CN1120881A - 具有改进的切换设备的蜂窝移动无线通信系统 - Google Patents

具有改进的切换设备的蜂窝移动无线通信系统 Download PDF

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Abstract

现代蜂窝结构移动无线电通信系统中，基站和移动用户站之间的通话，当移动用户站移出某基站的无线电传播范围时，必须把该通话转交给另一个基站。为此，提供固定网和若干个基站之间通信路径的交换系统进行适当的交换操作。为了能够使由一个无线电蜂窝小区到另一个无线电蜂窝小区的通信转交所造成的间断时间尽可能短，本发明提出，第一个和另一个基站(FS1、FS2)具有一个交换设备(CD)，用于把一个由交换中心(SW1)来的信号(SK)插入到交换中心(SW1)去的信号(Sg)中去。

Description

具有改进的切换设备 的蜂窝移动无线通信系统
本发明涉及一种移动无线电通信系统，该系统具有至少一个第一基站，具有至少一个另外的基站和至少一个交换中心。
本发明还涉及一个基站，一个交换设备以及一个用于这类移动无线电通信系统的检测和控制装置。
一个无线电通信系统有许多基站保持与移动用户单元的无线电通话。一个下面也称为交换系统的交换中心，用于与属于该交换系统的基站建立连接。为了转交通话(zhandover，过区切换)在交换系统中例如设置了一些部件，这些部件把一个经第一基站(交出通话的基站)建立在交换系统和一个移动用户站之间的连接，在必要时转交给第二基站(接管通话的基站)。
当今的新型移动无线电通信系统是由许多单个的无线电蜂窝小区组成的，每个无线电蜂窝小区只覆盖有限的空间。每个小区都有一个基站提供无线信号，而每个基站和移动用户站的发射功率与无线电蜂窝小区的大小相匹配。以这种方式，彼此有某确定距离的无线电蜂窝小区可以使用相同的无线电参数(例如频率、时隙或编解码)，而不必担心相互干扰。
在一个基站与在其小区内各移动用户站经一无线电信道保持通信联系期间，各基站自己例如经电缆传转通路与交换系统连接。另一方面交换系统又至少与一个固定网连接，例如与公用电话网(PSTN＝公共电话交换网或ISDN＝综合业务数字网)连接。通过交换系统一个移动用户站可以与当时通信网内的任一用户(所谓的“mobile ori-ginating call，“移动初始呼叫”)，或者当时的通信网内的一个用户与移动无线电网(所谓的“mobileterminat-ing call”，“移动终接呼叫”)的任意一个用户联系。在这样的通信中，可以是常规方式的通话但也可以是数字通信，例如传真传输。
一个移动用户站一旦离开它恰好所在的无线电小区的服务区，必须由另一个无线电小区，就是说由另一个基站接替以便保证与移动用户站的无线链路。这种无线电小区切换的发生可以通过例如测量信号场强、信噪比、误差概率、基站与移动用户单元之间的距离等等来确定。如果辨认出了一种这样的情况，那么不仅无线链路必须由这个基站转移到接替的基站，而且通信网一侧用户与要交出通信联系的基站之间的传输也要切换到接管通话的基站。一种实现通话切换的方法，例如此发用于GSM-系统，首先必须由接管通信联系的基站选出一个空闲无线信道。把此信道通知给移动用户站，以便该移动用户站能在通知给它的无线电信道上继续保持无线链接。在其它种类的通信系统中，例如在DECT(Digital EuropeanCordlrss Communicatuion欧洲无绳数字通信)系统中，新信道由移动站选择。
随着移动站换用新的信道，在移动无线电通信系统的电缆链接部分中的通信链路也必须经有关交换系统的相应控制予以切换。此处的问题是无线信道的切换与交换系统的切换应该尽可能同时进行，以便不出现例如由劈啪噪声引起的可感觉到的间歇或者甚至较长时间的停顿。
为达到这一目的也提出了其它建议，移动用户建立和它自己的会议电路，即一方面与转交呼叫的基站，另一方面与接管呼叫的基站建立链路(Konferenzschaltung)，以便总有与移动用户的通信链路而与具体切换时刻无关。然而这种会议电路的费用是相当昂贵的。此外还有这样的问题，即在无线信道被切换或基站接管通话之前，或在无线信道被切换或基站移交出通话之后，将噪声加入还未建立或不再存在的无线链路中。虽然这种情况在通话链路时还可以允许，然而在数据通信中却可能导致无法纠正的错误。
EP 0 544 457已公开一种处理由第一基站第二基站通话转交的方法，这种方法中，由固定网络用户到交换系统的通信链路在切换无线电信道之前，首先要经过一个专为切换通话所设置的转换开关。在准备通话切换过程中，由此转换开关经过与接管呼叫的基站连接的交换系统和准备好与接管通话的基站建立完整的通信通路，包括把新的可用无线信道交给接管的基站。在建立起这种连接之后，由移交通话的基站向移动用户站发出指示改换成接管通话的基站的无线信道。同时，指示转换开关转接到已准备好的新的连接上。随后，原有的到接管基站的连接可以通过转换开关而拆除。
在一个特殊实施结构中，在此结构中(通话一)数据作为压缩时隙信号出现，把转换开关制成用于时隙交换的单元。此转换开关的优点是，在真正的通话转交之前，所有连接都已准备好并且为了转接，在网络一侧只需进行这种转接，即时隙信号相应的交换。一旦一个适当的控制信号到达这个转换开关，转接可以无延迟地进行。以这种方式，来自和去往移动用户站的连接的间断时间应该少于150ms。
这样的转换时间对于通话链路可能是完全可以接受的。但是，对数据传输这个数量级的转换时间却可能是不再可以接受。
本发明的目的是，尽可能减小由通话转交所引起的间断时间。
此项目的是这样解决的，即第一和另一个基站包括一个特别安装在基站中的交换设备，用于把一个由交换中心来的信号插入到一个要去交换中心的信号中。
本发明以下面的认识为基础，即移动无线电通信系统的各部件内的开关时间对通话转交没多少问题，而较长的间断时间是由下述情况引起的，即从认识到操作交换系统(＝交换中心)的必要性和执行指令之间，开关指令的传输必需一定的延迟时间。因为不是所有到达交换系统的开关指令能够立即执行，而是例如排成队列等侯执行，所以延迟时间的长度还与其它因素有关，例如与交换系统的业务负载有关。因此延迟时间可能有很大的变化，并且在某些情况下也可能大于150ms。原则上，在交换系统与移动用户站之间何处安装交换设备(＝开关部件)对于本发明的功能是无关紧要的。在交换系统内安装交换设备也是可能的，只要遵守这样的条件，即在通话被转交时，交换设备于确定的开关时刻接通。但是本发明的一种优良实施例规定，在基站中包括把一个来自固定网络的信号插入到去往固定网信号中去的设备。在另一个实施例中，用于检测通话转交的设备，它们控制连接设备，同样也要安装在基站中。按这种方式，为改进现有的移动无线电通信系统必要的改动可以尽可能少。
本发明提出的交换设备(＝开关部件)可以如此安排，使其在转接无线信道时同样尽可能无延迟地完成其转接过程。本发明的基本思想是，允许位于移交通话线路和接管通话线路中的开关部件自动执行实时开关操作。按照这种方式，在通话转交期间的转接操作被分为若干时间分段，其中实时分段由开关部件来处理，而交换系统在非实时时间段中被切换。
实施本发明的关键在于，开关部件与通话转交即与实际的信道改变尽可能同时进行。因此，最好提供独立的设备用于检测通话切换，以便无延迟地直接作用于开关部件。从安装位置来讲把开关部件与检测部件安装在一起是有优点的，这样由检测器到连接部件的开关信号不需要通过传输通路传输附加的信号。
交换设备具有一个检测和控制装置用于检测通话转交请求和控制插入，以保证对通话转交的控制。可以这样检测移动用户进行的无线信道转换，例如即再没有信号从移动用户站到达移交通话的基站或在接管通话的基站接收到一个信号。为了检测在数字无线系统中接收的信号，测量接收场强和/或比特误码率特别有用。
由交换中心来的信号能简单地被插入向交换中心去的信号中，原因在于交换设备包括开关部件串行连接第一和另一个基站。第一和另一个基站的此种串行连接有可能用位于移动无线电通信系统的基本网络结构范围内的措施实现接近无间断的通话转交，就是说，例如只是对基站作相应的修改，而对已经存在的用户站也可以实现接近无间断的通话转交，在此不要求对用户站进行修改。
原则上有各种可能性，包括在交换系统上的附加开关部件，能够在交换系统中完成非实时交换操作。本发明的特殊优越性在于，交换中心包括开关部件，这些开关部件的设置是为了在完成通话转交时分别接通由交换中心来的和到交换中心去的信号。因此为了完成一个通话的转交，呼入和呼出线路在交换系统内部相互分别接通，因此在交换系统中不需要附加的开关部件，而是只需要相应地改变交换系统的运行程序。在一个交换系统中，以往通常成对的线路交换在两个独立的开关操作中实现。在最终(成对的)开关交换操作结束之前，一个线路(例如，从移交通话的基站而来的线路)的呼入传输线被连接到另一线路(例如，连到接管通话的基站上的线路)上。按这种方式，在交换系统内，在移交通话的线路和接管通话的线路之间构成一个闭合环路。
良好的多级通话转交可以这样进行，即第一步，这样提供交换中心的开关部件与另一个基站的交换设备的开关部件，一个由固定网来的要向一个移动站传输的发送信号根据另一基站发出通话转交请求后，与第一基站接通，还在于，第二步，第一和另一个基站的交换设备的开关部件是这样设定的，为一个由移动站接收的通话转交，将接收信号经第一无线电站与另一个基站接通，并且还在于，第三步设定交换中心的开关部件，将从移动站接收的接收信号接通到固定网。
现在借助附图中示出的实施例进一步阐述本发明的各个方面。
图1a、b、c。一个具有三个不同通话转交阶段的移动无线电系统的实施例，
图2，一种蜂窝移动无线电通信系统的结构，
图3，表示移动无线电通信系统基站的示意性实施例，
图4，表示一个基站的信号处理器单元的示意性结构和
图5a-5i，给出具有通话转交的不同阶段的移动无线电通信系统的另一实施例示意图。
图1a、1b、1c，示出一个具有通话转交的三个不同阶段移动无线电通信系统实施例。在图1a、1b、1c中示出的移动无线电通信系统包括一个第一基站FS1，一个另外的基站FS2，一个交换中心SW1以及一个移动站MS。在图1a、1b、1c示出的实施例中只给出了与本发明移动无线电通信系统有关的部分。例如，同样用符号TX表示移动站以及第一和另外的基站FS1、FS2的发射部分，而用RX表示接收部分。此外，第一和另外的基站FS1、FS2还附加包括一个含有开关部件SR、ST的交换设备CD以及一个控制开关部件SR、ST的检测和控制装置Det。交换中SW1包括开关部件SWR、SWT，这些部件是为了分别接通由一个固定网FN来的发送信号SFT和一个向固定网传输的信号SFR而设置的。一个从交换中心SW1来，且到达第一基站FS1的信号用SR1表示，而从第一基站FS1向交换中心SW1去的信号用Sg1表示。相应的，在图1b或图1c中，在另一基站FS2与交换中心SW1之间的信号用Sg2Sk2表示。
在第一基站FS2，在另一个基站FS2以及在交换中心SW1中设置的开关部件SR、ST、SWR、SWT、SWRT的目的是实现第一个基站FS1与另一个基站FS2串行连接。此处在进行通话转交时，应该分别接通由交换中心SW1来的信号Sk和向交换中心SW1去的信号Sg。由此产生通话转交的多级转接，关于这种转接下面借助几个在图1a至图1c中示出的转接阶段予以说明。
图1a示出的阶段中，移动站MS位于属于第一基站FS1的第一蜂窝小区内。因此交换中心SW1的开关部件SWR、SWT是如此安排的，把目的地是移动站MS的，来自固定网FN的发送信号SFT作为入信号Sk1接通到第一基站FS1的发送器TX上。第一基站FS1的发送器TX把此信号向移动站MS发送，这用指向移动站MS的箭头标出。反方向的传输过程是相同的，就是说一个由移动站MS的发送器TX发送的信号，由第一基站FS1经接收器RX接收，并作为出信号Sg1以及经交换中心SW1作为接收信号SFR向固定网FN转送。
如果现在移动站MS逐渐由第一基站FS1管辖的蜂窝区向另一个基站FS2管辖的蜂窝区的方向移动，那么例如基于指令“Hand Over Required，请求切换”，如结合图5对此种转交作了说明，在交换中心SW1中不再直接把从固定网来的发送信号SFT传输到第一基站FS1，而是把开关部件SWT、SWRT如此连接，使发送信号SFT作为由交换中心SW1来的信号Sk2传输给另一个基站FS2，其中另外基站FS2的交换设备CD的开关部件ST、SR是如此安排的，使发送信号SFT不仅传输给另一个基站FS2的发送器TX，也作为出信号Sg2传输给交换中心SW1。交换中心SW1的开关部件SWRT把这个信号作为入信号Sk1传输给第一基站FS1的发送器TX。因此在图1b中示出的通话转交的阶段中，对发送信号SFT有第一和另一个基站FS1、FS2的串行连接。
图1c示出在通话转交期间基站FS1、FS2的串行连接，是在移动站转接到另一个基站FS2之后。在此运行状态下，由固定网FN来的发送信号SFT作为入信号Sk2接通到另外基站FS2的发送器TX上，并且由此基站向移动站发送。由移动站MS的发送器TX向另一个基站FS2发送的信号由另一个基站FS2的接收设备RX所接收，并且经交换设备CD的开关部件SR作为出信号Sg2连接到交换中心SW1上，并且经开关部件SWRT，作为由交换中心来的信号Sk1接通到第一基站FS1。第一基站FS1的交换设备CD的开关部件ST、SR是如此接通的，使此信号Sk1作为来自第一基站的出信号被传输给交换中心SW1，并且由此中心经开关部件SWR作为接收信号SFR传输给固定网。在最后的一步中，交换中心SW1的开关部件SWR以及开关部件SWRT是如此接通的，使由另一个基站FS2朝交换中心SW1去的信号Sg2直接作为接收信号SFR发送到固定网FN。这点在图1a到图1c中没有特意示出。
在图1a至图1c中介绍的通话转交(Hand Over，过区切换)原理也可以在现有的移动站中实现，因为没有必要对移动站进行修改。对这种切换的修改只对网络基本结构是必要的，以便移动站串联，使其参与与过区切换。这种串行连接包括一个双工信道，这个信道可以分别接通发送和接收方向并且因此可以把相同的信息提供给所有参与的基站。在图1a至图1c中所建议的网络结构可以用常规单向开关动态地在几个网络节点(交换设备CD，交换中心SW1)间分配。因此，于到目前为止的网络结构比较，仅仅具有开关部件SR、ST的交换设备CD是必要的，它们使在基站FS1、FS2中下行链路方向和上行链路方向上的传输成为可能。由此，基站FS1对于由网络提供的数据是透明的。
用图1a至图1c建议的结构，在过区切换启动之后，向所有的基站提供相同的“下行流”(“Downstream”)数据，然后这些数据也可提供给相应的下行信道。只是在正在运行的基站FS1(Serving Radio Base Station，正在工作的无线电基站)中，开关部件SR、ST在此运行的阶段(与图1b比)在上行链路和下行链路之间被打开，以便在第一基站FS1中能检测到一个连续的上行链路信号，这个信号使接管通话基站FS2把地面信道与相应的无线电信道相连接。
当移动站MS得到指令转换到接管的基站FS2的新无线电信道时，那么它就能够以适当的方式同步的或不同步的访问该信道。在此瞬间，移交通话的基站FS1将失去移动站MS的信号，结果是基站FS1的交换设备CD的上行链接下行链接连接被接通(见图1c)。在此期间早先的目标基站将检测到移动站MS占据信道并且从而立即把信道接通。这种多级分步接通操作如已在图1a到图1c中示出的那样，是一个立即接通的无线通路，没有延迟时间也没有可疑的信道的组合。总之用建议的过区切换对于数据传输传输的质量也大大改善。
图1a至1c示出一种在基站FS1、FS2之间进行的过区切换，两个基站都属于同一个交换中心SW1。过区切换是在一个基站、一个第一交换中心和一个属于另一个交换中心的基站之间进行的情况下，在所参与的基站中如图1a至1c中所述实施例，相同的开关过程是必要的。此情况下，仅仅在移交通话和接管通话的基站所参与的交换中心中，才有必要安排相应的传输通路，使同样能够实现图1a至1c示出的移交通话和接管通话，的基站的串联原理。
图2示出一种蜂窝移动无线电通信系统结构。作为实施例选择了已在欧洲运行的GSM-系统(Global System for MobileComimunication，环球移动通信系统)。有关该系统的概貌可以在前面开始时提到的专利EP 0 544 457中找到。因为专家们对GSM网是相当熟习的，所以在叙述本发明时，只是根据理解本发明的需要而决定提及GSM-网的深入程度。此外，本发明当然不局限于GSM网，而且也适用于所有其它设置通话转交(过区切换)的移动无线电通信系统。
GSM网的骨于是由移动交换中心MSC2，3(MSC＝MobileSwitching Center，移动交换中心)组成的，这些电话局彼此之间用数据线连接。移动交换中心MSC是一种高效率数字交换中心，它不仅在GSM网1和其它电信网例如公共电话网17(PSTN)、ISDN网等等之间建立联系，也对GSM网1进行管理。每个移动电话交换中心MSC连接一个或者若干个无线电站控制器(BSC＝Base Srtation Controller，基站控制器)。基站控制器BSC又管理一个或若干个基站10…15(BTS＝Base TransceiverStation，基地无线电收发站)，其中每一个基站BTS以无线信号方式服务于一个无线电蜂窝小区。为了在移动交换中心MSC与各基站BTS之间建立相应的连接，在每个基站控制器BSC中各安装一个另外的开关。根据本发明的原理，区分移动交换中心MSC和基站控制器BSC不是必须的。
移动交换中心MSC到基站控制器BSC的过渡是采用所谓的A-接口标准。A-接口把著名的PCM30-格式定为数据格式，所以能够在数据传输时用常规的PCM-30传输线路。PCM30信号是一种时分复用信号，在这种信号中30个数据信号，例如数字化的电话信号，在64kbit/s数据速率下，被压缩成2.048Mbit/s的比特数据流。在此，PCM-30帧被分成为32个时隙，每个时隙为8比特。第1个时隙(Nr·O)含有一个帧开始的标记，第17个时隙(Nr·16)用作包含在剩余30个时隙中的数据信道的信令。
为GSM系统的第一结构层，选择语言编码这种编码中以著名的LPC-技术(LPC＝Linear Predictive Coding，线性预测编码)为基础结合一个长期预测(LTP＝Long term Prediction，长期预测)和通过在一用于持续20ms的每一语音抽样的规则的分时取样器(Zeitraster)中(RPE＝regular pulse exitation，规则脉冲提取)，用一脉冲序列对剩余信号编码，组成一个260比特的数据块。这些数据块正好相当于数据速率为13.0Kbit/s。相反，在电缆电话网中，对于语言信号的数字传输通常使用数据速率为64Kbit/s的脉码调制(PCM)。为了把PCM信号转换成GSM信号或者反之把GSM-信号转换成PCM信号，设置了变码器(TCE＝Transcoder Equipment，变码器)。下面把20ms内的各个语言样本的260个相关联比特称为纯比特，因为它们不含其它信息。这些纯比特用附加的控制比特和未被占用的比特扩大到总共320比特并组成所谓的TRAU-帧(TRAU＝变码速率自适应单元)。因此TRAU帧的数据速率正好为16Kbit/s。
采用下面的措施对于使用本发明是有益的，但不是必须的，即在交换设备与参与的基站之间使用一种有效负荷信号编码类型。
虽然在GSM中变码器设备4、5(TCE＝变码器设备)形成基站控制器BSC中的逻辑部分，但它可以在其它位置安装，例如也可以安装在有关的移动交换中心MSC。以这种方式，在变码器设备TCE和基站中央设备6，…，9(BCE＝基站中央设备)之间的传输通路上只还需要1/4的传输容量，因为在每一个具有64Kbit/s的PCM30信道中同时可以安排4个具有16Kbit/s的TRAU-信号。因为移动交换中心与基站中央设备BCE之间的距离可能达到多于数百公里，以这种方式可以节省传输费用。
为了在基站中央控制设备BCE和各基站BTS(所谓的Abis-接口)之间传输数据，同样使用PCM30-帧，其中在PCM30帧内包括逻辑子信道，以便为每个业务信道提供16Kbit/s传输容量。
图3示出了一个基站BTS的示意性结构。在一个集线器LCU(Line Concentrator Unit，线路集中器单元)中，从经Abis接口来的数据流中把有效负荷信号与控制信号相互分开。经基站BTS内部的数据总线进入的有效负荷数据分配到各无线电终端RT1…RT4(RT＝无线终端)，其中为每个无线终端RT有它自己的无线频率。因为GSM-系统做为TDMA-系统设计，每个频率有8个时隙，所以一个无线终端RT可以提供8个传输信道。一个在无线终端RT中安装的信号处理单元SPU从当时的有效负荷数据组成时隙发送信号，此信号在一个发送器单元TXU(TransmitterUnit，发送单元)中调制，在一个在此发送器单元中产生的高频(HF)载波上，并且某些情况下在功率末级HPA(High PowerAmplifier，大功率放大器)中放大到相的输出发送功率。来自一个基站BTS的所有无线终端RT的发送输出信号经天线耦合设备ACE组成一个单一的发送信号。
由天线接收到的信号在无线终端RT的接收器单元RXU中按频率进行选择，并转换成复合的数字基带信号。在信号处理单元SPU中基带信号被译码并组成连续的数据流，并经内部数据总线和集线器LCU通过Abis-接口传输到BCE(见图2)。
此外，接收单元RXU还测量接收信号相应的接收场强，并把接收的场强传输给一个无线终端控制器RTC(Radio TerminalController，无线终端控制器)。信号处理单元SPU在对接收到的信号译码时也获得比较误码率从而求出质量信息信号。无线终端控制器RTC收集接收到的信号的质量信息和接收场强并求出其平均值。这些对判断通话转交有重要意义的数据与有效负荷数据分别传送给集线器LCU，并在一个独立的信令信道中传送给基站控制器BSC(见图2)。
为了产生一个中央时钟信号，在每个基站中还安装了一个内部控制单元BCU(BTS-Centralunit，BTS-中央-单元)。
图4中示出一个信号处理单元SPU的基本结构图。基站BTS的内部数据总线由一个第一数据总线301，此总线中传输经Abis-接口到达的数据信号和第二数据总线302，在此总线上传输经Abis-接口输出的数据组成。安装在信号处理单元SPU的编码器304控制第一接口303，使当时为某一信道指定的数据由内部数据总线301所接管。编码器304把这些被接管的数据根据相应的无线信道，即根据当时应该发送这些数据的时隙，缓存在第一存储器305中。为此把一直还包括在TRAU-帧内的有用数据提取出来。编码器304为20ms的语言抽样的260比特增设辨认误差的附加比特和通过卷积编码扩充到总数为456比特，由此获得防止传输误差的更大安全性。由这些456比特组成每组为57比特的8个组。在每个时隙中每次传输一个TRAU帧子块和每次随在其后的TRAU帧的相应的子块，所以每传输8个TDMA帧后，总共传输2个TRAU帧。在8个连续的TDMA帧内的20ms语音抽样的全部比特上进行交织(Interleaving，交织)，所以信号对短时间的干扰不甚敏感，而由此产生的传输延迟也不会过大。以相似的方式，具有纯长184比特的信令数据同样可以用总长456比特传输。
为了组成时隙信号，编码器在要传输的各有57比特的子块之间再补充一个含有某一标准位的26比特的训练序列(Training-ssequenz)，以及各两个另外的标志比特(Stealing Flags，窃用标记)和在时隙信号的开始和结束处再补充三个开始和结束比特。以这种方式对8个时隙组成的数据块和最后148比特都由编码器304准时送到发送单元TXU。
在均衡器306中把每次由接收单元RXU接收的基带编码信号转换成每一将被解码比特的抽样值。解码器307由这些抽样值为每个时隙计算出接收到的数据块，对子数据块去交织(Deinter-leaving，去交织)，并把它们重新组成一个TRAU帧。为了经过第二接口控制器309准时发送此TRAU帧，各被计算出的TRAU帧寄存在第二存储器308中。
某些传输给移动无线电站的指令是所谓透明数据，即基站不对这些数据做处理就传送给移动站。“过区切换指令”也是一个这样的透明指令，此指令由基站控制器BSC发送给移动站，指示移动站把传输换到另一个无线电信道，即在另一个无线电蜂窝小区中继续进行。此“过区切换指令”的结构在GSM-建议书04,08,9·1·14章中已有明确规定。借助“过区切换指令”中适当位置的某一标准位可以把“过区切换指令”与其它控制指令明确地加以区分。于是例如，给出“信息类型”的第二字节具有比特序列“0010111”。另外“过区切换指令”含有给移动站的重要数据，例如要使用的无线电信道。
在示意性实施例中，编码器304被这样安排，使其根据特定比特序列检测出要发送的“过区切换指令”。编码器304的结构还能使其一旦检测出某一无线信道即某一时隙的“过区切换指令”就把此时隙的编号转交给解码器307。另一方面在示意性实施例中，解码器307制成这样的结构，每当被接收的来自第二存储器308的TRAU帧将被传输到接口309，此解码器307不用这个帧，而用由基站控制设备BSC接收且在第一存储器305中缓存的TRAU帧。
因此，以这种方式，从辨认出一个“过区切换指令”起，用向基站控制器BSC往回发送由基站控制设备BSC来的用于移动用户的TRAU帧代替那些从用于相应的无线电信道的移动用户所接收的TRAU帧。其它利用这些过程的规则是，例如评估从移动无线电站接收的信号，特别是评估内容，接收电平或接收质量。
在基站控制器BSC提出通话转交请求时，接管通话的基站选出一个空闲的无线电信道并等待，直到移动用户站在这个无线电信道报告它自己的情况。在本示意性实施例中，解码器307是这样构成的，使它从准备好通话转交的一个新的无线电信道到辨认移动站的“过区切换选取”(Handoveraccess，过区切换选取)，把所有为此无线电信道由编码器304所接收的TRAU帧返回向所属的基站控制器BSC发送。一旦解码器307检测出对此信道的一个有效存取，那么把由移动用户站接收的数据按习惯的方式在TRAU帧内向基站控制器发送。因此以这种方式，用于某一特定的无线信道且由一基站控制器来的数据流，代替由(还没有)由移动站所接收的数据再发送回基站控制器。
下面将叙述在过区切换的情况下，已述结构的基站与所包括的交换系统的共同作用。移动站不间断地测量信号的电平和质量，这些信号既有由它自己的基站所接收的也有由所有相邻的基站所接收的估计出的数据由移动站发送给基站控制器BSC。除此之外，基站BTS也独立地测量移动站的电平和接收质量，然后将测量结果传送给当时的基站控制器BSC。此外，在GSM-系统中也装有设备测量移动站与基站的距离。基站控制设备对两种情况的数据进行处理并做出判断是否应该进行通话转交。如果要进行通话转交，那么当时的基站控制器BSC就计算出优先应该与其进行通话转交的基站。
根据移交通话的基站与接管通话的基站与那个基站控制器相连接的具体情况，已述的移动无线网对呼叫转交给出不同的过程。如果移交通话的基站与接管通话的基站与同一个基站控制器连接，例如图2中的基站10和11，那么就称这种情况“BSC内过区切换”。参加通话转交的只有安装在公共的基站控制设备6中的开关。在通话转交时，移交通话的基站(例如BTS10)与接管通话的基站(例如BTS12)与不同的基站控制器(例如BCE6和BCE7)相连的情况下，在无线电交换中心(MSC2)的参与下通话转交作为所谓的“BSC间过区切换”。在此还要区别几种情况，在这些情况下，参与通话转交的基站控制器BSC与同一个移动交换中心MSC连接和基站控制器BSC与两个不同的移动交换中心MSC连接(例如图2中由基站12向基站14的通话转交)。此处通话是经两个无线电交换中心(MSC2和MSC3)进行的。
下面作为所有上述通话转交的代表，叙述一个只有一个无线电交换中心MSC参与的，由一个基站BTS-A向基站BTS-B的通话转交。
在此借助图5a-5f描述通话转交的每个阶段，其中为了获得较清晰的概貌，只画出在开关SW内通话路径或传输路段，这些路径是提供移动无线电通讯系统通话转交的各阶段使用的或者也是实际需要的。为了明了起见，所有已述的，必要的装置如变码设备TCE、在基站控制设备BSC中的开关、集线器单元LCU等，另外还有许多信道，在这些信道上对各站之间的信令控制都省略掉了。
在图5a-5f中由一个转换开关CD(连接器件)示意性示出了连接部件，此部件是为了在由基站到其基站控制设备的各成对所属返回信道上反馈一个由一个基站、由其所属基站控制设备接收的为某一移动用户指定的数据流。
图5a示出一个现有的，由一个网络用户经一个移动交换中心MSC，一个基站控制器BSC-A和一个基站BTS-A到一个移动用户MS的通信链路。一旦基站控制器BSC要进行通话转交，它就向其移动交换中心MSC发送一个相应的指令“过区切换请求”(图5b)。
在“请求过区切换”的消息中，含有一个该通话可被转交给的基站的表格。相应的移动交换中心MSC确定通过那一个基站控制器BSC为通话转交优先存取那一个基站BTS。用一个指令“要求过区切换”在这个基站控制器BSC-B完成通话转交要求(见图5c)。
随后，在接管通话的基站控制器BSC-B中寻找一个空闲信道，这个信道作为通信转交备用。于是分配给此新选出的无线信道的连接部件CD如此接通，使在这个信道上由接管通话的基站控制器BSC-B到达接管通话的基站BTS-B的信号被送回接管通话的基站控制器BSC-B。和向接管通话的基站BTS-B发送的保留无线信道的命令一起，接管通话的基站控制器BSC-B向移动交换中心发回一个确认指令“Handover request acknowledge，要求过区切换确认”(见图5d)。接收到确认“要求过区切换认可”后，由MSC建立与接管通话的基站BTS-B的传输路径(见图5e)。
此外，在移动交换中心MSC中，由开关SW中的一个相应的开关过程为通话转交做好准备。为此，拆除或终止开关中原来传送由移动用户MS至电话网用户的信号的链接，取代它的是从移动用户接收的信号经开关SW在已准备好的信道上通向接管通话的基站BTS-B。已准备的无线信道的接收路径被转接到电话网用户。借助接管通话的基站BTS-B中开关部件CD预先接通来自移动用户MS的信号，以这种方式在把信号送往电话网用户之前，首先在开关中经已准备好的连接路径送往接管通话的基站BTS-B，并且经连通的开关部件CD送回到移动交换中心MSC的开送SW(见图5f)。
于是由于数据流的回环(Durchschleifung)直到转接过程的完成，在用户之间保持着连续的连接。由于开关内的开关时间很短，开关相应的转接几乎没有信息的损失。开关SW中准备通话转交的开关过程的主要之点是，在移动交换中心MSC的开关SW中已述的转接实现之前，在接管通话的基站中的连接部件CD已经形成了环路。一旦满足这些先决条件，则开关SW的转接实现的确切时刻是无关紧要的。甚至在开关指令的到达与开关指令的执行之间有较长的延迟时间时，由于用户间的链接一直是连续的，不导致可觉察到的间断。
在移动交换中心MSC的开关已进行了上述改变之后，移动交换中心向移交通话的基站控制器BSC-A发出指令“HandoverCommand，过区切换指令”(见图5g)。如上所述，此指令被转交给基站并发送给移动用户站MS。
如同上述，经基站BTS-A中对指令“Handover Command，过区切换指令”的译码，把从相应移动用户接收的数据回送给基站控制BSC-A。经指令“Handover Command，过区切换指令”移动用户站MS转换到接管通话的基站BSC-B的新的无线电信道。由于移动用户站访问接管通话的基站BSC-B，如上所述，基站中入和出的数据流之间的连接被分开，所以把到达的数据流由接管通话的基站的发送器单元TX向移动用户站MS发送，而来自移动用户站的数据流经接收器单元RX向移动交换中心MSC的方向发送(见图5h)。
此时，交管通话的基站BTS-A的开关部件CD把由电话网用户到移交通话的基站往返连接成回路，其中于移交通话的基站回环的信号经一直还存在的移动交换中心MSC的开关SU，为通话转交准备的电路导向接管通话的基站BTS-B。以这种方式，在无线传输链路上，通话转交期间用户可觉察的间断时间限制在移动用户站提出更换无线电信道的要求与移动用户站和接管通话的基站建立联系所用的时间内，因为以上述方式在通话转交期间，在开关SW中甚至不需要开关过程。
在完成通话转交之后，接管通话的基站控制器BSC-B向移动交换中心MSC发送一个确认“Handover Complete，过区切换完成”。响应这个指令，于是在无线电交换中心MSC中在由电话网用户与接管通话的基站BSC-B之间的往返的两个通话方向的最终路由被切换。由于在移交通话的基站BTS-A中的连接部件中一直存在桥式电路，因此对在移动交换中心的开关SW中完成开关过程的时刻也没有要求。开关操作本身只需要很短的开关时间，所以两个用户对此开关过程几乎毫无觉察。
经确认成功地实现过区切换Handover Complete，过区切换完成”后，移动交换中心MSC中断和移交通话的基站控制器BSC-A的原有连接路径，和此设备与移交通话的基站BTS-A的连接路径(见图5j)。从而成功地全部结束通话转交。
借助在移动交换中心的与移动用户站之间的使用开关部件，有可能把通话转交期间开关SW的转接过程分成一个通话转交前的转接过程和一个通话转交后的转接过程。因为在开关SW内部开关操作甚至能无延迟地完成，所以开关过程甚至实际上不产生间断。其中，为引导数据流经两个基站，如前所述，是由移交通话的基站来的数据信号经开关向接管通话的基站发送或者由接管通话的基站来的数据信号向移交通话的基站发送是无关紧要的。

Claims (13)

1、移动无线电通信系统包括至少一个第一基站(FS1)，至少另一个基站(FS2)和至少一个交换中心(SW1)，
  其特征在于，
  移动无线电通信系统具有一个特别安装在基站(FS1、FS2)中的交换设备(CD)，用于把一个由交换中心(SW1)来的信号(Sk)插入到向交换中心去的信号(Sg)中去。
2、根据权利要求1的移动无线电通信系统
  其特征在于，
  交换设备(CD)具有一个检测和控制装置(Det)用于检测通话转交请求和用于控制插入。
3、根据权利要求1或2之一的移动无线电通信系统，
  其特征在于，
  交换设备(CD)具有开关部件(SR、ST)用于串联第一基站(FS1)和另一个基站(FS2)。
4、根据权利要求1至3之一的移动无线电通信系统，
  其特征在于，
  交换中心(SW1)具有开关部件(SWR、SWT)，设置这些开关部件，用于在实现通话转交时分另接通由交换中心(SW1)来的信号(Sk)和到交换中心(SW1)去的信号(Sg)。
5、根据权利要求1至4之一的移动无线电通信系统，
  其特征在于，
  交换中心(SW1)的开关部件(SWR、SWT)与另一个基站(FS2)的交换设备(CD)的开关部件(SR、ST)是这样设定的，在第一步中，一个由固定网(FN)来的，要向移动站(MS)传输的发送信号(SFT)在通话转交请求之后，经另一个无线电站(FS2)与第一基站(FS1)接通；第一和另一个基站(FS1、FS2)的交换设备(CD)的开关部件(SR、ST)是这样设定的，在第二步中，一个由移动站接收的接收信号(SFR)为了通话转交经第一无线电站(FS2)与另一个基站(FS1)接通，并且设定交换中心(SW1)的开关部件(SWR、SWT)，在第三步中由移动站接收的接收信号(SFR接通到固定网(FN)。
6、一个具有至少一个第一基站(FS1)，至少另一个基站(FS2)和至少一个交换中心(SW1)的移动无线电通信系统的基站(FS1、FS2)，
  其特征在于，
  基站(FS1、FS2)包括一个交换设备(CD)用于将一个由交换中心(SW1)来的信号(Sk)插入到交换中心(SW1)去的信号(Sg)中去。
7、根据权利要求6的基站，
  其特征在于，
  基站(FS1、FS2)包括一个检测控制装置(Det)用于检测通话转交请求和控制插入。
8、根据权利要求6或7之一的基站，
  其特征在于，
  交换设备(CD)具有开关部件(SR、ST)用于串联第一(FS1)和另一个(FS2)基站。
9、根据权利要求6至8之一的基站，
  其特征在于，另一个基站(FS2)的交换设备(CD)的开关部件(SR、ST)是这样设定的，在第一步中，一个由固定网(FN)来的、要向一个移动站(MS)传输的发送信号(SFT)在呼叫转交请求后，经另一个无线电站(FS2)与第一基站(FS1)接通；第一和另一个基站(FS1、FS2)的交换设备(CD)的开关部件(SR、ST)是这样设定的，在第二步中，一个由移动站接收的接收信号(SFR)为了通话转交经第一电站(FS2)与另一个基站(FS1)接通。
10、移动无线电通信系统的基站(FS1、FS2)的交换设计(CD)，
  其特征在于，
  设置交换设备(CD)用于将由交换中心(SW1)来的信号插入到向交换中心(SW1)去的信号(Sg)中去。
11、根据权利要求10的交换设备，
  其特征在于，
  交换设备(CD)具有一个检测和控制装置(Det)用于检测通话转交请求和控制插入。
12、根据权利要求10或11之一的交换设备，
  其特征在于，
  交换设备(CD)包括开关部件(SR、ST)用于串联第一(FS1)和另一个(FS2)基站。
13、具有至少一个第一基站(FS1)，至少另一个基站(FS2)和至少一个交换中心(SW1)的移动无线电通信系统的基站(FS1、FS2)的检测与控制装置(Det)，
  其特征在于，
  设定检测和控制设备(Det)用于检测通话转交请求和控制将由交换中心(SW1)来的信号(Sk)插入到向交换中心(SW1)去的信号(Sg)中去。
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