JPH06510654A

JPH06510654A - 通信システムにおいて移動支援ハンドオフを行う方法

Info

Publication number: JPH06510654A
Application number: JP6503310A
Authority: JP
Inventors: ロハニ、カミヤー; ロザンスキ、ウォルター・ジェイ・ジュニア
Original assignee: モトローラ・インコーポレイテッド
Priority date: 1992-07-01
Filing date: 1993-06-14
Publication date: 1994-11-24
Also published as: FR2693330A1; DE4393250T1; SE9400667D0; WO1994001974A1

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】通信システムにおいて移動支援ハンドオフを行う方法発明の分野本発明は、一般に、通信システムに関し、さらに詳しくは、通信システムにおいて移動支援ハンドオフ（ＭＡＨＯ：Ｍｏｂｉｌｅ　Ａｓ５ｉｓｔｅｄ　Ｈａｎｄ −Ｏｆｆ）を行う方法に関する。

発明の背景ＭＡＨＯの目的は、加入者通信装置（例えば、携帯装置。

移動装置など）にセルラ通信システムにおける隣接セルの電力を測定させ、この電力測定に基づいてハンドオフ判定をさせることである。これらの判定は、加入者装置または基地局のいずれかによって行うことができる。基地局がこの判定を行う場合にも、電力測定は加入者装置によって行われ、基地局に返送される。

ＭＡＨＯを行う従来の方法では、すべての可能なハンドオフ候補に関する情報を得るため、複数の期間で数回測定を行う必要がある。各セルの制御信号は異なる周波数で送信するように設定されるため、複数の想定が必要であり、そのため１期間内で２４　（再利用パターンに依存する）もの異なる周波数の間で受信機が移動することは非実際的である。このことは、加入者が位置を変更するため、最後の測定が行われるまでに、最初の測定が不正確になるという問題を提起する。

位置の変更により、対数正規（Ｉｏｇｎｏｒｍａｌ）の変化（建物によって生じるシャドウィング（ｓｈａｄｏｗｉｎｇＪともいう）が生じる。これらの変化は数秒台で生じる。よって、短い期間（数秒以下）で平均を行う測定方式を有することが望ましい。

従って、ＭＡＨＯを効率的に行うため、複数のセルからの受信電力をできるだけ短時間で測定する方法が必要とされる。

発明の概要本発明は、各基地局が識別信号を有する複数の基地局を備える通信システムにおいて、ＭＡＨＯを行う方法に関する。各基地局からのＩＤ信号は、同期されたＭＡＨＯ時間フレームにおいて送信される。各ＩＤ信号の電力が測定され、その結果を用いてハンドオフ判定を行う。

図面の簡単な説明第１図は、セルラ通信システムの一部を表す図である。

第２図は、ＭＡＨＯを行う方法を説明するデータ・ストリームのタイムラインである。

第３図は、本発明によるＭＡＨＯを行う方法を説明するデータ・ストリームのタイムラインである。

第４図は、本発明によるＭＡＨＯを行う際に用いられる、電力を測定する受信回路の一部のブロック図である。

第５図および第６図は、本発明を具現する方法の処理フロー図である。

図面の簡単な説明まず第１図において、参照番号１ｏと記されるセルラ通信システム１の一部の図を示す。システム１０は、現在加入者にサービスを提供している発信セル（ｓｏｕｒｃｅ　ｃｅｌｌ）　１１と、ハンドオフを判定するために測定される３つの目標セル（ｔａｒｇｅｔ　ｃｅｌｌ）　（Ｔ　、からＴ３）を示す。ここで、目標セルの数は説明のため３つに制限されていることに留意されたい。実際には、より多くのセルがある。一般に、再利用パターンおよびセルのセクタに応じて、加入者は２４以上ものセクタ／セルを測定する必要がある。

第２図において、参照番号２０と記され、ＭＡＨＯを行う方法を説明するためのデータ・ストリームのタイムラインを示す。このデータ・ストリームは、標準的な周波数分割多元接続（Ｆ　ＤＭＡ　：　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）システム用のＭＡＨＯ処理を説明するために用いられる。この場合、加入者である受信機は、フレーム２１゜２３．２５で標準音声信号を受信する。データ・ストリーム内には、ＭＡＨＯフレーム２２．２４が分散されている。

動作中、各セル局は、周波数再利用パターンに基づいて各セルに割り当てられる周波数上で、ＭＡＨＯ用に用いられる信号を放送する。ＭＡＨＯフレーム２２において、受信機は自局の周波数を調整して、できるだけ多くの異なる信号を受信測定する。ここで、フレーム全体をＭＡＨＯ専用に割り当てる必要はなく、かつ信号送信などの他の機能は同一フレーム内で実行できることに留意されたい。このことは、時分割多元接続（Ｔ　Ｄ　Ｍ　Ａ　：　Ｔｉｍｅ　ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌ＋１ｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）システムの動作に似ているが、フレーム内のすべてのスロットが同一加入者によって受信される点が異なる。周波数を変更し、測定を行うために要する時間のため、一つのフレームでは４回から８回の測定（この例ではＦｌからＦ４）シか行うことができない。従って、次のＭＡＨＯフレーム２４では、セル／周波数（Ｆ５〜Ｆ、）の次のセントが読み込まれる。この処理は、すべての測定が行われるまで続く。しかし、加入者が移動し、またすべての測定を行ろためｔ二必要な時間のため、最初に採取されたデータの信頼性は、最後のデータが採取されるまでに疑わしくなる。その結果、ハンドオフは不正確になり、システムの刊用は非効率的になることがある。

従って、一つのＭ　Ａ　ＨＯフレーム内で測定を行い、正確かつタイムリーなデータをハンドオフ判定を行う局に与えることができる方法が開発された。本方法について、参照番号３０と記されるデータ・ストリームのタイム・ラインとともに第３図で説明する。本実施例では、各セル局にコードが割り当てられる。同期された時間で、すべてのセル局は同一周波数上で自局のコードを送信する。

データ・ストリーム３０はこのことを周波数ホッピング（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｈｏｐｐｉｎｇ）システムで示しているが、本発明が機能するためにホッピングは必要ない。ここで、データ・ストリーム３０は音声フレーム３１，３３．３４からなる。

各フレーム間で、チャンネルの周波数（Ｆ、、、、Ｆ、、。

Ｆ、）は変更され、周波数ホッピング方式を提供する。所定セ１しからのコードの混合を含む信号を受信する。これらのコードは一つの時間フレーム３２内で受信されるので、複数のフレームではなく一つのフレームで採取されたデータからハンドオフ判定を行うことができる。すべての基地局は同時に測定されるので、ハンドオフ判定を行うために必要な測定総数は低減される。このことは、セル・エツジ信頼性（ｃｅｌｌ　ｅｄｇｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ）を改善するという点で重要であり、このセル・エツジ信頼性は、セルが小さくなり、移動局がセルを数分で横断できるようになると、ますます重要になる。

第４図において、本発明により電力を測定するための、参照番号４０と記される受信回路の一部のブロック図を示す。回路４ｏは、複数の相互相関器（ｃｒｏｓｓ　ｃｏｒｒｅｌａ＋ｏｒ）４１〜４４と、ピーク値検出器などの電力測定手段４６〜４９とからなり、これらはすべて一つのデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）で構築できる。

ＭＡＨＯ処理について、各セルはコード信号Ｓ、Ｔ、、Ｔ２などで自局のコード（例えば、発信セル１１についてＣ５゜目標セルＴ１について０１など）を送信する。すべてのコード信号からなる信号Ｒが受信されると、相互相関器４１〜４４においてコード（Ｃ３，Ｃ，など）と混合され、コード信号を復元する。これらのコード信号のそれぞれは、ピーク値検出器４５〜４９において処理され、コード信号の電力（Ｐ５．Ｐ、など）をめる。

電力がめられると、この電力はハンドオフ判定を行うために加入者によって用いられる。あるいは、すべての電力情報は発信基地局ｉ二返送することができ、ここで基地局がこの判定を行う。加入者にハンドオフ判定を行わせる利点は、時間と間接費（ｏｖｅｒｈｅａｄ）が節約されることである。

基地局で判定を行う利点は、各加入者を調整する必要がなく、基地局ソフトウェアを変更するだけで判定処理を再定義できることである。

ハンドオフ判定は一つのＭＡＨＯフレームにおいて得られる情報から行うことができるが、レイリー・フェージングによる変化の影響を除去するため、複数の測定値の平均が一般に必要である。

第５図および第６図において、本発明を具現する参照番号５０と記される処理のフロー図を示す。基地局トランシーバについて、ＭＡＨＯ処理はステップ５１から開始する。

ステップ５２において、トランシーバはＭＡＨＯ時間ＴＸでＭＡＨＯ周波数Ｆ１に進むように指示される。次に、トランシーバはセルのＩＤ（例えば、周波数、カラー・コードまたはパイロット・パターン）を含む信号を送信する。コードが送信された後、ステップ５４で基地局は通常動作に戻る。

第６図において、処理５ｏの加入者側はステップ５６がら開始する。ステップ５７において、処理は加入者のトランシーバに時間Ｔ８で周波数Ｆ８上で受信するように指示する。ステップ５８で信号Ｒが受信され、この信号は、加入者の範囲内の基地局によって送信されるすべてのコード信号を含む。次にこの信号は、相互相関器４１〜４４などを用いて、成分コード信号と相互相関される。ステップ６０において、それによって得られる信号は測定され、対応する電力をめる。

ステップ６０で測定されたコード信号の電力レベルは、ステップ６１においてハンドオフ判定を行うために用いられる。このハンドオフ判定はステップ６２で実行され、その後ステップ６３において、処理５０は戻る。現在の発信送信機が好適な送信機であるため、ハンドオフ判定は何も行わない（すなわち、ハンドオフを行わない）ことが極めて多いことに留意されたい。あるいは、［メーク・ビフォ・ブレーク（ｍａｋｅ−ｂｅｆｏｒｅ−ｂｒｅａｋ）Ｊハンドオフ・システムを採用することができ、この場合、発信セルから目標セルに移る際に、加入者セルは発信セルおよび目標セルによって同時にサービスが提供される。

上記の処理で最良の結果を得るためには、コードは、１６〜３２ビツトと長く、相互相関が低くなければならない。

しかし、システムがＭＡＨＯ時間フレームにおいてこの長さのコードを提供することは不可能なことがある。このような場合、システム用に直交コード・セット（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｃｏｄｅ　５ｅｔ）を適用できる。短い直交コード設計がうまくいくためには２つの条件がある。まず第１に、セルを同期させる必要がある。このことはすでにほとんどの新しいシステムの条件でもあるので、この条件は満たされている。

第２の条件は、シンボル時間が伝搬遅延よりもはるかに長くなければならないことである。１マイルのセル半径を有するシステムでは、伝搬経路長が２半径である場合に、伝搬遅延は約１０μ秒である。従って、ｌＯμ秒よりもはるかに大きいシンボル期間（例えば、伝搬遅延の１０倍）を用いなければならない。これは、加入者における相関器においてシンボル時間をほぼ同時に整合させることである。

シンボル期間が伝搬遅延と同じ期間である場合、コードはオフセットされ、直交である利点が失われる。

直交コードのセットは、ＱＰＳＫ変調について式（１）によって定義できる：これは、２つのセルに対して２シンボル・コードを与える。

それ以上が必要な場合、式（１）を再帰式（２）に導入することによって、コードおよびセルを増加できる。

ただし、行列の各行（ｒｏｗ）は、特定の送信機に割り当てられるコード（またはパイロット・シーケンス）である。ＭＡＨＯ用では、加入者がすべての隣接セルを同時にチェックできる３　２Ｘ３２行列が推奨される。

あるいは、異なる周波数の正弦波を用いることによって、直交パイロットを実現でき、ここで各セルには異なる周波数が割り当てられる。第４図に示すように、相互相関器４１〜４４への入力ｃ、、ｃ、、ｃ２．ｃ３は、測定されるセルの正弦波のさまざまな周波数である。それによって得られる信号は、ピーク値装置４６〜４９によって処理され、受信信号の電力をめる。この情報は、上記と同様に用いられる。

第５図および第６図について、正弦波方法は実質的に同

Claims

【特許請求の範囲】

１．通信システムにおいてＭＡＨＯを行う方法であって：Ａ）時間フレーム中に、複数の送信機のそれぞれからＩＤ信号を送信する段階；Ｂ）前記時間フレーム中に、前記複数のＩＤ信号を含む信号を受信機において受信する段階；Ｃ）前記時間フレーム中に受信された前記信号における前記複数のＩＤ信号のそれぞれの電力レベルを測定する段階；およびＤ）前記電力レベルを用いて、ハンドオフ判定を行う段階；によって構成されることを特徴とする方法。
２．その後の時間フレームにおいて、前記段階ＡないしＣを繰り返す段階；および段階Ｃにおいて測定された前記複数のＩＤ信号のそれぞれの前記電力レベル測定値を平均する段階；をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
３．前記電力レベルを用いて、前記ハンドオフ判定を行う前記段階は：前記複数のＩＤ信号の前記電力レベルに基づいて、目標送信機を選択する段階；および発信送信機に前記受信機を前記目標送信機にハンドオフするように指示する段階；からなることを特徴とする請求項１記載の方法。
４．前記電力レベルを用いて、前記ハンドオフ判定を行う前記段階は：前記複数のＩＤ信号のそれぞれの前記電力レベルを発信送信機に送信する段階；前記受信機がハンドオフされる目標送信機を選択する段階；および前記受信機を前記発信送信機から前記目標送信機にハンドオフする段階；からなることを特徴とする請求項１記載の方法。
５．通信システムにおいてＭＡＨＯを行う方法であって：Ａ）時間フレーム中に、複数の基地局のそれぞれからＩＤ信号を送信する段階；Ｂ）前記時間フレーム中に、前記複数のＩＤ信号を有する信号を加入者において受信する段階；Ｃ）前記複数のＩＤ信号のそれぞれの電力レベルを測定する段階；Ｅ）前記複数のＩＤ信号の前記電力レベルに基づいて、目標送信機を選択する段階；およびＦ）発信送信機に前記受信機を前記目標送信機にハンドオフ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。
６．前記段階ＡないしＣを繰り返す段階；および段階Ｃにおいて測定された前記複数のＩＤ信号のそれぞれの前記電力レベル測定値を平均する段階；をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項５記載の方法。
７．時分割多元接続（ＴＤＭＡ）通信システムにおいてＭＡＨＯを行う方法であって：Ａ）時間フレーム中に、複数の送信機のそれぞれからＩＤ信号を送信する段階；Ｂ）前記時間フレーム中に、前記複数のＩＤ信号を有する信号を受信機において受信する段階１Ｃ）前記複数のＩＤ信号のそれぞれの電力レベルを測定する段階；およびＤ）前記電力レベルを用いて、ハンドオフ判定を行う段階；によって構成されることを特徴とする方法。
８．前記段階ＡないしＣを繰り返す段階；および段階Ｃにおいて測定された前記複数のＩＤ信号のそれぞれの前記電力レベル測定値を平均する段階；をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項７記載の方法。
９．前記電力レベルを用いて、前記ハンドオフ判定を行う前記段階は：前記複数のＩＤ信号の前記電力レベルに基づいて、目標送信機を選択する段階；および発信送信機に前記受信機を前記目標送信機にハンドオフするように指示する段階；からなることを特徴とする請求項７記載の方法。
１０．通信システムにおいてＭＡＨＯを行う方法であって：Ａ）時間フレーム中に、複数の基地局のそれぞれからＩＤ信号を送信する段階；Ｂ）前記時間フレーム中に、前記複数のＩＤ信号を有する信号を加入者において受信する段階；Ｃ）前記時間フレーム中に受信された前記信号における前記複数のＩＤ信号のそれぞれの電力レベルを測定する段階；Ｅ）前記複数のＩＤ信号の前記電力レベルに基づいて、目標送信機を選択する段階；およびＦ）発信送信機に前記受信機を前記目標送信機にハンドオフ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。
１１．時分割多元接続（ＴＤＭＡ）通信システムにおいてＭＡＨＯを行う方法であって：Ａ）時間フレーム中に、複数の送信機のそれぞれからＩＤ信号を送信する段階；Ｂ）前記時間フレーム中に、前記複数のＩＤ信号を有する信号を受信機において受信する段階；Ｃ）前記時間フレーム中に受信された前記信号における前記複数のＩＤ信号のそれぞれの電力レベルを測定する段階；およびＤ）前記電力レベルを用いて、ハンドオフ判定を行う段階；によって構成されることを特徴とする方法。