无线电通信系统中的方法与设备

本发明涉及包括多个小区的蜂窝无线电通信系统中的一种方法 与设备。给每个小区分配由时隙与频率构成的多个信道，并且这些信 道可以被配置为适于话音传输或数据分组传输，以得到对频谱的有效 利用。

更具体地，本发明涉及一个系统，所述系统中一个小区内的用户 站以表示它们准备执行话音传输、分组数据传输或二种传输的方式在 系统中相对包含此小区的位置区域登记。

这样的一种系统在WO，A1，95/16330中被描述，该文件被在此 引入作为参考。此文件建议一种系统，在此系统中信道具有适于话音 传输或分组数据传输的配置。适于分组数据传输的信道被安排为在多 个用户之间共享，以利用分组数据业务的突发特性。这样的信道也可 以在传输帧中使用多于一个的时隙。这些信道可以根据相应业务的需 求动态分配给话音或分组数据使用。根据此文件的系统中的正常状态 是在每个小区中有至少一个分组数据信道可以利用。然而，在所述的 实施例中，可以存在一些小区，其中分组数据信道仅在请求时才可获 得。

在每个小区中具有至少一个分组数据信道(下面称为PDCH)可 利用的系统的缺点是：在分组数据通信很少发生的小区中，宝贵的带 宽被浪费。尽管存在未使用的带宽，系统中请求执行话音通信的用户 也有可能被锁定。因此，系统资源未被有效地使用。

另一方面，在仅在请求时才在小区中建立PDCH的系统中，存在 另一缺点。如果仅在请求时才建立PDCH，则在所有的信道被作为业 务信道(下面称为TCH)用于话音传输时请求分组数据业务的用户将 被锁定。此问题在已经进行分组数据通信的用户移动到由于相同的原 因而不能建立PDCH的小区中时也将影响这些已经进行分组数据通 信的用户，这些用户将发现其通信被关闭，因此这些系统将非常不可 靠。对于分组数据业务的用户来说，可靠性特别重要，因为这些业务 通常被专业地进行使用并且对干扰更加敏感。

本发明的一个目的是提供用于话音与分组数据业务的一种蜂窝 系统，该系统保持可靠性并且更节省系统资源。

根据本发明的第一方面，利用最初提到类型的系统中的方法来实 现此目的，其中所述系统中的第一小区具有一个PDCH并且当前未使 用所述PDCH。简单地，本发明的方法包括第一检查程序，用于查明 所述第一小区中的任何用户站是否以表示它准备接收或发送分组数 据的方式在系统中相对所述第一小区登记。如果情况不是这样，则执 行第二检查程序以查明所述第一小区的任何相邻小区中的任何用户 站是否执行任何分组数据对话，而且如果未执行的话，则将所述PDCH 重新配置为TCH。

此方法的结果是：此小区中的单个PDCH仅在此小区中请求分组 数据业务的概率非常低时才被重新用作TCH。从而，更节省系统资源 和/或提高了可靠性。

在此方法的一个实施例中，执行第一检查程序以查明在系统中相 对包含此小区的任何位置区域登记的任何用户站是否准备接收或发 送分组数据。如果情况不是这样，则因此没有这样的用户站驻留在此 小区中。根据此实施例的方法易于与市场上已有的蜂窝系统进行集 成。

在此方法的另一实施例中，仅对非固定的相邻小区中的用户站执 行第二检查程序，从而得到提高的效率。

根据本发明的第二方面，利用最初提到类型的系统中的方法实现 本发明的上述目的，其中此系统中的第一小区没有分组数据信道。简 单地，此方法在于等待以下两个事件之中任何一个事件：a)用户站 以表示它准备接收或发送分组数据的方式在此系统中相对所述第一 小区登记；b)分组数据对话开始于或转移到第一小区的任何相邻小 区。如果任何一个事件a)或b)发生，则TCH被重新配置为PDCH。

此方法的结果是：只要请求分组数据业务的概率增加，就建立 PDCH。从而，更节省系统资源和/或提高了可靠性。

在此方法的一个实施例中，如果任何一个用户站以表示它准备接 收或发送分组数据的方式在此系统中相对包含此小区的任何位置区 域登记，则事件a)发生。如果是这种情况，则因此这样的用户站可 能驻留在第一小区中。根据此实施例的方法易于与市场上已有的蜂窝 系统进行集成。

在此方法的另一实施例中，事件b)仅相对于相邻小区中的非固 定的用户站发生，从而得到提高的效率。

首先提到的方法的特征在所附权利要求1的特征部分中公开。

第二种提到的方法的特征在所附权利要求4的特征部分中公开。

用于完成首先提到的方法的设备的特征在所附权利要求7的特征 部分中公开。

用于完成第二种提到的方法的设备的特征在所附权利要求8的特 征部分中公开。

现在将参考附图更全面地描述本发明。

图1表示根据现有技术的蜂窝无线电通信系统。

图2是表示根据本发明第一方面的蜂窝通信系统中的方法的流程 图。

图3是表示根据本发明第二方面的蜂窝通信系统中的方法的流程 图。

图4a与4b表示根据现有技术的位置区域的概念。

图5表示根据本发明的第一与第二方面操作的根据特定优选实施 例的系统中的方法。

图1表示根据现有技术的蜂窝无线电通信系统。此系统包括每个 都规定一个地理区域的多个小区C1、C2、C3。在这种情况中，基站 收发信机BTS1、BTS2、BTS3被设置在每个小区的中央用于全向发 送与接收。然而，本发明也可应用于其中基站收发信机位于三个相邻 小区的交界处、独立地在三个120度圆弧形中发送与接收的系统。

此系统也包括多个基站控制器BSCa、BSCb，每个控制器控制至 少一个基站收发信机。而且，此系统包括多个移动业务交换中心 MSC，图中示出了其中一个MSC。此MSC为从属的BSC(BSCa， BSCb)提供交换业务。此MSC包括诸如访问者位置寄存器的信息存 储装置VLR，VLR在一些系统中被称为网关位置寄存器GLR。它也 与诸如归属位置寄存器(未示出)的其他信息存储装置进行联络。

此系统被划分为多个位置区域LA，即LA1，LA2等等；每个LA 包括多个小区。在一些系统中，这些LA可以重叠，即，一个小区可 以属于多于一个的LA。一个LA可以具有几个BSC，但通常只属于 一个MSC。

每个小区通常包括多个用户站，如小区C1中的SS1a、SS1b；小 区C2中的SS2a、SS2b；小区C3中的SS3a等等。这些站可以具有 不同的类型。一些是便携式、手持式移动站，而其他的可以永久地安 装在汽车中。一些用户站也可以是固定的，例如，投币式公用电话机。 用户站也可以集成在例如自动售货机中，其中它们能自动报告状态与 出现的差错给操作者。

这些用户站之中的一些用户站可以只具有发送与接收分组数据 的能力，而其他用户站只具有执行话音通信的能力。一些站具有执行 话音与数据通信的能力。一个站在接通时通常将在此系统中进行登 记。即使此用户站一直未使用，也会定期更新此登记。通常，VLR包 含登记的信息，此信息由此用户站驻留在哪个位置区域的指示和诸如 此用户站是否准备执行话音通信或数据通信或二种通信的辅助信息 构成。在市场上的大多数系统中，空闲用户站可以自由地在一个LA 中移动而不用更新其位置登记。如果用户站离开第一LA，它将在VLR 中更新其位置登记。此登记将表示此用户站属于第二LA。如果第二 LA属于第一MSC以外的一个不同的MSC，则因此也将更新此系统 的归属位置寄存器。

图2是表示根据本发明第一方面的蜂窝通信系统中的方法的流程 图。在初始状态201中，此系统中的第一小区(例如小区C1)具有 当前未使用的一个PDCH。执行第一检查程序202以查明任何用户站 是否以表示它准备执行分组数据通信的方式在此系统中相对所述第 一小区登记。理想地，此检查程序应查明是否有任何这样的用户站驻 留在此小区中。然而，在诸如GSM系统的系统中，空闲用户站可以 在其LA中的小区之间自由移动而不用更新其有关此系统的位置登记 LReg。因此，在这些情况中，在VLR中执行第一检查程序以查明任 何这样的用户站是否在包含此小区的任何LA中登记。如果情况是这 样，则处于分组数据模式的用户站可能驻留在此小区中，如果情况不 是这样，则没有这样的用户站位于此小区中。

如果第一检查程序的回答为是，则此系统返回到初始状态201。 如果第一检查程序的回答为否，则执行第二检查程序。执行第二检查 程序是为了查明任何分组数据对话是否正在第一小区C1的任何相邻 小区(例如，小区C2)中进行。如果第二检查程序的回答为是，则 此系统返回到初始状态201。如果此回答为否，则所述第一小区的 PDCH被重新配置为TCH。

显然，能以不同的顺序执行此方法的两个检查程序，这是在所附 权利要求书的范畴内的。只要在此小区中具有要进行重新配置的 PDCH，就最好频繁地执行这些检查程序。

图3是表示根据本发明第二方面的蜂窝通信系统中的方法的流程 图。在此方法中，起始情况301是其中所有信道被配置为TCH的例 如小区C1的小区中的情形。此系统等待下面任何一个事件(方框 302)：

a)此系统中相对第一小区的登记，例如，访问者位置寄存器VLR 中的位置登记LReg，它表示包含所述第一小区的任何位置区域LA 中的用户站准备执行分组数据通信。

b)分组对话已经开始于或已经转移到第一小区的任何相邻小 区，例如C2。

如果任何一个这样的事件发生，则TCH被重新配置为PDCH(方 框303)。

图4a描述公用陆地移动系统PLMN 400a，其中每个小区只属于 一个位置区域。这些小区被画成六边形并且每个小区具有至少一个基 站收发信机。此PLMN中的每个移动站必需在此系统中登记为驻留在 特定的位置区域中。由于表示为阴影区域的LA 401a、402a无重叠， 所以驻留在一个小区中的移动站只能登记为属于一个单个的LA。具 有未重叠位置区域的系统示例是GSM与D-AMPS系统。在这样的系 统中，图2所示的程序202和图3所示的程序302只需相对一个位置 区域执行。

图4b描述其中小区可以属于多于一个位置区域的PLMN系统。 由于表示为阴影区域的LA 401a、402a重叠，所以驻留在一个小区中 的两个移动站可以登记为属于两个不同的LA。具有重叠LA的系统 的一个示例是PDC系统。在这样的系统中，图2所示的程序202和 图3所示的程序302必须相对包含所述小区的所有位置区域执行。

图5是表示根据本发明第一与第二方面操作的系统中的方法的流 程图。在此方法中，起始条件501是没有PDCH的例如C1的第一小 区。在此方法的方框502中，此系统等待三个事件之一：

a)如前所述，用户站以表示它准备在包含此小区C1的任何位置 区域LA中发送或接收分组数据的方式在此系统中相对包含所述第一 小区的任何位置区域登记，

b)分组对话已开始于或已转移到所述第一小区C1的相邻小区， 例如小区C2，或

c)此方法专用的计时器期满。

如果任何一个事件a)或b)发生，则执行测试503以查明第一 小区C1中的任何信道是否被配置为PDCH。如果是这种情况，则重 新启动此计时器(方框509)并且此系统返回到首先提到的方框502。 如果执行的测试503的结果是第一小区C1中未配置PDCH，则TCH 被重新配置为PDCH(方框504)，此后启动此计时器(方框505) 并且此系统返回到首先提到的方框502。当在首先提到的方框502中 事件c)发生时，则由此系统执行两个测试506、507。首先，执行测 试506，以查明任何用户站是否以表示它准备在包含小区C1的任何 位置区域中执行分组数据通信的方式在此系统中相对包含第一小区 C1的任何LA登记。如果未登记的话，则执行第二测试，以查明任何 分组数据对话是否正在第一小区C1的任何相邻小区(例如小区C2) 中进行。这两个测试之间所述的顺序不是一定的。如果这些测试之中 任何一个测试的回答为是，则重新启动此计时器(方框509)并且此 系统返回到首先提到的方框502。然而，如果这些测试的回答都为否， 则小区C1中的PDCH被重新配置为TCH(方框508)。此后，此系 统返回到首先提到的方框502。此实施例最好利用软件来实施。

上述实施例只用作如何完成本发明的示例，并且不限制仅由所附 权利要求书来限制的所寻求保护的范围。例如，图1是根据包括独立 的BSC与无重叠LA的GSM系统而设计。然而，本发明在其中LA 重叠并且BSC被集成在MSC中的PDC系统中也是有用的。D-AMPS 系统是其中可使用本发明的移动无线电系统的另一示例。