CN101810029A - 移动通信系统、基站装置、以及越区切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无线通信系统,其在从越区切换中的移动站所发送的数据并不消失的情况下切换基站间的通信路径。越区切换目的地的基站(12)包括:RTP通信控制部(34),其随着第1移动站的越区切换开始,从越区切换源的基站接收与第1移动站所发送的无线信号对应的RTP数据包,并且将接收到的RTP数据包转送至与第2移动站进行无线通信的对方基站,其中的第2移动站与第1移动站进行呼叫连接;声音比较部(40),其判定接收到的RTP数据包中含有的声音信息与从第1移动站接收到的无线信号中含有的声音信息的同一性;发送数据切换部(42),在确认了声音信息的同一性的定时,将RTP通信控制部(34)发送至对方基站的RTP数据包从由越区切换源的基站接收的RTP数据包切换至与从第1移动站接收的无线信号对应的RTP数据包。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动通信系统、基站装置、以及越区切换方法,特别涉及一种含有经由网络连接的多个基站装置的移动通信系统中的越区切换技术。
背景技术
近年来,在便携式电话或PHS(Personal Handy-phone System:个人手持式电话系统)等的移动通信系统中,进行着如下的研究,即:以通话质量的提高或线路成本的削减等为目的,使基站间的主干线路(backbone)从线路交换网转移至IP(Intemet Protocol:网际协议)网络。基站间由IP网络连接的移动通信系统中,随着移动站的越区切换,从而基站间的通信路径也被切换。
图6是在基站间的数据通信中应用无连接型传输协议的一种即RTP(Real-time Transport Protocol:实时传输协议)的以往的移动通信系统70中、说明与移动站74-2呼叫连接的移动站74-1从基站72-1越区切换至基站72-2的步骤的图。如该图中所示,在移动站74-1开始越区切换之前,在越区切换源的基站72-1与移动站74-2无线连接的基站72-3之间建立RTP会话(session)1(切换源会话),利用该RTP会话1进行通信数据的收发(参照该图(a))。
在此,若移动站74-1开始向基站72-2的越区切换,则基站72-3解除与越区切换源的基站72-1之间建立的RTP会话1,并重新与越区切换目的地的基站72-2之间建立RTP会话2(切换目的地会话)(参照该图(b))。
另外,在专利文献1中公开了如下的技术,其用于以廉价并且简单的方式避免IP网络中的网络故障或通信质量下降。另外,在专利文献2中公开了如下的技术,其用于维持声音或者数据通信同时在WWAN(Wireless Wide Area Network:无线广域网)与WLAN(Wireless Local AreaNetwork:无线局域网)之间进行自动无缝垂直漫游。
[专利文献1]特开2001-53794号公报
[专利文献2]特表2004-517574号公报
但是,在上述以往的移动通信系统中,由于伴随着越区切换的基站之间的通信路径的切换以非同步进行,因此有时从越区切换中的移动站发送的数据的一部分在基站被丢弃。
例如,在图6所示的移动通信系统70中,在相对于RTP会话1的解除时刻RTP会话2的建立时刻早时,基站72-3继续监视已经结束了来自基站72-1的数据发送的RTP会话1,有时将丢弃从基站72-2发送的RTP会话2的数据。相反,相对于RTP会话1的解除时刻RTP会话2的建立时刻迟时,有时基站72-3并不将存储于RTP会话1的抖动缓冲器(jitterbuffer)内的数据发送至移动站74-2而是丢弃。
发明内容
本发明是鉴于上述以往的问题而进行的,其目的是提供一种以从越区切换中的移动站装置发送的数据并不消失的方式、切换经由网络连接的基站装置的通信路径的移动通信系统、基站装置、以及越区切换方法。
为了解决上述课题,本发明中的移动通信系统包括经由网路连接的多个基站装置,第1移动站装置从第1基站装置向第2基站装置进行越区切换,所述移动通信系统特征在于,所述第1基站装置包括:第1数据发送单元,将与从所述第1移动站装置接收到的无线信号对应的数据发送至与第2移动站装置进行无线通信的对方基站装置,其中的所述第2移动站装置与所述第1移动站装置进行呼叫连接;以及数据发送目的地切换单元,伴随着所述第1移动站装置的越区切换开始,将由所述第1数据发送单元发送的数据的发送目的地从所述对方基站装置切换为所述第2基站装置,所述第2基站装置包括:数据接收单元,其接收由所述第1数据发送单元发送的数据;第2数据发送单元,将由所述数据接收单元接收到的数据传送至所述对方基站装置;同一性判定单元,其判定由所述数据接收单元接收到的数据中含有的信息与从所述第1移动站装置接收到的无线信号中含有的信息的同一性;以及发送数据切换单元,在由所述同一性判定单元确认了信息的同一性的定时,将由所述第2数据发送单元发送的数据从由所述数据接收单元接收的数据切换至相应于从所述第1移动站装置接收的无线信号的数据。
根据本发明,由于在从越区切换源的基站装置向对方基站装置发送的数据与从越区切换目的地的基站装置向对方基站装置发送的数据一致的定时,切换基站装置间的通信路径,因此能够防止从越区切换中的移动站装置所发送的数据的消失。
另外,在本发明的一种方式中,所述基站装置间进行收发的数据是基于无连接型的传输协议的数据包,所述发送数据切换单元以所述发送数据的切换前后维持所述第2数据发送单元发送的数据包的连续性的方式,使所述切换前发送的数据包的头信息的至少一部分接续于所述切换后发送的数据包。根据该方式,由于在对方基站装置中并不进行数据包传输层中的会话的切换动作的情况下,将发送至对方基站装置的数据包的发送源从越区切换源的基站装置切换至越区切换目的地的基站装置,因此能够减少伴随着越区切换的对方基站装置的处理负荷。
在该方式中,所述无连接型的传输协议可以是RTP协议,所述发送数据切换单元可以以所述发送数据的切换前后维持所述第2数据发送单元发送的数据包的连续性的方式,使所述切换前发送的数据包的RTP数据包的头中含有的顺序号、时间戳、同步发送源标识符接续于所述切换后发送的RTP数据包。这样一来,能够在对方基站装置中并不进行RTP会话的切换动作的情况下,解除对方基站装置与越区切换源的基站装置之间建立的RTP会话,同时,在对方基站装置与越区切换源的基站之间重新建立RTP会话。
再有,本发明中的基站装置经由网络与其他基站连接,随着与所述其他基站装置进行无线通信的第1移动站装置越区切换的开始同时开始与该第1移动站装置进行无线通信,所述基站装置特征在于包括:数据接收单元,随着所述越区切换的开始,从所述其他基站装置接收与从所述第1移动站装置发送的无线信号对应的数据;数据发送单元,将由所述数据接收单元接收到的数据传送至与第2移动站装置进行无线通信的对方基站装置,其中的所述第2移动站装置与所述第1移动站装置进行呼叫连接;同一性判定单元,其判定由所述数据接收单元接收到的数据中含有的信息与从所述第1移动站装置接收到的无线信号中含有的信息的同一性;以及发送数据切换单元,在由所述同一性判定单元确定了信息的同一性的定时,将由所述数据发送单元发送的数据从由所述数据接收单元接收的数据切换为与从所述第1移动站装置接收的无线信号对应的数据。
再有,本发明中的越区切换方法用于在包括经由网络连接的多个基站装置的移动通信系统中,进行第1移动站装置从第1基站装置向第2基站装置越区切换,该越区切换方法特征在于包括如下步骤,分别是:数据发送目的地切换步骤,伴随着所述第1移动站装置的越区切换开始,将与从所述第1移动站装置接收到的无线信号对应的数据的发送目的地,从与第2移动站装置进行无线通信的对方基站装置切换至所述第2基站装置,其中的所述第2移动站装置与所述第1移动装置进行呼叫连接;数据接收步骤,在所述数据发送目的地切换步骤之后,所述第2基站装置接收从所述第1基站装置发送的数据;数据发送步骤,所述第2基站装置将所述数据接收步骤中接收到的数据传送至所述对方基站装置;同一性判定步骤,所述第2基站装置判定所述数据接收步骤中接收到的数据中含有的信息与从所述第1移动站装置接收到的无线信号中含有的信息的同一性;以及发送数据切换步骤,所述第2基站装置在所述同一性判定步骤中确认了信息的同一性的定时,将所述数据发送步骤中发送的数据从所述数据接收步骤中接收的数据切换为与从所述第1移动站装置接收的无线信号对应的数据。
附图说明
图1是本发明的实施方式中的移动通信系统的整体结构图。
图2是本发明的实施方式中的基站的功能框图。
图3是表示RTP数据包的结构的图。
图4是说明本发明的实施方式中的越区切换步骤的图。
图5是表示本发明的实施方式中的RTP会话的切换处理的一例的流程图。
图6是说明以往的越区切换顺序的图。
具体实施方式
下面,基于附图对本发明的一实施方式进行详细说明。
图1是本发明的一实施方式中的移动通信系统10的整体结构图。如该图所示,通信系统10构成为:包括多个基站12(在此,仅表示基站12-1~12-3)与多个移动站14(在此,仅表示移动站14-1、14-2)。基站12-1~12-3经由IP网络16彼此连接。
在移动通信系统10中,移动站14-1与移动站14-2进行声音通信时,如图1所示那样,在移动站14-1无线连接的基站12-1与移动站14-2无线连接的基站12-3之间建立RTP会话,经由该RTP会话收发声音数据。在此,若移动站14-1从基站12-1越区切换至基站12-2,则利用重新在基站12-2与基站12-3之间建立的RTP会话来收发声音数据。特别地,本实施方式中的移动通信系统10具有如下的功能,即:以从越区切换中的移动站14-1所发送的声音数据并不消失的方式,在越区切换目的地的基站12-2与基站12-3之间建立RTP会话(切换RTP会话)。
下面,对为了实现上述功能基站12所具有的结构进行详细说明。
图2是基站12的功能框图。如该图所示,基站12构成为:包括天线20、无线部22、控制部24、存储部26、线路接口28。
天线20发射从无线部22提供的无线信号。此外,接收从移动站14发送的无线信号,并将该无线信号输出至无线部22。另外,接收以及发送按照无线部22的指示以时间分割进行切换。
无线部22构成为:包括功率放大器、低噪声放大器、带通滤波器、混频器、DA转换器、AD转换器、调制电路、解调电路等。并且,将由天线20接收到的无线信号转换为基带信号,并将该基带信号作为无线接收数据输出至控制部24。另外,将从控制部24输入的无线发送数据转换为无线信号,并将转换之后的无线信号放大至发送输出电平从而提供给天线20。
控制部24例如由控制CPU以及CPU的动作的程序构成,控制基站12的各部分。另外,在功能上包括:呼叫管理部30、UDP/IP通信控制部32、RTP通信控制部34、数据处理部36,进行与其他基站12的数据通信中的处理。这些功能例如通过CPU运行存储于存储部26中的程序来实现。
存储部26例如由RAM或ROM等的存储器元件构成,存储用于使控制部24发挥功能的各种程序。另外,也作为暂时存储来自移动站14-1的无线接收数据的缓冲器来工作。
线路接口28使基站12与IP网络16彼此连接,将经由IP网络16输入的数据(UDP/IP数据包)输出至控制部24,并且将从控制部24输入的数据(UDP/IP数据包)经由IP网络16输出至其他基站12。
下面,对控制部24的功能结构进行更加详细的说明。
呼叫管理部30根据来自并未图示的交换机(或者与其类似的上位装置)的通知(例如,呼叫连接开始通知或越区切换开始通知),进行呼叫管理中的各种处理。例如,为了伴随着移动站14的呼叫连接来建立RTP会话、伴随着移动站14的越区切换从而切换RTP会话,控制UDP/IP通信控制部32、RTP通信控制部34、数据处理部36。
另外,若交换机(或者与其类似的上位装置)例如从图1所示的移动站14-1接收到“从基站12-1越区切换至基站12-2”的通知,则向越区切换源的基站12-1发送含有涉及越区切换目的地的基站12-2的信息(IP地址等)的越区切换开始通知。再有,向越区切换目的地的基站12-2发送含有涉及越区切换源的基站12-1以及基站12-3的信息(IP地址等)的越区切换开始通知。
UDP/IP通信控制部32按照呼叫管理部30的指示,进行基于UDP/IP协议的IP网络16上的数据通信中的处理。具体而言,在与其他基站12之间建立UDP/IP会话,或解除所建立的UDP/IP会话。并且从线路接口28所输入的UDP/IP数据包取得RTP数据包,并将所取得的RTP数据包输出至RTP通信控制部34。另外,对从RTP通信控制部34输入的RTP数据包赋予规定的UDP头(head)以及IP头(head),并将所生成的UDP/IP数据包经由线路接口28进行发送。
RTP通信控制部34按照呼叫管理部30的指示进行基于RTP协议的IP网络16上的数据通信中的处理。具体而言,在与其他基站12之间建立RTP UDP/IP会话,或解除所建立的UDP/IP会话。并且,从UDP/IP通信控制部32输入的RTP数据包取得有效载荷数据(payload data),将该有效载荷数据作为有线接收数据输出至数据处理部36,并且存储RTP数据包的头信息的一部分(顺序号、时间戳、SSRC(Synchrozination Source:同步发送源)标识符)(参照图3的阴影部分)。另外,对从数据处理部36输入的有线发送数据赋予规定的RTP头,并将生成的RTP数据包输出至UDP/IP通信控制部32。
数据处理部36包括数据发送目的地切换部38、声音比较部40、发送数据切换部42,按照呼叫管理部30的指示,进行涉及与其他基站12之间收发的数据以及与移动站14之间收发的数据的处理。以下,对于数据发送目的地切换部38,将该基站12作为图1所示的越区切换源的基站12-1进行说明。另一方面,对于声音比较部40以及发送数据切换部42,将该基站12作为图1所示的越区切换目的地的基站12-2进行说明。
基站12-1中的数据发送目的地切换部38伴随着移动站14-1的越区切换,将从无线部22输入的来自移动站14-1的无线接收数据的发送目的地从基站12-3切换至越区切换目的地的基站12-2。由此,直至移动站14-1的越区切换结束,要从越区切换源的基站12-1发送至基站12-3的RTP数据包利用在基站12-1与基站12-2之间建立的RTP会话而发送至越区切换目的地的基站12-2(参照图4(a))。接收到从基站12-1发送的RTP数据包的基站12-2直至进行RTP会话的切换(切换源会话的解除以及切换目的地会话的建立)的期间(后面叙述),将从越区切换源的基站12-1发送的RTP数据包原样传送至基站12-3(参照图4(a))。
基站12-2中的声音比较部40在与越区切换源的基站12-1之间建立的RTP会话以及无线传播通路的2个通信路径中取得从移动站14-1发送的同一声音数据。并且,由2个通信路径分别取得的声音数据在越区切换目的地的基站12-2中为了特定同步的定时,对这2个声音数据进行声音信息的同一性的判定。
也就是说,声音比较部40通过对从越区切换源的基站12-1接收到的RTP数据包中含有的声音信息、与从移动站14-1接收到的无线信号中含有的声音信息进行比较来判定它们的同一性。例如,可以对从越区切换源的基站12-1发送的RTP数据包中含有的声音数据、与从无线部22输入的来自移动站14-1的无线接收数据中含有的声音数据进行直接比较,也可以求得根据上述RTP数据包中含有的声音数据的声音波形(模拟信号)、与根据上述无线接收数据中含有的声音数据的声音波形(模拟信号)之间的相关性。并且,声音比较部40在确认了声音信息的同一性的定时,对后面叙述的发送数据切换部42指示发送数据的切换。
另外,声音比较部40可以将从无线部22输入的无线接收数据暂时存储于存储部26(缓冲器),通过确认与RTP数据包中含有的有效载荷数据相同的(或者相关性高的)无线接收数据是否存储在缓冲器中,从而判定声音信息的同一性。这样一来,即使从移动站14-1发送的同一声音数据经由不同的通信路径以不同的定时到达基站12-2,也能够在基站12-2中正确地特定两声音数据同步的定时。
基站12-2中的发送数据切换部42在由声音比较部40进行了声音信息的同一性确认的定时,将RTP通信控制部34发送至基站12-3的RTP数据包从由越区切换源的基站12-1接收的RTP数据包切换至含有从无线部22输入的来自移动站14-1的无线接收数据的RTP数据包。由此,在从越区切换中的移动站14-1已发送的声音数据并不消失的情况下,在越区切换目的地的基站12-2与基站12-3之间重新建立RTP会话(参照图4(b))。
特别地,发送数据切换部42以如下方式对RTP通信控制部34进行指示,即:在切换RTP通信控制部34发送至基站12-3的RTP数据包之前和之后,维持RTP数据包的连续性。也就是说,以如下方式对RTP通信控制部34进行指示,即:RTP通信控制部34在刚要切换之前发送的RTP数据包(在此,称为“切换前RTP数据包”)的头信息的一部分接续于刚刚切换之后所发送的RTP数据包(在此,称为“切换后RTP数据包”)。
具体而言,RTP通信控制部34按照发送数据切换部42的指示,将在切换前RTP数据包的顺序号上加1后的值设定为切换后RTP数据包的顺序号。另外,将在切换前RTP数据包的时间戳上加上切换后RTP数据包中含有的声音数据的再现时间后的值设定为切换后RTP数据包的时间戳。进而,将切换前RTP数据包的SSRC标识符原样设定为切换后RTP数据包的SSRC的标识符。
由此,即使伴随着移动站14-1的越区切换从而RTP会话切换,从基站12-3看到的RTP数据包的发送源依然是越区切换源的基站12-1并没有变化,并且维持了基站12-3接收的RTP数据包的顺序号以及时间戳的连续性。因此,基站12-3不需要随着移动站14-1的越区切换进行RTP会话的切换动作,减少处理负荷。具体而言,能够省去伴随着RTP会话的切换而要执行的如下的处理,分别是:(1)与越区切换源的基站12-1之间建立的RTP会话的解除处理、(2)与越区切换目的地的基站12-2的RTP会话的建立处理、(3)RTP再现时间的再现时刻的再计算处理。
在此,对基站12的动作进行说明。
图5是表示随着图1所示的移动站14-1的越区切换,由越区切换目的地的基站12-2执行的RTP会话的切换处理的一例的流程图。若移动站14-1开始从基站12-1至基站12-2的越区切换,则移动站14-1除了与基站12-1的无线通信以外,还重新开始与越区切换目的地的基站12-2的无线通信。另外,越区切换源的基站12-1将与从移动站14-1接收到的无线信号相应的RTP数据包的发送目的地从基站12-3切换为越区切换目的地的基站12-2。
据此,基站12-2接收从移动站14-1发送的无线信号(S100),并且将根据接收到的无线信号的声音数据存储于缓冲器(S102)。另外,基站12-2接收从越区切换源的基站12-1发送的RTP数据包(S104)。
接下来,基站12-2判定与S104中接收到的RTP数据包中含有的声音数据相同的声音数据是否存储在缓冲器中(S106)。若缓冲器中没有存储相同的声音数据(S106:否),则将S104中接收到的RTP数据包原样转送至基站12-3(S108)。另外,存储所转送的RTP数据包的头中含有的顺序号、时间戳、SSRC标识符(S110)。
另一方面,若缓冲器中存储着与S104中接收到的RTP数据包中含有的声音数据相同的声音数据(S106:是),则基站12-2接续在S110中存储的顺序号、时间戳、SSRC标识符从而在与基站12-3之间重新建立RTP会话(S112)。也就是说,基站12-2在切换发送至基站12-3的RTP数据包之前和之后,维持RTP数据包的连续性的方式,将发送至基站12-3的RTP数据包从由越区切换源的基站12-1接收的RTP数据包切换为含有来自移动站14-1的无线接收数据的RTP数据包。
根据以上所说明的移动通信系统10,由于在从越区切换源的基站12-1对基站12-3发送的声音数据与从越区切换目的地的基站12-1对基站12-3发送的声音数据一致的定时,重新在越区切换目的地的基站12-2与基站12-3之间建立RTP会话,因此能够防止从越区切换中的移动站14-1所发送的数据的消失。
此外,本发明并不限定于上述实施方式,可以进行各种的变形实施。例如,在以上的说明中,虽然在基站间由IP网络连接的移动通信系统中的声音通信中应用本发明,但是也可以在基站间由IP网络以外的网络(也可以是无线网)连接的移动通信系统中的全部通信中应用。另外,在基站间的数据传输中并不限于RTP,也可以应用UDP以外的其他协议。
Claims (5)
1.一种移动通信系统,其包括经由网路连接的多个基站装置,第1移动站装置从第1基站装置向第2基站装置进行越区切换,其特征在于,
所述第1基站装置包括:
第1数据发送单元,其将与从所述第1移动站装置接收到的无线信号对应的数据发送至与第2移动站装置进行无线通信的对方基站装置,其中,所述第2移动站装置与所述第1移动站装置进行呼叫连接;以及
数据发送目的地切换单元,其伴随着所述第1移动站装置的越区切换的开始,将由所述第1数据发送单元发送的数据的发送目的地从所述对方基站装置切换为所述第2基站装置,
所述第2基站装置包括:
数据接收单元,其接收由所述第1数据发送单元发送的数据;
第2数据发送单元,其将由所述数据接收单元接收到的数据转送至所述对方基站装置;
同一性判定单元,其判定由所述数据接收单元接收到的数据中含有的信息与从所述第1移动站装置接收到的无线信号中含有的信息的同一性;以及
发送数据切换单元,其在由所述同一性判定单元确认了信息的同一性的定时,将由所述第2数据发送单元发送的数据从由所述数据接收单元接收的数据切换为与从所述第1移动站装置接收的无线信号对应的数据。
2.根据权利要求1所述的移动通信系统,其特征在于,
在所述基站装置间进行收发的数据是基于无连接型的传输协议的数据包,
所述发送数据切换单元以所述发送数据的切换前后维持所述第2数据发送单元发送的数据包的连续性的方式,使所述切换前发送的数据包的头信息的至少一部分接续于所述切换后发送的数据包。
3.根据权利要求2所述的移动通信系统,其特征在于,
所述无连接型的传输协议是RTP协议,
所述发送数据切换单元以在所述发送数据的切换前后维持所述第2数据发送单元发送的数据包的连续性的方式,使所述切换前发送的数据包的RTP数据包的头中含有的顺序号、时间戳、同步发送源标识符接续于所述切换后发送的RTP数据包。
4.一种基站装置,其经由网络与其他基站装置连接,随着与所述其他基站装置进行无线通信的第1移动站装置的越区切换的开始,开始与该第1移动站装置进行无线通信,其特征在于,所述基站装置包括:
数据接收单元,其随着所述越区切换的开始,从所述其他基站装置接收与从所述第1移动站装置发送的无线信号对应的数据;
数据发送单元,其将由所述数据接收单元接收到的数据转送至与第2移动站装置进行无线通信的对方基站装置,其中,所述第2移动站装置与所述第1移动站装置进行呼叫连接;
同一性判定单元,其判定由所述数据接收单元接收到的数据中含有的信息与从所述第1移动站装置接收到的无线信号中含有的信息的同一性;以及
发送数据切换单元,其在由所述同一性判定单元确认了信息的同一性的定时,将由所述数据发送单元发送的数据从由所述数据接收单元接收的数据切换为与从所述第1移动站装置接收的无线信号对应的数据。
5.一种越区切换方法,其用于在包括经由网络连接的多个基站装置的移动通信系统中,进行第1移动站装置从第1基站装置向第2基站装置越区切换,其特征在于,该越区切换方法包括如下步骤:
数据发送目的地切换步骤,伴随着所述第1移动站装置的越区切换的开始,所述第1基站装置将与从所述第1移动站装置接收到的无线信号对应的数据的发送目的地,从与第2移动站装置进行无线通信的对方基站装置切换为所述第2基站装置,其中,所述第2移动站装置与所述第1移动装置进行呼叫连接;
数据接收步骤,在所述数据发送目的地切换步骤之后,所述第2基站装置接收从所述第1基站装置发送的数据;
数据发送步骤,所述第2基站装置将所述数据接收步骤中接收到的数据转送至所述对方基站装置;
同一性判定步骤,所述第2基站装置判定所述数据接收步骤中接收到的数据中含有的信息与从所述第1移动站装置接收到的无线信号中含有的信息的同一性;以及
所述第2基站装置在所述同一性判定单元步骤中确认了信息的同一性的定时,将所述数据发送步骤中发送的数据从所述数据接收步骤中接收的数据切换为与从所述第1移动站装置接收的无线信号对应的数据的步骤。
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Application publication date: 20100818 |