JP3938571B2 - 基地サイト開始のｃｄｍａディスパッチソフトハンドオフのための方法及び装置 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は次に示す同時係属中の出願に関連しており、これらの出願は全てが同一日に提出され、全てが本出願の譲受人に譲渡され、ここで参照により本願に援用される。「移動体開始のＣＤＭＡディスパッチソフトハンドオフのための方法及び装置（ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＭＯＢＩＬＥ−ＩＮＩＴＩＡＴＥＤ， ＣＤＭＡ−ＤＩＳＰＡＴＣＨ ＳＯＦＴ ＨＡＮＤＯＦＦ）」、「ＣＤＭＡディスパッチソフトハンドオフのための方法及び装置（ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＣＤＭＡ−ＤＩＳＰＡＴＣＨ ＳＯＦＴ ＨＡＮＤＯＦＦ）」、「迅速にＣＤＭＡディスパッチコールを確立する方法及び装置（ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＱＵＩＣＫＬＹ ＥＳＴＡＢＬＩＳＨＩＮＧ Ａ ＣＤＭＡ ＤＩＳＰＡＴＣＨ ＣＡＬＬ）」、及び「迅速にＣＤＭＡディスパッチコールを確立する基地サイト及び方法（ＢＡＳＥ ＳＩＴＥ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＱＵＩＣＫＬＹ ＥＳＴＡＢＬＩＳＨＩＮＧ Ａ ＣＤＭＡ ＤＩＳＰＡＴＣＨ ＣＡＬＬ）」。

本発明は一般に無線通信分野に関し、より詳細には符号分割多重アクセス（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ：ＣＤＭＡ）通信システム及びディスパッチグループコール通信システムに関する。

通常のディスパッチ双方向無線通信システムは、通信ユニット、通信リソース、通信サイト、及び通信リソース分配器を備える。サイトの各々は実質的に別個のカバレージエリア（ｃｏｖｅｒａｇｅ ａｒｅａ）を有し、地理的にシステム全体に亘って位置している。各サイトはそれに割り当てられる多くの通信リソースも有し、その場合通信リソースの内の少なくとも１つが制御チャネルとして使用される一方で、多くの残りの通信リソースは音声チャネルとして使用される。このようなシステムは、周波数分割多重アクセス（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ ａｃｃｅｓｓ：ＦＤＭＡ）方式及び時分割多重アクセス（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ：ＴＤＭＡ）方式の両方を使用して再放送伝送を行なうことが知られている。

通信ユニットは普通、通信グループ（トークグループ）の中に配置されてシステム内のどこにでも（どのサイトにでも）位置させることができる。トークグループの通信ユニットがグループコールを要求すると、ユニットはそれが位置するサイトの制御チャネルを介して、インバウンドシグナリングメッセージを通信リソース分配器に送信する（グループコールにより通常、システム内に位置する同じトークグループの全てのメンバーが互いに通信できるようになる）。インバウンドシグナリングメッセージは一般に、要求元の通信ユニット個々の識別番号、要求元の通信ユニットのトークグループ、及びグループコールに対する要求を含む。通信リソース分配器は、インバウンドシグナリングメッセージを受信すると、各サイトの音声チャネルを要求元の通信ユニットのトークグループに割り当てる。

このようにして、ＦＤＭＡ及びＴＤＭＡディスパッチシステムにおいては、順方向リンクが確立され（通信ユニットが存在する各サイトに１つ）、そのサイトのグループコールに含まれる全てのユニットによりモニターされると共に、他のメンバーに向けて現在送信を行なっているグループメンバーによって使用される単一の逆方向リンクが確立される。送信を行なっていないトークグループメンバーは通常、聞くだけモードの状態に在る（す
なわち、別のメンバーが話している時には送信ができない）ため、専用の逆方向リンクは割り当てられない。例えば、ＴＤＭＡシステムでは、タイムスロットが異なるユーザに割り当てられる。割り当てられた逆方向リンクで送信を行なっているトークグループメンバーは、フルパワー送信を使用して割り当てられたタイムスロットの短い信号バーストをサポート（ｓｕｐｐｏｒｔ）できるようになる。この手法は不連続または離散的なものであるにも関わらず、聞き手はあたかも連続サービスであるかのように受信する。

過去十年間、モバイル携帯通信及びパーソナル携帯通信が世界中でかつてない程強く求められるようになった。スペクトラム拡散デジタル技術（そのうちの一種がＣＤＭＡとして知られる）が、所定の無線スペクトラム割当てにおいて、極めて高い帯域効率を実現し、このため、多くの複数回アクセスユーザにサービスを提供するためにはアナログ技術または他のデジタル技術よりもずっと優れた選択肢となり得ることが証明された。ＣＤＭＡは、広範な周波数スペクトラムに亘って、埋め込まれている符号化された信号を抽出するために処理能力を使用する。多くの他の重畳された不所望の信号の中から所望の信号を抽出する唯一の方法は、正しい符号を有することである。符号化を使用することにより、搬送波を重ねることによってより多くのチャネルを導出できると共に、帯域幅の１ヘルツ当たりの導出チャネル数を大きく増大させることができる。

ＣＤＭＡは移動体通信に適しているが、従来のディスパッチシステムには全く採用されていない。従来のディスパッチシステムとは異なり、ＣＤＭＡシステムでは、セル（サイト）境界でのソフトハンドオフが必要となる。ソフトハンドオフの間、通信ユニットすなわち移動局（ＭＳ）は、ソフトハンドオフを終えるまでに複数のセルから同時にコール送信を受ける。従来のディスパッチシステムにＣＤＭＡを使用するには、ディスパッチコールに参加している複数の移動局がソフトハンドオフできるようにするという問題に対する解決策が必要となる。このため、ＣＤＭＡ−ディスパッチソフトハンドオフのための方法及び装置が必要となる。

ＣＤＭＡディスパッチソフトハンドオフのための装置及び方法に対するニーズに応えるために、本発明はディスパッチコールに際して基地サイト開始のソフトハンドオフを可能にする。ディスパッチコール中の移動局は接続中の基地サイトとの個別のインバウンドリンクを確立する。接続中の基地サイト及び１つ以上の隣接基地サイトは、移動局のインバウンドリンクを介した伝送の信号品質を決定する。最高の受信インバウンドリンク信号品質を有する隣接基地サイトが接続先ソフトハンドオフサイトとして選択される。次に接続中の基地サイトはハンドオフ情報を送信して、移動局が接続先サイトとのソフトハンドオフを開始できるようにする。

本発明は図１〜３を参照することにより一層深く理解され、これらの図においては同一の符号は同様の構成要素を指す。図１は本発明の好適な実施形態による通信システム１００のブロック図である。無線通信システム１００は適切に変更を加えたＣＤＭＡシステムであり、この場合この変更ＣＤＭＡシステムには、例えば米国電子工業会／米国電気通信工業会の暫定標準９５（Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ／Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ９５：ＥＩＡ／ＴＩＡ ＩＳ−９５）に準拠した当業界で公知の広帯域スペクトラム拡散デジタルセルラーシステムが挙げられる。システム１００は複数の通信ユニットを備えるが、簡潔を期するため図１，２には通信ユニット１２０のみが示されている。好適な実施形態においては、通信ユニットの各々は
物理的には双方向通信が可能であるが、通常のグループ通信中には一度に１つの通信ユニットしか送信状態にならない。

固定インフラストラクチャは、通常無線システム１００内での通信をサポートすることが要求される構成要素を備え、好適な実施形態においては、通常のＣＤＭＡアーキテクチャに準拠している。特に、無線ＣＤＭＡ通信インフラストラクチャは基地サイト１１０〜１１２、さらにこれらのそれぞれのカバレージエリア１０１〜１０３のような公知の構成要素を備える。実際には、基地サイト１１０〜１１２は通常、互いに通信し、図示しないが、１つ以上の基地サイト制御装置、１つのスイッチ、及び付加的な公知のインフラストラクチャ機器と通信する。本発明を簡易かつ簡潔に示すために、通信インフラストラクチャは図１に示すものに限定されている。

図２は本発明の好適な実施形態による基地サイト１１０〜１１２及び移動局（ＭＳ）１２０のブロック図である。（広く用いられ、技術分野用語である本明細書を通じて「移動局」は、「通信ユニット」と同義で使用される）。基地サイト１１１は送信機１４１、受信機１４２、及び制御装置１４０を備える。一般に基地サイト、より詳細には基地サイト送信機、基地サイト受信機、及び基地サイト制御装置は当業界で公知である。制御装置１４０は好適にはマイクロプロセッサ及びコンピュータメモリのような１つ以上のメモリ装置及び処理装置を備える。好適な実施形態においては、基地サイト１１１のメモリ装置に記憶されるソフトウェア／ファームウェアアルゴリズムによる制御の下に、基地サイト１１１は公知の基地サイト動作、及びさらに図３に関連して記載される方法に必要とされるタスクを実行する。

ＣＤＭＡ通信チャネル１３４〜１３７は公知の技術を用いた符号を使用することによって、例えば直交Ｗａｌｓｈ符号及び疑似乱数ノイズ（ＰＮ）シーケンスの組み合わせによって効率的に設けられる。好適な実施形態においては、チャネル１３４，１３５は、それぞれ基地サイト１１１，１１２が送信するフルレートアウトバウンドトラフィックチャネルを含む。好適には、チャネル１３６はインバウンドアクセスチャネルであり、このチャネルを介してシステム内の全ての移動局（ＭＳ）が基地サイト１１１に信号を送る。最後に、チャネル１３７は１つの個別のＭＳが順方向電力制御情報、ソフトハンドオフ情報、及び／又は逆方向電力情報を送受信するために使用される低速のインバウンドリンクである。このリンクの使用については、「ＣＤＭＡディスパッチシステムにおける迅速なコール設定」と題する米国特許第５，９１４，９５８号、および「ＣＤＭＡディスパッチシステムにおける複数の低速のインバウンドシグナリングリンクの確立」と題する米国特許第６，１１５，３８８号に詳細に記載されており、これら両方の文献がここに参照により本開示に援用される。

好適な通信システム１００の動作はほぼ以下の通りである。ディスパッチコールが始まると、フルレートＣＤＭＡアウトバウンドトラフィックチャネル１３４が基地サイト１１１により確立され、このチャネルを使用してＭＳ１２０へのディスパッチコール送信を開始する。好適には、ＭＳ１２０は、チャネル１３４を介してコールの受信を開始した後、アクセスチャネル１３６を介して要求を基地サイト１１１に送信して、基地サイト１１１との低速インバウンドリンクを確立する。インバウンドリンク１３７はこのようにして確立される。この低速インバウンドリンクは、共に上で参照した米国特許第５，９１４，９５８号の記載内容または米国特許第６，１１５，３８８号の記載内容に従って確立される。

ＭＳ１２０は、ディスパッチコールを受信しながら基地サイト１１２に向かって移動中であると仮定する。ＭＳ１２０が基地サイト１１１から離れる方向に移動すると、ＭＳ１２０は基地サイト１１１にインバウンドリンク１３７を介してチャネル１３４の送信電力
を上げるように要求する。基地サイト１１１はチャネル１３７の信号品質をモニターし、最終的にＭＳ１２０がソフトハンドオフを開始すべきであると判断する。好ましくは、基地サイト１１１は、相互接続インフラストラクチャネットワークを介して、それぞれの位置におけるチャネル１３７の信号品質を決定するように基地サイト１１０及び１１２にも要求する。基地サイト１１１は、基地サイト１１０及び１１２がチャネル１３７をモニターできるようにするために、それらのサイトにＭＳ１２０のロング符号（ｌｏｎｇ ｃｏｄｅ）を提供することが好ましい。要求した信号品質を基地サイト１１０及び１１２から受信すると、基地サイト１１１はＭＳ１２０にとって最も高い信号品質を報告してきた基地サイトを選択し、その基地サイトにＭＳ１２０のソフトハンドオフをサポートするように要求する。

このソフトハンドオフをサポートするために、選ばれた基地サイト（例えば基地サイト１１２）はフルレートＣＤＭＡアウトバウンドトラフィックチャネル１３５を確立し、進行中のディスパッチコールの送信を開始して、基地サイト１１１にチャネル１３５がソフトハンドオフに利用可能であることを示して応答する。今度は基地サイト１１１が、基地サイト１１２とのソフトハンドオフのために、チャネル１３５の識別情報及び利用可能性についての情報をＭＳ１２０に送信する。基地サイト１１１はチャネル１３５に使用するＣＤＭＡ符号、及び基地サイト１１２が使用する疑似乱数ノイズスクランブリング符号オフセットの両方を送信することが好ましい。符号とオフセットとの両方により、ＭＳ１２０へのチャネル１３５及びＭＳ１２０に対応する基地サイト１１２が識別される。加えて、基地サイト１１１は、指標（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）をＭＳ１２０に送る（ａｄｄｒｅｓｓ）手段としてＭＳ１２０の識別情報を知らせてもよい。

チャネル１３５がソフトハンドオフに利用可能であることをＭＳ１２０に知らせるために、基地サイト１１１はチャネル１３４の帯域内信号方式を使用してチャネル１３５及び基地サイト１１２の識別情報を知らせることが好ましい。しかし別の実施形態においては、これに代えて、基地サイト１１１は呼び出しチャネルを使用して上記情報を知らせてもよい。より詳細には、基地サイト１１１は、ＭＳ１２０に個別呼び出しを送信するか、または基地サイト１１２でのチャネル１３５の識別情報及び利用可能性を知らせる一斉呼び出しを送信する。一斉呼び出しを使用する場合、その一斉呼び出しはディスパッチコールに含まれるトークグループに対して呼び出しを行なうためのトークグループＩＤも含み得る。従って、同時に呼び出しチャネルを走査するディスパッチコール中の全てのＭＳは、ＭＳ１２０が必要とするソフトハンドオフ情報を受信することができる。ＭＳ１２０は、チャネル１３５が利用可能であることを示す通知を受信すると、帯域内信号方式または帯域内呼び出し方式のいずれを使用するかを問わず、チャネル１３４及び１３５を介してディスパッチコールを同時に受信することにより、基地サイト１１２とのソフトハンドオフを開始する。

図３は本発明の好適な実施形態に従って基地サイトが実行するステップの論理フロー図である。論理フロー３００は、ディスパッチコールが基地サイトにより設定されているときに開始する（３０２）。基地サイトは、フルレートアウトバウンドトラフィックチャネルを確立し（３０４）、これによりディスパッチコールを基地サイトのカバレージエリア内のＭＳに送信する（３０６）ことが好ましい。基地サイトはまた、ＭＳから要求を受信するとディスパッチコールのためにＭＳとの低速インバウンドリンクを確立する（３０８）。

基地サイトは、ＭＳとのその低速インバウンドリンクの信号品質をモニターする。基地サイトはＭＳがディスパッチコールを維持するためにソフトハンドオフが必要であると判断する（３１０）と、基地サイトは、隣接基地サイトにも、これらのサイトが要求を受信するときに、インバウンドリンク信号の信号品質を決定するよう要求する（３１２）。要
求した信号品質情報を隣接サイトから受信した（３１４）後、基地サイトは最高の信号品質を報告している隣接基地サイトをソフトハンドオフ接続先として選択する（３１６）。次に基地サイトは、ＭＳのソフトハンドオフをサポートするようにソフトハンドオフ接続先サイトに要求する（３１８）。

接続先サイトが新規のアウトバウンドトラフィックチャネルを割り当てるために利用可能なチャネルリソースを有するか、または接続先サイトが既にディスパッチコールを伝送するトラフィックチャネルを有すると仮定すると、基地サイトはアウトバウンドトラフィックチャネルが接続先サイトでソフトハンドオフに利用可能であることを示す通知を受信する（３２０）。次に基地サイトはＭＳに、隣接サイトチャネルを特定するＣＤＭＡ符号を知らせると共に、隣接基地サイトを特定するＰＮオフセットを知らせ（３２２）、ＭＳが隣接基地サイトとのソフトハンドオフを開始できるようにすることが好ましい。このようにして論理フロー３００が終了する（３２４）。

本発明をその特定の実施形態を参照しながら特定の形で示し、記載してきたが、当業界の当業者であれば本発明の技術思想及び技術範囲から逸脱しない範囲において実施形態の形式及び詳細に種々の変更を加え得ることは明らかであろう。

本発明の好適な実施形態による通信システムのブロック図である。 本発明の好適な実施形態による図１の通信システムの基地サイト及び移動局（ＭＳ）を示すブロック図である。 本発明の好適な実施形態に従って基地サイトが実行するステップの論理フロー図である。

Claims (10)

1. 基地サイトがＣＤＭＡディスパッチソフトハンドオフを開始するための方法であって、
   ディスパッチコールのために第１アウトバウンドリンクを確立するステップと、
   前記第１アウトバウンドリンクを介して前記ディスパッチコールを送信するステップと、
   ディスパッチコールのために移動局（ＭＳ）とのインバウンドリンクを確立するステップと、
   前記インバウンドリンクの信号品質に基づいて前記ＭＳがソフトハンドオフを開始すべきであることを判断するステップと、
   複数の隣接基地サイトの内の少なくとも１つの基地サイトを前記ＭＳがソフトハンドオフを開始する接続先として決定するステップと、
   前記第１アウトバウンドリンク上の帯域内信号および呼び出しチャネルの信号のうちの一方によって、前記少なくとも１つの基地サイトの識別情報及び前記少なくとも１つの基地サイトにおけるアウトバウンドリンクの識別情報を前記ＭＳに知らせるステップと、
   を有する方法。
2. 前記少なくとも１つの基地サイトを決定する前記ステップは、複数の隣接基地サイトの内の少なくとも１つの基地サイトに対して、該少なくとも１つの基地サイトの各々において受信する前記インバウンドリンクの信号品質を決定するように要求するステップを有する請求項１記載の方法。
3. 前記信号品質を決定するよう要求する前記ステップは、前記複数の隣接基地サイトの内の前記少なくとも１つの基地サイトに前記ＭＳのロング符号を提供するステップを有する請求項２記載の方法。
4. 前記少なくとも１つの基地サイトを決定する前記ステップは、
   前記インバウンドリンクの信号品質を示す指標を前記複数の隣接基地サイトの内の少なくとも１つの基地サイトから受信するステップと、
   前記インバウンドリンクの信号品質を示す少なくとも１つの指標に基づいて隣接基地サイトを選択するステップと、
   を有する請求項２記載の方法。
5. 前記少なくとも１つの基地サイトを決定する前記ステップは、
   ソフトハンドオフをサポートするように前記隣接基地サイトに対して要求するステップと、
   前記ソフトハンドオフを可能にする前記隣接基地サイトにおける第２アウトバウンドリンクを示す指標を受信するステップと、
   を有する請求項４記載の方法。
6. 前記インバウンドリンクは順方向電力制御情報及び逆方向電力制御情報の内の少なくとも１つを送受信するために使用される低速インバウンドリンクを含む請求項１記載の方法。
7. 前記第１アウトバウンドリンクはフルレートＣＤＭＡアウトバウンドトラフィックチャネルを含む請求項１記載の方法。
8. 前記少なくとも１つの基地サイトの前記識別情報を前記ＭＳに知らせる前記ステップは、前記少なくとも１つの基地サイトの疑似乱数ノイズスクランブリング符号オフセットを前記ＭＳに送信することを含む請求項１記載の方法。
9. 前記少なくとも１つの基地サイトにおけるアウトバウンドリンクの前記識別情報を前記ＭＳに知らせる前記ステップは、前記少なくとも１つの基地サイトにおけるアウトバウンドリンクに使用されるＣＤＭＡ符号を前記ＭＳに送信することを含む請求項１記載の方法。
10. 基地サイトであって、
    受信機と、
    送信機と、
    前記受信機及び前記送信機に結合された制御装置と、
    を備え、前記制御装置はディスパッチコールのために第１アウトバウンドリンクを確立するように構成され、前記第１アウトバウンドリンクを介して前記ディスパッチコールを送信するよう前記送信機に指示するように構成され、ディスパッチコールのために前記受信機を使用して移動局（ＭＳ）とのインバウンドリンクを確立するように構成され、前記ＭＳがソフトハンドオフを開始すべきであることを前記インバウンドリンクの信号品質に基づいて判断するように構成され、複数の隣接基地サイトの内の少なくとも１つの基地サイトを前記ＭＳがソフトハンドオフを開始する接続先として決定するように構成され、前記第１アウトバウンドリンク上の帯域内信号および呼び出しチャネルの信号のうちの一方によって、前記少なくとも１つの基地サイトの識別情報及び前記少なくとも１つの基地サイトにおけるアウトバウンドリンクの識別情報を前記送信機を使用して前記ＭＳに知らせるように構成されている、基地サイト。

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