CN101185357B - 切换系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种切换系统，在DHO开始时，移动机的移动目的地的基站从移动机接收DHO开始通知。该DHO开始通知被通知给作为基站的上位装置的无线网络控制装置，向该基站进行无线链路的追加命令。决定向移动机的数据的发送定时，并塞入该发送定时，从该基站向移动机发送数据。这时，伴随着发送定时的塞入，因为用于接收来自移动机的数据的搜索窗口的定时移动，所以扩大搜索窗口的宽度。在DHO结束时，移动目的地的基站从移动机接收DHO结束通知。移动目的地的基站计算定时，将宽度扩大后的搜索窗口的宽度复原。

Description

切换系统
技术领域
本发明涉及无线通信方法中的非同步基站间的切换(DHO：Diversityhandover，分集切换)系统。
背景技术
图1是说明以往的切换系统中的数据的收发定时的图。
在该图中，BTS 1是移动机MS最初通信的基站，SFN(System FrameNumber，系统帧编号)1和DPCCH 1表示从BTS 1所发送的数据的发送定时。BTS 2是移动机MS开始这些通信的基站，SFN 2和Rounded(DLDPCCH 2)表示从BTS 2所发送的数据的发送定时。作为MS，用括号括起来的DPCCH 1和DPCCH 2分别表示从BTS 1和BTS 2所发送的数据被移动机MS接收的定时。
移动机MS从DHO源基站BTS 1向DHO目的地基站BTS 2移动。(1)表示BTS 1固有的帧编号，从在(1)上加上帧偏置(Frame Offset)和码片偏置(Chip Offset)的定时开始发送下行独立控制信道。该信号在传播延迟PD 1之后，在(3)的定时到达移动机。移动机如(4)那样调整窗口定时，以使来自多个基站之中接收功率最大的基站(在图1中是BTS 1)的路径移动到搜索窗口的中心。移动机在从(4)的定时偏置了规定的定时偏置后，在(5)的定时发送上行信号。另一方面，在BTS 1，在从(2)的定时偏置了规定的定时偏置(与移动机相同)之后，在(6)的定时打开搜索窗口，等待来自移动机的上行信号的路径。在刚才(5)的定时发送的信号经过传播延迟PD 1，在(6)的定时被基站接收。
移动机始终监控来自多个基站的下行信号，如果在进行通信的基站以外，出现接收功率超过阈值的基站(或者区段)，则移动机就开始切换处理。
现在，假设来自BTS 2的接收电平超过在移动机中所设定的接收功率阈值，并开始了切换处理。这时，移动机为了使来自BTS 2的路径移动到自身搜索窗口的中心，用以下方法算出BTS 2的下行发送定时。
BTS 2具有(7)所示的帧编号。因为帧编号是各基站固有的，所以不同步。从这里经过传播延迟，在(8)的定时被移动机接收。移动机用(9)的式子算出BTS 2的帧编号的开头与BTS 1的下行独立信道(DPCCH 1)的接收定时差。移动机向上位装置通知该参数，进而，上位装置将由移动机所报告的定时差原样通知给BTS 2。另外，BTS 2原样应用由上位所报告的发送定时，在(10)的定时发送后，路径正好移动到(4)的位置。因为可以使用限定的窗口来捕捉路径，所以对移动机来说非常合适。
图1是向定时早的一方进行塞入(丸め込み)的例子。基站因为必须保持各发送信道间的扩展码的直行性，所以必须将下行发送定时向扩展码边界塞入。在CDMA方式中的非同步的基站间切换中，该塞入处理是必须的。进行塞入的结果，发送定时变化为(11)，同时上行信号的接收定时也从(12)变化为(13)。
当向前方塞入时，有时来自移动机的路径定时(14)向基准接收定时的后方超出，所以必须采取对策。相反，当向后方塞入时，有时路径定时(14)向前方超出。
即，在无线通信方法中的无线通信基站间进行切换(DHO)时，因为基站间的帧编号不同步，所以来自移动机的路径有时超过接收基准定时(＝小区半径，小区半径越大，接收的数据的延迟量就越大，所以接收定时有可能有很大不同，因此，接收数据的定时有可能从接收用的窗口超出)。因此，在基站侧，必须根据来自移动机的信号的到达定时(路径)使接收基准定时适当地变化或扩大，追踪移动机的动作。
另外，在切换结束时，因为也没有来自移动机的结束通知，所以在基站侧无法判断移动机是正处于DHO状态中还是已结束了DHO的状态。因此，在基站侧，要始终以DHO状态继续通信，所以导致资源和处理的浪费，无法测定到移动机的正确的传播距离。
在专利文献1中，公开了不使设备构成复杂化而在DHO时可以灵活地追踪移动站的CDMA接收机。
但是，在以住的技术中，没有关于在非同步的无线基站间进行DHO时的详细处理的实现方法的发明。例如，如专利文献1中即使是「非同步的基站间的DHO时调整基准接收定时」等的内容，也没有记述具体如何进行调整的发明。另外，着眼于DHO结束时的发明也没有，因此，在DHO结束后也需要多余的处理和资源，效率低下。
专利文献1：日本特开2001-111456号公报
发明内容
本发明的课题在于提供一种切换系统，其以简单的构成解决在非同步的无线基站间的DHO时发生的、来自移动机的信号超过接收基准定时的问题、和DHO结束时的后处理(使接收基准定时恢复到原来的定时)的问题。
本发明的切换系统，其特征在于，该切换系统具有：通知接收单元，其接收表示移动机的切换已开始的通知和表示切换已结束的通知；和窗口宽度改变单元，其在接收到表示切换开始的通知时，扩大用于接收来自移动机的数据的搜索窗口的宽度，在接收到表示切换结束的通知时，根据数据的接收定时的变化，缩小用于接收来自移动机的数据的搜索窗口的宽度，在依据于向所述移动机发送数据的发送定时的塞入方向的方向上，扩大所述搜索窗口的宽度。
一种通信系统，其包括基站和移动机，其特征在于，该移动机具有通知单元，在开始切换时，该通知单元向基站通知切换开始通知，在结束切换时，该通知单元向基站通知切换结束通知，所述基站具有：通知接收单元，其接收表示移动机的切换已开始的通知和表示切换已结束的通知；和窗口宽度改变单元，其在接收到表示切换开始的通知时，扩大用于接收来自移动机的数据的搜索窗口的宽度，在接收到表示切换结束的通知时，根据数据的接收定时的变化，缩小用于接收来自移动机的数据的搜索窗口的宽度，在依据于向所述移动机发送数据的发送定时的塞入方向的方向上，扩大所述搜索窗口的宽度。
附图说明
图1是表示DHO时的收发数据定时的图。
图2是表示在根据本发明的实施方式的网络内的DHO信息流程的图示。
图3表示无线通信基站的一种实施方式的图。
图4是表示追加目的地基站的下行发送定时塞入(丸め込み)以及小区半径扩大方法的一个例子(前方塞入的例子)的图。
图5是表示追加目的地基站的下行发送定时塞入以及小区半径扩大方法的一个例子(后方塞入的例子)的图。
图6是小区半径缩小时的条件判定流程图。
图7是表示本发明的实施方式的整体处理的图(之一)。
图8是表示本发明的实施方式的整体处理的图(之二)。
图9是表示本发明的实施方式的整体处理的图(之三)。
图10是表示本发明的实施方式的整体处理的图(之四)。
具体实施方式
在本发明的实施方式中，在DHO时的无线基站，从移动机或上位装置接收DHO开始通知。之后开始与移动机通信的基站因为必须从上位装置接收无线链路追加命令，所以要在本命令上追加DHO开始通知。另外，对到目前为止通信着的基站的通知也是必须的。当从移动机接收该通知时，可以在最下层的信号上追加DHO开始通知。
另外，从上位装置或移动机接收到DHO开始通知的基站(到目前为止通信着的基站和之后开始通信的基站双方)将上行数据接收区间(小区半径＝用于接收的窗口的宽度)延长X[码片]。通过预先将搜索区域延长到在DHO中路径可能移动的范围，可以可靠地捕捉路径。
在DHO时，当在之后开始通信的基站中进行了下行发送定时的塞入处理时，根据塞入的方向判别搜索窗口的延长范围，并在之后开始通信的基站将搜索窗口扩大X码片。当向定时早的一方塞入时将搜索窗口向后方延长，当向定时晚的一方塞入时将搜索窗口向前方延长。
在DHO时，当在之后开始通信的基站中进行了下行发送定时的塞入处理时，根据塞入的方向判别搜索窗口的延长范围，并在到目前为止通信着的基站中将搜索窗口扩大X码片。当向定时早的一方塞入时将搜索窗口向前方延长，当向定时晚的一方塞入时将搜索窗口向后方延长。在到目前为目通信着的基站中，必须经由上位装置来接收在之后开始通信的基站中的塞入计算结果。
最终在链路剩余的基站，从移动机或上位装置接收DHO结束通知，在基站内进行DHO的结束判定。
之后，根据DHO结束结果，将在上述进行的小区半径的扩大恢复到原来的小区半径。因为由于小区半径扩大而导致路径检测的处理量增加，所以必须将小区半径恢复到原来的半径。
通过上述结果，不必在基站侧预测移动机正在DHO过程中，因此可以大幅减少由于路径检测失败而导致的DHO过程中的呼叫切断，并且只需必要最低限度的处理即可，所以可以防止处理量和电路规模的增大。
图2是表示无线基站装置与上位无线网络控制装置的连接结构例的图。
多个无线通信基站装置10-1～10-4以悬挂在无线网络控制装置11-1～11-2上的形式被连接。另外，无线网络控制装置11-1～11-2还被与更上位的交换机网络12和其他无线网络控制装置连接，进行无线资源的管理、无线通信基站装置10-1～10-4的控制(切换控制等)。在图2的例子中，移动机13最初只与无线通信基站装置10-1进行通信。之后改变位置，移动到无线通信基站10-1与无线通信基站10-2的中间地点，成为无线通信基站10-1、10-2间的DHO状态。再改变位置向无线通信基站10-2的正下方移动，最终切断与无线通信基站10-1的呼叫，只与无线通信基站10-2继续通信。无线通信基站10-1、10-2分别与图1的BTS 1、BTS 2相当。
这时，在本发明的实施方式中，移动机13向无线通信基站装置10-1、10-2进行DHO开始通知。该DHO开始通知被通知给无线网络控制装置11-1，进而被通知给无线通信基站10-1、10-2。另外，从无线网络控制装置11-1向移动目的地无线通信基站10-2通知无线链路追加命令。进而，由无线通信基站10-2向无线通信基站10-1通知塞入运算结果。当移动机13与无线通信基站10-1断开通信后，从移动机13向无线通信基站10-2进行DHO结束通知，该DHO结束通知也被通知给无线网络控制装置11-1。
另外，在本构成例中，无线基站装置间的信息(通知)的交换，例如塞入运算结果的通知是通过无线网络控制装置进行的，但如果是像具有无线网络控制装置功能的一部分那样的无线基站装置间的信息的交换，则不必通过无线网络控制装置，可以在无线基站装置间直接进行信息的交换。
图3是表示本发明的实施方式的一个例子的图。
图3表示无线通信基站内部的基带信号处理部的一个例子，上行由进行接收数据的路径检测的搜索部15、进行解扩/信道推定的解调(finger)部16、进行最大比合成的MRC部17、信道解码部18构成。另一方面，下行由信道编码部19、进行编码后的数据向无线帧的映射(mapping)的发送数据映射部20、进行被映射的数据的扩展的扩展处理部21构成。
MPU 22进行这些上行/下行的处理块的控制和接收中的信道的管理、收发定时计算等的各种运算、与上位网络(无线网络控制装置)的信号交换。
在本实施方式中，由图3的MPU 22接收从无线网络控制装置通知给移动目的地基站的无线链路追加命令，进行上下行处理块的设定。另外，在移动源/目的地基站中接收DHO开始通知，识别是移动目的地基站。
另外，当从移动机接收到DHO开始通知时，从信道解码后的下层数据中提取。
另外，接收到DHO开始通知的基站将搜索部15中的数据接收范围(小区半径＝搜索窗口的宽度)与规定值相比在前后扩大X[码片](X是设计者可以适当设定的值)。X是依赖于移动目的地基站中的下行发送定时的塞入量的值。
图4以及图5是表示下行发送定时塞入以及小区半径扩大方法的一个例子的图。
在本例子中，下行发送数据的各码元表示扩展码边界。W-CDMA方式的无线通信基站因为要在各信道间保持下行的扩展码的直行性，所以必须把扩展码边界作为划分来发送数据。因此，如果如DHO时那样在扩展码边界以外的定时由上位来指定发送定时，则必须进行塞入。图4作为塞入的一个例子，表示向哪个近的扩展码边界进行塞入的方式。即，因为a[码片]＜b[码片]，所以进行向前方的塞入。另一方面，上行接收的搜索窗口因为间隔了由下行发送定时决定的偏置(UL-DL偏置)而被打开，所以当由于塞入而使下行发送定时变化时，上行的搜索窗口定时也只变化相同的量。这样，在基站/移动机间的定时的决定崩溃，有时路径从搜索窗口超出。因此，必须如图4那样扩大小区半径(基站侧的搜索窗口宽度)，使路径不从搜索窗口超出。特别是在原来的小区半径的前后实施X[码片]的扩大。X表示塞入的最大量，当进行图4所示的塞入时，X＝y/2[码片]。这些运算全部由MPU进行，把其结果作为小区半径设定信息发送给搜索部。
进而，根据下行发送定时的塞入方向决定搜索窗口扩大的方向。在图4中，虽然未根据塞入的方向同时向前方/后方进行扩大，但也可以根据塞入的方向来判别扩大方向，防止处理量增加。图4表示将发送定时向前方塞入时的一个例子。这时候因为假设路径向搜索窗口的后方超出的状况，所以只向后方进行X[码片]的扩大。塞入方向以及塞入量由MPU进行判定/运算。
另外，图5表示将发信定时向后方塞入时的一个例子。这时候与图4相反，只向前方进行X[码片]的扩大。
另外，也可以经由无线网络控制装置将运算结果传输给DHO源的无线通信基站。在DHO源的无线通信基站中的扩大方向与在DHO目的地中的相反。扩大范围同样为X[码片]。
各无线通信基站中的小区半径的扩大方向、与在DHO目的地基站中的发送定时塞入方向的关系如下。
[表1]
  基站   前方塞入   后方塞入
  移动源   前方扩大   后方扩大
  移动目的地   后方扩大   前方扩大
进而，最终链路剩余的无线通信基站从移动机或无线网络控制装置接收DHO结束通知。当从移动机接收时，从信道解码后的最下层的信号提取。另外，当从无线网络控制装置接收时，MPU接收上位层的信号，来判别DHO的结束。
之后，根据接收上述DHO结束通知而判定的DHO结束状态，将扩大了的小区半径复原。但是，不是马上复原，而是确认了路径存在于原来的小区半径内后再复原。该判定由MPU进行。即，在DHO结束的同时，进行控制，使得用于接收移动机的数据的定时向基站的搜索窗口的中心缓慢地移动，因此即使随着时间的推移小区半径没有增大，也可以接收来自移动机的数据。这样，发现即使缩小小区半径也可以接收来自移动机的数据的定时，将小区半径复原到原来的大小。
图6是DHO结束时的处理流程。
在步骤S1，判断是否接收到了DHO结束通知。当未接收到DHO结束通知时，等待直到接收到DHO结束通知。当接收到了DHO结束通知时，在步骤S2，判断从移动机接收数据的路径是否收敛在原来的小区半径内。当步骤S2的判断为“否”时，重复步骤S2的判断。当步骤S2的判断为“是”时，在步骤S3，将扩大了的小区半径复原。
图7～图10是表示本发明的实施方式的整体处理的图。
图7是DHO开始时的流程图。流程中所包含的信号名在图9、图10的说明中阐述。
现在，假设正在和节点B 1(基站1)通信中的UE(移动机)要新追加节点B 2(基站2)的状况。本处理流程表示在节点B 1、节点B 2双方进行伴随DHO目的地节点B 2的下行发送定时塞入的小区半径扩大时的流程的一个例子。
步骤S10 从UE向RNC发送Measurement Report。
步骤S11 移动目的地的节点B 2接收Radio Link Setup Request。
步骤S12 判断上述Request中是否包含DHO开始信息。当包含时，判断为追加基于DHO的独立信道。当不包含时，作为通常的独立信道设定来进行处理。
步骤S13 根据Request中所包含的帧偏置(Frame Offset)、码片偏置(Chip Offset)，算出下行独立信道的发送定时。这时，塞入处理和小区半径的扩大也同时进行，进而存储向哪方进行了塞入。
步骤S14 将Response通知给RNC。在步骤S13算出的塞入信息也搭载在该Response上。
步骤S15 进行在UE中的来自节点B2的下行独立信道同步确立以及在节点B2侧的上行同步确立。
步骤S16、S17 在追加源节点B1，从RNC接收DHO Status Inf。在本消息中加入节点B2中的塞入信息，据此进行节点B1中的小区半径扩大。
步骤S18 当步骤S12的判断为“否”时，作为通常时(DHO以外)的发信来进行处理。
图8是DHO结束时的流程图。流程中所包含的信号名在图9、图10的说明中阐述。
现在，假设和节点B1正在通信中的UE要新追加节点B2的状况。本处理流程表示在节点B1、节点B2双方进行伴随DHO目的地节点B2的下行发送定时塞入的小区半径扩大时的流程的一个例子。
步骤S20 从UE向RNC发送Measurement Report。
步骤S21 以来自RNC的Active Set Update为契机，UE开始节点B1的删除。
步骤S22 节点B1接收NBAP以及Q.aa12信号，进行无线链路、ATM链路的切断。
步骤S23通过在节点B2中接收DHO status Inf，从而从RNC通知DHO的结束。
步骤S24 从路径定时开始将小区半径复原的处理。
步骤S25 确认了路径定时进入了正规的接收窗口内后，将小区半径复原。
示出在切换时使用上位层(层2、3)信号来进行DHO开始/结束通知时的一个例子。
假设移动机从基站1(节点B1)向基站2(节点B2)切换的情形。在基站追加时，必须以某种方法向移动源以及移动目的地通知DHO开始信息。图9的(1)～(7)表示DHO时的基站追加时的信号顺序。
RNC根据从移动机所报告的(1)的Measurement Report的内容，来判定是否追加节点B2，当判定为追加时，向节点B2通知(2)的RadioLink Setup Request。在(3)物理层的设定结束后，利用(4)Establish Requestreq来确立ATM线路的同步。(5)是表示同步确立成功的应答消息。
在节点B侧的设定大致结束的时刻，通知(6)Active Set Update，据此，移动机移向下行同步的确立动作，同步确立后发送上行。在来自移动机的响应(7)返回的时刻，RNC判断为DHO开始，向移动源基站发送(8)DHO Status Inf。移动源基站通过接收(8)，可以判断为DHO开始，可以应用本发明的实施方式。
关于追加目的地基站，由于RNC将DHO开始情报搭载在(2)RadioLink Setup Request中，所以可以判断DHO的开始。
各信号的意思如下：
(1)Measurement Report
·通过DCCH从UE向RNC通知的RRC协议信号
·OFFTarget+Tmtarget＝(SFNtarget-CFN)mod 256
(2)Radio Link Setup Request
·从RNC向节点B通知的NBAP协议信号
·向节点B进行新无线资源的确保请求
(3)Radio Link Setup Response
·当无线链路确立成功时返回给RNC的NBAP协议信号
(4)Establish Request req.ind.
·用于进行RNC-节点B间的ATM同步(VPI、VCI等)的Q.aa12协议信号
(5)Establish Request resp.ind.
·在ATM同步确立时向RNC返回的Q.aa12协议信号
(6)Active Set Update
·请求UE-UTRAN间的连接的Active Set更新的RRC协议信号
(7)Active Set Update Complete
·通知Active Set的更新结束的RRC协议信号
接着，在基站1(节点B1)、基站2(节点B2)间进行切换时，假设移动机要删除基站1的情形。在基站删除时，必须使用某种方法向最终剩下的基站通知DHO结束信息。图10的(1)～(7)表示DHO时的基站删除时的信号顺序。
RNC根据从移动机所报告的(1)Measurement Report的内容，判定是否删除节点B1，当判定为删除时，首先利用(2)Active Set Update向移动机进行通知。在该时刻移动机不接收来自基站1的下行数据信号。
其后，RNC向节点B1通知(4)Radio Link Deletion Request，请求释放基站的物理层资源。物理层的释放处理结束后，接着利用(6)ReleaseRequest req释放ATM线路的同步。
在全部的手续结束的时刻，RNC向节点B2通知(8)DHO Status，通知DHO已结束。节点B2通过接收(8)的通知，可以得知DHO结束，可以应用本发明的实施方式。
另外，虽然在上述实施例中将W-CDMA方式作为例子进行了说明，但不限于W-CDMA方式，可以是其他无线通信方式。

Claims (9)

1.一种切换系统，其特征在于，该切换系统具有：
通知接收单元，其接收表示移动机的切换已开始的通知和表示切换已结束的通知；和
窗口宽度改变单元，其在接收到表示切换开始的通知时，扩大用于接收来自移动机的数据的搜索窗口的宽度，在接收到表示切换结束的通知时，根据数据的接收定时的变化，缩小用于接收来自移动机的数据的搜索窗口的宽度，
在依据于向所述移动机发送数据的发送定时的塞入方向的方向上，扩大所述搜索窗口的宽度。
2.如权利要求1所述的切换系统，其特征在于，
该切换系统还具有判别单元，在进行向移动机的数据的发送定时的塞入处理时，该判别单元根据塞入的方向来判别所述搜索窗口的扩大方向，
根据该判别结果，来扩大该搜索窗口的宽度。
3.如权利要求2所述的切换系统，其特征在于，
在移动机的移动目的地的基站中进行所述搜索窗口的宽度的扩大。
4.如权利要求2所述的切换系统，其特征在于，
在移动机的移动源的基站中进行所述搜索窗口的宽度的扩大。
5.如权利要求1所述的切换系统，其特征在于，
从移动机接收表示所述切换的开始和结束的通知。
6.如权利要求1所述的切换系统，其特征在于，
所述切换系统被设置在基站中。
7.如权利要求6所述的切换系统，其特征在于，
从无线网络控制装置接收表示所述切换的开始和结束的通知。
8.如权利要求1所述的切换系统，其特征在于，
缩小所述搜索窗口的宽度的定时是来自移动机的数据的接收定时进入到缩小后的该搜索窗口内的定时。
9.一种通信系统，其包括基站和移动机，其特征在于，
该移动机具有通知单元，在开始切换时，该通知单元向基站通知切换开始通知，在结束切换时，该通知单元向基站通知切换结束通知，
所述基站具有：
通知接收单元，其接收表示移动机的切换已开始的通知和表示切换已结束的通知；和
窗口宽度改变单元，其在接收到表示切换开始的通知时，扩大用于接收来自移动机的数据的搜索窗口的宽度，在接收到表示切换结束的通知时，根据数据的接收定时的变化，缩小用于接收来自移动机的数据的搜索窗口的宽度，
在依据于向所述移动机发送数据的发送定时的塞入方向的方向上，扩大所述搜索窗口的宽度。
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