JP4351293B2 - 移動局との通信が途絶えることを回避するための方法と装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動局との通信が途絶える（lost communication）ことを回避するための方法および装置を関する。より詳細には、本発明は、異なる無線通信システムとの間でのハード・ハンドオフ(hard handoff)の実行において、使用される方法および装置に関する。

符号分割多重アクセス（CDMA）スペクトラム拡散通信システムにおいて、共通の周波数帯域がそのシステム内の全ての基地局との通信のために使用される。の種のシステムの実例は、「デュアルモード広帯域スペクトラム拡散セルラシステムのための移動局-基地局互換性標準」とタイトルされた、TIA/EIA暫定標準IS-95-Aに記載されている。これは、ここに本願明細書に引用される。CDMA信号の発生、及び受信は、衛星又は地上中継器を使用するスペクトラム拡散多重アクセス通信システム」とタイトルされた米国特許第4,401,307号、及び「CDMAセルラー電話システムにおいて、波形を発生させるためのシステムと方法」とタイトルされた米国特許第5,103,459に、に開示されている。これら特許の両者は、本発明の譲渡人に譲渡され、及び引用することにより、本願明細書に組み込まれる。

共通の周波数帯域を占めている複数の利信号は、高速擬似ノイズ（PN）符号の使用に基づくスペクトラム拡散CDMA波形特性を介して受信局で弁別される。PN符号は、基地局、及び遠隔局から送信される信号を変調するために使用される。異なる基地局からの信号は、各基地局に割り当てられたPN符号中に導入される、独特な時間オフセットの弁別によって、受信局で別別に受信されることができる。

高速PN変調も、受信局が一つの送信局からの信号を受信することを可能とする。該信号は別個の伝搬路上で伝わってきた信号である。多重信号の復調は、「多重信号を受信できるシステムにおける、変調要素割り当て」とタイトルされた米国特許第5,490,165及び「CDMAセルラー電話システムにおけるダイバシチイ受信機」とタイトルされた米国特許No 5，109，390に開示されている。両者は、本発明の譲渡人に譲渡され、及び引用することにより、本願明細書に組み込まれる。

共通の周波数帯域は、遠隔局、及び複数の基地局との間の同時通信を可能とする。「CDMAセルラー電話システムにおけるソフトハンドオフ」とタイトルされた米国特許第5,101,501号及びCDMAセルラー通信システムにおける移動局支援ソフトハンドオフ」とタイトルされた米国特許No 5，267，261において、開示された、ソフト・ハンドオフとして公知である。両者は、本発明の譲渡人に譲渡され、及び引用することにより、本願明細書に組み込まれる。同様に、遠隔局は同じ基地局の２つのセクタとの、同時通信できる。「共通基地局のセクター間でハンドオフを実施するための方法と装置」とタイトルされた、1995年３月13日出願の、米国特許出願第08/405611号に開示したように、ソフト・ハンドオフとして公知である。この出願は、本発明の譲渡人に譲渡され、及び引用することにより、本願明細書に組み込まれる。ハンドオフは、それらが既存のものを断つ前に新しい接続を作るので、ソフト及びよりソフトとして記載される。

移動局が、それが現在通信しているシステムの境界の外側に移動する場合、隣接したシステムがあるならばそのシステムに通話(call)を転送することによって通信リンクを維持することが望ましい。その隣接したシステムは、いずれの無線技術、例えばCDMA、NAMPS、AMPS,TDMA又はFDMA等、でも使用することができる。隣接したシステムが現在のシステムと同じ周波数帯域上でCDMAを使用する場合、システム間(intersystem)ソフトハンドオフが実行されることができる。システム間ソフト・ハンドオフが利用できない状況において、通信リンクは、新しい接続がなされる前に現在の接続が断たれるハード・ハンドオフにより移される。ハード・ハンドオフの例は、CDMAシステムから、代替の技術、すなわち、さまざまな周波数帯域（周波数間ハード・ハンドオフ(inter-frequency hard handoff)）を使用する２つのCDMAシステム間で転送される通話、を使用するシステムへのものである。

周波数間ハード・ハンドオフは、CDMAシステム内でも起こり得る。例えば、ダウンタウン地域のような高需要領域は、それを囲んでいる郊外の領域よりも、需要に応じるために多数の周波数を必要とし得る。システムの全体にわたって全ての有効周波数を配備することは、経済的ではない。高密集エリアにおいて、のみ配備される一つの周波数上で発せられる通話は、ユーザーがより密集していないエリアに移る時に、ハンドオフされなければならない。他の例は、マイクロ波または該システム境界内の周波数上で動作している他サービスのそれである。ユーザーが他のサービスからの干渉をこうむっているエリア中に移る時に、彼らの通話は、異なる周波数にハンドオフされる（handed off）必要がある。

ハンドオフは、いろいろな技術を使用して始められることが可能である。ハンドオフを始めるために信号品質測定を使用することを含んでいるハンドオフ技術は、「異なるセルラー通信システム間でのハンドオフのための方法と装置」とタイトルされた、1994年10月16日出願の米国の特許出願08/322,817において、見いだされる。この出願は、本発明の譲渡人に譲渡され、及び引用することにより、本願明細書に組み込まれる。ハンドオフを始めるためにラウンドトリツプ(round-trip)信号遅延の測定を含んでいるハンドオフについてのさらなる開示は、「CDMAシステムにおいて、ハード ハンドオフのための方法と装置」とタイトルされ、1996年５月22日に出願された米国特許出願08/652,742に開示されている。本発明の管財人に譲渡され、及びここにて組み入れられる。この出願は、本発明の譲渡人に譲渡され、及び引用することにより、本願明細書に組み込まれる。

CDMAシステムから代わりの技術システムへのハンドオフは、代替システムハードハンドオフヘ移動ユニット支援CDMAのための方法と装置」とタイトルされた、1995年３月30日出願の、米国の特許出願08/413306（'306の出願）において、開示されている。この出願は、本発明の譲渡人に譲渡され、及び引用することにより、本願明細書に組み込まれる。'306の出願において、パイロット・ビーコン(pilot beacons)は、システムの境界に設置される。移動局が基地局にこれらのパイロットを報告するときに、基地局は、移動局が境界に近づいているということを知る。

システムが、ハード・ハンドオフを通して他のシステムヘ通話を移されなければならないことを決定した時に、そうするように指示をするメッセージが、移動局が宛先(destination)システムと接続することを可能にするパラメータとともに移動局に送られる。システムは、移動局の実際の位置と環境の推定値のみを有しており、移動局に送られるパラメータが正確であることは補償されていない。例えば、ビーコン支援のハンドオフについては、パイロット・ビーコン信号強度の測定は、ハンドオフを誘発するための有効な基準でありえる。しかし、移動局（アクティブセットとして知られている）に割り当てられた宛先システム中の適当なセルまたは複数のセルが、必ずしも既知であるというわけではない。さらに、全てのありそうな可能性を考慮することは、アクティブセットにおいて、許される最大を超えるもしれない。

移動局が宛先システムと通信するためには、それは旧システムとの接触(contact)を失わなければならない。何らかの理由で、すなわち、移動局の環境の変化や、基地局での正確な位置情報の欠落により、移動局に与えられたパラメーターが有効でない場合、新しい通信リンクは形成されず、通話は途絶える(be dropped)可能性がある。不成功なハンドオフの試みの後、そうすることが依然として可能ならば、移動局は前のシステムへ戻る(revert)ことができる。それ以上の情報、及びその移動局の環境内での顕著な変化がないと、ハンドオフへの繰り返された試みはまた失敗する。このように、より高い成功率で追加のハード・ハンドオフの試みを実行する方法が技術的に必要とされている。

本発明は、システム間ハード・ハンドオフの間に通話が途絶えることの確率を減少することを目的とする。ハード・ハンドオフの試みが不成功であるという状況において、移動局は、将来において、ハンドオフを試みる行為を支援するために使用される情報を持って最初のシステムへ戻る。

ひとつの観点において、本発明は、無線通信システムにおいて移動局との通信が失われることを避ける方法を提供するものであって、ここにおいて移動局は発信システムのカバレージエリアから宛先システムのカバレージエリアに移動し、および、ここにおいて前記宛先システムを捕捉する第一の試みは失敗しており、該方法は、前記移動局から前記発信システムへ一組のパラメータデータを送信すること、前記発信システムで前記パラメータデータを受信すること、前記発信システムでサーチ・リストを前記パラメータデータに従って形成すること、前記移動局によって、前記第二のサーチ・リストに従って前記宛先システムの捕捉を試みること、前記宛先システムの捕捉の試みが失敗した後に、所定の時間間隔(interval)の間待機すること、及び前記移動局による前記第二のサーチ・リストに従った前記宛先システムを捕捉する前記試みを反覆すること、を備える。

他の観点において、本発明は、発信システム及び該発信システムとは異なる宛先システムの両方において使用するための移動通信装置を提供し、該装置は、発信システム及び宛先システムの信号を受信するための受信手段、該宛先システムの受信された信号のパワーを測定して、それを表すデータを該発信システムに送信するための測定手段、及び該発信システムから該宛先システムへのハンドオフを実行するために該発信システムからの信号中で受信された制御データに応答する手段を具備する。

本発明はまた、発信システムから宛先システムへの移動通信装置の転送を制御するための、発信システムにおいて使用される制御装置を提供し、該制御装置は、該宛先システムから該装置により受信された信号のパワーを表示する信号を移動装置から受信するための受信手段、及び、発信システムから宛先システムへのハンドオフでの使用に適した、発信システムから宛先システムへのハンドオフでの使用に適した該宛先システムにおける一つ以上の基地局を識別する際に該移動装置により使用される制御データを、該受信されたパワーデータから形成する(generating)ための手段を具備する。

ハンドオフの前に、発信基地局は、宛先システムの最も有望な複数の基地局のおおざっぱな推定を有し、移動局が該宛先システムに移る時にそれにサービスを提供する。例示的な実施態様において、メッセージは、宛先システム中の隣接した基地局のこのリスト、最小の全受信電力閾値、及び最小のパイロット・エネルギ閾値を含んで、基地局から移動局に送られる。発信システムの中の基地局が、ハード・ハンドオフが適当であることを決定するときに、それは、宛先システム中の隣接した基地局に信号を送り、該システムに入った移動局に順方向リンクトラヒックを送信し始める。相互システム・ハード・ハンドオフを始めている基地局からのメッセージが移動局により受信された後、第一のハード・ハンドオフが試みられる。移動局は宛先システムの周波数を切り替えて、提供された捕捉パラメータ(例,パイロットPNオフセット)に従って宛先システムの基地局の捕捉を試みる。

最小のパイロットエネルギの閾値が超えられた場合、ハンドオフは、成功したとみなされ、移動局は宛先システムに残る。最小値パイロット・エネルギの閾値が超えられない場合、回復技術(recovery techniques)が開始する。

移動局は、宛先システムの全バンド内(in-band)エネルギを測定し、それを全体の受信電力の閾値と比較する。最小の全受信電力の閾値が超えられない場合、ハンドオフは直ちに放棄される。移動局は、発信システムに戻り、いかなる重大なパワーも新しい周波数では検出されなかったと報告する。

最小の全体受信電力が超えられた場合、宛先システムが利用可能であるが、発信システム（新しいアクティブセットと称する）により供給される隣接した基地局は、通信の条件にあっていない、という見込みがある。移動局は、それから宛先システムの実行可能なパイロット信号の位置決めのためにサーチを実行する。一般に、他のサーチアルゴリズムが使用されることができるが、移動局に与えられたサーチのためのオフセットリストは、利用可能なパイロットの位置を決めるのには十分であるが、サーチの終了時に、移動局は発信システムに戻り、失敗を報告し、第三の閾値を超えたサーチで見つけたいずれかのパイロット信号を報告する。

いずれの重大な受信パワーも検出されない場合、または、サーチにおいて、パイロットが見出されない場合、システムコントローラは、移動局の環境において、有益な変化があることを期待して、ハンドオフで第二の試みの延期を決めることができる。代わって、移動局は、ハード・ハンドオフの試みを放棄することができ、それは通話を偶発的に途切れさせる毛塚となる。しかし、宛先システムが存在するそれらのケースにおいて、システムコントローラは、返されたサーチ情報に基づいてアクティブセットをアップデートすることができ、宛先システムはそれに従って移動局に送信している基地局を変更できる。

それから、第２のハード・ハンドオフの試みメッセージは、移動局に送られることが可能である。環境が変わらない限り、この第二の試みは成功している見込みである。

好適な実施例において、不完全なハンドオフの試みに、或いは新しいシステムに充分な信号強度を検出できなかったことに続いて移動局は、所定の時間間隔で新しいシステムに同調し、移動局は充分な強度の信号を求めるサーチを実施するかまたは付加ハンドオフの試みを実行する。本発明の好適な実施例において、移動局は、新しいシステムにおける２組の捕捉パラメータを供給される。第一のセットは、新しいシステムへのハンドオフが成功したならば該新しいシステムにおいて移動局の近隣セット(neighbor set)を備えることとなる基地局を識別する。そのリストのサブセットは、移動局がそこから受信信号エネルギを測定することによって、サーチする基地局のセットである。これは、充分な情報を移動局に提供して操作の成功を保証するためのサーチを効果的に実行するために要する時間を大いに軽減し、新しいシステムへのハンドオフを成功させる。

加えて、本発明は、新しい周波数に同調している移動局から生じる、基地局と移動局の両局の送信パワー制御に関連した問題を考察する。以下の説明は、新しい周波数への同調から生じるパワー制御の問題を扱うための応答測定(response measures)を開示する。

本発明の例示的なスペクトラム拡散CDMA通信システムの概要図。 本発明によって応答される種々の状況が記されている実例シナリオの概略図。 例示的な基地局の概略図。 例示的な移動局の概略図。 本発明の操作を図示するフローチャート。 ２つのネットワークのセルを示す概略図。 新しいシステムを間欠的にサーチするための、又は新しいシステムにハンドオフを間欠的に試みるための方法を図示しているフローチャート。 新しいシステムを間欠的にサーチするための、又は新しいシステムにハンドオフを間欠的に試みるための方法を図示しているフローチャート。 移動局と基地局の送信パワーを制御するためのパワー制御システムを示す概略図。 移動局の新しい周波数への同調により生じた順方向リンク・パワー制御の問題を図で示しているタイミングダイアグラム。 移動局の新しい周波数への同調により生じた順方向リンク・パワー制御の問題を図で示しているタイミングダイアグラム。 移動局の新しい周波数への同調により生じた順方向リンク・パワー制御の問題を図で示しているタイミングダイアグラム。 移動局の新しい周波数への同調により生じた逆方向リンク・パワー制御の問題を図示するタイミングダイアグラム。 移動局の新しい周波数への同調により生じた逆方向リンク・パワー制御の問題を図示するタイミングダイアグラム。 移動局の新しい周波数への同調により生じた逆方向リンク・パワー制御の問題を図示するタイミングダイアグラム。 移動局の新しい周波数への同調により生じた逆方向リンク・パワー制御の問題を図示するタイミングダイアグラム。

本発明の特徴、目的、及び利点が、同様の引用符号が全体を通して対応して同じにされている図を参照しながら、後述の詳細な説明からより明らかになる。
図１は、本発明を使用する通信システムの実施態様を示している。典型的なCDMA通信システムは、12、14、及び16が例である一つ以上の基地局と通信するシステムコントローラとスイッチ10を有している。システムコントローラとスイッチ10はまた公衆交換電話網(PSTN)（図示せず）及び他の通信システム（図示せず）と接続する。移動局18は順方向リンク20B、22B、及び24B、逆方向リンクは20A、22A、及び24Aを有する加入者例である。システムコントローラとスイッチ10は、システム内でソフト・ハンドオフ、及び周波数間(inter-frequency)ハード・ハンドオフを制御し、及び近隣のシステムと連動して、システム間(inter-system)・ハード・ハンドオフと同様にシステム間・ソフト・ハンドオフを制御する。本発明の例示的な実施態様は、CDMAシステム周波数間ハード・ハンドオフのためのCDMAシステムを取扱う。本発明が教示するところは、多重アクセス・スキームを使用するハンドオフに、及び、異なる変調スキームを使用するシステム間でのハンドオフのために適用できることは当業者により理解される。

図２は、本発明の使用において、可能な３つの異なるシナリオを表している。三つの移動局、M1、M2及びM3は、それらのそれぞれが発信システムS1から異なる周波数S2の近隣システムS2に移動している。最初に、全ての移動局M1−M3は、システムS1の一つ以上の基地局（図示せず）と通信している。各移動局がS1の境界を横切ってS2に入るときに、ハード・ハンドオフが試みられる。宛先システムS2は、基地局B1−B5を含み、それぞれの基地局はセル・エリアC1−C5をそれぞれカバーする。システムS2は、与えられたシナリオに影響を及ぼさない他の基地局（図示せず）を有することができる。示されるように、いくつかのセルは他のセルと交差する。その重なり合う領域において、移動局がソフト・ハンドオフにある場合、移動局は基地局のいずれかと又は両者と同時に通信できる。障害01-03が示されている。これらの障害は、一方では円形のセルであるカバレージエリアを変形させる。セルC5は、明らかにその普通でない形を示すように描かれている。

第一の移動局M1を考える。これは、結果として、既知の発明システム及び現在の本発明を具体化するシステムの両者において、成功したハード・ハンドオフになるケースの実例である。M1がS1−S2境界に接近する時に、発信システムS1は、M1の位置の最良の予想値に基づいて、宛先システムS2中のありそうな近隣を予測する。M1（図示せず）とコンタクト(contact)する基地局を介して、S1は、それから宛先システムS2のセルのPNオフセットをM1に通知する、例えばC1、C2、C3、C4、及びC5。例示的な実施態様において、S2はまた、最小の全受信パイロットのためのパラメータ、MIN_TOT_PILOT、及び最小値受信電力MIN_RX_PWRを送信する。別の実施例において、M1は、MIN_TOT_PILOT、及びMIN_RX_PWRの値を記憶することができ、またはシステムデータに基づいた該値を形成できる。基地局B2及びB3上で移動局M1に向けられたデータのために適当な順方向リンクを設定するための指示で、S1はそれからシステムS2にトラヒックを転送する(forwarding)ことを開始する。基地局B2及びB3は、最有望な目的基地局であり、新しいアクティブセットの中にいる。それから、S1は移動局M1にハード・ハンドオフ方法を開始するために開始メッセージを送信する。移動局M1の近くの良い伝搬環境のために、M1が新しい周波数に切り替える時に、それは、システムS1により予測されたように、パイロットと、新しいアクティブセット、基地局B2とB3からの成功した復調順方向リンクトラヒックを発見する。M1は、全受信パイロットが閾値MIN_TOT_PILOTを超えることから、ハート・ハンドオフが成功していることを決定する。M1は、その成功したハンドオフにつてS2に通知する。システムS1は、ハード・ハンドオフが成功したことが決定されたあとで、移動局M1との通信のために以前に割り当てられた資源の割当てを解除する。この決定は、システムS2からのメッセージを受信することによって、又はいかなる更なる通信もシステムS1と移動局M1との間に生じない予定された時間（time duration)に基づいて行われることができる。

次に、移動局M2を考察する。それは、S2による不十分なカバレージエリア中にある。該エリアはたびたび穴(hole)と称される。移動局M2がS1−S2境界に接近する時に、システムS1は、システムS2中のカバレージがセルC1において、提供されると予測する。ハンドオフが、上記と同様の方法で始められる。しかし、宛先システムS2の周波数に切り換える時に、重要な信号エネルギは、障害O3のために、移動局M2によっては受信されない。すなわち、全体受信パイロットは、閾値MIN_TOT_PILOT未満である。従来のシステムにおいて、この通話は途絶えるであろう。本(the present)システムにおいて、移動局は復元技術を開始する。

移動局が、パイロット(pilot)またはS1により予測されたパイロットが利用可能ではないと決定すると、M2は新しい周波数帯域の全受信電力を測定し、それを閾値MIN_RX_PWRと比較する。この例では、M2近くの唯一の送信器は基地局B1であり、その信号は、障害O3によって、妨げられ、いずれの有意エネルギも、宛先システムの周波数帯域において、見いだされない。移動局M2はそれからハンドオフを放棄し、システムS1に戻り、いずれのシステムS2も見いだされなかったことをそれに通知する。移動局M2がシステムS1から離れて移動しつづけると仮定する。通話が途絶えなかったので、現在の方法を使用する該ケースであったかのように、多くのオプションが存在する。最小値において、該通話は、距離があまりに離れた故に通話が最終的に途絶えるまで、システムS1で継続できる。移動局の環境が変化を受けやすいことを仮定すると、遅延の後の第二のハンドオフの試みは、成功するかもしれない。

最後に、移動局M3を考える。移動局M1とM2に対するのと同様の方法で、ハンドオフ手続が、予測された新しいアクティブセットであるセルC1とC2で開始される。障害O1、及びO2のために、どちらの予測されたセルも移動局M3には利用可能出はない。それゆえに、MIN_TOT_PILOTは超えられない。再び、回復手順が開始する。この時基地局B5は射程内であるが、そのオフセットは新しいアクティブセット中にはなく、或いはそれはM3に向けて順方向リンク・データを送信していない。このように、予測されたセルが利用可能ではないにもかかわらず、最小値受信パワー閾値（MIN_RX_PWR）は超えられる。宛先システムが利用可能なように見えるので、利用可能な(available)パイロットを探すためのサーチが実行される。サーチが終了したときに、移動局M3はシステムS1へ戻り、利用可能なパイロット、この場合はセルC5のためのパイロット、と同様に失敗したハンドオフの試みをそれに通知する。S1は、基地局B5上で順方向リンクを設定するために、宛先システムS2にメッセージを送信する。それから、ハンドオフの第二試みが行われる。環境が実質的には変わらない場合、二回目M3は新しい周波数へ切り替えて、通話は、宛先システムS2の基地局B5へのハンドオフに成功する。

図３は基地局の例を示している。基地局300は、他のシステム(図示せず)、及びシステムコントローラ、及びスイッチ10(図１に示されている)とシステムインターフェース310を介して通信する。周波数間ハンドオフは分散プロセスであり、該プロセスはシステムコントローラ、及び他のスイッチで信号を送っているスイッチ100、及びいくつかのハンドオフ詳細（handoff details）を処理している基地局を備えている。システムコントローラ10は、基地局300と連動して、システム間・ハード・ハンドオフが必要であることを決定する。上記の通り、ハンドオフ決定に関しては、移動局の位置またはパイロット・ビーコン受信を含めて、多くの代替がある。宛先システム（図示せず）は、選択された基地局のセットから宛先システムの周波数上で順方向リンクトラヒックの送信を開始するために発信システムにより指示される。制御プロセッサ360中のデータベース（図示せず）は、候補基地局を含むことができる。あるいは、ハンドオフ基地局候補の適切なリストは、システムインターフェース310を介して宛先システムから制御プロセッサ360へ戻されることができる。宛先システムがCDMAシステムではない状況において、宛先システムを捕捉するために有効な他のパラメータが、システムインターフェース310を介して制御プロセッサ360に送られることが可能である。

制御プロセッサ360からのパラメータと指示は、メッセージ発生器320中でメッセージに形づくられる。それらのメッセージは、変調器330において、変調され、移動局に送信器340及びアンテナ350を介して送くられる。例示的な実施態様において、変調器330は上記の米国特許第4,901,307、及び5,103,459で説明したように、CDMA変調器である。例示的な実施態様において、近隣基地局のリスト、MIN_TOT−PILOT、及びMIN_RX_PWRは一つのメッセージに結合され、ここで他の周波数近隣リストメッセージ(OFNLM)と称される。更に、好適な実施例において、OFNLMは、新しいシステムにパイロットを位置するために使用されるサーチ・ウィンドウのサイズを示しているパラメータを含む。宛先システムの捕捉を開始するために移動局へ知らせる移動局への基地局メッセージは、宛先システム・アクティブセットを含み、拡張されたハンドオフ指示メッセージ（EHDM）(the Extended Hand off Direction Message)と呼ばれる。ハンドオフの試みが失敗の場合に、改良されたハード・ハンドオフを容易にするために、移動局に送信されることができる付加パラメータが想像される。例えば、サーチのためのオフセットの特定リスト、サーチのためのオフセットの範囲、又はOFNLMにリストされたそれらの基地局から試みられたそれらのオフセットから離れる64チップの増加において、オフセットをサーチするような特定のサーチアルゴリズム。

失敗したハード・ハンドオフの試みに続いて、移動局は与えられたような指示を追跡し、それからその発見を通信するために最初のシステムにもどる。移動局から基地局300への逆方向リンク信号は、アンテナ390を介して受信され、受信器380において、ダウンコンパーとされ、そして、復調器370において、制御プロセッサ360の制御の下に復調される。

図４は例示的な移動局500を示す。メッセージは、基地局300からアンテナ610、送受切換器（duplexer）600、受信器590及び復調器570を介して制御プロセッサ520に達する。例示的な実施態様において、受信器590は、上記のU.S特許第4,901,307、及び5,103,459に記載されたCDMA変調器である。基地局300からのEHDMメッセージを受ける時、制御プロセッサ520は、宛先の周波数に同調するように受信器590、及び送信器560を管理する(directs)。この点で、発信システムとの通信リンクは断たれる。制御プロセッサ520は復調器570を、EHDMの基地局300によって、与えられるようなアクティブセット中のオフセットでパイロットの復調を試みるように管理する。それらのオフセットで復調された信号のエネルギは、パイロット・エネルギ・アキュムレータ530において、累積される。制御プロセッサ520は、MIN_TOT_PILOTに比較するために該累積結果を使用する。MIN_TOT_PILOTが超えられる場合、ハンドオフは成功したと思われる。MIN_TOT_PILOTが超えられない場合、回復操作が開始する。代わって、特定の時間内のある数Nの良いフレーム（CRC誤差無し）を受信するという要件が、ハンドオフの試みが成功であるかどうかを決定するために使用されることが出来る。

ハード・ハンドオフの不成功な試みに続く第一のステップが、宛先システムが有効どうかを決定する。受信エネルギ・アキュムレータ540は、宛先システムの周波数帯域で受信された全パワーを累積し、制御プロセッサ520に該結果を供する。制御プロセッサ520は、それらの累積結果を閾値MIN_RX_PWRと比較する。MIN_RX_PWRが超えられない場合、ハンドオフの試みは打ち切られる。受信器590、及び送信器560は最初の周波数に戻り、制御プロセッサ520はハンドオフの試みが失敗したこと及び有為に存在する宛先システムが見いだされなかったことを基地局300を伝えるメッセージを形成する。メッセージは、メッセージを変調し、送信器560、送受切換器600、及びアンテナ610を介して変調信号を供給する変調器550に供される。

移動局500は、_システム選択テーブル510に記憶されたシステム選択情報を含む。宛先システムが存在しない場合、移動局500は、移動局500が次のハード・ハンドオフの試みで異なるシステムの捕捉を試み得るように、基地局300に代替システム情報を送信できる。例えば、隣接領域は、代替技術のシステムと同様にCDMAシステムの組合せを含むことが出来る多数のシステムによりカバーされることができる。システム選択テーブル510は、第一の選ばれたシステムが利用可能でない場合、第二システムの捕捉が試みられるようにプログラムされ得る。ハンドオフを試みるために、第二のシステムを利用することができない付加システムが存在してもよい。捕捉が全ての候補システムに試みられるまで、ハンドオフの試みは有線順位をつけられた順番で作られることが可能である。

MIN_RX_PWRが超えられ、宛先システムが利用可能であることを示す場合、移動局500が以前に指図されるように手続きをする。例示的な実施態様において、サーチャー580は宛先システム中の基地局が利用可能であるパイロット・オフセットの位置を決めるためにサーチを実施する。探索を実行するために、サーチャ580はPNシーケンスを特定のオフセットで形成する。復調器570は、オフセットPNシーケンスで着信データを相関させる(correlates)。パイロット・エネルギ・アキュムレータ530は、所定の時間間隔でサンプルを累積することによるそのオフセットのためのパイロット・エネルギを測定する。パイロットがそのオフセットのために利用可能かどうかを決定するために、制御プロセッサ520はその結果を閾値、T_ADDと呼ばれる、と比較する。サーチャ580は、それから次のオフセット候補に動く。測定するための候補オフセットが無くなるまで、プロセスは反覆する。サーチ操作プロセスは、CDMA通信システムでサーチ捕捉を行なうための方法と装置(METHOD AND APPARATIJS FOR PERFORMING SEARCH ACQUISITION IN ACOMMUNICATION SYSTEM)」とタイトルされ、1996年７月26日に提出された、出願中の米国特許出願分の08/509/721に詳細に記載されている。これは、本発明の譲受人に譲渡され、ここで引用して組み込まれる。代替のサーチアルゴリズムは、修正することなく、サーチャー580において、本発明に代えられる。

ハード・ハンドオフの失敗に続くサーチが、全ての可能なオフセットまたはそれにおいて、実行されることができる。例えば、オフセットの範囲がサーチされることができる。

例示的な実施態様において、OFNLMはサーチされるオフセットの部分集合を含む。例示的なシステムにおいて、隣接した基地局は、64チップの多数の整数で分離される。該システム中のひとつの基地局オフセットが知られている場合(それが現在利用可能でない場合であっても)、近隣の基地局の完全な集合上で捕捉を試みるために、その知られたオフセットからの64の多数の整数であるオフセットのみがサーチされることが必要である。特定の範囲又は複数の範囲において、配置されたオフセットの組み合わせがまたサーチされることができる。

宛先システムが、代替技術である時、次のハード・ハンドオフの試みを改善する情報を産する異なる実行手続が存在してもよい。例えば、宛先システムがTDMAであるときは、移動局は、複数の周波数サブバンドで帯域内エネルギを測定することが出来、発信システムにこの情報を報告する。又は、近隣のAMPSシステムの場合、基地局は、アナログ制御チャネルために周波数を指定するOFNLMを送信することができる。しかし、それらがすでに知られている場合、制御チャネルの周波数を送ることは必要ではない。そのケースにおいて、それがハンドオフされた音声チャネルがあまりに弱いことを、移動局が発見する場合、移動局は、アナログ制御チャネル上の受信電力を測定するための手続きをすることができる。それは、また、制御チャネルためのデジタルカラーコード（DCC）を決定できる。DCCは、移動局があるエリアにおける多数のセルを受信することが出来るケースにおいて、セルについてのより良い決定を提供する。最も強いアナログ基地局の周波数とDCCは、次のハンドオフの試みで支援する情報として戻されることができる。DCCの使用についてそれ以上の議論は、ウィリアムC.Yリーによる「移動セルラー電話システム」の第３章に見いだされる。

移動局500が必要な仕事を完了した後、受信器590と送信器560は、発信周波数に戻され、そして制御プロセッサ520は変調器550、送信器560、送受切換器600、及びアンテナ610を介して基地局300に、ハンドオフの試みが失敗したことを通知し、そして存在し、次のシステムサーチ手続きの間に発見されたいずれの情報も伝える。

図５のフローチャートは、本発明の好適な実施例の操作を示す。ハンドオフが差し迫っていることを決定した後で、発信システムは、近隣のシステムの周波数上で近隣基地局のリストを予測する(ボックス50)。52へ進み、発信システムの基地局は、上記した他の周波数近隣リストメッセージ（OFNLM）を移動局に送信する。ブロック53において、新しい周波数のためのアクティブセットが決定される。ブロック54において、宛先システムは、拡張ハンドオフ管理メッセージ（EHDM）中で特定されたように順方向リンクを設定する。ブロック56において、発信システム中の基地局は、周波数間ハードハンドオフを会しするために、拡張ハンドオフ管理メッセージ（EHDM）を移動局に送信する。58において、そのメッセージに続いて、移動局は新しい周波数に同調し、及びEHDMメッセージ中のアクティブセット情報に従って宛先システムの捕捉を試みる。

ブロック60において、移動局は、パイロット・エネルギ、アクティブセット中の全てのパイロットエネルギの合計、を測定し、受信全エネルギがパラメータMIN_TOT_PILOTのそれを超える場合、62へ進み、ハード・ハンドオフが成功する。

例示的な実施態様は、移動局が、宛先システム中でソフト・ハンドオフ状態に直接にハンドオフされることができる、と想像する。しかし、それは要件ではない。受信パイロット・エネルギがパラメータMIN_TOT_PILOTのそれを超える新しいアクティブセット中の一つのパイロットは、ハンドオフを成功するためには充分である。

MIN_TOT_PILOTが超えられない場合、60から68へ進む。68において、周波数帯域中の全受信パワーが、宛先システムが一般に存在することを示すパラメータMIN_RX_PWRを超える場合、66へ進み、さもなければ、69へ行く。

別の実施例は、パイロット・エネルギで全受信パワーをチェックする。MIN_RX_PWR閾値が超えられない場合、ハンドオフは打ち切られる。これは、いくつかの実行において、より速く（faster）てもよい。

66において、利用可能なパイロット信号のための可能なオフセットをサーチする。

いずれの代替サーチ戦略も同様にここで実行されることができる。サーチが終了すると、65へ進む。移動局は65で最初のシステムに戻り、それから64へ進む。64において、必要ならばOFNLMを変化させ、52に戻る。ここにおいて、操作は上記の通りに行なう。

69において、移動局は最初のシステムに戻り、それから72へ進む。72から、70へ進むことによって、ハンドオフの試みを続ける決定ことをすることができ、または、74へ進むことによって、ハンドオフ手続は、打ち切られることが可能である。任意遅れ（optional delay）が70において、導入され、それから64へ進む。

本発明の別の実施例において、基地局は、移動局が宛先システムに加入しているポイントで利用可能であり得る基地局の拡張リストを移動局に送信する。この他の実施態様において、いかなる順方向リンクも、宛先システム中で直ちに設定されない。むしろ、移動局は、候補システムのいずれかの拡張リスト（the extended list）により提供されたいずれかの信号の強度が通信リンクを維持するのに充分であるか、どうかを、単に決定する。移動局は、候補基地局の拡張リスト中の各基地局の順方向リンク信号を監視する。

候補基地局の拡張リストの中で各基地局の信号強度を監視した後で、移動局は必要的に発信システムヘ戻り、候補基地局の順方向リンクの信号強度を示すメッセージを送信する。

例示的な実施態様において、移動局は、拡張リスト中の各基地局により受信された信号の強度を所定の閾値T_ADDと比較し、測定信号パワーが閾値の上又は下にあるかどうかだけを報告する。

発信システムの基地局は、宛先システム中で各基地局の信号強度に関する情報を受信し、この情報から、発信システムの基地局は、アクティブセット・リストを形成する。このリストは、発信システムにより提供されたアクティブセット・リストに従って移動局のための順方向リンクを設定する宛先システムに提供される。発信システムの基地局が、アクテイブリスト中の基地局の捕捉を試みる移動局にアクテイブリストを送信する。そして、確保が成功する場合、移動局への送信は、妨害なく有効である。

図２を参照して、頭韻を踏んだ実施態様は、移動M3の捕捉に関して記述される。発信システムS1が、移動局M3は宛先システムS2へのハード・ハンドオフ操作を開始しなければならないこと、を決定すると、移動局M3と現在通信している発信システムS1中の基地局は、該移動局が捕捉すること可能なS2中の基地局の拡張リスト（extended list）を形成する。例示的な実施態様において、拡張候補リストは、宛先システムS2（図示せず）中の付加基地局と同様に全ての基地局B1、B2、B3、B4、及びB5上でサーチを実行するのに必要なパラメータにより構成される。別の実施例に注目すると、現在(as of yet)、M3に関するいかなる情報も宛先システムS2に供給されていない。

移動局M3は宛先システムS2の周波数に同調する。そして、拡張候補リスト中の基地局の各パイロットチャネル上のエネルギを測定する。移動局M3の実例において、該移動局は、発信システムS1上で基地局にメッセージを送信するであろう。該メッセージは、基地局B5上での捕捉が可能であることを示している。このメッセージに応答して、発信システム中の基地局は、単に基地局B5からなるアクティブセット・リストを形成する。

発信システム中の基地局は、宛先システムS2に、移動局M3のための順方向リンクが基地局B5に提供されなければならないことを示すメッセージを送信する。このメッセージに応答して、宛先システムS2は、基地局B5上に移動局M3のための順方向リンクを設定する。アクティブセットリストは、移動局M3に送られる。アクティブセットメッセージに応答して、移動局M3は、基地局B5の捕捉を試みる。

図３を参照して、発信システムの基地局300は、メッセージ発生器320中で拡張候補リストを形成し、変調器330に該メッセージを供給する。メッセージは、変調器330により変調され、そして信号をアップコンバートし、増幅し、アンテナ350を介してその結果の信号を送信する送信器340に供給される。

図４を参照して、送信信号は、アンテナ610により移動局500により受信され、ダウンコンバートされ、フィルターをかけられ、そして受信器590により増幅される。受信信号は、それから復調器570により復調され、制御プロセッサ520に供給される。制御プロセッサ520は、それからサーチャー580により実行されるサーチを管理する一組のコマンド(commands）を形成する。サーチャー580は、一組のサーチ復調パラメータを復調器570に供給する。復調信号は、拡張候補リストの基地局のパイロットの強度を測定するパイロット・エネルギ・アキュムレータ530に供給される。これらの各候補のエネルギは、測定されたエネルギを閾値T_ADDと比較する制御プロセッサ520に供給される。制御プロセッサ520は、もしも越えていれば、どの候補基地局の信号が閾値を超えているか、を示すメッセージを形成する。

該メッセージは、それが変調される変調器550に供給される。変調信号は、それから送信器560に供給され、そこでアップコンバートされ、増幅され、アンテナ610を介して送信される。

図３をもう一度参照して、候補基地局の強度を示すメッセージは、発信システムの基地局300のアンテナ390により受信される。該信号は、受信器380によって、ダウンコンバートされ、増幅され、復調器370に供給される。復調器370は信号を復調し、制御プロセッサ360にその結果を供給する。制御プロセッサ360は、そのサーチの結果を示している移動局500により送信されたメッセージ中の情報に従って、宛先システムのためのアクティブセット・リストを形成する。例示的な実施態様において、アクティブセット・リストは、移動局500による監視時にエネルギ閾値T_ADDを超えて信号を送信した全ての基地局から構成される。

制御プロセッサー360は、システムインターフェース310にアクティブセット・リストを送信し、システムインターフェース310は宛先システムS2にアクティブセット・リストを示すメッセージにを送信する。容量が許可を出し、宛先システムS2は、アクティブセット・リスト中の各システム上で順方向リンク・チャネルを供給する。

制御プロセッサー360は、メッセージ発生器320にアクティブセットを供給する。その結果のメッセージは、変調器330により変調され、そして上記の通り送信される。

移動局500は、アンテナ610によりメッセージを受信し、上記の通り信号を復調し、そして制御プロセッサ520にメッセージを供給する。制御プロセッサ520は、それから復調器570と受信器590にアクティブセット・リストに関する情報を供給し、そしてアクティブセット・リスト中の基地局に関するパラメータを使用して、宛先システムS2へのハード・ハンドオフが試みられる。この例では、アクテイブリストは移動局500により決定されたので、該移動局は、仮定(apriori)のリスト上で該局を知っている故に、アクティブセット・リストを受信する必要はない、ことに留意する必要がある。このように、代替の実施態様においては、移動局は、所定の期間を延期することができ、そしてその信号が閾値を超える基地局へのハンドオフを実行できる。他方、アクティブセットが閾値を超えた基地局の単にコピーではなく、しかしむしろまた、移動局に未知の、S2の容量パラメータのような、パラメータを考慮するならば、それから、メッセージの送信は価値があると証される。

上記の望ましい代替の実施態様の変化においては、移動局は周期的に新しい周波数に同調し、該基地局からの管理無しにOFNLMに供給されたオフセットを測定する。該周期は、OFNLMにおいて、指定されることができる。サーチが終わった後、移動局は発信システムへ戻り、その発見を報告する。近隣システムをポーリングする(polling)ことによって、得られるこの情報は、そのシステムへのハンドオフを始めるべきかどうかの決定を支援するためと同様に、次のハンドオフの試みのためのアクティブセットを決定するために使用されることができる。

図６を参照して、セル1000A-1000Iの第一のセットは第一の周波数（F1）で送信する。

セル1004A-1004Nの第二のセットは、第二の周波数（F2）で送信する。二組のセルの間の境界は、黒太の線1002で示される。好適な実施例において、移動局が、F1で送信しているセルと、F2でセル1000A-1000Eに送信しているセルとの間の境界上のセルと通信する時に、他の周波数近隣リスト・メッセージ（OFNLM）は、移動局に送信される。図６において、該システムは隣接し、排他的である。しかし本発明が教示するところは、第二のシステムがサービスを供給するか、又は第一のシステムのカバレージ領域内のエリアをカバするケースであるような、２つのシステムが重成っているケースに等しく適用できる。

前に説明したように、OFNLMは、周波数F2でセルのための一組の捕捉パラメータを移動局に送信する。好適な実施態様において、OFNLM中のセルの中のセル(新しいアクティブセットを構成するそれらのセルより少ない)は、F2への成功ハンドオフで移動局のための近隣セットになる。それに加えて、OFNLMは閾値MIN_TOT_PILOT及びMIN_RX_PWRを含む。その他に、好適な実施態様において、OFNLMは、移動局が旧システムへ戻る前に、良いフレームを受信することなしに新しいシステム上にどのくらいの期間残るかを示すタイマー値と、移動局が新しいシステムをサーチする周波数を示す周期と、及び、サーチウィンドウサイズを含む。全てのサーチウィンドウサイズは、ここにおいて、後でより詳細に説明される。

好適な実施態様において、OFNLMは、ここでRETURN_IF_FAILフラッグと称される付加フラッグを含んでいる。RETURN_IF_FAILフラッグは、新しい周波数へハンドオフが完了しない場合に取られるべき行動を移動局に告げる。移動局がEHDM中の空のアクティブセットを供給される場合、新しい周波数F2中に不十分なバンド内エネルギがあるか場合、またはEHDMにおいて、指定された該アクティブセットパイロットを、移動局に通信を供給するために充分な信号強度で受信しない場合、または、移動局がタイマー周期内で新しいシステム上の良いフレームのデータのを受信することができない場合、移動局は新しい周波数へのハンドオフを完了しない。RETURN_IF_FAILフラッグが「1」の値を有する場合で、新しい周波数へのハンドオフの試みが完了されない場合、移動局は第一のシステム（F1）へ戻る。RETURN_IF_FAILフラッグが「O」の値を有する場合、ハンドオフの試みの成功には関係なく、移動局は第一のシステム（F1）へは戻らない。

CDMAからCDMAへのハンドオフの例示的な実施態様において、捕捉パラメータは複数のセルに関するPNオフセットから構成されている。好適な実施例において、OFNLMはさらに、サーチされるべきOFNLMにおいて示された複数のセルのサブセットを示す。例えば、移動局がセル1000Cに入るときに、セル1000Cは、セル1004A-1004Nに関するPNオフセットを指定するOFNLMを送信することができる。これらのセルは、もしも移動局が新しい周波数F2へのハンドオフに成功した場合に、移動局の近隣リストを作成するセルである。IS-95及び上記の米国特許第5,267,261号の中で詳細に説明されているように、近隣リストは、それらが移動局と通信できるかどうかを決定するために間欠的にサーチされる複数のセルの一つの組であり、典型的には移動局の物理的位置に基づいている。

近隣セットの指定にのみ関係する問題は、１つの近隣セットにおいて使用されるセルの数が十分に大きく、そのメンバー(members)の全てをサーチするための許容不可能に長い期間を必要とすることである。例えば、近隣セットは、典型的には最高20のメンバーから構成されることができる。IS-95において指定された標準の下では、移動局はサーチするためにパイロット当り30ミリ秒（ｍs）まで取ることができる。このように、移動局が20のセルの近隣セットをサーチする場合には、サーチは600ミリ秒を要する。このサーチは、新しい周波数に同調して旧周波数に戻る時間を含まない、第一の周波数（F1）で送信されたデータの30の20ミリ秒フレームを失う結果となる。何故ならそれは、移動局は、それが第二の周波数（F2）でサーチしているあいだに、第一の周波数（F1）でデータを受信することができないからである。複数のパイロットが20ミリ秒の期間内でサーチされることができるように、サーチ時間は最終的に減少されることが想像される。

第二の周波数でセルをサーチすることから生じるフレーム・エラー率(frame error rate)への影響を軽減するために、本発明は、サーチされる近隣リスト中の複数のセルのサブセットの表示(indication)を供給することを提案する。例示的な実施態様において、OFNLMは、現在のサーチ間隔の期間中にパイロットがサーチされることになっているかどうかを示すパイロット・オフセットに先んじるバイナリディジット(binary digit)を含んでいる。移動局がセル1000C中にあり、そしてOFNLM中の複数のセルの近隣リストがセル1004A-1004N含む実例へ戻ると、移動局がサーチすることを要求される複数のセルのサブセットは、セルI004C、1004D、1004G、1004H、及び1004Iを含むことができ、それはパイロットをサーチすることを要求される期間を比例的に減じる。この方法は、もしハンドオフの試みが成功した場合には移動局へ完全な近隣リストを依然として提供しながら、移動局との通信を供することのできる新しい周波数での複数の基地局の成功的な検出の可能性(likelihood)に最小の影響を与える。

EHDMにおいて、基地局は、サーチされるセルのサブセットを指定することができ、それは周波数F2でのACTIVE SETのセルである。これらのセルは、移動局へデータを送信するために現在設定されるセルである。このように、移動局はこれらのセルのための充分な信号強度を検出する場合、これらのセルとの通信は直ちに開始できる。ACTIVE SETは、また、空集合であることができ、このケースにおいて、移動局はそのサーチの完成時に旧周波数へ必然的に戻る。このように、上記実例において、移動局は、セル1004A-1004Nから構成されている近隣リスト、及び構成する1004C,1004D、100CG、1004H、及び1004Iをサーチするためのセルのリスト、を供給されており、セル1000A-10001の操作を制御する基地局コントローラは、移動局のための通信リンクがセル1004Cと1004D上に設定することを要求しているセル1004A-1004Nの操作を制御する基地局コントローラにメッセージを送信できる。セル1004A-1004Nの操作を制御している基地局コントローラが該要求を受けとる場合、それは、要求された通信リンクを設定し、移動局にデータを送信し始める。このように、周波数F2中のACTIVE SETはセル1004Cと1004Dから構成される。

このように、移動局に関心があるセルよりなる相互関係のある３セットが存在する。セルの最も大きいセットは、移動局が新しい周波数へのハンドオフの成功に使用する近隣セットである。第二セットは、移動局によって、サーチされる近隣セット・セルのサブセットから構成されている。第三のセットは、周波数F2へのハンドオフの成功に関して、移動局との通信を直ちに供給するために設定されるセルはいずれのセルであるかをサーチされるセルのサブセットから構成されている。

ハンドオフが完了されない時に、及びRETURN_IF_FAILフラッグが「1」に設定される時に、第一の周波数に戻る移動局は、修正されたハンドオフ完全メッセージ（HCM）を送信する。例示的な実施態様において、帯域エネルギで測定された値が閾値MIN_RX_PWR未満であったが故に、移動局が戻つた場合、修正されたHCMは、新しい周波数F2の帯域エネルギで受信された測定値を含む。ACTIVE SETの結合されたパイロット強度が閾値MIN_TOT_PILOT_EC_IO未満である故に、または、含まれるOFNLM中のアクティブ・セットが空集合であったが故に、移動局が復帰した場合、それから、HCMはサーチされたパイロットの信号強度を持つパイロットに対して測定したEJLを追加的に含み、T_ADDを上回る測定エネルギを有する。別の実施例において、アクティブ組がメンバーを含まないときに、それが閾値MIN_TOT_PILOT_EC_IOを上回る結合されたパイロットを検出するときに、移動局はHCMを送信するだけである。

本発明の好適な実施例において、OFNLMは、ここで他の周波数繰返しサーチ時間（OF_RPT_SRCH）と称される付加パラメータを含む。OF_REP_SRCHは移動局に、第二の周波数システムのサーチを反覆する前に、第一の周波数F1へ戻ったあとに、待つべき時間を告げる。

好適な実施例を実行するための方法は、図7A-7Bに詳細に示されている。ブロック1100において、移動局はステム(stem)F1と通信する。ブロック1102において、移動局は他の周波数近隣リスト・メッセージ（OFNLM）を受信する。ブロック1104において、移動局は、他のCDMAチャネルに移動局を向けるところの、及び新しい周波数F2へのハンドオフが完了されない場合に移動局が第一の周波数F1へ戻るべきことを示すように設定されたRETURN_IF_FAILフラッグを持つ、拡張ハンドオフ管理メッセージ（EHDM）を受信する。ブロック1106において、移動局は新しい周波数F2に同調し、そして帯域エネルギで受信を測定する。制御ブロック1108において、移動局は閾値MIN_RX_PWRに対して測定された受信エネルギを比較する。測定された受信パワーが閾値MIN_RX_PWRを超えない場合、それから、該フローはブロック1122へ進み、該フローはここで後述するように手続きをする。

測定された受信パワーが閾値MIN_RX_PWRを超える場合、該フローは制御ブロック1110に進み、ここで移動局は拡張ハンドオフ管理メッセージから、該アクティブセットがいずれの構成要素を含んでいるかを決定する。アクティブ・セットがいずれのメンバーも含まない場合、フローはブロック1112へ進む。ブロック1112において、移動局はACTIVE SETの各パイロットのエネルギを測定し、それらのエネルギーを合計し、そして該合計値を閾値MIN_TOT_PILOTE_CIOに対して比較する。

アクティブ・セットのパイロットの測定エネルギの合計が閾値MIN_TOT_PILOT_EC_IOを超える場合、それからフローはブロック1116に移る。ブロック1116において、移動局は、新しいACTIVE SETのパイロットを使用して通信を始め、そして、OFNLMにおいて、指定された近隣セット中の他のパイロットをサーチする。ブロック1118において、移動局は所定の最大の期間（OF_MAX_TIME）か、または、OFNLM中の全てのパイロットがサーチされるまで待機する、どちらかが長い、そして、移動局は新しいシステム中のフレームを正しく受信しなかったかどうかを決定する。移動局が良いフレームを受信した場合、フローはブロック1120へ進む。移動局はハンドオフが成功したことを示して新しいシステムへのハンドオフ完全メッセージ(complete message)を送信する。新しいシステムは旧システムにメッセージを受信したことを送信し、通話は旧システム上で破壊される。ブロック1118において、良いフレームが受信されなかった場合、ここに後述するように、フローはブロック1122に動く。

ブロック1110に戻って、EHDMにおいて、指定されたACTIV SETはいずれの構成要素を含まない場合、フローはブロック1114に進む。同様に、ブロック1112において、EHDMにおいて、指定されたアクティブセットがメンバーを含むが、ACTIVE SETのパイロットのエネルギの合計は閾値MIN_TOT_PILOT_EC_IOを越えない場合、フローはブロック1114に移る。ブロック1114において、移動局は、OFNLMにおいて、指定されるようにサーチされた全てのパイロットの信号強度を測定し、フローはブロック1122へ進む。

ブロック1122において、移動局は周期的なサーチがなされることになっているかどうかを決定する。周期的なサーチが実行されいことになっている場合、フローはブロック1124に動く。ブロック1124において、移動局は旧い周波数へ戻り、そして、測定された受信パワーと、OFNLMにおいて、サーチされるためにフラッグを付けられたパイロットための測定されたEo/Ioとを含むハンドオフ不完全メッセージ(HICM)送信し、フローはブロック1126へ進む。ブロック1126において、移動局は旧い周波数上で通信を再び始める。

ブロック1122において、移動局が、周期的なサーチが実行されることになっていることを決定する場合、フローは制御ブロック1128へ進む。ブロック1128において、移動局は、これが周期的なサーチの第一のサーチであるかどうかを決定する。これが周期的なサーチの第一のサーチである場合、フローはブロック1134へ進む。これが周期的なサーチの第一のサーチでない場合、フローはブロック1130へ進む。ブロック1130において、移動局は、それが各サーチの後に報告することになっているかどうかを決定し、或いはそれがMIN_TOT_PILOT_EC_IOを越えてサーチされるパイロットの結合されたエネルギを検出する時のみを決定する。移動局が全てのサーチの後に報告することになっている場合、フローはブロック1134に動く、さもなければ、フローはブロック1132に動く。

ブロック1132において、移動局はOFNLM中でサーチされることになっている全てのパイロットのエネルギを合計し、そして閾値MIN_TOT_PILOT_EC_IOに対して該合計を比較する。該合計が閾値を超えない場合、フローはブロック1136に動く。該合計が閾値を超える場合、フローはブロック1134に動く。ブロック1134において、移動局は旧い周波数へ戻り、ハ受信パワーとサーチされる閾値T_ADDより上にあるパイロットのためのEc/Ioを含むンドオフ不完全メッセージ送信する。そしてフローはブロック1136へ進む。ブロック1136において、移動局は、所定の期間待機するめにタイマーをセットし、それから、フローはブロック1106に移り、上記したように手続きをする。

移動局は新しい周波数F2に同調するが、移動局と基地局の両者の送信パワーの制御において、時的な破壊がある。図８は、移動局の送信パワーを制御するためのシステムと(逆方向リンク・パワー制御)、基地局の送信パワーを制御するためのシステム(順方向リンク・パワー制御)とを示している。

順方向リンクパワー制御において、基地局の送信パワーを制御するための二つの方法が考察される。第一の方法によって、移動局は、そのフレームが正確に或いは不正確に受信されたかどうかに関する表示を、受信された各フレームに送信する。この表示は、エラーインディケータ・ビット（EIB）と称される。例示的な実施態様において、IS-95標準において、巡回冗長検査（CRC）(cyclic redundancy check)ビットとして参照されるビットのような一組のパリティを介して、該フレームが正しく受信されたことが決定される。

第二方法によって、フレーム・エラー率統計は移動局で累積され、該フレーム・エラー率が受け入れ可能か否かのメッセージは間隔を持って送信され、基地局に告げられる。

図８を参照して、順方向リンク・データのフレームは、アンテナ1428を介して移動局1404により受信される。受信信号は、受信器（RCVR）に提供され、受信信号はフィルターをかけられ、ダウンコンバートされ、増幅される。受信信号は、復調器/復号器(DEMOD/DEC)1434に供給され、信号は復調され、復調された信号は復号される。復号された信号は、それからエラー検出器（ERROR DETECT）1440に供給され、エラー検出器は、例示的な実施態様において、周期的冗長ビットがそれらを形成するために使用された復号データに一致するかどうかを決定によって、フレームエラーが存在することを決定する。

エラー検出器1440が、メッセージ発生器1438にフレームエラーの有無を示す信号を供給する。メッセージ発生器1438は、誤差決定に従って、エラー指示ビット（EIB）を形成し、変調器/符号器（MOD/ENC）1444に該EIBを供給する。例示的な実施態様において、EIBは出力逆方向リンク・データフレームのヘッダー(header)に組み入れられ、該フレームは符号化され、変調される。変調されたフレームは、送信器（TMTR）1442に供給され、そこでアップコンバートされ、増幅され、及びフィルターをかけられ、アンテナ1428により送信するための送受切換器1430を介して供給される。

EIBを含むｅフレームは、基地局1402でアンテナ1414により受信され、受信器1415に供給され、ここで信号はダウンコンバートされ、フィルターをかけられ、増幅される。

受信信号は、それから復調器/復号器(DEMOD/DEC)1416に供給され、そこで復調され、復号される。EIBは、復号されたフレームから切り離され、送信器（TMTR）1424に供給される。送信器はEIBに従ってその送信パワーを調整する。EIBがフレームが正しく受信されたことを示す場合、送信器1424の送信パワーは予め定められた量減少にされる。フレームが正しく受信されなかったことをEIBが示す場合、送信器1424の送信パワーは予め定められた量増加される。問題は、移動局が新しい周波数（F2）に同調されるときに、それが基地局1402にEIBを送信することができないということである。

本発明において、移動局が新しい周波数F2に同調さる期間に送信されたEIは、移動局が旧周波数に戻るまで記憶され、その時、EIBは送信される。図9A-9Cは、移動局の新しい周波数への同調の観点において、改良された順方向リンク・パワー制御ためのタイミング計画を示す。現在の実例に関して、移動局は新しい周波数に同調することを仮定され、新しい周波数でのそのサーチまたはハンドオフの試みを処理する。そして、データのひとつのフレームの期間内で旧周波数F1に戻る。さらに、復調復号化、及びエラー検出プロセスが２つの実行フレーム周期を必要とする所での実例が示されている。本発明が教示するところは、サーチ、実施のために一つ以上のフレームを要求するハンドオフの試み、及び異なるプロセス遅延を有するシステムに容易に拡張されることができる。

図9Aは、順方向リンク送信のタイミングを示す。中断されない形態の基地局は、移動局に順方向リンク・データのその連続フレームを送信する。図9Bにおいて、示すように、該時間から短い期間(Δt)、フレームの各々が送信され、それらは移動局により受信される。移動局が順方向リンクフレーム４を受信する期間、移動局は周波数F2に同調し、該サーチ又はハンドオフの試みを実行する。この期間の間、それは、フレーム４を受信することができず、フレームが受信されたかどうか、移動局が旧周波数に同調されたかどうか、を決定することができない。

図9Cに示されるように、データの各フレームを受信した後、移動局が、基地局に戻される受信フレームのためのEIBを送信できる前に、二つのフレーム処理遅延が存在する。

移動局が周波数F2に同調される期間の間、それは受信されたフレーム２のためのEIBを送信する準備をする。しかし、それが旧周波数F1に同調されない故に、それはフレーム２のためのEIBを送信することができない。本発明において、移動局はそれが旧周波数に戻されるまで待機し、それからフレーム２のためのEIBを送信する。フレーム３のためのEIBは、それから次の逆方向リンクフレームで送信される。そして、フレーム５ためのEIBは、いずれのEIBもフレーム４に決定されてはならないので、送信される。この後に、EIBSの送信は通常通り手続きをする。このように、本発明は基地局に利用可能なフレーム２のためのEIBを作った。ここで、一方、それは新しい周波数への同調に起因して消失される。

順方向リンク・パワー制御の別の実施例においては、移動局は全てのフレームのためのEIBを送信しない。むしろ、移動局は、フレーム・エラー率測定を予め定められたフレームの数を越えて累積し、フレーム・エラー率が所定の閾値率を超えるかどうか、の表示を送信する。本発明において、統計をひずませることができる新しい周波数への同調の観点において、フレーム・エラー率の決定を扱うための２つの別の実施例が開示される。第一の実施態様において、移動局は、正しく受信されたフレームとして新しい周波数への同調に起因して受信されなかったフレームを単にカウント(counts)する。このように、移動局が新しい周波数誤差検出1440に戻される期間、正しく受信されたフレームとして新しい周波数への同調の期間受信されないフレームをカウントするように指示される。代わって、移動局が新しい周波数に同調させられるときに、蓄積間隔は該期間を含まないように調整されることができる。

逆方向リンクパワー制御に関して、移動局の送信パワーは、逆方向リンクフレームの一群の記号の受信エネルギを閾値に対して比較することによる閉鎖ループの形態において、制御される。一群の記号の受信エネルギが閾値より低い場合、移動局はその送信パワー増やすように指示される。一群の記号の受信エネルギが閾値より高い場合、移動局はその送信動力を減らすように指示される。

図８を参照すると、該群の記号のエネルギは、受信器1415からパワー被各期1418に供給される。パワー比較器1418は、閾値に対して該エネルギよわ比較し、メッセージ発生器（MSGGENERATOR）1420に比較結果を供給する。メッセージ発生器1422は、移動局の送信パワーを制御するための適当な指標を形成し、変調器符号器(MOD/ENO)1422に該指標を供給する。該指標は出力するデータの流れにパンクチャーされ(punctured)、変調され、符号化され、順方向リンク中で移動局1404に送信される。

順方向リンク・データは、アンテナ1428により受信される。受信信号はダウンコンバートする受信器1432に送受切換器1430〜1430を介して供給され、フィルターをかけられ、増幅され、復調器/復号器1434に供給される。パワー制御ビットは、復号されたデータストリームから取り除かれ、パワー制御プロセッサ1436に供給される。パワー制御プロセッサ1436は、受信パワー制御ビットに従って送信器1442の送信パワーを決定する。

パワー制御プロセッサ1436は、決定された送信パワーを、決定されたパワーレベルに従ってその利得を調整する送信器1442に供給する。

生起される問題は、移動局は新しい周波数に同調するが、基地局1402はその信号を検出せず、応答して、移動局1404にそれの送信パワーを増やすよう指示する一連のパワー制御ビットを形成する、ことである。この問題は、図10A-10Dに示されている。図10Aにおいて、移動局により送信された逆方向リンクフレームは連続的に送信される。しかし、フレーム２が逆方向リンク上で送信されることになっている期間中、該移動局は新しい周波数に同調し、ハンドオフの試みまたはパイロット・サーチを行なう。図10Bにおいて、基地局は短い時間間隔Δtの後に逆方向リンクフレームを受信する。

図10Cに示されるように、フレーム１及びフレーム３を受信する期間中に、基地局は、移動局からの信号を検出せず、応えて、それが移動局に送信する一組の誤ったパワー制御ビットを形成する。図10Dに示すように、パワー制御コマンドはΔtの後に受信される。図10Dに示すように、tの後でそれらが受信される期間中、移動局は新しい周波数に合わせられるので、大多数の誤ったパワー制御コマンドは移動局により受信されない。しかし、旧周波数F1に移動局が戻ることに続くΔtの二倍にほぼ等しい期間の間、移動局は誤って形成されたパワー制御ビットを受信している。本発明において、移動局は、移動局が旧周波数F1に戻ることにつづくΔtの二倍にほぼ等しい期間中、それが受信するパワー制御ビットに応答することを禁じられる。

受信された逆方向リンク記号エネルギが比較される比較閾値は、受信されたフレーム・エラー率に従って決定される。図８を参照すると、コンバイナ1406は、移動局1402と通信している各々の基地局により供給された複数のフレーム推定値から一つの改良されたフレーム推定値を決定するか、又はフレーム消去を宣言する。コンバイナ1406は、セットポイント(set point)制御装置1410に、十分に信頼できるフレーム推定値が形成されたかどうか、または、フレーム消去が宣言されなければならないか、の表示を与える。フレーム・エラー率が高すぎる場合、受信された記号エネルギ閾値は増加され、そしてフレーム・エラー率が低すぎる場合、受信された記号エネルギ閾値は減らされる。該閾値はセットポイント制御装置1410により、移動局1404と通信している基地局の各々のパワー・コンパレータ1418に該１つまたは複数の閾値を供給する相互接続サブシステム1412に供給される。

移動局が新しい周波数に同調する時に生起される問題は、これが受信された記号エネルギ閾値の不必要な減少を生じさせ得るフレーム・エラー率を増加させることである。本発明は、この問題に対処するための２つの方法を提起する。第一の方法によって、許容可能なフレーム・エラー率は、新しい周波数F2への同調の結果であるフレーム・エラー率の部分を考慮するためにセットポイント制御装置1410において修正される。例えば、移動局が100のフレームごとに一つのフレームについて、新しい周波数に同調することになっている場合、これは受信されたフレーム・エラー率を１％増やす。このように、セットポイント制御装置は、フレーム・エラー率が１％だけ許容可能であるかどうかを決定することにより、該値を増加させる。別の実施態様において、セレクタは、移動局が新しい周波数に同調する時を特定するため、及びそこからの結果の検出された誤りを特定するために、それ自身を教育できる。新しい周波数への同調が組織的間隔である故に、セレクタ1400は新しい周波数への同調の結果のフレームエラーが生じる時を決定することができ、そしてセツトポイントの決定において、それらのフレームエラーを無視することが出来る。

移動局1404の送信パワーのクローズドループ制御に加えて、移動局が受信された順方向リンク・エネルギを測定し、それに従ってその送信エネルギを調整するオープンループ制御がある。図８に示すように、受信された順方向リンク・エネルギは、受信器1432からパワー制御プロセッサ1436に供給され、そして、該決定は複数のクローズドループコマンドと測定された順方向リンク信号強度に基づいてなられる。

移動局が新しい周波数に同調する時に、及び、パワー制御プロセッサ1436に帯域内(in band)エネルギで受信を供給する時に、生起する問題は、供給されるエネルギ値が、旧システムの逆方向リンク信号の制御に関連を有さないということである。それは、旧システムが受信されたエネルギのソースではないからである。本発明においては、パワー制御プロセッサは、新しいシステムF2の受信エネルギで送信エネルギの決定を禁じられる。

好適な実施例についての前の説明は、いずれの当業者も本発明を作成するかまたは使用することを可能にする。これらの実施態様に対する種々の修正は、当業者に明らかであり、ここで定義される一般的な原理は発明力を使うこと無く、他の実施態様に適用されることができる。このように、本発明はここに示された実施熊様に限定されることを意図しておらず、本発明の上記原理と新しい特徴に合致した最も広い範囲を与えられる。
以下に他の実施形態を示す。
［1］下記を具備した、無線通信システムにおいて、移動局との通信が途絶えることを避けるための方法、ここにおいて、移動局は発信システムのカバレージエリアから、宛先システムのカバレージエリアに移動しており、そして、前記宛先システムを捕捉する第一の試みは失敗している：
前記移動局から前記発信システムへ一組のパラメータデータを送信すること、
前記発信システムで前記パラメータデータを受信すること、
前記発信システムで、前記パラメータデータに従ってサーチ・リストを形成すること、
前記第二のサーチ・リストに従って前記宛先システムを捕捉することを、前記移動局により試みること、
前記宛先システムの不成功な試みの後に、所定の時間待機すること、及び
前記第二のサーチ・リストに従って前記宛先システムを捕捉することを、前記移動局により試みること。
［2］下記を具備する、発信システムと、該発信システムと異なる宛先システムの両者において使用するための移動通信装置、
発信システムと宛先システムの信号を受信するための受信手段、
宛先システムの受信信号のパワーを測定し、発信システムにそこの代表データを送信する測定手段、及び
発信システムから宛先システムへのハンドオフを実行するために発信システムからの信号中で受信された制御データに応答する手段。
［３］測定手段は、発信システムの信号の中の命令データに応じて受信信号のパワーを測定する手段である、上記［2］に記載された装置。
［４］制御データは、複数の基地局を特定する他の周波数の近隣リストメッセージを備えている、上記［2］又は［3］に記載された装置。
［５］制御データは、各特定された基地局と関連するパイロット信号に関連する指標を備え、該装置は該指標が設定されたか否かを決定する手段と、設定された指標に応じてパイロット信号をサーチするための手段とを備える、上記［4］に記載された装置。
［６］制御データは、該装置による受信のためのデータを現在送信できる、サーチされたセルのリストを備える、上記［4］に記載された装置。
［７］制御データは宛先システムにおける一つの基地局を特定する、上記［2］−［6］のいずれかに記載された装置。
［８］試みられたハンドオフの時間を合わせるためのタイミング手段、該タイミング手段に応じて発信システムに戻るように調整されるハンドオフ手段、を更に備える上記［1］−［7］のいずれかに記載された装置。
［９］発信システムからの信号中で受信された制御データに応じて送信信号のパワーを制御するためのパワー制御手段をさらに備え、制御データは、該装置により発信システムへ以前に送信された信号から決定される、上記［2］−［8］のいずれかに記載された装置。
［１０］以下を備える、発信システムから宛先システムへの移動通信装置の移動を制御するための発信システムで使用するコントローラ、
宛先システムから該装置により受信された信号のパワーを代表する信号を移動装置から受信するための受信手段、及び
発信システムから宛先システムへのハンドオフでの使用に適した宛先システムにおける一つ以上のり基地局を特定することにおいて、該異同装置により使用されるための制御データを該受信パワーデータから形成する手段。
［１１］宛先システムへのハンドオフが、不成功の事態において、発信システムに戻るか否かを示すための手段をさらに備える、上記［10］に記載されたコントローラ。
［１２］移動装置が発信システムに戻る事態において、移動装置に送信するために移動装置が宛先システムにハンドオフするときに、移動装置に関するデータを記憶するための手段をさらに具備する、上記［10］または［11］に記載されたコントローラ。
［１３］移動装置が、宛先システムへのハンドオフ不成功に続いて、発信システムに戻る事態において、ある期間の間パワー制御を禁じるための手段を更に具備する、請求項上記［10］−［12］のいずれかに記載されたコントローラ。
［１４］閾値の不必要な減少を阻止するために、記号エネルギー閾値を制御するための手段をさらに備える、上記［10］−［13］のいずれかに記載されたコントローラ。

Claims (6)

1. 下記を具備した、無線通信システムにおいて、移動局との通信が途絶えることを避けるための方法、ここにおいて、移動局は前記宛て先システムの捕捉を試みて失敗している：
   無線通信システム内の前記移動局から前記発信システムへ一組のパラメータデータを送信すること、ここにおいて、移動局は発信システムによりカバーされるエリアから、宛て先システムによりカバーされるエリアに移動中である、 前記発信システムで前記パラメータデータを受信すること、
   新しい周波数でアクティブセットを決定するために前記パラメータデータを使用すること、
   前記発信システムで、前記パラメータデータに従ってサーチ・リストを形成すること、
   前記サーチ・リストに従って前記宛て先システムを捕捉することを、前記移動局により試みること、
   発信システムに再度接続することに続いて、ある期間の間に受信されたパワー制御ビットへの応答を禁じること。
2. 下記を具備した、無線通信システムにおいて、移動局との通信が途絶えることを避けるための装置、ここにおいて、移動局は発信システムによりカバーされるエリアから、宛て先システムによりカバーされるエリアに移動しており、そして、前記宛て先システムの捕捉を試みて失敗している：
   前記移動局から前記発信システムへ一組のパラメータデータを送信するための手段、
   前記発信システムで前記パラメータデータを受信するための手段、
   新しい周波数でアクティブセットを決定するために前記パラメータデータを使用するための手段、
   前記発信システムで、前記パラメータデータに従ってサーチ・リストを形成するための手段、
   前記サーチ・リストに従って前記宛て先システムを捕捉することを、前記移動局により試みるための手段、
   前記発信システムに再度接続することの後に続いて、ある期間の間に受信されたパワー制御ビットへの応答を禁じるための手段。
3. 下記を具備した、無線通信システムにおいて、移動局との通信が途絶えることを避けるための方法、ここにおいて、移動局は発信システムによりカバーされるエリアから、宛て先システムによりカバーされるエリアに移動しており、そして、前記宛て先システムの捕捉を試みて失敗している：
   前記移動局から前記発信システムへ一組のパラメータデータを送信すること、
   前記発信システムで前記パラメータデータを受信すること、
   新しい周波数でアクティブセットを決定するために前記パラメータデータを使用すること、
   前記発信システムで、前記パラメータデータに従ってサーチ・リストを形成すること、
   前記サーチ・リストに従って前記宛て先システムを捕捉することを、前記移動局により試みること、
   ディジットが設定されるかどうかを決定すること、および
   前記設定されたディジットに応答してパイロット信号をサーチすること、
   ここにおいて、制御データは、各特定された基地局と関連するパイロット信号に関連するディジットを備え、該ディジットが設定されたか否かを決定すること、設定されたディジットに応じてパイロット信号をサーチすることを備える。
4. 下記を具備した、無線通信システムにおいて、移動局との通信が途絶えることを避けるための方法、ここにおいて、移動局は発信システムによりカバーされるエリアから、宛て先システムによりカバーされるエリアに移動しており、そして、前記宛て先システムの捕捉を試みて失敗している：
   前記移動局から前記発信システムへ一組のパラメータデータを送信すること、
   前記発信システムで前記パラメータデータを受信すること、
   新しい周波数でアクティブセットを決定するために前記パラメータデータを使用すること、
   前記発信システムで、前記パラメータデータに従ってサーチ・リストを形成すること、
   前記サーチ・リストに従って前記宛て先システムを捕捉することを、前記移動局により試みること、
   記号エネルギー閾値の不必要な減少を阻止するために、記号エネルギー閾値を制御すること。
5. 下記を具備した、無線通信システムにおいて、移動局との通信が途絶えることを避けるための装置、ここにおいて、移動局は発信システムによりカバーされるエリアから、宛て先システムによりカバーされるエリアに移動しており、そして、前記宛て先システムの捕捉を試みて失敗している：
   前記移動局から前記発信システムへ一組のパラメータデータを送信するための手段、
   前記発信システムで前記パラメータデータを受信するための手段、
   新しい周波数でアクティブセットを決定するために前記パラメータデータを使用するための手段、
   前記発信システムで、前記パラメータデータに従ってサーチ・リストを形成するための手段、
   前記サーチ・リストに従って前記宛て先システムを捕捉することを、前記移動局により試みるための手段、
   ディジットが設定されたかどうかを決定するための手段、および
   前記設定されたディジットに応答してパイロット信号をサーチするための手段、
   ここにおいて、制御データは、各特定された基地局と関連するパイロット信号に関連するディジットを備え、該装置は該ディジットが設定されたか否かを決定する手段と、設定されたディジットに応じてパイロット信号をサーチするための手段とを備える。
6. 下記を具備した、無線通信システムにおいて、移動局との通信が途絶えることを避けるための装置、ここにおいて、移動局は発信システムによりカバーされるエリアから、宛て先システムによりカバーされるエリアに移動しており、そして、前記宛て先システムの捕捉を試みて失敗している：
   前記移動局から前記発信システムへ一組のパラメータデータを送信するための手段、
   前記発信システムで前記パラメータデータを受信するための手段、
   新しい周波数でアクティブセットを決定するために前記パラメータデータを使用するための手段、
   前記発信システムで、前記パラメータデータに従ってサーチ・リストを形成するための手段、
   前記サーチ・リストに従って前記宛て先システムを捕捉することを、前記移動局により試みるための手段、
   記号エネルギー閾値の不必要な減少を阻止するために、記号エネルギー閾値を制御するための手段。

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