CN102640536B - 移动站、网络和切换控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及移动站、网络和切换控制方法。在参数存储装置（108）中，存储了与移动状态（移动速度）和服务频率对应的偏移值。参数鉴别器（109）从参数存储装置（108）读取与服务频率和移动状态对应的偏移值。测量单元（111）测量异频小区的无线电通信质量。测量控制器（110）将偏移值加到该无线电通信质量以产生控制信息。控制信息经由发送器（101）被发送到网络（200）。

Description

移动站、网络和切换控制方法
技术领域
本发明涉及用于异频切换的移动站、网络和切换控制方法。
背景技术
在移动通信系统中，提供服务的区域被划分成多个小区（cell）并且在这多个小区的每一个内放置一个基站。当移动站跨小区移动时，移动站将作为通信对方的基站切换到另一个基站。当移动站将与之通信的基站切换到另一个基站时，这称作“切换（handover）”。存在不同类型的切换：切换前后的通信频率相同的“同频切换”或“软切换”、和切换前后的通信频率不同的“异频切换”。
与同频切换相比，异频切换遭受呼叫断开的可能性更高并且需要更大的功耗。
异频切换包括：（1）在网络确定应该执行异频切换并且向移动站发送异频切换执行通知后在移动站和网络处执行异频切换的方法；以及（2）在移动站确定应该执行异频切换并且向网络发送异频切换执行通知后在移动站和网络处执行异频切换的方法。在任一方法中，基于基站处的发送功率的测量结果或者在移动站处测量的异频小区（不同频率的小区）的无线电通信质量的测量（下文还称作“异频测量”）的结果，确定异频切换的执行。例如，我们假设如下的情况：移动站以频率f1与基站通信并且移动站以频率f2与下一个基站通信。例如，在频率f1的无线电通信质量与频率f2的无线电通信质量之间的差超过阈值的条件下，能够执行异频切换。
专利文献1描述了一种考虑移动站的移动速度来执行异频切换的技术，作为用于这种异频切换的控制方法。具体地讲，测量移动站的移动 速度，并且根据该移动速度来改变阈值。根据这个技术，随着移动速度变大而使阈值变大，从而使得在移动速度高的情况下能够减少执行异频切换的次数。
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开No.2004-48528
发明内容
技术问题
高速移动的移动站在短时间内跨许多小区移动。在网络中，一些频率在下一个小区中是共用的，但是其它频率无法共用。由于以上传统技术仅仅进行控制从而使得当移动速度提高时异频切换减少，所以在移动站通过使用不能够在多个小区中共用的频率与基站进行通信的情况下服务频率最终将不能使用，并且异频切换将被执行。然而，即使在这个异频切换被执行后，切换后的频率也不一定是能够在多个小区之间共用地进行通信的频率。
因此，在传统技术中，存在不能够充分减少异频切换的问题。
考虑上述的情形完成本发明，并且本发明的目的在于提供能够充分减少异频切换的移动站、网络和切换控制方法。
解决问题的方案
为了解决以上问题，一种根据本发明的移动站用于与具有多个基站的网络进行通信，并且具有：速度鉴别器，鉴别移动站的速度；控制器，产生执行异频切换时网络所需的控制信息；和发送器，向网络发送该控制信息，并且移动站和网络能够通过使用包括要优先使用的预定优先频率的多个频率之一彼此进行通信，并且当当前用于与网络进行通信的服务频率是所述优先频率时并且当移动速度超过基准速度时，控制器改变控制信息的内容和每单位时间向网络发送控制信息的次数中的至少一个。
根据本发明，在移动站用所述优先频率与网络进行通信的情况下，当移动速度超过基准速度时，控制信息的内容和每单位时间向网络发送 控制信息的次数被改变。因此，在使用所述优先频率进行通信的情况下，能够减少异频切换。结果，能够在移动站和网络降低用于切换的处理负载，另外能够降低移动站的功耗，从而能够减少电池的使用。
优选地，当与网络进行通信的当前服务频率是优先频率时并且当移动速度超过基准速度时，控制器可以改变控制信息的内容和每单位时间向网络发送控制信息的次数中的至少一个，从而与另一个频率被用于通信的情况相比使用优先频率的通信更可能继续。由于与网络进行通信的当前服务频率是优先频率，“使用优先频率的通信更可能继续”是指与异频切换相比更可能执行同频切换。按照推测，如果控制信息与异频切换没有关系，则改变其内容将不会影响异频切换的执行。然而，本发明的控制信息是网络执行异频切换所需的信息。因此，改变其内容实现异频切换的执行的控制。这种控制信息的例子是在移动站测量的异频小区的无线电通信质量。在这种情况下，改变控制信息以使得优先频率更可能继续是指将异频小区的无线电通信质量改变成比实际测量值要差的值。结果，由于网络会认为即使执行异频切换也不能够保持良好无线电通信质量，所以网络将选择同频切换。
另外，当控制信息从移动站发送时，网络将基于控制信息决定是否执行异频切换。因此，在每单位时间向网络发送控制信息的次数低的情况下，与次数高的情况相比执行异频切换的可能将较低。
“改变每单位时间向网络发送控制信息的次数”是指与另一个频率被用于通信的情况相比使每单位时间向网络发送控制信息的次数变低。改变每单位时间向网络发送控制信息的次数可以是直接的或间接的。例如，直接改变每单位时间的次数包括改变成发送或不发送控制信息，或者改变发送周期。间接改变包括改变预定条件（在满足该预定条件是发送控制信息的必要条件的情况下）。预定条件的例子是异频测量开始阈值的改变。异频测量开始阈值是用于通信的当前服务频率的无线电通信质量，并且这个当前无线电通信质量将是测量异频小区的无线电通信质量的触发器。也就是说，当当前服务频率的无线电通信质量变得小于异频测量开始阈值时，异频小区的无线电通信质量的测量开始。例如，如 果测量开始阈值被降低，则与异频测量开始阈值未被降低的情况相比异频小区的无线电通信质量的测量开始的可能较低。因此，每单位时间向网络发送控制信息的次数减少。结果，抑制了异频切换的执行。
速度鉴别器可以测量移动站的移动速度或者可以从网络获得它。可以适当地确定预定速度。另外，优先频率可以是一个、或两个或更多。例如，当服务区中使用的频率是f1到fn时并且当频率f1和f2在更多数目的小区中共同可用时，频率f1和f2可以是优先频率。更具体地讲，在最多数目的小区中共同可用的频率和在次多数目的小区中共同可用的频率可以是以上的两个优先频率。另外，在优先频率是一个的情况下，优先频率可以是在每个小区中共同可用的频率，但是不是必须是在每个小区中共同可用，并且可以是在一些小区中可用的频率。例如，在最多数目的小区中共同可用的频率可以是优先频率。
优选地，在以上移动站中，控制器可以具有：参数存储装置，用于针对所述多个频率中的每一个，与移动速度对应地存储参数，该参数用于产生控制信息和控制每单位时间向网络发送控制信息的次数中的至少一个；以及改变器，从参数存储装置读取与移动速度和服务频率对应的参数并且改变控制信息的内容和每单位时间向网络发送控制信息的次数中的至少一个。
在这种情况下，由于参数存储装置针对每个频率，与移动速度对应地存储参数，所以可以从参数存储装置读取与当前服务频率和移动速度对应的参数。参数存储装置优选是非易失性存储器并且可以是可重写或不可重写的。另外，“针对多个频率中的每一个存储”包括参数与移动速度之间的关系根据频率而不同的情况或者当参数与移动速度之间的关系对于多个频率相同时能够针对作为整体的这多个频率来存储关系的情况。
另外，存储在参数存储装置中的参数被优选设置为使得使用优先频率的通信更可能继续。这里，“使用优先频率的通信更可能继续”的意义如上所述。
优选地，以上的移动站还可以具有接收器，该接收器从通信的基 站接收指示优先频率的优先频率信息，并且控制器可以具有：参数存储装置，与移动速度对应地存储参数，该参数用于产生控制信息和控制每单位时间向网络发送控制信息的次数中的至少一个，存储在参数存储装置中的参数在优先频率与另一个频率之间不同；确定器，确定当前用于与网络进行通信的服务频率是否是优先频率；以及改变器，基于确定器的确定结果和移动速度从参数存储装置读取参数，并且改变控制信息的内容和每单位时间向网络发送控制信息的次数中的至少一个。
在这种情况下，由于能够从网络获得优先频率，所以可以应对由于系统更新导致曾经确定的优先频率被改变的情况。另外，由于可以改变针对不同区域的优先频率，所以设置优先频率的自由度被显著增强。
优选地，以上的移动站还可以具有测量器，该测量器测量无线电通信质量以输出测量值，该参数可以是无线电通信质量的偏移值；控制信息可以是测量值；以及改变器可以通过用偏移值校正该测量值改变控制信息的内容。
根据本发明，为了在网络处确定是否执行异频切换，在移动站处接收的异频小区的无线电通信质量的测量值被报告给网络。通过使用从参数存储装置读取的无线电通信质量的偏移值对这个测量值进行校正，由此可以向网络报告异频小区的无线电通信质量，作为比实际测量值要差的值。结果，网络可以针对使用优先频率进行通信并且高速移动的移动站，抑制异频切换的执行。
优选地，在以上的移动站中，参数可以是异频测量开始阈值，即，用于开始异频小区的无线电通信质量的测量的基准。在这种情况下，作为该参数的异频测量开始阈值用于控制每单位时间向网络进行发送的次数。具体地讲，优先频率的异频测量开始阈值已经设置为小于另一个频率的异频测量开始阈值。因此，在服务频率是优先频率的情况下，小于针对另一个频率的异频测量开始阈值的异频测量开始阈值被读取。结果，即使在使用优先频率与网络进行通信期间无线电通 信质量恶化的情况下，只要无线电通信质量没有落在异频测量开始阈值以下，无线电通信质量的测量就不开始。因此，由于减少了每单位时间发送控制信息的次数，所以减少了异频切换的执行。
此外，根据本发明的网络用于通过包括以高优先级使用的优先频率的多个频率与移动站执行通信，并且具有：速度鉴别器，鉴别移动站的移动速度；频率获得器，获得用于与移动站进行通信的服务频率；改变器，基于服务频率和移动速度改变异频切换的执行条件。
根据本发明，服务频率被鉴别，并且异频切换的执行条件基于服务频率和移动速度被改变。结果，通过抑制异频切换的执行，能够减少呼叫断开的发生，并且能够降低移动站的功耗。
优选地，在服务频率是优先频率的情况下，改变器可以改变异频切换的执行条件从而使得与服务频率是另一个频率的情况相比执行异频切换的可能较低。“改变异频切换的执行条件从而使得执行异频切换的可能较低”例如是在从基站到移动站的发送功率超过基站发送功率阈值是执行异频切换的必要条件的情况下将基站发送功率阈值改变成更大值。当基站发送功率阈值变得更大时，即使基站与移动站之间的无线电通信质量恶化并且基站发送功率变大，只要发送功率不超过基站发送功率阈值，异频切换就不会执行。因此，能够抑制异频切换的执行。例如，在网络向移动站发送用于执行异频小区的无线电通信质量的测量的指令的情况下，可以构造为在服务频率是优先频率的情况下不发送该指令而在服务频率是另一个频率的情况下发送该指令。这种指令包括压缩模式激活指令，用于增大数据的传输率以确保用于测量异频小区的无线电通信质量的时间。
优选地，在上述的网络中，改变器可以具有存储装置，在该存储装置中，对于所述多个频率中的每一个，异频切换的执行条件与移动速度彼此对应地存储，并且改变器可以基于服务频率和移动速度从存储装置读取异频切换的执行条件，以改变异频切换的执行条件。在这种情况下，由于异频切换的执行条件存储在存储装置中，所以可以基于确定结果和移动速度容易地改变异频切换的执行条件。
此外，根据本发明的方法是一种控制具有多个基站的网络与能够通过使用多个频率之一进行通信的移动站之间的切换的方法，并且所述多个频率包括以高优先级使用的预定优先频率，该方法具有：测量移动站的移动速度；当服务频率是优先频率时并且当移动速度超过预定速度时，在移动站处改变执行到异频小区的切换所需的控制信息的内容和每单位时间向网络发送控制信息的次数中的至少一个；以及将控制信息从移动站发送到网络。
根据本发明，当移动站处于使用优先频率的通信期间并且当移动速度超过预定速度时，控制信息的内容和每单位时间向网络发送控制信息的次数改变。优选地，每单位时间的次数可以被改变为使得使用优先频率的通信更可能继续。因此，在使用优先频率执行通信的情况下，能够抑制异频切换。然后，在移动站和网络处，能够降低切换的处理负载，并且因此能够降低移动站的功耗，并且能够抑制电池的使用。
此外，根据本发明的方法是一种控制具有多个基站的网络与能够通过使用多个频率之一进行通信的移动站之间的切换的方法，并且所述多个频率包括以高优先级使用的预定优先频率，该方法具有：鉴别移动站的移动速度；在网络处鉴别用于与移动站进行通信的服务频率；以及基于移动速度和服务频率在网络处改变异频切换的执行条件。
根据本发明，能够基于移动速度和服务频率改变异频切换的执行条件。例如，在服务频率是优先频率的情况下，可以使得异频切换的执行条件比针对另一个频率的执行条件更加严格。因此，能够抑制异频切换的执行，并且因此能够降低呼叫断开的发生并且能够降低移动站的功耗。
附图说明
图1是示出移动通信系统的结构的框图。
图2是示出根据第一实施例的移动站100的结构的框图。
图3A是示出根据第一实施例的参数存储装置108的存储内容的说明图。
图3B是示出根据第一实施例的参数存储装置108的存储内容的说明图。
图4是用于解释优先频率的说明图。
图5是示出根据第一实施例的移动站的CPU处的异频切换的操作的流程图。
图6A是示出根据第一实施例的变型1的参数存储装置108的存储内容的说明图。
图6B是示出根据第一实施例的变型1的参数存储装置108的存储内容的说明图。
图7是示出根据第一实施例的变型1的移动站的CPU处的异频切换的操作的流程图。
图8A是示出根据第一实施例的变型2的参数存储装置108的存储内容的说明图。
图8B是示出根据第一实施例的变型2的参数存储装置108的存储内容的说明图。
图9是示出根据第一实施例的变型2的移动站的CPU处的异频切换的操作的流程图。
图10是示出根据第一实施例的变型4的参数存储装置108的存储内容的说明图。
图11是示出根据第一实施例的变型4的移动站的CPU处的异频切换的操作的流程图。
图12是示出根据第二实施例的网络200的结构的框图。
图13A是示出根据第二实施例的参数存储装置206的存储内容的说明图。
图13B是示出根据第二实施例的参数存储装置206的存储内容的说明图。
图14是示出根据第二实施例的切换确定器207处的异频切换的操 作的流程图。
图15A是示出根据第二实施例的变型1的参数存储装置206的存储内容的说明图。
图15B是示出根据第二实施例的变型1的参数存储装置206的存储内容的说明图。
图16是示出根据第二实施例的变型1的切换确定器207处的异频切换的操作的流程图。
图17A是示出根据第二实施例的变型2的参数存储装置206的存储内容的说明图。
图17B是示出根据第二实施例的变型2的参数存储装置206的存储内容的说明图。
图18是示出根据第二实施例的变型2的切换确定器207处的异频切换的操作的流程图。
具体实施方式
第一实施例
在下文中，将参照附图描述根据本发明的包括移动站和网络的移动通信系统。
图1是示出移动通信系统的结构的框图。如图中所示，移动通信系统A包括多个移动站100和网络200。网络200具有多个基站20和无线网络控制器30。无线网络控制器30管理每个移动站100的位置信息并且能够控制切换。在移动通信系统A中，能够在基站之间作为切换执行异频切换或同频切换。能够通过软切换实现同频切换。
图2示出了移动站100的结构。移动站100具有接收器103，用于从网络200的基站20接收信号。接收器103具有天线、放大器等。接收控制器104控制接收器103向速度鉴别器105输出接收的信号，并且向参数鉴别器109提供指示用于通信的服务频率的频率信息。
速度鉴别器105具有获得移动站100的移动速度的功能。能够由速度鉴别器105基于由加速度传感器106测量的加速度和由地磁传感器 107测量的方向计算移动速度。或者，在由接收器103从基站20接收到信号后，速度鉴别器105可以从接收的信号中检测由于定相（phasing）导致的无线电波电平波动和相位波动，并且从检测结果计算移动速度。鉴别移动速度的方法不限于以上的方法，可以使用GPS（全球定位系统）替代加速度传感器106和地磁传感器107。或者，可以通过在网络200或移动站100处对在空闲状态下切换待机小区的次数（重选的次数）进行计数来鉴别移动站100的移动速度。
另外，速度鉴别器105将移动速度分类为多个等级之一，以鉴别移动状态。在这个例子中，移动速度被分类成五个等级：极高速度、高速、中速、低速和静止。
参数存储装置108中针对每个频率，彼此对应地存储有移动状态和参数。在这个例子中，所述参数是无线电通信质量的偏移值。无线电通信质量的偏移值是用于校正针对移动站100与基站20之间的通信测量的无线电通信质量的值。无线电通信质量可以是任何值，只要它用作表示通信质量的指标即可，例如接收场强度和接收质量（主CPICH（公共导频信道）的Ec/N0（每码片能量噪声比））。在这个例子中，采用接收质量（Ec/N0）。
图3A示出了参数存储装置108的存储内容。在这个例子中，对于n个频率f1、f2、......、fn中的每一个，移动状态和偏移值彼此对应地被存储。与其它频率f2到fn相比，频率f1是能够在较大区域中使用的频率。因此，频率f1用作分配给高速移动的移动站100的优先频率，其优先级高于其它频率f2到fn。
例如，如图4所示，假设如下的情况：移动站100在高速公路上移动的车辆内。在这个例子中，车辆从小区C1移至小区C2、....、移至小区C5。在小区C1中，能够用于通信的频率是f1、f2和f3；在小区C2中，能够用于通信的频率是f1、f3和f4；在小区C3中，能够用于通信的频率是f1、f4和f5；在小区C4中，能够用于通信的频率是f1、f5和f6；在小区C5中，能够用于通信的频率是f1、f6和f7。在这种情况下，频率f1是所有小区C1到C5共有的频率。这个频率被设置为优先 频率。
现在返回描述图3A。针对每个移动状态（极高速、高速、中速、低速和静止）的偏移值分别是X1、X2、X3、X4和X5。对于频率f1，偏移值是X1=-30、X2=-20、X3=-10、X4=0和X5=0。相比较，对于频率f2，偏移值是X1=-15、X2=-10、X3=-5、X4=0和X5=0。也就是说，在移动站100高速移动的情况下，针对频率f1的偏移值已经被设置为它们的绝对值具有大于针对频率f2的绝对值的值。
在针对其它频率f2到fn的偏移值是相同的情况下，参数存储装置108的存储内容可以为针对优先频率f1和针对其它频率f2到fn的组存储偏移值，如图3B所示。
参数鉴别器109访问参数存储装置108以读取与移动状态（移动速度）对应的偏移值和由移动站100的频率信息指示的服务频率以提供给测量控制器110。读取的偏移值被提供给测量控制器110。例如，当移动状态是极高速并且服务频率是f1时，偏移值X1=-30被读取。
测量控制器110基于读取的参数（即，偏移值）检测作为切换候选的小区，并且鉴别关于与候选小区通信的无线电通信质量。测量单元111测量无线电通信质量，并且将测量结果提供给测量控制器110。假定测量单元111的测量值是Y并且从参数鉴别器109提供的偏移值是X，则测量控制器110通过将偏移值X(dB)加到测量值Y来产生校正值Z。校正值Z然后被提供给发送控制器102作为控制信息。发送控制器102经由发送器101将该控制信息发送到网络200。可以以如下方式执行将成为异频切换的候选的小区搜索的开始：测量单元111测量服务频率的无线电通信质量，并且在测量值落在异频测量开始阈值以下的情况下测量控制器110开始搜索。
例如，假设：服务频率是优先频率f1，异频切换的候选频率是f2，以及移动状态是极高速。在这种情况下，偏移值X1是“-30dB”。在频率f2的无线电通信质量的测量值是Y的情况下，比测量值Y低30dB的值将作为控制信息被报告给网络200。
在网络200中，基于所述控制信息确定异频切换的执行。由网络 200识别的控制信息已通过偏移值X进行校正。因此，在服务频率是优先频率f1的情况下，比实际测量值差的无线电通信质量被报告。网络200然后认为周围不存在质量足够好以替换已经用于移动站100的通信的频率的异频小区。因此，由于异频切换的执行能够被抑制，所以具有拥有较高优先级的用于通信的频率的小区中的通信能够继续。
利用以上结构，发送控制器102、接收控制器104、速度鉴别器105、参数鉴别器109和测量控制器110由CPU以及由CPU执行的计算机程序构成。在这种情况下，移动站100具有其中存储有计算机程序的ROM和用作CPU的工作区的RAM等。参数存储装置108能够由ROM构成。
然后描述CPU执行用于异频切换的计算机程序的情况下的操作。图5是示出CPU的操作的流程图。
CPU鉴别移动站100的移动速度（步骤S101）。具体地讲，CPU对加速度传感器106的输出信号进行积分以计算移动速度。或者，CPU可以基于地磁传感器107的输出信号计算位置信息，以通过计算每小时的位置变化来获得移动速度。要注意，可以从网络200获得移动速度。
随后，CPU将移动速度分类到五个级别之一以鉴别移动状态（步骤S102）。在这个例子中，通过提供250公里/小时、150公里/小时、100公里/小时和50公里/小时的阈值，鉴别移动状态。
然后，CPU鉴别经由接收器103与网络200进行通信的下行当前服务频率，并且从参数存储装置108读取与这个频率对应的偏移值和移动状态（步骤S103）。读取的偏移值将是一个参数。存储在参数存储装置108中的偏移值被设置为使得在服务频率是优先频率的情况下作为异频切换的候选的频率的无线电通道质量变差。
随后，CPU于是通过使用测量单元111测量作为异频切换的候选的频率的无线电通信质量（步骤S104）。CPU然后将偏移值加到该测量值，从而校正该测量值以产生控制信息（步骤S105）。CPU然后将控制信息提供给发送器101，以向网络200报告该控制信息（步骤S106）。在这个移动通信系统中，网络200确定是否可以执行异频切换。在这种 情况下，网络200考虑从移动站100报告的异频小区的无线电通信质量作为确定因素。例如，网络200在无线电通信质量等于或大于基准值的情况下确定执行异频切换，并且在无线电通信质量小于基准值的情况下确定不执行切换。
如上所述，移动站100的CPU向网络200报告通过将偏移值加到作为异频切换的候选的频率的无线电通信质量的测量值获得的校正值，而非不变地向网络报告该无线电通信质量。根据由移动站100用来与基站20进行通信的当前服务频率和移动站100的移动状态（移动速度），确定偏移值。在图3A所示的例子中，对于移动速度小于100公里/小时的“低速”和“静止”，不管当前服务频率如何，偏移值都是“0”。对于移动速度等于或大于100公里/小时的“中速”、“高速”和“极高速”，频率f1的偏移值的绝对值大于频率f2到fn的偏移值的绝对值。与其它频率f2到fn相比，频率f1是被布置为以更高优先级分配给移动站100的优先频率。当服务频率是优先频率f1时并且当移动速度超过100公里/小时时，CPU选择偏移值以使得与服务频率是其它频率f2到fn之一的情况相比较，优先频率f1的通信更可能继续。因此，在移动站100以超过预定速度（在这个例子中，100公里/小时）的速度移动的情况下，如果移动站100在使用优先频率f1的通信中，则能够大幅抑制异频切换的发生。
第一实施例的变型1
在上述的第一实施例中，异频小区的无线电通信质量的偏移值根据服务频率而变化，但本发明不限于此。例如，下面的变型是可行的。
通常，在异频切换中，当服务频率的无线电通信质量落在预定水平以下时，触发对异频小区的搜索。在上述的第一实施例中，当服务频率的无线电通信质量落在固定的异频测量开始阈值以下时开始异频小区的搜索。与之相对，在一个变型中，替代改变异频小区的无线电通信质量的偏移值，根据服务频率和移动站100的移动速度改变异频测量开始阈值。移动站100监视当前用于与网络200进行通信的服务频率的无线电通信质量，并且在无线电通信质量落在基准值以下的情况下开始异频小 区搜索。异频测量开始阈值是用作关于是否测量异频小区的无线电通信质量的确定标准的基准值。
在这种情况下，可以针对每个频率在参数存储装置108中存储移动状态和异频测量开始阈值。图6A示出了参数存储装置108的存储内容。在这个例子中，对于n个频率f1、f2、......、fn中的每一个，移动状态与异频测量开始阈值（S-intersearch）彼此对应地存储。更具体地讲，假定针对“极高速”、“高速”、“中速”、“低速”和“静止”的异频测量开始阈值分别是X1、X2、X3、X4和X5，对于频率f1，阈值是X1=-20、X2=-20、X3=-15、X4=-13且X5=-10。与之相对，对于频率f2，阈值是X1=-10、X2=-10、X3=-7.5、X4=-5且X5=0。因此，频率f1已经被设置为具有比频率f2大的异频测量开始阈值。
在针对其它频率f2到fn的阈值是相同的情况下，参数存储装置108的存储内容可以为使得针对优先频率f1和针对其它频率f2到fn存储偏移值，如图6B所示。
现在描述在根据变型1的CPU执行用于异频切换的计算机程序的情况下的操作。图7示出了显示CPU的操作的流程图。
首先，CPU鉴别移动站100的移动速度（步骤S201），以基于移动速度鉴别移动状态（步骤S202）。这些操作与上述实施例的步骤S101和步骤S102相同。
CPU然后鉴别用于通过使用接收器103与网络200进行通信的下行当前服务频率，并且从参数存储装置108读取与这个频率对应的异频测量开始阈值和移动状态（步骤S203）。存储在参数存储装置108中的异频测量开始阈值被设置为使得当服务频率是以高优先级使用的频率时执行异频测量的可能较低。
CPU然后通过使用测量单元111测量服务频率的无线电通信质量（步骤S204）。此后，CPU确定测量值是否落在读取的异频测量开始阈值以下（步骤S205）。在确定条件为肯定的情况下，CPU开始通过使用测量单元111测量异频小区的无线电通信质量（步骤S206）。另一方面，在确定条件为否定的情况下，CPU结束该处理而不执行异频小区 的无线电通信质量的测量。
在开始异频测量的情况下，异频小区的无线电通信质量的测量结果被报告给网络200作为控制信息。然而，根据这个变型，由于在服务频率是优先频率f1的情况下，异频测量开始阈值被设置为低于针对其它频率f2到fn的那些值，所以异频小区的无线电通信质量的测量能够被抑制。当从移动站100接收到异频小区的无线电通信质量测量结果时，网络200确定是否执行异频切换。因此，在服务频率是优先频率的情况下，能够抑制异频切换的执行。
第一实施例的变型2
如在以上第一实施例中所述，针对异频切换的执行，在移动站100测量异频小区的无线电通信质量，并且已经接收到测量结果的报告的网络200确定是否执行异频切换。在变型2中，每单位时间报告测量结果的次数根据服务频率和移动状态（移动速度）而变化。
在变型2中，参数存储装置108中针对每个频率存储移动状态（移动速度）和每单位时间的报告次数。图8A示出了参数存储装置108的存储内容。在这个例子中，对于n个频率f1、f2、......、fn中的每一个，移动状态与每单位时间的报告次数彼此对应地存储。在针对其它频率f2到fn的每单位时间的报告次数是相同的情况下，参数存储装置108的存储内容可以为使得对于优先频率f1和对于其它频率f2到fn存储偏移值，如图8B所示。
除了每单位时间的报告次数以外，每单位时间的报告次数是包括报告和不报告的概念。不报告是每单位时间的报告次数是零的情况，报告是每单位时间的报告次数是给定次数的情况。
在图8A中所示的例子中，针对频率f1，对于“极高速”和“高速”报告为否，对于“中速”、“低速”和“静止”报告为是。与之相比，针对频率f2到fn，对于“极高速”报告为否，对于“高速”、“中速”、“低速”和“静止”报告为是。因此，当移动状态是“高速”时，针对频率f2到fn执行异频小区的无线电通信质量的报告，但是对于优先使用的频率f1执行不报告。
现在描述根据变型2的CPU执行用于异频切换的计算机程序的情况下的操作。图9示出了显示CPU的操作的流程图。
首先，CPU鉴别移动站100的移动速度（步骤S301），以基于移动速度鉴别移动状态（步骤S302）。这些操作与上述实施例的步骤S101和步骤S102相同。
CPU然后鉴别用于通过使用接收器103与网络200进行通信的下行当前服务频率，并且从参数存储装置108读取与这个频率对应的每单位时间的报告次数和移动状态（步骤S303）。CPU然后通过使用测量单元111测量服务频率的无线电通信质量（步骤S304）。此后，CPU确定每单位时间的报告次数是指示报告还是指示不报告（步骤S305）。在确定条件为肯定的情况下，CPU向网络200报告在步骤S304中测量的异频小区的无线电通信质量的测量值（步骤S306）。另一方面，在确定条件为否定的情况下，CPU结束该处理而不进行报告。
当异频小区的无线电通信质量的测量结果被作为控制信息报告时，网络200基于该测量结果确定异频切换的执行。因此，只要控制信息不被报告，则异频切换不被执行。在这个例子中，每单位时间的报告次数根据服务频率和移动速度而变化。因此，在服务频率是优先使用的频率的情况下，每单位时间的报告次数（包括不报告）减少，由此抑制异频切换的执行。
第一实施例的变型3
在上述第一实施例中，变型1和变型2可以被适当地组合。例如，在采用第一实施例、变型1和变型2的全部的情况下，1）异频小区的无线电通信质量的偏移值的改变、2）异频测量开始阈值的改变、以及3）每单位时间报告异频测量结果的次数的改变将被执行。在这种情况下，优选按照如下顺序执行确定：每单位时间报告异频测量结果的次数的改变、异频测量开始阈值的改变、以及异频小区的无线电通信质量的偏移值的改变。如果以这个顺序执行确定，则能够避免无效处理并且降低功耗。例如，如果我们假设服务频率是优先频率f1以及移动状态是“极高速”，则由于不报告异频测量结果，所以改变每单位时间报告异频 测量结果的次数或者改变异频测量开始阈值是没有意义的。优选地，与在变型3中一样，在确定每单位时间报告异频测量结果的次数并且执行不报告的情况下，进一步处理被停止。在执行报告的情况下，确定是否改变异频测量开始阈值。在异频测量没有开始的情况下，进一步处理被停止。仅在满足这些条件的情况下，才确定是否改变无线电通信质量的偏移值以及向网络报告异频测量结果。
第一实施例的变型4
在上述的第一实施例以及变型1到变型3中，优先使用的频率是固定的，并且参数存储装置108中存储了针对预定频率的参数。与之相对，在变型4中，移动站100从基站20获得以高优先级使用的频率。具体地讲，周期性地或者响应于来自移动站100的请求，与移动站100进行通信的基站20向移动站100通知由位于与移动站100进行通信的基站20周围的多个基站20最频繁使用的频率。通过这个通知，向移动站100通知优先频率。
根据变型4的参数存储装置108中与移动状态相对应地存储针对优先频率的参数和针对其它频率的参数。图10示出了在参数是异频小区的无线电通信质量的偏移值的情况下的参数存储装置108的存储内容。如图中所示，在参数存储装置108中，存储有在服务频率与从网络200通知的优先频率相同的情况下选择的偏移值和在服务频率是另一个频率的情况下选择的偏移值。在这种情况下，任何频率可以是优先频率。
现在描述根据变型4的CPU执行用于异频切换的计算机程序的情况下的操作。图11示出了显示CPU的操作的流程图。
CPU鉴别移动站100的移动速度（步骤S401），以通过将移动速度划分成五个等级来鉴别移动状态（步骤S402）。CPU然后从网络200获得优先频率（步骤S403）。CPU然后鉴别通过使用接收器103与网络200进行通信的下行当前服务频率，以确定这个频率是否对应于优先频率（步骤S404）。因此，CPU用作确定服务频率是否是优先频率的确定器。
CPU基于移动状态和确定结果从参数存储装置108读取偏移值 （步骤S405）。在确定结果指示优先频率的情况下，CPU读取与优先频率对应的偏移值。另一方面，在确定结果没有指示优先频率的情况下，CPU读取针对其它频率的偏移值。
CPU然后使用测量单元111测量作为异频切换的候选的频率的无线电通信质量（步骤S406）。此后，CPU将偏移值（dB）加到测量值以校正该测量值，并且产生控制信息（步骤S407）。CPU然后将该控制信息提供给发送器101，以向网络200报告该控制信息（步骤S408）。因此，CPU用作改变器，该改变器基于所述确定结果和移动状态（移动速度）从参数存储装置108读取参数并且基于读取的参数改变控制信息的内容。
因此，在变型4中，由于从网络200获得优先频率，所以可以应对优先频率改变的情况。另外，在网络200中，可以向移动站100通知能够在相邻基站20之间共用并且不拥挤的频率，作为优先频率。因此，能够抑制异频切换。
第二实施例
在上述的第一实施例中，在移动站100确定参数。与之相对，在第二实施例中，网络200确定参数。
图12示出了网络200的结构。网络200具有用于向移动站100发送数据的发送器201、用于控制发送器201的发送控制器202、用于从移动站100接收信号的接收器203、用于控制接收器203的接收控制器204。这些部件设置在基站20处。
网络200具有速度鉴别器205。在这个例子中，如在第一实施例中所述，移动站100使用加速度传感器106和地磁传感器107鉴别移动速度，以通过划分移动速度来鉴别移动状态。然后，移动站100向网络200通知该移动状态。
速度鉴别器205经由接收器203和接收控制器204获得从移动站100发送的移动状态，以进行存储。如上所述，由于移动状态是移动速度被分类成的五个级别之一，所以速度鉴别器205具有鉴别移动站100的移动速度的功能。要注意，替代从移动站100获得移动状态，速度鉴 别器205可以基于在网络200获得的信息确定用户的移动状态。更具体地讲，在网络200获得的信息是移动站100切换与之通信的基站20的每单位时间的次数或者移动站100与之通信的基站20的位置（纬度和经度）。速度鉴别器205基于该信息确定移动站100的移动速度和移动方向。
网络200具有参数存储装置206。针对每个频率，参数存储装置206中彼此对应地存储移动状态和参数。在这个例子中，参数是基站发送功率阈值。在这个移动通信系统中，执行通信功率控制。也就是说，基站监视与移动站100的通信的无线电通信质量并且根据无线电通信质量控制发送功率。因此，随着移动站100距该移动站100与之进行通信的基站20的距离增加，基站20的发送功率增加。在第二实施例中，在基站发送功率超过基站发送功率阈值的情况下，执行异频切换。因此，基站发送功率阈值是定义异频切换的执行条件的基站发送功率。
图13A示出了参数存储装置206的存储内容。在这个例子中，针对n个频率f1、f2、......、fn中的每一个，移动状态与基站发送功率阈值彼此对应地存储。频率f1是与其它频率f2到fn相比具有更宽可用区域的频率。因此，频率f1用作优先级高于其它频率f2到fn的分配给高速移动的移动站100的优先频率。
假定针对每个移动状态即“极高速”、“高速”、“中速”、“低速”和“静止”的基站发送功率阈值分别是X1、X2、X3、X4和X5，针对频率f1，阈值是X1=30、X2=26、X3=23、X4=20和X5=20。与之相比，针对频率f2，阈值是X1=26、X2=23、X3=20、X4=20和X5=20。基站发送功率阈值正常为20dBm。这个阈值根据移动状态而变化并且在移动站100高速移动的情况下，频率f1的基站发送功率阈值被设置为大于频率f2的基站发送功率阈值。
在针对其它频率f2到fn的基站发送功率阈值是相同的情况下，参数存储装置206的存储内容可以为使得针对优先频率f1和针对其它频率f2到fn的组存储阈值，如图13B所示。
基站测量器208然后测量基站20用来与移动站100进行通信的专 用信道的发送功率，并且向切换确定器207通知测量值和指示服务频率的信息。
切换确定器207访问参数存储装置206以读取与从速度鉴别器205接收的移动状态(移动速度)和从基站测量器208接收的服务频率对应的基站发送功率阈值。切换确定器207还比较基站发送功率与该基站发送功率阈值，以基于比较结果确定是否执行异频切换。更具体地讲，在基站发送功率在基站发送功率阈值以上的情况下，切换确定器207确定执行异频切换，而在基站发送功率落在基站发送功率阈值以下的情况下，切换确定器207确定不执行异频切换。
在执行异频切换的情况下，切换确定器207经由发送控制器201和发送器201向基站与之进行通信的移动站100传送执行异频切换的通知。
利用以上结构，在基站20处设置发送器201、发送控制器202、接收器203、接收控制器204和基站测量器208。另一方面，速度鉴别器205、参数存储装置206和切换确定器207中的一些或所有可以设置在基站20处，或者可以设置在基站20的外部（例如，图1所示的无线网络控制器30）。
然后描述切换确定器207的操作。图14是示出切换确定器的操作的流程图。
切换确定器207首先获得移动站100的移动状态（步骤S501），然后获得用于与移动站100进行通信的服务频率（步骤S502）。切换确定器207然后从参数存储装置206读取与移动状态和服务频率对应的基站发送功率阈值（步骤S503）。
随后，切换确定器207从基站测量器208获得基站发送功率（步骤S504）。接下来，切换确定器207确定基站发送功率是否超过基站发送功率阈值（步骤S505）。在确定条件为肯定的情况下，执行异频切换，并且在确定条件为否定的情况下，不执行异频切换，并且处理结束。
例如，假设如下的情况：用户乘坐高速火车并且移动站100以260公里/小时移动。还假设：当前移动站100以频率f1与基站20进行通 信，并且这个基站20的发送功率是28dBm。在这种情况下，网络200鉴别移动状态是“极高速”（因为移动速度超过250功率/小时），并且从参数存储装置206读取30dBm作为与“极高速”的移动状态和频率f1对应的基站发送功率阈值。当基站发送功率28dBm与基站发送功率阈值30dBm进行比较时，基站发送功率28dBm较小。因此，不执行异频切换。
在服务频率是频率f2的情况下，26dBm被读取作为基站发送功率阈值。当基站发送功率阈值26dBm与基站发送功率28dBm进行比较时，基站发送功率28dBm较大。因此，执行异频切换。因此，CPU基于服务频率和移动速度读取基站发送功率阈值，由此设置异频切换的执行条件。另外，CPU用作改变器，该改变器改变基站发送功率阈值以使得服务频率是优先频率f1的情况与服务频率是其它频率f2到fn之一的情况相比，异频切换的执行条件更加严格。
因此，在服务频率是优先频率的情况下，能够抑制异频切换的执行，能够降低呼叫断开的概率，以及能够降低移动站100的功耗。
第二实施例的变型1
在上述的第一实施例中，基站发送功率阈值根据服务频率而变化。然而，异频切换的执行条件的改变可以是从网络200传送给移动站100的压缩模式激活通知（物理信道重构）的有无的改变。异频切换被执行，通过从网络200到移动站100的压缩模式激活通知被触发。
具体地讲，在执行异频切换时，移动站100从普通模式切换到压缩模式。在压缩模式下，语音通信的数据在发送之前被压缩。例如，在普通模式下通信信道的传输率是8kbps，而在压缩模式下传输率变成16kbps。因此，两帧的数据被压缩成一帧的数据，从而获得一个空帧。移动站100使用这个空帧测量异频小区的无线电通信质量，以向网络200报告测量结果。网络200基于该报告来确定是否可进行异频切换。
因此，如果压缩模式激活通知没有从网络200发送到移动站100，则不执行异频切换。在这个变型1中，向移动站100发送压缩模式激活通知的条件改变。
针对每个频率，变型1的参数存储装置206将压缩模式激活通知的有（是）或无（否）与移动状态彼此对应地存储。图15A示出了根据这个变型的参数存储装置206的存储内容，其中，频率f1是优先使用的频率，频率f2到fn是与优先使用的频率不同的其它频率。在针对其它频率f2到fn的压缩模式激活通知的有无是相同的情况下，参数存储装置206的存储内容可以为使得针对优先频率f1和针对其它频率f2到fn的组存储有或无，如图15B所示。
然后描述根据变型1的切换确定器207的操作。图16是示出切换确定器的操作的流程图。
切换确定器207首先获得移动站100的移动状态（步骤S601），然后获得与移动站100进行通信的服务频率（步骤S602）。切换确定器207然后从参数存储装置206读取与移动状态和服务频率对应的压缩模式通知的有无（步骤S603）。
随后，切换确定器207确定压缩模式激活通知是否存在（步骤S604），并且在压缩模式激活通知不存在的情况下，不管基站的发送功率如何都结束该处理。另一方面，在压缩模式激活通知存在的情况下，切换确定器207从基站测量器208获得基站发送功率（步骤S605）。切换确定器207然后确定基站发送功率是否超过激活阈值（步骤S605）。激活阈值存储在切换确定器207处。在确定条件为肯定的情况下，切换确定器207经由发送控制器和发送器向移动站100发送压缩模式激活通知（步骤S606）。另一方面，在确定条件为否定的情况下，切换确定器207结束该处理。
因此，通过改变压缩模式激活通知的有无，在通过优先频率执行通信的情况下能够抑制异频切换的执行。
第二实施例的变型2
在变型1中，压缩模式激活通知的有无与移动状态和服务频率相对应地存储。当压缩模式激活通知为“是”并且预定条件被满足时，压缩模式激活通知从网络200发送到移动站100。与之相对，在变型2中，针对激活阈值的偏移值与移动状态和服务频率相对应地存储。这个偏移 值用于控制是否向移动站100发送压缩模式激活通知。
针对每个频率，变型2的参数存储装置206中将激活阈值的偏移值与移动状态彼此对应地存储。
图17A示出了根据变型2的参数存储装置206的存储内容。这里，频率f1是优先使用的频率，频率f2到fn是与优先使用的频率不同的其它频率。在针对其它频率f2到fn的压缩模式激活通知的有无是相同的的情况下，参数存储装置206的存储内容可以为使得针对优先频率f1和针对其它频率f2到fn的组存储偏移值，如图17B所示。
然后描述根据变型2的切换确定器207的操作。图18是示出切换确定器的操作的流程图。
切换确定器207首先获得移动站100的移动状态（步骤S701），然后获得用于与移动站100进行通信的服务频率（步骤S702）。切换确定器207然后从参数存储装置206读取与移动状态和服务频率对应的激活阈值的偏移值（步骤S703）。
切换确定器207然后将读取的偏移值加到激活阈值以校正该激活阈值，并且产生校正的激活阈值（步骤S704）。切换确定器207接下来从基站测量器208获得基站发送功率（步骤S705）。切换确定器207然后确定基站发送功率是否超过校正的激活阈值（步骤S706）。在确定条件为肯定的情况下，切换确定器207经由发送控制器和发送器向移动站100发送压缩模式激活通知（步骤S707）。另一方面，在确定条件为否定的情况下，切换确定器207结束该处理。
因此，通过改变激活阈值，在通过优先频率执行通信的情况下能够抑制异频切换的执行。
第二实施例的变型3
上述第二实施例、变型1和变型2可以适当地组合。例如，在应用第二实施例和变型1二者或者第二实施例和变型2二者的情况下，执行1）改变压缩模式激活通知的有无以及2）改变基站发送功率阈值。在这种情况下，优选地，在改变基站发送功率阈值之前执行改变压缩模式激活通知的有无。如果以这个顺序执行确定，则能够避免无效处理。
应用
在上述的第一实施例、第二实施例和各种变型中，举例进行了描述，其中，在执行异频切换时，网络200确定是否执行异频切换并且向移动站100通知用于执行切换的指令。然而，本发明不限于此。也就是说，移动站100可以确定是否执行异频切换并且向网络200报告切换执行的通知，由此在移动站100和网络200中执行异频切换。在这种情况下，仅在移动站处确定异频切换的触发与第一实施例、第二实施例和各种变型不同。
在上述第一实施例、第二实施例和各种变型中描述的切换能够应用于上行通信、下行通信或者上行和下行通信二者。
另外，在上述第一实施例及其变型1到变型4中描述的移动站100可以与在第二实施例及其变型1到变型3中描述的网络200进行适当组合。
附图标记说明
20...基站
100...移动站
108...参数存储装置
106...加速度传感器
107...地磁传感器
111...测量单元
206...参数存储装置
207...切换确定器
200...网络

Claims (6)

1.一种与在多个不同小区中具有多个基站的网络进行通信的移动站，包括：
速度鉴别器，鉴别移动站的速度；
控制器，产生在执行异频切换时网络所需的控制信息；以及
发送器，向网络发送所述控制信息，
其中，移动站和网络能够通过使用包括预定优先频率的多个频率之一彼此进行通信，该预定优先频率在所述多个不同小区中的最多数目的小区中可用，但是不是必须在每个小区中共同可用，并且
其中，当当前用于与网络进行通信的服务频率是所述多个频率之中的所述优先频率时并且当移动速度超过基准速度时，控制器执行以下的至少一个：改变所述控制信息的内容以使得优先频率下的通信更可能继续、和减少每单位时间向网络发送所述控制信息的次数。
2.根据权利要求1的移动站，
其中，所述控制器包括：
参数存储装置，用于针对所述多个频率中的每一个，与移动速度对应地存储参数，所述参数用于产生所述控制信息和控制每单位时间向网络发送所述控制信息的次数中的至少一个；以及
改变器，从参数存储装置读取与移动速度和服务频率对应的参数并且改变所述控制信息的内容和每单位时间向网络发送所述控制信息的次数中的至少一个。
3.根据权利要求1的移动站，
还包括接收器，该接收器从通信的基站接收指示所述优先频率的优先频率信息，
其中，所述控制器包括：
参数存储装置，与移动速度对应地存储参数，所述参数用于产生所述控制信息和控制每单位时间向网络发送所述控制信息的次数中的至少一个，其中，所存储的参数在所述优先频率与另一个频率之间不同；
确定器，确定当前用于与网络进行通信的服务频率是否是所述优先频率；以及
改变器，基于确定器的确定结果和移动速度从参数存储装置读取参数，并且改变所述控制信息的内容和每单位时间向网络发送所述控制信息的次数中的至少一个。
4.根据权利要求2和3之一的移动站，
还包括测量器，该测量器测量无线电通信质量以输出测量值，
其中，所述参数是无线电通信质量的偏移值；
其中，所述控制信息是该测量值；并且
其中，所述改变器通过用所述偏移值校正所述测量值来改变所述控制信息的内容。
5.根据权利要求2和3之一的移动站，
其中，所述参数是异频测量开始阈值，即用于开始异频小区的无线电通信质量的测量的基准。
6.一种控制在多个不同小区中具有多个基站的网络与能够通过使用多个频率之一进行通信的移动站之间的切换的方法，
其中，所述多个频率包括预定优先频率，该预定优先频率在所述多个不同小区中的最多数目的小区中可用，但是不是必须在每个小区中共同可用，
所述方法包括：
测量移动站的移动速度；
当服务频率是所述多个频率之中的所述优先频率时并且当所述移动速度超过预定速度时，在移动站处执行以下的至少一个：改变执行切换到异频小区所需的控制信息的内容以使得优先频率下的通信更可能继续、和减少每单位时间向网络发送所述控制信息的次数；以及
将所述控制信息从移动站发送到网络。
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