CN1812600A - 移动通信系统 - Google Patents

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Abstract

一种移动通信系统。实现只利用基站即可提供服务、并且根据需要可以采用配置了多小区功能的节点结构的移动通信系统。在向移动站提供无线的移动通信服务的移动通信系统中，具备基站，上述基站具有提供上述移动通信服务所需要的呼入呼出控制和越区切换控制功能。并且，还包括多小区控制站，其具有管理构成无线小区的多个基站的无线资源、选择最佳基站的功能和在基站之间分配无线资源的功能。

Description

移动通信系统
技术领域
本发明涉及向移动站提供无线的移动通信服务的移动通信系统。
背景技术
作为现有技术，作为移动通信系统有在被广泛采用的PDC(PersonalDigital Cellular，个人数字蜂窝)方式和IMT-2000(InternationalMobile Telecommunications-2000，国际移动电信-2000)方式中采用的节点结构。在被称为所谓的蜂窝的这些移动通信系统中，构成面区域作为由各个基站构成的无线小区的集合。
从无线资源的有效使用的观点考虑，需要如下的功能：掌握这些多个无线小区的拥塞状况并适当地向基站分配无线资源的功能；和在考虑了拥塞状况的基础上，针对移动站从多个无线小区中指定最佳小区的越区切换功能，将这种跨越多个无线小区的功能配置为不同于基站的上位节点比较好。
因此，在这些系统中，作为与无线相关的主要节点，主要由具有无线和有线的转换功能的基站、和进行越区切换及位置登记等移动站的无线控制的无线控制站构成。
如前面所述，在现有的移动通信系统中，移动站的无线控制功能被配置在无线控制站中。但是，作为把这些无线控制功能配置在无线控制站中的缺点可以列举如下：在应用系统时必定需要无线控制站；无线控制时的延迟增大。
关于第一个缺点，基本上蜂窝系统应以无线资源的有效利用为前提，需要多小区功能(无线资源分配控制和选择最佳无线小区的功能)，但在作为独立小区而配置的环境下和拥塞度低的状况下，有时也不需要这些功能。
关于第二个缺点，如果把无线控制功能配置在无线控制站中，由于在远离基站的地点进行控制，所以成为移动站的无线控制延迟的主要原因。特别是在无线控制站和基站之间的所谓进入(entrance)线路为比较狭窄的频带的情况居多，有可能出现传输需要时间的情况和经由卫星线路等传输延迟大的情况。无线控制延迟的增大成为控制效率降低、用户感受到的连接延迟的增大等的主要原因，希望尽可能避免。
发明内容
本发明就是鉴于上述以往的问题而提出的，其目的在于实现这样的移动通信系统：只利用基站即可实现服务的提供，并且根据需要可采用配置了多小区功能的节点结构，并且，即使在采用配置了多小区功能的节点结构的情况下也可尽力防止控制延迟的增加。
为了解决上述课题，本发明的第一方面是一种向移动站提供无线的移动通信服务的移动通信系统，具备基站，上述基站具有提供上述移动通信服务所需要的呼入呼出控制和越区切换控制的功能。
并且，本发明的第二方面还包括多小区控制站，其具有管理构成无线小区的多个基站的无线资源、选择最佳基站的功能和在基站之间分配无线资源的功能。
并且，本发明的第三方面为，上述基站具有掌握自身的无线资源使用率的单元，在进行呼入呼出控制和越区切换控制时，当基站的无线资源使用率大于预先设定的阈值时，可以与上述多小区控制站进行通信、由多小区控制站设定应分配的基站，当小于阈值时，可以不与多小区控制站进行通信、由基站设定应分配的基站。
并且，本发明的第四方面为，上述越区切换控制是根据移动站辅助型越区切换方式来进行的，其中上述移动站把接收质量高的多个无线小区的候选通知给上述基站。
在本发明的移动通信系统中，只分离出与多小区控制相关的功能，把除此以外的功能配置在基站中，由此只利用基站即可构成移动通信系统，还可以配置用于提高无线收容效率的多小区控制站，可以选择考虑了系统导入环境和拥塞度等应用状况的节点配置。并且，即使在配置了多小区控制站的情况下，在无线资源使用率较低时也不与多小区控制站进行通信，由此可以防止闲暇时的控制延迟的增加。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式涉及的移动通信系统的节点结构的示例图。
图2是表示本实施方式的基站的结构示例图。
图3是表示本实施方式的多小区控制站的结构示例图。
图4是表示本实施方式中没有配置多小区控制站时的呼叫发起步骤和越区切换步骤的顺序图。
图5是表示本实施方式中配置了多小区控制站时的呼叫发起步骤和越区切换步骤的顺序图。
图6是表示本实施方式中基站接收到无线链路建立请求和越区切换请求时的处理示例的流程图。
符号说明
1核心网；2移动站；3基站；31移动站无线控制部；32移动站接口部；33无线资源管理部；34多小区控制站接口部；35用户/服务控制站接口部；36调制解调部；37核心网接口部；4多小区控制站；41多小区无线资源管理部；42最佳小区选择控制部；43无线资源分配控制部；44基站接口部；45核心网接口部；5用户/服务控制站。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的优选实施方式。
图1是表示本发明的一实施方式涉及的移动通信系统的节点结构的示例图。在图1中，移动通信系统由核心网1、多个移动站2、多个基站3、多小区控制站4和用户/服务控制站5构成。
核心网1具体被假定为使用IP(Internet Protocol，因特网协议)的网络。
移动站2作为从物理层到应用层的所有层的终端。并且，移动站2具有呼入呼出和越区切换的无线控制功能等，具有根据网络侧的指示选择进行通信的基站3的功能。
基站3具有呼入呼出和越区切换等各个移动站2的无线控制功能，而且具有进行无线侧(移动站2侧)和有线侧(核心网1侧)的协议间的转换等功能。并且，根据需要还具有通过核心网1与多小区控制站4进行信息收发的功能。具体将在图2中说明。
多小区控制站4具有进行多个基站3的无线资源管理、最佳小区的选择和无线资源分配等功能。具体将在图3中说明。另外，在构成移动通信系统方面，本节点未必一定需要。
用户/服务控制站5具有进行在移动站2和网络之间开始通信所需要的信息的收发的功能。
图2是表示本实施方式中的基站3的结构示例图。在图2中，基站3具有：移动站无线控制部31、移动站接口部32、无线资源管理部33、多小区控制站接口部34、用户/服务控制站接口部35、调制解调部36、核心网接口部37。
移动站无线控制部31具有通过移动站接口部32进行建立各个移动站2的无线链路所需要的无线控制信息(无线信道状态、认证隐匿信息、收费业务信息等)的管理和越区切换控制的功能。并且，移动站无线控制部31还具有下述功能：考虑由无线资源管理部33管理的无线资源信息，当在呼入呼出时本基站的无线资源剩余量较少的情况下，与多小区控制站4进行信息收发，接受与应该分配给移动站2的最佳无线小区相关的指示。
移动站接口部32具有按照移动站无线控制部31的指示，进行以有线～无线之间为主的数据链路层的协议转换处理的功能。
无线资源管理部33具有管理无线通信所需要的无线资源使用状况的功能。作为管理内容，包括无线接入方式固有的资源信息、与连接用户数量和收发业务量等系统使用状况相关的信息。关于前者有功率资源、码资源、时间资源、频率资源、硬件资源。并且，无线资源管理部33具有对多小区控制站4进行无线资源状况的报告、和根据多小区控制站4的指示进行各种无线资源分配量的动态变更的功能。
多小区控制站接口部34具有进行与多小区控制站4之间的协议处理的功能。通过该接口，进行呼入呼出时和越区切换时的最佳小区的问询、无线资源状况的报告和无线资源分配指示。
用户/服务控制站接口部35具有进行与用户/服务控制站5之间的协议处理的功能。呼入呼出时的移动站2和用户/服务控制站5之间的信息收发是通过移动站无线控制部31、经由该接口而进行的。
调制解调部36具有进行有线信号和无线信号的转换的功能。具有基带处理功能、RF频带处理功能、放大功能，并与天线连接。
核心网接口部37具有进行主要用于与核心网1之间的收发的低层协议处理的功能。多小区控制站4和用户/服务控制站5的信号收发通过该接口进行。
图3是表示本实施方式的多小区控制站4的结构示例图。在图3中，多小区控制站4具有多小区无线资源管理部41、最佳小区选择控制部42、无线资源分配控制部43、基站接口部44、核心网接口部45。
多小区无线资源管理部41具有从属下的基站3接收报告、管理无线资源使用状况的功能。
最佳小区选择控制部42具有在移动站2进行呼入呼出和越区切换时，根据来自基站3的请求选择最佳小区并回复、指示给基站3的功能。考虑由基站3的无线资源管理部33管理的无线资源使用状况来选择最佳小区。
无线资源分配控制部43具有在某基站3的无线资源不足的情况下，进行动态分配无线资源的控制的功能。
基站接口部44具有进行与基站3之间收发的信号的协议处理的功能。
核心网接口部45具有进行主要用于与核心网1之间的收发的低层协议处理的功能。
图4是表示本实施方式中没有配置多小区控制站4时的发信步骤和越区切换步骤的顺序图。以下，按照该图说明发信时和越区切换时的各个节点的动作。
首先，在发信时，移动站2向基站3A发送无线链路建立请求(步骤S101)。接收到无线链路建立请求的基站3A指定本基站的无线小区，并发送无线链路建立指示(步骤S102)。在现有技术中，无线链路建立这种与无线控制相关的步骤是在配置于基站的上位的无线控制装置处终结的，但在本发明中在基站3(3A)处终结。
然后，在移动站2和用户/服务控制站5之间通过基站3A进行与服务开始相关的请求和应答的收发(步骤S103～S106)。该信号与无线没有直接关系，所以基站3A基本上只进行中继的动作。另外，在该示例中，构成为服务开始请求(步骤S103、S104)、服务开始应答(步骤S105、S106)的一个往返，但也可以包括与服务相关的信号以外的收发在内，有多个往返。
并且，完成以上步骤，进而成为通信状态(步骤S107)。
下面，说明越区切换的动作。另外，假定越区切换方式是移动站2把接收质量高的多个无线小区的候选通知给基站3的移动站辅助型越区切换。
当基站3A通过强电场检测的触发而从移动站2接收到越区切换请求时(步骤S108)，接收到越区切换请求的基站3A直接指定接收质量最高的候选基站例如基站3B，发送越区切换指示(步骤S109)。该处理与前述的无线链路建立请求/指示(步骤S101、S102)相同，其特征是在基站3A处终结而返回。
然后，移动站2向基站3B进行越区切换通知(步骤S110)。接收到越区切换通知的基站3B对越区切换源的基站3A进行通信继续所需要的无线控制信息的转送请求(步骤S111)，接收该转送(步骤S112)，完成越区切换(步骤S113)。另外，此处的无线控制信息指正在使用中的无线信道状态、认证隐匿信息、收费业务信息等通信继续所必不可缺的信息。
如上所述，在本发明中，即使在不配置多小区控制站4的情况下也能够构成移动通信系统。另外，无线链路建立请求/指示(步骤S101、S102)、越区切换请求/指示(步骤S108、S109)、越区切换通知/完成(步骤S110～S113)这些只与无线有关的步骤的情况下，其特征是在基站3A、3B这种最接近移动站2的节点处终结并返回应答，所以控制延迟变短。
但是，在不配置多小区控制站4的情况下，不能实现考虑了拥塞度的最佳无线小区的选择和无线资源的动态分配的功能。因此，该结构适合于以独立小区配置为主体的移动通信系统、和多小区结构中无线资源比较富余的状况。
下面，图5是表示本实施方式中配置了多小区控制站4时的发信步骤和越区切换步骤的顺序图。
用虚线包围的部分(步骤S202、S203、步骤S211、S212)是与图4的区别，不同之处在于在基站3A和多小区控制站4之间进行无线小区指定请求以及作为其应答的无线小区指定信号的收发。在图4的步骤中，由于没有配置多小区控制站4，所以接收到无线链路建立请求或越区切换请求的基站3A，在前者的情况下选择本基站，在后者的情况下选择接收质量最高的基站，并直接向移动站2返回应答，但在图5中，按照多小区控制站4的指示向移动站2返回应答。
由此，可以活用多小区控制站4的功能，即考虑了拥塞度的最佳无线小区的选择和无线资源的动态分配，提高无线收容效率。但是，如前面所述，与多小区控制站4进行信息收发成为控制延迟的主要原因。因此，只有当发生无线资源不足的拥塞时，对多小区控制站4进行问询才有效。以下，说明其处理。
图6是表示本实施方式中基站3接收到无线链路建立请求和越区切换请求时的处理示例的流程图。
在图6中，当基站3从移动站2接收到了无线链路建立请求和越区切换请求时(步骤S301)，基站3将本站的无线资源使用率和预先设定的阈值进行比较，判定是否向多小区控制站4进行问询(步骤S302)。
并且，在本站的无线资源使用率小于等于预先设定的阈值时(无线资源剩余量充足时)，认为没有必要向多小区控制站4进行问询，与前面说明的相同，针对无线链路建立请求指示本基站，针对越区切换请求指示接收质量最好的基站(步骤S303)。
另一方面，在本站的无线资源使用率大于预先设定的阈值时(无线资源剩余量不足时)，向多小区控制站4进行问询(步骤S304)，把由多小区控制站4指示的内容指示给移动站2(步骤S305)。
由此，只在无线资源不足的情况下，才使多小区控制站4的功能有效，而在无线资源有富余时，不进行与多小区控制站4的信息收发，从而可以防止控制延迟的增加。
以上，根据本发明的优选实施方式说明了本发明。此处示出特定的具体示例说明了本发明，但是，当然可以在不脱离权利要求的范围内所定义的本发明的范围和宗旨的情况下，对这些具体示例进行各种修改和变更。即，不能解释为利用具体示例的详细内容和附图来限定本发明。

Claims (4)

1.一种向移动站提供无线移动通信服务的移动通信系统，包括具有提供所述移动通信服务所需的呼入呼出控制和越区切换控制功能的多个基站。
2.根据权利要求1所述的移动通信系统，还包括多小区控制站，其具有管理构成无线小区的所述多个基站的无线资源、并选择最佳的一个基站的功能，以及向所述多个基站分配无线资源的功能。
3.根据权利要求2所述的移动通信系统，其中，
所述多个基站中的至少第一个基站具有确定其自己的无线资源使用率的单元，
在所述多个基站中的所述第一个基站进行呼入呼出控制或越区切换控制时，如果其自己的无线资源使用率大于预先设定的阈值，则所述多个基站中的所述第一个基站与所述多小区控制站进行通信，选择待分配的一个基站，而如果其自己的无线资源使用率小于所述阈值，则不与所述多小区控制站进行通信而选择待分配的一个基站。
4.根据权利要求3所述的移动通信系统，其中，
所述越区切换控制根据移动站辅助型越区切换方式进行，其中所述移动站把接收质量高的候选无线小区通知给所述第一个基站。
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