JP2652465B2 - 無線電話システムにおける通信転送 - Google Patents

無線電話システムにおける通信転送

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JP2652465B2 JP3516617A JP51661791A JP2652465B2 JP 2652465 B2 JP2652465 B2 JP 2652465B2 JP 3516617 A JP3516617 A JP 3516617A JP 51661791 A JP51661791 A JP 51661791A JP 2652465 B2 JP2652465 B2 JP 2652465B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は一般的にセルラ無線電話システムに関し、
かつより特定的には呼の維持のために通信転送を必要と
するセルラ無線電話システムに関する。
発明の背景 セルラ無線電話システムにおいては、移動電話または
ユニットのハンドオフが、それがシステムにおけるセル
からセルへと移動するに応じて該移動電話への通信を維
持するために必要である。ハンドオフは進行中の呼を移
動電話の移動に従って１つのRFカバレージ領域から他の
ものへと転送するプロセスである。それはまた前記カバ
レージ領域内の妨害のためRFカバレージ領域内で呼が他
のチャンネルに転送されるプロセスでもある。進行中の
呼のハンドオフのプロセスはセルラ無線電話システムに
関係する最も微妙にバランスした機能の１つであるが、
その理由はこれが首尾よい動作を保証するために種々の
システムの処理要素の間で高いレベルの調整を必要とす
るからである。適切な時間に呼をハンドオフできないこ
とは一般に呼の品質の低下、近隣カバレージ領域との妨
害、および呼の望ましくない終了さえも生する結果とな
る。
現在のアナログセルラ無線電話システムはシステムが
連続的にシステムにおいて動作している各々の呼の品質
を監視することを必要とする。システムはある呼の品質
が特定のカバレージ領域において所定のしきい値より低
下した時を認識しなければならず、かつまた他のどのカ
バレージ領域がその呼を満足に取り扱うことができるか
を決定しなければならない。いったん、より適切なカバ
レージ領域が識別されれば、システムは移動ユニットに
それを他のチャネルに向けるよう指令する命令を送信す
る。移動ユニットはそれが現在のチャネルを去りつつあ
ることを確認し、新しいチャネルに同調し、該新しいチ
ャネルに同期しかつ送信を開始し、それによって新しい
チャネルによって到達したことを確認する。
デジタルセルラ無線電話システムにおいては、前記手
順は幾らか修正され、即ち移動ユニットはシステムによ
って指令されて他のチャネル並びにその現在のチャネル
を測定することができ、かつまた移動ユニットはこの情
報をシステムに報告する。これらの測定は信号強度のみ
からなりかつ相対的なものであり、測定結果は変化する
環境条件に従ってかなり変化する可能性がある。このた
め、かつ移動ユニットが前記測定結果が妨害者のもので
あるか或いは正しいチャネルのものであるかを判定でき
ないため、システムは移動ユニットによって選択された
セルを走査しなければならない。
ハンドオフ処理において考慮すべき他の要因は現在の
セルラ無線電話システムにおいては、無線電話交換機が
発信元のベースサイトからハンドオフ要求を受信しかつ
該メッセージを可能性のある目標ベースサイトに中継す
ることである。目標ベースサイトは移動ユニットの送信
の品質を監視しかつもし必要な条件が満されていれば、
目標ベースサイトは無線電話交換機に応答してそれが良
好な候補者であることを知らせる。この時間の間に、無
線電話交換機は全ての他の可能性ある目標ベースサイト
から更に他の応答を受信するために所定の時間待機す
る。もしいずれかの目標ベースサイトから何らの応答も
受信しなければ、無線電話交換機はメッセージを発信元
ベースサイトに中継して移動ユニットの信号レベルを増
大させる。発信元ベースサイトは与えられた信号レベル
のステップが移動ユニットにおいて知られた信号レベル
の増大に変換されることを知っており、従って発信元ベ
ースサイトは信号レベルのステップをそれに従ってセッ
トする。発信元ベースサイトは再び移動ユニットの送信
に対して信号品質の測定を行いかつ全プロセスが反復さ
れる。ハンドオフ条件が満たされた時常にハンドオフを
要求するこのプロセスは無線電話交換機をオーバロード
にする傾向があるが、それはハンドオフ情報が常にシス
テム全体に転送されているからである。
更に他のシステムはベースサイトがハンドオフ処理を
高速化するために連続的なベースで全ての受信信号強度
測定を無線電話交換機に送信させる。しかしながら、こ
の方法は交換機が保存しなければならない多量の信号強
度データトラフィックを生成する。
従って、無線電話交換機において効率的なスループッ
トを維持しながら、目標ベースサイトが発信元ベースサ
イトに報告しなければならない期間を延長するハンドオ
フ手順の必要条件が存在する。
発明の概要 無線電話システムは発信元ベースサイトと通信する移
動ユニットを有し、該移動ユニットは前記発信元ベース
サイトから選択された１つの目標ベースサイトへの通信
転送を必要とする。前記無線電話システムは、発信元ベ
ースサイトにおいて、該発信元ベースサイトによって受
信される信号の第１の信号品質値を得、第２の信号品質
値を提供しかつ少くとも第１の所定の期間および第２の
所定の期間を提供する。無線電話システムは、少なくと
も１つの前記選択された１つの目標ベースサイトにおい
て、少なくとも１つの前記選択された１つの目標ベース
サイトによって受信された信号の第３の信号品質値を得
る。前記無線電話システムは、少なくとも前記選択され
た１つの目標ベースサイトにおいて、前記第１の信号品
質値を前記第３の信号品質値と比較しかつ前記第２の信
号品質値を前記第３の信号品質値と比較し、かつこの比
較に応答し、少なくとも前記第１の所定の期間の間に発
信元ベースサイトから少なくとも前記選択された１つの
目標ベースサイトに通信を転送する。
図面の簡単な説明 第１図は、デジタル無線電話システムの理想的な地理
的レイアウトを概略的に示す。
第２図は、発信元ベースサイトに通信しておりかつ２
つの候補の目標ベースサイトの方向に移動している移動
ユニットを示す。
第3A図ないし第3C図は、共に、本発明に従ってデジタ
ル無線電話システムが移動ユニットの通信を転送するた
めに行うステップを示すフローチャートである。
第４図は、発信元ベースサイトおよび目標ベースサイ
トのブロック図を示す。
好ましい実施例の詳細な説明 セルラ通信システムの典型的な構成が第１図に示され
ている。発信元（source）セル100は発信元ベースサイ
トを含みかつ６つの別個の目標ベースサイトを含む目標
セル101〜106によって囲まれている。発信元セル100は
該発信元セル100の境界内を進行している移動ユニット
を含む。
第２図は、発信元セル100および潜在的な目標セル101
および102の拡大した図を示す。発信元ベースサイト200
と目標ベースサイト205および210はベースサイトインタ
フェース220を介して一緒に接続されている。ベースサ
イトインタフェース220は典型的には公共サービス電話
ネットワークからの入力ラインを有する。移動ユニット
225は発信元セル100の境界全体に渡り発信元ベースサイ
ト200と通信しておりかつ目標セル101および102の方向
に移動する。
第３図は、移動ユニット225がそれが通信している発
信元ベースサイト200から離れて目標ベースサイト205,2
10の方向に移動する時にシステムが受けるハンドオフ処
理のフロー図である。第3A図を参照すると、ハンドオフ
プロセスは300でスタートし、発信元ベースサイト200が
301において第１の（発信元）信号品質値を測定しかつ
そのデータを記憶する。該信号品質値は好ましい実施例
においては受信信号強度表示（RSSI）である。次に、30
3において、第１の（発信元）信号品質値、RSSISが転送
しきい値より大きいか否かを判定するために試験が行わ
れる。好ましい実施例においては、１つのしきい値のみ
が導入されているが、発信元ベースサイト200によって
絶対的により低いレベルのしきい値に到達する前にハン
ドオフ手順を開始するため２つまたはそれ以上のしきい
値を導入することもできる。２つのしきい値を使用する
ことは呼の品質を増大するが、それはハンドオフがより
高い発信元ベースサイト200の受信機感度において生じ
得るからである。引き続き、もしRSSISがより大きけれ
ば、発信元ベースサイト200は301においてRSSISを測定
しかつそのデータを記憶し続ける。もしRSSISが前記転
送しきい値より低ければ、第２の（予想される）信号品
質値、RSSIF、が306において計算される。RSSIFはもし
移動ユニットの電力が増大すれば発信元ベースサイト20
0が受信することが予期される信号レベルの値である。
発信元ベースサイト200はRSSIFを計算可能であるが、そ
の理由は発信元ベースサイト200がそれが移動ユニット2
25に送信する電力増大値と得られる電力との相互関係を
知っているからである。次に、309において、実現可能
な目標ベースサイト205,210に対して監視している、移
動ユニット225がいずれかの目標ベースサイト205,210を
表示したか否かを見るために試験が行われる。もしいず
れの実現可能な目標ベースサイト205,210も移動ユニッ
ト225によって検出されなければ、該移動ユニット225の
電力が312において増大されかつ発信元ベースサイト200
は、301において、RSSISを測定しかつそのデータを記憶
し続ける。もし該移動ユニット225が実現可能な目標ベ
ースサイト205,210を表示すれば、目標ベースサイト20
5,210の情報、RSSISおよびRSSIFを含むハンドオフ要求
が、315において、ベースサイト用インタフェース220に
送信されかつ発信元ベースサイト200における第１の所
定期間（Ｘ）および第２の所定期間（Ｗ）のタイマがリ
セットされる。好ましい実施例においては、前記Ｘ期間
は発信元ベースサイト200がベースサイト用インタフェ
ース220が応答するのを待機する１〜５秒の期間であ
り、前記ベースサイト用インタフェース220はそれが目
標ベースサイト205,210から応答を受信した場合にのみ
応答する。好ましい実施例においては、前記Ｗの期間は
発信元ベースサイト200が前記ベースサイト用インタフ
ェース220が応答するのを待機する７秒の期間である。
ベースサイト用インタフェース220は、318において、ハ
ンドオフ要求を受信し、RSSISおよびRSSIFを移動ユニッ
ト225によって位置決めされた実現可能な目標ベースサ
イト205,210に送信しかつそれら自身のＸおよびＷタイ
マをリセットし、これらのタイマは共に前記発信元ベー
スサイト200のＸおよびＷタイマと同じ期間であるが前
記発信元ベースサイト200のものと比較してやや遅延し
ている。目標ベースサイト205,210は、321において、メ
ッセージを受信しかつ移動ユニット225の第３の（目
標）信号品質値、RSSITを測定する。
第3B図に移ると、324において、デジタル音声カラー
コード（DVCC）が移動ユニット225に対して有効である
か否かを判定するため試験が行われる。DVCCは移動ユニ
ット225に与えられてそれを同じまたは回りのセルの他
の移動ユニットから区別するための２進コードであり、
好ましい実施例においては、それは目標ベースサイト20
5,210が発信元ベースサイト200が測定した同じ移動ユニ
ット225のRSSIを測定していることを保証するために使
用される。もしDVCCが移動ユニット225に対して有効で
あれば、326において、RSSITがRSSISとヒステリシス値
を加えたものより大きいか否かを判定するために試験が
行われる。該ヒステリシス値は発信元ベースサイト200
および目標ベースサイト205,210の異なる物理的位置に
対して責任を持つシステム設計者によってあらかじめ定
められた値であり、かつ正、負またはゼロとすることが
できる。もしRSSITがRSSISに該ヒステリシス値を加えた
ものより大きければ、340において、RSSISに前記ヒステ
リシス値を加えたものより大きなRSSITを有する目標ベ
ースサイト205,210からベースサイト用インタフェース2
20に応答が送信される。もし、上記において、DVCCが有
効でないか、或いはRSSITがRSSISにヒステリシス値を加
えたものより大きくなければ、目標ベースサイト205,21
0は、330において、RSSITを再測定する。この時間の間
および本質的にバックグラウンドにおいて、発信元ベー
スサイト200におけるＸタイマはプロセスを計時してお
りかつもしＸ期間が発信元ベースサイト200がベースサ
イト用インタフェース220から応答を受信する前に経過
すれば移動ユニット225の電力を増大することになる。
引き続き、移動ユニット225のDVCCの有効性に対するチ
ェックのための試験が324において繰り返される。もしD
VCCが有効であれば、333において、RSSITがRSSIFより大
きいか否かを判定するために試験が行われる。もしRSSI
TがRSSIFより大きければ、RSSIFより大きなRSSITを有す
る目標ベースサイト205,210からベースサイト用インタ
フェース220に対して、340において、応答が送信され
る。もしRSSITがRSSIFより大きくなければ、336におい
てＷ期間が発信元ベースサイト200において経過したか
否かを判定するためにチェックが行われる。もしＷ期間
が経過していなければ、330における再測定が反復され
る。もしＷの期間が経過していれば、ハンドオフプロセ
スは発信元ベースサイト200の339において終了すること
になる。
第3C図を参照すると、ＸまたはＷの期間の間にベース
サイト用インタフェース220において目標ベースサイト2
05,210がベースサイト用インタフェース220に応答すれ
ば、341において、ハンドオフプロセスがＸまたはＷの
期間内にあるか否かを判定するために試験が行われる。
もし該プロセスがＸ期間内にあれば、ベースサイト用イ
ンタフェース220は343において、Ｘの期間が経過した後
に最善の目標ベースサイト205,210を選択する。もしＷ
の期間における処理であれば、ベースサイト用インタフ
ェース220は、348において、チャネルを選択された目標
ベースサイト205,210に割り当てかつその目標ベースサ
イト205,210に前記チャネルを通知する。選択された目
標ベースサイト205,210は次に、357において、そのチャ
ネルにパワーアップしかつベースサイト用インタフェー
ス220に応答し戻す。ベースサイト用インタフェース220
は、360において、発信元ベースサイト200にハンドオフ
応答を通知しかつ該発信元ベースサイト200は362におい
てRSSISを再測定する。次に、363において、RSSITが依
然としてRSSISより大きいか否かを判定するために試験
が行われる。もしRSSITがRSSISより小さければ、発信元
ベースサイト200は、366において、ハンドオフプロセス
を停止しかつ対応するメッセージをベースサイト用イン
タフェース220に送信する。もしRSSITが依然としてRSSI
Sより大きければ、発信元ベースサイト200は369におい
てハンドオフメッセージを移動ユニット225に送信する
ことになる。移動ユニット225のハンドオフメッセージ
のアクノレッジメントは370において受信され発信元ベ
ースサイト200は明瞭なメッセージをベースサイト用イ
ンタフェース220に送信する。移動ユニット225は新しい
チャネルに同調しかつ選択された目標ベースサイト205,
210は、372において、ベースサイト用インタフェース22
0に移動ユニット225が受信していることを通知する。移
動ユニット225の発信元ベースサイト200から選択された
目標ベースサイト205,210へのハンドオフがこのように
して完了する。
第４図は、発信元（source）ベースサイト200および
目標（target）ベースサイト205,210のブロック図を示
す。伝統的なインタフェース400はプロセッサ405とベー
スサイト用インタフェース220との間のインタフェース
を行う。好ましい実施例ではモトローラの68302型マイ
クロプロセッサである。プロセッサは伝統的なメモリ42
0かつまた送信機／受信機410に結合されている。プロセ
ッサ405は発信元ベースサイト200および目標ベースサイ
ト205,210の機能を制御し、一方送信機／受信機410は外
部RF環境へのインタフェースを提供する。
もしＸおよびＷの期間の双方が通信転送が要求される
前に経過すれば、発信元ベースサイト200は第３図の処
理の再初期化を要求することができる。第３図の処理に
とって重要なことはハンドオフプロセスには発信元ベー
スサイト200によって送信された同じ量のハンドオフ要
求によって完了すべきより大きなチャンスが与えられ、
効率的なベースサイト用インタフェース220のスループ
ットを維持しながら改善されたハンドオフ方法を与える
結果となるという事実である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハート・トーマス ビー アメリカ合衆国イリノイ州 60074、パ ラタイン、アイル・ロイヤル・サークル 1232 (72)発明者 ハードマン・スコット エイ アメリカ合衆国イリノイ州 60042、ア イランド・レイク、ニューポート・ドラ イブ 3701 (72)発明者 ハルスボッシュ・トーマス ジー アメリカ合衆国イリノイ州 60067、パ ラタイン、モリス・ドライブ 744 (56)参考文献 特開 昭61−30138（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−205636（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−245142（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−57837（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−92528（ＪＰ，Ｕ)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】所定の信号レベルで発信元ベースサイトへ
    通信している移動ユニットを有する無線電話システムで
    あって、前記発信元ベースサイトは前記発信元ベースサ
    イトから選択された１つの目標ベースサイトへの前記移
    動ユニットの通信の転送を要求しており、前記無線電話
    システムは、 前記発信元ベースサイトにおいて、前記発信元ベースサ
    イトによって受信された信号の第１の信号品質値を得る
    ための手段、 前記発信元ベースサイトにおいて、第２の信号品質値を
    提供するための手段、 前記発信元ベースサイトにおいて、少なくとも第１の所
    定の期間および第２の所定の期間を提供するための手
    段、 前記発信元ベースサイトにおいて、前記移動ユニットか
    ら情報を受信するための手段、 前記選択された１つの目標ベースサイトにおいて、前記
    選択された１つの目標ベースサイトによって受信された
    信号の第３の信号品質値を得るための手段、 前記選択された１つの目標ベースサイトにおいて、前記
    第１の所定の期間の間に前記第１の信号品質値を前記第
    ３の信号品質値と比較し、かつ前記第２の所定の期間の
    間に前記第２の信号品質値を前記第３の信号品質値と比
    較するための手段、 前記比較するための手段に結合され、前記第３の信号品
    質値が前記第１の信号品質値より大きい場合に前記第１
    の所定の期間の間に応答し、かつ前記第３の信号品質値
    が前記第２の信号品質値より大きい場合に前記第２の所
    定の期間の間に応答するための手段、 前記応答するための手段に結合され、前記応答を監視す
    るための手段、そして 前記監視するための手段に応答可能に結合され、前記発
    信元ベースサイトから前記選択された１つの目標ベース
    サイトへ通信を転送するための手段、 を具備することを特徴とする無線電話システム。
  2. 【請求項２】前記受信するための手段によって受信され
    る前記情報はさらに前記選択された１つの目標ベースサ
    イトの情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の無
    線電話システム。
  3. 【請求項３】さらに第１の移動ユニットの信号レベルの
    増大値を含む複数の移動ユニットの信号レベルの増大値
    を提供するための手段を具備することを特徴とする請求
    項１に記載の無線電話システム。
  4. 【請求項４】前記複数の移動ユニットの信号レベルの増
    大値を提供するための手段はさらに前記所定の信号レベ
    ルを少なくとも前記第１の移動ユニットの信号レベルの
    増大値によって変えるための手段を具備することを特徴
    とする請求項３に記載の無線電話システム。
  5. 【請求項５】前記変えるための手段はさらに前記第１の
    所定の期間の終りに前記所定の信号レベルを変えるため
    の手段を具備することを特徴とする請求項４に記載の無
    線電話システム。
  6. 【請求項６】前記第２の信号品質値を提供するための手
    段はさらに前記第２の信号品質値を前記第１の信号品質
    値および第１の移動ユニットの信号レベルの増大値から
    計算するための手段を具備することを特徴とする請求項
    １に記載の無線電話システム。
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