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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung handelt von einem Mobilkommunikationssystem, das folgendes
verwendet: ein Frequenzmultiplex-Vielfachzugriffsverfahren (FDMA),
ein Zeitmultiplex-Vielfachzugriffsverfahren
(TDMA) und ein Codemultiplex-Vielfachzugriffsverfahren (CDMA) oder
ein zeitlich geteiltes Codemultiplex-Vielfachzugriffsverfahren (zeitlich
geteilter CDMA). Die Erfindung bezieht sich auf ein Mobilkommunikationssystem,
das die Implementierungen einer gemeinsamen Nutzung eines Funkfrequenzspektrums
(im folgenden gemeinsame Frequenznutzung) und einer gemeinsamen
Zeitschlitznutzung in einem Rahmen (im folgenden gemeinsame Zeitschlitznutzung)
schafft.
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2. Beschreibung des verwandten
Gebiets
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Das
Mobilkommunikationssystem enthält
z. B. eine Vielzahl von Mobilstationen und mindestens eine Basisstation.
Beispiele der Mobilstation umfassen ein Kraftfahrzeugkommunikationsgerät und ein tragbares
Kommunikationsendgerät.
Die Basisstation kommuniziert über
einen Funkkanal mit der Mobilstation. Vom Gesichtspunkt der Kanaleffizienz
aus wird besonders für
die gemeinsame Frequenznutzung und für die gemeinsame Zeitschlitznutzung
der FDMA-, der TDMA- und der CDMA-Verfahren ein starker Fortschritt
in der Zukunft des Mobilkommunikationssystems erwartet.
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Die
gemeinsame Frequenznutzung durch verschiedene Spreizcodes ist in
dem CDMA-Verfahren bereits implementiert worden.
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Die
folgenden Verfahren in Bezug auf ein Mobilkommunikationssystem sind
durch die Anmelder als Patentanmeldungen eingereicht worden: eine gemeinsame
Zeitschlitznutzung durch TDMA-Signale und zeitlich geteilte CDMA-Signale
in dem gleichen Zeitschlitz; und eine gemeinsame Frequenznutzung und
gemeinsame Zeitschlitz nutzung durch TDMA-Signale und zeitlich geteilte
CDMA-Signale in dem gleichen Zeitschlitz. (US-A-S 805 581, WO 98/24191, WO
98/44656).
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Hinsichtlich
eines Systems zur gemeinsamen Nutzung mehrerer CDMA-Signale ist
z. B. in der US-A-S 363 403 ein "Speed
Spectrum CDMA Subtractive Interference Canceler and Method" (IDC, von D. L.
Schilling u. a., eingereicht: 22. April 1993) offenbart. Allerdings
offenbart die Patentschrift kein System zur Handhabung eines zeitlich
geteilten CDMA-Verfahrens.
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In
Bezug auf ein adaptives Filter des zeitlich geteilten CDMA-Verfahrens
ist z. B. in der US-A-S 511 068 ein "Mobile Communication System capable of
Transmitting and Receiving a Radio Signal obtained by TDMA and CDMA
without Interference" (NEC, von
T. Sato, eingereicht: 6. Dezember 1994) offenbart. Allerdings offenbart
die Patentschrift nicht die gemeinsame Frequenznutzung eines CDMA-Signals und
TDMA-Signals in demselben Zeitschlitz.
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Das
Problem bei dem herkömmlichen
Mobilkommunikationssystem ist, daß es kein effektives Verfahren
für einen
Kanal erwähnt,
der die verschiedenen Zugriffsverfahren gemeinsam nutzt. Das heißt, es erwähnt weder
ein Verfahren der gemeinsamen Frequenznutzung und der gemeinsamen
Zeitschlitznutzung durch eine Vielzahl von TDMA-Signalen noch ein
Verfahren der gemeinsamen Zeitschlitznutzung durch die zeitlich
geteilten CDMA-Signale.
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Außerdem erwähnt es für die Kommunikation
zwischen der Mobilstation und der Basisstation weder ein effektives
Verfahren zum Zuweisen der TDMA-Signale noch ein Verfahren zur gemeinsamen Zeitschlitznutzung
durch die zeitlich geteilten CDMA-Signale. Außerdem wird für die Kommunikation zwischen
der Mobilstation und der Basisstation kein effektives Verfahren
angegeben, um die TDMA-Signale und die zeitlich geteilten CDMA-Signale
in jeder Kommunikation vom Gesichtspunkt der Kommunikationsqualität des Gesamtsystems
zuzuweisen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Mobilkommunikationssystem gemäß dem Oberbegriff
von jedem der Ansprüche
1 bis 3 ist beschrieben in: YOSHINO, H., U. A.: "In-lab performance evaluation results
of interference canceling equalizer (ICE)", 1997 13TH INTERNATIONAL CONFE-RENCE ON DIGITAL
SIGNAL PROCESSING PROCEEDINGS. DSP 97 (CAT. NR. 97TH8306), PROCEEDINGS
OF THE 13TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON DIGITAL SIGNAL PROCESSING,
SANTORINI, GRIECHENLAND, 2.–4.
JULI 1997, S. 1003–1006,
Bd. 2, XP002178270, 1997, New York, NY, USA, IEEE, USA, ISBN: 0-7803-4137-6.
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Die
Erfindung versucht, die oben erwähnten Probleme
zu lösen,
und ist auf die Schaffung eines Mobilkommunikationssystems gerichtet,
das die gemeinsame Frequenznutzung und die gemeinsame Zeitschlitznutzung
der Vielzahl von TDMA-Signalen oder der zeitlich geteilten CDMA-Signale
implementiert. Ferner ist die Erfindung auf die Schaffung eines Mobilkommunikationssystems
mit verbesserter Kommunikationsqualität des Gesamtsystems für diese gemeinsame
Frequenznutzung und gemeinsame Zeitschlitznutzung gerichtet.
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Dieses
Problem wird gemäß den mehreren Aspekten
der Erfindung gelöst
mit einem Mobilkommunikationssystem gemäß Anspruch 1, 2 oder 3.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird besser verständlich aus der nachstehenden
ausführlichen
Beschreibung sowie aus der beigefügten Zeichnung, die lediglich
veranschaulichend angegeben werden und die vorliegende Erfindung
somit nicht einschränken.
Es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild eines Mobilkommunikationssystems für die Ausführungsform
1;
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2 ein
Frequenzspektrum des in der Basisstation empfangenen Kommunikationssignals
mit gemeinsamer Frequenznutzung für die Ausführungsform 1;
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3 eine
Struktur eines durch den Synchronwortcode identifizierten TDMA-Signals
für die Ausführungsform
1;
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4 ein
ausführliches
Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Frequenzspektrum und dem
Zeitschlitz eines Kommunikationssignals für die Ausführungsform 1 erläutert;
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5 ein
Blockschaltbild eines Antennendiversityempfängers für die Ausführungsform 1 (1/2);
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6 ein
Blockschaltbild eines Antennendiversityempfängers für die Ausführungsform 1 (2/2);
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7 ein
Blockschaltbild einer Mobilfunk-Vermittlungsstelle für die Ausführungsform
2;
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8 eine
Steuertabelle, die die Kommunikationsverfahrensparameter für die Ausführungsform 2
erläutert;
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9 ein
Blockschaltbild eines Mobilkommunikationssystems für die Ausführungsform
3;
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10 eine
Steuertabelle, die die Sende-/Empfangsleistungsinformationen für die Ausführungsform
3 erläutert;
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11 ein
Frequenzspektrum eines in der Mobilstation empfangenen Kommunikationssignals mit
gemeinsamer Frequenznutzung für
die Ausführungsform
3;
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12 ein
Frequenzspektrum eines in der Basisstation empfangenen Kommunikationssignals mit
gemeinsamer Frequenznutzung für
die Ausführungsform
3;
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13 eine
Steuertabelle, die die Betriebsinformationen der Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung und des Nutzsignalempfängers für die Ausführungsform
3 erläutert;
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14 ein
Blockschaltbild des Antennendiversityempfängers für die Ausführungsform 3 (1/2);
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15 ein
Blockschaltbild des Antennendiversityempfängers für die Ausführungsform 3 (2/2);
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16 einen
weiteren Mobilkommunikationssystemblock für die Ausführungsform 3;
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17 eine
Steuertabelle, die die Informationen über die Empfangsleistung zum
Entscheiden der Verbindungsübergabe
für die
Ausführungsform
3 erläutert;
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18 einen
Ablaufplan der Verbindungsübergabesequenz
für die
Ausführungsform
3;
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19 ein
Frequenzspektrum eines in der Basisstation empfangenen Kommunikationssignals mit
gemeinsamer Frequenznutzung für
die Ausführungsform
4;
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20 eine
Steuertabelle, die die Betriebsinformationen der Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung und des Nutzsignalempfängers für die Ausführungsform
4 erläutert;
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21 einen
Ablaufplan der Verbindungsübergabesequenz
für die
Ausführungsform
4;
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22 einen
Verbindungsübergabeprozeß für die Ausführungsform
4;
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23 ein
Blockschaltbild des Verfahren-Einstellprozessors in der Mobilfunk-Vermittlungsstelle
für die
Ausführungsform
4;
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24 ein
Frequenzspektrum des in der Basisstation empfangenen Kommunikationssignals
mit gemeinsamer Frequenznutzung für die Ausführungsform 5;
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25 eine
Steuertabelle, die die Betriebsinformationen der Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung und des Nutzsignalempfängers für die Ausführungsform
5 erläutert;
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26 ein
Frequenzspektrum des in der Basisstation empfangenen Kommunikationssignals
mit gemeinsamer Frequenznutzung für die Ausführungsform 5;
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27 eine
Steuertabelle, die die Betriebsinformationen der Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung und des Nutzsignalempfängers für die Ausführungsform
5 erläutert;
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28 einen
Ablaufplan der Verbindungsübergabe
für die
Ausführungsform
5;
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29 einen
Verbindungsübergabeprozeß für die Ausführungsform
5;
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30 eine
Konfiguration von Zonen in dem Mobilkommunikationssystem für die Ausführungsform
6;
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31 eine
Relation zwischen dem Frequenzspektrum und dem Zeitschlitz für das Kommunikationssignal;
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32 einen
ausführlichen
Ablaufplan, der eine Relation zwischen dem Frequenzspektrum und dem
Zeitschlitz des Kommunikationssignals für die Ausführungsform 6 erläutert;
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33 eine
Steuertabelle der Funkverfahrensparameter für die Ausführungsform 6;
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34 eine
Steuertabelle der Funkverfahrensparameter für die Ausführungsform 6;
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35 eine
Steuertabelle der Funkverfahrensparameter für die Ausführungsform 7;
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36 eine
Konfiguration der Zonen in dem Mobilkommunikationssystem für die Ausführungsform
7;
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37 ein
Diagramm, das eine Relation zwischen dem Frequenzspektrum und dem
Zeitschlitz des Kommunikationssignals für die Ausführungsform 7 erläutert; und
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38 ein
ausführliches
Diagramm, das eine Relation zwischen dem Frequenzspektrum und dem
Zeitschlitz des Kommunikationssignals für die Ausführungsform 7 erläutert.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es
wird nun ausführlich
auf die derzeitigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
Bezug genommen, für
die Beispiele in der beigefügten Zeichnung
veranschaulicht sind, wobei gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen
Ansichten gleiche Elemente bezeichnen.
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Ausführungsform 1.
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Im
folgenden wird das Mobilkommunikationssystem der Ausführungsform
1 gemäß dieser
Erfindung beschrieben.
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1 ist
ein Blockschaltbild über
das implementierte System für
die gemeinsame Zeitschlitznutzung und für die gemeinsame Frequenznutzung
in dem Mobilkommunikationssystem für die Ausführungsform 1. Es folgt die
Beschreibung der in der Figur mit Bezugszeichen versehenen Komponenten. 1 und 2 sind
Mobilstationen (MS), wie etwa das Kraftfahrzeug- und das Zellenkommunikationsgerät. 3 und 4 sind
Basisstationen (BS), die über
Funkkanäle mit
der Mobilstation 1 (MS1) und mit der Mobilstation 2 (MS2)
kommunizieren. 5 und 6 sind die Funkbereiche (im
folgenden Zellen), die die Basisstation 3 (BS1) und die
Basisstation 4 (BS2) umfasst. 7 und 8 sind
Diversityantennen der Basisstation 3 (BS1) und 9 und 10 sind
Diversityantennen der Basisstation 4 (BS2). 11 ist
die Mobilfunk-Vermittlungsstelle (MSC), die die verschiedenen Kommunikationen
in der Basisstation 3 (BS1) und in der Basisstation 4 (BS2) steuert.
Die Mobilfunk-Vermittlungsstelle 11 ist mit einem öffentlichen
Fernsprechwählnetz 12 (PSTN)
verbunden. Sync W1 und Sync W2 sind in der Figur Synchronwortcodes,
die in dem später
beschriebenen TDMA-System als Kommunikationssignale verwendet werden.
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Als
Modulationsverfahren von der Mobilstation 1 (MS1) und von
der Mobilstation 2 (MS2) zu der Basisstation 3 (BS1)
und zu der Basisstation 4 (BS2) gibt es die folgenden Beispiele
der verwendeten digitalen Modulationsverfahren: Frequenzumtastung (FSK);
Binärphasenumtastung
(BPSK); Quadraturphasenumtastung (QPSK); Quadraturdifferenzphasenumtastung
(QPSK); π/4-Quadraturdifferenzphasenumtastung
(π/4-QDPSK);
Quadraturamplitudenminimumumtastung (QAMSK); und Gaußsche Quadraturminimumumtastung
(QGMSK).
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Als
Mehrfachzugriffsverfahren werden die folgenden Verfahren verwendet:
FDMA, TDMA, CDMA sowie zeitlich geteiltes CDMA.
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Es
werden die folgenden doppeltgerichteten Kommunikationsverfahren
verwendet: ein Frequenzmultiplexverfahren (FDD-Verfahren), das die
Frequenz der Sender- und Empfängersignale
teilt; und ein Zeitmultiplexverfahren (TDD-Verfahren), das die Zeit
der Sender- und Empfängersignale
teilt.
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2 erläutert ein
Frequenzspektrum der gemeinsamen Frequenznutzung eines in der Basisstation
empfangenen Kommunikationssignals für die Ausführungsform 1. Die horizontale
Achse ist in 2 die Frequenz, und die vertikale
Achse ist eine Signalleistung, die einem Pegel der Empfangsleistung
in der Basisstation entspricht. Die TDMA-Signale #16A und #16B scheinen
auf der Frequenzachse verschoben zu sein, wobei aber angemerkt wird,
daß sowohl
#16A als auch #16B in einem gleichen Frequenzkanal sind. Das FDMA-Signal
#15 und die zwei TDMA-Signale #16A und 16B nutzen in diesem Diagramm
einen Teil des Frequenzspektrums mit den Zeit- CDMA-Signalen #17, #18 und #19 gemeinsam (was
eine später
beschriebene "Zeitunterteilung" bedeutet).
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Wie
später
erwähnt
wird, sind insbesondere die TDMA-Signale #16A und #16B in demselben Zeitschlitz
und in demselben Frequenzkanal. Die zwei TDMA-Signale #16A und #16B
sind TDMA-Signale für
die gemeinsame Frequenznutzung und für die gemeinsame Zeitschlitznutzung.
In dem ersten Zeitschlitz aus 4 ist für jedes
Signal eine ausführliche
Anordnung der Frequenz/Zeit veranschaulicht.
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3 ist
eine Konfiguration für
einen Zeitschlitz eines TDMA-Signals für die zuvor beschriebene gemeinsame
Zeitschlitznutzung und für
die gemeinsame Frequenznutzung. Wie diese Figur zeigt, sind die
Synchronwortcodes für
die zwei TDMA-Signale 13 und 14 verschieden, wobei
die Differenz ermöglicht,
daß sie
als eine Signalkennung voneinander wirken (im folgenden wird das
TDMA-Signal für die
gemeinsame Zeitschlitznutzung und für die gemeinsame Frequenznutzung
als "durch Synchronwortcodes
identifiziertes TDMA-Signal" bezeichnet).
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Für dieses
durch Synchronwortcodes identifizierte TDMA-Signal ist in einer
Abhandlung von Jin Yoshino u. a. mit dem Titel "Performance of Interference Canceling
Equalizer (ICE) for Mobile Radio Communication", Institute of Electronics, Information and
Communication Engineers of Japan, 1996 Communication Society Conference
Paper B-412, "ein System
zur gleichzeitigen Nutzung des gleichen Frequenzkanals und des gleichen
Zeitschlitzes durch eine Vielzahl von Nutzern" erwähnt.
Die Abhandlung behandelt lediglich ein System für das TDMA-Signal. In der Ausführungsform
1 behandelt ein System nicht nur das TDMA-Signal, sondern auch das
zeitlich geteilte CDMA-Signal.
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4 ist
ein ausführliches
Diagramm für
die gemeinsame Zeitschlitznutzung und für die gemeinsame Frequenznutzung
von Kommunikationssignalen in der Beziehung von Frequenzspektrum
und Zeitschlitz für
die Ausführungsform
1.
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Die
horizontale Achse bezeichnet in 4 eine Frequenz,
und die vertikale Achse gibt die Zeit an. Die Frequenz f1-f11 auf
der horizontalen Achse bezeichnet Frequenzen. TX ist die Zeit, die
für den Basisstationssender
zugewiesen ist, und RX ist die Zeit, die für den Basisstationsempfänger zugewiesen ist.
T1-T4 sind die vier Zeitsegmente, in die die für den Empfänger zugewiesene Zeit TX zeitlich
geteilt ist. R1-R4 sind die vier Zeitsegmente, in die für den Empfänger zugewiesene
Zeit RX zeitlich geteilt ist. Ein Satz aus TX und RX bildet in dem
TDD-System einen Rahmen. Das heißt, in der Ausführungsform zerfällt ein
Rahmen in Halbrahmen, um zwei halbe Rahmen für den Sender und Empfänger zu
erzeugen. Die geteilten Rahmen zerfallen jeweils zeitlich in vier.
Allerdings ist die Anzahl der Zeitschlitze in diesem Beispiel nicht
begrenzt.
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Der
Schlitz 21Ctx sendet einen Zeitschlitz vom zeitlich geteilten
CDMA-Typ und der Schlitz 21Crx empfängt einen Zeitschlitz vom gleichen
Typ. In dem vorliegenden Mobilkommunikationssystem werden die auf
dem CDMA beruhenden Signale mittels Zeitschlitzen segmentiert. Dem
Schlitz 21Ctx/21Crx sind die zeitlich geteilten
CDMA-Signale #17, #18 und #19 mit drei verschiedenen Spreizcodes
zugewiesen. Stattdessen können
alle Zeitschlitze wie ein allgemeines CDMA-Signal einem einzigen
CDMA-Signal zugewiesen sein. In diesem Fall können die Zeitsegmente T2, T3
und T4 ähnlich
wie das Zeitsegment T1 von dem gleichen CDMA-Signal verwendet werden.
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Die
folgenden sind Zeitschlitze vom zeitlich geteilten CDMA-Typ zum
Senden und Empfangen, d. h. (ein Sender/Empfänger-Paar): Schlitz 22Ctx/22Crx,
Schlitz 23Ctx/23Crx, Schlitz 31Ctx/31Crx und Schlitz 32Ctx/32Crx sowie
der Schlitz 21Ctx/21Crx. Den jeweiligen Zeitschlitzen sind die zeitlich
geteilten CDMA-Signale #2, #3, #4 und #5 zugewiesen.
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Der
Schlitz 16TABtx/16TABrx ist der TDMA-Typ eines Zeitschlitzes. In
diesem Schlitz sind zwei verschiedene Synchron-TDMA-Signale zugewiesen,
die durch Synchronwortcodes identifiziert sind (die TDMA-Signale
#16A und #16B aus 2). Der Schlitz 23Ttx/23Trx,
der Schlitz 24Ttx/24Trx, der Schlitz 25Ttx/25Trx und
der Schlitz 32Ttx/32Trx sind gleichfalls vom TDMA-Typ
der Zeitschlitze.
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Der
Schlitz 26Ftx/26Frx ist ein FDMA-TDD-Typ eines
Zeitschlitzes, der in einem Steuerkanal oder in einem Funktelephonkommunikationskanal
verwendet wird. Die Schlitze 27FA und 27FB sind
vom FDMA-FDD-Typ der Frequenzschlitze.
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In
einem Frequenzgebiet f5 und f6 und in den Sender- und Empfängerzeitsegmenten
T1 und R1 aus 4 ist eine vermischte Beziehung
zwischen dem FDMA-Signal, dem durch Synchronwortcodes identifizierten
TDMA-Signal und dem wie in 2 gezeigten
zeitlich geteilten CDMA-Signal veranschaulicht. In diesem Gebiet
nutzen die zeitlich geteilten CDMA-Signale #17, #18 und #19 (Schlitz 21Ctx/21Crx)
einen Teil der Frequenz und ein Zeitsegment (T1/R1) mit folgendem
gemeinsam: einem FDMA-FDD-Signal (Schlitz 27FA); einem
FDMA-TDD-Signal (Schlitz 26Ftx/26Frx); und dem durch
Synchronwortcodes identifizierten TDMA-Signal (Schlitz 26TABtx/16TABrx).
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Ein
TDMA-Signal (Schlitz 23Ttx/23Trx) nutzt gleichfalls
einen Teil des Frequenzbereichs und ein Zeitsegment (T4/R4) mit
dem zeitlich geteilten CDMA-Signal #3 (Schlitz 23Ctx/23Crx)
gemeinsam.
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Ein
zeitlich geteiltes CDMA-Signal #5 (Schlitz 32Ctx/32Crx)
nutzt gleichfalls einen Teil des Frequenzbereichs und ein Zeitsegment
(T3/R3) mit dem FDMA-FDD-Signal (Schlitz 27FA); mit dem
FDMA-TDD-Signal (Schlitz 26Ftx/26Frx); und mit
dem TDMA-Signal (Schlitz 32Ttx/32Trx) gemeinsam.
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Die 5 und 6 zeigen
Blockschaltbilder der Antennendiversityempfänger (im folgenden Empfänger) des
Mobilkommunikationssystems aus Ausführungsform 1. Der Empfänger ist
entweder auf die Mobilstation oder auf die Basisstation eingestellt, wo
das durch das empfangene Kommunikationssignal übermittelte CDMA-Signal oder
zeitlich geteilte CDMA-Signal als ein Gemeinschaftssignal regeneriert
wird. Der Empfänger
besitzt eine Funktion zum Löschen
des Gemeinschaftssignals aus dem Kommunikationssignal und zum Entnehmen
der durch Synchronwortcodes identifizierten TDMA-Signale #16A und
#16B als ein wie in den 2 und 3 gezeigtes
Nutzsignal.
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41 und 42 sind
in 5 Diversityantennen (im folgenden Antennen), die äquivalent
zu 7 und 8 oder 9 und 10 aus 1 sind. 43 und 44 sind
RF-Verstärker
(RF/ZF-AMP). Die Antennen 41 und 42 geben ein
Kommunikationssignal ein, das ein Funkfrequenzsignal ist. Das Funkfrequenzsignal
wird in dem RF/ZF-AMP mit einem festen Verstärkungsfaktor verstärkt. Das
verstärkte
Funkfrequenzsignal wird mit einem von einem (nicht gezeigten) Lokaloszillator
ausgegebenen Lokaloszillatorsignal gemischt und in dem RF/ZF-AMP
in ein Zwischenfrequenzsignal umgewandelt.
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Das
Zwischenfrequenzsignal besitzt die folgenden Frequenzkomponenten:
eine Zwischenfrequenz f0 des CDMA-Signals oder des zeitlich geteilten
CDMA-Signals; und eine Zwischenfrequenz f0 + n·fd des FDMA-Signals oder
des TDMA-Signals, das das Nutzsignal ist (n: 0, 1, 2, ..., fd: Frequenzintervall für einen
zusammenhängenden
Kanal des FDMA-Signals oder TDMA-Signals).
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Die
punktiert angedeuteten Einheiten in 5 (69-1 und 69-2)
dienen zur Regenerierung gemeinsam genutzter Signale, d. h. eines
Interferenzsignals in einem Kommunikationssignal. Es wird die geforderte
Anzahl von gemeinsam genutzten Signalregeneriereinheiten bzw. Gemeinschaftssignal-Regeneriereinheiten
für die
Gemeinschaftssignale, die erzeugt und gelöscht werden müssen, vorbereitet. 5 veranschaulicht
zwei Gemeinschaftssignal-Generiereinheiten, die das zeitlich geteilte
CDMA-Signal als Gemeinschaftssignal verwenden. Es folgt eine ausführliche
Erläuterung
der Konfiguration der Gemeinschaftssignal-Regeneriereinheit.
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45 und 46 sind
CDMA-Orthogonalcodekorrelatoren (im folgenden Korrelator), die die
von den RF-Verstärkern 43 und 44 ausgegebenen
Zwischenfrequenzsignale eingeben. Der Korrelator verwendet ein Korrelationscodesignal
von einem Korrelationscodegenerator 47-1 (47-2)
zum Entnehmen eines Zeichengeschwindigkeitssignals aus dem CDMA-Signal
oder aus dem zeitlich geteilten CDMA-Signal.
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Die
durch die Korrelatoren 45 und 46 erfaßten Zeichengeschwindigkeitssignale
werden in die Entzerrer 48 und 49 eingegeben,
die die durch die Mehrwegübertragungen
verursachte Störung
löschen.
Die Ausgangssignale von den Entzerrern 48 und 49 werden
unter Verwendung eines Addierers 50 addiert, der ein Gemeinschaftskanalsignal
mit der gelöschten Übertragungsstörung ausgibt.
Der Addierer besitzt die folgenden Additionsverfahren: Auswahlkombination;
Gleichverstärkungskombination; Maximalverhältniskombination;
und Maximalquadratkombination.
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Das
Ausgangssignal des Addierers wird durch eine Auswerteschaltung 51 gemessen,
wo Informationen 57 über
gemeinsame Kanalnutzung (die Informationsausgangssignale der Gemeinschaftsfrequenzen
1 und 2) erhalten werden. Wenn der Empfänger in der Basisstation des
Mobilkommunikationssystems eingestellt wird, wo eine gemeinsame
Frequenznutzung möglich
ist, werden die Informationen 57 über gemeinsame Kanalnutzung
als Informationen zum Empfang seines von der Mobilstation übertragenen
Signals verwendet.
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52 ist
ein digitaler Modulator für
den Gemeinschaftskanal. Unter Verwendung der Ausgangssignale (des
Korrelationscodesignals von dem Korrelationscodegenerator 47-1 (47-2)
und der Informationen über
gemeinsame Kanalnutzung von der Auswerteschaltung 51) moduliert
ein innerer Sender (nicht gezeigt) die Signale, um ein inneres Modulationssignal für den Gemeinschaftskanal
auszugeben. Das innere Modulationssignal für den Gemeinschaftskanal besitzt
keine Rauschsignalkomponente. (Die Rauschsignalkomponente ist in
dem Gemeinschaftskanalsignal enthalten, welches das Eingangssignal
der Auswerteschaltung 51 ist.) Außerdem wird somit eine Hinzufügung der
Rauschsignalkomponente verhindert, falls die Gemeinschaftssignalkomponente
aus dem Kommunikationseingangssignal der Auswerteschaltung 51 gelöscht wird.
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Ein
inneres Modulationssignal für
den Gemeinschaftskanal wird in zwei Ausbreitungswegsimulatoren 55-1 (55-2)
und 56-1 (56-2) eingegeben. Der Ausbreitungswegsimulator
simuliert die in Mehrwegübertragungen
verwendeten Ausbreitungswegeigenschaften. Der Simulator 55-1 (55-2)
simuliert eine Ausbreitungswegeigenschaft des an der Antenne 41 ankommenden
Gemeinschaftssignals, und der Simulator 56-1 (56-2)
simuliert eine Ausbreitungswegeigenschaft des an der Antenne 42 ankommenden Gemeinschaftssignals.
Die Ausbreitungswegkoeffizienten 58 und 59 zeigen
die Ausbreitungswegeigenschaft der Simulatoren 55-1 (55-2)
und 56-1 (56-2).
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Die
Ausbreitungswegkoeffizienten 58 und 59 werden
durch die inverse Matrix der Entzerrerkoeffizienten 53 und 54 in
den Entzerrern 48 und 49 erzeugt. Die inverse
Matrix wird von einem Prozessor 60 erzeugt. Durch den Ausbreitungswegsimulator 55-1 (55-2)
wird unter Verwendung des Entzerrerkoeffizienten von dem Entzerrer 48 ein
Ausbreitungsweg für
das Gemeinschaftssignal implementiert, das zu der Antenne 41 führt. Durch
den Ausbreitungswegsimulator 56-1 (56-2) wird
unter Verwendung des Entzerrerkoeffizienten von dem Entzerrer 49 der
Ausbreitungsweg für
das Gemeinschaftssignal implementiert, das zu der Antenne 42 führt.
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Die
Gemeinschaftsfrequenz-Regeneriereinheit wird von den Blöcken 45–60 konfiguriert.
In 5 sind zwei der Gemeinschaftsfrequenz-Regeneriereinheiten
veranschaulicht. Die Anzahl der Einheiten, die eingestellt werden
müssen,
ist die Anzahl der Gemeinschaftsfrequenzsignale. 61 und 62 sind Addierer,
die das Gemeinschaftsfrequenzsignal getrennt regenerieren. In 5 sind
die Addierer 61 und 62 zweckmäßigkeitshalber in der Gemeinschaftsfrequenz-Regeneriereinheit 69-2 gezeichnet.
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Der
punktierte Umriss 100 aus 6 bezeichnet
eine Nutzsignal-Regeneriereinheit. Durch die Gemeinschaftssignal-Regeneriereinheit 69-1 (69-2)
wird das zuvor beschriebene Gemeinschaftssignal von einem Kommunikationssignal
getrennt regeneriert und das durch die Addierer 61 und 62 hinzugefügte Gemeinschaftssignal
aus einem Kommunikationssignal gelöscht, um das Nutzsignal zu
regenerieren. Es folgt eine Erläuterung
der Konfiguration für
die Nutzsignal-Regeneriereinheit.
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71 und 72 sind
Verzögerungsschaltungen. Die
Verzögerungsschaltungen
geben Zwischenfrequenzsignale ein, die von den RF/ZF-Verstärkern 43 und 44 ausgegeben
werden, und verzögern
das Zwischenfrequenzsignal für
eine Zeitdauer, bis die Gemeinschaftssignal-Regeneriereinheiten
das Gemeinschaftssignal erzeugen. 73 und 74 sind
Addierer, die das Gemeinschaftssignal, das ein Ausgangssignal von
den Addierern 61 und 62 ist, von dem Ausgangssignal
der Verzögerungsschaltungen 71 und 72 subtrahieren.
Der Addierer wirkt als eine Gemeinschaftssignal-Beseitigungseinheit.
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75 und 76 sind
Verstärker
mit angebrachten Filtern. Die Filter-Verstärker wählen von dem Ausgangssignal
der Addierer 73 und 74 das Nutzsignal von FDMA/TDMA
aus und verstärken
es, indem sie das Gemeinschaftssignal löschen. 77 und 78 sind
Signalkopiegeneratoren, wo auf der Grundlage der Ausbreitungswegparameter
der Schätzeinrichtungen 85 und 86 und
auf der Grundlage eines Zeichenkandidatensignals von einer später beschriebenen MLSE 90 eine
Kopie des durch den Synchronwortcode identifizierten TDMA-Signals
#16A erzeugt wird.
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79 und 80 sind
Signalkopiegeneratoren, wo eine Kopie des durch den erzeugten Synchronwortcode
identifizierten TDMA-Signals #16B erzeugt wird. 81, 82, 83 und 84 sind
Addierer, die jedes Kopiesignal löschen und ein im voraus geschätztes Fehlersignal
ausgeben. Die Parameterschätzeinrichtungen 85 und 86 schätzen die
Ausbreitungswegparameter der Mehrwegübertragung.
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Die
Quadratfehlersignalsynthetisierer 87 und 88 quadrieren
das im voraus geschätzte
Fehlersignal und geben ein Quadratfehlersignal aus. 89 ist
ein Addierer, der das Quadratfehlersignal von den Quadratfehlersignalsynthetisierern
erzeugt und ausgibt. Die MLSE 90 gibt das Quadratfehlersignal
von dem Addierer 89 ein und unter Verwendung eines Viterbi-Algorithmus
die durch die Synchronwortcodes identifizierten TDMA-Signale #16A
und #16B aus, die das Nutzsignal und das Zeichenkandidatensignal
sind. 91 und 92 sind die Ausgänge der Nutzsignale #16A und
#16B.
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Eine
ausführliche
Erläuterung
für die
Konfiguration des Betriebs nach Durchlaufen der gefilterten Verstärker 75 und 76 ist
in den Abhandlungen von Jin Yoshino u. a. mit dem Titel "Performance of Interference
Canceling Equalizer (ICE) for Mobile Radio Communication", Institute of Electronics,
Information and Communication Engineers of Japan, 1996 Communication
Society Conference Paper B-412, und außerdem in einer Abhandlung
mit dem Titel "Adaptive
Interference Canceler Based on
RLS-MLSE", Journal for the Society of Electronic
Information Communication 1994, B-2, Bd. J77-B-2, Nr. 2, erwähnt.
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Obgleich
in dieser Beschreibung keine Erläuterung
erfolgt, welche Art von Filtern oder Verstärkern in den Korrelatoren 45 und 46 und
in den Filter-Verstärkern 75 und 76 verwendet
werden sollten, ist anzunehmen, daß die Verstärker einen richtigen Verstärkungsgrad
haben und die Filter mit einem geeigneten Bandpassfilter ausgestattet
sind. Diese Funktionen können
entweder als Hardware oder als Software implementiert sein.
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Gemäß der vorausgehenden
Erläuterung wurden
die zeitlich geteilten CDMA-Signale als Gemeinschaftssignal aus
dem Kommunikationssignal gelöscht,
um das durch das Synchroncodewort identifizierte TDMA-Signal als
Nutzsignal zu entnehmen. Diese Beziehung kann auch umgekehrt werden.
Das heißt,
das durch den Synchronwortcode identifizierte TDMA-Signal wird als
Gemeinschaftssignal und das zeitlich geteilte CDMA-Signal als Nutzsignal
entnommen.
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In
diesem Fall wird das durch den Synchronwortcode identifizierte TDMA-Signal
in der Gemeinschaftssignal-Regeneriereinheit regeneriert und das zeitlich
geteilte CDMA-Signal in der Nutzsignal-Regeneriereinheit regeneriert.
Offensichtlich sollten die Konfigurationen jeder Regeneriereinheit
für die
Regenerierung jedes Signals geeignet sein.
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In
der so beschriebenen Ausführungsform
1 ist die Konfiguration des Mobilkommunikationssystem effizient
für eine
gemeinsame Frequenznutzung und gemeinsame Zeitschlitznutzung unter
Verwendung von Kommunikationssignalen, die auf einer Vielzahl von
Zugriffsverfahren beruhen, damit die Anzahl der Funktelephonkommunikationssignale
erhöht werden
kann. Außerdem
wäre eine
Installation der Erfindung in der Basisstation effizient, in der
sie einen Systemausfall in der Basisstation beseitigen kann, wenn
in dem von der Mobilstation zur Basisstation gehenden Kanal ein übermäßiger Pegel
des Kommunikationssignals erzeugt wird.
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Ferner
wäre eine
Installation der Erfindung in der Mobilstation effizient, in der
die Anzahl der Kanäle
erhöht
werden kann, um die TDMA-Signale mit verschiedenen Synchronwortcodes
in zwei verschiedenen Basisstationen gleichzeitig zu empfangen, und
in der ferner der gleichzeitige Empfang der TDMA-Signale unter Verwendung
eines einzigen Kanals, der denselben Zeitschlitz und denselben Frequenzbereich
belegt, implementiert werden kann.
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Ausführungsform 2.
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Im
folgenden wird das Mobilkommunikationssystem der Ausführungsform
2 gemäß dieser
Erfindung beschrieben. 7 ist ein Blockschaltbild, der
eine Mobilfunk-Vermittlungsstelle
veranschaulicht, die die gemeinsame Frequenznutzung und gemeinsame
Zeitschlitznutzung in dem Mobilkommunikationssystem für die Ausführungsform
2 implementiert. Es folgt die Beschreibung der in der Figur angegebenen
mit Bezugszeichen versehenen Komponenten.
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111 ist
eine PSTN-Schnittstelleneinheit, die mit einem öffentlichen Fernsprechwählnetz 12 verbunden
ist. 115 ist eine Basisstations-Schnittstelleneinheit,
die mit Basisstationen verbunden ist. 113 ist ein Verfahren-Einstellprozessor,
der die zur Übertragung
zwischen den Basisstationen und der mit der Mobilfunk-Vermittlungsstelle
verbundenen Mobilstation angewendeten Zugriffsverfahren steuert.
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Der
Verfahren-Einstellprozessor umfaßt das folgende: eine später beschriebene
Datensteuerungs-Speichereinheit, die Steuerdaten in Bezug auf verschiedene
Zugriffsverfahren speichert; und eine Zugriffsverfahren-Steuereinheit
für das
System, die auf der Grundlage der Steuerdaten die verschiedenen
Zugriffsverfahren zwischen der Mobilstation und der Basisstation
in dem System steuert. 112 ist ein Kommunikationswegaustauscher,
der auf der Grundlage der Steuerung des zuvor erwähnten Verfahren-Einstellprozessors
Austausche zwischen der PSTN-Schnittstelleneinheit und der Basisstations-Schnittstelleneinheit
steuert. 114 ist ein Signalisierungsprozessor, der die
gesamte Mobilfunk-Vermittlungsstelle wie etwa die Verarbeitung der
Telephonnummern steuert. 3, 4 und 116 sind
die mobilen Basisstationen.
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8 ist
eine Steuertabelle für
Kommunikationsverfahrensparameter (im folgenden Parameter), die
Steuerdaten sind, die in der Datensteuerungs-Speichereinheit in
den zuvor erwähnten
Verfahren-Einstellprozessoren 113 gespeichert sind. Die Steuertabelle
enthält
verschiedene Parameter, die sich auf die in Funkverbindungen zwischen
den Basisstationen und der Mobilstation verwendeten Funkzugriffsverfahren
beziehen. Die Parameter sind für jede
Kanalkommunikation klassifiziert und aus verschiedenen Begleitinformationen
für den
Kommunikationskanal hergestellt.
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Das
folgende sind die Begleitinformationen für 8: eine
Nummer des Zeitschlitzes für
jede Kanalkommunikation; eine Nummer für den Frequenzkanal; eine Datenrate;
ein Übertragungstyp
(Zugriffsverfahren); Chiprate (für
das CDMA-Verfahren); Informationen zum Identifizieren des Zugriffsverfahrens
(Synchronwortcode für
TDMA und verschiedene Spreizcodenummern für CDMA).
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Die
den Kommunikationskanälen
1015 und 1016 entsprechenden Informationen definieren in der Steuertabelle
die Parameter eines Kommunikationskanals, der von der in 1 gezeigten
Mobilstation 1 (MS1) verwendet wird. Das heißt, die
Mobilstation 1 (MS1) besitzt zwei Kommunikationskanäle. Ferner sind
die zwei Kommunikationskanäle
in demselben Frequenzkanal der Nummer 5. Außerdem ist die Nummer des Zeitschlitzes
ebenfalls die selbe, wobei die Nummer des Zeitschlitzes die 1 ist.
Allerdings sind die Synchronwortcodes zwischen SyW1 und SyW2 verschieden,
wobei die Differenz ermöglicht, die
zwei Kommunikationssignale gegeneinander zu identifizieren.
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Außer dem
Definieren des Frequenzkanal und des Zeitschlitzes ist es wichtig,
das TDMA-Signal und das CDMA-Signal (den Spreizcode für CDMA und
das Synchronwortcode für
TDMA) zu unterscheiden. Die beiden Codes des TDMA- und des CDMA-Verfahrens
werden auf der gleichen Ebene gesteuert wie die Zugriffsverfahren-Identifizierungsinformationen
in der Steuertabelle.
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Das
heißt,
der Verfahren-Einstellprozessor ist mit Funktionen versehen, um
Mobilkommunikationskanäle
mit einer Vielzahl von Synchronwortcodes zu steuern und zu identifizieren,
um die gemeinsame Zeitschlitznutzung und die gemeinsame Frequenznutzung
des TDMA-Signals zu implementieren. Da die Synchronwortcodes des TDMA-Signals
und die Spreizcodes des CDMA-Signals auf der gleichen Ebene gesteuert
werden, kann das Zugriffsverfahren außerdem unter Beachtung der
Gesamtqualität
des Kommunikationssystems zugewiesen werden.
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In
der vorangehenden Erläuterung
ist der Verfahren-Einstellprozessor in der Mobilfunk-Vermittlungsstelle
vorgesehen. Dies erfolgt, damit die Mobilfunk-Vermittlungsstelle
die Zugriffsverfahren in Bezug auf eine Vielzahl von Basisstationen
in dem Mobilkommunikationssystem steuert. In der Basisstation ist
ein ähnlicher
Verfahren-Einstellprozessor
mit einer ähnlichen
Funktion wie oben vorgesehen, um das Zugriffsverfahren in einer
Zelle der Basisstation zu steuern. Das Kommunikationsverfahren in
der Zelle der Basisstation wird auf der Grundlage dieser Steuerung
gesteuert. In diesem Fall werden die zuvor erwähnte Datensteuerungs-Speichereinheit
zu einer Datensteuerungs-Speichereinheit der Basisstation und die
Systemzugriffsverfahren-Steuereinheit zu einer Zugriffsverfahren-Steuereinheit
der Basisstation.
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In
der so beschriebenen Ausführungsform
2 steuert eine Konfiguration des Verfahren-Einstellprozessors in der Mobilfunk-Vermittlungsstelle
gemäß der Steuertabelle
gleichzeitig die Synchronwortcodes des TDMA-Signals und die Spreizcodes
des zeitlich geteilten CDMA-Signals. Die Zugriffsverfahren werden
für eine
Vielzahl von TDMA-Signalen und zeitlich geteilten CDMA-Signalen
in Anbetracht der Gesamtqualität
des Kommunikationssystems effektiv zugewiesen und gesteuert.
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Ausführungsform 3.
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Im
folgenden wird das Mobilkommunikationssystem der Ausführungsform
3 gemäß dieser
Erfindung beschrieben. 9 ist ein Systemblockschaltbild
des Mobilkommunikationssystems, das die gemeinsame Zeitschlitznutzung
und die gemeinsame Frequenznutzung für die Ausführungsform 3 implementiert. 9 veranschaulicht
eine Situation, in der die Mobilstation 1 (MS1) aus 1 von
der Basisstation 3 (BS1) getrennt ist und allmählich in
eine Zone der Basisstation 4 (BS2) eintritt.
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10 ist
eine Steuertabelle für
Sendeleistungsinformationen, die in dem Speicher des Verfahren-Einstellprozessors
des Mobilkommunikationssystems für
die Ausführungsform
3 gespeicherte Steuerdaten sind. In den Steuerdaten sind Informationen
in Bezug auf die Sender- und Empfängerleistungen der Basis/Mobil-Stationen
enthalten, die als Begleitinformationen für jeden der Kommunikationskanäle in 10 betrachtet
werden.
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Es
wird angenommen, daß eine
elektrische Feldstärke
für den
Empfänger
in 4 Klassen (3: maximale Empfangsstärke, 2: mittlere Empfangsstärke, 1: optimale
Empfangsstärke,
0: Nullsignal) klassifiziert ist. Ein Zwischenzahlenwert für jede Klasse,
z. B. 0,5, ist weder die optimale Empfangsstärke noch ein Nullsignal. Der
Zahlenwert in der Klammer gibt einen Signalpegel der von der Basisstation
gesendeten und von der benachbarten Basisstation empfangenen elektrischen
Welle an.
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Als
ein Beispiel für
einen Kommunikationskanal 1016 empfängt die Basisstation 3 (BS1)
das Übertragungssignal
von der Basisstation 4 (BS2) mit der Stärke der Klasse 0,5. Ferner
wird angenommen, daß eine
elektrische Feldstärke
für den
Sender in 4 Klassen (3: maximale Sendestärke, 2: mittlere Sendestärke, 1:
optimale Sendestärke,
0: Nullsignal) klassifiziert ist.
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Zwischen
der Mobilstation 1 (MS1) und der Basisstation 3 (BS1)
wird ein Kommunikationskanal 1015 verwendet. Gleichzeitig empfängt die
Mobilstation 1 (MS1) unter Verwendung des Kommunikationskanals
1016 Informationen von der Basisstation 4 (BS2) mit demselben
Zeitschlitz und demselben Frequenzbereich, aber einem anderen Synchronwortcode.
Das heißt,
zwischen der Mobilstation 1 (MS1) und den zwei Basisstationen
sind zwei Kommunikationskanäle
gleichzeitig eingestellt.
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11 erläutert das
Frequenzspektrum für die
gemeinsame Frequenznutzung eines in der Mobilstation 1 (MS1)
empfangenen Kommunikationssignals für die Ausführungsform 3. Der Typ der Signale und
des Frequenzspektrums für 11 ist
wie in 2 beschrieben. Für die Ausführungsform 3 ist die Mobilstation 1 (MS1)
von der Basisstation 3 (BS1) getrennt und nähert sich
der Basisstation 4 (BS2). 11 unterschei det
sich von 2 in Bezug auf die Differenz
des Signalleistungspegels für
das TDMA-Signal #16A und für
das TDMA-Signal #16B, wobei die Leistungspegeldifferenz zwischen
dem TDMA-Signal #16A und dem TDMA-Signal #16B schmaler ist. Diese
Ausführungsform
bezieht sich nicht auf den Empfangspegel des CDMA-Signals in der
Mobilstation, da er der gleiche wie der in 2 gezeigte
Empfangspegel ist.
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12 erläutert das
Frequenzspektrum für die
gemeinsame Frequenznutzung eines in der Basisstation 3 (BS1)
empfangenen Kommunikationssignals für die Ausführungsform 3. 13 ist
die Steuertabelle für
Betriebssteuerinformationen über
die Gemeinschaftssignal-Regeneriereinheit (Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung)
und über
das Nutzsignal (Nutzsignalempfänger),
die im Speicher der Basisstation 3 (BS1) in den Verfahren-Einstellprozessoren 113 gespeichert
sind.
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In 13 sind
Informationen in Bezug auf die Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung
und auf den Nutzsignalempfänger,
die in dem Empfänger
der Basisstation gewählt
werden, als Begleitinformationen zu dem Kommunikationskanal enthalten.
Die Klassifikation der elektrischen Feldstärke für den Empfang ist die gleiche
wie in 10. Die 14 und 15 sind
Blockschaltpläne
der Antennendiversityempfänger
in den Basisstationen für
die Ausführungsform
3.
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Die
Kommunikationskanäle
werden in dem Empfänger
für jede
Kommunikation in Reaktion auf die Steuertabelle aus 13 eingestellt,
wobei dort entweder die Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung oder der Nutzsignalempfänger eingestellt
wird. Die 14 und 15 zeigen
Funktionsblöcke
der Basisstation für
den allgemeinen Fall, d. h. die gemeinsam genutzten Signale als
eine Vielzahl aus FDMA-Signal, TDMA-Signal und CDMA-Signal und die Nutzsignale
als eine Vielzahl aus FDMA-Signal, TDMA-Signal und CDMA-Signal.
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16 ist
ein Systemblockschaltbild eines weiteren Mobilkommunikationssystems,
das die gemeinsame Zeitschlitznutzung und die gemeinsame Frequenznutzung
für die
Ausführungsform
3 implementiert. 17 erläutert die in dem Mobilkommunikationssystem
der Ausführungsform
3 verwendete Steuertabelle für
die Entscheidung von Verbindungsübergabe-Empfangsleistungsinformationen,
die in dem Speicher der Verfahren-Einstellprozessoren 113 gespeichert
sind (vergleiche 16). Die Unterteilung der Klassen
in Bezug auf die elektrische Feldstärke für den Empfang ist die gleiche
wie in 10.
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Die
Kommunikationskanäle
1013 und 1016 verwenden TDMA-Signale, die in der Basisstation 4 (BS2)
zugewiesen sind, wobei die Kommunikationskanäle 1013 und 1016 in dieser
Figur aber keinen Anruf besitzen und leere Kanäle angeben. Wenn die Sendeleistung
der Mobilstation für 17 bei
einem Maximum von 3 ist und die elektrische Feldstärke für den Empfang
in der Basisstation wie in den Kommunikationskanälen 1015 und 1017 auf dem Wert
1 ist, wird angenommen, daß sich
die Mobilstation in einer äußersten
Zone befindet. 18 ist ein Verbindungsübergabesequenz-Ablaufplan
der Mobilstation für
die Ausführungsform
3.
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Unter
Verwendung der 17 und 18 werden
die Einrichtungen zum Erreichen einer Verbindungsübergabeentscheidung
in dem Mobilkommunikationssystem erläutert.
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Der
erste Schritt S101 in der Verbindungsübergabeoperation ist die Wahl
eines Kommunikationskanals, wobei die Sendeleistung der Mobilstation 3 und
die elektrische Feldstärke
für den
Empfang des Signals in der Basisstation 1 ist. Unter Verwendung von 17 als
Beispiel wird der Kommunikationskanal 1015 gewählt. Nach der Wahl, d. h. in
Schritt S101, geht der Prozeß noch
nicht zu S102 über,
sondern er geht erst zu S102 über,
nachdem auf einen Bitratenfehler des Kommunikationskanals geprüft worden
ist, wobei der Schritt zu S102 übergeht,
falls festgestellt worden ist, daß er einen bestimmten Wert (Schwellenwert) überschreitet.
Somit sucht ein Prozessor in S101 der Reihe nach in einer Vielzahl
von Kommunikationskanälen
nach dem Bitratenfehler, wobei die Verbindungsübergabeprozedur von dem Kommunikationskanal
mit dem Fehlerwert, der einen bestimmten Wert übersteigt, beginnen kann oder
mit anderen Worten zu S102 fortschreitet.
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In
Schritt S102 werden die folgenden Sequenzen ausgeführt: ein
Aufwärtsstreckensignal
des Kommunikationskanals 1015, das von der Mobilstation 1 (MS1)
zu der Basisstation 3 (BS1) übertragen wird, wird der Reihe
nach von den sechs benachbarten Basisstationen empfangen und daraufhin
das Ergebnis gemeldet und in die Steuertabelle der Empfangsleistungsinformationen
in dem Verfahren-Einstellprozessor der Mobilfunk-Vermittlungsstelle
aus 17 geschrieben.
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In
Schritt S103 wird die folgende Sequenz ausgeführt: Für jede benachbarte Basisstation
wird die Basisstation mit der maximalen Feldstärke (für den Empfang) als Verbindungsübergabeziel
gewählt (falls
das elektrische Feld das Gleiche ist, wird die mit der kleinsten
Nummer gewählt).
Für das
Beispiel aus 17 wird die Basisstation 4 (BS2)
gewählt.
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Nach
Schritt S104 wird in Reaktion auf den Signaltyp bei dem Verbindungsübergabeziel
eine Verbindungsübergabeprozedur
ausgeführt.
Zum Beispiel wird die Verbindungsübergabeprozedur ausgeführt, die
dem CDMA-Signal entspricht (Schritt S105), falls das Signal an dem
Verbindungsübergabeziel
ein herkömmlicher
Typ eines zeitkontinuierlichen CDMA-Signals ist (Schritt S104).
Da bereits eine große
Anzahl von Verbindungsübergabeprozeduren
angekündigt
worden sind, wird die Erläuterung der
Verbindungsübergabeprozedur
weggelassen.
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Wenn
in Schritt S106 eine Menge Zeitschlitze in einem Umfang verfügbar sind,
daß die
Verbindungsübergabe
durch Übergang
zu einem anderen Zeitschlitz ausgeführt werden kann, wird die herkömmliche
TDMA-Verbindungsübergabeprozedur ausgeführt (Schritt
S107). Da bereits eine große
Anzahl von Verbindungsübergabeprozeduren
angekündigt
worden sind, wird die Erläuterung
der Verbindungsübergabeprozedur
weggelassen. Dies ist ähnlich
für den
Fall des Übergangs
zu demselben Zeitschlitz mit einem anderen Frequenzbereich.
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Falls
durch Übergang
vom TDMA-Signal zu einem dem Zeitschlitz zugewiesenen zeitlich geteilten
CDMA-Signal eine Verbindungsübergabe
ausgeführt
wird (Schritt S108), wird eine Verbindungsübergabeprozedur unter Verwendung
des zeitlich geteilten CDMA-Signals (Schritt S109) ausgeführt. Die Verbindungsübergabeprozedur unter
Verwendung des zeitlich geteilten CDMA-Signals wurde in der oben
erwähnten
von den Erfindern eingereichten Patentanmeldung beschrieben.
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Wenn
der zu verwendende Zeitschlitz in den Schritten S104, S106 und S108
nicht verfügbar
ist, wird für
das TDMA-Signal, das dieselbe Frequenz wie das zeitlich geteilte
CDMA-Signal gemeinsam nutzt, eine Verbindungsübergabe implementiert. Als ein
solches TDMA-Signal ist der Kommunikationskanal 1013 aus 17 geeignet.
Der Kommunikationskanal 1013 ist ein Kommunikationskanal für ein der Basisstation 4 (BS2)
zugewiesenes TDMA-Signal, wobei es momentan aber keinen Anruf gibt
und er ein leerer Kanal ist. Die Einzelheit der Verbindungsübergabesequenz
an den Kommunikationskanal 1013 (Schritt S111) wird in Ausführungsform
4 erläutert.
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Wenn
das TDMA-Signal, das die Frequenz und den Zeitschlitz mit dem zeitlich
geteilten CDMA-Signal gemeinsam genutzt, in Schritt S110 gemäß 18 nicht
vorhanden ist (wenn der Kommunikationskanal 1013 in 17 belegt
ist), geht der Schritt zu Schritt S112 über, in dem das TDMA-Signal die
Frequenz und den Zeitschlitz mit dem vorhandenen TDMA-Signal (dem
durch den Synchronwortcode identifizierten TDMA-Signal) gemeinsam
nutzt. Im Fall von 17 wird der Kommunikationskanal 1016
(16B) verwendet. Einzelheiten der Verbindungsübergabesequenz (Schritt S112)
von dem Kommunikationskanal 1015 (BS1) und 1016 (BS2) werden in
Ausführungsform
5 erläutert.
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In
der so beschriebenen Ausführungsform
3, d. h., wobei der Sendeleistungspegel des Kommunikationssignals
jeder Basisstation/Mobilstation in dem Verfahren-Einstellprozessor
in der Mobilfunk-Vermittlungsstelle gesteuert wird, ist die Konfiguration
wirksam, um die Verbindungsübergabe
in der Zelle des Kommunikationssystems unter Verwendung der gemeinsamen
Nutzung der Frequenz und des Zeitschlitzes für TDMA-, CDMA- und FDMA-Signale
zu implementieren.
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Da
außerdem
die Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung
und der Nutzsignalempfänger vorgesehen
sind, die einer Vielzahl von TDMA-Signal, CDMA-Signal und FDMA-Signal in dem Diversityempfänger entsprechen,
und da die Gemeinschaftssignal- Löscheinrichtung
und der Nutzsignalempfänger
für jeden
Kommunikationskanal durch den Verfahren-Einstellprozessor der Mobilfunk-Vermittlungsstelle
gesteuert werden, sind somit das Löschen des Gemeinschaftssignals
und das Entnehmen des Nutzsignals wirksam implementiert.
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Ausführungsform 4.
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Im
folgenden wird das Mobilkommunikationssystem der Ausführungsform
4 gemäß dieser
Erfindung beschrieben. Die Ausführungsform
4 bezieht sich auf die Verbindungsübergabesequenz (Schritt S111
aus 18) eines TDMA-Signals, das eine Frequenz und
einen Zeitschlitz mit dem zeitlich geteilten CDMA-Signal gemeinsam
nutzt. Wenn im Ergebnis der Verbindungsübergabesequenz in 18 der Schritt
S111 gewählt
wird, beginnt der Schritt mit der Prüfung des zeitlich geteilten
CDMA-Signals in der umgebenden Verbindungsweiterleitungs-Zielbasisstation 4 (BS2).
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19 ist
ein Frequenzspektrum des in der Basisstation 4 (BS2) empfangenen
Kommunikationssignals für
die Ausführungsform
4. Die punktierten Linien der Kommunikationskanäle 1013 und 1016 in 19 geben
an, daß diese
leere Kanäle
sind. Das in 19 gezeigte Frequenzspektrum
gibt einen Eingangssignalstatus des Empfängers der Verbindungsübergabe-Zielbasisstation 4 (BS2)
an, bevor die Verbindungsübergabe
beginnt.
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20 ist
eine Steuertabelle von Betriebssteuerinformationen für die Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung
und für
den Nutzsignalempfänger
der Basisstation 4 (BS2), die in dem Speicher in dem Verfahren-Einstellprozessor
für die
Ausführungsform
4 gespeichert sind. Die Klassifizierung der elektrischen Feldstärke für den Empfang
ist die gleiche wie in 10. In dieser Figur sind den
Kommunikationskanälen
1013 und 1016 in der Basisstation 4 (BS2) TDMA-Signale
zugewiesen, wobei es momentan aber keinen Anruf gibt und ein leerer
Kanal gezeigt ist.
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21 veranschaulicht
einen Verbindungsübergabesequenz-Ablaufplan
eines TDMA-Signals, das
eine Frequenz und einen Zeitschlitz mit einem zeitlich geteilten
CDMA- Signal gemeinsam
nutzt. 22 veranschaulicht einen Verbindungsübergabeprozeß eines
TDMA-Signals, das eine Frequenz und einen Zeitschlitz mit einem
zeitlich geteilten CDMA-Signal gemeinsam nutzt.
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Der
Schritt S121 aus 21 und die Schritte S141 und
S142 aus 22 bestimmen das Verbindungsübergabeziel
der Mobilstation 1 (MS1), das die Basisstation 4 (BS2)
ist, d. h. eine Situation, wenn die geographische Nähe zwischen
der Basisstation 4 (BS2) und der Mobilstation 1 (MS1)
bestimmt ist, wobei unbekannt bleibt, welchen Kommunikationskanal die
Verbindungsübergabe
leert.
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Zu
allererst wird der Zustand des Gemeinschaftssignals der Basisstation 4 (BS2),
insbesondere in dem Zustand der elektrischen Welle für das CDMA-Gemeinschaftssignal,
gemessen (Schritt S122 aus 21 und
Schritt S145 aus 22). Die zuvor erwähnte 20 ist
die Steuertabelle der gemeinsamen Nutzung des Meßergebnisses, das auf dem Meßprozeß beruht.
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Es
wird nun zur Erläuterung
des Einrichtungsprozesses der Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtungen (der Gemeinschaftssignal-Entferneinheiten) übergegangen,
der die Charakteristik des Mobilkommunikationssystems für die Ausführungsform
4 ist. In den Schritten S123 und S124 aus 21 (oder in
Schritt S147 aus 22) werden in der Basisstation 4 (BS2)
die Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtungen
CDMA1C und CDMA2C für
die Kommunikationskanäle
1018 und 1019 eingestellt. Der Zustand ist in 20 in
der Spalte der Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung gezeigt.
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Momentan
sind die Übertragungen
des gemeinsam genutzten CDMA-Signals zwischen der Basisstation 4 (BS2)
und zwei über
die Kommunikationskanäle
1018 und 1019 verbundenen Mobilstationen bereits belegt. Wenn diese
Signale in dem Nutzsignalempfänger
der Basisstation 4 (BS2) demoduliert werden und wenn die Übertragung
in dem Kommunikationskanal 1015 stattfindet, gehen die zwei Kommunikationskanäle 1018
und 1019 außerdem von
dem Zustand der Verarbeitung in dem Nutzsignalempfänger in
den Zustand der Verarbeitung in der Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung über.
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Wegen
der Senkung eines Pegels der Gemeinschaftssignale, der sich aus
dem Betrieb in der Gemeinschaftswellen-Löscheinrichtung der Basisstation 4 (BS2)
ergibt, nimmt ein Rauschpegel der Nutzsignale (in diesem Fall des
Kommunikationskanals 1015 oder 1013) oder ein Pegel der Störsignale ab.
Dies kann den Informationsfehler reduzieren und die Sendeleistung
der Mobilstation 1 (MS1) verringern.
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Es
wird nun der Schritt S125 aus 21 (oder
die Schritte S148, S149 und S150 aus 22) erläutert. Die
Mobilfunk-Vermittlungsstelle sendet ein Befehlssteuersignal an die
Mobilstation 1 (MS1) und an die Basisstation 4 (BS2)
und verbindet daraufhin gleichzeitig erstmals die Basisstation 4 (BS2)
mit dem TDMA-Signal mit der Mobilstation 1 (MS1), um die
TDMA-Kommunikation mit dem Verbindungsübergabeziel zu beginnen. Der
Schritt S156 aus 22 zeigt einen Zustand des Starts
dieser Kommunikation.
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Danach
stellt die Mobilfunk-Vermittlungsstelle die Leistung der Sender
zwischen der Basisstation 4 (BS2) und der Mobilstation 1 (BS1)
so ein, daß die jeweiligen
Empfänger
eine optimale elektrische Feldstärke
für den
Empfang erreichen können
(Schritte S157 und S158 aus 22). Danach
informiert die Basisstation 4 (BS2) die Mobilfunk-Vermittlungsstelle über die
jeweiligen Sendeleistungen und elektrischen Feldstärken für den Empfang.
Daraufhin schließt
die Mobilfunk-Vermittlungsstelle die Kommunikation zwischen der
Basisstation 3 (BS1) und der Mobilstation 1 (MS1)
ab (wobei der Funkkanal weiter verbunden ist).
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Somit
ist der Funkkanal in diesem Beispiel zwischen der Mobilstation 1 (MS1)
und den zwei Basisstationen 3 (BS1) und 4 (BS2)
von einem Punkt des Starts der TDMA-Kommunikation (Schritt S126 aus 22)
bis zu einem Punkt des Verbindungsabschlussbefehls (Schritt S161
aus 22) verbunden. Andererseits ist zusätzlich zu
dem wie oben beschriebenen Fall vom Schritt S156 bis S129 aus 21 ein
Fall des Erhaltens eines Ergebnisses durch empirisches Ermittlungsverfahren
für das
TDMA-Signal bei
dem Verbindungsübergabeziel
ebenfalls enthalten.
-
23 ist
ein Blockschaltbild der Verfahren-Einstellprozessoren 113 in
der Mobilfunk-Vermittlungsstelle in Bezug auf die Verbindungsübergabe. Die
Verbindungsübergabesequenz
und der Verbindungsübergabeprozeß der 21 und 22 werden
durch eine Wanderprozeß-Steuereinheit 146 (für das sogenannte
Roaming) implementiert. Die Wanderprozeß-Steuereinheit 146 beginnt
die Verarbeitung auf der Grundlage der Anweisung von einem Empfangsleistungsspeicher
für die
Verbindungsübergabe 144 (einem
Speicher, der eine Steuertabelle für Empfangsleistungsinformationen
zum Entscheiden der Verbindungsweiterleitung wie in 17 gezeigt speichert).
-
Der
tatsächliche
Prozeß startet
durch den periodischen Zugriff auf Dateninformationen in dem Empfangsleistungsspeicher
zur Verbindungsübergabe 144 durch
die Wanderprozeß-Steuereinheit 146. Ferner
führt die
Funksystem-Steuereinheit 147 eine Aufzeichnungssteuerung
verwandter Informationen für
den Empfangsleistungsspeicher für
die Verbindungsübergabe 144 aus.
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Somit
ist die Konfiguration in der beschriebenen Ausführungsform 4 wirksam beim Implementieren
der Verbindungsübergabe
von einem zeitlich geteilten CDMA-Signal zu dem TDMA-Signal, die
einen Zeitschlitz und eine Frequenz mit dem zeitlich geteilten CDMA-Signal
gemeinsam nutzen. Der Sendeleistungspegel des Kommunikationssignals
zwischen den Basisstationen und der Mobilstation wird in dem Verfahren-Einstellprozessor
in der Mobilfunk-Vermittlungsstelle organisiert, so daß die Verbindungsübergabe
von einem zeitlich geteilten CDMA-Signal zu einem TDMA-Signal, das die Frequenz
und den Zeitschlitz mit dem zeitlich geteilten CDMA-Signal gemeinsam
nutzt, in der Zelle des Kommunikationssystems, die den Frequenzkanal
und den Zeitschlitz für TDMA-,
CDMA- und FDMA-Signale gemeinsam nutzt, wirksam implementiert ist.
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Ausführungsform 5.
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Im
folgenden wird das Mobilkommunikationssystem der Ausführungsform
5 gemäß dieser
Erfindung beschrieben. Die Ausführungsform
5 bezieht sich auf den Verbindungsübergabeprozeß (Schritt S112
aus 18) des durch den Synchronwortcode identifizierten
TDMA-Signals, das die Frequenz und den Zeitschlitz mit dem momentan übertragenen
TDMA-Signal gemeinsam nutzt. Falls im Ergebnis der Verbindungsübergabesequenz
in 18 der Schritt S112 gewählt wird, beginnt der Schritt,
falls die Verbindungsübergabe-Zielbasisstation 4 (BS2)
kommuniziert, mit dem Prüfen
des TDMA-Signals, das die Frequenz und den Zeitschlitz mit dem zeitlich
geteilten CDMA-Signal gemeinsam nutzt, durch die momentan kommunizierende
Mobilstation 1 (MS1).
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24 ist
das Frequenzspektrum des in der Basisstation 4 (BS2) empfangenen
Kommunikationssignals für
die Ausführungsform
5. Die punktierte Linie des Kommunikationskanals 1016 gibt an, daß der Kanal
leer ist. Das in 24 gezeigte Frequenzspektrum
gibt eine Situation an, in der ein Eingangssignal in den Empfänger im
Speicher der Basisstation 4 (BS2) gespeichert wird, bevor
die Verbindungsübergabe
beginnt.
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Entsprechend
der Situation aus 24 zeigt 25 eine
Steuertabelle von Betriebssteuerinformationen für die Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung
und den Nutzsignalempfänger
der Basisstation 4 (BS2), die in dem Speicher in dem Verfahren-Einstellprozessor 113 für die Ausführungsform
5 gespeichert sind. Die Klassifikation der Klassen in Bezug auf
die elektrische Feldstärke
für den
Empfang ist die gleiche wie in 10. Der
Kommunikationskanal 1016 ist das der Basisstation 4 (BS2)
zugewiesene TDMA-Signal, wobei es momentan aber keinen Anruf gibt
und ein leerer Kanal gezeigt ist.
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Die
Basisstation 4 beginnt die Verbindung der Mobilstation 1 über den
Kommunikationskanal 1016. Es heißt, daß sowohl die Mobilstation 1 (MS1) als
auch die Basisstation 4 (BS2) eine Störungslöscheinrichtungs-Empfangsfunktion
besitzt, die in 6 als 100 veranschaulicht
ist. 24 ist das Frequenzspektrum des in der Basisstation 4 (BS2)
empfangenen Kommunikationssignals für die Ausführungsform 5.
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Entsprechend
der Situation in 26 zeigt 27 eine
Steuertabelle der Betriebssteuerinformationen für die Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung
und für
den Nutzsignalempfänger,
die im Speicher der Basisstation 4 (BS2) in dem Verfahren-Einstellprozessor
für die
Ausführungsform
5 gespeichert sind. Die Klassifikation der Klassen in Bezug auf
die elektrische Feldstärke
für den
Empfang ist die gleiche wie in 10.
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28 und 29 veranschaulichen
einen Verbindungsübergabesequenz-Ablaufplan
und einen Verbindungsübergabeprozeß des (durch
den Synchronwortcode identifizierten) TDMA-Signals, das die Frequenz
und den Zeitschlitz mit dem oben erwähnten TDMA-Signal gemeinsam
nutzt. In Schritt S171 gemäß 28 und
in den Schritten S191 und S192 gemäß 29, wo
die Verbindungsübergabe-Zielbasisstation 4 (BS2)
der Mobilstation 1' (MS1) entschieden
wird, wird außerdem
bestimmt, welcher Verbindungsübergabe-Kommunikationskanal
zu verwenden ist.
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Allerdings
ist das zeitlich geteilte CDMA-Signal, das die Frequenz und den
Zeitschlitz mit dem kommunizierenden TDMA-Signal gemeinsam nutzt, d.
h. das Gemeinschaftssignal für
den CDMA, weiter unbekannt. Somit wird ein Gemeinschaftssignal der Basisstation 4 (BS2),
insbesondere der Zustand des elektrischen Felds des CDMA-Gemeinschaftssignals,
gemessen (Schritt S172 aus 28 und
Schritt S196 aus 29). Die zuvor beschriebene 25 ist
das Meßergebnis,
das auf dem oben erwähnten Meßprozesses
beruht.
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Es
wird nun zu dem Einstellprozeß der
Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung
(der Gemeinschaftssignal-Entferneinheit) übergegangen, die die Charakteristik
der Mobilkommunikation für
die Ausführungsform
5 ist. Ferner liegt die Charakteristik für die Ausführungsform 5, in der es das
gemeinsam genutzte TDMA-Signal gibt, dort, wo die Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtungen
sowohl für
das gemeinsam genutzte CDMA-Signal
als auch für
das gemeinsam genutzte TDMA-Signal eingestellt werden.
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Der
von der Ausführungsform
4 als unterschiedlich anzumerkende Punkt wird im folgenden klar
erläutert.
Die CDMA-Löscheinrichtung
für die Ausführungsform
4 führt
das Löschen
des CDMA-Gemeinschaftssignals von einer Situation aus, wo das TDMA-Signal
die Frequenz und den Zeitschlitz mit dem zeitlich geteilten CDMA- Signal oder mit dem
CDMA-Signal gemeinsam nutzt. Andererseits gibt es in der Ausführungsform
5 eine CDMA-Signal-Löscheinrichtung
und eine TDMA-Signal-Löscheinrichtung.
Die CDMA-Löscheinrichtung
besitzt genau den gleichen Betrieb wie die zuvor beschriebene CDMA-Löscheinrichtung
für die
Ausführungsform
4.
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Die
andere Löscheinrichtung,
die TDMA-Löscheinrichtung,
besitzt eine Funktion zum Entfernen eines der TDMA-Signale gemäß einer
Situation, wo die zwei TDMA-Signale
dieselbe Frequenz und denselben Zeitschlitz gemeinsam nutzen, d.
h., das mit der Basisstation 3 (BS1) kommunizierende TDMA-Signal
oder das TDMA-Signal mit dem anderen Synchronwortcode wird nach
Löschen
des zeitlich geteilten CDMA-Signals
oder des CDMA-Gemeinschaftssignals zur Entfernung gewählt.
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Das
verbleibende TDMA-Signal ist das Nutzsignal, wobei aber das entfernte
TDMA-Signal von der
TDMA-Löscheinrichtung
ebenfalls ausgegeben wird, d. h. von dieser Löscheinrichtung zwei Typen von
TDMA-Signalinformationen ausgegeben werden, wobei die zwei TDMA-Signale
verschiedene Synchronwortcodes haben.
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Zur
Unterscheidung der TDMA-Löscheinrichtung
dieser Ausführungsform
von der in Ausführungsform
4 wird die beschriebene TDMA-Löscheinrichtung
als "durch Synchronwortcodes
identifizierte TDMA-Löscheinrichtung" bezeichnet. Damit
eine solche "durch
Synchronwortcodes identifizierte TDMA-Löscheinrichtung" in die Mobilstation
und in die Basisstation integriert wird, ist ein in 6 mit 100 veranschaulichter
Block geeignet.
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In
den Schritten S173 und S174 gemäß 28 (oder
in Schritt S197 gemäß 29)
werden in der Basisstation 4 (BS2) die CDMA-Löscheinrichtungen
CDMA1C und CDMA2C für
die Kommunikationskanäle
1018 und 1019 vorgesehen. 25 veranschaulicht
die Situation in der Spalte der Gemeinschaftssignal-Löscheinrichtung.
Wie aus dieser Spalte zu sehen ist, sind die Kommunikationskanäle 1018 und
1019, die CDMA-Kanäle
sind, momentan zwischen der Basisstation 4 (BS2) und den
zwei Mobilstationen belegt, wobei die zwei Kommunikationskanäle 1018
und 1019 außerdem,
wenn diese Signale durch den Nutzsignalempfänger der Basisstation 4 (BS2)
demoduliert werden und falls der Kommunikationskanal 1015 auftritt,
von dem Zustand der Verarbeitung in dem Nutzsignalempfänger in
den Zustand der Verarbeitung in dem Gemeinschaftssignal übergehen.
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Das "durch Synchronwortcodes
identifizierte TDMA-Signal" wird
in der Basisstation 4 (BS2) eingestellt. Das heißt, für den Kommunikationskanal
1016 aus 25 wird die der 100 aus 6 gleichwertige Löscheinrichtung
mit dem Synchronwortcode SyW2 eingestellt. Von dieser Löscheinrichtung
werden zwei Nutzsignale #16A (Kommunikationskanal 1015) und #16B
(Kommunikationskanal 1016) ausgegeben.
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Da
für die
Einstellung auf die Mobilstation lediglich ein Signal verwendet
wird, kann die Löscheinrichtung
einfach als "Löscheinrichtung" bezeichnet werden,
während
aber beim Einstellen auf die Basisstation wie in 6 beide
Signale als Informationen verwendet werden, so daß ihre Bezeichnung
einfach als "Löscheinrichtung" ungeeignet ist.
Aus Zweckmäßigkeitsgründen verwendet
diese Beschreibung die Bezeichnung "durch einen Synchronwortcode identifizierte
TDMA-Löscheinrichtung".
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Wie
für die
Basisstation 4 (BS2) zu sehen ist, sinkt wegen eines Sinkens
des Pegels des Gemeinschaftssignals, das sich aus dem Betrieb der
Gemeinschaftswellen-Löscheinrichtung
ergibt, der Rauschpegel oder der Störungspegel des Nutzsignals
(für diesen
Fall die Kommunikationskanäle
1015 oder 1013), um die Fehlerrate der Informationen zu reduzieren,
während
sonst die Sendeleistung der Mobilstation 1 (MS1) herabgesetzt
wird.
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In
Schritt S175 gemäß 28 (Schritte S198,
S199 und S120 gemäß 29)
erzeugt die Mobilfunk-Vermittlungsstelle gleichzeitig die Befehlssteuersignale
für die
Mobilstation 1 (MS1) und für die Basisstation 4 (BS2),
um durch Verbinden der Basisstation 4 (BS2) und der Mobilstation 1 (MS1)
erstmals unter Verwendung des durch die Synchronwortcodes mit zwei
verschiedenen Codes identifizierten TDMA-Signals die TDMA-Kommunikation mit dem
Verbindungsübergabeziel
zu beginnen. Der Schritt 206 aus 29 gibt
die Situation nach Beginn dieser Kommunikation an.
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Nach
diesem Schritt stellt die Mobilfunk-Vermittlungsstelle zwischen
der Basisstation 4 (BS2) und der Mobilstation 1 (MS1)
die Empfangsleistung ein, um bei jedem Empfänger die optimale Empfangsfeldstärke zu erreichen
(Schritte S207 und S208 aus 29). Nach
diesem Schritt informiert die Basisstation 4 (BS2) die
Mobilfunk-Vermittlungsstelle über die
Empfangsleistungsintensität
und die Empfangsleistung jedes Empfängers, um die Kommunikation
zwischen der Basisstation 3 (BS1) und der Mobilstation 1 (MS1)
abzuschließen.
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Somit
ist für
dieses Beispiel ein Fall veranschaulicht, wenn die Mobilstation 1 (MS1)
vom Beginn der TDMA-Kommunikation (Schritt S206 in 29)
bis zum Abschluss des Verbindungsabschlussbefehls (Schritt S211
in 29) in einer Funkverbindung zwischen den zwei
Basisstationen 3 (BS1) und 4 (BS2) ist. Andererseits
enthält
der Fall außer
dem obigen Fall ebenfalls das Erhalten eines empirischen Ermittlungsverfahrens
des TDMA-Signals beim Verbindungsübergabeziel aus den Schritten
S176 bis S179 in 28.
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Somit
ist die Konfiguration in der somit beschriebenen Ausführungsform
5 der Erfindung wirksam beim Implementieren der Verbindungsübergabe von
einem zeitlich geteilten CDMA-Signal, das eine Frequenz und einen
Zeitschlitz mit einem TDMA-Signal
gemeinsam nutzt, wobei das Verfahren den Prozessor der Mobilfunk-Vermittlungsstelle
zum Steuern des Sendeleistungspegels des Kommunikationssignals in
den Basisstationen und in der Mobilstation einstellt, wo die TDMA-,
die CDMA- und die FDMA-Signale in der Zelle des Kommunikationssystems
einen Frequenzkanal und einen Zeitschlitz gemeinsam nutzen. Da in
dieser Ausführungsform
außerdem
zwei getrennte TDMA-Signale verwendet werden können, die den Zeitschlitz und
die Frequenz gemeinsam nutzen, ist diese bei der wirksamen Verwendung
der Frequenz äußerst vorteilhaft.
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Ausführungsform 6.
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Im
folgenden wird das Mobilkommunikationssystem der Ausführungsform
6 gemäß dieser
Erfindung beschrieben. 30 veranschaulicht eine Zellenstruktur,
die aus einer Vielzahl konzentrischer Kreiszonen für die Ausführungsform
6 hergestellt ist. Die Charakteristik der Zellenstruktur sind die
entsprechenden Reihenfolgen der konzentrischen Zonen und des zeitlich
geteilten CDMA-Signals und TDMA-Signals. Diese entsprechenden Reihenfolgen sind
in 31 gezeigt. 32 erläutert ausführlich die
Beziehung zwischen einem Frequenzspektrum der gemeinsamen Frequenznutzung
und der gemeinsamen Zeitschlitznutzung des Kommunikationssignals
und einem Zeitschlitz für
die Ausführungsform
6.
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Für 30 ist
eine Sendeleistung von der Basisstation BS1 zur Mobilstation MS21,
die sich in Zone 11 befindet, kleiner als die Sendeleistung
von der Basisstation BS1 zur Mobilstation MS25 in Zone 13 (die
sich weiter von BS1 als die Zone 11 befindet). Wenn zeitlich
geteilte CDMA-Signale von beiden in dem gleichen Zeitschlitz zugewiesen
werden, findet somit eine Maskierung eines Abwärtsstreckenkanals mit kleinerer
Sendeleistung mit demjenigen mit größerer Sendeleistung statt.
Das heißt,
für jene
Signale mit kleinerer Sendeleistung ist die gemeinsame Nutzung mit
dem Signal mit größerer Sendeleistung gleichwertig
mit der Erhöhung
des Rauschens. Für das
geforderte Signal ist es wünschenswert,
eine Blockierung durch ein anderes Signal zu vermeiden.
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Wie
die 31 und 32 zeigen,
kann die zuvor erwähnte
Maskierung dadurch vermieden werden, daß das Signal mit einer kleineren
Sendeleistung für
die Mobilstation MS21, die sich in der Zone 11 von der
Basisstation BS1 befindet, dem Zeitschlitz CDMA#41-1 des zeitlich
geteilten CDMA-Signals zugewiesen wird, während das Signal mit einer
größeren Sendeleistung
für die
Mobilstation MS25, die sich in Zone 13 von der Basisstation
BS1 befindet, dem Zeitschlitz CDMA#41-3 zugewiesen wird.
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33 ist
eine Steuertabelle von Informationen über die Sendeleistung und die
Position der Mobilstation, die in dem Speicher des Verfahren-Einstellprozessors
gespeichert sind und die der Situation aus 30 der
Ausführungsform
6 entsprechen. Die Klassifikation der Klassen für die elektrische Feldstärke für den Empfang
und für
die Sendeleistung sind die gleichen wie in 10. Zum
Beispiel befindet sich in 33 diese
Mobilstation MS21, die einem Kommunikationskanal 1021 zugewiesen
ist, in Zone 11, wobei ihre Sendeleistung das Minimum der Klassen,
d. h. 1, ist. Die Mobilstation MS27, die dem anderen Kommunikationskanal
1027 zugewiesen ist, befindet sich in Zone 13, wobei ihre
Sendeleistung das Maximum der Klassen, d. h. 3, ist.
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34 ist
eine Steuertabelle von Informationen über Sende/Empfangs-Leistungen
und über
die Mobilstationsposition, die die in dem Speicher des Verfahren-Einstellprozessors 113 gespeicherten Steuerdaten
sind, die der Situation in 30 für die Ausführungsform
6 entsprechen. Die Klassifikation der Klassen für die elektrische Feldstärke für die Empfangs-
und für
die Sendeleistung sind die gleichen wie in 10.
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Wenn
sich in 33 die Mobilstation MS27, die
dem Kommunikationskanal 1027 zugewiesen ist, in Zone 13 befindet
(vergleiche 30), ist ihre Sendeleistung,
wie in 33 gezeigt, die Klasse 3,
d. h. die maximale Klasse. Wenn eine Anzahl von Mobilstationen mit
der Sendeleistung der Klasse 3 in der Zone 13 zunimmt,
so daß ein
gefordertes C/N (Träger/Rauschen)
des Signals nicht mehr erhalten werden kann, wird der zugewiesene
Zeitschlitz für
eine der Anzahl der Mobilstationen auf den Zeitschlitz T4 in 31,
d. h. auf CDMA#41-4, geändert.
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Dadurch
kann das Signal das geforderte C/N erhalten. Für den Kommunikationskanal 1027
in 34 ist die Position der Mobilstation die Zone 13 und
gibt an, daß der
Zeitschlitz 4 ist. In diesem Fall können durch Ändern des Zeitschlitzes ein
Maskieren kleinerer Signale sowie eine übermäßige Zuweisung von Kommunikationskanälen zu demselben Zeitschlitz
vermieden werden.
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Für Signale
mit größerer Sendeleistung,
die von der Basisstation zu der Mobilstation gesendet werden, die
sich in einer Außenzone
weit von einem Zentrum der Zelle befindet, ist die Konfiguration
in der somit beschriebenen Ausführungsform
6 wirksam, um die Sättigung
des Empfängers
in der Mobilstation, der sich in einer Innenzone von der zuvor erwähnten Außenzone
befindet, zu vermeiden. Die Spreizung des Kommunikationskanalzeitschlitzes
für die
Mobilstation, die sich in einer Zone hoher Dichte von Mobilstationen
befindet, ermöglicht
eine Verhinderung der C/N-Verschlechterung.
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Die
Intensität
des Eingangssignals für
den Empfang in der Basisstation wird gleichfalls für irgendwelche
Aufwärtsstreckensignale
unterdrückt, die
von Mobilstationen irgendeiner der Zonen gesendet werden. Dies verhindert
das Auftreten eines Umstands, wo lediglich ein besonderes Signal
für die Kommunikation
möglich
ist, während
alle anderen für die
Kommunikation unmöglich
sind.
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Ausführungsform 7.
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Im
folgenden wird das Mobilkommunikationssystem der Ausführungsform
7 gemäß dieser
Erfindung beschrieben. 35 veranschaulicht eine Zellenstruktur,
die aus einer Vielzahl konzentrischer Kreiszonen für die Ausführungsform
7 hergestellt ist. Die Charakteristik der Zellenstruktur sind die
entsprechenden Reihenfolgen konzentrischer Zonen und der Zeitschlitz
des zeitlich geteilten CDMA-Signals und TDMA-Signals. Die entsprechenden Reihenfolgen sind
in 36 gezeigt. 37 veranschaulicht
ausführlich
die Relation zwischen einem Frequenzspektrum der gemeinsamen Frequenznutzung
und der gemeinsamen Zeitschlitznutzung des Kommunikationssignals
und einem Zeitschlitz für
die Ausführungsform
7.
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In 35 ist
lediglich die Mobilstation für
den TDMA gezeigt. Allerdings kommuniziert die in 30 veranschaulichte
Mobilstation für
den zeitlich geteilten CDMA gleichzeitig in der Zelle 303.
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In 35 ist
die Sendeleistung von der Basisstation BS1 zu der Mobilstation MS21,
die sich in Zone 11 befindet (vergleiche 30),
zum Ausführen
der zeitlich geteilten CDMA-Kommunikation kleiner als die Sendeleistung
von der Basisstation BS1 zu der Mobilstation MS35 zum Ausführen der
TDMA-Kommunikation, die sich in Zone 13 befindet (vergleiche 35).
Die Zone 13 befindet sich weiter von der Basisstation BS 1 weg
als die Zone 11.
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Wenn
zeitlich geteilte CDMA-Signale von beiden in dem gleichen Schlitz
zugewiesen werden, findet somit eine Maskierung eines Abwärtsstreckenkanals
mit einer kleineren Sendeleistung mit dem mit einer größeren Sendeleistung
statt. (Der CDMA-Empfänger
verbreitert das TDMA-Signal in derselben Frequenzbandbreite. An
einem Eingangsanschluss der Empfangsinformations-Auswerteschaltung
ist das verbreiterte TDMA-Signal
gleichwertig einem Rauschen für
das CDMA-Signal.) Das heißt,
für diese
Signale mit kleinerer Sendeleistung ist die gemeinsame Nutzung mit
einem Signal mit größerer Sendeleistung
gleichwertig mit der Erhöhung
des Rauschens. Für
das Nutzsignal ist es wünschenswert,
eine Blockierung durch ein anderes Signal zu vermeiden.
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Wie
die 36 und 37 zeigen,
kann die zuvor erwähnte
Maskierung dadurch vermieden werden, daß das Signal mit einer kleineren
Sendeleistung für
die Mobilstation MS21, die sich in der Zone 11 von der
Basisstation BS1 befindet, dem Zeitschlitz CDMA#42-1 des Zeit-CDMA-Signals
zugewiesen wird, während
das Signal mit einer größeren Sendeleistung
für die
Mobilstation MS35, die sich in Zone 13 von der Basisstation
BS1 befindet, dem Zeitschlitz CDMA#42-3 zugewiesen wird.
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38 ist
eine Steuertabelle von Informationen über die Sendeleistung und über die
Position der Mobilstation, die in dem Speicher des Verfahren-Einstellprozessors
gespeichert sind und die der Situation aus 35 für die Ausführungsform
7 entsprechen. Die Klassifikation der Klassen für die elektrische Feldstärke für die Empfangs-
und Sendeleistung ist die gleiche wie in 10. In 38 sind
für die
Mobilstationen MS21-MS27, die zeitlich geteilte CDMA-Kommunikationen
ausführen,
und für
die Mobilstationen MS31-MS37, die TDMA-Kommunikationen ausführen, die
Beziehung der Position jeder Zone und die Sendeleistungs- und Empfangssignalstärke veranschaulicht.
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Zum
Beispiel befindet sich die Mobilstation MS31, die einem Kommunikationskanal 1031 zugewiesen
ist, in der Zone 11, wobei ihre Sendeleistung das Minimum
der Klassen, d. h. gleich 1, ist. Die Mobilstation MS35, die dem
anderen Kommunikations kanal 1035 zugewiesen ist, befindet
sich in der Zone 13, wobei ihre Sendeleistung das Maximum
der Klassen, d. h. gleich 3, ist.
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Der
Kommunikationskanal 1037 in 38 veranschaulicht
die anderen Beispiele für
die Ausführungsform
7. In 35 befindet sich die Mobilstation MS37,
die die TDMA-Kommunikation ausführt,
die dem Kommunikationskanal 1037 zugewiesen ist, in der Zone 13,
wobei ihre Empfangsleistung wie in 38 gezeigt
das Maximum der Klasse 3 ist. Wenn eine Anzahl von Mobilstationen
ansteigt, die die TDMA-Kommunikationen oder die zeitlich geteilten
CDMA-Kommunikationen mit der Sendeleistungsklasse 3 in
der Zone 13 ausführen,
so daß ein
gefordertes C/N des Signals nicht mehr aufrechterhalten werden kann,
wird der zugewiesene Zeitschlitz für eine der Anzahl der Mobilstationen
in den Zeitschlitz T4 in 31, d. h. in CDMA#42-4, geändert.
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Dadurch
kann das Signal das geforderte C/N erhalten. Für den Kommunikationskanal 1037 in 38 ist
die Position der Mobilstation die Zone 13, wobei sie angibt,
daß der
Zeitschlitz 4 ist. In diesem Fall können das Maskieren kleinerer
Signale durch Ändern
des Zeitschlitzes sowie ein übermäßiges Zuweisen
von Kommunikationskanälen
zu dem gleichen Zeitschlitz vermieden werden.
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Je
größer die
Sendeleistung ist, die für
das zeitlich geteilte CDMA-Signal und TDMA-Signal des Mobilkommunikationssystems,
die den Frequenzkanal und den Zeitschlitz gemeinsam nutzen, von
der Basisstation zu der Mobilstation übertragen wird, die in einer
Außenzone
weit von der Mitte der Zone positioniert ist, desto wirksamer ist
die Konfiguration in der somit beschriebenen Ausführungsform
7 beim Vermeiden der Sättigung
des Empfängers
der Mobilstation, die sich in einer Innenzone von der zuvor erwähnten Außenzone
befindet.
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Das
Spreizen des Kommunikationskanal-Zeitschlitzes für die Mobilstation, die sich
in einer Zone hoher Dichte von Mobilstationen befindet, ermöglicht die
Verhinderung der C/N-Verschlechterung. Die Stärke des Eingangssignals für den Empfang
in der Basisstation wird für
irgendeines der Aufwärtsstreckensignale,
die von den Mobilstationen irgendeiner der Zone übertragen werden, gleich unterdrückt. Dies
verhindert das Auftreten eines Umstands, wo lediglich ein besonders
Signal für
die Kommunikation möglich
ist, während
alle anderen für die
Kommunikation unmöglich
sind.