专利名称：用于在正交频分多址系统中分配信道的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及用于在无线通信系统中分配信道的方法及设备，更具体地，涉及用于在正交频分多址(OFDMA)系统中分配信道的方法及设备。
背景技术：
无线通信系统已经被发展来弥补有线通信系统的缺点，即用户台不能访问固定有线网络。随着通信技术的进步，已将无线通信系统发展成移动通信系统。蜂窝式系统是典型的移动通信系统。蜂窝式系统是指用于通过到有线网络的无线信道将基站连接到用户台的系统。使用码分多址(CDMA)方案的蜂窝式移动通信系统(下文中被称为“CDMA蜂窝式移动通信系统”)是一种典型的蜂窝式系统。
尽管蜂窝式系统一开始被发展来提供语音通信服务，然而最近已经出现能够提供各种数据服务的蜂窝式系统。此外，随着每个蜂窝式系统用户所需的数据量增长，以更高速传送该数据的需求也在增长。因此，正开展对能够满足这些需求的CDMA蜂窝式系统的进行中的研究。
同样，正开展对OFDMA系统(不同于CDMA系统)的研究，以便以高速向用户提供所需的数据。此外，现在正在讨论OFDMA系统的商业化。
现在将详细说明OFDMA系统。OFDMA方案在将数据传送给用户的过程中使用正交频率标识用户。OFDMA方案在数据速率方面优于CDMA方案。然而，OFDMA方案的使用不可避免地增加频率再用(reuse)因子。
参考图1，现在将说明频率再用。图1是用于对OFDMA蜂窝式系统中频率再用的说明的概念图。为了示例，频率再用因子为3。可用的正交频率由载波索引表示。“载波索引”是指正交频率的集合，其中，能以该正交频率来标识用户。不是所有的正交频率能被用于特定基站，因为在第一基站中使用的正交频率不能被用于该基站的邻近区域，由于两个相似频率之间的干扰，像这样的做法会禁用数据通信。
为解决这个问题，有必要向基站分配不同的频率，使得不会将相同的频率用于特定基站的邻近区域。如图1所示，假设附图标记100表示位于中心的基站，所有的邻近基站110、120、130、140、150和160具有不同的载波索引。也就是说，各自的基站如此来使用频率，使得在频率之间不会发生干扰。更具体地，n1代表对所有正交频率的1/3的载波索引的集合。由附图标记110、130和150表示使用带有被包括在载波索引集合n1中的载波索引的正交频率的基站。类似地，n2代表对所有正交频率的另一个1/3的载波索引的集合。使用带有被包括在载波索引集合n2中的载波索引的正交频率的基站对应于位于中心的基站100。最后，n3代表对所有正交频率的再一个1/3的载波索引的集合。由附图标记120、140和160表示使用与被包括在载波索引集合n3中的载波索引相对应的正交频率的基站。对于这样的六边形蜂窝式系统，频率再用因子为3。这意味着，每3个基站可使用相同的频率。换言之，其意味着，在一个基站中可用的频率变为所有可用频率的1/3。假设图1中的每个基站具有理想的六边形单元。然而，在实际的蜂窝式系统中，每个基站不可能具有理想的六边形单元，因此有必要增加邻近基站的数量。因此，在实际使用中频率再用因子可能比3大。
频率再用因子的增加导致OFDMA蜂窝式系统中可用的频率资源的减少，因而使用户容量减少。
然而，目前能够使用频率再用因子为1的系统、或能够使用频率再用因子近似为1的系统，正被考虑用于OFDMA蜂窝式系统。在这种情况下，因为下述原因而不可能支持从特定基站到另一基站的移交(handover)。在使用频率再用因子为1或频率再用因子近似为1的情况下，如果用户台从特定基站向另一基站移动，则用户台应该既使用在旧基站中使用的频率资源又使用在新基站中分配的频率资源，导致频率资源之间干扰的相当大的增长。
更具体地，在移交操作中的用户台被分配特定的正交频率资源，用于与其旧基站(下文中被称为“服务中的基站”)通信，并正执行与服务中的基站的通信。在这里，术语“移交情形”是指用户台从服务中基站向新基站(下文中被称为“目标基站”)移动的情形。在这种情况下，目标基站可能已经将相同的频率资源分配给另一用户台。在这种情况下，在移交操作中的用户台与位于目标基站中的另一用户台使用相同的频率资源，导致相当大的干扰。在这种情况下，两个用户台都不能进行通信。
发明内容
因此，本发明的目的是提供用于在使用频率再用因子为1或频率再用因子近似为1的OFDMA系统中、在移交期间消除频率间干扰的方法及设备。
本发明的另一个目的是提供用于在使用频率再用因子为1或频率再用因子近似为1的OFDMA系统中执行稳定移交的方法及设备。
根据本发明的一个方面，提供一种用于在正交频分多址(OFDMA)系统中向移交操作中的用户台(SS)分配频率的方法。在该方法中，SS检验用于目标基站(BS)的安全信道频率，生成用于请求分配已检验的安全信道频率的安全信道频率请求消息，并传送该安全信道频率请求消息。在从SS接收该安全信道频率请求消息时，服务中BS分配用于所请求信道的频率，并将带有频率分配信息的分配消息传送到SS。服务中BS根据频率分配信息，将信道分配请求消息传送到目标BS。在接收信道分配请求消息时，目标BS向SS分配安全信道频率。
根据本发明的另一方面，提供一种用户台(SS)设备，用于在系统中执行移交，所述系统包括与SS通信的服务中基站(BS)和在SS的移交期间的目标BS，所述BS使用正交频分多址(OFDMA)方案，所述系统将正交频率中预定数量的频率分配为安全信道频率。SS设备包括信噪比(SNR)测量器，用于测量从服务中BS和目标BS接收的信号的SNR；控制器，用于依据由SNR测量器测量的SNR，确定移交的需要以及用于目标BS的安全信道频率，并当需要移交时生成信道分配请求消息，用于请求在下一帧中分配用于目标BS的安全信道；数据传送处理器，用于对控制器生成的信道分配请求消息进行编码和调制；以及，射频(RF)单元，用于利用OFDMA方案来传送数据传送处理器的输出信号。
根据本发明的一个方面，提供一种用于提供用户台(SS)的移交的系统，所述系统包括与SS通信的服务中基站(BS)和在SS的移交期间的目标BS，所述BS使用正交频分多址(OFDMA)方案。在该系统中，SS在移交期间检验用于目标BS的安全信道频率，生成用于请求分配已检验的安全信道频率的安全信道频率请求消息，将安全信道频率请求消息传送到服务中BS，并在从服务中BS接收信道分配消息时，利用在信道分配消息中分配的信道从下一帧执行移交。在从SS接收安全信道频率请求消息时，服务中SS生成用于请求目标BS将安全信道分配给SS的信道分配请求消息，将信道分配请求消息传送到目标BS，并在从目标BS接收信道分配响应消息时，根据所接收的消息确定要分配给SS的频率，将所确定的频率分配给SS，利用所分配的频率生成信道分配信息，并将信道分配信息传送到SS。在从服务中BS接收信道分配请求消息时，目标BS确定所请求信道是否可分配，利用确定结果生成信道分配响应消息，将信道分配响应消息传送到服务中BS，并且如果所请求信道可分配，则将所请求信道分配给SS。
从下面结合附图的详细说明中，本发明的上述及其他目的、特征和优点将变得更加清楚。附图中图1为用于在OFDMA蜂窝式系统中频率再用的说明的概念图；图2为示出采用频率再用因子为1的OFDMA系统的帧结构的图；图3A为示出根据本发明第一实施例的OFDMA系统中的帧结构的图；图3B为示出根据本发明第二实施例的OFDMA系统中的帧结构的图；图4A至4E为用于说明在根据本发明实施例的OFDMA系统中、当用户台利用安全信道频率执行移交时所执行的操作的概念图；图5为根据本发明实施例的MSS的结构的框图；图6为示出根据本发明实施例在MSS中执行的移交操作的流程；图7A为示出根据本发明第一实施例在OFDMA系统中由BS执行的移交操作的流程；图7B为示出根据本发明第二实施例在OFDMA系统中由BS执行的移交操作的流程；以及图8为示出用于根据本发明实施例在OFDMA系统中向在移交操作中的MSS分配信道的程序的流程图。
具体实施例方式
现在将参考附图详细说明本发明的数个优选实施例。在附图中，由相同的附图标记表示相同或相似的元素，即便在不同的附图中说明它们。在下面的说明中，为简明起见，在此省略了公知功能及其配置的详细说明。
图2为示出采用频率再用因子为1的OFDMA系统的帧结构的图。参考图2，现在将说明想要使用频率再用因子1的OFDMA系统的帧结构。
垂直轴表示可用正交频率的索引，而电平轴表示时间。nth帧(第n帧)210和(n+1)th帧(第n+1帧)220具有相同的结构，而为简明起见，在此只说明nth帧210。nth帧210大概地被分为用于下行链路211的帧传送间隔(interval)和用于上行链路216的帧传送间隔。这里，术语“下行链路”是指从基站到用户台建立的链路，而术语“上行链路”是指从用户台到基站建立的链路。nth帧210具有Tx(传送)/Rx(接收)转变间隙(TTG)215，用于将下行链路211的帧传送间隔与上行链路216的帧传送间隔区别开。另外，nth帧210具有Rx/Tx转变间隙(RTG)218，用于将各帧区别开，并且还将上行链路216的帧传送间隔与下行链路211的帧传送间隔214区别开。下行链路211在其前部具有用于第一前同步码(preamble)的传送间隔212和用于第二前同步码的传送间隔213。在两个间隔212和213的时间经过后，基站将数据传送到特定用户台(或多个用户台)。上行链路216是一个用户台或多个用户台将数据传送到基站的间隔。上行链路216的数据传送间隔可以在时域中在其前部具有一个间隔，用于执行对用户台的移交或初始访问必要的测距(ranging)处理，并传送对接收的帧的确认(ACK)。尽管这样的间隔可以位于上行链路216的数据传送间隔的任意位置，然而优选该相应的间隔位于上行链路216的数据传送间隔的前部。
在当前的想要使用频率再用因子为1或频率再用因子近似为1的OFDMA系统中，利用前述帧结构来重复地实现数据传送/接收。然而，如果以前述方式来执行数据传送，则由于在移交期间相同频率之间的干扰，数据传送可能失败，如背景技术部分所述。因此，本发明提出一种方案，用于通过使用频率再用因子近似为1取代使用频率再用因子为1来分配信道，即使在移交期间也使能无缝数据传送。
本发明分配安全信道频率，以使得在移交操作中的用户台和位于由目标基站服务的区域的另一用户台之间的干扰最小化。根据分配安全信道频率的方法，可将本发明分为两个实施例。
第一实施例提供一种方法，在其中，基站在除移交期间外的每帧或(预定数量的帧)改变安全信道频率，如下面将说明的。例如，当在移交操作中的用户台向目标基站移动时(即，当正在实现向目标基站的移交时)，固定安全信道频率。对其他间隔，不断地改变安全信道频率。
第二实施例提供一种方法，在其中，基站固定地使用安全信道频率，除非该基站使用与邻近基站相同的安全信道频率。因为基站以这种方式固定地使用安全信道频率，当向目标基站移动时，在移交操作中的用户台能够不断地与该基站通信，并防止对目标基站的其他用户的干扰。此外，当在被用作两个基站之间的安全信道的频率资源中存在相等的部分时，通过使用背景信令方法，例如7号信令方法，有可能防止同一安全信道频率的使用。即使在这种情况下，第二实施例在操作方面也等价于第一实施例。参考附图，现在将详细说明本发明的第一实施例和第二实施例。
图3A为示出根据本发明第一实施例的OFDMA系统中的帧结构的图。参考图3A，现在将说明根据本发明第一实施例的OFDMA系统中的帧结构。由相同的附图标记表示图2和图3A中相同的元素，因此，将省略其详细说明。
本发明的第一实施例提议一种验证冗余安全信道频率的方法。根据本发明的第一实施例，每个基站的安全信道频率具有不同的模式，其除移交外每帧或(预定数量的帧)都变化(将在下面说明)。用户台与基站通信，直到通过这样的安全信道频率完成移交，并将在下面对其进行说明。
如参考图2所述，用于下行链路211的帧传送间隔在其前部具有用于第一前同步码的传送间隔212。在第一前同步码的传送间隔212后，置入用于第二前同步码的传送间隔213。在本发明中，创建帧，使得可在第二前同步码的传送间隔213中发送安全信道频率。也就是说，当第一前同步码被用于其原始目的，即用户台测量到基站的距离和到基站的信道的状态、然后向基站报告测量结果时，根据本发明的实施例，第二前同步码被用于检测邻近基站的安全信道频率资源。因此，以根据本发明第一实施例被分配为安全信道频率的频率310传送的数据被穿孔(puncture)，使得实际上不应该在第二前同步码的传送间隔213中传送该数据。也就是说，在下一帧中，只有以被分配为安全信道频率的频率310传送的数据被穿孔，用于传送中断，而在第二前同步码的传送间隔213中实际传送以剩余频率资源传送的数据。以这种方式，在第二前同步码的传送间隔213中不传送数据的部分，在预定数量的后面帧、例如图3A所示的下一帧220中，变为被分配为安全信道频率的频率资源。
在这个方法中，基站在先前通知用户台剩下被用于移交的冗余频率资源，其在预定数量的后面帧中不被使用。然后，用户台可以确定在预定数量的后面帧中不使用的安全信道频率。
接着，将说明本发明的第二实施例。图3B是示出根据本发明第二实施例的OFDMA系统中的帧结构的图。现在将说明根据本发明第二实施例的OFDMA系统中的帧结构。由相同的附图标记表示图2和图3B中相同的元素，因此省略其详细说明。
在本发明的第二实施例中，基站连续地使用相同的安全信道频率资源，除非其分配与由邻近基站所使用的安全信道频率资源相同的安全信道频率资源。因此，图3示出一种帧结构，其中维持相同的频率资源。也就是说，在nth帧210和(n+1)th帧220中都分配相同的安全信道频率资源。因为即使在下一帧中也维持相同的分配，所以基站和用户台能简单地在下一帧中获取安全信道。
基站在安全信道频率或安全信道的数量方面可以相互相等或相互不同。在本发明中，不特别限制安全信道的数量。
现在将详细说明，通过图3A和图3B的帧结构，在具有安全信道频率资源的OFDMA系统中用户台的移交的发生。
图4A至4C是用于说明在根据本发明实施例的OFDMA系统中、当用户台利用安全信道频率来执行移交时所执行的操作的概念图。参考图4A至4C，现在将详细说明在根据本发明实施例的OFDMA系统中当用户台利用安全信道频率来执行移交时所执行的操作。将图4A至4C中示出的基站通过线路直接相互连接或通过另一系统间接相互连接。
第一基站(BS1)411是执行与移动用户台(MSS)401的OFDMA通信的基站。由附图标记410表示BS1 411的覆盖范围。在BS1 411的覆盖范围410中，MSS 401利用参考图3A或3B所述的帧结构来进行通信。由附图标记420表示第二基站(BS2)421，其为BS1 411的邻近BS。在通过上行链路和下行链路执行数据传送/接收时，MSS 401可以向BS1 411的边界移动。如果MSS 401继续移动到BS1 411的边界(即，如果MSS 401移动到其与BS1 411和BS2 421皆能通信的区域，如图4B所示)，则MSS 401认识到可能需要移交。MSS 401能通过检验第一前同步码区域或通过检验接收的导频信号的电平，来认识到可能需要移交。当第一前同步码的信噪比(SNR)或从BS1 411接收的导频信号变得低于预定阈值、和/或从邻近BS(即BS2 421)接收到高电平信号时，MSS401认识到移交的必要性。
在这种情况下，MSS 401利用从BS1 411接收的信号和从BS2 421接收的信号，确定在BS2 421的下一帧中的安全信道频率。MSS 401将在BS2 421中确定的、将在下一帧中使用的安全信道频率报告给BS1 411。然后BS1 411将由MSS 401报告的BS2 421的安全信道频率定义为在下一帧中分配给MSS401的信道频率。在此处理后，第一实施例和第二实施例执行不同的操作。首先，下面将说明第一实施例的操作。
在第一实施例中，BS1 411向BS2 421报告MSS 401将在移交期间使用安全信道频率。然后BS2 421固定BS1 411的安全信道频率，使得MSS 401使用该安全信道频率，用于与服务中的BS(即BS1)的通信。也就是说，BS2 421固定安全信道频率，使得MSS 401能固定地使用安全信道频率，直到完成其移交。在完成移交后，BS2 421在每一帧改变安全信道频率。因此，当完成移交时，BS1 411应该通知BS2 421移交的完成。接着，下面说明第二实施例的操作。
在第二实施例中，因为持续地分配相同的安全信道频率资源，不需要BS1411向BS2 421传送报告消息。因此，BS1 411将已报告的频率分配给在移交操作中的MSS 401，并在移交期间持续地执行其通信。在完成移交后，不需要BS1 411向BS2 421传送报告消息。
如上所述，由于移交情形而在下一帧中被分配安全信道频率资源的MSS401利用从BS1 411分配的信道资源来进行通信，直到完成移交。因此，在完成移交前，即使MSS 401移动进BS2 421的覆盖范围420，其也继续与BS1 411通信，如图4C所示。
在前述操作后，MSS 401可能遇到下面三种情况。在第一种情况下，MSS401在完成移交后，完全移动到目标BS(即BS2 421)；在第二种情况下，在执行移交的过程中，MSS 401移回到服务中的BS(即BS1 411)的覆盖范围410；在第三种情况下，在执行移交的过程中，MSS 401切断其呼叫。
现在说明前述三种情况的每一个。首先，下面将说明第一种情况。当MSS411完全移动到目标BS(即BS2 421)的覆盖范围420时，MSS 401释放对BS1411的呼叫，并建立到BS2 421的用于与其通信的信道。第一实施例和第二实施例在前述操作方面相互等价。也就是说，MSS 401仅与BS2 421通信的正常状态发生状态转变，如图4D所示。在这种状态下，MSS 401利用其他正常信道取代由BS2 421建立的安全信道来进行通信。
其次，下面将说明第二种情况。图4E示出第二种情况，在其中，在执行移交的过程中，MSS 401完全移回到服务中的BS(即BS1 411)的覆盖范围410。在图4E中，附图标记431指示MSS 401完全移回到服务中的BS(即BS1 411)的覆盖范围410。在完全移回到BS1 411的覆盖范围410后，MSS 401向BS1411报告移交情形已经结束。然后BS1 411向MSS 401分配其他频率，取代被分配用于邻近BS(即BS2 421)的安全信道的频率。以这种方式，另一MSS可以在移交期间使用BS2 421的安全信道。在第一实施例中，BS1 411应该通知BS2 421移交的完成。此后，BS1 411可以在每帧改变安全信道频率。
最后，下面将说明第三种情况，在其中，MSS 401在移交情形中结束其呼叫。在这种情况下，释放MSS 401与BS1 411之间的信道。因此，被分配给MSS 401的信道资源再次变为可用信道资源。在第一实施例中，因为释放了信道资源，BS1 411应该通知BS2 421移交情形的结束。此后，BS1 411可以在每帧改变安全信道频率。
现在将详细说明MSS和BS的操作。
图5是示出根据本发明实施例的MSS的结构的框图。现在将说明根据本发明实施例的MSS的结构和操作。
在用于OFDMA系统的MSS中，能够利用正交频率射频(RF)来执行数据传送/接收的射频(RF)单元512处理通过天线ANT接收的信号。这里，“RF处理”是指将传送信号上变频为RF信号、并将通过天线ANT接收的信号下变频为基带信号的操作。将已下变频的接收信号输入到SNR测量器513和数据接收处理器514。数据接收处理器514对图3A和3B中示出的第一和第二前同步码信号解调并解码，并将解调/解码结果输出到控制器511。此外，数据接收处理器514对通过用于下行链路211的数据传送间隔214接收的数据解调并解码，并将解调/解码结果输出到控制器511。RF单元512将通过图3A和3B中示出的第二前同步码信号接收的信号输出到SNR测量器513。然后，SNR测量器513测量所接收信号的SNR，并将测量结果输出到控制器511。现在将说明在SNR测量器513中测量的信号。
MSS测量通过用于第二前同步码的传送间隔213接收的信号的SNR。下面将说明SNR测量。MSS既接收来自当前服务中的BS的信号，也接收来自邻近BS的信号。因为服务中的BS和邻近BS在所有频带中使用相同的频率资源，所以如果将数据通过用于第二前同步码的传送间隔213来传送，则数据的测量SNR将会低。也就是说，由于高干扰，输入到SNR测量器513的信号具有非常高干扰的信号。然而，根据本发明，在邻近BS的下一帧中将被分配安全信道频率的位置从第二前同步码的传送间隔213被穿孔。也就是说，不存在用为安全信道设置的频率索引来传送的信号。具体地，当BS1 411作为MSS 401的服务中的BS、并且BS2 421作为MSS 401的目标BS时，在来自UE1 411的第二前同步码信号中带有为BS2 421中的安全信道频率设置的频率索引的信号，被在MSS 401以非常高的电平接收。这是因为BS2 421在设置有用于第二前同步码的安全信道频率的区域中不传送前同步码。因此，MSS 401检测目标BS的安全信道，并请求BS1 411通过由于转接(handoff)情形的信道来进行通信。因此，位于BS1 411中的MSS 401继续通过BS2 421的安全信道频率来与BS1 411通信，直到结束移交。第一实施例和第二实施例在前述操作方面相互等价，除了第一实施例在每预定数量的帧改变安全信道频率，而第二实施例始终具有固定的安全信道频率资源。也就是说，在第一实施例中，在结束移交情形后，BS1 411和BS2 421再次改变安全信道频率。因此，对安全信道频率资源的测量结果将具有高SNR。具有高SNR的频率资源变为用作安全信道频率资源的频率索引，其被用在下一帧中或固定地用在邻近BS中。SNR测量器513将测量的SNR值输出到控制器511。SNR测量器513在控制器511的控制下测量从服务中的BS接收的信号的电平和从邻近BS(即被包括在MSS的有效BS集中的BS)接收的信号的电平，并将测量的电平输出到控制器511。
MSS的数据传送处理器515对传送数据编码并调制，并将编码/调制结果输出到RF单元512，以便将传送数据通过上行链路传送到BS。此外，根据本发明，数据传送处理器515对安全信道频率请求消息编码并调制，并按顺序传送该安全信道频率请求消息，以便在移交期间接收由目标BS分配的安全信道频率资源。后面将说明安全信道频率请求消息。
根据本发明，控制器511控制MSS的全部操作，并依据来自SNR测量器513的测量值来确定是否需要移交。当需要移交时，控制器511在移交期间检测用于目标BS的安全信道频率。另外，为保留已检测的用于目标BS的安全信道频率，控制器511生成要被传送到服务中BS的安全信道频率请求消息，并将安全信道频率请求消息输出到数据传送处理器515。此外，控制器515为数据通信执行各种控制，为简明起见，省略其说明。
MSS的外部输入/输出单元516是用于将MSS连接到另一MSS的输入/输出接口。存储器517是用于存储根据本发明的控制数据、MSS中需要的其他控制数据、用户数据以及如需要的其他数据的介质。显示器518是用于显示MSS操作状态的设备，可以以液晶显示器(LCD)或其他合适的显示设备来实现。键输入单元519是用于生成用于由客户输入的键的键信号的设备。
图6是示出根据本发明第一实施例在MSS中执行的移交操作的流程图。现在将详细说明根据本发明第一实施例在MSS中执行的移交操作。在步骤600，MSS的控制器511执行通信模式。在此，“通信模式”是指根据OFDMA方案接收下行链路数据并传送上行链路数据的处理过程(即，以在图3A和3B中示出的帧结构来传送/接收数据的处理过程)。在执行通信模式时，控制器511在步骤602中确定是否需要移交。如果从服务中BS接收的信号的电平等于或低于预定阈值，和/或如果从邻近BS接收的信号的电平变得比从服务中BS接收的信号的电平高，则控制器511确定需要移交。作为确定的结果，如果需要移交，则控制器511前进到步骤604，在此其控制SNR测量器513，以测量在用于图3A和3B中示出的第二前同步码的传送间隔213中接收的信号的SNR。此后，在步骤606中，控制器511利用由SNR测量器513测量的SNR，来检验用于邻近BS中的目标BS的安全信道频率。
控制器511可以检验在参考图5说明的方法中的安全信道频率索引。在检验安全信道频率索引后，控制器511前进到步骤608，在此其生成用于请求分配安全信道频率的安全信道频率请求消息，并将该安全信道频率请求消息输出到数据传送处理器515，以便通过上行链路传送该安全信道频率请求消息。也就是说，控制器511通过控制数据传送处理器515来对生成的消息进行编码和调制，并通过RF单元512传送已调制的消息。
此后，在步骤610中，控制器511确定是否从服务中BS接收信道分配消息，其中，MSS目前正与该服务中BS交换数据。如果确定收到信道分配消息，则控制器511前进到步骤612，在此其用所分配的信道执行数据传送。也就是说，服务中BS将用于目标BS的安全信道频率资源分配为对MSS可用的频率资源。因此，MSS利用用于目标BS的安全信道频率资源来继续与服务中BS通信。在这种方法中，MSS能够安全地执行移交，而不会导致对邻近BS中另一个MSS的干扰。
现在将另外说明结束移交的情况(即，上述三种情况)。当MSS已完全移动到目标BS的覆盖范围时，MSS的控制器511生成移交结束消息，并将该移交结束消息传送到服务中的BS。也就是说，控制器511生成移交结束消息，并将该移交结束消息输出到数据传送处理器515。另外，控制器511通过控制数据传送处理器515来执行控制用于上行链路传送的编码和调制处理的操作，并通过控制RF单元512来执行通过相应频率资源传送上行链路数据的控制操作。此后，MSS利用从目标BS分配的信道资源来执行数据通信。
同样，在MSS在移交期间返回到服务中BS的情况下，MSS的控制器511以前述方式传送移交结束消息。这种情况和其他情况的唯一的区别是，MSS利用由服务中BS得到的已分配信道资源来执行数据通信。
最后，在结束呼叫的情况下，MSS的控制器511生成呼叫结束消息，并执行相应的处理过程。
图7A是示出在根据本发明第一实施例的BS中执行的移交操作的流程图。现在将详细说明在根据本发明第一实施例的BS中执行的移交操作。
BS在步骤700中执行通信模式。在此，“通信模式”是指将数据通过下行链路传送到MSS、并通过上行链路从MSS接收数据，该下行链路和上行链路在图3A和3B中被示出。在执行与MSS的通信模式时，BS在步骤702中确定是否从特定MSS接收了安全信道频率请求消息。也就是说，BS确定是否通过上行链路接收了在图6的步骤608中传送的安全信道频率请求消息。如果在步骤702中确定从任意一个MSS接收了安全信道频率请求消息，则BS前进到步骤704，在此其将该安全信道频率请求消息传送到目标BS。也就是说，MSS请求目标BS，以将确定为用于目标BS的安全信道频率的结果值，作为在移交期间使用的信道资源来分配给相应的BS。
在传送信道资源分配请求后，BS在步骤706中确定是否从目标BS接收了对安全信道频率资源分配请求的响应。如果确定接收了响应信号，则BS前进到步骤708，在此其基于响应信号，分配在下一帧中分配给移交操作中的MSS的信道资源。也就是说，BS基于响应信号，确定在下一帧中分配给移交操作中的MSS的信道资源。在分配在下一帧中由移交操作中的MSS使用的信道资源后，BS前进到步骤710，在此其以由MSS请求的频率资源来分配信道，生成用于所分配信道的信道分配消息，并将该信道分配消息传送到在移交操作中的MSS。在这种方法中，BS允许MSS使用由目标BS分配的信道资源，作为在移交期间的安全信道频率资源。
在图7A中示出的处理过程中，BS将安全信道请求传送到目标BS，在接收对安全信道请求的响应信号时生成安全信道分配消息，并将该安全信道分配消息传送到MSS。也就是说，假设按步骤704、步骤706、步骤708和步骤710的顺序执行控制处理。然而，可替换地，可以以这样的方式来执行控制处理作为服务中BS的BS，首先基于从MSS接收的信息来分配所请求的信道资源，生成用于请求分配相同BS资源的消息，作为所分配的信道资源，并将该消息传送到目标BS。也就是说，可以在步骤708和710之后执行步骤704和706。
将参考图7B进行结束移交的情况，并且其能被等价地应用于图7A的第一实施例和第二实施例。
图7B是示出由在根据本发明第二实施例的OFDMA系统中的BS所执行的移交操作的流程图。参考图7B，现在将详细说明由根据本发明第二实施例的OFDMA系统中的BS所执行的移交操作。
BS在步骤730执行通信模式。在此，“通信模式”是指将数据通过下行链路传送到MSS，并通过上行链路从MSS接收数据(该下行链路和上行链路在图3A和3B中被示出)。在执行与MSS的通信模式时，BS在步骤732确定是否从特定MSS接收了安全信道频率请求消息。也就是说，BS确定是否通过上行链路接收了在图6的步骤608中传送的安全信道频率请求消息。如果在步骤732中确定从任意一个MSS接收了安全信道频率请求消息，则BS前进到步骤734，在此其将该安全信道频率请求消息传送到目标BS。也就是说，MSS请求目标BS，以将确定为用于目标BS的安全信道频率的结果值，作为在移交期间使用的信道资源分配给相应的BS。
此后，BS在步骤736确定MSS的移交是否结束。如果在步骤736确定MSS的移交结束，则BS前进到步骤738。在步骤738中，BS确定移交结束的类型。也就是说，BS确定移交结束对应于前述三种情况中的哪一种。如果确定移交结束是由于MSS返回到服务中BS而发生的，则BS前进到步骤740。否则，BS前进到步骤742，在此其释放信道。在第一实施例中，BS应该通知目标BS移交结束。然而，在第二实施例中，不需要BS通知目标BS移交结束。
如果MSS重新进入作为其原始BS的服务中BS(即，如果BS前进到步骤740)，则BS分配除用于目标BS的安全信道资源以外的其他信道，这是在第二实施例中执行的唯一处理。然而，在第一实施例中，BS应该通知目标BS移交结束。
现在将从系统的立场来说明前述操作。图8是示出用于在根据本发明第一实施例的OFDMA系统中将信道分配给在移交操作中的MSS的程序的信令图。参考图8，现在将说明用于在根据本发明第一实施例的OFDMA系统中将信道分配给在移交操作中的MSS的程序。将在图8中假设，图4A至4E中示出的BS1 411和BS2 421分别作为服务中BS和目标BS。
当执行与作为服务中BS的BS1 411的通信时，MSS 401在步骤800检查确定是否需要移交。如果需要移交，则MSS 401在用于第二前同步码的传送间隔213中测量SNR。MSS 401基于测量的SNR，生成用于目标BS(即BS2 421)的安全信道频率请求消息。在生成安全信道频率请求消息后，MSS 401前进到步骤802，在此其将用于目标BS的安全信道频率请求消息传送到BS1 411。作为响应，BS1 411在步骤804中将相同的信道频率资源作为所请求的信道频率分配给已传送安全信道频率请求消息的MSS 401。以这种方法，MSS 401被分配了频率资源，以在下一帧中使用。
以参考图7A说明的BS操作的相反顺序来设计图8的信令图。也就是说，设计BS1 411在执行步骤708和710后执行步骤704和706。然而，对BS1 411优选的是，以图7A的方法执行其操作。在将信道分配消息传送到MSS 401后，BS1 411前进到步骤806，在此其生成用于请求将与MSS 401请求的信道相同的信道资源分配给MSS 401的信道分配请求消息，并将该信道分配请求消息传送到作为目标BS的BS2 421。在步骤806中，BS2 421确定所请求的信道是否可用，并根据确定结果生成信道分配响应消息。在步骤810中，BS2421将该信道分配响应消息传送到BS1 411。
以这种方式，有可能向从服务中BS向目标BS移动的MSS提供稳定的移交，并防止对位于该目标BS中的另一MSS的干扰。
将图8的信令图与图7A的程序相匹配，BS1 411应该在执行步骤802之后执行步骤806，并且，在步骤808和810中，BS1 411根据其执行确定要被分配给在移交操作中的MSS的信道的处理。BS1 411将包括已确定信道信息的信道分配消息传送到MSS 401。
根据第二实施例，不需要用于传送信道分配请求消息的步骤806和用于确定是否存在可用信道的步骤808及810。这是因为第二实施例总是使用固定的安全信道频率资源，除了两个不同的BS在其安全信道频率方面相等这种特殊情况。在图8中，未单独说明移交结束情形，因为其与上述移交结束情形相等价。
正如能从前述说明理解的，利用尽可能接近近似为1的频率再用因子，本发明的应用使能在OFDMA系统中的移交期间的无缝通信。
虽然已经参考某些优选实施例示出并说明了本发明，本领域技术人员将理解，只要不脱离由权利要求所定义的本发明的精神和范围，可以对本发明的形式和细节进行各种改变。
权利要求
1.一种用于在正交频分多址(OFDMA)系统中将频率分配给在移交操作中的用户台(SS)的方法，该方法包括步骤由SS搜索用于目标基站(BS)的安全信道频率，生成用于请求分配已检验的安全信道频率的安全信道频率请求消息，并传送该安全信道频率请求消息；在从SS接收安全信道频率请求消息时，由服务中BS分配用于所请求信道的频率，并将带有频率分配信息的分配消息传送到SS；由服务中BS根据频率分配信息，将信道分配请求消息传送到目标BS；以及在接收信道分配请求消息时，由目标BS将安全信道频率分配给SS。
2.如权利要求1所述的方法，其中，目标BS根据从服务中BS接收的信道分配请求消息分配用于安全信道的安全信道频率，生成信道分配响应消息，并将该信道分配响应消息传送到服务中BS。
3.如权利要求1所述的方法，还包括步骤在从服务中BS接收信道分配请求消息时，由目标BS确定所请求信道是否可分配；以及如果所请求信道是可分配的，则由目标BS生成肯定信道分配响应消息，将该肯定信道分配响应消息传送到服务中BS，并在下一帧中将安全信道频率分配给SS。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述SS使用前同步码的信噪比(SNR)来检验用于目标BS的安全信道频率。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述SS使用先前从服务中BS接收的信息来检验用于目标BS的安全信道频率。
6.一种用于在使用正交频分多址(OFDMA)方案、并将正交频率中预定数量的频率分配为安全信道频率的系统的用户台(SS)中执行移交的方法，该方法包括步骤检验用于目标基站(BS)的安全信道频率；生成用于请求分配已检验的安全信道频率的安全信道频率请求消息，并传送该安全信道频率请求消息；以及在从服务中BS接收信道分配消息时，通过在下一帧中所分配的信道来执行移交。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述SS使用前同步码的信噪比(SNR)来检验用于目标BS的安全信道频率。
8.如权利要求6所述的方法，其中，所述SS使用先前从服务中BS接收的信息来检验用于目标BS的安全信道频率。
9.一种用于在系统的服务中基站(BS)中控制用户台(SS)的移交的方法，所述系统包括与SS通信的服务中基站BS和在SS移交期间的目标BS，所述BS使用正交频分多址(OFDMA)方案，所述系统将正交频率中预定数量的频率分配为安全信道频率，该方法包括步骤在从SS接收安全信道频率请求消息时，将用于安全信道频率请求消息中包括的目标BS的信道资源在下一帧中分配给SS；以及生成消息，用于请求目标BS将安全信道分配给SS，并将该消息传送到目标BS。
10.如权利要求9所述的方法，还包括步骤如果SS结束移交并进入服务中BS的覆盖范围，则释放分配给SS的信道，并将新的信道分配给SS。
11.如权利要求10所述的方法，还包括步骤向目标BS通知SS的移交的结束。
12.如权利要求9所述的方法，还包括步骤如果SS结束移交，则释放分配给SS的信道。
13.如权利要求12所述的方法，还包括步骤向目标BS通知SS的移交的结束。
14.如权利要求9所述的方法，还包括步骤如果SS在移交期间结束呼叫，则释放分配给SS的安全信道。
15.如权利要求14所述的方法，还包括步骤向目标BS通知SS的移交的结束。
16.一种用户台(SS)设备，用于在系统中执行移交，所述系统包括与SS通信的服务中基站(BS)和在SS的移交期间的目标BS，所述BS使用正交频分多址(OFDMA)方案，所述系统将正交频率中预定数量的频率分配为安全信道频率，该设备包括信噪比(SNR)测量器，用于测量从服务中BS和目标BS接收的信号的SNR；控制器，用于确定何时执行移交，以及用于依据由SNR测量器测量的SNR来选择用于目标BS的安全信道频率，并在需要移交时生成用于请求在下一帧中分配用于目标BS的安全信道的信道分配请求消息；数据传送处理器，用于对控制器生成的信道分配请求消息进行编码和调制；以及射频(RF)单元，用于利用OFDMA方案来传送数据传送处理器的输出信号。
17.如权利要求16所述的SS设备，其中，在从服务中BS接收信道分配消息时，控制器通过控制RF单元来通过所分配的信道执行通信。
18.一种用于提供用户台(SS)的移交的系统，所述系统包括与SS通信的服务中基站(BS)和在SS的移交期间的目标BS，所述BS使用正交频分多址(OFDMA)方案，该系统包括SS，用于在移交期间检验用于目标BS的安全信道频率，生成用于请求分配已检验的安全信道频率的安全信道频率请求消息，将安全信道频率请求消息传送到服务中BS，并在从服务中BS接收信道分配消息时，从下一帧利用在信道分配消息中分配的信道来执行移交；服务中BS，用于在从SS接收安全信道频率请求消息时，生成用于请求目标BS将安全信道分配给SS的信道分配请求消息，将该信道分配请求消息传送到目标BS，并在从目标BS接收信道分配响应消息时，根据所接收的消息选择要分配给SS的频率，将所选择的频率分配给SS，利用所分配的频率生成信道分配信息，并将该信道分配信息传送到SS；以及目标BS，用于在从服务中BS接收信道分配请求消息时，确定所请求的信道是否可分配，利用确定结果生成信道分配响应消息，将信道分配响应消息传送到服务中BS，并在如果所请求信道可分配时，将所请求信道分配给SS。
19.如权利要求18所述的系统，其中，如果不需要SS使用安全信道，则服务中BS和目标BS从安全信道模式转变为正常信道模式。
20.如权利要求18所述的系统，其中，BS在预定的时间改变为安全信道设置的频率。
全文摘要
一种方法，用于在正交频分多址(OFDMA)系统中，将频率分配给在移交操作中的用户台(SS)。在这种方法中，SS检验用于目标基站(BS)的安全信道频率，生成用于请求分配已检验的安全信道频率的安全信道频率请求消息，并传送该安全信道频率请求消息。在从SS接收安全信道频率请求消息时，服务中BS分配用于所请求信道的频率，并将带有频率分配信息的分配消息传送到SS。服务中BS根据频率分配信息，将信道分配请求消息传送到目标BS。在接收信道分配请求消息时，目标BS将安全信道频率分配给SS。
文档编号H04Q7/20GK1926787SQ200580006390
公开日2007年3月7日 申请日期2005年3月5日 优先权日2004年3月5日
发明者李在赫, 田宰昊, 尹淳暎, 孟胜柱, 吴廷泰, 张智皓 申请人:三星电子株式会社