CN101651922B - 无线电通信系统、移动管理方法、管理装置和基站装置 - Google Patents

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Abstract

一种无线电通信系统包含多个基站装置。在该无线电通信系统中，多个基站装置的通信区域在环内被连接以形成分离管理区域的内部和外部的边界。该无线电通信系统根据基站装置和移动终端之间的通信，检测通过穿越该边界进入到管理区域的该移动终端。

Description

无线电通信系统、移动管理方法、管理装置和基站装置
本申请基于并且要求2008年8月15号提交的日本专利申请号为2008-209190的优先权，其内容通过引入合并至此文。
技术领域
本发明涉及管理移动终端到预定区域的进入的无线电通信系统。
背景技术
存在可用的技术，其使用无线电通信来检测移动终端进入预定区域或移动终端离开该预定区域。这种技术被期望应用于各种领域。例如，公路收费假定当车辆进入收通行税地区(toll area)时，该车辆被收取预定的费用。但是，公路收费的实现需要在每条路上安装检测车辆进入的装置，车辆进入收税区时通过该装置，并受到时间或费用问题的困扰。
作为这点的对策，日本专利公开号特平2003-30701披露一种技术用于使用移动通信系统的基站装置来确定安装了移动终端的车辆的位置，并且根据该位置检测该车辆是否进入了收税区。
该技术去除了在每条路上安装进入检测装置的需要。
但是，通过在日本专利公开特平号2003-30701中披露的技术来检测进入到收税区的每辆车辆而不管该车辆通过哪条途径进入到该收税区，需要让该收税区中的所有基站装置能够检测移动终端的进入，而不是在每条路上安装进入检测装置。因此，收税区中的所有基站装置都需要支持公路收费。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种技术，用于有效地建立检测移动终端到预定区域的进入的无线电通信系统。
为达到上述目标，根据本发明的示例方面的无线电通信系统包括：多个基站装置，该多个基站装置的通信区域在环内被连接以形成分离管理区域的内部和外部的边界，以及移动终端，所述移动终端通过穿越该边界进入到管理区域，并且所述移动终端根据该基站装置和该移动终端之间的通信而被检测。
根据本发明的示例方面的移动管理方法包括：把多个基站装置的通信区域在环内被连接以形成分离管理区域的内部和外部的边界，并且根据该基站装置和该移动终端之间的通信，检测通过穿越该边界进入到该管理区域的移动终端。
本发明的上述和其他目的、特征和优点，根据以下描述并参考示出本发明的例子的附图将会变得明显。
附图说明
图1是示出根据第一示范性实施例的无线电通信系统的配置的框图；
图2是示出多个基站装置12的通信区域的布置的视图；
图3是示出基站装置12的配置的例子的框图；
图4是示出管理装置13的配置的例子的框图；
图5是示出包含定向天线的多个基站装置12的通信区域的布置的视图；
图6是示出当建立两个边界时通信区域的布置的视图；
图7是示出包含两个扇区(sector)的基站装置12的通信区域的布置的视图；
图8是示出根据第二示范性实施例的无线电通信系统的配置的框图；
图9是示出根据第二示范性实施例的无线电通信系统的操作的例子的序列图；以及
图10是示出根据第二示范性实施例的无线电通信系统(WiMAX)如何与ETC系统互相合作的例子的序列图。
具体实施方式
下文将参照附图对示范性实施例进行描述。
(第一示范性实施例)
图1是示出根据第一示范性实施例的无线电通信系统的配置的框图。该示范性实施例实现了用于观察移动终端到预定管理区域的进入的空间网关的构造。空间网关由无线电通信系统的基站装置形成。
参考图1，根据该示范性实施例的无线电通信系统11包括多个基站装置12和管理装置13以及通过基站装置12无线连接到移动终端14。例如，这里移动终端14被安装在车上。每个基站装置12具有通信区域并能与在该通信区域中的移动终端14通信。
图2是示出多个基站装置12的通信区域的布置的视图。参考图2，多个基站装置12的通信区域22在环内被连接以形成分离管理区域21的内部和外部的边界。
在无线电通信系统11中，每个基站装置12与在它的通信区域22内的移动终端14通信。这使得无线电通信系统11检测通过穿越该边界进入管理区域21的移动终端14。管理装置13包括数据库(未示出)，用于管理管理区域21内的移动终端14并且在数据库中记录指示移动终端14已经进入管理区域21的确认(identification)信息。
根据该示范性实施例，由于基站装置12沿着边界放置，所以有可能有效地建立检测移动终端14到管理区域21的进入的无线电通信系统。
例如，基站装置12独自可以检测移动终端14到管理区域21的进入并且通知管理装置13移动终端14已经进入管理区域21的确认信息。在这种情况下，管理装置13仅需在数据库中登记由基站装置12通知的确认信息。
图3是示出基站装置12的配置的例子的框图。图3示出当基站装置12独自检测移动终端14到管理区域21的进入时的基站装置12的配置。参考图3，在该例子中，基站装置12包含通信区12A和检测区12B。通信区12A与移动终端14通信并通知检测区12B通信的状态。检测区12B根据被通知的通信状态检测移动终端14到管理区域21的进入并且通知管理装置13其进入被检测到的移动终端14的确认信息。
又例如，管理装置13可以监视基站装置12和移动终端14之间的通信的状态，并且根据监视结果确定移动终端14到管理区域21的进入存在或不存在。再例如，管理装置13可以通过基站装置12与移动终端14通信并且基于通信结果确定移动终端14到管理区域21的进入存在或不存在。
图4是示出管理装置13的配置的例子的框图。图4示出当管理装置13检测移动终端14到管理区域21的进入时管理装置13的配置。参考图4，在这个例子中，管理装置13包括通信区13A、检测区13B和数据库13C。通信区13A通过基站装置12与移动装置14通信并向检测区13B通知基站装置12和移动终端14之间的通信状态。检测区13B根据被通知的通信状态检测移动终端14到管理区域21的进入并且在数据库13C中登记其进入被检测到的移动终端14的确认信息。
注意，尽管图2示出具有形状的通信区域22，该形状基于基站装置12包括不定向天线这样的假设，但本发明不限于此。再例如，基站装置12可以包括定向天线。
图5是示出包含定向天线的多个基站装置12的通信区域的布置的视图。参考图5，由定向天线建立的通信区域31在环内被连接以形成分离管理区域21的内部和外部的边界。每个定向天线的指向和边界的纵向(longitudinal direction)互相一致。这种配置允许使用少量的基站装置12来形成边界，或需要较低的传输功率。
尽管图2示出由一个边界分离管理区域21的内部和外部的例子，但本发明不限于此。再例如，可以建立两个边界。
图6是示出当建立好两个边界时通信区域的布置的视图。参考图6，管理区域21的内部和外部由两个边界分离。外部边界由通信区域41A形成而内部边界由通信区域41B形成。采用这种配置，根据移动终端14与基站装置12通信所在的边界的次序，移动终端14与多个基站装置12通信所在的边界的次序，能够容易地、可靠地确定移动终端14是否已经进入管理区域21或已经离开管理区域21。还有可能防止由于无线电波情况变化或类似情况造成的留在边界附近的移动终端14频繁地进出管理区域21。
当移动终端14与基站装置12在通信区域41A中通信并且然后与基站装置12在通信区域41B中通信时，移动终端14可以被确定已经进入管理区域21。另一方面，当移动终端14与基站装置12在通信区域41B中通信并且然后与基站装置12在通信区域41A中通信时，移动终端14可以被确定已经离开管理区域21。
替代地，基站装置12可以包含两个扇区并且为外部边界提供一个扇区的通信区域，以及为内部边界提供另一个扇区的通信区域。图7是示出包含两个扇区的基站装置12的通信区域的布置的视图。参考图7，基站装置12为分离管理区域21的内部和外部的两个边界分别提供了扇区的通信区域。通信区域51A被提供给外部边界而通信区域51B被提供给内部边界。
当基站装置12与移动终端14在对应于通信区域51A的扇区中通信并且然后与移动终端14在对应于通信区域51B的扇区中通信时，移动终端14可以被确定已经进入管理区域21。另一方面，当基站装置12与移动终端14在对应于通信区域51B的扇区中通信并且然后与移动终端14在对应于通信区域51A的扇区中通信时，移动终端14可以被确定已经离开管理区域21
(第二示范性实施例)
图8是示出根据第二示范性实施例的无线电通信系统的配置的框图。在该示范性实施例中，移动终端到预定管理区域的进入由空间网关监视，并且已经进入该管理区域的移动终端被收取费用。使用WiMAX(广域互操作微波接入，WordwideInteroperability for Microwave Access)系统来配置根据该示范性实施例的无线电通信系统。
该使用WiMAX系统的无线电通信系统由CSN(连接服务网络，Connectivity Service Network)和ASN(接入服务网络，AccessService Network)组成。
CSN是为移动终端64提供IP连接服务的网络。CSN包括AAA(认证、授权和记账，Authentication，Authorization和Accounting)服务器61。
ASN是无线地连接到移动终端(MS：移动站)64并且包括ASN-GW(ASN-网关，ASN-Gateway)62和BS(基站)63的接入网络。BS63具有两个扇区配置并且为两个边界分别提供两个扇区的通信区域，如图6中所示。
AAA服务器61是具有执行与用户或终端设备的认证、连接许可、带宽保证和记账管理相关联的处理的功能的服务器。一旦收到来自MS64的连接请求，AAA服务器61认证用户或终端设备，允许MS64的连接并且分配预定的带宽。
ASN-GW62是连接CSN和BS63的网关。ASN-GW62具有执行与终端位置的管理、用户或终端设备的认证、带宽管理和移交(handover)相关联的处理的功能。ASN-GW62通过BS63与MS64通信，如同图4中示出的管理装置13，并且根据该通信状态，检测MS64到管理区域21的进入。该示范性实施例被配置成使得BS63为两个边界提供两个扇区的通信区域。因此，如果在扇区之间发生了移交，那么ASN-GW62根据移交的方向确定ASN-GW62是否已经进入管理区域21或已经离开管理区域21。
如果ASN-GW62确定MS64已经进入管理区域21，那么它向AAA服务器61通知MS64的确认信息和进入。AAA服务器61根据来自ASN-GW62的通知向MS64收取费用。
BS63具有两个扇区配置并且为两个边界分别提供扇区的通信区域，如图7中所示的基站装置12。BS63通过无线电链路与每个通信区域中的MS64通信。
图9是示出根据第二示范性实施例的无线电通信系统的操作的例子的序列图。当MS64进入扇区A的通信区域时，MS64、BS63和ASN-GW62发送和接收往来于互相之间的控制信号并通过扇区A建立连接(步骤101)。当MS64在那之后进入扇区B的通信区域时，MS64、BS63和ASN-GW62发送和接收往来于互相之间的控制信号并执行从扇区A到扇区B的扇区间移交(步骤102)。ASN-GW62然后确定MS64已经进入管理区域21(步骤103)。最后，MS64、BS63和ASN-GW62发送和接收往来于互相之间的控制信号并从MS64释放该连接(步骤104)。
注意，尽管在该示范性实施例示出的例子中，ASN-GW62用作根据第一示范性实施例的管理装置13并检测MS64到管理区域21的进入，但本发明不限于此。再例如，AAA服务器61可以用作根据第一示范性实施例的管理装置13并检测MS64到管理区域21的进入。在这种情况下，管理移交的ASN-GW62，可以通知AAA服务器61扇区间移交的发生，并且AAA服务器61根据该通知可以确定MS64到管理区域21的进入存在或不存在。
在该示范性实施例中，MS64进入管理区域21的费用的征收可以通过与ETC(电子通信费征收，Electronic Toll Colection)系统的合作实现。图10是示出根据第二示范性实施例的无线电通信系统(WiMAX)如何与ETC系统互相合作的例子的序列图。参考图10，当包含AAA服务器61、ASN-GW62和BS63的WiMAX系统与MS64建立连接时(步骤201)，它通知ETC系统该建立和MS64的确认信息。
已经接收到通知的ETC系统确定由该确认信息指示的MS64是否是要被收取费用的终端(步骤203)。这里假定MS64是要被收取费用的对象。ETC系统通知WiMAX系统MS64是要被收取费用的对象(步骤204)。
当随后发生MS64的扇区间移交(步骤205)时，已经接收该到通知的WiMAX系统确定MS64已经进入管理区域21并且向ETC系统通知该进入(步骤206)。
已经接收到通知的ETC系统对MS64执行收费(步骤207)并且通知WiMAX系统该收费的完成(步骤208)。已经接收到该通知的WiMAX系统释放与MS64的连接(步骤209)。
注意，如果在步骤203中的确定没有示出MS64是要被收取费用的对象，那么ETC系统可以通知WiMAX系统该操作，并且已经接收到该通知的WiMAX系统可以立即释放该连接。
尽管上面已经描述了示范性实施例，但本发明不限于这些示范性实施例。在本发明的精神和范围内，这些示范性实施例可以被结合使用或者每个示范性实施例可以被部分地修改。
虽然本发明的优选的示范性实施例使用特定术语进行描述，但这种描述只是用于阐述的目的，应当理解，在不脱离以下权利要求的精神和范围内可以做各种修改和变换。

Claims (17)

1.包含多个基站装置的无线电通信系统，
其中所述多个基站装置的通信区域在环内被连接以形成分离管理区域的内部和外部的边界，以及
根据所述基站装置和移动终端之间的通信，检测通过穿越所述边界而进入到所述管理区域的所述移动终端，
其中，
形成两个边界，并且根据在所述边界内所述移动终端与所述基站装置通信的所述边界的次序确定所述移动终端是已经进入所述管理区域还是已经离开所述管理区域。
2.根据权利要求1所述的无线电通信系统，其中
所述两个边界为第一边界和第二边界，
当所述移动终端与所述基站装置中的一个在所述第一边界上通信并且然后与所述基站装置中的一个在所述第二边界上通信时，所述移动终端被确定已经进入所述管理区域，以及
当所述移动终端与所述基站装置中的一个在所述第二边界上通信并且然后与所述基站装置中的一个在所述第一边界上通信时，所述移动终端被确定已经离开所述管理区域。
3.根据权利要求2所述的无线电通信系统，其中
所述基站装置中的每一个包括第一扇区和第二扇区，为所述第一边界提供所述第一扇区的通信区域，以及为所述第二边界提供所述第二扇区的通信区域，
当所述基站装置与所述移动终端在所述第一扇区中通信并且然后与所述移动终端在所述第二扇区中通信时，所述基站装置确定所述移动终端已经进入所述管理区域，以及
当所述基站装置与所述移动终端在所述第二扇区中通信并且然后与所述移动终端在所述第一扇区中通信时，所述基站装置确定所述移动终端已经离开所述管理区域。
4.根据权利要求1所述的无线电通信系统，其中
所述基站装置中的每一个包括具有水平指向性的定向天线，并且所述定向天线的指向和对应的所述边界的纵向互相一致。
5.根据权利要求1所述的无线电通信系统，进一步包括连接到所述多个基站装置的管理装置，其根据所述基站装置中对应的一个与移动终端之间的通信的结果来确定所述移动终端是否已经进入所述管理区域。
6.根据权利要求5所述的无线电通信系统，其中
形成包括第一边界和第二边界的两个边界，
在所述基站装置中的每一个与移动终端在所述基站装置的所述通信区域中通信后，所述基站装置向所述管理装置发送指示所述基站装置与所述移动终端通信的通信信号，以及
当所述管理装置从为所述第一边界提供所述通信区域的所述基站装置中的一个接收到指示与所述移动终端通信的通信信号并且然后从为所述第二边界提供所述通信区域的所述基站装置中的一个接收到指示与所述移动终端通信的通信信号时，所述管理装置确定所述移动终端已经进入所述管理区域，并且当所述管理装置从为所述第二边界提供所述通信区域的所述基站装置中的一个接收到指示与所述移动终端通信的通信信号并且然后从为所述第一边界提供所述通信区域的所述基站装置中的一个接收到指示与所述移动终端通信的通信信号时，所述管理装置确定所述移动终端已经离开所述管理区域。
7.根据权利要求5所述的无线电通信系统，其中
形成包括第一边界和第二边界的两个边界，
所述基站装置中的每一个包括第一扇区和第二扇区，为所述第一边界提供所述第一扇区的通信区域，为所述第二边界提供所述第二扇区的通信区域，当所述基站装置与所述移动终端在所述第一扇区中通信并且然后与所述移动终端在所述第二扇区中通信时，通知所述管理装置所述移动终端已经进入所述管理区域，并且当所述基站装置与所述移动终端在所述第二扇区中通信并且然后与所述移动终端在所述第一扇区中通信时，通知所述管理装置所述移动终端已经离开所述管理区域，以及
所述管理装置根据来自所述基站装置的通知管理移动终端向所述管理区域的进入和所述移动终端从所述管理区域的离开。
8.移动管理方法，其中
多个基站装置的通信区域在环内被连接以形成分离管理区域的内部和外部的边界，以及
根据所述基站装置和移动终端之间的通信，检测通过穿越所述边界而进入到所述管理区域的所述移动终端，
其中，
形成两个边界，并且在所述边界内根据所述移动终端与所述基站装置通信的所述边界的次序确定所述移动终端是已经进入所述管理区域还是已经离开所述管理区域。
9.根据权利要求8所述的移动管理方法，其中
所述两个边界为第一边界和第二边界，
当所述移动终端与所述基站装置中的一个在所述第一边界上通信并且然后与所述基站装置中的一个在所述第二边界上通信时，所述移动终端被确定已经进入所述管理区域，以及
当所述移动终端与所述基站装置中的一个在所述第二边界上通信并且然后与所述基站装置中的一个在第一边界上通信时，所述移动终端被确定已经离开所述管理区域。
10.根据权利要求9所述的移动管理方法，其中
所述基站装置中的每一个包括第一扇区和第二扇区，为所述第一边界提供所述第一扇区的通信区域，以及为所述第二边界提供所述第二扇区的通信区域，
当所述基站装置与所述移动终端在所述第一扇区中通信并且然后与所述移动终端在所述第二扇区中通信时，所述基站装置确定所述移动终端已经进入所述管理区域，以及
当所述基站装置与所述移动终端在所述第二扇区中通信并且然后与所述移动终端在所述第一扇区中通信时，所述基站装置确定所述移动终端已经离开所述管理区域。
11.根据权利要求8所述的移动管理方法，其中
所述基站装置中的每一个包括具有水平指向性的定向天线，并且该定向天线的指向和对应的所述边界的纵向互相一致。
12.管理装置，包括：
通信单元，与多个基站装置通信并且获取所述基站装置和移动终端之间的通信的状态，其中所述基站装置的通信区域在环内被连接以形成分离管理区域的内部和外部的边界；和
检测单元，根据所述通信单元获取的所述通信状态检测所述移动终端向所述管理区域的进入，其中
形成两个边界，并且根据在所述边界内所述移动终端与所述基站装置通信的所述边界的次序确定所述移动终端是已经进入所述管理区域还是已经离开所述管理区域。
13.根据权利要求12所述的管理装置，其中
形成包括第一边界和第二边界的两个边界，
在所述基站装置中的每一个与移动终端在所述基站装置的所述通信区域中通信后，所述基站装置向所述管理装置发送指示所述基站装置与所述移动终端通信的通信信号，以及
当所述通信单元从为所述第一边界提供所述通信区域的所述基站装置中的一个接收到指示与所述移动终端通信的通信信号并且然后从为所述第二边界提供所述通信区域的所述基站装置中的一个接收到指示与所述移动终端通信的通信信号时，所述检测单元确定所述移动终端已经进入所述管理区域，并且
当所述通信单元从为所述第二边界提供所述通信区域的所述基站装置中的一个接收到指示与所述移动终端通信的通信信号并且然后从为所述第一边界提供所述通信区域的所述基站装置中的一个接收到指示与所述移动终端通信的通信信号时，所述检测单元确定所述移动终端已经离开所述管理区域。
14.根据权利要求12所述的管理装置，其中
形成包括第一边界和第二边界的两个边界，
基站装置中的每一个包括第一扇区和第二扇区，为所述第一边界提供所述第一扇区的通信区域，以及为所述第二边界提供所述第二扇区的通信区域，当所述基站装置与所述移动终端在所述第一扇区中通信并且然后与所述移动终端在所述第二扇区中通信时，通知所述管理装置所述移动终端已经进入所述管理区域，以及当所述基站装置与所述移动终端在所述第二扇区中通信并且然后与所述移动终端在所述第一扇区中通信时，通知所述管理装置所述移动终端已经离开所述管理区域，
所述通信单元接收来自所述基站装置的通知，以及
所述检测单元根据所述通信单元接收的所述通知管理移动终端向所述管理区域的进入和移动终端从所述管理区域的离开。
15.基站装置，包括：
通信单元，与在多个基站装置的通信区域之一中的移动终端通信，其中所述通信区域在环内被连接以形成分离管理区域的内部和外部的边界；和
检测单元，根据所述通信单元获取的与所述移动终端的通信状态检测所述移动终端向所述管理区域的进入，其中
形成两个边界，并且根据在所述边界内所述移动终端与所述基站装置通信的所述边界的次序确定所述移动终端是已经进入所述管理区域还是已经离开所述管理区域。
16.根据权利要求15所述的基站装置，其中
形成包括第一边界和第二边界的两个边界，
所述通信单元包括第一扇区和第二扇区，为所述第一边界提供所述第一扇区的通信区域，以及为所述第二边界提供所述第二扇区的通信区域，
当所述通信单元与所述移动终端在所述第一扇区中通信并且然后与所述移动终端在所述第二扇区中通信时，所述检测单元确定所述移动终端已经进入所述管理区域，以及
当所述通信单元与所述移动终端在所述第二扇区中通信并且然后与所述移动终端在所述第一扇区中通信时，所述检测单元确定所述移动终端已经离开所述管理区域。
17.根据权利要求15所述的基站装置，其中
所述通信单元包括具有水平指向性的定向天线，并且所述定向天线的指向和对应的所述边界的纵向互相一致。
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