CN101981966A - 无线通信方法和无线通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的一个目的是通过在适当定时预先执行载波监听并在短时间段内完成锚信道的切换处理，来改进无线通信的效率和稳定性。在本发明的无线通信系统(100)中，如果基站(120)检测到锚信道的通信质量变为第一阈值或更低，则基站(120)通过载波监听来提取能够与PHS终端(110)执行无线通信的一个或多个切换信道候选，并且，PHS终端对切换信道候选执行载波监听，并预先选择能够与基站执行无线通信的切换信道。因此，即使锚信道的通信质量变为低于第一阈值的第二阈值，也可以快速地执行切换至切换信道的操作。相应地，可以在短时间段内完成切换处理。
Description
技术领域
本发明涉及在使用OFDMA系统的无线通信中根据用于发送控制信息的控制信道的通信质量的恶化来对控制信道的分配进行切换的无线通信方法和无线通信系统。
背景技术
近来，广泛使用如PHS(个人手持电话系统)、便携式电话等移动台，而且不论何时和何地，电话呼叫或对信息的接入都变得可用。特别地，现今，可用信息量不断增长。为了下载大量数据，采用了高速和高质量无线通信方法。
例如，作为能够执行高速数字通信的下一代PHS通信的标准，已知ARIB(无线工商业协会)STD T95和PHS MoU(谅解备忘录)(A-GN4.00-01-TS Rev.3“Next Generation PHS Specifications”)。在这种通信中，采用OFDM(正交频分复用)系统。OFDM系统被分类为一类复用系统，在单位时间轴上使用多个载波，并且，载波的频带彼此部分重叠，使得在相邻的载波中，要调制的信号波的相位彼此正交，从而有效地使用频带。
尽管OFDM以时分的方式向各个用户分配子信道，但还提出了OFDMA(正交频分复用多址)，允许多个用户共享所有子信道，并向每个用户分配具有最高传输效率的子信道。
在ARIB STD T95或PHS MoU中，以帧单位来划分要发送和接收的数据，并且，在FM模式(基于映射模式的快速接入信道)中，帧由多个PRU(物理资源单元)组成。通过占用一个PRU的锚信道(ANCH)(控制信道)，在移动台与基站之间交换如用在自适应调制中的MCS(调制和编码方案)、通信信道的映射或差错信息之类的控制信息。优选地，包括该重要控制信息在内的锚信道被分配以比简单地用作数据通信路径的额外信道具有更高通信质量的PRU。
然而，存在以下情况：由于如移动台的移动或信号干扰之类的通信环境改变，使得已分配有锚信道的PRU的通信质量恶化。当检测到锚信道恶化时，基站执行所谓的锚信道切换，以将锚信道切换至具有良好通信质量的PRU。在上述下一代PHS通信标准中，如下所述执行锚信道的切换。
图10是示出了相关领域技术中对锚信道的信道分配进行切换的处理的流程图。移动台通过被分配给由来自基站的SCCH(信令控制信道)所指定的信道的锚信道，以及通过锚信道指定的额外信道，来执行通信(S10)。这里，如果基站检测到锚信道的通信质量恶化(S12)，则基站执行载波监听以选择提供最高通信质量的信道(S14)。然后，基站通过EDCH(EXCH数据信道)向移动台发送包括所选信道的信道切换指令(S16)。
在基站中，在与发送信道切换指令相同的时刻，启动基站响应确认定时器的计数(S18)。当没有来自移动台的对信道切换指令的响应时，基站响应确认定时器超时，从而停止信道切换处理并通过旧信道继续进行通信。
在接收到信道切换指令时，与基站响应确认定时器类似地，移动台启动移动台响应确认定时器的计数(S20)，并响应于信道切换指令，对包括在信道切换指令中的信道执行载波监听(S22)。如果该信道能够执行通信，则移动台将该信道作为新的锚信道与旧的锚信道一起开始上行链路发送(S24)。在这种情况下，控制信号相同。如果通过载波监听检测到该信道不能够执行通信，则移动台向基站执行信道重传请求。
在接收到新的锚信道和旧的锚信道的控制信道时，与移动台类似，基站通过新的锚信道和旧的锚信道的开始下行链路发送(S26)。在这种情况下，控制信号也相同。
在接收到新的锚信道和旧的锚信道的下行链路控制信号时，移动台断定已建立下行链路同步，并停止移动台响应确认定时器(S28)。并且，移动台断开并开放旧的锚信道(S30)，并向基站发送该信息(S32)。
在接收到该信息时，基站断定已建立上行链路同步，并停止基站响应确认定时器(S34)。并且，基站断开并开放旧信道(S36)。这样，建立通过新的锚信道的通信(S38)。
发明内容
本发明要解决的问题
然而，在上述锚信道切换中，从基站检测到通信质量恶化直到完全切换信道(图中由双向粗箭头指示)需要较长时间段(例如，多于5帧)。甚至在锚信道切换处理期间，也可以独立地执行发送和接收一般数据。然而，由于数据发送和接收是基于具有恶化的通信质量的锚信道来执行的，因此通信环境不利。
对锚信道进行切换需要时间的原因之一可以是载波监听占用的时间。因此，可以考虑到，基站和移动台始终执行载波监听以预先准备可用的信道。然而，移动台中的处理负载过度增加。此外，与过度功率消耗相比，存在无法得到实质优点的问题。
此外，在锚信道切换中，由于如图10所示，基站检测到通信质量恶化，因此即使移动台中的通信质量恶化，也没有手段从移动台请求锚信道切换。
鉴于以上问题，本发明的一个目的是提供一种无线通信方法和无线通信系统，能够在不背离标准的情况下，通过在适当定时预先执行载波监听并在短时间段内完成锚信道的切换处理，来改进无线通信的效率和稳定性。
解决技术问题的方案
为了解决上述问题，根据本发明的一方面，提供了一种无线通信方法，在包括移动台以及基于OFDMA系统与移动台执行无线通信的基站在内的无线通信系统中，根据用于发送控制信息的控制信道的通信质量的恶化，对所述控制信道的分配进行切换。所述方法包括：如果控制信道的通信质量变为第一阈值或更低，则基站通过载波监听来提取能够与移动台执行无线通信的一个或多个切换信道候选；基站向移动台发送包括切换信道候选的切换信道选择指令；移动台响应于来自基站的切换信道选择指令，对所述一个或多个切换信道候选执行载波监听；移动台向基站发送包括能够与基站执行无线通信的切换信道在内的选择响应；基站从移动台接收选择响应，并保持选择响应中包括的切换信道；如果控制信道的通信质量变为低于第一阈值的第二阈值或更低，则基站向移动台发送将控制信道切换至切换信道的信道切换指令；以及移动台响应于来自基站的信道切换指令，将控制信道切换至切换信道。
在本发明中，在通信质量变为第一阈值(需要对控制信道进行切换的第二阈值的前一级)或更低的时刻，选择控制信道的切换目的地候选(切换信道)。如果通信质量变为第二阈值或更低，则可以立即对控制信道进行切换。相应地，在非拥塞的(始终或周期性的)适当定时执行载波监听，从而阻止处理负载或消耗的功率增大，并在短时间段内完成控制信道的切换处理。此外，更早建立新的控制信道，从而可以改进无线通信的效率和稳定性。
此外，在选择切换信道时，基站可以提取能够执行无线通信的多个切换信道候选，并且在所述多个切换信道候选中，移动台可以选择切换信道。因此，与移动台确定是否采用由基站选择的一个信道的传统技术相比，极大地增加了选择适当切换信道的机会。
根据本发明的另一方面，提供了一种无线通信方法，在包括移动台以及基于OFDMA系统与移动台执行无线通信的基站在内的无线通信系统中，根据用于发送控制信息的控制信道的通信质量的恶化，对所述控制信道的分配进行切换。所述方法包括：如果控制信道的通信质量变为第一阈值或更低，则移动台通过载波监听来提取能够与基站执行无线通信的一个或多个切换信道候选；移动台向基站发送包括所述一个或多个切换信道候选的切换信道选择指令；基站响应于来自移动台的切换信道选择指令，对切换信道候选执行载波监听，并保持能够与移动台执行无线通信的信道作为切换信道；如果控制信道的通信质量变为低于第一阈值的第二阈值或更低，则移动台向基站发送对控制信道进行信道切换的请求；基站响应于信道切换请求，向移动台发送将控制信道切换至切换信道的信道切换指令；以及移动台响应于来自基站的信道切换指令，将控制信道切换至切换信道。
在上述发明中，基站检测到通信质量恶化。然而，在本发明中，移动台检测到通信质量恶化。由于检测到通信质量恶化的节点自身可以开始准备对控制信道进行切换，因此具有较差通信质量的节点(即，实际需要控制信道切换的节点)可以进行触发。
根据本发明的另一方面，提供了一种无线通信系统，包括：移动台；以及基于OFDMA系统与移动台执行无线通信的基站，所述无线通信系统被配置为根据控制信道的通信质量的恶化，对所述控制信道的分配进行切换。所述基站包括：信道提取单元，如果控制信道的通信质量变为第一阈值或更低，则所述信道提取单元通过载波监听来提取能够与移动台执行无线通信的一个或多个切换信道候选；选择指令发送单元，向基站发送包括所述一个或多个切换信道候选的切换信道选择指令；信道保持单元，从移动台接收选择响应，并保持选择响应中包括的切换信道；切换指令发送单元，如果控制信道的通信质量变为低于第一阈值的第二阈值或更低，则所述切换指令发送单元向移动台发送将控制信道切换至切换信道的信道切换指令。所述移动台包括：信道选择单元，响应于来自基站的切换信道选择指令，对切换信道候选执行载波监听，并向基站发送包括能够与基站执行无线通信的切换信道在内的选择响应；以及信道切换执行单元，响应于来自基站的信道切换指令，将控制信道切换至切换信道。
根据本发明的另一方面，提供了一种无线通信系统，包括：移动台；以及基于OFDMA系统与移动台执行无线通信的基站，所述无线通信系统被配置为根据控制信道的通信质量的恶化，对所述控制信道的分配进行切换。所述移动台包括：信道提取单元，如果控制信道的通信质量变为第一阈值或更低，则所述信道提取单元通过载波监听来提取能够与基站执行无线通信的一个或多个切换信道候选；选择指令发送单元，向基站发送包括切换信道候选的切换信道选择指令；切换请求发送单元，如果控制信道的通信质量变为低于第一阈值的第二阈值或更低，则所述切换请求发送单元向基站发送对控制信道进行信道切换的请求；以及信道切换执行单元，响应于来自基站的信道切换指令，将控制信道切换至信道切换指令中包括的切换信道。所述基站包括：信道保持单元，响应于来自移动台的切换信道选择指令，对切换信道候选执行载波监听，并保持能够与移动台执行无线通信的信道作为切换信道；以及切换指令发送单元，响应于信道切换的请求，向移动台发送将控制信道切换至切换信道的信道切换指令。
与上述无线通信方法的技术构思相对应的组件或其描述适用于对应的无线通信系统。
基站还可以包括：有效定时器，用于确定在信道保持单元中保持的切换信道的有效时间的推移。
根据该配置，可以针对所选切换信道提供有效时间段，并且，如果甚至在有效定时器超时之后，通信质量继续为第一阈值或更低，则可以在此时再次选择最优切换信道。因此，可以继续更新实际可用的切换信道，而不论无线波环境如何改变。
同时，如果移动台和基站基于使用OFDMA系统的PHS MoU来执行无线通信，则控制信道可以是锚信道。此外，切换信道选择指令、选择响应、信道切换请求或信道切换指令可以通过额外信道来发送。
额外信道还具有包括该控制信号的区域。上述控制信号是使用该区域来发送的，从而可以在不干扰锚信道的控制信号的情况下快速且完整地切换锚信道。
本发明的效果
在本发明的上述无线通信系统中，在不背离标准的情况下，在适当定时预先执行载波监听，从而在短时间段内完成控制信道的切换处理，因而可以改进无线通信的效率和稳定性。
附图说明
图1是用于解释根据第一实施例的无线通信系统的总体连接关系的视图。
图2是用于解释在PHS MoU中要发送和接收的数据的帧配置的视图。
图3是示出了基站的总体配置的框图。
图4是示出了PHS终端的硬件配置的功能框图。
图5是示出了PHS终端的外观的透视图。
图6是示出了无线通信方法的处理流程的序列图。
图7是示出了根据第二实施例的PHS终端的总体配置的框图。
图8是示出了基站的总体配置的框图。
图9是示出了无线通信方法的处理流程的序列视图。
图10是示出了对锚信道的信道分配进行切换的相关技术处理的流程图。
参考标记的描述
100：无线通信系统
110：PHS终端(移动台)
120：基站
180：锚信道
230：信道提取单元
232：选择指令发送单元
234：信道保持单元
236：有效定时器
238：切换指令发送单元
330：信道选择单元
332：信道切换执行单元
334：终端响应确认定时器
512：切换请求发送单元
具体实施方式
以下将参照附图来详细描述本发明的优选实施例。在这种实施例中，尺寸、材料和其他具体数值等仅是示例以便于理解本发明，而不应被解释为将本发明限于此，除非这里另有明确描述。同时，在本说明书和附图中，具有实质上相同的功能和配置的组件由相同参考标记来表示，以省略重复解释，并且未示意与本发明无直接关系的组件。
由PHS终端、便携式电话等表示的移动台以及固定地具有特定间隔的基站配置成用于执行无线通信的无线通信系统。在本实施例中，为了容易理解，首先将无线通信系统作为整体进行描述，然后，将描述基站以及作为移动台的PHS终端的详细配置。尽管本实施例将PHS终端描述为移动台的示例，但移动台不限于此，而是可以包括能够执行无线通信的各种电子设备，例如便携式电话、膝上型个人计算机、PDA(个人数字助理)、数码摄像机、音乐播放器、汽车导航仪、便携式电视、游戏设备、DVD播放器和遥控器。
(第一实施例：无线通信系统100)
图1是示出了无线通信系统100的总体连接关系的视图。无线通信系统100包括：PHS终端110(110A、110B)；基站120(120A、120B)；通信网络130，包括ISDN(综合服务数字网络)线路、因特网和专用线路等；以及中继服务器140。
在无线通信系统100中，当用户从用户的PHS终端110A通过通信线路向另一PHS终端110B进行接入时，PHS终端110A请求向存在于通信覆盖内的基站120A进行无线连接。在接收到针对无线接入的请求时，基站120A通过通信网络130向中继服务器140请求与通信对等方的通信连接。中继服务器140参照另一PHS终端110B的位置注册信息，来选择例如存在于无线通信覆盖内的基站120B，从而确保基站120A与基站120B之间的通信路径，以建立PHS终端110A与PHS终端110B之间的通信。
在该无线通信系统100中，采用了用于改进PHS终端110和基站120的通信速度和通信质量的各种技术。在本实施例中，例如，采用如ARIBSTD T95或PHS MoU之类的下一代PHS通信技术，并在PHS终端110与基站120之间进行基于TDD(时分双工)/OFDMA(或TDD/OFDM)系统的无线通信。在本实施例中，对在该无线通信中发送如MCS(调制和编码方案)、通信信道的映射或差错信息之类的控制信息的锚信道的通信质量的恶化进行检测，并对信道分配进行切换。同时，在本实施例中，基于ARIB STD T95、PHS MoU等进行描述。然而，本发明可以适用于采用OFDMA系统的任何通信方法。此外，可以不执行时分。
图2是用于解释在PHS MoU中要发送和接收的数据的帧配置的视图。在OFDMA(或OFDM)中，提供了具有时间轴方向和频率轴方向的二维映射，在频率轴方向上以恒定的基带距离来布置多个信道160，并针对每个信道160中的每个TDMA时隙162提供PRU 170。
相应地，PRU 170是通过根据基带距离的900kHz的占有频带和以时分方式的625微秒的持续时间来定义的。此外，用在特定PHS终端110中的帧由与控制信号相关的锚信道(ANCH)182和存储数据的额外信道(EXCH)182组成。
锚信道180是FM模式的控制信号，并包括例如MI(Mcs指示符)、MR(Mcs要求)、ACK字段和映射。这里，MI表示在对数据进行调制时MCS的MCS标识符。MR是发送至其自身的数据的MCS要求。从时间的观点来看，MI表示用于对与上述MCS标识符同时发送的数据进行调制的MCS，MR表示下一时刻或稍后期望的MCS。ACK字段表示解调后的数据的差错检测结果。映射仅在从基站120发送至PHS终端110的帧中提供，并表示额外信道182的分配。
额外信道182是在FM模式中针对每个用户作为通信路径而分配的PRU 170，并且，如图2中的虚线所示，可以向一个PHS终端110分配多个PRU 170。这种额外信道182的分配是通过用于确定PRU 170是否被其他用户使用的载波监听来执行的。分配的结果在如上所述的锚信道180的映射中示出。
以下将描述无线通信系统100中的基站120和PHS终端110的详细配置。
(基站120)
图3是示出了基站120的总体配置的框图。基站120包括基站控制单元210、基站存储器212、基站无线通信单元214和基站有线通信单元216。
基站控制单元210通过包括中央处理单元(CPU)在内的半导体集成电路来对整个基站120进行管理和控制。此外，基站控制单元210使用基站存储器212的程序来控制向PHS终端110或其他PHS终端110的通信网络130的通信连接。
基站存储器212由ROM、RAM、EEPROM、非易失性RAM、闪存、HDD(硬盘驱动器)等进行配置，存储基站控制单元210中处理的程序、时间信息等等。
基站无线通信单元214与PHS终端110建立通信并执行发送和接收数据。此外，单元214可以根据与PHS终端110的通信的质量来确定以高效率执行通信的最优MCS，并通过锚信道180来向PHS终端110进行请求。
基站有线通信单元216可以通过通信网络130来接入包括中继服务器140在内的各种服务器。
在本实施例中，基站控制单元210还充当信道提取单元230、选择指令发送单元232、信道保持单元234、有效定时器236、切换指令发送单元238和基站响应确认定时器240。
信道提取单元230始终检查锚信道的通信质量，并且，如果锚信道的通信质量变为第一阈值(需要对锚信道进行切换的锚信道的前一级)或更低，则信道提取单元230通过载波监听来提取能够与PHS终端110执行无线通信的一个或多个切换信道候选。这里，载波监听是基于执行与PHS终端110的发送和接收的帧的每个信道(PRU)中的SINR(信号与干扰和噪声比)或误比特率来执行的。
选择指令发送单元232允许切换信道选择指令包括由信道提取单元230提取的一个或多个切换信道候选，并向PHS终端110发送切换信道选择指令。在这种情况下，为了向PHS终端110发送切换信道候选，可以使用在PHS MoU中预先准备的CQI报告指示。
CQI报告指示原先是用于测量PHS终端110的通信质量的命令，也用于搜索由基站120选择的锚信道是否维持PHS终端110中的通信质量。通过使用这种CQI报告指示，可以避免添加新软件并向PHS终端110发送多个切换信道候选。
信道保持单元234接收由PHS终端110的信道选择单元330响应于切换信道选择指令而发送的选择响应(这将在稍后描述)，并提取和保持该选择响应中包括的切换信道。
有效定时器236测量在信道保持单元234中保持的切换信道的有效时间，即，在将切换信道保持在信道保持单元234中之后，所设置的预定时间段的推移。通过这种有效定时器236，可以针对所选的切换信道提供有效时间段，并且，如果甚至在有效定时器236超时之后，通信质量仍是第一阈值或更低，则可以再次选择此时的最优切换信道。因此，可以连续更新实际可用的切换信道，而不论无线波环境如何改变。还根据从第一阈值的恢复、信道切换指令或锚信道切换请求来停止有效定时器236，这将在第二实施例中描述。
如果锚信道的通信质量变为低于第一阈值的第二阈值或更低，则切换指令发送单元238向PHS终端110发送将锚信道切换至在信道保持单元234中保持的切换信道的信道切换指令。
基站响应确认定时器240从切换指令发送单元238发送信道切换指令的时刻开始计数。并且，不论是否发送信道切换指令，如果没有来自PHS终端110的响应，则定时器240变为超时，并停止信道切换处理，以通过旧信道来继续进行通信。这样，至少继续进行无线通信。
(PHS终端110)
图4是示出了PHS终端110的硬件配置的功能框图。图5是示出了PHS终端110的外观的透视图。PHS终端110包括终端控制单元310、终端存储器312、显示单元314、操作单元316、语音输入单元318、语音输出单元320和终端无线通信单元322。
终端控制单元310通过包括中央处理单元(CPU)在内的半导体集成电路来对整个PHS终端110进行管理和控制。此外，终端控制单元310还使用终端存储器312的程序来执行呼叫功能、邮件发送和接收功能、成像功能、音乐播放功能和TV观看功能。
终端存储器312由ROM、RAM、EEPROM、非易失性RAM、闪存、HDD等进行配置，并存储终端控制单元310中处理的程序以及语音数据等等。
显示单元314由液晶显示器、EL(电发光)等进行配置，并可以显示存储在终端存储器312中或从应用中继服务器(未示出)通过通信网络130提供的应用的Web浏览器或GUI(图形用户界面)。
操作单元316由如键盘、十字键和操纵杆之类的开关进行配置，并接受用户的操作输入。
语音输入单元318由如麦克风之类的语音识别装置进行配置，并将用户在呼叫期间的语音输入转换为电信号，该电信号可以在PHS终端110中处理。
语音输出单元320由扬声器进行配置，并将PHS终端110中接收到的呼叫对等方的语音信号转换为语音，从而输出该语音。此外，单元320可以输出铃音、操作单元316的操作音以及警报音等。
终端无线通信单元322在通信网络130中与基站120建立无线通信，以发送和接收数据。
此外，在本实施例中，终端控制单元310还充当信道选择单元330、信道切换执行单元332和终端响应确认定时器334。
响应于来自基站120的切换信道选择指令，信道选择单元330对切换信道选择指令中包括的一个或多个切换信道候选执行载波监听，选择能够与基站120执行无线通信且具有最高通信质量的切换信道，并允许选择响应包括所选切换信道，以将其发送至基站120。在这种情况下，为了向基站120发送切换信道，可以使用在PHS MoU中预先准备的CQI报告。同时，信道选择单元330可以不将具有最高通信质量的信道选择为切换信道(如果该信道能够与基站120执行无线通信)。
CQI报告原先是用于返回CQI报告指示的通信质量测量请求的结果的响应信号。通过使用这种CQI报告，与CQI报告指示类似，可以避免添加新软件，并在不背离传统标准的情况下向基站120发送切换信道。
响应于来自基站120的信道切换指令，信道切换执行单元332执行信道切换，切换至信道切换指令中包括的切换信道。
终端响应确认定时器334从切换指令发送单元238从基站120接收到信道切换指令的时刻开始计数，并且，如果没有来自基站120的响应，则终端响应确认定时器334变为超时，从而停止信道切换处理并通过旧信道来继续进行通信。
根据PHS终端110和基站120的配置，在通信质量变为第一阈值(需要对锚信道进行切换的第二阈值的前一级)或更低的时刻，选择锚信道的切换目的地候选(切换信道)。并且，如果通信质量变为第二阈值或更低，则可以立即对锚信道进行切换。相应地，在非拥塞的(始终或周期性的)适当定时执行载波监听，从而阻止处理负载或消耗的功率增大，并在短时间段内完成锚信道的切换处理。因此，更早建立新的锚信道，从而改进无线通信的效率和稳定性。
此外，在选择切换信道时，基站120可以提取能够执行无线通信的多个切换信道候选。在这些候选中，PHS终端110可以选择切换信道。由此，与PHS终端110确定是否采用由基站120选择的一个信道的传统技术相比，可以极大地增加选择适当切换信道的机会。
随后将描述使用上述PHS终端110或基站120，根据锚信道的通信质量的恶化对锚信道的分配进行切换的无线通信方法。
(无线通信方法)
图6是示出了无线通信方法的处理流程的序列视图。PHS终端110通过在由来自基站120的SCCH(信令控制信道)指定的信道中提供的锚信道，以及通过锚信道指定的额外信道，来执行通信(S400)。这里，如果基站120检测到锚信道的通信质量变为第一阈值或更低(S402)，则基站120对能够执行通信的所有信道执行载波监听，以提取能够与PHS终端110执行无线通信的一个或多个切换信道候选(S404)。并且，基站120通过EDCH(EXCH数据信道)向PHS终端110发送包括切换信道候选的切换信道选择指令(CQI报告指示)(S406)。
响应于来自基站120的切换信道选择指令，PHS终端110对切换信道候选执行载波监听(S408)，并向基站120发送包括能够与基站120执行无线通信且具有最高通信质量的切换信道在内的选择响应(CQI报告)(S410)。同时，如上所述，切换信道可以不是具有最高通信质量的信道(如果该信道能够与基站120执行无线通信)。
基站120从PHS终端110接收选择响应，保持选择响应中包括的切换信道，并启动有效定时器236的计数(S412)。
如果基站120检测到锚信道的通信质量变为第二阈值或更低(S420)，则基站120向PHS终端110发送包括所保持的切换信道在内的信道切换指令(S422)。并且，在基站120中，在发送信道切换指令的同时启动基站响应确认定时器240的计数。
在接收到信道切换指令时，与基站响应确认定时器类似，PHS终端110启动终端响应确认定时器334的计数(S426)，并通过相同的控制信号，开始信道切换指令中包括的切换信道(作为新的锚信道)以及旧的锚信道的上行链路发送(S428)。
在通过新的锚信道和旧的锚信道接收到控制信号时，与PHS终端110类似，基站120开始通过与新的锚信道和旧的锚信道相同的控制信号来进行下行链路发送(S430)。
在接收到新的锚信道和旧的锚信道的下行链路控制信号时，PHS终端110断定已建立下行链路同步，并停止PHS终端响应确认定时器334(S432)。并且，PHS终端110断开并开放旧的锚信道(S434)，并通过新的锚信道将该内容发送至基站120(S436)。
在接收到该内容时，基站120断定已建立上行链路同步，并停止基站响应确认定时器240(S438)。并且，基站120断开并开放旧的锚信道(S440)。这样，建立通过新的锚信道的通信(S442)。
根据该无线通信方法，显著缩短了从基站120检测到通信质量恶化(低于第二阈值)时直到完全转换信道的时间段(图中由双向粗箭头指示)。
此外，上述切换信道选择指令、选择响应、信道切换请求或信道切换指令是通过额外信道来发送的。额外信道的MAC帧还具有用于存储该控制信号的区域。
(第二实施例)
在上述实施例中，基站120检测通信质量的恶化。然而在本实施例中，PHS终端110检测通信质量的恶化。因此，检测到通信质量恶化的节点自身可以开始准备对锚信道进行切换。由此，具有较差通信质量的节点(即，实际需要锚信道切换的节点)可以进行触发。
(PHS终端110和基站120)
图7是示出了PHS终端110的总体配置的框图。图8是示出了基站120的总体配置的框图。PHS终端110包括终端控制单元510、终端存储器312、显示单元314、操作单元316、语音输入单元318、语音输出单元320和终端无线通信单元322。此外，在本实施例中，终端控制单元510还充当信道提取单元230、选择指令发送单元232、切换请求发送单元512、信道切换执行单元332和终端响应确认定时器334。
基站120包括基站控制单元520、基站存储器212、基站无线通信单元214和基站有线通信单元216。此外，在本实施例中，基站控制单元520还充当信道保持单元234、有效定时器236、切换指令发送单元238和基站响应确认定时器240。
在第一实施例中描述的组件中，一些具有不同的节点设备。然而，由于它们具有实质上相同的功能，因此省略它们的重复描述。这里，将仅描述具有不同配置的切换请求发送单元512。其他详细区别的解释由以下所述的流程图所替代。
在本实施例中，基站120保持锚信道的切换信道，还输出信道切换指令。因此，即使PHS终端110检测到通信质量恶化并已进行触发，信道切换指令最终也由基站120做出。如果锚信道的通信质量变为第二阈值或更低，则切换请求发送单元512通过向基站120发送对锚信道进行信道切换的请求，来向基站120发送信道切换指令。
(无线通信方法)
图9是示出了无线通信方法的处理流程的序列图。PHS终端110通过在由来自基站120的SSCH(信令控制信道)指定的信道中提供的锚信道，以及通过锚信道指定的额外信道，来执行通信(S600)。这里，如果PHS终端110检测到锚信道的通信质量变为第一阈值或更低(S602)，则PHS终端110执行载波监听，以提取能够与基站120执行无线通信的一个或多个切换信道候选(S604)。并且，PHS终端110通过EDCH(EXCH数据信道)向基站120发送包括切换信道候选的切换信道选择指令(CQI报告)(S606)。
基站120根据来自PHS终端110的切换信道选择指令来对切换信道候选执行载波监听(S608)，并保持能够与PHS终端110执行无线通信且具有最高通信质量的切换信道。并且，基站120开始有效定时器236的计数(S610)。同时，切换信道可以不是该具有最高通信质量的信道(如果该信道能够与PHS终端110执行无线通信)。
并且，如果PHS终端110检测到锚信道的通信质量变为第二阈值或更低(S618)，则PHS终端110向基站120发送信道切换请求(S620)。此外，在PHS终端110中，在发送信道切换请求的同时开始终端响应确认定时器334的计数(S622)。
在接收到锚信道切换请求时，与终端响应确认定时器类似，基站120开始基站响应确认定时器的计数(S624)，并向PHS终端110发送信道切换指令(S626)。PHS终端110通过相同的控制信号，将呈现在来自基站120的信道切换指令中的切换信道作为锚信道与旧的锚信道一起开始上行链路发送。
在通过新的锚信道和旧的锚信道接收到控制信号时，与PHS终端110类似，基站120开始通过与新的锚信道和旧的锚信道相同的控制信号来进行下行链路发送(S630)。
在接收到新的锚信道和旧的锚信道的下行链路控制信号时，PHS终端110断定已建立下行链路同步，并停止PHS终端响应确认定时器334(S632)。并且，PHS终端110断开并开放旧的锚信道，并将该内容发送至基站(S636)。
在接收到该内容时，基站120断定已建立上行链路同步，并停止基站响应确认定时器240(S638)。并且，基站120断开并开放旧的锚信道(S640)。这样，建立通过新的锚信道的通信(S642)。
根据该无线通信方法，显著缩短了从PHS终端110检测到通信质量恶化(第二阈值或更低)时直到完全转换信道的时间段(图中由双向粗箭头指示)。
如第一实施例和第二实施例中所述，检测到通信质量恶化的节点自身执行对锚信道的切换，从而在短时间段内完成锚信道的切换处理，因而可以改进无线通信的效率和稳定性。
如上所述，尽管参照附图描述了本发明的优选实施例，但不言自明，本发明不限于该实施例。对于本领域技术人员来说显而易见，在权利要求中限定的范围内可以进行各种修改和变更，并且应当理解，这种修改和变更落在本发明的技术范围内。
在上述实施例中，特定组件充当基站控制单元210或终端控制单元310。然而，该组件不限于这种情况，而是可以由例如基站无线通信单元214、终端无线通信单元322等中的硬件进行配置。
此外，在上述实施例中，相同节点确定第一阈值和第二阈值。然而，确定主体不限于此，基站120和PHS终端110可以分别确定第一阈值和第二阈值，反之亦然。
同时，本说明书中描述的无线通信方法中的步骤不必按照序列视图中描述的次序来顺序地执行，而是可以以并行或子例程的方式执行。
本申请基于2008年3月28日提交的日本专利申请No.2008-085142，其公开以引用的方式并入于此。
工业实用性
本发明适用于在使用OFDMA系统(例如，基于PHS MoU)的无线通信中，根据用于发送控制信息的控制信道的通信质量的恶化来对控制信道(锚信道)的分配进行切换的无线通信方法和无线通信系统。
Claims (12)
1.一种无线通信方法，在包括移动台以及基于OFDMA系统与移动台执行无线通信的基站在内的无线通信系统中，根据用于发送控制信息的控制信道的通信质量的恶化，对所述控制信道的分配进行切换，所述无线通信方法包括：
如果控制信道的通信质量变为第一阈值或更低，则基站通过载波监听来提取能够与移动台执行无线通信的一个或多个切换信道候选；
基站向移动台发送包括切换信道候选的切换信道选择指令；
移动台响应于来自基站的切换信道选择指令，对所述一个或多个切换信道候选执行载波监听；
移动台向基站发送包括能够与基站执行无线通信的切换信道在内的选择响应；
基站从移动台接收选择响应，并保持选择响应中包括的切换信道；
如果控制信道的通信质量变为低于第一阈值的第二阈值或更低，则基站向移动台发送将控制信道切换至切换信道的信道切换指令；以及
移动台响应于来自基站的信道切换指令，将控制信道切换至切换信道。
2.根据权利要求1所述的无线通信方法，
其中，移动台从所述一个或多个切换信道候选中选择能够与基站执行无线通信且具有最高通信质量的信道，作为切换信道。
3.一种无线通信方法，在包括移动台以及基于OFDMA系统与移动台执行无线通信的基站在内的无线通信系统中，根据用于发送控制信息的控制信道的通信质量的恶化，对所述控制信道的分配进行切换，所述无线通信方法包括：
如果控制信道的通信质量变为第一阈值或更低，则移动台通过载波监听来提取能够与基站执行无线通信的一个或多个切换信道候选；
移动台向基站发送包括所述一个或多个切换信道候选的切换信道选择指令；
基站响应于来自移动台的切换信道选择指令，对切换信道候选执行载波监听，并保持能够与移动台执行无线通信的信道，作为切换信道；
如果控制信道的通信质量变为低于第一阈值的第二阈值或更低，则移动台向基站发送对控制信道进行信道切换的请求；
基站响应于信道切换请求，向移动台发送将控制信道切换至切换信道的信道切换指令；以及
移动台响应于来自基站的信道切换指令，将控制信道切换至切换信道。
4.根据权利要求3所述的无线通信方法，
其中，基站从所述一个或多个切换信道候选中选择能够与移动台执行无线通信且具有最高通信质量的信道，作为切换信道。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的无线通信方法，
其中，移动台和基站基于使用OFDMA系统的PHS MoU来执行无线通信，以及
其中，控制信道是锚信道。
6.一种无线通信系统，包括：
移动台；以及
基于OFDMA系统与移动台执行无线通信的基站，并且，所述无线通信系统被配置为根据控制信道的通信质量的恶化，对所述控制信道的分配进行切换，
其中，所述基站包括：
信道提取单元，如果控制信道的通信质量变为第一阈值或更低，则所述信道提取单元通过载波监听来提取能够与移动台执行无线通信的一个或多个切换信道候选；
选择指令发送单元，向基站发送包括所述一个或多个切换信道候选的切换信道选择指令；
信道保持单元，从移动台接收选择响应，并保持选择响应中包括的切换信道；
切换指令发送单元，如果控制信道的通信质量变为低于第一阈值的第二阈值或更低，则所述切换指令发送单元向移动台发送将控制信道切换至切换信道的信道切换指令，以及
其中，所述移动台包括：
信道选择单元，响应于来自基站的切换信道选择指令，对切换信道候选执行载波监听，并向基站发送包括能够与基站执行无线通信的切换信道在内的选择响应；以及
信道切换执行单元，响应于来自基站的信道切换指令，将控制信道切换至切换信道。
7.根据权利要求6所述的无线通信系统，
其中，信道选择单元选择能够与基站执行无线通信且具有最高通信质量的信道，作为切换信道。
8.一种无线通信系统，包括：
移动台；以及
基于OFDMA系统与移动台执行无线通信的基站，并且，所述无线通信系统被配置为根据控制信道的通信质量的恶化，对所述控制信道的分配进行切换，
其中，所述移动台包括：
信道提取单元，如果控制信道的通信质量变为第一阈值或更低，则所述信道提取单元通过载波监听来提取能够与基站执行无线通信的一个或多个切换信道候选；
选择指令发送单元，向基站发送包括切换信道候选的切换信道选择指令；
切换请求发送单元，如果控制信道的通信质量变为低于第一阈值的第二阈值或更低，则所述切换请求发送单元向基站发送对控制信道进行信道切换的请求；以及
信道切换执行单元，响应于来自基站的信道切换指令，将控制信道切换至信道切换指令中包括的切换信道，以及
其中，所述基站包括：
信道保持单元，响应于来自移动台的切换信道选择指令，对切换信道候选执行载波监听，并保持能够与移动台执行无线通信的信道，作为切换信道；以及
切换指令发送单元，响应于信道切换的请求，向移动台发送将控制信道切换至切换信道的信道切换指令。
9.根据权利要求8所述的无线通信系统，
其中，在所述一个或多个切换信道候选中，信道保持单元保持能够与移动台执行无线通信且具有最高通信质量的信道，作为切换信道。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的无线通信系统，
其中，所述基站还包括：有效定时器，确定在信道保持单元中保持的切换信道的有效时间的推移。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的无线通信系统，
其中，所述移动台和所述基站基于采用OFDMA系统的PHS MoU来执行无线通信，以及，控制信道是锚信道。
12.根据权利要求11所述的无线通信系统，其中，切换信道选择指令、选择响应、信道切换请求或信道切换指令是通过额外信道来发送的。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110223 |