專利名稱：無線通信系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的通信終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字無線通信系統(tǒng)中使用的通信終端裝置。
背景技術(shù)：
隨著近年來因特網(wǎng)關(guān)聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，已能夠通過因特網(wǎng)來提供音樂傳遞等各種服務(wù)。在這種服務(wù)中，下行線路的傳輸量非常大。為了實(shí)現(xiàn)下行線路傳輸量大的服務(wù)，對下行線路上的高速分組傳輸寄予很大的期待。而對該下行線路上的高速分組傳輸，正在進(jìn)行著各種各樣的技術(shù)開發(fā)。
在蜂窩系統(tǒng)中，作為高速分組的無線傳輸系統(tǒng)，提出了稱為HDR(HighData Rate，高數(shù)據(jù)率)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的上下行線路都與現(xiàn)有的稱為IS-95的CDMA(Code Division Multiple Access，碼分多址)系統(tǒng)使用同一帶寬(1.25MHz)。該HDR系統(tǒng)在無線區(qū)間中通過頻率與容納話音或低速分組的IS-95分離，并且在干線(基礎(chǔ)設(shè)施)上也與IS-95系統(tǒng)分離，專用于因特網(wǎng)訪問。
在HDR系統(tǒng)中，采用不進(jìn)行發(fā)送功率控制的無線傳輸方式，通過始終以最大功率進(jìn)行傳輸，在與進(jìn)行低速率話音服務(wù)的IS-95相同的覆蓋區(qū)中實(shí)現(xiàn)高速分組傳輸服務(wù)。因此，在該系統(tǒng)中，如圖1所示，IS-95(話音服務(wù)f1)和HDR系統(tǒng)(高速分組傳輸服務(wù)f2)共享小區(qū)及天線。
一般來說，分組與話音等相比，可以容許傳輸延遲，所以在HDR中不進(jìn)行越區(qū)軟切換，而進(jìn)行越區(qū)硬切換。然而，即使在進(jìn)行越區(qū)硬切換的情況下，為了不在服務(wù)區(qū)中留下漏洞，即在哪里都可進(jìn)行通信，也需要將線路保持到覆蓋區(qū)的邊緣。
由于高速分組的符號率高，所以所需發(fā)送功率比低速率的信道大。因此，為了將高速分組的線路保持到覆蓋區(qū)的邊緣，需要相當(dāng)大的發(fā)送功率。所以，高速分組信道對其他信道造成大的干擾，其結(jié)果，成為系統(tǒng)容量減少的主要原因。
為了解決該問題，在HDR系統(tǒng)中，始終以最大功率進(jìn)行發(fā)送，按照線路狀況來變更分配時(shí)間或傳輸速率。即，如圖2所示，雖然對各用戶以相同的最大功率進(jìn)行發(fā)送，但是按照各個(gè)用戶的線路狀況來變更分配時(shí)間或傳輸速率。于是，在HDR系統(tǒng)中，通過在覆蓋區(qū)的邊緣處降低傳輸速率，來保持線路。
如上所述，在HDR系統(tǒng)中有下述問題雖然在基站附近能夠確保高傳輸速率(吞吐量)，但是隨著靠近覆蓋區(qū)的邊緣，傳輸速率會(huì)降低。這是因?yàn)樵撓到y(tǒng)的特征在于，通過確保與進(jìn)行話音服務(wù)的IS-95系統(tǒng)相同的覆蓋區(qū)，能夠共享兩種系統(tǒng)的小區(qū)及天線。
再者，在HDR系統(tǒng)中，如果在同一區(qū)域內(nèi)增加容納信道數(shù)，則在限定的載頻中，需要降低各載波的平均吞吐量來容納。相反，為了維持各信道的平均吞吐量，由于在有限的載頻中不能容納太多用戶，所以需要限制信道數(shù)(用戶數(shù))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無線通信系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的通信終端裝置，能夠防止在覆蓋區(qū)的邊緣處傳輸速率(吞吐量)降低，并且能夠通過抑制對外干擾來提高頻率利用效率，不降低平均吞吐量就能夠提高容納信道數(shù)。
容納高速移動(dòng)的終端的問題在于，如果過度減小小區(qū)半徑，則越區(qū)切換的頻度高，其控制會(huì)降低線路效率，所以最好容納于更大的小區(qū)半徑(宏小區(qū))中。因此，正在研究采用重疊(オ-バ-レイ)構(gòu)造、效率更高地容納終端的方法，該重疊構(gòu)造將高速移動(dòng)的終端容納于宏小區(qū)中，而將低速移動(dòng)的終端容納于微小區(qū)中。即，通常的重疊構(gòu)造的構(gòu)想是通過頻率將同一系統(tǒng)分離為2種小區(qū)(宏/微)，按照移動(dòng)速度來高效率地容納終端。
本發(fā)明人著眼于該重疊構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)在載頻不同的2種或其以上的多種系統(tǒng)、例如HDR方式和IS-95方式、或CDMA-FDD方式和CDMA-TDD方式等無線傳輸方式不同的至少2種系統(tǒng)構(gòu)成的重疊構(gòu)造中，通過按照通信服務(wù)或通信環(huán)境(傳播路徑狀態(tài)、擁擠度)來選擇某一種小區(qū)(系統(tǒng))，能夠高效率地進(jìn)行下行高速分組傳輸，從而提出本發(fā)明。
即，本發(fā)明的主題是，在具有重疊構(gòu)造、即區(qū)域比較廣的小區(qū)及區(qū)域比該小區(qū)窄的小區(qū)重疊的無線通信系統(tǒng)中，通過使移動(dòng)臺從各小區(qū)的系統(tǒng)中選擇希望進(jìn)行期望的連接的系統(tǒng)，與選擇出的系統(tǒng)進(jìn)行通信，能夠高效率地進(jìn)行下行高速分組傳輸。或者，通過使移動(dòng)臺向一個(gè)系統(tǒng)報(bào)告通信環(huán)境或移動(dòng)速度的測定結(jié)果及連接期望，根據(jù)基站一側(cè)的判斷來決定連接并進(jìn)行通信，能夠在進(jìn)行通信的下行線路中高效率地進(jìn)行高速傳輸分組。


圖1是基站的覆蓋區(qū)的說明圖；圖2是HDR系統(tǒng)中的用戶分配的說明圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的無線通信系統(tǒng)的重疊構(gòu)造圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的無線通信系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例1的無線通信系統(tǒng)中的通信終端裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例1的無線通信系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的另一示例圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的無線通信系統(tǒng)中的通信終端裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；而圖8是本發(fā)明實(shí)施例3的無線通信系統(tǒng)中的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的無線通信系統(tǒng)的重疊構(gòu)造圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的無線通信系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
在圖3所示的重疊構(gòu)造中，在覆蓋比較廣的區(qū)域的宏小區(qū)101中，重疊有覆蓋比較窄的區(qū)域的微小區(qū)102。這里，為了簡化說明，說明在宏小區(qū)101中提供服務(wù)A、在微小區(qū)102中提供服務(wù)B的情況。重疊構(gòu)造中重疊的小區(qū)不限于2種，3種以上也可以同樣考慮。此外，無線傳輸方式不同的系統(tǒng)也不限于2種，3種以上也可以同樣適用。
這里，說明下述情況服務(wù)A是話音服務(wù)，用頻率f1來進(jìn)行傳輸；服務(wù)B是高速分組傳輸服務(wù)，用頻率f2來進(jìn)行傳輸。這里，高速分組是指“高速傳輸?shù)姆纸M”或“傳輸速率高的分組”。
即，在本實(shí)施例中，將“包含無線傳輸速率高的信道的系統(tǒng)”容納在宏小區(qū)102中。在此情況下，“包含無線傳輸速率高的信道的系統(tǒng)”是指僅由無線傳輸速率高的信道構(gòu)成的系統(tǒng)、或主要包含無線傳輸速率高的信道的系統(tǒng)，高速傳輸數(shù)據(jù)量龐大的圖像或音樂等的系統(tǒng)自不待言，還包含話音等數(shù)據(jù)量雖小、但是用高速分組來瞬時(shí)進(jìn)行傳輸?shù)南到y(tǒng)。
在圖4所示的無線通信系統(tǒng)中，從作為通信終端的移動(dòng)臺(MS)201發(fā)送的頻率為f1的話音信號由基站(BS)202接收，進(jìn)行規(guī)定的處理而得到的接收數(shù)據(jù)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)控制局(以下，簡稱RNC(Radio Network Controller))203送至移動(dòng)交換局(以下，簡稱MSC(Mobile Switching Center))204。MSC 204將來自幾個(gè)基站的數(shù)據(jù)集中起來，送至電話線路網(wǎng)207。此外，MSC 204和IP分組網(wǎng)208也相連，在必要時(shí)，如后所述，一般使用虛擬通道(トンネリング)技術(shù)來傳輸IP分組信號。電話線路網(wǎng)207包含PSTN、ISDN等。
另一方面，從移動(dòng)臺(MS)201發(fā)送的頻率為f2的高速分組由基站(BS)205接收，進(jìn)行規(guī)定的處理而得到的接收數(shù)據(jù)由路由器206進(jìn)行路由選擇，送至IP(因特網(wǎng)協(xié)議)分組網(wǎng)208。
于是，一個(gè)系統(tǒng)從RNC 203經(jīng)MSC 204被連接到電話線路網(wǎng)上，另一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)具有無線資源管理等控制功能的路由器206連接到IP分組網(wǎng)208上。通過經(jīng)路由器連接到IP分組網(wǎng)，無需經(jīng)交換機(jī)，能夠降低基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)筑、管理費(fèi)用，由此能夠降低通信費(fèi)。
具有服務(wù)不同的系統(tǒng)的重疊構(gòu)造的系統(tǒng)中的移動(dòng)臺具有圖5所示的結(jié)構(gòu)。移動(dòng)臺可與多個(gè)系統(tǒng)(基站)進(jìn)行通信，包括多個(gè)接收系列，但是在圖5中為了簡化說明，只表記了一個(gè)系列。
經(jīng)天線301接收到的信號由無線電路302進(jìn)行規(guī)定的無線接收處理(下變頻、A/D變換等)。進(jìn)行過無線接收處理的信號被送至解調(diào)電路303，通過進(jìn)行解調(diào)處理而成為接收數(shù)據(jù)。此外，進(jìn)行過無線接收處理的信號及/或進(jìn)行過解調(diào)處理的信號被送至監(jiān)視電路304。
監(jiān)視電路304根據(jù)來自基站202和基站205的控制信號來識別基站202和基站205是何種服務(wù)，將該控制信號輸出到控制電路305。此外，監(jiān)視電路304用來自基站的信號來測定接收質(zhì)量或移動(dòng)速度，估計(jì)其與基站之間的傳播路徑狀況，或者識別本臺的移動(dòng)速度是何種程度。將傳播路徑估計(jì)結(jié)果或移動(dòng)速度的信息作為控制信號輸出到控制電路305。
控制電路305根據(jù)來自監(jiān)視電路304的控制信號、和發(fā)送接收請求或傳輸速率的信息，將表示與哪個(gè)系統(tǒng)相連的旨意的控制數(shù)據(jù)輸出到加法器306，并且將表示切換到與要連接的服務(wù)對應(yīng)的系統(tǒng)的頻率的旨意的切換控制信號輸出到無線電路302。加法器306在發(fā)送數(shù)據(jù)上復(fù)用上述系統(tǒng)連接用的控制數(shù)據(jù)并輸出到調(diào)制電路307。調(diào)制電路307對復(fù)用過的發(fā)送數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制處理，輸出到無線電路302。
無線電路302對發(fā)送數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定的無線發(fā)送處理(D/A變換、上變頻等)。此外，從控制電路305向無線電路302輸入表示切換到要連接的系統(tǒng)的頻率的旨意的切換控制信號，所以無線電路302根據(jù)該切換控制信號來切換頻率。無線發(fā)送處理后的發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)天線301被發(fā)送到基站。
接著，說明具有上述結(jié)構(gòu)的無線通信系統(tǒng)的動(dòng)作。
在圖4中，移動(dòng)臺201從基站202及基站205接收信號，由內(nèi)部的監(jiān)視電路304識別基站202及基站205提供何種服務(wù)。表示該基站的服務(wù)的控制信號被送至控制電路305。
移動(dòng)臺201在請求高速分組傳輸?shù)那闆r下，將該請求送至控制電路305。控制電路305根據(jù)表示基站的服務(wù)的控制信號和請求高速分組傳輸?shù)闹家?，來選擇應(yīng)連接到基站205，將表示該選擇結(jié)果(希望連接的旨意)的控制數(shù)據(jù)復(fù)用到要送至基站205的發(fā)送數(shù)據(jù)上。
此外，由于控制電路305判斷為應(yīng)連接到基站205，所以將表示切換到基站205的系統(tǒng)的頻率f2的旨意的切換控制信號輸出到無線電路302。無線電路302根據(jù)切換控制信號將頻率切換到f2。
基站205在接收到從移動(dòng)臺201發(fā)送的信號后，根據(jù)信號中包含的控制數(shù)據(jù)、即根據(jù)表示希望連接的旨意的數(shù)據(jù)而轉(zhuǎn)移到與移動(dòng)臺201連接的動(dòng)作。然后，在基站205和移動(dòng)臺201相連后，開始高速分組傳輸。移動(dòng)臺201在接收高速分組的情況下，例如在進(jìn)行下載的情況下，從IP分組網(wǎng)208經(jīng)路由器206從基站205接收高速分組。
此外，移動(dòng)臺201在利用話音服務(wù)的情況下，將該請求送至控制電路305?？刂齐娐?05根據(jù)表示基站的服務(wù)的控制信號和請求話音服務(wù)的旨意，來選擇應(yīng)連接到基站202，將表示該選擇結(jié)果(期望連接的旨意)的控制數(shù)據(jù)復(fù)用到要送至基站202的發(fā)送數(shù)據(jù)上。
此外，控制電路305判斷為應(yīng)連接到基站202，所以將表示切換到基站202的系統(tǒng)的頻率f1的旨意的切換控制信號輸出到無線電路302。無線電路302根據(jù)切換控制信號將頻率切換到f1。
基站202在接收到從移動(dòng)臺201發(fā)送的信號后，根據(jù)信號中包含的控制數(shù)據(jù)、即表示希望連接的旨意的數(shù)據(jù)而轉(zhuǎn)移到與移動(dòng)臺201連接的動(dòng)作。然后，在基站202和移動(dòng)臺201相連后，開始話音通信。移動(dòng)臺201在進(jìn)行話音通信的情況下，經(jīng)RNC 203及MSC 204與電話線路網(wǎng)207相連。
于是，在本實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)中，導(dǎo)入重疊構(gòu)造，不是用相同的覆蓋區(qū)，而是用宏小區(qū)和減小小區(qū)半徑的微小區(qū)來分別容納話音服務(wù)和高速分組傳輸服務(wù)。此時(shí)，增加容納高速分組傳輸服務(wù)的微小區(qū)在平面上重復(fù)的數(shù)目。于是，高速分組傳輸由微小區(qū)來容納，所以能夠防止HDR中的課題在小區(qū)邊緣處傳輸速率(吞吐量)降低。此外，通過用微小區(qū)來容納高速分組傳輸服務(wù)，使傳播距離縮短，從而能夠抑制干擾。其結(jié)果，頻率利用效率提高，不降低平均吞吐量就能夠提高容納信道數(shù)，即能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)信道的傳輸速率的高速化和系統(tǒng)容量的增加。
再者，通過用減小小區(qū)半徑的微小區(qū)來容納高速率傳輸?shù)男诺溃軌蚺c傳播距離縮短的程度相應(yīng)地降低發(fā)送功率。因此，在基站中無需大輸出的發(fā)送放大器，能夠降低基站的裝置費(fèi)用。
在上述說明中說明了在載頻不同的2種系統(tǒng)構(gòu)成重疊構(gòu)造的情況下，用來自基站的控制信號來識別基站的服務(wù)，根據(jù)該服務(wù)來切換系統(tǒng)，使該服務(wù)將要求實(shí)時(shí)性的話音或非實(shí)時(shí)性的低速分組容納到宏小區(qū)中，而將非實(shí)時(shí)性的高速分組容納到微小區(qū)中。在本發(fā)明中，系統(tǒng)切換的原因不限于此，也可以按照移動(dòng)臺的移動(dòng)速度或通信環(huán)境(傳播路徑狀態(tài)或擁擠度)，選擇某一個(gè)系統(tǒng)來進(jìn)行連接。
在此情況下，針對移動(dòng)速度，為了減少越區(qū)切換的次數(shù)而將高速移動(dòng)的移動(dòng)臺容納在宏小區(qū)中，而將低速移動(dòng)的移動(dòng)臺基本上容納在微小區(qū)中。此時(shí)，在移動(dòng)臺中，監(jiān)視電路根據(jù)來自基站的接收信號來測定多普勒頻率等，控制電路根據(jù)該信息來選擇要連接的系統(tǒng)(基站)。
在這樣基本上按移動(dòng)速度來選擇容納移動(dòng)臺的系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在要求實(shí)時(shí)性的服務(wù)(話音等)中，在例如重視音質(zhì)的情況下選擇連接到宏小區(qū)(線路交換)，即連接到基站202，而在想降低通話費(fèi)用等情況下選擇連接到微小區(qū)，即連接到基站205。在用話音連接到基站205進(jìn)行通信的情況下，也可以進(jìn)行IP傳輸(VoIPVoice over IP，IP話音)。
此外，在將通信環(huán)境(傳播路徑狀態(tài)或擁擠度)用作系統(tǒng)切換的原因的情況下，將通信環(huán)境良好的移動(dòng)臺容納到覆蓋區(qū)廣的宏小區(qū)中，而將通信環(huán)境惡劣的移動(dòng)臺容納到微小區(qū)中。此時(shí)，在移動(dòng)臺中，監(jiān)視電路根據(jù)來自基站的接收信號來測定接收質(zhì)量(SIR等)，控制電路根據(jù)該信息來選擇要連接的系統(tǒng)(基站)。
在上述說明中說明了下述情況進(jìn)行話音服務(wù)的基站202(宏小區(qū))經(jīng)RNC203及MSC 204被連接到電話線路網(wǎng)207上，而進(jìn)行高速分組傳輸服務(wù)的基站205(微小區(qū))經(jīng)路由器206被連接到IP分組網(wǎng)208上。在本發(fā)明中，如圖4所示，也可以采用下述結(jié)構(gòu)進(jìn)行話音服務(wù)的基站202(宏小區(qū))和進(jìn)行高速分組傳輸服務(wù)的基站205(微小區(qū))都經(jīng)公用的RNC 203及MSC 204被連接到干線(電話線路網(wǎng)207或IP分組網(wǎng)208)上。在此情況下，也能夠得到與上述同樣的效果。
如圖6所示，在將IP分組信號經(jīng)RNC 203及MSC 204傳輸?shù)诫娫捑€路網(wǎng)207或IP分組網(wǎng)208的情況下，一般使用虛擬通道技術(shù)。即，可以采用下述方法不是查看通信終端的IP地址或移動(dòng)IP等考慮了移動(dòng)性的IP地址，在BS 202或BS 205到MSC 204間直接進(jìn)行路由選擇，而是另外管理作為移動(dòng)通信網(wǎng)的到達(dá)BTS的連接點(diǎn)，作為移動(dòng)通信網(wǎng)而獨(dú)立地建立路徑(本地地址、節(jié)點(diǎn)地址)，傳送來自IP分組網(wǎng)208的信號。
(實(shí)施例2)在本實(shí)施例中說明下述情況構(gòu)成重疊構(gòu)造的系統(tǒng)是CDMA系統(tǒng)的FDD(Frequency Division Duplex，頻分雙工)和TDD(Time Division Duplex，時(shí)分雙工)。本實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與圖4或圖6所示的結(jié)構(gòu)相同。因此，在本實(shí)施例中，適當(dāng)參照圖4來進(jìn)行說明。
具有服務(wù)不同的系統(tǒng)的重疊構(gòu)造的系統(tǒng)中的移動(dòng)臺具有圖7所示的結(jié)構(gòu)。移動(dòng)臺可與多個(gè)系統(tǒng)(基站)進(jìn)行通信，包括多個(gè)接收系列，但是在圖7中為了簡化說明，只表記了一個(gè)系列。
經(jīng)天線501接收到的信號由無線電路502進(jìn)行規(guī)定的無線接收處理(下變頻、A/D變換等)。進(jìn)行過無線接收處理的信號被送至匹配濾波器503。匹配濾波器503用基站用過的擴(kuò)頻碼來進(jìn)行解擴(kuò)處理。由此，從接收信號中提取發(fā)送給本臺的信號。
進(jìn)行過解擴(kuò)處理的信號被送至解調(diào)電路504，通過進(jìn)行解調(diào)處理而成為接收數(shù)據(jù)。此外，進(jìn)行過解擴(kuò)處理的信號及/或進(jìn)行過解調(diào)處理的信號被送至監(jiān)視電路505。
監(jiān)視電路505根據(jù)來自基站202和基站205的控制信號來識別基站202和基站205是何種服務(wù)，將該控制信號輸出到控制電路506。此外，監(jiān)視電路505用來自基站的信號來測定接收質(zhì)量或移動(dòng)速度，估計(jì)其與基站之間的傳播路徑狀況，或者識別本臺的移動(dòng)速度是何種程度。將傳播路徑估計(jì)結(jié)果或移動(dòng)速度的信息作為控制信號而輸出到控制電路506。
控制電路506根據(jù)來自監(jiān)視電路505的控制信號、和發(fā)送接收請求或傳輸速率的信息，將表示與哪個(gè)系統(tǒng)相連的旨意的控制數(shù)據(jù)輸出到加法器507，并且將表示切換到與要連接的服務(wù)對應(yīng)的系統(tǒng)的頻率的旨意的切換控制信號輸出到無線電路502。加法器507在發(fā)送數(shù)據(jù)上復(fù)用上述系統(tǒng)連接用的控制數(shù)據(jù)并輸出到調(diào)制電路508。調(diào)制電路508對復(fù)用過的發(fā)送數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制處理，輸出到擴(kuò)頻調(diào)制電路509。擴(kuò)頻調(diào)制電路509用規(guī)定的擴(kuò)頻碼對復(fù)用過的發(fā)送數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制處理，將擴(kuò)頻調(diào)制后的信號輸出到無線電路502。
無線電路502對發(fā)送數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定的無線發(fā)送處理(D/A變換、上變頻等)。此外，從控制電路506向無線電路502輸入表示切換到要連接的系統(tǒng)的頻率的旨意的切換控制信號，所以無線電路502根據(jù)該切換控制信號來切換頻率。無線發(fā)送處理后的發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)天線501被發(fā)送到基站。
在包含具有圖7所示結(jié)構(gòu)的移動(dòng)臺的無線通信系統(tǒng)中，也可以通過實(shí)施例1中說明過的操作，按照服務(wù)來切換系統(tǒng)。在此情況下，例如用微小區(qū)(基站205)的TDD系統(tǒng)來容納高速分組傳輸服務(wù)，而用宏小區(qū)(基站202)的FDD系統(tǒng)來容納話音服務(wù)。
于是，在本實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)中，高速分組傳輸也由微小區(qū)來容納，所以能夠防止HDR中的課題在小區(qū)邊緣處傳輸速率(吞吐量)降低。此外，通過用微小區(qū)來容納高速分組傳輸服務(wù)，使傳播距離縮短，從而能夠抑制干擾。其結(jié)果，頻率利用效率提高，不降低平均吞吐量就能夠提高容納信道數(shù)，即能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)信道的傳輸速率的高速化和系統(tǒng)容量的增加。
再者，通過用減小小區(qū)半徑的微小區(qū)來容納高速率傳輸?shù)男诺?，能夠與傳播距離縮短的程度相應(yīng)地降低發(fā)送功率。因此，在基站中無需大輸出的發(fā)送放大器，能夠降低基站的裝置費(fèi)用。
這里，說明本實(shí)施例特有的效果。
CDMA-TDD系統(tǒng)為了防止上行線路和下行線路之間因傳播延遲而產(chǎn)生的沖突(Collision)，設(shè)有保護(hù)時(shí)間。該保護(hù)時(shí)間的時(shí)間寬度依賴于小區(qū)半徑，小區(qū)半徑越大，則保護(hù)時(shí)間越長。這是因?yàn)槿绻^(qū)半徑增大，則在小區(qū)邊緣和基站之間傳播延遲增大，在此情況下如果保護(hù)時(shí)間不夠，則在基站的接收中，延遲接收的上行線路信號與下行線路信號的發(fā)送定時(shí)重疊，發(fā)生沖突。
如果增大小區(qū)半徑，則如上所述需要增大保護(hù)時(shí)間，相應(yīng)地開銷比率(實(shí)際上沒有發(fā)送接收信號的區(qū)間占全部通信時(shí)間的比例)增大，使傳輸效率惡化。因此，一般來說，在TDD系統(tǒng)中，認(rèn)為大的小區(qū)半徑不合適。所以，TDD系統(tǒng)適合小區(qū)半徑比較小的微小區(qū)或微微小區(qū)。
該保護(hù)時(shí)間是乒乓傳輸?shù)腡DD系統(tǒng)固有的，在FDD系統(tǒng)中不需要。因此，在FDD系統(tǒng)中，沒有保護(hù)時(shí)間引起的對小區(qū)半徑大小的制約，可以適用于比微小區(qū)或微微小區(qū)大的宏小區(qū)。
在FDD系統(tǒng)中，在上下行線路具有同一無線頻帶的情況下，上下行線路基本上具有相同程度的系統(tǒng)容量，所以在容納許多例如像因特網(wǎng)連接或音樂傳遞這樣的下行線路的傳輸量大、上行線路的傳輸量小的不對稱傳輸?shù)男诺赖那闆r下，上下行線路的總傳輸量不平衡，頻率效率惡化。與此相對，在TDD系統(tǒng)中，通過使上下行線路的時(shí)間比率(時(shí)隙數(shù)等)不對稱，能夠很容易地使上下行線路的系統(tǒng)容量不對稱。因此，能夠高效率地容納下行線路的高速信道(分組)。于是，TDD系統(tǒng)適于不對稱傳輸。
此外，在高速分組傳輸中，所需發(fā)送功率大，所以難以將小區(qū)半徑取得很大。因此，最好用微小區(qū)或微微小區(qū)來容納像高速分組傳輸這樣的發(fā)送功率大的服務(wù)。
于是，通過將不對稱傳輸?shù)南滦懈咚傩诺?分組)傳輸作為小區(qū)半徑小的微小區(qū)而容納到TDD系統(tǒng)中，將其他傳輸作為宏小區(qū)而容納到FDD系統(tǒng)中，能夠改善系統(tǒng)的效率。特別是，在多個(gè)信道之間用擴(kuò)頻碼來分割、以信道之間的干擾為前提的CDMA系統(tǒng)中，本實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)很有用。
在上述實(shí)施例1、2中，說明了選擇、切換、連接容納各服務(wù)的系統(tǒng)的情況，但是一個(gè)移動(dòng)臺的連接并不是擇一的，只要對每個(gè)服務(wù)改變系統(tǒng)，同時(shí)對各系統(tǒng)連接線路即可。
即，對于一個(gè)移動(dòng)臺，對每個(gè)服務(wù)，系統(tǒng)選擇結(jié)果可以不同，例如，對話音服務(wù)選擇宏小區(qū)(基站202)，而對高速分組傳輸服務(wù)選擇微小區(qū)(基站205)，即使對每個(gè)服務(wù)得出不同的選擇結(jié)果，也能夠?qū)Ω鱾€(gè)服務(wù)與各個(gè)基站同時(shí)進(jìn)行通信。
(實(shí)施例3)在本實(shí)施例中說明下述情況從移動(dòng)臺向一個(gè)系統(tǒng)報(bào)告通信環(huán)境或移動(dòng)速度的測定結(jié)果及連接希望，根據(jù)基站一側(cè)的判斷來決定連接并進(jìn)行通信。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例3的無線通信系統(tǒng)中的基站裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
首先，如上述實(shí)施例1、2所述，從移動(dòng)臺根據(jù)各服務(wù)或通信環(huán)境、移動(dòng)速度等的測定來發(fā)送表示希望連接的旨意的控制信號(連接希望信息)或上述測定的結(jié)果。
包含這些控制信號或測定結(jié)果的信號經(jīng)天線601被接收，由無線電路602進(jìn)行規(guī)定的無線接收處理(下變頻、A/D變換等)。進(jìn)行過無線接收處理的信號被送至解調(diào)電路603，通過進(jìn)行解調(diào)處理而成為接收數(shù)據(jù)。此外，進(jìn)行過解調(diào)處理的信號被送至判斷電路604。
判斷電路604根據(jù)來自移動(dòng)臺的連接希望信息或測定結(jié)果信息、再加上本臺監(jiān)視的通信狀態(tài)信息等來進(jìn)行是否要與移動(dòng)臺相連的判斷。例如，在從移動(dòng)臺收到高速分組傳輸?shù)倪B接請求時(shí)，在通信狀態(tài)惡化、或者擁擠度高時(shí)，判斷為當(dāng)前不能容納高速分組傳輸，將表示不能連接的控制數(shù)據(jù)輸出到加法器605。另一方面，在判斷為當(dāng)前能夠容納高速分組傳輸時(shí)，將表示能連接的控制數(shù)據(jù)輸出到加法器605。
加法器605在發(fā)送數(shù)據(jù)上復(fù)用上述系統(tǒng)連接用的控制數(shù)據(jù)并輸出到調(diào)制電路606。調(diào)制電路606對復(fù)用過的發(fā)送數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制處理，輸出到無線電路602。
無線電路602對發(fā)送數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)定的無線發(fā)送處理(D/A變換、上變頻等)。無線發(fā)送處理后的發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)天線601被發(fā)送到基站。
于是，本實(shí)施例的基站裝置根據(jù)連接請求信息及本臺測定出的通信狀況信息來判斷能否連接到移動(dòng)臺，在該判斷結(jié)果是能連接的情況下與移動(dòng)臺進(jìn)行通信連接，而在該判斷結(jié)果是不能連接的情況下向移動(dòng)臺通知不能連接。由此，在移動(dòng)臺選擇系統(tǒng)并向基站發(fā)出連接請求時(shí)，基站考慮通信狀態(tài)等各種因素來判斷能否連接。
在上述說明中，說明了基站判斷能否連接、通知該判斷結(jié)果的情況。在本發(fā)明中，基站也可以不僅判斷能否連接，還判斷將移動(dòng)臺容納到哪個(gè)系統(tǒng)中才好。
在此情況下，如圖6所示，在用公用的控制局(RNC)來構(gòu)成的情況下，在RNC 203或MSC 204中判斷將移動(dòng)臺容納到哪個(gè)系統(tǒng)中才好。此外，如圖3所示，在獨(dú)立設(shè)有RNC 203和路由器206的情況下，在RNC 203(或MSC 204)和路由器206之間，設(shè)有判斷用哪個(gè)系統(tǒng)來容納移動(dòng)臺的裝置，該裝置判斷用哪個(gè)系統(tǒng)來容納移動(dòng)臺，將該判斷結(jié)果通知給移動(dòng)臺。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例1～3，而是可以進(jìn)行各種變更來實(shí)施。例如，在實(shí)施實(shí)施例2中，說明了接入方式是CDMA的情況，但是在本發(fā)明中，作為接入方式，也可以采用TDMA(Time Division Multiple Access，時(shí)分多址)、FDMA(Frequency Division Multiple Access，頻分多址)。
此外，在上述實(shí)施例中，說明了構(gòu)成重疊構(gòu)造的系統(tǒng)為2個(gè)的情況，但是本發(fā)明也適用于構(gòu)成重疊構(gòu)造的系統(tǒng)為3個(gè)以上的情況。
此外，在上述實(shí)施例中，說明了根據(jù)移動(dòng)速度或通信環(huán)境來判斷要選擇的系統(tǒng)的情況，但是該情況只是一例，可以單獨(dú)使用或組合使用服務(wù)、移動(dòng)速度、通信環(huán)境，適當(dāng)變更選擇基準(zhǔn)來實(shí)施。
本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)采用下述結(jié)構(gòu)具有重疊構(gòu)造，即區(qū)域比較廣的第1小區(qū)及區(qū)域比上述第1小區(qū)窄的第2小區(qū)重疊，其中，在上述第1小區(qū)的系統(tǒng)和上述第2小區(qū)的系統(tǒng)間無線傳輸方式不同，上述第2小區(qū)的系統(tǒng)是包含傳輸速率高的線路的系統(tǒng)，移動(dòng)臺從上述第1小區(qū)的系統(tǒng)和上述第2小區(qū)的系統(tǒng)中選擇希望進(jìn)行期望的連接的系統(tǒng)，與選擇出的系統(tǒng)進(jìn)行通信。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，導(dǎo)入重疊構(gòu)造，不是用相同的覆蓋區(qū)，而是用區(qū)域比較廣的小區(qū)(宏小區(qū))和減小小區(qū)半徑的微小區(qū)來分別容納不同服務(wù)。由此，能夠選擇最合適的系統(tǒng)，所以能夠在系統(tǒng)中更高效率地進(jìn)行通信、特別是下行高速數(shù)據(jù)通信。
本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)在上述結(jié)構(gòu)中采用下述結(jié)構(gòu)上述第1小區(qū)的系統(tǒng)及上述第2小區(qū)的系統(tǒng)由公用的控制局來控制，經(jīng)交換機(jī)被連接到電話線路網(wǎng)上。
本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)在上述結(jié)構(gòu)中采用下述結(jié)構(gòu)上述第1小區(qū)的系統(tǒng)及上述第2小區(qū)的系統(tǒng)中的至少一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)路由器被連接到IP分組網(wǎng)上。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過經(jīng)路由器等IP網(wǎng)絡(luò)裝置而連接到IP分組網(wǎng)，無需經(jīng)交換機(jī)，能夠降低基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)筑、管理成本，由此能夠降低通信費(fèi)。
本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)在上述結(jié)構(gòu)中采用下述結(jié)構(gòu)能夠用不同的線路同時(shí)與上述第1小區(qū)的系統(tǒng)及上述第2小區(qū)的系統(tǒng)進(jìn)行通信。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Ω鱾€(gè)系統(tǒng)與各個(gè)基站同時(shí)進(jìn)行通信。
本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)在上述結(jié)構(gòu)中采用下述結(jié)構(gòu)移動(dòng)臺考慮從第1小區(qū)及第2小區(qū)中的服務(wù)、通信環(huán)境、及本臺的移動(dòng)速度構(gòu)成的組中選出的至少一個(gè)來選擇系統(tǒng)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠按照服務(wù)等來選擇最佳的系統(tǒng)，所以能夠在系統(tǒng)中更高效率地進(jìn)行通信、特別是下行高速數(shù)據(jù)通信。
本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)在上述結(jié)構(gòu)中采用下述結(jié)構(gòu)在第1小區(qū)中采用CDMA-FDD系統(tǒng)，而在第2小區(qū)中采用CDMA-TDD系統(tǒng)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過將不對稱傳輸?shù)南滦芯€路的高速傳輸作為小區(qū)半徑小的微小區(qū)而容納到TDD系統(tǒng)中，將其他傳輸作為宏小區(qū)而容納到FDD系統(tǒng)中，能夠改善整個(gè)系統(tǒng)的頻率利用效率。特別是，在多個(gè)信道之間用擴(kuò)頻碼來分割、以信道之間的干擾為前提的CDMA系統(tǒng)中特別有用。
本發(fā)明的通信終端裝置采用下述結(jié)構(gòu)，包括監(jiān)視部件，監(jiān)視無線通信系統(tǒng)中來自各小區(qū)的下行線路信號，該無線通信系統(tǒng)具有重疊構(gòu)造，即區(qū)域比較廣的第1小區(qū)及區(qū)域比上述第1小區(qū)窄的第2小區(qū)重疊；選擇部件，根據(jù)上述監(jiān)視部件監(jiān)視到的信息及本臺的連接請求來選擇應(yīng)連接的小區(qū)的系統(tǒng)；以及通信連接部件，與上述選擇部件選擇出的系統(tǒng)的基站進(jìn)行通信連接。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠選擇最佳的系統(tǒng)，所以能夠在系統(tǒng)中更高效率地進(jìn)行通信。
本發(fā)明的通信終端裝置在上述結(jié)構(gòu)中采用下述結(jié)構(gòu)選擇部件考慮從第1小區(qū)及第2小區(qū)中的服務(wù)、通信環(huán)境、及本臺的移動(dòng)速度構(gòu)成的組中選出的至少一個(gè)來選擇系統(tǒng)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠按照服務(wù)等來選擇最佳的系統(tǒng)，所以能夠在系統(tǒng)中更高效率地進(jìn)行通信、特別是下行高速數(shù)據(jù)通信。
本發(fā)明的基站裝置采用下述結(jié)構(gòu)，包括判斷部件，根據(jù)來自7所述的通信終端裝置的連接請求信息及本臺測定出的通信狀況信息來判斷能否連接到上述通信終端裝置；以及通信連接部件，在上述判斷部件的判斷結(jié)果是能連接的情況下與上述通信終端裝置進(jìn)行通信連接，而在上述判斷部件的判斷結(jié)果是不能連接的情況下向上述通信終端裝置通知不能連接。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在移動(dòng)臺選擇系統(tǒng)并向基站發(fā)出連接請求時(shí)，基站考慮通信狀態(tài)等各種因素來判斷能否連接。
如上所述，本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)具有重疊構(gòu)造，即區(qū)域比較廣的小區(qū)及區(qū)域比該小區(qū)窄的小區(qū)重疊，移動(dòng)臺從各小區(qū)的系統(tǒng)中選擇希望進(jìn)行期望的連接的系統(tǒng)，與選擇出的系統(tǒng)進(jìn)行通信，所以能夠在進(jìn)行通信的下行線路中高效率地進(jìn)行高速分組傳輸。其結(jié)果，能夠防止在覆蓋區(qū)的邊緣處傳輸速率(吞吐量)降低，并且能夠通過抑制對外干擾來提高頻率利用效率，不降低平均吞吐量就能夠提高容納信道數(shù)。
本說明書基于2000年5月30日申請的特愿2000-160426(日本專利)。其內(nèi)容全部包含于此。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明可以適用于接入方式為CDMA、TDMA、FDMA等的數(shù)字無線通信系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種無線通信系統(tǒng)，具有重疊構(gòu)造，即區(qū)域比較廣的第1小區(qū)及區(qū)域比所述第1小區(qū)窄的第2小區(qū)重疊，其中，在所述第1小區(qū)的系統(tǒng)和所述第2小區(qū)的系統(tǒng)間無線傳輸方式不同，所述第2小區(qū)的系統(tǒng)是包含傳輸速率高的線路的系統(tǒng)，移動(dòng)臺從所述第1小區(qū)的系統(tǒng)和所述第2小區(qū)的系統(tǒng)中選擇希望進(jìn)行期望的連接的系統(tǒng)，與選擇出的系統(tǒng)進(jìn)行通信。
2.如權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述第1小區(qū)的系統(tǒng)及所述第2小區(qū)的系統(tǒng)由公用的控制局來控制，經(jīng)交換機(jī)被連接到電話線路網(wǎng)上。
3.如權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，所述第1小區(qū)的系統(tǒng)及所述第2小區(qū)的系統(tǒng)中的至少一個(gè)系統(tǒng)經(jīng)路由器被連接到IP分組網(wǎng)上。
4.如權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，能夠用不同的線路同時(shí)與所述第1小區(qū)的系統(tǒng)及所述第2小區(qū)的系統(tǒng)進(jìn)行通信。
5.如權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，移動(dòng)臺考慮從第1小區(qū)及第2小區(qū)中的服務(wù)、通信環(huán)境、及本臺的移動(dòng)速度構(gòu)成的組中選出的至少一個(gè)來選擇系統(tǒng)。
6.如權(quán)利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中，在第1小區(qū)中采用CDMA-FDD系統(tǒng)，而在第2小區(qū)中采用CDMA-TDD系統(tǒng)。
7.一種通信終端裝置，包括監(jiān)視部件，監(jiān)視無線通信系統(tǒng)中來自各小區(qū)的下行線路信號，該無線通信系統(tǒng)具有重疊構(gòu)造，即區(qū)域比較廣的第1小區(qū)及區(qū)域比所述第1小區(qū)窄的第2小區(qū)重疊；選擇部件，根據(jù)所述監(jiān)視部件監(jiān)視到的信息及本臺的連接請求來選擇應(yīng)連接的小區(qū)的系統(tǒng)；以及通信連接部件，與所述選擇部件選擇出的系統(tǒng)的基站進(jìn)行通信連接。
8.如權(quán)利要求7所述的通信終端裝置，其中，選擇部件考慮從第1小區(qū)及第2小區(qū)中的服務(wù)、通信環(huán)境、及本臺的移動(dòng)速度構(gòu)成的組中選出的至少一個(gè)來選擇系統(tǒng)。
9.一種基站裝置，包括判斷部件，根據(jù)來自權(quán)利要求7所述的通信終端裝置的連接請求信息及本臺測定出的通信狀況信息來判斷能否連接到所述通信終端裝置；以及通信連接部件，在所述判斷部件的判斷結(jié)果是可連接的情況下與所述通信終端裝置進(jìn)行通信連接，而在所述判斷部件的判斷結(jié)果是不可連接的情況下向所述通信終端裝置通知不可連接。
全文摘要
從作為通信終端的移動(dòng)臺(MS)201發(fā)送的頻率為f1的話音信號由基站(BS)202接收,進(jìn)行規(guī)定的處理而得到的接收數(shù)據(jù)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)控制局203送至移動(dòng)交換局204。MSC 204將來自幾個(gè)基站的數(shù)據(jù)集中起來,送至電話線路網(wǎng)207。另一方面,從移動(dòng)臺(MS)201發(fā)送的頻率為f2的高速分組由基站(BS)205接收,進(jìn)行規(guī)定的處理而得到的接收數(shù)據(jù)由路由器206進(jìn)行路由選擇,送至IP(因特網(wǎng)協(xié)議)分組網(wǎng)208。
文檔編號H04M3/00GK1381155SQ01801506
公開日2002年11月20日 申請日期2001年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月30日
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