移動通信系統和移動通信方法
2023-08-07 14:57:46 2
專利名稱：移動通信系統和移動通信方法
技術領域：
本發明涉及一種進行CDMA(碼分多址)系統的數據傳送的移動通信裝置和基站裝置以及使用這些裝置的通信方法。
背景技術：
在第三代移動通信系統中，正計劃把CDMA系統用作無線電接入系統。通常，在CDMA系統中，每個無線電小區(無線電基站)所特有的擴展碼用作每個無線電基站傳送的無線電信號(正向鏈路)。另外，每個移動臺所特有的擴展碼相對於每個移動臺傳送的無線電信號(反向鏈路)使用。
在CDMA系統中，開發利用了在相鄰無線電小區(下文在需要時稱為小區)之間可使用相同頻率的優點，並且，把軟轉移系統用作當移動臺在小區間移動時的轉移系統。軟轉移系統組合移動源小區的基站和移動目的小區的基站的無線電信號。
為了進行這種轉移，移動臺需要進行周圍小區搜索，搜索移動目的小區的基站。每個基站一直傳送稱為休息信道(perch channel)的無線電信道。休息信道是利用同部擴展碼由每個小區(基站)傳送的。
因此，每個站都通告移動臺周圍小區中所用的廣播信息的本臺擴展碼。另一方面，移動臺利用通告的擴展碼周期地檢測無線電信道(周圍小區的休息信道)的鏈路質量(接收SIR(信號幹擾比))。或者，移動臺周期地檢測接收Eb/I0(每位的接收信號能量對幹擾之比，熱功率控制頻譜密度比)。然後，移動臺通知網絡側檢測結果。通過進行所謂的周圍小區搜索，網絡可以確定移動臺正在移入哪個小區。
圖1示出了傳統移動通信系統的大概結構，尤其是與轉移有關的結構。移動通信系統主要包含移動臺、無線電基站和控制站。
移動臺M主要包含無線電接收和傳送部分11、報文解碼器12、擴展碼存儲部分13、接收質量檢測部分14、周圍小區控制部分15和報文發生器16。無線電接收和傳送部分11在移動臺M與無線電基站之間接收和傳送無線電信號。報文解碼器12解碼包含在無線電接收和傳送部分11接收到的信號中的控制信息。擴展碼存儲部分13存儲經受網絡側指定的周圍小區搜索的目標的擴展碼，即周圍小區所用的擴展碼。接收質量檢測部分14檢測無線電接收和傳送部分11接收到的信號的鏈路質量。周圍小區搜索控制部分15相對於接收質量檢測部分14按序設置周圍小區中所用的擴展碼存儲部分13內存儲的擴展碼。然後，周圍小區搜索控制部分15管理接收質量檢測周期和檢測次數，並對檢測結果進行平均處理。報文發生器16向網絡產生包括控制信息的報文。
無線電基站B主要包含多個無線電接收和傳送部分17、有線接收和傳送部分18和無線電控制部分19。無線電接收和傳送部分17在移動臺與無線電基站之間接收和傳送無線電信號。有線接收和傳送部分18通過無線電在控制站與無線電基站B之間接收和傳送控制信號，即移動臺控制信號和無線電基站控制信號。無線電控制部分19根據控制部分的指定，控制無線電接收和傳送部分17。設置有多個如此構成的無線電基站Ba、Bb和Bc。
控制部分C主要包含站點存儲部分20、周圍小區信息發生器21、有線接收和傳送部分22、報文解碼器23、移動方向確定部分24、轉移控制部分25和報文發生器26。站點存儲部分20存儲在本站控制下無線電基站所用的固有擴展碼。周圍小區信息產生器21根據存儲在站點存儲部分20內的站點信息，產生每個無線電小區的周圍小區信息。有線接收和傳送部分22接收和傳送由無線電基站Ba、Bb和Bc接收或者傳送的控制信息。報文解碼器23解碼移動臺的控制信息。移動方向確定部分24根據移動臺的周圍小區搜索結果報告和站點存儲部分20的信息確定移動臺的移動目標小區。當根據移動臺方向確定部分24的信息確定需要轉移時，轉移控制部分25指定移動臺M和無線電基站進行轉移。報文發生器26產生包括有關移動臺M和無線電基站B控制信息的報文。
下面參照圖2解釋上述結構的傳統移動通信系統的轉移操作。
事先設置每個無線電基站用作反向鏈路的擴展碼，由控制部分的站點存儲部分管理擴展碼設置信息。
無線電基站Ba的無線電控制部分19把預定的擴展碼Ca用作正向鏈路，移動臺M把該移動臺獨有的擴展碼Cm用作反向鏈路。
移動臺M位於小區a區域內。移動臺M從為小區a提供服務的無線電基站Ba接收周圍小區擴展碼通知，從而把周圍小區內使用的擴展碼存儲在擴展碼存儲部分13內(ST1)。
周圍小區搜索控制部分15在定時器T內設置小區搜索執行周期Δt(ST2)。然後，當計時器計時到達時(ST3)，在接收質量檢測部分14內按序設置周圍小區使用的存儲在擴展碼存儲部分13內的擴展碼。接收質量檢測部分14檢測無線電基站Ba周圍小區的接收質量(ST4)。
接著，向網絡報告周圍小區搜索結果。上面解釋了當每次進行每個周圍小區的搜索時向網絡報告周圍小區搜索結果的情況。然而，並不是每次必需向網絡報告結果。
控制站C的移動方向確定部分24根據移動臺M的周圍小區接收質量報告首先確定移動方向(ST5)，以確定是否需要小區移動。如果確定不需要小區移動(ST6)，則不向移動臺傳送控制信息。因此，再次檢測周圍小區的接收質量(ST4)。
如果確定需要小區移動作為移動方向確定的結果(ST5)，即，移動臺M正從小區a移入小區b，則執行下面的操作。更具體地說，把向移動臺M正向鏈路傳送和從移動臺M的反向鏈路接收指定給為小區b提供服務的無線電基站Bb。這種操作稱為軟轉移指定。
此後，移動臺M通過軟轉移狀態移入到小區b(ST8)。之後，控制站通知移動臺小區b周圍小區中使用的擴展碼。
因此，在相鄰小區之間使用相同頻率的情況下，在移動臺內進行周圍小區搜索和向網絡報告結果來進行轉移。
CDMA系統可以僅利用單個頻率來覆蓋整個服務區域，這是因為在相鄰小區之間使用可以相同的頻率。然而，在CDMA系統中，由於使用一個頻率可以包含的用戶的數量有一個上限，它由幹擾程度來確定。
另一方面，為了提高每個小區內的用戶數，必須使用多個頻率。在應用移動通信系統的服務區域內，有各種區域，包括諸如都市區域的極高業務區域至諸如市郊區域的低業務區域。最好使用每個區域內需要的適宜其業務量的頻率。因此，在服務區域，轉移必須在每個區域內使用的頻率可以自由設置之後實現。
然而，移動通信系統已被認為在整個服務區域使用相同的頻率。如果在服務區域內使用的移動通信系統具有不同的頻率，則會發生這樣的問題，即在各自具有不同頻率的小區之間不能滿意地進行轉移。
發明內容
本發明考慮了上述問題。本發明的一個目的在於提供一種移動通信系統，即使在各自具有不同頻率的服務區域內也能滿意地進行轉移，本發明還提供一種移動通信方法。
上述目的可以這樣實現，當在網絡側(控制站)中確定移動臺的移動方向時，並進一步確定移動臺M是否移出了相同的頻率區域，當移動臺M移出了相同頻率區域時，事先改變使用的頻率。
附圖概述圖1是傳統移動通信系統的大概結構的框圖；圖2是傳統移動通信系統的序列圖；圖3是根據本發明一個實施例的移動通信系統的大概結構的框圖；圖4是根據本發明一個實施例的移動通信系統的序列圖；圖5是本發明的移動通信方法的解釋圖。
本發明的實施方式在根據本發明實施例的移動通信系統中，當從第一頻率通信的第一無線電小區至與所述第一頻率不同的第二頻率通信的第二無線電小區進行無線電小區搜索時，在移動臺裝置中使用第一頻率至第二頻率的結構，執行CDMA系統的數據接收和傳送。
在根據本發明實施例的移動通信系統中，在從第一頻率通信的第一無線電小區至與所述第一頻率不同的第二頻率通信的第二無線電小區進行小區移動之前，在移動臺裝置中使用第一頻率改變為第二頻率的結構，執行CDMA系統的數據接收和傳送。
在根據本發明實施例的移動通信方法中，在從第一頻率通信的第一無線電小區至與所述第一頻率不同的第二頻率通信的第二無線電小區進行小區移動之前，在移動臺裝置中使用第一頻率改變為第二頻率的結構，執行CDMA系統的數據接收和傳送。
根據上述結構，即使在使用的頻率隨服務區域的每個範圍不同，也可以在各自使用不同頻率的小區之間進行轉移。
而且，在本發明的實施例中，當移動目的地的無線電小區是與第二無線電小區相接的第一無線電小區時，使用進行頻率改變的結構。而且，在本發明的實施例中，當移動目的地的無線電小區是設置第一頻率的與設置第二頻率的第二無線電小區相接觸的第一無線電小區時，使用確定移動臺裝置是否移出該頻率區域的結構。
根據上述結構，當移動目的地是第一和第二無線電小區之間的邊界小區時，進行頻率改變。因此，根據第二無線電小區設置的第二頻率可以確保改變第一頻率，可以穩定地在各自具有不同頻率的小區之間進行轉移。
在根據本發明實施例的移動通信方法中，在以第一頻率進行通信的頻率區域內確定移動臺裝置是否移出所述頻率區域時，並且在移動臺裝置移出了該頻率區域時，在移動臺裝置中使用一種改變結構，把第一頻率改變到與第一頻率不同的第二頻率。因此，可以在各自具有不同頻率的小區之間穩定地執行轉移。
注意，移動通信系統中所用的通信終端裝置，諸如移動臺裝置和基站裝置都包括在本發明中。
現在參照附圖描述本發明的一個實施例。
根據本發明，即使在使用頻率在服務區域的各個範圍內不同的情況下，在網絡側(控制站)中，確定移動臺是否移入到可以使用相同頻率或者不可以使用相同頻率的區域內，並事先由移動臺交換頻率。這可以提供一種移動通信系統，它可以在各自具有不同使用頻率的小區之間執行轉移。
圖3是根據本發明一實施例的移動通信系統的大概結構的框圖。移動通信系統包含移動臺M、無線電基站Ba、Bb、Bc和控制站C。
在移動臺M中，無線電接收和傳送部分101從無線電基站接收和向無線電基站傳送無線電信號。報文解碼器102解碼無線電接收和傳送部分101接收到的信號中包含的控制信息。擴展碼存儲部分103存儲要進行網絡側指定的周圍小區搜索的目標的擴展碼，即周圍小區使用的擴展碼。
頻率改變部分104利用控制部分C的指定，改變無線電接收和傳送部分101內設置的頻率。接收質量檢測部分105檢測無線電接收和傳送部分101接收到的信號的連結質量(接收電平)。周圍小區搜索控制部分106相對於接收質量檢測部分105按序設置周圍小區中使用的擴展碼存儲部分103內存儲的擴展碼。然後，周圍小區搜索控制部分106管理接收質量檢測周期和檢測次數，並對檢測結果進行平均處理。報文發生器107向網絡產生包括控制信息的報文。
在每個無線電基站Ba、Bb和Bc中，無線電接收和傳送部分108在無線電基站與移動臺M之間接收和傳送無線電信號。有線接收和傳送部分109在控制站C與無線電基站之間通過無線電接收和傳送控制信號，即移動臺控制信號和無線電基站控制信號。無線電控制部分110根據控制站C的指定控制無線電接收和傳送部分108。注意，無線電基站的無線電接收和傳送部分108可以分別設置不同的頻率。在本實施例中，無線電基站Ba和Bb使用頻率f1和f2，在無線電基站Bc中僅使用頻率f1。
在控制站C中，站點存儲部分111存儲在本臺控制下無線電基站使用的固有擴展碼。周圍小區信息發生器112根據存儲在站點存儲部分111內的站點信息產生每個小區的周圍小區信息。有線接收和傳送部分113接收和控制從無線電基站接收和向無線電基站傳送的控制信號。
報文解碼器114解碼移動臺M的控制信息。移動臺方向確定部分115根據移動臺M的周圍小區搜索結構報告和站點存儲部分111的信息確定移動臺M的移動目的地小區。相同頻率的外圍區域的確定部分116根據移動臺方向確定部分115的移動指定小區信息和站點存儲部分111的信息確定移動臺M是否移出了相同頻率區域。
當根據移動臺方向確定部分115確定需要進行轉移時，轉移控制部分117指定對移動臺M和無線電基站進行轉移。當根據相同頻率的外圍區域的確定部分116確定需要改變頻率時(移動臺M移出了相同頻率區域的情況)，轉移控制部分117指定進行下面的程序。更具體地說，轉移控制部分117指定移動臺M和無線電基站進行頻率改變(小區中的硬轉移)。報文發生器118產生包括與移動臺M和無線電基站有關的控制信息的報文。
下面，解釋在上述結構的移動通信系統中實際進行轉移的情況。圖4是根據本發明一個實施例的移動通信系統的操作的序列圖。圖5是根據本發明一實施例的移動臺M的移動路徑與小區(無線電基站)之間的關係的示意圖。下面將解釋移動臺M2在圖5所示的高業務區域使用頻率f1(第一頻率)，在通信期間移入到低業務區域時把頻率改變到頻率f2(第二頻率)的情況。
事先設置每個無線電基站用作正向鏈路的擴展碼。設置信息由控制站的站點存儲部分111來管理。然後，周圍小區信息發生器112根據存儲在站點信息存儲部分111內的站點信息產生每個小區的周圍小區信息。
無線電基站Ba的無線電控制部分110把預定的擴展碼Ca用作正向碼。移動臺M把移動臺獨有的擴展碼Cm用作反向鏈路。
在移動臺M與控制站C之間，把移動臺M的報文發生器107產生的諸如控制信息等報文從移動臺M的無線電接收和傳送部分101發送給基站B的無線電接收和傳送部分108，並進一步通過有線接收和傳送部分109發送給控制站C的有線接收和傳送部分113。然後，由控制站C的報文解碼器114解碼該報文。
另一方面，把移動控制站C的報文發生器118產生的諸如控制信息的報文從控制站C的有線接收和傳送部分113發送給基站B的有線接收和傳送部分109，並進一步通過無線電接收和傳送部分108發送給移動臺M的無線接收和傳送部分。
然後，移動臺M的報文解碼器102對該報文進行解碼，並發送給擴展碼存儲部分103和頻率改變部分104。
移動臺M正處於小區a區域，該區域是無線電接收和傳送部分108設置的包括第二頻率的兩個頻率f1和f2的第一無線電小區。移動臺M從為小區a提供服務的無線電基站Ba接收周圍小區擴展碼通知。因此，把周圍小區中所用的擴展碼存儲到擴展碼存儲部分103(ST11)。
周圍小區搜索控制部分106在計時器T內設置小區搜索執行周期Δt(ST12)。然後，當計時器計時到達時(ST13)，在接收質量檢測部分105內按序設置擴展碼存儲部分103內存儲的周圍小區所用的擴展碼。接收質量檢測部分105檢測無線電基站Ba的周圍小區的接收質量，例如接收電平(ST14)。
接著，向網絡報告周圍小區搜索結果。上述解釋了每次當執行每個周圍小區搜索時向網絡報告周圍小區搜索結果的情況。然而，並不是每次都必須向網絡報告結果。
移動方向確定部分115根據移動臺M的周圍小區搜索結果報告確定移動臺M的移動方向(ST15)。作為確定方法的一個例子，移動方向確定部分115從包括在移動臺的周圍小區接收質量報告內的各小區Z1、Z2、…、Zn發送的接收質量電平L1、L2、…、Ln中選擇接收質量最好的，並把所選的最好接收質量確定成移動方向。換句話說，如果小區Zk的接收質量電平Lk最好，則確定移動目的地小區為Zk。
而且，移動方向確定部分115確定是否需要小區移動。作為確定方法的一個例子，移動臺M比較在通信期間單元z0發送的接收質量電平L0與Lk之間的電平差，當達到閾值ΔLT時，確定小區移動。如果比較結果為L0-Lk＞LT，則確定需要小區移動。如果比較結果為L0-Lk≤LT，則確定不需要小區移動。
如果確定不需要小區移動(ST16)，則相同頻率的外圍區域的確定部分116確定移動方向確定部分115已確定的移動目的地小區Zk是否是使用頻率f2的區域的邊界。該確定是根據在設置每個小區內所用的頻率時的信息進行的，從而確定小區是否移出相同頻率區域，即移動可以使用頻率f2的區域(ST17,18)。而且，根據上述確定結果確定在控制站C內是否需要頻率改變。
確定小區是否移出相同頻率區域是在從作為第一無線電小區的小區a或小區b到小區c講行無線電小區搜索時進行的，該小區是僅設置了頻率f1的第二無線電小區。而且，上述確定可以在小區從第一小區a或小區b移入到第二無線電小區c之前進行。
而且，當移動目的地的無線電小區是與第二無線電小區相接的第一無線電小區時，上述確定可以根據移動方向確定部分115的指定進行。在這種情況下，由於頻率f2可以確保改變到第二無線電小區事先設置的頻率f1，所以在各自具有不同頻率的小區之間可以穩定地進行轉移。換句話說，在圖5中，在移動臺M從小區a移動到小區b的過程中報告周圍小區接收質量。因此，網絡可以識別出移動臺M正移到利用f2的區域(在相同頻率區域中)的邊界小區的小區b。
接著，如果確定需要改變頻率，控制站C向無線電基站Ba指定用頻率f1進行接收和傳送。此後，控制站C向移動臺M(圖5的小區a)指定頻率改變。移動臺M根據指定改變頻率(ST19)。
由於在移動臺M到達圖5的小區b時，其頻率為f1，所以移動臺M利用頻率f1進行周圍小區搜索。這可以檢測移動目的地小區c。結果，網絡(控制站C)可以根據移動臺M的周圍小區接收質量報告，由轉移控制部分117指定從小區b轉移到小區c。因此，上述指定產生了移動臺M的軟轉移狀態(ST20)。
此後，控制站C的移動方向確定部分115根據移動臺的周圍小區接收質量報告確定是否需要小區移動。如果確定需要小區移動，即，移動臺M正從小區b移向小區c，則控制站C進行如下的指定。具體地說，控制站C相對於為小區c提供服務的無線電基站Bc指定開始向移動臺M的正向鏈路傳送和從移動臺M的反向鏈路接收。而且，控制站C相對於移動臺M指定開始從無線電基站Bb的正向鏈路接收。然後，在移動臺M移入到小區c後，控制站C通知移動臺M小區c的周圍小區所用的擴展碼。
因此，在移動臺M達到可以使用相同頻率的區域(在相同頻率區域內)的邊界時，網絡檢測到移動臺正移入到相同頻率的外圍區域。此時，控制站C事先指定移動臺M進行頻率改變。因此，在移動站進行轉移的周圍小區搜索時的接收頻率被限於一個頻率的狀態下，即使在各自使用不同頻率的小區之間也可以滿意地進行轉移。
因此，根據本發明，在網絡側確定移動臺是否正移入到可以使用相同頻率的區域或不可以使用相同頻率的區域。然後，在移動臺內事先改變使用頻率。因此，即使在服務區域的各個範圍內使用的頻率不同，也可以在各自使用不同頻率的小區之間進行滿意的轉移。
工業應用性本發明可以適用於利用CDMA的數字無線電通信系統中。因此，即使在服務區域的每個範圍內使用的頻率不同，也可以滿意地進行轉移。
權利要求
1.一種移動通信系統，當從以第一頻率通信的第一無線電小區到與所述第一頻率不同的第二頻率通信的第二無線電小區進行無線電小區搜索時，在移動臺裝置中從第一頻率改變到第二頻率，以在CDMA系統中進行數據接收和傳送。
2.一種移動通信系統，在從以第一頻率通信的第一無線電小區到與所述第一頻率不同的第二頻率通信的第二無線電小區進行小區移動之前，在移動臺裝置中從第一頻率改變到第二頻率，以在CDMA系統中進行數據接收和傳送。
3.如權利要求2所述的移動通信系統，其特徵在於，當移動目的地的無線電小區是與第二無線電小區接觸的第一無線電小區時，進行頻率改變。
4.一種權利要求1的移動通信系統中使用的移動臺裝置。
5.一種權利要求1的移動通信系統中使用的基站裝置。
6.一種移動通信方法，在從以第一頻率通信的第一無線電小區到與所述第一頻率不同的第二頻率通信的第二無線電小區進行小區移動之前，在移動臺裝置中從第一頻率改變到第二頻率，以在CDMA系統中進行數據接收和傳送。
7.一種移動通信方法，當在以第一頻率進行通信的無線電區域內確定移動臺裝置是否移出所述頻率區域時，並且移動臺裝置移出了所述頻率區域時，在移動臺裝置中把第一頻率改變到與所述第一頻率不同的第二頻率。
8.如權利要求7的移動通信方法，其特徵在於，當移動目的地的無線電小區是設置第一頻率的與設置第二頻率的第二無線電小區相接觸的第一無線電小區時，確定移動臺是否移出了所述頻率區域。
全文摘要
即使當服務區域中不同區域的使用頻率不同,在網絡側(控制站)上的移動方向確定單元(115)檢查移動臺(M)的行進方向,超出頻率範圍確定單元(116)確定移動臺(M)將移出一個特定頻率範圍,移動臺(M)的頻率交換單元(104)事先交換所用的頻率。
文檔編號H04J13/00GK1234930SQ98801016
公開日1999年11月10日 申請日期1998年7月16日 優先權日1997年7月19日
發明者佐藤崇昭 申請人:松下電器產業株式會社