[发明专利]移动通信系统中的切换

说明书

本发明涉及移动通信系统中的一种切换(handover)方法，在该系统中，无线信号的纠错可安排以不同的保护电平。本方法包括，在一个移动台的接收机处对邻近基站和服务基站的信号电平和/或质量进行测量，将所得到的测量结果及连接中的其他变量与切换判据进行比较，并在满足切换判据时从源小区切换到目标小区。

本发明还涉及用于实现切换的一种移动通信系统。

在蜂窝移动通信系统中，无线覆盖区由许多略有交叠的无线小区构成。当移动台从一个小区移动到另一个小区时，根据预定切换判据切换到一个新的无线小区。目的是以尽可能不干扰进行中的通话的方式进行切换。通常根据无线通路判据进行切换，但也可能因为其他原因进行切换，例如，为了分配负载，或为了减小发射功率，或当移动台远离基站而使无线信号的传播时延太大时。

附图中的图1示出了全欧洲GSM移动通信系统的简化原理框图。一个移动台MS通过无线通路连接到一个基站收发信机BTS，就图1而言接到BTS1。一个基站系统BSS包括一个基站控制器BSC和一些由该BSC控制的基站BTS。许多基站控制器BSC通常在一个移动通信业务交换中心MSC控制下工作。一个MSC与其他一些MSC通信并通过一个信关移动通信业务交换中心GMSC与一个公共交换电话网通信。整个系统的操作由一个操作和维护中心OMC控制。移动台MS的用户数据永久性地存储在该系统的归属位置寄存器HLR中并暂存在某一给定时刻该MS所处区域中的访问者位置寄存器VLR中。

移动台MS和服务基站BTS1不断地测量该无线连接的信号电平和质量，从而例如确定需要切换。该MS测量该服务基站BTS1和最接近该MS所处位置区域的基站BTS的信号，从而例如为切换而选择一个合适的目标小区。在这一GSM移动通信网中，例如一个MS可能同时测量服务基站和多达32个的其他基站的信号电平(level)。通过服务基站BTS1，该MS知道它应当测量的邻近小区。在对基站识别码BSIC和广播控制信道BCCH的频率进行综合的基础上，识别每个小区的测量结果。

该移动台MS通过服务基站BTS1将测量结果作为一个报告消息定期发送到基站控制器BSC。一个报告消息包括该服务基站和多达6个的邻近基站的测量结果。例如当该移动台/基站的测量结果指示一个低信号电平和/或质量而在邻近小区得到了一个较高的信号电平时，或者当邻近小区允许以较低发射功率进行通信时，可从服务小区切换到邻近小区。此外，当该服务基站过载时，或当MS已移动到远离该服务基站BTS时，或者如果因为某些其他原因有必要变更该基站时，切换到最合适的邻近小区。为切换而进行的目标小区的选择例如会受到该目标小区的信号电平和/或负载的影响。为确保移动通信网的稳定性，在一个给定的时间段上，对切换中所用的测量结果和参数取平均值。这一平均过程使得由瞬时干扰或衰减造成失真的测量结果对切换影响较小。

该基站控制器BSC作出有关切换的判决。如果该目标小区由另一个BSC控制，则可在MSC的控制下执行该切换。另一种可能性是，总是在MSC中以一种集中的方式作出切换判决。必要时，该BSC通过BTS向MS发送一个切换命令。

在一种以码分多址(CDMA)技术实现的移动通信系统中，以上述方式进行的切换称为硬切换。另外，CDMA系统还可采用所谓的软切换，其中，一个移动台在切换时可同时通过若干个基站与该网络连接。当基站之一根据其信号证明比其他基站更好时，该移动台释放与其他基站的连接，而只通过该最好的基站继续其通话。当一个移动台处于小区的边缘时，软切换避免了在基站之间的来回切换。

当在数字电信系统中传输话音或数据时，在传输通路上会出现使所发送的信号的质量恶化的传输差错。当信号例如由于多径传播、干扰信号或高背景噪声电平而受到干扰时，在传输通路上会出现传输差错。为了改善传输质量和传输差错的容差，可对要传送的数字信号进行纠错，例如采用信道编码和/或重发。在信道编码中，利用由原始信号所计算出的纠错比特，对经编码的话音或数据的原始比特串进行重现(repetition)。在接收机中，该信道编码在信道解码器中被解码，据此，在传输时已出现的信号差错可被检测到或者进而利用纠错比特进行纠错。为了纠正传输差错，可以单独采用重发，或者也可以，例如除了信道编码外：利用失真帧的重发，纠正在信道已编码的传输中的差错。当连接的质量恶化时，错误帧数和丢失帧数增加，从而也使重发数增加。