CN1620183A - 进行越区切换的移动通信***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种以必要的最小限度的切换时间迅速地进行伴随无线通信区域的变更的越区切换的移动通信***。基站从其它基站取得确定可以在移动站(3)的通信中使用的用户专用信道(USC)的周围基站的业务信道信息，用自己的业务信道的低速关联控制信道把该周围基站的业务信道信息通知给自己的无线通信区域内的移动站。移动站检测和基站现在通信中的接收电平，当通信状况劣化的情况下，基于从基站通知的周围基站的业务信道信息切换到其它基站的USC继续进行通话通信。
Description
技术领域
本发明涉及在基站的通信区域间移动的移动站进行越区切换的移动通信技术。本发明特别涉及迅速实现移动站的业务信道(TCH)的切换的技术。
背景技术
移动通信***一般有便携式和车载型等的移动站(无线通信机)、形成各个通信区域的基站(无线通信机)等构成。该构成实现经由基站的移动站之间的通信、与基站连接的主干网和移动站之间的通信。
这样的移动通信***不仅可以实施一般的电话通信和数据通信，而且还可以作为进行城乡的行政服务的城乡数字移动通信***实施。
城乡数字移动通信***由被设置在服务中心的总控制台、担任总控制台的无线通信功能的基站、被设置在公共设施和室外等的终端站、服务车辆和行政人员等携带的移动站等构成。该构成可以经由基站把来自总控制台的通报信息等无线发送到终端站和移动站，从终端站和移动站报告输出。另外，该构成也可以在移动站之间经由基站进行声音等的无线通信。
以上所述被记载在ARIB(Association of Radio Industries andBusinesses)发行的城乡数字移动通信***(Regional Digital MobileTelecommunication System(ARIB-STD-T79))中。
在上述那样的移动通信***中采用实时性优异的TDMA(时分多路复用接入)方式。在TDMA方式中，通过把所使用的频带划分为一定的时间间隔，形成多个时隙。各时隙作为用于通话等用户信息通信的业务信道(TCH)，或者用于线路控制等的信息通信的控制信道而被应用。
控制信道由公共访问信道(CAC：Common Access Channel)和业务信道(TCH)的用户专用信道(USC：User Specific Channel)组成。公共访问信道用于进行线路的连接控制等。用户专用信道用于传送通话声音数据、传真等的用户信息。用户专用信道(USC)以及公共访问信道(CAC)由基站对各移动站分配专用。
用户专用信道(USC)还被称为关联控制信道(ACCH：AssociatedControl Channel)。在关联控制信道中有低速关联控制信道(SACCH：Slow Associated Control Channel)和高速关联控制信道(FACCH：Fast Associated Control Channel)。所谓低速关联控制信道是不中断声音等的用户信息，以低速传送控制信息的关联控制信道。所谓高速关联信道是暂时中断用户信息的声音，以高速传送控制信息的关联控制信道。
移动通信***当在某一基站的通信区域中进行无线通信的移动站向另一基站的通信区域移动时，为了从某一基站的业务信道(TCH)切换到其它基站的通信信道(TCH)要求进行越区切换。
有关这样的越区切换提出了各种方法。基本上通过基于控制信道的控制信息切换业务信道(TCH)，实现越区切换。
上述内容记载在例如特开平9-261710(JP-A-9-261710)，和城乡数字移动通信***(Regional Digital Mobile TelecommunicationSystem(ARIB-STD-T79)，Fig.4.7.1.7.3，P495)中。
在以往的TDMA无线通信***中，移动站在切换到控制信道后，通过切换到在移动目的地基站中可以使用的业务信道(TCH)进行越区切换(例如，参照ARIB-SID-T79，Fig.4.7.1.7.3，P495)。但是，这样的越区切换处理存在需要时间的问题。
本发明就是鉴于上述以往的问题而完成的，其目的在于不向控制信道切换，迅速地进行越区切换。
发明内容
移动通信***具备在某一基站的通信区域内的移动站，和移动站进行无线通信的多个基站。本发明的基站和移动站为了在基站的通信区域间移动的移动站迅速进行越区切换分别具有以下功能。
本发明的基站具有：从其它基站取得确定可以在和移动站的用户信息通信中使用的业务信道(TCH)的周围基站的业务信道(TCH)信息的功能；用自己的业务信道(TCH)的关联控制信道把该周围基站的业务信道信息通知自己的通信区域内的移动站的功能。
本发明的移动站具有：检测与基站的通信状况的功能；当检测出的通信状况劣化的情况下基于从基站所通知的周围基站的业务信道信息切换到其它基站的业务信道(TCH)的功能。
本发明的移动通信***进一步具备总控制台。该总控制台通过有线等与多个基站连接。本发明的总控制台具有控制移动站和基站的通信链路的线路交换功能；收集与各基站状态有关的信息的功能；把与周围基站的状态有关的信息分配给各基站的功能。
因而，在本发明中，基站用自己的业务信道(TCH)的关联控制信道，把在其它基站中的同一通话状况作为周围基站的业务信道信息，通知给自己的通信区域内的移动站。所谓周围基站的业务信道信息是从其它基站取得的信息，是确定在和移动站进行用户信息通信中可以使用的业务信道(TCH)的信息。
在移动站在和基站的通信状况劣化的情况下，基于从基站通知的周围基站的通信信道信息切换到其它基站的业务信道(TCH)。因而，移动站不进行如以往那样在切换到控制信道后切换到业务信道(TCH)这一处理顺序，而可以根据周围基站的业务信道信息迅速切换到其它基站的业务信道(TCH)。即，以必要的最小限度的处理进行迅速的越区切换处理。
如果采用本发明，因为移动站基于从基站通知的周围基站的通信信道信息切换到其它基站的业务信道(TCH)，所以并不是如以往那样暂时切换到控制信道，而是可以以必要的最小限度的切换时间进行越区切换。
附图说明
图1是表示涉及本发明的一个实施方式的移动通信***的概略图。
图2是表示涉及本发明的一个实施方式的基站的主要构成的概略图。
图3是表示涉及本发明的一个实施方式的移动站的主要构成的概略图。
图4是说明涉及本发明的一个实施方式的越区切换处理概略的图。
图5是表示涉及本发明的一个实施方式的总控制台的主要构成概略的图。
图6是说明涉及本发明的一个实施方式的越区切换处理概略的流程图。
图7是概略化表示涉及以往技术的越区切换处理的一部分的图。
(当图7删除时，相应的文章也删除)
具体实施方式
参照附图表示一个实施方式具体地说明本发明。
图1表示涉及本发明的一个实施方式的城乡数字移动通信***的概要。进而，在本实施方式中说明用TDMA方式进行无线通信的情况。
图1的城乡数字移动通信***具有：多个基站1(以下，根据需要分别称为基站A、基站B)；用无线网络5连接在这些基站1上的总控制台2；移动站3(以下，根据需要分别称为移动站a、移动站b)。在由各基站1所形成的各自的无线通信区域4内的移动站3与该基站1进行无线通信。基站1把从总控制台2发送的信息发送到移动站3。由此，还可以实现经由基站1的多个移动站3之间的通信等。
另外，图1示出用车载无线机所构成的移动站3。移动站3也可以由手机和无线收发机那样的便携无线机器构成。
由基站1形成的无线通信区域4配置成具有与由相邻的其它基站1形成的无线通信区域4重叠的部分。因而，用多个基站1把宽阔的地区作为无线通信区域来覆盖。
在此，如图1所示，以在基站A的无线通信区域4中的2个移动站a、b经由该基站A通话的情况为例子进行说明。当移动站b从该基站A的无线通信区域4移动到基站B的无线通信区域4的情况下，移动站b从基站A向基站B切换信道，进行越区切换。
进而，在本实施例中，说明传送通话声音的情况，但作为用户信息传送数据和传真数据的情况也一样。
本越区切换处理和以往相比可以迅速进行。这是因为基站1和移动站3和总控制台2分别具有图2、3、5所示那样的功能构成的缘故。
如图5所示，总控制台2由线路交换功能21、各基站的状态信息收集功能单元22、基站的状态信息分配功能单元23组成。线路交换功能21控制移动站和基站的通信链接。各基站的状态收集功能单元22收集与各基站的状态有关的信息。基站的状态信息分配功能单元23把与周围基站的状态有关的信息分配到各基站。
如图2所示，基站1由和基站3进行无线通信处理的无线单元11、控制无线通信处理的控制单元12构成。控制单元12由线路控制功能13和周围通话信道信息提供功能单元14和本站通话信道信息通知功能单元15构成。在此，基站1的线路控制功能13功能性地链接总控制台2(参照图5)的线路交换功能21。实质性控制基站1和移动站3之间的线路交换的是总控制台2的线路交换功能21。基站1的线路控制功能13由总控制台2的线路交换功能21控制。换句话说，线路控制功能13不包含在基站1的构成中也可以。
在基站1和移动站3之间的通话声音(用户信息)的无线通信使用被设置在TDMA帧中的用户专用信道(USC)进行。本站通话信道通知功能单元15调查在本基站1中可以分配给通话声音通信的空状态的用户专用信道(USC)。而后，本站通话信道通知功能单元15经过网络5并经由总控制台2把包含与该空状态的USC有关的频率信息、时隙信息、移动站的发送电力指定信息等的周围基站的业务信道信息发送到其它基站。
这样，将确定可以在从其它基站1向移动站3进行通话声音通信中使用的USC的周围基站的业务信道信息向基站1进行发送。接着，该基站1的周围通话信道信息提供功能单元14用自己的业务信道(TCH)的低速关联控制信道(SACCH)把该取得的其它基站1的周围基站的业务信道信息通知给自己的通信区域内的移动站3。以下，作为一实施例说明使用低速关联控制信道(SACCH)的情况。另外，如果是可以和声音传送同时传送并且具有尽可能传送所希望的信息的容量的信道，则也可以使用低速关联控制信道(SACCH)以外的信道。在本发明中，因为使用在通话通信中利用频度少的信道和空信道，所以可以进行传送效率好的通信。
因而，与某一基站1进行无线通信的移动站3取得与该基站相邻的基站的USC的相关信息。在图1所示的例子中，移动站b在用USC和基站A进行无线通信的同时，取得相邻的基站B可以使用的与USC有关的信息。在此，移动站3可以取得到目前为止进行通信的基站1的周围基站全部的与USC有关的信息。另外，移动站3也可以取得仅能够成为移动目的地的基站的USC有关的的信息，或者，可以取得只与交错的区域的USC有关的信息。
在上述低速关联控制信道(SACCH)中从基站1提供给基站3的信息包含：消息种类、网号码信息八位字节数、网号码、控制信息、控制信道构造信息、移动站发送电力指定、等待许可电平、等待劣化电平、电平测定时间、信道切换电平、信道切换时间间隔、周围范围判定用控制信道数、控制信道号码、位置登录计时、***扩展信息构造、回送通信提供类别和时隙号码、回送通信频率代码、所谓扩展信息要素长的以ARIB-STD-T79规定的各种信息，周围基站通信信道判定用信道数和由切换目的地基站通信信道信息组成的周围基站的业务信道信息。
而且，切换目的地基站通信信道信息包含：识别切换目的地基站的基站号码、确定切换目的地的USC频率的频率号码、确定切换目的地的USC的时间时隙的时隙号码、切换目的地的加扰代码、确定在切换目的地的移动站发送电力值的移动站发送电力指定、其它信道信息。
移动站3如图3所示，具有和基站1进行无线通信处理的无线单元31和控制无线通信的通信控制单元32。进而，通信控制单元32由接收电平检测功能单元33和信道切换功能单元34构成。
在移动站3和基站1进行无线通信时，用接收电平检测功能单元33检测接收电平。此时，也可以同时检测其它的基站(基站1的周围的几个基站或者全部的基站)的接收电平。另外，此接收电平检测功能单元33用于检测正在通信的基站的通信状况。因而，如果是可以检测和基站的通信状况的装置，也可以使用接收电平以外的装置。
当被检测出的接收电平下降到预先设定的阈值以下时，移动站3判断和基站的通信状况劣化了。而后，基站3基于从基站提供的周围基站的业务信道信息，进行信道切换功能单元34切换传送通话声音的USC的处理。例如，假设移动站3因移动从基站1离开，位于相邻的其它基站的无线通信区域边缘。在这种情况下，移动站3因和基站1的通信状况的劣化相对应，切换传送通话声音的其它的基站的USC的信道。在此，只要以从基站1发送的相邻的基站信息和移动站3检测出的各基站的接收电平等为基础，确定新的基站即可。
参照图4以及图1说明本发明中的越区切换处理。
首先，在基站A的无线通信区域中的移动站a和移动站b使用由基站A分配的USC进行通话(步骤1)。在此通话中，移动站b在从基站A中从低速关联控制信道(SACCH)取得周围基站的业务信道信息的同时，检测来自基站A的接收电平(步骤2)。
总控制台2对于移动站3可以越区切换的基站，指示形成和基站1一样的通信链路。移动站3当要越区切换的基站不清楚的情况下，总控制台2可以指示对现在进行通信的基站周围的全部基站形成和基站一样的链接。换句话说，上述的总控制台2的处理意味着在移动站3从基站A越区到基站B前，已形成基站B的通信链路。
而且，当移动站b通过向基站B一侧移动致使基站A一侧的接收电平劣化的情况下，移动站b基于已经取得的与基站B有关的周围基站的通信信道信息，确定从基站A向基站B切换业务信道(TCH)的频率。而且，移动站3立即向作为下一切换目的地的基站B的通话通信用的USC切换频率(步骤S3)。这样进行信道频率切换的移动站b使用基站B的USC经由基站B以及基站A和移动站a继续通话(步骤4)。
以下，参照图7和图4说明和以往技术相比较本发明的特征。另外，图7是概略表示ARTB-STD-T79，Fig.4.7.1.7.3的顺序的一部分的图。为了方便，图7示出与图4相比较的对象部分。因而，图7不是展示ARTB-STD-T79，Fig.4.7.1.7.3全部的图。
以下，和以往技术比较，说明本发明的特征。
首先，在本发明中，在基站B中已经形成通信链路。移动站判断和现在的基站的通信为困难。此时，移动站不进行向控制信道的转移，而切换业务信道(TCH)的频率。实际上，在此移动站的动作中越区切换的处理结束。即，在本发明中，在切换通信信道(TCH)的频率的微小时间中，移动站可以进行越区切换。这是因为在本发明中假设未来进行越区切换，预先已在另一基站形成通信链路。
另一方面，在以往技术中，移动站对基站请求想进行越区切换。从此时开始，各基站和总控制台开始越区切换的准备。由此，知道以往技术比本发明在越区切换中需要时间。
另外，参照图6说明本发明中的越区切换处理。
移动站3(例如，图1的移动站b)经由基站1(例如，图1的基站A)进行通信(步骤601)。总控制台2的线路交换功能21确认进行上述通信。
总控制台2的线路交换功能21对基站1的周围基站(例如，图1的基站B)指示形成和基站1同样的通信链路(步骤602)，在此所谓周围基站是与基站1相邻的基站，是移动站3未来进行越区切换要进行通信的基站。因而，该基站数也许是一个，也许是多个。在此，为了方便，使用叫做周围基站的名称，但周围基站具有和基站1同样的构成。
周围基站根据该指示形成和基站1同样的通信链路。
形成同一通信链路的周围基站从本站通话信道信息提供功能单元15向总控制台2的基站状态信息收集功能单元22发送该基站的信息，即，发送与通信链路有关的信息等(步骤S603)。
总控制台2的基站状态信息收集功能单元22从周围基站取得上述基站的信息。
总控制基站2的基站状态信息收集功能单元22以取得的基站信息为基础，向基站1发送与周围基站有关的信息(步骤S604)。
被发送的信息由基站1的周围通话信道信息功能提供单元14接收。
基站1的周围通话信道信息功能提供单元14把接收到的信息发送到移动站3(步骤S605)。
被发送到移动站的信息用移动站的信道切换功能单元34接收。
在移动站的通话中始终进行从步骤603至607的处理。
而后，移动站3的接收电平检测功能单元33检测接收电平(步骤606)。
如果检测出的接收电平比规定的值高，则移动站3判断和现在的基站1的通信状况良好，继续该通信(步骤S607)。
但是，如果检测出的接收电平比规定的值低，则移动站3判断和现在的基站1的通信为困难，选定新的基站(步骤608)。此时，使用在步骤605中接收到的周围基站的信息。
而且，移动站3向新的基站进行越区切换，即，切换业务信道(TCH)(步骤609)。新的基站因为形成和前面一样的通信链路，所以可以立即继续进行通话(步骤610)。
在此，在移动站进行越区切换时，虽然和新的基站形成同一通信链路，但是需要取得与业务信道(TCH)的同步。在取得此同步期间，即在越区切换处理完成前，不收发如通信信号那样的信号(参照图4的左侧)。
进而，在一个实施例中，可以在比超帧的长度(在一个例中是720毫秒)还短的时间中切换。
然后，在进行越区切换后，总控制台2的线路交换功能21如可以进行下一越区切换那样，和上述一样，指示对越区切换后的基站(正在和移动站进行通信的基站)的周围的基站形成同一通信链路。
例如可以在上述城乡数字通信***中采用本发明的构成。在本发明中，具有可以迅速并且可靠地进行越区切换，并且越区切换需要的时间短的特征。因而，例如如果将消防车和急救车等中设置成本发明的移动站，则在紧急通信和灾害通信领域是有效的。
虽然就本发明的实施方式进行了以上阐述，但本领域技术人员应进一步认识到本发明并不限于这些内容，在不脱离本发明的精神以及附加的权利要求的范围内可进行各种各样的变更和修改。
Claims (6)
1、一种移动通信***，在通过切换业务信道进行越区切换的移动通信系***中，其特征在于：
移动站；
和该移动站进行通信的基站；
和该基站相邻，并且通过进行越区切换可以和上述移动站进行通信的其它基站，
上述基站具有：从上述其它基站取得可以和上述移动站通信的业务信道的信道信息的功能；用和业务信道同时传送的控制信道向上述移动站通知上述信道信息的功能，
上述移动站具有：检测与上述基站的通信状况的功能；在该被检测出的通信状况劣化的情况下基于上述所通知的信道信息切换到上述其它基站的业务信道的功能。
2、根据权利要求1所述的移动通信***，其特征在于：
上述信道信息对于可以使用的业务信道，至少包含频率信息、时隙信息、移动站的发送功率指定信息，
业务信道是被设置在TDMA帧中的用户专用信道。
3、根据权利要求1所述的移动通信***，其特征在于：
上述移动站和上述基站以TDMA方式进行通信，
和业务信道同时传送的控制信道是低速关联控制信道。
4、根据权利要求1所述的移动通信***，其特征在于：
上述总控制台进一步具备分别和上述基站和上述其它基站连接的总控制台，
该总控制台在上述移动站和上述基站通信时，对上述其它基站形成和上述基站相同的通信链路。
5、根据权利要求1所述的移动通信***，其特征在于：
上述移动站不向控制信道转移，而从上述基站向上述其它基站进行越区切换。
6、一种越区切换方法，是在移动通信***中通过切换业务信道进行越区切换的方法，包含：
从其它基站向基站通知可以和移动站进行通信的业务信道的信息的步骤；
用和业务信道同时传送的控制信道从上述基站向上述移动站通知上述信息的步骤；
由上述移动站检测与上述基站的通信状况的步骤；
当该检测出的通信状况劣化的情况下，基于上述已通知的信息，由上述移动站从上述基站的业务信道切换到上述其它基站的业务信道的步骤。
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