CN101161009B - 基站、移动通信系统以及移动通信控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基站、移动通信系统以及移动通信控制方法。在移动台变更进行无线通信的基站的小区切换时，变更目的地的基站(10b)在通知的小区切换的定时(S103)以后，对控制站(30a)多次发送用于通知基站(10b)可处理的下行数据的通信量的通信分配信号(S105a～S105d)。

Description

基站、移动通信系统以及移动通信控制方法

技术领域

本发明涉及一种基站、移动通信系统以及移动通信控制方法。

背景技术

当前，在移动电话等移动通信系统中，将服务区域整体分割为叫做小区(cell)的无线区域(zone)而进行服务。在移动通信系统中，在移动台跨越小区而移动时，进行移动台变更进行无线通信的基站的“小区切换”(例如，参照非专利文献1)。

在进行小区切换时，控制基站的控制站，进行将下行数据的发送目的地从变更源的基站切换为变更目的地的基站的、下行数据的路径切换。另外，变更目的地的基站，向控制站发送通知基站可处理的通信量的通信分配信号。控制站按照通知的通信量向变更目的地的基站发送下行数据。

但是，存在控制站中的处理负荷较高时等、路径切换需要较长时间的情况。控制站在路径切换过程中不能处理从变更目的地的基站发送的通信分配信号。因此，有时控制站无法向变更目的地的基站发送对应该基站可处理的通信量的下行数据，而发生了无法进行通信的“无通信”状态。

为了解除该无通信的状态，以往，进行了两种方法。

一种方法是，在经过了一定时间从控制站还不能发送下行数据时，基站重发通信分配信号的方法。

另一种方法是，控制站在经过了一定时间还不能从基站接收通信分配信号时，向基站发送要求通信分配信号的请求信号，基站按照该请求信号重发通信分配信号的方法。

然而，虽然现有的方法都可以解除无通信的状态，但是无法避免无通信的状态持续一定时间的情况。

因此，作为即使在路径切换需要较长时间的情况下、控制站也迅速处理通信分配信号、从而缩短无通信时间的方法，可以考虑基站不断地以高频度发送通信分配信号的方法、控制站不断地以高频度发送通信分配信号的请求信号的方法。

但是，在这些方法中，产生了这样的新的课题：即在基站以及控制站信号处理的负荷增大了，浪费了基站和控制站之间的通信资源。

非专利文献：3GPP TS25.214 v5.10.0(2004-12)

发明内容

因此，本发明的目的在于，在移动台变更进行无线通信的基站时防止基站和控制站的负荷增大、以及基站和控制站之间的通信资源的浪费，控制站迅速处理来自基站的控制信号。

本发明的基站的特征是，具有：控制信号生成单元，其生成针对控制基站的控制站的控制信号；以及控制信号通信单元，其在移动台变更进行无线通信的基站时，对控制站多次发送控制信号。

根据这样的基站，由于可以向控制站多次发送控制信号，因此即使在控制站进行路径切换时需要长时间的情况下，也可以在路径切换结束后立即从基站接收控制信号并迅速进行处理。

而且，由于基站仅在移动台变更进行无线通信的基站时多次发送控制信号，因此可以防止基站和控制站的负荷增大、以及基站和控制站之间的通信资源的浪费。

控制信号通信单元，也可以从控制站接收移动台变更基站的定时的通知，并在所通知的定时之后多次发送控制信号。

根据该基站，可以更确切地、仅在必要时进行控制信号的多次发送，故此可以更确切地防止负荷增大以及通信资源的浪费。

控制信号生成单元，作为控制信号，也可以生成向控制站通知基站可处理的下行数据的通信量的通信分配信号。

根据该基站，控制站即使在进行路径切换时需要长时间的情况下，也可以在路径切换结束后立即从基站接收通信分配信号，并迅速向基站发送对应该基站可处理的通信量的下行数据。因此可以缩短无通信时间。

控制信号通信单元，也可以在从控制站发送了对移动台的下行数据时，结束通信分配信号的发送。

根据该基站，可以进一步抑制处理负荷以及通信资源的浪费。

控制信号通信单元，也可以使控制信号的发送间隔在发送初期阶段变短、随着时间的经过使之比发送初期阶段变长。

根据该基站，在发送初期阶段结束了路径切换的情况下，可以更快地进行控制信号的处理，其加速量相当于发送间隔的缩短量。再者，在路径切换需要长时间的情况下，可以更好地抑制成为与延长发送间隔的量相当的无效的控制信号的发送，可以更好地抑制处理负荷以及通信资源的浪费。

本发明的移动通信系统的特征是，具有：控制基站的控制站；以及基站，其在移动台变更进行无线通信的基站时对控制站多次发送控制信号。

本发明的移动通信控制方法的特征是，在移动台变更进行无线通信的基站时，基站对控制基站的控制站多次发送针对控制站的控制信号。

附图说明

图1是本发明的实施方式的移动通信系统的结构图。

图2是表示本发明的实施方式的移动通信系统的协议栈的图。

图3是表示本发明的实施方式的小区切换的图。

图4是表示本发明的实施方式的基站的结构的框图。

图5是表示本发明的实施方式的控制站的结构的框图。

图6是表示本发明的实施方式的移动通信控制方法的顺序的顺序图。

具体实施方式

(移动通信系统)

如图1所示，移动通信系统100具有多个基站10a～10e、多个移动台20a～20c、多个控制站30a、30b、以及核心网40。

移动通信系统100将服务区整体分给为多个无线区域，并提供移动通信服务。具体而言，移动通信系统100中，作为多个无线区域，存在多个小区1a～1e。

移动台20a～20c，在与覆盖自身所在的小区的基站之间设定无线信道(无线线路)，并进行无线通信。

基站10a～10e分别覆盖小区1a～1c。基站10a～10e，在与自身覆盖的小区1a～1e内的移动台之间设定无线信道，并进行无线通信。

控制站30a、30b控制基站。控制站30a通过有线与基站10a～10c连接，控制站30b通过有线与基站10d、10e连接。控制站30a统括多个基站10a～10c，控制站30b统括多个基站10d、10e。再者，控制站30a、30b，与核心网40连接。在核心网40中包含交换局等。

移动台20a～20c和核心网40之间的数据传输是经由控制站30a、30b以及基站10a～10e来进行。这样，移动通信系统100就成为核心网40、控制站30a、30b、基站10a～10e构成了阶梯的结构。

图2表示移动通信系统100中的协议栈。

移动台20a面向基站10a，具有与基站10a进行通信的物理层。再者，移动台20a面向控制站30a，具有与控制站30a进行通信的数据链路层。

基站10a面向移动台20a，具有与移动台20a进行通信的物理层。再者，基站10a面向控制站30a，具有与控制站30a进行通信的物理层和子层。

控制站30a面向基站10a，具有与基站10a进行通信的物理层和子层。再者，控制站30a面向移动台20a，具有与移动台20a进行通信的数据链路层。控制站30a面向核心网40，具有与核心网40进行通信的核心网侧层。核心网侧层中包含物理层、子层以及数据链路层。

具体地说，子层是AAL(ATM适配层)的子层。例如，在基站10a和控制站30a之间，在子层中交换传输速度等控制信息。另外，移动台20b、20c、基站10b～10e、控制站30b也具有同样的协议栈。

在移动通信系统100中，如图3所示，有时移动台20a在通信中会跨越不同的小区1a和小区1b而移动。此时，移动台20a进行在通信中切换进行无线通信的基站的“小区切换”。

具体而言，移动台20a将连接目的地从覆盖小区1a的基站10a向覆盖移动目的地的小区1b的基站10b进行切换，与基站10b建立无线信道进行无线通信。

这里，着眼于小区切换中的控制信号，来说明小区切换时的基站10a、10b和控制站30a的处理。

首先，控制站30a向变更源的基站10a以及变更目的地的基站10b通知小区切换的定时。

小区切换的定时是指，移动台20a将进行无线通信的基站从变更源的基站10a变更为变更目的地的基站10b的定时。

控制站30a向变更源的基站10a以及变更目的地的基站10b发送用于通知小区切换的定时的小区切换控制信号。

接收到小区切换控制信号的变更源的基站10a，在通知的小区切换定时之前向控制站30a请求从控制站30a向变更源的基站10a的下行数据的发送停止。

基站10a、10b使用控制信号“通信分配信号”通知有关从控制站30a向基站10a、10b的下行数据的发送(数据通信)的控制信息。

为此，基站10a向控制站30a发送请求下行数据的发送停止(数据通信停止)的通信分配信号。

控制站30a以通知的小区切换的定时进行将下行数据的发送目的地从变更源的基站10a切换为变更目的地的基站10b的下行数据的路径切换。

而且，变更目的地的基站10b在通知的小区切换的定时以后向控制站30a通知基站10b可处理的下行数据的通信量。

基站10b向控制站30a发送用于通知可处理的下行数据的通信量的通信分配信号。

控制站30a按照从变更目的地的基站10b通知的通信量，向基站10b发送下行数据。

这样，在移动通信系统100中，在小区切换时控制从控制站30a向基站10a、10b的下行数据的通信量。

在这样的移动台20a变更进行无线通信的基站的小区切换时，变更目的地的基站10b对控制站30a多次发送控制信号“通信分配信号”。

具体而言，基站10b以通知的小区切换的定时为起点，在小区切换的定时以后向控制站30a多次发送通信分配信号。

然后，通过从控制站30a发送对移动台20a的下行数据，基站10b结束通信分配信号的发送。

下面，更详细说明基站10a～10e以及控制站30a、30b的结构。

如图4所示，基站10a具有控制站侧物理层处理部11、子层处理部12、信号处理部13、移动台侧物理层处理部14、控制信号生成部15以及天线16。基站10b～10e也具有与基站10a相同的结构。

控制站侧物理层处理部11在物理层与控制站30a进行通信。控制站侧物理层处理部11通过有线与控制站30a连接，并进行通信。控制站侧物理层处理部11在与控制站30a之间收发对移动台20a的下行数据、来自移动台20a的上行数据。

子层处理部12在子层与控制站30a进行通信。子层处理部12，是在与控制站30a之间收发包含控制信息的控制信号的控制信号通信单元。

子层处理部12在与控制站30a之间收发例如通知小区切换的定时的小区切换控制信号、通知下行数据的通信量的通信分配信号、请求下行数据的发送停止(数据通信停止)的通信分配信号等控制信号。

子层处理部12，在移动台20a变更进行无线通信的基站的小区切换时成为变更目的地的基站的情况下，对控制站30a多次发送用于通知可处理的下行数据的通信量的通信分配信号。

首先，子层处理部12从控制站30a接收用于通知移动台20a变更基站的小区切换的定时的小区切换控制信号。

然后，子层处理部12在通知的小区切换的定时以后向控制站30a多次发送用于通知通信量的通信分配信号。

子层处理部12通过从控制站30a发送对移动台20a的下行数据，可以结束通信分配信号的发送。

据此，可以进一步抑制信号处理所引起的基站10a和控制站30a的负荷增大、以及基站10a和控制站30a之间的有线频带等通信资源的浪费。

控制站侧物理层处理部11向子层处理部12通知下行数据的接收。子层处理部12接收来自控制站侧物理层处理部11的通知后，识别从控制站30a发送了下行数据，并可以结束通信分配信号的发送。

例如，存在控制站中的处理负荷较高时等、路径切换需要较长时间的情况。控制站30a在路径的切换过程中无法处理从变更目的地的基站发送的通信分配信号。因此，控制站30a无法发送对应该基站可处理的通信量的下行数据，而发生无通信的状态。

因此，在路径切换所需要的时间变长，经过了小区切换的定时也不从控制站30a发送下行数据的情况下，子层处理部12多次发送通信分配信号。

另一方面，在按照子层处理部12最初发送的通信分配信号，从控制站30a立即发送了下行数据时，子层处理部12可以一次结束通信分配信号的发送。

子层处理部12能够以一定的发送间隔多次发送通信分配信号，也可以不是以一定的发送间隔发送而变更发送间隔。

例如，子层处理部12可以使通信分配信号的发送间隔在发送初期阶段较短，而随着时间的经过使其比发送初期阶段更长。

据此，在发送初期阶段路径切换结束时，可以更快地进行控制信号的处理，其加速量相当于发送间隔的缩短量。其结果，可以进一步缩短无通信时间。

再者，在路径切换需要长时间时，延长发送间隔后，可以更好地抑制成为与延长发送间隔的量相当的无效的控制信号的发送，其结果，可以更好地抑制信号处理所引起的基站10a和控制站30a的负荷增大、以及基站10a和控制站30a之间的有线频带等通信资源的浪费。

子层处理部12在以一定的发送间隔发送通信分配信号时，可以考虑负荷增大以及通信资源浪费的防止、通信分配信号的迅速处理以及由此带来的无通信时间的缩短双方，设定适当的发送间隔。

子层处理部12在小区切换时成为变更源的基站的情况下，向控制站30a发送请求下行数据的发送停止(数据通信停止)的通信分配信号。

信号处理部13进行移动台20a和控制站30a之间的控制信号或数据的中继处理。另外，信号处理部13进行在移动台20a和控制站30a之间收发的数据的缓冲等。

移动台侧物理层处理部14在物理层与移动台20a进行通信。移动台侧物理层处理部14，在与移动台20a之间设定无线信道。而且，移动台侧物理层处理部14通过天线16与移动台20a进行无线通信。移动台侧物理层处理部14在与移动台20a之间收发对移动台20a的下行数据、来自移动台20a的上行数据。

控制信号生成部15是生成对控制站30a的控制信号的控制信号生成单元。控制信号生成部15生成向控制站30a通知基站10a可处理的下行数据的通信量的通信分配信号、请求下行数据的发送停止(数据通信停止)的通信分配信号来作为控制信号。

控制信号生成部15具有信号发送量计算部15a。

信号发送量计算部15a，计算基站10a可处理的下行数据的通信量、即从控制站30a可以向基站10a发送的下行数据的通信量(来自控制站的信号发送量)。

信号发送量计算部15a，监视移动台侧物理层处理部14，并测定正在从基站10a向移动台20a发送的下行数据的通信量(来自基站的信号发送量)。

信号发送量计算部15a，监视信号处理部13，并测定基站10a中的向移动台20a的数据滞留量。即，信号处理部13测定正在缓冲的向移动台20a的下行数据。

然后，信号发送量计算部15a根据基站10a可处理的下行数据的最大通信量即从控制站30a可以向基站10a发送的最大通信量(最大信号发送量)、正在从基站10a向移动台20a发送的下行数据的通信量(来自基站的信号发送量)的测定值、以及基站10a中的数据滞留量的测定值，计算基站10a可处理的下行数据的通信量(来自控制站的信号发送量)。

例如，信号发送量计算部15a，通过将基站10a中的数据滞留量的测定值除以正在从基站10a向移动台20a发送的下行数据的通信量(来自基站的信号发送量)的测定值，估计数据滞留在缓冲器中的时间，并根据上述数据滞留在缓冲器中的时间求出基站10a可处理的下行数据的通信量(来自控制站的信号发送量)。

或者，信号发送量计算部15a计算从控制站30a可以向基站10a发送的最大通信量(最大信号发送量)来作为基站10a可处理的下行数据的通信量(来自控制站的信号发送量)。

另外，例如，信号发送量计算部15a，通过从最大通信量(最大信号发送量)减去正在从基站10a向移动台20a发送的下行数据的通信量(来自基站的信号发送量)的测定值、以及基站10a中的数据滞留量的测定值，来求出基站10a可处理的下行数据的通信量(来自控制站的信号发送量)。

控制信号生成部15，生成将信号发送量计算部15a求出的、基站10a可处理的下行数据的通信量作为控制信号包含的控制信号“通信分配信号”。控制信号生成部15向子层处理部12输入生成的通信分配信号。

如图5所示，控制站30a具有基站侧物理层处理部31、子层处理部32、数据链路层处理部33、信号处理部34、核心网侧层处理部35、以及控制信号生成部36。控制站30b也具有与控制站30a相同的结构。

基站侧物理层处理部31，在物理层与基站10a进行通信。基站侧物理层处理部31通过有线与基站10a连接，并进行通信。基站侧物理层处理部31在与基站10a之间收发对移动台20a的下行数据、来自移动台20a的上行数据。而且，基站侧物理层处理部31在小区切换时进行将下行数据的发送目的地从变更源基站切换为变更目的地基站的下行数据的路径切换。

子层处理部32在子层与基站10a进行通信。子层处理部32在与基站10a之间收发控制信号。子层处理部32在与基站10a之间收发例如小区切换控制信号、通信分配信号等控制信号。

而且，子层处理部32，根据接收到的通信分配信号控制有关从控制站30a向基站10a、10b的下行数据的发送(数据通信)的控制。另外，子层处理部32在小区切换的定时指示基站侧物理层处理部31进行路径的切换。

子层处理部32，在通信分配信号请求下行数据的发送停止(数据通信停止)时，指示基站侧物理层处理部31停止向通信分配信号的发送源的变更源基站的下行数据的发送。

子层处理部32在通信分配信号为向控制站30a通知基站可处理的下行数据的通信量的信号时，指示基站侧物理层处理部31，将对应通知的通信量的下行数据发送给通信分配信号的发送源的变更目的地基站。

控制信号生成部36生成对基站10a的控制信号。控制信号生成部36，作为控制信号，生成小区切换控制信号等。控制信号生成部36向子层处理部32输入生成的控制信号。

数据链路层处理部33在数据链路层与移动台20a进行通信。数据链路层处理部33通过基站侧物理层处理部31以及基站10a在与移动台20a之间收发数据以及控制信号。

信号处理部34进行移动台20a和核心网40之间的控制信号或数据的中继处理。另外，信号处理部34进行在移动台20a和核心网40之间收发的数据的缓冲等。

核心网侧层处理部35与核心网40进行通信。核心网侧层处理部35通过有线与核心网40连接，并进行通信。核心网侧层处理部35在与核心网40之间收发对移动台20a的下行数据、来自移动台20a的上行数据。

(移动通信控制方法)

下面，使用图6说明移动通信系统100中的移动通信控制方法。具体而言，表示图3所示的小区切换时的处理顺序。

首先，控制站30a向变更源基站10a以及变更目的地基站10b发送用于通知小区切换的定时的小区切换控制信号(S101a、S101b)。

接收到小区切换控制信号的变更源基站10a在通知的小区切换的定时之前向控制站30a发送请求从控制站30a向变更源基站10a的下行数据的发送停止(数据通信停止)的通信分配信号(S102)。

控制站30a一到通知的小区切换定时(S103)，就进行将下行数据的发送目的地从变更源基站10a切换为变更目的地基站10b的、下行数据的路径切换(S104)。

而且，变更目的地基站10b在通知的小区切换的定时(S103)以后向控制站30a多次发送用于通知基站10b可处理的下行数据的通信量的通信分配信号(S105a～S105d)。

如图6所示，在控制站30a中的处理负荷变大、路径切换所需要的时间T变长的情况下，控制站30a在其路径切换过程中无法处理通信分配信号。

即，控制站30a无法处理在步骤(S105a)、(S105b)中发送的通信分配信号。

之后，当路径切换一结束，控制站30a就可以处理通信分配信号。

即，控制站30a就可以处理在步骤(S105c)、(S105d)中发送的通信分配信号。

然后，控制站30a根据通信分配信号，发送对应基站10b可处理的通信量的下行数据(S106)。通过从控制站30a发送对移动台20a的下行数据，基站10b结束通信分配信号的发送。

(效果)

根据这样的移动通信系统100、基站10a～10e、移动通信控制方法，在小区切换时，成为变更目的地的基站可以向控制站30a、30b多次发送通信分配信号，因此控制站30a、30b即使在路径切换时需要长时间的情况下也可以在路径切换结束后立即从变更目的地基站接收通信分配信号并迅速进行处理。

更具体地说，控制站30a、30b可以根据接收到的通信分配信号迅速发送对应变更目的地基站可处理的通信量的下行数据。因此，在路径切换需要长时间、且从小区切换的定时经过了时间后结束了路径切换的情况下，也可以缩短无通信时间。

而且，基站10a～10e仅在移动台20a～20c变更进行无线通信的基站时多次发送通信分配信号，因此可以防止基站10a～10e和控制站30a、30b的负荷增大、以及基站10a～10e和控制站30a、30b之间的有线频带等通信资源的浪费。

尤其，基站10a～10e通过在小区切换的定时以后多次发送通信分配信号，可以更确切地、仅在必要时多次发送通信分配信号。其结果，可以更确切地防止负荷增大以及通信资源的浪费。

此外，本发明并不限定于上述实施方式，可以进行各种变更。

产业上的可利用性

如以上说明过的，根据本发明，在移动台变更进行无线通信的基站时，可以防止基站和控制站的负荷增大、以及基站和控制站之间的通信资源的浪费，而且控制站可以迅速处理来自基站的控制信号。

Claims (6)

1.一种基站，其特征在于，

包括：

控制信号生成单元，其生成对控制基站的控制站的控制信号；以及

控制信号通信单元，其在移动台变更进行无线通信的所述基站时，对所述控制站多次发送所述控制信号，在经过了小区切换的定时也不从所述控制站发送下行数据时，多次发送通信分配信号，

其中所述控制信号通信单元，使所述控制信号的发送间隔在发送初期阶段变短，随着时间的经过使所述控制信号的发送间隔比所述发送初期阶段变长。

2.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，

所述控制信号通信单元从所述控制站接收所述移动台变更所述基站的定时的通知；

在所通知的所述定时以后多次发送所述控制信号。

3.根据权利要求1或2所述的基站，其特征在于，

所述控制信号生成单元，作为所述控制信号，生成向所述控制站通知所述基站可处理的下行数据的通信量的通信分配信号。

4.根据权利要求3所述的基站，其特征在于，

所述控制信号通信单元，在从所述控制站发送了对所述移动台的下行数据时，结束所述通信分配信号的发送。

5.一种移动通信系统，其特征在于，

包括：

控制基站的控制站；以及

基站，在移动台变更进行无线通信的所述基站时，对所述控制站多次发送所述控制信号，在经过了小区切换的定时也不从所述控制站发送下行数据时，多次发送通信分配信号，

其中所述基站，使所述控制信号的发送间隔在发送初期阶段变短，随着时间的经过使所述控制信号的发送间隔比所述发送初期阶段变长。

6.一种移动通信控制方法，其特征在于，

在移动台变更进行无线通信的基站时，所述基站对控制该基站的控制站多次发送针对该控制站的控制信号，在经过了小区切换的定时也不从所述控制站发送下行数据时，多次发送通信分配信号，

其中所述基站，使所述控制信号的发送间隔在发送初期阶段变短，随着时间的经过使所述控制信号的发送间隔比所述发送初期阶段变长。

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