[发明专利]用于在蜂窝状通信系统中提供静锥区的方法和装置

说明书

发明领域

本发明一般涉及其中设有多个基站的蜂窝状通信系统。特别是，本发明涉及用于在不同蜂窝状系统的基站之间进行切换的新颖和经改进的技术。

相关技术描述

对于码分多址(CDMA)调制技术的运用只是用于利用其中出现大量系统用户的通信的几种技术中的一种技术。虽然已知其它技术(诸如，时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)，但是CDMA比起这些其它调制技术具有明显的优点。在美国专利第4,901,307号(发明名称“运用地面中继站或卫星的扩频多址通信系统”，已转让给本发明的受让人，并作为参考资料在此引入)中描述对于在多址通信系统中的CDMA技术的运用。

在上述专利中，描述多址技术，其中大量移动电话系统用户(每个用户都具有收发机(也称为远端单元(remote unit)))，运用CDMA扩频通信信号，通过卫星中继站或地面基站(也称为基站或蜂窝区点(cell-site))进行通信。在运用CDMA通信过程中，可以多次重复使用频谱。比起运用其它多址技术可获得的频谱效率，对CDMA技术的运用导致更高的频谱效率，从而允许系统用户容量的增加。

在美国国内所用的传统的FM蜂窝状电话系统一般被称为先进的移动电话业务(AMPS)，而且在电子工业协会标准EIA/TIA-553“移动站-地站兼容性规范”中详细描述。在这种传统FM蜂窝状电话系统中，把可获得的频带分成带宽一般为30KHz(kHz)的信道。地理上，把系统业务区分成尺寸可变化的基站覆盖区。把可获得的频率信道分成组。用这种方法，把频率组分配给覆盖区，以使同信道干扰的可能性减至最小。例如，考虑到其中存在几个频率组和覆盖区是等边六边形的系统。在六个最邻近的覆盖区中不运用在一个覆盖区中用到的频率组。

在传统蜂窝状系统中，用切换方案以当远端单元通过在两个不同基站的覆盖区之间的边界时，允许继续通信连接。在AMPS系统中，当在现行基站中处理呼叫的接收机注意到来自远端单元的信号强度低于预定阈值时，启动从一个基站到另一个基站的切换。低信号强度指示意味着远端单元必需在基站的覆盖区边界附近。当信号电平低于预定阈值时，现行基站要求系统控制器确定附近的基站是否接收到具有强于当前基站的信号强度的远端单元信号。

系统控制器响应于现行基站询问，把消息送到发出切换请求的邻近基站。在该现行基站附近的每个基站采用特定的扫描接收机，它在它进行操作的信道上寻找来自远端单元的信号。如果一个邻近的基站向系统控制器报告足够的信号电平，就试图对现被看作目标基站的该邻近基站进行切换。然后，通过从在目标基站中用到的信道组中选择空闲信道启动切换支持的新信道。把控制消息送到远端单元，命令它从当前信道转换到目标基站支持的新信道。与此同时，系统控制器将呼叫连接从现行基站转换到目标基站。把该处理过程称为硬切换。用术语硬用于表示切换的“进行之前断开(break-before-make”特性。

在传统的系统中，如果对目的基站进行的切换不成功的话，那么落下(drop)(即，断开)呼叫连接。可能出现硬切换失败的原因有很多。如果在目标基站中没有可获得的空闲信道，那么切换可能失败。当事实上基站正运用相同信道与远程基站通信来接收不同的远端单元信号时，如果一个邻近基站报告接收到来自远端单元的信号，那么切换也可能失败。这个报告误差导致把呼叫连接转移到错误的基站，一般是其中来自实际远端单元的信号强度不足以保持通信。此外，如果远端单元不能接收转换信道的命令，切换就失败。实际操作经验表示经常发生切换失败，这样大大降低系统的可靠性。

当远端单元在大多时间内保持在两个覆盖区之间的边界附近时会发生在传统AMPS电话系统中的另一个普遍问题。在这种情况下，当远端单元位置变化或者当在覆盖区内的其它反射或衰落物体的位置变化时，信号电平趋于相对于每个基站而波动。这种信号电平波动可以导致“乒乓”(ping-ponging)情况，其中进行重复请求以在两个基站之间来回切换呼叫。这种附加的不需要的切换增加了不留意中断呼叫的可能性。此外，即使重复切换成功，要就此影响到信号的质量。