CN1248835A - 降低通信中被迫断开出现率的越区切换控制方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种越区切换控制方法,能减少通信中的被迫断开的出现率。在移动台周期地测量从基站接收的信号的强度,并在每个测量间隔计算接收信号强度的相对变化量,测量结果和计算结果被通知到基站和越区切换的目的基站。如果移动台请求越区切换,移动台的呼叫就在越区切换目的基站根据呼叫的相对变化量,被指定到被给予优先次序的多个队列中的一个适当的队列中。每当相对变化量被更新时,呼叫就被重新定位到与新的相对变化量相适应的队列。
Description
本发明涉及蜂窝式通信系统,特别是涉及通过给予呼叫优先级,实现越区切换的越区切换控制方法和越区切换控制系统。
近几年来,移动通信系统的用户不断地增加,因而极需扩大用户的容量。作为在移动通信系统中扩大用户容量的一种方法,已考虑到缩小小区的半径。但是,缩小小区半径导致在一特定地域基站数量的增加,以及用户所使用的信道数量的增加。
图1a说明常规移动通信系统中的越区切换控制方法,图1b表示小区半径从图1a所示的情形被缩小的情况。
如图1a所示的情形,其中在基站120a的小区130a中并接受基站120a服务的移动台110朝向基站120b的小区130b移动。
随着移动台110离开基站120a的移动,移动台110所接收的来自基站120a的信号强度逐渐减弱。在这种情况下,接收信号的强度指的是从基站接收的功率电平。
移动台对来自基站120a的接收信号强度周期地进行测量。当测得的接收信号强度下降至低于预定阈值时,从移动台110向基站120a发送越区切换请求,从而移动台110也被允许接受基站120b的服务。
从移动台110发往基站120a的越区切换请求,被从基站120a通过网络(未示)通知到基站120b,这样,移动台110能接受两个基站120a和120b的服务。
此后,随着移动台110进一步远离基站120a而移动,基站120a的服务被停止,移动台110只接受基站120b的服务。
移动台能接受两个基站120a和120b服务的区域是地域140,其为小区130a和小区130b重叠的区域。
随着如图1b所示的小区半径的减小,上述越区切换的操作会更频繁地进行。因此,越区切换业务随着小区半径的减小而增加,使通信被迫断开的现象更容易发生。
为防止这种被迫断开,有一种保持来自移动台的请求越区切换的请求队列的方法被披露,例如,在D.Hong和S.S.Rappaport的“蜂窝式移动通信电话系统用的有优先级的和无优先级切换过程的通信方法和性能分析”(Transactions on Vehicular Technology,Vol.VT-35,1986)和Q.A.Zeng,K.Mukumoto,A.Fukda的“带有优先级预定的越区切换过程的移动蜂窝式无线电系统的性能分析”(IEEE Proceedings,Vehicular TechologyConference-94,Vol.3,1994)中。
前一篇论文披露了一种技术,其中,在设置的信道中总是固定几个专用于越区切换的信道。这些固定的信道不用于新的呼叫,因此,在越区切换过程中的呼叫丢失率能被减少。
后一篇论文在前一篇论文的技术上设置一个用于新呼叫的附加缓冲器,而越区切换的断开率不会明显上升。
另外,日本专利No.264656/95披露了一种技术,其中,根据考虑移动中的移动台移动速度或方向的计算公式,给来自移动台的越区切换处理请求指定优先级,然后,按照优先级进行越区切换处理。
正在小区之间移动的移动台也是以不同的速度移动的,例如汽车使用的移动台和以散步速度移动的移动台,移动的速度是不同的。当上述移动速度不同时,从提出越区切换请求到完成越区切换处理所允许的时间间隔不同,并且,仅仅以接收到越区切换请求的次序依次进行越区切换处理,会引起这种危险即由于从提出越区切换请求的时间到完成越区切换处理的时间间隔较长,而使以调整移动的移动台通信断开。
以高速移动的移动台在一定的时间间隔内要经过许多小区,所以,在通信过程中请求越区切换的次数,以及通信被迫断开的概率,都会增加。正在小区之间移动的移动台也会有不同的移动路径,有些移动台只从当前正被接受服务的基站离去,而其余的则与基站保持均匀的距离。
根据上述各种不同的移动路径,从提出越区切换请求到完成越区切换处理所允许的时间间隔是不同的。因此,如果仅仅依次响应来自移动台的越区切换请求而进行越区切换处理,就有可能处理过迟,导致这种情形:即对从当前接受其服务的基站离去的移动台请求越区切换没有立即进行越区切换处理,而使通信被迫断开。
此外,在日本专利No.264656/95中所披露的方法有一个问题,即为呼叫给出优先级的计算复杂,并且因为要给每个呼叫优先级,所以每当越区切换请求时,总是要频繁地进行处理,使处理复杂化。
本发明的一个目的是提供一种越区切换控制系统和越区切换方法,通过考虑可能容许的从移动台越区切换请求一直到越区切换完成的时间间隔,能降低通信被迫断开的出现率。
为达到上述目的,本发明的越区切换控制系统包括:测量装置,计算装置,队列存储装置,请求处理装置,等待次序确定装置,队列重新定位装置,以及队列控制装置。
因此,本发明所构成的操作如下:利用测量装置周期地测量移动台接收到的来自基站的信号强度,以及利用计算装置为每个测量间隔计算由测量装置测得的接收信号强度的相对变化量。当越区切换被请求时,请求处理装置为已请求越区切换的移动台的呼叫指定队列中的一个适当的队列,这些队列事先根据基于移动台接收到的信号强度相对变化量的相对变化量已被给予优先级。等待次序确定装置确定在队列中的移动台的等待次序,在这个队列中,移动台的呼叫,基于在接收信号强度的每个测量间隔由测量装置测得的接收信号强度,已经被指派进来。当相对变化量被更新时,队列重新定位装置在接收信号强度的每个测量间隔,周期地为存储在每个队列中的呼叫进行重新定位,以便根据接收信号强度的相对变化量,将这些呼叫存储在队列中。在另一方面,队列控制装置监控正在移动的移动台的目的小区内是否有空闲信道。如果在小区内有空闲信道,队列控制装置则根据队列的优先级以及在这个队列中的等待次序,有序地将处于队列中的这些呼叫指定空闲信道。
因此,越区切换有次序地被执行,这个次序基于在移动台接收到的信号强度以及信号强度的相对变化量。结果是,可容许的从越区切换请求到越区切换完成的时间间隔短的移动台,也就是接收信号强度的相对变化量大的移动台,在可容许的从越区切换请求到越区切换完成的时间间隔长的移动台,也就是接收信号强度的相对变化量小的移动台之前被处理。除此以外,对于接收信号强度弱的以及可能将被断开的移动台,其越区切换处理将被给予较高的优先级。
在本发明的越区切换切换控制系统中,当一个具体的越区切换请求呼叫的接收信号强度更新时,只有在下述情况下,等待次序确定装置才更新存储在每个队列中的呼叫的等待次序,即其中接收信号强度大于在这个越区切换请求呼叫的当前等待次序的上阈值加上预定第一滞后值(H1)所得到的值时,或者小于从越区切换呼叫的当前等待次序的下阈值减去第一滞后值(H1)所得到的值时。
在本发明的越区切换控制系统中,当一个具体的越区切换请求呼叫的相对变化量更新时,只有在下述情况下,队列重新定位装置才对存储在每个队列中呼叫重新定位,即其中相对变化量大于在越区切换请求呼叫当前被指定的队列级别的上阈值加上预定的第二滞后值(H2)所得到的值时,或者小于从越区切换当前被指定的队列级别的下阈值减去预定的第二滞后值(H2)所得到的值时。
因此,利用滞后特性,判定何时由等待次序确定装置确定等待次序,何时由队列重新定位装置队列重新定位,减少了更新过程的次数,从而降低了控制处理的工作量。
在本发明的一个实施例中,当在时间t0其接收信号强度为P0的移动台移动,并在时间t1的接收信号强度为P1时,接收信号强度的相对变化量被定义为:
(P1-P0)/(P1+P0),(P1-P0)/P1,(P1-P0)/P0或(P1-P0)/(t1-t0)
本发明的上述和其他目的、特点和优点,通过下面参考本发明的举例附图所进行的叙述将变得显而易见。
图1a是用来解释常规移动通信系统中的越区切换控制系统的图;
图1b表示小区半径已从图1a所示的规模减小了的情形;
图2表示根据本发明第一实施例的越区切换控制系统;
图3a说明接收信号强度的计算方法,所示的情况是两个移动台已从具有相同接收信号强度的位置离开;
图3b说明接收信号强度的计算方法,所示的情况是两个移动台已从具有不同接收信号强度的位置离开,到达接收信号强度已达到越区切换阈值的位置;
图4是用来解释图2的越区切换控制系统的移动台越区切换处理中的权先级确定方法的图;
图5是表示图2所示的越区切换控制系统中的移动台结构的一个例子的方块图;
图6是表示图2所示的越区切换控制系统中的基站结构的一个例子的方块图;
图7a是说明在越区切换处理器28中的过程流程图,图7b是说明在等待次序确定单元34中的过程流程图;
图8是说明在队列重新定位单元35中的过程流程图;
图9是说明在队列控制单元32中的过程流程图;
图10是用来解释图2所示的越区切换控制系统中根据移动台的移动路径进行控制的图;
图11表示根据本发明第一实施例的越区切换控制系统中的相对变化量的变化;
图12是说明根据本发明第二实施例的越区切换控制系统中的等待次序确定单元34中的过程流程图;
图13是说明根据本发明第三实施例的越区切换控制系统中的队列重新定位单元35中的过程流程图;
图14表示根据本发明第二实施例的越区切换控制系统中的相对变化量的变化。
第一实施例
如图2所示,在根据本发明第一实施例的越区切换控制方法中,移动台10处于基站20a的小区30a内,接受来自基站20a的服务,并朝向基站20b的小区30b移动。
移动台10对接收到的来自基站20a的信号强度周期地进行测量。对于每个测量间隔,将所测的接收信号强度及接收信号强度的相对变化量通知基站20a。
通过网络(未示出),将自基站20a接收的信号强度及接收信号强度的相对变化量,也通知与基站20a的小区30a相邻的小区30b内的基站20b。
在基站20a和20b,不仅存储由移动台通知来的接收信号强度和接收信号强度的相对变化量,而且根据接收信号强度相对变化量给出优先级事先产生队列。在从移动台10发来请求越区切换时,在基站20a和20b,根据移动台10的接收信号强度的相对变化量,移动台10被指定到一个适当的队列,另外,根据移动台10的接收信号强度的相对变化量,确定移动台10在被指定队列中的等待次序。越区切换控制是根据优先级依次进行的。
下面,将参考图3a和3b,对本实施例的计算接收信号强度变化量的方法和确定优先级的方法进行说明。
图3a和3b是对于说明图2所示越区切换控制系统中计算接收信号强度的方法的示意图,图3a表示两个移动台是从具有相同的接收信号强度位置进行移动的情况,而图3b表示的情况是,两个移动台从具有不同的接收信号强度的位置移动到接收信号强度达到越区切换阈值的位置。在图3a和图3b中,水平轴表示时间,而垂直表示接收信号强度。
在图3a中,假定在时间t0具有接收信号强度P0的移动台移动,以致在时间t1接收信号强度变成PL1。在这种情况下,接收信号强度被定义为:
(PL1-P0)/(PL1+P0)
此外,在时间t0具有接收信号强度P0的移动台移动,以致在时间t1接收信号强度变成PH1。在这种情况下的相对变化量被定义为:
(PH1-P0)/(PH1+P0)
在这种情况下,对于在时间t1接收信号强度变成PL1的移动台,其接收场强信号的绝对变化是ΔPL1。此外,对于在时间t1接收信号强度变成PH1的移动台,接收场强信号强度的绝对变化是ΔPH1,ΔPH1大于绝对变化ΔPL1,ΔPL1是移动台在时间t1接收信号强度变成PL1的接收场强信号强度的绝对变化。也就是说,在时间t1接收信号强度变成PH1的移动台比在时间t1接收信号强度变成PL1的移动台更快地远离基站移动。
在时间t0具有接收信号强度P0的移动台移动,以致在时间t1接收信号强度变成PL1的情况下,上述的相对变化量可被定义为(PL1-P0)/PL1或(PL1-P0)/P0。另一方面,在时间t0具有接收信号强度P0的移动台移动,以致在时间t1接收信号强度变成PH1的情况下,相对变化量可被定义为(PH1-P0)/PH1或(PH1-P0)/P0。
在图3b中,假定在时间t0具有接收信号强度PL2的移动台移动,以致在时间t1接收信号强度变成越区切换阈值P1。在这种情况下的相对变化量可被定义为(P1-PL2)/(t1-t0)。
在时间t0具有接收信号强度PH2的移动台移动,以致在时间t1接收信号强度变成越区切换阈值P1。在这种情况下的相对变化量可被定义为(P1-PH2)/(t1-t0)。
在这种情况下,在时间t0具有接收信号强度PL2的移动台的接收场强信号强度的绝对变化为ΔPL2。在时间t0具有接收信号强度PH2的移动台的接收场强信号强度的绝对变化为ΔPH2,它大于在时间t0具有接收信号强度PL2的移动台的接收场强信号强度的绝对变化为ΔPL2。那就是说,在时间t0具有接收信号强度PH2的移动台比在时间t0具有接收信号强度PL2的移动台更快速地移动而离开基站。
如图4所示,在本实施例中,移动台的优先级是根据那个移动台的接收信号强度的相对变量化来确定的。接收信号强度的相对变化量按量的大小被组合为四级,每个移动台的优先级由那个移动台的接收信号强度的相对变化量的级别确定。举例如,如果移动台10a被配置为2级,移动台10b被配置为3级,而移动台10c为配置为4级,那么,4级具有最高的优先级,而1级具有最低的优先级。
下面将解释有关本实施例中的移动台和基站结构的细节。
如图5所示,本实施例中的移动台10包括:用于发射和接收无线电波的天线11,发送/接收放大器12,无线电单元13,基带信号处理器14,相对变化计算器15,移动台接口单元16,以及控制单元17。
发送/接收放大器12,不仅对通过天线11接收到的RF(射频)信号和待要通过天线发射的发射RF信号进行放大,而且对接收的RF信号和发射的RF信号进行多路分解。
无线电单元13准同步地检测经过发送/接收放大器12放大的RF信号,以便转换为数字信号,将准备通过天线11发射的信号转变为模拟信号,并经过正交调制信号转变为发送RF信号。
基带信号处理14进行基带信号处理,例如解调制,同步,纠错译码,对所接收的已由无线电单元13转换成的数字信号进行数据多路分解和对将要通过天线11发射的信号进行纠错编码,组帧,以及数据调制。基带信号处理器14包括周期地测量来自基站20a的接收信号强度的测量装置。
相对变化计算器15是一个计算装置,用于计算由基带处理器14在测量间隔测量的接收信号强度的相对变化量。
移动台接口单元16具有话音CODEC(编码译码器)和数据更新器功能,并与外部连结的手机或与外部数据移动台(未示)之间接口连接。
控制单元17包括发送和接收控制信号的无线电控制功能,并控制发送/接收放大器12、无线电单元13、基带信号处理器14、相对变化计算器15和移动台接口单元16的操作。
当移动台10向基站20a发送信号时,通过移动台接口单元16被接收到的信号,在基带信号处理器14中经受基带信号处理,然后在无线电单元13中被转换为模拟信号。
然后,发送/接收放大器12,对在无线电单元13中被转换为模拟信号的信号进行放大,并通过天线11向基站20a发送被放大的信号。
另一方面,在接收从基站20a发送来的信号的情况下,通过天线11接收到的信号首先在发送/接收放大器12中被放大。放大了的信号,在无线电单元13中准同步地被检测并被转换为数字信号,其后,在无线电单元13中被转换为数字信号的信号,在基带信号处理器14中经受其处理,然后通过移动台接口单元16被输出。
另外,从基站20a来的接收信号强度在基带信号处理器14中被周期地测量,在基带信号处理器14中被测得的接收信号强度的相对变化量由相对变化计算器15就每个测量间隔进行计算。
在基带信号处理器14中被测得的接收信号强度和在相对变化计算器15中被算得的接收信号强度的相对变化量,被同时以预定的周期通知到基站20a。
图6是表示图2所示的越区切换控制系统中的基站20a和20b的一个例子的方块图。
如图6所示,本实施例中的基站20a和20b包括:用于接收和发射电波的天线21,发送/接收放大器22,无线电单元23,基带信号处理器24,相对变化表25,接收信号强度表33,有线传输线接口单元26,队列单元31,越区切换请求处理器28,切换器29,等待次序确定单元34,队列控制单元32,以及控制单元27。
发送/接收放大器22对通过天线21接收的接收RF信号和将要通过天线21发射的发射RF信号进行放大,并对接收RF信号和发射RF信号进行多路分解。
无线电单元23不仅准同步地检测被发送/接收放大器22放大了的接收RF信号,并将信号转换为数字信号,而且将要通过天线21发射的信号转换为模拟信号,并通过调制将信号转换为RF信号。
基带信号处理器24对所接收的已由无线电单元23转换成的数字信号进行基带信号处理,例如解调,同步,纠错译码,以及对将要通过天线21发射的信号进行数据多路分解和纠错编码,组帧,以及数据调制。
相对变化表25是第一存储装置,用于存储从移动台10通知的接收信号强度的相对变化量,这个信号经过了基带信号处理器24的处理。
接受信号强度表33是第二存储装置,用于存储从移动台10通知的接收信号强度,这个信号经过了基带信号处理器24的处理。
有线传输线接口26与被连接至外部的主机装置50接口连接。
队列单元31存储队列31-1至31-n,根据接收信号强度的相对改变量,这些队列被给予优先级。
当移动台请求越区切换时,根据存储在相对变化表25中的接收信号强度的相对变化量,越区切换请求处理器28将移动台10的呼叫指定到队列单元31中的队列31-1至31-n。
切换器29根据越区切换请求处理器28的判定,进行队列单元31中的队列31-1至31-n的切换处理。
等待次序确定单元34根据存储在接收信号强度表33中的移动台的接收信号强度,确定在每个队列31-1至31-n中那些呼叫的等待次序。
如果存储在相对变化表25中的相对变化量被更新,则队列重新定位单元35周期地对存储在每个队列31-1至31-n中的越区切换请求呼叫进行重新定位,以便将那些呼叫存储在队列中,这些队列与存储在相对变化表25中的移动台接收信号的相对变化量是一致的。
队列控制单元32监控小区中是否还有空闲信道,如果有空闲信道,则监控队列31-1至31-n中是否有越区切换请求呼叫。如果有越区切换请求呼叫,队列控制单元32就根据队列31-1至31-n的优先级和每个队列31-1至31-n中的呼叫的等待次序,将越区切换请求呼叫指派到空闲信道。
控制单元27控制发送/接收放大器22、无线电单元23、基带信号处理器24、有线传输线接口26和队列控制单元32的操作,并与主机装置50之间发送和接收控制信号,以进行管理,设置和断开无线电线路。
关于队列单元31中的队列31-1至31-n的优先级,队列31-1具有最高优先级,队列31-n具有最低优先级。另外,每个队列31-1至31-n中的等待次序受到控制,以使移动台从具有最弱接收信号的移动台开始依次排列。再有,存储在接收信号强度表33中的接收信号强度,按移动台10每次通知的接收信号强度而被更新,等待次序确定单元34在存储在接收信号强度表33中的接收信号强度每次被更新时,确定每个队列31-1至31-n中的呼叫等待次序。
下面将参考图7a至图9叙述所构成的越区切换系统的操作。
首先参考图7a解释有关越区切换请求处理器28中的操作。
在移动台10对从基站20a接收到的信号的强度周期地被测量,每个测量间隔所测得的接收信号强度和接收信号强度的相对变化量,被通知到基站20a。
已经被通知到基站20a的移动台10的接收信号强度,被存储在基站20a的接收信号强度表33中,接收信号强度的相对变化量,被存储在基站20a的相对变化表25中,存储在接收信号强度表33中的接收信号强度,在每次移动台10的通知到来时被更新。
移动台10的接收信号强度和接收信号强度的相对变化量,通过有线传输线接口26和网络途径从基站20a通知到基站20b,移动台10的接收信号强度被存储在基站20b的接收信号强度表33中,而移动台10的接收信号强度相对变化量被存储在基站20b的相对变化表25中。
移动台的接收信号强度的相对变化量根据它们的值分组为多个等级;并且队列31-1至31-n被事先制备,每个队列被给予一个优先级,存储在队列单元31中。在队列31-1至31-n中,队列31-1是具有最大的接收信号强度相对量的等级,具有最高优先级,而队列31-n是具有最小的接收信号强度相对变化量的等级,有最低的优选级。
在移动台10,来自基站20a的接收信号强度随着移动台远离基站20a移动面逐渐减小。移动台10对从基站20a来的所接收到的信号强度周期地进行测量,当所测得的接收信号强度下降到低于预定的越区切换阈值时,移动台10向基站20a发送越区切换请求。从移动台10向基站20a所发送的越区切换请求,通过有线传输线接口26和26和网络途径,从基站20a进一步通知到基站20b。
在步骤S1,如果检测到从移动台10给基站20a的一越区切换处理的请求,则这个越区切换请求也就被发送到基站20b。在步骤S2,在基站20b越区切换请求处理器28,从相对变化表25中提取已请求越区切换的移动台10的接收信号强度相对变化量。
在步骤S3,越区切换请求处理器28将已请求越区切换的移动台10的呼叫指定到队列单元31的队列,该队列的等级对应于步骤S2提取的接收信号强度相对变化量的等级。
下面,将参考图7b,对等待次序确定单元34的操作进行说明。
在步骤S4,等待次序确定单元34从接收信号强度表33中提取请求越区切换的移动台10的接收信号强度。在步骤S5,移动台10的呼叫在队列中的等待次序,即请求越区切换的移动台10的呼叫被指派队列中的等待次序,根据步骤S4所提取的接收信号强度,在等待次序确定单元34的控制下被确定。每次存储在接收信号强度表33的接收信号强度被更新时各个队列31-1至31-n中呼叫的等待次序被更新。
如图8所示,在步骤S6中,队列重新定位单元35,从相对变化表25中周期地提取存储在各个队列31-1至31-n中的越区切换请求呼叫的相对变化量。然后,当存储在特定队列的越区切换请求呼叫,由于相对变化量的更新不再属于对应队列的等级时,队列重新定位单元35在步骤S7,将越区切换请求呼叫重新定位到另一个与那个等级相应的队列。
同时,队列控制单元32在步骤S11中,首先检查小区30b中是否有空闲信道。如果在步骤S11的检查结果是“是”,则队列控制单元32在步骤S12检查队列单元31的队列31-1至31-n之中是否有越区切换请求呼叫。如果在步骤S12的检查结果是“是”,则在步骤S13以一种根据优先级和队列中等待次序的顺序,将存在于队列31-1至31-n中的越区切换请求呼叫指派到小区30b的空闲信道。
关于队列31-1至31-n的优先级,队列31-1有最高的优先级,队列31-n有最低的优先级,因此,越区切换请求呼叫被相继地使处理的顺序为:首先是队列31-1中的越区切换请求呼叫被处理,后面是队列31-2中的越区切换请求呼叫,队列31-3中的越区切换请求呼叫,等等往下,一直到队列31-n中的越区切换请求呼叫。如果在同一队列中存在多个呼叫,则按照根据由等待次序确定单元34所确定的等待次序的顺序,相继地对呼叫进行处理。
在移动台10通知接收信号强度和接收信号强度的相对变化量停止,而移动台10请求越区切换的呼叫仍保留在队列31-1至31-n中的情况下,保留的呼叫不再在队列控制单元32被处理,而从队列中被抛弃,对下面等待次序给出的呼叫进行越区切换处理。
另外,在越区切换区域内移动台10不可能进行越区切换的情况下,队列控制单元32对移动台10所请求的越区切换呼叫不进行处理,而对下一个等待次序给出的呼叫进行越区切换切换处理。
当新的呼叫产生时,正常的处理被进行。
在这个实施例中,移动台10的接收信号强度相对变化量由移动台10内的相对变化计算器15进行计算,并且将它与移动台10的接收信号强度一起通知基站20a和20b。但是,在基站20a和20b中或者基站20a和20b的主装置50的交换机中,能够提供一种装置,该装置根据从移动台10通知的接收信号强度,就每个测量间隔计算移动台10的接收信号强度的相对变化量,从而,移动台10仅需要将接收信号强度通知基站20a和20b,而对于每一个测量间隔,移动台10的接收信号强度的相对变化量的由基站或者交换机进行计算。
在本实施例的解释中,根据移动台移动速度的等级,进行越区切换的处理。但是,由于本发明的优先级是根据移动台的接收信号强度相对变化量确定的,所以,移动台移动的路径可被考虑,根据远离基站速度依次进行越区切换的处理。
假定,移动台10a直线地横过基站20的小区30移动,而移动10b在所规定的时间间隔中,以基本上离基站等距离地在小区20内移动,如图10所示。在这个例子中,移动台10a移动台10b有相同的移动速度。
虽然移动台10a的接收信号强度有变化,而移动台10b的接收信号强度在规定的间隔中基本上保持相等。因此,移动台10a的接收信号强度相对变化量较大,在这种情况下,移动台10a和10b请求越区切换处理,移动台10a的越区切换请求被给予的优先级将高于移动台10b的越区切换请求,因此,将首先被处理。第二实施例
下面,将对根据本发明第二实施例的越区切换控制系统进行说明。在第一实施例中,当存储在相对变化表25中的接收信号强度的相对变化量被更新时,队列重新定位单元35根据所更新的相对变化量,对队列31-1至31-n中的越区切换请求呼叫进行重新定位。当存储在接收信号强度表33中的接收信号强度被更新时,等待次序确定单元34对队列31-1至31-n中的等待次序进行更新。
但是,在这种情况下,即相对变化量在用于不同队列分级的阈值附近波动时,由队列重新定位单元35进行的重新定位高频度操作,繁重的处理任务就落在控制单元27上。
如果相对变化量波动,例如图11所示的那样,队列重新定位单元35则在时间t1、t2、t3、t4和t5进行重新定位。
类似地,接收信号强度在为更新队列中的等待次序所定的阈值电平附近的波动,会导致等待次序确定单元34高度频繁地更新等待次序,再次加重控制单元27的处理负担。
本实施例的越区切换控制系统企图减少上述情况下的处理负担,所以在等待次序确定单元34和队列重新定位单元35的更新过程中的处理操作上与第一实施例不同。本实施例的其他处理操作和结构与第一实施例的那些是等效的。
下面将参考图12和图13叙述根据本实施例的越区切换系统的操作。
首先用图12解释有关等待次序确定单元34的操作。
在步骤S21,等待次序确定单元34从接收信号强度表33中提取已请求越区切换处理的移动台10的接收信号强度。
然后,等待次序确定单元34确定:在步骤S22中从接收信号强度表33中提取的接收信号强度是否大于越区切换请求呼叫的当前等待次序的上阈值加上预定的滞后值(H1)以后所得的值,或者小于从越区切换请求呼叫的当前等待次序的下阈值减去预定的滞后值(H1)以后所得的值。
如果在步骤S22确定的结果是“是”,等待次序确定单元34就在步骤S23中,根据在步骤S21中所提取的接收信号强度,确定移动台10的呼叫在队列中的等待次序,这个队列是移动台10的越区切换请求呼叫所被指定的队列。
步骤S22中的上阈值是被置于正在被处理的越区切换请求呼叫的等待次序的前一次序的越区切换请求呼叫的接收信号强度的值,而下阈值是被置于正在被处理的越区切换请求呼叫的后一次序的越区切换请求呼叫的接收信号强度的值。
下面,将用图13叙述队列重新定位单元35的操作。
在步骤S6,队列重新定位单元35周期性地从相对变化表25提取存储在各个队列31-1至31-n中的越区切换请求呼叫的相对变化量。
在步骤S30,队列重新定位单元35确定从相对变化表25所提取的相对变化量是否大于越区切换请求呼叫当前被定位的队列等级的上阈值加上预定的滞后(H2)所得到的值,或者是否小于越区切换请求呼叫当前被定位的队列等级的下阈值减去预定的滞后值(H2)所得到的值。
如果步骤S30确定的结果为“是”,并且如果由于新相对变化量的结果,存储在特定队列中越区切换不再属于与队列相对应的等级,在步骤S37,队列重新定位单元35将越区切换请求呼叫重新定位到另一个等级相对应的队列。
在越区切换呼叫对应于如图4所示的等级2的情况下,步骤S30所示的上阈值是在等级2和等级3之间的边界的一电平,下阈值是一个在等级1和等级2之间的边界的一电平。
如果相对变化量如图14所示波动,队列重新定位单元35只在时间t6进行一次定位。这说明更新次数从图11所示的进行五次重新定位的情况下降。
在这个实施例中,当等待次序确定单元34确定等待次序时,以及队列重新定位单元35重新定位队列时,在判断中利用滞后特点能够使更新处理的次数减少,从而削减控制的处理量。
虽然已结合在等待次序确定单元34确定等待次序时以及在队列重新定位单元35重新定位队列时,两者都使用滞后特点的情况对本实施例进行了描述,但是必须了解,本发明不限于这种形式,可以被使用的滞后特征仅是处理方法的一种。
尽管本发明的优选实施例已被使用专门术语叙述,这种叙述仅是为了说明的目的,必须了解,在没有脱离随后的权利要求的精神和范围的情况下,是能够做出一些改变和变形的。
Claims (22)
1.一种越区切换控制系统,当通过小区中的基站进行通信操作的移动台在多个小区之间移动时,对所述移动台进行越区切换处理,其特征在于所述系统包括:
测量装置,用于周期地测量在所述移动台接收到的来自所述基站的信号强度;
计算装置,用于计算所述测量装置在每个测量间隔测得的接收信号强度的相对变化量;
队列存储装置,用于存储根据所述计算装置算得的接收信号强度的相对变化量,被给予优先级的队列;
请求处理装置,用于当越区切换被请求时,根据在移动台的接收信号强度的相对变化量,将已请求越区切换的移动台的呼叫指定到适当的队列;
等待次序确定装置,用于确定所述移动台的呼叫在队列中的等待次序,在这个队列中是根据所述测量装置在接收信号的每个测量间隔测得的所述接收信号强度,而指定所述移动台呼叫的;
队列重新定位装置,用于当所述相对变化量被更新时,对在所述接收信号强度的每个测量间隔的被存储在每个所述队列中的呼叫周期地进行重新定位,以使所述呼叫被存储在与接收信号强度的相对变化量相应的队列中;以及
队列控制装置,用于监控所述移动台移动的目的小区内是否存在空闲信道,当所述小区内存在空闲信道时,则根据所述队列的优先级和在队列中的等待次序,依次将定位在那个队列中的呼叫分配到所述空闲信道。
2.一种越区切换控制系统,当通过小区中的基站进行通信操作的移动台在多个小区之间移动时,对所述移动台进行越区切换处理;
其特征在于所述移动台包括:
测量装置,用于周期地测量在所述移动台接收到的来自所述基站的信号强度;
计算装置,用于计算所述测量装置在每个测量间隔测得的接收信号强度的相对变化量;以及
发送装置,用于向所述基站发送所述测量装置测得的结果和所述计算装置算得的结果,
其中,所述基站包括:
接口装置,用于将从所述移动台发送来的接收信号强度和接收信号强度的相对变化量通知在一邻近小区内的基站,当所述移动台请求越区切换时,将所述越区切换请求通知在一邻近小区内的基站;
队列存储装置,用于存储根据通过所述接口装置通知的接收信号强度的相对变化量而被给予优先级的队列;
请求处理装置,用于当越区切换请求通过所述接口装置被通知时,根据请求越区切换的移动台的接收信号的相对变化量,将移动台的呼叫指定到适当的队列;
等待次序确定装置,用于确定所述移动台的呼叫在队列中的等待次序,在这个队列中是根据所述测量装置测得的接收信号强度,对于所述接收信号强度的每个测量间隔定位所述移动台的呼叫;
队列重新定位装置,用于当所述相对变化量被更新时,对在所述接收信号强度的每个测量间隔的被存储在每个所述队列中的呼叫周期地进行重新定位,以使所述呼叫被存储在与接收信号强度的相对变化量相应的队列中;以及
队列控制装置,用于监控所述移动台移动的目的小区内是否存在空闲信道,当所述小区内存在空闲信道时,则根据所述队列的优先级和在队列中的等待次序,依次将定位在那个队列中的呼叫分配到所述空闲信道。
3.一种越区切换控制系统,当通过小区中的基站进行通信操作的移动台在多个小区之间移动时,对所述移动台进行越区切换处理;
其特征在于所述移动包括:
测量装置,用于周期地测量在所述移动台接收到的来自所述基站的信号强度;以及
发送装置,用于向所述基站发送所述测量装置的测量结果。
其中,所述基站包括:
接口装置,用于将从所述移动台发送来的接收信号的强度通知在一邻近小区内的基站,另外,当所述移动台请求越区切换时,将所述越区切换请求通知在一邻近小区内的基站;
计算装置,用于对每个测量间隔计算由所述接口装置通知的接收信号强度的相对变化量;
队列存储装置,用于存储根据所述计算装置的计算结果而被给予优先级的队列;
请求处理装置,用于当越区切换请求通过所述接口装置被通知时,根据请求越区切换的移动台的接收信号强度的相对变化量,将移动台的呼叫指定到适当的队列;
等待次序确定装置,用于确定所述移动台的呼叫在队列中的等待次序,在这个队列中是根据所述测量装置测得的接收信号强度,对在所述接收信号强度的每个测量间隔的所述移动台的呼叫定位的;
队列重新定位装置,用于当所述相对变化量被更新时,对在所述接收信号强度的每个测量间隔的被存储在每个所述队列中的呼叫周期地进行重新定位,以使所述呼叫被存储在与接收信号强度的相对变化量相应的队列中;以及
队列控制装置,用于监控所述移动台移动的目的小区内是否存在空闲信道,当所述小区内存在空闲信道时,则根据所述队列的优先级和在队列中的等待次序,依次将定位在那个队列中的呼叫分配到所述空闲信道。
4.根据权利要求2所述的越区切换控制系统,其特征在于:
所述基站进一步包括第一存储装置,用于存储通过所述接口装置被通知的接收信号强度的相对变化量;以及
所述请求处理装置包括:装置,用于当越区切换请求通过所述接口装置被通知时,根据存储在所述第一存储装置中的所述移动台的接收信号强度的相对变化量,将相关的移动台的呼叫指定到适当的队列。
5.根据权利要求2所述的越区切换控制系统,其特征在于:
所述基站包括第二存储装置,用于存储通过所述接口装置被通知的接收信号强度;以及
所述等待次序确定装置包括装置,用于确定适当的移动台的呼叫在队列中的等待次序,在这个队列中是根据存储在所述第二存储装置中的所述移动台的接收信号强度,定位所述移动台的呼叫的。
6.根据权利要求1所述的越区切换控制系统,其特征在于,随着所述接收信号的相对变化量的增大,队列的优先级被设置得更高。
7.根据权利要求1所述的越区切换控制系统,其特征在于,根据预定的电平,所述接收信号电平的相对变化量被分组为几个等级,所述队列按每个等级被存储。
8.根据权利要求1所述的越区切换控制系统,其特征在于,所述等待次序确定装置包括:一装置,用于确定所述移动台的呼叫的等待次序,使所述移动台的呼叫的排序从所述接收信号强度最弱的呼叫开始。
9.根据权利要求1所述的越区切换控制系统,其特征在于,所述等待次序确定装置包括:一装置,用于当一个具体的越区切换请求呼叫的所述接收信号强度被更新时,确定所述接收信号强度是否大于越区切换请求呼叫的当前等待次序的上阈值加上预定的第一滞后值(H1)所得的值,或者小于越区切换请求呼叫的当前等待次序下阈值减去所述第一滞后值(H1)所得的值;并用于只有当所述接收信号强度大于越区切换请求呼叫的当前等待次序的上阈值加上预定的第一滞后值(H1)所得的值,或者小于越区切换请求呼叫的当前等待次序下阈值减去所述第一滞后值(H1)所得的值时,才对存储在所述队列中的呼叫的等待次序进行更新。
10.根据权利要求1所述的越区切换控制系统,其特征在于,所述队列重新定位装置包括:一装置,用于当一个具体的越区切换请求呼叫的所述相对变化量被更新时,确定所述相对变化量是否大于其相关越区切换请求呼叫当前被定位的队列的等级上阈值加上预定的第二滞后值(H2)所得的值,或者所述相对变化量小于其相关越区切换请求呼叫当前正在定位的队列的等级下阈值减去所述第二滞后值(H2)所得的值;并用于只有在所述相对变化量大于其相关越区切换请求呼叫当前被定位的队列的等级上阈值加上预定的第二滞后值(H2)所得的值,或者所述相对变化量小于其相关越区切换请求呼叫当前正在定位的队列的等级下阈值减去所述第二滞后值(H2)所得的值的情况下,对存储在每个所述队列中的呼叫进行重新定位。
11.一种越区切换控制方法,当通过小区内的基站进行通信操作的移动台在多个小区之间移动台时,采用这种方法,其特征在于所述方法包括步骤:
周期地测量在所述移动台接收的来自所述基站的信号的强度;
计算在每个测量间隔所测的所述接受信号强度的相对变化量;
当越区切换被请求时,根据以所述移动台的接收信号强度相对变化为基础的所述相对变化量,将已请求越区切换的移动台的呼叫指定到已事先给予优先级的若干队列的一个适当的队列之中;
确定所述移动台的呼叫在队列中的等待次序,在这个队列中是根据所述接收信号强度的每个测量间隔所测得的接收信号强度而定位所述移动台的呼叫;
当所述相对变化量更新时,对所述接收信号强度的每个测量间隔,周期地对存储在队列中的呼叫重新定位,以使呼叫与所述已更新的相对变化量相适应的被存储在队列中;以及
监控所述移动台的目的小区内是否存在空闲信道,如果在所述小区内存在空闲信道,根据所述队列的优先级和所述队列的等待次序,依次将定位在队列中的呼叫分配到所述空闲信道。
12.根据权利要求11所述的越区切换控制方法,其特征在于进一步包括步骤:
事先存储在所述移动台从所述基站接收的信号强度的相对变化量;以及
如果越区切换请求被提出,根据已存储的相关移动台的接收信号的相对变化量,将所述移动台的呼叫定位到规定的队列。
13.根据权利要求11所述的越区切换控制方法,其特征在于进一步包括步骤:
事先存储在所述移动台的所述基站接收的信号强度;以及
确定所述移动台的呼叫在一队列中的等待次序,在该队列中所述移动台的呼叫根据已存储的相关移动台的接收信号强度已经被定位。
14.根据权利要求11所述的越区切换控制方法,其特征在于进一步包括步骤:根据所述接收信号强度的较高的相对变化量,设置较高的优先级。
15.根据权利要求11所述的越区切换控制方法,其特征在于进一步包括步骤:
根据预定的电平层次,将所述接收信号强度的相对变化量分组为等级;以及
为每个等级制备所述队列。
16.根据权利要求11所述的越区切换控制方法,其特征在于进一步包括步骤:确定所述移动台的呼叫的等待次序,使所述移动台的呼叫的排序从所述接收信号强度最弱的呼叫开始。
17.根据权利要求11所述的越区切换控制方法,其特征在于,所述接收信号强度的相对变化量被定义为:
(P1-P0)/(P1+P0)
这时,在时间t0具有的接收信号强度为P0的移动台移动,并在时间t1具有的接收信号强度为P1。
18.根据权利要求11所述的越区切换控制方法,其特征在于,所述接收信号强度的相对变化量被定义为:
(P1-P0)/P1
这时,在时间t0具有的接收信号强度为P0的移动台移动,在时间t1具有的接收信号强度为P1。
19.根据权利要求11所述的越区切换控制方法,其特征在于,所述接收信号强度的相对变化量被定义为:
(P1-P0)/P0
这时,在时间t0具有的接收信号强度为P0的移动台移动,在时间t1具有的接收信号强度为P1。
20.根据权利要求11所述的越区切换控制方法,其特征在于,所述接收信号强度的相对变化量被定义为:
(P1-P0)/(t1-t0)
这时,在时间t0具有的接收信号强度为P0的移动台移动,在时间t1具有的接收信号强度为P1。
21.根据权利要求11所述的越区切换控制方法,进一步包括步骤:
当一个具体的越区切换请求呼叫的所述接收信号强度被更新,每个所述队列中的等待次序被确定时,确定所述接收信号强度是否大于相关的越区切换请求呼叫的当前等待次序的上阈值加上预定的第一滞后值(H1)所得的值,或者小于相关的越区切换请求呼叫的当前等待次序下阈值减去所述第一滞后值(H1)所得的值;以及
只有当所述接收信号强度大于相关的越区切换请求呼叫的当前等待次序的上阈值加上预定的第一滞后值(H1)所得的值,或者小于相关的越区切换请求呼叫的当前等待次序下阈值减去所述第一滞后值(H1)所得的值的情况下,对存储在每个所述队列中的呼叫的等待次序进行更新。
22.根据权利要求11所述的越区切换控制方法,其特征在于进一步包括步骤:
当一个具体的越区切换请求呼叫的所述相对变化量被更新,存储在每个所述队列中的呼叫被重新定位时,确定所述相对变化量是否大于其相关的越区切换请求呼叫当前被定位的队列的等级上阈值加上预定的第二滞后值(H2)所得的值,或者小于其相关的越区切换请求呼叫当前被定位的队列的等级下阈值减去所述第二滞后值(H2)所得的值;以及
只有在所述相对变化量大于其相关的越区切换请求呼叫当前被定位的队列的等级上阈值加上预定的第二滞后值(H2)所得的值,或者小于其相关的越区切换请求呼叫当前被定位的队列的等级下阈值减去所述第二滞后值(H2)所得的值的情况下,才对存储在每个所述队列中的呼叫进行重新定位。
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