无线通信系统、无线通信终端以及基站和无线通信方法

专利名称：无线通信系统、无线通信终端以及基站和无线通信方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统、无线通信终端以及基站和无线通 信方法。
本申请要求2006年9月28日申请的日本特愿2006-263886 的优先权，在此引用其内容。
背景技术：
图6是表示以往的PHS (Personal Handy phone System)的 越区切换(handover)时的基站、无线通信终端、以及网络的信 号处理顺序的时序图。
首先，无线通信终端(以下，称为终端PS)在与基站(切换 源基站)CSl的通信中，若检测出业务信道(TCH)的恶化(通信 质量的恶化)，则向切换源基站CSl发送越区切换请求(TCH切换 请求)信号(步骤S20)。切换源基站CSl若从终端PS接收上述 越区切换请求信号，则将表示可以越区切换的TCH切换指示信号 发送给终端PS (步骤S21)。
终端PS若从切换源基站CSl接收到上述TCH切换指示信号， 则通过开放式搜索(open search),搜索从周边的基站发送的下 行回路的信号，在能够捕捉到的下行回路的信号中，将接收功率 最大的基站决定作为越区切换的切换目标基站CS2 (步骤S22)。 然后，终端PS向上述切换目标基站CS2发送LCH (链路信道)确 立请求信号(步骤S23)。所谓链路信道，是对在通信开始时基站 CSl和终端PS在连接处理中所使用的信道，或在越区切换时终端 PS和切换目标基站CS2在连接处理中所使用的信道的称呼。
切换目标基站CS2当接收到上述LCH确立请求信号时，如果 能向终端PS进行TCH的分配，则将包含TCH的分配信息的LCH分配信号发送给终端PS (步骤S24)，进行分配给终端PS的TCH 的启动(步骤S25)。
终端PS若从切换目标基站CS2接收到LCH分配信号，则对 切换目标基站CS2进行呼_叫建立(步骤S26)，切换目标基站CS2 也对网络进行呼叫建立(步骤S27)。 一方面，网络进行与切换目 标基站CS2的连接处理(步骤S28)，另一方面对切换源基站CS1 下达切断与终端PS的通信连接的指令(步骤29),并进一步进行 自身与切换源基站CS1的切断处理(步骤S30)。
然后，切换源基站CS1切断与终端PS的无线信道(步骤S31)。 终端PS进行与切换源基站CS1的切断处理(步骤32)，切换到从 切换目标基站CS2分配的TCH，开始与切换目标基站CS2的通信 (步骤33)。
另外，关于这种越区切换技术的详细内容，请参照下列专利 文献1 4。
专利文献1:日本特开2000-312371号公报
专利文献2:日本特开平8-154269号公报
专利文献3:日本特开2000-308108号公报
专利文献4:日本特开2001-54154号公报
但是，在以往的PHS中，通过进行能使基站间的使用信道不 重叠的自律分散控制，来谋求无线资源的再利用和电波干扰的降 低。因此，具有如下优点虽然需要基站间以及基站与终端间的 正确的同步控制，但不需要小区(cell)设计，容易扩大系统等。
在这种以往的PHS中，由于在全部基站以及全部终端之间共 享控制信道(CCH)，因而，存在通过上述自律分散控制，l个基 站可以使用CCH的时机(timing)的周期非常长(大约100ms) 的问题。即，如图6所示，在越区切换时进行LCH的分配处理的 情况下，在步骤S23中，终端PS虽然通过上行CCH向切换目标 基站CS2发送LCH确立请求信号，但是切换目标基站CS2为了将 该应答(LCH分配信号)返回给终端PS，需要等到下次的CCH(下 行CCH)的使用时机(大约100ms后)。
7另外，在图6的步骤S22的开放式搜索处理中，由于成为搜索对象的周围的基站有很多，所以，为捕捉从各基站发送的下行
回路的信号，需要花费时间(大约100ms)，并且，计算这些信号的接收功率的CPU的演算处理也需要花费时间，因此，开放式搜索处理中的总处理时间很长。因此，在以往的越区切换处理中，从图6的步骤S22到S24的处理就需要很长的处理时间(大约300ms左右)。另外，在越区切换时，由于终端与基站间的通信质量变差，所以信号的重发的情况也频繁发生，仅由于该重发，就进一步延长了处理时间。例如在设定最大重发次数为3次的情况下，仅重发就会导致最大300ms的延迟(实际上，因为要等待重发计时器的超时，所以更加花费时间)。像这样，在以往的PHS中的越区切换处理中需要非常长的时间。

发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，目的是实现高速的越区切换。
为了达到上述目的，本发明的第1方式是在多个基站中的至少1个与无线通信终端之间，使用l个或多个通信信道，以时分
多址方式进行通信的无线通信系统，上述无线通信终端具有链路信道分配请求单元，其在越区切换时，不指定发送目标的基站，而使用上述通信信道中的、用于与越区切换相关的控制信息的通信并且在该无线通信系统内具有共同的信道编号的越区切换控制信道，来发送链路信道的分配请求信号；上述基站具有链路信道分配单元，其在接收了上述链路信道的分配请求信号的情况下，使用上述越区切换控制信道，将包含链路信道的分配信息的链路信道分配信号发送到上述无线通信终端。
另外，在上述第l方式中，上述基站具有信道决定单元，其决定上述越区切换控制信道中的下行回路的信道，以使上述链
路信道分配信号的发送时机与接收了上述链路信道的分配请求信号的其他基站不同；上述链路信道分配单元也可以使用上述信道决定单元所决定的下行回路的上述越区切换控制信道，将上述链路信道分配信号发送到上述无线通信终端。
另外，在上述第2方式中，上述无线通信终端具有在不进行通信期间，获取表示周围基站数的数目信息的获取单元；上述链路信道分配请求单元发送包含上述获取单元所获取的上述周围基站的上述数目信息的链路信道的分配请求信号，上述基站的信道决定单元也可以通过基于上述周围基站的上述数目信息的随机数计算，来决定上述下行回路的越区切换控制信道。
另外，在上述第l方式中，上述无线通信终端，具有接收功率算出单元，其计算出从接收了上述链路信道的分配请求信号
的各基站发送的链路信道分配信号的接收功率；和切换目标基站通知单元，其将发送上述接收功率最大的链路信道分配信号的基
站，决定作为越区切换的切换目标基站，并使用上行回路的越区切换控制单元信道，将该切换目标基站的决定信息发送给上述各基站；上述基站也可以具有链路信道启动单元，其根据上述切换目标基站的决定信息，在判断自身基站为越区切换的切换目标基站的情况下，进行分配给上述无线通信终端的链路信道的启动。
另外，在上述第l方式中，上述通信信道也可以是0FDMA方式中所使用的子信道，所述OFDMA方式以由多个副载波所构成的子信道单位来处理通信中所使用的频带。
另外，在上述第5方式中，上述基站的链路信道分配单元将作为业务信道使用的子信道中的任意一个，分配作为上述无线通信终端专用的个别控制信道，将包含该个别控制信道的分配信息的链路信道分配信号发送给上述无线通信终端。
另一方面，本发明的第2方式，是在与多个基站之间使用1个或多个通信信道，以时分多址方式进行通信的无线通信终端，具有链路信道分配请求单元，其在越区切换时，不指定发送目标的基站，而使用上述通信信道中的、用于与越区切换相关的控制信息的通信并且在无线通信系统内具有共同的信道编号的越
9区切换控制信道，来发送链路信道的分配请求信号。
另外，在上述第2方式中，具有在不进行通信期间，获取 表示周围基站数的数目信息的获取单元；上述链路信道分配请求 单元也可以发送包含上述获取单元获取的上述周围基站的上述 数目信息的链路信道的分配请求信号。
另外，在上述第2方式中，也可以具有接收功率算出单元， 其计算出从接收了上述链路信道的分配请求信号的各基站发送 的链路信道分配信号的接收功率；和切换目标基站通知单元，其 将发送了上述接收功率最大的链路信道分配信号的基站，决定作 为越区切换的切换目标基站，并使用上行回路的越区切换控制单 元信道，将该切换目标基站的决定信息发送给上述各基站。
另外，在上述第2方式中，上述通信信道也可以是0FDMA方 式中所使用的子信道，所述OFDMA方式以由多个副载波所构成的 子信道单位来处理通信中所使用的频带。
另外，在本发明的第3方式，是在与无线通信终端之间使用 l个或多个通信信道，以时分多址方式进行通信的基站，具有 链路信道分配单元，其在通过上述通信信道中的、用于与越区切 换相关的控制信息的通信并且在无线通信系统内具有共同的信 道编号的越区切换控制信道，从上述无线通信终端接收链路信道 的分配请求信号的情况下，使用上述越区切换控制信道，将包含 链路信道的分配信息的链路信道分配信号发送到上述无线通信 终端。
另外，在上述第3方式中，具有信道决定单元，其决定下
行回路的越区切换控制信道，以使上述链路信道分配信号的发送 时机与接收了上述链路信道的分配请求信号的其他基站不同，上 述链路信道分配单元也可以使用上述信道决定单元所决定的下 行回路的越区切换控制信道，将上述链路信道分配信号发送给上 述无线通信终端。
另外，在上述第3方式中，上述信道决定单元也可以通过基
于上述无线通信终端所发送的周围基站的数目信息的随机数计
10算，来决定上述下行回路的越区切换控制信道。
另外，在上述第3方式中，也可以具有链路信道启动单元， 其根据上述无线通信终端所发送的越区切换的切换目标基站的 决定信息，在判断自身基站为越区切换的切换目标基站的情况 下，进行分配给上述无线通信终端的链路信道的启动。
另外，在上述第3方式中，上述通信信道也可以是0FDMA方 式中所使用的子信道，所述OF函A方式以由多个副载波所构成的 子信道单位来处理通信中所使用的频带。
另外，在上述第3方式中，上述链路信道分配单元也可以将 作为业务信道使用的子信道中的任意一个，分配作为上述无线通 信终端专用的个别控制信道，将包含该个别控制信道的分配信息 的链路信道分配信号发送给上述无线通信终端。
另外，第4方式是在多个基站中的至少1个与无线通信终端 之间，使用l个或多个通信信道，以时分多址方式进行通信的无 线通信方法，可以具有链路信道分配请求步骤，上述无线通信
终端在越区切换时，不指定发送目标的基站，而使用上述通信信 道中的、用于与越区切换相关的控制信息的通信并且在该无线通 信系统内具有共同的信道编号的越区切换控制信道，来发送链路
信道的分配请求信号；和链路信道分配步骤，上述基站在接收了 上述链路信道的分配请求信号的情况下，使用上述越区切换控制 信道，将包含链路信道的分配信息的链路信道分配信号发送到上 述无线通信终端。
本发明中，在通信信道中的分配给业务信道用的时隙内，预 先规定好用于与越区切换相关的控制信息的通信并且在无线通 信系统内具有共同的绝对时隙编号的越区切换控制信道用的时 隙。也就是说，由于该越区切换控制信道与业务信道相同，可以 每隔1帧(大约每5ms)使用，所以可以在基站与无线通信终端 之间非常高速地进行与越区切换相关的控制信息的通信。另外， 在本发明中，无线通信终端，在越区切换时，不指定发送目标基
站，而使用上行回路的越区切换控制信道发送链路信道的分配请求信号，基站在接收了上述链路信道的分配请求信号的情况下， 使用下行回路的越区切换控制信道将包含链路信道的越区切换 信息的链路信道分配信号发送给上述无线通信终端，所以，不需 要进行以往的开放式搜索那种费时间的处理。 根据本发明，可以实现高速的越区切换。


图1是本发明的一实施方式中的无线通信系统的构成概略图。
图2是表示本发明一实施方式中的无线通信系统的频率、时 隙以及子信道的关系的模式图。
图3是本发明的一实施方式中的基站CS以及无线通信终端 PS的构成框图。
图4是本发明的一实施方式中的无线通信部2的详细说明图。
图5是本发明的一实施方式中的无线通信系统的越区切换时 的时序图。
图6是以往的PHS中的越区切换时的时序图。 符号说明
CS、 CS1、 CS2、 CS3、 CS4…基站；PS…无线通信终端(终端)；
1、 10…控制部;2、 11…无线通信部;3、 14…存储部;la…子
信道决定部；lb…链路信道分配部；lc…链路信道启动部；12… 操作部；13…显示部；10a…基站信息获取部；10b…链路信道分 配请求部；10c…接收功率算出部；10d…切换目标基站通知部。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的一实施方式进行详细说明。但是， 本发明不限于以下实施方式，例如也可以将这些实施方式的技术 特征适当地组合。
如图1所示，本实施方式的无线通信系统包括基站CS和无线通信终端(以下简称终端)PS以及未图示的网络，基站CS和
终端PS使用时分多址方式(TDMA)、时分双工方式(TDD)再加 上正交频分多址方式(0FDMA)作为多元连接技术来进行通信。 以一定的距离间隔设置多个基站CS，与多个终端PS进行多路连 接，进行无线通信。另外，终端PS若在与通信中的基站的通信 中检测出通信质量的恶化，则对其他基站进行越区切换请求。
众所周知，所谓0FDMA方式是这样一种技术，即，由全终端 PS共享处于正交关系的所有子信道，将任意多个副载波的集合确 定为一组而定位，通过将1组或多组适当地分配给各终端PS来 实现多元连接。在本实施方式的无线通信系统中，在上述0FDMA 方式中，还组合了 TDMA方式以及TDD方式。也就是说，将各组 作为TDD在时间轴方向上划分为上行回路和下行回路，并进一步 将这些上行回路和下行回路分别划分为4个TDMA时隙。并且， 在本实施方式中，将各组在时间轴方向上被分别作为TDMA时隙 而划分的1个单位称作子信道。在图2中表示本实施方式的无线 通信系统中的频率、TDMA时隙和子信道的关系。纵轴表示频率， 横轴表示时间。如图2所示，频率方向28个，乘以时间轴方向4 个(4时隙)而得出的112个子信道被分别分配给上行回路用和 下行回路用。
在本实施方式的无线通信系统中，如图2所示，将全部子信 道中的频率方向的最端侧的子信道(图2中的1号)作为控制信 道(CCH)使用，将其余的子信道作为业务信道(TCH)使用。以 下，将该业务信道称为业务子信道。并且，在进行无线通信的基 站CS和终端PS中分配有分别属于上行回路和下行回路的全部 业务子信道(在这种情况下，除了 CCH之外的27X4时隙的108 子信道)中的任意1个或多个业务子信道。另外，在作为通信信 道的上行回路用以及下行回路用的业务子信道中分配有相同的 业务信道。
而且，在本实施方式的无线通信系统中，在分配给上述业务
子信道用的子信道内，预先规定了用于与越区切换相关的控制
13信息的通信并且在本无线通信系统中具有共同的信道编号的越 区切换控制信道用的子信道。在本实施方式中，例如，如图2所 示，在被分配给第28号的业务子信道用的子信道中，下行回路
以及上行回路一起将时隙编号「1号」中的28号的业务子信道规
定为越区切换控制信道。
在本实施方式中，与以往的PHS相同，全基站以及全终端之 间共享上述CCH，虽然1个基站CS可以使用CCH的时机的周期非 常长(大约100ms)，但是本实施方式中的上述越区切换控制信道 由于在业务子信道内被规定，所以可以每隔1帧周期(5ms)使 用。
图3是表示本实施方式中的基站CS以及终端PS的重要部分 构成的框图。如图3所示，基站CS具有控制部1、无线通信部 2以及存储部3;控制部l具有作为本实施方式中的特征性功 能要素的子信道决定部la、链路信道分配部lb以及链路信道启 动部lc。另外，该基站CS与未图示的网络连接，可以与通过该 网络与其他基站或网络连接的服务器等进行通信。
在基站CS中，控制部1根据存储部3所存储的基站控制程 序、或通过无线通信部2获取的'接收信号、通过网络获取的外部 信号，来控制本基站CS的整个操作。
在该控制部l中，子信道决定部la，决定下行回路的越区 切换控制信道的子信道，以使后面要提到的链路信道分配信号的 发送时机、与从终端PS接收了链路信道的分配请求信号的其他 基站不同。具体而言，该子信道决定部la，根据基于从终端PS 发送的周围基站的数目信息的随机数计算，来决定上述下行回路 的越区切换控制信道的子信道。关于该下行回路的越区切换控制 信道的子信道的决定方法，后面将进行详细叙述。
链路信道分配部lb，在通过上行回路的越区切换控制信道， 从终端PS接收了链路信道的分配请求信号的情况下，使用由上 述子信道决定部la决定的下行回路的越区切换控制信道的子信 道，将包含链路信道的分配信息的链路信道分配信号发送给终端
14PS。在此，链路信道分配部lb将作为业务子信道而使用的子信 道中的任意一子信道，作为终端PS专用的个别控制信道来进行 分配，将包含该个别控制信道的分配信息的链路信道分配信号发 送给终端PS。
在本实施方式中，将上述个别控制信道称为归属(anchor) 子信道。该归属子信道是为了将用于数据通信的业务子信道(以 下称为附加(extra)子信道)的分配信息，在基站CS与终端PS 之间通信而使用的控制信道。该归属子信道，因为是从业务子信 道中分配的，所以，可以和上述越区切换控制信道一样，每隔1 帧周期(5ms)使用。
链路信道启动部lc，在根据从终端PS发送的越区切换的切 换目标基站的决定信息，判断自身基站为越区切换的切换目标基 站的情况下，进行上述链路信道分配部lb分配给终端PS的链路 信道(归属子信道)的启动。
在控制部1的控制之下，无线通信部2进行从控制部1输出 的控制信号(链路信道分配信号等)或数据信号的错误订正编码、 调制以及基于OFDM的多路复用，并将多路复用信号(0FDM信号) 转频到RF频带之后，作为发送信号发送给终端PS。
更具体而言，如图4所示，在无线通信部2的发送机一侧具 有错误订正编码部2a、交织器(interleaver) 2b、串-并行转 换咅卩2c、数码调制部2d、 IFFT( Inverse Fast Fourier Transform) 部2e、 GI (Guard Interval)追加部2f、以及发送部2g。
错误订正编码部2a例如是FEC( Forward Error Correction) 编码器，根据上述控制部1所指示的编码率，将作为冗长信息的 错误订正码追加到从控制部1输入的控制信号或数据信号的比特 列，并输出到交织器2b。交织器2b对通过上述错误订正编码部 2a追加了错误订正码的比特列施加交织处理(interleaved串-并行转换部2c，将上述交织处理后的比特列，按照控制部l所指 示的子信道中所包含的每个副载波，以比特单位进行分割，并输 出给各数码调制部2d。数据调制部2d以与副载波相同的数目进行设定，将按照每 个副载波分割的比特数据，用与该比特数据对应的副载波进行数
码调制，并将调制信号输出给IFFT部2e。另外，各数码调制部 2d使用上述控制部l所指示的调制方式，例如BPSK( Binary Phase Shift Keying)、 QPSK ( Quadrature Phase Shift Keying)、 16QAM (QuadratureAmplitude Modulation), 64QAM等，进行数码调制。
IFFT部2e将从各数码调制部2d输入的调制信号进行逆傅 立叶转换，通过正交多路复用生成OFDM信号，将该OFDM信号输 出给GI追加部2f。 Gl追加部2f将保护间隔(guard interval) (GI)追加到从上述IFFT部2e输入的0FDM信号，输出给发送 部2g。发送部2g将从上述GI追加部2f输入的0FDM信号，转频 到RF频带，作为发送信号发送给终端PS。
另一方面，虽然图中省略，但是无线通信部2的接收机侧具 有执行与上述发送机侧反操作的构成要素。即，无线通信部2的 接收机侧，将从终端PS接收到的接收信号转频到IF频带，抽出 接收0FDM信号，从该接收OFDM信号中除去保护间隔，经过FFT 处理、数码解调、并-串行转换处理、解交织器处理以及错误订 正解码处理，再构筑比特列，输出到控制部l。
再回到图3进行说明，存储部3，存储上述控制部l所使用 的基站控制程序或其它各种数据，并且，还具有作为用于控制部 1中的流程控制或重发控制等的缓冲器的功能。
接下来，对终端PS的构成进行说明。如图3所示，终端PS 具有控制部10、无线通信部11、操作部12、显示部13、以及 存储部14。另外，控制部10作为本实施方式中的特征性功能要 素，具有基站信息获取部10a、链路信道分配请求部10b、接 收功率算出部10c以及切换目标基站通知部10d。
在终端PS中，控制部IO根据通过存储部14所存储的终端 控制程序或无线通信部11所获取的接收信号、从操作部12输入 的操作信号，来控制本终端PS的整个操作。
在控制部10中，基站信息获取部10a在不进行与基站CS的通信的期间(例如待机状态中等)，控制无线通信部ll，通过 搜索从周围基站发送的通知信号等的控制信号，获取周围基站的 数目信息。链路信道分配请求10b，在越区切换时，不指定发送 目标的基站，而使用上行回路的越区切换控制信道，发送链路信 道的分配请求信号。在此，在链路信道的分配请求信号中也包含 有关上述周围基站的数目的信息。
接收功率算出部10c计算出从接收了上述链路信道的分配 请求信号的各基站发送的链路信道分配信号的接收功率。切换目
标基站通知部10d根据由上述接收功率算出部算出的链路信道分
配信号的接收功率的结果，将发送了接收功率最大的链路信道分 配信号的基站CS，决定作为越区切换的切换目标基站，使用上行 回路的越区切换控制信道，将该切换目标基站的决定信息(具体 地，切换目标基站的基站ID)发送给各基站(发送了链路信道分 配信号的基站)。
无线通信部ll，在控制部10的控制下，进行由控制部IO
输出的控制信号(链路信道分配请求信号或切换目标基站的决定
信息等)、或数据信号的错误订正编码、调制以及基于OFDM的多 路复用，将多路复用信号(0FDM信号)转频到RF频带后，作为 发送信号发送给基站CS。另外，无线通信部11使用的子信道、 调制方式、编码率是由基站CS分配的。另外，因为该无线通信 部11的发送机侧以及接收机侧的构成，与上述基站CS中的无线 通信部2相同，所以省略对其说明。
操作部12由电源键、各种功能键、0 9数字键(ten key) 等操作键构成，将基于利用这些操作键的操作输入的操作信号输 出给控制部10。
显示部13是例如液晶监视器或有机EL监视器等，并根据从 控制部10输入的显示信号，显示所规定的图像或文字。存储部 14存储由上述控制部10所使用的终端控制程序或各种数据，并 且，还具有作为用于重发控制等的缓冲器的功能。
接下来，对如上构成的本无线通信系统中的基站CS与终端
17PS之间的越区切换时的操作，用图5的时序图进行说明。并且，
在以下的说明中，基站CS1 CS4为具有与图3所示的基站CS相
同的构成要素的基站。
另外，虽然图5中未图示，但终端PS(具体地，基站信息 获取部10a)在不进行与基站(切换源基站)CS1的通信的期间 (例如待机状态中等)，控制无线通信部ll，并通过搜索由周围 基站发送的通知信号等的控制信号，获取关于周围基站数的信 息，将关于该周围基站数的信息存储在存储部14中。
首先，终端PS在与切换源基站CS1的通信中，如果检测出 用于数据通信的业务子信道的恶化，则向切换源基站CS1发送越 区切换请求(TCH切换请求)信号(步骤S1)。切换源基站CS1 若从终端PS接收到上述越区切换请求信号，则将表示可以越区 切换的TCH切换指示信号发送给终端PS (步骤S2)。
终端PS的链路信道分配请求10b，若通过无线通信部11接 收到上述TCH切换指示信号，则不指定发送目标的基站(具体地， 不指定发送目标基站的ID)，而使用上行回路的越区切换控制信 道发送链路信道的分配请求信号。并且，链路信道分配请求10b 从存储部14获取上述周围基站的数目信息，发送包含关于该周 围基站数的信息的链路信道的分配请求信号(步骤S3)。
周围的基站，经常监视上行回路的越区切换控制信道，如图 5所示，周围基站CS2 CS4的3个基站接收从终端PS发送的链
路信道的分配请求信号。
各基站CS2 CS4的子信道决定部la通过随机数计算，决定
下行回路的越区切换控制信道的子信道，上述随机数计算是根据 与从终端PS接收的链路信道的分配请求信号中所包含的周围基 站数相关的信息进行的。具体地，例如，在周围基站的数目信息 为3个基站的情况下，从「1」 「3」之中随机地决定l个数， 并将与该决定的数对应的帧中存在的下行回路的越区切换控制 信道的子信道，决定作为链路信道分配信号的发送用子信道。也 就是说，在通过随机数计算决定了 「2」的情况下，接收到链路信道的分配请求信号之后，将第2帧的下行回路的越区切换控制 信道的子信道，决定作为链路信道分配信号的发送用子信道。
图5表示了如下的情况例如，基站CS2的子信道决定部
la在接收到链路信道的分配请求信号之后，将第1帧的下行回路
的越区切换控制信道的子信道，决定作为链路信道分配信号的发
送用子信道，基站CS3的子信道决定部la将第2帧的下行回路 的越区切换控制信道的子信道，决定作为链路信道分配信号的发 送用子信道，另外，基站CS4的子信道决定部la将第3帧的下 行回路的越区切换控制信道的子信道，决定作为链路信道分配信 号的发送用子信道。
艮卩，基站CS2的链路信道分配部lb在接收到链路信道的分 配请求信号之后，使用第1帧的下行回路的越区切换控制信道， 将包含归属子信道以及自身基站的基站ID的链路信道分配信号 发送给终端PS (步骤S4)。另外，基站CS3的链路信道分配部lb 在接收到链路信道的分配请求信号之后，使用第2帧的下行回路 的越区切换控制信道，将包含归属子信道以及自身基站的基站ID 的链路信道分配信号发送给终端PS (步骤S5)。另外，基站CS4 的链路信道分配部lb在接收到链路信道的分配请求信号之后， 使用第3帧的下行回路的越区切换控制信道，将包含归属子信道 以及自身基站的基站ID的链路信道分配信号发送给终端PS (步 骤S6)。
如上所述，通过将各基站CS2 CS4中的链路信道分配信号 的发送时机错开，可以防止终端PS接收链路信道分配信号时的 干扰。然而，在根据随机数决定下行回路的越区切换控制信道的 子信道的情况下，有可能在不同的基站间选择同一个子信道(由 于机械的随机数的缘故，有在其他基站算出相同数值的可能)。 作为该解决方法，也可以使用，例如基站CS2 CS4随机地在别 的时机2次发送链路信道分配信号的方法。
接下来，终端PS的接收功率算出部10c计算出从各基站 CS2 CS4所发送的链路信道分配信号的接收功率。然后，终端PS的切换目标基站通知部10d根据由上述接收功率算出部10c 算出的链路信道分配信号的接收功率的结果，将发送了接收功率 最大的链路信道分配信号的基站，决定作为越区切换的切换目标 基站(步骤S7)，并使用上行回路的越区切换控制信道，将该切 换目标基站的决定信息(具体地，切换目标基站的基站ID)，发
送给各基站CS2 CS4。(步骤8)
在此，例如假设将基站CS3决定作为切换目标基站。基站CS3 的链路信道启动部lc根据从终端PS发送的切换目标基站的基站 ID，判断自身基站为越区切换的切换目标基站，并进行上述链路 信道分配部lb分配给终端PS的链路信道(归属子信道)的启动 (步骤S9)。其他基站CS2以及CS4根据从终端PS发送的切换目 标基站的基站ID，判断自身基站不是越区切换的切换目标基站， 不进行归属子信道的启动。
然后，终端PS无线连接从基站(切换目标基站)CS3分配的 归属子信道(步骤SIO)，并使用该归属子信道，对切换目标基站 CS3进行呼叫建立(步骤Sll)。进一步，切换目标基站CS3对网 络进行呼叫建立(步骤S12)。 一方面，网络进行与切换目标基站 CS3的连接处理(步骤S13)，另一方面，针对切换源基站CS1， 下达切断与终端PS的通信连接的指令(步骤S14)，进一步进行 自身与切换源基站CS1的切断处理(步骤S15)。
然后，切换源基站CS1切断与终端PS的无线信道(步骤S16)。 终端PS进行与切换源基站CS1的切断处理(步骤S17)，并根据 通过归属子信道获取的、用于数据通信的业务子信道(附加子信 道)的分配信息，将通信信道切换为该附加子信道，开始与切换 目标基站CS3的通信(步骤S18)。
以上，由图5可知，不需进行图6所示的以往的PHS那样的 步骤S22的开放式搜索处理，另外，由于越区切换控制信道可以 每隔1帧(每5ms)使用，所以，从步骤S3的链路信道分配请求 信号的发送，到步骤S6的链路信道分配信号的接收，所需的处 理时间最短为5msX3站二15ms左右。即使假设，存在10个发送
20链路信道分配信号的基站，且各基站发生重发而使链路信道分配
信号各被发送2次的情况，也可以将处理时间控制在5msX10站 X2次二100ms左右，与以往的PHS相比，可以实现非常高速的越 区切换。
如上所述，根据本实施方式，通过将业务子信道中任意一个 作为终端PS专用的个别控制信道(归属子信道)来进行分配， 并且借助该归属子信道，以1帧单位，进行与切换目标基站CS3 的控制信息(附加子信道的分配信息)的发送和接收，与以往的 使用长周期(大约100ms)的CCH的情况相比，可以非常高速地 进行无线资源的分配控制。其结果，可以提高无线资源的利用效 率。
另外，在上述实施方式中，虽然对采用TDMA方式/TDD方式 再加上OFDMA方式作为多元连接技术的无线通信系统进行了举例 说明，但，即使是以往的不采用OFDMA方式而只采用TDMA方式 /TDD方式的无线通信系统，也可以利用本发明。不过，在这种情 况下，由于将业务信道的1个时隙固定作为越区切换控制信道， 所以无线资源的利用效率降低。因此，优选采用TDMA方式/TDD 方式再加上OFDMA方式的多载波通信方式。
另外，在上述实施方式中，在图5的步骤S4 S6中，虽然 发送了归属子信道的分配信息，但是，在不使用该归属子信道这 种个别控制信道，而使用以往那种长周期的控制信道(CCH)的 情况下，也可以将数据通信用的业务信道的分配信息，作为链路 信道的分配信息，通过步骤S4 S6进行发送。
权利要求
1.一种无线通信系统，在多个基站中的至少1个与无线通信终端之间，使用1个或多个通信信道，以时分多址方式进行通信，上述无线通信终端具有链路信道分配请求单元，其在越区切换时，不指定发送目标的基站，而使用上述通信信道中的、用于与越区切换相关的控制信息的通信并且在该无线通信系统内具有共同的信道编号的越区切换控制信道，来发送链路信道的分配请求信号，上述基站具有链路信道分配单元，其在接收了上述链路信道的分配请求信号的情况下，使用上述越区切换控制信道，将包含链路信道的分配信息的链路信道分配信号发送到上述无线通信终端。
2. 根据权利要求1记载的无线通信系统，其特征在于， 上述基站具有信道决定单元，其决定上述越区切换控制信道中的下行回路的信道，以使上述链路信道分配信号的发送时机 与接收了上述链路信道的分配请求信号的其他基站不同，上述链路信道分配单元，使用上述信道决定单元所决定的下 行回路的上述越区切换控制信道，将上述链路信道分配信号发送 到上述无线通信终端。
3. 根据权利要求2记载的无线通信系统，其特征在于， 上述无线通信终端具有获取单元，其在不进行通信期间，获取表示周围基站数的数目信息，上述链路信道分配请求单元，发送包含上述获取单元所获取 的上述周围基站的上述数目信息的链路信道的分配请求信号，上述基站的信道决定单元，通过基于上述周围基站的上述数 目信息的随机数计算，来决定上述下行回路的越区切换控制信道o
4. 根据权利要求1记载的无线通信系统，其特征在于，上述无线通信终端，具有接收功率算出单元，其计算出从接收了上述链路信道的分配 请求信号的各基站发送的链路信道分配信号的接收功率；和切换目标基站通知单元，其将发送了上述接收功率最大的链 路信道分配信号的基站，决定作为越区切换的切换目标基站，并 使用上行回路的越区切换控制信道，将该切换目标基站的决定信 息发送给上述各基站，上述基站，具有链路信道启动单元，其根据上述切换目标 基站的决定信息，在判断自身基站为越区切换的切换目标基站的 情况下，进行分配给上述无线通信终端的链路信道的启动。
5. 根据权利要求1记载的无线通信系统，其特征在于，上述通信信道是0FDMA方式中所使用的子信道，所述0FDMA 方式以由多个副载波所构成的子信道单位来处理通信中所使用 的频带。
6. 根据权利要求5记载的无线通信系统，其特征在于， 上述基站的链路信道分配单元，将作为业务信道使用的子信道中的任意一个，分配作为上述无线通信终端专用的个别控制信 道，将包含该个别控制信道的分配信息的链路信道分配信号发送 给上述无线通信终端。
7. —种无线通信终端，在与多个基站之间使用1个或多个 通信信道，以时分多址方式进行通信，具有链路信道分配请求单元，其在越区切换时，不指定发送目标 的基站，而使用上述通信信道中的、用于与越区切换相关的控制 信息的通信并且在无线通信系统内具有共同的信道编号的越区 切换控制信道，来发送链路信道的分配请求信号。
8. 根据权利要求7记载的无线通信终端，其特征在于，具有获取单元，其在不进行通信的期间，获取表示周围基站数的数目信息，上述链路信道分配请求单元，发送包含上述获取单元获取的 上述周围基站的上述数目信息的链路信道的分配请求信号。
9.根据权利请求7记载的无线通信终端，其特征在于，具有接收功率算出单元，其计算出从接收了上述链路信道的分配 请求信号的各基站发送的链路信道分配信号的接收功率；和切换目标基站通知单元，其将发送了上述接收功率最大的链 路信道分配信号的基站，决定作为越区切换的切换目标基站，并 使用上行回路的越区切换控制单元信道，将该切换目标基站的决 定信息发送给上述各基站。
10.根据权利要求7记载的无线通信终端，其特征在于， 上述通信信道是OFDMA方式中所使用的子信道，所述0FDMA 方式以由多个副载波所构成的子信道单位来处理通信中所使用 的频带。
11. 一种基站，在与无线通信终端之间使用1个或多个通信 信道，以时分多址方式进行通信，具有链路信道分配单元，其在通过上述通信信道中的、用于与越 区切换的控制信息的通信并且在无线通信系统内具有共同的信 道编号的越区切换控制信道，从上述无线通信终端接收链路信道 的分配请求信号的情况下，使用上述越区切换控制信道，将包含 链路信道的分配信息的链路信道分配信号发送到上述无线通信 终端。
12. 根据权利要求11记载的基站，其特征在于，具有信道决定单元，其决定下行回路的越区切换控制信道，以使上述链路信道分配信号的发送时机与接收了上述链路信道 的分配请求信号的其他基站不同，上述链路信道分配单元，使用上述信道决定单元所决定的下 行回路的越区切换控制信道，将上述链路信道分配信号发送给上 述无线通信终端。
13. 根据权利要求12记载的基站，其特征在于， 上述信道决定单元，通过基于上述无线通信终端所发送的周围基站的数目信息的随机数计算，来决定上述下行回路的越区切换控制信道。
14.根据权利要求11记载的基站，其特征在于，具有 链路信道启动单元，其根据上述无线通信终端所发送的越区 切换的切换目标基站的决定信息，在判断自身基站为越区切换的 切换目标基站的情况下，进行分配给上述无线通信终端的链路信 道的启动。
15. 根据权利要求11记载的基站，其特征在于，上述通信信道是0FDMA方式中所使用的子信道，所述0FDMA 方式以由多个副载波所构成的子信道单位来处理通信中所使用 的频带。
16. 根据权利要求15记载的基站，其特征在于， 上述链路信道分配单元，将作为业务信道使用的子信道中的任意一个，分配作为上述无线通信终端专用的个别控制信道，将包含该个别控制信道的分配信息的链路信道分配信号发送给上述无线通信终端。
17. —种无线通信方法，在多个基站中的至少1个与无线通 信终端之间，使用l个或多个通信信道，以时分多址方式进行通 信，具有链路信道分配请求步骤，上述无线通信终端在越区切换时， 不指定发送目标的基站，而使用上述通信信道中的、用于与越区 切换相关的控制信息的通信并且在该无线通信系统内具有共同 的信道编号的越区切换控制信道，来发送链路信道的分配请求信 号；禾口链路信道分配步骤，上述基站在接收了上述链路信道的分配 请求信号的情况下，使用上述越区切换控制信道，将包含链路信 道的分配信息的链路信道分配信号发送到上述无线通信终端。
全文摘要
本发明提供一种在多个基站中的至少1个与无线通信终端之间使用1个或多个通信信道，以时分多址方式进行通信的无线通信系统。上述无线通信终端具有链路信道分配请求单元，其在越区切换时，不指定发送目标的基站，而使用上述通信信道中的、用于与越区切换相关的控制信息的通信并且在该无线通信系统内具有共同的信道编号的越区切换控制信道，来发送链路信道的分配请求信号，上述基站具有链路信道分配单元，其在接收了上述链路信道的分配请求信号的情况下，使用上述越区切换控制信道，将包含链路信道的分配信息的链路信道分配信号发送到上述无线通信终端。
文档编号H04W36/08GK101518125SQ20078003578
公开日2009年8月26日 申请日期2007年9月21日 优先权日2006年9月28日
发明者中村泰浩, 谷川弘展, 高松信昭 申请人:京瓷株式会社