JP3097617B2 - Cdmaセルラーシステムにおけるハンドオフ方法および装置 - Google Patents

Cdmaセルラーシステムにおけるハンドオフ方法および装置

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CDMA(Code D
ivision Multiple Access ;符号分割多元接続)方式の
移動通信システムに関し、特にCDMA方式のデジタル
セルラーシステムにおいて、複数の周波数階層を持つ場
合の周波数階層の境界でのハンドオフ方法および装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】米国TIA(Telecommunications Indus
try Association;米国電気通信工業会)が規定するIS
−95通信手段に基づくCDMA方式のデジタルセルラ
ーシステムにおいては、呼量に応じた複数階層の周波数
を準備する。例えば、市街地のようなトラヒックの高い
エリアには多数の周波数階層を準備し、郊外のようなト
ラヒックの低いエリアでは少数の周波数階層を準備する
運用形態が有る。
【0003】CDMA方式のデジタルセルラーシステム
において、複数の周波数階層を持つ場合、周波数各々の
境界を示す周波数階層境界では、隣接するセルに、自セ
ルの階層と同じ周波数のパイロット(Pilot )信号のみ
送信する装置を設置することによって、移動機に移動先
セルを報告させ、隣接するセルの準備している周波数へ
切り替え(ハンドオフ)させるという方式が従来より用
いられている。あるいは、隣接するセルに、該セルに割
り当てられていない周波数を使用している移動機からの
電界強度を計測できる装置を持たせ、システムがその計
測結果から、移動先セルを認識し、隣接するセルが準備
している周波数へハンドオフさせる方式が用いられてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のハンドオフ方式は、以下のような問題点を有
している。第1の問題点は、隣接する周波数階層に比べ
て準備していない周波数がある場合には、該当周波数の
パイロット信号のみ送信する装置を設備する必要がある
ということである。あるいは、自セルに存在しない周波
数を使用している移動機の電界強度を計測する装置を設
備する必要がある。したがって、いずれの場合にも設備
費用が増加する。
【0005】第2の問題点は、ハンドオフ実行までに時
間を要し、その結果音声品質の悪い期間が長くなるとい
うことである。この理由は、移動機からの電界強度を測
定する場合、基地局が音声が劣化した旨の劣化報告を移
動機から受けてから、移動機の電界強度の測定動作を行
うためである。さらに、ハンドオフ実行までに移動機が
サービスエリア圏外へ移動してしまう可能性も高くな
る。
【0006】第3の問題点は、近隣の全セルで移動機の
電界強度測定を行って移動先のセルを決定するために、
移動機が基地局に劣化報告を行ってからハンドオフ実行
までの時間が他の方式に比べて長くなり、このため上記
した第2の問題点がより一層顕著になるということであ
る。本発明の目的は、周波数階層境界において付帯装置
を使用することなく、接続中セルと移動先セルの双方に
準備されている周波数階層に周波数間ハンドオフさせる
ことを可能としたCDMAセルラーシステムにおけるハ
ンドオフ方法および装置を提供することを目的としてい
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明によるCDMAセルラーシステムにお
けるハンドオフ方法は、移動機からの使用周波数の劣化
報告に応答して、使用周波数が周波数階層境界であるか
否かを判定し、使用周波数が周波数階層境界であるとき
に、通信中セルおよび隣接セルの双方に準備されている
周波数を選択し、選択した周波数を用いて通信中セル内
で周波数間ハンドオフを実行し、隣接セルからのパイロ
ット信号の強度測定結果に基づく移動機からの移動先セ
ルの通知に応答してセル間ハンドオフを実行する各ステ
ップを基本ステップとし、この基本ステップのうち周波
数階層境界であるか否かを判定するステップは、メモリ
に予め記憶されている周波数構成情報を参照して、使用
中周波数に対応する周波数階層境界情報を検索するステ
ップを備えることを特徴とするものである。また基本ス
テップのうち周波数を選択するステップは、メモリに予
め記憶されている周波数構成情報を参照して、通信中セ
ルおよび隣接セルの双方に準備されている周波数を検索
するステップを備え、周波数構成情報は、各セルに準備
されている周波数が周波数階層境界であるか否かを示す
情報と、各セルに準備されている周波数が隣接セルにも
準備されているか否かを示す情報とから構成したことを
特徴とするものである。
【0008】本発明によるCDMAセルラーシステムに
おけるハンドオフ装置は、移動機と、 周波数階層が個
別に準備されるセルを有し、前記セル内の前記移動機と
無線通信を行う複数の基地局と、前記基地局が接続され
て、前記移動機の周波数間ハンドオフおよびセル間ハン
ドオフを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、
周波数階層毎の周波数構成情報をセル毎に格納する格納
手段と、前記移動機からの使用周波数の劣化報告に応答
して、前記メモリに格納された周波数構成情報に基づい
て使用周波数が周波数階層境界であるか否かを判定する
判定手段と、判定結果が使用周波数が周波数階層境界で
あることを示すときに、前記メモリに格納された周波数
構成情報に基づいて、通信中セルに準備されている周波
数の中から隣接セルにも準備されている周波数を選択す
る周波数選択手段と、選択された周波数を用いて通信中
セル内で前記移動機の周波数間ハンドオフを実行すると
ともに、隣接セルからのパイロット信号の強度測定結果
に基づく前記移動機からの移動先セルの通知に応答して
前記移動機のセル間ハンドオフを実行するハンドオフ制
御手段とを備えることを特徴とするものである。
【0009】したがって、移動機からの使用周波数の劣
化報告があった場合には、使用周波数が周波数階層境界
であるか否かが判定され、使用周波数が周波数階層境界
であるときには、通信中セルおよび隣接セルの双方に準
備されている周波数が選択され、選択した周波数が用い
られて通信中セル内で周波数間ハンドオフが実行され
る。また、隣接セルからのパイロット信号の強度測定結
果に基づく移動機からの移動先セルの通知があった場合
には、セル間ハンドオフが実行される。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図1は本発明の一実施例によるCDMA
方式のデジタルセルラーシステムの周波数階層境界にお
けるシステム構成図である。同図では、移動機4が周波
数Aで通信しながら、基地局1から基地局2のエリアに
移動する場合が示されている。
【0011】基地局1では、必要な呼量が高いために、
周波数Aと周波数Bの2階層を準備しているが、第2の
基地局2では、必要な呼量が低いために周波数Bのみ準
備している。基地局1、2は基地局制御装置3に接続さ
れ、基地局制御装置3は基地局1、2の通信動作を制御
する。
【0012】基地局制御装置3は、後述するデータ構造
の周波数構成情報を基地局毎に格納するメモリ31と、
移動機4からの通知に応答してメモリ31に格納された
周波数構成情報の検索およびサーチを行う検索部32
と、検索部32の検索結果に基づいて周波数階層境界の
判定を行う判定部33と、判定部33の判定結果および
移動機4からの通知に応答してハンドオフ制御を行うハ
ンドオフ制御部34とを備える。
【0013】なお、周波数階層境界とは、通信中セルの
使用周波数を準備している隣接セルが無く、通信中セル
が使用周波数の境界であることを言う。図2は、基地局
1のセル内で周波数間ハンドオフを実行した後の移動局
4と基地局1、2との接続状態を示したものである。図
2において、移動機4は周波数Bで基地局1と通信して
いるとともに、基地局1のセル内で基地局2の周波数B
のパイロット(Pilot)信号を測定している。
【0014】図3は、図1に示す基地局制御装置3のメ
モリ31に格納されたデータ構造の一例を示したもの
で、基地局1がオムニセルを構成している場合の基地局
1の周波数構成情報30を示している。この周波数構成
情報30を例えば周波数Aで索引すると、基地局1のセ
ルでの使用中周波数が「周波数階層境界」であることが
わかる。
【0015】また、この周波数構成情報30をサーチす
ると、周波数Bに対して「隣接セル有り」の情報が読み
出される。すなわち、同一セルに準備されているもう一
つの周波数Bが、隣接セルでも使用されていることがわ
かる。
【0016】次に、上述のように構成されたシステムの
動作を図4を用いて説明する。基地局1においては、周
波数Aの近接セル情報として基地局2が近接セルである
ことを移動機4に通知できない。このため、移動機4は
周波数Aで通信しながら基地局1と基地局2の間に移動
してくると、基地局1の周波数Aが規定値を超えて劣化
していること、および周波数Aを準備している近隣セル
が無いことを示すパイロット信号強度測定メッセージ
(Pilot Strength Measurement Massage)を、基地局1
を通して基地局制御装置3に通知する(ステップS1
1)。
【0017】基地局制御装置3の検索部32は、移動機
4からの通知に応答して、図3に示すデータ構造を有す
る周波数構成情報30を検索する(ステップS12)。
判定部33は、この検索結果に基づいて、現在使用中の
周波数Aが周波数階層境界であるか否かを判定する(ス
テップS13)。判定結果が周波数階層境界を示すとき
に、基地局制御装置3は、移動機4を図3の周波数構成
情報30にしたがう「隣接セル有り」の周波数にハンド
オフさせる必要があると判断する。
【0018】次に、検索部32が、図3に示す周波数構
成情報30をサーチして「隣接セル有り」の周波数とし
て周波数Bが候補であることを識別すると、ハンドオフ
制御部34は基地局1のセル内で周波数Bへのハンドオ
フを実行する(ステップS14)。周波数Bへのハンド
オフにより、図2に示すように、移動機4は基地局1と
周波数Bによって通信を継続するとともに、基地局2の
周波数Bのパイロット信号が測定可能になる。
【0019】移動機4は規定値を満足する基地局2から
の周波数Bのパイロット信号を測定することにより、基
地局2のセルを移動先セルとして決定する。この場合、
周波数Bが準備された複数の隣接セルから周波数Bの複
数のパイロット信号を測定した場合には、信号強度の最
も強い隣接セルを移動先セルとして選択する。
【0020】しかる後、移動機4は、基地局1の周波数
Bが規定値を超えて劣化していること、および基地局2
の周波数Bのパイロット信号が候補になったこと、すな
わち基地局2のセルが移動先になったことを示すパイロ
ット信号強度測定メッセージ(Pilot Strength Measure
ment Massage)を、基地局1を通して基地局制御装置3
に通知する(ステップS15)。
【0021】この通知に応答して、基地局制御装置3の
ハンドオフ制御部14は、移動機4の基地局1から基地
局2へのハンドオフを実行し(ステップS16)、これ
によって移動局4の通話状態が保持される。一方、ステ
ップS13で、基地局1のセルが周波数Aの階層境界で
ないと判定した場合、周波数Aのまま移動先セルに移動
機4のハンドオフが行われる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記の効果を奏する。本発明の第1の効果は、システム構
築時の設備投資を抑えることができることにある。その
理由は、周波数階層境界の全てのセルにおいて、隣接す
るセルに準備している周波数が、自セルに準備していな
い場合に、該周波数のパイロット信号のみを発信できる
装置を設置したり、移動機の電界強度を計測する装置を
設置する必要がないことによる。
【0023】本発明の第2の効果は、ハンドオフ実行ま
での所要時間を短縮でき、通話を維持できる確率が高く
なるとともに、多数の移動機のハンドオフ要求の処理を
可能とすることにある。その理由は、移動機の電界強度
を計測できる装置を設置するシステムの場合に、基地局
制御装置等で行われる移動機毎の近接セルへの電界測定
要求を行わなくてもよいことによる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例による周波数階層境界にお
けるCDMAデジタルセルラーシステムの構成を模式的
に示す図である。
【図2】 図1に示すCDMAデジタルセルラーシステ
ムにおける周波数間ハンドオフ後の接続状態を示す図で
ある。
【図3】 図1に示す基地局制御装置のメモリに格納さ
れた周波数構成情報の一例を示す図である。
【図4】 図1に示すCDMAデジタルセルラーシステ
ムにおけるハンドオフ動作を説明するフローチャートで
ある。
【符号の説明】
1,2…基地局、3…基地局制御装置、31…メモリ、
32…検索部、33…判定部、34…ハンドオフ制御
部、4…移動機。

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動機からの使用周波数の劣化報告に応
    答して、使用周波数が周波数階層境界であるか否かを判
    定し、 使用周波数が周波数階層境界であるときに、通信中セル
    および隣接セルの双方に準備されている周波数を選択
    し、 選択した周波数を用いて通信中セル内で周波数間ハンド
    オフを実行し、 隣接セルからのパイロット信号の強度測定結果に基づく
    移動機からの移動先セルの通知に応答してセル間ハンド
    オフを実行する各ステップを備え 前記周波数階層境界であるか否かを判定するステップ
    は、メモリに予め記憶されている周波数構成情報を参照
    して、使用中周波数に対応する周波数階層境界情報を検
    索するステップを備える ことを特徴とするCDMAセル
    ラーシステムにおけるハンドオフ方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のCDMAセルラーシステ
    ムにおけるハンドオフ方法において、前記周波数を選択するステップは、メモリに予め記憶さ
    れている周波数構成情報を参照して、通信中セルおよび
    隣接セルの双方に準備されている周波数を検索するステ
    ップを備える ことを特徴とするCDMAセルラーシステ
    ムにおけるハンドオフ方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のCDMAセルラーシステ
    ムにおけるハンドオフ方法において、前記周波数構成情報は、各セルに準備されている周波数
    が周波数階層境界であるか否かを示す情報と、各セルに
    準備されている周波数が隣接セルにも準備されているか
    否かを示す情報とから構成される ことを特徴とするCD
    MAセルラーシステムにおけるハンドオフ方法。
  4. 【請求項4】 移動機からの使用周波数の劣化報告に応
    答して、使用周波数が周波数階層境界であるか否かを判
    定し、 使用周波数が周波数階層境界であるときに、通信中セル
    および隣接セルの双方に準備されている周波数を選択
    し、 選択した周波数を用いて通信中セル内で周波数間ハンド
    オフを実行し、 隣接セルからのパイロット信号の強度測定結果に基づく
    移動機からの移動先セルの通知に応答してセル間ハンド
    オフを実行する各ステップを備え、 前記周波数を選択するステップは、メモリに予め記憶さ
    れている周波数構成情報を参照して、通信中セルおよび
    隣接セルの双方に準備されている周波数を検索するステ
    ップを備え、 前記周波数構成情報は、各セルに準備されている周波数
    が周波数階層境界であるか否かを示す情報と、各セルに
    準備されている周波数が隣接セルにも準備されているか
    否かを示す情報とから構成されることを特徴とするCD
    MAセルラーシステムにおけるハンドオフ方法。
  5. 【請求項5】 移動機と、 周波数階層が個別に準備されるセルを有し、前記セル内
    の前記移動機と無線通信を行う複数の基地局と、 前記基地局が接続されて、前記移動機の周波数間ハンド
    オフおよびセル間ハンドオフを制御する制御装置とを備
    え、 前記制御装置は、 周波数階層毎の周波数構成情報をセル毎に格納する格納
    手段と、 前記移動機からの使用周波数の劣化報告に応答して、前
    記メモリに格納された周波数構成情報に基づいて使用周
    波数が周波数階層境界であるか否かを判定する判定手段
    と、 判定結果が使用周波数が周波数階層境界であることを示
    すときに、前記メモリに格納された周波数構成情報に基
    づいて、通信中セルに準備されている周波数の中から隣
    接セルにも準備されている周波数を選択する周波数選択
    手段と、 選択された周波数を用いて通信中セル内で前記移動機の
    周波数間ハンドオフを実行するとともに、隣接セルから
    のパイロット信号の強度測定結果に基づく前記移動機か
    らの移動先セルの通知に応答して前記移動機のセル間ハ
    ンドオフを実行するハンドオフ制御手段とを備えること
    を特徴とするCDMAセルラーシステムにおけるハンド
    オフ装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載のCDMAセルラーシステ
    ムにおけるハンドオフ装置において、 前記周波数構成情報は、各セルに準備されている周波数
    が周波数階層境界であるか否かを示す第1の情報と、各
    セルに準備されている周波数が隣接セルにも準備されて
    いるか否かを示す第2の情報とから構成されることを特
    徴とするCDMAセルラーシステムにおけるハンドオフ
    装置。
  7. 【請求項7】 請求項6記載のCDMAセルラーシステ
    ムにおけるハンドオフ装置において、 前記移動機からの使用周波数の劣化報告に応答して、前
    記メモリに格納された前記周波数階層情報から使用周波
    数に対応する第1の情報を検索して前記判定手段に出力
    する検索手段を備えることを特徴とするCDMAセルラ
    ーシステムにおけるハンドオフ装置。
  8. 【請求項8】 請求項6記載のCDMAセルラーシステ
    ムにおけるハンドオフ装置において、 判定結果が使用周波数が周波数階層境界であることを示
    すときに、前記メモリに格納された前記周波数構成情報
    の第2の情報から通信中セルと隣接セルの双方に準備さ
    れている周波数を検索して前記周波数選択手段に出力す
    る検索手段を備えることを特徴とするCDMAセルラー
    システムにおけるハンドオフ装置。
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