专利名称：通信业务量控制方法
技术领域：
本发明涉及通信方式采用CDMA(码分多址Code DivisionMultiple Access)方式并且包括有移动站、微区和包含该微区的宏区的分级型移动通信系统中的通信业务量控制方法。
背景技术：
现有技术1.
在都市部等的高业务量区域，局部性覆盖微区基站的分级型移动通信系统正在被探讨中。这种移动通信系统与只用微区基站构成系统的场合相比，由于可用少数的基站覆盖服务区域，所以可以减轻系统的建设成本。而且，通过使宏区基站代替进行呼叫处理和位置注册等的处理，可以减轻微区基站的负担。
进一步通过把高速移动的移动站连接到宏区基站，可以防止微区基站中切换的频繁发生。特别是在宏区基站和微区基站同时使用相同信道的方式相比在两小区级别间信道分割的方式能得到更大的容量。
该场合下，两小区级别间的干扰成为问题，虽然通过对微区基站应用动态信道分配可以减轻干扰，但并不是解决。以大的上行发送功率向宏区基站连接的用户对连接在微区基站的用户产生干扰的问题是深刻的。
现有技术2.
以往作为移动通信方式CDMA方式新被大家了解，在便携电话也作为一方式新被逐渐采用。CDMA方式是可对各用户使用同一频率的载波、在同一时间并行进行收发信的方式，运用了SS(扩频SpreadSpectrum)通信技术。
SS通信，在发送侧把信号用特殊扩展码扩展(调制成电功率密度低、频带宽度宽的电波)进行发送，在接收侧通过用同一扩展码解调原来的信号可以得到还原。在该场合下，被用不同的码扩展了的信号由于看作是电功率低的噪音，所以不成为干扰，可以只分离所需的信号。因此用CDMA方式可以获得大的通信容量。
关于这一点，例如在K.S.Gilhousen，I.M.jacobs，R.Padovani，A.J.Viterbi，L.A.Weaver Jr.and C.E.Wheatley III，“On theCapacity of Cellular CDMA System”，IEEE Trans.Vehi.Tech.，Vol.40，No.2，pp.303-312，May 1991等有所公开。
众所周知，现有的移动站在与系统的基站之间通过无线线路遵照规定的协议建立通信链路进行通话。作为上述协议，有美国通信工业会暂定标准TIA/EIA/IS-95A。用该IS-95A，在移动站与系统基站之间进行的从呼叫到通话为止的顺序被规定如下。
首先，移动站对基站发送始呼消息(Origination Message)。基站接收到该始呼消息后，建立业务信道，并依次向移动站发送基站确认指令(Base Station Acknowledgement Order)以及零业务信道数据(Nu11 Traffic Channel Data)、信道指配消息(Channel AssignmentMessage)。
对此，移动站通过接收上述确认及信道指配消息，设置到被分配的业务信道。
而且，移动站连续2好帧(Good Frame)接收零业务信道数据后，为了辅助捕获向基站的上行业务信道而发送都为“0”的数据即业务信道前置码(Traffic Channel Preamble)。基站接收上述业务信道前置码后，对此向移动站返回基站确认指令。
移动站接收此基站确认指令后，对基站返回移动站确认指令(Mobile Station Acknowledgement Order)，同时为维持与基站的连接性而发送零业务信道数据。
基站接收这些移动站确认指令及零业务信道数据后，发送服务连接报文(Service connect Message)。接收了此服务连接报文的移动站发送针对其的移动站确认指令和服务连接完成报文(Serviceconnect Completion Message)，之后，通过从基站接收基站确认指令而完成呼叫连接并进入通话状态。
然而，在以CDMA方式为通信方式的移动无线系统，由于多个移动站通过相同频带进行通信，所以在移动站间发送波相互成为干扰波。
于是，各移动站为把对其它移动站的干扰抑制在最小限度而通过开环控制、闭环控制或接入尝试控制来进行发送波的电功率控制。
但是，从移动站向基站发送的业务信道前置码到从基站接收确认为止被以预先设定的规定电功率连续发送。该发送电功率由IS-95A规定，其平均值用下式表示。
(平均发送电功率)＝-(平均接收电功率)+(所有接入验证校正之和)-73+NOM_POWER+INTI_POWER在此，上式左边及右边各项的单位为“dBm”，此“dBm”是为表示电功率绝对值而用的传输单位，用“dBm”表示把1mW作为0电平。
这里，当INTI_POWER为0时，NOM_POWER是希望在基站成为正确的接收电功率的校正值。INTI_POWER是希望最初的接入信道验证信号由多少低于所要求的信号功率所接收的调整值。由此方法，根据需要补偿在上行及下行的CDMA信道间路径损失的相关部分消除的损失。在此，上式中-73的常数等于10×log10(10-7.3mW2)。
这是用在针对呼出或呼入的响应消息即确认的平均接收电功率基础上、加上到接收来自基站的确认为止阶段性增加的接入信道验证的功率校正值、再减去常数的值来计算。该发送电功率值是为了接入信道验证到达基站所需的最小发送功率值。
这样一来，业务信道前置码用预先设定的规定功率发送，如上所述其电功率是为了到达基站所需的最小发送功率值。因此，根据情况，上述业务信道前置码没有到达基站，发生过不能进行呼叫连接的麻烦。而且，还存在的麻烦是由于链接微区基站和宏区基站的不同方而业务信道前置码的发送电功率设定值目前是不同的，在相邻移动站间发送功率不同，所以大发送功率的移动站通信干扰小发送功率的移动站通信。
现有技术3.
另外，Nokia Telecommunications OY of Finland申请有名称为“分级型移动通信系统的业务量控制方法Traffic Control Methodin Hierarchy Mobile Communication System”的发明(特许公表平10-501393号公报)。上述发明涉及分级型移动通信系统的业务量控制方法，其内容是在无线路径的测定以外，移动站的发送电功率级别和相邻小区的小区形式也考虑切换的判断，按只选择移动站主要基于其发送电功率级别应使用的小区形式的相邻小区作为用于切换的目标小区的原则由切换控制业务量。
但是，该发明是有关从宏区基站向宏区基站或从微区基站向微区基站的切换，没有叙述与宏区基站及微区基站的站址分集、切换的发送电功率控制、从宏区基站向微区基站的切换或从微区基站向宏区基站的切换。
现有技术4.
另外，东芝股份公司申请有名称为“移动无线终端装置MobileRadio Terminal”的发明(特开2000-341211公报)。该发明的内容是移动无线终端装置在与可与公共网连接的基站装置之间确立基于CDMA方式的无线通信链接进行通信，其特征是具备发送控制手段，在通过由所述基站装置分配的业务信道向所述基站装置发送规定的前置码信号的场合，到从所述基站装置获得表示接收到所述前置码信号的响应为止阶段性地增大发送电功率，并发送所述前置码信号。
但是，该发明不涉及分级型移动通信系统。而且，不涉及切换和站址分集的发送电功率控制。
在包括移动站、微区以及包含该微区的宏区的分级型移动通信系统中，存在的问题是，在上述移动站，由于业务信道前置码是用预先设定的规定电功率发送，所以在其电功率是为了到达形成宏区的微区基站所需的最小发送功率值的场合下，上述业务信道前置码没有到达形成宏区的微区基站，而不能进行宏区基站和微区基站的站址分集。
另外，还存在的问题是，当上述电功率是为了到达宏区基站所需的最小发送功率的场合，向连接于微区基站的移动站的干扰大，对连接于微区基站的移动站引起呼叫损失。
本发明是为解决上述问题，目的在于提供一种通信业务量控制方法，其可在分级型移动通信系统中，把对其他移动站的干扰抑制到最小限度，可靠地把业务信道前置码发送到宏区基站，经站址分集进行呼叫连接。
发明内容
在本发明涉及的通信业务量控制方法中，把具有比阈值长的往返时间的移动站或者不能测定往返时间的基站作为强制切换的对象。由此，可以确保大的通信容量。
在本发明涉及的通信业务量控制方法中，对以强制切换的可否判定和往返时间测定来选定强制切换对象，并以此为据宏区基站实施了强制切换的移动站的上行发送电功率在按微区设定的上行发送电功率基准值以上的范围进行控制。由此，可以进行采用了强制切换的通信业务量控制。
在本发明涉及的通信业务量控制方法中，当通过被分配的业务信道向基站发送规定的前置码信号的场合，具备到从基站获得表示接收到前置码信号的响应为止，阶段性地增大发送电功率并发送前置码信号的发送控制手段。由此，可以把对其他移动站的干扰抑制在最小限度，可靠地向基站发送业务信道前置码。
在本发明涉及的通信业务量控制方法中，在移动站与宏区基站之间进行上行发送功率的控制，而在与微区基站之间不进行。由此，微区内的移动站能实施与宏区和微区的可靠的站址分集。
在本发明涉及的通信业务量控制方法中，针对与宏区及微区进行站址分集的移动站，以强制切换的可否判定和往返时间测定来选定强制切换对象，并以此为据宏区基站在按微区设定的上行发送电功率基准值以上的范围控制实施了强制切换的移动站的上行发送电功率。由此，可以进行采用了强制切换的通信业务量控制。
在本发明涉及的通信业务量控制方法中，基于按规定时间在宏区内用于通信的总通信量是否在按规定时间设定的宏区通信容量范围内来进行强制切换的控制。由此，可以动态运用所确保的大通信容量。
在本发明涉及的通信业务量控制方法中，必要时向网络管理者指示移动中继站的导入，同时通知中继所需的信息。由此，可以实现增加了网络管理者判断的可靠性更高的通信业务量控制方法。
图1是表示基于本发明实施方式1的包括有移动站、微区以及包含该微区的宏区的分级型移动通信系统的构成图。
图2是涉及本发明实施方式1中与宏区基站连接的移动站向微区基站强制切换的序列图。
图3是本发明实施方式1中与微区基站连接的移动站到进行与微区基站及宏区基站的站址分集为止的序列图。
图4是表示本发明实施方式2中动态运用分级型移动通信系统大通信容量的方法的说明图。
图5是表示本发明实施方式3中分级型移动通信系统的构成图。
实施方式以下，为了更详细地说明本发明，按照附图对用于实施本发明的最佳方式进行说明。
实施方式1.
图1是表示应用基于本发明实施方式1的通信业务量控制方法的、包括有移动站、微区以及包含该微区的宏区的分级型移动通信系统的构成图。图中，1是公共电话网等的固定电话网。2a是连接于该固定电话网1的第1公共移动通信网，2b是同样连接于固定电话网1的第2公共移动通信网，3是连接于固定电话网1的公共电话。
4是宏区基站，其与第1公共移动通信网2a相互以通信线路连接，并输出包含作为其固有信息的基站ID的控制信号。5a是第1微区基站，其与第1公共移动通信网2a相互以通信线路连接，并输出包含作为其固有信息的基站ID的控制信号，5b是第2微区基站，其与第1公共移动通信网2a相互以通信线路连接，并输出包含作为其固有信息的基站ID的控制信号。
6是宏区，其在上述宏区基站4形成，以该宏区基站4的基站ID作为宏区码。7a是基于上述第1微区基站5a的第1微区，7b是基于第2微区基站5b的第2微区。8是基站，其与第2公共移动通信网2b连接，并输出包含作为其固有信息的基站ID的控制信号。
9a是移动站，其处于基于宏区基站4的宏区6和基于第1微区基站5a的第1微区7a的区域内，与宏区基站4或第1微区基站5a连接。9b是移动站，其处于与第2公共移动通信网2 b连接着的基站8的区域内，与基站8连接。
下面对动作进行说明。
这里，图2是表示移动站9a连接于宏区基站4，在连接到与第2公共移动通信网2b连接的基站8区域内的移动站9b后，强制切换到第1微区基站5a，进行通话为止的处理过程的序列图。以下，基于该图2，说明图1所示的分级型移动通信系统的动作。
在序列S100，向移动站9a输入移动站9b具有的内线号，例如在记录有关于移动站9b信息的内线号信息表的内线号栏中记录着的“2595”。之后，如序列S101，移动站9a接收从宏区基站4发送的通报信道信息。
移动站9a在序列S102基于该所接收的来自宏区基站4的通报信道信息，得到在其所包含的宏区基站4固有的基站ID和第1微区基站5a固有的基站ID。移动站9a基于其宏区基站4的基站ID，在序列S103向宏区基站4发送链接开设请求。
接收到该链接开设请求的宏区基站4在序列S104向移动站9a发送链接开设响应。由此，在移动站9a与宏区基站4之间通信连接完成，在序列S105进行发送电功率的控制。
之后，在序列S106，由宏区基站4对移动站9a发送向第1微区基站5a的强制切换可否判定请求。接收到该强制切换可否判定请求的移动站9a在序列S107进行位置测定，向宏区基站4发送强制切换可否判定请求响应。宏区基站4接收该强制切换可否判定请求响应后，在序列S108针对移动站9a进行往返时间的测定。
宏区基站4在序列S109基于该往返时间的测定结果，把往返时间比阈值长的移动站9a或者往返时间不能测定的移动站9a作为强制切换的对象，向移动站9a发送向第1微区基站5a的强制切换指令。
移动站9a接收该强制切换指令后，在序列S110基于第1微区基站5a的基站ID，向第1微区基站5a发送链接开设请求。接收到该链接开设请求的第1微区基站5a在序列S111对移动站9a发送链接开设响应。移动站9a接收该链接开设响应后，在序列S112经由第1微区基站5a向第1公共移动通信网2a发送发信请求。
第1公共移动通信网2a检测出该发信请求后，在序列S113进行移动站9b的检索，在序列S114向移动站9b发信连接请求。接受了该连接请求的移动站9b在序列S115向移动站9a发送响应。移动站9a在由移动站9b有响应后，在序列S116向宏区基站4发送切断通知。接收到该切断通知的宏区基站4在序列S117对移动站9a发送切断通知响应。
另外，图3是表示在包括移动站、微区以及包含该微区的宏区的图1所示的分级型移动通信系统中，移动站9a连接到微区基站(第1微区基站5a)后也与宏区基站4通信连接，进行站址分集为止的处理过程的序列图。这里，图3A表示移动站9a与第1微区基站5a之间信号的收发，图3B表示移动站9a与宏区基站4之间信号的收发。
以下，基于该图3，对移动站9a接收微区基站通报信道信息，下载其微区基站通报信道信息所包含的上行发送电功率标准值(足够位于上述微区内的移动站与宏区进行通信连接的上行发送电功率)的场合进行说明。另外，在以下说明中割爱图1所示的分级型移动通信系统各部的参照符号。
在序列S200，接收微区基站通报信道信息，下载了其微区基站通报信道信息所包含的上行发送电功率标准值的移动站，在序列S201向微区基站发送始呼消息。
接受了该始呼消息的微区基站在序列S202建立业务信道，在序列S203向其微区内的移动站发送基站确认指令。并且，该微区基站在序列S204开始零业务信道数据的发送，在序列S205向移动站发送信道指配消息。
移动站接收该来自微区基站的基站确认指令及信道指配消息后，在序列S206建立业务信道。而且，由微区基站连续2好帧接收零业务信道数据后，移动站在序列S207，之后到上述上行发送电功率标准值为止，或者，到接收由微区基站接收到上述微区基站设定接收电功率以上电功率强度的业务信道前置码后发送的基站确认指令为止，使上行发送电功率阶段性上升并开始业务信道前置码的发送。
微区基站在序列S208接收该微区基站设定接收电功率以上电功率强度的业务信道前置码后，向移动站发送基站确认指令。移动站接收该基站确认指令后，在序列S209停止发送电功率的上升。之后，移动站在序列S210向微区基站发送移动站确认指令，在序列S211向微区基站发送零业务信道数据。
接收来自该移动站的移动站确认指令和零业务信道数据后，微区基站在序列S212向移动站发送服务连接报文。接收来自该微区基站的服务连接报文后，移动站在序列S213向微区基站发送移动站确认指令和服务连接完成报文。
接收来自该移动站的移动站确认指令和服务连接完成报文后，微区基站在序列S214向移动站发送基站确认指令。移动站在序列S215接收来自该微区基站的基站确认指令。
接着，在序列S216移动站向宏区基站发送始呼消息。接受了该始呼消息的宏区基站在序列S217建立业务信道，在序列S218向移动站发送基站确认指令。而且，该宏区基站在序列S219开始零业务信道数据的发送，在序列S220向其宏区内的移动站发送信道指配消息。
移动站接收来自该宏区基站的基站确认指令及信道指配消息后，在序列S221建立业务信道。而且，由宏区基站连续2好帧接收零业务信道数据后，移动站在序列S222对宏区基站开始业务信道前置码的发送。
宏区基站接收来自该移动站的业务信道前置码后，在序列S223向移动站发送基站确认指令，移动站在序列S224接收该基站确认指令。之后，移动站在序列S225对宏区基站发送移动站确认指令，在序列S226对宏区基站发送零业务信道数据。
接收来自该移动站的移动站确认指令和零业务信道数据后，宏区基站在序列S227向移动站发送服务连接报文。接收来自该宏区基站的服务连接报文后，移动站在序列S228向宏区基站发送移动站确认指令和服务连接完成报文。
接收来自该移动站的移动站确认指令和服务连接完成报文后，宏区基站在序列S229向其宏区内的移动站发送基站确认指令。移动站在序列S230接收来自该宏区基站的基站确认指令，在序列S231在移动站与微区基站及宏区基站之间进行站址分集通信连接。
如上所述，依据该实施方式，通过构成包括移动站、微区以及包含该微区的宏区的分级型移动通信系统，具有的效果是可确保大的通信容量，而且，针对从相邻宏区向上述宏区切换来的移动站或在宏区区域边界附近的移动站的上行发送电功率向上述微区内移动站通信的干扰，通过进行采用了强制切换等的通信业务量控制，位于微区内的移动站可维持足够的通信质量等。
实施方式2.
图4是表示本发明实施方式2中动态运用上述分级型移动通信系统的大通信容量的说明图。在该图4，纵轴是通信量，横轴是时刻。而且，实线曲线是表示按规定时间在宏区内用于通信的总通信量的通信量，虚线曲线是把采用了高比特率编译码器的值作为上限，把采用了低比特率编译码器的值作为下限值所表示的宏区通信容量范围。
另外，在该图4，宏区通信容量、通信量都是用连续值的曲线表示，但它们依据实施方式，用以每30分或1小时等某一定时间的累积值给出的线条图也一样。
依据该实施方式2，如图4所示，可以时间性变更宏区通信容量范围。基于图4所示的例子，6时～14时、5时～6时通信量处于宏区通信容量下限以下，因此是在宏区通信容量内。另外，17时～4时半通信量处于宏区通信容量上限以上，因此有必要利用微区。只是相当于该宏区通信容量范围上限和通信量之差的份额，连接于宏区基站的信道的一部分用实施方式1的图2所示的序列被强制切换到微区基站。
如上所述，依据该实施方式2具有的效果是可通过按规定时间进行控制来确保在包括有移动站、微区以及包含该微区的宏区的分级型移动通信系统的通信容量的大通信容量动态运用成为可能。
实施方式3.
另外，在上述实施方式，对自动实施强制切换进行通信业务量控制的场合进行了说明，但也可以向网络管理者通知移动中继装置的要/不要的判断结果，同时通知中继所需的内容。
图5是表示如此的应用了本发明实施方式3的通信业务量控制方法的包括有移动站、微区以及包含该微区的宏区的分级型移动通信系统的构成图，对相当部分附给与图1相同的符号并省略其说明。
图中，10是无线连接于公共移动通信网(图示例中第1公共移动通信网2a)的移动中继站，11是连接于公共移动通信网(图示例中第1公共移动通信网2a)，并基于移动中继站10的要/不要的判断结果控制移动中继站10导入的网络管理者。
宏区基站4判断是否需要移动中继站10的导入，当判断为需要的场合下通过第1公共移动通信网2a等的网络对网络管理者11指示移动中继站10的导入，同时进行中继所需内容的通知。接受了移动中继站10导入指示的网络管理者11按照被通知的中继所需的内容控制移动中继站10的导入。
如上所述，依据该实施方式3，具有的效果是加进了基于网络管理者的人为判断的、可靠性更高的通信业务量控制成为可能。
产业上的可利用性如上所述，本发明涉及的通信业务量控制方法作为通信方式采用CDMA方式，作为包括有移动站、微区以及包含该微区的宏区的分级型移动通信系统中通信业务量控制是有用的，特别是在与可连接于公共网的基站之间确立基于CDMA方式的无线通信链接进行通信的移动站，当通过由基站分配的业务信道向基站发送规定的前置码信号的场合，具备到从基站装置获得表示前置码信号接收的响应为止阶段性增大发送电功率并发送前置码信号的发送控制手段，用于进行通信业务量控制的系统是有效的。
权利要求
1.一种通信业务量控制方法，其控制包括有移动站、微区和上述微区的宏区的分级型移动通信系统的通信业务量，其特征在于把往返时间比阈值长的上述移动站或者不能测定往返时间的移动站作为强制切换的对象。
2.权利要求1记载的通信业务量控制方法，其特征在于与宏区通信连接的移动站进行与宏区基站的发送电功率控制，上述宏区基站进行上述宏区内的所有移动站向相关微区的强制切换的可否判定和往返时间测定，选定强制切换对象的移动站并实施其强制切换，被强制切换了的上述移动站在按相关微区设定的上行发送电功率标准值以上的范围进行与上述相关微区的上行发送电功率控制。
3.一种通信业务量控制方法，其控制包括有移动站、微区和上述微区的宏区的分级型移动通信系统的通信业务量，其特征在于上述微区具有位于其微区内的上述移动站与上述宏区进行通信连接所需的上行发送电功率标准值，用通报信道向上述移动站通报其上行发送电功率标准值和相关宏区的宏区码，接收到上述通报信道信息的移动站在达到上述上行发送电功率标准值之前，或者，在接收由上述微区基站接收到上述微区基站设定接收电功率以上电功率强度的业务信道前置码后发送的基站确认指令之前，一边使上行发送电功率阶段性上升一边发送业务信道前置码，上述移动站与上述微区基站及相关宏区基站都进行通信连接，进行站址分集。
4.权利要求3记载的通信业务量控制方法，其特征在于当位于微区内的移动站进行与宏区和上述微区的站址分集时，与上述宏区进行上述移动站的上行发送电功率控制，与上述微区不进行。
5.权利要求4记载的通信业务量控制方法，其特征在于对与宏区及微区进行站址分集的移动站，宏区基站进行向上述微区的强制切换可否判定和往返时间的测定，选定强制切换对象的移动站实施其强制切换，被强制切换的上述移动站在按相关微区设定的上行发送电功率标准值以上的范围，进行与上述相关微区的上行发送电功率控制。
6.权利要求1记载的通信业务量控制方法，其特征在于把宏区中通信容量范围设为按规定时间设定的宏区通信容量范围，基于按规定时间在上述宏区内用于通信的总通信量是否在上述宏区通信容量范围内来进行强制切换的控制。
7.权利要求1记载的通信业务量控制方法，其特征在于判断移动中继站的导入是否必要，在判断为必要的场合，通过网络指示网络管理者上述移动中继站的导入，同时通知中继所需的内容。
全文摘要
涉及包括有移动站9a、9b，微区7a、7b以及包含该微区的宏区6的分级型移动通信系统的通信业务量控制方法，从相邻的宏区切换到相关宏区的移动站或宏区区域边界附近的移动站的上行发送电功率对微区内移动站的通信产生干扰，对其干扰，位于微区内的移动站为了维持足够的通信质量，在实施强制切换之际把往返时间长或不能测定的移动站作为强制切换的对象，进行通信业务量的控制。
文档编号H04B7/005GK1448038SQ01814149
公开日2003年10月8日 申请日期2001年6月14日 优先权日2001年6月14日
发明者片冈正行 申请人:三菱电机株式会社