專利名稱：移動電話系統(tǒng)及越區(qū)切換方法
技術領域：
本發(fā)明涉及諸如蜂窩電話(便攜式電話)系統(tǒng)和汽車電話等的移動電話系統(tǒng)，它包括用于通過在幀中分配了相同的時隙號的發(fā)送時隙發(fā)送邏輯控制信道信號的多個基站和用于通過分配了與分配給發(fā)送時隙的時隙號相應的時隙號的接收時隙接收邏輯控制信道信號的移動電話(諸如蜂窩電話(便攜式電話)和汽車電話)以及該移動電話系統(tǒng)的越區(qū)切換的方法。
最近人們正在推進諸如蜂窩電話(便攜式電話)系統(tǒng)和汽車電話等移動電話系統(tǒng)的數(shù)字化。移動電話系統(tǒng)采用TDMA/TDD(時分多址/時分雙工)系統(tǒng)，其中多個無線電(無線)基站在對一個頻率進行時分得到的時間與多個移動電話通信，從而在一對傳輸通路上進行雙向數(shù)據(jù)傳輸。這種TDMA/TDD系統(tǒng)也用于諸如PHS(個人手提電話系統(tǒng))、DECT(數(shù)字歐洲無繩電話)等移動電話。另外，作為TDMA系統(tǒng)，它還用于PDC(個人數(shù)字蜂窩電話)、IS-54(臨時標準-54)、IS-136(臨時標準-136)和GSM(全球移動通信系統(tǒng))。


圖1是表示傳統(tǒng)移動電話系統(tǒng)的的結構的示意圖。
在這種情況下，示出移動電話105和連接到交換機(基站)100的無線電基站A101至D104。用虛線圍成的無線電基站位于其各自中心的區(qū)域101’至104’代表無線電區(qū)域，在其中無線電話可以從無線電基站A104至D104中的每一個接收諸如音頻數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)和/或向其發(fā)送所述數(shù)據(jù)。
在圖2中(a)表示每一個無線電基站A104至D104中使用的TDMA幀的結構，還表示無線電基站A101與移動電話105之間發(fā)送/接收信息信道信號的操作。另外，在圖2中(b)表示移動電話105中使用的TDMA幀的結構，還表示從無線電基站B102發(fā)出邏輯信道控制信號然后該信號被移動電話105接收的操作。
在圖2的(a)和(b)中，舉例示出4信道TDMA幀，而每一個TDMA幀設有發(fā)送時隙和接收時隙。正如后面將要描述的，信息信道信號的發(fā)送/接收以及邏輯控制信道信號的發(fā)送是利用多個發(fā)送時隙或接收時隙進行的。
接著，將要描述移動電話105、無線電基站A101和無線電基站B102的操作。
如圖1所示，假定移動電話105位于無線電基站A101的無線電區(qū)域101’中。當如圖2(a)中所示無線電基站A101在時間周期t1中利用發(fā)送時隙3向移動電話105發(fā)送信息信道信號時，移動電話105在相應的時間周期t1利用接收時隙3從無線電基站A101接收信息信道信號。
另外，當響應所接收的信息信道信號而送回信息信道信號時，移動電話105在時間周期t2利用發(fā)送時隙3回送信息信道信號。在無線電基站A101處，在時間周期t2利用接收時隙3接收這樣回送的信息信道信號。通過這種操作，在移動電話105和無線電基站A101之間便可以相互交換信息。
隨后，當移動電話105從無線電基站A101的無線電區(qū)域101’移動到其他無線電基站的無線電區(qū)域(例如，無線電基站B102的無線電區(qū)域102’)時，從無線電基站A101發(fā)送并被移動電話105接收的信息信道信號的接收電平降低，接收質(zhì)量也惡化。
因此，移動電話105進行所謂越區(qū)切換操作，以便在利用接收時隙3和發(fā)送時隙3向無線電基站A101發(fā)送信息信道信號和/或從其接收信息信道信號同時，切換從其接收音頻信息、圖像信息等和/或向其發(fā)送音頻信息、圖像信息等的無線電基站的連接目的地。這是因為，若移動電話105停止向/從無線電基站A101發(fā)送/接收信息信道信號，則將無法平滑地進行越區(qū)切換操作。
這里，每一個無線電基站A101至D104利用一個發(fā)送時隙發(fā)送邏輯控制信道信號，該發(fā)送時隙被賦予了分配給發(fā)送時隙1至4的任何預定的時隙號。在各個無線電基站A101至D104之間該邏輯控制信道信號的發(fā)送定時在固定的時間間隔交錯。
具體地說，如圖3A至3C所示，例如，無線電基站B102利用發(fā)送時隙4(圖3A)發(fā)送邏輯控制信道信號，無線電基站C103利用發(fā)送時隙1(圖3B)發(fā)送邏輯控制信道信號，而無線電基站D104利用發(fā)送時隙2(圖3C)發(fā)送邏輯控制信道信號。
因此，當移動電話105進行越區(qū)切換時，移動電話105把所有接收時隙都設置為接收方式，使得如圖2(b)所示它能夠利用接收時隙1至4中任何一個接收來自無線電基站B102至D104的邏輯控制信道信號中的任何一個。
移動電話105從無線電基站B102至D104中選擇具有最高接收電平的發(fā)送邏輯控制信道信號的無線電基站。因此，它與被賦予由有關的無線電基站指定的時隙號的時隙同步，并交換到移動電話105向其發(fā)送信息信道信號和/或從其接收信息信道信號的無線電基站。
就是說，例如，在移動電話105從無線電基站A101的無線電區(qū)域101’移動到無線電基站B102的無線電區(qū)域102’的情況下，若在從無線電基站B102至D104發(fā)送的邏輯控制信道信號中間從無線電基站B102發(fā)送的邏輯控制信道信號具有最高的接收電平，則通過從無線電基站B102接收的邏輯控制信道信號，移動電話105規(guī)定在無線電基站B102和移動電話105之間交換(接收/發(fā)送)信息信道信號用的時隙，并把當前與之交換信息信道信號的無線電基站從無線電基站A101切換到無線電基站B102。
如上所述，當移動電話105進行越區(qū)切換時，在向無線電基站A101發(fā)送信息信道信號和/或從其接收所述信號的情況下，移動電話105從另一個無線電基站B102接收邏輯控制信道信號，以檢查它是否可以向另一個無線電基站發(fā)送信息信道信號和/或從其接收所述信號，指定/調(diào)諧到該時隙號，然后進行越區(qū)切換。
但是，在上述傳統(tǒng)的移動電話系統(tǒng)中，當移動電話準備進行越區(qū)切換時，在移動電話一側，它無法規(guī)定每一個無線電基站使用哪一個發(fā)送時隙來發(fā)送邏輯控制信道信號。因此，在移動電話一側把所有接收時隙都設置為接收方式，以便從所有無線電基站接收邏輯控制信道信號。因此，在移動電話一側，每次越區(qū)切換都消耗許多電力。
另外，當按照傳統(tǒng)的移動電話系統(tǒng)進行越區(qū)切換時，在移動電話向一個無線電基站發(fā)送信息信道信號和/或從其接收所述信號的狀態(tài)下，它必須接收來自另一個無線電基站的邏輯控制信道信號。因此，若用作越區(qū)切換源(亦即，就在越區(qū)切換之前與該移動電話通信的無線電基站)的無線電基站所用的發(fā)送時隙與用作越區(qū)切換目的地(亦即，剛好在越區(qū)切換之后與該移動電話通信的無線電基站)的無線電基站的發(fā)送邏輯控制信道信號用的發(fā)送時隙一致，則該移動電話便無法接收該邏輯控制信道信號。所以，可能出現(xiàn)一種情況，就是通過越區(qū)切換作為連接目的地的無線電基站并非對該移動電話而言最好的無線電基站。
因此，本發(fā)明的一個目的是在進行越區(qū)切換時減小移動電話的功率消耗，并使移動電話能夠連接到對該移動電話而言最好的無線電基站。
為了達到上述目的，按照本發(fā)明，提供一種移動電話系統(tǒng)，它包括多個基站，這些基站中的每一個都通過在幀中分配了相同時隙號的發(fā)送時隙發(fā)送邏輯控制信道信息；以及移動電話，它通過被賦予與分配給發(fā)送時隙的時隙號對應的時隙號的接收時隙接收所發(fā)送的邏輯控制信道信息，并將所述接收時隙設置為可接收狀態(tài)，從而當進行越區(qū)切換時移動電話通過設置為可接收狀態(tài)的接收時隙接收邏輯控制信道信號。
另外，按照本發(fā)明，提供一種移動電話系統(tǒng)用的越區(qū)切換方法，它包括從多個基站通過在一個幀內(nèi)分配了同一時隙號的發(fā)送時隙發(fā)送邏輯控制信道信號；在移動電話處通過被賦予與發(fā)送時隙相同的時隙號的接收時隙接收邏輯控制信道信息；以及把所述接收時隙設置為可接收狀態(tài)，以便進行越區(qū)切換。
圖1是表示傳統(tǒng)的移動電話系統(tǒng)的示意圖；圖2是表示TDMA幀的結構的示意圖和表示無線電基站A101和移動電話105之間發(fā)送/接收信號的操作的示意圖；圖3是表示從無線電基站B至D中每一個無線電基站發(fā)送邏輯控制信道信號的狀態(tài)的示意圖；圖4是表示按照本發(fā)明一個實施例的移動電話系統(tǒng)的結構的示意圖；圖5是表示圖4的無線電基站A至D和移動電話105之間發(fā)送/接收(交換)數(shù)據(jù)時用的TDMA幀的結構的示意圖；圖6是表示從每一個無線電基站B至D發(fā)送邏輯控制信道信號時的定時的定時圖；以及圖7是表示無線電基站A至D和移動電話之間信號發(fā)送/接收(交換)定時的示意圖。
以下將參照附圖描述本發(fā)明的最佳實施例。
圖4是表示按照本發(fā)明一個實施例的移動電話系統(tǒng)的結構的示意圖。
圖4所示的移動電話系統(tǒng)(諸如蜂窩電話(便攜式電話)系統(tǒng)和汽車電話)包括具有無線電區(qū)域101’的無線電基站A101；具有無線電區(qū)域102’的無線電基站B102；具有無線電區(qū)域103’的無線電基站C103；具有無線電區(qū)域104’的無線電基站D104；通過線路連接到包括無線電基站A101至D104的多個基站以及中繼交換機的交換機100；交換機200，它通過諸如ISDN(綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)絡)線路等公用線路連接到交換機100；以及移動電話(諸如蜂窩電話(便攜式電話)和汽車電話)105，用來向/從每一個無線電基站A101至D104發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。圖4所示的每一個無線電基站A101至D104都具有幀同步電路，用來與準備發(fā)送到移動電話105的幀同步。
例如，當移動電話105位于無線電區(qū)域101’內(nèi)時，它可以向/從TDMA/TDD系統(tǒng)中的無線電基站A101發(fā)送/接收諸如音頻信息和圖像信息等信息。類似地，當它處在每一個無線電區(qū)域102’至104’時，它可以向/從TDMA/TDD系統(tǒng)中的無線電基站B102至D104發(fā)送/接收諸如音頻信息和圖像信息等信息。
圖5A是表示無線電基站A101至D104向/從移動電話105發(fā)送/接收數(shù)據(jù)時所用的具有發(fā)送時隙和接收時隙的TDMA幀的結構的示意圖。圖5B是表示移動電話105向/從每一個無線電基站A101至D104發(fā)送/接收數(shù)據(jù)時所用的具有發(fā)送時隙和接收時隙的TDMA幀的結構的示意圖。在本實施例中，舉例說明每4個發(fā)送時隙和每4個接收時隙構成一個射頻TDMA幀。
這里，假定在無線電基站A101至D104中利用發(fā)送時隙1發(fā)送邏輯控制信道信號。另外，在無線電基站A101至D104中每一個無線電基站和移動電話105之間利用發(fā)送時隙2至4中任何一個和接收時隙2至4中的任何一個發(fā)送/接收信息信道信號。
圖6A至6D是定時圖，表示從無線電基站A101至D104中的每一個發(fā)送邏輯控制信道信號時的定時。如上所述，無線電基站B102至D104中每一個例如利用發(fā)送時隙1發(fā)送邏輯控制信道信號。另外，無線電基站B102至D104發(fā)送邏輯控制信道信號，在同一時間周期T內(nèi)利用n個(n代表自然數(shù))幀對所述邏輯控制信道信號進行多路復用。發(fā)送時間周期T設置為TDMA幀的整倍數(shù)，并在同一時間周期但以不同的頻率發(fā)送各個幀。
圖7(a)中示出無線電基站A101和移動電話105之間信息信道信號發(fā)送/接收的定時，而圖7(b)中示出從無線電基站B102至D104中每一個發(fā)送邏輯控制信道信號的定時和在準備進行越區(qū)切換的移動電話105處信號發(fā)送/接收的定時。
接著，將描述按照這個實施例的移動電話系統(tǒng)的操作。
首先，如圖4所示，假定移動電話105位于無線電基站A101的無線電區(qū)域101’內(nèi)。當如圖7(a)所示無線電基站A101確定移動電話105的地址并在時間周期t1利用發(fā)送時隙3向移動電話105發(fā)送信息信道信號時，移動電話105例如利用接收時隙3在時間周期t1接收從無線電基站A101發(fā)送的信息信道信號。
另外，當移動電話105響應這樣接收的信息信道信號在時間周期t2利用與無線電基站A101發(fā)送信息信道信號用的發(fā)送時隙一致的發(fā)送時隙3發(fā)回信息信道信號時，無線電基站A101在時間周期t2利用接收時隙3接收該信息信道信號。
隨后，當由于移動電話105的用戶移動等，移動電話105從無線電基站A101的無線電區(qū)域101’按照圖4箭頭的指示移動到另一個無線電基站，例如無線電基站B102的無線電區(qū)域102’時，通過與例如接收電平的閾值比較來判斷從無線電基站A101發(fā)送并由移動電話105接收的信息信道信號的接收電平或接收質(zhì)量的惡化。
因此，移動電話105把接收時隙1設置為信號可接受狀態(tài)，以便在如圖7(b)所示利用接收時隙3和發(fā)送時隙3向/從無線電基站A101發(fā)送/接收信息信道信號的同時，接收從無線電基站A101至D104中每一個發(fā)送的邏輯控制信道信號。
這里，無線電基站A101至D104中每一個以這樣的定時利用發(fā)送時隙1發(fā)送邏輯控制信道信息，以便如圖6A至6D所示使其幀周期在固定的時間周期內(nèi)與其他無線電基站的幀周期交錯。因此，當移動電話105準備進行越區(qū)切換時，它被允許利用接收時隙1接收來自各無線電基站、諸如無線電基站B102至D104中每一個的邏輯控制信道信號。
當接收來自無線電基站B102至D104中每一個的邏輯控制信道信號時，移動電話105用檢測裝置(未示出)檢測從無線電基站A101至D104中每一個發(fā)送的邏輯控制信道信號的接收電平，并把這些接收電平臨時存儲在存儲器(未示出)中。
此后，移動電話105把這樣檢測到的每一個邏輯控制信道信號的接收電平與向/從無線電基站A101發(fā)送/接收信息信道信號的接收電平加以比較。若從其他無線電基站B102至D104發(fā)送的每一個邏輯控制信道信號的接收電平高于從無線電基站A101接收信息信道信號的接收電平，則移動電話105自動調(diào)諧到發(fā)送具有最高接收電平的邏輯控制信道信號的無線電基站，并根據(jù)來自有關無線電基站的指令切換到該無線電基站，以便進行信息信道信號的發(fā)送/接收。
就是說，例如，當移動電話105移動到無線電基站B102的無線電區(qū)域102’時，從無線電基站B102發(fā)送的邏輯控制信道信號的接收電平在從無線電基站B102至D104發(fā)送的邏輯控制信道信號中是接收電平最高的。因此，通過預定的時隙發(fā)送/接收信息信道信號的無線電基站便從無線電基站A101切換到無線電基站B102。
如上所述，按照這個實施例，無線電基站A101至D104中每一個決定用發(fā)送時隙1作為發(fā)送邏輯控制信道信號用的發(fā)送時隙。因此，當進行越區(qū)切換時，移動電話105只須把接收時隙1設置為可接受狀態(tài)，其他什么都不必做。因此，移動電話105需要做的唯一一件事是無差錯地把無線電基站B102至D104發(fā)送的所有邏輯控制信道信號接收一次。因而，它不必在連續(xù)地保持信號可接受狀態(tài)的同時搜索無線電基站，因而可以以小的功率消耗完成信號接收。
若連接到一個交換機的無線電基站數(shù)目增大，則如圖6A至6D所示，需要加快從每一個無線電基站發(fā)送的邏輯控制信道信號的發(fā)送定時。但是，加快定時是有上限的。因此，在這種情況下，若通過作為發(fā)送邏輯控制信道信號的專用時隙的發(fā)送時隙1發(fā)送邏輯控制信道信號，則可以用作越區(qū)切換目的地的無線電基站數(shù)目減少。所以，這是不利的。
因此，當連接到一個交換機的無線電基站數(shù)目非常大時，在加到邏輯控制信道信號上的同時，發(fā)送關于每一個連接到該交換機的無線電基站是否都設有發(fā)送邏輯控制信道信號的專用時隙的信息，亦即邏輯控制信道信號是否通過任何一個發(fā)送時隙發(fā)送的信息。
在這種情況下，在移動電話105從一個不同于目前正在發(fā)送/接收信息信道信號的無線電基站的無線電基站接收邏輯控制信道信號的情況下，若邏輯控制信道信號加上關于邏輯控制信道信號是否通過任何發(fā)送時隙發(fā)送的信息，則移動電話105把接收邏輯控制信道信號用的接收時隙是時隙1這一事實存入存儲器，而且它還把借以與用作越區(qū)切換源的無線電基站發(fā)送/接收信息信號用的接收時隙以外的接收時隙設置為信號可接收狀態(tài)，以此增加可接收的邏輯控制信道信號的數(shù)目，并選擇用作越區(qū)切換目的地的無線電基站。這種操作使用作越區(qū)切換目的地的無線電基站對該移動電話105而言是最好的。所以，移動電話105可以向/從用作越區(qū)切換目的地最好的無線電基站發(fā)送/接收信息信號。
如上所述，按照本發(fā)明，多個無線電基站中的各個站都通過在幀中分配了同一時隙號的發(fā)送時隙發(fā)送邏輯控制信道信號，而移動電話用與所分配的同一接收時隙號的接收時隙接收邏輯控制信道信號。因此，移動電話不必在搜索越區(qū)切換目的地的過程中經(jīng)歷失敗，即可接收邏輯控制信道信號。所以，移動電話的功率消耗得以減小，而移動電話在越區(qū)切換時可以連接到對該移動電話而言最好的基站。
權利要求
1．一種移動電話系統(tǒng)，它包括多個基站，其中每一個都通過在一個幀中分配了相同時隙號的發(fā)送時隙發(fā)送邏輯控制信道信息；和移動電話，它通過被賦予與分配給發(fā)送時隙的時隙號相應的時隙號的接收時隙接收所發(fā)送的邏輯控制信道信號，并將所述接收時隙設置為可接收狀態(tài)，從而所述移動電話在進行越區(qū)切換時通過被設置為可接收狀態(tài)的接收時隙接收邏輯控制信道信號。
2．權利要求1所要求的移動電話系統(tǒng)，其特征在于當通過被設置為可接收狀態(tài)的接收時隙接收邏輯控制信道信號時，所述移動電話把所述移動電話與所述多個基站中用作越區(qū)切換源的一個之間通信時不使用的另一接收時隙設置為可接收狀態(tài)。
3．權利要求1所要求的移動電話系統(tǒng)，其特征在于以固定的周期定時從所述多個基站中的每一個依次發(fā)送邏輯控制信道信號。
4．權利要求1所要求的移動電話系統(tǒng)，其特征在于在所述多個基站中間從所述多個基站中的每一個發(fā)送的邏輯控制信道信號在發(fā)送定時方面是同步的。
5．權利要求3所要求的移動電話系統(tǒng)，其特征在于在所述多個基站中間從所述多個基站中的每一個發(fā)送的邏輯控制信道信號在發(fā)送定時方面是同步的。
6．權利要求2所要求的移動電話系統(tǒng)，其特征在于所述移動電話檢測這樣接收到的每一個邏輯控制信道信號的接收電平，并把這樣檢測到的邏輯控制信道信號的接收電平與向/從所述一個用作所述越區(qū)切換源的基站發(fā)送/接收的信息信道信號的接收電平加以比較。
7．一種用于移動電話系統(tǒng)的越區(qū)切換方法，它包括通過在一個幀內(nèi)分配了同一時隙號的發(fā)送時隙從多個基站發(fā)送邏輯控制信道信號；在移動電話處通過被賦予與發(fā)送時隙相應的時隙號的接收時隙接收邏輯控制信道信息；以及把所述接收時隙設置為可接收狀態(tài)，以便進行越區(qū)切換。
全文摘要
在包括通過在一個幀中分配了相同時隙號的發(fā)送時隙發(fā)送邏輯控制信道信息的多個基站和通過在一個幀中被賦于與發(fā)送時隙相應的時隙號的接收時隙接收所發(fā)送的邏輯控制信道信息的移動電話的移動電話系統(tǒng)中,按照越區(qū)切換方法,每一個基站通過在一個幀中分配了相同時隙號的發(fā)送時隙發(fā)送邏輯控制信道信號,而移動電話把被賦于與發(fā)送時隙相應的時隙號的接收時隙設置為可接收狀態(tài),通過該接收時隙接收邏輯控制信道信號,從而完成越區(qū)交換。
文檔編號H04W52/02GK1309509SQ0110474
公開日2001年8月22日 申請日期2001年2月19日 優(yōu)先權日2000年2月17日
發(fā)明者渕澤敬 申請人:日本電氣株式會社