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TECHNISCHES
GEBIET
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Die Erfindung betrifft Empfangspegelüberwachung
und Handover-Betrieb in zellularen Mobilkommunikationen.
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STAND DER TECHNIK
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In zellularer Mobilkommunikation
ist eine Anzahl von Basisstationen in einem großen Dienstbereich angeordnet.
Bei Bewegung einer Mobilstation wird die zu verbindende Basisstation
aufeinanderfolgend gewechselt, so dass die Mobilstation eine Kommunikation
mit einer Basisstation der besten Kommunikationsqualität ausführen kann,
um die Kommunikation fortzusetzen. In diesem Fall werden zur Suche
einer Basisstation, die als Nächstes
zu verbinden ist, während
einer Kommunikation Funkwellen von Basisstationen empfangen, die
sich um die jetzt zur Kommunikation verwendete Basisstation befinden, um
die Empfangspegel zu messen. Anhand der Messungsergebnisse bestimmt
die Mobilstation eine benachbarte Basisstation mit dem höchsten Empfangspegel
als die neue Basisstation, die als Nächstes zu verbinden ist, und
teilt das Ergebnis der sich in Kommunikation befindlichen Basisstation
mit. Unter Verwendung dieser Prozedur weist, wenn ein Wechseln (Handover)
der Basisstation erforderlich wird, eine höherrangige Station die Basisstation,
die jetzt zur Kommunikation verwendet wird, und die neue Basisstation an,
einen Handover-Vorgang zu beginnen. Während des Handover-Vorgangs
werden dieselben Sendedaten von der sich in Kommunikation befindlichen
Basisstation und der neuen Basisstation gesendet, wobei die Mobilstation
die Sende-/Empfangsfrequenz aus der sich in Kommunikation befindlichen Basisstation
auf die neue Basisstation oder umgekehrt abwechselnd ändert. Dies
ist das Verfahren der Überwachung
von benachbarten Basisstationen und des Handovers in zellulare Mobilkommunikationen.
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In Kommunikationssystemen mit Zeitmultiplex
(TDMA-System, time division multiple access) ist die Sendezeit in
kurze Zeitperioden unterteilt, die als Schlitze bezeichnet sind,
und einer Anzahl von Mobilstationen werden unterschiedliche Schlitze
zur Durchführung
von Sendung und Empfang periodisch zugewiesen. Daher ist die Zeitdauer,
bei der es sich nicht um den Empfangs- und Empfangsschlitz der Mobilschlitz
handelt, eine Leerzeitdauer. Unter Verwendung der Leerzeitdauer
ermöglicht
die Mobilstation eine Überwachung
benachbarter Basisstationen zur leichten Auswahl einer Basisstation,
die den höchsten
Empfangspegel bietet. Somit wird ein Handover zu der ausgewählten neuen
Basisstation durchgeführt
(vergl. "Digital
mobile telephone system" standard
specifications, RCR STD-27B, by Research & Development Center for Radio System,
or "Personal digital
cellular telecommunication system RCR standard RCR STD-27", Research & Development Center
for Radio System).
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Demgegenüber ist es in einem Codemultiplex-Kommunikationssystem
(CDMA-Kommunikationssystem, Code division multiple access) nicht
erforderlich, benachbarte Basisstationen zur Überwachung oder zum Wechseln
der Sende-/Empfangsfrequenz bei dem Handover-Vorgang zu bewegen,
obwohl dieses keine Leerzeitdauer wie im TDMA- System aufweist, da alle Basisstationen
dieselbe Funkfrequenz verwenden (vergleiche R. Padovani, "Reverse link performance
of IS-95 based cellular systems",
IEEE Personal Communications, Band 1, Seite 28–34, 3. Quartal 1994). Das
heißt,
in CDMA spreizt jede Basisstation die Sendedaten auf Breitbandsignalen
unter Verwendung unterschiedlicher Spreizcodesequenzen mit derselben
Frequenz. Daher ist es auf der Empfangsseite ausreichend, einen weiteren
Korrelator zum Endspreizen des empfangenen Signals mit der Spreizcodesequenz
der umgebenden Basisstationen bereitzustellen, um eine Überwachung
der benachbarten Basisstation und einen Handover-Vorgang zu erzielen.
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Jedoch gibt es ebenfalls in CDMA
einen Fall, in dem Basisstationen nicht dieselbe Funkfrequenz verwenden
können.
Dies ist beispielsweise der Fall bei einer Makrozellen-Basisstation
mit einem breiten Kommunikationsbereich, der durch eine Mikrozellen-Basisstation mit
einem engen Kommunikationsbereich überlagert ist. Da die Sendeleistung
der Mikrozellen-Basisstation
kleiner als diejenige der Makrozellen-Basisstation ist, beeinträchtigt,
falls dieselbe Funkfrequenz verwendet würde, das Sendesignal der Makrozellen-Basisstation
deutlich das Empfangssignal der Mobilstation, die sich in Kommunikation
mit der Mikrozellen-Basisstation befindet. Weiterhin wird das Empfangssignal
der Mikrozellen-Basisstation stark gestört, da die Sendeleistung der
Makrozellen-Mobilstation
höher als
die Sendeleistung der Mobilstation in Kommunikation mit der Mikrozellen-Basisstation
ist. Zur Vermeidung einer derartigen Störung (Interferenz) ist es notwendig,
unterschiedliche Funkfrequenzen zwischen den Mikrozellen- und Makrozellen-Basisstationen
zu verwenden. In diesem Fall ist es erforderlich, die Frequenz für die Überwachung
von benachbarten Basisstationen und den Handover-Vorgang zu ändern, wenn
ein Umschalten von der Mikrozellen-Basisstation zu der Makrozellen-Basisstation
durchgeführt
wird.
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Da CDMA keine Leerzeitdauer wie in
TDMA aufweist, gibt es ein Verfahren, in dem das Sendesignal der
Mobilstation von benachbarten Basisstationen empfangen wird, um
den Empfangspegel zu erfassen, anstelle dass die Überwachung
benachbarter Basisstationen an der Mobilstation durchgeführt wird, um
eine Basisstation mit dem höchsten
Pegel als die neue Basisstation auszuwählen. In diesem Verfahren benötigt jede
Basisstation einen Empfänger
zur Pegelmessung, und eine erhöhte
Anzahl von Pegelmessungsempfängern
ist erforderlich, wenn die Anzahl der kommunizierenden Mobilstationen
ansteigt. Weiterhin ist ein großes
Ausmaß an
Steuerungsverarbeitung wie für
die Pegelmessung und den Vergleich erforderlich. Weiterhin wird
bei dem Handover-Vorgang die Kommunikation zeitweilig abgeschnitten,
da die Funkfrequenz geändert
wird.
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Die Druckschrift WO-A-94/29981 offenbart ein
mobiles CDMA-Kommunikationssystem, in dem ein Handover durch eine
Mobilstation von einer ersten Basisstation zu einer zweiten Basisstation
stattfinden kann. Dies wird durch Verwendung eines niedrigeren Spreizverhältnisses
erzielt, wodurch die Spreizinformationen lediglich einen Informationsteil eines
Rahmens in einer komprimierten Betriebsart füllt, wodurch ein leerer Teil
des Rahmens übriggelassen
wird. Diese Zeit wird zur Untersuchung unterschiedlicher Frequenzsendungen
und zur Ausführung
eines Handovers verwendet.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Im Hinblick auf eine Lösung der
vorstehend beschriebenen Probleme liegt der Erfindung hauptsächlich die
Aufgabe zugrunde, ein Sende-/Empfangsverfahren bereitzustellen,
das in mobilen CDMA-Kommunikationen eine Leerzeitdauer zur Messung
der Empfangssignale aus unterschiedliche Funkfrequenzen verwendenden
Basisstationen aufweist, wodurch Signalpegel aus den benachbarten Basisstationen
in dieser Zeit überwacht
werden können.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
besteht darin, ein Sende-/Empfangsverfahren während eines Handover-Vorgangs
bereitzustellen, das in mobilen CDMA-Kommunikationen die Bereitstellung
einer Leerzeitdauer während
einer Kommunikation ermöglicht,
um einen Handover-Vorgang zwischen Basisstationen und der Verwendung
unterschiedlicher Funkfrequenzen ohne eine momentane Unterbrechung
auszuführen.
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Gemäß einer ersten Ausgestaltung
der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zur Verwendung eines
CDMA-Mobilkommunikationssystems
mit einer Mobilstation, einer ersten Basisstation zur Funkverbindung
mit der Mobilstation unter Verwendung einer ersten Frequenz, und
einer zweiten Basisstation zur Funkverbindung mit der Mobilstation
unter Verwendung einer zweiten, sich von der ersten Frequenz unterscheidenden
Frequenz, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die
erste und die zweite Basisstation jeweils die Schritte ausführen: Eingeben
von Anwenderdaten, die zu der Mobilstation zu senden sind, und Fehlerkorrekturkodieren
der Anwenderdaten, wodurch Fehlerkorrekturprüfbits erzeugt werden, Erzeugen
eines schmalbandigen modulierten Signals durch eine erste Modulation
der Anwenderdaten und der Fehlerkorrketurprüfbits, Erzeugen eines Breitbandsignals
durch eine zweite Modulation des schmalbandigen modulierten Signals
unter Verwendung eines Spreizcodes, und Senden des Breitbandsignals,
wobei die Mobilstation die Schritte ausführt: Empfangen des Breitbandsignals,
Wiederherstellen eines schmalbandigen modulierten Signals durch
eine erste Demodulation des Breitbandsignals unter Verwendung eines
zu dem Spreizcode identischen Spreizcodes, Wiederherstellen von
Anwenderdaten und Fehlerkorrekturprüfbits durch eine zweite Demodulation
des schmalbandigen modulierten Signals, und Reproduzieren der Anwenderdaten
durch eine Fehlerkorrekturdekodierung der Anwenderdaten und der
Fehlerkorrekturprüfbits, und
wobei an der Mobilstation das aus der ersten Basisstation gesendete
Signal mit der ersten Frequenz während
einer ersten Zeit empfangen wird, während der die Anwenderdaten
empfangen werden und die Anwenderdaten reproduziert werden, und
die Empfangsfrequenz auf die zweite Frequenz geändert wird, um den Empfangspegel
eines aus der zweiten Basisstation Signals zu messen, das während einer zweiten
Zeit gesendet wird, während
der die Fehlerkorrekturprüfbits
zu empfangen sind.
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Gemäß einer zweiten Ausgestaltung
der Erfindung wird ein CDMA-Mobilkommunikationssystem geschaffen
mit einer Mobilstation, einer ersten Basisstation zur Funkverbindung
mit der Mobilstation unter Verwendung einer ersten Frequenz, und
einer zweiten Basisstation zur Funkverbindung mit der Mobilstation
unter Verwendung einer zweiten, sich von der ersten Frequenz unterscheidenden
Frequenz, wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, dass erste und
die zweite Basisstation jeweils aufweisen: eine Einrichtung zur
Eingabe von Anwenderdaten, die zu der Mobilstation zu senden sind,
und zur Fehlerkorrekturkodierung der Anwenderdaten, wodurch Fehlerkorrekturprüfbits erzeugt
werden, eine Einrichtung zur Erzeugung eines schmalbandigen modulierten Signals
durch eine erste Modulation der Anwenderdaten und der Fehlerkorrketurprüfbits, eine
Einrichtung zur Erzeugung eines Breitbandsignals durch eine zweite
Modulation des schmalbandigen modulierten Signals unter Verwendung
eines Spreizcodes und zum Senden des Breitbandsignals, dass die
Mobilstation aufweist: eine erste Einrichtung zum Empfang des Breitbandsignals
und zur Wiederherstellung eines schmalbandigen modulierten Signals
durch eine erste Demodulation des Breitbandsignals unter Verwendung
eines zu dem Spreizcode identischen Spreizcodes, eine zweite Einrichtung
zur Wiederherstellung von Anwenderdaten und Fehlerkorrekturprüfbits durch
eine zweite Demodulation des schmalbandigen modulierten Signals,
und eine dritte Einrichtung zur Fehlerkorrekturdekodierung der Anwenderdaten
und der Fehlerkorrekturprüfbits
zur Reproduktion der Anwenderdaten, wobei die erste Einrichtung
der Mobilstation zur Einstellung einer Empfangsfrequenz auf die
erste Frequenz eingerichtet ist, um das aus der ersten Basisstation
gesendete Signal während
einer ersten Zeit zu empfangen, während der die Anwenderdaten
zu senden sind, und die erste Einrichtung zum Wechseln der Empfangsfrequenz auf
die zweite Frequenz eingerichtet ist, um ein aus der zweiten Basisstation
während
einer zweiten Zeit gesendetes Signal zu empfangen, während der
die Fehlerkorrekturprüfbits
zu senden sind, und die Mobilstation weiterhin eine Einrichtung
zur Messung des Empfangspegels des aus der zweiten Basisstation während der
zweiten Zeit gesendeten Signals aufweist.
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Das mobile CDMA-Kommunikationssystem kann
weiterhin aufweisen: eine höherrangige
Station zur Anweisung eins Handovers zwischen der ersten Basisstationund
der zweiten Basisstation, wobei die erste Basisstation eine erste
Steuerungseinrichtung zum Senden der Anwenderdaten während der
ersten Zeit und zur Unterbrechung des Sendens während der zweiten Zeit entsprechend
der Handover-Anweisung
aus der höhergestellten
Station aufweisen kann,
die zweite Basisstation eine zweite
Steuerungseinrichtung zum Senden der Anwenderdaten während der
zweiten Zeit und zur Unterbrechung des Sendens während der ersten Zeit entsprechend
der Handover-Anweisung aufweisen kann, und
die Mobilstation
eine Empfangsfrequenzschalteinrichtung zum Wechseln der Frequenz
eines Empfängers
zwischen der Sendefrequenz der ersten Basisstation und der Sendefrequenz
der zweiten Basisstation sowie einen Demodulator zum Empfang und
zur Demodulation des Signals aus der ersten Baisstation während der
ersten Zeit sowie zum Empfang und zur Demodulation des Signals aus
der zweiten Basisstation während
der zweiten Zeit aufweist, um das Signal aus der ersten Basisstation
und das Signal aus der zweiten Basisstation zur Reproduktion der
Anwenderdaten zu kombinieren.
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In dem CDMA-Mobilkommunikationssystem kann
die Mobilstation eine Frequenzwechseleinrichtung zum Wechseln der
Sendefrequenz eines Senders zwischen der Empfangsfrequenz der ersten
Basisstation und der Empfangsfrequenz der zweiten Basisstation sowie
eine Sendeeinrichtung aufweisen, um während des Handover-Vorgangs die Anwenderdaten
auf der Empfangsfrequenz der ersten Basisstation während der
dritten Zeit zu senden, während der
die Anwenderdaten zu senden sind, und die Anwenderdaten auf der
Empfangsfrequenz der zweitens Basisstation während der vierten Zeit zu senden,
während der
die Fehlerkorrekturprüfbits
zu senden sind,
kann die erste Basisstation einen ersten Demodulator
zur Demodulation der während
der dritten Zeit empfangene Anwenderdaten aufweisen,
kann die
zweite Basisstation einen zweiten Demodulator zur Demodulation der
während
der vierten Zeit empfangenen Anwenderdaten aufweisen, und
kann
die höherrangige
Station eine Einrichtung zur Durchführung einer Fehlerkorrekturdekodierung
unter Verwendung der aus den einzelenen Demodulatoren ausgegebenen
demodulierten Signale zur Reproduktion der Anwenderdaten aufweist.
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Gemäß einer dritten Ausgestaltung
der Erfindung wird eine Mobilstation geschaffen zur Verwendung in
einem CDMA-Mobilkommunikationssystem mit
einer Mobilstation, einer ersten Basisstation zur Funkverbindung
mit der Mobilstation unter Verwendung einer ersten Frequenz, und
einer zweiten Basisstation zur Funkverbindung mit der Mobilstation
unter Verwendung einer zweiten, sich von der ersten Frequenz unterscheidenden
Frequenz, wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, dass die
erste und die zweite Basisstation jeweils aufweisen: eine Einrichtung
zur Eingabe von Anwenderdaten, die zu der Mobilstation zu senden
sind, und zur Fehlerkorrekturkodierung der Anwenderdaten, wodurch
Fehlerkorrekturprüfbits
erzeugt werden, eine Einrichtung zur Erzeugung eines schmalbandigen
modulierten Signals durch eine erste Modulation der Anwenderdaten und
der Fehlerkorrketurprüfbits,
und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Breitbandsignals durch
eine zweite Modulation des schmalbandigen modulierten Signals unter
Verwendung eines Spreizcodes und zum Senden des Breitbandsignals,
wobei die Mobilstation eingerichtet ist, das Breitbandsignal in
das schmalbandige modulierte Signal umzuwandeln, worauf eine Demodulierung
und eine Fehlerkorrekturdekodierung folgt, um die Anwenderdaten
zu reproduzieren, wobei der Empfänger
der Mobilstation aufweist: einen Demodulator zur Demodulation der
Anwenderdaten während
einer ersten Zeit des Empfangs der aus der ersten Basisstation gesendeten Anwenderdaten,
einen Fehlerkkorrekturdekodierer, der zur Unterbrechung der Fehlerkorrekturdekodierung
während
einer zweiten Zeit des Empfangs der Fehlerkorrekturprüfbits und
zur Ausgabe der Anwenderdaten eingerichtet sind, die nicht fehlerkorrekturdekodiert
sind, eine Frequenzschalteinheit zum Wechseln der Empfangsfrequenz
auf eine sich von der Funkfrequenz von der zweiten Basisstation
unterscheidenden Funkfrequenz der zweiten Basisstation während der
zweiten Zeit, und eine Empfangspegelmesseinrichtung zur Überwachung
des Empfangspegels der zweiten Basisstation während der zweiten Zeit.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
kann die Mobilstation in mobilen CDMA-Kommunikationen die Basisstation
in dieser Zeit überwachen,
da die Mobilstation in der Lage ist, eine Leerzeitdauer zur Messung
des Signalpegels aus einer Basisstation unter Verwendung einer unterschiedlichen
Funkfrequenz zu erzeugen.
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Weiterhin können in einem Handover-Vorgang
zwischen Basisstationen, die unterschiedliche Funkfrequenzen in
CDMA-Kommunikationen verwenden, das Auftreten einer momentanen Unterbrechung
bei der Kommunikation während
der Handover-Zeitdauer vermieden werden, da während der Handover-Zeitdauer
der Basisstation und der Mobilstation Signalen von beiden Basisstationen
empfangen werden können
und dieselben Sendedaten zu beiden Basisstationen gesendet werden
können.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1A und 1B zeigen Blockschaltbilder,
die ein erstes Ausführungsbeispiel
für einen
Sender einer Basisstation und einen Empfänger einer Mobilstation des
CDMA-Mobilkommunikationssystems
gemäß der Erfindung
veranschaulichen,
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2 zeigt
einen Zeitverlauf einer Empfangspegelmessung in der Mobilstation
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
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3A und 3B zeigen Blockschaltbilder,
die ein erstes Vergleichsbeispiel für einen Sender einer Basisstation
und einen Empfänger
einer Mobilstation des CDMA-Mobilkommunikationssystems
gemäß der Erfindung
veranschaulichen,
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4 zeigt
Zeitverläufe
einer Empfangspegelmessung in der Mobilstation gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel,
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5 zeigt
ein Blockschaltbild des Systemaufbaus bei der Durchführung eines
Handover gemäß dem zweiten
und dem dritten Ausführungsbeispiel
für das
CDMA-Mobilkommunikationssystem
gemäß der Erfindung,
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6 zeigt
ein Blockschaltbild eines Senders der Mobilstation gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
des CDMA-Mobilkommunikationssystems gemäß der Erfindung,
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7 zeigt
Zeitverläufe,
die den Betrieb der Basisstation während eines Handover-Vorgang
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
darstellen,
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8 zeigt
Zeitverläufe,
die den Betrieb der Mobilstation während des Handover-Vorgangs
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
darstellen,
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9 zeigt
ein Blockschaltbild eines zweiten Vergleichsbeispiels für einen
Sender einer Mobilstation des CDMA-Mobilkommunikationssystems gemäß der Erfindung,
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10 zeigt
Zeitverläufe,
die den Betrieb der Basisstation während des Handover-Vorgangs
in dem zweiten Vergleichsbeispiel darstellen,
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11 zeigt
Zeitverläufe,
die den Betrieb der Basisstation während eines Handover-Vorgangs
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
des CDMA-Mobilkommunikationssystems
gemäß der Erfindung
darstellen,
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12 zeigt
Zeitverläufe,
die den Betrieb der Mobilstation während eines Handover-Vorgangs
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
des CDMA-Mobilkommunikationssystems
gemäß der Erfindung
darstellen.
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BESTE ART ZUR
AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung
beschrieben.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
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1A und 1B zeigen Blockschaltbilder,
die ein erstes Ausführungsbeispiel
für einen
Sender einer Basisstation und einen Empfänger einer Mobilstation des
CDMA- Mobilkommunikationssystems
gemäß der Erfindung
veranschaulichen, 2 zeigt eine
Rahmenstruktur und einen Empfangszeitverlauf, die gemäß der Erfindung
verwendet werden.
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In 1A bezeichnet
das Bezugszeichen 101 eine Rahmenzusammensetzeinrichtung
zur Erzeugung eines Rahmens aus den eingegebenen Daten, bezeichnet
das Bezugszeichen 102 einen Fehlerkorrekturkodierer zur
Durchführung
einer Fehlerkorrekturkodierung der gerahmten Daten, und bezeichnet
das Bezugszeichen 103 einen primären Modulator zur Durchführung einer
Phasenmodulation an dem Ausgang des Fehlerkorrekturkodierers 102.
Das Bezugszeichen 105 bezeichnet einen sekundären Modulator
zum Spreizen des primären
modulierten Signals mit einem Spreizcode, der durch eine Spreizcodesequenz 104 erzeugt
wird. Das Bezugszeichen 106 bezeichnet eine Frequenzschalteinheit
zur Umwandlung des Spreizsignals in eine Sendefrequenz. Das Bezugszeichen 107 bezeichnet
einen Sendeleistungsverstärker
zur Durchführung
einer Leistungsverstärkung.
Das Bezugszeichen 109 bezeichnet eine Hauptsteuerungseinrichtung
zur Steuerung der vorstehend beschriebenen einzelnen Einheiten.
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In 1B bezeichnet
das Bezugszeichen 151 einen Frequenzwandler zur Umwandlung
des Empfangssignals auf ein Grundband, bezeichnet das Bezugszeichen 152 einen
Korrelator (Korrelationseinrichtung) zum Entspreizen (despreading)
des Grundbandsignals mit einem Spreizcode, der durch eine Spreizcodesequenzerzeugungseinrichtung 153 erzeugt
wird. Das entspreizte Signal wird durch einen Demodulator 154 demoduliert
und durch einen Entscheidungsblock 157 zurück zu dem
ursprünglichen Signal
umgewandelt. Das Bezugszeichen 158 bezeichnet einen Fehlerkorrekturdekodierer,
durch den das zurückgewandelte
Signal fehlerkorrigiert wird. Das Bezugszeichen 159 bezeichnet
einen Ratenumwandler, durch den das Signal auf das vollständige ursprüngliche
Signal der ursprünglichen
Coderate umgewandelt wird. Das Bezugszeichen 155 bezeichnet
eine Empfangspegelmessungseinheit, das Bezugszeichen 156 bezeichnet
eine Hauptsteuerungseinrichtung und das Bezugszeichen 160 bezeichnet eine
Unter-Steuerungseinrichtung.
Die Hauptsteuerungseinrichtung 156 steuert verschiedene
Einheiten des vorstehend beschriebenen Empfängers. Der Hauptsteuerungseinrichtung 156 werden
Steuerungsinformationen zugeführt,
die aus Rahmendaten extrahiert werden, die aus den Fehlerkorrekturdekodierer 158 zugeführt werden.
Die Unter-Steuerungseinrichtung 160 wird durch die Hauptsteuerungseinrichtung 156 gesteuert.
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Die Unter-Steuerungseinrichtung 160 weist eine
Frequenzschalteinheit 162, eine Spreizcodeschalteinheit 164,
eine Freigabesignalerzeugungseinrichtung 166 und eine Pegelmessungssteuerungseinrichtung 168 auf,
wodurch das Wechseln der Empfangsfrequenz, das Wechseln der Spreizcodes, eine
Ausführung
bzw. ein Pausieren der Fehlerkorrekturdekodierung und der Zeitverlauf
der Empfangspegelmessung gesteuert werden.
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Der Betrieb der Sendeeinheit der
Basisstation gemäß 1A ist nachstehend beschrieben.
Die Anwenderdatensequenz in der Basisstation wird zunächst durch
die Rahmenzusammensetzeinrichtung 101 in Daten jeweils
einer vorbestimmten Zeit für
einen Rahmen (Tf, frame time) angeordnet. Sendedaten von einem Rahmen
werden durch den Fehlerkorrekturkodierer 102 fehlerkorrekturkodiert,
wobei die Sendedatensequenz und die Fehlerkorrekturprüfbitsequenz
wie in 2 gezeigt angeordnet
werden. Bei diesem Signal wird beispielsweise durch den primären Modulator
eine Quadraturphasenmodulation ausgeführt. Danach wird das quadraturphasenmodulierte
Signal durch den sekundären
Modulator 105 auf ein Breitbandsignal unter einer Spreizcodesequenz
aus einer Spreizcodesequenzerzeugungseinheit 104 band-gespreizt
(sekundärmoduliert).
Das Breitbandsignal wird durch die Frequenzschalteinheit 106 zu
einer Funkfrequenz umgewandelt, und durch den Sendeleistungsverstärker 107 leistungsverstärkt, um
gesendet zu werden.
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In dem Empfänger der Mobilstation gemäß 1B wandelt zunächst der
Frequenzwandler 151 das Empfangssignal in ein Grundbandsignal
um. Dann korreliert (entspreizt) der Korrelator 152 die Spreizcodesequenz
mit dem Empfangssignal, um ein quadraturphasenmoduliertes Signal
zu erhalten. Die Spreizcodesequenz ist derselbe Code, der bei der Sendung
aus der Basisstation verwendet wird, der durch eine Spreizcodesequenzerzeugungseinrichtung 153 erzeugt
wird. Dann wird das Signal durch den Demodulator 154 demoduliert,
und eine Entscheidung über
die gesendeten kodierten Daten wird durch den Entscheidungsblock 157 durchgeführt. In einer
normalen Kommunikation (normalen Betriebsart) werden erfasste Daten
durch den Fehlerkorrekturdekodierer 158 fehlerkorrigiert
und durch den Ratenwandler 159 in der Rate gewandelt, um
die aus der Basisstation gesendeten Daten zu reproduzieren.
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Demgegenüber empfängt die Mobilstation in einer
Betriebsart zur Überwachung
benachbarter Basisstationen, wie es in 2(B) gezeigt
ist, lediglich den Anwenderdatensequenzabschnitt des Rahmens durch
die Funktion der Unter-Steuerungseinrichtung 160. Diese Steuerung
wird wie nachstehend beschrieben durchgeführt. Zunächst erfasst die Hauptsteuerungseinrichtung 156 eine
Datenlänge
der Anwenderdaten aus den Steuerungsdaten jedes Rahmenkopfabschnitts
des Empfangssignals und führt die
Informationen der Unter-Steuerungseinrichtung 160 zu. Gemäß den Informationen
unterbricht die Freigabesignalerzeugungseinrichtung 166 der
Unter-Steuerungseinrichtung 160 die
Fehlerkorrektur durch den Fehlerkorrekturdekodierer 158 während der
Fehlerkorrekturprüfbitzeitdauer.
Weiterhin sendet während
dieser Zeitdauer die Pegelmessungssteuerungseinrichtung 168 der
Unter-Steuerungseinrichtung 160 ein Signal zu der Empfangspegelmessungseinheit 155,
um eine Empfangspegelmessung anzuweisen. Weiter sendet die Frequenzschalteinheit 162 ein
Signal zu dem Frequenzwandler 151, um eine Änderung
der Frequenz des Empfängers
zu der Frequenz der benachbarten Basisstation zu bewirken.
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2(B) zeigt
den Empfangsfrequenzschaltzeitverlauf dieser Zeit, der einen Fehlerkorrekturcode
mit einer Kodierrate von etwa der Hälfte verwendet, um die Fehlerkorrekturfähigkeit
zu verbessern (daher ist die Anwenderdatenlänge etwa dieselbe wie die Prüfbitlänge). In 2(B) bezeichnet das Bezugszeichen fo eine
Funkfrequenz einer sich in Kommunikation befindlichen Basisstation
und bezeichnet das Bezugszeichen fk eine Funkfrequenz einer Gegen-Basisstation,
an der eine Empfangspegelmessung durchzuführen ist. Es ist gezeigt, dass während der
Fehlerkorrekturprüfbitzeitdauer
die Empfangsfrequenz zur Messung des Empfangspegels der Frequenz
fk der benachbarten Basisstation umgeschaltet wird. Dies ermöglicht eine Überwachung
benachbarter Basisstationen ohne Unterbrechung der Kommunikation.
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Wie es vorstehend beschrieben ist,
wird eine Fehlerkorrekturdekodierung nicht während der Pegelüberwachungszeitdauer
gemäß der Erfindung durchgeführt. Daher
kann einer Verschlechterung der Zuverlässigkeit zu einem gewissen
Ausmaß entgegengewirkt
werden, indem die Sendeleistung des Sendedatensequenzabschnitts
in der Basisstation erhöht
wird.
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VERGLEICHSBEISPIEL 1
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3 zeigt
ein Vergleichsbeispiel. 3A und 3B zeigen Blockschaltbilder
eines Beispiels für einen
Aufbau eines CDMA-Mobilkommunikationssystems gemäß dem Beispiel. 3A gezeigt den Aufbau eines
Senders einer Basisstation, und 3B zeigt
den Aufbau eines Empfängers
einer Mobilstation. 4 zeigt
eine Rahmenkonfiguration und einen Empfangszeitverlauf, die in dem
Beispiel verwendet werden.
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Ein Unterschied zwischen dem Sender
der Basisstation gemäß 3A und dem Sender der Basisstation
gemäß 1A besteht darin, dass die
erstere eine Multiwertsteuerungseinrichtung 304 aufweist,
wodurch ein primärer
Modulator 303 gesteuert wird, beispielsweise von einer
Quadraturphasenmodulation zu einer Hexadezimalphasenmodulation,
um einen veränderlichen
Modulationspegel zu ermöglichen.
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Weiterhin besteht ein Unterschied
zwischen dem Empfänger
der Mobilstation gemäß 3B und dem Empfänger der
Basisstation gemäß 1B darin, dass die erstere
eine Multiwertsteuerungseinrichtung 355 aufweist, durch
die ein Demodulator 357 gesteuert wird.
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Mit diesem Aufbau führt in einer
normalen Betriebsart die Basisstation eine 4-Pegel-Quadraturamplitudenmodulation
des zu sendenden Sendesignals durch. Jedoch führt sie in einer Betriebsart
zur Überwachung
einer benachbarten Basisstation beispielsweise eine 16-Pegel-Quadraturamplitudenmodulation
durch. Ein von vier Modulationszuständen wird durch zwei Bits in
dem ersteren dargestellt, wohingegen einer von 16 Modulationszuständen in
dem letzteren durch 4 Bits wiedergegeben werden kann. Daher existiert
ein in 16 Pegel moduliertes Signal, das während der Empfangssignalpegelmessung
in der Mobilstation gesendet wird, für die halbe Zeit eines Rahmens,
wie es in 4A gezeigt ist, und der Rest
ist eine Leerzeitdauer, in der kein moduliertes Signal vorhanden
ist. Das heißt,
dass bei der Sendung eine Leerzeitdauer auftritt.
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Durch dieses Verfahren kann die Frequenz des
Empfängers
in der Leerzeitdauer ohne Unterbrechung der Kommunikation an der
Mobilstation durchgeführt
werden, wie es in 4 gezeigt
ist, um den Empfangspegel einer benachbarten Basisstation der Frequenz
fk zu messen.
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Weiterhin kann in der Zeitdauer der Überwachungsbetrieb
die Sendeleistung der Basisstation erhöht werden, um einer Verschlechterung
in der Zuverlässigkeit
entgegenzuwirken, die mit der Erhöhung des Modulationspegels
auftritt.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
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In dem Fall der Durchführung einer
Pegelüberwachung,
wie sie anhand der 1A und 1B und 2 beschrieben worden ist, ist nachstehend
ein Handover zum Wechsel der Basisstation während der Kommunikation unter
Verwendung eines ähnlichen
Geräts
unter Bezugnahme auf 5 bis 8 beschrieben.
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Ein Systemaufbau für den Handover
ist in 5 gezeigt. Eine
Mobilstation 504 befindet sich in Kommunikation mit einer
kommunizierenden Basisstation 502. Als ein Ergebnis einer
Messung ergibt sich, dass das Messergebnis in bezug auf eine neue Basisstation 503 besser
geeignet ist, weshalb es erforderlich wird, ein Handover zu der
neuen Basisstation 503 durchzuführen. In diesem Fall wird ein
Handover unter der Steuerung einer höherrangigen Station 501 der
kommunizierenden Basisstation 502 und der neuen Basisstation 503 durchgeführt.
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6 zeigt
ein Blockschaltbild des Aufbaus einer Sendeeinheit der Mobilstation 504.
In dieser Figur entsprechen die Bezugszeichen 60X (X = 1–7, 9) den
Bezugszeichen 10X in 1A.
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Ein Unterschied zwischen dieser Sendeeinheit
und der Sendeeinheit der Basisstation gemäß 1A besteht darin, dass die erstere eine
Unter-Steuerungseinrichtung 620 aufweist. Die Unter-Steuerungseinrichtung 620 weist
eine Sendedatensteuerungseinheit 622, eine Spreizcodeschalteinheit 624 und
eine Frequenzschalteinheit 626 auf, denen individuell Steuerungsinformationen
aus einer Hauptsteuerungseinrichtung 609 zugeführt werden. Die
Sendesteuerungseinheit 622 sendet ein Signal zu dem Fehlerkorrekturkodierer 602,
um derart zu steuern, dass die Anwenderdaten wiederholt zweimal
während
der Zeitdauer von einem Rahmen ausgegeben werden, wie es in 8A dargestellt ist. Von diesen zweimalig
wiederholten Daten werden die ersten Daten zu der kommunizierenden
Basisstation 502 gesendet, und die nächsten Daten werden zu der
neuen Basisstation 503 gesendet. Dementsprechend sendet
die Spreizcodeschalteinheit 624 ein Signal zu einer Spreizcodesequenzerzeugungseinheit 604,
um den Spreizcode zu wechseln, und die Frequenzschalteinheit 626 sendet
ein Signal zu dem Frequenzwandler 606, um die Ausgabefrequenz
zu wechseln.
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Die Sendeeinheit der Basisstation
und die Empfangseinheit der Mobilstation sind im Aufbau ähnlich zu
der Sendeeinheit und der Empfangseinheit, wie sie in 1A und 1B gezeigt sind. Weiterhin ist die Empfangseinheit
der Basisstation im Aufbau ähnlich
zu der Empfangseinheit der Mobilstation, wie sie in 3B gezeigt ist, wobei die Frequenzschalteinheit 162 und
die Spreizcodeschalteinheit 164 entfernt sind.
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7 zeigt
Sendesignale der Basisstation 502 in Kommunikation und
der neuen Basisstation 503 während der Handover-Zeitdauer.
Während
der Handover-Zeitdauer wird unter der Steuerung der höherrangigen
Station 501 in den zwei Basisstationen 502 und 503,
die den Handover-Vorgang durchführen,
kein Fehlerkorrekturcode erzeugt, sondern wird lediglich der Anwenderdatensequenzabschnitt
moduliert, um eine Kommunikation sowohl aus der kommunizierenden
Basisstation 502 als auch der neuen Basisstation 503 durchzuführen. Insbesondere
gibt die Hauptsteuerungseinrichtung 109 (1A) jeder Basisstation ein Senden der
Anwenderdaten in den Zeitverlauf gemäß 7 durch den Fehlerkorrekturkodierer 102 oder
hält diesen
davon ab, entsprechend der Anweisung aus der höherrangigen Station 501.
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Demgegenüber wird in der Mobilstation 504 die
Empfangsfrequenz im Verlauf des Rahmens gewechselt, um die Sendesignale
aus der kommunizierenden Basisstation 502 und der neuen
Basisstation 503 zu empfangen und zu demodulieren. Die
während
der Zeitdauer des Wechselns empfangenen Signale werden in einem
(nicht gezeigten) Speicher gespeichert, die gelesen werden und zur
Durchführung einer
Entscheidung kombiniert werden. Dies erzeugt zuverlässige Anwenderdaten
selbst während
des Wechselns.
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Ein Sendezeitverlauf aus der Mobilstation bei
Durchführung
des Handovers ist in 8 gezeigt. In
der Mobilstation werden die Anwenderdaten primär moduliert und sekundär moduliert,
um gesendet zu werden. Bei Durchführung des Handovers während der
Handover-Zeitdauer wird kein Fehlerkorrekturcode erzeugt, sondern
werden lediglich die Anwenderdaten im Verlauf des Rahmens in der
Frequenz geändert
und zweimal gesendet. Das Sendesignal ist in 8A gezeigt.
In diesem Fall werden, wie es in 8B gezeigt
ist, dieselben Anwenderdaten in der Sendefrequenz geändert und
zu der kommunizierenden Basisstation 502 und der neuen
Basisstation 503 gesendet. Die kommunizierende Basisstation 502 und
die neue Basisstation 503 empfangen, demodulieren und führen eine
Entscheidung an den Sendedaten aus und senden die erfassten Daten zu
der höherrangigen
Station individuell. Eine Reproduktionseinheit 510 der
höherrangigen
Station 501 wählt
eine der zwei erfassten Signale zur Reproduktion von zuverlässigen Anwenderdaten
aus. Zu diesem Zeitpunkt kann einer der höheren Empfangspegel ausgewählt werden.
Unter Verwendung dieses Verfahrens ist ein Handover ohne Verschlechterung der
Empfangsqualität
und ohne eine momentane Unterbrechung möglich. Alternativ dazu kann
das demodulierte Signal aus der kommunizierenden Basisstation 502 und
das demodulierte Signal aus der neuen Basisstation kombiniert werden,
um eine Entscheidung über
die Anwenderdaten aus der Mobilstation durchzuführen.
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ZWEITES VERGLEICHSBEISPIEL
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Ein Handover-Vorgang zum Wechseln
der Basisstation während
der Kommunikation unter Verwendung desselben Geräts bei der Durchführung einer
Pegelüberwachung
gemäß 3A, 3B, 4A und 4B ist nachstehend unter Bezugnahme auf 5, 9 und 10 beschrieben. 9 zeigt den Aufbau eines Senders
einer Mobilstation, und 10 zeigt
einen Handover-Zeitverlauf.
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9 zeigt
ein Blockschaltbild des Aufbaus einer Sendeeinheit der Mobilstation 504.
In der Figur entsprechen die Bezugszeichen 90X (X = 1–9) den Bezugszeichen
30X in 3A.
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Ein Unterschied zwischen dieser Sendeeinheit
und der Sendeeinheit der Basisstation gemäß 3A besteht darin, dass die erstere eine
Unter-Steuerungseinrichtung 920 aufweist. Die Unter-Steuerungseinheit 920 weist
einen Multiwertschalter 922, eine Spreizcodeschalteinheit 924 und eine
Frequenzschalteinheit 926 auf, und diesen Einheiten werden
Steuerungsinformationen aus einer Rahmenzusammensetzeinrichtung 901 zugeführt. Der
Multiwertschalter 922 sendet ein Signal zu einer Multiwertsteuerungseinrichtung 904 zur
Steuerung des Modulationspegels. Das heißt, dass in einer normalen
Betriebsart die Anwenderdaten und die Fehlerkorrekturprüfbits in
einer Zeitdauer von einem Rahmen ausgegeben werden, wohingegen in
einer Handover-Betriebsart,
wie es in 10 gezeigt
ist, der Modulationspegel derart gesteuert wird, dass die Anwenderdaten
und die Fehlerkorrekturprüfbits
in einer Zeitdauer von einem halben Rahmen ausgegeben werden. Dementsprechend
sendet die Spreizcodeschalteinheit 924 ein Signal zu einer
Spreizcodesequenzerzeugungseinheit 906 zum Wechseln des
Spreizcodes, und die Frequenzschalteinheit 926 sendet ein
Signal zu einem Frequenzwandler 907, um die Ausgabefrequenz
zu wechseln.
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Die Sendeeinheit der Basisstation
und die Empfangseinheit der Mobilstation sind ähnlich im Aufbau zu der Sendeeinheit
und der Empfangseinheit gemäß 3A und 3B. Weiterhin ist der Aufbau der Empfangseinheit
der Basisstation ähnlich
wie der Aufbau der Empfangseinheit der Mobilstation gemäß 3B, wobei die Frequenzschalteinheit 362 und
die Spreizcodeschalteinheit 364 entfernt sind.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird der Handover durch Änderung
der Modulation der primären
Modulation durchgeführt.
Sowohl die kommunizierende Basisstation 502 als auch die neue
Basisstation 503 ändern
während
der Handover-Zeitdauer unter der Steuerung der höherrangigen Station, wie es
in 10 gezeigt ist, den
Modulationspegel der primären
Modulation zur Erzeugung einer Leerzeitdauer. Hier ist es im Gegensatz
zu dem Handover gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel nicht
erforderlich, den Fehlerkorrekturcode zu entfernen, weshalb die
Anwenderdaten und die Fehlerkorrekturprüfbits gesendet werden.
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Die Mobilstation 504 ändert die
zu empfangene Station in der Handover-Zeitdauer. Auf der Empfangsseite
wird die Empfangsfrequenz im Verlauf eines Rahmens zum Erzielen
des Handovers gewechselt. Signale der zwei zu wechselnden Basisstationen 502 und 503 werden
empfangen und demoduliert, die demodulierten Signale werden in einen (nicht
gezeigten) Speicher gespeichert, gelesen und kombiniert. Das kombinierte
Signal als ein Signal eines Rahmens wird fehlerkorrekturdekodiert,
um die Sendedaten zu reproduzieren.
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Demgegenüber moduliert die Mobilstation 504 bei
dem Handover der sendenden Seite in der Mobilstation 504 die
Sendedaten unter Verwendung eines geänderten Modulationspegels,
wechselt die Sendefrequenz im Verlauf eines Rahmens und sendet zweimal.
Die zwei Basisstationen 502 und 503, die in dem
Handover involviert sind, führen
eine Fehlerkorrekturdekodierung des empfangenen Signals durch, um
die Sendedaten zu reproduzieren, die zu der höherrangigen Station 501 zu übertragen
sind. Die höherrangige
Station 501 wählt
einen Datensatz der empfangenen Daten aus, die durch die kommunizierende
Basisstation oder die neue Station empfangen und reproduziert worden
sind. Dabei kann beispielsweise ein Pegel aus höheren Empfangspegeln ausgewählt werden.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
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In dem Fall der Verwendung einer
Messung, die in 1A und 1B und 2 beschrieben ist, ist ein anderes System
für den
Handover zum Wechseln der Basisstation während der Kommunikation unter Verwendung
desselben Geräts
anhand von 5 und 11 beschrieben. 11 zeigt einen Sendezeitverlauf
an der Basisstation, wenn ein Handover ausgeführt wird.
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In diesem Fall sind der Sender der
Basisstation und der Empfänger
der Mobilstation ähnlich
zu denjenigen gemäß 1A und 1B. Weiterhin sind der Sender der Mobilstation
und der Empfänger
der Basisstation ebenfalls ähnlich
zu denjenigen gemäß 1A und 1B.
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Die kommunizierende Basisstation 502 erzeugt,
wie es in 11 gezeigt
ist, keinen Fehlerkorrekturcode unter der Steuerung der höherrangigen Station 501 während der
Handover-Zeitdauer, sondern moduliert lediglich den Anwenderdatensequenzabschnitt
zum Senden. Von der neuen Basisstation 503 werden lediglich
die Fehlerkorrekturprüfbits
moduliert und gesendet.
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Die Mobilstation 504 wechselt
die Empfangsfrequenz im Verlauf des Rahmens und empfängt die Anwenderdaten
aus der kommunizierenden Basisstation 502 und die fehlerkorrekturkodierten
Prüfbits aus
der neuen Basisstation 503. Dann werden die Daten aus beiden
Basisstationen in einem Speicher gespeichert, die zur Reproduktion
der ursprünglichen Daten
eines Rahmens reproduziert werden. Da die Fehlerkorrekturprüfbits aus
der neuen Basisstation 503 empfangen werden, können die
reproduzierten Daten eines Rahmens fehlerkorrekturdekodiert werden,
wodurch zuverlässigere
Sendedaten reproduziert werden.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4
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Im Verlauf der Verwendung einer Messung, die
unter Bezugnahem auf 1A und 1B sowie 2 beschrieben worden sind, ist nachstehend
ein weiteres System des Handovers zum Wechseln der Basisstation
während
der Kommunikation unter Verwendung desselben Geräts anhand von 5 und 12 beschrieben. 12 zeigt einen Sendezeitverlauf
an der Mobilstation, wenn der Handover ausgeführt wird.
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In diesem Fall sind der Sender der
Basisstation und der Empfänger
der Mobilstation ähnlich
wie diejenigen gemäß 1A und 1B. Weiterhin sind der Sender der Mobilstation
und der Empfänger
der Basisstation ebenfalls ähnlich
wie der Sender gemäß 6 und der Empfänger gemäß 1B.
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Die Mobilstation 504 moduliert,
wie es in 12 dargestellt
ist, während
der Handover-Zeitdauer die Anwenderdaten und die Fehlerkorrekturprüfbits und
sendet sie abwechselnd. Das heißt,
dass in der ersten Hälfte
des Rahmens die Anwenderdaten auf der Empfangsfrequenz fo der kommunizierenden
Basisstation 502 gesendet werden, und in der zweiten Hälfte des
Rahmens die Fehlerkorrekturprüfbits
auf der Empfangsfrequenz fk der neuen Basisstation 503 gesendet
werden.
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Die kommunizierende Basisstation 502 empfängt die
Anwenderdaten der ersten Hälfte
des Rahmens, und die neue Basisstation 503 empfängt die Fehlerkorrekturkodierprüfbits der
zweiten Hälfte
des Rahmens. Die Reproduktionseinheit 510 der höherrangigen
Station 501 speichert die Daten aus beiden Basisstationen,
die zur Reproduktion der ursprünglichen
Daten eines Rahmens gelesen werden. In diesem Fall empfängt die
höherrangige
Station 501 die Fehlerkorrekturkodierungsprüfbits aus
der neuen Basisstation 503, wobei die reproduzierten Daten
eines Rahmens fehlerkorrekturdekodiert werden können, wodurch zuverlässigere
Sendedaten reproduziert werden.