JP3251293B2 - セルラー遠隔通信システムの制御ハンドオフ方法 - Google Patents
セルラー遠隔通信システムの制御ハンドオフ方法Info
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-
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Description
細には、本発明は、セルラー遠隔通信システム内の異な
る移動交換センターに接続されたベースステーションと
移動ステーションとの間のソフトハンドオフを制御する
新規で且つ改良されたシステムに係る。
ラー遠隔通信システムの場合のように、無線スペクトル
の共通の部分を使用する多数の移動ユーザの中でデジタ
ル通信を可能にする多数の技術の1つである。他の良く
知られた無線アクセス技術は、時分割多重アクセス(TD
MA)及び周波数分割アクセス(FDMA)である。制御ハン
ドオフの概念は、上記した3つの多重アクセス技術の全
部に実際に適用できる。本発明の背景は、CDMAセルラー
遠隔通信システムについて説明するが、本発明は、CDMA
に限定されるものではないことを理解されたい。セルラ
ー遠隔通信システムへのCDMAの例示的な適用は、ミズリ
ー州、セントルイスで1991年5月19日−22日に開催され
た「第41回IEEEビーキュラーテクノロジーコンファレン
ス」において提出されたアレン・サルマシ及びクレイン
S.ジルハウゼン氏の出版物「デジタルセルラー及びパー
ソナル通信ネットワークに適用されるコード分割多重ア
クセス(CDMA)のシステム設計特徴について(On the S
ystem Design Aspects of Code Division Multiple Acc
ess Applied to Digital Cellular and Personal Commu
nications Networks)」に実質的に説明されている。
以下では短くCDMA)技術が説明されており、多数のユー
ザ移動ステーション(MS)は、CDMA無線拡散スペクトル
信号を介して、アップリンク(移動ステーションからベ
ースステーション)及びダウンリンク(ベースステーシ
ョンから移動ステーション)においてベースステーショ
ン(BS又はセルサイトとも称する)と通信する。ベース
ステーションは、ユーザのMSから発信されるか又はそこ
に終端されるCDMA無線信号を、共通に配備されたパルス
コード変調(PCM)回路設備のような地上の遠隔通信送
信装置に関連して使用するのに適した形態に変換する。
ベースステーションは、更に、アップリンク及びダウン
リンク方向のこれらユーザ信号を更に処理のために移動
交換センター(MSC或いは移動交換機又は移動電話交換
オフィス(MTSO)とも称する)へ中継する。
トロール情報(信号とも称する)を含む。MSCは、上記
の従属物においてマルチプレクサ及び変換動作を実行
し、そして音声信号を例えば公衆交換電話ネットワーク
(PSTN)内の別の通信ユーザへ中継する。又、MSCは、
信号情報を解読し、反応しそして発生して、システムユ
ーザ間の全通信リンクを制御する。これらの通信リンク
コントロール機能は、通話設定又は切断(tear down)
のような一般通話に関連した事象と、CDMA無線リンクの
質の低下及びその後のハンドオフの開始のようなCDMA無
線リンクに関連した事象とを管理することを含む。
ルに対して典型的な媒体内に配備された場合には、多経
路無線伝播環境の平均時間遅延の分散がCD−CDMA信号の
チップ巾より通常は大きくなる。これは、CDMAを強制的
に非同期モードで動作させ、その結果、分散スペクトル
多重アクセスユーザ信号の直交性が、直交分散コードだ
けでは得られなくなる。それ故、通信は、異なるセルか
ら発する信号の間だけではなく、単一セル内の事柄にも
加えて、システムの自己誘発干渉(CDMAセル内干渉とも
称する)の影響を受ける。それ故、このようなCDMAセル
ラーシステムの場合に、全システム設計の重要な目的
は、通信ユーザ間の過剰なCDMA干渉を最小にし、そして
補足的に、所望のCDMAユーザ信号からできるだけ多くの
エネルギを捕獲して利用することである。このシステム
設計要件は、セルラー遠隔通信システム内の多重アクセ
ス方法に適用できる一般的要件であるが、各多重アクセ
ス方法の固有の特性によりセル内干渉が回避されそして
予めプランニングされたセルラー周波数再使用手法によ
りセル間干渉が制限されるようなFDMA及びTDMAベースの
システムの場合にはあまり過酷なものではない。従っ
て、CDMAは、FDMA又はTDMAと異なり、厳密に干渉制限さ
れた仕方で動作する。以下の説明において、本発明の背
景は、CDMAセルラー遠隔通信システムの場合について例
示する。
を、CDMAセルラー遠隔通信システムの上記例示的実施形
態について容易に識別することができる。例えば、開示
された閉ループMS送信電力制御方法は、単一のBS内の全
てのアップリンクCDMA信号の受信の質を、高速及び低速
のフェージングプロセスを受ける急激に変化する無線伝
播チャンネルのバックグランドに対し連続的に等化する
ことを目的とする。このため、BSは、各MSのCDMAアップ
リンク通信からの信号の質を表す受信Eb/No値を周期的
に測定し、そしてその後、適当な電力制御コマンドをダ
ウンリンク通信チャンネルを経てMSに送信し、MSはそれ
に応じてCDMA送信器の電力をセットする。理想的には、
MSの全CDMAアップリンク信号は、BSにおいて、同じ質で
受信されるのに加えて、所定の質スレッシュホールドを
受ける通信リンクを維持するために必要な最小の強度で
受信される。
なCDMA通信中の信号ダイバーシティ合成に関連した移動
助成ソフトハンドオフ方法であり、これは、以下に要約
する。
ンドオフ方法は、ユーザ通信信号をMSとMSCとの間の送
信セグメントにおいてアップリンク及びダウンリンク方
向に第1及び第2のBSを経て同時に中継し、そしてMS及
びMSCにおいて信号ダイバーシティ受信を行って、ユー
ザ信号の質を向上させる方法である。この方法は、BSと
最初に通信するMSがこの第1のBSと第2のBSとの重畳カ
バー域へ移動しそして充分に強い信号を利用できること
をこの第2のBSからMSCへ報告したときにMSCによって呼
び出される。信号ダイバーシティ合成に関連したソフト
ハンドオフ中には、MSがMSCとの通信を遮断する時間は
ない。MSCは、通常は、デジタルエンコードされたスピ
ーチフレームの後検出/デコード、選択的合成を展開す
る。
るようにするために、全てのBSは、パイロット信号と称
するCDMAダウンリンク基準信号を送信する。MSは、CDMA
セルラー遠隔通信システムのサービスエリア全体にわた
ってローキングするときに、第1のBSとの進行中通信の
間に種々の隣接BSのパイロット信号を周期的に復調し、
そしてそれに対応するパイロット信号の質の指示を導出
する。この指示は、ハンドオフに対する候補BSのランク
付けリストを決定し、信号情報の形態でMSCへ送信され
る。又、第1のBSは、CDMAアップリンク信号の質及び強
度の測定を連続的に実行し、そしてこれらの観察に基づ
いてソフトハンドオフ要求指示をMSCへ与えることを理
解されたい。
ドオフは、第1のBSに加えて第2のBSのパイロット信号
の質がMSに使用できる所定のスレッシュホールドに基づ
き充分に良好であることをMSがレポートする場合に、MS
Cによって開始され、MSC及び第2のBSはソフトハンドオ
フの移行に対し必要なリソースを得ることができる。そ
の後、MSは、ソフトハンドオフを開始しそして信号ダイ
バーシティ合成をダウンリンクにおいて開始するという
信号により第1のBSを経てMSCにより命令される。
中継を開始し、そしてアップリンク方向にユーザ信号の
ダイバーシティ合成を開始する。両方の関連するBSは、
前記した閉ループ電力制御方法を自律的に呼び出す。MS
は、そのCDMA送信電力を2つの指令された電力レベルの
最小値にセットし、他の通信リンクとの過剰なCDMA干渉
を減少する。
され、そして第1のBSから受信したパイロット信号がMS
に使用できる所定のスレッシュホールドに基づき充分に
弱まった場合に、その状態がMSCに報告され、次いで、M
SCは、信号ダンバーシティ合成を伴うソフトハンドオフ
を終わらせるよう判断し、そしてその後は第2のBSのみ
を使用して、CDMA通信を維持する。
のプロセスは、MSがCDMAセルラー遠隔通信システムのサ
ービスエリア内を移動しそして測定されたCDMA信号の質
の指示が示唆するときに繰り返される。
かは、対応するMSダウンリンク信号の質の測定値の形態
のMSの助成を、上記したものとほぼ同様に、第1のBSか
ら第2のBSへハンドオフを要求するためのトリガーとし
て利用している。しかしながら、これらのシステムは、
通常、ハードハンドオフと称する構成を使用し、この場
合、MSは、MSCからの命令に応答して、第1のBSとの通
信を切断し、第2のBSの指示されたTDMA無線チャンネル
へ同調しそしてアップリンク及びダウンリンク通信を再
開する。MSが2つ以上のBSと同時に通信することはな
く、ひいては、上記のソフトハンドオフ方法の場合と同
様に、MSにおいてもMSCにおいても対応する信号ダイバ
ーシティ合成は行われない。このハードハンドオフ構成
は、CDMAにも同様に適用できるが、以下に述べるように
CDMAシステムの容量の理由で、できるだけ回避しなけれ
ばならない。
オフ候補BSを決定するためのMSダウンリンク信号の質の
測定に関連して使用される上記所定のスレッシュホール
ドは、ハンドオフ余裕とも称する。2つの隣接するBSの
無線信号カバー域間の通常不明瞭な境界内にMSが移動し
たときには頻繁なハンドオフ(ハンドオフのピンポン効
果とも称する)を回避するために、これらハンドオフ余
裕を時間平均化プロセスに関連して使用することが必要
となる。このような頻繁なハンドオフは、MSCの処理容
量を過負荷にする。信号ダイバーシティ合成を伴うCDMA
ソフトハンドオフを制御するために、このハンドオフ余
裕は、有害なハンドオフピンポン効果を回避するために
通常6ないし10dBを必要とするハードハンドオフの場合
とは対照的に、1ないし3dB程度を選択することができ
る。
的に動作するためには、小さなハンドオフ余裕が実際に
本質的な要件となる。必要な大きなハードハンドオフ余
裕に関連してCDMAハードハンドオフを使用すると、CDMA
システムの容量が実質的に減少する。CDMAセルラー遠隔
通信システムでは、ハードハンドオフを例外的な状態に
おいてのみ許容できるが、通常のシステム動作モードと
しては許容できない。それ故、信号ダイバーシティ合成
を伴うソフトハンドオフは、CDMAシステムサービスエリ
ア全体にわたりシームレスベースで提供しなければなら
ない。
MSCに接続されたBS間にのみ信号ダイバーシティ合成を
伴うソフトハンドオフを提供する(信号ダイバーシティ
合成を伴うMSC内ソフトハンドオフと称する)。異なるM
SCに接続されたBS間でMSをハンドオフすべき場合には、
公知のCDMAセルラー遠隔通信システムは、CDMAハードハ
ンドオフを使用する。
システムの異なる移動交換機に接続されたベースステー
ション間で信号ダイバーシティ合成を伴うソフトハンド
オフを行うシステム及び方法が開示されており、このソ
フトハンドオフは以下の説明において信号ダイバーシテ
ィ合成を伴う交換機間ソフトハンドオフと称する。従っ
て、この新規な解決策は、システムのサービスエリア全
体を通じてシームレスのソフトハンドオフを行えるよう
にする。その1つの欠点は、ユーザ通信及びダイバーシ
ティ合成機能の制御が第1交換機において一連の相次ぐ
交換機間ソフトハンドオフに含まれたままになると、移
動ステーションがシステム内をローミングするときに、
多数の交換機間接続が予約されたままとなり、そして多
くの交換機がそれに含まれることである。
ている移動ステーションとベースステーションとの間の
アクティブな無線通信リンクを破壊することなく第1交
換機から第2交換機へ通信リンク制御機能及びダイバー
シティ合成機能をハンドオフするための方法及びシステ
ムを提供することであり、信号ダイバーシティ合成を伴
う交換機間ソフトハンドオフ中に地上送信設備の使用を
最小にすることを目的とする。従って、本発明の目的
は、ベースステーションと移動交換機との間の地上リン
ク及びシステム制御機能のみに作用を及ぼし、移動ステ
ーションとベースステーションとの間のアクティブなユ
ーザ通信の無線リンクには影響しないような新規なハン
ドオフ方法を提供することである。
交換機間ソフトハンドオフを実行し、その間にハンドオ
フに関連した通信制御及び信号ダイバーシティ合成機能
が第1移動交換機に存在し続けるようにし、そして第1
の制御移動交換機から第2の中継移動交換機へ上記通信
制御及び信号ダイバーシティ合成機能のハンドオフ(以
下、制御ハンドオフと称する)を実行する段階を備えた
セルラー遠隔通信システムの制御ハンドオフ方法に係
る。
継交換機との間の制御ハンドオフの特徴は、交換機間ソ
フトハンドオフに含まれるリソースの送信の利用を最適
化することである。
ションと、システム内をローミングするユーザ移動ステ
ーションとを備え、各移動交換機は、ダイバーシティ合
成を伴う交換機間ソフトハンドオフ手段を備え、上記移
動交換機は、制御ハンドオフ手段を更に備え、上記ユー
ザ通信に伴うユーザ通信制御及び信号ダイバーシティ合
成機能が第1移動交換機から第2移動交換機へハンドオ
フされるようなセルラー遠隔通信システムにある。
詳細な説明から明らかとなるであろう。
システムの全体的な概略図である。
ための移動交換センターの好ましい実施形態を示すブロ
ック図である。
ためのベースステーションの好ましい実施形態を示すブ
ロック図である。
例示する図である。
テムに使用されるMSCの実施形態を例示する図である。
機MSCを公衆交換電話ネットワークPSTN、他の移動交換
機MSC及びベースステーションBSに各々接続する。これ
らのデジタルリンクは、音声のような信号情報を搬送す
ると共に、更に、信号情報も搬送する。本発明の好まし
い実施形態では、信号情報がユーザ情報と一緒に1つの
同じ物理的送信設備においてマルチプレクサされるもの
と仮定する。T1送信設備は、信号システムNo.7と共に、
このようなデジタルリンク構成体の例示的実施形態とし
て働く。
り上記エンティティの間で切り換えられる。それに対応
する信号情報は、パケットスイッチ114により送信、受
信及び中継される。又、パケットスイッチ114は、MSCコ
ントロールプロセッサ110にも接続され、このプロセッ
サは、信号情報ソース及びシンクの各々として働く。MS
Cコントロールプロセッサ110は、これにアドレスされた
信号メッセージを解読しそしてそれに反応すると共に、
その信号メッセージを適時に他のエンティティに懇請す
る。又、MSCコントロールプロセッサ110は、通話状態に
基づきデジタルスイッチ112内の接続構成を制御する。
更に、MSCコントロールプロセッサ110は、通話設定及び
切断中に対応するリソースプールからトランスコーダ・
合成装置100を割り当てそして解除する(このトランス
コーダ・合成装置100は、一部分しか図示されていな
い)。
典型的にμ法エンコードの音声と、無線リンクに使用さ
れるCELPのような低率デジタル音声コードとの間で変換
を行うために必要とされる。トランスコード化機能に加
えて、トランスコーダ・合成装置100は、アップリンク
方向に信号ダイバーシティ合成を実行すると共に、ダウ
ンリンク方向に信号複製を実行する。
れた音声又はデータがこの接続に関連した信号情報と一
緒にマルチプレクスされたものより成るユーザ通信信号
が、BSとMSCとの間の地上送信リンク124、126に適した
デジタルフレーム状フォーマットで搬送される。これら
のフレームは、以下、トランスコーダ・合成装置フレー
ムと称する。このユーザ情報に加えて、トランスコーダ
・合成装置フレームは、BSにより供給される情報であっ
て、アップリンク方向にMSC内の信号ダイバーシティ合
成に対して使用される信号の質に関連した情報も含むこ
とができる。
らのトランスコーダ・合成装置フレームは、アップリン
ク及びダウンリンク方向の各々に対してデジタルメモリ
104にバッファされる。デジタルプロセッサ102は、デジ
タルメモリ104からの及びそこへのトランスコーダ・合
成装置フレームを繰り返し読み取り及び書き込みする。
アップリンク方向に、回路130、132からメモリ104へ到
着するトランスコーダ・合成装置フレームに取り付けら
れた信号の質の指示が検査され、そしてプロセッサ102
は、これら指示に基づいてダイバーシティ選択を実行す
る。ダウンリンク方向に、回路134からメモリ104に到着
する音声サンプルは、プロセッサ102によってトランス
コード化されてトランスコーダ・合成装置フレームにパ
ックされる。
セッサ102により、ユーザ信号情報をトランスコーダ・
合成装置フレームから抽出したりそこへ挿入したり、そ
してこの信号情報を回路140を経てMSCコントロールプロ
セッサ110へ送ったり受け取ったりする。これらの手段
により、MSCコントロールプロセッサ110は、パイロット
質測定レポートのようなMC信号情報を受信する。従っ
て、MSCコントロールプロセッサ110は、MSC間又はMSC内
ソフトハンドオフ及び制御ハンドオフを開始したり終了
したりするのに必要な情報を所有する。更に、これらの
手段により、MSCコントロールプロセッサ110は、適当な
ハンドオフコマンドを回路140、130、132及びリンク12
4、126を経てMSへ発生すると共に、もし必要であれば、
デジタルパケットスイッチ114及びリンク122を経て他の
MSCへ発生することができる。
テムに使用されるBSの実施形態を例示する図である。
るために必要な装置、CDMAチャンネル装置と称する(1
つしか図示されていない)、を示している。
ルCDMA無線リンク230から受信され、CDMA復調器202によ
って復調され、インターリーブ解除・デコーダ206によ
ってインターリーブ解除及びチャンネルデコードされ、
トランスコーダ・合成装置フレームへと変換され、そし
てデジタルメモリ210内に地上送信のためにバッファさ
れて、最終的に、デジタルリンク232を経てMSCに向かっ
て送信される。
ームは、MSCからデジタルリンク232を経て受信され、デ
ジタルメモリ210内にバッファされてBSに適した表示に
変換され、エンコーダ・インターリーブ装置208によっ
てチャンネルエンコード及びインターリーブされ、CDMA
変調器204によってCDMA変調され、そして最終的にデジ
タル無線リンク230に送信される。
独立タイミングソース220を所有し、これは、効率的なC
DMA動作に必要とされる高精度の基準信号であって、CDM
Aチャンネル装置200により使用される基準信号を発生す
る。このようなタイミングソースは、例えば、GPSサテ
ライト信号から導出され、各BSへ全世界的に与えること
ができ、従って、相互に同期したBSのネットワークが可
能となる。
いる。BSコントロールプロセッサ222は、MSCに接続され
たデジタルリンク232から及び該リンクへ信号情報を送
信したり受信したりする。BSコントロールプロセッサ22
2は、ユーザ接続(通話)に対してCDMAチャンネル装置
を割り当て及び解除するようなBSのリソース管理を行
う。従って、BSコントロールプロセッサ222は、通話設
定に関連したCDMAチャンネル指定要求と、MSCからのソ
フトハンドオフ要求に関連したCDMAチャンネル指定要求
とに応答する。
して、各々アップリンク及びダウンリンク方向に、トラ
ンスコーダ・合成装置フレームへ及びそこからCDMAユー
ザ通信信号のBS内部表示をパッキング及びアンパッキン
グする。本発明の好まし実施形態では、上記したトラン
スコーダ・合成装置フレームは、インターリーブ解除・
チャンネルデコーダ206により供給されてデジタルプロ
セッサ212へ送られる情報であって、アップリンクCDMA
無線リンク230から受信したCDMA無線フレームの信号の
質を表すと共に、アップリンク方向にMSC内の信号ダイ
バーシティ合成に使用される情報も含んでいる。
システムにおける制御ハンドオフ、移動助成交換機間
(又はMSC間)ソフトハンドオフ及びマクロダイバーシ
ティ信号合成技術について、以下に詳細に述べる。
の開始(図1) 以下の説明において、MS30は、第1のMSC14に接続さ
れた第1のBS24を経て通信し、そしてMSC14は、PSTN及
び他のMSC10、12にアクセスを行うものと仮定する。
フは、MS30が、第1のMSC14に接続されたサービス中のB
S24のカバー域から、第2のMSC12に接続された第2のBS
22のカバー域へ移動し、そしてMSパイロット信号の質の
測定が、第2のBS22へのソフトハンドオフが適当である
ことを示すときに、開始される。MSは、第2のBS22の識
別情報を含むこの測定指示を第1のBS24を経て第1のMS
C14へ信号送信する。
S22が別のMSC12に接続されることを検出し、その後、MS
C間ソフトハンドオフ要求をこの第2のMSC12へ通す。こ
のハンドオフ要求は、MS30が現在使用しているCDMAコー
ドチャンネル及び周波数を識別すると共に、更に、この
トランザクションのためにMSC14により予約されたMSC間
回路50の識別も示す。
た後にこのハンドオフ要求をBS22へ更に通過させる。BS
22は、このハンドオフ要求を分析し、そして要求された
リソースが使用できる場合に、ダウンリンク接続82に対
してMS30によって使用されるべき更に別のCDMAコードチ
ャンネルを割り当て、これはMSC12及びMSC14へ信号返送
される。又、BS22は、新たに指定されたCDMAコードチャ
ンネルを用いて接続82のダウンリンク方向を作動する。
BS22は、更に、MS30に関連したCDMAコンテクスト情報を
用いてCDMAアップリンク接続82を復調し始め、そしてそ
の後、ユーザ通信信号をダイバーシティ合成のためにMS
C12を経てMSC14へ中継する。BS22は、CDMAアップリンク
接続82の成功裡な収集及び受信をMSC12を経てMSC14へ知
らせることができる。
ルの識別を含むハンドオフ要求をBS24を経てMS30に送信
する。又、MSC14は、枝路84−74、82−72−50をたどる
ユーザ通信信号が同期状態で受信されると、アップリン
ク上でユーザ通信信号のダイバーシティ信号合成を開始
する。
ダウンリンク接続84及び第2の新たに割り当てられたダ
ウンリンク接続82の信号ダイバーシティ合成を開始す
る。信号ダイバーシティ合成を伴うMSC間ソフトハンド
オフの成功裡な開始は、次いで、MS30からMSC14へ知ら
される。
の終了(図1) 信号ダイバーシティ合成を伴うMSC間ソフトハンドオ
フは、MSがそれに関連するBSの1つのカバー域を完全に
出て他のBSのカバー域に深く入り込んだ場合に終了され
る。
れたセルへ深く入り込んでおり、それ故、BS24から到来
するパイロット信号が上記のMSC間ソフトハンドオフ構
成において所定のスレッシュホールドよりも弱まってい
ると仮定する。従って、枝路84−74は、信号ダイバーシ
ティ合成を伴うMSC間ソフトハンドオフから取り除かれ
ねばならない。
MSC14に、BS24から到来する信号が所定のスレッシュホ
ールド以下に弱まっていることを知らせる。MSC14は、
枝路84−74を落とし、従って、信号ダイバーシティ合成
を伴うMSC間ソフトハンドオフを終了することを決定す
る。このため、MSC14は、BS24及びMSC12−BS22を経てMS
30にハンドオフ終了信号を送信する。MS30は、BS24から
到来する信号のダウンリンク復調ダイバーシティ合成を
停止し、そしてそのときからBS22のみと通信する。MS30
は、BS22及びMSC12を経て、信号ダイバーシティ合成を
伴うMSC間ソフトハンドオフの首尾良い終了をMSC14へ知
らせ、次いで、MSC14は、CDMA無線リンク84を終了させ
そしてそれに対応するリソースを解除するようにBS24に
要求する。又、MSC14は、地上リンク74を解放し、そし
てアップリンクダイバーシティ合成を終了させる。これ
は、信号ダイバーシティ合成を伴うMSC間ソフトハンド
オフの終了手順を完了させる。MSC14は、MS30との通信
に関連した全ての制御及び信号機能をまだ相当してい
る。機能的には、枝路50−72−82は、直接的なMSC−BS
相互接続(BS24を通るような)と同様に処理され、唯一
の相違は、MSC12によって実行される付加的な中継機能
である。それ故、MSC12は、MSC14、BS22及びMS30により
呼び出される全ての制御及び信号機能に対して完全に透
過的である。
ンドオフは、進行中通信の間に数回適用できることを理
解されたい。又、信号ダイバーシティ合成を伴うMSC間
ソフトハンドオフ中には3つ以上のBSが参加できること
も理解されたい。例えば、BS24及びBS22に加えて、BS20
も、リンク70、及びリンク50上の付加的な回路を経て、
信号ダイバーシティ合成を伴うMSC間ソフトハンドオフ
に参加できる場合もある。又、信号ダイバーシティ合成
を伴うMSC間ソフトハンドオフに3つ以上のMSCが参加し
てもよい。例えば、BS24及びBS22に加えて、MSC10に接
続された別のBS(図示せず)が、リンク48を経て、信号
ダイバーシティ合成を伴うMSC間ソフトハンドオフに参
加する場合もある。これらにとって共通なことは、MSC1
4が、MS30との通信に関連した全ての制御及び信号機能
を常に担当し、従って、全てのCDMA無線リソース関連機
能に関するアンカーの役目を果たす。
次のように使用すべき新規な形式のハンドオフを構成す
る。信号ダイバーシティ合成を伴うMSC間ソフトハンド
オフが上記のように行われ、そしてMS30がBS22、制御MS
C14及び中継MSC12を経て通信すると仮定する。更に、MS
30がBS20のカバー域へと移動し、そして信号ダイバーシ
ティ合成を伴うMSC間ソフトハンドオフに基づき、付加
的な枝路80−70−50が、既存の枝路82−72−50に加えて
MSC14へと後方にたどるものと仮定する。しかしなが
ら、これは、この通信に使用されるべき2つのMSC間回
路をリンク50に形成する。この状態においては、システ
ムが制御及び信号ダイバーシティ合成機能をMSC14からM
SC12へハンドオフして、全ての制御及びダイバーシティ
合成機能がBS20、22の近くで行われるようにし、ひいて
は、リンク50に1つのMSC間回路しか必要とされないよ
うにするのが効果的である。
ドオフは、本発明の目的である。制御ハンドオフは、無
線リンクに直接影響を与えず、実際には、ネットワーク
制御ハンドオフは、MSを直接含むことなくMSCのみによ
り実行され、そして最後の交換機間ソフトハンドオフよ
りもかなり後に含まれる。
トワーク内で行われるときは、MSと制御MSCとの間の信
号情報が失われることが起き得る。それ故、信号接続の
一貫性を回復するために、MS−MSCリンクの信号リンク
層(OSIモデル内の層2)のリセット動作が必要とな
る。しかしながら、このようなリセット動作は、物理的
な無線リンク層(層1)にも通話処理(層3)にも影響
しない。その結果、通常のCDMA閉ループ電力制御動作
を、制御ハンドオフによる遮断を伴わずに、MSとそれを
サポートするBSとの間で実行することができる。
いて詳細に述べる。MS30は、MSC間ソフトハンドオフ中
に、BS20、22及び中継MSC12を経て通信し、そしてダイ
バーシティ合成も実行するMSC14によって制御される。
従って、デジタルリンク50上にこのトランザクションに
対し2つの回路が現在使用される。他の当事者は、PSTN
内にいると仮定され、リンク44を経てMSC14に接続され
る。ネットワーク制御ハンドオフは、MSC14からMSC12へ
と行われねばならない。
質の測定報告から、MSC14は、MSC12により制御されるシ
ステムエリアの一部分であるBS20、22のカバー域内にMS
30がしっかりと確立されることを学習する。従って、MS
C12への制御ハンドオフは、MSC14によって決定される。
このため、MSC14は、デジタルリンク50上でMSC12に向け
て付加的な第3の回路を予約する。MSC14は、ここで、
ダウンリンク方向にブリッジ接続を確立し、PSTNから到
来する枝路44を、このトランザクションに使用されるデ
ジタルリンク50の両回路に接続することができる。又、
MSC14は、ここで、デジタルリンク50の新たに割り当て
られた第3の回路のアップリンクをPSTN枝路44に接続す
ることもできる。従って、この時点で、ユーザ情報及び
信号のアップリンク方向が遮断され、ダウンリンク通信
は非遮断のままとなる。しかしながら、無線リンク80、
82は、いずれも、進行中の制御ハンドオフによって影響
されない。
送信リンク50上の新たに割り当てられた第3回路も指示
することにより、MSC12に向かってネットワーク制御ハ
ンドオフを要求する。次いで、MSC12は、進行中の通信
を処理及び制御するのに必要なリソースを割り当てそし
て作動させる。これらのリソースは、アップリンクユー
ザ情報フレームのダイバーシティ合成、音声通信のため
の音声トランスコード化、MS及びBS信号リンク終端及び
適当な制御プロセスを実行する構成体を含むが、これら
に限定されるものではない。MSC14は、リンク70、72の
アップリンク及びダウンリンク方向を、ダイバーシティ
合成及び音声トランスコード化構成体を経て、リンク50
の新たに割り当てられた第3回路のアップリンク及びダ
ウンリンク方向に切り換える。この動作が完了すると、
MS30とPSTNとのユーザ情報の両方向通信が完全に回復さ
れる。
内の新たに割り当てられた制御プロセスに接続すること
ができる。この時点で、MSC12は、MS−MSCリンクの層2
に対する信号リンクリセット指示をMS30へ送り、信号接
続の一貫性を回復させる。MS30は、このリセット動作に
応答して、MSC12と共にその信号リンクコンテクストを
初期化する。しかしながら、このようなリセット動作
は、物理的な無線リンク層(層1)には影響しない。そ
の結果、通常のCDMA閉ループ電力制御動作を、ネットワ
ーク制御ハンドオフによって遮断されずに、MS30とそれ
をサポートするBS20、22との間で実行することができ
る。更に、通話の処理(層3)に関連した信号は影響さ
れない。
によりネットワーク制御ハンドオフの成功裡な完了をMS
C14へ確認する。MSC14は、このユーザ通信に関連したリ
ソースを解放する。これらリソースは、アップリンクユ
ーザ情報フレームのダイバーシティ合成、音声通信のた
めの音声トランスコード化、MS及びBS信号リンク終端及
び適当な制御プロセスを実行する構成体を含むが、これ
らに限定されるものではない。又、MSC14は、デジタル
リンク50上の第1及び第2の回路も解除する。従って、
MSC14は、通話の制御にそれ以上含まれない。しかしな
がら、MSC14は、依然として、デジタルリンク50と44と
の間のスイッチングポイントとして働く。
にも容易に適用できることを理解されたい。TDMAセルラ
ー遠隔通信システムでは、図1の無線リンク80、82、8
4、86がTDMA無線リンクとして実施され、この場合、多
数のタイムスロットを使用してシステムユーザへの通信
チャンネルが与えられる。ソフトハンドオフ中、特にダ
イバーシティ合成を伴う交換機間ソフトハンドオフ中に
は、2つ(又はそれ以上)のタイムスロットを使用し
て、ハンドオフに含まれたMS及びBSにより使用される同
時の無線チャンネルを与えることができる。本発明の他
の全ての上記特徴は、TDMAセルラー遠隔通信システムに
対して同じに保持される。
好ましい実施形態を上記に詳細に述べた。当業者であれ
ば、これら実施形態の種々の変更が明らかであろうし、
又、以上に述べた一般的な原理を、本発明の機能を使用
せずに他の実施形態に適用することもできる。従って、
本発明は、ここに開示した実施形態に限定されるもので
はなく、ここに開示した新規な特徴であるその原理に合
致する最も広い範囲に従うものとする。
Claims (8)
- 【請求項1】ユーザ移動ステーションが複数のベースス
テーションの少なくとも1つを経てユーザ通信信号を中
継し、そして上記ベースステーションが更に上記ユーザ
通信信号を複数の移動交換機の少なくとも1つを経て別
のシステムユーザへ及びそこから中継するようなセルラ
ー遠隔通信システムにおける制御方法であって、第1と
第2の移動交換機間で交換機間ソフトハンドオフを実行
し、そして第1の移動交換機にハンドオフに関連したユ
ーザ通信制御及び信号ダイバーシティ合成機能をもたせ
るような方法において、上記第1の移動交換機から上記
第2の移動交換機への上記ユーザ通信制御及び信号ダイ
バーシティ合成機能のハンドオフを実行し、そして上記
第1移動交換機を上記別のシステムユーザと上記第2の
移動交換機との間のデジタル送信接続のスイッチングポ
イントとして維持するという段階を備えたことを特徴と
する制御方法。 - 【請求項2】上記制御ハンドオフは、 上記第1の移動交換機により上記第2の移動交換機から
制御ハンドオフを要求し、 上記第2の移動交換機によって要求されたユーザ通信制
御及びダイバーシティ合成リソースを割り当てそして動
作させて、上記進行中のユーザ通信を処理及び制御し、 上記割り当てられたリソースによって上記ユーザ通信の
制御を引き継ぎ、 制御ハンドオフに関してユーザの移動ステーションへ通
知し、 制御ハンドオフの成功裡な完了を上記第1移動交換機へ
確認し、 上記第1移動交換機において上記ユーザ通信に含まれた
上記リソースを解除するという段階を備えた請求項1に
記載の方法。 - 【請求項3】上記制御ハンドオフは、CDMAシステムに使
用される請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】上記制御ハンドオフは、TDMAシステムに使
用される請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項5】移動交換機と、ベースステーションと、シ
ステム内をローミングするユーザ移動ステーションとを
備え、各々の移動交換機は、ダイバーシティ合成を伴う
交換機間ソフトハンドオフのための手段を備えたセルラ
ー遠隔通信システムにおいて、上記移動交換機は、制御
ハンドオフのための手段を更に備え、上記ユーザ通信に
伴うユーザ通信制御及び信号ダイバーシティ合成機能が
第1移動交換機から第2移動交換機へハンドオフされ、
そして上記第1交換機は、上記別のシステムユーザと上
記第2の移動交換機との間のデジタル送信接続のスイッ
チングポイントとして維持されることを特徴とするセル
ラー遠隔通信システム。 - 【請求項6】制御ハンドオフのための上記手段は、 上記第1移動交換機にあって、上記第2移動交換機から
制御ハンドオフを要求するための手段と、 上記第2移動交換機にあって、上記第2移動交換機によ
って要求されたユーザ通信制御及びダイバーシティ合成
リソースを割り当てそして動作させて、上記進行中のユ
ーザ通信を処理及び制御するための手段と、 上記第2移動交換機にあって、上記割り当てられたリソ
ースによって上記ユーザ通信の制御を引き継ぐための手
段と、 上記第2移動交換機にあって、制御ハンドオフに関して
ユーザの移動ステーションへ通知するための手段と、 上記第2移動交換機にあって、制御ハンドオフの成功裡
な完了を上記第1移動交換機へ確認するための手段と、 上記第1移動ステーションにあって、上記第1移動交換
機において上記ユーザ通信に含まれた上記リソースを解
除するための手段とを備えた請求項5に記載のシステ
ム。 - 【請求項7】上記システムは、CDMAシステムである請求
項5又は6に記載のシステム。 - 【請求項8】上記システムは、TDMAシステムである請求
項5又は6に記載のシステム。
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