DE69834850T2

DE69834850T2 - Anordnung und Verfahren zum Weiterreichen in einem CDMA Mobilkommunikationssystem

Info

Publication number: DE69834850T2
Application number: DE69834850T
Authority: DE
Inventors: Su Won Park; Hyun Jung Mun
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1997-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2018-12-05
Also published as: CA2312823A1; KR100377394B1; CA2312823C; CN1286882A; DE69834850D1; EP1416758B1; KR19990062644A; EP1416757A3; AU1509599A; DE69838150T2; AU739527B2; EP1416757A2; EP1416757B1; RU2198477C2; EP1036479B1; CN1269376C; EP1036479A1; WO1999029133A1; CN1535049A; DE69829311T2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Kommunikationssystem und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausführen einer Weiterschaltung in einem mobilen Kommunikationssystem.
Bei einem mobilen Kommunikationssystem gibt es zahlreiche Weiterschaltverfahren, um einen Anruf aufrechtzuerhalten wenn sich ein Endgerät (oder Mobilstation) von einem vorhandenen Funk- (oder Basisstations-) Bereich zu einem benachbarten Funkbereich bewegt. Das eine ist ein Soft-Weiterschaltverfahren und das andere ist das Hard-Weiterschaltverfahren. Beim Soft-Weiterschalten kommuniziert das Endgerät unter Verwendung eines Kanals, der von einer Weiterschalt-Zielbasisstation zugeordnet wird, zu der das Endgerät weitergeschaltet werden soll, wie auch eines Kanals, der von der vorhandenen Basisstation zugeordnet wird, die momentan dem Endgerät dient, und trennt anschließend einen der Kanäle, dessen Kanalqualität geringer ist als ein Schwellenwert. Wenn beim Hard-Weiterschalten eine Kanalqualität geringer ist als ein Schwellenwertpegel, trennt das Endgerät zunächst den Kanal, der von der vorhandenen Basisstation zugeordnet wird, und versucht anschließend, sich mit der benachbarten Basisstation zu verbinden. Zudem gibt es ein weiteres Weiterschaltverfahren, bei dem bei Empfang einer Weiterschalt-Anfragenachricht die Basisstation für ein Intervall, das kürzer ist als ein vorbestimmtes Intervall, Daten sendet, in dem sie eine Datenrate auf der Basis einer Verbindung, die zwischen der Basisstation und dem Endgerät hergestellt ist, erhöht, worauf das Endgerät die Daten für das oben genannte kurze Intervall empfängt und nach einer benachbarten Basisstation für das verbleibende Intervall sucht. Dieses Weiterschaltverfahren ist in 1 dargestellt.
1 zeigt einen Zustand, bei dem sich ein Endgerät von einer vorhandenen Basisstation BS#0 zu einer benachbarten Basisstation BS#1 (d.h. eine Weiterschaltbasisstation BS#1, zu der das Endgerät weitergeschaltet werden soll) bewegt. In dieser Situation erkennt das Endgerät, dass die Stärke eines Signals, das von der vorhandenen Basisstation BS#0 empfangen wird, schwächer wird, während die Signalstärke eines Signals, das von der benachbarten Basisstation BS#1 empfangen wird, zunimmt. Wenn die Stärke des Signals, das von der Basisstation BS#0 emp fangen wird, geringer ist als ein Schwellenwert, sendet das Endgerät in der Zwischenzeit eine Weiterschalt-Anfragenachricht oder einen erfassten Signalstärkewert zur momentanen Basisstation BS#0, worauf die Basisstation BS#0 einen Sendblockzyklus in ein Sendeintervall Tein und ein Nicht-Sendeintervall Taus teilt, um die gesamten Blockdaten für ein Sendeintervall Tein zu senden. Anschließend empfängt das Endgerät das Signal von der Basisstation BS#0 für das Sendeintervall Tein und empfängt das Signal, das von der benachbarten Basisstation BS#1 empfangen wird, für das Nicht-Sendeintervall Taus, um dadurch eine Weiterschaltung auszuführen.
Die technische Terminologie, die in der Beschreibung verwendet wird, wird im Folgenden definiert. Ein Begriff "Betriebsart 0" (z.B. eine Basisstations-Sendebetriebsart 0 oder eine Endgeräte-Empfangsbetriebsart 0) bezieht sich auf eine Betriebsart, bei der die Basisstation die Daten für den gesamten Datenblockzyklus normal sendet und das Endgerät die gesendeten Daten in entsprechender Weise empfängt. Ein Begriff "Betriebsart 1" (z.B. eine Basisstations-Sendebetriebsart 1 oder eine Endgeräte-Empfangsbetriebsart 1) bezieht sich auf eine Betriebsart, bei der die Basisstation die gesamten Daten für ein vorbestimmtes Intervall des Datenblockzyklus' sendet und das Endgerät die gesendeten Daten für das entsprechende Intervall (d.h. das oben genannte vorbestimmte Intervall) empfängt. Ein Begriff "Betriebsart 2" (z.B. eine Basisstations-Sendebetriebsart 2 oder eine Endgeräte-Empfangsbetriebsart 2) bezieht sich auf eine Betriebsart, in der die Basisstation die Daten für ein vorbestimmtes Intervall des Datenblockzyklus' nicht sendet und das Endgerät nach einer benachbarten Basisstation für das vorbestimmte Intervall sucht. Hier ist eine Schutzzeit, die beim Umschalten von der Betriebsart 1 zur Betriebsart 2 erforderlich ist, durch "a" und eine Schutzzeit, die beim Umschalten von der Betriebsart 2 zur Betriebsart 1 oder Betriebsart 0 erforderlich ist, mit "b" gekennzeichnet. Darüber hinaus kennzeichnet beim Teilen des Datenblockzyklus das Bezugszeichen D1 ein führendes Intervall des Datenblocks und Bezugszeichen D2 ein folgendes Intervall des Datenblocks. Daneben kennzeichnet Bezugszeichen Tein ein Datensendeintervall, für das die Basisstation die Daten zum Endgerät sendet, und das Bezugszeichen Taus ein Daten-Nicht-Sendeintervall, für das die Basisstation die Sendung der Daten zum Endgerät stoppt. Weiterhin bezieht sich der Begriff "Erster Datenblock" auf einen Datenblock, der primär von der Basisstation zum Endgerät bei der Weiterschaltanfrage gesendet wird, und der Begriff "Zweiter Datenblock" auf einen Datenblock, der von der Basisstation zum Endgerät nach dem ersten Datenblock gesendet wird.
Im Folgenden wird mit 2 und 3 auf ein herkömmliches Weiterschaltverfahren Bezug genommen.
2 ist eine Darstellung, die die Beziehung zwischen Datenblockzyklen und den Basisstations-Sendeleistungen (oder den Endgeräte-Empfangsleistungen) während einer Weiterschaltung in einem herkömmlichen Kommunikationssystem zeigt. In 2 kennzeichnet Bezugszeichen T einen Datenblockzyklus, Bezugszeichen "a" eine Schutzzeit, die beim Umschalten von der Basisstations-Sendebetriebsart 1 (oder Endgeräte-Empfangsbetriebsart 1) zur Basisstations-Sendebetriebsart 2 (oder Endgeräte-Empfangsbetriebsart 2) erforderlich ist, Bezugszeichen "b" eine Schutzzeit, die beim Umschalten von der Basisstations-Sendebetriebsart 2 (oder Endgeräte-Empfangsbetriebsart 2) zur Basisstations-Sendebetriebsart 1 (oder Endgeräte-Empfangsbetriebsart 1) erforderlich ist, und Bezugszeichen "S" (d.h. S/2 + S/2) eine tatsächliche Suchzeit, in der das Endgerät nach der benachbarten Basisstation über zwei Datenblockzyklen 2T sucht. In 2 kann die Zeit S durch S = 2 × (Tein – a – b) = 2Taus – 2a – 2b ausgedrückt werden. Wie gezeigt, sendet beim herkömmlichen Weiterschaltverfahren die Basisstation die Daten für das Sendeintervall Tein = T/2 aus einem Datenblockzyklus und stoppt die Sendung der Daten für das Nicht-Sendeintervall Taus = T/2.
Wenn die Basisstation die Daten, wie in 2 gezeigt, in einer Weiterschaltbetriebsart sendet, führt das Endgerät eine Weiterschaltung gemäß dem Ablauf aus, der in 3 dargestellt ist.
Unter Bezugnahme auf 3 empfängt und verarbeitet in Schritt 310 das Endgerät die Blockdaten, die von der Basisstation normal gesendet werden. In diesem Zustand sendet das Endgerät eine Weiterschalt-Anfragenachricht zur Basisstation, sofern ermittelt wird, dass eine Weiterschaltung beispielsweise aufgrund einer verringerten Stärke des Signals erforderlich ist, das von der Basisstation empfangen wird. Daraufhin informiert die Basisstation das Endgerät von der Weiterschaltung, sendet nacheinander die Daten mit einer doppelten Datenrate für den führenden halben Zyklus T/2 des Datenblockzyklus' T und stoppt das Senden der Daten für den folgenden halben Zyklus T/2. Anschließend erfasst das Endgerät in Schritt 312, dass die Weiterschaltung initiiert ist und empfängt die Daten der doppelten Rate für den führenden halben Zyklus T/2 des Datenblockzyklus' T in Schritt 314. Die Beziehung zwischen dem führenden halben Zyklus T/2, für den das Endgerät die Daten emp fängt, und der Basisstations-Sendeleistung ist durch Bezugszeichen 200 in 2 gekennzeichnet. Danach sucht das Endgerät in Schritt 316 nach der benachbarten Basisstation, zu der das Endgerät für den folgenden halben Zyklus T/2 weitergeschaltet werden soll. Tatsächlich sucht das Endgerät jedoch nicht nach der benachbarten Basisstation für den gesamten verbleibenden halben Zyklus T/2, sondern für die Zeit, die man durch Subtrahieren einer Schutzzeit "a" und einer Schutzzeit "b" vom folgenden halben Zyklus T/2 erhält, wobei die Schutzzeit "a" eine Zeit ist, die beim Umschalten von der Basisstations-Sendebetriebsart 1 (oder der Endgeräte-Empfangsbetriebsart 1) zur Basisstations-Sendebetriebsart 2 (oder Endgeräte-Empfangbetriebsart 2) erforderlich ist, und die Schutzzeit "b" eine Zeit ist, die beim Umschalten von der Basisstations-Sendebetriebsart 2 (oder der Endgeräte-Empfangsbetriebsart 2) zur Basisstations-Sendebetriebsart 1 (oder Endgeräte-Empfangsbetriebsart 1) erforderlich ist. Demzufolge ist die tatsächliche Zeit, die die Basisstation nach der benachbarten Basisstation sucht S/2 = T/2 – a – b. Die Beziehung zwischen dem tatsächlichen Suchzyklus und der Basisstations-Sendeleistung ist durch das Bezugszeichen 210 in 2 gekennzeichnet.
In der Zwischenzeit ermittelt das Funkendgerät in Schritt 318, ob die benachbarte Basisstation erfasst wird (d.h. ob ein Signal von der benachbarten Basisstation empfangen wird). Wenn das Signal von der benachbarten Basisstation empfangen wird, wird das Funkendgerät in Schritt 320 zur benachbarten Basisstation weitergeschaltet. Nach Vollendung der Weiterschaltung kehrt das Endgerät zu Schritt 310 zurück und fährt damit fort, die Daten normal zu empfangen. Bei einer Nichterfassung des Signals, das von der benachbarten Basisstation in Schritt 318 gesendet wird, kehrt das Endgerät jedoch zu Schritt 314 zurück, um die Daten für den folgenden halben Zyklus T/2 des nächsten Datenblockzyklus' zu empfangen. Hier sind die Beziehungen zwischen den entsprechenden halben Zyklen für den nächsten Datenblock und den Sendeleistungen durch die Bezugszeichen 220 und 230 in 2 gekennzeichnet.
Wenngleich, wie es oben erläutert wurde, eine theoretische Zeit, die für die Suche nach der benachbarten Basisstation verfügbar ist, 2Taus ist, beträgt die tatsächliche Zeit S, die für die Suche nach der benachbarten Basisstation verfügbar ist, S = 2Taus – 2a – 2b. Wie in 2 zu erkennen ist, bedeutet dies, dass die Empfangsbetriebsart 2 der Empfangsbetriebsart 1 mit einer Zeitverzögerung "a" folgt und die Empfangsbetriebsart 1 oder 0 zudem der Empfangsbetriebsart 2 mit einer Zeitverzögerung "b" folgt, wodurch die tatsächliche Suchzeit durch die Schutzzeit verringert wird, die beim Umschalten der Betriebsarten erforderlich ist.
Das heißt beim herkömmlichen Weiterschaltverfahren werden Operationen zum Senden der Daten und Suchen nach der benachbarten Basisstation wiederholt, bis die benachbarte Basisstation, zu der das Endgerät weitergeschaltet werden soll, erfasst ist, wodurch die Schutzzeit verbraucht wird, die beim Umschalten der Sende-/Empfangsbetriebsarten erforderlich ist. Der Verbrauch der Schutzzeit verringert die tatsächliche Suchzeit, die das Endgerät nach der benachbarten Basisstation sucht. Weiterhin überlastet das Umschalten der Frequenzart sowohl die Basisstation als auch das Endgerät.
US-A-5493563 beschreibt ein Kommunikationssystem das rotierende Bursts eines Sprachkanals verwendet, um mobilunterstützend Handoff (MAHO) durchzuführen. Mobile Stationen messen die Sprachkanäle von benachbarten Zellen, während Hopping-Frequenzen von Frame zu Frame des Kommunikationssystems rotiert werden. Messungen eines Sprachkanals von benachbarten Zellen können von den Mobilstationen während den Zeitschlitzen, die ihrem Empfang und ihrer Übertragung folgen, erfolgen, so dass eine Messung während eines Zeitschlitzes, der einem Steuerkanal zugeordnet ist, der zu den benachbarten Zellen gehört, nicht notwendig ist.
WO 97/40593 A beschreibt das Einführen von diskontinuierlicher Übertragung in CDMA-Kommunikationstechniken unter Verwendung eines selektiv punktierten kodierten Ausgangs eines Faltungskodierers. Durch vorübergehendes Erhöhen der Kodierungsrate während eines Frames füllen Informationen nur einen Informationsteil eines Frames in einem komprimierten Modus und lassen einen Teil des Frames frei, in dem andere Funktionen, wie zum Beispiel das Evaluieren von weiteren Frequenzen zur Verwendung beim Handoff zwischen Frequenzen, durchzuführen sind.
Deshalb besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Weiterschaltvorrichtung und ein Weiterschaltverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, ein Sendeintervall und ein Nicht-Sendeintervall eines Sendedatenblocks bei der Weiterschaltanfrage effektiv zuzuordnen, um eine tatsächliche Suchzeit zu verlängern, in der ein Endgerät nach einer benachbarten Basisstation sucht.
Dieses Ziel wird mit der vorliegenden Erfindung und insbesondere durch den Ge genstand der unabhängigen Ansprüche erreicht. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Des weiteren besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Weiterschaltvorrichtung und ein Weiterschaltverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, ein Sendeintervall und ein Nicht-Sendeintervall eines Frames bei der Weiterschaltanfrage effektiv zuzuordnen, um den Verbrauch einer Schutzzeit infolge das Umschaltens der Frequenzbetriebsart zu verhindern.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, eine Weiterschaltvorrichtung und ein Weiterschaltverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, ein Sendeintervall und ein Nicht-Sendeintervall eines Sendedatenblocks bei der Weiterschaltanfrage effektiv zuzuordnen, um eine Überlastung aufgrund der Umschaltung der Frequenzbetriebsart zu verringern.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, eine Weiterschaltvorrichtung anzugeben, die ein Sendeintervall und ein Nicht-Sendeintervall eines Sendedatenblocks bei der Weiterschaltanfrage variabel zuordnen können.
Ein erfindungsgemäßes Basisstationsgerät enthält einen Sender zum Erzeugen von Übertragungsdaten für eine Periode von aufeinanderfolgenden ersten und zweiten Frames und einen Kontroller, der jeden ersten und zweiten Frame in ein erstes Intervall und ein zweites Intervall, das dem ersten Intervall folgt, unterteilt und der den Sender steuert, um die entsprechenden Frame-Daten in dem ersten Intervall des ersten Frames und in dem zweiten Intervall des zweiten Frames zu senden und die Übertragung der Daten in dem zweiten Intervall des ersten Frames und in dem ersten Intervall des zweiten Frames zu stoppen.
Ein erfindungsgemäßes Endgerät enthält einen Empfänger zum Empfangen von Daten für eine Periode aufeinanderfolgender erster und zweiter Frames, die jeder in ein erstes Intervall und ein zweites Intervall, das dem ersten Intervall folgt, unterteilt sind, eine Weiterschalt-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Weiterschalt-Zielbasisstation durch Analysieren einer Stärke des empfangenen Signals und einen Kontroller, der dem Empfänger ein Signal zuführt, das von einer vorhandenen Basisstation im ersten Intervall des ersten Frames und zweiten Intervall des zweiten Datenblocks gesendet wurde und der Weiterschalt-Ermittlungseinrichtung Signale zuführt, die von anderen Basisstationen im zweiten Intervall des ersten Frames und ersten Intervall des zweiten Frames gesendet wurden.
Die oben genannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnlich Teile kennzeichnen. In den Zeichnungen ist:
1 ein Diagramm zum Erläutern eines Weiterschaltvorgangs in einem mobilen Kommunikationssystem;
2 eine Darstellung, die die Beziehung zwischen Sendedatenblöcken und Basisstationssendeleistungen in einem herkömmlichen mobilen Kommunikationssystem darstellen;
3 ein Flussdiagramm eines Weiterschaltvorgangs, der in einem Endgerät des herkömmlichen mobilen Kommunikationssystems ausgeführt wird;
4 eine Darstellung der Beziehungen zwischen Sendedatenblöcken und Basisstationssendeleistungen in einem mobilen Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ein schematisches Blockschaltbild eines Weiterschaltschemas für eine Basisstation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ein schematisches Blockschaltbild eines Weiterschaltschemas für ein Endgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ein Flussdiagramm, das einen Weiterschaltvorgang zwischen der Basisstation und dem Endgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ein Flussdiagramm eines Weiterschaltvorgangs, der im Endgerät ausgeführt wird;
9 ein schematisches Blockschaltbild eines Weiterschaltschemas für die Basisstation gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ein schematisches Blockschaltbild eines Weiterschaltschemas für das Endgerät gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
11 ein Flussdiagramm eines Weiterschaltvorgangs zwischen der Basisstation und dem Endgerät gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung, werden hinlänglich bekannte Funktionen nicht im Detail beschrieben, da sie die Erfindung durch unnötige Details unverständlich machen würden.
Bei einem mobilen Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung verfügt ein Basisstationsgerät über aufeinanderfolgende erste und zweite Datenblöcke, die jeweils in ein erstes Intervall und ein zweites Intervall, das dem ersten Intervall folgt, unterteilt sind, sendet diese Blockdaten im ersten Intervall des ersten Datenblocks und zweiten Intervall des zweiten Datenblocks und stoppt die Sendung der Blockdaten im zweiten Intervall des ersten Datenblocks und ersten Intervall des zweiten Datenblocks. Weiterhin empfängt und verarbeitet ein Endgerät die gesendeten Blockdaten im ersten Intervall des ersten Datenblocks und zweiten Intervall des zweiten Datenblocks und empfängt Signale von anderen Basisstationen im zweiten Intervall des ersten Datenblocks und ersten Intervall des zweiten Datenblocks, um nach einer Weiterschalt-Zielbasisstation zu suchen, zu der das Endgerät weitergeschaltet werden soll.
Das heißt das erste Intervall des ersten Datenblocks und das zweite Intervall des zweiten Datenblocks sind Datensendeintervalle und das zweite Intervall des ersten Datenblocks sowie das erste Intervall des zweiten Datenblocks sind Daten-Nicht-Sendeintervalle. Des weiteren können die ersten und zweiten Intervalle, für die Kommunikationsparameter zwischen der Basisstation und dem Endgerät ausgetauscht werden, variabel gesteuert werden. Bei der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass die ersten und zweiten Intervalle jeweils ein halber Zyklus eines Datenblockzyklus' sind. Daneben bezieht sich das erste Intervall auf ein führendes Intervall und das zweite Intervall auf ein folgendes Intervall.
Darüber hinaus bezeichnet der Begriff "Weiterschaltbetriebsart" eine Betriebsart, in der das Endgerät nach einer Weiterschalt-Zielbasisstation sucht und anschließend zur gesuchten Zielbasisstation bei einer Weiterschaltanfrage von der Basisstation oder dem Endgerät an sich weitergeschaltet wird. Der Begriff "Normale Betriebsart" bezieht sich auf eine Betriebsart, in der die Basisstation auf normale Weise die Daten für den gesamten Datenblockzyklus sendet.
4 zeigt die Beziehungen zwischen Datenblockzyklen und Basisstations-Sendeleistungen (oder Endgeräte-Empfangsleistungen) in einem mobilen Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 4 sind die Bezugszeichen "T", "S", "a" und "b" identisch mit jenen aus 2. Wenn beim Weiterschaltverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, das mobile Kommunikationssystem versagt, den Weiterschaltvorgang im Folgenden Nicht-Sendeintervall des ersten Datenblocks zu beenden, fährt es fort, den Weiterschaltvorgang im führenden Intervall des folgenden zweiten Datenblocks auszuführen, anstelle die Daten zu senden. Daher ist, wie in 4 gezeigt, die tatsächliche Suchzeit, die für die benachbarte Basisstation verfügbar ist, S = 2Taus – a – b.
Daher empfängt beim neuartigen Weiterschaltverfahren bei der Weiterschaltanfrage das Funkendgerät die Daten für den vorangehenden halben Zyklus eines Datenblocks und sucht anschließend ein erstes Mal nach der benachbarten Basisstation für den folgenden halben Zyklus, von dem die erforderliche Schutzzeit "a" subtrahiert wird. Wenn das Funkendgerät versagt, nach der benachbarten Basisstation in der ersten Suche zu suchen, fährt es damit fort, ein zweites Mal nach der benachbarten Basisstation für den führenden halben Zyklus des nächsten Datenblocks zu suchen, von dem die erforderliche Schutzzeit "b" abgezogen wird.
Das Weiterschaltverfahren des Funkendgerätes umfasst folgende Schritte: Ermitteln ob die Weiterschaltanfrage erfolgt ist oder nicht; Empfangen der Daten für den führenden halben Zyklus eines Datenblocks in Abhängigkeit der Weiterschaltanfrage; Umschalten einer Betriebsart für eine erste Schutzzeit nach dem Abschluss des Datenempfangs; Suchen nach einer benachbarten Basisstation für den folgenden halben Zyklus eines erste Datenblocks, von dem die erste Schutzzeit subtrahiert wird, und den führenden halben Zyklus eines zweiten Datenblocks, von dem eine zweite Schutzzeit subtrahiert wird; und Umschalten der Betriebsart für die zweite Schutzzeit sowie Empfangen der Daten nach dem Suchen der benachbarten Basisstation.
Bei der Ausführungsform sollen das Datensendeintervall Tein und das Daten-Nicht-Sendeintervall Taus der Basisstation nicht auf den halben Zyklus des Datenblocks begrenzt, sondern anstelle dessen variabel sein.
5 und 6 zeigen ein Weiterschaltschema für die Basisstation und ein Weiterschaltschema für das Endgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 5 Kodiert ein Kanalkodierer 511 Eingabedaten zu Symboldaten gemäß einer Kodierrate R = Rc. Eine Verschachtelungseinrichtung 512 ver schachtelt die Symboldaten, die vom Kanalkodierer 511 ausgegeben werden. Ein Ratenwandler 513 wandelt (oder erhöht) eine Datenrate der Symboldaten, die aus der Verschachtelungseinrichtung 512 ausgegeben werden, um das T/Tein-Fache. Ein erster Verstärker 514 verstärkt die Symboldaten, die aus der Verschachtelungseinrichtung 512 ausgegeben werden, mit einer speziellen Verstärkung, und ein zweiter Verstärker 515 verstärkt die Symboldaten, die aus dem Ratenwandler 512 ausgegeben werden, mit einer bestimmten Verstärkung. Hier sind die Symboldaten, die in den ersten Verstärker 514 eingegeben werden, die normalen Blockdaten für die Betriebsart 0 und die Symboldaten, die in den zweiten Verstärker 515 eingegeben werden, die in der Rate gewandelten Blockdaten für eine Weiterschaltung. Um eine Bitfehlerrate (BER) zu kompensieren, die mit der Datenrate zunimmt, ist die Verstärkung des zweiten Verstärkers 515 proportional zur gewandelten Datenrate höher eingestellt als jene des ersten Verstärkers 514.
Ein erster Schalter 516 wird unter Steuerung eines nicht dargestellten Controllers in einer normalen Betriebsart zum ersten Verstärker 514 umgeschaltet und zum zweiten Verstärker 515 in einer Weiterschaltbetriebsart. Das heißt der erste Schalter 516 transferiert eine Ausgabe des ersten Verstärkers 514 zu einem zweiten Schalter 517 in der normalen Betriebsart und eine Ausgabe des zweiten Verstärkers 515 zum zweiten Schalter in der Weiterschaltbetriebsart. Der zweite Schalter 517 wird in der normalen Betriebsart eingeschaltet (oder geschlossen). In der Weiterschaltbetriebsart wird jedoch der zweite Schalter 517 im Sendeintervall eingeschaltet und im Nicht-Sendeintervall ausgeschaltet (oder geöffnet). Das heißt unter Steuerung des nicht dargestellten Controllers schaltet der zweite Schalter 517 zwischen dem Sendeintervall und dem Nicht-Sendeintervall des Datenblocks während der Datensendung in der Weiterschaltbetriebsart um und wird lediglich im Sendeintervall eingeschaltet, um die Daten vom ersten Schalter 516 zu einem Modulator 518 zu transferieren. Der Modulator 518 moduliert die Daten vom zweiten Schalter 517 unter Verwendung einer Trägerwelle f0 der Basisstation an sich, die von einem Oszillator 519 erzeugt wird, und strahlt das modulierte Signal mit einer nicht dargestellten Antenne ab.
Hier entsprechen der nicht dargestellte Kontroller und der erste Schalter 516 sowie der zweite Schalter 517 einem Kontroller zum Steuern einer Sendoperation der Basisstation.
Für den Fall, dass das Mobile Kommunikationssystem ein CDMA- (Code Division Multiple Access-) Kommunikationssystem ist, besteht ein Sender im Basisstationsgerät aus dem Kanalkodierer 511, der Verschachtelungseinrichtung 512, dem Ratenwandler 513, dem Verstärker 515 und dem Demodulator 518. Hier kann der Ratenwandler 513 die orthogonale Modulation und die PN- (Pseudorausch-) Sequenzstreuung beinhalten und der Verstärker 515 ein Verstärkungs-Kontroller sein. Weiterhin steuert ein nicht dargestellter Kontroller den Ratenwandler 513 und den Verstärker 515 in der Weiterschaltbetriebsart. Das heißt in der Weiterschaltbetriebsart verwendet der Kontroller einen schnellen Datensendetakt durch Steuern des Ratenwandlers 513, und steuert die orthogonale Modulation unter Verwendung orthogonaler Kodes einer geringen Länge. Darüber hinaus erhöht der Kontroller die Verstärkung des Verstärkers 515 im Datensendeintervall (d.h. das erste Intervall des ersten Datenblocks und das zweite Intervall im zweiten Datenblock), um eine Sendeleistung zu erzeugen, die höher ist als in der normalen Betriebsart, und setzt den Verstärker 515 im Daten- Nicht-Sendeintervall (d.h. das zweite Intervall des ersten Datenblocks und das erste Intervall des zweiten Datenblocks) außer Kraft.
Als nächstes demoduliert unter Bezugnahme auf 6 ein Mischer (Demodulator) 612 ein Signal, das über eine nicht dargestellte Antenne empfangen wird, unter Verwendung einer Trägerwelle f0 oder fi (wobei i ungleich 0) einer entsprechenden Basisstation, die von einem Oszillator 611 erzeugt wird. Insbesondere wenn das Signal von der vorliegenden Basisstation empfangen wird, demoduliert der Mischer 612 das empfangene Signal unter Verwendung einer Trägerwelle f0, und wenn das Signal von der benachbarten Basisstation empfangen wird, demoduliert der Mischer 612 das empfangene Signal unter Verwendung der Trägerwelle fi für die benachbarte Basisstation. Ein dritter Schalter 613 schaltet ein Ausgangssignal des Mischers 612 zu einem vierten Schalter 614 in einem Datenempfangsintervall Tein (oder einem Datensendeintervall in der Basisstation) und zu einem Signalstärkemessteil 615 in einem Daten-Nicht-Empfangsintervall Taus (oder Nicht-Sendeintervall in der Basisstation) weiter. Der Signalstärkemessteil 615 erfasst die Stärke des Signals, das von der benachbarten Basisstation im Nicht-Sendeintervall Taus empfangen wird. Eine Weiterschalt-Ermittlungseinrichtung 616 ermittelt, ob die Weiterschaltoperation ausgeführt werden soll, in Abhängigkeit des erfassten Signalstärkewertes der benachbarten Basisstation, der vom Signalstärkemessteil 615 ausgegeben wird. Der vierte Schalter 614 schaltet zur Betriebsart 0 oder zur Betriebsart 1 um. Insbesondere schaltet der vierte Schalter 614, die Daten, die vom dritten Schalter 613 empfangen werden, zu einer Entschachtelungseinrichtung 618 in einer normalen Datenempfangsbetriebsart (d.h. Betriebsart 0) und zu einem Ratenrückwandler 617 in einer Datenempfangsbetriebsart (d.h. Betriebsart 1) für die Weiterschaltung um. Hier haben die Daten, die zur Entschachtelungseinrichtung 618 umgeschaltet werden, eine normale Datenrate und die Daten, die zum Ratenrückwandler 617 umgeschaltet werden, eine Datenrate, die höher ist als jene der Originaldaten. Der Ratenrückwandler 617 wandelt die Datenrate der vom vierten Schalter 614 empfangenen Daten zur ursprünglichen Datenrate zurück. Die Entschachtelungseinrichtung 618 entschachtelt die Daten, die vom vierten Schalter 614 empfangen werden, und die in der Rate gewandelten Daten, die vom Ratenrückwandler 617 empfangen werden. Ein Kanaldekodierer 619 dekodiert eine Ausgabe der Entschachtelungseinrichtung 618 mit einer Dekodierrate R = Rc.
Für den Fall, dass das Endgerät von 6 ein CDMA-Endgerät ist, besteht ein Empfänger im Endgerät aus dem Demodulator 612, dem Schalter 613, dem Ratenrückwandler 617, der Entschachtelungseinrichtung 618, dem Kanaldekodierer 619, dem Signalstärkemessteil 615 und der Weiterschalt-Ermittlungseinrichtung 616. Der nicht dargestellte Kontroller im Endgerät steuert den Ratenrückwandler 617 und den Schalter 613. Hier kann der Ratenrückwandler die orthogonale Modulation und die PN-Sequenzstreuung enthalten. Weiterhin steuert der nicht dargestellte Kontroller den Schalter 613 in der Weiterschaltbetriebsart, um die Ausgabe des Demodulators 612 mit dem Ratenrückwandler 617 im Datensendeintervall (d.h. das erste Intervall des ersten Datenblocks und das zweite Intervall des zweiten Datenblocks) und mit dem Signalstärkemessteil 615 im Daten-Nichtsendeintervall (d.h. das zweite Intervall des ersten Datenblocks und das erste Intervall des zweiten Datenblocks) zu verbinden. Der Ratenrückwandler 617 führt die Daten vom Demodulator 612 unter Verwendung des schnellen Taktes und der kurzen orthogonalen Kodes zusammen, die im Basisstationsgerät verwendet werden, und speichert die zusammengeführten Daten in der Entschachtelungseinrichtung 618. Durch Lesen der Daten, die in der Entschachtelungseinrichtung 618 als Datenblockeinheit gespeichert sind, ist es möglich, die Daten zu erhalten, die zur ursprünglichen Datenrate rückgewandelt wurden.
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Weiterschaltvorgang zwischen der Basisstation und dem Endgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Unter Bezugnahme auf 7 sendet die Basisstation die Daten für den gesamten Datenblockzyklus T in Schritt 711 und empfängt das Endgerät die gesendeten Daten für den gesamten Datenblockzyklus T in Schritt 713. Diese Operation entspricht der Betriebsart 0, in der Tein = T und Taus = 0 ist. In Schritt 715 misst das Endgerät die Signalstärke der vorhandenen Basisstation und informiert die Basisstation über den erfassten Signalstärkewert, wenn dieser geringer ist als ein Schwellenwertpegel. Auf der Basis des erfassten Signalstärkewertes, prüft die Basisstation in Schritt 717, ob eine Weiterschaltung ausgeführt werden soll. Wenn es nicht erforderlich ist, eine Weiterschaltung auszuführen, kehrt die Basisstation zu Schritt 711 zurück und fährt fort, die Daten in der Betriebsart 0 zu senden.
Wenn es jedoch erforderlich ist, die Weiterschaltung auszuführen, schreitet die Basisstation zu Schritt 719 fort, um die Weiterschaltparameter von Tein = T1, Taus = T2 und T1 + T2 = T zu senden. Das Endgerät empfängt anschließend die Weiterschaltparameter in Schritt 721 und sendet ein Bestätigungssignal ACK. Die Basisstation prüft in Schritt 723, ob das Bestätigungssignal vom Endgerät empfangen wird. Wird das Bestätigungssignal ACK für eine vorbestimmte Zeit nicht empfangen, kehrt die Basisstation zu Schritt 719 zurück, um wieder die Weiterschaltparameter zu senden.
Wenn jedoch das Bestätigungssignal ACK in Schritt 723 empfangen wird, schreitet die Basisstation zu Schritt 725 fort, um die Blockdaten zu senden, deren Datenrate um das T/Tein-Fache für die Zeit Tein im führenden Intervall D1 [0, Tein) des Datenblocks erhöht ist, und das Endgerät empfängt die Blockdaten im führenden Intervall D1 des ersten Datenblocks in Schritt 727. Die Beziehung zwischen dem Datensendeintervall Tein und der Basisstations-Sendeleistung (oder der Endgeräte-Empfangsleistung) ist durch das Bezugszeichen 400 in 4 dargestellt, in der die Sendeleistung wie dargestellt um das T/Tein-Fache im Vergleich zu dem Fall erhöht wird, bei dem die Daten normal gesendet werden. Anschließend misst das Endgerät die Signalstärke der benachbarten Basisstation für die Zeit Tein im Folgenden Intervall D2[Tein, T) des ersten Datenblocks in Schritt 729, um zu ermitteln, ob die Weiterschalt-Zielbasisstation erfasst ist. Hier sucht das Endgerät nach der benachbarten Basisstation nicht im ganzen Intervall Taus, sondern in einem Intervall S = Taus – a, wobei "a" die Schutzzeit ist, die für das Umschalten von der Betriebsart 1 zur Betriebsart 2 erforderlich ist.
Wenn die Weiterschalt-Zielbasisstation erfasst ist, sendet das Endgerät hier eine Basisstations-Erfassungsnachricht zur Basisstation und wird zur erfassten Basisstation in Schritt 737 weitergeschaltet. Wird jedoch die Basisstation nicht erfasst, schreitet der Vorgang zu Schritt 733 fort. Wenn in der Zwischenzeit die Basisstation nicht die Basisstations-Erfassungsnachricht für eine vorbestimmte Zeit nach der Sendung der ersten Blockdaten empfängt, stoppt sie die Sendung der Daten für die Zeit Taus im führenden Intervall D1 [T, T + Taus) des zweiten Datenblocks, der dem ersten Datenblock nachfolgt, und sendet anstelle dessen die Daten der erhöhten Datenrate für die Zeit Tein im Folgenden Intervall D2[T + Taus, 2T) des zweiten Datenblocks in Schritt 731. Das Endgerät empfängt anschließend die Blockdaten in Schritt 733 und prüft in Schritt 735, ob die Weiterschalt-Zielbasisstation erfasst ist, indem es die Signalstärke der benachbarten Basisstation für die Zeit Taus im führenden Intervall D1 des zweiten Datenblocks misst.
Beim Erfassen der Weiterschalt-Zielbasisstation sendet das Endgerät die Basisstations-Erfassungsnachricht zur Basisstation und wird zur erfassten Basisstation in Schritt 737 weitergeschaltet. Wenn jedoch das Endgerät versagt, nach der Weiterschalt-Zielbasisstation zu suchen, kehrt es zu Schritt 727 zurück, um die nächsten (d.h. zweiten) Blockdaten zu empfangen. Nach dem Senden der Basisstations-Erfassungsnachricht setzt das Endgerät in Schritt 739 die Parameter für die normale Betriebsart derart zurück, dass Tein = T, Taus = 0 und R = Rc sind, und kommuniziert mit der neuen Basisstation in Schritt 741.
Die Beziehung zwischen den Sendeintervallen und den zugehörigen Sendeleistungen sind durch die Bezugszeichen 400 und 420 dargestellt, wobei die Sendeleistungen wie dargestellt um das T/Tein-Fache erhöht werden, verglichen mit dem Fall, bei dem die Daten normal gesendet werden. Demzufolge ist, wie in 4 gezeigt, die tatsächliche Suchzeit, die für die Suche nach der benachbarten Basisstation verfügbar ist, 2Taus – a – b, die um a + b kürzer ist als die herkömmliche Suchzeit S = 2Taus – 2a – 2b. Das heißt das Endgerät sucht nach der benachbarten Basisstation für die aufeinanderfolgenden Intervalle zwischen Tein und T des vorliegenden (d.h. ersten) Datenblocks sowie zwischen T und T + Taus des nächsten (d.h. zweiten) Datenblocks. Demzufolge ist es für das Endgerät möglich, die Frequenz des Umschaltens zwischen der Betriebsart 2 (in der das Endgerät nach der benachbarten Basisstation sucht) und der Betriebsart 1 (in der das Endgerät die Daten empfängt) um die Hälfte zu reduzieren, wodurch die Suchzeit erhöht wird, die für das Suchen der Basisstation erforderlich ist, und der Aufwand der häufigen Betriebsartumschaltung vermindert wird.
In 7 erfolgt eine Beschreibung, bei der das Endgerät die Stärke des empfangenen Signals misst und den Signalstärkewert zur Basisstation sendet, wenn der gemessene Signalsstärkewert geringer ist als der Schwellenwert, worauf die Basis station den Signalstärkewert analysiert und die Weiterschalt-Anfragenachricht zum Endgerät gemäß dieser Analyse sendet. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass das Endgerät die empfangene Signalstärke analysiert und die Weiterschalt-Anfragenachricht zur Basisstation gemäß der Analyse sendet. Das heißt, wenn die empfangene Signalstärke während der normalen Kommunikation schwächer wird als der Schwellenwert, sendet das Endgerät die Weiterschaltanfrage zur Basisstation und führt anschließend die Weiterschaltoperation, wie in 4 dargestellt, gemäß den Weiterschaltparametern durch, die die Basisstation als Antwort auf die Weiterschalt-Anfragenachricht sendet.
8 ist ein Flussdiagramm, das den Weiterschaltvorgang zeigt, der im Endgerät für den Fall ausgeführt wird, bei dem die Datensende- und Empfangsintervalle für die Weiterschaltung ein halber Zyklus T/2 eines Datenblocks sind.
Unter Bezugnahme auf 8 sendet in den Schritten 810 bis 814 das Endgerät die Weiterschalt-Anfragenachricht zur Basisstation, wenn die Weiterschaltoperation während des normalen Datenempfangs erforderlich ist. Beim Antworten auf die Weiterschaltanfrage sendet die Basisstation anschließend die Daten für das führend halbe Intervall des ersten Datenblocks mit der doppelten Datenrate. Das Basisstations-Sendeleistung während des führenden halben Intervalls des ersten Datenblocks ist durch das Bezugszeichen 400 in 4 dargestellt. Das Endgerät empfängt die Daten im führenden Intervall des ersten Datenblocks in Schritt 814 und sucht nach der benachbarten Basisstation für den folgenden halben Zyklus des ersten Datenblocks in Schritt 816. Hier sucht das Endgerät nach der benachbarten Basisstation nicht für den gesamten folgenden halben Zyklus, sondern für den folgenden halben Zyklus, von dem die Schutzzeit "a" abgezogen wird, die beim Umschalten von der Sendebetriebsart zur Empfangsbetriebsart erforderlich ist. Daher ist eine tatsächliche Zeit, die für die Suche nach der benachbarten Basisstation verfügbar ist, S/2 = Taus – a.
In der Zwischenzeit ermittelt das Endgerät in Schritt 818, ob ein Signal von der benachbarten Basisstation erfasst wird (d.h. ob die benachbarte Basisstation erfasst wird). Wird ermittelt, dass die benachbarte Basisstation erfasst wird, wird das Endgerät in Schritt 826 zur neuen Basisstation nach der Verzögerung der Schutzzeit b weitergeschaltet, die beim Umschalten von der Empfangsbetriebsart zur Sendebetriebsart erforderlich ist. Nach dem Weiterschalten kehrt das Endgerät zu Schritt 810 zurück und fährt fort, den normalen Datenempfang auszuführen.
Wenn jedoch das Signal in Schritt 818 von der benachbarten Basisstation nicht empfangen wird, schreitet das Endgerät zu Schritt 820 fort und sucht nach der benachbarten Basisstation für den führenden halben Zyklus des nächsten Datenblocks, von dem die Schutzzeit "b", die beim Umschalten von der Basisstations-Sendebetriebsart 2 (oder der Endgeräte-Empfangsbetriebsart) zur Basisstations-Empfangsbetriebsart 1 (oder Endgeräte-Ernpfangsbetriebsart) erforderlich ist, abgezogen wird. Das heißt in Schritt 820 ist die tatsächliche Zeit, die für die Suche nach der benachbarten Basisstation verfügbar ist, S/2 = T/2 – b. Nach dem Durchgang des Zyklus S/2 für die Suche nach der Benachbarten Basisstation, empfängt das Endgerät in Schritt 822 die Daten für den folgenden T/2 Zyklus nach einer Verzögerung der Schutzzeit "b", die beim Umschalten von der Basisstations-Sendebetriebsart 2 (oder der Endgeräte-Empfangsbetriebsart 2) zur Basisstations-Empfangsbetriebsart 1 (oder Endgeräte-Empfangsbetriebsart 1) erforderlich ist. Hier entspricht der oben erwähnte T/2 Zyklus einem Datenblockzyklus, von dem der Zyklus, der beim Suchen nach der benachbarten Basisstation verbraucht wurde, und die Schutzzeit "b" subtrahiert werden. Nach dem Abschluss des Datenempfangs ermittelt das Funkendgerät in Schritt 824, ob die benachbarte Basisstation während Schritt 820 erfasst wird. Wenn in Schritt 824 ermittelt wird, dass die benachbarte Basisstation erfasst wird, wird das Endgerät zur gesuchten benachbarten Basisstation in Schritt 826 weitergeschaltet und kehrt anschließend zu Schritt 810 zurück, um den normalen Datenempfang auszuführen.
Nun wird ein Weiterschaltverfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 9 bis 11 erläutert.
9 und 10 zeigen ein Weiterschaltverfahren für die Basisstation bzw. ein Weiterschaltverfahren für das Endgerät gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 9 kodieren Kanalkodierer 911 und 912 Eingabedaten zu Symboldaten bei entsprechenden Kodierraten R = Rc bzw. R = Rc·T/Tein. Verschachtelungseinrichtungen 913 und 914 verschachteln die Symboldaten, die aus den Kanalkodierern 911 bzw. 912 ausgegeben werden. Ein Ratenwandler 915 wandelt (oder erhöht) eine Datenrate der Symboldaten, die aus der Verschachtelungseinrichtung 914 ausgegeben werden um das T/Tein-Fache. Ein erster Verstärker 916 verstärkt die Symboldaten, die von der Verschachtelungseinrichtung 913 ausgegeben werden, mit einer bestimmten Verstärkung, und ein zweiter Verstärker 917 verstärkt die Symboldaten, die aus dem Ratenwandler 915 ausgegeben werden, mit einer bestimmten Verstärkung. Hier ist die Verstärkung des zweiten Verstärkers 917 proportional zur gewandelten Datenrate höher eingestellt als die Verstärkung des ersten Verstärkers 916. Dadurch wird die Fehlerbitrate (NER) kompensiert, die durch die erhöhte Datenrate verursacht werden kann.
Ein erster Schalter 918 wird in der normalen Betriebsart zum ersten Verstärker 916 und zum zweiten Verstärker 917 in der Weiterschaltbetriebsart unter Steuerung eines nicht dargestellten Controllers umgeschaltet. Das heißt der erste Schalter 918 transferiert eine Ausgabe des ersten Verstärkers 916 zu einem zweiten Schalter 919 in der normalen Betriebsart und eine Ausgabe des zweiten Verstärkers 917 zum zweiten Schalter 919 in der Weiterschaltbetriebsart. In der normalen Betriebsart wird der zweite Schalter 919 im führenden Intervall des ersten Datenblocks und folgenden Intervall des zweiten Datenblocks eingeschaltet (oder geschlossen). In der Weiterschaltbetriebsart wird jedoch der zweite Schalter 919 im Folgenden Intervall des ersten Datenblocks und führenden Intervall des zweiten Datenblocks ausgeschaltet (oder geöffnet). Das heißt unter der Steuerung des nicht dargestellten Controllers schaltet der zweite Schalter 919 zwischen dem Sendeintervall und dem Nicht-Sendeintervall des Datenblocks während der Datensendung in der Weiterschaltbetriebsart um und wird lediglich im Sendeintervall eingeschaltet, um die Daten vom ersten Schalter 918 zu einem Modulator 920 zu transferieren. Der Modulator 920 moduliert die Daten vom zweiten Schalter 919 unter Verwendung einer Trägerwelle f0 der Basisstation an sich, die von einem Oszillator 921 erzeugt wird, und strahlt das modulierte Signal durch eine nicht dargestellte Antenne ab. Hier entsprechen der nicht dargestellte Kontroller, der erste Schalter 918 und der zweite Schalter 919 einem Kontroller zum Steuern einer Sendeoperation der Basisstation.
Für den Fall, dass das mobile Kommunikationssystem ein CDMA-Kommunikationssystem ist, besteht ein Sender in der Basisstation aus dem Kanalkodierer 912, der Verschachtelungseinrichtung 914, dem Ratenwandler 915, dem Verstärker 917 und dem Modulator 920. Hier kann der Ratenwandler 915 die orthogonale Modulation und die PN-Sequenzstreuung beinhalten und kann der Verstärker ein Verstärkungs-Kontroller sein. Weiterhin steuert der nicht dargestellte Kontroller den Kanalkodierer 912, die Verschachtelungseinrichtung 914, den Ratenwandler 915 und den Verstärker 917 in der Weiterschaltbetriebsart. Wenn das mobile Kommunikationssystem von der normalen Betriebsart zur Weiterschaltbetriebsart umschaltet, verrin gert der Kontroller die Kodierrate des Kanalkodierers 912, damit diese geringer ist als jene in der normalen Betriebsart, um die Zahl der kodierten Datensymbole zu verringern, und Steuert die Verschachtelungseinrichtung 914, um die verringerten Datensymbole zu verschachteln. Wenn die Kodierrate um 1/2 verringert wird, wird hier die Symbolzahl der Blockdaten ebenfalls um die Hälfte verringert, so dass eine separate Ratenwandlung nicht erforderlich ist. Ist die Ratenwandelung erforderlich, verwendet der Kontroller einen schnellen Datensendetakt durch Steuern des Ratenwandlers 915 und steuert die orthogonale Modulation unter Verwendung orthogonaler Kodes einer kurzen Länge. Darüber hinaus erhöht der Kontroller die Verstärkung des Verstärkers 917 im Datensendeintervall (d.h. das erste Intervall des ersten Datenblocks und das zweite Intervall des zweiten Datenblocks), um eine Sendeleistung zu erzeugen, die höher ist als in der normalen Betriebsart, und setzt den Verstärker 917 im Daten-Nichtsendeintervall (d.h. das zweite Intervall des ersten Datenblocks und das erste Intervall des zweiten Datenblocks) außer Kraft.
Wie den vorangehenden Beschreibungen zu entnehmen, kann ein Verfahren zum Umwandeln einer Rate der Daten, die im ersten Intervall des ersten Datenblocks und zweiten Intervall des zweiten Datenblocks gesendet werden, in zwei Verfahren unterteilt werden. Eines besteht darin, die Ratenwandelung durchzuführen, wie es in 5 gezeigt ist, um die Blockdaten in den Datensendedaten zu senden, und ein weiters besteht darin, die Zahl der Datensymbole zu verringern, indem die Kodierrate des Kanalkodierers verringert wird, wie es in 9 dargestellt ist. Weiterhin ist es ebenfalls möglich, beide Verfahren zu verwenden, um das Datensendeintervall so einzustellen, dass es länger ist als das Daten-Nichtsendeintervall.
Als nächstes demoduliert unter Bezugnahme auf 10 ein Mischer (oder Demodulator) 1012 ein Signal, das über eine nicht dargestellte Antenne empfangen wird, unter Verwendung einer Trägerwelle f0 oder fi (wobei i ungleich 0 ist) einer entsprechenden Basisstation, die von einem Oszillator 1011 erzeugt wird. Insbesondere wenn das Signal von der vorliegenden Basisstation empfangen wird, demoduliert der Mischer 1012 das empfangene Signal unter Verwendung der Trägerwelle f0, und wenn das Signal von der benachbarten Basisstation empfangen wird, demoduliert der Mischer 1012 das empfangene Signal unter Verwendung der Trägerwelle fi für die benachbarte Basisstation. Ein dritter Schalter 1013 schaltet synchron mit dem zweiten Schalter 919 ein Ausgangssignal des Mischers 1012 zu einem vierten Schalter 1014 in einem Blockdaten-Empfangsintervall Tein (oder Sendeintervall der Basisstation) und zu einem Signalstärkemessteil 1015 in einem Blockdaten-Nicht- Empfangsintervall Taus (oder Nicht-Sendeintervall der Basisstation) um. Der Signalstärkemessteil 1015 misst die Stärke des Signals, das von der benachbarten Basisstation im Nicht-Sendeintervall empfangen wird. Eine Weiterschalt-Ermittlungseinrichtung 1016 ermittelt, ob die Weiterschaltoperation durchgeführt werden soll, in Abhängigkeit des erfassten Signalstärkewertes für die benachbarte Basisstation, der vom Signalstärkemessteil 1015 ausgegeben wird.
Der vierte Schalter 1014 schaltet zur Betriebsart 0 oder Betriebsart 1 synchron mit dem ersten Schalter 918 um. Insbesondere schaltet der vierte Schalter 1014 die Daten, die vom dritten Schalter 1013 empfangen werden zu einer Entschachtelungseinrichtung 1018 in der normalen Datenempfangsbetriebsart (d.h. Betriebsart 0) und zu einem Ratenrückwandler 1017 in einer Datenempfangsbetriebsart (d.h. Betriebsart 1) für eine Weiterschaltung um. Hier haben die Daten, die zur Entschachtelungseinrichtung 1018 umgeschaltet werden, eine normale Datenrate und die Daten, die zum Ratenrückwandler 1017 umgeschaltet werden, eine höhere Datenrate als jene der ursprünglichen Daten. Der Ratenrückwandler 1017 wandelt die Datenrate der empfangenen Daten vom vierten Schalter 1014 auf die ursprüngliche Datenrate zurück. Die Entschachtelungseinrichtung 1018 entschachtelt die Daten, die vom vierten Schalter 1014 empfangen werden, und eine Entschachtelungseinrichtung 1019 entschachtelt die in der Rate rückgewandelten Daten, die vom Ratenrückwandler 1017 ausgegeben werden. Ein Kanalkodierer 1030 dekodiert eine Ausgabe der Entschachtelungseinrichtung 1018 bei einer Dekodierrate R = Rc, und ein Kanaldekodierer 1031 dekodiert eine Ausgabe der Entschachtelungseinrichtung 1019 bei einer Dekodierrate R = R·T/Tein.
Für den Fall, dass das Endgerät von 10 ein CDMA-Endgerät ist, besteht ein Empfänger im Endgerät aus dem Demodulator 1012, dem Schalter 1013, dem Ratenrückwandler 1017, der Entschachtelungseinrichtung 1019, dem Kanaldekodierer 1031, dem Signalstärkemessteil 1015 und der Weiterschaltermittlungseinrichtung 1016. Der nicht dargestellte Kontroller im Endgerät steuert den Ratenrückwandler 1017, den Schalter 1013, die Entschachtelungseinrichtung 1019 und den Kanaldekodierer 1031.
11 ist ein Flussdiagramm, das einen Weiterschaltvorgang zwischen der Basisstation und dem Endgerät gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Unter Bezugnahme auf 11 sendet die Basisstation die Daten für den gesamten Datenblockzyklus T in Schritt 1011, worauf das Endgerät die ge sendeten Daten für den gesamten Datenblockzyklus in Schritt 1113 empfängt. Die Operation entspricht der Betriebsart 0, bei der Tein = 0, Taus = 0 und R = Rc sind. In Schritt 1115 misst das Endgerät die Signalstärke der vorliegenden Basisstation und informiert die Basisstation über den gemessenen Signalstärkewert, wenn dieser geringer ist als ein Schwellenwertpegel. In Abhängigkeit des erfassten Signalstärkewertes prüft die Basisstation in Schritt 1117, ob die Weiterschaltung ausgeführt werden soll. Ist es nicht erforderlich, die Weiterschaltung auszuführen, kehrt die Basisstation zu Schritt 1111 zurück und fährt damit fort, die Daten in der Betriebsart 0 zu senden. Hier ist es ebenfalls möglich, dass das Endgerät eine Weiterschalt-Anfragenachricht zur Basisstation durch Messen der Stärke des empfangenen Signals sendet.
Wenn es jedoch erforderlich ist, die Weiterschaltung durchzuführen, schreitet die Basisstation zu Schritt 1119 fort, um die Weiterschaltparameter Tein = T1, Taus = T2 und T1 + T2 = T zum Endgerät zu senden. Das Endgerät empfängt anschließend die Weiterschaltparameter in Schritt 1121 und sendet ein Bestätigungssignal ACK. Die Basisstation prüft in Schritt 1123, ob das Bestätigungssignal ACK vom Endgerät empfangen wird. Wenn das Bestätigungssignal ACK für eine vorbestimmte Zeit nicht empfangen wird, kehrt die Basisstation zu Schritt 1119 zurück, um nochmals die Weiterschaltparameter zu senden. Wenn jedoch das Bestätigungssignal ACK in Schritt 1123 empfangen wird, schreitet die Basisstation zu Schritt 1125 fort, um die Kanalkodierrate R auf Rc·T/Tein für eine Weiterschaltung rückzusetzen, wobei Rc die Kodierrate für die Betriebsart 0, T der Datenblockzyklus und Tein die Sendezeit ist.
Anschließend sendet in Schritt 1127 die Basisstation die ratengewandelten ersten Blockdaten für das führende Intervall D1 [0, Tein) des ersten Datenblocks, und das Endgerät empfängt die Blockdaten im führenden Intervall D1 des ersten Datenblocks in Schritt 1129. Die Beziehung zwischen dem Datensendeintervall Tein und der Basisstations-Sendeleistung (oder der Endgeräte-Empfangsleistung) ist durch das Bezugszeichen 400 in 4 dargestellt, wobei die Sendeleistung, wie dargestellt, um das T/Tein-Fache im Vergleich zu einem Fall erhöht ist, bei dem die Daten normal gesendet werden. Obwohl in diesem Fall die Zahl der Datensymbole im führenden Intervall D1 [0, Tein) des ersten Datenblocks ohne Rücksicht auf eine Änderung der Kanalkodierrate konstant ist, ist die Zahl der Datensymbole, die für die Kanalkodierung und den Verschachtelungseffekt verfügbar sind, reduziert. Nach dem Empfang der Daten bei der geänderten Kanalkodierrate, misst das Endgerät die Signalstärke der benachbarten Basisstation für die Taus-Periode im Folgenden Intervall D2 [Tein, T) des ersten Datenblocks in Schritt 1131, um zu ermitteln, ob die Weiterschalt-Zielbasisstation erfasst ist. Hier sucht das Endgerät nach der benachbarten Basisstation nicht für das gesamte Taus-Intervall, sondern für ein Intervall S = Taus – a, wobei "a" die Schutzzeit ist, die beim Umschalten von der Betriebsart 1 zur Betriebsart 2 erforderlich ist.
Wenn die Weiterschalt-Zielbasisstation erfasst ist, sendet hier das Endgerät eine Basisstations-Erfassungsnachricht zur Basisstation und wird zur erfassten Basisstation in Schritt 1139 weitergeschaltet. Wenn jedoch die Weiterschalt-Zielbasisstation nicht erfasst wird, schreitet das Endgerät zu Schritt 1135 fort. Wenn die Basisstation die Basisstations-Erfassungsnachricht für eine vorbestimmte Zeit nach der Sendung der ersten Blockdaten nicht empfängt, stoppt sie in der Zwischenzeit die Sendung der Daten für die Zeit Taus im führenden Intervall D1 [T, T + Taus) des zweiten Datenblocks, der dem ersten Datenblock folgt, und sendet anstelle dessen die zweiten Blockdaten für die Zeit Tein im Folgenden Intervall D2 [T + Taus, 2T) in Schritt 1133. Das Endgerät empfängt anschließend die zweiten Blockdaten in Schritt 1135 und prüft in Schritt 1137, ob die Weiterschalt-Zielbasisstation erfasst wird, indem es die Signalstärke der benachbarten Basisstation für die Zeit Taus im führenden Intervall D1 prüft, das das Nicht-Sendeintervall [T, T + Taus) des zweiten Datenblocks ist. Hier sucht das Endgerät nach der benachbarten Basisstation nicht für die gesamte Zeit Taus, sondern für die Zeit Taus – b, wobei "b" die Schutzzeit kennzeichnet, die beim Umschalten von der Betriebsart 2 zur Betriebsart 1 erforderlich ist. Das heißt in Schritt 1137 ist die tatsächliche Zeit, die für die Suche nach der benachbarten Basisstation verfügbar ist, Taus – b. Wenn das Endgerät die Weiterschalt-Zielbasisstation erfasst, sendet es in der Zwischenzeit die Basisstations-Erfassungsnachricht zur Basisstation und wird zur benachbarten Basisstation in Schritt 1139 weitergeschaltet. Wenn jedoch das Endgerät die Weiterschalt-Zielbasisstation nicht empfängt, kehrt es zu Schritt 1129 zurück, um die nächsten (d.h. zweiten) Blockdaten zu empfangen. Nach dem Senden der Basisstations-Erfassungsnachricht, setzt das Endgerät in Schritt 1141 die Parameter auf Tein = T und Taus = 0 für die normale Betriebsart zurück und kommuniziert mit der neuen Basisstation in Schritt 1143.
Wie oben beschrieben, sind die tatsächliche Suchzeit, die für die Suche nach der benachbarten Basisstation verfügbar ist und die Beziehung zwischen der Basisstations-Sendeleistung (oder der Endgeräte-Empfangsleistung) sowie die Kanalkodier raten in den entsprechenden Betriebsarten in 4 hinreichend dargestellt. Demzufolge ist, wie in 4 dargestellt, die tatsächliche Suchzeit, die für die Suche nach der benachbarten Basisstation verfügbar ist, 2Taus – a – b, die um a + b kürzer ist als die herkömmliche Suchzeit 2Taus – 2a – 2b. Das heißt das Endgerät sucht nach der benachbarten Basisstation für die aufeinanderfolgenden Intervalle zwischen Tein und T des vorliegenden (d.h. ersten) Datenblocks und zwischen T und T + Taus des nächsten (d.h. zweiten) Datenblocks. Demzufolge ist es für das Endgerät möglich, die Frequenz des Umschaltens zwischen der Betriebsart 2 (in der das Endgerät nach der benachbarten Basisstation sucht) und der Betriebsart 1 (in der das Endgerät die Daten empfängt) um die Hälfte zu reduzieren, wodurch die Suchzeit erhöht wird, die für die Suche nach der Basisstation verfügbar ist und der Aufwand der häufigen Betriebsartumschaltung verringert wird.
Weiterhin wird bei dieser Ausführungsform eine Symbolrate der Blockdaten primär verringert und die Datenrate unter Verwendung der verringerten Symbolrate eingestellt, wodurch der Aufwand des Einstellens der Datenrate verringert wird. Wenn beispielsweise die Datenrate der ursprünglichen Daten 25 bps beträgt und die ursprüngliche Kodierrate 1/4 beträgt, ist die Symbolrate 100 bps. Um hier die Datenrate um das 2(T/Tein)-Fache zu erhöhen, sollten die 100-bps-Daten bei einer Datenrate von 200 bps gesendet werden, was einen beträchtlichen Aufwand darstellt. Wenn jedoch die Kanalkodierrate zuerst auf 1/2(1/4·T/Tein) eingestellt wird, um so die Symbolrate 50 bps zu erzeugen, wird die Datenrate der Sendedaten von 50 bps auf 100 bps eingestellt, so dass der Aufwand im Vergleich mit dem oben beschriebenen Verfahren verringert werden kann.
Wie es oben beschrieben wurde, ändert sich beim neuartigen Weiterschaltverfahren das Datenempfangsintervall (oder das Datensendeintervall des Basisstation) mit dem Suchintervall (oder dem Daten-Nicht-Sendeintervall) während der Weiterschaltbetriebsart. Somit ist es möglich, die tatsächliche Suchzeit, die für das Suchen nach der benachbarten Basisstation verfügbar ist, um die Schutzzeit zu erhöhen, die beim Umschalten der Betriebsarten erforderlich ist, wodurch der Aufwand der Betriebsartumschaltung verringert wird.

Claims

Endgerätvorrichtung in einem mobilen Code-Division-Multiple-Access-Kommunikationssystem, das einen Normal-Modus-Frame, in dem Frame-Daten kontinuierlich gesendet werden, und einen Handoff-Modus-Frame hat, in dem die Frame-Daten in einer bestimmten Zeitperiode des Handoff-Frames übertragen werden, wobei sie umfasst: einen Empfänger zum Empfangen der Frame-Daten für eine Zeitperiode von aufeinander folgenden ersten und zweiten Frames, die jeweils in ein erstes Intervall und ein zweites Intervall, das auf das erste Intervall folgt, unterteilt sind, von einer Basisstation, die aktuell mit dem Endgerät kommuniziert; eine Handoff-Bestimmungseinrichtung (616) zum Bestimmen einer Handoff-Ziel-Basisstation durch Analysieren von Stärken von Signalen, die von anderen Basisstationen empfangen werden; und eine Steuereinrichtung zum Anlegen der über den Handoff-Modus-Frame von der Basisstation, die aktuell mit dem Endgerät kommuniziert, in dem ersten Intervall des ersten Frames und dem zweiten Intervall des zweiten Frames empfangenen Frame-Daten an den Empfänger und zum Anlegen der von den anderen Basisstationen in dem zweiten Intervall des ersten Frames und dem ersten Intervall des zweiten Frames empfangenen Signale an die Handoff-Bestimmungseinrichtung (616) in einem Handoff-Modus.
Endgerätvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Empfänger einen Raten-Rückwandler (617) zum Rückwandeln einer Datenrate der über den Handoff-Modus-Frame in dem ersten Intervall des ersten Frames und den zweiten Intervall des zweiten Frames empfangenen Frame-Daten, um die Datenrate der über den Handoff-Modus-Frame empfangenen Frame-Daten zu verringern.
Endgerätvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Empfänger einen Kanal-Decodierer (619) zum Decodieren der Frame-Daten mit einer Decodierrate, die einer spezifischen Codierrate entspricht, umfasst.
Endgerätvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Empfänger umfasst: einen Raten-Rückwandler (617) zum Rückwandeln einer Datenrate der in dem ersten Intervall des ersten Frames und dem zweiten Intervall des zweiten Frames empfangenen Frame-Daten in eine Datenrate der über den Normal-Modus-Frame empfangenen Frame-Daten; und einen Kanal-Decodierer (169) zum Decodieren der der Raten-Rückwandlung unterzogenen Frame-Daten mit einer Decodierrate, die einer spezifischen Codierrate entspricht.
Endgerätvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das zweite Intervall des ersten Frames und das erste Intervall des zweiten Frames jeweils ein Halbzyklus eines Frame-Zyklus sind.
Endgerätvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Empfänger umfasst: einen Raten-Rückwandler (617) zum Rückwandeln einer Datenrate der in dem ersten Intervall des ersten Frames und dem zweiten Intervall des zweiten Frames empfangenen Frame-Daten in eine Datenrate der über den Normal-Modus-Frame empfangenen Frame-Daten; einen Deinterleaver (618) zum Deinterleaving der der Raten-Rückwandlung unterzogenen Frame-Daten; und einen Kanal-Decodierer (619) zum Decodieren der dem Deinterleaving unterzogenen Frame-Daten mit einer Decodierrate, die einer spezifischen Codierrate entspricht.
Endgerätvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Kanal-Decodierer (619) die dem Deinterleaving unterzogenen Frame-Daten mit einer Decodierrate decodiert, die ei ner Codierrate entspricht, die durch einen Kanal-Codierer in dem Sender der Basisstation verringert worden ist, die aktuell mit dem Endgerät kommuniziert.
Endgerätvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Handoff-Bestimmungseinrichtung umfasst: einen Signalstärken-Messteil (615) zum Messen einer Stärke eines Signals, das von den anderen Basisstationen oder der Basisstation empfangen wird, mit der aktuell kommuniziert wird, um einen Signalstärkewert zu erzeugen; und einen Handoff-Bestimmungsteil (619) zum Bestimmen, ob ein Handoff-Vorgang durchgeführt wird, in Reaktion auf den Signalstärkewert.
Empfangsverfahren in einem Endgerät eines mobilen Code-Divison-Multiple-Access-Kommunikationssystems, das einen Normal-Modus-Frame, in dem Frame-Daten kontinuierlich übertragen werden, und einen Handoff-Modus-Frame hat, in dem die Frame-Daten in einer bestimmten Zeitperiode des Handoff-Modus während eines Handoff-Modus übertragen werden, wobei es für eine Zeitperiode von aufeinander folgenden ersten und zweiten Frames, die in ein erstes Intervall und ein zweites Intervall, das auf das erste Intervall folgt, unterteilt sind, die folgenden Schritte umfasst: Empfangen der Frame-Daten, die von einer Basisstation gesendet werden, die aktuell mit dem Endgerät kommuniziert, in dem ersten Intervall des ersten Frames und dem zweiten Intervall des zweiten Frames; und Empfangen von Signalen, die von anderen Basisstationen gesendet werden, in dem zweiten Intervall des ersten Frames und dem ersten Intervall des zweiten Frames.
Empfangsverfahren nach Anspruch 9, wobei das Endgerät die in dem ersten Intervall des ersten Frames und dem zweiten Intervall des zweiten Frames empfangenen Frame-Daten in eine Datenrate in dem Normal-Modus rückwandelt, wobei der Normal-Modus ein Modus ist, in dem die Basisstation Frame-Daten über den gesamten Frame-Zyklus sendet.
Empfangsverfahren nach Anspruch 9, wobei das Endgerät die in dem ersten Intervall des ersten Frames und dem zweiten Intervall des zweiten Frames empfangenen Frame-Daten mit einer Decodierrate decodiert, die einer spezifischen Codierrate entspricht.
Empfangsverfahren nach Anspruch 9, wobei das Endgerät eine Datenrate der in dem ersten Intervall des ersten Frames und dem zweiten Intervall des zweiten Frames empfangenen Frame-Daten in eine Datenrate der über den Normal-Modus-Frame empfangenen Frame-Daten umwandelt und die der Raten-Rückwandlung unterzogenen Frame-Daten mit einer Decodierrate decodiert, die einer spezifischen Codierrate entspricht.
Empfangsverfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei das zweite Intervall des ersten Frames und das erste Intervall des zweiten Frames jeweils ein Halbzyklus eines Frames sind.
Empfangsverfahren nach Anspruch 9, wobei das Endgerät, wenn es notwendig ist, einen Handoff-Vorgang während Kommunikation mit der Basisstation durchzuführen, von der Basisstation Handoff-Parameter empfängt, um das erste Intervall des ersten Frames sowie das zweite Intervalls des zweiten Frames auf ein Daten-Übertragungsintervall zu setzen und das zweite Intervall des ersten Frames sowie das erste Intervall des zweiten Frames auf ein Daten-Nicht-Sendeintervall zu setzen.
Empfangsverfahren nach Anspruch 9 oder 14, wobei das Endgerät bei Erfassung einer Handoff-Ziel-Basisstation nach Durchgang der ersten und der zweiten Frames eine Handoff-Ziel-Basisstations-Erkennungsmitteilung zu der Basisstation sendet.
Empfangsverfahren nach Anspruch 15, wobei das Endgerät eine Stärke eines von der Basisstation empfangenen Signals analysiert, um die Basisstation über die Signalstärke zu informieren, wenn die Signalstärke niedriger ist als ein Schwellenwert, und in Reaktion auf eine Handoff-Anforderungsmitteilung von der Basisstation in einen Handoff-Modus umschaltet.
Empfangsverfahren nach Anspruch 15, wobei das Endgerät eine Stärke eines von der Basisstation empfangenen Signals analysiert, um eine Handoff-Aufforderungsmitteilung zu der Basisstation zu senden, wenn die Signalstärke niedriger ist als ein Schwellenwert, und beim Empfang einer Antwort von der Basisstation in einen Handoff-Modus umschaltet.