CN101207847B - 无线通信连接目的地选择方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线通信连接目的地选择方法和装置。该方法用于在处于多个基站的服务区内的无线终端处从所述多个基站中选择用于无线通信的连接目的地，包括以下步骤：第一步骤(#11)，其接收来自所述多个基站中的每一个的通知信息；第二步骤(#12)，其在接收到所述通知信息时获取关于每个接收功率的信息；第三步骤(#13)，其从每个接收到的所述通知信息中获取关于由所述多个基站中的每一个在连接后用于无线通信的天线的信息；以及第四步骤(#14)，其基于关于所述接收功率的信息和关于所述多个基站中的每一个的天线的信息，来选择在无线通信中具有最高通信信道质量的基站作为连接目的地。

Description

无线通信连接目的地选择方法和装置
技术领域
本发明涉及用于在位于多个基站的服务区内的无线终端处从所述多个基站中选择用于无线通信的连接目的地的方法和装置。具体地说，本发明涉及在移动电话中选择基站以便能够平滑地执行切换的方法。
背景技术
近年来，使用移动电话或PHS电话的移动通信以惊人的速度广泛普及。对于移动通信来说，诸如移动电话的无线终端(移动终端)、无线基站、基站控制装置、交换机等构成了无线通信系统(移动通信系统)。
随着移动通信广泛普及，利用各种类型的无线通信系统(如PDC、GSM、W-CDMA、CDMA-2000、W-LAN(IEEE802.11)、WiMAX(IEEE802.16e)等)的业务因系统的进步和用户的爱好而变得可用。这些业务具有致力于高速通信、或致力于增加移动速度、或致力于增加服务范围等的不同特征。
在这种情况下，需要在无线通信系统之间进行切换，即，在不同无线通信系统之间进行切换，所以在3GPP(第三代合作伙伴计划)框架中研究在W-CDMA与WiMAX之间进行切换的规范。
另一方面，在日本的国内市场中，例如，在市场上可以获得可支持PHS与PDC之间或PDC与FDMA(W-CDMA)之间的通信的双模终端。然而，这种终端处于不能执行切换的情况下。
另外，同一系统中的切换是基于终端(无线终端)中的接收质量来确定的。在许多情况下不同系统之间的切换也遵循这一点。例如，EP专利第1009183号提出了一种结构，其中所有不同的系统发送公共数据(公共信道)并判断所述公共信道的质量，随后连接具有较高质量的系统以执行切换。
另外，美国专利申请公报第2002/0082017号提出了一种结构，其中按取决于终端移动速度的周期执行对作为用于切换的指示符的接收质量的判断。换句话说，如果移动速度较慢，则判断周期增长，而如果移动速度较快，则判断周期缩短。
而且，美国专利申请公报第2005/0119001号公开了一种结构，其中提供了一种对使终端可以进行通信的无线通信系统进行管理的服务器，并且在所述终端执行切换时所述终端向所述服务器发送请求。在这种情况下，服务器将具有最短路径(即，用于切换的时间)的通信目的地作为切换目的地通知给所述终端。
然而，在近来的通信系统中，利用具有不同发送功率和不同天线结构的不同系统来提供用于通知信息(dispatch information)的公共信道和用于传送用户信息的专用信道。因此，在EP专利第1009183号中，即使公共信道具有较高质量，但如果和专用信道的质量没有关系，也可能具有相反效果。
美国专利申请公报第2002/0082017号的情况可以减少不必要的切换处理，从而能够减少终端的功耗。然而，如果小区的半径较大而距基站的距离较小，即，即使切换的可能性非常低，在终端的移动速度较高时，判断周期也变短，从而不能减少功耗。
根据美国专利申请公报第2005/0119001号的方法，可以实现高速的切换时间。然而，因为需要安装服务器，所以增加了系统的成本。
如上所述，常规切换处理中存在各种优点和问题。无论如何，位于多个基站的服务区内的无线终端在执行切换时或在被激活时选择具有最高质量的基站，以改进通信的稳定性并且减少不必要的切换处理，的确是有利的。
发明内容
本发明的目的是提供一种方法和装置，其使得位于多个基站的服务区内的无线终端能够在执行切换时或在被激活时选择具有最高质量的基站。
根据本发明的一个方面，提供一种用于在处于多个基站的服务区中的无线终端处从所述多个基站中选择无线通信连接目的地的方法。所述方法包括以下步骤：第一步骤，接收来自所述多个基站中的每一个的通知信息；第二步骤，在接收到所述通知信息时获取关于每个接收功率的信息；第三步骤，从每个接收到的所述通知信息中获取关于由所述多个基站中的每一个在连接之后用于无线通信的天线的信息；以及第四步骤，基于关于所述接收功率的信息和关于所述多个基站中的每一个的天线的信息，来选择在无线通信中具有最高通信信道质量的基站作为连接目的地。
在本发明中，使用在第三步骤中获取的关于天线的信息(天线信息)。更具体地说，使用这个信息和在第二步骤中获取的关于接收功率的信息，来计算通信信道的连接后接收功率。接着，选择具有计算出的最高接收功率的基站作为连接目的地。
这样，确定了切换的目的地或在激活时的连接目的地。因此，在实际执行无线通信时，选择了具有最高质量的通信信道。由此，改进了通信的稳定性，并且减少了用于连接的处理数量。
根据本发明，在处于多个基站的服务区内的无线终端中，能够在切换时或在被激活时选择具有最高质量的基站。
附图说明
图1是用于说明根据本发明一实施方式的选择方法的图。
图2是示出根据本发明一实施方式的选择方法的流程图。
图3是示出无线终端的一般结构的框图。
图4是示出根据本发明一实施方式的无线终端的功能结构的框图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明进行详细说明。
图1是示出用于说明根据本发明一实施方式的选择方法的基站的服务区的图，图2是示出根据本发明一实施方式的选择方法的流程图，图3是示出无线终端的一般结构的框图，而图4是示出根据本发明一实施方式的无线终端的功能结构的框图。
在图1中，示出了两个基站KA和KB以及它们的服务区SA和SB。基站KA和KB可以属于同一无线通信系统1，或者属于不同无线通信系统1A和1B。服务区SA和SB是其中无线终端(移动终端)UE可以接收到来自基站KA和KB的通知信息的区域。它们可以与基站KA和KB的小区的范围一致，也可以不一致。同时属于服务区SA和SB中的每一个的区域是公共区CR。
无线终端UE的用户当前位于位置P1处，并且在向位置P2移动。换句话说，无线终端UE既位于基站KA的服务区中也位于基站KB的服务区中，并且正在移动。在这种情形下，假设无线终端UE选择接下来通过切换将连接的基站。
在图2中，无线终端UE首先接收到分别来自多个基站KA和KB的通知信息HA和HB(#11)。通常来说，该通知信息是利用非定向天线(全向天线)从基站K针对位于服务区S内的每一个无线终端T而广播的。
来自基站KA的通知信息HA和来自基站KB的通知信息HB都包括关于在基站KA和KB的每一个中建立连接后用于无线通信的天线的信息(天线信息)JAK。换句话说，在基站KA和KB的每一个中，关于用于无线通信的天线的类型和结构的信息(天线信息)JAK被包括在通知信息HA和HB中。
天线信息JA具体指示“全向天线”、“AAA(自适应阵列天线)”、“MIMO(多输入多输出)”、“MISO(多输入单输出)”、“SIMO(单输入多输出)”等。另外，它包括天线振子的数量，如“2”、“3”、“4”等。天线信息JA是计算通信增益所需要的。因此，代替或者除了所述天线的类型和结构之外，天线信息JA还可以包括用于计算增益的信息或增益本身的信息。
接收到通知信息的无线终端T就在它接收到通知信息时获取关于每个接收功率的信息(接收功率信息)JD(#12)。作为接收功率信息JD，可以直接测量接收功率，或者可以检测与接收功率相对应的物理质量。
接着，获取接收到的通知信息HA和HB的每一个中的天线信息JAK(#13)。
接着，基于接收功率信息JD和天线信息JAK，选择在切换后的无线通信中具有最高通信信道质量的基站K，作为连接目的地(#14)。
当在步骤#14中确定通信信道的质量时，针对接连后的每个基站K计算接收功率。将连接后具有最大接收功率的基站视为具有最高质量的基站。在这种情况下，基于基站K的天线信息JAK和无线终端UE的天线信息JAT来确定增益。将确定的增益乘以接收功率信息JD(或者如果它们采用对数值来表达，则相加)来计算连接后的接收功率。
结果，如果判断出例如基站KA比基站KB具有更高通信信道质量，则从无线终端UE向基站KA发送用于连接的请求(#15)，如图2所示。响应于该请求，基站KA向无线终端UE发送用于开始连接的信号(#16)。
例如假设来自基站KA的接收功率信息JDA是-20dBm，而来自基站KB的接收功率信息JDB是-17dBm。在这种情况下，因为基站KB的接收功率信息JDB更大，所以按照常规方法，选择基站KB作为切换的目的地。
然而，在本实施方式中，切换的目的地不仅利用接收功率信息JD而利用天线信息JA来确定。这里，假设天线信息JAK包括用于基站KA的类型“AAA”和数量“4”，同时包括用于基站KB的类型“全向天线”。
接着，因为基站KA是四个天线的AAA型，所以增益为6dBm(四倍)。因为基站KB是全向天线，所以增益为0dBm(一倍)。
因此，对于基站KA，用天线的增益6dBm加上接收功率信息JDA的-20dBm，获得-14dBm。对于基站KB，用天线的增益0dBm加上接收功率信息JDB的-17dBm，获得不变的-17dBm。
于是，在这种情况下，因为基站KA连接后的接收功率大于基站KB连接后的接收功率，所以判定基站KA的通信信道具有更高质量。因此，将基站KA确定为切换的目的地。
由于按这种方式确定切换的目的地，所以在切换之后实际执行无线通信时选择了具有最高质量的通信信道。因此，改进了通信的稳定性，并且减少了用于切换的处理数量。因此，可以期望防止无线通信系统中的拥塞，并且有利于减少无线终端UE的功耗。
而且，例如，如果天线信息JAK是“MIMO”，并且如果基站K的天线数量为“2”而无线终端UE的天线信息JAT的数量为“2”，则增益变为6dBm(4倍＝2×2)。按相同的方式，如果基站K的天线数量为“2”，并且如果无线终端UE的天线数量为“1”，则增益变为3dBm(2倍＝2×1)。如果基站K的天线数量为“1”，并且如果无线终端UE的天线数量为“2”，则增益变为3dBm(2倍＝2×1)。如果无线终端UE可以执行分集接收(diversity reception)，则可以使用用于分集接收的两个天线作为用于MIMO的天线。
尽管上述实施例示出了无线终端UE选择切换的目的地的情况，但本发明不限于这种情况，而是能够应用于在无线终端UE开启并且激活时选择执行无线通信的基站K的情况。
在图3中，无线终端UE由CPU(或DSP)31、闪存32、ROM33、通信单元34、显示器35、扬声器36、操作按钮37等组成。该无线终端可以配备有DSP和摄像机。
在图4中，无线终端UE包括接收部42、接收功率信息获取部43、天线信息获取部44、接收功率计算部45以及选择部46。这些单独部分可以通过执行恰当的程序的CPU31或者通过CPU31和硬件电路的组合来实现。
接收部42从天线AT捕获的无线电波中接收通知信息H。接收功率信息获取部43在接收到通知信息H时计算接收功率信息JD，而天线信息获取部44获取包括在通知信息H中的天线信息JAK。
接收功率计算部45基于接收功率信息JD、天线信息JAK以及天线信息JAT来计算每个基站K连接后的接收功率。计算方法如上所述。选择部46选择具有计算出的最高接收功率的基站作为连接目的地。
尽管在上述实施方式中说明了存在两个基站K作为选择对象的情况，但本发明可应用于按相同方式从三个或更多个基站K中选择切换的目的地或者在激活时的连接目的地的情况。
而且，根据本发明的精神，如果需要，则可以修改无线终端UE、基站K以及无线通信系统的结构、整体或各个部分的数量、处理内容或处理次序等。
虽然已经示出并描述了本发明的示例实施方式，但应当明白，本发明不限于此，并且在不脱离如所附权利要求及其等同物所阐述的本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明进行各种改变和修改。

Claims (5)

1.一种无线通信连接目的地选择方法，所述方法用于在处于多个基站的服务区中的无线终端处从所述多个基站中选择用于无线通信的连接目的地，所述方法包括以下步骤：
第一步骤，该第一步骤接收来自所述多个基站中的每一个的通知信息；
第二步骤，该第二步骤在接收到来自所述多个基站中的每一个的所述通知信息时获取关于每个接收功率的信息；
第三步骤，该第三步骤从每个接收到的所述通知信息中获取关于由所述多个基站中的每一个在连接后用于无线通信的天线的信息；以及
第四步骤，该第四步骤通过利用关于天线的信息以及关于每个接收功率的信息计算来自所述多个基站中的每一个的连接后接收功率，确定所计算出的连接后接收功率最大的基站，并且选择由此确定出的基站作为在所述无线通信中提供最高的通信信道质量的连接目的地。
2.根据权利要求1所述的无线通信连接目的地选择方法，其中，在计算所述连接后接收功率时，基于关于所述天线的信息和关于所述无线终端的天线的信息来确定增益，并将所述在关于各个接收功率的信息中表示的所述各个接收功率乘以确定的增益，以计算所述连接后接收功率。
3.根据权利要求1所述的无线通信连接目的地选择方法，其中所述多个基站提供互不相同的多个无线通信系统。
4.一种在由多个基站覆盖的服务区内使用的无线终端，所述无线终端包括：
接收部，其接收来自所述多个基站的通知信息；
接收功率信息获取部，其在接收到来自所述多个基站中的每一个的所述通知信息时获取关于每个接收功率的信息；
天线信息获取部，其从每个接收到的所述通知信息中获取关于由所述多个基站中的每一个在连接后用于无线通信的天线的信息；
接收功率计算部，其通过利用关于天线的信息以及关于每个接收功率的信息计算来自所述多个基站中的每一个的连接后接收功率；以及
选择部，其选择所计算出的连接后接收功率最大的基站作为在所述无线通信中提供最高的通信信道质量的连接目的地。
5.根据权利要求4所述的无线终端，其中，所述接收功率计算部基于关于所述天线的信息和关于所述无线终端的天线的信息确定增益，并将在关于各个接收功率的信息中表示的所述各个接收功率乘以确定的增益，以计算所述连接后接收功率。
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