專利名稱：移動通信系統(tǒng)及該系統(tǒng)的通信控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信系統(tǒng)和一種用于該通信系統(tǒng)的通信控制方法，該通信系統(tǒng)包括小區(qū)，所述小區(qū)中的每一個均定義了來自與小區(qū)相關(guān)的固定基站的無線電波的預(yù)定無線電波到達(dá)范圍，具體地，涉及一種移動通信系統(tǒng)和一種用于該系統(tǒng)的通信控制方法，適合于諸如高速移動的諸如列車的移動單元或模塊。
背景技術(shù)：
為了確保利用無線電或無線通信的移動通信終端設(shè)備的廣泛使用，通信公司已經(jīng)努力發(fā)展了針對終端設(shè)備的區(qū)域。最近，這些區(qū)域已經(jīng)擴(kuò)寬到室內(nèi)區(qū)域之外，包括諸如地鐵和隧道中的地方的地帶。如今，終端設(shè)備可以在移動列車中并且甚至在諸如日本快線或新干線的列車的高速移動單元中使用。因此，預(yù)計(jì)許多人在移動列車中使用這樣的通信終端。出于這個目的，利用移動列車中的通信終端，一種類型的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)正在得到發(fā)展。最近，已經(jīng)需要開發(fā)一種系統(tǒng)，其中，在高速移動的車廂內(nèi)的終端可以保持與通信方的通信線路。
例如，在本說明書之前遞交的日本專利待審公開No.Hei11-298967描述了一種技術(shù)，其中，設(shè)置了可以與公用通信線路和/或租用通信線路相連以與設(shè)置在車輛外部的車輛外無線基站通信的無線移動站、以及與該移動站和車輛內(nèi)的無線終端設(shè)備進(jìn)行通信的車輛內(nèi)無線基站，從而將信號從車輛發(fā)送到車輛外基站。
而且，日本專利待審公開序列號No.09-327057提供了一種移動通信系統(tǒng)，其中，利用針對微小區(qū)系統(tǒng)的移動終端設(shè)備(PS)來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行列車中的通信，在針對微小區(qū)系統(tǒng)的列車內(nèi)設(shè)置了多個內(nèi)部無線站(CS)以與無線終端進(jìn)行通信，從而使設(shè)置在車輛外部的無線基站(BS)與內(nèi)部站(CS)相連。
日本專利待審公開No.Hei-10-164640描述了一種移動通信系統(tǒng)，其中，在其首端的位置處和其末端的位置處設(shè)置了與移動單元中的移動終端進(jìn)行通信的通信設(shè)備。當(dāng)移動單元從第一位置向第二位置移動時，在移動單元的首端和末端處的通信設(shè)備相對于外部固定基站進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作以持續(xù)地保持鏈接狀態(tài)，其中每一個通信設(shè)備與固定基站建立了鏈接。
在固定無線基站的傳統(tǒng)小區(qū)結(jié)構(gòu)中，小區(qū)彼此相鄰或彼此重疊，以便連續(xù)地使用移動無線設(shè)備和固定無線站之間的通信線路。
如從圖16中可以看到，例如，當(dāng)處于針對固定無線基站A的鏈接狀態(tài)，即處于能夠與基站A進(jìn)行通信的狀態(tài)的移動無線設(shè)備100在運(yùn)行方向上移動到由基站A配置的小區(qū)之外的位置時，設(shè)備100進(jìn)入對基站A的未鏈接或斷開狀態(tài)，即，其中設(shè)備100不能與基站A進(jìn)行通信的狀態(tài)。即，無線設(shè)備100和基站A之間的鏈接斷開，因此，無法在其間進(jìn)行通信。在這種情況下，為了連續(xù)地保持無線設(shè)備100的通信，對系統(tǒng)進(jìn)行配置，從而使基站A的小區(qū)a與由固定無線基站B所配置的小區(qū)b鄰接，或者小區(qū)a與小區(qū)b重疊，如圖17所示。由于這樣的結(jié)構(gòu)，在上述情況下，釋放了移動設(shè)備100和基站A之間的鏈接，而在設(shè)備100和基站B之間準(zhǔn)備了新鏈接。結(jié)果，正在由無線終端設(shè)備100所使用的通信線路保持相連。
然而，如示出了現(xiàn)有技術(shù)的小區(qū)結(jié)構(gòu)的圖17中可以看到，考慮到每一個固定無線基站的無線電信號可接收范圍的每個大小和基站之間的距離，小區(qū)(a和b)彼此相鄰或彼此重疊。即，僅根據(jù)固定基站來配置小區(qū)。為了減少在這種情況下的基站數(shù)量，有利地，使小區(qū)(a和b)彼此分離，如圖18所示。然而，根據(jù)日本專利待審公開No.Hei-11-298967和Hei-09-327057，當(dāng)小區(qū)(a和b)彼此分離時，在小區(qū)a和b之間出現(xiàn)了在固定無線基站和移動無線設(shè)備之間無法進(jìn)行通信的不可通信區(qū)。結(jié)果，移動無線設(shè)備100不能夠連續(xù)地進(jìn)行通信。
在日本專利待審公開No.Hei-10-164640中描述的技術(shù)中，即使當(dāng)小區(qū)(a和b)如圖18所示彼此分離時，也可以考慮第一和第二通信單元變得與固定無線基站交替鏈接以連續(xù)地進(jìn)行通信。然而，如由圖1到5所表示的那樣，該技術(shù)的目的在于將第一和第二移動通信單元交替地設(shè)置為鏈接狀態(tài)，即，當(dāng)小區(qū)彼此重疊時，其中的任一個移動通信單元處于通信狀態(tài)以連續(xù)地實(shí)現(xiàn)通信。當(dāng)移動通信單元的任一個進(jìn)入鏈接狀態(tài)時，切換部分將另一個移動通信單元的鏈接狀態(tài)釋放為未鏈接狀態(tài)，從而僅有一個通信單元處于鏈接狀態(tài)。這使切換部分的控制處理較為復(fù)雜，因此，在切換操作中存在建立移動通信單元中的鏈接狀態(tài)的延遲的擔(dān)心。

發(fā)明內(nèi)容
因此，已經(jīng)設(shè)計(jì)了本發(fā)明來消除這些問題，本發(fā)明的目的是提出一種移動通信系統(tǒng)和一種用于該系統(tǒng)的通信控制方法，其中，即使當(dāng)由固定無線基站所配置的小區(qū)彼此分離時，可以簡單地在針對移動通信單元的小區(qū)之間實(shí)現(xiàn)切換操作，以連續(xù)地進(jìn)行通信。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提出了一種移動通信系統(tǒng)，包括多個固定無線基站，每一個均配置了預(yù)定的電波到達(dá)范圍，并在電波到達(dá)范圍內(nèi)建立與無線電設(shè)備的鏈接狀態(tài)，以便進(jìn)行與無線電設(shè)備的無線電通信；以及移動單元，具有安裝在移動單元的、處于任一個基站的電波到達(dá)范圍內(nèi)的位置處的無線電設(shè)備的至少兩個模塊，所述移動單元包括通信控制單元，用于控制在移動單元上的無線電設(shè)備?；驹O(shè)置在其上所述基站形成不彼此重疊的電波到達(dá)范圍的位置處。所述通信控制單元包括無線電設(shè)備連接模塊，用于建立移動單元中的多個移動終端和至少一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)；所述至少一個無線電設(shè)備從安裝在移動單元的首端部分并在鏈接狀態(tài)下與基站之一鏈接的首端無線電設(shè)備、以及安裝在移動單元的末端部分并在鏈接狀態(tài)下與基站之一鏈接的末端無線電設(shè)備中選出。在發(fā)生一旦釋放了首端無線電設(shè)備與第一固定無線基站的鏈接狀態(tài)，然后建立了首端無線電設(shè)備與第二固定無線基站的鏈接狀態(tài)的情況時，所述無線電設(shè)備連接模塊建立首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。在發(fā)生一旦釋放了末端無線電設(shè)備與第一固定無線基站的鏈接狀態(tài)，然后建立了末端無線電設(shè)備與第二固定無線基站的鏈接狀態(tài)的情況時，所述無線電設(shè)備連接模塊建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
在所述移動通信系統(tǒng)中，所述通信控制單元包括無線電波控制模塊，用于將由首端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值與由末端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值進(jìn)行比較。所述無線電設(shè)備連接模塊建立在移動單元中的移動終端、和作為無線電波控制模塊進(jìn)行比較的結(jié)果確定為具有更高無線電波電平值的一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
在所述移動通信系統(tǒng)中，當(dāng)從首端無線電設(shè)備中發(fā)送由首端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波時，或者當(dāng)從末端無線電設(shè)備中發(fā)送由末端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波時，所述無線電波控制模塊將這些無線電波的無線電波電平的值相互比較，并且建立在移動單元中的移動終端、和作為無線電波控制模塊進(jìn)行比較的結(jié)果確定為具有更高無線電波電平值的一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
在所述移動通信系統(tǒng)中，首端無線電設(shè)備測量由首端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值；而末端無線電設(shè)備測量由末端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值。當(dāng)從中發(fā)送由各個無線電設(shè)備從測量中得到的值時，所述無線電波控制模塊將這些值相互比較，然后建立在移動單元中的移動終端、和作為無線電波控制模塊進(jìn)行比較的結(jié)果確定為具有更高無線電波電平值的一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
在所述移動通信系統(tǒng)中，所述通信控制單元包括位置信息測量模塊，用于測量在移動單元正在移動的同時移動單元的中央位置；位置信息存儲模塊，用于分別存儲固定無線基站的安裝位置；以及位置信息檢索模塊，用于根據(jù)由位置信息測量模塊所測量到的移動單元的中央位置，從位置信息存儲模塊中檢索基站之一的安裝位置，所述安裝位置與所述中央位置最相關(guān)。當(dāng)確定由位置信息檢索模塊檢索到的基站的安裝位置處于移動單元的前方位置處時，無線電設(shè)備連接模塊建立首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)確定由位置信息檢索模塊檢索到的基站的安裝位置處于移動單元的后方位置處時，無線電設(shè)備連接模塊建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
在所述移動通信系統(tǒng)中，所述通信控制單元包括通過時間計(jì)算模塊，用于獲得從首端無線電設(shè)備進(jìn)入由與其相關(guān)的基站所形成的無線電波到達(dá)范圍到設(shè)置在移動單元的中央位置處的中央無線電設(shè)備進(jìn)入所述無線電波到達(dá)范圍的進(jìn)入時間段、以及從首端無線電設(shè)備離開由基站所形成的無線電波到達(dá)范圍到中央無線電設(shè)備離開所述無線電波到達(dá)范圍的出來時間段。無線電設(shè)備連接模塊根據(jù)由通過時間計(jì)算模塊所獲得的進(jìn)入時間段，通過預(yù)測從中央無線電設(shè)備進(jìn)入所述無線電波到達(dá)范圍到末端無線電設(shè)備進(jìn)入所述無線電波到達(dá)范圍的時間段，建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。無線電設(shè)備連接模塊通過根據(jù)由通過時間計(jì)算模塊所獲得的出來時間段，預(yù)測從中央無線電設(shè)備離開所述無線電波到達(dá)范圍到末端無線電設(shè)備離開所述無線電波到達(dá)范圍的時間段，建立首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
在所述移動通信系統(tǒng)中，當(dāng)末端無線電設(shè)備處于與第一基站的鏈接狀態(tài)和末端無線電設(shè)備處于與第二基站的鏈接狀態(tài)時，無線電設(shè)備連接模塊建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)、以及首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
在所述移動通信網(wǎng)絡(luò)中，所述通信控制單元包括通信數(shù)據(jù)分配器模塊，當(dāng)無線電設(shè)備連接模塊建立了末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)、以及首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)時，所述通信數(shù)據(jù)分配器模塊進(jìn)行檢查，以確定將數(shù)據(jù)傳送到首端無線電設(shè)備還是末端無線電設(shè)備，并將數(shù)據(jù)分組傳送到作為檢查結(jié)果確定的首端或末端無線電設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明，提出了一種用于移動通信系統(tǒng)的通信控制方法，所述系統(tǒng)包括多個固定無線基站，每一個均配置了預(yù)定的電波到達(dá)范圍，并在電波到達(dá)范圍內(nèi)建立與無線電設(shè)備的鏈接狀態(tài)，以便進(jìn)行與無線電設(shè)備的無線電通信；以及移動單元，具有安裝在移動單元的、處于任一個基站的電波到達(dá)范圍內(nèi)的位置處的無線電設(shè)備的至少兩個模塊，所述單元包括通信控制單元，用于控制在移動單元上的無線電設(shè)備，所述通信控制單元包括無線電設(shè)備連接模塊，用于建立移動單元中的多個移動終端和至少一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)；所述至少一個無線電設(shè)備從安裝在移動單元的首端部分并在鏈接狀態(tài)下與基站之一鏈接的首端無線電設(shè)備、以及按照在移動單元的末端部分并在鏈接狀態(tài)下與基站之一鏈接的末端無線電設(shè)備中選出。所述方法包括步驟當(dāng)無線電設(shè)備連接模塊檢測到發(fā)生了一旦釋放了首端無線電設(shè)備與第一固定無線基站的鏈接狀態(tài)，然后建立了首端無線電設(shè)備與第二固定無線基站的鏈接狀態(tài)的情況時，由無線電設(shè)備連接模塊選擇首端無線電設(shè)備，并建立首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)；以及當(dāng)無線電設(shè)備連接模塊檢測到在發(fā)生了一旦釋放了末端無線電設(shè)備與第一固定無線基站的鏈接狀態(tài)，然后建立了末端無線電設(shè)備與第二固定無線基站的鏈接狀態(tài)的情況時，由無線電設(shè)備連接模塊選擇末端無線電設(shè)備，并建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
在所述通信控制方法中，所述通信控制單元還包括無線電波控制模塊，用于將由首端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值與由末端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值進(jìn)行比較。所述方法還包括步驟由無線電設(shè)備連接模塊將由首端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值與由末端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值進(jìn)行比較；以及，由無線電設(shè)備連接模塊建立在移動單元中的移動終端、和作為無線電波控制模塊進(jìn)行比較的結(jié)果確定為具有更高無線電波電平值的一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
所述通信控制方法還包括步驟當(dāng)從首端無線電設(shè)備中發(fā)送由首端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波時，或者當(dāng)從末端無線電設(shè)備中發(fā)送由末端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波時，由所述無線電波控制模塊將這些無線電波的無線電波電平的值相互比較，以及由無線電設(shè)備連接模塊建立在移動單元中的移動終端、和作為無線電波控制模塊進(jìn)行比較的結(jié)果確定為具有更高無線電波電平值的一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
所述通信控制方法還包括步驟測量由首端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值，并且將所述值傳送到無線電波控制模塊；測量由末端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值，并且將所述值傳送到無線電波控制模塊；當(dāng)發(fā)送由各個無線電設(shè)備從測量中得到的值時，無線電波控制模塊將這些值相互比較，以及由無線電設(shè)備連接模塊建立在移動單元中的移動終端、和作為無線電波控制模塊進(jìn)行比較的結(jié)果確定為具有更高無線電波電平值的一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
在所述通信控制方法中，所述通信控制單元還包括位置信息測量模塊，用于在移動單元正在移動的同時測量移動單元的中央位置；位置信息存儲模塊，用于分別存儲固定無線基站的安裝位置；以及位置信息檢索模塊，用于根據(jù)由位置信息測量模塊所測量到的移動單元的中央位置，從位置信息存儲模塊中檢索基站之一的安裝位置，所述安裝位置與所述中央位置最相關(guān)。所述方法還包括步驟由位置信息測量模塊測量在移動單元正在移動的同時移動單元的中央位置，并且將所述中央位置傳送到位置信息檢索模塊；由位置信息檢索模塊根據(jù)由位置信息測量模塊所測量到的移動單元的中央位置，從位置信息存儲模塊中檢索基站之一的安裝位置，所述安裝位置與所述中央位置最相關(guān)，并且將所述安裝位置傳送到無線電設(shè)備連接模塊；以及當(dāng)確定由位置信息檢索模塊檢索到的基站的安裝位置處于移動單元的前方位置處時，由無線電設(shè)備連接模塊建立首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)；以及當(dāng)確定由位置信息檢索模塊檢索到的基站的安裝位置處于移動單元的后方位置處時，由無線電設(shè)備連接模塊建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
在所述通信控制方法中，所述通信控制單元還包括通過時間計(jì)算模塊，用于獲得從首端無線電設(shè)備進(jìn)入由與其相關(guān)的基站所形成的無線電波到達(dá)范圍到設(shè)置在移動單元的中央位置處的中央無線電設(shè)備進(jìn)入所述無線電波到達(dá)范圍的進(jìn)入時間段、以及從首端無線電設(shè)備離開由基站所形成的無線電波到達(dá)范圍到中央無線電設(shè)備離開所述無線電波到達(dá)范圍的出來時間段。所述方法還包括步驟由通過時間計(jì)算模塊獲得從首端無線電設(shè)備進(jìn)入由與其相關(guān)的基站所形成的無線電波到達(dá)范圍到設(shè)置在移動單元的中央位置處的中央無線電設(shè)備進(jìn)入所述無線電波到達(dá)范圍的進(jìn)入時間段，并且將所述進(jìn)入時間段傳送到無線電設(shè)備連接模塊；由無線電設(shè)備連接模塊根據(jù)由通過時間計(jì)算模塊所獲得的進(jìn)入時間段，通過預(yù)測從中央無線電設(shè)備進(jìn)入所述無線電波到達(dá)范圍到末端無線電設(shè)備進(jìn)入所述無線電波到達(dá)范圍的時間段，建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)；由通過時間計(jì)算模塊獲得從首端無線電設(shè)備離開由基站所形成的無線電波到達(dá)范圍到中央無線電設(shè)備離開所述無線電波到達(dá)范圍的出來時間段，并且將所述出來時間段傳送到無線電設(shè)備連接模塊；以及由無線電設(shè)備連接模塊根據(jù)由通過時間計(jì)算模塊所獲得的出來時間段，通過預(yù)測從中央無線電設(shè)備離開所述無線電波到達(dá)范圍到末端無線電設(shè)備離開所述無線電波到達(dá)范圍的時間段，建立首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
所述通信控制方法還包括步驟當(dāng)末端無線電設(shè)備處于與第一基站的鏈接狀態(tài)和末端無線電設(shè)備處于與第二基站的鏈接狀態(tài)時，由無線電設(shè)備連接模塊建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)、以及首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
在所述通信控制方法中，所述通信控制單元還包括通信數(shù)據(jù)分配器模塊，用于進(jìn)行檢查，以確定將數(shù)據(jù)傳送到首端無線電設(shè)備還是末端無線電設(shè)備，并將數(shù)據(jù)分組傳送到作為檢查結(jié)果的首端或末端無線電設(shè)備。所述方法還包括步驟當(dāng)無線電設(shè)備連接模塊建立了末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)、以及首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)時，由所述通信數(shù)據(jù)分配器模塊進(jìn)行檢查，以確定將數(shù)據(jù)傳送到首端無線電設(shè)備還是末端無線電設(shè)備，并將數(shù)據(jù)分組傳送到作為檢查結(jié)果確定的首端或末端無線電設(shè)備。


考慮結(jié)合附圖所采用的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的目的和特征將變得更加明顯，其中，圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的移動通信系統(tǒng)的第一實(shí)施例的概況的示意圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的移動通信系統(tǒng)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是示意地示出了安裝在移動通信系統(tǒng)中的移動單元上的無線終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4是示出了在移動通信系統(tǒng)的第一實(shí)施例中，當(dāng)移動單元在固定無線基站之間移動時形成的可通信范圍，即虛小區(qū)的示意圖；圖5是說明性地示出了在第一實(shí)施例中，當(dāng)將在移動單元上的首端無線設(shè)備和末端無線設(shè)備交替地設(shè)置為鏈接狀態(tài)和未鏈接狀態(tài)時，在移動單元上所形成的可通信范圍的圖；圖6是示出了通過利用安裝在移動單元上的首端無線設(shè)備和末端無線設(shè)備來消除固定無線基站的小區(qū)之間的不可通信區(qū)的鄰接小區(qū)的狀態(tài)圖像的示意圖；圖7是示出了移動通信系統(tǒng)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖8是示出了移動通信系統(tǒng)的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖9是示意地示出了第四實(shí)施例的移動單元的結(jié)構(gòu)和其中在移動單元的中央位置處另外設(shè)置無線設(shè)備的單元操作的圖；圖10是示出了移動通信系統(tǒng)的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的圖；圖11是示意地示出了在第五實(shí)施例中的移動單元建立與設(shè)置在分離位置處的兩個固定無線基站(1-1和1-2)的鏈接的狀態(tài)的圖；圖12是示出了移動通信系統(tǒng)的第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖13是示出了在第五實(shí)施例中的移動單元的頻帶改變的示意圖；圖14是說明性地示出了當(dāng)固定無線基站較小地彼此分離時，移動單元的頻帶改變的圖；圖15是示出了當(dāng)固定無線基站之間的距離加長時，移動單元的頻帶改變的示意圖；圖16是示出了在傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)中的移動單元上安裝的無線設(shè)備的操作的圖；圖17是示意地示出了現(xiàn)有技術(shù)的移動通信系統(tǒng)中的移動單元上的無線設(shè)備的處理實(shí)例的圖，其中，由固定無線基站所形成的小區(qū)彼此重疊；以及圖18是示出了在現(xiàn)有技術(shù)的移動通信系統(tǒng)中的移動單元上的安裝的無線設(shè)備的操作的示意圖，其中，使小區(qū)與固定無線基站的小區(qū)變稀疏。
具體實(shí)施例方式
接下來，將參考附圖，對根據(jù)本發(fā)明的移動通信系統(tǒng)的實(shí)施例進(jìn)行描述。
第一實(shí)施例將參考圖1對移動通信系統(tǒng)的第一實(shí)施例進(jìn)行描述。
所述系統(tǒng)包括固定無線基站1-1到1-N(N是大于1的整數(shù))和移動單元2。所述單元2包括無線設(shè)備10和11，以便與基站1-1到1-N進(jìn)行無線或無線電通信。
基站1-1到1-N將各個小區(qū)配置為特定無線電波和與在這樣的小區(qū)中所存在的移動單元2的無線設(shè)備10和11的通信信號的到達(dá)范圍。當(dāng)移動單元2移動到由基站1-1到1-N之一所配置的小區(qū)中的位置時，在無線設(shè)備10和11與相關(guān)基站之間設(shè)置鏈接以進(jìn)行其間的通信。
例如，移動單元2是諸如列車等具有預(yù)定長度的移動單元，并且在基站1-1到1-N的小區(qū)之間移動。在本實(shí)施例中，將無線電設(shè)備，即首端無線電單元10設(shè)置在移動單元2的首端部分，而將無線電設(shè)備，即末端無線電單元11設(shè)置在單元2的末端部分，以便與基站1-1到1-N進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。首端和末端無線電單元10和11交替地建立與基站1-1到1-N之一的鏈接，以形成可以連續(xù)地進(jìn)行通信的區(qū)域?，F(xiàn)在將參考圖2來詳細(xì)描述移動單元2的結(jié)構(gòu)。
無線設(shè)備10和11與用于控制移動單元中的通信網(wǎng)絡(luò)的通信控制器20相連。移動單元2的列車的每一個車廂包括內(nèi)部通信單元30。當(dāng)控制器20選擇無線設(shè)備10和11中的任一個時，所選設(shè)備通過內(nèi)部通信單元30與設(shè)置在車廂內(nèi)的移動無線電單元40進(jìn)行通信。單元30是在移動單元2中建立與移動無線電單元40的通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。
在移動通信系統(tǒng)的本實(shí)施例中，通過無線電設(shè)備10和11和內(nèi)部通信設(shè)備30，在基站1-1到1-N和移動無線設(shè)備40之間建立網(wǎng)絡(luò)。
第一實(shí)施例的通信控制器20包括通信路徑選擇部分21和通信處理部分22，以便控制內(nèi)部通信單元30和首端無線電單元10或末端無線電單元10之間的通信網(wǎng)絡(luò)。接下來，將描述第一實(shí)施例的控制器20的功能。
通信路徑選擇器21選擇無線設(shè)備10和通信處理器22之間、或無線設(shè)備11和通信處理器22之間的鏈接，以改變對移動單元2的通信網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)無線設(shè)備10或11與基站1-1到1-N之一中斷開或與其相連時，無線設(shè)備10或11將該情況通知給選擇器21。然后，選擇器21實(shí)現(xiàn)如上所述的切換操作。
通信處理器22將由路徑選擇器21所選擇和設(shè)置的通信網(wǎng)絡(luò)與移動單元2的每一個車廂中的內(nèi)部通信單元30相連。結(jié)果，處理器22配置從每一個車廂的移動無線電單元40經(jīng)由內(nèi)部通信單元30到無線設(shè)備10的通信網(wǎng)絡(luò)、或移動無線電單元40和無線設(shè)備11之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
接下來，參考圖3，將描述首端和末端無線通信模塊10和11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
每一個無線單元10和11包括控制器10a、無線電部分10b、通信處理部分10c、網(wǎng)絡(luò)接口(NW I/F)部分10d、以及天線10e。當(dāng)無線單元10或11與通信控制器20相連時，在移動單元2中構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)。將不再描述單元10或11的構(gòu)成組件的功能。
控制器10a控制無線單元中的整個操作。
無線部分10b將來自設(shè)置在移動單元外部的基站1-1到1-N的數(shù)據(jù)信號經(jīng)由天線10e發(fā)送到通信處理器10c。部分10b還經(jīng)由天線10e，將從通信處理器10c發(fā)送來的數(shù)據(jù)信號傳送到相關(guān)基站。
通信處理器10c將來自無線基站10b的基站的數(shù)據(jù)信號經(jīng)由接口10d提供給通信控制器20。通信部分10c還將來自控制器20的數(shù)據(jù)信號經(jīng)由接口10d發(fā)送到無線電部分10b。
網(wǎng)絡(luò)接口10d將來自通信處理器10c的數(shù)據(jù)信號傳送到通信控制器20。接口10d還將來自控制器20的數(shù)據(jù)信號提供給通信處理器10c。
第一實(shí)施例包括在移動單元2的首端部分中的首端無線設(shè)備10和在移動單元2的末端部分中的末端無線設(shè)備11。本發(fā)明并不局限于該實(shí)施例。還可以配置移動單元2，其中無線電單元10和11分別至少設(shè)置在單元2的首端和末端部分。
無線單元中的無線單元和固定無線基站的操作現(xiàn)在將參考圖2和4來描述無線電單元10和11和固定基站1-1到1-N的操作和處理。
如圖4所示，當(dāng)在移動單元2上的無線電設(shè)備10進(jìn)入由第一基站1-1所形成的單元時，設(shè)備10與基站1-1鏈接。通信控制器20的路徑選擇部分21將無線電設(shè)備10與通信處理器22相連，以設(shè)置移動單元2中的無線電設(shè)備10和第一基站1-1之間的鏈接狀態(tài)。結(jié)果，移動單元2中的移動無線電設(shè)備40可以通過與無線電設(shè)備10相連的列車中的內(nèi)部通信單元30與基站1-1進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
隨后，當(dāng)移動單元2行進(jìn)并且其上的無線電設(shè)備11進(jìn)入由基站1-1所配置的小區(qū)時，將設(shè)備11設(shè)置為針對基站1-1的鏈接狀態(tài)。結(jié)果，無線電設(shè)備10和11與基站1-1鏈接?？刂破?0的路徑選擇器21選擇無線電設(shè)備11和通信處理器22之間的鏈接狀態(tài)，而不選擇無線電設(shè)備10和處理器22之間的鏈接狀態(tài)。這樣僅形成了在移動單元2的無線電設(shè)備11和基站1-1之間的鏈接狀態(tài)。因此，在移動單元2中的移動無線電設(shè)備40可以通過與無線電設(shè)備11相連的列車中的內(nèi)部通信單元30，與基站1-1進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
之后，移動單元2進(jìn)一步行進(jìn)并離開相對于移動單元2上的首端無線電設(shè)備10處于鏈接狀態(tài)的基站1-1的小區(qū)?？刂破?0的選擇器21檢測設(shè)備10已經(jīng)離開基站1-1的小區(qū)的情況。選擇器21識別到將要進(jìn)入由第二基站1-2所形成的小區(qū)，并準(zhǔn)備改變到設(shè)備10和通信處理器22之間的連接。當(dāng)移動單元2在運(yùn)行方向上前進(jìn)并且其首端無線電設(shè)備10進(jìn)入第二基站1-2的小區(qū)時，設(shè)備10與基站1-2鏈接。在這種情況下，控制器20的選擇器21將選擇從無線電設(shè)備11和通信處理器22之間的鏈接狀態(tài)改變到無線電設(shè)備10和通信處理器22之間的鏈接狀態(tài)，以便僅設(shè)置無線電設(shè)備11和基站1-2之間的鏈接狀態(tài)。因此，在移動單元2中的移動無線模塊40可以通過與無線電設(shè)備10相連的列車中的內(nèi)部通信單元30，與第二基站1-2進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
移動單元2前進(jìn)，并且其上的末端無線電設(shè)備11離開與無線電設(shè)備11鏈接的第一基站1-1的中心。然后，控制器20的選擇器21檢測設(shè)備10處于基站1-1的小區(qū)之外的情況。選擇器21識別到設(shè)備10將要進(jìn)入第二基站1-2的小區(qū)，并且準(zhǔn)備改變到末端無線設(shè)備11和通信處理器22之間的鏈接。當(dāng)移動單元2進(jìn)一步行進(jìn)，并且在其上的末端無線電設(shè)備11進(jìn)入第二基站1-2的小區(qū)時，將設(shè)備11設(shè)置為與基站1-2的鏈接狀態(tài)。無線設(shè)備10和11在這種情況下與基站1-2鏈接。通信控制器20的路徑選擇器21進(jìn)行從無線電設(shè)備10和通信處理器22之間的連接向無線電設(shè)備11和通信處理器22之間的連接的轉(zhuǎn)換操作。結(jié)果，這樣僅建立了無線電設(shè)備11和首端基站1-1之間的鏈接狀態(tài)。因此，在移動單元2中的無線模塊可以通過與末端無線電設(shè)備11相連的列車中的內(nèi)部通信單元30，與第二基站1-2進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
如上所述，通信路徑選擇器21交替地選擇通信處理器22和與其相關(guān)的基站鏈接的首端無線設(shè)備10之間的連接、以及通信處理器22和與其相關(guān)的基站鏈接的末端無線設(shè)備11之間的鏈接。結(jié)果，這樣能夠使移動單元2中的移動無線電設(shè)備40與相關(guān)基站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
即使當(dāng)固定無線基站1-1到1-N配置了如圖5所示的彼此分離的小區(qū)時，路徑選擇器21交替地選擇在移動單元2上處于鏈接狀態(tài)的無線設(shè)備10和11(從①到②，從②到①)，因此，在移動單元2和基站1-1到1-N之間的可通信范圍可以按照無線設(shè)備10和11之間的長度延伸。因此，如圖6所示，出現(xiàn)在基站的小區(qū)之間的不敏感區(qū)(其中，不能夠在移動無線設(shè)備40和基站1-1到1-N之間建立任何鏈接)可以由移動單元2所形成的虛小區(qū)來支持，具體說，就是在無線設(shè)備10和11之間的具有移動單元2的長度的虛小區(qū)。結(jié)果，能夠延長基站1-1到1-N之間的間隔，因此，可以有利地減少其數(shù)量。當(dāng)將首端或末端無線電設(shè)備10或11設(shè)置為鏈接狀態(tài)或從其中釋放時，設(shè)備10或11向移動單元2中的通信控制器20的路徑選擇器21通知該情況。因此，選擇器21可以容易地識別設(shè)備10或11的鏈接狀態(tài)，以容易地進(jìn)行在處于鏈接狀態(tài)的無線電設(shè)備10和通信處理器22間的連接、與處于鏈接狀態(tài)的無線電設(shè)備11和通信處理器22間的連接之間的轉(zhuǎn)換操作。
第二實(shí)施例接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例。
第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同如下所述。在設(shè)置無線電設(shè)備10和基站1-1到1-N之一之間的鏈接狀態(tài)、或移動單元2的無線電設(shè)備11和基站1-1到1-N之一之間的鏈接狀態(tài)的操作中，將由設(shè)備10從與設(shè)備10鏈接的基站中接收到的無線電波電平與由設(shè)備11從與其鏈接的基站中接收到的無線電波電平進(jìn)行比較。結(jié)果，系統(tǒng)利用較高的無線電波電平，針對無線電設(shè)備10或11設(shè)置移動單元2中的鏈接狀態(tài)。接下來，參考圖7，將描述移動通信系統(tǒng)的第二實(shí)施例。
在第二實(shí)施例中，與首端和末端無線設(shè)備10和11相連的通信控制器20包括無線電波控制器23，用于控制由設(shè)備10從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平、以及由設(shè)備11從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平?？刂破?3將這些無線電波的值相互比較，以建立對于無線電波電平更高的設(shè)備10或11的鏈接。
無線電波控制器23通過如上所述地比較設(shè)備10和11之間的無線電波電平，設(shè)置針對具有更高無線電波電平的設(shè)備10或11的鏈接狀態(tài)。因此，在移動單元2中的移動無線設(shè)備40可以通過與無線電設(shè)備10或11相連的列車中的內(nèi)部通信模塊30，在更好通信狀態(tài)下進(jìn)行與相關(guān)基站的數(shù)據(jù)通信。
在第二實(shí)施例中，還可能的是，當(dāng)將由首端或末端無線電設(shè)備10或11從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波傳送到通信控制器20時，通信控制器20中的無線電波控制器23將這些無線電波電平的值相互比較，以便建立具有更高無線電波電平的無線電設(shè)備10或11的鏈接狀態(tài)。還可能的是，無線電設(shè)備10和11分別測量從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平，以便將測量結(jié)果提供給通信控制器20。利用由控制器20接收到的結(jié)果值，無線電波控制器23進(jìn)行檢查，以便為具有更高電波電平值的無線電波10或11設(shè)置鏈接狀態(tài)。
第三實(shí)施例接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例。
如從圖8中可以看到，該第三實(shí)施例是，通過在第一實(shí)施例中另外設(shè)置用于測量處于移動狀態(tài)的移動單元2的當(dāng)前位置(中央位置)的位置信息測量部分24、用于存儲固定無線基站1-1到1-N(N是大于1的整數(shù))的安裝位置的位置信息存儲部分25、以及用于檢索離移動單元2最近的基站1-1到1-N之一的安裝位置的位置信息檢索部分26，來實(shí)現(xiàn)的。在移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，為了建立移動單元2和由檢索部分26確定為離單元2最近的基站之間的鏈接狀態(tài)，有選擇地改變首端無線電設(shè)備10和通信處理器22之間的連接、或者末端無線電設(shè)備11和處理器22之間的連接?，F(xiàn)在將描述作為第三實(shí)施例的方案的功能。
位置信息測量部分24利用全球定位系統(tǒng)(GPS)來獲得移動單元2的當(dāng)前位置。較好的是，將部分24設(shè)置在單元2的中央位置以測量其位置。這增加了這樣測量出的位置的精度。
位置聯(lián)系存儲器25預(yù)先存儲了沿著移動單元2行進(jìn)的線路安裝的固定無線基站1-1到1-N的安裝位置。
位置信息檢索部分26根據(jù)由測量部分24所獲得的移動單元2的位置信息，執(zhí)行在存儲器25中的檢索，從而獲得與該位置信息最相關(guān)的一個基站的安裝位置。部分26將該基站的安裝位置傳送到路徑選擇器21。利用來自檢索部分26的安裝位置，選擇器21進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作，以便設(shè)置鏈接狀態(tài)或在移動單元2和處于安裝位置的基站之間的鏈接。
當(dāng)選擇器21確定基站的安裝位置處于移動單元2的前方位置時，首端無線電模塊10最接近該基站。因此，選擇器21執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作，以便將與該基站鏈接的無線電模塊10與通信處理器22相連。當(dāng)選擇器22確定基站的安裝位置處于移動單元2的后方位置時，則認(rèn)為末端無線電模塊11最接近該基站。結(jié)果，選擇器21實(shí)現(xiàn)了切換操作，以便將與該基站鏈接的無線電模塊11與通信處理器22相連。
根據(jù)由測量部分24所獲得的位置信息，獲得了最接近于移動單元2的當(dāng)前位置的基站的安裝位置。因此，能夠通過切換操作來選擇模塊10和處理器22之間的連接、或者模塊11和處理器22之間的連接，從而建立移動單元2和最接近于單元2的當(dāng)前位置的基站之間的鏈接狀態(tài)。結(jié)果，在移動單元2中的移動無線電設(shè)備40能夠通過與處于更有利的通信狀態(tài)的首端或末端無線電模塊10或11相連的列車中的內(nèi)部通信單元30，與基站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
第四實(shí)施例接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明的移動通信系統(tǒng)的第四實(shí)施例。
移動通信系統(tǒng)的第四實(shí)施例包括處于移動單元2的中央位置的無線電設(shè)備(中央無線電設(shè)備)12，如圖9所示。在該結(jié)構(gòu)中，獲得了在移動單元2上的首端無線電設(shè)備10進(jìn)入由固定無線基站所形成的小區(qū)的時刻和設(shè)備10離開基站的小區(qū)的時刻、以及在單元2上的中央無線電設(shè)備12進(jìn)入無線基站的小區(qū)的時刻和設(shè)備12離開基站小區(qū)的時刻。根據(jù)在設(shè)備10和12之間的各個時間間隔(Δt1，Δt1’)，系統(tǒng)預(yù)測出在單元2上的末端無線電設(shè)備11進(jìn)入無線基站小區(qū)的時刻(Δt2)、以及設(shè)備11離開該小區(qū)的時刻(Δt2’)。利用預(yù)測得到的時間值，系統(tǒng)有選擇地進(jìn)行在首端無線電設(shè)備10和通信處理器22間的連接、與末端無線電設(shè)備11和處理器22間的連接之間的轉(zhuǎn)換操作?，F(xiàn)在將參考圖10，描述第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
在第四實(shí)施例的移動通信系統(tǒng)中，通信控制器20包括通過時間計(jì)算部分27。通過時間計(jì)算部分27首先獲取首端無線電設(shè)備10進(jìn)入基站小區(qū)的時間值和設(shè)備10離開該小區(qū)的時間值、以及中央無線電設(shè)備12進(jìn)入小區(qū)的時間值和設(shè)備12離開小區(qū)的時間值。利用這些時間值，部分27獲得了針對無線電設(shè)備10和12的通過時間值(Δt1，Δt1’)。根據(jù)該通過時間值，通過時間計(jì)算部分27計(jì)算末端無線電設(shè)備11進(jìn)入小區(qū)的時刻(Δt2)和設(shè)備11離開小區(qū)的時刻(Δt2’)。根據(jù)從中央無線電設(shè)備12進(jìn)入小區(qū)和設(shè)備12離開小區(qū)所得到的時間值(Δt2)，通過時間計(jì)算部分27向路徑選擇器21發(fā)出切換請求，以實(shí)現(xiàn)在首端無線電設(shè)備10和通信處理器22間的連接、與末端無線電設(shè)備11和處理器22間的連接之間的切換操作。根據(jù)從中央無線電設(shè)備12離開小區(qū)和末端設(shè)備11離開小區(qū)所得到的時間值(Δt2’)，通過時間計(jì)算部分27向路徑選擇器21發(fā)送轉(zhuǎn)換請求，以執(zhí)行在末端無線電設(shè)備11和處理器22間的連接、與首端無線電設(shè)備10和處理器22間的連接之間的轉(zhuǎn)換操作。
由于設(shè)備12處于設(shè)備10和11之間的中央位置，在設(shè)備10和12之間的距離r1實(shí)質(zhì)上等于設(shè)備12和11之間的r2，即，r1＝r2。假定移動單元2以固定速度行進(jìn)。然后，從設(shè)備10進(jìn)入小區(qū)到設(shè)備12進(jìn)入小區(qū)的時間段(Δt1)幾乎等于從設(shè)備12進(jìn)入小區(qū)到設(shè)備11進(jìn)入小區(qū)的時間段(Δt2)。因此，系統(tǒng)可以認(rèn)為Δt2＝Δt1。類似地，從設(shè)備12離開小區(qū)到設(shè)備11離開小區(qū)的時間段(Δt2’)實(shí)質(zhì)上等于設(shè)備10離開小區(qū)到設(shè)備12離開小區(qū)的時間段(Δt1’)。因此，系統(tǒng)可以認(rèn)為Δt2’＝Δt1’。在該描述中，在首端無線電設(shè)備10和通信處理器22間的連接、與末端無線電設(shè)備11和處理器22間的連接之間執(zhí)行切換操作。然而，還可以向其中加上中央無線電設(shè)備12和通信處理器22間的連接。在這種情況下，在三個無線電設(shè)備10到12之間對鏈接狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
第五實(shí)施例現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例。
如從圖11中可以看到，當(dāng)在移動通信系統(tǒng)的第五實(shí)施例中相對于彼此分離的兩個固定無線基站1-1和1-2來設(shè)置鏈接狀態(tài)時，能夠通過保持針對基站1-1和1-2的鏈接狀態(tài)，保持基站1-1和1-2的頻帶。接下來，將參考圖12來描述第五實(shí)施例的操作。
在該實(shí)施例中，例如，當(dāng)如圖11所示，末端無線電設(shè)備11屬于第一基站1-1而首端無線電設(shè)備10屬于第二基站1-2時，圖12所示的通信控制器20的路徑選擇器21有選擇地建立設(shè)備11和通信處理器22間的連接、以及設(shè)備10和處理器22間的連接。因此，能夠設(shè)置在每一個無線電設(shè)備10和11與分別與其相關(guān)的基站之間的通信網(wǎng)絡(luò)。如從圖13中可以看到，當(dāng)移動單元2上的設(shè)備10和11分別屬于不同的基站時，移動單元2可以占用普通頻帶的兩倍寬度的頻帶。圖13包括在其下部包括示出了在移動單元的首端位置(首端無線電設(shè)備10的位置)中的頻帶改變的曲線圖。
在第五實(shí)施例中，同時建立了無線電設(shè)備11和路徑選擇器21之間的連接、以及無線電設(shè)備10和選擇器21之間的連接。結(jié)果，通信控制器20包括通信數(shù)據(jù)分配器28，以便確定作為數(shù)據(jù)目的地的無線電設(shè)備10或11。分配器28指示路徑選擇器21將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到確定為數(shù)據(jù)目的地的設(shè)備10或11。根據(jù)來自分配器28的指示，路徑選擇部分21選擇去往無線電設(shè)備10或11的通信路徑以向其傳送數(shù)據(jù)分組。
如從圖11中可以看到，通過延長在移動單元2上的無線電設(shè)備10和11之間的距離R2，和/或通過縮短基站1-1的小區(qū)和基站1-2的小區(qū)之間的距離，第五實(shí)施例的移動通信系統(tǒng)可以增加保持建立針對無線電設(shè)備10和11的鏈接狀態(tài)的時間段。例如，如圖14所示，當(dāng)縮短了基站的安裝位置之間的間隔時，基站小區(qū)之間的距離R1變短。結(jié)果，延長了保持建立針對無線電設(shè)備10和11的鏈接狀態(tài)的時間段。在移動單元2中，針對表達(dá)為R2-R1的頻帶區(qū)域，保持針對設(shè)備10和設(shè)備11的鏈接狀態(tài)。當(dāng)基站小區(qū)之間的間隔R1實(shí)質(zhì)上等于移動單元2上的無線電設(shè)備10和11之間的距離R2時，其中，設(shè)備10和11分別屬于兩個基站的范圍消失，即，R2-R1＝0，如圖15所示。因此，移動單元2可以僅使用一個無線電頻帶。
僅已描述了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在本發(fā)明的范圍和技術(shù)內(nèi)，各種改變和修改都是可行的。例如，在移動通信系統(tǒng)的實(shí)施例中的移動單元2中所建立的網(wǎng)絡(luò)是不受限制的。即，還可以使用有線和無線網(wǎng)絡(luò)?？梢詫⒁苿訂卧?中的網(wǎng)絡(luò)配置為無線和有線通信路徑的結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供以下優(yōu)點(diǎn)。
在根據(jù)本發(fā)明的移動通信系統(tǒng)和通信控制方法中，對按照在移動單元的首端部分并與固定無線基站鏈接的首端無線電設(shè)備、或按照在移動單元的末端部分并與固定無線基站鏈接的末端無線電設(shè)備進(jìn)行選擇。因此，將所選的無線電設(shè)備與移動單元中的多個移動終端相連以構(gòu)成通信網(wǎng)絡(luò)。因此，即使當(dāng)由基站形成的小區(qū)彼此分離時，通過容易地進(jìn)行小區(qū)之間的切換操作，連續(xù)地執(zhí)行通信。結(jié)果，能夠減少安裝在系統(tǒng)中的固定無線基站的數(shù)量。
盡管已經(jīng)參考特定的說明性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不由這些實(shí)施例而是由所附權(quán)利要求來限定。應(yīng)該意識到，在沒有脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以改變或修改這些實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種移動通信系統(tǒng)，包括多個固定無線基站，每一個均配置了預(yù)定的電波到達(dá)范圍，并在電波到達(dá)范圍內(nèi)建立與無線電設(shè)備的鏈接狀態(tài)，以便進(jìn)行與無線電設(shè)備的無線電通信；以及移動單元，具有安裝在移動單元的、處于任一個基站的電波到達(dá)范圍內(nèi)的位置處的無線電設(shè)備的至少兩個模塊，所述移動單元包括通信控制裝置，用于控制在移動單元上的無線電設(shè)備，其中基站設(shè)置在其上所述基站形成不彼此重疊的電波到達(dá)范圍的位置處；通信控制裝置包括無線電設(shè)備連接裝置，用于建立移動單元中的多個移動終端和至少一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)，所述至少一個無線電設(shè)備是從安裝在移動單元的首端部分并在鏈接狀態(tài)下與基站之一鏈接的首端無線電設(shè)備、以及安裝在移動單元的末端部分并在鏈接狀態(tài)下與基站之一鏈接的末端無線電設(shè)備中選出的；以及在發(fā)生一旦釋放了首端無線電設(shè)備與第一固定無線基站的鏈接狀態(tài)，然后建立了首端無線電設(shè)備與第二固定無線基站的鏈接狀態(tài)的情況時，無線電設(shè)備連接裝置建立首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)；以及在發(fā)生一旦釋放了末端無線電設(shè)備與第一固定無線基站的鏈接狀態(tài)，然后建立了末端無線電設(shè)備與第二固定無線基站的鏈接狀態(tài)的情況時，無線電設(shè)備連接裝置建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)，其特征在于通信控制裝置包括無線電波控制裝置，用于將由首端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值與由末端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值進(jìn)行比較；以及無線電設(shè)備連接裝置建立在移動單元中的移動終端、和作為無線電波控制裝置進(jìn)行比較的結(jié)果確定為具有更高無線電波電平值的一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動通信系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)從首端無線電設(shè)備中發(fā)送由首端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波時，或者當(dāng)從末端無線電設(shè)備中發(fā)送由末端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波時，所述無線電波控制裝置將這些無線電波的無線電波電平的值相互比較，并且建立在移動單元中的移動終端、和作為無線電波控制裝置進(jìn)行比較的結(jié)果確定為具有更高無線電波電平值的一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動通信系統(tǒng)，其特征在于首端無線電設(shè)備測量由首端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值；末端無線電設(shè)備測量由末端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值；以及當(dāng)從中發(fā)送由各個無線電設(shè)備從測量中得到的值時，無線電波控制裝置將這些值相互比較，并且建立在移動單元中的移動終端、和作為無線電波控制裝置進(jìn)行比較的結(jié)果確定為具有更高無線電波電平值的一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)，其特征在于通信控制裝置包括位置信息測量裝置，用于在移動單元正在移動的同時測量移動單元的中央位置；位置信息存儲裝置，用于分別存儲固定無線基站的安裝位置；以及位置信息檢索裝置，用于根據(jù)由位置信息測量裝置所測量到的移動單元的中央位置，從位置信息存儲裝置中檢索基站之一的安裝位置，所述安裝位置與所述中央位置最相關(guān)；以及當(dāng)確定由位置信息檢索裝置檢索到的基站的安裝位置處于移動單元的前方位置處時，無線電設(shè)備連接裝置建立首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)；以及當(dāng)確定由位置信息檢索裝置檢索到的基站的安裝位置處于移動單元的后方位置處時，無線電設(shè)備連接裝置建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)，其特征在于通信控制裝置包括通過時間計(jì)算裝置，用于獲得從首端無線電設(shè)備進(jìn)入由與其相關(guān)的基站所形成的無線電波到達(dá)范圍到設(shè)置在移動單元的中央位置處的中央無線電設(shè)備進(jìn)入所述無線電波到達(dá)范圍的進(jìn)入時間段、以及從首端無線電設(shè)備離開由基站所形成的無線電波到達(dá)范圍到中央無線電設(shè)備離開所述無線電波到達(dá)范圍的出來時間段；以及無線電設(shè)備連接裝置通過根據(jù)由通過時間計(jì)算裝置所獲得的進(jìn)入時間段，預(yù)測從中央無線電設(shè)備進(jìn)入所述無線電波到達(dá)范圍到末端無線電設(shè)備進(jìn)入所述無線電波到達(dá)范圍的時間段，建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)；以及通過根據(jù)由通過時間計(jì)算裝置所獲得的出來時間段，預(yù)測從中央無線電設(shè)備離開所述無線電波到達(dá)范圍到末端無線電設(shè)備離開所述無線電波到達(dá)范圍的時間段，建立首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)末端無線電設(shè)備處于與第一基站的鏈接狀態(tài)和末端無線電設(shè)備處于與第二基站的鏈接狀態(tài)時，無線電設(shè)備連接裝置建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)、以及首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動通信系統(tǒng)，其特征在于通信控制裝置包括通信數(shù)據(jù)分配器裝置，當(dāng)無線電設(shè)備連接裝置建立了末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)、以及首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)時，所述通信數(shù)據(jù)分配器裝置進(jìn)行檢查，以確定將數(shù)據(jù)傳送到首端無線電設(shè)備還是末端無線電設(shè)備，并將數(shù)據(jù)分組傳送到作為檢查結(jié)果確定的首端或末端無線電設(shè)備。
9.一種用于移動通信系統(tǒng)的通信控制方法，所述系統(tǒng)包括多個固定無線基站，每一個均配置了預(yù)定的電波到達(dá)范圍，并在電波到達(dá)范圍內(nèi)建立與無線電設(shè)備的鏈接狀態(tài)，以便進(jìn)行與無線電設(shè)備的無線電通信；以及移動單元，具有安裝在移動單元的、處于任一個基站的電波到達(dá)范圍內(nèi)的位置處的無線電設(shè)備的至少兩個模塊，所述單元包括通信控制裝置，用于控制在移動單元上的無線電設(shè)備，所述通信控制裝置包括無線電設(shè)備連接裝置，用于建立移動單元中的多個移動終端和至少一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)；所述至少一個無線電設(shè)備從安裝在移動單元的首端部分并在鏈接狀態(tài)下與基站之一鏈接的首端無線電設(shè)備、以及按照在移動單元的末端部分并在鏈接狀態(tài)下與基站之一鏈接的末端無線電設(shè)備中選出，所述方法包括步驟當(dāng)無線電設(shè)備連接裝置檢測到發(fā)生了一旦釋放了首端無線電設(shè)備與第一固定無線基站的鏈接狀態(tài)，然后建立了首端無線電設(shè)備與第二固定無線基站的鏈接狀態(tài)的情況時，由無線電設(shè)備連接裝置選擇首端無線電設(shè)備，并建立首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)；以及當(dāng)無線電設(shè)備連接裝置檢測到在發(fā)生了一旦釋放了末端無線電設(shè)備與第一固定無線基站的鏈接狀態(tài)，然后建立了末端無線電設(shè)備與第二固定無線基站的鏈接狀態(tài)的情況時，由無線電設(shè)備連接裝置選擇末端無線電設(shè)備，并建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信控制方法，其中通信控制裝置還包括無線電波控制裝置，用于將由首端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值與由末端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值進(jìn)行比較，其特征在于所述方法還包括步驟由無線電設(shè)備連接裝置將由首端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值與由末端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值進(jìn)行比較；以及由無線電設(shè)備連接裝置建立在移動單元中的移動終端、和作為無線電波控制裝置進(jìn)行比較的結(jié)果確定為具有更高無線電波電平值的一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通信控制方法，其特征在于還包括步驟當(dāng)從首端無線電設(shè)備中發(fā)送由首端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波時，或者當(dāng)從末端無線電設(shè)備中發(fā)送由末端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波時，由所述無線電波控制裝置將這些無線電波的無線電波電平的值相互比較，以及由無線電設(shè)備連接裝置建立在移動單元中的移動終端、和作為無線電波控制裝置進(jìn)行比較的結(jié)果確定為具有更高無線電波電平值的一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的通信控制方法，其特征在于還包括步驟測量由首端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值，并且將所述值傳送到無線電波控制裝置；測量由末端無線電設(shè)備從與其相關(guān)的基站中接收到的無線電波電平的值，并且將所述值傳送到無線電波控制裝置；當(dāng)發(fā)送由各個無線電設(shè)備從測量中得到的值時，無線電波控制裝置將這些值相互比較，以及由無線電設(shè)備連接裝置建立在移動單元中的移動終端、和作為無線電波控制裝置進(jìn)行比較的結(jié)果確定為具有更高無線電波電平值的一個無線電設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信控制方法，其中所述通信控制裝置還包括位置信息測量裝置，用于在移動單元正在移動的同時測量移動單元的中央位置；位置信息存儲裝置，用于分別存儲固定無線基站的安裝位置；以及位置信息檢索裝置，用于根據(jù)由位置信息測量裝置所測量到的移動單元的中央位置，從位置信息存儲裝置中檢索基站之一的安裝位置，所述安裝位置與所述中央位置最相關(guān)，其特征在于所述方法還包括步驟由位置信息測量裝置在移動單元正在移動的同時測量移動單元的中央位置，并且將所述中央位置傳送到位置信息檢索裝置；由位置信息檢索裝置根據(jù)由位置信息測量裝置所測量到的移動單元的中央位置，從位置信息存儲裝置中檢索基站之一的安裝位置，所述安裝位置是與所述中央位置最相關(guān)的，并且將所述安裝位置傳送到無線電設(shè)備連接裝置；以及當(dāng)確定由位置信息檢索裝置檢索到的基站的安裝位置處于移動單元的前方位置處時，由無線電設(shè)備連接裝置建立首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)；以及當(dāng)確定由位置信息檢索裝置檢索到的基站的安裝位置處于移動單元的后方位置處時，由無線電設(shè)備連接裝置建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信控制方法，其中所述通信控制裝置還包括通過時間計(jì)算裝置，用于獲得從首端無線電設(shè)備進(jìn)入由與其相關(guān)的基站所形成的無線電波到達(dá)范圍到設(shè)置在移動單元的中央位置處的中央無線電設(shè)備進(jìn)入所述無線電波到達(dá)范圍的進(jìn)入時間段、以及從首端無線電設(shè)備離開由基站所形成的無線電波到達(dá)范圍到中央無線電設(shè)備離開所述無線電波到達(dá)范圍的出來時間段，其特征在于所述方法還包括步驟由通過時間計(jì)算裝置獲得從首端無線電設(shè)備進(jìn)入由與其相關(guān)的基站所形成的無線電波到達(dá)范圍到設(shè)置在移動單元的中央位置處的中央無線電設(shè)備進(jìn)入所述無線電波到達(dá)范圍的進(jìn)入時間段，并且將所述進(jìn)入時間段傳送到無線電設(shè)備連接裝置；由無線電設(shè)備連接裝置通過根據(jù)由通過時間計(jì)算裝置所獲得的進(jìn)入時間段，通過預(yù)測從中央無線電設(shè)備進(jìn)入所述無線電波到達(dá)范圍到末端無線電設(shè)備進(jìn)入所述無線電波到達(dá)范圍的時間段，建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)；由通過時間計(jì)算裝置獲得從首端無線電設(shè)備離開由基站所形成的無線電波到達(dá)范圍到中央無線電設(shè)備離開所述無線電波到達(dá)范圍的出來時間段，并且將所述出來時間段傳送到無線電設(shè)備連接裝置；以及由無線電設(shè)備連接裝置通過根據(jù)由通過時間計(jì)算裝置所獲得的出來時間段，通過預(yù)測從中央無線電設(shè)備離開所述無線電波到達(dá)范圍到末端無線電設(shè)備離開所述無線電波到達(dá)范圍的時間段，建立首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信控制方法，其特征在于還包括步驟當(dāng)末端無線電設(shè)備處于與第一基站的鏈接狀態(tài)以及末端無線電設(shè)備處于與第二基站的鏈接狀態(tài)時，由無線電設(shè)備連接裝置建立末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)、以及首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信控制方法，其中所述通信控制裝置還包括通信數(shù)據(jù)分配器裝置，用于進(jìn)行檢查，以確定將數(shù)據(jù)傳送到首端無線電設(shè)備還是末端無線電設(shè)備，并將數(shù)據(jù)分組傳送到作為檢查結(jié)果確定的首端或末端無線電設(shè)備，其特征在于所述方法還包括步驟當(dāng)無線電設(shè)備連接裝置建立了末端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)、以及首端無線電設(shè)備和移動終端之間的通信網(wǎng)絡(luò)時，由所述通信數(shù)據(jù)分配器裝置進(jìn)行檢查，以確定將數(shù)據(jù)傳送到首端無線電設(shè)備還是末端無線電設(shè)備，并將數(shù)據(jù)分組傳送到作為檢查結(jié)果確定的首端或末端無線電設(shè)備。
全文摘要
在一種移動通信系統(tǒng)中，即使當(dāng)由固定基站所形成的小區(qū)彼此分離，也容易地實(shí)現(xiàn)了小區(qū)之間的切換操作，以便進(jìn)行連續(xù)的通信。對安裝在移動單元的首端部分并與一個固定無線基站鏈接的首端無線電設(shè)備、或安裝在移動單元的末端部分并與一個固定無線基站鏈接的末端無線電設(shè)備進(jìn)行選擇。在移動單元中，這樣選擇的首端或末端無線電設(shè)備和多個移動終端之間建立通信網(wǎng)絡(luò)。這樣能夠在移動單元上構(gòu)造可通信區(qū)(虛小區(qū))，因此，延長了由基站所形成的小區(qū)范圍。因此，即使當(dāng)基站小區(qū)彼此分離時，通過容易地進(jìn)行小區(qū)間的切換操作，能夠進(jìn)行連續(xù)的通信。
文檔編號H04B7/26GK1578194SQ200410061960
公開日2005年2月9日 申請日期2004年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者矢野由紀(jì)子 申請人:日本電氣株式會社