СПОСОБ ПОЛУПРОГРАММИРУЕМОГО ПЕРЕНОСА СВЯЗИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОЧИСЛЕННЫХ ОБЩИХ ЧАСТОТ Российский патент 2003 года по МПК H04B7/26 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способу полупрограммируемого переноса связи и системе, которая использует многочисленные общие частоты. Изобретение относится, главным образом, к системе и способу межячейкового и межчастотного назначения частот при полупрограммируемом переносе связи в подвижных системах связи, использующих многостанционный доступ с кодовым разделением каналов (МДКР).

ОПИСАНИЕ УРОВНЯ ТЕХНИКИ
Сотовая система, используемая для предоставления персональных услуг связи (ПУС), и/или МКДР обычно включает подсистему приемопередатчика базовой станции (ППБС), контроллер базовой станции (КБС), систему управления базовой станции, которая управляет работой многих КБС, систему коммутации и систему регистрации местоположения. Каждая подсистема приемопередатчика базовой станции обычно управляет одной ячейкой.

Когда беспроводной телефон или радиотелефон (подвижная станция или узел) перемещается по различным зонам, трудности при передаче сообщений должны быть сведены к минимуму, а когда подвижная станция свободна, она должна регулярно заново регистрироваться по различным параметрам. В ходе телефонного вызова подвижная станция, базовая станция и коммутационная станция управляют связью между подвижной станцией и базовой станцией, сохраняя приемлемую производительность линии радиосвязи.

В обычных и широкополосных, системах МДКР, одна подвижная станция может одновременно принимать сигналы от двух и более базовых станций. Следовательно, обычные системы МДКР и широкополосные, системы МКДР могут выполнять перенос связи от одной базовой станции к другой базовой станции или от одной антенной зоны до другой зоны в пределах одной базовой станции.

Что касается сотовой системы МДКР и системы ПУС, для гарантии непрерывности телефонного вызова предлагаются различные формы переноса связи. Эти различные формы переноса связи могут иметь разную производительность по продолжительности телефонного вызова и нагрузки системы, что следует из способа переноса связи и из содержания телефонного вызова.

Как хорошо известно специалистам в данной области, способ переноса связи разделяется, в основном, на гибкий (программируемый) перенос и жесткий (аппаратный) перенос. Гибкие переносы связи разделяются на гибкие переносы связи между ячейками, гибкие переносы связи между КБС и гибкие переносы связи между секторами. В частности, межсекторные переносы часто именуются как более гибкие (программируемые) переносы связи. Жесткие переносы связи разделяются на жесткие переносы между центрами коммутации подвижных станций (ЦКПС), межчастотные жесткие переносы с назначением частот и жесткие переносы связи с межкадровым смещением.

Кроме того, в сети МДКР имеется межячейковый межчастотный перенос связи, который используется, когда число каналов с подходящими частотами не соответствует смежным ячейкам. В этом типе системы межячейковый межчастотный перенос связи подразделяется на межячейковый межчастотный жесткий перенос, в котором используется генератор пилот-сигнал, и полупрограммируемый перенос связи, в котором используется общая частота.

Хотя межячейковый межчастотный жесткий перенос связи, в котором используется генератор пилот-сигнала, применяется для переноса связи между ячейками, он также является способом непосредственного перехода на другую частоту в пределах ячейки назначения в случае, если частота, на которой осуществляется текущий телефонный вызов, не может использоваться для обслуживания внутри ячейки назначения, в которую переходит абонент. Для дополнительных аппаратных средств, подобных генератору пилот-сигнала и т.д., которые должны быть установлены в системе, необходимо пространство внутри системы, при этом нужно обеспечить необходимую мощность питания, выходную мощность сигнала, интерфейс и т.д.

Кроме того, для одного генератора пилот-сигнала требуется обеспечить плату канала, интерфейсную плату сектора, модуль приемопередатчика, усилитель большой мощности и т.д. Если генератор пилот-сигнала миниатюризирован для использования во внешнем оборудовании, становится значительно труднее обеспечить интерфейс между внешним генератором пилот-сигнала и межячейковым интерфейсом системы. В этом случае, чтобы объединить выход генератора пилот-сигнала с выходом системы, потребуются дополнительные модули, такие как мощный блок связи (сопряжения) радиочастоты (РЧ) и т.д.

Поскольку эти дополнительные модули увеличивают стоимость всей системы, требуется рассмотреть возможность модификации этой системы. Чтобы компенсировать дополнительные потери мощности нужно увеличить уровень выходного сигнала системы. Ограничения в исполнении и усовершенствовании миниатюрной подвижной системы вызваны именно этими проблемами.

При полупрограммируемом переносе связи, при котором используется общая частота, перенос связи обрабатывается средствами программного обеспечения. При этом используется первичный канал с общей частотой при распределении различных частот между смежными ячейками. Однако в отличие от межячейкового межчастотного жесткого переноса связи, в котором используется генератор пилот-сигнала для проверки присутствия смежной базовой станции, способ полупрограммируемого переноса связи определяет точку переноса связи, только на основе ослабления мощности пилот-сигнала данной ячейки. Однако поскольку данный способ переноса связи не требует дополнительных аппаратных средств, он выгоден в отношении цены системы, эффективного использования монтажного пространства и профилактического обслуживания и ремонта.

В способе полупрограммируемого переноса связи межчастотный жесткий перенос связи в ячейке происходит на общей частоте, поэтому решающим параметром, требуемым для переноса связи, является величина нагрузки общей частоты. Если нагрузка общей частоте слишком велика, дополнительные запросы на межчастотные жесткие переносы связи в пределах ячейки не могут быть обработаны. Кроме того, присваивание нового телефонного вызова общей частоте и программируемый перенос связи от смежной базовой станции в этом случае не могут быть обработаны. Следовательно, информацию о перегрузке общей частоты можно получить, сравнивая нагрузку телефонного вызова при жестком переносе связи в пределах ячейки и количество функций обработки общей частоты для всей системы, обрабатывающей телефонный вызов.

Следовательно, существует потребность в улучшенном способе переноса связи, в котором используются многочисленные общие частоты, для решения проблем, возникающих из-за перегрузки общей частоты.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение предназначено решить проблемы в способе полупрограммируемого переноса связи. Задачей изобретения является создание способа полупрограммируемого переноса связи, в котором используются многочисленные общие частоты.

Согласно изобретению, указанная задача решается тем, что предлагается способ полупрограммируемого переноса связи с использованием многочисленных общих частот. Базовая станция использует многочастотный канал. Когда подвижная станция перемещается между ячейками, а обслуживание на частоте, на которой обрабатывается данный сектор в пределах ячейки назначения, не предлагается, то для обеспечения непрерывности телефонного вызова базовая станция исследует условия назначения частот всех смежных ячеек, находит частоты, которыми располагают все ячейки, и указывает найденные частоты в качестве общей частоты всех ячеек. Трафик регулируется на общей частоте. При получении базовой станцией сообщения с запросом на перенос связи, базовая станция определяет среди имеющихся общих частот общую частоту с самой низкой нагрузкой. Базовая станция выполняет внутриячейковый межчастотный жесткий перенос связи на общую частоту с самой низкой нагрузкой и программируемый перенос связи между ячейками к ячейке назначения, используя общую частоту. Межячейковый межчастотный жесткий перенос связи осуществляется на соответствующую общую частоту. Программируемый перенос связи к ячейке назначения выполняется с использованием общей частоты, определенной по минимальной нагрузке.

В настоящем изобретении предпочтительно, чтобы каждая базовая станция индивидуально выполняла бы межячейковые межчастотные переносы связи, используя многочисленные общие частоты, и чтобы межячейковый межчастотный перенос связи определялся бы на основе мощности пилот-сигнала, принятого данной службой, при выполнении жесткого переноса связи. Также предпочтительно, чтобы номер общих частот был бы самым низким среди частот, присвоенных каждой ячейке. Если общая частота перегружена, телефонные вызовы перегруженной общей частоты перемещаются на другую частоту путем принудительного жесткого переноса связи. Далее предпочтительно, чтобы базовая станция назначала канал передачи сигнала поискового (персонального) вызова для свободной подвижной станции в пределах общей частоты, как не общей частоты, с тем, чтобы избежать организации нового трафика на общей частоте. Если свободная подвижная станция пытается сформировать канал трафика, базовая станция назначает трафик для канала трафика подвижной станции не на общей частоте. Базовая станция управляет нагрузкой трафика для каждой общей частоты для обеспечения равномерности трафика. Соответственно, базовая станция предоставляет трафику от новых телефонных вызовов общую частоту с самой низкой нагрузкой трафика. Предусмотрена функция установления телефонного вызова путем предоставления канала трафика на частоте, не входящей в полосу частот соответствующей подвижной станции при установлении нового телефонного вызова. Данный сектор организуется на другой частоте, посредством указания в описании частоты системы МДКР используемой частоты, которая находится среди описаний назначенных сообщений каналов передачи сигналов поискового (персонального) вызова системы МДКР.

В одном предпочтительном режиме в соответствии с настоящим изобретением, в способе полупрограммируемого переноса связи на примере базовой станции используется многочастотный канал, подвижная станция перемещается между ячейками, а обслуживание на частоте, которая обрабатывает текущий телефонный вызов внутри ячейки назначения, в которую перемещается подвижная станция, не предлагается. В этом случае для гарантии непрерывности телефонного вызова, базовая станция исследует условия назначения частот всех смежных ячеек и выявляет частоты, которые все ячейки имеют в общем пользовании и указывает выявленные частоты в качестве общей частоты всех ячеек. Кроме того, базовая станция управляет трафиком в пределах многочисленных общих частот. После получения сообщения запроса на перенос связи, базовая станция обнаруживает общую частоту с минимальной нагрузкой среди общих частот. Базовая станция выполняет внутриячейковый межчастотный жесткий перенос связи на общую частоту с самой низкой нагрузкой и программируемый перенос связи к ячейке назначения, используя общую частоту. Затем, базовая станция выполняет внутриячейковый межчастотный жесткий перенос связи на соответствующую общую частоту и программируемый перенос связи к ячейке назначения, используя общую частоту.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных примеров его воплощения со ссылками на соответствующие чертежи, на которых:
фиг.1 иллюстрирует программируемый перенос связи между ячейками,
фиг.2 - схема, иллюстрирующая межчастотный жесткий перенос связи, и
фиг. 3 - блок-схема, показывающая операции способа и системы межячейкового межчастотного переноса связи в соответствии с настоящим изобретением.

Хотя изобретение может быть выполнено в различных модификациях и альтернативных формах, ниже подробно описываются конкретные варианты изобретения, поясняемые приложенными чертежами. Следует, однако, понимать, что раскрытые варианты не ограничивают объем изобретения, наоборот, их цель состоит в том, чтобы охватить все изменения, эквиваленты и варианты в рамках объема изобретения, как он определен пунктами формулы изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ
Способ полупрограммируемого переноса связи и система, которая использует многочисленные общие частоты, описаны ниже. Изобретение выполняет межчастотные жесткие переносы связи в пределах ячейки для межячейковых межчастотных переносов связи. В одном предпочтительном варианте изобретения используется множество общих частот для снижения перегрузки общей частоты. В отличие от известных способов, в которых использовался только начальный канал FA1 с общей частотой, изобретение проверяет условия назначения многочисленных частот ячейки и использует в качестве общей частоты в каждой ячейке частоту, которая имеет номер самых низких присвоенных частот.

На фиг.1 показана подвижная станция 10, которая перемещается между ячейкой 1 и ячейкой 2 (ячейка назначения). Каждая ячейка поддерживается базовой станцией 12 и 14, когда подвижная станция 10 достигает ячейки назначения, происходит перенос связи и обслуживание обеспечивается ячейкой 2 вместо ячейки 1.

На фиг.2 каждая ячейка работает на общей частоте. В соответствии с настоящим изобретением, многочисленные общие частоты (на каналах FA) обеспечиваются таким образом, что перенос связи выполняется более эффективно, и перегрузка данного частотного канала менее вероятна.

На фиг. 3 - способ полупрограммируемого переноса связи с использованием многочисленных общих частот включает операцию 1 для обнаружения многочисленных частот, которые обычно принадлежат всем ячейкам и указывает найденные многочисленные частоты в качестве общей частоты всех ячеек. Операция 2 управляет трафиком в пределах упомянутой общей частоты. Операция 3 принимает сообщение требования переноса связи от подвижной станции. Операция 4 исследует условия назначения частоты всех смежных ячеек и определяет общую частоту с минимальной нагрузкой. Операция 5 выполняет внутриячейковый межчастотный жесткий перенос связи на определенную общую частоту, а операция 6 выполняет программируемый перенос связи в ячейку назначения при использовании общей частоты, использованной в операции 4.

В отношении нагрузки трафика можно отметить, что предпочтительно поддерживать нагрузку трафика общих частот в пределах той ячейки, где происходит перенос связи. Настоящее изобретение выбирает самое низкое значение номера назначения частоты в качестве номера общей частоты на основании условий назначения частоты собственной ячейки и смежных ячеек.

Обращаясь снова к фиг.2, как примеру реализации настоящего изобретения, мы видим, что если ячейка 2, которая имеет 3 FA, получает самые низкие номера назначения частот среди смежных ячеек, то FA1-FA3 можно обозначить как общие частоты. Различие в присвоении частот между смежными ячейками проверяется, чтобы убедиться в том, что используется одновременно не больше двух присвоенных частот. Например, когда ячейке присваивается n номеров частот и n+1 номеров частот присваивается другой ячейке, общая частота может обрабатывать максимальную нагрузку n/(n+1).

В данном случае канал передачи сигнала поискового (персонального) вызова является одним из служебных каналов системы МДКР, добавленных, чтобы обрабатывать другие команды, когда подвижная станция включена или свободна.

Чтобы поддерживать равномерность нагрузки трафика многочисленных общих частот, нагрузка трафика каждого частотного канала при переносе нового телефонного вызова на частоту самой низкой нагрузки должна регулироваться. Кроме того, чтобы избежать переноса нового трафика на общую частоту, базовая станция переназначает новый трафик свободной подвижной станции на не общей частоте. Свободная подвижная станция переназначается к каналу передачи сигнала поискового (персонального) вызова на не общей частоте, или, если свободная подвижная станция пробует сформировать канал трафика, этот трафик переводится на необщую частоту. Если канал трафика для свободной подвижной станции устанавливается на общей частоте, он переводится на необщую частоту.

Как дополнительная мера безопасности, способность к переносу трафика общей частоты на необщую частоту используется в случае, если превышена нагрузка общей частоты. Эта мера решает проблему перегрузки общей частоты.

Система в соответствии с изобретением сначала определяет условие назначения частот всех смежных ячеек и устанавливает общую частоту всех ячеек в качестве частоты самого низкого номера назначений.

Посредством определения является ли данная подвижная станция свободной на общей частоте, базовая станция может или перевести подвижную станцию на канал передачи сигнала поискового (персонального) вызова на не общей частоте или, при установке канала трафика, предоставить трафику канал трафика с не общей частотой.

Кроме того, устанавливается, не превышены ли нагрузки всех общих частот и, если это так, трафик на общей частоте переносится на не общую частоту.

В вышеупомянутых процессах, при получении сообщения запроса переноса связи, базовая станция определяет, является ли трафик общих частот однородным, и определяет общую частоту с самой низкой нагрузкой. После того, как определена общая частота с самой низкой нагрузкой, трафик устанавливается на этой общей частоте через межчастотный жесткий перенос связи в ячейке. Затем, путем выполнения программируемого переноса связи к ячейке назначения с использованием общей частоты межячейковый межчастотный перенос связи завершается. К преимуществу настоящего изобретения следует отнести то, что оно не требует никаких дополнительных аппаратных средств, действует по простому алгоритму и обеспечивает высокую надежность.

Опасность перегрузки конкретного частотного диапазона значительно снижена, благодаря поддерживанию многочисленных общих частот. Даже при неправильной оценке или неизбежной при установлении телефонного вызова проблеме концентрации трафика на общей частоте, эти трудности устраняются путем соответствующего назначения канала трафика и перевода трафика в пределах выделенной полосы частот с частоты перегрузки на другую частоту.

Описав предпочтительные варианты для нового полупрограммируемого способа переноса связи, в котором используются многочисленные общие частоты (эти варианты - пояснительные, а не ограничивающие), отметим, что специалистами в данной области на основании описания могут быть сделаны различные изменения и модификации. Следовательно, должно быть ясно, что изменения могут быть сделаны в конкретных вариантах раскрытого изобретения, которые остаются в объеме изобретения в соответствии с пунктами прилагаемой формулы изобретения. После подробного описания изобретения ниже излагается формула изобретения, сформулированная в соответствии с патентным законодательством.

Изобретение относится к способу полупрограммируемого переноса связи с использованием многочисленных общих частот. Способ заключается в том, что базовая станция использует многочастотный канал, подвижная станция перемещается между ячейками. Для гарантии непрерывности телефонного вызова базовая станция исследует условия назначения частот всех смежных ячеек и обнаруживает частоты, которые все ячейки имеют в общем пользовании, и указывает обнаруженные частоты в качестве общей частоты всех ячеек. Кроме того, базовая станция управляет графиком в пределах общей частоты, выбранной из многочисленных общих частот. После получения сообщения с запросом о переносе связи базовая станция исследует общую частоту с минимальной нагрузкой и выполняет межчастотный жесткий перенос на соответствующую общую частоту и программируемый перенос связи в ячейку назначения, используя общую частоту. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ полупрограммируемого переноса связи с использованием многочисленных общих частот, которые могут находиться в общем использовании как данной базовой станции, так и смежных базовых станций, заключающийся в том, что, в данной базовой станции устанавливают самое низкое значение номера назначения частоты в качестве номера общей частоты на основании условия назначения частоты данной базовой станции и смежных базовых станций, отличающийся тем, что принимают сообщение с запросом переноса связи от подвижной станции, осуществляющей связь с данной базовой станцией, выполняют межчастотный жесткий перенос связи внутри ячейки на общую частоту с минимальной нагрузкой внутри ячейки данной базовой станции, выполняют межячейковый программируемый перенос связи в ячейку назначения, используя общую частоту. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно определяют межчастотный жесткий перенос связи внутри ячейки на основе мощности пилот-сигнала, принимаемого от данной базовой станции. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно выполняют принудительный жесткий перенос связи на другую частоту при перегрузках общей частоты, переносят телефонный вызов с перегруженной общей частоты на общую частоту с относительно низкой нагрузкой. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно переназначают свободной подвижной станции на общей частоте канал передачи сигнала поискового вызова, находящийся в незанятом состоянии в не общей полосе частот, таким образом, чтобы предотвратить назначение нового трафика на общей частоте. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно назначают новый трафик на не общей частоте, если свободная подвижная станция пытается сформировать канал трафика. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно регулируют нагрузку трафика на каждой общей частоте для обеспечения равномерности. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно назначают трафик с новыми телефонными вызовами на общей частоте с самой низкой нагрузкой трафика. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно устанавливают новый телефонный вызов путем назначения канала трафика на частоте, не попадающей в полосу частот соответствующей подвижной станции.