专利名称：切换控制系统、切换控制方法、移动通信系统和基站的制作方法
技术领域：
本发明涉及切换(handover)控制系统、切换控制方法、使用所述方 法的移动通信系统以及用于相同目的的基站，尤其涉及一种诸如CDMA (码分多址)系统的移动通信系统中的切换控制方案。
背景技术：
在诸如CDMA系统的第三代移动通信系统中，在功能性和性能上放 置太多的重要性以及导致复杂的处理过程以及系统投资的增加。在第三代 之后的系统的下一代高速移动通信系统中，存在简化基站的处理并且使得 整个系统便宜和简单的趋势。
作为下一代高速移动通信系统的一个趋势，只有硬切换是可能被支持 的。这将需要一种稳定硬切换技术的建立。
使用由第三代移动通信系统所代表的CDMA系统的移动通信系统具 有如下特性 一个移动台可以同时与多个基站通信。这特性带来了如下优 点移动台可以在基站之间移动而没有瞬时通信断路，以及相对稳定的通 信即使在坏传播条件的环境中也可以被维持。
移动台当在多个基站之间移动时与这些基站通信的这样一种情况，被 称作"软切换"(soft handover)或者"分集切换"(diversity handover) (下文中通称为软切换)。相反，移动台当在多个基站之间移动时只与其 中任何一个基站通信的切换被称为"硬切换"。
图6示出根据现有技术在移动通信系统中的典型切换(HO)操作。参 考图6，根据现有技术的技术切换中的连接操作的次序将被说明。例如当 移动台2从由基站(#1) 1-1管理的服务区域(小区#1)移动到由基站 (#2)管理的服务区域(小区#2)时，如图1所示(如，参见日本专利公 开文本No.2001-036953 (专利文献1))，在此移动通信系统中执行切
换。这些基站1-1和l-2连接到核心网络100。
在基站#1和#2经由核心网络彼此通信(图6中步骤cl)并且移动台 连接着小区#1中的基站#1 (图6中步骤c2)的情况下，移动台在与基站弁1 通信的同时报告它周围每个基站的下行链路(基站一移动台)通信质量到 基站#1 (图6中步骤c3)。
考虑到然后移动台从小区#1向小区#2移动(图6中步骤c4)，移动 台向源基站#1报告来自每一基站#1和#2的信号接收质量(图6中步骤 c5)。
根据从移动台报告的"下行链路接收质量"，源基站#1确定HO可行 性(图6中步骤c10)。移动台正在测量来自每一基站(基站#1和#2)的 下行链路信号(该信号通常是一种对每个基站唯一的信号，称为导频信 道)的接收质量并且报告该接收质量到源基站(这里，是基站#1)。
源基站#1比较从移动台报告的接收质量并且选取在HO可行性确定中 被确定为具有最高质量的基站作为目标基站。如果源基站弁1确定基站弁2 的质量比基站#1的高，则源基站#1发送一个HO开始指令到基站#2和移 动台(图6中步骤c11)。
当从源基站#1收到HO开始指令，移动台执行到基站#2的切换并且断 开与基站#1的通信(图6中步骤c12)。然后，每个基站的下行链路接收 质量被报告到目标基站#2 (图6中步骤c13)。
尽管如上所述的硬切换具有与软切换相比处理简单的优点，但它有如 下缺点通信被瞬时断开，或者如果处理过程的每个执行定时或者目标基 站的判决是误判的，则在最坏情况下，该通信可能被中止(中断)。
发明内容
本发明的一个示例性目的是提供一种切换控制系统、切换控制方法、 使用该方法的移动通信系统以及用于相同目的的基站，其能够缓解关于移 动台硬切换中连接稳定性的问题。
一种本发明典型方面的系统是一种切换控制系统，其适合于当移动台 移动时将移动台的连接从与源基站的连接切换到与目标基站的连接，其
中在切换之前移动台将预定信号至少发送到目标基站；目标基站将预定 信号的接收质量报告到源基站；源基站比较来自移动台的通信信号的接收 质量和从目标基站报告的预定信号的接收质量，来选取具有最高接收质量 的基站作为目标基站候选者，并且命令移动台开始与所选基站的切换。
一种本发明典型方面的方法是一种切换控制方法，其适合于当移动台 移动时将移动台的连接从与源基站的连接切换到与目标基站的连接，该方 法包括在移动台中，在切换之前将预定信号至少发送到目标基站；在目 标基站中，将预定信号的接收质量报告到源基站；以及在源基站中，比较
来自移动台的通信信号的接收质量和从目标基站报告的预定信号的接收质 量，来选取具有最高接收质量的基站作为目标基站候选者，并且命令移动 台开始与所选基站的切换。
一种本发明典型方面的基站是一种切换控制系统中的源基站，所述切 换控制系统适于当移动台移动时将移动台的连接从与源基站的连接切换到
与目标基站的连接，其中该源基站比较来自移动台的通信信号的接收质 量和从目标基站报告的预定信号的接收质量，来选取具有最高接收质量的 基站作为目标基站候选者，当在切换前移动台将预定信号至少发送到目标 基站时报告预定信号的接收质量；命令移动台开始与所选基站的切换。
图1是示出根据本发明典型实施例的移动通信系统的配置的框图； 图2是示出图l中基站的典型配置的框图3是示出基站和移动台之间连接操作流程的顺序图，其中使用了根 据本发明典型实施例的切换方法；
图4是示出基站和移动台之间连接操作流程的顺序图，其中使用了根 据本发明另一典型实施例的切换方法；
图5是一种示意图，示出根据本发明的另一典型实施例为了成功接收 接入信道发送的重复次数和信号己经发送的次数；以及
图6是示出基站和移动台之间连接操作流程的顺序图，其中使用了根 据现有技术的切换方法。
具体实施例方式
现在，将参考
本发明的典型实施例。 [第一典型实施例]
图1是显示根据本发明一个典型实施例的移动通信系统的配置的框 图。图1中，根据本发明实施例的移动通信系统包括基站(#1) 1-1和基
站(#2) 1-2，以及移动台2，所述两个基站都连接到核心网络100。
基站(#1) 1-1和基站(#2) 1-2经由核心网络100彼此相连。基站 (#1) 1-1可以与移动台2通信的区域表示为小区#1，并且基站(#2) 1-2 可以与移动台2通信的区域表示为小区#2。移动台2被示出当从小区#1向 小区#2移动时执行从基站(#1) 1-1到基站(#2) 1-2的切换。为简单起 见，图1示出两个基站(#1) 1-1和(#2) l-2之间的切换。然而，这还适 用于包含两个以上基站的情况，基本处理操作是相同的。
图2是示出图1中基站(#1) 1-1和(#2) l-2的典型配置的框图。图 2中，基站(#1) 1-1和(#2) 1-2表示为基站1，这是因为他们具有相同 的配置。
基站1包括以下部件CPU (中央处理单元)11，作为控制单元；主
存储器12，存储着由CPU ll执行的控制程序12a;存储单元13，当CPU ll执行控制程序12a时用作工作区域；通信控制单元14，控制与其它基站 的通信；无线通信控制单元15以及天线16，控制与移动台2的无线通 信；以及内部总线110， CPU 11、主存储器12、存储单元13、通信控制 单元14和无线通信控制单元15连接到所述内部总线110。
存储单元13包括第一存储区131和第二存储区132。第一存储区131 存储关于HO (切换)源(即源基站(#1) 1-1)和移动台2之间的接收质 量的信息。第二存储区132存储关于HO目标(即目标基站(#2) 1-2)和 移动台2之间的接收质量的信息。
图3是示出基站(#1) 1-1和(#2) l-2和移动台2之间的连接操作流 程的顺序图，其中使用了根据本发明实施例的切换方法。参考图1到图 3，将说明根据本发明实施例的切换方法。
基站(#1) 1-1和基站(#2) 1-2被分别视为源基站和目标基站，并且
移动台2被假定在基站(#1) l-l或者基站(#2) l-2的服务区域(小区弁1
或者#2)之内移动。图3中基站(#1) 1-1的处理操作由执行控制程序12a 的CPU 11实现。
在基站(#1) 1-1和(#2) l-2经由核心网络100互相通信(图3中步 骤al)并且移动台2在小区#1中与基站(#1) 1-1连接(图3中步骤a2) 的情况下，移动台2当与基站(#1) 1-1通信时报告它周围每个基站的下 行链路(基站一移动台)通信质量到基站(#1) 1-1 (图3中步骤a3)。
然后，当移动台2从小区#1向小区#2移动时(图3中步骤a4)，移 动台2向源基站(#1) 1-1报告来自基站(#1) 1-1和(#2) 1-2中每个基 站的信号接收质量(图3中步骤a5)。
根据报告的质量，基站(#1) 1-1确定基站(#2) 1-2是否能够切换。 如果基站(#1) 1-1确定新基站(即基站(#2) 1-2)可以是用于执行切换 的候选者，则基站(#1) 1-1给出HO准备指令到基站(#2) l-2和移动台 2 (图3中步骤a6)。
当收到H0准备指令时，移动台2发送预定信号到基站(#2) 1-2 (图 3中步骤a7)。基站(#2) 1-2测量这信号的接收质量(图3中步骤a8) 并且报告测量结果到基站(#1) 1-1 (图3中步骤a9)。这里使用预定信 号，这是因为在此阶段基站(弁2) l-2和移动台2之间同步还没有被建 立。例如，类似由移动台在第一次连接到基站时使用的接入信道(access CH)的信号可以适合于作为所述预定信号。
当从基站(#2) 1-2收到测量结果报告时，基站(#1) 1-1比较从基站 (#2) 1-2报告的接收质量和它本身和移动台2之间的通信质量。基站 (#1) l-l通过确定哪个基站具有较高通信质量来确定HO可行性(图3中 步骤a10)。这里，基站(#1) 1-1已将来自基站(#2) 1-2的测量结果存 储在存储单元13的第二存储区132中，并将它本身和移动台2之间的通信 质量存储在第一存储区131中。
如果基站(#1) 1-1具有较高质量，则基站(#1) 1-1继续它与移动台 2的通信。然而，如果基站(弁l) 1-1确定基站(弁2) 1-2具有较高质量， 则基站(弁l) 1-1发送HO开始指令到基站(#2) l-2和移动台2 (图3中
步骤all)。
响应于来自基站(#1) 1-1的HO开始指令，移动台2执行到基站 (#2) 1-2的切换并且断开与基站(#1) 1-1的通信(图3中步骤a12)。 然后，每个基站的下行链路接收质量被报告到目标基站(#2) 1-2 (图3中 步骤al3)。
在此实施例中，在切换前，移动台发送预定信号到目标基站，然后目 标基站测量来自移动台的信号接收质量并且报告该接收质量到源基站。源 基站比较从目标基站报告的接收质量和在源基站从移动台收到的通信信号 的接收质量。源基站选取具有最高接收质量的基站作为目标基站候选者以 及为移动台产生以所选的基站为目标的切换指令。
以此方式，目标基站的上行链路接收质量可以预先被测量。这防止了 由于切换而引起的通信断路或者通信质量降低，并且使得即使在只支持硬 切换的通信系统中也可以维持稳定的通信质量。
[第二典型实施例〗
图4是示出基站(#1)和(#2)和移动台2之间连接操作流程的顺序 图，其中使用了根据本发明第二典型实施例的切换方法。根据本发明这个 实施例的移动通信系统和基站具有与图1和2所示的本发明第一实施例中 相同的配置。然而，这个实施例与本发明第一实施例的不同之处在于修 改了在HO可行性确定中使用的信息，以使得接入CH接收质量用于基站 (弁l)和(#2) 二者。
参考图1、图2和图4，将描述根据本发明第二实施例的切换方法。 基站(#1) 1-1和基站(#2) 1-2被分别视为源基站和目标基站，并且移动 台2被假定在基站(#1) l-l或者基站(#2) l-2的服务区域(小区#1或者 #2)之内移动。图4中基站(#1) 1-1的处理操作由执行控制程序12a的 CPU11实现。
在基站(#1) 1-1禾n (#2) l-2经由核心网络100互相通信(图4中步 骤bl)并且移动台2在小区#1中与基站(#1) 1-1连接(图4中步骤b2) 的情况下，移动台2当与基站(#1) 1-1通信时报告它周围每个基站的下 行链路(基站一移动台)通信质量到基站(#1) 1-1 (图4中步骤b3)。
然后，当移动台2从小区#1向小区#2移动时(图4中步骤b4)，移 动台2向源基站(#1) 1-1报告来自每一基站(#1) 1-1和(#2) 1-2中每 个基站的信号接收质量(图4中步骤b5)。
根据报告的质量，基站(#1) 1-1确定基站(#2) 1-2是否能够切换。 如果基站(#1) 1-1确定新基站(即基站(#2) 1-2)可以是用于执行切换 的候选者，则基站(#1) 1-1给出HO准备指令到基站(#2) l-2和移动台 2 (图4中步骤b6)。
当收到HO准备指令时，移动台2发送预定信号(例如接入CH)到 基站(#1) 1-1和基站(#2) 1-2 (图4中步骤b7)。
基站(#1) 1-1和基站(#2) l-2每个都测量来自移动台2的信号接收 质量(图4中步骤b8和b9)。基站(#2) 1-2报告该测量结果到基站 (#1) 1-1 (图4中步骤b10)。
当从基站(#2) 1-2收到测量结果报告时，基站(#1) 1-1比较基站 (#1) 1-1和基站(#2) 1-2的信号(例如接入CH)接收质量。基站 (#1) 1-1通过确定哪个基站具有较高通信质量来确定HO可行性(图4中 步骤bll)。这里，基站(#1) 1-1已将来自基站(#2) 1-2的测量结果存 储在存储单元13的第二存储区132中，并将它自己的测量结果存储在第 一存储区131中。
如果基站(#1) 1-1具有较高质量，则基站(#1) 1-1继续它与移动台 2的通信。然而，如果基站(#1) 1-1确定基站(#2) 1-2具有比它本身更 高的质量，则基站(#1) 1-1发送HO开始指令到基站(#2) l-2和移动台 2 (图4中步骤bl2)。
响应于来自基站(#1) 1-1的HO开始指令，移动台2执行到基站 (#2) 1-2的切换并且断开与基站(#1) 1-1的通信(图4中步骤b13)。 然后，每个基站的下行链路接收质量被报告到目标基站(#2) 1-2 (图4中 步骤bl4)。
如果在步骤b8和b9中的接收质量测量中，用类似于移动台2第一次 尝试连接到基站时所用的接入CH的信号作为从移动台2发送的信号，则 在步骤b10的测量结果报告和在步骤bll的HO可行性确定可以以如下方
式被简化。
当接入CH被使用时，移动台2以逐渐增加的发射功率重复传送相同
的信号直到从该基站获得响应。重复的次数被嵌入信号中，以便当基站成 功接收信号时，基站可以知道为了成功接收信号已经被重复发送的次数。
对于基站(#1) 1-1和基站(#2) 1-2中的每个基站，报告为了第一次接收 而重复发送的次数以在源基站中进行比较，而不报告接收质量。源基站可 以根据哪个基站能够以较少的重复次数(以较低的发射功率)接收该信 号，来确定哪个基站具有较高质量。
这在图5中示出。如图5所示，移动台2以逐渐增加的发射功率重复 发送接入CH到基站(#1) 1-1和(#2) l-2的每个，直到从基站(#1) 1-1 和(#2) l-2获得响应。
在图5的情况中，基站(#2) 1-2在从移动台2的第四次发送时可以 接收接入CH，而基站(#1) 1-1在第七次发送时可以接收接入CH。因为 基站(#2) l-2能够以比基站(#1) 1-1更低的功率通信，所以可以确定基 站(#2) l-2处于较高通信质量的环境中。
因此，在此实施例中，通过比较为了成功接收接入CH传送的重复次 数以及信号已经被发送的次数，源基站(#1) 1-1可以选取目标基站 (#2) 1-2。因此，此实施例还防止由于切换引起的通信断路或者通信质量 降低，并且使得即使在只支持硬切换的通信系统中也可以维持稳定的通信 质量。
根据本发明一种典型的优点是可以改善移动台的硬切换中连接的稳定性。
本发明已经参考其具体实施例被具体地示出和说明，而本发明不局限 于这些实施例。本领域普通技术人员将理解，形式和细节上的各种变化在 不脱离权利要求书所定义的本发明的精神和范围的基础上包含其中。
合并参考
本申请是基于并且要求2006年11月1日递交的日本专利申请No. 2006-297220的优先权，其公开文本通过参考以其整体合并于此。
权利要求
1.一种切换控制系统，适合于当移动台移动时将移动台的连接从与源基站的连接切换到与目标基站的连接，其中在切换之前所述移动台将预定信号至少发送到所述目标基站；所述目标基站将所述预定信号的接收质量报告到所述源基站；以及所述源基站将来自所述移动台的通信信号的接收质量和从所述目标基站报告的所述预定信号的接收质量相比较，来选取具有最高接收质量的基站作为目标基站候选者，并且命令所述移动台开始与所选基站的切换。
2. 如权利要求1所述的切换控制系统，其中所述移动台将所述预定信号发送到所述源基站和所述目标基站二者；以及所述源基站使用所述预定信号的接收质量来代替来自所述移动台的通 信信号的接收质量。
3. 如权利要求1所述的切换控制系统，其中所述预定信号是所述移动 台在第一次连接到基站时使用的接入信道的信号。
4. 如权利要求2所述的切换控制系统，其中所述移动台以逐渐增加的功率连同指示发送重复次数的信息一起重复 发送所述预定信号；所述目标基站向所述源基站报告指示所述预定信号的第一次成功接收 时发送重复次数的信息；以及所述源基站将所述源基站处所述预定信号第一次成功接收时的发送重 复次数和从所述目标基站报告的发送重复次数相比较，来选取具有较小发 送重复次数的基站作为目标基站候选者。
5. 如权利要求1所述的切换控制系统，其中所述源基站根据从所述移动台通知的下行链路接收质量确定能够切换 的基站，并将为切换做准备的指令发送到所确定的基站和所述移动台；以 及所述移动台响应于所述为切换做准备的指令而发送所述预定信号。
6. —种使用如权利要求1所述的切换控制系统的移动通信系统。
7. —种切换控制方法，适合于当移动台移动时将移动台的连接从与源 基站的连接切换到与目标基站的连接，包括在所述移动台中，在切换之前将预定信号至少发送到所述目标基站； 在所述目标基站中，将所述预定信号的接收质量报告到所述源基站；以及在所述源基站中，将来自所述移动台的通信信号的接收质量和从目标 基站报告的所述预定信号的接收质量相比较，来选取具有最高接收质量的 基站作为目标基站候选者，并且命令所述移动台开始与所选基站的切换。
8. 如权利要求7所述的切换控制方法，其中所述移动台将所述预定信号发送到所述源基站和所述目标基站二者；以及所述源基站使用所述预定信号的接收质量来代替来自所述移动台的通 信信号的接收质量。
9. 如权利要求7所述的切换控制方法，其中所述预定信号是所述移动 台在第一次连接到基站时使用的接入信道的信号。
10. 如权利要求8所述的切换控制方法，还包括在所述移动台中，以逐渐增加的功率连同指示发送重复次数的信息一 起重复发送所述预定信号；在所述目标基站中，向所述源基站报告指示所述预定信号的第一次成 功接收时发送重复次数的信息；以及在所述源基站中，将所述源基站处所述预定信号第一次成功接收时的 发送重复次数和从所述目标基站报告的发送重复次数相比较，来选取具有 较小发送重复次数的基站作为目标基站候选者。
11. 如权利要求7所述的切换控制方法，还包括在所述源基站中，根据从所述移动台通知的下行链路接收质量确定能 够切换的基站，并将为切换做准备的指令发送到所确定的基站和所述移动 台；以及在所述移动台中，响应于所述为切换做准备的指令而发送所述预定信号。
12. —种切换控制系统中的源基站，所述切换控制系统适合于当移动 台移动时将移动台的连接从与所述源基站的连接切换到与目标基站的连 接，其中所述源基站将从所述目标基站报告的预定信号的接收质量与来自所述移动台的通 信信号的接收质量相比较，来选取具有最高接收质量的基站作为目标基站 候选者，所述预定信号的接收质量是当在切换之前所述移动台将所述预定 信号至少发送到所述目标基站时被报告的；以及命令所述移动台开始与所选基站的切换。
13. 如权利要求12所述的基站，其中所述预定信号从所述移动台被发送到所述源基站和所述目标基站二 者；以及所述源基站使用所述预定信号的接收质量来代替来自所述移动台的通 信信号的接收质量。
14. 如权利要求12所述的基站，其中所述预定信号是所述移动台在第一次连接到基站时使用的接入信道的信号。
15. 如权利要求13所述的基站，其中所述预定信号被以逐渐增加的功率连同指示发送重复次数的信息一起重复发送；以及所述源基站将所述源基站处所述预定信号第一次成功接收时的发送重 复次数和从所述目标基站报告的发送重复次数相比较，来选取具有较小发 送重复次数的基站作为目标基站候选者。
16. 如权利要求12所述的基站，其中所述源基站根据从所述移动台通知的下行链路接收质量确定能够切换的基站，并将为切换做准备的指令发送到所确定的基站和所述移动台；以及所述移动台响应于所述为切换做准备的指令而发送预定信号。
全文摘要
本发明提供一种切换控制系统，其适合于当移动台移动时将移动台的连接从与源基站的连接切换到与目标基站的连接，其中在切换之前移动台将预定信号至少发送到目标基站；目标基站向源基站报告预定信号的接收质量；以及源基站比较来自移动台的通信信号的接收质量和从目标基站报告的预定信号的接收质量，来选取具有最高接收质量的基站作为目标基站候选者，并且命令移动台开始与所选基站的切换。
文档编号H04W36/00GK101175327SQ20071016515
公开日2008年5月7日 申请日期2007年11月1日 优先权日2006年11月1日
发明者高井谦一 申请人:日本电气株式会社