CN1285697A - 集群移动通信系统,基站,控制台和移动台 - Google Patents

Abstract

一种移动通信系统包括一个线路控制台,以及属于多个集群的多个基站,使得每一个集群都包括多个基站。每一个集群都包括一个集群控制台,它经由一条线路被连接到所述线路控制台,并对该集群控制台所属的各基站进行控制。此外,处于一个集群之中的每一个基站经由诸线路被连接到属于所述一个集群和/或处于所述一个集群之中的集群控制台的其他各基站,使得处于所述一个集群之中的每一个基站都被直接地或间接地连接到处于所述一个集群之中的集群控制台。

Description

集群移动通信系统， 基站，控制台和移动台

本申请书要求保护1999年7月28日在日本专利局申请的第11-214180号日本专利申请书的权益，其所公开的内容作为参考文献被收入本文。

本发明涉及一个移动通信系统，它具有一个线路控制台以及多个集群化的基站，用于这样一种移动通信系统的一个基站，一个集群控制台，一个线路控制台，以及一个移动台。

图1是一份图，用以说明一种常规的移动通信系统的一个实例。图1所示的移动通信系统包括一个移动台(MS)10，各基站(BSs)111到117，一个线路控制台(RNC：路由网络控制器)12，以及一个移动通信交换台(MSC：移动交换中心)13。

移动通信交换台13是被设计用于一个移动通信网络的一个交换台。这个移动通信交换台13的诸线路被连接到另一个移动通信交换台或者一个固定网络的交换台，例如一个公共交换电话网络(PSTN)。在移动通信交换台为一种第3代类型产品的情况下，该移动通信交换台13不仅支持电路交换功能，而且支持分组交换功能，后者使之能连接因特网。

线路控制台12被连接到一个移动通信交换台13，同时被连接到多个基站11₁到11₇。当产生一次通信请求时，线路控制台12对各基站11₁到11₇所使用的各无线信道的分配、通信的开始和结束以及诸如此类进行控制。此外，当移动台10在各基站11₁到11₇的覆盖区域中移动时，线路控制台12执行一次越区切换控制。

各基站11₁到11₇被连接到线路控制台12，并且在线路控制台12的控制下，跟多个移动台10进行无线通信。在基站与移动台之间，可以使用各种无线信号协议(各种空中接口)，例如频分多址(FDMA)，时分多址(TDMA)以及码分多址(CDMA)。

在图1所示的移动通信系统中，当跟一个移动台进行通信时，基本上在移动台10以及靠近该移动台10的基站之间直接地(伙伴与伙伴之间)交换各种无线信号。在图1所示的特例中，基站11₂靠近图中所示的一个移动台10。相应地，来自移动台10的诸信号经由基站11₂以及线路控制台12，被送往移动通信交换台13。如图1所示，当移动台10从靠近基站11₂的位置移动到靠近基站11₃的位置时，就从基站11₂越区切换到基站11₃，以便继续进行通信。换句话说，线路控制台12控制着各基站，以便将用于跟移动台10进行通信的基站由基站11₂改变为基站11₃，并且将通往基站的线路由基站11₂切换到基站11₃。在图1中，指向两个方向的一个实线箭头表示一次正常通信，而指向两个方向的一个虚线箭头则表示一次越区切换通信。

在一个基站仅覆盖一个小区域的微蜂窝移动通信系统的情况下，当移动台在高速移动中进行通信时，在各基站之间频繁地发生越区切换。其结果是，在这种情况下，用以实现必要的控制的线路控制台的负载增加得相当可观，并且存在一个问题，即，难以适当地控制和实施越区切换。

另一方面，在靠近两个相邻的基站的边界处，电场强度降低，并且在所接收的信号中可能出现误码。因而，不能顺畅地实施越区切换，并且越区切换可能失败，由此引起一个问题，特别是在频繁地发生越区切换的微蜂窝移动通信系统中。

为了消除后一个问题，CDMA移动通信系统使用了分集越区切换技术。根据分集越区切换技术，在越区切换期间，移动台10同时跟当前基站11₂以及准备接管的下一个基站11₃交换各无线信号，使得即使介于移动台10以及各基站11₂和11₃其中之一之间所交换的信号电平降低以及产生信号差错，介于移动台10以及基站11₂和基站11₃的另一个之间所交换的诸信号仍然可以用于通信，以实现一次顺畅的越区切换。在这种情况下，除了因越区切换控制所引起的负载以外，线路控制台12还必须承受分集处理过程的负载。因此，由于分集处理过程，使得在线路控制台12上的负载增加得相当可观。

而且，为了更有效地获得各种分集效果，有必要将被插入到接收信号之中的跟软判决有关的信息以及与接收信号的电场强度有关的信息传送到线路控制台12。其结果是，介于基站以及线路控制台之间所交换的信息量增加得相当可观，同时存在一个问题，即，有必要使用一条大容量的线路。

分集越区切换不限于介于两个基站之间，并且在某些情况下，当在3个或者更多的基站之间进行分集越区切换时，分集效果将会更大。此外，不仅在越区切换期间，而且当接收信号的电场强度降低时，例如当移动台进入一个建筑物里面时，实施分集越区切换能有效地改善通信质量。然而，在这些情况下，在线路控制台上的负载以及在介于基站以及线路控制台之间的线路容量上的负载将进一步地增加，由此使得它难以在常规的移动通信系统中实现这样一种分集越区切换。因此，在常规的移动通信系统中，通信质量的改善存在一个极限。

相应地，本发明的总的目的是，提供一种新颖的和有用的移动通信系统，一个基站，一个集群控制台，在其中上述问题得以消除。

本发明的另一个和更专门的目的是，提供移动通信系统，一个基站，一个集群控制台，一个线路控制台，以及一个移动台，它们能改善通信质量，降低在线路控制台上的负载以及在介于基站与线路控制台之间的线路上的负载，并在基站中实施一种分布式自主处理过程，以实现一种有效的移动通信系统。

本发明的又一个目的是，提供一种移动通信系统，包括一个线路控制台，以及属于多个集群的多个基站，使得每一个集群都包括多个基站，其中，每一个集群都包括一个集群控制台，后者经由一条线路被连接到线路控制台，并对该集群控制台所属的集群之中的各基站进行控制，并且处于一个集群之中的每一个基站都经由诸线路被连接到处于一个集群和/或处于一个集群的集群控制台之中的其他各基站，使得处于一个集群之中的每一个基站都被直接地或间接地连接到处于一个集群之中的集群控制台。根据本发明的移动通信系统，有可能改善通信质量，并降低在线路控制台上的负载以及在介于线路控制台与基站之间的线路上的负载，此外，通过由基站实施的分布式自主处理过程，有可能实现一种有效的移动通信系统。

在移动通信系统中，可以通过高速电缆线路或高速无线线路，在每一个集群里面建立连接。

在移动通信系统中，可以通过一个环型网络或一个总线型网络，将处于一个单独的集群之中的集群控制台跟每一个基站连接起来。

在移动通信系统中，在每一个集群的诸线路中，都可以采用网络互连(Internet)协议(IP)作为通信协议。在这种情况下，有可能在集群之中有效地建立一个局域网(LAN)。

在移动通信系统中，多个基站可以同时向一个单独的移动台发送各信号。在这种情况下，对移动台来说，一种位置分集发送成为可能。

在移动通信系统中，多个基站可以同时接收从一个单独的移动台发送过来的诸信号。在这种情况下，一种位置分集接收在各基站成为可能。

在移动通信系统中，多个集群可以经由诸线路互相连接。此外，线路控制台可以经由诸线路，跟处于多个集群之中的对应的各集群控制台建立连接。在这种情况下，介于各移动台之间所交换的信息可以绕过线路控制台而取得一条旁路路由(译者注：即走捷径)，由此降低线路控制台的负载。

本发明的又一个目的是，提供一个集群控制台，用以控制处于该控制台所属的一个集群之中的多个基站，在一个移动通信系统中，包括一个线路控制台以及多个集群，其中该集群控制台包括：将集群控制台经由一条线路连接到线路控制台的装置，以及用以将从处于一个集群之中的一个或多个基站那里接收的各信号加以组合，并将已组合的各信号送往线路控制台的装置。根据本发明的集群控制台，有可能实现一种软的越区切换以及一种位置分集处理过程。

可以经由一个环型网络或一个总线型网络，将集群控制台连接到处于一个集群之中的多个基站。

本发明的另一个目的是，提供一个集群控制台，用以控制该集群控制台所属的一个集群之中的多个基站，并且它可以运行于一个移动通信系统之中，上述移动通信系统包括一个线路控制台以及多个集群，其中，集群控制台包括：经由一条线路，将集群控制台连接到线路控制台的装置，以及用以将从线路控制台那里接收的诸信号，直接地或经由处于所述一个集群之中的一个或多个其他基站，发送到处于所述一个集群之中的多个基站的装置。根据本发明的集群控制台，有可能实现一种软的越区切换以及一种位置分集处理过程。

可以经由一个环型网络或一个总线型网络，将集群控制台连接到处于一个集群之中的多个基站。

本发明的又一个目的是，提供处于一个集群之中的一个基站，该集群包括一个集群控制台以及多个基站，并且可运行于一个移动通信系统之中，该移动通信系统包括一个线路控制台以及多个集群，其中，该基站包括：用以将从一个移动台那里接收的诸信号，直接地或经由处于所述一个集群之中的一个或多个其他基站，发送到处于所述一个集群之中的集群控制台的装置。根据本发明的基站，有可能实现一种分布式的自主处理过程。

该基站还可以包括，经由一个环型网络或一个总线型网络，将处于一个集群之中的一个或多个其他基站加以连接的装置。

本发明的又一个目的是，提供处于一个集群之中的一个基站，该集群包括一个集群控制台以及多个基站，并且可运行于一个移动通信系统之中，该移动通信系统包括一个线路控制台以及多个集群，其中，该基站包括：用于从处于一个集群之中的集群控制台那里接收各信号，以及将包含于各信号之中并为移动台所需的信息发往一个移动台的装置。根据本发明的基站，有可能实现一种分布式的自主处理过程。

该基站还可以包括，经由一个环型网络或一个总线型网络，将处于一个集群之中的一个或多个其他基站加以连接的装置。

本发明的另一个目的是，提供一种可运行于一个移动通信系统之中的一个线路控制台，该移动通信系统包括多个集群，每一个集群都包括多个基站，其中，线路控制台包括：当一个移动台在第1和第2集群的区域之间移动时，在第1和第2集群之间执行一次越区切换控制的装置。根据本发明的线路控制台，有可能实现一种软的越区切换。

在每一个集群都包括一个集群控制台的情况下，后者控制着处于该集群之中的多个基站，线路控制台的装置可以经由被包括在第1和第2集群之中的各集群控制台，来实现越区切换控制。

本发明的又一个目的是，提供可运行于一个移动通信系统之中的一个移动台，该移动通信系统包括多个集群，每一个集群又包括多个互连的基站，其中，该移动台包括：从处于一个集群之中的一个或多个基站同时接收各信号的装置，以及向处于一个集群之中的一个或多个基站同时发送各信号的装置。根据本发明的移动台，有可能实现一种位置分集处理过程。

在每一个集群都包括一个集群控制台的情况下，后者控制着处于该集群控制台所属的一个集群之中的多个基站，该移动台还可以包括：用以通知该集群控制台称，处于一个集群之中的一个或多个基站能够跟该移动台进行通信的装置。

当结合诸附图来阅读以下的详细说明时，本发明的其他目标以及进一步的特征将变得更加明显。

图1是一份图，用以说明一种移动通信系统的一个实例；

图2是一份图，用以说明根据本发明的、使用环型局域网的一种集群结构的移动通信系统的一个实施例；

图3是一份图，用以说明使用总线型局域网的集群结构的移动通信系统的实施例的一种修改方案；

图4是一份系统方框图，用以说明根据本发明的一种集群控制台的一个实施例；

图5是一份系统方框图，用以说明根据本发明的一个基站的一个实施例；

图6是一份系统方框图，用以说明根据本发明的一个移动台的一个实施例。

参照图2以及其后的诸附图，将给出关于本发明的各实施例的说明。

(1)移动通信系统的结构：

图2示出了根据本发明的一种移动通信系统的一个实施例。

图2所示的移动通信系统包括一个移动通信交换台(MSC)13，一个线路控制台40，各集群控制台21和22，多个基站31和32，以及将各集群控制台21和22连接到对应的各基站31和32的各局域网(LANs)41和42。

通常，各基站31和32针对每一个区域而分别地被划分为集群。

一个集群C1包括多个基站31₁到31₅以及对各基站31₁到31₅进行控制的集群控制台21。各基站31₁到31₅以及集群控制台21通过线路进行连接。并且在集群C1的范围内形成局域网41。类似地，集群C2包括多个基站32₆，31₇…，以及对各基站32₆，31₇…进行控制的集群控制台22，各基站32₆，31₇…以及集群控制台21通过线路进行连接。并且在集群C2的范围内形成局域网42。

借助于线路将各集群控制台21和22连接到线路控制台40。

与传统的移动通信系统相比，在线路控制台40的控制下被直接地连接的台的数目很少，并且在图2中仅有两个集群控制台21和22被直接地连接到线路控制台40。相应地，在线路控制台40上的负载以及在介于线路控制台40和各基站31与32(即，各集群控制台21和22)之间的各线路上的负载得以大大地减少。

通过把整个集群C1或C2当作一个逻辑基站来看待，线路控制台40对每一个集群C1和C2中的每一个的集群控制台21和22进行控制。当产生一次通信请求时，线路控制台40执行一次控制功能，例如对各基站31和32所使用的无线信道以及通信的开始和结束进行分配。此外，当一个移动台(MS)20在各集群C1和C2之间移动时，线路控制台40执行一次越区切换控制。

经由在集群C1范围内形成局域网41以及在集群C2范围内形成局域网42的各线路来实现高速通信。包括光纤线路和各种高速无线线路在内的固定的高速电缆线路可以被用来作为形成局域网41和42的这样的线路。

取代在图2中所示的各环型局域网41和42，还有可能使用图3所示的各总线型局域网43和44。图3表示移动通信系统的实施例的的一种修改方案。在图3中，与图2中的对应部件相同的部件都用相同的参考数字来表示，其说明从略。

在各局域网41和42中，可以使用一种专用的协议，一种一般的网间互连协议(IP)以及诸如此类作为通信协议。在这种情况下，例如，向各基站31和32中的每一个以及各集群控制台21和22中的每一个分配各IP地址，并且以各IP分组的形式来发送信息。通过向各基站31和32中的每一个以及各集群控制台21和22中的每一个提供一条高速路由或者一种第3层交换，就有可能获得所需的信息传输速率。当从各集群控制台21和22向多个基站31和32发送相同信息时，使用IP的多点广播功能是很有效的。此外，在图2所示的环型局域网41或42的情况下，即使在一段线路中出现断开的情形，还可以使用在IP条件下的一条反向路由来发送信息，由此使得一种具有高可靠性的局域网结构的实现成为可能。

连接线路控制台40以及各集群控制台21和22的诸线路的线路速率可以低于用以形成各局域网41和42的诸线路的线路速率。

可以提供一条线路，以实现各集群C1和C2之间的互相连接。换句话说，可以提供一条线路，以实现各集群控制台21以及集群控制台22之间的连接。在这种情况下，当在各移动台20之间进行通信时所交换的信息可以直接地在各集群控制台21和22之间传送，而不经由线路控制台40来传送信息。

因此，有可能降低在线路控制台40上的负载以及在介于线路控制台40以及各基站31和32(即，各集群控制台21和22)之间的线路上的负载。

(2)移动通信系统的运作

其次，将对图2所示的移动通信系统的运作给以说明。

经由一段线路，将线路控制台40跟移动通信交换台13连接起来，并且经由线路控制台40进行介于各集群C1和C2之间的越区切换。

各集群控制台21和22从线路控制台40向各基站31和32中的每一个分配各种信号。此外，各集群控制台21和22从相同的移动台20向线路控制台40发送各种上行信号，并经由各基站31和32进行接收。

各基站31和32中的每一个仅接收它所需的或以它为地址的各种下行信号，并从各集群控制台21和22或者其它各基站进行接收。此外，根据来自各集群控制台21和22的指令、信号内容或诸如此类，各基站31和32中的每一个将所接收到的各种信号转发到其它各基站。

当跟移动台20进行通信时，各种无线信号在各移动台20以及位于移动台20附近的多个基站31或32之间同时进行交换。在图2所示的情况下，各种无线信号在各移动台20以及位于移动台20附近的各基站31₁，31₂和31₃之间同时进行交换。

而且，如图2所示，当移动台20按照基站31₄的方向移动时，各种无线信号就在介于移动台20以及位于移动台20的新位置附近的各基站31₂，31₃和31₄之间同时进行交换。

相应地，例如，当移动台20在同一集群C1的范围内移动时，只有跟移动台20进行通信的各基站31发生改变，并且当从线路控制台40进行观察时，移动台20才继续处于集群控制台21的控制之下。在下文中，将更加详细地对信号流进行说明。

(2-1)各上行信号

从移动台20发送的各种信号被位于移动台20附近的多个基站31₁，31₂和31₃所接收。被各基站31₁，31₂和31₃所接收的各种信号经由连接各基站31以及集群控制台21的诸线路(局域网41)被送往集群控制台21。集群控制台21使由各基站31₁，31₂和31₃所接收的各上行信号进入一个分集组合过程。

可以按照不同的方法，例如将在下文中说明的方法(1)和(2)来实现分集组合过程。

按照方法(1)，由基站接收和检出的一组软判决信号，连同接收信号强度(RSSI)或信号对噪声及干扰总功率的比值(S/N+I)一起，被送往集群控制台，并且该集群控制台将由各基站所接收的各种信号跟一个最大比值组合在一起。虽然介于集群控制台以及基站之间所传送的信息量很大，但还是可以获得最大的分集效果。

按照方法(2)，在各基站中所解调的比特信息被送往集群控制台，并且集群控制台使用奇偶校验信息将比特信息以纠错字为单位加以组合。虽然分集效果不像按照方法(1)所得到的那样大，但是介于集群控制台以及基站之间所传送的信息量更小。

被组合为各纠错字并且经历了纠错过程的已接收信息直接地或经由线路控制台40被送往移动通信交换台13。发往位于另一端的对方的信息从移动通信交换台13经由一个例如因特网之类的固定网络进行发送。

(2-2)各下行信号

各下行信号从移动通信交换台13直接地或经由线路控制台40(集群C1在其控制下被连接)发送到属于集群C1(移动台20目前出现在集群C1之中)的集群控制台21，集群控制台21使用处于集群C1之中的局域网41，并向处于集群C1之中的各基站31₁到31₅其中的每一个发送各下行信号。各基站31₁到31₅其中的每一个按照下列两种方法之一向移动台20发送各下行信号，例如：

按照第1种方法，从处于集群C1之中的所有各基站31₁到31₅向移动台20发送各下行信号，并且各下行信号在移动台20之中被组合。

虽然这第1种方法也从不靠近移动台20的各基站31₁到31₅发送各下行信号，并且在各基站31₁到31₅之中产生干扰，但所需的控制很简单，因此，第1种方法适用于准备将公共信息发送到处于同一集群C1之中的所有基站31₁到31₅的情形。

另一方面，按照第2种方法，各下行信号仅从各基站31₁到31₃(移动台20可以从这些基站接收各下行信号)发送，并且各下行信号在移动台20中被组合。

换句话说，移动台20在从处于集群C1之中的各基站31₁到31₅其中的每一个所接收的各种信号中，测量已接收的信号强度(RSSI)或者信号对噪声与干扰总功率的比值(S/N+I)。根据各项测量结果，移动台20指定能跟该移动台20进行通信的一个或多个基站，并将表示所指定的各基站的信息插入到处于各上行信号之中的各控制信号中去。含有各控制信号的各上行信号经由所指定的各基站被送往集群控制台21，由此将所指定的各基站登录到集群控制台21中去。集群控制台21根据已登录的所指定的各基站，确定各下行信号准备送往的各基站，并且通过指定所确定的各基站，向所确定的各基站发送各下行信号。从集群控制台21那里接收各下行信号的被指定的各基站将所接收的各下行信号送往移动台20。

按照第2种方法，所需的控制比第1种方法稍为复杂一些，但是减少了不必要的信号交换，并且与第1种方法相比，在各基站之间的干扰得以减少。因此，第2种方法适用于准备由移动台20进行一次独立的通信的情形。

当处于各自的集群C1和C2之中的各局域网41和42使用IP作为协议，以便实行上述控制时，在每一个集群控制台21和22中，可以提供一种动态主机配置协议(DHCP)服务器，例如，基于表示已登录的被指定的各基站的信息，每一个DHCP服务器都可以将被指定的各基站的各IP地址分配给移动台20。因此，在这种情况下，各基站31和32中的每一个起到从逻辑上适应移动台20的一部主机的作用。

可以使用各种接入系统或技术来对在无线线路上进行交换的各下行信号进行复用和解复用。

例如，当使用CDMA作为接入系统时，通过针对各基站中的每一个使用不同的扩频代码，就能在同一频率上从多个基站发送各信号。在这种情况下，移动台20使用对应于各基站的多个扩频代码，并对从各基站接收的各信号进行解扩频。各解扩频信号被解复用，以便检出所接收的软判决信号，并且该软判决信号被用来实行最大比值组合过程。

在无线传输速率很高的情况下，可以使用一组公共扩频代码从各基站中的每一个发送各信号。在这种情况下，移动台20使用介于移动台20以及各基站之间的传播延迟时差来实现分集接收，以便获得分集效果。

还有，当使用TDMA作为接入系统时，可以针对每一个基站使用不同的时隙来从各基站发送各信号。在这种情况下，移动台20对来自每一个基站的不同时隙的各信号进行解复用，以便检出所接收的软判决信号，并且该软判决信号被用来实行最大比值组合过程。

(2-3)介于各集群之间的越区切换

如上所述，例如，当移动台20在集群C1的范围内移动时，由集群C1里面的处理过程来实现越区切换。但是，不能在集群C1或C2里面来处理介于各集群C1和C2之间的越区切换，并且只能经由线路控制台40来进行。

在图2中，当移动台20从集群C1的区域移动到集群C2的区域时，移动台20从处于集群C2之中的各基站32₆，31₇…中的每一个测量已接收的信号强度(RSSI)或者信号对噪声与干扰总功率的比值(S/N+I)。根据各项测量结果，移动台20指定能跟该移动台20进行通信的一个或多个基站，并将表示所指定的各基站的信息插入到处于各上行信号之中的各控制信号中去。含有各控制信号的各上行信号经由所指定的各基站被送往集群C2的集群控制台22，由此将所指定的各基站登录到集群控制台22中去。接收到被插入到各控制信号(处于已接收的各上行信号之中)的信息的集群控制台22通知线路控制台40称，跟移动台20有关的被指定的各基站的登录已经进行。

此外，集群控制台22确定被包括在集群C2之中的、并准备向其发送各下行信号的各基站32。集群控制台22指定已确定的基站32，并向其发送各下行信号。此后，线路控制台40跟处于集群C2之中的集群控制台22交换与移动台20有关的各信号。在CDMA移动通信系统的情况下，当然有可能在集群C1的基站31以及集群C2的基站32之间实现一次分集的越区切换，这类似于在传统的移动通信系统中介于各基站之间所进行的分集越区切换。

因此，根据移动通信系统的这个实施例，移动台可以继续不断地从多个基站接收各信号，并且可以指望得到针对该移动台的良好的位置分集传输效果。此外，多个基站可以同时从一个移动台接收各信号，并且可以指望得到针对各基站的良好的位置分集传输效果。因此，有可能按照这个实施例来发送和接收高质量的各种信号。而且，对于给定的信号质量来说，本实施例跟传统的移动通信系统相比，能在一个更宽的范围内进行通信。

若移动台在一个集群的区域内移动，则可以独立于线路控制台之外，实现一种适当的位置分集过程，由此降低在线路控制台上的负载。此外，由于在基站以及线路控制台之间所交换的信息量是小的，所以跟传统的移动通信系统相比，连接基站与线路控制台的线路容量得以减少。

而且，由于在越区切换之前跟移动台进行通信的各基站在越区切换之后不改变它们的完整性，并且在越区切换之前跟移动台进行通信的一个或多个基站在越区切换之后继续跟该移动台进行通信，所以，当移动台在一个集群的区域内移动时，就能在该集群的范围内实行一次软的越区切换。因此，跟常规的移动通信系统相比，有可能实现高质量的移动通信，同时降低在线路控制台上的负载，以及降低在线路控制台与基站(集群控制台)之间的线路上的负载。

(3)集群控制台的结构和运作

下面将给出关于各集群控制台21和22的结构和运作的说明。

各集群控制台21和22具有相同的结构，因此，在下文中将给出关于集群控制台21的说明。集群控制台21将来自线路控制台40的各种信号分配到处于(该集群控制台21所属的)集群C1之中的各基站31中的每一个。此外，集群控制台21将来源于一个移动台20的、并经由各基站31来接收的各上行信号加以组合，并向线路控制台40发送已组合的信号。

图4是一份系统方框图，表示根据本发明的集群控制台的一个

实施例的结构。

图4所示的集群控制台21包括一个线路终端部分50，一个控制器51，以及一个线路接口(I/F)部分54。控制器51包括一个发送处理器52以及一个接收处理器53。

在图4中，来自线路控制台40的各下行信号经由线路终端部分50被送往控制器51。在从线路控制台40所接收的各下行信号准备从各基站31送往移动台20的情况下，控制器51向发送处理器52指定各下行信号准备送往的各基站31，以及从各基站31发送各下行信号时准备使用的发送方案和复用方案。控制器51从发送处理器52经由线路接口部分54向所指定的各基站31发送各下行信号。

另一方面，来自各基站31的各上行信号被线路接口部分54所接收，并在控制器51的接收处理器53中经受一种分集组合处理过程以及一种纠错处理过程。在接收处理器53中被处理的各上行信号经由线路终端部分50，直接地或经由线路控制台40，被送往移动通信交换台13。若在已接收的各上行信号中的误码不能被接收处理器53中的处理过程所纠正，则以各代码字、各帧以及各分组为单位，舍弃各上行信号，或者，在接收处理器53中，针对各上行信号执行一次自动请求(ARQ)处理过程。

当在集群C1之中的局域网41采用IP作为协议时，线路接口部分54使用一个IP路由器或者一个第3层交换机。此外，在控制器51中还可以提供一个DHCP服务器。在这种情况下，基于表示已登录的被指定的各基站31，该DHCP服务器可以将所指定的各基站31的各IP地址分配给移动台20。因此，在这种情况下，各基站31中的每一个起到从逻辑上适应移动台20的一部主机的作用。

该集群控制台的这个实施例控制着处于(该集群控制台所属的)该集群之中的各基站，使得凡是能在该集群之中执行的处理过程都在该集群之中执行。其结果是，在线路控制台和移动通信交换台上的负载得以有效地降低。

此外，集群控制台跟各基站交换各信号，使得每一个基站都能执行一种分布式的自主处理过程。

(4)基站的结构和运作

各基站31和32中的每一个将从其他各基站或集群控制台21或22接收的各信号转发和发送到其他各基站，各基站31和32中的每一个接收以它为地址的各信号或者它所需的各信号。此外，凡是能跟移动台20进行通信的各基站31和32中的每一个基本上都跟移动台20进行通信。各种接入系统，例如CDMA、TDMA和FDMA都可以被用来进行介于各基站31和32以及移动台20之间的通信。

各基站31和32都具有相同的结构，因此，在下文中将给出关于基站31的说明。图5是一份系统方框图，用以说明根据本发明的一个基站的一个实施例；

图5所示的基站31包括一组天线59，一个发送与接收共用部分60，一个发送部分61，一个接收部分62，一个基站(BS)控制器63，以及一个线路接口(I/F)部分64。

在图5中，来自集群控制台21的各下行信号被线路接口部分64所接收，并且BS控制器63判断所接收的各下行信号是不是从该BS控制器所属的基站31发送过来的。BS控制器63还对从这个基站31发送各下行信号时所使用的发送方案和复用方案进行识别。当BS控制器判定所接收的各下行信号是从这个基站31发送过来的时，发送部分61就根据一个预定的空中接口对各下行信号进行编码，并且已编码的各下行信号经由发送与接收共用部分60和天线59被发送出去。

另一方面，从移动台20所接收的各上行信号经由天线59被接收部分62以及发送与接收共用部分60检出。接收部分62在所检出的各上行信号中含有为集群控制台21所需的信息，用以执行分集组合处理过程，例如被检出的各上行信号的接收信号强度(RSSI)以及信号对噪声和干扰总功率的比值(S/N+I)。含有上述信息的被检出的各上行信号经由线路接口部分64被送往集群控制台21。

当处于集群C1之中的局域网41使用IP作为协议时，就由一个IP路由器或者一个第3层交换机来形成线路接口部分64以及BS控制器63的一部分。

因此，基站的这个实施例可以实现分布式的自主处理过程。

(5)线路控制台的运作

在根据本发明的线路控制台的一个实施例中，当产生一次通信请求时，线路控制台40对各基站31和32所使用的各无线信道的分配、通信的开始和结束以及诸如此类进行控制。此外，当移动台20在各集群C1和C2的区域之间移动时，线路控制台40执行一次越区切换控制。

(6)移动台的结构和运作

下面将给出关于移动台20的结构和运作的说明。

基本上，移动台20跟所有能跟移动台20进行通信的各基站31和32交换各信号。此外，移动台20同时从多个基站31和/或32接收各信号，并同时向多个基站31和/或32发送各信号。用以在移动台20以及多个基站31和/或32之间交换各信号的各信道可以相同或不相同。此外，来自多个基站31和/或32的各信号可以被移动台20组合和接收，或者，从多个基站31和/或32所接收的各信号中的最佳信号可以被移动台20选择和接收。从移动台20向多个基站31和/或32发送的各信号，对每一个基站31和32来说可以相同或不相同。

图6是一份系统方框图，表示根据本发明的一个移动台的一个

实施例。

图6所示的移动台20包括一组天线69，一个发送与接收共用部分70，一个发送部分71，一个接收部分72，一个移动台(MS)控制器73，一个外部接口74，以及一个音频编码解码器(CODEC)75。

在图6中，来自各基站31和/或32的各下行信号经由天线69被接收部分72以及发送与接收共用部分70所接收。接收部分72对来自基站31和/或32的各下行信号进行解复用，并且执行一次分集组合处理过程。

例如，当使用CDMA作为接入系统时，各基站31和/或32在相同的频率上使用针对各基站31和/或32而不同的扩频代码来发送各下行信号。在这种情况下，移动台20使用与各基站31和/或32相对应的诸扩频代码来对来自各基站31和/或32的各下行信号进行解扩频。来自每一个基站31和/或32的各解扩频信号被解复用，以便检出软判决信号，并且该软判决信号被用来执行一次最大比值组合处理过程。

在无线传输速率很高时，可以使用一组共用的扩频代码从每一个基站31和/或32发送各信号。在这种情况下，移动台20利用介于移动台20以及各基站31和/或32之间的传播延迟时差来实现一次分集接收，以便获得各种分集效果。

还有，当使用TDMA作为接入系统时，可以针对每一个基站31和/或32使用不同的时隙，以便从各基站31和/或32发送各信号。在这种情况下，移动台20对来自每一个基站31和/或32的不同时隙的各信号进行解复用，以便检出软判决信号，并且该软判决信号被用来执行一次最大比值组合处理过程。

MS控制器73在分集组合处理过程和纠错处理过程之后，通过确认各下行信号的内容来执行必要的处理过程。例如，若各下行信号为音频信号，则MS控制器73执行必要的处理过程以启动编码解码器74，将各音频信号转换为适于从移动台20里面的一个发射机-接收机电路(未示出)输出声音的信号，并经由音频编码解码器74向发射机-接收机电路输出各信号。此外，若各下行信号为待送往被连接到移动台20的一部便携式信息终端(未示出)的各数据信号，则MS控制器执行必要的处理过程，以便经由外部接口部分74向便携式信息终端输出各数据信号。

MS控制器73还对准备从移动台根据一个预定的空中接口发往基站31和/或32的各时隙信号进行编码，并经由发送部分71、发送与接收共用部分72以及天线69，向各基站31和/或32发送各上行信号。

移动台20的接收部分72对从处于集群C1之中的各基站31和/或处于集群C2之中的各基站32中的每一个所接收的各信号的接收信号强度(RSSI)以及信号对噪声与干扰总功率的比值(S/N+I)进行测量。根据这些测量结果，移动台20的MS控制器73指定能跟移动台20进行通信的一个或多个基站31和/或32，并将表示所指定的各基站31和/或32的信息插入到处于各上行信号之中的各控制信号中去。含有上述各控制信号的各上行信号从发送部分71经由所指定的各基站31和/或32被送往集群C1的集群控制台21和/或集群C2的集群控制台22，由此将所指定的各基站31和/或32登录到对应的集群控制台21和/或22。

因此，移动台的这个实施例能同时从处于同一集群的一个或多个基站接收各信号，并同时向处于同一集群的一个或多个基站发送各信号。因此，有可能执行软的越区切换处理过程以及适当的位置分集处理过程。

在上述实施例中，各集群控制台独立于各基站之外。然而，集群控制台可以包括基站的各种功能。换句话说，集群控制台的各项功能可以被包括在属于同一集群的各基站之一里面。

根据本发明，有可能降低线路控制台的负载，以及为移动通信系统实现有效的网络。此外，由于能够容易地和有效地实现软的越区切换处理过程，所以介于移动台以及各基站之间的通信质量得以改进，还有可能改进移动通信系统的区域覆盖。

还有，本发明并不局限于这些实施例，在不背离本发明的范围的前提下，可以作出各种变动和修改。

Claims (20)

1．一种移动通信系统，其特征在于：

一个线路控制台；以及

属于多个集群的多个基站，使得每一个集群都包括多个基站。

每一个集群都包括一个集群控制台，它经由一条线路被连接到所述线路控制台，并对该集群控制台所属的各基站进行控制。

处于一个集群之中的每一个基站经由诸线路被连接到属于所述一个集群和/或处于所述一个集群之中的集群控制台的其他各基站，使得处于所述一个集群之中的每一个基站都被直接地或间接地连接到处于所述一个集群之中的集群控制台。

2．如权利要求1所述的移动通信系统，其特征在于，通过高速电缆线路或高速无线线路来建立每一个集群的内部连接。

3．如权利要求1所述的移动通信系统，其特征在于，通过一个环型网络或一个总线型网络，将处于一个单独的集群之中的集群控制台跟每一个基站连接起来。

4．如权利要求1所述的移动通信系统，其特征在于，在每一个集群中，都采用网间互连协议(IP)作为通信协议。

5．如权利要求1所述的移动通信系统，其特征在于，多个所述基站同时向一个单独的移动台发送各信号。

6．如权利要求1所述的移动通信系统，其特征在于，多个所述基站同时接收从一个单独的移动台发送过来的各信号。

7．如权利要求1所述的移动通信系统，其特征在于，多个集群经由诸线路互相连接。

8．如权利要求7所述的移动通信系统，其特征在于，所述各线路控制台经由诸线路，跟处于多个集群之中的对应的各集群控制台建立连接。

9．一个集群控制台，用以控制处于该控制台所属的一个集群之中的多个基站，在一个移动通信系统中，包括一个线路控制台以及多个集群，所述集群控制台的特征在于：

用以将集群控制台经由一条线路连接到线路控制台的装置；以及

用以将从处于所述一个集群之中的一个或多个基站那里接收的各信号加以组合，并将已组合的各信号送往线路控制台的装置。

10．如权利要求9所述的集群控制台，其特征在于，经由一个环型网络或一个总线型网络，将所述集群控制台连接到处于所述一个集群之中的多个基站。

11．一个集群控制台，用以控制该集群控制台所属的一个集群之中的多个基站，并且它可以运行于一个移动通信系统之中，上述移动通信系统包括一个线路控制台以及多个集群，所述集群控制台的特征在于：

经由一条线路，将集群控制台连接到线路控制台的装置；以及

用以将从线路控制台那里接收的各信号，直接地或经由处于所述一个集群之中的一个或多个其他基站，发送到处于所述一个集群的多个基站的装置。

12．如权利要求11所述的集群控制台，其特征在于，经由一个环型网络或一个总线型网络，将所述集群控制台连接到处于所述一个集群之中的多个基站。

13．处于一个集群之中的一个基站，该集群包括一个集群控制台以及多个基站，并且运行于一个移动通信系统之中，该移动通信系统包括一个线路控制台以及多个集群，所述基站的特征在于：

用以将从一个移动台那里接收的诸信号，直接地或经由处于所述一个集群之中的一个或多个其他基站，发送到处于所述一个集群的集群控制台的装置。

14．如权利要求13所述的基站，其特征还在于：

经由一个环型网络或一个总线型网络，将所述处于所述一个集群之中的多个其他基站加以连接的装置。

15．处于一个集群之中的一个基站，该集群包括一个集群控制台以及多个基站，并且运行于一个移动通信系统之中，该移动通信系统包括一个线路控制台以及多个集群，所述基站的特征在于：

用于从处于所述一个集群之中的集群控制台那里接收诸信号，以及将包含于诸信号之中并为移动台所需的信息发往一个移动台的装置。

16．如权利要求15所述的基站，其特征还在于：

经由一个环型网络或一个总线型网络，将处于所述一个集群之中的所述一个或多个其他基站加以连接的装置。

17．可运行于一个移动通信系统之中的一个线路控制台，该移动通信系统包括多个集群，每一个集群都包括多个基站，所述线路控制台的特征在于：

当一个移动台在第1和第2集群的区域之间移动时，在第1和第2集群之间执行一次越区切换控制的装置。

18．如权利要求17所述的线路控制台，其特征在于，每一个集群都包括一个集群控制台，它控制着处于该集群之中的多个基站，并且所述装置经由被包括在第1和第2集群之中的各集群控制台，来实现越区切换控制。

19．可运行于一个移动通信系统之中的一个移动台，该移动通信系统包括多个集群，每一个集群包括多个互连的基站，所述移动台的特征在于：

从处于一个集群之中的一个或多个基站同时接收各信号的装置；以及

向处于一个集群之中的一个或多个基站同时发送各信号的装置。

20．如权利要求19所述的移动台，其特征在于，每一个集群都包括一个集群控制台，它控制着处于该集群控制台所属的一个集群之中的多个基站，并且所述移动台还包括：

用以通知该集群控制台称，处于所属一个集群之中的一个或多个基站能够跟该移动台进行通信的装置。

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