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HINDERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationsverfahren, ein
Sendeverfahren und ein Empfangsverfahren, die zur Anwendung auf
ein drahtloses Telefonsystem gemäß zum Beispiel
einem Zellularkommunikationssystem geeignet sind, sowie eine Basisstation
und eine Station basierend auf diesen Verfahren, und betrifft insbesondere
solche, die zur Anwendung des TDMA (Zeitvielfachzugriff) – Verfahrens
geeignet sind.
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Beschreibung des technischen
Hintergrundes
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Verschiedene
drahtlose Telefonsysteme zum drahtlosen Übertragen von digitalen Datensignalen sind
entwickelt und in die Praxis umgesetzt. Ein Verfahren zur effizienten
Verbindung, das in der Praxis benutzt wird, ist die Anwendung des
TDMA-Verfahrens. Dieses Verfahren erlaubt die Verbindung mehrerer
Stationen mit einer Basisstation in einem einzelnen Übertragungsband
(Frequenzkanal) durch Aufteilen des einen Übertragungsbandes in Zeitschlitze auf
einer Zeitachse und Zuordnen jedes Zeitschlitzes zu den mehreren
Stationen (mobilen Stationen).
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1 zeigt
ein Beispiel einer Kanalkonstruktion für ein drahtloses Telefonsystem
gemäß dem Zellularkommunikationssystem
unter Verwendung des herkömmlichen
TDMA-Verfahrens. Die Ordinate gibt die Frequenzen an, und die Abszisse
gibt den Zeitablauf an. Die Frequenzachse hat einen Bandschlitz
durch jedes vorbestimmte Frequenzband (zum Beispiel einige kHz)
gebildet, und diese Bandschlitze sind nummeriert (hier fortlaufend
nummeriert). Die Zeitachse hat einen Zeitschlitz für jede vorbestimmte
Zeitdauer (zum Beispiel einige hundert μs) gebildet, und diese Zeitschlitze
sind nummeriert (hier fortlaufend nummeriert).
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Vorbestimmte
Bandschlitze (in dem Beispiel von 1 der dreizehnte
Bandschlitz und der dreiundzwanzigste Bandschlitz) sind als Bandschlitze zugewiesen,
die nur für
die Übertragung
eines Steuerkanals CCH (gemeinsamer Steuerkanal) bestimmt sind.
In diesen Bandschlitzen für
den Steuerkanal CCH sind alle Zeitschlitze mit dem Steuerkanal belegt.
In diesem Zusammenhang haben benachbarte Basisstationen verschiedene
Bandschlitze ihren Steuerkanälen
zugeordnet. Zum Beispiel führt
eine Basisstation ihre Übertragung
des Steuerkanals CCH im dreizehnten Bandschlitz durch, und eine
weitere Basisstation angrenzend an die Basisstation führt ihre Übertragung
des Steuerkanals CCH im dreiundzwanzigsten Bandschlitz durch.
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Weitere
Bandschlitze (in dem Beispiel von 1 die ersten
bis zwölften
Bandschlitze, die vierzehnten bis zweiundzwanzigsten Bandschlitze
und die vierundzwanzigsten bis siebenunddreißigsten Bandschlitze) sind
als Übertragungsbänder dem
Informationsübertragungskanal
TCH (Verkehrskanal) zugeordnet, in dem alle Audiodaten oder andere
verschiedene Daten (nachfolgend als Benutzerinformationen bezeichnet) übertragen
werden sollen. Das Einstellen des Informationsübertragungskanals TCH in diese Übertragungsbänder wird
von einer Basisstation durch den Steuerkanal an jede Station mitgeteilt.
Deshalb wird beim Verbinden jeder Station mit der Basisstation ein
Bandschlitz, in dem der Steuerkanal CCH übertragen wird, als erstes
empfangen. Der Bandschlitz und der Zeitschlitz, die der Station zum Übertragen
der Benutzerinformationen zugeordnet sind, werden basierend auf
den durch den in dem Bandschlitz übertragenen Steuerkanal CCH
angegebenen Steuerinformationen bestimmt, um so die Kommunikation
mit der Basisstation in dem Bandschlitz und dem Zeitschlitz zu beginnen.
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Der
sechsunddreißigste
Bandschlitz in 1 zeigt einen Kommunikationszustand
zwischen der Basisstation und einer Station. Bezug nehmend auf 2,
die eine vergrößerte Darstellung
eines Ausschnitts des Bandschlitzes ist, zeigt das Beispiel drei Schlitze,
die einen TDMA-Frame bilden, in dem die Kommunikation in drei Zeitschlitzperioden
durchgeführt
wird. An einer Stelle der Zeitschlitznummer 1 hat der Sendeschlitz
Tx zum Senden von Benutzerinformationen von der Basisstation zu
der Station eine Länge
einer Zeitschlitzperiode. An der nächsten Stelle der Zeitschlitznummer
2 hat der Empfangsschlitz Rx zum Empfangen von Benutzerinformationen
von der Basisstation zu der Station eine Länge einer Zeitschlitzperiode.
An der nächsten
Stelle der Zeitschlitznummer 3 pausieren sowohl das Senden als auch das
Empfangen für
eine Zeitschlitzperiode. An den nachfolgenden Stellen wird der Prozess
dieser drei Zeitschlitzperioden (der Prozess eines TDMA-Frames)
wiederholt. In diesem Zusammenhang werden der Sendeschlitz und der
Empfangsschlitz aus Sicht der Basisstation bestimmt, und natürlich sind
diese Schlitze aus Sicht der Station umgekehrt.
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In
einer Periode, über
die das Senden und Empfangen von Benutzerinformationen pausieren (zum
Beispiel die Zeitschlitznummer 3, 6 und 9), wird der Suchvorgang
für zur
Verfügung
stehende Basisstationen durchgeführt.
Das heißt,
mit einem drahtlosen Telefonsystem gemäß dem Zellularkommunikationssystem
sind Bereiche, wo jede Basisstation kommunizieren kann, normalerweise
in aufeinander folgenden Zellen angeordnet, und jede Station muss bestimmen,
welche Basisstation mit ihr kommunizieren kann. Insbesondere wird
der von der Basisstation gesendete Steuerkanal CCH durch die Station
empfangen. Dann bestimmt die Station basierend auf der empfangenen
Feldstärke
oder dergleichen, welche Basisstation mit ihr kommunizieren kann,
und macht eine Anfrage zur Verbindung mit der Basisstation, mit der
die Station kommunizieren kann. Deshalb muss jede Station den Suchvorgang
zum Suchen nach einer Basisstationszelle, wo die Station zu diesem
Zeitpunkt kommunizieren kann, durchführen. Selbst nach dem Beginn
der Kommunikation ist, falls sich die Station in einen anderen Bereich
bewegt, ein Umschaltprozess zum Wechseln der Basisstationen für die Kommunikation
erforderlich. Deshalb muss während
eines Anrufs der Suchvorgang durchgeführt werden, um von Zeit zu
Zeit zur Verfügung
stehende Basisstationen zu finden.
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Das
in 2 gezeigte Beispiel zeigt den Fall, in dem ein
Frequenzkanal (Bandschlitz) mit einer Station belegt ist, und es
können
jedoch in Abhängigkeit
von dem eingestellten Zustand der Periode zum Anordnen von Sendeschlitzen
Tx und Empfangsschlitzen Rx mehrere Stationen mit einem Kanal verbunden
werden. Zum Beispiel zeigt ein weiteres Beispiel von 3 acht
Zeitschlitze, die einen TDMA-Frame bilden. Der erste der acht Zeitschlitze
in diesem TDMA-Frame ist ein Empfangsschlitz Rx zum Empfang von
Benutzerinformationen durch die Station. Der vierte Zeitschlitz
ist ein Sendeschlitz Tx zum Senden von Benutzerinformationen von
der Basisstation. Mit dieser Konstruktion erlaubt ein TDMA-Frame,
falls die Sende- und Empfangsvorgänge mit der gleichen Frequenz
durchgeführt
werden, die Einstellung von vier Schlitzen für das Senden und Empfangen,
sodass sich vier Stationen einen Bandschlitz teilen können. Ebenso
muss in dem Beispiel von 3 in einer vorbestimmten Schlitzperiode
in jedem TDMA-Frame, in dem weder ein Senden noch ein Empfangen
von Benutzerinformationen durch jede Station durchgeführt wird
(hier zum Beispiel der sechste und der siebte Zeitschlitz), der
Suchvorgang durchgeführt
werden, um eine zur Verfügung
stehende Basisstation zu finden.
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Für den in 2 dargestellten
Kommunikationszustand kann, falls die eingehende Leitung und die
ausgehende Leitung in voneinander verschiedenen Frequenzbändern liegen,
eine Station separat für
jede Leitung mit der Basisstation in einer Periode von drei Zeitschlitzen
kommunizieren, und deshalb können
sich drei Stationen einen Frequenzkanal (einen Bandschlitz) teilen.
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In
jeder Konstruktion ist eine Periode, in welcher der Zellensuchvorgang
für jeden
TDMA-Frame durchgeführt
wird, für
jede Station verfügbar
gemacht. Während
dieser Periode wird ein Prozess durchgeführt, um Steuerkanäle zu empfangen.
Für einen
solchen Aufbau, dass der Zellensuchvorgang für jeden TDMA-Frame durchzuführen ist,
ist es nicht einfach, mit einer häufigeren oder weniger häufigen Zellensuche
fertig zu werden. Um die Zellensuche für jeden TDMA-Frame wie in 2 dargestellt
durchzuführen,
muss ein TDMA-Frame aus wenigstens drei Zeitschlitzen aufgebaut
sein, und es ist unmöglich,
einen TDMA-Frame bestehend aus zwei Zeitschlitzen vorzusehen.
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Wenn
eine Kommunikation zwischen der Basisstation und der Station in
der oben beschriebenen Konstruktion durchgeführt wird, kann eine geeignete Steuerung über die
Leistung von von der Station übertragenen
Signalen den Kommunikationszustand besser machen und kann ebenso
für den
Stromverbrauch der Station wünschenswert
sein. Das heißt, da
ein drahtloses Telefonsystem mehrere Stationen, die zufällig angeordnet
sind, enthält,
kann eine Station eine Kommunikation in der Nähe irgendeiner Basisstation
machen oder eine Station kann eine Kommunikation an einer Position
entfernt von irgendeiner Basisstation machen. Deshalb ist es nicht
wünschenswert,
alle Übertragungsvorgänge mit
einem festen Leistungsniveau durchzuführen. Falls die Sendeleistung
von einer Station geeignet gesteuert werden kann, wird eine niedrigere
Sendeleistung eingestellt, wenn die Kommunikation in der Nähe der Basisstation
durchgeführt
wird, und eine höhere
Sendeleistung wird eingestellt, wenn die Kommunikation an einer
Stelle entfernt von der Basisstation durchgeführt wird. Hierdurch kann eine
Energieverschwendung während
des Übertragungsprozesses
an Stationen vermieden werden, und der Störpegel mit anderen Kommunikationsvorgängen kann
minimiert werden. Es ist jedoch ein komplizierter Prozess erforderlich,
um die Sendeleistung an einer Station geeignet zu steuern, und die
Steuerung der Sendeleistung wird im Allgemeinen tatsächlich nicht
durchgeführt.
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Das
Dokument WO-A-95/26094 schlägt
ein Luftprotokoll zur Verwendung mit einem mobilen Telefonsystem,
wie beispielsweise einem persönlichen Kommunikationssystem
mit Handtelefonen in einem Zellularkommunikationssystem vor. Das
Protokoll definiert ein Verfahren, in dem Benutzerstationen, wie beispielsweise
zellulare oder mobile Telefonhandapparate mit einer oder mehreren
Basisstationen kommunizieren, um Telefonanrufe zu platzieren und
zu empfangen. Jede Basisstation hat einen Satz von „Luftkanälen", in denen sie in
Abfolge sendet. Die durch jede Basisstation unterstützten Luftkanäle werden
als „Abfrageschleife" für eine spezielle
Basisstation bezeichnet. Jede Basisstation sendet kontinuierlich
auf jedem ihrer Luftkanäle
in einer vorbestimmten Abfolge. Jeder Basisstationsübertragung
kann ein erster Spalt, eine Benutzerstationsübertragung (falls einige Benutzerstationen
versuchen, zu kommunizieren) und ein zweiter Spalt folgen, bevor
die Basisstation auf dem nächsten
Luftkanal sendet. Eine Basisstationsübertragung, ein erster Spalt,
eine Benutzerstationsübertragung
und ein zweiter Spalt werden gemeinsam „Neben-Frame" genannt. Eine Abfrageschleife,
in der jeder Kanal abgefragt wird, wird „Haupt-Frame" genannt. Umschaltungen
werden dadurch von der Benutzerstation initiiert, die fortlaufend zu
Verfügung
stehende Luftkanäle
von den gleichen und konkurrierenden Basisstationen während einer Totzeit überwacht.
Eine Benutzerstation kann innerhalb der gleichen Abfrageschleife
umschalten, um eine Kommunikation in einem neuen Neben-Frame einzurichten,
oder kann in einer solchen Weise umschalten, um eine Kommunikation
in einem neuen Neben-Frame innerhalb einer Abfrageschleife einer anderen
Basisstation einzurichten.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In
Anbetracht der obigen Erläuterungen
ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine effiziente Suche für zu Verfügung stehende
Basisstationen an einer Station vorzusehen.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kommunikation zwischen
einer Station und einer Basisstation in Abhängigkeit von der Position der Station
zu dem Zeitpunkt geeignet einzurichten.
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Das
Wesen, das Prinzip und der Nutzen der Erfindung werden aus der folgenden
detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen,
in denen gleiche Teile durch gleiche Bezugsziffern oder -zeichen
gekennzeichnet sind, besser verständlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In
den beiliegenden Zeichnungen sind:
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1 eine
erläuternde
Darstellung, die die Kanalkonstruktion gemäß einem früheren Zellularkommunikationssystem
zeigt;
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2 eine
erläuternde
Darstellung, die ein Beispiel eines früheren Kommunikationstaktes
zeigt;
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3 eine
erläuternde
Darstellung, die ein weiteres Beispiel eines früheren Kommunikationstaktes
zeigt;
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4 ein
Blockschaltbild des Aufbaus einer Basisstation gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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5 ein
Blockschaltbild des Aufbaus einer Station gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
erläuternde
Darstellung, die die Schlitzkonstruktion für Übertragungssignale gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7A und 7B erläuternde
Darstellungen, welche die Bandschlitzanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigen;
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8 eine
erläuternde
Darstellung, die die Kanalkonstruktion gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 eine
erläuternde
Darstellung, die ein Beispiel eines Kommunikationstaktes (normale
Suche) gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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10 eine
erläuternde
Darstellung, die ein Beispiel eines Kommunikationstaktes (häufigere
Suche) gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nun Bezug nehmend auf 4 bis 10 beschrieben.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
ist die vorliegende Erfindung auf ein drahtloses Telefonsystem des
Zellularkommunikationssystems angewendet, und es wird zuerst ein
Aufbau des Kommunikationssystems beschrieben, auf welches das Ausführungsbeispiel
angewendet ist. Der Aufbau des Kommunikationssystems gemäß dem Ausführungsbeispiel
ist grundsätzlich
als System zur Kommunikation gemäß dem TDMA-Verfahren
aufgebaut und benutzt Mehrträgersignale
als in jedem Zeitschlitz zu übertragendes
Signal. Das heißt,
der Aufbau basiert auf einem so genannten Mehrträgersystem, in dem mehrere Hilfsträger fortlaufend
in einem im Voraus zugewiesenen Band angeordnet sind und die mehreren
Hilfsträger
in einem Band gleichzeitig in einem Übertragungsweg benutzt werden.
Außerdem
werden die mehreren Hilfsträger
in einem Band für
eine Modulation alle gemeinsam zeiteingeteilt.
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Es
wird nun der Aufbau eines Zugriffsverfahrens im Detail beschrieben. 6 zeigt
die Schlitzkonstruktion von Übertragungssignalen
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel.
Die Ordinate gibt die Frequenz an, und die Abszisse gibt die Zeit
an. Mit diesem Ausführungsbeispiel
werden die Frequenzachse und die Zeitachse in ein Gitter eingeteilt, um
ein orthogonale Basis zu bilden. Das heißt, einem Übertragungsband (einem Bandschlitz)
sind 150 kHz gegeben, und 24 Hilfsträger sind in dem einem Übertragungsband
von 150 kHz angeordnet. Diese 24 Hilfsträger sind fortlaufend in einem
gleichen Abstand von 6,25 kHz angeordnet und mit 0 bis 23 nummeriert.
Es sollt jedoch bevorzugt sein, dass die Anzahl der Hilfsträger die
tatsächlich
existiert, zweiundzwanzig ist, d.h. die Hilfsträger 1 bis 22 und dass die Hilfsträger 0 und
23 an den Ende des Bandschlitzes Schutzbänder ohne Hilfsträger und
ohne Leistung sind. Der Phasenunterschied zwischen zwei der zweiundzwanzig
Hilfsträger
bewirkt eine Modulation der Benutzerinformationen zur Übertragung.
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Eine
vorbestimmte Anzahl von so konstruierten Bandschlitzen bildet eine Übertragungseinheit auf
einer bestimmten Frequenzachse. Es sei zum Beispiel angenommen,
dass zweiunddreißig
Bandschlitze eine Übertragungseinheit
auf einer bestimmten Frequenzachse sind. Wie in 7A dargestellt, werden
zweiunddreißig
aufeinander folgende Bandschlitze als eine Übertragungseinheit auf einer
bestimmten Frequenzachse verwendet. Wie in 7B dargestellt,
wird ein Mehrträgersignal
bestehend aus zweiunddreißig
Hilfsträgersignalen
zur Übertragung in
jedem Bandschlitz verwendet. Ein Frequenzkanal für eine vorbestimmte Anzahl
von Bandschlitzen (hier ein Frequenzkanal für jeweils acht Bandschlitze)
wird als Übertragungskanal
der Steuerinformationen benutzt. Der Aufbau zum Übertragen der Steuerinformationen
wird später
im Detail beschrieben.
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Zurück zu 6 wird
nun der Aufbau der Zeitachse beschrieben. In der Figur hat ein Zeitschlitz ein
Intervall von 200 μs,
und ein Burst-Signal wird für jeden
Zeitschlitz in zweiundzwanzig Hilfsträger für die Übertragung moduliert. Hierbei
ist ein Frame als eine Anordnung von sechzehn Zeitschlitzen definiert. Diese
sechzehn Zeitschlitze in einem Frame sind fortlaufend nummeriert.
Der durch Schraffur in 6 gezeigte Bereich gibt einen
Zeitschlitz in einem Bandschlitz an.
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Mehrfachzugriffe,
bei denen eine Basisstation gleichzeitig mit mehreren Station kommuniziert, werden
unter Verwendung der durch Einteilen der Frequenzachse und der Zeitachse
in ein Gitter gebildeten orthogonalen Basis erreicht. Durch Einstellen eines
solchen Kommunikationszustandes wird ein zwischen jeder Station
und der Basisstation zu übertragendes
Signal orthogonal zu anderen Signalen gehalten, und deshalb kann
nur ein geeignetes Signal in akzeptabler Weise ohne irgendeine Störung durch
andere Signale extrahiert werden.
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Es
wird nun der Aufbau einer Basisstation, die in dem oben genannten
Systemaufbau mit einer Station kommuniziert, nachfolgend unter Bezugnahme
auf 4 beschrieben.
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4 ist
ein Blockschaltbild des Gesamtaufbaus einer Basisstation gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
In der Figur ist eine Antenne 11 sowohl zum Senden als
auch Empfangen mit einer Hochfrequenzschaltung 12 verbunden,
um ein vorbestimmtes Frequenzbandsignal (ein hier benutztes Frequenzband
ist ein Signal einer Übertragungseinheit,
bestehend zum Beispiel aus zweiunddreißig Bandschlitzen), das über die
Antenne 11 empfangend wird, in ein Zwischenfrequenzsignal
umzusetzen. Dieses Zwischenfrequenzsignal wird weiter durch einen
Analog/Digital-Umsetzer 13 in digitale Daten umgesetzt,
die einem Modulations/Demodulations-Prozessabschnitt 14 zugeführt werden
sollen. Der Modulations/Demodulations-Prozessabschnitt 14 demoduliert
ein zugeführtes
Zwischenfrequenzsignal. Hier wird der Demodulationsprozess durch Durchführen eines
Demodulationsvorgangs wie beispielsweise einer orthogonalen Transformation,
bei der modulierte und separat auf zweiundzwanzig Hilfsträgern gemäß dem obigen
Sendeverfahren übertragene
Daten in eine Reihe von Daten transformiert werden, erzielt. Die
demodulierten Daten werden einem Demultiplexer 15 zugeführt, um
in Stücke von
Daten getrennt zu werden, die ursprünglich durch die Stationen
gesendet wurden. Die separaten Stücke von Daten werden jeweils
separaten Decodieren 16a, 16b ..., 16n (n
ist eine beliebige Zahl) zugeführt.
Nach dem Trennen durch den Demultiplexer 15 wird unter
Berücksichtigung
des obigen Frequenzspringens jedes Datenstück einem der Decodierer 16a–16n mit
einer Veränderung
einer Frequenzposition (Bandschlitz) zu irgendeiner Zeit zugeführt.
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Diese
Decodierer 16a–16n sind
entsprechend den Stationen vorgesehen, die gleichzeitig mit einer
Basisstation verbunden werden können,
und jeder der Decodierer 16a–16n decodiert die
durch die entsprechende Station zugeführten Daten. Die decodierten
Daten von den Decodieren 16a–16n werden einem
weiteren Kommunikationssystem (nicht dargestellt) zugeführt, das
mit der Basisstation verbunden ist, und dann über die jeweilige Station und
die Telefonleitung zu dem Zielort übertragen. In diesem Zusammenhang
werden Steuerdaten, wie beispielsweise eine von einer Station zu
einer Basisstation zu übertragende
Verbindungsanfrage, durch irgendeinen der Decodierer 16a–16n decodiert
und dann einem Steuerabschnitt 20 der Basisstation zugeführt.
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Als
nächstes
wird der Aufbau des Sendesystems in einer Basisstation beschrieben.
Für einzelne Sendeteilnehmer
werden die von den verbundenen Anschlüssen an die Basisstation übertragenen
Daten jeweils auf Codierer 17a, 17b, ..., 17n (n
ist eine beliebige Zahl) getrennt. Ebenso wie die Decodierer sind
diese Codierer 17a–17n entsprechend
den Stationen vorgesehen, die gleichzeitig mit einer Basisstation
verbunden werden können,
und jeder der Codierer 17a–17n codiert die durch
die entsprechende Station zugeführten
Daten. Die codierten Daten von den Codierern 17a –17n werden
dem Multiplexer 18 zugeführt. Der Multiplexer 18 multiplext
alle Daten, die durch die Basisstation bearbeitet werden sollen, in
eine Reihe von Sendedaten. Dann führt der Multiplexer 18 diese
Daten dem Modulations/Demodulations-Prozessabschnitt 14 zu. Der
Modulations/Demodulations-Prozessabschnitt 14 moduliert
die zugeführten
Daten separat auf zweiundzwanzig Hilfsträgern. Die modulierten Daten
werden durch einen Digital/Analog-Umsetzer 19 in ein analoges
Signal umgesetzt und dann der Hochfrequenzschaltung 12 zugeführt. Die
Hochfrequenzschaltung 12 setzt dieses analoge Signal in
der Frequenz in ein vorbestimmtes Frequenzbandsignal um (ein hier
benutztes Frequenzband ist ein Signal einer Übertragungseinheit bestehend
aus 32 Bandschlitzen). Dieses umgesetzte Signal wird drahtlos über die
Antenne 11 gesendet. In diesem Zusammenhang werden die
von dem Steuerabschnitt 20 der Basisstation zu einer Station zu übertragenden
Steuerdaten ebenfalls durch einen der Codierer 17a–17n codiert
und dann mit dem Sendesystem des Multiplexers 18 durch
die Hochfrequenzschaltung 12 für ein drahtloses Senden bearbeitet.
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Bei
dem obigen Aufbau wird eine drahtlose Verbindung zwischen der Basisstation
und den Stationen eingerichtet, diese Verbindung wird durch den Steuerabschnitt 20 der
Basisstation gesteuert. Der Steuerabschnitt 20 weist eine
Steuereinrichtung wie beispielsweise einen Mikrocomputer auf. Die
Verbindung mit jeder Station wird durch Senden der durch den Steuerabschnitt 20 erzeugten
Steuerdaten zur Station gesteuert. Wenn jede Station einen Umschaltprozess
zum Wechseln von einer Basisstation zu einer anderen durchführt, wird
dieser Prozess unter der Steuerung des Steuerabschnitts 20 in
der Basisstation durchgeführt.
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Es
wird nun der Aufbau einer Station, die mit der Basisstation drahtlos
kommuniziert, unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
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5 ist
ein Blockschaltbild des gesamten Aufbaus einer Station gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel.
In der Figur ist eine für
das Senden und Empfangen benutzte Antenne 31 mit einer
Hochfrequenzschaltung 32 verbunden, um ein über die Antenne 31 empfangenes
vorbestimmtes Frequenzbandsignal (ein hier benutztes Frequenzband
ist ein Signal eines Bandschlitzes) in ein Zwischenfrequenzsignal
umzusetzen. Dieses Zwischenfrequenzsignal wird weiter durch einen
Analog/Digital-Umsetzer 33 in
digitale Daten umgesetzt, die einem Modulations/Demodulations-Prozessabschnitt 34 zuzuführen sind.
Der Modulations/Demodulations-Prozessabschnitt 34 demoduliert
ein zugeführtes
Zwischenfrequenzsignal. Hier wird der Demodulationsprozess durch
Durchführen
eines Demodulationsvorgangs wie beispielsweise einer orthogonalen
Transformation, bei der separat auf zweiundzwanzig Hilfsträger gemäß dem obigen Übertragungsverfahren
modulierte und übertragene
Daten in eine Reihe von Daten transformiert werden, erreicht. Die
demodulierten Daten werden einem Decodierer 35 zugeführt. Der Decodierer 35 führt eine
Decodierung der durch die Basisstation gesendeten Daten durch. Die
durch den Decodierer 35 decodierten Daten werden einer
Audioverarbeitungsschaltung 36 zugeführt. Die Audioverarbeitungsschaltung 36 verarbeitet
Audiodaten eines Anrufs, um so ein erzeugtes Audiosignal über einen Lautsprecher 37 auszugeben.
Falls die decodierten Daten die Steuerdaten von der Basisstation
sind, werden sie einem Steuerabschnitt 41 der Station zugeführt.
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Als
nächstes
wird der Aufbau des Sendesystems in einer Station beschrieben. Falls
die zu sendenden Daten Anruf-Audiodaten sind, wird ein durch ein
Mikrofon 38 aufgenommenes Audiosignal der Audioverarbeitungsschaltung 36 zugeführt. Die
Audioverarbeitungsschaltung 36 setzt das Audiosignal entsprechend
einem vorbestimmten Schema in Audiodaten um und führt diese
Audiodaten dann einem Codierer 39 zur Codierung zu. Die
durch den Codierer 39 codierten Daten werden dem Modulations/Demodulations-Prozessabschnitt 34 zugeführt. Der
Modulations/Demodulations-Prozessabschnitt 34 moduliert
die zugeführten
Daten separat auf zweiundzwanzig Hilfsträger. Die modulierten Daten
werden durch einen Digital/Analog-Umsetzer 40 in ein analoges
Signal umgesetzt und dann der Hochfrequenzschaltung 32 zugeführt. Die
Hochfrequenzschaltung 32 setzt das analoge Signal in der
Frequenz in ein vorbestimmtes Frequenzbandssignal um. Dieses umgesetzte
Signal wird drahtlos über
die Antenne 31 gesendet. In diesem Zusammenhang werden
die Steuerdaten, wie beispielsweise eine Verbindungsanforderung,
die von dem Steuerabschnitt 41 der Station zu einer Basisstation
gesendet werden sollen, ebenfalls durch den Codierer 39 codiert
und dann mit dem Sendesystem des Modulations/Demodulations-Prozessabschnitts 34 bis
zur Hochfrequenzschaltung 32 zum drahtlosen Senden verarbeitet.
Außerdem
wird während
des Sendeprozesses der Hochfrequenzschaltung 32 die Energie
durch einen Sendeenergieverstärker 32a auf
ein vorbestimmtes Energieniveau verstärkt. Der Verstärkungsfaktor
des Sendeenergieverstärkers 32a kann
unter der Steuerung des Steuerabschnitts 41 variabel eingestellt
werden. So wird ein geeigneter Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit vom
Kommunikationszustand mit der Basisstation eingestellt.
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Der
Empfangszustand und der Sendezustand der Station werden durch den
Steuerabschnitt 41 mit einer Steuereinrichtung wie beispielsweise
einem Mikrocomputer gesteuert. Dieser Steuerabschnitt 41 überprüft die durch
eine Basisstation gesendeten Steuerdaten, um einen zum Senden und Empfangen
benutzten Frequenzkanal (Bandschlitz) und den Takt zum Senden und
Empfangen in dem Frequenzkanal (Zeitschlitze, in denen das Senden und
Empfangen durchgeführt
werden) zu bestimmen. Der Steuerabschnitt 41 steuert alle
Teile in der Station, um richtig zu arbeiten. Dem Steuerabschnitt 41 werden
auch Betriebsinformationen von einer Tastatur 42 wie beispielsweise
einer Wähltastatur
zugeführt.
Zusätzlich
ist ein Anzeigeabschnitt 43 mit zum Beispiel einer Flüssigkristallanzeigetafel
mit dem Steuerabschnitt 41 verbunden, um den Betriebszustand
und andere Informationen anzuzeigen.
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In
der obigen Erläuterung
wird angenommen, dass die in 5 dargestellte
Station Anruf-Audiodaten sendet und empfängt. Die Station kann jedoch
auch andere verschiedene Typen von Daten senden oder empfangen.
Zum Beispiel kann die Station Zeichendaten oder numerische Daten,
E-Mails oder Daten aus dem Internet senden oder empfangen.
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Es
wird nun unter Bezugnahme auf 8 bis 10 die
Kommunikation zwischen der Basisstation und der Station, die wie
oben beschrieben aufgebaut sind, beschrieben. 8 zeigt
ein Beispiel einer Kanalkonstruktion zur Kommunikation zwischen
der Basisstation und der Station gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
Die Ordinate gibt Frequenzen in Bandschlitznummern an, und die Abszisse
gibt den Zeitablauf in Zeitschlitznummern an. Die Bandschlitze und
Zeitschlitze sind fortlaufend nummeriert.
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Hier
wird ein Bandschlitz, der in einem Intervall von acht Bandschlitzen
(der erste Bandschlitz, der neunte Bandschlitz, der siebzehnte Bandschlitz, der
fünfundzwanzigste
Bandschlitz, der dreiunddreißigste
Bandschlitz, ...) positioniert ist, als ein Kanal benutzt, der nur
für eine
Kommunikation von Steuerinformationen bestimmt ist (Steuerinformationskanal CCH).
In den anderen Bandschlitzen (den zweiten bis achten Bandschlitzen,
den zehnten bis sechzehnten Bandschlitzen, den achtzehnten bis vierundzwanzigsten
Bandschlitzen, den sechsundzwanzigsten bis zweiunddreißigsten
Bandschlitzen, ...) wird ein Informationsübertragungskanal TCH, d.h.
ein Kanal zum Übertragen
von Benutzerinformationen, gesendet.
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In
einem Steuerinformationskanal CCH, der in jedem achten Bandschlitz
positioniert ist, werden nicht alle Zeitschlitze zum Übertragen
der Steuerinformationen benutzt, und deshalb wird die Übertragung
durch den Steuerabschnitt 20 der Basisstation so gesteuert,
dass sie an der Basisstation gemäß einer
vorbestimmten Regel (oder einer unregelmäßigen Abfolge basierend auf
einer Zufallszahlenfolge) intermittierend durchgeführt wird.
Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels
wird eine Übertragung von
Steuerinformationen für
eine Periode von zwei Zeitschlitzen fortgesetzt.
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Der
Zustand der intermittierenden Übertragung
in jedem Übertragungskanal
unter den in einer Basisstation vorgesehenen Steuerinformationen CCH
ist verschieden zueinander eingestellt. Informationen des Sendetakts
für Zeitschlitze
von Steuerinformationen CCH in jedem Übertragungskanal werden unter
der Steuerung des Steuerabschnitts 20 der Basisstation
mit den Steuerinformationen CCH übertragen.
In dem Steuerabschnitt 41 einer Station wird der Übertragungstakt
für Zeitschlitze
von Steuerinformationen CCH in jedem Übertragungskanal der Basisstation
durch Empfangen von Steuerinformationen CCH irgendeines Übertragungskanals
bestimmt.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
benutzen alle Basisstationen für
dieses drahtlose Telefonsystem (oder wenigstens alle Basisstationen
in einem bestimmten Bereich) den gleichen Kanal als Frequenzkanal
für einen
Steuerinformationskanal CCH, und der Takt des Sendens von Steuerinformationen
CCH in dem gleichen Kanal ist wenigstens zwischen benachbarten Basisstationen
verschieden eingestellt. In diesem Fall werden durch jede Basisstation
gesendete Steuerinformationen CCH von Informationen des Sendetakts
von Steuerinformationen CCH in einer anderen Basisstation angrenzend an
die Basisstation begleitet (zum Beispiel Informationen darüber, welcher
Frequenzkanal und welcher Zeitschlitz zum Senden verwendet werden).
Der Steuerabschnitt 41 jeder Station kann den Übertragungstakt
von Steuerinformationen CCH in jedem Übertragungskanal in einer Basisstation,
die in einem anderen Bereich angrenzend an den Bereich für die derzeit
kommunizierende Basisstation positioniert ist, bestimmen.
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In
den Bandschlitzen, die zum Senden eines Informationsübertragungskanals
TCH benutzt werden, wie beispielsweise den zweiten bis achten Bandschlitzen,
wird eine Übertragung
unter Einsetzen von vier Zeitschlitzen als ein TDMA-Frame durchgeführt. Zu
diesem Zweck sind Sendeschlitze und Empfangsschlitze, die jeweils
aus einem Zeitschlitz gebildet sind, in einem Intervall von jeweils vier
Zeitschlitzen vorgesehen. Wenn ein TDMA-Frame auf diese Weise aus
vier Zeitschlitzen besteht, können
sich zwei Stationen einen Übertragungskanal teilen,
falls das Senden und Empfangen mit der gleichen Frequenz durchgeführt werden,
und vier Stationen können
sich einen Übertragungskanal
teilen, falls das Senden bei einer anderen Frequenz als das Empfangen
durchgeführt
wird.
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Der
sechsunddreißigste
Bandschlitz in 8 zeigt den Kommunikationszustand
zwischen einer Station und einer Basisstation und in diesem Bandschlitz.
Sendeschlitze Tx von der Basisstation (zur Station) und Empfangsschlitze
Rx an der Basisstation (von der Station) sind abwechselnd vorgesehen, um
eine Zweiwegekommunikation zwischen der Basisstation und der Station
durchzuführen.
Im Fall des vorliegenden Beispiels besteht ein Daten-Frame aus zweiunddreißig Zeitschlitzen
(acht TDMA-Frames). Zumindest für
eine TDMA-Frameperiode (eine Periode von vier Zeitschlitzen) in
diesem Daten-Frame wird die Kommunikation in den Sendeschlitzen
Tx und den Empfangsschlitzen Rx gestoppt, sodass die Station einen
Suchvorgang für
verfügbare
Basisstationen, d.h. eine so genannte Zellensuche durchführen kann.
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9 zeigt
den Kommunikationszustand eines Daten-Frames zwischen jeder Station
und einer Basisstation. Ein Daten-Frame besteht aus acht TDMA-Frames.
Grundsätzlich
sind in einer Periode von vier Zeitschlitzen in jedem TDMA-Frame
Empfangsschlitze Rx und Sendeschlitze Tx, die jeweils aus einem
Zeitschlitz bestehen, vorgesehen. In diesem Zusammenhang zeigt 9 den
Takt aus Sicht der Station und zeigt die Empfangsschlitze Rx und
die Sendeschlitze Tx in einem TDMA-Frame in einer umgekehrten Beziehung
zu dem in 8 dargestellten Takt, der aus
Sicht der Basisstation gezeigt ist.
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Außerdem ist
hier eine vorbestimmte beliebige TDMA-Frameperiode in einem Daten-Frame (die siebte
TDMA-Frameperiode in 9) als Zellensuchperiode bestimmt.
In dieser Zellensuchperiode wird ein Steuerinformationskanal CCH
zum Übertragen
von Steuerinformationen von einer anderen Basisstation, die in einem
Bereich angrenzend an den Bereich für die derzeit kommunizierende
Basisstation positioniert ist, empfangen. Wie in 9 dargestellt, wird
zum Beispiel in der ersten Periode eines Zeitschlitzes in der TDMA-Frameperiode
für eine
Zellensuche der Empfang eines vorbestimmten Bandschlitzes X1 zum Übertragen
eines Steuerinformationskanals CCH versucht. In der nächsten Periode
eines Zeitschlitzes wird der Prozess zum Umschalten eines Kanals
zu einem anderen für
den Empfang durchgeführt.
In der übernächsten Periode
eines Zeitschlitzes wird der Empfang eines weiteren Bandschlitzes
X2 zum Übertragen
eines Steuerinformationskanals CCH versucht.
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Schließlich wird
in der letzten Periode eines Zeitschlitzes der Prozess zum Umschalten
zu einem anderen Kanal, auf dem ein Empfangsschlitz Rx in der nächsten TDMA-Frameperiode
empfangen wird, durchgeführt.
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Es
sei zum Beispiel angenommen, dass alle Steuerinformationen CCH von
der Heimstation und von Peripheriezellen in dem Zustand gesendet
werden, wie in 8 dargestellt, und dass die
Zeitschlitznummern 13–16
zur Kommunikation in dem Kanal des sechsunddreißigsten Bandschlitzes eine Suchperiode
bilden. Während
einer Periode der Zeitschlitznummer 13 wird der erste Bandschlitz
empfangen, sodass Steuerinformationen CCH für diesen Kanal empfangen werden
können.
Noch während
einer Periode des Zeitschlitzes 15 wird der siebzehnte Bandschlitz
empfangen, sodass Steuerinformationen CCH für diesen Kanal empfangen werden
können.
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Auf
diese Weise versuchen während
einer TDMA-Frameperiode für
eine Zellensuche wenigstens zwei Kanäle, Steuerinformationen zu
empfangen. Falls ein Kanalumschalten schnell durchgeführt werden
kann, können
alle einen TDMA-Frame bildenden Zeitschlitze versuchen, einen Kanal
zum Übertragen
eines jeweils unterschiedlichen Steuerinformationskanals CCH (vier
Bandschlitze in einem TDMA-Frame)
zu empfangen. Während
der Zellensuchperiode jedes Daten-Frames wird der Kanal zum Versuchen
des Empfangs geändert,
sodass für
mehrere Daten-Frameperioden der Empfang von Steuerinformationskanälen CCH
von allen Basisstationen, die angrenzend an die derzeit kommunizierende
Basisstation positioniert sind, versucht wird. Dann bestimmt während der
Zellensuchperiode die Station einen Frequenzkanal, in dem der Schlitz
für Steuerinformationen
CCH von durch die Basisstation gesendeten Steuerinformationen existiert,
und dann wird der bestimmte Frequenzkanal empfangen.
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Falls
der Schlitz für
Steuerinformationen CCH, der während
der Zellensuchperiode zu empfangen versucht wird, erfolgreich empfangen
wird, wird der Empfangszustand (zum Beispiel der Empfangspegel)
zu dem Zeitpunkt durch den Steuerabschnitt 41 der Station
bestimmt, und Daten des bestimmten Empfangszustandes werden mit
zu übertragenden
Informationen der Basisstation zugeführt (zum Beispiel Daten in
Zusammenhang mit dem Sendeschlitz für Benutzerinformationen).
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Der
Steuerabschnitt 20 der Basisstation bestimmt durch die
von der Station übertragenen
Empfangszustandsdaten für
Steuerinformationen, ob die Position der aktuellen Station in den
Bereich der Heimstation fällt
oder nicht. Auf diese Weise hat jede Station eine Zellensuchperiode
in einem Daten-Frame und bestimmt den Kommunikationszustand basierend
auf den während
der Zellensuchperiode erhaltenden Daten, um so eine effiziente Zellensuche zu
gewährleisten.
Das heißt,
im Vergleich zu einem früheren
Fall, in dem eine Zellensuche immer in einem TDMA-Frame durchgeführt wird,
können,
da die Frequenz der Zellensuche verkleinert werden kann, mehr Perioden,
die zum Übertragen
von Benutzerinformationen verfügbar
sind, gewährleistet
werden, und die Kommunikationskapazität kann erhöht werden und die für die Zellensuche
an den Stationen notwendige Energie kann gespart werden.
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Wenn
durch den obigen Prozess bestimmt wird, dass die Station in der
Nähe der
Grenze zwischen dem Kommunikationsbereich dieser Heimstation und
dem Kommunikationsbereich einer anderen Basisstation positioniert
ist, (wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass der Empfangspegel von
Signalen von der Heimstation an der Station im Wesentlichen gleich
dem Empfangspegel von Signalen von einer anderen Basisstation an
der Station ist), wird bestimmt, ob ein Umschaltprozess zum Wechseln
zu einer anderen Basisstation für
die Kommunikation notwendig ist oder nicht.
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Um
zu bestimmen, ob ein solcher Umschaltprozess notwendig ist oder
nicht, werden die Steuerdaten zu einer geeigneten Station gesendet,
um Zellensuchperioden unter Verwendung von Daten in Zusammenhang
mit Sendeschlitzen für
Benutzerinformationen zu vergrößern und
die Menge der gesendeten Benutzerinformationen entsprechend dem
Anstieg der Zellensuchperioden zu verringern. 10 zeigt
den Kommunikationstakt für
einen Daten-Frame von einer Station, wenn die Zellensuche häufiger durchgeführt werden
soll. In dem Beispiel von 10 sind
der fünfte
und der siebte TDMA-Frame in den acht TDMA-Frames, die einen Daten-Frame bilden, als
Zellensuchperioden bestimmt, und während jeder Periode wird der
Zellensuchvorgang durchgeführt.
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Die
Zellensuchperioden sind auf diese Weise auf das Doppelte erhöht. Dadurch
kann der aktuelle Kommunikationszustand einer Station genauer erfasst
werden, eine schnelle Bestimmung kann erfolgen, um zu sehen, ob
ein Umschaltprozess zum Umschalten zu einer anderen Basisstation
für die
Kommunikation erforderlich ist oder nicht, und erforderlichenfalls
kann der Umschaltprozess durch die Basisstation schnell abgewickelt
werden. Das heißt,
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird während
des Normalbetriebs die Zellensuche einmal für einen Daten-Frame durchgeführt, was
eine weniger häufige Zellesuche
bedeutet als in dem Fall, in dem die Zellensuche zweimal für einen
TDMA-Frame durchgeführt
wird. Falls dagegen die Zellensuche als wichtig erkannt wird, kann
die Zellensuche gleich häufig
oder häufiger
als im früheren
Fall durchgeführt
werden, sodass der Umschaltprozess richtig durchgeführt werden
kann. In diesem Zusammenhang zeigt 10 den
Fall, in dem die Zellensuchperioden in einem Daten-Frame auf das
Doppelte erhöht
sind, aber mehr Zellensuchperioden in Abhängigkeit von dem Kommunikationszustand
in diesem Zeitpunkt akzeptierbar sein können.
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Außerdem kann,
falls mit den so erhöhten Zellensuchperioden
bestimmt werden kann, dass der Kommunikationszustand mit der Heimstation
noch besser als jener mit anderen Basisstationen ist, die Anzahl
der Zellensuchperioden auf das ursprüngliche Niveau reduziert werden.
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Ferner
kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Verstärkungsfaktor
des Sendeleistungsverstärkers 32a in
der Hochfrequenzschaltung 32 jeder Station variabel eingestellt
werden. Zum Beispiel wird der Verstärkungsfaktor des Sendeleistungsverstärkers 32a auf
einen relativ größeren Wert
eingestellt, um eine größere Sendeleistung
für eine
bessere Kommunikation mit der Basisstation vorzusehen, falls durch
den obigen Prozess bestimmt wird, dass die Station in der Nähe der Grenze
zwischen dem Kommunikationsbereich der Heimstation und dem Kommunikationsbereich
einer anderen Basisstation positioniert ist. Falls die Sendeleistung
von der Basisstation ebenfalls eingestellt werden kann, kann die Sendeleistung
auf einen größeren Wert
eingestellt werden, falls bestimmt wird, dass die Station in der Nähe der Grenze
zwischen den Kommunikationsbereichen positioniert ist, wie oben
beschrieben.
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Außerdem wird
im vorliegenden Ausführungsbeispiel,
falls die Zellensuchperioden erhöht sind,
wie in 10 dargestellt, die Menge der
zwischen der Basisstation und der Station zu übertragenden Benutzerinformationen
um das Maß entsprechend
dem Abfall der Sendeschlitzperiode für diese Benutzerinformationen
unter der Steuerung der Basisstation reduziert. Insbesondere sollten,
da die Sendeschlitze und die Empfangsschlitze in einer Daten-Frameperiode
von sieben Zeitschlitzen auf sechs Zeitschlitze reduziert sind,
die Menge der Benutzerinformationen auf sechs Siebtel reduziert
werden. Falls die Zellensuchperioden verringert werden, sollte die Datenmenge
wieder auf das ursprüngliche
Niveau zurückkehren.
Eine solche Variation der Datenmenge, die übertragen werden kann, kann
durch eine Variation des Kompressionsverhältnisses für Audiodaten, falls die zu übertragenden
Benutzerinformationen Audiodaten sind, oder durch vorübergehendes Verändern der
Datenübertragungsrate,
falls die zu übertragenden
Benutzerinformationen von verschiedenen Datentypen einschließlich E-Mail-Daten
sind, angegangen werden.
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Die
Menge der übertragenen
Benutzerinformationen kann auch mit anderen Faktoren als der Variation
der Übertragungsmenge
basierend auf der Erhöhung
oder Verminderung der Zellensuchperioden verändert werden. Zum Beispiel
kann, falls bestimmt wird, dass die Station in der Nähe der Grenze zwischen
dem Kommunikationsbereich dieser Heimstation und dem Kommunikationsbereich
einer anderen Basisstation positioniert ist, d.h. falls die Basisstation
bestimmt, dass der Kommunikationszustand zwischen der derzeitigen
Basisstation und der Station relativ schlecht ist, unter der Steuerung
der Basisstation der Zustand, in dem die Benutzerinformationen übertragen
werden können,
durch Vermindern der Übertragungsrate
für in
einem Zeitschlitz zu übertragende
Daten beibehalten werden. Eine solche Verminderung der Datenübertragungsrate
kann zum Beispiel durch Verändern
des Codierverfahrens oder des Modulationsverfahrens erzielt werden.
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Gemäß dem obigen
Ausführungsbeispiel
ist ein Frequenzkanal (Bandschlitz) zum Übertragen von Benutzerinformationen
zwischen einer Basisstation und einer Station auf einen bestimmten
Frequenzkanal fixiert. Jedoch kann eine Frequenzspringen genannte
Technik benutzt werden, um den Übertragungsfrequenzkanal
von einem zu einem anderen für
jeden TDMA-Frame zu verändern.
Eine solche Technik erlaubt eine gleichmäßige Benutzung der verfügbaren Übertragungsbänder und
bei dem gut gehaltenen Übertragungszustand
kann die Zellensuche richtig durchgeführt werden, um gewünschte Eigenschaften
für die Übertragung
von Benutzerinformationen sicherzustellen. Außerdem kann, wenn sich die
Station in einen anderen Bereich bewegt, der Umschaltprozess richtig
durchgeführt
werden, um einen gewünschten
Kommunikationszustand sicherzustellen.
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In
dem obigen Ausführungsbeispiel
sind die Einzelheiten der Kommunikation und die Frame-Konstruktionen
nur beispielhaft dargestellt und sollten keine Einschränkung des
obigen Ausführungsbeispiels
bilden. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung gemäß dem obigen
Ausführungsbeispiel
auf die Übertragung
von Mehrträgersignalen
angewendet, und natürlich
kann die vorliegende Erfindung auch auf das Übertragen von anders modulierten
Signalen angewendet werden. Außerdem
ist die vorliegende Erfindung gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel
auf ein drahtloses Telefonsystem gemäß dem Zellularkommunikationssystem
angewendet, und natürlich
kann die vorliegende Erfindung auch auf andere Kommunikationssysteme
angewendet werden.
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Gemäß dem in
Anspruch 1 beschriebenen Kommunikationsverfahren muss eine Station
einen Suchvorgang für
zur Verfügung
stehende Basisstationen zum Empfang von Steuerinformationen nur
einmal in mehreren vorbestimmten Zeitschlitzperioden für eine solche
intermittierende Kommunikation von Benutzerinformationen durchführen. Deshalb
kann ein gewünschter
Suchvorgang in jedem Intervall erreicht werden.
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Gemäß dem Kommunikationsverfahren
in Anspruch 2 wird während
eines Suchvorgangs, falls bestimmt wird, dass die Station in der
Nähe der
Grenze des Kommunikationsbereichs für die derzeit kommunizierende
Basisstation positioniert ist, die Anzahl der Zeitschlitze für die Kommunikation
der Benutzerinformationen unter der Steuerung der Basisstation verkleinert
und diese verminderten Zeitschlitze werden benutzt, um einen Frequenzkanal
zu empfangen, in dem die Steuerinformationen übertragen werden, und um die
Anzahlperioden zum Durchführen
eines Suchvorgangs für
zur Verfügung
stehende Basisstationen zu erhöhen.
Hierdurch kann eine für
einen Umschaltprozess notwendige andere Basisstation zum schnellen
Durchführen
des richtigen Umschaltprozesses gesucht werden. Ins besondere kann,
falls ein relativ längeres
Intervall für
normale Suchvorgänge
eingestellt ist, die Suchvorgangsperiode vergrößert werden, falls ein Umschaltprozess
erforderlich ist, sodass ein gewünschter
Umschaltprozess erzielt werden kann.
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Gemäß dem in
Anspruch 3 beschriebenen Kommunikationsverfahren werden Informationen
eines Frequenzkanals oder Zeitschlitzes, in denen die Steuerinformationen
von der Basisstation gesendet werden, an die Steuerinformationen
angehängt,
und ein während
des Suchvorgangs für
zu Verfügung
stehende Basisstationen an der Station empfangener Frequenzkanal
wird aus den an die Steuerinformationen angehängten Informationen bestimmt.
Hierdurch kann ein Frequenzkanal oder Zeitschlitz, der während des
Suchvorgangs empfangen wird, an der Station bestimmt werden.
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Gemäß dem in
Anspruch 4 beschriebenen Kommunikationsverfahren wird ein Frequenzsprungvorgang
durchgeführt,
um den zum Übertragen
der Benutzerinformationen zwischen der Basisstation und der Station
benutzten Frequenzkanal in einen vorbestimmten Zustand in Zeitschlitzen
durchzuführen.
Hierdurch kann eine Suchvorgangsperiode in dem Zustand eines effizient
eingestellten Frequenzkanals richtig eingestellt werden.
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Gemäß dem in
Anspruch 5 beschriebenen Kommunikationsverfahren werden zur Kommunikation
der Benutzerinformationen und der Steuerinformationen die Informationen
separat auf mehreren Hilfsträgern
in einem Frequenzkanal moduliert und gesendet, und die separat auf
den mehreren Hilfsträgern
modulierten Informationen werden an dem Empfangsende demoduliert.
Hierdurch kann eine Suchvorgangsperiode in dem Zustand einer effizient mit
Mehrträgersignalen
erreichten Übertragung
richtig eingestellt werden.
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Gemäß dem in
Anspruch 6 beschriebenen Kommunikationsverfahren wird, falls bestimmt
wird, dass die Station in der Nähe
der Grenze des Kommunikationsbereichs für die derzeit kommunizierende Basisstation
positioniert ist, die Kommunikationskapazität zwischen der Station und
der Basisstation unter der Steuerung der Basisstation verringert.
Hierdurch kann die Kommunikationskapazität für jede Station in Abhängigkeit
von der Position der Station richtig eingestellt werden, und deshalb
kann eine gewünschte
Kommunikation erreicht werden, wo immer sie durchgeführt wird.
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Gemäß dem in
Anspruch 7 beschriebenen Kommunikationsverfahren kann die Sendeleistung von
der Basisstation oder der Station in Abhängigkeit von dem Kommunikationszustand
zu diesem Zeitpunkt variiert werden. Hierdurch können die Einstellungen der
Kommunikationskapazität
und der Sendeleistung unabhängig
von Situationen irgendeine gewünschte
Kommunikation vorsehen.
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Gemäß dem in
Anspruch 8 beschriebenen Sendeverfahren und der in Anspruch 18 beschriebenen
Basisstation, auf die das Sendeverfahren angewendet ist, wird das
Senden der Benutzerinformationen zu einer vorbestimmten Station
intermittierend in einer vorbestimmten Zeitschlitzperiode durchgeführt. Ferner
wird das Senden der Benutzerinformationen wenigstens einmal in mehreren
vorbestimmten Zeitschlitzperioden gestoppt, und während der
Zeitschlitzperioden, in denen das Senden der Benutzerinformationen
gestoppt ist, wird die Station zum Durchführen eines Suchvorgangs für zur Verfügung stehende
Basisstationen veranlasst. Hierdurch kann eine gewünschte Steuerung über die
Station erzielt werden.
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Gemäß dem in
Anspruch 9 beschriebenen Sendeverfahren und der in Anspruch 19 beschriebenen
Basisstation, auf die das Sendeverfahren angewendet ist, kann ein
Umschaltprozess zwischen der Basisstation und der derzeit kommunizierenden
Station schnell und richtig gesteuert werden.
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Gemäß dem in
Anspruch 10 beschriebenen Sendeverfahren und der in Anspruch 20
beschriebenen Basisstation, auf die das Sendeverfahren angewendet
ist, werden Informationen eines Frequenzkanals oder Zeitschlitzes,
in denen die Steuerinformationen von der Basisstation gesendet werden,
an die Steuerinformationen angehängt.
Hierdurch kann an der mit der Basisstation kommunizierenden Station ein
während
des Suchvorgangs empfangener Frequenzkanal oder Zeitschlitz bestimmt
werden, und deshalb kann der an der Station durchgeführte Suchvorgang
richtig gesteuert werden.
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Gemäß dem in
Anspruch 11 beschriebenen Sendeverfahren und der in Anspruch 21
beschriebenen Basisstation, auf die das Sendeverfahren angewendet
ist, wird ein Frequenzsprungvorgang durchgeführt, um den zum Senden der
Benutzerinformationen von der Basisstation benutzten Frequenzkanal zu
einem vorbestimmten Zustand in Zeitschlitzen zu ändern. Hierdurch kann eine
Suchvorgangsperiode an der Station in dem Zustand eines effizient
eingestellten Frequenzkanals richtig eingestellt werden.
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Gemäß dem in
Anspruch 12 beschriebenen Sendeverfahren und der in Anspruch 22
beschriebenen Basisstation, auf die das Sendeverfahren angewendet
ist, werden zur Übertragung
der Benutzerinformationen und der Steuerinformationen die Informationen
moduliert und separat auf mehreren Hilfsträgern in einem Frequenzkanal
gesendet. Hierdurch kann eine Suchvorgangsperiode an der Station
in dem Zustand einer effizient mit Mehrträgersignalen erreichten Übertragung
richtig eingestellt werden.
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Gemäß dem in
Anspruch 13 beschriebenen Empfangsverfahren und der in Anspruch
23 beschriebenen Station, auf die das Empfangsverfahren angewendet
ist, muss die Station einen Suchvorgang für zur Verfügung stehende Basisstationen
zum Empfangen von Steuerinformationen nur einmal in mehreren vorbestimmten
Zeitschlitzperioden für
eine solche intermittierende Kommunikation von Benutzerinformationen
durchführen.
Deshalb kann ein gewünschter
Suchvorgang für
zur Verfügung
stehende Basisstationen in irgendeinem Intervall erzielt werden.
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Gemäß dem in
Anspruch 14 beschriebenen Empfangsverfahren und der in Anspruch
24 beschriebenen Station, auf die das Empfangsverfahren angewendet
ist, wird während
des Suchvorgangs, falls bestimmt wird, dass die Basisstation in
der Nähe der
Grenze des Kommunikationsbereichs für die derzeit kommunizierende
Basisstation positioniert ist, die Anzahl der Zeitschlitze zum Empfang
der Benutzerinformationen verringert. Die verminderten Zeitschlitze
werden benutzt, um einen Frequenzkanal zu empfangen, in dem die
Steuerinformationen übertragen
werden, sodass die Anzahl der Perioden zum Durchführen eines
Suchvorgangs für
zur Verfügung stehende
Basisstationen erhöht
ist. Deshalb kann eine für
einen Umschaltprozess notwendige weitere Basisstation schnell gesucht
werden. Insbesondere kann, falls ein relativ längeres Intervall für normale Suchvorgänge eingestellt
ist, die Suchvorgangsperiode vergrößert werden, falls ein Umschaltprozess
erforderlich ist, sodass ein gewünschter
Umschaltprozess erzielt werden kann.
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Gemäß dem in
Anspruch 15 beschriebenen Empfangsverfahren und der in Anspruch
25 beschriebenen Station, auf die das Empfangsverfahren angewendet
ist, wird ein während
des Suchvorgangs für
zu Verfügung
stehende Basisstationen empfangener Frequenzkanal aus Informationen
eines Frequenzkanals oder Zeitschlitzes, in denen die Steuerinformationen übertragen
werden und der an die Steuerinformationen angehängt ist, bestimmt. Hierdurch
kann ein während
des Suchvorgangs empfangener Frequenzkanal oder Zeitschlitz einfach
bestimmt werden.
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Gemäß dem in
Anspruch 16 beschriebenen Empfangsverfahren und der in Anspruch
26 beschriebenen Station, auf die das Empfangsverfahren angewendet
ist, wird ein Frequenzsprungvorgang durchgeführt, um den zum Empfang der
Benutzerinformationen benutzten Frequenzkanal zu einem vorbestimmten
Zustand in Zeitschlitzen zu ändern.
Hierdurch kann eine Suchvorgangsperiode in dem Zustand eines effizient
eingestellten Frequenzkanals richtig eingestellt werden.
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Gemäß dem in
Anspruch 17 beschriebenen Empfangsverfahren und der in Anspruch
27 beschriebenen Station, auf die das Empfangsverfahren angewendet
ist, wird zum Empfang der Benutzerinformationen und der Steuerinformationen
ein durch separates Modulieren der Informationen auf mehrere Hilfsträgern in
einem Frequenzkanal gebildetes Mehrträgersignal empfangen und die
separat auf jedem Hilfsträger
modulierten Informationen werden demoduliert. So kann in dem Zustand,
in dem eine effiziente Übertragung
mit Mehrträgersignalen
erzielt wird, eine Suchvorgangsperiode richtig eingestellt werden.
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Während bevorzugte
Ausführungsbeispiele der
Erfindung beschrieben worden sind, ist es für den Fachmann offensichtlich,
dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen versucht werden können, weshalb in den anhängenden
Ansprüchen
alle solche Änderungen
und Modifikationen, wie sie in den Schutzumfang der Ansprüche fallen,
abgedeckt sind.