专利名称：系统控制参数分配的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明总的来说涉及蜂窝通信信系统，具体地说，涉及将系统控制参数分配给移动站的方法和装置。
背景技术：
在所有的蜂窝系统中，移动站需要经常接收邻近区列表分配，以当移动站移动出一个小区的范围且进入一个新的小区的范围内时，在一个基站和另一个基站之间进行切换。然而，到底小区将进入哪一个小区的范围，哪一个基站能最好地服务移动站，这存在很大的不确定性。邻近区列表通过给移动站提供候选小区，有助于进行切换。也就是，这些小区可以成为用于移动站的服务小区。
目前的邻近区列表是基于各种输入来确定的，这些输入如从路径损失预测到场测量，也可包括对系统的部分的直觉或者维护工程师的直觉。任何给定小区的可能邻近的列表被选择并且被保存用于由该小区服务的任何移动站。
然而，很多现在的蜂窝系统在产生并且将适当的邻近区列表分配给移动站方面存在缺点。因此，移动站可能没有接收到最佳的临近区列表，从而正确的临近区没有在适当的时候成为切换候选。这样，如果移动站由于邻近区列表中的不准确(inaccuracy)而连接到不准确的基站，将会产生差的信号质量。这些问题也可导致发生很多掉线呼叫。
而且，在很多情况下，邻近区列表选择倾向于包括所有可能的情形，即任何给定的移动单元可能经历使邻近区列表分配最大的情形。对于密集的呼叫系统或小区分区化尤其如此，在小区分区化中，一个小区被划分成6个扇区，每一个扇区具有作为它的邻近区的多个小区的多个扇区。
遇到的另一个问题是当邻近区列表基于移动站的当前呼叫连接(即，小区中心分配)的服务小区(一个或多个)时，该列表包含具有与移动站的当前位置很小的相关性的邻近区。另一个问题是，需要扫描邻近区的时间相对快速变化的信号而言相当地慢，因为邻近区列表通常太大。最后，移动站可以扫描的邻近区的数目有限制，且当达到限制时，潜在的所希望的邻近区没有得到扫描。实际上，邻近区列表被人工地截短。
图1有助于说明上述的一些问题。当由小区I服务的移动站移动经过区域A时，需要切换到一组邻近区，诸如小区II和III。当它移动经过区域B时，移动站需要切换到第二组邻近区，诸如小区V和VI；当它移动经过区域C时，需要切换到第三组邻近区，诸如小区VI和VII。由于所有这些可能性，产生了相当大的邻近区列表，且从需要扫描所有的小区的时间的角度看，其比最佳的列表小。这些邻近区中的很多区不需要扫描。实际上，扫描它们可导致在重复使用频率或者导频偏移上发生测量错误。而且，产生邻近区列表的小区中心方法包括小区II-VII，但是如果移动站位于区域C，小区II-V将具有相对移动站的位置较少的相关性。
而且，如果在区域C的移动站与基站11f之间存在障碍13，诸如车辆、季节性植物、建筑物等，小区II的连接或到小区II的可能连接将不是最佳的选择。一个更好的选择是小区VII。然而，当前的邻近区列表的小区中心分配将包括小区VI。如果小区VI将要成为服务小区，由于尽管移动站可以经过小区VI还是发生干扰障碍，呼叫将被撤出。
假设移动站可以测量的邻近区的数目是有限的，如果所希望的邻近区不在列表上，则呼叫可能具有差的接收，或者甚至撤出呼叫。即使不撤出呼叫，列表的仅有大小要求移动站扫描列表中的所有的邻近区。结果，由于需要时间来遍历列表，对列表的更新将会很慢，且开始是一个良好候选小区现在可能变成了差的候选小区。然而，移动站仍然将其认为是良好的候选小区，因为它还不能重新扫描该小区。因此，连接到基于最初扫描的小区导致信号质量差，或甚至撤出呼叫。随着使蜂窝系统中的呼叫撤出最小以提高撤出呼叫性能的压力不断增加，使移动站以最佳控制参数进行工作来避免撤出呼叫是至关重要的。
已知的方法是基于位置估计来进行切换，而其它已知的方法仅仅是解释如何定位移动站。问题是当前的定位技术没有实际地提供绝对的位置。因此，基于位置估计的切换近似于一种“盲目”切换到邻近区，由于位置的不准确以及无线环境的变化，这种切换不是最佳的。也存在许多已知的方法来寻找最佳的邻近区列表，但是他们都是将邻近区列表绑到特定的小区上(即，它们是小区中心)。这导致出现上述的问题。而且，上述的问题也涉及到超出了邻近区列表之外的其它系统控制参数，诸如功率控制、切换阈值和切换定时器，这些参数与服务小区相关。
因此，需要一种方法和装置，根据移动站相对于小区中心系统的实际位置来产生和分配最佳的邻近区列表或其它系统控制参数。
图1是具有与现有技术相关问题的示例性例子；图2是根据本发明优选实施例的原理图；图3是一流程图，说明当代码开始是唯一时，由移动站执行来更新邻近区列表和相应的代码的步骤；图4是一流程图，说明当代码开始不是唯一时，由移动站执行来更新邻近区列表和相应的代码的步骤。
具体实施例方式
本发明涉及一种将最佳的系统控制参数分配给蜂窝通信系统中的移动站的方法。根据本发明的一方面，该方法包括独立于收发机，将诸如格栅(grid)的参考框(frame)应用到通信系统的覆盖区域。给由参考框限定的每一个区域分配一个对应于系统控制参数的代码。这个系统控制参数可以是切换候选的邻近区列表、切换定时器、切换阈值、或功率控制阈值。当移动站位于由参考框限定的一个区域中而被定位时，给移动站提供为该区域而优化的系统控制参数。
根据本发明的另一方面，提供了一种将最佳系统控制参数分配给移动站的方法。通信系统的覆盖区域被划分成定义的地理区域，而与收发机的位置无关。将对应于系统控制参数的代码分配给每一个区域。当移动站位于第一区域内时，定位了移动站，并且给移动站提供分配给第一区域的代码和系统控制参数。
根据本发明的又一方面，提供了具有几个基站和与基站位置无关的多个地理区域的通信系统。给每一个地理区域分配一系统控制参数。该通信系统进一步包括用于确定移动站所位于的地理区域的装置，和将用于该地理区域的系统控制参数分配给移动站的装置。
根据本发明的又一方面，提供了一种移动站。该移动站包括位于对应位置估计的区域内的装置以及接收对应于为该区域优化的系统控制参数的代码的装置。
根据本发明的另一方面，提供了一种方法，其用于提供为移动站的位置而优化的邻近区列表。该方法包括将第一代码分配给第一区域，第一区域对应于为第一区域优化的邻近区列表。该方法进一步包括将第二代码分配给第二区域，第二区域对应于为第二区域而优化的的邻近区列表。将第一和第二代码进行比较，如果两个代码不同，则将相应的邻近区列表合并(merge)。然后，将合并的列表提供给位于第一区域中的移动站。
根据本发明的另一方面，提供了一种建立和优化系统控制参数的方法。该方法识别分配给第一接收位置的第一组，第一组相比于分配给第二接收位置的第二组而言是唯一的或者等价的。在第一接收位置接收到位于一加-阈值电平(add-threshold level)内的信号，并且将其加到第一组中。将更新后的第一组与第二组比较，且根据所述比较来确定与第一接收位置相关的代码。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机程序。该计算机程序具有将参考框应用到通信系统的覆盖区域的第一例程，该参考框包括对应于位置估计的多个区域。第二例程给每一个区域分配一个系统控制参数代码，且第三例程给移动站提供代码。
现在参见图2，示出了根据本发明优选实施例的、分配最佳的系统控制参数的系统。蜂窝系统10包括基站11a-11g，以及定以系统10的覆盖区域的相应的小区I-VII。与常规的邻近区列表分配的方法(其中，邻近区列表分配是基于与服务小区或者在当前的呼叫连接中的小区相关的预分配邻近小区)不同，本发明提供了基于移动单元12当前的位置的动态邻近区列表分配。这种技术仅允许接近移动单元12的邻近小区被包括到邻近区列表中。换言之，邻近区列表是由位置中心方法而不是小区中心方法来确定。
本发明由诸如为紧急911而估计的当前的全球定位系统(GPS)辅助位置方法的各种定位技术所启动。然而，其它的定位技术，诸如在本技术领域中公知的RF信号图形、大量计算中心等也可以被使用。而且，本发明可以应用到任何的信号系统(signaling system)，尽管在优选实施例中仅介绍了IS-95码分多址(CDMA)系统。
当移动单元12移动经过系统的覆盖区域10时，GPS辅助定位方法(未示出)执行对移动单元12的周期定位估计。给系统的覆盖区域10分配诸如格栅14的参考框，其中，每一个格栅解决(accountfor)GPS辅助定位方法中的估计偏差。格栅单元16-20被标识来共同地代表形成格栅14的每一个格栅单元，并且在下面的介绍中，根据需要对格栅单元16-20中的每一个进行特定的参考。独立于收发机11a-11g的位置来应用参考框14和格栅单元16-20。格栅单元16-20中的每一个被分配给一个代码，其中，每一个代码对应唯一的邻近区列表。将邻近区列表定义为被视为特定位置或格栅单元的邻近区的小区组，其独立于当前服务小区的位置。例如，如果移动单元12位于小区I中的格栅单元17，则用于该格栅单元的邻近区可能包括小区VI和VII，作为最佳的切换候选，而现有技术将仅仅认为移动单元12位于小区I中，并且在邻近区列表中包括小区III、IV以及小区II、V、VI和VII。然而，根据移动单元12的位置，小区III和VI不太能作为切换候选的最佳选择，不应当包括在邻近区列表中。因此，为格栅单元17而优化邻近区列表以仅包括邻近区VI和VII，而不是被绑定到服务小区I。然后，当由于在格栅单元17内，从而GPS辅助定位方法定位了移动单元12时，将这个邻近区列表提供给移动单元12。
由移动单元12根据超过一个加-阈值电平的导频测量来确定格栅单元16-20中的每一个的邻近区列表。这允许随着系统的完善而了解和增强邻近区列表。由于最佳的邻近区列表分配是最小的，有更多的时间可用于导频扫描。例如，加-阈值电平可以是T_ADD阈值。正如在本领域中所公知的，T_ADD阈值是用于CDMA中的切换阈值测量，尽管其它的加-阈值测量也可以使用。导频测量也可以用于CDMA中，且为本领域普通技术人员所熟知。
当邻近小区的导频测量越过(cross)T_ADD阈值时，逻辑标识符表示小区被加到当前分配给该格栅单元的现有邻近区列表。例如，逻辑标识符可以是用在CDMA中的导频偏移。图3说明了当邻近区列表开始被认为是唯一时，增加和更新用于格栅单元的邻近区列表的过程。在方框110，移动单元12扫描以获得导频信号(pilot)。导频信号是由基站发射的，并且在步骤112由移动单元12接收到，如果导频测量越过T_ADD阈值，导频偏移代表对应导频测量的小区被在步骤114和118加到当前分配给该格栅单元的现有邻近区列表中。否则，移动单元如方框116所示继续进行扫描。
如果增加导频偏移允许邻近区列表与其它格栅单元122的邻近区列表相比，保持唯一，则与该位置(或格栅单元)相关的代码没有发生改变，如步骤124所示。然而，如果邻近区列表现在与其它已有的邻近区列表相同，则格栅单元代码将发生改变以对应建立的邻近区列表，步骤126。
图4是说明当邻近区列表开始不是唯一(即，存在另一个格栅单元具有相同的邻近区列表)的上述情形的流程图。步骤210-220实质上与步骤110-120相同。如果在步骤222，确定新加的导频偏移导致已有的邻近区列表分配变成唯一，则新的唯一代码与该格栅单元相关，步骤226。否则，与所述列表相关的代码保持相同，步骤224。
如上所述，可能有两个或多个格栅单元具有相同的邻近区列表。存在这样的很大可能性诸如格栅单元18和19的相邻的格栅单元将共享相同的代码，因为地理区域要求相同的最佳邻近区列表分配。例如，再次参见图2，格栅单元18和19中的每一个可以具有由小区I、II和VII组成的邻近区列表。因此，当进入新的格栅单元时，将新的邻近区列表代码和已分配给移动单元的当前邻近区列表代码相比较。如果代码不同，则给移动站10发送一个新的对应它的新位置的邻近区列表。否则，诸如当移动站从格栅单元18移动到格栅单元19时，移动站12保持它的当前邻近区列表。
例如，如果移动站10将要从格栅单元19移动到格栅单元18，则将用于两个格栅单元的列表进行比较，且会发现是相同的。因此，移动站10维持与格栅单元19相关的邻近区列表。然而，如果移动站10从格栅单元17移动到格栅单元19，将当前的邻近区列表(即，由小区I、VI和VII组成的格栅单元的列表)与格栅单元19的邻近区列表(即，I、II和VII)进行比较。由于两个列表是不同的，给移动站10发送用于格栅单元19的邻近区列表。
当移动站12接近或者越过格栅单元边界时，在边界处，在两个不同的邻近区列表之间会发生摆动(thrash)。这也可以是因为位置估计不准确而发生。为了进一步确保移动站12切换到最佳的小区，需要确保用于新位置的希望的导频偏移位于邻近区列表分配中。因此，为了缓解上述问题，并且确保在格栅单元和已分配的邻近区列表之间平滑转移，要执行在当前格栅单元和相邻格栅单元之间的邻近区列表的合并。
如果当前格栅单元具有带不同的邻近区列表代码(一个或多个)的相邻格栅单元(一个或多个)，则发送到移动站的邻近区列表将包含当前列表和相邻的邻近区列表的合并。例如，如果移动单元12位于格栅单元17中，发送到移动站12的邻近区列表分配由格栅单元17和19的最佳邻近区列表组成。因此，合并的邻近区列表将包括小区I、II、VI和VII(I、VI和VII来自格栅单元17，而I、II和VII来自格栅单元19)。最后，如果由于曾经因为逻辑标识符不在给定格栅单元的邻近区列表中而发生呼叫失败，则将更新邻近区列表以包括该逻辑标识符，以用于将来穿过该格栅单元的移动站。
上面的实施例已经说明了将邻近区列表分配给移动站12。然而，正如本领域普通技术人员所知，上面介绍的系统和方法也可以用于其它的系统控制参数。此类系统控制参数包括(但不限于)功率控制、切换阈值和切换定时器。通过进行平均、进行加权平均、对多个格栅单元进行平均或者利用最大和最小值，可以获得对这些系统控制参数的任意参数进行合并。而且，根据不同的情形，操作者可以在上述的合并方法之间确定采用适当的方法。尽管已参考了优选实施例对本发明进行了阐述，特定实施例仅仅是示例性的而不是限制性的，本领域的普通技术人员应当理解，在不背离本发明的精神和范围之下，可以对公开的实施例进行增加和/或删除。
权利要求
1.一种在具有一个或多个收发机的无线通信系统中分配最佳系统控制参数的方法，所述方法包括步骤将具有多个区域的参考框应用到所述通信系统的覆盖区域，其中所述参考框与所述一个或多个收发机的位置无关，且所述多个区域中的每一个区域对应一位置估计；将一代码分配给所述多个区域中的每一个区域，所述代码对应为所述相应位置估计而优化的系统控制参数；和给移动站提供分配给所述多个区域中的一个区域的代码，其中，所述移动站位于该区域中。
2.如权利要求1中所述方法，其中，所述参考框为一组地理坐标和格栅中的一个，其中，所述多个区域为格栅单元。
3.如权利要求1的所述方法，其中，所述多个区域中的每一个区域解决了所述位置估计中的偏差。
4.如权利要求1中所述方法，其中，所述系统控制参数是切换候选小区、切换定时器、切换阈值和功率控制阈值的邻近区列表中的一个。
5.一种能够在通信系统内与一个或多个基站进行通信的移动站，所述通信系统提供在覆盖区域内的无线通信，所述移动站包括用于被定位在多个区域中的一个区域内的装置，每一个所述区域对应与所述一个或多个基站无关的位置估计，其中所述多个区域一起包括被应用到所述覆盖区域的参考框；和用于接收对应系统控制参数的代码的装置，所述系统控制参数为所述移动站当前位于的区域而被优化。
6.如权利要求5中所述移动站，进一步包括用于维持所述系统控制参数的装置。
7.如权利要求6中所述移动站，其中，所述用于维持所述系统控制参数的装置为存储器模块。
8.如权利要求7中所述移动站，其中，所述所述存储器模块为快速存储器。
9.如权利要求5中所述移动站，进一步包括用于更新所述系统控制参数的装置。
全文摘要
本发明公开了一种在具有一个或多个收发机(11a)－(11g)的无线通信系统(10)中分配最佳系统控制参数的方法，该方法包括将具有多个区域(16)－(20)的参考框(14)应用到通信系统(10)的覆盖区域。参考框(14)与所述一个或多个收发机(11a)－(11g)的位置无关，且所述多个区域(16)－(20)中的每一个对应一个位置估计。给所述多个区域(16)－(20)中的每一个区域分配一代码，该代码对应为该区域而优化的系统控制参数。将对应于移动站(12)所在的位置的代码分配给移动站(12)。
文档编号H04B7/005GK1481652SQ01820558
公开日2004年3月10日 申请日期2001年11月19日 优先权日2000年12月14日
发明者杰弗里Ｄ·邦塔, 杰弗里D 邦塔 申请人:摩托罗拉公司