CN1592479A - 移动通信系统和控制站 - Google Patents

Abstract

在包括控制站204，基站201和移动站202的移动通信系统1中，其中所述控制站204设定通过所述基站201到所述移动站202的单独信道，所述控制站204包括执行单独信道保留操作的单独信道控制装置，在所述单独信道保留操作中，在通过第一单独信道通信期间以这样一种方式设定不同于第一单独信道的第二单独信道，即在设定第二单独信道后在一段预定的时间期间内保留第一和第二单独信道。

Description

移动通信系统和控制站

技术领域

本发明涉及由控制站、基站和移动站组成的移动通信系统，以及在这种移动通信系统中提供的控制站。

背景技术

在由控制站、基站和移动站组成的传统移动通信系统中，能够以集成方式传输从语音通信到高速分组通信的不同类型的多媒体信号，因此能够同时提供多种服务，也被称为多呼叫服务(例如，FOMA(注册商标)：移动多媒体接入自由度(freedom of mobile multimediaaccess))。基于FOMA的移动通信系统被认为是第三代移动通信系统。为了根据用户需要实现不同的服务，这种移动通信系统使用这样一种系统结构，控制站在全面考虑服务请求内容、分组传输速度、终端功能能力、网络状况等的情况下，根据所述系统结构确定最适宜的传输速度，因此选择并分配对应于所确定的最适宜传输速度的单独信道。

在传统移动通信系统中，关于通信中单独信道切换的技术是已知的。根据这种技术，根据在正在执行通信的无线信道上转发的信息量，转移到具有不同传输能力的无线信道上(参阅例如专利文献1)。

[专利文献1]JP-A-2002-271847

发明内容

传统移动通信系统的目的是改进无线信道的传输效率，因此转移到满足正在通信的无线信道所要求的传输能力的无线信道。但是，没有考虑切换定时和切换过程，因此根据设定无线信道切换的方式，改变无线信道所要求的时间(切换周期)是变化的，这就引起了以下可能的问题。

当无线信道切换定时被延迟时，切换周期就变长了，并且由于切换周期直接影响系统用户能够使用服务的周期，所以当切换周期变长时，用户可能有响应恶化的印象。通过提前切换定时，切换周期变短了，但是在这种情况下，尽管改善了响应，但是增加了移动站没有接收到表示无线信道切换的信号的可能性。当移动站没有接收到表示无线信道切换的信号时，只在基站中改变无线信道，这就导致了基站和移动站的无线信道不匹配的情况，以至于不能建立无线同步。在这种情况下，需要一个程序在公共信道上重新设定单独信道，这引起了响应显著的恶化。

因此在传统的移动通信系统中，存在在缩短响应时间和防止不匹配情况之间的妥协，因此很难同时实现二者。

设计本发明以解决这些问题，它的目的是提供在通信期间改变无线信道时能够缩短响应时间，并且能够消除基站和移动站中不匹配情况的移动通信系统和包括在所述移动通信系统中的控制站。

为了解决上述问题，本发明提供了一种包括控制站、基站和移动站的移动通信系统，其中控制站设定通过基站到移动站的单独信道，其中所述控制站包括单独信道控制装置，所述装置在通过第一单独信道通信期间以这样一种方式设定不同于所述第一单独信道的第二单独信道，即在设定所述第二单独信道以后在一段预定的时间内保留所述第一和第二单独信道。

在这种移动通信系统中，在设定第二单独信道后在控制站中保证在一段时间内保留第一和第二单独信道，因此能够保证移动站在控制站改变单独信道前改变单独信道。因此，单独信道在移动站中被改变以后，单独信道能够在控制站和基站中被改变。

在从设定第二单独信道持续到在控制站中从移动站接收到单独信道切换完成通知或不能切换通知的一段时间中，所述单独信道控制单元也可以保留所述第一和第二单独信道，因此通过第一和第二单独信道执行通信。

其中，可以将控制站设定为双等待状态，其中保留第一和第二单独信道直到从移动站接收到单独信道切换完成或未完成的通知。

另外，在上述所有移动通信系统中，控制站也可以包括设定工作模式的模式设定装置。这个模式设定装置在被通知存在用于设定不同于正在通信的单独信道的单独信道的无线资源时设定触发单独信道控制装置的单独信道保留模式，而在被通知缺少无线资源时设定通知基站和移动站单独信道切换定时的定时说明模式。

通过提供模式设定装置，控制站在存在无线资源时执行单独信道保留操作，而在没有可用无线资源时，控制站通知基站和移动站单独信道切换定时，而不执行单独信道保留操作。

本发明还提供在包括控制站、基站和移动站的移动通信系统中提供的控制站，其中控制站设定通过基站到移动站的单独信道。这种控制站包括单独信道控制装置，所述装置在通过第一单独信道通信期间以这样一种方式设定不同于第一单独信道的第二单独信道，即在设定第二单独信道后在预定时间期间内保留第一和第二单独信道。

这种控制站还可以包括设定工作模式的模式设定装置。所述模式设定装置在被通知存在用于设定不同于正在通信的单独信道的单独信道的无线资源时设定触发单独信道控制装置的单独信道保留模式，而在被通知缺少无线资源时设定通知基站和移动站单独信道切换定时的定时说明模式。

根据上面详细描述的本发明，当改变正在通信的单独信道时，在移动站和基站的无线信道中不发生不匹配的情况，因此在单独信道切换期间的响应是有利的。

从这里下面提供的详细描述和附图中将更全面的理解本发明，只以说明的方式提供附图，因此不被视为对本发明的限制。

根据这里随后提供的详细描述，本发明的其他应用范围是显而易见的。但是，应该理解，只以说明的方式提供详细的描述和表示发明的优选实施例的特定例子，这是因为对于本领域的技术人员而言，根据详细的描述，本发明的精神和范围内的不同变化和修改是显而易见的。

附图说明

图1是表示移动站、基站和控制站在正在通信的单独信道切换期间的操作进程的示意图；

图2是根据本发明实施例的移动通信系统的系统框图；

图3是表示控制站内部构造的框图；

图4是表示移动站、基站和控制站在正在通信的单独信道切换期间的第二操作进程的示意图；

图5是表示移动站、基站和控制站在正在通信的单独信道切换期间的第三操作进程的示意图；

图6是表示移动站、基站和控制站在正在通信的单独信道切换期间的第四操作进程的示意图；

图7是表示在基站中执行的保留信道检查步骤的进程图；以及

图8是表示作为本发明的比较的，在正在通信的单独信道切换期间，其中控制站指定定时t，移动站、基站和控制站的工作进程的示意图。

具体实施方式

现在描述本发明的实施例，注意，相同的附图标记用来指示相同单元，并且省略其多余的描述。

图2是根据本发明实施例的移动通信系统1的系统框图。如图2所示，根据实施例的移动通信系统1包括多个基站201，211，多个移动站202，212，控制站204，以及交换站205。

基站201，211被设定在控制站204管理的寻呼区210内，因此它们与正在访问分别由基站201，211覆盖的蜂窝220，221的移动站202，212通信。控制站204通过传输路径a，b连接到基站201，211。控制站204控制基站201，211以及移动站202，212的工作，并设定在它自身和移动站202，212之间通过基站201，211的单独信道203，213。交换机205连接到控制站204。为每个单独无线信道逻辑地设定连接基站201，211到控制站204的传输路径a，b上的线路(注意，为了方便，在图2中将传输路径a，b表示为单线条)。

如图3所示，控制站204包括移动站控制装置301，单独信道控制装置302，以及模式设定装置303。为每个能够与基站201，211通信的移动站提供移动站控制装置301，图3中提供n个(这里n＞2或更多)移动站控制装置301₁到301_n。每个移动站控制装置301₁到301_n通过各自的基站201，211发射和接收到达和来自移动站202，212的信号，并对每个移动站执行不同类型的无线控制，例如鉴权处理和越区切换。另外，当单独信道控制装置302设定单独信道203，213时，移动站控制装置301₁到301_n相应于来自移动站202，212的服务请求内容，移动站能力，系统中线路阻塞情况等选择适当的单独信道，并命令单独信道控制装置302设定所选单独信道。

响应来自移动站控制装置301的，设定(建立)通过基站201，211到移动站202，212的单独信道203，213的指令，单独信道控制装置302工作。为每个设定的单独信道提供单独信道控制装置302。图3中，为移动站控制装置301₁提供单独信道控制装置311a，311b，并为移动站控制装置301₂提供单独信道控制装置312a，312b。在移动通信系统1中，从每个移动站控制装置301₁到301_n发出指令到两个相应的单独信道控制装置，因此沿着由单独信道控制装置设定的两个单独信道执行集成的(一致的)通信。换言之，在接收时，总是从由两个单独信道控制装置建立的两个单独信道接收信号，而在发送时，相同信号沿着两个单独信道传输。

模式设定装置303根据来自基站201的单独信道切换准备响应的内容设定控制站204的工作模式，将在后面描述。

下面将描述作为根据实施例的移动通信系统1的特征的操作进程。注意，由于基站201，211执行相同的操作，下面只描述基站201，移动站202和控制站204操作的例子。

(第一操作进程)

图1是表示在通信(以不同传输速度到单独信道)时切换单独信道期间移动通信系统1中执行的移动站202，基站201和控制站204操作进程的示意图。注意，附图中“CH”表示信道。

首先，移动站202发送作为单独信道切换的触发器的服务请求RQ1到控制站204。服务请求RQ1的例子包括控制信号通信期间的语音服务请求，语音通信期间增加分组服务的请求，分组服务期间提高传输速度的请求等。注意在实施例中，服务请求RQ1作为来自移动站202的触发器，但是也可以作为来自交换机205的触发器或来自控制站204的触发器。

接着，控制站204接收服务请求RQ1，并查明所接收的服务请求RQ1的内容。在随后的步骤中，触发对应于发送服务请求RQ1的移动站(即移动站202)的移动站控制装置301₁，选择对于服务请求RQ1内容最适宜的单独信道(例如，具有最有利传输效率的单独信道)，然后发送单独信道切换准备请求RQ2到基站201。通过发送单独信道切换准备请求RQ2，控制站204询问基站201是否可能为服务请求RQ1的内容设定不同于正在通信的单独信道的最适宜单独信道。

接收到单独信道切换准备请求RQ2以后，基站201确定是否可能设定不同于正在通信的单独信道的单独信道，并通过发送单独信道切换准备应答RP1将确定结果通知控制站204(这里假设存在能够设定不同单独信道的无线资源)。在随后的步骤中，由单独信道切换准备应答RP1确定可以设定不同的单独信道以后，模式设定装置303设定单独信道保留模式。作为响应，控制站204的移动站控制装置301重新触发不同于设定正在通信的单独信道的单独信道控制装置(例如单独信道控制装置311a)的单独信道控制装置(例如单独信道控制装置311b)，因此由所触发的单独信道控制装置执行单独信道设定ST1。在从单独信道设定ST1到单独信道删除DL1期间，单独信道控制装置311a，311b在控制站204中保留正在通信的单独信道(第一单独信道)和不同的单独信道(第二单独信道)。

单独信道设定ST1以后，控制站204发送单独信道设定指令ID1到基站201，因此在基站201中相似地执行单独信道设定ST2，设定不同于正在通信的单独信道的单独信道。在随后的步骤中，控制站204发送单独信道切换指令ID2到移动站202。注意，这里假设移动站202准确无误地接收单独信道切换指令ID2，并执行对应于单独信道切换指令ID2的单独信道切换CH1。

将单独信道切换CH1中正在通信的单独信道改变为不同的单独信道以后，移动站202发送单独信道切换完成通知IF1到控制站204。控制站204等待接收单独信道切换完成通知IF1，执行单独信道删除DL1以删除切换前的单独信道，然后发送单独信道删除指令ID3到基站201。接收到单独信道删除指令ID3以后，基站201执行单独信道删除DL2，以删除切换前的单独信道，完成改变正在通信的单独信道的操作。

在这一系列操作中，在一个预定时间期间内执行由控制站204的单独信道控制装置302执行的保留第一和第二单独信道的操作(以后称为“单独信道保留操作”)，因此保证在一段时间期间(被称为“双保留周期”)保留切换前和切换后的单独信道。因此，能够保证移动站202接收从控制站204发送的改变单独信道指令后在控制站204改变单独信道以前改变单独信道。因此单独信道不是仅仅在基站201中被改变，这表明能够防止基站201和移动站202中不匹配的情况。

另外，当在移动站202中已经完成单独信道切换时，能够执行控制站204和基站201中单独信道的切换，因此基站201和移动站202能够同步改变单独信道，缩短了切换操作并防止了单独信道切换期间的响应恶化。

双保留周期被设定为至少从单独信道设定ST1持续到从移动站202接收单独信道切换完成通知IF1。因此在控制站204中保留第一和第二单独信道，直到在移动站中已经执行切换。因此，如上所述，控制站204和基站201等待来自移动站202的切换完成通知IF1，并能够在接收切换完成通知IF1以后立刻删除切换前的单独信道(执行单独信道删除DL1，DL2)。因此，防止在基站201和移动站202中发生不匹配情况，将改变单独信道需要的时间控制为最小，因此响应时间是有利的。将参考图8进一步详细描述这点。

作为与本发明的对比，图8是表示在根据来自控制站206的定时t的说明改变正在通信的单独信道的情况下，移动站202，基站201和控制站206的操作进程的示意图。除了省略模式设定装置303以外，控制站206与控制站204具有相同的构造。

图8中，在控制站206中接收服务请求RQ1以后，发送单独信道切换准备请求RQ2到基站201，与图1所示进程相同。然后，在单独信道切换准备应答RP1已经被发送到控制站206以后，控制站206分别发送单独信道切换指令ID4，ID5到基站201和移动站202，指定定时t。由于在控制站206中没有提供模式设定装置303，所以发送单独信道切换指令ID4，ID5而不设定操作模式。通过发送单独信道切换指令ID4，ID5，控制站206命令基站201和移动站202改变单独信道。在设定定时t时考虑在移动站202中接收的单独信道切换指令ID5(保证移动站202能够接收单独信道切换指令ID5)。这是由于这样一个事实，即在发生蜂窝错误时必须为发送到移动站的信号估计在更低层重新传输所需要的时间。

但是，由于在移动站202中以优先次序处理单独信道切换的接收，定时t被延迟了，因此单独信道切换需要的时间增加了。因此，可能给用户留下响应时间的不利印象。通过缩短定时t，能够改善响应时间，但是增加了单独信道切换通知没有到达移动站202的可能性。简而言之，在基站201和移动站202在定时t时同时都执行切换时，或者在单独信道中发生不匹配情况，或者响应时间受到不利的影响。

另一方面，在当前应用中，控制站204和基站201等待来自移动站202的切换完成通知IF1，并在接收后立刻删除切换前的单独信道。因此保证了基站201和移动站202同步改变单独信道需要的最短时间。因此，与图8中所示情况相比，能够缩短基站201和移动站202同步改变单独信道需要的时间。

(第二操作进程)

现在描述在切换正在通信的单独信道期间执行的移动通信系统1的第二操作进程。图4是表示在切换正在通信的单独信道期间移动站202，基站201和控制站204的第二操作进程的示意图。

图4中，从移动站202发送服务请求RQ1到控制站204发送单独信道设定指令ID1，执行与图1相同的操作。发送单独信道设定指令ID1以后，图4表示在基站201中执行单独信道设定ST2的情况，因此控制站204发送单独信道切换指令ID2到移动站202，在该点在移动站202中发生关于单独信道切换指令ID2的无线错误(图中用×表示错误)。

因此，从移动站202发送更低层传输请求RQ3。但是，来自控制站204的更低层传输T1失败了(图中用×表示失败)，因此从移动站202发送进一步更低层重新传输的请求RQ4，响应所述请求RQ4，控制站204执行更低层传输T2。作为重新传输T2的结果，移动站202成功地接收单独信道切换指令ID2。在这种情况下，由于重新传输T2，移动站202成功地接收单独信道切换指令ID2，并响应单独信道切换指令ID2执行单独信道切换CH1。然后，与图1相同地执行移动站202发送单独信道切换完成通知IF1，控制站204的单独信道删除DL1，控制站204发送单独信道删除指令ID3，以及基站201的单独信道删除DL2。

在这一系列操作中，响应关于单独信道切换指令ID2的无线错误，重复地执行来自控制站204的更低层重新传输，因此移动站202接收单独信道切换指令ID2需要比期望更长的时间。但是，在这种情况下控制站204同样的执行单独信道保留操作，因此保证了在单独信道设定ST1以后的双保留周期。因此，能够保证移动站202在接收控制站204发送的改变单独信道指令后在控制站204改变单独信道以前改变单独信道。

因此，单独信道不是仅仅在基站201中改变，这表明能够防止在基站201和移动站202中不匹配的情况。另外，当在移动站202中的单独信道切换已经完成时，能够执行在控制站204和基站201中的单独信道切换，因此基站201和移动站202能够同步改变单独信道，这样就缩短了切换操作并防止在单独信道切换期间响应时间的恶化。

在接收到来自移动站202的切换完成通知IF1以后，立即在控制站204和基站201中删除切换前的单独信道，因此，尽管由于重新传输增长了需要的时间期间，但是能够把改变单独信道需要的时间控制在最小。

(第三操作进程)

现在介绍在切换正在通信的单独信道期间执行的移动通信系统1的第三操作进程。图5是表示在切换正在通信的单独信道期间移动站202，基站201和控制站204的第三操作进程的示意图。

图5中，从移动站202发送服务请求RQ1到控制站204发送单独信道切换指令ID2，执行与图1相同的操作。图5表示这样一种情况，即响应单独信道切换指令ID2，移动站202执行单独信道切换CH1，改变单独信道，随之由于某个原因在切换后的单独信道上不能建立无线同步FL。

在这样的情况下，移动站202执行单独信道切换CH2，返回到原始的切换前单独信道，在执行单独信道切换CH2以后，发送不能进行单独信道切换的通知IF2到控制站204。然后，由于不能改变移动站202中单独信道，所以还没有改变单独信道，因此控制站204执行单独信道删除DL3，删除设定的切换后单独信道，并且基站201执行单独信道删除DL4，删除切换后单独信道。因此在移动通信系统1中利用切换前的单独信道执行通信。

在这一系列操作中，控制站204也执行单独信道保留操作，因此保证单独信道设定ST1后的双保留周期。因此，在控制站204和基站201中保留原始的切换前单独信道，所以即使在移动站202不能改变单独信道并返回原始单独信道时，也能够通过返回到原始单独信道继续通信。因此，在基站201和移动站202的无线信道中不发生不匹配的情况。

另外，在从移动站202接收切换失败通知IF2以后，控制站204和基站201立即删除切换后单独信道，因此能够把改变单独信道需要的时间控制在最小，能够改善响应。

这里，如果不保证双保留周期(例如在图8所示的情况下)以至于在单独信道切换后不再存在原始单独信道，那么就需要通过返回到公共信道重置单独信道的控制。在这样的情况下，需要时间重新开始通信。在本发明中，相反地，保证了双保留周期，因此不需要通过返回到公共信道重置单独信道的控制。因此在移动通信系统1中，能够缩短重新开始通信需要的时间。

(第四操作进程)

现在介绍在切换正在通信的单独信道期间移动通信系统1执行的第四操作进程。图6是表示在切换正在通信的单独信道期间移动站202，基站201控制站204的第四操作进程的示意图。

在上述操作进程中，假设这样一种情况，即在控制站204发送单独信道切换准备请求RQ2到基站201时，存在设定不同于正在通信的单独信道的单独信道的无线资源。但是，取决于通信状态等，可能不存在这样的无线资源。在这样的情况下，不能设定不同于正在通信的单独信道的单独信道，因此在移动通信系统1中执行下列操作。

图6中，与图1中同样地执行移动站202发送服务请求RQ1和控制站204发送单独信道切换准备请求RQ2。但是，在图6中，基站201在接收单独信道切换准备请求RQ2以后不具有设定不同单独信道的无线资源。因此发送单独信道切换准备响应RP2到控制站204，通知控制站204缺少无线资源。

在上述第一到第四操作进程中，基站201在接收单独信道切换准备请求RQ2以后检查是否存在设定不同单独信道的无线资源。因此基站201作为保留信道检查装置工作，根据图7中所示进程图执行保留信道检查。注意在图7中，“步骤”被缩写为“S”。

更特别地，在开始处理以后，基站201执行步骤1，检查是否存在设定不同单独信道的无线资源。如果存在无线资源，那么基站201进入步骤2，而如果不存在，基站201则进入步骤4。在进入步骤2以后，基站201确定保留单独信道的数目是否超过极限值(根据通信阻塞情况等设定的大于0的值)。如果超过了，基站201进入步骤3，如果没有超过，基站201则进入步骤4。在进入步骤3以后，基站201发送上述单独信道切换准备应答RP1，而在进入步骤4以后，基站201发送单独信道切换准备响应RP2，因此结束保留信道检查。

响应来自基站201的单独信道切换准备响应RP2的发送，模式设定装置303在控制站204中工作，设定工作模式，因此设定操作模式为定时说明模式。然后，如图6所示，控制站204分别发送单独信道切换指令ID4，ID5到基站201和移动站202，指定定时t。通过发送单独信道切换指令ID4，ID5，控制站204命令基站201和移动站202改变单独信道，因此基站201和移动站202在定时t同时(一次)执行单独信道切换CH3。然后移动站202发送单独信道切换完成通知IF1到控制站204，借此结束单独信道切换操作。

如上所述，在图8所示的操作进程中也发送指定定时t的单独信道切换指令ID4，ID5，因此基站201和移动站202在定时t同时改变单独信道。但是，在图8的操作进程中，不对在基站201中是否存在无线资源进行确定，在控制站206中不提供模式设定装置303。因此不管是否能够设定不同于正在通信的单独信道的单独信道，基站201和移动站202在定时t都改变单独信道，因此，在控制站206中不保证可以保证的双保留周期。

另一方面，在图6所示进程中，只在确定基站201方不存在无线资源时，或者换言之在只能设定正在通信的单独信道时，才设定在定时t改变单独信道的定时说明模式。当存在无线资源时，执行根据第一到第四操作进程中任一个的单独信道保留操作，因此保证双保留周期，能够表现上述行为和效果。

根据描述的发明，本发明的实施例显然可以以多种方式变化。这样的变体不被认为违背了本发明的精神和范围，所有这些对于本领域的技术人员显而易见的改变被包含在下面的权利要求的范围中。

Claims (5)

1.一种移动通信系统，包括控制站、基站和移动站，在所述系统中，所述控制站设定通过所述基站到所述移动站的单独信道，

其中所述控制站包括单独信道控制装置，所述单独信道控制装置在通过第一单独信道通信期间以这样一种方式设定不同于所述第一单独信道的第二单独信道，即在设定所述第二单独信道以后，在一段预定的时间期间内保留所述第一和所述第二单独信道。

2.根据权利要求1的移动通信系统，其中所述单独信道控制装置保留所述第一和所述第二单独信道，从而在从设定所述第二单独信道持续到在所述控制站中从所述移动站接收单独信道切换完成通知或不能切换通知期间，通过所述第一和所述第二单独信道进行通信。

3.根据权利要求2的移动通信系统，其中所述控制站还包括设定工作模式的模式设定装置，

所述模式设定装置在被通知存在用于设定与所述正在通信的单独信道不同的单独信道的无线资源时，设定单独信道保留模式，以触发所述单独信道控制装置，在被通知缺少所述无线资源时，设定定时说明模式，以通知所述基站和所述移动站单独信道切换定时。

4.一种在移动通信系统中设置的控制站，所述移动通信系统包括所述控制站、基站以及移动站，在所述移动通信系统中，所述控制站设定通过所述基站到所述移动站的单独信道，

所述控制站包括单独信道控制装置，所述单独信道控制装置在通过第一单独信道通信期间以这样一种方式设定不同于所述第一单独信道的第二单独信道，即在设定所述第二单独信道后，在一段预定时间期间内保留所述第一和所述第二单独信道。

5.根据权利要求4的控制站，其中所述控制站还包括设定工作模式的模式设定装置，

所述模式设定装置在被通知存在用于设定与所述正在通信的单独信道不同的单独信道的无线资源时，设定单独信道保留模式，以触发所述单独信道控制装置，在被通知缺少所述无线资源时，设定定时说明模式，以向所述基站和所述移动站通知单独信道切换定时。

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