專利名稱：在無線電通信系統(tǒng)中過區(qū)切換的動態(tài)閾值調(diào)整的方法和系統(tǒng)的制作方法
背景本發(fā)明通常涉及無線電通信的方法和系統(tǒng)，特別地涉及其中連接可以從一個信道或者基站轉(zhuǎn)移到另一個信道或者基站的這樣的系統(tǒng)。
在美國以及世界其它的國家蜂窩電話工業(yè)在商用的運(yùn)行中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)異常的進(jìn)步。主要的大都市區(qū)域的發(fā)展已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)期的并且迅速地追過系統(tǒng)容量。如果這個趨勢繼續(xù)，這個工業(yè)發(fā)展的影響很快到達(dá)，即使最小的市場。要求創(chuàng)新的解決方案滿足這些增加的容量需要以及保持高質(zhì)量服務(wù)和避免價格上升。
在蜂窩系統(tǒng)中，由于移動站改變它的位置并且移動出一個基站的覆蓋區(qū)到另一個基站的覆蓋區(qū)，典型地提供例如在移動站和基站到另一個基站之間連接的轉(zhuǎn)移處理的能力。這類過區(qū)切換通常稱為“小區(qū)間”過區(qū)切換，因?yàn)榕c基站相關(guān)的覆蓋區(qū)通常稱為“小區(qū)”。取決于當(dāng)前信道的質(zhì)量，還可能希望從該基站的一個信道轉(zhuǎn)移連接到由同一個基站支持的另一個信道，這個過區(qū)切換通常稱為“小區(qū)內(nèi)”過區(qū)切換。
所謂的“硬”過區(qū)切換是指在從原始的服務(wù)基站接收的傳輸和從新的目標(biāo)基站接收的傳輸之間沒有顯著的重疊所執(zhí)行的過區(qū)切換。如

圖1(a)中所示的，在硬過區(qū)切換期間，移動站(MS)典型地第一中斷到它的原始的基站(BTS 1)的連接，然后建立到它的新的基站(BTS2)的連接。
作為對比，軟“過區(qū)切換”是指在一些時間期間移動站基本上從兩個(或者多個)傳輸信源接收相同的信息的過區(qū)切換。示例的軟過區(qū)切換情況示出圖1(b)中。其中在起始軟過區(qū)切換之前，MS連接到BTS 1.在軟過區(qū)切換期間，MS建立到BTS 2的連接而不撤消到BTS1的連接。同時地與一個特定的移動站通信的每個基站可以稱為移動站的“有效組”的成員。在建立到BTS 2連接之后一段時間，釋放到BTS 1的連接，這是軟過區(qū)切換過程的終止。從BTS 1和BTS 2的重疊傳輸允許該移動站平滑地從它的原始的服務(wù)基站接收信息轉(zhuǎn)換到從它的新的目標(biāo)基站接收信息。在軟過區(qū)切換期間，該移動站還可以利用這樣的事實(shí)，通過執(zhí)行兩個接收信號的分集選擇/組合，它基本上從兩個信源接收相同的信息以便改進(jìn)它的接收信號質(zhì)量。
為了簡單起見，前述的硬和軟過區(qū)切換的例子是在采用全向天線的基站范圍內(nèi)描述的，即，其中每個基站發(fā)送在基本上圓形的方向即360度傳播的信號。但是，正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解的，無線電通信系統(tǒng)中也可以采用其它天線結(jié)構(gòu)和傳輸技術(shù)。例如，一個小區(qū)可以細(xì)分為幾個扇區(qū)，例如三個，每個扇區(qū)覆蓋120度角度，如圖2中所示的。作為選擇，該系統(tǒng)或者小區(qū)可以采用陣列天線結(jié)構(gòu)，如圖3中所示的。其中，示例的無線電通信系統(tǒng)200包括采用固定的波束相位陣列(未示出)的一個無線電基站220。該相位陣列產(chǎn)生多個固定的窄射束(B1、B2、B3、B4等等)，它們放射狀地從該基站220延伸，至少一個(B1)用于與MS 210通信。最好該波束重疊以便建立一個鄰接的覆蓋范圍以便服務(wù)無線電通信小區(qū)。雖然未示出，相位陣列實(shí)際上可以由三個相位陣列扇區(qū)天線組成。
當(dāng)然，關(guān)于在圖1(a)中全向天線的硬和軟過區(qū)切換的上述原理可以直接地映射到采用反扇區(qū)和/或者陣列天線的其它系統(tǒng)。在這些后者類型的系統(tǒng)中，硬和軟過區(qū)切換可以在扇區(qū)或者相同的基站的波束之間以及在扇區(qū)或者與不同的基站相關(guān)的波束之間執(zhí)行。
兩種類型的過區(qū)切換具有它們的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。一方面，軟過區(qū)切換提供改變從一個基站到另一個基站的連接的堅(jiān)固的機(jī)制。但是，因?yàn)樵谲涍^區(qū)切換期間移動站是連接到一個以上基站，軟過區(qū)切換比硬過區(qū)切換要求更多的系統(tǒng)資源。因此，硬過區(qū)切換的優(yōu)點(diǎn)是減少對系統(tǒng)資源的需要，而它的缺點(diǎn)是當(dāng)與軟過區(qū)切換相比時較高的丟失呼叫概率。
硬和軟過區(qū)切換二者可以在使用任何類型的接入方法的無線電通信系統(tǒng)中使用，例如頻分多址(FDMA)，時分多址(TDMA)，碼分多址(CDMA)或者它們的任何混合。為著說明的目的而不是限制，這個描述主要地描述常規(guī)的技術(shù)和根據(jù)本發(fā)明依據(jù)CDMA系統(tǒng)的技術(shù)，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明技術(shù)同樣地適用于采用任何接入方法的系統(tǒng)。
在采用CDMA接入技術(shù)的無線電通信系統(tǒng)中，移動站可以同時地連接到屬于一個或者多個基站的一個或者多個扇區(qū)。如上所述，移動站用于通信的扇區(qū)稱為“有效組”。作為一個例子，認(rèn)為圖4所示的系統(tǒng)具有扇區(qū)S1，…，S6的小區(qū)C1和C2。假設(shè)A，B和E分別表示扇區(qū)C1-S1，C1-S2和C2-S5，移動站400連接到移動站400的有效組。
由于移動站400的移動(和可能地其它影響)，每個連接的質(zhì)量是隨時間不同的。關(guān)于此點(diǎn)質(zhì)量是指一個或者多個特定類型的測量，例如，接收信號強(qiáng)度或者下行鏈路信號干擾比。為了適應(yīng)連接質(zhì)量中的時間偏差，移動站400裝備一組扇區(qū)，這些扇區(qū)傳輸對于它們的接收信號質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)視。這個組稱為測量組。通過周期地估計(jì)測量組中的扇區(qū)的質(zhì)量，移動站400識別作為有效組的成員是適當(dāng)?shù)囊唤M扇區(qū)，稱為候選組。當(dāng)當(dāng)前有效組的成員和候選組的成員彼此不同時，移動站400發(fā)送測量報(bào)告給該系統(tǒng)，例如無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC，未示出)。測量報(bào)告包含關(guān)于從候選組的扇區(qū)收到的傳輸質(zhì)量的信息。然后RNC決定是否執(zhí)行硬或者軟過區(qū)切換，即，那些扇區(qū)應(yīng)該加到和/或者從有效組中刪除。RNC還請求建立和釋放用于移動站和有關(guān)的基站之間連接的無線電和網(wǎng)絡(luò)資源，以便執(zhí)行該過區(qū)切換。在過區(qū)切換已經(jīng)實(shí)現(xiàn)之后，有效組的內(nèi)容在移動站(和該RNC)中被更新。
但是，存在許多不同的技術(shù)，通過這些技術(shù)基于該移動站給系統(tǒng)報(bào)告的測量估計(jì)過區(qū)切換是否是希望的，如果是，估計(jì)那一類型的過區(qū)切換。一些技術(shù)使用固定的閾值，而其它的技術(shù)使用動態(tài)閾值。例如，美國專利No.5,422,933描述用于從蜂窩通信系統(tǒng)的服務(wù)小區(qū)過區(qū)切換進(jìn)行的通信到附近的小區(qū)的方法和系統(tǒng)。根據(jù)各種工作條件計(jì)算影響過區(qū)切換的動態(tài)閾值。計(jì)算動態(tài)閾值中一起使用當(dāng)前移動的最小的衰減電平、服務(wù)小區(qū)和附近的小區(qū)的最小的可允許的衰減電平、在附近的小區(qū)和服務(wù)小區(qū)的移動單元的RF信號強(qiáng)度。
在美國專利No.5,483,669中可以找到另一個例子，該專利描述過區(qū)切換從發(fā)送給蜂窩通信系統(tǒng)的附近的小區(qū)的正在進(jìn)行的通信的方法和系統(tǒng)。例如基于移動單元的最小的衰減電平和附近的小區(qū)允許的最小的電平計(jì)算影響過區(qū)切換的動態(tài)閾值。但是，這較后的兩個系統(tǒng)有缺點(diǎn)，由于考慮的情況的數(shù)量以及處理軟過區(qū)切換沒有規(guī)定，動態(tài)閾值的確定是相當(dāng)復(fù)雜的。
近來，已經(jīng)描述了用于稱為CDMA 2000的CDMA系統(tǒng)的建議。在CDMA 2000文件內(nèi)敘述了軟過區(qū)切換使用的動態(tài)閾值。依據(jù)這個敘述，如果測量的質(zhì)量電平超過給定的靜態(tài)的閾值T1，前向?qū)ьl信道加到候選組。該候選組包含更頻繁地估計(jì)的以及相對于第二動態(tài)閾值T2測試的扇區(qū)。動態(tài)閾值T2是基于在有效組中所有的導(dǎo)頻信道使用接收信號質(zhì)量測量的總數(shù)計(jì)算的。但是，這個方案有限制，它僅僅用于前向鏈路(即下行鏈路)，而且相當(dāng)復(fù)雜并且需要兩個步驟(即相對靜態(tài)的和動態(tài)閾值的估計(jì))過程用于添加和刪除到以及來自有效組的扇區(qū)。
因此，需要開發(fā)增強(qiáng)的技術(shù)確定何時過區(qū)切換是適當(dāng)?shù)?，以及哪個類型的過區(qū)切換是適當(dāng)?shù)?，以便在不同的工作條件下有效地利用系統(tǒng)資源。
概要根據(jù)本發(fā)明克服了常規(guī)的過區(qū)切換技術(shù)的這些和其它的問題、缺點(diǎn)和限制，其中自適應(yīng)閾值可以提供在估計(jì)軟和硬過區(qū)切換二者的愿望中使用的各種不同的閾值。根據(jù)示例的實(shí)施例，用于增加、刪除和替代有效組的成員的軟過區(qū)切換閾值是基于當(dāng)前有效組的最好的或者最壞情況成員的質(zhì)量電平變化的。類似地，用于確定何時硬過區(qū)切換是希望的閾值還可以基于有效組成員的質(zhì)量電平變化。
與用于執(zhí)行過區(qū)切換的常規(guī)的技術(shù)比較，本發(fā)明提供許多益處，包括(1)靈活地控制硬和軟過區(qū)切換二者，(2)閾值計(jì)算較不復(fù)雜，同時是實(shí)際上的動態(tài)，以便隨著信道質(zhì)量的改變而變化，(3)移動站同時地連接到的扇區(qū)(或者其它類型的傳輸信源例如波束)的平均數(shù)減少了，(4)提供通過選擇最小的和最大的閾值和自適應(yīng)閾值函數(shù)的斜率控制軟和硬過區(qū)切換的相對的數(shù)量的機(jī)制，(5)與采用較高的、固定的過區(qū)切換閾值的常規(guī)的技術(shù)相比，呼叫丟失的概率減少了和(6)與采用較低的、固定的閾值的情況的常規(guī)的技術(shù)相比，用戶間干擾減少了，常規(guī)的技術(shù)有效組包含相當(dāng)高數(shù)量的扇區(qū)。
附圖的簡要描述本發(fā)明的前述的和其它目的、特性和優(yōu)點(diǎn)在閱讀下面結(jié)合附圖的詳細(xì)的敘述后更容易理解，其中圖1(a)是硬過區(qū)切換的示圖；圖1(b)是軟過區(qū)切換的示圖；圖2描述采用扇區(qū)天線的一個基站；圖3表示采用陣列天線的一個基站；圖4是在與移動站通信的兩個六扇區(qū)小區(qū)的示圖；圖5描述示例的移動站結(jié)構(gòu)的一部分；圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的示例的實(shí)施例用于增加，刪除和替代扇區(qū)的各種過區(qū)切換算法的曲線圖；圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的示例的實(shí)施例用于硬過區(qū)切換的算法條件的曲線圖；和圖8是描述根據(jù)本發(fā)明的示例的實(shí)施例可變的增加閾值的曲線圖。
詳細(xì)的描述在下面的描述中，為了說明而不是限制的目的，闡明特定的細(xì)節(jié)，諸如特定的電路，電路部件，技術(shù)等等，以便提供全面理解本發(fā)明。但是本發(fā)明可以脫離這些特定的細(xì)節(jié)以其它實(shí)施例實(shí)現(xiàn)，這對于本專業(yè)技術(shù)人員是顯而易見的。在其它情況中，熟知的方法、設(shè)備和電路的詳細(xì)的描述被省略，以便不搞混本發(fā)明不必要細(xì)節(jié)的描述。
在描述本發(fā)明的細(xì)節(jié)之前，可以工作以便執(zhí)行信號質(zhì)量測量的移動站結(jié)構(gòu)的部分的例子在圖5中示出。已經(jīng)簡化了這個方框圖以便只說明與下行鏈路信號強(qiáng)度測量相關(guān)的那些部件，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道與移動站相關(guān)的其它主要的功能塊。在圖5中，輸入的無線電信號由發(fā)射機(jī)/接收機(jī)TRX 500接收。該時間由微處理器控制器530同步到接收的符號序列。由信號強(qiáng)度測量部分520測量接收信號的強(qiáng)度，然后傳遞該值到微處理器控制器530。接收信號的誤碼率(BER)還可以確定為由方框540反射的接收信號質(zhì)量的指示。這個接收信號質(zhì)量的測量在確定何時小區(qū)內(nèi)過區(qū)切換是希望的中是特別地相關(guān)的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，其它質(zhì)量測量例如信號干擾比還可以用于過區(qū)切換算法中。該移動站也具有輸入/輸出設(shè)備，諸如鍵盤和顯示器535以及麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器單元(未示出)，它允許信息在移動站和該基站之間交換。
當(dāng)移動站接收MAHO(移動幫助過區(qū)切換)命令中的信道號和/或者碼的表時，它測量與每個信道相關(guān)的接收信號質(zhì)量。一旦移動站進(jìn)行請求測量，它報(bào)告它們給隨后使用過區(qū)切換算法估計(jì)各個扇區(qū)的系統(tǒng)。圖6提供一個例子說明有效組如何可以基于應(yīng)用的過區(qū)切換算法到這些測量在時間上改變。在圖6中，假定在開始時僅僅扇區(qū)A(例如圖4中所示的)屬于該有效組。在這個例子中測量組包括所有的扇區(qū)的有效組和所有的鄰近的有效組。在這個例子中由于僅僅扇區(qū)A是有效組的成員，該測量組由扇區(qū)C1-S1(＝A)、C1-S2(＝B)、C1-S6(＝C)組成。
對于這個例子，過區(qū)切換算法命令根據(jù)在下面規(guī)定的條件觸發(fā)不同的過區(qū)切換動作1.增加扇區(qū)如果它的質(zhì)量Qx滿足下面條件，扇區(qū)X加到當(dāng)前的例如，如圖6所示的，在標(biāo)記“增加B”的時間瞬間扇區(qū)B加到該有效組，因?yàn)樗馁|(zhì)量等級和從扇區(qū)A收到的質(zhì)量電平之間的差等于add_th。
Qx＞Qbest-add_thQbest代表在有效組中具有最好質(zhì)量的扇區(qū)的質(zhì)量而add_th是閾值。例如，如圖6中所示的，在標(biāo)記“增加B”的時間瞬間扇區(qū)B加到有效組，因?yàn)樗馁|(zhì)量等級和從扇區(qū)A收到的質(zhì)量等級等于add_th。注意在時間“增加B”之后，扇區(qū)D(C1-S3)加到該測量組，因?yàn)樗巧葏^(qū)B的鄰居。
2.刪除扇區(qū)如果它的質(zhì)量Qx滿足下面條件，扇區(qū)X從當(dāng)前有效組刪除Qx＜Qbest-delete_th式中delete_th表示刪除閾值。這個條件出現(xiàn)的例子可以在圖6中標(biāo)記‘Remove C’的時間瞬間找到，其中扇區(qū)C從有效組中去除，因?yàn)樗慕邮召|(zhì)量等級和扇區(qū)B的接收質(zhì)量等級之間的差超過delete_th。
3.代替扇區(qū)如果有效組為充滿的和保持下面條件，扇區(qū)X代替在該有效組中具有最壞情的質(zhì)量的扇區(qū)
Qx＞Qworst+replace_th式中replace_th代表用于扇區(qū)代替的閾值。假定在圖6中有效組中最大的扇區(qū)數(shù)量是兩個，在圖6中在標(biāo)記“以C代替A”的時間瞬間扇區(qū)C應(yīng)該代替扇區(qū)A。在增加、刪除或者代替扇區(qū)的這個過區(qū)切換算法中描述的動作在這個例子中作為軟過區(qū)切換出現(xiàn)，除非超過硬過區(qū)切換，在此情況下硬過區(qū)切換優(yōu)先。
4.執(zhí)行硬過區(qū)切換如果扇區(qū)X的質(zhì)量Q滿足下面條件，則執(zhí)行從當(dāng)前的有效組到新的扇區(qū)的硬過區(qū)切換Qx＞Qbest+hho_th式中hho_th代表用于硬過區(qū)切換的閾值，即，去除當(dāng)前有效組的所有的連接和建立到扇區(qū)X的新的連接。在這點(diǎn)上，應(yīng)該注意，典型地移動站不具有連續(xù)地測量該測量組中的所有的扇區(qū)的質(zhì)量的可能性，類似地，不具有連續(xù)地發(fā)送測量報(bào)告給該網(wǎng)絡(luò)的可能性。相反，移動站周期地執(zhí)行測量，例如在圖7中以虛垂直線提供的，通過在特定的時間瞬間測量該測量組中的扇區(qū)的質(zhì)量。如果測量扇區(qū)的質(zhì)量相當(dāng)慢地增加，則執(zhí)行扇區(qū)代替(如果該有效組是滿的)或者扇區(qū)增加(如果該有效組是不滿的)。在這樣的情況下，即，測量扇區(qū)質(zhì)量的慢增加，扇區(qū)的質(zhì)量決不可能超過相對最好的有效組扇區(qū)質(zhì)量的硬過區(qū)切換閾值。
另一方面，測量扇區(qū)的扇區(qū)質(zhì)量可能非常迅速地增加。例如，如果移動站測量由于大樓或者其它障礙引起的陰影效應(yīng)而具有差的質(zhì)量的特定的扇區(qū)，可能出現(xiàn)這個情況。當(dāng)。移動站運(yùn)動出陰影區(qū)時，則該移動站可能具有與測量扇區(qū)的該基站的直達(dá)視線。本導(dǎo)致測量扇區(qū)的質(zhì)量的迅速增加。
圖7示出后者的情況。其中，在時間“Add B(增加B)”之后該移動站的有效組包括扇區(qū)A和B。但是，扇區(qū)C的質(zhì)量保持相對地低，以致扇區(qū)C既不代替有效組中的最壞的扇區(qū)也不加到該有效組。然后，正如在該圖中看到的，扇區(qū)C的測量質(zhì)量非常迅速地增加，在該時間執(zhí)行到扇區(qū)C的硬過區(qū)切換。
雖然與在本說明書的背景部分中描述的技術(shù)相比，前述的示例的過區(qū)切換技術(shù)具有一些優(yōu)點(diǎn)，例如，由于直接的一步過程而容易實(shí)現(xiàn)和由于它可以用于軟和硬過區(qū)切換而更靈活，但是它也受其固定閾值的使用的限制。但是，使用固定的閾值意味著該過區(qū)切換算法不能夠適應(yīng)不同信道中的傳輸質(zhì)量的變化并且因此處理無線電和網(wǎng)絡(luò)資源效率低。例如，如果固定過區(qū)切換定值設(shè)置非常緊，以致在扇區(qū)加到有效組之前，測量組中的扇區(qū)必須具有相當(dāng)好的質(zhì)量，如果它不識別作為有效組的足夠好的任何扇區(qū)，則該移動站可能丟失它的連接，這意味著該過區(qū)切換算法不必要地增加丟失呼叫的概率。作為選擇，如果該閾值設(shè)置的相當(dāng)寬松，以致扇區(qū)更可能加到該有效組，該移動站更可能連接到大量的扇區(qū)，因此分配比真正地需要的更多的系統(tǒng)資源(例如短的碼)以便保持連接。而且，當(dāng)軟過區(qū)切換的閾值(add_th，delete_th，replace_th)和硬過區(qū)切換的閾值(hho_th)設(shè)置為一個定值時，該系統(tǒng)不能控制軟過區(qū)切換相對于硬過區(qū)切換的比率。
因此，根據(jù)本發(fā)明的示例的實(shí)施例，在進(jìn)行硬和軟過區(qū)切換決定中采用的閾值例如add_th，delete_th，replace_th和hho_th分別基于在觀察時間t期間該有效組中的最好的當(dāng)前扇區(qū)質(zhì)量(Qbest)和最壞的扇區(qū)質(zhì)量(Qworst)都可能是動態(tài)地調(diào)整的。因此，根據(jù)這個示例的實(shí)施例，該閾值是下列變量的函數(shù)f_(.)add_th＝ fadd(Qbest，t)delete_th ＝ fdelete(Qbest，t)replace_th＝ freplace(Qworst，t)hho_th＝ fhho(Qbest，t)每個動態(tài)閾值的計(jì)算反映當(dāng)前傳輸情形，即，如果傳輸情形是好的，有效組可以減少到幾個扇區(qū)(或者可能地一個扇區(qū))，而如果傳輸情形越來越差，則增加扇區(qū)。除此之外，每個動態(tài)閾值的計(jì)算僅僅取決于有效組的一個扇區(qū)的質(zhì)量，即，Qbest或者Qworst，和一些其它固定的系統(tǒng)參數(shù)，因此是相對地直接計(jì)算。根據(jù)在下面描述的本發(fā)明的示例的實(shí)施例，通過使用自適應(yīng)閥值功能還降低了根據(jù)本發(fā)明的過區(qū)切換算法的復(fù)雜性，該功能在不同間隔內(nèi)是線性的。
根據(jù)這里提供的例子，閾值add_th，delete_th，replace_th和hho_th是斜坡函數(shù)(ramp functions)。雖然由于它們的低的計(jì)算復(fù)雜性是有用的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解這樣的閾值可以使用任何函數(shù)，線性或者非線性函數(shù)實(shí)現(xiàn)，而不是基于無線電信道中的改變質(zhì)量條件允許自適應(yīng)的斜坡函數(shù)。但是，在下面的討論中，提供示例的閾值函數(shù)的簡要描述，其中在一定的質(zhì)量值的范圍內(nèi)閾值是斜坡函數(shù)，并且在這個范圍外部分別保持在恒定的高和低值。圖8提供add_th的示例的閾值函數(shù)的示圖。由于add_th是Qbest的函數(shù)，該曲線圖描述基于當(dāng)前的Qbest的質(zhì)量的變化值。當(dāng)Qbest的質(zhì)量低于Qadd_low時，則add_th具有最高值max_add_th。在Qadd-low和Qadd_high之間的范圍內(nèi)，add_th的值是基于斜坡函數(shù)700確定的。雖然斜坡函數(shù)700具有負(fù)的斜率，應(yīng)當(dāng)理解其它閾值函數(shù)可以采用具有正斜率的斜坡函數(shù)。如果質(zhì)量Qbest是Qadd_high或者較高的，則add_th設(shè)置為它的最低值min_add_th。
特定的，仍然示例的和說明地，在下面對于add_th，delete_th，replace_th和hho_th算術(shù)地描述閾值函數(shù)。在這些方程式中假定在下面描述的扇區(qū)質(zhì)量、閾值和所有的其它值是以dB為單位。閾值函數(shù)的其它假設(shè)如下xxx_slope是斜坡函數(shù)的斜率，式中xxx_slope＞0(xxx＝add，delete，rep或者h(yuǎn)ho)；max_xxx_th大于min_xxx_th；和Qxxx_high大于Qxxx_low變量Add(增加)閾值函數(shù)如果Qbest＜Qadd-low，則add_th＝max_add_th；如果Qadd_low＜＝Qbest＜＝Qadd_high，則add_th＝max_add_th-add_slope*(Qbest-Qadd_low)；如果Qbest＞Qadd_high，則add_th＝min_add_th；式中Qadd_low，Qadd_high，min_add_th，max_add_th和add_slope設(shè)置為固定值。
變量delele(刪除)閾值函數(shù)如果Qbest＜Qdelete_low，則delete_th＝max_delete_th；如果Qdelete_low＜＝Qbest＜＝Qdelete_high，則delete_th＝max_delete_th-delete_slope*(Qbest-Qdelete_low)；如果Qbest＞Qdelete_high，則delete_th＝min_delete_th；式中Qdelete_low，Qdelete_high，min_delete_th，max_delete_th和delete_slope設(shè)置為固定值。
變量rep(代替)閾值函數(shù)如果Qworst＜Qrep_low，則replace_th＝min_replace_th；如果Qrep-low＜＝Qworst，則replace_th＝min_replace_th-replace_slope*(Qrep__low-Qworst)；如果Qworst＞Qrep_high，則replace_th＝max_replace_th；式中Qrep-low，Qrep-high，min_rep_th，max_rep_th和rep_slope設(shè)置為固定值。
變量硬過區(qū)切換閾值如果Qbest＜Qhho_low，則hho_th＝max_hho_th；如果Qhho-lowdB＜＝Qbest＜＝Qhho-high，則hho_th＝max hho_th-hho_slope*(Qbest-Qhho_low)；如果Qbest＞Qhho_high，則hho_th＝min_hho_th；式中Qhho_low，Qhho_high，min_hho_th，max_hho_th和hho_slope設(shè)置為固定值。
以這種方式動態(tài)地調(diào)整各過區(qū)切換閾值，如從最好的扇區(qū)的傳輸質(zhì)量增加，較少的扇區(qū)加到有效組，因此保存系統(tǒng)資源。相反地，如從最好的扇區(qū)的傳輸質(zhì)量下降，更多的扇區(qū)加到有效組，因此連接的總質(zhì)量可以保持在希望的等級。另外，來自最好的扇區(qū)的傳輸質(zhì)量越高，更可能硬過區(qū)切換，這也有助于有效的使用系統(tǒng)資源。
因此，應(yīng)理解，與用于執(zhí)行過區(qū)切換的常規(guī)的技術(shù)比較，本發(fā)明提供許多益處，包括(1)(1)靈活地控制硬和軟過區(qū)切換二者，(2)閾值計(jì)算較不復(fù)雜，同時是實(shí)際上的動態(tài)，以便隨著信道質(zhì)量的改變而變化，(3)移動站同時地連接到的扇區(qū)(或者其它類型的傳輸信源，例如波束)的平均數(shù)減少了，(4)提供通過選擇最小的和最大的閾值和自適應(yīng)閾值函數(shù)的斜率控制軟和硬過區(qū)切換的相對的數(shù)量的機(jī)制，(5)與采用較高的、固定的過區(qū)切換閾值的常規(guī)的技術(shù)相比，呼叫丟失的概率減少了，和(6)與采用較低的、固定的閾值的情況的常規(guī)技術(shù)相比，用戶間干擾減少了，常規(guī)的技術(shù)有效組包含相當(dāng)高數(shù)量的扇區(qū)。
上面描述的示例的實(shí)施例想要在各方面說明，而不是限制本發(fā)明。例如，雖然前面的示例的實(shí)施例不涉及多頻帶，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是明顯的，本發(fā)明適用于采用對于通信的多頻帶的系統(tǒng)，因此適用于頻率內(nèi)或者頻率間波段的過區(qū)切換。因此本發(fā)明能夠在詳細(xì)的實(shí)施方案中有許多變化，實(shí)施方案是由本領(lǐng)域技術(shù)人員從其中包含的敘述中導(dǎo)出的。所有的這樣的變化和修改認(rèn)為是在由隨后的定義的本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種控制有效組中的成員的方法，包括步驟提供對于控制所述有效組中的成員的多個閾值，包括用于確定何時增加傳輸信源到所述有效組的第一閾值；用于確定何時從所述有效組刪除傳輸信源的第二閾值；用于確定何時以另一個傳輸信源代替所述有效組的一個成員的第三閾值；和用于確定何時執(zhí)行從所述有效組的至少一個當(dāng)前成員硬過區(qū)切換到另一個傳輸信源的第四閾值；按照與所述有效組的成員相關(guān)的質(zhì)量等級的函數(shù)變化所述多個閾值的至少一個閾值的值；和基于所述變化步驟的結(jié)果控制所述有效組的成員。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述多個閾值的所述至少一個閾值是所述第一閾值，它按照具有所述有效組中的最好的質(zhì)量等級的傳輸信源的質(zhì)量等級的非恒定的函數(shù)變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述非恒定的函數(shù)包括所述第一閾值的最大值和最小值之間的斜坡函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述多個閾值的所述至少一個閾值是所述第二閾值，它按照具有所述有效組中的最好的質(zhì)量等級的傳輸信源的質(zhì)量等級的非恒定的函數(shù)變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述非恒定的函數(shù)包括所述第二閾值的最大值和最小值之間的斜坡函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述多個閾值的所述至少一個閾值是所述第三閾值，它按照具有所述有效組中的最壞的質(zhì)量等級的傳輸信源的質(zhì)量等級的非恒定的函數(shù)變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述非恒定的函數(shù)包括所述第三閾值的最小值和最大值之間的斜坡函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述多個閾值的所述至少一個閾值是所述第四閾值，它按照具有所述有效組中的最好的質(zhì)量等級的傳輸信源的質(zhì)量等級的非恒定的函數(shù)變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述非恒定的函數(shù)包括所述第四閾值的最大值和最小值之間的斜坡函數(shù)。
10.在無線電通信系統(tǒng)中的一個控制節(jié)點(diǎn)，包括一個接收器，用于接收由移動站報(bào)告的信號質(zhì)量測量；和一個處理器，根據(jù)所述信號質(zhì)量測量的估計(jì)和多個自適應(yīng)閾值確定過區(qū)切換對于所述移動站是否是希望的，自適應(yīng)閾值的值根據(jù)與所述移動站的有效組中的傳輸信源變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的控制節(jié)點(diǎn)，其中所述多個自適應(yīng)閥值包括用于確定何時增加傳輸信源到所述有效組的第一閾值；和用于確定何時從所述有效組刪除傳輸信源的第二閾值；
12.根據(jù)權(quán)利要求10的控制節(jié)點(diǎn)，其中所述多個自適應(yīng)閥值包括按照具有所述有效組中的最好的質(zhì)量等級的傳輸信源的質(zhì)量等級的非恒定的函數(shù)變化的至少所述第一閾值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的控制節(jié)點(diǎn)，其中所述非恒定的函數(shù)包括所述至少一個自適應(yīng)閥值的最大值和最小值之間的斜坡函數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的控制節(jié)點(diǎn)，其中所述傳輸信源是小區(qū)、基站、扇區(qū)天線和與天線陣相關(guān)的波束之一。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的控制節(jié)點(diǎn)，其中所述多個自適應(yīng)閥值包括用于確定何時以另一個傳輸信源代替所述有效組的一個成員的一個閾值；
16.根據(jù)權(quán)利要求10的控制節(jié)點(diǎn)，其中所述多個自適應(yīng)閥值包括和用于確定何時執(zhí)行從所述有效組的至少一個當(dāng)前成員硬過區(qū)切換到另一個傳輸信源的一個閾值。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的控制節(jié)點(diǎn)，其中所述控制節(jié)點(diǎn)是一個交換節(jié)點(diǎn)。
18.一種控制有效組中的成員的系統(tǒng)，包括用于確定何時增加傳輸信源到所述有效組的第一閾值裝置；用于確定何時從所述有效組刪除傳輸信源的第二閾值裝置；按照與所述有效組的一個成員相關(guān)的質(zhì)量等級的函數(shù)變化所述第一和第二閾值裝置的至少一個閾值裝置的值的裝置；和作為所述變化裝置的結(jié)果，用于控制所述有效組中的成員的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，還包括用于確定何時以另一個傳輸信源代替所述有效組的一個成員的第三閾值裝置，其中用于變化的所述裝置變化所述第一、第二和第三閾值的至少一個閾值。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，還包括用于確定何時執(zhí)行從所述有效組的至少一個當(dāng)前的成員硬過區(qū)切換到另一個傳輸信源的第三閾值裝置，其中用于變化的所述裝置變化所述第一、第二和第三閾值裝置的至少一個閾值裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中所述第一和第二閾值裝置的至少一個裝置所述值是是所述第一閾值的值，它按照具有所述有效組中的最好的質(zhì)量等級的傳輸信源的質(zhì)量等級的非恒定的函數(shù)變化。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中所述非恒定的函數(shù)包括所述第一閾值的最大值和最小值之間的斜坡函數(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中所述第一和第二閾值裝置的至少一個裝置的所述值是所述第二閾值裝置的值，它按照具有所述有效組中的最好的質(zhì)量等級的傳輸信源的質(zhì)量等級的非恒定的函數(shù)變化。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中所述非恒定的函數(shù)包括所述第二閾值的最大值和最小值之間的斜坡函數(shù)。
全文摘要
描述用于在使用自適應(yīng)可變的閾值的無線電通信系統(tǒng)中執(zhí)行過區(qū)切換的方法和系統(tǒng)。自適應(yīng)閾值是有效組中最好的或者最壞的傳輸信源的質(zhì)量等級的函數(shù)。在自適應(yīng)閾值函數(shù)內(nèi)質(zhì)量值的范圍內(nèi)使用斜坡函數(shù)。
文檔編號H04Q7/28GK1352866SQ99814666
公開日2002年6月5日 申請日期1999年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月18日
發(fā)明者U·耶策克 申請人:艾利森電話股份有限公司