CN1073313C - 移动通信系统中信号消息的处理 - Google Patents

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Abstract

一种移动通信系统及在该系统中处理信号消息的方法,该系统包括移动站(x,y)和基站(1-6),基站的接收机单元被调谐到相同的信道。将基站上收到的在时间上至少部分重叠的信号消息(210,211,212)存储在存储装置(407)中,检查由移动站(x)发射的所述信号消息是否已经以几种类似形式(210,211)接收,若是,选择其一(210)作进一步检查,根据最紧急的信号消息(210)进行操作。

Description

移动通信系统中信号消息的处理
本发明涉及在包括移动站和基站的移动通信系统中处理信号消息的方法,基站的接收机单元被调谐到相同的信道,在这种方法中,一个以上的移动站以这样一种方式在相同信道上向基站发送信号消息,使得在基站上接收所述信号消息,它们在时间上至少部分重叠。
在包括几个基站并以预定间隔重复相同频率的无线电网络中,如果具有足够可用的信道(即无线电频率),则能够非常有效地优化频率的重用。当具有过少的可用信道时,产生问题。这种情形经常产生在专用移动无线电网络(PRM)中。该问题的一种解决方案是在相邻的基站使用相同的频率,并以这样一种方式使基站同步,使得移动站能够理解两个基站共享的信号。这种方法称为准同步基站或同时联播系统的使用。“同时联播”是指通过在相同信道上使用两个或更多个基站来增加网格的方法,这些基站具有至少一个无线电发射机/接收机对。所有基站的接收机监听相同的信道。
移动通信系统中所用的袖珍电话具有比基站低的功率和弱的天线,即小的天线增益,因此,袖珍电话能够收到基站的发射,而没有问题,但是,由于袖珍电话或某些其他无线电话的功率比基站的功率低许多,所以基站很弱地收到移动站(即无线电话)的发射或者根本收不到。为避免这一问题,能够在这一地带使用与主基站连接的另外的接收机。这些接收机以这样一种方式布置,使得即使袖珍电话或某些其他低功率无线电话的发射不能达到实际基站(即既包括发射机又包括接收机的基站),它们的发射也能达到这些另外的接收机中的一个。
现有技术的这些结构的特征在于:在至少两个地理位置接近的接收机中,监听相同信道上的移动站的信号。因此,当移动站在基站的覆盖区域相重叠的地方发射时,移动通信系统的控制单元从几个基站接收相同信息。控制单元选择处理由移动站向基站发射的消息中的一条并放弃其他消息。
现有技术结构的问题也产生在两个或多个移动站在不同接收机(即基站)的覆盖区域中基本上同时发射上行信号时的情况下。图1示出这种情况。在图中,移动站x和y同时发射信号110和112。这样,控制单元从两个或多个不同无线电话同时接收未在无线电路径上混频的信号。另一方面,如果多个移动站在相同接收机的覆盖区域内发射信号,则在基站的接收机中这些发射混在一起,不能对之解码。
在根据现有技术的上述情况下,现有技术系统可以例如以这样一种方式工作,使得在处理之前,它们直接将来自不同接收机的信号消息加在一起,因此消息相互干挠,都不能解码。另一方案是,现有技术的系统根据例如信号强度或某些其他标准选择基站所收到的信号消息中的一个,并对该信号消息进行处理。这种方法的问题在于同时收到的其他信号消息被破坏,并且不能利用其中所含的信息。
本发明的目的在于解决现有技术结构中的问题。本发明的目的在于提供一种能够以受控制的方式对由几个移动站在相同信道上基本上同时发送的信号消息(即由系统的基站基本上同时收到的信号消息)进行处理的方法和移动通信系统,以这样一种方式处理,使得能够执行所有基本上同时收到的信号消息中所包括的信息所指的操作。
在移动通信系统中处理信号消息的这种新型方法是根据本发明的方法实现的,该方法的特征在于下列步骤:将基站上收到的在时间上至少部分重叠的信号消息存储在存储装置中,检查由某些移动站发射的所述信号消息是否已经以几种类似形式接收,并且如果是,则选择该移动站的信号消息之一作进一步检查,对已经发射了与其他信号消息至少部分同时收到的最紧急的信号消息的移动站进行检查,并且根据所述最紧急的信号消息中所包括的信息进行操作。
本发明也涉及一种移动通信系统,该系统包括移动站和基站,基站的接收机单元被调谐到相同的信道,基站利用电信连接与控制单元通信。根据本发明的移动通信系统还包括用于对哪个移动站已经发射了与其他移动站发射的信号消息至少部分同时地在基站上收到的最紧急的信号消息进行检查、并用于根据该信号消息中所包括的信息开始待执行的操作的装置。
本发明基于这种思想:将移动站基本上同时在相同信道上向基站发射的信号消息存储在存储器中,消除另外的消息拷贝。接着,从基本上同时收到的信号消息中选择首先处理的消息,并且根据该信号消息中包括的信息执行所需的操作。然后,处理下一最紧急信号消息。
这种移动通信系统和这种在移动通信系统中处理信号消息的方法的优点在于它们解决了现有技术结构中的问题。
在本发明的方法中,系统,一般是其控制单元,不必象现有技术系统那样放弃重叠的上行信号消息,而是将所有同时收到的信号消息都存储起来,并根据它们所包括的信息执行所需的操作。
根据本发明的方法的其他优点在于本发明的系统的上行信号容量比现有技术系统大。
下面,参照附图对本发明进行更详细地描述。
图1示意性地示出根据现有技术的结构,
图2示意性地示出根据本发明的结构,
图3示意性地示出在基站发射多于能够处理的同时信号消息的情况下的根据本发明的结构,
图4示出根据本发明的移动通信系统的控制单元,
图1示意性地表示现有技术结构,它示出监听相同信号信道的基站1至6,它们的覆盖区域101至106,控制单元100与基站通信。控制单元100可以是一个控制基站的并设置来与基站之一连接的单元。这样,例如在采用另外基站(例如基站1和3至6的这种情形)的系统中,控制单元100可以布置为与实际基站(即既包括发射机单元又包括接收机单元的基站2)连接。控制单元100可以是基站控制机(BSC)。另外,控制单元可以是移动交换中心(MSC)或中继系统控制机(TRC)。图1示出移动站x和y。
在图1所示的根据现有技术的情况下,移动站x以这样一方式发射信号消息110和111,使得基站1和2接收它们。基站将这一经不同方式收到的信号消息的形式送到控制单元,当根据现有技术时,它们或者混在一起使其中的一个被破坏,或者选择具有较大信号强度的一个进行处理。与此同时,因为移动站x已经发射了它的信号消息110和111,移动站y也已经向基站3发射它自己的信号消息112。基站3已经将那个信号消息送到控制单元100,而它已经基本上同时收到移动站x所发射的信号消息110和111。这种同时意味着信号消息以这样一种方式到达控制单元,使得它们命中例如相同的TDMA时隙,或者它们以这样一种方式到达控制单元,使得它们在时间上重叠。在这种情形下,控制单元已经根据现有技术选择了所收到的信号消息中的一个,例如具有较大信号强度的一个。与此同时,其他信号消息已经丢失,不能利用其中所含的信息。
图2示意性地示出根据本发明的结构。在该结构中,移动站x以这样一种方式发射信号消息210、211,使得基站1和2收到它。每个基站将已经收到的信号消息送到控制单元100。另外,移动站y同时发射信号消息212,经基站3到达控制单元。现在基站所收到的所有信号消息210、211和212基本上同时到达控制单元100。这种同时因而意味着信号消息命中相同的时隙,或者在时间上至少部分重叠。因此,在基站上所收到的并送到控制单元的信号消息根据本发明存储在存储装置407中。之后,消除信号消息中的冗余,即检查是否已经以几种类似形式收到一个移动站所发射的信号消息。这样,例如在图2的情形下,移动站x所发射的信号消息210、211是类似的,因此能够消除它们中的一个。一种方法是消除具有低质量的信号消息,即消除具有较弱的位差错率或信号强度的信号消息。
接着,检查消除冗余的所收到的信号消息中的哪一个是最紧急的,即下一个被处理的消息,其中含有将要执行的操作所依据的信息。信号消息的紧急度可以随机确定,根据发射移动站的优先级,或者根据信号消息的优先级,例如以这样一种方式,使得最优移动站所发射的信号消息最先处理,或者使得最优信号消息或与例如紧急呼叫相关的消息最先处理。另外,信号消息的紧急度可以由收到消息的时间确定,使得即使基本上同时收到信号消息,即以这样一种方式,使得它们命中例如相同的TDMA时隙,也选择绝对首先到达控制单元的消息进行进一步处理。另外,信号消息的紧急度顺序可以由接收基站的优先级相互顺序确定。基站可具有优先级的相互顺序,这对特定基站是有利的。例如,对主基站(即既包括发射机单元又包括接收机单元的基站)有利,或者对特定地理区域的基站有利。
当控制单元100已经处理了第一(即最紧急的)的信号消息时,它从存储装置407中取出所存储的下一最紧急的信号消息进行处理,并根据该消息中所包含的信息进行所需的操作。
在根据本发明的方法和系统中,如果发射信号消息的移动站在该移动站先前发射的相同信号消息已经在控制单元中检查过之前并且在根据该消息中所含的信息执行操作之前设法再次发射相同的信号消息,则能够将移动站所发射的消息中的任一个从存储装置中去除。这保证了控制单元将不会根据两个相同的信号消息中所含的信息偶然地连续执行两次相同的操作。
图3示意性地示出在基站1至6收到多于它们能处理的同时信号消息情况下的根据本发明的结构。在这种情形下,如果基站1至6收到多于它们能处理的基本上同时的信号消息,则根据本发明,控制单元100命令移动站在所需的时间内停止发射新的信号消息。通过向移动站发射发射中断消息301、302来命令移动站停止发射新消息。当使用另外的基站时,发射中断消息301可以从主基站2发射,或者如果系统是准同步的,则消息可以从所有基站1至6发射,作为消息301和302。
图4示出根据本发明的移动通信系统的控制单元100。控制单元包括与基站1至6的连接402,示于图1至3中。控制单元包括一个接口单元401,它构成到基站1至6的连接。控制单元100也包括呼叫建立装置403,它也可以包括用于交换连接的交换装置。控制单元100也包括存储装置407,用于存储到达基站的信号消息,使得它们在时间上至少部分重叠。控制单元也包括用于检查哪个移动站x已经发射了最紧急的信号消息210(与其他移动站y所发射的信号消息210、211至少部分同步地到达基站)的、并用于根据该信号消息中所含的信息开始执行操作的装置404。
根据本发明的控制单元也包括用于检查是否已经以几种类似的形式收到由某些移动站x所发射的信号消息210、211、并且如果已经收到则用于选择具有最适合(例如最佳)质量的信号消息进行进一步检查的装置405。例如,可以使用发射机/接收机的信号强度或位差错率作为质量的标准。必须注意到,在根据本发明的移动通信系统中,上述装置可以位于移动通信系统的上述控制单元中或其他地方。控制单元也可认为是独立的移动交换机,也具有到其他网络部件(例如交换机)和其他电信网络的连接408。
根据本发明的移动通信系统,例如其控制单元,包括用于向移动站发射发射中断消息的装置406,移动站根据这些消息在所需的时间内停止发射新信号消息。
下面,描述本发明的实际工作。当控制单元100基本上同时收到两条或更多条信号消息210、211、212时,控制单元根据本发明以下述方式工作。
首先,控制单元对所有信号消息译码并将它们存储在存储装置407中。如果已经从相同移动站(例如一部无线电话)收到一个以上的信号消息,则控制单元100,或者更准确地说是其装置405,选择这些信号消息中的一个。此后,控制单元从而具有已经发射信号的每个移动站x、y的一条消息。然后,控制单元100,更准确地说是其装置404,根据消息到达的时间、消息标识、发射机或消息的优先级、或任何其他参数、或随机地选择信号消息中的一个,进行中间处理。同时,控制单元100将其他消息存储到队列中。接着,当无线电资源可用时,控制单元100处理队列中的消息。控制单元100在处理期间,也可以通过向移动站x、y发射发射中断消息301、302来停止接收新的上行信号消息。如果等待服务的无线电话试图在处理其先前已经发射的消息之前发射相同的信号消息,则控制单元100从队列(即存储装置407)中去除这些消息中的任一个。
附图及其有关描述只是用于说明本发明的思想。在移动通信系统中处理信号消息的方法以及根据本发明的移动通信系统的细节可以在权利要求书的范围内变化。尽管以上主要结合移动通信系统描述了本发明,但是本发明也可适用于其他种类的电信系统。

Claims (16)

1.在移动通信系统中处理信号消息(210,211,212)的方法,该移动通信系统包括移动站(x,y)和基站(1-6),基站的接收机单元被调谐到相同的信道,在该方法中,
一个以上的移动站(x,y)以这样一种方式在相同信道上向基站(1-6)发送信号消息(210,211,212),使得在基站(1-6)上接收所述信号消息(210,211,212),这些消息在时间上至少部分重叠,
该方法的特征在于包括下列步骤:
将基站(1-6)上收到的在时间上至少部分重叠的信号消息(210,211,212)存储在存储装置(407)中,
检查由某移动站(x)发射的所述信号消息是否已经以几种类似形式(210,211)接收,并且如果是,则选择该移动站的信号消息之一(210)作进一步检查,
对已经发射了与其他信号消息(210,212)至少部分同时收到的最紧急的信号消息(210)的移动站(x,y)进行检查,并且
根据所述最紧急的信号消息(210)中所包括的信息进行操作。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于:存储在存储装置(407)中的信号消息(210,212)在系统有能力时被处理。
3.根据权利要求1的方法,其特征在于:所述收到的信号消息(210,212)的紧急度由发射该消息的移动站的优先级确定。
4.根据权利要求1或3的方法,其特征在于:所述收到的信号消息(210,212)的紧急度由消息的优先级确定。
5.根据权利要求1、3或4的方法,其特征在于:所述收到的信号消息(210,212)的紧急度由收到消息的时间确定。
6.根据权利要求1、3、4或5的方法,其特征在于:所述收到的信号消息(210,211,212)的紧急度由收到消息的基站(1,2,3)的优先级确定。
7.根据权利要求1的方法,其特征在于:所述收到的信号消息(210,212)的紧急度随机确定。
8.根据权利要求1的方法,其特征在于:利用收到的消息的位差错率选择以几种类似形式收到的所述信号消息(210,211,212)中的一个,作进一步检查。
9.根据权利要求1或8的方法,其特征在于:利用收到的消息的信号强度选择以几种类似形式收到的所述信号消息(210,211,212)中的一个,作进一步检查。
10.根据前述任一权利要求的方法,其特征在于:如果发射信号消息(210,211,212)的移动站(x,y)在该移动站(x,y)先前发射的相同信号消息已经被检查且已经根据该消息中所含的信息执行了操作之前试图再次发射相同的信号消息,则从存储装置(407)中去除该移动站所发射的消息中的任一个。
11.根据前述任一权利要求的方法,其特征在于:如果基站(1-6)收到多于其所能处理的基本上同时的信号消息(210,211,212),则命令(301,302)移动站(x,y)在所需时间内停止发射新的信号消息。
12.根据权利要求11的方法,其特征在于:通过向移动站发射发射中断消息(301,302)来命令移动站(x,y)停止发射新消息。
13.一种移动通信系统,该系统包括移动站(x,y)和基站(1-6),基站(1-6)的接收机单元被调谐到相同的信道,基站(1-6)利用电信连接与控制单元(100)通信,
用于对哪个移动站(x,y)已经发射了与其他移动站发射的信号消息(210,211,212)至少部分同时地在基站(1,2,3)上收到的最紧急的信号消息(210)进行检查、并用于根据该信号消息(210)中所包括的信息开始将要执行的操作的装置(404),
该移动通信系统的特征在于还包括:
用于检查由某移动站(x,y)发射的信号消息(210,211)是否已经以几种类似形式接收、并用于如果已经收到则选择以几种类似形式收到的信号消息中的一个(210)作进一步检查的装置(405)。
14.根据权利要求13的移动通信系统,将用于检查是否已经以几种类似形式接收信号消息的装置(405)设计来根据消息的质量选择作进一步检查的信号消息。
15.根据权利要求13或14的移动通信系统,其特征在于:该移动通信系统包括:用于存储在基站上收到的至少在时间上部分重叠的信号消息(210,211,212)的存储装置(407)。
16.根据权利要求13、14或15的移动通信系统,其特征在于:该移动通信系统包括:用于向移动站(x,y)发射发射中断消息(301,302)的装置(406),根据所述消息在所需时间内停止发射新的信号消息。
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