CN101860992B - 控制基站以提供无线通信方法及其控制装置与通信系统 - Google Patents

Abstract

一种控制多个基站以提供无线通信至多个移动站的方法、一种基站控制装置与一种通信系统，其中每个移动站配置于多个运载工具中对应的运载工具。控制多个基站以提供无线通信至多个移动站方法包括：为了多个基站的第一基站伺服于多个移动站的第一移动站，判定介于第一基站与多个基站的第二基站之间的基站数目是否小于预定数目，其中第二基站伺服于多个移动站的第二移动站；以及根据判定的结果控制第一基站与第一移动站进行通信。

Description

控制基站以提供无线通信方法及其控制装置与通信系统

技术领域

本发明是有关于一种提供无线通信的方法，且特别是有关于一种控制多个基站以提供无线通信至多个移动站的方法。 

背景技术

在现今交通运输发展上，例如列车相关的大众运输系统极具竞争优势。以列车与汽车比较为例，列车相较于汽车可以降低运输花费，尤其是在高油价的时代。除此之外，若是人们不使用自用汽车而改搭列车，则列车可以减少环境污染。 

大众运输系统已经发展出各种通信系统，使得旅客得以在大众运输系统使用无线通信服务。举例来说，典型的列车在预定的铁道路在线行进，而传统的通信系统可提供列车旅客无线通信的服务。其中这通信系统可包括沿着铁道设立的多个基站(base station)，以及至少一个设置于每节列车上的无线通信装置(wireless communication device)。在这个传统通信系统上，无线通信装置根据这装置所在列车的位置，进而与某一个基站进行通信。于是，列车旅客可利用使用者终端机(user terminal)与列车上的无线通信装置进行通信，进而取得无线通信服务，其中使用者终端机例如手机或是桌上型计算机。 

当列车从第一个基站的覆盖区移至下一个基站的覆盖区时，实际上无线通信装置会在第一个基站与下一个基站之间进行交递(handoff)。惟在进行交递时，通信系统的效果会降低。除此之外，为了降低邻近基站之间的信号干扰，无线通信服务将会采用相当多的通信信道。 

发明内容

根据本发明提供第一观点，提供一种控制多个基站以提供无线通信至多个移动站的方法，其中每个移动站配置于多个运载工具中对应的运载工具，而控制方法包括：为了多个基站的第一基站伺服于多个移动站的第一移动站，判定介于第一基站与多个基站的第二基站之间的基站数目是否小于预定 数目，其中第二基站伺服于多个移动站的第二移动站；以及根据判定的结果控制第一基站与第一移动站进行通信。 

根据本发明提供第二观点，提供一种基站控制装置，用以控制多个基站以提供无线通信至多个移动站的方法，其中每个移动站配置于多个运载工具中对应的运载工具，而基站控制装置被设计用以：为了多个基站的第一基站伺服于多个移动站的第一移动站，判定介于第一基站与多个基站的第二基站之间的基站数目是否小于预定数目，其中第二基站伺服于多个移动站的第二移动站；以及根据判定的结果控制第一基站与第一移动站进行通信。 

根据本发明提供第三观点，提供一种通信系统，用以提供无线通信至多个运载工具，其中多个运载工具配置在预定路线上行进，而通信系统包括：多个基站，配置于预定路线；多个移动站，其中每个移动站配置于多个运载工具中对应的运载工具，以及基站控制装置，被设计用以：为了多个基站的第一基站伺服于多个移动站的第一移动站，判定介于第一基站与多个基站的第二基站之间的基站数目是否小于预定数目，其中第二基站伺服于多个移动站的第二移动站；以及根据判定的结果控制第一基站与第一移动站进行通信。 

上述的概要说明以及后述的详细说明仅为示范与说明之用，但并非限定本发明以及权利要求书。 

附图说明

图1A与1B是依照本发明的一示范实施例的用以提供无线通信至多个运载工具的通信系统的方块图。 

图2是依照本发明的一示范实施例的基站控制装置控制基站的步骤流程图。 

图3是依照本发明的一示范实施例的基站控制装置依据SDMA模式控制基站与移动站进行通信的步骤流程图。 

图4是依照本发明的一示范实施例的基站控制装置依据采用TDMA步骤的会车模式控制基站与移动站进行通信的步骤流程图。 

图5是依照本发明的一示范实施例的基站控制装置依据采用FDMA步骤的会车模式控制基站与移动站进行通信的步骤流程图。 

图6是依照本发明的一示范实施例的基站控制装置依据SDMA模式控 制基站的序列图。 

图7是依照本发明的一示范实施例的基站控制装置依据会车模式控制基站的序列图。 

主要组件符号说明 

100：用以提供无线通信至多个运载工具的通信系统 

102-1、102-2：列车 

104：铁道 

112：基站控制装置 

113：基站控制中心 

114-1～114-N：基站 

116-1、116-2：移动站 

120：网络 

122：中央处理器 

124：随机存取内存 

126：只读存储器 

128：储存装置 

130：数据库 

132：输出入装置 

134：接口 

136：天线 

200：基站控制装置控制基站的步骤流程图 

200～206：基站控制装置控制基站的步骤 

300：基站控制装置依据SDMA模式控制基站与移动站进行通信的步骤流程图 

302～312：基站控制装置依据SDMA模式控制基站与移动站进行通信的步骤 

400：基站控制装置依据采用TDMA步骤的会车模式控制基站与移动站进行通信的步骤流程图 

402～412：基站控制装置依据采用TDMA步骤的会车模式控制基站与移动站进行通信的步骤 

500：基站控制装置依据采用FDMA步骤的会车模式控制基站与移动站进行通信的步骤流程图 

502～512：基站控制装置依据采用FDMA步骤的会车模式控制基站与移动站进行通信的步骤 

600：基站控制装置依据SDMA模式控制基站的序列图 

602～660：基站控制装置依据SDMA模式控制基站的步骤 

700：基站控制装置依据会车模式控制基站的序列图 

702～742：基站控制装置依据会车模式控制基站的步骤 

具体实施方式

现在将详细参照本发明的示范实施例，其示范实施例绘示于附图中。附带一提的是，整个附图中相同的参考标记用于表示相同或相似的部件。后述所提出的多个示范实施例并未限定本发明的示范实施例，仅是用以示范说明本发明的权利要求。 

在本示范实施例中所提出的通信系统，可在多个运载工具中提供无线通信，其中运载工具例如配置于预定的铁道路在线行进的列车。当多个运载工具采用这通信系统时，基于移动站与基站之间的交递所产生的无线通信劣化可被降低，且频率使用效率可以提升。此外本示范实施例可以采用硬件及/或软件实施。 

图1A与1B绘示依照本发明的一示范实施例的用以提供无线通信至多个运载工具的通信系统100的方块图，其中运载工具可配置在预定铁道路在线行进。在本示范实施例中，假设运载工具为配置于铁道104上的第一列车102-1与第二列车102-2，但不以此为限。 

请参照图1A，通信系统110可包括设置于基站控制中心113的基站控制装置112、沿着铁道104设置的多个基站114-1～114-N，以及分别配置于第一列车102-1与第二列车102-2上的移动站116-1与116-2，其中N为基站数目。 

请参照图1A与图1B，通信系统100亦可包括多个基站控制装置112。每个基站控制装置112、基站114-1～114-N，以及移动站116-1与116-2可包括至少一个以下的组件：至少一个中央处理器122、随机存取内存124、只读存储器126、储存装置128、数据库130、输出入装置132、接口134或天 线136。中央处理器122可执行计算机程序指令以进行各种处理与步骤。随机存取内存124与只读存储器126用以存取信息与计算机程序指令。储存装置128用以储存数据与信息。数据库130用以储存目录、列表，或其它数据结构。上述组件为所属技术领域中具有通常知识者所熟知，于此不赘述。 

在本示范实施例中，基站控制装置112可以采用至少一个计算机或工作站据以实施。举例来说，基站控制装置112可以是连上网络120的计算机，其中这计算机可执行计算机程序指令以进行如后述的步骤。每个基站114-1～114-N可透过无线或电缆的方式与基站控制装置112进行通信。 

除此之外，在本示范实施例中，移动站116-1可以是一个无线通信装置，这无线通信装置根据第一列车102-1所在的位置，进而与基站114-1～114-N之中至少一个基站进行无线通信。相同地，移动站116-2亦可是另一个无线通信装置，而这无线通信装置根据第一列车102-2所在的位置，进而与基站114-1～114-N之中至少一个基站进行无线通信。移动站116-1与116-2可提供多个无线接取点给多个使用者终端机，其中使用者终端机例如是旅客在列车102-1与102-2上所持的手机或是桌上型计算机。 

举例来说，当列车102-1在基站114-1～114～N中的第i个基站(亦即基站114-i)所涵盖的区域时，移动站116-1可与基站114-i进行通信。另一方面，当列车102-2在基站114-1～114～N中的第j个基站(亦即基站114-j)所涵盖的区域时，移动站116-2可与基站114-j进行通信。为了以利说明本示范实施例，假设此时移动站116-1与116-2分别在基站114-i与114-j所涵盖的区域。 

另一方面，在本示范实施例中，基站控制装置112可依据基站114-i与114-j之间的基站数目，据以控制基站114-i与114-j分别和移动站116-1与116-2进行通信，其中位于基站114-i与114-j之间的基站数目即是移动站116-1与116-2之间的基站数目。举例说明，基站控制装置112可依据列车102-1与102-2的时刻表，及/或基站控制装置112的控制信号，进而判定移动站116-1与116-2之间的基站数目。 

在本示范实施例中，若是基站控制装置112所判定介于移动站116-1与116-2之间的基站数目是大于或等于预定数目时，基站控制装置112可利用空分多址(space division multiple access，SDMA)模式，进而控制基站114-i与114-j个别与移动站116-1与116-2进行通信。举例说明，若是基站控制装 置112判定移动站116-1与116-2之间超过一个基站以上，则基站控制装置112可利用SDMA模式，进而控制基站114-i与114-j个别与移动站116-1与116-2进行通信。 

除此之外，在本示范实施例中，若是利用SDMA模式时，基站控制装置112可利用下行链路(downlink)频率，进而控制基站114-i以传输数据至移动站116-1，并且于相同的下行链路频率控制基站114-j以传输数据至移动站116-2。相同地，若是利用SDMA模式时，基站控制装置112可利用上行链路(uplink)频率，进而控制基站114-i以接收移动站116-1所传输的数据，并且于相同的上行链路频率控制基站114-j以接收移动站116-2所传输的数据。据此，频率使用效率可以提升，而SDMA模式将以图3与图6作进一步说明。 

另一方面，在本示范实施例中，若是基站控制装置112所判定介于移动站116-1与116-2之间的基站数目是小于预定数目时，基站控制装置112可利用会车(meeting)模式，进而控制基站114-i与114-j个别与移动站116-1与116-2进行通信。举例说明，若是基站控制装置112判定移动站116-1与116-2之间仅有一个基站时，则基站控制装置112可利用会车模式，进而控制基站114-i与114-j个别与移动站116-1与116-2进行通信。会车模式将以图4、图5与图7作进一步说明。 

在本示范实施例中，若是利用会车模式时，基站控制装置112可利用下行链路频率，进而控制基站114-i以传输数据至移动站116-1，并且于相同的下行链路频率控制基站114-j以传输数据至移动站116-2。据此，频率使用效率可以提升。更进一步而言，当频宽足够时，基站控制装置112可利用第一下行链路频率，进而控制基站114-i以传输数据至移动站116-1，并且于第二下行链路频率控制基站114-j以传输数据至移动站116-2，其中第二下行链路频率与第一下行链路频率是不同的。 

除此之外，若是利用会车模式时，基站控制装置112可利用时分多址(time division multiple access，TDMA)步骤，或是频分多址(frequencydivision multiple access，FDMA)步骤，进而控制基站114-i与114-j个别接收移动站116-1与116-2所传输的数据，TDMA与FDMA的步骤于后述作进一步说明。 

图2绘示依照本发明的一示范实施例的基站控制装置112控制基站 114-1～114-N和移动站116-1与116-2(请参照图1A)进行通信的步骤200流程图。请参照图1A与图2，基站控制装置112可判定介于移动站116-1与116-2之间的基站数目是否大于或等于预定数目K(步骤202)。若是基站控制装置112所判定介于移动站116-1与116-2之间的基站数目是大于或等于预定数目时K(步骤202-是)，则基站控制装置112可利用SDMA模式，进而控制基站114-i与114-j个别与移动站116-1与116-2进行通信(步骤204)。若是基站控制装置112所判定介于移动站116-1与116-2之间的基站数目是小于预定数目K时(步骤202-否)，则基站控制装置112可利用会车模式，进而控制基站114-i与114-j个别与移动站116-1与116-2进行通信(步骤206)。当列车102-1及/或102-2行进使得移动站116-1与116-2之间的基站数目改变时，步骤202则重复判定。 

图3绘示依照本发明的一示范实施例的基站控制装置(请参照图1A)依据SDMA模式控制基站114-i与移动站116-1进行通信的步骤300流程图。在本示范实施例中，假设移动站116-1此时于基站114-i的覆盖区，接着移动至基站114-i+1的覆盖区，其中基站114-i+1可为基站114-1～114-N之中邻近于基站114-i的基站。此示范实施例中，由于图1A里通信系统100中，基站114-i与基站114-i+1之间实际上不存在其它基站，因此基站114-i与基站114-i+1是邻近的。 

请参照图1A与图3，基站控制装置112可判定SDMA模式是否已经开始(步骤302)。若是基站114-i与114-i+1运作以伺服移动站116-1，则SDMA模式已经开始。若是基站控制装置112判定SDMA模式并未开始(步骤302-否)，则基站114-i与114-i+1开启对移动站116-1的服务(步骤304)，藉以使得基站控制装置112开启SDMA模式。在本示范实施例中，此时移动站116-1在基站114-i的覆盖区中，于是基站114-i+1初步尚未接收到来自于移动站116-1的信号。然而当移动站116-1从基站114-i的覆盖区移动至基站114-i+1的覆盖区时，基站114-i+1可未接收到来自于移动站116-1的信号。 

当SDMA已经开始之后(步骤302-是)，基站控制装置112可判定基站114-i+1是否已经真正接收到来自于移动站116-1的信号(步骤306)。若是基站控制装置112判定基站114-i+1并未接收到来自于移动站116-1的信号(步骤306-否)，则步骤306重复判定，直到基站控制装置112判定基站114-i+1已经接收到来自于移动站116-1的信号。举例说明，移动站116-1可 能已经移动至基站114-i与114-i+1皆涵盖的区域。 

若是基站控制装置112判定基站114-i+1已经接收到来自于移动站116-1的信号(步骤306-是)，则基站控制装置112进一步分析基站114-i+1的接收信号(步骤308)，根据所接收信号的功率及/或错误率据以判定质量。接着，基站控制装置112可判定接收信号的质量是否符合预定条件(步骤310)。举例来说，基站控制装置112可判定接收信号的功率是否大于预定的临界值。此判定条件亦可其它方式，例如基站控制装置112可判定接收信号的错误率是否小于预定的临界值。 

若是则基站控制装置112判定接收信号的质量不符合预定条件(步骤310-否)，则基站114-i+1所接收的信号可持续分析，直到基站控制装置112判定接收信号的质量符合预定条件(步骤310-是)。举例说明，当移动站116-1离开基站114-i的覆盖区，并移动至基站114-i+1的覆盖区时，基站114-i+1可从移动站116-1接收到较强的信号。当基站控制装置112判定接收信号的质量符合预定条件(步骤310-是)时，基站控制装置112可就由基站114-i关闭对移动站116-1的服务，之后藉由基站114-i+2开启对移动站116-1的服务(步骤312)，其中基站114-i+2可为基站114-1～114-N之中邻近于基站114-i+1的基站。进一步而言，当列车102-1沿着铁道104持续行进时，上述步骤可重复进行。 

相同地，图1A中基站控制装置112可以采用步骤300，并根据SDMA模式，藉以控制基站114-j与移动站116-2进行通信。 

图4绘示依照本发明的一示范实施例的基站控制装置112(请参照图1A)依据会车模式控制基站114-i与移动站116-1进行通信的步骤400流程图。举例说明，若是介于移动站116-1与116-2之间的基站数目是小于预定数目K时，会车模式可以开始。 

请参照图1A与图4，基站控制装置112可判定会车模式是否已经开始(步骤402)。若是基站114-i根据TDMA步骤从移动站116-1接收到上行链路的数据，则会车模式已经开始。TDMA步骤是一种基站存取信道的步骤。当基站接收每个移动站所传输的数据时，多个移动站共享一个频道，而多个数据于一个频道中不同时隙(time slot)内传输，其中每个移动站分配不同时隙。 

若是基站控制装置112判定会车模式已经开始(步骤402-是)，则基站 114-i接着与移动站116-1进行通信。举例来说，基站114-i可依据群播(multicast)的方案传输数据至移动站116-1，而移动站116-1可依据TDMA步骤所配置的时隙，进而传输数据至基站114-i(步骤412)。除此之外，基站114-i+1～114-i+K同时运作以伺服移动站116-1，其中K为上述预定数目K。此示范实施例中，移动站116-1此时位于基站114-i的覆盖区，于是初始时，基站114-i+1，114-i+2，...，114-i+K中至少一个基站并未接收到来自于移动站116-1的信号。 

若是基站控制装置112判定会车模式尚未开始(步骤402-否)，则基站114-i可传送通知至移动站116-1藉以切换至TDMA模式，并使得基站114-i可利用TDMA步骤接收来自于移动站116-1的上行链路数据(步骤404)。此通知可包括配置给移动站116-1的时隙信息。此通知亦可要求移动站116-1在切换至TDMA模式时，暂时停止传输数据至基站114-i。基站114-i可接着决定是否响应，例如响应已接收到移动站116-1通知的确认(步骤406)。若是基站114-i判定并未接收到来自于移动站116-1的确认(步骤406-否)，则重复步骤404以传送通知，直到基站114-i判定接收到来自于移动站116-1的确认。 

在基站114-i判定移动站116-1已经接收到确认后(步骤406-是)，基站控制装置112可控制基站114-i～114-i+K传输数据至移动站116-1，并通知移动站116-1可根据配置的时隙开始传输数据(步骤408)。在本示范实施例，移动站116-1此时于基站114-i的覆盖区中。于是基站114-i可接着判定移动站116-1是否于配置的时隙传输数据(步骤410)。若是基站114-i判定移动站116-1并未于配置的时隙传输数据(步骤410-否)，则步骤408中的传输与通知则重复进行，直到基站114-i判定移动站116-1于配置的时隙传输数据(步骤410-是)。 

在基站114-i判定移动站116-1于配置的时隙传输数据(步骤410-是)之后，基站114-i与移动站116-1之间接着进行通信。举例来说，基站114-i可依据群播的方案传输数据至移动站116-1，而移动站116-1可依据TDMA步骤所配置的时隙，进而传输数据至基站114-i(步骤412)。除此之外，基站114-i+1～114-i+K同时运作以伺服移动站116-1。此示范实施例中，移动站116-1此时位于基站114-i的覆盖区，于是初始时，基站114-i+1，114-i+2，...，114-i+K中至少一个基站并未接收到来自于移动站116-1的信号。相同地， 图1A中基站控制装置112可以采用步骤400，并根据会车模式，藉以控制基站114-j与移动站116-2进行通信。 

图5绘示依照本发明的一示范实施例的基站控制装置112(请参照图1A)依据会车模式控制基站114-i与移动站116-1进行通信的步骤500流程图。请参照图1A与图5，基站控制装置112可判定会车模式是否已经开始(步骤502)。若是基站114-i根据FDMA步骤从移动站116-1接收到上行链路的数据，则会车模式已经开始。FDMA步骤是一种基站存取信道的步骤。其中多个移动站共享一个无线电频谱(radio spectrum)传输。 

若是基站控制装置112判定会车模式已经开始(步骤502-是)，则基站114-i接着与移动站116-1进行通信。举例来说，基站114-i可依据群播的方案传输数据至移动站116-1，而移动站116-1可依据FDMA步骤所配置的频率，进而传输数据至基站114-i(步骤512)。除此之外，基站114-i+1～114-i+K同时运作以伺服移动站116-1，其中K为上述预定数目K。此示范实施例中，移动站116-1此时位于基站114-i的覆盖区，于是初始时，基站114-i+1，114-i+2，...，114-i+K中至少一个基站并未接收到来自于移动站116-1的信号。 

若是基站控制装置112判定会车模式尚未开始(步骤502-否)，则基站114-i可传送通知至移动站116-1藉以切换至FDMA模式，并使得基站114-i可利用FDMA步骤接收来自于移动站116-1的上行链路数据(步骤504)。此通知可包括配置给移动站116-1的频率信息。此通知亦可要求移动站116-1暂时停止传输数据至基站114-i。基站114-i可接着决定是否响应，例如响应已接收到移动站116-1通知的确认(步骤506)。若是基站114-i判定并未接收到来自于移动站116-1的确认(步骤506-否)，则重复步骤504以传送通知，直到基站114-i判定接收到来自于移动站116-1的确认(步骤506-是)。 

在基站114-i判定移动站116-1已经接收到确认后(步骤506-是)，基站控制装置112可控制基站114-i～114-i+K传输数据至移动站116-1，并通知移动站116-1可根据配置的频率开始传输数据(步骤508)。在本示范实施例，移动站116-1此时于基站114-i的覆盖区中。于是基站114-i可接着判定移动站116-1是否于配置的频率传输数据(步骤510)。若是基站114-i判定移动站116-1并未于配置的频率传输数据(步骤510-否)，则步骤508中的传输与通知则重复进行，直到基站114-i判定移动站116-1于配置的频率传输数 据(步骤510-是)。 

在基站114-i判定移动站116-1于配置的频率传输数据(步骤510-是)之后，基站114-i与移动站116-1之间接着进行通信。举例来说，基站114-i可依据群播的方案传输数据至移动站116-1，而移动站116-1可依据FDMA步骤所配置的频率，进而传输数据至基站114-i(步骤512)。除此之外，基站114-i+1～114-i+K同时运作以伺服移动站116-1。此示范实施例中，移动站116-1此时位于基站114-i的覆盖区，于是初始时，基站114-i+1，114-i+2，...，114-i+K中至少一个基站并未接收到来自于移动站116-1的信号。 

相同地，图1A中基站控制装置112可以采用步骤500，并根据会车模式，藉以控制基站114-i与移动站116-2进行通信。 

图6是依照本发明的一示范实施例的基站控制装置112(请参照图1A)依据SDMA模式控制基站114-i～114-i+2的序列图600。为了以利说明本示范实施例，假设此时移动站116-1与116-2分别在基站114-i与114-j所涵盖的区域。 

请参照图1A与图6，基站控制装置112利用群播的方式传输上行链路指定报告请求(步骤602)，藉以请求基站114-1～114-N中每个基站，且据此请求基站114-i～114-i+2回报识别码，以及在其覆盖区的任何一个移动站的上行链路状态。移动站的上行链路状态包括移动站所接收信号的质量。 

根据上述，基站114-i～114-i+2可个别传输上行链路指定报告响应至基站控制装置112(步骤604～608)。举例来说。在步骤604中，基站114-i所传输的上行链路指定报告响应可包括识别码，以及移动站116-1的上行链路状态。在另外一例里，步骤606中基站114-i+1所传输的上行链路指定报告响应，以及步骤608中基站114-i+2所传输的上行链路指定报告响应，可指示此时并无移动站在个别的覆盖区内。除此之外，基站114-j可传输上行链路指定报告响应(未绘示)至基站控制装置112，其中包括识别码与移动站116-2上行链路状态的信息。 

基站控制装置112可利用例如列车102-1与102-2的时刻表以判定移动站116-1与116-2每个移动站的位置(步骤610)。基站控制装置112依据所接收的上行链路指定报告响应，可进一步微调关于移动站116-1与116-2每个移动站位置的数据。若是基站控制装置112判定移动站116-2远离移动站116-1，则基站控制装置112可针对移动站116-1开始SDMA模式(步骤612)。 上述基站控制装置112判定远离，可参照图2中步骤202所述，介于移动站116-1与116-2之间的基站数目大于预定数目时K。 

在本示范实施例中，基站控制装置112根据步骤604中基站114-i所传输的上行链路指定报告响应，据以判定移动站116-1在基站114-i的覆盖区。根据上述，基站控制装置112可传送上行链路专属委派请求至基站114-i(步骤614)，请求基站114-i成为移动站116-1的伺服基站。举例来说，基站控制装置112可要求基站114-i成为移动站116-1的伺服基站，并把从移动站116-1传来的数据发送至基站控制装置112。基站114-i根据所接收到的上行链路专属委派请求(请参照步骤614)，基站114-i可传输上行链路专属委派响应至基站控制装置112(步骤616)，并指示上行链路专属委派请求可以是确信的。除此之外，基站114-i亦可传输上行链路专属委派消息至移动站116-1(步骤618)，并通知移动站116-1关于基站114-i与移动站116-1可进行上行链路数据传输。 

另一方面，基站控制装置112可传输上行链路候选委派请求至基站114-i+1(步骤620)，并要求基站114-i+1针对移动站116-1进行下行链路数据传输，且周期性回报移动站116-1的上行链路状态。接着，基站114-i+1根据所接收到的上行链路候选委派请求(请参照步骤620)，基站114-i+1传输上行链路候选委派响应至基站控制装置112(步骤622)，并指示步骤620中的上行链路候选委派请求可以是确信的。因此，基站114-i+1成为移动站116-1的候选伺服基站(步骤623)。除此之外，基站114-i+1开始周期性地传输上行链路主动报告至基站控制装置112(步骤624)，其中上行链路主动报告包括移动站116-1针对基站114-i+1的上行链路状态的信息。 

在本示范实施例中，移动站116-1此时在基站114-i的覆盖区内，但不在基站114-i+1的覆盖区内。因此，基站114-i接收来自于移动站116-1的数据，并发送至基站控制装置112(步骤626)。 

接着，基站114-i+1传输上行链路主动报告至基站控制装置112(步骤628)，并报告目前移动站116-1针对基站114-i+1的上行链路状态。另一方面，基站控制装置112传输上行链路指定报告请求至基站114-i(步骤630)。根据上述，基站114-i传输上行链路指定报告响应至基站控制装置112(步骤632)，并报告目前移动站116-1针对基站114-i的上行链路状态，据以反应基站114-i于步骤630中接收到上行链路指定报告请求。 

在本示范实施例中，移动站116-1此时移动至基站114-i与114-i+1共同涵盖的区域。基站114-i仍旧为移动站116-1的伺服基站，除了接收来自于移动站116-1的上行链路数据，也发送所接收的上行链路数据至基站控制装置112。然而此时基站114-i+1也可接收来自于移动站116-1的上行链路数据(步骤634)。 

基站114-i+1于是接着传输上行链路主动报告至基站控制装置112(步骤636)，并报告目前移动站116-1针对基站114-i+1的上行链路状态。另一方面，基站控制装置112传输上行链路指定报告请求至基站114-i(步骤638)。根据上述，基站114-i传输上行链路指定报告响应至基站控制装置112(步骤640)，并报告目前移动站116-1针对基站114-i的上行链路状态。 

当移动站116-1越靠近基站114-i+1，上述步骤可重复进行，直到基站控制装置112根据基站114-i+1回报的上行链路主动报告(步骤642)，判定基站114-i+1从移动站116-1所接收到信号质量满足预定条件。举例说明，基站控制装置112可判定基站114-i+1从移动站116-1所接收到信号功率已经大于临界值。在另外一例里，基站控制装置112可判定基站114-i+1从移动站116-1所接收到错误率已经小于临界值。 

根据上述，基站控制装置112可传输上行链路专属委派请求至基站114-i+1(步骤644)，并请求基站114-i+1成为移动站116-1的伺服基站。举例来说，基站控制装置112可要求基站114-i+1把从移动站116-1传来的数据发送至基站控制装置112。基站114-i+1根据所接收到的上行链路专属委派请求(请参照步骤644)，基站114-i+1可传输上行链路专属委派响应至基站控制装置112(步骤646)，并指示上行链路专属委派请求可以是确信的。基站114-i+1亦可传输上行链路专属委派消息至移动站116-1(步骤648)，并通知移动站116-1关于基站114-i+1与移动站116-1可进行上行链路数据传输。 

另一方面，基站控制装置112传输上行链路专属取消请求至基站114-i(步骤650)，并请求基站114-i停止对移动站116-1的服务。基站114-i传输上行链路专属取消响应至基站控制装置112(步骤652)，并指示上行链路专属取消请求(步骤650)可以是确信的。此时基站114-i+1成为移动站116-1的伺服基站(步骤654)。 

另一方面，基站控制装置112可传输上行链路候选委派请求至基站 114-i+2(步骤656)，并要求基站114-i+2针对移动站116-1进行下行链路数据传输，且周期性回报移动站116-1的上行链路状态。接着，基站114-i+2根据所接收到的上行链路候选委派请求(请参照步骤656)，基站114-i+2传输上行链路候选委派响应至基站控制装置112(步骤658)，并指示步骤656中的上行链路候选委派请求可以是确信的。因此，基站114-i+2成为移动站116-1的候选伺服基站(步骤660)。 

当列车102-1沿着铁道104持续行进时，上述步骤可重复进行。据此，基于不同基站与移动站116-1之间的交递所产生的无线通信劣化可被降低。 

图7是依照本发明的一示范实施例的基站控制装置112(请参照图1A)依据会车模式控制基站114-i～114-i+K的序列图700。为了以利说明本示范实施例，请参照图1A，假设此时移动站116-1在基站114-i的覆盖区，且正要移动至114-i+1的覆盖区，而116-2此时停留于114-i+K覆盖区的站台。 

请参照图1A与图7，基站114-i与114-i+K分别同时接收来自于移动站116-1与116-2所传输的上行链路数据，并且将所接收的数据发送至基站控制装置112(步骤702)。换句话说，基站114-i与114-i+K个别伺服移动站116-1与116-2。除此之外，当移动站116-1移向基站114-i+1时，基站114-i+1采用如上述SDMA模式的运作，据以接收来自于移动站116-1的信号。 

在本示范实施例，基站控制装置112可利用例如列车102-1与102-2的时刻表以判定移动站116-1与116-2每个移动站的位置(步骤704)。基站控制装置112依据基站114-i与114-i+K所传输的上行链路指定报告响应，可进一步微调关于移动站116-1与116-2每个移动站位置的数据。参照图2中步骤202所述，若是基站控制装置112判定介于移动站116-1与116-2之间的基站数目小于预定数目时K时，基站控制装置112可针对基站114-i与114-i+K开始会车模式(步骤706)。在本示范实施例中，基站控制装置112判定介于移动站116-1与116-2之间有K-1个基站，于是基站控制装置112进而判定开始会车模式。 

在本示范实施例中，基站控制装置112利用群播的方式，以传输上行链路分割委派请求至基站114-i～114-i+K中每个基站(步骤708)。除了请求每个基站准备传送下行链路数据至多个移动站，以及准备接收来自于多个移动站的上行链路数据，并且要求每个基站接收与发送上行链路数据，其中这些上行链路数据来自于对应覆盖区的移动站。 

基站114-i依据接收到的上行链路分割委派请求(请参照步骤708)，基站114-i传输上行链路分割委派请求至移动站116-1(步骤710)，并请求移动站116-1暂时停止传输上行链路数据且切换至TDMA模式。接着，移动站116-1传输上行链路分割委派响应至基站114-i(步骤712)，除了指示步骤710中，上行链路分割委派请求可以是确信的，并且暂时停止传输上行链路数据至基站114-i(步骤714)。 

接着基站114-i可传输上行链路分割委派响应至基站控制装置112(步骤716)，并指示移动站116-1可暂时停止传输上行链路数据且切换至TDMA模式。另一方面，基站114-i+1可传输上行链路分割委派响应至基站控制装置112(步骤718)。 

相同地，基站114-i+K可根据所接收到的上行链路分割委派请求(请参照步骤708)，基站114-i+K传输上行链路分割委派请求至移动站116-2(步骤720)，并请求移动站116-2暂时停止传输上行链路数据且切换至TDMA模式。接着，移动站116-2传输上行链路分割委派响应至基站114-i+K(步骤722)，除了指示步骤720中，上行链路分割委派请求可以是确信的，并且暂时停止传输上行链路数据至基站114-i+K(步骤724)。 

接着基站114-i+K可传输上行链路分割委派响应至基站控制装置112(步骤726)，并指示移动站116-2可暂时停止传输上行链路数据且切换至TDMA模式。 

在本示范实施例中，基站控制装置112进一步利用群播的方式，以传输上行链路分割委派确认至基站114-i～114-i+K中每个基站(步骤728)，以确认基站114-i～114-i+K中每个基站可开始传输上行链路数据至基站控制装置112，其中这些上行链路数据来自于对应覆盖区的移动站。接着，基站114-i传输上行链路分割委派确认至移动站116-1(步骤730)，以指示移动站116-1可依据TDMA步骤开始传输上行链路数据。除此之外，基站114-i+K可传输上行链路分割委派确认至移动站116-2(步骤732)，以指示移动站116-2可依据TDMA步骤开始传输上行链路数据。 

据此，基站114-i可根据TDMA步骤以接收来自于移动站116-1的上行链路数据，并发送所接收数据至基站控制装置112(步骤734)。基站114-i+1也可根据TDMA步骤以接收来自于移动站116-1的上行链路数据。相同地，基站114-i+K也可根据TDMA步骤以接收来自于移动站116-2的上行链路数 据，并发送所接收数据至基站控制装置112(步骤736)。 

当移动站116-1从基站114-i的覆盖区移至基站114-i+1的覆盖区时，基站114-i+1可成为移动站116-1的伺服基站(步骤738)，一如前述SDMA模式所述。据此，基站114-i+1可根据TDMA步骤以接收来自于移动站116-1的上行链路数据，并发送所接收数据至基站控制装置112(步骤740)，并且基站114-i+K也可根据TDMA步骤以接收来自于移动站116-2的上行链路数据，并发送所接收数据至基站控制装置112(步骤742)。 

当移动站116-1进一步移至基站114-i+K的覆盖区时，基站114-i+K可成为移动站116-1与116-2的伺服基站。据此，基站114-i+K可根据TDMA步骤以接收来自于移动站116-1与116-2的上行链路数据，并发送所接收数据至基站控制装置112。 

虽然本发明已以示范实施例揭露两个移动站，但不以此为限，并且示范实施例以多个移动站实施时，亦具有相对应的效果。 

虽然本发明已以示范实施例揭露列车，但不以此为限，并且示范实施例以其它运载工具实施时，亦具有相对应的效果。 

虽然本发明已以示范实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可根据上述的示范实施例所教导、揭露或暗示的内容作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。 

Claims (8)

1.一种控制多个基站以提供无线通信至多个移动站的方法，其中每个移动站配置于多个运载工具中对应的运载工具，该控制方法包括：

为了该些基站的第一基站伺服于该些移动站的第一移动站，判定介于该第一基站与该些基站的第二基站之间的基站数目是否小于预定数目，其中该第二基站伺服于该些移动站的第二移动站；以及

当该基站数目不小于该预定数目时，根据空分多址模式，控制该第一基站与该第二基站与对应的该第一移动站与该第二移动站进行通信；

当该基站数目小于该预定数目时，根据会车模式，控制该第一基站与该第二基站与对应的该第一移动站与该第二移动站进行通信，

其中，当根据该空分多址模式，控制该第一基站与该第二基站与对应的该第一移动站与该第二移动站进行通信时，控制第一基站与该第二基站以相同的上行链路频率和相同的下行链路频率分别与对应的该第一移动站和第二移动站收发数据，

以及当根据该会车模式，控制该第一基站与该第二基站与对应的该第一移动站与该第二移动站进行通信时，控制该第一基站与该第二基站以相同的或不同的下行链路频率分别向对应的该第一移动站和第二移动站传输数据，并且根据时分多址步骤或频分多址步骤，控制该第一基站与该第二基站分别从对应的第一移动站和第二移动站接收数据。

2.如权利要求1所述的控制多个基站以提供无线通信至多个移动站的方法，其中“根据该空分多址模式，控制该第一基站与该第二基站与对应的该第一移动站与该第二移动站进行通信”更包括：

控制该些基站的第三基站用以从该第一移动站接收多个信号，其中该第三基站邻近于该第一基站；以及

判定该些信号的信号质量。

3.如权利要求2所述的控制多个基站以提供无线通信至多个移动站的方法，其中当该信号质量高于预定条件时，该方法更包括：

控制该第一基站以停止伺服该第一移动站；以及

控制该第三基站以伺服该第一移动站。

4.如权利要求1所述的控制多个基站以提供无线通信至多个移动站的方法，其中该些运载工具为沿着铁道行进的多个列车。

5.一种基站控制装置，用以执行控制多个基站以提供无线通信至多个移动站的方法，其中每个移动站配置于多个运载工具中对应的运载工具，该基站控制装置包括：

用于为了该些基站的第一基站伺服于该些移动站的第一移动站，判定介于该第一基站与该些基站的第二基站之间的基站数目是否小于预定数目的模块，其中该第二基站伺服于该些移动站的第二移动站；以及

用于当该基站数目不小于该预定数目时，根据空分多址模式，控制该第一基站与该第二基站与对应的该第一移动站与该第二移动站进行通信的模块；

用于当该基站数目小于该预定数目时，用于根据会车模式，控制该第一基站与该第二基站与对应的该第一移动站与该第二移动站进行通信的模块，

其中，当根据该空分多址模式，控制该第一基站与该第二基站与对应的该第一移动站与该第二移动站进行通信时，控制第一基站与该第二基站以相同的上行链路频率和相同的下行链路频率分别与对应的该第一移动站和第二移动站收发数据，

其中，当根据该会车模式，控制该第一基站与该第二基站与对应的该第一移动站与该第二移动站进行通信时，控制该第一基站与该第二基站以相同的或不同的下行链路频率分别向对应的该第一移动站和第二移动站传输数据，并且根据时分多址步骤或频分多址步骤，控制该第一基站与该第二基站分别从对应的该第一移动站和该第二移动站接收数据。

6.如权利要求5所述的基站控制装置，还包括：

用于控制该些基站的第三基站用以从该第一移动站接收多个信号的模块，其中该第三基站邻近于该第一基站；以及

用于判定该些信号的信号质量的模块。

7.如权利要求6所述的基站控制装置，当该信号质量高于预定条件时，该基站控制装置还包括：

用于控制该第一基站以停止伺服该第一移动站的模块；以及

用于控制该第三基站以伺服该第一移动站的模块。

8.一种通信系统，用以提供无线通信至多个运载工具，其中该些运载工具配置在预定路线上行进，该通信系统包括：

多个基站，配置于该预定路线；

多个移动站，其中每个移动站配置于该些运载工具中对应的运载工具，以及

基站控制装置，被设计用以：

为了该些基站的第一基站伺服于该些移动站的第一移动站，判定介于该第一基站与该些基站的第二基站之间的基站数目是否小于预定数目，其中该第二基站伺服于该些移动站的第二移动站；以及

当该基站数目不小于该预定数目时，根据空分多址模式，控制该第一基站与该第二基站与对应的该第一移动站与该第二移动站进行通信，并且控制该第一基站与该第二基站与对应的该第一移动站与该第二移动站进行通信时，控制第一基站与该第二基站以相同的上行链路频率和相同的下行链路频率分别与对应的该第一移动站和第二移动站收发数据；

当该基站数目小于该预定数目时，根据会车模式，控制该第一基站与该第二基站与对应的该第一移动站与该第二移动站进行通信，即控制该第一基站与该第二基站与对应的该第一移动站与该第二移动站进行通信时，控制该第一基站与该第二基站以相同的或不同的下行链路频率分别向对应的该第一移动站和第二移动站传输数据，并且根据时分多址步骤或频分多址步骤，控制该第一基站与该第二基站分别从对应的第一移动站和第二移动站接收数据。

Images