JP3995104B2 - 改良された移動体アシスト式ハンドオフ - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は移動通信システムにおいて通話を手渡す方法に関し、特に移動体アシスト式ハンドオフ方法に関する。
開示の背景
従来の移動体アシスト式ハンドオフ方法（ＭＡＨＯ：mobile assisted hand off）では、移動局は通常、陸上システムがこの移動局に対して測定することを要求する各近接するセルの受信した信号強度を測定する。信号強度測定の他に、移動局に対して、移動体が信号強度を測定することを要求されるキャリアによって伝送されるカラーコードまたは基地局同定コード等の、幾つかのセル特性を測定することを要求することもしばしば可能である。
しかしながら、移動局に測定することを要求することができるいかに多くの周波数、即ちセルについて、通常、制約がある。共通の最大数は１２、２０または３２である。どのチャンネルを測定すべきかについての決定は通常、測定指令において、陸上システムから移動局に転送される。この制約は多くの場合、あまり重要ではない。しかしながら、稠密な市街地区域では、１個のかさ形セルは１０〜１２個の近接するかさ形セルを容易に有することができ、かさ形セルの下に別の５〜１０個のマイクロセルを期待することができるマイクロセルの導入によって、移動局に対して測定することを命令できるセルの数はうんざりする制約となる。２０個または３２個のチャンネルを測定する可能性を有するシステムは、これらの制約にあまり影響をされ得ないが、米国アイエス−５４ビー（Ｕ．Ｓ．ＩＳ−５４Ｂ）規格等の１２個のチャンネルを測定することのみできるシステムは、これらの制約によって影響され、マイクロセル環境には適合しない。比較的新しい規格アイエス−５４シー（ＩＳ−５４Ｃ）において、測定チャンネルの数は２４個のチャンネルにまで拡張することができる。しかし、デジタル移動局に関する全ての比較的古いヴァージョンに対して、１２個の測定チャンネル制約は残っている。
混合式かさ形−マイクロセル環境において、何故かさ形セル及びマイクロセルを測定するのかについて異なる目的がある。移動局が近接かさ形セルを測定すべきである理由は、勿論、移動体が現在使用しているセルをあとにしているところか否かを検出することである。こうして、主要な目的は中断のないサービスである。一方、マイクロセルを測定する理由は、かさ形セルに代わって通話の役に立ち得るマイクロセルがあるか否かを決定することである。こうして、目的は容量である。このため、これらの目的をバランスさせる必要がある。
発明の概要
本発明は、複数のセルを備えたセルラー通信システムに使用する移動体アシスト式ハンドオフ方法を開示する。先ず、移動局が現在使用しているセルの品質水準を測定して、この品質水準がしきい値を上回っているかまたは下回っているかを決定する。品質水準がしきい値を下回っていれば、セルの一次リストを移動局に割り合て、これに対して品質水準がしきい値を上回っていれば、セルの二次リストを移動局に割り合てる。割り合てられたセルのおのおのの品質水準が移動局によって測定され、通信システムに報告される。
本発明の別の実施例によれば、移動局には測定すべきセルのリストを割り合てることができ、この際、リストは２つの部分、即ち、不変部分及び交代部分に分割されている。各割り合てられたセルの品質水準が測定され、きちんと通信システムに報告される。所定時間後、交代部分のセルを変えて、移動局が種々のセルを測定できるようにする。また、リストは３つの部分、即ち、同定部分、不変部分、及び交代部分に分割することもできよう。
本発明の別の実施例によれば、複数のセルの品質水準が移動局で測定される。次いで、各セルは品質水準及び型式によってランク付けされ、各セルは２つのリストに分割される。次いで、移動局には、セルがどちらかのリストまたは双方のリストからのものであり得るいくつかのセルが割り合てられる。割り合てられたセルの品質水準はきちんと測定され、陸上システムに報告されて、ハンドオフを決定するようになっている。
【図面の簡単な説明】
本発明の前記及び他の特徴それに利点は、図面との関連で用いられる以下の記載された説明から当業者にとって容易に明瞭となろう。
第１図は、セルラー移動無線システムの表現である。
第２図は、本発明の一実施例による幾つかの測定リストを図示するブロック図である。
第３図は、本発明の一実施例による移動体アシスト式ハンドオフ方法のフローチャートである。
第４図は、本発明の一実施例による測定リストの図である。
第５図は、本発明の別の実施例による移動体アシスト式ハンドオフ方法を図示している。
第６図は、本発明の別の実施例による幾つかの測定リストを図示するブロック図である。
第７図は、本発明の一実施例による測定リストのブロック図である。
好ましい実施例の詳細な説明
本発明の詳細を説明する前に、本発明を使用することができるセルラー無線システムの構成例について説明する。
第１図は、セルラー移動無線電話システムにおける１０個のセルＣ₁〜Ｃ₁₀を図示する略図である。通常、本発明による方法は、１０個以上のセルを備えたセルラー移動無線システムにおいて実施されよう。しかしながら、この説明の目的のために、ここで図示するシステムは、断片化されたより大きなシステムの分離した部分と考えられる。
各セルＣ₁〜Ｃ₁₀に対して、それぞれの基地局Ｂ₁〜Ｂ₁₀がある。第１図は、それぞれのセルセンターの近傍に位置すると共に、全方向性アンテナを有する基地局を図示している。しかしながら、隣接セルの基地局はセルボーダーの近傍に位置し得ると共に、指向性アンテナを有し得る。
第１図はまた、セル内及び１つのセルから別のセルへ移動可能な１０個の移動局Ｍ₁〜Ｍ₁₀を図示している。本発明による方法は、１０個以上の多くの移動局を備えたセルラー移動無線システムにおいて実施することができる。特に、通常は基地局を上回る多くの移動局がある。第１図にはまた、移動体切換えセンターＭＳＣ（mobile switching center）が図示されている。この移動体切換えセンターＭＳＣはケーブルによって図示の基地局に接続されている。この移動体切換えセンターはまた、ケーブルによって固定式公衆切換え電話網ＰＳＴＮ（public switching telephone network）または同様の統合サービス・デジタル・ネットワーク（ＩＳＤＮ：integrated service digital network）機能を備えた固定式ネットワークに接続されている。移動体切換えセンターから基地局へのケーブル及び固定式ネットワークへのケーブルは全てが図示されてはいない。更に、基地局−移動体切換えセンター通信に対して、ケーブルの代わりに、他の媒体、例えば固定式無線リンクを使用することができる。
第１図に図示したセルラー移動無線システムは、通信用の複数の無線チャンネルを含んでいる。このシステムは、アナログ情報、例えば音声、デジタル化アナログ情報、例えばデジタル化音声、及び純デジタル情報、例えば純デジタルデータ用に構成されている。本発明の文脈において、接続という用語は、移動局と同一システムまたは別のシステムの別の移動局の間、セルラー移動無線電話システムを介して接続された固定式ネットワークの２つの固定式電話または端末間、または移動局及び固定式電話の間の通信チャンネルに対して使用される。
各セルラーシステムには、このシステムが動作できる特定の周波数帯域が割り合てられている。例えば、１０〜３０個の異なる音声チャンネル及び１個の制御チャンネルの間には、任意の所定のセルを割り合てることができる。全無線通達範囲を維持するために、セルが相互にオーバーラップするので、異なるセットの通信チャンネルを常に近接セルに割り合てなければならない。隣接セルに同一チャンネルを使用することによって、これらのオーバーラップ領域において相互チャンネル干渉が引き起こされよう。
本発明の一実施例によれば、移動局には、第２図に図示するような複数のリストのうちの１つを割り合てることができる。移動局には測定すべきセル／周波数の第１のリストを割り合てることができ、この際、これらのセルは測定すべき最も重要なセル、例えば周囲のかさ形セルであると考えられている。しかしながら、セルの品質が十分に良好であれば、移動局は現在使用しているかさ形セルの十分に内側にあって、別の近接かさ形セルへのハンドオフは何ら要求しないことが仮定される。この結果、移動局に対しては、例えばマイクロセルであり得る他の二次セルの品質を測定することを要求することができる。品質測定は、信号強度、ビット誤り率及び／又はキャリア対干渉比率であり得る。この実施例は第３図においてフローチャートで図示している。ステップ１００において、移動局は、現在割り合てられたセルを用いて進行中の通話の品質を測定する。次いで、ステップ１０２において、品質が所定のしきい値を上回るか否かが決定される。品質が所定のしきい値を上回っていれば、セルラーシステムはステップ１０４において、移動局に割り合てられたセルの二次リストを割り合てる。しかしながら、品質がしきい値を上回っていなければ、システムはステップ１０６において、移動局にセルの一次リストを割り合て、この際、このセルの一次リストは最も重要な近接セルである。割り合てられたセルのおのおのの品質がステップ１０８で測定され、ステップ１１０でセルラーシステムに報告されて、更にハンドオフの決定を行うようになっている。定期的に、または接続の品質が低下したら、移動局に対しては、たとえ測定すべきセルの二次リストが割り合てられていても、一次リストの信号強度を再度測定するように要求することができる。更に、一次及び二次リストの何れかまたは双方が１２個以下のチャンネルを含んでいれば、このリストには、他のリストからのセルを詰め込むことができる。
移動局は時々、最も重要な近接セルに従うことができないので、前記実施例は理想的ではない。前記制約を克服する一つの方法は、永久に割り合てられたものもあり、交代的のものもある割り合てられたセルのリストを移動局に送ることである。例えば、かさ形セルは６個の近接かさ形セルを有し得ると共に、各かさ形セルにおいて１２個のマイクロセルを有し得る。従って、１２個のチャンネルを測定することのみ可能な移動局は、全ての近接セル及びマイクロセルを同時に測定することはできない。一時的な容量の向上よりも中断されないサービスをもたらす方がより重要であるため、全ての近接かさ形セルを測定の一部分に含めるべきである。本発明の一実施例によれば、割り合てられたセルのリストは第４図に図示するように２つの部分、即ち、不変または固定部分４０及び交代部分４２に分割することができる。前述した例を再度参照すれば、６個のかさ形セルはリストの不変部分４０に配置することができ、一方、１２個のマイクロセルのうち６個はリストの交代部分４２に配置することができる。良好なハンドオフ候補が見い出せなければ、リストの不変部分４０における６個の近接かさ形セルと、リストの交代部分４２における他の６個もマイクロセルを依然として含む移動体に新しい測定命令を送ることができる。このプロセスは通話を通して継続することができる。
より多くのセルにおいて、より多くのリストを生成することができると、移動局に対して、これらのリストについても測定することが要求されよう。リストの不変及び交代部分の寸法は固定化する必要はなく、セルごとに変化することができる。どのセルを不変部分にし、どのセルを交代部分にするかの選択は先の経験に基づいて予め決定することができるか、またはこの選択は動的に決定することができる。
本発明の別の実施例によれば、全ての一次近接セルは、最良または最も重要なセルからせいぜい重要なセルにランク付けすることができる。同様に、二次近接セルは最良から最悪にランク付けすることができる。リストの内容及び順序は、固定することができるか若しくはこれまでの知識に基づくことができるかまたは現在の環境に基づくことができる。例えば、特定のセルＡに対するハンドオフ・パターンを学習することによって、全てのハンドオフのうちの８７％を４個の近接セルに対して行い、９％を３個の他の近接セルに対して行い、かつハンドオフの残りの４％を残りの３個の近接セルに対して行うことを統計的に示すことが可能であり得る。こういったデータから、各セルを重要さの順にランク付けすることが容易となろう。しかしながら、本発明は上述した例には限定されない。
第５図に図示した例は、最大の１２個のチャンネルを同時に測定することができることを表わしている。測定順序にリスト化された一次セルまたはかさ形セル５０の数及び二次セルまたはマイクロセル５２の数は今の通話の品質に応じて変化することができる。品質が高い程、測定順序に含まれ得る二次セルの数は多くなる。同様に、品質がより低ければ、より多くの一次セルを測定順序に含めるべきである。このことは第５図において水平バー５４で図示している。例によって、品質は信号強度、ビット誤り率またはキャリア／干渉比率の量で測定することができる。
移動局の速度に応じてかさ形セル及びマイクロセルの混合を変えることも可能である。移動局の速度は、既知の方法で陸上システムにおいて、移動局からの受信信号のフェージング周波数を測定することによって推定することができる。高速に移動する移動局に対して、局所マイクロセルに比して多くの近接かさ形セルをモニタさせることが望ましい。また、品質及び速度の双方に基づいて測定順序の構成を決定することも可能である。
前述した教示の別の実施例は、移動局の完全位置決めを行うことと、この位置決め結果によってどのセルが測定順序にリスト化されているかを決定することである。移動局を位置決めすることは、近接セルから信号強度を収集する段階と、これらを最小レベルのしきい値と比較する段階と、種々のヒステリシス及びオフセットを加算する段階とを含むと共に、多分処理におけるまた別の操作を含む。測定データを処理した後、近接セルが現在のセルに比してより良好な信号強度を示せば、この他のセルに対するハンドオフが通常開始される。また、ハンドオフが必要か否かを決定する前に、例えば接続品質、ビット誤り率、キャリア対干渉比率等の他の基準を思量することもできる。
本発明の一実施例によれば、移動局に対して所定の期間の間に１２個までのセルの品質測定を受け持つことが命令される。次いで、移動局は他のセルの付加的セットまたはセットの測定を受け持つ。次いで、位置決め評価が実行されて、１２個の最強／最良セルが選択される。位置決め評価は、或る基地局を助力するのに使用することができるオフセット値によって調整された受信した信号強度または品質水準を比較することができよう。これらのチャンネルは予め規定された時間の間に測定される。次いで、第６図に図示されるように、他の１２個のチャンネルのうちの任意のものが最上位の１２のリストのセルに比してより良好なハンドオフ候補となるならば、評価されるべきこれらの他の１２個のチャンネルと１２個のチャンネルを交換する。二次リストが一次リストに比してより短かい期間に測定され、次いで移動局が１２個の最強／最良セルの品質をもう一度測定し始める。１２個の最強／最良セルが切り換わり得たために、この一次リストは前の一次リストとは異なり得ることに注意することは重要である。
本発明の別の実施例において、１２個のチャンネルのグループ間の交代よりもむしろ、選択されたセルのリストを複数の部分、例えば不変及び交代部分に分割することができる。この実施例では、交代部分が不変部分のセルに比してより良好なセルであると考えられれば、そのセルを不変部分に挿入することができ、不変部分の最下位にランク付けされたセルは交代部分に転送される。更に、場合によっては、近接セルの幾つかを絶えず測定することは極めて重大であり得る。この結果、セルのリストは、第７図に図示するように、固定部分、不変部分及び交代部分を含む３つの部分に分割することができる。こうして、幾つかのセルは固定部分に置き、従っていつでも測定することができる。不変部分のセルはまた、これらがこの部分に適する限りいつでも測定され、これに対し、交代部分に適するだけのセルは常にはモニタされない。
本発明はその精神及び本質的な特徴から逸脱すること無く他の特定の形式で実施できることは当業者によって認められよう。従って、ここで開示した各実施例は全ての点で例示的なものであり限定的なものではないと考えられる。この発明の範囲は前述した説明よりもむしろ添付した請求の範囲によって表わされ、その等価物の意味及び範囲内にある各変更が含まれることとなる。

Claims (11)

1. 複数の移動局並びに陸上システム及び複数のセルを備えたセルラー通信システムにおける移動体アシスト式ハンドオフの方法において、
   ２つの部分として不変部分及び交代部分に分割された測定すべきセルのリストを移動局に割り合て、
   前記移動局が各割り合てられたセルの品質水準を測定し、
   前記品質水準を前記陸上システムに報告し、
   セルが前記不変部分の各セルのうちの１つよりも高い品質水準を有するときに前記セルをリストの前記交代部分からリストの前記不変部分に転送し、この際、前記不変部分に最も低い品質水準を有するセルを前記交代部分に転送し、
   所定の期間毎に前記交代部分にリストされた前記セルを変更することを特徴とする移動体アシスト式ハンドオフ方法。
2. 複数の移動局並びに陸上システム及び複数のセルを備えたセルラー通信システムにおける移動体アシスト式ハンドオフの方法において、
   ２つの部分として不変部分及び交代部分に分割された測定すべきセルのリストを移動局に割り合て、
   前記移動局が各割り合てられたセルの品質水準を測定し、
   前記品質水準を前記陸上システムに報告し、
   セルが前記不変部分の各セルのうちの１つよりも高い調整された品質水準を有するときに前記セルをリストの前記交代部分からリストの前記不変部分に転送し、この際、前記不変部分に最も低い調整された品質水準を有するセルを前記交代部分に転送し、
   所定の期間毎に前記交代部分にリストされた前記セルを変更することを特徴とする移動体アシスト式ハンドオフ方法。
3. 複数の移動局並びに陸上システム及び複数のセルを備えたセルラー通信システムにおける移動体アシスト式ハンドオフの方法において、
   ３つの部分として常に測定されるセルを含む固定部分、不変部分及び交代部分に分割された測定すべきセルのリストを移動局に割り合て、
   前記移動局が各割り合てられたセルの品質水準を測定し、
   前記品質水準を前記陸上システムに報告し、
   セルが前記不変部分の各セルのうちの１つよりも高い品質水準を有するときに前記セルをリストの前記交代部分からリストの前記不変部分に転送し、この際、前記不変部分に最も低い品質水準を有するセルを前記交代部分に転送し、
   所定期間毎に前記交代部分にリストされた前記セルを変更することを特徴とする移動体アシスト式ハンドオフ方法。
4. 複数の移動局並びに陸上システム及び複数のセルを備えたセルラー通信システムにおける移動体アシスト式ハンドオフの方法において、
   ３つの部分として常に測定されるセルを含む固定部分、不変部分及び交代部分に分割された測定すべきセルのリストを移動局に割り合て、
   前記移動局が各割り合てられたセルの品質水準を測定し、
   前記品質水準を前記陸上システムに報告し、
   セルが前記不変部分の各セルの１つよりも高い調整された品質水準を有するときに前記セルをリストの前記交代部分からリストの前記不変部分に転送し、この際、前記不変部分に最も低い調整された品質水準を有するセルを前記交代部分に転送し、
   所定期間毎に前記交代部分にリストされた前記セルを変更することを特徴とする移動体アシスト式ハンドオフ方法。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の移動体アシスト式ハンドオフ方法において、前記品質水準は信号強度によって決定されることを特徴とする移動体アシスト式ハンドオフ方法。
6. 請求項１から４のいずれかに記載の移動体アシスト式ハンドオフ方法において、前記品質水準はビット誤り率によって決定されることを特徴とする移動体アシスト式ハンドオフ方法。
7. 請求項１から４のいずれかに記載の移動体アシスト式ハンドオフ方法において、前記品質水準はキャリアおよび干渉比率によって決定されることを特徴とする移動体アシスト式ハンドオフ方法。
8. 複数の移動局並びに陸上システム及び複数のセルを備えた移動体アシスト式ハンドオフを有する通信システムにおいて、
   ２つの部分として不変部分及び交代部分に分割された測定すべきセルのリストを移動局に割り合てる手段と、
   前記移動局に備えられ、各割り合てられたセルの品質水準を測定する手段と、
   前記品質水準を前記陸上システムに報告する手段と、
   セルが前記不変部分の各セルのうちの１つよりも高い品質水準を有しているときに前記セルをリストの前記交代部分からリストの前記不変部分に転送し、この際、前記不変部分に最低の品質水準を有するセルを前記交代部分に転送する手段と、
   所定の期間毎に前記交代部分にリストされた前記セルを変更する手段とを有することを特徴とする通信システム。
9. 請求項８記載の通信システムにおいて、前記品質水準は信号強度によって決定されることを特徴とする通信システム。
10. 請求項８記載の通信システムにおいて、前記品質水準はビット誤り率によって決定されることを特徴とする通信システム。
11. 請求項８記載の通信システムにおいて、前記品質水準はキャリアおよび干渉比率によって決定されることを特徴とする通信シスム。

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