CN1351431A

CN1351431A - 在码分多址移动通信之间进行越区切换的方法和

Info

Publication number: CN1351431A
Application number: CN01116126A
Authority: CN
Inventors: 辛永钟
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2002-05-29
Anticipated expiration: 2021-05-11
Also published as: JP4559658B2; JP2002165256A; CN100484306C; KR20020034224A; KR100354168B1; US7307969B2; US20020051432A1

Abstract

在移动通信***中进行越区切换的方法和***,移动通信***具有蜂窝‘A’,蜂窝‘B’和二者之间的蜂窝‘G’,该方法包括步骤:(1)如果来自蜂窝‘G’的信号的强度高于一阈值,进行从蜂窝‘A’到蜂窝‘G’的α扇区的第一越区切换,(2)如果蜂窝‘A’的信号满足一舍弃阈值,基站进行从蜂窝‘G’的α扇区到蜂窝‘G’的β扇区的扇区间硬越区切换,(3)如果蜂窝‘B’的信号的强度高于一阈值,进行从蜂窝‘G’的β扇区到蜂窝‘B’的第二越区切换。

Description

在码分多址移动通信***之间进行越区切换的方法和***

本发明涉及CDMA移动通信***，具体涉及用于在不同CDMA***之间或在2G-3G***之间进行越区切换的方法和***。

CDMA移动通信***设有：移动站，在未指定区域移动；基站，用于从/向移动站接收/发送消息和管理无线电资源；控制站，用于控制基站和从/向基站的消息接收/发送；以及交换中心，用于连接控制站、其它通信***或其它通信网络的交换中心，在移动站之间或在移动站和固定站之间进行通信，以便利于在任何时间、任何地点、与任何人通信。移动通信***的一个最重要特征首先在于确保用户移动站的移动性，对此则需要越区切换技术。越区切换技术是一种用于在移动站和基站之间切换通信路径的技术，以使即使移动站离开其接受服务的基站或一个扇区的服务区时也可以继续通信。在越区切换中，有较软越区切换，软越区切换和硬越区切换。当移动站在同一基站内的扇区之间移动时，在保持频率和帧偏移的同时发生较软越区切换，其中移动站建立与目标扇区的新通信信道，并同时保持移动站和基站之间的当前通信信道，以便在很多信道上发送话音分组。然后，当移动站充分移动到目标扇区不再需要保持当前通信信道时，切断当前通信信道。当移动站在相邻基站之间移动时在保持频率和帧偏移的同时发生软越区切换，其中移动站在目标基站的蜂窝之间建立另一个通信信道，并同时将移动站和基站之间的当前通信信道保持一段时间，以便在很多信道上发送话音分组。然后，当移动站充分移动到目标蜂窝不再需要保持当前通信信道时，切断当前通信信道。当移动站移动到相邻基站或者移动站移动到另一个交换中心时，如果帧偏移改变或者频率改变则发生硬越区切换，与较软越区切换或软越区切换不同，移动站不能保持当前通信信道，而是使用新建立的通信信道来发送话音分组。CDMA移动通信***中的较软或软越区切换(其中两个基站使用相同频率)可以顺畅地进行而无需切断呼叫，因为不发生越区切换的往复(ping-pong)。但是，较软或软越区切换无法在不同的***之间或者具有不同频率的2G～3G***之间使用，因为不同频率的越区切换往复会导致非常高的呼叫切断率。为了处理CDMA***之间或2G-3G***之间的越区切换，***的每个基站需要设有一个导频标志，用于分别向移动站和基站提供关于越区切换开始时间点的信息。即，当移动站从蜂窝“A”移动到蜂窝“B”时，提供到蜂窝“B”的导频标志以与蜂窝“B”边界的信号强度相同的强度发送蜂窝“A”使用的频率导频，用于从蜂窝“A”到蜂窝“B”的越区切换时间点，提供到蜂窝“A”的导频标志以与蜂窝“A”边界的信号强度相同的强度发送蜂窝“B”使用的频率导频，用于从蜂窝“B”到蜂窝“A”的越区切换时间点。但是，在蜂窝“A”和蜂窝“B”的重叠区域中，由于越区切换的往复而导致呼叫切断。

下面参照附图解释CDMA移动通信***中的现有技术越区切换。图1说明现有技术CDMA移动通信***中蜂窝之间的区域。

参见图1，为了向移动站提供关于越区切换开始时间点的信息，在移动站从蜂窝“A”向蜂窝“B”移动的情况下，提供到蜂窝“B”区域的导频标志2以与蜂窝“B”边界的信号强度相同的强度发送蜂窝“A”中使用的频率的导频信号，用于进行从蜂窝“A”到蜂窝“B”的越区切换。在移动站从蜂窝“B”向蜂窝“A”移动的情况下，提供到蜂窝“A”的导频标志1以与蜂窝“A”边界的信号强度相同的强度发送蜂窝“B”中使用的频率的导频信号，用于进行从蜂窝“B”到蜂窝“A”的越区切换。

图2表示用于说明在CDMA移动通信***之间进行越区切换的现有技术方法的流程图。

参见图2，移动站通过蜂窝“A”的基站建立一通信信道(步骤200)。当移动站从已建立了通信信道的蜂窝“A”向蜂窝“B”移动时，如果从提供到蜂窝“B”的导频标志发送的、与蜂窝“A”的导频信号频率相同的频率的导频信号的强度满足越区切换阈值条件，那么移动站将PSMM(导频强度测量消息)发送到蜂窝“A”的基站(步骤201)。然后，蜂窝“A”的基站分析PSMM，并且进行到蜂窝“B”的基站的频间硬越区切换(步骤202)。当蜂窝“A”的基站完成到蜂窝“B”的基站的频间硬越区切换时，将移动站和蜂窝“A”的基站之间建立的通信信道从蜂窝“A”的基站切换到蜂窝“B”的基站(步骤203)。但是，在蜂窝“A”区域和蜂窝“B”区域的边界区域，如果用于处理越区切换的频率的导频信号的强度连续变化，为了再次将通信信道从蜂窝“B”切换到蜂窝“A”，如果蜂窝“A”区域中从导频标志发送的、与蜂窝“B”相同频率的导频信号的强度满足越区切换阈值条件，移动站将PSMM发送到蜂窝“B”的基站(步骤204)。然后，进行从蜂窝“B”到蜂窝“A”的频间硬越区切换(步骤205)。从而，在移动站和蜂窝“B”的基站之间建立的通信信道变为在移动站和蜂窝“A”的基站之间建立的通信信道(步骤203)。于是，在不同CDMA移动通信***之间进行硬越区切换的现有技术方法造成越区切换的往复，其中由于越区切换过程中在边界区域中蜂窝频率的信号强度不断变化而导致重复发生呼叫连接/切断，这造成***边界区域中的信号切断。越区切换往复的频繁发生给PSMM带来沉重负担，使通信质量恶化，并且需要一额外装置来处理数据呼叫的越区切换，因为难于找到***之间的控制路径或集合信道路径(bearer path)。

因此，本发明致力于能够实际消除由于现有技术的局限和缺点造成的一个或多个问题的越区切换方法和***。

本发明的一个目的是提供用于在不同CDMA***之间或者在2G-3G***之间进行越区切换的方法和***，其能够增强呼叫建立和通信质量。

本发明的其它特征和优点将在下面的说明书中给出，部分地可从说明书中了解，或者可以通过本发明的实践获得。可以通过说明书和权利要求以及附图中所特别指出的结构实现和获得本发明的目的和其它优点。

为了达到这些和其它优点，并根据本发明的目的，如所体现和广义说明的，一种在移动通信网络中进行越区切换的方法，该移动通信网络具有蜂窝“A”，蜂窝“B”和蜂窝“A”和蜂窝“B”之间的蜂窝“G”，其中蜂窝“G”的α扇区和蜂窝“A”具有相互重叠的相同频率和信号强度，蜂窝“G”的β扇区和蜂窝“B”具有相互重叠的相同频率和信号强度，该方法包括以下各步骤：(1)如果来自蜂窝“G”的信号的强度高于一阈值，则进行从蜂窝“A”到蜂窝“G”的α扇区的第一越区切换，(2)如果蜂窝“A”的信号满足一舍弃阈值(dropthreshold value)，基站进行从蜂窝“G”的α扇区到蜂窝“G”的β扇区的扇区间硬越区切换，以及(3)如果蜂窝“B”的信号的强度高于一阈值，进行从蜂窝“G”的β扇区到蜂窝“B”的第二越区切换。

步骤(1)最好包括以下步骤：如果蜂窝“G”的α扇区的信号强度高于该阈值，进行将蜂窝“G”的α扇区增加到蜂窝“A”的ADD越区切换，如果蜂窝“A”的信号强度是舍弃阈值，进行将蜂窝“A”舍弃的舍弃越区切换。

步骤(2)最好包括以下步骤：在完成步骤(1)后，从蜂窝“G”的α扇区切换到蜂窝“G”的β扇区并改变频率。

步骤(3)最好包括以下步骤：如果蜂窝“B”的信号强度高于该阈值，进行将蜂窝“G”的β扇区增加到蜂窝“B”的ADD越区切换，如果蜂窝“G”的β扇区的信号强度是舍弃阈值，进行将蜂窝“G”的β扇区舍弃的舍弃越区切换。

在本发明的另一个方面，提供一种用于进行CDMA移动通信***越区切换的***，包括：CDMA***的第一移动通信***；与第一移动通信***的CDMA***不同的CDMA***的第二移动通信***；网关站，具有包括第一移动通信***的频群的第一扇区和包括第二移动通信***的频群第二扇区，用于控制和管理第一移动通信***和第二移动通信***之间的越区切换，并使得第一移动通信***和第二移动通信***可互换。

网关站最好包括：网关基站，可与第一移动通信***和第二移动通信***的基站互换；网关控制站，具有第一移动通信***和第二移动通信***的功能，用于控制网关基站。

应该理解，上述一般性说明和以下的详细说明都是示例性和解释性的，用于提供对本发明权利要求的进一步解释。

所包含的附图提供对本发明进一步理解并构成了说明书的一部分，显示本发明的实施例，并与说明书一起解释本发明的原理。在附图中：

图1表示用于解释CDMA移动通信***之间的现有技术越区切换的蜂窝***；

图2表示用于解释在CDMA移动通信***之间进行越区切换的现有技术方法的流程图；

图3表示根据本发明优选实施例在不同CDMA移动通信***之间的越区切换***的方框图；

图4表示用于显示在图3的越区切换***中的蜂窝之间的区域的蜂窝***；

图5表示根据本发明优选实施例在CDMA移动通信***之间的越区切换的操作顺序的流程图。

下面将参照附图中表示的例子对本发明的优选实施例进行详细说明。图3表示根据本发明优选实施例在不同CDMA移动通信***之间的越区切换***的方框图。

参见图3，支持根据本发明优选实施例的越区切换的CDMA移动通信***包括：第一移动通信***10，是一具有自身标准的CDMA***；第二移动通信***20，是一具有3G IOS A3/A7标准的CDMA***；和网关站30，用于管理和控制第一和第二移动通信***，并接受第一移动通信***的自身标准和第二移动通信***的3G IOS A3/A7标准，以使不同标准的***可互换。即，网关站30包括用于接受第一移动通信***的频群的第一扇区(α扇区)和用于接受第二移动通信***的频群的第二扇区(β扇区)。第一移动通信***10包括：蜂窝“A”区域的基站11，用于从/向移动站接收/发送消息和管理无线电资源；控制站12，用于控制蜂窝“A”区域的基站11和处理话音分组的声音编码；以及交换中心13，用于通过控制站12翻译和交换用户号码。第二移动通信***20包括：蜂窝“B”区域的基站21，用于从/向移动站接收/发送消息和管理无线电资源；控制站22，用于控制蜂窝“B”区域的基站21和处理话音分组的声音编码；以及交换中心23，用于通过控制站22翻译和交换用户号码。第一移动通信***10和第二移动通信***20之间的网关站30包括：网关基站32，具有包括两个扇区(α扇区和β扇区)的蜂窝“G”，用于接受第一移动通信***10的标准的蜂窝“A”的基站11和第二移动通信***20的3G IOS A3/A7标准的蜂窝“B”的基站21使用的所有频群；以及网关控制站32，具有应用了TIA 3G IOS 4.0的ATM干线，联锁到第一移动通信***10的控制站12和第二移动通信***20的控制站22。网关基站31在使用不同移动通信***的第一移动通信***10和第二移动通信***20之间进行越区切换。网关基站31被安装在蜂窝“G”区域中，在该蜂窝“G”区域上，第一移动通信***10的基站11的蜂窝“A”区域和第二移动通信***20的基站21的蜂窝“B”区域重叠，并且同时使用包含蜂窝“A”区域的基站11的第一移动通信***10和包含蜂窝“B”区域的基站21的第二移动通信***20的频率。在将网关控制站与数字蜂窝***、个人通信***、无线电本地环路***、或IMT-2000***联锁的情况下，网关控制站可以执行所有CDMA帧处理功能。

图4表示用于显示图3的越区切换***中蜂窝之间的区域的蜂窝***。

参见图4，蜂窝G区域具有α扇区和β扇区。标记为虚线的蜂窝G的α扇区具有与蜂窝“A”相同的频率和与蜂窝“A”重叠的信号强度，和与蜂窝“B”的信号强度匹配的频率导频信号强度。标记为实线的蜂窝G的β扇区具有与蜂窝“B”相同的频率和与蜂窝“B”重叠的信号强度，和与蜂窝“A”的信号强度匹配的频率导频信号强度。

参见图5，移动站通过蜂窝“A”的基站建立一个呼叫(步骤300)。当移动站在通过蜂窝“A”区域的基站建立通信的状态下向蜂窝“B”移动时，蜂窝G区域(蜂窝“A”区域和蜂窝“B”区域的重叠区域)中的网关基站将一导频信号(α扇区)发送到移动站，当移动站检测到来自使用与蜂窝“A”相同频率的蜂窝G的α扇区的导频信号的强度时，并且如果来自网关基站的蜂窝G的α扇区的导频信号的强度达到一阈值，那么将一PSMM发送到蜂窝“A”区域的基站(步骤301)。在此情况下，以三种标准消息处理移动站/控制站之间的所有越区切换，其中PSMM(导频强度测量消息)是在移动站测量的、具有与当前通信的呼叫相同频率的相邻基站的导频信号强度达到一ADD或一DROP(越区切换阈值)时，可发送到移动站与之通信的服务基站的消息。EHDM(扩展越区切换指导消息)是在基站/控制站接收到来自移动站的PSMM时确定了用于处理越区切换(软增加/舍弃，较软增加/舍弃，或硬增加/舍弃)的方法后，可从基站/控制站发送到移动站的、关于沃尔什码、帧偏移和CDMA信道的分配信息和所要纠正的有效集信息的消息。HCM(越区切换完成消息)是在接收到EDHM时，参考无线电资源信息和所要纠正的有效集信息，可从移动站发送到基站/控制站的、关于由移动站处理的信息(例如新无线电信道的建立，或现有资源的消除等等)和有效集信息变化的消息。根据对来自移动站的PSMM的分析结果，在来自网关基站的蜂窝“G”区域的α扇区的导频信号强度达到ADD软越区切换条件的阈值时(步骤301)，蜂窝“A”区域的基站识别该ADD值(导频信号的阈值)，并执行软越区切换，增加其中设有该网关站的蜂窝“G”区域的α扇区(步骤302)。软越区切换的有效区域是蜂窝G区域的α扇区，即蜂窝“A”区域和使用与蜂窝“A”区域相同频率的蜂窝“B”区域的重叠部分。蜂窝“G”区域的网关基站和蜂窝“A”区域的基站都接收所有CDMA帧，并且在蜂窝G区域的网关基站接收的CDMA帧被传送到蜂窝“A”区域的控制站并被选择。与此相反，通过蜂窝“A”区域的基站和蜂窝“G”区域的α扇区这两个路径，将前向CDMA帧从蜂窝“A”区域的控制站发送到移动站。在执行了增加蜂窝“G”区域的α扇区的软越区切换后(步骤302)，当移动站向蜂窝“G”区域的α扇区移动，使得利用蜂窝“A”的基站建立的通信信道的导频信号强度变弱低于阈值，而达到越区切换舍弃条件时，移动站将PSMM发送到蜂窝“A”区域的基站和蜂窝“G”区域的网关基站。得到来自移动站的PSMM的蜂窝“A”区域的基站和蜂窝“G”区域的网关基站识别导频信号的强度，并且网关基站将蜂窝“A”区域从与网关基站相关联的有效区域中舍弃(步骤303)。由于来自蜂窝“A”区域的基站的导频信号的强度达到越区切换条件，舍弃蜂窝“A”，并且移动站开始检测与蜂窝“B”区域的频率相同的、来自网关基站的蜂窝“G”的β扇区的信号的强度。于是，如果蜂窝“G”的β扇区的导频信号的强度高于阈值，移动站将PSMM发送到网关基站，并且网关基站执行从蜂窝“G”的α扇区到蜂窝“G”的β扇区的频率的硬越区切换(步骤304)。即，基站从蜂窝“G”的α扇区切换到蜂窝“G”的β扇区而无须任何触发，并切换到蜂窝“G”的β扇区的频率。在执行到蜂窝“G”的β扇区的频率硬越区切换时，立即切断蜂窝“A”区域和蜂窝“G”区域的α扇区之间建立的通信信道。因此，有效区域从蜂窝“A”区域和蜂窝“G”区域的α扇区改变为蜂窝“A”区域和与蜂窝“B”区域重叠并使用蜂窝“B”区域频率的蜂窝“G”区域的β扇区。在此情况下，图3中蜂窝“A”区域的第一移动通信***的代码转换(transcoding)和交换中心路径被原样用于第一和第二移动通信***。在完成到蜂窝“G”的β扇区的硬越区切换后(步骤304)，虽然有效区域是蜂窝“G”的β扇区，由于蜂窝“B”区域的导频信号强度已经达到ADD条件(软越区切换阈值)，并且蜂窝“G”的β扇区的频率与蜂窝“B”的频率相同，因此移动站将从蜂窝“B”区域的基站接收的、导频信号强度达到ADD条件的PSMM发送到蜂窝“G”区域的网关基站，以越区切换到蜂窝“B”区域(步骤305)。在此情况下，蜂窝“G”区域的网关控制站与蜂窝“B”区域的控制站和基站联锁，并且将第一和第二移动通信***的控制权、代码转换和交换中心路径切换到蜂窝“B”的图3中所示的第二移动通信***。软越区切换的有效区域从蜂窝“G”区域的β扇区改变为蜂窝“G”区域的β扇区和蜂窝“B”区域。在完成了到蜂窝“G”区域的β扇区和蜂窝“B”区域的软越区切换后(步骤305)，如果移动站进一步向蜂窝“B”区域移动直到来自蜂窝“G”区域中网关基站的导频信号的强度满足蜂窝“G”区域的β扇区的舍弃条件，当移动站将PSMM发送到蜂窝“G”区域的网关基站时，网关基站在接收到PSMM后舍弃蜂窝“G”区域的β扇区(步骤306)，以便留下蜂窝“B”区域作为有效区域。在舍弃蜂窝“G”区域的β扇区后(步骤306)，移动站可以获得从蜂窝“A”区域到蜂窝“B”区域的越区切换(二者是使用不同频率的不同***)，以通过蜂窝“B”区域的基站进行通信(步骤307)。

如上所述，本发明的用于在不同CDMA***之间或2G-3G***之间进行越区切换的方法和***具有以下优点。

根据本发明连续进行的第一软越区切换、硬越区切换和第二软越区切换减小了进行硬越区切换期间建立的前向或后向通信路径的失败的可能性，并且消除了呼叫被反复连接/切断的越区切换往复，消除了进行越区切换期间的呼叫切断问题。

该网关***接受所有第一和第二移动通信***，并且提供第一和第二移动通信***之间的互换能力。

第一和第二移动通信***通过网关站中的网关控制站的匹配利用所有***的联锁而允许到数据呼叫越区切换的扩展应用，而无需任何单独装置。

本领域技术人员应该理解，在不偏离本发明精神或范围的条件下，可以对本发明的在不同CDMA***之间或在2G-3G***之间进行越区切换的方法和***进行各种修改和变型。因此，本发明涵盖所有落入所附权利要求及其等同物范围内的修改和变型。

Claims

1.一种在移动通信网络中进行越区切换的方法，该移动通信网络具有蜂窝“A”，蜂窝“B”和在蜂窝“A”与蜂窝“B”之间的蜂窝“G”，其中蜂窝“G”的α扇区和蜂窝“A”具有相互重叠的相同频率和信号强度，蜂窝“G”的β扇区和蜂窝“B”具有相互重叠的相同频率和信号强度，该方法包括以下步骤：

(1)如果来自蜂窝“G”的信号的强度高于一阈值，则进行从蜂窝“A”到蜂窝“G”的α扇区的第一越区切换；

(2)如果蜂窝“A”的信号满足一舍弃阈值，基站进行从蜂窝“G”的α扇区到蜂窝“G”的β扇区的扇区间硬越区切换；以及

(3)如果蜂窝“B”的信号的强度高于一阈值，进行从蜂窝“G”的β扇区到蜂窝“B”的第二越区切换。

2.根据权利要求1的方法，其中步骤(1)包括以下步骤：

如果蜂窝“G”的α扇区的信号强度高于该阈值，进行将蜂窝“G”的α扇区增加到蜂窝“A”的ADD越区切换；

如果蜂窝“A”的信号强度是舍弃阈值，进行将蜂窝“A”舍弃的舍弃越区切换。

3.根据权利要求1的方法，其中步骤(2)包括以下步骤：

在完成步骤(1)后，从蜂窝“G”的α扇区切换到蜂窝“G”的β扇区并改变频率。

4.根据权利要求1的方法，其中步骤(3)包括以下步骤：

如果蜂窝“B”的信号强度高于该阈值，进行将蜂窝“G”的β扇区增加到蜂窝“B”的ADD越区切换；

如果蜂窝“G”的β扇区的信号强度是舍弃阈值，进行将蜂窝“G”的β扇区舍弃的舍弃越区切换。

5.一种用于进行CDMA移动通信***越区切换的***，包括：

CDMA***的第一移动通信***；

与第一移动通信***的CDMA***不同的CDMA***的第二移动通信***；

网关站，具有包括第一移动通信***的频群的第一扇区和包括第二移动通信***的频群第二扇区，用于控制和管理第一移动通信***和第二移动通信***之间的越区切换，并使得第一移动通信***和第二移动通信***可互换。

6.根据权利要求5的***，其中网关站包括：

网关基站，可与第一移动通信***和第二移动通信***的基站互换；

网关控制站，具有第一移动通信***和第二移动通信***的功能，用于控制网关基站。