专利名称：系统间连接转接的方法
技术领域：
本发明涉及特别在二个异步无线通信系统之间的系统间连接转接的方法。本发明特别适合于在移动无线或无绳用户终端系统中的应用。
在无线通信系统中、例如欧洲的第二代GSM(全球移动通信系统)移动无线系统、借助于电磁波经过无线接口传输信息、比如语言、图像信息或另外的数据。无线接口涉及在基站和多个用户站之间的连接，其中用户站例如可以是移动站或位置固定的无线站。对此以载频实现电磁波的辐射，该载频处在对于各自系统预先规定的频带内。对于将来的无线通信系统、例如UMTS(通用移动通信系统)或另外的第三代系统、频率预先规定在大约2000MHz频带内。对于第三代移动无线UMTS预先规定二种模式，其中一种模式是FDD工作方式(频分双工)，另一种模式是TDD工作方式(时分双工)。这些模式应用在不同的频带内，其中二种模式支持所谓的CDMA用户分离方法(码分多址)。
对于现技术状况关于观察GMS无线小区的描述以第三代UMTS的数字移动无线系统的FDD模式为出发点目前本申请的基础是国际3GPP标准化的如下文献D1TS 25.212“复用和信道编码(FDD)”，V3.1.1，1999-12，特别是第4.4章“压缩模式”，D2TS 25.215“物理层测量(FDD)”，V3.1.1，1999-12，特别是第6章“用于UTRA FDD的测量”，D3RAN 25.231“物理层测量”，V0.3.0，1999-06，特别是第5.1.3章及下面几章“Measurements for the handover preparationfrom UTRA FDD at the UE”。
对于第二代GSM移动无线系统的描述作为一般的技术标准以1995年Vieweg出版社、J.Biala的书“移动无线通信和智能网”为基础。
根据在第二和第三代移动无线系统之间的平行存在和所希望的协调，在一个无线通信系统中建立连接的用户站能够接转接到一个另外无线通信系统的连接，该系统也许支持另外的传输模式。如此的系统间连接转接、也称作系统间移交、以在接通之前用户站同步到要接管连接的无线通信系统为前提条件。无线通信系统的基站由于这个原因在无线管理范围内发射所谓的同步信道(SCH-同步信道)的周期性信号，借助于该信用户站同步于无线通信系统的无线接口的时间结构并接下可以实施例如关于接收电平的测量，该接收电平被考虑用于关于转接的判定。
UMTS移动无线系统的FDD模式基于所谓的W-CDMA用户分离方法，该方法特征是在所分配的宽带传输信道上连续发射与接收。与GSM移动无线系统和UMTS移动无线系统的TDD模式的已知时隙结构不同在FDD模式中当在发射和接收之间变换时不给用户提供奉献的传输间隔，以便测定相邻的无线小区或平行工作于另一个频带中的移动无线系统。
这个问题的解决是在用户站中实现一个第二接收设备，可是这样缺点是导致费用提高、附加的位置需求以及用户站的较高能量消耗。
由于这个原因实现一种方案，按照该方案用户站以仅仅一个接收设备也能够在另外的频带中检测信号，并且例如用户站用于系统内或系统间连接转接。该方案称作“压缩方式”，并且此外在参考文献D1至D3中阐述。对此在10ms的时间帧内部通过不同的方法、象加点和改变扩展因数如此压缩包含在其中的信息，这样产生确定长度的传输间隙。在这个传输间隙内部用户站可以把接收设备调谐到另外的频带并且接收并估算在该频带内发射的信号。不仅可以在上行方向(上行链接)而且可以在下行方向(下行链接)实施“压缩方式”。
可是该方案也有这样的缺点，由于例如通过降低扩展因数必须提高发射功率，以便保证恒定的传输质量。提高发射功率导致在同一个频带内平行建立连接的提高的干扰。
此外通过该方案不利地中断了连接的发射功率调整环路。这同DS-CDMA系统(直接序列-CDMA)的原理相矛盾，该系统对于上行方向引起非常准确并快速的发射功率调整，以便通过用户站的各自发射功率的最小化保证该系统的最佳容量。
网络方面特殊地依赖于各自条件和当前需求调整具有传输间隙的时间帧的数目和周期性以便观察另外的频带或者系统。
所谓的多模式用户站在将来UMTS移动无线系统流行的开始时至少不仅支持GSM标准而且也支持UMTS标准的FDD模式。这主要对于运行商是重要的，其例如不仅实现以GSM移动无线系统面积覆盖地管理整个国家而且也以UMTS移动无线系统暂时局部有限的管理。
与UMTS移动无线系统相比GSM移动无线系统具有一个明确较小的频道帧-与在FDD模式中的5MHz相比为200kHz-以及一个较大的频率重复间隔(所谓的再利用系数)与1相比典型为7。这要求观察较大数目的相邻无线小区，在从FDD模式到GSM系统的系统间连接转接时必须观察这些无线小区。
根据GSM标准用户站例如在30秒的时间间隔内必需观察直到32个相邻小区的接收电平(RSSI-接收信号强度指示器)，并且六个提供最好传输情况的相邻小区所有480毫秒发信息给当前管理的基站。除了观察各自接收电平外附加还必须译码并估算各自组织信道(BCCH-广播控制信道)的信息。
在GSM移动无线系统中通过在各自时间帧(4.6ms)内平均测量的RSSI以及通过应用所谓空闲帧、也就是说这样的时间帧、在该时间帧内不进行传输、解决这个问题以便检测所选择的无线小区的信息。
与此相比具有以UMTS标准的FDD模式建立连接的用户站可以不进行如此集中的测量，因为有规则地应用压缩方式将导致传输质量的明确降低。由于这个原因在FDD模式中预计可以放弃产生120ms周期的传输间隙。
可是这些传输间隙分别用于观察多个频带。这与以高周期性的观察相比是高效的，因为控制接收设备所要求的时间引起相应的消耗。完整的传输间隙仍然应当专门用于检测相邻GSM无线小区的组织信道的信息。
根据阐述的对传输质量的不良影响不是持续地应用压缩方法，而是例如为了维持建立的连接例如确定在弄清需求时测量的开始以及范围并告知用户站。对于压缩方法的激活或去激活的判定建议应用阈值，连接的各当前传输质量与该阈值比较。
从FDD模式到GSM标准的连接转接的控制的这种解决方案的缺点在于，另外由于较大数目的频率重复间隔以及多个频道引起的信息的相应译码的较大数目测量是必需的。
在图2中根据图描述了适合于传输质量的阈值TH(阈值)的偏移作用。对此按照信噪比(Eb/No)描绘传输质量Q(质量)，其中Eb相当于传输信道的信息位的平均能量。在各自不超过阈值时激活压缩方法。
正如从图中看出的，在激活压缩方法时在相同Eb/No比的情况下仅仅获得较低的质量，结果是各自的能量损失(性能损失)。
如果阈值设置为低的，比如在图2的实例b中，则每时间单元需要较大数目的传输间隙，这导致已说明的明确功率限制。较大数目的传输间隙是必需的，以便在尽可能短的时间内在连接可能失败之前实施所有RSSI测量和译码。这对于这种情况、用户站处在无线小区界限附近并且传输质量一般已经是非常低的、可能导致连接的提前失败。
如果相反阈值设置为高的，比如在图2的实例a中，则根据在较早时刻激活的压缩方法实现质量的附加降级，可是在这种情况下提供足够的时间检测并估算所有必要的测量和信息。这与实例b相比导致关于在考虑的相邻无线小区内连接转接的较可靠结论。
目前的建议以在连续的数据传输中周期性嵌入传输间隙为出发点，其中传输间隙分别用于组织信道的信息序列的RSSI确定和译码。可是如果仅仅以小的周期性嵌入传输间隙，则关于考虑的相邻无线小区的结论的可靠性再度变化，其中在由用户站确定的最好六个无线小区内部以一个仅仅低的传输质量译码无线小区的可能性增加。
本发明基于这个任务，给出一种方法，该方法基于已知的方法实现高效并可靠的激活压缩方式的方法。通过具有权利要求1的特征的方法解决该任务，从属权利要求中得出本发明的有益改进。
根据本发明的方法有益地特别用于这种情况，即第一无线通信系统支持FDD传输方法。对此例如关于支持GSM传输方法的第二无线通信系统的同步信道的时间结构的认识用于此，有目的地在连续的数据传输中嵌入传输间隔、所谓的传输间隙，以便接收并估算平行无线通信系统的同步信道。在CDMA用户分离方法的情况下正如前面描述的通过降低扩展因数或通过加点必需传输的数据产生传输间隔。这对于剩余的数据要求较高的发射功率，由此在无线小区中干扰情况再度恶化。通过另一个无线通信系统的两极检测的传输间隔的数目限制因此能够提高传输容量以及改善传输质量。
所描述的根据本发明的方法特别有益地用在一个作为移动无线系统或无绳用户终端系统实现的无线通信系统中。
根据附图详细阐述本发明的实施例。
图1指出了二个相邻的无线通信系统的方框图，图2指出了按照现技术状况的方法的示范图，图3指出了按照根据本发明方法的示范图，图4指出了根据本发明方法的时间流程图。
在图1中分别指出了二个移动无线系统RS1、RS2的一部分作为无线通信系统的实例。移动无线系统分别包括多个移动交换中心MSC或者UMSC(移动交换中心或者UMTS-移动交换中心)，这些交换中心属于一个交换网(SSS-交换子系统)并且彼此交联或者建立到一个固定网的访问，并且包括一个或多个与这些移动交换中心MSC、UMSC连接的基站系统BSS(基站子系统)。基站系统BSS再度具有至少一个设备BSC(基站控制器)或者RNC(RNC-无线电网络控制器)用于分配无线技术资源以及具有至少一个分别与该设备连接的基站BTS(收发基站)或者NB(节点B)。基站BTS、NB可以经过无线接口建立到用户站UE(用户设备)、比如移动站或另外移动或静止的终端设备的连接。通过每个基站BTS、NB至少形成一个无线小区Z。在通常情况下通过公共的信令信道BCH(信标信道)或者BCCH(广播控制信道)的范围确定无线小区的大小，基站BTS、NB以一个较高的发射功率发射该信令信道作为交换信道。在扇形结构中或在体系小区结构中每基站BTS、NB也可以管理多个无线小区。可以在另外的无线通信系统上传输这种结构的功能、在该系统中可以使用本发明、特别在具有无绳用户终端的用户访问网上传输该结构的功能。
图1的实例指出用户站UE、其作为移动站布置并且其以速度V从支持UMTS标准的FDD模式的第一移动无线系统RS1的无线小区Z移动到支持GSM标准的第二移动无线系统RS2的无线小区Z。用户站UE建立到第一移动无线系统RS例如的描述的基站NB的连接。而在该连接期间用户站周期性地估算到周围基站、比如给出的第二移动无线系统RS2的基站NB的无线接口的传输情况，以便例如在到第一移动无线系统RS1的基站NB的传输质量恶化的情况下激发到第二移动无线系统RS2的、具有更好传输特性的基站BTS的连接转接。如果转接在不同体系层之间的连接、例如从一个小小区进入一个大小区中，这些小区工作在各不同的频带内，则同样的方法例如也用在体系的网络结构中。
在将来的无线通信系统中、比如UMTS移动无线系统、也应当在支持不同传输方法的无线通信系统之间可以实施该连接转接。对此语言连接可以例如从FDD系统转接到GSM系统或从体系网络结构的下面的体系级的TDD系统转接到上面体系级的FDD系统或者GSM系统。可以考虑在相同或不同系统和传输方法之间连接转接的另外情景。
在图3中示范描述了与开始说明的图2的图一致的图用于阐述根据本发明的方法。不同于已知的、具有到当前管理的基站的连接的确定传输质量Q(质量)与一个阈值相比较的方法，根据本发明当前确定的传输质量与二个阈值Th1和Th2(阈值)比较。如果传输质量不超过第一阈值Th1，则至少对于在下行方向上的传输激活压缩方法并且告知用户站。与按照图2的已知方法不同在这个在第一阈值Th1和第二阈值Th2之间的质量间隔中例如根据以告知的临近单元表从用户站UE方面仅仅实施临近基站的RSSI的确定。
通过这个事实，在传输间隙内部可以观察多个相邻小区，在二个连续的传输间隙之间的时间间隔被提高直到上面的极限，其允许估算的足够可靠性和观察相邻小区的顺序。在二个阈值Th1和Th2之间的间隔PL(性能损失)因此有助于确定一个表，该表具有例如根据各自传输质量确定的并且估算的、对于连接转接所考虑的相邻小区或者基站的顺序。对此用户站UE例如产生一个表，该表具有最适合的六个基站。
如果接下来下降到第二阈值Th2之下，则用户站UE实施信息序列的译码，该信息由所选择的相邻无线小区的基站在各自组织信道内发送。在这种情况下不再实施RSSI确定，由此有益地不需要提高用于产生传输间隙的周期性。已经对于RSSI确定选择的周期也可以继续用于译码，如此不出现传输质量的另外下降。
通过根据本发明的方法有益地实现，不必兼顾RSSI测量和信息序列的译码。该方案在相邻候选小区的同时可靠顺序表形成的情况下最佳化关于传输间隙的尽可能小的周期的方法。仅仅如果传输质量下降到第二阈值Th2之下，激活少量的高效译码过程，该过程当然仅仅使用传输间隙。通过这个事实，即在第一阈值Th1和第二阈值Th2之间的所有措施有助于RSSI确定，重要的相邻候选小区的译码的可靠性有益地升高。
在图4中根据前面的就图3的说明描述了根据本发明的方法作为时间的流程图。
权利要求
1. 控制从具有第一传输方法(FDD)的第一无线通信系统(RS1)到具有第二传输方法(TDD、GSM)的第二无线通信系统(RS2)的系统间连接转接的方法，其特征在于，由用户站(UE)确定的、关于到第一无线通信系统(RS1)的管理基站(NB)的传输特性的传输质量(Q)与第一阈值(Th1)比较，在低于第一阈值(Th1)的情况下激活压缩方式方法，其中用户站(UE)在至少一个在第一传输方法(FDD)的时间帧内生成的传输间隙内部确定来自/到第二无线通信系统(RS2)的至少一个基站的传输特性，在低于第二阈值(Th2)的情况下用户站(UE)检测由第二无线通信系统(RS2)的基站(BTS)在组织信道(BCCH)中发射的信息序列，并且用户站(UE)根据得到的结果选择至少一个适合于连接转接的基站(BTS、BN)。
2. 按照权利要求1的方法，其特征在于，由用户站(UE)确定各自接收电平(RSSI)作为传输质量(Q)。
3. 按照权利要求1或2的方法，其特征在于，依赖于从/到第一无线通信系统(RS1)的管理基站(NB)的当前传输质量(Q)选择生成传输间隙的周期性。
4. 按照上述权利要求之一的方法，其特征在于，确定第一无线通信系统(RS1)的基站(NB)的用于生成传输间隙的开始和/或周期性并告知用户站(UE)。
5. 按照上述权利要求之一的方法，其特征在于，在上行方向上和/或在下行方向上激活用于信 传输的压缩方式方法。
6. 按照上述权利要求之一的方法，其特征在于，用户站(UE)的测量共同与关于在第一无线通信系统(RS1)的基站(NB)和用户站(UE)之间和/或在第二无线通信系统(RS2)的基站(BTS)和用户站(UE)之间的无线接口传输特性的另外特征值一起？？？？？告知谁或者？？？？？被告知。
7. 按照上述权利要求之一的方法，其特征在于，第一无线通信系统(RS1)支持FDD传输方法(FDD)，第二无线通信系统(RS2)支持TDD传输方法(TDD)或GSM传输方法(GSM)。
8. 实施按照上述权利要求之一的方法的无线通信系统(RS1、RS2)的基站系统(BSS)，其特征在于，无线通信系统(RS1、RS2)作为移动无线系统或无绳用户终端系统实现。
全文摘要
根据本发明在系统间连接转接时一个分别当前由用户站确定的到第一无线通信系统的管理基站的传输质量与第一阈值比较，其中在不超过的情况下激活压缩方式，并且用户站实施关于到第二无线通信系统的相邻基站的传输特性的测量。根据该测量用户站对于连接转接选择适当的基站。在不超过第二阈值的情况下用户站检测在所选择的基站的组织信道中的信息序列。
文档编号H04B17/00GK1397145SQ01804435
公开日2003年2月12日 申请日期2001年1月29日 优先权日2000年2月1日
发明者M·费伯 申请人:西门子公司