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Die
Erfindung betrifft ein zellulares Mobilfunk-Kommunikationssystem,
in dem eine Basisstation und eine Mobilstation miteinander verbunden
sind, und insbesondere ein Mobilfunk-Kommunikationssystem, in dem eine weiche
Hand-Over-Steuerung hinsichtlich eines Vorwärtsverbindungs-(Forward-Link)-Übertragungssignals
durchgeführt
wird, wenn eine Mobilstation sich zwischen Zellen bewegt. (Hand-Over
= Hand-Off = Übergabe).
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In
einem zellularen CDMA-(Code Division Multiplex Access)-System mit
direkter Spreizung wird zur Maximierung der Kommunikationskapazität für Reverse-Link-(Reverse-Link)-Übertragungssignale üblicherweise
eine Sendeleistungssteuerung der Mobilstationen durchgeführt, um
ein Ferne-Nähe-Problem
zu vermeiden. Zu diesem Zweck sendet eine Basisstation in einem
Abwärtskanal
Sendeleistungs-Steuersignale an die Mobilstation. Auf der anderen
Seite besitzen eine Basisstation und eine Mobilstation in einem
zellularen CDMA-System mit direkter Spreizung jeweils mehrere Demodulatoren,
so daß die
eine Trennung von Mehrwege-Komponenten und eine weiche Hand-Over-Verarbeitung
vornehmen können.
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Die
weiche Hand-Over-Verarbeitung wird durchgeführt, weil, wie in 5 der
anliegenden Zeichnungen dargestellt, bei der Bewegung einer Mobilstation 303 von
einer Zelle 101 zu einer anderen Zelle 102 und bei
der Ankunft an einer Position in einer Überlappungsregion 104 zwischen
den beiden Zellen 101 und 102 eine Qualitätsverschlechterung
des Signals eintritt, das die Mobilstation 103 von einer
Basisstation 105a der Zelle 101 empfängt. Auf
diese Weise werden von der Basisstation 105a und einer
weiteren Basisstation 105b der Zelle 102 im wesentlichen
gleiche Signale zu der Mobilstation 103 gesendet, so daß die Mobilstation 103 als
weiche Hand-Over-Verarbeitung die Signale aus den beiden Basisstationen 105a und 105b modulieren und
zusammensetzen kann, um ein Signal mit besserer Signalqualität zu gewinnen.
Bei der Reverse-Link wird ein von der Mobilstation 103 gesendetes
Signal von den Basisstationen 105a und 105b demoduliert
und zusammengesetzt, um die Signalqualität zu verbessern.
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In
diesem Fall werden die Sendeleistungs-Steuersignale aus den Basisstationen 105a und 105b von den
Basisstationen 105a bzw. 105b jeweils unabhängig erzeugt.
Wenn nämlich
ein Sendeleistungs-Steuersignal nur von der Basisstation 105a zu
der Mobilstation 103 gesendet wird und die Mobilstation 103 eine
Sendeleistungssteuerung durchführt,
wie sie oben beschrieben wurde, so daß die Basisstation 105a das
Signal mit einem optimalen Pegel empfangen kann und dann mit der
gesteuerten Sendeleistung sendet, besteht die Ge fahr, daß das von
der Mobilstation 103 gesendete Signal ein unerwartetes
Signal sein kann und eine erhebliche Störung für die andere Basisstation 105b darstellt.
Die Mobilstation 103 demoduliert dann die Sendeleistungs-Steuersignale
aus beiden Basisstationen 105a und 105b unabhängig voneinander
und setzt die demodulierten Sendeleistungs-Steuersignale zusammen.
Die Mobilstation 103 erhöht ihre Sendeleistung nur dann, wenn
z.B. die Sendeleistungs-Steuersignale aus beiden Basisstationen 105a und 105b "AUFWÄRTS" bedeuten, hingegen
erniedrigt die Mobilstation 103 die Sendeleistung, wenn
das Sendeleistungs-Steuersignal aus wenigstens einem der Basisstationen 105a oder 105b "ABWÄRTS" bedeutet. Die Mobilstation 103 sendet
an die Basisstationen 105a und 105b ein Reverse-Link-Signal
mit der geeigneten Sendeleistung, indem sie die Sendeleistungs-Steuersignale
aus den Basisstationen 105a und 105b auf diese
Weise unabhängig
voneinander empfängt
und demoduliert.
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Wie
oben beschrieben wurde, ist für
ein zellulares CDMA-System mit direkter Spreizung die Sendeleistungssteuerung
einer Mobilstation ein wesentliches und erforderliches Verfahren.
Weiterhin müssen
Interferenzen in dem zellularen System soweit wie möglich unterdrückt werden,
um die Kommunikationskapazität des
Gesamtsystems zu maximieren. Zu diesem Zweck wird in dem zellularen
System eine weiche Hand-Over-Verarbeitung durchgeführt. Bei
diesem weichen Hand-Over muß die
Mobilstation 103 eine Sendeleistungssteuerung durch das
Demodulieren und Zusammensetzen unterschiedlicher Sendeleistungs-Steuersignale
aus den beiden Basisstationen 105a und 105b durchführen.
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Wenn
nun der Schwellwert der Kommunikationsqualität, mit dem das weiche Hand-Over
gestartet werden soll, auf ein niedriges Niveau gesetzt wird, wächst die
Zahl der Mobilstationen, die ein weiches Hand-Over durchführen müssen, bei
dem eine Kommunikationsressource für mehrere Kanäle benutzt
wird. Dies führt
zu dem Problem, daß die
Kommunikationskapazität
des Gesamtsystems abnimmt.
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Wenn
hingegen der Schwellwert der Kommunikationsqualität, mit dem
das Hand-Over gestartet werden soll, auf ein höheres Niveau gesetzt wird,
kann die Häufigkeit
des weichen Hand-Overs anscheinend verringert werden, da die Wahrscheinlichkeit
kleiner wird, daß die
Mobilstation 103 sich in einer Region befindet, in der
das Hand-Over durchgeführt
werden muß.
Somit kann die Kommunikationskapazität des Gesamtsystems erhöht werden.
Es wächst
jedoch die Gefahr, daß ein
Kommunikationssignal zu der benachbarten Basisstation 105b gestört werden
kann, und dies führt
zu dem Problem, daß nicht
nur die Kapazität
des Gesamtsystems aufgrund der Interferenz herabgesetzt wird, sondern
auch die Stabilität
des Gesamtsystems beeinträchtigt
wird.
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Falls
die Kommunikationskapazität
der Basisstation 105b des Hand-Over-Ziels ihren Grenzwert
erreicht hat, wenn die Mobilstation 103 sich in der Region
befindet, in der das Hand-Over
durchgeführt
werden soll, finden keine weichen Hand-Ovens statt, sondern ein
hartes Hand-Over, durch das der Frequenzkanal geändert wird. Wenn in diesem
Fall in einer Reverse-Link ein Kommunikationssignal von der Mobilstation 103 in einem
Frequenzkanal gesendet wird, der vor dem harten Hand-Over benutzt
wurde, führt
dies zu einer erheblichen unerwarteten Störung der Kommunikationssignale,
die gerade von der Basisstation 105b bearbeitet werden.
Damit tritt das Problem auf, daß die
Kommunikation anderer Mobilstationen gestört wird.
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Die
Literaturstelle Ling, F. et al: "Behaviour
and Performance of Power Controlled IS-95 Reverse-Link under Soft
Hand-Over", IEEE
Vehicular Technology Conference, US, New York, IEEE, Conf. 47, 1997,
Seiten 924–928,
beschreibt ein mobiles Kommunikationssystem, in dem weiches Hand-Over
für Übertragungen
von dem Mobilgerät
zu den Basisstationen vorgesehen ist.
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EP 0 671 819 A beschreibt
ein zellulares Mobilfunksystem mit wenigstens zwei Basisstationen
und wenigstens einer mobilen Einheit, die so ausgebildet ist, daß sie mit
den Basisstationen über
ein Funkmedium kommuniziert, wobei jede Basisstation Mittel zum
Detektieren der Leistung der empfangenen Signale sowie Mittel zur
Erzeugung eines Leistungssteuer-Signalisierungsbits
für die
Steuerung der Amplitude eines Leistungssignals, Mittel zum Senden
des Leistungssignals zu der mobilen Einheit aufweist; die mobile
Einheit enthält
Mittel zum Empfangen der Leistungssteuerbits und Mittel zur Überwachung
der Leistungssteuerbits für
die Identifizierung der Basisstation, die eine größere Anzahl
von Steuerbits über
einen Senderahmen sendet, welche anzeigen, daß die Basisstation das höhere durchschnittliche
Leistungssignal über
den Senderahmen empfangen hat; die mobile Einheit kann dann den
nächsten
Informationsrahmen an diejenige Basisstation richten, die das höhere durchschnittliche
Leistungssignal empfangen hat.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Mobilfunk-Kommunikationssystem
zur Verfügung
zu stellen, das maximale Kapazität
des Gesamtsystems gewährleistet,
während
ein weiches Hand-Over durchgeführt
wird, und die Sendeleistung der mobilen Station in geeigneter Weise
steuert, um die Sicherheit des Gesamtsystems zu gewährleisten.
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Um
dieses Ziel zu erreichen, ist gemäß vorliegender Erfindung ein
Mobilfunk-Kommunikationssystem vorgesehen, das aufweist:
wenigstens
zwei benachbarte Basisstationen,
eine Mobilstation, die zwischen
von den Basisstationen gebildeten und mit ihnen verbindbaren Zellen
bewegbar ist,
mit Mitteln zur Durchführung einer Sendeleistungssteuerung
in der Weise, daß zumindest
im Hinblick auf ein Steuersignal eine weiche Hand-Off-Steuerung
durchgeführt
wird, bei der die Mobilstation und die Basisstation simultan miteinander
verbunden sind,
und dadurch gekennzeichnet ist,
daß im Hinblick
auf von den Basisstationen gesendete Informationssignale eine harte
Hand-Off-Steuerung durchgeführt
wird.
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Da
jede der Basisstationen zumindest für ein Forward-Link-Steuersignal
eine weiche Hand-Over-Steuerung
vornimmt, um die Basisstationen gleichzeitig mit der Mobilstation
zu verbinden, während
für die
zu der Mobilstation gesendeten Informationssignale eine harte Hand-Over-Steuerung
durchgeführt
wird, wenn in dem Mobilfunk-Kommunikationssystem eine Hand-Over-Verarbeitung
durchgeführt
werden soll, wird die Kommunikationskapazität des Gesamtsystems im Vergleich
zu dem alternativen System vergrößert, bei
dem die Basisstation sowohl für
das Forward-Link-Steuersignal als auch für das Informationssignal, das
die Sprache usw. repräsentiert
und nicht das Forward-Link-Steuersignal ist, eine weiche Hand-Over-Steuerung
vornimmt. Da in dem Mobilfunk-Kommunikationssystem ferner zumindest
ein Forward-Link-Steuersignal zu der Mobilstation gesendet wird,
kann die Stabilität
des Gesamtsystems aufrechterhalten werden. Da bei dem Mobilfunk-Kommunikationssystem
die Basisstation des Hand-Over-Ziels selbst dann, wenn die Kommunikationskapazität des Gesamtsystems
voll genutzt wird, zur Durchführung
der weichen Hand-Over-Verarbeitung lediglich ein Forward-Link-Steuersignal
zu der Mobilstation sendet, um eine mögliche Interferenz in den anderen
Verbindungen zu minimieren, wird verhindert, daß das Hand-Over-Ziel ein Abwärtsverbindungssignal mit unerwarteter
Sendeleistung empfängt,
so daß die
Sicherheit des Systems erhöht
werden kann.
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Im
folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden
Zeichnungen, in denen gleiche Teile oder Elemente durchgehend mit
gleichen Bezugszeichen versehen sind, beispielhaft erläutert.
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1A zeigt
eine schematische Ansicht, die ein Forward-Link-Signal veranschaulicht,
das von einer ersten Basisstation zu einer Mobilstation gesendet
wird, wenn die Mobilstation sich in einer ersten Region befindet,
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1B zeigt
eine ähnliche
Ansicht, veranschaulicht jedoch Forward-Link-Signale, die von der
ersten Basisstation und von einer zweiten Basisstation zu der Mobilstation
gesendet werden, wenn die Mobilstation sich in einer Überlappungsregion
befindet,
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1C zeigt
eine ähnliche
Ansicht, veranschaulicht jedoch ein Forward-Link-Signal, das von
der zweiten Basisstation zu der Mobilstation gesendet wird, wenn
die Mobilstation sich in einer zweiten Region befindet,
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2 zeigt
ein Diagramm, das die Empfangsleistungen der ersten und zweiten
Basisstation veranschaulicht, wenn die Mobilstation sich von der
ersten Region in die Überlappungsregion
und dann in die zweite Region bewegt,
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3A zeigt
eine schematische Ansicht, die ein Forward-Link-Signal veranschaulicht,
das von der ersten Basisstation zu der Mobilstation gesendet wird,
wenn die Mobilstation sich in der ersten Region befindet,
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3B zeigt
eine ähnliche
Ansicht, veranschaulicht jedoch Forward-Link-Signale, die von der
ersten und der zweiten Basisstation zu der Mobilstation gesendet
werden, wenn die Mobilstation sich in der Überlappungsregion befindet
und die Zahl der mit der zweiten Basisstation verbundenen Mobilstationen
gleich oder größer ist
als ein Schwellwert Nth,
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3C zeigt
eine ähnliche
Ansicht, veranschaulicht jedoch Forward-Link-Signale, die von der
ersten und zweiten Basisstation zu der mobilen Station gesendet
werden, wenn die Mobilstation sich in der Überlappungsregion befindet
und die Zahl der mit der zweiten Basisstation verbundenen Mobilstationen
gleich oder kleiner ist als der Schwellwert Nth,
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3D zeigt
eine ähnliche
Ansicht, veranschaulicht jedoch ein Forward-Link-Signal, das von
der zweiten Basisstation zu der Mobilstation gesendet wird, wenn
die Mobilstation sich in der zweiten Region befindet,
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4A zeigt
ein Diagramm, das ein Forward-Link-Signal veranschaulicht, das von
der zweiten Basisstation zu der Mobilstation gesendet wird, wenn
nur für
ein Steuersignal weiches Hand-Over durchgeführt wird,
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4B zeigt
eine ähnliche
Ansicht, veranschaulicht jedoch ein Forward-Link-Signal, das entsprechend
dem IS-95-System nach dem Stand der Technik von der zweiten Basisstation
zu der Mobilstation gesendet wird,
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4C zeigt
eine ähnliche
Ansicht, veranschaulicht jedoch ein Forward-Link-Signal, das von
der zweiten Basisstation zu der Mobilstation gesendet wird und dessen
Sendeleistung vergrößert wird,
wenn weiches Hand-Over nur für
ein Steuersignal durchgeführt
wird,
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5 zeigt
eine schematische Ansicht, die die Hand-Over-Verarbeitung in einem
zellularen System nach dem Stand der Technik veranschaulicht.
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Im
folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung erläutert.
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Zunächst sei
auf 1A bis 1C Bezug
genommen, die ein Mobilfunk-Kommunikationssystem zeigen, auf das
die vorliegende Erfindung angewendet wird. Das Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 ist
ein zellulares System, das mehrere Basisstationen 2 (2a und 2b)
und mehrere Mobilstationen 3 umfaßt, die durch ein CDMA-(Code
Division Multiple Access)-Sy stem mit direkter Spreizung miteinander
verbunden sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zur Vereinfachung
der Beschreibung nur die Beziehung zwischen der ersten Basisstation 2a,
einer Mobilstation 3 und der zweiten Basisstation 2b erläutert.
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Wenn
die Mobilstation 3 sich in einer ersten Region 4 befindet,
wie dies in 1A dargestellt ist, kommuniziert
die erste Basisstation 2a durch ein Reverse-Link-Signal
und ein Forward-Link-Signal mit der Mobilstation 3. Die
erste Basisstation 2a sendet zu der Mobilstation 3 ein
Forward-Link-Signal, das ein Steuersignal, z.B. ein Sendeleistungs-Steuersignal
für die
Mobilstation 3 usw. enthält, sowie ein Informationssignal,
z.B. Sprachdaten.
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Ähnlich wie
die erste Basisstation 2a kommuniziert auch die zweite
Basisstation 2b durch ein Reverse-Link-Signal und ein Forward-Link-Signal
mit der Mobilstation 3, wenn die Mobilstation 3 sich
in einer zweiten Region 5 befindet.
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Ein
Sendeleistungs-Steuersignal ist ein Signal zur adaptiven Änderung
des Sendeleistungspegels eines Reverse-Link-Signals, so daß die Mobilstation 3 das
Reverse-Link-Signal mit dem passenden Leistungspegel zu der ersten
Basisstation 2a oder zu der zweiten Basisstation 2b senden
kann.
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Wenn
die Mobilstation 3 sich in der ersten Region 4 befindet,
wie dies in 1A dargestellt ist, empfängt sie
von der ersten Basisstation 2a ein Forward-Link-Signal
und sendet an die erste Basisstation 2a ein Reverse-Link-Signal.
Die Sendeleistung der Mobilstation 3 ist in diesem Fall,
wie aus dem Abschnitt A von 2 ersichtlich,
so gewählt,
daß die
Empfangsleistung des Forward-Link-Signals aus der ersten Basisstation 2a gleich
oder höher
ist als ein Schwellwert a und die Empfangsleistung des Forward-Link-Signals
aus der zweiten Basisstation 2b gleich oder kleiner ist
als ein anderer Schwellwert b. Deshalb empfängt und demoduliert die Mobilstation 3 nur
das Forward-Link-Signal aus der ersten Basisstation 2a.
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Wenn
die Mobilstation 3 sich hingegen aus der ersten Region 4 zu
der zweiten Region 5 bewegt und an eine Position in einer Überlappungsregion 6 zwischen
der ersten Region 4 und der zweiten Region 5 gelangt,
wie dies in 1B dargestellt ist, ist ein
Hand-Over erforderlich, und es wird einer weicher Hand-Over-Status
eingerichtet, in dem sowohl die erste Basisstation 2a als
auch die zweite Basisstation 2b Forward-Link-Signale senden.
In diesem Fall erreicht die Empfangsleistung der Mobilstation 3 aus
der zweiten Basisstation 2b in dem Zeitpunkt t1 den Schwellwert
b, wie dies in der Region B von 2 dargestellt
ist. Die Mobilstation 3 empfängt dann die Forward-Link-Signale
sowohl aus der ersten Basisstation 2a als auch aus der
zweiten Basisstation 2b. Wenn die Mobilstation 3 sich
weiter von der ersten Basisstation 2a zu der zweiten Basisstation 2b bewegt,
wird die Empfangsleistung des Forward-Link-Signals aus der zweiten
Basisstation 2b bald größer als
die Emp fangsleistung des Forward-Link-Signals aus der ersten Basisstation 2a,
und in dem Zeitpunkt t2 erreicht die Empfangsleistung aus der ersten
Basisstation 2a den anderen Schwellwert a. Anschließend empfängt die
Mobilstation 3 das Forward-Link-Signal aus der ersten Basisstation 2a nicht
mehr, sie empfängt
vielmehr das Forward-Link-Signal aus der zweiten Basisstation 2b.
Mit anderen Worten, in der Region B, in der die Zeit von t1 nach
t2 wandert, geht die Mobilstation 3 in einen weichen Hand-Over-Status über, in
dem sie das Forward-Link-Signal sowohl der ersten Basisstation 2a als
auch der zweiten Basisstation 2b empfängt und demoduliert.
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Wenn
die Mobilstation 3 sich dann aus der Überlappungsregion 6 weiter
in die zweite Region 5 bewegt und sich in der zweiten Region 5 befindet,
wie dies in 1C dargestellt ist, empfängt die
Mobilstation 3 das Forward-Link-Signal aus der zweiten
Basisstation 2b und sendet ihr Reverse-Link-Signal zu der
zweiten Basisstation 2b. Da die Mobilstation 3 sich
in diesem Fall, wie oben beschrieben, von der ersten Basisstation 2a zu
der zweiten Basisstation 2b bewegt, ändert sich die Empfangsleistung
der Mobilstation 3 in der Weise, daß die Empfangsleistung des
Forward-Link-Signals aus der zweiten Basisstation 2b gleich
oder größer wird
als der Schwellwert b, während
die Empfangsleistung des Forward-Link-Signals aus der ersten Basisstation 2a gleich
oder kleiner wird als der Schwellwert a. Deshalb empfängt und
demoduliert die Mobilstation 3 nur das Forward-Link-Signal
aus der zweiten Basisstation 2b.
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Es
ist zu beachten, daß das
Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 alternativ auch ein anderes
System (Mobile Assisted Hand Off: MAHO) benutzen könnte, bei
dem dann, wenn die Mobilstation 3 sich aus der ersten Region 4 in
die Überlappungsregion 6 bewegt,
von Seiten der Mobilstation 3 eine Anweisung zum Eintreten in
die Hand-Over-Verarbeitung ausgegeben wird, oder noch ein anderes
System, bei dem von der Seite der Basisstation 2 eine Anweisung
für das
Eintreten in einen Hand-Over-Status ausgegeben wird. Für den Prozeß des Übergangs
aus einem Normalzustand, in dem die Mobilstation 3 mit
der ersten Basisstation 2a und mit der zweiten Basisstation 2b verbunden
ist, in einen Hand-Over-Status, kann somit ein beliebiges System
benutzt werden. Das Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 kann
auch für
den Prozeß des Übergangs
aus einem Hand-Over-Status in einen Normalzustand jedes beliebige
System benutzen.
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Im
folgenden wird nun ein Beispiel für verschiedene Hand-Over-Prozesse
beschrieben, die als Reaktion auf verschiedene Arten von Signalen
durchgeführt
werden, wenn eine Mobilstation sich nacheinander aus der ersten
Region 4 in die Überlappungsregion 6 und
in die zweite Region 5 bewegt, wie dies oben anhand von 1A, 1B und 1C beschrieben
wurde. Es ist zu beachten, daß in
der folgenden Beschreibung Hand-Over-Prozesse für ein Informa tionssignal und
ein Steuersignal, insbesondere ein Sendeleistungs-Steuersignal,
beschrieben werden.
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Wenn
die Mobilstation 3 sich in der ersten Region 4 befindet,
wie dies in 1A dargestellt ist, empfängt sie
aus der ersten Basisstation 2a ein Sendeleistungs-Steuersignal
als Forward-Link-Steuersignal sowie ein Informationssignal. Die
Mobilstation 3 demoduliert das empfangene Sendeleistungs-Steuersignal
und das Informationssignal. Auf der Basis des durch die Demodulation
gewonnenen Sendeleistungs-Steuersignals steuert die Mobilstation 3 ihre
Sendeleistung, mit der ein Reverse-Link-Signal zu der ersten Basisstation 2a gesendet
werden soll.
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Wenn
die Mobilstation 3 sich in der Überlappungsregion 6 befindet,
wie dies in 1B dargestellt ist, tritt sie
in einen Hand-Over-Modus ein, in dem sowohl die erste Basisstation 2a als
auch die zweite Basisstation 2b Forward-Link-Signale mit
im wesentlichen gleichen Inhalten an die Mobilstation 3 senden.
In diesem Fall sendet die erste Basisstation 2a sowohl
ein Sendeleistungs-Steuersignal als auch ein Informationssignal
zu der Mobilstation 3, während die zweite Basisstation 2b nur
ein Sendeleistungs-Steuersignal sendet. Mit anderen Worten, in der Überlappungsregion 6 befindet
sich die Mobilstation 3 in einem weichen Hand-Over-Status, in
dem sie hinsichtlich eines Sendeleistungs-Steuersignals mit der
ersten Basisstation 2a und mit der zweiten Basisstation 2b verbunden
ist. Somit empfängt
und demoduliert die Mobilstation 3 das Sendeleistungs-Steuersignal
und das Informationssignal, die von der ersten Basisstation 2a gesendet
werden, sowie das von der zweiten Basisstation 2b gesendete
Sendeleistungs-Steuersignal getrennt voneinander. Wenn die Mobilstation 3 das
von der ersten Basisstation 2a gesendete Sendeleistungs-Steuersignal
und das von der zweiten Basisstation 2b gesendete Sendeleistungs-Steuersignal
empfängt,
vergleicht sie die Inhalte der von der ersten Basisstation 2a und
der zweiten Basisstation 2b empfangenen Sendeleistungs-Steuersignale
miteinander und legt auf der Basis des Vergleichsergebnisses die
auszuführende
Operation fest. Hinsichtlich des Sendeleistungs-Steuersignals legt
die Mobilstation 3 eine Operation fest, die auf der Basis
des Ergebnisses einer Kombination des Steuersignals aus der ersten
Basisstation 2a und des Sendeleistungs-Steuersignals aus
der zweiten Basisstation 2b durchzuführen ist.
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Normalerweise
steuert die Basisstation 3 die Sendeleistung des Reverse-Link-Signals,
das zu der ersten Basisstation 2a oder zu der zweiten Basisstation 2b gesendet
werden soll, in der Weise, daß sie
die Sendeleistung des Reverse-Link-Signals nur dann erhöht, wenn
sowohl das von der ersten Basisstation 2a gesendete Sendeleistungs-Steuersignal
als auch das von der zweiten Basisstation 2b gesendete
Sendeleistungs-Steuersignal "AUFWÄRTS" bedeuten, andernfalls
behält
die Mobilstation 3 die Sendeleistung des zu der ersten
Basisstation 2a oder der zweiten Basisstation 2b zu
sendenden Reverse-Link-Signals bei oder verringert sie. Es ist zu
beachten, daß die
Sendeleistung nach Maßgabe
eines Systems gesteuert werden kann, das mit IS-95 von Qualcomm
konform ist, wenn die Sendeleistungs-Steuersignale in anderen Kombinationen
oder in einer abweichenden Kombination, in der mehrere Basisstationen
und Mobilstationen 3 vorhanden sind, zu der Mobilstation 3 gesendet
werden.
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Es
ist zu beachten, daß die
Mobilstation 3 im Hinblick auf ein anderes Steuersignal
als ein Sendeleistungs-Steuersignal die von der ersten Basisstation 2a und
der zweiten Basisstation 2b gesendeten Steuersignale demoduliert
und von den modulierten Signalen dasjenige anwendet, das eine höhere Empfangsleistung aufweist.
Falls die gesendeten Forward-Link-Signale Fehlerkorrekturcodes enthalten,
sollten zu diesen einfach die Amplitudenwerte der Forward-Link-Signale
addiert und einem Soft-Decision-Dekodierer zugeführt werden. Durch diese Operationen
kann die Mobilstation 3 die Fehlerrate der Steuersignale
verringern und die Antwortleistung auf ein von der ersten Basisstation 2a oder
der zweiten Basisstation 2b gegebenen Befehl erhöhen.
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Die
Mobilstation 3 geht in der Überlappungsregion 6 aus
einem Hand-Over-Status in einen Normalzustand über, wenn sie sich aus der Überlappungsregion 6 in
die zweite Region 5 bewegt, wie dies in 1C dargestellt
ist. Daraufhin sendet die zweite Basisstation 2b ein Forward-Link-Signal
an die Mobilstation 3, das ein Sendeleistungs-Steuersignal
und ein Informationssignal enthält. Ähnlich wie
in dem oben beschriebenen Fall, in dem die Mobilstation 3 sich
in der ersten Region 4 befindet, empfängt und demoduliert die Mobilstation 3 dann
das Forward-Link-Signal und steuert auf der Basis des Sendeleistungs-Steuersignals
die Sendeleistung, mit der ein Reverse-Link-Signal zu der zweiten
Basisstation 2b gesendet werden soll.
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Wie
oben beschrieben wurde, werden in dem vorliegenden Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 sowohl
von der ersten Basisstation 2a als auch von der zweiten
Basisstation 2b Sendeleistungs-Steuersignale zu der Mobilstation 3 gesendet,
wenn die Mobilstation 3 sich in der Überlappungsregion 6 befindet
und in einen Hand-Over-Status versetzt werden soll. Infolgedessen
tritt die Mobilstation 3 in einen weichen Hand-Over-Status
ein, um die Sendeleistung auf der Basis einer Kombination der Steuersignale
aus den beiden Basisstationen 2 zu steuern. Auf der anderen
Seite tritt die Mobilstation 3 hinsichtlich eines Informationssignals
mit Sprachinformation usw. in einen harten Hand-Over-Status ein,
in dem sie ein Informationssignal nur von einer der Basisstationen
empfängt.
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Wenn
die Mobilstation 3 in dem Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 sich
in einem Hand-Over-Status befindet,
wird sie in einen weichen Hand-Over-Status geführt, in dem nur eine der Basisstationen 2 ein
Informationssignal zu der Mobilstation 3 sendet und beide
Basis stationen 2 Sendeleistungs-Steuersignale senden. Im
Vergleich zu einem alternativen System, bei dem ein weicher Hand-Over-Status
eingerichtet wird, indem Informationssignale und Sendeleistungs-Steuersignale
getrennt voneinander von beiden Basisstationen 2 gesendet
werden, kann deshalb eine mögliche
Interferenz mit den anderen Mobilstationen 3 in dem System
reduziert werden, weil von mehreren Basisstationen 2 Informationssignale
zu der Mobilstation 3 gesendet werden. Da bei dem Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 Steuersignale
von mehreren Basisstationen zu der Mobilstation 3 gesendet
werden, wenn die Mobilstation 3 sich in einem Hand-Over-Status
befindet, kann die Zuverlässigkeit
der Steuersignale im Vergleich zu einem System, bei dem in der Überlappungsregion
ein hartes Hand-Over durchgeführt
wird, verbessert werden. Speziell hinsichtlich eines Sendeleistungs-Steuersignals
ist es auch möglich,
die Sendeleistung der Mobilstation 3 von der zweiten Basisstation 2b aus
zu steuern, da die Mobilstation 3 sich in einem weichen
Hand-Over-Status
befindet, und es kann verhindert werden, daß ein Reverse-Link-Signal von
der Mobilstation 3 mit einer Sendeleistung gesendet wird,
die von der zweiten Basisstation 2b nicht antizipiert werden
kann.
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Wenn
sich die Mobilstation 3 in der Überlappungsregion 6 des
Mobilfunk-Kommunikationssystems 1 befindet, kann die Kommunikationskapazität des Gesamtsystems
vergrößert werden,
da die Mobilstation 3 für das
Steuersignal in einen weichen Hand-Over-Status für das Informationssignal jedoch
in einen harten Hand-Over-Status versetzt wird. Selbst wenn z.B.
die Kommunikationskapazität
der zweiten Basisstation 2b des Mobilfunk-Kommunikationssystems
voll genutzt wird, kann bei der Übertragung
eines Informationssignals oder eines Steuersignals der Einfluß auf die
anderen Mobilstationen 3 reduziert werden, da von der zweiten Basisstation 2b nur
ein Sendeleistungs-Steuersignal zu der Mobilstation 3 gesendet
werden muß.
Deshalb kann bei dem vorliegenden Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 eine
Interferenz mit von der zweiten Basisstation 2b übertragenen
Signalen unterdrückt
werden, und wenn die Mobilstation 3 sich von der ersten
Region 4 in die zweite Region 5 bewegt, kann ein
hartes Hand-Over durchgeführt
werden, so daß zwischen
der zweiten Basisstation 2b und der Mobilstation 3 ein
Informationssignal übertragen
wird, wobei letztlich ein Frequenzkanal benutzt wird, der sich von
dem in der ersten Region 4 benutzten Frequenzkanal unterscheidet.
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Im
folgenden wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die erste Basisstation 2a und
die zweite Basisstation 2b einen Schwellwert haben, wie
er in der Tabelle 1 dargestellt ist.
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Diese
Tabelle 1 ist z.B. in Speichern gespeichert, die in der ersten Basisstation 2a und
der zweiten Basisstation 2b eingebaut sind, und wird beispielsweise
von einer CPU ausgelesen, so daß die
CPU eine Verarbeitung auf der Basis des Schwellwerts ausführen kann.
Die Tabelle 1 zeigt ein Beispiel für die Hand-Over-Verarbeitung
der Basisstation 2a oder der Basisstation 2b für die Mobilstation 3,
die sich in dem Überlappungsbereich 6 befindet,
wenn die Zahl der verbundenen Mobilstationen 3 als Schwellwert
Nth gespeichert ist.
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Wenn
die Zahl der mit der zweiten Basisstation 2b verbundenen
Mobilstationen 3 einen Spitzenwert Nfull erreicht, wird
die Mobilstation 3, die sich in der Überlappungsregion 6 zwischen
der ersten Basisstation 2a und der zweiten Basisstation 2b befindet,
gemäß Tabelle
1 hinsichtlich eines Sendeleistungs-Steuersignals in einen weichen
Hand-Over-Status versetzt. Hinsichtlich eines Informationssignals
wird hingegen ein hartes Hand-Over durchgeführt, wobei ein Frequenzkanal
benutzt wird, der sich von demjenigen der ersten Basisstation 2a unterscheidet.
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Wenn
die Zahl der mit der zweiten Basisstation 2b verbundenen
Mobilstationen innerhalb des Bereichs zwischen dem Spitzenwert Nfull
und dem Schwellwert Nth liegt, wird die Mobilstation 3,
die sich in der Überlappungsregion 6 zwischen
der ersten Basisstation 2a und der zweiten Basisstation 2b befindet,
nur hinsichtlich eines Sendeleistungs-Steuersignals in einen weichen
Hand-Over-Status versetzt. Auf der anderen Seite sendet die zweite
Basisstation 2b kein Informationssignal zu der Mobilstation 3.
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Wenn
die Zahl der mit der zweiten Basisstation 2b verbundenen
Mobilstationen kleiner ist als der Schwellwert Nth und die Kommunikationskapazität der zweiten
Basisstation 2b infolgedessen einen erheblichen freien
Anteil hat, wird die in der Überlappungsregion 6 lie gende
Mobilstation 3 sowohl hinsichtlich des Sendeleistungs-Steuersignals
als auch hinsichtlich des Informationssignals in einen weichen Hand-Over-Status
versetzt.
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Es
wird nun der Betrieb der ersten Basisstation 2a und der
zweiten Basisstation 2b für den Fall beschrieben, daß sowohl
in der ersten Basisstation 2a als auch in der zweiten Basisstation 2b der
Schwellwert Nth gespeichert ist und eine bestimmte Mobilstation 3 sich
von der ersten Region 4 in die zweite Region 5 bewegt.
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Wenn
die Mobilstation 3 sich zunächst in der ersten Region 4 befindet,
sendet nur die erste Basisstation 2a ein Steuersignal und
ein Informationssignal zu der Mobilstation 3, wie dies
in 3A dargestellt ist.
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Wenn
die Mobilstation 3 dann in Richtung auf die zweite Basisstation 2b bewegt
wird und sich in der Überlappungsregion 6 befindet,
führt die
zweite Basisstation 2b eine Hand-Over-Verarbeitung entsprechend dem in der
obigen Tabelle 1 gehaltenen Schwellwert Nth durch. Insbesondere
wenn in der zweiten Region 5 die Zahl der mit der zweiten
Basisstation 2b verbundenen Mobilstationen 3 größer ist
als der Schwellwert Nth, versetzt die zweite Basisstation 2b die
Mobilstation 3 hinsichtlich eines Steuersignals in einen
weichen Hand-Over-Status,
während
sie die Mobilstation 3 hinsichtlich eines Informationssignals
in einen harten Hand-Over-Status versetzt, indem nur von einer der
Basisstationen 2 ein Signal gesendet wird, wie dies in 3B dargestellt
ist. Die Mobilstation 3 wird insbesondere hinsichtlich
eines Sendeleistungs-Steuersignals vorzugsweise in einen weichen
Hand-Over-Status versetzt.
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Wenn
in der zweiten Region 5 die Zahl der mit der zweiten Basisstation 2b verbundenen
Mobilstationen 3 gleich oder kleiner ist als der Schwellwert
Nth, sendet die zweite Basisstation 2b ein Steuersignal
und ein Informationssignal zu der Mobilstation 3, um die
Mobilstation 3 sowohl hinsichtlich des Steuersignals als auch
hinsichtlich des Informationssignals in einen weichen Hand-Over-Status
zu bringen. Falls die Zahl der mit der zweiten Basisstation 2b verbundenen
Mobilstationen 3 größer wird
als der Schwellwert Nth, kehrt die Operation zu derjenigen für den oben
beschriebenen zugehörigen
Fall zurück,
daß der
Schwellwert Nth überschritten
wird.
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Wenn
die Mobilstation 3 sich dann aus der Überlappungsregion 6 in
die zweite Region 5 bewegt, sendet die zweite Basisstation 2b ein
Steuersignal und ein Informationssignal zu der Basisstation 3,
wie dies in 3D dargestellt ist.
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Auf
diese Weise kann in dem Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 eine
weiche Hand-Over-Verarbeitung
sowohl hinsichtlich eines Steuersignals als auch hinsichtlich eines
Informati onssignals erfolgen, wenn die Kommunikationskapazitäten beider
Basisstationen freie Bereiche aufweisen, so daß eine hohe Kommunikationsqualität gewährleistet
werden kann.
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Wenn
für den
Schwellwert Nth nur ein einziger Wert vorbereitet ist, kann das
Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 die
weiche Hand-Over-Verarbeitung und die harte Hand-Over-Verarbeitung hinsichtlich
eines Informationssignals gegebenenfalls wiederholen. Es kann jedoch
z.B. eine Hysterese vorgesehen sein, so daß verhindert ist, daß eine weiche
Hand-Over-Verarbeitung
und eine harte Hand-Over-Verarbeitung im Wechsel schnell wiederholt
werden.
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Im
folgenden wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die erste Basisstation 2a und
die zweite Basisstation 2b einen Schwellwert haben, wie
er in Tabelle 2 dargestellt ist.
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Diese
Tabelle 2 ist z.B. ähnlich
wie die oben beschriebene Tabelle 1 in den in der ersten Basisstation 2a und
in der zweiten Basisstation 2b eingebauten Speichern gespeichert
und wird beispielsweise von einer CPU ausgelesen, so daß die CPU
eine Verarbeitung auf der Basis des Schwellwerts durchführen kann.
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Die
Tabelle 2 zeigt ein Beispiel für
eine Hand-Over-Verarbeitung in einer Basisstation für die Mobilstation 3,
die sich in der Überlappungsregion 6 befindet,
wenn der Wert Qth als Schwellwert für die Kommunikationsqualität gespeichert
ist. Kommunikationsqualität
bedeutet hier die Kommunikationsqualität der gesamten Kommunikation,
die von denjenigen Basisstationen 2 durchgeführt wird,
die für
eine bestimmte Mobilstation 3 eine Hand-Over-Verarbeitung ausführen.
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Wenn
eine bestimmte Basisstation 2b feststellt, daß die Kommunikationsqualität den schlechtesten Wert
Qworst hat, versetzt sie die Mobilstation 3, die sich in
der Überlappungsregion 6 mit
einer anderen Basisstation befindet, entsprechend der Tabelle 2
nur hinsichtlich des Sendeleistungs-Steuersignals in einen weichen
Hand-Over-Status. Hinsichtlich des Informationssignals führt die
zweite Basisstation 2b eine harte Hand-Over-Verarbeitung
durch, wobei sie einen Kanal mit einer Frequenz benutzt, die sich
von der Frequenz unterscheidet, die von der ersten Basisstation 2a benutzt
wurde, zu der die Mobilstation 3 vorher gehörte.
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Wenn
die zweite Basisstation 2b feststellt, daß die Kommunikationsqualität innerhalb
eines Bereichs zwischen dem schlechtesten Wert Qworst und dem Schwellwert
Qth liegt, versetzt sie die Mobilstation 3, die sich in
der Überlappungsregion 6 mit
der ersten Basisstation 2a befindet, nur hinsichtlich des
Sendeleistungs-Steuersignals in einen weichen Hand-Over-Status. Hingegen
sendet die zweite Basisstation 2b kein Informationssignal
zu der Mobilstation 3.
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Wenn
die zweite Basisstation 2b feststellt, daß die Kommunikationsqualität geringer
ist als der Schwellwert Qth, versetzt sie die in der Überlappungsregion 6 liegende
Mobilstation 3 sowohl hinsichtlich des Sendeleistungs-Steuersignals
als auch im Hinblick auf das Informationssignal in einen weichen Hand-Over-Status.
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Da
das Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 auf diese Weise den
Schwellwert Qth für
die Kommunikationsqualität
hält, können die
Eigenschaften des gesamten Systems, d.h. sowohl die Stabilität als auch
die Kommunikationsqualität
des Systems, verbessert werden. Es ist zu beachten, daß das Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 einen
Schwellwert Qth für
die Kommunikationsqualität
aller Basisstationen 2 haben kann, die die Hand-Over-Verarbeitung
durchführen,
und darüber
hinaus Schwellwerte für
die Kommunikationsqualität, wie
die S/N-Verhältnisse
der von den einzelnen Basisstationen 2 gesendeten und empfangenen
Signale.
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Da
bei dem vorliegenden Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 in
den Basisstationen 2 ein Schwellwert für die Zahl der verbundenen
Mobilstationen oder für
die Kommunikationsqualität
gespeichert ist und, selbst wenn die Kommunikationskapazität des Systems
voll genutzt ist, an jede Mobilstation 3 wenigstens ein
Sendeleistungs-Steuersignal gesendet werden kann, kann die zweite
Basisstation 2b des Hand-Over-Ziels ein Sendeleistungs-Steuersignal
senden, und die zweite Basisstation 2b empfängt von
der Mobilstation 3 kein Signal mit unerwarteter Sendeleistung.
Mit anderen Worten, wenn bei dem vorliegenden Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 eine
Mobilstation 3 sich z.B. aus der ersten Region 4 in
die zweite Region 5 bewegt, kann die zweite Basisstation 2b ein
Sendeleistungs-Steuersignal zu der Mobilstation 3 senden,
wenn die Mobilstation 3 sich in der Überlappungsregion 6 befindet,
selbst wenn die Kommunikationskapazität der zweiten Basisstation 2b voll
genutzt ist. Infolgedessen kann verhindert werden, daß der Pegel
der Sendeleistung aus der Mobilstation 3 so hoch ist, daß sie mit
einem von der zweiten Basisstation 2b übertragenen Kommunikationssignal interferiert,
und dementsprechend kann die Kommunikation der Mobilstation 3 optimiert
werden. Außerdem kann
die zweite Basisstation 2b auch dann ein Informationssignal
mit der passenden Sendeleistung von der Mobilstation 3 empfangen,
wenn die Mobilstation 3 sich aus der Überlappungsregion 6 in
die zweite Region 5 bewegt.
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Während in
dem oben beschriebenen Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 eine
Hand-Over-Verarbeitung
durchgeführt
wird, indem zu der in der Überlappungsregion 6 angeordneten
Mobilstation 3 nur ein Steuersignal gesendet wird, wie
dies in 4A dargestellt ist, kann die
Sendeleistung eines Steuersignals, das zu der Mobilstation 3 gesendet
werden soll, im Vergleich zu dem in 4B dargestellten
Fall, bei dem sowohl ein Steuersignal als auch ein Informationssignal
zu der Mobilstation 3 gesendet wird, so hoch gemacht werden, wie
dies in 4C dargestellt ist. Bei dem
vorliegenden Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 wird insbesondere
die Sendeleistung eines Sendeleistungs-Steuersignals in einem Steuersignal
heraufgesetzt.
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Auf
diese Weise kann die Empfangsfehlerrate eines Sendeleistungs-Steuersignals
der Mobilstation 3 durch Erhöhung der Sendeleistung eines
Steuersignals, wie eines Sendeleistungs-Steuersignals, reduziert werden,
wenn eine Mobilstation 3 nur im Hinblick auf das Steuersignal
in einen weichen Hand-Over-Status gesetzt wird. Deshalb kann bei
dem Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 die Stabilität des Gesamtsystems
erhöht
werden, obwohl die Kommunikationskapazität durch Erhöhung der Sendeleistung des
Sendeleistungs-Steuersignals geringfügig herabgesetzt wird. Selbst
wenn die Sendeleistung des Sendeleistungs-Steuersignals erhöht wird,
kann bei dem vorliegenden Mobilfunk-Kommunikationssystem 1 eine
Interferenz mit einem anderen Signal in dem Gesamtsystem unterdrückt werden,
da eine weiche Hand-Over-Verarbeitung nur im Hinblick auf das Steuersignal
durchgeführt
wird, während
im Hinblick auf das Informationssignal eine harte Hand-Over-Verarbeitung
durchgeführt
wird, selbst wenn die Sendeleistung erhöht wird.
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Vorangehend
wurde ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter Verwendung spezieller Ausdrücke beschrieben. Diese Beschreibung
dient nur zur Veranschaulichung, und es versteht sich, daß Änderungen
und Variationen vorgenommen werden können, ohne daß dadurch
der durch die folgenden Ansprüche
definierte Rahmen der Erfindung verlassen wird.