专利名称：小区控制方法和小区系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及小区控制方法和小区系统，具体涉及具有以下技术特征的小区控制方法和小区系统，收集能够被提供服务的小区和不能被提供服务的非小区的信息以及改变已安装了有非小区基站的服务区域。
背景技术：
在移动通信系统中，基站的服务区域是由信道的传输功率确定的，移动台在搜索各个基站之后首先试图与该信道同步(以下称这个信道为“置放信道(perch channel)”)。接通移动台终端的电源为的是接受服务，所有位于服务区域内的终端通过对应的置放信道可以接收信号，以便搜索它们可以连接的基站。考虑到发射机的服务区域和能力，置放信道的传输功率通常是事先确定的。
另一方面，对于用户通信使用的通信信道，已经采用各个终端的传输功率控制技术，它取决于各种条件，例如，通信质量。即使利用引入的这种技术，置放信道的传输功率是固定的。此外，被提供服务的小区是固定的，因此，可以稳定地给每个小区内的终端提供服务。在安装各个基站之前，通过确定置放信道的传输功率以及波束形状，小区是固定的。所以，还没有一种根据需要来改变小区形状的系统。
图17表示确定新安装的基站小区的方法。在开始运行之前，新安装的基站确定它置放信道的传输功率以及它提供服务的小区。由于小区形状是固定的以保持它的服务区域不受变化，通常是安装多个基站以增加覆盖的服务区域。
图18表示接收通过周围基站置放信道的信号以确定小区的方法。在通过它的置放信道发射信号之前，基站通过周围基站置放信道接收信号以预测这些基站的覆盖小区。然后，该基站确定它属于的小区，为的是自主地提供服务给周围基站不能覆盖的区域。然后，该基站确定相关的传输功率和相关的波束形状。
此外，在一个已知的方法中，若基站一直在提供服务且周围基站的业务量是如此繁重，可能发生呼叫损失，则通过尽可能多地改变基站的小区形状以分散业务量。也是在这个方法中，基站通过周围基站置放信道接收信号以收集这些信道上信号的信息，从而确定该基站可以提供服务的小区。
在这些常规方法中，根据来自周围基站通过它们置放信道接收的信号，基站确定它提供服务的小区。
然而，常规方法基本上只可以应用于信号是在各个基站之间发射的。就是说，如图18所示，若基站是基于周围基站的信息确定它自己的小区，则它必须确定这些周围基站的小区或接收到指出这些周围基站是如何提供服务的信号。若这些基站相差的距离太远而不能在它们之间发射信号，即使系统具有执行任何常规方法的功能，该功能也是没有用的。所以，不能没有益处地改变基站的小区形状。
发明内容
因此，本发明的目的是允许每个基站改变它的小区，即使它不能发射信号到周围基站或从周围基站接收信号。
本发明的另一个目的是提供一种移动通信系统，其中若要安装一个基站，则确定它提供服务的区域，利用具有相当于那些用户终端功能的设备测量接收到的功率等，检查每个位置以确定它是否属于该服务区域，共同地管理每个测得的位置是否属于该服务区域的信息，即使这种登记是在多个位置同时执行的，可以共同地管理服务区域的信息作为单个数据库，因此，即使累积数据的设备和检测服务区域的设备之间距离相差很远，利用第二通信系统可以自动地登记和管理服务区域检测结果和位置信息。
本发明的另一个目的是，基于该数据库计算小区需要改变的基站，因此，这个基站可以改变它自己的小区，且在小区改变之后，可以有效地利用无线电资源。
为了达到这些目的，本发明的第一方面提供一种可以与第一和第二无线电通信系统通信的移动台，该移动台的特征是，它包括接收装置，用于接收第一无线电通信系统中至少一个基站发射的信号；确定装置，用于确定已经接收到信号的点是否属于第一无线电通信系统中该至少一个基站服务区域的小区；和传输装置，用于发射确定装置的确定结果到第二无线电通信系统。
基于与第一无线电通信系统中该至少一个基站的置放信道是否已建立同步，确定装置也可以作出该确定。
此外，本发明的第二方面的特征是，它包括接收装置，用于接收经第二无线电通信系统的确定结果和移动台的位置信息，确定结果是，可以与第一和第二无线电通信系统通信的移动台是否属于第一无线电通信系统中至少一个基站服务区域的小区，该结果和位置信息是由移动台发射的；选择装置，用于选取第一无线电通信系统中对应小区需要改变的基站；和指令装置，用于指令选择装置选取的基站改变它的小区。
选择装置还可以有映射装置，基于接收装置接收的结果，映射与第一无线电通信系统中该至少一个基站有关的小区和非小区区域。
此外，选择装置可以有计算装置，基于接收装置接收的移动台位置信息以及该至少一个基站的位置信息，计算该移动台与第一无线电通信系统中该至少一个基站之间的距离；和选择基站的装置，基于计算装置的计算结果，选取最接近于该移动台的基站作为要被改变的小区的目标基站。
此外，选择装置可以选取有最低无线电资源利用率的基站作为改变小区的目标基站。
本发明的第二方面还包括累积装置，用于累积接收装置已经接收的结果，因此，累积装置中累积的结果可以提供给选择装置。
本发明的第三方面提供一种用于小区控制系统的小区控制方法，该控制系统包括可以与第一和第二无线电通信系统通信的移动台和小区形成处理设备，该设备指令第一无线电通信系统中的基站改变它小区，该方法的特征是移动台接收从第一无线电通信系统中至少一个基站发射的信号，确定这个接收点是否属于第一无线电通信系统中至少一个基站服务区域的小区，并经第二无线电通信系统发射确定结果到小区形成处理设备，和基于移动台发射的确定结果，该移动台执行确定处理时检索的位置信息，和第一无线电通信系统中该至少一个基站的位置信息，小区形成处理设备选取第一无线电通信系统中对应小区需要改变的基站，并指令选取的基站改变它的小区。
移动台的位置信息可以由第二无线电通信系统检索。此外，移动台的位置信息可以由第一无线电通信系统中该至少一个基站检索。
此外，基于移动台发射的基站标识符和确定结果，第一无线电通信系统中该至少一个基站的位置信息可以由小区形成处理设备检索。
本发明的第四方面提供一种小区控制系统，它包括可以与第一和第二无线电通信系统通信的移动台和小区形成处理设备，该设备指令第一无线电通信系统中的基站改变它的小区，该系统的特征是，移动台包括接收装置，用于接收第一无线电通信系统中至少一个基站的发射信号；确定装置，用于确定已经接收到信号的点是否属于第一无线电通信系统中该至少一个基站服务区域的小区；和传输装置，用于发射确定装置的确定结果到第二无线电通信系统，另一个特征是，小区形成处理设备包括接收装置，用于经第二无线电通信系统接收确定结果和移动台的位置信息，确定结果是，可以与第一和第二无线电通信系统通信的移动台是否属于第一无线电通信系统中该至少一个基站服务区域的小区，该结果和位置信息是由移动台发射的；选择装置，用于选取第一无线电通信系统中对应小区需要改变的基站；和指令装置，用于指令选择装置选取的基站改变它的小区。
按照本发明，不但可以发射信号到周围基站和从周围基站接收信号的基站，而且所有的基站，可以改变它们的小区，从而使它可以灵活地改变被提供服务的区域。因此，与设计基站安装的常规方法比较，按照基于传播情况的设计方法，在根据需要安装基站时，设施可以非常有效。具体地说，即使覆盖特定区域的点基服务规定转移到覆盖所有区域的面基服务规定，本发明能使已经安装的周围基站比安装基站以覆盖小小区的方法更有效地工作。
此外，按照本发明，对于移动台不能发射信号到周围基站或从周围基站接收信号的非小区，利用第二无线电通信系统通知小区形成处理设备关于这些非小区，从而允许基站进行控制，使非小区可以改变成小区。
此外，由于按照本发明自主地和自动地登记小区/非小区检测结果和检测的位置信息，可以把服务区域信息管理成一个数据库，从而可以更有效地运行和维护。
本发明的第五方面提供一种控制小区的小区控制方法，该小区是每个基站的服务区域，该方法包括小区确定步骤，从基站通过特定信道接收信号并确定这些基站的小区，它取决于同步结果；位置信息获得步骤，从位置信息获得部分得到移动终端的位置信息；位置信息发射步骤，发射小区确定步骤中的确定结果和位置信息到与移动终端可以同步的那些基站；距离计算步骤，基于位置信息发射步骤中发射的位置信息，通过映射移动终端的位置，计算该移动终端与基站之间的距离；选择步骤，选取距离计算步骤中计算的有最短距离的基站；变化信息发射步骤，发射小区变化信息到选择步骤中选取的基站；和改变步骤，基于变化信息发射步骤中发射的小区变化信息，改变该基站的小区。
按照这种方法，通过获得小区确定结果和来自移动终端的位置信息，即使不能在各个基站之间通过置放信道发射信号，可以改变任何基站的小区形状。
本发明的第五方面还可以包括存储步骤，存储确定结果和位置信息到存储部分；和位置信息发射步骤，从存储部分可以得到确定结果和与移动终端不能同步的那些基站的位置信息，并发射该结果和位置信息到与该移动终端可以同步的那些基站。按照这种方法，即使非小区确定结果存储在存储部分和随后经移动终端可以连接的基站发射，因此，也可以管理基站不能提供服务的小区数据和其他的数据。
本发明的第五方面还可以包括参考距离计算步骤，基于事先来自基站的传输功率，计算参考距离；和选择步骤，可以从基站与移动终端的距离短于各自参考距离的那些基站中选取。按照这种方法，可以从小区可以改变的那些基站中选取最小传输功率可以覆盖的基站。
本发明的第五方面还可以包括计算基站利用率的利用率计算步骤和发射利用率的利用率发射步骤，且选择步骤可以从利用率发射步骤中发射的有最低利用率的那些基站中选取。按照这种方法，通过大大地改变有低平均利用率的基站小区形状，可以有效地利用资源。
本发明的第六个方面是控制小区的小区控制系统，该小区是改变移动通信系统服务区域的每个基站服务区域的小区，该系统的特征是，它包括移动终端和小区控制设备；移动终端包括小区确定装置，用于从基站通过特定信道接收信号并确定该基站的小区，它取决于同步结果；位置信息获得装置，用于得到移动终端的位置信息；和位置信息发射装置，用于发射小区确定装置的确定结果和位置信息到移动终端可以同步的那些基站；小区控制设备包括距离计算装置，基于位置信息发射装置发射的位置信息，通过映射移动终端的位置，计算该移动终端与基站之间的距离；选择装置，用于选取距离计算装置计算的有最短距离的基站；和变化信息发射装置，用于发射小区变化信息到选择装置选取的基站，其特征是，基于小区控制设备发射的所述小区变化信息，该基站改变它的小区。
按照这种结构，通过得到小区确定结果和来自移动终端的位置信息，可以改变任何基站的小区形状，即使在各个基站之间通过置放信道不能发射信号。
移动终端还可以包括存储装置，用于存储确定结果和位置信息，且位置信息发射装置可以从存储部分得到确定结果和与移动终端不能同步的基站位置信息，并发射该结果和位置信息到该移动终端可以同步的基站。
小区控制设备还可以包括参考距离计算装置，基于事先来自基站的传输功率，计算参考距离，且选择装置可以从基站与移动终端的距离短于各自参考距离的那些基站中选取。此外，该基站可以包括计算基站利用率的利用率计算装置和发射利用率的利用率发射装置，且选择装置可以从利用率发射装置发射的有最低利用率的那些基站中选取。
根据以下各个实施例的详细描述并结合附图，本发明的以上和其他目的，效果，特征和优点变得更加显而易见。
图1是按照本发明第一个实施例的无线电通信系统的小区配置图；图2是按照本发明第一个实施例的无线电通信系统的结构图；图3是按照本发明第一个实施例的终端结构的方框图；图4是按照本发明第一个实施例的小区形成处理设备的方框图；图5是无线电通信系统B中的基站方框图；图6是按照本发明第一个实施例的小区控制方法的流程图；图7是按照本发明第一个实施例的移动终端执行处理的流程图；
图8是按照本发明变形的第一个实施例的小区控制方法，基站的传输功率与到该基站的距离之间关系图；图9是按照本发明变形的第一个实施例的小区形成处理设备控制的第一例流程图；图10是按照本发明变形的第一个实施例的小区形成处理设备控制的第二例流程图；图11是按照本发明第二个实施例的无线电通信系统的小区配置图；图12是按照本发明第二个实施例的无线电通信系统的结构图；图13是按照本发明第二个实施例的移动终端的方框图；图14是按照本发明第二个实施例的小区控制设备的方框图；图15是按照本发明第二个实施例的小区控制方法的流程图；图16是按照本发明第二个实施例的移动终端执行处理的流程图；图17说明新安装基站确定小区的方法；和图18说明通过置放信道从周围基站接收信号的方法。
具体实施例方式
以下参照附图详细地描述本发明的几个实施例。首先，我们解释这样的环境，它有覆盖提供服务的小小区的无线电通信系统B，和覆盖大小区的无线电通信系统A，且包含该系统不能提供服务的区域。
图1表示按照本发明第一个实施例的无线电通信系统的小区配置图。较大的圆表示无线电通信系统A的服务提供区域，而较小的圆表示无线电通信系统B的服务提供区域。参考字符A1至A3表示无线电通信系统A的基站，参考字符B1，B2，…，Bn表示无线电通信系统B的基站，而参考字符D表示终端，例如，移动台。
如图1所示，每个终端D可以接入到无线电通信系统A的基站和无线电通信系统B的基站，且每个终端有以下描述的图3所示结构。若假设终端D从位置P(1)运动到位置P(2)，然后再运动到位置P(3)，则移动台可以接入的基站按照如下变化在位置P(1)，移动台可以接入基站A1和基站B1。在位置P(2)，移动台仅可以接入基站B2。在位置P(3)，移动台又可以接入基站A3和基站B3。
图2表示按照本发明第一个实施例的无线电通信系统的结构图。无线电通信系统A和B连接到不同的网络1和2。网络1和2连接到共享网络3，以便与网络3之间互相通信。小区形成处理设备4连接到网络2，用于接收该终端检索的无线电通信系统服务区域的确定结果，按照要求存储该结果，执行以下描述的处理，并发射小区形状信息到基站A*(无线电通信系统A的基站)。小区形成处理设备4有共享的较高层，允许与它连接的任何网络进行通信。图4表示小区形成处理设备的结构。图5表示与本发明有关的无线电通信系统B的结构。
图3表示按照本发明第一个实施例的终端结构。该终端有接收部分5，用于接收无线电通信系统A中所用的信号；接收部分6，用于接收无线电通信系统B中所用的信号；传输部分7，用于发射无线电通信系统B中所用的信号；和小区确定部分8，基于来自接收部分5的信号，无线电通信系统A作出确定，如以下所描述的。
此外，如以下更详细地描述的，该终端还有消息建立/确定部分9，基于来自小区确定部分8的信号，建立确定结果的消息，并分析来自接收部分6的信号，在接收到来自无线电通信系统B的终端位置检索服务时，得到该终端的位置信息。例如，利用终端中提供的CPU，通过执行该终端的系统存储器中存储的相应程序，实施小区确定部分8和消息建立/确定部分9的功能。
图4表示按照本发明第一个实施例中的小区形成处理设备的结构图。小区形成处理设备4有传输和接收部分10，用于发射和接收来往于网络2的信号，小区形成处理设备4连接到该网络。如以下更详细地描述的，消息确定/建立部分11分析消息(例如，来自终端的确定结果，基站的标识符，等等)，并基于来自利用率基分类处理部分14和距离计算/分类处理部分13的信号，用于建立指令小区需要变化的消息。此外，确定结果等消息存储在累积部分15。
基于来自消息确定/建立部分11的信号，映射处理部分12映射终端的位置，基站A*的位置，等等。基于来自消息确定/建立部分11或映射处理部分12的信号，距离计算/分类处理部分13计算周围基站与终端之间的距离，并按照距离升序分类这些基站。
基于距离计算/分类处理部分13的处理结果，周围基站的业务信息，等等，利用率基分类处理部分14按照业务量升序分类这些基站，以便选取有最少业务量的基站。例如，消息确定/建立部分11，映射处理部分12，距离计算/分类处理部分13，和利用率基分类处理部分14可以由计算机系统构成。在此情况下，通过执行计算机系统的系统存储器中存储的相应程序，这些部分的功能可以由这个计算机系统中的CPU实施。
图5表示无线电通信系统B的基站结构图。该基站有传输和接收部分16，用于发射和接收来往于网络2的信号；接收消息确定部分17，用于分析传输和接收部分16接收到的信号(消息)；和传输和接收部分18，用于提供接收的信号给接收消息确定部分17并发射来自接收消息确定部分17以及包括天线在内的传输和接收部分18的信号。
图6表示按照本发明第一个实施例的小区控制方法。这个处理的流程图大致可以分成如下的五个阶段。
(1)确定终端是否属于基站A*提供服务的区域(2)通知(累积到)网络上的小区形成处理设备(3)累积终端和基站A*的位置信息(4)基于终端和基站A*的位置信息以及区域确定结果，确定小区形状(5)改变小区形状首先，终端在一段固定的时间内对周围基站执行检索处理。若检索导致检测到终端可以连接的一个或多个基站，则该终端确定它属于这些基站的小区。另一方面，若在一段固定的时间内没有检测到终端可以连接的基站，则该终端确定它不属于小区。该终端通知连接到网络的小区形成处理设备关于小区/非小区确定的结果。此外，它还发射自身的位置信息和基站信息到小区形成处理设备，已确定这些基站的小区覆盖该终端。
以上的第一步骤至第三步骤执行一次，从而确定需要改变某个基站的小区形状。把确定的内容传输给该基站，然后，该基站改变它的小区。
以下详细地描述步骤(1)至(5)中执行的处理操作。
(1)第一阶段确定终端是否属于基站A*提供服务的区域该终端试图与基站A*发射信号通过的置放信道同步，以便确定它是否可以通过这个信道接收信号。一旦建立同步，它指出该终端可以通过这个置放信道接收信号，该终端确定它属于基站A*提供服务的小区。而且，它可以通过多个基站的置放信道接收信号。另一方面，即使在一段固定的时间之后，若该终端不能与基站A*的置放信道同步，不能通过这个信道接收信号，则该终端确定它不属于这个小区。
为了得到这些确定结果，小区确定部分8检索基站A*置放信道所用的所有频率和传输定时。因此，若无线电通信系统的置放信道包含不同的频率区，则终端检索所有相关的频率。若无线电通信系统的置放信道利用其中传输的不同定时，则检索处理的执行时间等于或大于任何置放信道的传输周期。此外，对于利用诸如CDMA中特殊扩展码形成置放信道的系统，终端执行检索置放信道所用的扩展码。
确定结果的定时，即，小区确定部分8检索基站A*的触发可以是以下的一种①终端利用人机接口按照硬件或软件方式输入检索开始信号到系统A的接收部分5。②在接收到来自无线电通信系统B的检索开始信号之后，如以下所描述的，在它接收到检索结束信号之前，终端以固定的时间间隔反复检索。③小区形成处理设备发射检索开始信号，终端接收这个信号并按照来自小区形成处理设备的指令执行检索。
图7表示按照本发明第一个实施例的移动终端执行处理。第一阶段包括步骤S1至S5。首先，在步骤S1，定时器T复位(设定为零)。定时器T指出终端对基站执行检索的时间；该终端对于每个检索指令执行时间T的检索。在步骤S2，终端对周围基站执行检索处理。检索处理包括试图与基站发射信号通过的置放信道同步。终端检索无线电通信系统A置放信道使用的所有频率。此外，对于每个频率，该终端执行检索的时间比置放信道的传输周期长。因此，检索所要求的定时器T可以设置在这种较大的值上，使它可以满足同步所要求的条件，例如，可以相继地寻找K次同步码(置放信道传输周期×K×通过该置放信道可以发射信号的频率数目)。
在步骤S3，终端确定它是否已与置放信道建立同步。若它确定已建立同步，则它在步骤S4确定，测得的位置属于通过置放信道发射信号的基站小区。在步骤S5，终端确定定时器T是否在超时状态。若定时器T不是在超时状态，处理回到步骤S2。若定时器T是在超时状态，则终端在步骤S6发射确定结果。
若在步骤S3终端确定它不能与置放信道同步，则处理进行到步骤S5，它继续时间T的检索处理。在时间T内可以对一个或多个基站执行检索处理。一旦定时器T进入超时状态，若终端已完成与任一基站置放信道的同步，则该终端确定它属于这个基站的小区。若终端还没有建立同步，则该终端确定它不属于小区。在超时之后的步骤S6，终端发射多个确定结果。在传输部分7执行传输之前，消息建立/确定部分9添加包含基站标识符和发射终端标识符的信息到(小区/非小区)确定结果中。
(2)第二阶段通知网络上的小区形成处理设备如上所述，终端经基站B*(无线电通信系统B的基站)通知连接到网络的小区形成处理设备关于确定结果(图7中的步骤S6)。
另一方面，若终端可以在基站A*提供服务的区域中与基站A*通信，则它可以经基站A*通知连接到网络的小区形成处理设备4，但在此情况下，只有在该终端确定它属于小区的情况下才实施通知。就是说，可以考虑不能传输确定结果的位置不是在小区内。然而，与经基站B*的通知比较，该小区/非小区确定是不太准确的。通过反复的小区/非小区确定处理，在小区形成处理设备4中可以累积基站A的小区/非小区确定的信息作为数据库。
(3)第三阶段通知(累积)终端和基站A*的位置信息小区形成处理设备4促使消息确定/建立部分11分析接收的信号(消息)，以便得到基站A*的小区/非小区确定信息，如以下所描述的，还得到执行确定的位置信息。就是说，执行确定的位置与确定结果是在一一对应的基础上互相关联。此外，这些信息累积在累积部分15。
具体地说，在发射小区确定结果的信息之后，终端把确定结果信号看成是相当于终端位置登记信号。在接收到该信号之后，基站B*同时把它发射到登记和管理该位置信息的设备。所要求的位置信息包括①终端的位置信息，和②基站A*的位置信息。由于终端的位置信息给基站A提供执行小区/非小区确定的位置知识，映射处理部分12就可以执行映射操作。此外，需要基站A*的位置信息是为了选取这样一个基站，它适合于小区形成处理设备4扩大该基站提供服务的区域并发射信号到选取的基站，指令它改变该区域。这些位置信息与映射操作的确定结果一起提供给映射处理部分12。
①发射终端位置信息的方法利用以下描述的位置检索服务，可以实施发射终端位置信息的方法。此处，展示两种方案。
(i)无线电通信系统B提供位置检索服务的方案(ii)基站A*提供位置检索服务的方案首先，详细地描述方案(i)。直接利用诸如PHS(个人手持电话系统)提供的位置检索服务，得到终端的位置信息。因此，在这个方案中，无线电通信系统B最好可以同时提供无线电接入通信服务和位置检索服务，例如，在PHS中。利用PHS的位置检索服务允许小区形成处理设备得到该终端的位置信息。然而，在此情况下，小区形成处理设备呼叫该终端，以便请求它把该位置通知小区形成处理设备。因此，为了自动地呼叫PHS的终端，小区形成处理设备有一个定时器和设置定时器的人机接口，定时器用于指令基站A*开始或结束小区/非小区确定和定期发出自动呼叫。一种独立于小区形成处理设备的设备也可以发出呼叫。在此情况下，这个设备必须发射终端的位置信息到小区形成处理设备。终端利用接收部分6接收这个呼叫信号，利用消息建立/确定部分9分析该信号，并利用传输部分7发射终端的位置信息。
现在，详细地描述方案(ii)。我们假设，基站A*是能够提供位置检索服务的系统，且无线电通信系统A的网络可以管理能够与基站A*通信的终端位置信息。在此情况下，在分析基站A*的小区之前，终端发射位置登记信号到基站A*，因此，确定时间与位置检索的时间是一致的。就是说，若终端发射位置信息，则该终端的位置是在确定时间登记的，且执行确定的位置与确定结果是在一一对应的基础上互相关联。
②发射基站A*位置信息的方法其次，展示终端发射基站A*标识符到小区形成处理设备4的方案，它作为通知基站A*的位置信息的方法。在发射确定结果到小区形成处理设备4之前，终端识别通过置放信道发射的基站A*标识符，并把它与确定结果一起发射。在消息确定/建立部分11已经识别来自传输/接收部分10接收信号的标识符之后，小区形成处理设备4有一个管理基站A*标识符和位置信息的表格，并通过检索这个表格确定基站A*的位置。若基站A*是新安装的，则给它登记并更新该表格。此外，若确定该终端不在小区内，即，不是被提供服务区域，则它不发射标识符或发射零标识符，因此，小区形成处理设备4的消息确定/建立部分11可以识别该确定结果。
重复图6中所示第一阶段至第三阶段的处理，促使小区/非小区数据按顺序累积在小区形成处理设备4的累积部分15中。所需小区变化的次数随这些重复次数的增加而减小。与此相反，所需的小区变化次数随这些重复次数的减小而增加。提供一个参考值(例如，以下描述的对应于第四阶段确定小区形状中描述“检索接受变化的基站的处理”内容②和③)，利用它确定在重复处理之后该小区是否需要变化，因此，当对应值等于或大于参考值时，该小区可以变化。这可以避免不必要的小区变化以减轻系统的负荷。
每当执行第一阶段至第三阶段的处理时(例如，参阅以下描述的第四阶段(4)确定小区形状中描述的“触发改变小区形状”)，可以确定小区变化的必要性。在此情况下，可以迅速地改变小区以响应环境的变化。然而，由于确定信息包括单次测量的结果，与重复处理中的比较，该确定不太准确。
(4)第四阶段确定小区形状在本发明中，基于终端和基站A*的位置信息以及区域确定结果，根据要求改变基站A*的小区形状，以便总是形成一个合适的小区，从而提高服务的质量。以下详细地描述第四阶段的一个例子。
(触发改变小区形状)为了实施改变小区形状的处理，必须说明利用触发和定时确定变化的必要性。在这个实施例中，当终端不能与基站A*的置放信道同步时，即，当该终端确定它不属于小区时，就触发变化。若终端可以与置放信道同步时，这意味着它可以连接到基站。若终端可以连接到基站，则它能够立刻确定它是在该基站的小区内。图7表示终端执行处理的流程图。
(检索接受变化的基站的处理)基于来自终端的确定结果通知，小区形成处理设备4检索接受变化的基站，为的是确定小区形状需要变化的基站。执行这个检索处理是，①每次接收到非小区确定的结果，②从非小区通知到小区通知的变化已发生N次，或③相继地接收到M次的非小区通知。
选择接受变化的基站取决于将变成新小区的位置(P)与周围基站之间的距离。就是说，基站置放信道的传输功率有最大值，实际上增加传输功率到超过这个值是很困难的。因此，最大传输功率覆盖的小区对应于基站可以支持的小区最大值。
图8表示按照本发明变形的第一个实施例的小区控制方法中基站的传输功率与到该基站的距离之间关系图。移动台121的位置P与周围基站111至113之间的距离分别定义为L，L′，和L″。基站111至113的传输功率最大值分别定义为Pmax，Pmax′，和Pmax″。此外，可以由最大传输功率形成的小区最大值分别定义为Lmax，L′max，L″max，这些值称之为“参考距离”。小区形成处理设备检索满足以下条件的基站L≤LmaxL′≤L′maxL″≤L″max然后，设定得到的这些基站作为变化的候选基站。小区形成处理设备还从这些变化的候选基站中选择一个基站，该基站最接近于移动台121的位置P，然后，改变它的小区。这相当于选择可以被最小传输功率覆盖的基站。这个处理是由距离计算/分类部分13执行的。
此外，选择一个变化的候选基站的具体方法包括如下a.扩大最接近于位置P的基站小区。就是说，选取可以被最小附加功率覆盖的基站。
b.扩大具有低业务量的基站小区，即，扩大仅提供很小服务量的那些基站小区。就是说，在一段固定的时间内对每个基站的资源利用率取平均，扩大具有低平均利用率的基站小区，从而有效地利用无线电资源。
(小区形成处理设备执行处理的步骤)参照图9和10描述小区形成处理设备的一个运行例子，它包括选择接受变化的基站的具体方案。图9表示按照本发明变形的第一个实施例的小区形成处理设备执行控制的一个例子。首先，在步骤S11，小区形成处理设备接收终端发射的小区/非小区确定结果(这个处理是由传输/接收部分10和消息确定和建立部分11执行的)。这个例子采用上述的方法，其中检索接受变化的基站的处理是在每次接收到非小区确定结果时开始的。
其次，在步骤S12，映射处理部分12映射接收的结果。此时，如第三阶段中描述的，要求执行确定的位置信息。在步骤S13，小区形成处理设备确定该确定结果是否指出终端属于小区。若确定结果指出该终端属于小区，则该处理不是特别需要的，因此就结束。另一方面，若确定结果指出该终端不属于小区，则要求改变周围基站小区形状的处理，因此处理进行到步骤S14。在此步骤中，距离计算/分类处理部分13从映射处理部分12提供的映射操作中选取周围的基站，并计算这些基站中每个基站与发射确定结果的终端之间的距离。这些距离称之为“测量距离”。在步骤S15，基于计算结果，小区形成处理设备按照测量距离升序分类这些基站。
在步骤S16，小区形成处理设备把测量距离与对应的参考距离进行比较，用于确定基站的测量距离是否短于它们的参考距离。若基站的测量距离短于它们的参考距离，则提取这些基站作为变化的候选基站，且处理进行到步骤S17。在此步骤中，利用率基分类处理部分14从这些候选基站中选取一个接受变化的基站。最后，在步骤S18，小区形成处理设备发射信号到选取的基站，指令它改变它的小区。
图10表示按照本发明变形的第一个实施例的小区形成处理设备执行控制的一个例子。这个例子采用检索接受变化的基站的处理b方法。在此情况下，比较测量距离与参考距离的处理(步骤S21至S26)是与图9中处理的步骤S11至S16相同的。
若有任何变化的候选基站，则在步骤S27，小区形成处理设备从小区形成处理设备4存储器累积的信息中收集它们一段固定时间内的平均利用率。在步骤S28，小区形成处理设备按照平均利用率升序分类这些基站，而在步骤S29，选取有最低平均利用率的基站作为接受变化的基站(这个处理是由利用率基分类处理部分14执行的)。最后，在步骤S30，小区形成处理设备发射信号到选取的基站，指令它改变它的小区形状(这个处理是由消息建立/确定部分11执行的)。
在此情况下所要求的平均利用率可以由每个基站按照固定的周期直接发射到小区形成处理设备，或可以发射到置放信道，因此，随后终端可以把它与确定结果一起发射到小区形成处理设备。
(5)第五阶段改变小区形状指令基站改变它小区的处理包括给该基站提供变化的内容。在此情况下，通过给基站提供方向和传输功率的指令，可以改变该基站的小区形状。若基站利用扇区天线或自适应天线，则方向指令是必需的。若基站利用扇区天线，则可以提供扇区编号。若基站利用自适应天线，则利用典型的自适应天线的信号处理算法，基于估算的变化小区形状，计算波束形状，因此，可以把这个波束形状指令提供给基站。
以下，解释仅具有大小区的无线电通信系统情况，大小区包含不能提供服务的区域。图11表示按照本发明第二个实施例的无线电通信系统的小区配置图。在这个无线电通信系统中，基站111至113有它们可以提供服务的小区101至103，而移动终端121可以与基站111至113通信。此外，移动终端121从GSP(全球定位系统)接收定位信号以得到位置信息。当移动终端121从位置P(1)运动到位置P(2)，然后再运动到位置P(3)时，它在能够给它提供服务的小区与不能给它提供服务的区域之间变化。在位置P(1)，移动终端121可以接入基站111。在位置P(2)，该移动终端不能接入任何的基站。在位置P(3)，移动终端121可以接入基站113。另一方面，移动终端121利用GPS可以得到位置P(1)，P(2)，P(3)中任何一个的位置信息。
图12表示按照本发明第二个实施例的无线电通信系统的结构图。多个基站111至116连接到网络201，用于控制基站111至116小区的小区控制设备202连接到网络201。小区控制设备202和终端121有各自的通信用途。小区控制设备202累积基站111的小区确定结果，移动终端121已经接入到基站111，并基于小区确定结果，小区控制设备202发射小区变化的信号到该基站。
图13表示按照本发明第二个实施例的移动终端的结构图。移动终端121包括接收部分701，通过它们的置放信道接收来自基站的信号；小区确定部分702，用于建立与每个置放信道的同步，并确定是否可以通过这个信道接收信号；位置信息接收部分703，用于接收来自GSP的定位信号以计算位置信息；消息建立部分704，基于来自小区确定部分702的确定结果和来自位置信息接收部分703的位置信息，建立发射到小区控制设备的消息；传输部分705，用于发射消息建立部分704建立的消息到小区控制设备；和存储部分706，用于累积消息建立部分704建立的消息。
图14表示按照本发明第二个实施例的小区控制设备的结构图。小区控制设备202包括传输和接收部分801，作为发射和接收来往于网络201的信号接口；消息确定部分802，用于分析经网络接收的来自移动终端的消息；映射处理部分803，用于映射包含在该消息中位置信息的移动终端位置；和距离计算/分类部分804，通过距离计算和分类处理，选择接受变化的基站。
图15表示按照本发明第二个实施例的小区控制方法。当移动终端接通电源，发出呼叫，或跨越小区运动时，执行按照第二个实施例的小区控制方法。首先，移动终端检索周围的基站以找到它可以接入的基站(S301)。移动终端试图与置放信道同步以检查它是否可以通过这个信道接收信号，该信号是由对应的基站通过置放信道发射的。一旦建立同步，它指出可以通过这个置放信道接收信号，移动终端确定它属于这个基站提供服务的小区(S302)。另一方面，即使在一段固定时间之后，移动终端不能与任何的置放信道同步，因此，不能通过置放信道接收信号。
为了得到这些确定，检索基站置放信道使用的所有频率和传输定时。若无线电通信系统的置放信道包括不同的频率区段，则终端检索所有相关的频率。若无线电通信系统的置放信道利用不同的传输定时，则执行检索处理的时间等于或大于任一置放信道的传输周期。此外，对于置放信道是利用特殊扩展码形成的系统，终端检索该置放信道利用的扩展码。
其次，移动终端从GPS接收定位信号以得到位置信息，用于识别执行检索的位置(S303)。以下描述其细节。移动终端通知连接到网络的小区控制设备关于小区确定结果和位置信息(S304)。小区确定结果和来自移动终端的位置信息是唯一地互相关联，且累积在小区控制设备的存储部分。
小区控制设备有管理基站标识符和相关基站位置的表格，因此，检索这个表格就可以确定任何基站的位置。在安装新的基站时，它就登记在这个表格中。由于小区控制设备存储基站的标识符，为的是使这些标识符与小区确定结果和来自移动终端的位置信息相关联，只要从移动终端得到基站的标识符，就可以识别任何基站的位置。
基于累积的小区确定结果和来自移动终端的位置信息，小区控制设备选取小区形状需要改变的基站(S305)。以下描述其细节。小区控制设备指令选取的基站改变它的小区形状(S306)。该基站根据来自小区控制设备的指令改变它的小区形状(S307)。
如上所述，每次多个移动终端接入多个基站时，小区确定结果和来自移动终端的位置信息传输给累积所有这些数据的小区控制设备。对于任何的基站，若累积大量的小区确定结果和大量的位置信息，这指出大量移动终端已经确定这个基站的小区。若基于大量小区确定结果执行一次小区变化，则这些小区是准确变化的。然而，由于累积大量小区确定结果是很费时间的，这些小区是不频繁地变化的。另一方面，若基于少量小区确定结果执行一次小区变化，则这些小区是不太准确变化的。然而，由于累积小区确定结果所需的时间是很短的，这些小区是频繁地变化的。在累积多个小区确定结果和位置信息之后，可以提供确定小区是否需要变化的参考，从而避免不必要的小区变化以减轻移动通信系统的负荷。
图16表示按照本发明第二个实施例的执行处理。参照图15，说明利用GPS得到位置信息以识别执行检索的位置的方法(S303)。GPS从多个卫星接收到信号以计算当前的位置。利用计算结果作为移动终端的位置信息。
移动终端对周围基站执行检索处理(S301)。若任何基站发射信号，则移动终端试图与这个基站发射信号通过的置放信道同步(S302)。若移动终端可以与这个信道建立同步，则该移动终端确定它属于这个基站提供服务的小区(S401)。此时，移动终端利用GPS得到位置信息(S402)，并发射小区确定结果，移动终端的位置信息，和经受确定的基站信息到小区控制设备(S403)。
若移动终端不能与置放信道同步，并确定它不属于该小区(S411)，则它利用GPS得到位置信息(S412)，但它不发射位置信息等消息到小区控制设备；移动终端在其内部累积这些数据(S413)。在图11所示的位置P(2)，移动终端确定它不属于基站提供服务的小区，并累积非小区确定结果和位置信息。在运动到位置P(3)之后，移动终端确定它属于基站113提供服务的小区，因此，连续地发射累积的非小区确定结果和位置信息以及小区确定结果和位置信息经基站113到小区控制设备。
基于移动终端和基站的位置信息和小区确定结果，小区控制设备改变基站的小区形状，按照要求总是形成合适的小区，从而提高服务质量。小区控制设备检索接受变化的基站，为了确定小区需要变化的基站。每次从移动终端接收到非小区确定结果时，从通知非小区确定结果变化到通知小区确定结果相继地发生N次时，或连续地接收到M次通知非小区确定结果时，执行这个检索处理。
选择接受变化的基站取决于待设置的新小区位置与周围基站之间的距离。基站置放信道的传输功率有上限值，因此，传输功率上限值覆盖的小区对应于基站可以提供服务的小区最大值。
此外，小区控制设备执行的控制可以与上述小区形成处理设备执行的控制相同。
按照这个实施例，即使在各个基站之间不能通过置放信道发射信号，可以改变任何基站的小区以便根据需要灵活地改变服务区域。与安装基站的常规系统计划比较，基于传播情况利用设计方法，可以根据需要提供服务，从而使设施得到有效的利用。具体地说，在从形成覆盖特定区域的点基服务规定转移到形成覆盖所有区域的面基服务规定时，不需要安装覆盖小区域的基站，通过改变其小区的形状可以有效地利用周围的基站。
此外，按照这个实施例，利用GSP代表的现有位置信息检索系统以识别基站的位置，从而允许作为数据准确地管理服务区域。非小区确定结果累积在移动终端，随后经该移动终端可以连接的基站发射到小区控制设备。所以，可以管理基站不能提供服务的小区数据以及其他的数据，导致有效的运行。
本发明的详细描述是参照几个优选实施例，根据以上的描述，显而易见，在不偏离本发明的条件下，本领域专业人员可以进行各种变化和改动，所以，我们的意图是，以下的权利要求书覆盖所有这些变化和改动，因为它们都在本发明精神的范围内。
权利要求
1.一种控制小区的小区控制方法，该小区是每个基站的服务区域，该方法的特征是，它包括小区确定步骤，从所述基站通过特定的信道接收信号并确定所述基站的小区，它取决于同步结果；位置信息获得步骤，从位置信息获得部分得到移动终端的位置信息；位置信息发射步骤，发射所述小区确定步骤中的确定结果和所述位置信息到与移动终端可以同步的那些所述基站；距离计算步骤，基于位置信息发射步骤中发射的所述位置信息，通过映射移动终端的位置，计算所述移动终端与所述基站之间的距离；选择步骤，选取所述距离计算步骤中计算的有最短距离的基站；变化信息发射步骤，发射小区变化信息到选择步骤中选取的所述基站；和改变步骤，基于变化信息发射步骤中发射的所述小区变化信息，改变所述基站的小区。
2.按照权利要求1的小区控制方法，其特征是，还包括存储步骤，存储所述确定结果和所述位置信息到存储部分，其特征是所述位置信息发射步骤从所述存储部分可以得到所述确定结果和与移动终端不能同步的那些所述基站的位置信息，并发射所述结果和所述位置信息到与移动终端可以同步的那些所述基站。
3.按照权利要求1的小区控制方法，其特征是，还包括参考距离计算步骤，基于事先来自所述基站的传输功率，计算参考距离，且其特征是所述选择步骤可以从基站与移动终端的距离短于所述各自参考距离的那些基站中选取。
4.按照权利要求1的小区控制方法，其特征是，还包括计算所述基站利用率的利用率计算步骤和发射所述利用率的利用率发射步骤，且其特征是所述选择步骤可以从所述利用率发射步骤中发射的有最低利用率的基站中选取。
5.按照权利要求2的小区控制方法，其特征是，还包括参考距离计算步骤，基于事先来自所述基站的传输功率，计算参考距离，且其特征是所述选择步骤可以从基站与移动终端的距离短于所述各自参考距离的那些基站中选取。
6.按照权利要求2的小区控制方法，其特征是，还包括计算所述基站利用率的利用率计算步骤和发射所述利用率的利用率发射步骤，且其特征是所述选择步骤可以从所述利用率发射步骤中发射的有最低利用率的基站中选取。
7.一种控制小区的小区控制系统，该小区是改变移动通信系统服务区域的每个基站服务区域，该系统的特征是，它包括移动终端，包括小区确定装置，用于从所述基站通过特定信道接收信号并确定所述基站的小区，它取决于同步结果；位置信息获得装置，用于得到移动终端的位置信息；和位置信息发射装置，用于发射所述小区确定装置的确定结果和所述位置信息到该移动终端可以同步的那些所述基站；和小区控制设备，包括距离计算装置，基于位置信息发射装置发射的所述位置信息，通过映射所述移动终端的位置，计算所述移动终端与所述基站之间的距离；选择装置，用于选取所述距离计算装置计算的有最短距离的基站；和变化信息发射装置，用于发射小区变化信息到选择装置选取的所述基站，其特征是基于所述小区控制设备发射的所述小区变化信息，所述基站改变它的小区。
8.按照权利要求7的小区控制系统，其特征是，所述移动终端还包括存储装置，用于存储所述确定结果和所述位置信息，且其特征是所述位置信息发射装置从所述存储部分可以得到所述确定结果和与移动终端不能同步的那些所述基站的位置信息，并发射所述结果和所述位置信息到与该移动终端可以同步的那些所述基站。
9.按照权利要求7的小区控制系统，其特征是，所述小区控制设备还包括参考距离计算装置，基于事先来自基站的传输功率，计算参考距离，且其特征是所述选择装置可以从基站与移动终端的距离短于所述各自参考距离的那些基站中选取。
10.按照权利要求7的小区控制系统，其特征是，所述基站包括计算基站利用率的利用率计算装置和发射所述利用率的利用率发射装置，且其特征是所述选择装置可以从所述利用率发射装置发射的有最低利用率的那些基站中选取。
11.按照权利要求8的小区控制系统，其特征是，所述小区控制设备还包括参考距离计算装置，基于事先来自基站的传输功率，计算参考距离，且其特征是所述选择装置从基站与移动终端的距离短于所述各自参考距离的那些基站中选取。
12.按照权利要求8的小区控制系统，其特征是，所述基站包括计算基站利用率的利用率计算装置和发射所述利用率的利用率发射装置，且其特征是所述选择装置可以从所述利用率发射装置发射的有最低利用率的那些基站中选取。
全文摘要
本发明允许运行中的任何基站改变其小区形状，从而可以根据需要提供服务。移动终端试图与置放信道同步，以便检查它是否可以接收信号，从而确定它是否属于该基站的小区。移动终端利用GPS得到位置信息以识别位置，并通知小区控制设备关于小区确定结果和位置信息。基于小区确定结果和位置信息，小区控制设备选取对应小区形状需要改变的基站。小区控制设备指令选取的基站改变它的小区形状。该基站按照这个指令改变它的小区形状。
文档编号H04W16/28GK1523908SQ20041000187
公开日2004年8月25日 申请日期2001年9月29日 优先权日2000年9月29日
发明者佐藤嬉珍, 梅田成视, 视 申请人:株式会社Ntt都科摩