專利名稱：系統間連接轉接的方法
技術領域：
本發明涉及特別在二個異步無線通信系統之間的系統間連接轉接的方法。本發明特別適合于在移動無線或無繩用戶終端系統中的應用。
在無線通信系統中、例如歐洲的第二代GSM(全球移動通信系統)移動無線系統、借助于電磁波經過無線接口傳輸信息、比如語言、圖像信息或另外的數據。無線接口涉及在基站和多個用戶站之間的連接，其中用戶站例如可以是移動站或位置固定的無線站。對此以載頻實現電磁波的輻射，該載頻處在對于各自系統預先規定的頻帶內。對于將來的無線通信系統、例如UMTS(通用移動通信系統)或另外的第三代系統、頻率預先規定在大約2000MHz頻帶內。對于第三代移動無線UMTS預先規定二種模式，其中一種模式是FDD工作方式(頻分雙工)，另一種模式是TDD工作方式(時分雙工)。這些模式應用在不同的頻帶內，其中二種模式支持所謂的CDMA用戶分離方法(碼分多址)。
對于現技術狀況關于觀察GMS無線小區的描述以第三代UMTS的數字移動無線系統的FDD模式為出發點目前本申請的基礎是國際3GPP標準化的如下文獻D1TS 25.212“復用和信道編碼(FDD)”，V3.1.1，1999-12，特別是第4.4章“壓縮模式”，D2TS 25.215“物理層測量(FDD)”，V3.1.1，1999-12，特別是第6章“用于UTRA FDD的測量”，D3RAN 25.231“物理層測量”，V0.3.0，1999-06，特別是第5.1.3章及下面幾章“Measurements for the handover preparationfrom UTRA FDD at the UE”。
對于第二代GSM移動無線系統的描述作為一般的技術標準以1995年Vieweg出版社、J.Biala的書“移動無線通信和智能網”為基礎。
根據在第二和第三代移動無線系統之間的平行存在和所希望的協調，在一個無線通信系統中建立連接的用戶站能夠接轉接到一個另外無線通信系統的連接，該系統也許支持另外的傳輸模式。如此的系統間連接轉接、也稱作系統間移交、以在接通之前用戶站同步到要接管連接的無線通信系統為前提條件。無線通信系統的基站由于這個原因在無線管理范圍內發射所謂的同步信道(SCH-同步信道)的周期性信號，借助于該信用戶站同步于無線通信系統的無線接口的時間結構并接下可以實施例如關于接收電平的測量，該接收電平被考慮用于關于轉接的判定。
UMTS移動無線系統的FDD模式基于所謂的W-CDMA用戶分離方法，該方法特征是在所分配的寬帶傳輸信道上連續發射與接收。與GSM移動無線系統和UMTS移動無線系統的TDD模式的已知時隙結構不同在FDD模式中當在發射和接收之間變換時不給用戶提供奉獻的傳輸間隔，以便測定相鄰的無線小區或平行工作于另一個頻帶中的移動無線系統。
這個問題的解決是在用戶站中實現一個第二接收設備，可是這樣缺點是導致費用提高、附加的位置需求以及用戶站的較高能量消耗。
由于這個原因實現一種方案，按照該方案用戶站以僅僅一個接收設備也能夠在另外的頻帶中檢測信號，并且例如用戶站用于系統內或系統間連接轉接。該方案稱作“壓縮方式”，并且此外在參考文獻D1至D3中闡述。對此在10ms的時間幀內部通過不同的方法、象加點和改變擴展因數如此壓縮包含在其中的信息，這樣產生確定長度的傳輸間隙。在這個傳輸間隙內部用戶站可以把接收設備調諧到另外的頻帶并且接收并估算在該頻帶內發射的信號。不僅可以在上行方向(上行鏈接)而且可以在下行方向(下行鏈接)實施“壓縮方式”。
可是該方案也有這樣的缺點，由于例如通過降低擴展因數必須提高發射功率，以便保證恒定的傳輸質量。提高發射功率導致在同一個頻帶內平行建立連接的提高的干擾。
此外通過該方案不利地中斷了連接的發射功率調整環路。這同DS-CDMA系統(直接序列-CDMA)的原理相矛盾，該系統對于上行方向引起非常準確并快速的發射功率調整，以便通過用戶站的各自發射功率的最小化保證該系統的最佳容量。
網絡方面特殊地依賴于各自條件和當前需求調整具有傳輸間隙的時間幀的數目和周期性以便觀察另外的頻帶或者系統。
所謂的多模式用戶站在將來UMTS移動無線系統流行的開始時至少不僅支持GSM標準而且也支持UMTS標準的FDD模式。這主要對于運行商是重要的，其例如不僅實現以GSM移動無線系統面積覆蓋地管理整個國家而且也以UMTS移動無線系統暫時局部有限的管理。
與UMTS移動無線系統相比GSM移動無線系統具有一個明確較小的頻道幀-與在FDD模式中的5MHz相比為200kHz-以及一個較大的頻率重復間隔(所謂的再利用系數)與1相比典型為7。這要求觀察較大數目的相鄰無線小區，在從FDD模式到GSM系統的系統間連接轉接時必須觀察這些無線小區。
根據GSM標準用戶站例如在30秒的時間間隔內必需觀察直到32個相鄰小區的接收電平(RSSI-接收信號強度指示器)，并且六個提供最好傳輸情況的相鄰小區所有480毫秒發信息給當前管理的基站。除了觀察各自接收電平外附加還必須譯碼并估算各自組織信道(BCCH-廣播控制信道)的信息。
在GSM移動無線系統中通過在各自時間幀(4.6ms)內平均測量的RSSI以及通過應用所謂空閑幀、也就是說這樣的時間幀、在該時間幀內不進行傳輸、解決這個問題以便檢測所選擇的無線小區的信息。
與此相比具有以UMTS標準的FDD模式建立連接的用戶站可以不進行如此集中的測量，因為有規則地應用壓縮方式將導致傳輸質量的明確降低。由于這個原因在FDD模式中預計可以放棄產生120ms周期的傳輸間隙。
可是這些傳輸間隙分別用于觀察多個頻帶。這與以高周期性的觀察相比是高效的，因為控制接收設備所要求的時間引起相應的消耗。完整的傳輸間隙仍然應當專門用于檢測相鄰GSM無線小區的組織信道的信息。
根據闡述的對傳輸質量的不良影響不是持續地應用壓縮方法，而是例如為了維持建立的連接例如確定在弄清需求時測量的開始以及范圍并告知用戶站。對于壓縮方法的激活或去激活的判定建議應用閾值，連接的各當前傳輸質量與該閾值比較。
從FDD模式到GSM標準的連接轉接的控制的這種解決方案的缺點在于，另外由于較大數目的頻率重復間隔以及多個頻道引起的信息的相應譯碼的較大數目測量是必需的。
在圖2中根據圖描述了適合于傳輸質量的閾值TH(閾值)的偏移作用。對此按照信噪比(Eb/No)描繪傳輸質量Q(質量)，其中Eb相當于傳輸信道的信息位的平均能量。在各自不超過閾值時激活壓縮方法。
正如從圖中看出的，在激活壓縮方法時在相同Eb/No比的情況下僅僅獲得較低的質量，結果是各自的能量損失(性能損失)。
如果閾值設置為低的，比如在圖2的實例b中，則每時間單元需要較大數目的傳輸間隙，這導致已說明的明確功率限制。較大數目的傳輸間隙是必需的，以便在盡可能短的時間內在連接可能失敗之前實施所有RSSI測量和譯碼。這對于這種情況、用戶站處在無線小區界限附近并且傳輸質量一般已經是非常低的、可能導致連接的提前失敗。
如果相反閾值設置為高的，比如在圖2的實例a中，則根據在較早時刻激活的壓縮方法實現質量的附加降級，可是在這種情況下提供足夠的時間檢測并估算所有必要的測量和信息。這與實例b相比導致關于在考慮的相鄰無線小區內連接轉接的較可靠結論。
目前的建議以在連續的數據傳輸中周期性嵌入傳輸間隙為出發點，其中傳輸間隙分別用于組織信道的信息序列的RSSI確定和譯碼。可是如果僅僅以小的周期性嵌入傳輸間隙，則關于考慮的相鄰無線小區的結論的可靠性再度變化，其中在由用戶站確定的最好六個無線小區內部以一個僅僅低的傳輸質量譯碼無線小區的可能性增加。
本發明基于這個任務，給出一種方法，該方法基于已知的方法實現高效并可靠的激活壓縮方式的方法。通過具有權利要求1的特征的方法解決該任務，從屬權利要求中得出本發明的有益改進。
根據本發明的方法有益地特別用于這種情況，即第一無線通信系統支持FDD傳輸方法。對此例如關于支持GSM傳輸方法的第二無線通信系統的同步信道的時間結構的認識用于此，有目的地在連續的數據傳輸中嵌入傳輸間隔、所謂的傳輸間隙，以便接收并估算平行無線通信系統的同步信道。在CDMA用戶分離方法的情況下正如前面描述的通過降低擴展因數或通過加點必需傳輸的數據產生傳輸間隔。這對于剩余的數據要求較高的發射功率，由此在無線小區中干擾情況再度惡化。通過另一個無線通信系統的兩極檢測的傳輸間隔的數目限制因此能夠提高傳輸容量以及改善傳輸質量。
所描述的根據本發明的方法特別有益地用在一個作為移動無線系統或無繩用戶終端系統實現的無線通信系統中。
根據附圖詳細闡述本發明的實施例。
圖1指出了二個相鄰的無線通信系統的方框圖，圖2指出了按照現技術狀況的方法的示范圖，圖3指出了按照根據本發明方法的示范圖，圖4指出了根據本發明方法的時間流程圖。
在圖1中分別指出了二個移動無線系統RS1、RS2的一部分作為無線通信系統的實例。移動無線系統分別包括多個移動交換中心MSC或者UMSC(移動交換中心或者UMTS-移動交換中心)，這些交換中心屬于一個交換網(SSS-交換子系統)并且彼此交聯或者建立到一個固定網的訪問，并且包括一個或多個與這些移動交換中心MSC、UMSC連接的基站系統BSS(基站子系統)。基站系統BSS再度具有至少一個設備BSC(基站控制器)或者RNC(RNC-無線電網絡控制器)用于分配無線技術資源以及具有至少一個分別與該設備連接的基站BTS(收發基站)或者NB(節點B)。基站BTS、NB可以經過無線接口建立到用戶站UE(用戶設備)、比如移動站或另外移動或靜止的終端設備的連接。通過每個基站BTS、NB至少形成一個無線小區Z。在通常情況下通過公共的信令信道BCH(信標信道)或者BCCH(廣播控制信道)的范圍確定無線小區的大小，基站BTS、NB以一個較高的發射功率發射該信令信道作為交換信道。在扇形結構中或在體系小區結構中每基站BTS、NB也可以管理多個無線小區。可以在另外的無線通信系統上傳輸這種結構的功能、在該系統中可以使用本發明、特別在具有無繩用戶終端的用戶訪問網上傳輸該結構的功能。
圖1的實例指出用戶站UE、其作為移動站布置并且其以速度V從支持UMTS標準的FDD模式的第一移動無線系統RS1的無線小區Z移動到支持GSM標準的第二移動無線系統RS2的無線小區Z。用戶站UE建立到第一移動無線系統RS例如的描述的基站NB的連接。而在該連接期間用戶站周期性地估算到周圍基站、比如給出的第二移動無線系統RS2的基站NB的無線接口的傳輸情況，以便例如在到第一移動無線系統RS1的基站NB的傳輸質量惡化的情況下激發到第二移動無線系統RS2的、具有更好傳輸特性的基站BTS的連接轉接。如果轉接在不同體系層之間的連接、例如從一個小小區進入一個大小區中，這些小區工作在各不同的頻帶內，則同樣的方法例如也用在體系的網絡結構中。
在將來的無線通信系統中、比如UMTS移動無線系統、也應當在支持不同傳輸方法的無線通信系統之間可以實施該連接轉接。對此語言連接可以例如從FDD系統轉接到GSM系統或從體系網絡結構的下面的體系級的TDD系統轉接到上面體系級的FDD系統或者GSM系統。可以考慮在相同或不同系統和傳輸方法之間連接轉接的另外情景。
在圖3中示范描述了與開始說明的圖2的圖一致的圖用于闡述根據本發明的方法。不同于已知的、具有到當前管理的基站的連接的確定傳輸質量Q(質量)與一個閾值相比較的方法，根據本發明當前確定的傳輸質量與二個閾值Th1和Th2(閾值)比較。如果傳輸質量不超過第一閾值Th1，則至少對于在下行方向上的傳輸激活壓縮方法并且告知用戶站。與按照圖2的已知方法不同在這個在第一閾值Th1和第二閾值Th2之間的質量間隔中例如根據以告知的臨近單元表從用戶站UE方面僅僅實施臨近基站的RSSI的確定。
通過這個事實，在傳輸間隙內部可以觀察多個相鄰小區，在二個連續的傳輸間隙之間的時間間隔被提高直到上面的極限，其允許估算的足夠可靠性和觀察相鄰小區的順序。在二個閾值Th1和Th2之間的間隔PL(性能損失)因此有助于確定一個表，該表具有例如根據各自傳輸質量確定的并且估算的、對于連接轉接所考慮的相鄰小區或者基站的順序。對此用戶站UE例如產生一個表，該表具有最適合的六個基站。
如果接下來下降到第二閾值Th2之下，則用戶站UE實施信息序列的譯碼，該信息由所選擇的相鄰無線小區的基站在各自組織信道內發送。在這種情況下不再實施RSSI確定，由此有益地不需要提高用于產生傳輸間隙的周期性。已經對于RSSI確定選擇的周期也可以繼續用于譯碼，如此不出現傳輸質量的另外下降。
通過根據本發明的方法有益地實現，不必兼顧RSSI測量和信息序列的譯碼。該方案在相鄰候選小區的同時可靠順序表形成的情況下最佳化關于傳輸間隙的盡可能小的周期的方法。僅僅如果傳輸質量下降到第二閾值Th2之下，激活少量的高效譯碼過程，該過程當然僅僅使用傳輸間隙。通過這個事實，即在第一閾值Th1和第二閾值Th2之間的所有措施有助于RSSI確定，重要的相鄰候選小區的譯碼的可靠性有益地升高。
在圖4中根據前面的就圖3的說明描述了根據本發明的方法作為時間的流程圖。
權利要求
1. 控制從具有第一傳輸方法(FDD)的第一無線通信系統(RS1)到具有第二傳輸方法(TDD、GSM)的第二無線通信系統(RS2)的系統間連接轉接的方法，其特征在于，由用戶站(UE)確定的、關于到第一無線通信系統(RS1)的管理基站(NB)的傳輸特性的傳輸質量(Q)與第一閾值(Th1)比較，在低于第一閾值(Th1)的情況下激活壓縮方式方法，其中用戶站(UE)在至少一個在第一傳輸方法(FDD)的時間幀內生成的傳輸間隙內部確定來自/到第二無線通信系統(RS2)的至少一個基站的傳輸特性，在低于第二閾值(Th2)的情況下用戶站(UE)檢測由第二無線通信系統(RS2)的基站(BTS)在組織信道(BCCH)中發射的信息序列，并且用戶站(UE)根據得到的結果選擇至少一個適合于連接轉接的基站(BTS、BN)。
2. 按照權利要求1的方法，其特征在于，由用戶站(UE)確定各自接收電平(RSSI)作為傳輸質量(Q)。
3. 按照權利要求1或2的方法，其特征在于，依賴于從/到第一無線通信系統(RS1)的管理基站(NB)的當前傳輸質量(Q)選擇生成傳輸間隙的周期性。
4. 按照上述權利要求之一的方法，其特征在于，確定第一無線通信系統(RS1)的基站(NB)的用于生成傳輸間隙的開始和/或周期性并告知用戶站(UE)。
5. 按照上述權利要求之一的方法，其特征在于，在上行方向上和/或在下行方向上激活用于信 傳輸的壓縮方式方法。
6. 按照上述權利要求之一的方法，其特征在于，用戶站(UE)的測量共同與關于在第一無線通信系統(RS1)的基站(NB)和用戶站(UE)之間和/或在第二無線通信系統(RS2)的基站(BTS)和用戶站(UE)之間的無線接口傳輸特性的另外特征值一起？？？？？告知誰或者？？？？？被告知。
7. 按照上述權利要求之一的方法，其特征在于，第一無線通信系統(RS1)支持FDD傳輸方法(FDD)，第二無線通信系統(RS2)支持TDD傳輸方法(TDD)或GSM傳輸方法(GSM)。
8. 實施按照上述權利要求之一的方法的無線通信系統(RS1、RS2)的基站系統(BSS)，其特征在于，無線通信系統(RS1、RS2)作為移動無線系統或無繩用戶終端系統實現。
全文摘要
根據本發明在系統間連接轉接時一個分別當前由用戶站確定的到第一無線通信系統的管理基站的傳輸質量與第一閾值比較，其中在不超過的情況下激活壓縮方式，并且用戶站實施關于到第二無線通信系統的相鄰基站的傳輸特性的測量。根據該測量用戶站對于連接轉接選擇適當的基站。在不超過第二閾值的情況下用戶站檢測在所選擇的基站的組織信道中的信息序列。
文檔編號H04B17/00GK1397145SQ01804435
公開日2003年2月12日 申請日期2001年1月29日 優先權日2000年2月1日
發明者M·費伯 申請人:西門子公司