JP3103367B2 - 移動通信システムにおいてコール・セットアップまたはハンドオーバ時に基地局、無線チャネル及びタイム・スロットを移動局で選択する方法 - Google Patents

移動通信システムにおいてコール・セットアップまたはハンドオーバ時に基地局、無線チャネル及びタイム・スロットを移動局で選択する方法

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は複数の基地および移動局ならびに動チャネ
ル分配を利用する時分割多重無線チャネルに関する。特
に本発明は移動局で、コール・セットアップまたはハン
ドオーバの目的で時分割多重無線チャネルにより、適当
な基地局およびタイム・スロットを選択する方法に関す
る。
移動無線通信システムはいろいろな種類の通信に使用
することができる。所期の主な使用および要求されるサ
ービス次第で、多少異なる移動無線通信システムの多く
が提案されたり現に作動されている。
移動無線通信システムが多数の基地および移動局を有
することがあるとき、無線周波数スペクトルの有効な使
用およびトラヒック処理容量が極めて重要となる。通信
および提供されるサービスの種類ならびに接続を設定し
かつ設定された接続を高く支持する能力も重要である。
細胞（セル）形移動無線システムは細胞（セル）パタ
ーンを使用し、かつ無線チャネルは個々の細胞（セル）
および作動している基地局に無線チャネルを固定分配す
る規則を再使用する。ある細胞形移動無線システムの融
通性を改良するために、固定細胞パターンにより個々の
細胞および基地局にすべての利用できる無線チャネルを
分配せずに、利用できる無線チャネルの若干をときどき
分配する方法が提案されている。トラヒック負荷および
他の環境により、チャネルの若干は制限された時間のあ
いだ個々の細胞および基地局に個別に分配される。どん
な利用できる無線チャネルでも個々の細胞や基地局に分
配せずに、利用できるすべての無線チャネルを優勢なト
ラヒック条件により１つずつ基地局に分配する方法も提
案されている。
時分割多重無線チャネルを使用する移動無線通信シス
テムでは、無線チャネルだけではなくタイム・スロット
も各コール・セットアップおよびハンドオーバについて
決定すべきである。あるシステムでは、無線チャネルお
よびタイム・スロットに関する決定は多かれ少なかれ集
中化されてシステムの固定部分、例えば基地局または移
動中継局で行われる。他のシステムでは、決定は分散化
されて各移動局は特定の細胞用にどの基地局、無線チャ
ネルおよびタイム・スロットを使用すべきかを決定す
る。
多くの基地局および多くの移動局を持つ細胞形移動無
線システムでは、システムが移動局と接触を保つように
し、基地局を選び、そして具合のよい方法で細胞用の無
線チャネルを選択する手順を有することが大切である。
これは、細胞形移動無線システムが通話のみにあるいは
主として通話に使用するようにされているかもしくは細
胞形移動無線システムがデータのみのまたは主としてデ
ータの送信に使用するようにされているかどうかにかか
わらず大切である。しかし、使用の異なる分野により、
基地および移動局の数、チャネルの分配、および性能要
求などにより、１つの細胞形移動無線システムで極めて
具合のよいローミングまたはハンドオーバ手順は他の細
胞形移動無線システムには特に具合がよいとは思えな
い。
ローミング、コール・セットアップおよびハンドオー
バ手順の考えられる１つの面は、移動局、基地局および
システムの残部、例えば移動交換局、の間の手順作業の
分配である。ある基地のローミングおよびハンドオーバ
手順は基地局では比較的多くの作業を必要とするが移動
局では比較的少ない作業で済む。他の既知のローミング
およびハンドオーバ手順では、基地局の作業負荷は比較
的軽いが移動局の作業負荷は比較的重い。
考えられる手順のもう１つの面は、基地局と移動局と
の間の無線チャネルに要求される信号の量、およびシス
テムの残部、例えば基地と移動交換局との間で、例えば
ローミングやハンドオーバの目的で要求される信号の量
である。ある細胞形移動無線通信システムは、比較的大
量のこのような信号を具合よく処理することができる
が、他の細胞形移動無線システムでは大量のこのような
信号は全性能にとって有害となることがある。
考えられる手順のもう１つの面は、ある移動局で、特
に小形軽量電池式携帯局で利用できる制限された電力で
ある。常時、移動局は無線信号を送信するとき比較的大
きな電力を消費するが、無線信号を受信するときは十分
に小さい電力の消費で済む。スイッチ・オンされたとき
ごくわずかな電力を消費するが無線信号を送信も受信も
しない携帯局を設計することができる。必要以上にエネ
ルギーを消費しないように、移動局は継続中の呼出しま
たは呼出しセット・アップの際に不要であるとき空き状
態となる。空き状態では、移動局は中継時間の大部分の
間無線信号を送受信することができず、中継時間の小部
分の間のみ無線信号を送信することができない。平均消
費電力は小部分の時間が大部分の時間に関して減少され
るとき減少される。携帯局が空き状態で必要なローミン
グを実行することができなければならない場合は、小部
分の時間はローミングに必要な無線信号を受信するに要
する時間よりも短くなってはならない。もし小形軽量の
電池式携帯局が移動無線通信システムにしばしば使用す
べきならば、ローミングおよび呼出しのセット・アップ
に関する手順はそのような局の所要消費電力によって生
じる制限を考慮に入れて空き状態を許容することが大切
である。携帯局は空き状態にあるとき高速で移動され、
その手順は移動局が空き状態であるときでさえ、迅速な
ローミングとコール・セットアップを許容しなければな
らない。
本発明の１つの主な目的は、適当な基地局、無線チャ
ネル、および継続中または呼出しのセット・アップに必
要とされない移動局を平均消費電力の低い空き状態にさ
せるタイム・スロットを選択して、必要が生じたならば
さらに迅速かつ独自に選択する方法を提供することであ
る。
本発明のもう１つの主な目的は、無線信号の伝播およ
び環境の迅速な変化に応じて、基地局および無線チャネ
ルのタイム・スロットの分散式迅速変化を可能にする方
法を提供することである。
本発明のもう１つの目的は、移動無線局が移動局で開
始されたり基地局からのページング・メッセージを受信
した後に開始されるハンドオーバまたは呼出しをセット
・アップする目的で共通時間を多重無線チャネルを呼び
出すことができる細胞形移動無線システムにおいて、基
地局、無線チャネルおよびタイム・スロットを選択する
方法を提供することである。
本発明のもう１つの目的は、ハンドオーバおよびコー
ル・セットアップの目的で基地局と移動局との間で報知
する比較的小さな個別無線チャネルを要求する無線チャ
ネルのタイム・スロットならびに基地局を選択する方法
を提供するとともに、さらに隣接基地局間でトラヒック
負荷が共有する良好な能力を提供することである。
本発明のなおもう１つの目的は、適当な基地局、無線
チャネルおよび呼出し用のタイム・スロットを選択する
知的作業負荷の大部分が移動局によって占められるが知
的作業負荷の小部分は基地局によって占められる方法を
提供することである。
極めて簡単に述べれば、共通制御無線チャネルにより
すべての基地局からローミング情報を送信し、且つ呼び
出しのためにその基地局により使用された通信チャネル
のタイム・スロットにおいて各基地局からローミング情
報を送信する着想に本発明は基づいている。任意の移動
局で基地局からのローミング信号を受信するために共通
制御無線チャネルを走査する。もし共通制御チャネルに
より良好なローミング信号が受信されないならば、移動
局は通信チャネルを走査する。空き状態の移動局は、空
き状態の時間の小部分の間のみ無線チャネルを走査する
ことができる。
好適な実施例により、通信無線チャネルのタイム・ス
ロット内に送信されたローミング情報には、基地局の実
体（基地局同定用情報）および伝送する基地局で利用で
きる通信無線チャネルを示す情報が含まれている。通信
無線チャネルのタイム・スロット内に送信されるローミ
ング情報は一段と徹底的でありかつ基地局の実体、送信
する基地局で利用できる通信無線チャネル、送信する基
地局で使用される利用可能な無線チャネル、および送信
する基地局が利用できる通信無線チャネルを走査する順
序を含む。
本発明によるローミング方法のもう１つの好適な実施
例により、制御無線チャネルは他の基地局によって送信
されたローミング信号を受信する目的で、各基地局で走
査される。各基地局で、他の基地局からのローミング信
号を受信する時間は、制御チャネルのタイム・スロット
に関してそれ自身のローミングを送信する時間と比較さ
れる。以後のローミング信号の送信の時間は比較の結果
を見て各基地局で調節される。
本発明による方法はいくつかの利点を提供する。本方
法は、時間のごく小部分が空き状態である間のみ無線信
号を受信する空き状態の携帯局によく適している。移動
局は、基地局およびコール・セットアップでのタイム・
スロットを迅速かつ個別に選択することができ、またそ
れらをハンドオーバで変化することを決定することがで
きる。基地局と個々の移動局とシステムの残部との間の
信号の量は比較的少ない。基地局が行うべき知的作業の
量は比較的少なく、作動される移動局の数が増加しても
あまり増加しない。隣接する基地局に対するどのような
自由なタイム・スロットもない過負荷の基地局から移動
局に自動的にそらすことによってローミング負荷分担に
よく適している。
本発明の他の目的および本発明による基地局ならびに
チャネル選択方法によって与えられる利点は、好適な実
施例の下記詳細な説明および付図を検討すれば当業者に
とって明白になると思う。
本発明の実施例では、特定の移動無線通信システムと
して実施されているものが説明されている。本発明はこ
の特定のシステムに制限されず、多少異なるシステムと
して実施されている。
第１図は細胞形移動無線システムにおける10個の細胞
C1〜C10までを示している。各細胞C1〜C10までには細胞
と同数の基地局がある。第１図はまた１個の細胞内にあ
って、１個の細胞から他の細胞への移動可能な10個の移
動局M1〜M10を示す。本発明では10個を越える基地局お
よび10個の移動局を含んだ細胞形移動無線システムを実
施している。とくに移動局は基地局よりも常時使用度数
が多い。
また第１図では、移動交換局MSCはケーブルにより10
個の全基地局との接続が示されている。移動交換局はま
た固定式共同交換電話回線網あるいは同様な固定式構内
回線網にケーブルによって接続される。交換局からのす
べてのケーブルは示されていない。
第２図は移動局のブロック図を示し、かつ第３図は本
発明による方法に関して第１図による細胞形移動無線シ
ステムに用いる基地局のブロック図を示す。この移動局
は、時間多重では複数の局によって共有される選局され
た通信無線チャネルのタイム・スロット内のバースト送
信用として、かつそのようなタイム・スロット内の基地
局によって送信されるバースト受信用として設計されて
いる。タイム・スロットは、たとえば正規の完全同時送
受電話呼のみまたはディジタル・メッセージ通信のみ、
もしくはその両方に使われる。基地局は、そのようなタ
イム・スロット内のバースト送信用だけではなく、共通
制御無線チャネルのタイム・スロット内の同時送信用と
しても設計されている。基地局は共通制御無線チャネル
に加えて１個より多い無線チャネルの同時通信を可能に
させる装置を常時含むが、第３図には１個の無線チャネ
ルによる通信用の装置のみが示されている。
基地局および移動局は共にマイクロプロセッサ制御式
無線送信機（変調器を含む）ならびにマイクロプロセッ
サ制御式無線受信機（復調器を含む）から構成されてい
る。無線送信機はバースト発生器からのディジタル信号
で変調された無線信号を送信する。バーストは、オーデ
ィオ信号プロセッサからのオーディオ信号あるいはメッ
セージ発生器によって作られたディジタル・メッセージ
またはその両方を含む。移動局内のオーディオ信号プロ
セッサはオーディオ情報源例えばマイクロホンに接続さ
れる一方、メッセージ発生器はデータ情報源例えばキー
ボードにデータ情報バッファを介して接続される。
基地局内のオーディオ信号プロセッサはその代わりに
オーディオ端子が固定されたケーブルまたは電話線によ
って接続されるためのMSCからのオーディオ情報を受信
するオーディオ・ライン端子に接続される一方、メッセ
ージ発生器はデータ情報バッファを介してデータ・ライ
ン端子が固定されたケーブルまたは電話線によって接続
されるMSCから受信されたデータをデータ・ライン端子
に接続される。
基地および移動局の無線受信機はアナログ・ディジタ
ル変換器ならびにオプションのエコライザに接続され
る。アナログ・ディジタル変換器およびオプションのエ
コライザは、受信されたバースト内のメッセージ検出用
のメッセージ検出器ならびに受信されたバースト内のオ
ーディオ情報用のオーディオ出力プロセッサに接続され
る。
移動局内のメッセージ・デコーダは、データ情報バッ
ファを介して、データ情報出力装置例えば表示装置に接
続される一方、オーディオ出力プロセッサはオーディオ
情報出力装置例えばスピーカに接続される。
基地局内のメッセージ・デコーダは代わりに、データ
端子が固定式電話線あるいはケーブルで接続されている
MSCにデータを供給するデータ・ライン端子にデータ情
報バッファを介して接続される一方、オーディオ出力プ
ロセッサはオーディオ・ライン端子が固定式電話線ある
いはケーブルで接続されるMSCにオーディオ情報を供給
するオーディオ・ライン端子に接続される。
基地あるいは移動局の無線送信機および受信機を作動
させる無線チャネルは、マイクロプロセッサで制御され
た周波数合成器から供給された周波数によって決められ
る。結局基地局および移動局は、特定の基地局および移
動局により無線チャネル、フレームおよびタイム・スロ
ット・フォーマット、メッセージ・フォーマット、誤り
防止コード、局作動用アルゴリズムなどにより情報を記
憶する記憶装置を含む。
マイクロプロセッサは、それらの作動を制御しかつ時
間調整するために、例えば記憶装置から情報を供給して
送信すべきバーストに組み込ませ、かつ例えば制御目的
用または記憶装置への記憶用に受信バーストから情報を
受信するために、記憶装置およびほとんどすべてのブロ
ックに接続される。
第１図に表わされた移動システムは、全ての基地局に
共通な１つの無線チャネルおよび通信用の複数の他の無
線チャネルを含む。無線チャネルは１つの特定な基地局
のためにもっぱら蓄積されることはなく、全ての通信無
線チャネルは優勢なトラフィックにより基地局で使われ
ることは共通手段である。経済的な理由で、すべての基
地局はシステム内の無線チャネルの数と同数の無線受信
機しか持たない。したがってすべての通信無線チャネル
は何箇所かの基地局で同時には使用できない。
このシステムの通信無線チャネルの内の12個は基地局
から移動局への方向の送信用そして他の12個は移動局か
ら基地局への方向の送信用として合計24個のタイム・ス
ロットTS1〜TS24を含むフレームＦを持つ時分割多元接
続チャネルである。チャネルのフレームは各マルチフレ
ームにある８個のフレームF1〜F8を持つマルチフレーム
にまとめられている。
基地局は、基地局により作動される移動局に必要な呼
出しのために通信無線チャネルで１個以上またはすべて
のタイム・スロットを使用する。基地局はまた、基地局
により作動される移動局に必要な呼出しのために２個以
上の通信無線チャネルでタイム・スロットを使用する。
互いに十分離れた基地局ではさまざまな呼出しに対して
同じ通信無線チャネルの同じタイム・スロットを使用す
る。
どのような呼出しにも必要とされない各基地局は、ダ
ミー・コールのために１つの通信無線チャネルに１つの
タイム・スロットを使用する。したがって各基地局は、
移動局に必要な呼出しまたはダミー・コールに対して少
なくとも１つの通信無線チャネルで少なくとも１つのタ
イム・スロットを使用する。
通信無線チャネルのタイム・スロットにおいて基地局
は、タイム・スロット同期および呼出し例えば通話の実
際の情報だけでなく、他の情報も含む無線信号を送信す
る。そのような他の情報は、マルチフレームの異なるフ
レームにおいて異なる情報になる。
マルチフレームの少なくとも１つのフレームにおいて
基地局は、メッセージの形式、フレームおよびマルチフ
レーム同期、基地局において使用可能な通信無線チャネ
ルのリスト、基地局の実体、および使用可能なサービス
の形式を含むローミング情報を送信する。情報と組合わ
されたいくつかの呼出しは時々ローミング情報と同じタ
イム・スロット内で送信される。情報は検査ビットCRC
を含む誤り防止コーディングにおいてディジタル・コー
ド化される。
ローミング情報のかわりに基地局は、タイム・スロッ
ト同期ならびにマルチフレーム内のフレームのタイム・
スロット内での呼出しの実際の情報と共にペーシング情
報を送信する。ページング情報はメッセージの形式、報
知された移動局の実体および誤り防止コードの検査ビッ
トCRCを含む。
ローミングまたはページング情報の代りに基地局は、
タイム・スロット同期ならびに呼出しの実際の情報と共
に情報と組合された送信呼出し用のマルチフレームのフ
レームのタイムスロットを使用することができる。情報
と組合わされた呼出しに加えて、メッセージの形式およ
び検査ビットCRCが送信される。
このシステムの共通制御無線チャネルは、すべてが基
地局から移動局への方向の通信に使用される24個のタイ
ム・スロットT1〜T23を含むフレームを持つ時分割多重
チャネルである。共通制御無線チャネルのフレームは、
おのおの８個のフレームF1〜F8を含むマルチフレーム内
にまとめられている。
各基地局は制御無線チャネルの24個のうちの１つのタ
イム・スロット内で送信する。システムが24個を超える
基地局を含む時は２つ以上の互いに十分離れている基地
局は制御無線チャネルの同じタイム・スロット内で送信
する。
おのおのの基地局に対する制御無線チャネルのタイム
・スロットの分配は、システム実施上のさまざまな要求
に合うようにさまざまな方法がとられている。隣接する
基地局は互いの妨害を減少するため通常、異なるタイム
・スロットが分配されている。
基地局はローミング信号送信用およびページング信号
送信用として共に共通制御無線チャネルのタイム・スロ
ットを使用する。ローミング信号およびページング信号
はそれからマルチフレームの異なるフレーム内で送信さ
れる。
基地局がローミングの目的でマルチフレームのフレー
ムにあるタイム・スロットを使用する場合、タイム・ス
ロット内で送信される信号は、タイム・スロット同期、
メッセージの形式、フレームおよびマルチフレーム同
期、基地局で使用可能な共通無線チャネルのリスト、基
地局が使用可能な無線チャネルを走査する順序、基地局
の実体、送信基地局における使用可能なサービスの形式
ならびに使用可能な通信チャネルで使用されないタイム
・スロットのリストで構成される。こうして共通制御無
線チャネルで送信されたローミング信号は、チャネル情
報に関するかぎり通信無線チャネルで送信されたローミ
ング信号よりも一般と徹底的になる。タイム・スロット
の情報は検査ビットCRCを含む誤り防止コーディング内
でディジタル・コード化される。
基地局がページング目的でマルチフレームのフレーム
にあるタイム・スロットを使用する場合、タイム・スロ
ット内で送信された信号は、タイム・スロット同期、メ
ッセージの形式ならびに報知された移動局の実体で構成
される。情報は、検査ビットCRCを含む誤り防止コード
内でディジタル符号化される。
説明された移動無線通信システムでは、移動局は基地
局、通信無線チャネルならびにコール・セットアップお
よびハンドオーバーでの呼出し用のタイム・スロットを
個別に選択する。この選択は所期の規則のために作られ
かつ移動局における使用可能な情報の基礎となる。
信号強度ならびにSN比を含むいろいろな情報に基づく
多くの規則は当業者に知られている。いくつかの規則は
トラフィック負荷および移動局の位置なども考慮に入れ
る。本発明による方法は、どのような特殊の先行技術の
規則あるいはどのような使用可能な情報にも制限されて
いない。したがって基地局およびチャネルのタイム・ス
ロットに関するどのような特殊の先行技術の規則も説明
する必要はない。
各移動局は基地局、通信無線チャネルおよびタイム・
スロットなどに関する情報を記憶する。記憶すべき情報
は基地局から送信された無線信号から集収される。無線
信号を受信するために各移動局は少なくとも制御無線チ
ャネルを走査するとともに時には通信無線チャネルをも
走査する。走査は、移動局の形式によって多少異なり、
また局が継続中の呼出しまたはセット・アップすべき呼
出しのない空き状態であるときもしくは移動局が継続中
の呼出しあるいはセット・アップすべき呼出しを伴うト
ラフィック状態にあるときは多少異なる。
第１図の中の通信システムの固定部分は、継続中の呼
出しあるいは設定または呼出しの終了における不必要な
移動局の位置を知らない。ページングは、現在使用され
ているすべての通信チャネルならびにチャネル選択のシ
ステムの全基地局によって放送され、かつ通信用チャネ
ルの選択は移動局によって行なわれる。したがってシス
テムと接触しない移動局は、システムに属する適当な基
地局を最初に見いださなければならない。しかし同じ無
線チャネルを使用する重複する地域を伴うもう１つの移
動通信システムがある。そのうえ、同じシステムの基地
局は異なる無線チャネルを使用することができる。同じ
システムに属する適当な基地局を見い出すことは、タイ
ム・スロット内ですべての基地局が送信する制御無線チ
ャネルの存在によって簡潔化される。
システムと接触しない移動局は、例えば電力がスイッ
チ・オンされてからまたはシステムの地域に入ってか
ら、制御無線チャネルを走査する。１つのフレームの走
査により通常、多くの基地局とそれらの使用可能なチャ
ネルに関する情報が十分に得られる。移動局は通常、も
し設定呼出しがなければ固定された空きモードに通常入
る。ロックされた空きモードは、移動局が基地局に同期
されて、すべてのマルチフレームごとに少なくとも一度
そのページングを受信することを意味する。
制御無線チャネルがなかったり、有用な無線信号が制
御無線チャネルに受信されないときは、そのシステムと
接触しない移動局は、最強の有用な無線信号を送信する
同じシステムの基地局を発見するために考えられるすべ
ての無線チャネルを走査しなければならない。
空き状態の移動局は信号で報知されることがある。空
き状態の移動局は選ばれた基地局のページング信号を使
用する。有用な無線信号と共に制御無線チャネルが存在
するとき、空き状態の移動局は制御無線チャネルの選ば
れた基地局のタイム・スロットを走査してページング信
号を受信する。ページング信号はマルチフレームの第１
フレームのタイム・スロットでのみ送信される。したが
って、すべてのページング情報を受信するために、マル
チフレームの１つのフレームにおける１つのタイム・ス
ロットの見出しまで走査することは全く十分である。こ
れは、走査する必要のある192個のタイム・スロットの
中から１個のタイム・スロットの最初の約10〜20％のみ
を走査すべきことを意味している。
空き状態の移動局は移動することができ、また無線伝
搬特性および雑音ならびに干渉は変化することがある。
１つの基地局からの無線信号はより弱くかつ有効性が少
なくなることがあるが、他の基地局からの無線信号はよ
り強くかつ有効性が大きくなることがある。条件が変化
するときに適当な基地局を選択できるように、空き状態
の移動局は制御無線チャネルを走査しかつその基地局の
選択を再考することができる。移動局は制御無線チャネ
ルで受信された信号を監視して、最強の無線信号を送信
する基地局を選ぶ。移動局は選ばれた基地局の少なくと
も実体を記憶するとともに選ばれた基地局で利用できる
通信無線チャネルおよび制御無線チャネルにより受信さ
れたローミング信号により選ばれた基地が使用しないタ
イム・スロットを記憶する。
電力を節約するために、空き状態の移動局は制御無線
チャネルのみを周期的に走査することができる。３〜30
秒ごとに１つのフレームを走査すれば、条件が急速に変
わらないかぎり十分であると思われる。自らのチャネル
のフィールド強さが急減に固定されると、走査は即時開
始される。
予想される今後のコール・セットアップに備えるため
に、空き移動局も選ばれた基地局の通信無線チャネルの
少なくとも未使用のタイム・スロットをも周期的に走査
し、かつ未使用のタイム・スロットの信号を監視して、
選ばれた基地局が未使用のタイム・スロットで他の基地
局からの予想される雑音または妨害を検出する。記憶は
走査時に受信される無線信号から得られる情報によって
更新される。
移動局は走査時に選ばれた基地局からのページング呼
出しをもデコードするとともに、それらが移動局にアド
レスされるかどうかを検査する。
空き状態の移動局が制御無線チャネルで、例えば妨害
により、良好な信号を少しも受信することができないな
らば、移動局は予想されるページング信号を受信するた
めに通信チャネルにより選択された基地局のタイム・ス
ロットを走査する。条件が変わるとき基地局のその選択
を再考できるように、基地局はそのとき制御チャネルの
代わりにすべての考えられる通信無線チャネルを走査し
なければならず、それによってローミング信号が受信さ
れるとともに最強の無線信号を送信する基地局が決定さ
れる。システム内に多くの通信無線チャネルがあるなら
ば、これには通常はるかに長い時間がかかり、かつはる
かに大きな電力が要る。
移動局が信号報知されたり呼出しをセットアップした
いという理由で基地局を呼び出したいならば、その移動
局はその記憶装置に記憶された情報を用いる所定の規則
により、基地局、通信無線チャネルおよびタイム・スロ
ットを選択する。通常、空き移動局は最強の無線信号を
送信する基地局を選択するとともに、無線チャネルおよ
びタイム・スロットに関する情報により最小の妨害を持
つ選択された基地局の未使用スロットを選択する。
空き状態の移動局が選択された基地局の未使用のタイ
ム・スロットを走査しなかったならば、移動局は信号報
知を受けてからこれを行う。次に呼出し要求メッセージ
が、選択された通信無線チャネルの選択された移動−基
地局のタイム・スロットで、選択された基地局に送信さ
れる。もし基地局が適当な呼出し要求メッセージを受信
しかつ移動局の選択を受け入れるならば、基地局は移動
局によって選択されたタイム・スロットに対応する基地
−移動局のタイム・スロットで呼出し確認メッセージを
送信する。
もし移動局が選択された通信無線チャネルの適当なタ
イム・スロットで選択された基地局から呼出し確認メッ
セージを受信しないならば、それは基地局、通信無線チ
ャネルおよびタイム・スロットの二番目に最良の組合せ
により第２の選択を行い、したがって新しい呼出し要求
メッセージを送信する。適当な呼出し確認メッセージを
受信しないと、移動局は適当な呼出し確認メッセージを
受信するまで、かつ最大数の呼出しの試みが達成される
まで、移動局は第３の選択などを行う。
もし移動局が適当な呼出し確認メッセージを受信する
ならば、所望の呼出しは本発明による方法の部分を構成
しない所定の手順によりセット・アップされる。無線受
信機および制御論理の使用を制限しない電源付きの移動
局は、移動局を必要とする継続中の呼出しに用いられる
タイム・スロットの間を除き、異なる基地局からのロー
ミング信号を受信してデコードするために、多かれ少な
かれ連続的に制御無線チャネルを走査することができ
る。
同じことが継続中の呼出しを有するトラヒック状態に
あるとき電力を制限された移動局について通常考えられ
るのは、そのとき消費電力が呼出し用の無線信号の送信
によって左右されるからである。制御無線チャネルを走
査しないときは、利用できる通信チャネルは継続中の呼
出しのタイム・スロット中を除き走査される。この拡大
された走査はハンドオーバ用の時間を事実上減少するこ
とができる。
継続中の呼出しを有するトラヒック状態にある移動局
は、基地局の信号強度を比較する目的でかつ利用できる
無線チャネルに関するその記憶された情報、未使用のタ
イム・スロットならびにタイム・スロットにおける妨害
を更新するために、標準として第２フレームごとに制御
無線チャネルを規則正しく走査し、かつ標準として第２
フレームごとに通信無線チャネルを規則正しく走査し続
ける。記憶された情報は、もし他の基地局または無線チ
ャネルあるいはタイム・スロットに対するハンドオーバ
が当然行われるべきであるならば、移動局で決定する所
定の規則にしたがって使用される。ハンドオーバが当然
行われるべきであるならば、呼出し要求は選択された通
信無線チャネルによりかつコール・セットアップを希望
するときと同様な方法で選択された移動−基地局のタイ
ム・スロット内で選択された基地局に送信される。もし
適当な呼出し確認メッセージが受信されるならば、呼出
しは本発明による方法の部分を構成しない手順によって
ハンドオーバされる。もし適当な呼出し確認メッセージ
が受信されないならば、ハンドオーバの問題に関する新
しい決定は移動局で行われる。もしハンドオーバが依然
として所望されるならば、新しい呼出し要求メッセージ
が呼出しのセットアップ時と同様な方法で送信される。
もし継続中の呼出しに必要なトラヒック状態にある移
動局で、制御無線チャネルを走査するときに適当なロー
ミング信号が受信できないならば、移動局はローミング
信号を受信しかつ受信済の最強無線信号を送信している
基地局を決定するために、代わりに通信無線チャネルを
走査し始める。もしシステム内に多くの通信無線チャネ
ルがあるならば、これは制御無線チャネルのみを走査す
るよりもはるかに時間がかかる。
本発明による方法の１つの特定の利点は、無線信号の
伝搬および環境の急速な変化に打ち勝つ能力である。マ
ルチフレームの中の１つのフレームの走査は普通約10ms
を要し、これは最強の無線信号を送信する基地局、利用
できる通信無線チャネル、および利用できる無線チャネ
ルのタイム・スロットまたは最強の基地局によって使用
されないタイム・スロットを決定するに足る時間であ
る。続く制御無線チャネル走査間の時間間隔は、空き移
動局で３〜30秒程度である。最強基地局の最良のタイム
・スロットを決定するために、受信されたローミング信
号により利用できる通信チャネルで使用されないタイム
・スロットのみが空き移動局によって走査される必要が
ある。そのような走査は２〜３秒ごとに一度だけ行うこ
ともできる。こうして、最良の基地局に関する情報およ
びそれらが変わるときのタイム・スロットを更新するの
は、ほんのわずかな走査で済む。
もし制御無線チャネルに雑音や妨害があるならば、シ
ステムは通信無線チャネルのタイム・スロットでローミ
ング信号によってなおも作動される。
移動局が制御無線チャネルにより異なる基地局から受
信した重複する無線信号をデコードして解読すること
が、少なくとも重複する無線信号の強度が十分に違わな
ければ極めて困難であるかもしれない。したがって、制
御無線チャネルを走査する移動局が相互に隣接する基地
局から無線信号を受信することが極めて望ましい。これ
は、基地局からの送信が十分に同期されて、制御無線チ
ャネルによる各基地局からの無線信号がそのタイム・ス
ロット内に制御されるならば、達成することができる。
これは、基地局が直接の電線接続または共通の電線接続
を有するならば従来の同期装置によって容易に行われ
る。もし各基地局がこの目的で走査し得ないならば、制
御無線チャネルは他の基地局により送信された無線信号
を受信する。各基地局は他の基地局から無線信号を受信
する時間を制御無線チャネルのタイム・スロットを考慮
に入れながら自らの無線信号を送信する時間と比較す
る。少なくとも遠い基地局に関するかぎり、無線信号の
伝搬時間が考慮されることがある。もしその比較によっ
て基地局がその無線信号を他の基地局の平均に関して早
すぎたり遅すぎて送信することが示されたならば、基地
局は他の基地局の平均時間により信号の時間を自動的に
変えるべきである。送信時間の比較および変更は欧州特
許出願第EP0286614に開示されている方法に似た方法で
行うことができる。
本発明は開示された実施例に制限されず、本方法に対
するいくつかの補正が本発明の範囲内で考えられる。
制御無線チャネルのタイム・スロット内で基地局によ
って送信されるローミング信号によって運搬されるロー
ミング情報の量は、開示された実施例の量よりも多い場
合も少い場合もある。一般に、ローミング情報は送信す
る基地局の実体および操作パラメータである。ローミン
グ情報は常に基地局の実体を含まなければならないが操
作パラメータに関する情報は多かれ少なかれ徹底的であ
る。通常、制御無線チャネルのタイム・スロットにある
ローミング情報は、送信する基地局で利用し得るチャネ
ルの情報を含むことがある。さらに、ローミング情報
は、送信する基地局が移動局からの呼出し要求を受信す
る利用し得る無線チャネルを走査する特定の順序に関す
る情報を含むことがある。さらに、ローミング信号は利
用し得る無線チャネルのタイム・スロットが送信基地局
によって使用されない情報を含むことがある。
基地局が制御無線チャネルまたは通信無線チャネルに
よりローミング信号とページング信号を両方とも送信し
なければならないとき、ローミングおよびページングの
両信号はマルチフレームの同じフレームにある同じタイ
ム・スロットまたは同じタイム・スロットではあるがマ
ルチフレームの異なるフレームにあるタイム・スロット
内で送信される。
タイム・スロットの数またはマルチフレームにあるフ
レームの数は開示された数と異なることがある。基地−
移動局送信および移動−基地局送信のいずれの場合にも
同じ無線チャネルを用いる代わりに、一方向無線チャネ
ルの対を利用することができる。
制御および通信無線チャネルのフレームの長さが同じ
であるならば、制御チャネルのタイム・スロットは半分
の長さになるが、通信チャネルの場合は２倍となる。タ
イム・スロットの２倍の数はいろいろな方法で利用され
る。予想されるトラヒックが低い区域にある若干の基地
局は、一度に１つの無線チャネルでのみ無線信号を受信
し得る唯一の無線受信機を有する。そのような基地局で
は、移動局は未使用の制御無線チャネルのタイム・スロ
ットにより呼出し要求を送信するようにされる。
別法として、制御無線チャネルのタイム・スロットの
倍数は同じ制御無線チャネルのタイム・スロットで送信
する基地局（遠隔）の数を減少させるのに使用すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は細胞形移動無線システムを示す図、第２図は移
動局のブロック図、第３図は基地局のブロック図、第４
図はタイム・スロット、フレームおよびマルチフレーム
ならびに呼出しのために送信する基地局により使用され
る通信無線チャネルのタイム・スロットにある基地局か
らのローミング情報を含む信号の送信を示す図、第５図
はタイム・スロット、フレームおよびマルチフレームな
らびに共通時分割多元接続制御無線チャネルによる基地
局からのローミング信号の送信を示す図。 符号の説明： BS,XS−基地局;C−細胞
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−190137（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−143643（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−15941（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−126339（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−232533（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の基地局、移動局ならびに時分割多元
    接続無線チャネルから成る移動通信システムにおいてコ
    ール・セットアップまたはハンドオーバの目的で基地
    局、無線チャネルおよびタイム・スロットを移動局で選
    択する方法であって： 呼出しのために送信基地局により使用される各通信無線
    チャネルのタイム・スロットにおいて、通信チャネルの
    マルチフレームの期間に少なくとも一度、送信基地局同
    定用情報および送信基地局で利用し得る通信無線チャネ
    ルに関する情報を含むローミング信号を各基地局から送
    信する段階と： 所定の制御無線チャネルの１つのタイム・スロットにお
    いて、送信基地局同定用情報および送信基地局で利用で
    きる通信無線チャネルに関する情報を含むローミング信
    号を各基地局から送信する段階と； 任意の移動局でローミング信号を受信する目的で、所定
    の制御無線チャネルを走査する段階と； コール・セットアップまたはハンドオーバを望む任意の
    移動局では、基地局が使用しないタイム・スロットにお
    いて雑音および干渉無線信号を受信する目的で、受信し
    たローミング信号に従って利用できる通信無線チャネル
    を走査する段階と； 任意の移動局では受信された無線信号から基地局に関す
    る情報および利用できる通信無線チャネルならびにタイ
    ム・スロットに関する情報を記憶しかつ更新する段階
    と； コール・セットアップまたはハンドオーバを望む任意の
    移動局で受信されたローミング信号における制御チャネ
    ル及び通信無線チャネル情報によって、基地局及びコー
    ル・セットアップまたはハンドオーバ用の通信無線チャ
    ネルのタイム・スロットを選択する段階と； コール・セットアップまたはハンドオーバを望む移動局
    から選択された基地局まで、移動局同定用の情報、選択
    された通信無線チャネルおよび選択されたタイム・スロ
    ットに関する情報を含む無線信号を送信する段階とを含
    む選択方法。
  2. 【請求項２】複数の基地局、移動局ならびに時分割多元
    接続無線チャネルから成る移動通信システムにおいてコ
    ール・セットアップまたはハンドオーバの目的で基地
    局、無線チャネルおよびタイム・スロットを移動局で選
    択する方法であって： 呼出しのために送信基地局により使用される各通信無線
    チャネルのタイム・スロットにおいて、マルチフレーム
    の間に少なくとも一度、送信基地局同定用の情報を含む
    ローミング信号を各基地局から送信する段階と； 所定の制御無線チャネルの１つのタイム・スロットにお
    いて、送信基地局同定用の情報、送信基地局で利用でき
    る通信無線チャネルに関する情報、および送信基地局で
    使用されないタイム・スロットに関する情報を含むロー
    ミング信号を各基地局から送信する段階と； 各基地局からページング信号を放送する際に任意のペー
    ジ受信移動局を同定する制御チャネルおよび通信チャネ
    ルによりページング信号を放送する段階と； 任意の移動局ではローミング信号を受信する目的で、所
    定の制御無線チャネルを走査する段階と； 所定の制御無線信号を走査しているときにローミング信
    号の受信が完全でない任意の移動局では基地局同定用信
    号を含むローミング信号を受信する目的で通信無線チャ
    ネルを走査する段階と； 任意の移動局では受信された無線信号から基地局同定情
    報および利用できる通信無線チャネルに関する情報を記
    憶しかつ更新する段階と； ページング信号を報知された任意の移動局またはコール
    ・セットアップまたはハンドオーバを望む任意の移動局
    では、制御無線チャネルおよび通信無線チャネルに関し
    てそれぞれ移動局でローミング信号で受信された情報に
    従って、コール・セットアップ用またはハンドオーバ用
    の基地局および通信無線チャネルのタイム・スロットを
    選択する段階と； 選択されたタイム・スロットにおける選択された通信無
    線チャネルにある移動局同定用情報を含む無線信号をコ
    ール・セットアップまたはハンドオーバを望む移動局か
    ら選択された基地局へ送信する段階とを含む選択方法。
  3. 【請求項３】複数の基地局および移動局ならびに時分割
    多元接続無線チャネルからなる移動通信システムにおい
    て、ページ報知、コール・セットアップまたはハンドオ
    ーバの目的で基地局、無線チャネルおよびタイム・スロ
    ットを移動局で選択する方法であって： 呼出しのために送信基地局により使用される各タイム・
    スロットにおいて、各基地局からマルチフレームの間に
    少なくとも一度、送信基地局同定用情報を含むローミン
    グ信号を送信する段階と； 所定の制御無線チャネルの１つのタイム・スロットにお
    いて、移動局による選択のために送信基地局の同定用情
    報、利用できる通信無線チャネルに関する情報ならびに
    送信基地局で使用されないタイム・スロットに関する情
    報を含むローミング信号を各基地局から送信する段階
    と； アイドル状態の任意の移動局でローミング信号を受信す
    るためにアイドル局の時間の一部期間で所定の制御無線
    チャネルを周期的に走査する段階と； 所定の制御無線チャネルを走査しているときにローミン
    グ信号の受信が完全でないアイドル空き状態における任
    意の移動局で、基地局同定用信号を含むローミング信号
    を受信する目的で空き状態の時間の一部の期間で通信無
    線チャネルを周期的に走査する段階と； コール・セットアップまたはハンドオーバを望む任意の
    移動局または空き状態にある任意の移動局で受信される
    無線信号から、基地局同定用情報、通信無線チャネル及
    びタイム・スロットに関する情報を記憶しかつ更新する
    段階と； ページ報知されたりコール・セットアップまたはハンド
    オーバを望む任意の移動局で、制御無線チャネルおよび
    通信無線チャネルによりそれぞれ移動局でのローミング
    信号において受信される情報により、コール・セットア
    ップまたはハンドオーバ用の通信無線チャネルのタイム
    ・スロットおよび基地局を選択する段階と； 選択されたタイム・スロットの選択された通信無線チャ
    ネルによる移動局同定用情報を含む無線信号を、コール
    ・セットアップまたはハンドオーバを望む移動局から選
    択された基地局へ送信する段階とを含む選択方法。
  4. 【請求項４】他の基地局により送信されたローミング信
    号を受信する目的で、各基地局で制御無線チャネルを走
    査する段階と、 各基地局で制御無線チャネルにより他の基地局からロー
    ミング信号を受信する時間を、制御チャネルのタイム・
    スロットに関して制御無線チャネルにより自らのローミ
    ング信号を送信する時間と比較する段階と； 各基地局で、比較の結果に応じて制御無線チャネルによ
    るローミング信号の送信の時間を調節する段階と を含む、請求項１による方法。
  5. 【請求項５】複数の基地局、移動局ならびに時分割多元
    接続無線チャネルから成る移動通信システムにおいてコ
    ール・セットアップまたはハンドオーバの目的で基地
    局、無線チャネルおよびタイム・スロットを移動局で選
    択する方法であって： 呼出しのために送信基地局により使用される各通信無線
    チャネルのタイム・スロットにおいて、マルチフレーム
    の間に少なくとも一度、送信基地局同定用情報および送
    信基地局で利用できる通信無線チャネルに関する情報を
    含むローミング信号を各基地局から送信する段階と； 所定の制御無線チャネルの１つのタイム・スロットにお
    いて、送信基地局同定用情報、送信基地局で利用できる
    通信無線チャネルに関する情報を含むローミング信号を
    各基地局から送信する段階と； 任意の移動局でローミング信号を受信する目的で、所定
    の制御無線チャネルを走査する段階と； 所定の制御無線信号を走査しているときにローミング信
    号の受信が完全でない任意の移動局で基地局同定用信号
    を含むローミング信号を受信する目的で通信無線チャネ
    ルを走査する段階と； 基地局同定用情報および利用できる通信無線チャネルに
    関する情報を任意の移動局で受信した無線チャネルから
    記憶しかつ更新する段階と； コール・セットアップまたはハンドオーバを望む任意の
    移動局で、制御無線チャネルおよび通信無線チャネルに
    よりそれぞれ移動局で受信したローミング信号に従っ
    て、コール・セットアップまたはハンドオーバ用の通信
    無線チャネルのタイム・スロットおよび基地局を選択す
    る段階と； 選択されたタイム・スロットにおける選択された通信無
    線チャネルにある移動局同定用情報を移動局から選択さ
    れた基地局まで送信する段階とを含む選択方法。
  6. 【請求項６】複数の基地局および移動局ならびに時分割
    多元接続無線チャネルから成る移動通信システムにおい
    てコール・セットアップまたはハンドオーバの目的で基
    地局、無線チャネルおよびタイム・スロットを移動局で
    選択する方法であって： 呼出しのために送信基地局により使用される各通信無線
    チャネルのタイム・スロットにおいて、各基地局からマ
    ルチフレームの間に少なくとも一度、送信基地局同定用
    情報および送信基地で利用できる通信無線チャネルに関
    する情報を含むローミング信号を送信する段階と； 所定の制御無線チャネルの１つのタイム・スロットにお
    いて、各基地局から送信基地局同定用情報、送信基地局
    で利用できる通信無線チャネルに関する情報および送信
    基地局で使用されないタイム・スロットに関する情報を
    含むローミング信号を送信する段階と； 各基地局から、ページング信号を伝達する際に、任意の
    受信移動局同定用信号を含むページング信号を伝達する
    段階と； 任意の移動局でローミング信号を受信する目的で、所定
    の制御無線チャネルを走査する段階と； 所定の制御無線信号を走査しているときにローミング信
    号の受信が完全でない任意の移動局で基地局同定信号を
    含むローミング信号を受信する目的で通信無線チャネル
    を走査する段階と； 任意の移動局で受信された無線信号から基地局同定用情
    報および利用できる通信無線チャネルに関する情報及び
    未使用タイム・スロットに関する情報を記憶しかつ更新
    する段階と； コール・セットアップまたはハンドオーバを望みページ
    ング信号を報知された任意の移動局で、制御無線チャネ
    ルおよび通信無線チャネルによりそれぞれ移動局で受信
    されたローミング信号に従って、コール・セットアップ
    またはハンドオーバ用の通信無線チャネルのタイム・ス
    ロットおよび基地局を選択する段階と； 移動局から選択された基地局へ、選択されたタイム・ス
    ロットにおける選択された通信無線チャネルにある移動
    局同定用情報を送信する段階とを含む選択方法。
  7. 【請求項７】基地局および移動局ならびに時分割多元接
    続無線チャネルから成る移動通信システムにおいてコー
    ル・セットアップまたはハンドオーバの目的で基地局、
    無線チャネルおよびタイム・スロットを移動局で選択す
    る方法であって： 所定の制御無線チャネルの１つのタイム・スロットにお
    いて、送信基地局に関する情報および送信基地で利用で
    きる通信無線チャネルに関する情報を含むローミング信
    号を各基地局から送信する段階と； 移動局でローミング信号を受信する目的で、所定の制御
    無線チャネルを走査する段階と； 移動局で受信された無線信号から、基地局同定用情報お
    よび利用できる通信無線チャネルならびにタイム・スロ
    ットに関する情報を記憶しかつ更新する段階と； 移動局において制御無線チャネル上のローミング信号で
    受信された情報によって、コール・セットアップまたは
    ハンドオーバ用の基地局及び通信無線チャネルのタイム
    ・スロットを選択する段階と； 移動局から選択された基地局に対して移動局同定用情報
    を含み選択された通信無線チャネルおよび選択されたタ
    イム・スロットを同定する無線信号を送信する段階とを
    含み、更に 各基地局から、所定呼出しのために送信基地局により使
    用された各通信無線チャネルのタイム・スロットにおい
    て、通信チャネルのマルチフレームの期間中で少なくと
    も一度、送信基地局同定用情報を含むローミング信号を
    送信する段階と： 移動局で所定の制御無線信号を走査しているときにロー
    ミング信号が完全には受信されない空き状態の時間のほ
    んの一部の時間中では少なくとも通信無線チャネルを周
    期的に走査する段階と； 基地局同定用情報および利用できる通信無線チャネルな
    らびにタイム・スロットに関する情報を記憶しかつ更新
    するときに、移動局により通信無線チャネルの走査から
    得られた情報を使用し； コール・セットアップまたはハンドオーバ用の基地局及
    び通信無線チャネルのタイム・スロットを移動局で選択
    するときに、通信無線チャネルでのローミング信号にお
    いて受信された情報を考慮する段階とを含む方法。
  8. 【請求項８】請求項７の方法であって、送信基地局によ
    り使用された各無線通信チャネルのタイム・スロットに
    おいて、通信チャネルのマルチフレームの期間中で少な
    くとも一度、送信基地局で利用し得る通信無線チャネル
    に関する情報を含むローミング信号を送信する段階を含
    む方法。
  9. 【請求項９】請求項７又は８の方法であって、各基地局
    から所定の制御無線チャネルの１つのタイム・スロット
    において、送信基地局で未使用のタイム・スロットに関
    する情報を含む無線信号を送信する段階を含む方法。
  10. 【請求項１０】請求項５乃至７の何れかの方法であっ
    て、各基地局からページング信号を放送する際にページ
    受信移動局を示す情報から成る制御チャネル及び無線チ
    ャネルでページング信号を放送する段階と； ページ受信移動局でローミング信号内の受信情報に従っ
    て基地局及び通信チャネルのタイム・スロットを選択す
    る段階と； 選択されたタイム・スロット内で選択された通信無線チ
    ャネルで選択基地局へ無線信号を送信する段階とを含む
    方法。
  11. 【請求項１１】請求項７乃至10の何れかの方法であっ
    て、 他の基地局により送信されたローミング信号を受信する
    目的で、各基地局で制御無線チャネルを走査する段階
    と、 各基地局で制御無線チャネルにより、他の基地局からロ
    ーミング信号を受信する時間と、制御チャネルのタイム
    ・スロットに関して制御無線チャネルにより自らのロー
    ミング信号を送信する時間とを比較する段階と； 各基地局で、比較の結果に応じて制御無線チャネルによ
    るローミング信号の送信の時間を調節する段階とを含む
    方法。
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