[发明专利]移动无线电通信系统中用于资源预留的方法与设备

说明书

相关申请

本申请要求享受1998年12月18日提交的共同转让的PCT国际申请号PCT/IB98/02078的优先权。

发明领域

本发明涉及在蜂窝无线电通信系统中预留资源。本发明的一个示例性与非限制应用涉及事先预留适应移动无线电连接可能的切换操作所需要的数据处理与存储资源。

发明背景和概要

在蜂窝无线电通信系统中，切换操作允许建立的无线电连接在参与那个连接的移动无线电设备在此系统的小区之间移动时继续。一般在与原始基站的无线电连接的信号强度或信号质量下落到预定门限值之下时开始切换。通常，低的信号强度或差的信号质量指示表示此移动站靠近两个小区之间的边界。如果此移动站移动得更靠近目的小区或更靠近未阻挡视线的较清楚线，则此无线电连接切换到目的小区通常得到改善的无线电发送与接收。

在一些蜂窝系统中，切换操作要求物理上断开与原始小区的连接并随后与目的小区重新建立连接，即，“先断后通”交换操作。这样的“硬”切换技术一般在时分多址(TDMA)与频分多址(FDMA)类型蜂窝系统中采用。另一方面，“软”切换技术可以在码分多址(CDMA)类型蜂窝系统中采用。CDMA是日益流行的用于蜂窝通信的接入类型，这是因为与FDMA和TDMA技术相比获得较高的频谱效率，这表示能支持更多的蜂窝用户和/或业务。另外，公用频带允许移动站与一个以上的基站之间的同时通信。在接收站上根据高速、伪随机噪声(PN)码的使用利用扩频CDMA波形特性来鉴别占用公用频带的信号。这些高速PN码用于调制从基站与移动站中发送的信号。使用不同的PN码(或PN码时移)的发射机站生成能单独在接收站上接收的信号。高速PN调制也有益地允许接收站通过组合发送信号的几个不同的传播路径来生成从单个发送站接收的信号。

因此，在CDMA中，移动站在连接从一个小区切换到另一小区时不必转换频率。结果，目的小区在原始小区继续为此连接提供服务的同时能支持至移动站的连接。因为移动站在切换期间总是通过至少一个小区通信，所以不中断此呼叫。因此，称为“软切换”。与硬切换相反，软切换是“先通后断”转换操作。

图1是表示软切换操作的无线电通信系统10的高级图。无线电网络控制器(RNC)12耦合到邻近的基站14与18。基站14服务于小区区域16，而基站18服务于小区区域20。移动站22与24位于小区16内，而移动站26位于小区区域20中。因为移动站24靠近小区16与20的边界，所以它和同时支持与移动站24的连接的基站14与18建立通信链路P1与P2。在移动站处于两个基站之间的软切换中时，在移动站接收机上利用RAKE解调组合处理从每个基站发送的两个信号中生成单个信号。通过RNC“分离”或广播预定发送给此移动站的下行链路信号为两个并行的相同信号来生成这两个信号，其中一个信号发送给原始基站14，而另一信号发送给目的基站18。在相反的“上行链路”方向中，移动站发射机将此信号广播给两个基站，并且在RNC 12中组合这些信号。在软切换中可能牵涉两个以上的基站。

类似的操作可以出现在采用多个天线的公用基站的扇区小区之间。图2中的无线电通信系统10表示耦合到RNC 12的基站30具有多个扇区Sec 0-Sec 5，其中每个扇区包括一个或多个扇区天线。移动站32位于扇区0与1的边界上。基站30上的解调单元解调在扇区0与1上接收的移动站信号。在基站上组合来自扇区0与1的解调移动站信号允许进行“较软切换”。换句话说，在原始扇区不再支持此连接之前由目的扇区支持此移动站连接。

因此，软与较软切换是基于扩频CDMA的移动无线电通信系统极希望的特性，这是因为这些切换提供连接的先通后断交换并且也因为这些切换提供同一信号的多条路径的分集组合。分集组合与衰落和干扰斗争。然而，必须分配系统资源以完成切换操作。例如，在软切换中，位于RNC中的分集切换单元(DHO)在上行链路(移动站至基站)方向中执行连接信息的宏分集组合并在下行链路(基站至移动站)方向中执行连接信息的宏分集分离。而且，对于提供给移动站的每个业务可以采用单个DHO实体(可以利用软件和/或硬件来实施实体)，即，一个呼叫可以包括几个业务，类似于多媒体呼叫中的话音、视频与数据业务。因为支持连接所要求的DHO实体的数量根据呼叫而变化，所以这认为是动态业务参数。业务也可以在请求时指定某些无线电接口类型参数，类似于例如峰值或平均比特率的特定带宽或例如最大可容许延迟的特定延迟。这些类型的参数认为是静态的。最终，必须分配软件与硬件资源来支持动态与静态业务参数。在基本资源等级上，要求数据处理与存储资源来支持与此移动站的呼叫连接相关的业务参数。