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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein mobiles Kommunikationssystem
und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Ausführen einer Weiterschaltung
in einem mobilen Kommunikationssystem.
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Bei
einem mobilen Kommunikationssystem gibt es zahlreiche Weiterschaltverfahren
(Hand-off), 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
(Soft-Hand-off) 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.
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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 empfangen wird, geringer
ist als ein Schwel lenwert, 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.
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Die
technische Terminologie, die in der Beschreibung verwendet wird,
wird im folgenden definiert. Ein Begriff "Betriebsart 0" (Modus 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" (Modus 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" (Modus 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.
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Nun
wird mit 2 und 3 auf ein
herkömmliches
Weiterschaltverfahren Bezug genommen.
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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.
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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.
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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 empfängt,
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.
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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.
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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.
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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.
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US-A-5493563
beschreibt ein Kommunikationssystem, das rotierte Bursts eines Sprachkanals verwendet,
um mobilunterstützend
hand-off (MAHO) durchzuführen.
Mobile Stationen messen die Sprachkanäle von benachbarten Zellen,
während
Hopping-Frequenzen von Datenübertragungsblock
zu Datenübertragungsblock
des Kommunikationssystems rotiert werden. Messungen eines Sprachkanals von
benachbarten Zellen kann 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.
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WO
97/40593 beschreibt die Einführung
der diskontinuierlichen Übertragung
bei CDMA-Kommunikationstechniken,
indem eine selektiv punktiert kodierte Ausgabe eines Faltungskodierers
verwendet wird. Durch vorübergehendes
Steigern der Kodierrate während
eines Datenblocks wird ein Informationsteil eines Datenblocks nur
durch Information im komprimierten Modus gefüllt, wobei ein unbelegter Teil des
Datenblocks übrig
bleibt, um darin andere Funktionen wie die Bewertung anderer Frequenzen
zur Verwendung beim Handover zwischen Frequenzen auszuführen.
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EP-A-0
407 367 beschreibt ein Verfahren und eine Anordnung zum dynamischen
Zuweisen von Zeitslots für
Verbindungen in einem digitalen Funksystem. Jede Zelle des beschriebenen
netzförmigen
Mobilfunksystems umfasst eine Basisstation, eine Vielzahl von Mobilstationen
und Funkkanäle zum Übertragen
digitaler Daten zwischen der Basisstation und den Mobilstationen.
Die dynamische Zuweisung von Zeitslots für Verbindungen auf den Funkkanälen wird
so durchgeführt,
dass sich die Kapazität
der Funkkanäle
erhöht.
Ein maximale Anzahl gleichzeitiger Verbindungen auf den Funkkanälen ist höher als
die verfügbare
Anzahl von Zeitslots pro Datenblock. Wenn auf einem ersten und zweiten
Funkkanal mehr Verbindungen als Zeitslots pro Datenblock eingerichtet
sind, teilen sich die Verbindungen die verfügbaren Zeitslots gemäß eines
bestimmten Zuwei sungsmodells von Zeitslots für Mehrfachdatenblöcke (Multiframes),
das der Basisstation und den Mobilstationen bekannt ist. Eine Basisstation
wählt in Anhängigkeit
der Sprachaktivität
auf den beiden Funkkanälen
ein Zeitslot-Zuweisungsmodell aus. Informationen über das
ausgewählte
Zuweisungsmodell für
Mehrfachblock-Zeitslots werden während
der Schutzzeiten auf dem ersten Funkkanal zu den Mobilstationen übertragen.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Weiterschaltvorrichtung
und ein Weiterschaltverfahren anzugeben, 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.
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Dieses
Ziel wird durch die vorliegende Erfindung erreicht und im Besonderen
durch den Gegenstand der Hauptansprüche. Bevorzugte Ausführungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Weiterschaltvorrichtung
und ein Weiterschaltverfahren anzugeben, die in der Lage sind, ein
Sendeintervall und ein Nicht-Sendeintervall eines Sendedatenblocks
bei der Weiterschaltanfrage effektiv zuzuordnen, um den Verbrauch
einer Schutzzeit infolge das Umschaltens der Frequenzbetriebsart
zu verhindern.
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Noch
ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Weiterschaltvorrichtung und ein Weiterschaltverfahren anzugeben,
die in der Lage sind, ein Sendeintervall und ein Nicht-Sendeintervall
eines Sendedatenblocks bei der Weiterschaltanfrage effektiv zuzuordnen,
um eine Überlastung aufgrund
häufiger
Umschaltung der Frequenzbetriebsart zu verringern.
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Schließlich besteht
ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung darin, eine Weiterschaltvorrichtung
und ein Weiterschaltverfahren anzugeben, die ein Sendeintervall
und ein Nicht-Sendeintervall eines Sendedatenblocks bei der Weiterschaltanfrage variabel
zuordnen können.
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Eine
Basisstationsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung
umfasst einen Sender zum Erzeugen von Sendedaten für eine Zeitperiode von
aufeinanderfolgenden ersten und zweiten Datenübertragungsblöcken, und
eine Steuereinrichtung für das
Tei len in dem Hand-off-Modus jeder der ersten und zweiten Datenübertragungsblöcke in ein
erstes Intervall und ein zweites Intervall, das dem ersten Intervall
folgt, und zum Steuern des Senders, um entsprechende Daten des Datenübertragungsblöcke in dem
ersten Intervall des ersten Datenübertragungsblocks und dem zweiten
Intervall des zweiten Datenübertragungsblocks
zu senden und eine Senden der Daten in dem zweiten Intervall des
ersten Datenübertragungsblocks
und dem ersten Intervall des zweiten Datenübertragungsblocks zu stoppen.
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Eine
Endgerätevorrichtung
entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst einen Empfänger zum
Empfangen von Daten für
eine Zeitperiode von aufeinanderfolgenden ersten und zweiten Datenübertragungsblöcken, wobei
jeder in ein erstes Intervall und ein zweites Intervall geteilt
ist und das zweite Intervall dem ersten folgt, eine Weiterschaltermittlungseinrichtung
zum Ermitteln einer Weiterschalt-Zielstation durch Analysieren einer
Stärke
des empfangenen Signals, und einen Controller, der dem Empfänger ein
Signal zuführt,
das von einer Basisstation, die zurzeit in Verbindung mit der Endgerätevorrichtung
steht, im ersten Intervall des ersten Datenblocks und zweiten Intervall
des zweiten Datenblocks gesendet wird, und der Weiterschaltermittlungseinrichtung
Signale zuführt,
die von anderen Basisstationen im zweiten Intervall des ersten Datenblocks
und ersten Intervall des zweiten Datenblocks gesendet werden, in
der Weiterschaltbetriebsart.
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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:
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1 ein
Diagramm zum Erläutern
eines Weiterschaltvorgangs in einem mobilen Kommunikationssystem;
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2 eine
Darstellung, die die Beziehung zwischen Sendedatenblöcken und
Basisstationssendeleistungen in einem herkömmlichen mobilen Kommunikationssystem
darstellen;
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3 ein
Flussdiagramm eines Weiterschaltvorgangs, der in einem Endgerät des herkömmlichen
mobilen Kommunikationssystems ausgeführt wird;
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4 eine
Darstellung der Beziehungen zwischen Sendedatenblöcken und
Basisstationssendeleistungen in einem mobilen Kommunikationssystem
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 ein
schematisches Blockschaltbild eines Weiterschaltschemas für eine Basisstation
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 ein
schematisches Blockschaltbild eines Weiterschaltschemas für ein Endgerät gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 ein
Flussdiagramm, das einen Weiterschaltvorgang zwischen der Basisstation
und dem Endgerät
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ein
Flussdiagramm eines Weiterschaltvorgangs, der im Endgerät ausgeführt wird;
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9 ein
schematisches Blockschaltbild eines Weiterschaltschemas für die Basisstation
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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10 ein
schematisches Blockschaltbild eines Weiterschaltschemas für das Endgerät gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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11 ein
Flussdiagramm eines Weiterschaltvorgangs zwischen der Basisstation
und dem Endgerät
gemäß einer
weiteren Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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5 und 6 zeigen
ein Weiterschaltschema für
die Basisstation und ein Weiterschaltschema für das Endgerät gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf 5 kodiert ein Kanalkodierer 511 Eingabedaten
zu Symboldaten gemäß einer
Kodierrate R=Rc. Eine Verschachtelungseinrichtung 512 verschachtelt
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.
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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.
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Hier
entsprechen der nicht dargestellte Controller und der erste Schalter 516 sowie
der zweite Schalter 517 einem Controller zum Steuern einer Sendoperation
der Basisstation.
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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-Controller
sein. Weiterhin steuert ein nicht dargestellter Controller den Ratenwandler 513 und
den Verstärker 515 in
der Weiterschaltbetriebsart. Das heißt in der Weiterschaltbetriebsart verwendet
der Controller einen schnellen Datensendetakt durch Steuern des
Ratenwandlers 513, und steuert die orthogonale Modulation
unter Verwendung orthogonaler Kodes einer geringen Länge. Darüber hinaus
erhöht
der Controller 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.
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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. Ein 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 Controller 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 Controller 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.
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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.
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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.
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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.
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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 Basisstation 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.
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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.
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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 wäh rend
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.
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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.
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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-Empfangsbetriebsart)
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 weiterge schaltet und kehrt
anschließend
zu Schritt 810 zurück,
um den normalen Datenempfang auszuführen.
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Nun
wird ein Weiterschaltverfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 9 bis 11 erläutert.
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9 und 10 zeigen
ein Weiterschaltverfahren für
die Basisstation bzw. ein Weiterschaltverfahren für das Endgerät gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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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 Bitfehlerrate (BER) kompensiert, die durch die
erhöhte
Datenrate verursacht werden kann.
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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 Datensen dung 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 Controller,
der erste Schalter 918 und der zweite Schalter 919 einem
Controller zum Steuern einer Sendeoperation der Basisstation.
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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-Controller sein.
Weiterhin steuert der nicht dargestellte Controller 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,
verringert der Controller 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 Controller einen
schnellen Datensendetakt durch Steuern des Ratenwandlers 915 und
steuert die orthogonale Modulation unter Verwendung orthogonaler
Kodes einer kurzen Länge.
Darüber
hinaus erhöht
der Controller 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.
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Wie
es den vorangehenden Beschreibungen zu entnehmen ist, 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 weiteres be steht 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.
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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.
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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=Rc·T/Tein.
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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 Controller im Endgerät steuert den Ratenrückwandler 1017,
den Schalter 1013, die Entschachtelungseinrichtung 1019 und
den Kanaldekodierer 1031.
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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 gesendeten 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.
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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.
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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.
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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.
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Wie
es oben beschrieben wurde, 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 Kanalkodierraten 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.
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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.