CN1156195C - 移动通信系统的越区切换方法与其基站端子系统装置 - Google Patents

Abstract

一种实现高可靠越区切换并提高服务质量的移动通信系统的越区切换方法与其基站端子系统装置。越区切换时，将包含相同通信数据的通信信号从移动台同时发射给不止一个基站，从而根据所接收通信信号的可靠性信息，用不止一个基站接收的通信信息组成接收信号。对于分组通信，给每个信息分组附上用来识别每个信息分组的识别信息，并测量每个信息分组的可靠性信息，从而可根据每个信息分组所附的识别信息和所测量的每个信息分组的可靠性信息得到接收信息分组。

Description

移动通信系统的越区切换方法与其基站端子系统装置

本发明是中国专利申请95190454.X的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有被多个网孔所覆盖的服务区的通信系统，其中移动台的通信通过根据移动台的移动，顺次切换与移动台通信的网孔来实现。

背景技术

在具有被多个设有基站的网孔所覆盖的服务区的移动通信系统中，为使通过服务区的移动台能够进行连续通信，就必须执行越区切换过程以根据移动台的移动顺次切换与移动台通信的基站。

通常，这种越局切换过程按图1的流程图所示来进行，图1的情况是移动台MS最初通过信道Ch1与基站BS1通信(S0)。当移动台MS检测到从基站BS1的一网孔到另一基站BS2的一网孔的网孔转换(S1)时，移动台MS向基站BS1发送一个作为越局切启动信号的通知(S2)。作为响应，基站BS1识别出需要越区切换到基站BS2，则给基站BS2发射一信道建立信号(S3)。然后，基站BS2选择一新信道Ch2(S4)，并开始通过信道Ch2发射信号(S5)。

接下来，基站BS2给基站BS1发射一用来表示已启动信道Ch2的启动完成信号(S6)。作为响应，基站BS1向移动台MS发射一用来规定信道Ch2的信道说明信号(S7)。然后，移动台MS将其通信信道从信道Ch1切换到信道Ch2(S8)。接着，移动台MS开始通过信道Ch2向基站BS2发射信号，这样就在基站BS2建立起对新通信信道Ch2的接收同步(S9)，并且移动台MS和基站BS2互相通信(S10)。

此后，基站BS2向基站BS1发射信道释放命令信号(S11)。作为响应，基站BS1停止通过信道Ch1发射信号(S12)并释放与交换台之间的在线信道(S13)。然后，当基站BS1向基站BS2发射信道释放完成信号(S14)时，就完成了越区切换过程。

在这种常规越区切换过程中，从信道Ch1切换信道Ch2时，如果该移动通信系统采用频分多址联接(FDMA)方案，就必须通过切换合成器来改变频率，因而在切换过程中会瞬间中断移动台MS的通信。

于是，在移动台每次只能通过一个信道发射和接收信号的常规移动通信系统中，越区切换过程存在由于切换时出现话音流中断或数据掉落而使服务质量暂时下降的有关问题。

发明内容

因此，本发明的一目的是提供一种能够消除越区切换时通信瞬时中断的用于移动通信的方法和系统，以实现高可靠越区切换方案，提高移动通信系统服务质量。

根据本发明一个方面所述，提供一种用于由至少一个移动台和多个基站构成的移动通信系统中的移动通信越区切换方法，该方法包括步骤：在进行越区切换以改变所述多个基站中用于与移动台通信的基站时，同时从不止一个基站向移动台发射包含同样通信数据的下行通信信号；和在移动台测量代表从每个基站接收的下行通信信号的可靠性的可靠性信息，该可靠性信息是从每个基站接收的下行通信信号的信号干扰比；根据对从所述不止一个基站接收的下行通信信号测量的可靠性信息，在移动台把从所述不止一个基站接收的下行通信信号组成下行接收信号。

根据本发明另一个方面所述，提供一种用于由至少一个移动台、多个基站和与基站相连的组合装置构成的移动通信系统的基站端子系统装置，该基站端子系统装置包括：用于在进行越区切换以改变所述多个基站中用于与移动台通信的基站时，同时从不止一个基站向移动台发射包含同样通信数据的下行通信信号的装置；用于在基站接收来自移动台的上行通信信的装置；用于在组合装置把所述不止一个基站接收的上行通信信号组成上行接收信号的装置；用于测量可靠性信息的装置，所述可靠性信息以一个信号干扰比表示了在每个基站接收的上行通信信号的可靠性，从而使组合装置根据对所述不止一个基站接收的上行通信信号测量的可靠性信息组成上行接收信号；用于对每个基站接收的上行通信信号进行去扩展和解调，以及从解调后的信号恢复通信数据比特的装置；用于多路复用恢复后的通信数据比特和可靠性信息并把该多路复用信号传输给组合装置的装置；用于接收从每个基站传来的所述多路复用信号并把恢复后的通信数据比特和可靠性信息分离的装置；其中在切换时，所述组合装置根据来自多个基站的可靠性信息组合所述恢复后的通信数据比特。

根据本发明一个方面所述，提供一种用于在移动通信系统中进行移动通信越区切换的方法所述系统由至少一个移动台，多个基站及与基站相连的组合装置所构成，该方法包括步骤：在进行越区切换以改变所述多个基站中用于与移动台通信的基站时，从移动台同时向不止一个基站发射包含同样通信数据的上行通信信号；和在组合装置用所述不止一个基站所接收的上行通信信号组成上行接收信号。

根据本发明另一方面所述，提供一种用于在由至少一个移动站和多个基站构成的移动通信系统中进行移动通信的越区切换的方法，该方法包括步骤：在进行越区切换时以改变多个基站中用于与移动台通信的基站时，从所述多个基站同时向移动台发射包含同样通信数据的下行通信信号；和在移动台由从所述多个基站接收的下行通信信号组成下行接收信号。

根据本发明再一方面所述，提供一种用于由至少一个移动台和多个基站构成的移动通信系统的移动台装置，该移动通信装置包括：在进行越区切换以改变多个基站中用于与移动台通信的基站时，用于同时向所述多个基站发射包含同样通信数据的上行通信信号的装置；用于从基站接收下行通信信号的装置；和在越区切换时用于由从所述多个基站接收的下行通信信号组成下行接收信号的装置。

根据本发明又一方面所述，提供一种用于由至少一个移动台，多个基站，和与基站相连的组合装置构成的移动通信系统的基站端子系统装置，该基站端子系统包括：在进行越区切换以改变多个基站中用于与移动台通信的基站时，用于同时从所述多个基站向移动台发射包含同样通信数据的下行通信信号的装置；用于在基站接收来自移动台以上行通信信号的装置，和用于越区切换时由在所述多个基站接收的上行通信信号在组合装置中合成上行接收信号的装置。

根据本发明另一方面所述，提供一种在由至少一个移动台，多个基站，和与基站相连的上级装置(upper device)构成的移动通信系统中进行移动通信的方法，该方法包括步骤：(a)在移动台，根据要发射的通信数据产生信息分组，将用于识别每个信息分组的识别信息附到所生成的信息分组上，将信息分组与识别信息一起发射到基站；(b)在每个基站，接收移动台来的信息分组，测量代表在每个基站接收的每个信息分组可靠性的可靠性信息，将可靠性信息附于在每个基站接收的每个信息分组，将信息分组和可靠性信息一起发射到上级装置；(c)在上级装置，根据每个信息分组所附的识别信息和可靠性信息处理通过基站接收的来自移动台的信息分组。

根据本发明再一方面提供一种在由至少一个移动台、多个基站和一个与基站相连的上级装置构成的移动通信系统中进行移动通信的方法，该方法包括步骤：(a)在上级装置，根据要发射的通信数据生成信息分组，将用于识别每个信息分组的识别信息附于所生成的信息分组，将带识别信息的信息分组通过基站发射给移动台；和(b)在移动台，接收上级装置通过基站发来的信息分组，测量代表从每个基站接收的每个信息分组可靠性的可靠性信息，根据每个信息分组所附的识别信息和所测量的每个信息分组的可靠性信息、用所接收的上级装置通过基站发来的信息分组组成接收信息分组。

根据本发明又一方面所述，提供一种用于由至少一个移动台，多个基站，和与基站相连的一上级装置构成的移动通信系统的移动台装置，该移动台装置包括：用于根据要发射的通信数据生成信息分组的装置；用于将识别每个信息分组的识别信息附于发生装置产生的每个信息分组的装置；用于通过基站向上级装置发射被附加装置附上识别信息的信息分组的装置。

根据本发明另一方面所述，提供一种用于由至少一个移动台、多个基站，和与基站相连的上级装置构成的移动通信系统的基站端子系统装置，该基站端子系统装置包括：用于由要发射通信数据生成的信息分组的装置；用于将识别每个信息分组的识别信息附于发生装置产生的每个信息分组的装置；和用于通过基站由上级装置向移动如发射由附加装置附加上识别信息的信息分组。

附图说明

本发明的其它特色和优点从下面结合附图所作描述中可显而易见。

图1是常规移动通信系统所用常规越区切换过程的顺序图。

图2是根据本发明所述的移动通信系统第一实施例的总体配置的示意框图。

图3是图2所示移动通信系统采用的越区切换过程的顺序图。

图4是图2的移动通信系统中移动台的详细配置框图。

图5是图2的移动通信系统中每个基站的详细配置框图。

图6是图2的移动通信系统中交换台详细配置框图。

图7是根据本发明所述移动通信系统第二实施例的总体配置示意框图。

图8是图7的移动通信系统中移动台的信号发射部分的详细配置框图。

图9是图7的移动通信系统中基站端子系统的信号接收部分的详细配置框图。

图10A到10E是在图8的移动台和图9的基站端子系统的不同部件得到的信息分组形式的图示。

图11是图7的移动通信系统中基站端子系统的信号发射部分的详细配置框图。

图12是图7的移动通信系统中移动台的信号接收部分的详细配置框图。

具体实施方式

现在将详细描述根据本发明所述的移动通信系统的第一实施例。

在这第一实施例中，移动通信系统具有如图2简略示意的总体配置，其包括多个(实施例中为两个)基站1和2，移动台3以及交换台4，该交换台4通过基站1和2以及用来连接基站1、2与交换台4的有线或无线电传输线路5交换移动台3要发射或接收的通信信号。

简而言之，在该配置中，移动台3最初与基站1通信，同时向基站2移动，当移动台3进入基站2的网孔时，移动台3建立与基站2的通信信道同时保持与基站1的通信状态从而使基站3处于同时与基站1和2通信的状态。

在这种状态，移动台3接收两个基站1和2的信号，并利用这些接收信号的可靠性信息组成实际接收信号。另一方面，移动台3发射的信号被每个基站1和2接收，并且在每个基站1和2测量这些接收信号的可靠性信息。在每个基站1和2所接收的信号通过传输线路5与可靠性信息一起被传送给交换台4，交换台4利用接收信号的可靠性信息组成实际的接收信号。

应该注意，用在第一实施例中的可靠性信息是要明确的无线电发射可靠性信息，尽管它被简称为可靠性信息。

这里，可根据图3的顺序图实现将移动台3从只与基站1通信的初始状态设置为同时与基站1和2通信的状态的过程。

即，移动台MS最初通过信道Ch1与基站BS1通信(S100)。当移动站MS探测出进入了基站BS2的网孔时(S101)，移动台MS向基站BS1发射网孔转换通知作为越区切换启动信号(S102)。作为响应，基站BS1识别出需要越区切换到基站BS2，并向基站BS2发射一信道建立信号(S103)。然后，基站BS2选择新信道Ch2(S104)，并开始通过信道Ch2发射信号(S105)。

接下来，基站BS2向基站BS1发射一启动完成信号，其用来表明信道Ch2已被启动(S106)。作为响应，基站BS1向移动台MS发射用来规定信道Ch2的信道说明信号(S107)。然后，移动台MS建立对信道Ch2的接收同步，并且在通过信道Ch1发射信号之外开始通过信道Ch2发射信号(S108)，于是就在基站BS2建立起对新通信道Ch2的接收同步(S109)，并且移动台MS和基站BS2处于彼此通信状态(S110)，同时移动台MS和基站BS1的通信状态被保持从而实现同时与两基站BS1和BS2通信的状态。

在图2的移动通信系统中的移动台3具有如图4所示的详细配置。这里，为明确起见，假定该移动通信系统采用码分多址联接(CDMA)方案。

图4中，移动台3包括：天线10，与天线10相连的双工器11，与双工器11相连的接收放大器12，与接收放大器12相连的正交检波器13，与正交检波器13相连的多个相关器14-1到14-n，与各相关器14-1到14-n相连的多个解调器15-1到15-n，与解调器15-1到15-n相连的信号组合电路19，与信号组合电路19相连并输出接收信号的解码器16，与相关器14-1到14-n相连的代码发生器17，与各相关器14-1到14-n以及信号组合电路19相连的多个可靠性信息测量处理电路18-1至18-n，与双工器11相连的发射放大器21，与发射放大器21相连的多个乘法器22-1到22-n，与乘法器22-1到22-n相连的代码发生器23，与乘法器22-1到22-n相连的调制器24，与调制器24相连并输入发射信号的编码器25，与代码发生器17和23相连的控制单元20。

按图4配置的移动台3如下实施对基站的信号发射操作。

即，移动台3要发射的信号首先由编码器25进行纠错编码，然后由调制器24施以初级调制如QPSK(正交相移键控)或BPSK(双相移键控)。然后，将经初级调制的发射信号同等地分配给乘法器22-1到22-n，其用多个彼此不同的由代码发生器23在控制单元20的控制下规定的扩展码与发射信号相乘以得到多个不同的扩展的发射信号。然后这些扩展的发射信号由发射放大器21进行放大，通过双工器11送到天线10，然后从天线10发射到基站1和2。

另一方面，如图4配置的移动台3如下实现对基站的信号接收操作。这里，为明确起见，假定基站1和2发射的信号分别被彼此不同的扩展码C1和C2扩展。

即，天线10接收的信号通过双工器11发送到接收放大器12，由接收放大器12放大，并由正交检波器13检波。已检波信号被输入到相关器14-1到14-n，由代码发生器23在控制单元20的控制下规定的彼此不同的扩展码也被输入到相关器14-1至14-n。这里，在如图2处理两基站1和2时，相应地采用两扩展码C1和C2。在14-1至14-n的每个相关器，用规定的扩展码对来自正交检波器13的已检波信号进行去扩展。此外，每个相关器14-1到14-n获得的相关峰值功率设置为接收电平，由每个可靠性信息测量处理电路18-1到18-n分别测量每个接收的发射码元序列中每个发射码元的接收电平作为每个发射码元的可靠性信息。

然后，由解调器15-1至15-n分别解调相关器14-1到14-n的输出，将解调器15-1至15-n的输出输入到信号组合电路19。该信号组合电路19具有用来同步从解调器15-1到15-n输入的所接收发射符号的缓冲功能。此外，该信号组合电路19还从可靠性信息测量处理电路18-1至18-n接收与所接收发射码元同步的每个发射码元的可靠性信息，并选择性地输出所接收发射码元中具有最高可靠性的发射码元。然后，由解码器16解码信号组合电路19的输出以获得实际的接收信号。

在图4的配置中，在发射端的调制器24之前和在接收端的解调器15-1到15-n之后，通信信号以比特为单位发射，而在发射端的调制器24之后和接收端的解调器15-1到15-n之前通信信号以码元为单位发射。

应该注意，按如上所述的图4配置的移动台3的发射部分具有n个发射序列集合以致可通过建立n个无线电信道集合同时向n个基站集合发射信号，这是考虑同时与n个基站集合通信的通用情况，而在如图2所示的处理两个基站1和2的情况下，有两个发射序列集合足够了。并且，在分配两个不同扩展码给这两个基站的情况下，两个不同的扩展码被分配给两个发射序列，但在两个基站使用相同扩展码时，只有一个仅用一种扩展码的发射序列就足够了。

类似地，考虑到同时在n个基站集合通信的通用情况，按如上所述的图4配置的移动台3的接收部分具有n个接收序列集合以便能通过建立n个无线电信道集同时从n个基站集合接收信号，但对如图2所示的处理两个基站1和2的情况，有两个接收序列集合就足够了。

至于可靠性信息的测量，前面已经描述了采用每个发射码元的接收电平的例子。用来测量该接收电平方法的细节可在日本专利申请No.5-49318(1993)中找到，该申请目的在于实现移动通信中网孔判断的方法和移动台装置。此外，如果愿意可采用信号与干扰信号的比(SIR)作可靠性信息而不象上面所述那样采用接收电平。测量SIR的方法的细节也可在日本专利申请No.5-49318中找到。

还应该注意，可以通过将多个发射信号分组形成一个码组并测量每个所接收码组的可靠性信息，从而以码组为单位实现信号组合，而不象上面那样采用每个所接收发射码元的可靠性信息。

还应注意的是，图4的配置可做修改，在解调器15-1到15一n和信号组合电路19间装有多个解码器，而不是在信号组合电路19之后提供单一解码器16。这种情况下，信号组合电路19根据从每个发射码元的可靠性信息得出的每个比特的可靠性信息，通过选择输出具有最高可靠性的接收发射比特形成以比特为单位的实际接收信号。总的来说，信号组合电路19选择输出具有最高可靠性的接收数据序列。

至于信号形成的方法，还可将可靠性信息用作加权各信号的软判定信息，而不采用如上所述的选择可靠性最高的一个的方案。

图2的移动通信系统中每个基站1和2都具有如图5所示的详细配置。这里，还是为明确起见，假定移动通信系统采用码分多址联接(CDMA)方案。

图.5中，基站3包括天线50，与天线50相连的双工器51，与双工器51相连的接收放大器52，与接收放大器52相连的正交检波器53，与正交检波器53相连的多个相关器54-1至54-n，与各相关器54-1到54-n相连的多个解调器55-1到55-n，与各解调器55-1至55-n相连的多个解码器56-1至56-n，与解码器56-1到56-n相连并向交换台4输出接收信号的信号多路复用电路59，与相关器54-1至54-n相连的代码发生器57，与各相关器54-1至54-n相连的代码发生器57，与各相关器54-1至54-n以及信号组合电路59相连的多个可靠性信息测量处理电路58-1至58-n，与双工器51相连的发射放大器61，与发射放大器61相连的多个乘法器62-1到62-n，与各乘法器62-1至62-n相连的代码发生器63，与各乘法器62-1到62-n相连的多个调制器64-1到64-n，与各调制器64-1到64-n相连的多个编码器65-1到65-n，与编码器65-1到65-n相连并从交换台4输入发射信号的信号分离电路66，与代码发生器57和63相连的控制单元60。

按图5配置的基站实现对移动台的信号发射操作如下。

由基站向若干移动台发射的信号由交换台4以多路复用的形式给出，从而由信号分离电路66将这些多路复用信号对不同信道进行分离，然后将其输入到与不同信道相应的编码器65-1到65-n。

相对于一具体移动台的信号发射，由信号分离电路66分离到每个信道的发射信号通过编码器65-1进行纠错编码，然后由调制器64-1进行初级调制如QPSK(正交相移键控)或BPSK(双相移键控)。然后将经过初级调制的发射信号输入到乘法器62-1，该乘法器将在控制单元60的控制下由代码发生器63规定的相应扩展码与发射信号相乘以获得扩展发射信号。也对其它信道的信号用编码器65-2到65-n、调制器64-2到64-n和乘法器62-2到62-n进行类似操作。这里，代码发生器63产生的扩展码受控制单元60的控制以便其被设置为用于基站和每个移动台间的通信。

然后，将所有的扩展发射信号加在一起，由放大器61进行放大，再通过双工器51送至天线50，由天线50向移动台发射。

另一方面，按图5配置的基站如下实现对移动台的信号接收操作。

即，从移动台发射并由天线50接收的信号通过双工器51被送到接收放大器52，由接收放大器52进行放大，再由正交检波器53检波。已检波信号就被输入到相关器54-1到54-n，在控制单元60的控制下由代码发生器53规定的相应于不同移动台彼此不同的扩展码也被输入到这些相关器。

在相关器54-1，将来自正交检波器13的已检波信号用规定的扩展码去扩展。此外，相关器54-1得到的相关峰值功率被设置为接收电平，该接收电平由可靠性信息测量处理电路58-1分别对所接收发射码元序列中的每个发射码元进行测量，作为每个发射码元的可靠性信息。然后，相关器54-1的输出由解调器55-1解调，并由解码器56-1解码。对其它信道的信号也进行采用相关器54-2到54-n、解调器55-2到55-n、解码器56-2到56-n及可靠性信息测量处理电路58-2到58-n的类似操作。

然后将由解码器56-1到56-n解码的信号以比特为单位进行多路复用(与由可靠性信息测量处理电路58-1到58-n提供的对应可靠性信息相一致)，并输出到交换台4。

在图5的配置中，在发射端直到调制器64-1到64-n之前和在接收端的解调器55-1到55-n之后，通信信号以比特为单位进行发射，而在发射端的调制器64-1到64-n之后和在接收端的解调器55-1到55-n之前，通信信号以码元为单位进行发射。

在图2的通信系统中，基站1和2具有如图5所示的同样的详细配置，并实现基本相似的操作。然而，对在基站1和2的信号接收，是在将相同的扩展码用于移动台3对两基站1和2的信号发射的情况采用相同扩展码，还是在将不同扩展码用于移动台3对基站1和2的信号发射的情况下采用不同扩展码，取决于哪些扩展码被用于基站1和2对移动台3的通信。类似地，对从基站1和2到移动台3的信号发射，在基站1和2同步且使用同样扩展码的情况下使用相同扩展码，或在基站1和2使用不同扩展码的情况下采用不同扩展码，而不考虑基站1和2是否同步。

至于可靠性信息的测量，上面已经描述了采用每个码元的接收电平的例子，如同在图4的移动台的情况，测量该接收电平的方法的细节可在前述的日本专利申请No.5-49318(1993)中找到。另外，如果愿意也可将信号干扰比(SIR)用作可靠性信息，而不象以上所述那样采用接收电平。测量该SIR的方法的细节也可在前述的日本专利申请No.5-49318(1993)中找到。

还应注意的是，也可通过将多个发射码元或发射比特组成码组(block)并测量每个所接收码组的可靠性信息，从而使在交换台4的信号组合以码组为单位进行。

还应注意的是，对图4的移动台和图5的基站，解调器可以是任何能解调CDMA信号的电路。例如，可用接收多个延迟电波并进行分集组合的RAKE解调器，或如日本专利申请No.4-83947(1992)中公开的、加权延迟的电波并进行分集组合的解调器，以实现更有效的解调。应该注意日本专利申请No.4-83947(1992)的目的在于用于扩频方案的接收机，具体地说，是用于实现对多个延迟电波进行有效分集组合的解调器。

图2的移动通信系统中交换台4具有如图6所示的详细配置。

图6中，交换台4包括用来多路复用关于多个移动台的多个下行数据信号并向基站发射被多路复用的信号的信号多路复用电路80，其具有给多个同时与一个移动台通信的基站分配有关该移动站的数据信号的功能。交换台4还包括信号分离电路81，其用来将多个基站发射的多路复用信号分离成数据信号(上行接收比特)和相应的可靠性信息；和信号组合电路82，其具有用来同步从多个基站接收并由信号分离电路81分离的数据信号、与每个信道相应的缓冲器(未给出)，并根据相应的可靠性信息由这些同步的信号组成上行数据信号。交换台4还包括控制单元83，用来控制信号多路复用电路80，信号分离电路81，和信号组合电路82。

按图6配置的交换台4如下实现关于基站的信号发射操作。

即，要发射给移动台的数据信号在信号多路复用电路80被多路复用，然后被以多路复用的形式发射给基站。在这里，当移动台处于越局切换操作时，该越局切换操作所涉及基站的基站标识由控制电路83规定，从而使关于该移动台的数据信号被复制并以多路复用形式发射给所有被指定的基站。

另一方面，按图6配置的交换台4如下实现对从基站接收的信号的信号处理操作。

即，从基站接收的信号由信号分离电路81分离成数据信号和可靠性信息，然后输入到信号组合电路82。在信号组合电路82，将从任何没有同时与多个基站通信的移动台接收的比特象原来一样输出。然而，对从与多个基站同时通信的移动台接收的比特，信号组合电路82受控制单元83的控制，检查每个接收比特的可靠性信息以进行比较，具有最高可靠性的接收比特被选择输出，作为上行数据信号。

还应注意，也可通过将多个接收比特分组形成码组，并测量每个接收码组的可靠性信息，从而使信号组合以码组为单位进行，而不象上面所述的那样采用每个接收比特的可靠性信息。

至于信号组合方法，如果愿意也可用可靠性信息作加权各信号的软决断信息。

在第一实施例中，描述了移动台在越区切换时处于同时与两个基站通信的状态的例子，但可同相似方式实现移动台处于同时与任意数目基站通信状态的更一般的情况。

此外，在第一实施例中，描述了采用CDMA方案的例子，但本发明仅通过将信道单元变成频率或频率+时隙，并用适当的电路部分代替相关器和扩频器(乘法器)，则可基本适用于采用FDMA(频分多址联接)方案或TDMA(时分多址联接)方案的情况。

另外，对第一实施例的描述是针对采用按图6配置的交换台4的典型系统进行的，但交换台4的信号组合部分一般不一定是交换站的一部分，其可以信号组合装置的形式装备在每个基站的任何上级装置中而不在交换台中。

如上所述，根据该第一实施例，在越区切换时，移动台可同时与越区切换所涉及的所有基站进行通信，从而可防止越区切换时出现通信的瞬时中断，因而可提高服务质量。

此外，对于同时与多个基站通信的移动台当各信道的无线电信道质量间的相关较低时，可取得站址分集效应，从而使移动台和基站的发射功率可被抑制在站址分集增益部分。结果，可使功耗尽可能小，而可进行通信的时间尽可能长。并且，在采用CDMA方案时，较低的发射功率意味着对其它信道的较小干扰，从而使系统能容纳的移动台的数量增加。此外，尽管通常对与靠近网孔边沿的移动台的通信要求更高的发射功率，由于站址分集增益引起的所要求发射功率的降低意味着可将放大器的动量范围限制得更窄，从而可方便地降低实际装备所需成本。

现在将详细描述根据本发明所述移动通信系统的第二实施例。

通常，在采用基于电路交换的信号发射的移动通信系统中，由交换台通过基站发射给移动台的信号是通过同步所有由交换台到基站的信道并由交换台发射的。在基站，由交换台发射的信号的接收定时被用作进行向交换台的信号发射以及对移动台的信号发射和接收的参考定时。此外，在移动台，从基站发射的信号的接收定时被用作进行对基站的信号发射的参考定时。

例如，在移动台以与上述第一实施例相似的方式用信息包信号同时与多个基站进行通信时，移动通信系统具有如图简略所示的总体配置。在图7的移动通信系统中，移动台100同时给多个基站120a和120b发射相同的信息分组信号。然后，每个基站120a、120b将所接收信息分组信号发射给交换台150。这里需要交换台150在由多个基站120a和120b所接收并发射多个相同信息分组信号中选择一个信息分组信号。换句话说，在基于电路交换的移动通信网中，必须在从多个基站以相同定时接收的多个信息分组中选出一个。

为此，信息分组本身却通常没有对这种选择有用的信息，从而在常规移动通信系统中，必须用固定的选择方案来选择信息分组，如选择通过最近的信道发射的信息分组。

类似地，从交换台150到移动台100的信息分组发射也可通过交换在上述用于从移动台100到交换台150信息分组发射过程中交换台150和移动台100的功能实现。换句话说，交换台150同时向多个基站120a和120b发射相同的信息分组信号，然后移动台100选择所接收信息信号中的一个。这里，在常规移动通信系统中，信息分组必须在移动台通过固定选择方案选择。

现在，一般来说，在这种基于电路交换的移动通信系统中，进行越局切换时，每当不同基站到移动台的距离不同，或不同基站对交换台的信号发射时间不同，或不同基站的信号处理时间不同时，移动台和交换台间信号发射所需时间对不同基站的不同信道就可能会非常不一致。换句话说，多个由移动台发射或由交换站通过多个基站发射的包含同样数据的多个信息分组信号在交换台或移动台可能不被以相同的时序接收，从而当用于发射信息分组的信道由于移动台的移动而改变时，可能会出现被发射信息分组信号的部分掉落或不必要的重复。

此外，由于不能保证以相同时序通过同时被连接的多个信道发射的信息组代表的是相同的数据，所以有可能代表以相同定时发射的不同数据的多个信息组被误认为是代表相同数据的信息分组，并且选择一个信息分组的过程被错误地施于这多个信息分组，以致不应被丢弃的信息分组被错误地丢弃。

此外，当通过固定的选择方案从多个所接收信息分组信号选出一个信息分组信号时，有可能选择包含差错的接收信息分组信号，尽管存在另一个没有任何错误的接收信息分组信号。

考虑到上述情况，第二实施例旨在提供一种即使对采用不同基站的不同信道，移动台和交换台间的信号发射所需时间不同时，也能防止被发射信息分组信号部分掉落或不必要重复的移动通信系统，以实现分组通信中更可靠的越区切换方案。并且，第二实施例旨在提供一种能够从多个接收信息分组信号中选择最好的接收信息分组信号。

为此，第二实施例的移动通信系统对移动台100、每个基站120a和120b，和交换台150采用如下面参考图8到图12所述的详细配置，总体框架如图7所示。

首先，移动台100具有如图8所示的有关从移动台到基站的信号发射的部分配置。

即，移动台100的信号发射部分包括信息分组产生电路101，流水号附加电路102，呼叫号附加电路103，移动台标志(ID)附加电路104，和发射单元106，它们按照这个顺序串行连接，还包括与流水号附加电路102，呼叫号附加电路103，以及移动台ID附加电路104相连的控制单元105，其中要发射的数据被输入到信息分组产生电路101，从发射单元106输出。

现在将就由输入数据形成信息分组并以多路复用形式发射信息分组的典型情况描述移动台100的信号发射部分的信号发射操作。

首先，信息分组产生电路101将输入的数据分成预定长度的信息分组，并将得到的信息分组输出到流水号附加电路102。

然后，流水号附加电路102给每个输入的信息分组附加一个表明在这些输入信息分组中的顺序的流水号。这里，流水号被设置为对每个新输入信息分组增加1的序号，一旦它达到预定的值就被复位成0。接下来，在移动台100处理多个呼叫的情况下，呼叫号附加电路103给每个输入的信息分组附上一个用作在基站端对每个信息组进行呼叫识别的标的呼叫号。然后，移动台ID附加电路104给每个输入的信息组包加一个移动台ID，其用作在基站端对每个信息分组进行移动台识别的标识。

(这里，控制单元105提供用来控制上述附加流水号、呼叫号和移动台ID)。

这里，控制单元105给流水号附加电路102、呼叫号附加电路103、和移动台ID附加电路104提供用来控制上述附加流水号，呼叫号和移动台ID操作的控制信号。

然后，发射单元106对数据组进行编码和调制处理以使输入的信息分组适于无线电发射，并将得到的信息分组发射给一个或多个基站。

另一方面，包括多个基站120a和120b及交换台150的基站端子系统具有如图9所示的与从移动台接收信号有关的部分配置。

这里，第一基站120a和第二基站120b具有相同的配置，并且每个基站120的信号接收部分包括接收电路121和可靠性信息附加电路122。接收电路121是用来接收移动台发射的信息分组，并具有解调和解码所接收信号以及测量每个所接收信息分组的可靠性信息的功能的电路。可靠性信息附加电路122是用来给每个所接收信息分组附加由接收电路121测量并输出的可靠性信息，并将其输出到交换台150的电路。

交换台150的信号接收部分包括相应于多个基站120a和120b所提供的多个信息分组选择电路130a和130b(其与用于每个移动台的每个呼叫的缓冲器133，以及与缓冲器133相似的用于其它呼叫和其它移动台的其它缓冲器(未给出)相连)，还包括与信息分组选择电路130a和130b以及也与缓冲器133相连的输出定时发生电路131相连的控制单元132。缓冲器133的输出与用于输出所接收数据分组的信息分组选择及组合电路134相连。

交换台150的信号接收部分如下工作。这里对从第一基站120a输入的信息分组用信息分组选择电路130a端的操作实际上与对从第二基站120b输入的信息分组采用信息分组选择电路130b端的操作相同，因而只描述使用信息分组选择电路130a端的操作。

首先，信息分组选择电路130a向缓冲器133发送控制单元132指定的呼叫和移动台的信息分组。输出定时发生电路131根据控制单元132指定的输出定时间隔产生输出定时，并向缓冲器133报告输出存储的信息分组的输出定时。这里，控制单元132向信息分组选择电路130a报告呼叫号和移动台ID，同时将输出定时间隔通知输出定时发生电路131。

然后，缓冲器133将存储的信息分组在输出定时发生电路131指定的输出定时按流水号的顺序输出到信息分组选择及组合电路134。这里，当有相同流水号的多个信息分组存放缓冲器133中时，缓冲器133将所有这些多个信息分组输出到信息分组选择和组合电路134。当具有相同流水号的多个信息分组从缓冲器133被输入时，信息分组选择及组合电路134根据附于每个信息分组的可靠性信息从中选择具有最高可靠性的信息分组，并将所选择信息分组输出到基站或移动站。这里，由可靠性信息附加电路122附于每个信息分组的可靠性信息通常在将信息分组从交换台150输出之前由装在信息分组选择及组合电路134内的可靠性信息删除装置(未给出)删除。

现在将进一步详细描述第二实施例的移动通信系统中附于每个信息分组的各种识别信息。

图10A给出作为移动台100(图8)中信息分组产生电路101的输出的信息分组，其只包括数据部分P1。

图10B给出作为图8的移动台100中流水号附加电路102的输出的信息分组，其包括数据部分P1和附在数据部分P1之前的流水号P2。

图10C给出作为图8的移动台100中呼叫号附加电路103的输出的信息分组，其包括数据部分P1，流水号P2，和附在流水号P2之前的呼叫号P3。

图10D给出作为图8的移动台100中移动台ID附加电路104的输出的信息分组，其包括数据部分P1，流水号P2，呼叫号P3和附在呼叫号P3之前的移动台ID P4。

图10E给出作为图9的每个基站中可靠性信息附加电路122的输出的信息分组，其包括数据部分P1，流水号P2，呼叫号P3，移动站ID P4，和附在数据部分P1之后的可靠性信息P5。

现在将就由输入数据形成信息分组并以多路复用形式发射信息分组的典型情况描述从如图8所示的移动台100的信号发射部分到如上述图9所示的基站端子系统的信号接收部分的信号发射的整个操作。

在这种情况下，在移动台100，输入到移动台100的话音/数据被信息分组发生电路101变成信息分组的形式，并且流水号，呼叫号，和移动台ID分别由流水号附加电路102，呼叫号附加电路103，和移动台ID附加电路104附加，然后通过发射单元106发射。

接着，从移动台100发射的信息分组被多个基站120a和120b接收。第一基站120a的操作大体与第二基站120b的相同，于是这里将只描述第一基站120a的操作。从移动台100发射的信息分组被第一基站120a的接收电路121接收、解调和解码，并以如图10D所示的信息分组结构输出。此外，每个接收信息分组的可靠性信息也被同步测量和输出。在可靠性信息附加电路122，与每个信息分组对应的可靠性信息被附于每个信息分组上，然后以如图10E的信息分组结构将每个信息分组输出到交换台150。

然后，在交换台150的信息分组选择电路130a，与控制单元132指定的呼叫号和移动台ID相应的信息分组被发送到缓冲器133。控制单元132还对输出定时发生电路131规定输出定时间隔，从而使输出定时发生电路131根据规定的输出定时间隔产生输出定时，并通知缓冲器133输出存储信息分组的输出定时。

缓冲器133将存储的信息分组在输出定时发生电路131规定的输出定时按流水号的顺序发送给信息分组选择及组合电路134。当存储具有相同流水号的多个信息组时，将所有这些多个信息分组都发送到信息分组选择及组合电路134。用这种方式使第一基站120a的信息分组的定时与同时也被连接的第二基站120b的信息分组的定时同步。

来自所有基站120的信息分组被输入到信息分组选择及组合电路134，当由于同时连接多个基站而有多个具有相同流水号的信息分组输入时，信息分组选择及组合电路134根据附于每个信息分组的可靠性信息从这些多个信息分组中选择输出具有最高可靠性的信息分组。

接下来，包括多个基站120a和120b以及交换台150的基站端子系统具有如图11所示的与对移动台的信号发射有关的部分配置。

即，交换台150的信号发射部分包括信息分组产生电路201、流水号附加电路202、呼叫号附加电路203、移动台ID附加电路204、和信号分配电路206，它们按此顺序串联，还包括与流水号附加电路202，呼叫号附加电路303，和移动台ID附加电路204相连的控制单元205，其中要发射的数据被输入到信息分组产生电路201，从信号分配电路206输出。

此外，至于信号发射部分，基站120a和120b分别有用来向移动站100发射由交换台150的信号分配电路206提供的信息分组的发射单元208a和208b。

现在将就由输入数据形成信息分组并以多路复用形式发射信息分组的典型情况描述交换台150的信号发射部分的信号发射操作。

首先，信息分组产生电路201将输入数据分成预定长度的信息分组，并将得到的信息分组输出到流水号附加电路202。

然后，流水号附加电路202给每个输入的信息附加代表其在输入信息分组中的顺序的流水号。这里，流水号被设置成对每个新输入的信息分组加1的有序数字，一旦它达到预定值就将其复位成0。接下来，呼叫号附加电路203，给每个输入信息分组附加一个呼叫号其在移动台100处理多个呼叫的情况下用作在移动台端进行每个信息分组的呼叫识别的标识。然后，移动台ID附加电路204给每个输入的信息分组附加一个目标移动台的移动台ID。

这里，控制单元205给流水号附加电路202、呼叫号附加电路203、和移动台ID附加电路204提供用来控制上述附加流水号，呼叫号和移动台ID的操作的控制信号。

然后，信号分配电路206给同时被连接的所有基站120分配同样的信息分组。在图11的情况下，第一基站120a和第二基站120b同时与交换台150连接。第一和第二基站120a和120b的每个发射单元208a和208b对信息分组进行编码和调制处理以使输入的信息分组适合于无线电发射，并将产生的信息分组发射给移动台。

另一方面，移动台100具有如图12所示的与从基站接收信号有关的部分配置。

即，移动台100的信息接收部分包括有与多个基站120a和120b相应的多个接收单元的接收电路221，和相应于多个基站120a和120b提供的多个信息分组选择电路230a和230b，其与每个呼叫的缓冲器233以及与缓冲器233相似的其它呼叫的其它缓冲器(未给出)相连，接收部分还包括与信息分组选择电路230a和230b以及与缓冲器233相连的输出定时发生电路231相连的控制单元232。缓冲器233的输出与用来输出所接收数据信息分组的信息分组选择及组合电路234相连。接收电路221从多个基站120a和120b接收的信息分组被提供给相应的信息分组选择电路230a和230b，同时装在接收电路221中的可靠性信息测量装置(未给出)所测量的来自多个基站120a和120b的信息组的可靠性信息被提供给信息分组选择及组合电路234。

移动台100的信号接收部分如下工作：

首先，接收电路221接收来自基站120a和120b的信息分组，并将来自基站120a和120b的信息分组分别输出到相应的信息分组选择电路230a和230b。此外还测量来自基站的每个信息分组的可靠性信息并将其对应于每个信息分组输出到信息分组选择及组合电路234。

信息分组选择电路230a和230b把关于由控制单元232规定的移动站的每个呼叫发送给缓冲器233。输出定时发生电路231根据控制单元232规定的输出定时间隔产生输出定时，并通知缓冲器233输出所存储信息分组的输出定时。这里控制单元232通知信息分组选择电路230a和230b呼叫号和移动台ID，同时通知输出定时发生电路231输出定时间隔。

然后，缓冲器233在输出定时发生电路231规定的输出定时按流水号的顺序将存储的信息分组输出到信息分组选择及组合电路234。这里，在有相同流水号的信息分组存放在缓冲器233中时，缓冲器233将所有这多个信息分组输出到信息分组选择及组合电路234。当多个有相同流水号的信息分组从缓冲器233输入时，信息分组选择及组合电路234根据与每个信息分组对应的可靠信息从中选择输出具有最高可靠性的信息分组。

现在，就用输入数据形成信息分组并以多路复用形式发射信息的典型情况描述从如图11所示的基站端子系统的信号发射部分到如图12所示移动台100的信号接收部分的信号发射的整个操作。

这种情况下，在交换台150，从网络端输入到交换台150的话音/数据由信息分组发生电路201变成信息分组形式，再分别被流水号附加电路202，呼叫号附加电路203和移动台ID附加电路204附加上流水号。呼叫号及移动台ID，并由信号分配电路206分配给所有同时被连接的基站120。在基站120，输入的信息分组由发射单元208发射给移动台100。

然后，从基站120发射的信息分组被移动台100的接收电路221接收、解调和解码。并且来自第一基站120a的信息分组和来自第二基站120b的信息分组被分别输出。与此同时，每个接收信息分组的可靠性信息被测量并被输出到信息分组选择及组合电路234。

接下来，在移动台100的信息分组选择电路230a和230b中，与控制单元232规定的移动台100的呼叫号相应的信息分组被发送到缓冲器233。控制单元232还给输出定时发生电路231规定输出定时间隔，从而使输出定时发生电路231根据规定的输出定时间隔产生输出定时，并通知缓冲器233输出存储信息分组的输出定时。

缓冲器233在输出定时发生电路231规定的输出定时接流水号的顺序向信息分组选择及组合电路234发送存储的信息分组。当有相同流水号的多个信息分组被存放时，所有这多个信息分组都被发送到信息分组选择及组合电路234。

来自所有基站120的信息分组都被输入到信息分组选择及组合电路234，当由于多个基站120同时被连接而输入有相同流水号的多个信息分组时，信息分组选择及组合电路234根据接收电路221提供的每个信息分组对应的可靠性信息，从多个信息分组中选择输出具有最高可靠性的信息分组。

在第二实施例中，每个信息分组的可靠性信息可以是代表信号发射质量的任何量，如接收电平，信号干扰比(SIR)，检错码等。至于可靠性信息的测量，测量接收电平方法的细节以及测量SIR的方法的细节可在前面提到的日本专利申请人No.5-49318(1993)中找到。

在使用检错码时，每个预定的码组要事先进行检错编码，每个码组的检错通过检错解码在接收端实现。其中，使信息分组选择及组合电路134及234尽可能选择没有检到错的信息分组。当有多个无任何差错的信息分组存在，或所有信息分组都检出一些错误时，根据其它可靠性信息如接收电平或SIR选择具有最高可靠性的信息分组。这种情况下以码组为单位测量可靠性信息，码组中，信息分组或多个所接收发射码元中，一部分所接收的发射码元被分成一组。如果愿意也可用信息分组内每个码元或每个码组测量值的平均值作每个信息分组的可靠性信息。

应该注意，虽然是就信息分组通信的典型情况对第二实施例进行了描述，但本发明也同样适用于其它类型的通信，如以固定长度或任意长度的码组(信元、帧等)的形式发射数据的方案，例子有电路交换方案，分组交换方案，和ATM(异步传递方式)方案。

此外，对第二实施例的描述是就采用按图9和11配置的交换站150的典型系统进行的，但交换台150的功能一般来说不必定是交换台的一部分，可以每个基站的任何前端装置的形式提供，而不用交换台。

根据第二实施例所述，通过给每个信息分组信号附上诸如流水号、呼叫号，移动台ID的各种识别信息，并根据识别信息进行信息分组信号的顺序控制，即使当发射信息分组的信道改变或发射通路异步时，也可防止被发射信息分组信号部分掉落或不必要的重复，从而可实现在分组通信中的高可靠分集越区切换。并且，通过根据识别信息识别多个基站的多个相同信息分组信号并根据相应的可靠性信息从中选择最好的分组信号，可实现高质量的分组通信。

应该注意，除上面已经提到的那些外，还可对上面的实施例进行许多修改和变化而不脱离本发明的新颖性和优点。因此，试图将所有这样的修改和变化都包括在所附权利要求的范围内。

Claims (4)

1.用于由至少一个移动台和多个基站构成的移动通信系统中的移动通信越区切换方法，该方法包括步骤：

在进行越区切换以改变所述多个基站中用于与移动台通信的基站时，同时从不止一个基站向移动台发射包含同样通信数据的下行通信信号；和

在移动台测量代表从每个基站接收的下行通信信号的可靠性的可靠性信息，该可靠性信息是从每个基站接收的下行通信信号的信号干扰比；

根据对从所述不止一个基站接收的下行通信信号测量的可靠性信息，在移动台把从所述不止一个基站接收的下行通信信号组成下行接收信号。

2.用于由至少一个移动台、多个基站和与基站相连的组合装置构成的移动通信系统的基站端子系统装置，该基站端子系统装置包括：

用于在进行越区切换以改变所述多个基站中用于与移动台通信的基站时，同时从不止一个基站向移动台发射包含同样通信数据的下行通信信号的装置；

用于在基站接收来自移动台的上行通信信号的装置；

用于在组合装置把所述不止一个基站接收的上行通信信号组成上行接收信号的装置；

用于测量可靠性信息的装置，所述可靠性信息以一个信号干扰比表示了在每个基站接收的上行通信信号的可靠性，从而使组合装置根据对所述不止一个基站接收的上行通信信号测量的可靠性信息组成上行接收信号；

用于对每个基站接收的上行通信信号进行去扩展和解调，以及从解调后的信号恢复通信数据比特的装置；

用于多路复用恢复后的通信数据比特和可靠性信息并把该多路复用信号传输给组合装置的装置；

用于接收从每个基站传来的所述多路复用信号并把恢复后的通信数据比特和可靠性信息分离的装置；

其中在切换时，所述组合装置根据来自多个基站的可靠性信息组合所述恢复后的通信数据比特。

3.权利要求2的基站端子系统装置，其中测量装置以每通信数据比特为单位测量每个基站接收的上行通信信号中的可靠性信息。

4.权利要求2的基站端子系统装置，其中测量装置以多个通信数据比特组成的块为单位测量每个基站接收的上行通信信号中的可靠性信息。

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