专利名称：小区形状控制方法,移动通信系统及其中的基站和移动站的制作方法
技术领域：
本发明涉及小区形状(ce11 formation)的控制方法以及移动通信系统，具体地说，涉及一种小区形状控制方法及其移动通信系统，其中一个或多个移动站由一个基站服务，该基站能够通过在通信进行的同时改变小区形状来改变和确保移动站的服务区域。
本发明进一步涉及可以根据该小区形状控制方法通信的基站和移动站。
背景技术：
一个基站可以提供通信服务的区域(即一个小区)取决于移动站所接收的控制信号的质量，该控制信号用于把移动站与基站相连。当基站服务于一个小区时，一种常规方法是，预先确定该控制信号的发送电功率，并使用该预定值。近年来，已经提出一种自主小区形状控制方法，其中一个基站检查相邻小区的小区形状，并调节它自己的小区形状，使得没有被相邻小区覆盖的区域被有效覆盖。该自主小区形状控制方法通过根据相邻小区的拥塞状态控制小区形状来调解业务拥塞，并且可以提高频率使用效率。如果把这种自主小区形状控制技术应用于一个移动通信系统，基站将能够在通信继续的同时改变小区形状，即增大或减小小区的半径。
当小区半径扩大时，一个与第一基站通信的移动站将可以使用更多数量的基站。如果一个第二基站承载着较低的业务量，到第一基站的通信连接可以被切换到第二基站，从而可以获得更高的处理量。
另一方面，当移动站连接的第一基站的小区半径减小时，在第一基站对移动站的服务变得不可用之前，移动站需要把正在进行的通信连接切换到另一个基站。
但是，根据一个常规基站的自主小区形状控制，在基站实际减小其服务区域之前，并不能给一个将要落到该基站的服务区域之外的移动站提供帮助。
例如，如图16所示，当基站3把它的服务区域从一个由虚线表示的区域减小为一个由实线表示的区域时，尽管由基站3服务的移动站3落到了基站3的减小的服务区域之外，可以通过越区切换把移动站3切换到基站2，使得通信可以继续。但是，当基站1把它的服务区域从一个由虚线表示的区域减小到一个由实线表示的区域时，没有邻近的基站来为由基站1服务的移动站1进行越区切换。因此，当基站1减小其服务区域时，移动站1将落到减小的服务区域之外，并且通信将被断开。
因此，一个通常的问题是，当第一基站减小其小区半径(即服务区域)时，由于通信断开、分组丢失等等，一个移动站与第一基站的正常通信不能继续。
即使在一个相邻区域中有一个可使服务继续的第二基站，必须从第一基站到第二基站进行越区切换。此外，第二基站有可能在后来也减小其服务区域。在此情况下，需要根据情况进一步从第二基站越区切换到一个第三基站，或者越区切换回到第一基站。
发明内容
本发明的一个总的目的是提供一种方法，一种使用该方法的系统，和一种在该系统中操作的基站和移动站，其实质上消除了由现有技术的局限和缺点造成的一个或多个问题。
本发明的特征和优点将在后面的说明中给出，其部分地可以从说明书和附图中了解，或者可以通过根据说明书中的教导实践本发明来掌握。本发明的目的以及其它特征和优点可以由在说明书中以能够使本领域技术人员实践本发明的完整、清楚、简明、确切的术语所具体指出的方法、使用该方法的系统、以及在该系统中操作的基站和移动站来实现和获得。
为了实现这些和其它优点，并根据本发明的目的，如此处所实施和广义描述的，本发明提供使系统能够以如下总结的方式工作的方法、系统、基站和移动站。
服务于一个小区的基站配备有一个用于改变小区的形状(通常是基站服务可用的小区半径)的设备和一个用于把有关一个预期小区半径变化的信息提供给该小区内的一个或多个移动站的设备。如果移动站确定在基站实际执行了小区半径改变的情况下它将落到小区之外，每个移动站能够发送一个不改变小区半径的请求，并且能够搜索要进行越区切换的另一个基站。那么，该基站在接收到该请求后，能够暂停预期的小区半径改变。
对以上的一个扩展是，移动站能够使用来自基站的信号的信号强度以及其它信息，计算基站和移动站之间的距离，并且移动站把有关该距离的信息发送到基站，使得基站可以调节小区半径以足以覆盖所关注的移动站。
对以上的一个扩展是，基站配备有一个在预期小区半径改变最终达到之前逐级地改变小区的形状(即小区半径)的设备，和一个以预定间隔逐一地把下一级小区半径通知给移动站的设备。当预期的任一级小区半径改变将使移动站落到小区之外时，移动站能够发送不改变小区半径的请求。这有助于减小小区的处理负担，因为减小了在给定时段内从移动站到基站的控制信号的数量，并且控制信号的发送被分布在各级中。
对以上的另一个扩展是，基站能够发送有关下一级小区半径和有关最后一级小区半径的信息。在此情况下，从一开始就把最后小区半径通知给移动站，并且如果最后小区半径不能覆盖移动站，移动站能够试图越区切换到一个第二基站，即使任何先前级小区半径可以覆盖移动站。这减轻了越区切换的频率和业务量。此外，在此情况下，即使第二基站正在一个小区半径改变的过程中，该移动站可以选择一个将提供最有利通信条件的基站。
图1是显示一个应用本发明一个实施例的小区形状控制方法的移动通信系统的结构的示例的图；图2是显示本发明的基站的结构的图；图3是显示本发明的移动站的结构的图；图4是显示小区半径改变过程的第一实施例的概况的图；图5是显示由第一实施例的基站执行的过程的步骤的流程图；图6是显示由第一实施例的移动站执行的过程的步骤的流程图；图7是显示小区半径改变过程的第二实施例的概况的图；图8是显示由第二实施例的基站执行的过程的步骤的流程图；图9是显示由第二实施例的基站执行的过程的步骤的继续的流程图(图8的继续)；图10是显示由第二实施例的移动站执行的过程的步骤的流程图；图11是显示小区半径改变过程的第三实施例的概况的图；图12是显示由第三实施例的基站执行的过程的步骤的流程图；图13是显示由第三实施例的基站执行的过程的步骤的继续的流程图(图12的继续)；图14是显示由第三实施例的移动站执行的过程的步骤的流程图；图15是显示由第三实施例的移动站执行的过程的步骤的继续的流程图(图14的继续)；和图16是解释常规技术的图。
具体实施例方式
下面基于附图对本发明的实施例进行说明。
应用了本发明实施例的小区形状控制方法的移动通信系统的结构如图1所示。
在图1中，移动通信系统例如是一个PDC(个人数字蜂窝)系统，并且包括一个基站和两个或更多个移动站。在本例中，移动站A100正在与基站A200通信，移动站B110和移动站C120正在与基站B210通信，每个基站能够改变小区形状。根据一个相邻基站的小区形状变化、一个拥塞状况、等等来改变小区形状。例如，基站A200能够把小区形状从A1改变到A2。基站B210也能够改变其小区形状。可以通过改变一个perch信道(一个用于使移动站可以与基站同步的控制信道)的发送电功率，从而改变一个小区半径(即一个服务区域的半径)，来实现小区形状的改变。因此，发送电功率的变化等效于小区形状变化。此外，基站可以使用一个扇区天线。在此情况下，一个扇区、多于一个扇区、和所有扇区中任何一种的发送电功率的变化被认为是一个小区形状变化。
在本发明中，例如，当基站A200执行一个例如从A1到A2的小区形状改变(即服务区域(＝小区)改变)时，移动站A100不会落到服务区域之外。根据本发明，基站基于来自移动站的一个响应来执行小区形状改变，该响应通知基站该移动站是否将落到服务区域之外，从而基站可以调节小区形状改变，使得移动站可以留在服务区域内。结果，可以防止由于小区形状改变造成的移动站通信中断。
例如，基站的结构如图2所示。
图2是本发明的基站的方框图。
基站包括接收天线11，接收单元12，控制信号检测单元13，控制信息处理单元14，小区形状处理单元15，信息信号处理单元16，发送单元17，和发送天线18。在图2中，箭头表示信号的流动。
接收单元12通过接收天线11接收一个从移动站发送的信号，并把接收的信号提供给下一级的控制信号检测单元13。在控制信号检测单元13中，从由接收单元12接收的信号中检测一个改变停止信号(即由移动站发送的控制信号)，并且该信号中包含的信息被提供给下一级的控制信息处理单元14。控制信息处理单元14提取并暂时存储由控制信号检测单元13提供的信息。此处，由于可以从两个或更多个移动站发送改变停止信号，将该信息与对应于每个移动站的移动站标识符一起存储。然后，控制信息处理单元14把包括要在小区形状改变中使用的小区半径(LMAX)的值在内的信息提供给小区形状处理单元15。有关LMAX的详细信息将在后面说明。小区形状处理单元15把小区形状改变所要使用的新小区半径R1提供给信息信号处理单元16。此外，信息信号处理单元16把新小区半径R1(改变的小区半径)提供给发送单元17。但是，在此接合点，在LMAX由控制信息处理单元14提供的情况下，用LMAX的值设置R1，然后，通过信息信号处理单元16把R1提供给发送单元17。信息信号处理单元16更新一个信息信号的内容，并将其提供给发送单元17。发送单元17把更新的信息信号发送到小区中的所有移动站。此外，发送单元17具有一个功能(例如发送功率控制)，以便把小区半径改变为R1。
另一方面，如果控制信号检测单元13没有检测到来自移动站的改变停止信号，小区形状处理单元15不考虑LMAX地把R1提供给发送单元17，并且在发送单元17中执行小区形状改变。
例如，移动站的结构如图3所示。
图3是本发明的移动站的方框图。
移动站包括接收天线21，接收单元22，可连接基站检测单元23，距离计算单元24，信息信号检测单元25，小区半径比较单元26，越区切换处理单元27，控制信号处理单元28，发送单元29，和发送天线30。在图3中，箭头表示信号的流动。
接收单元22通过接收天线21接收从基站发送的信号，所接收信号中包含的一个信息信号被提供给信息信号检测单元25和可连接基站检测单元23。在可连接基站检测单元23中，从由接收单元22提供的信息信号中提取确定一个越区切换目的地所需的信息，例如可以与该移动站通信的基站的数量、基站标识符、接收电平等等，该信息被提供给越区切换处理单元27。当小区半径比较单元26需要一个越区切换控制时，越区切换处理单元27中的信息包含有关越区切换目的地候选基站的信息。
在信息信号检测单元25中，在从接收单元22接收的信息信号中提取有关小区半径的信息。此处，该信息例如包括信号的接收电功率Pr，如果小区形状改变实际发生时的新小区半径R1，和当前基站发送电功率Ps等等。改变后小区半径的值R1被提供给小区半径比较单元26，并且计算一个距离(基站和移动站之间的距离)所需的其它值(例如Ps的值)被提供给距离计算单元24。
小区半径比较单元26通过把改变后的新小区半径R1与移动站和基站之间的距离进行比较，检查移动站是否将留在基站的服务区域内。如果确定出在实际改变小区半径的情况下移动站将落到服务区域之外，则把一个越区切换指示提供给越区切换处理单元27，或把一个改变停止指示提供给控制信号处理单元28，这取决于是否有另一个可用于越区切换的基站。控制信号处理单元28产生该改变停止信号或与越区切换有关的控制信号，并且所产生的信号被从发送单元29发送。
接着，将参考图4对本发明的小区半径改变处理的第一实施例的概况进行说明。
图4的部分(a)显示用于解释第一实施例的概况的移动通信系统。在该图中，移动站A和B位于一个基站形成的服务区域(R0＝初始小区半径)中，并且每个移动站可以与基站通信。基站要把小区半径从初始半径R0改变为新小区半径R1。
在图4中，基站和移动站A之间的距离被表示为LA，基站和移动站B之间的距离被表示为LB。
图4的部分(b)显示，当仅有一个移动站A位于图4的部分(a)的移动通信系统中的基站的小区半径R0中时，基站执行的小区半径改变处理的概况。此处，该图的水平轴表示从基站提出一个新小区半径时开始所经过的时间，垂直轴表示与所关注基站的距离(小区半径)。
在图4的部分(b)中，在时间t＝0，基站开始打算改变小区形状并把有关该改变的信息作为信息信号的一部分提供给小区中的所有移动站。在t＝0和t＝T之间的时段期间，信息信号被发送到移动站，并且在t＝T使小区半径变小。改变后的小区半径被表示为R1。此处，假设移动站A的位置在该时段期间不变化。图4的部分(a)显示，移动站A在小区半径改变前后都位于服务区域内。在此情况下，对于移动站A不需要特殊处理。
图4的部分(c)显示，当仅有移动站B位于由图4的部分(a)的移动通信系统中的基站形成的小区半径R0中时，小区半径改变处理的概况。
如图4的部分(b)所示，当小区半径变小时，移动站B在小区半径变小的时间t＝T之后落到服务区域之外。但是，在本发明中，把小区半径改变向移动站B提前报警，即，如果根据在t＝0和t＝T之间的时段期间接收的信息信号把小区半径实际变小，移动站B将落到服务区域之外。因此，移动站B可以试图把现有的通信连接越区切换到另一个基站。如果有另一个基站可用，则执行越区切换，避免了通信中断。如果没有其它基站可用，移动站B把一个改变停止信号发送到基站，使得基站暂停小区半径改变，或者修改新小区半径，以使移动站B可以被继续服务。
下面，对第一实施例的处理程序的细节进行解释。
图5是显示基站的处理程序的流程图，图6是显示移动站的处理程序的流程图。
首先，参考图5对基站的处理程序进行解释。
当基站决定进行小区半径改变时，信息信号处理单元16产生一个包括信息内容(例如新小区半径R1和当前发送电功率PS)的信息信号。把该信息信号周期性和重复地发送到小区中的移动站，启动一个定时器(S1)，并等待一个来自移动站的响应(S2)。如图4所示，从信息信号的发送开始时间到小区半径改变实施的指定时间的时间长度被设置为T。当该预定时间过去时，即超时(S2的是)，控制信号检测单元13检查是否从一个或多个移动站接收到一个改变停止信号(S3)。如果已经从一个或多个移动站接收到改变停止信号(S3的是)，从该改变停止信号中提取一个表示一个移动站和该基站之间的距离的值Li，并把该值提供给控制信息处理单元14(S4)。
否则，即，如果确定出没有从移动站接收到改变停止信号(S3的否)，该过程结束，并返回第一处理步骤。
控制信息处理单元14确定距离值Li的最大值LMAX并把最大值LMAX提供给小区形状处理单元15(S5)。小区形状处理单元15把该值LMAX设置为新小区半径R1的值，使得给出该最大值的移动站可以留在基站的服务区域内(S6)。然后，该过程结束，并返回第一处理步骤，重复上述程序。
下面，参考图6对移动站的处理程序进行说明。
当移动站的接收单元22从正与其通信的基站接收到信息信号时，所接收的信号被提供给信息信号检测单元25。信息信号检测单元25从所接收的信号中提取数据，例如接收电功率Pr，改变后的新小区半径R1，和基站的当前发送电功率Ps(S11)，并把数据提供给距离计算单元24。距离计算单元24把从信息信号检测单元25接收的接收电功率Pr和Ps应用到一个给出信号电功率与距离之间关系的公式(公式1)，计算移动站和所关注基站之间的距离Li(S12)。
(公式1)Pr＝A×Ps×(1/Li)4，其中A是表示基站和移动站之间的传播路径状况的系数。
尽管本实施例采用例如公式1来计算移动站和基站之间的距离，可以使用适合于系统的传播路径特性的表示信号电功率与距离之间关系的另一个公式，本发明不限于使用公式1。
当距离计算单元24计算Li时，计算结果被提供给小区半径比较单元26。小区半径比较单元26把Li与R1进行比较(S13)。如果确定R1大于Li(S13的否)，该过程结束，因为这意味着在小区半径改变后移动站将留在服务区域内。否则，如果确定R1小于Li(S13的是)，该过程移动到下一个步骤(S14)，确定是否可能越区切换到另一个基站(S14)。该确定(S14)如下进行。
越区切换处理单元27接收从可连接基站检测单元23逐一发送的信息项，并确定越区切换的可用性。确定的结果(基站越区切换的可用性)被周期性地提供给小区半径比较单元26。小区半径比较单元26使用由越区切换处理单元27提供的有关可连接基站的可用性的信息，确定是否有可能越区切换到另一个基站。
当小区半径比较单元26进行上述确定(S14)并确定出有可能越区切换到另一个基站时(S14的否)，它命令控制信号处理单元28产生一个移动站进行越区切换时需要的控制信号。然后，该控制信号被提供给移动站，使得移动站进行到另一个基站的越区切换，并继续通信。
否则，即，当确定出不可能越区切换到另一个基站时(S14的是)，所关注移动站的发送单元29把包含Li的改变停止信号发送到基站(S16)。根据本实施例，一个移动站能够通过把包含Li值的信息发送到基站，来防止基站把小区半径减小到小于Li。
下面，参考图7对小区半径改变处理的第二实施例的概况进行说明，其中一个基站基于本发明的小区形状控制方法改变小区形状。
在图7中，与图4一样，水平轴表示从基站决定改变小区半径开始所经过的时间，垂直轴表示到基站的距离(小区半径)。此处，在基站中，R0代表当前小区半径，R1代表在基站打算执行的改变后的新小区半径。在本发明的第二实施例中，在N个步骤中进行小区半径从R0到R1的改变，而不是一次改变。例如，在本实施例中，以三个步骤(N＝3)执行小区半径改变，即，如图所示，小区半径从R0减小到Rt＝R0-RL，Rt＝R0-2RL，然后是Rt＝R0-3RL＝R1。具体地说，在每个规定时段期间发送以下的阶段改变小区半径的Rt值。即，在t＝0和t＝T之间，Rt＝R0-RL，在t＝T和t＝2T之间，Rt＝R0-2RL，在t＝2T和t＝3T之间，Rt＝R0-3RL＝R1，上述三个Rt被提供给移动站，作为对小区形状改变建议的新小区半径值。如果移动站位于一个距离LB，在t＝0和t＝2T之间建议的半径改变不影响该移动站，不需要进一步动作。但是，在t＝2T和t＝3T期间建议的半径改变将使该移动站落到服务区域之外。因此，该移动站把改变停止信号发送到基站，从而把使移动站落到服务区域之外的小区半径改变停止。
下面，对第二实施例的处理程序的细节进行解释。
图8和9是显示基站的处理程序的流程图，图10是显示移动站的处理程序的流程图。
首先，参考图8和图9对基站的处理程序进行解释。
如下面公式(公式2)所示，当在基站决定一个小区半径改变时，通过把改变后的新小区半径R1和当前小区半径R0之间的差除以改变的次数N，获得一个半径递减间隔RL(S21)。
(公式2)RL＝(R0-R1)/N接着，由下面公式(公式3)获得基站逐步改变到的半径Rt(S22)。
(公式3)Rt＝R0-RL上述过程由小区形状处理单元15执行。所得的Rt被提供给信息信号处理单元16。信息信号处理单元16产生一个包括Rt的数据和当前发送电功率Ps在内的信息信号，通过发送单元17周期性和重复地把该信息信号发送到小区中的移动站，操作一个定时器，并等待来自移动站的响应(S23)。如图7所示，把从该信息信号的发送开始时间到小区半径改变的指定实施时间的时间长度设置为T。在对该响应等待了该预定时间后，即在超时后(S24的是)，基站确定是否已经从一个或多个移动站接收到一个改变停止信号(S25)。如果已经从一个或多个移动站接收到改变停止信号(S25的是)，停止发送所建议的小区改变的内容，删去在小区形状处理单元15中设置的小区半径数字值的值，并且停止小区半径改变处理，使得发送该改变停止信号的移动站可以留在服务区域内。即，如果新小区半径R1被设置为等于Rr(S26)，在保持移动站位于服务区域内的同时使小区半径尽可能小。
另一方面，如果确定出在超时后(S24的是)没有从任何移动站接收到改变停止信号(S25的否)，该过程到达最后阶段，并且如果Rt＝R1(S27的是)，就结束。如果Rt不等于R1(S27的否)，Rt被设置为Rt-RL，并被提供给发送单元(S28)，并且该过程返回第一步骤。
下面，参考图10对移动站的处理程序进行说明。
移动站的接收单元22接收来自正与移动站通信的基站的信息信号，并将其提供给信息信号处理单元25，信息信号处理单元25提取该信息信号中包括的数据，例如接收电功率Pr，改变后的小区半径Rt和基站的当前发送电功率Ps(S31)，并把数据发送到距离计算单元24。距离计算单元24通过把所接收的电功率Pr和Ps应用到上述公式1，计算移动站和基站之间的距离Li(S32)。
而且，尽管本实施例采用例如公式1来计算移动站和基站之间的距离，可以使用适合于系统的传播路径特性的表示信号电功率与距离之间关系的另一个公式，本发明不限于使用公式1。
当距离计算单元24已经如上所述计算了Li时，计算结果被提供给小区半径比较单元26。小区半径比较单元26把Rt与Li进行比较(S33)。如果该比较确定出Rt大于Li(S33的否)(这表示所关注的移动站在小区半径改变后将留在放弃区域内)，该过程结束并返回第一处理步骤。
否则，如果确定出Rt小于Li(S33的是)，该过程移动到下一个步骤，在此确定是否有可能越区切换到另一个基站(S34)。该确定(S34)如下进行。
越区切换处理单元27接收由可连接基站检测单元23逐个发送的信息项，并从所接收的信息中确定可连接基站的越区切换可用性。该确定的结果(在此情况下作为一个确定结果获得的有关可连接基站的可用性的信息)被周期性地提供给小区半径比较单元26。小区半径比较单元26使用由越区切换处理单元27提供的有关可连接基站的可用性的信息，确定是否有可能越区切换到另一个基站。
当通过上述检查确定出有可能越区切换到另一个基站时(S34)(S34的否)，小区半径比较单元26命令控制信号处理单元28产生该移动站进行越区切换时需要的控制信号。使用该控制信号，移动站进行到另一个基站的越区切换，并继续通信。
否则，当根据上述检查确定出不可能越区切换到另一个基站时(S34的是)，所关注的移动站把一个改变停止信号发送到基站(S35)。从而，移动站可以停止基站的小区半径改变处理，并且可以避免中断正在进行的通信。
下面，参考图11对小区半径改变处理的第三实施例的概况进行说明，其中基站基于本发明的小区形状控制方法来改变小区形状。
对于图11，与图7相同，水平轴表示从基站决定进行小区半径改变时开始所经过的时间，垂直轴表示到所关注的基站的距离(小区半径)。此处，在基站小区中，R0代表当前小区半径，R1代表改变后的新小区半径。在本发明的第三实施例中，在N个阶段中把小区半径从R0改变到R1。例如，在本实施例中，以三个步骤(N＝3)执行小区半径改变，即，如图所示，小区半径从R0减小到Rt＝R0-RL，Rt＝R0-2RL，然后是Rt＝R0-3RL＝R1。具体地说，在每个规定时段期间发送以下的阶段改变小区半径的Rt值。即，在t＝0和t＝T之间，Rt＝R0-RL，在t＝T和t＝2T之间，Rt＝R0-2RL，在t＝2T和t＝3T之间，Rt＝R0-3RL＝R1，上述三个Rt被提供给移动站，作为对小区形状改变建议的新小区半径值。
在第三实施例中，有关最后小区半径R1的信息被添加到每个阶段中的信息信号上，这是对第二实施例的一个附加。
在本例中，如果移动站和基站之间的距离是LB，在t＝0-2T期间建议的小区半径改变是可接受的，不需要特殊处理。但是，在第三实施例中，在t＝0的开始也把基站将最终建议的最后小区半径R1提供给移动站。因此，移动站可以在较早阶段开始尝试寻找另一个用于越区切换的基站，即一个第二基站。此外，即使第二基站正在改变其小区半径的过程中，移动站也可以确定第二基站的最后小区半径R1是否将包含该移动站。以此方式，可以减小越区切换的次数。此外，即使没有一个基站到移动站的距离短于该基站的最后小区半径(即没有候选基站)，也有可能基于R1和阶段改变小区半径Rt选择一个用于越区切换的基站，移动站与该基站的通信可以保持最长的可能时间。因此，由于可以使越区切换的次数最小，并且可以使控制信号(例如一个改变停止信号)的发送和接收最少，因此可以有效地利用无线资源。
下面，将对第三实施例的详细处理程序进行解释。
图12和图13是显示基站的处理程序的流程图，图14和图15是显示移动站的处理程序的流程图。
首先，参考图12和图13对基站的处理程序进行解释。
当基站决定进行小区半径改变时，通过把当前小区半径R0和改变后的最后小区半径R1之间的差除以改变的次数N，得到小区半径的半径递减间隔RL(参见公式2)(S41)。接着，基站使用公式3从R0和RL之间的差得到Rt(S42)，Rt是基站逐渐地改变小区半径时使用的阶段改变小区半径。这些处理由小区信息处理单元15执行。信息信号处理单元16产生包含诸如R1，Rt，Ps，RL和T之类数据的信息，并通过发送单元17周期性和重复地把该信息发送到其小区中的移动站，操作一个定时器，并等待来自移动站的响应(S43)。如图11所示，从该信息信号的发送开始时间到小区半径改变实施的指定时间的时间长度被设置为T。在对响应等待了该预定时间后，即，在超时后(S44的是)，确定是否从一个或多个移动站接收到一个改变停止信号(S45)。如果确定出从一个或多个移动站接收到改变停止信号(S45的是)，则停止发送所建议的小区改变的信息，删去在小区信息处理单元15中设置的小区半径的值，并停止小区半径改变处理，使得发送该改变停止信号的移动站可以留在服务区域内。通过用Rt代替R1(S46)，在把所关注的移动站保持在服务区域内的同时，把小区半径设置在最小的可能值。
否则，如果确定出在超时后(S44的是)没有从任何移动站接收到改变停止信号(S45的否)，该过程到达最后步骤，并且如果Rt＝R1，则结束(S47的是)。如果Rt不等于R1(S47的否)，用Rt-RL代替Rt，并将其提供给发送单元17(S48)，并且该过程返回第一步骤。
下面，参考图14和图15对移动站的处理程序进行解释。
如图所示，第三实施例中移动站的处理程序与第二实施例的处理程序类似。但是，第三实施例中的移动站能够选择一个可以比其它基站继续更长时间连接的基站来作为越区切换目的地。即，移动站可以接收来自一个候选基站的信息信号，并使用包含在该信息信号中的Rt，R1，RL和T计算直至该候选基站的小区半径到达R1的剩余时间。以此方式，移动站可以在其落到候选基站的服务区域之外前，尝试越区切换到候选基站。
此外，移动站能够从Ps和来自候选基站的信息信号的接收信号电平来计算到候选基站的距离。通过把计算结果与R1进行比较，移动站可以确定在小区比较改变后其是否将留在服务区域内。使用这种信息，移动站可以选择一个与其通信的基站，使得越区切换的次数最小。
尽管上述实施例是基于自主地控制小区形状的基站，本发明也可以应用于一种其中由一个管理多个基站的中心站来控制小区形状的结构。在这种结构中，小区形状控制是基于从由中心站管理的基站获得的信息进行的。例如，中心站可以是一个无线电路控制站。
在实施例中，基站的小区形状处理单元15的小区形状控制功能包括小区形状改变停止装置，小区形状改变装置，小区半径逐渐改变装置。信息信号处理单元16的信息功能包括第一小区信息提供装置和第二小区信息提供装置。
此外，移动站的小区半径比较单元26的比较功能代表一个预备小区外检测装置，发送单元29的信号发送功能代表一个检测结果提供装置和一个距离信息提供装置，距离计算单元24的距离计算功能代表一个距离计算装置，越区切换处理单元27的越区切换处理功能代表一个第一越区切换装置和一个第二越区切换装置。
如上所述，根据本发明的小区形状控制方法和移动通信系统，移动站能够向基站通知一个计划的小区半径减小是否可接受，并且基站基于来自移动站的信息减小小区半径以足以覆盖移动站，可以防止由于正在通信的移动站落到减小的小区半径之外而导致通信中断。
本发明进一步实现了一种可以根据上述小区形状控制方法改变小区形状的基站。
本发明进一步实现了一种可以根据上述小区形状控制方法保持通信不中断的移动站。
此外，本发明不限于这些实施例，在不偏离本发明范围的条件下可以进行各种变型和修改。
本申请基于2001年9月10日在日本专利局提交的日本优先权申请No.2001-274214，其全部内容包含在此作为参考。
权利要求
1.一种用于控制小区的形状的小区形状控制方法，由一个基站在与该小区中的一个移动站通信的同时执行该方法，该方法包括以下步骤基站向移动站提供与小区形状改变有关的信息；在基站执行小区形状改变之前，移动站基于与小区形状改变有关的信息，确定如果执行了小区形状改变的话、移动站是否将落到小区之外；把移动站的确定结果提供给基站；和基站基于移动站提供的确定结果，暂停小区形状改变。
2.根据权利要求1所述的小区形状控制方法，进一步包括以下步骤当移动站确定出如果执行了小区形状改变的话、移动站将落到小区之外时，移动站计算移动站和基站之间的距离；移动站向基站提供与该距离有关的信息；和基站基于与该距离有关的信息执行小区形状改变。
3.根据权利要求1所述的小区形状控制方法，进一步包括以下步骤当移动站确定出小区形状改变将使移动站落到小区之外时，移动站尝试越区切换到另一个基站。
4.根据权利要求1所述的小区形状控制方法，进一步包括以下步骤在执行小区形状改变之前，基站在一个预定时段内以预定间隔向小区内的所有移动站提供与小区形状改变有关的信息。
5.一种用于控制小区的形状的小区形状控制方法，由一个基站在与该小区中的一个移动站通信的同时执行该方法，该方法包括以下步骤基站向移动站提供与小区形状改变有关的信息，其中以预定间隔在两个或过多个阶段中执行小区形状改变，这些阶段包括一个最后阶段；移动站确定如果通过该最后阶段执行小区形状改变的话、移动站是否将落到小区之外；和如果移动站确定出如果通过该最后阶段执行小区形状改变的话、移动站将落到小区之外，移动站将尝试越区切换到另一个基站，即使移动站在任何先前阶段中将保留在该小区内。
6.根据权利要求5所述的小区形状控制方法，进一步包括以下步骤在执行小区形状改变之前，基站在一个预定时段内以预定间隔向小区内的所有移动站提供与小区形状改变有关的信息。
7.根据权利要求5所述的小区形状控制方法，进一步包括以下步骤在执行小区形状改变之前，基站在一个预定时段内以预定间隔向小区内的所有移动站提供与小区形状改变有关的信息，其中与小区形状改变有关的信息包含有关下一个阶段的小区半径和最后阶段的小区半径的信息。
8.一种由两个或更多个移动站和一个控制一小区的形状的基站配置成的移动通信系统，包括预备小区外检测装置，使得在基站执行小区形状改变之前，每个移动站能够基于由基站提供给移动站的与小区形状改变有关的信息，确定如果执行了小区形状改变的话、移动站是否将落到小区之外；检测结果提供装置，使得移动站能够把预备小区外检测的结果提供给基站；和小区形状改变停止装置，使得基站能够基于由移动站提供的确定结果，暂停小区形状改变。
9.根据权利要求8所述的移动通信系统，进一步包括距离计算装置，使得当移动站确定出移动站将落到小区之外时，移动站能够计算移动站和基站之间的距离；距离信息提供装置，使得移动站能够把计算结果作为距离信息提供给基站；和小区形状改变装置，使得基站能够基于由移动站提供的距离信息，执行小区形状改变。
10.根据权利要求8所述的移动通信系统，进一步包括第一越区切换装置，使得当移动站确定出移动站将落到小区之外时，移动站能够尝试把通信连接改变到另一个基站。
11.根据权利要求8所述的移动通信系统，进一步包括第一信息提供装置，使得在执行小区形状改变之前，基站能够在一个预定时段内以预定间隔向小区内的所有移动站提供与小区形状改变有关的信息。
12.一种由两个或更多个移动站和一个控制一小区的形状的基站配置成的移动通信系统，包括小区半径逐渐改变装置，使得基站能够以预定间隔在两个或更多个阶段中执行小区形状改变，这些阶段包括一个最后阶段；和第二越区切换装置，使得当移动站确定出如果通过最后阶段执行了小区形状改变的话、移动站将落到小区之外时，移动站能够尝试把通信连接改变到另一个基站，即使在任何先前阶段中移动站会保留在先前内。
13.根据权利要求12所述的移动通信系统，进一步包括第一小区信息提供装置，使得在执行小区形状改变之前，基站能够在一个预定时段内以预定间隔向小区内的所有移动站提供与小区形状改变有关的信息。
14.根据权利要求13所述的移动通信系统，进一步包括第二小区信息提供装置，使得在执行小区形状改变之前，基站能够在一个预定时段内以预定间隔向小区内的所有移动站提供与小区形状改变有关的信息，其中与小区形状改变有关的信息包含关于下一个阶段的小区半径和最后阶段的小区半径的信息。
15.一种基站，在与小区内的一个移动站通信的同时，根据相邻小区的状况改变小区形状，该基站包括小区形状改变停止装置，用于基于由移动站提供的信息，暂停小区形状改变。
16.根据权利要求15所述的基站，进一步包括第一小区信息提供装置，使得在执行改变之前，基站能够在一个预定时段内以预定间隔把关于预定要改变的小区半径的信息提供给小区内的所有移动站。
17.根据权利要求16所述的基站，进一步包括小区半径逐渐改变装置，使得基站能够以预定间隔按阶段逐渐改变小区半径，直至它达到一个最后小区半径。
18.根据权利要求17所述的基站，进一步包括第二小区信息提供装置，使得基站能够在一个时段内以预定间隔向移动站提供关于对应于下一个阶段的小区半径和最后小区半径的信息，其中以预定间隔逐渐改变小区半径。
19.一种基站，在与小区内的一个移动站通信的同时，根据相邻小区的状况改变小区形状，该基站包括小区形状改变装置，其根据一个可以基于来自移动站的信息修改的参数来改变小区形状，使得在小区形状改变后移动站可以留在小区内。
20.一种与一个基站通信的移动站，包括预备小区外检测装置，使得在执行小区形状改变之前，移动站能够确定如果基站执行了小区形状改变的话、移动站是否将落到基站的小区之外；和检测结果提供装置，使得移动站能够把预备小区外检测的结果提供给基站。
21.根据权利要求20所述的移动站，其中预备小区外检测装置进一步包括距离计算装置，当移动站确定出移动站将落到小区之外时，计算移动站和基站之间的距离；和距离信息提供装置，向基站提供由距离计算装置执行的计算结果。
22.根据权利要求20所述的移动站，进一步包括第一越区切换装置，使得当移动站根据预备小区外检测的结果确定出移动站将落到小区外时，移动站能够尝试把通信连接改变到另一个基站。
23.一种在一个小区中与一个基站通信的移动站，包括第二越区切换装置，使得当移动站从由基站提供给移动站的与小区形状改变有关的信息中确定出，如果基站通过一个最后阶段执行小区形状改变的话、移动站将落到小区之外时，移动站能够尝试把通信连接改变到另一个基站，即使在任何先前阶段中移动站会留在小区内。
全文摘要
当一个移动通信系统的一个基站试图为了节省功率、提高频率复用等等而减小其小区半径时，造成的危险是在由基站服务的一个移动站与该基站之间的正在进行的通信可能中断，这可以通过以下措施避免基站把关于新小区半径的信息发送到当前小区中的移动站；移动站以根据从基站接收的信息确定的一个肯定或否定应答对基站进行响应；基站根据来自移动站的响应，暂停或修改所尝试的小区半径减小；并且，由于移动站能够检测相邻基站的最后小区半径，因此移动站能够比以前更有效地执行越区切换。
文档编号H04L12/28GK1406097SQ0213206
公开日2003年3月26日 申请日期2002年9月10日 优先权日2001年9月10日
发明者藤部秀树, 佐藤嬉珍 申请人:株式会社Ntt都科摩