JPH05508288A - 無線電話システムにおける高電力レベル利用方法 - Google Patents
無線電話システムにおける高電力レベル利用方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
無線電話システムにおける高電力レベル利用方法発明の分野
本発明は、一般に無線電話システムに関し、さらに詳しくは、加入者との通信を
維持するためハンドオフ(handoff)を必要とする無線電話システムに関
する。
発明の背景
無線電話システムでは、加入者が特定のサービス区域を移動するにつれて基地局
との通信を維持するため、複数の電力レベルで送信を行なう。加入者が通信して
いる基地局から離れると、基地局によって測定される有効受信信号強度が低下す
るため、このように複数の電力レベルを利用する必要がある。受信信号強度が特
定の閾値を下回ると、通信品質は劣化し始める。この劣化を防ぐためには、基地
局は加入者に次に高い電力レベルで送信するように指示する。
これにより、基地局によって測定される加入者送信の受信信号強度が実質的に増
加され、信号品質の劣化を避けることができる。
周波数の再利用パターンが互いに近づくにつれて、加入者が送信する電力レベル
に対する制限が必要になる。あるセクター/セルにおいて加入者が現在のソース
基地局の圏内にいる際に加入者が送信できる最大電力レベル(M A XP L
)を定めるパラメータを設定することによって、このような制約が行なわれる
のが一般的である。一般に、このパラメータはセル局の計画段階で決定され、加
入者が送信できる最大許容電力レベルがこの加入者の利用可能電力レベルよりも
低くなるように設定されるのが一般的である。
これは、加入者が送信中に近隣のサービス区域に余り干渉しないようにするため
に行なわれる。
しかし、加入者が若干隠れた構造物や、駐車ガレージまたは建物などに入ると、
問題が生じる。電力レベルはMAXPLレベルに制限されるので、加入者がソー
ス基地局と通信できる可能性が低下する。さらに、ソース基地局で利用されるM
AXPLアルゴリズムは、常に電力レベルを制限し、移動局が担当セルのサービ
ス圏外にある場合にのみ電力を制限するわけではない。本来近隣サービス区域間
の干渉を低減するために生じたこの問題により、呼の脱落(droppedca
lls)が頻発している。
従って、加入者が最適なセクター/セルにいる際にMAXPL制限以上で伝送す
ることを可能にし、しかも一般的な無線電話運用中に加入者による干渉量を制限
する無線電話システムが必要になる。
発明の概要
無線電話システムは高い最大電力レベル利用を行ない、基地局インターフェース
を介して複数のターゲット基地局に結合されたソース基地局を有する。ソース基
地局は無線周波(RF)チャンネル上で加入者装置と通信を行ない、加入者装置
に対して複数のRF電力レベルの少なくとも一つのRF電力レベルで送信するよ
うに指示し、かつ、最大加入者装置RF電力レベルよりも低い所定の加入者装置
RF電力レベルに相当する所定の最大加入者装置送信レベル値を有する。この無
線電話システムは、ソース基地局において、少なくとも第1通信転送閾値を与え
る。本無線電話システムは、ソース基地局において、無線周波チャンネル上の送
信の第1信号品質値を測定し、また、少なくとも一つのターゲット基地局におい
て、無線周波チャンネル上の送信の少なくとも第2信号品質値を測定する。この
無線電話システムは、基地局インタフェースにおいて、第1信号品質値および少
なくとも第2信号品質値の最適信号品質値を判定し、そして第1信号@質値が少
なくとも第1通信転送閾値よりも小さい場合および第1信号品質値が最適信号品
質値である場合に、ソース基地局において、加入者装置にこの所定の加入者装置
RF電力レベル以上のレベルで送信するように指示する。
図面の簡単な説明
第1図は、本発明を採用するために利用できる無線電話システムにおいてEMX
に結合された基地局を示す。
第2図は、第1図に示すソース基地局およびターゲット基地局の概略図を示す。
第3図は、本発明に従って無線電話システムがMAXPL以上に加入者の電力レ
ベルを増加する方法を示すフロー図である。
第4図は、MAHOの無い無線電話システムが加入者が最適サービス圏内にいる
かどうかを判定する方法を示す。
第5図は、MAHOを有する無線電話システムが加入者が最適サービス圏内にい
るかどうかを判定する方法を示す。
好適な実施例の詳細な説明
第1図は、本発明を利用できるセルラ通信網を示す。セルラ通信網は、サービス
区域に対応するために必要な数の異なるセルを包含する。例えば、セル100は
、一般に、大きなセルラ・システムにおける全サービス区域のほんの一部しか担
当しない。セルラ通信網が特定のサービス区域において増大すると、周波数再利
用は全ての必要な加入者に対処するために利用される重要なパラメータとなる。
アナログ無線電話システムでは、2つの異なるセルにおける同一周波数で送信す
る2つの異なるRFチャンネルを区別するために、監視音声トーン(super
visory audi。
tone: 5AT)が用いられる。第1図において、SATを利用する第1サ
ービス区域またはセル100は6つの隣接セルによって取り囲まれているが、説
明の便宜上3つの隣接セルのみを利用する。第2サービス区域または隣接セル1
05,110は、5AT2を有するが、別の隣接セル115は5AT3を有する
。各セルは独自の基地局を有し、この基地局が加入者125と通信を行なわなけ
ればならない。
ソース・セル100では、ソース基地局130がソース・チャンネル上で加入者
125と通信を行ない、このソース・チャンネルは特定周波数の無線周波(RF
)信号である。
SAT、はソース基地局130によってRF信号上に変調され、加入者125に
よって復調される。SAT、は、加入者125が位置しているソース・セル10
0を識別するために利用される。セクター化されたセル(図示せず)では、加入
者125がいるセル内のセクター間を移動する際に、同様な通信転送方法(ボー
ト変更方法という)が用いられる。
セルラ通信網の特定のセル内の各基地局は、M o t o r o l aS
ervice Publishing、 Schaumburg、 ILによっ
て出版されたM o t o r o l a I n s t r u c
t i o n M a n u a l N o 。
68P81054E59において説明されているモトローラ社製EMX120に
接続される。EMX 120およびさらに具体的にはEMX 120内の3者共
同回線(three partycircuit) (図示せず)は、セル内の
基地局と、地上線システムである一般電話交換網(PSTN)との間のインタフ
ェースである。また、EMX 120はセルラ通信網における基地局間の接合点
としても機能する。例えば、加入者がソース・セル100において移動すると、
基地局130は加入者125の受信信号強度表示(received sign
alstrengu+ 1ndication: RS S I )を連続的に
監視する。
加入者125が基地局130から離れると、加入者125のR35Iは転送閾値
以下になる。ソース基地局130は、ソースR3S I測定を含むメツセージを
EMX 120を介して全ての近接セルに送信するが、ここでは−例として隣接
セル105,110のみを利用する。ターゲット基地局135.140が加入者
125の送信を受信し、かつ、特定セル105,110についてハンドオフ条件
が満たされていると、ターゲット基地局135,140はその旨EMX120に
応答を送信する。ターゲット基地局135,140において測定されたR55I
と、あるヒステリシス値との和が、ソース基地局130によって測定されたR5
S工よりも大きい場合に、ターゲット基地局135,140はハンドオフ条件を
満たす。ソース基地局130に対するターゲット基地局135,140の物理的
に異なる位置を考慮スるため、このヒステリシス値は隣接基地局135゜140
によって利用される。さらに、ターゲット基地局135.140のR55Iがソ
ース基地局130のR35Iよりも明らかに良好になるように、比較が行なわれ
る前にヒステリシス値がターゲット基地局135,140のR55Iに加算され
る。
各基地局130,135,140,145,150は、少なくとも一本の2重信
号チャンネルおよび複数の2重音声チャンネルで動作する複数の送信機および受
信機を含む。
従来のアナログシステムの一つは、1989年にM o t o r o I
aService Publications、 Schaumburg、 I
L、によって出版されたMotorola In5truction Manu
al N。
68P81058E32−Aにおいて説明されている種類の送信機および受信機
を利用している。移動支援型ハンドオフ(mobile assisted h
andoff: M A HO)の利用は、特にデジタル・セルラシステムに適
用できる。MAHOを採用しているシステムには、FAI/TIAの1989年
12月付けのプロジェクト番号2215号”D u a l −M o d e
Mobile 5tation −Ba5e−station Compati
bilityStandard”で定められた米国デジタル・セルラ・システム
(USDC)、1991年1月付けの日本の電波システム開発センター(RCR
)によって定められた日本デジタル・セルラ規格(JDC)およびGMS Re
commendationsで定めれなG M S (Group 5peci
al Mobile)汎欧州デジタル・セルラ・システムがある。アナログ・セ
ルラ・システムの場合と同様に、デジタル・セルラ・システムもセル識別値を利
用する。このようなデジタル・セルラ・システムには、デジタル音声カラー・コ
ード(digital voicecolor code: D V CC)を
利用しているものがある。好適な実施例では、最大256のDVCCが利用可能
である。
従って、あるセルラ・サービス区域では、各セルは対応する基地局と関連する固
有のDVCCを有する。基地局がそのサービス区域全体において放送信号を送信
すると、この放送信号は重畳されたDVCC値を有する。この概念は、アナログ
・セルラ方式で用いられるSATの概念と同様である。
第2図は、本発明を実行するために用いられる基地局のブロック図を概略的に示
す。第2図はソース基地局130を示しているが、第1図に示すように全ての基
地局を示すために利用できる。インタフェース200は、基地局130をEMX
120に接続する。インタフェース200はプロセッサに結合され、このプロ
セッサは好適な実施例ではモトローラ社製68030マイクロプロセツサである
。プロセッサ205はメモリ・ブロック210にも結合され、このメモリブロッ
クはRAMおよびROMを含む。プロセッサ205は送信機/受信機220に結
合され、この送信機/受信機220はプロセッサと、基地局によって送信される
チャンネルとの間を接続する。EMX 120がら基地局130に入力されたデ
ータはインタフェース200に入力され、プロセッサ205に送られる。プロセ
ッサ205はメモリ210にアクセスして、送受信に必要な所要キャリブレーシ
ョン/ヒステリシス係数を取り出す。プロセッサ205はデータを送信機/受信
機220に送り、ここで情報がRFチャンネル上に変調され、加入者装置125
に送信される。
現在の無線電話システムは、加入者が送信する最大電力レベルを加入者装置12
5が送信できる最大電力レベル以下のレベルに制限している。加入者装置125
がその最大可能電力レベルで送信することが許されると、干渉が増加するので、
MAXPLパラメータはこの最大可能電力レベル以下に設定されていた。過密サ
ービス区域では、この干渉が呼の脱落(dropped callg)につなが
る可能性があった。MAXPLパラメータの問題点は、電力レベルを常に制限す
ることである。しかし、論理的には、電力レベルの増加が必要な時に加入者装置
125が最適セクター/セルに位置しており、かつ、加入者がMAXPLレベル
にある場合、加入者装置125の電力レベルの増加は隣接セクター/セルに影響
を与えない。従って、電力増加が必要なときに加入者装置125が最適または最
良のセクター/セルにいる場合には、加入者装置125がMAXPL以上の電力
レベルで送信することを許しても、隣接セクター/セルとの干渉を増加させるこ
とはない。
第3図は、本発明に従ってMAXPL以上に加入者電力レベルを増加するために
無線電話システムが進む段階を概略的に示す。この処理は300から開始し、3
03でソース基地局130が加入者装置のR55Iを測定する。306において
試験が行なわれ、R55Iが転送閾値以上かどうかを判定する。好適な実施例で
は、転送閾値は、加入者装置125の電力レベルを変えるために用いられる電力
変化閾値(power change threshold)である。R55I
が転送閾値以上の場合、303の試験が繰り返される。被測定R35Iが転送閾
値以下の場合、309において試験が行なわれ、加入者装置125が最適サービ
ス区域にいるかどうかを判定する。最適サービス区域にいる場合、321におい
てソース基地局130は必要に応じて加入者電力レベルをMAXPL以上に増加
する。加入者装置125が最適サービス区域にない場合、312において試験が
行なわれ、加入者装置の電力レベルが現在MAXPL以下かどうかを判定する。
MAXPL以下の場合、315においてソース基地局130は加入者電力レベル
をMAXPLまで(ただし、MAXPLを越えない)増加する。現在加入者装置
125がMAXPLまたはそれ以上で送信しており、かつ、加入者装置125が
最適サービス区域にいない場合、ソース基地局は何もしない(318)。
第4図は、MAHOの無い無線電話システムが、ステップ309に示すように加
入者装置125が最良サービス区域にいるかどうかを判定する方法を概略的に示
す。この処理は400から開始し、403において加入者装置がソース・セルの
最適セクターにいるかどうかをソース基地局が判定する。406において試験が
行なわれ、加入者装置が最適セクターにいるかどうかを判定する。最適セクター
にいない場合、409において加入者装置が最適サービス区域にいないと判断さ
れる。しかし、加入者装置125が最適セクターにいる場合、412においてソ
ース基地局130は基地局インタフェース120にハンドオフ要求(hand−
off request: HOR)を送出する。次に、415において基地局
インタフェース120はR55I測定要求を隣接ターゲット基地局に送信する。
418においてターゲット基地局は加入者装置125のR55Iを測定し、各特
定ターゲット基地局について対応するヒステリシス値を被測定R55Iに加算す
る。次に、420において試験が行なわれ、被測定R5S Iとターゲット基地
局のヒステリシスとの和がソースR35Iよりも大きいかどうかを判定する。ソ
ースR55Iよりも大きくない場合、421において処理はこの特定のターゲッ
ト基地局で停止する。被測定R3S Iとターゲット基地局のヒステリシスとの
和がソースR35Iよりも大きい場合、422においてターゲット基地局は基地
局インタフェース120に応答を返送する。
次に、425において基地局インタフェース120によって試験が行なわれ、い
ずれかのターゲット基地局が応答したかどうかを判定する。いずれかのターゲッ
ト基地局が応答した場合、加入者装置125は最適サービス区域にいないことに
なる(427)。しかし、どのターゲット基地局も応答しなかった場合、加入者
装置125は最適サービス区域にいることになる(430)。
第5図は、MAH○を有する無線電話システムが、ステップ309に示すように
加入者装置125が最適サービス区域にいるかどうかを判定する方法を概略的に
示す。この処理は500から開始し、503においてソース基地局は加入者装置
がソース・セルの最適セクターにいるかどうかを判定する。次に、506におい
て試験が行なわれ、加入者装置が最適セクターにいるかどうかを判定する。最適
セクターにいない場合、509において加入者装置は最適サービス区域にいない
と判断される。しかし、加入者装置125が最適セクターにいる場合、512に
おいてソース基地局130は加入者装置125に隣接ターゲット基地局のR55
Iを測定するように指示する。次に、515において加入者装置125は隣接タ
ーゲット基地局のR55Iを測定する。測定の後、518において加入者装置1
25は被測定R55Iをソース基地局130に返送する。別の実施例では、加入
者装置125は被測定R5S Iから最適R55Iをめ、この最適R55Iのみ
をソース基地局に返送してもよい。次に、521においてソース基地局130は
各ターゲット基地局の対応するヒステリシス値をターゲット基地局の被測定R5
5Iに加算する。次に、524において試験が行なわれ、いずれかのターゲット
基地局の被測定R55Iとヒステリシスとの和がソースR35Iよりも大きいか
どうかを判定する。ソースR55Iよりも大きいターゲットR55Iとヒステリ
シス値との和がある場合、加入者装置125は最適サービス区域にいないことに
なる(527)。しかし、ソースR3S Iが全てのR35Iとヒステリシス値
との和よりも大きい場合、加入者装置125は最適サービス区域にいることにな
る(530)。
加入者装置125が最適セクター/セルにいるかどうかを判定することにより、
加入者装置125はソース基地局130で設定された所定のMAXPLレベルよ
りも高いレベルで送信することができる。このように、加入者装置125は、高
レベル加入者送信に起因する干渉の影響を近隣ターゲット基地局に与えずに、ソ
ース基地局との通信を維持することができる。
pT−G−Ll−
FTCy−5
要約書
無線電話システムは、加入者装置(125)が所定の最大電力レベル以上で送信
することを可能にする。この最大電力レベルはソース基地局(130)において
設定され、このレベルは隣接ターゲット基地局に干渉せずに加入者装置(125
)が送信できる最大電力レベルに相当する。ソース基地局(130)によって測
定された加入者装置(125)の受信信号強度表示(R3SI)が転送閾値以下
になると、無線電話システムはこの加入者装置(125)が最適セクター/セル
にいるかどうかを判定する。加入者装置(125)が最適セクター/セルにいる
場合、加入者装置(125)は所定の最大レベル以上の電力レベルで送信するこ
とが許され、ソース基地局(130)との通信を維持することができる。
Claims (10)
- 1.高い最大電力レベル利用を行なう無線電話システムにおいて、この無線電話 システムは基地局インタフェースを介して複数のターゲット基地局に結合された ソース基地局を有し、このソース基地局は無線周波(RF)チャンネル上で加入 者装置と通信を行ない、このソース基地局は加入者装置に複数のRF電力レベル のうち少なくとも一つのRF電力レベルで送信するように指示することができ、 このソース基地局は最大加入者装置RF電力レベル以下の所定の加入者装置RF 電力レベルに相当する所定の最大加入者装置送信レベル値(MAXPL)を有す る無線電話システムであって: 前記ソース基地局において、少なくとも第1通信転送閾値を与える手段; 前記ソース基地局において、前記無線周波チャンネル上の送信の第1信号品質値 を測定する手段;少なくとも一つのターゲット基地局において、前記無線周波チ ャンネル上の送信の少なくとも第2信号品質レベルを測定する手段; 前記基地局インタフェースにおいて、前記第1信号品質値と前記少なくとも第2 信号品質値とに基づいて、最適基地局を判定する手段;および 前記第1信号品質値が前記少なくとも第1通信転送閾値以下であり、かつ、前記 ソース基地局が前記最適基地局である場合に、前記ソース基地局において、前記 加入者装置にMAXPL以上のレベルで送信するように指示する手段;によって 構成されることを特徴とする無線電話システム。
- 2.前記判定する手段は: 前記ソース基地局の物理的な位置と前記少なくとも一つのターゲット基地局とを 相関させるヒステレシス値を与える手段;および 前記ヒステレシス値を前記第1信号品質値に加算して、第1修正信号品質値を与 える手段; をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項1記載の無線電話システム。
- 3.前記判定する手段は、前記第1修正信号品質値と前記少なくとも第2信号品 質値とに基づいて、最適基地局を判定する手段をさらに含んで構成されることを 特徴とする請求項2記載の無線電話システム。
- 4.高い最大電力レベル利用を行なう無線電話システムにおいて、この無線電話 システムは複数のターゲット基地局に結合されたソース基地局を有し、このソー ス基地局はソース・チャンネル上で加入者装置と通信を行ない、このソース基地 局は加入者装置に複数のRF電力レベルのうち少なくとも一つのRF電力レベル で送信するように指示することができ、このソース基地局は最大加入者装置RF 電力レベル以下の所定の加入者装置RF電力レベルに相当する所定の最大加入者 装置送信レベル値(MAXPL)を有する無線電話システムであって: 前記ソース基地局において、少なくとも第1通信転送閾値を与える手段; ターゲット基地局において、少なくとも第1ターゲット・チャンネル上で送信す る手段; 前記加入者装置において、前記ソース・チャンネル上の送信の第1信号品質値を 測定する手段;前記加入者装置において、少なくとも第1ターゲット・チャンネ ル上の前記送信の少なくとも第2信号品質値を測定する手段; 前記ソース局において、前記第1信号品質値と前記少なくとも第2信号品質値と に基づいて、最適基地局を判定する手段;および 前記第1信号品質値が前記少なくとも第1通信転送閾値以下であり、かつ、前記 ソース基地局が最適基地局である場合に、前記ソース基地局において、前記加入 者装置にMAXPL以上のレベルで送信するように指示する手段;によって構成 されることを特徴とする無線電話システム。
- 5.前記判定する手段は: 前記ソース基地局の物理的な位置と前記少なくとも一つのターゲット基地局とを 相関させるヒステレシス値を与える手段;および 前記ヒステレシス値を前記第1信号品質値に加算して、第1修正信号品質値を与 える手段; をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項4記載の無線電話システム。
- 6.前記判定する手段は、前記第1修正信号品質値と前記少なくとも第2信号品 質値とに基づいて、最適基地局を判定する手段をさらに含んで構成されることを 特徴とする請求項5記載の無線電話システム。
- 7.無線電話システムにおいて最大電力レベル利用を高くする方法であって、こ の無線電話システムは基地局インタフェースを介して複数のターゲット基地局に 結合されたソース基地局を有し、このソース基地局は無線周波(RF)チャンネ ル上で加入者装置と通信を行ない、このソース基地局は加入者装置に複数のRF 電力レベルの少なくとも一つのRF電力レベルで送信するように指示することが でき、このソース基地局は最大加入者装置RF電力レベル以下の所定の加入者装 置RF電力レベルに相当する所定の最大加入者装置送信レベル値(MAXPL) を有する方法であって: 前記ソース基地局において、少なくとも第1通信転送閾値を与える段階; 前記ソース基地局において、前記無線周波チャンネル上の送信の第1信号品質値 を測定する段階;少なくとも一つのターゲット基地局において、前記無線周波チ ャンネル上の送信の少なくとも第2信号品質値を測定する段階; 前記基地局インタフェースにおいて、前記第1信号品質値と前記少なくとも第2 信号品質値とに基づいて、最適基地局を判定する段階;および 前記第1信号品質値が前記少なくとも第1通信転送閾値以下であり、かつ、前記 ソース基地局が前記最適基地局である場合に、前記ソース基地局において、前記 加入者装置にMAXPL以上のレベルで送信するように指示する段階;によって 構成されることを特徴とする方法。
- 8.高い最大電力レベル利用を行なう無線電話システムにおいて、この無線電話 システムは、第1セクター内の無線周波(RF)チャンネル上で加入者装置と通 信するソース基地局を有し、このソース基地局は加入者装置に複数のRF電力レ ベルのうち少なくとも一つのRF電力レベルで送信するように指示することがで き、このソース基地局は最大有効加入者装置RF電力レベル以下の所定の加入者 装置RF電力レベルに相当する所定の最大加入者装置送信レベル値(MAXPL )を有する無線電話システムであって:少なくとも第1通信転送閾値を与える手 段;前記第1セクター内の前記無線周波チャンネル上の送信の第1信号品質値を 測定する手段; 第2セクター内の前記無線周波チャンネル上の送信の少なくとも第2信号品質レ ベルを測定する手段;前記第1信号品質値と前記少なくとも第2信号品質値とに 基づいて、最適セクターを判定する手段;および前記第1信号品質値が前記少な くとも第1通信転送閾値以下であり、かつ、前記第1セクターが前記最適セクタ ーである場合に、前記加入者装置にMAXPL以上のレベルで送信するように指 示する手段; によって構成されることを特徴とする無線電話システム。
- 9.最適セクターを判定する前記手段は、前記ソース基地局および基地局インタ フェースのいずれか一方で行なうことができることを特徴とする請求項8記載の 無線電話システム。
- 10.高い最大電力レベル利用を行なう無線電話システムにおいて、この無線電 話システムは複数のターゲット基地局に結合されたソース基地局を有し、このソ ース基地局は無線周波(RF)チャンネル上で加入者装置と通信を行ない、この ソース基地局は加入者装置に複数のRF電力レベルのうち少なくとも一つのRF 電力レベルで送信するように指示することができ、このソース基地局は最大加入 者装置RF電力レベル以下の所定の加入者装置RF電力レベルに相当する所定の 最大加入者装置送信レベル値(MAXPL)を有する無線電話システムであって :前記ソース基地局において、少なくとも第1通信転送閾値を与える手段; 前記ソース基地局において、前記無線周波チャンネル上の送信の第1信号品質値 を測定する手段;少なくとも一つのターゲット基地局において、前記無線周波チ ャンネル上の送信の少なくとも第2信号品質レベルを測定する手段; 前記第1信号品質値と前記少なくとも第2信号品質値とに基づいて、最適基地局 を判定する手段;および前記第1信号品質値が前記少なくとも第1通信転送閾値 以下であり、かつ、前記ソース基地局が前記最適基地局である場合に、前記ソー ス基地局において、前記加入者装置にMAXPL以上のレベルで送信するように 指示する手段;によって構成されることを特徴とする無線電話システム。
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