专利名称：用于移动台的码分多址越区切换方案的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及蜂窝式移动通信系统，特别涉及码分多址(CDMA)蜂窝式移动通信网络的基站，该基站在移动台遇到场强分布突然改变时执行软越区切换。
在常规的CDMA蜂窝式网络中，例如由IS-95标准所标准化并由TIA(电信工业协会)和EIA(电子工业协会)所采用，在实践中通常由移动台和基站共用相同的频率。分别称为“增加”和“撤销”阈值的两个预定的高和低阈值被设于移动台中。当移动台到处移动并与基站A进行通信，然后进行相邻基站B的覆盖范围，该移动台连续地监控来自周围基站的引导信号，并在周围基站引导信号超过“增加”阈值的强度的时刻把称为“引导强度测量报告信息”的报告信息发送给基站A。
该报告信息包含在移动台的引导信号强度高于“增加”阈值的所有基站的标识和当前通信的基站的标识。该报告信息被通过基站A中继到基站控制器，该基站控制器响应被发送到列于PSM报告信息(参见
图1)中的基站B的被称为“业务信道启动(TCS)信息”的信息。从基站B接收到称为“业务信道启动确认(TCSA)信息”的确认信号时，基站控制器指示基站A向移动台发送越区切换指示信号，如图1中的步骤1至4所示。但是，如果移动台遇到在第一和第二基站的场强中的突然变化，则来自第一基站的越区切换指示信号可能不能到达移动台，这称为掉线。
例如，如果一建筑物位于或接近于基站A和B之间的边界，则来自基站A的发送信号在建筑物的相对面上产生高和低场强区域，并且来自基站B的发送信号在与基站A相反的侧面产生高和低的场强分布。如果移动台从该建筑物的一侧移到另一侧，并与基站A进行通信，则该移动台将遇到来自基站A的引导信号的场强的突然下降，并且来自基站B的引导信号的场强突然上升。如果来自基站B的引导信号超过图2中所示的“增加”阈值，则移动台通过基站A把基站A和B的标识报告给基站控制器。在与基站B交换业务通道启动信号与业务信道启动确认信号之后，基站控制器把越区切换指示信号通过基站A发送给移动台。如果移动台经过该建筑物，来自基站A的越区切换指示信号将被该建筑物所阻挡，而不被移动台所检测。
因此，需要提供能够在即使移动台遇到场强分布的突然变化时也可以成功实现的越区切换操作。
日本专利特开平9-191276中公开一种CDMA基站收发信机。在现有CDMA收发信机中，该基站具有用于控制器移动台的发送功率的功率控制信道，使得其控制数据的发送功率高于语音信道的发送功率。由于越区切换指示信息不在该控制信道中传输，因此该现有技术对越区切换操作的用处不大。
因此，本发明的一个目的是提供一种CDMA小区基站和用于执行软越区切换操作的方法，并保证当移动台在相邻基站的小区边界处遇到突然的场强变化时不会发生操作失败。
根据本发明的第一方面，在此提供一种用于CDMA蜂窝式移动通信网络的基站。该基站包括一编码器，用于对来自基站控制器的信号编码，该信号包括在被分配给一移动站的业务信道中与用户信号复用的第一或第二控制信号。该第一控制信号表示软越区切换操作开始，而该第二控制信号表示该软越区切换操作结束。一可变增益放大器与该编码器相耦合，并且一发送器与该放大器的输出端相耦合用于把扩展频谱信号发送给该移动台。一控制信号检测器被提供用于检测第一控制信息被该编码器所编码的时间，并控制该放大器使得该编码的第一控制信号被按照比业务信道的编码用户信号的放大增益更大的增益所放大。结果，第一控制信号被按照足以到达该移动台的功率电平而发送，否则当遇到场强的突然降低时该移动台将不能接收该信息。
根据本发明的第二方面，在此提供一种在CDMA蜂窝式移动通信网络中执行软越区切换操作的方法，该方法包括如下步骤在与第一基站进行通信的移动台中监控分别从第一和第二基站发送的第一和第二引导信号，如果该第二引导信号的强度高于预定水平则从该移动台发送表示该第二基站的标识的报告信息，在一基站控制器通过该第一基站接收该报告信息并在该基站控制器与该第二基站之间交换信息，在业务信道上与用户信号复用一越区切换指示信息并把该来自基站控制器的业务信道发送给该第一基站，该越区切换指示信息表示一软越区切换开始，并且从该第一基站重新发送该越区切换指示信息和该用户信号到该移动台，使得被重新发送的信息的功率电平高于被发送的用户信号的功率电平。响应该越区切换指示信息，从该移动台通过该第一和第二基站中的一个或两个向该基站控制器发送越区切换完成信息。
下面将参照附图具体描述本发明，其中图1为在软越区切换过程中现有的CDMA基站操作的时序图；图2为在越区切换过程中当一移动台遇到场强分布的突然改变时发送自相邻小区的基站的引导信号强度的坐标图表示；图3为根据本发明的移动台的操作的CDMA基站流程的方框图；图4A和4B为示出经过一位于相邻小区的基站之间的障碍物(例如，以建筑物)的移动台；以及图5为在软越区切换过程中本发明的CDMA网络的工作的顺序图。
在图3中，其中示出根据本发明的CDMA基站。该基站包括多个通过地面通信线路连接到一基站控制器(未示出)的具有相同结构的多个信道编码/解码器140-1至140-n。
每个信道的编码/解码器140包括用于对来自基站控制器的下行链路信号进行编码的卷积编码器141，以及连接到卷积编码器141的输出端的可变增益放大器142。一控制信号检测器143被提供用于检测当开始软越区切换时从该基站控制器发送的第一越区切换指示信息。控制信息检测器14 3检测越区切换指示信息的内容，并且当该软越区切换结束时不响应发送自基站控制器的第二越区切换指示信息。
当包含于前向业务信道中的信号为用户信号时，该增益控制电路143把放大器142的增益调整为适当的水平。当该增益控制电路143判断第一越区切换指示信息由卷积编码器140所编码时，它控制该放大器142的增益使得编码信息的放大增益高于前向业务信道的用户信号的放大增益。一般地，在放大器142的输出端处的第一越区切换指示信息的幅值比在放大器142的输出端处的相同前向业务信道的用户信号的幅值高21/2倍。
每个信道编码/解码器140的放大器142的输出被提供给扩展频谱发送器150，在此它被扩展代码所扩展并与来自其它信道编码/解码器的其它扩展信号相结合。所结合的扩展信号被用于调制载波，并且所调制的载波由一功率放大器160放大并从天线110发送作为前向信道扩展频谱信号。
来自移动台的反向信道扩展频谱信号由天线110所检测并通过双工机120耦合到低噪声放大器130并施加到扩展频谱接收器170，在那里所接收的信号被解调并用解扩展代码解扩展以检测各个用户信号。每个用户信号被施加到对应于的一个信道编码/解码器140的维特比(Viterbi)解码器144。每个编码/解码器的维特比解码器144的输出通过地面线路耦合到基站控制器。
下面将参照图2、4和5描述本发明的CDMA移动通信系统的操作，假设与基站A进行通信的移动台200向相邻基站B移动，并遇到一个障碍物，或者建筑物300，当移动台200接近它时，该建筑物位于从基站B到移动台200的信号传输通道上，当移动台离开该建筑物时，该建筑物也位于从基站A到该移动台的信号传输通道上。当移动台200通过基站A建立呼叫时，它不时地监控来自周围基站(包括基站A)的引导信号，并把它们的场强与“增加”阈值相比较(参见图2)。
当移动台接近建筑物200时，如图4A中所示，来自基站B的引导信号的强度突然增加，并在时刻t1超过“增加”阈值(图2)。当这种情况发生时，该移动台200识别强度大于“增加”阈值的引导信号，并把PSM(引导强度测量)报告信息发送给基站A，该基站把报告信息重新发送给基站控制器(步骤1，图5)。由于在t1时刻的基站B的引导信号强度高于“增加”阈值，则该报告信息中包含基站A和B的候选名单。因此，基站B被“增加”作为该移动台的通信可以被切换到的可能基站。
在响应时，基站控制器把业务信道启动信息发送给基站B(步骤2)，该基站接着根据业务信道启动确认信息作为响应(步骤3)。
在步骤4中，基站控制器在前向业务信道中把越区切换指示信息发送给基站A，该指示信息表明将由移动台200与基站B进行通信所用的扩展码。在越区切换指示信息中也包含表明软越区切换被启动的信息。在基站A中，控制信息检测器143响应该越区切换指示信息，以把放大器142的增益设置为比用于放大在上述同一前向业务信道中多路复用的用户信号而调整的水平高21/2倍的水平。卷积编码的越区切换指示信息的扩展频谱信号被按照用户信号的两倍的功率电平从天线110发送出去。
由于这种高的发送功率，移动台200可以检测基站A的第一越区切换指示信息，并检验其中内容。由于扩展码包含于所接收信息中，该移动台200所接收扩展码设置为它的操作参数，并广播越区切换完成信息。该越区切换完成信息被通过基站A或B，或者这两者而接收。基站控制器选择其中具有更高电平的一个越区切换完成信息(步骤5)。
由基站控制器所接收的越区切换完成信息表明软越区切换的“增加”阶段被成功地完成。该基站控制器和移动台可以通过基站A和B在软越区切换状态中相互通信(步骤6)。
当移动台200进一步移动并经过建筑物300，如图4B中所示，来自基站A的引导信号的场强在时刻t2低于“撤销”阈值。当发生这种情况时，该移动台200广播引导强度测量报告信息，它表明在该移动台的场强低于“撤销”阈值的基站的标识。基站控制器通过基站A或B，或者这两者接收该信息(步骤7)。通过选择所接收强度报告信息中的较强信号，基站控制器可以得知基站A必须从候选名单中删除。
第二越区切换指示信息从基站控制器发送给基站A和B(步骤8)，通知基站A要被撤销，并且软越区切换结束。在每个这些基站中，控制信息检测器143不响应第二越区切换指示信息。因此，该信息被按照与用户信号相同的程度而放大，并被从两个基站A和B发送到移动台200。由于在时刻t2，从基站A到移动台200的信号发送通道几乎被建筑物300所阻挡，因此移动台仅检测到来自基站B的越区切换指示信息。
在移动台200，基站A的标识被从其参数设置中删除，并广播一越区切换完成信息(步骤9)。基站控制器通过基站B接收该广播信息。
在响应时，基站控制器向基站A发送业务信息中断信息，以结束与移动台200之间的通信(步骤10)。
在步骤11，基站A通过断开与移动台200之间的连接，并向该基站控制器发送业务信道中断确认信息来响应该业务信道中断信息。这表明软越区切换过程的“断开”阶段完成。从而移动台200仅通过基站B建立与基站控制器之间的通信(步骤12)。
权利要求
1.一种用于CDMA(码分多址)蜂窝式移动通信网络的基站，其特征在于，该基站包括一编码器(141)，用于对来自基站控制器的信号编码，所述信号包括在被分配给一移动站的业务信道中与用户信号多路复用的第一或第二控制信号，所述第一控制信号表示软越区切换操作开始，而所述第二控制信号表示该软越区切换操作结束；与所述编码器相耦合的可变增益放大器(142)；与所述放大器的输出相耦合用于把扩展频谱信号发送给所述移动台的发送器(150)；一控制信号检测器(144)，用于检测所述第一控制信息被所述编码器所编码的时间，并控制所述放大器使得所述编码的第一控制信号被按照比所述业务信道的编码用户信号的放大增益更高的增益所放大。
2.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，每个所述第一和第二控制信息为越区切换指示信息。
3.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，所述控制信息检测器不响应所述第二控制信息。
4.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，所述编码器为卷积编码器。
5.一种在CDMA(码分多址)蜂窝式移动通信网络中执行软越区切换操作的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤a)在与第一基站(A)进行通信的移动台(200)中监控分别从第一基站(A)和第二基站(B)发送的第一和第二引导信号；b)如果该第二引导信号的强度高于预定电平则从该移动台(200)发送表示该第二基站(B)的标识的报告信息；c)在一基站控制器通过所述第一基站(A)接收该报告信息并在该基站控制器与所述第二基站(B)之间交换信息；d)在业务信道上与用户信号多路复用一越区切换指示信息并把该来自基站控制器的业务信道发送给该第一基站(A)，表示一软越区切换开始；e)从该第一基站(A)重新发送该越区切换指示信息和该用户信号到该移动台(200)，使得被重新发送的信息的功率电平高于被发送的用户信号的功率电平；以及f)响应该越区切换指示信息，从该移动台(200)通过所述第一和第二基站(A,B)中的一个或两个向该基站控制器发送越区切换完成信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(e)中包括如下步骤在第一基站卷积编码所述业务信道的越区切换指示信息和用户信号；以及放大该编码的业务信道，使得该编码的越区切换指示信息被按照比编码的用户信号的放大增益更大的增益所放大，并从该第一基站把分别放大的越区切换指示信息和用户信号重新发送到该移动台。
全文摘要
CDMA基站包括用于对来自基站控制器的信号进行编码并把编码信息馈送给可变增益放大器(142)的卷积编码器(141)，该信号包括第一或第二控制信息。第一控制信息表明软越区切换操作开始，第二控制信息表明软越区切换操作结束。控制信息检测器(143)控制可变增益放大器(142)，使得第一控制信息的增益高于用户信号的增益。发送器(150)从放大器(142)的输出产生扩展频谱信号发送给移动台。结果，第一控制信息被按照足以达到移动台的功率电平发送。
文档编号H04J13/02GK1239390SQ9910808
公开日1999年12月22日 申请日期1999年6月11日 优先权日1998年6月11日
发明者近藤诚司, 久齐英子 申请人:日本电气株式会社