CN1125573C - 移动通信系统中的基站串联连接通信系统 - Google Patents

Abstract

在基站控制器20中，对应于串联连接到共享通信线路60基站各信头添加/删除单元250至252将具有一特定基站的一地址标识符的信头加到将被发送到该基站的通信信号中以产生通信信号信元。信元收集/分配单元260信元多路复用该信元以产生经传输单元270发送到串联连接的基站的信元多路复用信号。各基站检查提供给它的通信信号信元的信头并得到说明它的地址标识符的信元。余下的信元经共享通信线路传输到串联的下一级。

Description

移动通信系统中的基站串联连接通信系统

技术领域

本发明涉及在移动通信系统中的基站和基站控制器之间的通信系统，尤其是，在基站控制器和通过使用单条共享通信线路串联连接到基站控制器的多个基站之间的通信系统。

背景技术

一种已知的移动通信系统包括通过有线链路连接到移动通信交换台的一基站控制器，以及分别通过有线链路连接到基站控制器的多个基站。每个基站通过无线链路连接到在该基站的服务区内的多个移动台。

图1是一典型的常规移动通信系统的结构的方块图。

在图1中示例的移动通信系统包括：通过通信线路630连接到一公共交换网络的移动通信交换台600，一基站控制器610，以及多个基站(#0，#1，#2)620、621和622。移动通信交换台600通过通信线路640连接到基站控制器610。基站控制器610通过分别独立的通信线路650、651和652连接到基站(#0，#1，#2)。

移动终端与本发明没有直接的联系，因此在此图和后面的图中将不作说明。

在图1所示的系统中，通信线路650作为基站控制器610和基站(#0)620之间的专用通信线路。同样，通信线路651和652作为相互独立的专用通信线路。

然而，例如在一特定基站的服务区中，基站620总是具有较小的业务(即，负荷)，那么通信线路650的传输效率下降。

针对上述情况，系统得到了发展，在系统中具有小业务量的多个基站被串联的连接到与基站控制器连接的一单条通信线路，以便在这些基站中分享该单条通信线路。

图2是采用此种基站串联连接系统的一常规移动通信系统的例子的结构方块图。一相同的技术被公开在日本未审查的专利公报(JP-A)56-156034中。

在图2所示的系统包括通过通信线路730与一个公共交换网络连接的移动通信交换台700，一基站控制器710，以及多个基站(#0至#2)720、721和722。移动通信交换台700通过通信线路740连接到基站控制器710。基站控制器710通过一通信线路750连接到基站(#0)720。基站(#1)721是通过一通信线路750串联的连接到基站(#0)720。基站控制器710和基站(#2)722是以图1所示的常规系统的相同方式通过一专用通信线路752连接的。

在上述基站串联连接系统中，例如，根据时分多路复用通信系统，通信线路750被用作共享通信线路，通过该共享通信线路多路复用和传送基站控制器710和基站(#0)之间的通信数据和基站控制器710和基站(#1)721之间的另一通信数据。

图3是图2中所示的共享通信线路750的多路复用通信系统的一个例子的帧结构图。在所示出的例子中，使用了2兆比特/秒的通信线路。2兆比特/秒的通信线路具有8000帧/秒的帧率。每个帧是由32个时隙组成，每个时隙有8位长。每个时隙具有64千比特/秒的传输容量。在图3所示的帧结构中，32个时隙(TS0至TS31)包含用于建立帧同步的同步时隙TS800和用于共享通信线路的控制时隙TS810。除了同步时隙TS800和控制时隙TS810之外的其它30个时隙分别被分配为与基站(#0)720通信的和与基站(#1)721通信的TS组820和821。在这个常规的例子中，两个基站(#0)720和(#1)721被串联的连接。在很多基站串联连接的情况下，该30个通信时隙被指定与业务被考虑的各个基站通信。

如上面所述，在常规移动通信系统中，共享通信线路的传输容量是预先限定的固定的分配给其业务被考虑的各个基站，以通过该共享通信线路实现基站的串联连接。

然而，在移动通信系统中的上述常规基站串联系统由如下的缺点。

首先，对每个基站的最大传输率是由共享通信线路的传输容量确定的，其是预先基于设置的基站实际分配的。在这种连接中，传输容量是设定在最忙状态的每个基站的最大业务的情况下分配的。因此，在基站的负载表现出较宽范围的变化时，分配给其的传输容量在正常情况下不能被有效的使用，致使线路使用效率降低。在另一方面，在短时间内所施加的负载超过了上面所述的最大传输率时，对传输施加了限制。

在一特定的基站具有超过最大传输率的一高负载时，另一基站可能具有留出空余传输容量的一小负荷。即使在这种情况下，该空余容量也不能被该高负荷的特定基站所利用，这是因为分配给每个基站的传输容量是固定的。因此对传输施加了限制，致使共享通信线路的线路效率整体降低。

共享通信线路的传输容量是基于设置的基站预先物理地分配给每个基站的。因此，为了另外设置将被串联到共享传输线路的新基站，必须改变分配给已连接到共享通信线路的各个基站的传输容量。这就需要已存在的基站的功能上的修改。

发明内容

为解决上述的问题，本发明的目的是提供在移动通信系统中的一种基站串联连接通信系统，其能灵活的适应于每个基站的负载的变化和另外设置的新的基站，并且具有高的线路使用效率。

根据根据本发明，提供了一种在移动通信系统中的基站串联连接通信系统，该移动通信系统包括用于控制通过一共享的通信线路串联连接的多个基站的一基站控制器，其中：

基站控制器和串联连接的每个基站之间的通信信号被转换成一通信信号信元，该通信信号信元给出了包含该基站中的相对应的一个的地址标识符的信头信息，该通信信号信元被收集成将通过该共享通信线路发送或接收的一信元多路复用信号。

基站控制器包括：

与串联连接到共享通信线路的基站一一对应设置的多个信头添加/删除单元，每个单元用于将向相应的一个基站发送的通信信号转换成一通信信号信元，该信元给出包含相对应的基站的地址标识符的信头信息，每个单元还用于从该相对应的基站发送的通信信号信元中删除信头信息，以将该通信信号信元转换成将被发送到一移动通信交换台的通信信号；以及

一信元收集/分配单元，其用于收集在信头添加/删除单元中通过转换获得的通信信号信元，以产生将被通过共享通信线路发送的信元多路复用信号，并用于根据包含在信头信息中的地址标识符，将通过共享通信线路接收的信元多路复用信号中的多路复用的通信信号信元分配到所述那些信头添加/删除单元中的相对应的信头添加/删除单元。

串联连接到该共享通信线路的每个基站包括：

一信头注册部分，在其中注册包含涉及的基站的地址标识符的信头信息；

一信元多路复用/多路分离部分，其用于从通过共享通信线路传递的来自基站控制器的下游方向的信元多路复用信号中取出具有在信头注册部分注册的信头信息的一通信信号信元，以及如果任何一基站被连接到共享通信线路的较低级别的下游，则通过共享的通信线路向一个终端传送该信元多路复用信号的剩余部分，并且其用于将要被从所考虑的基站向基站控制器传送的通信信号信元集合成将被通过共享通信线路朝基站控制器传送的信元多路复用信号，或者是，如果任何一个基站被连接在共享通信线路的一较低级别的下游，则将该通信信号信元多路复用到从终端的下游方向提供的一信元多路复用信号上；以及

一个信头添加/删除部分，其用于从由信元多路复用/多路分离部分取出的通信信号信元中删除信头信息，以再现为所考虑的基站编址的通信信号，并且用于将在信头注册部分中注册的信头信息添加到将被从所考虑的基站发送到基站控制器的一信号中，以将该通信信号转换成将被发送到基站控制器的通信信号信元。

一可变长度的信息包被用作通信信号信元。

一固定长度的信息包被用作通信信号信元。

共享通信线路是一时分多路复用通信线路。被发送或接收的信元多路复用信号是用作一个无时隙方式的用户数据区，该方式是除了用于建立帧同步的一同步时隙和在线路控制中使用的控制时隙以外，所有的多个时隙形成时分多路复用通信线路的每一帧。

基站控制器包括：

异步转移模式(ATM)交换器，用于切换一ATM信元；

与多个信道单元一一对应的设置的多个信头添加/删除单元，每个信道单元用于将从一移动通信交换台提供的接收信号转换成将被发送到基站中的一个相应基站的通信信号，并用于将每个基站提供的通信信号转换成将被发送到所述移动通信交换台的一信号，每个信头添加/删除单元是用于将从相应的一个信道单元传送的通信信号转换成具有附加的信头信息的ATM信元，信头信息包括一目标基站的地址标识符作为一VCI(虚拟信道标识符)和连接到目标基站的一通信线路的标识信息作为一VPI(虚拟路径标识符)，信头添加/删除单元用于从由ATM交换器切换的ATM信元中删除信头信息，以再现被传送到信道单元中的一相应单元的通信信号；以及

分别端接共享通信线路和专用通信线路的多个传输单元，用于信元多路复用由ATM交换器切换的ATM信元，以产生将被发送到共享通信线路和专用通信线路中的相对应的一个的信元多路复用信号，并用于向ATM交换器传送自共享通信线路和专用通信线路中的相应的一个馈送的被多路复用成一信元多路复用信号的ATM信元；

该ATM交换器被提供有从每个添加/删除单元传递的ATM信元，用于参照VPI将该ATM信元切换到传输单元中的相应的一个，并还被提供有从每个传输单元传递的ATM信元，用于参照VCI将该ATM信元切换到信头添加/删除单元中的相应的一个信头添加/删除单元。

在此情况下，串联连接到共享通信线路的基站中的每一个基站包括：

一信头注册部分，在其中注册包含涉及的基站的地址标识符的信头信息；

一信元多路复用/多路分离部分，其用于从通过共享通信线路传递的来自基站控制器的下游方向的信元多路复用信号中取出具有在信头注册部分注册的信头信息的一ATM信元，以及如果任何一基站被连接到该共享通信线路的较低级别的下游，则通过该共享的通信线路向一个终端传递该信元多路复用信号的剩余部分，并且其用于将要被从所考虑的基站向基站控制器传送的ATM信元集合成将被通过共享通信线路朝基站控制器传送的一信元多路复用信号，或者是，如果任何一个基站被连接在共享通信线路的一较低级别的下游，则将该ATM信元多路复用到从终端的下游方向提供的一信元多路复用信号上；以及

一个信头添加/删除部分，其用于从由信元多路复用/多路分离部分取出的ATM信元中删除信头信息，以再现为该考虑的基站编址的通信信号，并且用于将在信头注册部分中注册的信头信息添加到将被从所考虑的基站发送到基站控制器的一信号中，以将该通信信号转换成将被发送到基站控制器的ATM信元。

在此情况下，当将被发送的ATM信元不存在时，设置在基站控制器中的传输单元和设置在通过共享通信线路串联的每个基站或通过专用通信线路独立的连接的每个基站中的信元多路复用/多路分离部分将具有一空的信元头的一ATM信元插入信元多路复用信号，该空信元头表示不包括任何通信信号。

因此，在根据本发明的移动通信系统中的基站串联连接通信系统中，利用常规移动通信系统存在的功能和存在的线路，具有相对小的业务的相邻基站可以被一信元多路复用传输系统串联连接。

尤其是当服务区是沿着一主要的公路或一铁路线设置时，能够通过使用单一的实际通信线路轻易的扩大服务区。与通过使用专用通信线路的基站的星式连接相比，线路的成本明显的被降低。

此外，通过使用信元数据执行逻辑多路复用，该信元数据给出包含与每个基站相对应的地址标识符的信头信息。这使得串联连接到物理线路(共享通信线路)的所有基站能够共享该物理线路的总通信容量。因此，通过统计的多路复用作用，在每一基站中的负荷变化可以被相互吸收。因此，受限制的通信的发生可以明显的减少，以实现一很好的线路是用效率的系统。

为了以串联的方式另外设置新的基站，给另外设置的新基站分配一新的地址标识符就足够了。这是因为采用了逻辑多路复用。例如，由于不需要设置已有基站的线路的重复修改，所以能够容易的以串联的方式另外设置新的基站。

附图说明

图1使一典型的移动通信系统的方块图；

图2在移动通信系统中的常规基站串联系统的方块图；

图3是示出了一个帧结构，用于描述用于图2的共享通信线路的一多路复用传输系统；

图4是根据本发明的实施例的移动通信系统中的基站串联连结通信系统的方块图；

图5是图4中的基站控制器的结构的方块图；

图6是图4中的基站的方块图；

图7是在图6中所示的多路复用/多路分离单元320的方块图；

图8是根据本发明的第二实施例的基站控制器的方块图；

图9示出了通过图4中的共享通信线路发送和接收的信元多路复用信号的帧结构。

图10示出了一ATM信元的格式。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的实施例。

参照图4，将对本发明的移动通信系统中的基站串联通信系统进行描述。

在图4中的系统包括通过通信线路40与一公共交换网络连接的移动通信交换机10，多个基站控制器20至2n，多个基站(#0至#n)30至3n。在图4中，以离子的方式示出了基站控制器20，由基站控制器20控制的基站(#0至#4)，基站控制器2n，以及由基站控制器2n控制的基站(#5至#7)35至37和基站(#n)3n。

移动通信交换台10通过通信线路50连接到基站控制控制器20和通过通信线路5n连接到基站控制器2n。

基站控制器20通过共享通信线路60连接到基站(#0)30，通过专用通信线路63连接到基站(#3)33，以及通过专用通信线路64连接到基站(#4)34。

基站(#0)30通过共享通信线路61连接到基站(#1)31。基站(#1)31通过共享通信线路62串联连接到基站(#2)32。

类似的，基站控制器2n通过专用通信线路65连接到基站(#5)35，通过共享通信线路66连接到基站(#6)36，以及通过专用通信线路6n连接到基站(#n)3n。基站(#6)36通过共享通信线路67连接到基站(#7)37。

参照图5，在图4中的基站控制器20具有图中所示的结构。该基站控制器2n具有类似的结构。

基站控制器20与通过通信线路50连接的移动通信交换台10进行通信，并与分别经专用通信线路63和64连接的基站33和34通信，通信是以时分多路复用传输进行的，是类似于图2所示的常规系统的方式。在另一方面，与串联连接到共享通信线路60至62的基站(#0至#2)30至32的通信是以这样一种方式进行的，即，致使通信信号(信元)是用作一个用户数据区发送的，该数据区是在作为时分多路复用传输路径的共享通信线路60至62的所有用户时隙位置中的无时隙方式，将在后面给以描述。

如图5所示，基站控制器20包括用于进行整体控制的一中心处理单元200，端接连接到移动通信交换台10的通信线路50的一传输单元210，多个信道单元230、231、232、...23n，用于执行在每一呼叫的语音编码变换和数据通信的控制，一用于在信道单元和传输单元210之间分配/收集语音信号的收集/分配单元220，为了那些串联连接的基站端接共享通信线路60传输单元270，为了那些分开连接的基站端接专用通信线路63和64的传输单元271和272，多个信头添加/删除单元250至252，它们用于将定址于串联连接到共享通信线路的每个基站的通信信号处理成一信元结构的通信信号，与每个基站相对应的信头信息(后面将描述)被加入该信元结构中或是用于从来自每一基站的信元结构的通信信号中删除信头信息以将该信元结构的通信信号变换成时分信号，设置在信头添加/删除单元250至252和传输单元270之间的一信元收集/分配单元260，用于收集/分配定址于每一基站的通信信号(信元)，以及一个时分交换器240，其用于时分链将信道单元230至23n到对应于连接到共享通信线路的那些基站的信头添加/删除单元250和端接专用通信线路的传输单元271和272。

参照图6，基站(#0)30具有图中所示的结构。其他与共享通信线路连接的基站具有相似的结构。

如图6所示，基站(#0)30包括：端接与基站控制器20连接的共享通信线路60的一传输单元310；端接与乱连连接的下一级基站(#1)31连接的共享通信线路61的传输单元311；通过内传输通信线路330与传输单元310连接的并通过内传输线路331与传输单元311连接的一多路复用/多路分离单元320，并且其通过共享通信线路60被馈送有通信信号(信元)，用于多路分离定址于所考虑的基站(#0)30的通信信号(信元)，并相反地用于多路复用将要传输到共享通信线路60的通信信号；以及一基站主单元300，其通过内通信线路332连接到多路复用/多路分用单元320，用于处理定址于所考虑的基站(#0)30的通信信号(信元)，以及用于从所考虑的基站(#0)30发送定址于基站控制器20的通信信号(信元)。

参照图7，多路复用/多路分用单元320包括：连接在内部通信线路330和331之间的一信元多路复用/多路分离部分321，用于多路复用/多路分离定址于和发送自基站(#0)30的通信信号(信元)；一信头添加/删除部分322，用于删除被多路分离的通信信号(信元)的信头，和用于将信头添加到将被多路复用的通信信号；以及一信头注册部分323，用于提供基站信头信息到信元多路复用/多路分离部分321和信头删除/添加部分322。

参照图9，通过图4示出的共享通信线路60发送和接收的一信元多路复用的信号具有图中所示的一帧结构。例如，像图3中的常规通信系统一样，发送和接收是通过2Mbps的一通信线路进行的。然而，在这个实施例的共享通信线路(60，以及类似的共享通信线路61，62，66和67)中，帧数据包括每帧32个时隙(TS)。在这些时隙中，处理用于建立帧同步的一同步时隙和用于控制共享通信线路的一控制时隙之外，30个时隙被用作无时隙共享的用户数据。在图9中的数据被顺序地放置在除了将被发送的同步时隙和控制时隙之外的所有的时隙位置。

在图9的例子中，看出，在共享的用户数据中包括多个连续的帧，用于基站(#0)30的通信信号信元500和540和用于基站(#1)31的通信信号信元510，用于基站(#2)32的通信信号信元520和550，以及在不存在任何通信信元时被插入的一空信元530被多路复用和发送。

通信信号信元500和540分别包括信头501和541和基站(#0)通信信号502和542。通信信号信元510包括一信头511和一基站(#1)通信信号512。通信信号信元520和550分别包括信头521和551和基站(#2)通信信号522和552。空信元530包括一空信元信头531和空信元数据532。

下面，将描述根据本发明的在一移动通信系统中的基站串联连接通信系统的工作过程。

以与常规基站控制器相似的方式，基站控制器20是如下操作的。图15所示的传输单元210通过通信线路50接收从移动通信交换台10至每一基站的通信信号(呼叫处理控制信号，保持操作信号，语音信号，数据信号或类似信号)。收集/分配单元220将接收的通信信号分配到信道单元230至23n，用于进行每一信道的语音变换和数据通信的控制。例如，如果一2Mbps的传输通道被用作传输线路50，收集/分配单元220将多路复用的30个信道多路分离成各自分离的信道。这些信号被分配给不同的信道单元。

信道单元230至23n被用作共享资源并对应于响应来自于图中没示出的一移动台的一呼叫原始请求所分配的信道。基站控制器管理被分配给基站的信道。对于定址于分别通过专用通信线路分开连接的基站(#3和#4)的通信信号，时分交换器240将相应的信道单元连接到对应于不同的基站的传输单元271和272，以至于像常规系统一样，通信信号通过专用通信线路63和64被传输。

在另一方面，在此实施例中，向串联连接到共享通信线路的基站(#0至#2)中的每一基站发送的每一信道上的通信信号是以下面的方式传输的。时分交换器240将相应的信道单元分别连接到相应的信头添加/删除单元250至252。每一信道分开的时分信号被分别馈送到相应信头添加/删除单元250至252。

每一信头添加/删除单元250至252将要被传输到每一基站的输入通信信号分组，并加入包含特定于相应的基站的地址标识符的信头信息。

在本实施例的描述中，如在ATM(异步转移模式)通信中那样，分组成一固定长度信元。另外，如在分组通信和HDLC(高级数据链路控制规程)通信那样，可以使用可变长度的分组。

由信头添加/删除单元250至252构成信元的通信信号信元由信元收集/分配单元260信元多路复用并以前面所述的方式通过传输单元270顺序地传递到通信线路60的用户数据区。

图9示出了信元多路复用信号的一个例子，其中定址于串联连接的各个基站的通信信号被信元收集/分布单元260信元多路复用。

将被传输到基站(#0至#3)30至32的通信信号信元500，510，520，540和550包括基站(#0至#3)通信信号502，512，522，542和552和信头信息501，511，521，541和551，信头信息中包含基站(#0至#3)的通信地址标识符并且是被信头添加/删除单元250至252分别添加的。

通常，通信信号信元是按照到达的顺序由信元收集/分配单元260顺序的排列的。在没有任何需要通信信号需要发送时，空信元530被插入。

空信元530包括代表空信元的空信元信头531和空信元数据532。

例如，传输单元270在使用2Mbps通信线路的共享通信线路60上发送在对应于除了同步时隙和控制时隙的另外每帧30个时隙的用户数据区中的信元多路复用信号。

通过共享通信线路60传递的通信信号首先被直接连接到基站控制器20的基站(#0)接收。包括在图9中的通信信号信元500、510、520、540和550和空信元530的信元多路复用信号被传递到信元多路复用/多路分离部分321(图7)。

信元多路复用/多路分离部分321如前面所述的接收的通信信号信元500、510、520、540和550和空信元530。在存在具有与分配给所涉及的基站的通信标识符一致的并且在信头注册部分323中被注册的一标识符的一通信信号信元时，该特定通信信号信元(在此实施例中是通信信号信元500和540)被分开。

被分开的通信信号信元500和540被传输到信头添加/删除部分322以删除信头信息501和541，以使基站(#0)通信信号502和542仅仅通过内部通信线332传递到基站主单元300，将以与常规系统相似的方式被处理。

在另一方面，定址于其同基站的通信信号信元和空信元510、520、530和550不被信元多路复用/多路分离部分321多路分离和传递到串联连接的下一级基站(#1)31。

在这个实施例中为ATM系统的情况下，在定址于所考虑的基站的通信信号被多路分离之后，信元多路复用/多路分离部分321将一空信元(未示出)插入一空区域。因此被插入的空信元被定址于串联连接的基站的通信信号信元510、520和550以及空信元530多路复用，然后被连接的下一级基站(#1)31。

在另一方面，串联连接的下一级基站(#1)31是以与基站(#0)30相似的方式工作的。具体地说，信元多路复用/多路分离部分多路分离定址于它自己的基站(#1)31。其他通信信号信元520和550通过共享通信线路62被传递到连接的下一级基站(#2)32。

基站(#2)32进行类似的操作。然而，基站(#2)32是串联连接的基站的一终端，所以没有任何传输操作。

下面，将描述上行链路通信。为了便于理解，在图5至图7中，在上行链路和下行链路方向中的相对应功能用相同的功能块表示。然而，在上行链路和下行链路的方向上，实际的器件结构可以包括分离开的功能块。

自基站(#2)32到基站控制器20的一上行链路通信信号通过基站(#2)32的内部通信线路332传输到信头删除/添加部分322。以类似于图5中的基站控制器20的信头添加/删除单元250至252相似的方式，信头删除/添加部分322处理来自所考虑的基站的基站主单元300的通信信号，以产生一信元结构的通信信号，包含特定于所考虑的基站的地址标识符的并被在信头部分323注册的信头信息被加入该信号中。如果需要，信元多路复用/多路分离部分321用空信元信元多路复用信元结构的通信信号，以产生一信元多路复用的信号，该信号被传递到串联连接到基站控制器一侧的下一级基站(#1)31。

在串联连接并位于中间的基站(#1)31中，从基站(#1)31发送到基站控制器20的通信信号被信头删除/添加部分322变换成信元结构信号，包含特定于所考虑的基站的地址标识符的并被在信头部分323注册的信头信息被加入该信号中。信元结构的信号被传输到信元多路复用/多路分离部分321。

信元多路复用/多路分离部分321将自基站(#1)31发送的信元多路复用到在下级的自基站(#2)32发送的信元多路复用信号上，并降它传送到与基站控制器一侧串联连接的下一级基站(#0)30。

相似的，基站(#0)30在信元多路复用的信号上信元多路复用从基站自身到基站控制器20的通信信号。信元多路复用的信号通过共享通信线路60被传递到基站控制单元20。

基站控制器20的信元收集/分配单元260如图9所示接收信元多路复用信号并参照信元500、510、...的信头501、511、...，根据串联连接的基站的地址标识符将通信信号信元分配到相应的信头添加/删除单元250至252。

信头添加/删除单元250至252从分配的信元数据中删除信头信息501、511、...，并去信元或分解分配的信元数据以再现来自基站的通信信号作为时分信号。

如被端接专用通信线路的传输单元271和272分别连接和接收的从基站馈送通信信号那样，作为再现信号的来自串联连接的基站的通信信号被提供到时分交换器240(时分交换器)将被连接到相应的信道单元230至23n，在那里进行每一信道的语音变换和数据通信的控制。通信信号被收集/分配单元220控制(时分多路复用)并被传输单元210通过通信线路50发送到移动通信交换台10。

如上面所描述的，在这个实施例中，每个串联连接到共享通信线路的基站设有信元多路复用/多路分离部分321，信头删除/添加部分322，以及信头注册部分323。在基站控制器中，分别对应于串联连接的基站的信元收集/分布单元260和信头添加/删除单元250至252被设置在交换器和端接共享通信线路的传输单元之间。按照以上所述的结构，使用常规移动通信系统的现存的设备和现存的通信线路，已经能够通过一信元多路复用系统串联连接具有相对较小的业务的相邻基站。

因此，在新的基站沿着一主要公路或一铁路线设置而且设置一服务区时，通过提供具有与其对应的一新信头添加/删除单元，通过使用单通信线路能够方便地扩大服务区。与通过使用专用通信线路的基站开始连接相比，线路成本可以明显的降低。

此外，通过使用给出包含对应于每一基站的地址标识符的信头信息的信元数据，进行逻辑多路复用。这使得能够共享在所有的串联连接到物理线路(共享通信线路)的基站中物理线路的总容量。因此，在每一基站的负载的变化可以通过统计多路复用作用相互缓冲。因此，限制通信的出现可以明显的减少以实现系统的优秀的线路效率。

在前面，已经描述了被发明的第一实施例，其是结合使用2Mbps的时分多路复用通信线路作为物理的共享通信线路。然而，这个实施例的共享通信线路不受限于此，可以是任何适合的通信线路，该通信线路对应于端接共享通信线路的在每一基站控制器中的和在每一基站中的每一传输单元。

在第一实施例中，只有串联连接到共享通信线路的每一基站和基站控制器之间的通信信号被信元多路复用通信系统发送。最好是，根据ATM信元传输技术的串联连接到共享通信线路的多个基站被加到已存在的按照时分多路复用技术的移动通信网络中。然而，在这个实施例中，为了进一步地设置一新的基站，需要提供具有对应于新基站的信头添加/删除单元的基站控制器，并将信头添加/删除单元连接到信元收集/分配单元。因此，在基站控制器20中需要添加硬件的工作。

考虑到新的附加基站控制器的设置，基站控制器20和所有基站之间的通信可以通过使用信元进行，如后面将描述的。在此情况中，为了另外设置串联连接的一新基站，分配一个新的地址标识符给新基站就足够了，而不需要修改基站控制器的结构。因此，基站可以容易的串联的添加。

参照图8，根据本发明的第二实施例的基站控制器20  包括：用于进行整体控制的一中心处理单元100；端接连接到移动通信交换台10的通信线路50的一传输单元110；多个信道单元130、131、132、...13n，用于执行在每一呼叫的语音编码变换和数据通信的控制；分别设置在这些信道单元中的多个信头添加/删除单元150、151、152、...和15n，它们用于添加或删除与每个基站或每个通信线路对应的信头信息，将从移动通信交换台10到每一基站的通信信号变换成ATM信元数据，并将从每个基站传递的ATM信元数据变换成到移动通信交换台10的通信信号；端接共享通信线路60的多个传输单元170至172，分别用于串联连接的基站和为基站分开连接的专用通信线路63和64；以及一ATM交换器140，用于参照与通信线路对应的信头信息将通信信号(被信头添加/删除单元150至15n变换成ATM信元的通信信号)切换到相应的传输单元170至172，并参照对应于各个基站的信头信息，用于将ATM信元数据(从基站传出并被传输单元170至172接收的ATM信元数据)切换到相应的信头添加/删除单元150至15n。

在第二实施例中，分开地与专用通信线路连接的基站(#3和#4)33和34具有结合图5和图8描述的结构，像串联连接到共享通信线路的基站(#0至#2)一样。然而，与传输操作相关的结构被从在串联连接的终端处连接的基站(#2)32和各自连接的基站(#3和#4)33和34中被去掉。

在这个实施例中，一ATM信元被用作通信信号信元(例如，通信信号信元500、510、520、540和类似信号信元)，用于基站控制器20和每一基站(#0至#n)30至30n之间的通信。图10示出了一ATM信元的格式。ATM信元90由53个字节组成，其中包括用作信元信头91的头5个字节。信元信头包含两个标识符，即，一个字节的一VPI(虚拟路径标识符)和两个字节的一VCI(虚拟信道标识符)。

在这个实施中，通过传通信线路50从移动通信交换台10向每个基站发送的下行链路通信信号被传输单元110接收并被收集/分配单元120分配到信道单元130至13n，将受到每一信道的语音转换或数据通信的控制。此后，通信信号被信头添加/删除单元150至15n分成每48个字节，其中被加入5个字节的信元信头以产生ATM信元。

在此时，用于识别对应于作为一目标的每一基站的每一通信单元170至172的通信线路标识符信息被写入信元信头的VPI字段。在另一方面，作为目标的每一基站的地址标识符被写入VCI字段。

ATM交换器140根据在信元信头的VPI字段中写入的通信线路标识符信息切换下行链路ATM信元以将ATM信元分配到相应的传输单元170至172。

如果需要的话，每个传输单元170至172将一空信元插入到分配到那里的ATM信元中。ATM信元是作为在图9中示例的一信元多路复用信号在2Mbps的通信线路上传递的。

以类似于第一实施例的方式，每个串联连接到共享通信线路的基站参照写在信元信头的VCI字段中的地址标识符取出定址域该基站自身的通信信号信元，并且在另一方面，将具有写入在VCI字段中的基站地址标识符的信元信头加到从基站到基站控制器的通信信号中，以产生被信元多路复用和向基站控制器传递的一ATM信元。

像在串联连接到共享通信线路的终止端的基站(#2)一样，独自的通过专用通信线路连接的每个基站(#3和#4)33和34从接收的信元信号中提取通信信号信元，并通过信头删除/添加部分322删除信元头，以再现在基站主处理单元300中处理的通信信号。

在另一方面，从基站主单元到基站控制器的通信信号被信头删除/添加部分322处理成ATM信元，写入在VCI字段的具有在信头注册部分323中注册的地址标识符的信头信息被加到该ATM信元中。该ATM信元是通过信元多路复用/多路分离部分321和传输单元310传递到专用通信线路63和64。

通过共享通信线路60和专用通信线路63和64向基站20传递的通信信号被相应的传输单元170至172接收，在那里取出通信信号信元并传递到ATM交换器140。

参照写入在信元信头的VCI字段中的每一基站的地址标识符，ATM交换器140切换上行链路ATM信元以将ATM信元分配到信头添加/删除单元150至15n。

信头添加/删除单元150至15n从ATM信元中删除信元信头以再现来自基站的上行链路通信信号。该再现的通信信号通过相应的信道单元130至13n被发送并被收集/分配单元120收集，并将被通过传输单元110传递到移动通信交换台10。

如上面所描述的，在第二实施例中，在基站控制器中的所有的信道单元和低层的单元是受相同的传输系统(ATM信元)控制的。因此，即使另外设置新的基站或新的线路，简单地通过对该被添加的设备分配以地址和修改在基站控制器中的基站数据，能够处理附加的设置。例如，如上面所描述的由于信道单元被作为公用资源管理的，所以信道被分配基站控制器的中央处理单元所许可的基站。该基站是被连接到作为基站数据预先被中央处理单元管理的传输路径。因此，中央处理单元需要将由对应于信道单元的信头添加/删除单元添加的信头信息是对应于在呼叫建立阶段分配的基站的信息。参照信头信息，ATM交换器连续地将输入信元传递到与相关传输路径对应的传输单元。因此，参照内部管理信息，在基站控制器中的程序可以容易的控制和修改。

如上面所描述的，在根据本发明的移动通信系统中的基站串联连接通信系统中，通过将多个具有相对较小的业务量的多个相邻基站连接到一单个物理线路(共享通信线路)，能够降低物理通信线路的数量。因此，可以节省线路成本。

尤其是当服务区是沿着主要公路或铁路线设置时，与在常规系统中的基站的开始连接相比可以明显的降低线路成本。

在根据本发明的串联连接的通信系统中，串联连接的基站的通信信号是使用具有作为信头信息的地址标识符的信元通过逻辑多路复用发送和接收的。所以，在串联连接的基站中，通过共享整个物理线路(共享通信线路)的容量获得了统计的多路复用效果。因此，在各个基站中的负载变化可以相互吸收，从而实现了系统的极好的线路效率。

由于使用了逻辑多路复用，通过将一新的地址分配给新基站可以将一新的基站加入，而不必修改已存在的基站的线路设置或已存在的基站控制器的结构。因此，可以容易的实现基站的添加设置。

Claims (9)

1.一种在移动通信系统中的基站串联连接通信系统，该移动通信系统包括用于控制通过一共享的通信线路串联连接的或通过专用通信线路个别的连接的多个基站的一基站控制器，其中所述基站控制器包括：

异步转移模式(ATM)交换器，用于切换一ATM信元；

与多个信道单元一一对应的设置的多个信头添加/删除单元，每个所述信道单元用于将从一移动通信交换台提供的接收信号转换成将被发送到所述基站中的一个相应基站的通信信号，并用于将每个所述基站提供的通信信号转换成将被发送到所述移动通信交换台的信号，每个所述信头添加/删除单元是用于将从相应的一个所述信道单元传送的通信信号转换成具有附加的信头信息的ATM信元，所述信头信息包括一目标基站的地址标识符作为一虚拟信道标识符(VCI)和连接到所述目标基站的一通信线路的标识信息作为一虚拟路径标识符(VPI)，所述信头添加/删除单元用于从由所述ATM交换器切换的ATM信元中删除信头信息以再现被传送到所述信道单元中的一相应单元的通信信号；以及

分别端接所述共享通信线路和所述专用通信线路的多个传输单元，用于信元多路复用由所述ATM交换器切换的ATM信元，以产生将被发送到所述共享通信线路和所述专用通信线路中的相对应的一个的信元多路复用信号，并用于向所述ATM交换器传送自所述共享通信线路和所述专用通信线路中的相应的一个馈送的被多路复用成一信元多路复用信号的ATM信元；

所述ATM交换器被提供有从每个所述添加/删除单元传递的ATM信元，用于参照VPI将该ATM信元切换到所述传输单元中的相应的一个，并还被提供有从每个所述传输单元传递的ATM信元，用于参照VCI将该ATM信元切换到所述信头添加/删除单元中的相应的一个信头添加/删除单元。

2.根据权利要求1所述的一种在移动通信系统中的基站串联连接通信系统，其特征在于所述共享通信线路和所述专用线路中的每一个是一时分多路复用通信线路，所述被发送或接收的信元多路复用信号是用作一个无时隙方式的用户数据区，该方式是除了用于建立帧同步的一同步时隙和在线路控制中使用的控制时隙以外，所有的多个时隙形成所述时分多路复用通信线路的每一帧。

3.根据权利要求2所述的一种在移动通信系统中的基站串联连接通信系统，其特征在于，当将被发送的ATM信元不存在时，设置在所述基站控制器中的传输单元和设置在通过所述共享通信线路串联的每个基站或通过所述专用通信线路独立的连接的每个基站中的所述信元多路复用/多路分离部分将具有一空的信元头的一ATM信元插入所述信元多路复用信号，该空信元头表示不包括任何通信信号。

4.一种在移动通信系统中的基站串联连接通信系统，该移动通信系统包括用于控制通过一共享的通信线路串联连接的或通过专用通信线路个别的连接的多个基站的一基站控制器，其中串联连接到所述共享通信线路的所述基站中的每一个基站包括：

一信头注册部分，在其中注册包含涉及的基站的地址标识符的信头信息；

一信元多路复用/多路分离部分，其用于从通过所述共享通信线路传递的来自所述基站控制器的下游方向的信元多路复用信号中取出具有在所述信头注册部分注册的信头信息的一ATM信元，以及如果任何一基站被连接到所述共享通信线路的较低级别的下游，则通过所述共享的通信线路向一个终端传递该信元多路复用信号的剩余部分，并且其用于将要被从所考虑的基站向所述基站控制器传送的ATM信元集合成将被通过所述共享通信线路朝所述基站控制器传送的一信元多路复用信号，或者是，如果任何一个基站被连接在所述共享通信线路的一较低级别的下游，则将该ATM信元多路复用到从终端的下游方向提供的一信元多路复用信号上；以及

一个信头添加/删除部分，其用于从由所述信元多路复用/多路分离部分取出的ATM信元中删除信头信息，以再现为该考虑的基站编址的通信信号，并且用于将在所述信头注册部分中注册的信头信息添加到将被从所考虑的基站发送到所述基站控制器的一信号中，以将该通信信号转换成将被发送到所述基站控制器的ATM信元。

5.根据权利要求4所述的一种在移动通信系统中的基站串联连接通信系统，其特征在于所述共享通信线路和所述专用线路中的每一个是一时分多路复用通信线路，所述被发送或接收的信元多路复用信号是用作一个无时隙方式的用户数据区，该方式是除了用于建立帧同步的一同步时隙和在线路控制中使用的控制时隙以外，所有的多个时隙形成所述时分多路复用通信线路的每一帧。

6.根据权利要求5所述的一种在移动通信系统中的基站串联连接通信系统，其特征在于，当将被发送的ATM信元不存在时，设置在所述基站控制器中的传输单元和设置在通过所述共享通信线路串联的每个基站或通过所述专用通信线路独立的连接的每个基站中的所述信元多路复用/多路分离部分将具有一空的信元头的一ATM信元插入所述信元多路复用信号，该空信元头表示不包括任何通信信号。

7.一种在移动通信系统中的基站串联连接通信系统，该移动通信系统包括用于控制通过一共享的通信线路串联连接的或通过专用通信线路个别的连接的多个基站的一基站控制器，其中：

所述基站控制器包括：

异步转移模式(ATM)交换器，用于切换一ATM信元；

与多个信道单元一一对应的设置的多个信头添加/删除单元，每个所述信道单元用于将从一移动通信交换台提供的接收信号转换成将被发送到所述基站中的一个相应基站的通信信号，并用于将每个所述基站提供的通信信号转换成将被发送到所述移动通信交换台的信号，每个所述信头添加/删除单元是用于将从相应的一个所述信道单元传送的通信信号转换成具有附加的信头信息的ATM信元，所述信头信息包括一目标基站的地址标识符作为一虚拟信道标识符(VCI)和连接到所述目标基站的一通信线路的标识信息作为一虚拟路径标识符(VPI)，所述信头添加/删除单元用于从由所述ATM交换器切换的ATM信元中删除信头信息以再现被传送到所述信道单元中的一相应单元的通信信号；以及

分别端接所述共享通信线路和所述专用通信线路的多个传输单元，用于信元多路复用由所述ATM交换器切换的ATM信元，以产生将被发送到所述共享通信线路和所述专用通信线路中的相对应的一个，并用于向所述ATM交换器传送自所述共享通信线路和所述专用通信线路中的相应的一个馈送的被多路复用成一信元多路复用信号的ATM信元；

所述ATM交换器被提供有从每个所述添加/删除单元传递的ATM信元，用于参照VPI将该ATM信元切换到所述传输单元中的相应的一个，并还被提供有从每个所述传输单元传递的ATM信元，用于参照VPI将该ATM信元切换到所述信头添加/删除单元中的相应的一个信头添加/删除单元；

串联连接到所述共享通信线路的所述基站中的每一个基站包括：

一信头注册部分，在其中注册包含涉及的基站的地址标识符的信头信息；

一信元多路复用/多路分离部分，其用于从通过所述共享通信线路传递的来自所述基站控制器的下游方向的信元多路复用信号中取出具有在所述信头注册部分注册的信头信息的一ATM信元，以及如果任何一基站被连接到所述共享通信线路的较低级别的下游，则通过所述共享的通信线路向一个终端传递该信元多路复用信号的剩余部分，并且其用于将要被从所考虑的基站向所述基站控制器传送的ATM信元集合成将被通过所述共享通信线路朝所述基站控制器传送的一信元多路复用信号，或者是，如果任何一个基站被连接在所述共享通信线路的一较低级别的下游，则将该ATM信元多路复用到从终端的下游方向提供的一信元多路复用信号上；以及

一个信头添加/删除部分，其用于从由所述信元多路复用/多路分离部分取出的ATM信元中删除信头信息，以再现为该考虑的基站编址的通信信号，并且用于将在所述信头注册部分中注册的信头信息添加到将被从所考虑的基站发送到所述基站控制器的一信号中，以将该通信信号转换成将被从所述基站控制器发送的ATM信元。

8.根据权利要求7所述的一种在移动通信系统中的基站串联连接通信系统，其特征在于所述共享通信线路和所述专用线路中的每一个是一时分多路复用通信线路，所述被发送或接收的信元多路复用信号是用作一个无时隙方式的用户数据区，该方式是除了用于建立帧同步的一同步时隙和在线路控制中使用的控制时隙以外，所有的多个时隙形成所述时分多路复用通信线路的每一帧。

9.根据权利要求8所述的一种在移动通信系统中的基站串联连接通信系统，其特征在于，当将被发送的ATM信元不存在时，设置在所述基站控制器中的传输单元和设置在通过所述共享通信线路串联的每个基站或通过所述专用通信线路独立的连接的每个基站中的所述信元多路复用/多路分离部分将具有一空的信元头的一ATM信元插入所述信元多路复用信号，该空信元头表示不包括任何通信信号。

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