[发明专利]扩展范围的同心小区基站中的越区切换

说明书

本发明一般涉及无线通信系统，具体涉及在扩展范围的无线通信系统中实现越区切换。

图1示明一个无线通信系统10，它应用了周知的基于电信工业协会(TIA)IS-95标准的码分多址(CDMA)技术。无线通信系统10中包含一个移动交换中心(MSC)12和连接至MSC 12上的多个基站(BS)14-i。每个BS14-i对于处在半径R_i、这里称为小区18-i之相关地理覆盖区域内诸如移动电话16-k之类的移动电话(MT)提供无线通信业务。用于示例的目的，诸小区18-i都表示成圆形，基站14-i位于中心。应当理解到，诸小区18-i也可以不是圆形的(例如为六角形的)，基站并不位于中心上，这时的名词“半径R_i”应看作是规定了基站与小区18-i周边上一点之间的距离(它将随周边上具体的点而变化)。

每个基站14-i中包括有无线电装置和天线，用以向诸个移动电话传输调制的基带信号，并用以从处于其关联的小区18-i内的移动电话中接收和解调移动电话信号。每个基站14-i中还包括一个应用了周知的全球定位卫星来接收的定时信息的接收机(此后称为“GPS接收机”)。

依照用GPS接收机的GPS时间校准的定时协议，由基站14-i和移动电话传输出它们的信号。图2示明一个定时安排图20，在其中执行基于IS-95标准的定时协议。定时安排图20中包含一串数据帧22-n，其中每个数据帧22-n占据时间长度t。每个数据帧22-n的始端由校准于GPS时间、处在时间Tn上的一个帧边界给出标志。依照定时协议，诸基站14-i都安排成在诸个帧边界处开始传输基站信号，基站信号中包含零个或多个信息承载信号，以及一个导频信号；导频信号用于由移动电话和系统接入运行来实现对信息承载信号的相关解调。与基站的安排不同，移动电话16-k被安排成在开始接收基站信号之后帧周期t的某个x倍数(也即tx)时间上，开始传输移动电话信号，这里的x是等于或大于零的某个整数。不同于基站信号，移动电话信号中包括一个或几个信息承载信号而没有导频信号，并应用一个正交代码(称为沃尔什码)集与一个伪噪声(PN)序列(或者一种已知码)的组合对信号进行编码。使得信息承载信号能够作非相干解码。PN序列中包含有随机的0和1数字信号，其中用以传输一个0或1的持续期在这里称为一个PN码片(chip)。

对上面说明的定时协议现在参考图3进行讨论，图3中表明了时序图28，它示例出由基站14-i和移动电话16-k传输和接收信号的一个序列。在时间T₁上，BS14-i开始向移动电话(MT)16-k传输基站信号，该MT可以位于小区18-i内的任何地方。在时间T₁+d_BS→MT上MT16-k开始接收信号S₁，d_BS→MT是从BS 14-i到MT16-k的信号传播延时。应当指出，“传播延时”一词中包括直视线传播延时和非直视线传播延时。

在MT 16-k开始传输移动电话信号S₂之前，从它开始接收信号S₁时起，MT16-k要等待一个时间段tx。因此，MT16-k将在时间T₁+d_{BS →MT}+tx(或者某个帧边界之后的时间d_BS→MT)上开始传输信号S₂。例如，如果x＝2，则MT16-k将在时间T₃+d_BS→MT(或者接收基站信号S₁之后的两帧时间)上传输信号S₂。

由于有MT16-k到BS14-i的传播延时d_MT→BS，所以BS14-i将在时间T₁+d_BS→MT+tx+d_MT→BS上开始接收信号S₂。为便于讨论，假设自MT16-k至BS14-i的传播延时d_MT→BS和传播延时d_BS→MT时间是相等的，并且这两者此后均称为单程传播延时d_ow，也即d_ow＝d_MT→BS＝d_{BS →MT}，或者两者综合起来称为来回传播延时2d_ow。因此，BS14-i将在时间T₁+tx+2d_ow上开始接收信号S₂。