CN101971665B - 移动通信系统和频带控制方法 - Google Patents

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Abstract

线路合并部件与无线电基站之间的每条传输线所需的通信频带的值是基于终端的数目的分布来计算并指派的，该线路合并部件将来自多个无线电基站的线路合并，终端的数目的分布是基于每个无线电终端的位置信息的。

Description

移动通信系统和频带控制方法
技术领域
本发明涉及移动通信系统和用于该系统的频带控制方法。
背景技术
在移动通信系统中，小区的布置、小区的大小以及用于每个小区的通信频带通常是基于所预测的用户数目、通信量或无线电波的传播环境来设计的，以使得能够提供每个用户请求的通信服务而不会存在不能通信的区域。此时，管理小区的无线电基站与用于控制无线电基站的装置之间的通信频带是固定值，该固定值取决于在系统设计时预先设定的每个无线电基站的通信能力。
在移动通信系统中，呼叫到正在移动的无线电终端的连接或断开或者各种信息提供服务通常是基于属于用户的无线电终端的位置信息而被控制的。用于登记无线电终端的位置信息的方法在日本早期公开专利公报No.H11(1999)-234729中被公开。
如上所述，在背景技术的移动通信系统中，设置在每个小区中的无线电基站与控制无线电基站的装置之间的通信频带通过系统设计预先被设定。结果，当从无线电终端到无线电基站的访问超过系统设计时所做的预测时，将产生对相应小区中的用户将体验到通信服务中断或者不能通信的担忧。这样的状态优选地要被减小到最小。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供可以解决上述问题的移动通信系统和频带控制方法。
用于实现上述目的的本发明的移动通信系统的示例性方面包括：无线电基站，能够与多个无线电终端通信；多路传输装置，该多路传输装置将来自多个无线电基站的线路进行合并；以及核心网络单元，该核心网络单元基于每个无线电终端的位置信息来计算向无线电基站与多路传输装置之间的每条传输线指派的每个通信频带；其中，多路传输装置和无线电基站经由由核心网络单元计算出的用于每个无线电基站的通信频带来发送和接收信息。
频带控制方法的示例性方面，基于每个无线电终端的位置信息来计算并指派无线电基站与多路传输装置之间的每条传输线所需的通信频带，由此根据计算出的用于每个无线电基站的通信频带来建立无线电基站与多路传输装置之间的通信，该多路传输装置将来自多个无线电基站的线路进行合并。
附图说明
图1是示出移动通信系统的配置示例的框图。
图2是示出移动通信系统的配置的另一示例的框图。
图3是示出设置在图1所示的移动通信系统中的每个设备的配置示例的框图。
图4是示出设置在图1所示的移动通信系统中的每个设备的配置的另一示例的框图。
图5是示出本发明的频带控制方法的过程的流程图。
图6是示出根据图5所示的过程来向每个传输线指派通信频带的状态的示意图。
图7是示出通过相邻小区来维持超过最大通信频带的通信频带的超出部分的状态的示意图。
图8是示出本发明的频带控制方法的另一过程的流程图。
具体实施方式
接下来利用附图描述本发明。
图1是示出移动通信系统的配置示例的框图，并且图2是示出移动通信系统的配置的另一示例的框图。
如图1所示，该移动通信系统被提供有：核心网络单元1、多路传输装置2、无线电基站3和无线电终端4。
核心网络单元1是在预定区域内的网络上具有管辖权的装置，并且例如被提供有如下能力：控制每个无线电终端4的呼叫的连接或断开、登记每个无线电终端4的位置以及向无线电终端4提供各种通信服务。图1所示的核心网络单元1能够通过与较高级网络(未示出)相连接来在其它核心网络单元的管辖下与网络通信。
多路传输装置2例如通过环形的传输线(电缆)连接到核心网络单元1。多路传输装置2复用来自无线电终端4的用户数据并发送给核心网络单元1，并且通过范围内的小区的无线电基站3将来自核心网络单元1的数据发送给无线电终端4。
无线电基站3例如通过星型的传输线(电缆)连接到多路传输装置2。无线电基站3的每个能够与由无线电基站管理的小区内的多个无线电终端4进行无线电通信。
无线电终端4是由用户处理的终端设备，用户与对图1所示的移动通信系统进行管理的专有公司签有合同。无线电终端4定期发送它们自己的位置信息。
图2所示的移动通信系统表示这样的配置示例，其中，多个无线电基站3连接到核心网络单元1，并且没有多路传输装置2。在图2所示的配置中，核心网络单元1被提供有图1所示的多路传输装置2的功能。
被示为与用于连接图1所示的多路传输装置2(或图2所示的核心网络单元1)与无线电基站3的线路对齐的圆柱体是传输线的示意表示并且是本发明的控制对象。
图1示出了三个多路传输装置2连接到核心网络单元1的配置示例，然而，多路传输装置2的数目不限于三个并且可以使用任意数目。在图1和2中，示出了三个无线电基站3连接到多路传输装置2或核心网络单元1并且一个无线电终端4连接到每个无线电基站3的配置，然而，更多个无线电基站3可被连接到多路传输装置2和核心网络单元1，并且更多个无线电终端4可被连接到无线电基站3。
图3和4是示出提供给图1所示的移动通信系统的每个设备的配置示例的框图。图3和图4仅示出了与本发明有关的构成元件。本领域普通技术人员将熟知用于实现核心网络单元1、多路传输装置2、无线电基站3和无线电终端4的基本功能的配置及其操作，因此这里省略对这些配置和操作的详细说明。
如图3所示，核心网络单元1被提供有：位置信息数据库12，其中登记了每个无线电终端4的位置信息；设计信息数据库13，其中登记了包括可在多路传输装置2(或核心网络单元1)中使用的通信频带信息的系统设计信息；以及位置信息处理器11，其使用登记在位置信息数据库12和设计信息数据库13中的信息来计算被指派给多路传输装置2(或核心网络单元1)与无线电基站3之间的每条传输线的通信频带。
多路传输装置2被提供有：频带控制单元21，其控制多路传输装置2(或核心网络单元1)与无线电基站3之间的通信频带；以及传输线接口单元22，传输线接口单元22是用于在每个无线电基站3与多路传输装置2之间发送和接收信息的接口并且被提供给每条传输线。除了如图3所示的多路传输装置2被提供有传输线接口单元22的配置以外，还可以采用如图4所示的无线电基站3被提供有传输线接口单元22的配置。除传输线接口单元22被设置在无线电基站3中之外，图4所示的移动通信系统与图3所示的移动通信系统相同。
设置在核心网络单元1中的位置信息处理器11以及设置在多路传输装置2中的频带控制单元21例如可以通过根据程序执行处理的CPU或DSP、或者由逻辑电路构成的LSI来实现。传输线接口单元22可以由包括用于发送和接收信息的已知驱动器的逻辑电路来实现。
接下来将利用附图描述本发明的频带控制方法。
图5是示出本发明的频带控制方法的过程的流程图，并且图6是示出根据图5所示的过程来向每条传输线指派通信频带的状态的示意图。
在本示例性实施例中，多路传输装置2(或核心网络单元1)与无线电基站3之间的每条传输线的通信频带如背景技术中的预先设计的固定值，而是被假定为如下频带，所述频带在确保远大于估计出的设计值的频带之外，允许改变所使用的频带。
在下面的说明中，A是保证可供连接到多路传输装置2(或核心网络单元1)的每个无线电基站3使用的通信频带，B是在连接到无线电基站3的多路传输装置2(或核心网络单元1)中所使用的通信频带的总和，并且这里描述A＞B的情况。
核心网络单元1通过无线电基站3和多路传输装置2从每个无线电终端4接收在每个预定时段处(间隔t1)发出的位置信息，并且将该位置信息登记在位置信息数据库12中(步骤S1)。这里描述的位置信息是小区内信息(in-cell information)，该小区内信息指示对无线电终端4所在的小区进行管理的无线电基站3。
核心网络单元1接下来使用位置信息数据库12通过位置信息处理器11来在在其自己的管辖下的区域中寻找无线电终端4的数目的分布。位置信息处理器11还基于在设计信息数据库13中所登记的一个多路传输装置2或核心网络单元1的管辖下的无线电基站3的数目(＝传输线的数目)信息、这些无线电基站3中的每个的无线电终端的数目以及保证可供一个多路传输装置2(或核心网络单元1)使用的通信频带，来计算对于每个预定时段(间隔t2，其中，t2＞t1)被指派给每个无线电基站3的通信频带的值(步骤S2)。
可被当作用于计算被指派给无线电基站3的通信频带的方法的方法包括下面的(1)至(3)：
(1)根据由无线电基站3管理的小区内的无线电终端4的数目来指派被指派给每个无线电基站3的通信频带。
(2)根据由无线电基站3管理的小区内的电源被开启的无线电终端4的数目来指派被指派给每个无线电基站3的通信频带。
(3)根据在由无线电基站3管理的小区内执行通信的无线电终端4的数目来指派被指派给每个无线电基站3的通信频带。
位置信息处理器11在计算出被指派给每个无线电基站3的通信频带时，就将计算结果报告给每个多路传输装置2的频带控制单元21。
当从位置信息处理器11接收到被指派给每个无线电基站3的通信频带的计算结果时，频带控制单元21判断指派给无线电基站3的通信频带(所指派的频带)是否超过可在无线电基站3中使用的通信频带的最大值(下面称为最大通信频带)(步骤S3)。
如果所指派的频带未超过无线电基站3的最大通信频带，则频带控制单元21将在相应的传输线接口单元22中使用的通信频带设置为使得对于多路传输装置2和每个无线电基站3之间的传输线，所希望通信频带有保证(步骤S4)。此时向每个无线电基站3指派通信频带的状态在图6中示出。在图6中，在多路传输装置2(或核心网络单元1)中使用的通信频带的总和B用圆圈表示，并且通信频带B示意性地表示连接到多路传输装置2的每个无线电基站(＝传输线)的分布状态。
当所指派的频带超过无线电基站3的最大通信频带时，频带控制单元21例如将通信频带的超出报告给核心网络单元1(步骤S5)。在这样的情况中，到已被通知了通信频带的超出的小区内的无线电终端4的通信服务在一些状况下被中断，但是管理网络的专有公司优选地按照需要迅速地增加无线电基站3的数目。
替代地，即使当所指派的频带超过无线电基站3的最大通信频带时，如果特定无线电终端4位于可与相邻小区通信的位置处，则核心网络单元1可以将通信频带转移给管理该相邻小区的无线电基站3，以维持与无线电终端4通信的通信服务(步骤S6)。可与相邻小区通信的无线电终端4的示例是执行已知越区切换(handover)处理的无线电终端4。图7示出了此时向每个无线电基站3指派通信频带的状态。在图7中，示出了由多路传输装置2(或核心网络单元1)使用的通信频带的总和B用圆圈表示的状态，以及指派给传输线m(其中m是正数)的通信频带的示意表示，超出无线电基站3的最大通信频带的量通过被指派给管理相邻小区的无线电基站3的传输线m+1的通信频带来维持。
替代地，如图8所示，代替图5所示的步骤S3的处理，频带控制单元21可被提供有比所使用频带B小并且被预先设定的阈值，并且当接收到来自位置信息数据库11的被指派给无线电基站3的通信频带的计算结果时，频带控制单元21可以判断所指派通信频带是否超过阈值(步骤S7)。在此情况中，在从频带控制单元21接收到通信频带超过了阈值的通知的阶段中，即，在预见到所指派的通信频带将超过无线电基站3的最大通信频带的阶段，核心网络单元1可以执行中断通信服务的处理或者通过相邻小区维持通信服务的处理。替代地，管理网络的专有公司可以增加无线电基站3的数目。图8所示的步骤S1-S2以及步骤S4-S6的处理与图5所示的步骤S1-S2以及步骤S4-S6的处理相同，因此这里省略对这些步骤的说明。
根据本发明，多路传输装置2(或核心网络单元1)与无线电基站3之间的每条传输线的通信频带是根据由每个无线电基站3管理的小区内的无线电终端4的数目的分布来改变的，因此，可以灵活地适应由无线电终端4在移动通信系统中的位置偏移引起的通信频带的改变。结果，如果通过远大于无线电终端4的数目或所预期的通信量的值来保证每个无线电基站3的最大通信频带，则尽管来自无线电终端4的本地化访问超过预测，每个无线电基站3与多路传输装置2(或核心网络单元1)之间的通信频带仍可以被确保。
在背景技术的移动通信系统中，每个无线电基站3与上述多路传输装置2(或核心网络单元1)之间的通信频带是固定值指派的，因此，可连接到多路传输装置2(或核心网络单元1)的无线电基站3的数目受到限制。相比而言，在本示例性实施例的移动通信系统中，可连接到多路传输装置2(或核心网络单元1)的无线电基站3的数目不受上述通信频带最大值B的限制，并且只要相邻小区可以彼此识别，则更多个无线电基站3可连接到多路传输装置2(或核心网络单元1)。
结果，在本示例性实施例的移动通信系统中可以灵活地适应无线电终端4的位置偏移，并且因此可以减少对无线电终端4的通信服务的中断或者不能通信的状态。
另外，在本示例性实施例的移动通信系统中，在无线电基站与多路传输装置2(或核心网络单元1)之间出现空频带(被保证的最大通信频带A与所使用的通信频带B之间的差值)的可能性很高。这使能了新的业务，例如，将空频带借给移动虚拟网络运营商(MVNO)。
尽管参考示例性实施例描述了本申请的发明，然而，本申请的发明不限于上述示例性实施例。如本领域普通技术人员之一将明白的，本申请的发明的配置和细节可在本申请的发明的范围内被修改。
本申请要求基于2008年3月14日提交的日本专利申请No.2008-065839的优先权，该申请的公开通过引用整体结合于此。

Claims (11)

1.一种移动通信系统，包括：
无线电基站，能够与多个无线电终端进行无线电通信；
多路传输装置，该多路传输装置将来自多个所述无线电基站的线路进行合并；以及
核心网络单元，该核心网络单元基于所述无线电终端中的每个的位置信息来计算向所述无线电基站与所述多路传输装置之间的每条传输线指派的每个通信频带的值；
其中，所述多路传输装置和所述无线电基站通过由所述核心网络单元计算出的用于每个无线电基站的通信频带来发送和接收信息。
2.根据权利要求1所述的移动通信系统，其中，所述核心网络单元根据由所述无线电基站管理的小区中的无线电终端的数目来计算向每条传输线指派的每个通信频带的值。
3.根据权利要求1所述的移动通信系统，其中，所述核心网络单元根据由所述无线电基站管理的小区中的开启了电源的无线电终端的数目来计算向每条传输线指派的每个通信频带的值。
4.根据权利要求1所述的移动通信系统，其中，所述核心网络单元根据在由所述无线电基站管理的小区中执行通信的无线电终端的数目来计算向每条传输线指派的每个通信频带的值。
5.根据权利要求1所述的移动通信系统，其中：
当由所述核心网络单元计算出的所述传输线的通信频带的值超过可由所述无线电基站使用的通信频带的最大值时，所述多路传输装置将通信频带超出报告给所述核心网络单元；以及
当接收到所述通信频带超出的通知时，如果在由所述无线电基站管理的小区中存在可与相邻小区通信的无线电终端，则所述核心网络单元将通信频带转移给管理所述相邻小区的无线电基站的传输线，由此来维持与所述无线电终端通信的通信服务。 
6.根据权利要求1所述的移动通信系统，其中，所述核心网络单元包括：
位置信息数据库，其登记了所述无线电终端中的每个的位置信息；
设计信息数据库，在其中登记了系统设计信息，所述系统设计信息包括可由所述多路传输装置使用的通信频带的最大值以及连接到所述多路传输装置的所述无线电基站的数目的信息；以及
位置信息处理器，其使用在所述位置信息数据库和所述设计信息数据库中登记的信息来计算被指派给所述传输线的每个通信频带的值。
7.一种频带控制方法，包括：基于每个无线电终端的位置信息，来计算通信频带的值并且指派多路传输装置与无线电基站之间的每条传输线所需的所述通信频带，由此根据计算出的用于每个无线电基站的通信频带的值来建立所述无线电基站与所述多路传输装置之间的通信，所述多路传输装置将来自多个所述无线电基站的线路合并。
8.根据权利要求7所述的频带控制方法，其中，指派给每个无线电基站的通信频带的值是根据由所述无线电基站管理的小区中的无线电终端的数目来计算的。
9.根据权利要求7所述的频带控制方法，其中，指派给每条传输线的通信频带的值是根据由所述无线电基站管理的小区中的开启了电源的无线电终端的数目来计算的。
10.根据权利要求7所述的频带控制方法，其中，指派给每个无线电基站的通信频带的值是根据在由所述无线电基站管理的小区中执行通信的无线电终端的数目来计算的。
11.根据权利要求7所述的频带控制方法，还包括以下步骤：
判断计算出的所述传输线的通信频带的值是否超过可在所述无线电基站中使用的通信频带的最大值；以及当计算出的所述传输线的通信频带的值超过可由所述无线电基站使用的通信频带的最大值时，并且如果在由所述无线电基站管理的小区中存在可与相邻小区通信的无线电终端，则将通信频带转移给管理所述相邻小区的无线电基站的传输线，以维持与所述无线电终端通信的通信服务。 
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