JPH06505133A - 無線電話システムにおける通信転送 - Google Patents

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通信転送 発明の分野 この発明は一般的にはセルラ無線電話システムに関し、かつより特定的には呼の 維持のために通信転送を必要とするセルラ無線電話システムに関する。

発明の背景 セルラ無線電話システムにおいては、移動電話またはユニットのハンドオフが、 それがシステムにおけるセルからセルへと移動するに応じて該移動電話への通信 を維持するために必要である。ハンドオフは進行中の呼を移動電話の移動に従っ て１つのＲＦカバレージ領域から他のものへと転送するプロセスである。それは また前記カバレージ領域内の妨害のためＲＦカバレージ領域内で呼が他のチャネ ルに転送されるプロセスでもある。進行中の呼のハンドオフのプロセスはセルラ 無線電話システムに関係する最も微妙にバランスした機能の１つであるが、その 理由はこれが首尾よい動作を保証するために種々のシステムの処理要素の間で高 いレベルの調整を必要とするからである。適切な時間に呼をハンドオフできない ことは一般に呼の品質の低下、近隣カバレージ領域との妨害、および呼の望まし くない終了さえも生ずる結果となる。

現在のアナログセルラ無線電話システムはシステムが連続的にシステムにおいて 動作している各々の呼の品質を監視することを必要とする。システムはある呼の 品質が特定のカバレージ領域において所定のしきい値より低下した時を認識しな ければならず、かつまた他のどのカバレージ領域がその呼を満足に取り扱うこと ができるかを決定しなければならない。いったん、より適切なガバレージ領域が 識別されれば、システムは移動ユニットにそれを他のチャネルに向けるよう指令 する命令を送信する。移動ユニットはそれが現在のチャネルを去りつつあること を確認し、新しいチャネルに同調し、該新しいチャネルに同期しかつ送信を開始 し、それによって新しいチャネルによって到達したことを確認する。

デジタルセルラ無線電話システムにおいては、前記手順は幾らか修正され、即ち 移動ユニットはシステムによって指令されて他のチャネル並びにその現在のチャ ネルを測定することができ、かつまた移動ユニットはこの情報をシステムに報告 する。これらの測定は信号強度のみからなりかつ相対的なものであり、測定結果 は変化する環境条件に従ってかなり変化する可能性がある。このため、かつ移動 ユニットが前記測定結果が妨害者のものであるか或いは正しいチャネルのもので あるかを判定できないため、システムは移動ユニットによって選択されたセルを 走査しなければならない。

ハンドオフ処理において考慮すべき他の要因は現在のセルラ無線電話システムに おいては、無線電話交換機が発信元のベースサイトからハンドオフ要求を受信し かつ該メツセージを可能性のある目標ベースサイトに中継することである。目標 ベースサイトは移動ユニットの送信の品質を監視しかつもし必要な条件が満され ていれば、目標ベースサイトは無線電話交換機に応答してそれが良好な候補者で あることを知らせる。この時間の間に、無線電話交換機は全ての他の可能性ある 目標ベースサイトから更に他の応答を受信するために所定の時間待機する。もし いずれかの目標ベースサイトから何らの応答も受信しなければ、無線電話交換機 はメツセージを発信元ベースサイトに中継して移動ユニットの信号レベルを増大 させる。発信元ベースサイトは与えられた信号レベルのステップが移動ユニット において知られた信号レベルの増大に変換されることを知っており、従って発信 元ベースサイトは信号レベルのステップをそれに従ってセットする。発信元ベー スサイトは再び移動ユニットの送信に対して信号品質の測定を行いかつ全プロセ スが反復される。ハンドオフ条件が満たされた時常にハンドオフを要求するこの プロセスは無線電話交換機をオーバロードにする傾向があるが、それはハンドオ フ情報が常にシステム全体に転送されているからである。

更に他のシステムはベースサイトがハンドオフ処理を高速化するために連続的な ベースで全ての受信信号強度測定を無線電話交換機に送信させる。しかしながら 、この方法は交換機が保存しなければならない多量の信号強度データトラフィッ クを生成する。

従って、無線電話交換機において効率的なスループットを維持しながら、目標ベ ースサイトが発信元ベースサイトに報告しなければならない期間を延長するハン ドオフ手順の必要性が存在する。

発明の概要 無線電話システムは発信元ベースサイトと通信する移動ユニットを有し、該移動 ユニットは前記発信元ベースサイトから選択された１つの目標ベースサイトへの 通信転送を必要とする。前記無線電話システムは、発信元ベースサイトにおいて 、該発信元ベースサイトによって受信される信号の第１の信号品質値を得、第２ の信号品質値を提供しかつ少くとも第１の所定の期間および第２の所定の期間を 提供する。無線電話システムは、少なくとも前記選択された１つの目標ベースサ イトにおいて、少なくとも１つの前記選択された１つの目標ベースサイトによっ て受信された信号の第３の信号品質値を得る。前記無線電話システムは、少なく とも前記選択された１つの目標ベースサイトにおいて、前記第１の信号品質値を 前記第３の信号品質値と比較しかつ前記第２の信号品質値を前記第３の信号品質 値と比較し、かつこの比較に応答し、少なくとも前記第１の所定の期間の間に発 信元ベースサイトから少なくとも前記選択された１つの目標ベースサイトに通信 を転送する。

図面の簡単な説明 第１図は、デジタル無線電話システムの理想的な地理的レイアウトを概略的に示 す。

第２図は、発信元ベースサイトに通信しておりかつ２つの候補の目標ベースサイ トの方向に移動している移動ユニットを示す。

第３八図ないし第３Ｃ図は、共に、本発明に従ってデジタル無線電話システムが 移動ユニットの通信を転送するために行うステップを示すフローチャートである 。

第４図は、発信元ベースサイトおよび目標ベースサイトのブロック図を示す。

好ましい実施例の詳細な説明 セルラ通信システムの典型的な構成が第１図に示されている。発信元（ｓｏｕｒ ｃｅ）セル１００は発信元ベースサイトを含みかつ６つの別個の目標ベースサイ トを含む目、標セル１０１〜１０６によって囲まれている。発信元セル１００は 該発信元セル１００の境界内を進行している移動ユニットを含む。

第２図は、発信元セル１００および潜在的な目標セル１０１および１０２の拡大 した図を示す。発信元ベースサイト２００と目標ベースサイト２０５および２１ ０はベースサイトインタフェース２２０を介して一緒に接続されている。ベース サイトインタフェース２２０は典型的には公共サービス電話ネットワークからの 入力ラインを有する。移動ユニット２２５は発信元セル１００の境界全体に渡り 発信元ベースサイト２００と通信しておりかつ目標セル１０１および１０２の方 向に移動する。

第３図は、移動ユニット２２５がそれが通信している発信元ベースサイト２００ から離れて目標ベースサイト２０５．２１０の方向に移動する時にシステムが受 けるハントオフ処理のフロー図である。第３Ａ図を参照すると、ハンドオフプロ セスは３００でスタートし、発信元ベースサイト２００が３０１において第１の （発信元）信号品質値を測定しかつそのデータを記憶する。該信号品質値は好ま しい実施例においては受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）である。

次に、３０３において、第１の（発信元）信号品質値、Ｒ８５Ｉｓ１が転送しき い値より大きいか否かを判定するために試験が行われる。好ましい実施例におい ては、１つのしきい値のみが導入されているが、発信元ベースサイト２００によ って絶対的により低いレベルのしきい値に到達する前にハンドオフ手順を開始す るため２つまたはそれ以上のしきい値を導入することもできる。２つのしきい値 を使用することは呼の品質を増大するが、それはハンドオフがより高い発信元ベ ースサイト２００の受信機感度において生じ得るからである。引き続き、もしＲ ＳＳＩ８がより大きければ、発信元ベースサイト２００は３０１においてＲ８５ １８を測定しかつそのデータを記憶し続ける。もしＲ８５Ｉｓが前記転送しきい 値より低ければ、第２の（予想される）信号品質値、Ｒ３５Ｉ、が３０６におい て計算される。Ｒ８５ＩＦはもし移動ユニットの電力が増大すれば発信元ベース サイト２００が受信することが予期される信号レベルの値である。発信元ベース サイト２００はＲ３５ＩＦを計算可能であるが、その理由は発信元ベースサイト ２００がそれが移動ユニット２２５に送信する電力増大値と得られる電力との相 互関係を知っているからである。

次に、３０９において、実現可能な目標ベースサイト２０５．２１０に対して監 視している、移動ユニット２２５がいずれかの目標ベースサイト２０５．２１０ を表示したか否かを見るために試験が行われる。もしいずれの実現可能な目標ベ ースサイト２０５．２１０も移動ユニット２２５によって検出されなければ、該 移動ユニット２２５の電力が３１２において増大されかつ発信元ベースサイト２ ００は、３０１において、Ｒ８５ｌｓを測定しかつそのデータを記憶し続ける。

もし該移動ユニット２２５が実現可能な目標ベースサイト２０５．２１０を表示 すれば、目標ベースサイト２０５．２１０の情報、Ｒ８５Ｉ８およびＲ３Ｓ■Ｆ を含むハンドオフ要求が、３１５において、ベースサイト用インタフェース２２ ０に送信されかつ発信元ベースサイト２００における第１の所定期間（Ｘ）およ び第２の所定期間（Ｗ）のタイマがリセットされる。好ましい実施例においては 、前記Ｘ期間は発信元ベースサイト２００がベースサイト用インタフェース２２ ０が応答するのを待機する１〜５秒の期間であり、前記ベースサイト用インタフ ェース２２０はそれが目標ベースサイト２０５．２１０から応答を受信した場合 にのみ応答する。好ましい実施例においては、前記Ｗの期間は発信元ベースサイ ト２００が前記ベースサイト用インタフェース２２０が応答するのを待機する７ 秒の期間である。ベースサイト用インタフェース２２０は、３１８において、ハ ンドオフ要求を受信し、Ｒ３５Ｉ　およびＲ８５ＩＦを移動ユニット２２５によ って位置決めされた実現可能な目標ベースサイト２０５．２１０に送信しかつそ れら自身のＸおよびＷタイマをリセットし、これらのタイマは共に前記発信元ベ ースサイト２００のＸおよびＷタイマと同じ期間であるが前記発信元ベースサイ ト２００のものと比較してやや遅延している。目標ベースサイト２０５．２１０ は、３２１において、メツセージを受信しかつ移動ユニット２２５の第３の（目 標）信号品質値、Ｒ８５Ｉ□、を測定する。

第３Ｂ図に移ると、３２４において、デジタル音声カラーコード（Ｄ　Ｖ　ＣＣ ）が移動ユニット２２５に対して有効であるか否かを判定するため試験が行われ る。ＤＶＣＣは移動ユニット２２５に与えられてそれを同じまたは回りのセルの 他の移動ユニットから区別するための２進コードであり、好ましい実施例におい ては、それは目標ベースサイト２０５．２１０が発信元ベースサイト２００が測 定した同じ移動ユニット２２５のＲ３５Ｉを測定していることを保証するために 使用される。もしＤＶＣＣが移動ユニット２２５に対して有効であれば、３２６ において、Ｒ３５ＩＴがＲ８５Ｉｓとヒステリシス値を加えたものより大きいか 否かを判定するために試験が行われる。該ヒステリシス値は発信元ベースサイト ２００および目標ベースサイト２０５．２１０の異なる物理的位置に対して責任 を持つシステム設計者によってあらかじめ定められた値であり、かつ正、負また はゼロとすることができる。もしＲ８５Ｉ、がＲＳＳＩ８に該ヒステリシス値を 加えたものより大きければ、３４０において、Ｒ８５Ｉｓに前記ヒステリシス値 を加えたものより大きなＲ３５１１を有する目標ベースサイ）２０５，２１０か らベースサイト用インタフェース２２０に応答が送信される。もし、上記におい て、ＤＶｃｃが有効でないか、或いはＲ８５ＩＴがＲ８５Ｉｓにヒステリシス値 を加えたものより大きくなければ、目標ベースサイ）２０５，２１０は、３３０ において、Ｒ８５ＩＴを再測定する。この時間の間および本質的にバックグラウ ンドにおいて、発信元ベースサイト２００におけるＸタイマはプロセスを計時し ておりかつもしＸ期間が発信元ペースサイト２００がベースサイト用インタフェ ース２２０から応答を受信する前に経過すれば移動ユニット２２５の電力を増大 することになる。引き続き、移動ユニット２２５のＤＶＣＣの有効性に対するチ ェックのための試験が３２４において繰り返される。もしＤＶＣＣが有効であれ ば、３３３において、Ｒ８５ＩＴがＲ８５ＩＦより大きいか否かを判定するため に試験が行われる。もしＲ８５ＩＴがＲ３５Ｉ、より大きければ、Ｒ３５ＩＦよ り大きなＲ３５Ｉ、を有する目標ベースサイト２０５，２１０からベースサイト 用インタフェース２２０に対して、３４０において、応答が送信される。もしＲ ３５Ｉ□がＲ８５ＩＦより大きくなければ、３３６においてＷ期間が発信元ベー スサイト２００において経過したか否かを判定するためにチェックが行われる。

もしＷ期間が経過していなければ、３３０における再測定が反復される。もしＷ の期間が経過していれば、ハンドオフプロセスは発信元ベースサイト２００の３ ３９において終了することになる。

第３Ｃ図を参照すると、ＸまたはＷの期間の間にベースサイト用インタフェース ２２０において目標ベースサイト２０５．２１０がベースサイト用インタフェー ス２２０に応答すれば、３４１において、ハンドオフプロセスがＸまたはＷの期 間内にあるか否かを判定するために試験が行われる。もし該プロセスがＸ期間内 にあれば、ベースサイト用インタフェース２２０は３４３において、Ｘの期間が 経過した後に最善の目標ベースサイト２０５．２１０を選択する。もしＷの期間 における処理であれば、ベースサイト用インタフェース２２０は、３４８におい て、チャネルを選択された目標ベースサイト２０５．２１０に割り当てかつその 目標ベースサイト２０５．２１０に前記チャネルを通知する。選択された目標ベ ースサイト２０５．２１０は次に、３５７において、そのチャネルにパワーアッ プしかつベースサイト用インタフェース２２０に応答し戻す。ベースサイト用イ ンタフェース２２０は、３６０において、発信元ベースサイト２００にハンドオ フ応答を通知しかつ該発信元ベースサイト２００は３６２においてＲ８５Ｉｓを 再測定する。次に、３６３において、Ｒ８５ＩＴが依然としてＲ８５Ｉｓより大 きいか否かを判定するために試験が行われる。もしＲ３５Ｉ　がＲ８５Ｉｓより 小さければ、発信元ベースサイト２００は、３６６において、ハンドオフプロセ スを停止しかつ対応するメツセージをベースサイト用インタフェース２２０に送 信する。もしＲ８５ＩＴが依然としてＲ８５１８より大きければ、発信元ベース サイト２００は３６９においてハンドオフメツセージを移動ユニット２２５に送 信することになる。移動ユニット２２５のハンドオフメツセージのアクルッジメ ントは３７０において受信され発信元ベースサイト２００は明瞭なメツセージを ベースサイト用インタフェース２２０に送信する。

移動ユニット２２５は新しいチャネルに同調しかつ選択された目標ベースサイト ２０５．２１０は、３７２において、ベースサイト用インタフェース２２０に移 動ユニット２２５が受信していることを通知する。移動ユニット２２５の発信元 ベースサイト２００から選択された目標ベースサイ）２０５．２１０へのハンド オフがこのようにして完了する。

第４図は、発信元（ｓｏｕｒｃｅ）ベースサイト２００および目標（ｔａｒｇｅ ｔ）ベースサイト２０５，２１０のブロック図を示す。伝統的なインタフェース ４００はプロセッサ４０５とベースサイト用インタフェース２２０との間のイン タフェースを行う。好ましい実施例ではモトローラの６８３０２型マイクロプロ セツサである、プロセッサは伝統的なメモリ４２０かつまた送信機／受信機４１ ０に結合されている。プロセッサ４０５は発信元ベースサイト２００および目標 ベースサイト２０５．２１０の機能を制御し、一方送信機／受信機４１０は外部 ＲＦ環境へのインタフェースを提供する。

もしＸおよびＷの期間の双方が通信転送が要求される前に経過すれば、発信元ベ ースサイト２００は第３図の処理の再初期化を要求することができる。第３図の 処理にとって重要なことはハンドオフプロセスには発信元ベースサイト２００に よって送信された同じ量のハンドオフ要求によって完了すべきより大きなチャン スが与えられ、効率的なベースサイト用インタフェース２２０のスループットを 維持しながら改善された／％ンドオフ方法を与える結果となるという事実である 。

国際調査報告 フロントページの続き （７２）発明者　ハート・トーマス　ピーアメリカ合衆国イリノイ州　６００７ ４、パラタイン、アイル・ロイヤル・サークル （７２）発明者　ハードマン・スコツト　エイアメリカ合衆国イリノイ州　６０ ０４２、アイランド・レイク、ニューポート・ドライブ（７２）発明者　ハルス ポラシュ・トーマス　ジーアメリカ合衆国イリノイ州　６００６７、パラタイン 、モリス・ドライブ　７４４

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．発信元ベースサイトへ通信している移動ユニットを有する無線電話システム であって、前記移動ユニットは前記発信元ベースサイトから選択された１つの目 標ベースサイトヘの通信転送を要求しており、前記無線電話システムは、 前記発信元ベースサイトにおいて、前記発信元ベースサイトによって受信された 信号の第１の信号品質値を得るための手段、 前記発信元ベースサイトにおいて、第２の信号品質値を提供するための手段、 前記発信元ベースサイトにおいて、少なくとも第１の所定の期間および第２の所 定の期間を提供するための手段、少なくとも前記選択された１つの目標ベースサ イトにおいて、少なくとも前記選択された１つの目標ベースサイトによって受信 された信号の第３の信号品質値を得るための手段、 少なくとも前記選択された目標ベースサイトにおいて、前記第１の信号品質値を 前記第３の信号品質値と比較しかつ前記第２の信号品質値を前記第３の信号品質 値と比較するための手段、そして 前記比較のための手段に応答して、前記少なくとも第１の所定の期間の間に前記 発信元ベースサイトから少なくとも前記選択された１つの目標ベースサイトヘと 通信を転送するための手段、 を具備する発信元ベースサイトへ通信している移動ユニットを有する無線電話シ ステム。
2. ２．前記第１の信号品質値を得るための手段は更に前記発信元ベースサイトの物 理的位置と少なくとも前記選択された１つの目標ベースサイトとを相関するヒス テリシス値を提供するための手段を具備する、請求の範囲第１項に記載の無線電 話システム。
3. ３．前記比較のための手段は更に前記第３の信号品質値が前記第１の信号品質値 に前記ヒステリシス値を加えたものより大きい場合に応答するための手段を具備 する、請求の範囲第２項に記載の無線電話システム。
4. ４．前記比較のための手段は更に前記第３の信号品質値が前記第２の信号品質値 より大きい場合に応答する為の手段を具備する、請求の範囲第１項に記載の無線 電話システム。
5. ５．発信元ベースサイトに通信する移動ユニットを有する無線電話システムにお ける通信転送方法であって、前記移動ユニットは前記発信元ベースサイトから選 択された１つの目標ベースサイトヘの通信転送を要求しており、前記方法は、 前記発信元ベースサイトにおいて、前記発信元ベースサイトによって受信された 信号の第１の信号品質値を得る段階、 前記発信元ベースサイトにおいて、第２の信号品質値を提供する段階、 前記発信元ベースサイトにおいて、少なくとも第１の所定の期間および第２の所 定の期間を提供する段階、少なくとも前記選択された１つの目標ベースサイトに おいて、少なくとも前記選択された１つの目標ベースサイトによって受信された 信号の第３の信号品質値を得る段階、少なくとも前記選択された１つの目標ベー スサイトにおいて、前記第１の信号品質値を前記第３の信号品質値と比較し、か つ前記第２の信号品質値を前記第３の信号品質値と比較する段階、そして 前記比較段階に応答して、少なくとも前記第１の所定の期間の間に前記発信元ベ ースサイトから少なくとも前記選択された１つの目標ベースサイトに通信を転送 する段階、を具備する、発信元ベースサイトに通信する移動ユニットを有する無 線電話システムにおける通信転送方法。
6. ６．発信元ベースサイトから選択された１つの目標べースサイトヘの通信転送を 要求する無線電話システムであって、 各々前記発信元ベースサイトに関連する第１のしきい値および第２のしきい値を 提供するための手段、前記発信元ベースサイトによって受信された信号の第１の 信号品質値を得るための手段、 少なくとも前記選択された１つの目標ベースサイトによって受信された前記信号 の第２の信号品質値を得るための手段、 前記第１の信号品質値が前記第１のしきい値より小さい場合に通信転送要求を少 なくとも前記選択された１つの目標ベースサイトヘと送信するための手段、前記 送信のための手段に結合され、前記第２の信号品質値が前記第１の信号品質値よ り大きい場合に前記発信元ベースサイトから前記選択された１つの目標ベースサ イトヘと通信を転送するための手段、そして 前記第１の信号レベル品質値が前記第２のしきい値より低い場合に前記発信元ベ ースサイトから前記選択された１つの目標ベースサイトヘと通信を転送するため の手段、を具備する無線電話システム。
7. ７．前記通信転送要求を送信するための前記手段は更に前記通信転送要求に前記 第１の信号品質値を含めるための手段を具備する、請求の範囲第６項に記載の無 線電話システム。
8. ８．第１の信号品質値を得るための前記手段は更に前記発信元ベースサイトの物 理的位置と少なくとも前記選択された１つの目標ベースサイトを相関するヒステ リシス値を提供するための手段を具備する、請求の範囲第６項に記載の無線電話 システム。
9. ９．前記第２の信号品質値が前記第１の信号品質値より大きい場合に前記発信元 ベースサイトから前記選択された１つの目標ベースサイトヘと通信を転送するた めの前記手段は更に、 前記第２の信号品質値が前記第１の信号品質値より小さい場合に前記発信元ベー スサイトにより通信を維持するための手段、そして 前記第２の信号品質値が前記第１の信号品質値に前記ヒステリシス値を加えたも のより大きい場合に前記発信元ベースサイトから前記選択された１つの目標ベー スサイトヘと通信を転送するための手段、 を具備する、請求の範囲第８項に記載の無線電話システム。
10. １０．無線電話システムにおいて発信元ベースサイトから選択された１つの目標 ベースサイトヘと通信を転送する方法であって、 各々前記発信元ベースサイトに関連する第１のしきい値および第２のしきい値を 提供する段階、前記発信元ベースサイトによって受信された信号の第１の信号品 質値を得る段階、 少なくとも前記選択された１つの目標ベースサイトによって受信された前記信号 の第２の信号品質値を得る段階、前記第１の信号品質値が前記第１のしきい値よ り小さい場合に通信転送要求を送信する段階、 前記第２の信号品質値が前記第１の信号品質値より大きい場合に前記発信元ベー スサイトから前記選択された１つの目標ベースサイトヘと通信を転送する段階、 そして前記第１の信号レベル品質値が前記第２のしきい値より小さい場合に前記 発信元ベースサイトから前記選択された１つの目標ベースサイトヘと通信を転送 する段階、を具備する、無線電話システムにおいて発信元ベースサイトから選択 された１つの目標ベースサイトヘと通信を転送する方法。