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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf digitale Funkkommunikationssysteme, die für mobile Kommunikationssysteme,
wie beispielsweise Fahrzeug-Telefone und tragbare Telefone, insbesondere in
Kommunikationssystemen mit gespreiztem Spektrum, basierend auf dem
CDMA-FDD-System, das eine Übergabe
zwischen Basisstationen mit unterschiedlichen Trägerfrequenzen ausführt, verwendet werden.
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Mobile Kommunikationssysteme, wie
beispielsweise Fahrzeug-Telefone und tragbare Telefone, verwenden
ein zellulares System für
eine effektive Verwendung von Trägerfrequenzen.
In dem zellularen System wird der Servicebereich in zahlreiche Zellen
unterteilt und in jeder Zelle wird eine Kommunikation zwischen einer
Basisstation und einer Mehrzahl von mobilen Stationen durchgeführt. Wenn
sich eine mobile Station zu einer anderen Zelle bewegt, ist es notwendig,
das Kommunikations-Gegenstück
von der Basisstation der alten Zelle zu der Basisstation der neuen
Zelle umzuschalten. Dies wird als Übergabe zwischen Basisstationen
bezeichnet.
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1 zeigt
ein Verarbeitungsfolgediagramm für
eine Übergabe
in ein Kommunikationssystem mit gespreiztem Spektrum (System mit
tragbarem Telefon), basierend auf dem herkömmlichen CDMA-FDD (Code Divisional
Multiple Access-Frequency Divisional Duplex) System. Die Symbole
f1 und C0, usw., in 1,
bezeichnen eine Trägerfrequenzzahl 1 und eine
Spreizcodezahl 0, usw.. Da die Intension hier diejenige
ist, eine Erweiterung der Basisstationen zu erleichtern, sind die
Spreizcode-Zeitabstimmung und die Frame-Zeitabstimmung asynchron zwischen Basisstationen.
Weiterhin werden kontinuierliche Sende/Empfangs-Operationen durchgeführt, indem
eine Prävention
einer Interferenz, mit Hörhilfen
berücksichtigt,
vorgenommen wird.
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Die mobile Station ruft zuerst eine
Basisstation A unter Verwendung einer Trägerfrequenzzahl 1 für eine Abwärts-Verbindung,
und einer Trägerfrequenzzahl 2 für die Aufwärts-Verbindung,
an. Dann führt
die mobile Station eine Übergabe
zu der Basisstation B durch und tritt in eine Kommunikation unter Verwendung
einer Trägerfrequenzzahl 3 für die Abwärts-Verbindung
und einer Trägerfrequenzzahl 4 für die Aufwärtsverbindung
ein. Die Operation während einer Übergabe
zwischen Basisstationen unter dieser Bedingung wird nachfolgend
erläutert.
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Die mobile Station erhält eine
Synchronisation eines Spreizcodes und eines Frames für einen Abwärts-Verbindung-Synchronisations-Kanal
(f1, c0) der Basisstation A zuerst. Die mobile Station verbindet
dann den Aufwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal
(f1, c1) und den Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal
(f2, c2) in dieser Reihenfolge mit der Basisstation A, um in eine
Kommunikation mit der Basisstation A einzutreten. Während mit
der Basisstation A kommuniziert wird, erhält die mobile Station eine
Synchronisation eines Spreizcodes und des Frames für einen
Abwärts-Verbindungs-Synchronisations-Kanal der Trägerfrequenzzahl 3 der
Basisstation B (f3, c3) zur selben Zeit. Nach Erhalten einer Synchronisation
mit der Basisstation B misst die mobile Station den empfangenen Pegel
sowohl der Basisstation A als auch der Basisstation B und misst
die Zeitabstimmungs-Differenz zwischen der Basisstation A und der
Basisstation B zu derselben Zeit.
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Falls der Empfangspegel der Basisstation
B größer als
der Empfangspegel der Basisstation A ist, die momentan kommuniziert,
gibt die mobile Station eine Übergabeanforderung
zu der Basisstation A aus. Zu diesem Zeitpunkt berichtet sie auch
die Informationen über
die Zeitabstimmungs-Differenz zu der Basisstation A. Die Basisstation
A berichtet über
die Übergabeanforderung,
empfangen von der mobilen Station, und die Zeitabstimmungs-Differenzinformationen
zu der Basisstation B über
ein Basisstationssteuersystem. Die Basisstation B beginnt Vorbereitungen
zum Aufnehmen der mobilen Station, und ein Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal,
gerichtet zu der mobilen Station, wird, unter Verwendung der Trägerfrequenzzahl 3, übertragen.
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Während
die Verbindung mit der Basisstation A beibehalten wird, verbindet
die mobile Station die Abwärts-Verbindung
(f3, c5) und die Aufwärtsverbindung
(f4, c6) der Kanäle
für eine
Kommunikation mit der Basisstation B. Nachdem ein Kommunikations-Kanal
mit der Basisstation B eingerichtet ist, unterbricht die mobile
Station eine Verbindung mit der Basisstation A. Dies schließt die Übergabe
ab.
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In einem System mit portablem Telefon,
basierend auf dem herkömmlichen
CDMA-FDD-System,
muss, wenn eine mobile Station eine Übergabe zu einer Basisstation
mit einer Trägerfrequenz
unterschiedlich zu derjenigen der Basisstation, mit der sie momentan
kommuniziert, durchführt,
sie zwei Kanäle mit
unterschiedlichen Trägerfrequenzen
gleichzeitig senden/empfangen. Deshalb muss die mobile Station mit
2 Leitungen von Sende/Empfangsschaltungen versehen sein, was das
Problem einer Erhöhung
sowohl der Hardwaregröße der mobilen
Station als auch des Energieverbrauchs mit sich bringt.
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Die EP-A-0 680 160 offenbart ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Sendeleistungssteuerung einer
mobilen Station während
eines Soft-Handoff in einem CDMA-System.
In dem Soft-Handoff-Prozess kann eine mobile Station ein Signal
gleichzeitig zu der alten Basisstation und zu der neuen Basisstation entweder
in demselben Code und bei derselben Frequenz, in unterschiedlichen
Coden und bei derselben Frequenz, in demselben Code und bei unterschiedlicher
Frequenzen, oder in unterschiedlichen Coden und bei unterschiedlichen
Frequenzen übertragen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist diejenige, ein verbessertes Übergabe-Verfahren für eine mobile
Station und eine Basisstation eines Kommunikationssystems mit gespreiztem
Spektrum zu schaffen, bei dem unterschiedliche Basisstationen unterschiedliche
Trägerfrequenzen
zum Kommunizieren mit mobilen Stationen verwenden.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der
unabhängigen
Ansprüche
gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Wenn eine Übergabe zu einer Basisstation mit
einer unterschiedlichen Trägerfrequenz
durchgeführt
wird, eliminiert diese Konfiguration die Notwendigkeit, dass die
mobile Station Kanäle
mit zwei oder mehr Trägerfrequenzen
gleichzeitig sendet/empfängt,
was ermöglicht,
dass die Größe der Hardware der
mobilen Station verringert wird.
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1 zeigt
ein Sequenzdiagramm einer Übergabe
zwischen Basisstationen basierend auf dem herkömmlichen Kommunikationssystem
mit gespreiztem Spektrum;
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2 zeigt
eine Zeichnung, um eine Übergabe
zwischen Basisstationen zu erläutern;
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3 zeigt
ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Kommunikationssystems
mit gespreiztem Spektrum der vorliegenden Erfindung darstellt;
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4 zeigt
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer mobilen Station in
dem Kommunikationssystem mit gespreiztem Spektrum der vorliegenden
Endung darstellt;
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5 zeigt
ein Sequenzdiagramm in einer Ausführungsform 1 des Kommunikationssystems
mit gespreiztem Spektrum der vorliegenden Erfindung;
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6 zeigt
ein Flussdiagramm einer mobilen Station in einer Ausführungsform
1 des Kommunikationssystems mit gespreiztem Spektrum der vorliegenden
Endung;
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7 zeigt
ein Sequenzdiagramm in einer Ausführungsform 2 des Kommunikationssystems
mit gespreiztem Spektrum der vorliegenden Erfindung;
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8 zeigt
ein Flussdiagramm einer mobilen Station in einer Ausführungsform
2 des Kommunikationssystems mit gespreiztem Spektrum der vorliegenden
Erfindung;
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9 zeigt
ein Sequenzdiagramm einer mobilen Station in einer Ausführungsform
3 des Kommunikationssystems mit gespreiztem Spektrum der vorliegenden
Erfindung; und
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10 zeigt
ein Flussdiagramm der mobilen Station in einer Ausführungsform
1 des Kommunikationssystems mit gespreiztem Spektrum der vorliegenden
Erfindung.
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Der erste Modus der vorliegenden
Erfindung in einem Kommunikationssystems mit gespreiztem Spektrum,
basierend auf dem CDMA-FDD-System, das ermöglicht, dass eine Mehrzahl
von Trägerfrequenzen
selektiv verwendet wird, ist mit dem Abschnitt ausgerüstet, der
eine Übergabe
zwischen Basisstationen mit derselben Trägerfrequenz, umgeschaltet durch
einen spreizenden Code von einer Trägerfrequenz, verwendet für eine Kommunikation, die
gerade fortschreitet, und dem Abschnitt, der die Trägerfrequenzen
innerhalb der Übergabe-Basisstation
umschaltet, nachdem eine Übergabe
zwischen diesen Basisstationen abgeschlossen ist, ausführt. Dies
ermöglicht,
dass die mobile Station eine Übergabe
zwischen Basisstationen mit unterschiedlichen Frequenzen durchführt, ohne
dass die mobile Station zwei oder mehr Trägerfrequenzen gleichzeitig
sendet/empfängt.
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Der zweite Modus der vorliegenden
Erfindung in dem Kommunikationssystem mit gespreiztem Spektrum basierend
auf dem CDMA-FDD-System, das ermöglicht,
dass eine Mehrzahl von Trägerfrequenzen
selektiv verwendet wird, ist mit dem Abschnitt ausgestattet, der
von einer Trägerfrequenz
für eine
normale Kommunikation zu einer spezifischen Trägerfrequenz für eine Übergabe
zwischen Basisstationen umschaltet, dem Abschnitt, der eine Übergabe
zwischen Basisstationen mit derselben Trägerfrequenz durchführt, umgeschaltet
durch einen spreizenden Code von dieser spezifischen Trägerfrequenz
wird, und dem Abschnitt, der von dieser spezifischen Trägerfrequenz
zu einer Trägerfrequenz
für eine
normale Kommunikation innerhalb der Übergabe-Basisstation umschaltet,
nachdem eine Übergabe zwischen
diesen Basisstationen abgeschlossen ist. Dies ermöglicht,
dass die mobile Station eine Übergabe
zwischen Basisstationen mit unterschiedlichen Frequenzen durchführt, ohne
dass die mobile Station zwei oder mehr Trägerfrequenzen gleichzeitig
sendet/empfängt.
Weiterhin wird, da eine Übergabe
bei einer spezifischen Trägerfrequenz
ausgeführt
wird, indem ein Raum in der Kommunikationsleitung mit mehreren Trägerfrequenzen
sichergestellt wird, eine Übergabe
einfach erreicht.
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Der dritte Modus der vorliegenden
Erfindung in einem System mit portablem Telefon, basierend auf dem
CDMA-FDD-System, schaltet die Trägerfrequenz
innerhalb der Übergabe-Basisstation
um, wenn eine Übergabe
zwischen Zellen mit unterschiedlichen Trägerfrequenzen ausgeführt wird,
und führt
dann eine Übergabe
zwischen Basisstationen bei derselben Trägerfrequenz aus. Dies ermöglicht, dass
die mobile Station flexibel eine Übergabe zwischen Basisstationen
mit unterschiedlichen Trägerfrequenzen
realisiert, ohne dass die mobile Station zwei oder mehr Trägerfrequenzen
gleichzeitig sendet/empfängt.
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Es wird nun Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
genommen, wobei Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung im Detail nachfolgend erläutert werden:
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(Ausführungsform 1)
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Die Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung beschreibt ein Kommunikationssystem mit gespreiztem Spektrum,
ausgestattet mit dem Abschnitt, der eine Übergabe zwischen Basisstationen bei
derselben Trägerfrequenz
ausführt,
und dem Abschnitt, der Trägerfrequenzen
innerhalb der Übergabe-Basisstation
umschaltet.
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2 zeigt
eine Zeichnung, um eine Übergabe
zwischen Basisstationen in einem Kommunikationssystem mit gespreiztem
Spektrum basierend auf dem CDMA-FDD-System (System mit portablem Telefon)
zu erläutern.
In 2 kommuniziert eine
mobile Station 105 mit einer Basisstation A 101 in
einer Zelle A 103 und bewegt sich zu einer Zelle B 104,
um eine Übergabe
zu einer Basisstation B 102 durchzuführen. Die Basisstation A 101 und
die Basisstation B 102 werden durch ein Basisstations-Steuersystem 106 gesteuert.
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Um konkreter zu werden, sind, wie
in 3 dargestellt ist,
die Basisstation (BS) 101 und 102 mit einem Sende/Empfangs-Verstärkungsabschnitt (AMP) 110,
einem Funkabschnitt (TRX) 111, der ein Basisbandsignal
von dem Träger
extrahiert, einem Basisband-Signalverarbeitungsabschnitt
(BB) 113, der Daten von dem Basisbandsignal erhält, einem Sendepfad-Interface-Abschnitt
(HW-INT) 114 und einem Steuerabschnit (BS-CNT) 112,
der das gesamte System steuert, ausgestattet.
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Das Basisstations-Steuersystem (MCC) 106, das
die Basisstationen BS 101 und 102 steuert, ist mit
einem Sendepfad-Interface-Abschnitt 115, einem Umschaltabschnitt
(SW) 116, der eine Übergabe
zwischen Basisstationen durchführt,
einem externen I/F- Abschnitt
(EXT/INT) 117, einem Funksteuer/Austauschsteuerabschnitt
(MCC-CNT) 118 ausgestattet.
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4 zeigt
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer mobilen Station 105,
die mit den Basisstationen 101 und 102 kommuniziert,
darstellt. Wenn diese mobile Station 105 ein Signal von
der Antenne 120 empfängt,
verstärkt
sie das Signal mit einem Verstärker 121 und
schickt es zu einem Abwärts-Wandler 122.
Nachdem der Träger
durch den Abwärts-Wandler 122 eliminiert
ist, wird das Empfangssignal in einen Kanal I und einen Kanal Q
unterteilt und jeweils durch einen quasi-kohärenten Demodulationsabschnitt 123 erfasst.
Dann werden deren jeweiligen Kanalsignale durch einen LPF (Tiefpassfilter)
geführt
und von analog zu digital durch einen A/D-Wandler 125 umgewandelt.
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Das Signal, umgewandelt von analog
zu digital, wird in zwei Systeme unterteilt und deren korrelierenden
Werte werden durch Korrelatoren 126 und 128 erhalten,
und eine Synchronisation wird durch Synchronisations-Detektoren 127 und 129 erfasst. Das
A/D-gewandelte Signal
wird zu Korrelatoren 126 und 128 über einen
Verzögerungsabschnitt 130 geschickt.
Diese Signale werden weiter zu einem Empfangs-SIR-Messabschnitt 131 geschickt,
der deren jeweilige SIR berechnet, was die Empfangsqualität ist, und
dies auch zu einem Soft-Handover-Zusammensetzungsabschnitt 132 schickt.
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Das empfangene SIR-Messergebnis wird
zu einem Steuerabschnitt 133 geschickt und der Steuerabschnitt 131 instruiert
einen Synthesizer 134, die Trägerfrequenz entsprechend dem
Messergebnis umzuschalten. Der Synthesizer 134 schickt
die umgeschaltete Trägerfrequenz
zu dem Abwärts-Wandler 122,
dem quasi-kohärenten
Demodulationsabschnitt 123 und dem Quadratur-Modulationsabschnitt 140 und
einem Aufwärts-Wandler 141,
der später
beschrieben werden wird.
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Andererseits wird das Sendesignal
frame-mäßig durch
einen Frame-Zusammensetzungs-Abschnitt 135 zusammengesetzt,
durch einen Modulator 136 moduliert und dann durch einen Spreizcode
mit einem Spreizabschnitt 137 gespreizt. Dann wird das
gespreizte Signal durch einen Sendefilter 138 hindurchgeführt, durch
einen D/A-Wandler 139 D/A-gewandelt
und durch einen Quadratur-Modulations-Abschnitt 140 quadratur-mäßig moduliert. Dieses
Quadratur-mäßig modulierte
Sendesignal wird durch einen Aufwärts-Wandler 141 auf
einem Träger
weitergeführt,
durch einen Verstärker 142 verstärkt und
dann von einer Antenne 120 aus gesendet.
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5 zeigt
ein Verarbeitungssequenzdiagramm in dem Fall einer Übergabe
des Kommunikationssystems für
das gespreizte Spektrum (System für portable Telefone) basierend
auf dem CDMA-FDD-System in Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung. 6 zeigt
ein Flussdiagramm der Betriebsweise der mobilen Station in diesem Kommunikationssystem
mit gespreiztem Spektrum. Symbole f1 und c0, usw., in 5 zeigen eine Trägerfrequenzzahl 1 und
eine Spreizcodezahl 0, usw., an. Da die Intension hier
diejenige ist, Basisstationen zu erweitern, sind die Spreizcode-Zeitabstimmung und
die Frame-Zeitabstimmung
zwischen Basisstationen asynchron. Weiterhin werden kontinuierliche Sende/Empfangs-Operationen
dadurch durchgeführt,
dass eine Interferenz mit Hörhilfen
berücksichtigt
wird.
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Die mobile Station kommuniziert mit
der Basisstation A durch eine Trägerfrequenzzahl 1 für die Abwärts-Verbindung
und durch eine Trägerfrequenzzahl 2 für die Aufwärts-Verbindung zuerst.
Dann führt die
mobile Station eine Übergabe
zu der Basisstation B aus und kommuniziert mit der Trägerfrequenzzahl 3 für die Abwärts-Verbindung
und mit der Trägerfrequenzzahl 4 für die Aufwärts-Verbindung.
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Die mobile Station erhält eine
Synchronisation eines Spreizcodes und eines Frames für den Abwärts-Verbindungs-Synchronisations-Kanal
(f1, c0) der Basisstation A zuerst (ST 101). Dann verbindet sich
die mobile Station mit der Basisstation A durch einen Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal (f1,
c1) und einen Aufwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal
(f2, c2) in dieser Reihenfolge und tritt in eine Kommunikation mit
der Basisstation A ein (ST 102, 103). Die mobile
Station erhält
eine Synchronisation eines Spreizcodes und eines Frames (ST 105) für den Abwärts-Verbindungs-Synchronisations-Kanal (f1, c3) der
Basisstation B, während
sie mit der Basisstation A kommuniziert (ST 104). Hierbei
ist der Abwärts-Verbindungs-Synchronisations-Kanal
mit allen Trägerfrequenzzahlen übertragen
worden, und deshalb muss die mobile Station nur eine Synchronisation
für den
Abwärts-Verbindungs-Synchronisations-Kanal
mit derselben Trägerfrequenzzahl
wie diejenige des momentan kommunizierenden Kanals erhalten. Sie
muss nicht Kanäle
mit zwei Trägerfrequenzen
gleichzeitig empfangen.
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Nachdem die mobile Station eine Synchronisation
mit der Basisstation B erhält,
misst sie den empfangenen Pegel sowohl der Basisstation A als auch
der Basisstation B (ST 106, 107) und misst gleichzeitig
die Zeitabstimmungs-Differenz zwischen der Basisstation A und der
Basisstation B (ST 108). Falls der Empfangspegel b der
Basisstation B größer als
der Empfangspegel a der Basisstation A, die sich momentan in Kommunikation
befindet (ST 109), ist, gibt die mobile Station eine Übergabe-Anforderung zu
der Basisstation A aus und zu diesem Zeitpunkt berichtet sie auch
die Informationen über
die Zeitabstimmungs-Differenz zu der Basisstation A (ST 110). Falls
der Empfangspegel b der Basisstation B kleiner als der Empfangspegel
a der Basisstation A ist, fährt die
mobile Station eine Kommunikation mit der Basisstation A fort.
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Die Basisstation A berichtet über die Übergabe-Anforderung
und die Zeitabstimmungs-Differenz Informationen, empfangen von der
mobilen Station, zu der Basisstation B über das Basisstations-Steuersystem.
Die Basisstation B beginnt Vorbereitungen zum Empfangen der mobilen
Station und schickt den Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal (f1, c4) zu
der mobilen Station. Die mobile Station verbindet die Abwärts-Verbindungs-Leitung
(f1, c4) mit der Aufwärts-Verbindungs-Leitung
(f2, c2) des Kommunikations-Kanals mit der Basisstation B, während eine Verbindung
mit der Basisstation A beibehalten wird (ST 111, 112).
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Zu diesem Zeitpunkt verwendet die
Basisstation B die Zeitabstimmungs-Differenz-Informationen, um die Zeitabstimmung
zum Empfangen des Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals
von der Basisstation B an der mobilen Station einzustellen, um die
Zeitabstimmung eines Empfangens des Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals
von der Basisstation A an der mobilen Station anzupassen. Zu diesem
Zeitpunkt verbleibt ein Zeitabstimmungsfehler, und zwar aufgrund
einer Differenz zwischen dem Abstand zwischen der mobilen Station
und der Basisstation A und dem Abstand zwischen der mobilen Station
und der Basisstation B. Deshalb muss die mobile Station nach der
Empfangszeitabstimmung innerhalb des Bereichs dieses Zeitabstimmungsfehlers
suchen, um eine korrekte Empfangszeitabstimmung des Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals
(f1, c4) von der Basisstation B zu erhalten.
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Weiterhin verwendet die Basisstation
B die Zeitabstimmungs-Differenz-Informationen,
um die Empfangszeitabstimmung des Aufwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals
(f2, c2), übertragen von
der mobilen Station, zu erhalten. Da ein Zeitabstimmungsfehler auch
verbleibt, und zwar aufgrund einer Differenz zwischen dem Abstand
der mobilen Station und der Basisstation A und des Abstands zwischen
der mobilen Station und der Basisstation B, muss die Basisstation
B die Aufwärts-Verbindungs-Empfangs-Zeitabstimmung
innerhalb des Bereichs des Zeitabstimmungsfehlers suchen, um die korrekte
Empfangs-Zeitabstimmung des Aufwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals (f2, c2) von
der mobilen Station zu erhalten.
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Der Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal
(f1, c4), übertragen
von der Basisstation B zu der mobilen Station, besitzt dieselbe
Trägerfrequenzzahl
wie diejenige des Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals
(f1, c1), übertragen von
der Basisstation A zu der mobilen Station, mit der einzigen Differenz
der Spreizcodezahl. Deshalb muss die mobile Station nicht Kanäle mit zwei
Trägerfrequenzen
simultan gerade dann empfangen, wenn die mobile Station Kommunikations-Kanäle mit sowohl
der Basisstation A als auch der Basisstation B gleichzeitig verbindet.
Weiterhin besitzt der Aufwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal
(f2, c2) dieselben Trägerfrequenzzahlen,
dieselben Spreizcodezahlen, dieselben Spreizcodezeitabstimmungen,
die Frame-Zeitabstimmungen, und überträgt Informationen
für die
Basisstation A und die Basisstation B.
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Nachdem ein Kommunikations-Kanal
für die Basisstation
B eingerichtet ist (ST 113), wird die Verbindung mit der
Basisstation A unterbrochen (ST 114, ST 115).
Dann werden, zum Zeitpunkt einer Verbindung mit der Basisstation
B, die Aufwärts-Verbindungs- und
Abwärts-Verbindungs-Trägerfrequenzen simultan
zu Zahl 4 und Zahl 3 jeweils umgeschaltet (ST 116).
Zu diesem Zeitpunkt verbleiben die Spreizcode-Zeitabstimmung und die Frame-Zeitabstimmung
unverändert,
und deshalb können
die mobile Station und die Basisstation Trägerfrequenzen gleichzeitig
umschalten. Die Zeit, in der der Kommunikations-Kanal augenblicklich
aufgrund einer Änderung
der Trägerfrequenzzahl
unterbrochen wird, wird durch die Funktion des Frequenz-Synthesizers
bestimmt und kann auf innerhalb einiger Mikrosekunden unterdrückt werden.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Spreizcodezahl auch geändert, falls
dies notwendig ist. Dies schließt
eine Übergabe
zu der Basisstation B ab (ST 117).
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Wie vorstehend beschrieben ist, kann,
gemäß dem Kommunikationssystem
mit gespreiztem Spektrum in Ausführungsform
1, die mobile Station eine Übergabe
zwischen Basisstationen mit unterschiedlichen Trägerfrequenzen mit einer kurzen,
momentanen Unterbrechungsperiode durchführen, ohne dass die mobile
Station die Funktion von Sende/Empfangskanälen mit zwei Trägerfrequenzen
simultan haben muss.
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(Ausführungsform 2)
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Die Ausführungsform 2 der vorliegenden
Erfindung beschreibt ein Kommunikationssystem mit gespreiztem Spektrum,
das mit dem Abschnitt ausgestattet ist, der von einer normalen Kommunikations-Trägerfrequenz
auf eine spezifische Trägerfrequenz
für eine Übergabe
zwischen Basisstationen umschaltet, wobei der Abschnitt, diese Übergabe zwischen
Basisstationen mit derselben Trägerfrequenz
ausführt,
die durch einen Spreizcode von einer spezifischen Trägerfrequenz
umgeschaltet wird, und dem Abschnitt, der von der spezifischen Trägerfrequenz
zu einer normalen Kommunikations-Trägerfrequenz innerhalb der Übergabe-Basisstation
umschaltet, ausführt.
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Das Kommunikationssystem mit gespreiztem
Spektrum in Ausführungsform
2 (System mit portablem Telefon) besitzt dieselbe Konfiguration
wie diejenige von Ausführungsform
1, und deshalb ist eine Erläuterung
hier weggelassen. 7 zeigt
ein Verarbeitungsfolgediagramm des Kommunikationssystems mit gespreiztem
Spektrum (System mit portablem Telefon), basierend auf dem CDMA-FDD-System
in Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung in dem Fall einer Übergabe. 8 zeigt ein Flussdiagramm der Betriebsweise
einer mobilen Station in dem Kommunikationssystem mit gespreiztem
Spektrum. Symbole, wie beispielsweise f1, c0 in 7, zeigen eine Trägerfrequenzzahl 1 und eine
Spreizcodezahl 0, usw., an. Da die Intension hier diejenige
ist, Erweiterungen der Basisstationen zu erleichtern, sind die Spreizcode-Zeitabstimmung
und die Frame-Zeitabstimmung
asynchron zwischen Basisstationen. Weiterhin werden kontinuierliche
Sende/Empfangs-Operationen durchgeführt, in dem eine Prävention
einer Interferenz, mit Hörhilfen
berücksichtigt,
vorgenommen wird.
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Die mobile Station kommuniziert mit
der Basisstation A, unter Verwendung einer Trägerfrequenzzahl 1 für die Abwärts-Verbindung
und einer Trägerfrequenzzahl 2 für die Aufwärts-Verbindung zuerst.
Dann führt
die mobile Station eine Übergabe zu
der Basisstation B aus und tritt dann in eine Kommunikation unter
Verwendung einer Trägerfrequenzzahl 3 für die Abwärts-Verbindung
und einer Trägerfrequenzzahl 4 für die Aufwärts-Verbindung ein.
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Die mobile Station erhält eine
Synchronisation eines Spreizcodes und eines Frames für einen Abwärts-Verbindungs-Synchronisations-Kanal
(f1, c0) der Basisstation A zuerst (ST 201). Die mobile Station
verbindet sich dann mit einem Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal
(f1, c1) und einem Aufwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal
(f2, c2) in dieser Reihenfolge mit der Basisstation A, um in eine
Kommunikation mit der Basisstation A einzutreten (ST 202, 203).
Während
mit der Basisstation A (ST 204) kommuniziert wird, erhält die mobile
Station eine Synchronisation eines Spreizcodes und eines Frames
(ST 205) für
einen Abwärts-Verbindungs-Synchronisations-Kanal
(f1, c3) der Basisstation B zu derselben Zeit. Hierbei ist der Abwärts-Verbindungs-Synchronisations-Kanal mit allen Trägerfrequenzzahlen übertragen
worden, und deshalb muss die mobile Station nur eine Synchronisation
für den
Abwärts-Verbindungs-Synchronisations-Kanal mit
derselben Trägerfrequenzzahl
wie diejenige des momentan kommunizierenden Kanals erhalten. Sie muss
nicht Kanäle
mit zwei Trägerfrequenzen
gleichzeitig aufnehmen.
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Nachdem die mobile Station eine Synchronisation
mit der Basisstation B erhalten hat, misst sie den Empfangspegel
sowohl der Basisstation A als auch der Basisstation B (ST 206, 207),
und misst zur selben Zeit die Zeitabstimmungs-Differenz zwischen der
Basisstation A und der Basisstation B (ST 208). Falls der
Empfangspegel b der Basisstation B größer als der Empfangspegel a
der Basisstation A, die sich momentan in Kommunikation befindet,
ist (ST 209), gibt die mobile Station eine Übergabe-Anforderung zu
der Basisstation A aus, und zu diesem Zeitpunkt berichtet sie auch
die Informationen der Zeitabstimmungs-Differenz zu der Basisstation
A (ST 210). Falls der Empfangspegel b der Basisstation
B kleiner als der Empfangspegel a der Basisstation A ist, fährt die
mobile Station eine Kommunikation mit der Basisstation A fort.
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Die Basisstation A berichtet die Übergabe-Anforderung
und die Zeitabstimmungs-Differenzinformationen,
empfangen von der mobilen Station, zu der Basisstation B über das
Basisstations-Steuersystem. Die Basisstation B beginnt Vorbereitungen zum Übernehmen
der mobilen Station.
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Dann werden, zum Zeitpunkt einer
Verbindung mit der Basisstation A, die Aufwärts-Verbindungs- und Abwärts-Verbindungs-Trägerfrequenzen gleichzeitig
zu einer Zahl 9 und zu einer Zahl 8 jeweils umgeschaltet
(ST 211). Hierbei sollten die Zahl 9 auf der Aufwärts-Verbindungs-Leitung
und die Zahl 8 auf der Abwärts-Verbindungs-Leitung die
Zahlen entsprechend den spezifischen Trägerfrequenzen, die nur für eine Übergabe
verwendet werden, sein. Zu diesem Zeitpunkt können, da die Spreizcode-Zeitabstimmung
und die Frame-Zeitabstimmung unverändert sind, die Trägerfrequenzen
an der mobilen Station und der Basisstation gleichzeitig geändert werden.
Die Zeit, in der der Kommunikations-Kanal momentan aufgrund einer Änderung
der Trägerfrequenzzahl
unterbrochen wird, wird durch die Funktion des Frequenz-Synthesizers
bestimmt und kann auf innerhalb einiger Mikrosekunden unterdrückt werden.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Spreizcodezahl auch geändert, falls
dies notwendig ist.
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Nach einem Umschalten der Aufwärts-Verbindungs-
und Abwärts-Verbindungs-Trägerfrequenzen
zu dem Zeitpunkt, zu dem eine Verbindung mit der Basisstation A
abgeschlossen ist, wird der Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal
(f8, c7) von der Basisstation B zu der mobilen Station übertragen.
Die Aufwärts-Verbindungs-
und Abwärts-Verbindungs-Trägerfrequenzzahlen,
die verwendet sind, sind die Zahl 9 und die Zahl 8 jeweils.
Allerdings sollte die Spreizcodezahl des Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals
auf eine Zahl, unterschiedlich zu derjenigen, die von der Basisstation
A geschickt ist, eingestellt werden. Während die Verbindung mit der
Basisstation A beibehalten wird, verbindet die mobile Station die
Abwärts-Verbindung
(f8, c7) und die Aufwärts-Verbindung
(f9, c9) der Kanäle für eine Kommunikation
mit der Basisstation B (ST 212, 213).
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Zu diesem Zeitpunkt verwendet die
Basisstation B die Zeitabstimmungs-Differenz-Informationen, um die Zeitabstimmung
eines Empfangs des Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals
von der Basisstation B an der mobilen Station so einzustellen, um
die Zeitabstimmung eines Empfangs des Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals
von der Basisstation A an der mobilen Station anzupassen. Zu diesem
Zeitpunkt verbleibt ein Zeitabstimmungsfehler, und zwar aufgrund
einer Differenz zwischen dem Abstand zwischen der mobilen Station
und der Basisstation A und dem Abstand zwischen der mobilen Station
und der Basisstation B. Deshalb muss die mobile Station die Empfangs-Zeitabstimmung innerhalb
des Bereichs des Zeitabstimmungsfehlers suchen, um eine korrekte
Empfangszeit des Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals
(f8, c7) von der Basisstation B zu erhalten.
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Die Basisstation B verwendet die
Zeitabstimmungs-Differenz-Informationen, um die Empfangs-Zeitabstimmung
des Aufwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals
(f9, c9) zu empfangen, übertragen
von der mobilen Station. Da ein Zeitabstimmungsfehler auch verbleibt,
und zwar aufgrund einer Differenz zwischen dem Abstand zwischen
der mobilen Station und der Basisstation A, und dem Abstand zwischen
der mobilen Station und der Basisstation B zu diesem Zeitpunkt,
muss die Basisstation B nach der Aufwärts-Verbindungs-Empfangs-Zeitabstimmung
innerhalb des Bereichs des Zeitabstimmungsfehlers suchen, um die
korrekte Empfangs-Zeitabstimmung des Aufwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals
von der mobilen Station zu erhalten.
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Der Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal
(f8, c7), übertragen
von der Basisstation B zu der mobilen Station, besitzt dieselbe
Trägerfrequenzzahl
wie diejenige des Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals
(f8, c8), übertragen von
der Basisstation A zu der mobilen Station, mit nur einer Differenz
der Spreizcodezahl. Deshalb muss die mobile Station nicht Kanäle von zwei
Trägerfrequenzen
gleichzeitig empfangen, gerade dann, wenn die mobile Station Kommunikations-Kanäle mit sowohl
der Basisstation A als auch der Basisstation B gleichzeitig verbindet.
Weiterhin besitzt der Aufwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal
(f9, c9) dieselben Trägerfrequenzzahlen,
Spreizcodezahlen, Spreizcode-Zeitabstimmungen, Frame-Zeitabstimmungen,
und Sende-Informationen für
die Basisstation A und die Basisstation B.
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Nachdem ein Kommunikations-Kanal
für die Basisstation
B eingerichtet ist (ST 214), wird die Verbindung mit der
Basisstation A unterbrochen (ST 215, ST 216).
Dann werden, zu der Zeit einer Verbindung mit der Basisstation B,
die Aufwärts-Verbindungs- und Abwärts-Verbindungs-Trägerfrequenzen gleichzeitig
zu Zahl 4 und Zahl 3 jeweils umgeschaltet (ST 217).
Zu diesem Zeitpunkt verbleiben die Spreizcode-Zeitabstimmung und
die Frame-Zeitabstimmung unverändert,
und deshalb können
die mobile Station und die Basisstation Trägerfrequenzen gleichzeitig
umschalten. Die Zeit, in der der Kommunikationskanal momentan aufgrund
einer Änderung der
Trägerfrequenzzahl
unterbrochen wird, wird durch die Funktion des Frequenz-Synthesizers
bestimmt und kann auf innerhalb einiger Mikrosekunden unterdrückt werden.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Spreizcodezahl auch geändert. Dies
schließt
eine Übergabe
zu der Basisstation B ab (ST 218).
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Wie vorstehend beschrieben ist, kann,
gemäß dem Kommunikationssystem
mit gespreiztem Spektrum in Ausführungsform
2, die Vorsehung des Abschnitts, der eine Übergabe zwischen Basisstationen
bei einer spezifischen Trägerfrequenz
ausführt, Trägerfrequenzen
für eine Übergabe
zwischen Basisstationen verringern, was ein Kommunikationssystem
mit gespreiztem Spektrum basierend auf dem CDMA-FDD-System mit einer
hohen Leitungsausnutzung an Basisstationen ergibt.
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(Ausführungsform 3)
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Die Konfiguration eines Kommunikationssystems
mit gespreiztem Spektrum (System für portable Telefone) in der
Ausführungsform
3 ist dieselbe wie diejenige der Ausführungsform 1, und deshalb wird deren
Erläuterung
hier weggelassen. 9 zeigt
ein Verarbeitungs-Sequenz-Diagramm des Kommunikationssystems mit
gespreiztem Spek trum (System für portable
Telefone) basierend auf dem CDMA-FDD-System in Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung in dem Fall einer Übergabe. 10 zeigt ein Flussdiagramm der Betriebsweise einer
mobilen Station in dem Kommunikationssystem mit gespreiztem Spektrum.
Symbole, wie beispielsweise f1 und c0 in 9, zeigen eine Trägerfrequenzzahl 1 und
eine Spreizcodezahl 0, usw., an. Da die Intension hier
diejenige ist, Expansionen der Basisstationen zu erleichtern, sind
die Spreizcode-Zeitabstimmung und die Frame-Zeitabstimmung asynchron
zwischen Basisstationen. Weiterhin werden kontinuierliche Sende/Empfangs-Operationen
durchgeführt,
indem eine Prävention
einer Interferenz mit Hörhilfen
berücksichtigt
wird.
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Die mobile Station kommuniziert mit
der Basisstation A unter Verwendung einer Trägerfrequenzzahl 1 für die Abwärts-Verbindung
und einer Trägerfrequenzzahl 2 für die Aufwärts-Verbindung
zuerst. Dann führt
die mobile Station eine Übergabe
zu der Basisstation B aus und tritt dann in eine Kommunikation unter
Verwendung einer Trägerfrequenzzahl 3 für die Abwärts-Verbindung
und einer Trägerfrequenzzahl 4 für die Aufwärts-Verbindung ein.
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Die mobile Station erhält eine
Synchronisation eines Spreizcodes und eines Frames für einen Abwärts-Verbindungs-Synchronisations-Kanal
(f1, c0) der Basisstation A zuerst (ST 301). Die mobile Station
verbindet dann den Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal (f1, c1) und
den Aufwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal
(f2, c2) in dieser Reihenfolge mit der Basisstation A, um in eine Kommunikation
mit der Basisstation A einzutreten (ST 302, 303).
Während
einer Kommunikation mit der Basisstation A (ST 304) erhält die mobile
Station eine Synchronisation eines Spreizcodes und eines Frames
für einen
Abwärts-Verbindungs-Synchronisations-Kanal
(f1, c3) der Basisstation B zu derselben Zeit (ST 305).
Hierbei ist der Abwärts-Verbindungs-Synchronisations-Kanal
mit allen Trägerfrequenzzahlen übertragen
worden, und deshalb muss die mobile Station nur eine Synchronisation
für den Abwärts-Verbindungs-Synchronisations-Kanal
mit derselben Trägerfrequenzzahl
wie diejenige des Kommunikations-Kanals, der sich momentan in Kommunikation
befindet, erhalten. Sie muss nicht Kanäle mit zwei Trägerfrequenzen
gleichzeitig empfangen.
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Nachdem die mobile Station eine Synchronisation
mit der Basisstation B erhalten hat, misst sie den Empfangspegel
sowohl der Basisstation A als auch der Basisstation B (ST 306, 307),
und misst zur selben Zeit die Zeitabstimmungs-Differenz zwischen der
Ba sisstation A und der Basisstation B (ST 308). Falls der
Empfangspegel b der Basisstation B größer als der Empfangspegel a
der Basisstation A, die sich momentan in Kommunikation befindet
(ST 309), ist, gibt die mobile Station eine Übergabe-Anforderung zu
der Basisstation A aus, und zu diesem Zeitpunkt berichtet sie auch
die Informationen der Zeitabstimmungs-Differenz zu der Basisstation
A (ST 310). Falls der Empfangspegel b der Basisstation
B kleiner als der Empfangspegel a der Basisstation A ist, fährt die
mobile Station eine Kommunikation mit der Basisstation A fort.
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Die Basisstation A berichtet über die Übergabe-Anforderung
und die Zeitabstimmungs-Differenz-Informationen, empfangen von der
mobilen Station, zu der Basisstation B über das Basisstationssteuersystem.
Die Basisstation B beginnt mit Vorbereitungen zum Aufnehmen der
mobilen Station.
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Dann werden, zu dem Zeitpunkt einer
Verbindung mit der Basisstation A, die Aufwärts-Verbindungs- und Abwärts-Verbindungs-Trägerfrequenzen simultan
zu Zahl 3 und Zahl 4 jeweils umgeschaltet (ST 311).
Zu diesem Zeitpunkt können,
da die Spreizcode-Zeitabstimmung
und die Frame-Zeitabstimmung unverändert sind, die Trägerfrequenzen
an der mobilen Station und der Basisstation gleichzeitig geändert werden.
Die Zeit, zu der der Kommunikations-Kanal augenblicklich aufgrund
einer Änderung der
Trägerfrequenzzahl
unterbrochen wird, wird durch die Funktionsweise des Frequenz-Synthesizers
bestimmt, und kann auf innerhalb einiger Mikrosekunden gedrückt werden.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Spreizcodezahl auch geändert, falls
dies notwendig ist.
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Nach einem Umschalten der Aufwärts-Verbindungs-
und der Abwärts-Verbindungs-Trägerfrequenzen
zu der Zeit, zu der eine Verbindung mit der Basisstation A abgeschlossen
ist, wird ein Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal
von der Basisstation B zu der mobilen Station übertragen. Die Aufwärts-Verbindungs-
und Abwärts-Verbindungs-Trägerfrequenzzahlen,
die verwendet sind, sind Zahl 3 und Zahl 4 jeweils.
Allerdings sollte die Spreizcodezahl des Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals
eine Zahl unterschiedlich zu derjenigen sein, die von der Basisstation
A geschickt ist. Während
die Verbindung mit der Basisstation A beibehalten wird, verbindet
die mobile Station die Abwärts-Verbindung und die
Aufwärts-Verbindung
der Kanäle
für eine
Kommunikation mit der Basisstation B (ST 312, 313).
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Zu diesem Zeitpunkt verwendet die
Basisstation B die Zeitabstimmungs-Differenz-Information, um die Zeitabstimmung eines
Empfangens des Abwärts-Verbindungs- Kommunikations-Kanals
von der Basisstation B an der mobilen Station einzustellen, um die
Zeitabstimmung zum Empfangen des Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals
von der Basisstation A an der mobilen Station anzupassen. Zu diesem
Zeitpunkt verbleibt ein Zeitabstimmungsfehler, und zwar aufgrund
einer Differenz zwischen dem Abstand zwischen der mobilen Station
und der Basisstation A und dem Abstand zwischen der mobilen Station
und der Basisstation B. Deshalb muss die mobile Station die Empfangszeitabstimmung
innerhalb des Bereichs des Zeitabstimmungsfehlers suchen, um eine
korrekte Empfangs-Zeitabstimmung des Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals von
der Basisstation B zu erhalten.
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Die Basisstation B verwendet die
Zeitabstimmungs-Differenz-Informationen, um die Empfangs-Zeitabstimmung
des Aufwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals, übertragen
von der mobilen Station, zu erhalten. Da ein Zeitabstimmungsfehler
auch zu diesem Zeitpunkt verbleibt, und zwar aufgrund einer Differenz
zwischen dem Abstand zwischen der mobilen Station und der Basisstation
A und dem Abstand zwischen der mobilen Station und der Basisstation
B, muss die Basisstation B die Aufwärts-Verbindungs-Empfangs-Zeitabstimmung innerhalb
des Bereichs des Zeitabstimmungsfehlers suchen, um die korrekte
Empfangs-Zeitabstimmung des Aufwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals von
der mobilen Station zu erhalten.
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Der Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal, übertragen
von der Basisstation B zu der mobilen Station, besitzt dieselbe
Trägerfrequenzzahl wie
diejenige des Abwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanals, übertragen
von der Basisstation A zu der mobilen Station, mit der einzigen
Differenz der Spreizcodezahl. Deshalb muss die mobile Station nicht
zwei Trägerfrequenzen
gleichzeitig gerade dann empfangen, wenn die mobile Station Kommunikations-Kanäle sowohl
mit der Basisstation A als auch der Basisstation B gleichzeitig
verbindet. Weiterhin besitzt der Aufwärts-Verbindungs-Kommunikations-Kanal
dieselben Trägerfrequenzzahlen,
Spreizcodezahlen, Spreizcode-Zeitabstimmungen, Frame-Zeitabstimmungen
und Sendeinformationen für die
Basisstation A und die Basisstation B.
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Nachdem ein Kommunikations-Kanal
für die Basisstation
B eingerichtet ist (ST 314), wird die Verbindung mit der
Basisstation A unterbrochen (ST 315, ST 316).
Dies schließt
eine Übergabe
zu der Basisstation B ab (ST 317).
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Wie vorstehend beschrieben ist, kann,
in dem Kommunikationssystem mit gespreiztem Spektrum in Ausführungsform
3, die mobile Station eine Übergabe
zwischen Basisstationen mit unterschiedlichen Trägerfrequenzen in einer kurzen,
momentanen Unterbrechungsperiode durchführen, ohne dass die mobile
Station die Funktion eines Sendens/Empfangens von zwei Trägerfrequenzen
gleichzeitig haben muss.
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Wie beschrieben ist, vermeidet, in
dem Kommunikationssystem mit gespreiztem Spektrum basierend auf
dem CDMA-FDD-System, in dem eine Mehrzahl von Trägerfrequenzen selektiv verwendet werden
kann, die vorliegende Erfindung die Notwendigkeit, dass die mobile
Station zwei oder mehr Trägerfrequenzen
gleichzeitig sendet/empfängt,
und macht es möglich,
flexibel eine Mehrzahl von Trägerfrequenzen
zu verwenden.
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Weiterhin muss die vorliegende Erfindung keine
freien Kommunikations-Leitungen sicherstellen, um mobile Stationen
zu empfangen, die sich in Zellen hinein bewegen, und zwar durch
Ausführen
einer Übergabe
zwischen Basisstationen für
mehrere Trägerfrequenzen,
was eine hohe Leitungsausnutzung an den Basisstationen ergibt.
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Die vorstehende Erläuterung
deckt den Fall ab, bei dem das CDMA/FDD-System verwendet wird. Allerdings
ist die vorliegende Erfindung auch auf den Fall anwendbar, bei dem
das CDMA/TDD-System verwendet wird.
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Die Signale, gesendet/empfangen in
dem System der vorliegenden Erfindung, enthalten ein Pilot-Symbol
pro Benutzer in einer Aufwärts-Verbindung
und einer Abwärts-Verbindung.