JP4031054B2 - システム間ソフト・ハンドオフを実施するセルラー電話システム及び方法 - Google Patents
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Description
発明の背景
I.発明の技術分野
本発明は、システム間（inter-system）ソフト・ハンドオフ（softhandoff）を実施するセルラー電話システム及び方法に関する。より詳しくは、本発明は、システム間ソフト・ハンドオフを支援する無線電気通信システム間での電話または他の通信を実施するための、新規の改良された方法と装置に関する。
ll.関連技術の説明図１は、エアー・インタフェース（air interface）標準上でのIS-95の使用に従って構成されるセルラー電話システムを示す図である。通信工業会（TIA）により公表されたエアーインタフェース標準（IS-95）上でのIS-95 CDMAは、符号分割多重アクセス（CDMA）変調RF信号を介して、無線電話サービスを提供するためのプロトコルを定義する。IS-95は、多くの派生物（derivatives）と、IS-95-A、ANSIJ-STD-008，IS-99及びIS-657を含む関連標準を有しており、ここではひとまとめにして「IS-95」と称する。実質的にIS-95の使用に従って構成されるセルラー電話システムは、米国特許5 103 459に記載されている。この出願は、CDMAセルラ電話システムにおける信号波形を形成するためのシステム及びMethodと」タイトルされ、本発明の譲受人に譲渡され、引用するひとによりここに組み込まれる。
操作の間、加入者ユニット10（代表的にはセルラ電話）は、CDMA変調RF信号を使用する基地局とインターフェイスすることにより通信を実施する。基地局12から、通信は、一般加入電話網（PSTN）又は他の加入者ユニット10を持つ基地局制御装置（BSC's）14及び移動スイッチングセンター（MSC's）16を使用してさらに実施される。加えて、加入者ユニット10を含む図１に示される種々のシステムと基地局12の間で交換されるデータは、フレームにおいて、処理される。このデータは、示された種々のシステムを構成し、制御するために使用される音声情報又は信号を含むいずれかのトラフィックデータでありえる。
CDMA技術の使用は、IS-95 _システムにおける隣接の基地局が、他の形式のセルラー電話技術ト比較してセルラー電話システムの周波数再利用係数を増加するR17帯域幅上で通信を実施することを可能とする。広範囲の送信パワー制御で結合されるとき、周波数再利用係数を増加することは、セルラー電話システムが利用可能なRF帯域幅を使用する効率を増加する。それは、IS-95標準の利点のひとつである。
同じRF帯域幅が、隣接の基地局12により使用されることができることの他の利点は、「ソフト・ハンドオフ」が、第一の基地局12のカバレージエリアから、第二基地局12のカバレージエリアへ、加入者ユニット10を移すために使用されることができる、ことである。ソフト・ハンドオフは、２つの基地局12の関連カバレージエリア間で加入者ユニットを移す時に、２つ以上の基地局を持つ加入者ユニット10を同時にインターフェースすることを含む。図１に示される加入者ユニット10のうちの１つは、ソフト・ハンドオフにある。
ソフト・ハンドオフ（hard handoff）は、第二基地局とのリンクが確立される前に、第一の基地局12とのインタフェースが終了するハード・ハンドオフと対比されることができる。常時少なくとも一つのリンクでの保守は、実施される通信の信頼性及び質を改善する。ソフト・ハンドオフを実行するためのシステム及び方法は「CDMAセルラー電話システムの通信におけるソフトハンドオフを提供するための方法及びステム」とタイトルされた米国特許5,101,501、及び、CDMAセルラー通信システムでの移動局支援ハンドオフ」とタイトルされた米国特許No.5,267,261に記載されている。これらの特許は本発明の譲受人に譲渡され、ここに引用されて組み込まれる。
上記したように、BSC14は、移動通信がソフト・ハンドオフを容易にする機能を含めて実施されることを可能とする種々の関数を実行する。特に、BSC's 14は、ソフト・ハンドオフ通話において、含まれる基地局12のセットために「フレーム選択」及び「フレーム分布（distribution）」を実行する。フレーム選択は、ソフト・ハンドオフの間に使用される基地局のセットから受信されたフレームのセットからさらに処理するためのひとつのフレームの選択である。フレーム選択は、常時利用可能な最前のフレームを選択することによって、最高の品質のリンクを維持する。フレーム分布は、加入者ユニット10に向けられたフレームの、通話に含まれる基地局12のセットへの複写と分布である。
フレーム分布は、各基地局12が、少なくとも一つのフレームの成功する受信の確率を増加して、加入者ユニット10にフレームのコピーを送信することを可能とする。
図１に示すように、加入者ユニット10Aは、一つの基地局12Aとインタフェースしており、第二基地局12Bのカバレージエリアの近くに位置する。基地局12Aと12Bは、しかし異なるBSC's 14に結合される。いずれのBSC 14も基地局12Aと12Bへのアクセスを有さないので、これはソフト・ハンドオフを実行する方法を複雑にする。２つの異なるBSC's14により制御される２つの基地局12の間でソフト・ハンドオフを実行することは、「システム間ソフト・ハンドオフ」と称される。ソフト・ハンドオフが同じBSCにより制御される２つの基地局12間で実施される「自局内ソフト・ハンドオフ」と、システム間ソフト・ハンドオフを、対比できる。
システム間ソフト・ハンドオフに関して、いずれのBSC 14も２つの基地局12によって、生じるフレームのセットにアクセスしないので、フレーム選択は容易に実行されることができない。加えて、いずれのBSCも両基地局に形成されるフレームのセットを送信することができないので、フレーム分布はまた、よりむずかしくなる。それでもなお、適切なカバレージを供給するのに求められる基地局の数が、一つのBSC 14を使用して形づくられる一つのセルラーシステムの能力を超えることから、多くの大首都圏における２以上のBSC's 14を使用することが必要である。その一つのBSC 14は順番にシステム間ソフト・ハンドオフを実施する必要性を形成する。
システム間ソフトハンドオフを実行するためのシステム及び方法は、「システム間ソフト・ハンドオフを維持するシステム間通話」とタイトルされた出米国特許出願番号08／649959に開示されており、これはここに引用されることにより組み入れられる。本出願において、２つのBSC's14間のチャネルは、ソフト・ハンドオフを実行するのに必要なデータを交換するための相互接続を通して確立される。加えて、MSC内で典型的に追跡されるむ情報を格納し又は獲得するいずれかのために、各BSCが必要とされ、したがって、ソフト・ハンドオフを実行するためにMSCと相互に作用しなければならない。好ましくは、相互接続は、周知であってそれ故に実行は比較的安い標準のT-1またはE-1リンクから構成される。チャネルを確立するために、シグナリング（signaling）メッセージが通話に含まれる２つのBSC's 14間で交換される。上記したように、シグナリングメッセージに含まれる情報は、相互接続上で実施されている数の通話を含む確かな情報を追尾することを、又はその情報を追尾するMSCと相互作用することを、そして、確かな定義済タイプの情報を他のBSC 14に供給することを各BSC14に要求する。相互接続上の該数の通話は追尾され、相互接続を過負荷にすることを回避する。
しかし、確かなタイプの情報を獲得する、追尾するまたは供給することをBSC's 14に求めることは高度に制限され、そしてBSC'sのいくつかの製造業者が実施することをむずかしくすることができる。加えて、それはBSCとMSCの製造の間の、かなり重要な釣り合い（coordination）と協調を要求し、それは必ずしも実行可能ではない。このように、BSC's14とMSC's 16の間での協調及び釣り合いをより少なく要求するステム間ソフト・ハンドオフを実行するシステムと方法が高度に望まれる。
発明の要約
本発明の目的は、システム間ソフト・ハンドオフを実行することを支援セルラー電話システムを動かすための新しい、改良された方法と装置を供給するである。
一つの観点において、本発明は、第一のセルラーシステムと第二のセルラーシステムとの間で加入者ユニットにより行われた通話のシステム間ソフト・ハンドオフを実施するための方法を提供する、該方法は、a)第一のセルラーシステムと第二のセルラーシステムとの間で交換されたトラフィツク レベル（traffic level）をモニター（monitore）すること、及びb)前記のトラフイックレベルに基づいてソフト・ハンドオフ要求を許可すること、を具備している。
別の観点において、本発明は、第二のセルラー電話システムでシステム間ソフト・ハンドオフを実施できるセルラー電話システムを提供する。該セルラー電話システムは、第二のセルラー電話システムで浩瀚されたトラフィツクレベルをモニターするためのセルラー・システムインターフェース・ポート、システム間ソフト・ハンドオフを開始するためのセレクタ（selector）、及び前記トラフイックレベルに基づいて前記システム間ソフト・ハンドオフを拒絶するか、或いは前記システム間ソフト・ハンドオフを許可する、ための許可（admission）制御サブシステム、を具備する：
さらなる観点においても、本発明は、２つのセルラー電話システム間でのハンドオフを制御するための制御装置を提供する。該制御装置は、２つのシステム間のデータフローをモニターし、２つのシステム間でのハンドオフを許可するべきか否かを、そこから決定するための手段を具備している。
本発明の実施態様において、加入者ユニットは基地局からのパイロットチャネルが検出されるときに、パイロット強度測定記録を形成する。パイロット強度測定記録を受信している基地局制御装置が、基地局が第二のセルラー電話システムの一部であることを決定するときに、システム間ソフト・ハンドオフ要求が形成される。許可制御サブシステムは、システム間ソフト・ハンドオフ要求を受信し、第二のセルラー電話システムとの相互接続上のトラフイックレベルに基づいて、同意するか拒絶するかのいずれかを行なう。例えば、トラフイックレベルがあまりに高い場合、システム間ソフト・ハンドオフ要求は拒絶される。本発明の好適な実施例において、トラフイックレベルは、第一のセルラー電話システムと第二のセルラー電話システムとの間の相互接続に接続されるインタフェース・ポート（interface port）により形成される許可制御サブシステムによって、周期的に受信されるリンクロード（link load)メッセージに基づいて決定される。リンクロード・メッセージは、ピーク待ち行列（キュー）の長さ（peak queue length）、及び平均フレーム レート（average frame rate）情報を含む。
【図面の簡単な説明】
同様の引用符号が全体に対応して特定される図面と連携して、本発明の実施態様に関する以下になされる詳細な説明からより明確になるであろう。ここにおいて、：
図１は、既知の発明に従って構成される一組のセルラーシステムのブロック線図である、
図２は、本発明の一実施例に従って構成される一組のセルラー電話システムのブロック線図である、
図３は、本発明の一実施例に従って実行されるときに、システム間ソフト・ハンドオフ要求を許可するかまたは断る際に実行されるステップを図で示している流れ図である。
実施例の詳細な説明
システム間ソフト・ハンドオフを維持するセルラー電話システムを動かすための方法と装置が説明される。以下の説明において、本発明は、CDMA信号変調の使用を含むIS-95エアー・プロトコル（the IS-95over-the-air protocol）の物理的な信号変調技術に従って動作する無線周波数信号インターフェイスの状況において、説明される。本発明の開示された実施態様はこの種の信号変調技術の用途に特に適しているが、他の無線電気通信プロトコルの使用は、CDMA信号処理技術を利用するプロトコル又はソフト・ハンドオフ機能を提供できるプロトコルを含めて本発明の実行に合致する。さらに、音声以外の情報を表示するデジタルデータが送信される通信と同様に、音声ベースの通信の両方を含めて、本発明が様々なタイプの通信の用途に向けられることが理解されなければならない。
この明細書の全体にわたって、様々のタイプの情報の使用と送信は、データと信号メッセージを含むて説明される。この情報は、電流、電位、電磁エネルギーまたはそれの組合せの使用を通して形成されるこのデータ及び信号メッセージの電子的表現により構成されることが理解されねばならい。加えて、以下の説明は、操作と形成と同様に、この種の情報への応答のために種々のシステムへの引用を含む。本発明の好適な実施例において、この種のシステムは、種々の導電性接続を通して、又は電磁信号の使用を通して、又は両者を通して互いに結合されたディジタル及びアナログ集積回路の使用を通して実行される。また、本発明は衛星依存した無線電気通信システムに組み込まれることができる。出願の全体を通した他の事例において、種々の良く知られたシステムはブロックの形で記述した。これは、不必要に本発明の開示を不明瞭にすることを避けるためである。
図２は、本発明の一実施例に従って構成される一組のセルラー電話システムの一部のブロック線図である。基地局制御装置（BSC's）24A及び24Bは基地局22に接続され、及び図１の移動スイッチング（switching）センター（MSC）１６に接続される（MSCは図２には示めされていない）。加入者ユニット20は、IS-95標準に従って、及びそれ故にCDMA変調技術を使用して変調されたRF信号を経て基地局22Aにインタフェースする。加入者ユニット20は、基地局22A及び22Bからの同様の距離を示され、そしてそれ故に、基地局22Bのカバレージエリアに入る。図１に示すように、基地局22AはBSC 24Aに接続され、基地局22BはBSC 24Bに接続される。
BSC 24Aは、本発明の一実施例に従った好ましい構成を示すために付加して詳細に示されている。CDMA相互接続サブシステム（CIS）30は、基地局通信ネットワーク（BCN）ポート32a−32fを経て、基地局22Aと22D、セレクタ・サブシステム40、通話（call）制御処理装置（CCP）42、許可（admission）制御サブシステム44、及び相互接続46に接続される。BCNポート32aは、到来する及び出て行く両者のフレームを待ち行列に入れる（queuing）ことによって、バッファリングする（buffering）フレームを提供する。セレクタ40は図１のMSC 16に接続され、相互接続46はBSC 24Bに接続される。相互接続46は、典型的にT1またはE1接続であり、その使用は当該分野において、良く知られている。
操作の間、基地局22Aと22Dと同様に、BSC 24Aを形成する種々のサブシステムは、CIS 30によって、送くられる（routed）ネットワーク・パケットを使用して信号と情報を交換する。各ネットワーク・パケットは、それが目指すサブシステムのアドレスを含んでいる。セレクタ・サブシステム40は、フレーム選択、及び上記したようにソフトハンドオフのためのフレーム分布関数を実行する。CCP 42は、基地局22内の信号処理資源及びセレクタ・サブシステム40内のセレクタ資源を含めて通話を処理するための資源を割り当て、及び割当てを解除する。
「CDMAセルラー通信システムにおけるソフトハンドオフを支援する移動局」とタイトルされた上記引用米国5,267,261特許に示されるように、加入者ユニット20は、基地局22により形成されるパイロットチャネルのために繰り返しサーチし、パイロットチャネルが充分な強度で及び十分な期間に渡って検出されるならば、パイロット強度測定記録（PSMR）が加入者ユニット20により形成され、基地局22A及びCIS 30を通してセレクタ・サブシステム40に送信される。PSMRは、加入者ユニット20により現在検出されているパイロットチャネル、及び関連信号強度、及びパイロット位相のセットを表示する。
PSMRを受けると、セレクタは基地局22Bからのパイロットチャネルが加入者ユニット20により検出されていることを決定する。セレクタ・サブシステム40（図示されていない）内に位置するパイロット・データベース（PDB）を使用して、セレクタ・サブシステム40は、パイロットチャネルが、BSC 24Aに接続された基地局からよりもむしろBSC 24Bに接続された基地局からのものであること、及びそれ故に、直接にセレクタ・サブシステム40によって、アクセス可能でないことを決定するこの決定に応答して、セレクタ・サブシステムは、システム間・ソフト・ハンドオフが処理されるべきBSC 24を特定する許可制御サブシステム44にシステム間・ソフト・ハンドオフ要求を送信する。
システム間ソフト・ハンドオフ要求に加えて、許可制御サブシステム44も、他のBSC's24に接続された他のいずれかのBCNポート32と同様に、BCNポート32fからのトラフイック記録メッセージを受信する。（典型的に、BSC24Aは、他のいくつかのBSC 24Aに接続されるが、本発明の理解を容易とするために、図２には一つのみが示されている。）トラフイック記録を使用して、許可制御サブシステム44もシステム間ソフト・ハンドオフ要求を受理するか拒絶する。そして信号メッセージを経てセレクタ・サブシステム40にそのように表示する。もしもシステム間ソフト・ハンドオフ要求が拒絶される場合、基地局２２Ｂのカバレージエリアへの加入者ユニット20の移送はMSCを通してハード・ハンドオフを使用して実行されることができる。
もしもシステム間ソフト・ハンドオフ要求が受理される場合、セレクタ・サブシステム40はBSC 24Bへのシステム間ソフト・ハンドオフ開始メッセージを送信し、相互接続46を通してBSC 24Bに加入者ユニット20に向けた順方向リンクフレームをコピーし送信し始める。BSC 24Bは通話を実施するための信号処理資源を割り当てるように基地局22Bに指示することにより、そしてCDMA変調RF信号を通して加入者ユニット20に該フレームを送信する基地局22Bに受信された順方向リンクフレームを送ることにより、応答する。加えて、BSC 24Bは、加入者ユニット２０から、それらがセレクタ・サブシステム40にフレーム選択のために送くられるBSC 24Aへの、基地局２２Ｂにより受信された逆方向リンクフレームを転送する（forwards）。この時間で、定常状態システム間ソフト・ハンドオフは、BSC 24Bによる処理と最小の信号交換で確立されている。このように、最小量の協調と協力でBSC 24Aにより確立されるシステム間ソフト・ハンドオフの能力が提供される。
許可制御サブシステム44がBCNポート32ｆを介して送信されるトラフイックを適切にモニターすることを可能とするために、BCNポート32fは、許可制御サブシステム44にリンクロード（load）メッセージを送信する。本発明の好適な実施例において、，リンクロード・メッセージは、期間Ｔ（sample load,）で周期的に送信される。BCNポートの平均フレーム受信レートRave、及び最後の期間ＴsampleLoad上でのBCNポート32fの、バイトでの、ピーク送信待ち行列（queue）の長さＱ（peak、）を表示する。本発明の好適な実施例において、Rave、は、期間ＴsampleLoad,の長さにより分割された前の期間ＴsampleLoad,の間にBSC 24BからBCNポート32fにより受信された良いフレームの総数である。さらに、Ｑpeakは最後の期間ＴsampleLoad,上でBCNポート32fの、バイトでの、ピーク待ち行列の長さである。
本発明の別の実施例において、BCNポート32fは、ロード条件の変化が、むしろ全ての期間ＴsampleLoad,よりも所定の域値より多く生じる時にのみ、許可制御サブシステム44へリンクロード・メッセージを送信する。これは、送信される信号メッセージの数を減少し、したがって、BSC24Aの通話処理容量を増加する。
図３は、システム間ソフト・ハンドオフ要求を許可するか拒絶するかを決定するために、許可制御サブシステム44により実行される手順を図で示しているフローチャートである。処理はステップ50で開始し、ステップ52でシステム間ソフト・ハンドオフ要求は受信される。ステップ54で、平均フレーム受信レートRave、はフレーム受信レート域値RTより大きいかどうかが決定される。そして、もしそうならば、システム間ソフト・ハンドオフ要求はステップ56で拒絶される。そして、手順はステップ70で終了する。
もしも平均フレーム受信レートRave、がフレーム受信レート域値RTより大きくないことが決定される場合、それから、ピーク送信待ち行列の長さＱpeak,が待ち行列の長さの域値ＱTよりも大きいかどうかがステップ60で決定され、そして、もしそうならば、システム間ソフト・ハンドオフ要求がステップ56で拒絶され、手順はステップ70で終了する。
もしもピーク待ち行列長Ｑpeak,がピークの待ち行列長の域値ＱTより大きくないことが決定される場合、システム間ソフト・ハンドオフはステップ62で許可され、手順はステップ70で終結する。
本発明の好適な実施例に従って、閾値ＱT及びＲTは、相互接続46のデータ容量、及び２つの（2）秒（seconds）に等しい、好ましいサンプル期間ＴsampleLoad,を有するサンプル期間ＴsampleLoad,とに基づいてセットされる。
本発明の好適な実施例において、ピーク待ち行列の長さ閾値ＱTは、相互接続46を形成するT-1またはE-1接続の数に基づいてセットされる。もしも相互接続46が一組のＭT T-1行から構成される場合：以下のように：
ＱT=min（3*168*ＭT *.9，ＱＵＥＵＥ_ＣＡＰＡＣＩＴＹ）， （1）
ここで、ＱＵＥＵＥ_ＣＡＰＡＣＩＴＹはBCNポート32f内のＦＩＦＯ待ち行列の深さ（depth）である。もしも相互接続46が一組のＭE E-1行から構成される場合、ピーク待ち行列の長さ域値ＱTは以下のようにセットされる：
ＱT=min（3*240*ＭE *.9、ＱＵＥＵＥ_ＣＡＰＡＣＩＴＹ）． （2）
ピークの送信待ち行列の長さ上の域値は、待ち行列に入れられることが可能であるバイトの数であり、一方全ての待ち行列に入れられたデータはまだ３ミリ秒の遅れで送信されることを可能とする。待ち行列遅れを３ミリ秒未満に維持することは、BCNポート32f、相互接続46及びBSC 24Bを介してトラフイックフレームの送信により該遅れを、通信の質が端末ユーザに許容可能としておくのに足りる十分に低く維持する。公知技術であるように、100msを大きく越える遅延はユーザーに注目される。実行されなければならない全ての他の処理のために必要な遅延を与える場合、３ミリ秒を越えないバッファリングのための付加遅延が選ばれる。もちろん、待ち行列の長さはまた、データ喪失を避けるために待行列未満に維持されなければならない。本発明の好適な実施例において、ＢＣＮポート32fのＱＵＥＵＥ_ＣＡＰＡＣＩＴＹは、３キロバイト（3K）である。
フレーム受信レート域値ＲTは次のようにセットされる：
ＲT=（50*Ｎ*0.9）/1.05、 （3）
ここでＮは20ミリ秒（ms）時間間隔当たり相互接続46により送信されることができるネットワーク・パケットの最大数である。Nは、より詳細に以下に記載される。
90％（.9）への減少は、二つの第二サンプル期間ＴsampleLoad,に起因するフレームレートの誤差及び変化のために許容されるべきである。1/105％（1.05）へのさらなる減少は、信号メッセージを満たす（account for）べきである。上記に説明されたようなシステム間ソフト・ハンドオフの要求を許可することによって、本発明は、システム間ソフト・ハンドオフがBSC's 24Aと24Bの間で、或いはＭＳＣと最小の協調で確かに実施されることを可能とする。
相互接続46Nにより送信されることができるネットワーク・パケットの最大数は、相互接続46の容量と送信されているデータの性質に依存する。特に、ＩＳ−９５標準は、電話サービスの二つの品質レベルを提供する、サービスの各レベルはトラフィックレートの関連セット或いは「レートセット」を有する。レートセットの使用は、声の自然の部分として起こる音声アクテイビイテイ（activity）中の変化に応答して、可変レートでの音声データの形成を容易する。典型的な会話の間の各レートの発生確率と一緒に、サービスの高品質レベルのフレームサイズ、又は「レートセット２」サービスが表Ｉにおいて、提供される。
表11は、相互接続46が種々の数のT-1及びE-1リンクを具備する時のＮ（相互接続46により送信されることができるネットワーク・パケットの最大数）を掲載する。
再度、図２を参照して、加入者ユニット20が完全に基地局２２Ｂのカバレージエリア内に動く場合、基地局22AとのRFインターフェイスは終了し、通話は基地局22Bを通して完全に継続する。加入者ユニット20が基地局２２Cのカバレージエリア内に動き続ける場合、「遠隔」システム間ソフト・ハンドオフは基地局22Bと22Cとの間で開始される。上記したように、システム間ソフト・ハンドオフは、同じBSC 24Bに接続された、または同じセルラーシステム内で接続された２つの基地局22の間で実施される。そして、システム間ソフト・ハンドオフは、異なるBSC's 24に及びそれ故に異なるセルラーシステムの一部に接続された２つの基地局22の間である。遠隔のシステム間ソフト・ハンドオフは、同じセルラー電話システムの一部である２つの基地局22の間で実施されるものである。しかし、フレーム選択、及びフレーム分布は遠隔BSC 24Aで実行される。
本発明の好適な実施例において、遠隔システム間ソフト・ハンドオフは、システム間ソフト・ハンドオフの開始の間に実行されるのと同様の形態で実行される。特に、基地局22Cからのパイロットチャネルを表示する加入者ユニット20からの強度測定報告を受信することは加入者から報告（PSMR）を受信した後、セレクタ・サブシステム40は、許可電話システムにシステム間ソフト・ハンドオフ要求を送信する。しかし、ここでフレーム選択、及びフレーム分布が、遠隔BSC 24Aで実行される。
本発明の好適な実施例において、遠隔システム間ソフト・ハンドオフは、システム間ソフト・ハンドオフの開始の間に実行されるのと同様の形態で実行される。特に、基地局22Cからのパイロットチャネルを表示する加入者ユニット20からの強度測定報告（PSMR）を受信した後、セレクタ・サブシステム40は、許可制御システム44にシステム間ソフト・ハンドオフ要求を送信する。しかし、ここでフレーム選択、及びフレーム分布が、遠隔BSC 24Aで実行される。
上記の通りに遠隔の自局内システム・ソフト・ハンドオフを実行することは、また適当な信頼できる通話処理の可能性を増加する。−その理由は、ソフト・ハンドオフを実施するために、セレクタ・サブシステム40は、互接続46を通して基地局22B及び22Cの両者にフレームを送信しなければならないからである。加えて、セレクタ・サブシステム40は、フレーム選択を実行するために基地局22B及び22Cの両者からフレームを受信しなければならない。これらの付加フレームの送信は、相互接続46を通して送信されるトラフイックを増加し、そしてこのように、上記の通りの遠隔自局内システムソフト・ハンドオフを実行することは、この種の付加トラフイックを運ぶため十分な容量の存在を確実にすることを促進する。
このように、システム間・ソフト・ハンドオフを許可するセルラー電話システムを動かすための方法と装置が説明された。上記で提供された例示的な実施態様は、いずれの当業者も本発明を作るかまたは使用することを可能にする。本発明の使用に合致した種々の修正は、当業者に直ちに明らかであり、ここで定義される一般的な原理は発明力を使うことなく、他の実施態様に適用されることができる。このように、本発明はここで示された実施態様に限定されることを意図しておらず、ここで開示された原理と新規な特徴に合致した最も広い範囲を与えられる。
I.発明の技術分野
本発明は、システム間（inter-system）ソフト・ハンドオフ（softhandoff）を実施するセルラー電話システム及び方法に関する。より詳しくは、本発明は、システム間ソフト・ハンドオフを支援する無線電気通信システム間での電話または他の通信を実施するための、新規の改良された方法と装置に関する。
ll.関連技術の説明図１は、エアー・インタフェース（air interface）標準上でのIS-95の使用に従って構成されるセルラー電話システムを示す図である。通信工業会（TIA）により公表されたエアーインタフェース標準（IS-95）上でのIS-95 CDMAは、符号分割多重アクセス（CDMA）変調RF信号を介して、無線電話サービスを提供するためのプロトコルを定義する。IS-95は、多くの派生物（derivatives）と、IS-95-A、ANSIJ-STD-008，IS-99及びIS-657を含む関連標準を有しており、ここではひとまとめにして「IS-95」と称する。実質的にIS-95の使用に従って構成されるセルラー電話システムは、米国特許5 103 459に記載されている。この出願は、CDMAセルラ電話システムにおける信号波形を形成するためのシステム及びMethodと」タイトルされ、本発明の譲受人に譲渡され、引用するひとによりここに組み込まれる。
操作の間、加入者ユニット10（代表的にはセルラ電話）は、CDMA変調RF信号を使用する基地局とインターフェイスすることにより通信を実施する。基地局12から、通信は、一般加入電話網（PSTN）又は他の加入者ユニット10を持つ基地局制御装置（BSC's）14及び移動スイッチングセンター（MSC's）16を使用してさらに実施される。加えて、加入者ユニット10を含む図１に示される種々のシステムと基地局12の間で交換されるデータは、フレームにおいて、処理される。このデータは、示された種々のシステムを構成し、制御するために使用される音声情報又は信号を含むいずれかのトラフィックデータでありえる。
CDMA技術の使用は、IS-95 _システムにおける隣接の基地局が、他の形式のセルラー電話技術ト比較してセルラー電話システムの周波数再利用係数を増加するR17帯域幅上で通信を実施することを可能とする。広範囲の送信パワー制御で結合されるとき、周波数再利用係数を増加することは、セルラー電話システムが利用可能なRF帯域幅を使用する効率を増加する。それは、IS-95標準の利点のひとつである。
同じRF帯域幅が、隣接の基地局12により使用されることができることの他の利点は、「ソフト・ハンドオフ」が、第一の基地局12のカバレージエリアから、第二基地局12のカバレージエリアへ、加入者ユニット10を移すために使用されることができる、ことである。ソフト・ハンドオフは、２つの基地局12の関連カバレージエリア間で加入者ユニットを移す時に、２つ以上の基地局を持つ加入者ユニット10を同時にインターフェースすることを含む。図１に示される加入者ユニット10のうちの１つは、ソフト・ハンドオフにある。
ソフト・ハンドオフ（hard handoff）は、第二基地局とのリンクが確立される前に、第一の基地局12とのインタフェースが終了するハード・ハンドオフと対比されることができる。常時少なくとも一つのリンクでの保守は、実施される通信の信頼性及び質を改善する。ソフト・ハンドオフを実行するためのシステム及び方法は「CDMAセルラー電話システムの通信におけるソフトハンドオフを提供するための方法及びステム」とタイトルされた米国特許5,101,501、及び、CDMAセルラー通信システムでの移動局支援ハンドオフ」とタイトルされた米国特許No.5,267,261に記載されている。これらの特許は本発明の譲受人に譲渡され、ここに引用されて組み込まれる。
上記したように、BSC14は、移動通信がソフト・ハンドオフを容易にする機能を含めて実施されることを可能とする種々の関数を実行する。特に、BSC's 14は、ソフト・ハンドオフ通話において、含まれる基地局12のセットために「フレーム選択」及び「フレーム分布（distribution）」を実行する。フレーム選択は、ソフト・ハンドオフの間に使用される基地局のセットから受信されたフレームのセットからさらに処理するためのひとつのフレームの選択である。フレーム選択は、常時利用可能な最前のフレームを選択することによって、最高の品質のリンクを維持する。フレーム分布は、加入者ユニット10に向けられたフレームの、通話に含まれる基地局12のセットへの複写と分布である。
フレーム分布は、各基地局12が、少なくとも一つのフレームの成功する受信の確率を増加して、加入者ユニット10にフレームのコピーを送信することを可能とする。
図１に示すように、加入者ユニット10Aは、一つの基地局12Aとインタフェースしており、第二基地局12Bのカバレージエリアの近くに位置する。基地局12Aと12Bは、しかし異なるBSC's 14に結合される。いずれのBSC 14も基地局12Aと12Bへのアクセスを有さないので、これはソフト・ハンドオフを実行する方法を複雑にする。２つの異なるBSC's14により制御される２つの基地局12の間でソフト・ハンドオフを実行することは、「システム間ソフト・ハンドオフ」と称される。ソフト・ハンドオフが同じBSCにより制御される２つの基地局12間で実施される「自局内ソフト・ハンドオフ」と、システム間ソフト・ハンドオフを、対比できる。
システム間ソフト・ハンドオフに関して、いずれのBSC 14も２つの基地局12によって、生じるフレームのセットにアクセスしないので、フレーム選択は容易に実行されることができない。加えて、いずれのBSCも両基地局に形成されるフレームのセットを送信することができないので、フレーム分布はまた、よりむずかしくなる。それでもなお、適切なカバレージを供給するのに求められる基地局の数が、一つのBSC 14を使用して形づくられる一つのセルラーシステムの能力を超えることから、多くの大首都圏における２以上のBSC's 14を使用することが必要である。その一つのBSC 14は順番にシステム間ソフト・ハンドオフを実施する必要性を形成する。
システム間ソフトハンドオフを実行するためのシステム及び方法は、「システム間ソフト・ハンドオフを維持するシステム間通話」とタイトルされた出米国特許出願番号08／649959に開示されており、これはここに引用されることにより組み入れられる。本出願において、２つのBSC's14間のチャネルは、ソフト・ハンドオフを実行するのに必要なデータを交換するための相互接続を通して確立される。加えて、MSC内で典型的に追跡されるむ情報を格納し又は獲得するいずれかのために、各BSCが必要とされ、したがって、ソフト・ハンドオフを実行するためにMSCと相互に作用しなければならない。好ましくは、相互接続は、周知であってそれ故に実行は比較的安い標準のT-1またはE-1リンクから構成される。チャネルを確立するために、シグナリング（signaling）メッセージが通話に含まれる２つのBSC's 14間で交換される。上記したように、シグナリングメッセージに含まれる情報は、相互接続上で実施されている数の通話を含む確かな情報を追尾することを、又はその情報を追尾するMSCと相互作用することを、そして、確かな定義済タイプの情報を他のBSC 14に供給することを各BSC14に要求する。相互接続上の該数の通話は追尾され、相互接続を過負荷にすることを回避する。
しかし、確かなタイプの情報を獲得する、追尾するまたは供給することをBSC's 14に求めることは高度に制限され、そしてBSC'sのいくつかの製造業者が実施することをむずかしくすることができる。加えて、それはBSCとMSCの製造の間の、かなり重要な釣り合い（coordination）と協調を要求し、それは必ずしも実行可能ではない。このように、BSC's14とMSC's 16の間での協調及び釣り合いをより少なく要求するステム間ソフト・ハンドオフを実行するシステムと方法が高度に望まれる。
発明の要約
本発明の目的は、システム間ソフト・ハンドオフを実行することを支援セルラー電話システムを動かすための新しい、改良された方法と装置を供給するである。
一つの観点において、本発明は、第一のセルラーシステムと第二のセルラーシステムとの間で加入者ユニットにより行われた通話のシステム間ソフト・ハンドオフを実施するための方法を提供する、該方法は、a)第一のセルラーシステムと第二のセルラーシステムとの間で交換されたトラフィツク レベル（traffic level）をモニター（monitore）すること、及びb)前記のトラフイックレベルに基づいてソフト・ハンドオフ要求を許可すること、を具備している。
別の観点において、本発明は、第二のセルラー電話システムでシステム間ソフト・ハンドオフを実施できるセルラー電話システムを提供する。該セルラー電話システムは、第二のセルラー電話システムで浩瀚されたトラフィツクレベルをモニターするためのセルラー・システムインターフェース・ポート、システム間ソフト・ハンドオフを開始するためのセレクタ（selector）、及び前記トラフイックレベルに基づいて前記システム間ソフト・ハンドオフを拒絶するか、或いは前記システム間ソフト・ハンドオフを許可する、ための許可（admission）制御サブシステム、を具備する：
さらなる観点においても、本発明は、２つのセルラー電話システム間でのハンドオフを制御するための制御装置を提供する。該制御装置は、２つのシステム間のデータフローをモニターし、２つのシステム間でのハンドオフを許可するべきか否かを、そこから決定するための手段を具備している。
本発明の実施態様において、加入者ユニットは基地局からのパイロットチャネルが検出されるときに、パイロット強度測定記録を形成する。パイロット強度測定記録を受信している基地局制御装置が、基地局が第二のセルラー電話システムの一部であることを決定するときに、システム間ソフト・ハンドオフ要求が形成される。許可制御サブシステムは、システム間ソフト・ハンドオフ要求を受信し、第二のセルラー電話システムとの相互接続上のトラフイックレベルに基づいて、同意するか拒絶するかのいずれかを行なう。例えば、トラフイックレベルがあまりに高い場合、システム間ソフト・ハンドオフ要求は拒絶される。本発明の好適な実施例において、トラフイックレベルは、第一のセルラー電話システムと第二のセルラー電話システムとの間の相互接続に接続されるインタフェース・ポート（interface port）により形成される許可制御サブシステムによって、周期的に受信されるリンクロード（link load)メッセージに基づいて決定される。リンクロード・メッセージは、ピーク待ち行列（キュー）の長さ（peak queue length）、及び平均フレーム レート（average frame rate）情報を含む。
【図面の簡単な説明】
同様の引用符号が全体に対応して特定される図面と連携して、本発明の実施態様に関する以下になされる詳細な説明からより明確になるであろう。ここにおいて、：
図１は、既知の発明に従って構成される一組のセルラーシステムのブロック線図である、
図２は、本発明の一実施例に従って構成される一組のセルラー電話システムのブロック線図である、
図３は、本発明の一実施例に従って実行されるときに、システム間ソフト・ハンドオフ要求を許可するかまたは断る際に実行されるステップを図で示している流れ図である。
実施例の詳細な説明
システム間ソフト・ハンドオフを維持するセルラー電話システムを動かすための方法と装置が説明される。以下の説明において、本発明は、CDMA信号変調の使用を含むIS-95エアー・プロトコル（the IS-95over-the-air protocol）の物理的な信号変調技術に従って動作する無線周波数信号インターフェイスの状況において、説明される。本発明の開示された実施態様はこの種の信号変調技術の用途に特に適しているが、他の無線電気通信プロトコルの使用は、CDMA信号処理技術を利用するプロトコル又はソフト・ハンドオフ機能を提供できるプロトコルを含めて本発明の実行に合致する。さらに、音声以外の情報を表示するデジタルデータが送信される通信と同様に、音声ベースの通信の両方を含めて、本発明が様々なタイプの通信の用途に向けられることが理解されなければならない。
この明細書の全体にわたって、様々のタイプの情報の使用と送信は、データと信号メッセージを含むて説明される。この情報は、電流、電位、電磁エネルギーまたはそれの組合せの使用を通して形成されるこのデータ及び信号メッセージの電子的表現により構成されることが理解されねばならい。加えて、以下の説明は、操作と形成と同様に、この種の情報への応答のために種々のシステムへの引用を含む。本発明の好適な実施例において、この種のシステムは、種々の導電性接続を通して、又は電磁信号の使用を通して、又は両者を通して互いに結合されたディジタル及びアナログ集積回路の使用を通して実行される。また、本発明は衛星依存した無線電気通信システムに組み込まれることができる。出願の全体を通した他の事例において、種々の良く知られたシステムはブロックの形で記述した。これは、不必要に本発明の開示を不明瞭にすることを避けるためである。
図２は、本発明の一実施例に従って構成される一組のセルラー電話システムの一部のブロック線図である。基地局制御装置（BSC's）24A及び24Bは基地局22に接続され、及び図１の移動スイッチング（switching）センター（MSC）１６に接続される（MSCは図２には示めされていない）。加入者ユニット20は、IS-95標準に従って、及びそれ故にCDMA変調技術を使用して変調されたRF信号を経て基地局22Aにインタフェースする。加入者ユニット20は、基地局22A及び22Bからの同様の距離を示され、そしてそれ故に、基地局22Bのカバレージエリアに入る。図１に示すように、基地局22AはBSC 24Aに接続され、基地局22BはBSC 24Bに接続される。
BSC 24Aは、本発明の一実施例に従った好ましい構成を示すために付加して詳細に示されている。CDMA相互接続サブシステム（CIS）30は、基地局通信ネットワーク（BCN）ポート32a−32fを経て、基地局22Aと22D、セレクタ・サブシステム40、通話（call）制御処理装置（CCP）42、許可（admission）制御サブシステム44、及び相互接続46に接続される。BCNポート32aは、到来する及び出て行く両者のフレームを待ち行列に入れる（queuing）ことによって、バッファリングする（buffering）フレームを提供する。セレクタ40は図１のMSC 16に接続され、相互接続46はBSC 24Bに接続される。相互接続46は、典型的にT1またはE1接続であり、その使用は当該分野において、良く知られている。
操作の間、基地局22Aと22Dと同様に、BSC 24Aを形成する種々のサブシステムは、CIS 30によって、送くられる（routed）ネットワーク・パケットを使用して信号と情報を交換する。各ネットワーク・パケットは、それが目指すサブシステムのアドレスを含んでいる。セレクタ・サブシステム40は、フレーム選択、及び上記したようにソフトハンドオフのためのフレーム分布関数を実行する。CCP 42は、基地局22内の信号処理資源及びセレクタ・サブシステム40内のセレクタ資源を含めて通話を処理するための資源を割り当て、及び割当てを解除する。
「CDMAセルラー通信システムにおけるソフトハンドオフを支援する移動局」とタイトルされた上記引用米国5,267,261特許に示されるように、加入者ユニット20は、基地局22により形成されるパイロットチャネルのために繰り返しサーチし、パイロットチャネルが充分な強度で及び十分な期間に渡って検出されるならば、パイロット強度測定記録（PSMR）が加入者ユニット20により形成され、基地局22A及びCIS 30を通してセレクタ・サブシステム40に送信される。PSMRは、加入者ユニット20により現在検出されているパイロットチャネル、及び関連信号強度、及びパイロット位相のセットを表示する。
PSMRを受けると、セレクタは基地局22Bからのパイロットチャネルが加入者ユニット20により検出されていることを決定する。セレクタ・サブシステム40（図示されていない）内に位置するパイロット・データベース（PDB）を使用して、セレクタ・サブシステム40は、パイロットチャネルが、BSC 24Aに接続された基地局からよりもむしろBSC 24Bに接続された基地局からのものであること、及びそれ故に、直接にセレクタ・サブシステム40によって、アクセス可能でないことを決定するこの決定に応答して、セレクタ・サブシステムは、システム間・ソフト・ハンドオフが処理されるべきBSC 24を特定する許可制御サブシステム44にシステム間・ソフト・ハンドオフ要求を送信する。
システム間ソフト・ハンドオフ要求に加えて、許可制御サブシステム44も、他のBSC's24に接続された他のいずれかのBCNポート32と同様に、BCNポート32fからのトラフイック記録メッセージを受信する。（典型的に、BSC24Aは、他のいくつかのBSC 24Aに接続されるが、本発明の理解を容易とするために、図２には一つのみが示されている。）トラフイック記録を使用して、許可制御サブシステム44もシステム間ソフト・ハンドオフ要求を受理するか拒絶する。そして信号メッセージを経てセレクタ・サブシステム40にそのように表示する。もしもシステム間ソフト・ハンドオフ要求が拒絶される場合、基地局２２Ｂのカバレージエリアへの加入者ユニット20の移送はMSCを通してハード・ハンドオフを使用して実行されることができる。
もしもシステム間ソフト・ハンドオフ要求が受理される場合、セレクタ・サブシステム40はBSC 24Bへのシステム間ソフト・ハンドオフ開始メッセージを送信し、相互接続46を通してBSC 24Bに加入者ユニット20に向けた順方向リンクフレームをコピーし送信し始める。BSC 24Bは通話を実施するための信号処理資源を割り当てるように基地局22Bに指示することにより、そしてCDMA変調RF信号を通して加入者ユニット20に該フレームを送信する基地局22Bに受信された順方向リンクフレームを送ることにより、応答する。加えて、BSC 24Bは、加入者ユニット２０から、それらがセレクタ・サブシステム40にフレーム選択のために送くられるBSC 24Aへの、基地局２２Ｂにより受信された逆方向リンクフレームを転送する（forwards）。この時間で、定常状態システム間ソフト・ハンドオフは、BSC 24Bによる処理と最小の信号交換で確立されている。このように、最小量の協調と協力でBSC 24Aにより確立されるシステム間ソフト・ハンドオフの能力が提供される。
許可制御サブシステム44がBCNポート32ｆを介して送信されるトラフイックを適切にモニターすることを可能とするために、BCNポート32fは、許可制御サブシステム44にリンクロード（load）メッセージを送信する。本発明の好適な実施例において、，リンクロード・メッセージは、期間Ｔ（sample load,）で周期的に送信される。BCNポートの平均フレーム受信レートRave、及び最後の期間ＴsampleLoad上でのBCNポート32fの、バイトでの、ピーク送信待ち行列（queue）の長さＱ（peak、）を表示する。本発明の好適な実施例において、Rave、は、期間ＴsampleLoad,の長さにより分割された前の期間ＴsampleLoad,の間にBSC 24BからBCNポート32fにより受信された良いフレームの総数である。さらに、Ｑpeakは最後の期間ＴsampleLoad,上でBCNポート32fの、バイトでの、ピーク待ち行列の長さである。
本発明の別の実施例において、BCNポート32fは、ロード条件の変化が、むしろ全ての期間ＴsampleLoad,よりも所定の域値より多く生じる時にのみ、許可制御サブシステム44へリンクロード・メッセージを送信する。これは、送信される信号メッセージの数を減少し、したがって、BSC24Aの通話処理容量を増加する。
図３は、システム間ソフト・ハンドオフ要求を許可するか拒絶するかを決定するために、許可制御サブシステム44により実行される手順を図で示しているフローチャートである。処理はステップ50で開始し、ステップ52でシステム間ソフト・ハンドオフ要求は受信される。ステップ54で、平均フレーム受信レートRave、はフレーム受信レート域値RTより大きいかどうかが決定される。そして、もしそうならば、システム間ソフト・ハンドオフ要求はステップ56で拒絶される。そして、手順はステップ70で終了する。
もしも平均フレーム受信レートRave、がフレーム受信レート域値RTより大きくないことが決定される場合、それから、ピーク送信待ち行列の長さＱpeak,が待ち行列の長さの域値ＱTよりも大きいかどうかがステップ60で決定され、そして、もしそうならば、システム間ソフト・ハンドオフ要求がステップ56で拒絶され、手順はステップ70で終了する。
もしもピーク待ち行列長Ｑpeak,がピークの待ち行列長の域値ＱTより大きくないことが決定される場合、システム間ソフト・ハンドオフはステップ62で許可され、手順はステップ70で終結する。
本発明の好適な実施例に従って、閾値ＱT及びＲTは、相互接続46のデータ容量、及び２つの（2）秒（seconds）に等しい、好ましいサンプル期間ＴsampleLoad,を有するサンプル期間ＴsampleLoad,とに基づいてセットされる。
本発明の好適な実施例において、ピーク待ち行列の長さ閾値ＱTは、相互接続46を形成するT-1またはE-1接続の数に基づいてセットされる。もしも相互接続46が一組のＭT T-1行から構成される場合：以下のように：
ＱT=min（3*168*ＭT *.9，ＱＵＥＵＥ_ＣＡＰＡＣＩＴＹ）， （1）
ここで、ＱＵＥＵＥ_ＣＡＰＡＣＩＴＹはBCNポート32f内のＦＩＦＯ待ち行列の深さ（depth）である。もしも相互接続46が一組のＭE E-1行から構成される場合、ピーク待ち行列の長さ域値ＱTは以下のようにセットされる：
ＱT=min（3*240*ＭE *.9、ＱＵＥＵＥ_ＣＡＰＡＣＩＴＹ）． （2）
ピークの送信待ち行列の長さ上の域値は、待ち行列に入れられることが可能であるバイトの数であり、一方全ての待ち行列に入れられたデータはまだ３ミリ秒の遅れで送信されることを可能とする。待ち行列遅れを３ミリ秒未満に維持することは、BCNポート32f、相互接続46及びBSC 24Bを介してトラフイックフレームの送信により該遅れを、通信の質が端末ユーザに許容可能としておくのに足りる十分に低く維持する。公知技術であるように、100msを大きく越える遅延はユーザーに注目される。実行されなければならない全ての他の処理のために必要な遅延を与える場合、３ミリ秒を越えないバッファリングのための付加遅延が選ばれる。もちろん、待ち行列の長さはまた、データ喪失を避けるために待行列未満に維持されなければならない。本発明の好適な実施例において、ＢＣＮポート32fのＱＵＥＵＥ_ＣＡＰＡＣＩＴＹは、３キロバイト（3K）である。
フレーム受信レート域値ＲTは次のようにセットされる：
ＲT=（50*Ｎ*0.9）/1.05、 （3）
ここでＮは20ミリ秒（ms）時間間隔当たり相互接続46により送信されることができるネットワーク・パケットの最大数である。Nは、より詳細に以下に記載される。
90％（.9）への減少は、二つの第二サンプル期間ＴsampleLoad,に起因するフレームレートの誤差及び変化のために許容されるべきである。1/105％（1.05）へのさらなる減少は、信号メッセージを満たす（account for）べきである。上記に説明されたようなシステム間ソフト・ハンドオフの要求を許可することによって、本発明は、システム間ソフト・ハンドオフがBSC's 24Aと24Bの間で、或いはＭＳＣと最小の協調で確かに実施されることを可能とする。
相互接続46Nにより送信されることができるネットワーク・パケットの最大数は、相互接続46の容量と送信されているデータの性質に依存する。特に、ＩＳ−９５標準は、電話サービスの二つの品質レベルを提供する、サービスの各レベルはトラフィックレートの関連セット或いは「レートセット」を有する。レートセットの使用は、声の自然の部分として起こる音声アクテイビイテイ（activity）中の変化に応答して、可変レートでの音声データの形成を容易する。典型的な会話の間の各レートの発生確率と一緒に、サービスの高品質レベルのフレームサイズ、又は「レートセット２」サービスが表Ｉにおいて、提供される。
本発明の好適な実施例において、遠隔システム間ソフト・ハンドオフは、システム間ソフト・ハンドオフの開始の間に実行されるのと同様の形態で実行される。特に、基地局22Cからのパイロットチャネルを表示する加入者ユニット20からの強度測定報告を受信することは加入者から報告（PSMR）を受信した後、セレクタ・サブシステム40は、許可電話システムにシステム間ソフト・ハンドオフ要求を送信する。しかし、ここでフレーム選択、及びフレーム分布が、遠隔BSC 24Aで実行される。
本発明の好適な実施例において、遠隔システム間ソフト・ハンドオフは、システム間ソフト・ハンドオフの開始の間に実行されるのと同様の形態で実行される。特に、基地局22Cからのパイロットチャネルを表示する加入者ユニット20からの強度測定報告（PSMR）を受信した後、セレクタ・サブシステム40は、許可制御システム44にシステム間ソフト・ハンドオフ要求を送信する。しかし、ここでフレーム選択、及びフレーム分布が、遠隔BSC 24Aで実行される。
上記の通りに遠隔の自局内システム・ソフト・ハンドオフを実行することは、また適当な信頼できる通話処理の可能性を増加する。−その理由は、ソフト・ハンドオフを実施するために、セレクタ・サブシステム40は、互接続46を通して基地局22B及び22Cの両者にフレームを送信しなければならないからである。加えて、セレクタ・サブシステム40は、フレーム選択を実行するために基地局22B及び22Cの両者からフレームを受信しなければならない。これらの付加フレームの送信は、相互接続46を通して送信されるトラフイックを増加し、そしてこのように、上記の通りの遠隔自局内システムソフト・ハンドオフを実行することは、この種の付加トラフイックを運ぶため十分な容量の存在を確実にすることを促進する。
このように、システム間・ソフト・ハンドオフを許可するセルラー電話システムを動かすための方法と装置が説明された。上記で提供された例示的な実施態様は、いずれの当業者も本発明を作るかまたは使用することを可能にする。本発明の使用に合致した種々の修正は、当業者に直ちに明らかであり、ここで定義される一般的な原理は発明力を使うことなく、他の実施態様に適用されることができる。このように、本発明はここで示された実施態様に限定されることを意図しておらず、ここで開示された原理と新規な特徴に合致した最も広い範囲を与えられる。
Claims (15)
- a)第一の基地局制御装置（２４Ａ）と第二の基地局制御装置（２４Ｂ）との間の相互接続に沿って交換されるトラフィックレベルをモニターすること、該トラフィックレベルは相互接続（４６）上での平均フレーム受信レート及び第一の基地局制御装置（２４Ａ）と第二の基地局制御装置（２４Ｂ）との間のインターフエース（３２f）でのピーク待ち行列の長さ、の内の少なくとも１つにより表示される；及び
b)前記トラフィックレベルに基づいてソフト・ハンドオフ要求を許可すること、
を具備する、第一の基地局制御装置（２４Ａ）により制御される第１の基地局と、第二の基地局制御装置（２４Ｂ）との間で加入者ユニットにより行われる通話のソフト・ハンドオフを実施するための方法。 - さらに、前記ピーク待ち行列の長さと平均フレーム受信レートとを周期的に送信することを具備する、請求項１に記載された方法。
- 前記ピーク待ち行列の長さ及び前記平均フレーム受信レートは各２秒毎に送信される、請求項２に記載された方法。
- 工程ｂ）が、
b.1）待ち行列の長さ閾値と前記ピーク待ち行列長さを比較する、及び
b.2）前記ピーク待ち行列の長さが前記待ち行列の長さ閾値未満であるときに、前記ソフト・ハンドオフ要求を許可する、
を具備する請求項１，２又は３に記載された方法。 - 工程b)が、
b.1）待ち行列の長さ域値と前記ピーク待ち行列長さを比較する、
b.2）平均フレーム受信レート閾値と前記平均フレーム受信レートを比較する、及び
b.3）前記ピーク待ち行列の長さが、前記待ち行列の長さ閾値未満であり、及び前記平均フレーム受信レートが前記平均フレーム受信レート閾値未満であるときに、前記ソフト・ハンドオフ要求を許可する、
を具備する請求項１，２又は３に記載された方法。 - 前記第一の基地局制御装置（２４Ａ）と前記第二の基地局制御装置（２４Ｂ）は、相互接続容量を有する相互接続（４６）により接続され、及び
前記相互接続（４６）がＭＴ Ｔ-1接続を具備するときに、前記ピーク待ち行列の長さ閾値は3＊168＊ＭＴ＊.9に設定され、前記相互接続（４６）がＭＥＥ-1接続を具備するときに、前記ピーク待ち行列の長さ閾値は3＊240＊ＭＥ＊.9に設定される、請求項１乃至５のいずれかに記載された方法。 - 前記第一の基地局制御装置（２４Ａ）と前記第二の基地局制御装置（２４Ｂ）は相互接続容量を有する相互接続（４６）により接続され、及び
前記平均フレーム受信レート閾値は［５０*Ｎ*０．９］／１．０５であって、ここでＮは、以下のようにどの程度多くのＴ−１又はＥ−１接続が実質的に前記相互接続を構成しているかに基づいて設定される、請求項４又は５に記載された方法。
- 第一の基地局制御装置（２４Ａ）と第二の基地局制御装置（２４Ｂ）との間での相互接続（４６）に沿って交換されたトラフィックレベルをモニターするためのセルラーシステム インターフェイスポート（３２ｆ）、トラフィックレベルは、(a)基地局制御装置（２４Ａ）と第二の基地局制御装置（２４Ｂ）との間で交換されるトラフィックのピーク待ち行列長さと、(b)前記セルラーシステムインターフェイスポート（３２ｆ）での平均フレーム受信レート、との内の少なくとも１つにより示される、
基地局制御装置（２４Ａ）により制御される第一の基地局（２２Ａ）と、第二の基地局制御装置（２４Ｂ）により制御される第二の基地局（２２Ｂ）との間で通話のソフトハンドオフを開始するためのセレクター（４０）；及び
前記トラフィックレベルに基づいて、前記ソフトハンドオフを許可し、或いは前記システム間ソフトハンドオフを拒絶するための許可制御サブシステム（４４）、を具備する、
第一の基地局制御装置（２４Ａ）により制御される第一の基地局（２２Ａ）と第二の基地局制御装置（２４Ｂ）により制御される第二の基地局（２２Ｂ）との間の通話のハンドオフを実行できる基地局制御装置（２４Ａ）。 - 前記セルラーシステム インターフェイス ポート（３２ｆ）は、更に前記ピーク待ち行列長さと前記平均フレーム受信レートとを周期的に送信するように構成される、
請求項８に記載された基地局制御装置（２４Ａ）。 - 前記ピーク待ち行列の長さと前記平均フレーム受信レートが各２秒毎に送信される、請求項９に記載された基地局制御装置（２４Ａ）。
- 前記許可制御サブシステム（４４）は、さらに待ち行列の長さの閾値と前記ピーク待ち行列長さを比較するように構成され、及び前記ピーク待ち行列の長さが前記待ち行列の長さの閾値未満であるときに、前記ハンドオフを許可するように構成される、
請求項8,9又は10に記載された基地局制御装置。 - 前記許可制御サブシステム（４４）は、更に待ち行列長さの閾値と前記ピーク待ち行列長さを比較し、平均フレーム受信レート閾値と前記平均フレーム受信レートを比較し、及び前記ピーク待ち行列の長さが前記待ち行列の長さの閾値未満であり、及び前記平均フレーム受信レートが前記平均フレーム受信レート閾値未満であるときに、前記ソフトハンドオフを許可するように構成される、
請求項8乃至11のいずれかに記載された基地局制御装置（２４Ａ）。 - 前記基地局制御装置（２４Ａ）及び前記第二の基地局制御装置（２４Ｂ）が、相互接続容量を有する相互接続（４６）により接続され、及び
前記ピーク待ち行列の長さ閾値は、前記相互接続（４６）がＭＴ-1接続を具備するときには3＊168＊ＭT*.9に設定され、前記相互接続（４６）がＭEＥ-1接続を具備するときには3＊240＊ＭE*.9に設定される、
請求項8乃至12のいずれかに記載の基地局制御装置（２４Ａ）。 - 前記基地局制御装置（２４Ａ）と前記第二の基地局制御装置（２４Ｂ）は、相互接続容量を有する相互接続（４６）により接続され、及び
前記平均フレーム受信閾値は、［50＊N＊0.9］/1.05であって、ここでＮは、以下のようにどの程度多くのＴ−１又はＥ−１接続が実質的に前記相互接続（４６）を構成しているかに基づいて設定される、
請求項８乃至１３のいずれかに記載されたセルラー電話システム、
- 基地局制御装置（２４Ａ）により制御される第一の基地局（２２Ａ）と第二の基地局制御装置（２４Ｂ）により制御される第二の基地局（２２Ｂ）間でのハンドオフを制御するための基地局制御装置であって、
二つの基地局制御装置間の相互接続（４６）に沿ってデータの流れをモニターし（３２ｆ，４４）、及びそこから二つの基地局（２２Ａ，２２Ｂ）間のハンドオフを許可するかしないかを決定するための手段、該データフローは相互接続（４６）上での平均フレーム受信レート及び、基地局制御装置（２４Ａ）と第二の基地局制御装置（２４Ｂ）の間のインターフェイス（３２ｆ）でのピーク待ち行列長さの内の少なくとも１つにより示される、
を具備する上記基地局制御装置。
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