专利名称:移动通信系统、基站控制装置、基站以及通信连接方法
技术领域：
本发明涉及对发送了链路信道建立请求的移动终端进行通信连接的移 动通信系统、在该移动通信系统中使用的基站控制装置、基站以及通信连 接方法。
背景技术：
一般情况下，移动通信系统具有发送用于通信连接的链路信道建立请 求的移动终端以及与该移动终端形成通信连接的多个基站。现有的基站具 有无线信道分配部。当基站从移动终端接收到链路信道建立请求时，基站 任意地分配无线信道，并形成与移动终端的通信连接。
在现有的移动通信系统中，当从属于各基站的移动终端向彼此相邻的 各个基站发送了链路信道建立请求时，存在相邻的基站彼此之间在与各移 动终端的通信中分配同一个无线信道的情况。这种情况下，可能会一个基 站的电波对与另一个基站进行通信的移动终端造成干扰。因此，通过一个 基站切换无线信道来消除这样的干扰(例如参考日本专利申请公开 2000-102062号公报)。
当产生干扰时，每次都需要切换无线信道。因此，在多个场所发生这 样的现象成为无线信道使用效率恶化和通信质量劣化的主要原因。
如上所述，在现有的移动通信系统中存在在相邻的基站使用同一无线 信道的情况。存在为了抑制干扰而不得已来切换通信中的无线信道，从而 产生无线信道的使用效率恶化以及通信质量劣化这样的问题。
发明内容
6本发明是通过上述情况来实现的。本发明的目的是提供能够防止随着 无线信道切换的无线信道的使用效率的恶化以及通信品质的劣化的通信系 统、基站控制装置、基站以及通信连接方法。
为了达到上述目的，根据本发明的一个实施方式，提供具有移动终 端和多个基站以及基站控制装置的移动通信系统。移动终端，发送用于 进行无线通信的链路信道建立请求。多个基站中的每一个，当接收到链 路信道建立请求时输出无线信道分配请求，当接收到无线信道分配响应 时输出链路信道分配响应，使用在无线信道分配响应中分配的无线信道， 与移动终端进行无线通信。基站控制装置，当接收到无线信道分配请求 时，对请求源的基站分配在请求源的基站和与请求源的基站相邻的基站 中未使用的无线信道，并向请求源的基站输出信道分配响应。
另外，根据本发明的一个实施方式，提供在以下移动通信系统中使 用的基站控制装置，该移动通信系统具有移动终端，发送用于无线通 信的链路信道建立请求；多个基站，当接收到链路信道建立请求时，输 出无线信道分配请求，并使用分配的无线信道来与移动终端进行无线通 信。基站控制装置具有相邻基站信息管理部，管理相邻基站信息，该 相邻基站信息表示多个基站的位置关系和向各基站分配的信道的使用状 况；以及无线信道分配控制部，当接收到无线信道分配请求时，参考相 邻基站信息，辨别分配给请求源的基站以及与请求源的基站相邻的基站 的无线信道，确定在请求源的基站以及与请求源的基站相邻的基站中未 使用的无线信道，并向请求源的基站分配已确定的未使用的无线信道。
另外，根据本发明的一个实施方式，提供一种基站，被构成为，当 接收到从移动终端发出的用于无线通信的链路信道建立请求时，向基站 控制装置输出用于无线通信的无线信道分配请求；通过该基站控制装置 分配了在请求源的基站以及与该请求源的基站相邻的基站中未使用的无 线信道时，使用已分配的无线信道来与移动终端进行无线通信。
另外，根据本发明的一个实施方式，提供一种通信连接方法，具有 从移动终端发送用于无线通信的链路信道建立请求的步骤；从接收了链 路信道建立请求的基站向基站控制装置输出无线信道分配请求的步骤； 通过接收了无线信道分配请求的基站控制装置，对请求源的所述基站分配在请求源的基站以及与请求源的基站相邻的基站中未使用的无线信道
的步骤；以及通过接收了所述无线信道分配请求的基站控制装置，向基 站输出包含已分配的未使用的无线信道的信息的无线信道分配响应的步 骤。
图1是表示本发明的移动通信系统的一个实施例的结构的框图； 图2是表示上述实施例的基站的概要结构的框图； 图3是表示上述实施例的基站控制装置的概要结构的框图； 图4是表示上述实施例的基站控制装置的功能结构的框图； 图5是表示上述实施例的移动通信系统的无线信道分配/释放顺序的顺 序图；
图6是表示在上述实施例的移动通信系统中从两台移动终端发送链路 信道建立请求时的概要结构的框图；
图7是表示图6的无线信道分配顺序的顺序图。
具体实施方式
下面参考附图，对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是表示本发明的一个实施例的移动通信系统的概要结构的框图。 图1表示通信方式是PHS (Personal Handyphone System:个人手持式电话 系统)的移动通信系统。
基站控制装置10-1-10-4经由IP(Internet Protocol,互联网协议)网络12 来相互连接。基站控制装置10-1~10-4与IP网络12形成相互交换控制信息 和声音、数据的移动通信网络。基站控制装置10-1容纳有PHS终端等的移 动终端(PS:Personal Station,个人电台)PS1 PS3和基站(CS: Cell Station, 小区台)CS1 CS3。
在本实施例中，基站控制装置10-1与基站CS1 CS3通过IP线路连接。 另外，基站控制装置10-1和基站CS1 CS3也可以通过电话线路或者光线 路等连接。另外，在本实施例中，经由移动通信网络向基站控制装置10-1 传送的信号、以及在基站控制装置10-1和基站CS1 CS3之间收发的信号采用IP数据包的形式。
在图1中，移动终端PS1在开设通信连接时对基站CSl发起链路信道 建立请求。基站CS1接收到链路信道建立请求时，基站CS1向基站控制装 置10-1输出无线信道分配请求。基站控制装置10-1接收到无线信道分配请 求时，基站控制装置10-1向基站CS1分配无线信道，并将无线信道分配响 应输出给请求源的基站CS1，其中所述无线信道是在基站CS1以及与基站 CS1相邻的相邻基站没被使用的任意的无线信道。无线信道分配响应包含
与被分配的无线信道有关的无线信道分配信息。接收到无线信道分配响应
的基站CS1向请求源的移动终端PS1回复链路信道分配响应。
在这里，无线信道是指在移动终端和基站之间进行无线通信时使用的 信道。在本实施例中，无线信道由频率以及l帧中的时隙来确定。
另外，在无线通信切断时，移动终端PS1向基站CS1发起切断通知。 收到切断通知的基站CS1向基站控制装置10-1输出无线信道切断请求。当 基站控制装置10-1收到无线信道切断请求时，基站控制装置10-1将向基站 CS1分配的无线信道变更为未使用，并向基站CS1回复无线信道切断响应。 在基站CS1收到无线信道切断响应时，基站CS1向移动终端PS1输出释放通知。
接下来对基站进行说明。图2是表示本发明的一个实施例的基站CS1 的概要结构的框图。移动终端PSl在无线通信连接请求时发送FEC(Forward Error Correction,前向纠错)帧等的基于无线帧的链路信道建立请求。在图 2中，基站CSl利用无线部21接收该链路信道建立请求，利用适配器22 将链路信道建立请求转换为数据包。之后，基站CSl利用通信接口部23 将链路信道建立请求封装成IP数据包，并向基站控制装置10-1发送链路信 道建立请求。
当基站CSl从基站控制装置10-1接收到IP数据包形式的无线信道分 配响应时，基站CS1利用通信接口部23对无线信道分配响应进行拆封，并 利用适配器22将无线信道分配响应转换为无线帧。之后，作为链路信道分 配响应，基站CS1将无线信道分配响应从无线部21输出给移动终端PS1。
此时，包含在无线信道分配响应中的无线信道分配信息也被从通信接 口部23向信道通知部24输入。信道通知部24根据无线信道分配信息，辨别分配给与移动终端PS1的无线通信的频率以及1帧中的时隙。信道通知 部24向适配器22通知分配时隙，并向无线部21通知分配频率。
在基站CS1，在基站CS1和移动终端PS1的通信中，若通信接口部23 从基站控制装置10-1接收声音、数据，则通信接口部23将该声音、数据 拆封为RTP (Real-time Transport Protocol,实时传送协议)数据包，并将 RTP数据包送到适配器22，该适配器22收到RTP数据包后，适配器22将 该数据包搭载在无线帧中，将该无线帧插入到由信道通知部24通知的分配 时隙中，并向无线部21输出无线帧。无线部21通过从信道通知部24通知 的频率将来自适配器22的无线帧发送给移动终端PS1。
另外，基站CS1利用无线部21接收由移动终端PS1以分配频率、分 配时隙传送来的声音、数据，并利用适配器22从无线帧提取出声音、数据 的RTP数据包。之后，基站CS1利用通信接口部23将RTP数据包封装为 IP数据包，并向基站控制装置10-1发送IP数据包。
并且，基站CS1具有基站管理部25。该基站管理部25监视基站CS1 的结构要素的异常。当基站管理部25检测到发生异常时，基站管理部25 通知基站控制装置10-1发生异常。另外，基站管理装置25在检测到发生 异常时，基站CS1不接受来自移动终端的链路信道建立请求。
接下来对基站控制装置进行说明。图3是表示本发明的一个实施例的 基站控制装置10-1的概要结构的框图。另外，图4是表示基站控制装置10-1
的功能结构的框图。
在图3中，基站控制装置10-1经由基站接口部31与基站CS1连接。 当基站控制装置10-1利用基站接口部31接收来自基站CS1的无线信道分 配请求时，基站控制装置10-1通过数据包交换(packet switch)部32将该 无线信道分配请求有选择地输出给多个系统。具体而言，数据包交换部32 根据被输入的IP数据包的头内容，辨别该数据包的目的地址，基于目的地 址，将数据包的输出地址有选择地切换为主控制部33或者网络接口部34。
另外，在图4中，基站控制装置10-1作为功能结构具有无线信道分配 控制部41、相邻基站信息管理部42、基站接口控制部43、网络接口控制部 44、以及呼叫控制部45。
主控制部33具有如图4所示的无线信道分配控制部41。当主控制部33接收从数据包交换部32输出的无线信道分配请求时，主控制部33参照 后述的存储器35中记录的相邻基站信息，来确定应该分配给基站CS1的无 线信道。
主控制部33和存储器35具有图4所示的相邻基站信息管理部42，管 理相邻基站信息。在本实施例中，相邻基站信息包含基站CS1 CS3的位置 关系以及分配给基站CS1 CS3的无线信道的使用状况。基站CS1 CS3的 位置关系根据移动终端PS1 PS3的移交历史(handoverhistory),作为信息 表预先记录在存储器35。另外，无线信道的使用状况和信息表的使用状况 也都作为信息表记录在存储器35中。每当基站控制装置10-1向基站 CS1 CS3分配无线信道时以及每当移动终端PS1切断无线通信状态的无线 信道时，这些信息表被更新。
主控制部33根据存储器35所记录的基站CS1 CS3的位置关系，辨别 与基站CS1相邻的基站。另外，主控制部33根据基站CS1以及基站CS1 的相邻基站中的无线信道的使用状况，检索未使用的无线信道，并向基站 CS1有选择地分配任意的未使用的无线信道。
另外，主控制部33具有图4所示的基站接口控制部43和网络接口控 制部44。基站接口控制部43使基站接口部31执行对基站CS1 CS3的信号 的收发。另外，网络接口控制部44使网络接口部34经由移动通信网络进 行信号的收发。在无线基站控制装置10-1与移动通信网络进行通信的状态 下，主控制部33通过网络接口部34收发声音、数据，通过基站接口部31 进行对基站CS1的信号的收发。
并且，主控制部33具有图4所示的呼叫控制部45。该呼叫控制部45 建立移动终端PS1和基站CS1之间的通信线路。之后，呼叫控制部45根 据移动终端PS1的通信对象的指定，进行对其他的移动终端的呼叫控制。
另外，在主控制部33从基站CS1收到发生异常的通知时，主控制部 33不向该基站CS1分配无线信道。
接下来，对移动通信系统的无线信道分配/释放进行说明。图5是表示 本发明的一个实施例的移动通信系统的无线信道分配/释放顺序的顺序图。
首先，对无线信道的分配进行说明。移动终端PS1向基站CS1发起无 线信道建立请求。接收到该请求的基站CS1向基站控制装置10-1发起无线信道分配请求。接收到无线信道分配请求的基站控制装置10-1参照预先在 存储器35中生成的相邻基站信息，在基站CS1以及基站CS1的相邻基站 中检索无线信道的空闲状态。并且，基站控制装置10-1向基站CS1分配未 使用的无线信道，同时向基站CS1回复包含被分配的无线信道的信息的无 线信道分配响应。此时，基站控制装置10-1对于被分配的无线信道，在存 储器35中的信息表中登记为"正在使用"。接收到无线信道分配响应的基 站CS1向移动终端PS1发出链路信道分配响应。此后，通过现有的流程可 实现移动终端间的通信连接。
接下来，对无线信道的释放进行说明。首先，对移动终端PS1切断通 话的情形进行说明。无线信道的释放从移动终端PS1发起切断通知开始。 当基站CS1接收到切断通知时，基站CS1向基站控制装置10-1发起无线 信道切断请求。当基站控制装置10-1接收到无线信道切断请求时，基站控 制装置10-1对于已建立链路信道的无线信道，将存储器35的信息表更新 为"未使用"，并向基站CS1回复无线信道切断响应。当基站CS1接收无 线信道切断响应时，基站CS1向移动终端PS1发起释放通知。移动终端PS1 收到释放通知后向基站CS1回复释放完成通知，并且基站CS1向基站控制 装置10-1传达释放完成。
另外，对通话对方切断通话的情况进行说明。基站控制装置10-1将无 线信道切断指示发送给基站CS1，基站CS1收到该指示后向移动终端PS1 发起无线信道切断指示。当移动终端PS1收到无线信道切断指示时，移动 终端PS1发起无线信道切断完成通知。无线信道切断完成通知经由基站CS1
传达到基站控制单元，释放流程完成。
接下来，对从两台移动终端发送链路信道建立请求的情况进行说明。
图6是表示在本发明的一个实施例的移动通信系统中从两台移动终端发送 链路信道建立请求时的概要结构的框图。另外，图7是表示图6的无线信 道分配顺序的顺序图。
在图6中，基站CS1、 CS2彼此相邻，并且移动终端与基站能够通信 的区域2、 4 一部分重叠，形成干扰区域6。另外，移动终端PS1向基站 CS1发送链路信道建立请求，在干扰区域6的移动终端PS2向基站CS2发 送链路信道建立请求。
12移动终端PS2进行与在图5所示的流程相同的流程，使用无线信道A 来与基站CS2进行通信。在这里，当移动终端PS1发起链路信道建立请求 时，收到链路信道建立请求的基站CS1向基站控制装置10-1发起无线信道 分配请求。基站控制装置10-1检索无线信道。因为无线信道A已经被分配 给相邻的基站CS2，所以基站控制装置10-1决定向基站CS1分配空着的无 线信道B，并向基站CS1发送无线信道分配响应，该无线信道分配响应包 含与所分配的无线信道有关的信息。接收了无线信道分配响应的基站CS1 向移动终端PS1回复链路信道分配响应。
参考图7对无线信道分配顺序进行说明。首先，移动终端PS2向基站 CS2发起链路信道建立请求。接收到链路信道建立请求的基站CS2向基站 控制装置10-1发起无线信道分配请求。接收了无线信道分配请求的基站控 制装置10-1参考在存储器35预先生成的相邻基站信息，检索基站CS2及 其相邻基站中的无线信道的空闲状态。并且，基站控制装置10-1向基站CS2 分配未使用的无线信道A，同时向基站CS2回复无线信道分配响应。此时， 基站控制装置10-1对于分配的无线信道A，在存储器35的信息表中登记 为"正在使用"。接收了无线信道分配响应的基站CS2向移动终端PS2发 送链路信道分配响应。之后，通过现有的流程，可实现移动终端PS2与其 他移动终端之间的通信连接。
另外，在移动终端PS2使用无线信道A与基站CS2通信时，移动终端 PS1向基站CS1发起链路信道建立请求。接收了链路信道建立请求的基站 CS1向基站控制装置10-1发起无线信道分配请求。接收了无线信道分配请 求的基站控制装置10-1参照在存储器35预先生成的相邻基站信息，在基 站CS1及其相邻基站中检索无线信道的空闲状态。并且，基站控制装置10-1 向基站CS1分配未使用的无线信道B，同时向基站CS1回复无线信道分配 响应。此时，由于无线信道A在相邻基站CS2为"正在使用"，因此基站 控制装置10-1不选择无线信道A。另外，基站控制装置10-1在存储器35 的信息表中对已分配的无线信道B登记为"正在使用"。接收到无线信道分 配响应的基站CS1向移动终端PS1发送链路信道分配响应。之后，通过现 有的流程，可实现移动终端PS1与其他移动终端间的通信连接。
如上所述，在上述的一个实施例中，当基站CS1接收来自移动终端的
13链路信道建立请求时，基站CS1向基站控制装置10-1发送无线信道分配请 求。收到无线信道分配请求的基站控制装置10-1将在基站CS1以及基站 CS1的相邻基站中未使用的无线信道分配为基站CS1的无线信道，并向基 站CS1发送无线信道分配响应。由此，不存在每个基站独立地分配信道的
情况，所以能够避免在相邻的基站之间使用同一个无线信道的情况。因此， 根据实施例，由于能够避免在相邻的基站产生干扰地来分配无线信道，因 此可防止发生无线信道的切换。
如上所述，根据本发明，在相邻的基站之间避免使用同一个无线信道， 所以能够提供可防止随着无线信道的切换使使用效率恶化以及通信质量劣 化的移动通信系统、基站控制装置、基站以及通信连接方法。
再者，在本实施例中对移动终端为PHS终端的情况进行说明，但移动
终端是移动电话时本发明同样也可以实施。
另外，在本实施方式中，对在基站和基站控制装置之间的信号的收发 中使用IP数据包的情况进行了说明，但本发明并不限于该IP数据包的协 议。
本领域的技术人员很容易得到对本发明的其他修改，本说明书的范围 仅是示例性的，本发明的保护范围和主旨如权利要求
书所述。
权利要求
1、一种移动通信系统，其特征在于，具有
移动终端，发送用于无线通信的链路信道建立请求；
多个基站，当接收到所述链路信道建立请求时，输出无线信道分配请求，当接收到无线信道分配响应时，输出链路信道分配响应，并使用在所述无线信道分配响应中所分配的无线信道，与所述移动终端进行无线通信；以及
基站控制装置，当接收到所述无线信道分配请求时，对请求源的基站分配在所述请求源的基站和与所述请求源的基站相邻的基站中未使用的无线信道，并向所述请求源的基站输出所述信道分配响应。
2、 如权利要求
1所述的移动通信系统，其特征在于， 所述基站控制装置具有相邻基站信息管理部，管理相邻基站信息，该相邻基站信息表示所 述多个基站的位置关系和分配给各基站的信道的使用状况；无线信道分配控制部，当接收到所述无线信道分配请求时，参照所 述相邻基站信息，辨别分配给所述请求源的基站和与所述请求源的基站 相邻的基站的无线信道，并向所述请求源的基站分配在所述请求源的基 站和与所述请求源的基站相邻的基站中未使用的无线信道。
3、 如权利要求
2所述的移动通信系统，其特征在于， 在所述移动终端结束无线通信时，所述移动终端向处于无线通信状态的所述基站发送切断通知；所述基站在接收到所述切断通知时，向所述基站控制装置输出被分 配的所述无线信道的切断请求；在所述无线信道分配控制部接收到所述切断请求时，所述无线信道 分配控制部对于有切断请求的无线信道，将所述相邻基站信息更新为未 使用，并向所述切断请求源的基站输出切断响应。
4、 如权利要求
1所述的移动通信系统，其特征在于， 在所述基站和所述基站控制装置之间，交换IP数据包形式的信号。
5、 如权利要求
4所述的移动通信系统，其特征在于， 所述无线通信的方式是个人手持式电话系统，所述基站从所述基站控制装置接收包含在所述无线信道分配响应中 的无线信道分配信息，并将由所述无线信道分配信息指定的频率以及1 帧中的时隙作为通信信道而与所述个人手持式电话系统的移动终端连 接。
6、 一种基站控制装置，在以下移动通信系统中使用，该移动通信系 统具有移动终端，发送用于无线通信的链路信道建立请求；多个基站， 当接收到所述链路信道建立请求时，输出无线信道分配请求，并使用所 分配的无线信道来与所述移动终端进行无线通信，所述基站控制装置的特征在于，具有相邻基站信息管理部，管理相邻基站信息，该相邻基站信息表示所 述多个基站的位置关系和分配给各基站的信道的使用状况；以及无线信道分配控制部，当接收到所述无线信道分配请求时，参照所 述相邻基站信息，辨别分配给与所述无线信道分配请求源的基站相邻的 基站以及所述分配请求源的基站的无线信道，确定在所述分配请求源的 基站以及所述相邻的基站中未使用的无线信道，并向所述分配请求源的 基站分配所确定的所述未使用的无线信道。
7、 如权利要求
6所述的基站控制装置，其特征在于， 在所述移动终端向处于无线通信状态的所述基站发出切断通知、所述基站接收所述切断通知并向所述基站控制装置输出所述被分配的无线 信道的切断请求的情况下，所述无线信道分配控制部在接收到所述切断请求时，将有切断请求 的无线信道的所述相邻基站信息更新为未使用，并向所述切断请求源的 基站输出切断响应。
8、 如权利要求
6所述的基站控制装置，其特征在于， 在所述基站和所述基站控制装置之间，交换IP数据包形式的信号。
9、 一种基站，其特征在于， 被构成为，当接收到从移动终端发送的用于无线通信的链路信道建立请求时， 向基站控制装置输出用于进行无线通信的无线信道分配请求；当通过该基站控制装置分配了在请求源的基站以及与其相邻的基站 中未使用的无线信道时，使用被分配的无线信道与所述移动终端进行无 线通信。
10、 如权利要求
9所述的基站，其特征在于， 被构成为，当从处于无线通信状态的所述移动终端接收到该无线通信的切断通 知时，向所述基站控制装置输出所述被分配的无线信道的切断请求；当从所述基站控制装置接收到对该切断请求的切断响应时，向所述 移动终端发送所述通信状态的释放通知。
11、 如权利要求
9所述的基站，其特征在于，在所述基站和所述基站控制装置之间，交换IP数据包形式的信号。
12、 如权利要求
9所述的基站，其特征在于， 在所述无线通信的方式是个人手持式电话系统时， 所述基站从所述基站控制装置接收包含在所述无线信道分配响应中的无线信道分配信息，并将由无线信道分配信息指定的频率和1帧中的 时隙作为通信信道而与所述个人手持式电话系统的移动终端连接。
13、 一种通信连接方法，其特征在于，包括 从移动终端发送用于无线通信的链路信道建立请求的步骤；从接收了所述链路信道建立请求的基站向基站控制装置输出无线信 道分配请求的步骤；通过接收了所述无线信道分配请求的所述基站控制装置对请求源的 所述基站分配在所述请求源的基站以及与所述请求源的基站相邻的基站 中未使用的无线信道的步骤；以及通过接收了所述无线信道分配请求的所述基站控制装置向所述基站 输出包含所分配的所述未使用的无线信道的信息的无线信道分配响应的 步骤。
14、如权利要求
13所述的通信方法，其特征在于，包括 从接收了所述信道分配响应的所述基站向发送了所述链路信道建立请求的所述移动终端输出链路信道分配响应的步骤；以及所述移动终端使用由所述链路信道分配响应指定的无线信道，与所述基站进行通信的步骤。
专利摘要
本发明提供一种能够防止无线信道的使用效率恶化以及通信质量劣化的移动通信系统移动通信系统、基站控制装置、基站以及通信连接方法。移动通信系统具有移动终端、基站以及基站控制装置。在开设通信连接时，移动终端发起用于和其他移动终端进行通信的链路信道建立请求。基站接收链路信道建立请求，向基站控制装置输出无线信道分配请求。基站控制装置当接收无线信道分配请求时，基站控制装置向该基站分配在发送了链路信道建立请求的基站以及该基站的相邻基站中没有使用的无线信道，并向基站输出无线信道分配响应。基站收到无线信道分配响应时，基站向移动终端回复链路信道分配响应，用被分配了的无线信道建立与移动终端的通信连接。
文档编号GKCN101494909SQ200910009628
公开日2009年7月29日 申请日期2009年1月23日
发明者山本敬治, 辻清高 申请人:株式会社东芝导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan