 visar en alternativ utföringsform av en appa- rat för att utföra handoff mellan olika multiaccesskommu- nikationssystem i enlighet med förfarandet och systemet enligt föreliggande uppfinning; fig 4 visar ett högnivàschema över ett koddelnings- multiaccessystem för utförande av handoff med ett alter- nativt MA-kommunikationssystem i enlighet med förfarandet och systemet enligt föreliggande uppfinning; fig 5 är ett mera detaljerat blockschema över en första utföringsform av en signalegenskap-mätkrets vilken kan användas för att implementera förfarandet och syste- met enligt föreliggande uppfinning; fig 6 visar en andra utföringsform av en signalegen- skap-mätkrets vilken kan användas för att realisera för- farandet och systemet enligt föreliggande uppfinning; fig 7 är ett logiskt högnivàflödesschema vilket illustrerar metoden för utförande av en handoff med ett alternativt MA-kommunikationssystem i enlighet med före- liggande uppfinning; fig 8 är ett mera detaljerat flödesschema vilket visar processen för abonnentenhet-initiering enligt föreliggande uppfinning; fig 9 är ett mera detaljerat flödesschema vilket illustrerar processen att mäta en signalegenskap i ett vvyv; 10 15 20 25 30 35 517 614 6 alternativt MA-kommunikationssystem i enlighet med före- liggande uppfinning; och fig 10 är ett mera detaljerat flödesschema vilket illustrerar processen för konfigurering av en mottagare för att mäta en signalegenskap i ett alternativt MA-kom- munikationssystem i enlighet med föreliggande uppfinning.

Detalierad beskrivning av uppfinningen Med hänvisning till figurerna och speciellt med hän- visning till fig 2 visas där ett högnivàschema över en apparat för utförande av handoff mellan olika multi- accesskommunikationssystem i enlighet med förfarandet och systemet enligt föreliggande uppfinning. Såsom visas i figuren innefattar abonnentenheten 50 allmänt en första multiaccessändtagare 52 och en andra multiaccessändtagare 54 vilka bàda är kopplade till antennen 56. Den första MA-sändtagaren 52 är anordnad att kommunicera med celler i ett första kommunikationssystem med användning av ett första multiaccessystem. På liknande sätt är den andra MA-sändtagaren 54 anordnad att kommunicera med cellerna i ett andra kommunikationssystem med användning av ett andra multiaccessystem. Lämpliga SN-kopplare (ej visade) kan användas för att separera sända signaler fràn mottag- na signaler. Den första MA-sändtagarens 52 frekvens styrs av en lokal oscillator 58 och den andra MA-sändtagarens 54 frekvens styrs av en lokal oscillator 60. Båda lokala oscillatorerna 58 och 60 kan ställas vid en vald frekvens med ett kommando eller en signal från styrkretsen 62.

I utföringsformen i fig 2 visas ocksà en andra MA- mätkrets 64 vilken har en ingång kopplad till antennen 56 och en mätutgàng kopplad till styrkretsen 62. Den andra MA-mätkretsen 64 mottager också styrsignaler via en styr- ledning fràn styrkretsen 62. Åter med hänvisning till den första MA-sändtagaren 52, matas nedlänktrafiken 66 ut fràn den första MA-sänd- tagaren 52 och kan kopplas till styrkretsen 62 och klockan 68. Nedlänktrafiken 66 kan innehàlla styrinforma- tion, klock- eller synkroniseringsinformation och röst- n»»|= 10 15 20 25 30 35 517 614 u u n | | » n ø | u u I u u av 7 data eller annan data för behandling av kretsar i abon- nentenheten som inte visas.

Upplänktrafiken 70 är en insignal för den första MA- sändtagaren 52. Upplänktrafiken 70 kan innehålla röst eller annan abonnentdata och styrinformation från styr- kretsen 62.

Den andra MA-sändtagaren 54 kan innefatta en utgång för nedlänktrafik 72 och en ingång för upplänktrafik 74 pà liknande sätt. Både nedlànktrafik 66 och 72 och upp- länktrafik 70 och 74 behandlas i delar av abonnentenheten 50 som inte visas, på ett sätt som är känt inom tekniken för cellulära abonnentenheter för att tillhandhàlla antingen röst- eller datordatakommunikationstjänster.

Under drift kommunicerar abonnentenheten 50 med en cell i ett första multiaccesskommunikationssystem via sändtagaren 52. Abonnentenheten 50 har blivit instruerad att ställa in den första MA-sändtagaren 52 till en speciell frekvens vilken ställs in eller härleds från den lokala oscillatorn 58. Styrkretsen 62 kan periodiskt mot- taga en instruktion som startar processen med att växla eller utföra handoff till en trafikkanal i det andra mul- tiaccesskommunikationssystemet. Efter att en sådan in- struktion har mottagits förorsakar styrkretsen 62 den andra MA-mätkretsen 64 att mäta en signalegenskap hos en signal från det andra MA-kommunikationssystemet_ En sådan signalegenskap är typiskt signalstyrka. Egenskapen för den andra MA-signalen mäts för att fastställa huruvida en lyckad handoff kan äga rum mellan det första MA-kommuni- kationssystemet och det andra MA-kommunikationssystemet eller inte. Mätningen av den andra MA-signalen görs typiskt vid en förutbestämd tid enligt klockan 68, före- trädesvis vid en tid så att avbrott i nedlänktrafiken 66 eller upplänktrafiken 70 undviks. Den andra MA-mätkretsen rapporterar signalen med egenskapsmätningen till styr- kretsen 62. Styrkretsen 62 fastställer därefter om och hur egenskapsmätningen för den andra MA-signalen skall 10 15 20 25 30 35 517 614 -uouoo o o .n 8 rapporteras till den första MA-basstationsstyrenheten via upplänktrafik 70 och den första MA-sändtagaren 52.

Mätfrekvensen för den andra MA-mätkretsen 64 styrs av den lokala oscillatorns 60 frekvens, vilken kan stäl- las av styrkretsen 62.

Då rapporterna av de andra MA-signalmätningarna har mottagits av basstationsstyrenheten i det första MA-kom- munikationssystemet kan basstationsstyrenheten bestämma att en handoff till det andra MA-kommunikationssystemet är lämpligt och kommer att lyckas. Alternativt kan det här handoff-avgörandet göras av abonnentenheten i vilket fall abonnenten begär av den första MA-basstationsstyr- enheten att planlägga handoff.

Abonnent-handoff till det andra MA-kommunikations- systemet initieras av ett kommando som mottages genom antennen 56 och den första MA-sändtagaren 52. Vid den överenskomna tiden kopplar styrkretsen 62 nedlänktrafiken och upplänktrafiken i abonnentenheten 50 fràn den första MA-sändtagaren 52 till den andra MA-sändtagaren 54 och slutför därmed handoff fràn det första MA-kommunikations- systemet till det andra MA-kommunikationssystemet.

Med hänvisning till fig 3 visas där ett alternativ utföringsform av en anordning för utförande av en handoff mellan olika multiaccesskommunikationssystem i enlighet med förfarandet och systemet enligt föreliggande uppfin- ning. I den här utföringsformen utförs mätningen av sig- nalen fràn det andra multiaccesskommunikationssystemet av en andra MA-sändtagare 80. En sàdan mätning kan implemen- teras med en RSSI (mottagen signalstyrkeindikator) "(Receive Signal Strength Indicator)" såsom de som finns i många AMPS-sändtagare. För att utföra egenskapsmät- ningen för den andra MA-signalen korrekt, kan styrkretsen 62 skicka över styrinformation till den andra MA-sänd- tagaren 80. Sådan styrinformation kan innefatta förstärk- frekvenser, frekvensomràden, ningsinställningar, typen av multiaccessignal som skall mätas, tidluckinformation och takten för den andra MA-signalmätningen. .uyvu 10 15 20 25 30 35 517 614 o a u ~ ~ . | ø . n I a n n o. 9 Utföringsformen i fig 3 innefattar också en enda lokal oscillator 82. Sålunda kan båda sändtagarna 52 och 80 för det första och det andra MA-kommunikationssystemet dela samma lokala oscillator 82, vilken styrs av styr- kretsen 62. Den lokala oscillatorn 82 bör vara kapabel att snabbt koppla om mellan två frekvenser och stanna på en kort tid så att en andra MA-signalegenskap kan mätas utan att i onödan avbryta nedlänktrafiken 66 eller upp- länktrafiken 70.

Med hänvisning till fig 4 visas där ett högnivå- schema över ett multiaccessystem som använder koddelning (CDMA) för utförande av handoff med ett alternativt kom- munikationssystem i enlighet med förfarandet och systemet enligt föreliggande uppfinning. Såsom framgår av figuren innefattar abonnentenheten 90 en antenn 56 för mottagande och sändning av signaler från celler i både ett CDMA- och ett alternerande MA-kommunikationssystem. I det här exemplet år ett alternerande MA-kommunikationssystem ett kommunikationssystem som använder ett multiaccessystem som är skilt från CDMA. CDMA-mottagaren 92 innefattar en CDMA-nedlänktrafikväg som innefattar nedomvandlare 94, förstärkarstyrning 96, filter 98, analog-till-digital- omvandlare 100 (A till D), avspridare 102 och CDMA-demo- dulator 104. CDMA-nedlänktrafiken 106 matas ut av CDMA- demodulatorn 104.

Nedomvandlaren 94 utför en frekvensförflyttning från radiofrekvenssignalen vid antennen 56 till en lägre intermediär frekvens vilken skickas till förstärknings- styrningen 96. Den lokala oscillatorn 108 tillhandahåller en inreferensfrekvens för nedomvandlaren 44.

Förstärkningsstyrningen 96 kan realiseras med en variabel förstärkningsförstärkare vilken drivs styrd av signalerna från styrkretsen 110.

AD-omvandlaren 100 omvandlar analoga signaler till digitala ord vilka har samplats vid diskreta tider.

Ett sådant digitalt ord matas in i avspridaren 102 varvid det digitala ordet multipliceras med en avsprid- .Iw- 10 15 20 25 30 35 517 614 10 ningskod fràn avspridningskodkällan 112 under normal CDMA-drift.

Enligt en viktig aspekt av föreliggande uppfinning väljs avspridarsignalen 114 av avspridarsignalväljaren 116 styrd av styrkretsen 110. Då avspridningskodkällan 112 väljs för ästadkommande av avspridarsignalen 114 är utsignalen fràn avspridaren 102 kopplad till CDMA-demodu- latorn 104 vilken tillhandahåller CDMA-nedlänktrafiksig- nalen 106 för drift i en normal CDMA-demodulationsmod. I en mätmod väljer avspridarsignalväljaren 116 avspridar- signalen 114 frán en alternativ signalkälla 118. Då sig- nalen fràn den alternativa signalkällan sålunda matas in i avspridaren 102 riktas utsignalen från avspridaren 102 till signalegenskapsmätkretsen 120. Ett signalegenskaps- värde 122 alstrat av signalegenskapsmätkretsen 120 matas därefter in i styrkretsen 110. Tvà utföringsformer av signalegenskapsmätkretsen 120 kommer att beskrivas nedan i samband med fig 5 och 6.

Referensnivàer 124, styrsignaler 126, taktinforma- tion 128 och valfria mätsignaler 130 fràn alternerande MA-sändtagare 132 utgör också insignaler för styrkretsen 110.

CDMA-sändtagaren 134 är kopplad till antennen 56 för sändning av CDMA-upplänktrafik. CDMA-sändaren 134 drivs också styrd av signaler fràn styrkretsen 110.

Den alternativa CDMA-sändtagaren 132 är kopplad till antennen 56 för mottagning av nedlänktrafik 138 och sänd- ning av upplänktrafik 140 enligt reglerna för det alter- nativa MA-systemet. Den alternativa MA-sändtagare 132 drivs under styrning av signaler fràn styrkretsen 110.

Sådana styrsignaler kan styra den alternativa MA-sänd- tagarens 132 frekvens, typen av MA som används av den alternativa MA-sändtagaren 132, den precisa takten för växling till nedlänktrafik 138 och upplänktrafik 140, vilken skall mottagas och sändas via den alternativa MA-sändtagaren 132, och andra liknande styrningar. 10 15 20 25 30 35 517 614 ll Under drift mottager styrkretsen 110 ett kommando, via CDMA-nedlänktrafiken 106, procedur till ett alternativt MA-kommunikationssystem. att initiera en handoff- Innan handoff görs, görs en mätning av en signal från MA- kommunikationssystemet och rapporteras till CDMA-bassta- tionsstyrenheten. I utföringsformen som visas i fig 4, arbetar CDMA-mottagaren 92 i tvà moder: en normal CDMA- demodulationsmod och en alternerande MA-signalmätnings- mod.

I den normala CDMA-demodulationsmoden, väljer av- spridarsignalväljaren 116 en signal fràn avspridarkod- källan 112 för avspridarsignalen 114 som matas in i av- spridaren 102. I den här moden matas reguljär CDMA-ned- länktrafik 106 ut av CDMA-demodulatorn 104. Sådan CDMA- nedlänktrafik 106 kan innefatta styrsignaler 126 och taktsignaler eller köer, vilka matas in i styrkretsen 110 respektive klockan 128.

I den alternativa MA-signalmätningsmoden väljer av- spridarsignalväljaren 116 en signal fràn den alternativa signalkällan 118 som avspridarsignal 114, vilken matas in i avspridaren 102. Utsignalen fràn avspridaren 102 an- vänds därefter av signalegenskapsmätkretsen 120 för att mäta en signalegenskap hos signalen från ett alternativt MA-system. Ett signalegenskapsvärde 122, vilket är resul- tatet av mätningen, matas in i styrkretsen 110 och kan jämföras med en referensnivà som àterhämtats fràn eller beräknats av referensnivàorganet 124. I enlighet med ett överenskommet rapportkriterium rapporterar styrkretsen 110 en sådan jämförelse till CDMA-basstationsstyrenheten - 30 (se fig 1) via CDMA-sändaren 134. Dä data som är rele- vant för handoff-valet har samlats in tas beslutet om handoff av antingen abonnentenheten, basstationsstyren- heten eller vid någon annan plats; vilken specifik plats eller funktionell enhet som tar beslutet bestäms av sys- temdesignern.

Dà den är dirigerad att utföra en handoff mellan kommunikationssystem kommer abonnentenheten 90 att växla 517 614 | u s : | . n | | - - nu 12 från att använda CDMA-nedlänktrafik 106 och CDMA-upplänk- trafik 136 till att använda alternativ MA-nedlänktrafik 138 och alternativ MA-upplänktrafik 140.

Med hänvisning till fig 5 visas där ett mera detal- 5 jerat blockschema över en första utföringsform av en sig- nalegenskapsmätkrets vilken kan användas för realisering av förfarandet och systemet enligt föreliggande uppfin- ning. Såsom visas innefattar signalegenskapsmätkretsen 120 smalbandiga filter 150, en effektmätfunktion 152 och 10 en integrator 154. Utsignalen från signalegenskapsmät- kretsen 120 kan sålunda vara en uppskattad effektnivà integrerad över en tidsperiod. Ett sådant effektnivàvärde kan jämföras med en referensnivà i styrkretsen 110. Om signalegenskapsmätkretsen 120 mäter en signal fràn en 15 enkel AMPS-kommunikationssystemkanal kan det smalbandiga filtret 150 avstämmas till bandbredden för en AMPS-kanal vilken är 30 kHz.

Med hänvisning till fig 6 visas där en andra ut- föringsform av en signalegenskapsmätkrets vilken kan an- 20 vändas för realisering av förfarandet och systemet enligt föreliggande uppfinning. Sàsom visas i figuren innefattar den här andra utföringsformen av signalegenskapsmätkret- sen 120 bredbandiga filter 156 och en frekvensanalyskrets 158. Vid drift kan det bredbandiga filtret 156 exempelvis 25 ställas in för att mottaga ett frekvensomràde som täcker flera AMPS-kanaler. Frekvensanalyskretsen 158 kan använ- das för att utföra en Fouriertransform av den filtrerade signalen. En sådan Fouriertransform kan avslöja flera AMPS-frekvenser fràn flera AMPS-basstationer av vilka 30 vilken som helst kan väljas som destinationsbasstation för en handoff fràn CDMA-systemet itll AMPS-systemet. nv»:| Före mätningar med signalegenskapsmätkretsen 120 som visas i antingen fig 5 eller fig 6 kan det vara nödvän- digt att ställa in en lämplig förstärkning vid förstärk- 35 ningsstyrenheten 96 (se fig 4). Beroende pà vilken mät- krets som används och vilket multiaccessystem som skall mätas kan styrkretsen 110 ställa förstärkningsstyrenheten lO 15 20 25 30 35 EII7 6.14 É':?Éïf fffk_'É"§ "É§Ü 13 96 på ett korrekt sätt så att en giltig mätning kan göras.

Med hänvisning till fig 7 visas där ett logiskt hög- nivåflödesschema vilket visar förfarandet för utförande av en handoff med ett alternativt kommunikationssystem i enlighet med föreliggande uppfinning. Såsom visas i figu- ren börjar processen vid block 200 och övergår därefter till block 202 varvid processen initierar abonnentenhe- ten. Den här initieringsprocessen inbegriper överföring av parametrar och förhandling av protokoll mellan bas- stationsstyrenheten och abonnentenheten. En sådan initie- ringsprocess beskrivs nedan i större detalj med hänvis- ning till fig 8.

Därefter mäter abonnentenheten en signalegenskap hos en signal från ett alternativt multiaccess-kommunika- tionssystem såsom visas vid block 204. En sådan mätning kan genomföras med en alternativ MA-sändtagare i abon- nentenheten såsom visas i fig 3 eller med en alternativ MA-mätkrets i abonnentenheten såsom visas i exemplet i fig 2. Ännu ett sätt att mäta den alternativa MA-signalen är att använda den aktuella MA-mottagaren såsom visas i fig 4 varvid en CDMA-mottagare kan omkonfigureras att mäta en signal i en alternativ MA såsom AMPS.

Efter mätning av den alternativa MA-signalen kan abonnentenheten valfritt mäta en signalegenskap hos en signal från det aktuella MA-kommunikationssystemet såsom visas vid block 206. I vissa kommunikationssystem kan det här steget vara valfritt eftersom signalegenskapen hos en signal från det aktuella MA-systemet kan vara relevant för handoff-beslutet. Vissa system kan emellertid vara konstruerade för att jämföra signalegenskapen hos signa- len från det alternativa MA med signalegenskapen hos sig- nalen från det aktuella MA.

Efter att ha gjort lämpliga signalmätningar rappor- terar abonnentenheten de här signalegenskapsmätningarna till basstationsstyrenheten såsom visas vid block 208.

Kriteriet för rapportering av signalegenskapsmätningar 10 15 20 25 30 35 517 614 =::;=::;. - 14 kan förhandlas under initieringsproceduren i block 202.

Vissa mätningar kan endast rapporteras om de överskrider ett visst tröskelvärde, varvid frånvaron av en signal- egenskapsrapport tolkas som en mätning av ett värde under tröskelvärdet.

Notera att steget vid block 208 inte behöver vara nödvändigt om systemet är konstruerat att låta abonnenten bestämma när och var handoff skall ske, i vilket fall abonnenten kan begära handoff snarare än att rapportera signalmätvärden.

Efter att alla signalegenskapsmätningar har rappor- terats till den aktuella MA-basstationsstyrenheten avgör processen huruvida en handoff till det alternativa MA- kommunikationssystemet bör försökas eller inte, såsom visas vid block 210. Om ett handoff-försök av något skäl inte skulle göras återvänder processen iterativt till block 204 för att uppdatera signalmätningarna. Om syste- met fastställer att en handoff borde göras från det aktuella MA-kommunikationssystemet till det alternativa MA-kommunikationssystemet avgör processen huruvida det alternativa MA-systemet kan acceptera abonnenttrafiken eller inte såsom visas vid block 212.

Om det alternativa systemet inte kan acceptera abonnenttrafiken återvänder processen iterativt till block 204 varvid mätningarna uppdateras. Om det alterna- tiva MA-kommunikationssystemet kan acceptera abonnenttra- fiken koordinerar processen en handoff med det alterna- tiva MA-kommunikationssystemet såsom visas vid block 214.

Det här steget kan implementeras genom kommunikation mellan den aktuella MA-basstationsstyrenheten och den alternativa MA-basstationsstyrenheten via en kommunika- tionslänk 36 mellan MA-basstationsstyrenheterna (se fig 1). Koordination av handoff kan innefatta parametrar så- som en destinationsfrekvens i en kanal i det alternativa MA-kommunikationssystemet och en specifik tid då handoff skall inträffa. 10 15 20 25 30 35 517 614 =:'-=::;. -':=.-"=;=r; ø Q u 4 . . n I u n u ru 15 Efter koordinering av handoff utför processen en abonnent-handoff från det aktuella MA-kommunikationssys- temet till det alternativa MA-kommunikationssystemet så- som visas vid block 216. På samma sätt som handoff mellan celler i vilket cellulärt kommunikationssystem som helst bör handoff mellan kommunikationssystem med olika MA äga rum så snabbt att abonnenttrafikkanalen inte avbryts i onödan.

Processen med att utföra en handoff från ett kommu- nikationssystem med en första MA till ett kommunikations- system med en andra MA avslutas därefter vid block 218.

Med hänvisning till fig 8 visas där ett mera detal- jerat flödesschema vilket visar processen med initiering av en abonnentenhet enligt föreliggande uppfinning. Såsom visas i figuren börjar initieringsproceduren vid block 300 och övergår därefter till block 202 varvid processen sänder den alternativa MA-kommunikationssystemstypen till abonnenten. Det här steget kan vara implicit om abonnent- enheten endast är konstruerad för handoff till en annan typ av kommunikationssystem. Den alternativa typen av kommunikationssystem kan exempelvis specificera ett AMPS- system, ett TDMA-system, ett GSM-system eller något annat standardiserat multiaccessystem.

Efter mottagning av den alternativa MA-kommunika- tionssystemtypen sänder processen en frekvenslista eller ett frekvensomràde vilken används av det alternativa MA- kommunikationssystemet såsom visas vid block 304. Fre- kvenslistan kan innefatta en lista med frekvenser för styrkanaler som används vid olika basstationer i exempel- vis ett AMPS-system. Alternativt kan ett frekvensomràde specificeras, varvid signalstyrkan eller någon annan sig- nalegenskap för flera frekvenser inom området kan rappor- teras tillbaka till basstationsstyrenheten.

Därefter mottager abonnentenheten rapportkriteriet för att rapportera signalmätningar från det alternativa MA-kommunikationssystemet såsom visas vid block 306. Ett sådant rapportkriterium kan innefatta instruktioner att lO 15 20 25 30 35 517 614 r | : ~ nu 16 inte rapportera signalegenskaper från det alternativa MA som faller under tröskelvärdet. Frànvaron av ett svar pà en begäran om en rapport kan sålunda tolkas av bassta- tionsstyrenheten som en mätning av ett värde som under- stiger den överenskomna tröskeln. Skälet att ha ett sà- dant rapportkriterium kan vara att reducera rapporttra- fiken mellan abonnentenheten och basstationsstyrenheten.

Därefter förhandlar processen om takten för alterna- tiva MA-signalmätningar med det aktuella MA-kommunika- tionssystemet såsom visas vid block 308. En sädan för- handling kan resultera i att mätningar äger rum med för- utbestämda tidsintervall eller att mätningar endast äger rum vid begäran.

Initieringsprocessen avslutas därefter såsom visas vid block 310.

Med hänvisning till fig 9 visas där ett mera detal- jerat flödesschema vilket visar processen för mätning av en signalegenskap eller en signal i ett alternativt MA- kommunikationssystem i enlighet med förfarandet enligt föreliggande uppfinning. Såsom visas i figuren börjar därefter till block det ett det göra en mätning gàr processen iterativt processen vid block 400 och övergår 402 varvid processen avgör huruvida är dags att mäta alternativt MA- inte är tid att en signalegenskap hos signalen från kommunikationssystem eller inte. Om runt i en slinga tills det är dags att göra en mätning. Tidpunkten för att göra en mätning kan ställas till förutbestämda interval- ler eller endast sàsom begärs av en basstationsstyrenhet i det aktuella MA-kommunikationssystemet_ Tidpunkten för att göra alternativa MA-kommunikationssystemsmätningar kan förhandlas under initieringsproceduren såsom beskrivs med hänvisning till fig 8.

Om det är dags att göra en signalegenskapsmätning pà en signal från ett alternativt kommunikationssystem, kon- figurerar processen abonnentenheten för den alternativa MA-signalmätningen såsom visas vid block 404. I några ut- föringsformer av föreliggande uppfinning förbereder den »vuøn 10 15 20 25 30 35 517 614 17 här konfigurationsprocessen signalegenskapskretsen 120 att göra mätningen och kan också ställa in olika filter och förstärkningsinställningar så att mätkretsen kan åstadkomma en giltig mätning. Den här abonnentkonfigura- tionsprocessen beskrivs nedan i större detalj med hänvis- ning till fig 10.

Därefter mäter processen signalegenskapen hos sig- nalen fràn det alternativa MA-kommunikationssystemet så- som visas vid block 406. I en föredragen utföringsform är den här signalegenskapen signalstyrka. Enligt abonnenten- hetens arkitektur kan signalmätningen göras med en speciell konfiguration hos den aktuella MA-demodulatorn eller med en dedicerad mottagare som mottager alternativa MA-signaler eller med den alternativa MA-sändtagarens mottagardel. De här olika abonnentarkitekturerna beskrivs med hänvisning till fig 2-4.

Efter att ha gjort signalegenskapsmätningen rekonfi- gurerar processen abonnentenheten för normal drift i det aktuella MA-kommunikationssystemet sàsom visas vid block 408. Om kretsen som används för att mäta signalegenskapen inte är helt självständig fràn den aktuella MA-sändtaga- ren bör tidsperioden mellan block 404 och 408 minimeras så att abonnenttrafiken inte avbryts i onödan.

Efter omkonfigurering av abonnentenheten för normal demodulation vid det aktuella MA-kommunikationssystemet fastställer processen huruvida den alternativa MA-signal- mätningen var giltig eller inte sàsom visas vid block 410. Om mätningen var giltig avslutas processen sàsom visas vid "àtervänd"-blocket 412. Om mätningen alterna- tivt inte var bra justerar processen mätkonfigurations- parametrar såsom filter och förstärkningsinställningar såsom visas vid block 414. Därefter återvänder processen iterativt till block 402 för att invänta ett annat mät- tillfälle. Av självklara skäl kommer abonnentenheten tro- ligen att återvända till normal drift medan den väntar pà nästa tillfälle att göra en mätning. --un 10 15 20 25 30 35 517 614 18 Med hänvisning till fig 10 visas där ett mera detal- jerat flödesschema vilket visar processen för konfigure- ring av en mottagare för att mäta en signalegenskap i ett alternativt MA-kommunikationssystem i enlighet med för- farandet enligt föreliggande uppfinning. Såsom visas i figuren börjar processen vid block 500 och övergår där- efter till block 502 varvid processen stänger av koddel- nings-multiaccess sändning och mottagning eller module- ring och demodulering. Notera att processen som beskrivs i samband med fig 10 specifikt hänför sig till en CDMA- mottagare vilken används för att göra signalegenskapsmät- ningar pà en signal från ett alternativt MA-kommunika- tionssystem såsom CDMA-mottagaren som visas i fig 4.

Därefter ställer processen in den lokala oscillator- frekvensen för att mottaga en alternativ MA-kommunika- tionssystemfrekvens såsom visas vid block 504. Det här steget kan användas för att ställa den lokala oscillatorn 108 med en styrsignal från styrkretsen 110 i abonnenten- heten 90 som visas i fig 4.

Efter inställning av den lokala oscillatorn ställer processen in signalförstärkning och filter för mottagning av signalen från det alternativa MA-kommunikationssyste- met såsom visas vid block 506. På liknande sätt kan styr- kretsen 110 skicka signaler till förstärkningsstyrenheten 96 och filtret 98 som förberedelse för mätning av signa- len från ett alternativt MA-kommunikationssystem.

Notera att man kan hänvisa till stegen 504 och 506 som konfigurering av en avstämningsenhet för att mottaga en signal från ett alternativt MA-system. En sådan av- stämningsenhet visas vid hänvisningsbeteckningen 142 i fig 4. Därefter väljer processen en alternativ avsprid- ningssignal för användning i CDMA-avspridaren såsom visas vid block 508. Med hänvisning till fig 4 kan det här steget åstadkommas genom omkastning av avspridar-signal- väljaren 116 till den alternativa signalkällpositionen så att avspridarsignalen 114 kommer från den alternativa signalkällan 118. Den alternativa signalkällan 118 kan 10 15 20 25 30 35 517 614 .uu-p a av a en »o « ~ a n u .- - o ao ~ a 19 vara en serie av nollor eller ettor vilka alstrar en kon- stant värderad signal som stänger av avspridningsdriften i avspridaren 102.

Efter val av den alternativa avspridningssignalen aktiverar processen den alternativa MA-signalegenskaps- mätkretsen såsom visas vid block 510. Det här steget kan åstadkommas genom att radera registret eller något annat sätt återställa signalegenskapsmätkretsen 120. Därefter avslutas konfigurationsprocessen sàsom visas vid block 512.

För att konfigurera en abonnentenhet som har en arkitektur som den som visas i fig 3, kan konfigurations- 504, till block 510 för att aktivera mätkretsen inom den andra processen exekvera block 502, 506 och därefter hoppa MA-sändtagaren 80. I en abonnentenhet som har en arkitek- tur som visas i fig 2 kan mätkonfigurationsprocessen exekvera steg 506 och därefter hoppa till steg 510 för att göra mätningen med den andra MA-mätkretsen 64. Det är inte nödvändigt att ställa in en lokal oscillator efter- som mätkretsen använder en oberoende lokal oscillator 60.

Sammanfattningsvis tillàter uppfinningen som beskri- vits ovan en handoff från ett första multiaccess-kommuni- kationssystem till ett andra multiaccess-kommunikations- system, varvid en dubbelmod-abonnentenhet stödjer handoff genom mätning av signaler från det andra multiaccessyste- met vid abonnentenheten. Ett flertal lotsfyrar som sänder signaler i MA-systemet för det första multiaccess-kommu- nikationssystemet behövs inte vilket därmed minskar kost- naden för infrastrukturen som behövs för att aktivera handoff mellan systemen.

Medan vissa av de specifika exemplen som beskrivits ovan hänför sig till handoff av en abonnentenhet fràn ett CDMA-system till ett AMPS-system kan principerna och den basala arkitekturen för föreliggande uppfinning användas för att utföra en handoff fràn vilket MA-kommunikations- system som helst till vilket annat MA-kommunikations- system som helst. 10 15 20 25 30 517 614 1....- . a .- q-.ve 1 n 1 en .- . " 1,.- ou - . - 1 » 1 nu.- uu . - u . . 1 -oa- 20 Olika organ för att mäta alternativa MA-signalegen- skaper har beskrivits innefattande: ett abonnentsystem som använder en oberoende mätkrets, en abonnentenhet som delar en lokal oscillatorkrets mellan sändtagare för de olika MA och en abonnentenhet som använder en omkonfigu- rerad CDMA-mottagare för att mäta en signalegenskap hos en signal från ett alternativt MA-kommunikationssystem.

En sådan CDMA-mottagare kan ställas in så att avsprid- ningsdrift stängs av och den alternativa signalen som passerar genom avspridaren kan analyseras genom att inte- grera effekten över ett smalt band eller genom att analy- sera ett bredbandigt frekvensspektrum.

I vissa utföringsformer av föreliggande uppfinning kan den alternativa signalkällan vara en specialiserad signal som kommer att förstärka mätningen av en alterna- tiv MA-signal eller signaler som har kända egenskaper.

T ex kan en sådan signal innehålla flera diskreta fre- kvenser som kan användas för att detektera effekten hos flera alternativa MA-signaler.

Den föregående beskrivningen av en föredragen ut- föringsform av uppfinningen har visats i beskrivande syfte. Den är inte avsedd att vara fullkomlig eller att begränsa uppfinningen till den precisa form som visats.

Modifieringar och variationer är möjliga i ljuset av be- skrivningen ovan. Utföringsformen valdes och beskrevs för att åstadkomma den bästa illustrationen av uppfinningens principer och dess praktiska tillämpning och för att möj- liggöra för en fackman inom området att använda uppfin- ningen i olika utföringsformer och med olika modifie- ringar som är passande för den tilltänkta användningen.

Alla sådana modifieringar och variationer omfattas av uppfinningen som fastställs av de vidhängande kraven då de tolkas i enlighet med den bredd som de rättvist, legalt och skäligen är berättigade.

Claims (16)

»~l»» 10 15 20 25 30 35 517 614 0 øøoovn . n 21 PATENTKRAV

1. Förfarande i ett cellulärt telekommunikations- system för utförande av en abonnent-handoff fràn ett första multiaccess-kommunikationssystem till ett andra multiaccess-kommunikationssystem, varvid förfarandet innefattar stegen: att mäta en signalegenskap hos en signal från nämnda andra multiaccess-kommunikationssystem fràn en abonnent- enhet som kommunicerar med nämnda första multiaccess- kommunikationssystem för att alstra ett signalegenskaps- värde; att konfigurera nämnda abonnentenhet att kommunicera med nämnda andra multiaccess-kommunikationssystem som svar pà nämnda signalegenskapsvärde; och att utföra en abonnent-handoff från nämnda första multiaccess-kommunikationssystem till nämnda andra multi- access-kommunikationssystem.

2. Förfarande för utförande av en abonnent-handoff enligt patentkrav 1, varvid nämnda signalegenskap är signalstyrka.

3. Förfarande för utförande av en abonnent-handoff enligt patentkrav 1, varvid nämnda första multiaccess- kommunikationssystem är ett koddelningsmultiaccessystem och nämnda abonnentenhet innefattar en avspridare som använder en avspridningssignal och varvid steget att mäta en signalegenskap vidare innefattar: att välja en alternativ avspridningssignal för an- vändning i nämnda avspridare; att skicka vidare nämnda signal fràn nämnda andra multiaccess-kommunikationssystem genom nämnda avspridare; och att mäta en signalegenskap hos en signal fràn nämnda andra multiaccess-kommunikationssystem för att alstra ett signalegenskapsvärde. pucøno 0 -unna- 10 15 20 25 30 35 517 614 =:';=::;. -' 22

4. Förfarande för utförande av en abonnent-handoff enligt patentkrav 3, varvid nämnda alternativa avsprid- ningssignal innefattar en avspridningssignal med konstant värde.

5. Förfarande för utförande av en abonnent-handoff enligt patentkrav 3, varvid nämnda alternativa avsprid- ningssignal innefattar en signal som har flera förvalda diskreta frekvenser för att mäta effekten i flera signa- ler i nämnda andra multiaccess-kommunikationssystem som har olika frekvenser.

6. Förfarande för utförande av en abonnent-handoff enligt patentkrav 3, varvid nämnda steg för mätning av en signalegenskap hos en signal fràn nämnda andra multi- access-kommunikationssystem för att alstra ett signal- egenskapsvärde vidare innefattar utförande av en fre- kvensanalys av en signal fràn nämnda andra multiaccess- kommunikationssystem för att alstra signaleffektvärden över ett frekvensomràde.

7. Förfarande för utförande av en abonnent-handoff enligt patentkrav l, varvid nämnda konfigurationssteg för nämnda abonnentenhet för att kommunicera med nämnda andra multiaccess-kommunikationssystem som svar pà nämnda sig- nalegenskapsvärde vidare innefattar konfigurering av nämnda abonnentenhet för att kommunicera med nämnda andra multiaccess-kommunikationssystem som svar pà att nämnda signalegenskapsvärde överskrider en förutbestämd tröskel.

8. Förfarande för utförande av en abonnent-handoff enligt patentkrav 1, vidare innefattande stegen: att fràn nämnda abonnentenhet mäta en signalegenskap hos en signal från nämnda första multiaccess-kommunika- tionssystem för att alstra ett första systemsignal-egen- skapsvärde; att jämföra nämnda signalegenskapsvärde med nämnda första systemsignal-egenskapsvärde; och att konfigurera nämnda abonnentenhet att kommunicera med nämnda andra multiaccess-kommunikationssystem som ,.>,, 10 15 20 25 30 35 ø a n a uu 517 614 =::;=::§. f 23 svar pà att nämnda signalegenskapsvärde överskrider nämnda första systemsignal-egenskapsvärde.

9. Förfarande för utförande av en abonnent-handoff enligt patentkrav 1, varvid nämnda steg för konfigurering av nämnda abonnentenhet för kommunikation med nämnda andra multiaccess-kommunikationssystem som svar pà nämnda signalegenskapsvärde vidare innefattar omkoppling av abonnentupplänk och -nedlänktrafik fràn en första multi- access-sändtagare till en multiaccess-sändtagare för kom- munikation med nämnda andra multiaccess-kommunikations- system som svar pà nämnda signalegenskapsvärde.

10. Förfarande i en koddelnings-multiaccessabonnent- enhet för mätning av en signalegenskap hos en signal fràn ett alternativt multiaccess-kommunikationssystem innefat- tande stegen: att konfigurera en avstämningsenhet att mottaga nämnda signal från nämnda alternativa multiaccess-kommu- nikationssystem; att välja en alternativ avspridningssignal för an- vändning i en avspridare i nämnda koddelnings-multi- accessabonnentenhet; att skicka över nämnda signal frán nämnda alterna- tiva multiaccess-kommunikationssystem genom avspridaren; och att mäta signalegenskapen hos signalen från det alternativa multiaccess-kommunikationssystemet.

11. ll. Förfarande i en koddelningsmultiaccess-abonnent- enhet enligt patentkrav 10 varvid steget för konfigure- ring av avstâmningsenheten för mottagning av signalen fràn det alternativa multiaccess-kommunikationssystemet vidare innefattar inställning av en frekvens, inställning av en förstärkning och inställning av ett filter, varvid varje inställning är anordnad för mottagning av signalen fràn det alternativa multiaccess-kommunikationssystemet.

12. Förfarande i en koddelningsmultiaccess-abonnent- enhet enligt patentkrav 10 varvid den alternativa av- spridningssignalen är en signal med konstant värde. o « 1 u ø u. 10 15 20 25 30 517 614 n v v a - u u 24

13. Förfarande i en koddelningsmultiaccess-abonnent- enhet enligt patentkrav 10 varvid steget att mäta signal- egenskapen för signalen fràn det alternativa multiaccess- kommunikationssystemet vidare innefattar utförandet av en frekvensanalys av signalen från det alternativa multi- access-kommunikationssystemet.

14. Anordning för mottagning av en koddelnings- multiaccessignal och mätning av en signalegenskap hos en signal fràn ett alternativt multiaccess-kommunikations- system innefattande: en avspridare som har en signalingàng, en avsprid- ningsingáng och en avspridarutgàng; en avspridnings-kodsignalkälla; en alternativ avspridnings-signalkälla; en avspridar-signalväljare som har ingångar kopplade till avspridnings-kodsignalkällan och den alternativa av- spridnings-signalkällan och en utgång kopplad till av- spridningsingàngen; en avstämningsenhet som har en utgång kopplad till signalingàngen; en signalegenskapsmätkrets kopplad till avspridarut- gången; och en styrkrets kopplad till avstämningsenheten och av- spridarsignalväljaren för konfigurering av apparaten att mottaga koddelnings-multiaccessignalen eller för mätning av en signalegenskap hos en signal fràn ett alternativt multiaccess-kommunikationssystem.

15. Anordning enligt patentkrav 14 varvid den alter- nativa avspridar-signalkällan är en signalkälla med kon- stant värde.

16. Anordning enligt patentkrav 14 varvid den alter- nativa avspridar-signalkällan alstrar en signal som har flera förvalda, diskreta frekvenser.