CN100405868C - 无线通信***和无线信道控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可根据短时间内急剧变化的电波传播状态控制信道切换的无线通信***和无线信道控制方法。控制装置(260)每隔规定时间或规定帧数基于接收电平测量部(241)和帧误差监视部(242)得到无线信号的接收电平和帧误差率(FER)。控制装置(240)将FER分别与为了补偿通信质量而求出的第1误差率阈值和第2误差率阈值进行比较。并且比较接收电平和为了补偿通信质量而求出的电平阈值。控制装置(240)根据比较结果使规定的计数器加计数。控制装置(240)分别比较各计数器的值和分别对应的、为了不在短时间急剧变化的状态下进行信道切换而求出的第1～第4连续次数阈值。在任意一个计数器的值在对应的连续次数阈值以上时，控制装置(240)执行信道切换。

Description

无线通信***和无线信道控制方法

技术领域

本发明涉及无线通信***和无线信道控制方法，特别是涉及利用时分多路存取的无线通信***的结构和该***的无线信道控制方法。

背景技术

在无线通信领域已经引入了各种结构的无线通信***。其中，被称为个人手持电话***(Personal Handyphone System：以下称为PHS)、利用时分多路存取(Time Division Multiple Access：以下称为TDMA)技术对规定的帧进行多个信道的时分多路复用来进行信息收发的无线通信***由社团法人无线电工商协会(Association of Radio Industries andBusinesses：以下称为ARIB)在“RCR STD-28”标准中规定了详细的结构和动作，是一种得到广泛普及和应用的无线通信***。

无线通信***是在移动中使用终端并且终端-基站间电波传播路径的状态有变化的***，因此，通信中通信质量发生变化时，采用将使用中的信道从正在使用的信道切换到别的空信道来继续信息通信的，被称为“信道切换(也称为越区切换)”的技术，对于PHS也在上述标准中详细规定了信道切换的程序。例如上述标准的4.4.3.8.5章(参照440-447页)中记载的切换程序。另外，上述标准规定的是为了顺利进行信道切换而规定的程序，在什么样的通信状态下进行信道切换(越区切换)的判断，由各载波的规格和装置供应厂商的设备功能决定，例如特开2001-169323号公报中记载的各种信道切换实现方法的技术方案。

PHS本来是以在存在着多个各基站的半径200m左右这样比较狭窄的电波到达范围(以下称为区域)中，终端以比较悠闲的步行速度移动为前提构建的***，与以终端高速移动为前提的其它无线通信***相比较，它是信道切换的频度低的***。

在近年的城市开发中，增加了容易形成电波反射的建筑物，出现了基站-终端间的电波到达路径存在多个的多路径，并且容易产生在该区域内(与终端自身不同的)车辆等反射电波的移动体高速移动的状况。因此，短时间内基站-终端间电波到达路径变动或被挡住的情形高频度地发生。这样的情形发生后，虽然只是短时间的，但在基站-终端间通信的信道的电波传播状态会显现出有急剧变化，在每次状态变化时都进行信道切换的***中，信道切换频繁发生，给基站的处理能力增加了负担。而且，在信道切换时，原理上会发生通信的瞬间中断，因此通信中通话声音听起来断断续续的次数增加，对于终端用户也是不希望发生的事。

在上述情形下，传播状态短时间的急剧变化也会导致数据误差等的瞬间发生，但电波传播状态在该现象后恢复到原来状态。即，认识到：由于现象发生后原来的在基站-终端间使用的通信信道的质量并未下降，因而不如不进行信道切换，这样可以控制基站负荷的增加和用户感觉到的通话间断次数的增加，提高***整体的运作和用户使用的方便性。有必要提供一种，通过在考虑实际可能产生的传播状况的基础上进行信道切换，实现对提供无线通信***的载波和终端用户可以提供稳定通信的无线通信***。

另一方面，根据电波传播状态不同，也存在着通信质量显著劣化、必须进行信道切换的情况，仅仅把用于信道切换的基准提高，有可能无法提供适当的服务。

本发明的目的是，针对上述存在问题，提供一种可根据短时间急剧变化的电波传播状态控制实施信道切换的无线通信***和无线信道控制方法。另外，本发明的目的是提供一种信道切换不频繁发生、通信品质优良，并且抑制基站负荷的增加和用户感觉到的通话间断次数的增加，提高***整体的运用程度和用户使用方便性的无线通信***和无线信道控制方法。

本发明的目的是以更简单的结构和程序提供一种无线通信***和无线信道控制方法。

发明内容

为实现上述目的，本发明的无线通信***和无线信道控制方法包括以下结构和步骤。

一种无线信道控制方法，用于控制将无线终端和基站之间的无线通信中使用的信道切换成同一基站的其它信道的信道切换和切换成其它基站的信道的越区切换，包括以下步骤：

基站的控制装置每隔规定时间或规定帧数求出从无线终端接收的无线信号的接收电平和基于帧中出现的误差的帧误差率的步骤；

控制装置分别比较求出的帧误差率和预先设定的第1误差率阈值以及求出的帧误差率和预先设定的比第1误差率阈值大的第2误差率阈值，判断帧误差率是小于第1误差率阈值、还是大于等于第1误差率阈值小于第2误差率阈值，或是是大于等于第2误差率阈值的步骤；

控制装置比较求出的接收电平和预先设定的电平阈值，判断接收电平是小于所述电平阈值还是大于等于电平阈值的步骤；

控制装置在帧误差率大于等于第1误差率阈值小于第2误差率阈值并且分别对应接收电平小于电平阈值和大于等于电平阈值的第1和第2计数器以及帧误差率大于等于第2误差率阈值并且分别对应接收电平小于电平阈值和大于等于电平阈值的第3和第4计数器内，根据判断结果使规定的计数器加计数或减计数或者归零的步骤；

控制装置比较各计数器的值和分别与其对应的第1至第4连续次数阈值的步骤；以及

控制装置在第1至第4计数器当中任何一个的值大于等于对应的第1至第4连续次数阈值时执行信道切换或越区切换的步骤；

其中，所述第3连续次数阈值设定为即使是比较短的时间也进行信道切换、确保通信质量；

所述第1和第4连续次数阈值设定为在这些状态持续的时间比所述第3连续次数阈值对应的时间相对较长时进行信道切换、确保通信质量；

所述第2连续次数阈值设定为在持续时间比所述第1、第3和第4连续次数阈值对应的时间当中的任何一个都长时进行信道切换。

一种无线通信***，包括：

用于通过无线电与无线终端收发信息的天线；

测量通过所述天线从无线终端接收的无线信号的接收电平的接收电平测量部；

用于监视帧中产生的误差、求出帧误差率的帧误差监视部；以及

具有预先记忆有规定阈值的存储器、控制将与无线终端之间的无线通信中使用的信道切换成同一基站的其它信道的信道切换和切换成其它基站的信道的越区切换的控制装置，

所述控制装置包括：

每隔规定时间或规定帧数根据所述接收电平测量部和所述帧误差监视部的输出得出接收电平和帧误差率的单元；

分别比较求出的帧误差率和预先设定的第1误差率阈值以及求出的帧误差率和预先设定的比第1误差率阈值大的第2误差率阈值，判断帧误差率是小于第1误差率阈值、大于等于第1误差率阈值小于第2误差率阈值，还是大于等于第2误差率阈值的单元；

比较求出的接收电平和预先设定的电平阈值，判断接收电平是小于所述电平阈值还是大于等于电平阈值的单元；

在帧误差率大于等于第1误差率阈值小于第2误差率阈值并且分别对应接收电平小于电平阈值和大于等于电平阈值的第1和第2计数器以及帧误差率大于等于第2误差率阈值并且分别对应接收电平小于电平阈值和大于等于电平阈值的第3和第4计数器内，根据判断结果使规定的计数器加计数或减计数或者归零的单元；

比较各计数器的值和分别与其对应的第1至第4连续次数阈值的单元；以及

第1至第4计数器当中任何一个的值大于等于对应的第1至第4连续次数阈值时执行切换或越区切换的单元；

其中，所述第3连续次数阈值设定为即使是比较短的时间也进行信道切换、确保通信质量；

所述第1和第4连续次数阈值设定为在这些状态持续的时间比所述第3连续次数阈值对应的时间相对较长时进行信道切换、确保通信质量；

所述第2连续次数阈值设定为在持续时间比所述第1、第3和第4连续次数阈值对应的时间当中的任何一个都长时进行信道切换。

根据本发明，即使在短时间内电波传播状态发生急剧变化时，也可以根据电波传播状态限制信道切换的执行，在通信质量的劣化持续时执行信道切换。而且，本发明可以提供一种信道切换不频繁发生、通信质量优良，并且抑制基站负荷的增加或用户感觉到的通话中断次数的增加、改善***整体的运用和用户使用方便性的无线通信***。根据本发明，可以以更为简单结构和程序提供一种无线通信***和无线信道控制方法。

附图说明

图1是表示无线通信***结构的网络结构图。

图2是表示无线通信***的基站结构的框图。

图3是说明无线通信***中电波传播状态的变化和发生现象的说明图(1)。

图4是说明无线通信***中电波传播状态变化和发生现象的说明图(2)

图5是表示具体发生的无线传播路径状态变化的一个示例的说明图。

图6是表示信道切换控制程序动作的动作流程图(其1)。

图7是表示信道切换控制程序动作的动作流程图(其2)。

图8是表示信道切换控制程序动作的动作流程图(其3)。

图9是说明无线传播路径状态测量原理的说明图。

图10是表示信道切换控制逻辑示例的说明图。

图11是表示无线通信***的动作示例的动作序列图。

图12是表示无线通信***的其它动作示例的动作序列图。

图13是表示接收电平、FER和发生信道切换的示例的说明图。

图14表示连续次数阈值和切换次数的关系。

具体实施方式

在基站测量电波的电平和所传播的帧的误差率(Frame Error Rate：以下称为FER)作为电波传播状态，根据电平和FER的值及其持续时间对信道切换(在以下的说明和附图中也记载为Tch切换)或越区切换(在以下的说明和附图中也记载为H.0)的实施/不实施进行细致的控制。以下利用附图详细说明本发明无线通信***和无线信道控制方法的实施例。

图1是表示无线通信***结构的网络结构图。

无线通信***10包括多个终端(PS)140、分别具有：具有面向终端的电波到达范围区域120的多个基站(CS)130以及与多个基站130相连接并控制无线通信***10的基站控制台(CSC)110，用于进行各终端140之间信息的收发。终端140和基站130之间经由无线传播路径150通过帧160进行信息收发。

在同一图上显示出终端1(PS1)140-1利用帧160的多个时分多路信道内的时隙1经由无线传播路径150-1和基站(CS1)进行信息收发的情形。另外，在该图中，各时隙内显示的“O”表示使用中(通信中)，“i”表示为空。帧160左侧记载的“f1”表示传播该帧的无线传播路径150-1的频率。终端140与属于无线通信***以外的通信网络的其它终端进行通信时，由基站控制台(CSC)110通过其它通信网络(例如公用通信网)100与图上未示出的其它终端进行信息收发。

无线通信***10中，在无线传播路径1 50的状态发生短时间的急剧变化时，控制为Tch切换或H.O不频繁发生。这里的Tch切换是指将该图中通过帧160的时隙1进行的通信切换成同一区域的同一帧的空时隙(时隙2～4)或者同一区域的频率不同的其它帧(图上未示出)的空时隙中电波状态好的任意一个时隙来继续通信。而H.O是指将该图中通过帧160的时隙1进行的通信切换成其它区域(例如120-2)的帧(图上未示出)中电波状态好的任意一个时隙来继续通信。另外，在本实施例的以下说明中，将上述时隙也称为信道。

图2是表示无线通信***的基站结构的框图。

基站130包括通过无线电与终端140进行信息收发的天线200、对接收/发送的信息进行耦合/分离的耦合器210、进行将无线信号转换成电信号等与终端140之间收发的信号的处理的发送无线装置220和接收无线装置230、对基站控制台110和终端140之间收发的信号进行处理(例如调制和解调)的信号控制装置240、对与基站控制台110之间收发的信号进行处理的有线电路控制装置250，以及对基站130整体进行控制的控制装置260。上述装置分别通过控制线270连接。

信号控制装置240包括用于测量从终端接收的帧(无线信号)的接收电平的接收电平测量部241和用于监视帧中产生的误差、求出帧误差率的帧误差监视部242。另外，接收电平测量部241也可以放置于接收无线装置230中。另外，接收电平测量部241和帧误差监视部242将所测量的接收电平和帧误差率记忆在例如存储器262或装置自身的存储器内。

控制装置260包括控制用微机(处理器)261和记忆基站130的动作程序和数据的存储器262，并且运行用于进行以下详述的本实施例的信道切换等无线信道控制的程序Tch/CNT263。该程序263是根据接收电平测量部241测量的从终端接收的帧的接收电平(以下也简单称为电平，在附图中也记载为LEVEL或L)、帧误差监视部242测量的帧误差率FER的值以及电平或FER的持续时间，判断可否进行信道切换的程序，根据无线传播路径150的状态/使用状况控制信道切换。具体地说是如下进行控制：电波传播状态发生短时间的急剧变化后返回原来状态时，不进行信道切换，电波传播状态变化大并且持续时间长时，执行切换到状态更好的信道的信道切换(或者越区切换)。

在说明本发明无线通信***和无线信道控制方法的详细内容之前，首先说明无线通信***10中发生的电波传播的状态变化和发生的现象。图3是说明无线通信***中电波传播状态的变化和发生现象的说明图(1)。

如图3(a)的记载，终端140利用基站130和帧160的时隙(信道)1在建筑物B1和B2之间的道路R上一边通信一边移动时，电波传播状态如下变化：

(1)在时刻T1，终端140位于140-a的位置，经由无线传播路径150-a收发帧160-a(图3(b)所示)。

(2)在时刻T2，终端140移动到140-b的位置后，来自无线传播路径150-a的电波被建筑物B2挡住，帧160-b的收发经由由建筑物B1反射的无线传播路径150-b进行。

(3)然后，在时刻T3，终端140移动到140-c的位置后，因为从终端140可以看到基站130，因而经由无线传播路径150-c进行帧160-c的收发。

即，在时刻T2附近，由于经由被建筑物B1反射的传播路径长的无线传播路径150-b进行帧的收发，因而如图3(b)所示，仅在该期间帧150的接收定时相应偏移160-t。

图4是说明无线通信***中电波传播状态变化和发生现象的说明图(2)。由于终端位置的变化出现多个路径，从而产生干扰波，接收电平发生变化等。由于这种定时偏移、干扰波的影响或接收电平的变化，时隙1的信息1600无法被正确接收，信息1600内的同步字UW1640和误差校正码CRC1680中出现错误，这样就检出帧误差。但是，在图3(a)中终端140在时刻T3移动到140-c的位置后，这样的现象在短时间内就恢复到没有误差的原来状态。还有，图4所示信息1600内的数字是比特数，各信息分别表示的是：R，瞬态响应斜波时间；SS，启动符号PR，前同步码；UW，同步字CI，信道类型SA，SACCH(附带控制信道)；G，导引位CRC，循环冗余校验位。

在上述状况下，由于原有的基站一终端间使用的通信信道的质量被维持着，不如不进行信道切换，这样就抑制了基站130负荷的增加和用户感觉的通话间断次数的增加，并且提高了***整体的运用程度和用户使用的方便性。因此，本实施例的无线通信***具有考虑基站130中实际发生的传播状况之后来控制信道切换的功能。

图5是表示具体发生的无线传播路径状态变化的一个示例的说明图。该图的(a)表示上述电波传播状态发生短时间的急剧变化(FER发生短时间劣化)后返回原来状态的现象。而该图的(b)表示电波传播的状态变化大并且持续时间长(电平降低和FER劣化持续)的现象，特别是表示电平降低、超过FER的阈值的连续次数超过规定次数时的例子。本实施例的无线通信***在该图(a)所示情形下不进行信道切换，在该图(b)所示情形下执行切换到状态好的信道的信道切换，而且以下会通过另外的附图(图10)说明，根据现象的内容(变化的程度和持续时间)对是否进行信道切换进行详细控制。

图6、图7和图8分别是表示基站130中的程序Tch/CNT263的动作的动作流程图(1)～(3)。图9是说明程序263的动作中执行的无线传播路径状态测量原理的说明图。图10是表示程序263执行的信道切换逻辑示例的说明图。以下通过这些附图详细说明无线信道控制功能。另外，附图以及以下说明当中的各符号分别表示的是，F1：第1FER阈值(％)；F2：第2FER阈值(％)，且F1＜F2；a、b、c、d：第1～第4连续次数计数器(次)；a0、b0、c0、d0：第1～第4连续次数阈值(次)，且a0＜b0，c0＜d0； L0：电平阈值(dB μ V)。

(1)在终端140和基站130之间根据RCR STD-28规定的程序开始通信(信息收发)后，控制装置260的控制微机261(以下简单表示为控制装置)开始进行控制处理(图6：S1000)，并初始化对电波状态的状态发生连续次数进行计数的计数器(在本实施例中是以a、b、c、d表示的第1～第4这4个计数器)(图6：S1010)。这些计数器适当设置在存储器262中，或者也可以设置专用硬件。

(2)控制装置260根据图9的动作原理，通过接收电平测量部241和帧误差监视部242，每隔例如100mS(20帧)测量电平和FER(图6：S1020～1040)。具体地说，如图9所示，以20帧为一个测量单位3000来测量电平和FER(图6：S1020)，在集合了240帧(12个测量单位，1200mS)的测量结果300的时刻(图6：S1030)，对电平求出240帧的平均值L，对FER则求出240帧的FER总计F(图6：S1040)。FER总计F可以利用每20帧的FER合计或平均值或者240帧的误差数等得出，第1和第2 FER阈值F1及F2可以根据FER总计F的求法和单位来相应地适当设定。控制装置260在有关最初的240帧300-1的处理结束后，取入新求出的20帧的测量结果，并去掉最早的20帧的测量结果，同样对与现在最接近的240帧(300-2～N)求出L和F。控制装置260在上述240帧的L和F超过阈值的次数为连续N次时，实施Tch切换/H.O。另外，根据接收电平和FER的程度，N分别使用a0、b0、c0、d0这4种类型。

如图10所示，无线信道切换控制是将根据L及F的值和它们的持续次数判断可否进行信道切换的状态分为多个而进行的控制，在本实施例中是根据以L的阈值L0和F的2个阈值(F1、F2)分成的6个状态(4000-4050)来控制信道切换。另外，在本实施例中，把F比第1FER阈值F1小的情况(图10的4000、4010)下作为不进行信道切换等动作来说明，但在这种状态下同样可以设为，设置第5计数器和第5连续次数阈值e0并进行信道切换等动作。

(3)控制装置260对本实施例的F和第1FER阈值F1(例如在本实施例中为30％)进行比较(图6：S1050)，如果F比F1小，则判断无线通信***的运作没有问题，然后返回步骤S1020并继续上述(2)的测量。另一方面，如果F大于等于F1(图6：S1050)，则再将F与第2FER阈值F2(例如在本实施例中为50％)进行比较(图7：S1060)，并将F比F2小(F1≤F＜F2＝的情况和F大于等于F2的情况(F2≤F)分开处理。另外，F与各阈值F1、F2相等情况下的处理可适当决定。而且，电平L、各计数器和各自阈值相等情况下的处理也同样。

(4)F大于等于F1且小于F2时，控制装置260实施使第2计数器b加1并使第3计数器c和第4计数器d归零(图7：S1070)后，比较L和阈值L0(例如在本实施例中为25dBμV)(图7：S1080)。

(5)L小于L0时，控制装置260使第1计数器a加1(图7：S1100)，而L大于等于L0时则使第1计数器归零(图7：S1110)。然后，控制装置260比较第1计数器a的值和该计数器的阈值(第1连续阈值)a0(例如在本实施例中为19，表示图10的状态4020(FER小、电平低的状态)接连持续19次(约3秒))，并比较第2计数器b的值和该计数器的阈值(第2连续阈值)b0(例如在本实施例中为39，表示图10的状态4030(FER小、电平高的状态)接连持续39次(约5秒))(图7：S1120)。

(6)如果第1计数器a或第2计数器b当中的任意一个大于等于各自的阈值a0·b0(S1120)，则转移到步骤S1180，控制装置260实施信道切换(或移交)(图8：S1180)后结束处理(图8：S1190)。另一方面，控制装置260在步骤S1120的上述以外的情况下，不进行信道切换，而是返回步骤S1020，重复上述(2)～(6)，继续处理。另外，在进行信道切换的情况下，开始对新切换后的信道进行处理(图6：S1000)。

(7)步骤S1060中F大于等于F2时，控制装置260使第2计数器b和第4计数器d加1(图8：S1130)后，比较L和阈值L0(图8：S1140)。

(8)L小于L0时，控制装置260使第1计数器a和第3计数器c加1(图8：S1150)，而L大于等于L0时，使第1计数器a和第3计数器c归零(图8：S1160)。然后，控制装置260比较第3计数器c的值和该计数器的阈值(第3连续阈值)c0(例如在本实施例中为4，表示图10的状态4040(FER大且电平低、最有必要进行信道切换的状态)接连持续4次(约1.5秒))，并比较第4计数器d的值和该计数器的阈值(第4连续阈值)d0(例如在本实施例中为19，表示图10的状态4050(FER高、电平高的状态)接连持续19次(约3秒))(图8：S1170)。

(9)如果第3计数器c或第4计数器d当中的任意一个大于等于各自的阈值c0/d0，则控制装置260实施信道切换(或移交)(图8：S1180)后结束处理(图8：S1190)。另一方面，控制装置260在步骤S1170的上述以外的情况下不进行信道切换，而是返回步骤S1020，重复上述(2)～(9)，继续处理。在进行信道切换的情况下，开始对新切换后的信道进行处理(图6：S1000)。另外，控制装置260也可以在步骤S1170中将第1计数器a或第2计数器b的值与各自的阈值a0·b0进行比较(S1170)，如果任意一个大于等于阈值则实施信道切换(S1180)。

如上所述，考虑到实际当中可能出现的传播状况，控制为：(i)在误差多且电平也低的情况下，由于通信质量显著恶化，因而即使是短时间也要进行信道切换以确保通信质量，(ii)虽然误差多但电平高的情况下，或者多少有些误差而电平低的情况下，根据上述现象的持续时间确定如何处理，如果该现象长时间持续，则进行信道切换来确保通信质量，(iii)多少有些误差而电平高的情况下，视为通信质量恶化不大，仅在该现象比上述现象持续时间还长的情况下，进行信道切换。

如参照图5进行说明，则该图(b)表示上述情形(i)，由于L低、FER大的情形接连4次持续，因而进行信道切换。该图(a)表示上述(ii)和(iii)的情形，虽然FER大的状态持续4次，但L也大，并且FER恢复了原状，因而不进行信道切换而继续运用。这样，通过在基站130和终端140之间使用的通信信道的质量能够保持的情况下有意不进行信道切换的方式，从而可以抑制基站130的负荷增加和用户感觉到的通话间断次数的增加，改善了***整体的运行和用户使用的方便性。

如另外的说明，上述实施例说明的是在以RCR STD-28规定的频带为1.89～1.92GHz、对4个信道(时隙)多路复用的长度为5mSec.的帧进行重复收发的PHS为前提的无线通信***中，具有6个适当状态(图10：4000～4050)和各阈值来进行信道切换控制的例子。可以在PHS中进行比上述实施例所示的控制更细致的控制或相反地更粗略控制更适宜时时，或者在其它无线通信***中，只要根据该***的设置环境、使用状况或使用者的要求，改变FER和L的电平阈值的数目和数值以及计数器的数目和各计数器的连续次数阈值，都可以适用本实施例的信道切换控制。

图11是表示无线通信***的动作的动作序列图，表示Tch切换动作。以下参照图1和图11说明该动作。

终端(PS1)140-1和基站(CS1)130-1在通信之前，按照RCR STD-28之4.4.3.8规定的发送/接收程序确立通信(S2000)后，进入可通过分配的时隙(例如在本实施例中是频率为f1的帧的时隙1)进行信息收发的正在通信当中(S2100)。

通信开始后，与终端(PS1)140-1的移动状况和周边环境的变化相对应地发生电平和FER的劣化(S2200)，基站(CS1)130-1进行通过图6～图10说明的信道切换控制。例如，如果图3的定时偏移160-t小并且在短时间内恢复原状，则不进行信道切换继续通信，但如果终端140-1移动至接近相邻的区域120-2，电平低的状态或FER大的状态持续规定时间后，则实施Tch切换。

具体地说，按照RCR STD-28之4.4.3.8.5.1中规定的Tch切换程序选择同一区域120-1内的其它空时隙(例如在本实施例中是频率为f2的帧的时隙4)进行信道切换(S2300)，然后，终端(PS1)140-1和基站(CS1)130-1利用频率为f2的帧的时隙4继续收发信息(S2400)。

图12是表示无线通信***的动作的动作序列图，表示H.O的动作。以下参照图1和图12说明该动作。

终端(PS1)140-1和基站(CS1)130-1在通信之前，按照RCR STD-28之4.4.3.8规定的发送/接收程序确立通信(S2000)后，进入可通过分配的时隙(例如在本实施例中是频率为f1的帧的时隙1)进行信息收发的正在通信当中(S2100)。

通信开始后，与终端(PS1)140-1的移动状况和周边环境的变化相对应地发生电平和FER的劣化(S2200)，基站CS1进行通过图6～图10说明的信道切换控制。例如，如果图3的定时偏移160-t小并且在短时间内恢复原状，则不进行信道切换继续通信，但如果终端140-1移动到相邻区域120-2附近，电平低的状态和FER大的状态持续规定时间后，则基站控制台(CSC)110和基站(CS2)130-2联合实施H.O。

具体地说，按照RCR STD-28之4.4.3.8.5.4中规定的H.O程序选择其它区域120-2内的其它空时隙(例如在本实施例中是频率为f2的帧的时隙4)进行信道切换(S2350)，然后，终端(PS1)140-1和基站(CS2)130-2利用频率为f2的帧的时隙4继续收发信息(S2450)。

(各阈值的第1确定方法)

以下说明阈值F1、F2、L0、a0、b0、c0、d0各数据的确定。

图13是表示接收电平、FER和发生信道切换的示例的说明图。图13所示示例是在运行中的无线通信***中，以处于各种环境当中的多个基站为对象实际测量接收电平和FER，并将电平和FER的关系在图表上显示。

首先获取各接收电平处FER的发生状况。例如，在1个基站处获取约13,000个点。另外，接收电平例如如图13所示以整数值代表。由于无线区间的质量如果以平均值判断，在发生突发性FER劣化时容易产生误差，因此最好根据中心值(图13中以圆圈表示)判断。考虑到在通信中发生FER时对质量的影响，本实施例根据中心值处是否发生FER来设定作为Tch切换/H.O的处理启动判断基准的接收电平的阈值L0。即，接收电平的阈值L0是对各接收电平求出所获取的FER的中心值后，这些中心值为0的接收电平当中接收电平最低的值(图13中为25dBμV)。中心值为0的接收电平以外，也可以是例如满足数％以下等适当基准的接收电平当中接收电平最低的值。

另外，对于FER的阈值(F1、F2)，以突发性地发生的FER为基准来考虑。由于突发性地发生的FER很有可能在短时间内返回原来状态，因而可以以在该状态下限制信道切换为原则来确定阈值F1、F2。例如，根据各接收电平处发生的FER的最大值(图13中以三角形表示)作成近似值曲线(近似表达式)，参照FER近似值曲线(近似表达式)求出针对所确定的接收电平L0的FER的值。另外，除了利用FER的最大值作成近似值曲线，也可以适当利用例如从FER大的值中取适当数量的数据的平均值等可被认为是突发性发生的数据。FER的阈值F1、F2可以设定在求出值的上下5～10％范围内。另外，F1也可以利用例如现有基站中设定的阈值。

例如，在图13中，针对电平阈值L0即25dBμV，参照以虚线表示的FER最大值的近似值曲线，得到50％弱的值作为FER。因此可以设第2误差率阈值F2为50[％]。另外，也可以设第1误差率阈值F1为40[％]等，但在本实施例中使用现有基站中设定的30[％]。

然后，就连续次数阈值a0～d0的设定进行说明。因为已经有如上所述确定的F1及F2和例如现有基站中设定的c0、d0，因此以这些值为出发点，按照a0＞c0、b0＞d0、a0＜b0的条件确定FER在F1～F2的状态下的连续次数阈值a0、b0。例如，c0＝1.5s(连续次数为4次)，d0＝3s(连续次数为19次)时，a0为2s、2.5s、3s...b0为3.5s、4s、4.5s、5s...等一点一点(例如每隔0.5s)做加运算，在各种组合下确认通话的质量状态和通信数据整体的效果状态。还有，变化的间隔幅度除了上述的0.5s间隔以外，可以是其它适当时间。在实施这些组合的试验中，依次放宽条件直到作为观测点的规定地点(例如接收定时延迟的场所或容易产生干扰波的场所)的H.0加上Tch切换次数的平均值与通话时间的关系为10分钟1次。还有，10分钟1次的基准可以根据基站的处理能力等适当变更。另外还可以测量使a0、b0变化时的切换次数，然后设定a0、b0使之为最小切换值。

图14为表示连续次数阈值和切换次数的关系的图。Tch切换包括基站启动切换的情况(图中500)和终端启动的情况(图中510)。因此，仅增大连续次数阈值，Tch切换的合计次数(图中520)未必减少。因此如上所述改变a0、b0并测量作为观测点的规定地点处的Tch切换次数，设定a0、b0从而使终端启动切换和基站启动切换的合计次数成为最小(或极小)。结果得到例如a0＝3s(连续次数为19次)，b0＝5s(连续次数为39次)这样的值。

(各阈值的第2确定方法)

首先，与上述同样在基站获取各接收电平处FER的发生状况，并求出F1、F2、L0。在此，L0的值是以确保质量为目的的接收电平，但当不认为实际使用的人感觉不到的些微质量劣化是问题时，可以设定更低的值。实际上在现场试验中发现，在根据数据确定的值以下通常也可以没有问题地进行通话，还发现当值过低后、通话质量变差也不马上进行H.O/Tch切换动作(H.O耗费时间)。另外，就F1、F2来说，由于根据所获取的数据求出的值从保持质量的观点看可以说是最大值，因此实际的确定值可以在其以下。因此，除了a0、b0之外，也可以使求出的F1、F2、L0的值变化，来确定各自的阈值。而且对c0、d0也可以同样使其变化。

a0、b0的变化与上述相同，以例如在现有基站设定的c0、d0为出发点，按照a0＞c0、b0＞d0、a0＜b0的条件使其变化。例如，c0为1.5s、d0为3s时，a0为2s、2.5s、3s...b0为3.5s、4s、4.5s、5s...这样一点一点(例如每隔0.5s)做加运算，在各种组合下确认通话的质量状态和通信数据整体的效果状态。

另一方面，L0与上述不同，将根据所获取的数据确定的电平阈值假定为可设定的最大值，从该值向下分隔电平阈值，使之依次变化。例如，可以以如上所述根据所获取的数据确定的25dB为出发点，降低为20dB、15dB，并针对各电平阈值使a0、b0变化。还有，分隔幅度可以是适当幅度。另外，根据所获取的数据确定的25dB也可以不进行试验，而从20dB开始试验。

使L0变化时，由于如果值过低、通话质量变差也不马上进行H.O/Tch切换动作(H.O耗费时间)，因而可以测量根据原来电平应进行H.O的点(例如PS电平的30～35dB)上H.O/Tch切换次数，判断直至H.O启动是否变得耗费时间，然后首先选择例如20dB。

另外，关于F1、F2，以根据所获取的数据确定的F1、F2为上限，在间隔为例如10％、满足F1＜F2的条件的组合的试验中，依次放宽条件直到作为观测点的规定地点(例如如上所述接收定时延迟的场所或容易产生干扰波的场所)的H.0+Tch切换次数与通话时间的关系平均为10分钟1次。条件放宽(改变值)的顺序可以是F2、a0、b0、F1的顺序。这是对音质的影响小的顺序。通话质量随着条件的放宽变差，但以降低观测点处H.O/Tch切换次数优先，结果得到a0＝3s、b0＝5s、F1＝30％、F2＝50％。

另外，也可以测量使各阈值变化时的Tch切换次数，然后设定各阈值使之成为最小切换值。把纵轴设为测量的切换次数，把横轴设为a0、b0、c0、d0，表示在图表上就得到与图14相同的图表。另外，以横轴表示F2、a0、b0、F1也得到图14所示合计切换次数具有最小值的结果。

这样，可以从根据现有设定的值和获取的数据确定的阈值出发，依次放宽条件，确认该时的通信状态，确定是否满足观测点处降低H.O/Tch切换频度的要求。

根据本发明，即使在短时间内电波传播状态发生急剧变化时，也可以根据电波传播状态限制信道切换的执行，在通信质量的劣化持续时执行信道切换。而且，本发明可以提供一种信道切换不频繁发生、通信质量优良、抑制基站负荷的增加或用户感觉到的通话中断次数的增加、改善***整体的运用和用户使用方便性的无线通信***。根据本发明，可以以更为简单结构和程序提供一种无线通信***和无线信道控制方法。

Claims (11)

1.一种无线信道控制方法，用于控制将无线终端和基站之间的无线通信中使用的信道切换成同一基站的其它信道的信道切换以及切换成其它基站的信道的越区切换，其特征是，包括以下步骤：

每隔规定时间或规定帧数求出从无线终端接收的无线信号的接收电平和基于帧中出现的误差的帧误差率的步骤；

分别比较求出的帧误差率和预先设定的第1误差率阈值以及求出的帧误差率和预先设定的比第1误差率阈值大的第2误差率阈值，判断帧误差率是小于第1误差率阈值、还是大于等于第1误差率阈值小于第2误差率阈值，或是大于等于第2误差率阈值的步骤；

比较求出的接收电平和预先设定的电平阈值，判断接收电平是小于所述电平阈值还是大于等于电平阈值的步骤；

在帧误差率大于等于第1误差率阈值小于第2误差率阈值并且分别对应接收电平小于电平阈值和大于等于电平阈值的第1和第2计数器以及帧误差率大于等于第2误差率阈值并且分别对应接收电平小于电平阈值和大于等于电平阈值的第3和第4计数器内，根据判断结果使规定的计数器加计数或减计数或者归零的步骤；

把各计数器的值和分别与其对应的第1至第4连续次数阈值进行比较的步骤；以及

当第1至第4计数器当中任何一个的值大于等于对应的第1至第4连续次数阈值时，执行切换或越区切换的步骤；

其中，所述第3连续次数阈值设定为使得在预定时间内进行信道切换以确保通信质量；

所述第1和第4连续次数阈值设定为该状态持续的时间比所述第3连续次数阈值对应的时间相对较长时进行信道切换以确保通信质量；

所述第2连续次数阈值设定为在持续时间比所述第1、第3和第4连续次数阈值对应的时间当中的任何一个都更长时进行信道切换。

2.如权利要求1所述的无线信道控制方法，其特征在于，对于所述电平阈值，参照在规定基站测量的接收电平和帧误差率之间的关系求出与各接收电平对应的帧误差率的中心值，将该中心值为0的接收电平当中最小的接收电平设定为所述电平阈值。

3.如权利要求2所述的无线信道控制方法，其特征在于，对于所述第1和所述第2误差率阈值，参照在规定基站测量的接收电平和帧误差率之间的关系，根据与各接收电平对应的帧误差率的最大值作成近似曲线或近似表达式，基于作成的近似曲线或近似表达式求出与预先设定的电平阈值对应的帧误差率，将该帧误差率的值或其前后规定范围内的值设定为所述第1和/或所述第2误差率阈值。

4.如权利要求1所述的无线信道控制方法，其特征在于，对于所述第1及所述第2连续次数阈值，按照第1连续次数阈值比第3连续次数阈值大、第2连续次数阈值比第4连续次数阈值大，并且第1连续次数阈值比第2连续次数阈值小的条件，以规定的间隔幅度使其依次变化，测量规定基站处信道切换和越区切换的次数，将切换次数合计成为最小或在期望范围内的值分别设定为所述第1和第2连续次数阈值。

5.如权利要求4所述的无线信道控制方法，其特征在于，对与所述第3和所述第4连续次数阈值，按照第3连续次数阈值比第4连续次数阈值小的条件，分别以规定的间隔幅度使其依次变化，将规定基站处信道切换和越区切换的次数合计成为最小或在期望范围内的值分别设定为所述第3和第4连续次数阈值。

6.如权利要求1所述的无线信道控制方法，其特征在于，对于所述电平阈值，参照在规定基站测量的接收电平与帧误差率之间的关系，求出与各接收电平对应的多个帧误差率的中心值，以该中心值为0的接收电平当中最小的接收电平阈值为上限，以规定的间隔幅度使所述电平阈值依次减小，

对于所述第1及第2帧误差率阈值，参照在规定基站测量的接收电平和帧误差率之间的关系，根据与各接收电平对应的帧误差率的最大值作成近似曲线或近似表达式，基于作成的近似曲线或近似表达式求出与电平阈值对应的帧误差率，并以该帧误差率的值或其上下规定范围内的值为上限，以规定的间隔幅度使所述第1和第2误差率阈值依次变化，

对于所述第1及第2连续次数阈值，按照第1连续次数阈值比第3连续次数阈值大、第2连续次数阈值比第4连续次数阈值大并且第1连续次数阈值比第2连续次数阈值小的条件，以规定的间隔幅度使所述第1和所述第2连续次数阈值依次变化，

对各种阈值组合测量规定基站处信道切换和越区切换的次数，将切换次数合计成为最小或在期望范围内的值分别设定为各阈值。

7.如权利要求1所述的无线信道控制方法，其特征在于，所述电平阈值为25dBμV的程度，以及，所述第1和第2误差率阈值分别为30％和50％的程度，以及，所述第1、第2、第3和第4连续次数阈值分别为19次、39次、4次和19次的程度，或者分别为与3秒、5秒、1.5秒和3秒对应的次数。

8.如权利要求1所述的无线信道控制方法，其特征在于，所述加计数或减计数或者归零步骤还包括以下步骤：

帧误差率大于等于第1误差率阈值小于第2误差率阈值时使第2计数器加1，进一步接收电平小于电平阈值时，使第1计数器加1的步骤；以及

帧误差率大于等于第2误差率阈值时使第4计数器和/或第2计数器加1，进一步接收电平小于电平阈值时，使第3计数器和/或第1计数器加1的步骤。

9.如权利要求1所述的无线信道控制方法，其特征在于，所述加计数或减计数或者归零步骤还包括以下步骤：

帧误差率大于等于第1误差率阈值小于第2误差率阈值时，使第3和第4计数器归零，进一步接收电平不小于电平阈值时，使第1计数器归零的步骤；以及

帧误差率大于等于第2误差率阈值并且接收电平不小于电平阈值时使第1计数器和/或第3计数器归零的步骤。

10.如权利要求1所述的无线信道控制方法，其特征在于，所述无线通信是个人手持电话***中的无线通信。

11.一种无线通信***，包括：

用于通过无线电与无线终端收发信息的天线；

接收电平测量部，测量经由所述天线从无线终端接收的无线信号的接收电平；

帧误差监视部，用于监视帧中产生的误差并求出帧误差率；以及

控制装置，具有预先存储有规定阈值的存储器、控制把与无线终端之间的无线通信中使用的信道切换成同一基站的其它信道的信道切换和切换成其它基站的信道的越区切换，该控制装置包括：

每隔规定时间或规定帧数，根据所述接收电平测量部和所述帧误差监视部的输出，获得接收电平和帧误差率的单元；

分别比较求出的帧误差率和预先设定的第1误差率阈值以及求出的帧误差率和预先设定的比第1误差率阈值大的第2误差率阈值，判断帧误差率是小于第1误差率阈值、还是大于等于第1误差率阈值小于第2误差率阈值，或是大于等于第2误差率阈值的单元；

比较求出的接收电平和预先设定的电平阈值，判断接收电平是小于所述电平阈值还是大于等于电平阈值的单元；

在帧误差率大于等于第1误差率阈值小于第2误差率阈值并且分别对应接收电平小于电平阈值和大于等于电平阈值的第1和第2计数器以及帧误差率大于等于第2误差率阈值并且分别对应接收电平小于电平阈值和大于等于电平阈值的第3和第4计数器内，根据判断结果使规定的计数器加计数或减计数或者归零的单元；

比较各计数器的值和分别与其对应的第1至第4连续次数阈值的单元；以及

第1至第4计数器当中任何一个的值大于等于对应的第1至第4连续次数阈值时执行信道切换或越区切换的单元；

其中，所述第3连续次数阈值设定为在预定时间内进行信道切换以确保通信质量；

所述第1和第4连续次数阈值设定为在这些状态持续的时间比所述第3连续次数阈值对应的时间相对较长时进行信道切换、确保通信质量；

所述第2连续次数阈值设定为在持续时间比所述第1、第3和第4连续次数阈值对应的时间当中的任何一个都长时进行信道切换。

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