CN1210437A

CN1210437A - 移动通信上行链路站址分集的无线基站接收数据传输系统

Info

Publication number: CN1210437A
Application number: CN98102731A
Authority: CN
Inventors: 近藤毅幸
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 1999-03-10
Anticipated expiration: 2018-06-25
Also published as: US6181948B1; EP1460779A1; JP3094957B2; EP0891048B1; JPH1127200A; EP1460779B1; EP0891048A3; DE69827078T2; KR19990007445A; EP0891048A2; CN1192663C; DE69827078D1; BR9802617A

Abstract

本发明提供移动通信系统的上行链路站址分集的无线电基站接收数据传输系统,移动通信系统由一个移动站,数个无线电基站,一个基站控制装置和一个移动通信交换机构成。移动站利用基站控制装置控制之下的无线电基站建立上行链路站址分集。连到移动站以接收其信号的每个无线电基站对接收数据进行差错检测以便对每帧产生差错信息。差错信息包含代表接收数据中差错的出现的差错检测信息和代表包含在接收数据中差错度的一个差错频率。

Description

移动通信上行链路站址分集的无线基站接收数据传输系统

本发明涉及为移动通信系统上行链路站址分集的无线电基站接收数据传输系统。这件申请以日本专利申请号平-9-174044为基础，其内容在此援引以作参考。

通常，日本专利申请例如公开号平-7-107033的文本公开了一种站址分集接收方法。这种方法用于改进通信质量，它是这样实现的，即来自一个移动站的相同信号是由多个基站而不是由一个基站接收。

图8表示根据常规站址分集接收方法的网络结构的一个示例。

在图8中，移动站130处于与多个基站230-1至230-L的通信状态。由基站接收的信号在分集合成节点220经历选择和合成，其输出转发给移动通信网络210然后发送给诸如PSTN(“公共电话交换网”的缩写)或ISDN(“综合业务数字网”的缩写)的一个网络200。

图9表示根据常规方法在无线电基站和基站控制装置之间使用的帧格式的一个示例。

在利用三个无线电基站执行通信的站址分集情况中，有必要提供三条帧格式400的线路，由一个帧数、差错检测信息、差错频率和接收数据构成。这里，为一条线路提供335比特，因此有必要为三条线路提供发送1005比特的容量。

以上提到的常规技术存在以下问题。

在站址分集中，接收数据从多个无线基站传送到基站控制装置，其中通过选择接收数据中的无差错数据获得分集效果。为了从多个无线电基站到基站控制装置执行接收数据的传送，有必要提供多条线路，对应于在无线电基站和基站控制装置之间用来建立站址分集的多个无线电基站。例如，在使用三个无线电基站的上行链路站址分集情况中，有必要提供三条线路。

因为，每个无线电基站不评估其接收数据的质量，因此它仅仅发送正确的接收数据和错误的接收数据给基站控制装置。

本发明的一个目的是提供无线电基站接收数据传输系统，该系统能够利用减少的线路条数建立移动通信系统的上行链路站址分集。

为移动通信系统的上行链路站址分集提供一个无线电基站接收数据传输系统，所说的移动通信系统是由一个移动站，数个无线电基站，一个基站控制装置和一个移动通信交换机构成。这里，该移动站利用在该基站控制装置控制之下的该无线电基站建立上行链路站址分集。

现在，连接到该移动站以接收其信号的每个无线电基站对接收数据进行差错检测，以便产生对每帧的差错信息。该差错信息包含代表接收数据中差错出现率的差错检测信息和代表包含在该数据中的差错度的一个差错频率。首先，基站控制装置从有关上行链路站址分集的每个无线电基站接收差错信息。在差错信息的基础上，该装置检测在无线电基站内首先报告无差错检测结果的一个无线电基站，或者该装置选择在无线电基站内接收数据差错量为最小的一个无线电基站。因此，该装置请求这样一个无线电基站发送其接收数据。从而，该接收数据进一步从该基站控制装置发送到移动通信交换机。

由于上述原因，例如则有可能减少无线电基站和基站控制装置之间所要求的多条线路。此外，有可能降低进行上行链路站址分集所要求的通信的总量。

参照附图阅读以下描述时本发明的这些和那些目的将变为更加明显，其中：

图1表示根据本发明的第一个示例的移动通信系统的系统结构；

图2是表示与无线电基站连接的基站控制装置内部结构的一个示例的方框图;

图3是表示无线电基站内部结构的一个示例的方框图；

图4是表示基站控制装置执行的程序的流程图；

图5A表示差错信息帧格式的一个示例；

图5B表示接收数据帧格式的一个示例；

图6是表示根据本发明第二示例的无线电基站的数据解码块的主要部分的一个方框图；

图7表示根据本发明第三个示例的移动通信系统的系统结构；

图8表示根据常规站址分集接收方法所建立的移动通信系统的系统结构的一个示例；以及

图9表示根据常规方法从无线电基站到基站控制装置发送的信息的帧格式的一个示例。

图1表示根据本发明第一个示例的移动通信系统的系统结构。

图1的移动通信系统包含一个移动通信交换机100，基站控制装置110，无线电基站120和一个移动站130。这里，移动通信交换机100提供与其它通信网络诸如PSTN(未示出)的连接。移动通信交换机100能够与基站控制装置110-1到110-N通信，其中基站控制装置110-1能与无线电基站120-1到120-M通信，每个无线电基站能够与移动站130通信。

图2表示基站控制装置110的内部结构的一个示例，该基站控制装置提供与无线电基站120-1到120-M的连接。

基站控制装置110由一个无线电基站数据传输单元111，一个接收数据选择控制单元112和一个移动通信交换机数据传输单元113构成。

无线电基站数据传输单元111执行控制信息和接收数据的接收以及对于与其相连的无电线基站120的控制信息的传输。

根据包含在从每个所连接的无线电基站中给出的控制信息中的差错检测信息，接收数据选择控制单元112选择对其提供无差错或有小差错的接收数据的一个无线电基站。因此，接收数据选择控制单元112通过无线电基站数据传输单元111发送一个接收数据传输请求给所选择的无线电基站。

因此，接收该接收数据传输请求的无线电基站发送由该无线电基站数据传输单元111所接收的接收数据。由此，移动通信交换机数据传输单元113发送该接收数据给移动通信交换机100。

图3表示无线电基站120的内部结构的一个示例。

无线电基站120由一根天线121，一个数据解码块122，一个差错检测块123，一个接收数据传输控制块124，一个接收数据缓冲块125和一个基站控制装置数据传输块126构成。

天线121接收从移动站发送的信号。

数据解码块122解码该信号以产生接收数据。

差错检测块123作出关于在接收数据中包不包括差错的决定。这里，该决定是根据诸如CRC(“循环冗余校验”的缩写)的差错检测方法作出的。

接收数据传输控制块124通过基站控制装置数据传输块126发送接收数据的差错检测信息给基站控制装置110。此外，当通过基站控制装置传输块126接收从基站控制装置110给出的接收的一传输请求时，接收数据传输控制块124接入接收数据缓冲块125以便经过基站控制装置数据传输块126发送该接收数据给基站控制装置110。

接收数据缓冲块125存储由该数据解码块122解码的接收数据。

基站控制装置数据传输块126执行控制信息的接收以及控制信息和关于与其连接的基站控制装置110的接收数据的传输。

下面，将参考图4描述图1的移动通信系统的操作。

图4是表示基站控制装置执行的程序的流程。

与移动站130建立站址分集的每个无线电基站执行接收数据的解码和差错检测。因而，无线电基站120发送差错检测信息和帧数给与其连接的基站控制装置110。这里，帧数对应从移动站按顺序发送的输入信号的信息。帧数作为接收信号的一个部分而被包括在内。因而，数据解码块122解码接收信号以便产生接收数据和帧数。

在步骤A301，基站控制装置110获得从有关站址分集的每个无线电基站中给出的接收数据的差错检测信息，连同帧数。

在步骤A302，基站控制装置110的接收数据选择控制单元112作出关于对于每一帧是否存在最先报告无差错检测结果(即，不存在差错)的一个无线电基站的决定。如果这样一个无线电基站在存在，则基站控制装置110发送接收数据传输请求给这样一个无线电基站(见步骤A303)。如果没有，则基站控制装置110发送接收数据传输请求给提供接收数据的一个无线电基站，所说的接收数据被认为是在从无线电基站中给出的所有接收数据之内的包含最小差错量(见步骤A304)。

当从基站控制装置110接收该接收数据传输请求时，无线电基站120发送接收数据给基站控制装置110。

因而在步骤A305，基站控制装置110从无线电基站120获得接收数据。于是，基站控制装置110传送接收数据给移动通信交换机100。

下面，将以具体方式描述图1的移动通信系统的操作。

设想移动站130使用三个无线电基站120-1,120-2和120-3建立站址分集的情况。

例如，在这样一种情况中，三个无线电基站120-1,120-2和120-3的每个接收从移动站130发送的同一个信号。现在，设想一种情形即无线电基站120-1在接收数据中无差错而无线电基站120-2和120-3在接收数据中有差错，则差错检测信息按照120-3,120-2和120-1的顺序从每个无线电基站发送给基站控制装置110。

三个无线电基站中的每一个解码从移动站130给出的接收信号，以便产生接收数据和一个帧数。然后，它执行该接收数据的差错检测。于是每个无线电基站发送帧数和差错检测信息给基站控制装置。

在以上提到的情形中，从无线电基站120-1给出的差错检测信息被译为“OK”(即无差错)，而从无线电基站120-2和120-3的每一个给出的差错检测信息被译为“NG”(即差错)。

首先，对应子一个新帧数基站控制装置110从无线电基站120-3接收差错检测信息(见步骤A301)。由于以上差错检测信息对应“NG”，则基站控制装置110等待从无线电基站120-1和120-2的每个给出的差错检测信息的接收。下一步，对于新帧数，基站控制装置110从无线电基站120-2接收差错检测信息(见步骤A301)。由于这个差错检测信息也对应“NG”，则基站控制装置110等待从剩余无线电基站120-1接收差错检测信息的接收。最后，对于新帧数，基站控制装置110从无线电基站120-1接收差错检测信息(见步骤A301)。由于这个差错检测信息对应“OK”，则基站控制装置110发送一个接收数据传输请求给无线电基站120-1(见步骤A303)。

偶然，有可能这样设计基站控制装置110，即接收数据放弃请求发送给无线电基站120-2和120-3，而未对它们发送接收数据传输请求。在那种情况下，接收该接收数据放弃请求的无线电基站能够放弃存储在接收数据缓冲块中的接收数据。

接收数据传输请求的无线电基站120-1从接收数据缓冲块中读出接收数据以便将它连同其帧数发送到基站控制装置110。

因此，基站控制装置110根据帧数的次序顺序地发送从无线电在站120-1给出的接收数据到移动通信交换机100。

图5A和5B表示差错信息和接收数据的数据格式，它们从无线电基站发送到基站控制装置。

以上数据格式表示有关信息和数据量的示例，对于一帧在数据速率为每秒32千比特，而一帧对应10ms的情况下，该信息和数据从基站120发送到基站控制装置110。

在根据常规方法使用三个无本电基站的站址分集的情况下，有必要提供帧格式400的三条线路(见图9)，帧格式400由帧数，差错检测信息，差错频率和接收数据构成。在这个情况中，每条线路要求335比特，因此有必要对三条线路提供1,005比特的传输。

在根据此发明本示例使用三个无线电基站的站址分集的情况中，每个无线电基站在帧格式400中发送差错信息，如图5A中所示，其由帧数，差错检测信息和差错频率，每条线路15比特的总比特构成。帧格式410的三条线路由“(15比特)×(3条线路)”计算，结果为45比特。此外，本发明的本示例只允许一个无线电基站在帧格式411中发送接收数据，在图5B中显示，其由帧数和接收数据，326比特的总比特数构成。作为结果，本发明的本示例要求帧格式410和帧格式411的三条线路的传输，其总比特数由“45比特+326比特”计算，即371比特。当与需要1005比特传输的常规方法相比时，发明的本示例只需要371比特的传输。

也就是说，当与常规方法比较时，本发明的本示例能够减少上行链路线路的使用率同时在上行链路站址分集的情况下，在站址分集中使用的大量的无线电基站增加了。

本示例提供执行传输和控制信息与对基站控制装置的接收数据的接收的单元，执行传输和控制信息与对无线电基站的接收数据的接收的单元，和执行对应于对移动通信交换机的传输请求的接收数据的传输的单元。例如，在此有可能利用线路交换单元或ATM交换单元(其中，“ATM”是“异步传输模式”的缩写)装备以上单元。

下面将描述本发明的第二个示例。

图6表示当与以上提到的由图1，图2和图3所示的本发明的第一示例相比时，本发明第二示例的主要部分。

当与第一示例相比时，在图6表示的第二示例的特征在于在无线电基站120的数据解码块122内部装备一个维特比差错校正部分122a(见图3)。

参考图3和图6，对于使用卷积代码接收数据的解码处理的结构，将给出描述，所说的卷积代码是如能在校正数据的基础上取得一个差错频率的维特比差错校正。

维特比差错校正部分122a对接收信号进行维特比差错校正。因此，在校正接收数据差错的处理中，它获得对该接收数据的一个差错频率(或差错度)。

除以上外，第二示例的结构等同于第一示例的结构。

下面将详细描述第二示例的操作。

参考图1，图4和图6，在卷积代码的情况下，诸如能在校正数据用于接收数据的解码处理的基础上提供一个差错频率的维特比差错校正，将对第二示例的操作给出描述。

设想移动站130使用三个无线电基站建立站址分集的一种情况，其中由无线电基站接收的所有数据都不正确。在这样的情况中，三个无线电基站的差错频率彼此如下不同：

无线电基站120-1的差错频率为“50”；

无线电基站120-2的差错频率为“100”；以及

无线电基站120-3的差错频率为“200”。

无线电基站120-1到120-3的每个使用维持比差错校正解码来自移动站130的接收信号以便产生接收数据，差错频率和其帧数。通过接收数据的差错校正，无线电基站提供差错频率，帧数和差错检测信息，发往基站控制装置110。

因此，对一个新帧数，基站控制装置110从无线电基站120-1到120-3接收三组差错检测信息和差错频率(见步骤A301)。这里，所有的接收数据都对应有差错(见步骤A302)，则基站控制装置110选择在无线电基站120-1到120-3中其差错频率为最小(或者其差错量认为是最小)的一个无线电基站。如前面所描述的，其差错频率为最小的无线电基站对应其差错频率为“50”的无线电基站120-1。因此，基站控制装置110发送一个接收数据传输请求给无线电基站120-1(见步骤A304)。

上述中，有可能这样设计基站控制装置110即接收数据放弃请求发送给基站控制装置110没有对其发送接收数据传输请求的无线电基站120-2和120-3的每一个。因而，接收该接收数据放弃请求的无线电基站能够放弃存储在接收数据缓冲块中的接收数据。

接收该接收数据传输请求的无线电基站120-1从接收数据缓冲块中读出接收数据，因此接收数据连同其帧数被发往基站控制装置110。

因此，基站控制装置110根据帧数的次序顺序地发送从无线电基站120-1中给出的接收数据到移动通信交换机100。

下面，将描述本发明的第三个示例。

图7表示根据本发明的第三个示例的移动通信系统的系统结构，其中与图1部分等同的部分由同一标号表示。

现在，利用参考图7的移动通信交换机100将对执行站址分集的一个系统结构给出描述。

在图7中，移动站130使用三个无线电基站120-1到120-3建立站址分集，其中基站控制装置110处理与无线电基站120-1和120-2的通信，而基站控制装置110-2处理与无线电基站120-3的通信。

因此基站控制装置110-1传送从无线电基站120-1和120-2的每个给出的差错信息和接收数据给移动通信交换机100，而基站控制装置110-2传送从无线电基站120-3给出的差错信息和接收数据给移动通信交换机100。

下面，将详细描述本发明第三个示例的操作。

参考图7，利用通信交换机100对有关站址分集的操作将给出描述。

提供获得接收数据的两个方法。

根据第一个方法，从一个基站控制装置给出的一组差错信息和接收数据，利用移动通信交换机100，被传送到另一个基站控制装置。

根据第二个方法，从用来建立站址分集的三个无线电基站120-1,120-2和120-3中分别给出的三组差错信息，通过基站控制装置110-1和110-2被传送到移动通信交换机100。根据该差错信息，移动通信交换机100选择其接收数据无差错的一个无线电基站或者其差错量在无线电基站120-1,120-2和120-3中为最小的一个无线电基站。因此，移动通信交换机100发送一个接收数据传输请求给所选择的无线电基站。

最后，本发明的效果总结如下：

在上行链路站址分集模式，本发明能够减少在无线电基站和基站控制装置之间所需求的多条线路。也就是说，与要求对应于有关站址分集的多个基站的多条线路的常规方法相比，本发明只要求一条线路。对线路交换以及ATM交换能够取得这样一个效果。

因为，本发明以这样的方式设计，即只有一个无线电基站被允许发送接收数据到基站控制装置，所说的一个无线电基站其接收数据的质量在从移动站接收信号的无线电基站中为最好。

由于这个发明可以以几种方式实施而不脱离其主要特征的精神，则这个发明的示例因此是说明性的而不是限制性的，由于本发明的范围由所附权利要求定义而不是由前面的描述定义，则落入权利要求边界和边缘之内的所有改变，或者这种边界和边缘的等同物因此被确定为由权利要求所包含。

Claims

1、一种用于移动通信系统的上行链路站址分集的无线电基站接收数据传输系统，包含：

一个移动站；

用于站址分集的多个无线电基站，其中该多个无线电基站的每一个能够接收从该移动站传送的信号以便提供接收数据；

用于控制该多个无线电基站的通信的一个基站控制装置；以及

一个移动通信交换机，它接收该无线电基站的接收数据以便发送该接收数据到一个要求的网络，

其中该无线电基站包含：

用于接收来自该移动站的信号的接收装置，

用于解码该信号以便产生接收数据的解码装置，

用于检测该接收数据的差错以便产生差错信息的检测装置，

用于控制该接收数据到该基站控制装置传输的传输控制装置，

用于存储将被发送到基站控制装置的接收数据的存储装置，和

用于发送或接收对基站控制装置的控制信息和接收数据的第一装置，

并且其中该基站控制装置包含：

用于发送或接收对该无线电基站的控制信息和接收数据的第二装置，

用于请求该无线电基站在差错信息的基站上发送该接收数据的发送请求装置；和

用于发送从该无线电基站发送的接收数据到该移动通信交换机的传输装置。

2、如权利要求1限定的无线电基站接收数据传输系统，其中该解码装置提供用于使用卷积代码的差错频率获取装置以便获得基于校正数据的一个差错频率。

3、如权利要求1限定的无线电基站接收数据传输系统，其中该传输请求装置请求一个无线电基站的接收数据的传输，所说的无线电基站对于移动站新加的一帧，在多个无线电基站中首先报告无差错检测结果。

4、如权利要求1限定的无线电基站接收数据传输系统，其中在包含在差错信息中的所有组的差错检测信息表示在多个无线电基站的所有接收数据的差错出现的情况下，该传输请求装置请求在多个无线电基站中其差错频率为最小的一个无线电基站的接收数据的传输。

5、如权利要求1限定的无线电基站接收数据传输系统，其中用于发送或接收对该基站控制装置的控制信息和接收数据的每个第一装置，用于发送或接收对该无线电在站的控制信息和接收数据的第二装置，和用于发送对其发出传输请求的接收数据到该移动通信交换机的传输装置提供一条线路交换装置。

6、如权利要求1限定的无线电基站接收数据传输系统，其中用于发送或接收对该基站控制装置的控制信息和接收数据的每个第一装置，用于发送或接收对该无线电基站的控制信息和接收数据的第二装置，和用于发送对其发出传输请求的接收数据到该移动通信交换机的传输装置提供一个ATM交换装置。

7、如权利要求1限定的无线电基站接收数据传输系统，其中分别装备有无线电基站的第一和第二基站控制装置，并且其中该第一基站控制装置的传输请求装置请求一个无线电基站在其差错信息的基础上发送其接收数据，而该第二基站控制装置的传输请求装置请求另一无线电基站在其差错信息的基础上发送其接收数据。

8、如权利要求1限定的无线电基站接收数据传输系统，其中该移动通信交换机提供一个传输请求装置，用于请求在差错信息的基础上连接到该基站控制装置的每个无线电基站发送其接收数据。

9、一种用于上行链路站址分集的无线电基站接收数据传输系统，所说的上行链路站址分集是移动站使用多个无线电基站在对于通信交换机的基站控制装置的控制之下建立的，所述无线电基站接收数据传输系统包含：

差错检测装置，用于检测包含在对应于从移动站发送到每个无线电基站的接收信号的接收数据中的差错，以产生差错信息；

选择装置，用于在差错信息的基础上，选择在接收数据中无差错或者在接收数据中差错量为最小的一个无线电基站，所说的差错信息从连接移动站的每个无线电基站发送到基站控制装置；以及

传输请求装置，用于请求所选择的无线电基站发送其接收数据到基站控制装置，以便该接收数据再发送到移动通信交换机。

10、如权利要求9限定的无线电基站接收数据传输系统，其中对于每一帧提供差错信息和接收数据。

11、如权利要求9限定的无线电基站接收数据传输系统，其中差错信息包含代表在接收数据中差错出现的差错检测信息和代表在接收数据中差错度的一个差错频率。

12、一种用于上行链路站址分集的无线电基站接收数据传输方法，所说的上行链路站址分集是移动站使用多个无线电基站在对于移动通信交换机的基站控制装置的控制之下建立的，所述无线电基站接收数据传输方法包括以下步骤：

对于有关上行链路站址分集的每个无线电基站检测接收数据中的一个差错以便产生差错信息；

获得对于连到移动站以接收其信号的每个无线电基站的接收数据的差错信息；

根据差错信息，对无线电基站中的每一帧作出关于是否存在首先报告无差错检测结果的一个无线电基站的决定；以及

对相对于无差错检测结果的一个无线电基站，请求发送接收数据到基站控制装置。

13、如权利要求12限定的无线电基站接收数据传输方法还包含步骤：

如果作出这样一个决定即不存在首先报告对每帧的无差错检测结果的一个无线电基站，则选择在无线电基站中其接收数据的差错量为最小的一个无线站基站，以便对所选择的无线电基站请求接收数据的传输。