CN1386024A - 移动通信系统以及基地台与移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明移动通信系统包括基地台和同该基地台通信的移动台,其中,具备第一通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信,而将第二无线电频率用于下行线路通信;和第二通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信,而将第二无线电频率用于上行线路和下行线路通信;和第三通信模式——将第二无线电频率用于下行线路通信,而将第一无线电频率用于上行线路和下行线路通信;以及模式切换器——相应于上下行线路数据传送量对上述三种通信模式加以切换。

Description

移动通信系统以及基地台与移动终端
技术领域
本发明涉及移动通信系统，尤其是涉及可以相应于无线电基地台与移动台之间通信传送容量来切换上行线路或下行线路的双工通信方式的移动通信系统。
背景技术
在现有蜂窝移动通信系统中所采用的双工通信方式大自可分为：FDD(频分双工)方式和TDD(时分双工)方式。
首先，参照附图1，2来描述一下FDD方式(或简称FDD)的概念。
图1示意了一种已有FDD小区(cell)构成。根据该图，各小区400-600所配置的无线电基地台111-113分别同处于各自小区内的移动台211-213通信。按FDD方式，对于由移动台211-213到无线电基地台111-113的上行通信和由无线电基地台111-113到移动台211-213的下行通信，分别指配不同的无线电频率f1和f2，频率f1和f2占据整个通信时间(见图2中(a)部)。另外，正如图1所示，在所有小区400-600中，都一直使用频率f1和f2。
采用FDD方式的移动通信系统之结构可参见图3。
根据图3，移动通信系统内包括移动台211(举例)和无线电基地台111(举例)。其中，移动台211包括：由麦克风以及键盘等构成的输入装置70、由显示器以及扬声器等构成的输出装置71、信号处理装置72、发送无线电信号的发送器73、接收无线电信号的接收器74、中心频率为f1的带通滤波器(BPF)75、中心频率为f2的带通滤波器(BPF)76、接发共用天线77与78。
无线电基地台111则包括：同基干网络(譬如移动通信网络)联接的信号处理装置80、发送无线电信号的发送器81、接收无线电信号的接收器82、中心频率为f1的带通滤波器(BPF)83、中心频率为f2的带通滤波器84、接发共用天线85与86。
下面参照图3描述一下采用FDD方式的移动通信系统之动作。
在移动台211，来自输入装置70的数字信号由信号处理装置72转换成基带信号，该基带信号由发送器73转换成无线电信号，进一步，又通过带通滤波器75只提取出中心频率为f1的无线电信号借天线77向无线电基地台111发送。
在无线电基地台111，如上述那样由移动台211发送来的无线电信号首先通过天线85进行接收，接着通过带通滤波器83输入给接收器82。输入给接收器82的无线电信号被转换成基带信号，进一步又被信号处理装置80转换成数字信号后向基干网络(如移动通信网络)发送。
另一方面，在无线电基地台111，来自基干网络的数字信号首先由信号处理装置80转换成基带信号，然后又由发送器81转换成无线电信号。于是，这一无线电信号又通过带通滤波器84只提取出中心频率为f2的无线电信号借天线86向移动台211发送。
在移动台211，如上述那样由无线电基地台111发送来的无线电信号首先通过天线78进行接收，接着依次通过带通滤波器76以及接收器74与信号处理装置72而变成数字信号后送给输出装置71。
可见，按FDD方式，在通信时，对于由移动台211到无线电基地台111的上行通信和由无线电基地台111到移动台211的下行通信，分别指配不同的无线电频率(f1和f2)。
下面，参照附图4，5来描述一下TDD方式(或简称TDD)的概念。TDD同上述FDD的区别在于：无论是上行通信还是下行通信都使用同一频率。图4所示意的是：各小区700-713所配置的无线电基地台121-1214和由其中的无线电基地台121-122所管辖的移动台221与222以TDD方式通信之例。按TDD方式，如图5所示，对于上下行通信以等间隔时间交替地指配频率，在此，各小区#1-#3所用无线电频率分别为f1-f3，等间隔划分的时间段称为时隙。另外，如图4所示，这三种(或三种以上)频率(f1-f3)，虽有重复但却是交错开地被指配给各小区，这样可使得使用相同频率的小区之间的距离拉开，以防止周围小区干扰。
采用TDD方式的移动通信系统之结构可参见图6。在此仅以移动台221和无线电基地台121为例进行描述。
根据图6，移动通信系统内包括移动台211和无线电基地台121。其中，移动台221包括：由麦克风以及键盘等构成的输入装置110、由显示器以及扬声器等构成的输出装置111、信号处理装置112、切换控制装置113、发送无线电信号的发送器114、接收无线电信号的接收器115、开关(SW)116、中心频率为f1的带通滤波器(BPF)117、接发共用天线118。
无线电基地台121则包括：同基干网络(譬如移动通信网络)联接的信号处理装置120、切换控制装置121、发送无线电信号的发送器122、接收无线电信号的接收器123、开关(SW)124、中心频率为f1的带通滤波器(BPF)125、接发共用天线126。
下面参照图6描述一下采用TDD方式的移动通信系统之动作。
在移动台221，来自输入装置110的数字信号由信号处理装置112转换成基带信号，该基带信号由发送器114转换成无线电信号，然后经开关(SW)116提供给带通滤波器117。信号通过带通滤波器117后只被提取出中心频率为f1的无线电信号，于是该提取出的无线电信号借接发共用天线118向无线电基地台121发送。
在无线电基地台121，如上述那样由移动台221发送来的无线电信号首先通过接发共用天线126进行接收，接着通过带通滤波器125，开关124输入给接收器123。进一步，又通过接收器123，信号处理装置120后被转换成数字信号而向基干网络发送。
另一方面，在无线电基地台121，来自基干网络的数字信号通过信号处理装置120以及发送器122后转换成无线电信号，于是通过开关124提供给带通滤波器125。通过带通滤波器125后只被提取出中心频率为f1的无线电信号借天线126向移动台221发送。
在移动台221，如上述那样由无线电基地台121发送来的无线电信号首先通过天线118进行接收，接着依次通过带通滤波器117、开关116、接收器115以及信号处理装置112而变成数字信号后送给输出装置111。另外，无线电基地台121和移动台221各自的切换控制装置121、113，在下行通信中通过使控制信号重叠而达到两者同步，根据来自无线电基地台121之信号处理装置120的控制信号来切换开关124、116。据此，在上行通信中，可中止无线电基地台121之信号处理装置120对发送器122发送信号、使发送器122以及移动台221之接收器115动作中止。而在下行通信中，可中止移动台221之信号处理装置112对发送器114发送信号、使发送器114以及无线电基地台121之接收器123动作中止。
近年来，移动通信中数据通信量急遽增大。数据通信同电话那种音频通信不同，往往上下行通信量不对称。尤其是，拿当前骤然普及起来的浏览器送受话器(譬如可以对英特网上服务器的网页进行浏览以及可以使用电子邮件的携带电话终端)来说，从内容服务商所设置的内容服务器下载数字内容(content)的场合较多，故下行通信量要比上行通信量大。
按上述双工通信方式(FDD和TDD方式)，由于传送容量是上下行对称的，故即便下行通信量大而上行通信量小时，也必须对上行通信指配同下行通信等量的无线电频率或时隙。为此，在上述双工通信方式下，无线电频率或时隙也即无线电资源的浪费比较大。还有，由于指配给移动通信系统的无线电频带有限，所以系统传送容量也有限。故，避免无线电资源浪费、从而在有限的无线电频带下将系统传送容量下降抑制到最低限度就显得很重要。从这一观点出发，研究IMT-2000技术标准的标准化组织3GPP(Third Generation Partnership Project，第三代合作计划)对TDD型W-CDMA(宽带码分多址联接)方式颁布了一种双工通信方式，见图7。
参见图7，按这种双工通信方式，采用帧(F#1，F#2……)传送，各帧都由复数时隙(TS#1-TS#4，TS#5-TS#8……)构成，在每一帧中指配给上下行通信的时隙数是非对称的，据此来应对非对称的上下行通信量。那么，若将这种双工通信方式应用于大容量的移动通信系统中的话，由于必须要以同一无线电频带传送上下行信号，所以必须要确保系统享有连续的较宽无线电频带。但是，无线电频带分配业已处于过密状态，要做到确保连续的较宽无线电频带是很困难的。再者，在TDD型W-CDMA方式下，随着通信量增大，要求能够高速处理基带信号时钟脉冲频率以及基带信号调制到无线电信号之际的调制，这将使得装置构造变得复杂。
发明内容
本发明目的就在于提供一种改进的移动通信系统以及基地台与移动终端，其在当上下行通信量为非对称场合可尽量避免无线电资源非有效指配、而且不会造成装置复杂、利于有效使用无线电频率资源。
本发明目的实现如下。
(1)本发明为一种移动通信系统，包括基地台和同该基地台通信的移动台，其特征在于：具备
第一通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于下行线路通信；和
第二通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于上行线路和下行线路通信；和
第三通信模式——将第二无线电频率用于下行线路通信，而将第一无线电频率用于上行线路和下行线路通信；以及
模式切换器——相应于上下行数据传送量对上述三种通信模式加以切换。
在这样的移动通信系统中，当上行通信(移动台发送，无线电基地台接收)和下行通信(无线电基地台发送，移动台接收)对称时，选择第一模式，即第一频带和第二频带分别指配给上行和下行专用；而当下行与上行通信为非对称时，则切换到第二或第三模式，进行双工通信方式切换，以使用第一或第二频带进行上行与下行双向通信，即，相应于上下行通信量来适当地切换双工通信方式。故，根据本发明移动通信系统，不仅对于上下对称通信，而且对于上下非对称通信也可以合理而有效地指配必要的无线电资源。
(2)出于更便于应对上行通信量增加的考虑，本发明还可以为这样一种移动通信系统：包括基地台和同该基地台通信的移动台，其特征在于：具备
第一通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于下行线路通信；和
第二通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于上行线路和下行线路通信；和
模式切换器——相应于上下行数据传送量对上述二种通信模式加以切换。
在这样的移动通信系统中，当上行通信量增加时，通信模式切换到第二模式，将同一第二频率使用于上下行双向通信。这时，由于这种双工通信方式的切换只不过是一种向下行专用频带被用于双向通信的双工通信方式的切换，切换控制并不复杂，所以可以比较容易地应对上行通信量的增加。
(3)还是出于更便于应对上行通信量增加的考虑，本发明还可以为这样一种移动通信系统：包括基地台和同该基地台通信的移动台，其特征在于：具备
第一通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于下行线路通信；和
第二通信模式——将第二无线电频率用于下行线路通信，而将第一无线电频率用于上行线路和下行线路通信；以及
模式切换器——相应于上下行数据传送量对上述二种通信模式加以切换。
在这样的移动通信系统中，当下行通信量增加时，切换到这样一种双工通信方式：可将指配给上行专用的频带使用于上下行双向通信。这时，由于这种双工通信方式的切换只不过是一种向上行专用频带被用于双向通信的双工通信方式的切换，切换控制并不复杂，所以可以比较容易地应对下行通信量的增加。
(4)本发明还为一种基地台，其特征在于：
(A)在给定区域内同移动终端以如下通信模式中之至少两种进行通信
第一通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于下行线路通信，和
第二通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于上行线路和下行线路通信，和
第三通信模式——将第二无线电频率用于下行线路通信，而将第一无线电频率用于上行线路和下行线路通信；
(B)具有
信号处理单元——生成一个用于对某一通信模式作指定的控制信号，和
切换控制器——接收所说控制信号从而根据该控制信号来切换通信模式。
(5)本发明还为一种移动终端，其特征在于：
(A)在给定区域内同基地台以如下通信模式中之至少两种进行通信
第一通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于下行线路通信，和
第二通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于上行线路和下行线路通信，和
第三通信模式——将第二无线电频率用于下行线路通信，而将第一无线电频率用于上行线路和下行线路通信；
(B)具有一个切换控制器，其从所说基地台接收示意应适用的通信模式的控制信号，从而根据该控制信号来切换通信模式。
本发明其它目的与特点以及优点可以通过结合附图作细节描述得到说明。
附图说明
图1是一种已有FDD小区构造图。
图2是一种已有FDD方式动作概念图。
图3是一种已有的采用FDD方式的移动通信系统之结构示意图。
图4是一种已有TDD小区构造图。
图5是一种已有TDD方式动作概念图。
图6是一种已有的采用TDD方式的移动通信系统之结构示意图。
图7是另外一种已有TDD方式动作概念图。
图8是根据本发明实施例的一种移动通信系统之小区构造示意图。
图9是本发明移动通信系统之动作概念图。
图10是根据本发明实施例的一种移动通信系统之构造示意图。
图11是本发明移动通信系统在当上下行通信量基本相等时的动作(FDD模式)示意图。
图12是本发明移动通信系统在当下行通信量大于上行通信量时的动作(FDD/TDD混合模式A)示意图。
图13是本发明移动通信系统在当上行通信量大于下行通信量时的动作(FDD/TDD混合模式B)示意图。
图14是本发明实施例移动通信系统中所使用的一种基地台结构示意图。
图15是一种基地台结构示意图。
图16是另一种基地台结构示意图。
图17是本发明移动通信系统的另外一种小区构造示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作以说明。
图8例示了根据本发明实施例的一种移动通信系统之小区构造。
根据图8，移动通信系统包括按各小区(小区1-小区3)100-300而配置的无线电基地台(BS1-BS3)101-103、同无线电基地台101-103以无线电方式进行音频通信和非通话通信的移动台(MS1-NS3)201-203。在本实施例中，设由移动台201-203向无线电基地台101-103发送信号时所用的无线电频率(以下称上行用无线电频率)为f1、而由无线电基地台101-103向移动台201-203发送信号时所用的无线电频率(以下称下行用无线电频率)为f2，这两者在所有小区(小区1-小区3)中使用。
下面参照图9描述一下本发明移动通信系统之动作。
图9所示意的是本发明移动通信系统之动作概念。在图9中，横轴和纵轴分别代表时间和频率。在下面对本发明所作描述中，象FDD场合那样是以使用上行用无线电频率f1和下行用无线电频率f2为前提的。
在根据本发明的移动通信系统中，当上行(移动台发送，无线电基地台接收)的通信量和下行(无线电基地台发送，移动台接收)的通信量基本相等的场合，f1和f2分别为上行专用和下行专用无线电频率(FDD动作模式，见图9的(a)部)，而当下行通信量大于上行通信量时，则以TDD方式使用无线电频率f1而在时间上交替地进行上下行通信(见图9中(b)部的FDD/TDD混合动作模式A)。这种场合，若设交替进行的上行通信与下行通信的时间相等的话，则上下行通信量之比为1∶3，故可以应对于上下非对称通信。另外，当下行通信量小于上行通信量时，则将无线电频率f1和专用于上行，以TDD方式使用无线电频率f2而在时间上交替地进行上下行通信(见图9中(c)部的FDD/TDD混合动作模式B)，这种场合，上下行通信量之比为3∶1。
可见，根据本发明移动通信系统，可以相应于上下行通信量来适当地改变动作模式(mode)，可以应对上下行非对称通信。
下面参照图10来描述一下根据本发明的移动通信系统之构造。
根据图10，移动通信系统譬如包括移动台201和无线电基地台101。
移动台201包括：由麦克风以及键盘等构成的输入装置31、由显示器以及扬声器等构成的输出装置32、信号处理装置33、切换控制装置34、串行并行转换器(S/P)35、并行串行转换器(P/S)36、发送无线电信号的两个发送器(发送器a和b)37与38、接收无线电信号的两个接收器(接收器a与b)41与42、两个开关(SW1与SW2)39与40、中心频率为f1的带通滤波器(BPF)43、中心频率为f2的带通滤波器(BPF)44、接发共用天线45与46。
无线电基地台101则包括：同基干网络(譬如移动通信网络)联接的信号处理装置50、发送无线电信号的两个发送器(发送器a与b)51与52、切换控制装置53、并行串行转换器(P/S)54、串行并行转换器(S/P)55、接收无线电信号的两个接收器(接收器a和b)56与57、两个开关(SW1与SW2)58与59、中心频率为f1的带通滤波器(BPF)60、中心频率为f2的带通滤波器(BPF)61、接发共用天线62与63。
下面参照图10描述一下移动通信系统中无线电基地台101与移动台201之间的动作。
在移动台201，来自输入装置31的数字信号由信号处理装置33转换成基带信号，进而由串行并行转换器35分离成两列基带信号。该两列信号分别由发送器a27和发送器b38转换成无线电信号。该两列无线电信号分别通过开关1(SW1)41和开关2(SW2)42提供给带通滤波器43与带通滤波器44。于是，通过带通滤波器43和带通滤波器44而分别提只取出中心频率为f1的无线电信号和中心频率为f2的无线电信号，该等给提取出的无线电信号分别借天线45与46向无线电基地台101发送。
在无线电基地台101，如上述那样由移动台201发送来的无线电信号，首先通过接发共用天线62与63进行接收，接着通过带通滤波器60与61、开关1(SW1)58或开关2(SW2)59、接收器a56与接收器b57被转换成基带信号。该等基带信号被并行串行转换器54合成。合成后基带信号又被信号处理装置50转换成数字信号后向基干网络发送。
另一方面，来自基干网络的数字信号首先由信号处理装置50转换成基带信号，然后由串行并行转换器55分离成两列基带信号。该等基带信号分别由发送器a51和发送器b52转换成无线电信号，分别通过开关1(SW1)58和开关2(SW2)59提供给带通滤波器60与61。于是，通过带通滤波器60和61而分别提取出中心频率为f1的无线电信号和中心频率为f2的无线电信号，该等提取出的无线电信号分别借天线62与63向移动台201发送。
在移动台201，由无线电基地台101发送来的无线电信号首先通过天线45与46进行接收，接着依次通过带通滤波器43与带通滤波器44、开关1(SW1)41与开关2(SW2)42、接收器a39与接收器b40后而变成基带信号。该两列基带信号被并行串行转换器36合成、进而又被信号处理装置33转换成数字信号后，提供给输出装置32。
无线电基地台101和移动台201各自的切换控制装置53与34，在下行通信中通过使控制信号重叠而达到无线电基地台101和移动台201两者同步，根据来自无线电基地台101之信号处理装置50的控制信号来切换移动台201和无线电基地台101的开关1(SW1)与开关2(SW2)，按图11至图13的表所示方式对并行串行转换器(P/S)与串行并行转换器(S/P)进行控制。
下面首先以图11来描述一下上下行通信量基本相等时的动作。
按图11，当上下行通信量基本相等时，本发明移动通信系统在FDD模式下动作。
根据图11，当上下行通信量基本相等时，如前述一样，无线电频率f1和f2分别为上行专用和下行专用(参见图11的(a)部)，也即，在上述控制信号中含有如下指令：对无线电基地台101以及移动台201的开关1(SW1)与开关2(SW2)、串行并行转换器(S/P)及并行串行转换器(P/S)进行控制，以使得在移动台201以f1发送信号、以f2接收信号，而在无线电基地台101以f2发送信号、以f1接收信号。
具体来说，如图11中(b)部的表所示那样，针对无线电基地台101以及移动台201的开关1(SW1)与开关2(SW2)、串行并行转换器(S/P)及并行串行转换器(P/S)发出如下指令。下述括号()内的编号表示硬件组成部分之表示符号。
1对移动台201的指令内容
SW1(41)：联接发送器a37
SW2(42)：联接接受器b40
S/P(35)：不进行S/P转换，将来自信号处理装置33的信号全部送给发送器a37
P/S(36)：不进行P/S转换，将来自接收器b40的信号全部送给信号处理装置33
2对无线电基地台101的指令内容
SW1(58)：联接接收器a56
SW2(59)：联接发送器b52
S/P(55)：不进行S/P转换，将来自信号处理装置50的信号全部送给发送器b52
P/S(54)：不进行P/S转换，将来自接收器a56的信号全部送给信号处理装置50
下面以图12来描述一下下行通信量大于上行通信量时的动作。
参见图12，当下行通信量大于上行通信量时，根据本发明的移动通信系统是在FDD/TDD混合动作模式A下动作的。在此，以TDD方式使用上行用无线电频率f1来交替地进行上下行通信(见图12中(a))，据此可实现FDD与TDD方式混合使用。这种场合，在上述控制信号中含有如下指令：对无线电基地台101以及移动台201的开关1(SW1)与开关2(SW2)、串行并行转换器(S/P)及并行串行转换器(P/S)进行控制，以使得在无线电基地台101以f2发送信号、在移动台201以f2接收信号，以TDD方式使用下行用无线电频率f1而在移动台201与无线电基地台101之间交替地进行信号接发。具体来说，如图12中(b)部的表所示那样，针对无线电基地台101以及移动台201的开关1(SW1)与开关2(SW2)、串行并行转换器(S/P)及并行串行转换器(P/S)发出如下指令。
1对移动台201的指令内容
SW1(41)：交替切换
SW2(42)：联接接收器b40
S/P(35)：不进行S/P转换，将来自信号处理装置33的信号全部送给发送器a37
P/S(36)：以接收器a39∶接收器b40＝1∶2之比例进行P/S转换
2对无线电基地台101的指令内容
SW1(58)：交替切换
SW2(59)：联接发送器b52
S/P(55)：以发送器a51∶发送器b52＝1∶2之比例进行S/P转换
P/S(54)：不进行P/S转换，将来自接收器a56的信号全部送给信号处理装置50
下面以图13来描述一下上行通信量大于下行通信量时的动作。
参见图13，当上行通信量大于下行通信量时，根据本发明的移动通信系统是在FDD/TDD混合模式B下动作的。在此，以TDD方式使用下行用无线电频率f2来交替地进行上下行通信(见图13中(a))，以实现FDD与TDD混合使用。这种场合，在上述控制信号中含有如下指令：对无线电基地台101以及移动台201的开关1(SW1)与开关2(SW2)、串行并行转换器(S/P)及并行串行转换器(P/S)进行控制，以使得在移动台201以f1发送信号、在无线电基地台101以f1接收信号，以TDD方式使用下行用无线电频率f2而在移动台201与无线电基地台101之间交替地进行信号接发。具体来说，如图13中(b)部的表所示那样，针对无线电基地台101以及移动台201的开关1(SW1)与开关2(SW2)、串行并行转换器(S/P)及并行串行转换器(P/S)发出如下指令。
1对移动台201的指令内容
SW1(41)：联接发送器b37
SW2(42)：交替切换
S/P(35)：以发送器a37∶发送器b38＝2∶1之比例进行S/P转换
P/S(36)：不进行P/S转换，将来自接收器b40的信号全部送给信号处理装置33
2对无线电基地台101的指令内容
SW1(58)：联接发送器a56
SW2(59)：交替切换
S/P(55)：不进行S/P转换，将来自信号处理装置50的信号全部送给发送器b52
P/S(54)：以接收器a56∶接收器b57＝2∶1之比例进行P/S转换
由上述可见，根据本发明实施例，通信中对移动台201与无线电基地台101双方进行控制，当上下行通信量基本相等时，在移动台201与无线电基地台101之间通信中将无线电频率f1设为上行专用、将无线电频率f2设为下行专用；而当下行通信量大于上行通信量时或者当下行通信量小于上行通信量时，则分别以TDD方式使用上行用无线电频率f1或下行用无线电频率f2而在时间上交替地进行上下行通信。也即可以相应于上下行通信量来进行动作模式切换，据此，可以适当地指配无线电资源，使得所指配无线电资源与上下行通信量相适合。故，可以做到灵活而有效地使用无线电资源。
下面，描述一下上述动作模式切换手段。
上述动作模式切换譬如可以通过下列任何一种手段或者通过对这些手段加以组合而得到实现。
(1)遥控监视手段
图14给出了一种可进行模式切换的基地台101之结构。信号处理装置50包括遥控监视器(RMC)50a和控制信号生成器(CSG)50b。遥控监视器50a通过基干网络譬如从对上下行数据传送量加以监视的监视台接收监控信号。从而遥控监视器50a根据所接收监控信号从图11至13所示的FDD模式、FDD/TDD混合模式A以及FDD/TDD混合模式B中选择一个适当的模式。
所选择模式提供给控制信号生成器50b，于是控制信号生成器50b根据所选择模式生成控制信号。该控制信号提供给切换控制装置53，其对第一和第二开关(SW1和WS2)58、59进行切换，以相应地控制P/S转换器54和S/P转换器55动作。该控制信号还提供给下行线路移动台201之切换控制装置34，使其对控制开关(SW1和WS2)41、42的连接以及S/P转换器35和P/S转换器36动作进行控制。
(2)时间管理控制手段
图15给出了一种基地台101之结构。切换控制装置53具有时间表(time schedule table，TST)53a。在此，切换控制装置53还具备时间管理控制器的功能。譬如，监视台对上下行通信量时间变化进行统计，根据统计结果作成一天或一周内动作模式切换的时间表，将该时间表储存于切换控制装置53中，于是切换控制装置53可以按该时间表来对开关(SW1和SW2)58和59的连接以及P/S转换器54和S/P转换器55的动作进行控制，即进行动作模式切换。另外，虽然图15中没有示出，但是实际上移动台201之切换控制装置34也相应地实施时间调度(譬如具有时间表)。若此，移动通信系统的通信模式可以自动地按规定时序进行切换。
(3)通信检测控制手段
图16给出了另一种基地台101之结构。信号处理装置50设有控制信号生成器(CSG)50b和通信检测控制器50c。通信检测控制器50c包括一个检测上下行通信量的通信量检测单元(CVM)50d和一个对检测到的上下行通信量加以比较的比较器50e。比较结果提供给控制信号生成器50b，使之生成一个控制信号。根据该控制信号，使得切换控制装置53相应地对开关(SW1和SW2)58和59的连接状态以及P/S转换器54和S/P转换器55的动作进行控制，即进行动作模式切换。另外，虽然图16中没有示出，但是实际上该控制信号也提供给移动台201之切换控制装置34，从而使得开关(SW1和WS2)41、42以及S/P转换器35和P/S转换器36也被相应地控制。据此，可以依据各无线电基地台的通信量检测结果来对基地台101-103(图8)进行集中控制。
固然可以让无线电基地台101-103分别实行切换，但是最好是所有无线电基地台或相互之间邻接的若干无线电基地台(周围无线电基地台)同步进行模式切换，以便于防止电波传播干扰。在后一种场合，基地台101的发送器51与52和接收器56与57以及移动台201的接收器39与40、发送器37与38相互同步。另外，若选定FDD/TDD混合模式A或B时，在所有地基台或小区邻接的若干基地台之间取得同步后，可以同一频率对上行和下行信道通信进行切换。
本发明动作模式切换手段并非仅限于上述(1)至(3)种手段，譬如也可以采取人工切换，即譬如由对移动通信系统运行进行监视管理的管理者来进行切换。
还有，会出现如图8所示那样的情况：在所有小区中都是在上行通信中使用频率f1、在下行通信中使用频率f2。然而，当下行通信量大于上行通信量时，若以TDD方式使用f1的话，会接收到来自邻接小区无线电基地台的f1无线电信号而引起干扰。为避免这一情况发生，可以如图17所示那样，在小区100使用无线电频率f1和f2，在小区200使用无线电频率f2和f3，在小区300使用无线电频率f2和f4，即指配不同的无线电频率。
还有，根据本发明，若通过对移动台201和无线电基地台101的各个开关(41、42、58、59)的切换时序加以精细地调整、以及对串行并行转换器(35、55)、并行串行转换器(36、54)的信号分离比例作精细地改变，从而实现图7所示那种帧结构的话，还可以更加精密地应对于上下行非对称通信，可杜绝浪费。
由上述可见，根据本发明，可对于上下非对称通信合理而有效地指配必要的无线电资源。另外，由于不存在以往TDD方式下会出现的时钟脉冲以及调制速度高速化所带来的问题，所以电路很容易实现。
通过上述可见，根据本发明，对于上下非对称通信，以TDD方式使用上行或下行用无线电频率，故可合理而有效地对无线电通信指配必要的无线电资源，同时还使得无线电基地台与移动台的信号处理装置、发送器以及接收器等装置之构造得到简化。
本发明并非仅限于上述实施例，在本发明要点范围之内可以有种种变形和修改。譬如，虽然实施例中给出的是使用三种通信模式(FDD，FDD/TDD混合模式A，FDD/TDD混合模式B)，但是也可以仅使用其中任意两种模式，这时，模式切换装置是在两种模式之间切换系统的动作。

Claims (30)

1.移动通信系统，包括基地台和同该基地台通信的移动台，其特征在于：具备
第一通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于下行线路通信；和
第二通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于上行线路和下行线路通信；和
第三通信模式——将第二无线电频率用于下行线路通信，而将第一无线电频率用于上行线路和下行线路通信；以及
模式切换器——相应于上下行线路数据传送量对上述三种通信模式加以切换。
2.按权利要求1所说的移动通信系统，其特征在于：所说基地台具有一个接收本基地台所连接的基干网络所提供的遥控监视信号的信号处理单元，所说模式切换器根据该遥控监视信号来对通信模式进行切换。
3.按权利要求1所说的移动通信系统，其特征在于：所说模式切换器保存有一个切换通信模式的时间表，其根据该时间表来自动地切换通信模式。
4.按权利要求1所说的移动通信系统，其特征在于：所说基地台具有一个对上下行线路数据传送量进行检测与比较的信号处理单元，所说模式切换器根据其比较结果来切换通信模式。
5.按权利要求4所说的移动通信系统，其特征在于：所说信号处理单元具有一个对上下行线路数据传送量进行检测的通信量检测单元，和一个对该检测结果进行比较的比较器。
6.按权利要求1所说的移动通信系统，其特征在于：所说第一或第二频率以给定时隙指配比率被指配给上下行线路，基地台则具有一个调节所说时隙指配比率的信号处理单元。
7.按权利要求1所说的移动通信系统，其特征在于：包括复数小区，每一小区具有基地台，所说模式切换器在至少两个邻接基地台相互之间取得同步后才对通信模式进行切换。
8.按权利要求1所说的移动通信系统，其特征在于：包括复数小区，每一小区具有基地台，在至少两个邻接基地台相互之间取得同步后以给定时间间隔将上行和下行线路通信切换到第一或第二频率。
9.移动通信系统，包括基地台和同该基地台通信的移动台，其特征在于：具备
第一通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于下行线路通信；和
第二通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于上行线路和下行线路通信；和
模式切换器——相应于上下行线路数据传送量对上述二种通信模式加以切换。
10.按权利要求9所说的移动通信系统，其特征在于：所说基地台具有一个接收本基地台所连接的基干网络所提供的遥控监视信号的信号处理单元，所说模式切换器根据该遥控监视信号来对第一与第二通信模式进行切换。
11.按权利要求9所说的移动通信系统，其特征在于：所说模式切换器保存有一个切换通信模式的时间表，其根据该时间表来自动地切换第一与第二通信模式。
12.按权利要求9所说的移动通信系统，其特征在于：所说基地台具有一个对上下行线路数据传送量进行检测与比较的信号处理单元，所说模式切换器根据其比较结果来切换第一与第二通信模式。
13.按权利要求12所说的移动通信系统，其特征在于：所说信号处理单元具有一个对上下行线路数据传送量进行检测的通信量检测单元，和一个对该检测结果进行比较的比较器。
14.按权利要求9所说的移动通信系统，其特征在于：所说第一或第二频率以给定时隙指配比率被指配给上下行线路，基地台则具有一个调节所说时隙指配比率的信号处理单元。
15.按权利要求9所说的移动通信系统，其特征在于：包括复数小区，每一小区具有基地台，所说模式切换器在至少两个邻接基地台相互之间取得同步后才对通信模式进行切换。
16.按权利要求9所说的移动通信系统，其特征在于：包括复数小区，每一小区具有基地台，在至少两个邻接基地台相互之间取得同步后以给定时间间隔将上行和下行线路通信切换到第一或第二频率。
17.移动通信系统，包括基地台和同该基地台通信的移动台，其特征在于：具备
第一通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于下行线路通信；和
第二通信模式——将第二无线电频率用于下行线路通信，而将第一无线电频率用于上行线路和下行线路通信；以及
模式切换器——相应于上下行线路数据传送量对上述二种通信模式加以切换。
18.按权利要求17所说的移动通信系统，其特征在于：所说基地台具有一个接收本基地台所连接的基干网络所提供的遥控监视信号的信号处理单元，所说模式切换器根据该遥控监视信号来对第一与第二通信模式进行切换。
19.按权利要求17所说的移动通信系统，其特征在于：所说模式切换器保存有一个切换通信模式的时间表，其根据该时间表来自动地切换第一与第二通信模式。
20.按权利要求17所说的移动通信系统，其特征在于：所说基地台具有一个对上下行线路数据传送量进行检测与比较的信号处理单元，所说模式切换器根据其比较结果来切换第一与第二通信模式。
21.按权利要求20所说的移动通信系统，其特征在于：所说信号处理单元具有一个对上下行线路数据传送量进行检测的通信量检测单元，和一个对该检测结果进行比较的比较器。
22.按权利要求17所说的移动通信系统，其特征在于：所说第一或第二频率以给定时隙指配比率被指配给上下行线路，基地台则具有一个调节所说时隙指配比率的信号处理单元。
23.按权利要求17所说的移动通信系统，其特征在于：包括复数小区，每一小区具有基地台，所说模式切换器在至少两个邻接基地台相互之间取得同步后才对通信模式进行切换。
24.按权利要求17所说的移动通信系统，其特征在于：包括复数小区，每一小区具有基地台，在至少两个邻接基地台相互之间取得同步后以给定时间间隔将上行和下行线路通信切换到第一或第二频率。
25.基地台，其特征在于：
(1)在给定区域内同移动终端以如下通信模式中之至少两种进行通信
第一通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于下行线路通信，和
第二通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于上行线路和下行线路通信，和
第三通信模式——将第二无线电频率用于下行线路通信，而将第一无线电频率用于上行线路和下行线路通信；
(2)具有
信号处理单元——生成一个用于对某一通信模式作指定的控制信号，和
切换控制器——接收所说控制信号从而根据该控制信号来切换通信模式。
26.按权利要求25所说的基地台，其特征在于：所说信号处理单元包括
遥控监视器——从基地台所连接的基干网络接收示意上下行线路数据传送量的监控信号，和
控制信号生成器——根据所说遥控监视器所提供的监控信号来生成控制信号。
27.按权利要求25所说的基地台，其特征在于：所说信号处理单元包括
通信量检测单元——检测上下行线路数据传送量，和
比较器——对上下行线路数据传送量进行比较，以及
控制信号生成器——从所说比较器接收比较结果从而根据该比较结果来生成控制信号。
28.基地台，其特征在于：
(1)在给定区域内同移动终端以如下通信模式中之至少两种进行通信
第一通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于下行线路通信，和
第二通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于上行线路和下行线路通信，和
第三通信模式——将第二无线电频率用于下行线路通信，而将第一无线电频率用于上行线路和下行线路通信；
(2)具有一个切换控制器，该切换控制器具有一个示意各时间段所应适用的通信模式的时间表，从而相应于该时间表来切换通信模式。
29.移动终端，其特征在于：
(1)在给定区域内同基地台以如下通信模式中之至少两种进行通信
第一通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于下行线路通信，和
第二通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于上行线路和下行线路通信，和
第三通信模式——将第二无线电频率用于下行线路通信，而将第一无线电频率用于上行线路和下行线路通信；
(2)具有一个切换控制器，其从所说基地台接收示意应适用的通信模式的控制信号，从而根据该控制信号来切换通信模式。
30.移动终端，其特征在于：
(1)在给定区域内同基地台以如下通信模式中之至少两种进行通信
第一通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于下行线路通信，和
第二通信模式——将第一无线电频率用于上行线路通信，而将第二无线电频率用于上行线路和下行线路通信，和
第三通信模式——将第二无线电频率用于下行线路通信，而将第一无线电频率用于上行线路和下行线路通信；
(2)具有一个切换控制器，该切换控制器具有一个示意各时间段所应适用的通信模式的时间表，从而相应于该时间表来切换通信模式。
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