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üTECHNISCHES
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 (blank time). 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 TDMR-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 CDMR 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 Verfahren zur Verwendung
eines mobilen CDMA-Kommunikationssystem, in dem das kodierte Informationssignal
intermittierend in komprimierter Betriebsart gesendet wird, wobei
ein Teil des Datenrahmens zur Durchführung anderer Funktionen belassen
wird.
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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 geschaffen
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 gekennzeichnet ist durch die Schritte:
an
jeder der ersten und der zweiten Basisstationen:
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 Multipegel-Modulation
der Anwenderdaten und der Fehlerkorrekturprüfbits,
Erzeugen eines
Breitbandsignals durch eine Spreizmodulation des schmalbandigen
modulierten Signals unter Verwendung eines Spreizcodes, und
Senden
des Breitbandsignals, sowie
an der Mobilstation:
Empfangen
des Breitbandsignals,
Wiederherstellen eines schmalbandigen
modulierten Signals durch eine Spreiz-Demodulation des Breitbandsignals
unter Verwendung eines zu dem besagten Spreizcode identischen Spreizcodes,
Wiederherstellen
von Anwenderdaten und Fehlerkorrekturprüfbits durch eine Multipegel-Demodulation des
schmalbandigen modulierten Signals, und
Fehlerkorrekturdekodieren
der Anwenderdaten und der Fehlerkorrekturprüfbits, wodurch die Anwenderdaten
reproduziert werden,
wobei an der ersten Basisstation ein zweiter
Zeitabschnitt zur Unterbrechung des Sendens erstellt wird, indem
die Anwenderdaten und die Fehlerkorrekturbits während des ersten Zeitabschnitts
unter Verwendung eines erhöhten
Modulationspegels der Multipegel-Modulationen gesendet werden, und
wobei
an der Mobilstation der Modulationspegel der Multipegel-Modulation
während
des ersten Zeitabschnitts erhöht
wird und danach die Anwenderdaten und die Fehlerkorrekturbits zur
Wiedergabe der Anwenderdaten empfangen werden, während die Empfangsfrequenz
während
des zweiten Zeitabschnitts auf die zweite Frequenz geändert wird,
um den Empfangspegel eines aus der zweiten Basisstation gesendeten
Signals zu messen.
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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 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 Multipegel-Modulation der Anwenderdaten
und der Fehlerkorrekturprüfbits,
eine
Einrichtung zur Erzeugung eines Breitbandsignals durch eine Spreiz-Modulation
des schmalbandigen modulierten Signals unter Verwendung eines Spreizcodes
und zum Senden des Breitbandsignals, und
dass die Mobilstation
aufweist:
eine erste Einrichtung zum Empfang des Breitbandsignals
und zur Wiederherstellung eines schmalbandigen modulierten Signals
durch eine Spreiz-Demodulation
des Breitbandsignals unter Verwendung eines zu dem besagten Spreizcode
identischen Spreizcodes,
eine zweite Einrichtung zur Wiederherstellung
von Anwenderdaten und Fehlerkorrekturprüfbits durch eine Multipegel-Demodulation
des schmalbandigen modulierten Signals, und
eine dritte Einrichtung
zur Reproduktion der Anwenderdaten durch Fehlerkorrekturdekodierung
der Anwenderdaten und der Fehlerkorrekturprüfbits,
wobei die erste
Basisstation eine erste Modulationspegelsteuerungseinheit zur Variation
des Modulationspegels der Multipegel-Modulation der Anwenderdaten
und der Fehlerkorrekturprüfbits
sowie eine Einrichtung zur Erstellung eines zweiten Zeitabschnitts zur
Unterbrechung des Sendens aufweist, indem mit einem erhöhten Modulationspegel
während
des ersten Zeitabschnitts während
einer Empfangspegelüberwachungszeitdauer
für die
zweite Mobilstation gesendet wird, um den Empfangspegel des Signals
aus der zweiten Basisstation zu überwachen,
die sich in der Frequenz von der ersten Basisstation unterscheidet,
und
die Mobilstation weiterhin eine Empfangsfrequenzschalteinrichtung
zum Abstimmen der Frequenz eines Empfängers zwischen der Sendefrequenz
der ersten Basisstation und der Sendefrequenz der zweiten Basisstation,
eine zweite Modulationspegelsteuerungseinheit zum Ändern des
Modulationspegels der Multipegel-Modulation, und eine Demodulationseinrichtung
zur Demodulation des Empfangssignals mit einem erhöhten Modulationspegel
und zur Durchführung
einer Fehlerkorrekturdekodierung zur Reproduktion der Anwenderdaten,
sowie eine Empfangspegelmesseinrichtung zum Wechseln der Empfangsfrequenz
der Sendefrequenz der zweiten Basisstation zur Überwachung des Empfangspegels
der zweiten Basisstation aufweist.
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Gemäß einer
dritten Ausgestaltung 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 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 Multipegel-Modulation der Anwenderdaten und der
Fehlerkorrketurprüfbits,
eine
Einrichtung zur Erzeugung eines Breitbandsignals durch eine Spreizmodulation
des schmalbandigen modulierten Signals unter Verwendung eines Spreizcodes
und zum Senden des Breitbandsignals, wobei die ersten Basisstation
die Anwenderdaten und die Fehlerkorrekturprüfbits während eines ersten Zeitabschnitts
mit einem erhöhten
multiplen Wert der Multipegel-Modulation sendet, um einen zweiten Zeitabschnitt
zur Unterbrechung des Sendens zu erstellen, wobei die Mobilstation
aufweist:
eine Einrichtung zum Empfang des schmalbandigen modulierten
Signals, der durch eine erste Modulation mit der Multipegel-Modulation
der Anwenderdaten und der Fehlerkorrekturprüfbits erhalten wird, und des
Breitbandsignals,
eine Einrichtung zur Umwandlung des Breitbandsignals
in das schmalbandige modulierte Signals, woraufhin eine Demodulation
und einer Fehlerkorrketurdekodierung folgt, um die Anwenderdaten
zu reproduzieren,
eine Modulationspegelschalteinrichtung zur
Erhöhung
des Modulationspegels der Multipegelmodulation während des ersten Zeitabschnitts
während
einer Empfangspegelüberwachungszeitdauer,
um den Empfangspegel des Signals aus einer zweiten Basisstation
zu überwachen,
die sich von der ersten Basisstation unterscheidet,
eine Empfangsfrequenzschalteinheit
zum Ändern
der Empfangsfrequenz zwischen der Empfangsfrequenz des Empfängers zwischen
der Sendefrequenz der ersten Basisstation und der Sendefrequenz
einer zweiten Basisstation, und
einer Empfangspegelmesseinheit
zur Überwachung des
Empfangspegels der zweiten Basisstation während des zweiten Zeitabschnitts.
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In
der Mobilstation kann die Empfangsfrequenzschalteinheit des Empfängers der
Mobilstation während
einer Handover-Zeitdauer zwischen der ersten Basisstation und der
zweiten Basisstation während
des ersten Mals die Empfangsfrequenz auf die Sendefrequenz der ersten
Basisstation wechseln und kann während
des zweiten Mals auf die Sendefrequenz der zweiten Basisstation
wechseln, und die Reproduktionseinrichtung kann das Signal aus der ersten
Basisstation und das Signal aus der zweiten Basisstation kombinieren.
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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 zweites Ausführungsbeispiel 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 zweiten Ausführungsbeispiel,
-
5 zeigt
ein Blockschaltbild des Systemaufbaus bei der Durchführung eines
Handover gemäß dem dritten,
vierten und fünften
Ausführungsbeispiel
für das
CDMA-Mobilkommunikationssystem gemäß der Erfindung,
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6 zeigt
ein Blockschaltbild eines Senders der Mobilstation gemäß dem dritten
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 dritten
Ausführungsbeispiel
darstellen,
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8 zeigt
Zeitverläufe,
die den Betrieb der Mobilstation während des Handover-Vorgangs
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
darstellen,
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9 zeigt
ein Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels 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
gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
darstellen,
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11 zeigt
Zeitverläufe,
die den Betrieb der Basisstation während eines Handover-Vorgangs
gemäß einem
fünften
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
sechsten 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 einen Frequenzwandler
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
(Sub-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 den Frequenzwandler 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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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
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3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung. 3A und 3B zeigen
Blockschaltbilder gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
für einen
Aufbau eines CDMA-Mobilkommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung. 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 Pegeln 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 3
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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 =
1–8) 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 8(A) 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 1B 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
ermöglicht
die Hauptsteuerungseinrichtung 109 (1A) jeder
Basisstation ein Senden der Anwenderdaten in den Zeitverlauf gemäß 7 durch
den Fehlerkorrekturkodierer 102 oder hält diese 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 8(A) gezeigt.
In diesem Fall werden, wie es in 8(B) 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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AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4
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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 Modulationspegelschalter 922,
eine Spreizcodeschalteinheit 924 und eine Frequenzschalteinheit 926 auf,
und diesen Einheiten werden Steuerungsinformationen aus einer Rahmenzusammensetzeinrichtung 901 zugeführt. Der
Modulationspegelschalter 922 sendet ein Signal zu einer
Modulationspegelsteuerungseinrichtung 904 zur Steuerung
des Modulationspegels. Das heißt,
dass in einer normalen Betriebsart die Anwenderdaten und die Fehlerkorrekturprüfbits in
einer Zeitdauer (Periode) 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
einer Frequenzschalteinheit 908, 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 5
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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 6
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Für den Fall
der Verwendung einer Messung, die unter Bezugnahme 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.