СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СВЯЗИ С СИСТЕМЫ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА С КОДОВЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ НА АЛЬТЕРНАТИВНУЮ СИСТЕМУ С ПОМОЩЬЮ МОБИЛЬНОГО БЛОКА Российский патент 2001 года по МПК H04B7/26 

Настоящее изобретение относится к системам связи, в частности к способу и устройству для выполнения переключения связи с системы множественного доступа с кодовым разделением на систему с альтернативным методом.

Предшествующий уровень техники
В сотовой телефонной системе множественного доступа с кодовым разделением (МДКР) или системе персональной связи общий диапазон частот используется для связи со всеми базовыми станциями в системе. Общий диапазон частот допускает одновременную связь между мобильными блоками и более чем одной базовой станцией. Сигналы, занимающие общий диапазон частот, выделяются на принимающей станции с использованием свойств сигнала с расширенным спектром системы МДКР на основе использования псевдошумового кода с высокой частотой. Псевдошумовой код с высокой частотой используется для модуляции сигналов, передаваемых из базовых станций и мобильных блоков. Передающие станции, использующие различные псевдошумовые коды или псевдошумовые коды, которые смещены во времени, создают сигналы, которые могут быть раздельно приняты на принимающей станции. Псевдошумовая модуляция с высокой частотой также позволяет принимающей станции принимать сигнал от единственной передающей станции, когда сигнал распространяется по раздельным трассам распространения.

В типовой системе МДКР каждая базовая станция передает пилот-сигнал, имеющий общий псевдошумовой код расширения спектра, который смещен по фазе кода относительно пилот-сигнала других базовых станций. В процессе работы системы мобильному блоку предоставляется перечень смещений фазы кода, соответствующих соседним базовым станциям, окружающим базовую станцию, через которую устанавливается связь. Мобильный блок снабжен поисковым приемником или элементом, который позволяет мобильному блоку отслеживать уровень пилот-сигнала от группы базовых станций, включающей соседние базовые станции.

Способ и система для обеспечения связи с мобильным блоком через более чем одну базовую станцию в процессе переключения связи описаны в патенте США No 5.267.261 от 30 ноября 1993 г. на "Программируемое переключение связи с помощью мобильной станции в сотовой системе связи с МДКР", переуступленном правопреемнику настоящего изобретения. При использовании этой системы связь между мобильным блоком и конечным пользователем не прерывается, что обеспечивается переключением связи с исходной базовой станции на последующую базовую станцию. Этот тип переключения может определяться как программируемое переключение, при котором связь с последующей базовой станцией устанавливается перед тем, как заканчивается связь с исходной базовой станцией. Когда мобильный блок осуществляет связь с двумя базовыми станциями, контроллер сотовой или персональной системы связи создает для конечного пользователя один сигнал из сигналов от каждой базовой станции.

Программируемое переключение связи с помощью мобильного блока осуществляется с использованием интенсивности пилот-сигнала различных наборов базовых станций, измеряемой мобильным блоком. Действующее множество базовых станций представляет собой набор базовых станций, через которые устанавливается связь. Соседнее множество базовых станций определяется как набор базовых станций, окружающих действующую базовую станцию, содержащий базовые станции, которые имеют высокую вероятность наличия уровня пилот-сигнала, достаточного для установления связи. Множество базовых станций-кандидатов определяется как набор базовых станций, имеющих пилот-сигнал достаточного уровня для установления связи.

При первоначальном установлении связи мобильный блок осуществляет связь через первую базовую станцию, и действующее множество базовых станций содержит только первую базовую станцию. Мобильный блок контролирует уровень пилот-сигнала базовых станций действующего множества, множества кандидатов и множества соседних станций. Когда пилот-сигнал базовой станции в множестве соседних базовых станций превышает заранее определенный пороговый уровень, базовая станция добавляется в множество базовых станций-кандидатов и удаляется из множества соседних базовых станций в мобильном блоке. Мобильный блок передает сообщение в первую базовую станцию, идентифицирующее новую базовую станцию. Контроллер сотовой или персональной системы связи решает, следует ли установить связь между новой базовой станцией и мобильным блоком. Если контроллер сотовой или персональной системы связи принимает решение об установлении связи, контроллер сотовой или персональной системы связи посылает сообщение в новую базовую станцию с идентификацией информации о мобильном блоке и команду для установления связи с ним. Сообщение также передается в мобильный блок через первую базовую станцию. Сообщение идентифицирует новое действующее множество базовых станций, которое включает первую и новую базовые станции. Мобильный блок осуществляет поиск новой базовой станции, передающей информационный сигнал, и связь устанавливается с новой базовой станцией без окончания связи через первую базовую станцию. Это процесс может продолжаться с дополнительными базовыми станциями.

Когда мобильный блок осуществляет связь через множество базовых станций, он продолжает контролировать уровень сигнала базовых станций действующего множества базовых станций, множества базовых станций-кандидатов и множества соседних базовых станций. Если интенсивность сигнала, соответствующего базовой станции действующего множества, упадет ниже заранее определенного порога в течение заранее определенного периода времени, мобильный блок генерирует и передает сообщение, уведомляющее об этом событии. Контроллер сотовой или персональной системы связи принимает сообщение через по меньшей мере одну из базовых станций, с которыми осуществляет связь мобильный блок. Контроллер сотовой или персональной системы связи может принять решение о завершении связи через базовую станцию, имеющую низкий уровень пилот-сигнала.

Контроллер сотовой или персональной системы связи после принятия решения о завершении связи через базовую станцию генерирует сообщение, идентифицирующее новое действующее множество базовых станций. Это новое множество не содержит базовую станцию, связь через которую должна быть прекращена.

Базовые станции, через которые устанавливается связь, посылают сообщение в мобильный блок. Контроллер сотовой или персональной системы связи также передает информацию в базовую станцию для окончания связи с мобильным блоком. Передачи данных мобильного блока таким образом маршрутизируются только через базовые станции, идентифицированные в новом действующем множестве.

Поскольку мобильный блок связывается с конечным пользователем через по меньшей мере одну базовую станцию в процессе процедуры программируемого переключения связи, между мобильным блоком и конечным пользователем не происходит прерывания связи. Программируемое переключение связи обеспечивает значительные преимущества вследствие присущего ему свойства "включить прежде, чем выключить" перед традиционными методами, основанными на принципе "выключить прежде, чем включить", используемыми в других сотовых системах связи.

Новые системы МДКР обычно первоначально развертываются в районах, где используются системы связи с использованием частотной модуляции или другой технологии. Первоначальное развертывание системы МДКР может быть постепенным и охватывать только часть области действия прежней системы. В таком случае, когда мобильный блок, осуществляющий связь в режиме МДКР, выходит из рабочей зоны системы МДКР и входит в область, где не используется метод МДКР, необходимо осуществить переключение связи с системы МДКР на первоначальную систему для обеспечения непрерывной связи. Процесс программируемого переключения связи с помощью мобильного блока, как описано выше, невозможен между системой МДКР и первоначальной системой. Переключение связи с системы МДКР на первоначальную систему должно быть выполнено как "жесткое" (непрограммируемое) переключение связи по принципу "выключить прежде, чем включить". При выполнении жесткого переключения связи особенно важно гарантировать успешное его осуществление, поскольку неудачное жесткое переключение связи обычно приводит к пропуску вызова.

Задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства для выполнения переключения связи с системы МДКР на систему, использующую другую технологию.

Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание недорогого и надежного средства обнаружения входа в рабочую зону альтернативной системы.

Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для осуществления переключения связи с системы МДКР с использованием пилот-сигнала на вторую независимую систему. Множество базовых станций создает границу между функционированием в системе МДКР и функционированием во второй системе. Граничные базовые станции работают сами по себе только в соответствии с технологией второй системы и не способны принимать и демодулировать сигналы МДКР. Пилот-сигнал передается от множества граничных базовых станций. Когда мобильный блок, работающий в системе МДКР, приближается к граничной базовой станции, он принимает пилот-сигнал из граничной базовой станции. Точно так, как мобильный блок действовал бы после приема пилот-сигнала, соответствующего базовой станции системы МДКР, мобильный блок сообщает о приеме пилот-сигнала граничной базовой станции в системный контроллер через базовые станции, с которыми он в текущий момент связан. Системный контроллер знает, что пилот-сигнал соответствует базовой станции, не обеспечивающей работу в режиме МДКР. Системный контроллер может осуществить связь с системным контроллером второй системы и согласовать предоставление ресурсов для мобильного блока во второй системе. Контроллер системы МДКР может переслать информацию о ресурсах, соответствующую второй системе, в мобильный блок и передать команду мобильному блоку осуществить переключение связи на вторую систему. Затем мобильный блок выполняет жесткое переключение связи на вторую систему.

Пилот-сигнал в граничной базовой станции в настоящей системе формируется простым средством, которое может быть легко и экономично устанавливаться на существующих базовых станциях. Блок формирования пилот-сигнала требует только подачи питания для своего функционирования. Блок формирования пилот-сигнала может соединяться с системным контроллером для контроля функционирования, конфигурации и обнаружения ошибок. Блок формирования пилот-сигнала может также передавать сигнал синхронизации.

Особенности, цели и преимущества настоящего изобретения поясняются в нижеследующем описании, иллюстрируемом чертежами, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - типовая структура рабочей зоны базовой станции;
фиг. 2 - структура рабочей зоны базовой станции в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 3 - пример осуществления блока формирования пилот-сигнала.

Детальное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Фиг. 1 иллюстрирует типовую структуру рабочей зоны базовой станции. В такой типовой структуре шестиугольные рабочие области базовых станций примыкают одна к другой в симметричной мозаичной конфигурации. Каждый мобильный блок расположен внутри рабочей зоны одной из базовых станций. Например, мобильный блок 10 расположен внутри рабочей области базовой станции 20. В сотовой или персональной телефонной системе связи МДКР общий частотный диапазон используется для связи со всеми базовыми станциями в системе, допускающей одновременную связь между мобильным блоком и более чем одной базовой станцией. Мобильный блок 10 расположен очень близко к базовой станции 20 и поэтому принимает сильный сигнал от базовой станции 20 и относительно слабые сигналы от окружающих базовых станций. Мобильный блок 30 расположен в рабочей зоне базовой станции 40, но близко к рабочей зоне базовых станций 100 и 110. Мобильный блок 30 принимает относительно слабый сигнал от базовой станции 40 и соответствующие сигналы от базовых станций 100 и 110. Если каждая из базовых станций 40, 100 и 110 способна работать в режиме МДКР, мобильный блок 30 может осуществлять программируемое переключение связи между базовыми станциями 40, 100 и 110.

Структуры рабочих зон базовых станций, показанные на фиг. 1 и 2, сильно идеализированы. В действительной среде сотовой или персональной системы связи рабочие зоны базовых станций могут изменяться по размеру и по форме. Рабочие зоны базовых станций могут перекрываться с границами рабочих областей, определяющими формы рабочих областей, отличные от формы идеального шестиугольника. Кроме того, базовые станции могут быть разделены на секторы, например, на три сектора, как хорошо известно в данной области. Могут использоваться базовые станции с меньшим или большим числом секторов. В системе МДКР базовая станция или сектор разделенной на секторы базовой станции передает идентифицирующий пилот-сигнал.

Базовая станция 60 фиг. 1 представляет идеализированную трехсекторную базовую станцию. Базовая станция 60 имеет три сектора, каждый из которых перекрывает более чем 120^o рабочей зоны базовой станции. Сектор 50, имеющий рабочую зону, указанную непрерывными линиями 55, перекрывается с рабочей зоной сектора 70, обозначенной пунктирной линией 75. Сектор 50 также перекрывается с сектором 80, имеющим рабочую зону, обозначенную пунктирной линией 85. Например, местоположение 90, обозначенное символом X, расположено как в рабочей зоне сектора 50, так и в рабочей зоне сектора 70.

В общем случае базовая станция разделяется на секторы для уменьшения полных взаимных помех как мобильным блоком, расположенным внутри рабочей зоны базовой станции, так и создаваемых ими помех, одновременно увеличивая число мобильных блоков, которые могут осуществлять связь через базовую станцию. Например, сектор 80 не должен передавать сигнал, предназначенный для мобильного блока в местоположении 90 и, следовательно, не будет создавать помех мобильному блоку, расположенному в секторе 80, обусловленных связью мобильного блока в местоположении 90 с базовой станцией 60. Для мобильного блока, расположенного в местоположении 90, общая помеха включает в себя помехи, создаваемые из секторов 50 и 70 и от базовых станций 20 и 120. Мобильный блок в местоположении 90 может одновременно участвовать в процедуре программируемого переключения связи между базовыми станциями 20 и 120 и секторами 50 и 70.

Способ для обеспечения связи с мобильным блоком более чем через одну базовую станцию в процессе переключения связи раскрыт в патенте США No 5.267.261, как описано выше. Этот тип переключения связи может считаться "мягким" (программируемым) переключением, при котором связь с последующей базовой станцией устанавливается перед тем, как заканчивается связь с исходной базовой станцией.

Новые системы МДКР обычно первоначально развертываются в областях с существующими системами ЧМ или системами, использующими другие методы связи. Первоначальное развертывание системы МДКР может быть постепенным и охватывать только часть области действия, охваченной первоначально существующей системой. Например, на фиг. 2 показана система, где рабочие области Cl_A-CI_S имеют базовые станции, которые обеспечивают работу в режиме МДКР. При развертывании новой системы МДКР данный более высокопроизводительный режим предусматривается для рабочих зон C1_A-C1_S в районах с более интенсивным движением, как например, в деловом районе города. Рабочие зоны C2_A-C2_R имеют базовые станции исходной системы, которые не обеспечивают связь с использованием каналов МДКР.

Для обеспечения использования системы МДКР часть спектра, используемого исходной системой, резервируется для работы в режиме МДКР. Резервирование части спектра предполагает, что базовые станции, соответствующие рабочим зонам C1_A-C1_S, не используют зарезервированный спектр для связи с использованием технологии существовавшей системы. Также базовые станции, соответствующие граничным рабочим зонам C2_A-C2_R, не могут использовать зарезервированный спектр системы МДКР для связи, использующей исходную технологию, из-за взаимных помех с системой МДКР.

При типичном развертывании системы связи базовые станции внутри рабочих зон С1-С1 могут также осуществлять связь с использованием исходной технологии. Таким образом, мобильный блок с установленным вызовом, соответствующим исходной системе, в рабочих зонах C2_A-C2_R может продолжать осуществлять связь, когда он перемещается в рабочие зоны C1_A-C1_S без изменения режима работы МДКР. Базовые станции внутри рабочих зон C1_A-C1_S могут поддерживать вызов согласно исходной технологии, следуя стандартной процедуре переключения связи, используемой системой с исходной технологией при управлении контроллером 200 исходной системы. (Обычно исходная технология будет использовать способ жесткого переключения связи для всех переключений связи в системе). Однако, когда мобильный блок, как например мобильный блок 100, показанный на фиг. 2, инициирует вызов в режиме МДКР, и во время вызова существуют рабочие зоны C1_A-C1_S, требуется жесткое переключение связи из системы МДКР в систему с исходной технологией для поддержания непрерываемой связи.

Процесс программируемого переключения связи с помощью мобильного блока, как описано выше, невозможен между системой МДКР и исходной системой. Переключение связи из системы с МДКР в исходную систему должно быть выполнено как жесткое переключение связи по принципу "выключить прежде, чем включить". При выполнении жесткого переключения связи особенно важно гарантировать, что такое переключение будет успешным, поскольку неудачное жесткое переключение связи приводит к пропуску вызова.

Граница 170, указанная утолщенной черной линией на фиг. 2, представляет границу между базовыми станциями, обеспечивающими работу в режиме МДКР, соответствующими рабочим зонам C1_A-C1_S, и базовыми станциями исходной системы, соответствующими смежным рабочим зонам C2_A-C_R. На фиг. 2 мобильный блок 100 инициирует вызов МДКР с использованием базовой станции 120 рабочей зоны C_A и затем перемещается в направлении, указанном стрелкой 180. Мобильный блок 100 выполняет программируемое переключение связи между базовой станцией 120 и базовой станцией 150 рабочей зоны C1_F при управлении контроллером 202 системы МДКР. Когда мобильный блок 100 входит в рабочую зону C1_P, он, вероятно, осуществляет процедуру программируемого переключения связи между базовой станцией 150, базовой станцией 160 рабочей зоны C1_P и базовой станцией 140 рабочей зоны C1_A. Когда мобильный блок 100 пересекает границу 170 и входит в рабочую зону C2_A, выполняется жесткое переключение связи на базовую станцию 130 для работы в соответствии с исходной технологией. Настоящее изобретение обеспечивает экономичный и надежный способ гарантирования того, что мобильный блок 100 будет надежно находиться в пределах рабочей зоны C2_A в зоне действия базовой станции 130 прежде, чем будет осуществляться жесткое переключение связи.

Как описано выше, мобильный блок, участвующий в активном вызове МДКР, непрерывно сканирует поступающий сигнал для поиска пилот-сигналов от соседних базовых станций. Если мобильный блок обнаруживает пилот-сигнал ближайшей базовой станции подходящего уровня, мобильный блок посылает сообщение в контроллер 202 системы МДКР, указывающее факт обнаружения сигнала. Настоящее изобретение использует данную процедуру для облегчения жесткого переключения связи на исходную систему.

В настоящем изобретении в базовые станции исходной системы, которые расположены на границе рабочих зон, как например смежные рабочие зоны C2_A-C2_R фиг. 2, дополнительно вводится простой блок формирования пилот-сигнала. Этот блок формирует пилот-сигнал, который в предпочтительном воплощении является таким же, как сигнал, передаваемый из рабочих станций, обеспечивающих работу в режиме МДКР, причем каждая базовая станция передает пилот-сигнал с уникальным для нее смещением во времени.

На фиг. 3 показан предпочтительный вариант осуществления блока формирования пилот-сигнала. Канал пилот-сигнала не содержит данных, и поэтому данные пилот-сигнала на входе блока формирования пилот-сигнала 350 равны нулю. Функция Уолша для канала пилот-сигнала является нулевой функцией Уолша, значения которой также все равны нулю. Сумматор 310 суммирует две нулевые последовательности. (Функция сумматора 310 показана на фиг. 3 для целей объяснения. В действительном осуществлении сумматор 310 может быть не включен, и последовательность канала пилот-сигнала, суммированная с функцией Уолша, может быть реализована простым потенциалом "земли" или уровнем логического "О"). Последовательность пилот-сигнала с выхода сумматора 310 вводится в сумматор 336 так, что псевдошумовая последовательность короткого кода 1-канала из генератора 332 короткого кода 1-канала накладывается на последовательность пилот-сигнала. Последовательность пилот-сигнала с выхода сумматора 310 также вводится в сумматор 338 так, что псевдошумовая последовательность короткого кода Q-канала из генератора 334 короткого кода Q-канала накладывается на последовательность пилот-сигнала. Как отмечено выше, в предпочтительном варианте осуществления короткие коды 1- и Q-канала одинаковы для каждой базовой станции в системе, но смещены во времени относительно друг друга. Для того, чтобы правильно согласовать смещение времени, блок пилот-сигнала требует входного сигнала универсального времени, который обеспечен в каждой базовой станции в системе. Выходные сигналы сумматоров 336 и 338 фильтруются фильтрами 340 и 342 полосы модулирующих сигналов соответственно. Фильтры 340 и 342 полосы модулирующих сигналов могут также устанавливать усиление сигнального тракта. В типичных вариантах осуществления пилот-сигнал передается с более высоким уровнем усиления, чем другие сигналы.

Выходной сигнал фильтра 340 полосы модулирующих сигналов суммируется с любыми другими дополнительными сигналами 1-канала посредством сумматора 344, как объясняется более подробно ниже. Сумматор 344 не требуется, если упомянутые дополнительные сигналы не используются. Выходной сигнал сумматора 344 затем модулируется косинусоидальным колебанием в смесителе 320. Выходной сигнал фильтра 342 суммируется с дополнительными сигналами Q-канала посредством сумматора 346, как объясняется более подробно ниже. Сумматор 344 не требуется, если упомянутые дополнительные сигналы не используются. Выходной сигнал сумматора 346 затем модулируется синусоидальным колебанием в смесителе 322. Выходные сигналы смесителей 320 и 322 суммируются сумматором 324. Выходной сигнал сумматора 324 подается на повышающий преобразователь и усилитель мощности 326, где сигнал преобразуется с повышением частоты до несущей частоты и усиливается. Выходной сигнал повышающего преобразователя и усилителя мощности 326 является выходным сигналом блока формирования пилот-сигнала 350, который передается антенной базовой станции, в которой установлен блок формирования пилот-сигнала 350.

В процессе функционирования системы МДКР мобильный блок получает перечень смещений фаз коротких кодов, соответствующих соседним базовым станциям, окружающим базовую станцию, через которую устанавливается связь. Этот перечень может включать смещение пилот-сигнала базовой станции в граничной рабочей зоне, если мобильный блок находится в непосредственной близости к границе, разделяющей режим МДКР и исходный режим в системе. Элемент поиска в мобильном блоке отслеживает уровень пилот-сигналов от множества соседних базовых станций таким же образом, как описано выше, не принимая во внимание тот факт, что некоторые из элементов множества соседних базовых станций могут быть базовыми станциями, соответствующими исходной технологии.

Когда пилот-сигнал граничной базовой станции в множестве соседних базовых станций превысит определенный уровень, соответствующая базовая станция добавляется в множество базовых станций-кандидатов и удаляется из множества соседних базовых станций в мобильном блоке. Согласно фиг. 2 пилот-сигнал от базовой станции 130 обнаруживается мобильным блоком 100, когда он приближается к границе рабочей зоны C2_A. Мобильный блок 100 посылает сообщение через базовую станцию или базовые станции, через которые он осуществляет связь (наиболее вероятно базовые станции 140 и 160), в контроллер 202 системы МДКР, идентифицирующий базовую станцию 130. Системный контроллер определяет, что базовая станция 130 не обеспечивает работу в режиме МДКР и, следовательно, запускает процедуру жесткого переключения связи.

Действительное переключение связи может инициироваться множеством управляющих воздействий. Другими словами, как только контроллер 202 получает сообщение из мобильного блока 100, указывающее прием пилот-сигнала от базовой станции 130, системный контроллер может использовать любые из множества способов для того, чтобы выбрать, когда и при каких условиях выполнить переключение связи в альтернативную систему. Системный контроллер 202 может использовать способ таймера для определения, когда выполнить переключение связи. Как вариант, системный контроллер 202 может основываться при переключении связи на измерениях уровня сигнала или на способах определения местоположения. Но в любом случае, при наличии ресурсов, контроллер 200 исходной системы предоставляет информацию, необходимую для осуществления переключения связи (например, информацию о канале для системы с ЧМ или информацию о выделении канала и временного интервала для системы множественного доступа с временным разделением (МДВР)), в контроллер 202 системы МДКР. Контроллер 200 исходной системы также извещает базовую станцию 130 о подготовке к переключению связи мобильного блока 100. Контроллер 202 системы МДКР посылает информацию о канале в мобильный блок 100 через каждую базовую станцию, с которой мобильный блок 100 осуществляет связь. Мобильный блок 100 принимает сообщение и прекращает связь через базовые станции системы МДКР и начинает работу в режиме исходной системы с базовой станцией 130. Связь продолжается в соответствии с технологией исходной системы без прерывания, связанного с жестким переключением связи.

При первоначальном включении мобильного блока, расположенного в одной из граничных рабочих зон C2_A-C2_R, мобильный блок может сначала осуществлять поиск для обнаружения пилот-сигнала МДКР. Мобильный блок обнаруживает сигнал блока формирования пилот-сигнала, а затем пытается обнаружить сигнал синхронизации канала, несущий системную информацию, т.е. синхросигнал. В предпочтительном варианте осуществления блок формирования пилот-сигнала не передает синхросигнал, и мобильный блок не способен обнаружить синхросигнал после некоторого времени перехода в режим исходной системы.

Блок формирования пилот-сигнала 350 фиг. 3 может поэтому также содержать сигнал синхронизации. Назначением канала синхронизации в предпочтительном варианте осуществления системы МДКР является предоставление возможности мобильным блокам в пределах рабочей зоны соответствующей базовой станции осуществить первоначальную временную синхронизацию и получить системную информацию, как например, версии протокола, обеспечиваемые базовой станцией. Когда питание подается первоначально на мобильный блок, он сначала осуществляет поиск для обнаружения пилот-сигнала. Найдя пилот- сигнал, он осуществляет поиск соответствующего канала синхронизации. Синхросигнал обеспечивает мобильному блоку информацию, указывающую минимальный уровень версии протокола, поддерживаемый базовой станцией. Только мобильные блоки, имеющие минимальный уровень версии протокола или больший номер версии, могут иметь доступ к системе.

Во втором варианте осуществления настоящего изобретения блок формирования пилот-сигнала содержит схемы для формирования канала синхронизации, показанный как дополнительный блок канала синхронизации 300 на фиг. 3. Биты канала синхронизации сначала кодируются свертыванием в устройстве сверточного кодирования 302 для формирования символов данных. Символы данных повторяются в повторителе символов 304. Повторенные символы поблочно перемежаются в блоке перемежения 306. Данные, сформированные с перемежением, модулируются последовательностью функции Уолша посредством сумматора 308. В предпочтительном варианте осуществления имеется 64 последовательности Уолша, и канал синхронизации модулируется функцией Уолша 32, состоящей из 32 нулей с последующими 32 единицами. Выходной сигнал сумматора 308 подается на вход сумматора 312 так, что короткий код 1-канала из генератора 328 короткого кода 1-канала накладывается на последовательность пилот-сигнала. Выходной сигнал последовательности пилот-сигнала сумматора 308 также подается на вход сумматора 314 так, что короткий код Q-канала из генератора 330 короткого кода Q-канала накладывается на последовательность пилот-сигнала. В предпочтительном варианте осуществления короткие коды 1- и Q-каналов являются такими же, как последовательности, используемые для модуляции последовательности пилот-сигнала. Выходные сигналы сумматоров 312 и 314 фильтруются фильтрами 316 и 318 полосы модулирующих частот соответственно. Фильтры 316 и 318 полосы модулирующих частот могут также устанавливать усиление сигнального тракта. Выходные сигналы фильтров 316 и 318 полосы модулирующих частот подаются на вход сумматоров 344 и 346 соответственно, а оттуда передаются, как и последовательность пилот-сигнала, в передающую антенну.

Дополнительный блок 300 канала синхронизации может быть использован для предотвращения проблем для мобильного блока в случае, когда мобильный блок не переключается в режим работы исходной системы автоматически, если он не может получить синхросигнал. Биты канала синхронизации в дополнительном блоке канала синхронизации 300 могут быть заданы так, что минимальный поддерживаемый уровень версии протокола устанавливается на максимальное значение так, что каждый мобильный блок имеет номер версии ниже, чем требуемый минимум. Таким образом, после подачи питания на мобильный блок, находящийся в рабочей зоне базовой станции, содержащей блок формирования пилот-сигнала с дополнительным каналом синхронизации, мобильный блок сначала получает пилот-сигнал, затем получает канал синхронизации, а затем анализирует информацию из канала синхронизации, которая указывает, что этот мобильный блок не может связаться с базовой станцией в режиме МДКР, поскольку его версия протокола устарела. Затем мобильный блок переключается в режим работы согласно исходной технологии и может инициировать или принимать вызов в этом режиме. В еще одном варианте осуществления блок 350 формирования пилот-сигнала может содержать соединение либо с исходным системным контроллером 200, либо с контроллером 202 системы МДКР (как показано пунктирными линиями на фиг. 2). Соединением могло бы быть соединение с минимальной частотой передачи данных, которое контролирует условие работы блока формирования пилот-сигнала 350 и, возможно, допускает установку параметров блока формирования пилот-сигнала 350. Одной из основных функций такого соединения мог бы быть контроль ошибок в блоке формирования пилот-сигнала для облегчения быстрого обнаружения и исправлений любого ошибочного состояния, которое может возникнуть.

Система на фиг. 2 предполагает, что граничные базовые станции, соответствующие рабочим зонам C2_A-C2_R, являются односекторными базовыми станциями. В стандартной ситуации это обобщение является, вероятно, правильным. Граничные базовые станции обычно располагаются в более окраинных районах, где разделение базовой станции на секторы не требуется для приспосабливания к ожидаемой нагрузке движения. Однако, как показано на фиг. 1, общепринято, что некоторые базовые станции в системе разделены на секторы. В таком случае каждый сектор базовых станций исходной технологии, имеющий рабочую зону, примыкавшую к границе, выдает пилот-сигнал. Те секторы внутри граничной базовой станции, которые не имеют рабочих зон, примыкающих к границе, не должны передавать пилот- сигнал. В базовом варианте осуществления каждый сектор каждой граничной базовой станции, которая примыкает к границе, должен иметь собственный блок формирования пилот-сигнала. Однако в альтернативном предпочтительном варианте осуществления единственный блок формирования пилот-сигнала должен быть предусмотрен для каждой базовой станции, даже если базовая станция имеет множество секторов, примыкающих к границе. В таком случае множество секторов одной и той же базовой станции передает одинаковый пилот-сигнал. Когда мобильный блок передает сообщение, указывающее прием общего пилот-сигнала, система должна использовать другие способы для определения, к какому сектору базовой станции приближается мобильный блок. Например, в системе должна быть известна базовая станция или сектор базовой станции, с которым связан в текущий момент мобильный блок и, следовательно, должно иметься представление о физическом местоположении мобильного блока.

Еще в одном альтернативном варианте осуществления, обеспечивающем высокую надежность системы, два отдельных блока формирования пилот-сигнала могли бы быть установлены в каждой базовой станции или секторе. Каждый блок формирования пилот-сигнала мог бы передавать пилот-сигнал с номинальным смещением, заданным для этого сектора или базовой станции. Однако один из выходных сигналов блока формирования пилот-сигнала задерживается относительно остальных на фиксированное значение. Фиксированное значение должно быть мало относительно стандартного смещения между соседней базовой станции, так что система отображает не задержанное и задержанное смещения для одной и той же базовой станции. Фиксированное значение должно быть достаточно большим для предотвращения взаимного влияния задержанных и не задержанных пилот-сигналов, обусловленного многолучевым распространением сигналов в системе. Таким образом, надежность системы повышается за счет того, что, если один блок формирования пилот-сигнала откажет, другой продолжит формировать пилот-сигнал для обнаружения мобильным блоком.

Возможны различные изменения настоящего изобретения, включающие простые изменения архитектуры системы. Представленное описание предпочтительных вариантов осуществления обеспечивает возможность любому специалисту в данной области изготовить или использовать изобретение. Различные модификации этих вариантов очевидны для специалистов в данной области, и общие принципы, раскрытые в настоящем описании, могут быть применены в других вариантах осуществления без дополнительного изобретательства. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления, а должно соответствовать самому широкому объему соответственно принципам и новым признакам изобретения.

Изобретение относится к технике связи. Технический результат состоит в обеспечении надежного переключения связи из системы множественного доступа с кодовым разделением (МДКР) с использованием пилот-сигнала в систему с альтернативной технологией доступа. Блок формирования пилот-сигнала дополнительно введен в каждую из множества граничных базовых станций. Граничные базовые станции являются базовыми станциями, работающими только согласно альтернативной технологии доступа и имеющими рабочие зоны, смежные с рабочими зонами базовых станций системы МДКР. Мобильный блок отслеживает пилот-сигнал из граничных базовых станций таким же образом, как он отслеживает пилот-сигналы от базовых станций, работающих в режиме МДКР. Когда мобильный блок обнаруживает пилот-сигнал, соответствующий граничной базовой станции, он извещает системный контроллер в соответствии со стандартной операцией. В системном контроллере известно, что пилот-сигнал соответствует граничной базовой станции и, следовательно, инициирует процедуру жесткого переключения связи на систему с альтернативной технологией доступа. 4 с. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ обеспечения переключения связи со связи в режиме множественного доступа с кодовым разделением (МДКР) на связь с альтернативным режимом доступа к связи в системе связи по меньшей мере с одним мобильным блоком, причем система содержит первое множество базовых станций, обеспечивающих связь в режиме МДКР, причем указанное первое множество базовых станций физически сгруппировано вместе, а также система содержит второе множество базовых станций для обеспечения связи с использованием альтернативного режима доступа к связи, причем второе множество базовых станций окружает первое множество базовых станций, таким образом создавая граничное множество базовых станций, и упомянутое граничное множество базовых станций является подмножеством второго множества базовых станций, а каждая базовая станция в граничном множестве имеет рабочую зону со смежной границей с рабочей зоной, соответствующей базовой станции первого множества базовых станций, отличающийся тем, что включает этапы передачи от каждой базовой станции в первом множестве базовых станций идентифицирующего пилот-сигнала и сигналов вызова в режиме МДКР в первом частотном диапазоне, передачи от каждой базовой станции в граничном множестве базовых станций идентифицирующего пилот-сигнала в первом частотном диапазоне и сигналов вызова в альтернативном режиме доступа к связи в другом частотном диапазоне, измерения в первом мобильном блоке уровня пилот-сигнала каждого идентифицирующего пилот-сигнала, соответствующего множеству соседних базовых станций, причем множество соседних базовых станций содержит базовые станции, имеющие рабочие зоны вблизи первого мобильного блока, приема в первом мобильном блоке первого пилот-сигнала, соответствующего целевой базовой станции, причем целевая базовая станция является элементом граничного множества базовых станций и целевая базовая станция является элементом множества соседних базовых станций, передачи сообщения от первого мобильного блока к контроллеру системы МДКР через по меньшей мере одну базовую станцию в первом множестве базовых станций, причем упомянутое сообщение указывает на прием первого пилот-сигнала, и инициирования контроллером системы МДКР процедуры переключения вызова для первого мобильного блока с контроллером системы альтернативного режима доступа. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы передачи от контроллера системы альтернативного режима доступа в контроллер системы МДКР информации для работы в альтернативном режиме доступа к связи, предназначенной для первого мобильного блока, и передачи информации для работы в альтернативном режиме доступа к связи в первый мобильный блок по меньшей мере через одну базовую станцию в первом множестве базовых станций. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает этап передачи от каждой базовой станции в граничном множестве базовых станций сигнала синхронизации канала в первом частотном диапазоне. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что сигнал синхронизации канала содержит указание минимального уровня версии протокола, поддерживаемого базовой станцией, причем это указание обозначает уровень версии, не совместимый с первым мобильным блоком. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждая базовая станция в первом множестве базовых станций, содержащая множество секторов, передает отдельный идентифицирующий пилот-сигнал от каждого из множества секторов, а каждая базовая станция в граничном множестве базовых станций, содержащая множество секторов, передает идентичный идентифицирующий пилот-сигнал в каждом из множества секторов, имеющих смежную границу с рабочей зоной, соответствующей базовой станции первого множества базовых станций. 6. Сотовая система связи для обеспечения связи по меньшей мере с одним мобильным блоком, отличающаяся тем, что содержит первое множество базовых станций, физически сгруппированных вместе, для обеспечения сигналов связи в режиме МДКР, причем каждая базовая станция первого множества базовых станций передает идентифицирующий пилот-сигнал, граничное множество базовых станций, являющееся подмножеством второго множества базовых станций для обеспечения связи с использованием альтернативного режима доступа к связи, причем второе множество базовых станций окружает группу первого множества базовых станций, каждая базовая станция в граничном множестве имеет рабочую зону со смежной границей с рабочей зоной, соответствующей базовой станции первого множества базовых станций, а также каждая базовая станция граничного множества содержит первый автономный генератор пилот-сигнала для обеспечения устройства передачи пилот-сигнала, содержащего генератор псевдошумовой последовательности короткого кода синфазного канала для приема входного сигнала универсального времени и формирования последовательности расширения спектра синфазного канала со смещением во времени, первый фильтр полосы модулирующих частот для приема последовательности расширения спектра синфазного канала и выдачи отфильтрованной последовательности расширения спектра синфазного канала, первый смеситель для модуляции отфильтрованной последовательности расширения спектра синфазного канала и формирования модулированного выходного сигнала синфазного канала, генератор псевдошумовой последовательности короткого кода квадратурного канала для приема входного сигнала универсального времени и формирования последовательности расширения спектра квадратурного канала со смещением во времени, второй фильтр полосы модулирующих частот для приема последовательности расширения спектра квадратурного канала и выдачи отфильтрованной последовательности расширения спектра квадратурного канала, второй смеситель для модуляции отфильтрованной последовательности расширения спектра квадратурного канала и формирования модулированного выходного сигнала квадратурного канала, сумматор для суммирования модулированного выходного сигнала синфазного канала и модулированного выходного сигнала квадратурного канала для получения суммарного модулированного сигнала и средство преобразования с повышением частоты и усиления для приема суммарного модулированного сигнала и формирования передаваемого пилот-сигнала. 7. Сотовая система по п.6, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна базовая станция первого множества базовых станций содержит множество секторов, причем каждый сектор по меньшей мере одной базовой станции передает отдельный идентифицирующий пилот-сигнал. 8. Сотовая система связи по п.7, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна базовая станция граничного множества базовых станций содержит множество секторов, причем каждый сектор по меньшей мере одной базовой станции граничного множества передает идентичный упомянутый передаваемый пилот-сигнал. 9. Сотовая система связи по п.6, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна базовая станция граничного множества содержит второй автономный генератор пилот-сигнала для обеспечения второго передаваемого пилот-сигнала, имеющего смещение во времени, отличное от смещения во времени первого автономного генератора пилот-сигнала. 10. Сотовая система связи, содержащая группу базовых станций и множество мобильных блоков, причем множество мобильных блоков имеет возможность переключения связи с одной базовой станции на другую базовую станцию во время активного вызова, отличающаяся тем, что содержит первую группу базовых станций для передачи сигналов активного вызова от множества мобильных блоков с использованием последовательности расширения спектра для модулирования сигналов активного вызова и для передачи опорного сигнала базовой станции, первый мобильный блок для контроля опорных сигналов базовых станций при осуществлении переключения связи с первой базовой станции первой группы базовых станций на последующую базовую станцию и для передачи сигнала индикации, основанного на опорном сигнале базовой станции, к первой базовой станции, первый системный контроллер для управления первой группой базовых станций и для приема от первой базовой станции сигнала индикации, переданного от первого мобильного блока, вторую группу базовых станций для осуществления связи в процессе активных вызовов с множеством мобильных блоков с использованием альтернативного режима модуляции и для передачи опорного сигнала базовой станции, аналогичного опорным сигналам базовых станций, передаваемым первой группой базовых станций, причем последующая базовая станция может представлять собой элемент первой или второй группы базовых станций. 11. Способ перехода по меньшей мере одного удаленного блока между режимами связи с первой группой базовых станций и со второй группой базовых станций в сотовой системе связи, причем первая группа базовых станций использует первый режим модуляции, а вторая группа базовых станций использует второй режим модуляции, отличающийся тем, что включает этапы передачи в соответствии с первым режимом модуляции идентифицирующего сигнала от каждой базовой станции первой группы базовых станций, передачи в соответствии с первым режимом модуляции идентифицирующего сигнала от каждой базовой станции второй группы базовых станций, смежной относительно первой группы базовых станций, и определения, на основе идентифицирующих сигналов, перехода со связи в первой группе базовых станций на связь во второй группе базовых станций.