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Hintergrund der Erfindung
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I. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kommunikationssysteme. Im
Besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Durchführung
von Hard Handoff zwischen verschiedenen drahtlosen Kommunikationssystemen.
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II. Beschreibung des Standes
der Technik
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In
einem Codemultiplexvielfachzugriff (CDMA)-Spreizspektrum-Kommunikationssystem
wird ein gemeinsames Frequenzband zur Kommunikation mit allen Basisstationen
innerhalb dieses Systems verwendet. Ein Beispiel für ein solches
System wird in dem TIA/EIA-Interim-Standard IS-95-A mit dem Titel "Mobile Station-Base
Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum
Cellular System" beschrieben,
das hier als Referenz enthalten ist. Die Erzeugung und der Empfang
von CDMA-Signalen wird in dem US Patent Nummer 4,40 1,307 mit dem
Titel "Spread Spectrum
Multiple Access Communication Systems using Satellite or Terrestrial
Communication Repeaters" und
in dem US Patent Nummer 5,10 3,459 mit dem Titel "System and Method
for Generating Waveforms in a CDMA Cellular Telephone System" offen gelegt, wobei
beide dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugewiesen
sind.
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Signale,
die das gemeinsame Frequenzband besetzen, werden bei der empfangenden
Station unterschieden, indem ein Hochgeschwindigkeits-Pseudorauschen (PN)-Code
verwendet wird. Der PN-Code moduliert Signale, die von den Basisstationen
und den mobilen Stationen gesendet wurden. Signale von verschiedenen
Basisstationen können
bei der empfangenden Station getrennt empfangen werden, indem der
eindeutige Zeit-Offset unterschieden wird, der in die PN-Codes einbezogen
ist, die jeder Basisstation zugewiesen sind. Die Hochgeschwindigkeits- bzw.
Hochraten-PN-Modulation gestattet es der empfangenden Station auch,
ein Signal von einer einzelnen Sendestation zu empfangen, wo sich
das Signal von der Basisstation zu der empfangenden Station über mehrere
verschiedene eindeutige Übertragungswege
fortbewegt hat (gewöhnlich
bezeichnet als "Mehrfachwegübertragung"). Die Demodulation von
Mehrfachwegsignalen wird in dem US Patent Nummer 5,49 0,165 mit
dem Titel "Demodulation
Element Assignment in a System capable of Receiving Multiple Signals" und in dem US Patent
Nummer 5,19 9,309 mit dem Titel "Diversity
Receiver in a CDMA Cellular Telephone System" offen gelegt, die beide dem Rechtsnachfolger
des vorliegenden Erfindung zugewiesen sind.
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Die
Verwendung eines gemeinsamen Frequenzbandes von allen Basisstationen
in einem bestimmten System gestattet simultane Kommunikation zwischen
einer mobilen Station und mehr als einer Basisstation. Dieses wird
gewöhnlich
bezeichnet als "Soft
Handoff". Eine Implementierung
eines Soft Handoff-Verfahrens und -Vorrichtung ist in dem US Patent
Nummer 5,10 1,501 mit dem Titel "Soft
Handoff in a CDMA Cellular Telephone System" und dem US Patent Nummer 5,26 7,261
mit dem Titel "Mobile Station
Assisted Soft Handoff in a CDMA Cellular Communications System" offen gelegt, wobei
beide Patente dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugewiesen
und hier als Referenz enthalten sind. In ähnlicher Weise kann eine mobile
Station simultan mit zwei Sektoren derselben Basisstation kommunizieren,
bekannt als "Softer
Handoff", wie es in
der anhängigen
US-Patentanmeldung mit dem Titel "Method and Apparatus for Performing
Handoff between Sectors of a Common Base Station", Seriennummer 08/405,611, angemeldet
am 13.3.1995 und dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung
zugewiesen, offen gelegt wird. Ein wichtiges Merkmal ist es, dass
sowohl Soft Handoffs als auch Softer Handoffs die neue Verbindung
herstellen, bevor sie die bestehende unterbrechen.
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Wenn
eine mobile Station sich über
die Grenzen eines Systems hinaus bewegt, mit dem sie gerade kommuniziert,
ist es wünschenswert,
die Kommunikationsverbindung aufrecht zu erhalten, indem der Anruf
an ein benachbartes System übergeben
wird, wenn ein solches existiert. Das benachbarte System kann jede
drahtlose Technologie, Beispiele dafür sind CDMA, NAMPS, verbesserter
Mobiltelefondienst beziehungsweise Advanced Mobile Phone Service
(AMPS), Zeitmultiplexvielfachzugriff (TDMA) oder globale Mobilsysteme
(GSM). Wenn das benachbarte System CDMA auf demselben Frequenzband
verwendet wie das aktuelle System, kann ein Intersystem-Soft Handoff
durchgeführt
werden. In Situationen, in denen Intersystem-Soft Handoff nicht verfügbar ist,
wird die Kommunikationsverbindung durch einen Hard Handoff übergeben,
wobei die aktuelle Verbindung unterbrochen wird, bevor eine neue
aufgebaut wird. Beispiele für
typische Hard Handoff-Situationen beinhalten: (1) die Situation,
in der eine mobile Station sich von einem Gebiet, das durch ein
CDMA-System bedient wird, zu einem Gebiet bewegt, das durch ein
System bedient wird, dass eine alternative Technologie verwendet
und (2) die Situation, in der ein Anruf zwischen zwei CDMA-Systemen übergeben
wird, die unterschiedliche Frequenzbänder verwenden (Interfrequenz-Hard
Handoff).
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Interfrequenz-Hard
Handoff kann auch zwischen Basisstationen derselben CDMA-Systems
auftreten. Eine Region großer
Nachfrage zum Beispiel wie ein dichtes, städtisches Gebiet kann eine größere Anzahl
von Frequenzen benötigen,
um die Nachfrage zu bedienen, als das vorstädtische Gebiet, das es umgibt.
Es wäre
nicht kosteneffektiv, alle verfügbaren Frequenzen über das
gesamte System hinweg einzusetzen. Ein Anruf, der über eine
Frequenz erfolgt, die nur in einem Gebiet mit großer Last
verwendet wird, muss mit Handoff übergeben werden, wenn der Benutzer
sich in ein weniger belastetes Gebiet begibt. Ein anderes Beispiel
ist ein System, welches Interferenzen von einem anderen Dienst erfährt, der auf
einer interferierenden Frequenz innerhalb der Grenzen des Systems
arbeitet. Wenn Benutzer sich in ein Gebiet begeben, das unter Störungen bzw.
Interferenzen durch einen anderen Dienst leidet, könnte ihr
Anruf mit Handoff an eine andere Frequenz übergeben werden müssen.
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Handoffs
können
eingeleitet werden, indem eine Vielfalt von Techniken verwendet
wird. Handoff-Techniken, einschließlich derer, die Signalqualitätsmes sungen
verwenden, um Handoff einzuleiten sind in der anhängenden
US Patentsanmeldung zu finden, Nummer 08/32 2,817 mit dem Titel "Method and Apparatus
for Handoff between different cellular Communications Systems", angemeldet am 16.10.1994
und dem Rechtsnachfolger des vorliegenden Erfindung zugewiesen.
Weitere Offenbarungen zu Handoffs, einschließlich der Messung von Umlaufszeitsignalverzögerung,
um Handoff einzuleiten, wird offen gelegt in der anhängigen US
Patentanmeldung Nummer 08/652,742 mit dem Titel "Method and Apparatus for Hard Handoff
in a CDMA Sytem",
angemeldet am 22.5.1996 und dem Rechtsnachfolger der vorliegenden
Erfindung zugewiesen. Handoffs von CDMA-Systemen zu alternativen
Technologiesystemen werden offen gelegt in der einen hängenden
US Patentanmeldung Nummer 08/4 13,306 ('306-Anmeldungen) mit dem Titel "Method and Apparatus
for Mobile Unit Assisted CDMA to Alternative System Hard Handoff", angemeldet am 30.3.1995
und dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugewiesen.
In der '306-Anmeldung werden
Pilot-Beacon an den Grenzen des Systems platziert. Dieser Beacon
senden innerhalb des Frequenzbandes, das von der mobilen Einheit überwacht
wird, die sich nähert,
was es der mobilen Einheit gestattet, das Pilot-Beacon zu überwachen, ohne
sich wieder an ein anderes Frequenzband anzupassen. Wenn eine mobile
Station diese Pilot-Beacons an die Basisstation meldet, ist der
Basisstation bekannt, dass die mobile Einheit sich der Grenze nähert und
bereitet sich daraufhin auf die Möglichkeit eines Intersystem-Hard
Handoffs vor.
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Wenn
ein System festgelegt hat, dass ein Anruf über Hard Handoff an ein anderes
System weitergegeben werden sollte, wird eine Nachricht an die mobile
Station gesendet, die diese anweist, das zu tun und zwar mit Parametern,
die die mobile Station befähigen,
sich mit dem Zielsystem zu verbinden. Das System, das die mobile
Station verlässt,
besitzt nur Abschätzungen
der aktuellen Lage und Umgebung der mobilen Station und somit ist
nicht garantiert, dass die Parameter exakt sind, die an die mobile Station
gesendet werden. Bei beacon-unterstütztem Handoff zum Beispiel
kann die Messung der Signalstärke
des Pilot-Beacons ein gültiger
Auslöser
für das Handoff
sein. Die Basisstationen in dem Zielsystem jedoch, die tatsächlich mit
der mobile Station kom munizieren können, sind nicht notwendigerweise
bekannt. Die Basisstationen jedoch, mit denen die mobile Einheit
effektiv kommuniziert und welche als gute Kandidaten basierend auf
zusätzlichem
Kriterien angesehen werden, werden in einer Liste innerhalb der mobilen
Station behalten. Die Einbeziehung in die Liste basiert auf der
Zuweisung von Vorwärtsverbindungsressourcen
durch die fragliche Basisstation. Die Zuweisung von Vorwärtsverbindungsressourcen durch
alle möglichen
Basisstationskandidaten verschwendet Systemressourcen und vermindert
die verfügbare
Systemkapazität,
weil typischerweise nur eine relativ kleine Anzahl von Kandidaten
erforderlich ist.
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Ein
Verfahren zur Erhöhung
der Wahrscheinlichkeit, Hard Handoff erfolgreich abzuschließen, wird offen
gelegt in der anhängigen
US Patentanmeldung mit dem Titel "Method and Apparatus for Performing Mobile
Assisted Hard Handoff between Communication Systems", Seriennummer 08/816,746,
angemeldet am 18.2.1997 und dem Rechtsnachfolger der vorliegenden
Erfindung zugewiesen. In den aktuellsten Systemen hat die mobile
Station nur einen Radiofrequenz (HF)-Frontendschaltung. Deshalb
kann nur ein Frequenzband zu einem bestimmten Zeitpunkt empfangen
werden. Und deshalb ist es für
die mobile Station erforderlich, dass der Kontakt mit dem ursprünglichen
System beendet wird, um mit dem Zielsystem zu kommunizieren. In
der '746-Anmeldung schalten
mobile Stationen vorübergehend
auf die Frequenz des Hard Handoff-Zielsystems und suchen nach verfügbaren Pilotsignalen
(hier einfach bezeichnet als "Piloten") auf dieser Frequenz,
um die zugeordneten Basisstationen in den aktiven Satz aufzunehmen.
Nachdem die Suchfunktion abgeschlossen ist, wird die mobile Station
wieder auf die Originalfrequenz zurückschalten, um aktuelle Kommunikationen
fortzusetzen. Während
auf eine alternative Frequenz geschaltet wird, werden alle Daten-Frames fehlerhaft
sein, die von der mobilen Station erzeugt oder von der Basisstation
gesendet werden. Typischerweise wird die Basisstationen nur einen
Subsatz der möglichen
Offsets vorsehen (gewöhnlich
bezeichnet als eine Freigabeliste bzw. "Enable"-Liste), die von der mobilen Station
gesucht werden können.
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Ein
Verfahren zur Minimierung der Suchdauer wird offen gelegt in der
anhängigen
US Patentanmeldung mit dem Titel "Method and Apparatus for Performing
mobile Station Assisted Hard Handoff Using Off Line Searching", Seriennummer 09/01 3,413
angemeldet am 26.1.1998. In dieser Anmeldung, die dem Rechtsnachfolger
der vorliegenden Erfindung zugewiesen ist, speichert der Empfänger Information,
die auf einem Frequenzband empfangen wurde, das verwendet wird durch
einen möglichen Hard
Handoff-Basisstationskandidat.
Diese Information wird nicht verarbeitet bis zu einem Zeitpunkt, nachdem
der Empfänger
zurück
auf das Frequenzband geschaltet wurde, dass von der ursprünglichen Basisstation
verwendet wurde. Durch das Speichern der Informationen für die Verarbeitung,
nachdem der Empfänger
auf die Frequenz zurück
geschaltet wurde, die von der ursprünglichen Basisstation verwendet
wird, kann der Empfänger
zu der Frequenz der ursprünglichen
Basisstation geschaltet werden. Somit ist weniger Information verloren.
Nichtsdestotrotz ist die Information verloren, wenn die ursprüngliche Basisstation
bei einer relativ hohen Datenrate gesendet wird. Wenn solche Information
verloren geht, muss die Basisstation die Information nochmal senden
oder der Empfänger
muss ohne diese Information auskommen. Dementsprechend gibt es ein
Bedürfnis
nach einem Verfahren und einer Vorrichtung, die die Informationsmenge,
die während
dem Schalten zu alternativen Frequenzen verloren geht wie zum Beispiel
bei dem Versuch, potentielle Hard Handoff-Kandidaten zu identifizieren,
weiter vermindert.
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Die
europäische
Patentanmeldung EP-A-0530165 legt ein mobiles Funksystem offen,
in dem eine mobile Station – in
Kommunikation über
einen TDMA-Kanal
mit einer ersten Basisstation auf einem Sendezeitschlitz und auf
einem Empfangszeitschlitz – alternative
Frequenzen in anderen Zeitschlitzen überwacht. Der Nachteil eines
solchen Systems ist, dass es eine lange Ausfallzeit in der Kommunikationsverbindung
zwischen Basisstation und mobile Station erfordert.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren vorgesehen
gemäß Anspruch
1.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren vorgesehen
gemäß Anspruch
3.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
vorgesehen gemäß Anspruch
4.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
vorgesehen gemäß Anspruch
6.
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Das
Verfahren und die Vorrichtung, die offen gelegt sind, minimieren
den Betrag der "Ausfallzeit" in der Kommunikationsverbindung
zwischen einer mobilen Station und einer "ursprünglichen" Basisstation während der Suche nach einem
passenden System, zu dem ein mobilstation-unterstützter Hard
Handoff ausgeführt
wird.
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In
einem Beispiel des offengelegten Verfahrens und Vorrichtung schaltet
die mobile Station zu einer alternativen Frequenz und sampelt die
ankommenden Daten, wobei sie diese samples im Speicher ablegt. Während der
Zeitspanne, in der die mobile Station zu der alternativen Frequenz
geschaltet wird gehen alle Daten verloren, die an die mobile Station über die
Vorwärtsverbindung
gesendet werden. Alle Rückwärtsverbindungsdaten,
die von der mobilen Station gesendet werden, würden auf einer alternativen
Frequenz gesendet werden. Deshalb würden solche Rückwärtsverbindungsdaten
bei der ursprünglichen
Basisstation nicht empfangen werden. Wenn eine ausreichende Anzahl
von Samples gespeichert wurde, schaltet die mobile Station zurück zu der
ursprünglichen
Frequenz. Zu dieser Zeit werden wieder Vorwärtsverbindungsdaten von der
mobilen Station empfangen und Rückwärtsverbindungsdaten
können
erfolgreich an die ursprüngliche
Basisstation gesendet werden. Nach dem Zurückschalten zu der ursprünglichen
Frequenz wird in der mobilen Station nachfolgend ein Sucher verwendet,
um nach Pilotsignal-Offsets
zu suchen, indem er die gespeicherten Daten verwendet, die von der
alternativen Frequenz gesammelt wurden. Gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung,
die hier offen gelegt sind, wird aufgrund der relativ kurzen Zeitspanne,
die benötigt
wird, um Information aus der alternativen Frequenz zu sampeln und
zu speichern, die aktive Kommunikationsverbindung nicht unterbrochen.
In keinem Fall ist die aktive Kommunikationsverbindung durch die
nachfolgende Offline-Suche beeinträchtigt. Alternativ könnte die
Bearbeitung in Echtzeit erfolgen, während der Empfänger zu
der alternativen Frequenz geschaltet wird. Solch eine Echtzeit-Verarbeitung
verlängert
jedoch typischerweise die Zeit, während der der Empfänger zu
der alternativen Frequenz geschaltet wird und somit wird auch der
Betrag an Information erhöht,
der von dem Empfänger über die ursprüngliche
Frequenz nicht empfangen wird.
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Gemäß dem Verfahren
und der Vorrichtung, die ihr offen gelegt sind, gestattet es die
Fehlerkorrekturkodierung, die von dem Empfänger verwendet wird, Information,
die nicht empfangen werden kann, weil der Empfänger zu der alternativen Frequenz
geschaltet wird, basierend auf der Information bestimmt zu werden,
die über
die ursprüngliche
Frequenz empfangen wird. Das Verfahren und die Vorrichtungen, die
hier offen gelegt sind, verbessern weiterhin den Empfänger, indem
der Betrag an Sendeleistung erhöht
wird, wenn Information gesendet wird, die von dem Empfänger dazu
verwendet wird, den Informationsinhalt zu bestimmen, der gesendet
wurde, während
der Empfänger
zu der alternativen Frequenz geschaltet war. Alternativ wird redundante
Information entfernt, die konventionell über die ursprüngliche Frequenz
gesendet wird, wenn niedrigere Datenraten verwendet werden, um ein
Zeitfenster vorzusehen, während
dessen der Empfänger
auf die alternative Frequenz geschaltet werden kann.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
der detaillierten Beschreibung, die im folgenden gegeben wird, in
Verbindung mit den Zeichnungen klar hervorgehen, wobei gleiche Bezugszeichen
Entsprechendes durchgängig
identifizieren, wobei die Figuren folgendes zeigen:
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1 ist
ein schematischer Überblick
eines Spreizspektrum-CDMA-Kommunikationssystems gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 veranschaulicht
die Zeitdauer, während
der der Mobilstationsempfänger
zu einer alternativen Frequenz geschaltet wird;
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3 ist
ein konzeptionelles Zeitdiagramm, dass ein Beispiel der Arbeitsweise
gemäß dem vorliegenden
Verfahren und Vorrichtung zeigt;
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4 ist
ein Zeitstrahl, die beispielhaft die Arbeitsweise im Verstärkungsmodus
bzw. Boostmodus zeigt;
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5 bis
ein Blockdiagramm, dass die Arbeitsweise der Basisstation zeigt,
einschließlich
der Codierung und der Modulation, die auf einem Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
durchgeführt
wird, und einschließlich
der Verstärkungsmodusarbeitsweise;
und
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6 ist
ein Flussdiagramm, das die Arbeitsweise der Basisstation gemäß dem Verstärkungsmodus
zeigt; und
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7 ist
ein Flussdiagramm, dass die beispielhafte Arbeitsweise der mobilen
Station 5 im Verstärkungsmodus
zeigt.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Die
folgende Ausführung
ist eine detaillierte Beschreibung eines Verfahrens und Vorrichtung,
das Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung beinhaltet. 1 bildet
ein Kommunikationssystem ab, indem die mobile Station 5 aktiv
mit einem festen Kommunikationssystem über eine Vorwärtsverbindung 12 und
Rückwärtsverbindung 14 über eine
ursprüngliche
Basisstationen 10 kommuniziert. Die ursprüngliche
Basisstationen 10 ist Teil eines ur sprünglichen Systems und sendet
und empfängt
Information jeweils über
die Vorwärtsverbindung 12 und
Rückwärtsverbindung 14 auf
einer ersten Frequenz f1. Die mobile Station 5 wird dargestellt
in der Bewegung von dem ursprünglichen
System in ein "Ziel-" System, welches
Information auf einer zweiten Frequenz f2 sendet und empfängt. Das
Zielsystem beinhaltet die "Ziel-" Basisstationen 20 und 22,
die sich nicht in aktiver Kommunikation mit der mobilen Station 5 befinden.
Pilotsignale (hier einfach als "Piloten" bezeichnet) von
den Ziel-Basisstationen 20 und 22 können von
der mobilen Station 5 empfangen werden, wenn die mobile
Station 5 zu der Frequenz f2 geschaltet wird. Sowohl die
ursprüngliche
als auch die Zielsysteme sind Teil eines festen Kommunikationssystems,
dass es der mobilen Station gestattet, mit anderen Kommunikationsgeräten zu kommunizieren, wie
konventionelle Telefone, die verbunden sind mit dem öffentlichen
Fernsprechnetz oder anderen drahtlosen Kommunikationsgeräten. Es
sollte verständlich
sein, dass das feste Kommunikationssystem jedes Gerät oder Kombination
von Geräten
umfasst, das drahtlose Kommunikation zwischen dem mobilen System
und anderen Kommunikationsgeräten
vorsieht.
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Gemäß einem
Beispiel für
das hier offen gelegte Verfahren und Vorrichtung wird die mobile
Station angesteuert, auf eine alternative Frequenz zu schalten.
Die ursprüngliche
Basisstation 10 kann die mobile Station 5 dazu
verwenden, einen mobilstation-unterstützten Interfrequenz-Hard Handoff
durchzuführen.
Ein Beispiel für
einen mobilstation-unterstützten
Interfrequenz-Hard
Handoff wird offen gelegt in der anhängigen US Patentanmeldung mit
dem Titel "Method
and Apparatus for Performing Mobile Assisted Hard Handoff between
Communication Systems",
Seriennummer 08/81 6,746, angemeldet am 18.2.1997 und dem Rechtsnachfolger
der vorliegenden Erfindung zugewiesen. In solchen mobilstation-unterstützten Interfrequenz-Hard
Handoffs sendet die ursprüngliche
Basisstation 10 eine "Schaltnachricht" beziehungsweise "Tune_Message" an die mobile Station 5.
Die Schaltnachricht weist die mobile Station an, auf eine alternative
Frequenz zu schalten bzw. sich einzustellen, in diesem Fall f2,
und nach einem Satz von verfügbaren
Piloten zu suchen, zum Beispiel die Piloten der Ziel-Basisstationen 20 und 22.
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Alternativ
können
andere Ereignisse die mobile Station dazu veranlassen, nach Hard
Handoff-Kandidaten zu suchen. Zum Beispiel könnte die mobile Einheit ein
Signal erfassen wie zum Beispiel ein Beaconsignal, das von Basisstationen
innerhalb eines anderen Systems gesendet wird. Solch ein Beacon
könnte
innerhalb des Frequenzbandes gesendet werden, dass von der mobilen
Station überwacht wird.
Der Beacon zeigt der mobilen Einheit an, dass sich ein Hard Handoff-Kandidat
in der Nähe
befinden könnte.
Daraufhin wird die mobile Einheit auf eine alternative Frequenz
schalten, die mit dem erfassten Signal verbunden ist.
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Nach
der Veranlassung, auf eine alternative Frequenz f2 zu schalten,
schaltet die mobile Station 5 auf die alternative Frequenz
f2 und führt
die für
die Veranlassung passende Tätigkeit
durch. Wenn zum Beispiel die Veranlassung eine Schaltnachricht wäre, würde die
mobile Station 5 auf eine alternative Frequenz schalten
und eine Suche nach Hard Handoff-Kandidaten durchführen. Sobald,
die Tätigkeit ausgeführt ist,
schaltet die mobile Station 5 zurück auf die Frequenz f1 und
setzt die Kommunikation mit der ursprünglichen Basisstation 10 fort.
Wenn die Tätigkeit,
die von der mobilen Station 5 ausgeführt wird, in Information resultiert,
die gesendet werden soll, zum Beispiel die Ergebnisse einer Suche
nach Piloten für
Hard Handoff-Systemkandidaten,
sendet die mobile Station 5 eine Nachricht, die der ursprünglichen
Basisstation 5 des ursprünglichen Systems die Ergebnisse
anzeigt. Das ursprüngliche
System bestimmt, ob weitere Handlungen basierend auf den Ergebnissen
durchgeführt
werden sollten. Andere Geräte
oder Systeme können
ebenfalls daran beteiligt sein, zu bestimmen, ob zusätzliche
Handlungen erforderlich sind. Wenn zum Beispiel die mobile Station 5 nach
Hard Handoff-Kandidaten sucht, erfolgt die Bestimmung durch das
ursprüngliche
System in Verbindung mit dem Zielsystem, ob ein Hard Handoff durchgeführt wird
und wenn dies der Fall ist, zu welcher/welchem Ziel-Basisstation/-Basisstationen
in dem Zielsystem.
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Während die
mobile Station 5 auf die Frequenz f2 geschaltet wird, geht
der gesamte Vorwärtsverbindungsverkehr
von der ursprünglichen
Basisstation 10 verloren. Zusätzlich wird in den meisten konventionellen
Systemen derselbe lokale Oszillator von dem Senderabschnitt und
von dem Empfängerabschnitt
der mobilen Station verwendet. Somit wäre jeder Versuch zwecklos,
Rückwärtsverbindungsdaten
an die ursprüngliche
Basisstationen zu senden, während
der Empfänger
auf f2 geschaltet ist. Das bedeutet, dass solche Sendungen von der
ursprünglichen
Basisstation 10 nicht empfangen werden würden, weil
diese Sendungen auf der Frequenz f2 erfolgen würden und die ursprüngliche
Basisstation 10 die Frequenz f2 nicht überwacht.
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In
einem Beispiel des Verfahrens und der Vorrichtung, die hier offen
gelegt wird, verarbeitet die mobile Station 5 die Information
nicht in Echtzeit, wie dies zum vorigen Stand der Technik der Fall
war, wenn die mobile Station 5 von der ursprünglichen
Basisstation 10 angewiesen wird, zu der Frequenz f2 zu schalten.
Anstatt dessen nimmt die mobile Station 5 Samples von dem
Signal auf der Frequenz f2 auf und legt diese Samples in dem Speicher
ab. Es ist verständlich,
dass jedes beliebige Speichergerät
verwendet werden kann, das in der Lage ist, die Information für die Verarbeitung
zu einem späteren
Zeitpunkt zu speichern wie zum Beispiel Random Access Memory (RAM).
Sobald eine gewünschte
Anzahl von Samples aufgenommen wurde, schaltet die mobile Station 5 auf
die Frequenz f1 und setzt die Kommunikation mit der ursprünglichen
Basisstation 10 über die
Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungen 12, 14 fort.
Auf diese Weise wird die Zeitspanne signifikant reduziert, während der
der Empfänger
zu Frequenzen geschaltet ist, die sich von der Frequenz unterscheiden, über die
die mobile Einheit mit der ursprünglichen
Basisstation kommuniziert.
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Die
Information, die über
die Vorwärtsverbindung
gesendet wird, ist in Rahmen organisiert, die gesendet werden über eine
Zeitspanne von etwa 20 ms. Gemäß den bekannten
konventionellen Techniken zur Sendung von Information über digitale
drahtlose Kommunikationsnetzwerke wird die Information innerhalb
eines Rahmens organisiert als ein Ein- oder Mehrfehler- Korrekturblock, abhängig von
der Rate, mit der die Daten über
die ursprüngliche
Basisstation gesendet werden. Ein jeder solcher Block ist dafür codiert,
um eine Fehlerkorrekturfolge zu erzeugen. Wenn irgendein Teile der
Information innerhalb der Folge beschädigt wurde oder verloren ging
(das heißt
allgemein bezeichnet als "fehlerhaft
empfangen"), könnte die
verbleibende Information innerhalb der Folge dafür verwendet werden, diesen
Teil der Folge, die fehlerhaft empfangen wurde, abzuleiten (das
heißt
die Fehler "korrigieren"). Die Menge an Information,
die korrigiert werden kann, hängt
ab von dem speziellen Fehlerkorrekturkodierungsalgorithmus, der
verwendet wird. Drahtlose Kommunikationssysteme stützen sich
gewöhnlich
auf Faltungskodierungsschemata und Viterbi-Decodierer, um eine Fehlerkorrektur
durchzuführen.
Zusätzlich
wird gewöhnlich
die Information innerhalb eines Blocks verschachtelt, um die Fähigkeit
des Fehlerkorrekturschemas zu verbessern, um Fehler zu korrigieren, die
verursacht werden von relativ langen Informationsfolgen, die fehlerhaft
empfangen werden. Verschachtelung ist ein Vorgang, bei dem benachbarte Information
innerhalb der Fehlerkorrekturfolgen innerhalb dieser zerlegt bzw.
verteilt wird (das heißt, die
Folge wird verwürfelt).
Wenn zum Beispiel die Folge 13245 eine Fehlerkorrekturfolge ist,
dann könnte
die verschachtelte Fehlerkorrekturfolge 41235 sein, so dass keine
zwei in der ursprünglichen Folge
benachbarten Zahlen in der verschachtelten Folge benachbart sind.
Algorithmen zu Verschachtelung von Information sind nach dem Stand
der Technik bekannt. In einigen Fällen können mehrere Fehlerkorrekturcodeblöcke in einem
20 ms-Rahmen gemeinsam gesendet werden. Dies tritt typischerweise in
Situationen mit einer relativ hohen Datenrate auf. Nichts desto
trotz werden alle Blöcke
unabhängig voneinander
codiert. Die resultierenden Fehlerkorrekturfolgen würden ebenfalls
typischerweise unabhängig
voneinander verschachtelt.
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2 veranschaulicht
die relative Zeitspanne, während
der die mobile Station 5 zu der Frequenz f2 geschaltet
wird hinsichtlich der Dauer eines Rahmens gemäß einem Beispiel des Verfahrens
und der Vorrichtung, die hier offen gelegt werden. Durch das Schalten
des Empfängers
der mobilen Station auf eine alternative Frequenz für eine Zeitspanne,
die relativ kurz ist, machen es die Verschachtelung und die Fehlerkorrekturkodierung
möglich,
den Informationsinhalt abzuleiten, die nicht empfangen wird, während der
Empfänger
der mobilen Station auf die alternative Frequenz geschaltet wird.
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Sobald
die Daten erfasst sind, wird die Suche offline durchgeführt (das
heißt
während
die mobile Station 5 auf Frequenz f1 geschaltet ist). Dementsprechend
werden die Kommunikationen zwischen der mobilen Station 5 und
der ursprünglichen Basisstation 10 schneller
wieder aufgenommen als es möglich
ist, wenn die Information, die empfangen wird, verarbeitet wird,
während
der Empfänger
auf die Frequenz f2 geschaltet bleibt. Die Zeitdauer, während der
Löschungen
auftreten durch das Schalten auf die Frequenz f2 ist signifikant
kürzer
mit der vorliegenden Erfindung als mit den Verfahren des vorigen
Standes der Technik. In einem IS-95-System kann das Schalten und
Zurückschalten
in ungefähr
4 ms durchgeführt
werden. Die erforderliche Größe des Speichers
in solch einem System erlaubt 512 Daten-Chips, die gesampelt werden
bei doppelter Chip-Rate mit 4 Bit/Sample für sowohl die I- als auch die
Q-Kanäle.
Dies resultiert in einem erforderlichen Speicher von 1024 Bytes.
Für den
Fachmann ist es offensichtlich, dass alternative Werte ersetzt werden können durch
die obigen, jeder mit bekannten Kompromissen, was die Komplexität und Performance angeht.
Die Erfassungszeit in solch einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist ungefähr
0,5 ms. Ein IS-95-Datenrahmen
besitzt eine Dauer von 20 ms. Aus diesem Grund wird in diesem Beispiel
nicht einmal ein ganzer Rahmen durch die gesamte Löschungszeit
von ungefähr
5 ms fehlerhaft.
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Entsprechend
einem Ausführungsbeispiel wird
die Suche nach einer alternativen Frequenz f2 an Rahmen geringerer
Rate angeglichen, wie Rahmen von 1/8 der Rate. In diesem Fall wird
die gelöschte
Datenmenge oft so unbedeutend sein, dass sie korrigiert werden kann
durch Kodierung und Verschachtelung, so dass keine Fehler resultieren.
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In
einem alternativen Ausführungsbeispiel, um
die Speicheranforderungen zu reduzieren, kann eine kleinere Sample-Größe von Frequenz
f2 aufgenommen werden. Diese Ergebnisse können verwendet werden, um Teilergebnisse
in einer Offline-Suche zu errechnen. Rückkehrvorgänge der mobilen Station 5 zu
der Frequenz f2 können
durchgeführt
werden, bis die Suchergebnisse vollständig sind. Beispiele für Implementierungen
der Suche werden im folgenden beschrieben.
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Das
Verfahren und die Vorrichtung resultieren in einer weiteren Verbesserung,
weil die offline-Suche nicht in "Echtzeit" durchgeführt werden muss.
Die Suche kann so schnell durchgeführt werden, wie es aktuelle
Technologie den Schaltkreisen gestattet zu arbeiten oder innerhalb
von Leistungsbudgets, einem gewöhnlichen
Kompromiss nach dem Stand der Technik. Somit kann das System so entworfen
werden, dass sowohl die Löschungsrate und
Suchzeit beträchtlich
vermindert werden im Vergleich zu den Verfahren des Standes der
Technik.
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Wegen
der Möglichkeit
von schnellen Variationen des empfangenen Signals, bedingt durch
die wechselnde Umgebung, in der die mobile Station 5 arbeitet,
kann es wünschenswert
sein, den Sampling-Vorgang der alternativen Frequenz f2 mehrere Male
zu wiederholen, wenn eine große
Anzahl von Offsets durchsucht werden soll. Die Wiederholung des
Vorgangs erlaubt es, neue Daten zu verwenden, während die Verbesserungen, die
von der vorliegenden Erfindung vorgesehen werden, die Rahmenfehlerkosten
vermindern, die mit den wiederholten Risiken beim Schalten zu der
alternativen Frequenz verbunden sind.
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Dieses
Verfahren zum Sampeln und Speichern von Information gestattet es
der mobilen Station 5 zu beginnen, Kontakt mit einer Zielbasisstation aufzunehmen,
während
die Benutzerdaten immer noch durch die ursprüngliche Basisstation über die ursprüngliche
Frequenz gesendet werden. Zusätzlich kann
die mobile Station 5 die Zeit-Offsets identifizieren, bei
denen die Multipfadsignale durch die mobile Station von der Zielbasisstation
empfangen werden, bevor der Hard Handoff tatsächlich ausgeführt wird. Somit
wird die benötigte Zeitspanne
signifikant vermindert, um die Zielbasisstation nach Ausführung des
Hard Handoffs zu erhalten.
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3 ist
ein konzeptionelles Zeitdiagramm, dass ein Beispiel der Arbeitsweise
gemäß dem vorliegenden
Verfahren und Vorrichtung zeigt. In einem Zeitsegment 210 wird
Energie übertragen über die ursprüngliche
Frequenz. Während
eines Zeitsegments 212 schaltet der Empfänger wieder
von der ursprünglichen
Frequenz zu dem Zielfrequenzband und das Signal, dass bei dieser
Frequenz empfangen wird, wird gesampelt und gespeichert. Der Empfänger wird
dann wieder auf die ursprüngliche
Frequenz zurück
geschaltet. Während
des Zeitsegments 212 werden von der mobilen Station 5 keine
Daten über die
ursprüngliche
Frequenz empfangen. Der Empfänger
der mobilen Station kann zu alternativen Frequenzen geschaltet werden
und Information von diesen alternativen Frequenzen können mehrere
Male gespeichert werden, so dass genügend Information gespeichert
wurde, um dem Empfänger
der mobilen Station zu gestatten, eine gewünschte Anzahl von Hard Handoff-Kandidaten
zu identifizieren oder zu bestimmen, dass kein solcher Kandidat
vorhanden ist. In 3 wird der Vorgang während der
Zeitsegmente 214, 216, 218 und 220 noch
zweimal mehr wiederholt. Während
eines Zeitsegments 222 werden Daten von dem Empfänger der
mobilen Station über
die ursprüngliche
Frequenz empfangen. Während
eines Zeitsegments 224 wird ein Handoff von der ursprünglichen
Frequenz zu der Zielfrequenz durchgeführt. Zu Beginn des Zeitsegments 226 werden
Suchdaten über
die Zielfrequenz gesammelt. Während
eines Teils des Erfassungsvorgangs in dem Zeitsegment 224 werden
keine Benutzerdaten gesendet, was in einer Dienstunterbrechungsperiode 230 resultiert.
-
Weil
die Information, die über
die Zielfrequenz empfangen wurde, innerhalb der Zeitsegmente 212, 216 und 220 gesammelt
und gespeichert wurde, wird die Dauer des Erfassungsvorgangs, der nach
der Ausführung
des Handoffs durchgeführt wird,
reduziert und kann in einigen Fällen
sogar eliminiert werden. Der verkürzte Erfassungsvorgang wird durchgeführt, unter
Verwendung der vorläufigen
gesammelten Daten. Die mobile Station 5 zum Beispiel kann die
gesammelte Information verwenden, um das Suchfenster weit gehend
zu verschmälern,
durch das die mobile Station 5 nach zuweisbaren Multipfadsignalen
sucht. In einigen Fällen
werden dem Empfänger
der mobilen Station die exakten Offsets für jedes Multipfadsignal bekannt
sein, die innerhalb des Zielfrequenzbandes von Interesse sind.
-
Gemäß einem
Beispiel des Verfahrens und der Vorrichtung, die hier beschrieben
werden, werden, unmittelbar vor und unmittelbar nach dem Schalten
des Empfängers
der mobilen Station auf eine alternative Frequenz, Daten über die
ursprüngliche
Frequenz auf eine Weise gesendet, die wirksam die instantane Datenrate
bezüglich
der nominell gewählten
Datenrate erhöht.
Die Erhöhung
der Datenrate bezüglich
der nominellen Datenrate verhindert, dass Information während der
Unterbrechung des Empfangs verloren geht, was auftritt, wenn die
mobile Station 5 nicht auf die ursprüngliche Frequenz geschaltet
wird. Das bedeutet, dass durch die Erhöhung der Datenmenge, die gesendet
wird, bevor und nachdem der Empfänger
zu der alternativen Frequenz geschaltet wird, ein Fenster erstellt
wird, während
dessen der Empfänger
in der mobilen Station 5 aufhören kann, Information über die
ursprüngliche
Frequenz zu empfangen ohne jegliche Verminderung der gesamten Datenmenge,
die von der ursprünglichen
Basisstation 10 an die mobile Station 5 übermittelt
wird. Dieses Fenster wird dazu verwendet, Daten auf alternativen,
infrage kommenden Frequenzen zu sammeln. Die Datenrate kann erhöht werden über die
nominell gewählte
Rate durch eine Vielzahl von Mitteln. Dass unten angegebene Beispiel
ist elegant, weil es innerhalb der Strukturen des IS-95-Systems implementiert
werden kann.
-
Ein
begrenzender Faktor bei der Bestimmung der Datenrate eines Systems
ist die gewünschte
Verbindungs-Performance. Die gewünschte
Verbindungs-Performance
wird im allgemeinen bestimmt durch die Anzahl von Fehlern, die in
dem resultierenden empfangenen Signal toleriert werden können. Die
Fehlerrate ist eine Funktion des Verhältnisses der Energie pro Bit
zu der Rauschleistungsdichte (eb/No), bei der das Signal empfangen wird. Die
Energie pro Bit, eb, ist der Betrag an Signalleistung,
der integriert über
die Dauer eines Bits empfangen wird. Zum Beispiel ist die Energie
pro Bit dieselbe, wenn ein Bit bei –50 dB empfangen wird bezüglich einem
Milliwatt (dBm) für
eine Dauer von einer Mikrosekunde, oder wenn ein Bit empfangen wird
bei – 47
dBm für
eine Dauer von 500 ns. Die Rauschleistungsdichte (No)
ist ein Maß für das Hintergrundrauschen,
dem die Bitenergie unterworfen ist. Das heißt, wenn das Niveau des Hintergrundrauschens
gleichbleibt, aber die Leistung, bei der das Bit empfangen wird,
verdoppelt wird, können
dieselben Daten in der halben Zeit bei demselben eb/No übermittelt
werden und somit dieselbe Verbindungsperformance. Dies ist das Prinzip,
nachdem der Verstärkungsmodus
arbeitet und zusätzliche
Flexibilität
zu dem Kanal hinzugefügt
wird.
-
Der
Boost- bzw. Verstärkungsmodus
ist ein Mittel und ein Verfahren, durch das die Datenrate eines
Systems vorübergehend
erhöht
wird. Der Verstärkungsmodus
arbeitet innerhalb der Strukturen eines IS-95-Systems, ist aber
im allgemeinen auf viele Systeme anwendbar. 4 ist eine
Zeitachse, die beispielhaft die Arbeitsweise im Verstärkungsmodus zeigt.
Fünf Rahmen
werden in 4 gezeigt, während die Zeit von links nach
rechts vergeht. Wenn die Basisstation die Notwendigkeit des Verstärkungsmodus
bestimmt, sendet die Basisstation einen Boostmodusbefehl während des
Rahmens 240. Der Verstärkungsmodusbefehl
bezeichnet ein gewähltes Rahmenpaar.
In diesem Fall hat die Basisstation den zweiten und dritten Rahmen
gewählt,
dem Rahmen folgend, indem der Befehl empfangen wird. Während des
Rahmens 242 können
Daten auf herkömmliche Weise übermittelt
werden. Auch während
des Rahmens 242 verarbeitet die mobile Station 5 den
Verstärkungsmodusbefehl.
Während
den Rahmen 244 und 246 wird der Verstärkungsmodusbefehl
ausgeführt.
Während
der ersten Hälfte
von Rahmen 244 überträgt die Basisstation
Daten an die mobile Station 5 im Verstärkungsmodus. Während des
Verstärkungsmodus
ist die effektive Datenrate erhöht.
Während
der zweiten Hälfte
von Rahmen 244 ist die mobile Station 5 frei,
eine Außer-Frequenzfunktion durchzuführen, wie
den oben beschriebenen Erfassungsfragmentvorgang. In ähnlicher
Weise ist die mobile Station 5 während der ersten Hälfte des
Rahmens 246 frei, die Ausführung der Außer- Frequenzfunktion
fortzusetzen. Während
der zweiten Hälfte von
Rahmen 246 übermittelt
die Basisstation Daten an die mobile Station 5 im Verstärkungsmodus.
Während
des Rahmens 248 kann die herkömmliche Datenübermittlung
wieder aufgenommen werden.
-
Gemäß IS-95
ist jeder Rahmen 20 ms lang. Deshalb ist die Dauer der freigegebenen
Zeit 250, die durch dieses Verfahren geschaffen wurde,
ungefähr 20
ms. Typischerweise kann die mobile Station 5 etwa 3 ms
benötigen,
um zu dem Zielfrequenzband zu wechseln und ungefähr 3 ms, um zurück zu wechseln,
somit bleiben etwa 14 ms, um die Außer-Frequenzfunktion auszuführen. Wenn
das System die Erfassung ausführt,
können
einige Verstärkungsmodusrahmen
kurz aufeinander folgend durchgeführt werden. Weil die Feldverhältnisse
zeitveränderlich sind,
werden Erfassungsdaten überflüssig, die
nicht sofort verwendet werden.
-
Das
spezielle Format des Verstärkungsmodusbefehls
ist abhängig
von den Außer-Frequenzoperationen,
die durchgeführt
werden können.
Wenn der Verstärkungsmodusbefehl
dafür bestimmt
ist, dass die mobile Station 5 ein Erfassungsfragment durchführt, kann
der Verstärkungsmodusbefehl
das folgende Format besitzen: Frequenzausweisung, Pilotsignalausweisung,
Suchfenstergröße. Die
Frequenzausweisung weist das Frequenzband oder den Kanal aus, bei
dem die mobile Station 5 das Erfassungsfragment durchführen sollte.
Die Pilotsignalausweisung weist die Sequenz bzw. Folge aus, die die
mobile Station 5 während
des Suchvorganges verwenden sollte. Die Suchfenstergröße weist
einen Satz von Zeit-Offsets aus, über den die mobile Station 5 die
Folge mit den ankommenden Daten korrelieren sollte. Wenn die Beziehungen
zwischen dem Empfang des Verstärkungsmodusbefehls
und dem gewählten
Rahmenpaar nicht der Nachricht innewohnend sind, kann der Verstärkungsmodusbefehl
auch das gewählte
Rahmenpaar bestimmen. In 4 wurde angenommen, dass die
mobile Station 5 nach dem Empfang des Verstärkungsmodusbefehls
die spezifizierte Aufgabe in dem zweiten und dem dritten Rahmen
durchführt,
der auf den Empfang des Verstärkungsmodusbefehls
folgt.
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Der
Verstärkungsmodus-Datentransfer
arbeitet elegant innerhalb der Strukturen von 15-95. Die Erhöhung der
Leistung, bei der die Basisstation das Vorwärtsverbindungssignal während des
Verstärkungsmodus
sendet, kann auf zwei unterschiedliche Arten verwendet werden. Erstens
kann durch das Senden bei größerer Leistung
die Dauer eines Symbols vermindert werden und somit kann mehr Informationen
in derselben Zeitspanne übertragen
werden. Zweitens wird durch das Senden mit größerer Leistung die Korrektheit
der Information, die empfangen wird, größer sein und somit wird die
Information mit weniger Fehlern empfangen werden. Dies trifft besonders
für die
Fälle zu,
bei denen Schwund während
eines Rahmens auftritt. Wenn ein Rahmen mit mehr Leistung gesendet
wird, wird der Schwund weniger wahrscheinlich Fehler verursachen.
Deshalb wird die Rate, bei der fehlerfrei Daten empfangen werden
auch ohne Erhöhung
der Rate, bei der die Daten übertragen
werden, signifikant größer. Durch die
Verminderung der Wahrscheinlichkeit, dass Fehler in der Übertragung
auftreten, kann die Fehlerkorrekturfähigkeit des Empfängers dazu
verwendet werden, den Inhalt des Rahmens abzuleiten, der verloren
ging, während
die mobile Station 5 auf eine alternative Frequenz geschaltet
wurde. Jeder dieser zwei Vorteile kann unabhängig voneinander verwendet werden
oder sie können
auch gemeinsam verwendet werden (das heißt, dass entweder die Leistung
erhöht
werden kann und die Information mit derselben Rate mit weniger Fehlern übertragen
werden kann oder die Leistung kann erhöht werden, um eine Übertragung
bei einer größeren Rate
zu unterstützen).
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5 ist
ein Blockdiagramm, das die Arbeitsweise der Basisstation einschließlich der
Codierung und Modulation zeigt, die auf einem Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
ausgeführt
wird und die Arbeitsweise des Verstärkungsmodus beinhaltet. Im Gegensatz
zu der Arbeitsweise des Standes der Technik, gezeigt in 4,
bestimmen drei Eingänge die
Amplitude die dem Signal aufgeprägt
ist: der Vorwärtsverbindungsleistungssteuerungsindex,
der Datenraten-Multiplizierer und der Verstärkungsmodus-Multiplizierer.
Der Vorwärtsverbindungsleistungssteuerungsindex
wird bestimmt durch den Leis tungssteuerungsmechanismus der Vorwärtsverbindung.
Der Datenraten-Multiplizierer
wird bestimmt durch die Datenrate des aktuellen Rahmens. Zusätzlich prägt ein neuer
Multiplizierer 126 die Auswirkungen des Verstärkungsmodus-Multiplizierers
dem Steuerungssignal auf, das den letztendlichen relativen Ausgangspegel
bestimmt. Der Verstärkungsmodus-Multiplizierer wird
dazu verwendet, den Pegel bzw. Niveau zu erhöhen, bei dem Daten während eines
Teils eines Verstärkungsmodus-Rahmens
an einen Verstärkungspegel übertragen
werden. Ein Schalter 128 wird verwendet, um die Übertragung von
Signalenergie über
den Vorwärtsverbindungskanal
während
des Außer-Frequenz-Teils
des Verstärkungsmodusrahmens
zu unterbrechen. Alternativ kann die Verstärkung des Vorwärtsverbindungskanals
einfach auf null gesetzt werden.
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Die
Multiplizierer 126 und der Schalter 238 können in
einer Vielzahl von Medien einschließlich Software und Hardware
implementiert werden. Typische Ausführungsbeispiele des Verfahrens
und der Vorrichtung umfassen Computersoftware, die ausgeführt wird
auf einem standardmäßigen Mikroprozessor
oder einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC).
Somit sind das hier beschriebene Verfahren und Vorrichtung relativ
einfach zu implementieren.
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Die
mobile Station 5 decodiert die Daten innerhalb eines Verstärkungsmodusrahmens
auf dieselbe Weise, auf die sie einen standardmäßigen Rahmen decodiert. Es
werden gültige
Daten produziert wegen den Mitteln, mit denen die Daten codiert werden.
Wenn ein Verstärkungsmodusrahmen
Daten der vollen Rate umfasst, wird eine Hälfte der Symbole nicht übertragen.
Zum Beispiel werden die zweiten acht Leistungssteuerungsgruppen
während
des ersten gewählten
Rahmens 244 von 4 nicht übertragen. Man beachte jedoch,
dass aufgrund des Musters, das durch den Block-Schlüssel 114 verwendet wird,
die ersten acht gesendeten Leistungssteuerungsgruppen alle ungeradzahlig-nummerierte
Symbole beinhalten und dass die zweiten acht Leistungssteuerungsgruppen
alle geradzahlig-nummerierte Symbole enthalten.
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Wie
der Fachmann erkennt, kann, vorausgesetzt die Symbole entsprechen
nur einer Ausgabe des Codierers 110, die ursprüngliche
Bitfolge wiederhergestellt werden durch einen standardmäßigen Faltungsdecodierer,
wie ein Viterbi-Decodierer und die Architektur der mobilen Station 5 muss
nicht modifiziert werden, um im Verstärkungsmodus zu arbeiten. Es
ging jedoch die Redundanz und somit die Immunität gegenüber Datenverlust (wie zum Beispiel durch
Schwund), der durch den Kodierungsvorgang gewonnen wurde, verloren.
Wenn die mobile Station 5 nicht mit dem standardmäßigen Datenempfangsvorgang
einschreitet, produziert die Energie der Symbole, die nicht übertragen
werden, Rauschwerte mit kleinem Pegel, die in den Dekodierungsvorgang eingegeben
werden können,
aber aufgrund der Natur des Dekodierungsvorgangs die decodierte
Ausgabe nicht sonderlich beeinflussen. Alternativ kann die mobile
Station 5 einschreiten und die Symbole dekodieren, die
nicht gesendet werden als Auslöschungen bei
der mobilen Station 5. In jedem Fall können die Datenbits voller Rate
wiederhergestellt werden mit einer Performance, die vergleichbar
ist mit standardmäßigem Datentransfer,
wenn der Pegel des Vorwärtsverbindungssignals
durch den Verstärkungsmodus-Multiplizierer
erhöht
wird, um den Verlust von Redundanz zu überwinden.
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Wie
oben erwähnt
ist der Vorwärtsverbindungskanal
gemäß IS-95
typischerweise punktiert mit Leistungssteuerungsbefehlen. Auf diese
Weise trägt
der Vorwärtsverbindungskanal
einen Leistungssteuerungs-Subkanal auf Kosten der Performance des
Vorwärtsverbindungskanals.
Wegen des Verlusts von Redundanz kann die mobile Station 5 nicht dazu
in der Lage sein, die Daten basierend auf nur den geradzahlig-nummerierten
Symbolen oder nur den ungeradzahlig-nummerierten Symbolen zu dekodieren,
wenn die Symbole auch einer Leistungssteuerungs-Punktierung unterworfen
sind. Deshalb punktiert der MUX 118 den Vorwärtsverbindungskanal
nicht mehr mit Leistungssteuerungsbefehlen, wenn ein Rahmen voller
Rate dem Verstärkungsvorgang
unterworfen ist. Zusätzlich
interpretiert die mobile Station 5 jedes Symbol, das sie
empfängt,
als Daten, anstatt die Leistungssteuerungs-Bits mit Auslöschungen
zu ersetzen, bevor diese an den Dekodierungsvorgang weitergegeben
werden.
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Anstatt
mit Leistungssteuerungsbefehlen den Vorwärtsverbindungskanal zu punktieren,
verzögert
die Basisstation einfach die Sendung des Leistungssteuerungsbefehls.
Zum Beispiel aufpunktiert die Basisstation wieder gemäß 4 die
Leistungssteuerungsbefehle, die in den Rahmen 244 übertragen
worden wären
und sendet sie in dem Rahmen 248 sofort folgend auf den
zweiten Rahmen 246 des gewählten Rahmenpaars. In ähnlicher
Weise werden die Leistungssteuerungsbefehle, die den zweiten Rahmen 246 des
gewählten
Rahmenpaars aufpunktiert worden wären, den Rahmen, der auf den
Rahmen 248 folgt, aufpunktiert. Diese Operation ist von Vorteil,
weil der Rückwärtsverbindungskanal
auch Außer-Frequenz-Aufgaben
unterbrochen wird und deshalb die Leistungssteuerungsbefehle, die
die Basisstation für
die Rückwärtsverbindungs-Rahmen
erzeugt hat, die den gewählten
Rahmenpaar entsprechen, keine gültige
Leistungssteuerungs-Information erzeugen werden. Deshalb könnten die
Leistungssteuerungsbefehle, die basierend auf dem gewählten Rückwärtsverbindungs-Rahmenpaar
erzeugt wurden, von der Basisstation verworfen werden und die verspäteten, jedoch
gültigen
Leistungssteuerungsbefehle werden den folgenden Rahmen an Stelle
der ungültigen
Befehle aufgeprägt.
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Die
Arbeitsweise der niedrigeren Raten ist sogar noch eleganter. Für Rahmen
mit der Rate 1/2 gemäß IS-95
enthalten die ersten acht Leistungssteuerungsgruppen alle der Symbole
von eins bis 192. Man beachte, dass die zweite Hälfte des Rahmens einfach eine
Wiederholung der ersten Hälfte des
Rahmens ist. Deshalb empfängt
die mobile Station 5 alle Symboldaten, auch wenn die Energie
der einen Hälfte
des Rahmens nicht übermittelt
wurde. Wenn der Pegel des Vorwärtsverbindungssignals durch
den Verstärkungs-Multiplizierer
erhöht
wird, um den Verlust einer Hälfte
der Signalenergie zu überwinden,
kann die mobile Station 5 die halbe Datenrate mit vergleichbarer
Performance dekodieren, als ob der gesamte Rahmen übertragen
worden wäre.
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Man
beachte, dass die ersten vier Leistungssteuerungsgruppen für Rahmen
mit der Rate 1/4 gemäß IS-95
in ähnlicher
Weise alle Symbole von eins bis 96 beinhalten und dass die Symbole
in den ersten vier Leistungssteuerungsgruppen einfach wiederholt werden
in den verbleibenden 12 Leistungssteuerungsgruppen. Man beachte,
dass die ersten zwei Leistungssteuerungsgruppen für Rahmen
mit der Rate 1/8 gemäß IS-95
alle Symbole von eins bis 48 beinhalten und dass die nächsten 14
Leistungssteuerungsgruppen dieselben Symbole weitere sieben Male
wiederholen. Deshalb kann die mobile Station 5, wenn der
Pegel des Vorwärtsverbindungssignals durch
den Verstärkungs-Multiplizierer erhöht wird, um
den Verlust. einer Hälfte
der Signalenergie zu überwinden,
die Daten mit der Rate 1/4 und der Rate 1/8 mit vergleichbarer Performance
dekodieren, als ob der gesamte Rahmen übertragen worden wäre. Die
Basisstation kann auch den Leistungssteuerungs-Subkanal für die Datenrahmen
in niedrigerer Rate außer
Funktion setzen.
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Der
Leistungsanstieg aufgrund des Verstärkungsmodus-Multiplizierers
erhöht
die Interferenz gegenüber
den anderen mobilen Stationen mindestens während einer Hälfte des
Rahmens. Während der
anderen Hälfte
des Rahmens wird dem System keine Interferenz hinzugefügt. Deshalb
ist der durchschnittliche Grad an Interferenzen, die durch den Verstärkungsmodus
hinzugefügt
wird, derselbe wie er unter normalen Funktionsbedingungen hinzugefügt worden
wäre.
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In
der idealen Situation während
eines Verstärkungsmodusrahmens
wird die Ausgangsleistung auf dem Vorwärtsverbindungskanal verdoppelt.
In einigen Fällen
jedoch kann solch eine Operation nicht nötig oder nicht möglich sein.
In einigen Fällen
kann es auch ausreichend sein, die Leistung um weniger als das Doppelte
zu erhöhen,
um die gewünschte System-Performance
zu erreichen. In anderen Fällen kann
die Basisstation, abhängig
von den Funktionsparametern des aktuellen Systems einschließlich des Steuerungsindex
der Vorwärtsverbindungsleistung der
mobilen Station, sich dafür
entscheiden, der aktuellen mobilen Station 5 eine volle
Verdopplung der Leistung des Vor wärtsverbindungskanals zu Gunsten
der Reduzierung von Interferenzen zu verweigern, die für andere
mobile Stationen verursacht werden. Die typischen Entwürfe von
Basisstationen zum Beispiel begrenzen den Bereich der Leistungssteuerung
der Vorwärtsverbindung
auf ungefähr
3 dB unterhalb und 6 dB oberhalb des nominellen Pegels. Wenn der
Verstärkungsmodus-Multiplizierer
eine Veränderung
außerhalb
des erlaubten Bereichs befehlen würde, müssten die Beeinträchtigungen
durch den Verstärkungsmodus-Multiplizierer
begrenzt werden.
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6 ist
ein Flussdiagramm, dass die Arbeitsweise der Basisstation gemäß dem Verstärkungsmodus
zeigt. Das Flussdiagramm beginnt mit dem Startblock 260.
In dem Block 262 sendet die Basisstation eine Nachricht
an die mobile Station 5, die den ausgewählten Rahmen identifiziert.
Die gewählten
Rahmen können
zum Beispiel dem gewählten Rahmenpaar 244 und 246 von 4 entsprechen. Zu
dem Zeitpunkt, zudem die Basisstation den ersten Rahmen des gewählten Rahmenpaars
sendet, erhöht
die Basisstation den Leistungspegel der Vorwärtsverbindung, indem sie den
Verstärkungsmodus-Multiplizierer verwendet,
wie er in dem Block 264 gezeigt wird. Auch im Block 264 setzt
die Basisstation den Leistungssteuerungssubkanal außer Funktion,
indem sie die Leistungssteuerung ausschaltet, die den Vorwärtsverbindungskanal
punktiert. In Block 266 sendet die Basisstation die erste
Hälfte
des ersten ausgewählten
Rahmens. In Block 270 unterbricht die Basisstation die Übertragung über die
Vorwärtsverbindung
für die
zweite Hälfte
des ersten gewählten
Rahmens und für
die erste Hälfte
des zweiten gewählten
Rahmens. Zum Beispiel könnte
die Basisstation wieder gemäß 5 den
Schalter 128 öffnen.
In Block 270 überträgt die Basisstation
die zweite Hälfte des
zweiten gewählten
Rahmens. In Block 272 setzt die Basisstation die Vorwärtsverbindungsleistungssteuerung
auf den nominellen Pegel zurück,
indem sie die Wirkungen des Verstärkungsmultiplizierers löscht und
den Leistungssteuerungssubkanal aktiviert. Der Prozessfluss endet
im Block 274.
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7 ist
ein Flussdiagramm, dass die beispielhafte Arbeitsweise der mobilen
Station 5 im Verstärkungsmodus
zeigt. Der Fluss beginnt bei dem Start block 280. In dem
Block 282 empfängt
die mobile Station 5 den Verstärkungsmodusbefehl, der das gewählte Paar
identifiziert. In 6 zum Beispiel bezeichnet der
Verstärkungsmodusbefehl,
der in dem Rahmen 240 übermittelt
wird, die Rahmen 244 und 246 als das gewählte Rahmenpaar.
In Block 248 empfängt
die mobile Station 5 die erste Hälfte des ersten gewählten Rahmens.
Die Verarbeitung dieses Rahmens geschieht parallel zu den verbleibenden Schritten,
die in 7 gezeigt werden. In Block 286 führt die
mobile Station 5 die Außer-Frequenzaufgabe durch.
In Block 288 empfängt
die mobile Station 5 die zweite Hälfte des zweiten gewählten Rahmens und
dekodiert den Rahmen wie oben beschrieben. Der Prozessfluss endet
bei dem Endblock 290.
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Im
allgemeinen kann die Erfindung in jedem System implementiert werden,
indem die Symbole so angeordnet sind, dass eine Kopie von jedem
Informationsbit während
einer Untermenge einer Standarddateneinheit weitergegeben wird.
In der obigen Beschreibung zum Beispiel platziert das Verschlüsselungsmuster
einen ersten Satz von Symbolen (die eine codierte Kopie von jedem
Informationsbit umfassen) von einem Faltungsdecodierer mit einer
Rate 1/2 in der ersten Hälfte
jedes Rahmens. Was ein Basisstation/Mobilstation-System, wie es oben beschrieben wurden,
betrifft, können
entweder die Vorwärtsverbindung
oder die Rückwärtsverbindung
oder beide zu der Arbeitsweise im Verstärkungsmodus fähig sein.
In einer idealen Situation zum Beispiel treten sowohl die Vorwärts- als
auch die Rückwärtsverbindungskanäle gleichzeitig
in den Verstärkungsmodus ein,
so dass dank der Arbeitsweise des Verstärkungsmodus in keiner Verbindung
Daten verloren gehen.
-
Mehrere
alternative Ausführungsbeispiele der
oben offen gelegten allgemeinen Prinzipien werden für den Fachmann
leicht offensichtlich werden. Basierend auf der obigen Erklärung ist
es zum Beispiel offensichtlich, dass der Verstärkungsmodus eleganter arbeitet,
wenn Daten übermittelt
werden mit weniger als der vollen Rate. Aus diesem Grund auferlegt
die Basisstation in einem Ausführungsbeispiel eine
Beschränkung
bezüglich
der Datenquelle, um Daten mit einer geringeren als der vollen Rate
während
des gewählten
Rahmens zu erzwingen. Zum Beispiel kann die Basisstation einem Vocoder
mit variabler Rate eine Beschränkung
auferlegen oder sie kann die Menge an digitalen Daten verringern,
die von einer Datenwartereihe übernommen
werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel
sendet die Basisstation den Verstärkungsmodusbefehl, nachdem sie
den gewählten
Rahmen überprüft und erkennt, dass
der gewählte
Rahmen weniger als die volle Rate besitzt. Der Verstärkungsmodusbefehl
kann zum Beispiel ein gewähltes
Rahmenpaar auszeichnen, von dem die Basisstation schon weiß, dass
es Rahmen von weniger als der vollen Rate umfasst. In einem weiteren
Ausführungsbeispiel
kann die Basisstation versuchen, das Auftreten von Rahmen geringer
Rate vorherzusagen. Digitalisierte Sprache zum Beispiel besitzt
ein statistisches Muster. In digitalisierter Sprache sind typischerweise
Serien von Rahmen niedriger Rate vermischt mit Anhäufungen
von Rahmen voller Rate. Nach der Erfassung einer Serie von Rahmen
niedriger Rate kann die Basisstation vorhersagen, dass ein gewählter Rahmen
einen Rahmen niedriger Rate umfassen kann. Während den Perioden mit Daten
hoher Rate kann die Basisstation wählen, ob sie den Verstärkungsmodusbefehl zeitlich
verzögert
ausführt.
Somit kann die Basisstation einen Rahmen vorhersagen, der mit großer Wahrscheinlichkeit
Daten mit weniger als der vollen Rate umfasst.
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Darüberhinaus
ist es nicht nötig,
dass der Verstärkungsmodusbefehl
Systemressourcen verbraucht. In 4 zum Beispiel
wird der Verstärkungsmodusbefehl
so dargestellt, als ob er den Rahmen 240 verbraucht, so
dass keine Benutzerdaten während
dieses Rahmens übertragen
werden. Genauso wie die Leistungssteuerungsbefehle auf den Leistungssteuerungssubkanal
auf dem Vorwärtsverbindungskanal
punktiert werden, kann jedoch auch der Verstärkungsmodusbefehl den Vorwärtsverbindungskanal
punktieren. Alternativ kann der Verstärkungsmodusbefehl an die mobile
Station 5 über
einen getrennten Steuerungskanal übertragen werden.
-
Der
Verstärkungsmodus
kann auch zu anderen Zwecken ausgeführt werden als die Durchführung von
temporären
Außer-Frequenzaufgaben
bei der mobi len Station 5. Das System kann zum Beispiel den
Verstärkungsmodus
verwenden, um eine Zeitspanne zu schaffen, während der die mobile Station 5 Nachrichten
auf einem anderen Kanal empfängt, der
bei derselben Frequenz arbeitet, wie auch auf einem Steuerungskanal.
Alternativ kann die befreite Zeit dazu verwendet werden, um eine
Hilfsfunktion innerhalb der Basisstation durchzuführen. Wenn
die Hilfsfunktion innerhalb der Basisstation durchgeführt wird,
muss die Basisstation die mobile Station 5 mit dem Verstärkungsbefehl
eventuell nicht benachrichtigen.
-
In
einem anderen Beispiel kann der Verstärkungsmodus dazu verwendet
werden, um zusätzliche
Zeit vorzusehen, um einen permanenten Übergang zu einem Zielfrequenzband
auszuführen.
Man beachte, dass wiederum gemäß 3 während des Zeitsegments 222 zum
Beispiel Daten über
die ursprüngliche
Frequenz bei der höheren
Verstärkungsmodus-Datenrate übertragen
werden. Die Daten, die während
des Zeitsegments 222 übertragen
werden, würden
weiterhin unter normalen Arbeitsbedingungen über den ursprünglichen
Kanal während
der Zeitperiode übertragen
werden, die durch die. gestrichelte Region 228 gekennzeichnet
ist. Somit beginnt die Dienstunterbrechungsperiode 230 in
der rechten Ecke der gestrichelten Region 228 anstatt in
der rechten Ecke des Zeitsegments 222. Während der Zeitspanne,
die durch die gestrichelte Region 228 gekennzeichnet ist,
kann der Empfänger
der mobilen Station 5 die Eingangsfrequenz auf das Zielfrequenzband ändern und
den Erfassungsvorgang oder den verkürzten Erfassungsvorgang beginnen.
In diesem Fall sendet die Basisstation an die mobile Station 5 einen
Verstärkungsmodusübergangsbefehl,
der einen gewählten
Rahmen und ein Handoff-Frequenzband kennzeichnet. Die Basisstation
sendet Verstärkungsmodusdaten über die
erste Hälfte
des gewählten
Rahmens und beendet die Übertragung
während der
zweiten Hälfte
des gewählten
Rahmens.
-
In
einem weiteren Beispiel kann der Verstärkungsmodus verwendet werden,
um Information zu liefern, die eine gültige Handoff-Zielfrequenz
betrifft. Da sich eine mobile Station 5 über das
Empfangsgebiet eines Systems bewegt, ist dem System die exakte Position
der mobilen Station 5 nicht bekannt. Um zu bestimmen, ob
die mobile Station 5 sich an einer Position befindet, wo
sie ein Hard Handoff durchführen
sollte, kann die mobile Station 5 Daten-Samples bei der Zielfrequenz sammeln,
indem sie eine ähnliche
Methode wie den oben beschriebenen Erfassungsfragmentvorgang verwendet.
Die Samples werden untersucht, um zu bestimmen, ob die mobile Station 5 gültige Signalpegel
von Zielbasisstationen empfängt.
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In
einigen Fällen
wie der gerade beschriebenen Handoff-Bestimmungsanwendung kann es von Vorteil
sein, Verstärkungsmodusrahmen
auf periodische oder strukturierte Weise auszuführen. In solch einem Fall kann
der Verstärkungsmodusbefehl
einen Startzeitpunkt, die Struktur oder Periode und einen Endzeitpunkt
kennzeichnen.
-
In
einigen Fällen
kann die Basisstation 5 selbst den Zeitpunkt bestimmen,
zu dem ein Verstärkungsmodusrahmen
ausgeführt
werden sollte. Zum Beispiel kann dies die mobile Station 5 basierend
auf den Charakteristiken von Rückwärtsverbindungsdaten
oder der Vorwärtsverbindungs-Performance
bestimmen. In solch einem Fall sendet die mobile Station 5 der
Basisstation einen Verstärkungsmodusbefehl,
der einen oder mehrere gewählte
Rahmen kennzeichnet.
-
In ähnlicher
Weise ist es nicht nötig,
dass der Verstärkungsmodus
ein gewähltes
Rahmenpaar umfasst. Der Verstärkungsmodus
kann während
eines einzelnen Rahmens oder über
eine Reihe von Rahmen durchgeführt
werden. Das gewählte
Rahmenpaar braucht nicht aus zwei kontinuierlichen Rahmen zu bestehen.
Wenn die Außer-Frequenzaufgabe mehr
Zeit erfordert, als innerhalb eines gewählten Rahmenpaars erzeugt wird,
kann die Basisstation einen ersten Verstärkungsmodusrahmen ausführen, die Übertragung über den
Vorwärtsverbindungskanal für eine Anzahl
von Rahmen pausieren und dann einen zweiten Verstärkungsmodusrahmen
ausführen.
-
Die
Erfindung kann auch so implementiert werden, dass befreite Zeit
geschaffen wird, die mehr als die Hälfte eines Rahmens oder weniger
als die Hälfte
eines Rahmens entspricht. Wenn zum Beispiel ein gewählter Rahmen
Daten der Rate acht beinhaltet, können die Daten im Verstärkungsmodus
mit einem Pegel übertragen
werden, der ungefähr
dem achtfachen des nominellen Pegels entspricht, wobei befreite
Zeit von 7/8 einer Rahmendauer geschaffen wird.
-
In
einem Ausführungsbeispiel
eines Systems, dass die vorliegende Erfindung beinhaltet, wird durch
einen Befehl von der ursprünglichen
Basisstation 10 der Zeitpunkt bestimmt, bei dem die mobile Station 5 aufhören wird,
die Vorwärtsverbindungssignale über die
ursprüngliche
Frequenz von der ursprünglichen
Basisstation 10 zu empfangen und zu einer anderen Frequenz
schalten wird, um nach Signalen zu suchen, die über diese anderen Frequenzen übertragen
werden. Der Zeitpunkt kann entweder ausdrücklich innerhalb des Befehls
identifiziert werden oder eine Zeitspanne, die relativ lang bezüglich der
Zeitspanne ist, die benötigt
wird, um eine Suche durchzuführen,
kann innerhalb des Befehls identifiziert werden. Wenn eine relativ
lange Zeitspanne (zum Beispiel 80 ms) identifiziert wird, kann die
mobile Station exakt wählen,
wann eine Suche innerhalb dieser identifizierten Zeitspanne durchgeführt werden
wird. Dieser Befehl wird vorzugsweise über die ursprüngliche
Frequenz übertragen.
In einem alternativen System schaltet das mobile System auf andere
Frequenzen nur zu vorbestimmten Zeitpunkten bezüglich des Beginns oder des
Endes eines Rahmens oder eines anderen zeitlichen Bezugspunkts, der
es zulässt,
dass die ursprüngliche
Basisstation 10 und die mobile Station 5 den Zeitpunkt
koordinieren, zudem die mobile Station 5 aufhören wird, Übertragungen
von der ursprünglichen
Basisstation 10 zu empfangen. Der zeitliche Verlauf der
Suche kann dann mit dem Zeitpunkt koordiniert werden, zu dem Kurznachrichten
von der ursprünglichen
Basisstation 10 über
die ursprüngliche
Frequenz gesendet werden sollen.
-
Zusätzlich teilt
die mobile Station 5, sobald sie eine Suche nach alternativen
Frequenzen durchführt,
der ursprünglichen
Basisstation 10 die Ergebnisse der Suche mit. Da die ursprüngliche
Basisstation 10 nicht in der Lage sein wird, Informationen
von der mobilen Station zu empfangen, bis die mobile Station 5 auf
die ursprüngliche
Frequenz zurück
geschaltet ist, muss die mobile Station 5 auch sicherstellen,
dass solche Mitteilungsnachrichten nur gesendet werden, wenn die
mobile Station 5 auf die ursprüngliche Frequenz zurück geschaltet
wurde.
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Nachrichten
zum Beispiel (wie Steuerungssignalisierungsnachrichten), die eine
Dauer besitzen von weniger als 5 ms, werden von mobilen Stationen gewöhnlich über die
ursprüngliche
Frequenz übertragen.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
des Systems stellt die ursprüngliche
Basisstation 10 sicher, dass Kurznachrichten nur während eines
ersten Teils (wie die letzte Hälfte)
eines 20 ms-Rahmens übertragen
werden. Deshalb gibt die ursprüngliche
Basisstation 10 der mobilen Station 5 die Anweisung,
zu anderen Frequenzen nur während
anderen Teilen des Rahmens zu schalten als dem ersten Teil (wie
der ersten Hälfte)
des 20 ms-Rahmens, so dass dieser erste Teil nicht mit den Teilen
des Rahmens überlappt,
während
derer entweder Kurznachrichten von der Basisstation gesendet werden
oder Berichtsnachrichten von der mobilen Station gesendet werden.
Es ist besonders in den Fällen
wichtig, wenn ein Rahmen in mehrere Subrahmen unterteilt ist.
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Es
gibt zum Beispiel den aktuell in der Diskussion befindlichen Vorschlag
durch die Standardinstitutionen der Kommunikationsindustrie über einen konventionellen
20 ms-Rahmen, der in vier 5 ms-Rahmen zur Übertragung auf einem dafür ausgelegten
Steuerungskanal unterteilt ist. Diese 5 ms-Rahmen können dann
zu einem 20 ms-Rahmen gruppiert werden. Ein jeder solcher Subrahmen
wird jedoch mit einem Fehlerkorrekturcode codiert, so dass Fehler
innerhalb eines bestimmten Subrahmens basierend auf den Inhalt von
nur diesen Subrahmen korrigiert werden können. Korrekturen des bestimmten
Subrahmens können
nur vorgenommen werden, wenn eine ausreichende Menge korrekter Daten
innerhalb dieses bestimmten Subrahmens empfangen wird. In diesem
Fall kann das Schalten der mobilen Station auf eine andere Frequenz
für eine
so kurze Zeitspanne wie 3 ms es unmöglich machen, Infor mationen
wiederherzustellen, die während eines
bestimmten 5 ms-Subrahmens
gesendet werden, da die Informationen, die innerhalb eines solchen
Subrahmens enthalten ist, unabhängig
codiert wird (das heißt,
die Größe eines
Datenblocks für
Fehlerkorrekturkodierung ist gleich zu der Datenmenge, die in den
5 ms-Subrahmen übertragen
wird). Durch das Sicherstellen, dass die ursprüngliche Basisstation 10 den
Zeitpunkt, zu dem Kurznachrichten gesendet werden, mit dem Zeitpunkt
koordiniert, zudem die mobile Station 5 nicht auf die ursprüngliche
Frequenz geschaltet sein wird, können
deshalb sowohl die mobile Station 5 als auch die ursprüngliche
Basisstation 10 sichergehen, dass Kurznachrichten, die
für die mobile
Einheit gedacht sind, erfolgreich von der mobilen Station 5 empfangen
werden. Durch die Koordinierung des Zeitpunkts, zu dem die mobile
Station 5 Mitteilungsnachrichten an die Basisstation sendet, mit
dem Zeitpunkt, zudem die mobile Station 5 auf die ursprüngliche
Frequenz geschaltet ist, wird zusätzlich die Übertragung der Mitteilungsnachrichten
von der ursprünglichen
Basisstation 10 nicht durch die Suche selbst oder irgendwelche
nachfolgende Suchvorgänge
unterbrochen werden.
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Die
vorige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele wird gegeben,
um jeden Fachmann in die Lage zu versetzen, die vorliegende Erfindung
zu machen oder zu verwenden. Die zahlreichen Modifikationen dieser
Ausführungsbeispiele
werden für
den Fachmann vollständig
klar werden und die hier definierten allgemeinen Prinzipien können auf andere
Ausführungsbeispiele
angewandt werden oder die Verwendung erfinderischer Fähigkeiten.
Somit ist es nicht beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung
auf die hier gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt ist,
sondern dem weitesten Umfang entspricht, der in Einklang steht zu
den Prinzipien und hier offen gelegten neuen Merkmalen, wie sie
durch die anhängenden
Ansprüche
definiert werden.