CN1232139C - 无线电通信系统、无线电通信装置和无线电通信方法 - Google Patents

无线电通信系统、无线电通信装置和无线电通信方法 Download PDF

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Abstract

一种无线电通信系统,其使用具有多用户检测功能的接收机,以及将控制信息和用户数据组合并输出合成结果的发送机,以实现例如当执行管制移交时或当小区过载时,不需要基站之间的协调的无线电通信网络。当接收到来自邻接小区边界处的移动站的发送信号时,基站将用于管制移交操作控制的控制信息和送往其自身小区中的移动站的用户数据组合在一起,并发送该数据。响应于该数据,邻接小区中的移动站通过使用多用户检测功能分离控制信息,检测信号,并且将管制移交请求发送到基站。

Description

无线电通信系统、无线电 通信装置和无线电通信方法
技术领域
本发明涉及多个移动终端通过多路访问同时与一个基站通信的无线电通信系统、无线电通信装置和无线电通信方法,以及计算机程序,尤其涉及一种具有多小区多路访问(multiple-access)结构的无线电通信系统,其中小区内和小区外的干扰被消除以扩大能力(通信能力),一种无线电通信装置和无线电通信方法,以及一种计算机程序。
更具体地说,本发明涉及其中频率以较短间隔重复以增加通信能力的无线电通信系统,无线电通信装置和无线电通信方法,以及计算机程序,尤其涉及例如在管制移交(handoff)过程中或者当小区过载时不需要基站之间的连接的一种无线电通信系统,一种无线电通信装置和无线电通信方法,以及一种计算机程序。
背景技术
因为与船舶、飞机和火车通信的必要性,起源于无线电波的发现的移动通信一直处于研究和发展中。通信的目标已经扩展成汽车和人类。不仅电报和电话信息而且计算机数据和多媒体内容例如图像也可以通过移动通信来发送。
近年来,由于制造技术等的改进,移动终端的大小和成本的降低已经快速进展。信息通信服务等的扩展使得移动终端私有化,例如移动电话。另外,通信管制的取消和通信费用的降低使得用户总数增加。
基本上,在移动通信中,移动站,例如交通工具中的电话和移动电话,检测最近的基站以在移动站和基站之间发送无线电波。从一个基站发送的无线电波可以传播的范围称作“小区(cell)”。小区通常是围绕安装在基站的天线的、具有预先确定半径的圆。其间没有间隔的小区的排列构成通信服务区。
图15示意地说明移动无线电通信系统,典型地为蜂窝式系统中的小区结构,其中服务区用多个基站来二维扩展。以预先确定的间隔提供基站(没有显示)并且连续地(非稀疏地)排列由各自的基站提供的多个小区,如图15中所示,允许移动站从任何地方与基站通信,从而构成广阔的服务区。
移动通信系统中使用的小区的优点如下所述。即,从基站发送的无线电波仅在相应小区中传播,使得相同的频率可以在其他小区中重复使用,有效利用有限的频率资源,并且划分成小区使得为通信而输出的无线电波减少,减小通常作为电池驱动的移动设备而安装的移动体的大小并且节省电力。最近,由于移动电话用户等的数目的增加,小区大小的减小日益进展。
多个移动终端存在于一个小区中,并且它们同时与一个基站通信。换句话说,从基站的观点来看,必需检测哪个信号通过多路访问,即通过多路复用无线电信号从每个用户发送(多用户检测)。
无线电通信中的多路访问技术包括时分多路访问(TDMA)和频分多路访问(FDMA)。
TDMA是将通信信道预先以时间为基础划分成时间间隔并且不同的时间间隔分配给各个移动终端的一种通信系统,其彼此同时通信。TDMA被假设为数字系统。
FDMA是将不同的频率分配给各个移动终端的一种通信系统,其彼此同时通信(即,为每个通信信道分配不同的频率),以建立通信。也就是,用于通信的多个信道基于频率来排列,并且空闲信道适当地分配给各个移动终端供使用。FDMA适应于模拟或数字通信系统。
例如,在同一小区中,基站可以通过TDMA同时连接到其本地小区中的多个移动站。在这种情况下,一个TDMA帧划分成多个时域,每个时域分配给每个移动站的上行线路或下行线路。一种方法,例如信道分配用于时域的分配。
在小区之间,通过FDMA将所使用的频率信道转换到另一个频率信道以进行通信,使得小区边界周围来自本地小区外的干扰波的问题被消除。
在一个小区中,基站发送(广播)信标(标识信号)或者其他控制信息,以在本地小区中执行同步,标识该小区,指定待使用的频率信道等。
如何用较少的资源来提高通信能力,成为移动通信已变得快速普及并且多个移动站存在于一个小区中的无线电通信环境中一个大的任务。在这种无线电通信环境中,用于检测小区中的多个用户的多用户检测非常重要。使用已知的无线电通信系统,多路复用送往除期望的人之外的某人的信号以发送,没有给出任何好处。这是因为干扰简单地增加从而降低通信质量。换句话说,已知的无线电通信系统没有在多用户检测以及综合用户数据和控制信息以发送综合的数据的假设之下的。
同时,在如图15中所示的小小区其间无间隔排列的服务区中,在与从一个小区移向另一个小区的移动站的连接中,待连接的基站必须转换。待连接基站在移动站处的这种转换称作“越区切换(handover)”或“管制移交(handoff)”。管制移交的可能性随着小区的小型化而增加。
对于每次管制移交,移动站必须确定下一个待链接的基站,即必须执行小区检测。例如,移动站朝向小区边界的移动使得来自本地基站的期望波的通信质量降低,并且允许接收来自本地小区外的干扰信号,使得它必需检测具有更高通信质量的另一个基站。小区检测也在设备启动时执行。
在已知的蜂窝式系统中,控制信息通过控制转换站在基站之间的转换启动管制移交过程。图16是显示蜂窝式通信系统中多小区环境的实例的图。参考图16,移动站201在与小区12中的基站102通信的同时移向小区13。当移动站201将要越过小区边界时,用户站通信信号的目标从原本的基站102中的收发机转换到下一个基站103中的收发机的功能称作“管制移交”。
蜂窝式通信系统中的管制移交技术主要分为两类:“软管制移交”和“硬管制移交”。使用任意一种管制移交技术,都必须在基站之间建立通信,用以告知该移动站是管制移交的目标,当移动站在小区边界转换待连接的基站时。基站之间的这种通信通过干线(backbone)来建立。也就是,用于控制基站的基础结构,例如移动通信控制中心是必需的,如图17中所示。
硬管制移交通常发生在小区边界附近。在这种情况下,基站连续不断地测量来自与其通信的移动站的接收信号的功率,并且确定来自小区边界附近的移动站的接收信号的功率是否低于额定值。待转换到的候选小区中的基站与原本小区中的基站必须通过干线彼此通信关于管制移交的信息,以快速执行管制移交而不中止正在进行中的呼叫。
软管制移交在与原本小区中的基站和待转换到的小区中的基站分离预先确定距离的范围中连续不断地执行。在软管制移交中,当移动站在小区之间的边界附近移动时,它连接到各自小区中的两个基站。基于从移动站接收导频信号来确定是否执行转换。位于相应网络的干线上的电话交换中心,即控制转换站确定从原本小区中的基站执行转换的点。
使用任意一种管制移交技术,在基站之间建立某种连接以实现多小区环境中的小区管制移交是必不可少的。因此,控制转换站的数目根据基站数目的增加而增加,从而使得因蜂窝式网络而导致的问题变得复杂。虽然近年来,转换到更高的频带已经根据大容量的要求和高通信速度的要求而提出,但基于传播特性等可以预见到,小区的大小减小,即基站的数目增加。连接基站的干线的通信量的减少是重要的关注点。
当连接到一个基站的用户数目增加(即,小区过载)而连接到与上面的基站紧挨着的另一个基站的用户数目小时,提出一种控制方法,用于当移动站位于基站之间的边界附近时,强迫执行连接到一个基站的移动站的管制移交到另一个基站。同样在这种情况下,每个基站处的资源管理信息必须通过使用干线中的资源经由控制转换站来通信,从而增加干线中的通信量。
为了通过使用已知的管制移交技术在其间没有间隔地扩展呼叫区,基站(接入点)的设计者必须根据计划来分配频率,使得相邻小区中的基站不使用相同的频率,以消除干扰。基础结构被设计,以通过提供固定地安装有各种控制功能的基站来减小移动站的负载。在无线电跨度的这种设计下,移动终端不得不依赖于基站来控制,使得移动站驱动的控制操作不可能在无线电层中发生。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种高级无线电通信系统,其中多个移动终端通过多路访问同时与一个基站通信,以及一种无线电通信装置、无线电通信方法和一种计算机程序。
本发明的另一个目的在于提供一种高级无线电通信系统,其中例如在管制移交过程中或者小区过载时,移动站可以切换基站到其本地小区外的另一个基站而不需要基站之间的连接,以及一种无线电通信装置、无线电通信方法和一种计算机程序。
本发明的另一个目的在于提供一种高级无线电通信系统,其中即使基站无计划地提供,也可以实现移动终端驱动的管制移交,以及一种无线电通信装置、无线电通信方法和一种计算机程序。
在其第一方面,本发明提供一种具有多小区多用户结构的无线电通信系统,其中各个基站能够通信的小区邻近地或接近地排列。每个基站具有多用户检测功能。基站基于用于识别用户的来自移动站的发送信号的检测来确定其本地小区外的移动站接近邻接小区的边界,并且将送往本地小区内的移动站的信号和送往本地小区外的移动站的信号混合并综合,以输出综合的信号。
这里的“系统”指一个逻辑组的多个设备(或者用于实现某种功能的功能模块)。每个设备或功能模块是否包含在单个外壳中并不重要(这对于下面的描述也成立)。
在根据本发明第一方面的无线电通信系统中,当接收到来自位于邻接小区边界上的移动站的发送信号时,基站可以综合送往本地小区内的移动站的用户数据和送往本地小区外的移动站的用于控制管制移交操作的控制信息,并发送综合的数据。响应于该发送,邻接小区中的移动站通过多用户检测来分离控制信息以检测信号,并且向基站发送管制移交请求。当基站接受管制移交请求时,它返回管制移交启动信号。移动站可以脱离原本的基站以执行管制移交。因此,在移动站的越区切换中,主干线上的通信量不需要增加,因为不需要基站之间的连接。
在其第二方面,本发明提供一种具有多小区多用户结构的无线电通信系统,其中各个基站能够通信的小区邻近地或接近地排列。多用户结构中的每个移动站具有多用户检测功能。移动站基于用于识别用户的来自其本地小区外的基站的发送信号的检测,来确定移动站接近邻接小区的边界,并且混合并综合送往本地小区内的基站的信号和送往邻接小区中的基站的信号,以输出综合的信号。
在根据本发明第二方面的无线电通信系统中,当接收到来自邻接小区的基站的发送信号时,移动站可以综合送往本地小区内的基站的用户数据和送往邻接小区的基站的、用于控制管制移交操作的控制信息,并发送综合的数据。响应于该发送,邻接小区中的基站通过多用户检测来分离控制信息以检测信号,并且当它接受管制移交请求时返回管制移交启动信号。移动站可以脱离原本的基站以执行管制移交。因此,如在本发明第一方面中一样,在移动站的越区切换中,主干线上的通信量不需要增加,因为不需要基站之间的连接。
在其第三方面,本发明提供在具有多小区多用户结构、其中各个基站能够通信的小区邻近地或接近地排列的无线电通信环境中操作的一种无线电通信装置或一种无线电通信方法。无线电通信装置或无线电通信方法包括用于检测多个接收信号作为期望信号的多用户检测装置或多用户检测步骤,以及响应由多用户检测装置或在多用户检测步骤中执行的用于识别用户的来自本地小区外的站的发送信号的检测,来混合并综合送往本地小区内的站的信号和送往本地小区外的站的信号,以输出综合信号的多路信号发送装置或多路信号发送步骤。
在根据本发明第三方面的无线电通信装置或方法中,例如送往本地小区内的站的用户数据与送往本地小区外的站的控制信息混合,并发送混合的数据。在接收端,可以通过多用户检测来解调控制信息作为期望信号。因此,在移动站的越区切换中或者当小区过载时,主干线上的通信量不需要增加,即使基站之间没有建立任何连接,因为与普通的用户数据混合的控制信息可以在小区之间发送和接收。
多用户检测装置或步骤可以通过应用干扰消除技术,例如通常所说的SIC(逐次干扰消除)来实现。特别地,多用户检测装置或步骤通过以接收信号的接收功率的降序解调接收信号并且在接收站重复消除信号的过程来检测所有的接收信号,每个接收信号是噪声和从本地小区内和本地小区外的每个发送站发送并且通过各个传播特性传播的输入信号的总和。
为了在接收端根据接收功率来较好地实现多用户检测,多路信号发送装置或步骤优选地交换送往本地小区内的站的信号的发送功率和送往本地小区外的站的信号的发送功率,并在发送端输出它们。
当根据本发明第三方面的无线电通信装置或方法用作连接到其本地小区中的一个或多个移动站的基站时,当基于由多用户检测装置或在多用户检测步骤中执行的用于识别用户的来自本地小区外的移动站的发送信号的检测,确定本地小区外的移动站接近邻接小区的边界时,多路信号发送装置或步骤可以混合并综合送往本地小区内的移动站的信号和送往本地小区外的移动站的信号,并输出综合的信号。无线电通信装置或方法可以响应来自本地小区外的移动站的管制移交请求启动管制移交。
当根据本发明第三方面的无线电通信装置或方法用作位于由基站规定的小区中的移动站时,当基于由多用户检测装置或在多用户检测步骤中执行的用于识别用户的来自本地小区外的基站的发送信号的检测,而确定移动站接近邻接小区的边界时,多路信号发送装置或步骤可以混合并综合送往本地小区内的基站的信号和送往邻接小区中的基站的信号,并输出综合的信号。无线电通信装置或方法可以响应来自邻接小区中的基站的管制移交允许来执行管制移交。
在其第四方面,本发明提供在具有多用户结构的无线电通信环境中操作的一种无线电通信装置或一种无线电通信方法。该无线电通信装置或无线电通信方法包括用于为多个发送目标产生多个发送信号的信号产生装置或信号产生步骤,以及用于混合并综合发送信号并且当输出它们时改变送往每个发送目标的发送信号的发送功率的多路综合发送装置或多路综合发送步骤。
在具有多用户结构的无线电通信环境中,用作接收端的无线电通信装置来自多个发送源的发送信号,作为通过各个传播特性提供的信号的总和。通过应用干扰消除技术例如SIC,各个信号可以通过根据接收的功率执行多用户检测来解调成期望信号。使用根据本发明第四方面的无线电通信装置或无线电通信方法,通过假定根据接收功率的多用户检测在接收端执行,来改变送往每个发送目标的发送功率,多个发送信号被混合并综合,并输出综合的信号。因此,每个发送信号优选地可以根据接收功率在接收端被检测,以识别用户。
在其第五方面,本发明提供一种计算机程序,其以计算机可读形式来描述,以使计算机系统执行在具有多小区多用户结构、其中各个基站能够通信的小区邻近地或接近地排列的无线电通信环境中的无线电通信过程。该计算机程序包括用于检测多个接收信号作为期望信号的多用户检测步骤,以及响应多用户检测步骤中用于识别用户的来自本地小区外的站的发送信号的检测来混合并综合送往本地小区内的站的信号和送往本地小区外的站的信号,以输出综合信号的多路信号发送步骤。
根据本发明第五方面的计算机程序定义以计算机可读形式描述的、用于在计算机系统上实现某种过程的计算机程序。换句话说,根据本发明第五方面的计算机程序安装在计算机系统上,使计算机系统执行协作操作,从而获得与在根据本发明第二方面的无线电通信装置或无线电通信方法中实现的操作效果类似的操作效果。
本发明上面的和其他的目的,特征,和优点将从下面结合附加附图的优选实施方案描述中变得清楚。
附图说明
图1是示意地说明多小区多路访问无线电通信环境的结构的图。
图2是示意地说明接收时移动站MS-A的信道结构的图。
图3是示意地说明接收作为两个发送信号RXA和RYA以及噪声的总和的接收信号RA的接收端的功能结构的图。
图4是详细地说明通过使用SIC构造的多用户检测实体31的内部结构的图。
图5是示意地说明根据本发明实施方案的多小区多路访问无线电通信环境的图,其中管制移交操作被执行。
图6是示意地说明在图5中所示多小区多路访问无线电通信环境中的基站处执行多用户检测的功能结构的图。
图7是示意地说明在图5中所示多小区多路访问无线电通信环境中的移动站处执行多用户检测的功能结构的图。
图8是说明在根据本发明实施方案的多小区多路访问无线电通信系统结构中执行移动站的基站驱动管制移交的操作过程的顺序图。
图9是说明在根据本发明实施方案的多小区无线电通信环境中用作移动站的无线电通信装置的操作过程的流程图。
图10是说明在根据本发明实施方案的多小区无线电通信环境中用作基站的无线电通信装置的操作过程的流程图。
图11是说明在根据本发明实施方案的多小区多路访问无线电通信系统结构中执行移动站的移动站驱动管制移交的操作过程的顺序图。
图12是说明由TDMA综合的信息包的结构实例的图。
图13是说明不需要用于控制多个接入点的机制而实现管制移交的实例的图。
图14是说明在普遍型网络中实现管制移交的实例的图。
图15是示意地说明移动无线电通信系统中的小区结构的图,其中服务区用多个基站来二维扩展。
图16是说明移动站201与小区12中的基站102通信的同时向小区13移动的实例的图。
图17是举例说明控制多个基站的移动通信控制中心的基础结构(infrastructure)的图。
具体实施方式
本发明通过使用具有多用户检测功能的接收器和用于综合控制信息和用户数据以输出综合的数据的发送机,来实现一种蜂窝式网络,例如在管制移交过程中或者当小区过载时,该蜂窝式网络不需要基站之间的连接。
也就是,当接收到从位于邻接小区边界上的移动站发送的信号时,基站综合送往其本地小区中的移动站的用户数据和用于控制管制移交操作的控制信息,并发送综合的数据。响应该发送,邻接小区中的移动站通过多用户检测来分离控制信息以检测信号,并且向基站发送管制移交请求。另一方面,当移动站请求管制移交时,它综合用户数据和用于控制管制移交操作的控制信息,并发送综合的数据。响应于该发送,邻接小区中的基站通过多用户检测来分离控制信息以检测信号,并且接收管制移交请求。
为了执行多用户检测,也就是为了检测多个信号,可以应用干扰消除技术例如SIC(逐次干扰消除)。使用SIC,在接收站处重复以接收信号的接收功率的降序解调接收信号的过程和消除信号的过程,使所有的接收信号被检测,其中每个接收信号是已经通过相应传播特性从每个发送站传播到接收站的输入信号和噪声的总和。例如,一种多路访问通信系统,其中通过使用所有接收信号作为期望信号由SIC执行的多用户检测用来实现使用非扩散机理重复一个频率的多小区结构,在已经转让给本申请人的日本专利申请号2002-7959中公开。
现在将描述通过使用SIC技术的多用户检测。
提出一种多小区多路访问无线电通信环境,如图1所示。假设一个频率以不使用多路访问的扩散序列(也就是不执行CDMA(码分多路访问))的非扩散机理来重复。
在图1中的实例中,一个移动终端MS-A存在于小区X中,在该小区中基站BS-X可以建立通信,并且一个移动终端MS-B存在于由基站BS-Y规定的小区Y中。假设小区X邻接小区Y,并且假设小区X的基站BS-X和小区Y的基站BS-Y都可以使用相同频率f1来同时连接各自的移动站,其中小区Y邻接小区X或者邻近小区X。
虽然为了简化描述和避免复杂绘图,仅一个移动终端在每个小区中提供,多个移动终端可能实际地存在于每个小区中。应当理解,许多相邻的小区围绕小区X和Y排列,以构成扩展的通信服务区。
在图1中的某一时刻,移动站MS-A建立与基站BS-X的通信并且移动站MS-B建立与基站BS-Y的通信。相同频率用于两对中每一对的基站和移动站之间的通信,并且两对中每一对的基站和移动站同时彼此连接。
移动站MS-A在其下行线路接收的信号是从本地小区中的基站BS-X发送到移动站MS-A并且在移动站MS-A中接收的具有传播特性HXA的信号(期望波),与从本地小区外的基站BS-Y发送到移动站MS-B并且在移动站MS-A中接收的具有传播特性HYA的信号(干扰波)的总和。类似地,移动站MS-B在其下行线路接收的信号是从基站BS-Y发送到移动站MS-B并且在移动站MS-B中接收的具有传播特性HYB的信号(期望波),与从本地小区外的基站BS-X发送到移动站MS-A并且在移动站MS-B中接收的具有传播特性HXB的信号(干扰波)的总和。
基站BS-X在其上行线路接收的信号是从本地小区中的移动站MS-A发送到基站BS-X并且在基站BS-X中接收的具有传播特性HAX的信号(期望波),与从本地小区外的移动站MS-B发送到基站BS-Y并且在基站BS-X中接收的具有传播特性HBX的信号(干扰波)的总和。类似地,基站BS-Y在其上行线路接收的信号是从本地小区中的移动站MS-B发送到基站BS-Y并且在基站BS-Y中接收的具有传播特性HBY的信号(期望波),与从本地小区外的移动站MS-A发送到基站BS-X并且在基站BS-Y中接收的具有传播特性HAY的信号(干扰波)的总和。
一般地,为了抑制这种干扰,送往本地小区外的工作站的信号发送被抑制。相反地,根据本发明,送往本地小区外的工作站的信号发送在发送端肯定执行,并且本地小区内的信号和来自本地小区外的工作站的信号都在接收端由多用户检测解调。
换句话说,基站和移动站中至少一个通过使用SIC提供多用户检测功能,并且从其本地小区内和从其本地小区外都可以接收期望波。在与这种基站或移动站通信的无线电发送端,两种或多种发送数据例如用户数据和控制信息,可以被综合以发送综合数据。这种操作特性可以确实地用于例如小区之间的管制移交,这将在下面描述。
图2是示意地说明接收时移动站MS-A的信道结构的图。如图1中所示,移动站MS-A在其下行线路中接收来自其本地小区中的基站BS-X的信号和从其本地小区外的基站BS-Y发送到移动站MS-B的信号。将举例说明移动站MS-A执行多用户检测的情况。
基站BS-X通过发送机X11执行发送信息IXA(001)的信号处理,例如调制或上变换以将发送信息IXA转换成发送信号TXA(002)以发送。基站BS-Y通过发送机Y21执行发送信息IYB(011)的信号处理,例如调制或上变换以将发送信息IYB转换成发送信号TYB(012)以发送。
发送信号TXA(002)通过传播特性HXA传播到移动站MS-A,并且发送信号TYB(012)通过传播特性HYA传播到移动站MS-A。热噪声(noise)在到移动站的途中加上。结果,在移动站MS-A接收到的接收信号RA(020)由下面的等式给出:
RA=HXATXA+HYATYB+noise
因为接收到接收信号RA的接收端(本情况中是移动站MS-A)检测到涉及两个信息源也就是基站BS-X和BS-Y的信息,它基于用户数目为二的假设来执行干扰消除。
图3是示意地说明接收到接收信号RA的接收端的功能结构的图,接收信号是两个发送信号RXA和RYA以及噪声的总和。如图3中所示,接收端包括从接收信号RA(020)检测用户的多用户检测实体(MUD),和通过将从接收信号中提取的两个信号硬决策解码来分别估计发送信息IXA和IYB的硬决策解码器32和33。
多用户检测实体31基于用户数目为二的假设来执行多用户检测。根据本实施方案,多用户检测由SIC基于接收信号的强度来执行。在SIC中,所有接收信号通过重复下面的过程在接收端检测:以接收信号的接收功率的降序来解调接收信号并消除信号。一般地,假设发送较高强度信号的用户具有较高的可靠性。
图4是详细说明多用户检测实体31的内部结构的图,多用户检测实体31通过使用SIC来构造。如图4所示,作为干扰消除过程的一个基本小区,多用户检测实体31具有:用于基于传播特性HXA来校正接收信号RA并且通过解调和软决策(或硬决策)解码来估计来自基站BS-X的发送信号TXA的滤波器(解调器A)41,用于基于发送信号TXA的估计结果从所有接收信号中减去从基站BS-X发送的接收信号的干扰消除器(IC)42,用于基于传播特性HXA来校正干扰消除的结果并且通过解调和软决策(或硬决策)解码估计来自基站BS-Y的发送信号TYB的滤波器(解调器B)43,以及用于基于发送信号TYB的估计结果来从所有接收信号中减去从基站BS-Y发送的接收信号的干扰消除器(IC)44。基本小区重复的次数考虑信号处理的精度和处理成本来确定。
当RA通过相应的传播路径来接收时,滤波器41-1通过使用传播特性HXA的估计值将来自基站BS-X的发送信号TXA的拷贝(021)输出到相应的移动站MS-A。
由多路复用器45-1将从基站BS-X到相应移动站MS-A的发送信号TXA的拷贝(021)乘以传播特性HXA的估计值,产生从基站BS-X输出到移动站MS-A的传输路径的拷贝(022)。
从基站BS-X输出到移动站MS-A的传输路径的拷贝(022)是移动站MS-B的干扰分量。干扰消除器42-1从接收信号RA(020)中减去作为干扰分量的拷贝(022),并且将减得的结果(023)提供给滤波器43-1。滤波器43-1通过使用传播特性HYB的估计值输出从基站BS-Y到相应移动站MS-B的发送信号TYB的拷贝(024)。
由多路复用器46-1将从基站BS-Y到相应移动站MS-B的发送信号TYB的拷贝(024)乘以传播特性HYB的估计值,产生从基站BS-Y输出到移动站MS-B的传输路径的拷贝(025)。
从基站BS-Y输出到移动站MS-B的传输路径的拷贝(025)是移动站MS-A的干扰分量。干扰消除器44-1从干扰消除器42-1中的减得结果(023)减去作为干扰分量的拷贝(025)。
由加法器47-2将从基站BS-X输出到移动站MS-A的传输路径的拷贝(022)和干扰消除器44-1中的减得结果(026)相加,产生提供给下一级干扰消除处理小区40-2的输入(027)。类似的干扰消除处理被重复。
当干扰消除处理重复的次数达到预先确定的数目N时,来自移动站MS-A中的滤波器41-N的输出(028)提供给解码器A51,其输出提供到移动站MS-A的发送信息IYA的拷贝(029)。同样地,来自移动站MS-B中的滤波器43-N的输出(030)提供给解码器B52,其输出提供到移动站MS-B的发送信息IYB的拷贝(031)。
在完成上述多用户检测之后,来自各自基站BS-X和BS-Y的拷贝(040)和(042)经过硬决策解码,以产生决策值(041)和(043)。
移动站MS-A使用决策值(041)和(043)中IYA的决策值(041)。类似地,移动站MS-B使用决策值(041)和(043)中IYB的决策值(043)。
因此,虽然基站BS-X和BS-Y使用相同的频率f1,它们可以同时分别连接到移动站MS-A和MS-B。换句话说,因为可以实现通过使用一个频率的重复,通信能力大大地增加。不使用扩散序列的非扩散机制使用较低的频带,因此可以预见通信能力增加。
虽然多用户检测在上文在从基站到移动站的下行线路的环境中描述,多用户检测也可以甚至在从移动站到基站的上行线路中实现,如果每个基站实现干扰消除技术例如SIC。
根据本实施方案,接收端具有多用户检测功能以从其本地小区内和本地小区外接收期望波的操作特性,肯定用于小区之间的管制移交等。现在将描述图5中所示的无线电通信环境。
在图5中的无线电通信环境中,它是多小区结构,其中一个频率通过使用非扩散机制来重复,多路访问通过时分多路复用在每个小区中实现。为了简单,一个移动站208在由基站102构成的小区12中操作,并且一个移动站209在由基站103构成的邻接小区13中操作。
图6是示意地说明在图5中所示多小区多路访问无线电通信环境中的基站处执行多用户检测的功能结构的图。
移动站208包括用于产生发送信号082的信号产生器381,该发送信号082具有送往其本地小区中的基站102的用户数据,用于产生发送信号083的信号产生器382,该发送信号083具有送往其本地小区外的基站103的控制信息,用于通过时分多路复用等混合该两个发送信号的多路复用器383,以及用于发送多路复用信号001作为发送信号002的无线电发送机384。信号产生器381和382的实体是,例如为每个发送目标产生的处理方法。当移动站208在小区12内时,信号产生器381正常工作,而当移动站208位于邻接小区13的边界附近时,信号产生器382开始工作(如下所述)。当基站102和103类似于SIC基于接收信号的强度来执行多用户检测时,无线电发送机384优选地将用户数据的发送功率和控制信息的发送功率交换,并输出它们。
移动站209包括用于产生发送信号093的信号产生器391,该发送信号093具有送往其本地小区中的基站103的用户数据,用于产生发送信号092的信号产生器392,该发送信号092具有送往其本地小区外的基站102的控制信息,用于通过时分多路复用等混合该两个发送信号的多路复用器393,以及用于发送多路复用信号005作为发送信号006的无线电发送机394。信号产生器391和392的实体是,例如为每个发送目标产生的处理方法。当移动站209在小区13内时,信号产生器391正常工作,而当移动站209位于邻接小区12的边界附近时,信号产生器392开始工作(如下所述)。当基站102和103类似于SIC基于接收信号的强度来执行多用户检测时,无线电发送机394优选地将用户数据的发送功率和控制信息的发送功率交换,并输出它们。
基站102具有多用户检测器3002。来自移动站208的发送信号002通过具有传播特性H82的传播路径作为接收信号003提供到基站102,并且来自移动站209的发送信号006通过具有传播特性H92的传播路径作为接收信号007也提供到基站102。多用户检测器3002通过多用户检测功能例如SIC来检测用于识别用户的接收信号003,以再现信号082’作为由信号产生器381产生的信号,并且再现信号083’作为由信号产生器382产生的信号。类似地,多用户检测器3002检测用于识别用户的接收信号007,以再现信号093’作为由信号产生器391产生的信号并且再现信号092’作为由信号产生器392产生的信号。
基站103具有多用户检测器3003。来自移动站208的发送信号002通过具有传播特性H83的传播路径作为接收信号004提供到基站103,并且来自移动站209的发送信号006通过具有传播特性H93的传播路径作为接收信号008也提供到基站103。多用户检测器3003通过多用户检测功能例如SIC来检测用于识别用户的接收信号004,以再现信号082”作为由信号产生器381产生的信号并且再现信号083”作为由信号产生器382产生的信号。类似地,多用户检测器3003检测用于识别用户的接收信号008,以再现信号093”作为由信号产生器391产生的信号并且再现信号092”作为由信号产生器392产生的信号。
图7是示意地说明在图5中所示多小区多路访问无线电通信环境中的移动站处执行多用户检测的功能结构的图。
基站102包括用于产生发送信号028的信号产生器421,该发送信号028具有送往其本地小区中的移动站208的用户数据,用于产生发送信号029的信号产生器422,该发送信号029具有送往其本地小区外的移动站209的控制信息,用于通过时分多路复用等混合该两个发送信号的多路复用器423,以及用于发送多路复用信号009作为发送信号010的无线电发送机424。信号产生器421和422的实体是例如为每个发送目标产生的处理方法。信号产生器421正常工作,以发送数据到小区12内的移动站208,而当邻接小区13中的移动站209位于小区边界附近时,信号产生器422开始工作(如下所述)。当移动站208和移动站209类似于SIC基于接收信号的强度来执行多用户检测时,无线电发送机424优选地将用户数据的发送功率和控制信息的发送功率交换,并输出它们。
基站103包括用于产生发送信号039的信号产生器431,该发送信号039具有送往其本地小区中的移动站209的用户数据,用于产生发送信号038的信号产生器432,该发送信号038具有送往其本地小区外的移动站208的控制信息,用于通过时分多路复用等混合该两个发送信号的多路复用器433,以及用于发送多路复用信号013作为发送信号014的无线电发送机434。信号产生器431和432的实体是例如为每个发送目标产生的处理方法。信号产生器431正常工作,以发送数据到小区13内的移动站209,而当邻接小区12中的移动站208位于小区边界附近时,信号产生器432开始工作(如下所述)。当移动站208和移动站209类似于SIC基于接收信号的强度来执行多用户检测时,无线电发送机434优选地将用户数据的发送功率和控制信息的发送功率交换,并输出它们。
移动站208具有多用户检测器4008。来自基站102的发送信号010通过具有传播特性H28的传播路径作为接收信号011提供到移动站208,并且来自基站103的发送信号014通过具有传播特性H38的传播路径作为接收信号015也提供到移动站208。多用户检测器4008通过多用户检测功能例SIC来检测用于识别用户的接收信号011,以再现信号028’作为由信号产生器421产生的信号并且再现信号029’作为由信号产生器422产生的信号。类似地,多用户检测器4008检测用于识别用户的接收信号015,以再现信号039’作为由信号产生器431产生的信号并且再现信号038’作为由信号产生器432产生的信号。
移动站209具有多用户检测器4009。来自基站102的发送信号010通过具有传播特性H29的传播路径作为接收信号012提供到移动站209,并且来自基站103的发送信号014通过具有传播特性H39的传播路径作为接收信号016也提供到移动站209。多用户检测器4009通过多用户检测功能例如SIC来检测用于识别用户的接收信号012,以再现信号028”作为由信号产生器421产生的信号并且再现信号029”作为由信号产生器422产生的信号。类似地,多用户检测器4009检测用于识别用户的接收信号016,以再现信号039”作为由信号产生器431产生的信号并且再现信号038”作为由信号产生器432产生的信号。
移动站在图5~7中所示多小区多路访问无线电通信系统结构中执行管制移交的操作过程现在将参考图8中的顺序图来描述。
(1)移动站和基站之间小区边界上的传播环境
例如,将考虑移动站208从小区12移向小区13的情况。在该情况中,因为小区12中的移动站208位于小区13的边界附近,从无线电波传播的观点,基站103也可以在上行线路接收时,接收来自位于邻近小区12中的移动站208的信号。基站103将该信号当作是以基站103作为目标的信号,以执行多用户检测。
(2)位于其本地小区中心周围的每个移动站
移动站208主要与小区12中的基站102通信。特别地,移动站208在信号产生器381中接收包括用户数据的信息以产生信号082,该信号082通过无线电发送机384发射到无线电信道上作为信号002而不经过多路复用。当通过传播特性H82接收到信号003时,基站102通过多用户检测将信号003解调成信号082’。类似于上面的操作,用户数据的发送和接收操作在移动站209和基站103之间执行。
(3)移动站到达小区边界附近
当移动站208在上述条件下到达小区边界附近时,发射到无线电信道上的信号002通过传播特性H83作为信号004到达基站103。提供有多用户检测器3003的基站103检测由多用户检测产生的信号082”。因此,基站103可以在相同的信道上知道移动站208位于小区边界附近,即使在与移动站209通信过程中。
(4)在基站处开始混合
一旦知道移动站208进入本地小区,基站103与本地小区中的移动站209通信的同时,混合入局的移动站208中的某种响应。该某种响应可以是发往相应移动站的包括表达例如“在小区边界上”或者“可见”的信息数据,并且该信息数据用作管制移交操作的控制信息。
如图7中所示,基站103在信号产生器431中产生送往移动站209的信号039,并且在信号产生器432中产生送往移动站208的信号038。基站103在多路复用器433中通过TDMA等综合信号039和038,以产生信号013。
由TDMA综合的信息包的实例在图12中说明。包括目的地信息等的首标(header)段,送往本地小区中作为原本通信目标的移动站209的数据发送段,送往不是原本通信目标的移动站208的数据发送段,接收信号段,和用于差错控制的CRC(循环冗余校验和)段以时间序列多路复用。用于鉴别以原本目的地作为目标的信号和以原本目的地之外的工作站作为目标的信号的方法包括首标段用来指定数据的前沿的方法。
基站103将产生的信号013提供到无线电发送机434,以将它发送到无线电信道上作为无线电信号014。通过无线电信道,无线电信号014通过信道H39作为信号016到达位于其本地小区中的移动站209,并且通过信道H38作为信号015到达移动站208。
具有多用户检测功能的移动站209通过多用户检测来检测接收信号016,以再现信号039”和038”。类似地,移动站208通过多用户检测来检测接收信号015,以再现信号039’和038’。然后,移动站208前进到下一个操作模式,当它确认来自基站103的入局信号038’不是来自其本地小区中的基站的信号时。如上所述,信号038包括表达例如“在小区边界上”或“可见”,并且信号038是控制信息,其指示可以接收来自邻接小区13中的基站103的信号。
(5)移动站中的响应和开始混合
当移动站208从邻接小区13中的基站103被通知它进入了基站103的接收区时,移动站208像前面一样继续在信号产生器381中产生送往其本地小区中的基站102的通信信息082。该信息跟随已经由移动站208发送到小区12中的信息。
移动站208在信号产生器382中产生指示它请求管制移交的信息083作为管制移交信息,并且在多路复用器383中通过TDMA等来综合信号082和083。综合的信号001在无线电发送机384中转换成发送信号002,以发送到无线电信道上。
另一方面,发射信号002通过传播特性H82作为信号003到达基站102,并且通过传播特性H83作为信号004到达基站103。在基站102处,信号003通过多用户检测继续解调成从移动站208提供到基站102的信号082’。基站103证实移动站208已经确认接受管制移交,这通过从多用户检测所检测的信号中解调并检测送往基站103的管制移交启动信号083”来实现。
(6)移动站和基站处的混合通信
基站103在信号产生器432中产生包括控制信息等的信息038,并且同时,在信号产生器431中产生送往其本地小区13中的移动站209的通信信息039。基站103在多路复用器433中综合信号038和039。综合的信号013在无线电发送机434中转换成发送信号014,以发送到无线电信道上。
发射信号014通过无线电信道H39作为信号016到达移动站209,并且通过无线电信道H38作为信号015到达移动站208。移动站209在多用户检测器4009中通过多用户检测来检测从其本地小区中的基站103提供的信号039”,然后解调所检测的信号。已经请求管制移交的移动站208可以通过以相同方式在多用户检测器4008中执行多用户检测,来解调并检测信息038’,例如送往移动站208的控制信息,以便从邻接小区13中的基站103接收控制信息,数据信息等。
在确定越区切换之后,移动站208发送断开连接请求到基站102,并且开始仅与基站103通信。换句话说,在移动站208中,信号产生器381的操作被挂起而仅有信号产生器382工作,以继续将发送信号083发送到基站103。
在上述一系列管制移交处理中,管制移交仅使用来自移动站208的管制移交请求在基站102和103之间实现,而没有基站102和103之间的任何连接。特别地,基站可以通过多用户检测来接收涉及位于其本地小区外的终端的信息中的包括越区切换可用性的、不曾发送到基站的控制信息或数据。换句话说,在移动站越区切换时,主干线上的通信量不需要增加。多用户检测其特征在于:从传播特性的观点,通常发生在小区边界附近,使得多用户检测可能与越区切换有紧密关系。而且,当检测到接近小区边界的移动站时第一次启动控制信息的混合,允许带宽的有效利用。
图9是说明在根据本实施方案的多小区无线电通信环境中用作移动站的无线电通信装置的操作过程的流程图。
移动站具有多用户检测功能。移动站试图解调送往其本地小区中它自身的信号和从其本地小区外提供的、送往其他站的信号(步骤S1),并且确定来自其本地小区外的信号是否存在(步骤S2)。
如果接收信号中不存在来自本地小区外的信号,移动站仅发送送往其本地小区中的基站的信号(步骤S3)。
如果来自本地小区外的信号通过多用户检测而被检测到,确定是否执行管制移交(步骤S4)。因为检测到来自本地小区外的信号将意味着移动站接近邻接小区的边界,并且意味着来自连接中的基站的接收信号的场强降低,从而降低通信质量,管制移交的可用性考虑到这些情况来确定。
如果确定不执行管制移交,仅发送送往其当前本地小区中的基站的信号(步骤S5)。如果确定执行管制移交,发送送往其当前本地小区中的基站的信号和送往邻接小区的基站的信号的混合(步骤S6)。例如,信息,例如送往邻接小区的基站的管制移交请求或者管制移交请求的接受,被混合以发送到邻接小区的基站。
图10是说明在根据本实施方案的多小区无线电通信环境中用作基站的无线电通信装置的操作过程的流程图。
基站具有多用户检测功能。基站试图解调送往其本地小区中它自身的信号和从其本地小区外提供的、送往其他站的信号(步骤S11),并且确定来自其本地小区外的信号是否存在(步骤S12)。
如果接收信号中不存在来自本地小区外的信号,基站仅发送送往其本地小区中的移动站的信号(步骤S13)。
如果来自本地小区外的信号通过多用户检测而被检测到,确定是否启动管制移交(步骤S14)。因为检测到来自本地小区外的信号将意味着邻接小区中的移动站接近本地小区的边界,管制移交的可用性考虑到这些情况来确定。
如果确定不执行管制移交,仅发送送往其当前本地小区中的移动站的信号(步骤S15)。如果确定启动管制移交,发送送往其当前本地小区中的移动站的信号和送往邻接小区的移动站的管制移交请求启动信号的混合(步骤S16)。
图8中所示的管制移交操作序列涉及基站驱动越区切换,其基于由基站103执行的来自位于邻接小区附近的移动站208的信号的多用户检测。相反地,可以基于由移动站执行的、来自邻接小区基站的信号的多用户检测来执行移动站驱动越区切换。后者的管制移交过程现在将参考图11中所示的操作序列来描述。
(1)移动站和基站之间小区边界上的传播环境
例如,将考虑移动站208从小区12移向小区13的情况。在该情况中,因为小区12中的移动站208位于小区13的边界附近,从无线电波传播的观点,移动站208也可以在下行线路接收时,接收来自邻近小区13中的基站103的信号。移动站208将该信号当作是以移动站208作为目标的信号,以执行多用户检测。
(2)位于其本地小区中心周围的每个移动站
移动站208主要与小区12中的基站102通信。特别地,基站102在信号产生器421中接收包括用户数据的信息以产生信号028,该信号028通过无线电发送机424发送到无线电信道上作为信号010而不经过多路复用。当通过传播特性H28接收到信号011时,移动站208通过多用户检测将信号011解调成信号028’。类似于上面的操作,用户数据的发送和接收操作在基站103和移动站209之间执行。也就是,基站103在信号产生器431中接收包括用户数据的信息以产生信号039,该信号039通过无线电发送机434发送到无线电信道上作为信号014而不经过多路复用。
(3)移动站到达小区边界附近
当移动站208在上述条件下到达小区边界附近时,由基站103发送到无线电信道上的信号014通过传播特性H38作为信号015到达移动站208。提供有多用户检测器4008的移动站208检测由多用户检测产生的信号039”。因此,移动站208可以在相同的信道上知道移动站208位于向基站103的小区边界附近,即使在与基站102通信过程中。
(4)在基站处开始混合
一旦知道处于邻接小区13的边界附近,移动站208发送某种响应给邻接小区13中的基站103,同时与移动站208所处小区12中的基站102通信。该某种响应可以是包括表达例如“在小区边界上”或者“可见”的信息数据,并且该信息数据用作管制移交操作的控制信息。
如图6中所示,移动站208在信号产生器381中产生送往基站102的信号082,并且在信号产生器382中产生送往基站103的信号083。移动站208在多路复用器383中通过TDMA等综合信号082和083,以产生信号001。移动站208将产生的信号001提供到无线电发送机384,以将其作为无线电信号002发送到无线电信道上。通过无线电信道,无线电信号002通过信道H82作为信号003到达当前与其连接的基站,并且通过信道H83作为信号004到达邻接小区13中的基站103。
具有多用户检测功能的基站103通过多用户检测来检测接收信号004,以再现信号082”和083”。类似地,基站102通过多用户检测来检测接收信号003,以再现信号082’和083’。然后,基站103前进到下一个操作模式,当它确认来自移动站208的入局信号083”不是来自本地小区13中的移动站的信号时。如上所述,信号083包括表达例如“在小区边界上”或“可见”,并且信号083是控制信息,其指示可以接收来自位于邻接小区12的边界附近的移动站208的信号。
(5)基站中的响应和开始混合
当基站103被通知位于邻接小区12边界附近的移动站208进入基站103的接收区时,基站103像前面一样,继续在信号产生器431中产生送往本地小区13中的移动站209的通信信息039。该信息跟随已经由基站103发送到小区13中的信息。
基站103在信号产生器432中响应管制移交请求产生管制移交启动信号038作为管制移交信息,并且在多路复用器433中通过TDMA等来综合信号039和038。综合的信号013在无线电发送机434中转换成发送信号014,以发送到无线电信道上。
另一方面,发射信号014通过传播特性H38作为信号015到达移动站208,并且通过传播特性H39作为信号016到达移动站209。在移动站209处,信号016通过多用户检测,继续解调成从基站103提供到移动站209的信号039”。移动站208证实基站103已经确认接受管制移交,这通过从多用户检测所检测的信号中解调并检测送往移动站208的管制移交启动信号038’来实现。
(6)移动站和基站处的混合通信
移动站208在信号产生器382中产生包括控制信息等的信息083,并且同时,在信号产生器381中产生送往其本地小区12中的基站102的通信信息082。移动站208在多路复用器383中综合信号082和083。综合的信号001在无线电发送机384中转换成发送信号002,以发送到无线电信道上。
发射信号002通过无线电信道H82作为信号003到达基站102,并且通过无线电信道H83作为信号004到达基站103。基站102在多用户检测器3002中通过多用户检测来检测从其本地小区12中的移动站208提供的信号082’,然后解调所检测的信号。已经提交管制移交启动信号的基站103可以通过以相同方式在多用户检测器3003中执行多用户检测,来解调并检测信息083”,例如送往基站103的控制信息,以便从邻接小区12中的移动站208接收控制信息,数据信息等。
在确定越区切换之后,移动站208发送断开连接请求到基站102,并且开始仅与基站103通信。换句话说,在移动站208中,信号产生器381的操作被挂起而仅有信号产生器382工作,以继续将发送信号083发送到基站103。
在上述一系列管制移交处理中,管制移交仅使用来自移动站208的管制移交请求在基站102和103之间实现,而没有基站102和103之间的任何连接。特殊地,基站可以通过多用户检测来接收涉及位于其本地小区外的终端的信息中包括越区切换可用性的、不曾发送到基站的控制信息或数据。换句话说,移动站的越区切换时,主干线上的通信量不需要增加。
如图8和11中所示,用于起动终端驱动越区切换请求的方法(也就是,不需要主干线的越区切换请求)包括这样的方法,其中场强被监控,如果从期望基站接收的场强减小,则确定移动站位于小区边界附近,还包括这样的方法,其中通过使用由GPS(全球定位系统)等获得的位置信息或者通过使用一种用无线电波来测量移动站和基站之间的距离的方法,来确定移动站是否位于小区边界附近。这些方法可以由系统自动执行或可以由用户手动执行。
根据上述实施方案,不启动送往本地小区外的站的信号混合,直到确定移动站位于小区边界附近。在这种情况下,更宽的带宽可以分配给用户数据的发送,而没有越区切换,从而提高数据发送效率。虽然可以提供用于启动信号混合的各种标准,它们不在本描述中提及。
在本描述中,“位于小区内”意味着位于移动站所属的基站的小区内(移动站注册到该基站上)。多用户检测不仅当移动站位于小区边界附近时执行,而且当移动站位于其本地小区中心周围时也执行,在后者情况下,来自其他站的干扰被降低。可以将信号分类成“送往本地站的信号”和“其他信号”。当移动站位于两个小区之间的边界并且要执行管制移交时,从两个基站送往移动站的信号和其他信号都作为期望信号来接收。
图13是说明本发明应用于热点服务中的管制移交的实例的图。
近年来,通过在店铺例如咖啡店中安装无线LAN接入点,来提供因特网访问服务的热点(hostpot)服务已经变得普遍。在本情况下,每个接入点仅连接到因特网,使得当启动管制移交时用户不能在热点之间移动。这是因为接入点由各个店铺无计划地提供,并且不存在用于控制多个接入点的机制(蜂窝式系统的移动通信控制中心(MSC))。这里的“接入点”基本上与基站同义。
根据图8和11中所示的本发明,由每个都具有多用户检测的接入点和移动终端来引导的各个管制移交处理,可以不需要用于控制多个接入点的机制而实现管制移交,如图13中所示。
每个接入点,例如药店或咖啡店,仅连接到因特网;然而每个移动站在与每个接入点建立连接的同时无缝地实现管制移交。这不需要根据计划来提供多个接入点。
图14是说明本发明应用于普遍型网络中的管制移交实例的图。
近年来,家庭中或办公室中的所有电气设备都连接到网络上的普遍型网络已经吸引人们。在普遍型网络中,不同的接入点在客厅和个人用房间中提供,如图14中所示。
虽然在已知的管制移交处理中需要用于控制多个接入点机制,引申根据图8和11中所示的本发明的管制移交处理,可以不需要用于控制多个接入点的机制而实现管制移交。
以这种方式,移动站可以在与每个接入点建立连接的同时,无缝地实现管制移交,即使用户任意地提供作为接入点的电气设备。
补充
本发明已经以其优选形式来描述,具有某种程度的特殊性。但是,对本领域技术人员将显然的是,可以不背离本发明的本质和范围而在本发明中做各种改变和修改。因此,本发明是说明性的而不是限制性的。应当理解,本发明的范围由所附的权利要求书来确定。
工业应用性
本发明可以提供一种高级无线电通信系统,其中多个移动终端通过多路访问来同时与一个基站通信,以及一种无线电通信装置、无线电通信方法和一种计算机程序。
本发明可以提供一种高级无线电通信系统,其中例如在管制移交过程中或者当小区过载时,移动站可以切换基站到其本地小区外的另一个基站,而不需要基站之间的连接,以及一种无线电通信装置、无线电通信方法和一种计算机程序。
本发明可以提供一种高级无线电通信系统,其中即使基站无计划地提供,也可以实现移动终端驱动的管制移交,以及一种无线电通信装置、无线电通信方法和一种计算机程序。
根据本发明,管制移交启动信号和管制移交停止信号不需要是独立的信号,从而提高整个通信系统的吞吐量。

Claims (16)

1.一种无线电通信系统,具有多小区多用户结构,其中各个基站能够通信的邻近或邻接小区基于空间、时间和/或频率来共享信道,
其中,具有多用户检测功能的每个基站,当其基于用于识别用户的、来自本地小区外的移动站的发送信号的检测,来确定其本地小区外的移动站已经接近邻接小区的边界时,将用于本地小区内的移动站的信号和用于本地小区外的移动站的信号混合并综合,以输出综合的信号。
2.根据权利要求1的无线电通信系统,
其中本地小区外的移动站发送管制移交请求到邻接小区中的基站,并且响应被启动的管制移交,脱离原本的基站以实现管制移交。
3.一种无线电通信系统,具有多小区多用户结构,其中各个基站能够通信的邻近或邻接小区基于空间、时间和/或频率来共享信道,
其中,具有多用户检测功能的移动站,当其基于用于识别用户的、来自本地小区外的基站的发送信号的检测,来确定该移动站已经接近邻接小区的边界时,将用于本地小区内的基站的信号和用于邻接小区中的基站的信号混合并综合,以输出综合的信号。
4.根据权利要求1的无线电通信系统,
其中邻接小区中的基站响应来自移动站的信号的接收,而发送管制移交启动信号;并且
其中移动站响应被启动的管制移交,脱离原本的基站,以实现管制移交。
5.一种无线电通信装置,在具有多小区多用户结构、其中各个基站能够通信的邻近或邻接小区基于空间、时间和/或频率来共享信道无线电通信环境中操作,该无线电通信装置包括:
多用户检测装置,其用于检测多个接收信号作为期望信号;以及
多路信号发送装置,当多用户检测装置检测到用于识别用户的来自本地小区外的站的发送信号时,该多路信号发送装置将用于本地小区内的站的信号和用于本地小区外的站的信号混合并综合,以输出综合的信号。
6.根据权利要求5的无线电通信装置,
其中多用户检测装置通过以接收信号的接收功率的降序解调接收信号、并且在接收站重复消除信号的过程,来检测所有的接收信号,每个接收信号是噪声与从本地小区内和本地小区外的每个发送站发送的并且通过每个传播特性传播的输入信号的总和。
7.根据权利要求6的无线电通信装置,
其中多路信号发送装置将送往本地小区内的站的信号的发送功率与送往本地小区外的站的信号的发送功率交换,并输出它们。
8.根据权利要求5的无线电通信装置,
其中无线电通信装置用作基站,其连接到基站能够通信的小区中的一个或多个移动站,
其中当基于由多用户检测装置执行的用于识别用户的来自本地小区外的移动站的发送信号的检测,确定本地小区外的移动站接近邻接小区的边界时,多路信号发送装置将用于本地小区内的移动站的信号和用于本地小区外的移动站的信号混合并综合,以输出综合的信号;并且
其中无线电通信装置响应来自本地小区外的移动站的管制移交请求而启动管制移交。
9.根据权利要求5的无线电通信装置,
其中无线电通信装置用作移动站,其位于由基站规定的小区中,
其中当基于由多用户检测装置执行的用于识别用户的来自本地小区外的基站的发送信号的检测,确定移动站接近邻接小区的边界时,多路信号发送装置将用于本地小区内的基站的信号和用于邻接小区中的基站的信号混合并综合,以输出综合的信号;并且
其中无线电通信装置响应来自邻接小区中的基站的管制移交允许而执行管制移交。
10.在具有多小区多用户结构、其中各个基站能够通信的邻近或邻接小区基于空间、时间和/或频率来共享信道的无线电通信环境中的一种无线电通信方法,该无线电通信方法包括:
多用户检测步骤,其用于检测多个接收信号作为期望信号;以及
多路信号发送步骤,当多用户检测步骤检测到用于识别用户的来自本地小区外的站的发送信号时,将用于本地小区内的站的信号和用于本地小区外的站的信号混合并综合,以输出综合的信号。
11.根据权利要求10的无线电通信方法,
其中多用户检测步骤通过以接收信号的接收功率的降序解调接收信号、并且在接收站重复消除信号的过程,来检测所有接收信号,每个接收信号是噪声与从本地小区内和本地小区外的每个发送站发送的并且通过每个传播特性传播的输入信号的总和。
12.根据权利要求10的无线电通信方法,
其中多路信号发送步骤将送往本地小区内的站的信号的发送功率与送往本地小区外的站的信号的发送功率交换,并输出它们。
13.根据权利要求10的无线电通信方法,对于用作基站的操作,该基站连接到基站能够通信的小区中的一个或多个移动站,
其中当基于多用户检测步骤中用于识别用户的来自本地小区外的移动站的发送信号的检测,确定本地小区外的移动站接近邻接小区的边界时,多路信号发送步骤将用于本地小区内的移动站的信号和用于本地小区外的移动站的信号混合并综合,以输出综合的信号;并且
其中无线电通信方法包括响应来自本地小区外的移动站的管制移交请求而启动管制移交的管制移交启动步骤。
14.根据权利要求10的无线电通信方法,对于用作移动站的操作,该移动站位于由基站规定的小区中,
其中当基于多用户检测步骤中用于识别用户的来自本地小区外的基站的发送信号的检测,确定该移动站接近邻接小区的边界时,多路信号发送装置将用于本地小区内的基站的信号和用于邻接小区中的基站的信号混合并综合,以输出综合的信号;并且
其中无线电通信方法包括响应来自邻接小区中的基站的管制移交允许而执行管制移交的管制移交步骤。
15.一种无线电通信装置,在具有多用户结构的无线电通信环境中操作,该无线电通信装置包括:
信号产生装置,其用于为多个发送目标产生多个发送信号;以及
多路复用综合发送装置,其用于混合并综合发送信号并且改变送往每个发送目标的发送信号的发送功率以输出。
16.具有多用户结构的无线电通信环境中的一种无线电通信方法,该无线电通信方法包括:
信号产生步骤,其用于为多个发送目标产生多个发送信号;以及
多路复用综合发送步骤,其用于混合并综合发送信号并且改变送往每个发送目标的发送信号的发送功率以输出。
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