CN1025102C - 一种在移动无线电通信系统中越区切换的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在移动无线电通信系统中有关从第一个基地台(1)切换的方法，其中，移动台测量来自围绕着该移动台的一组基地台(1-7)的信号强度。当要考虑激发切换时，使实测信号强度所形成的信号强度矢量与所存储的、与第一个基地台(1)有关的特征信号强度矢量相关。如果实侧信号强度矢量与所存储的特征信号强度矢量之一间的相关性超过预定相关度，则指示切换到预定的第二个基地台(2-7)；或中断切换过程，并且，保持移动台与第一个基地台(1)之间的联系。

Description

本发明涉及一种在移动无线电通信系统中有关从某一个基地台越区切换（以下简称切换）的方法。

在例如移动电话系统的移动无线电通信系统中，移动台与位于该移动台周围的一组基地台之一进行无线电联系。当移动台移动以后，来自当前基地台的信号强度减弱时，执行所谓从一组基地台到另一个基地台的切换。一般来说，在该组基地台于寻呼时对移动台具有最高信号强度时会发生切换。但是，这种方法有时导致对基地台的非最佳选择。在某些环境下，于那一组基地台中选择在移动台处具有足够高信号强度的另一个基地台更为有利。

本发明的目的是，提供一种在移动无线电通信系统中有关从第一个基地台切换的方法，在这种方法中，对于描述在移动台与位于所述移动台周围的一组基地台之间信号的各个信号参数进行测量，并 且把这些参数用于切换判定。

根据本发明的方法，其特征在于：

（a）当考虑要激发切换时，由实测信号参数所形成的信号参数矢量与所存储的、与所述第一个基地台有关的特征信号参数矢量相关;以及

（b）如果在所述实测信号参数矢量与所存储的特征信号参数矢量之一之间的相关性超过了预定的相关度，则：

（b1）指示切换到所述组中预定的第二个基地台，或者

（b2）中断切换过程，并且，保持移动台与所述第一个基地台之间的联系。

下面将参考附图，对本发明作更加详细地描述。其中：

图1表示出蜂窝状移动电话系统的实施例;

图2表示出某一种状态的实例，在该状态下不应该切换到那个具有最强信号的基地台;

图3表示出蜂窝状移动电话系统中的一些小区，该移动电话系统的基地台连接到共用的移动服务切换中心上;以及

图4示出数据库中用于存储信号强度图表的记录结构。

图1示出一个蜂窝状移动电话系统的实施例的结构。这种系统包括若干小区，在这一实施例中，每一个小区包括一个基地台BS。为了简化起见，图中只示出了若干个这样的基地台BS。基地台BS与若干移动台MS保持着无线电联系，图中仅表示出了一个移动台MS。移动台MS一般与其当前所位于的小区内的基地台BS保持通信。当移动台MS从一个小区移动到另一个小区时，通信则从某一个小区内的基地台BS转交给相邻小区内的基地台BS。这一过程称为切换。在切换期间内，原有的基地台指示移动台MS切换到属于新基地台的另一通道上。

图2示出某一种状态，在该状态下不应该切换到那个具有最强信号的基地台。图2中，有三个基地台BS₁-BS₃。假定移动台在从A点通过B点到C点的途中。在A点，移动台与基地台BS₁保持联系。在B点，来自基地台BS₁的信号强度已经减弱，以致另一个基地台具有更强的信号，因此，指示进行切换。因为移动台连续测量来自周围基地台的信号强度，所以，在B点已确定出基地台BS₂具有最强的信号强度，因此，根据传统的方法指示转移到B点的基地台。接着，当移动台继续移动到C点时，来自基地台BS₂的信号被建筑物H阻挡，以致其信号强度迅速降低，这必将指示进行新的切换。在这种情况下，可切换到基地台BS₃。

这样，在所描述的状态下，在B点的切换判定以后，很快在C点就出现了新的切换判定。但是，如果基地台BS₃在B点的信号强度已经足以与移动台转接通信，在B点已经指示转移到基地台BS₃（而不是基地台BS₂），则是更为合适的。

由于在所描述的实例中公路总是有同样的地理形状，而且，从A点只有通过B点才能到达C点，所以，考虑建筑物H将很快阻挡来自基地台BS₂的信号及在B点进行的切换判定将是需要的。

本发明基于这样的认识：B点的地理位置不一定必须以B点的地理坐标来表示特征。表示特征B点位置的另一种方法是利用由来自周围各基地台的信号强度所形成的信号强度矢量，该信号强度是在移动台内测量的。这样，B点可以利用与基地台BS₁有关的特征信号强度矢量来标志。这种与基地台BS₁有关的理由是，只有当移动台沿着ABC方向移动时，才出现上面具体描述的状态。这样，只有当要进行从基地台BS₁到另一个基地台的切换时，对于标志移动台的地理位置和该移动台以后可能的运动趋向来说，实测的信号强度矢量才是重要的。但是，如果移动台沿着相反的方向CBA移动，则移动台在B点时仍然与基地台BS₃保持联系而不需要切换。只有在以后沿着行程BA运动的某一点上，才切换到基地台BS₁。因此，使特征信号强度矢量与某一个基地台有关，才是重要的。

下面参考图3和图4，更加详细地描述本发明的实施例。

图3表示出一组位于移动台周围的基地台1-7。这些基地台连接到移动服务切换中心MSC上，一般在移动服务切换中心内进行切换判定。图3中，围绕着移动台的这一组基地台全都连接到同一移动服务切换中心上。但是，这并不是必要的;相反地，某些基地台可以连接到一个移动服务切换中心上，与此同时另一些基地台可以连接到其它移动服务切换中心上。在这种情况下，移动服务切换中心彼此互相通信。但是，为了简化示于图3的情况，将描述一组基地台全都连接到移动服务切换中 心上的情况。

移动服务切换中心MSC包括一具有“例外点”的特征信号强度矢量的数据外存储器，该“例外点”可以例如为图2中的B点。图4表示出这种数据外存储器的记录结构。每一项记录包括标志信号强度矢量所属于的那一个基地台的字段BS。记录中其余字段包括例外点上的信号强度SS-1-SS-7。这样，连接到移动服务切换中心MSC上的每一个基地台，可与若干由数据外存储器中所存储的信号强度矢量所确定的例外点有关。测量出这些信号强度矢量或信号强度图表，此后永久性地存储在数据外存储器中，以便在切换判定时加以考虑。

下面假定，当要切换到基地台2-7中之一时，移动台正与图3中的基地台1保持着联系。进而假定，移动台连续测量周围基地台1-7的信号强度，并且，报告给基地台1，基地台1把这些测量值传送给移动服务切换中心MSC。当移动服务切换中心MSC确定在移动台处测量的来自基地台1-7的信号强度已经变化到满足切换条件的程度时，就在移动服务切换中心MSC内所存储的数据库中对于基地台2-7中之一的那一个基地台检索是否包括任何例外点。如果为包括例外点的情况则确定这些信号强度矢量是否都充分相关，也就是是否都充分类似于移动台测量出的最新的信号强度矢量，如果这种相关性足以确认移动台严格地位于曾被测量到特征信号强度矢量的那点上，则切换到基地台2-7中的另一个基地台，但不是切换到那个具有最强信号的基地台。但是，被选定的基地台在移动台处必须仍具有可以接受的信号强度。

如果确定基地台1与任何例外点都无关，或者在移动台测量出的最新信号强度矢量与基地台1的任何特征信号强度矢量并不充分相关，则以传统方式转移到基地台2-7中具有是强信号的基地台上。

移动台测量的信号强度矢量与数据外存储器中的特征信号强度矢量之间的相关性可以很容易地实现，例如，通过计算相应矢量分量之间差值的绝对值来形成误差矢量来实现。然后，可以把该计算的误差矢量与所存储的误差矢量相比较。如果计算的误差矢量中有足够多的分量小于所存储的误差矢量中的相应分量，即可认为存在着足够的相关性。所存储的误差矢量对于所有的特征信号强度矢量可以是共同的，或者，对于每一个特征信号强度矢量可以是唯一的。

在某些状态下，例如来自基地台1的信号暂时被建筑物阻挡时，最合适的方法可以是完全中断切换过程，因为根据经验，在很短时间以后，基地台1将重新具有可接受的信号强度。

在上述本发明的实施例中，已经描述了与信号强度矢量有关的这种信号强度矢量，它由移动台MS报告给基地台BS，但是，移动台也可以测量和报告所述接收信号的其它参数。这些参数也可能涉及切换判定。这样的参数的实例有：

-至少是从基地台1-7中一个基地台所发射的信号的比特误差率（BER）;

-至少是从基地台1-7中一个基地台所发射的信号的时间漂移TD;以及

-至少从基地台1-7中一个基地台所发射的载波信号强度与干扰信号之间的比值 (C)/(I) 。

因此，上述本发明实施例的总原则是以信号参数矢量来替代信号强度矢量。如果用移动台测量信号参数矢量，并且把该矢量与所存储的特征信号参数矢量相比较，则仍可使用上述原则。

在实施例中除了信号强度以外，还考虑了其它参数，在例外点上毕竟能够指示切换到那个具有最强信号的基地台。会发生这种情况，即除了最强的基地台的参数以外，其余这些基地台的参数并不具备可接受的值。

在上述本发明实施例中，为了简化起见，已经假定在移动台测量信号参数，并且报告给基地台，但是，这不是必要的。一种等效的获得信号参数的方法是，诸如通过对各个基地台的测量，来描述由移动台发射、被相应基地台接收的信号的参数。然后，每一个基地台把这些参数报告给进行切换判定的单元，例如移动服务切换中心。这些信号参数也形成具有移动台地理位置特征的信号参数矢量。

在这样的实施例中，信号参数可以包括在基地台1-7处测量的、由移动台MS发射的一组信号的信号强度中的至少一个。

在这一实施例中，信号参数的其它实例至少包括下列之一：

-当在一组基地台1-7中至少一个基地台处测量时，移动台MS所发射信号的比特误差率（BER）;

-当在一组基地台1-7中至少一个基地台处测量时，移动台MS所发射信号的时间漂移;以及

-当在一组基地台1-7中至少一个基地台处测量时，移动台MS所发射的载波信号强度与干扰信号之间的比值 (C)/(I) 。

这样，根据本发明能够提供一种更加不同的用于转移的条件，这种转移条件背离在某些状态下转移到具有最强信号基地台的那种切换条件。使某一个预定的基地台发生切换;或者，继续与原有基地台保持联系，一直到要求下一个切换时。

Claims (12)

1、一种用于在蜂窝状移动通信中从第一基地台切换的方法，由移动服务交换中心测量用来描述移动台和移动台周围的一组基地台之间的信号的信号参数并作出切换断定，其步骤包括：

(a)当考虑要激发切换时，根据所述实测的信号参数计算一个信号参数矢量，该矢量表征在所述第一基站相应的小区内的所述移动台的地理位置；

(b)对所述信号参数矢量与一组与所述第一基地台相应的存储的特征信号参数矢量的各矢量进行相关，所述各特征信号参数矢量表征在所述小区中的一个预定位置；及

(c)当所述在上述测量的信号参数与上述存储的特征信号参数矢量之间相关超过预定相关度时，向所述移动台被指定除了第二基地台以外的一个基地台，此第二基地台有最好的测量信号参数。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：其中所述信号参数包括在移动台处测量的、从一组基地台发射的信号的信号强度中的至少一个信号强度。

3、根据权利要求1或2的方法，其特征在于：所述信号参数至少包括下列之一：

-至少从一组基地台之一所发射的信号的比特误差率（BER）;

-至少从一组基地台之一所发射的信号的时间漂移（TD）;以及

-至少从一组基地台之一所发射的载波信号强度与干扰信号之间的比值。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述信号参数包括在基地台处测量的、由所述移动台发射的一组信号的信号强度中的至少一个信号强度。

5、根据权利要求4的方法，其特征在于，所述信号参数至少包括下列之一：

-当至少在一组基地台之一处测量时，所述移动台所发射信号的比特误差率;

-当至少在一组基地台之一处测量时，所述移动台所发射信号的时间漂移;以及

-当至少在一组基地台之一处测量时，所述移动台所发射载波信号强度与干扰信号之间的比值。

6、根据权利要求2至5中任意一项权利要求的方法，其特征在于：在步骤中，指示切换到在实测信号参数矢量中那个具有可以接受的、但不是最大信号强度的基地台。

7、根据权利要求1的方法，其特征在于：与所述第一个基地台（1）有关的、所述特征信号参数矢量存储到做出切换判定装置中。

8、根据权利要求7的方法，其特征在于：所述特征信号参数矢量作为记录存储在数据外存储器中，该数据外存储器中，每一项记录包括：具有基地台标志码的数据字段;以及与该基地台有关的特征信号参数矢量的信号参数数据字段。

9、根据权利要求7的方法，其特征在于：进行切换判定的所述单元存储着连接到所述单元上的所有基地台的特征信号参数矢量。

10、根据权利要求1用于切换的方法，其特征在于：对某些存储的特征信号参数矢量所述的切换被中断并将所述移动台保持指定给所述第一基地站。

11、根据权利要求1的用于切换的方法，其特征在于：当所述相关不超过一个预定的相关度时，所述移动台被指定给所述第二基地站。

12、根据权利要求1的用于切换的方法，其特征在于：所述移动台被指定给一个预定的基地台。

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