JP2010539824A - 端末のハンドオーバのための方法、ネットワーク要素、基地局、および通信システム - Google Patents

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Abstract

本発明は、第1の基地局から第2の基地局に端末をハンドオーバするための方法と、無線ネットワーク要素と、端末と、基地局と、通信システムとを提供する。第1の基地局から第2の基地局に端末をハンドオーバするための方法であって、前記第1の基地局は、アクセス・ネットワークにおいてEV−DO対応であり、前記第2の基地局は、EV−DO対応ではない方法において、前記第2の基地局から前記端末にEV−DOパイロット信号を送信するステップと、EV−DOパイロット強度が所定の閾値を上回る場合、前記EV−DOパイロット強度を含むルート更新メッセージを前記端末から送信するステップと、前記EV−DOパイロット強度に基づいて、CDMAパイロット強度を計算するステップと、CDMAパイロット強度がハンドオーバ閾値を上回る場合、前記第2の基地局への前記端末のハンドオーバを実行するステップとを含む方法。

Description

本発明は、無線通信に関し、詳細には、端末のハンドオーバのための方法、ネットワーク・コントローラ要素、端末、基地局、および通信システムに関する。
CDMA2000 1xは、CDMA2000の一バージョンであり、回路ネットワークとパケット・ネットワークの両方を利用し、307.2Kbpsの最大伝送データ・レートで音声サービスと低レートのデータ・サービスを提供する。CDMA2000 1xEV−DOは、高レート・パケット・データ(HRPD:High Rate Packet Data)技術を用いるデータ最適化されたCDMA2000 1x規格の進化形であり、パケット・ネットワーク専用でデータだけを送信し、2.4Mbpsの最大伝送レートで双方向の高レート・データ・サービスを提供する。その進化形であるEV−DO RevAは、3.07Mbpsの最大順方向リンク・データ・レートと、1.8Mbpsの最大逆方向リンク・データ・レートを有する。さらに、EV−DO RevAは、VoIPサービスをサポートする能力を有する。無線チャネルをパイロット・チャネルと、MACチャネルと、データ・チャネルとに別々に時分割することによって、1.25MHzのデータ・チャネルを使用するEV−DOは、スペクトル効率を向上させ、音声トラフィックがデータ速度を低下させる原因となる干渉の増大を排除する。
これ以降、説明の都合上、CDMA2000 1xシステムは、単に「1xシステム」または「CDMAシステム」と呼ばれ、CDMA2000 1xEV−DO RevAシステムは、単に「EV−DOシステム」と呼ばれる。
現在、EV−DOネットワークは一般に、従来の1xネットワークと一緒に使用されている。より具体的には、EV−DOネットワークは、いくつかの都市またはホット・スポットをカバーできるにすぎず、一方、従来の1xネットワークは、ほぼあらゆる場所をカバーして、シームレスな無線データ・ネットワークを形成する。したがって、EV−DOシステムのVoIPから1x回路音声へのハンドオフは、音声呼の継続性を維持するために非常に重要になる。
1xEV−DOから1xシステムへの既存のハンドオーバは、回路サービス通知アプリケーション(CSNA:Circuit Services Notification Application)に関係する。CSNAは、それがなければ、EV−DOシステムを監視している最中に、定期的に1xシステムに戻って、呼び出しをチェックしなければならないアクセス端末/移動局(AT/MS)の動作に対処するために、EV−DOシステムに導入された。CSNAの場合、AT(ユーザにデータ継続性を提供するデバイスで、1xシステムにおける移動局に相当する)と、AN(アクセス・ネットワーク、ATとの無線通信用に使用される無線アクセス・ネットワーク(RAN)内の論理エンティティ)は、あるサービスに関連する通知が1xシステムとEV−DOシステムの間でトンネリングされることを可能にするフィルタリング機構を実施する。
1xEV−DOから1xシステムへのハンドオフ手順は、3GPP2 A.S0008−Bにおいて以下のように定義されている。
(1)ANは、アクティブ・セット(active set)および隣接セット(neighbor set)における各パイロットのパイロット強度、パイロット位相を含む現在のリンク・ステータスを報告するルート更新メッセージ(RUM:Route Update Message)をAT/MSから受信し、EV−DOセルの現在のパイロット強度(Ec/Io)が所定の閾値よりも低く、VoIPサービス品質を維持できないことを見出す。
(2)ANは、CSNAプロトコルを通して1Xオーバヘッド・メッセージ(1X overhead message)をAT/MSに送信する。
(3)ANは、CSNAプロトコルを通して1Xサービス・リダイレクション・メッセージ(1X service redirection message)をAT/MSに送信する。これは、呼を1xEV−DOのVoIPから1Xの回路音声に移すための手順を開始するようAT/MSに指示する。
(4)AT/MSは、CSNAを通して1Xオリジネーション(1X origination)をANに送信する。
(5)ANは、ハンドオフ指示メッセージ(handoff direction message)をMS/ATに送信する。
(6)MS/ATは、呼を継続するために1Xチャネルに同調する。
1xパイロットは継続的に送信されるが、EV−DOパイロット・バーストは96チップの持続時間を有し、各半スロットにつき1つのパイロット・バーストが存在するにすぎない。その結果、現在のシステムでは、EV−DOシステムにおいてATによって送信されるRUMは、EV−DOパイロットだけを含む。したがって、1Xシステムのためのパイロット測定は実行されず、ANは、実際のところどれがCDMA候補であるかを明確に知ることができない。
現在のハンドオフ手順と比較した場合、VoIPから1X回路音声へのハンドオフは、ブラインド・ハンドオフ(blind handoff)を実行するためのプレプロビジョニング候補(pre−provisioning candidate)を有さない。したがって、ANは、ハンドオフ手順の最中にCSNAプロトコルによって提供される1Xセクタ情報に基づいて、1Xシステムのアクティブ・セットを決定しなければならない。ANは、1X近隣リストを取得し、オーバヘッド・メッセージにおける出現番号に基づいて、そのリストをソートする。その後、リストの6つのフォント候補のパイロットが、1Xシステムのアクティブ・セットになる。
生成されたハンドオフ候補は、オーバヘッド・メッセージにおける出現の可能性に基づいており、実際の測定には基づいていないので、ハンドオフの成功を保証することはできない。実際に、このプロセスは、どのCDMAセルがATにとって最良のカバレージを有するかを知らせることができず、アクティブ・セットに入ることができるのはわずか6つのパイロットだけなので、CDMAセルが良好なカバレージを有していても、見落とされる可能性がある。したがって、ハンドオフの最中に、呼切断(call drop)が発生することがある。
加えて、現在のシステムに関する別の問題として、EV−DOシステムと1xシステムの境界における「遠近干渉(Near−Far Interference)」が存在する。EV−DOシステムは、順方向リンクでは時分割システムである。パイロット・チャネル送信は、システム全体について同期が取られており、したがって、隣接EV−DOセルからのパイロット信号が、EV−DOシステムにとっての主たる干渉である。セルがEV−DOシステムの境界セルである場合、近隣セルの干渉が存在しないため、そのパイロット強度が0dBに近くなることがある。したがって、境界EV−DOセル内のATは、通常のEV−DOセルにおけるよりも長いリンクを維持することができる。その結果、ATが長いEV−DOトラフィック・リンクを維持しようと試みるとき、最終的にATがCDMAセルに非常に接近している可能性が存在する。その場合、ATの送信機が、CDMAセルの逆方向リンクとの干渉を引き起こすことがあり、これは、「EV−DOとCDMAの間の遠近干渉」と呼ばれる。遠近干渉は、CDMAセルの容量を低下させる可能性がある。もちろん、干渉効果は、CDMA搬送波とEV−DO搬送波のスペクトル位置の関数であり、例えば、最悪の干渉の影響は、EV−DOチャネルがCDMAチャネルにスペクトル的に隣接していることに由来する。
3GPP2 A.S0008−B 3GPP2「CDMA2000 Evaluation Methodology」 C.S0024−A
従来技術における上記の問題を解決するため、本発明は、第1の基地局から第2の基地局に端末をハンドオーバするための方法と、ネットワーク要素と、ハイブリッド端末と、デバイスと、基地局と、通信システムとを提供する。
本発明の一態様によれば、第1の基地局から第2の基地局に端末をハンドオーバするための方法であって、前記第1の基地局は、アクセス・ネットワークにおいてEV−DO対応であり、前記第2の基地局は、EV−DO対応ではない方法において、前記第2の基地局から前記端末にEV−DOパイロット信号を送信するステップと、EV−DOパイロット強度が所定の閾値を上回る場合、前記EV−DOパイロット強度を含むルート更新メッセージを前記端末から送信するステップと、前記EV−DOパイロット強度に基づいて、CDMAパイロット強度を計算するステップと、前記CDMAパイロット強度がハンドオーバ閾値を上回る場合、前記第2の基地局への前記端末のハンドオーバを実行するステップとを含む方法が提供される。
本発明の別の態様によれば、第1の基地局から第2の基地局へのハンドオーバを制御するためのネットワーク要素であって、前記第1の基地局は、アクセス・ネットワークにおいてEV−DO対応であり、前記第2の基地局は、EV−DO対応ではないネットワーク要素において、前記第2の基地局のEV−DOパイロット強度に基づいて、CDMAパイロット強度を計算するように構成される計算ユニットと、前記CDMAパイロット強度がハンドオーバ閾値を上回るかどうかを決定するように構成される決定ユニットと、前記CDMAパイロット強度がハンドオーバ閾値を上回る場合、前記第1の基地局から前記第2の基地局への端末のハンドオーバを実行するように構成される実行ユニットとを含むネットワーク要素が提供される。
本発明のさらに別の態様によれば、CDMAシステムおよびEV−DOシステムにおいて使用するためのハイブリッド端末であって、前記CDMAシステムからEV−DOパイロット信号を受信するように構成されるハイブリッド端末が提供される。
本発明のさらに別の態様によれば、CDMAシステム内の非EV−DO対応の基地局に備えられる、パイロット信号を生成するためのデバイスであって、EV−DOパイロット信号を生成するように構成されるデバイスが提供される。
本発明のさらに別の態様によれば、EV−DO対応ではなく、パイロット信号を生成するための上述のデバイスを含む、CDMAシステム内の基地局が提供される。
本発明のさらに別の態様によれば、上述のハイブリッド端末、CDMAシステム内の上述の基地局、およびハンドオーバを制御するための上述のネットワーク要素を含む通信システムが提供される。
本発明の目的、特徴、および利点は、添付の図面を併用した本発明の詳細な実施についての以下の説明から、より良く理解されると思われる。
本発明の一実施形態による、通信システムの概略ブロック図である。 本発明の別の実施形態による、ネットワーク要素の概略ブロック図である。 本発明の別の実施形態による、EV−DOシステムから1xシステムへのハンドオーバのための方法のフローチャートである。 EV−DOシステムにおけるEV−DOパイロット・チャネルの構造を示す図である。 EV−DOタイム・スロットの構造を示す図である。 本発明の別の実施形態による、1xシステムにおいてEV−DOパイロットを生成するためのデバイスの概略ブロック図である。 本発明のさらに別の実施形態による、1xシステムにおいてEV−DOパイロットを生成するためのデバイスの概略ブロック図である。
次に、本発明の様々な実施形態が、添付の図面を併用して詳細に説明される。
図1は、本発明の一実施形態による、通信システムの概略ブロック図を示している。
図1に示されるように、通信システム10は、CDMAシステム20と、EV−DOシステム30と、AT/MS40とを含む。説明の都合上、1xシステム20は、1xにのみ対応するBセル202Aを有するただ1つの基地局(BS)202を含み、EV−DOシステム30は、1xとEV−DO RevAが組み合わされたAセル302Aを有するアクセス・ネットワーク(AN)302と、1xとEV−DO Rev0が組み合わされたCセル304Aを有するAN304とを含む。VoIP呼は、セル302Aではサポートされるが、セル304Aではサポートされない。これらのシステムが実際には2つ以上の基地局およびANを含み得ることは当業者であれば理解されよう。
AN302は、ネットワーク・コントローラ要素306を含み、ネットワーク・コントローラ要素306は、EV−DOシステムから1xシステムへのハンドオーバを制御することができる。
図2は、本発明の一実施形態による、ネットワーク・コントローラ要素の概略ブロック図を示している。
図2を参照すると、ネットワーク・コントローラ要素306は、EV−DOパイロット強度に基づいて、CDMAセルのCDMAパイロット強度を計算するための計算ユニット3002と、CDMAパイロット強度がハンドオーバ閾値を上回るかどうかを決定するための決定ユニット3004と、CDMAパイロット強度がハンドオーバ閾値を上回る場合、EV−DOシステムから1xシステムへの端末のハンドオーバを実行するための実行ユニット3006とを含む。加えて、ネットワーク・コントローラ要素306は、同じCDMAセル・サイトの1xおよびEV−DOシステム用のパイロットPNマッピング・テーブル(pilot PN mapping table)を維持するための維持ユニット3008をさらに含む。
図3は、本発明の一実施形態による、EV−DOシステムから1xシステムへのハンドオーバのための方法のフローチャートを示している。
図3に示されるように、CDMAおよびEV−DOカバレージの境界にあるCDMA基地局202は、ステップS110において、EV−DOパイロット信号を生成することができ、ステップS120において、EV−DOパイロット信号をAT/MS40に送信することができる。パイロットの電力は、他の通常のEV−DOセルの電力と同じである。それは、信頼性の高いハンドオフを実行できる基礎である。すなわち、AN302は、CDMAセルが存在することを、1xセル202Aから送信されたEV−DOパイロットを通して知ることができる。
後続のステップS130において、EV−DOパイロット強度が所定の閾値を上回る場合、AT/MS40は、ルート更新メッセージ(RUM)をAN302に送信する。RUMは、1xセル202Aに関するEV−DOパイロット強度を含み、したがって、AT/MS40は、EV−DOパイロットを測定し、その強度を所定の閾値と比較することによって、信頼性の高いハンドオフをトリガすることができる。
次にステップS140において、EV−DOネットワーク内のネットワーク・コントローラ要素306の維持ユニット3008は、セル202Aなど、CDMAシステムおよびDOシステムのすべての境界セルに対してパイロット・マッピング・テーブルを維持することができる。パイロット・マッピング・テーブルは少なくとも、例えば、各境界セル用のCDMAおよびEV−DOの疑似雑音(PN)符号、パイロット符号を含む。
CDMA専用セル202Aの場合、セルは、EV−DOパイロットを送信することができる。表1に示されるように、EV−DOシステムと1xシステムの境界内の個々のセルは、CDMAパイロットPNおよびEV−DOパイロットPNの両方を有する。
Figure 2010539824
ステップS150において、ネットワーク・コントローラ要素306の計算ユニット3002は、新しいアルゴリズムを使用して、CDMAセル202AのEV−DOパイロット強度に基づいて、CDMAセル202Aのパイロット強度を決定することができる。したがって、AN302は、EV−DOからCDMAへのハンドオフが起こるかどうかを決定することができる。提案されるアルゴリズムが、以下でより詳しく説明される。
図1を参照すると、システム10内には3つのセル、セルA302A、セルB202A、およびセルC304Aが存在する。システム機能は、以下の表に記載されたものとすることができる。
Figure 2010539824
各セルからAT/MS40までの経路損失が、それぞれPL1、PL2、およびPL3(PLi<1)であり、CDMA搬送波とEV−DO搬送波は、同じ帯域であると仮定する。
EV−DOの送信電力がPワットである場合、セルA302Aのパイロット強度は、数学的に以下のように表すことができる。
Figure 2010539824
ここで、Fは、EV−DOセルの雑音指数(noise factor)であり、
thは、熱雑音スペクトル密度(thermal noise spectrum density)であり、
BWは、帯域幅(1.23または1.25mHz)であり、
Ec/Ioは、総受信電力スペクトル密度(雑音および信号)Ioに対するチップ当たりの合成パイロット・エネルギーEcの比である。
信号および干渉と比べて、熱雑音は相対的に小さいので、EV−DOパイロット強度は、以下とすることもできる。
Figure 2010539824
EV−DOとCDMAは、同じ帯域を使用すると仮定され、したがって、伝播モードは同じである。例えば、3GPP2「CDMA2000 Evaluation Methodology」では、1.9GHz用に以下のように定義された伝播モードが存在する。
経路損失=28.6+35log10(d)dB、dはメートル単位
(BTS ANT Ht=32m、MS=1.5m)
したがって、CDMAおよびEV−DOの距離およびRF環境は同じであるので、EV−DOおよびCDMAの経路損失は、同じと見なすことができる。
第1に、図1に示されるようなシステム10のEV−DOカバレージについて検討するにあたり、EV−DOのパイロットは、最大電力Pワットで送信されるとし、ATは、セルA302Aのカバレージ内においてセルB202Aに向かって移動しながらVoIP呼を掛けると仮定する。ATによって観測されるセルB202Aのパイロット強度は以下のようになる。
Figure 2010539824
また、セルC304Aのパイロット強度は以下のようになる。
Figure 2010539824
第2に、CDMAカバレージについて検討するにあたり、以下を仮定する。
(1)セルA、セルB、およびセルCの呼負荷係数(call loads factor)は、それぞれβ1、β2、およびβ3(0<βi<1)であり、
(2)「f」は、CDMAセルの最大送信機電力に対するパイロット電力の比で、一般に15%から20%の範囲内にあり、
(3)POHは、CDMAセル202Aのオーバヘッド・チャネルの電力であり、
(4)Pは、CDMAセル202Aに利用可能な総トラフィック電力であり、
(5)CDMAの熱雑音(−108dBm)は、信号および干渉と比べて無視できる。
図1を参照すると、セルB202AのCDMAパイロット強度は以下のようになる。
Figure 2010539824
また同様に、セルCのパイロット強度は以下のようになる。
Figure 2010539824
EV−DOシステムのパイロット強度が以下の関係を有する場合、
(Ec/Io)B,DO>(Ec/Io)C,DO
式(3)および式(4)により、PL2>PL3という結果を得ることができる。
したがって、式(5)および式(6)により、以下を得ることができる。
(Ec/Io)B,1X>(Ec/Io)C,1X
すなわち、CDMAおよびEV−DOの両方の隣接リストがパイロット強度に従ってソートされている場合、その順序は、CDMAとEV−DOとで同じである。より具体的には、EV−DOシステムにおける強いパイロットは、やはりCDMAシステムにおける強いパイロットを意味し、その逆も成り立つ。
また、同じセクタのCDMAとEV−DOのパイロット強度の間にはさらなる関係も存在することが分かっている。
CDMAおよびEV−DOの推奨ハンドオフ閾値は以下の通りである。
Figure 2010539824
セルB202Aを例に取り上げる。
Figure 2010539824
ここで、βmaxは、セルA302A、セルB202A、およびセルC304Aの最大呼負荷係数である。式(3)から、以下を得ることができる。
Figure 2010539824
ここで、
Figure 2010539824
は、実際には、CDMAセル202A内のアンテナ・ポートにおける総電力に対するパイロット電力の最小比を表す。したがって、CDMAパイロット強度(Ec/Io)B,1Xは、EV−DOパイロット測定に基づいて推定することができる。
例えば、
(1)すべてのセルの負荷が半分であって、βmax=0.5であり、
(2)POHが総電力の22%であり、f=15%である場合、
Figure 2010539824
であり、そのため、((Ec/Io)B,1XdB>((Ec/Io)B,DOdB−6dBである。
結果として、AT/MS40から送信されるルート更新メッセージが、パイロット強度が−9dBのEV−DOパイロットを含む場合、それは、同じセクタにおいてCDMAパイロット強度が−15dBであることも表している。それは、ATにとってCDMA信号も非常に強く、音声サービス用に使用できることを意味する。
最後にステップS160において、CDMAパイロット強度がハンドオーバ閾値T_ADDを上回る場合、EV−DOネットワーク内のネットワーク・コントローラ要素306の実行ユニット3006は、AT/MS40を基地局202に切り替える。より具体的には、CDMAのパイロットが十分に強い場合、AN302は、CSNAプロトコルを通して1Xオーバヘッド・メッセージをAT/MS40に送信し、AN302は、CSNAプロトコルを通して1Xサービス・リダイレクション・メッセージをAT/MS40に送信する。これは、呼をVoIPから1X回路音声に移すための手順を開始するようAT/MS40に指示する。その後、MS/AT40は、CSNAを通して1XオリジネーションをAN302に送信する。AN302は、ハンドオフ指示メッセージをMS/AT40に送信する。最後に、MS/AT40は、呼を継続するために1Xチャネルに同調する。
本発明の実施形態では、CDMA基地局202によって送信されるEV−DOパイロットは、境界EV−DO AN302の隣接セットに含まれ、したがって、EV−DOパイロット測定を実施することによって、信頼性の高いハンドオーバを達成することができる。
本発明の別の実施形態では、EV−DOの境界内の基地局202は、EV−DOパイロット信号を生成するためのデバイス204を含むことができる。
図4に示されるように、EV−DOシステムのパイロット・チャネルは、1.2288Mcpsの固定チップ・レートで、16チップのウォルシュ・カバー0(Walsh cover 0)を用いて、Iチャネル上で送信される、すべてが「0」のシンボルからなる。16スロットからなるグループが、偶数秒ティック(even−second tick)においてシステム時間に揃えられる。
直交拡散(orthogonal spreading)に続いて、パイロット・チャネル系列は、Ackおよびデータ・チャネルなどの他のチャネル系列と合成されて、結果のIチャネル系列とQチャネル系列を形成し、これらの系列は、結果のIチャネル系列および結果のQチャネル系列に、やはり1.2288Mcpsの固定チップ・レートのIチャネルPN系列PNiおよびQチャネルPN系列PNqを乗じる複素乗法演算に等価な、直角位相拡散(quadrature spread)を施される。PN系列PNiおよびPNqの特性多項式(characteristic polynomial)も、以下のように定義される。
(x)=x15+x10+x+x+x+x+1
(同位相(I)系列の場合)
および
(x)=x15+x12+x11+X10+x+x+x+x+1
(直角位相(Q)系列の場合)
(215周期の)I PN系列およびQ PN系列を取得するため、14個の「0」が連続して出力された後(これは各周期に1回だけ起こる)、「0」を挿入する必要がある。したがって、PN系列PNiおよびPNqは、14個の代わりに15個の「0」が連続して出力される1つの連なり(run)を有する。
図4を参照すると、直角位相拡散操作に続いて、IチャネルおよびQチャネルのインパルスが、それぞれIベースバンド・フィルタおよびQベースバンド・フィルタの入力に印加される。その後、それは、搬送波変調を実行し、続いて、アナログ信号に変換することによって、順方向パイロット・ベースバンド信号を形成し、それは、CDMAシステム内の基地局の送信経路に結び付けることができる。
EV−DOパイロット信号は、C.S0024−Aにおいて以下のように定義されている。
EV−DOパイロット信号=(I−j*Q)*ウォルシュ0*(PNi−j*PNq)
ウォルシュ・カバー0はすべてが1であり、Iデータはすべてが1であり、Qデータはすべてが0であることが図4から分かり、そのため、以下のようになる。
EV−DOパイロット信号=(PNi−j*PNq)
さらに、各スロット内では、EV−DOシステムのパイロットは、MACチャネルおよびデータ・チャネルなど、他のすべての順方向リンク・チャネルと時分割多重化される。図5に示されるように、各パイロット・スロットは、1024チップからなる2つの半スロットに分割され、その各々が、パイロット・バーストを含む。各パイロット・バーストは、96チップの持続時間を有し、半スロットの中央点に配置される。
図6を参照すると、上述の概念を実施するためのデバイス204は、IチャネルおよびQチャネルのそれぞれについてPN系列PNiおよびPNqを生成するためのEV−DO PN生成モジュール206であって、偶数秒ティックのシステム・クロックを生成モジュール206およびチャネル・ゲーティング・モジュール224に提供する前記第2の基地局のタイミング・モジュール212と、パイロットPNオフセットおよび時間進み(time advance)Txについて構成を行う前記第2の基地局のコントローラ214とに接続されるEV−DO PN生成モジュール206と、生成モジュール206によって提供されるI PN系列およびQ PN系列に対してベースバンド・フィルタリングを施すように個々に構成されたベースバンド・フィルタ216および218と、実パイロット信号S(t)を取得するために、IチャネルPN系列およびQチャネルPN系列に搬送波変調を施すように構成された搬送波変調モジュール220と、半スロット内の1024チップ当たり96チップを生成する一方で、他のチップをオフにするためのチャネル・ゲーティング・モジュール224とを含むことができる。
EV−DO PN生成モジュール206は、それぞれPNiおよびPNqのために2つの移相レジスタを含む。
さらに、デバイス204は、電力制御のために実信号S(t)にパイロット利得を乗じ、ゲーティング・モジュール224の入力に接続される乗算器222をさらに含むことができる。
最後に、EV−DOパイロット・ベースバンド信号は、ゲーティング・モジュール224の出力から利用可能とすることができる。
EV−DOパイロット・チャネルは、システム偶数秒ティックに揃えることができ、CDMA基地局は、同じタイミング源を有する。そのため、EV−DOパイロットをCDMA基地局において生成することができる。
代替として、図7に示されるように、デバイス204は、それぞれIチャネルおよびQチャネルのための出力判定モジュール226および228を含む、EV−DO PN生成モジュール206を含むことができる。出力判定モジュール226および228は、タイミング・モジュール212によって提供されたシステム・クロックに従って、IおよびQを出力するかどうかを判定することができ、したがって、パイロット・バースト時間フレームではチップは透過的に出力されるが、残りは「0」として出力される。すなわち、1024チップ(半スロット)につきわずか96チップが出力できるにすぎない。
また、IチャネルおよびQチャネルについての生成モジュール206の出力は、それぞれベースバンド・フィルタ216および218に接続され、搬送波変調を施すことによって、その後、実パイロット信号を取得することができる。
さらに、デバイス204は、電力制御のために実信号S(t)にパイロット利得を乗じる乗算器222を含むことができる。
CDMA基地局においてタイミング源を使用することで、FPGAを使用してEV−DOパイロット信号を生成することができる。CDMA基地局においてEV−DOパイロット信号を生成するためのデバイスは、超大規模集積回路もしくはゲート・アレイなどのハードウェア回路、論理チップおよびトランジスタなどの半導体、またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ、プログラマブル論理回路などのプログラマブル・ハードウェア・デバイスによって、様々なタイプのプロセッサ上で動作するソフトウェアによって、また上記のハードウェア回路とソフトウェアの組合せによって実装できることが理解できよう。
上で説明されたように、本発明において提案される方法は、CDMAネットワークに対する干渉を最小化することができる。
通信システム10における計算の概念と同様に、EV−DOおよびCDMAの組合せセルの経路損失がPL1であり、CDMA専用セルの経路損失がPL2であり、CDMA搬送波とEV−DO搬送波が同じ帯域を有すると仮定する。
EV−DOの送信電力がPワットである場合、以下のようになる。
Figure 2010539824
ここで、F、Nth、BW、およびEc/Ioの定義は、上記のものと同じである。
セルの雑音値が5dBである場合、F*Nth*BWは約−108.1dBmであり、そのため、相対的に小さい。AT/MSがEV−DOセルの境界にいる場合、Ec/Ioは、式(8)から約0dBである。その後、AT/MSは、EV−DOセルから遠ざかることができる。P*PL1が−108.1dBmに近い場合、Ec/Ioは減少する。Pが42dBm(16W)であると仮定すると、Ec/Ioが−6dBである場合、PL1は155dBである。この経路損失は、通常のリンク経費(link budget)よりも少なくとも3dB高い。それが、通常のカバレージから遠く離れても、AT/MSがEV−DOリンクを維持できる理由である。
CDMAセルもEV−DOパイロット信号を送信する場合、AT/MSは、通常のEV−DOカバレージ・ケースを観測する。パイロット強度は、数学的に以下のように表すことができる。
Figure 2010539824
熱雑音は相対的に小さいので、EV−DOパイロット強度は、以下のようにすることもできる。
Figure 2010539824
これは通常のEV−DOカバレージ・シナリオであり、「遠近干渉」問題を解決することができる。
本発明の、第1の基地局から第2の基地局に端末をハンドオーバするための方法、ネットワーク要素、ハイブリッド端末、基地局、パイロット信号を生成するためのデバイス、および通信システムが、いくつかの例示的な実施形態を用いて詳しく説明されたが、これらの実施形態は、網羅的ではなく、当業者であれば、本発明の主旨および範囲内で様々な変形および変更を施すことができる。したがって、本発明は、これらの実施形態に限定されず、本発明の範囲は、もっぱら添付の特許請求の範囲によって確定される。

Claims (25)

  1. 第1の基地局から第2の基地局に端末をハンドオーバするための方法であって、前記第1の基地局はアクセス・ネットワークにおいてEV−DO対応であり、前記第2の基地局はEV−DO対応ではなく、前記方法が、
    前記第2の基地局から前記端末にEV−DOパイロット信号を送信するステップと、
    EV−DOパイロット強度が所定の閾値を上回るときには、前記EV−DOパイロット強度を含むルート更新メッセージを前記端末から送信するステップと、
    前記EV−DOパイロット強度に基づいて、CDMAパイロット強度を計算するステップと、
    前記CDMAパイロット強度がハンドオーバ閾値を上回るときには、前記第2の基地局への前記端末の前記ハンドオーバを実行するステップと、を含む方法。
  2. 各境界セルに対してCDMAのパイロット符号およびEV−DOのパイロット符号を少なくとも含むパイロット・マッピング・テーブルを維持するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記パイロット符号が疑似雑音符号を含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記EV−DOパイロット強度に基づいて、CDMAパイロット強度を計算する前記ステップが、
    前記EV−DOパイロット強度とCDMAセル内のアンテナ・ポートにおける総電力に対するパイロット電力の比とに基づいて、CDMAパイロット強度を計算するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  5. CDMAセル内のアンテナ・ポートにおける総電力に対するパイロット電力の前記比が、
    Figure 2010539824
    として定義され、ここで、fは、CDMAセルの最大送信機電力に対するパイロット電力の比、POHは、前記CDMAセルのオーバヘッド・チャネルの電力、Pは、前記CDMAセルに利用可能な総トラフィック電力、βmaxは、隣接セルの最大呼負荷係数である、請求項4に記載の方法。
  6. EV−DOパイロット信号を送信する前記ステップが、前記第2の基地局においてEV−DOパイロット信号を生成するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  7. EV−DOパイロット信号を生成する前記ステップが、
    前記第2の基地局のコントローラによって提供されるパイロット疑似雑音のオフセットと送信時間進み(Tx)とに基づいて、IチャネルおよびQチャネルのそれぞれについてEV−DOの疑似雑音系列を生成するステップと、
    IチャネルおよびQチャネルのそれぞれについて前記PN系列にベースバンド・フィルタリングを施すステップと、
    IチャネルおよびQチャネルについてPN系列から実信号を取得するために、IチャネルおよびQチャネルについて前記PNベースバンド系列に搬送波変調を施すステップと
    を含む、請求項6に記載の方法。
  8. EV−DOパイロット信号を生成する前記ステップが、IチャネルおよびQチャネルのそれぞれについて半スロット内の1024チップのうちの96チップを通過させ、残りに0を設定するために、前記系列をゲート制御するステップをさらに含む、請求項7に記載の方法。
  9. 疑似雑音系列を生成する前記ステップが、IチャネルおよびQチャネルのそれぞれのために2つの移相レジスタを使用する、請求項7に記載の端末をハンドオーバするための方法。
  10. 疑似雑音系列を生成する前記ステップが、半スロット内の1024チップのうちの96チップを出力するために、システム・クロックに基づいて、IチャネルおよびQチャネルのそれぞれについて前記PN系列を判定するステップを含む、請求項7に記載の方法。
  11. 疑似雑音系列を生成する前記ステップが、搬送波変調を施す前記ステップの後、前記実信号にパイロット利得を乗じるステップを含む、請求項7に記載の方法。
  12. 第1の基地局から第2の基地局へのハンドオーバを制御するためのネットワーク要素であって、前記第1の基地局はアクセス・ネットワークにおいてEV−DO対応であり、前記第2の基地局はEV−DO対応ではなく、前記要素が、
    前記第2の基地局のEV−DOパイロット強度に基づいて、CDMAパイロット強度を計算するように構成される計算ユニットと、
    前記CDMAパイロット強度がハンドオーバ閾値を上回るかどうかを決定するように構成される決定ユニットと、
    前記CDMAパイロット強度が前記ハンドオーバ閾値を上回るときには、前記第1の基地局から前記第2の基地局への端末の前記ハンドオーバを実行するように構成される実行ユニットと、を含むネットワーク要素。
  13. 各境界セルに対してCDMAのパイロット符号およびEV−DOのパイロット符号を少なくとも含むパイロット・マッピング・テーブルを維持するように構成される維持ユニットをさらに含む、請求項12に記載のネットワーク要素。
  14. 前記パイロット符号が疑似雑音符号を含む、請求項13に記載のネットワーク要素。
  15. 前記計算ユニットが、前記EV−DOパイロット強度と、CDMAセル内のアンテナ・ポートにおける総電力に対するパイロット電力の比とに基づいて、CDMAパイロット強度を計算する、請求項12に記載のネットワーク要素。
  16. CDMAセル内のアンテナ・ポートにおける総電力に対するパイロット電力の前記比が、
    Figure 2010539824
    として定義され、ここで、fは、CDMAセルの最大送信機電力に対するパイロット電力の比、POHは、前記CDMAセルのオーバヘッド・チャネルの電力、Pは、前記CDMAセルに利用可能な総トラフィック電力、βmaxは、隣接セルの最大呼負荷係数である、請求項15に記載のネットワーク要素。
  17. CDMAシステムおよびEV−DOシステムにおいて使用するためのハイブリッド端末であって、前記CDMAシステムからEV−DOパイロット信号を受信するように構成されるハイブリッド端末。
  18. CDMAシステム内の非EV−DO対応の基地局に備えられる、パイロット信号を生成するためのデバイスであって、EV−DOパイロット信号を生成するように構成されるデバイス。
  19. 前記第2の基地局のコントローラによって提供されるパイロット疑似雑音のオフセットと送信時間(Tx)進みとに基づいて、IチャネルおよびQチャネルのそれぞれについてEV−DOの疑似雑音(PN)系列を生成するように構成される生成モジュールと、
    IチャネルまたはQチャネルについて前記PN系列にベースバンド・フィルタリングを施すように個々に構成されるベースバンド・フィルタと、
    IチャネルおよびQチャネルについてPN系列から実信号を取得するように構成される搬送波変調モジュールと
    を含む、請求項18に記載のデバイス。
  20. IチャネルおよびQチャネルのそれぞれについて半スロット内の1024チップのうちの96チップを通過させ、残りに0を設定するために、前記系列をゲート制御するように構成されるゲーティング・モジュールをさらに含む、請求項19に記載のデバイス。
  21. 前記生成モジュールが、IチャネルおよびQチャネルのそれぞれのために移相レジスタを含む、請求項19に記載のデバイス。
  22. 前記QPSK変調モジュールによって提供される前記実信号にパイロット利得を乗じるように構成される乗算器をさらに含む、請求項19に記載のデバイス。
  23. 前記生成モジュールが、
    半スロット内の1024チップのうちの96チップを出力するために、システム・クロックに基づいて、IまたはQについて前記PN系列を判定するように構成されるIチャネルおよびQチャネルのそれぞれについての出力判定モジュールを含む、請求項19に記載のデバイス。
  24. EV−DO対応ではなく、請求項18乃至23のいずれか1項に記載のパイロット信号を生成するための前記デバイスを含む、CDMAシステム内の基地局。
  25. 請求項17に記載の前記ハイブリッド端末と、請求項24に記載のCDMAシステム内の前記基地局と、請求項12乃至16のいずれか1項に記載のハンドオーバを制御するための前記ネットワーク要素とを含む通信システム。
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