DE60010588T2

DE60010588T2 - Gruppenstrukturiertes Mobilkommunikationssystem

Info

Publication number: DE60010588T2
Application number: DE60010588T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Yokosuka-shi Yamao; Hirohito Yokosuka-shi Suda; Narumi Yokohama-shi Umeda
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2020-07-25
Also published as: US6831904B1; KR20010021124A; CA2315316A1; CN1235422C; DE60010588D1; EP1073297B1; CA2315316C; AU4882300A; CN1285697A; KR100367197B1; EP1073297A3; SG97897A1; AU746567B2; EP1073297A2; JP2001045534A

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität einer japanischen Patentanmeldung Nr.11-214180, angemeldet am 28. Juli 1999 beim japanischen Patentamt, deren Offenbarung hiermit durch Verweis einbezogen wird.
1. Anwendungsgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mobilkommunikationssystem mit einer Leitungssteuerstation und einer Mehrzahl geclusterter Basisstationen, eine Basisstation für ein solches Mobilkommunikationssystem, eine Clustersteuerstation, eine Leitungssteuerstation und eine Mobilstation.
2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Das US-Patent Nr. 5,408,514 offenbart ein Verfahren zum Handover und Route-Diversity in einem Mobilfunkkommunikationssystem, das eine Schleifensendeleitung verwendet, über die jede Basisstation mit benachbarten Basisstationen verbunden ist. Die Handover-Information wird über die Schleifensendeleitung übertragen, wo sie von jeder Basisstation zu einer benachbarten Basisstation weitergeleitet wird.
1 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels eines herkömmlichen Mobilkommunikationssystems. Das in 1 dargestellte Mobilkommunikationssystem enthält eine Mobilstation (MS) 10, Basisstationen (BSs) 11₁ bis 11₇ , eine Leitungssteuerstation (RNC: Routing-Netzwerksteuerung) 12 und eine Mobilkommunikation-Vermittlungsstation (MSC: Mobilvermittlungszentrum) 13.
Die Mobilkommunikation-Vermittlungsstation 13 ist eine Vermittlungsstation, die für ein Mobilkommunikationsnetz ausgelegt ist. Leitungen zu dieser Mobilkommunikation-Vermittlungsstation 13 sind mit einer anderen Mobilkommunikation-Vermittlungsstation oder einer Vermittlungsstation eines festen Netzwerks verbunden, wie beispielsweise einem öffentlichen Fernsprechwählnetz (PSTN). Für den Fall, dass die Mobilkommunikation-Vermittlungsstation 13 von einem dritten Generationentyp ist, unterstützt die Mobilkommunikation-Vermittlungsstation 13 nicht nur die Leitungsvermittlungsfunktionen, sondern sie unterstützt auch Paketvermittlungsfunktionen, die eine Verbindung zum Internet ermöglichen.
Die Leitungssteuerungsstation 12 ist mit der Mobilkommunikation-Vermittlungsstation 13 und mit der Mehrzahl von Basisstationen 11₁ bis 11₇ verbunden. Wenn eine Kommunikationsanforderung erzeugt wird, steuert die Leitungssteuerungsstation 12 die Zuordnung von Funkkanälen, welche von den Basisstationen 11₁ bis 11₇ verwendet werden, den Start und das Ende der Kommunikation und dergleichen. Zusätzlich führt die Leitungssteuerungsstation 12 eine Handover-Steuerung aus, wenn sich die Mobilstation 10 unter den Abdeckungsbereichen der Basisstationen 11₁ bis 11₇ bewegt.
Die Basisstationen 11₁ bis 11₇ sind mit der Leitungssteuerungsstation 12 verbunden und führen eine Funkkommunikation mit einer Mehrzahl von Mobilstationen 10 unter der Steuerung der Leitungssteuerungsstation 12 aus. Verschiedene Arten von Funksignalprotokollen (Luft-Schnittstellen) wie beispielsweise Vielfachzugriff im Frequenz-Multiplex (FDMA), Vielfachzugriff im Zeit-Multiplex (TDMA) und Vielfachzugriff im Code-Multiplex (CDMA), können zwischen der Basisstation und der Mobilstation verwendet werden.
Bei der Herstellung einer Kommunikation mit einer Mobilstation 10 in dem in 1 gezeigten Mobilkommunikationssystem werden Funksignale grundsätzlich direkt (Peer-to-Peer) zwischen der Mobilstation 10 und der Basisstation ausgetauscht, die in der Nähe der Mobilstation 10 lokalisiert ist. Bei dem in 1 dargestellten besonderen Fall befindet sich die Basisstation 11₂ dicht bei der einen Mobilstation 10, die gezeigt ist. Folglich werden die Signale von der Mobilstation 10 zu der Mobilkommunikation-Vermittlungsstation 13 über die Basisstation 11₂ und Leitungssteuerstation 12 gesendet. Wenn sich die Mobilstation 10 von der Stelle nahe bei der Basisstation 11₂ zu einer Stelle nahe bei der Basisstation 11₃ bewegt, wie es in 1 gezeigt ist, erfolgt das Handover von der Basisstation 11₂ zu der Basisstation 11₃ , um die Kommunikation weiterzuführen. Mit anderen Worten, die Leitungssteuerstation 12 steuert die Basisstationen in einer solchen Weise, dass die Basisstation, die für die Kommunikation mit der Mobilstation verwendet wird, von der Basisstation 11₂ zu der Basis station 11₃ geändert wird, und sie schaltet auch die Leitung zu der Basisstation um, nämlich von der Basisstation 11₂ zu der Basisstation 11₃ . In 1 bedeutet ein in zwei Richtungen weisender ausgezogener Pfeil eine normale Kommunikation, und ein in zwei Richtungen weisender punktierter Pfeil zeigt eine Handover-Kommunikation an.
Für den Fall eines Kleinzellen-Mobilkommunikationssystems, in welchem der von einer Basisstation abgedeckte Bereich klein ist, tritt das Handover zwischen den Basisstationen häufig auf, wenn die eine Kommunikation ausführende Mobilstation 10 sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt. Ein Ergebnis davon ist, dass die Belastung der Leitungssteuerungsstation 12, die die notwendige Steuerung ausführt, in diesem Fall beträchtlich zunimmt, und es tritt ein Problem dahingehend auf, dass es schwierig wird, das Handover in geeigneter Weise zu steuern und auszuführen.
In der Nachbarschaft einer Grenze zwischen zwei aneinander grenzenden Basisstationen nimmt andererseits die elektrische Feldstärke ab, und es kann ein Fehler in den empfangenen Signalen erzeugt werden. Folglich kann es vorkommen, dass das Handover nicht fließend ausgeführt wird und dass das Handover versagen kann, wodurch ein Problem verursacht wird, und zwar insbesondere in dem Kleinzellen-Mobilkommunikationssystem, in welchem das Handover oft auftritt.
Zum Eliminieren des letztgenannten Problems verwendet das CDMA-Mobilkommunikationssystem die Diversity-Handover-Technik. Nach der Diversity-Handover-Technik tauscht die Mobilstation 10 während des Handovers gleichzeitig Funksignale mit der gegenwärtigen Basisstation 11₂ und der nächsten Basisstation 11₃ aus, welche übernehmen soll, so dass, selbst wenn der Signalpegel, der zwischen der Mobilstation 10 und einer der Basisstationen 11₂ und 11₃ ausgetauscht wird, abnimmt und der Signalfehler erzeugt wird, die zwischen der Mobilstation 10 und der anderen der Basisstationen 11₂ und 11₃ ausgetauschten Signale für die Kommunikation verwendet werden, um ein glattes Handover zu realisieren. In diesem Fall muss die Leitungssteuerstation 12 zusätzlich zu der Belastung, die durch die Handover-Steuerung verursacht wird, die Belastung des Diversity-Prozesses tragen. Die Belastung der Leitungssteuerstation 12 nimmt daher angesichts des Diversity-Prozesses beträchtlich zu.
Weiterhin ist es notwendig, um die Diversity-Effekte effektiver zu erhalten, zu der Leitungssteuerstation 12 Information zu transferieren, die sich auf Soft-Entscheidungen bezieht, die an empfangenen Signalen gemacht werden, und Information zu transferieren, die sich auf die elektrische Feldstärke der empfangenen Signale bezieht. Eine Folge davon ist, dass das Ausmaß an Information, die zwischen der Basisstation und der Leitungssteuerstation ausgetauscht wird, beträchtlich zunimmt, und es tritt ein Problem dahingehend auf, dass es erforderlich ist, eine Leitung mit einer grossen Kapazität zu verwenden.
Das Diversity-Handover ist nicht auf ein solches zwischen zwei Basisstationen beschränkt, und in manchen Fällen sind die Diversity-Effekte grösser, wenn das Diversity-Handover unter drei oder mehr Basisstationen ausgeführt wird. Zusätzlich kann das Diversity-Handover die Qualität der Kommunikation effektiv dadurch verbessern, dass eine solche Maßnahme nicht nur während des Handovers ausgeführt wird, sondern auch dann, wenn die elektrische Feldstärke der empfangenen Signale abnimmt, beispielsweise wenn die Mobilstation in das Innere eines Gebäudes eintritt. Die Belastung auf die Leitungssteuerstation und die Belastung auf die Leitungskapazität zwischen der Basisstation und der Leitungssteuerstation nimmt in solchen Fällen aber noch weiter zu, wodurch es schwierig gemacht wird, ein solches Diversity-Handover in dem herkömmlichen Mobilkommunikationssystem zu realisieren. Deshalb entstand eine Grenze hinsichtlich der Verbesserung der Qualität der Kommunikation in dem herkömmlichen Mobilkommunikationssystem.
Kurze Darlegung der Erfindung
Folglich ist es ein allgemeines Ziel der Erfindung, ein neues und nützliches Mobilkommunikationssystem vorzusehen, in welchem die oben beschriebenen Probleme eliminiert sind.
Ein anderes und spezielleres Ziel der Erfindung ist es, ein Mobilkommunikationssystem vorzusehen, welches die Qualität der Kommunikation verbessern kann, die Belastung auf die Leitungssteuerstation und die Leitung zwischen der Basisstation und der Leitungssteuerstation vermindern kann und einen verteilten autonomen Pro zess in der Basisstation ausführen kann, so dass ein effizientes Mobilkommunikationssystem realisiert werden kann.
Ein noch anders Ziel der Erfindung ist es, ein Mobilkommunikationssystem vorzusehen, welches eine Leitungssteuerstation und eine Mehrzahl Basisstationen umfasst, die zu einer Mehrzahl von Clustern gehören, so dass jeder der Cluster eine Mehrzahl von Basisstationen enthält, wobei jeder der Cluster eine Clustersteuerstation enthält, die über eine Leitung mit der Leitungssteuerstation verbunden ist und die die Basisstationen innerhalb des Clusters, zu dem die Clusterstation gehört, steuert, und wobei jede der Basisstationen innerhalb eines Clusters mit den anderen Basisstationen innerhalb des einen Clusters und/oder mit der Clustersteuerstation innerhalb des einen Clusters über Leitungen verbunden ist, so dass jede der Basisstationen innerhalb des einen Clusters direkt oder indirekt mit der Clustersteuerstation innerhalb des einen Clusters verbunden ist.
Nach einem Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Mobilkommunikationssystem vor, umfassend: eine Leitungssteuerstation; eine Mehrzahl von Basisstationen, die zu einer Mehrzahl von Clustern gehören, so dass jeder der Cluster eine Mehrzahl von Basisstationen enthält; jeder der Cluster eine Clustersteuerstation enthält, die über eine Leitung mit der Leitungssteuerstation verbunden ist und die die Basisstationen innerhalb des Clusters, zu dem die Clustersteuerstation gehört, steuert, welche Clustersteuerstation Mittel zum Aussenden von von der Leitungssteuerstation empfangenen Signalen an eine Mehrzahl von Basisstationen innerhalb des einen Clusters direkt oder über eine oder eine Mehrzahl von anderen Basisstationen innerhalb des einen Clusters enthält; jede der Basisstationen innerhalb eines Clusters mit den anderen Basisstationen innerhalb des einen Clusters und/oder der Clustersteuerstation innerhalb des einen Clusters über Leitungen verbunden ist, so dass jede der Basisstationen innerhalb des einen Clusters direkt oder indirekt mit der Clustersteuerstation innerhalb des einen Clusters verbunden ist, welches Mobilkommunikationssystem dadurch gekennzeichnet ist, dass die Basisstationen gleichzeitig Signale bezüglich einer einzigen Mobilstation zu der Clustersteuerstation senden und die Clustersteuerstation umfasst: Mittel zum Zuordnen von IP-Adressen von registrierten spezifizierten Basisstationen an eine Mobilstation aufgrund von Information, die die spezifizierten Basisstationen anzeigt; und Mittel zum Kombinieren der Signale be züglich einer einzigen Mobilstation von den Basisstationen und Aussenden des kombinierten Signals an die Leitungssteuerstation.
Gemäß dem Mobilkommunikationssystem der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Kommunikationsqualität zu verbessern und die Belastung auf die Leitungssteuerstation und die Belastung auf die Leitung zwischen der Leitungssteuerstation und der Basisstation zu vermindern. Zusätzlich ist es möglich, ein effizientes Mobilkommunikationssystem zu realisieren, und zwar durch den verteilten autonomen Prozess, der von der Basisstation ausgeführt wird.
In dem Mobilkommunikationssystem können Verbindungen innerhalb jedes der Cluster durch Hochgeschwindigkeitskabelleitungen oder Hochgeschwindigkeitsfunkleitungen vorgenommen werden.
In dem Mobilkommunikationssystem können die Clustersteuerstation und jede der Basisstationen innerhalb eines einzigen Clusters über ein Schleifennetzwerk oder ein Busnetzwerk verbunden sein.
In dem Mobilkommunikationssystem können das Internet-Protokoll (IP) als ein Kommunikationsprotokoll auf den Leitungen innerhalb jedes der Cluster verwendet werden. In diesem Fall ist es möglich, ein lokales Netzwerk (LAN) innerhalb des Clusters effizient aufzubauen.
In dem Mobilkommunikationssystem können eine Mehrzahl der Basisstationen gleichzeitig Signale bezüglich einer einzigen Mobilstation senden. In diesem Fall wird ein Standort-Diversity-Senden bezüglich der Mobilstation möglich.
In dem Mobilkommunikationssystem kann eine Mehrzahl der Basisstationen gleichzeitig von einer einzigen Mobilstation gesendete Signale empfangen. In diesem Fall wird ein Standort-Diversity-Empfang bei den Basisstationen möglich.
In dem Mobilkommunikationssystem kann die Mehrzahl von Clustern gegenseitig über Leitungen verbunden sein. Zusätzlich kann die Leitungssteuerstation entsprechende Clustersteuerstationen innerhalb der Mehrzahl von Clustern über die Leitun gen verbinden. In diesem Fall kann die Information, die zwischen den Mobilstationen ausgetauscht wird, eine Bypass-Route rund um die Leitungssteuerstation nehmen, um auf diese Weise die Belastung auf die Leitungssteuerstation zu vermindern.
Andere Ziele und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden augenscheinlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung beim Lesen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels eines herkömmlichen Mobilkommunikationssystems;
2 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels eines clusterstrukturierten Mobilkommunikationssystems nach der Erfindung unter Verwendung lokaler Netze nach dem Schleifentyp;
3 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Modifikation des Ausführungsbeispiels des clusterstrukturierten Mobilkommunikationssystem, das von lokalen Netzen nach dem Bustyp Gebrauch macht;
4 ist ein Systemblockschaltbild zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels einer Clustersteuerstation nach der Erfindung;
5 ist ein Systemblockschaltbild zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels einer Basisstation nach der Erfindung; und
6 ist ein Systemblockschaltbild zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels einer Mobilstation nach der Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Es folgt eine Beschreibung verschiedenartiger Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf 2 und nachfolgende Zeichnungen.
(1) Struktur des Mobilkommunikationssystems
Ein Ausführungsbeispiel eines Mobilkommunikationssystems nach der Erfindung ist in 2 dargestellt.
Das in 2 dargestellte Mobilkommunikationssystem enthält eine Mobilkommunikation-Vermittlungsstation (MSC) 13, eine Leitungssteuerstation (RNC) 40, Clustersteuerstationen 21 und 22, eine Mehrzahl an Basisstationen 31 und 32, sowie lokale Netze (LANs) 41 und 42, die die Clustersteuerstationen 21 und 22 mit entsprechenden Basisstationen 31 und 32 verbinden.
Normalerweise sind die Basisstationen 31 und 32 für jede Region jeweils geclustert.
Ein Cluster C1 enthält eine Mehrzahl an Basisstationen 31₁ bis 31₅ und die Clustersteuerstation 21, welche die Basisstationen 31₁ bis 31₅ steuert. Die Basisstationen 31₁ bis 31₅ und die Clustersteuerstation 21 sind durch Leitungen verbunden, und das LAN 41 ist innerhalb des Clusters C1 ausgebildet. Gleichermaßen enthält ein Cluster C2 eine Mehrzahl an Basisstationen 32₆ , 32₇ , ... und die Clustersteuerstation 22, welche die Basisstationen 32₆ , 32₇ , ... steuert. Die Basisstationen 32₆ , 32₇ , ... und die Clustersteuerstation 22 sind durch Leitungen verbunden, und das LAN 42 ist innerhalb des Clusters C2 ausgebildet.
Die Clustersteuerstationen 21 und 22 sind mit der Leitungssteuerstation 20 über Leitungen verbunden.
Im Vergleich zu dem konventionellen Mobilkommunikationssystem ist die Anzahl von Stationen, die direkt unter der Leitungssteuerstation 40 verbunden sind, klein, und es sind nach 2 lediglich zwei Clustersteuerstationen 21 und 22 direkt mit der Leitungssteuerstation 40 verbunden. Folglich ist die Belastung auf die Leitungssteuerstation 40 und die Belastung auf die Leitungen zwischen der Leitungssteuerstation 40 und den Basisstationen 31 und 32 (d.h. den Clustersteuerstationen 21 und 22) in einem hohen Maße reduziert.
Die Leitungssteuerstation 40 führt eine Steuerung bezüglich der Clustersteuerstationen 21 und 22 jedes der Cluster C1 und C2 durch Erkennen des gesamten Clusters C1 oder C2 als eine logische Basisstation aus. Wenn eine Kommunikationsanforderung erzeugt wird, führt die Leitungssteuerstation 40 die Steuerung, wie die Zuordnung der Funkkanäle, die von jeder der Basisstationen 31 und 32 benutzt werden, und den Start und das Ende der Kommunikation, aus. Zusätzlich führt die Leitungs steuerstation 40 eine Handover-Steuerung aus, wenn sich eine Mobilstation (MS) 20 zwischen den Clustern C1 oder C2 bewegt.
Eine Hochgeschwindigkeitskommunikation wird über Leitungen vorgenommen, die das LAN 41 innerhalb des Clusters C1 und das LAN 42 innerhalb des Clusters C2 bilden. Feste Hochgeschwindigkeitskabelleitungen einschließlich optischer Leitungen oder Hochgeschwindigkeitsfunkleitungen können für solche Leitungen, die die LANs 41 und 42 bilden, verwendet werden.
Anstelle der Schleifentyp-LANs 41 und 42, die in 2 gezeigt sind, ist es möglich, Bus-Typ-LANs 43 und 44 zu verwenden, die in 3 gezeigt sind. 3 zeigt eine Modifikation des Ausführungsbeispiels des Mobilkommunikationssystems. In 3 sind Teile, die Teilen in 2 entsprechen, mit den selben Bezugszahlen versehen und eine Beschreibung dieser Teile wird weggelassen.
Ein exklusives Protokoll, ein generelles Internet-Protokoll (IP) und dergleichen können für das Kommunikationsprotokoll verwendet werden, das in den LANs 41 und 42 benutzt wird. In diesem Fall werden beispielsweise IP-Adressen jeder der Basisstationen 31 und 32 und jeder der Clustersteuerstationen 21 und 22 zugeordnet, und Information wird in Form von IP-Paketen gesendet. Durch Vorsehen eines Hochgeschwindigkeitsrouters oder eines Layer-3-Switch in jeder der Basisstationen 31 und 32 und jeder der Clustersteuerstationen 21 und 22 ist es möglich, die benötigte Informationstransferrate zu erhalten. Wenn die gleiche Information von den Clustersteuerstationen 21 und 22 an die Mehrzahl von Basisstationen 31 und 32 gesendet wird, ist es effizient, die IP-Multicast-Funktionen anzuwenden. Zusätzlich kann im Fall des in 2 gezeigten Schleifen-Typ-LAN 41 oder 42 die Information unter Benutzung einer Rückwärtsroute im Fall des IP gesendet werden, selbst wenn bei einer Leitung eine Unterbrechung auftritt, wodurch es möglich gemacht wird, eine LAN-Struktur mit hoher Zuverlässigkeit zu realisieren.
Die Leitungsgeschwindigkeit der Leitungen, die die Leitungssteuerstation 40 und die Clustersteuerstationen 21 und 22 verbinden, kann geringer sein als diejenige der Leitungen, die die LANs 41 und 42 bilden.
Eine Leitung kann zum gegenseitigen Verbinden der Cluster C1 und C2 vorgesehen sein. Mit anderen Worten, es kann eine Leitung vorgesehen sein, um die Clustersteuerstation 21 und die Clustersteuerstation 22 zu verbinden. In diesem Fall kann die Information, die ausgetauscht wird, wenn zwischen den Mobilstationen 20 kommuniziert wird, direkt zwischen den Clustersteuerstationen 21 und 22 transferiert werden, ohne dass die Information über die Leitungssteuerstation 40 transferiert wird.
Es ist daher möglich, die Belastung auf die Leitungssteuerstation 40 und die Belastung auf die Leitung zwischen der Leitungssteuerstation 40 und den Basisstationen 31 und 32 (d.h. den Clustersteuerstationen 21 und 22) zu vermindern.
(2) Betrieb des Mobilkommunikationssystems
Als nächstes wird der Betrieb des in 2 gezeigten Mobilkommunikationssystems beschrieben.
Die Leitungssteuerstation 40 und die Mobilkommunikation-Vermittlungsstation 13 sind über eine Leitung verbunden, und die Weiterleitung oder das Handover zwischen den Clustern C1 oder C2 wird über die Leitungssteuerstation 40 vorgenommen.
Die Clustersteuerstationen 21 und 22 verteilen die Signale von der Leitungssteuerstation 40 auf jede der Basisstationen 31 und 32. Zusätzlich kombinieren die Clustersteuerstationen 21 und 22 über die Basisstationen 31 und 32 empfangene Aufwärtssignale derselben Mobilstation 20 und senden sie an die Leitungssteuerstation 40.
Jede der Basisstationen 31 und 32 empfängt lediglich Abwärtssignale, die erforderlich sind oder an sie adressiert sind und von den Clustersteuerstationen 21 und 22 oder anderen Basisstationen empfangen werden. Zusätzlich, in Abhängigkeit vom Befehl der Clustersteuerstationen 21 und 22, dem Signalinhalt und dergleichen, leitet jede der Basisstationen 31 und 32 die empfangenen Signale an andere Basisstationen weiter.
Bei der Kommunikation mit der Mobilstation 20 werden gleichzeitig die Funksignale zwischen der Mobilstation 20 und einer Mehrzahl von Basisstationen 31 oder 32 ausgetauscht, die nahe bei der Mobilstation 20 lokalisiert sind. Bei dem in 2 dargestellten Fall werden die Funksignale gleichzeitig ausgetauscht zwischen der Mobilstation 20 und den Basisstationen 31₁ , 31₂ und 31₃ , die nahe bei der Mobilstation 20 lokalisiert sind.
Ferner, wenn sich die Mobilstation 20 in Richtung auf die Basisstation 31₄ bewegt, wie es 2 dargestellt ist, dann werden die Funksignale gleichzeitig ausgetauscht zwischen der Mobilstation 20 und den Basisstationen 31₂ , 31₃ , und 31₄ , die nahe bei der neuen Position der Mobilstation 20 lokalisiert sind.
Wenn sich dementsprechend die Mobilstation 20 beispielsweise innerhalb desselben Clusters C1 bewegt, ändern sich lediglich die Basisstationen 31, die mit der Mobilstation 20 kommunizieren, und bei Betrachtung von der Leitungssteuerungsstation 40 aus bleibt die Mobilstation 20 unter der Steuerung der Clustersteuerstation 21. Der Signalfluß wird nachfolgend mit weiteren Details beschrieben.
(2-1) Aufwärtssignale
Die von der Mobilstation 20 gesendeten Signale werden von der Mehrzahl der Basisstationen 31₁ , 31₂ , und 31₃ empfangen, die nahe bei der Mobilstation 20 lokalisiert sind. Die von den Basisstationen 31₁ , 31₂ , und 31₃ empfangenen Signale werden zu der Clusterstation 21 über die Leitungen (LAN 41) gesendet, die die Basisstation 31 mit der Clustersteuerstation 21 verbinden. Die Clustersteuerstation 21 unterwirft die Aufwärtssignale, die von den Basisstationen 31₁ , 31₂ , und 31₃ empfangen worden sind, einem Diversity-Kombinierprozess.
Der Diversity-Kombinier- oder Kombinationsdiversityprozess kann nach verschiedenen Methoden ausgeführt werden, derartige Methoden ➀ und ➁ sind unten beschrieben.
Nach der Methode ➀ wird ein Soft-Entscheidungssignal, das von der Basisstation empfangen und detektiert worden ist, zusammen mit der Empfangssignalintensität (RSSI) oder dem Signal-Rausch-Abstand und dem Störgesamtleistungsverhältnis (S/N+I) an die Clustersteuerstation gesendet, und die Clustersteuerstation kombiniert die von den Basisstationen empfangenen Signale mit einer maximalen Verhältniskombination. Obgleich das Ausmaß an zwischen der Clustersteuerstation und der Basisstation gesendeter Information groß ist, sind maximale Diversity-Effekt erreichbar.
Nach der Methode ➁ wird in den Basisstationen demodulierte Bit-Information zu der Clustersteuerstation gesendet, und die Clustersteuerstation kombiniert die Bit-Information in Einheiten von Fehlerkorrekturwörtern unter Verwendung von Paritätsinformation. Obgleich die Diversity-Effekte nicht so groß sind, wie sie nach der Methode ➀ erzielbar sind, ist das Ausmaß der zwischen der Clustersteuerstation und den Basisstationen gesendeten Information kleiner.
Die empfangene Information, die kombiniert und dem Fehlerkorrekturprozess unterzogen worden ist, wird direkt oder über die Leitungssteuerstation 40 an die Mobilkommunikation-Vermittlungsstation 13 gesendet. Die Information an den Teilnehmer am anderen Ende wird von der Mobilkommunikation-Vermittlungsstation 13 über ein festes Netzwerk das Internet oder dergleichen gesendet.
(2-2) Abwärtssignale
Die Abwärtssignale werden von der Mobilkommunikation-Vermittlungsstation 13 zu der Clustersteuerstation 21, die zu dem Cluster C1 gehört, in dem die Mobilstation 20 gegenwärtig vorhanden ist, gesendet, und zwar direkt oder über die Leitungssteuerstation 40, unter der der Cluster C1 verbunden ist. Die Clustersteuerstation 21 benutzt das LAN 41 innerhalb des Clusters C1 und sendet die Abwärtssignale zu jeder der Basisstationen 31₁ bis 31₅ innerhalb des Clusters C1. Jede der Basisstationen 31₁ bis 31₅ sendet die Abwärtssignale zu der Mobilstation 20 beispielsweise nach einer der folgenden beiden Methoden.
Nach einer ersten Methode werden die Abwärtssignale von allen Basisstationen 31₁ bis 31₅ innerhalb des Clusters C1 an die Mobilstation 20 gesendet, und die Abwärtssignale werden in der Mobilstation 20 kombiniert.
Obgleich diese erste Methode auch die Abwärtssignale von den Basisstationen 31₄ und 31₅ sendet, die nicht dicht bei der Mobilstation 20 lokalisiert sind und eine Störung oder Interferenz unter den Basisstationen 31₁ bis 31₅ verursachen, ist die erforderliche Steuerung einfach. Deshalb ist diese erste Methode für einen Fall geeignet, wo gemeinsame Information an alle Basisstationen 31₁ bis 31₅ innerhalb desselben Clusters C1 zu senden ist.
Auf der anderen Seite werden gemäß einer zweiten Methode die Abwärtssignale lediglich von den Basisstationen 31₁ bis 31₅ gesendet, von denen die Mobilstation 20 die Abwärtssignale empfangen kann, und die Abwärtssignale werden in der Mobilstation kombiniert.
Mit anderen Worten, die Mobilstation 20 mißt die empfangene Signalintensität (RSSI) oder den Signal-Rausch-Abstand und das Störgesamtleistungsverhältnis (S/N+I), der von jeder der Basisstationen 31₁ bis 31₅ innerhalb des Clusters C1 empfangenen Signale. Aufgrund der Messergebnisse spezifiziert die Mobilstation 20 eine oder mehrere Basisstationen, die mit der Mobilstation 20 kommunizieren können und fügt Information, die die spezifizierten Basisstationen anzeigt, in Steuersignale innerhalb der Aufwärtssignale ein. Die Aufwärtssignale einschließlich der Steuersignale werden über die spezifizierten Basisstationen an die Clustersteuerstation 21 gesendet, um auf diese Weise die spezifizierten Basisstationen in der Clustersteuerstation 21 zu registrieren. Die Clustersteuerstation 21 bestimmt die Basisstationen, an die die Abwärtssignale zu senden sind, und zwar auf der Grundlage der registrierten, spezifizierten Basisstationen und sendet die Abwärtssignale zu den bestimmten Basisstationen durch Spezifizieren der Basisstationen. Die spezifizierten Basisstationen, die die Abwärtssignale von der Clustersteuerstation 21 empfangen, senden die empfangenen Abwärtssignale an die Mobilstation 20.
Nach dieser zweiten Methode ist die erforderliche Steuerung geringfügig komplizierter als bei der ersten Methode, jedoch werden unnötige Signalaustauschungen reduziert und die Interferenz oder Störung zwischen den Basisstationen wird im Vergleich zur ersten Methode vermindert. Deshalb ist die zweite Methode für einen Fall geeignet, wo eine unabhängige Kommunikation mit der Mobilstation 20 vorzunehmen ist.
Wenn das IP für das Protokoll der LANs 41 und 42 innerhalb der jeweiligen Cluster C1 und C2 benutzt wird, um die oben beschriebene Steuerung auszuführen, kann in jeder der Clustersteuerstationen 21 und 22 beispielsweise ein Dynamic-Host-Konfigurationsprotokoll-Server (DHCP) vorgesehen sein. Aufgrund der Information, die die registrierten spezifizierten Basisstationen angibt, kann jeder DHCP-Server die IP-Adressen der spezifizierten Basisstationen der Mobilstation 20 zuordnen. Folglich funktioniert jede der Basisstationen 31 und 32 in diesem Fall als ein Host, der die Mobilstation 20 logisch akkommodiert.
Verschiedene Zugriffssysteme oder Zugriffstechniken können benutzt werden, um die auf der Funkleitung ausgetauschten Abwärtssignale zu multiplexieren und demultiplexieren.
Wird beispielsweise CDMA als das Zugriffssystem benutzt, können die Signale von den Basisstationen mit derselben Frequenz unter Verwendung verschiedener Spreizcodes für jede der Basisstationen gesendet werden. In diesem Fall benutzt die Mobilstation 20 ein Anzahl von Spreizcodes, die den Basisstationen entsprechen, und entspreizt die von den Basisstationen empfangenen Signale. Die Entspreizungssignale werden demultiplexiert, um das empfangenen Soft-Entscheidungssignal zu detektieren, und das Soft-Entscheidungssignal wird verwendet, um den Maximalverhältnis-Kombinationsprozess auszuführen.
In einem Fall, bei dem die Funkübertragungsrate hoch ist, können die Signale von jeder der Basisstationen unter Verwendung eines gemeinsamen Spreizcodes gesendet werden. In diesem Fall benutzt die Mobilstation 20 Ausbreitungsverzögerungszeitdifferenzen zwischen der Mobilstation 20 und den Basisstationen, um einen RAKE-Empfang vorzunehmen, so dass Diversity-Effekte erzielt werden.
Ferner, wenn TDMA als das Zugriffssystem verwendet wird, können die Signale von den Basisstationen unter Verwendung verschiedener Zeitschlitze für jede der Basisstationen gesendet werden. In diesem Fall demultiplexiert die Mobilstation die Signale der verschiedenen Zeitschlitze für jede der Basisstationen, um das empfangene Soft-Entscheidungssignal zu detektieren, und das Soft-Entscheidungssignal wird benutzt, um den Maximalverhältnis-Kombinationsprozess auszuführen.
(2-3) Handover zwischen Clustern
Wenn sich, wie oben beschrieben, die Mobilstation 20 beispielsweise innerhalb des Clusters C1 bewegt, wird die Weiterreichung oder das Handover durch den Prozess innerhalb des Clusters C1 ausgeführt. Das Handover zwischen den Clustern C1 und C2 kann allerdings nicht innerhalb des Clusters C1 oder C2 vorgenommen werden und wird über die Leitungssteuerstation 20 ausgeführt.
Wenn sich nach 2 die Mobilstation 20 von dem Bereich des Clusters C1 zu dem Bereich des Clusters C2 bewegt, misst die Mobilstation 20 die empfangene Signalintensität (RSSI) oder den Signal-Rausch-Abstand und das Störgesamtleistungsverhältnis (S/N+I) der von jeder der Basisstationen 32₆ , 32₇ , ... innerhalb des Clusters C2 empfangenen Signale. Aufgrund der Messergebnisse spezifiziert die Mobilstation 20 eine oder mehrere Basisstationen, die mit der Mobilstation 20 kommunizieren können, und fügt Information, die die spezifizierten Basisstationen anzeigt, in die Steuersignale innerhalb der Aufwärtssignale ein. Die Aufwärtssignale einschließlich der Steuersignale werden über die spezifizierten Basisstationen zu der Clustersteuerstation 22 des Clusters C2 gesendet, um auf diese Weise die spezifizierten Basisstationen in der Clustersteuerstation 22 zu registrieren. Die Clustersteuerstation 22, die die Information empfängt, welche in die Steuersignale innerhalb der empfangenen Aufwärtsignale eingefügt worden ist, benachrichtigt die Leitungssteuerstation 40, dass die Registrierung der spezifizierten Basisstationen bezüglich der Mobilstation 20 vorgenommen worden ist.
Zusätzlich bestimmt die Clustersteuerstation 22 die Basisstation 32, die im Cluster C2 enthalten sind und zu denen die Abwärtssignale gesendet werden sollen. Die Clustersteuerstation 22 spezifiziert die bestimmten Basisstationen 32 und sendet ihnen die Abwärtssignale. Danach tauscht die Leitungssteuerstation 40, die auf die Mobilstation 20 bezogenen Signale mit der Clustersteuerstation 22 im Cluster C2 aus. In diesem Falle des CDMA-Mobilkommunikationssystems ist es natürlich möglich, ein Diversity-Handover zwischen der Basisstation 31 des Clusters C1 und der Basisstation 32 des Clusters C2 vorzunehmen, und zwar in ähnlicher Weise wie das Diversity-Handover zwischen den Basisstationen in dem herkömmlichen Mobilkommunikationssystem.
Somit kann nach diesem Ausführungsbeispiel des Mobilkommunikationssystem die Mobilstation fortwährend Signale von einer Mehrzahl von Basisstationen empfangen, und man kann ausgezeichnete Standort-Diversity-Sendeeffekte bezüglich der Mobilstation erwarten. Ferner kann eine Mehrzahl von Basisstationen gleichzeitig Signale von einer Mobilstation empfangen, und man kann ausgezeichnete Standort-Diversity-Empfangseffekte bezüglich der Basisstationen erwarten. Daher ist es möglich, nach diesem Ausführungsbeispiel hochqualitative Signale zu senden und zu empfangen. Weiterhin ermöglicht dieses Ausführungsbeispiel für eine gegebene Signalqualität eine Kommunikation über einen weiteren Bereich im Vergleich zu dem herkömmlichen Mobilkommunikationssystem.
Bewegt sich die Mobilstation innerhalb des Bereiches eines Clusters, kann ein geeigneter Standort-Diversity-Prozess innerhalb des Clusters unabhängig von der Leitungssteuerstation vorgenommen werden, wodurch die Belastung auf die Leitungssteuerstation vermindert wird. Ferner ist das Ausmaß von Information, das zwischen der Basisstation und der Leitungssteuerstation ausgeführt wird, klein, so dass die Kapazität der Leitung, die die Basisstation und die Leitungssteuerstation verbindet, reduziert werden kann, und zwar im Vergleich zum herkömmlichen Mobilkommunikationssystem.
Ferner, wenn sich die Mobilstation innerhalb des Bereiches eines Clusters bewegt, kann innerhalb des Clusters ein Soft-Handover oder weiches Handover ausgeführt werden, weil die Basisstationen, die mit der Mobilstation vor dem Handover kommunizieren, sich nach dem Handover in ihrer Gesamtheit nicht ändern und eine oder mehrere Basisstationen, die vor dem Handover kommunizieren, nach dem Handover mit der Kommunikation mit der Mobilstation fortfahren. Somit ist es möglich, eine hochqualitative Mobilkommunikation zu realisieren, während die Belastung auf die Leitungssteuerstation und die Belastung auf die Leitung zwischen der Leitungssteuerstation und der Basisstation (Clustersteuerstation) im Vergleich zu dem herkömmlichen Mobilkommunikationssystem vermindert wird.
(3) Struktur und Betrieb der Clustersteuerstation
Im folgenden werden die Struktur und der Betrieb der Clustersteuerstationen 21 und 22 beschrieben.
Die Clustersteuerstationen 21 und 22 haben den gleichen Aufbau und deshalb ist die nachstehende Beschreibung der Clustersteuerstation 21 hinreichend. Die Clustersteuerstation 21 verteilt die Signale von der Leitungssteuerstation 40 an jede der Basisstationen 31 innerhalb des Clusters C1, zu dem die Clustersteuerstation 21 gehört. Ferner kombiniert die Clustersteuerstation 21 die Aufwärtssignale, die von einer Mobilstation 20 stammen und über die Basisstationen 31 empfangen werden, und sendet das kombinierte Signal an die Leitungssteuerstation 40.
4 ist ein Systemblockschaltbild, das die Struktur eines Ausführungsbeispiels der Clustersteuerstation nach der Erfindung zeigt.
Die in 4 gezeigte Clustersteuerstation 21 enthält ein Leitungsabschlussteil 50, eine Steuereinheit 51 und ein Leitungsschnittstellenteil (I/F) 54. Die Steuereinheit 51 enthält einen Sendeprozessor 52 und einen Empfangsprozessor 53.
Nach 4 werden die Abwärtssignale von der Leitungssteuerstation 40 über das Leitungsabschlussteil 50 der Steuereinheit 51 zugeführt. In einem Fall, bei dem die von der Leitungssteuereinheit 50 empfangenen Abwärtssignale von den Basisstationen 31 der Mobilstation 20 zuzusenden sind, spezifiziert die Steuereinheit 51 bezüglich des Sendeprozessors 52 die Basisstationen 31, an die die Abwärtssignale zu senden sind, und das Sendeschema und das Multiplexschema, die anzuwenden sind, wenn die Abwärtssignale von der Basisstation 31 zu senden sind. Die Steuereinheit 51 sendet die Abwärtssignale vom Sendeprozessor 52 zu den spezifizierten Basisstationen 31 über das Leitungsschnittstellenteil 54.
Andererseits werden die Aufwärtssignale von den Basisstationen 31 von dem Leitungsschnittstellenteil 54 empfangen und im Empfangsprozessor 53 der Steuereinheit 51 einem Kombinationsdiversity-Prozess und einem Fehlerkorrekturprozess unterzogen. Die Aufwärtssignale, die im Empfangsprozessor 53 verarbeitet werden, werden über das Leitungsabschlussteil 50 an die Mobilkommunikation-Vermittlungs station 13 direkt oder über die Leitungssteuerstation 40 gesendet. Falls der Fehler innerhalb der empfangene Aufwärtssignale durch die Prozesse des Empfangsprozessors 53 nicht korrigiert werden kann, werden die Aufwärtssignale in Einheiten ausrangiert, wie Codewörter, Rahmen oder Pakete, oder es wird ein automatischer Anforderungsprozess (ARQ) bezüglich der Aufwärtssignale im Empfangsprozessor 53 ausgeführt.
Wenn das IP als das Protokoll des LAN 41 innerhalb des Clusters C1 benutzt wird, verwendet das Leitungsschnittstellenteil 54 einen IP-Router oder Layer-3-Switch. Ferner kann ein DHCP-Server in der Steuereinheit 51 vorgesehen sein. In diesem Fall kann der DHCP-Server auf der Grundlage der Information, die die registrierten spezifizierten Basisstationen 31 angibt, die IP-Adressen der spezifizierten Basisstationen 31 der Mobilstation 20 zuordnen. Folglich funktioniert jede der Basisstationen 31 in diesem Fall als ein Host, der die Mobilstation 20 logisch akkommodiert.
Dieses Ausführungsbeispiel der Clustersteuerstation steuert die Basisstationen innerhalb des Clusters, zu dem die Clustersteuerstation gehört, so dass Prozesse, die innerhalb des Clusters ausgeführt werden können, auch innerhalb des Clusters ausgeführt werden. Als ein Ergebnis wird die Belastung auf die Leitungssteuerstation und die Mobilkommunikation-Vermittlungsstation wirksam vermindert.
Zusätzlich tauscht die Clustersteuerstation mit den Basisstationen Signale aus, die jede Basisstation in die Lage versetzen, einen verteilten autonomen Prozess vorzunehmen.
(4) Struktur und Betrieb der Basisstation
Jede der Basisstationen 31 und 32 leitet weiter und sendet an andere Basisstationen die Signale, die von anderen Basisstationen oder der Clustersteuerstation 21 oder 22 empfangen werden. Jede der Basisstationen 31 und 32 empfängt die an sie adressierten Signale oder von ihr benötigten Signale. Ferner kommuniziert jede der Basisstationen 31 oder 32, die in der Lage sind mit der Mobilstation 20 zu kommunizieren, grundsätzlich mit der Mobilstation 20. Verschiedene Zugriffssysteme, wie CDMA, TDMA oder FDMA können für die Kommunikation zwischen jeder der Basisstationen 31 und 32 und der Mobilstation 20 genutzt werden.
Die Basisstationen 31 und 32 haben die gleiche Konstruktion, und deshalb wird nachstehend lediglich eine Beschreibung der Basisstation 31 gegeben.
5 ist ein Systemblockschaltbild, das die Struktur eines Ausführungsbeispiels der Basisstation nach der Erfindung zeigt.
Die in 5 gezeigte Basisstation 31 enthält eine Antenne 59, ein gemeinsam benutztes Sende- und Empfangsteil 60, ein Sendeteil 61, ein Empfangsteil 62, eine Basisstationssteuereinheit (BS) 63 und ein Leitungsschnittstellenteil (I/F) 64.
Nach 5 werden die Abwärtssignale von der Clustersteuerstation 21 über das Leitungsschnittstellenteil 64 empfangen, und die BS-Steuereinheit 63 überprüft, ob oder ob nicht die empfangenen Abwärtssignale von der Basisstation 31 gesendet worden sind, zu der die BS-Steuereinheit 63 gehört. Die BS-Steuereinheit 63 erkennt auch das Sendeschema und das Multiplexschema, die anzuwenden sind, wenn die Abwärtssignale von dieser Basisstation 31 gesendet werden. Wenn die BS-Steuereinheit 63 zu dem Ergebnis gelangt, dass die empfangenen Abwärtssignale von dieser Basisstation 31 zu senden, codiert das Sendeteil 61 die Abwärtssignale gemäß einer vorbestimmten Luftschnittstelle und die codierten Abwärtssignale werden über das gemeinsame Sende- und Empfangsteil 60 und die Antenne 59 ausgesendet.
Andererseits werden die von der Mobilstation 20 über die Antenne 59 und das gemeinsame Sende- und Empfangsteil 60 empfangenen Aufwärtssignale vom Empfangsteil 62 detektiert. Das Empfangsteil 62 enthält in den detektierten Aufwärtssignalen die Information, die in der Clustersteuerstation 21 benötigt wird, um den Kombinations-Diversity-Prozess auszuführen, wie beispielsweise die empfangene Signalintensität (RSSI) und den Signal-Rausch-Abstand und das Störgesamtleistungsverhältnis (S/N+I) der detektierten Aufwärtssignale. Die detektierten Aufwärtssignale einschließlich der obigen Information werden über das Leitungsschnittstellenteil 64 an die Clustersteuerstation 21 gesendet.
Wenn das IP als das Protokoll des LAN 41 innerhalb des Clusters C1 benutzt wird, wird ein Anteil des Leitungsschnittstellenteils 64 und der BS-Steuereinheit 63 durch einen IP-Router oder Layer-3-Schalter gebildet.
Dieses Ausführungsbeispiel der Basisstation kann deshalb den verteilten autonomen Prozess ausführen.
(5) Betrieb der Leitungssteuerstation
Wenn in einem Ausführungsbeispiel der Leitungssteuerstation nach der Erfindung eine Kommunikationsanforderung erzeugt wird, steuert die Leitungssteuerstation 40 die Zuordnung von Funkkanälen, die von den Basisstation 31 und 32 benutzt werden, den Start und das Ende der Kommunikation und dergleichen. Weiterhin führt die Leitungssteuerstation 40 eine Handover-Steuerung aus, wenn sich die Mobilstation 20 zwischen den Bereichen der Cluster C1 und C2 bewegt.
(6) Struktur und Betrieb der Mobilstation
Nachstehend werden die Struktur und der Betrieb der Mobilstation 20 beschrieben.
Grundsätzlich tauscht die Mobilstation 20 Signale mit allen Basisstationen 31 und 32 aus, die zur Kommunikation mit der Mobilstation 20 befähigt sind. Ferner empfängt die Mobilstation 20 gleichzeitig Signale von einer Mehrzahl von Basisstationen 31 und/oder 32 und sendet gleichzeitig Signale an eine Mehrzahl von Basisstationen 31 und/oder 32 aus. Zum Austausch der Signale zwischen der Mobilstation 20 und der Mehrzahl von Basisstation 31 und/oder 32 werden die gleichen oder verschiedene Kanäle benutzt. Weiterhin können die Signale von der Mehrzahl von Basisstationen 31 und/oder 32 kombiniert und von der Mobilstation 20 empfangen werden, oder das beste Signal der von der Mehrzahl von Basisstationen 31 und/oder 32 empfangenen Signale kann ausgewählt und von der Mobilstation 20 empfangen werden. Die von der Mobilstation 20 an die Mehrzahl von Basisstationen 31 und/oder 32 ausgesendeten Signale können gleich oder für jede der Basisstationen 31 und 32 verschieden sein.
6 ist ein Systemblockschaltbild, das den Aufbau oder die Struktur eines Ausführungsbeispiels der Mobilstation nach der Erfindung zeigt.
Die in 6 dargestellt Mobilstation 20 enthält eine Antenne 69, ein gemeinsam genutztes Sende- und Empfangsteil 70, ein Sendeteil 71, ein Empfangsteil 72, eine Mobilstationssteuerung (MS) 73, ein externes Schnittstellenteil (I/F) 74 und einen Audio-CODEC 75.
Nach 6 werden die Abwärtssignale von den Basisstationen 31 und/oder 32 von der Empfangsstation 72 über die Antenne 69 und das gemeinsame Sende- und Empfangsteil 70 empfangen. Das Empfangsteil 72 demultiplext die Abwärtssignale von den Basisstationen 31 und/oder 32 und führt einen Kombinationsdiversityprozess aus.
Wenn beispielsweise CDMA als das Zugriffssystem verwendet wird, senden die Basisstationen 31 und/oder 32 die Abwärtssignale bei derselben Frequenz unter Verwendung von Spreizcodes aus, die für jede der Basisstationen 31 und/oder 32 verschieden sind. In diesem Fall entspreizt die Mobilstation 20 die Abwärtssignale von den Basisstation 31 und/oder 32 unter Verwendung von Spreizcodes, die den Basisstationen 31 und/oder 32 entsprechen. Die Entspreizsignale von jeder der Basisstationen 31 und/oder 32 werden demultiplext, um das empfangene Soft-Entscheidungssignal zu detektieren, und das Soft-Entscheidungssignal wird verwendet, um einen Maximalverhältnis-Kombinationsprozess auszuführen.
Falls die Funksenderate hoch ist, können die Signale von jeder der Basisstationen 31 und/oder 32 unter Verwendung eines gemeinsamen Spreizcodes gesendet werden. In diesem Fall benutzt die Mobilstation 20 Ausbreitungsverzögerungszeitdifferenzen zwischen der Mobilstation 20 und dem Basisstationen 31 und/oder 32, um einen RAKE-Empfang vorzunehmen, so dass Diversity-Effekte erzielt werden.
Ferner, wenn TDMA als das Zugriffssystem benutzt wird, können die Signale von den Basisstationen 31 und/oder 32 unter verschiedenen Zeitschlitzen für jede der Basisstationen 31 und/oder 32 ausgesendet werden. In diesem Fall demultiplext die Mobilstation 20 die Signale von den verschiedenen Zeitschlitzen von jeder der Basisstationen 31 und/oder 32, um das empfangene Soft-Entscheidungssignal zu detektieren, und das Soft-Entscheidungssignal wird verwendet, um den Maximalverhältnis-Kombinationsprozess vorzunehmen.
Die MS-Steuerung 73 führt die notwendigen Prozesse durch Bestätigen der Inhalte der Abwärtssignale im Anschluss an den Kombinationsdiversityprozess und den Fehlerkorrekturprozess aus. Sind die Abwärtssignale beispielsweise Audiosignale, führt die MS-Steuerung 73 den notwendigen Prozess zum Starten des Audio-CODEC 75 aus, konvertiert die Audiosignale in Signale, die zum Ausgeben von Klang von einer Sende-Empfangsschaltung (nicht gezeigt) innerhalb der Mobilstation 20 geeignet sind, und gibt die Signale über die Sende-Empfangsschaltung über den Audio-CODEC 75 aus. Ferner, wenn die Abwärtssignale Datensignale sind, die an ein tragbares Informationsendegerät (nicht gezeigt) zu senden sind, das mit der Mobilstation 20 verbunden ist, führt die MS-Steuerung 73 den notwendigen Prozess zur Ausgabe der Datensignale an das tragbare Informationsendgerät über das externe Schnittstellenteil 74 aus.
Die MS-Steuerung 73 codiert auch die von der Mobilstation 20 an die Basisstationen 31 und/oder 32 zu sendenden Aufwärtssignale gemäß einer vorbestimmten Luftschnittstelle und sendet die Aufwärtssignale an die Basisstationen 31 und/oder 32 über das Sendeteil 71, das gemeinsame Sende- und Empfangsteil 72 und die Antenne 69.
Das Empfangsteil 72 der Mobilstation 20 misst die empfangene Signalintensität (RSSI) oder den Signal-Rausch-Abstand und das Störgesamtleistungsverhältnis (S/N+I) der von jeder der Basisstationen 31 innerhalb des Clusters C1 und/oder der Basisstationen 32 innerhalb des Clusters C1 empfangenen Signale. Aufgrund der Messergebnisse spezifiziert die MS-Steuerung 73 der Mobilstation 20 eine oder mehrere Basisstationen 31 und/oder 32, die mit der Mobilstation 20 kommunizieren können und fügt Information, die die spezifizierten Basisstationen 31 und/oder 32 anzeigt, in die Steuersignale innerhalb der Aufwärtssignale ein. Die Aufwärtssignale einschließlich der obigen Steuersignale werden vom Sendeteil 71 über die spezifizierten Basisstationen 31 und/oder 32 an die Clustersteuerstation 21 des Clusters C1 und/oder an die Clustersteuerstation 22 des Clusters C2 gesendet, um auf diese Weise die spezifizierten Basisstationen 31 und/oder 32 in den entsprechenden Clustersteuerstationen 21 und/oder 22 zu registrieren.
Somit kann dieses Ausführungsbeispiel der Mobilstation gleichzeitig die Signale von einer oder einer Mehrzahl von Basisstationen innerhalb desselben Clusters empfangen und gleichzeitig Signale an eine oder eine Mehrzahl von Basisstationen innerhalb desselben Clusters aussenden. Auf diese Weise ist es daher möglich, den Soft-Handoverprozess und den geeigneten Standort-Diversity-Prozess vorzunehmen.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Clustersteuerstationen unabhängig von den Basisstationen. Die Clustersteuerstation kann allerdings die Funktionen der Basisstation enthalten. Mit anderen Worten, die Funktionen der Clustersteuerstation kann enthalten sein innerhalb einer der Basisstationen, die zu demselben Cluster gehört.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Belastung auf die Leitungsteuerstation zu vermindern und ein effizientes Netz für das Mobilkommunikationssystem zu realisieren. Da ferner der Soft-Handover-Prozess leicht und effizient ausgeführt werden kann, wird die Kommunikationsqualität zwischen der Mobilstation und den Basisstationen verbessert, und es ist möglich, den Abdeckungsbereich des Mobilkommunikationssystems zu verbessern.

Claims

Mobilkommunikationssystem, umfassend: eine Leitungssteuerstation (40); eine Mehrzahl von Basisstationen (31, 32), die zu einer Mehrzahl von Clustern (C1, C2) gehören, so daß jeder der Cluster eine Mehrzahl von Basisstationen enthält; jeder der Cluster eine Clustersteuerstation (21, 22) enthält, die über eine Leitung mit der Leitungssteuerstation (40) verbunden ist und die die Basisstationen (31, 32) innerhalb des Clusters, zu dem die Clustersteuerstation (21, 22) gehört, steuert, welche Clustersteuerstation (21, 22) Mittel zum Aussenden von von der Leitungssteuerstation (40) empfangenen Signale an eine Mehrzahl von Basisstationen innerhalb dieses einen Clusters direkt oder über eine oder eine Mehrzahl von anderen Basisstationen innerhalb dieses einen Clusters enthält; jede der Basisstationen (31, 32) innerhalb eines Clusters mit anderen Basisstationen innerhalb dieses einen Clusters und/oder der Clustersteuerstation innerhalb dieses einen Clusters über Leitungen verbunden ist, so daß jede der Basisstationen innerhalb dieses einen Clusters direkt oder indirekt mit der Clustersteuerstation innerhalb dieses einen Clusters verbunden ist, welches Mobilkommunikationssystem dadurch gekennzeichnet ist, daß die Basisstationen (31, 32) gleichzeitig Signale bezüglich einer einzigen Mobilstation (20) an die Clustersteuerstation senden und die Clustersteuerstation (21, 22) umfaßt: Mittel zum Zuordnen von IP-Adressen von registrierten spezifizierten Basisstationen an eine Mobilstation (20) aufgrund von Information, die die spezifizierten Basisstationen anzeigt; und Mittel zum Kombinieren der Signale bezüglich einer einzigen Mobilstation von den Basisstationen (31, 32) und Aussenden des kombinierten Signals an die Leitungssteuerstation (40).
Mobilkommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen innerhalb jedes der Cluster durch Hochgeschwindigkeitskabelleitungen oder Hochgeschwindigkeitsfunkleitungen hergestellt sind.
Mobilkommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Clustersteuerstation (21, 22) und jede der Basisstationen (31, 32) innerhalb eines einzigen Clusters über ein Schleifennetzwerk oder ein Busnetzwerk verbunden sind.
Mobilkommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Internet-Protokoll (IP) als ein Kommunikationsprotokoll auf den Leitungen innerhalb jedes der Cluster verwendet wird.