专利名称：微型蜂窝式基站及其通信服务切换方法
技术领域：
本发明涉及一种无线通信领域中的切换技术，尤其指涉及一种当移动通信设备进入多个微型蜂窝式基站所提供的通信覆盖范围时，在各该微型蜂窝式基站之间自动切换的微型蜂窝式基站及其通信服务切换方法。
背景技术：
在网络通信的发展历程中，网络覆盖一直是运营商网络建设的重点，也是用户选择运营商的考虑要素之一。目前，广域的网络覆盖性已相当稳定，例如覆盖范围大的宏蜂窝 (Macro cell)式基站即可应用于人口较稀疏且移动速率快的使用者流量，即便是地处偏远的乡村基本上也达到了广域网络的覆盖。但就人口密集的都市而言，随着高楼密集度以及建筑物内移动通信用户增加的情况下，室内区域则一直是宏蜂窝系统网络覆盖性较弱的区域；因而，一种称作微型蜂窝 (Femtocell)式的基站(亦称毫微微蜂窝式基站)应运而生，所述微型蜂窝O^mtocell)式基站延伸了移动通信网络覆盖范围，其可解决前述室内区域的网络覆盖性较弱的问题。如所周知，移动通信终端(例如手机)在宏蜂窝式基站间的切换实际上是一个信号比对的过程，即，当移动通信终端同时侦测到周边有多个宏蜂窝式基站时，会倾向选择信号强度大的一个宏蜂窝式基站作为连接的对象。由于宏蜂窝式基站之间是通过光纤而连接的，所以，宏蜂窝式基站间的信息交换速度很快，换言之，宏蜂窝式基站间的信号比对是同步比对，不存在延时现象，因而不会因宏蜂窝式基站之间比对失真而导致该移动通信终端切换到通信品质不是最好的一个宏蜂窝式基站的情况。但是，在微型蜂窝式基站的系统架构中，微型蜂窝式基站间一般是通过网络电缆进行连接，由于网络电缆的信号传输速率远小于光纤的信号传输速率，因而微型蜂窝式基站之间无法像宏蜂窝式基站之间进行信号同步比对，所以微型蜂窝式基站进行信号强弱的比对时，进行判断作业的微型蜂窝式基站并无法即时撷取另一个微型蜂窝式基站的即时信号参数值(即信号强度)，故在所撷取到的信号参数值可靠度不佳的情况下，会产生比对失真，以致发生切换至该另一个微型蜂窝式基站后其信号强度已变弱的状况，从而不能准确而顺利的完成系统切换工作。因而，如何设计一种微型蜂窝式基站及其切换技术，以避免上述的种种缺陷，实为相关领域的业者目前亟待解决的课题。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺点，本发明的一个目的在于提供一种微型蜂窝式基站及微型蜂窝式基站的通信服务切换方法，用以解决现有技术中当移动通信设备进入多个微型蜂窝式基站所提供的通信覆盖范围时，各该微型蜂窝式基站之间不能取得各自即时的信号强度来进行比对进而造成比对失真的问题。为达上述目的及其他相关目的，本发明提供一种微型蜂窝式基站，用于在移动通信设备接入的情况下，自动执行通信覆盖范围内与其他微型蜂窝式基站之间的切換处理， 该微型蜂窝式基站包括数据库，用以储存在通信覆盖范围内授权该移动通信设备接入至 其他微型蜂窝式基站的许可权列表；设定模块，用于设定通信警戒值及信号撷取时间段； 侦测模块，用于侦测本身的信号強度，并在该信号強度小于该通信警戒值时根据该信号撷 取时间段的设定范围执行一计时处理；撷取模块，用于持续撷取本身的信号強度及该许可 权列表内其他微型蜂窝式基站的信号強度，并在计时处理结束后按照各该信号強度的大小 建立ー优先级别列表；以及切換模块，用于比对该优先级别列表中的各该信号強度，并在本 身的信号強度小于该许可权列表内其他微型蜂窝式基站的信号强度时，选择以该优先级别 列表的其他微型蜂窝式基站中最高优先级别者作为对象执行切換。本发明还提供一种微型蜂窝式基站的通信服务切換方法，用于在移动通信设备接 入的情况下，自动执行通信覆盖范围内与其他微型蜂窝式基站之间的切換处理，该方法包 括以下步骤首先，建立用以储存在通信覆盖范围内授权该移动通信设备接入至其他微型 蜂窝式基站的许可权列表，并设定通信警戒值及信号撷取时间段；其次，侦测本身的信号强 度，并在该信号強度小于该通信警戒值时根据该信号撷取时间段的设定范围执行一计时处 理，且在执行计时处理所得到的计时时间未达到该信号撷取时间段时持续撷取本身及该许 可权列表内各该其他微型蜂窝式基站的信号強度，并按照各该其他微型蜂窝式基站的信号 強度的大小建立ー优先级别列表；最后，在执行计时处理所得到的计时时间达到该信号撷 取时间段且本身的信号強度小于该优先级别列表中最高优先级的其他微型蜂窝式基站的 信号强度时，选择以该优先级别列表的其他微型蜂窝式基站中最高优先级别者作为对象执 行切換，使其与该移动通信终端互连。如上所述，本发明通过设置通信警戒值和信号撷取时间段，并在本身信号強度小 于该通信警戒值时，该本身和授权该移动通信设备接入至其他微型蜂窝式基站的信号强 度进行比对，以选取信号强度较高的一个微型蜂窝式基站作为移动通信终端互连的互连对 象，故本发明可有效解决现有技术中存在的问题，即当移动通信设备进入多个微型蜂窝式 基站所提供的通信覆盖范围吋，因原本提供通信服务的本端微型蜂窝式基站不能立即取得 即将切換的其他微型蜂窝式基站的信号參数值(即信号強度)却随即切換而造成无法顺利 切換的问题。
图1显示为本发明的微型蜂窝式基站的系统基本架构方块图；图2显示为本发明的微型蜂窝式基站的通信服务切換方法的流程图。主要元件符号说明11 数据库12 设定模块13 侦测模块14 撷取模块141 计算单元15 切換模块151 比对单元
2 移动通信设备A 微型蜂窝式基站B, C微型蜂窝式基站Sl S7 步骤
具体实施例方式以下通过特定的具体实例说明本发明的技术内容，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明也可通过其他不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。再者，本发明的说明书图式均为简化的示意图，而仅以示意方式说明本发明的基本技术思想，故其实际实施时各元件的型态、数量及比例可视实施需求而有所变更。请参阅图1，为本发明的微型蜂窝式基站的系统基本架构方块图。如图所示，本发明的微型蜂窝式基站用于在移动通信设备2接入微型蜂窝式基站A所提供的通信覆盖范围的情况下，自动执行通信覆盖范围内与其他微型蜂窝式基站B或C之间的切换处理，在此说明的是，为清楚说明本发明的切换原理，于本实施例中，该移动通信设备2均以单个为例， 且以三个微型蜂窝式基站(A、B、C)为例进行说明。于本实施例中，前述微型蜂窝式基站应用于第三代移动通信系统(3G)中，且该微型蜂窝式基站A、B、C中均储存有本端微型蜂窝式基站授权移动通信设备2接入至其他微型蜂窝式基站的许可权列表，故本实施例的移动通信设备2具有该微型蜂窝式基站A、B、C的注册用户资格。再者，该移动通信设备2为适用于所有符合3GPP版本(Release) 99，版本4， 版本5，版本6，版本7和版本8以及后续的3G标准具有定位功能的WCDMA和TD-SCDMA移动终端。如图1所示，微型蜂窝式基站A包括数据库11、设定模块12、侦测模块13、撷取模块14以及切换模块15。该数据库11用以储存在本端微型蜂窝式基站A所提供的通信覆盖范围内授权该移动通信设备2接入至其他微型蜂窝式基站B、C的许可权列表；于本实施例中，该数据库 11中还储存有该微型蜂窝式基站A的小区识别号(cell ID)及该微型蜂窝式基站A的IP 通信地址。该设定模块12用于设定一通信警戒值及一信号撷取时间段；于本实施例中，该通信警戒值依据基站通信标准中规定的通信临界值设定，具体而言，该通信警戒值大于通信临界值，以使该移动通信设备2与本端微型蜂窝式基站A的通信信号强度小于该通信警戒值不至于中断通信，所以上述该通信警戒值及通信临界值均为一预设的信号强度参数。由于微型蜂窝式基站之间的连接通过一般网络电缆进行连接的，因而在微型蜂窝式基站之间进行信号比对时会存在延时现象，所以于具体的实施方式中，该信号撷取时间段大于该延时的时间长度，而该信号撷取时间段具体而言即是执行信号强度撷取的信号撷取时间。该侦测模块13用于侦测本身(本端微型蜂窝式基站A)的信号强度，并在该信号强度小于该通信警戒值时，根据该信号撷取时间段的设定范围执行一计时处理；于具体的实施方式中，该侦测模块13侦测本端微型蜂窝式基站A和该移动通信设备2之间通信的信号强度，当该信号强度小于该设定模块12中预先设定的通信警戒值时，该侦测模块13开始根据该信号撷取时间段的设定范围执行计时。当该侦测模块13开始计时的时刻，该撷取模块14基于该设定模块12所设定的信号撷取时间段而在该信号撷取时间段内持续撷取该许可权列表内各该微型蜂窝式基站B 及C的信号强度，并且由该撷取模块14中内置的计算单元141将在该信号撷取时间段内持续撷取到的各该微型蜂窝式基站B及C的信号强度进行计算以得出各该微型蜂窝式基站 B及C的平均信号强度，再按照平均信号强度的大小来确定其优先级别以建立优先级别列表，例如，经计算单元141计算后所得出该微型蜂窝式基站B的平均信号强度大于该微型蜂窝式基站C的平均信号强度，则在建立的优先级别列表中，该微型蜂窝式基站B则属于最高的优先级。承前所述，该撷取模块14于该信号撷取时间段内还持续撷取本端微型蜂窝式基站A在该信号撷取时间段的信号强度，由该撷取模块14内置的计算单元141计算出本端微型蜂窝式基站A在该时间段内的平均信号强度。于侦测模块13执行计时处理所得到的计时时间达到该设定模块12所设定的信号撷取时间段时，可结束计时处理，且该切换模块15比对该优先级别列表中的各该信号强度，即比对该信号撷取时间段内的各该信号强度，于本实施例中，所述比对的过程是由一内置于该切换模块15中的比对单元151完成的，即该比对单元151比对该撷取模块14计算出的各该平均信号强度的大小。当本端微型蜂窝式基站A的平均信号强度小于优先级别列表中最高优先级的微型蜂窝式基站B或C的平均信号强度时，选择优先级别列表中最高优先级的微型蜂窝式基站B或C作为对象执行切换，以使其与该移动通信设备2互连。而另一情况下，当本端微型蜂窝式基站A的平均信号强度不小于(大于或等于)优先级别列表中最高优先级的微型蜂窝式基站B或C的平均信号强度时，则该移动通信设备2仍然与本端微型蜂窝式基站A进行互连并通信。因此，在本端微型蜂窝式基站A进行通信信号强度比对判断的过程中，已可预先取得其他微型蜂窝式基站的信号参数值，故可有效解决现有技术在执行通信服务切换处理时，因未及时取得其他微型蜂窝式基站的信号参数值而无法顺利切换的缺陷。请参阅图2，显示为本发明的微型蜂窝式基站的通信服务切换方法的流程图。如图所示，该微型蜂窝式基站的通信服务切换方法用于在移动通信设备接入的情况下，自动执行通信覆盖范围内与其他微型蜂窝式基站O^emtocell)之间的切换处理(handover)。本实施例的微型蜂窝式基站的通信服务切换方法至少包括以下步骤首先执行步骤Si，建立用以储存在通信覆盖范围内授权该移动通信设备接入至其他微型蜂窝式基站的许可权列表；于本实施例中，还储存有本端微型蜂窝式基站的小区识别号(cell ID)及本端微型蜂窝式基站的IP通信地址。接着进至步骤S2。于该步骤S2中，设定一通信警戒值及一信号撷取时间段；于本实施例中，该通信警戒值依据基站通信标准中规定的通信临界值设定，具体而言，该通信警戒值大于通信临界值，以使该移动通信设备与本端微型蜂窝式基站的通信信号强度小于该通信警戒值不至于中断通信，所以上述该通信警戒值及通信临界值均为一预设的信号强度。由于各该微型蜂窝式基站之间的连接通过一般网络电缆进行连接的，因而在微型蜂窝式基站之间进行信号比对时会存在延时现象，所以于具体的实施方式中，该信号撷取时间段大于该延时的时间长度。接着进至步骤S3。于该步骤S3中，侦测微型蜂窝式基站本端的信号强度，并在该信号强度小于该通信警戒值时根据该信号撷取时间段的设定范围执行一计时处理；于具体的实施方式中，侦测本端的信号强度为侦测本端微型蜂窝式基站和该移动通信设备之间的通信的信号强度， 当该信号强度小于该步骤S2中预先设定的通信警戒值时开始计时。接着进至步骤S4。于该步骤S4中，当该步骤S3中开始执行计时处理时，于该步骤S2中预先设定的信号撷取时间段内持续撷取该许可权列表内各该微型蜂窝式基站的信号强度及本端微型蜂窝式基站在该信号撷取时间段内的信号强度；接着进至步骤S5。于该步骤S5中，依据在该信号撷取时间段内持续撷取到的该许可权列表内各该微型蜂窝式基站的信号强度及本端微型蜂窝式基站的信号强度建立一优先级别列表；接着进至步骤S6。于该步骤S6中，比对该信号撷取时间段内的各该信号强度；接着进至步骤S7。于该步骤S7中，当本端微型蜂窝式基站的信号强度小于优先级别列表中最高优先级的微型蜂窝式基站的信号强度时，选择优先级别列表中最高优先级的微型蜂窝式基站作为对象执行切换，以使其与该移动通信终端互连。由此可知，由于原提供通信服务的微型蜂窝式基站及即将作为切换对象的微型蜂窝式基站两者所提供的通信覆盖范围均可供移动通信设备互连，故在执行切换前，可使即将作为切换对象的微型蜂窝式基站取得原提供通信服务的微型蜂窝式基站的信号参数值，故可顺利地达到切换目的。于该步骤S7中的另一种情况是，当本端微型蜂窝式基站的信号强度不小于(大于或等于)优先级别列表中最高优先级的微型蜂窝式基站的信号强度时，则该移动通信终端仍然与本端微型蜂窝式基站进行互连并通信。此外，就上述所比对的信号强度以及依据所撷取到的信号强度而建立的优先级别表而言，除前述步骤所述的信号强度外，尚可以平均信号强度取代，即前述步骤S5中，可将该信号撷取时间段内持续撷取的各该微型蜂窝式基站的信号强度进行计算以得出各该微型蜂窝式基站的平均信号强度，再按照平均信号强度建立该优先级别列表，以在前述步骤 S6中，据此比对该信号撷取时间段内的各该平均信号强度，并在前述步骤S7中，当本端微型蜂窝式基站的平均信号强度小于优先级别列表中最高优先级的微型蜂窝式基站的平均信号强度时，选择优先级别列表中最高优先级的微型蜂窝式基站作为对象执行切换。综上所述，本发明的微型蜂窝式基站及其通信服务切换方法通过设置一通信警戒值和信号撷取时间段，并在信号强度小于该通信警戒值时，已授权该移动通信设备3接入而提供通信服务的本端微型蜂窝式基站和授权该移动通信设备接入至其他微型蜂窝式基站的信号强度再进行比对，以在本端微型蜂窝式基站所提供的通信覆盖范围内选取信号强度较高的另一个微型蜂窝式基站作为移动通信终端互连的互连对象，故在本端微型蜂窝式基站不能取得即将切换的其他微型蜂窝式基站的即时信号参数值的情况下，通过本发明可有效取得即将切换的其他微型蜂窝式基站的即时信号参数值而顺利切换，故有效克服了现有技术中的种种缺陷而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此， 举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由权利要求书所涵盖。
权利要求
1.一种微型蜂窝式基站，用于在移动通信设备接入的情况下，自动执行通信覆盖范围内与其他微型蜂窝式基站之间的切换处理，其特征在于，该微型蜂窝式基站包括数据库，用以储存在通信覆盖范围内授权该移动通信设备接入至其他微型蜂窝式基站的许可权列表；设定模块，用于设定通信警戒值及信号撷取时间段；侦测模块，用于侦测本身的信号强度，并在该信号强度小于该通信警戒值时根据该信号撷取时间段的设定范围执行一计时处理；撷取模块，用于持续撷取本身的信号强度及该许可权列表内其他微型蜂窝式基站的信号强度，并在计时处理结束后按照各该信号强度的大小建立一优先级别列表；以及切换模块，用于比对该优先级别列表中的各该信号强度，并在本身的信号强度小于该许可权列表内其他微型蜂窝式基站的信号强度时，选择以该优先级别列表的其他微型蜂窝式基站中最高优先级别者作为对象执行切换。
2.根据权利要求1所述的微型蜂窝式基站，其特征在于，该数据库中还用于储存本身及通信覆盖范围内其他微型蜂窝式基站的小区识别号及IP通信地址。
3.根据权利要求1所述的微型蜂窝式基站，其特征在于，该撷取模块还包括计算单元， 用于将该信号撷取时间段内持续撷取到的各该信号强度进行计算以得出平均信号强度。
4.根据权利要求3所述的微型蜂窝式基站，其特征在于，该切换模块还包括比对单元， 用以比对该信号撷取时间段内的各该平均信号强度的大小。
5.根据权利要求1所述的微型蜂窝式基站，其特征在于，应用于第三代移动通信系统中。
6.一种微型蜂窝式基站的通信服务切换方法，用于在移动通信设备接入的情况下，自动执行通信覆盖范围内与其他微型蜂窝式基站之间的切换处理，其特征在于，该方法包括以下步骤建立用以储存在通信覆盖范围内授权该移动通信设备接入至其他微型蜂窝式基站的许可权列表，并设定通信警戒值及信号撷取时间段；侦测本身的信号强度，并在该信号强度小于该通信警戒值时根据该信号撷取时间段的设定范围执行一计时处理，且在执行计时处理所得到的计时时间未达到该信号撷取时间段时持续撷取本身及该许可权列表内各该其他微型蜂窝式基站的信号强度，并按照各该其他微型蜂窝式基站的信号强度的大小建立一优先级别列表；以及在执行计时处理所得到的计时时间达到该信号撷取时间段且本身的信号强度小于该优先级别列表中最高优先级的其他微型蜂窝式基站的信号强度时，选择以该优先级别列表的其他微型蜂窝式基站中最高优先级别者作为对象执行切换，使其与该移动通信终端互连。
7.根据权利要求6所述的微型蜂窝式基站的通信服务切换方法，其特征在于，该方法还包括储存本身及通信覆盖范围内其他微型蜂窝式基站的小区识别号及IP通信地址的步马聚ο
8.根据权利要求6所述的微型蜂窝式基站的通信服务切换方法，其特征在于，该方法还包括在执行计时处理所得到的计时时间未达到该信号撷取时间段内将所撷取到的各该信号强度进行计算以得出平均信号强度的步骤。
9.根据权利要求8所述的微型蜂窝式基站的通信服务切换方法，其特征在于，该方法还包括在执行计时处理所得到的计时时间达到该信号撷取时间段时比对各该平均信号强度的大小的步骤，在本身的平均信号强度小于该许可权列表内其他微型蜂窝式基站的平均信号强度时，选择以优先级别列表中最高优先级的微型蜂窝式基站作为对象执行切换。
10.根据权利要求6所述的微型蜂窝式基站的通信服务切换方法，其特征在于，应用于第三代移动通信系统中。
全文摘要
一种微型蜂窝式基站及其通信服务切换方法，该方法首先建立用以储存在通信覆盖范围内授权该移动通信设备接入至其他微型蜂窝式基站的许可权列表，并设定通信警戒值及信号撷取时间段；在侦测到本身的信号强度小于该通信警戒值时执行一计时处理，在执行计时处理所得到的计时时间达到该信号撷取时间段且本身的信号强度小于该优先级别列表中最高优先级的其他微型蜂窝式基站的信号强度时，选择以该优先级别列表的其他微型蜂窝式基站中最高优先级别者作为对象执行切换，使其与该移动通信终端互连，以解决现有技术中当移动通信设备进入多个微型蜂窝式基站所提供的通信覆盖范围时，各该微型蜂窝式基站之间比对失真的问题。
文档编号H04W36/08GK102378289SQ20101026234
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者洪国维, 谢青峰 申请人:亚旭电脑股份有限公司