JP2908994B2 - セルラ通信システムにおけるハンドオフ方法 - Google Patents

セルラ通信システムにおけるハンドオフ方法

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/16—Performing reselection for specific purposes
    • H04W36/18—Performing reselection for specific purposes for allowing seamless reselection, e.g. soft reselection

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パケットスイッチング
分野に関し、特に、離間した２つの移動体間のコード分
割多重アクセスセルラシステムのソフトハンドオフを実
現する方法及びそのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明は、本発明と同時に出願された同
一出願人の整理番号９４０２８８に関連している。コー
ド分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）セルラ通信は、アナロ
グセルラ通信システムの１０から２０倍の通話処理能力
を実現する。例えば、QualcommInc.(10555 Sorrento Va
lley Road,San Diego）から入手可能な”An OverviewOf
The Application Of Code Division Multiple Access
(CDMA) To Digital Cellular System And Personal Cel
lular Networks"（１９９２年５月２１日付け）を参
照。ＣＤＭＡシステムは、音声あるいはデータを、スペ
クトル拡散信号を介しておよそ８Ｋｂｐｓの比較的低速
なレートで移動ユニットとの間で送受信する。（例えば
１６Ｋｂｐｓなどの他のレートもサポートされ得るが、
このレートは接続ベースの電話産業標準レートの６４Ｋ
ｂｐｓより低いものである。）セルサイトにおけるトラ
ンシーバはスペクトル拡散信号を送受信し、それらとＣ
ＤＭＡデータパケットとの間の変換を行なう。音声ハン
ドラは、標準的な接続ベースデジタルスイッチングにお
いて用いられているように、データパケットと６４Ｋｂ
ｐｓパルスコード変調（ＰＣＭ）ストリームとの間の変
換を行なう。（ＣＤＭＡセルラ通信は、Ｑｕａｌｃｏｍ
ｍ Ｉｎｃ．から入手可能な”The Wideband Spread Sp
ectrum Digital Cellular System Dual Mode Mobile St
ation Compatibility Standard”及び”CDMA Digital C
ommon Error Interface Standard”第１版（１９９３年
１０月）により詳細に記載されている。）多くのＣＤＭ
Ａシステムデザインにおいては、音声ハンドラはセルサ
イトに位置している。６４Ｋｂｐｓの回路交換接続が、
サーバ側交換機と公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴ
Ｎ）とを介してセルサイトとの間でＣＤＭＡデータパケ
ットを送受信するために設定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このシステムに関連す
る（そしてセルサイトと交換機との間の回路交換接続に
係る全てのセルラシステムに共通の）問題は、移動体が
セルからセルへと移動するにつれてセルサイトと交換機
との間の回路接続が破棄されて新たなセルサイトに対し
て再度設定されなければならないという点である。移動
体がセルからセルへ、そして交換機から交換機へと移動
するにつれて回路接続を切断して再設定することは、当
業者には”ハードハンドオフ”として公知である。ハー
ドハンドオフは、気付くようなクリック音及び／あるい
はサービスの中断としてユーザによって感知されるもの
である。この分野においては、セルからセルへ、及び交
換機から交換機へのハンドオフがユーザによって感知さ
れないような”ソフトハンドオフ”を実現することが望
ましい。
【０００４】ハードハンドオフの問題に対する一つの解
決方法は、ＡＴ＆Ｔからの、ファーウェル（Ｆａｒｗｅ
ｌｌ）らの名前による米国特許第５，１８４，３４７号
である（以下、ファーウェルとして参照する）。ファー
ウェルは、ＣＤＭＡパケットをセルサイトから音声ハン
ドラへ伝達するシステムを提供している。各々のセルサ
イトは、ＤＳ１インターフェースユニット、ローカルエ
リアネットワークバス、及びパケット処理ネットワーク
とからなるセル相互接続モジュールに対して接続されて
いる。移動体ユニットからのスペクトル拡散無線信号の
内容（音声あるいはデータ）は、最初にセルサイトにお
いてパケット化される。その後、パケットはパケット処
理ネットワーク宛としてセルサイトからＤＳ１回線を介
してＤＳ１インターフェースユニットに送出される。Ｄ
Ｓ１インターフェースユニットは、そのパケットを、パ
ケット処理素子に接続されたローカルエリアネットワー
クに伝達する。パケット処理素子は、パケット処理素子
アドレスを音声ハンドラアドレスに変換するテーブルを
有している。その後、パケットは光ファイバインターフ
ェースに対して送出され、光ファイバを介して拡張イン
ターフェースに送出される。拡張インターフェースは、
パケットを他のローカルエリアネットワーク上に伝達す
る。その後、パケットは、ローカルエリアネットワーク
から音声処理ユニットによって抽出される。
【０００５】ソフトハンドオフは、ファーウェルに係る
システムにおいては、移動体による、第二のセルサイト
の範囲内にいるという決定によって開始される。その移
動体から、第二のセルサイトを新たなセルサイトと指定
するハンドオフ要求メッセージが、移動体交換複合体宛
に送出される。その後、まず新たなセルサイトから既存
の音声ハンドラ宛のルートを選択し、その後新たな接続
のルートに沿って各々の素子に通知することによって、
交換機複合体を介した、音声ハンドラ宛の新たな経路が
設定される。その後、各々の素子は、それぞれのルック
アップテーブルに、通話を次の素子、従って最終的に音
声ハンドラに導くための適切な通話データを加える。そ
の後、音声ハンドラは、ほぼ同一のデータを含む２つの
パケットを受信し、（パケット中のデータの一部として
含まれている）より強い信号強度を有するパケットを選
択する。よって、同一の音声ハンドラが双方のセルに対
して用いられることになり、ハードハンドオフが回避さ
れる。このシステムはハードウエアが複雑であり、その
システムを介して各々の経路を設定したり切断したりす
るためにある程度の時間が必要である。なぜなら、全て
のルックアップテーブルに追加しなければならないから
である。
【０００６】ハードハンドオフの問題に関する第二の解
決法は、ヘマディ（Ｈｅｍｍａｄｙ）らの名前で１９９
３年３月３１日に出願された米国特許出願第０８／０４
０，８１９号（以下、ヘマディとして示される）に見出
される。ヘマディは、セルフルーティングパケット交換
機構を介してセルサイトトランシーバとデスティネーシ
ョンＰＳＴＮインターフェースとの間でパケットをリレ
ーするシステムを提供する。セルサイトからのパケット
には、交換局内に位置するデスティネーションＰＳＴＮ
インターフェース（音声ハンドラ）の独自のルーティン
グアドレスが含まれている。パケットは、セルサイトに
おけるレシーバによってスペクトル拡散無線信号の内容
を含めて構成され、パケットパイプにおいてホスト交換
システムのパケット交換機宛送出される。パケット交換
機におけるパケットハンドラはパケットを受信し、パケ
ットパイプをデマルチプレクスしてパケットをパケット
バスへと転送する。その通話に関して割り当てられたデ
スティネーションＰＳＴＮインターフェースは、パケッ
トバス上のパケットに含まれるアドレスを認識してパケ
ットを処理する。移動体がセルからセルへ、そしてある
交換機に対して接続されたセルから他の交換機に対して
接続された新たなセルへと移動するにつれ、新たなセル
サイトにはその通話に対して元々割り当てられていたデ
スティネーションＰＳＴＮインターフェースのアドレス
が通知され、新たなセルはそれ自体のパケットパイプ
を、同一のアドレスを用いて、ＭＴＳＯ（Mobile Telep
hone Switch Office）、デスティネーションＰＳＴＮイ
ンターフェース宛にパケットを送出するために用いる。
移動体があるセルから他のセルへと移動する期間、デス
ティネーションＰＳＴＮインターフェースは双方のセル
サイトからパケットを受信し、最良の質を有するパケッ
トを選択する。このシステムは、ファーウェルの記述に
係る回路交換接続やテーブルの更新などを必要としな
い。しかしながら、このシステムは、それらを介してパ
ケットが送出されることになる各々の交換機においてパ
ケットを処理するための高価なハードウエアを必要とす
る。
【０００７】これら２つのシステムのいずれもが、第一
のＣＤＭＡ移動体システムから第二のＣＤＭＡ移動体シ
ステムへの通話に関連する問題を解決していないし、ま
た、移動電話システム間のソフトハンドオフができな
い。前述したように、ＣＤＭＡデジタルパケットは８Ｋ
ｂｐｓのレートでブロードキャストされる。これらのパ
ケットは、交換機に到達すると、交換機によって処理さ
れ得るように音声ハンドラによって６４Ｋｂｐｓのレー
トに変換される。移動体−移動体間通話に関しては、Ｃ
ＤＭＡシステム上でブロードキャストされるために、６
４Ｋｂｐｓのパケットが再び８Ｋｂｐｓのパケットに変
換されなければならない。あるフォーマットから他のフ
ォーマットへ変換を行なうたびに、パケット中の符号化
された音声あるいは他の信号の品質が劣化する。
【０００８】それゆえ、当該技術分野における問題点
は、通話の質を低下させることなく、移動体間の通話の
ソフトハンドオフを提供できるようなシステムが存在し
ないことである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、セルラ通信シ
ステムにおける移動体間の通話に対して、ソフトハンド
オフを提供することである。このハンドオフの問題は、
第１の移動体が第１セルから第２セルに移動し、第２の
移動体が第３セル内にいる場合に起きる。このセルラ無
線通信システムは、このシステム内の全ての通話に関す
る情報を含むデータベースを具備する。第１の移動体
が、第１セルから第２セルへのハンドオフを要求する
と、これに応答して、データベースは、この通話に関す
る通話データを第２セルと第３セルへ送る。その後、第
１セルと第２セルは、第１移動体から無線通信を受信
し、この両方のセルは、無線通信の内容を電子データに
変換し、このデータをパケット化し、このパケット化さ
れたデータを第３セルに転送する。この第３セルは、デ
ータベースから新たな宛先情報を受信すると、第２移動
体からのパケット化情報を第１セルと第２セルに送信を
開始する。
【００１０】更に、第２移動体が、第３セルから第４セ
ルに移動し、この第２移動体が、第３セルから第４セル
へのハンドオフを要求する。すると、データベースは、
第１セルと第２セルの識別子を含む通話データを第４セ
ルに送信する。このデータベースは、同時にまた第３セ
ルと第４セルの識別子を含む通話データを第１セルと第
２セルに送信する。その後、第１セルと第２セルは、パ
ケット化されたデータを第３セルと第４セルに転送す
る。そして、第３セルと第４セルは、パケット化された
データを第１セルと第２セルに転送する。信号強度の指
示値もパケット化データ内に符号化されるのが好まし
い。特定のセル内の信号強度指示値が所定のしきい値以
下になると、データベースはそれを検知し、そのセル
は、これらのセルにより保持されていた通話データから
取り除かれる。
【００１１】
【実施例】本発明の移動体間の通話のソフトハンドオフ
を提供するシステムの例が、図１に示されているよう
に、移動体電話交換システムと公衆交換電話ネットワー
クに関連して記述される。図１は、２つのＣＤＭＡセル
ラ領域１０及び１２を有している。これらのＣＤＭＡ領
域は分離しているように示されているが、より大きな一
つのＣＤＭＡセルラシステムの一部でもよい。各々のＣ
ＤＭＡセルは、セルサイト、例えばセルサイト１４−２
０、を有している。セルサイト１４−２０は、前述され
たスペクトル拡散通信によって、その個々のセル内の移
動体電話との間でＣＤＭＡ無線信号の送受信を行ない、
無線信号の通信内容を電子データに変換し、その後それ
らがパケット化される。セルサイト１４−２０の各々
は、（破線で示された）データ回線を介して通話管理プ
ロセッサ（ＥＣＰ）６と通信する。ＥＣＰ６は、The Be
ll System Technical Journal第５８巻第１号（１９７
９年１月）に記載されていて当業者には公知であるよう
に、その関連しているセルラシステムにおける全ての通
話を監視する。ＥＣＰ６はＡＴＭネットワーク２２に対
して接続されているように示されているが、個別に接続
されたＥＣＰネットワークでもかまわない。
【００１２】セルサイト１４−２０は非同期転送モード
（ＡＴＭ）ネットワーク２２に接続されている。ＡＴＭ
ネットワーク２２は、本発明に従う高速ネットワークの
一例である。以下に図３に関連して記述されるように、
セルサイト１４−２０は、ＣＤＭＡデータパケットを再
パケット化してそれらをＡＴＭネットワーク２２を介し
てデスティネーション宛に送出するＡＴＭインターフェ
ースを有している。ＡＴＭネットワーク２２は、本発明
に従ったセル１４−２０からのＣＤＭＡトラフィックと
共にビデオ及びデータを含むパケットトラフィックの複
数個のソース及びデスティネーションに対して接続され
ている。
【００１３】ＡＴＭネットワーク２２は、さらに、交換
機２４及び２６によって表現されている複数個の電話交
換局に対しても接続されている。交換機２４及び２６
は、以下に図２に関連して記述されるようにセルラ及び
ワイヤーライントラフィックの双方に対してサービスを
行なうものである。交換機２４及び２６は、公衆交換電
話ネットワーク４６、及びパケット交換ユニット２８及
び３０を介してＡＴＭネットワーク２２にそれぞれ接続
されている。
【００１４】本発明の一実施例に従うパケット交換ユニ
ット（ＰＳＵ）２８及び３０は、それぞれパケットアク
セスインターフェース（ＰＡＩ）３２及び３４と音声ハ
ンドラ３６及び３８を有している。ＰＡＩ３２及び３４
と音声ハンドラ３６及び３８は、それぞれパケットバス
４０及び４２に接続されている。音声ハンドラは、当業
者には”エンドポイント”として公知である。同様の
（あるいは相異なった）機能を実行する他のエンドポイ
ントもパケットバスに接続されうるが、図を簡潔にする
ために示されていない。パケットバス及びそれに接続さ
れたエンドポイントは”パケットコミュニティ”と呼称
される。ＰＡＩ３２は、ＡＴＭネットワーク２２を介し
て交換機２４によってＡＴＭネットワーク２２を介して
通信されたデータに関してＡＴＭネットワーク２２との
間でＡＴＭパケットの送受信を行なう。
【００１５】本発明の一実施例に従って、移動体電話４
４が、ＰＳＴＮ４６内の地上電話に対してセル２におい
て通話を開始する。この実施例においては、パケット交
換ユニット２８内のパケットバス４０には単一あるいは
複数個の音声ハンドラが接続されている。ＣＤＭＡ通話
が移動体４４とセルサイト１４との間で設定される。
（最終的なＰＳＴＮデスティネーションに最も近接した
交換機２４内の）音声ハンドラ３６がその通話に対して
割り当てられ、以下に図３に関連して記述されるよう
に、音声ハンドラ３６を記述する独自の２ポートアドレ
スがセルサイト１４に対して与えられる。
【００１６】ＣＤＭＡ信号は、セルサイト１４（あるい
はセルサイト１６などの別のセルサイト）に到達する
と、パケット化されて音声ハンドラの２ポートアドレス
がそれに付加される。これらのパケットは、ＡＴＭネッ
トワーク２２上で伝達されるように、伝達プロトコルと
共に再パケット化される。ＡＴＭネットワーク２２は、
パケットアドレスを読み取り、そのパケットを適切なパ
ケットアクセスインターフェース、この実施例において
はＰＡＩ３２、宛に伝達する。ＰＡＩ３２は、ＡＴＭネ
ットワーク２２からパケットを受信し、ＡＴＭペイロー
ドかパケットデータを抜き取る。その後、パケットデー
タはパケットバス４０に出力される。音声ハンドラ３６
はバス４０をモニタし、パケットが音声ハンドラ３６宛
のものであることを認識する。その後、音声ハンドラは
パケットをバス４０から抜き取り、データを６４Ｋｂｐ
ｓＰＣＭに翻訳し、それを公衆交換電話ネットワーク４
６を介して送信して地上回線デスティネーション宛に送
出する。
【００１７】図２には、交換機２４がより詳細に示され
ている。具体的には、交換機２４は、１９８６年３月２
７日付けのエム・ダブリュ・ベックナー（Ｍ．Ｗ．Ｂｅ
ｃｋｎｅｒ）らによる米国特許第４，５９２，０４８号
に記載されたシステムのような、分散制御ＩＳＤＮ電話
システムである。あるいは、交換機２４は、ＡＴ＆Ｔ社
製の、AT&T Technical Journal第６４巻第６号（１９８
５年７月／８月）第１３０３−１５６４頁に記載された
５ＥＳＳ(R)などの分散制御デジタル交換機である。交
換機２４の各々のアーキテクチャは、ハブとしての通信
モジュール２０２、交換モジュール２０４、他の交換モ
ジュール（図を簡潔にするために図示せず）、及びそれ
らに対する管理モジュール２０６を有している。交換モ
ジュール２０４は、回線ユニット２０８を介してアナロ
グ及び／あるいはデジタル加入者回線を、及び基幹回線
ユニット２１０を介してアナログあるいはデジタル基幹
回線を、それぞれ終端している。基幹回線ユニット２１
０は、公衆交換電話ネットワーク４６との間の通信を実
現する。管理モジュール２０６は、交換機及びヒューマ
ンマシンインターフェースの機能要素の調整を実現す
る。交換ユニット２０４は、タイムスロットインターチ
ェンジユニット（ＴＳＩＵ）２１２及びパケット交換ユ
ニット２８を有している。ＴＳＩＵ２１２は、交換モジ
ュール２０４内のユニット間での６４ＫｂｐｓＰＣＭの
６４Ｋｂｐｓクリアチャネルへのインターチェンジを実
現する。交換モジュール２０４は他のユニットも含みう
るが、図を簡潔にするために図示されていない。
【００１８】図１において、パケットは、ＡＴＭネット
ワーク２２からＰＡＩ３２に到達し、そこでＡＴＭセル
のペイロードから抜き取られる。その後、必要な場合に
はそのパケットはフルＣＤＭＡパケット長に再アセンブ
ルされ、パケットバス４０上に送出される。その後、音
声ハンドラ３６はそれ自体宛の２ポートアドレスを認識
し、パケットをパケットバス４０から抜き取る。音声ハ
ンドラ３６はＣＤＭＡデータパケットを６４ＫｂｐｓＰ
ＣＭに変換するように処理し、そのデータをタイムスロ
ットインターチェンジユニット２１２宛に送出する。
【００１９】パケット交換ユニット２８は、例えば音声
ハンドラ３６、２１４及び２１６を含む複数個の音声ハ
ンドラを同時にサポートする。音声ハンドラ２１６は、
ＴＳＩＵ２１２を介して回線ユニット２０８及び電話２
１８への接続を有するように示されている。音声ハンド
ラからのあらゆる接続は、ＴＳＩＵ２１２を介して２０
８等の回線ユニット及び基幹回線ユニット２１０へなさ
れる。
【００２０】ソフトハンドオフは、図１に示されている
システムを用いることによって容易に実現され得る。前
述の例に関しては、移動体４４がセルサイト１４によっ
てＡＴＭ２２を介してＰＡＩ３２に接続されており、Ｐ
ＡＩ３２はパケットデータをパケットバス４０上に出力
して音声ハンドラ３６を介して公衆交換電話ネットワー
ク４６に接続された電話へ伝達する。
【００２１】移動体４４がセルサイト１６によってサー
ビスされているセル４内に移動すると、セルサイト１６
は、当業者には公知の様式でパイロット信号を検出し、
ハンドオフを要求する。それがＥＣＰ６に通知され、Ｅ
ＣＰ６はその通話に関するデータをセルサイト１６宛に
送出する。別法として、セルサイト１４は、この新たに
ハンドオフされたセルサイト１６と直接通信することが
でき、そして、この通話に関するデータをセルサイト１
６に送信する。このセルサイト間の通信は、ＡＴＭネッ
トワーク２２を利用することもできる。この通話データ
にはＰＡＩ３２及び音声ハンドラ３６のデスティネーシ
ョンアドレスが含まれており、セルサイト１６はデータ
を再パケット化し、ＡＴＭネットワーク２２を介してＰ
ＡＩ３２へ、そして最終的には音声ハンドラ３６へ送出
する。ＥＣＰ６は、音声ハンドラ３６に、双方のセル１
４及び１６宛にデータを送出すべきである旨を通知す
る。別法として、音声ハンドラ３６は、セルサイト１６
から直接「参加」メッセージを樹意ＳＮＮし、この新た
なセルサイトを宛先リストに加える（参加させる）。そ
して、その時点で、通話データをセルサイト１４，１６
に送信する。この時点では、セルサイト１４及び１６の
双方が移動体４４からのスペクトル拡散信号を受信し、
その信号からのデータをパケット化し、そのデータをＡ
ＴＭセルに再パケット化してそのＡＴＭセルをＡＴＭネ
ットワーク２２に送出する。ＰＡＩ３２は、同一（ある
いはほぼ同一）のデータを含む双方のパケットを受信
し、ＡＴＭセルからパケットを抜き取り、再びアセンブ
ルしたＣＤＭＡパケットをバス４０上に送出する。その
後、音声ハンドラ３６は双方のパケットを受信し、ＣＤ
ＭＡパケット中に符号化された信号強度表示を用いてい
ずれのパケットを処理してＰＳＴＮ４６へ送出すべきか
を決定する。
【００２２】ＰＳＴＮ４６から音声ハンドラ３６に到達
する情報は、ＣＤＭＡパケットにパケット化され、複製
されて、セルサイト１４及び１６の双方に向けられる。
これらのパケットはバス４０上に出力され、ＰＡＩ３２
によって受信されてＡＴＭセルに再パケット化され、Ａ
ＴＭネットワーク２２を介してセルサイト１４及び１６
へ送出される。セルサイト１４及び１６はＣＤＭＡパケ
ットデータを分解してデータを抽出し、ＣＤＭＡパケッ
トデータをスペクトル拡散信号に変換してそのデータを
移動体４４宛に送出する。移動体４４は、いずれのパケ
ットがより強い信号強度表示を有しているかを決定し、
そのパケットを分解してデータを抽出する。実際、移動
体４４がセル４へ移動すると、セルサイト１４での信号
強度はスレッショルド以下に低下する。そのことがＥＣ
Ｐ６に通知され、ＥＣＰ６はデスティネーションである
セルサイト１４を音声ハンドラ３６のリストから削除
し、通話データをセルサイト１４から削除する。別法と
して、信号強度がしきい値以下になると、セルサイト１
４を通話データから削除する。そして、この切断メッセ
ージを音声ハンドラ３６に送信し、そのことをデスティ
ネーションであるセルサイト１４にも通知する。このシ
ステムによって、ＭＴＳＯ２８を介した新たな接続を設
定あるいは破棄することなく、あるいは通話を一つの交
換機から別の交換機へ転送することなく、ソフトハンド
オフが達成される。よって、ユーザが認識できるような
クリック音あるいは不連続は存在しない。
【００２３】さらに、移動体は国土を横断して移動し得
る。例えばセル２がニュージャージー州にあり、セル１
５がイリノイ州にある場合である。一般に、通話を処理
しつつある音声ハンドラが通話のデスティネーションに
最近接している場合にはより少ない交換資源が用いられ
るだけで済む。例えば、ＰＳＵ２８における音声ハンド
ラが通話のデスティネーションの同一電話局の一部であ
り得る。移動体４４がセルラシステム１０からセルラシ
ステム１２に移動する、例えばセルサイト２０に係るセ
ル１５に移動すると、移動体４４はパイロット信号を受
信して前述されているように通話ハンドオフを開始す
る。セルサイト２０は、ＥＣＰ６、または、セル２から
デスティネーションパケット情報を受領する。その後、
セルサイト２０は、再パケット化されたデータのＡＴＭ
２２への伝達を開始し、ＡＴＭ２２はパケットを都市地
域あるいは国土を横断して伝達する。これらのパケット
はＰＡＩ３２へ伝達され、音声ハンドラ３６において変
換されて、前述されているようにＰＳＴＮ４６内のデス
ティネーション電話に対して伝達される。よって、上記
本発明の実施例は、”長距離”伝送費用の逓減を実現す
る”長距離”セルラ交換ネットワークに関して用いられ
得る。
【００２４】図３は、図１及び２の実施例に対して適用
された、本発明に係るパケットアドレシングシステムを
示すブロック図である。パケット１００は、ＣＤＭＡセ
ルサイトにおいて生成された電子データパケットをその
まま含んでいる。パケット１００は、デスティネーショ
ンアドレス１０４とＣＤＭＡパケットに対するデータ部
分１０１とを有している。デスティネーションアドレス
１０４は、パケットコミュニティと呼称されるデスティ
ネーションパケット交換機番号１０６、及びパケットコ
ミュニティ内のエンドポイントを指し示すユニット番号
１０７の２つのフィールドを有している。このアドレス
は、通話設定の間に割り当てられ、前述されているよう
に移動体がセルからセルへ移動するにつれてセルラシス
テム全体にわたって伝達される。
【００２５】図１の実施例においては、セルサイト１４
はパケットコミュニティによって要求されるプロトコル
が存在すればそれを追加し、ＣＤＭＡデータパケットを
パケットデータに変換する（図３）。この例において
は、パケット交換機番号フィールド１０６はパケット交
換機コミュニティ２４の番号である；ユニット番号フィ
ールド１０７はエンドポイント音声ハンドラ３６に関連
している。
【００２６】その後、セルサイト１４はパケット１０５
を一つあるいは複数個のＡＴＭセル１１０に挿入する。
このことには、図示されているようにデータ部分１０１
が単一のＡＴＭセル１１０に対しては長すぎる場合に、
ＡＴＭペイロードのサイズにしたがってデータを複数個
の部分に分割することが含まれる。その後、セルサイト
１４は、コミュニティアドレスフィールドをＡＴＭセル
１１０のＡＴＭセルヘッダ１０８に配置する。
【００２７】セルサイト１４がＡＴＭセル１１０をＡＴ
Ｍネットワーク２２へ伝達した後、ＡＴＭネットワーク
はＡＴＭセルをＰＡＩ３２へ伝達する；ＰＡＩ３２は、
データをパケット１０５に再アセンブルするためにＡＴ
Ｍ伝達レイヤを抜き取り、それをバス４０上に送出す
る。音声ハンドラ３６は、そのデスティネーションエン
ドポイント番号及びパケットコミュニティ番号を認識し
てパケット１０５を受信する。このようにして、パケッ
ト化されたデータは、最初のパケットを遅延させること
なく、コネクションレス伝達システム全体にわたって送
出される。さらに、ルーティング情報がパケットを扱う
あらゆるノードにストアされるのではない。
【００２８】図４は、本発明に係る移動体−移動体間通
話の実施例を示すブロック図である。図４には、第一の
セルラシステム４０２を経路４０４に沿って移動する移
動体電話４００が示されている。この例においては、移
動体４００は、第二のセルラシステム４０８を経路４１
０に沿って横断している移動体４０６に対して通話を設
定する。双方のセルラシステム４０２及び４０８内の全
てのセルはＡＴＭネットワーク４１２に接続されてい
る。ＡＴＭネットワーク４１２は、破線によって示され
た回線を介して通話管理プロセッサ（ＥＣＰ）ネットワ
ーク４１４に接続されている。ＥＣＰネットワーク４１
４は、従来技術で公知、および、Bell System Technica
l Journal, Vol. 58, No. 1（１９７９年１月）に記載
されているように、セルラシステム４０２及び４０８に
係る全ての通話を監視し、各々のセルサイトのＡＴＭデ
スティネーションアドレスを認識している。セルラシス
テム４０２は複数個のセル４１６−４２４を有してお
り、セルラシステム４０８はセル４２８−４３８を有し
ている。セル４１６−４２４と４２８−４３８の各々の
内部にはそれぞれ通話を処理するセルサイト４４０−４
４８及び４５０−４６０が存在する。各々のセルサイト
には、以下により詳細に記述されるフレームセレクタ４
６２が存在しており、セルサイトの無線範囲内に位置す
る移動体に係る通話を監視している。
【００２９】移動体４００がセルラシステム４０２を経
路４０４に沿って移動する際に、セル４１６において移
動体４０６への移動体−移動体間通話を開始する。セル
４１６内のセルサイト４４０は通話の発生をＥＣＰ４１
４に報告し、ＥＣＰ４１４はそのデータをストアし、そ
の通話が他の移動体に対するものであることを認識し、
セル４２８内の移動体４０６の位置を確認する。通話に
関するデータがセルサイト４４０及び４５０宛に送出さ
れ、それぞれのセルサイト（この例の場合には４４０及
び４５０）に関連しているフレームセレクタ４６２内に
ストアされる。このデータには、その通話に接続された
他方のセルサイトのＡＴＭデスティネーションアドレス
が含まれている。移動体４００からの信号がセルサイト
４４０に到達すると、それらはパケット化されてセルサ
イト４５０の独自の２パートアドレスが、図３に関連し
て記述されたように追加される。その後パケットは再パ
ケット化され、ＡＴＭセルのペイロードに挿入され、セ
ルサイト４６０のＡＴＭアドレスが追加されて、ＡＴＭ
ネットワーク２１４を介してセルサイト４５０へ送出さ
れる。セルサイト４５０においては、パケットがＡＴＭ
セルから抜き取られ、ＣＤＭＡスペクトル拡散信号に変
換されて移動体４０６に向けて送出される。同様に、移
動体４０６からのＣＤＭＡ信号はスペクトル拡散方式に
よってセルサイト４５０において受信され、その内容が
電子データに変換され、セルサイト４４０のＡＴＭアド
レスが与えられてセルサイト４４０宛にＡＴＭネットワ
ーク４１２を介して送出されるＡＴＭセル内に配置され
る。セルサイト２２０においては、前記電子データがフ
ォーマットされてＣＤＭＡスペクトル拡散信号に変換さ
れ、移動体４００宛に送出される。この際、ＣＤＭＡの
サブレート８ＫＨｚ信号は６４ＫＨｚＰＣＭに変換され
ず、交換通話に関して前述されているように、ＣＤＭＡ
パケットに戻される。このことによって、相異なったフ
ォーマット間の多重変換が回避され、より少ないネット
ワーク資源を用いつつ信号品質が保持される。
【００３０】以下に、移動体４００がセル４１６からセ
ル４１８へ移動する場合のソフトハンドオフが記述され
る。移動体４００がセルラシステム４０２を経路４０４
に沿って横断する場合、セル４１６とセル４１８との間
の境界にいずれ到達する。（前掲のＣＤＭＡ参考文献に
従って）当業者には公知であるが、移動体４００はセル
サイト４４２からのパイロット信号を検知し、その信号
強度をモニタする。信号強度が所定のスレッショルドに
達すると、移動体４００は識別メッセージをセルサイト
４４２宛に送出し、ハンドオフトランジション期間を開
始するハンドオフリクエストを行なう。セルサイト４４
２は、移動体４０６に関する通話情報をＥＣＰ４１４、
または、セルサイト４４０に要求する。このような通話
情報には、移動体４０６に係るデスティネーションセル
サイト、すなわちセルサイト４５０、のＡＴＭアドレス
も含まれる。その後、セルサイト４４２は移動体４００
からのＣＤＭＡスペクトル拡散信号の内容のセルサイト
４５０宛の送出を開始する。
【００３１】セルサイト４５０は、フレームセレクタ４
６２において、セルサイト４４０及び４４２の双方から
送信されたＡＴＭセルを受信する。その後、フレームセ
レクタ４６２は、最強の信号を有するセル（前掲の参考
文献に記述されているように、信号強度はあらかじめＣ
ＤＭＡ信号中に符号化されている）を選択し、いずれの
信号がより強いかを決定してそのパケットを移動体４０
６宛に送出するためにセルサイト４２８の送信機へ伝達
する。ＥＣＰ４１４から新たなセルサイト４４２に係る
ＡＴＭデスティネーション情報を受信すると、セルサイ
ト４５０内のフレームセレクタ４６２はそのデスティネ
ーションリストを更新し、移動体４０６からのデータを
セルサイト４４０と４４２の双方へ送出する。このデュ
アルデスティネーション状況は、ソフトハンドオフトラ
ンジションの期間、継続する。その後、セルサイト４４
０からの信号強度がスレッショルド以下になると、セル
サイト４４０はセルサイト４５０宛のＡＴＭ信号の送出
を中止する。ハンドオフトランジション期間を終了さ
せ、デスティネーションリストからセルサイト４４０を
削除するために、ＥＣＰ４１４、または、セルサイト４
４０から４５０に情報が伝達される。
【００３２】セル４１６とセル４１８との間で移動体４
００にハンドオフが発生している間に、移動体４０６も
同様にセル４２８とセル４３０との間の境界に接近す
る。移動体４０６はセルサイト４５２からのパイロット
信号を検知し、信号強度が所定のスレッショルド以上に
なると移動体４０６はセルサイト４５２宛に識別メッセ
ージを送出してハンドオフを要求する。セルサイト４５
２は、移動体４００に関する通話情報をＥＰＣ４１４か
ら、あるいは別法として、セルサイト４５０から受信す
る。この情報は、宛先セルサイトのＡＴＭアドレス（こ
の時点ではセルサイト４４０，４４２のＡＴＭアドレ
ス）を含む。セルサイト４４０，４４２のテーブルは、
ＥＰＣ４１４からデータ、あるいは、セルサイト４５２
からの参加メッセージを受信した後、セルサイト４３０
内に移動体４０６のＡＴＭアドレスを追加して更新され
る。この時点で、セルサイト４４０及び４４２がパケッ
トのセル４１６及び４１８への送出を開始する。最後
に、セルサイト４５０及び４５２の双方がパケットをセ
ルサイト４４０及び４４２宛に送出し、同様にセルサイ
ト４４０及び４４２がパケットをセルサイト４５０及び
４５２宛に送出する。
【００３３】図５は、ソフトハンドオフ処理を記述した
流れ図である。この処理は、通話が完全に設定された
後、ブロック５００から開始される。決定ブロック５１
０においては、移動体が新たなセルの範囲内で移動して
いるか否かが決定される。移動体が新たなセルの範囲内
にない場合には、処理は決定ブロック５１０へ戻る。決
定ブロック５１０において移動体が新たなセルの範囲内
にあることが決定された場合には、処理はブロック５２
０へ進み、ＥＣＰ、または、最初のセルに通知がなされ
る。ＥＣＰ、または、最初のセルは、それに応答して、
ＡＴＭアドレスを含む通話データを新たなセルサイト宛
に送出する。
【００３４】ブロック５３０においては、新たなセル
が、デスティネーションアドレスを含む通話データをＥ
ＣＰ、または、最初のセルから受信し、ブロック５４０
においては双方のセルが受信したＣＤＭＡスペクトル拡
散信号のデスティネーションセル（あるいはデスティネ
ーションである移動体もソフトハンドオフトランジショ
ンにある場合には複数個のデスティネーションセル）宛
の送出を開始する。処理はブロック５５０へ進み、ＥＣ
Ｐ、または、新しいセルサイトから受信した、新たなセ
ルのデスティネーションアドレスを含む通話データに応
答して、デスティネーションセルが新たなセルのソース
アドレスをデスティネーションリストに追加する。次い
で、ブロック５６０において、デスティネーションが、
移動体から受信した信号を双方のソース宛に送出する。
次いで、ブロック５７０に示されているように、古いほ
うのセルがソースにおいてふるい落とされ、ブロック５
８０において古いほうのセルがデスティネーションリス
トから削除される。処理は決定ブロック５１０へ戻っ
て、移動体が新たなセルの範囲内にあるか否かを決定す
るためのチェックがなされる。このように、ソフトハン
ドオフが、セルサイト間（あるいはセルサイトに接続さ
れたＭＴＳＯ間）での回路交換接続を破棄／設定するこ
となく実現される。そのため、移動体４００と４０６と
の間で認識可能な不連続は存在しない。
【００３５】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので，この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従ってパケット交換機がＣＤＭＡパケ
ットを音声ハンドラあるいは他のセルサイトに分配す
る、複数個の移動体電話交換システム、公衆交換電話ネ
ットワーク、及び（移動体電話交換局に配置された）パ
ケット交換機とからなるシステムを示すブロック図。
【図２】本発明に従ってデスティネーションポイントと
して機能する移動体電話交換局（ＭＴＳＯ）を示すブロ
ック図。
【図３】本発明の一側面に従うパケットアドレシングシ
ステムを示すブロック図。
【図４】本発明に従う移動体−移動体間通話の様子を示
す図。
【図５】本発明に従う移動体−移動体間のソフトハンド
オフを実現する段階を示す流れ図。
【符号の説明】
２、４、１０、１２ ＣＤＭＡセル ６ 通話管理プロセッサ １４、１６、１８、２０ セルサイト ２１ 移動体電話交換局 ２２ ＡＴＭネットワーク ２４、２６ 交換機 ２８、３０ パケット交換ユニット ３２、３４ パケットアクセスインターフェース ３６、３８ 音声ハンドラ ４０、４２ パケットバス ４４ 移動体 ４６ 公衆交換電話ネットワーク １００ パケット １０１ データ １０４ デスティネーションアドレス １０５ パケット １０６ パケット交換機番号フィールド １０７ ユニット番号フィールド １０８ ＡＴＭセルヘッダ １１０ ＡＴＭセル ２０２ 通信モジュール ２０４ 交換モジュール ２０６ 管理モジュール ２０８ 回線ユニット ２１０ 基幹回線ユニット ２１２ タイムスロットインターチェンジユニット ２１８ 電話機 ４００、４０６ 移動体 ４０２、４０８ セルラシステム ４０４、４１０ 経路 ４１２ ＡＴＭネットワーク ４１４ 通話管理プロセッサ ４１６、４１８、４２０、４２２、４２４、４２８、４
３０、４３２、４３４、４３６、４３８ セル ４４０、４４２、４４４、４４６、４４８、４５０、４
５２、４５４、４５６、４５８、４６０ セルサイト ４６２ フレームセレクタ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−169485（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−107033（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−14963（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04B 7/26 - 7/26 113 H04Q 7/04 - 7/38

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セルラ通信システムにおいて利用可能
    な、第一のセルから第二のセルへのセルラ通話をハンド
    オフする方法において、 前記セルラ通話は前記第一のセルから前記第二のセルへ
    移動する第一の移動体から第三のセル内の第二の移動体
    へのものであり、前記セルの各々が対応するセルサイト
    を有しており、前記方法が、 （Ａ）前記第一の移動体が前記システムに対して前記第
    一のセルから前記第二のセルへのハンドオフを要求する
    段階と、 （Ｂ）前記第二のセルサイトが前記第三のセルサイトの
    識別を含む、前記通話に係る通話データを受信する段階
    と、 （Ｃ）前記第三のセルサイトが前記第二のセルサイトの
    識別を含む、前記通話に係る通話データを受信する段階
    と、 （Ｄ）ハンドオフトランジションの期間、前記第一及び
    第二のセルサイトが前記第一の移動体から受信した信号
    を表わすデータ信号を前記第三のセルサイト宛に送出
    し、前記第三のセルサイトが前記第二の移動体から受信
    した信号を表わすデータを前記第一及び第二のセルサイ
    ト宛に送出する段階と、を有することを特徴とするセル
    ラ通信システムにおけるハンドオフ方法。
  2. 【請求項２】 前記セルラ通信システムが前記第二のセ
    ルサイトを含めるために前記第一及び第二の移動体間の
    前記通話に係る通話データを更新する段階とを更に有す
    ることを特徴とする請求項第１項に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記第二の移動体が前記第三のセルから
    第四のセルへ移動しており、前記方法が、 前記第二の移動体が前記第三のセルから前記第四のセル
    へのハンドオフを要求する段階と、 前記第四のセルサイトが前記ハンドオフ要求に係る前記
    第一及び第二のセルサイトの識別を含む、前記第一及び
    第二の移動体間の前記通話に係る通話データを受信する
    段階と、 前記第一及び第二のセルサイトが前記第四のセルサイト
    の識別を含む、前記第一及び第二の移動体間の前記通話
    に係る通話データを受信する段階と、 ハンドオフトランジションの期間、前記第三及び第四の
    セルサイトが前記第二の移動体から受信した信号を表わ
    すデータ信号を前記第一及び第二のセルサイト宛に送出
    し、前記第一及び第二のセルサイトが前記第一の移動体
    から受信した信号を表わすデータ信号を前記第三及び第
    四のセルサイト宛に送出する段階と、を有することを特
    徴とする請求項第１項に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記第一の移動体が前記第一のセルから
    外部へ移動してしまった後に前記第一のセルを前記第三
    のセルサイト内の前記通話データから削除する段階、を
    更に有することを特徴とする請求項第１項に記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 前記第一の移動体が前記第一のセルから
    外部へ移動してしまった後に前記第一のセルを前記第三
    のセルサイト及び前記第四のセルサイト内の前記通話デ
    ータから削除する段階を更に有することを特徴とする請
    求項第３項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 セルラ通信システムにおいて利用され
    る、第一のセルから第二のセルへのセルラ通話をハンド
    オフする方法において、前記セルラ通話は前記第一のセ
    ルから前記第二のセルへ移動する第一の移動体と第三の
    セル内の第二の移動体へのものであり、前記セルの各々
    はセルサイトを有しており、前記セルラシステム内の全
    てのセルサイトは高速パケットネットワークに接続され
    ており、前記セルサイトが前記移動体から受信した無線
    信号を表わす電子データを前記高速パケットネットワー
    クによって伝送されうるパケットに埋め込み、前記セル
    サイトの各々が前記高速パケットネットワークでの独自
    のアドレスを有しており、前記方法が、 前記第一の移動体が前記システムに前記第一のセルから
    前記第二のセルへのハンドオフを要求する段階と、 前記第二のセルサイトが前記第三のセルサイトの前記独
    自のアドレスを含む通話データを受信する段階と、 前記第三のセルが前記第二のセルサイトの前記独自のア
    ドレスを含む通話データを受信する段階と、 ハンドオフトランジションの間、前記第一及び第二のセ
    ルサイトが前記第一の移動体からの前記電子データを含
    む前記パケットを前記高速パケットネットワークを介し
    て前記第三のセルサイト宛に送出し、前記第三のセルサ
    イトが前記第二の移動体からの前記電子データを含む前
    記パケットを前記高速パケットネットワークを介して前
    記第一及び第二のセルサイト宛に送出する段階と、を有
    することを特徴とするセルラ通信システムにおけるハン
    ドオフ方法。
  7. 【請求項７】 前記パケットが前記移動体からの前記無
    線信号の信号強度表示を含んでおり、前記方法が、 前記パケット内の前記信号強度表示が所定のスレッショ
    ルド以下に低下した場合に前記ハンドオフトランジショ
    ン期間を前記第三のセルサイトが前記第一のセルサイト
    のアドレスを削除することによって終了させる段階を更
    に有することを特徴とする請求項第６項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記第二の移動体が前記第三のセルから
    第四のセルへ移動しており、前記方法が、 前記第二の移動体が前記第三のセルから前記第四のセル
    へのハンドオフを要求する段階と、 前記第四のセルサイトが前記第一及び第二のセルサイト
    の前記独自のアドレスを含む通話に係る通話データを受
    信し、前記第一及び第二のセルサイトが前記第四のセル
    サイトの前記独自のアドレスを受信する段階と、 ハンドオフトランジションの期間、前記第一及び第二の
    セルサイトが前記第一の移動体からの前記電子データを
    含む前記パケットを前記第三及び第四のセルサイト宛に
    前記高速パケットネットワークを介して送出する段階
    と、 前記ハンドオフトランジションの期間、前記第三及び第
    四のセルサイトが前記第二の移動体からの前記電子デー
    タを含む前記パケットを前記第一及び第二のセルサイト
    宛に送出する段階と、を更に有することを特徴とする請
    求項第６項に記載の方法。
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