專利名稱：無線通信系統(tǒng)、中繼裝置及移動終端的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及以移動IP(Internet Protocol網際協議)為基準的移動體通信的技術領域，尤其涉及可以進行站點分集(site diversity)的無線通信系統(tǒng)以及該系統(tǒng)所使用的中繼裝置和移動終端。
背景技術：
伴隨著網絡技術的發(fā)展，與網際協議和架構有關的研究開發(fā)正在推進中。尤其支持通信終端移動的網際協議(所謂的移動IP)正在由IETF(Internet Engineering Task Force互聯網工程任務組)組織進行向標準化方向的探討。
圖1表示基于這種移動IP的無線通信系統(tǒng)的一例。無線通信系統(tǒng)100具有通過例如互聯網之類的網絡101相互發(fā)布通信信號的第1路由器102、第2路由器104、第3路由器106、以及歸屬代理(home agent)108。另外，無線通信系統(tǒng)100具有多個無線基站，通過這些無線基站形成的各無線小區(qū)的集合，形成寬廣的無線服務區(qū)域。與歸屬代理108連接的無線基站110的無線小區(qū)112中形成有移動終端114的歸屬鏈路。該移動終端114具有不因在無線小區(qū)間的移動而變化的固有的IP地址(歸屬地址)。歸屬地址和轉交地址(care of address)的對應關系由歸屬代理108來管理。
與第1路由器102連接的第1無線基站116與無線小區(qū)118內的移動終端進行無線通信。與第2路由器104連接的第2無線基站120與無線小區(qū)122內的移動終端進行無線通信。第3路由器106上連接著與移動終端114通信的對方節(jié)點124。
接下來，對該無線通信系統(tǒng)中的通信信號的收發(fā)進行概述。假設具有歸屬地址HA的移動終端114位于第1無線基站116的無線小區(qū)118內，與對方節(jié)點124進行通信。移動終端114在無線小區(qū)118內獲得轉交地址CoA1，因移動而變化的轉交地址CoA1和固定的歸屬地址HA的對應關系由歸屬代理108來掌控。在向無線小區(qū)118內的移動終端114發(fā)送通信信號的情況下，如果對方節(jié)點124知道轉交地址CoA1，則將CoA1指定給表示通信信號的目的地的頭部(header)信息，由此，利用第3路由器106向第1路由器102發(fā)布通信信號，到達下屬的移動終端114。另一方面，如果對方節(jié)點不知道轉交地址CoA1，而只知道歸屬地址HA，則將歸屬地址HA指定給通信信號的目的地，由此，從第3路由器106發(fā)布的通信信號經由歸屬代理108被發(fā)布給第1路由器102，到達下屬的移動終端114。
當移動終端114移動并進入到相鄰的無線小區(qū)122中時，移動終端114獲得在無線小區(qū)122內應該使用的其他的轉交地址CoA2。移動終端114移入到無線小區(qū)122中，如果在那里進行通信，則優(yōu)選使用該轉交地址CoA2。因此，在無線小區(qū)改變之后，移動終端114將表示應該把與歸屬地址HA相關聯的轉交地址從CoA1變更成CoA2的指示信號發(fā)送給歸屬代理108。另外，移動終端114將表示應該對發(fā)往CoA1的通信信號進行封裝并轉送給CoA2的指示信號發(fā)送給移動源的第1路由器102。進而，根據需要，移動終端將表示變更轉交地址的指示信號也發(fā)送給對方節(jié)點124。這些指示信號被稱為綁定更新(Binding Update)信號。
只知道歸屬地址HA的對方節(jié)點通過使通信信號的目的地為歸屬地址HA，可以通過歸屬代理108和第2路由器104將通信信號發(fā)送給移動終端114。向原來的轉交地址CoA1發(fā)布的通信信號被發(fā)布給第1路由器102，但是，由于進行封裝并再次發(fā)送給CoA2，所以該情況下也到達第2路由器104。這樣，在無線小區(qū)之間移動的移動終端無論連接到網絡的何處，對方節(jié)點都能利用相同的IP地址(尤其是歸屬地址)進行通信。另外，關于這種無線通信系統(tǒng)例如日本國公開專利公報2000-332825號公報進行了公開。
另一方面，移動體通信環(huán)境下的通信信號受電波的包絡電平隨機變動的衰減的影響。為了減輕衰減的影響，經常使用被稱為分集(diversity)的技術?？偟膩碚f，分集是在發(fā)送側準備相互獨立地變動的多個衰減波，在接收側對它們進行合成。分集有各種各樣的種類，例如，將2個以上(包括2個)的無線基站作為分集支路(表示在實現站點分集時作為發(fā)送源的節(jié)點)從雙方進行發(fā)送，由此可以改善無線小區(qū)邊界附近的通信信號的傳送質量。另外，關于利用這種多個無線基站的站點分集，例如在國際公開號為WO95/32594號冊子中進行了公開。
目前，在上述的移動IP的通信環(huán)境中不能進行站點分集。在移動IP的路由選擇中，由于向通信信號的頭部所表示的一個目的地(IP地址)發(fā)布通信信號，所以，即使進行了分集，例如分集支路的實現本身也是困難的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在移動IP環(huán)境中進行站點分集的無線通信系統(tǒng)、中繼裝置、以及移動終端。該目的通過以下說明的部分來解決。
本發(fā)明提供一種無線通信系統(tǒng)，具有能夠成為分集支路的多個通信節(jié)點；對通信信號進行中繼的中繼裝置；利用與歸屬地址相關聯的IP地址，可以在多個通信節(jié)點形成的各無線小區(qū)之間移動的移動終端，其特征在于，上述中繼裝置根據按移動終端的站點分集的請求所作成的指示信號，對接收到的發(fā)往上述IP地址的通信信號進行復制，并將通信信號發(fā)送給包含該指示信號指示的通信節(jié)點在內的2個或2個以上的通信節(jié)點；上述2個或2個以上的通信節(jié)點中的至少1個打開封裝，并將通信信號發(fā)送給上述移動裝置；上述移動終端分別從上述2個或2個以上的通信節(jié)點接收通信信號。


圖1表示可以利用本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的概略圖。
圖2表示本發(fā)明實施例的中繼裝置的功能框圖。
圖3表示本發(fā)明實施例的移動終端的功能框圖。
圖4表示用于說明本發(fā)明第1實施例的動作的流程圖。
圖5表示用于說明本發(fā)明第1實施例的動作的流程圖。
圖6表示可以利用本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的概略圖。
圖7表示用于說明本發(fā)明第1實施例的動作的流程圖。
圖8表示本發(fā)明第2實施例的無線通信系統(tǒng)的概略圖。
圖9表示用于說明本發(fā)明第2實施例的動作的流程圖。
圖10表示用于說明本發(fā)明第2實施例的動作的流程圖。
圖11表示用于說明本發(fā)明第2實施例的動作的流程圖。
具體實施例方式圖2是關于本發(fā)明實施例的中繼裝置200的主要功能的功能框圖，該中繼裝置可以作為圖1所示的無線通信系統(tǒng)的第1至第3路由器來使用。中繼裝置200具有接收來自網絡或下屬無線基站的通信信號、以及向它們發(fā)送通信信號的接收部202和發(fā)送部204。中繼裝置200具有指示信號處理部206，該指示信號處理部206與接收部202相連，對從移動終端或其他中繼終端發(fā)出的指示信號的內容進行分析，或者作成希望的指示信號。指示信號處理部206的輸出端與控制中繼裝置200內的各部分的控制部208相連。中繼終端200具有復制部210，該復制部210與接收部202相連，在來自控制部的控制下復制通信信號。中繼裝置200具有封裝部212，該封裝部212與復制部210的輸出端相連，在向指示信號所表示的目的地發(fā)送通信信號時，進行必要的封裝。被封裝部212封裝后的通信信號由發(fā)送部204向網絡中發(fā)送。
另一方面，由接收部202從多個無線基站接收到的多個通信信號被輸入到合成部214中進行合成。被合成后的通信信號通過發(fā)送部204發(fā)送給例如交換局之類的無線通信系統(tǒng)中的上位裝置(未圖示)。此處進行的合成可以選擇在多個通信信號中具有最佳質量的一個通信信號，或者也可以利用最大比合成等方法形成多個通信信號的線性組合。
圖3是與本發(fā)明實施例的移動終端300的主要功能有關的功能框圖。移動終端300具有用于與多個無線基站(在圖示的例子中為3個)通信的天線部302和無線部304。關于下行的通信信號，在各無線部304中，根據對每個無線基站規(guī)定的參數(例如擴頻碼)，對從天線部302接收到的通信信號進行解調、對解調后的通信信號的相位進行補償、以及進行利用了增幅部的振幅電平的補償等。移動終端300具有對移動終端內的各部分進行控制的控制部306。來自各無線部304的輸出在控制部306的控制下在合成部308中進行合成。關于此處進行的合成可以選擇在多個通信信號中具有最佳質量的一個通信信號，或者也可以利用最大比合成等方法形成多個通信信號的線性組合。
關于上行的通信信號，應該發(fā)送的通信信號在控制部306的控制下在復制部314中被復制，并根據每個無線基站的需要，在封裝部316中進行封裝。并且，進行了封裝的通信信號通過各無線部304和天線302被發(fā)送給成為分集支路的多個無線基站。
移動終端300具有用于檢測移動終端進入到新的無線小區(qū)的無線小區(qū)檢測部310。該檢測例如可以根據從各無線基站發(fā)送的控制信號的接收功率電平來判定，但是并不限于此。當檢測出新的無線小區(qū)時，則利用控制部306開始進行通信資源的確保以及越區(qū)切換的處理。移動終端300具有指示信號處理部312，其用于作成對移動終端的歸屬代理、越區(qū)切換的移動源的路由器、對方節(jié)點等的指示信號，以及分析接收到的指示信號的內容。與以往的指示信號不同，本實施例的指示信號除了當然包含用于通知因移動終端的越區(qū)切換而引起的轉交地址變更的信息外，還包含后述的附加信息。附加信息中例如包含進行通信信號復制的通信節(jié)點的IP地址、應該復制的次數、成為復制后的通信信號的傳送目的地的無線基站的IP地址、合成通信信號的通信節(jié)點、成為合成對象的通信信號的數目、指示內容的全部或一部分的有效期限，但是并不限于此。
圖4是用于說明本發(fā)明實施例的動作的流程圖。為說明方便起見，假設具有歸屬地址HA的移動終端114位于第1無線基站116的無線小區(qū)118內，與對方節(jié)點124進行通信。移動終端114在第1無線小區(qū)118內獲取轉交地址CoA1，由歸屬代理108來把握轉交地址CoA1和歸屬地址HA的對應關系。并且，假設屬于無線小區(qū)118的該移動終端114移動，并轉移到鄰接的第2無線小區(qū)122中。
如步驟402所示，如果來自對方節(jié)點124的通信信號的目的地是轉交地址CoA1，則直接發(fā)布給第1路由器102，或者，如果是歸屬地址HA，則經由歸屬代理間接地發(fā)布給第1路由器102?？傊?，如步驟404、406所示，到達第1路由器102的通信信號經過無線基站116發(fā)布給移動終端114。在本實施例中，假設至少第1路由器102具有圖2的中繼裝置200所示的各部分，移動終端114也具有圖3所示的各部分。
如步驟408所示，當移動終端114進入到無線小區(qū)重疊的區(qū)域內時，通過無線小區(qū)檢測部310(圖3)檢測出移動終端114進入到新的無線小區(qū)。該檢測例如可以通過利用控制部306判定從無線基站120定期或固定發(fā)送的控制信號的接收電平是否比規(guī)定值大來進行。當移動終端114進入到第2無線小區(qū)122內時，移動終端114獲取應該在該無線小區(qū)內使用的轉交地址CoA2。轉交地址例如根據移動裝置114固有的信息作成下位地址，根據無線小區(qū)的區(qū)域信息作成上位地址，將它們的綜合作為轉交地址?；蛘撸部梢岳霉芾鞤HCP(Dynamic Host ConfigurationProtocol動態(tài)主機配置協議)之類的IP地址的方法來管理移動終端的轉交地址的分配。并且，區(qū)域信息由各無線基站發(fā)送。
另外，當進行步驟408的檢測時，如步驟410、412、414所示，移動終端114為了在無線小區(qū)重疊的區(qū)域內進行站點分集，需要必要的處理。具體來說，通過無線基站116請求無線基站120確立用于在第2無線小區(qū)122內進行通信的無線連接。根據該請求，無線基站120和用于無線通信的未圖示的上位裝置在步驟416、418中向無線基站116返回應答信號，并且對用于與移動終端114無線連接的通信資源進行分配。如步驟420所示，無線基站116將與請求相對應的應答返回給移動終端114，如步驟422、424所示，將應答信號的確認發(fā)送給無線基站120。
如步驟426所示，移動終端114在控制部306的控制下通過無線基站116將在指示信號處理部312(圖3)中作成的指示信號發(fā)送給第1路由器102。該情況下的指示信號的指示內容例如包含(a)第1路由器102復制從網絡接收到的通信信號；(b)第1路由器102將(通過復制而變成兩個的)一個通信信號發(fā)送給無線基站116；(c)第1路由器102將另一個通信信號發(fā)送給無線基站120(例如，通知無線基站120的地址來實現(通過接收無線基站120的控制信號，移動終端114能夠獲得該地址。))；(d)與指示信號的全部或一部分有關的有效期限。該指示信號由第1路由器102的接收部202所接收，并在指示信號處理部206中分析指示內容。另外，將這些信息存儲到指示信號處理部所具有的存儲器(未圖示)中。
當如步驟428所示通信信號從對方節(jié)點等到達第1路由器102時，如步驟430所示，按照指示信號的指示內容，第1路由器102利用復制部210(圖2)復制1個通信信號，準備好2個通信信號。并且，通過利用封裝部212(圖2)將發(fā)往第1無線小區(qū)的無線基站116的IP頭部附加到一個通信信號上來進行封裝，同樣地，通過將發(fā)往第2無線小區(qū)的無線基站118的IP頭部附加到另一個通信信號上來進行封裝。
如步驟432、434所示，將封裝的各通信信號發(fā)送給各無線基站116、120。
如步驟436所示，在無線基站116中進行去封裝(打開封裝)，如步驟438所示，將通信信號發(fā)送給移動終端114。
如步驟440和步驟442所示，將與移動終端114相關的定時信息從無線基站116通知給移動終端和無線基站120。即，無線基站116應能夠進行與無線基站120同步的通信信號的發(fā)送，除了將開始站點分集的無線幀的定時通知給移動終端114外，還要將該定時與例如包編號之類的按數據發(fā)送而增加的序列號的關系通知給移動終端114。
如步驟444所示，在無線基站118中打開封裝，如步驟445、446所示，將通信信號從無線基站116、120二者發(fā)送給移動終端114。在該情況下，由于根據來自無線基站116的定時信息，將無線幀和序列號碼一致的數據發(fā)送給移動終端114，所以可以進行同步發(fā)送。另外，通知打開封裝的時間的順序和發(fā)送定時的時刻不限定于圖示那樣。因為從各無線基站發(fā)送來的通信信號438、446只要在維持整合性的同時被移動終端114接收即可。在移動終端114中，對這些接收到的通信信號進行合成，并進行后一部分的接收處理(未圖示)。
如步驟448、450所示，以后也一樣，發(fā)往位于無線小區(qū)重疊區(qū)域的移動終端114的通信信號在被復制之后，分別從各無線基站發(fā)送給移動終端114，進行站點分集。在移動終端114側，這些通信信號在合成部308(圖3)中進行合成。
這樣，原則上第1路由器102進行從第1路由器102到各無線基站的封裝，并在各無線基站中打開封裝，將通信信號發(fā)送給下屬的移動終端。該情況下的封裝確切地是對來自對方節(jié)點的通信信號進行以指示信號所指示的通信信號的轉送地址(轉送地址的IP地址)為目的地的封裝。然而，在步驟426中發(fā)送的指示信號的發(fā)送源地址是第1無線小區(qū)中的轉交地址CoA1的情況下，可以簡化這些處理。這是因為向無線基站116發(fā)送通信信號，即使不進行發(fā)往無線基站116的封裝，第1路由器102所接收到的發(fā)往CoA1的通信信號也能進行適當的擇路從而到達移動終端114。因此，如果指示信號的發(fā)送源地址屬于進行通信信號的復制等的第1路由器，則可以省略發(fā)往下屬無線基站的封裝。
另外，在無線小區(qū)重疊的區(qū)域中，移動終端可以利用重新獲取的轉交地址CoA2。因此，考慮步驟426的指示信號的發(fā)送源地址使用重新獲取的轉交地址CoA2。步驟430的針對第2無線小區(qū)的無線基站120的封裝，除了對從對方節(jié)點發(fā)往CoA1的通信信號進行從第1路由器102到CoA2的第1封裝外，還進行從第1路由器102到無線基站102的第2封裝。在無線基站120中，打開第2封裝，將通信信號發(fā)送給下屬的具有CoA2地址的移動終端。然而，該情況下的第2封裝不一定非要進行。在進行將指示信號的發(fā)送源地址(CoA2)作為目的地地址的通常封裝(第1封裝)的時刻，即使第1路由器102發(fā)送通信信號，通過第2路由器104和下屬的無線基站120也能到達移動終端114。因此，在指示信號的發(fā)送源地址是移動目的地的無線小區(qū)所賦予的轉交地址的情況下，可以簡化封裝。
圖5是表示圖4所示的流程之后的情況的流程圖。當移動終端114在無線小區(qū)間移動時，從提高傳送質量的觀點考慮，優(yōu)選通過與移動源和移動目的地的無線小區(qū)相關的各無線基站進行站點分集。另一方面，可以對根據步驟426的指示信號所進行的指示內容的全部或一部分規(guī)定有效期限。這從不需要使通信信號的復制、封裝、以及轉送等長期化的觀點來看是有利的。然而，不希望當還在無線小區(qū)間移動的途中時有效期限截止。因此，在移動終端114的移動結束前有效期限就要到來的情況下，如步驟502所示，優(yōu)選地再次發(fā)送同一內容的指示信號來延長有效期限。
例如，檢測出來自無線基站116的控制信號電平小于等于規(guī)定值，移動終端114在無線小區(qū)間的移動結束后(步驟504)，由于用于站點分集的各種處理已經不需要了，所以必須結束這些處理。針對這個考慮了幾種方法。例如，如果上述有效期限滿了，則不進行通信信號的復制等。另外，通過發(fā)出指示信號來通知復制等停止或者切斷與移動源的無線連接也可以結束。
如步驟506所示，移動到了無線小區(qū)122中的移動終端114將地址的變更通知給歸屬代理108、第1路由器102、以及對方節(jié)點124。首先，將與歸屬地址相關聯的轉交地址從CoA1變更成CoA2的情況通知給歸屬代理。由此，以后經由歸屬代理發(fā)布的通信信號被發(fā)布給第2路由器104。另外，移動終端114將對發(fā)往轉交地址CoA1的通信信號進行封裝并轉送給CoA2的指示通知給移動源的第1路由器102。進而，優(yōu)選地將CoA1的轉交地址變換成CoA2的情況通知給對方節(jié)點124。
根據本實施例，移動終端在結束了在無線小區(qū)間的移動后，發(fā)送指示信號。移動終端在區(qū)域間移動時(從一個區(qū)域移動到另一個區(qū)域時)不移動到另一個區(qū)域而返回來的可能性也不小。除此之外，移動終端和其歸屬代理間的通信有時候因通信路徑長度、所經過的設備的處理速度等原因，需要較長的時間。因此，例如，在區(qū)域間的移動結束之前，當將與歸屬地址相關聯的IP地址(CoA1)變更成其他無線小區(qū)用的轉交地址(CoA2)時，不移動到另一個無線小區(qū)而返回來的移動終端有可能喪失經由歸屬代理的數據。在無線小區(qū)間的移動結束后，通過發(fā)送步驟506中的指示信號，可以避免這些問題。
如步驟508所示，即使在通知了步驟506的地址變更之后，要想將該變更內容反映給所有的通信節(jié)點，也需要一些時間。另外，即使將地址的變更反映給所有的成為通知對象的通信節(jié)點，也可能存在只知道以前的地址CoA1的對方節(jié)點。因此，可以預想到仍然有將通信信號發(fā)布給CoA1的情況。在該情況下，第1路由器102如果未接收到步驟506的地址變更的通知，則進行通信信號的復制、封裝、以及轉送等上述處理。
如果在接收到步驟506的通知之后，則如步驟510、512所示，不進行通信信號的復制，通過進行通常的封裝(將指示信號的發(fā)送源地址(CoA2)作為目的地的封裝)，經由第2路由器104和無線基站120將通信信號發(fā)布給移動終端114。
如步驟514、516、518所示，發(fā)往新地址CoA2的通信信號被發(fā)布給第2路由器104，并經過下屬的無線基站120發(fā)布給移動終端114。
圖6表示基于階層式的移動IP的無線通信系統(tǒng)的概略。圖中，對與圖1說明的相同的要素賦予了相同的標號。該通信系統(tǒng)的下屬具有第1路由器102和第2路由器104，且具有連接在網絡101上的上位中繼裝置602。該上位中繼裝置602也被稱為移動定位點(Mobility Anchor Point)，通過將在下屬區(qū)域118、122內的通信和越過該區(qū)域進行的通信相區(qū)別，可以實現高速通信。
在上述實施例中，在可以與連接在網絡上的其他路由器直接地相互發(fā)布通信信號的第1路由器102中執(zhí)行通信信號的復制、封裝等。然而，本發(fā)明的中繼裝置(圖2)不一定非要設置在第1路由器102這樣的節(jié)點上。當然可以設置在移動目的地的第2路由器104上，也可以設置在上位中繼裝置602上。另外，也可以設置在歸屬代理108、第3路由器106上，也可以將與中繼裝置(圖2)相同功能的裝置設置在對方節(jié)點124上。
圖7是表示用于進行與上行信號有關的站點分集的過程的流程圖。主要與參照圖4說明的下行信號的情況相同，假設移動終端114從第1無線小區(qū)118移動到相鄰的第2無線小區(qū)中。如步驟702所示，當移動終端114進入到無線小區(qū)的重疊區(qū)域內時，移動終端114利用無線檢測部310(圖3)檢測出進入到新的無線小區(qū)的情況。
如步驟704、706、708所示，移動終端114為了在無線小區(qū)的重疊區(qū)域內進行站點分集，需要必要的處理。經由第1路由器102和第2路由器104進行對成為分集支路的一方的無線基站120的通知。具體來講，請求在第2無線小區(qū)122內確立用于進行通信的無線連接。根據該請求，無線基站120和上位裝置在步驟710、712中返回應答信號，并且分配用于該無線連接的通信資源。如步驟714所示，無線基站116將與請求相對應的應答返回給移動終端114，如步驟716、718所示，將應答信號的確認發(fā)送給無線基站120。
如步驟720所示，移動終端114在控制部306的控制下將在指示信號處理部312(圖3)中作成的指示信號發(fā)送給第1路由器102。該情況下的指示信號的指示內容例如包含(a)第1路由器102接收來自兩個無線基站的通信信號，并應該根據它們合成通信信號；(b)第1路由器102接收來自無線基站116的通信信號；(c)第1路由器102接收來自無線基站120的通信信號；(d)與指示信號的全部或一部分有關的有效期限。該指示信號由第1路由器102的接收部202接收，并利用指示信號處理部206分析指示內容。
在步驟722和726中，將通信信號從移動終端114中分別發(fā)送給各無線基站116、120。另外，對發(fā)送到第1無線基站以外的通信信號進行封裝，使得最終到達第1路由器102。
如步驟724所示，將發(fā)送給第1無線基站116的通信信號直接發(fā)送給上位的第1路由器102。
如步驟728所示，將發(fā)送給第2無線基站120的通信信號經由第2路由器104發(fā)送給第1路由器102。
如步驟730所示，第1路由器102在進行了必要的封裝打開后，將從各無線基站接收的通信信號在合成部214(圖2)中進行合成，并發(fā)送給網絡側。
與下行信號的站點分集一樣，根據指示信號所表示的有效期限的截止、無線連接的切斷、上行信號站點分集結束的指示信號等，可以結束上行信號的站點分集。
圖8表示本發(fā)明第2實施例的無線系統(tǒng)的概略圖。這是基于圖6所說明的階層式移動IP的無線通信系統(tǒng)的一例。在無線通信系統(tǒng)800中，例如，可以通過互聯網之類的網絡801相互發(fā)布通信信號。無線通信系統(tǒng)800具有第1路由器802、第2路由器803、第3路由器804、以及第4路由器805，它們可以通過移動定位點825與連接在網絡801上的第5路由器806和歸屬代理808通信。另外，無線通信系統(tǒng)800具有多個無線基站，通過與這些無線基站相關的各無線小區(qū)而形成無線服務區(qū)域。移動終端814具有不因在無線小區(qū)間的移動而變化的固有的IP地址(歸屬地址)。歸屬地址和轉交地址的對應關系由歸屬代理808管理。
連接在第1路由器802下屬的第1無線基站816與第1無線小區(qū)820內的移動終端進行無線通信。同樣，第2路由器802的下屬區(qū)域連接有第2無線基站817，第3路由器804的下屬區(qū)域連接有第3無線基站818，第4路由器805的下屬區(qū)域連接有第4無線基站819，各無線基站可以與第2、第3、第4無線小區(qū)821、822、823內的移動終端通信。為說明方便起見，假設第1和第2無線小區(qū)820、821相互鄰接，第2、第3、以及第4無線小區(qū)82 1、822、823也相互鄰接。第5路由器806的下屬區(qū)域連接有與移動終端814通信的對方節(jié)點824。
接下來，對該無線系統(tǒng)的通信信號的收發(fā)進行說明。作為說明的前提，假設具有歸屬地址HA的移動終端814位于第1無線基站816的無線小區(qū)820的區(qū)域A內，與對方節(jié)點124進行通信。移動終端814在無線小區(qū)820內獲得轉交地址CoA1，轉交地址CoA1和歸屬地址HA的對應關系由歸屬代理808來掌握。如箭頭826所示，假設該移動終端814在各無線小區(qū)間移動。在本實施例中，移動終端814即使進入到第1無線小區(qū)以外的無線小區(qū)中，也不改變移動終端的地址，可以繼續(xù)使用當初的轉交地址CoA1。這對于沒有時間進行地址變更，在無線小區(qū)間高速移動的情況是有利的。
圖9表示用于對本發(fā)明第2實施例的動作進行說明的流程圖。圖中，為了容易理解，省略了各路由器下屬的各無線基站，但實際上，在移動終端814和各路由器802～805之間分別隔著無線基站，以進行信號中繼。如步驟902、904所示，發(fā)往轉交地址CoA1的通信信號被發(fā)布給第1路由器802，并傳送給下屬的移動終端814。
如步驟906所示，當移動終端814進入第1和第2無線小區(qū)的重疊區(qū)域B中時，移動終端814檢測出該動作(310)，決定應該進行站點分集(306)。并且，如步驟908所示，對發(fā)往轉交地址CoA1的通信信號進行處理的第1路由器802接收從移動終端814發(fā)送來的站點分集的請求。
如步驟910所示，第1路由器802根據來自移動終端814的請求，對第2路由器803進行請求。該請求為第2路由器803通過下屬的無線基站817將從第1路由器802接收到的通信信號無線發(fā)送給轉交地址CoA1。
如步驟912所示，第2路由器803響應該請求。
如步驟914、915所示，移動終端814除了與無線基站816之間建立無線連接之外，還與無線基站817之間建立了無線連接，并在此時將表示該意思的通知通知給第1和第2路由器802、803。由此，完成進行站點分集的準備。
如步驟916所示，當將以后發(fā)往CoA1的通信信號發(fā)布給第1路由器802時，如步驟918所示，進行通信信號的復制和封裝。更具體來講，準備用于發(fā)送給第1路由器802下屬的無線基站816的通信信號以及為了轉送給第2路由器803而被封裝的通信信號。前者如步驟920所示，被傳送給移動終端814。后者如步驟922所示，被發(fā)送給第2路由器803，在第2路由器803中打開封裝，并通過下屬的無線連接傳送給移動終端814。
如步驟924、925所示，當移動終端814進入到區(qū)域C中，且不需要站點分集時，切斷與移動源的無線基站816的通信連接，并將該情況通知給第1和第2路由器802、803。
如步驟926所示，第1路由器802將站點分集結束的情況通知給第2路由器803，如步驟928所示，第2路由器803對其進行應答。以后，不對第1路由器802中的通信信號進行復制。但是，繼續(xù)封裝通信信號并轉送給第2路由器803。另外，可以將步驟926、928的順序反過來。即，第2路由器803也可以根據來自移動終端814的聯絡，請求第1路由器802應該結束站點分集，第1路由器802對其進行響應。
如步驟930所示，當將發(fā)往CoA1的通信信號發(fā)布給第1路由器802時，如步驟932所示，進行將第2路由器803作為目的地的封裝，并如步驟934所示，向第2路由器803進行發(fā)送。
如步驟936所示，第2路由器803對從第1路由器802接收到的通信信號的封裝進行打開，將發(fā)往CoA1的通信信號通過無線基站817發(fā)送給移動終端814。
圖10表示接著圖9的過程的流程圖。如步驟1002所示，當在區(qū)域C中進行通信的移動終端814進入到第2和第3無線小區(qū)重疊的區(qū)域D內時，檢測出移動終端814進入到新的無線小區(qū)中。
如步驟1004所示，移動終端814通過在目前通信中使用的無線連接(通過無線基站817)，向第2路由器803通知利用第3路由器804下屬的無線基站進行站點分集。
如步驟1006所示，第2路由器803請求第3路由器804從第1路由器802獲取通信信號。如步驟1008所示，第3路由器804對其進行響應。
如步驟1010所示，第3路由器804根據來自第2路由器803的請求(1006)，請求第1路由器802對發(fā)往CoA1的通信信號進行轉送。
如步驟1012所示，第1路由器802對該請求進行響應。由此，如果以后有發(fā)往CoA1的通信信號被發(fā)布，則對其進行復制，進行封裝并轉送給第2路由器803和第3路由器804。因此，步驟1010中的從第3路由器804到第1路由器802的請求具有作為指示在第1路由器802中對通信信號進行復制和封裝的指示信號的意義。需要注意的是，在第1實施例中，該指示信號專門由移動終端作成，但是，在本實施例中，中繼裝置(第3路由器804)干預指示信號。另外，兩個實施例都相同的是指示信號是根據移動終端發(fā)送來的站點分集請求而作成的。
如步驟1011、1013所示，移動終端814除了與無線基站817之間建立無線連接之外，還與無線基站818之間建立無線連接，并在此時將表示該意思的通知通知給第2和第3路由器803、804。
如步驟1014所示，當第1路由器802接收到發(fā)往CoA1的通信信號時，如步驟1016所示，進行通信信號的復制和封裝。
如步驟1018、1020所示，對發(fā)往CoA1的通信信號進行封裝并將其發(fā)送給第2路由器803，在第2路由器803處打開封裝之后，通過無線基站817將所述通信信號發(fā)送給移動終端814。
同樣，如步驟1022、1024所示，對發(fā)往CoA1的通信信號進行封裝并將其發(fā)送第3路由器804，在第3路由器804處打開封裝之后，通過無線基站818將所述通信信號發(fā)送給移動終端814。
圖11表示接著圖10的過程的流程圖。如步驟1102所示，當在區(qū)域D中進行通信的移動終端814進入到第2、第3、以及第4無線小區(qū)重疊的區(qū)域E內時，檢測出移動終端814進入到新的無線小區(qū)中。
如步驟1104所示，移動終端814通過在目前通信中使用的無線連接(通過無線基站818)，向第3路由器804通知利用第4路由器805下屬的無線基站進行的站點分集。
如步驟1106、1108所示，第3路由器804請求第4路由器805獲取從第1路由器802發(fā)往CoA1的通信信號，第3路由器804對其進行響應。
如步驟1110、1112所示，第4路由器805根據來自第3路由器804的請求，請求第1路由器802對發(fā)往CoA1的通信信號進行轉送，第1路由器802對該請求進行響應。由此，在接收到發(fā)往CoA1的通信信號的情況下，第1路由器802共為第2、第3以及第4路由器準備3個通信信號。
如步驟1111、1113、1115所示，移動終端814除了與無線基站817、818之間建立無線連接之外，還與無線基站819之間建立無線連接，此時將表示該意思的通知通知給第2、第3、以及第4路由器803、804、805。
如步驟1114所示，當第1路由器802接收到發(fā)往CoA1的通信信號時，如步驟1016所示，進行通信信號的復制和封裝。
如步驟1118、1120所示，對發(fā)往CoA1的通信信號進行封裝并將其發(fā)送第2路由器803，在第2路由器803處打開封裝之后，通過無線基站817將所述通信信號發(fā)送給移動終端814。
如步驟1122、1124所示，對發(fā)往CoA1的通信信號進行封裝并將其發(fā)送給第3路由器804，在第3路由器804處打開封裝之后，通過無線基站818將所述通信信號發(fā)送給移動終端814。
如步驟1126、1128所示，對發(fā)往CoA1的通信信號進行封裝并將其發(fā)送給第4路由器805，在第4路由器805處打開封裝之后，通過無線基站819將所述通信信號發(fā)送給移動終端814。這樣，進行利用3個無線基站的站點分集。
如步驟1129、1131、1133所示，當移動終端814進入到第2和第4無線小區(qū)的重疊區(qū)域F中，且不需要與第3無線小區(qū)有關的站點分集時，切斷與第3無線小區(qū)的無線基站818間的通信連接，并將該情況通知給第2、第3、以及第4路由器803、804、805。
如步驟1130所示，第3路由器804向第1路由器802通知應該結束與自身有關的站點分集，如步驟1132所示，第1路由器802對其進行應答。以后，在第1路由器802中對通信信號進行復制的個數減少一個。但是，要繼續(xù)進行用于向第2和第4路由器803、805轉送的通信信號的復制和封裝。
如步驟1134所示，當第1路由器802接收到發(fā)往CoA1的通信信號時，如步驟1136所示，進行對通信信號的復制和封裝。
如步驟1138、1140所示，對發(fā)往CoA1的通信信號進行封裝并將其發(fā)送給第2路由器803，在第2路由器803處打開封裝之后，通過無線基站817將所述通信信號發(fā)送給移動終端814。
同樣，如步驟1142、1144所示，對發(fā)往CoA1的通信信號進行封裝并將其發(fā)送給第4路由器805，在第4路由器805處打開封裝之后，通過無線基站819將所述通信信號發(fā)送給移動終端814。
以上，進行本實施方式的站點分集的無線通信系統(tǒng)由無線基站之類的多個通信節(jié)點、對通信信號進行中繼的中繼裝置、可以利用與歸屬地址相關聯的IP地址在多個與通信節(jié)點相關的無線小區(qū)間移動的移動終端形成。中繼裝置根據來自移動終端或成為分集支路的通信節(jié)點的指示信號，對接收到的發(fā)往該IP地址的通信信號進行復制，并將通信信號發(fā)送給2個或2個以上通信節(jié)點。2個或2個以上的通信節(jié)點中的至少一個在打開了封裝之后，將通信信號發(fā)送給移動終端。并且，移動終端從2個或2個以上的通信節(jié)點中分別接收通信信號。
由此，可以進行移動IP環(huán)境下的站點分集。
原則上中繼裝置對從對方節(jié)點到移動終端的通信信號進行從中繼裝置到各無線基站(指示信號所指示的通信節(jié)點)的封裝，并且，各無線基站打開封裝，并將通信信號發(fā)送給無線基站下屬的移動終端。
與此相對，根據一個實施例，指示信號的發(fā)送源的地址等同于移動源的無線小區(qū)所賦予的轉交地址(CoA1)，該指示信號表示應該將復制的通信信號發(fā)送給2個或2個以上的通信節(jié)點。(來自對方節(jié)點的通信信號的目的地是移動源的轉交地址(CoA1))。向與該無線小區(qū)有關的無線基站發(fā)布信號的中繼裝置即使不進行封裝也能將該通信信號發(fā)送給下屬的無線基站。因此，這在對一個分集支路不進行通信信號的封裝就能解決這一點上是有利的。
另外，根據一個實施例，上述指示信號的發(fā)送源的地址等同于移動目的地的無線小區(qū)所賦予的轉交地址(CoA2)，該指示信號表示應該將復制的通信信號發(fā)送給2個或2個以上的通信節(jié)點。在該情況下，原則上對于移動目的地的無線基站，除了進行從中繼終端到移動終端(CoA2)的第1封裝外，還進行從中繼裝置到移動后的無線基站的封裝，但是不一定非要進行封裝。因此，在該情況下，在可以省略一個分集支路中的第2封裝這一點上是有利的。
根據一個實施例，經過指示信號所示的規(guī)定期間后，中止中繼裝置中的通信信號的復制。由此，可以避免使用不必要的長時間來進行通信信號的復制。
一個實施例的無線通信系統(tǒng)除了具有多個無線基站以外，還具有將通信信號中繼給各無線小區(qū)內的移動終端的多個中繼裝置。多個中繼裝置內的規(guī)定的中繼裝置根據來自移動終端或其他中繼裝置的指示信號，對從網絡接收到的發(fā)往該IP地址的通信信號進行復制、封裝，并分別發(fā)送給2個或2個以上的中繼裝置。這些2個或2個以上的中繼終端從規(guī)定的中繼裝置中獲得與移動終端的IP地址有關的信息，打開從規(guī)定的中繼終端接收到的通信信號的封裝，并將通信信號發(fā)送給該IP地址。移動終端即使位于獲得了該IP地址的無線小區(qū)的區(qū)域外，各無線基站也能將通信信號發(fā)送給該IP地址，所以，在移動終端所屬的無線小區(qū)變化之前和變化之后，可以使用同一個IP地址來進行通信。由此，移動終端可以高速移動，即使不針對每個無線小區(qū)切換與歸屬地址相關聯的IP地址，也能直接使用該IP地址，使移動終端進行站點分集。
進行復制的中繼裝置可以不是成為分集支路的無線基站的上位裝置(例如，與多個無線基站進行通信的交換局)。因為只要能復制通信信號并轉送給無線基站即可。在以往的無線通信系統(tǒng)中進行的站點分集中的通信信號的分配，只用上位交換局之類的各無線基站的上位裝置來進行，但是，本發(fā)明實施例在將通信信號的復制和轉送等處理功能的全部或一部分分散到上位裝置以外的其他裝置中這一點上是有利的。另外，將中繼裝置設置在無線基站中，對于在將通信信號發(fā)布給該無線基站下屬的移動終端時不用進行從中繼裝置到無線基站的封裝以及其開放等處理就能解決這一點來說是有利的。
為了簡單起見，上述各實施例的無線通信系統(tǒng)被圖示成由較少的路由器和無線基站構成，但實際上需要注意的是，可以將多個路由器等連接在網絡上。另外，需要注意的是，路由器和無線基站的對應關系可以不是一對一的。
以上，對本發(fā)明優(yōu)選的實施例進行了說明，但是本發(fā)明并不限于此，在本發(fā)明宗旨的范圍內可以進行各種變形和變更。
權利要求
1.一種進行站點分集的無線通信系統(tǒng)，該無線通信系統(tǒng)具有能夠成為分集支路的多個通信節(jié)點；對通信信號進行中繼的中繼裝置；移動終端，利用與歸屬地址相關聯的IP地址，可以在多個通信節(jié)點形成的各無線小區(qū)間移動，其特征在于，上述中繼裝置具有發(fā)送單元，其根據按移動終端的站點分集的請求所作成的指示信號，將接收到的發(fā)往上述IP地址的通信信號發(fā)送給包含該指示信號所指示的通信節(jié)點在內的2個或2個以上的通信節(jié)點，上述2個或2個以上的通信節(jié)點具有發(fā)送單元，該發(fā)送單元將接收到的該通信信號發(fā)送給上述移動終端，上述移動終端具有接收單元，該接收單元分別接收從多個通信節(jié)點發(fā)送來的通信信號。
2.根據權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，具有封裝單元，該封裝單元用于在對所接收到的來自上述中繼裝置的發(fā)送單元的發(fā)往上述IP地址的通信信號進行發(fā)送時，除了進行將接收到來自上述移動終端的上述指示信號的通信節(jié)點作為目的地的第1封裝之外，還進行將上述指示信號所指示的通信節(jié)點作為目的地的第2封裝。
3.根據權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，上述指示信號的發(fā)送源的地址與在移動源的無線小區(qū)中賦予上述移動終端的轉交地址一致。
4.根據權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，上述中繼裝置具有發(fā)送單元，該發(fā)送單元根據來自成為分集支路的通信節(jié)點的請求，將接收到的發(fā)往上述IP地址的通信信號也發(fā)送給進行了該請求的通信節(jié)點。
5.根據權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，上述無線通信系統(tǒng)具有多個中繼裝置，該多個中繼裝置分別與上述多個無線小區(qū)相關聯地設置，將通信信號中繼給各無線小區(qū)內的移動終端，上述多個中繼裝置內的規(guī)定的中繼終端根據按上述移動終端的站點分集的請求所作成的指示信號，對接收到的發(fā)往上述IP地址的通信信號進行復制、封裝，并分別發(fā)送給2個或2個以上的中繼裝置，上述2個或2個以上的中繼終端分別具有發(fā)送單元，該發(fā)送單元對從上述規(guī)定的中繼裝置接收的通信信號進行封裝，并發(fā)送給具有上述IP地址的上述移動終端。
6.根據權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，根據來自將通信信號分別發(fā)送給2個或2個以上的通信節(jié)點的上述移動終端的指示信號，中繼終端通過接收從各通信節(jié)點發(fā)送來的通信信號，進行與上行信號相關的站點分集。
7.根據權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，上述2個或2個以上的通信節(jié)點中的至少一個通信節(jié)點的發(fā)送單元將發(fā)送定時信息通知給其他的通信節(jié)點，該其他的通信節(jié)點的發(fā)送單元根據所通知的發(fā)送定時信息，開始發(fā)送通信信號。
8.根據權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，對于上述中繼裝置的發(fā)送單元向上述2個或2個以上的通信節(jié)點中可以使用上述IP地址進行擇路的網絡內的通信節(jié)點進行的上述通信信號的發(fā)送，可以在不使用該通信節(jié)點的地址進行封裝的情況下進行發(fā)送。
9.一種中繼裝置，其在無線通信系統(tǒng)中對通信信號進行中繼，上述無線通信系統(tǒng)具有能夠成為分集支路的多個通信節(jié)點；利用與歸屬地址相關聯的IP地址，可以在上述多個無線基站形成的各無線小區(qū)間移動的移動終端，其特征在于，具有復制單元，根據按移動終端的站點分集的請求所作成的指示信號，對接收到的發(fā)往上述IP地址的通信信號進行復制；發(fā)送單元，對至少1個通信信號進行封裝，并將通信信號發(fā)送給包含上述指示信號所指示的通信節(jié)點在內的2個或2個以上的通信節(jié)點，以使上述移動終端分別從上述2個或2個以上的通信節(jié)點接收通信信號。
10.根據權利要求9所述的中繼裝置，其特征在于，具有封裝單元，該封裝單元在對所接收到的發(fā)往上述IP地址的通信信號進行發(fā)送時，除了進行將接收到來自上述移動終端的上述指示信號的通信節(jié)點作為目的地的第1封裝之外，還進行將上述指示信號所指示的通信節(jié)點作為目的地的第2封裝。
11.根據權利要求9所述的中繼裝置，其特征在于，上述指示信號的發(fā)送源的地址與在移動源的無線小區(qū)中賦予上述移動終端的轉交地址一致。
12.根據權利要求9所述的中繼裝置，其特征在于，具有發(fā)送單元，該發(fā)送單元根據來自成為分集支路的通信節(jié)點的請求，將接收到的發(fā)往上述IP地址的通信信號也發(fā)送給進行了該請求的通信節(jié)點。
13.根據權利要求9所述的中繼裝置，其特征在于，根據來自將通信信號分別發(fā)送給2個或2個以上的通信節(jié)點的上述移動終端的指示信號，接收來自各無線基站的通信信號，由此進行與上行信號相關的站點分集。
14.一種移動終端，利用與歸屬地址相關聯的IP地址，可以在成為分集支路的多個通信節(jié)點所形成的各無線小區(qū)間移動，其特征在于，具有發(fā)送單元，將指示信號發(fā)送給對通信信號進行中繼的中繼裝置，以使上述中繼裝置對所接收到的發(fā)往上述IP地址的通信信號進行復制，并將通信信號分別發(fā)送給2個或2個以上的通信節(jié)點；接收單元，從上述2個或2個以上的通信節(jié)點中分別接收包含進行了封裝的通信信號在內的2個或2個以上的通信信號。
15.根據權利要求14所述的移動終端，其特征在于，上述指示信號的發(fā)送源的地址與在移動源的無線小區(qū)中被賦予的轉交地址一致。
16.根據權利要求14所述的移動終端，其特征在于，通過向中繼終端發(fā)送指示信號，進行與上行信號相關的站點分集，以使上述中繼終端從各通信節(jié)點中接收分別發(fā)送給2個或2個以上通信節(jié)點的通信信號。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在移動IP環(huán)境中進行站點分集的無線通信系統(tǒng)、中繼裝置、以及移動終端。本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)包括能夠成為分集支路的多個通信節(jié)點；對通信信號進行中繼的中繼裝置；可以利用與歸屬地址相關聯的IP地址，在多個通信節(jié)點形成的各無線小區(qū)間移動的移動終端。中繼裝置根據按移動終端的站點分集的請求所作成的指示信號，對接收到的發(fā)往上述IP地址的通信信號進行復制，并將通信信號發(fā)送給包含該指示信號所指示的通信節(jié)點在內的2個或2個以上的通信節(jié)點。2個或2個以上的通信節(jié)點中的至少1個打開封裝，并將通信信號發(fā)送給上述移動裝置。移動終端分別從多個通信節(jié)點中接收通信信號。
文檔編號H04B7/26GK1685637SQ02829728
公開日2005年10月19日 申請日期2002年12月25日 優(yōu)先權日2002年12月25日
發(fā)明者青木信久 申請人:富士通株式會社