[发明专利]在蜂窝移动无线系统中在告警状态切换的方法

说明书

发明的领域：

本发明涉及在蜂窝无线电话系统中移动站定位以及切换，尤其涉及在移动站出现有关连接保持性的告警状态时，使用的切换过程。

发明的背景：

在蜂窝移动无线电话系统中，分别具有特定覆盖区域的一系列小区或无

线基站被控制来提供与穿过某地理区域的大量移动站进行双工无线信。覆盖区域或独立基站的小区是重叠的，以允许移动站穿过小区边界时进行切换。对位于重叠区域中的移动站的响应，是在不同的准则上给定，来定义一个非重叠连续的小区片，通常是表示为一个六角形。基站链接在移动交换中心上，而后者又连接到公共电话系统中，它允许无线电话系统作为传统电话系统的扩充功能。

为了往来于移动站的呼叫连接在移动站从一个小区行进到另一个小区时保持不中断，处理呼叫连接的响应必须从一个小区“切换”到另一个小区。为了完成这样的切换，必须进行定位移动站的处理过程或跟踪它相对于小区边界的位置。

在移动无线电话系统中有各种已知的定位移动站的方法。其中有两种方法特别重要，分别是信号强度监示和路径损耗。信号强度和路径损耗是有关但独立的量。信号强度是对接收的无线频率信号功率的测度。路径损耗是在信号从发射器发送到接收器的过程中，无线频率信号的能量衰减的测度。如果已知发送功率，路径损耗可以从信号强度推算出来。

大多数现有的移动无线电话系统使用信号强度来决定移动站的位置。当移动站的信号强度降到低于特定的门限值时，就假定移动站已经超过了当前响应的小区边界。结果该移动站被认为是进入了相邻的小区，它为该移动站提供最高的信号强度。在决定执行切换时，除了信号强度和路径损耗，还应该考虑连接的质量和误码率，这里高质量对应于低误码率，反之亦然。

当移动站的信号质量下降到低于预定义的最小级别，而又无法找到具有更好信号强度或路径损耗的基站时，就称移动站出现了告警状态。在这种情况下，系统(即GSM系统)会试图通过将呼叫切换到另一个小区来提高连接质量，而该小区可以提供一条较低信号强度或较高路径损耗但更高质量的信道。这种类型的切换，虽然通常提高了被切换呼叫的质量，但是破坏了整个系统中所有呼叫的平均质量，因为移动站将要由平均更远的基站来处理。任何移动站都会产生告警情况并切换到另一个小区的信道中，其中引起的对整体系统质量的破坏取决于移动站的位置，而它又决定了在新信道中移动站的传输功率级别。

GSM系统允许任何低质量连接的移动站进行告警状态切换，上述低质量定义为所允许的最高误码率。如果移动站出现超过这个所允许的误码率时，为了能够保持连接，该移动站就被切换到另一个基站。在GSM系统中，如果发生了告警情况，就将形成一个优选小区的列表。该列表是按优先级的降序排列，当告警情况发生，系统就将移动站切换到下一个优选小区。当然，通过模拟也可以看到，依据GSM系统，小区间，即从一个小区到另一个小区的告警状态切换会造成系统的不稳定。换句话说，高话务量会引起高误码率，它又引起越来越多的站点切换到更远的基站，而随之提高了误码率，如此循环直到系统崩溃。

发明简述：

本发明的一个目标是提供一种切换方法，它允许发生告警状态时，为保持连接，以操作员控制的方式，将移动站从一个基站切换到另一个基站。

在具有许多小区，由许多基站提供无线覆盖区域，并有许多与之相连的移动站的蜂窝移动无线电话系统中，首先定义了一个小区边界，通过比较移动站和第一以及第二基站之间的无线传输，在该处允许从第一基站到第二基站的切换，。然后系统将切换边界移动一个偏移量，形成告警状态小区边界，其中从第一基站到第二基站的告警状态切换只允许在移动站出现告警状态以及在由切换小区边界和告警状态切换边界限定的区域中进行。在一个实施方案中，两个小区之间的标称小区边界的位于两个基站的下行(或上行)链路信号间的信号强度的差等于第一预定义值S db’s的地方，该值是个小区边界调整因子，在多数情况下是零。从第一基站到第二基站的切换小区边界位于与标称小区边界距离为第二预定义值n db的地方。通过将第三预定义值c db偏移量加在在从第一基站到第二基站的切换小区边界上，得到告警状态的边界，即告警状态切换边界。

在本发明的另一个实施方案中，公开了一个具有许多小区，由基站为每个小区提供无线覆盖区域，并有许多与之相连的移动站的蜂窝移动无线电话系统，该系统首先定义了一个告警状态切换边界。然后，当移动站出现了告警情况并超出了告警状态切换边界，系统就将一个移动站从第一个基站切换到第二个基站。