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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Mobilkommunikationssystem
und bezieht sich genauer gesagt auf ein Mobilkommunikationssystem, welches
CDMA adaptiert.
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Stand der Technik
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Die
Mobilkommunikation hat sich jüngst
weit verbreitet. In einem Mobilkommunikationssystem ist jede Mobilstation
in der nächsten
Basisstation untergebracht und ist über die Basisstation mit einem Netzwerk
verbunden. In diesem Fall, da jede Basisstation so viele Teilnehmer
wie möglich
unterbringt, werden Funksignale für gewöhnlich gemultiplext, wenn sie übertragen
werden. Für
das Multiplexverfahren von Funksignalen wird für gewöhnlich Frequenz-Multiplex-Mehrfachzugriff
(FDMA) oder Zeit-Multiplex-Mehrfachzugriff
(TDMA) adaptiert. Jedoch wird bei dem System der nächsten Generation angenommen,
dass sich Code-Multiplex-Mehrfachzugriff (CDMA) etablieren wird.
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Bei
CDMA wird jeder Kanal durch einen Code identifiziert. Genauer gesagt,
wenn ein Signal übertragen
wird, spreizt ein Übertrager
(Mobilstation oder Basisstation) das Spektrum des Signals auf, indem
das Signal durch einen spezifischen Code multipliziert wird. Dann
decodiert ein Empfänger
(Basisstation oder Mobilstation) das Signal, indem ein eingehendes
Signal durch den gleichen Code wie jener, welcher durch den Übertrager
verwendet wird, multipliziert wird. Daher wird bei CDMA ein spezifisches Frequenzband
durch eine Mehrzahl von Kanälen
gemeinsam benutzt.
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In
einem Mobilkommunikationssystem wird im Allgemeinen ein Hand-Off
(oder Hand-Over) durchgeführt.
Hand-Off bedeutet, dass die Basisstation, welche eine Mobilstation
unterbringt, von einer Quellen-Basisstation auf eine Ziel-Basisstation wechselt,
wenn sich die Mobilstation, welche in einer spezifischen Basisstation
(die Quellen-Basisstation) untergebracht
ist, zum Kommunikationsbereich von einer anderen Basisstation (die
Ziel-Basisstation) bewegt. In diesem Fall wird die Entscheidung,
ob der Hand-Off
durchgeführt
werden sollte, beispielsweise basierend auf der Leistung eines eingehenden
Funksignals an der Mobilstation entschieden. In diesem Fall wird,
wenn die Leistung von einem Signal von der Quellen-Basisstation
an der Mobilstation unterhalb eines spezifischen Schwellwertes abfällt und wenn
gleichzeitig die Leistung von einem Signal von der Ziel-Basisstation
einen spezifischen Schwellwert übersteigt,
der Hand-Off durchgeführt.
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Obwohl
ein Mobilkommunikationssystem derzeit hauptsächlich für Sprachkommunikationen verwendet
wird, wird vorhergesagt, dass die Menge von Datenkommunikationen
in der Zukunft hoch werden wird. Sprachkommunikationen werden bei
geringer und zumeist oftmals konstanter Geschwindigkeit durchgeführt, während Datenkommunikationen
bei einer hohen und variablen Geschwindigkeit durchgeführt werden.
Daher gibt es, wenn ein Hand-Off-Verfahren, welches Sprachkommunikationen
voraussetzt, in einem Mobilkommunikationssystem adaptiert wird,
welches hauptsächlich
zur Datenkommunikation verwendet wird, eine Möglichkeit, dass eine Vielzahl
von Unzulänglichkeiten
auftreten kann. Zusätzlich,
wenn ein Kommunikationsressourcen-Verwaltungsverfahren, welches
Sprachkommunikationen voraussetzt, in einem Mobilkommunikationssystem
adaptiert wird, welches hauptsächlich
zur Datenkommunikation verwendet wird, gibt es eine Möglichkeit,
dass Kommunikationsressourcen ineffizient verwendet werden.
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Jedoch
wurden weder ein detailliertes Hand-Off-Verfahren für Datenkommunikationen
(Paketdaten-Kommunikationen und dergleichen) noch ein detailliertes
Kommunikationsressourcen-Verwaltungsverfahren für Datenkommunikationen vorgeschlagen.
Insbesondere wurden solche Verfahren nicht in einem Mobilkommunikationssystem
vorgeschlagen, welches CDMA adaptiert.
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Die
US-A-5327575 beschreibt
eine direktionale Hand-Over-Steuerung
zur Auswahl eines Hand-Off-Ziels für eine Kommunikationseinheit. Wenn
sich eine Mobilstation über
eine Zelle angrenzend einer bedienenden Zelle bewegt, stellen RSSI-Werte
von der entsprechenden BTS den höchsten relativen
Wert bereit, und erstrebt die bedienende BTS einen Hand-Over zur
nächsten
BTS. Wenn der RSSI-Wert von einer nicht angrenzenden BTS einen höheren relativen
Wert als die weitere BTS, welche innerhalb einer Basisseite-Frequenzliste verfügbar ist,
bereitstellen sollte, wird die bedienende BTS einen Hand-Over an
die nicht angrenzende BTS erstreben. Wenn die RSSI-Werte von zwei
BTS im Wesentlichen gleich sind, erstrebt die bedienende BTS alternativ
einen Hand-Over an eine der BTS. Die Mobilstation fährt mit
einer Kommunikation mit der bedienenden BTS in dem Fall fort, wenn
kein Verkehrskanal an jeglicher angrenzenden BTS verfügbar ist.
Die
GB-A-2266030 bezieht
sich auf ein Mobilkommunikationssystem mit einem Mobilvermittlungszentrum, welches
an einer Mehrzahl von Basisstationen verbunden ist, welche eine
Funkdienstzone und eine Mehrzahl von Mobilstationen bilden. Das
Mobilvermittlungszentrum überwacht
die Verwendung eines Verkehrskanals für jede Zone und stellt einen
Verwendungs-Schwellwert
für jede
Zone ein und sendet diesen an die Mobilstation über die Basisstation. Die Mobilstation
vergleicht die Kanal-Verwendungs-Information und den Schwellwert
für die
Zone. Wenn die Kanal-Verwendung größer als der Schwellwert ist, wählt die
Mobilstation ein Hand-Over-Funkzonenziel basierend
auf der empfangenen Signalstärke
und der Qualität
und der Kanal-Verwendungs-Information und
den Schwellwerten für
angrenzende Zonen aus und überträgt dann
eine Hand-Over-Anforderung, welche die Zielzone bestimmt, an das
Mobilvermittlungszentrum. Seite 11 zeigt ein Verwendungsszenario
an einer Basisstation unter aktueller Kommunikation und zwei Basisstationen
in einer angrenzenden Zone. Zu einem Zeitpunkt T
1 ist
eine Verwendung an der Basisstation unter Kommunikation größer als
ein Verwendungs-Schwellwert und wird ein Hand-Over an eine Hand-Over-Freigabezone
durchgeführt,
welche basierend auf den RSS-Pegel und einer Verkehrskanal-Verwendung
bestimmt wird.
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Die
US 5 781 861 bezieht sich
auf eine Planung einer Verkehrslast in einem CDMA-System, wenn sich
eine Verkehrslast in einer derzeit bedienenden Zelle erhöht und eine
Verbindungskapazität übersteigt.
In diesem Fall werden Hand-Off-Parameter von allen Mobilstationen
in der Zelle auf der Basis von einem Leistungszuweisungszustand
aktualisiert, und auf der Basis von den aktualisierten Hand-Off-Parametern
wird ein sanfter Hand-Off-Betrieb von einem Teil der Mobilstationen
in der bedienenden Zelle mit einer hohen Verkehrsdichte an eine angrenzende
Zelle mit einer geringen Verkehrsdichte durchgeführt.
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Beschreibung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe von der vorliegenden Erfindung, sowohl ein Hand-Off-Verfahren
als auch ein Kommunikationsressourcen-Verwaltungsverfahren in einem
Mobilkommunikationssystem bereitzustellen, welches Datenkommunikationen
in Betracht zieht.
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Die
Aufgabe von der Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche 1, 8 und
9 gelöst.
Vorteilhafte Merkmale von der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein
Mobilkommunikationssystem enthält eine
erste Basisstation in Kommunikation mit einer Mobilstation über einen
Funkübertragungspfad;
eine zweite Basisstation in Kommunikation mit der Mobilstation über einen
Funkübertragungspfad;
und ein Beurteilungsmittel zum Beurteilen, ob ein Hand-Off durchzuführen ist,
basierend auf der Verwendung von den Kommunikationsressourcen von
der ersten und zweiten Basisstation.
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Bei
diesem System wird, basierend auf der Verwendung von den Kommunikationsressourcen von
jeder Basisstation, bestimmt, ob der Hand-Off durchzuführen ist.
Genauer gesagt, wird eine Basisstation in Kommunikation mit der
Mobilstation basierend auf der Verwendung von den Funkressourcen von
jeder Basisstation bestimmt. Daher ist die Mobilstation beispielsweise
in Kommunikation mit jener Basisstation, welche die meisten Kommunikationsressourcen
bereitstellen kann, und demgemäß werden
Hochgeschwindigkeits-Kommunikationen verfügbar.
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Das
Mobilkommunikationssystem ist einem weiteren Aspekt mit einer Basisstation
in Kommunikation mit einer Mehrzahl von Mobilstationen bereitgestellt,
wobei das Mobilkommunikationssystem enthält: ein Erfassungsmittel zum
Erfassen eines Rufes, welcher von einer Mobilstation in Kommunikation
mit der Basisstation aufgebaut ist; ein Erlangungsmittel zum Erlangen
von Kommunikationsressourcen, welche dem Ruf zuzuweisen sind; und
ein Raten-Einstellmittel
zum Reduzieren der Datenrate von einer weiteren Mobilstation, welche über die
Basisstation kommuniziert, wenn die Kommunikationsressourcen, welche
dem Ruf zuzuweisen sind, nicht erlangt werden können.
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Bei
diesem System wird, wenn eine bestimmte Mobilstation einen Ruf aufbaut,
die Datenrate von einer weiteren Mobilstation, wenn notwendig, reduziert.
Auf diese Art und Weise können
Kommunikationsressourcen, welche der Mobilstation zuzuweisen sind,
welche den Ruf aufbaut, sichergestellt werden. Die Datenrate von
einer weiteren Mobilstation kann nicht nur eingestellt werden, indem
ein Ruf, welcher von einer bestimmten Mobilstation aufgebaut ist,
als eine Auslösung
verwendet wird, sondern sie kann ebenfalls erhöht werden, wenn der Ruf von
einer bestimmten Mobilstation freigegeben ist. Alternativ, wenn
es eine Verzögerung
bei Kommunikationen von einer bestimmten Mobilstation gibt, kann
die Datenrate von der Mobilstation verbessert werden.
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In
dem Mobilkommunikationssystem sind in einem weiteren Aspekt eine
Mobilstation und eine Basisstation über einen Funkübertragungspfad
verbunden, und sind die Basisstation und eine Basisstation-Steuervorrichtung über eine Übertragungsleitung
verbunden. Das Mobilkommunikationssystem enthält: ein Meldungsmittel, um
der Basisstation-Steuervorrichtung die Verwendung von den Kommunikationsressourcen
von dem Funkübertragungspfad
von der Basisstation periodisch zu melden; ein Bestimmungsmittel,
um die Kommunikationsressourcen von einem Funkübertragungspfad und die Kommunikationsressource
von einer Übertragungsleitung,
welche der Mobilstation zuzuweisen ist, basierend auf der Meldung
zu bestimmen; und ein Zuweisungsmittel, um die Kommunikationsressource
von dem Funkübertragungspfad
und die Kommunikationsressource von der Übertragungsleitung an die Mobilstation
basierend auf der Bestimmung zuzuweisen.
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In
diesem System wird die Verwendung der Kommunikationsressourcen von
dem Funkübertragungspfad,
welcher durch die Basisstation zu verwalten ist, periodisch an die
Basisstation-Steuervorrichtung informiert. Daher kann die Basisstation-Steuervorrichtung Übertragungsleitungsressourcen
entsprechend den Funkressourcen, welche die Basisstation der Mobilstation
zuweisen kann, der Mobilstation zuweisen. Auf diese Art und Weise
verbleiben Funkressourcen und Übertragungsleitungsressourcen
niemals unausgeglichen, und kann die ineffektive Verwendung von
Kommunikationsressourcen vermieden werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
den Aufbau des Mobilkommunikationssystems von der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
Kommunikationsressourcen, welche durch die Basisstation und Basisstation-Steuervorrichtung
verwaltet werden.
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3 zeigt
ein Beispiel von einer Übertragungsleistungs-Verwaltungstabelle.
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4 zeigt
ein Beispiel von einer Modulator-Verwaltungstabelle.
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5 zeigt
ein Beispiel von einer Spreizcode-Verwaltungstabelle.
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6 zeigt
ein Beispiel von einer Demodulator-Verwaltungstabelle.
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7 zeigt
ein Beispiel von einer Decoder-Verwaltungstabelle.
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8A zeigt
ein Beispiel von einer Rahmen-Versatz-Verwaltungstabelle.
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8B zeigt
ein Beispiel von einer Band-Verwaltungstabelle.
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9 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozess für eine Mobilstation zeigt,
um zu beurteilen, ob ein Hand-Off durchzuführen ist.
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10 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozess zeigt, um zu beurteilen,
ob ein Hand-Off anzufordern ist.
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11 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozess für eine Basisstation-Steuervorrichtung zeigt,
um zu beurteilen, ob ein Hand-Off durchzuführen ist.
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12 ist
ein weiteres Ablaufdiagramm, welches einen Prozess für eine Basisstation-Steuervorrichtung
zeigt, um zu beurteilen, ob ein Hand-Off durchzuführen ist.
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13 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozess zum Einstellen von einer
Datenrate zeigt, wenn eine neue Zelle aufgebaut wird.
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14 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozess zum Einstellen einer Datenrate
zeigt, wenn ein Ruf freigegeben wird.
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15 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozess zum Einstellen einer Datenrate
zeigt, wenn es eine Verzögerung
in einer Aufwärtsstrecke-Übertragungsleitung
gibt.
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16 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozess zum Einstellen einer Datenrate
zeigt, wenn es eine Verzögerung
in einer Abwärtsstrecke-Übertragungsleitung
gibt.
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17 bis 20 zeigen
spezifische Beispiele des Raten-Einstellverfahrens
des Mobilkommunikationssystems in der zweiten Ausführungsform.
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21 zeigt
die Kommunikationsressourcen-Verwaltung des Mobilkommunikationssystems
in der dritten Ausführungsform.
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22 bis 25 zeigen
Ablaufdiagramme, welche Prozesse zum Zuweisen von Kommunikationsressourcen
im Mobilkommunikationssystem in der dritten Ausführungsform zeigen.
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26 bis 29 zeigen
Ablaufdiagramme, welche Prozesse zum Verwalten von Kommunikationsressourcen
im Mobilkommunikationssystem von der dritten Ausführungsform
zeigen.
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Bester Modus zur Durchführung der
Erfindungen Erste Ausführungsform
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1 zeigt
den Aufbau des Mobilkommunikationssystems von der bevorzugten Ausführungsform.
Es ist zu erwähnen,
dass 1 lediglich Vorrichtungen zeigt, welche sich direkt
auf die vorliegende Erfindung beziehen.
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Mobilstationen 1 bis 3 sind
tragbare Endvorrichtungen, wie beispielsweise ein Telefongerät, ein PDA,
ein Personal-Computer
und dergleichen. Jede der Mobilstationen 1 bis 3 enthält eine
Schnittstelle, welche einen Funkübertragungspfad
mit einer oder mehreren Basisstationen aufbaut und Signale an/von der
Basisstation über
den Funkübertragungspfad überträgt/empfängt.
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Basisstationen 11 und 12 enthalten
jeweils eine Schnittstelle, welche einen Funkübertragungspfad mit jeder der
Mobilstationen 1 bis 3 aufbaut und die Mobilstationen 1 bis 3 unterbringt.
Jede der Basisstationen 11 und 12 sind über eine Übertragungsleitung
mit einer Basisstation-Steuervorrichtung 21 verbunden,
und ihr Betrieb wird durch die Basisstation-Steuervorrichtung 21 gesteuert.
Hier gilt, obwohl die Übertragungsleitung
grundsätzlich
ein Optikfaserkabel ist, ein Metallkabel oder dergleichen ein Funkübertragungspfad
sein kann.
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Die
Basisstation-Steuervorrichtung 21 steuert die Basisstationen 11 und 12 und
verbindet jede Basisstation mit einem Netzwerk. Die Basisstation-Steuervorrichtung 21 ist
mit einer beliebigen Vermittlung 31 im Netzwerk verbunden.
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Auf
diese Art und Weise ist jede der Mobilstationen 1 bis 3 mit
einem Netzwerk über
die Basisstation und die Basisstation-Steuervorrichtung verbunden.
Mit anderen Worten ist jede der Mobilstationen 1 bis 3 mit
einem Netzwerk über
einen Funkübertragungspfad
und eine Übertragungsleitung
verbunden. In dieser Ausführungsform
werden Signale unter Verwendung von CDMA in einem Funkübertragungspfad
gemultiplext, und werden sie unter Verwendung von TDM in einer Übertragungsleitung
gemultiplext.
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Als
Nächstes
wird der Hand-Off-Betrieb beschrieben. In einem bestehenden Mobilkommunikationssystem
wird der Hand-Off
beispielsweise durchgeführt,
wenn sich eine Mobilstation, welche durch eine bestimmte Basisstation
untergebracht ist, an den Kommunikationsbereich von einer weiteren
Basisstation bewegt. Wenn sich beispielsweise in 1 die
Mobilstation 2, welche in der Basisstation 11 untergebracht
ist, an den Kommunikationsbereich von der Basisstation 12 bewegt,
kann die Mobilstation 2 Signale an/von der Basisstation 12 übertragen/empfangen.
In diesem Fall wird, wenn die Leistung von dem Funksignal von der
Basisstation 11 unterhalb eines Schwellwertes abfällt und
gleichzeitig die Leistung von dem Funksignal von der Basisstation 12 einen
Schwellwert übersteigt,
ein Hand-Off durchgeführt.
Dann wird die Mobilstation 12 danach durch die Basisstation 12 untergebracht.
Auf diese Art und Weise wird im bestehenden System die Entscheidung,
ob der Hand-Off
durchzuführen
ist, auf der Leistung von einem Funksignal basieren.
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Jedoch
wird in dem System von der Ausführungsform
die Entscheidung, ob der Hand-Off durchzuführen ist, anhand der folgenden
Parameter basieren:
- 1a: Pegel eines Funksignals
von einer Basisstation an eine Mobilstation
- 1b: Pegel eines Funksignals von einer Mobilstation an eine Basisstation
- 2a: Qualität
eines Funkübertragungspfades
zur Übertragung
von Signalen von einer Basisstation an eine Mobilstation
- 2b: Qualität
eines Funkübertragungspfades
zur Übertragung
von Signalen von einer Mobilstation an eine Basisstation
- 3: Verwendung von Kommunikationsressourcen, welche durch eine
Basisstation und/oder eine Basisstation-Steuervorrichtung verwaltet werden
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In
diesem Fall kann jeder aus dem „Pegel", wie in 1a und 1b beschrieben, erlangt
werden, indem die Amplitude oder die Leistung von einem Funksignal überwacht
wird. Die in 2a und 2b beschriebene „Qualität" kann erlangt werden, indem beispielsweise eine
Bitfehlerrate oder Rahmenfehlerrate überwacht wird. Der Parameter
3 wird später
detailliert beschrieben.
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Als
Nächstes
wird das Konzept des Hand-Off im Mobilkommunikationssystem von der
Ausführungsform
beschrieben. In 1 wird angenommen, dass sich
der Kommunikationsbereich von der Basisstation 11 und jener
von der Basisstation 12 überlappen, und dass die Mobilstation 2 Funksignale
an/von jeder der Basisstationen 11 und 12 übertragen/empfangen
kann. Es wird ebenfalls angenommen, dass die Mobilstation 2 derzeit
in der Basisstation 11 untergebracht ist.
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Bei
der oben beschriebenen Situation, wenn viele der Kommunikationsressourcen
von der Basisstation 11 durch weitere Kommunikationen verwendet
werden, nehmen die Kommunikationsressourcen, welche der Mobilstation 2 zuzuweisen
sind, ab. Beispielsweise, wie in 1 gezeigt,
wenn die Mobilstation 1, welche in der Basisstation 11 untergebracht ist,
Hochgeschwindigkeitskommunikationen beginnt, nehmen die Kommunikationsressourcen,
welche der Mobilstation 2 zuzuweisen sind, ab. In diesem
Fall muss die Mobilstation 2 beispielsweise die Übertragungsgeschwindigkeit
reduzieren.
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In
diesem Fall wird angenommen, dass viel verfügbare Kommunikationsressourcen
in der Basisstation 12 verbleiben. Das heißt, dass
angenommen wird, dass viele Kommunikationsressourcen, welche der
Mobilstation 2 zuzuweisen sind, in der Basisstation 12 verbleiben.
In diesem Fall wird bei dem System von dieser Ausführungsform
der Hand-Off durchgeführt,
und wird die Mobilstation 2 in der Basisstation 12 untergebracht.
Dann kann die Mobilstation 2 die Hochgeschwindigkeitskommunikationen
unter Verwendung der Kommunikationsressourcen von der Basisstation 12 durchführen.
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Auf
diese Art und Weise wird bei dem Mobilkommunikationssystem von dieser
Ausführungsform die
Entscheidung, ob der Hand-Off durchzuführen ist, von den Kommunikationsressourcen
(welche die Kommunikationsressourcen von einem Funkübertragungspfad
und jene von einer Übertragungsleitung enthalten)
von einer Basisstation basieren. In diesem Fall wird tatsächlich die Leistung
von einem eingehenden Funksignal ebenfalls in Betracht gezogen. Anstelle
der Leistung von dem Funksignal kann ebenfalls die Qualität eines
Funkübertragungspfades in
Betracht gezogen werden. Alternativ können sowohl die Leistung des
Funksignals als auch die Qualität
eines Funkübertragungspfades
in Betracht gezogen werden.
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2 zeigt
Kommunikationsressourcen, welche durch eine Basisstation und eine
Basisstation-Steuervorrichtung verwaltet werden. In 2 stellen „F (vorwärts)" und „R (rückwärts)" eine Richtung von
einem Netzwerk an eine Mobilstation (Stromabwärts-Richtung) und eine Richtung
von einer Mobilstation an ein Netzwerk (Stromaufwärts-Richtung)
jeweils dar.
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Eine „Übertragungsleistung" ist eine Leistung,
welche durch eine Basisstation verwendet wird, um ein Funksignal
an eine Mobilstation zu übertragen.
Hier multiplext und überträgt eine
Basisstation eine Mehrzahl von Signalen. Daher ist die gesamte Übertragungsleistung
von einer Basisstation gleich der Summe von den jeweiligen Übertragungsleistungen
von einzelnen Funksignalen. Jedoch wird die maximale gesamte Übertragungsleistung
von einer Basisstation beispielsweise durch eine Vielzahl von Regeln
vorherbestimmt. Daher gibt es, wenn eine hohe Übertragungsleistung an ein
bestimmtes Funksignal zuzuweisen ist, lediglich eine geringe Menge an
verbleibender Übertragungsleistung,
welche einem weiteren Funksignal zuzuweisen ist.
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Wie
bereits bekannt, ist bei der CDMA die Übertragungsleistung von einem
Funksignal proportional zur Datenrate (Kommunikationsrate) von Daten,
welche unter Verwendung des Signals übertragen werden. Mit anderen
Worten, obwohl Niedriggeschwindigkeits-Kommunikationen lediglich
eine geringe Menge an Übertragungsleistung
erfordern, erfordern Hochgeschwindigkeits-Kommunikationen eine hohe
Menge an Übertragungsleistung.
Wenn eine Basisstation viele Mobilstationen unterbringt, wird die
Menge an Übertragungsleistung,
welche einem Funksignal zuweisbar ist, um an jede Mobilstation übertragen
zu werden, klein. Daher wird die Datenrate, welche jeder Mobilstation
ermöglicht
wird, klein. Wenn die Anzahl von Mobilstationen, welche in einer
Basisstation untergebracht sind, klein ist, wird die Größe der Übertragungsleistung,
welche einem Funksignal zuweisbar ist, um an jede Mobilstation übertragen
zu werden, groß.
Daher wird die Datenrate, welche jeder Mobilstation ermöglicht wird,
hoch.
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3 zeigt
eine Tabelle, welche dazu verwendet wird, um die Übertragungsleistung
von jedem Funksignal zu verwalten. Diese Tabelle speichert eine
Information, welche die Datenrate von jedem der Signale, welche
unter Verwendung von einem entsprechenden Funkübertragungspfad (oder Funkkanal)
zwischen einer Basisstation und jeder Mobilstation übertragen
werden, darstellt, und eine Information, welche eine Übertragungsleistung
entsprechend der Datenrate darstellt. Diese Tabelle wird dazu verwendet,
um die Datenrate von jedem Funkkanal auf eine solche Art und Weise
zu bestimmen, so dass die Summe von den Übertragungsleistungen von einzelnen
Funksignalen nicht die maximale Übertragungsleistung
von einer Basisstation übersteigt.
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Alle
Signale, welche von einer Basisstation übertragen werden, werden gemeinsam
verstärkt und
werden über
die Luftschnittstelle übertragen.
In diesem Fall, da eine Übertragungsleistung
proportional zu einer Übertragungsrate
in CDMA benötigt
wird, können
keine Hochgeschwindigkeitsdaten übertragen
werden, wenn eine Leistung von einem spezifischen Wert oder höher nicht
zugewiesen wird. Da jedoch in einer Basisstation die maximale gesamte Übertragungsleistung
durch die Hardware beschränkt
wird, muss die gesamte beschränkte
Leistung wirksam unter einer Mehrzahl von Kanälen aufgeteilt werden.
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Ein „Modulator" stellt einen Modulator
dar, welcher dazu verwendet wird, um Signale zu modulieren, welche
von einer Basisstation an eine Mobilstation zu übertragen sind, und wird durch
die in 4 gezeigte Modulator-Verwaltungstabelle verwaltet. Die Anzahl
von Modulatoren, welche in jeder Basisstation bereitgestellt werden
können,
ist vorherbestimmt. Diese Tabelle speichert eine Information, welche
die Verwendung (in Verwendung/verfügbar) von jedem Modulator darstellt,
und wenn der relevante Modulator in Verwendung ist, speichert sie
ebenfalls eine Information, welche den Funkkanal identifiziert,
unter Verwendung des Modulators.
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Ein
Modulator wird für
jeden Kommunikationskanal benötigt.
Eine Mehrzahl von Modulatoren wird manchmal proportional zu der
Geschwindigkeit in Abhängigkeit
von dem Typ eines Modulators benötigt.
Wenn eine Mehrzahl von Modulatoren in einem Fall benötigt wird,
bei welchem viele Modulatoren in einem Feld bereitgestellt sind,
gibt es manchmal eine Beschränkung,
dass lediglich aufeinanderfolgend angereihte Modulatoren verwendet
werden können. Insbesondere,
wenn Signale mit niedriger Rate, wie beispielsweise Sprache und
dergleichen, hier und dort im Modulator-Feld zugewiesen werden,
kann eine Mehrzahl von Leerlauf-Modulatoren nicht aufeinanderfolgend
sichergestellt werden. Daher können Hochgeschwindigkeitsdaten
nicht zugewiesen werden. In diesem Fall wird, da die Anzahl von
Modulatoren physikalisch beschränkt
ist, die wirksame Verwaltung von Modulatoren benötigt.
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Ein „Spreizcode" wird dazu verwendet,
um Signale zu spreizen, welche zwischen einer Basisstation und einer
Mobilstation übertragen
werden, und wird durch die in 5 gezeigte
Spreizcode-Verwaltungstabelle verwaltet. Die Anzahl von verfügbaren Spreizcodes
von jeder Basisstation ist vorherbestimmt. Diese Tabelle speichert
eine Information, welche die Verwendung (in Verwendung/verfügbar) von
jedem Spreizcode darstellt, und, wenn der relevante Spreizcode in
Verwendung ist, speichert sie ebenfalls eine Information, welche
den Funkkanal identifiziert, welcher den Spreizcode verwendet. Für den Spreizcode
wird ein Walsh-Code verwendet.
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In
einem CDMA-System wird eine Walsh-Funktion und dergleichen für die Spreizcodes verwendet,
und werden Kanäle
identifiziert, indem es ermöglicht
wird, dass Walsh-Codes
für jeden
Kanal zueinander orthogonal sind. Die Anzahl von Spreizcodes ist
beschränkt,
und wenn ein Spreizcode jedem Kanal zugewiesen wird, wird ein verbleibender verfügbarer Code
zugewiesen. Der Grad eines Spreizcodes, welcher in Abhängigkeit
von der Datenrate erforderlich ist, ist variabel. Je höher die
Datenrate wird, desto kleiner wird der Grad des Spreizcodes. Wenn
eine Mehrzahl von Spreizcodes hier und dort auf eine zerstreute
Art und Weise verwendet werden, können die Spreizcodes nicht
den Kommunikationen mit hoher Datenrate zugewiesen werden. Daher
wird ebenfalls die wirksame Zuweisung eines Spreizcodes benötigt.
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Ein „Demodulator" stellt einen Demodulator dar,
welcher dazu verwendet wird, um Signale zu demodulieren, welche
von einer Mobilstation an eine Basisstation übertragen werden, und wird
durch die in 6 gezeigte Demodulator-Verwaltungstabelle verwaltet.
Die Anzahl von Demodulatoren, welche in jeder Basisstation bereitgestellt
sind, ist grundsätzlich
gleich der Anzahl von Modulatoren. Diese Tabelle speichert eine
Information, welche die Verwendung (in Verwendung/verfügbar) von
jedem Demodulator darstellt, und ebenfalls eine Information, welche
den Funkkanal identifiziert, welchen der Demodulator verwendet,
wenn der relevante Spreizcode in Verwendung ist.
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Ein „Decoder" stellt einen Decoder
dar, welcher dazu verwendet wird, um Signale zu decodieren, welche
von einer Mobilstation an eine Basisstation übertragen werden, und wird
durch die in 7 gezeigte Decoder-Verwaltungstabelle
verwaltet. Die Anzahl von Decodern, welche in jeder Basisstation bereitgestellt
sind, ist vorherbestimmt. Diese Tabelle speichert eine Information,
welche die Verwendung (in Verwendung/verfügbar) von jedem Decoder darstellt,
und sie speichert ebenfalls, wenn der relevante Decoder in Verwendung
ist, eine Information, welche den Funkkanal identifiziert, welchen
der Decoder verwendet. Für
den Decoder wird beispielsweise ein Viterbi-Decoder oder ein Turbo-Decoder verwendet.
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Ein „Rahmen-Versatz" ist eine Information, welche
dazu verwendet wird, um eine Zeit zu bestimmen, innerhalb welcher
ein Signal in einen Rahmen eingesetzt werden sollte, welcher zwischen
einer Basisstation und einer Basisstation-Steuervorrichtung übertragen/empfangen
wird. Genauer gesagt bestimmt der Rahmen-Versatz beispielsweise
einen vorgeschriebenen Zeitschlitz in einem TDM-Rahmen mit einer
Mehrzahl von Zeitschlitzen. Genauer gesagt ist der Rahmen-Versatz
beispielsweise ein Versatz in Einheiten von 1,25 ms, welche erlangt
wird, indem ein 20 ms-Rahmen, welcher zwischen der Basisstation
und der Basisstation-Steuervorrichtung übertragen/empfangen
wird, in 16 Stücke
unterteilt wird. Der Rahmen-Versatz wird durch die in 8A gezeigte
Rahmen-Versatz-Verwaltungstabelle verwaltet. Mit anderen Worten
verbindet eine 2 Mbps-Leitung die Basisstation und die Basisstation-Steuervorrichtung
und wird diese Leitung in der Einheit von einem 20 ms-Rahmen verwaltet,
welches die grundlegende Rahmengröße von einem CDMA-System ist.
Dieser 20 ms-Rahmen wird in 16 Teile unterteilt, und jede Kanalzuweisung
wird in Einheiten von 1,25 ms verwaltet. In diesem Fall, wenn Kanäle auf einen
spezifischen Rahmen-Versatz gerichtet sind, gibt es eine Möglichkeit,
dass nicht alle der Kanäle
untergebracht werden können.
Daher, wenn ein Rahmen-Versatz einem neuen Kanal zugewiesen wird,
muss der Rahmen-Versatz derart zugewiesen werden, dass er korrekt
verteilt wird, und zwar in Abhängigkeit
von einer Kanalzuweisungs-Situation für jeden Rahmen-Versatz.
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Eine „Kanal-ID" ist eine Information,
welche dazu verwendet wird, um einen Kanal zu identifizieren, welcher
in einer Übertragungsleitung
zwischen einer Basisstation und einer Basisstation-Steuervorrichtung
aufgebaut ist. Genauer gesagt wird eine Kanal-ID angehängt, um übertragene/empfangene
Daten zu identifizieren. Mit anderen Worten wird eine Nummer jeder
von einer Mehrzahl von Datenstücken angehängt, welche
bei einem Ruf übertragen/empfangen
werden, und werden die Daten innerhalb der Vorrichtung usw. verwaltet.
Im Allgemeinen werden die angehängte
Nummer und das Datenstück
innerhalb der Vorrichtung in Paaren verarbeitet, und ist die Länge der
angehängten
Nummer ebenfalls beschränkt.
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Ein „Band" ist eine Information,
welche ein Band darstellt, welches jedem Kanal zugewiesen wird,
welcher in einer Übertragungsleitung
zwischen einer Basisstation und einer Basisstation-Steuervorrichtung
aufgebaut ist, und wird durch die in 8B gezeigte
Band-Verwaltungstabelle verwaltet. Genauer gesagt wird das Band
jedem Kanal zugewiesen, welcher in einem Rahmen von Einheiten von
1,25 ms aufgebaut ist, welche zwischen einer Basisstation und einer
Basisstation-Steuervorrichtung übertragen/empfangen
werden. In diesem Fall wird beispielsweise eine Mehrzahl von Kanälen einem
Rahmen-Versatz zugewiesen. Daher muss das Band von jedem Kanal auf
eine solche Art und Weise verwaltet werden, so dass der Rahmen alle
Kanäle
unterbringen kann.
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Da
der Durchsatz von einer Zwischenvorrichtung-Schnittstelle zwischen einer Basisstation und
einer Basisstation-Steuervorrichtung beschränkt ist, muss der beschränkte Durchsatz
unter Teilnehmern wirksam unterteilt und verwendet werden. Wenn
beispielsweise eine ATM-Leitung für die Zwischenvorrichtung-Schnittstelle
verwendet wird, werden die gesamten Ressourcen von einer ATM-Zelle, welche
zwischen Vorrichtungen übertragen
wird, mit Bezug auf die Übertragungszeit
der Daten (Rahmen-Versatz) und das Übertragungsband unterteilt. In
diesem Fall werden der Rahmen-Versatz und das Band zusammen verwaltet.
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Als
Nächstes
wird die Sequenz des Hand-Offs von der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Im Folgenden werden sowohl ein Fall, bei welchem eine Mobilstation
den Hand-Off einleitet, als auch ein Fall, bei welchem eine Basisstation
den Hand-Off einleitet, beschrieben.
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9 ist
ein Ablaufdiagramm in dem Fall, bei welchem eine Mobilstation beurteilt,
ob ein Hand-Off durchzuführen
ist. In dieser Beschreibung wird eine Basisstation, welche die Mobilstation
unterbringt, eine „Quellen-Basisstation" genannt. Mit anderen Worten
wird angenommen, dass die Mobilstation derzeitig Datenkommunikationen über die
Quellen-Basisstation durchführt.
Eine Basisstation, welche die Möglichkeit
dazu hat, um die Mobilstation unterzubringen, wird eine „Ziel-Basisstation" genannt.
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Jede
Basisstation strahlt eine Ressourceninformation regelmäßig oder
bei dem Vorliegen einer vorgeschriebenen Auslösung aus. Hier bedeutet eine „vorgeschriebene
Auslösung" einen geänderten
Zustand der Kommunikationsressourcen, welche durch eine Basisstation
verwaltet werden. Wenn beispielsweise werden, wenn ein Ruf abgeschlossen
wird, wenn ein neuer Ruf aufgebaut wird, wenn sich die Datenrate
von beliebigen Kommunikationen ändert, und
dergleichen, dies alles als „vorgeschriebene Auslösungen" in Betracht gezogen.
Es wird angenommen, dass eine Ressourceninformation, welche durch
jede Basisstation ausgestrahlt wird, an alle Mobilstationen informiert
wird, welche sich innerhalb des Kommunikationsbereiches von der
relevanten Basisstation befinden.
-
In
diesem Fall ist die Ressourceninformation, welche von einer Basisstation
an eine Mobilstation informiert wird, eine Information über die
in 2 gezeigten Ressourcen. Genauer gesagt wird eine
solche Information erzeugt, indem auf die in 3 bis 8 gezeigten Tabellen Bezug genommen wird.
Beispielsweise werden die Differenz zwischen der maximalen Übertragungsleistung
von einer Basisstation und der derzeitigen Übertragungsleistung (verfügbare Leistung),
eine Datenrate, welche der Differenz (erlaubbare Datenrate) oder
der Anzahl von Einheitskanälen
entspricht, welche in die obigen zwei Datenstücke umgewandelt werden kann,
als eine Information über
die „Übertragungsleistung" informiert. Als Information über einen „Modulator", einen „Spreizcode", einen „Demodulator", einen „Decoder" und eine „Kanal-ID" werden jeweils eine
Information, welche anzeigt, ob es einen verfügbaren Modulator gibt, eine
Information, welche anzeigt, ob es einen verfügbaren Spreizcode gibt, eine
Information, welche anzeigt, ob es einen verfügbaren Demodulator gibt, eine
Information, welche anzeigt, ob es einen verfügbaren Decoder gibt und eine
Information, welche anzeigt, ob es eine verfügbare Kanal-ID gibt, informiert. Ferner
wird als eine Information über
ein „Band" beispielsweise eine
Information, welche anzeigt, dass es ein verfügbares Band gibt, informiert.
-
Es
gibt keine Notwendigkeit, dass die Ressourceninformation, welche
von einer Basisstation an eine Mobilstation informiert wird, alle
oben beschriebenen Informationsstücke enthält. Es ist jedoch für diese
Ressourceninformation vorteilhaft, zumindest eine Information über die Übertragungsleistung
zu enthalten.
-
Beim
Empfang der Ressourceninformation von sowohl der Quellen-Basisstation
als auch der Ziel-Basisstation, beurteilt die Mobilstation, ob ein Hand-Off
anzufordern ist, basierend auf den zwei Stücken von Ressourceninformation.
Wenn sie entscheidet, einen Hand-Off anzufordern, gibt die Mobilstation
eine Hand-Off-Anforderung
an eine Basisstation-Steuervorrichtung über die Quellen-Basisstation aus.
Dieses Beurteilungsverfahren wird später beschrieben.
-
Nach
Empfang der Hand-Off-Anforderung von der Mobilstation gibt die Basisstation-Steuervorrichtung
einen Hand-Off-Befehl
an die Quellen-Basisstation, die Ziel-Basisstation und die Mobilstation aus.
In diesem Fall wird ein Hand-Off-Befehl,
welcher einen Befehl zum Trennen von einer Funkverbindung an die
Mobilstation enthält,
an die Quellen-Basisstation
ausgegeben. Zusätzlich
wird ein Hand-Off-Befehl,
welcher einen Befehl enthält,
die Mobilstation unterzubringen, an die Ziel-Basisstation ausgegeben.
Ferner wird ein Hand-Off-Befehl, welcher einen Befehl enthält, um eine
Funkverbindung zwischen der Mobilstation und der Ziel-Basisstation aufzubauen,
und einen Befehl enthält,
den Funkübertragungspfad
zwischen der Mobilstation und der Quellen-Basisstation zu trennen,
an die Mobilstation ausgegeben. Dann geben jede aus der Quellen-Basisstation, der
Ziel-Basisstation und der Mobilstation eine Hand-Off-Antwort entsprechend
des Hand-Off-Befehles zurück.
-
Dann
führen
jede aus der Quellen-Basisstation, der Ziel-Basisstation und der Mobilstation eine Hand-Off-Verarbeitung gemäß dem Hand-Off-Befehl durch.
Genauer gesagt werden beispielsweise Verhandlungen zur Kanalzuweisung
und dergleichen zwischen der Mobilstation und der Ziel-Basisstation durchgeführt, und
wird ein Funkübertragungspfad aufgebaut.
Dann wird der Funkübertragungspfad zwischen
der Mobilstation und der Quellen-Basisstation freigegeben. Danach
wird die Mobilstation in der Ziel-Basisstation untergebracht und
wird über
die Ziel-Basisstation mit einem Netzwerk verbunden.
-
Obwohl
in dem oben beschriebenen Beispiel jede Basisstation individuell
eine Ressourceninformation an die Mobilstation ausstrahlt, kann
die Ressourceninformation ebenfalls an die Mobilstation durch ein
weiteres Verfahren informiert werden. Beispielsweise kann eine Basisstation
eine Ressourceninformation an die Mobilstation nach einer Anforderung
von der Mobilstation informieren.
-
10 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Ablauf zur Beurteilung, ob ein
Hand-Off anzufordern ist, zeigt. Eine Mobilstation führt diesen
Ablauf durch. Es wird angenommen, dass diese Mobilstation in der
Quellen-Basisstation untergebracht ist.
-
Im
Schritt S1 überwacht
die Mobilstation die Leistung von einem Funksignal von einer Ziel-Basisstation.
In Schritt S2 überprüft die Mobilstation,
ob die Leistung von dem in Schritt S1 erfassten Signal einen vorbestimmten
Schwellwert übersteigt.
Wenn die Leistung von dem Signal den Schwellwert übersteigt, führt die
Mobilstation während
und nach Schritten S3 Abläufe
durch. Andererseits kehrt der Ablauf zu Schritt S1 zurück.
-
In
Schritt S3 empfängt
die Mobilstation eine Ressourceninformation von der Quellen-Basisstation.
In Schritt S4 empfängt
die Mobilstation eine Ressourceninformation von der Ziel-Basisstation.
-
In
Schritt S5 überprüft die Mobilstation,
ob in der Ziel-Basisstation
Kommunikationsressourcen verfügbar
sind. Genauer gesagt überprüft die Mobilstation,
ob ein Funkkanal zwischen der Mobilstation und der Ziel-Basisstation
aufgebaut werden kann. Genauer gesagt bezieht sich die Mobilstation
beispielsweise auf die Ressourceninformation, welche von der Ziel-Basisstation
informiert ist, und überprüft, ob es
einen verfügbaren
Modulator, einen verfügbaren
Spreizcode, einen verfügbaren
Demodulator, einen verfügbaren
Decoder und dergleichen in der Ziel-Basisstation gibt. Wenn in der Ziel-Basisstation notwendige
verfügbare
Kommunikationsressourcen verbleiben, fährt der Ablauf mit Schritt
S6 fort. Andererseits wird der Ablauf beendet.
-
In
Schritt S6 vergleicht die Mobilstation die von der Quellen-Basisstation
empfangene Ressourceninformation mit jener, welche von der Ziel-Basisstation
empfangen ist. Genauer gesagt überprüft die Mobilstation,
in welcher Basisstation es mehr verfügbare Ressourcen gibt, nämlich in
der Quellen-Basisstation oder in der Ziel-Basisstation. Damit Kommunikationsressourcen
verglichen werden, wird beispielsweise die Übertragungsleistung verwendet.
In diesem Fall wird als Information über die Übertragungsleistung die verfügbare Leistung
oder erlaubbare Datenrate von jeder Basisstation verwendet, wie
oben beschrieben. Daher werden in diesem Fall in Schritt S6 die
jeweiligen verfügbaren
Leistungen oder erlaubbaren Datenraten von den zwei Basisstationen verglichen,
wie oben beschrieben.
-
Wenn
die verfügbaren
Ressourcen von der Ziel-Basisstation höher sind als jene von der Quellen-Basisstation,
erzeugt die Mobilstation in Schritt S7 die Hand-Off-Anforderung
und überträgt die Anforderung
an die Basisstation-Steuervorrichtung. Diese
Hand-Off-Anforderung enthält
beispielsweise eine Information, welche jede aus der Quellen-Basisstation
und der Ziel-Basisstation identifiziert. Wenn die verfügbaren Ressourcen
von der Ziel-Basisstation kleiner als jene von der Quellen-Basisstation sind, wird
der Ablauf ohne Erzeugung einer Hand-Off-Anfrage abgeschlossen.
-
Auf
diese Art und Weise wird in dem Mobilkommunikationssystem von dieser
Ausführungsform, wenn
eine Mobilstation ein Funksignal an/von einer Mehrzahl von Basisstationen
(in diesem Fall eine Quellen-Basisstation und eine Ziel-Basisstation) übertragen/empfangen
kann, der Hand-Off auf eine solche Art und Weise durchgeführt, so
dass die Mobilstation über
die Basisstation mit den am meisten verfügbaren Ressourcen an ein Netzwerk
verbunden werden kann. Nachdem sie in der Basisstation mit den meist
verfügbaren
Ressourcen untergebracht ist, kann die Mobilstation Hochgeschwindigkeits-Kommunikationen
unter Verwendung von so vielen Kommunikationsressourcen wie möglich durchführen.
-
Obwohl
in dieser Ausführungsform
die verfügbaren
Ressourcen verglichen werden, ist die vorliegende Erfindung nicht
auf dieses Verfahren beschränkt.
Das heißt,
dass beispielsweise eine Mehrzahl von Stücken von einer Ressourceninformation, welche
von einer Mehrzahl von Basisstationen empfangen werden, verglichen
werden können,
und dass eine Basisstation, welche die meisten Kommunikationsressourcen
sicherstellen kann, ebenfalls ausgewählt werden kann.
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11 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Ablauf zeigt, bei welchem eine
Basisstation-Steuervorrichtung beurteilt, ob ein Hand-Off durchzuführen ist.
Es wird angenommen, dass die Mobilstation derzeit Datenkommunikationen über eine
Quellen-Basisstation, wie in dem in 9 gezeigten
Beispiel, durchführt.
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Jede
Basisstation meldet eine Ressourceninformation an eine Basisstation-Steuervorrichtung periodisch
oder wenn es eine vorgeschriebene Auslösung gibt. Hier sind die vorgeschriebene
Auslösung und
die Ressourceninformation, welche zu informieren sind, gleich jenen
wie in dem mit Bezug auf 9 beschriebenen Beispiel.
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Nach
Empfang der Ressourceninformation von sowohl der Quellen-Basisstation
als auch der Ziel-Basisstation, beurteilt die Basisstation-Steuervorrichtung,
ob ein Hand-Off
durchzuführen
ist, und zwar basierend auf den zwei Sätzen von Ressourceninformation.
Dieser Beurteilungsablauf ist grundsätzlich gleich dem Ablauf von
der in 10 gezeigten Mobilstation. Jedoch
werden in der Basisstation-Steuervorrichtung
die Schritte S1, S2 und S7 nicht ausgeführt.
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Wenn
beurteilt ist, dass ein Hand-Off durchgeführt werden sollte, gibt die
Basisstation-Steuervorrichtung einen Hand-Off-Befehl an jede aus der Quellen-Basisstation,
der Ziel-Basisstation
und der Mobilstation aus. Diese Hand-Off-Befehle sind grundsätzlich gleich jenen wie mit
Bezug auf 9 beschrieben. Dann gibt jede
aus der Quellen-Basisstation,
der Ziel-Basisstation und der Mobilstation eine Hand-Off-Antwort
entsprechend des jeweiligen Hand-Off-Befehls an die Basisstation-Steuervorrichtung
zurück.
-
Dann
führt jede
aus der Quellen-Basisstation, der Ziel-Basisstation und der Mobilstation einen Hand-Off-Ablauf
gemäß dem oben
beschriebenen jeweiligen Hand-Off-Befehl durch, wie in dem mit Bezug
auf 9 bezogenen Ablauf beschrieben. Auf diese Art
und Weise ist, nach diesem Hand-Off-Ablauf,
die Mobilstation in der Ziel-Basisstation untergebracht, und ist über die
Ziel-Basisstation mit einem Netzwerk verbunden. Jedoch ist, sogar
wenn der Hand-Off-Befehl
ausgegeben ist, kein Hand-Off-Ablauf durchgeführt, wenn die Leistung von
einem Funksignal, welches von der Ziel-Basisstation durch die Mobilstation
empfangen ist, niedriger als ein Schwellwert ist, oder wenn die
Qualität
von dem Funkübertragungspfad
zwischen der Mobilstation und der Ziel-Basisstation niedriger als
ein vorgeschriebener Pegel ist.
-
In
diesem Ablauf kann die Ressourceninformation durch die Vermittlungsstation
verwaltet werden oder kann wechselseitig zwischen allen Basisstationen
informiert werden.
-
12 ist
ein weiteres Ablaufdiagramm, welches einen Ablauf für die Basisstation-Steuervorrichtung
zeigt, welche beurteilt, ob ein Hand-Off durchzuführen ist.
In diesem Ablaufdiagramm, wenn erfasst wird, dass die Leistung von
einem Funksignal von der Ziel-Basisstation einen Schwellwert übersteigt,
meldet die Mobilstation einer Basisstation-Steuervorrichtung diese
Tatsache. Nach Empfang von dieser Meldung erstellt die Basisstation-Steuervorrichtung
eine Anforderung nach einer Ressourceninformation an jede aus der
Quellen-Basisstation und der Ziel-Basisstation. Andererseits meldet
jede aus der Quellen- und Ziel-Basisstation der Basisstation-Steuervorrichtung
die Ressourceninformation, wie angefordert. Dann beurteilt die Basisstation-Steuervorrichtung,
ob ein Hand-Off durchzuführen
ist, gemäß den zwei
Stücken
von Ressourceninformation. Da der Ablauf danach gleich jenem ist
wie in dem in 9 oder 11 gezeigten
Ablauf, wird die Beschreibung ausgelassen.
-
Auf
diese Art und Weise wird, wenn eine Mobilstation Signale an/von
einer Mehrzahl von Basisstationen übertragen/empfangen kann, ein
Hand-Off auf eine solche Art und Weise durchgeführt, so dass die Mobilstation über eine
Basisstation mit den meist verfügbaren
Kommunikationsressourcen von allen Basisstationen mit einem Netzwerk
verbunden werden kann. Daher kann die Mobilstation stets in einer optimalen
Basisstation untergebracht werden und kann Hochgeschwindigkeits-Kommunikationen durchführen.
-
2. Ausführungsform
-
Wie
bei der ersten Ausführungsform
beschrieben, wird die maximale gesamte Übertragungsleistung von einer
Basisstation vorherbestimmt, und wird die Datenrate von einem Signal, welches über einen
Funkübertragungspfad übertragen
wird, ebenfalls demgemäß beschränkt. Daher wird
beispielsweise, wenn Hochgeschwindigkeits-Paketdatenkommunikationen bestrebt werden, die
Größe von Kommunikationsressourcen,
welche weiteren Kommunikationen zugewiesen werden können, klein,
welches weitere Kommunikationen beeinflusst. Bei Paketdatenkommunikationen ändert sich die
Datenrate größtenteils.
Daher gibt es, wenn eine hohe Menge von Kommunikationsressourcen
den Paketdatenkommunikationen fest zugewiesen wird, Kommunikationsressourcen,
welche reserviert sind, ohne dass sie verwendet werden, wenn die
Datenrate von den Paketdatenkommunikationen abfällt.
-
Dieses
Problem kann gelöst
werden, wenn die Menge von Kommunikationsressourcen, welche jeder
Verbindung zuzuweisen ist, und/oder die Datenrate von jeder Verbindung
dynamisch eingestellt wird, wie angefordert.
-
Bei
dem Mobilkommunikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform
wird die Zuweisung von Kommunikationsressourcen oder einer Datenrate
unter Verwendung einer der folgenden Elemente als eine Auslösung eingestellt.
- (1) Aufbauen eines neuen Rufes
- (2) Freigeben eines Rufes
- (3) Verzögerung
in einer Rückwärtsverbindung (Aufwärtsstreckeverbindung)
- (4) Verzögerung
in einer Vorwärtsverbindung
(Abwärtsstreckeverbindung)
- (5) Abfrage
-
Der „Aufbau
eines neuen Rufes" wird
durch eine Basisstation erfasst, welche eine Mobilstation unterbringt,
welche dabei ist, Kommunikationen zu beginnen. Wenn ein neuer Ruf
aufgebaut ist, müssen Kommunikationsressourcen
dem neuen Ruf zugewiesen werden. In diesem Fall, wenn es verfügbare Kommunikationsressourcen
gibt, werden die Kommunikationsressourcen dem neuen Ruf zugewiesen. Wenn
es jedoch keine verfügbaren
Kommunikationsressourcen gibt, muss ein Teil der Kommunikationsressourcen,
welche bereits einer spezifischen Verbindung zugewiesen sind, dem
neuen Ruf neu zugewiesen werden. Daher wird die Datenrate von der spezifischen
Verbindung in diesem Fall reduziert.
-
Die „Freigabe
eines Rufes" wird
durch eine Basisstation erfasst, welche die Mobilstation unterbringt,
wenn die Kommunikationen beendet werden. Wenn ein Ruf freigegeben
wird, können
Kommunikationsressourcen, welche dem freigegebenen Ruf zugewiesen
wurden, einem weiteren Ruf neu zugewiesen werden. In diesem Fall
kann die Datenrate von einer spezifischen Verbindung verbessert
werden, indem die freigegebenen Kommunikationsressourcen der spezifischen
Verbindung zugewiesen werden.
-
Eine „Verzögerung in
einer Rückwärtsverbindung" tritt auf, wenn
eine ausreichende Datenrate einer Verbindung zur Übertragung
von Daten von einer Mobilstation an eine Basisstation nicht zugewiesen ist.
Genauer gesagt wird die Verzögerung
in einer Rückwärtsleitung
erfasst, wenn die Daten von einer Mobilstation nicht innerhalb einer
vorbestimmten Zeitperiode an eine Basisstation übertragen werden. Die Mobilstation
enthält
eine Daten-Warteschlange (beispielsweise einen FIFO-Speicher) zum
zeitweiligen Speichern von Daten, welche an eine Basisstation zu übertragen
sind, und es wird beurteilt, ob es eine Verzögerung gibt, und zwar basierend
darauf, ob Daten in der Daten-Warteschlange verbleiben. Wenn es
die Verzögerung
gibt, wird diese Tatsache an die Basisstation-Steuervorrichtung informiert, und wird
die Datenrate von einer entsprechenden Verbindung unter Verwendung
dieser Meldung als eine Auslösung
verbessert.
-
Eine „Verzögerung in
einer Vorwärtsverbindung" tritt auf, wenn
eine ausreichende Datenrate nicht einer Verbindung zur Übertragung
von Daten von einer Basisstation oder einer Basisstation-Steuervorrichtung
an die Mobilstation zugewiesen ist. Die Basisstation oder die Basisstation-Steuervorrichtung enthält einen
Pufferspeicher zum zeitweiligen Speichern der Daten, welche für jede Verbindung
an die Mobilstation zu übertragen
sind, und es wird erfasst, dass es die Verzögerung gibt, wenn die Menge
an Daten, welche im Pufferspeicher gespeichert sind, einen Schwellwert übersteigt.
Wenn es die Verzögerung
in einer spezifischen Verbindung gibt, wird die Datenrate von der
spezifischen Verbindung verbessert.
-
Eine „Abfrage" ist ein Ablauf,
bei welchem eine Basisstation-Steuervorrichtung eine Abfrage über eine
Ressourceninformation durch Abfrage an Basisstationen vornimmt.
Wenn bei dieser Abfrage verfügbare
Kommunikationsressourcen aufgefunden werden, wird die Datenrate
von einer spezifischen Verbindung verbessert, indem die verfügbaren Kommunikationsressourcen
der spezifischen Verbindung zugewiesen werden.
-
Ein
Verfahren zum Einstellen einer Datenrate, wenn die oben beschriebenen
Auslösungen
(1) bis (5) auftreten, wird im Folgenden mit Bezug auf 13 bis 16 beschrieben.
-
13 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Ablauf zum Einstellen von einer
Datenrate zeigt, wenn ein neuer Ruf aufgebaut ist. Bei diesem Beispiel
wird angenommen, dass die Mobilstation 1 derzeit Paketdatenkommunikationen
bei einer vollen Rate (die maximale Übertragungsrate) über eine
Basisstation 11 durchführt.
Es wird ebenfalls angenommen, dass die Mobilstation 2,
welche sich innerhalb des Kommunikationsbereiches von der Basisstation 11 befindet,
einen Ruf aufgebaut hat, um in diesem Zustand neue Kommunikationen
zu beginnen.
-
Wenn
der neue Ruf erfasst wird, gibt die Basisstation 11 eine
Antwortmeldung an die Mobilstation 2 zurück und meldet
einer Basisstation-Steuervorrichtung den Aufbau von einem Ruf. Wenn
der Aufbau von einem Ruf erfasst wird, gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 21 eine
Ressourcenzuweisungsanfrage (1301) an die Basisstation 11 aus.
Diese Ressourcenzuweisungsanfrage (1301) ist eine Abfragemeldung
darüber,
ob verfügbare
Kommunikationsressourcen, welche dem neuen Ruf zuzuweisen sind,
verbleiben.
-
Nach
dem Empfang von der Ressourcenzuweisungsanforderung (1301) überprüft die Basisstation 11,
ob es jegliche verfügbare
Kommunikationsressourcen gibt, welche der Mobilstation 2 zuzuweisen
sind, indem auf die in 3 bis 8 gezeigten
Tabellen Bezug genommen wird, und dergleichen. Bei diesem Beispiel
wird angenommen, dass es keine solch verfügbaren Kommunikationsressourcen
gibt. In diesem Fall gibt die Basisstation 11 eine Ressource-Voll-Antwort (1302)
an die Basisstation-Steuervorrichtung 21 zurück. Die
Ressource-Voll-Antwort (1302) ist eine Meldung, welche
anzeigt, dass es keinen verfügbaren
Kommunikationsressourcen gibt. Wenn es verfügbare Kommunikationsressourcen gibt,
werden die Kommunikationsressourcen der Mobilstation 2 zugewiesen.
In diesem Fall werden die Kommunikationen von der Mobilstation 1 nicht
beeinflusst.
-
Nach
Empfang der Ressource-Voll-Antwort (1302) gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 21 eine
Einstellanweisung (1303) an die Mobilstation 1 aus.
Diese Einstellanweisung (1303) ist eine Meldung, welche
anzeigt, dass die Datenrate von einer „vollen Rate" zu einer „1/2-Rate" eingestellt werden sollte.
Die Basisstation-Steuervorrichtung gibt ebenfalls eine Rateneinstellanforderung
(1304) an die Basisstation 11 aus. Diese Rateneinstellanforderung (1304)
ist eine Anweisung dazu, die Datenrate von der Mobilstation 1 von
einer „vollen
Rate" auf eine „1/2-Rate" einzustellen. Obwohl
in dem in 13 gezeigten Beispiel die Rateneinstellanforderung
(1304) ausgegeben wird, nachdem die Einstellanweisung (1303)
ausgegeben ist, kann die Rateneinstellanforderung (1304)
ausgegeben werden, bevor die Einstellanweisung (1303) ausgegeben
ist.
-
Jede
aus der Mobilstation 1 und der Basisstation 11 stellt
eine Datenrate zu einer spezifischen Zeit nach der Anforderung von
der Basisstation-Steuervorrichtung 21 ein. Danach ist die
Mobilstation 1 an einem Netzwerk mit einer „1/2-Rate" verbunden. In diesem
Fall gibt die Basisstation 11 einen Teil von den Kommunikationsressourcen,
welche der Mobilstation 1 zugewiesen wurden, zur Verwendung
für weitere
Kommunikationen frei. Genauer gesagt wird eine Übertragungsleistung, welche
der Mobilstation 1 zugewiesen wurde, reduziert, indem die
Datenrate von der Mobilstation 1 reduziert wird, und kann
die eingesparte Übertragungsleistung
für weitere
Kommunikationen verwendet werden.
-
Dann
gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 21 eine Ressourcenzuweisungsanforderung
(1305) an die Basisstation 11 aus. Diese Ressourcenzuweisungsanforderung
(1305) enthält
eine Anweisung, um verfügbare
Kommunikationsressourcen der Mobilstation 2 zuzuweisen.
Dann gibt die Basisstation 11 eine Antwort an die Basisstation-Steuervorrichtung 21 zurück und weist Kommunikationsressourcen
der Mobilstation 2 korrekt zu. Auf diese Art und Weise
beginnt die Mobilstation 2 die Kommunikationen bei einer
vorgeschriebenen Datenrate.
-
Obwohl
in dem in 13 gezeigten Beispiel eingesparte
Kommunikationsressourcen der Mobilstation 2 zugewiesen
werden, indem die Datenrate von der Mobilstation 1 reduziert
wird, können
Kommunikationsressourcen ebenfalls durch die folgenden Verfahren
neu zugewiesen werden. Genauer gesagt können einige Kommunikationsressourcen,
welche der Mobilstation mit der höchsten Datenrate von einer
Mehrzahl von Mobilstationen, welche in der Basisstation 11 untergebracht
sind, zugewiesen wurden, einem neuen Ruf zugewiesen werden. Alternativ,
wenn Paketdatenkommunikationen und Sprachkommunikationen nebeneinander
bestehen, können einige
Kommunikationsressourcen, welche einer beliebigen oder allen Paketdatenkommunikationen
zugewiesen sind, einem neuen Ruf neu zugewiesen werden.
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14 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Ablauf zum Einstellen der Datenrate
zeigt, wenn ein Ruf freigegeben wird. In diesem Beispiel wird angenommen,
dass Mobilstationen 1 und 2 über eine Basisstation 11 mit
einem Netzwerk verbunden sind. Es wird ebenfalls angenommen, dass
die Mobilstation 1 die Paketdatenkommunikationen bei einer 1/2-Rate
durchführt.
Es wird ferner angenommen, dass die Mobilstation 2 die
Kommunikationen beendet hat.
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Die
Mobilstation 2 gibt eine Ruffreigabeanforderung (1401)
an die Basisstation-Steuervorrichtung 21 aus. Nach Empfang
von dieser Anforderung gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 21 eine Antwortmeldung
an die Mobilstation 2 zurück und gibt eine Ruffreigabeanforderung
(1402) an die Basisstation 11 aus. Die Basisstation 11 trennt
die Verbindung zur Mobilstation 1 in Ansprechen auf diese
Anforderung und gibt dann eine Antwortmeldung an die Basisstation-Steuervorrichtung 1 zurück.
-
Dann
gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 21 eine Ressourcenfreigabeanforderung
(1403) an die Basisstation 11 aus. Diese Ressourcenfreigabeanforderung
(1403) enthält
eine Anweisung zur Freigabe von Kommunikationsressourcen, welche
der Mobilstation 2 zugewiesen wurden, und zur Verwendung
der freigegebenen Ressourcen für
weitere Kommunikationen. Nach Empfang von dieser Ressourcenfreigabeanforderung
(1403) gibt die Basisstation 11 die Kommunikationsressourcen
frei, welche der Mobilstation 2 zugewiesen wurden.
-
Dann
gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 21 eine Ressourcenzuweisungsanforderung
(1404) an die Basisstation 11 aus. Diese Ressourcenzuweisungsanforderung
(1404) enthält
eine Abfragemeldung darüber,
ob es verfügbare
Kommunikationsressourcen gibt, welche ausreichen, um die Datenrate von
der Mobilstation 1 zu verbessern. Dann bezieht sich die
Basisstation 11 auf die in 3 bis 8 und dergleichen gezeigten Tabellen in
Ansprechen auf diese Ressourcenzuweisungsanforderung (1404)
und meldet der Basisstation-Steuervorrichtung 21 den Zustand
von verfügbaren
Kommunikationsressourcen.
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Wenn
es verfügbare
Kommunikationsressourcen gibt, welche ausreichen, um die Datenrate von
der Mobilstation 1 zu verbessern, gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 21 eine
Rateneinstellanforderung (1405) an die Basisstation 11 aus.
Diese Rateneinstellanforderung (1405) ist eine Anweisung
zur Einstellung der Datenrate von der Mobilstation 1 von einer „1/2-Rate" auf eine „volle
Rate". Wenn es keinen
verfügbaren
Kommunikationsressourcen gibt, welche ausreichen, um die Datenrate
von der Mobilstation 1 zu verbessern, beendet die Basisstation-Steuervorrichtung 21 den
Ablauf ohne die Ausgabe von der Rateneinstellanforderung (1405).
-
Ferner
gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 21 eine Einstellanweisung
(1406) an die Mobilstation 1 aus. Diese Einstellanweisung
(1406) ist eine Meldung, welche anzeigt, dass eine Datenrate
von der „1/2-Rate" auf die „volle
Rate" eingestellt
werden sollte. Daraus folgend wird die Mobilstation 1 bei
der „vollen
Rate" über die
Basisstation 11 mit einem Netzwerk verbunden.
-
15 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Ablauf zum Einstellen einer Datenrate
zeigt, wenn es eine Verzögerung
in einer Aufwärtsstrecke-Übertragungsleitung
gibt. Bei diesem Beispiel wird angenommen, dass eine Mobilstation 1 bei
einer 1/2-Rate über
die Basisstation 11 mit einem Netzwerk verbunden ist.
-
Die
Basisstation-Steuervorrichtung 21 erstellt eine Abfrage
darüber,
ob es eine Verzögerung gibt,
an die Mobilstation 1. Die Mobilstation 1 enthält eine
Daten-Warteschlange zum zeitweiligen Speichern von Daten, welche
an die Basisstation 11 zu übertragen sind, sie beurteilt,
ob es eine Verzögerung gibt,
basierend darauf, ob Daten in der Daten-Warteschlange verbleiben.
Alternativ wird das Vorliegen einer Verzögerung basierend darauf beurteilt,
ob alle Datenstücke,
welche in der Daten-Warteschlange gespeichert sind, innerhalb einer
vorgeschriebenen Zeitperiode an die Basisstation 11 übertragen
werden, wenn die Mobilstation 1 die Anfrage von der Basisstation-Steuervorrichtung 21 empfängt. Dann
meldet die Mobilstation 1 der Basisstation-Steuervorrichtung 21 das
Beurteilungsergebnis unter Verwendung von einer Abfrageantwort (1501).
-
Der
Ablauf nach der Tatsache, dass es eine Verzögerung in der Mobilstation 1 gibt,
wird an die Basisstation- Steuervorrichtung 21 informiert,
und ist gleich jenem wie mit Bezug auf 14 beschrieben. Genauer
gesagt gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 21 eine
Ressourcenzuweisungsanforderung (1502) und eine Rateneinstellanforderung
(1503) an die Basisstation 11 aus. Dann weist
die Basisstation 11 verfügbare Kommunikationsressourcen
der Mobilstation 1 zu. Zusätzlich gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 21 ebenfalls
eine Einstellanforderung (1504) an die Mobilstation 1 aus.
Auf diese Art und Weise wird die Mobilstation 1 bei der „vollen
Rate" über die
Basisstation 11 mit einem Netzwerk verbunden.
-
Obwohl
in dem in 15 gezeigten Beispiel die Mobilstation 1 der
Basisstation-Steuervorrichtung 21 das Auftreten/Nicht-Auftreten
von einer Verzögerung
nach einer Abfrage von der die Basisstation-Steuervorrichtung 21 meldet,
kann das Auftreten/Nicht-Auftreten von einer Verzögerung ebenfalls spontan
an die Basisstation-Steuervorrichtung 21 informiert
werden, wenn eine Verzögerung
auftritt. In diesem Fall gibt die Mobilstation 1 eine Ressourcenzuweisungsanforderung
an die Basisstation-Steuervorrichtung 21 anstelle
von der Abfrageantwort (1501) aus.
-
16 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Ablauf zum Einstellen von einer
Datenrate zeigt, wenn es eine Verzögerung in einer Abwärtsstrecke-Übertragungsleitung
gibt. Bei diesem Beispiel wird angenommen, dass eine Mobilstation 1 bei
einer 1/2-Rate über
eine Basisstation 11 mit einem Netzwerk verbunden ist.
-
Die
Basisstation-Steuervorrichtung 21 enthält einen Pufferspeicher zum
zeitweiligen Speichern von Daten, welche an die Mobilstation 1 zu übertragen
sind. Wenn die Datenmenge, welche im Pufferspeicher gespeichert
ist, einen Schwellwert übersteigt,
beurteilt die Basisstation- Steuervorrichtung 21,
dass es eine Verzögerung
in einer Verbindung an die Mobilstation 1 gibt.
-
Der
Ablauf, nachdem die Verzögerung
erfasst ist, ist gleich jenem wie mit Bezug auf 14 beschrieben.
Genauer gesagt gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 21 die
Ressourcenzuweisungsanforderung und die Rateneinstellanforderung an
eine Basisstation 11 aus. Dann weist die Basisstation 11 verfügbare Kommunikationsressourcen
der Mobilstation 1 zu. Die Basisstation-Steuervorrichtung 21 gibt
die Einstellanweisung an die Mobilstation 1 aus. Auf diese
Art und Weise wird die Mobilstation 1 bei einer vollen
Rate über
die Basisstation 11 mit einem Netzwerk verbunden.
-
Obwohl
in dem in 16 gezeigten Beispiel ein Pufferspeicher
in der Basisstation-Steuervorrichtung 21 bereitgestellt
ist, kann er ebenfalls in der Basisstation 11 bereitgestellt
werden. In diesem Fall erstellt die Basisstation-Steuervorrichtung 21 beispielsweise
eine Abfrage über
eine Datenmenge, welche im Pufferspeicher gespeichert ist, an die
Basisstation 11 und beurteilt, ob die Datenrate von der
Mobilstation 1 einzustellen ist, basierend auf dem Ergebnis.
-
17 bis 20 zeigen
spezifische Beispiele von einem Rateneinstellablauf in dem Mobilkommunikationssystem
von der zweiten Ausführungsform.
Bei diesem Beispiel wird angenommen, dass Paketdatenkommunikationen
und Sprachkommunikationen nebeneinander bestehen. In 17 bis 20 stellen
P1 bis P6 und V1 bis V37 jeweils Paketdatenkommunikationen und Sprachkommunikationen
dar. Eine Basisstation (und eine Basisstation-Steuervorrichtung)
weisen beschränkte
Kommunikationsressourcen unter Paketdatenkommunikationen und Sprachkommunikationen
korrekt zu. In diesem Beispiel werden eine Leistung (die Übertragungsleistung
von einem Funksignal, welches an eine Basisstation übertragen
wird), eine Vorrichtung (eine Modemvorrichtung für ein Signal, welches an eine
Mobilstation in einer Basisstation übertragen wird bzw. davon empfangen
wird), ein Code (Spreizcode für
Spreizsignale, welche zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation übertragen/empfangen werden)
und eine Leitung (Zeitschlitz in TDM-Kommunikationen zwischen einer
Basisstation und einer Basisstation-Steuervorrichtung) als Kommunikationsressourcen
angenommen.
-
Ein
Hauptkanal (F-Kanal) oder ein Zusatzkanal (S-Kanal) wird jeder Verbindung
zugewiesen. In diesem Fall ist die Ressourcenmenge, welche einem Hauptkanal
zugewiesen wird, gleich jener von einem Sprachkanal. Bei Paketdatenkommunikationen
wird ein Hauptkanal einer Verbindung für die Paketdatenkommunikationen
zugewiesen, und wenn die Datenmenge, welche übertragen wird, zunimmt, kann
ein Zusatzkanal zugewiesen werden. In diesem Fall ist die Ressourcenmenge
von dem Zusatzkanal variabel, wie in dem oben gezeigten Ablauf.
-
Wenn
verfügbare
Kommunikationsressourcen verbleiben, wenn eine neue Verbindung aufgebaut
wird, werden die verfügbaren
Kommunikationsressourcen der neuen Verbindung zugewiesen. In diesem
Fall können
die maximal möglichen
Kommunikationsressourcen den Paketdatenkommunikationen zugewiesen
werden. Bei dem in 17 gezeigten Beispiel wird die
volle Rate von einem Zusatzkanal jeder der Paketdatenkommunikationsverbindungen
P1, P2 und P3 zugewiesen.
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Wenn
keine verfügbaren
Kommunikationsressourcen verbleiben, wenn eine neue Verbindung aufgebaut
wird, werden einige Kommunikationsressourcen, welche einer spezifischen
Verbindung zugewiesen wurden, der neuen Verbindung zugewiesen, indem
die Datenrate von der spezifischen Verbindung gemäß dem in 13 gezeigten
Ablauf reduziert wird. Bei dem in 18 gezeigten
Beispiel wird die Datenrate von einer Paketdatenkommunikationsverbindung
P1 von einer „vollen
Rate" auf eine „1/2-Rate" reduziert, um eine
Sprachkommunikationsverbindung V6 aufzubauen. Hier werden Kommunikationsressourcen,
welche erlangt werden, indem die Datenrate von einer Paketdatenkommunikationsverbindung
P1 reduziert wird, der Sprachkommunikationsverbindung V6 zugewiesen. Ähnlich wird
die Datenrate von einer Paketdatenkommunikationsverbindung P2 von
der „vollen
Rate" auf die „1/2-Rate" reduziert, um eine
Paketdatenkommunikationsverbindung P4 aufzubauen. Hier werden Kommunikationsressourcen,
welche erlangt werden, indem die Datenrate von der Paketdatenkommunikationsverbindung
P2 reduziert wird, der Paketdatenkommunikationsverbindung P4 zugewiesen.
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Dann,
wenn ferner eine neue Verbindung aufgebaut wird, wie in 19 gezeigt,
werden die Datenraten von Paketdatenkommunikationsverbindungen sequenziell
reduziert. In diesem Fall wird, wenn eine neue Paketdatenkommunikationsverbindung
aufgebaut ist, die Datenrate von einer Verbindung mit der höchsten Datenrate
reduziert, und wird die gleiche Datenrate wie die niedrigste Datenrate von
allen Datenraten von bestehenden Paketdatenkommunikationsverbindungen
der neuen Verbindung zugewiesen. Wenn ferner eine neue Verbindung
aufgebaut ist, nachdem die Datenraten von allen Paketdatenkommunikationsverbindungen
auf die niedrigste Geschwindigkeit reduziert sind, wird die Verbindung
abgelehnt. Mit anderen Worten tritt ein Rufverlust auf.
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Andererseits,
wie mit Bezug auf 15 und 16 beschrieben,
wenn es eine Verzögerung
in einer spezifischen Verbindung gibt, wird überprüft, ob es verfügbare Kommunikationsressourcen
gibt, welche der Verbindung zusätzlich
zuzuweisen sind. Wenn es verfügbare Kommunikationsressourcen gibt,
werden die Kommunikationsressourcen der Verbindung zugewiesen, und
wird die Datenrate von der Verbindung verbessert. Bei dem in 20 gezeigten Beispiel
werden Kommunikationsressourcen zusätzlich einer Paketdatenkommunikationsverbindung
P2 zugewiesen, und wird die Datenrate von der Verbindung von einer „1/2-Rate" auf eine „volle
Rate" verbessert.
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Wenn
die Freigabe eines Rufes verfügbare Kommunikationsressourcen
erzeugt, werden die freigegebenen Kommunikationsressourcen beispielsweise
Paketdatenkommunikationen mit der geringsten Datenrate zugewiesen.
Auf diese Art und Weise wird die Datenrate von der Verbindung verbessert.
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Auf
diese Art und Weise werden im Mobilkommunikationssystem von der
zweiten Ausführungsform,
wenn eine Auslösung,
wie beispielsweise der Aufbau eines Rufes, die Freigabe eines Rufes, die
Verzögerung
bei Kommunikationen und dergleichen auftreten, Kommunikationsressourcen
unter Verbindungen korrekt zugewiesen. Auf diese Art und Weise können Kommunikationsressourcen
effizient verwendet werden. Die Einstellung von einer Datenrate,
mit anderen Worten die Neuzuweisung von Kommunikationsressourcen,
kann in jeder aus der Aufwärtsstrecke-
und Abwärtsstrecke-Verbindung unabhängig durchgeführt werden.
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3. Ausführungsform
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Wie
in 21 gezeigt, ist eine Mobilstation 41 über eine
Basisstation 51 und eine Basisstation-Steuervorrichtung 61 mit
einem Netzwerk verbunden. Ein Funkübertragungspfad verbindet die
Mobilstation 41 und Basisstation 51, und eine Übertragungsleitung
(eine Optikfaser, ein Metallkabel oder ein Funkübertragungspfad) verbindet
die Basisstation-Vorrichtung 51 und
Basisstation-Steuervorrichtung 61. In diesem System werden
die Kommunikationsressourcen von dem Funkübertragungspfad und jene von
der Übertragungsleitung
jeweils durch die Basisstation 51 und die Basisstation-Steuervorrichtung 61 verwaltet.
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Obwohl
die Übertragungsleistung,
ein Modulator, ein Spreizcode, ein Demodulator, ein Decoder und
dergleichen als die Kommunikationsressourcen von dem Funkübertragungspfad
verwaltet werden, wird in der folgenden Beschreibung eine Aufmerksamkeit
auf die „Übertragungsleistung" gerichtet. Die Übertragungsleistung
von jeder Verbindung ist proportional zur Datenrate von der Verbindung.
Andererseits, obwohl ein Band, ein Rahmenversatz, eine Kanal-ID
und dergleichen als die Kommunikationsressourcen von der Übertragungsleitung
verwaltet werden, wird in der folgenden Beschreibung eine Aufmerksamkeit
auf das „Band" gerichtet.
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Um
Hochgeschwindigkeits-Paketdatenkommunikationen bereitzustellen,
ist es vorteilhaft, die maximal möglichen Kommunikationsressourcen
der Verbindung zuzuweisen. Daher, wenn in 21 die Mobilstation 41 versucht,
eine Paketdatenkommunikationsverbindung aufzubauen, versuchen die
Basisstation-Steuervorrichtung 61 und Basisstation 51 jeweils
die maximal möglichen Übertragungsleitungsressourcen
und die maximal möglichen
Funkressourcen der Verbindung zuzuweisen. Wenn jedoch die jeweiligen
Größen dieser
zwei Typen von Kommunikationsressourcen nicht gut ausgeglichen sind,
nimmt die Verwendbarkeit eines Typs von Kommunikationsressourcen
ab. Wenn beispielsweise die Basisstation-Steuervorrichtung 61 Übertragungsleitungsressourcen
entsprechend von 2 Mbps zuweist, und die Basisstation 51 Funkressourcen
entsprechend 1 Mbps zuweist, werden daraus folgend die Übertragungsleitungsressourcen
entsprechend 1 Mbps reserviert, sind jedoch nicht verwendbar.
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Daher
weisen bei dem Mobilkommunikationssystem von der dritten Ausführungsform
die Basisstation 51 und die Basisstation-Steuervorrichtung 61 gemeinsam
jeweils Funkressourcen und Übertragungsleitungsressourcen
jeder Verbindung zu. Das Verfahren zum Verwalten von Kommunikationsressourcen
ist im Folgenden mit Bezug auf 22 bis 29 beschrieben.
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22 ist
ein Ablaufdiagramm, welches einen Ablauf zum Zuweisen von Kommunikationsressourcen
im Mobilkommunikationssystem von der dritten Ausführungsform
zeigt. Bei diesem Ablauf meldet die Basisstation 51 periodisch
der Basisstation-Steuervorrichtung 61 eine Information über Funkressourcen,
und werden die Kommunikationsressourcen, basierend auf den Meldungen,
zugewiesen.
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Genauer
gesagt, meldet die Basisstation 51 der Basisstation-Steuervorrichtung 61 eine
Ressourceninformation (2201) in einem vorgeschriebenen Zyklus
(zu jeder Zeitperiode A), und zwar unabhängig von dem Aufbau/der Freigabe
eines Rufes. Diese Ressourceninformation (2201) stellt
verfügbare Funkressourcen
dar. In diesem Beispiel wird „verfügbare Funkressourcen
= B" informiert.
Auf diese Art und Weise findet die Basisstation-Steuervorrichtung 61 die
Menge von Funkressourcen heraus, welche einer neuen Verbindung zuweisbar
sind. Andererseits verwaltet die Basisstation-Steuervorrichtung 61 die Übertragungsleitungsressourcen.
Daher kann die Basisstation-Steuervorrichtung 61 sowohl
die Übertragungsleitungsressourcen
als auch Funkressourcen, welche einer neuen Verbindung zuweisbar
sind, herausfinden.
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Wenn
die Mobilstation 41 in einem solchen Zustand einen Ruf
aufbaut, erfasst die Basisstation 51 einen Aufbau eines
Rufes und meldet der Basisstation-Steuervorrichtung 61 den
Aufbau von der Zelle. Nach dem Erfassen des Rufaufbaus von der Mobilstation 41 bestimmt
die Basisstation-Steuervorrichtung 61 eine
Größe von einer Übertragungsleitungsressource,
welche dem Ruf zuzuweisen ist, innerhalb des Bereiches von der „Größe der verfügbaren Funkressource", welche durch die
Ressourceninformation (2201) informiert wird. Hier sind
die jeweiligen Ausmaße
der Funkressourcen und der Übertragungsleitungsressourcen
unterschiedlich. Daher werden die Übertragungsleistung als die
Funkressourcen und die Bandbreite als die Übertragungsleitungsressourcen
jeweils beispielsweise auf eine „Datenrate" und die „Anzahl von Einheitskanälen" umgewandelt. Dann
wird die Bandbreite von einer Übertragungsleitung,
welche durch die Basisstation-Steuervorrichtung 61 bestimmt
ist, an die Basisstation 51 als eine Ressourcenzuweisungsanforderung
(2202) informiert.
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Nach
dem Empfang von der Ressourcenzuweisungsanforderung (2202)
sichert die Basisstation 51 sowohl die Übertragungsleitungsressourcen
als auch die Funkressourcen, basierend auf der Anforderung. In diesem
Fall sind diese zwei Typen von Ressourcen zueinander gleich, wenn
sie jeweils in Datenraten umgewandelt werden. Dann überträgt die Basisstation 51 eine
Verkehrszuweisung (2203) an die Mobilstation 41.
Diese Verkehrszuweisung (2203) ist eine Meldung, welche
dazu verwendet wird, um der Mobilstation 41 die Funkressource
zu melden, welche durch die Basisstation 51 sichergestellt
ist.
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Auf
diese Art und Weise wird in dem in 22 gezeigten
Ablauf die Größe der verfügbaren Funkressource
an die Basisstation-Steuervorrichtung 61 informiert, und
werden die Funkressourcen und die Übertragungsleitungsressourcen,
basierend auf der Meldung, zugewiesen. Daher kann die Zuweisung
von nicht verwendbaren Ressourcen vermieden werden.
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Bei
dem in 22 gezeigten Ablauf, wenn es
eine Mehrzahl von Rufen gibt, welche innerhalb eines Zyklus aufgebaut
werden, bei welchem die Ressourceninformation (2201) informiert
wird, stimmen eine Größe der verfügbaren Funkressourcen,
welche durch die Basisstation-Steuervorrichtung 61 herausgefunden
ist, und die tatsächliche
Größe der verfügbaren Funkressource
nicht überein.
Bei dem in 23 gezeigten Ablauf wird ein
Ablauf zur Lösung dieses
Problems durchgeführt.
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Die
Basisstation 51 meldet der Basisstation-Steuervorrichtung 61 periodisch
die Ressourceninformation (2301). Wenn die Mobilstation 41 in
diesem System einen Ruf aufbaut, erzeugt die Basisstation-Steuervorrichtung 61 eine
Ressourcenzuweisungsanforderung (2302), basierend auf der
Ressourceninformation (2301) und überträgt die Anforderung an die Basisstation 51.
Hier wird angenommen, dass die tatsächliche Größe der verfügbaren Funkressource von der
Basisstation 51 gleich „B" ist, und dass die Größe der Kommunikationsressource, welche
durch die Ressourcenzuweisungsanforderung (2302) bestimmt
ist, gleich „C
(C < B)" ist. In diesem Fall
weist die Basisstation 51 sowohl die „Funkressource = C" als auch die „Übertragungsleitungsressource
= C" dem neuen Ruf
zu, welcher durch die Mobilstation 41 aufgebaut ist, und
meldet der Mobilstation 41 eine Verkehrszuweisung (2303). Auf
diese Art und Weise beginnt die Mobilkommunikation 41 mit
Kommunikationen unter Verwendung von „Kommunikationsressourcen
= C". Daraus folgend
wird die tatsächliche
Größe der verfügbaren Funkressource
von der Basisstation 51 gleich „B – C".
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Dann
wird angenommen, dass eine Mobilstation 42 einen Ruf aufbaut,
bevor eine nachfolgende Ressourceninformation an die Basisstation-Steuervorrichtung 61 informiert
wird. In diesem Fall erzeugt die Basisstation-Steuervorrichtung 61 eine Ressourcenzuweisungsanforderung
(2304), basierend auf der Ressourceninformation (2301),
welche empfangen ist, bevor Kommunikationsressourcen an die Mobilstation 41 zugewiesen
werden, und überträgt die Anforderung
an die Basisstation 51. Es wird hier angenommen, dass eine
Größe der Kommunikationsressource,
welche durch die Ressourcenzuweisungsanforderung (2304)
bestimmt ist, gleich „D
(B – C < D)" ist.
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In
diesem Fall kann die Basisstation 51 nicht die Größe der Funkressource
sicherstellen, welche durch die Ressourcenzuweisungsanforderung (2304)
angefordert ist. Daher gibt die Basisstation 51 eine Zuweisungs-Ablehnung
(2405) an die Basisstation-Steuervorrichtung 61 aus.
Diese Zuweisungs-Ablehnung (2405) enthält eine Meldung, welche die
derzeit aktuelle Größe der verfügbaren Funkressourcen
von der Basisstation 51 anzeigt. In diesem Beispiel wird
eine „verfügbare Funkressourcengröße = B – C" informiert.
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Nach
dem Empfang von der Zuweisungs-Ablehnung (2405) erzeugt
die Basisstation-Steuervorrichtung 61 eine Ressourcenzuweisungsanforderung (2306)
in Ansprechen auf die Ablehnung und überträgt die Anforderung an die Basisstation 51.
In diesem Fall ist die Größe der Kommunikationsressourcen,
welche durch die Ressourcenzuweisungsanforderung (2306)
bestimmt ist, gleich „B – C". Dann weist die
Basisstation 51 sowohl die „Funkressource = B – C" als auch die „Übertragungsleitungsressource
= B – C" dem Ruf zu, welcher
durch die Mobilstation 42 aufgebaut ist, und meldet der
Mobilstation 42 die Verkehrszuweisung (2307).
Auf diese Art und Weise beginnt die Mobilstation 42 Kommunikationen unter
Verwendung von „Kommunikationsressourcen =
B – C".
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Obwohl
in den in 22 und 23 gezeigten
Abläufen
die Basisstation 51 eine Ressourceninformation (2201 und 2301)
an die Basisstation-Steuervorrichtung 61 spontan überträgt, kann
die Basisstation-Steuervorrichtung 61 ebenfalls periodisch eine
Abfrage über
verfügbare
Funkressourcen an der Basisstation 51 vornehmen, wie in 24 und 25 gezeigt.
In diesem Fall gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 61 periodisch
eine Ressourcenanfrage (2401 und 2501) an die
Basisstation 51 aus, und gibt die Basisstation 51 eine
entsprechende Ressourceninformation (2402 und 2502)
zurück.
Der Ablauf danach ist gleich jenem von dem Ablaufdiagramm, wie mit
Bezug auf 22 oder 23 beschrieben.
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Obwohl
in den in 22 bis 25 gezeigten
Ablaufdiagrammen eine Basisstation periodisch einer Basisstation-Steuervorrichtung
die Ressourceninformation unabhängig
vom Aufbau/Trennung eines Rufes meldet, kann die Ressourceninformation ebenfalls
unter Verwendung des Aufbaus/Trennung eines Rufes als eine Auslösung informiert
werden. Der Ablauf in den Fällen,
bei welchen die Ressourceninformation unter Verwendung des Aufbaus/Trennung
eines Rufes als eine Auslösung
informiert wird, ist im Folgenden mit Bezug auf 26 bis 29 beschrieben.
-
Bei
dem in 26 gezeigten Ablauf gibt die Mobilstation 41,
wenn die Mobilstation 41 einen Ruf trennt, eine Ruffreigabeanweisung
an die Basisstation-Steuervorrichtung 61 über die
Basisstation 51 aus. Nach Empfang von dieser Anweisung
gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 61 eine Ruffreigabeantwort
an die Mobilstation 41 zurück und gibt eine Ruffreigabeanforderung
an die Basisstation 51 aus. Auf diese Art und Weise werden
Funkressourcen zwischen der Basisstation 51 und der Mobilstation 41 freigegeben.
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Nach
dem Empfang von der Ruffreigabeantwort gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 61 eine Ressourcenfreigabeanforderung
an die Basisstation 51 aus. Diese Ressourcenfreigabeanforderung
enthält
eine Anweisung zur Freigabe von Übertragungsleitungsressourcen
zwischen der Basisstation 51 und der Basisstation-Steuervorrichtung 61,
welche für
die Mobilstation 41 sichergestellt sind. Nach dem Empfang
von einer Ressourcenfreigabeantwort entsprechend der Ressourcenfreigabeanforderung
gibt die Basisstation-Steuervorrichtung 61 eine Ressourcenabfrage
an die Basisstation 51 aus, um die derzeitige Größe der verfügbaren Funkressource
herauszufinden. Dann überträgt die Basisstation 51 eine
entsprechende Ressourceninformation an die Basisstation-Steuervorrichtung 61.
Auf diese Art und Weise kann die Basisstation-Steuervorrichtung 61 die letzte Ressourceninformation
(Größe der verfügbaren Funkressource)
herausfinden.
-
Bei
dem in 26 gezeigten Beispiel muss die
Basisstation-Steuervorrichtung 61 ferner eine Ressourcenabfrage
ausgeben, nachdem die Ressourcenfreigabeanforderung ausgegeben ist,
um die Ressourceninformation zu erlangen. Jedoch ist bei dem in 27 gezeigten
Ablauf keine Ressourcenabfrage notwendig. Genauer gesagt gibt die
Basisstation 51 nach dem Empfang von der Ressourcenfreigabeanforderung
entsprechende Kommunikationsressourcen frei und überprüft die derzeitige Größe der verfügbaren Funkressource.
Dann speichert die Basisstation 51 das Ergebnis in einer
Ressourcenfreigabeantwort entsprechend der Ressourcenfreigabeanforderung
und gibt die Antwort an die Basisstation-Steuervorrichtung 61 zurück. Auf
diese Art und Weise kann die Basisstation-Steuervorrichtung 61 die
letzte Ressourceninformation (Größe der verfügbaren Funkressource)
herausfinden.
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In
dem in 28 gezeigten Ablauf wird die Ressourceninformation
unter Verwendung eines Aufbaus von einem Ruf von der Mobilstation 41 als
eine Auslösung
informiert, und werden Kommunikationsressourcen der Mobilstation 41 gemäß der Ressourceninformation
zugewiesen. Genauer gesagt, wenn die Mobilstation 41 einen
Ruf aufbaut, wird eine Rufaufbauanforderung an die Basisstation- Steuervorrichtung 61 über die
Basisstation 51 übertragen. Nach
dem Empfang von der Rufaufbauanforderung erstellt die Basisstation-Steuervorrichtung 61 eine Abfrage über eine
Ressourceninformation (Größe der verfügbaren Funkressource)
an die Basisstation 51. Dann erzeugt die Basisstation-Steuervorrichtung 61 eine
Ressourcenzuweisungsanforderung, basierend auf der Ressourceninformation,
welche von der Basisstation 51 empfangen ist, und überträgt die Anforderung
an die Basisstation 51.
-
Die
Basisstation 51 sichert Kommunikationsressourcen für die Mobilstation 41,
basierend auf der Ressourcenzuweisungsanforderung und meldet der Mobilstation 41 die
sichergestellten Funkressourcen unter Verwendung von einer Verkehrszuweisungsmeldung.
-
In
dem in 28 gezeigten Ablauf muss die Basisstation-Steuervorrichtung 61 eine
Ressourcenabfrage ausgeben, um eine Ressourceninformation zu erlangen.
Jedoch ist bei dem in 29 gezeigten Ablauf keine Ressourcenabfrage
notwendig. Genauer gesagt überprüft die Basisstation 51 nach
dem Empfang von der Rufaufbauanforderung von der Mobilstation 41 die
aktuelle Ressourceninformation (Größe der verfügbaren Funkressource). Dann
hängt die
Basisstation 51 die Ressourceninformation der Rufaufbauanforderung
an und überträgt die Anforderung
an die Basisstation-Steuervorrichtung 61.
Auf diese Art und Weise kann die Basisstation-Steuervorrichtung 61 die
letzte Ressourceninformation (Größe der verfügbaren Funkressource)
herausfinden.
-
Obwohl
die Mobilkommunikationssysteme von der ersten bis dritten Ausführungsform
unter der Annahme beschrieben sind, dass CDMA in einem Funkübertragungspfad
verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf CDMA beschränkt.
-
Zusätzlich,
obwohl in mehreren Beispielen unter der ersten bis dritten Ausführungsform
eine Hand-Off/Rate-Einstellung unter Verwendung eines Rufaufbaus
von einer Mobilstation, welche in einer Basisstation untergebracht
ist, als eine Auslösung durchgeführt wird,
ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Auslösung beschränkt. Beispielsweise kann
die Hand-Off/Rate-Einstellung ebenfalls unter Verwendung eines eingehenden
Rufes an eine Mobilstation, welche in einer Basisstation untergebracht ist,
als eine Auslösung
durchgeführt
werden.
-
13
- 1301
- RESSOURCENZUWEISUNGSANFORDERUNG
- 1302
- RESSOURCE-VOLL-ANWORT
- 1303
- EINSTELLUNGSANWEISUNG
- 1304
- RATENEINSTELLANFORDERUNG
- 1305
- RESSOURCENZUWEISUNGSANFORDERUNG
-
14
- 1401
- RUFFREIGABEANFORDERUNG
- 1402
- RUFFREIGABEANFORDERUNG
- 1403
- RESSOURCENFREIGABEANFORDERUNG
- 1404
- RESSOURCENZUWEISUNGSANFORDERUNG
- 1405
- RATENEINSTELLANFORDERUNG
- 1406
- EINSTELLANWEISUNG
-
15
- 1501
- ABFRAGEANTWORT
- 1502
- RESSOURCENZUWEISUNGSANFORDERUNG
- 1503
- RATENEINSTELLANFORDERUNG
- 1504
- EINSTELLANFORDERUNG
-
22
- 2201
- RESSOURCENINFORMATION
(VERFÜGBARE
FUNKRESSOURCENGRÖSSE)
- 2202
- RESSOURCENZUWEISUNGSANFORDERUNG
- 2203
- VERKEHRSZUWEISUNG
-
23
- 2301
- RESSOURCENINFORMATION
(VERFÜGBARE
FUNKRESSOURCENGRÖSSE)
- 2302
- RESSOURCENZUWEISUNGSANFORDERUNG
- 2303
- VERKEHRSZUWEISUNG
- 2304
- RESSOURCENZUWEISUNGSANFORDERUNG
- 2305
- ZUWEISUNGSVERWEIGERUNG
- 2306
- RESSOURCENZUWEISUNGSANFORDERUNG
- 2307
- VERKEHRSZUWEISUNG
-
24
- 2401
- RESSOURCENABFRAGE
(VERFÜGBARE
GRÖSSE
DER FUNKRESSOURCE)
- 2402
- RESSOURCENINFORMATION
(VERFÜGBARE
GRÖSSE
DER FUNKRESSOURCE)
- 2403
- RESSOURCENZUWEISUNGSANFORDERUNG
- 2404
- VERKEHRSZUWEISUNG
-
25
- 2501
- RESSOURCENABFRAGE
(VERFÜGBARE
GRÖSSE
DER FUNKRESSOURCE)
- 2502
- RESSOURCENINFORMATION
(VERFÜGBARE
GRÖSSE
DER FUNKRESSOURCE)
- 2503
- RESSOURCENZUWEISUNGSANFORDERUNG
- 2504
- VERKEHRSZUWEISUNG
- 2505
- RESSOURCENZUWEISUNGSANFORDERUNG
- 2506
- ZUWEISUNGSVERWEIGERUNG
- 2507
- RESSOURCENZUWEISUNGSANFORDERUNG
- 2508
- VERKEHRSZUWEISUNG