專利名稱：移動通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向移動站提供無線的移動通信服務的移動通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有技術(shù)，作為移動通信系統(tǒng)有在被廣泛采用的PDC(PersonalDigital Cellular，個人數(shù)字蜂窩)方式和IMT-2000(InternationalMobile Telecommunications-2000，國際移動電信-2000)方式中采用的節(jié)點結(jié)構(gòu)。在被稱為所謂的蜂窩的這些移動通信系統(tǒng)中，構(gòu)成面區(qū)域作為由各個基站構(gòu)成的無線小區(qū)的集合。
從無線資源的有效使用的觀點考慮，需要如下的功能掌握這些多個無線小區(qū)的擁塞狀況并適當?shù)叵蚧痉峙錈o線資源的功能；和在考慮了擁塞狀況的基礎(chǔ)上，針對移動站從多個無線小區(qū)中指定最佳小區(qū)的越區(qū)切換功能，將這種跨越多個無線小區(qū)的功能配置為不同于基站的上位節(jié)點比較好。
因此，在這些系統(tǒng)中，作為與無線相關(guān)的主要節(jié)點，主要由具有無線和有線的轉(zhuǎn)換功能的基站、和進行越區(qū)切換及位置登記等移動站的無線控制的無線控制站構(gòu)成。
如前面所述，在現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)中，移動站的無線控制功能被配置在無線控制站中。但是，作為把這些無線控制功能配置在無線控制站中的缺點可以列舉如下在應用系統(tǒng)時必定需要無線控制站；無線控制時的延遲增大。
關(guān)于第一個缺點，基本上蜂窩系統(tǒng)應以無線資源的有效利用為前提，需要多小區(qū)功能(無線資源分配控制和選擇最佳無線小區(qū)的功能)，但在作為獨立小區(qū)而配置的環(huán)境下和擁塞度低的狀況下，有時也不需要這些功能。
關(guān)于第二個缺點，如果把無線控制功能配置在無線控制站中，由于在遠離基站的地點進行控制，所以成為移動站的無線控制延遲的主要原因。特別是在無線控制站和基站之間的所謂進入(entrance)線路為比較狹窄的頻帶的情況居多，有可能出現(xiàn)傳輸需要時間的情況和經(jīng)由衛(wèi)星線路等傳輸延遲大的情況。無線控制延遲的增大成為控制效率降低、用戶感受到的連接延遲的增大等的主要原因，希望盡可能避免。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述以往的問題而提出的，其目的在于實現(xiàn)這樣的移動通信系統(tǒng)只利用基站即可實現(xiàn)服務的提供，并且根據(jù)需要可采用配置了多小區(qū)功能的節(jié)點結(jié)構(gòu)，并且，即使在采用配置了多小區(qū)功能的節(jié)點結(jié)構(gòu)的情況下也可盡力防止控制延遲的增加。
為了解決上述課題，本發(fā)明的第一方面是一種向移動站提供無線的移動通信服務的移動通信系統(tǒng)，具備基站，上述基站具有提供上述移動通信服務所需要的呼入呼出控制和越區(qū)切換控制的功能。
并且，本發(fā)明的第二方面還包括多小區(qū)控制站，其具有管理構(gòu)成無線小區(qū)的多個基站的無線資源、選擇最佳基站的功能和在基站之間分配無線資源的功能。
并且，本發(fā)明的第三方面為，上述基站具有掌握自身的無線資源使用率的單元，在進行呼入呼出控制和越區(qū)切換控制時，當基站的無線資源使用率大于預先設定的閾值時，可以與上述多小區(qū)控制站進行通信、由多小區(qū)控制站設定應分配的基站，當小于閾值時，可以不與多小區(qū)控制站進行通信、由基站設定應分配的基站。
并且，本發(fā)明的第四方面為，上述越區(qū)切換控制是根據(jù)移動站輔助型越區(qū)切換方式來進行的，其中上述移動站把接收質(zhì)量高的多個無線小區(qū)的候選通知給上述基站。
在本發(fā)明的移動通信系統(tǒng)中，只分離出與多小區(qū)控制相關(guān)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構(gòu)成移動通信系統(tǒng)，還可以配置用于提高無線收容效率的多小區(qū)控制站，可以選擇考慮了系統(tǒng)導入環(huán)境和擁塞度等應用狀況的節(jié)點配置。并且，即使在配置了多小區(qū)控制站的情況下，在無線資源使用率較低時也不與多小區(qū)控制站進行通信，由此可以防止閑暇時的控制延遲的增加。


圖1是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的移動通信系統(tǒng)的節(jié)點結(jié)構(gòu)的示例圖。
圖2是表示本實施方式的基站的結(jié)構(gòu)示例圖。
圖3是表示本實施方式的多小區(qū)控制站的結(jié)構(gòu)示例圖。
圖4是表示本實施方式中沒有配置多小區(qū)控制站時的呼叫發(fā)起步驟和越區(qū)切換步驟的順序圖。
圖5是表示本實施方式中配置了多小區(qū)控制站時的呼叫發(fā)起步驟和越區(qū)切換步驟的順序圖。
圖6是表示本實施方式中基站接收到無線鏈路建立請求和越區(qū)切換請求時的處理示例的流程圖。
符號說明1核心網(wǎng)；2移動站；3基站；31移動站無線控制部；32移動站接口部；33無線資源管理部；34多小區(qū)控制站接口部；35用戶/服務控制站接口部；36調(diào)制解調(diào)部；37核心網(wǎng)接口部；4多小區(qū)控制站；41多小區(qū)無線資源管理部；42最佳小區(qū)選擇控制部；43無線資源分配控制部；44基站接口部；45核心網(wǎng)接口部；5用戶/服務控制站。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
圖1是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的移動通信系統(tǒng)的節(jié)點結(jié)構(gòu)的示例圖。在圖1中，移動通信系統(tǒng)由核心網(wǎng)1、多個移動站2、多個基站3、多小區(qū)控制站4和用戶/服務控制站5構(gòu)成。
核心網(wǎng)1具體被假定為使用IP(Internet Protocol，因特網(wǎng)協(xié)議)的網(wǎng)絡。
移動站2作為從物理層到應用層的所有層的終端。并且，移動站2具有呼入呼出和越區(qū)切換的無線控制功能等，具有根據(jù)網(wǎng)絡側(cè)的指示選擇進行通信的基站3的功能。
基站3具有呼入呼出和越區(qū)切換等各個移動站2的無線控制功能，而且具有進行無線側(cè)(移動站2側(cè))和有線側(cè)(核心網(wǎng)1側(cè))的協(xié)議間的轉(zhuǎn)換等功能。并且，根據(jù)需要還具有通過核心網(wǎng)1與多小區(qū)控制站4進行信息收發(fā)的功能。具體將在圖2中說明。
多小區(qū)控制站4具有進行多個基站3的無線資源管理、最佳小區(qū)的選擇和無線資源分配等功能。具體將在圖3中說明。另外，在構(gòu)成移動通信系統(tǒng)方面，本節(jié)點未必一定需要。
用戶/服務控制站5具有進行在移動站2和網(wǎng)絡之間開始通信所需要的信息的收發(fā)的功能。
圖2是表示本實施方式中的基站3的結(jié)構(gòu)示例圖。在圖2中，基站3具有移動站無線控制部31、移動站接口部32、無線資源管理部33、多小區(qū)控制站接口部34、用戶/服務控制站接口部35、調(diào)制解調(diào)部36、核心網(wǎng)接口部37。
移動站無線控制部31具有通過移動站接口部32進行建立各個移動站2的無線鏈路所需要的無線控制信息(無線信道狀態(tài)、認證隱匿信息、收費業(yè)務信息等)的管理和越區(qū)切換控制的功能。并且，移動站無線控制部31還具有下述功能考慮由無線資源管理部33管理的無線資源信息，當在呼入呼出時本基站的無線資源剩余量較少的情況下，與多小區(qū)控制站4進行信息收發(fā)，接受與應該分配給移動站2的最佳無線小區(qū)相關(guān)的指示。
移動站接口部32具有按照移動站無線控制部31的指示，進行以有線～無線之間為主的數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議轉(zhuǎn)換處理的功能。
無線資源管理部33具有管理無線通信所需要的無線資源使用狀況的功能。作為管理內(nèi)容，包括無線接入方式固有的資源信息、與連接用戶數(shù)量和收發(fā)業(yè)務量等系統(tǒng)使用狀況相關(guān)的信息。關(guān)于前者有功率資源、碼資源、時間資源、頻率資源、硬件資源。并且，無線資源管理部33具有對多小區(qū)控制站4進行無線資源狀況的報告、和根據(jù)多小區(qū)控制站4的指示進行各種無線資源分配量的動態(tài)變更的功能。
多小區(qū)控制站接口部34具有進行與多小區(qū)控制站4之間的協(xié)議處理的功能。通過該接口，進行呼入呼出時和越區(qū)切換時的最佳小區(qū)的問詢、無線資源狀況的報告和無線資源分配指示。
用戶/服務控制站接口部35具有進行與用戶/服務控制站5之間的協(xié)議處理的功能。呼入呼出時的移動站2和用戶/服務控制站5之間的信息收發(fā)是通過移動站無線控制部31、經(jīng)由該接口而進行的。
調(diào)制解調(diào)部36具有進行有線信號和無線信號的轉(zhuǎn)換的功能。具有基帶處理功能、RF頻帶處理功能、放大功能，并與天線連接。
核心網(wǎng)接口部37具有進行主要用于與核心網(wǎng)1之間的收發(fā)的低層協(xié)議處理的功能。多小區(qū)控制站4和用戶/服務控制站5的信號收發(fā)通過該接口進行。
圖3是表示本實施方式的多小區(qū)控制站4的結(jié)構(gòu)示例圖。在圖3中，多小區(qū)控制站4具有多小區(qū)無線資源管理部41、最佳小區(qū)選擇控制部42、無線資源分配控制部43、基站接口部44、核心網(wǎng)接口部45。
多小區(qū)無線資源管理部41具有從屬下的基站3接收報告、管理無線資源使用狀況的功能。
最佳小區(qū)選擇控制部42具有在移動站2進行呼入呼出和越區(qū)切換時，根據(jù)來自基站3的請求選擇最佳小區(qū)并回復、指示給基站3的功能?？紤]由基站3的無線資源管理部33管理的無線資源使用狀況來選擇最佳小區(qū)。
無線資源分配控制部43具有在某基站3的無線資源不足的情況下，進行動態(tài)分配無線資源的控制的功能。
基站接口部44具有進行與基站3之間收發(fā)的信號的協(xié)議處理的功能。
核心網(wǎng)接口部45具有進行主要用于與核心網(wǎng)1之間的收發(fā)的低層協(xié)議處理的功能。
圖4是表示本實施方式中沒有配置多小區(qū)控制站4時的發(fā)信步驟和越區(qū)切換步驟的順序圖。以下，按照該圖說明發(fā)信時和越區(qū)切換時的各個節(jié)點的動作。
首先，在發(fā)信時，移動站2向基站3A發(fā)送無線鏈路建立請求(步驟S101)。接收到無線鏈路建立請求的基站3A指定本基站的無線小區(qū)，并發(fā)送無線鏈路建立指示(步驟S102)。在現(xiàn)有技術(shù)中，無線鏈路建立這種與無線控制相關(guān)的步驟是在配置于基站的上位的無線控制裝置處終結(jié)的，但在本發(fā)明中在基站3(3A)處終結(jié)。
然后，在移動站2和用戶/服務控制站5之間通過基站3A進行與服務開始相關(guān)的請求和應答的收發(fā)(步驟S103～S106)。該信號與無線沒有直接關(guān)系，所以基站3A基本上只進行中繼的動作。另外，在該示例中，構(gòu)成為服務開始請求(步驟S103、S104)、服務開始應答(步驟S105、S106)的一個往返，但也可以包括與服務相關(guān)的信號以外的收發(fā)在內(nèi)，有多個往返。
并且，完成以上步驟，進而成為通信狀態(tài)(步驟S107)。
下面，說明越區(qū)切換的動作。另外，假定越區(qū)切換方式是移動站2把接收質(zhì)量高的多個無線小區(qū)的候選通知給基站3的移動站輔助型越區(qū)切換。
當基站3A通過強電場檢測的觸發(fā)而從移動站2接收到越區(qū)切換請求時(步驟S108)，接收到越區(qū)切換請求的基站3A直接指定接收質(zhì)量最高的候選基站例如基站3B，發(fā)送越區(qū)切換指示(步驟S109)。該處理與前述的無線鏈路建立請求/指示(步驟S101、S102)相同，其特征是在基站3A處終結(jié)而返回。
然后，移動站2向基站3B進行越區(qū)切換通知(步驟S110)。接收到越區(qū)切換通知的基站3B對越區(qū)切換源的基站3A進行通信繼續(xù)所需要的無線控制信息的轉(zhuǎn)送請求(步驟S111)，接收該轉(zhuǎn)送(步驟S112)，完成越區(qū)切換(步驟S113)。另外，此處的無線控制信息指正在使用中的無線信道狀態(tài)、認證隱匿信息、收費業(yè)務信息等通信繼續(xù)所必不可缺的信息。
如上所述，在本發(fā)明中，即使在不配置多小區(qū)控制站4的情況下也能夠構(gòu)成移動通信系統(tǒng)。另外，無線鏈路建立請求/指示(步驟S101、S102)、越區(qū)切換請求/指示(步驟S108、S109)、越區(qū)切換通知/完成(步驟S110～S113)這些只與無線有關(guān)的步驟的情況下，其特征是在基站3A、3B這種最接近移動站2的節(jié)點處終結(jié)并返回應答，所以控制延遲變短。
但是，在不配置多小區(qū)控制站4的情況下，不能實現(xiàn)考慮了擁塞度的最佳無線小區(qū)的選擇和無線資源的動態(tài)分配的功能。因此，該結(jié)構(gòu)適合于以獨立小區(qū)配置為主體的移動通信系統(tǒng)、和多小區(qū)結(jié)構(gòu)中無線資源比較富余的狀況。
下面，圖5是表示本實施方式中配置了多小區(qū)控制站4時的發(fā)信步驟和越區(qū)切換步驟的順序圖。
用虛線包圍的部分(步驟S202、S203、步驟S211、S212)是與圖4的區(qū)別，不同之處在于在基站3A和多小區(qū)控制站4之間進行無線小區(qū)指定請求以及作為其應答的無線小區(qū)指定信號的收發(fā)。在圖4的步驟中，由于沒有配置多小區(qū)控制站4，所以接收到無線鏈路建立請求或越區(qū)切換請求的基站3A，在前者的情況下選擇本基站，在后者的情況下選擇接收質(zhì)量最高的基站，并直接向移動站2返回應答，但在圖5中，按照多小區(qū)控制站4的指示向移動站2返回應答。
由此，可以活用多小區(qū)控制站4的功能，即考慮了擁塞度的最佳無線小區(qū)的選擇和無線資源的動態(tài)分配，提高無線收容效率。但是，如前面所述，與多小區(qū)控制站4進行信息收發(fā)成為控制延遲的主要原因。因此，只有當發(fā)生無線資源不足的擁塞時，對多小區(qū)控制站4進行問詢才有效。以下，說明其處理。
圖6是表示本實施方式中基站3接收到無線鏈路建立請求和越區(qū)切換請求時的處理示例的流程圖。
在圖6中，當基站3從移動站2接收到了無線鏈路建立請求和越區(qū)切換請求時(步驟S301)，基站3將本站的無線資源使用率和預先設定的閾值進行比較，判定是否向多小區(qū)控制站4進行問詢(步驟S302)。
并且，在本站的無線資源使用率小于等于預先設定的閾值時(無線資源剩余量充足時)，認為沒有必要向多小區(qū)控制站4進行問詢，與前面說明的相同，針對無線鏈路建立請求指示本基站，針對越區(qū)切換請求指示接收質(zhì)量最好的基站(步驟S303)。
另一方面，在本站的無線資源使用率大于預先設定的閾值時(無線資源剩余量不足時)，向多小區(qū)控制站4進行問詢(步驟S304)，把由多小區(qū)控制站4指示的內(nèi)容指示給移動站2(步驟S305)。
由此，只在無線資源不足的情況下，才使多小區(qū)控制站4的功能有效，而在無線資源有富余時，不進行與多小區(qū)控制站4的信息收發(fā)，從而可以防止控制延遲的增加。
以上，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式說明了本發(fā)明。此處示出特定的具體示例說明了本發(fā)明，但是，當然可以在不脫離權(quán)利要求的范圍內(nèi)所定義的本發(fā)明的范圍和宗旨的情況下，對這些具體示例進行各種修改和變更。即，不能解釋為利用具體示例的詳細內(nèi)容和附圖來限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種向移動站提供無線移動通信服務的移動通信系統(tǒng)，包括具有提供所述移動通信服務所需的呼入呼出控制和越區(qū)切換控制功能的多個基站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)，還包括多小區(qū)控制站，其具有管理構(gòu)成無線小區(qū)的所述多個基站的無線資源、并選擇最佳的一個基站的功能，以及向所述多個基站分配無線資源的功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動通信系統(tǒng)，其中，所述多個基站中的至少第一個基站具有確定其自己的無線資源使用率的單元，在所述多個基站中的所述第一個基站進行呼入呼出控制或越區(qū)切換控制時，如果其自己的無線資源使用率大于預先設定的閾值，則所述多個基站中的所述第一個基站與所述多小區(qū)控制站進行通信，選擇待分配的一個基站，而如果其自己的無線資源使用率小于所述閾值，則不與所述多小區(qū)控制站進行通信而選擇待分配的一個基站。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動通信系統(tǒng)，其中，所述越區(qū)切換控制根據(jù)移動站輔助型越區(qū)切換方式進行，其中所述移動站把接收質(zhì)量高的候選無線小區(qū)通知給所述第一個基站。
全文摘要
一種移動通信系統(tǒng)。實現(xiàn)只利用基站即可提供服務、并且根據(jù)需要可以采用配置了多小區(qū)功能的節(jié)點結(jié)構(gòu)的移動通信系統(tǒng)。在向移動站提供無線的移動通信服務的移動通信系統(tǒng)中，具備基站，上述基站具有提供上述移動通信服務所需要的呼入呼出控制和越區(qū)切換控制功能。并且，還包括多小區(qū)控制站，其具有管理構(gòu)成無線小區(qū)的多個基站的無線資源、選擇最佳基站的功能和在基站之間分配無線資源的功能。
文檔編號H04W16/06GK1812600SQ20061000298
公開日2006年8月2日 申請日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月26日
發(fā)明者加藤康博, 高橋秀明, 茂木誠幸, 中村武宏 申請人:株式會社Ntt都科摩