Способ реализации автоматической жесткой переадресации

 

Предложен способ реализации жесткой переадресации между присвоенными частотами в системе связи с подвижными объектами. Способ может использоваться для построения и управления базовыми станциями, работающими на различных присвоенных частотах, существенно снижая вероятность сброса вызова в процессе жесткой переадресации между присвоенными частотами, увеличивая, таким образом, производительность телефонной сети. Способ жесткой переадресации между различными присвоенными частотами включает стадии установления защитных секторов среди секторов множества базовых станций, разрешая подвижной станции передать сообщение с запросом на переадресацию в граничной области между базовыми станциями к базовой станции, действующей в данный момент времени, выполняя гибкую переадресацию между базовыми станциями и жесткую переадресацию между присвоенными частотами после осуществления гибкой переадресации, что и является достигаемым техническим результатом. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предпосылки создания изобретения Настоящее изобретение относится к способу реализации жесткой переадресации между присвоенными частотами, в частности к способу реализации жесткой переадресации между присвоенными частотами в системе с многостанционным доступом с кодовым разделением каналов (МДКР).

Предшествующий уровень техники Как правило, при подвижной связи с многостанционным доступом и кодовым разделением каналов все базовые станции совместно используют одну и ту же частоту, и каждая базовая станция имеет секторы, использующие независимый псевдошумовой сдвиг. Кроме того, вероятность успешного вызова значительно снижается для подвижной станции, которая перемещается между базовыми станциями, работающими на различных присвоенных частотах. Таким образом, подвижная связь в системе МДКР позволяет множеству соответствующих базовых станций иметь то же самое число присвоенных частот в пределах перекрываемых рабочих зон, которые характеризуются частым перемещением в них подвижных станций.

Когда подвижная станция перемещается от одной базовой станции к другой, переадресация обеспечивает непрерывную связь, переключая линии радиосвязи на речевые тракты между базовыми станциями. Таким образом, сеть связи может быть создана с использованием ограниченного частотного ресурса, что увеличивает, таким образом, КПД использования частот. При этом используются три типа переадресации: гибкая, жесткая и свободная.

Гибкая переадресация используется, когда подвижная станция перемещается от одной базовой станции к другой, причем обе базовые станции имеют общую присвоенную частоту. При гибкой переадресации связь с новой базовой станцией начинается прежде, чем в процессе сеанса закончится связь с текущей базовой станцией. На фиг. 1а представлена гибкая переадресация между базовой станцией А и базовой станцией В. Подвижная станция, перемещающаяся от базовой станции А к станции В, не прерывая связи со станцией А, одновременно связывается и с базовой станцией В в пределах граничной области, соединяющей рабочие зоны базовых станций. Если подвижная станция продолжает двигаться от базовой станции А к станции В, сигнал от базовой станции А к подвижной станции становится слишком слабым для эффективной связи. Таким образом, подвижная станция заканчивает связь с базовой станцией А и начинает связь только с базовой станцией В, чем и заканчивается процесс переадресации.

Жесткая переадресация имеет место, когда перемещение подвижной станции от одной базовой станции к другой осуществляется в условиях, когда базовые станции имеют различные присвоенные частоты. При жесткой переадресации связь с текущей базовой станцией заканчивается прежде, чем начнется соединение с новой базовой станцией. На фиг. 1b показана жесткая переадресация между базовой станцией А и базовой станцией В. Подвижная станция, перемещающаяся от базовой станции А к базовой станции В, заканчивает связь с базовой станцией в граничной области, соединяющей рабочие зоны базовых станций А и В. Затем подвижная станция начинает связь с базовой станцией В, чем и заканчивается процесс переадресации. Поскольку сигналы соответствующих базовых станций в граничной области между ними очень слабы, вероятность срыва вызова при жесткой переадресации достаточно высока. Соответственно, подвижная станция связывается с новой базовой станцией после окончания связи с предыдущей базовой станцией.

Свободная переадресация имеет место, когда подвижная станция находится в дежурном режиме, т.е. она не поддерживает активной связи с базовой станцией. При свободной переадресации подвижная станция получает от базовой станции служебный канал, который включает контрольный канал, канал синхронизации и пять каналов поисковой связи.

Подвижная станция также получает системный параметр или поисковую связь из служебных каналов для реализации свободной переадресации. Если подвижная станция перемещается в пределах граничной области, где используется множество различных присвоенных частот, подвижная станция синхронизируется по текущей присвоенной частоте, пока она не получит информацию о новом перечне присвоенных частот. Пока подвижная станция не потеряет синхронизацию по текущей присвоенной частоте, граничная область остается незавершенной зоной обслуживания.

Кроме того, для стандарта IS-95 из сотовой системы связи МДКР или стандарта J-STD-008 системы персональной подвижной связи МДКР диапазон частот 1,25 МГц используется как одна присвоенная частота. Одна присвоенная частота используется в одном секторе базовой станции, обеспечивающем одновременную связь с 15-30 подвижными станциями. Аналогично, ряд присвоенных частот обычно используется всеми базовыми станциями в пределах выделенной области, и при увеличении телефонной загрузки могут быть использованы дополнительные присвоенные частоты, когда можно использовать свободную переадресацию при перемещении подвижной станции в пределах зоны действия базовых станций, имеющих одни и те же присвоенные частоты. Однако при перемещении подвижной станции между базовыми станциями, имеющими различные присвоенные частоты, жесткая переадресация используется гораздо чаще, чем гибкая переадресация.

Кроме того, большое количество абонентов в центре города обуславливает интенсивный телефонный трафик. Чтобы разместить большое число абонентов и увеличить пропускную способность телефонной сети, в области перегрузки трафика дополнительно формируются базовые станции с макро- или микроячейками. Построение базовой станции с микроячейками более предпочтительно, поскольку служебная зона дополнительной базовой станции должна быть ограничена областью перегрузки трафика.

Если построение дополнительных базовых станций затруднено, абонентская емкость может быть увеличена путем увеличения числа присвоенных частот для всех станций в одной и той же рабочей зоне. Однако количество перегруженных базовых станций в городском центре или в университетских городках, телефонная нагрузка которых превышает их пропускную способность, является относительно низким. Напротив, большинство базовых станций имеет телефонную нагрузку ниже их пропускной способности. Следовательно, общее увеличение числа пристроенных частот для всех базовых станций в одной и той же рабочей зоне неэкономично.

На фиг. 2 показана конфигурация секторов в базовых станциях в данной области техники с контрольным радиомаяком, который помогает выполнять жесткую переадресацию между базовыми станциями, имеющими различные присвоенные частоты. Как показано на этом чертеже, в системе связи с подвижными объектами с кодовой модуляцией и базовыми станциями, состоящими из трех взаимосвязанных секторов, имеется базовая станция с интенсивным трафиком и соседние базовые станции. Базовая станция с интенсивным трафиком использует как общие присвоенные частоты, доступные соседним базовым станциям, так и дополнительные присвоенные частоты, в то время как соседние базовые станции используют только общие присвоенные частоты совместно с базовой станцией с интенсивным трафиком. (см. Справочник по конструированию сетей с множественным доступом с кодовым разделением каналов (МДКРК), том 1: "Понятия в МДКРК", опубл. 23 ноября 1992 г. фирмой "Квэлком", США).

Кроме того, среди секторов соседних базовых станций размещаются секторы, смежные с базовой станцией с перегруженным трафиком, которые используют контрольный радиомаяк. Например, если базовая станция с перегруженным трафиком использует первую и вторую присвоенные частоты, и если соседняя базовая станция использует третью присвоенную частоту, граничный сектор среди секторов в соседних базовых станциях, использующих часть присвоенных частот совместно со станцией с перегруженным трафиком, устанавливается как сектор, использующий контрольный радиомаяк.

Контрольный радиомаяк был предложен Квалкомом (США), (изделие "Контрольный радиомаяк QCPlus 800/1900 Outdoor", изготовленное фирмой Квэлком, как контрольный радиомаяк, устанавливающий служебный канал на других присвоенных частотах, т.е. на дополнительных, отличных от общих присвоенных частот. Точно также, за исключением канала трафика, служебный канал содержит контрольный канал, канал синхронизации и канал поисковой связи.

Если подвижная станция перемещается из района с большим количеством присвоенных частот в район с небольшим числом присвоенных частот, и если в районе с большим количеством присвоенных частот используются дополнительные присвоенные частоты, подвижная станция в пределах граничной области передает контрольное сообщение измерения интенсивности сигнала (PSMM) - КСИИС с запросом на выполнение процесса переадресации на базовую станцию, которая поддерживает связь в данный момент. В ответ на этот запрос осуществляется жесткая переадресация на общих присвоенных частотах в граничной области базовой станции, работающей в данный момент. Как следствие, подвижная станция осуществляет гибкую переадресацию к соседней базовой станции.

Для того, чтобы обеспечить свободную переадресацию, подвижная станция настраивается на общую присвоенную частоту, принимая глобальное служебное сообщение изменения направления связи (GSRM) - ГССИНС по каналу поисковой связи присвоенных частот соответствующего контрольного радиомаяка. После этого новая присвоенная частота, присутствующая среди множества общих присвоенных частот, вычисляется из сообщения списка канала МДКР так, чтобы подвижная станция могла бы быть повторно настроена на конечную присвоенную частоту.

Описанный выше известный способ жесткой переадресации имеет несколько недостатков. Поскольку жесткая переадресация между присвоенными частотами осуществляется в граничной области между базовыми станциями, характеризующейся слабыми сигналами, велика вероятность потери сообщения, что, в свою очередь, связано с высокой вероятностью срыва вызова. Кроме того, поскольку гибкая переадресация осуществляется с использованием общих присвоенных частот, немедленно после выполнения жесткой переадресации на общих присвоенных частотах базовой станции, общие присвоенные частоты в рабочем секторе становятся значительно более перегруженными, чем дополнительная присвоенная частота, что вызывает тем самым дисбаланс трафика среди общих присвоенных частот и дополнительной присвоенной частоты.

Краткое описание изобретения Соответственно, целью настоящего изобретения является по меньшей мере решение данной проблемы и устранение недостатков известного технического решения.

Целью настоящего изобретения является разработка способа осуществления жесткой переадресации между присвоенными частотами, который обеспечивает построение и управление базовыми станциями, имеющими различные присвоенные частоты.

Другой целью настоящего изобретения является обеспечение способа осуществления жесткой переадресации, которая существенно уменьшает вероятность сброса вызова.

Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение способа осуществления жесткой переадресации, которая увеличивает пропускную способность телефонной сети.

Дополнительные преимущества, цели и особенности изобретения будут частично изложены в описании, которое представлено ниже, и эти цели и преимущества изобретения будут очевидны специалистам в данной отрасли техники при изучении описания или из практики настоящего изобретения.

Цели и преимущества изобретения могут быть реализованы и достигнуты, как описано в пунктах патентной формулы.

Чтобы достичь этих целей в соответствии с настоящим изобретением на описанном ниже примере способа осуществления жесткой переадресации между различными присвоенными частотами, этот способ согласно настоящему изобретению включает стадии установления защитных секторов среди множества базовых станций, позволяя подвижной станции передать сообщение, которое требует переадресации в граничной области между новой базовой станцией и текущей рабочей базовой станцией, осуществляя, таким образом, гибкую переадресацию между базовыми станциями и жесткую переадресацию между присвоенными частотами после завершения гибкой переадресации.

Краткое описание чертежей Далее изобретение описывается более подробно со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых одинаковые цифровые обозначения относятся к аналогичным структурам, и на которых: на фиг. 1а показана гибкая переадресация; на фиг. 1b показана жесткая переадресация; на фиг. 2 показана конфигурация секторов базовых станций с контрольными радиомаяками; и на фиг. 3 показана конфигурация секторов базовых станций согласно настоящему изобретению с защитными секторами.

Подробное описание предпочтительных вариантов Ниже подробно описывается предпочтительный вариант настоящего изобретения, пример которого представлен на фиг. 3.

Как видно на фиг. 3, предпочтительный вариант сети связи согласно настоящему изобретению содержит множество базовых станций, каждая из которых имеет три взаимосвязанных сектора. Аналогично конфигурации, описанной в связи с фиг. 2, базовая станция с интенсивным трафиком использует как общие присвоенные частоты, так и дополнительные присвоенные частоты, в то время как соседние базовые станции используют различные смежные присвоенные частоты. Среди секторов множества базовых станций, имеющих различные присвоенные частоты, граничные секторы базовых станций, использующих меньшее количество присвоенных частот, выбраны, как защитные секторы.

В отличие от контрольного радиомаяка, защитные секторы получают управление благодаря размещению служебного трафика и телефонного трафика в полосе дополнительных присвоенных частот. При наличии информации служебного канала и канала с телефонной нагрузкой гибкая переадресация может быть выполнена между двумя базовыми станциями в пределах защитных секторов. Так же как и в способе использования контрольного радиомаяка, защитные секторы устанавливают дополнительные присвоенные частоты в перечне базы данных смежных каналов как "контрольный радиомаяк = 1".

Если подвижная станция, использующая дополнительные присвоенные частоты, перемещается от участка с большим количеством присвоенных частот к участку с меньшим количеством присвоенных частот, подвижная станция принимает контрольный канал защитных секторов в пределах граничной области между базовыми станциями. После приема контрольного канала подвижная станция, находящаяся в пределах граничной области, передает контрольное сообщение измерения интенсивности сигнала с запросом на процедуру переадресации на базовую станцию, действующую в данное время. В ответ устанавливается гибкая переадресация между базовой станцией, действующей в данное время, и базовой станцией, на которую переместится подвижная станция в процессе выполнения процедуры КСИИС. После этого жесткая переадресация осуществляется базовой станцией, в поле действия которой переместится подвижная станция.

В течение процесса переадресации значение T_ADD (T добавления) для определения начала гибкой переадресации и значение T_DROP (T снижения) для определения конца гибкой переадресации больше, чем значение T добавления и значение T снижения секторов, граничащих с защитными секторами. Это сводит к минимуму число секторов, вовлеченных в процесс гибкой переадресации. Число секторов, вовлеченных в переадресацию, снижено до минимума, поскольку на защитные секторы почти не влияет помеха со стороны соседней базовой станции в диапазоне дополнительной присвоенной частоты.

В результате гибкая переадресация между базовыми станциями осуществляется перед выполнением жесткой переадресации между присвоенными частотами, поскольку защитные секторы управляются таким образом, что служебный канал и канал с телефонной нагрузкой работают на дополнительных присвоенных частотах, осуществляя, таким образом, гибкую переадресацию с использованием дополнительных присвоенных частот. Далее, поскольку подвижная станция перемещается в защитный сектор, и связь поддерживается защитными секторами, т.е. , если весь активный набор псевдошумовых сигналов "KEEP -1" в КСИИС представляет собой "контрольный радиомаяк = 1", жесткая переадресация между присвоенными частотами базовых станций осуществляется с использованием наиболее мощного сигнала защитных секторов. Кроме того, жесткая переадресация между присвоенными частотами осуществлена внутри защитных секторов, а не в граничной области между базовыми станциями.

Следовательно, поскольку жесткая переадресация осуществляется в области устойчивого сигнала, вероятность потери сообщения снижается, и вероятность срыва вызова также существенно уменьшается. Наконец, тем же самым способом, как и способ использования контрольного радиомаяка, свободная переадресация осуществляется путем настройки подвижной станции на общие присвоенные частоты с использованием принятого глобального сообщения об изменении направления связи по каналу поисковой связи на дополнительной присвоенной частоте защитных секторов. После этого подвижная станция повторно настраивается на новую присвоенную частоту, вычисляя эту частоту через сообщение перечня каналов МДКР.

Как упомянуто выше, способ реализации жесткой переадресации между различными присвоенными частотами согласно настоящему изобретению имеет следующие преимущества. Поскольку жесткая переадресация между присвоенными частотами не осуществляется в граничной области между базовыми станциями, чьи сигналы слабы, а осуществляется внутри защитных секторов, сигналы которых устойчивы и имеют значительную мощность, вероятность срыва вызова существенно уменьшается. Кроме того, поскольку жесткая переадресация между различными присвоенными частотами осуществляется после выполнения гибкой переадресации между базовыми станциями, несущая большую нагрузку базовая станция распределяет эту нагрузку между общими присвоенными частотами и дополнительной присвоенной частотой так, что вся система имеет устойчивую характеристику.

Описанные выше варианты изобретения являются просто примерами и не могут рассматриваться, как полный объем настоящего изобретения. Данное изобретение может с успехом применяться и в других типах устройств. Описание настоящего изобретения является чисто иллюстративным, а не ограничивает объем изобретения, изложенный в пунктах патентной формулы. Специалистам ясно, что могут иметь место различные модификации и изменения без выхода из рамок настоящего изобретения.

Формула изобретения

1. Способ реализации жесткой передачи обслуживания, отличающийся тем, что содержит шаги, на которых устанавливают защитные сектора среди секторов множества базовых станций и осуществляют жесткую передачу обслуживания в пределах защитных секторов, осуществляют разрешение подвижной станции на передачу сообщения, которое требует передачи обслуживания в граничной области между базовыми станциями к базовой станции, которая является действующей в данный момент времени, осуществляют гибкую передачу обслуживания между базовыми станциями и осуществляют жесткую передачу обслуживания между присвоенными частотами после завершения гибкой передачи обслуживания, причем на стадии установки защитных секторов граничные секторы базовых станций, использующие меньшее количество присвоенных частот, устанавливаются как защитные секторы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии установки защитных секторов граничные секторы базовых станций, использующие только общую присвоенную частоту, устанавливаются как защитные секторы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит стадию управления защитными секторами, устанавливая служебный канал, работающий на дополнительной присвоенной частоте.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что на стадии управления защитными секторами такое управление осуществляют, размещая служебный канал в канал трафика в диапазоне дополнительных присвоенных частот.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии осуществления гибкой передачи обслуживания между базовыми станциями значение Т добавления для определения начала гибкой передачи обслуживания и значение Т снижения для определения конца гибкой передачи обслуживания на дополнительных присвоенных частотах защитных секторов больше, чем значения Т добавления и значения Т снижения в секторах, граничащих с защитными секторами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3