JP2003516056A - ワイヤレスｃｄｍａシステムにおける中間周波数ハンドオーバ - Google Patents

ワイヤレスｃｄｍａシステムにおける中間周波数ハンドオーバ

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JP2003516056A
JP2003516056A JP2001541266A JP2001541266A JP2003516056A JP 2003516056 A JP2003516056 A JP 2003516056A JP 2001541266 A JP2001541266 A JP 2001541266A JP 2001541266 A JP2001541266 A JP 2001541266A JP 2003516056 A JP2003516056 A JP 2003516056A
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Abstract

(57)【要約】 ワイヤレス携帯電話システムの現基地局との双方向リンクから、通常はＣＤＭＡ変調方式を用いた新しい基地局との新しい双方向リンクへの移動局の中間周波数ハンドオーバ方法において、ハンドオーバ中に拡散ファクタを増やすことによって、落ち込んだ呼がほぼ除去される。よって、新しい動作周波数、最終拡散ファクタ、及び該最終ファクタの少なくとも２倍、好ましくは４倍の開始ファクタを識別するハンドオーバ命令が、現基地局から移動局へ送信される。移動局は、この識別された新しい動作周波数に従ってその動作周波数を切り替え、新しい動作周波数及び識別された開始拡散ファクタにおいて、移動局から新しい基地局への双方向リンクを確立する。次いで、移動局は、ハンドオーバが完了したこと及び識別されたフレームのフレーム番号を新しい基地局に伝達する。新しい基地局及び移動局は、上記フレーム番号から所定のフレーム数後に、最終拡散ファクタに切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、移動局が一双方向通信リンク群から別の双方向通信リンク群に切り
替えられる若しくは転送される、ワイヤレス携帯電話若しくはパーソナル通信符
号分割多重接続（ＣＤＭＡ）システムにおける若しくは間のハンドオーバに関す
る。その特定の態様において、本発明は、少なくとも移動局に、ここで「中間周
波数ハンドオーバ」と呼ばれるその動作周波数を変えることを要求するハンドオ
ーバに関する。
【０００２】 このようなハンドオーバ方法は、Ａ．Ｂａｉｅｒらによる「ＭＵＬＴＩ−ＲＡ
ＴＥ ＤＳ−ＣＤＭＡ ＲＡＤＩＯ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ ＦＯＲ ＴＨＩＲＤ
−ＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮ ＣＥＬＬＵＬＡＲ ＳＹＳＴＥＭＳ」、Ｓｅｖｅｎｔ
ｈ ＩＥＥ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｍｏｂｉｌｅ
ａｎｄ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、１３−１５ Ｄｅ
ｃｅｍｂｅｒ、１９９３、ｐｐ．２５５−２６０、から知られている。
【０００３】 ハンドオーバは、ワイヤレス携帯電話及びパーソナル通信システムにおいて、
移動局が、呼を維持しながら、一基地局のカバーエリアから別の基地局のカバー
エリアに移動することを可能にするために、採用される。ハンドオーバは、通常
、移動局との進行中の通信を現基地局から新しい基地局に転送するために採用さ
れるが、移動局との通信を同じ基地局の一双方向リンク群から別の双方向リンク
群にハンドオーバさせることも可能である。
【０００４】 ＣＤＭＡシステムにおいて、移動局の基地局間でのハンドオーバは、ソフト・
ハンドオーバか、又は、ハード・ハンドオーバのいずれかである。ソフト・ハン
ドオーバでは、移行期間中に、移動局が、現基地局と新基地局の両方と、通常同
じ周波数で、同時に双方向リンクを維持し、同じデータを両基地局経由で受信す
る。ハード・ハンドオーバでは、移動局は、現及び新双方向リンクが同時に維持
される移行期間無しで、通常、新しい周波数で、及び／若しくは新しいネットワ
ークの新しいリンクへ、現リンクから切り替える。
【０００５】 残念ながら、中間周波数ハンドオーバは、参加者に迷惑と不便を生じさせる呼
の落ち込み受ける。
【０００６】 中間周波数ハンドオーバの信頼性を向上させる一方法は、現基地局に現周波数
Ｆ１で送信されるデータが、移動局を第二の半減フレームにおける新しい周波数
Ｆ２に合わせ、通信を確立させることを可能にしながら、瞬間シンボルレートＲ ＩＮＦＯ を二倍にすることによって、第一の半減フレームに詰め込まれた移行圧
縮モードを用いることである。圧縮モードは、ソフト・ハンドオーバに似たより
緩やかな中間周波数ハンドオーバを可能にするが、瞬間シンボルレートの二倍化
のために、このモードが採用された時間中、ビット誤り（ＢＥＲ）は悪化し得る
。ＰＮ拡散コードのチップレートＲＣＨＩＰは一定に保たれるため、シンボルレ
ートＲＩＮＦＯの二倍化は、各半フレームにおいて、拡散ファクタＲＣＨＩＰ／
ＲＩＮＦＯは半減する。この拡散ファクタの半減のためにビット誤り率ＢＥＲが
増えることを防ぐために、圧縮モードにおける送信パワ・レベルはこれに応じて
増やされる。しかし、例えば移動局のパワ・レベルが既にその最大放射性パワに
達したか若しくは近い場合など、送信パワ・レベルを更に十分に増やすことは常
に可能なわけではない。このような状況下では、圧縮モードは更に呼を落ち込ま
せ得る。
【０００７】 本発明の目的は、ハンドオーバ中の送信パワを十分に増やすことが不可能な場
合に、ハンドオーバ中に送信パワを上げる代わりに、ＣＤＭＡワイヤレス携帯電
話及びパーソナル通信システムにおける中間周波数ハンドオーバの結果として落
ち込み呼の発生を減らすことである。
【０００８】 本発明は、中間周波数ハンドオーバ中の落ち込み呼の高リスクをほぼ未然に防
ぐために、ＢＥＲは、事実、移動局への及びからの送信の拡散ファクタを増やす
ことによって（単なる維持ではなく）十分に減らされるべきである。
【０００９】 このように、本発明に係るハンドオーバ方法は、現動作周波数、最終拡散ファ
クタ、及び少なくとも最終拡散ファクタの二倍である開始拡散ファクタとは異な
る新しい動作周波数を識別する現基地局からのハンドオーバ命令に応答して、移
動局の動作周波数が識別された新しい動作周波数に従って切り替えられ、移動局
は移行期間に識別された開始拡散ファクタで送信し、新しい動作周波数における
移動局からの双方向リンクが移行期間の終わりに確立され、移動局は移行期間後
に識別された最終拡散ファクタで確立された新しいリンクを通じて通信すること
を特徴とする移動局の視点で若しくは視点から発生する活動に関する。更に、本
発明に係る移動局用のプログラムされたマイクロプロセッサ若しくはコントロー
ラを含む装置は、中間周波数ハンドオーバ命令に応答して前の活動を導くように
プログラムされる。
【００１０】 更に、本発明は、現基地局が、現動作周波数、最終拡散ファクタ、及び少なく
とも最終拡散ファクタの二倍の開始拡散ファクタとは異なる新しい動作周波数を
識別するハンドオーバ命令を移動局に送信することを特徴とする現基地局の視点
で若しくは視点から発生する活動に関する方法に関する。
【００１１】 本発明の方法及び装置は、加えて、開始拡散ファクタが少なくとも最終拡散フ
ァクタの４倍であることを特徴とする。本発明の別の態様では、移行期間は所定
の固定期間である。
【００１２】 本発明の他の目的、機能、及び利点は、添付図面と共に以下の詳細な説明を読
むことによって明らかとなるであろう。
【００１３】 まず、図１を参照する。図１は、呼中に、直接拡散符号分割多重接続（ＤＳ−
ＣＤＭＡ）ネットワーク２０の第一の基地局２２のワイヤレス・カバーエリアか
ら第二の基地局３２へローミングすることが可能な移動局１０を示す。ここで、
第二の基地局３２は、同じネットワークのものでもよく、「中間周波数」ハンド
オーバが要求される、図示するような異なるＤＳ−ＣＤＭＡネットワーク３０の
ものでもよい。これによって、呼は移動局１０のネットワーク２０の基地局２２
との動作周波数Ｆ１の双方向リンクＬ１群から、移動局１０のネットワーク３０
の基地局３２との動作周波数Ｆ２の双方向リンクＬ２群へ切り替えられ若しくは
転送されなければならないことを意味する。図１に示す詳細のレベルにおいて、
ネットワーク２０及び３０は従来通りである。説明のため、ネットワーク２０は
、２つの基地局２２、２４と、複数の基地局２２、２４を制御する基地局コント
ローラ２６と、ネットワーク２０を制御するネットワーク・コントローラ２８と
を有するものとして示されている。同様に、ネットワーク３０は、２つの基地局
３２、３４と、複数の基地局３２、３４を制御する基地局コントローラ３６と、
ネットワーク２０を制御するネットワーク・コントローラ３８とを有するものと
して示されている。ネットワーク・コントローラは、通信リンク４０で接続され
、更に、各ネットワーク・コントローラは、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）４２と
接続されている。
【００１４】 移動局は、図２に概略的に示され、示される詳細のレベルにおいて従来通りで
ある。その中で、移動局は、ＲＦセクション５０と、ベースバンド・セクション
６０と、ユーザ・インターフェース・セクション７０とを有するように見られる
。ＲＦセクション５０は、ダイプレクサ５３に接続されたアンテナ５２を有する
。ダイプレクサ５３は、パワ増幅器５４の出力から、アンテナ５２によって送信
されるべきＲＦスペクトラム拡散通信信号を受信すると共に、アンテナ５２によ
って受信されたＲＦスペクトラム拡散通信信号を低ノイズ増幅器５５の入力へ供
給する。変調器５６は、（図示しない）ゼロＩＦ構造を有することが好ましく、
ベースバンド・セクション６０のエンコーダ６２からのベースバンド・スペクト
ラム拡散通信信号、及び電圧制御発振器若しくは周波数シンセサイザ５８からの
ＲＦキャリア信号を受信すると共に、ＲＦスペクトラム拡散通信信号をパワ増幅
器５４の入力へ供給する。同様に、復調器５７は、（図示しない）ゼロＩＦ構造
を有することが好ましく、低ノイズ増幅器５５の出力からのＲＦスペクトラム拡
散通信信号、及び発振器若しくはシンセサイザ５８からのＲＦキャリア信号を受
信すると共に、ベースバンド・スペクトラム拡散通信信号をベースバンド・セク
ション６０のデコーダ６３に供給する。通常、少なくともエンコーダ６２及びデ
コーダ６３は、ディジタル・シグナル・プロセッサ（図示せず）によって実現さ
れる。エンコーディング及びデコーディングに加えて、エンコーダ６２及びデコ
ーダ６３は、更に、関連する位相における関連するＰＮコード・シーケンスの適
用というよく知られた方法によって、スペクトラム拡散処理及び逆拡散処理もそ
れぞれ実行する。ベースバンド・セクション６０は、発振器若しくはシンセサイ
ザ５８の周波数を制御し、エンコーダ６２及びデコーダ６３を制御し、更に、移
動局側におけるハンドオーバを含む呼のセットアップ及び維持についての多様な
イベントを操縦するためにマイクロプロセッサ６４によって用いられる命令を構
成するファームウェアを含むために少なくとも部分的にプログラム可能な、例え
ばＥＥＰＲＯＭ（図示せず）である非揮発性リード・オンリ・メモリ・ユニット
６６、及び、揮発性ランダム・アクセス・メモリ・ユニット６５にアクセスする
。ベースバンド・セクション６０には、更に、エンコーダ６２をフィードすると
共に、ユーザ・インターフェース・セクション７０のマイクロフォン７２によっ
てフィードされるアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ６７と、デコーダ
６３によってフィードされると共に、ユーザ・インターフェース・セクション７
０のスピーカ７４をフィードするディジタル・アナログ・コンバータ６８とが含
まれる。
【００１５】 ＣＤＭＡワイヤレス携帯電話システムにおいて、特に第三世代システム用に開
発中の規格に準拠する場合、現基地局２２から移動局１０へのダウンリンク若し
くはフォワードリンク用の多様な送信パラメータと、移動局１０から現基地局２
２へのアップリンク若しくはリバースリンク用の多様な送信パラメータとは、移
動局と現基地局との間の通信に基づいて、フレーム毎に更新され得る。これらパ
ラメータには、送信パワ及び拡散ファクタが含まれる。後者は、比ＲＣＨＩＰ／
ＲＩＮＦＯであり、ここで、ＲＣＨＩＰはＰＮ拡散コードのチップレートであり
、ＲＩＮＦＯはシンボルレートである。送信パワは、通常、信号品質を維持する
ために、現基地局と移動局との間の相互作用によって形成されるパワ制御ループ
に適合される。送信パワは、更に、シンボルレート及び拡散ファクタが複数のレ
ート・サービスにおいて変化されるように適合される。なぜなら、送信パワは、
ＣＤＭＡシステムの容量を向上させるためにシンボルレートの減少のために拡散
ファクタが増やされた時に減らされ得るからである。
【００１６】 既述のように、本発明によれば、ＢＥＲは、ハンドオーバ中の移動局への及び
からの送信の拡散ファクタを増やすことによって、ＣＤＭＡシステムにおける中
間周波数ハンドオーバ中のＢＥＲを大幅に低減させ、よって送信パワ・レベルを
更に増やすことが不可能な場合であっても、ハンドオーバ中に呼が落ち込むこと
が発生することを減らす。
【００１７】 本発明に係る中間周波数ハンドオーバが実行されている時のイベントの時系列
が図３Ａに示されている。その中で、中間周波数ハンドオーバは、時刻ｔ１にお
けるイベント８２によって開始され、現基地局２２は、新しい基地局２２とフォ
ワード及びリバースリンクＬ２を確立するための新しい周波数Ｆ２と、用いられ
る開始拡散ファクタ（ＳＴＡＲＴＩＮＧ ＳＦ）及び最終拡散ファクタ（ＦＩＮ
ＡＬ ＳＦ）とを特定するハンドオーバ命令（ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＣＭＤ）を移
動局（ＭＳ）１０に送信する。中間周波数ハンドオーバ決定は、移動局との進行
中の呼を維持するために、基地局コントローラ２６若しくはネットワーク・コン
トローラ２８によって、従来通りに為される。この決定は、現基地局２２や基地
局２４などのネットワーク２０の近隣基地局、及びネットワーク３０の基地局３
２などの他の周波数における近隣基地局からの信号の品質若しくは信号レベルに
ついての移動局による従来通りの周期的な測定に先行され、この測定は現基地局
２２に送信される。このハンドオーバ命令は、更に、ネットワーク２０から、ネ
ットワーク・コントローラ３８及び基地局コントローラ３６を経由して、ネット
ワーク３０の基地局３２まで伝達される。
【００１８】 落ち込んだ呼を実質的に回避するため、開始ＳＦは、最終ＳＦの少なくとも２
倍、好ましくは少なくとも４倍であるべきである。このように、開始及び最終拡
散ファクタの典型的な値は、それぞれ、２５６及び６４である。
【００１９】 次いで、イベント８４が時刻ｔ２で起こり、移動局１０は、その送信及び受信
周波数を、開始拡散ファクタに切り替えられた移動局１０へ及びからの送信用の
拡散ファクタを用いて、新しい動作周波数Ｆ２に切り替える。
【００２０】 移動局１０が新基地局３２からの周波数Ｆ２の信号を開始ＳＦと等しい拡散フ
ァクタを用いて一旦正しく復調すると、イベント８６が時刻ｔ３で起こり、移動
局１０は、ハンドオーバが完了したという信号（ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＣＯＭ）と
、検知されたフレームのメッセージ・フレーム番号（ＭｅｓｓａｇｅＦｒａｍｅ
Ｎｕｍｂｅｒ）とを新基地局３２に送信する。その後、時刻ｔ３において、イベ
ント８８が起こり、拡散ファクタが、送信されたメッセージ・フレーム番号に続
く所定数ｎのフレーム後、移動局１０及び新基地局３２の両方において最終ＳＦ
に切り替わる。この所定数ｎは、過度の実験無しで、当業者によって容易に選択
される。
【００２１】 図３Ｂに示すように、移動局１０の動作周波数は、基地局２２と通信中である
ことを示すＦ１から始まり、時刻ｔ２において動作周波数は、基地局３２との通
信を確立し維持するために、Ｆ２に切り替えられ、維持される。
【００２２】 更に、図３Ｃに示すように、拡散ファクタＳＦは、移動局１０が基地局２２と
通信中である間に、最終拡散ファクタにおいて開始される。次いで、時刻ｔ２に
おいて、拡散ファクタは中間周波数ハンドオーバのために、開始拡散ファクタに
まで増やされ、中間周波数ハンドオーバが完了した後、時刻ｔ４において、拡散
ファクタは最終拡散ファクタまでほぼ戻される。
【００２３】 ここで、本発明の目的が満たされたことが評価されるべきである。本発明は特
定の詳細について述べられているが、本発明の意図された精神及び範囲内で多く
の変形例が可能であることも評価されるべきである。添付の請求項を解釈する際
、 ａ）「有する」という語は、請求項に挙げられた以外の他の要素若しくは工程の
存在を排除せず、 ｂ）要素に先行する「ａ」若しくは「ａｎ」という語は、そのような要素が複数
存在数ことを排除せず、 ｃ）請求項における参照サインはそれらのハンドオーバにを限定せず、 ｄ）複数の「手段」は、構成若しくは機能を実現するハードウェア若しくはソフ
トウェアの同じアイテムによって置換され得る、 ことは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ワイヤレス携帯電話ネットワークの一組と共に移動局を概略的に示す図である
。
【図２】 図１における移動局の一般的な概略図である。
【図３Ａ】 本発明に係る中間周波数ハンドオーバを含む時間間隔におけるイベントの時系
列を表す図である。
【図３Ｂ】 本発明に係る中間周波数ハンドオーバを含む時間間隔における時間に対する動
作周波数のグラフを表す図である。
【図３Ｃ】 本発明に係る中間周波数ハンドオーバを含む時間間隔における時間に対する拡
散ファクタ（ＳＦ）のグラフを表す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K022 EE01 EE21 EE31 5K067 AA03 BB04 CC10 CC24 EE24 HH24 JJ74 KK13

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワイヤレス携帯電話システムの基地局との現在のフォワード
    及びリバースリンクからＣＤＭＡ変調方式を用いた新しいフォワード及びリバー
    スリンクへの移動局のハンドオーバ方法であって、 新しい動作周波数に従って該移動局の動作周波数を切り替え、 移行期間の終わりまでに、新しい動作周波数及び開始拡散ファクタにおいて移
    動局からの新しいフォワード及びリバースリンクを確立し、 移行期間の終わりの後、最終拡散ファクタにおいて確立された新しいリンクを
    通じて通信し、 前記開始拡散ファクタは少なくとも前記最終拡散ファクタの２倍であることを
    特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の方法であって、 前記開始拡散ファクタは少なくとも前記最終拡散ファクタの４倍であることを
    特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の方法であって、 前記移行期間は、前記開始拡散ファクタにおける該新しいリンクの確立に所定
    数のフレームが続いた後に終わることを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 ワイヤレス携帯電話システムの基地局との現在のフォワード
    及びリバースリンクからＣＤＭＡ変調方式を用いた新しいフォワード及びリバー
    スリンクへの移動局のハンドオーバ方法であって、移動局に少なくともその送信
    及び受信周波数を変えることを要求すると共に、新しい動作周波数、最終拡散フ
    ァクタ、及び該最終拡散ファクタの少なくとも２倍である開始拡散ファクタを特
    定するためのハンドオーバ命令を基地局から移動局に送信することを特徴とする
    方法。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の方法であって、 前記開始拡散ファクタは少なくとも前記最終拡散ファクタの４倍であることを
    特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 ワイヤレス携帯電話システムの基地局との現在のリンクから
    ＣＤＭＡ変調方式を用いた新しいリンクへの移動局のハンドオーバ用の装置であ
    って、 該ハンドオーバは、該移動局に少なくともその動作周波数を変えることを要求
    し、 前記装置は、 新しい動作周波数に従って該移動局の動作周波数を切り替え、 移行期間の終わりまでに、新しい動作周波数及び開始拡散ファクタにおいて移
    動局からの新しいフォワード及びリバースリンクを確立し、 移行期間の終わりの後、最終拡散ファクタにおいて確立された新しいリンクを
    通じて通信するというこれらイベントを操縦するようにプログラムされた移動局
    におけるプロセッサ若しくはコントローラを有し、 前記開始拡散ファクタは少なくとも前記最終拡散ファクタの２倍であることを
    特徴とする装置。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の装置であって、 前記開始拡散ファクタは少なくとも前記最終拡散ファクタの４倍であることを
    特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 請求項６記載の装置であって、 前記移行期間は、前記開始拡散ファクタにおける該新しいリンクの確立に所定
    数のフレームが続いた後に終わることを特徴とする装置。
JP2001541266A 1999-11-29 2000-11-10 ワイヤレスｃｄｍａシステムにおける中間周波数ハンドオーバ Pending JP2003516056A (ja)

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US09/450,231 1999-11-29
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CN (1) CN100469179C (ja)
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