JP3655846B2

JP3655846B2 - CDMA mobile communication system and call disconnection prevention method thereof

Info

Publication number: JP3655846B2
Application number: JP2001195483A
Authority: JP
Inventors: 厚齊藤
Original assignee: 埼玉日本電気株式会社
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: WO2003003782A1; JP2003018640A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＤＭＡ移動通信システム、及びその呼切断防止方法に関し、特に複数のキャリア周波数の各々に対応した無線エリアを複数のセクタに分割し、それぞれ並行してパイロット信号を送信しながら移動端末との無線送受信を制御する基地局を、同一サービスエリア内において各無線エリアが互いに一部重複するように複数局配置し、移動端末に対し１つのキャリア周波数を用いて複数の基地局の複数のセクタと同時に接続可能としたＣＤＭＡ移動通信システムと、そのセクタ密集地域での呼切断防止方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ方式による移動体通信システムでは、複数の基地局／セクタが同一のキャリア周波数で運用され、端末は１つの周波数を受信し、拡散符号により各基地局／セクタからの信号を認識している。このシステムでは、一つの受信機（移動端末）で複数の基地局からの信号を同時に受信することが可能なために、ソフトハンドオーバーと呼ばれる瞬断の無いハンドオーバーが可能とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、基地局からの信号を拡散符号で認識するためには、拡散率によって決まる最低限必要な信号対干渉波比（ＳＩＲ）以上の信号強度が必要である。複数の基地局／セクタからの信号が受信されるような環境では、１つの基地局／セクタからの信号を受信しようとする際に、他の基地局／セクタからの信号はすべて干渉波となる。そのため、必要以上の基地局／セクタからの信号が受信されるような場所では、電界が強いにもかかわらず信号が復調できない場合が発生する。
【０００４】
ここで、ある特定のセクタからのパイロット信号電力対干渉波の比（ＳＮＲ）の例を計算してみる。端末ですべてのセクタの送信電力が等しく受信できるとし、あるセクタの送信電力に対するパイロット信号電力の割合を２０％と仮定すると、端末で受信されるあるセクタのパイロット信号電力対干渉波は、７セクタ受信できる場合、

となる。
【０００５】
因みに、４セクタのみ受信できる場合では、

となり、その差は２．５ｄＢとなる。
【０００６】
フェージングのある環境では、各基地局／セクタからの信号強度が無相関に高速に変化する。ソフト／ソフタハンドオーバーの対象にある基地局／セクタを追加するためには、フェージングに比べかなり長い処理時間が必要となる。また、端末で受信できる基地局／セクタの信号が多くなればなるほど、ある基地局／セクタからの信号対干渉波比は小さくなり、少しのフェージングで復調できないくらいまで下がってしまう可能性が高くなる。
【０００７】
つまり、ある瞬間に復調するために十分強く受信できる信号を送信している基地局／セクタを必ずソフト／ソフタハンドオーバーに含むことは、受信できる基地局／セクタ数が多くなればなるほど難しくなる。このことが、必要以上の数の基地局／セクタからの送信信号が届くような環境下で端末が安定して通信を行えず、通信中の呼が切断されてしまうこともある原因となっている。
【０００８】
本発明の目的は、移動端末が上記のような必要以上の数の基地局／セクタからの送信信号が届くような環境（セクタ密集地域）に置かれている場合に、基地局制御装置で、端末の送信するパイロット強度報告よりそのことを検出し、端末をセクタ構成または基地局構成の異なる他のキャリア周波数へとハードハンドオーバーさせることにより、端末が安定した通信を行うことを可能としたＣＤＭＡ移動通信システム、及びその呼切断防止方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るＣＤＭＡ移動通信システムは、複数のキャリア周波数の各々に対応した無線エリアを複数のセクタに分割し、それぞれ並行してパイロット信号を送信しながら移動端末との無線送受信を制御する基地局を、同一サービスエリア内において各無線エリアが互いに一部重複するように複数局配置し、移動端末に対し１つのキャリア周波数を用いて複数の基地局の複数のセクタと同時に接続可能としたＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、前記各基地局が、少なくとも２つの異なるキャリア周波数で互いに異なるセクタの配置構成を有し、あるキャリア周波数を用いていずれかの基地局と接続中の前記移動端末が、同時に所定のしきい値を超える数のセクタからそれぞれハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度のパイロット信号を受信すると、当該移動端末に対しセクタの配置が異なる他のキャリア周波数へのハードハンドオーバーを行う構成を有する。
【００１１】
本発明の請求項２に係るＣＤＭＡ移動通信システムは、請求項１に係るＣＤＭＡ移動通信システムと同様の構成において、あるキャリア周波数を用いていずれかの基地局と接続中の前記移動端末が、同時に所定のしきい値を超える数のセクタからそれぞれハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度のパイロット信号を受信し、かつ、当該移動端末が受信したハンドオーバー中のすべてのセクタからのパイロット信号の信号強度が、前記ハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度の範囲内で任意に設定されたしきい値を下まわると、当該移動端末に対しセクタの配置が異なる他のキャリア周波数へのハードハンドオーバーを行う構成を有する。
【００１２】
本発明の請求項３に係るＣＤＭＡ移動通信システムは、請求項１に係るＣＤＭＡ移動通信システムと同様の構成において、前記移動端末が、あるキャリア周波数を用いていずれかの基地局と接続する手段と、受信したパイロット信号の信号強度として信号対干渉波電力比を測定する手段と、前記測定結果を判定し新たに所定の強度以上のパイロット信号を受信したことを検出すると前記測定結果を含む該当セクタのハンドオーバー追加要求を接続中の基地局に送信する手段と、あらかじめ設定された契機に従いハンドオーバー中のすべてのセクタからのパイロット信号の信号強度報告を接続中の基地局に送信する手段とを有し、前記複数の基地局を統括して前記移動端末との接続を制御し、前記基地局を介した前記移動端末からの前記ハンドオーバー追加要求及び前記パイロット信号の信号強度報告を受信すると、あらかじめ設定されたハードハンドオーバーを行うための条件である、前記移動端末で同時に所定のしきい値を超える数のセクタからそれぞれハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度のパイロット信号を受信したか、及び前記移動端末で受信したハンドオーバー中のすべてのセクタからのパイロット信号の信号強度が前記ハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度の範囲内で任意に設定されたしきい値を下まわったかのいずれか一方、または両方の条件が成立するか判定し、前記条件が成立すると前記移動端末に対しセクタの配置が異なる他のキャリア周波数にハードハンドオーバーさせる基地局制御装置を備える。
【００１３】
本発明の請求項４に係るＣＤＭＡ移動通信システムは、請求項１、または２に係るＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、少なくとも２つの異なるキャリア周波数で互いに異なるセクタの配置構成を有する前記各基地局の代りに、少なくとも２つの異なるキャリア周波数のうち任意のいずれか１つのみをそれぞれ割り当てられた互いに配置場所の異なる各基地局を備え、前記移動端末に対するハードハンドオーバーを行う際、基地局の配置が異なる他のキャリア周波数へのハードハンドオーバーを行う構成を有する。
【００１４】
本発明の請求項５に係るＣＤＭＡ移動通信システムは、請求項１、２、または３に係るＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、前記各基地局が、アダプティブアレイアンテナを用いて、同一のアンテナを用いながら、異なるキャリア周波数で異なるセクタ配置構成を有している。
【００１５】
本発明の請求項６に係る呼切断防止方法は、複数のキャリア周波数の各々に対応した無線エリアを複数のセクタに分割し、それぞれ並行してパイロット信号を送信しながら移動端末との無線送受信を制御する基地局を、同一サービスエリア内において各無線エリアが互いに一部重複するように複数局配置し、移動端末に対し１つのキャリア周波数を用いて複数の基地局の複数のセクタと同時に接続可能としたＣＤＭＡ移動通信システムのセクタ密集地域での呼切断防止方法において、少なくとも２つの異なるキャリア周波数の各々を、互いに配置場所の異なる前記各基地局にそれぞれ割り当てるか、同一基地局の互いに異なる配置のセクタにそれぞれ割り当てておき、あるキャリア周波数を用いていずれかの基地局と接続中の前記移動端末で、同時に所定のしきい値を超える数のセクタからそれぞれハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度のパイロット信号を受信すると、当該移動端末に対し基地局またはセクタの配置が異なる他のキャリア周波数へのハードハンドオーバーを行う工程を有する。
【００１７】
本発明の請求項７に係る呼切断防止方法は、請求項６に係る呼切断防止方法と同様の工程において、あるキャリア周波数を用いていずれかの基地局と接続中の前記移動端末で同時に所定のしきい値を超える数のセクタからそれぞれハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度のパイロット信号を受信し、かつ、当該移動端末で受信したハンドオーバー中のすべてのセクタからのパイロット信号の信号強度が、前記ハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度の範囲内で任意に設定されたしきい値を下まわると、当該移動端末に対し基地局またはセクタの配置が異なる他のキャリア周波数へのハードハンドオーバーを行う工程を有する。
【００１８】
本発明の請求項８に係る呼切断防止方法は、複数のキャリア周波数の各々に対応した無線エリアを複数のセクタに分割し、それぞれ並行してパイロット信号を送信しながら移動端末との無線送受信を制御する基地局を、同一サービスエリア内において各無線エリアが互いに一部重複するように複数局配置し、移動端末に対し１つのキャリア周波数を用いて複数の基地局の複数のセクタと同時に接続可能としたＣＤＭＡ移動通信システムのセクタ密集地域での呼切断防止方法において、少なくとも２つの異なるキャリア周波数の各々を、同一基地局の互いに異なる配置のセクタにそれぞれ割り当てておき、前記移動端末で、受信したパイロット信号の信号強度として信号対干渉波電力比を測定し、新たに所定の強度以上のパイロット信号を受信したことを検出すると前記測定結果を含む該当セクタのハンドオーバー追加要求を接続中の基地局に送信するとともに、あらかじめ設定された契機に従いハンドオーバー中のすべてのセクタからのパイロット信号の信号強度報告を接続中の基地局に送信し、前記複数の基地局を統括して前記移動端末との接続を制御する基地局制御装置で、前記基地局を介した前記移動端末からの前記ハンドオーバー追加要求及び前記パイロット信号の信号強度報告を受信すると、あらかじめ設定されたハードハンドオーバーを行うための条件である、前記移動端末で同時に所定のしきい値を超える数のセクタからそれぞれハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度のパイロット信号を受信したか、及び前記移動端末で受信したハンドオーバー中のすべてのセクタからのパイロット信号の信号強度が前記ハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度の範囲内で任意に設定されたしきい値を下まわったかのいずれか一方、または両方の条件が成立するか判定し、前記条件が成立すると前記移動端末に対しセクタの配置が異なる他のキャリア周波数にハードハンドオーバーさせる工程を有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
まず本発明の概要を説明する。ＣＤＭＡ移動通信システムは、互いに一部重複する各基地局のキャリア周波数対応の無線エリアを複数のセクタ（セクタゾーン）に分割し、拡散符号による識別を可能として並行して運用している。本発明では、異なるキャリア周波数の各々を、異なる基地局に割り当てるか、同一基地局の異なる配置のセクタに割り当てておく。すなわち、移動端末側からみると、周波数が変わることにより、通信可能な基地局の配置が異なったり、基地局の配置が同一でもそのセクタの配置が異なることになる。このような状態で、移動端末で同時に所定のしきい値を超える数のセクタからそれぞれハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度のパイロット信号を受信するか、移動端末で受信したハンドオーバー中のすべてのセクタからのパイロット信号の信号強度がハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度の範囲内で任意に設定されたしきい値を下まわるかのいずれか一方が起きるか、あるいは、両方同時に起きると（これらのうち、どの条件とするかは、あらかじめ決めておくことができる）、基地局またはセクタの配置が異なる他のキャリア周波数にハードハンドオーバーを行うことを特徴としている。
【００２０】
ここで、端末があるセクタをハンドオーバーに追加する仕組みを説明する。通信中の端末は常にパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ）をサーチしているが、今まで十分な電力で受信できなかったあるパイロット信号が十分なレベル（信号強度）まで上がってきて、決められた信号電力対干渉波電力比（ＩＳ−９５システムではＴ＿ＡＤＤと呼ぶ：通常、パイロットの１チップ当りのエネルギー対干渉波のエネルギーの比である「Ｅｃ／Ｉｏ」で−１１から−１６ｄＢの範囲で設定される）を超えると、そのパイロット信号を送信している基地局（ＢＴＳ）のセクタをハンドオーバー（Ｈ／Ｏ）に追加するための要求を現在通信中の基地局に対し送信する。ハンドオーバー追加要求を受信した基地局は基地局制御装置（ＢＳＣ）にそのメッセージを通知する。
【００２１】
基地局制御装置はそのメッセージを受信後、ハンドオーバー追加が可能か判定し、可能ならば、ハンドオーバー先の基地局に対しハンドオーバー追加の準備を行った後、ハンドオーバー元基地局を経由して移動端末に対しハンドオーバー追加許可を送信する。なお、あるセクタのパイロット信号強度がＴ＿ＡＤＤを超えた場合でも、システムの制限等により、ハンドオーバーに追加されるとは限らない。このように、パイロット信号強度がＴ＿ＡＤＤを越え、ハンドオーバーに追加されているセクタはアクティブセットと呼ばれ、パイロット信号強度がＴ＿ＡＤＤを越えているにもかかわらず、ハンドオーバーに追加されていないセクタはキャンディデイトセットと呼ばれる。このハンドオーバーに追加されていないセクタはすべて、ハンドオーバーに追加されているセクタに対する干渉源となる。
【００２２】
逆に、端末があるセクタをハンドオーバーから削除する場合は、当該セクタからのパイロット信号の信号強度（信号電力対干渉波電力比）が、Ｔ＿ＡＤＤを下まわっても、Ｔ＿ＡＤＤより低く（例えば、３ｄＢ程度低く）設定されたＴ＿ＤＲＯＰを下まわらなければそのセクタをハンドオーバーから削除しない。パイロット信号強度がＴ＿ＤＲＯＰを下まわった時点で、端末はハンドオーバー削除要求を基地局を介して基地局制御装置へ送信する。端末はハンドオーバー削除要求を送信しても、ハンドオーバー削除許可が送られてくるまでそのセクタはハンドオーバーに追加されたままとなり、基地局制御装置からハンドオーバー削除許可を受信した時点でそのセクタの受信を停止する。
【００２３】
したがって、各セクタからのパイロット信号における「ハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度」とは、該当セクタがまだハンドオーバーに加えられていない場合は、実際に加えられるかどうかは別として、追加要求を行うＴ＿ＡＤＤを超える信号強度、該当セクタがすでにハンドオーバーに加えられている場合は、その状態を維持するＴ＿ＤＲＯＰ以上の信号強度のことを指す。
【００２４】
本発明のシステムでは、この端末が、あるセクタをソフト／ソフタハンドオーバーに追加しようとする際、基地局制御装置は、そのセクタを追加したとしてもそのときのハンドオーバーの対象とすることが可能なセクタ数（セクタの合計数）がしきい値よりも少ない場合には通常のハンドオーバー追加処理を行う。追加したことによりセクタ数がしきい値を超えてしまう場合、または、すべての基地局（セクタ）のパイロット電力対干渉波比がしきい値よりも低い場合には、あるいは、これらの両方が同時に起きる場合に、端末に対してセクタの配置が異なる他の周波数へハードハンドオーバーを指示する。なお、ハードハンドオーバーを上記のどの場合に行うかは、あらかじめ基地局制御装置で設定しておくことができる。このように、多セクタからの信号が一度に受信される干渉波の強いエリアにいる端末を他の周波数にハードハンドオーバーさせることによって、当該端末の呼の切断を防ぐことができる。
【００２５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１は本発明の一実施の形態を示すシステム構成図である。図１において本例のＣＤＭＡ移動通信システムは、基地局制御装置１０と、複数の基地局Ａ２０，Ｂ２１，Ｃ２２と、移動端末（以下、端末と略記）３０とを有しており、本発明に関わる部分のみを示している。なお、端末３０は複数台設けることができる。
【００２７】
基地局制御装置１０は、データの蓄積，処理，通信機能を有しており、基地局Ａ２０、基地局Ｂ２１、及び基地局Ｃ２２と接続され、これら基地局及び基地局を介した端末３０の制御を行う。基地局制御装置１０はまた、図示していない移動通信網の交換局と接続され、端末３０と通信網に接続された他の端末との通信を制御する。
【００２８】
この基地局制御装置１０は、端末３０のハンドオーバー制御の全てを管理しており、端末３０ごとのハンドオーバー対象のセクタ数を認識している。また、システム運用者により、ハードハンドオーバーの条件として、端末３０で同時に所定のしきい値を超える数のセクタからそれぞれハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度のパイロット信号を受信する第１の条件、端末３０で受信したハンドオーバー中のすべてのセクタからのパイロット信号の信号強度がハンドオーバーの対象とすることが可能な信号強度の範囲内で任意に設定されたしきい値を下まわった第２の条件、第１の条件及び第２の条件が同時に成り立つ第３の条件のいずれの条件を採用するかをあらかじめ設定しておくことができる。
【００２９】
基地局Ａ２０、基地局Ｂ２１、及び基地局Ｃ２２は、端末３０との間の無線回線をそれぞれ複数のキャリア周波数（例えば、Ｆ１及びＦ２の２周波数）、複数のセクタで運用している。各セクタから端末３０へ送信されるキャリア周波数（以下、周波数と略記）には通信データ信号の他にパイロット信号が多重され、変調、拡散処理が施されている。また、端末３０からの無線信号の復調、復号を行う。基地局Ａ２０〜Ｃ２２は、基地局制御装置１０との間を有線伝送路により接続されており、端末３０及び基地局制御装置１０間の通信データ、制御データの中継を行う。
【００３０】
端末３０は、基地局Ａ２０、基地局Ｂ２１、及び基地局Ｃ２２の各々と無線で接続され、音声及びデータなどの通信の他、無線回線の接続制御（発着呼、ハンドオーバーなど）のための通信も行う。また、端末３０は各基地局（セクタ）からのパイロット信号の電力の強度（信号対干渉波比）を測定する機能を有する。
【００３１】
図５は、端末３０の構成例を示すブロック図であり、本発明に関する部分のみを示す。図５において、端末３０はアンテナから受信した基地局からの電波を無線部３１の受信部にてベースバンド信号に変換する。受信部から出力されたベースバンド信号は復調部３２に入力される。復調部３２にはフィンガ（Ｆｉｎｇｅｒ）と呼ばれる複数の復調器があり、それぞれの復調器が独立のサンプルタイミングでデータを復調する。また、復調器の一つはサーチャー（図５中、Ｆｉｎｇｅｒ１がそれに相当）と呼ばれ、パイロット（Ｐｉｌｏｔ）信号を様々なタイミングで逆拡散し、どのタインミングにどんな強度のパイロット信号が存在するかサーチしている。
【００３２】
ＩＳ−９５のシステムでは全ての基地局の全てのセクタで同じ信号を同じ拡散符号で送信している。ただし、その送信タイミングがセクタごとに異なる（ＰＮオフセットとよばれる）。また、各基地局は自分のパイロットの送信タイミングと隣接するセルの送信タイミングを報知情報として送信しており、あるタイミング受信したパイロットがどの基地局のどのセクタからのものか、端末は知ることができる。
【００３３】
復調部３２の各フィンガ（Ｆｉｎｇｅｒ１〜ｎ）には現在の受信レベルと逆拡散後の希望信号のレベルを測定する機能があり、それらのレベルから「パイロット信号の信号対干渉波比」や「希望信号の信号対干渉波比」を計算することができる。制御部３４は、これらの情報からパイロット信号強度報告を作成し、変調部３３の多重化部（ＭＵＸ）に出力して通信データとともに変調させ、無線部３１の送信部より接続中の基地局に送信させる。
【００３４】
ここで、端末３０が送信するパイロット信号強度報告についてさらに詳細に説明する。パイロット信号強度情報を含むメッセージには、ＰＳＭＭ（ＰｉｌｏｔＳｔｒｅｎｇｔｈＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＭｅｓｓｓａｇｅ）と、ＰＭＲ（ＰｏｗｅｒＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔＭｅｓｓａｇｅ）との二つがある。
【００３５】
ＰＳＭＭは端末が自発的に送信する、いわゆる「ハンドオーバー追加要求」のようなものであり、あらかじめ指定されたＴ＿ＡＤＤの値を現在ハンドオーバー中の基地局（セクタ）以外のセクタからのパイロット信号が越えた場合に送信される。また、ハンドオーバー中のセクタからのパイロット信号強度がＴ＿ＤＲＯＰを下まわった場合にも送信される。ＩＳ−９５のシステムでは、最大１５のセクタからのパイロット信号強度を報告することが可能で、その１５のパイロット信号強度は、現在ハンドオーバーに追加してあるもの（アクティブセット）だけでなく、Ｔ＿ＡＤＤを超えながらハンドオーバーに追加されていないもの（キャンディデイトセット）も報告される。
【００３６】
ＰＭＲは基地局から端末に送信される「ＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌＰａｒａｍｅｔｅｒＭｅｓｓａｇｅ」にて、周期的なＰＭＲの送信の設定、エラーフレームがあるしきい値以上発生した場合にＰＭＲを送信するという設定等が行え、それぞれをきっかけとして送信される。さらに、ＰＭＲは基地局から送信される「ＰｉｌｏｔＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｑｕｅｓｔＯｒｄｅｒ」を端末が受信した場合にも送信される。ＰＭＲに関しては現在ハンドオーバーに追加されているものだけが報告され、ＩＳ−９５のシステムでは、最大６のパイロット信号強度報告が行なえる。
【００３７】
一方、上述したように、基地局Ａ２０、基地局Ｂ２１、及び基地局Ｃ２２は複数周波数、複数のセクタで運用を行っているが、そのセクタ構成は、異なる周波数で異なるセクタ構成（セクタの向いている方向：配置が異なる）となっている。図２及び図３は、周波数によりセクタ（セクタゾーン）構成が異なる様子を説明するための模式的セクタ構成図である。図２は周波数Ｆ１、図３は周波数Ｆ２における各基地局におけるセクタの配置を示している。
【００３８】
各基地局において、周波数ごとに、物理的に異なるアンテナを異なる方向に向けてセクタを構成している。あるいは、アダプティブアレイアンテナ等を用いて、同一のアンテナを用いながら、各周波数で異なるセクタ構成とすることも可能である。アダプティブアレイアンテナは、複数のアンテナ素子をアレイ状に配置し、各アンテナ素子の受信信号及び送信信号の信号処理時の重み係数（ウエイト）を適応制御することにより、特定方向にアンテナ利得（指向性）を大きく、また小さくさせることができる。なお両図においては、見易くするために、各セクタの大きさは実際より小さく記してある。実際には、図の中心の端末に向かって矢印の記されたセクタは、この端末の所在位置を十分カバーする大きさとなる。
【００３９】
図２において、各基地局（ＢＴＳ）Ａ２０，Ｂ２１，Ｃ２２，Ｄ２３はそれぞれ、ある周波数Ｆ１を使用する３つのセクタα，β，γを有しており、端末３０が存在する場所では、基地局Ａ２０の２つのセクタβ，γ、基地局Ｂ２１の１つのセクタβ、基地局Ｃ２２の２つのセクタα，γ、基地局Ｄ２３の２つのセクタα，γの７つのセクタからの電波を主に受信できることになる。
【００４０】
一方、図３において、各基地局（ＢＴＳ）Ａ２０，Ｂ２１，Ｃ２２，Ｄ２３はそれぞれ、他の周波数Ｆ２を使用し、図２の配置とは異なる３つのセクタα，β，γを有しており、端末３０が存在する場所では、基地局Ａ２０の１つのセクタγ、基地局Ｂ２１の２つのセクタα，β、基地局Ｃ２２の１つのセクタγ、基地局Ｄ２３の１つのセクタαの５つのセクタからの電波を主に受信できることになる。
【００４１】
次に、図１を用いて動作の説明をする。
【００４２】
基地局Ａ２０及び基地局Ｂ２１を用いて周波数Ｆ１で通信中の端末３０は、通信しながら基地局Ａ２０，Ｂ２１（のセクタ）と共に他の基地局（のセクタ）からのパイロット信号をサーチしその信号強度（信号電力対干渉波電力比）を測定している。基地局Ｃ２２に近づき、ハンドオーバー中でない基地局Ｃ２２からのパイロット信号の信号強度がハンドオーバーに追加するためのしきい値（Ｔ＿ＡＤＤ）を超えると（Ｓ１）、端末３０は、基地局制御装置１０に対し、現在通信中の基地局Ａ２０及び基地局Ｂ２１を経由してパイロット強度報告（ＰＳＭＭ）を行う（Ｓ２）。
【００４３】
また端末３０は、ハンドオーバ中の基地局（セクタ）からのパイロット信号もサーチ（信号強度測定）しており、ある基地局（セクタ）からのパイロット信号の信号強度がハンドオーバーから削除するためのしきい値（Ｔ＿ＤＲＯＰ）を下まわると、端末３０は、基地局制御装置１０に対し、通信中の基地局を経由してパイロット強度報告（ＰＳＭＭ）を行う。
【００４４】
さらに端末３０は、基地局からのメッセージによって指定された内容に従い、随時、ハンドオーバ中の各基地局（セクタ）からのパイロット信号に対する信号強度を測定し、基地局制御装置１０に対し、通信中の基地局を経由してパイロット強度報告（ＰＭＲ）を行う（Ｓ２）。このＰＭＲ報告を行うための設定としては、所定周期時間経過ごと（定期的な報告）、無線回線上のフレームエラーが所定しきい値を超えた場合、基地局から報告要求がある場合の３つの場合がある。
【００４５】
端末３０からのこれらパイロット強度報告（ＰＳＭＭ及びＰＭＲ）を受信した基地局制御装置１０は、パイロット強度報告の種類及び内容の分析を行い、ＰＳＭＭからは、新たにハンドオーバーに追加、あるいはハンドオーバーから削除の要求がある基地局（セクタ）の数を検出し、ＰＭＲからは、ハンドオーバー中の各基地局（セクタ）ごとのパイロット信号電力対干渉波電力比を検出する。
【００４６】
また基地局制御装置１０は、本発明における特徴的なハードハンドオーバーを行うための条件が、システム管理者によりあらかじめ設定されている。その第１の条件とは、ハンドオーバー中（アクティブセット）のセクタの数とハンドオーバーに追加要求中（キャンディデイトセット）のセクタの数との合計が所定のしきい値（例えば、３〜７間の任意の数：以下、セクタ数しきい値と称す）を超える場合。第２の条件とは、ハンドオーバー中の全セクタにおいてパイロット信号の信号強度（信号電力対干渉波電力比）が、Ｔ＿ＤＲＯＰ以上の任意のしきい値（例えば、Ｔ＿ＤＲＯＰ〜Ｔ＿ＡＤＤ＋２ｄＢ間の任意のレベル：以下、強度しきい値と称す）を超えない場合。第３の条件とは、上記第１の条件と第２の条件とが同時に成立する場合。以上３つの条件のうち、実際にどの条件でハードハンドオーバーを行わせるかが、あらかじめ設定される。この設定は、端末３０が複数ある場合、各端末ごとに３つの条件のうちのいずれかを任意に設定することができる。なお、ハンドオーバー中の全セクタにおいてパイロット信号電力対干渉波電力比が、Ｔ＿ＤＲＯＰを下まわると、全セクタがハンドオーバーからの削除の対象となり、ハードハンドオーバーが必要となってくるのは従来と同様である。
【００４７】
さらに基地局制御装置１０は、各端末３０ごとに、現在ハンドオーバー中の全セクタと、ハンドオーバー追加要求中の全セクタとの情報を登録している。
【００４８】
基地局制御装置１０は、上述したパイロット強度報告の分析結果を、設定，登録されたハードハンドオーバー条件と現在のハンドオーバー中及び追加要求中のセクタ数と照合し、端末３０に対し他の周波数へハードハンドオーバーさせるか否かを判定する。
【００４９】
ハードハンドオーバーの条件として上記第１の条件（ハンドオーバー中及び追加要求中のセクタ数の合計数がセクタ数しきい値を超える場合）が設定されている場合は、パイロット強度報告（ＰＳＭＭ）でハンドオーバー追加要求されたセクタの数を、その報告以前にすでにハンドオーバー中及び追加要求中とされたセクタの数に加算し、その合計数とセクタ数しきい値とを比較する。合計数がセクタ数しきい値を超えていなければ、報告のあったセクタを端末３０におけるハンドオーバーに追加させるか（アクティブセット）、追加要求中とさせる（キャンディデイトセット）。合計数がセクタ数しきい値を超えていれば、端末３０に対し他の利用可能な周波数にハードハンドオーバーさせる。
【００５０】
ハードハンドオーバーの条件として上記第２の条件（ハンドオーバー中の全セクタのパイロット信号強度が強度しきい値を超えない場合）が設定されている場合は、パイロット強度報告（ＰＭＲ）で報告されたハンドオーバー中の各セクタのパイロット信号強度を強度しきい値とそれぞれ比較する。いずれか１つのセクタでもそのパイロット信号強度が強度しきい値を超えていれば、端末３０に対するハードハンドオーバーは行なわない。すべのセクタにおいてそのパイロット信号強度が強度しきい値を超えない場合は、端末３０に対し他の利用可能な周波数にハードハンドオーバーさせる。
【００５１】
ハードハンドオーバーの条件として上記第３の条件（第１の条件、且つ、第２の条件）が設定されている場合は、第１の条件による判定結果と、第２の条件による判定結果とで共にハードハンドオーバーが必要と判定された場合に、端末３０に対し他の利用可能な周波数にハードハンドオーバーさせる。
【００５２】
基地局制御装置１０は、上述の各種条件における判定の結果、端末３０に対しハードハンドオーバーさせる必要があると判定した場合は、端末３０と通信中の各基地局に対し設定信号を送信し、端末３０を他の周波数Ｆ２にハードハンドオーバーさせるための設定を行う（Ｓ３）。なお当然のことながら、この周波数Ｆ２では、上記ハードハンドオーバーの条件が成立していないものとする。その後、基地局制御装置１０は基地局Ａ２０及び基地局Ｂ２１を経由して端末３０に対しハードハンドオーバー制御の信号を送信する（Ｓ４）。
【００５３】
ハードハンドオーバー制御の信号を受信した端末３０は、周波数Ｆ２に移動する制御を行い、Ｆ２で通信を再開する。これにより、周波数Ｆ１のままだったら起きる可能性の高かった呼切断を防止することができる。
【００５４】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。
【００５５】
図４に示すように、基地局におけるセクタ構成を変えるのではなく、基地局の配置そのものを周波数ごとに変えることで同様な効果を得ることができる。図４において、基地局（ＢＴＳ）Ａ２０，Ｂ２１，Ｃ２２，Ｄ２３はそれぞれ、周波数Ｆ１を使用する３つのセクタα，β，γを有している。基地局（ＢＴＳ）Ｅ２４，Ｆ２５，Ｇ２６，Ｈ２７はそれぞれ、周波数Ｆ２を使用する３つのセクタα，β，γを有している。端末３０が周波数Ｆ２を使用するとき、基地局Ｅ２４のセクタγ、基地局Ｆ２５のセクタβ、基地局Ｇ２６のセクタβ、基地局Ｈ２７のセクタγと接続可能となる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の基地局からの信号が受信できる場所（セクタ密集地域）にある移動端末において、各基地局からの送信波の電界は強いにもかかわらず、各基地局からの送信波が互いに干渉波となり、安定した下り信号の受信が行えない場合に、基地局配置構成、または同一基地局内セクタ配置構成の異なる他のキャリア周波数にハードハンドオーバーを行うので、通信中の端末が異常切断してしまうことを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すシステム構成図である。
【図２】周波数によりセクタ構成が異なる様子を説明するための模式的セクタ構成図であり、周波数Ｆ１の場合を示す。
【図３】周波数によりセクタ構成が異なる様子を説明するための模式的セクタ構成図であり、周波数Ｆ２の場合を示す。
【図４】周波数毎に基地局の配置そのものを変えた様子を説明するための模式的セクタ構成図である。
【図５】図１の端末の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０基地局制御装置
２０基地局Ａ
２１基地局Ｂ
２２基地局Ｃ
３０移動端末[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a CDMA mobile communication system and a call disconnection prevention method thereof, and more particularly, to divide a radio area corresponding to each of a plurality of carrier frequencies into a plurality of sectors and transmit a pilot signal in parallel with each mobile terminal. A plurality of base stations for controlling radio transmission / reception are arranged in such a manner that each radio area partially overlaps within the same service area, and a plurality of sectors of the plurality of base stations are used for a mobile terminal using one carrier frequency. The present invention relates to a CDMA mobile communication system that can be connected simultaneously and a method for preventing call disconnection in a sector dense area.
[0002]
[Prior art]
In a mobile communication system using the CDMA system, a plurality of base stations / sectors are operated at the same carrier frequency, and a terminal receives one frequency and recognizes a signal from each base station / sector by a spreading code. In this system, since a single receiver (mobile terminal) can simultaneously receive signals from a plurality of base stations, handover without soft interruption called soft handover is possible.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, in order to recognize a signal from a base station with a spreading code, a signal intensity equal to or higher than a minimum required signal-to-interference ratio (SIR) determined by a spreading factor is required. In an environment where signals from a plurality of base stations / sectors are received, when signals from one base station / sector are to be received, all signals from other base stations / sectors become interference waves. . Therefore, in a place where signals from base stations / sectors more than necessary are received, the signal may not be demodulated even though the electric field is strong.
[0004]
Here, an example of the pilot signal power to interference ratio (SNR) from a particular sector is calculated. Assuming that the transmission power of all sectors can be received equally at the terminal, and assuming that the ratio of the pilot signal power to the transmission power of a certain sector is 20%, the pilot signal power of the certain sector received by the terminal versus the interference wave is 7 sectors. If you can receive

It becomes.
[0005]
By the way, when only 4 sectors can be received,

The difference is 2.5 dB.
[0006]
In an environment with fading, the signal strength from each base station / sector changes at high speed without any correlation. In order to add a base station / sector that is the target of soft / softer handover, a considerably longer processing time is required compared to fading. In addition, the more base station / sector signals that can be received by the terminal, the smaller the signal-to-interference ratio from a certain base station / sector, and the higher the possibility that it can be demodulated with a little fading. .
[0007]
In other words, it is more difficult to include a base station / sector that is transmitting a signal that can be received sufficiently strongly for demodulation at a certain moment in a soft / softer handover as the number of base stations / sectors that can be received increases. . This causes the terminal to be unable to communicate stably in an environment where transmission signals from an unnecessarily large number of base stations / sectors reach, and the call being communicated may be disconnected. Yes.
[0008]
An object of the present invention is to provide a base station control apparatus when a mobile terminal is placed in an environment (sector dense area) where transmission signals from a number of base stations / sectors more than necessary can reach. CDMA that enables the terminal to perform stable communication by detecting this from the pilot strength report transmitted by the terminal and causing the terminal to perform a hard handover to another carrier frequency having a different sector configuration or base station configuration It is an object of the present invention to provide a mobile communication system and a call disconnection prevention method thereof.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A CDMA mobile communication system according to claim 1 of the present invention divides a radio area corresponding to each of a plurality of carrier frequencies into a plurality of sectors and performs radio transmission / reception with a mobile terminal while transmitting pilot signals in parallel. Multiple base stations to be controlled can be placed in the same service area so that each wireless area partially overlaps, and can be connected simultaneously to multiple sectors of multiple base stations using one carrier frequency for mobile terminals In the CDMA mobile communication system, each base station has an arrangement configuration of different sectors with at least two different carrier frequencies, and the mobile terminal connected to any one of the base stations using a certain carrier frequency At the same time, the signal strength that can be targeted for handover from a number of sectors that exceed a predetermined threshold Upon receiving the pilots signal has the configuration to the mobile terminal is located in a sector to perform the hard handover to different other carrier frequencies.
[0011]
Claims of the invention 2 The CDMA mobile communication system according to claim 1 has the same configuration as that of the CDMA mobile communication system according to claim 1, wherein the mobile terminal connected to one of the base stations using a certain carrier frequency simultaneously has a predetermined threshold value. A pilot signal having a signal strength that can be a target of handover is received from a greater number of sectors, and the signal strength of pilot signals from all sectors being handed over received by the mobile terminal is When the value falls below a threshold that is arbitrarily set within the range of signal strength that can be targeted for handover, the mobile terminal performs a hard handover to another carrier frequency with a different sector arrangement. It has a configuration.
[0012]
Claims of the invention 3 The CDMA mobile communication system according to claim 1 has the same configuration as that of the CDMA mobile communication system according to claim 1, wherein the mobile terminal connects to any one of the base stations using a certain carrier frequency, and the received pilot signal A means for measuring a signal-to-interference wave power ratio as a signal strength; and a request for adding a handover of a corresponding sector including the measurement result when the measurement result is determined and a new pilot signal having a predetermined strength or higher is detected. Means for transmitting to the connected base station, and means for transmitting signal strength reports of pilot signals from all sectors being handed over to the connected base station according to a preset opportunity, The base station is controlled to control connection with the mobile terminal, and the handover addition request from the mobile terminal via the base station When the signal strength report of the pilot signal is received, a condition for performing a hard handover set in advance is set as a target for handover from a number of sectors that simultaneously exceed a predetermined threshold at the mobile terminal. A pilot signal having a signal strength capable of being received, and signal strengths of pilot signals from all sectors being handed over received by the mobile terminal are signal strengths that can be targeted for the handover. It is determined whether one or both of the conditions below a threshold value arbitrarily set within the range is satisfied, and when the condition is satisfied, the mobile terminal is set to another carrier frequency having a different sector arrangement. A base station controller for hard handover is provided.
[0013]
A CDMA mobile communication system according to claim 4 of the present invention comprises: Or 2 In the CDMA mobile communication system according to the above, only any one of at least two different carrier frequencies can be allocated instead of the base stations having different sector arrangements at at least two different carrier frequencies. In addition, each base station having a different arrangement location is provided, and when performing a hard handover to the mobile terminal, a hard handover to another carrier frequency having a different base station arrangement is performed.
[0014]
Claims of the invention 5 A CDMA mobile communication system according to claim 1, Or 3 In the CDMA mobile communication system according to the above, each of the base stations uses an adaptive array antenna and has a different sector arrangement configuration at different carrier frequencies while using the same antenna.
[0015]
Claims of the invention 6 The call disconnection prevention method according to the present invention divides a radio area corresponding to each of a plurality of carrier frequencies into a plurality of sectors, and a base station that controls radio transmission / reception with a mobile terminal while transmitting a pilot signal in parallel, A CDMA mobile communication system in which a plurality of stations are arranged so that wireless areas partially overlap each other in the same service area, and a mobile terminal can be connected simultaneously to a plurality of sectors of a plurality of base stations using a single carrier frequency. In the call disconnection prevention method in the sector dense area, each of at least two different carrier frequencies is assigned to each of the base stations having different arrangement locations, or is assigned to sectors of the same base station having different arrangements. The mobile terminal connected to one of the base stations using a certain carrier frequency is When a pilot signal having a signal strength that can be a target of handover is received from a number of sectors that exceed a certain value, a hard handover to another carrier frequency with a different base station or sector arrangement for the mobile terminal The process of performing.
[0017]
Claims of the invention 7 The call disconnection prevention method according to claim 6 In the same process as the call disconnection prevention method according to the above, the mobile terminal connected to any one of the base stations using a certain carrier frequency is simultaneously subject to handover from a number of sectors exceeding a predetermined threshold value. The signal strength of the pilot signal from all sectors that are received by the mobile terminal and that is received by the mobile terminal can be the target of the handover. When a threshold value arbitrarily set within the range of is dropped, the mobile terminal has a step of performing hard handover to another carrier frequency with a different base station or sector arrangement for the mobile terminal.
[0018]
A call disconnection prevention method according to claim 8 of the present invention includes: A base station that divides a radio area corresponding to each of a plurality of carrier frequencies into a plurality of sectors and controls radio transmission / reception with a mobile terminal while transmitting a pilot signal in parallel to each of the radio areas within each service area. CDMA mobile communication system in which a plurality of stations are arranged so as to partially overlap each other and can be connected to a mobile terminal simultaneously with a plurality of sectors of a plurality of base stations using a single carrier frequency. In the prevention method, at least two different carrier frequencies are allocated to differently arranged sectors of the same base station. When the mobile terminal measures the signal-to-interference wave power ratio as the signal strength of the received pilot signal and detects that a pilot signal of a predetermined strength or higher is newly received, handover of the sector including the measurement result is performed. An additional request is transmitted to the connected base station, and signal strength reports of pilot signals from all sectors being handed over are transmitted to the connected base station according to a preset opportunity, and the plurality of base stations are When the base station controller that centrally controls connection with the mobile terminal receives the handover addition request and the signal strength report of the pilot signal from the mobile terminal via the base station, It is a condition for performing a hard handover, from a number of sectors that simultaneously exceed a predetermined threshold at the mobile terminal. A pilot signal having a signal strength that can be targeted for handover is received, and signal strengths of pilot signals from all sectors being handed over received by the mobile terminal are targeted for the handover. It is determined whether one or both of the conditions below an arbitrarily set threshold value within the range of possible signal strengths are satisfied, and if the condition is satisfied, the mobile terminal is Shise A step of performing hard handover to another carrier frequency having a different arrangement of the Kuta.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the outline of the present invention will be described. In a CDMA mobile communication system, radio areas corresponding to carrier frequencies of base stations that partially overlap each other are divided into a plurality of sectors (sector zones), and are operated in parallel so that identification by spreading codes is possible. In the present invention, each of different carrier frequencies is assigned to a different base station, or assigned to differently arranged sectors of the same base station. That is, when viewed from the mobile terminal side, the frequency changes, so that the arrangement of communicable base stations is different or the arrangement of the sectors is different even if the base stations are the same. In this state, the mobile terminal receives a pilot signal having a signal strength that can be a target of handover from a number of sectors that simultaneously exceed a predetermined threshold, or during a handover received by the mobile terminal. Either the signal strength of the pilot signal from all sectors in the sector falls below an arbitrarily set threshold within the range of signal strength that can be handed over, or When both occur at the same time (which condition can be determined in advance), hard handover is performed to another carrier frequency having a different base station or sector arrangement.
[0020]
Here, a mechanism for adding a certain sector to the handover will be described. A terminal in communication always searches for a pilot signal (Pilot). However, a certain pilot signal that has not been received with sufficient power up to now reaches a sufficient level (signal strength). Interference wave power ratio (referred to as T_ADD in IS-95 system: usually set in the range of -11 to -16 dB by "Ec / Io", which is the ratio of the energy per pilot to the energy of the interference wave) Is exceeded, a request for adding the sector of the base station (BTS) transmitting the pilot signal to the handover (H / O) is transmitted to the currently communicating base station. The base station that has received the handover addition request notifies the base station controller (BSC) of the message.
[0021]
After receiving the message, the base station controller determines whether a handover can be added, and if possible, prepares the handover destination base station to add a handover and then passes through the handover source base station. Then, a handover addition permission is transmitted to the mobile terminal. Note that even when the pilot signal strength of a certain sector exceeds T_ADD, it is not always added to the handover due to system limitations or the like. Thus, a sector whose pilot signal strength exceeds T_ADD and is added to the handover is called an active set, and a sector which is not added to the handover even though the pilot signal strength exceeds T_ADD is It is called a candy date set. All sectors that have not been added to this handover become interference sources for sectors that have been added to the handover.
[0022]
Conversely, when a sector is deleted from a handover, the signal strength (signal power to interference power ratio) of the pilot signal from the sector is lower than T_ADD (eg, 3 dB) even if it falls below T_ADD. The sector is not deleted from the handover unless it falls below the set T_DROP. When the pilot signal strength falls below T_DROP, the terminal transmits a handover deletion request to the base station controller via the base station. Even if the terminal transmits a handover deletion request, the sector remains added to the handover until the handover deletion permission is sent, and when the handover deletion permission is received from the base station controller, the sector Stop receiving.
[0023]
Therefore, the “signal strength that can be targeted for handover” in the pilot signal from each sector is different from whether or not the sector is actually added if the sector has not yet been added to the handover. When the signal strength exceeds T_ADD for which an addition request is made and the corresponding sector has already been added to the handover, it indicates a signal strength equal to or higher than T_DROP for maintaining the state.
[0024]
In the system of the present invention, when this terminal tries to add a certain sector to the soft / softer handover, the base station controller may be a target of handover at that time even if the sector is added. When the number of possible sectors (total number of sectors) is smaller than the threshold value, normal handover addition processing is performed. If the number of sectors exceeds the threshold due to the addition, or if the pilot power to interference ratio of all base stations (sectors) is lower than the threshold, or both of these are simultaneously When this happens, the terminal is instructed to perform a hard handover to another frequency with a different sector arrangement. Note that in which case the hard handover is performed can be set in advance by the base station controller. In this way, by disconnecting a terminal in an area where an interference wave is strong where signals from multiple sectors are received at one time, to a different frequency, call disconnection of the terminal can be prevented.
[0025]
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of the present invention. 1, the CDMA mobile communication system of this example includes a base station controller 10, a plurality of base stations A20, B21, and C22, and a mobile terminal (hereinafter abbreviated as a terminal) 30. Only relevant parts are shown. A plurality of terminals 30 can be provided.
[0027]
The base station controller 10 has data storage, processing, and communication functions, is connected to the base station A20, base station B21, and base station C22, and controls the terminal 30 via these base stations and base stations. I do. The base station controller 10 is also connected to a mobile communication network switching center (not shown), and controls communication between the terminal 30 and other terminals connected to the communication network.
[0028]
The base station control device 10 manages all handover control of the terminal 30 and recognizes the number of sectors to be handed over for each terminal 30. In addition, the system operator receives a pilot signal having a signal strength that can be set as a handover target from a number of sectors that simultaneously exceed a predetermined threshold at the terminal 30 as a hard handover condition. The signal strength of pilot signals from all sectors being handed over received by the terminal 30 falls below an arbitrarily set threshold within the range of signal strengths that can be targeted for handover. It is possible to set in advance which of the second condition, the first condition, and the third condition in which the second condition is satisfied simultaneously.
[0029]
The base station A20, the base station B21, and the base station C22 operate a radio link with the terminal 30 using a plurality of carrier frequencies (for example, two frequencies F1 and F2) and a plurality of sectors, respectively. In addition to the communication data signal, a pilot signal is multiplexed on a carrier frequency (hereinafter abbreviated as frequency) transmitted from each sector to the terminal 30, and subjected to modulation and spreading processing. Further, the radio signal from the terminal 30 is demodulated and decoded. The base stations A20 to C22 are connected to the base station control device 10 through a wired transmission path, and relay communication data and control data between the terminal 30 and the base station control device 10.
[0030]
The terminal 30 is wirelessly connected to each of the base station A20, the base station B21, and the base station C22. In addition to communication such as voice and data, communication for wireless line connection control (incoming and outgoing calls, handover, etc.) Also do. Further, the terminal 30 has a function of measuring the power intensity (signal-to-interference wave ratio) of the pilot signal from each base station (sector).
[0031]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the terminal 30 and shows only a part related to the present invention. In FIG. 5, the terminal 30 converts radio waves from the base station received from the antenna into a baseband signal at the receiving unit of the radio unit 31. The baseband signal output from the reception unit is input to the demodulation unit 32. The demodulator 32 includes a plurality of demodulators called fingers, and each demodulator demodulates data at an independent sample timing. One of the demodulators is called a searcher (Finger 1 in FIG. 5 corresponds to it), and despreads pilot signals at various timings to search for what strength pilot signals exist at which timings. doing.
[0032]
In the IS-95 system, the same signal is transmitted by the same spreading code in all sectors of all base stations. However, the transmission timing differs from sector to sector (called PN offset). In addition, each base station transmits the transmission timing of its own pilot and the transmission timing of an adjacent cell as broadcast information, and the terminal can know from which sector of which base station the pilot received at a certain timing is transmitted. it can.
[0033]
Each finger (Finger 1 to n) of the demodulator 32 has a function of measuring the current reception level and the level of the desired signal after despreading, and from these levels, the “signal to interference wave ratio of pilot signal” and “desired signal” The signal-to-interference ratio of the signal can be calculated. The control unit 34 creates a pilot signal strength report from these pieces of information, outputs the pilot signal strength report to the multiplexing unit (MUX) of the modulation unit 33, modulates it together with the communication data, and transmits it from the transmission unit of the radio unit 31 to the connected base station. Send it.
[0034]
Here, the pilot signal strength report transmitted by the terminal 30 will be described in more detail. There are two types of messages including pilot signal strength information: PSMM (Pilot Strength Measurement Message) and PMR (Power Measurement Report Message).
[0035]
PSMM is a so-called “handover addition request” that a terminal voluntarily transmits. A pilot signal from a sector other than the base station (sector) that is currently being handed over is set to a T_ADD value that is designated in advance. Sent when exceeded. It is also transmitted when the pilot signal strength from the sector during handover falls below T_DROP. In an IS-95 system, it is possible to report pilot signal strengths from up to 15 sectors, which are not only those currently added to the handover (active set), but also T_ADD. Those that have not been added to the handover while exceeding the limit (candy date set) are also reported.
[0036]
PMR can be set to transmit PMR periodically when an error frame exceeds a certain threshold in the “Power Control Parameter Message” transmitted from the base station to the terminal, and so on. Each is sent as a trigger. Further, the PMR is also transmitted when the terminal receives “Pilot Measurement Request Order” transmitted from the base station. Only PMRs currently added to the handover are reported, and in the IS-95 system, up to six pilot signal strength reports can be made.
[0037]
On the other hand, as described above, the base station A20, the base station B21, and the base station C22 operate with a plurality of frequencies and a plurality of sectors. Direction: the arrangement is different). 2 and 3 are schematic sector configuration diagrams for explaining how the sector (sector zone) configuration differs depending on the frequency. 2 shows the arrangement of sectors in each base station at the frequency F1, and FIG. 3 shows the frequency F2.
[0038]
In each base station, sectors are configured by directing physically different antennas in different directions for each frequency. Alternatively, an adaptive array antenna or the like can be used to have different sector configurations at each frequency while using the same antenna. An adaptive array antenna has a plurality of antenna elements arranged in an array, and adaptively controls the weighting factor (weight) during signal processing of the received signal and transmission signal of each antenna element, thereby increasing the antenna gain (directivity) in a specific direction. ) Can be made large and small. In both figures, the size of each sector is shown smaller than the actual size for easy viewing. Actually, the sector indicated by the arrow toward the terminal in the center of the figure is sufficiently large to cover the location of the terminal.
[0039]
In FIG. 2, each base station (BTS) A20, B21, C22, D23 has three sectors α, β, γ that use a certain frequency F1. Mainly receives radio waves from seven sectors of A20, two sectors β and γ, one sector β of base station B21, two sectors α and γ of base station C22, two sectors α and γ of base station D23 It will be possible.
[0040]
On the other hand, in FIG. 3, each base station (BTS) A20, B21, C22, D23 uses another frequency F2 and has three sectors α, β, γ different from the arrangement of FIG. In the place where the terminal 30 exists, there are five sectors: one sector γ of the base station A20, two sectors α and β of the base station B21, one sector γ of the base station C22, and one sector α of the base station D23. It will be able to receive mainly radio waves from.
[0041]
Next, the operation will be described with reference to FIG.
[0042]
The terminal 30 communicating with the frequency F1 using the base station A20 and the base station B21 searches for pilot signals from the other base stations (sectors) together with the base stations A20 and B21 (sectors) and communicates the signals. The intensity (ratio of signal power to interference power) is measured. When approaching the base station C22 and the signal strength of the pilot signal from the base station C22 not being handed over exceeds the threshold (T_ADD) for adding to the hand-over (S1), the terminal 30 On the other hand, a pilot strength report (PSMM) is made via the currently communicating base station A20 and base station B21 (S2).
[0043]
The terminal 30 also searches for a pilot signal from the base station (sector) that is being handed over (signal strength measurement), so that the signal strength of the pilot signal from a certain base station (sector) can be deleted from the handover. When falling below the threshold (T_DROP), the terminal 30 makes a pilot strength report (PSMM) to the base station controller 10 via the base station in communication.
[0044]
Further, the terminal 30 measures the signal strength for the pilot signal from each base station (sector) during handover as needed according to the content specified by the message from the base station, and communicates with the base station controller 10 during communication. A pilot strength report (PMR) is made via the base station (S2). There are three settings for performing this PMR report: every time a predetermined period of time elapses (periodic reporting), when a frame error on the radio line exceeds a predetermined threshold, and when a report request is received from the base station There is a case.
[0045]
Upon receiving these pilot strength reports (PSMM and PMR) from the terminal 30, the base station controller 10 analyzes the types and contents of the pilot strength reports, and from the PSMM, newly adds to the handover or from the handover. The number of base stations (sectors) requested to be deleted is detected, and the pilot signal power to interference wave power ratio for each base station (sector) during handover is detected from the PMR.
[0046]
In the base station controller 10, conditions for performing a characteristic hard handover in the present invention are set in advance by the system administrator. The first condition is that the sum of the number of sectors being handed over (active set) and the number of sectors being handed over to the handover (candy date set) is a predetermined threshold (for example, 3-7 Any number in between: hereinafter referred to as the sector count threshold). The second condition is that an arbitrary threshold (for example, an arbitrary level between T_DROP and T_ADD + 2 dB) in which the signal strength (signal power to interference wave power ratio) of the pilot signal is T_DROP or higher in all sectors during the handover: (Hereinafter referred to as the intensity threshold). The third condition is a case where the first condition and the second condition are satisfied at the same time. Of the above three conditions, the condition under which hard handover is actually performed is set in advance. When there are a plurality of terminals 30, this setting can arbitrarily set one of the three conditions for each terminal. In addition, when the pilot signal power to interference wave power ratio falls below T_DROP in all sectors during handover, all sectors are subject to deletion from handover, and hard handover is required in the past. It is the same.
[0047]
Furthermore, the base station control device 10 registers, for each terminal 30, information on all sectors currently being handed over and all sectors currently being handed over.
[0048]
The base station controller 10 collates the analysis result of the pilot strength report described above with the hard handover condition that has been set and registered, and the number of sectors that are currently being handed over and requested to be added. It is determined whether or not hard handover is performed.
[0049]
If the first condition (when the total number of sectors during handover and request for addition exceeds the sector count threshold) is set as the hard handover condition, the pilot strength report (PSMM) The number of sectors requested for handover addition is added to the number of sectors that have already been handed over and requested for addition before the report, and the total number is compared with the sector count threshold. If the total number does not exceed the sector count threshold, the reported sector is added to the handover at the terminal 30 (active set), or is requested to be added (candy date set). If the total number exceeds the sector count threshold, the terminal 30 is caused to perform a hard handover to another available frequency.
[0050]
When the second condition (when the pilot signal strength of all sectors during handover does not exceed the strength threshold) is set as the hard handover condition, it is reported in the pilot strength report (PMR) The pilot signal strength of each sector during handover is compared with the strength threshold value. If the pilot signal strength of any one sector exceeds the strength threshold value, hard handover for the terminal 30 is not performed. If the pilot signal strength does not exceed the strength threshold in all sectors, the terminal 30 is caused to perform a hard handover to another available frequency.
[0051]
When the third condition (the first condition and the second condition) is set as the hard handover condition, the determination result based on the first condition and the determination result based on the second condition When it is determined that both require hard handover, the terminal 30 is caused to perform hard handover to another available frequency.
[0052]
As a result of the determination under the various conditions described above, the base station control device 10 transmits a setting signal to each base station in communication with the terminal 30 when determining that it is necessary to cause the terminal 30 to perform a hard handover. Settings for hard handover of the terminal 30 to another frequency F2 are performed (S3). As a matter of course, it is assumed that the hard handover condition is not satisfied at this frequency F2. Thereafter, the base station control device 10 transmits a hard handover control signal to the terminal 30 via the base station A20 and the base station B21 (S4).
[0053]
The terminal 30 that has received the hard handover control signal performs control to move to the frequency F2, and resumes communication at F2. As a result, it is possible to prevent a call disconnection that is likely to occur if the frequency F1 remains unchanged.
[0054]
Next, another embodiment of the present invention will be described.
[0055]
As shown in FIG. 4, the same effect can be obtained by changing the base station arrangement for each frequency instead of changing the sector configuration in the base station. In FIG. 4, base stations (BTS) A20, B21, C22, and D23 each have three sectors α, β, and γ that use the frequency F1. Each of the base stations (BTS) E24, F25, G26, and H27 has three sectors α, β, and γ that use the frequency F2. When terminal 30 uses frequency F2, it becomes possible to connect to sector γ of base station E24, sector β of base station F25, sector β of base station G26, and sector γ of base station H27.
[0056]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a mobile terminal in a place (sector dense area) where signals from a plurality of base stations can be received, transmission from each base station is strong even though the electric field of the transmission wave from each base station is strong. When the waves become interference waves with each other, and stable downlink signal reception cannot be performed, hard handover is performed to another carrier frequency having a different base station arrangement configuration or the same base station sector arrangement configuration. Abnormal cutting can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sector configuration diagram for explaining a situation in which a sector configuration varies depending on a frequency, and shows a case of a frequency F1.
FIG. 3 is a schematic sector configuration diagram for explaining a situation in which a sector configuration varies depending on a frequency, and shows a case of a frequency F2.
FIG. 4 is a schematic sector configuration diagram for explaining a state in which the arrangement of base stations itself is changed for each frequency.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the terminal in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
10 Base station controller
20 Base station A
21 Base station B
22 Base station C
30 Mobile terminal

Claims

A base station that divides a radio area corresponding to each of a plurality of carrier frequencies into a plurality of sectors and controls radio transmission / reception with a mobile terminal while transmitting a pilot signal in parallel to each of the radio areas within each service area. In a CDMA mobile communication system in which a plurality of stations are arranged so as to partially overlap each other, and a mobile terminal can be connected simultaneously to a plurality of sectors of a plurality of base stations using a single carrier frequency,
Each of the base stations has an arrangement of different sectors at at least two different carrier frequencies;
The mobile terminal connected to one of the base stations using a certain carrier frequency simultaneously receives a pilot signal having a signal strength that can be handed over from a number of sectors that exceed a predetermined threshold. Then, a CDMA mobile communication system, which performs hard handover to another carrier frequency having a different sector arrangement for the mobile terminal.

A base station that divides a radio area corresponding to each of a plurality of carrier frequencies into a plurality of sectors and controls radio transmission / reception with a mobile terminal while transmitting a pilot signal in parallel to each of the radio areas within each service area. In a CDMA mobile communication system in which a plurality of stations are arranged so as to partially overlap each other, and a mobile terminal can be connected simultaneously to a plurality of sectors of a plurality of base stations using a single carrier frequency,
Each of the base stations has an arrangement of different sectors at at least two different carrier frequencies;
The mobile terminal connected to one of the base stations using a certain carrier frequency simultaneously receives a pilot signal having a signal strength that can be handed over from a number of sectors that exceed a predetermined threshold. And the signal strength of pilot signals received by the mobile terminal from all sectors being handed over is arbitrarily set within a range of signal strengths that can be targeted for the handover. A CDMA mobile communication system, characterized in that when the value falls below, a hard handover to another carrier frequency having a different sector arrangement is performed for the mobile terminal.

A base station that divides a radio area corresponding to each of a plurality of carrier frequencies into a plurality of sectors and controls radio transmission / reception with a mobile terminal while transmitting a pilot signal in parallel to each of the radio areas within each service area. In a CDMA mobile communication system in which a plurality of stations are arranged so as to partially overlap each other, and a mobile terminal can be connected simultaneously to a plurality of sectors of a plurality of base stations using a single carrier frequency,
Each of the base stations has an arrangement of different sectors at at least two different carrier frequencies;
A means for the mobile terminal to connect to any one of the base stations using a certain carrier frequency; a means for measuring a signal-to-interference wave power ratio as a signal strength of the received pilot signal; Upon detecting that a pilot signal of a predetermined strength or higher has been received, means for transmitting a handover addition request for the corresponding sector including the measurement result to the connected base station, and all of the handover being performed according to a preset trigger Means for transmitting a signal strength report of the pilot signal from the sector to the connected base station,
When the plurality of base stations are controlled to control connection with the mobile terminal and the handover addition request and the signal strength report of the pilot signal are received from the mobile terminal via the base station, they are set in advance. A pilot signal having a signal strength capable of being handed over from the number of sectors simultaneously exceeding a predetermined threshold at the mobile terminal, which is a condition for performing a hard handover, and Whether the signal strength of pilot signals from all sectors being handed over received by the mobile terminal has fallen below an arbitrarily set threshold within the range of signal strengths that can be targeted for the handover It is determined whether one or both of the conditions are satisfied, and when the condition is satisfied, the sector arrangement differs from the mobile terminal. CDMA mobile communication system characterized in that it comprises another base station controller for hard handover to the carrier frequency that.

Instead of the base stations having different sector arrangements at at least two different carrier frequencies, the bases having different arrangement locations respectively assigned with any one of at least two different carrier frequencies. A station,
3. The CDMA mobile communication system according to claim 1 , wherein when performing a hard handover to the mobile terminal, a hard handover to another carrier frequency having a different base station arrangement is performed.

Wherein each base station, using the adaptive array antenna, while using the same antenna, according to claim 1, characterized in that the different sectors arrangement at different carrier frequencies or 3 CDMA mobile communication system according.

A base station that divides a radio area corresponding to each of a plurality of carrier frequencies into a plurality of sectors and controls radio transmission / reception with a mobile terminal while transmitting a pilot signal in parallel to each of the radio areas within each service area. CDMA mobile communication system in which a plurality of stations are arranged so as to partially overlap each other and can be connected to a mobile terminal simultaneously with a plurality of sectors of a plurality of base stations using a single carrier frequency. In the prevention method,
Each of at least two different carrier frequencies is assigned to each of the base stations having different arrangement locations, or assigned to differently arranged sectors of the same base station,
The mobile terminal connected to one of the base stations using a certain carrier frequency simultaneously receives a pilot signal having a signal strength that can be a handover target from a number of sectors that exceed a predetermined threshold value simultaneously. Then, a call disconnection prevention method characterized by performing hard handover to another carrier frequency having a different base station or sector arrangement for the mobile terminal.

A base station that divides a radio area corresponding to each of a plurality of carrier frequencies into a plurality of sectors and controls radio transmission / reception with a mobile terminal while transmitting a pilot signal in parallel to each of the radio areas within each service area. CDMA mobile communication system in which a plurality of stations are arranged so as to partially overlap each other and can be connected to a mobile terminal simultaneously with a plurality of sectors of a plurality of base stations using a single carrier frequency. In the prevention method,
Each of at least two different carrier frequencies is assigned to each of the base stations having different arrangement locations, or assigned to differently arranged sectors of the same base station,
The mobile terminal connected to any base station using a certain carrier frequency simultaneously receives a pilot signal having a signal strength that can be targeted for handover from a number of sectors that exceed a predetermined threshold value simultaneously. And the threshold value arbitrarily set within the signal strength range in which the signal strengths of the pilot signals from all sectors being handed over received by the mobile terminal can be targeted for the handover The call disconnection prevention method comprising: performing a hard handover to another carrier frequency having a different base station or sector arrangement for the mobile terminal.

A base station that divides a radio area corresponding to each of a plurality of carrier frequencies into a plurality of sectors and controls radio transmission / reception with a mobile terminal while transmitting a pilot signal in parallel to each of the radio areas within each service area. CDMA mobile communication system in which a plurality of stations are arranged so as to partially overlap each other and can be connected to a mobile terminal simultaneously with a plurality of sectors of a plurality of base stations using a single carrier frequency. In the prevention method,
Each of the at least two different carrier frequencies, have assigned respectively to the sector different arrangement of the same base station,
When the mobile terminal measures the signal-to-interference wave power ratio as the signal strength of the received pilot signal and detects that a pilot signal having a predetermined strength or higher is newly received, the handover of the corresponding sector including the measurement result is added. A request is transmitted to the connected base station, and signal strength reports of pilot signals from all sectors being handed over are transmitted to the connected base station according to a preset opportunity,
A base station controller that controls the connection with the mobile terminal by controlling the plurality of base stations, and receives the handover addition request and the signal strength report of the pilot signal from the mobile terminal via the base station Then, pilot signals of signal strength that can be targeted for handover from a number of sectors that simultaneously exceed a predetermined threshold at the mobile terminal, which are conditions for performing a hard handover set in advance, are provided. Threshold of signal strength of pilot signals received from all the sectors being handed over or received by the mobile terminal is arbitrarily set within a range of signal strength that can be targeted for the handover on the other hand, either the value of the or falls below, or determined both conditions are satisfied, versus the mobile terminal and the condition is satisfied Call disconnection prevention method, wherein the arrangement of the sectors causes the hard handover to the other different carrier frequencies.