JP2002538696A - スマートアンテナセルラシステム内のハンドオフ時におけるセル境界の維持 - Google Patents

スマートアンテナセルラシステム内のハンドオフ時におけるセル境界の維持

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Abstract

(57)【要約】 セクタ（１０４）及びスマート（１１０）アンテナ能力の両方を有する基地局を有する複数のセル（１００）を含むセルラ通信ネットワークである。セル（２００）に属する間、移動局（１１４）ダウンリンク信号強度測定値（２０２、２０４）が移動局が使用しているトラフィックチャネル上及び隣接セルの制御チャネル上で生成される。これら測定値はその後、セクタアンテナ及びスマートアンテナの動作上及び物理的な差異を考慮する１つ又は複数の因子によって修正される（２１０）。例えば、信号強度測定値はスマートアンテナ及びセクタアンテナの測定されたゲイン差、制御チャネルと比較してトラフィックチャネルをサポートするスマートアンテナ及びセクタアンテナに係る出力パワーバックオフ値、及びトラフィックチャネルに適用されるパワー制御減衰によって好適に修正される。ハンドオフを承認することが適切な場合、より精度良く移動局の位置特定を行い、均一に、予想通りに、また正確に識別するため、得られた修正信号強度測定値は（所定のヒステリシス値によりオフセットされた状態で）互いに比較される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明が属する技術分野） 本発明はその基地局においてセクタアンテナ技術に加えてスマートアンテナ技
術を実装するセルラ電話ネットワークに関し、特にはそのようなネットワークと
ともに用いるためのハンドオフ手順であって、セクタアンテナ動作によって各セ
ルに対し定義されたセルの境界を維持するハンドオフ手順に関する。
【０００２】 （背景技術） セルラ通信ネットワークにおいて指向性アンテナを用いることは当技術分野に
おいてよく知られている。セルラ通信システムにおいて指向性アンテナが用いら
れる最も一般的に認識される例は、図１に示すようなセクタ化(sectorization)
の原理に基づく。セルサイト１０は１つの無指向性セル又は複数、例えば３つ（
又はそれより多い）のセクタセル１２を有する。それぞれがセクタセル１２に対
して適切に選択されたビーム幅を有する複数の指向性アンテナ１４は個々の基地
局１６において、各々がセクタセルに対応し、ビーム全体で実質的にセルサイト
エリア全体に渡って無指向性の無線周波数到達範囲を提供する複数のワイドビー
ム(wide beam)１８を形成するために用いられる。動作中、それぞれのワイドビ
ーム１８は個々の対応するセクタセル１２内部にサービスを提供するため連続し
て使用される。
【０００３】 セルラ通信ネットワークにおける指向性アンテナ使用の別の例は、図２Ａに示
すようにスマートアンテナ技術の使用に基づく。指向性アンテナ２０はセルサイ
ト１０の個々の基地局１６において、ビーム全体で実質的にセルサイトエリア全
体に渡って無指向性の無線周波数到達範囲を提供する複数のナロービーム(narro
w beam)２２を個々のセクタ１２内部に形成するために用いられる。図２Ｂに示
すように、動作中、図１におけるセクタ化された複数のビーム１８の動作とは対
照的に、ナロービーム２２は１つ又は複数の移動局２４にサービスを提供する必
要があるときだけ断続的に用いられる。別の言葉で言えば、スマートアンテナ技
術において、基地局１６は複数の独立した、おそらくはわずかにオーバラップし
たナロービーム２２のうち、セルサイト１０内部のアクティブな移動局２４にサ
ービスを提供するのに必要なものだけを個別に所定時間起動するよう、指向性ア
ンテナ２０を制御する。
【０００４】 図３に移って、ここでは隣接セル１２からの指向性アンテナビームの到達範囲
が示されている。第１のセル１２（１）が、セクタに対して適切に選択されたビ
ーム幅を有する指向性（セクタ）アンテナ１４をその基地局１６（１）に有し、
基地局１６（１）は基地局２４にサービスを提供するためにセクタをカバーする
ビーム１８を提供するように動作可能であるものとする。さらに、隣接する第２
のセル１２（２）が、指向性（スマート）アンテナ２０をその基地局１６（２）
に有し、基地局１６（２）は基地局２４にサービスを提供するためのナロービー
ム２２を常に形成可能であるものとする。第１のセル１２（１）及び第２のセル
１２（２）の間の論理的（又は理想的）なハンドオフ境界２６はそれぞれのセル
１２における基地局１６のほぼ中間点に存在し、また、第１のセルにおけるセク
タをカバーするビーム１８と第２のセルにおける論理的（又は、存在するならば
おそらく物理的）なセクタをカバーするビーム１８’との近接相互作用(approxi
mate interaction)によって定義される。
【０００５】 ここで、周知の通り、ヒステリシス値が実際にハンドオフが発生するであろう
基地局間の相対位置と関係があるという事実を説明するため、論理的境界２６が
線２６（１）及び２６（２）の間の領域に示されていることに注意されたい。よ
り具体的には、誘導されるヒステリシス値は、２つのセル１２に関して測定及び
比較される信号強度と一致しなくてはならないため、第１のセル１２（１）から
第２のセル１２（２）へ移動する移動局２４は少なくとも線２６（２）に到達す
るまで実際にはハンドオフを完了しない。逆に、第２のセル１２（２）から第１
のセル１２（１）へ移動する移動局２４は、少なくも線２６（１）に到達するま
で実際にはハンドオフを完了しない。
【０００６】 スマートアンテナ２０を用いる利点の１つは、２８で示されるように、セクタ
アンテナ１４によって提供されるカバー範囲と比較して拡大されたカバー範囲で
ある。この拡張されたカバー範囲２８の１つの結果は、３０で示される様なセル
境界２６の位置における妨害である。セル境界２６におけるこのような妨害３０
によって多数の問題が発生する。まず、基地局１６（２）がセル１２（２）内部
に位置しないか、セル１２（２）の近くにいない移動局２４にサービスを提供す
る傾向があり、従ってセル間のサービス負荷が適正に共有されず、システム管理
問題が非常に複雑になることである。２番目に、遠くに位置する移動局にサービ
スを提供するために第２のセル１２（２）から基地局１６（２）が行うダウンリ
ンクブロードキャストが、同じ周波数を再利用するネットワーク内の他のセルに
対してダウンリンク同一チャネル干渉を与えるほど大電力レベルで行われること
である。３番目に、遠距離移動局２４が電池をより早く、また不必要に消費する
ような高電力レベルでアップリンクブロードキャストを行うことである。更に、
移動局がセル１２（２）以外のセルの近くに存在するため、周波数を再利用する
セルにおけるアップリンク同一チャネル干渉もまた増加する。
【０００７】 従って、セクタアンテナ１４と比較して拡張されたスマートアンテナ２０のカ
バー範囲２８を補償し、ハンドオフ判定を行うに際し、セル境界２６位置におい
て誘起されるいかなる妨害３０をも修正するハンドオフ技術が必要とされている
。
【０００８】 （発明の概要） ハンドオフを行う判定に関連して、移動局は自らが使用するトラフィックチャ
ネル及び隣接セルの測定（制御）チャネルのダウンリンク信号強度測定を行う。
隣接セルの測定チャネルの信号強度測定値が、自らが属するセルのトラフィック
チャネルの信号測定値を（任意の強制ヒステリシス値によりオフセットされた状
態で）超えた場合、ハンドオフを行うことが好ましい。セクタアンテナ及びスマ
ートアンテナ能力の両方を有するセルに関して測定チャネル及びトラフィックチ
ャネルの測定が行われるが、これらのダウンリンク信号強度測定値はセクタアン
テナ及びスマートアンテナの動作及び物理的な相違を考慮して調整しなくてはな
らない。
【０００９】 まず最初に、自らが属するセルのトラフィックチャネルのダウンリンク信号強
度測定に戻って、本発明の第１の見地によれば、自らが属するセルのトラフィッ
クチャネルの信号強度測定値はそのセルのセクタアンテナ及びスマートアンテナ
のゲインに関する指定された差異を、移動局が属するセルにサービスを提供する
基地局に対する移動局の方向のアジマス角の関数として補償する第１の因子によ
って調整される。本発明の別の見地によれば、自らが属するセルのトラフィック
チャネルの信号強度測定値は（ディジタル制御チャネルに関する）スマートアン
テナトラフィックチャネルに対する出力パワーバックオフ値(backoff value)及
び（再びディジタル制御チャネルに関する）セクタアンテナトラフィックチャネ
ルに対する出力パワーバックオフ値の差を補償する第２の因子によって調整され
る。本発明の更に別の見地によれば、自らが属するセルのトラフィックチャネル
の信号強度測定値はサービスを提供している基地局から使用しているトラフィッ
クチャネル上に供給されるパワー制御の減衰を補償する第３の因子によって調整
される。
【００１０】 次に隣接セルの測定チャネルにおける信号強度測定に移って、本発明の第１の
見地によれば、隣接セルの測定チャネルにおける信号強度測定値は（ディジタル
制御チャネルに関する）セクタアンテナトラフィックチャネルに対する出力パワ
ーバックオフ値を補償する因子によって調整される。
【００１１】 上述の各因子が自らが属するセルのトラフィックチャネル上の調整されたダウ
ンリンク信号強度測定値及び隣接セルの制御チャネル上での調整信号強度測定値
を生成するために考慮される際、セル境界位置は基地局のセクタ及び／又はスマ
ートアンテナの使用とは独立して維持され、また調整された値は移動局をより高
い精度で位置検出するために（任意の強制ヒステリシス値によりオフセットされ
た状態で）互いに比較され、ハンドオフを許可するのが好ましいときに、一律に
、予測通りに、かつ正確に同定を行う。
【００１２】 本発明による方法及び装置のより完全な理解は以下の詳細な説明の欄を添付図
面とともに参照することによって得られる。
【００１３】 （発明の詳細な説明） 本発明のセクタ化／スマートアンテナ組み合わせセル１００内部の指向性アン
テナビームのカバー範囲を示す図４Ａについて説明する。セル１００のための基
地局１０２は各セクタ１０８のためのワイドビーム１０６を形成可能であり、全
てのセクタカバー範囲によってセルサイトエリア全体を通じた実質的な無指向性
無線周波数カバー範囲を提供する第１の指向性（セクタ）アンテナ１０４を有す
る。セル１００のための基地局１０２は更に、各々が複数の独立した、おそらく
は若干オーバラップした（切り替え型(switched)又は方向制御型(steerableの）
ナロービーム１１２を各セクタ１０８内部に形成するように動作可能であり、形
成された全てのスマートビームによってセルサイトエリア全体を通じた実質的な
無指向性無線周波数カバー範囲を提供する第２の指向性（スマート）アンテナ１
１０をセクタあたり１つづつ有する。説明を簡単にするため、１つのセクタ１０
８のみが示されている。さらに、論理的な第１及び第２の指向性アンテナ１０４
及び１１０を実施するために必要な物理的な指向性アンテナ（例えば、アンテナ
アレイから構成される）はただ１つでよいことが理解される。動作中、第１の指
向性アンテナによって形成されるワイドビームの各々は、個々が対応するセクタ
１０８内部に存在する移動局１１４にサービスを提供するため連続使用される。
しかし、第２の指向性アンテナ１１０に関しては、図４Ｂに示すように、ナロー
ビーム１１２内部に存在するアクティブな移動局１１４にサービスを提供するの
に必要なナロービーム１１２だけが所定の時間用いられる。
【００１４】 図４Ａ及び４Ｂのセクタ化／スマートアンテナ組み合わせセルのための異なる
アンテナ／パワーチャネルの組み合わせに関する異なるカバー範囲を示す図５を
参照する。最初に、ＤＣＣＨカバー範囲１２０を提供するための所定パワーレベ
ル（ＰDCCH）を有するディジタル制御チャネル（ＤＣＣＨ）が、セクタアンテナ
１０４によってサポートされる。２番目に、セクタＤＴＣカバー範囲１２２を提
供するため所定のパワーレベル（ＰSECTOR）を有する、単数又は複数のディジタ
ルトラフィックチャネル（ＤＴＣ）が、これもまたセクタアンテナによってサポ
ートされる。３番目に、スマートＤＴＣカバー範囲１２４を提供するために所定
のパワーレベル（ＰSMART）を有する単数又は複数のディジタルトラフィックチ
ャネル（ＤＴＣ）がスマートアンテナ１１０によってサポートされる。セル間の
境界１２６は（ディジタル制御チャネルをサポートするために実際にはセクタア
ンテナ１０４のみが使用されていたとしても）セクタＤＴＣカバー範囲１２２に
よって定義される。従って、スマートＤＴＣカバー範囲１２４がＤＣＣＨカバー
範囲１２０及びセクタＤＴＣカバー範囲１２２の両方を通り越して延長しており
、上述した拡張カバー範囲によるセル境界妨害問題を引き起こすことに注意すべ
きである（図３参照）。
【００１５】 ダウンリンク信号強度測定値の評価において、ハンドオフ評価及び判定に際し
て異なるアンテナ／パワーチャネルの組み合わせにおけるパワーレベルの差を考
慮しなければならない。この目的を達成するため、個々のセルはそのパワーバッ
クオフによって特徴付けされる。バックオフはコントロールチャネルのパワーが
個々のセルにおけるトラフィックチャネルのパワーレベルと異なるかを識別する
。このような情報を知っておくことは、移動局が行った（移動局アシストハンド
オフ：mobile assisted hand-off、ＭＡＨＯ）制御チャネル信号強度測定値をＭ
ＡＨＯトラフィックチャネルの信号強度測定値と適正に比較するために必要とな
る。図４Ａ及び４Ｂのセクタ化／スマートアンテナ組み合わせセルに対して、問
題にしている出力パワーバックオフ値については、最初に、セクタディジタルト
ラフィック（ＢＯSECTOR）に対するパワーバックオフが、アンテナターミナルに
おいて以下のように測定される。
【００１６】 ＢＯSECTOR＝ＰDCCH−ＰSECTOR そして、２番目に、スマートディジタルトラフィックチャネルに対するパワーバ
ックオフ（ＢＯSERVING）がアンテナターミナルにおいて以下のように測定され
る。 ＢＯSERVING＝ＰDCCH−ＰSMART もちろん、ＢＯSECTORがゼロの場合、ＰDCCHはＰSECTORと等しくなることを理解
されたい。
【００１７】 図４Ａ及び４Ｂのセクタ化／スマートアンテナ組み合わせセルを実装した基地
局１０２を含むセルラシステム１３０のブロック図を示す図６について説明する
。個々の基地局１０２は、基地局が位置するセル１００に割り当てられた所定の
周波数においてディジタル又はアナログモードの一方で動作する複数の送受信器
（Ｔｘ／ＲＸ）１３４を含む。（少なくとも制御チャネル、おそらくはトラフィ
ックチャネルも提供する）これら送受信器１３４のうち１つ又は複数の第１のセ
ット１３４（１）は、セクタビーム１０６（図４Ａ及び４Ｂを参照）をサポート
する第１の指向性（セクタ）アンテナ１０４に接続される。（ほとんどの場合ト
ラフィックチャネルのみを提供する）これら送受信器１３４の内の複数からなる
第２の送受信器セット１３４（２）は、スマートアンテナビーム１１２（図４Ａ
及び４Ｂを参照）をサポートする第２の指向性（スマート）アンテナ１１０に接
続される。各基地局１０２は移動通信交換局（ＭＳＣ）１２６に接続される。こ
の接続は（一般的に１２８（１）として示すような）直接的に、又は（一般的に
１２８（２）として示すような）基地局コントローラ（ＢＳＣ）１３２を通じて
なされる。セルラ電話サービスを移動局に提供するための、移動通信交換局１２
６、基地局コントローラ１３２及び基地局１０２を組み合わせた動作方法は本技
術分野の当業者には周知である。
【００１８】 基地局１０２はさらに、移動局におけるアップリンクのアナログ／ディジタル
通信の測定を行うために、第１の指向性（セクタ）アンテナとともに動作可能な
第１の位置確認モジュール（ＬＶＭ１）１４２を含む。位置確認モジュール１４
２はこれらの測定を行うための命令を供給される。この命令は測定を行うべき周
波数、測定を行うべきタイムスロット及びアップリンク通信を測定される移動局
を明確に識別するために必要なディジタル音色コード（digital voice color co
de：ＤＶＣＣ）を指定する。受信した命令に応答して、位置確認モジュール１４
２は正しいタイムスロット内の正しい周波数に同調し、ＤＶＣＣをデコードし、
そして信号強度及び信号品質といった所定の測定基準についてアップリンク測定
を行う。測定はその後引き続く、システム動作、例えばハンドオフ判定といった
システム動作に関する評価のためにレポートされる。
【００１９】 基地局１０２はまた更に、移動局におけるアップリンクのアナログ／ディジタ
ル通信の測定を行うために、第２の指向性（スマート）アンテナ１１０とともに
動作可能な第２の位置確認モジュール（ＬＶＭ２）１４４を含む。位置確認モジ
ュール１４４は同様にこれらの測定を行うための命令を供給される。この命令は
測定を行うべき周波数、測定を行うべきタイムスロット及びアップリンク通信を
測定される移動局を明確に識別するために必要なディジタル音色コード（ＤＶＣ
Ｃ）を指定する。受信した命令に応答して、位置確認モジュール１４４は正しい
タイムスロット内の正しい周波数に同調し、ＤＶＣＣをデコードし、そして信号
強度及び信号品質といった所定の測定基準についてアップリンク測定を行う。測
定はその後引き続く、システム動作、例えばハンドオフ判定といったシステム動
作に関する評価のためにレポートされる。測定結果はまた、移動局に関する到来
方向（direction of arrival:ＤＯＡ）アジマス方位角θ（図４Ａ参照）を判定
するため、第２の位置確認モジュール１４４によって処理される。
【００２０】 図においては、第１の指向性（セクタ）アンテナ１０４及び第２の指向性（ス
マート）アンテナ１１０のそれぞれに対して１つの位置確認モジュールを有する
ものとして示したが、大部分の用途に対しては一般に１つの位置確認モジュール
のみが必要であり、第２の指向性（スマート）アンテナ１１０とともに、かつ接
続して用いることが好ましいことはもちろん理解すべきである。
【００２１】 基地局１０２はまた更にスマートアンテナコントローラ１４６を含む。スマー
トアンテナコントローラ１４６は所定の移動局に関する判定された到来方向（Ｄ
ＯＡ）アジマス方位角θ（図４Ａ参照）ＩＤ(identification)に応答して動作し
、独立した、おそらく若干オーバラップした複数のナロービーム１１２のうち、
その移動局にサービスを提供する角度に対応する１つの識別する。そして、その
移動局との通信を取り扱う、識別されたビーム１１２をアクティブにするために
スマートアンテナコントローラ１４６は第２の指向性アンテナ１１０を構成する
（図４Ｂ参照）。
【００２２】 再び図４Ａ及び４Ｂに戻る。これらの図にはさらに、ビーム１０６及び１１２
の測定されたアンテナゲインの差がアジマス方位の関数として示されている。図
４Ｂには、アジマス方位角（θ1）において第１の指向性（セクタ）アンテナ１
０４のゲインが第２の指向性（スマート）アンテナ１１０のゲインと等しいこと
がわかる。逆に、図４Ａにおいて示される別の角度（θ2）において、第１の指
向性アンテナ１０４のゲインは第２の指向性アンテナ１１０のゲインと非常に大
きく異なる。ハンドオフ評価及び判定に必要なダウンリンク信号強度測定の評価
を行う際、第１の指向性アンテナ１０４（セクタカバー範囲１０６）及び第２の
指向性アンテナ１１０（スマートアンテナビーム１１２）のゲインの差が判定で
き、アジマス方位角θの関数として位置づけできれば、便利である。このゲイン
の差（ΔＧＡＩＮ（θ））の判定に利用できる方法は、同じ出願人により出願さ
れた米国特許出願番号 、「セルラシステムにおけるアンテナゲイン取得方法
」（受領番号27950-277）に記載された方法を初めとして多く存在する。なお、
上述の米国特許出願の開示全体を本明細書に参照として組み入れる。
【００２３】 再び図６を参照する。移動局１１４がネットワーク１３０のサービスエリア内
部を移動するに伴い、移動局が２つのセル１００間を通過する場合が発生する。
セル１００の間を移動中、移動局１１４は基地局１０２が収集した情報及び移動
通信交換局１２６相互、及び移動通信交換局１２６との間で交換された命令とと
もに、ハンドオフを通じてセルラ無線通信を行うための基地局を変える機会をも
つ。サービスを提供するディジタルトラフィックチャネル（セクタ又はスマート
）のパワーバックオフ、サービスを提供するチャネルのパワー減衰及び、アジマ
ス方位角の関数としてのセクタアンテナ１０４及びサービスを提供する（おそら
くスマート）アンテナ間のゲイン差（ΔＧＡＩＮ（θ））を知ることによって、
これらの因子を移動局の位置特定及びハンドオフ処理の間考慮することが可能で
あり、より正確な結果及びトラフィックチャネルに対して基地局がセクタ又はス
マートアンテナのいずれを使用しているかには関係なくセル境界位置を維持でき
る。
【００２４】 移動局をハンドオフするためのネットワーク動作を説明するシグナルフロー及
びネットワーク動作図を示す図７についての説明を更に行う。移動局１１４は現
在セル２００に属している。周知の移動局アシストハンドオフ（mobile assiste
d hand-off:ＭＡＨＯ）原理に従って動作する移動局１１４は、現在使用してい
る（セル１００（１））のトラフィックチャネルのダウンリンク信号強度２０２
（ＳＳMS,SBS,TC）を周期的に測定する。また、ネットワークが識別したセル１
００（セル１００（１）に隣接するセル１００（２）を含む）の制御（すなわち
測定）チャネルのダウンリンク信号強度２０４（ＳＳMS,NBS,CC）を周期的に測
定する。その後、これらの信号強度測定値は現在セル１００（１）にサービスを
提供する基地局１０２（１）にレポートされる（２０６）。
【００２５】 セルにサービスを提供する基地局１０２（１）は、移動局に関して到来方向（
すなわちアジマス方位角θ）の測定を行う（動作２０８）。基地局１０２（１）
は移動局１１４が２０６でレポートしたダウンリンク信号強度測定値（２０２お
よび２０４）を処理し、まず、ハンドオフが必要かどうか（動作２１０）、次に
、もし必要なら、どの候補セルにハンドオフが可能なのか及び／又はハンドオフ
するのが好ましいのか（動作２１２）をそれぞれ判定する。移動局が別のセルに
よってより良好にサービス提供可能な場合、ステップ２１０においてハンドオフ
が必要とされる。ステップ２１２においてハンドオフを行う可能性のあるセルと
して識別される候補セルは、以下の式に従って、それらのセルについて移動局が
測定した制御チャネル上の信号強度（ＳＳMS,NBS,CC）が、移動局が現在使用し
ているトラフィックチャネル上で測定したダウンリンク信号強度（ＳＳMS,SBS,T C ）よりも、少なくとも所定のハンドオフヒステリシス値（ＨＹＳＴ）だけ大き
いセルから構成される。
【００２６】 （ＳＳMS,NBS,CC）≧（ＳＳMS,SBS,TC）＋ＨＹＳＴ しかし、上述したように、移動局による信号強度測定値（ＳＳMS,NBS,CC）及
び（ＳＳMS,SBS,TC）は、セクタ及びスマートアンテナ１０４及び１１０間の（
動作上の、及び物理的な）差を補償するため、所定の値によって調整されねばな
らない。より具体的には、移動局が現在使用しているトラフィックチャネル上で
測定した信号強度測定値（ＳＳMS,SBS,TC）は、使用しているトラフィックチャ
ネル上のパワー制御減衰（ＡＴＴＮTC）、従来のセクタアンテナ１０４及び判定
されたアジマス方位角におけるブロードキャストに用いられるアンテナ（スマー
トアンテナ１１０であってもよい）とのアンテナゲインの差（ΔＧＡＩＮ（θ）
）、及びサービス提供を受けているセル内のバックオフパワーの差（ΔＢＯ＝Ｂ
ＯSERVING−ＢＯSECTOR）によって調整されねばならない。さらに、移動局が測
定制御チャネル上で測定した信号強度測定値（ＳＳMS,NBS,CC）は隣接（ターゲ
ット）セルのＢＯSECTOR,Nによって調整されねばならない。適切な調整が終了し
た後、上述の検討に従って、ステップ２１２においてハンドオフの可能性がある
と識別される候補セルは、以下の式を満足するセルから構成される。
【００２７】 （ＳＳMS,NBS,CC）＋ＢＯSECTOR,N ≧ （ＳＳMS,SBS,TC）＋ＡＴＴＮTC＋ΔＧＡＩＮ（θ）＋ΔＢＯ＋ＨＹＳＴ
ここで、ΔＧＡＩＮ（θ）＝ＧSECTOR−ＧSERVING（θ）（サービスを提供して
いるセルにおいて）及び、 ΔＢＯ＝ＢＯSERVING−ＢＯSECTOR（サービスを提供しているセルにおいて）
である。
【００２８】 この例においては、基地局１０２（１）がハンドオフが必要であることを２１
０で判定するものと仮定している。さらに、ハンドオフのための複数の候補セル
１００の識別も行われるものと仮定している。もちろん、ハンドオフの決定は移
動局自身が行っても良いということを理解されたい。ハンドオフ要求２１４は情
報として現在サービスを提供しているセル１００（１）のＩＤ、セル１００（１
）内で移動局１１４との通信に使用しているトラフィックチャネル、セルラ通信
を搬送する（ディジタルトラフィックチャネル用の）タイムスロット、ディジタ
ル音色コード（ＤＶＣＣ）及び、ハンドオフの可能性がある候補セル１００のリ
ストを含み、基地局１０２（１）から属する移動通信交換局１２６へ送信される
。
【００２９】 要求２１４に応答して、属する移動通信交換局１２６は（もしＭＡＨＯ隣接セ
ルリストからまだ判定されていない場合には）動作２１６において、接続された
セル１００のうち、ハンドオフを行うセル１００（１）に隣接するセル（すなわ
ち、候補セル）を識別する。それから、移動通信交換局１２６は基地局１０２に
、基地局１０２に接続されたセル１００（２）等の候補セルの各々に対し、現在
サービスを提供しているセル１００（１）において移動局１１４が使用している
トラフィックチャネル上の信号強度を確認（２２０）するよう信号２１８を送信
する。このステップ２２０における測定実施とともに、基地局１０２（２）はス
テップ２２２において移動局１１４に向かって到来方向アジマス方位角の判定を
行い、さらにセル１００（２）内部で移動局１１４にサービスを提供するのに必
要となるであろう、その角度に対応した１つのナロービームを、複数の独立した
、おそらくは若干オーバラップしたナロービーム１１２から識別する。
【００３０】 各基地局１０２は受信信号２１８によって指示された信号強度測定値の確認結
果を、到来方向アジマス方位角及びその角度に対応するナロービーム１１２両方
のＩＤ（もし利用可能なら）とともに（例えば、ハンドオフ測定レポート内で）
移動通信交換局１２６へレポート（２２４）する。信号強度測定値の確認結果は
移動通信交換局１２６で処理され（動作２２６）、確認信号強度測定の成功及び
強度に基づいて、候補セル１００のどれが呼２００のハンドオフに対して最良セ
ル（すなわち、ターゲットセル）を構成するかを判定する。ここで、移動通信交
換局１２６によって実施される妥当性確認処理においては、基地局パワー制御、
バックオフパワー及びアンテナゲインパラメータに従って信号強度測定値を補償
する必要があることを認識すべきである。
【００３１】 その後、移動通信交換局１２６は呼２００のハンドオフのためにトラフィック
チャネル（及びディジタルトラフィックチャネルが搬送されるタイムスロット）
を割り当て（及び確保）する。そして、基地局１０２（２）は移動通信交換局１
２６によって、ターゲットセル１００（２）におけるトラフィックチャネルの割
り当てを通知される（２２８）。基地局１０２（２）への信号２２８には、（ス
テップ２２４におけるレポートで供給された）到来方向アジマス方位角及びその
角度に対応するナロービーム１１２両方のＩＤが含まれる。それに応答して、基
地局１０２（２）は供給された方向及び到来情報によって識別及び／又はそれら
に対応した、正しいナロービーム１１２をステップ２３０で起動する。移動通信
交換局１２６（１）は現在サービスを提供している基地局１０２（１）を介して
移動局１１４へ信号２３２を、ターゲットセル１００（２）において、割り当て
されたトラフィックチャネル（及び、適切であればタイムスロットも）へ移動局
を切り替えさせる移動局宛のハンドオーバコマンドとともに送信する。その後移
動局１１４は割り当てされた（適正なタイムスロット内の）トラフィックチャネ
ルへ同調及びアクセスする。基地局１０２（２）が移動局のアクセスを検出する
と、信号２３６によってハンドオフ処理を完結するための更なる取り扱いのため
に呼２００が基地局１０２（２）に切り替え２３８されたことを信号２３６によ
って移動通信交換局１２６へ通知する。
【００３２】 本発明の方法及び装置の好ましい実施形態を添付図面及び上述の「詳細な説明
」の欄において説明されたが、本発明は開示された実施形態に限定されず、以下
の請求範囲に定義された本発明の精神を逸脱することなく多くの再配置、修正及
び置換が可能であることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 セルラ通信ネットワークのセクタ化されたセル内部の指向性アンテナビームの
カバー範囲を示す図である。
【図２Ａ】 セルラ通信ネットワークのスマートアンテナを備えるセル内部の指向性アンテ
ナビームのカバー範囲を示す図である。
【図２Ｂ】 セルラ通信ネットワークのスマートアンテナを備えるセル内部の指向性アンテ
ナビームのカバー範囲を示す図である。
【図３】 隣接セルからの指向性アンテナビームのカバー範囲を示す図である。
【図４Ａ】 本発明によるセクタ化／スマートアンテナ組み合わせセル内部の指向性アンテ
ナビームのカバー範囲を示す図である。
【図４Ｂ】 本発明によるセクタ化／スマートアンテナ組み合わせセル内部の指向性アンテ
ナビームのカバー範囲を示す図である。
【図５】 図４Ａ及び図４Ｂのセクタ化／スマートアンテナ組み合わせセルに対する異な
るアンテナ／パワーの組み合わせに関する異なるカバー範囲を示す図である。
【図６】 図４Ａ及び図４Ｂに示したセクタ化／スマートアンテナ組み合わせセルを実装
した基地局を含むセルラシステムのブロック図である。
【図７】 図６に示したシステムの、移動局ハンドオフを完結させるためのシグナルフロ
ー及びネットワーク動作を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ミニシエロ， パット カナダ国 ケベック州 エイチ２エヌ １ ケー３， モントリオール， ドゥ ボア ルノワ 246 (72)発明者 コンガラ， ゴピシャン カナダ国 ケベック州 エイチ４ピー １ ビー４， タウン オブ マウント ロイ ヤル， アパートメント ＃226， プリ マス アヴェニュー 838 Ｆターム(参考） 5K067 AA23 BB04 DD36 EE02 EE10 EE16 EE24 EE56 JJ54 JJ71 JJ76 KK02

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハンドオフの可能性を伴う位置にある移動局のための方法で
    あって、 現在サービスを提供するセルの第１の基地局から現在使用しているトラフィッ
    クチャネルにブロードキャストされたダウンリンク受信信号強度を前記移動局で
    測定するステップと、 隣接するセルの第２の基地局から測定チャネルにブロードキャストされたダウ
    ンリンク受信信号強度を前記移動局で測定するステップとを有し、 前記第１の基地局が前記トラフィックチャネルをブロードキャストするスマー
    トアンテナ又はセクタアンテナのいずれかをサポートし、前記第２の基地局が前
    記測定チャネルを同報するセクタアンテナをサポートし、 さらに、前記測定チャネルのブロードキャストに用いられる前記セクタアンテ
    ナ及び前記トラフィックチャネルのブロードキャストに用いられる前記アンテナ
    間に存在する動作上及び物理的な差異を考慮するため、前記基地局が測定した、
    前記サービスを提供するセルのトラフィックチャネル及び前記隣接セルの測定チ
    ャネルのダウンリンク信号強度を調整するステップと、 前記調整されたダウンリンク信号強度測定値を互いに比較し、前記隣接セルに
    よって前記移動局がより良好にサービスを提供されるかどうかを判定するステッ
    プとを有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 複数の前記測定するステップが前記移動局によって実行され
    る移動局アシストハンドオフ（ＭＡＨＯ）測定動作の中で実施されることを特徴
    とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記調整するステップが、 前記移動局が測定した前記サービスを提供するセルのトラフィックチャネルの
    ダウンリンク信号強度を、前記現在サービスを提供するセルのセクタアンテナ及
    び前記トラフィックチャネルアンテナのゲインの有意な(noted)差を、前記サー
    ビスを提供するセルの前記基地局から前記移動局への方位のアジマス角の関数と
    して補償する因子によって調整するステップを有することを特徴とする請求項１
    記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記調整するステップが、 前記移動局が測定した前記サービスを提供するセルのトラフィックチャネルの
    ダウンリンク信号強度を、前記サービスを提供するセルの前記トラフィックチャ
    ネルアンテナによってブロードキャストされた前記トラフィックチャネルに対す
    る出力パワーバックオフ値と前記サービスを提供するセルのセクタアンテナによ
    ってブロードキャストされたトラフィックチャネルに対する出力パワーバックオ
    フ値との差を補償する因子によって調整するステップを有することを特徴とする
    請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記トラフィックチャネルブロードキャストに対する前記出
    力バックオフ値がトラフィックチャネルアンテナブロードキャストパワー及びセ
    クタアンテナ制御チャネルブロードキャストパワーの差によって求められ、 前記セクタアンテナトラフィックチャネルブロードキャストに対する前記出力
    バックオフ値がセクタアンテナトラフィックチャネルブロードキャストパワー及
    びセクタアンテナ制御チャネルブロードキャストパワーとの差によって求められ
    ることを特徴とする請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記調整するステップが 前記移動局が測定した前記サービスを提供するセルのトラフィックチャネルの
    ダウンリンク信号強度を前記現在サービスを提供する基地局によって前記トラフ
    ィックチャネルに供給されるパワー制御減衰を補償する因子によって調整するス
    テップを有することを特徴とする請求項４記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記調整するステップが 前記移動局が測定した前記隣接するセルの制御チャネルのダウンリンク信号強
    度を前記隣接セルのセクタアンテナによってブロードキャストされるトラフィッ
    クチャネルに対する出力パワーバックオフ値を補償する因子によって調整するス
    テップを有することを特徴とする請求項４記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記セクタアンテナトラフィックチャネルブロードキャスト
    に対する前記出力バックオフ値がセクタアンテナブロードキャストパワー及びセ
    クタアンテナ制御チャネルブロードキャストパワーの差によって求められること
    を特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記比較するステップが、 前記隣接セルの測定チャネルにおける前記調整されたダウンリンク受信信号強
    度が、前記サービスを提供するセルのトラフィックチャネルにおける前記調整さ
    れたダウンリンク受信信号強度を超えた場合に、前記移動局がより良好にサービ
    スを提供されると判定するステップを有することを特徴とする請求項１記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】 前記比較するステップが、 前記隣接セルの測定チャネルにおける前記調整されたダウンリンク受信信号強
    度が、所定のヒステリシス値によって調整された前記サービスを提供するセルの
    トラフィックチャネルにおける前記調整されたダウンリンク受信信号強度を超え
    た場合に、前記移動局がより良好にサービスを提供されると判定するステップを
    有することを特徴とする請求項１記載の方法。
  11. 【請求項１１】 セルラ通信ネットワークであって、 移動局を有するセルラセルを、スマートアンテナ又はセクタアンテナを用いて
    前記セルラセルに対してトラフィックチャネルをブロードキャストするサービス
    提供基地局を通じてサポートするサービス提供セルと、 前記サービス提供セルに隣接し、セクタアンテナを用いて測定チャネルをブロ
    ードキャストする隣接基地局を有する隣接セルとを有し、 前記移動局が、 前記サービス提供基地局によってブロードキャストされる、現在使用してい
    るトラフィックチャネル及び 前記隣接基地局によってブロードキャストされる、前記測定チャネル に関するダウンリンク信号強度を測定及びレポートするように動作するとともに
    、 前記レポートされた確認信号強度測定に応答して動作可能な制御ノードであっ
    て、 前記測定チャネルのブロードキャストに用いられる前記セクタアンテナ及び前
    記トラフィックチャネルのブロードキャストに用いられる前記アンテナ間に存在
    する動作上及び物理的な差異を考慮するために、前記基地局が測定したダウンリ
    ンク信号強度を調整し、 前記調整されたダウンリンク信号強度測定値を互いに比較し、前記隣接セルに
    よって前記移動局がより良好にサービスを提供されるかどうかを判定する制御ノ
    ードを有することを特徴とするセルラ通信ネットワーク。
  12. 【請求項１２】 前記移動局がそのダウンリンク受信信号強度測定を移動局
    アシストハンドオフ（ＭＡＨＯ）測定動作の中で実施することを特徴とする請求
    項１１記載のネットワーク。
  13. 【請求項１３】 前記制御ノードが、 前記移動局が測定した前記サービスを提供するセルのトラフィックチャネルの
    ダウンリンク信号強度を、前記現在サービスを提供するセルのセクタアンテナ及
    び前記トラフィックチャネルアンテナのゲインの有意な(noted)差を、前記サー
    ビスを提供するセルの前記基地局から前記移動局への方位のアジマス角の関数と
    して補償する因子によって調整することを特徴とする請求項１１記載のネットワ
    ーク。
  14. 【請求項１４】 前記制御ノードが、 前記移動局が測定した前記サービスを提供するセルのトラフィックチャネルの
    ダウンリンク信号強度を、前記サービスを提供するセルの前記トラフィックチャ
    ネルアンテナによってブロードキャストされた前記トラフィックチャネルに対す
    る出力パワーバックオフ値と前記サービスを提供するセルのセクタアンテナによ
    ってブロードキャストされたトラフィックチャネルに対する出力パワーバックオ
    フ値との差を補償する因子によって調整することを特徴とする請求項１３記載の
    ネットワーク。
  15. 【請求項１５】 前記トラフィックチャネルブロードキャストに対する前記
    出力バックオフ値がトラフィックチャネルアンテナブロードキャストパワー及び
    セクタアンテナ制御チャネルブロードキャストパワーの差によって求められ、 前記セクタアンテナトラフィックチャネルブロードキャストに対する前記出力
    バックオフ値がセクタアンテナトラフィックチャネルブロードキャストパワー及
    びセクタアンテナ制御チャネルブロードキャストパワーとの差によって求められ
    ることを特徴とする請求項１４記載のネットワーク。
  16. 【請求項１６】 前記制御ノードが、 前記移動局が測定した前記サービスを提供するセルのトラフィックチャネルの
    ダウンリンク信号強度を前記現在サービスを提供する基地局によって前記トラフ
    ィックチャネルに供給されるパワー制御減衰を補償する因子によって調整するこ
    とを特徴とする請求項１４記載のネットワーク。
  17. 【請求項１７】 前記制御ノードが 前記移動局が測定した前記隣接するセルの制御チャネルのダウンリンク信号強
    度を前記隣接セルのセクタアンテナによってブロードキャストされるトラフィッ
    クチャネルに対する出力パワーバックオフ値を補償する因子によって調整するこ
    とを特徴とする請求項１４記載のネットワーク。
  18. 【請求項１８】 前記セクタアンテナトラフィックチャネルブロードキャス
    トに対する前記出力バックオフ値がセクタアンテナブロードキャストパワー及び
    セクタアンテナ制御チャネルブロードキャストパワーの差によって求められるこ
    とを特徴とする請求項１７記載のネットワーク。
  19. 【請求項１９】 前記制御ノードが、 前記隣接セルの測定チャネルにおける前記調整されたダウンリンク受信信号強
    度が、前記サービスを提供するセルのトラフィックチャネルにおける前記調整さ
    れたダウンリンク受信信号強度を超えた場合に、前記移動局がより良好にサービ
    スを提供されると判定することを特徴とする請求項１１記載のネットワーク。
  20. 【請求項２０】 前記制御ノードが、 前記隣接セルの測定チャネルにおける前記調整されたダウンリンク受信信号強
    度が、所定のヒステリシス値によって調整された前記サービスを提供するセルの
    トラフィックチャネルにおける前記調整されたダウンリンク受信信号強度を超え
    た場合に、前記移動局がより良好にサービスを提供されると判定することを特徴
    とする請求項１１記載のネットワーク。
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