專利名稱：在蜂窩電話網(wǎng)絡中用于容量驅(qū)動小區(qū)內(nèi)切換方法和設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明一般的屬于在通信網(wǎng)絡中最大利用通信能力的技術(shù)，特別地屬于用于在蜂窩電話網(wǎng)絡基站中執(zhí)行現(xiàn)有的通信連接的小區(qū)內(nèi)切換以便優(yōu)化通信設備的利用的方法和設備。
在蜂窩電話網(wǎng)絡中，每個基站配備用于通過空中接口的通信信道完成與移動站的通信。該通信設備經(jīng)常具有不同的信道速率容量和限制。為了更好的懂得這些區(qū)別，隨后的術(shù)語定義如下信道速率信道速率指示目前正在用于業(yè)務信道的通信速率?？赡艿闹凳侨俾屎桶胨俾?。
信道速率容量信道速率容量表示聲道的通信速率能力?？赡艿闹祪H僅是雙速率和全速率。
雙速率信道對雙速率信道對表示在雙速率通信設備上的一對信道，一起提供能夠傳送一個全速率連接或者兩個半速率連接的資源。雙速率信道對包括對應于個人數(shù)字蜂窩(PDC)協(xié)議中的空中接口時隙TS0/TS3，TS1/TS4，或者TS2/TS5的信道。
雙速率通信設備雙速率通信設備表示基站通信設備，它提供能夠傳送全速率和半速率連接的資源。雙速率通信設備提供三個雙速率信道對。
雙速率業(yè)務信道雙速率業(yè)務信道表示包括在雙速率信道對中的兩個業(yè)務信道之一。雙速率業(yè)務信道能夠傳送半速率連接。與雙速率信道對中的其它雙速率業(yè)務信道一起，兩個雙速率業(yè)務信道能夠傳送一個全速率連接。
只有全速率的通信設備只有全速率的通信設備表示提供能夠傳送全速率連接的資源的基站通信設備。全速率通信設備提供三個全速率信道。
只有全速率的業(yè)務信道只有全速率的業(yè)務信道表示只能夠傳送全速率連接的業(yè)務信道。
全速率業(yè)務信道全速率業(yè)務信道代表傳送全速率連接的業(yè)務信道。在PDC空中接口中，全速率業(yè)務信道對應于一個全速率時隙TS0，TS1和TS2。一個全速率時隙對應于兩個半速率時隙。
半速率業(yè)務信道半速率業(yè)務信道代表能夠傳送半速率連接的一個業(yè)務信道。在PDC空中接口中，半速率業(yè)務信道對應于一個半速率時隙TS0，TS1，TS2，TS3，TS4或者TS5。
只有全速率的移動站只有全速率的移動站是只能使用一個全速率連接的移動站。
雙速率移動站雙速率移動站是能夠使用全速率連接或者半速率連接的移動站。
全速率連接(FRC)全速率連接是在只有全速率業(yè)務信道或者全速率業(yè)務信道傳送的基站和移動站之間的通信連接。
半速率連接(HRC)半速率連接是在半速率業(yè)務信道傳送的基站和移動站之間的通信連接。
能半速率的連接(HRCC)能半速率的連接是全速率連接的等效物在于它是在只有全速率業(yè)務信道上傳送的基站和雙速率移動站之間的通信連接，但是，基礎的通信僅僅要求需要使用半速率連接，盡管利用了只有全速率的業(yè)務信道。例如在該基站和移動站之間的傳真或者調(diào)制解調(diào)器通信要求使用全速率連接，話音通信僅僅要求半速率連接。因此，在半速率業(yè)務信道不可用的情況下，使用能半速率的連接。在這些情況下，只有全速率的業(yè)務信道的一半通信能力是不必要的和基本上浪費了。
現(xiàn)在參見

圖1，示出代表蜂窩電話基站中通信設備的信道速率容量和限制的功能方框圖。雖然本說明書是針對實現(xiàn)個人數(shù)字蜂窩(PDC)協(xié)議的基站，介紹的概念和情況也應用于其它協(xié)議。蜂窩電話基站100包括只有全速率的設備110，設備110例如包括分別在時隙TS0，TS1和TS2的三個只有全速率的業(yè)務信道130，140和150。該蜂窩電話基站100還包括雙速率設備120，雙速率設備120例如包括三個雙速率的信道對160，170和180。每個雙速率信道對包括分別在時隙TS0，TS1，TS2，TS3，TS4和TS5的兩個雙速率業(yè)務信道161，162，171，172，181和182。每一個的只有全速率的業(yè)務信道130，140和150能夠傳送一個全速率連接或者一個能半速率的連接。由于能半速率的連接的基礎的通信要求是與半速率連接等效的，當在只有全速率的業(yè)務信道上傳送能半速率的連接時一半的信道通信能力浪費了。另一方面，每個雙速率信道對160，170和180能夠傳送單個全速率連接或者兩個半速率連接。但是，全速率連接不能在兩個分開的雙速率信道對之間分開。
由于在蜂窩電話基站100和移動站之間建立了通信連接并且隨后終止了，造成了現(xiàn)有的通信連接變成以不佳優(yōu)化的方式分配給該通信設備。提供下列例子示出如何能夠出現(xiàn)這樣的情形。其它情形是可能的和給出的例子還未窮盡可能的例子。
在第一例子中，使用雙速率設備120的所有的雙速率業(yè)務信道161，162，171，172，181和182，因為是只有全速率的設備110的所有的只有全速率的業(yè)務信道130，140和150。如果隨后終止兩個不同的雙速率信道對的雙速率業(yè)務信道上的兩個半速率連接，例如雙速率業(yè)務信道161和171，則沒有新的全速率連接能夠建立。由于該限制沒有新的全速率連接能夠建立，在不同的雙速率信道對之間全速率連接不能分開，即使蜂窩電話基站100具有可用的通信容量(雙速率業(yè)務信道161和171)傳送新的全速率連接。
在第二例子中，使用只有全速率的設備110的所有的只有全速率的業(yè)務信道130，140和150，并且除了一個雙速率業(yè)務信道以外，還使用例如雙速率設備120的雙速率業(yè)務信道182。如果在兩個不同的雙速率信道對160和170的雙速率業(yè)務信道161，162，171和172之一上的半速率連接終止，例如雙速率業(yè)務信道172，其中出現(xiàn)蜂窩電話基站100具有可用的通信容量(雙速率業(yè)務信道172并且182)傳送全速率連接，但是因為全速率連接不能在不同的雙速率信道對存在的情形，蜂窩電話基站100不能傳送新的全速率連接。
在第三個例子中，使用所有的雙速率信道業(yè)務信道161，162，171，172，181和182。此外，所有的只有全速率的業(yè)務信道130，140和150與至少一個只有全速率業(yè)務信道例如只有全速率業(yè)務信道150一起傳送能半速率連接。如果在雙速率業(yè)務信道之一例如雙速率業(yè)務信道172上的半速率連接終止，蜂窩電話基站100不能傳送另一個全速率連接，即使它具有可用的通信容量(雙速率業(yè)務信道172和只有全速率業(yè)務信道150丟失的通信容量)傳送新的全速率連接。
雖然存在其它例子，但是這三個情形說明當呼叫終止時如何可能導致蜂窩電話基站100的通信設備不足優(yōu)化的使用。因此需要在蜂窩電話基站中的通信信道之間重新分配現(xiàn)有的通信連接的方法和設備，因為終止了現(xiàn)有的通信連接，使得該通信設備的使用可能是優(yōu)化的。
本發(fā)明包括一種方法和設備，用于優(yōu)化蜂窩電話網(wǎng)絡基站中的信道使用。通信連接終端檢測器檢測何時通過該基站發(fā)送的現(xiàn)有的通信連接被終止。檢測器通知處理器計算當前通過最佳化信道利用的基站的其余通信連接的信道分配。優(yōu)化的信道分配是基于將具有比當前傳送現(xiàn)有的通信連接的通信信道上可提供的信道速率要求低的現(xiàn)有通信連接分配到一個較低的信道速率容量的通信信道，或者將現(xiàn)有的通信連接從一個較少限制的通信信道指定到具有相同的或者較低的信道速率容量的更大的限制的通信信道作為當前的通信信道。然后在該基站中的通信信道之間切換現(xiàn)有的通信連接實現(xiàn)計算的優(yōu)化信道分配。
為了更完整的理解本發(fā)明，參考隨后結(jié)合附圖進行的詳細的敘述，其中先前描述的圖1是代表在蜂窩電話基站中的通信設備的信道速率容量和限制的功能方框圖；圖2A是包括響應第一示例的信道分配優(yōu)化信道使用的裝置的蜂窩電話基站的功能方框圖；圖2B是包括響應第二示例的信道分配優(yōu)化信道使用的設備的蜂窩電話基站的功能方框圖；圖2C是包括響應第三示例的信道分配優(yōu)化信道使用的設備的蜂窩電話基站的功能方框圖；和圖3是用于優(yōu)化蜂窩電話基站中信道使用的與本發(fā)明一致的一種方法的流程圖。
先前規(guī)定的定義進一步使用于描述本發(fā)明。本發(fā)明的方法和設備的下列描述說明與具有分別支持只有全速率業(yè)務信道和雙速率業(yè)務信道的只有全速率和雙速率設備的蜂窩電話基站一起使用的最佳實施例。然而應當懂得，這些信道速率是以舉例方式使用的，并且本發(fā)明不局限于具有這些能力的設備，而是適用于具有任何容量組合的設備。此外，下面的敘述描述了各種情形，從而本發(fā)明優(yōu)化了信道使用。提供這些情形說明本發(fā)明的操作并且不是所有的可能的情形的詳盡的列舉。因此應當懂得，信道速率容量的不同組合和限制是可能的。更進一步，下列描述遵循個人數(shù)字蜂窩(PDC)協(xié)議和時隙。不言而喻PDC是以舉例方式使用的并且本發(fā)明不局限于PDC協(xié)議和時隙。
現(xiàn)在參見圖2A，示出包括響應第一示例的信道分配優(yōu)化信道使用的裝置的蜂窩電話基站100的功能方框圖。蜂窩電話基站100包括只有全速率的設備110，設備110例如包括分別在時隙TS0，TSI和TS2上的三個只有全速率的業(yè)務信道130，140和150。蜂窩電話基站100還包括雙速率設備120，雙速率設備120例如包括三個雙速率信道對160，170和180。每個雙速率信道對包括分別在時隙TS0，TS1，TS2，TS3，TS4和TS5上的兩個雙速率業(yè)務信道161，162，171，172，181和182。本發(fā)明的設備包括一個連接終端檢測器200和一個處理器210。
在第一種情形中，各個只有全速率的業(yè)務信道130，140和150在支持現(xiàn)有的全速率連接或者以任何組合的現(xiàn)有的能半速率的連接中使用。使用至少一個雙速率信道對160，170或者180支持現(xiàn)有的全速率連接。剩余的雙速率信道對可以不使用或者在使用支持組合的現(xiàn)有的全速率連接或者現(xiàn)有的半速率連接。當在只有全速率的業(yè)務信道130，140或者150任何一個業(yè)務信道的連接終止時，連接終端檢測器200檢測該終止并且通知處理器210。處理器210以與本發(fā)明的方法一致的方式計算新的信道分配(在圖3中描述)，并且執(zhí)行在雙速率信道對之一，在這個例子中是雙速率信道對160的現(xiàn)有的全速率連接的切換220到最新可用的只有全速率業(yè)務信道，在此情況中是只有全速率業(yè)務信道150。通過執(zhí)行從雙速率設備120的雙速率信道對160到最新可用的只有全速率的通信設備110的只有全速率業(yè)務信道150的現(xiàn)有的全速率連接的切換220，現(xiàn)有的通信連接最佳的匹配該信道速率容量和蜂窩電話基站100的通信設備的限制。
另外現(xiàn)在參見圖2B，示出包括響應第二示例的信道分配優(yōu)化信道使用的設備的蜂窩電話基站100的功能方框圖。在第二情形中，至少一個雙速率信道對，在這個例子中是雙速率信道對160在它的兩個雙速率業(yè)務信道傳送兩個雙速率連接，在這個實例中是雙速率業(yè)務信道161和162。此外，第二雙速率信道對，在這個例子中是雙速率信道對170在它的一個雙速率業(yè)務信道上傳送一個雙速率連接，在這個實例中是雙速率業(yè)務信道171。當在完全地使用雙速率信道對160的雙速率業(yè)務信道之一上的一個雙速率連接，在這個例子中是雙速率業(yè)務信道162終止時連接終端檢測器200檢測該終止并且通知處理器210。處理器210以與本發(fā)明的方法一致的方式計算新的信道分配(在圖3中描述的)并且執(zhí)行在雙速率業(yè)務信道171存在的半速率連接的切換230到雙速率業(yè)務信道162，以便對不同的雙速率信道160和170剩余的兩個雙速率連接配對，作為在雙速率業(yè)務信道171上通信連接終止的結(jié)果。通過執(zhí)行切換230配對兩個半速率，現(xiàn)有的通信連接是最佳的匹配到該信道速率容量和蜂窩電話基站100的通信設備的限制。
現(xiàn)在另外參見圖2C，示出包括響應第三示例的信道分配優(yōu)化信道使用的裝置的蜂窩電話基站100的功能方框圖。在這個第三個情形中，使用雙倍速率通信設備120的所有的雙速率信道業(yè)務信道161，162，171，172，181和182。此外，使用至少一個只有全速率的業(yè)務信道，在這個例子中為只有全速率業(yè)務信道150傳送能半速率的連接。當在雙倍速率通信設備120的一個雙速率業(yè)務信道161，162，171，172，181或者182上的一個雙速率連接終止時，在這個例子中為雙速率業(yè)務信道181，則連接終止檢測器200檢測該終止并且通知處理器210。處理器210以與本發(fā)明的方法一致的方式計算新的信道分配(在圖3中描述)，并且執(zhí)行在只有全速率的業(yè)務信道上存在的能半速率的連接，在這個例子中是只有全速率的業(yè)務信道150切換240到最新可用的只有雙速率業(yè)務信道，在此例子雙中是雙速率業(yè)務信道181。由于發(fā)生切換，該雙速率移動站從全速率轉(zhuǎn)換到半速率通信方式。為了執(zhí)行切換，該移動站需要是雙速率移動站。在優(yōu)選的實施例中，例如在通信連接建立期間預先得知已經(jīng)獲得處理器210，關于該移動站的能力和只是在該移動站是雙速率移動站時才執(zhí)行該切換。如果處理器210不知道該移動站的能力，處理器210例如通過查詢該移動站確定在切換之前的移動站的能力。通過執(zhí)行從只有全速率的通信設備110的只有全速率的信道對150到最新可用的雙速率的通信設備120的雙速率業(yè)務信道181的現(xiàn)有的能半速率連接的切換240，現(xiàn)有的通信連接最佳的匹配該信道速率容量和蜂窩電話基站100的通信設備的限制。
現(xiàn)在另外參見圖3，示出優(yōu)化本發(fā)明的信道使用的方法的流程圖。本質(zhì)上說，信道優(yōu)化是基于這樣進行的將具有比傳送現(xiàn)有的通信連接的通信信道上可提供的速率要求低的現(xiàn)有通信連接連接到分配到一個較低的信道速率容量的通信信道或?qū)F(xiàn)有的通信連接從一個較少限制的通信信道指定到具有相同或較低信道速率容量的更大速率容量限制的通信信道作為當前的通信信道。
具體地說，通過蜂窩電話基站選定路線的通信連接不斷地監(jiān)視以便檢測連接的終止(步驟300)。
一旦檢測到連接終止就確定該釋放信道是否為只有全速率的業(yè)務信道(步驟310)(如果不是，則通過默認釋放雙速率業(yè)務信道)。如果確定該釋放信道是只有全速率的業(yè)務信道，則確定全速率連接是否存在在雙速率信道對上(步驟320)。如果在雙速率信道對上存在全速率連接，則執(zhí)行切換，全速率連接從雙速率信道對切換到釋放的只有全速率的業(yè)務信道(步驟330)并且返回監(jiān)視在步驟300的連接終止。做為選擇，如果在步驟320確定在雙速率信道對上不存在全速率連接，則返回在步驟300對連接終止的監(jiān)視。
如果在步驟310確定沒有釋放只有全速率的業(yè)務信道，則默認雙速率業(yè)務信道釋放了。在這種情況下，確定兩個未配對的雙速率連接是否存在于不同的雙速率信道對，每個雙速率信道對只傳送單個雙速率連接(步驟340)。如果確定是肯定的，一個雙速率連接從一個雙速率信道對切換到另一個雙速率信道對(步驟350)，導致一個雙速率信道對在每個它的雙速率業(yè)務信道上傳送雙速率連接并且其它雙速率信道對不傳送連接。
如果在步驟340中確定不存在兩個未配對的雙速率連接，則確定在只有全速率的業(yè)務信道是否存在能半速率的連接，該移動站是否為雙速率移動站和是否有可用的雙速率業(yè)務信道(步驟360)。如果在只有全速率的業(yè)務信道上不存在能半速率的連接或者該移動站不是雙速率移動站或者雙速率業(yè)務信道是不可用的，在步驟300返回對連接終止的監(jiān)視。否則，能半速率的連接從只有全速率的業(yè)務信道切換到可用的雙速率業(yè)務信道(步驟370)并且在步驟300返回對連接終止的監(jiān)視。
雖然本發(fā)明的方法和設備的優(yōu)選的實施例已經(jīng)在附圖中示出了和在前面的詳細敘述中描述了，不言而喻，本發(fā)明不局限于公開的實施例，而是能夠進行很多重新配置、修改和取代，都不偏離如由所附權(quán)利要求提出和定義的本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.優(yōu)化在蜂窩電話網(wǎng)絡基站中信道使用的方法，包括步驟為通過優(yōu)化信道使用的基站的現(xiàn)有的通信連接計算信道分配；和在該基站中的通信信道之間切換現(xiàn)有的通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中計算信道分配的步驟包括以下步驟將一個具有比當前傳送通信連接的通信信道上可提供的信道速率容量低的現(xiàn)有通信連接分配到具有更低信道速率容量的通信信道上，和將現(xiàn)有的通信連接從較少限制的通信信道分配到具有相同的或者較低的信道速率容量的更大的限制通信信道。
3.優(yōu)化在蜂窩電話網(wǎng)絡基站中信道使用的方法，包括最佳匹配現(xiàn)有的通信連接到該蜂窩電話基站的通信設備的信道速率容量和限制的步驟。
4.優(yōu)化在蜂窩電話網(wǎng)絡基站中信道使用的方法，包括步驟檢測何時終止通過該基站的現(xiàn)有的通信連接；計算當前通過優(yōu)化信道使用的基站剩余通信連接的信道分配；和從當前傳送剩余通信連接的通信信道切換至少一個剩余通信連接到先前傳送終止通信連接的新的釋放的通信信道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中計算的信道分配的步驟還包括以下步驟識別在雙速率信道對上存在的全速率連接；識別釋放的只有全速率的業(yè)務信道；和其中切換至少一個剩余通信連接的步驟還包括切換在雙速率信道對上存在的全速率連接到釋放的只有全速率業(yè)務信道。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中計算信道分配的步驟還包括以下步驟識別在只有全速率的業(yè)務信道上存在的能半速率的連接；識別釋放的半速率的業(yè)務信道；和其中切換至少一個剩余通信連接的步驟還包括切換在只有全速率業(yè)務信道上存在的能半速率的連接到釋放的半速率業(yè)務信道。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中計算信道分配的步驟還包括以下步驟識別在第一雙速率信道對的第一雙速率業(yè)務信道上存在的第一雙速率連接，其中不使用第一雙速率信道對的第二雙速率業(yè)務信道；識別在第二雙速率信道對的第一雙速率業(yè)務信道上存在的第二雙速率連接，其中不使用第二雙速率信道對的第二雙速率業(yè)務信道；和其中切換至少一個剩余通信連接和包括切換在第二雙速率信道對的第一雙速率業(yè)務信道上存在的第二雙速率連接到第一雙速率信道對的第二雙速率業(yè)務信道。
8.優(yōu)化在蜂窩電話網(wǎng)絡基站中信道使用的一個設備，包括一個處理器，用于計算的當前通過優(yōu)化信道使用的該基站的現(xiàn)有的通信連接的信道分配；和一個連接終端檢測器，用于檢測通信連接何時終止和進一步用于通知該處理器關于該終止和由于該終止的而釋放的該業(yè)務信道或者信道。
全文摘要
在蜂窩電話基站中現(xiàn)有的通信連接能夠以較不優(yōu)化的方式分配至通信設備。為了提出這個問題,檢波器(200)識別(300)通過該基站路由選擇的現(xiàn)有的通信連接何時終止。該檢測器通知處理器(210),處理器(210)計算當前通過優(yōu)化信道使用的該基站路由選擇的剩余通信連接的信道分配。然后通過小區(qū)內(nèi)的切換實現(xiàn)優(yōu)化的信道分配(330,350和370)。優(yōu)化的信道分配是基于分配具有比當前傳送現(xiàn)有的通信連接的信道上可提供的速率低的信道速率容量的通信信道到更低信道速率的通信信道上(340和360),或者從較少限制的通信信道分配現(xiàn)有的通信連接給具有相同的或者較低的信道速率容量的更大的限制的通信信道作為當前的通信信道(320)。
文檔編號H04W12/10GK1276952SQ9881042
公開日2000年12月13日 申請日期1998年8月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月22日
發(fā)明者P·厄斯特魯普, H·帕爾姆, A·維斯特羅斯 申請人:艾利森電話股份有限公司