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Hintergrund
der Erfindung
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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.
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1. Anwendungsgebiet der
Erfindung
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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.
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2. Beschreibung des verwandten
Standes der Technik
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Kurze Darlegung
der Erfindung
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Folglich
ist es ein allgemeines Ziel der Erfindung, ein neues und nützliches
Mobilkommunikationssystem vorzusehen, in welchem die oben beschriebenen
Probleme eliminiert sind.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In
dem Mobilkommunikationssystem können Verbindungen
innerhalb jedes der Cluster durch Hochgeschwindigkeitskabelleitungen
oder Hochgeschwindigkeitsfunkleitungen vorgenommen werden.
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In
dem Mobilkommunikationssystem können die
Clustersteuerstation und jede der Basisstationen innerhalb eines
einzigen Clusters über
ein Schleifennetzwerk oder ein Busnetzwerk verbunden sein.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Andere
Ziele und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden augenscheinlich
aus der folgenden detaillierten Beschreibung beim Lesen in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Diagramm zur Erläuterung
eines Beispiels eines herkömmlichen
Mobilkommunikationssystems;
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2 ist
ein Diagramm zur Erläuterung
eines Ausführungsbeispiels
eines clusterstrukturierten Mobilkommunikationssystems nach der
Erfindung unter Verwendung lokaler Netze nach dem Schleifentyp;
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3 ist
ein Diagramm zur Erläuterung
einer Modifikation des Ausführungsbeispiels
des clusterstrukturierten Mobilkommunikationssystem, das von lokalen
Netzen nach dem Bustyp Gebrauch macht;
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4 ist
ein Systemblockschaltbild zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels
einer Clustersteuerstation nach der Erfindung;
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5 ist
ein Systemblockschaltbild zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels
einer Basisstation nach der Erfindung; und
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6 ist
ein Systemblockschaltbild zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels
einer Mobilstation nach der Erfindung.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Es
folgt eine Beschreibung verschiedenartiger Ausführungsbeispiele der Erfindung
unter Bezugnahme auf 2 und nachfolgende Zeichnungen.
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(1) Struktur des Mobilkommunikationssystems
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Ein
Ausführungsbeispiel
eines Mobilkommunikationssystems nach der Erfindung ist in 2 dargestellt.
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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.
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Normalerweise
sind die Basisstationen 31 und 32 für jede Region
jeweils geclustert.
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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.
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Die
Clustersteuerstationen 21 und 22 sind mit der
Leitungssteuerstation 20 über Leitungen verbunden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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(2) Betrieb des Mobilkommunikationssystems
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Als
nächstes
wird der Betrieb des in 2 gezeigten Mobilkommunikationssystems
beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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(2-1) Aufwärtssignale
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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.
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Der
Diversity-Kombinier- oder Kombinationsdiversityprozess kann nach
verschiedenen Methoden ausgeführt
werden, derartige Methoden ➀ und ➁ sind unten
beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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(2-2) Abwärtssignale
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Verschiedene
Zugriffssysteme oder Zugriffstechniken können benutzt werden, um die
auf der Funkleitung ausgetauschten Abwärtssignale zu multiplexieren
und demultiplexieren.
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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.
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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.
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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.
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(3) Struktur und Betrieb
der Clustersteuerstation
-
Im
folgenden werden die Struktur und der Betrieb der Clustersteuerstationen 21 und 22 beschrieben.
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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.
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4 ist
ein Systemblockschaltbild, das die Struktur eines Ausführungsbeispiels
der Clustersteuerstation nach der Erfindung zeigt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Zusätzlich tauscht
die Clustersteuerstation mit den Basisstationen Signale aus, die
jede Basisstation in die Lage versetzen, einen verteilten autonomen
Prozess vorzunehmen.
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(4) Struktur und Betrieb
der Basisstation
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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.
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Die
Basisstationen 31 und 32 haben die gleiche Konstruktion,
und deshalb wird nachstehend lediglich eine Beschreibung der Basisstation 31 gegeben.
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5 ist
ein Systemblockschaltbild, das die Struktur eines Ausführungsbeispiels
der Basisstation nach der Erfindung zeigt.
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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.
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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.
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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.
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Dieses
Ausführungsbeispiel
der Basisstation kann deshalb den verteilten autonomen Prozess ausführen.
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(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.
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(6) Struktur und Betrieb
der Mobilstation
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Nachstehend
werden die Struktur und der Betrieb der Mobilstation 20 beschrieben.
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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.
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6 ist
ein Systemblockschaltbild, das den Aufbau oder die Struktur eines
Ausführungsbeispiels der
Mobilstation nach der Erfindung zeigt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.