无线信号突然衰减情况下无线移动通信系统中快速切换的方法和装置的制作方法

专利名称：无线信号突然衰减情况下无线移动通信系统中快速切换的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线移动通信系统，尤其涉及一种在无线信号突然衰减的情况下在无线移动通信系统中提前切换的方法和电路。
如所周知，在无线移动电话手机和无线基站之间的联系中，由于许多不同的原因无线信号遭到衰减。对涉及这样的衰减的问题的详尽探讨见于1993年1月公布的推荐技术标准ETSI Recommendation GSM 03.30，4.1.0版。在该推荐技术标准的附录B中给出了经验公式，用于计算不同无线移动通信区域例如农村、市郊或市内区域中以及在中等大的、小的或极小的不同蜂窝区内的路径衰减。上述公式用对数项的代数和来表示，其每一项考虑衰减可以归属的一个个别原因。主要的原因有例如天线之间的距离，它们离地的高度，地面上可能屏蔽信号的遮挡物的存在，大地特性，移动单元的速度，以及多路径传播等。最后一个原因产生称为瑞利衰落(Ray-leigh′s fading)的衰减，它在本质上是随机的，出现和消失极其迅速。
因此，在电话交谈的过程中由于上述这些原因可以出现信号衰减的变化，这一点是很清楚的。有时这些变化非常突然而且是持续的，例如在城市微小区内移动单元转过建筑物拐角时或者在用户进入建筑物时。在这些情况下，正在进行的交谈的清晰度下降了，直到使尽了恢复无线移动通信系统的一切可能手段，才能恢复，所以联系中断是不可避免的。
大家知道，先进的无线移动通信系统有不同手段来保证用户之间在走动时的优质无线联系。这些手段有在话音信号编码中采用冗余技术，控制发射机功率的渐变，以及切换，即将移动单元指定给另一基站。作为前提条件，还必须提出，只要看来合理，在某些无线移动通信区域内，就在无线基站之中使用空间分集的接收系统，其首要目的是弥补瑞利衰落。然而，即使没有分集接收机，通过对信号观察一段比同类衰减最可能的持续时间更长的时期，瑞利衰落也趋于从无线信号中被消除。就GSM系统而言，观察时间约为半秒，在此期间对104个电平样本做“短期”平均。例如在1993年8月在IEEE运载器技术学报上发表的论文“移交算法的解析模型”(“A modelof analyzing Handoff algorithms”by Holtzmann and Vj ayn，IEEE Transactionson Vehicular Technology，vol.42，No.3，August1993)中，论证了瑞利衰落肯定在平均后的信号中趋于消失。
在现代无线移动通信系统中，为了第一，在实际需要时进行切换，第二，避免因过多的信令而使系统超载而做出的切换决定是经过充分权衡的。在任何情况下，功率控制命令或切换命令的发出都是对某些物理量的测量值进行适当处理的结果，这些物理量表示了上、下行两个发送方向的无线信号的特性，常用的物理量有发送电平、质量和延迟。
就GSM(欧洲的全球移动通信系统)而言，这种处理主要包括计算测量值的短期平均值；存贮32个最近的平均值，以获得关于各物理量平均趋势的信息；与适当的门限值比较，持续地在N次比较中有P次越过门限值才发出功率控制或切换请求；以及以优先等级的次序准备一份移动单元能切换到的最佳小区的清单。为所有这些处理提供了许多可在工程中使用的系统参数，其中有P和N的值，这些参数在无线基站的初始化阶段装入。P和N是为延缓切换请求又不因此恶化无线联系质量的前提下通过实验准则得到的。
总之，从以上说明得出的结论是先进概念的无线移动通信系统在决定切换方面基本上是谨慎的，因此是缓慢的，所以它们不能迅速恢复无线信号突然而持续的衰减。
通过分析持续几秒钟的快速衰减的惯常系统的动作，所提到的缺点会容易理解。这类衰减如由障碍物突然遮挡住信号而造成的衰减。当这种衰减发生时，因为信号降到最小合理的干预门限以下，所以系统注意到它。由于衰减如上述是迅速的，信号还极有可能甚至在衰减的最初阶段就越过这个门限，并且在系统能够作出必要测量之前继续或多或少地以相同速度减弱下去。一旦测得，这些测量多半是无效的，因为此时信号已经减弱到移动单元无法解出切换的命令。在此情况下，首先用户受到严重的听话麻烦，接着联系不可避免地被中断。
在某些无线移动通信区，例如市内微小区，由于障碍物的遮挡，无线信号突然衰减的概率更大些。考虑到在城市微小区内切换的发生频率比别处更高这一事实，可以理解这些区域由于系统在决定切换方面过慢而如何成为损失最严重的区域。
使无线移动通信系统能在城市微小区内管理切换的同时又在宏区内保持其性能不变的第一种方法在国际专利申请PCT NO.WO91/19403中描述。在该专利申请中描述的方法靠测量对获得切换准则和获得两个不同的切换指示值有用处的量来操作，这两个不同的切换指示值放在共同的或门中以产生单一的切换命令。第一个切换指示值由移动单元在正在为其服务的小区内测得的值的长期平均值加上称为“第一滞后限界(fiest hysteresis margin)”的常数值而成。如此得到的和数依次与由移动单元在N个相邻小区内测得的同样数目的值的长期平均值所得到的和数进行比较，在比较结果每次由正值变为负值时就认为在或门输入端的第一切换指示值的逻辑值为真。至于第二切换指示值，求取的方法照第一切换指示值类推。然而在这第二种情况下由移动单元在正在服务的小区内测得的值的平均值是以短期计算的，并且如果和“第一滞后限界”相比，“第二滞后限界”是相当大的。与相同N个相邻小区的短期平均值的比较与前述的比较同步地进行。
可以立即推知，由于移动单元接收的电平过低，上述方法并不产生切换准则，而是选择能更好地为移动单元服务的邻近小区。这一功能与GSM无线移动通信系统中称为“功率预算”的功能不相上下。
可以归咎于该第一种方法的最大缺点是在特殊情况下这种方法完全无效。如果移动单元在正在服务的小区中收到的信号的电平出现突然下降，同时该移动单元收到的来自邻近小区的信号的电平小于已衰减信号的电平，则不命令切换。接着，当移动单元移近一邻近小区因而从该邻近小区来的信号的电平上升并达到了切换准则时，可能碰巧正在服务的小区信号却同时衰减到移动单元不再能觉察切换命令的程度。
在移动单元与其服务小区之间的无线移动通信系统中的联系质量变得太差之前使提前切换决定能够作出的第二种方法在欧洲专利申请NO.91850066.1中描述。在该专利申请中描述的方法对一些物理量的未来测量值产生预测，其中这些物理量对作出切换决定是有用的。该方法的特征在于在由整数n表示的离散时刻在由自适应滤波器F1组成的预测器中输入某些测量值s(n)，该自适应滤波器的系数C(n)用来根据测出的有效值产生在n+L个时刻的未来测量值s(n+L|n)的估值s(n+L|n)。在第二种方法中第一个严重缺点是由预测器所需计算的复杂性造成的。考虑到管理无线资源目前需要的处理已经十分复杂，为每一个话音通道若再加一个预测器会极大地降低处理器的实时性。第二个缺点是如果遇到信号突然衰减又同样突然地增强，预测考虑波器可能欺骗该系统，诱使它请求一次不必要的切换。
因此本发明的目的是克服上述缺点和提供一种当存在无线信号突然和持续的衰减时在无线移动通信系统中的提前切换方法，这种方法在城市微小区及其他区域特别有用。
为了达到这个目的，本发明的主题是在移动单元和正在为它服务的无线基站之间的联系中出现无线信号突然衰减时在无线移动通信系统中提前切换的方法。这个方法是进行合适的数字滤波，其中滤波设计成能够识别在无线信号电平样本的中期和短期平均值中的强烈而持续的衰减梯度。
数字滤波后的值与预定的门限比较，若由于接收信号的电平过低而越过此门限，就提前发出切换(在本文中以后也称电平引起的切换)请求，以便进行移动单元到邻近最佳小区的切换。若未越过此门限，为进行切换而正常提供的准则依旧有效。见权利要求1至9。
本发明的另一个主题是出现无线信号突然衰减时在无线移动通信系统中提前切换的电路，见权利要求10至19。
上述的数字滤波最好是在服务小区的无线基站中对由移动单元测量的、关于由服务站下行送到移动单元的信号的电平值进行滤波。应当这样进行，因为切换命令沿此链路到达移动单元。对由移动单元上行发出的采样信号电平平均值进行的任何滤波可能对减少切换进行时间是有利的，如果衰减主要出现在该链路上的话。
在无线移动通信系统中引入本发明主题的方法或电路带来若干优点。第一个优点是在出现无线信号强烈而持续衰减时使系统能大大地减少作出由电平引起的切换决定所必需的时间。这是因为与在先有技术中的做法不同，与门限的比较不是在电平已经降低到最小值时进行，而是在衰减的最初阶段进行，这就使系统能在信号减得太弱之前迅速起作用。在例如GSM系统中，发射功率控制的阶段就完全免去了，此后为发出切换请求而作的与低门限的多次比较P/N也完全免去了。这第一个优点是在不引起切换请求下得到的，实际上如果没有本发明主题的方法就不需要这些切换请求。
第二个优点是在出现上述衰减时预先避免了由切换失败而引起的通话中断。这在城市微小区中格外值得重视，在那里，如前所述，由遮挡了信号而引起的衰减出现概率更高，切换频率也更高。
第三个优点(对用户)是不论穿越哪个特定的无线移动通信区，始终保证良好的交谈清晰度。
作为整体来介绍的这些优点丝毫不影响系统在更一般衰减状况下管理切换的正常能力。
本发明的其他目的和优点在以非约束实例和参考附图给出的实施例的详述中阐明。
唯一的图(

图1)表示是本发明主题的提前切换电路的方框图，该图对理解同样是本发明主题的方法也是有用的。
参照图1，FLT表示一具有有限冲激响应(FIR)的第五次数字滤波器，其中a0至a5是常系数，T是等同的480ms延迟元件，P0至P5是乘法器，∑是六输入求和方框。这类滤波器的结构和设计方法早已众所周知，在专门的参考文献中有充分的描述。数字信号C(nT)到达滤波器FLT的输入，横向通过该滤波器，然后以滤波后信号CF(nT)出现在输出。滤波后信号CF(nT)到达比较器CMP的输入，与门限值Δ比较。是否为所述的移动设备提前请求切换取决于该项比较的结果。
现在参照GSM系统中非约束的应用事例来讨论应用本发明主题的方法或电路后的效果。至于数字信号C(nT)的产生，为简单起见，这里就不说明本文所参照的GSM的架构和工作情况了。但是要记得移动单元和无线基站装备有以下设施接收和发射，无线载波的调制和解调，同步，话音信号的取样和整理，解码后话音样本电平与为切换控制及一般为操作所需的其他物理量的混合，以及处理所述测量及产生和/或判读信令消息的微处理器；其中信令消息有诸如MEASUREMENT-RESULT，CHANGE-MS/BS-POWER，CONDITION-FOR-INTER/INTRA-CELL-HANDOVER，HANDOVER-COMMAND，HANDOVER-COMPLETE，等等。
要记得MEASUREMENT-RESULT消息包括含有发送消息值的字段，这些发送消息是在发端和收端各自说话的过程中，与每个已联通的移动单元有关，由移动单元和服务小区的无线基站发出的。这些消息的节律为480ms。尤其是字段D，TEI和CHANNEL-NBR的全部组成了一移动单元的识别符，在所述识别符与紧接的下一识别符之间的字段序列归于所述识别符。在每一序列内，字段RXLEV-FULL-DL含有以dBm表示的平均值，该平均值是对由移动单元测出的104个信号电平样本计算而得的。字段RXLEV-FUFF-UL含有与字段RXLEV-FULL-DL相当的由无线基站测出的信号样本的平均值。消息CONDITION-FOR-INTER-CELL-HANDOVER是由微处理器在无线基站为已知移动单元产生的切换请求消息，它根据消息MEASUREMENT-RESULT的各种字段来执行在介绍部分中提到的具体处理。该消息CONDITION-FOR-INTER-CELL-HANDOVER送到也包含在无线基站中的一个微处理器，该微处理器根据用户的移动情况管理发送资源。消息CONDITION-FOR-INTER-CELL-HANDOVER包括上述处理器必须送给各有关实体的一个命令，使所述的移动单元能够执行小区间切换，切换到在每隔480ms更新一次的清单中指出的并且也包括在该消息中的最佳小区。消息HANDOVER-COMMAND是通过无线基站送到移动单元以启动切换的消息。
在作以上说明之后，由于移动单元接收信号电平过低而引起提前切换请求所必须出现的条件由下列表达式给出CF(nT)=Σj=0maj·C((n-j)T)<Δ---(1)]]>其中j＝0时的C(nT)是当前消息MEASURE MENT-RESULT中字段RXLEV-FULL-DL的内容，而对于符号j的其他值，c((n-j)T)是在当前周期之前j个周期T中相应的第j个MEASUREMENT-RESUST的内容。
至于滤波器FLT的形式，在初步分析中似乎可能将它的模型看作是理想求导器，因为必须鉴别出在滤波器输入端数字信号的变化斜率。如所周知，输入信号斜率恒定时，理想求导器的输出是常数值并且是所述斜率的量度。因为需要鉴别的是衰减，所以门限Δ的值必定是负数。对于滤波器FLT，如下面要说明的，采用与伪求导器形式相同的形式或许是较好的选择，因为在输入信号的斜率突然变化之后它对不过分陡峭的边缘产生反应。
要确定表达式(1)中m，aj和Δ的数值，颇为有利的方法是采用实验准则来确定它们，同时始终记住系数aj之间的相互关系是由伪求导器的特性建立的。此外，最好取不同系列的m，aj和Δ作为系统工程应用的参数，每个系列适用于特定的无线移动通信区域。尤其是在希望作鉴别的斜率逐渐变陡时，对滤波器FLT响应时间起决定作用的数值m逐渐变小。在不同的无线移动通信区可以发现，在中期和短期平均值中，衰减斜率大致的范围是从最小的4秒内15dB到最大的1.5秒内30dB。在城市微小区内强烈的衰减斜率更可能至少达到3秒内30dB，例如找出的适合城市微小区的系列m＝5；a0＝3；a1＝2；a3＝-1；a4＝-2；a5＝-3；Δ＝-120dBm。
从表达式(1)得出颇为原始的事实结果，即对于对数样本的电平序列进行了FIR类型的数字滤波。FIR滤波以线性操作为代表，所以这种操作认为输入样本是线性的。但是在滤波器FLT中引入对数样本使输入电平的动态范围急剧压缩，带来的好处是滤波器更简单并且鉴别强烈衰减梯度的能力得到增强。这就构成了确凿无疑的优点，因为它允许在初始阶段，即在电平降得太低之前，检测到突然出现的衰减。
另一个优点由滤波器FLT是伪求导器这一事实得出，该优点使本发明主题的电路尤其在特殊情况下免除了产生错误的提前切换请求，所以如果没有滤波器FLT，电路可能会产生错误的请求。上述情况发生在无线电信号中出现强烈但是短暂衰减的时候，即持续时间短到不使电平降低到门限以下的时候，此时如果没有滤波器FLT，系统本来会发出切换命令。
上述电路的合理扩展是将线性信号输入到滤波器FLT。在此情况下必须为表达式(1)中的m，aj和Δ寻找新的数值，但是传递函数仍可使用伪求导器的传递函数。
系统通常根据电平引起的切换请求保证及时地发出执行切换的命令，使移动单元在无线信号变得太弱之前就收到这个命令。
在上述非约束性实例的情况下，为所有与基站联通的移动单元计算表达式(1)及提出发出切换请求的消息是由无线基站内的微处理器执行的任务，该微处理器专门用来实时地进行各种算术操作，它已经用来处理MEASUREMENT-RESULT消息。在1993年6月15日同一申请人的意大利专利申请MI93A001267中描述了使用该微处理器的过程(不包括本发明附加引入的过程)。在这里要记得所述的使用规定在收到新的MEASUREMENT-RESULT消息时，即每480ms，为所有已联通的用户存贮与发送测量有关的所有字段以及对所述字段的每一个字段完成处理的步骤。
本发明主题的具体实现所需的附加程序主要包括一例行程序，该例行程序在每次收到与服务小区的所有正在通话的移动单元有关的新MEASUREMENT-RESULT消息时周期性地计算表达式(1)。对于一已知的移动单元，一旦条件CF(nT)＜Δ发生，就在上述例行程序中调用一预先存在的程序以便为该移动单元发出CONDITION-FOR-INTER-CELL-HANDOVER消息。
表达式(1)的计算并不特别复杂，所以一旦载有所有已联通的移动单元的发送测量的信号到来时，就可以在任何无线移动通信系统的基站中容易地完成该计算，而不会因此使所指定的处理器失去实时性。
概括地说，在所说明的实例中使用了基站的微处理器来具体实现一组数字滤波器FLT和相应的比较器CMP来检测衰减的情况，由于这样的衰减情况应当提前为已联通的移动单元产生切换请求消息。根据移动单元本身测得的信号样本，移动单元向无线基站送出安插在MEASUREMENT-RESULT的相应RXLEV-FULL-DL字段中的计算出的平均值C(nT)。
下面来说明本发明主题的电路中的两个变种，从对其说明中可以用类推法得到也适用于本发明主题的方法的同样数目的变种。
第一个变种在于属于基站的上述微处理器用来进行如下操作—具体实现第一数字滤波器FLT和第一比较器CMP，这些第一数字滤波器和第一比较器设计成可以提供第一准则，用于为已联通的移动单元提前产生同等数量的切换请求消息，其中所说的移动单元根据它们本身测得的信号样本向无线基站送出安插在MEASUREMENT-RESULT的相应RXLEV-FULL-DL字段中的计算出的平均值C(nT)。
-具体实现第二数字滤波器FLT和第二比较器CMP，这些第二数字滤波器和第二比较器设计成可以提供第二准则，用于为已联通的移动单元提前产生同等数量的切换请求消息，其中到达这些第二滤波器输入端的平均值C(nT)根据所述无线基站本身测得的信号样本由该无线基站计算并安插在MEASUREMENT-RESULT消息的RXLEV-FULL-UL手段中。
-完成上述第一和第二提前准则之间的逻辑或运算，以获得适合于以上述方式提前产生相应切换消息的附加准则。
第二个变种在于使用属于通用移动单元的微处理器来具体实现数字滤波器FLT和比较器CMP。到达滤波器输入端的平均值C(nT)根据由该移动单元本身测得的信号样本由该移动单元计算并安插在MEASUREMENT-RESULT消息的相应RXLEV-FULL-DL字段中。在比较器输出端可读出用于提前产生切换请求消息的准则。用MEASUREMENT-RESULT的一个专门字段将切换请求消息送到基站。
从对实施例及其变种的说明可以看出，对于每一个已联通的移动单元，滤波器FLT和比较器CMP的作用与系统对MEASUREMENT-RESULT消息中各种字段进行的正常处理并行，因为为了滤波器和比较器的具体实现，虽然安排了附加程序，但没有对原有程序作重大修改。这意味着，系统继续完成正常切换的处理，似乎滤波器和比较器并不存在，直到提前切换请求。
根据以上说明，本领域的技术人员将能具体实现为实现本发明及其变种所需的例行程序。
权利要求
1.在移动单元与服务小区无线基站的联系中，无线信号突然衰减的情况下，在无线移动通信系统中提前切换的方法，其中所述移动单元和所述基站各自装备有测量无线信号物理量特征的设施；用于在短促时间周期T内计算话音相本电平测量的平均值以便中和突然但只是略为持续的衰减的设施，在GSM系统中所述周期T指出为480ms但不局限于此数值；用于产生或判读通过信令信道送出或接收的消息的设施；以及执行切换的设施；所述基站还包括处理设施，用于根据所述测量为与所述基站联通的移动单元检测切换条件以及为所述移动单元发出相应的切换请求消息；所述方法的特征在于对于每个联通的移动单元，所述的电平测量平均值受到上述检测所述切换条件的处理，与此同时通过检测所述的突然无线信号衰减中强烈而持续的衰减斜率进行数字滤波从而获得经过滤波的平均值，所述经过滤波的平均值与一门限比较，越过所述门限就导致为所述联通的移动单元突然发出一相应的切换请求消息。2、如权利要求1所述的提前切换方法，其特征在于，根据下列表达式执行所述数字滤波和所述与一门限的比较CF(nT)=Σj=0maj·C((n-j)T)<Δ]]>其中C((n-j)T)是当前的电平测量的平均值C(n-T)之前j个周期T时的电平测量平均值，aj是常系数，CF(nT)是当前经过滤波的平均值，Δ是构成所述门限的负值，m是确定滤波操作响应时间的参数，用于滤波的所述表达式与具有有限冲激响应(FIR)的数字伪求导器的表达式相同。
3.如权利要求2所述的提前切换方法，其特征在于，所述平均值C((n-j)T)、CF(nT)和所述门限Δ都是对数值并且最好以dBm为单位来表示。
4.如权利要求2所述的提前切换方法，其特征在于，通过选择所述参数m、所述系数aj和所述门限Δ的适当数值，所述表达式鉴别强烈而持续的衰减斜率，其数值范围为最小4秒内15dB，最大1.5秒内30dB。
5.如权利要求2所述的提前切换方法，其特征在于，通过选择以下数值m＝5；a0＝3；a1＝2；a2＝1；a3＝-1；a4＝-2；a5＝-3；Δ＝-120dBm及通过所述平均值C((n-j)T)，CF(nT)(以dBm为单位来表示)，所述表达式能够鉴别3秒内30dB恒定数值的强烈衰减斜率。
6.如权利要求2所述的提前切换方法，其特征在于，所述系数aj、所述参数m及所述门限Δ的数值是在初始化阶段存贮的系统参数。
7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的提前切换方法，其特征在于，对于每一个所述联通的移动单元，所述数字滤波是在所述基站内，根据移动单元本身测得的样本，由移动单元算出所述电平测量的平均值，对该平均值进行滤波，其中由移动单元算出的平均值通过一所述的信令信道送到所述基站。
8.如权利要求1至6中任一权利要求所述的提前切换方法，其特征在于，在所述基站中对每个所述联通的移动单元进行以下操作-第一种数字滤波，它是根据移动单元本身测得的样本而由移动单元算出的所述电平测量的平均值，对该平均值进行滤波，其中由移动单元算出的所述平均值通过一所述的信令信道送到所述无线基站，-第二种滤波，它根据所述基站本身测得的样本而由所述基站算出的所述电平测量的平均值进行所述滤波，-将通过所述第一种滤波得到的数值与所述门限的第一种门限比较，-将通过所述第二种滤波得到的数值与所述门限的第二种门限比较，-在越过所述第一种和第二种门限的条件之间进行逻辑或操作从而获得用于突然发出所述切换请求消息的准则。
9.如权利要求1至6中任一权利要求所述的提前切换方法，其特征在于，所述数字滤波是由移动单元对根据移动单元本身测得的样本而由移动单元算出的所述电平测量的平均值执行的；其特征还在于越过所述门限构成突然发出切换请求消息的合适准则，其中所述准则通过一所述信令信道送到所述基站。
10.在移动单元与服务小区无线基站的联系中无线信号突然衰减的情况下，在无线移动通信系统中提前切换的电路，其中所述移动单元和所述基站各自装备有测量无线信号物理量特征的设施用于在短促时间周期T内计算话音样本电平测量的平均值以便中和突然但只是略为持续的衰减的设施，在GSM系统中所述周期T为480ms但不局限于此数值；用于产生或判读通过信令信道送出或接收的消息的设施；以及执行切换的设施；所述基站还包括处理设施，用于根据所述测量为与所述基站联通的移动单元检测切换条件以及为所述移动单元发出相应的切换请求消息；所述电路的特征在于所述电平测量的平均值到达包括在无线基站内的所述处理设施并同时到达鉴别所述突然衰减中强烈而持续的衰减斜率的设施(FLT，CMP)，从而得到对于联通的移动单元，与突然发出所述的切换请求消息同等数目的鉴别准则。
11.如权利要求10所述的提前切换电路，其特征在于为鉴别所述突然衰减中强烈而持续的衰减而设计的所述设施包括-按照以下第一表达式而起作用的数字滤波器(FLT)CF(nT)=Σj=0maj·C((n-j)T)]]>其中C((n-j)T)是当前的电平测量平均值C(nT)之前j个周期T的所述电平测量平均值，aj是常系数，CF(nT)是当前经过滤波的平均值，m是确定滤波器响应时间的参数，所述第一表达式与具有有限冲激响应(FIR)的数字伪求导器的表达式相同，以及根据以下第二表达式CF(nT)＜Δ将所述数字滤波器(FLT)的输出值与相应的预定负数Δ门限比较的比较器(CMP)；其中所述第二表达式的真逻辑值可鉴别出所述强烈衰减的斜率。
12.如权利要求11所述的提前切换电路，其特征在于，所述平均值C((n-j)T)、CF(nT)和所述门限Δ的值是对数值并且最好以dBm为单位来表示。
13.如权利要求11所述的提前切换方法，其特征在于，通过选择所述系数aj、所述参数m和所述门限Δ的适当数值，所述数字滤波器(FLT)和所述比较器(CMP)鉴别强烈而持续的衰减斜率其数值范围最小4秒内15dB，最大1.5秒内30dB。
14.如权利要求11所述的提前切换电路，其特征在于，通过在所述第一表达式中选择以下数值m＝5；a0＝3；a1＝2；a2＝1；a3＝-1；a4＝-2；a5＝-3；所述平均值C((n-j)T)，CF(nT)以dBm为单位来表示，及通过在所述第二表达式中选择门限Δ＝-120dBm，所述数字滤波器(FLT)和所述比较器(CMP)可以鉴别3秒内30dB恒定数值的强烈衰减斜率。
15.如权利要求11所述的提前切换电路，其特征在于，所述系数aj、所述参数m及所述门限Δ的数值是在初始化阶段存贮的系统参数。
16.如权利要求10至15中任一权利要求所述的提前切换电路，其特征在于，为鉴别在所述突然衰减中强烈而持续的斜率而设计的设施(FLT，CMP)安放在所述无线基站之中，并且到达这些设施的是根据移动单元本身测得的样本并由移动单元算出的所述电平测量平均值(C(nT))，其中由移动单元计算的所述平均值通过所述信令信道送到所述基站。
17.如权利要求10至15中任一权利要求所述的提前切换电路，其特征在于-为鉴别在所述突然衰减中强烈而持续的斜率而设计的设施(FLT，CMP)安放在所述无线基站之中，-到达第一种所述鉴别设施的是根据移动单元本身测得的样本并由移动单元算出的所述电平测量平均值，其中由移动单元计算的所述平均值通过所述信令信道送到所述无线基站，-到达第二种所述鉴别设施的是根据所述无线基站本身测得的样本而由所述无线基站算出的所述电平测量平均值，-所述基站还包括在分别从所述第一种和第二种设施得到的所述鉴别准则之间进行逻辑或操作运算从而获得适合于所述突然发出所述相应切换请求消息的准则。
18.如权利要求10至15中任一权利要求所述的提前切换电路，其特征在于，为鉴别在突然衰减中强烈而持续的斜率而设计的所述设施(FLT，CMP)安放在所述移动单元之中；根据所述移动单元本身分别测得的样本并由所述移动单元算出的所述电平测量平均值，设施FLT、CMP对该平均值进行处理，其中上述鉴别准则通过所述信令信道送到所述基站并且导致所述的突然发出所述相应切换请求消息。
19.如权利要求10至15中任一权利要求的提前切换电路，其特征在于，为鉴别所述突然衰减中强烈而持续的斜率而设计的所述设施(FLT，CMP)由微处理器单元来具体实现。
全文摘要
在出现无线信号突然衰减时在无线移动通信系统中提前切换的方法和电路以及在城市微小区环境中尤其有用的有关电路。该方法在于对由移动设备下行测量的或上行送到服务基站的电平样本短期平均值(约为0.5秒)进行适当的数字滤波。所述数字滤波通过将有限冲激响应(FIR)的方法学应用到以dBm为单位的平均输入值而具体实现。滤波后的数值与一预定的门限比较，越过此门限就导致请求将移动设备切换到一最佳邻近小区(目标)的由电平引起的切换请求产生。当门限未越过时，为正常设置的切换准则继续适用。
文档编号H04B1/10GK1152991SQ95194168
公开日1997年6月25日 申请日期1995年5月16日 优先权日1994年5月19日
发明者瓦伦蒂纳·菲丹则, 贾科莫·普雷莫利 申请人:依塔尔泰尔公司