CN1371578A - 移动通信系统 - Google Patents

Abstract

在一个普通蜂窝小区41中提供的一个基站设备31被容留在一个基站控制器21中,在一个普通蜂窝小区42中提供的一个基站设备32被容留在一个基站控制器22中。在一个与普通蜂窝小区41和42都相邻的边界蜂窝小区43中提供的基站设备33被容留在基站控制器21和22两者中。频率RF#1和RF#2被分配给普通蜂窝小区41和42及边界蜂窝小区43。由基站设备33使用频率RF#1进行的通信由基站控制器21控制,而由基站设备33使用频率RF#2进行的通信由基站控制器22控制。

Description

移动通信系统

技术领域

本发明涉及一种带有跨区转接控制的移动通信系统，具体地，涉及一种带有跨区转接控制的CDMA移动通信系统。

背景技术

在一个移动通信系统中，一个通信区域通常被分割为许多无线通信区，每个被称为一个“蜂窝小区”(“cell”)，并且在每个区域中提供基站。然后，移动站被容留在通信区域的基站之一中，并且该移动站通过该基站与另一个通信终端相连接。

图1显示了一个一般移动通信系统的配置。在本说明书中，用最近流行的CDMA移动通信系统作为示例。

在每个蜂窝小区中，提供基站设备(BTS：基站收发器子系统)。该基站设备可以同时容留多个移动站(MS)，并向/从移动站发送/接收无线电数据。每个基站设备被容留在基站控制器(BSC)中。

基站控制器可容留多个基站设备并控制它们。基站控制器还与一个移动业务交换中心相连，并根据请求向/从其发射/接收数据。移动业务交换中心与另一个交换中心相连，而一个公共交换电话网络(PSTN)由多个交换中心组成。

在一个CDMA移动通信系统中，为每个移动站分配不同的扩展码。然后，使用该扩展码对数据进行编码，并在移动站与基站设备之间传输数据。

一个移动站经常会在与另一个通信终端进行通信的同时从一个蜂窝小区移动到另一个蜂窝小区。当移动站从一个蜂窝小区移动到另一个蜂窝小区时，移动站从容留在一个基站设备中的状态转变为容留在另一个基站中的状态被称为跨区转接”(或者“交接”)。

一个跨区转接操作主要被分为两种类型：“柔性跨区转接”与“硬性跨区转接”。在柔性跨区转接中，即使在从一个蜂窝小区向另一个蜂窝小区移动时，一个移动站也始终可以与至少一个基站设备相连。因此，在柔性跨区转接中，移动站与基站设备之间的一个信道是从不间断的，从而使通信从不中断。在图1中所示的系统中，如果一个移动站在由相同基站控制器控制的蜂窝小区之间移动并且能够被分配到相同的频率，则发生柔性跨区转接。

在硬性跨区转接中，当从一个蜂窝小区向另一个蜂窝小区移动时，移动站被临时从基站设备切断，然后与另一个基站设备相连。在这种情况下，必须在移动站与基站设备之间再次同步。于是，在硬性跨区转接中，移动站与基站设备之间的信道被临时中断，从而使通信被中断。因此，用户会经常被切断。在图1中所示的系统中，当一个移动站在不同基站控制器控制的蜂窝小区之间转移时，发生硬性跨区转接。换句话说，当移动站穿越“容留边界”时，发生硬性跨区转接。当移动站在被分配了不同频率的蜂窝小区之间移动时，也会发生硬性跨区转接。

图2显示了现有的移动通信系统的配置，该配置覆盖由不同基站控制器控制的区域之间的相邻边界。在本例中，基站控制器1(BSC#1)容留基站设备11(BTS#A)和12(BTS#B)，基站控制器2(BSC#2)容留基站设备13(BTS#C)。这里，假设基站设备11到13分别控制蜂窝小区-a到蜂窝小区-c，并且所有蜂窝小区被分配给相同的无线电频率。

如果一个移动站从蜂窝小区-a移动到蜂窝小区-b，或者从蜂窝小区-b移动到蜂窝小区-a，则发生一个柔性跨区转接，因为基站设备11(BTS#A)和12(BTS#B)都被容留在基站控制器1(BSC#1)中。但是，如果移动站从蜂窝小区-b移动到蜂窝小区-c或者从蜂窝小区-c移动到蜂窝小区-b的话，则发生一个硬性跨区转接，因为基站设备12(BTS#B)和13(BTS#C)中的每一个都被容留在不同的基站控制器中。

因此，如果如图3中所示，移动站在通信时在蜂窝小区-b和蜂窝小区-c之间来回移动数次，就会发生多次硬性跨区转接，而用户将会被切断并感觉到没有保证。

如上所述，在现有的移动通信系统中，一个硬性跨区转接很容易在特定通信区域之间的相邻边界中发生，而用户会感觉到不方便。

发明内容

本发明的一个目的是在一个移动通信系统中减少硬性跨区转接的出现。

在本发明的移动通信系统中，第一和第二频率被分配给每个无线通信区域。移动通信系统包括在第一无线通信区域中提供的第一基站设备、在第二无线通信区域中提供的第二基站设备、在与第一和第二无线通信区域相邻的第三无线通信区域中提供的第三基站设备、用于容留第一基站设备并管理由第三基站设备使用第一频率所进行的通信的第一控制器以及用于容留第二基站设备并管理由第三基站设备使用第二频率所进行的通信的第二控制器。

在移动通信系统中，第一控制器控制第一和第三基站设备。于是，当移动站在第一与第三无线通信区域之间移动时，发生一个柔性跨区转接。同样地，第二控制器控制第二与第三基站设备。于是，当移动站在第二与第三无线通信区域之间移动时，发生一个柔性跨区转接。

本发明另一个方面中的移动通信系统包括在至少被分配了一个第一频率的第一无线通信区域中提供的第一基站设备、在至少被分配了一个第二频率的第二无线通信区域中提供的第二基站设备、在被分配了第一和第二频率且与第一和第二无线通信区域相邻的第三无线通信区域中提供的第三基站设备、用于容留第一基站设备并管理由第三基站设备使用第一频率所进行的通信的第一控制器和用于容留第二基站设备并管理由第三基站设备使用第二频率所进行的通信的第二控制器。

在该方面的移动通信系统中，当一个移动站在第一与第三无线通信区域或者第二与第三无线通信区域之间移动时，由于上述原因，会发生一个柔性跨区转接。

在本发明又一个方面中的系统包括一个用于使用至少一个第一频率进行无线通信的第一基站、一个用于使用至少一个不同于第一频率的第二频率进行无线通信的第二基站、一个与第一和第二基站相邻并至少使用第一和第二频率进行无线通信的第三基站、一个用于管理至少在第一及第三基站中被使用的第一频率的第一基站控制器和一个用于管理至少在第二及第三基站中被使用的第二频率的第二基站控制器。第一与第二基站控制器还包括在相应基站控制器控制的基站之间存在跨区转接时用于分配相同频率的控制装置。

在本系统中，例如，第一与第二基站控制器也可以包括用于在从所述第三基站向所述第一基站进行跨区转接时指示所述第一基站使用第一频率以及在从所述第三基站向所述第二基站进行跨区转接时指示所述第二基站使用第二频率的指示装置。

本发明的基站与一个使用多个频率的基站相邻，并与该基站共用至少一个频率。基站设备包括控制设备，当使用共用频率时，如果从该基站向相邻基站进行跨区转接，则该控制设备执行一个柔性跨区转接处理，而当在相邻基站中使用了不同于共用频率的频率时，如果从相邻基站向该基站进行跨区转接，则该控制设备使用共用频率执行一个硬性跨区转接处理。

本发明另一个方面中的基站至少与第一和第二基站相邻。基站包括一个部分或全部使用被第一基站用作第一共用频率的频率的第一无线单元；一个部分或全部使用被第二基站用作第二共用频率的频率的第二无线单元；以及控制装置，当第一共用频率被使用时，如果从第一基站向该基站进行跨区转接，则该控制装置使用第一共用频率执行一个柔性跨区转接；当第二频率被使用时，如果从第二基站向该基站进行跨区转接，则该控制装置使用第二共用频率执行一个柔性跨区转接；当使用第二共用频率时，如果从该基站向第一基站进行跨区转接，则该控制装置执行一个硬性跨区转接处理，以将频率从第二共用频率切换到第一共用频率；当使用第一共用频率时，如果从该基站向第二基站进行跨区转接，则该控制装置执行一个硬性跨区转接处理，以将频率从第一共用频率切换到第二共用频率。

本发明的基站控制器与多个基站相连，并且，如果在相连的基站之间存在跨区转接的话，优先执行柔性跨区转接，在跨区转接之前和之后所进行的通信由该基站控制器来控制。该基站控制器包括控制装置，对于多个基站中的至少一个，该控制装置只控制使用多个基站中的至少一个基站所使用的一部分频率进行的通信；当一个使用在多个基站中的至少一个基站中不由该基站控制器控制的频率的移动站移动到由该基站控制器连接到的另一个基站所控制的区域时，如果为跨区转接，则该控制装置分配多个频率的一部分。

附图说明

图1显示了一个一般移动通信系统的配置。

图2显示了现有移动通信系统的配置。

图3显示了现有移动通信系统的问题。

图4显示了该实施例的移动通信系统的基本配置。

图5显示了该实施例的移动通信系统中的跨区转接操作。

图6是一个显示该实施例跨区转接操作的流程图。

图7是一个显示现有移动通信系统中跨区转接操作的流程图。

图8是一个显示该实施例另一个跨区转接操作的流程图。

图9显示该实施例的移动通信系统中的一个跨区转接操作。

图10是一个显示跨区转接操作的序列图。

图11A与11B显示该实施例中移动通信系统的效果。图11A显示现有移动通信系统中的跨区转接操作，而图11B显示该实施例的移动通信中的跨区转接操作。

图12显示一个示例，其中一个基站设备通过一个逻辑路径被容留在一个基站控制器中。

图13显示在一个边界蜂窝小区中提供的一个基站设备的配置。

图14显示在一个边界蜂窝小区中提供的另一个基站设备的配置。

图15显示一个基站控制器的配置与操作，该基站控制器容留一个边界蜂窝小区中提供的一个基站设备。

图16显示本发明的另一个方面中的移动通信系统的配置。

图17显示了一个系统，其中三个或多个蜂窝小区彼此相邻。

具体实施方式

下面描述本发明的实施例。

在该实施例中移动通信系统的整个配置基本上与图1中所示的现有移动通信系统相同。具体地，为每个蜂窝小区提供一个基站设备(BTS)、并且每个基站设备由一个基站控制器(BSC)来控制。然后，每个基站控制器被容留在一个移动业务交换中心(MSC)中。然而，在本实施例的移动通信系统中，在受不同的基站控制器控制的通信区域之间相邻边界中的跨区转接操作与现有移动通信系统不同。

图4显示了该实施例中移动通信系统的基本配置，特别是显示了在由不同基站控制器控制的每个通信区域的相邻边界中的配置。具体地，图4显示了由一个基站控制器(BSC#1)21控制的通信区域与由一个基站控制器(BSC#2)22控制的通信区域之间相邻边界中的配置。

在该移动通信系统中，为每个蜂窝小区分配两个频率(RF#1和RF#2)。普通蜂窝小区41和42是一般的蜂窝小区。边界蜂窝小区43位于基站控制器21控制的通信区域与基站控制器22控制的通信区域之间的边界区域。如果普通蜂窝小区41和42已经重叠，则可以提供基站设备(BTS)33来覆盖重叠区域。

在普通蜂窝小区41和42中分别提供一个基站设备(BTS#A)31和一个基站设备(BTS#B)32。基站设备31被容留在基站控制器21中并使用频率RF#1或者RF#2向/从位于普通蜂窝小区41中的一个移动站发送/接收无线电数据。基站设备32被容留在基站控制器22中并使用频率RF#1或者RF#2向/从位于普通蜂窝小区42中的一个移动站发送/接收无线电数据。

在边界蜂窝小区43中提供基站设备(BTS#3)33。基站设备33被容留在基站控制器21与22两者中。具体地，在基站设备33参与的通信中，使用频率RF#1进行的通信由基站控制器21来管理，而使用频率RF#2进行的通信由基站控制器22来管理。换句话说，基站设备33在基站控制器21的控制下使用频率RF#1向/从位于边界蜂窝小区43中的一个移动站发送/接收无线电数据，并且在基站控制器22的控制下使用频率RF#2向/从位于边界蜂窝小区43中的一个移动站发送/接收无线电数据。

如上所述，在本实施例的移动通信系统中，在一个普通蜂窝小区中提供的一个基站设备被容留在一个相应的基站控制器中，而在一个边界蜂窝小区中提供的基站设备被容留在多个基站控制器中。

图5显示了该实施例的移动通信系统中的一个跨区转接操作。这里显示的是当一个移动站在每个由不同基站控制器控制的区域之间的相邻边界中移动时，特别是当一个移动站在一个普通蜂窝小区和一个边界蜂窝小区之间移动时的跨区转接操作。移动站在普通蜂窝小区之间移动时的跨区转接操作与传统移动通信系统相同。

在图5中，在基站设备31与基站控制器21之间、基站设备32与基站控制器22之间、基站设备33与基站控制器21、以及基站设备33与基站控制器22之间分别提供了物理传输线路。对于物理传输线路来说，可以使用例如光缆或者金属电缆以及类似方式。还在移动业务交换中心51和每个基站控制器21与22之间提供物理传输线路。物理传输线路可以用无线电传输路径来替代。标有(1)到(6)的箭头符号和标有(11)到(13)的箭头符号表示一个移动站的运行轨迹。

如图5中所示，假设一个移动站位于普通蜂窝小区42中并被容留在使用频率RF#2的基站设备42中(状态(1))。这样，当该移动站移动到普通蜂窝小区42与边界蜂窝小区43之间的重叠区域时，发生一个跨区转接(状态(2))。这个跨区转接是从普通蜂窝小区42中使用频率RF#2的一个信道切换到边界蜂窝小区43中使用频率RF#2的一个信道。这里，在基站设备33参与的通信中，使用频率RF#2进行的通信是由基站控制器22来管理的。具体地，基站控制器22控制在跨区转接之前与之后进行的通信，并且在通信中使用了相同的频率。因此，该跨区转接是一个没有信道切断的柔性跨区转接。然后，该移动站被基站设备33所容留(状态(3))。

接着，当该移动站移动到边界蜂窝小区43与普通蜂窝小区41之间的重叠区域时，一个跨区转接再次发生(状态(4)与(5))。该跨区转接是从边界蜂窝小区43中一个使用频率RF#2的信道切换到普通蜂窝小区41中一个使用频率RF#1的信道。这里，基站控制器22控制跨区转接之前进行的通信，而基站控制器21控制跨区转接之后进行的通信。因此，该跨区转接是一个硬性跨区转接。接着，该移动站被基站设备31容留(状态(6))。在该实施例中，使用频率RF#1。

当在普通蜂窝小区41中使用频率RF#2的移动站移动到普通蜂窝小区41与边界蜂窝小区43之间的重叠区域时，发生从普通蜂窝小区41中的一个使用频率RF#2的信道到边界蜂窝小区中的一个使用频率RF#2的信道的跨区转接(状态(12)。在这种情况下，由于不同的基站控制器控制在跨区转接之前与之后的每个信道，则发生了一个硬性跨区转接。

如上所述，在移动通信系统中，如果一个移动站从一个普通蜂窝小区向一个边界蜂窝小区移动，则移动站在目的边界蜂窝小区中使用与跨区转接之前普通蜂窝小区所使用的频率相同的频率。如果一个移动站从一个边界蜂窝小区向一个普通蜂窝小区移动，如图5中的示例，在目的普通蜂窝小区中，移动站使用与跨区转接之前边界蜂窝小区所使用的频率不同的频率。但是，即使一个移动站从一个边界蜂窝小区移动到一个普通蜂窝小区，在目的普通蜂窝小区中，有时移动站也会使用与跨区转接之前边界蜂窝小区所使用的频率相同的频率。下面描述一种方法，用于确定跨区转接后移动站在目的蜂窝小区中所使用的无线电频率。

图6是一个显示本实施例的跨区转接操作的流程图。一种“普通状态”是指一个移动站与本实施例的移动通信系统中的另一个通信终端进行通信。当一个移动站移动到蜂窝小区之间的相邻边界并保持通信时，执行步骤S1中及其后的处理。

在步骤S1中，开始一个跨区转接处理。具体地，当一个移动站移动到蜂窝小区之间的相邻边界时，移动站向容留该移动站的一个基站设备发送一条跨区转接请求。然后，针对该请求的接收，该基站设备向容留该基站设备的一个基站控制器通知该请求。

在步骤S2中，目的蜂窝小区被检测出来。接收该请求的基站控制器识别出这个目的蜂窝小区。由于在步骤S1与S2中的处理也在现有的移动通信系统中执行，这里省略其详细描述。

在步骤S3中，判断移动站是否从一个边界蜂窝小区移动到其相邻蜂窝小区，或者从一个普通蜂窝小区移动到其相邻蜂窝小区。显示一个蜂窝小区是一个普通蜂窝小区还是一个边界蜂窝小区的信息被记录在一个基站控制器中。

如果移动站从一个边界蜂窝小区移动到其相邻蜂窝小区，在步骤S4中，判断管理使用移动站在边界蜂窝小区中所用频率所进行的通信的基站控制器与管理目的蜂窝小区的基站控制器是否是同一个。如果这两个基站控制器是不同的，则流程进行到步骤S5。在步骤S5中，在移动站的目的蜂窝小区中获得一个频率与移动站当前所用频率不同的信道。或者替换地，获得一个其频率可以在源蜂窝小区与目的蜂窝小区的基站设备中共用的信道，并且该频率是由目的蜂窝小区的基站控制器来管理的。

如果移动站从一个普通蜂窝小区移动到其相邻蜂窝小区(步骤S3中：No)或者如果两个基站控制器是相同的(步骤S4中：Yes)，流程进行到步骤S6。在步骤S6中，在移动站的目的蜂窝小区中获得一个使用与移动站当前所用频率相同频率的信道。

在步骤S7中，一条跨区转接指令被发送给移动站。该跨区转接指令包括关于在步骤S5或S6中获得的信道频率的信息。然后，根据跨区转接指令，移动站与在目的蜂窝小区中提供的一个基站设备相连接。接着，移动站被容留在目的蜂窝小区的基站设备中。

本实施例的跨区转接操作的特征点在于步骤S3到S6。具体地，如图7中所示，在现有移动通信系统中，当一个跨区转接操作被启动，并且一个目的蜂窝小区被检测出来时，在目的蜂窝小区中要使用的信道被简单地获得，而不考虑移动站是否跨过了由一个基站控制器控制的通信区域的边界(步骤S11)。在现有系统中，没有蜂窝小区应当被分类为普通蜂窝小区和边界蜂窝小区这样的概念。

另外，如图2所示，在传统移动通信系统中，如果一个移动站在蜂窝小区-b与蜂窝小区-c之间由不同BSC控制的区域边界上移动，则总是执行一个硬性跨区转接而不考虑所使用的频率。因此，在特定区域(由不同BSC控制的区域之间的边界上)会频繁地发生硬性跨区转接。

然而，在本实施例的移动通信系统中，当一个移动站在由相同基站控制器控制的普通蜂窝小区之间移动时，执行分配相同频率的柔性跨区转接，而当移动站从一个普通蜂窝小区向一个边界蜂窝小区移动时，执行分配相同频率的跨区转接。这种操作带来了以下效果。

具体地，依据该频率分配，在图4中，当一个移动站在普通蜂窝小区41与边界蜂窝小区43(BSC边界(1))之间移动时，或者当该移动站在一个普通蜂窝小区42与一个边界蜂窝小区43(BSC边界(2))之间移动时，根据所用频率执行一个柔性或者硬性跨区转接。如果RF#1在蜂窝小区41中被使用(如果RF#2在普通蜂窝小区42中被使用)，则即使在移动站来回跨越BSC边界(1)(BSC边界(2))时，也不执行硬性跨区转接。因此，与传统系统相比，硬性跨区转接在特定区域(BSC边界(1)和(2))中的出现可以被减少，并且将不会存在频繁出现硬性跨区转接的区域，如图3中的蜂窝小区-b与蜂窝小区-c之间。

这种控制可以通过执行图8流程图中所示的处理而获得。图8中所示的流程图可以通过用步骤S3a、S5a和S6a来代替图6流程图中的步骤S3到S6来获得。在步骤S3a中，判断一个移动站是否从一个普通蜂窝小区向其相邻蜂窝小区移动。如果移动站不是从一个普通蜂窝小区向其相邻蜂窝小区移动，则在步骤S5a中，获得一个空信道。如果移动站是从一个普通蜂窝小区向其相邻蜂窝小区移动，则在步骤S6a中，获得一个带有相同频率的信道。

可替换地，RF#3和RF#4也可以进一步被分别分配给普通蜂窝小区41和42。在这种情况下，在相邻普通蜂窝小区41与42中所使用的频率(RF#1和RF#2)可以被分配给边界蜂窝小区43，如图5中所示。最好是对分配给相邻蜂窝小区41和42的所有频率进行分配。具体地，RF#1到RF#4被分配给边界蜂窝小区43。同时，BSC21控制RF#1和RF#3，而BSC22控制RF#2和RF#4。在这种情况下，当移动站从普通蜂窝小区向边界蜂窝小区移动时，每个BSC向移动站分配与普通蜂窝小区中所用频率相同的频率。

接下来，参考图9与10对本实施例的跨区转接操作进行详细的叙述。在图9中，带有(11)到(18)的箭头符号表示一个移动站的运行轨迹。在本例中，移动站在普通蜂窝小区41与边界蜂窝小区43之间来回移动。图10中的序列显示了在一个移动站沿图9中所示的从(11)到(18)的路径移动时，基站设备与基站控制器的操作。

一个移动站(MS)位于普通蜂窝小区41中并被容留在基站设备31中(状态11)。这里，移动站与基站设备通过一个具有频率RF#2的信道相连接。

当移动站移动到普通蜂窝小区41和边界蜂窝小区43之间的重叠区域并同时保持通信时，移动站向容留该移动站的基站设备31发出一个跨区转接请求。这个活动可以通过从BTS33发出的引导信号的电场强度值等被检测出来。针对该跨区转接请求的接收，基站设备31向容留基站设备31的一个基站控制器21通知该请求。

针对跨区转接请求的接收，基站控制器21执行图6中所示的步骤S2到S4。这里，由于移动站从一个普通蜂窝小区向一个边界蜂窝小区移动，在步骤S3中得到“No”。接着，在步骤S6中得到“频率RF#2在边界蜂窝小区43中被使用”。

基站控制器21查阅一个基站管理表并判断基站控制器21自身是否控制在边界蜂窝小区43中使用频率RF#2所进行的通信。在图9中所示的例子中，基站控制器22控制在边界蜂窝小区43中使用频率RF#2所进行的通信。因此，基站控制器21向基站控制器22发送一条跨区转接请求。该跨区转接包括表示“频率RF#2在边界蜂窝小区43中被使用”的信息。

多种信息通过移动业务交换中心51在基站控制器之间进行交换。基站管理表将在后面进行描述。

接收到跨区转接请求后，基站控制器22向基站控制21返回一条跨区转接指令。该跨区转接指令包括表示“频率RF#2在边界蜂窝小区43中被使用”的信息。然后，基站控制器21通过基站设备31向移动站通知该跨区转接指令。当基站控制器22生成跨区转接指令时，基站设备33为该移动站提供一个带有频率RF#2的信道。

根据接收到的跨区转接指令，移动站使用频率RF#2与边界蜂窝小区43中提供的基站设备33连接。于是，跨区转接操作结束了。

在跨区转接之前，移动站的通信是由基站控制器21控制的，而在跨区转接之后，移动站的通信是由基站控制器22控制的。出于这个原因，移动站与基站设备之间的通信被临时切断。换句话说，当移动站从普通蜂窝小区41移动到边界蜂窝小区43(11到13)时，发生一个硬性跨区转接。

在跨区转接之后，移动站被容留在基站设备33中(状态13)。当处于边界蜂窝小区43中时，移动站使用频率RF#2。

然后，在保持通信的同时移动到边界蜂窝小区43与普通蜂窝小区41的重叠区域时，移动站向容留该移动站的基站设备33发送一条跨区转接请求。针对该跨区转接请求的接收，基站设备33识别出移动站是使用频率RF#2的，并将跨区转接请求通知给基站控制器22。

接收到跨区转接请求后，基站控制器22执行图6中的步骤S2到S4。这里，由于移动站从一个边界蜂窝小区向一个普通蜂窝小区移动，在步骤S3中得到“Yes”。另一方面，在边界蜂窝小区43中使用频率RF#2所进行的通信由基站控制器22来控制。然而，在普通蜂窝小区41中提供的基站设备31被容留在基站设备21中。因此，在步骤S4得到“No”。作为结果，在步骤S5中得到“频率RF#1在普通蜂窝小区41中被使用”

接收到跨区转接请求后，基站控制器21向基站控制器22返回一条跨区转接指令。该跨区转接指令包括表示“频率RF#1在普通蜂窝小区41中被使用”的信息。然后，基站控制器22通过基站设备33向移动站通知跨区转接指令。

根据接收到的跨区转接指令，移动站与普通蜂窝小区41中提供的使用频率RF#1的基站设备31相连接。于是，跨区转接操作结束了。然后，移动站继续进行使用频率RF#1所进行的通信。

在跨区转接操作中，移动站在跨区转接之前的通信是由基站控制22控制的，而跨区转接之后的通信是由基站控制器21控制的。由于这个原因，移动站与基站设备之间的通信也被临时切断了。也就是说，当移动站从边界蜂窝小区43移动到普通蜂窝小区41时(13到15)，发生一个硬性跨区转接。

然后，在保持通信的同时再次移动到普通蜂窝小区41与边界蜂窝小区43的重叠区域时，移动站再次向基站设备31发送一条跨区转接请求。接收到跨区转接请求后，基站设备31向基站控制器21通知该请求，如上述情况相同。

接收到跨区转接请求之后，基站控制器21再次执行图6中所示的步骤S2到S4。如上述情况，在步骤S3中得到“No”。然而，这一次，移动站使用频率RF#1。因此，在步骤S6中得到“频率RF#1在边界蜂窝小区43中被使用”。

然后，基站控制器21判断基站控制器21自身是否控制在边界蜂窝小区43中使用频率RF#1进行的通信。在图9所示的例子中，在边界蜂窝小区43中使用频率RF#1所进行的通信是由基站控制器21来控制的。于是，基站控制器21处理跨区转接请求而无需向/从基站控制器22发送/接收信息，可以自己生成一条跨区转接指令。这个跨区转接指令包括表示“频率RF#1在边界蜂窝小区43中被使用”的信息。

基站控制器21通过基站设备31向移动站通知该跨区转接指令。然后，根据所接收到的跨区转接指令，移动站与边界蜂窝小区33中提供的使用频率RF#1的基站33相连接。然后，跨区转接操作就结束了。

在这个跨区转接操作中，在跨区转接前后，控制移动站通信的基站控制器没有变化，并且移动站与相应基站设备之间所使用的频率在跨区转接前后也没有变化。因此，移动站与基站设备之间的通信没有断开。也就是说，当移动站从普通蜂窝小区41移动到边界蜂窝小区43时(15-17)，执行了一个柔性跨区转接。

接着，当保持通话的同时再次移动到边界蜂窝小区43与普通蜂窝小区41之间的重叠区域时，移动站向基站设备33发送一条跨区转接请求。当识别出移动站在这一点上所使用的频率时，基站设备33向基站控制器22通知跨区转接请求。

接收到跨区转接请求后，基站控制器21执行图6中所示的步骤S2到S4。在这种情况下，如上所述，在步骤S3中得到“Yes”。然而，在边界蜂窝小区43中使用频率RF#1所进行的通信是由基站控制器21所控制的。由于这个原因，在步骤S4中得到“Yes”。具体地，在步骤S6中得到频率RF#1在普通蜂窝小区41中被使用”。

然后，由于边界蜂窝小区43中使用频率RF#1所进行的通信是由基站控制器21所控制的，基站控制器21处理跨区转接请求而无需向/从基站控制器22发送/接收信息，可以自己生成一条跨区转接指令。这个跨区转接请求包括表示“频率RF#1在普通蜂窝小区41中被使用”的信息。

基站控制器21通过基站设备33向移动站通知该跨区转接指令。然后，根据所接收到的跨区转接指令，移动站与普通蜂窝小区41中所提供的使用频率RF#1的基站设备31相连接。然后，跨区转接操作结束。

在该跨区转接操作中，控制移动站通信的基站控制器在跨区转接前后没有变化，并且移动站与相应基站设备之间所使用的频率在跨区转接前后也没有变化。因此，在移动站与基站设备之间没有切断。也就是说，当移动站从边界蜂窝小区43移动到普通蜂窝小区41时(17-18)，执行了一个柔性跨区转接。

然后，如果移动站在普通蜂窝小区41与边界蜂窝小区43之间来回移动的话，始终执行柔性跨区转接。也就是说，当移动站从普通蜂窝小区41移动到边界蜂窝小区43时，根据图10中所示的过程-A执行柔性跨区转接。当移动站从边界蜂窝小区43移动到普通蜂窝小区41时，根据过程-B执行柔性跨区转接。

在图9和10中所示的示例中，假设频率RF#2在一开始就被使用在普通蜂窝小区41中。然而，如果在普通蜂窝小区41中一开始使用的是频率RF#1的话，跨区转接操作从图10中所示的过程-A开始。在这种情况下，当移动站在普通蜂窝小区41与边界蜂窝小区43之间移动时，没有硬性跨区转接，而是始终执行柔性跨区转接。

在上述示例中，描述了移动站在普通蜂窝小区41和边界蜂窝小区43之间移动的情况。然而，当移动站在普通蜂窝小区42和边界蜂窝小区43之间移动时，同样地，硬性跨区转接的出现频率也会得到减少。

图11A与11B显示了本实施例的移动通信系统的效果。图11A显示了现有移动通信系统中的一个跨区转接。图11B显示了本实施例移动通信系统中的一个跨区转接。

在现有移动通信系统中，在相应蜂窝小区中提供的每个基站设备被容留在一个基站控制器中。在图11A中，例如，一个基站设备BTS#A仅被容留在基站控制器BSC#A中，而基站设备BTS#B仅被容留在基站控制BSC#B中。由于这个原因，如图11A中所示，当移动站在蜂窝小区-a和蜂窝小区-b之间来回移动时，在蜂窝小区-a中所提供的基站设备与蜂窝小区-b中所提供的基站设备由不同基站控制器来控制的情况下，会重复进行硬性跨区转接。

但是，在本实施例的移动通信系统中，当移动站在普通单元与边界单元之间来回移动时，参考图9和10中所述，最多只有两个硬性跨区转接发生，然后，柔性跨区转接被执行。因此，即使移动站反复地在图11B中的普通蜂窝小区41与边界蜂窝小区43之间来回移动，最多只会出现两次硬性跨区转接。

如上所述，在本实施例的移动通信系统中，即使移动站在受不同基站控制器控制的通信区域的相邻边界中移动，硬性跨区转接的出现频率也能够得到抑制。作为结果，用户不会受到跨区转接导致的瞬间切断的干扰。

正如参考图5所述的那样，在本实施例中，在蜂窝小区43中提供的基站设备33与两个基站控制器21和22通过两条独立的物理传输线路相连(被容留在其中)。这样，在基站设备33与基站控制器21之间要交换的信息以及在基站设备33和基站控制器22之间要交换的信息被通过各自独立提供的物理传输线路进行传送。

然而，本实施例的移动通信系统并不受限于该配置。具体地，基站控制器不是始终需要通过物理传输线路来容留在边界蜂窝小区中提供的基站设备。如图12中所示，基站的基站控制器也可以通过一条逻辑路径(虚拟路径)来容留基站设备。在图12中，分别用实线和虚线来表示物理路径和虚拟路径。

在图12所示的例子中，在边界蜂窝小区43中提供的基站设备33通过一条物理传输线路被容留在基站控制器22中，并且还通过逻辑传输路径被容留在基站控制器21中，逻辑传输路径是建立在连接基站设备33与基站控制器22的传输线路、连接基站控制器22与移动业务交换中心51的传输线路以及连接移动业务交换中心51与基站控制器21的传输线路中。具体地，逻辑路径是以这样一种方式来建立的，以使基站设备33使用频率RF#1所进行的通信可以由基站控制器21来控制。

随着这种系统配置，为了连接在边界蜂窝小区中提供的基站设备与基站控制器而需要的物理传输线路的数量可以减少，从而使建立移动通信系统的成本得到减少。如果基站控制器通过一条物理线路或者无线电路径直接相互连接，而不通过交换中心，则传输线路等也可以被使用。

图13显示了在边界蜂窝小区中提供的一个基站设备的配置。在该例中，基站设备与多个基站控制器通过多条独立物理传输线路相连接。

基站设备33包括一个无线单元61和一个有线单元63。无线单元61向/从移动站发送/接收无线电数据。为每个分配给边界蜂窝小区43的频率提供RF单元62a、62b....从基站设备到移动站的信号从RF单元62a、62b...输出，对每个频率，信号被复用并从天线发射出去。从移动站到基站设备的信号针对每个频率被分解并被分发到相应的RF单元中去。

有线单元63向/从基站控制器发送/接收数据。线路单元64a、64b...是为RF单元62a、62b...提供的，并端接各自的线路(物理传输线路)以连接基站设备与多个基站控制器。一个控制单元65控制基站设备的操作。

在图13中，假设为RF单元62a提供频率RF#1。在这种情况下，从移动站使用频率RF#1传输的数据被RF单元62a接收并通过线路单元64a被传送到基站控制器BSC#1。从基站控制器BSC#1传送来的数据通过线路单元64a与RF单元62a被传送给边界蜂窝小区43中使用频率RF#1的移动站。

图14显示了在边界蜂窝小区中提供的基站设备的另一种配置。该基站设备被提供在图12中所示的移动通信系统的边界蜂窝小区中。

在图12所示的系统中，在边界蜂窝小区中提供的基站设备33只与基站控制器22通过一条物理传输线路相连。因此，从基站设备33向多个基站控制器传送的数据被一个复用/分解单元66进行多路复用并被输出到传输线路。从多个基站控制器到基站设备33的数据是复用的，并通过传输线路传输。复用/分解单元66将复用数据分解并将分解数据分发给相应的线路单元64a、64b...。RF单元62a、62b...与线路单元64a、64b...的操作基本上与参照图13所进行的描述相同。

图15显示了用于容留在边界蜂窝小区中提供的基站设备的基站控制器的配置与操作。这里，描述了图12的移动通信系统中提供的基站控制器。

基站控制器21与基站设备31相连，而基站控制器22与基站设备32和33相连。但是，在本移动通信系统中，逻辑路径是以这样一种方式建立的，以使由基站设备33使用频率RF#1所进行的通信能够被基站控制器21所控制。

一个BTS接口单元71端接传输线路，以连接基站控制器与相应的基站设备。控制单元72控制该基站控制器。BTS控制单元73参照基站管理表74来控制相应基站。基站管理表74记录关于所有容留在该基站控制器中的基站设备的信息。基站设备的信息被记录并针对每个分配给各个蜂窝小区的频率进行管理。该基站管理表74还记录用于识别基站控制器的信息，该基站控制器控制与边界蜂窝小区中提供的基站设备进行的每个频率上的通信。例如，基站管理表74记录表示“基站设备33使用频率RF#1进行的通信由基站控制器21来控制”的信息以及表示“基站设备33使用频率RF#2进行的通信由基站控制器22来控制”的信息。一个与BTS接口单元71相连的MSC接口单元75端接传输线路，以连接该基站控制器与移动业务交换中心51。

在该系统中，从基站设备32发送的信息被基站控制器22接收并由基站控制器22自己来处理。接收到从基站设备33发送的信息后，BTS接口单元71根据在基站管理表74中记录的信息来判断所接收的信息是否会被接受或者会被转发到移动业务交换中心51。在本实施例中，当BTS接口单元71接收来自基站设备33的信息时，它接受与使用频率RF#2所进行的通信相关的信息，而将与使用频率RF#1所进行的通信相关的信息转发到移动业务交换中心51去。接收到从基站控制器发送来的信息后，移动业务交换中心51根据信息所附的地址将信息转发给相应的基站控制器。

在上面的实施例中，如图5中所示，频率(RF#1和RF#2)被分配给每个蜂窝小区，然而本发明的移动通信系统并不受这种配置的限制。具体地，例如，如图16中所示，在本发明的移动通信系统中，为每个相邻蜂窝小区组分配一个不同的频率，并且所有频率都被分配给一个位于那些蜂窝小区组之间边界的边界蜂窝小区。图16中所示的例子中，频率RF#1被分配给包括普通蜂窝小区101a和101b的蜂窝小区组#1，而频率RF#2被分配给包括普通蜂窝小区102a和102b的蜂窝小区组#2。然后，频率RF#1和RF#2都被分配给位于蜂窝小区组#1与#2之间边界区域中的边界蜂窝小区103。

在上述配置的移动通信系统中的一个跨区转接操作基本上按照图6中的流程图来进行。因此，当移动站在该系统中从普通蜂窝小区移动到边界蜂窝小区时，始终执行柔性跨区转接。例如，当移动站从普通蜂窝小区101a移动到边界蜂窝小区103时，移动站在边界蜂窝小区103中使用与普通蜂窝小区101a中所用频率相同的频率。在本例中，由于移动站已经在普通蜂窝小区101a中使用了频率RF#1，所以移动站在边界蜂窝小区103中也使用频率RF#1。这里，基站控制器21控制在边界蜂窝小区103中使用频率RF#1的通信。因此，在这种情况下，执行柔性跨区转接。

如果移动站从边界蜂窝小区移动到普通蜂窝小区的话，发生硬性跨区转接还是执行柔性跨区转接取决于移动站在边界蜂窝小区中使用的频率。

例如，当在边界蜂窝小区103中使用频率RF#1的移动站移动到普通蜂窝小区101a时，移动站在跨区转接前后所使用的频率是相同的，而在跨区转接前后所进行的通信是由基站控制器21来控制的。因此，在这种情况下，执行柔性跨区转接。然而，当在边界蜂窝小区103中使用频率RF#2的移动站移动到普通蜂窝小区101a时，移动站在跨区转接之前与之后分别使用不同的频率。此外，基站控制器22执行对跨区转接前所进行的通信的控制，而基站控制器21执行对跨区转接后所进行的通信的控制。因此，在这种情况下，移动站与基站设备之间的通信被临时切断。换句话说，在这种情况下，发生硬性跨区转接。

如果移动站从普通蜂窝小区102a移动到边界蜂窝小区103的话，则执行相同的操作。

同样地，在图16中的系统中，移动站移动进出边界区域，硬性跨区转接出现的频率也可以得到减少。此外，在图16所示的系统中，为每个普通蜂窝小区分配一个频率，基站设备与基站控制器的配置可以得到简化。而且，移动站每次从普通蜂窝小区移动到边界蜂窝小区时，都执行柔性跨区转接。因此，硬性跨区转接的出现频率可以进一步被减少。

虽然在上述实施例中，相应基站控制器控制的两个通信区域被假设是相邻的，但本发明也可以应用于三个或多个通信区域彼此相邻的系统中，如图17中所示。在这种情况下，三个或多个频率可以被分配给每个蜂窝小区。可替换地，为相邻通信区域分配不同频率，并且所有不同频率都被分配给一个与通信区域相邻的边界蜂窝小区。在图17所示的例子中，由BTS#4控制的蜂窝小区与三个蜂窝小区(分别由BTS#1-BTS#3控制的蜂窝小区)相邻。在分别由BTS#1-BTS#3控制的蜂窝小区中，频率RF#1-RF#3被分别使用，并且在由BTS#4控制的蜂窝小区中，那三个频率(RF#1-RF#3)也被使用。

在上面的实施例中，如图1中所示，在相应蜂窝小区中提供的基站设备被基站控制器容留，而基站控制器被移动业务交换中心容留。但是，本发明并不受限于这种配置。例如，本发明可以被应用于这样一个系统中，在该系统中相应蜂窝小区中所提供的基站设备被直接与移动业务交换中心相连。具体地，本发明可以应用于一个移动通信系统，在该系统中一个基站设备被容留在一个属于基站设备之上更高层的控制器中(包括基站控制器与移动业务交换中心)。

虽然本发明适用于CDMA通信系统，但本发明对其他通信系统也是有用的(例如，TDM)。

如上所述，根据本发明，当移动站穿越通信区域之间的边界时，硬性跨区转接的发生频率可以得到减少。因此，通信很少由于跨区转接而被临时切断，从而使用户很少被干扰。

工业应用性

本发明可以被用于一个移动通信系统中，例如CDMA通信系统等。

Claims (19)

1.一个移动通信系统，其中为每个无线通信区域分配第一频率和第二频率，该系统包括：

在第一无线通信区域中提供的第一基站设备；

在第二无线通信区域中提供的第二基站设备；

在与第一和第二无线通信区域相邻的第三无线通信区域中提供的第三基站设备；

容留所述第一基站设备并控制由所述第三基站设备使用第一频率进行的通信的第一控制器；以及

容留所述第二基站设备并控制由所述第三基站设备使用第二频率进行的通信的第二控制器。

2.依据权利要求1的移动通信系统，其中

当一个在第一无线通信区域中使用第一频率的移动站从第一无线通信区域移动到第三无线通信区域时，所述第三基站设备使用第一频率与移动站进行通信。

3.依据权利要求1的移动通信系统，其中

当在第一无线通信区域中使用第二频率的移动站从第一无线通信区域移动到第三无线通信区域时，所述第三基站设备使用第二频率与移动站进行通信。

4.依据权利要求1的移动通信系统，其中

当在第三无线通信区域中使用第一频率的移动站从第三无线通信区域移动到第一无线通信区域时，所述第一基站设备使用第一频率与移动站进行通信。

5.依据权利要求1的移动通信系统，其中

当在第三无线通信区域中使用第二频率的移动站从第三无线通信区域移动到第一无线通信区域时，所述第一基站设备使用第一频率与该移动站进行通信。

6.依据权利要求1的移动通信系统，其中

所述第三基站设备与所述第一控制器通过第一传输线路相连，并与所述第二控制器通过第二传输线路相连。

7.依据权利要求1的移动通信系统，其中

所述第三基站设备与所述第二控制器通过一条物理传输线路相连，

所述第二控制器与所述第一控制器通过一个交换设备相连，并且

所述第三基站设备通过所述第二控制器和交换设备建立的一条逻辑路径被容留在所述第一控制器中。

8.一个移动通信系统，包括：

在第一无线通信区域中提供的第一基站设备，其中对第一无线通信区域至少分配一个第一频率；

在第二无线通信区域中提供的第二基站设备，其中对第二无线通信区域至少分配一个第二频率；

在第三无线通信区域中提供的第三基站设备，该第三无线通信区域与第一和第二无线通信区域相邻并且对其分配第一和第二频率；

容留所述第一基站设备并控制由所述第三基站设备使用第一频率所进行的通信的第一控制器；以及

容留所述第二基站设备并控制由所述第三基站设备使用第二频率所进行的通信的第二控制器。

9.依据权利要求8的移动通信系统，其中

当在第一无线通信区域中使用第一频率的移动站从第一无线通信区域移动到第三无线通信区域时，所述第三基站设备使用第一频率与移动站进行通信。

10.依据权利要求8的移动通信系统，其中

当在第三无线通信区域中使用第一频率的移动站从第三无线通信区域移动到第一无线通信区域时，所述第一基站设备使用第一频率与移动站进行通信。

11.一个移动通信系统，包括：

在第一无线通信区域中提供的第一基站设备，其中对第一无线通信区域至少分配一个第一频率；

在第二无线通信区域中提供的第二基站设备，其中对第二无线通信区域至少分配一个第二频率；

在第三无线通信区域中提供的第三基站设备，该第三无线通信区域与第一和第二无线通信区域相邻，并且对其分配第一和第二频率，其中

对每个分配频率，所述第三基站设备被容留在不同的控制器中。

12.一个移动通信系统，包括：

至少使用第一频率进行无线通信的第一基站；

至少使用与第一频率不同的第二频率进行无线通信的第二基站；

至少使用第一与第二频率进行无线通信的与所述第一和第二基站相邻的第三基站；

至少管理在所述第一与第三基站中使用的第一频率的第一基站控制器；以及

至少管理在所述第二与第三基站中使用的第二频率的第二基站控制器，其中

每个所述第一和第二基站控制器还包括用于当由相应基站控制器管理的基站设备之间发生跨区转接时分配相同频率的控制装置。

13.依据权利要求12的移动通信系统，其中

每个所述第一与第二基站控制器还包括指示装置，用于当发生从所述第三基站到所述第一基站的跨区转接时，指示所述第一基站使用第一频率；当从所述第三基站到所述第二基站发生跨区转接时，指示所述第二基站使用第二频率。

14.一个基站设备，该设备与使用多个频率的基站相邻，共用多个频率中的至少一个，所述基站设备包括

用于在使用共用频率从该基站到相邻基站发生跨区转接时执行柔性跨区转接处理，并在相邻基站使用非共用频率从相邻基站到该基站发生跨区转接时，使用共用频率执行硬性跨区转接处理的控制装置。

15.一个至少与第一和第二基站相邻的基站，包括：

一个使用第一基站所用频率的全部或部分作为第一共用频率的无线单元；

一个使用第二基站所用频率的全部或部分作为第二共用频率的无线单元；以及

控制装置，用于当使用第一共用频率从第一基站向该基站进行跨区转接时，使用第一共用频率进行柔性跨区转接；当使用第二频率从第二基站向该基站进行跨区转接时，使用第二共用频率进行柔性跨区转接；当使用第二共用频率从该基站向第一基站进行跨区转接时，进行硬性跨区转接，以将频率从第二共用频率切换到第一共用频率；当使用第一共用频率从该基站向第二基站进行跨区转接时，进行硬性跨区转接，以将频率从第一共用频率切换到共用的第二频率。

16.一个基站控制器，与多个基站相连，用于在相连基站之间发生跨区转接并且跨区转接前后所进行的通信由该基站控制器控制时，优先执行柔性跨区转接，该基站控制器包括

控制装置，用于对多个基站中的至少一个，仅控制使用多个基站中的至少一个所用的部分频率进行的通信，并当在多个基站中的至少一个中使用不由该基站控制器控制的频率的移动站移动到由该基站控制器所连接的另一个基站控制的区域时，分配部分频率中的一个。

17.一个基站设备，该基站设备被使用在一个移动通信系统中，该移动通信系统包括在至少分配了第一频率的第一无线通信区域中提供的第一基站设备、在至少分配了第二频率的第二无线通信区域中提供的第二基站设备、容留第一基站设备的第一控制器和容留第二基站设备和第二控制器，并且该基站设备被提供在与第一和第二无线通信区域相邻并被分配了第一和第二频率的第三无线通信区域中，其中

在第一控制器的控制下，数据被向/从一个使用第一频率的移动站发送/接收；并且

在第二控制器的控制下，数据被向/从使用第二频率的移动站发送/接收。

18.一个基站设备，该基站设备在一个移动通信系统中使用，该移动通信系统包括在至少分配了第一频率的第一无线通信区域中提供的第一基站设备、在至少分配了第二频率的第二无线通信区域中提供的第二基站设备、以及在与第一和第二无线通信区域相邻并分配了第一和第二频率的第三无线通信区域中提供的第三基站设备，该基站设备至少容留第二和第三基站设备，它包括：

一个基站管理表，用于记录针对每个分配给相应无线通信区域的频率受控制的基站设备；以及

用于根据所述基站管理表中所记录的信息控制第二和第三基站的控制装置。

19.一种在移动通信系统中的通信控制方法，该移动通信系统包括在至少分配了第一频率的第一无线通信区域中提供的第一基站设备、在至少分配了第二频率的无线通信区域中提供的第二基站设备、在与该第一和第二无线通信区域相邻并分配了第一和第二频率的第三无线通信区域中提供的第三基站设备、容留第一基站设备的第一控制器和容留第二基站设备的第二控制器，其中

第一控制器控制由第三基站设备使用第一频率进行的通信；并且

第二控制器控制由第三基站设备使用第二频率进行的通信。

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