專利名稱：無(wú)縫過(guò)區(qū)切換系統(tǒng)及方法
本申請(qǐng)是1999年6月4日提交的第98801473.4號(hào)申請(qǐng)(PCT/US98/20978)的分案申請(qǐng)。
硬過(guò)區(qū)切換一般發(fā)生在蜂窩間邊界附近。通過(guò)連續(xù)測(cè)量從移動(dòng)用戶接收的信號(hào)功率，用戶已經(jīng)在其中建立了通信的基站確定信號(hào)功率是否降低到靠近蜂窩邊界的額定值。到候選蜂窩的基站的硬過(guò)區(qū)切換是在瞬間完成的，不會(huì)中斷進(jìn)行中的呼叫。在候選蜂窩基站的接收功率遠(yuǎn)大于保證理想過(guò)區(qū)切換所需的功率。由于其它用戶的干擾，當(dāng)前蜂窩功率與候選蜂窩功率之間的差會(huì)顯著地降低容量。
在從當(dāng)前和候選蜂窩基站起始的指定距離范圍內(nèi)都可以進(jìn)行軟過(guò)區(qū)切換。在軟過(guò)區(qū)切換方法中，當(dāng)用戶移動(dòng)到共同蜂窩邊界附近時(shí)，他與兩個(gè)基站都連接。根據(jù)移動(dòng)用戶的導(dǎo)頻信號(hào)的接收作出切換決定。中央交換中心決定在哪一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)中斷基站中的一個(gè)。僅在一有限的時(shí)間周期中進(jìn)行共享通信，在此期間需要來(lái)自當(dāng)前和候選蜂窩的發(fā)射。
在典型的CDMA通信系統(tǒng)中，在相同的頻帶內(nèi)發(fā)送多個(gè)信號(hào)。頻率復(fù)用不僅應(yīng)用于相同蜂窩中的用戶，而且也應(yīng)用于所有其它蜂窩中的用戶。由于使用了相同的頻率，必須嚴(yán)密地監(jiān)視來(lái)自移動(dòng)用戶和基站的發(fā)射功率電平。如果不堅(jiān)持嚴(yán)格的功率控制，總發(fā)射干擾和可用信道總數(shù)將受到有害影響。因此，可以成功地發(fā)射和接收的信號(hào)數(shù)量是與全部用戶的總功率相關(guān)的。
軟和硬過(guò)區(qū)切換都存在著缺陷。硬過(guò)區(qū)切換可能有高的漏失率。軟過(guò)區(qū)切換方法則需要來(lái)自當(dāng)前基站和來(lái)自至少一個(gè)候選蜂窩的基站的雙重的發(fā)射資源。移動(dòng)用戶必須建立兩個(gè)并存的通信鏈路，因而需要在一個(gè)通信鏈路上發(fā)送所需的雙倍的發(fā)射功率。發(fā)射功率的提高浪費(fèi)了電能和傳播容量，并且在進(jìn)行過(guò)區(qū)切換的同時(shí)增大了總系統(tǒng)干擾。必須把每個(gè)用戶在CDMA系統(tǒng)中的發(fā)射功率或能量保持在所需的最小功率或能量，以傳輸信息并使對(duì)其它用戶的干擾降至最低。仔細(xì)地控制發(fā)射功率還能夠延長(zhǎng)依賴電池電能的便攜裝置的使用時(shí)間。此外，在中央交換中心的雙重信號(hào)的各種組合也是很難處理的，除非來(lái)自兩個(gè)蜂窩基站的延遲幾乎相同。
因此，需要一種有效、快速和可靠的過(guò)區(qū)切換方法。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種在多蜂窩通信環(huán)境中各蜂窩間過(guò)區(qū)切換的有效系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是要提供一種允許移動(dòng)用戶單元以較小的復(fù)雜性和干擾在多蜂窩發(fā)射系統(tǒng)中的蜂窩之間過(guò)區(qū)切換的系統(tǒng)和方法。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種用于在多蜂窩CDMA通信系統(tǒng)中當(dāng)漫游在各蜂窩間時(shí)移動(dòng)用戶控制蜂窩過(guò)區(qū)切換的方法，每個(gè)蜂窩與一個(gè)發(fā)射全局導(dǎo)頻信號(hào)的基站相關(guān)，其中用戶與基站之一具有預(yù)先存在的通信鏈路，該方法包括步驟a)接收來(lái)自沒有與之建立預(yù)先存在的鏈路的多個(gè)候選基站的多個(gè)發(fā)射信號(hào)；b)選擇接收到的與一個(gè)候選基站相關(guān)的發(fā)射信號(hào)；c)試圖從所述選擇的發(fā)射信號(hào)獲取全局導(dǎo)頻信號(hào)；d)如果不能獲取所述全局導(dǎo)頻信號(hào)，選擇接收到的與一不同候選基站相關(guān)的發(fā)射信號(hào)；e)重復(fù)進(jìn)行步驟b-d直到接收到與一選擇的候選基站相關(guān)的全局導(dǎo)頻信號(hào)；f)在從移動(dòng)用戶向所述選擇的候選基站發(fā)射一短接入碼的同時(shí)，逐漸提高移動(dòng)用戶的發(fā)射機(jī)功率；g)監(jiān)測(cè)到所述選擇的候選基站的發(fā)射功率；h)檢測(cè)來(lái)自所述候選基站的返回發(fā)射信號(hào)；i)把到所述選擇的候選基站的發(fā)射功率與到預(yù)先存在的通信鏈路的發(fā)射功率進(jìn)行比較；j)如果到所述選擇的候選基站的所述發(fā)射功率等于或大于預(yù)先存在的通信鏈路的發(fā)射功率，重復(fù)進(jìn)行步驟b-i，否則向所述選擇的候選基站發(fā)射長(zhǎng)接入導(dǎo)頻信號(hào)和建立新通信鏈路；和k)放棄預(yù)先存在的通信鏈路。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，還提供了一種在多蜂窩CDMA通信系統(tǒng)中當(dāng)漫游在各蜂窩間時(shí)控制蜂窩過(guò)區(qū)切換的移動(dòng)用戶系統(tǒng)，每個(gè)蜂窩與一個(gè)發(fā)射全局導(dǎo)頻信號(hào)的基站相關(guān)，其中用戶與基站之一具有預(yù)先存在的通信鏈路，該系統(tǒng)包括用于從與其沒有建立預(yù)先存在的鏈路的多個(gè)候選基站接收多個(gè)發(fā)射信號(hào)的裝置；用于選擇接收到的與一候選基站相關(guān)的發(fā)射信號(hào)的裝置；用于試圖從所述選擇的發(fā)射信號(hào)獲取全局導(dǎo)頻信號(hào)的裝置；用于如果不能獲取所述全局導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)選擇接收到的與一不同候選基站相關(guān)的發(fā)射信號(hào)的裝置；用于在從移動(dòng)用戶向所述選擇的候選基站發(fā)射一短接入碼的同時(shí)逐漸提高移動(dòng)用戶的發(fā)射機(jī)功率的裝置；用于監(jiān)測(cè)到所述選擇的候選基站的發(fā)射功率的裝置；用于檢測(cè)來(lái)自所述候選基站的返回發(fā)射信號(hào)的裝置；用于把到所述選擇的候選基站的發(fā)射功率與到預(yù)先存在的通信鏈路的發(fā)射功率進(jìn)行比較的裝置；用于如果到所述選擇的候選基站的所述發(fā)射功率等于或大于預(yù)先存在的通信鏈路的發(fā)射功率時(shí)向所述選擇的候選基站發(fā)射一長(zhǎng)接入導(dǎo)頻碼并建立新的通信鏈路的裝置；和用于放棄預(yù)先存在的通信鏈路的裝置。
在閱讀了對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明后，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員將對(duì)本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)有清楚的了解。
圖2是一種與本發(fā)明結(jié)合的過(guò)區(qū)切換系統(tǒng)。
圖3是同步時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過(guò)區(qū)切換方法的流程圖。
圖4是未同步時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過(guò)區(qū)切換方法的流程圖。
圖5A和5B是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過(guò)區(qū)切換方法的流程圖。
圖6是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的移動(dòng)用戶單元。
優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明現(xiàn)在參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，在所有附圖中相同的標(biāo)號(hào)代表相同的元件。


圖1和2中示出了說(shuō)明本發(fā)明的過(guò)區(qū)切換系統(tǒng)和方法15的系統(tǒng)圖。示出了一個(gè)多蜂窩電信系統(tǒng)15的四個(gè)蜂窩17，19，21，23，以及它們各自的基站收發(fā)信機(jī)17′，19′，21′，23′。為了簡(jiǎn)單起見，沒有對(duì)各單獨(dú)的蜂窩進(jìn)行分區(qū)。在靠近兩個(gè)單獨(dú)蜂窩17，21之間的共同邊界處示出了一個(gè)移動(dòng)用戶單元25。
在操作中，假設(shè)移動(dòng)用戶單元25正在與第一基站17′通信，當(dāng)移動(dòng)用戶單元25從一個(gè)蜂窩位置移動(dòng)到另一個(gè)位置時(shí)，移動(dòng)用戶單元25繼續(xù)與第一基站17′通信，與此同時(shí)，移動(dòng)用戶單元25對(duì)系統(tǒng)15中其它基站19′，21′，23′的發(fā)射進(jìn)行分析。在這一點(diǎn)上，僅建立了移動(dòng)用戶單元25與基站17’之間的一個(gè)業(yè)務(wù)信道。
在操作中，本發(fā)明的移動(dòng)用戶單元25恒定地接收來(lái)自基站17′，19′，21′，23′以及移動(dòng)用戶單元25通信范圍內(nèi)其它基站的發(fā)射。移動(dòng)用戶單元25可以連續(xù)地搜索，以發(fā)現(xiàn)需要較小發(fā)射功率的新通信鏈路，或僅在對(duì)現(xiàn)有鏈路的發(fā)射功率趨近接近于最大值的閾值時(shí)進(jìn)行搜索。為了建立新通信鏈路，移動(dòng)用戶單元25必須首先與候選基站收發(fā)信機(jī)同步。同步化是移動(dòng)用戶單元25必須把其本地產(chǎn)生的偽隨機(jī)碼與從候選基站接收的相位偏移的代碼對(duì)準(zhǔn)的過(guò)程。來(lái)自候選基站的發(fā)射包括一個(gè)候選基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射的并被移動(dòng)用戶單元25使用來(lái)確定同步化相位模糊性的短碼。移動(dòng)用戶單元25本地產(chǎn)生一個(gè)從基站發(fā)射的全局導(dǎo)頻碼的復(fù)制碼。然后，移動(dòng)用戶單元25進(jìn)行接收信號(hào)與本地產(chǎn)生的全局導(dǎo)頻碼的復(fù)制碼的相關(guān)運(yùn)算。如果接收的和本地產(chǎn)生的導(dǎo)頻碼對(duì)準(zhǔn)，那么就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了代碼的相位，否則移動(dòng)用戶單元25改變本地碼的相位并繼續(xù)搜索直到發(fā)現(xiàn)匹配。移動(dòng)用戶單元25從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的全局碼籽數(shù)集進(jìn)行搜索，以確定接收的全局導(dǎo)頻碼是否與一個(gè)全局碼籽數(shù)匹配。移動(dòng)用戶單元25的存儲(chǔ)器可以包含一個(gè)小的“鄰域表”，或者它可以包括所有在系統(tǒng)15中使用的全局碼。如圖2中所示，鄰域表可以包括第一層中的六個(gè)蜂窩19，21，23，27，29，31，和第二層中的十二個(gè)蜂窩33，35，37，39，41，43，45，47，49，51，53，55。鄰域表一般包括最靠近現(xiàn)存鏈路基站的18個(gè)全局碼，因?yàn)橐苿?dòng)用戶單元25最可能轉(zhuǎn)移到這些蜂窩中的一個(gè)中。
把全局籽數(shù)分配給各基站，并在基站服務(wù)區(qū)中使用以擴(kuò)展全局信道。還給各基站基本籽數(shù)，基站從中產(chǎn)生分配籽數(shù)。這些分配的籽數(shù)被分配給基站與用戶單元之間的各鏈路，和用于擴(kuò)展分配信道。在每個(gè)移動(dòng)用戶單元25內(nèi)為全局碼籽數(shù)編程。作為選擇，移動(dòng)用戶單元25也可以通過(guò)周期性地接收從系統(tǒng)15中每個(gè)基站收發(fā)信機(jī)播發(fā)的更新表獲得全局碼籽數(shù)。
移動(dòng)用戶單元25接收從其它基站發(fā)射的多個(gè)短碼，并利用它們加快獲得來(lái)自基站的全局導(dǎo)頻碼。移動(dòng)用戶單元25通過(guò)檢查每個(gè)基站播發(fā)的短碼連續(xù)地搜索存儲(chǔ)器中所有全局碼籽數(shù)，直到它發(fā)現(xiàn)匹配。移動(dòng)用戶單元25僅須檢查短碼來(lái)確定蜂窩的全局碼。如果移動(dòng)用戶單元25沒有識(shí)別出短碼，它放棄與那個(gè)基站同步化的嘗試，并檢查另一個(gè)接收的代碼。
當(dāng)完成了移動(dòng)用戶單元25與候選基站之間的同步化時(shí)(說(shuō)明書中以后將對(duì)其進(jìn)行更為詳細(xì)的說(shuō)明)，移動(dòng)用戶單元25發(fā)射另一個(gè)碼元長(zhǎng)度的短碼，同時(shí)逐漸地提高發(fā)射功率電平。移動(dòng)用戶單元25監(jiān)視候選基站的確認(rèn)信號(hào)，確認(rèn)信號(hào)的作用像一個(gè)“交通燈”，用來(lái)確定基站是否接收到和確認(rèn)了短碼。在兩種條件下發(fā)射功率停止逐漸提高1)如果在與到現(xiàn)有基站的導(dǎo)頻的當(dāng)前功率電平相比時(shí)短碼發(fā)射功率在一預(yù)定切換差值內(nèi)保持有限時(shí)間周期；或2)候選基站確認(rèn)了短碼檢測(cè)并通過(guò)交通燈通知移動(dòng)用戶單元25?，F(xiàn)有鏈路與候選鏈路功率電平之間的切換差值在兩個(gè)發(fā)射功率電平在幅值相近時(shí)防止在兩個(gè)基站間往復(fù)切換。如果短碼發(fā)射需要比當(dāng)前導(dǎo)頻功率電平更高的發(fā)射功率電平，那么不發(fā)生過(guò)區(qū)切換。
過(guò)區(qū)切換過(guò)程不要求基站同步化。但是，如果使基站同步化，移動(dòng)用戶單元25將更易于檢測(cè)候選基站和與其同步化。如果基站沒有被同步化，那么基站除了發(fā)射全局導(dǎo)頻碼之外還發(fā)射短同步碼。移動(dòng)用戶單元25使用一種多級(jí)獲取方法，其中移動(dòng)用戶單元25首先獲得短同步碼，然后利用獲得的相位信息加快全局導(dǎo)頻的獲取。在基站同步化的系統(tǒng)中，不需要短同步碼，由于來(lái)自相鄰蜂窩基站的導(dǎo)頻之間的相對(duì)相位差很小，移動(dòng)用戶單元25可以快速地獲得全局導(dǎo)頻。
現(xiàn)在參考圖3，4和5A-5B，示出了利用同步或非同步基站的優(yōu)選方法的流程。當(dāng)各蜂窩基站收發(fā)信機(jī)被同步化時(shí)(如圖3，5A-5B中所示)，通過(guò)接收從通信范圍內(nèi)可用蜂窩基站收發(fā)信機(jī)播發(fā)的短碼序列開始(步驟101)本發(fā)明方法15的過(guò)程。利用每個(gè)移動(dòng)用戶單元25內(nèi)存儲(chǔ)的全局碼籽數(shù)集(步驟103)產(chǎn)生短碼并與接收的從一候選蜂窩基站播發(fā)的短碼比較(步驟105a)。移動(dòng)用戶單元25可以在少于10ms的時(shí)間內(nèi)捕獲來(lái)自一個(gè)候選基站收發(fā)信機(jī)的全局導(dǎo)頻信號(hào)，同時(shí)保持著當(dāng)前通信鏈路。從一非同步候選蜂窩基站收發(fā)信機(jī)獲取導(dǎo)頻信號(hào)可能要進(jìn)行3秒鐘。由于非同步情況的長(zhǎng)時(shí)間不可接受，因而采取了多級(jí)搜索，以便在最短的時(shí)間內(nèi)同步化。
如果蜂窩基站沒有同步化(如圖4，5A-5B中所示)，移動(dòng)用戶單元25(步驟101)把從存儲(chǔ)的全局碼籽數(shù)產(chǎn)生的短碼與接收的從候選蜂窩基站播發(fā)的短碼比較(步驟103)。移動(dòng)用戶單元25通過(guò)存儲(chǔ)的全局碼籽數(shù)集搜索(步驟105b)直到發(fā)現(xiàn)匹配于一個(gè)屬于服務(wù)于該特定蜂窩的基站收發(fā)信機(jī)的短碼。如果移動(dòng)用戶單元25不能發(fā)現(xiàn)與播發(fā)的短碼的匹配(步驟107)，移動(dòng)用戶單元25不再繼續(xù)搜索來(lái)自該特定基站的短碼，而測(cè)試另一個(gè)(步驟109)。
如果發(fā)現(xiàn)匹配(步驟107)，移動(dòng)用戶單元25進(jìn)行搜索以獲得一個(gè)快速?gòu)V播信道(步驟111)。移動(dòng)用戶單元25利用從短同步碼得到的相位信息解決全局導(dǎo)頻信號(hào)的相位模糊性，并確定快速?gòu)V播信道。如果搜索不成功(步驟113)，移動(dòng)用戶單元25試驗(yàn)另一個(gè)全局碼籽數(shù)(步驟109)。否則，移動(dòng)用戶單元25再次搜索以獲取全局導(dǎo)頻信號(hào)(步驟115)。如果不能從短同步碼獲得全局導(dǎo)頻信號(hào)(步驟117)，那么試驗(yàn)另一個(gè)全局籽數(shù)(步驟109)。
一旦移動(dòng)用戶單元25獲得了對(duì)應(yīng)于一個(gè)同步或非同步候選蜂窩基站收發(fā)信機(jī)的全局導(dǎo)頻信號(hào)(步驟117)，移動(dòng)用戶單元25向候選基站發(fā)射一個(gè)碼元長(zhǎng)度的短碼，同時(shí)逐步提高發(fā)射功率電平(步驟119)。在緩慢提高功率電平時(shí)，移動(dòng)用戶單元25監(jiān)視發(fā)射功率(步驟121)和來(lái)自候選基站的反向交通燈(步驟123)，以確定候選收發(fā)信機(jī)是否接收到和確認(rèn)了發(fā)射的碼元長(zhǎng)度的短碼。當(dāng)比較兩個(gè)通信鏈路的功率電平后任一個(gè)短碼發(fā)射功率在預(yù)定切換差值內(nèi)時(shí)，或當(dāng)通過(guò)觀察交通燈候選蜂窩基站收發(fā)信機(jī)確認(rèn)了發(fā)射短碼的檢測(cè)時(shí)，停止從移動(dòng)用戶單元25發(fā)射短碼(步驟123)。
如果移動(dòng)用戶單元保持并通過(guò)全局碼的全部表而不是鄰域表搜索，那么被測(cè)試碼常常不屬于緊鄰基站。例如，總共可能有64個(gè)全局碼，但是移動(dòng)用戶單元僅能從相鄰基站接收到它們中的少數(shù)幾個(gè)。
過(guò)區(qū)切換決定是由在過(guò)區(qū)切換過(guò)程中比現(xiàn)有技術(shù)披露方法需要更少?gòu)V播容量的移動(dòng)用戶單元25控制的。由于過(guò)區(qū)切換決定是由移動(dòng)用戶單元25控制的，系統(tǒng)15不像現(xiàn)有技術(shù)那樣是固定不變的。系統(tǒng)15根據(jù)蜂窩邊界靈活改變以反映各蜂窩內(nèi)的廣播容量。
移動(dòng)用戶單元25建立到需要來(lái)自移動(dòng)用戶單元25的最小發(fā)射功率維持通信鏈路的蜂窩基站的鏈路。移動(dòng)用戶單元25向選定的候選蜂窩基站發(fā)送一個(gè)包括一個(gè)將進(jìn)一步傳送到一無(wú)線電分配單元的指令的長(zhǎng)接入導(dǎo)頻信號(hào)(步驟125)。無(wú)線電分配單元保存著每個(gè)移動(dòng)用戶單元當(dāng)前正與哪個(gè)基站聯(lián)系的記錄。在移動(dòng)用戶試圖跨越不同蜂窩時(shí)，無(wú)線電分配單元確定從一陸線到適當(dāng)蜂窩基站收發(fā)信機(jī)的通信鏈路。發(fā)送的消息指示過(guò)區(qū)切換。
在這短暫的瞬間，移動(dòng)用戶單元25仍然鏈接于當(dāng)前蜂窩基站收發(fā)信機(jī)(步驟127)。到原始蜂窩基站收發(fā)信機(jī)的通信鏈路控制移動(dòng)用戶單元25的發(fā)射功率。但是，候選蜂窩基站收發(fā)信機(jī)也正在發(fā)送功率控制命令。來(lái)自候選蜂窩基站收發(fā)信機(jī)的功率控制命令根據(jù)候選通信鏈路降低移動(dòng)用戶單元25的發(fā)射功率。移動(dòng)用戶單元25放棄(步驟129)至當(dāng)前蜂窩基站收發(fā)信機(jī)的第一通信鏈路，并恢復(fù)功率控制和至一蜂窩基站收發(fā)信機(jī)的以前是候選的、現(xiàn)在是唯一的通信鏈路(步驟131)。
圖6中示出了一個(gè)與本發(fā)明結(jié)合的系統(tǒng)。如上所述，該方法需要兩個(gè)分離的通信鏈路1)一個(gè)搜索新候選基站的替代鏈路61a，63a，和2)一個(gè)預(yù)先存在的通信鏈路61b，63b。移動(dòng)用戶單元25包括一個(gè)能夠解擴(kuò)67a，67b至少兩個(gè)不同信道的接收機(jī)65。與之保持對(duì)稱的是能夠擴(kuò)展71a，71b至少兩個(gè)與解擴(kuò)器67a，67b相關(guān)的信道的發(fā)射機(jī)69。在保持預(yù)先存在的通信鏈路的同時(shí)，移動(dòng)用戶單元25接收73來(lái)自候選基站的可用廣播。
本發(fā)明在機(jī)載ROM75中存儲(chǔ)無(wú)縫過(guò)區(qū)切換處理碼，和在控制去擴(kuò)展器67a，67b和擴(kuò)展器71a，71b的高速微處理器77中執(zhí)行該代碼，使得能夠存儲(chǔ)全局碼籽數(shù)，和為緊鄰的蜂窩地點(diǎn)從RAM79調(diào)用全局碼籽數(shù)，以穩(wěn)定地獲取替代通信鏈路。
預(yù)先存在的通信鏈路61b，63b包括話音處理81，其討論超出了本發(fā)明的范圍。微處理器77查詢83，85，接收機(jī)65和發(fā)射機(jī)69，以監(jiān)視來(lái)自候選基站的應(yīng)答碼的接收，并且還在逐漸提高功率的步驟中比較發(fā)射功率。處理過(guò)程是在ROM75中預(yù)編程的，并且在移動(dòng)用戶單元25操作時(shí)在微處理器77中連續(xù)地裝載和執(zhí)行。當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)需要較小發(fā)射功率的通信鏈路時(shí)，微處理器77在防止兩個(gè)同時(shí)的數(shù)據(jù)通信的同時(shí)，切換到91保持恒定的話音和數(shù)據(jù)發(fā)送的替代鏈路61a，61b。
移動(dòng)用戶單元25搜索需要較小發(fā)射功率的通信鏈路，并總是把預(yù)期的通信鏈路與預(yù)先存在的通信鏈路比較。在處理過(guò)程中任何一點(diǎn)上都不建立兩條通信鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)前蜂窩基站收發(fā)信機(jī)與候選蜂窩基站收發(fā)信機(jī)之間的切換是在瞬間完成的。
如上所述，上述系統(tǒng)涉及一種未分區(qū)的蜂窩網(wǎng)。如果使用了有效倍增蜂窩基站數(shù)量的分區(qū)，本發(fā)明的過(guò)區(qū)切換方法必然可以在短得多的時(shí)間中完成。當(dāng)在同一蜂窩的分區(qū)中過(guò)區(qū)切換時(shí)，同步化服務(wù)于蜂窩內(nèi)不同分區(qū)的基站，并且進(jìn)行有限的搜索過(guò)程。在進(jìn)行包括全部全局碼的總體搜索之前，搜索每個(gè)全局碼的一小部分。這使得移動(dòng)用戶單元25可以在較少的時(shí)間中獲取候選基站。
盡管本發(fā)明是以優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明的，熟悉本發(fā)明的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚下面權(quán)利要求中所指出的本發(fā)明范圍內(nèi)的其它變化。
權(quán)利要求
1.一種用于在多蜂窩CDMA通信系統(tǒng)中當(dāng)漫游在各蜂窩間時(shí)移動(dòng)用戶控制蜂窩過(guò)區(qū)切換的方法，每個(gè)蜂窩與一個(gè)發(fā)射全局導(dǎo)頻碼的基站相關(guān)，其中用戶與基站之一具有預(yù)先存在的通信鏈路，并監(jiān)視該預(yù)先存在的通信鏈路的發(fā)射功率，該方法包括所述用戶及多個(gè)可下載的導(dǎo)頻碼的下列步驟(a)所述移動(dòng)用戶接收多個(gè)包含由多個(gè)候選基站發(fā)射的第一導(dǎo)頻碼的發(fā)射信號(hào)；(b)選擇所接收到的一個(gè)來(lái)自所述候選基站的發(fā)射信號(hào)，檢查它的第一導(dǎo)頻碼是否有效，從而識(shí)別所選的候選基站，如果所述的第一導(dǎo)頻碼無(wú)效，則重復(fù)步驟a-b；(c)對(duì)所述移動(dòng)用戶與所述具有最小發(fā)射功率的選定基站間的初始雙向握手通信進(jìn)行同步；和(d)如果所述移動(dòng)用戶與所述選定基站間的所述最小發(fā)射功率小于所述預(yù)先存在的通信鏈路的發(fā)射功率，則建立新的通信鏈路，放棄所述預(yù)先存在的通信鏈路，把所述新的通信鏈路定義為預(yù)先存在的通信鏈路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中檢查第一導(dǎo)頻碼是否有效的步驟進(jìn)一步包括下列步驟di)由存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的多個(gè)全局碼籽數(shù)生成一個(gè)第二導(dǎo)頻碼；dii)通過(guò)執(zhí)行所述預(yù)先存在的通信鏈路與所述選擇的候選基站間的最大預(yù)期相移，從而準(zhǔn)備所述第二導(dǎo)頻碼；以及diii)比較所述第一導(dǎo)頻碼與所述第二導(dǎo)頻碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)初始雙向握手通信進(jìn)行同步的步驟進(jìn)一步包括以下步驟ei)所述移動(dòng)用戶以一個(gè)選定的發(fā)射功率向所述的候選基站發(fā)射一短接入碼；和eii)在一段預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，檢測(cè)來(lái)自所述候選基站的返回發(fā)射信號(hào)，其中所述的選定發(fā)射功率是所述最小發(fā)射功率。
4.一種在多蜂窩CDMA通信系統(tǒng)中當(dāng)漫游在各蜂窩間時(shí)移動(dòng)用戶控制蜂窩過(guò)區(qū)切換的移動(dòng)用戶系統(tǒng)，每個(gè)蜂窩與一個(gè)發(fā)射全局導(dǎo)頻碼的基站相關(guān)，其中用戶與基站之一具有預(yù)先存在的通信鏈路，并監(jiān)視所述通信鏈路的發(fā)射功率，該系統(tǒng)包括用于所述移動(dòng)用戶接收由多個(gè)與所述預(yù)先存在的鏈路無(wú)關(guān)的候選基站發(fā)射的具有第一導(dǎo)頻碼的發(fā)射信號(hào)的裝置；用于選擇來(lái)自一個(gè)所述候選基站的具有有效的第一導(dǎo)頻碼的發(fā)射信號(hào)的裝置；用于基于所述第一導(dǎo)頻碼獲取所述第二導(dǎo)頻碼的裝置；用于對(duì)所述移動(dòng)用戶與所選擇的同所述具有最小發(fā)射功率的有效第二導(dǎo)頻碼相關(guān)的基站間的初始雙向握手通信進(jìn)行同步的裝置；和用于在所述移動(dòng)用戶與所述選定基站間的所述最小發(fā)射功率比所述預(yù)先存在的通信鏈路的發(fā)射功率小時(shí)，建立新的通信鏈路，放棄所述預(yù)先存在的通信鏈路，從而把所述的新通信鏈路定義為預(yù)先存在的通信鏈路的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中獲取所述有效第一導(dǎo)頻碼的裝置進(jìn)一步包括用于基于所述第一導(dǎo)頻碼從存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的多個(gè)第二導(dǎo)頻碼中選擇一個(gè)與所述多個(gè)候選基站中的一個(gè)相關(guān)的第二導(dǎo)頻碼的裝置；用于在所述預(yù)先存在的通信鏈路與所述選擇的候選基站之間執(zhí)行最大預(yù)期相移的裝置；和通過(guò)比較所述第一導(dǎo)頻碼和所述第二導(dǎo)頻碼從而準(zhǔn)備所述第二導(dǎo)頻碼的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述用于同步的裝置進(jìn)一步包括用于在所述移動(dòng)用戶與所述多個(gè)候選基站中的一個(gè)之間順序地交換預(yù)定信號(hào)碼的裝置；用于根據(jù)從所述接收到的短同步碼中獲得的相位信息而獲取快速?gòu)V播信道的裝置；用于如果所述順序交換預(yù)定信號(hào)碼未能在預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成，或不能獲取所述快速?gòu)V播信道，則選擇與另一個(gè)候選基站相關(guān)的發(fā)射信號(hào)的裝置；和用于利用從所述快速?gòu)V播信道獲得的相位信息而獲取第一導(dǎo)頻碼的裝置。
全文摘要
一種其中一個(gè)漫游用戶與多個(gè)基站收發(fā)信機(jī)之間的發(fā)射被保持在整個(gè)區(qū)域上的多蜂窩通信系統(tǒng)。每個(gè)移動(dòng)用戶單元具有用于整個(gè)通信系統(tǒng)的全局碼籽數(shù)或一個(gè)更新的鄰域表，并且在保持與一個(gè)基站的通信鏈路的同時(shí)連續(xù)地搜索以接入可用蜂窩基站。查詢候選蜂窩基站并與之通信。嚴(yán)密監(jiān)測(cè)需要來(lái)自移動(dòng)用戶單元的較小發(fā)射能量的候選基站。當(dāng)移動(dòng)用戶單元能夠成功地以小于現(xiàn)存基站當(dāng)前所需的發(fā)射功率通信時(shí)，將移動(dòng)用戶單元過(guò)區(qū)切換到候選基站收發(fā)信機(jī)。
文檔編號(hào)H04W52/00GK1443018SQ0312055
公開日2003年9月17日 申請(qǐng)日期1998年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月9日
發(fā)明者弗思M·奧茲魯特克 申請(qǐng)人:交互數(shù)字技術(shù)公司