JP2002185994A

JP2002185994A - 通信方法

Info

Publication number: JP2002185994A
Application number: JP2001311454A
Authority: JP
Inventors: Bi Qi; ビチイ; Raafat E Kamel; イーカメルラーファト; Koo L Yuen-Yin; インエル、クーユエン; Eshwar Pittampalli; ピッタンパリエシュワー; Mathew Thomas; トーマスマシュー
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2002-06-28
Also published as: DE60100494T2; DE60100494D1; EP1198149A1; EP1198149B1

Abstract

(57)【要約】【課題】移動局（ＭＳ）が基地局（ＢＳ）との通信を
喪失した場合に、ＭＳが呼を自動的に再開することので
きる方法を提供する。【解決手段】ＭＳはＢＳと通信しながら他のＢＳから
の信号を監視する。これらの信号を測定して、ＭＳの受
信可能地域内にあるＢＳから受信した信号強度を決定す
る。ＭＳがＢＳと音声又はデータを通信するために用い
られているトラフィックチャネルを失うと、ＭＳは別の
ＢＳとの接触を試みる。ＭＳが接触しようと選択したＢ
Ｓは、ＭＳが以前から監視していた最強の信号を有する
ＢＳである。ＭＳが新たなＢＳとの接触を行うと、ＭＳ
は接触が失われたＢＳから、そのＭＳに通信サービスを
提供できる別のＢＳへのハンドオフを要求する。ＭＳの
リクエストとＭＳのハンドオフリクエストに含まれてい
た他のＢＳの信号強度の測定値に基づいて、ＭＳはＢＳ
との間に新たなトラフィックチャネルが割り当てられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は通信に関し、特に、
移動通信に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動（通信）局（携帯電話）は、その移
動局に通信サービスを提供している基地局との接触を時
に失うことがある。移動局が基地局からの通信信号の受
信を停止すると、移動局は送信を停止し、通信を再開す
るまで所定の時間待機する。通信が再開しない場合に
は、呼は失われたものとして宣言される。呼を再確立す
るために、前の通信に関係している一方の側が、他の側
を再び呼び出さなければならない。これではユーザが満
足することができない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、移動
局が基地局あるいは基地局群との通信を喪失した場合
に、移動局が呼を自動的に再開することのできる方法を
提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の方法によれば、
移動局は基地局と通信しながら、他の基地局からの信号
を監視する。これらの信号を測定して、移動局の受信可
能地域内にある基地局から受信した信号の強度を決定す
る。移動局が、基地局と音声又はデータを通信するため
に用いられているトラフィックチャネルを失うと、移動
局は別の基地局との接触を試みる。移動局が接触しよう
と選択した基地局は、移動局が以前から監視していた最
強の信号を有する基地局である。移動局が新たな基地局
との接触を行うと、移動局は接触が失われた基地局か
ら、その移動局に通信サービスを提供できる別の基地局
へのハンドオフを要求（リクエスト）する。移動局のリ
クエストと、移動局のハンドオフリクエストに含まれて
いた他の基地局の信号強度の測定値に基づいて、移動局
には、基地局との間に新たなトラフィックチャネルが割
り当てられる。移動局は、ハンドオフを要求するため
に、移動局と通信している基地局によりこの割り当てを
認識することになる。その後移動局は、呼を再開するた
めに、新たに割り当てられたトラフィックチャネルを用
いて、新たに割り当てられた基地局との通信を行う。そ
の結果、呼の喪失は、最初に通信サービスを提供した基
地局との接触を移動局が失ったにもかかわらず回避する
ことができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明が適用される移動
通信システムを表す。同図において、移動局１０は、基
地局１２、１４、１６と通信している。基地局１２、１
４、１６は、移動局１０にトラフィックチャネルを介し
て音声又はデータを通信することにより、通信サービス
を実際に提供しているために、これらは活性状態にある
と分類される。この実施例においては、基地局１４は、
ハンドオフを制御するのに用いられ、そして活性状態に
ある基地局の１つであるために、活性状態にある主基地
局と見なされる。基地局１２、１４、１６は、移動交換
センタ（ＭＳＣ）１８と通信しており、この移動交換セ
ンタ（ＭＳＣ）１８は、基地局間の通信および基地局と
公衆交換電話ネットワーク２０またはインターネット通
信ネットワーク２２のような他の通信ネットワークとの
間の通信を提供する。

【０００６】移動交換センタ（ＭＳＣ）１８は、他の移
動交換センタと通信しており、これにより、通信ネット
ワークを介して基地局に通信リンクを提供する。さらに
また基地局は、通信リンク２４のような通信リンクを介
して互いに直接通信することもできる。移動局１０は活
性状態にある基地局と通信しながら、たとえば基地局３
０、３２、３４、３６、３８のような他の基地局からの
信号（パイロット信号）を受信／監視する。基地局３
０、３２、３４は、基地局の候補と見なされるが、その
理由は、これらの基地局から送信され、移動局１０によ
り監視されている信号は、移動局により各基地局から受
信した信号強度は、移動局と候補となっている基地局と
の間の通信を保持するのに十分であることを示している
からである。さらにまた、移動局１０は、基地局３６、
３８から受信した信号の強度も監視する。しかしこれら
の基地局から受信した信号強度は、通信をするための候
補と見なすには十分ではなく、そのためこれらの基地局
は、近隣の基地局として分類される。

【０００７】移動局１０は自分が測定したパイロット信
号強度を、基地局１２、１４、１６に送る。基地局１４
は活性状態にある主基地局であるために、基地局１４は
パイロット信号強度情報を用いて、どの基地局が活性状
態にあるものとして残るべきか、およびどの基地局が候
補から降りるべきか、あるいは候補として残るべきかを
決定する。このようにして活性状態にある主基地局１４
は、移動局１０からのハンドオフを制御する。ハンドオ
フは、候補である局が活性状態になったとき、そして新
たなトラフィックチャネルを介して、移動局１０と通信
するときに起こる。移動局１０により、主基地局に与え
られたパイロット信号強度測定値に基づいて、基地局は
活性状態の組に入ったり、あるいは出たりして、移動局
１０との通信を維持する。

【０００８】移動局１０は、山あるいはビルのような障
害物の陰に移動すると、活性状態にあるすべての基地局
との通信が困難となる。通信が遮られると、移動局１０
は、所定時間待機するか、あるいは連続的に失われたト
ラフィックチャネルフレームの所定数を数をカウント
し、そしてその後トラフィックチャネル上での送信を中
止する。所定の時間待機した後、移動局１０は、移動局
１０により測定された最強のパイロット信号を有する基
地局候補と通信しようと試みる。移動局１０は、移動局
主導型ハンドオフ（mobile initiated handoff：ＭＩＨ
Ｏ）メッセージを送ることにより、アクセスチャネルを
介して選択された基地局候補と通信する。ＭＩＨＯメッ
セージは、活性状態の基地局から候補となっている基地
局にハンドオフを要求（リクエスト）する。ハンドオフ
リクエストを基地局候補に与えることに加えて、移動局
１０はまた他の基地局の更新されたパイロット信号強度
測定値を与える。この情報に基づいて、選択された基地
局候補または活性状態にある主基地局（選択された基地
局候補と通信状態にある）のいずれかが、どの基地局
が、移動局１０の新たな活性の組に割り当てられるかを
決定する。

【０００９】基地局間の通信はリンク２４のようなリン
クを用いて行われ、このリンク２４は、移動交換センタ
を介して基地局間を直接接続するかあるいは移動交換セ
ンタを介した基地局間のリンクである。基地局は、移動
通信システムでハンドオフを実行するための既存の技術
を用いて割り当てられる。これらの技術は、ＣＤＭＡ、
ＴＤＭＡ、ＰＣＳ、ＧＳＭシステムのような、システム
に対する通信システムの標準で仕様が決められている。
例えば基地局は、移動局が受信した基地局からのパイロ
ット信号強度に基づいて、および特定の基地局のトラフ
ィック負荷に基づいて、活性状態の組に追加されるよう
選択される。基地局が活性状態の組で使用されるよう選
択されると、活性状態にある各新たな基地局の組は、１
つあるいは複数のトラフィックチャネルを、サービス中
の移動局１０に割り当てる。その後この選択された基地
局候補は、新たに割り当てられたトラフィックチャネル
を使用するために必要な情報を含むメッセージを移動局
１０に送る。

【００１０】図２は、サービス中の主基地局により行わ
れるハンドオフ評価による移動局主導型のハンドオフ
（ＭＩＨＯ）用の呼のフローチャートを表す。ステップ
５０において、移動局１０は、１２個の不良通信フレー
ムまたは活性状態の基地局との間の通信が失われたこと
を示す指示を受領する。ステップ５２において、移動局
は、そのトラフィックチャネル上での送信を停止し、そ
の後ステップ５４で、タイマーを、例えば５秒に設定す
る。ステップ５４のタイマーがカウントをしている間、
ステップ５６で移動局は、活性状態にあるあるいは候補
に上がっている、あるいは近傍にある他の基地局からの
パイロット信号のような信号の測定を継続する。ステッ
プ５８において、移動局は、移動局主導型のハンドオフ
が可能な基地局を検出する。これは基地局の同期チャネ
ルのような、基地局に与えられるブロードキャストチャ
ネルの１つを単に監視することにより決定できる。

【００１１】ステップ５４のタイマーが時間切れとな
り、移動局主導型ハンドオフを受け入れ可能な基地局
が、ステップ５８で検出されると、ステップ６０が実行
され、移動局が開始するハンドオフメッセージが、移動
局１０が測定した最強の信号強度を有する、選択された
移動局が開始したハンドオフを受け入れ可能な基地局
（選択されたＭＩＨＯ候補の基地局）に送られる。この
リクエストは、無線通信チャネル、例えば選択されたＭ
ＩＨＯ候補基地局のアクセスチャネルを介して送信され
る。ステップ６４において、選択されたＭＩＨＯ候補基
地局は、移動局が開始したハンドオフリクエストメッセ
ージを受領する。ステップ６４において、選択されたＭ
ＩＨＯ候補基地局は、メッセージをすべてのサービス中
の基地局（活性状態にある基地局）に送る。

【００１２】ステップ６６でハンドオフのリクエスト
を、ハンドオフ評価を行うサービス中の主基地局、例え
ば基地局１４のような基地局で受領する。ハンドオフ評
価は、移動局１０が測定した様々な基地局からのパイロ
ット信号強度に基づいて、および基地局のトラフィック
負荷に基づいて、前述したように行われる。ステップ６
８において、サービス中の主基地局は、特定の通信シス
テムで標準として指定されているハンドオフシーケンス
を実行する。（これはサービス中の新たな主基地局を特
定することを含む。）例えば、ＣＤＭＡシステムにおい
ては、ＩＳ２０００標準がハンドオフシーケンスの仕様
を決めている。

【００１３】ステップ７０において、サービス中の主基
地局は、移動局１０に対するトラフィックチャネルを与
えている基地局と、選択されたＭＩＨＯ候補基地局に対
しハンドオフの指示を与える。ステップ７２において、
選択されたＭＩＨＯ候補基地局は、サービス中の主基地
局からハンドオフ情報を受領する。ステップ７４におい
て、選択されたＭＩＨＯ候補基地局は、ハンドオフ指示
メッセージをページングチャネルのようなチャネルを介
して移動局に送る。ハンドオフ指示メッセージ（handof
f direction message）は、新たな通信チャネルを介し
て通信するために、および新たな基地局と通信するため
に、移動局が用いるメッセージ情報を含む。この情報
は、例えばＣＤＭＡシステムにおいては、新たなトラフ
ィックチャネルを介して通信するために必要なタイミン
グオフセットとWalsh 符号を含む。

【００１４】ステップ７６において、移動局は、ハンド
オフ指示メッセージを受領する。ステップ７８におい
て、移動局は、ハンドオフ指示メッセージにより指定さ
れた、活性状態の基地局の組を更新して新たなトラフィ
ックチャネルを獲得する。それに平行してステップ８０
では、活性状態の組に属する基地局は、トラフィックチ
ャネル上で送信を開始して移動局との通信を試みる。候
補基地局が新たな活性の組に含まれる場合には、候補基
地局は、トラフィックチャネル上で移動局への通信を開
始する。ステップ８２において、ステップ７８で新たな
トラフィックチャネルを獲得した後、移動局１０はハン
ドオフ完了メッセージを逆方向トラフィックチャネルを
介して、活性状態にある１つあるいは複数の基地局に送
信する。ステップ８４において、活性状態の組内の基地
局はハンドオフ完了メッセージを受領する。この時点に
おいて、活性状態にある基地局と移動局との間のトラフ
ィックチャネルを介した通常の音声又はデータ通信が継
続し、その結果呼が落ちてしまうことはない。

【００１５】図４は、選択されたＭＩＨＯ候補基地局で
実行されるハンドオフ評価を伴った、移動局が開始する
ハンドオフの呼のフローチャートを示す。ステップ９０
において、移動局１０は１２個の不良通信フレーム、あ
るいは活性状態にある基地局との間の通信が失われたこ
とを示す指示を受領する。ステップ９２において、移動
局は、そのトラフィックチャネル上での送信を停止し、
その後ステップ９４で、例えば５秒のようにタイマーに
時間を設定する。ステップ９４にタイマーがカウントを
行っている間、ステップ９６において移動局は、活性状
態にあるあるいは活性状態の候補の組にある、あるいは
近傍にある他の基地局からの、例えばパイロット信号の
ような信号の測定を継続する。ステップ９８において、
移動局は、移動局が開始したハンドオフを受け入れるこ
とのできる基地局を検出する。このことは、例えば基地
局の同期チャネルのような基地局に与えられるブロード
キャストチャネルの１つを単に観測することにより行わ
れる。

【００１６】ステップ９４のタイマーの時間が経過し終
了すると、そして移動局の開始したハンドオフを受け入
れ可能な基地局がステップ９８で検出されると、ステッ
プ１００が実行され、移動局が開始するハンドオフメッ
セージが、移動局１０が測定した最強の信号を有する、
選択された移動局が開始したハンドオフを受け入れ可能
な基地局（選択されたＭＩＨＯ候補基地局）に送られ
る。このリクエストは、無線通信チャネル、例えば選択
されたＭＩＨＯ候補基地局のアクセスチャネルを介して
送信される。ステップ１２０において、選択されたＭＩ
ＨＯ候補基地局移動局１０から報告されたさまざまな基
地局に信号強度をを用いてハンドオフ評価を実行する。
ステップ１２２において、ハンドオフリクエストメッセ
ージは活性状態の基地局と将来活性状態におかれること
になる基地局に送信される。

【００１７】ステップ１２４において、活性状態の組に
ある主基地局は、ハンドオフリクエストを受領し、そし
てステップ１２５において、その基地局はステップ１２
２のハンドオフリクエストにより指示された必要なハン
ドオフシーケンスを実行する。このシーケンスは、通信
システムの標準、例えばＩＳ２０００標準に仕様が決め
られている。このシーケンスは、活性状態の組に含まれ
る基地局に対し、移動局からの通信を割り当てるよう情
報が与えられ、そして移動局に割り当てられたトラフィ
ックチャネルを非活性状態にするために、活性状態から
基地局をはずすよう情報を与えることを含む。同時にま
た、このシーケンスは、新たなサービス中の新規の主基
地局を指定することを含む。ステップ１２６において、
トラフィックチャネルサービスを移動局１０に与えるこ
とになる主基地局と他の基地局は、ステップ１２８でメ
ッセージを受領した、選択されたＭＩＨＯ候補基地局に
メッセージを送ることによりハンドオフリクエストに応
答する。

【００１８】ステップ１３０において、選択されたＭＩ
ＨＯ候補基地局は、ハンドオフ指示メッセージを、チャ
ネル例えばページングチャネルを介して移動局に送り、
このハンドオフ指示メッセージは、どの基地局が活性状
態の組にあるかを移動局に通知し、各トラフィックチャ
ネルに対する基地局オフセットとWalsh 符号のような情
報を含む。ステップ１３２において、移動局は、新たな
トラフィックチャネルを確保するのに必要な情報を具備
したハンドオフ指示メッセージを受領する。ステップ１
３４と１３６は、ステップ１３６と並列に実行され、基
地局の新たな活性の組がハンドオフ指示メッセージで指
定されたトラフィックチャネル上で移動局に送信を開始
する。ステップ１３４において、移動局は、ハンドオフ
指示メッセージに含まれる情報を用いて、新たなトラフ
ィックチャネルを介して通信を試みようとする。ステッ
プ１３８において、移動局は、ハンドオフ完了メッセー
ジを、１つあるいは複数のトラフィックチャネルを介し
て活性状態にある基地局に送信する。ステップ１４０に
おいて、活性状態にある基地局はハンドオフ完了メッセ
ージを受領し、その後通常の通信、例えば音声又はデー
タ通信が活性状態にある基地局と移動局との間で行われ
る。

【００１９】本発明の方法は、ハンドオフ機能を有する
他の通信システム、例えばＴＤＭＡシステム、ＰＣＳシ
ステム、ＧＳＭシステムにも適用可能である。

【００２０】特許請求の範囲の発明の要件の後に括弧で
記載した番号がある場合は、本発明の一実施例の対応関
係を示すものであって、本発明の範囲を限定するものと
解釈すべきではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動通信システムを表す図。

【図２】サービス中の主基地局が行うハンドオフ評価に
よる移動局が開始するハンドオフの呼のフローチャート
図。

【図３】サービス中の主基地局が行うハンドオフ評価に
よる移動局が開始するハンドオフの呼のフローチャート
図。

【図４】選択された移動局が開始するハンドオフの候補
の基地局が行うハンドオフ評価による移動局が開始する
ハンドオフの呼のフローチャート図。

【図５】選択された移動局が開始するハンドオフの候補
の基地局が行うハンドオフ評価による移動局が開始する
ハンドオフの呼のフローチャート図。

【符号の説明】１０移動局１２、１４、１６基地局１８移動交換センタ（ＭＳＣ）２０公衆交換電話ネットワーク２２インターネット通信ネットワーク２４通信リンク３０、３２、３４、３６、３８基地局５０１２個の不良フレームを受領する５２逆方向トラフィックチャネル上の送信を中止する５４タイマーを５秒に設定する５６活性状態近傍候補の組のパイロット信号の測定を
継続する５８ＭＩＨＯ可能な候補パイロットを検出する６０ＭＩＨＯメッセージを最強のＭＩＨＯ可能な候補
に送信する（選択されたＭＩＨＯ候補）６２ＭＩＨＯメッセージを受領する６４ＭＩＨＯで受領したパイロット信号強度測定値で
もってすべてのサービス中の基地局にハンドオフを要求する６６サービス中の主基地局がハンドオフ評価を実行す
る６８ハンドオフシーケンスを実行する７０サービス中の主基地局からハンドオフ指示をＭＩ
ＨＯ候補の基地局を介して送信する７２サービス中の主基地局からハンドオフ指示情報を
受領する７４ハンドオフ指示メッセージを送信する７６ハンドオフ指示メッセージを受領する７８トラフィックチャネル上の活性状態の組を確保す
る（新たな／更新した活性状態の組を用いる）８０活性状態の組内にある場合にはトラフィックチャ
ネル上で送信を開始する８２ハンドオフ完了メッセージを送信する８４適用可能ならばハンドオフ完了メッセージを受領
する１２０ＭＩＨＯメッセージ内で報告されたパイロット
信号測定値を用いてハンドオフ評価を実行する１２２ハンドオフリクエスト指示の追加／ドロップを
すべてのサービス中の基地局に送信し、新たな活性の組
に新たな候補基地局を加えるようリクエストする１２４ハンドオフリクエストを受領する１２５ハンドオフリクエストに対し必要なハンドオフ
シーケンスを実行する（トラフィックチャネル割り当て
／割り当てからのはずし活性状態にする／非活性状態に
する、を含む）１２６ハンドオフリクエストに応答する１２８活性状態にあるすべての基地局から応答を受領
する

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 ＭｏｕｎｔａｉｎＡｖｅｎｕｅ, ＭｕｒｒａｙＨｉｌｌ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者チイビアメリカ合衆国、07950 ニュージャージー州、モーリスプレーンズ、ローレルストリート 19 (72)発明者ラーファトイーカメルアメリカ合衆国、07424 ニュージャージー州、リトルフォールズ、フランシスコアベニュー 107 (72)発明者ユエンインエル、クーアメリカ合衆国、07960 ニュージャージー州、モーリスタウン、ケッチロード 62 (72)発明者エシュワーピッタンパリアメリカ合衆国、07869 ニュージャージー州、ランドルフ、スリーピーホローレーン２ (72)発明者マシュートーマスアメリカ合衆国、07940 ニュージャージー州、マジソン、ハミルトンストリート 57 Ｆターム(参考） 5K067 AA01 BB02 BB21 DD19 DD36 DD44 EE02 EE10 EE16 FF02 FF03 FF16 JJ37 JJ71 JJ76

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）移動局のハンドオフリクエスト
を受領するステップと、（Ｂ）前記移動局のハンドオフリクエストに応答し
て、ハンドオフリクエストメッセージを少なくとも１つ
の基地局に送信するステップと、（Ｃ）基地局からハンドオフ指示情報を受領するステ
ップと、（Ｄ）ハンドオフ指示メッセージを移動局に送信する
ステップとを有することを特徴とする通信方法。
【請求項２】前記移動局のハンドオフリクエストは、
トラフィックチャネル以外のチャネルを用いて受領する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】前記少なくとも１つの基地局は、移動局
と通信活性状態にあることを特徴とする請求項１記載の
方法。
【請求項４】前記少なくとも１つの基地局は、サービ
ス中の主基地局であることを特徴とする請求項３記載の
方法。
【請求項５】（Ａ）移動局のハンドオフリクエスト
を受領するステップと、（Ｂ）前記移動局と通信活性状態にある組に追加すべ
き少なくとも１つの基地局を特定するステップと、（Ｃ）前記追加すべき少なくとも１つの基地局に、前
記少なくとも１つの基地局と移動局との間の通信に、ト
ラフィックチャネルが割り当てられるべきであるという
メッセージを送信するステップと、（Ｄ）前記追加されるべき少なくとも１つの基地局か
ら、ハンドオフ指示情報を受領するステップと、（Ｅ）ハンドオフ指示メッセージを、前記移動局に送
信するステップと、を有することを特徴とする通信方
法。
【請求項６】（Ｆ）前記活性状態の組からはずすべ
き、少なくとも１つの基地局を特定するステップと、（Ｇ）前記はずすべき少なくとも１つの基地局に対
し、前記少なくとも１つの基地局と移動局との間の通信
に対しトラフィックチャネルの割り当てをはずす旨の指
示を与えるメッセージを送信するステップとを更に有す
ることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】（Ａ）１つあるいは複数の活性状態に
ある基地局との通信の喪失を検出するステップと、（Ｂ）ハンドオフリクエストメッセージを、少なくと
も１つの活性状態にはない基地局に送信するステップ
と、（Ｃ）前記少なくとも１つの活性状態にない基地局か
ら、新たな通信チャネル情報を受領するステップと、（Ｄ）少なくとも１つの新たな通信チャネルを獲得す
るために、新たな通信チャネル情報を用いるステップと
を有することを特徴とする通信方法。