专利名称：移动台,基站,移动通信系统,移动通信与移动通信程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个移动通信系统，一个移动通信方法和一个移动通信程序，其中一个移动台，例如一个蜂窝电话，通过至少一个其它的移动台与一个基站进行通信。
背景技术：
在数字移动通信系统中，传统地已经利用了各种通信方法。在使用TDMA(时分多址)的一个系统中，例如，其整个带宽被使用，一个预定时间段(帧)被划分为多个单位时间(时隙)，并且每一个时隙被用作一个通信信道。也提出了CDMA/TDD(码分多址/时分双工)方法，其中每一个时隙都被进行码分多址复用。
在移动通信系统中所使用的调制模式包括那些相移调制技术，例如BPSK(二进制相移键控)，QPSK(四相移键控)和8PSK，并且包括那些幅度调制技术，例如16QAM(正交调幅)和64QAM。通过示例，图4显示了使用QPSK的信号点，而图5显示了使用16QAM的点。
QPSK是一个用于将数字数据转换为模拟信号的一个调制模式。它被用于在一个有限带宽内有效地传送数据，因为它使用一个波的幅度与相位这两个来同时表示信息。如图4所显示的，使用两个幅度状态和两个相位状态就可以用一个符号来表示2×2＝4个值。
如图5所显示的，16QAM是能够使用一单个符号发送4比特(16个值)信息的一种多值正交幅度调制技术。它在每一个符号中所能够发送的信息数量比其它的数字调制技术多，由此能够在一个很窄的带宽内实现高速的数据传送。
在传统的移动通信系统中，一个调制模式可能会被固定地设置到每一个系统中，或者多个调制模式可以被自适应地使用。一般来说，在自适应的模式中，如果通信质量比较好的话，一次可以被发送的信息数量可以通过使用具有更多数目调制值的调制模式来增加，而如果通信质量不好的话，则使用其调制值数目比较少的一个调制模式来降低噪声的影响。
另外一个已知的调制技术是ODMA(几率驱动的多址复用)。ODMA是一个通信技术，其中，如图6所显示的，例如，在一个基站50和一个移动台51之间的通信，可以被其它移动台52，53所承载。在这个情形下，位于一个低比特速率区域中的移动台51能够通过经其它移动台52，53与基站50进行通信而获得一个较高比特速率的通信。
发明内容
然而，当使用一个传统的移动通信系统来执行根据ODMA方法的通信时，在进行通信过程中的移动台不能够被用作中继(中转)站，从而通信可能不能够通过其最佳路由而被建立。
例如，如果在图6中，移动台54和55没有在进行通信的过程中，移动台51能够通过移动台54和55经用实线所表示的最短路由与基站50进行通信。但是，如果移动台54和55在进行通信的过程中，移动台51不得不通过移动台52和53经用虚线所表示的迂回路由与基站50进行通信。这个情形会产生这样一个问题，即，移动台51，基站50和整个移动通信系统将比使用最短路由的情形消耗更多的功率。
从这个角度来说，本发明的一个目的是提供一个移动台，一个基站，一个移动通信系统，一个移动通信方法和一个移动通信程序，当一个移动台使用ODMA方法与一个基站进行通信时，它能够通过具有最低功率消耗的最佳路由进行通信。
为了实现上面所提到的这些目的，本发明提供了当一个移动台使用ODMA方法通过至少一个其它移动台与一个基站进行通信时用作一个中继站的一个移动台，这样的移动台包括判断装置，用于判断接收后被解调的数据是移动台的接收数据或者需要被传送到另一个移动台或者基站的传送数据；添加装置，用于将发送数据添加到传送数据中并且输出这样所获得的总数据，如果发送数据在移动台中被产生，和仅输出传送数据，如果没有发送数据；决定装置，用于根据一个数据数量来决定适合于发送从添加装置输出的数据的一个调制模式；和调制装置，用于根据决定装置所决定的调制模式来调制从添加装置输出的数据。
在这个结构中，当一个移动台使用ODMA方法承载通信时它就变为一个中继站，在这个移动台中，移动台的发送数据被添加到其它远程移动台的传送数据中，由此在进行通信过程中的移动台可以被用作中继站。因为在进行通信过程中的移动台在传统上是不能够被用作中继站的，所以就存在一个情形，其中不能够通过最短路由建立到基站的通信。但是，本发明可以通过最佳路由建立通信，其中移动台，基站和整个移动台通信系统中的功率消耗最小。
在另一个方面，本发明提供了使用ODMA方法的一个移动通信系统，它允许一个移动台通过至少另一个移动台与一个基站进行通信，这样的移动通信系统包括一个移动台，用于判断接收后被解调的数据是移动台的接收数据或者需要被传送到另一个移动台或者基站的传送数据，用于根据一个总数据数量来决定适合于发送发送数据和传送数据的总数据的一个调制模式，如果发送数据在移动台中被产生，和用于当根据这个所决定的调制模式来调制总数据时发送总数据；和一个基站，用于根据直接与基站进行通信的移动台的一个调制模式解调使用ODMA方法被中继的一个接收信号，识别每一个被复用和这样被包括在解调数据中的数据项，对要发送到多个移动台的数据进行复用，和将这样被复用的数据发送到移动台。
在这个结构中，当一个移动台使用ODMA方法承载通信时它就变为一个中继站，在这个移动台中，移动台的发送数据被添加到其它远程移动台的传送数据中，由此在进行通信过程中的移动台可以被用作中继站，从而可以通过其中发送功率消耗最小的最短路由进行与基站之间的通信。即，可以通过最佳路由建立通信，其中移动台，基站和整个移动台通信系统中的功率消耗最小。在一个基站中，调制可以被最佳地执行，因为是根据直接与基站进行通信的移动台的调制模式来进行解调的。另外，甚至当在多个移动台中所产生的数据被复用时，各单独的数据项被识别。进一步，因为用作中继站的移动台的数据被与末端移动台的数据一起进行复用，所以可以进行有效的数据传输。
在另一个方面，本发明提供了一个移动通信方法，以允许一个移动台使用ODMA方法通过至少一个其它移动台与一个基站进行通信，这样的方法包括，在一个移动台中，一个判断步骤，用于判断接收后被解调的数据是移动台的接收数据或者需要被传送到另一个移动台或者基站的传送数据；一个添加步骤，用于将发送数据添加到传送数据中并且输出这样所获得的总数据，如果发送数据在移动台中被产生，和仅输出传送数据，如果没有发送数据；一个决定步骤，用于根据一个数据数量来决定适合于发送通过添加步骤所获得的数据的一个调制模式；和一个调制步骤，用于根据决定步骤所决定的调制模式来调制通过添加步骤所获得的数据。
在这个方法中，当一个移动台使用ODMA方法承载通信时它就变为一个中继站，在这个移动台中，移动台的发送数据被添加到其它远程移动台的传送数据中，由此在进行通信过程中的移动台可以被用作中继站。因为在进行通信过程中的移动台在传统上是不能够被用作中继站的，所以就存在一个情形，其中不能够通过最短路由建立到基站的通信。但是，本发明可以通过最佳路由建立通信，其中移动台，基站和整个移动台通信系统中的功率消耗最小。
在另一个方面，本发明提供了一个移动通信程序，它允许一个移动台使用ODMA方法通过至少另一个移动台与一个基站进行通信，这样的移动通信程序促使一个计算机执行一个判断步骤，用于判断接收后被解调的数据是移动台的接收数据或者需要被传送到另一个移动台或者基站的传送数据；一个添加步骤，用于将发送数据添加到传送数据中并且输出这样所获得的总数据，如果发送数据在移动台中被产生，和仅输出传送数据，如果没有发送数据；一个决定步骤，用于决定一个调制模式以当添加步骤所获得的数据数量变大时获得更大数目的调制值；和一个调制步骤，用于根据决定步骤所决定的调制模式来调制通过添加步骤所获得的数据。
在这个移动通信程序中，在当促使一个计算机执行这个程序以使用ODMA方法进行通信时变为一个中继站的一个移动台中，移动台的发送数据被添加到其它远程移动台的传送数据中，由此在进行通信过程中的移动台可以被用作中继站。因为在进行通信过程中的移动台在传统上是不能够被用作中继站的，所以就存在一个情形，其中不能够通过最短路由建立到基站的通信。但是，本发明可以通过最佳路由建立通信，其中移动台，基站和整个移动台通信系统中的功率消耗最小。
图1是显示根据本发明的一个实施方式的移动通信系统的结构的一个框图；图2是显示在上述移动通信系统中的一个移动台的结构的一个框图；图3是显示在上述移动通信系统中的一个基站的结构的一个框图；图4是显示根据QPSK调制模式的信号点的一个图；图5是显示根据16QAM调制模式的信号点的一个图；图6是显示一个传统的移动通信系统的结构的一个框图；和图7是根据本发明一个实施方式的一个程序的图。
具体实施例方式
在下文中，将参考附图来详细描述本发明的实施方式。
图1是显示根据本发明的一个实施方式的移动通信系统的结构的一个框图。
图1中所显示的移动通信系统使用ODMA方法作为其通信方法，而多个移动台(其中一部分移动台被用标号11到16表示)位于被一个基站10所覆盖的高比特速率和低比特速率区域中。如图2所显示的，移动台14，仅是通过示例来表示移动台，的特征是具有一个解调器21和一个传送数据判断器22的一个接收器，一个加法器24，一个调制模式决定器25，一个调制器26，一个发送器27，一个天线双工器28和一个天线29。
解调器21被用于解调通过天线29和天线双工器28所接收的接收信号，并且将这样被解调的数据输出到传送数据判断器22。
传送数据判断器22判断这个解调数据是移动台14的接收数据或者是需要被传送到一个ODMA路由中另一个移动台或者基站10的传送数据。传送数据判断器22将被判断为是接收数据的数据输出到接收数据处理装置，接收数据处理装置没有被描述，并且将被判断为是传送数据的数据输出到加法器24。根据分配到移动台14的代码来进行判断，因为这个数据已经被进行了CDMA处理。即，在接收数据和传送数据之间的判断是根据与被分配到移动台14的代码的相关来进行的。
加法器24将移动台14中所产生的发送数据添加到传送数据中，并且将这样所获得的总数据输出到调制模式决定器25和调制器26。当发送数据或者传送数据不存在时，仅存在的数据被输出到调制模式决定器25和调制器26。
调制模式决定器25根据总数据的数量(数据量)和一个通信质量要求来决定一个调制模式，并且将这样所决定的调制模式输出到调制器26。这里，QoS(服务质量)和类似的被用于选择合适的调制模式。当从加法器24输出的数据仅包括传送数据时，就使用在传送数据中已经被使用的调制模式。当除了传送数据外，还有在移动台14中所产生的发送数据时，由此数据量增加了，就使用在每一个符号中比在传送数据中已经使用的调制模式能够传送更多数据信息(更多的调制值)的一个调制模式。例如，随着数据量的增加，其选择顺序可以是64QAM，16QAM，8PSK，QPSK和BPSK。这样，当数据量增加时，每符号调制值更多的调制模式就被使用。
调制器26根据这样决定的调制模式来调制从加法器24输出的数据。发送器27执行发送处理以对这样所获得的调制发送信号进行上变频。这样被处理的发送信号通过天线双工器28和天线29被发送。
现在参考图3来描述基站10的结构。如图3所显示的，基站10包括一个解调器31，一个用户数据区分器32，一个调制器33和一个复用器34。
解调器31根据直接与基站10进行通信的移动台的调制模式，对通过ODMA路由而接收的接收信号进行解调，并且将这样所获得的解调数据输出到用户数据识别器32。根据代码相关，用户数据识别器32从复用数据中识别出特定用户的数据。
调制器33根据多个用户集合的数据量和通信质量要求来调制这些数据，并且将这样所获得的调制信号输出到复用器34。复用器34对多个独立的调制信号进行复用，并且将这样被复用的信号作为一个发送信号而输出。
现在将描述在这样一个结构的移动通信系统中，根据ODMA方法的通信工作原理。
例如，假设，位于基站10的一个通信区域内的一个低比特速率区域中的移动台11通过一个上行链路与基站10进行通信。在这个情形下，不象位于相同低比特速率区域中的另一个移动台16那些直接与基站10进行通信(见图1)，移动台11开始与移动台14进行通信并且将在移动台11中所产生的通信数据发送到移动台14。
在移动台14中，从移动台11来的信号被天线29所接收，这样被接收的信号通过天线双工器28被输出到解调器21，并且在那里被解调，这样被解调的数据被输出到传送数据判断器22。
在传送数据判断器22中，根据代码相关来判断这个被解调的数据是移动台14的接收数据或者需要被传送到另一个移动台或者基站10的传送数据。被判断为是接收数据的数据被输出到数据处理装置，被判断为是传送数据的数据被输出到加法器24。在加法器24中，移动台14所产生的发送数据和传送数据被加到一起，并且这样所获得的总数据被输出到调制模式决定器25和调制器26。
在调制模式决定器25中，根据从加法器24输出的总数据的数量和一个通信质量要求来决定一个调制模式。例如，当在传送数据中使用QPSK调制模式时，而通过将发送数据添加到传送数据中而增加了数据量时，可以使用具有比QPSK调制值更多调制值的8PSK，16QAM，和类似的调制模式。假设，在这里使用8PSK。
在调制器26中，从加法器24被输出的数据就根据这样被决定使用的8PSK调制模式被进行调制。这样所调制的数据被进行发送处理，例如在发送器27中被上变频。这样被处理的数据通过天线双工器28和天线29被发送。这样被发送的信号被另一个移动台15所中继，以被发送到基站10。
在基站10中，从移动台15被接收的信号在解调器31中被根据与移动台15的调制器所使用的相同调制模式进行解调，这样被解调的信号被输出到用户数据识别器32。用户数据识别器32从被复用数据中识别出特定用户的数据，由此接收到每一个用户的数据。
在从基站10到移动台11的下行链路中，到移动台11，14，15的独立用户数据被根据它们的数量，通信质量和类似的要求进行调制，这样所被调制的信号被在复用器34中进行复用，这样被复用的信号被作为一个发送信号发送到移动台15。
在移动台15中，从基站10来的信号被天线29所接收，这样接收的信号通过天线双工器28被输出到解调器21，并且在那里被进行解调，这样被解调的数据被输出到传送数据判断器22。
在传送数据判断器22中，根据代码相关来判断这个被解调的数据是移动台15的接收数据或者是在ODMA下行路由链路上需要被传送到另一个移动台14或者11的传送数据。被判断为是移动台15的接收数据的数据被输出到接收数据处理装置，被判断为是传送数据的数据被输出到加法器24。
在这个情形下(下行路由的数据发送过程)，在移动台15中没有产生需要被发送到下行路由移动台14和11的发送数据，由此从加法器24输出的传送数据被输出到调制模式决定器25和调制器26。在这个调制模式决定器25中，根据从加法器24输出的总数据的数量和一个通信质量要求来决定一个调制模式。例如，当在基站10发送的数据中使用了8PSK调制模式时，例如，比8PSK调制值少的QPSK调制模式被根据值变小的数据量而使用，因为在从提取了移动台15的接收数据后，仅剩余了传送数据。
在调制器26中，从加法器24被输出的数据就根据这样被决定使用的QPSK调制模式被进行调制。这样所调制的数据被进行发送处理，例如在发送器27中被上变频。这样被处理的数据通过天线双工器28和天线29被发送。到移动台11的传送数据被另一个移动台14中继到移动台11。
这样，在根据这个实施方式的移动台中，传送数据判断器22判断这个接收后被解调的数据是移动台的接收数据或者需要被传送到另一个移动台或者基站10的传送数据，加法器24将发送数据和传送数据加到一起，并且输出这样所获得的总数据，如果发送数据在移动台中被产生，和仅输出传送数据，如果没有发送数据，调制模式决定器25根据一个数据数量等来决定适合于发送从加法器24输出的数据的一个调制模式，和一个调制器26，用于根据调制模式决定器25所决定的调制模式来调制从加法器24输出的数据。
结果，当使用ODMA方法进行通信时，在用作一个中继站的一个移动台中，移动台的发送数据被添加到来自其它远程移动台的传送数据中，由此在进行通信过程中的移动台可以被用作中继站。因为在进行通信过程中的移动台在传统上是不能够被用作中继站的，所以就存在一个情形，其中不能够通过最短路由建立到基站的通信。但是，根据本发明，可以通过最短路由建立与基站的通信，其中发送功率最小，因为在进行通信过程中的移动台可以被用作中继站。即，可以通过最佳路由建立通信，其中移动台，基站或者整个移动台通信系统中的功率消耗最小。
另外，当从加法器24输出的数据量增加时，调制模式决定器25可以使用每一个符号调制值更多的一个调制模式。结果，即使在用作一个中继站的移动台中，需要被发送的数据量增加时，可以随着数据量的增加而使用每一个符号调制值更多的调制模式，由此可以发送数据而不会降低发送质量。
在基站10中，解调器31根据直接与基站10进行通信的移动台15的调制模式来解调被移动台14，15所中继的接收信号，并且用户数据识别器32从复用数据中识别出每一个用户的数据(移动台数据)。
结果，在基站10中，根据直接与基站10进行通信的移动台15的调制模式来进行解调，由此可以进行最佳的解调。接收在多个移动台中被产生的相应数据项被复用时，独立的数据项也能够被用户数据识别器32所识别。
另外，在基站10中，多个用户数据项被复用器34所复用，这样被复用的数据被发送到一个移动台。结果，到末端移动台11的接收数据可以通过移动台15，14而被发送，而移动台15，14接收其相应的接收数据，由此可以有效地进行数据发送。
最后，根据本发明一个实施方式的移动通信程序将被描述。图7是根据本发明一个实施方式的移动通信程序。这个移动通信程序72是促使一个计算机(一个移动台或者一个基站)使用ODMA方法进行通信的一个通信程序，以使这个计算机(移动台)在进行通信处理的过程中，将其它远程移动台的发送信号中继到基站或者靠近基站的其它移动台，或者是促使计算机(基站)最佳解调这样被中继的接收信号并且从复用数据中识别出每一个独立的用户数据的一个通信程序。如图7所显示的，移动通信程序72包括一个判断模块，用于判断接收后被解调的数据是移动台的接收数据或者需要被传送到另一个移动台或者基站的传送数据；一个添加模块，用于将发送数据添加到传送数据中并且输出这样所获得的总数据，如果发送数据在移动台中被产生，和仅输出传送数据，如果没有发送数据；一个决定模块，用于决定一个调制模式以当添加步骤所获得的数据数量变大时获得更大数目的调制值；一个调制模块，用于根据决定模块所决定的调制模式来调制通过添加模块所获得的数据；一个解调模块，用于根据直接与基站进行通信的移动台的调制模式来解调移动台所中继的接收信号；和一个识别模块，用于识别被复用的每一个移动台数据项。
权利要求
1.一个当一个移动台使用ODMA方法通过至少一个其它移动台与一个基站进行通信时用作中继站的移动台，所述移动台包括判断装置，用于判断接收后被解调的数据是所述移动台的接收数据或者需要被传送到另一个移动台或者基站的传送数据；添加装置，用于如果发送数据在移动台中被产生，则将发送数据添加到所述传送数据中并且输出这样所获得的总数据，和如果没有发送数据则仅输出所述传送数据；决定装置，用于根据数据数量来决定适合于发送从所述添加装置输出的数据的一个调制模式；和调制装置，用于根据所述决定装置所决定的所述调制模式来调制从所述添加装置输出的所述数据。
2.如权利要求1的一个移动台，其中随着从所述添加装置输出的所述数据的数量变大，所述决定装置使用具有更多调制值的一个调制模式。
3.一个基站，包括解调装置，用于根据与所述基站直接进行通信的移动台的一个调制模式，解调被如权利要求1或者2的移动台所中继的一个接收信号；和识别装置，用于识别被复用在和被包括在所述解调装置所解调的所述数据中的每一个数据项。
4.如权利要求3的一个基站，进一步包括复用装置，用于复用与多个移动台相应的数据，所述复用装置所复用的所述数据被发送所述移动台中的一个。
5.使用ODMA方法的一个移动通信系统，它允许一个移动台通过至少另一个移动台与一个基站进行通信，所述移动通信系统包括一个移动台，用于判断接收后被解调的数据是所述移动台的接收数据或者需要被传送到另一个移动台或者基站的传送数据，用于根据一个发送数据和所述传送数据的总数据数量来决定适合于发送所述总数据的一个调制模式，如果所述发送数据在所述移动台中被产生，和根据所述决定的调制模式来调制所述总数据时发送所述总数据；和一个基站，用于根据直接与所述基站进行通信的移动台的一个调制模式解调使用所述ODMA方法被中继的一个接收信号，识别每一个被复用和这样被包括在所述被解调数据中的数据项，对将被发送到多个移动台的数据进行复用，和将这样被复用的数据发送到所述移动台。
6.一个移动通信方法，以允许一个移动台使用ODMA方法通过至少一个其它移动台与一个基站进行通信，所述方法包括一个判断步骤，用于判断接收后被解调的数据是所述移动台的接收数据或者需要被传送到另一个移动台或者基站的传送数据；一个添加步骤，用于将发送数据添加到所述传送数据中并且输出这样所获得的总数据，如果所述发送数据在所述移动台中被产生，和仅输出所述传送数据，如果没有发送数据；一个决定步骤，用于根据所述数据的数量来决定适合于发送通过所述添加步骤所获得的数据的一个调制模式；和一个调制步骤，用于根据所述决定步骤所决定的所述调制模式来调制通过所述添加步骤所获得的所述数据。
7.如权利要求6的一个移动通信方法，其中随着从所述添加装置输出的所述数据的数量变大，所述决定装置使用具有更多调制值的一个调制模式。
8.如权利要求6或者7的一个移动通信方法，进一步在一个基站中包括解调步骤，用于根据与所述基站直接进行通信的移动台的一个调制模式，解调被所述移动台所中继的一个接收信号；和识别步骤，用于识别被复用在和被包括在所述解调步骤所解调的所述数据中的每一个数据项。
9.如权利要求8的一个移动通信方法，进一步在所述基站中包括复用步骤，用于复用与多个移动台相应的数据，所述复用装置所复用的所述数据被发送到所述移动台中的一个。
10.一个移动通信程序，它允许一个移动台使用ODMA方法通过至少另一个移动台与一个基站进行通信，所述移动通信程序促使一个计算机执行一个判断步骤，用于判断接收后被解调的数据是所述移动台的接收数据或者需要被传送到另一个移动台或者基站的传送数据；一个添加步骤，用于将发送数据添加到所述传送数据中并且输出这样所获得的总数据，如果所述发送数据在所述移动台中被产生，和仅输出所述传送数据，如果没有发送数据；一个决定步骤，用于决定一个调制模式以当所述添加步骤所获得的数据数量变大时获得更大数目的调制值；和一个调制步骤，用于根据所述决定步骤所决定的所述调制模式来调制通过所述添加步骤所获得的所述数据。
11.如权利要求10的一个移动通信程序，进一步促使所述计算机执行解调步骤，用于根据与所述基站直接进行通信的移动台的一个调制模式，解调被所述移动台所中继的一个接收信号；和识别步骤，用于识别被复用在和被包括在所述解调步骤所解调的所述数据中的每一个数据项。
全文摘要
当一个移动台通过至少一个其它移动台与一个基站进行通信时，用作一个中继站的移动台判断接收后被解调的数据是移动台的接收数据或者需要被传送到另一个移动台或者基站的传送数据，根据一个总数据数量来决定适合于发送发送数据和传送数据的总数据的一个调制模式，如果发送数据在移动台中被产生，和用于当根据这个所决定的调制模式来调制总数据时发送总数据。一个基站，根据直接与基站进行通信的移动台的一个调制模式解调被移动台中继的一个接收信号，识别每一个被复用的用户数据。
文档编号H04B7/26GK1394092SQ0212479
公开日2003年1月29日 申请日期2002年6月25日 优先权日2001年6月25日
发明者文盛郁, 二方敏之 申请人:株式会社Ntt都科摩