專利名稱：使用位置信息執(zhí)行切換的移動站及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)中的切換，更具體地講，涉及使用位置信息執(zhí)行切換的移動站及其方法。
背景技術：
通常，移動通信系統(tǒng)包括一個或多個基站，以及與基站通信的移動站。圖1是典型的移動通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構。從移動站(MS)40發(fā)送的信號被基站(BS)20和30接收，并且可被中繼到移動交換中心(MSC)10。MSC 10將中繼的信號發(fā)送到公眾交換電話網(wǎng)(PSTN)或者另一移動站。每個基站20和30覆蓋小區(qū)，小區(qū)是MS可通信的范圍。小區(qū)覆蓋有限的地理區(qū)域。小區(qū)的BS通過MSC 10將呼叫發(fā)送到通信網(wǎng)絡。典型的移動通信系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域被分成多個小區(qū)。當MS 40從第一小區(qū)50向第二小區(qū)52移動，并進入第一小區(qū)50和第二小區(qū)52之間的邊界區(qū)域時，執(zhí)行切換以將涉及第二小區(qū)52的新的系統(tǒng)資源分配給MS 40。
在這種移動通信系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的切換方法使用從BS 20和30發(fā)送并被MS 40接收的信號的強度。源BS 20基于從MS 40發(fā)送的信息確定是否執(zhí)行切換。當從目標BS 30接收的信號的信號強度，即能量干擾比(Ec/Io)下降到預定閾值以下時，MS 40請求源BS 20執(zhí)行切換。當從源BS 20接收的信號的Ec/Io下降到指定的閾值以下時，MS 40也請求源BS 20切換。
如上所述，傳統(tǒng)的切換方法是一種僅僅基于被MS接收的BS信號的強度來確定是否執(zhí)行切換的方法。由于這樣有限的信息，BS不能知道MS是否位于實際需要切換的位置。而且，只有信號的強度測量可能不會導致在MS需要切換時切換被執(zhí)行。
在傳統(tǒng)的切換方法中，僅僅因為通過信道狀態(tài)的瞬間改變使特定BS信號的強度較強或較弱，在不需要切換的區(qū)域可能會產(chǎn)生切換請求消息。另外，盡管MS位于切換區(qū)域并且處于MS應該從多個BS接收數(shù)據(jù)的位置，MS會根據(jù)信號強度的改變頻繁地增強或減弱BS的導頻信號。
這些因素常常引起在MS和BS之間的不必要的處理，還引起MS之間的干擾的增加。
為了解決這些問題，已提出通過根據(jù)MS的位置執(zhí)行切換的技術。這里，當MS使用全球定位系統(tǒng)(GPS)計算自己的位置并將計算的位置信息發(fā)送到BS時，BS監(jiān)控MS是否位于切換位置并根據(jù)監(jiān)控的結(jié)果執(zhí)行切換。
MS必須連續(xù)地啟用其所配備的GPS模塊以向BS報告自己的位置。因此，MS將連續(xù)地搜索提供位置信息的GPS衛(wèi)星，并計算自己的位置。為了通過連續(xù)地啟用GPS模塊計算自己的位置引起對MS的重負荷，導致大量功率的消耗。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種在移動通信系統(tǒng)中執(zhí)行切換(僅在必須切換的移動站的位置)的方法和移動站。
另外，本發(fā)明提供一種啟用移動站(MS)的全球定位系統(tǒng)(GPS)模塊的設備和方法以確定是否必須切換。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種使用位置信息來執(zhí)行切換的MS，所述MS包括GPS模塊，用于接收一個或多個GPS信號；和控制器，如果發(fā)生切換條件，則通過啟用GPS模塊來計算MS的位置，并將計算的位置信息發(fā)送到基站(BS)。


通過下面結(jié)合附圖進行的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特點和優(yōu)點將會變得更加清楚，其中圖1是典型的移動通信系統(tǒng)的示意性結(jié)構；圖2是解釋根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的在移動通信系統(tǒng)中的BS和MS的操作的示圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的MS的方框圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的當執(zhí)行切換時在MS和BS之間的消息流的流程圖；和圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的當執(zhí)行切換時在MS和BS之間的消息流的流程圖。
具體實施例方式
以下，將參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在附圖中，相同的標號指示相同或相似的部件，即使這些部件在不同的附圖中描述。在以下的描述中，由于已知的功能或結(jié)構會用不必要的細節(jié)掩蓋了本發(fā)明，所以將不再詳細描述。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，如果發(fā)生切換條件，則移動站(MS)通過啟用全球定位系統(tǒng)(GPS)模塊計算自己的位置，并將計算的位置信息發(fā)送到基站(BS)。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，MS確定GPS模塊的允許期間；根據(jù)GPS模塊允許期間通過啟用GPS模塊計算自己的位置；并且將計算的位置信息發(fā)送到BS。現(xiàn)在，將參照圖2來描述本發(fā)明。
圖2是解釋根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的在移動通信系統(tǒng)中的BS和MS的操作的示圖。移動通信系統(tǒng)被地面上的建筑物80和各種自然的障礙物70所圍繞。在具有多個GPS衛(wèi)星90、92、94和96的GPS環(huán)境中部署B(yǎng)S 20和MS 40。這樣的GPS環(huán)境是眾所周知的。本領域的技術人員將理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本發(fā)明可被應用到諸如全球移動通信系統(tǒng)(GSM)的其它的通信系統(tǒng)。
在典型的GPS應用中，GPS接收器需要至少四個GPS衛(wèi)星以確定它的位置。在本發(fā)明中，使用三個GPS衛(wèi)星和從MS 40到服務BS 20的信號的往返行程延時可確定MS 40的位置。另外，使用兩個GPS衛(wèi)星、往返行程延時和服務BS 20的已知位置可確定MS 40的位置。然后，MS 40將自己的位置信息發(fā)送到BS 20。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，當發(fā)生切換條件時，MS 40啟用GPS模塊(參照圖3)以確定自己的位置。因此，MS 40監(jiān)測是否發(fā)生切換條件以確定自己的位置。現(xiàn)在，將描述切換條件。MS 40監(jiān)測從BS 20接收的導頻信號的強度，即Ec/Io是否下降到預定閾值以下。這是一般的切換條件。MS 40還可使用當前接收信號強度指示(RSSI)或信噪比(SNR)確定是否發(fā)生切換條件。例如，MS 40可通過設置RSSI或SNR的參考值并且將RSSI或SNR的當前值與參考值比較來確定是否發(fā)生切換條件。本領域的技術人員將理解，本發(fā)明不限于這些切換條件的示例，也可使用其它切換條件。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，MS 40周期性地啟用GPS模塊。例如，當特定的區(qū)域包括MS 40很難定位GPS衛(wèi)星的多個地點時，MS 40可周期性地計算它的正確位置。在其中MS 40必須頻繁地搜索GPS衛(wèi)星的環(huán)境發(fā)生在包括商業(yè)區(qū)或室內(nèi)環(huán)境的區(qū)域中。MS 40可根據(jù)關于此刻定位MS 40所在區(qū)域的信息來確定是否周期性地啟用GPS模塊。在這種情況下，MS 40確定GPS模塊的啟用周期。MS 40可通過確定是否到了計算自己位置的預定周期來確定是否啟用GPS模塊。
當發(fā)生切換條件時，MS 40通過啟用GPS模塊來確定自己的位置并將所述位置信息發(fā)送到BS 20。BS 20使用MS 40的位置來確定是否必須切換。如果BS 20確定MS 40處于需要切換的位置，則BS 20開始執(zhí)行切換處理。如果BS 20確定MS 40沒有處于需要切換的位置，則BS 20保持當前通信狀態(tài)而不執(zhí)行切換處理。現(xiàn)在，將描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的MS 40的配置和操作。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的MS 40的方框圖。參照圖3，MS 40包括射頻(RF)模塊110、基帶處理模塊120、控制器130、GPS模塊140和存儲器150。
GPS模塊140從一個或多個GPS衛(wèi)星90、92、94和96接收GPS信號，并將接收的GPS信號提供給控制器130。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，如果發(fā)生切換條件，則控制器130啟用GPS模塊。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，控制器130根據(jù)GPS模塊啟用周期來啟用GPS模塊。在啟用GPS模塊140之后，控制器130通過GPS模塊140從一個或多個GPS衛(wèi)星接收GPS信號。當通過GPS模塊140接收到GPS信號時，控制器130使用所述GPS信號計算自己的位置，并將它的位置信息發(fā)送到BS 20。控制器130通過將MS 40的每個部件與控制器130鏈接來控制它們執(zhí)行切換處理。
RF模塊110通過天線將RF信號發(fā)送到BS 20，并從BS 20接收RF信號。RF模塊110將接收的RF信號轉(zhuǎn)換成中頻(IF)信號，并將轉(zhuǎn)換的IF信號輸出到基帶處理模塊120。RF模塊110還將從基帶處理模塊120接收的IF信號轉(zhuǎn)換成RF信號，并將轉(zhuǎn)換的RF信號發(fā)送到BS 20?；鶐幚砟K120是用于提供控制器130和RF模塊110之間的接口的基帶模擬ASIC(BAA)。基帶處理模塊120將從控制器130接收的基帶數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬IF信號，并將轉(zhuǎn)換的IF信號發(fā)送到RF模塊110，還將從RF模塊110接收的模擬IF信號轉(zhuǎn)換成基帶數(shù)字信號，并將轉(zhuǎn)換的基帶數(shù)字信號發(fā)送到控制器130。存儲器150存儲用于控制MS 40的操作所需的多個程序和數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在，將描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的當執(zhí)行切換時在MS 40和BS 20之間發(fā)生的消息流。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的當執(zhí)行切換時在MS 40和BS 20之間的消息流的流程圖。
參照圖4，在步驟310，MS 40確定是否發(fā)生切換條件。即，MS 40監(jiān)測是否發(fā)生切換條件。如上所述，切換條件是強度(即，從服務BS 20接收的導頻信號的Ec/Io)下降到預定閾值以下。切換條件還可以是這樣的情況，例如RSSI或SNR的當前值不在參考值的預定范圍內(nèi)。
如果發(fā)生切換條件，則在步驟320，MS 40通過啟用GPS模塊140來計算自己的位置。在步驟330，MS 40將計算的位置信息發(fā)送到BS 20。
在步驟340，BS 20使用MS 40的位置信息確定是否必須切換。即，BS 20確定此時MS 40是否位于必須切換的位置。根據(jù)確定的結(jié)果，如果在步驟350中MS 40必須切換，則在步驟360，BS 20通過鏈接到MS 40來執(zhí)行切換處理。如果在步驟350中確定MS 40不必切換，則在步驟370，BS 20保持當前的通信狀態(tài)。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的當執(zhí)行切換時在MS 40和BS 20之間的消息流的流程圖。在圖5中示出的本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的步驟220到步驟270與在圖4中示出的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的步驟320到步驟370相似。
參照圖5，在步驟210，MS 40確定是否已經(jīng)發(fā)生GPS模塊140的啟用周期。如上所述，MS 40可根據(jù)關于此時MS 40所在區(qū)域的信息來確定是否周期性地啟用GPS模塊140。例如，當指定的區(qū)域包括MS 40很難定位GPS衛(wèi)星的多個地點時，MS 40可周期性地計算它的正確位置。
MS 40可通過確定是否到了計算自己位置的預定周期(即，GPS模塊140的啟用周期)來確定是否啟用GPS模塊140。如果到了GPS模塊啟用周期，則在步驟220，MS 40通過啟用GPS模塊140來計算自己的位置。在步驟230，MS 40將計算的位置信息發(fā)送到BS 20。
在步驟240，BS 20使用MS 40的位置信息來確定是否必須切換。根據(jù)確定的結(jié)果，如果在步驟250中MS 40必須切換，則在步驟260，BS 20通過鏈接到MS 40來執(zhí)行切換處理。如果在步驟250中MS 40沒必要切換，則在步驟270，則BS 20保持當前的通信狀態(tài)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，MS僅僅在諸如當發(fā)生切換條件或當?shù)搅薌PS模塊啟用周期的時候才啟用GPS模塊，由此消除了總是使用MS的GPS模塊的必要性。
另外，通過消除總是使用MS的GPS模塊來使用位置信息執(zhí)行切換的必要性，可減少不必要的功率消耗以及對MS的重負荷。
盡管參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例已示出和描述本發(fā)明，但是本領域技術人員應該理解，在不脫離由所附權利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在形式和細節(jié)上進行各種改變。
權利要求
1.一種使用位置信息來執(zhí)行切換的移動站，所述移動站包括全球定位系統(tǒng)(GPS)模塊，用于接收一個或多個GPS信號；和控制器，如果發(fā)生切換條件，則通過啟用GPS模塊來計算移動站的位置，并將計算的位置信息發(fā)送到基站。
2.如權利要求1所述的移動站，其中，所述控制器通過檢測從基站接收的導頻信號的強度，即能量干擾比(Ec/Io)是否下降到預定閾值以下來確定是否發(fā)生切換條件。
3.如權利要求1所述的移動站，其中，所述控制器通過將參考值與接收信號強度指示和信噪比之一進行比較來確定是否發(fā)生切換條件。
4.一種使用位置信息來執(zhí)行切換的移動站，所述移動站包括全球定位系統(tǒng)(GPS)模塊，用于接收一個或多個GPS信號；和控制器，用于確定GPS模塊的啟用周期，通過根據(jù)GPS模塊啟用周期啟用GPS模塊來計算移動站的位置，并將計算的位置信息發(fā)送到基站。
5.如權利要求4所述的移動站，其中，當移動站位于包括在其中移動站很難定位提供GPS信號的GPS衛(wèi)星的多個地點的區(qū)域時，所述控制器確定周期性地啟用GPS模塊。
6.一種在包括用于接收一個或多個全球定位系統(tǒng)(GPS)信號的GPS模塊的移動站中使用位置信息執(zhí)行切換的方法，所述方法包括確定是否發(fā)生切換條件；如果發(fā)生切換條件，則通過啟用GPS模塊來計算移動站的位置；和將計算的位置信息發(fā)送到基站。
7.如權利要求6所述的方法，其中，通過檢測信號強度(通過從基站接收的導頻信號的能量干擾比測量的)是否下降到預定閾值以下來執(zhí)行確定是否發(fā)生切換條件。
8.如權利要求6所述的方法，其中，確定的步驟是通過將參考值與接收信號強度指示和信噪比之一比較來確定是否發(fā)生切換條件。
9.一種在包括用于接收一個或多個全球定位系統(tǒng)(GPS)信號的GPS模塊的移動站中使用位置信息執(zhí)行切換的方法，所述方法包括確定GPS模塊的啟用周期；當?shù)搅薌PS模塊啟用周期時，通過啟用GPS模塊來計算移動站的位置；和將計算的位置信息發(fā)送到基站。
10.如權利要求9所述的方法，還包括當MS位于包括MS很難定位提供GPS信號的GPS衛(wèi)星的多個地點的區(qū)域時，確定周期地啟用GPS模塊。
全文摘要
一種使用位置信息來執(zhí)行切換的移動站，所述移動站包括全球定位系統(tǒng)(GPS)模塊，用于接收一個或多個GPS信號；和控制器，如果發(fā)生切換條件，則通過啟用GPS模塊來計算MS的位置，并將計算的位置信息發(fā)送到基站(BS)。
文檔編號H04W36/32GK1826002SQ20061005765
公開日2006年8月30日 申請日期2006年2月22日 優(yōu)先權日2005年2月22日
發(fā)明者權度憲, 李基泰, 趙炳德, 甘枓烈, 吳東寅 申請人:三星電子株式會社