[发明专利]通过位置确定来促进硬切换的移动通信系统

说明书

发明领域

本发明涉及通信系统。特别是，本发明涉及在电信系统中促进切换的系统和方法。

相关技术的描述

蜂窝状电信系统的特征在于多个移动单元(例如，蜂窝电话)与一个或多个基站进行通信。由基站接收由移动单元发送的信号，并经常中继到移动交换中心(MSC)。MSC反过来把信号发送到公共电话交换网(PSTN)或者到另一个移动站。类似地，可从公共电话交换网通过基站和移动交换中心将信号发送到移动单元。

每个基站覆盖其中移动单元可进行通信的‘小区’。小区覆盖有限的地理区域，并通过移动交换中心把呼叫从移动单元发送到电信网络，或者从电信网络发送到移动单元。典型的蜂窝状电信系统的覆盖区域被划分成几个小区。经常将不同的通信资源(诸如，频率)分配给每个小区，以便使通信系统资源最大。当移动单元从第一小区移动到第二小区，那么执行切换以分配与第二小区相关的新系统资源。

切换包括在移动站与一个或多个管理基站和/或移动交换中心之间执行一组协商(negotication)指令。蜂窝装置电信系统一般要求及时的切换过程来使系统资源的利用率最大。当采用更小型小区来满足增加的通信系统容量的需求时，有效和及时的切换过程变得越来越重要。运用更小型小区增加小区边界跨越和频率分配的数量，从而增加对有效和成本低的切换触发(triggering)机制的需求。

及时的切换机制对于采用‘硬切换’过程的系统尤为重要。硬切换过程用于在邻近小区、不同频率分配和／或不同帧偏置之间传递正进行的呼叫，或者将移动站从码分多址(CDMA)前向话务(forward traffic)信道送到模拟语音信道。在硬切换过程中，断开与第一小区相连的第一链路，然后建立第二链路。(在‘软切换’过程中，保持第一链路直至建立起第二链路并且有一段时间内同时保持了第一链路和第二链路。)在硬切换的情况下，在放弃(dropping)第一链路和建立第二链路之间的巨大延迟可能导致不可接受的通信系统业务质量。

为了加强电信系统容量和业务质量，通常采用多层系统，其中宏区覆盖微区。巧妙地使用多层可以增加终端用户的性能和系统容量。例如，可将静止的用户分配给微区，从而他们在功率减小的情况下进行操作，并且干扰明显减小。当微蜂窝区容量耗尽时，将溢出的话务分配给宏区。典型地，微区具有比宏区更多的频率分配。当在多层系统中，移动单元跨越两层之间时，执行硬切换。

为了促进在邻近小区之间的硬切换，通常采用切换信标(beacon)。在每个小区中的信标传播具有围绕小区的有限范围的信号。当在第一小区中的移动单元检测到来自第二小区的信标时，将电话切换到第二小区。不幸的是，信标机制导致低效使用系统资源。对于这种信标分配的频带当前不支持诸如语音呼叫的话务。此外，信标可能要求附加昂贵的广播硬件。这些限定通常限制了通信系统小区的覆盖和容量。

另一方面，可在两个小区之间实行过渡区。过渡区重叠两个小区，并保持可由移动单元检测到的特定导频偏置信号。当移动单元检测到导频偏置时，触发硬切换。过渡小区必须基本上重叠第一和第二小区。重叠表示低效和冗余使用系统资源。此外，过渡小区不支持系统话务。

于是，在现有技术中需要快速、有效和低成本的系统来触发在蜂窝状电信系统中的硬切换。

发明概述

由本发明的电信系统提出在现有技术中的需要。一般，该系统包括设置以提供第一覆盖区的第一收发机、设置以提供第二覆盖区的第二收发机和适于与第一收发机进行通信的移动收发机。本发明的特殊新颖性在于提供了一种根据与第一或第二覆盖区相关的那部分移动收发机在移动收发机和第二收发机之间建立通信链路的机制。

在示例实施例中，本系统包括用于确定移动收发机在包含第一小区和第二小区的区域中的位置的机制。比较电路将该位置与区域中的预定切换区相比较，并响应于此提供控制信号。切换启动电路响应于控制信号启动移动收发机在第一小区和第二小区之间进行的切换。

在示例实施例中，切换是硬切换。定位设备(position equipment)包括全球定位系统(GPS)设备。GPS设备包括GPS接收机和设置在移动单元和GPS计算机处的信号接口以及设置在与第一小区和/或第二小区相关的基站的计算机。在具体实施方法中，对计算机进行编程，从而定位一组最佳GPS卫星供移动单元使用。计算机还包括用于根据在基站和移动单元之间的信号通过时间，求在移动站和基站之间的近似距离的指令。