专利名称：无线通信系统、中继装置及移动终端的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及以移动IP(Internet Protocol网际协议)为基准的移动体通信的技术领域，尤其涉及可以进行站点分集(site diversity)的无线通信系统以及该系统所使用的中继装置和移动终端。
背景技术：
伴随着网络技术的发展，与网际协议和架构有关的研究开发正在推进中。尤其支持通信终端移动的网际协议(所谓的移动IP)正在由IETF(Internet Engineering Task Force互联网工程任务组)组织进行向标准化方向的探讨。
图1表示基于这种移动IP的无线通信系统的一例。无线通信系统100具有通过例如互联网之类的网络101相互发布通信信号的第1路由器102、第2路由器104、第3路由器106、以及归属代理(home agent)108。另外，无线通信系统100具有多个无线基站，通过这些无线基站形成的各无线小区的集合，形成宽广的无线服务区域。与归属代理108连接的无线基站110的无线小区112中形成有移动终端114的归属链路。该移动终端114具有不因在无线小区间的移动而变化的固有的IP地址(归属地址)。归属地址和转交地址(care of address)的对应关系由归属代理108来管理。
与第1路由器102连接的第1无线基站116与无线小区118内的移动终端进行无线通信。与第2路由器104连接的第2无线基站120与无线小区122内的移动终端进行无线通信。第3路由器106上连接着与移动终端114通信的对方节点124。
接下来，对该无线通信系统中的通信信号的收发进行概述。假设具有归属地址HA的移动终端114位于第1无线基站116的无线小区118内，与对方节点124进行通信。移动终端114在无线小区118内获得转交地址CoA1，因移动而变化的转交地址CoA1和固定的归属地址HA的对应关系由归属代理108来掌控。在向无线小区118内的移动终端114发送通信信号的情况下，如果对方节点124知道转交地址CoA1，则将CoA1指定给表示通信信号的目的地的头部(header)信息，由此，利用第3路由器106向第1路由器102发布通信信号，到达下属的移动终端114。另一方面，如果对方节点不知道转交地址CoA1，而只知道归属地址HA，则将归属地址HA指定给通信信号的目的地，由此，从第3路由器106发布的通信信号经由归属代理108被发布给第1路由器102，到达下属的移动终端114。
当移动终端114移动并进入到相邻的无线小区122中时，移动终端114获得在无线小区122内应该使用的其他的转交地址CoA2。移动终端114移入到无线小区122中，如果在那里进行通信，则优选使用该转交地址CoA2。因此，在无线小区改变之后，移动终端114将表示应该把与归属地址HA相关联的转交地址从CoA1变更成CoA2的指示信号发送给归属代理108。另外，移动终端114将表示应该对发往CoA1的通信信号进行封装并转送给CoA2的指示信号发送给移动源的第1路由器102。进而，根据需要，移动终端将表示变更转交地址的指示信号也发送给对方节点124。这些指示信号被称为绑定更新(Binding Update)信号。
只知道归属地址HA的对方节点通过使通信信号的目的地为归属地址HA，可以通过归属代理108和第2路由器104将通信信号发送给移动终端114。向原来的转交地址CoA1发布的通信信号被发布给第1路由器102，但是，由于进行封装并再次发送给CoA2，所以该情况下也到达第2路由器104。这样，在无线小区之间移动的移动终端无论连接到网络的何处，对方节点都能利用相同的IP地址(尤其是归属地址)进行通信。另外，关于这种无线通信系统例如日本国公开专利公报2000-332825号公报进行了公开。
另一方面，移动体通信环境下的通信信号受电波的包络电平随机变动的衰减的影响。为了减轻衰减的影响，经常使用被称为分集(diversity)的技术。总的来说，分集是在发送侧准备相互独立地变动的多个衰减波，在接收侧对它们进行合成。分集有各种各样的种类，例如，将2个以上(包括2个)的无线基站作为分集支路(表示在实现站点分集时作为发送源的节点)从双方进行发送，由此可以改善无线小区边界附近的通信信号的传送质量。另外，关于利用这种多个无线基站的站点分集，例如在国际公开号为WO95/32594号册子中进行了公开。
目前，在上述的移动IP的通信环境中不能进行站点分集。在移动IP的路由选择中，由于向通信信号的头部所表示的一个目的地(IP地址)发布通信信号，所以，即使进行了分集，例如分集支路的实现本身也是困难的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在移动IP环境中进行站点分集的无线通信系统、中继装置、以及移动终端。该目的通过以下说明的部分来解决。
本发明提供一种无线通信系统，具有能够成为分集支路的多个通信节点；对通信信号进行中继的中继装置；利用与归属地址相关联的IP地址，可以在多个通信节点形成的各无线小区之间移动的移动终端，其特征在于，上述中继装置根据按移动终端的站点分集的请求所作成的指示信号，对接收到的发往上述IP地址的通信信号进行复制，并将通信信号发送给包含该指示信号指示的通信节点在内的2个或2个以上的通信节点；上述2个或2个以上的通信节点中的至少1个打开封装，并将通信信号发送给上述移动装置；上述移动终端分别从上述2个或2个以上的通信节点接收通信信号。
图1表示可以利用本发明的无线通信系统的概略图。
图2表示本发明实施例的中继装置的功能框图。
图3表示本发明实施例的移动终端的功能框图。
图4表示用于说明本发明第1实施例的动作的流程图。
图5表示用于说明本发明第1实施例的动作的流程图。
图6表示可以利用本发明的无线通信系统的概略图。
图7表示用于说明本发明第1实施例的动作的流程图。
图8表示本发明第2实施例的无线通信系统的概略图。
图9表示用于说明本发明第2实施例的动作的流程图。
图10表示用于说明本发明第2实施例的动作的流程图。
图11表示用于说明本发明第2实施例的动作的流程图。
具体实施例方式图2是关于本发明实施例的中继装置200的主要功能的功能框图，该中继装置可以作为图1所示的无线通信系统的第1至第3路由器来使用。中继装置200具有接收来自网络或下属无线基站的通信信号、以及向它们发送通信信号的接收部202和发送部204。中继装置200具有指示信号处理部206，该指示信号处理部206与接收部202相连，对从移动终端或其他中继终端发出的指示信号的内容进行分析，或者作成希望的指示信号。指示信号处理部206的输出端与控制中继装置200内的各部分的控制部208相连。中继终端200具有复制部210，该复制部210与接收部202相连，在来自控制部的控制下复制通信信号。中继装置200具有封装部212，该封装部212与复制部210的输出端相连，在向指示信号所表示的目的地发送通信信号时，进行必要的封装。被封装部212封装后的通信信号由发送部204向网络中发送。
另一方面，由接收部202从多个无线基站接收到的多个通信信号被输入到合成部214中进行合成。被合成后的通信信号通过发送部204发送给例如交换局之类的无线通信系统中的上位装置(未图示)。此处进行的合成可以选择在多个通信信号中具有最佳质量的一个通信信号，或者也可以利用最大比合成等方法形成多个通信信号的线性组合。
图3是与本发明实施例的移动终端300的主要功能有关的功能框图。移动终端300具有用于与多个无线基站(在图示的例子中为3个)通信的天线部302和无线部304。关于下行的通信信号，在各无线部304中，根据对每个无线基站规定的参数(例如扩频码)，对从天线部302接收到的通信信号进行解调、对解调后的通信信号的相位进行补偿、以及进行利用了增幅部的振幅电平的补偿等。移动终端300具有对移动终端内的各部分进行控制的控制部306。来自各无线部304的输出在控制部306的控制下在合成部308中进行合成。关于此处进行的合成可以选择在多个通信信号中具有最佳质量的一个通信信号，或者也可以利用最大比合成等方法形成多个通信信号的线性组合。
关于上行的通信信号，应该发送的通信信号在控制部306的控制下在复制部314中被复制，并根据每个无线基站的需要，在封装部316中进行封装。并且，进行了封装的通信信号通过各无线部304和天线302被发送给成为分集支路的多个无线基站。
移动终端300具有用于检测移动终端进入到新的无线小区的无线小区检测部310。该检测例如可以根据从各无线基站发送的控制信号的接收功率电平来判定，但是并不限于此。当检测出新的无线小区时，则利用控制部306开始进行通信资源的确保以及越区切换的处理。移动终端300具有指示信号处理部312，其用于作成对移动终端的归属代理、越区切换的移动源的路由器、对方节点等的指示信号，以及分析接收到的指示信号的内容。与以往的指示信号不同，本实施例的指示信号除了当然包含用于通知因移动终端的越区切换而引起的转交地址变更的信息外，还包含后述的附加信息。附加信息中例如包含进行通信信号复制的通信节点的IP地址、应该复制的次数、成为复制后的通信信号的传送目的地的无线基站的IP地址、合成通信信号的通信节点、成为合成对象的通信信号的数目、指示内容的全部或一部分的有效期限，但是并不限于此。
图4是用于说明本发明实施例的动作的流程图。为说明方便起见，假设具有归属地址HA的移动终端114位于第1无线基站116的无线小区118内，与对方节点124进行通信。移动终端114在第1无线小区118内获取转交地址CoA1，由归属代理108来把握转交地址CoA1和归属地址HA的对应关系。并且，假设属于无线小区118的该移动终端114移动，并转移到邻接的第2无线小区122中。
如步骤402所示，如果来自对方节点124的通信信号的目的地是转交地址CoA1，则直接发布给第1路由器102，或者，如果是归属地址HA，则经由归属代理间接地发布给第1路由器102。总之，如步骤404、406所示，到达第1路由器102的通信信号经过无线基站116发布给移动终端114。在本实施例中，假设至少第1路由器102具有图2的中继装置200所示的各部分，移动终端114也具有图3所示的各部分。
如步骤408所示，当移动终端114进入到无线小区重叠的区域内时，通过无线小区检测部310(图3)检测出移动终端114进入到新的无线小区。该检测例如可以通过利用控制部306判定从无线基站120定期或固定发送的控制信号的接收电平是否比规定值大来进行。当移动终端114进入到第2无线小区122内时，移动终端114获取应该在该无线小区内使用的转交地址CoA2。转交地址例如根据移动装置114固有的信息作成下位地址，根据无线小区的区域信息作成上位地址，将它们的综合作为转交地址。或者，也可以利用管理DHCP(Dynamic Host ConfigurationProtocol动态主机配置协议)之类的IP地址的方法来管理移动终端的转交地址的分配。并且，区域信息由各无线基站发送。
另外，当进行步骤408的检测时，如步骤410、412、414所示，移动终端114为了在无线小区重叠的区域内进行站点分集，需要必要的处理。具体来说，通过无线基站116请求无线基站120确立用于在第2无线小区122内进行通信的无线连接。根据该请求，无线基站120和用于无线通信的未图示的上位装置在步骤416、418中向无线基站116返回应答信号，并且对用于与移动终端114无线连接的通信资源进行分配。如步骤420所示，无线基站116将与请求相对应的应答返回给移动终端114，如步骤422、424所示，将应答信号的确认发送给无线基站120。
如步骤426所示，移动终端114在控制部306的控制下通过无线基站116将在指示信号处理部312(图3)中作成的指示信号发送给第1路由器102。该情况下的指示信号的指示内容例如包含(a)第1路由器102复制从网络接收到的通信信号；(b)第1路由器102将(通过复制而变成两个的)一个通信信号发送给无线基站116；(c)第1路由器102将另一个通信信号发送给无线基站120(例如，通知无线基站120的地址来实现(通过接收无线基站120的控制信号，移动终端114能够获得该地址。))；(d)与指示信号的全部或一部分有关的有效期限。该指示信号由第1路由器102的接收部202所接收，并在指示信号处理部206中分析指示内容。另外，将这些信息存储到指示信号处理部所具有的存储器(未图示)中。
当如步骤428所示通信信号从对方节点等到达第1路由器102时，如步骤430所示，按照指示信号的指示内容，第1路由器102利用复制部210(图2)复制1个通信信号，准备好2个通信信号。并且，通过利用封装部212(图2)将发往第1无线小区的无线基站116的IP头部附加到一个通信信号上来进行封装，同样地，通过将发往第2无线小区的无线基站118的IP头部附加到另一个通信信号上来进行封装。
如步骤432、434所示，将封装的各通信信号发送给各无线基站116、120。
如步骤436所示，在无线基站116中进行去封装(打开封装)，如步骤438所示，将通信信号发送给移动终端114。
如步骤440和步骤442所示，将与移动终端114相关的定时信息从无线基站116通知给移动终端和无线基站120。即，无线基站116应能够进行与无线基站120同步的通信信号的发送，除了将开始站点分集的无线帧的定时通知给移动终端114外，还要将该定时与例如包编号之类的按数据发送而增加的序列号的关系通知给移动终端114。
如步骤444所示，在无线基站118中打开封装，如步骤445、446所示，将通信信号从无线基站116、120二者发送给移动终端114。在该情况下，由于根据来自无线基站116的定时信息，将无线帧和序列号码一致的数据发送给移动终端114，所以可以进行同步发送。另外，通知打开封装的时间的顺序和发送定时的时刻不限定于图示那样。因为从各无线基站发送来的通信信号438、446只要在维持整合性的同时被移动终端114接收即可。在移动终端114中，对这些接收到的通信信号进行合成，并进行后一部分的接收处理(未图示)。
如步骤448、450所示，以后也一样，发往位于无线小区重叠区域的移动终端114的通信信号在被复制之后，分别从各无线基站发送给移动终端114，进行站点分集。在移动终端114侧，这些通信信号在合成部308(图3)中进行合成。
这样，原则上第1路由器102进行从第1路由器102到各无线基站的封装，并在各无线基站中打开封装，将通信信号发送给下属的移动终端。该情况下的封装确切地是对来自对方节点的通信信号进行以指示信号所指示的通信信号的转送地址(转送地址的IP地址)为目的地的封装。然而，在步骤426中发送的指示信号的发送源地址是第1无线小区中的转交地址CoA1的情况下，可以简化这些处理。这是因为向无线基站116发送通信信号，即使不进行发往无线基站116的封装，第1路由器102所接收到的发往CoA1的通信信号也能进行适当的择路从而到达移动终端114。因此，如果指示信号的发送源地址属于进行通信信号的复制等的第1路由器，则可以省略发往下属无线基站的封装。
另外，在无线小区重叠的区域中，移动终端可以利用重新获取的转交地址CoA2。因此，考虑步骤426的指示信号的发送源地址使用重新获取的转交地址CoA2。步骤430的针对第2无线小区的无线基站120的封装，除了对从对方节点发往CoA1的通信信号进行从第1路由器102到CoA2的第1封装外，还进行从第1路由器102到无线基站102的第2封装。在无线基站120中，打开第2封装，将通信信号发送给下属的具有CoA2地址的移动终端。然而，该情况下的第2封装不一定非要进行。在进行将指示信号的发送源地址(CoA2)作为目的地地址的通常封装(第1封装)的时刻，即使第1路由器102发送通信信号，通过第2路由器104和下属的无线基站120也能到达移动终端114。因此，在指示信号的发送源地址是移动目的地的无线小区所赋予的转交地址的情况下，可以简化封装。
图5是表示图4所示的流程之后的情况的流程图。当移动终端114在无线小区间移动时，从提高传送质量的观点考虑，优选通过与移动源和移动目的地的无线小区相关的各无线基站进行站点分集。另一方面，可以对根据步骤426的指示信号所进行的指示内容的全部或一部分规定有效期限。这从不需要使通信信号的复制、封装、以及转送等长期化的观点来看是有利的。然而，不希望当还在无线小区间移动的途中时有效期限截止。因此，在移动终端114的移动结束前有效期限就要到来的情况下，如步骤502所示，优选地再次发送同一内容的指示信号来延长有效期限。
例如，检测出来自无线基站116的控制信号电平小于等于规定值，移动终端114在无线小区间的移动结束后(步骤504)，由于用于站点分集的各种处理已经不需要了，所以必须结束这些处理。针对这个考虑了几种方法。例如，如果上述有效期限满了，则不进行通信信号的复制等。另外，通过发出指示信号来通知复制等停止或者切断与移动源的无线连接也可以结束。
如步骤506所示，移动到了无线小区122中的移动终端114将地址的变更通知给归属代理108、第1路由器102、以及对方节点124。首先，将与归属地址相关联的转交地址从CoA1变更成CoA2的情况通知给归属代理。由此，以后经由归属代理发布的通信信号被发布给第2路由器104。另外，移动终端114将对发往转交地址CoA1的通信信号进行封装并转送给CoA2的指示通知给移动源的第1路由器102。进而，优选地将CoA1的转交地址变换成CoA2的情况通知给对方节点124。
根据本实施例，移动终端在结束了在无线小区间的移动后，发送指示信号。移动终端在区域间移动时(从一个区域移动到另一个区域时)不移动到另一个区域而返回来的可能性也不小。除此之外，移动终端和其归属代理间的通信有时候因通信路径长度、所经过的设备的处理速度等原因，需要较长的时间。因此，例如，在区域间的移动结束之前，当将与归属地址相关联的IP地址(CoA1)变更成其他无线小区用的转交地址(CoA2)时，不移动到另一个无线小区而返回来的移动终端有可能丧失经由归属代理的数据。在无线小区间的移动结束后，通过发送步骤506中的指示信号，可以避免这些问题。
如步骤508所示，即使在通知了步骤506的地址变更之后，要想将该变更内容反映给所有的通信节点，也需要一些时间。另外，即使将地址的变更反映给所有的成为通知对象的通信节点，也可能存在只知道以前的地址CoA1的对方节点。因此，可以预想到仍然有将通信信号发布给CoA1的情况。在该情况下，第1路由器102如果未接收到步骤506的地址变更的通知，则进行通信信号的复制、封装、以及转送等上述处理。
如果在接收到步骤506的通知之后，则如步骤510、512所示，不进行通信信号的复制，通过进行通常的封装(将指示信号的发送源地址(CoA2)作为目的地的封装)，经由第2路由器104和无线基站120将通信信号发布给移动终端114。
如步骤514、516、518所示，发往新地址CoA2的通信信号被发布给第2路由器104，并经过下属的无线基站120发布给移动终端114。
图6表示基于阶层式的移动IP的无线通信系统的概略。图中，对与图1说明的相同的要素赋予了相同的标号。该通信系统的下属具有第1路由器102和第2路由器104，且具有连接在网络101上的上位中继装置602。该上位中继装置602也被称为移动定位点(Mobility Anchor Point)，通过将在下属区域118、122内的通信和越过该区域进行的通信相区别，可以实现高速通信。
在上述实施例中，在可以与连接在网络上的其他路由器直接地相互发布通信信号的第1路由器102中执行通信信号的复制、封装等。然而，本发明的中继装置(图2)不一定非要设置在第1路由器102这样的节点上。当然可以设置在移动目的地的第2路由器104上，也可以设置在上位中继装置602上。另外，也可以设置在归属代理108、第3路由器106上，也可以将与中继装置(图2)相同功能的装置设置在对方节点124上。
图7是表示用于进行与上行信号有关的站点分集的过程的流程图。主要与参照图4说明的下行信号的情况相同，假设移动终端114从第1无线小区118移动到相邻的第2无线小区中。如步骤702所示，当移动终端114进入到无线小区的重叠区域内时，移动终端114利用无线检测部310(图3)检测出进入到新的无线小区的情况。
如步骤704、706、708所示，移动终端114为了在无线小区的重叠区域内进行站点分集，需要必要的处理。经由第1路由器102和第2路由器104进行对成为分集支路的一方的无线基站120的通知。具体来讲，请求在第2无线小区122内确立用于进行通信的无线连接。根据该请求，无线基站120和上位装置在步骤710、712中返回应答信号，并且分配用于该无线连接的通信资源。如步骤714所示，无线基站116将与请求相对应的应答返回给移动终端114，如步骤716、718所示，将应答信号的确认发送给无线基站120。
如步骤720所示，移动终端114在控制部306的控制下将在指示信号处理部312(图3)中作成的指示信号发送给第1路由器102。该情况下的指示信号的指示内容例如包含(a)第1路由器102接收来自两个无线基站的通信信号，并应该根据它们合成通信信号；(b)第1路由器102接收来自无线基站116的通信信号；(c)第1路由器102接收来自无线基站120的通信信号；(d)与指示信号的全部或一部分有关的有效期限。该指示信号由第1路由器102的接收部202接收，并利用指示信号处理部206分析指示内容。
在步骤722和726中，将通信信号从移动终端114中分别发送给各无线基站116、120。另外，对发送到第1无线基站以外的通信信号进行封装，使得最终到达第1路由器102。
如步骤724所示，将发送给第1无线基站116的通信信号直接发送给上位的第1路由器102。
如步骤728所示，将发送给第2无线基站120的通信信号经由第2路由器104发送给第1路由器102。
如步骤730所示，第1路由器102在进行了必要的封装打开后，将从各无线基站接收的通信信号在合成部214(图2)中进行合成，并发送给网络侧。
与下行信号的站点分集一样，根据指示信号所表示的有效期限的截止、无线连接的切断、上行信号站点分集结束的指示信号等，可以结束上行信号的站点分集。
图8表示本发明第2实施例的无线系统的概略图。这是基于图6所说明的阶层式移动IP的无线通信系统的一例。在无线通信系统800中，例如，可以通过互联网之类的网络801相互发布通信信号。无线通信系统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，它们可以通过移动定位点825与连接在网络801上的第5路由器806和归属代理808通信。另外，无线通信系统800具有多个无线基站，通过与这些无线基站相关的各无线小区而形成无线服务区域。移动终端814具有不因在无线小区间的移动而变化的固有的IP地址(归属地址)。归属地址和转交地址的对应关系由归属代理808管理。
连接在第1路由器802下属的第1无线基站816与第1无线小区820内的移动终端进行无线通信。同样，第2路由器802的下属区域连接有第2无线基站817，第3路由器804的下属区域连接有第3无线基站818，第4路由器805的下属区域连接有第4无线基站819，各无线基站可以与第2、第3、第4无线小区821、822、823内的移动终端通信。为说明方便起见，假设第1和第2无线小区820、821相互邻接，第2、第3、以及第4无线小区82 1、822、823也相互邻接。第5路由器806的下属区域连接有与移动终端814通信的对方节点824。
接下来，对该无线系统的通信信号的收发进行说明。作为说明的前提，假设具有归属地址HA的移动终端814位于第1无线基站816的无线小区820的区域A内，与对方节点124进行通信。移动终端814在无线小区820内获得转交地址CoA1，转交地址CoA1和归属地址HA的对应关系由归属代理808来掌握。如箭头826所示，假设该移动终端814在各无线小区间移动。在本实施例中，移动终端814即使进入到第1无线小区以外的无线小区中，也不改变移动终端的地址，可以继续使用当初的转交地址CoA1。这对于没有时间进行地址变更，在无线小区间高速移动的情况是有利的。
图9表示用于对本发明第2实施例的动作进行说明的流程图。图中，为了容易理解，省略了各路由器下属的各无线基站，但实际上，在移动终端814和各路由器802～805之间分别隔着无线基站，以进行信号中继。如步骤902、904所示，发往转交地址CoA1的通信信号被发布给第1路由器802，并传送给下属的移动终端814。
如步骤906所示，当移动终端814进入第1和第2无线小区的重叠区域B中时，移动终端814检测出该动作(310)，决定应该进行站点分集(306)。并且，如步骤908所示，对发往转交地址CoA1的通信信号进行处理的第1路由器802接收从移动终端814发送来的站点分集的请求。
如步骤910所示，第1路由器802根据来自移动终端814的请求，对第2路由器803进行请求。该请求为第2路由器803通过下属的无线基站817将从第1路由器802接收到的通信信号无线发送给转交地址CoA1。
如步骤912所示，第2路由器803响应该请求。
如步骤914、915所示，移动终端814除了与无线基站816之间建立无线连接之外，还与无线基站817之间建立了无线连接，并在此时将表示该意思的通知通知给第1和第2路由器802、803。由此，完成进行站点分集的准备。
如步骤916所示，当将以后发往CoA1的通信信号发布给第1路由器802时，如步骤918所示，进行通信信号的复制和封装。更具体来讲，准备用于发送给第1路由器802下属的无线基站816的通信信号以及为了转送给第2路由器803而被封装的通信信号。前者如步骤920所示，被传送给移动终端814。后者如步骤922所示，被发送给第2路由器803，在第2路由器803中打开封装，并通过下属的无线连接传送给移动终端814。
如步骤924、925所示，当移动终端814进入到区域C中，且不需要站点分集时，切断与移动源的无线基站816的通信连接，并将该情况通知给第1和第2路由器802、803。
如步骤926所示，第1路由器802将站点分集结束的情况通知给第2路由器803，如步骤928所示，第2路由器803对其进行应答。以后，不对第1路由器802中的通信信号进行复制。但是，继续封装通信信号并转送给第2路由器803。另外，可以将步骤926、928的顺序反过来。即，第2路由器803也可以根据来自移动终端814的联络，请求第1路由器802应该结束站点分集，第1路由器802对其进行响应。
如步骤930所示，当将发往CoA1的通信信号发布给第1路由器802时，如步骤932所示，进行将第2路由器803作为目的地的封装，并如步骤934所示，向第2路由器803进行发送。
如步骤936所示，第2路由器803对从第1路由器802接收到的通信信号的封装进行打开，将发往CoA1的通信信号通过无线基站817发送给移动终端814。
图10表示接着图9的过程的流程图。如步骤1002所示，当在区域C中进行通信的移动终端814进入到第2和第3无线小区重叠的区域D内时，检测出移动终端814进入到新的无线小区中。
如步骤1004所示，移动终端814通过在目前通信中使用的无线连接(通过无线基站817)，向第2路由器803通知利用第3路由器804下属的无线基站进行站点分集。
如步骤1006所示，第2路由器803请求第3路由器804从第1路由器802获取通信信号。如步骤1008所示，第3路由器804对其进行响应。
如步骤1010所示，第3路由器804根据来自第2路由器803的请求(1006)，请求第1路由器802对发往CoA1的通信信号进行转送。
如步骤1012所示，第1路由器802对该请求进行响应。由此，如果以后有发往CoA1的通信信号被发布，则对其进行复制，进行封装并转送给第2路由器803和第3路由器804。因此，步骤1010中的从第3路由器804到第1路由器802的请求具有作为指示在第1路由器802中对通信信号进行复制和封装的指示信号的意义。需要注意的是，在第1实施例中，该指示信号专门由移动终端作成，但是，在本实施例中，中继装置(第3路由器804)干预指示信号。另外，两个实施例都相同的是指示信号是根据移动终端发送来的站点分集请求而作成的。
如步骤1011、1013所示，移动终端814除了与无线基站817之间建立无线连接之外，还与无线基站818之间建立无线连接，并在此时将表示该意思的通知通知给第2和第3路由器803、804。
如步骤1014所示，当第1路由器802接收到发往CoA1的通信信号时，如步骤1016所示，进行通信信号的复制和封装。
如步骤1018、1020所示，对发往CoA1的通信信号进行封装并将其发送给第2路由器803，在第2路由器803处打开封装之后，通过无线基站817将所述通信信号发送给移动终端814。
同样，如步骤1022、1024所示，对发往CoA1的通信信号进行封装并将其发送第3路由器804，在第3路由器804处打开封装之后，通过无线基站818将所述通信信号发送给移动终端814。
图11表示接着图10的过程的流程图。如步骤1102所示，当在区域D中进行通信的移动终端814进入到第2、第3、以及第4无线小区重叠的区域E内时，检测出移动终端814进入到新的无线小区中。
如步骤1104所示，移动终端814通过在目前通信中使用的无线连接(通过无线基站818)，向第3路由器804通知利用第4路由器805下属的无线基站进行的站点分集。
如步骤1106、1108所示，第3路由器804请求第4路由器805获取从第1路由器802发往CoA1的通信信号，第3路由器804对其进行响应。
如步骤1110、1112所示，第4路由器805根据来自第3路由器804的请求，请求第1路由器802对发往CoA1的通信信号进行转送，第1路由器802对该请求进行响应。由此，在接收到发往CoA1的通信信号的情况下，第1路由器802共为第2、第3以及第4路由器准备3个通信信号。
如步骤1111、1113、1115所示，移动终端814除了与无线基站817、818之间建立无线连接之外，还与无线基站819之间建立无线连接，此时将表示该意思的通知通知给第2、第3、以及第4路由器803、804、805。
如步骤1114所示，当第1路由器802接收到发往CoA1的通信信号时，如步骤1016所示，进行通信信号的复制和封装。
如步骤1118、1120所示，对发往CoA1的通信信号进行封装并将其发送第2路由器803，在第2路由器803处打开封装之后，通过无线基站817将所述通信信号发送给移动终端814。
如步骤1122、1124所示，对发往CoA1的通信信号进行封装并将其发送给第3路由器804，在第3路由器804处打开封装之后，通过无线基站818将所述通信信号发送给移动终端814。
如步骤1126、1128所示，对发往CoA1的通信信号进行封装并将其发送给第4路由器805，在第4路由器805处打开封装之后，通过无线基站819将所述通信信号发送给移动终端814。这样，进行利用3个无线基站的站点分集。
如步骤1129、1131、1133所示，当移动终端814进入到第2和第4无线小区的重叠区域F中，且不需要与第3无线小区有关的站点分集时，切断与第3无线小区的无线基站818间的通信连接，并将该情况通知给第2、第3、以及第4路由器803、804、805。
如步骤1130所示，第3路由器804向第1路由器802通知应该结束与自身有关的站点分集，如步骤1132所示，第1路由器802对其进行应答。以后，在第1路由器802中对通信信号进行复制的个数减少一个。但是，要继续进行用于向第2和第4路由器803、805转送的通信信号的复制和封装。
如步骤1134所示，当第1路由器802接收到发往CoA1的通信信号时，如步骤1136所示，进行对通信信号的复制和封装。
如步骤1138、1140所示，对发往CoA1的通信信号进行封装并将其发送给第2路由器803，在第2路由器803处打开封装之后，通过无线基站817将所述通信信号发送给移动终端814。
同样，如步骤1142、1144所示，对发往CoA1的通信信号进行封装并将其发送给第4路由器805，在第4路由器805处打开封装之后，通过无线基站819将所述通信信号发送给移动终端814。
以上，进行本实施方式的站点分集的无线通信系统由无线基站之类的多个通信节点、对通信信号进行中继的中继装置、可以利用与归属地址相关联的IP地址在多个与通信节点相关的无线小区间移动的移动终端形成。中继装置根据来自移动终端或成为分集支路的通信节点的指示信号，对接收到的发往该IP地址的通信信号进行复制，并将通信信号发送给2个或2个以上通信节点。2个或2个以上的通信节点中的至少一个在打开了封装之后，将通信信号发送给移动终端。并且，移动终端从2个或2个以上的通信节点中分别接收通信信号。
由此，可以进行移动IP环境下的站点分集。
原则上中继装置对从对方节点到移动终端的通信信号进行从中继装置到各无线基站(指示信号所指示的通信节点)的封装，并且，各无线基站打开封装，并将通信信号发送给无线基站下属的移动终端。
与此相对，根据一个实施例，指示信号的发送源的地址等同于移动源的无线小区所赋予的转交地址(CoA1)，该指示信号表示应该将复制的通信信号发送给2个或2个以上的通信节点。(来自对方节点的通信信号的目的地是移动源的转交地址(CoA1))。向与该无线小区有关的无线基站发布信号的中继装置即使不进行封装也能将该通信信号发送给下属的无线基站。因此，这在对一个分集支路不进行通信信号的封装就能解决这一点上是有利的。
另外，根据一个实施例，上述指示信号的发送源的地址等同于移动目的地的无线小区所赋予的转交地址(CoA2)，该指示信号表示应该将复制的通信信号发送给2个或2个以上的通信节点。在该情况下，原则上对于移动目的地的无线基站，除了进行从中继终端到移动终端(CoA2)的第1封装外，还进行从中继装置到移动后的无线基站的封装，但是不一定非要进行封装。因此，在该情况下，在可以省略一个分集支路中的第2封装这一点上是有利的。
根据一个实施例，经过指示信号所示的规定期间后，中止中继装置中的通信信号的复制。由此，可以避免使用不必要的长时间来进行通信信号的复制。
一个实施例的无线通信系统除了具有多个无线基站以外，还具有将通信信号中继给各无线小区内的移动终端的多个中继装置。多个中继装置内的规定的中继装置根据来自移动终端或其他中继装置的指示信号，对从网络接收到的发往该IP地址的通信信号进行复制、封装，并分别发送给2个或2个以上的中继装置。这些2个或2个以上的中继终端从规定的中继装置中获得与移动终端的IP地址有关的信息，打开从规定的中继终端接收到的通信信号的封装，并将通信信号发送给该IP地址。移动终端即使位于获得了该IP地址的无线小区的区域外，各无线基站也能将通信信号发送给该IP地址，所以，在移动终端所属的无线小区变化之前和变化之后，可以使用同一个IP地址来进行通信。由此，移动终端可以高速移动，即使不针对每个无线小区切换与归属地址相关联的IP地址，也能直接使用该IP地址，使移动终端进行站点分集。
进行复制的中继装置可以不是成为分集支路的无线基站的上位装置(例如，与多个无线基站进行通信的交换局)。因为只要能复制通信信号并转送给无线基站即可。在以往的无线通信系统中进行的站点分集中的通信信号的分配，只用上位交换局之类的各无线基站的上位装置来进行，但是，本发明实施例在将通信信号的复制和转送等处理功能的全部或一部分分散到上位装置以外的其他装置中这一点上是有利的。另外，将中继装置设置在无线基站中，对于在将通信信号发布给该无线基站下属的移动终端时不用进行从中继装置到无线基站的封装以及其开放等处理就能解决这一点来说是有利的。
为了简单起见，上述各实施例的无线通信系统被图示成由较少的路由器和无线基站构成，但实际上需要注意的是，可以将多个路由器等连接在网络上。另外，需要注意的是，路由器和无线基站的对应关系可以不是一对一的。
以上，对本发明优选的实施例进行了说明，但是本发明并不限于此，在本发明宗旨的范围内可以进行各种变形和变更。
权利要求
1.一种进行站点分集的无线通信系统，该无线通信系统具有能够成为分集支路的多个通信节点；对通信信号进行中继的中继装置；移动终端，利用与归属地址相关联的IP地址，可以在多个通信节点形成的各无线小区间移动，其特征在于，上述中继装置具有发送单元，其根据按移动终端的站点分集的请求所作成的指示信号，将接收到的发往上述IP地址的通信信号发送给包含该指示信号所指示的通信节点在内的2个或2个以上的通信节点，上述2个或2个以上的通信节点具有发送单元，该发送单元将接收到的该通信信号发送给上述移动终端，上述移动终端具有接收单元，该接收单元分别接收从多个通信节点发送来的通信信号。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，具有封装单元，该封装单元用于在对所接收到的来自上述中继装置的发送单元的发往上述IP地址的通信信号进行发送时，除了进行将接收到来自上述移动终端的上述指示信号的通信节点作为目的地的第1封装之外，还进行将上述指示信号所指示的通信节点作为目的地的第2封装。
3.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，上述指示信号的发送源的地址与在移动源的无线小区中赋予上述移动终端的转交地址一致。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，上述中继装置具有发送单元，该发送单元根据来自成为分集支路的通信节点的请求，将接收到的发往上述IP地址的通信信号也发送给进行了该请求的通信节点。
5.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，上述无线通信系统具有多个中继装置，该多个中继装置分别与上述多个无线小区相关联地设置，将通信信号中继给各无线小区内的移动终端，上述多个中继装置内的规定的中继终端根据按上述移动终端的站点分集的请求所作成的指示信号，对接收到的发往上述IP地址的通信信号进行复制、封装，并分别发送给2个或2个以上的中继装置，上述2个或2个以上的中继终端分别具有发送单元，该发送单元对从上述规定的中继装置接收的通信信号进行封装，并发送给具有上述IP地址的上述移动终端。
6.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，根据来自将通信信号分别发送给2个或2个以上的通信节点的上述移动终端的指示信号，中继终端通过接收从各通信节点发送来的通信信号，进行与上行信号相关的站点分集。
7.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，上述2个或2个以上的通信节点中的至少一个通信节点的发送单元将发送定时信息通知给其他的通信节点，该其他的通信节点的发送单元根据所通知的发送定时信息，开始发送通信信号。
8.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，对于上述中继装置的发送单元向上述2个或2个以上的通信节点中可以使用上述IP地址进行择路的网络内的通信节点进行的上述通信信号的发送，可以在不使用该通信节点的地址进行封装的情况下进行发送。
9.一种中继装置，其在无线通信系统中对通信信号进行中继，上述无线通信系统具有能够成为分集支路的多个通信节点；利用与归属地址相关联的IP地址，可以在上述多个无线基站形成的各无线小区间移动的移动终端，其特征在于，具有复制单元，根据按移动终端的站点分集的请求所作成的指示信号，对接收到的发往上述IP地址的通信信号进行复制；发送单元，对至少1个通信信号进行封装，并将通信信号发送给包含上述指示信号所指示的通信节点在内的2个或2个以上的通信节点，以使上述移动终端分别从上述2个或2个以上的通信节点接收通信信号。
10.根据权利要求9所述的中继装置，其特征在于，具有封装单元，该封装单元在对所接收到的发往上述IP地址的通信信号进行发送时，除了进行将接收到来自上述移动终端的上述指示信号的通信节点作为目的地的第1封装之外，还进行将上述指示信号所指示的通信节点作为目的地的第2封装。
11.根据权利要求9所述的中继装置，其特征在于，上述指示信号的发送源的地址与在移动源的无线小区中赋予上述移动终端的转交地址一致。
12.根据权利要求9所述的中继装置，其特征在于，具有发送单元，该发送单元根据来自成为分集支路的通信节点的请求，将接收到的发往上述IP地址的通信信号也发送给进行了该请求的通信节点。
13.根据权利要求9所述的中继装置，其特征在于，根据来自将通信信号分别发送给2个或2个以上的通信节点的上述移动终端的指示信号，接收来自各无线基站的通信信号，由此进行与上行信号相关的站点分集。
14.一种移动终端，利用与归属地址相关联的IP地址，可以在成为分集支路的多个通信节点所形成的各无线小区间移动，其特征在于，具有发送单元，将指示信号发送给对通信信号进行中继的中继装置，以使上述中继装置对所接收到的发往上述IP地址的通信信号进行复制，并将通信信号分别发送给2个或2个以上的通信节点；接收单元，从上述2个或2个以上的通信节点中分别接收包含进行了封装的通信信号在内的2个或2个以上的通信信号。
15.根据权利要求14所述的移动终端，其特征在于，上述指示信号的发送源的地址与在移动源的无线小区中被赋予的转交地址一致。
16.根据权利要求14所述的移动终端，其特征在于，通过向中继终端发送指示信号，进行与上行信号相关的站点分集，以使上述中继终端从各通信节点中接收分别发送给2个或2个以上通信节点的通信信号。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种能够在移动IP环境中进行站点分集的无线通信系统、中继装置、以及移动终端。本发明的无线通信系统包括能够成为分集支路的多个通信节点；对通信信号进行中继的中继装置；可以利用与归属地址相关联的IP地址，在多个通信节点形成的各无线小区间移动的移动终端。中继装置根据按移动终端的站点分集的请求所作成的指示信号，对接收到的发往上述IP地址的通信信号进行复制，并将通信信号发送给包含该指示信号所指示的通信节点在内的2个或2个以上的通信节点。2个或2个以上的通信节点中的至少1个打开封装，并将通信信号发送给上述移动装置。移动终端分别从多个通信节点中接收通信信号。
文档编号H04B7/26GK1685637SQ02829728
公开日2005年10月19日 申请日期2002年12月25日 优先权日2002年12月25日
发明者青木信久 申请人:富士通株式会社