CN1201510C

CN1201510C - 在分层蜂窝区结构中执行宏蜂窝区和微蜂窝区之间的越区切换的方法

Info

Publication number: CN1201510C
Application number: CNB008020884A
Authority: CN
Inventors: 徐商熏; 金泰圭; 朴泰勋; 李仁弘; 朴淳
Original assignee: SK Telecom Co Ltd
Current assignee: SK Telecom Co Ltd
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 2000-08-09
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2020-08-09
Also published as: KR20010017137A; JP4480931B2; US7145890B1; JP2003506960A; CN1642351A; CN1322419A; WO2001011804A1; KR100593476B1

Abstract

一种用于在分层蜂窝区结构中执行从宏蜂窝区到微蜂窝区(皮蜂窝区)的空闲越区切换的方法，包括如下步骤：a)提供不同频率分配(FA)给相同服务频带中的宏蜂窝区和微蜂窝区，以构造分层蜂窝区结构；b)将相邻基站的蜂窝区结构信息和伪噪声(PN)码从基站发送到移动台；c)通过使用相邻基站的蜂窝区结构信息，检查移动台是否处于分层蜂窝区中；和d)通过周期性地搜索微蜂窝区的伪噪声(PN)码，检查是否伪噪声(PN)码值大于T_ADD，且大于宏蜂窝区的Ec/Io，以执行向微蜂窝区的空闲越区切换，其中T_ADD代表对要包含在候选组中的相邻组中的基站所要求的基站导频强度值，Ec代表在一个伪噪声(PN)码片周期所累积的导频能量，并且Io代表接收带宽内的总功率谱密度。

Description

在分层蜂窝区结构中执行宏蜂窝区和微蜂窝区之间的越区切换的方法

技术领域

本发明涉及一种无线电通信系统中的越区切换方法，和一种能够由计算机读取的记录介质，其中存有实现本发明方法的程序，特别涉及一种在无线电通信系统的分层蜂窝区结构中执行宏蜂窝区和微蜂窝区之间的越区切换的方法，和一种能够通过具有实现本发明方法的程序记录的计算机读取的记录介质。

背景技术

通常，在无线电通信系统中构造分层蜂窝区结构时，相同的服务频带中可能错综地存在宏蜂窝区、微蜂窝区和皮蜂窝区。

描述一种以宏蜂窝区作为上层蜂窝区，微蜂窝区作为下层蜂窝区的情况，相同的服务频带表示通信方法之外的任何一种服务频带，这些通信方法具有互不相同的服务频带，如基于码分多址访问(code division multiplexingaccess，CDMA)的蜂窝式移动通信，个人通信系统(personal communicationsystem，PCS)等。

目前，全球移动通信系统(Global System for Mobile communication，GSM)采用一种介于平稳式数字蜂窝区(pacific digital cellular，PDC)与个人手提电话系统(personal handyphone system，PHS)之间的分层蜂窝区结构。然而，GSM分层蜂窝区结构是为在互不相同的服务频带之间形成分层蜂窝区而提供的，这些服务频带分配有互不相同的频率波段。

同时，甚至在CDMA系统中，也具有在不同服务频带之间形成分层蜂窝区的概念。也就是，目前，它被划分为蜂窝区移动通信服务频带、PCS服务频带和下一代移动通信(IMR-2000)服务频带，通过大量研究将它们应用于分层蜂窝区结构中。

然而，这就需要一种分层蜂窝区之间的越区切换系统，该系统可适用于各个服务频带，如相同的蜂窝区移动通信服务频带，PCS服务频带和下一代移动通信(IMR-2000)服务频带等。而且，这就需要一种功能，通过它使得宏蜂窝区和微蜂窝区的服务对于单模式移动台而不是双移动台的结构有效，并且能够支持宏蜂窝区和微蜂窝区之间的越区切换。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种在无线电通信系统的分层蜂窝区结构中执行宏蜂窝区和微蜂窝区之间越区切换的方法，和一种能够通过具有实现本发明方法的程序记录的计算机读取的记录介质。

根据用于实现上述目的的本发明，用于在分层蜂窝区结构中执行从宏蜂窝区到微蜂窝区(皮蜂窝区)的空闲越区切换的方法，包括：第一步，提供不同频率分配(FA)给相同服务频带中的宏蜂窝区和微蜂窝区，以构造分层蜂窝区结构；第二步，将相邻基站的蜂窝区结构信息和伪噪声(pseudo noise，PN)码从基站发送到移动台；第三步，通过使用相邻基站的蜂窝区结构信息检查用于通过宏蜂窝区接收服务的移动台是否处于分层蜂窝区中；和第四步，通过周期性地搜索微蜂窝区的伪噪声(PN)码，检查是否伪噪声(PN)码值大于T_ADD，且大于宏蜂窝区的Ec/Io，以执行向微蜂窝区的空闲越区切换，其中T_ADD代表对要包含在候选组中的相邻组中的基站所要求的基站导频强度值，Ec代表在一个伪噪声(PN)码片周期所累积的导频能量，并且Io表示在宏蜂窝区的接收带宽内的总功率谱密度。

而且，本发明中，用于在分层蜂窝区结构中执行从微蜂窝区(皮蜂窝区)到宏蜂窝区的空闲越区切换的方法，包括：第一步，提供不同频率分配(FA)给相同服务频带中的宏蜂窝区和微蜂窝区(皮蜂窝区)，以构造分层蜂窝区结构；第二步，将相邻基站的蜂窝区结构信息和伪噪声(PN)码从基站发送到移动台；第三步，通过使用相邻基站的蜂窝区结构信息，检查用于通过其微蜂窝区(皮蜂窝区)接收服务的移动台是否处于分层蜂窝区中；第四步，根据微蜂窝区信号的导频信号强度，决定搜索宏蜂窝区信号的时间点；和第五步，通过周期性地搜索宏蜂窝区的伪噪声(PN)码，检查是否伪噪声(PN)码值大于T_ADD，且大于宏蜂窝区的Ec/Io，以执行向宏蜂窝区的空闲越区切换，其中T_ADD代表对相邻组中的基站要包含在候选组中所要求的基站导频强度值，Ec代表在一个伪噪声(PN)码片周期所累积的导频能量，并且Io表示在宏蜂窝区的接收带宽内的总功率谱密度。

另外，本发明中，用于在分层蜂窝区结构中执行业务中从宏蜂窝区到微蜂窝区(皮蜂窝区)的越区切换的方法，包括：第一步，提供不同频率分配(FA)给相同服务频带的宏蜂窝区和微蜂窝区，以构造分层蜂窝区结构；第二步，将相邻基站的蜂窝区结构信息和伪噪声(PN)码从基站发送到移动台；第三步，通过使用相邻基站的蜂窝区结构信息，检查宏蜂窝区内业务中的移动台是否处于分层蜂窝区中；和第四步，通过周期性地搜索微蜂窝区的伪噪声(PN)码，检查是否伪噪声(PN)码值大于T_ADD，以执行业务中向微蜂窝区的越区切换。

而且，本发明中，用于在分层蜂窝区结构中执行在业务中从微蜂窝区(皮蜂窝区)到宏蜂窝区的越区切换的方法，包括：第一步，提供不同频率分配(FA)给相同服务频带中的宏蜂窝区和微蜂窝区(皮蜂窝区)，以构造分层蜂窝区结构；第二步，将相邻基站的蜂窝区结构信息和伪噪声(PN)码从基站发送到移动台；第三步，通过使用相邻基站的蜂窝区结构信息检查用于通过其微蜂窝区(皮蜂窝区)接收服务的移动台是否处于分层蜂窝区中；第四步，根据微蜂窝区信号的导频信号强度，决定搜索宏蜂窝区信号的时间点；和第五步，通过周期性地搜索宏蜂窝区的伪噪声(PN)码，检查是否伪噪声(PN)码值大于T_ADD，以执行业务中向宏蜂窝区的越区切换。

此外，本发明中，用于在分层蜂窝区结构中执行上层蜂窝区和下层蜂窝区之间的越区切换的方法，包括：第一步，提供不同频率分配(FA)给相同服务频带的上层蜂窝区和下层蜂窝区，以构造分层蜂窝区结构；第二步，根据相邻基站的蜂窝区结构信息确认分层蜂窝区，搜索移动蜂窝区的PN码，并且执行越区切换；第三步，将上层蜂窝区和下层蜂窝区的频率交叉分配给单模式移动台的号码分配模块(NAM)的基本信道和辅助信道。

附图说明

通过结合附图对本发明的优选实施例进行如下描述，本发明的上述和其他目的和特性将会变得更加清楚，其中：

图1是示出根据本发明由宏蜂窝区和微蜂窝区构成的分层蜂窝区结构的图表；

图2是示出本发明的一个实施例中基本信道分配和频率分配(FA)的图表，其中频率不同地分配给相同服务频带中的宏蜂窝区和微蜂窝区；

图3是示出本发明的一个实施例中相邻列表消息的图表；

图4是提供本发明的一个实施例中导频强度测量消息的字段修改部分的说明图；

图5是示出本发明的一个实施例中在空闲状态下从宏蜂窝区到微蜂窝区的越区切换方法的流程图；

图6是示出本发明的一个实施例中在空闲状态下从微蜂窝区到宏蜂窝区的越区切换方法的流程图；

图7是示出根据本发明的一个实施例在业务状态下从宏蜂窝区到微蜂窝区的越区切换方法的流程图；

图8是示出执行如图7所示的业务中向微蜂窝区的越区切换过程的流程图；

图9是示出根据本发明的另一个实施例在业务状态下从微蜂窝区到宏蜂窝区的越区切换方法的流程图；

图10是示出执行如图9所示的业务中向宏蜂窝区的越区切换过程的流程图。

具体实施方式

下面，将参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。

详细描述在IS-95B等中提议的无线电数据服务时，存在一种将从语音服务到语音和数据服务的转变作为第一考虑的倾向。因此，宏蜂窝区的概念应该扩展(advance)到微蜂窝区和进一步到皮蜂窝区。因此，蜂窝区移动通信企业家或PCS企业家等，应该通过利用给定的频率资源提供所有的语音和数据服务；并且因此，宏蜂窝区需要扩展到微蜂窝区或皮蜂窝区。

此时，如果将相同频率分配(FA)提供给宏蜂窝区和微蜂窝区(皮蜂窝区)，下面的问题将会发生。例如，假如服务是通过相同频率分配(FA)中的不同伪噪声(PN)码提供的，全部使用的频率分配(FA)号在宏蜂窝区和微蜂窝区之间必须是相同的，这样才能在所有移动台中提供服务，而这将导致硬件的浪费。

因而，根据本发明，为了提供更平稳和多样的服务，相互不同的频率分配给宏蜂窝区和微蜂窝区的多个带宽。因此，将使用语音高速服务作为第一考虑的用户在宏蜂窝区中接受服务，并且使用语音和数据等高速服务的用户在微蜂窝区中接受服务。

为了在分配给宏蜂窝区和微蜂窝区(皮蜂窝区)的，相互不同的频率之间进行平稳的硬越区切换，可以使用导频信标(beacon)。然而，在这种情况下，移动台可能不能从通过初始系统参数消息接收的信道列表中找到必须由其自身获得的信道。换句话说，当在宏蜂窝区和微蜂窝区中使用的所有信道发送到信道列表消息时，移动台对它自身的号码和涉及信道列表的哈希函数进行执行，并且移至要进行服务的CDMA信道。此时，如果移动台被分配到微蜂窝区的信道，并且处于宏蜂窝区中，在宏蜂窝区中，对应的信道被用作信标，因此移动台将重复且连续地执行初始化状态。因此，可能有一个问题就是移动台可能没有被服务。

也就是，在本发明中，宏蜂窝区的频率和微蜂窝区(皮蜂窝区)的频率交叉分配给号码分配模块(number assignment module，NAM)的基本信道和辅助信道，这样各个蜂窝区就可以相互区分，从而服务可以在分配给同一服务波段的微蜂窝区不同的频率的分层蜂窝区结构中，提供给单模式的移动台。

换句话说，在本发明中，为单模式移动台而不是双模式移动台提供分层蜂窝区服务的越区切换方法，是通过在同一服务频带中提供不同FA获得的。

图1是一个示出本发明的一个实施例中，一个由宏蜂窝区和微蜂窝区构成的分层蜂窝区结构的图表。

整个服务区通常包括存在宏蜂窝区和微蜂窝区(皮蜂窝区)的区域，并且还可能含有一个分层蜂窝区。然而，在本发明的一个实施例中，只考虑一种与宏蜂窝区交迭的分层蜂窝区，这就是在考虑当前所提供的分层蜂窝区服务时，微蜂窝区位于现有宏蜂窝区的内部的原因。

在图1中，标号101到103代表宏蜂窝区，并且104到108表示微蜂窝区(皮蜂窝区)。因此，移动台应该在所有位置有效地将服务提供给整个网络，而不管移动台自身的位置。为此，移动台最初选择服务蜂窝区的方法，和在空闲状态或业务状态的越区切换方法变成重点。

移动台通过与基站匹配同步简单地接收服务，同样是对现有方法的发展，也就是，它是有效的，因为所有的相同频带为整个蜂窝区依次进行使用。为此，基本信道和辅助信道在存储器单元如电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，EEPROM)中依次进行确定。例如，在提供CDMA蜂窝区服务的SK电信有限公司，779信道和738信道分别确定为基本信道和辅助信道。

如图1所示，在对分层蜂窝区类型改进的情况下，并且假设宏蜂窝区和微蜂窝区(皮蜂窝区)使用相同FA，这将在无线电频率(radio frequency，RF)工程方面出现很多困难。例如，CDMA系统基本上具有电功率控制，因此移动台根据信号的强度在单独位置执行能量控制。其间，如果微蜂窝区(皮蜂窝区)几乎存在于宏蜂窝区之外，并且移动台并不向微蜂窝区提供服务，移动台接收宏蜂窝区的能量控制，以输出信号。此时，相同FA被使用，因此宏蜂窝区的影响强烈地影响相邻微蜂窝区(皮蜂窝区)，并且因此，在某些情况下，微蜂窝区的容量可能大幅度地下降，并且在前向方面，很多问题可能会进一步出现。

为了解决该问题，在宏蜂窝区和微蜂窝区(皮蜂窝区)的分层结构处于相同CDMA服务频带中的情况下，相互不同的FA必须被使用，以获得两者之间的差别。

图2是一个示出本发明的一个实施例中基本信道分配和频率分配(FA)的图表，其中频率不同地分配给相同服务频带中的宏蜂窝区和微蜂窝区。

作为一个示例，图2示出与当前所使用的数字CDMA蜂窝区频带频率分配(FA)匹配的模拟蜂窝区系统(analog cellular system，AMPS)的信道号。图2可以应用于现有系统，并且也可以应用于最新分配的CDMA频带。因此，假定它是一个简单分配的CDMA频带，并且可用的频率分配(FA)号是9。

1FA到6FA分配用作在宏蜂窝区中使用的频带，并且7FA到9FA分配用作微蜂窝区(皮蜂窝区)中使用的频带。虽然所有9个FA常规地用于宏蜂窝区，但是微蜂窝区(皮蜂窝区)的概念应用于人口稠密的区域，如商业区和办公楼的内部。因此，为了发展更高效的分层蜂窝区结构，并且考虑一个基于不同提供FA的类型的分层蜂窝区，在如图1的分层蜂窝区结构中，宏蜂窝区和微蜂窝区的FA如图2所示进行执行。

此时，为了服务宏蜂窝区和微蜂窝区的所有两个频带，移动台的模式应该转变为双重模式，或者它的软件应该进行修改。根据这点，移动台的号码分配模型(NAM)程序进行如下升级，以通过使用现有的移动台提供分层蜂窝区服务。

如图2所示，在用于宏蜂窝区的移动台中，1FA 203和AMPS信道号1011分配用作基本信道，并且7FA 204和AMPS信道号234分配用作辅助信道。当它变为初始状态时，移动台首先搜索基本信道，以首先在宏蜂窝区中注册并且接收服务。只是，当仅有微蜂窝区(皮蜂窝区)的信号从分层蜂窝区中进入时，用于宏蜂窝区的移动台搜索辅助信道，以在微蜂窝区(皮蜂窝区)中注册。

同时，在用于相对于宏蜂窝区的微蜂窝区(皮蜂窝区)的移动台中，7FA204和AMPS信道号234分配用作基本信道，并且1FA 203和AMPS信道号1011分配用作辅助信道。当它变为初始状态时，无论移动台的位置，它首先进行搜索编程在EEPROM中的基本信道，并且如果存在，在微蜂窝区(皮蜂窝区)的注册被执行，并且如果不存在，辅助信道进行搜索，以在宏蜂窝区中执行注册。

例如，如果移动台位于图1的微蜂窝区104中，并且用于宏蜂窝区的频率分配给基本信道，那么宏蜂窝区102的信号就存在于此，这是因为微蜂窝区104是存在于宏蜂窝区102内部的微蜂窝区(皮蜂窝区)。因此，当要求初始化时，移动台搜索宏蜂窝区的1FA 203的信号作为它自身的基本信道，以满足同步，并确定宏蜂窝区系统。

其间，如果移动台存在于微蜂窝区104的位置，并且用于微蜂窝区(皮蜂窝区)的频率分配给基本信道，移动台的基本信道是微蜂窝区的1FA 204，并且该信号存在于此，因此移动台搜索该信号的伪噪声(PN)码，以获得同步和确定微蜂窝区(皮蜂窝区)系统。

如果将微蜂窝区的频率分配给基本信道的移动台存在于只有一个宏蜂窝区的场所，由于首先查询基本信道时不存在信号，该移动台将搜索辅助信道。由于搜索辅助信道时存在信号，因此移动台满足与它的同步，并且将系统确定为宏蜂窝区。

在宏蜂窝区和微蜂窝区(皮蜂窝区)的分层结构中执行越区切换，这一值得考虑的要点中，应该提供一个新的例程，通过它基站方可以改变或添加一个参数，以发送给移动台，并且移动台对它进行处理。这可以通过简单地修正仅仅一个软件，并且通过使用现有使用参数中的一个保留参数，或者对其新增一个参数，来得到实现。

图3是一个图表，示出从基站到移动台的分页信道中的相邻列表消息，并且相邻基站状态NGHBR_CONFIG表示相邻蜂窝区的结构，即，蜂窝区存在或不存在等同结构，蜂窝区的FA号存在或不存在等同性，和分页信道存在或不存在等同性。因此，在一个商业系统中，4个相邻基站状态301被使用，4个状态302没有被使用。因此，越区切换可以通过分配和使用302给分层蜂窝区结构，在各自的情况下进行。

然而，一个字段可以另外使用在相互不同的蜂窝区结构中。也就是，当不同的FA提供给分层蜂窝区时，图3的100和101被使用，并且当相同的FA提供给分层蜂窝区时，它们中间的其它值可以被使用。这种决定和应用必须成为标准化。不过，本发明表明该字段可以被使用，相应结构的值可以被改变，并且其它结构可以进行添加。此时，因为它是在所有移动台中通用的基础上进行提供的，所以必须选择在所有移动台中均能接收的消息。因此，分页信道的开销信道消息被使用。

也就是说，在本发明中，通过使用CDMA系统的分页信道从基站到移动台发送的开销(overhead)消息中的相邻列表消息，可以知道微蜂窝区位于宏蜂窝区的内部。然后，与此对应的PN码被发送；或者通过增加一个新字段，可以知道，微蜂窝区位于宏蜂窝区的内部，因此，通过那个字段，然后与此对应的PN码被发送。

图4是一个本发明中导频强度测量消息(pilot strength measurementmessage，PSMM)的字段修改部分的说明图。

在图4，保留位是0-7，并且此值当前设为0。然而，在本发明中，它将用作一个方法，该值被发送为其它值如1，或发送时将末位分配为1。

其中，PSMM的类型等同地提供给现有类型，并且字段中的保留位用来代表分层蜂窝区的PSMM值，并且MSG_TYPE可以通过分配当前未使用的值来进行使用。

在分层蜂窝区结构中宏蜂窝区和微蜂窝区(皮蜂窝区)之间的越区切换方法，集中于使用微蜂窝区(皮蜂窝区)的移动台，参照图5到10，如下所述。

首先描述一个在本发明中用来决定越区切换的参数的一个实施例。

在图5到10中，T_ADD值表示相邻组的一个基站进入候选组时要满足的基站导频强度值。Ec/Io代表在一个PN码片周期累积的导频能量Ec除以在接收带宽之内的总电能光谱密度Io的比率。T_Period表示用于根据固定的时间周期搜索微蜂窝区的PN的值，因为不能连续地搜索微蜂窝区。T_Drop值代表基站保持在活动组中的最低信号量值。Rx_T是表示查找越区切换信号的时间点的所接收的功率电平阀值。而且，T_Threshold的值可以介于T_ADD和T_Drop之间，或者可以是一个独立确定的值，并且有一个取值范围。

图5是示出本发明的一个实施例中在空闲状态下从宏蜂窝区到微蜂窝区(皮蜂窝区)的越区切换方法的流程图。

在空闲状态下，从宏蜂窝区到微蜂窝区(皮蜂窝区)的越区切换方法，是用户终端从图1所示的宏蜂窝区的区域101，102，103移到微蜂窝区的区域104至108时应用的方法，并且更详细地说，基本上应用于从宏蜂窝区102到微蜂窝区104至107，或从宏蜂窝区104至微蜂窝区108的移动。

此时，描述这样一种情况：在只有宏蜂窝区102的信号被搜索到并且已在宏蜂窝区注册的状态下，用户终端移到微蜂窝区(皮蜂窝区)的区域104至107，当用户终端在宏蜂窝区的区域102中有一信号时，用户终端通过分页信道接收多个相邻基站的蜂窝区结构信息，如用于通知该微蜂窝区存在于宏蜂窝区的内部的信息。通过这样，可以知道所提供的类型为如图3所示的分层蜂窝区，并且还可以知道它的PN码作为消息进行发送。

因此，用户终端接收相邻基站蜂窝区结构信息的信号，并且从那时起，根据T_Period的时间周期监控微蜂窝区(皮蜂窝区)的基本信道。对于该周期，它可以根据时隙循环索引进行连续监测，但是这将在空闲状态下使移动台的电池的寿命缩短，而且，在业务状态下不仅影响移动台的寿命，而且影响产品的质量。

因此，当分层蜂窝区类型的消息通过相邻基站的蜂窝区结构信息进行传送时，用户终端周期性地搜索从微蜂窝区(皮蜂窝区)的基本信道给定的PN码。如果搜索结果大于T_ADD值，并且当该值大于宏蜂窝区的Ec/Io值时，移动台模式改变为微蜂窝区(皮蜂窝区)，同步和对应的蜂窝区相匹配，并且该信息记录到对应的基站中，以执行注册。也就是，执行空闲越区切换。

参照图5，在步骤501，通过宏蜂窝区服务的移动台通过分页信道接收开销消息。

在步骤502，对包含于相邻列表消息的相邻基站的蜂窝区结构信息进行确定。如果在确定结果中它不是分层蜂窝区类型，步骤501将再次执行。

如果在步骤502的确定结果中它是分层蜂窝区类型，在步骤503，定时器的计数被启动。

在步骤504，对微蜂窝区的伪噪声(PN)码在固定的时间内进行搜索。

在步骤505，确定所搜索的微蜂窝区的PN码值是否大于T_ADD，且大于宏蜂窝区的Ec/Io值。

如果在步骤505的确定结果中，所搜索的微蜂窝区的PN码值大于T_ADD，且大于宏蜂窝区的Ec/Io值，在步骤506，执行向微蜂窝区的空闲越区切换，以在微蜂窝区中进行服务。

如果在步骤505中，要求不满足，服务将继续提供给宏蜂窝区，并且，同时在步骤507中检查定时器的计数值是否超过作为给定PN搜索周期的T_Period值。如果结果是超时，将从步骤502重新执行，确定相邻基站的蜂窝区结构消息，以检查它是否仍处于分层蜂窝区内。

图6是示出本发明的一个实施例中在空闲状态下从微蜂窝区(皮蜂窝区)到宏蜂窝区的越区切换方法的流程图。

当用户终端存在于微蜂窝区的区域104到107内，移动台捕获到微蜂窝区(皮蜂窝区)的信号，并且与它的同步相匹配。此时，当移动台移到一个外部宏蜂窝区的区域102时，移动台认识到该宏蜂窝区位于外部。即，用户终端通过分页信道，接收相邻基站的蜂窝区结构消息，如通知该微蜂窝区存在于宏蜂窝区内部的消息。因此，如图3所示，可以知道它的分层蜂窝区类型，并且还可以知道它的PN码作为一个消息进行提供。

因此，当用户终端接收相邻基站的蜂窝区结构信息的信号时，检查所接收的微蜂窝区信号的功率电平和Ec/Io值是否小于给定的阀值，然后宏蜂窝区的基本信道通过一个时间周期T_Period进行监控。换句话说，当微蜂窝区信号所接收的移动台功率电平低于预先给定的阀值Rx_T，并且微蜂窝区的Ec/Io值变得低于预先给定的阀值T_Threshold，移动台开始计数并且搜索宏蜂窝区的PN码。

然后，当周期性地搜索从宏蜂窝区的基本信道给定的PN码之后，值大于T_ADD值，并且该值大于Ec/Io的值时，移动台模式FA和PN转变为宏蜂窝区，并且同步与对应的蜂窝区相匹配，并且，它被记录到对应的基站，以对它进行注册。即执行空闲越区切换。

参照图6，在步骤601，通过微蜂窝区(皮蜂窝区)服务的移动台，通过分页信道接收开销消息。

在步骤602，对包含于相邻列表消息的相邻基站的蜂窝区结构消息进行确认。如果在确认结果中，它不是分层蜂窝区类型，步骤601将再次执行。

如果在确认结果中，它是分层蜂窝区类型，那么在步骤603，检查是否所接收的微蜂窝区信号的功率电平低于预先给定阀值Rx_T，并且该微蜂窝区的Ec/Io的值低于预先给定的阀值T_Threashold。如果在检查结果中，条件没有满足，将继续执行步骤603。

如果在步骤603的检查结果中条件满足，定时器的计数将启动。

在步骤605，在固定的时间内对宏蜂窝区的PN码进行搜索。因此，阀值Rx_T和T_Threshold被使用，因为蜂窝区的边界线应该根据从微蜂窝区到宏蜂窝区的移动来定义，从而，此时查找宏蜂窝区信号的时间点由所接收的功率电平和导频信号强度决定。通常，在CDMA系统中，越区切换的时间点仅仅由导频信号强度决定。因此，在本发明中，越区切换时间点也可以不使用Rx_T，而仅使用T_Threshold来决定。

在步骤606，检查是否所搜索的宏蜂窝区的PN码值大于T_ADD，且大于微蜂窝区的Ec/Io值。

如果在步骤606的检查结果中，所搜索的宏蜂窝区的PN码值大于T_ADD，并且大于微蜂窝区Ec/Io的值，在步骤607，执行向宏蜂窝区的空闲越区切换，以在宏蜂窝区进行服务。

如果在步骤606，要求不满足，服务将继续提供给微蜂窝区，并且同时，在步骤608检查定时器的计数值是否超过作为给定PN搜索周期的T_Period值。如果结果超过，将从步骤603重新执行，分别将Ec/Io和所接收的微蜂窝区信号的功率电平与Rx_T和T_Threshold进行比较。

图7是示出根据本发明的一个实施例在业务状态下从宏蜂窝区到微蜂窝区(皮蜂窝区)的越区切换方法的流程图。

通常，在业务状态下，移动台不接收开销信道，因此，移动台认为相邻基站的状态是通话设置状态。但是，当状态在通信期间由于移动发生改变时，基站通过业务信道提供相邻基站的信息。相邻基站的信息通过包含于相邻列表更新消息中进行提供。并且，因此，只有相邻基站的PN码值被提供。因此，不能确认微蜂窝区存在于宏蜂窝区内。为了解决这种问题，如同导频强度测量消息(PSMM)，′1′插入到相邻列表更新消息的末位，因此，微蜂窝区的PN码被提供，并且，从而，移动台通过该消息确认宏蜂窝区的PN码，并且还识别出该蜂窝区结构是分层蜂窝区。这种情况同样适用于存在宏蜂窝区位于微蜂窝区之外的情况。

即，在业务状态的情况下，通过提供相邻列表更新消息中的保留字段的末位为′1′，可以知道在当前服务蜂窝区的内部和外部时不同类型的蜂窝区差别。

另外对于该方法，通过生成如相邻列表更新消息的新消息它可以用在业务状态下。

即，如果在分层蜂窝区结构中，移动台处于与宏蜂窝区102的通信状态，甚至在通信过程中，移动台仍周期性地搜索如图2所示的微蜂窝区的基本信道204的PN码，因为移动台通过相邻列表更新消息认识到微蜂窝区(皮蜂窝区)104到107存在于通信中的基站102的内部。如果搜索结果值大于T_ADD，移动台执行业务中到微蜂窝区的越区切换。

参照图7，在步骤701，在宏蜂窝区中处于通信状态的移动台，通过业务信道接收相邻列表更新消息。

在步骤702，对包含于相邻列表更新消息的相邻基站的蜂窝区结构消息进行确定。如果在确定结果中它不是分层蜂窝区结构类型，步骤701将再次执行。

如果在步骤702的确定结果中是分层蜂窝区类型，在步骤703，定时器的计数将启动。

在步骤704，在固定时间内对微蜂窝区的PN码进行搜索。

在步骤705，确定是否所搜索的微蜂窝区的PN码值大于T_ADD。

如果在步骤705的确定结果中，所搜索的微蜂窝区的PN码值大于T_ADD，在步骤706，执行业务中到微蜂窝区的越区切换，如图8所示。

如果在步骤705的确定结果中，条件不满足，服务将继续提供给宏蜂窝区，并且同时，在步骤707检查是否定时器的计数值超过作为给定PN搜索周期的T_Period。如果结果超时，将从步骤702重新执行，确定相邻基站的蜂窝区结构消息，以检查它是否仍处于分层蜂窝区内。

图8是示出执行图7的业务中向微蜂窝区的越区切换的步骤706的一个

实施例的流程图。

在步骤801，如果所搜索的PN码值大于T_ADD，移动台通过反向业务信道，将图4的PSMM发送到宏蜂窝区的基站。

在步骤802，通过这个信号，宏蜂窝区的基站发送关于移动台最新进入微蜂窝区(皮蜂窝区)的基站的信息，以准备越区切换。

在步骤803，对应的微蜂窝区(皮蜂窝区)的基站将由对应的移动台使用的业务信道号和FA号等发送到宏蜂窝区的基站。

在步骤804，空业务将连续地发送到相应的移动台。

在步骤805，宏蜂窝区的基站将越区切换所要求的，由基站自身从对应微蜂窝区(皮蜂窝区)的基站获得的信息，如业务信道号和FA号等，通过越区切换方向消息(handoff direction message，HDM)发送到对应的移动台。

在步骤806，接收到HDM的移动台执行业务中向对应微蜂窝区(皮蜂窝区)的基站的越区切换。

在步骤807，通过发送越区切换完成消息到对应的微蜂窝区(皮蜂窝区)的基站，越区切换得到完成。

此后，当通信结束时，移动台通过执行对应服务的微蜂窝区(皮蜂窝区)的同步信道接收消息，然后与对应的蜂窝区匹配同步。

同此，对于在PSMM中通知微蜂窝区(皮蜂窝区)的方法，它可以变为一种使用保留字段的方法，并且，这可以通过不同地决定消息，如从分层蜂窝区的微蜂窝区(皮蜂窝区)提供的导频强度测量消息1(PSMM1)，来进行使用。此时，PSMM1被定义为通过识别移动台存在于宏蜂窝区内部的微蜂窝区，所发送的用于越区切换的信号，或者作为通过识别移动台存在于微蜂窝区外部的宏蜂窝区，所发送的用于越区切换的信号。

图9是示出本发明的一个实施例中在业务状态下从微蜂窝区(皮蜂窝区)到宏蜂窝区的越区切换方法的流程图。

如果在如图1的分层蜂窝区结构中，移动台处于与微蜂窝区104到107的通信状态，移动台可以通过相邻列表更新消息知道在通信中宏蜂窝区存在于基站104到107的外部。而且，移动台连续计算它自身所接收的功率电平和Ec/Io的值。并且如果该计算值小于预定的作为边界值的阀值，移动台将搜索外部宏蜂窝区的基本信道的对应的PN码。也就是，移动台继续检查微蜂窝区(皮蜂窝区)的值，然后如果所接收的功率电平小于预定的阀值，并且如果Ec/Io小于阀值T_Threshold，计时器将启动，并且对宏蜂窝区的PN码进行搜索。如果所搜索的宏蜂窝区的PN码值大于T_ADD，将执行业务中向宏蜂窝区的越区切换。

参照图9，在步骤901，在微蜂窝区(皮蜂窝区)中处于业务状态的移动台，通过业务信道接收相邻列表更新消息。

在步骤902，对包含于相邻列表更新消息的相邻基站的蜂窝区结构信息进行确定。如果在确定结果中，它不是分层蜂窝区类型，将执行步骤901。

如果在步骤902的确定结果中，它是分层蜂窝区类型，那么在步骤903，检查是否所接收的微蜂窝区信号的功率电平低于预先给定阀值Rx_T，并且该微蜂窝区的Ec/Io的值低于预先给定的阀值T_Threashold。如果在检查的结果中，条件不满足，服务将继续提供给微蜂窝区，并且还重新执行步骤903。

如果在步骤903的检查结果中条件满足，在步骤904，定时器的计数将启动。

在步骤905，在固定的时间内对宏蜂窝区的PN码进行搜索。同此，阀值Rx_T和T_Threshold被使用，因为蜂窝区的边界线应该根据从微蜂窝区到宏蜂窝区的移动来定义，从而，此时查找宏蜂窝区信号的时间点由所接收的功率电平和导频信号强度决定。目前，在CDMA系统中，越区切换的时间点仅仅由导频信号强度决定。因此，越区切换时间点也可以不使用Rx_T，而仅使用T_Threshold来决定，这就是很多情况下，虽然在导频分层区域所接收的功率电平高，但是导频信号的强度却下降的原因。

在步骤906中，确定是否所搜索的宏蜂窝区的PN码值大于宏蜂窝区的值T_ADD。

如果在步骤906的确定结果中，所搜索的宏蜂窝区的PN码值大于T_ADD，在步骤907，执行业务中的越区切换。

如果在步骤906的确定结果中，条件不满足，在步骤908中继续确定是否定时器的计数值超过作为给定PN搜索周期的T_Period。如果结果超时，重新从步骤903执行，将所接收的微蜂窝区信号的功率电平和Ec/Io，与阀值进行比较。

图10是代表执行图9的业务中向宏蜂窝区的越区切换的步骤907过程的流程图。

在图10中，如果所搜索的PN码值大于T_ADD，在步骤1001中，移动台通过反向业务信道将图4的PSMM发送到微蜂窝区(皮蜂窝区)的基站。

在步骤1002，微蜂窝区的基站通过该PSMM识别出移动台新进入宏蜂窝区，并且将移动台新进入宏蜂窝区的信息发送给对应宏蜂窝区的基站，以准备越区切换。

在步骤1003，对应移动台的基站将由对应移动台使用的FA号和业务信道号等发送给微蜂窝区的基站。

在步骤1004，空业务继续发送给对应的移动台。

在步骤1005，微蜂窝区的基站将由基站自身从对应宏蜂窝区的基站中获得的越区切换所需的信息，如业务信道号和FA号等，通过越区切换方向消息(HDM)发送给对应的移动台。

接收到HDM的移动台执行业务中向对应宏蜂窝区的基站的越区切换。

在步骤1007，通过发送越区切换完成消息(handoff completionmessage，HCM)到对应宏蜂窝区的基站，越区切换得到完成。

此后，当通信结束时，移动台通过执行对应服务的宏蜂窝区的同步信道接收消息，并且匹配与对应蜂窝区的同步。其间，当蜂窝区独立存在时，越区切换由现有的系统进行。

虽然分层蜂窝区中的越区切换是硬越区切换，但是它可以更有效，并且通过执行上述的越区切换，可以同样发展成一种使用现有导频信标的方法。

而且，在此应用的在越区切换中执行的通话处理过程，可以同样应用到现有系统。不过，如上所述，为了区分宏蜂窝区和微蜂窝区之间的区域，移动台的软件应该稍作修改，并且移动台和基站的消息字段也应该稍作修改。

在本发明中，当前使用的移动台通过仅仅作点程序上的修改，就可以使用，并且分层宏蜂窝区和微蜂窝区(皮蜂窝区)通过仅仅简单修改基站的操作程序，而不用改变基站的设备，就可以进行服务。而且，分层蜂窝区服务仅仅采用现有的单模式的移动台而不是双模式的移动台就可以有效。

另外，分层蜂窝区服务可以在蜂窝区移动通信，个人通信系统(PCS)或者如IMT-200的下一代移动通信中的相同服务频带中进行实现，并且可以仅仅采用软件升级，而不用基站结构的改变就可以有效。

由于在本发明中服务是通过仅仅分配所需的FA号给微蜂窝区(皮蜂窝区)而提供的，它在使用资源方面是有效的，并且当微蜂窝区(皮蜂窝区)的容量不足时，增加FA的工作可以很容易地开展，这就是宏蜂窝区和微蜂窝区可以相互独立发展的原因。

另外，虽然分层蜂窝区实际上是硬越区切换，但是通过使用导频信标越区切换可以类似地发展为越区切换系统，通过有效地使用信道资源以提高整体容量，从而减少越区切换的失败率并且提高利润。

尽管本发明的优选实施例是为阐述的目的而公布的，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改、补充和替换。

Claims

1.一种用于在分层蜂窝区结构中执行从宏蜂窝区到微蜂窝区或到皮蜂窝区的空闲越区切换的方法，包括如下步骤：

a)提供不同频率分配给相同服务频带中的宏蜂窝区和微蜂窝区，以构造分层蜂窝区结构；

b)将相邻基站的蜂窝区结构信息和伪噪声PN码从基站发送到移动台；

c)通过使用相邻基站的蜂窝区结构信息检查用于通过宏蜂窝区接收服务的移动台是否处于分层蜂窝区中；和

d)通过周期性地搜索微蜂窝区的伪噪声PN码，检查是否伪噪声PN码值大于T_ADD，且大于宏蜂窝区的Ec/Io，以执行向微蜂窝区的空闲越区切换，其中T_ADD代表对要包含在候选组中的相邻组中的基站所要求的基站导频强度值，Ec代表在一个伪噪声PN码片周期所累积的导频能量，并且Io表示在宏蜂窝区的接收带宽内的总功率谱密度。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤e)：将宏蜂窝区和微蜂窝区或和皮蜂窝区的频率交叉分配给单模式移动台的号码分配模块的基本信道和辅助信道。

3.如权利要求1所述的方法，其中，相邻基站的蜂窝区结构信息包含于分页信道的开销消息中，进行发送。

4.如权利要求1所述的方法，其中，相邻基站的蜂窝区结构信息通过使用相邻列表消息的预备字段或附加字段进行发送。

5.一种用于在分层蜂窝区结构中执行从微蜂窝区或从皮蜂窝区到宏蜂窝区的空闲越区切换的方法，包括如下步骤：

a)提供不同频率分配给相同服务频带中的宏蜂窝区和微蜂窝区或和皮蜂窝区，以构造分层蜂窝区结构；

c)通过使用相邻基站的蜂窝区结构信息，检查用于通过其微蜂窝区或皮蜂窝区接收服务的移动台是否处于分层蜂窝区中；

d)根据微蜂窝区信号的导频信号强度，决定搜索宏蜂窝区信号的时间点；和

e)通过周期性地搜索宏蜂窝区的伪噪声PN码，检查是否伪噪声PN码值大于T_ADD，且大于宏蜂窝区的Ec/Io，以执行向宏蜂窝区的空闲越区切换，其中T_ADD代表对要包含在候选组中的相邻组中的基站所要求的基站导频强度值，Ec代表在一个伪噪声PN码片周期所累积的导频能量，并且Io表示在宏蜂窝区的接收带宽内的总功率谱密度。

6.如权利要求5所述的方法，进一步包括步骤f)：将宏蜂窝区和微蜂窝区或和皮蜂窝区的频率交叉分配给单模式移动台的号码分配模块的基本信道和辅助信道。

7.如权利要求5所述的方法，其中，在所述步骤d)，当所接收的微蜂窝区信号的功率电平小于所接收的表示准备越区切换的时间点的电平阀值Rx_T，并且微蜂窝区信号的Ec/Io小于代表搜索越区切换信号的时间点的导频信号强度阀值T_Threshold时，将对宏蜂窝区的信号进行搜索，以进行越区切换。

8.如权利要求5所述的方法，其中，相邻基站的蜂窝区结构信息包含于分页信道的开销消息中，进行发送。

9.如权利要求5所述的方法，其中，相邻基站的蜂窝区结构信息通过使用相邻列表消息的预备字段或附加字段进行发送。

10.一种用于在分层蜂窝区结构中执行在业务中从宏蜂窝区到微蜂窝区或到皮蜂窝区的越区切换的方法，包括如下步骤：

a)提供不同频率分配给相同服务频带的宏蜂窝区和微蜂窝区，以构造分层蜂窝区结构；

c)通过使用相邻基站的蜂窝区结构信息，检查宏蜂窝区内业务中的移动台是否处于分层蜂窝区中；和

d)通过周期性地搜索微蜂窝区的伪噪声PN码，检查是否伪噪声PN码值大于TA_DD，以执行业务中向微蜂窝区的越区切换。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括步骤e)：将宏蜂窝区和微蜂窝区或和皮蜂窝区的频率交叉分配给单模式移动台的号码分配模块的基本信道和辅助信道。

12.如权利要求10所述的方法，其中，所述的步骤d)包括如下步骤：

d1)由移动台通过反向业务信道，将导频强度测量消息发送到宏蜂窝区的基站；

d2)发送信息到对应微蜂窝区或皮蜂窝区的基站，以准备越区切换，因此，宏蜂窝区的基站通过所接收的导频强度测量消息知道移动台进入微蜂窝区或皮蜂窝区；

d3)由微蜂窝区或皮蜂窝区的基站将要由移动台使用的频率分配号和业务信道号等发送到宏蜂窝区的基站，并且将空业务发送到移动台；

d4)由宏蜂窝区的基站通过越区切换方向消息将越区切换所要求的信息发送到移动台；和

d5)执行在业务中从接收到越区切换方向消息的移动台到微蜂窝区或到皮蜂窝区的基站的越区切换，并且将越区切换完成消息发送到微蜂窝区或到皮蜂窝区的基站。

13.如权利要求10所述的方法，其中，相邻基站的蜂窝区结构信息包含于业务信道的相邻列表更新消息中，进行发送。

14.如权利要求10所述的方法，其中，相邻基站的蜂窝区结构信息通过使用相邻列表更新消息的预备字段或附加字段进行发送。

15.一种用于在分层蜂窝区结构中执行业务中从微蜂窝区或从皮蜂窝区到宏蜂窝区的越区切换的方法，包括如下步骤：

e)通过周期性地搜索宏蜂窝区的伪噪声PN码，检查是否伪噪声PN码值大于T_ADD，以执行业务中向宏蜂窝区的越区切换。

16.如权利要求15所述的方法，进一步包括步骤f)：将宏蜂窝区和微蜂窝区或和皮蜂窝区的频率交叉分配给单模式移动台的号码分配模块的基本信道和辅助信道。

17.如权利要求15所述的方法，其中，所述的步骤e)包括如下步骤：

e1)由移动台通过反向业务信道，将导频强度测量消息发送到微蜂窝区或皮蜂窝区的基站；

e2)发送信息到对应宏蜂窝区的基站，以准备越区切换，因此，微蜂窝区的基站通过导频强度测量消息知道移动台进入宏蜂窝区；

e3)由宏蜂窝区的基站将由移动台使用的频率分配号和业务信道号等发送到微蜂窝区的基站，并且将空业务发送到移动台；

e4)由微蜂窝区的基站通过越区切换方向消息将越区切换所要求的信息发送到移动台；和

e5)执行业务中从接收到越区切换方向消息的移动台到宏蜂窝区的基站的越区切换，并且将越区切换完成消息发送到宏蜂窝区的基站。

18.如权利要求15所述的方法，其中，在所述步骤d)，当所接收的微蜂窝区信号的功率电平小于所接收的表示搜索越区切换的时间点的电平阀值Rx_T，并且微蜂窝区信号的Ec/Io小于代表搜索越区切换信号的时间点的导频信号强度阀值T_Threshold时，将对微蜂窝区的信号进行搜索，用于越区切换。

19.如权利要求15所述的方法，其中，相邻基站的蜂窝区结构信息包含于相邻列表更新消息中，进行发送。

20.如权利要求15所述的方法，其中，相邻基站的蜂窝区结构信息通过使用相邻列表更新消息的预备字段或附加字段进行发送。