JPH07177558A - パケット化セルラ通信方法 - Google Patents

パケット化セルラ通信方法

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JPH07177558A
JPH07177558A JP6260906A JP26090694A JPH07177558A JP H07177558 A JPH07177558 A JP H07177558A JP 6260906 A JP6260906 A JP 6260906A JP 26090694 A JP26090694 A JP 26090694A JP H07177558 A JPH07177558 A JP H07177558A
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mobile
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− リン イ チー
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パケット交換されるワイヤシステムに用いら
れるハンドオフプロセスに関し、バッテリ駆動の移動体
電話機により処理される電力量を減少させるような技術
を提供することである。 【構成】 基地局にあるデータベースリストに蓄積する
ために、ＩＤ情報を含む疑似周期的なビーコン信号を通
話中の移動体電話から基地局に送信することを特徴とす
る。この通話中の移動体電話の識別情報のデータベース
のリストは、各基地局から隣接するセルの全ての基地局
に周期的に送信され、その基地局内の非通話中の移動体
電話リストに記憶する。第２基地局で移動体電話のビー
コン信号を受信すると、第１セルから第２セルに移動す
る移動体の制御は、第１セル内の基地局から隣接するセ
ルの第２基地局へハンドオフされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パケット化したセルラ
システムに関し、特に、チャネルの割当とハンドオフの
ために、移動体電話と基地局との関係を決定するため
に、一定時間のリアルタイムの処理を必要とするような
システムに関する。
【０００２】
【従来技術の説明】ワイヤレスのデータ通信、例えば、
移動体電話コンピューティング、ワイヤレスメッセー
ジ、ファクシミリ、ファイルトランスファ、データベー
スへのアクセス、に対する興味が増加しつつある。デス
クトップ型のコンピュータから、持ち運び可能なコンピ
ュータに移行する傾向と共に、広範囲の接続性を有する
パケット化セルラ通信に対する要望がますます重要とな
り、ワイヤレスネットワークの第３成長期と考えられて
いる。
【０００３】一般的なセルラネットワークは、多数のベ
ース局を有する。そして、各基地局は、割り当てられた
領域（すなわち、セル）を有する。移動体電話端末から
発呼するために、移動体電話のセルラ電話機は、電源が
入れられ、最強の受信強度が得られる制御チャネルのグ
ループの周波数を走査する。いったん適切な制御チャネ
ルが選択されると、基地局と移動体電話との間で、メッ
セージの交換が行われ、被呼端末番号がこの基地局に転
送され、送信チャネルがこの移動体電話に割り当てられ
る。
【０００４】ところが、不都合なことに、このようなプ
ロセスは、移動体電話の電話機は、（１）周波数のバン
ドを走査し、（２）そのパワー強度を測定し、（３）そ
の測定されたパワー強度を基地局に送信することができ
なければならない。このような機能が移動体電話のハン
ドセットには必要である。したがって、移動端末の効率
を増加させるために、このような処理期間（能力）を最
小にする技術が必要である。
【０００５】さらに、このような通信が活性状態の間
に、ある基地局のセルから出ていく移動体電話端末は、
その移動体電話が次に入るセルをカバーする次の基地局
にハンドオフされなければならない。既存の交換システ
ムにおいては、このハンドオフのプロセスは、基地局と
移動体電話との間の連続的通信を介して行われる。この
ような技術は、個別のセルに対し動作するそのシステム
レベルの交換／制御機能（移動体電話ネットワークの高
次層）を有する。個別の基地局から受信された信号の強
度を連続的にリアルタイムで測定し、比較することによ
り、この移動体電話は、その発呼を他のセルにハンドオ
フ動作を開始する。このような呼びのハンドオフは、進
行中の呼びを遮断することなく行われる。一般的に、隣
接するセルの間のカバレッジ領域のオーバーラップ部分
は、ハンドオフの間、高品質の受信を可能とするために
必要である。
【０００６】ところが、不都合なことに、このようなハ
ンドオフの技術は、パケット交換されるワイヤレスシス
テムにおいては、データトラフィックの完結性、あるい
は、バースト性により有効ではない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、パケット交換されるワイヤシステムに用いられ
るハンドオフプロセスに対し、有効な技術を提供するこ
とである。さらに、移動体電話機は、バッテリ駆動であ
るために、その消費電力が制限されているため、このよ
うな移動電話機により処理される電力量を減少させるよ
うな技術を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のシステムは、基
地局にあるデータベースリストに蓄積するために、ＩＤ
情報を含む疑似周期的なビーコン信号を通話中の移動体
電話から基地局に送信することを特徴とする。この通話
中の移動体電話の識別情報のデータベースのリストは、
各基地局から隣接するセルの全ての基地局に周期的に送
信され、その基地局内の非通話中の移動体電話リストに
記憶する。第２基地局で移動体電話のビーコン信号を受
信すると、第１セルから第２セルに移動する移動体電話
の制御は、第１セル内の基地局から隣接するセルの第２
基地局へハンドオフされる。
【０００９】さらに、本発明のパケット化セルラシステ
ムにおいては、本発明の技術は、資源（すなわち、伝送
チャネル）の割当のためにも使うことができる。ある伝
送チャネル用の複数のデータスロットを必要とする移動
体電話は、ビーコン信号上のＩＤ情報と共に、スロット
の数の割当を要求する信号を送信する。このような要求
信号を受信すると、基地局は、ある選定した送信チャネ
ル上にスロットを確保する。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明のセルラシステム５の一部を
表す。この本発明のセルラシステム５は、複数のセル６
からなり、各セル６は、その中に配置された１個の基地
局１０を有する。何れの２つの隣接するセル６も、オー
バーラップ領域１２の部分を共有する。移動体電話１４
（すなわち、自動車、飛行機、移動電話）は、一つのロ
ケーションから他のロケーションに物理的に移動可能
で、ワイヤレス（無線）リンク１５を介して基地局１０
に通信可能である。基地局１０は、有線ネットワーク１
６により接続されている。
【００１１】従来のシステムにおいて、呼びが発生する
と、移動体電話１４は基地局１０により送信される制御
チャネルのグループの周波数を走査して、最大受信強度
を有するものを探す。いったん、制御チャネルが選定さ
れると、基地局１０と移動体電話１４との間で、メッセ
ージが交換されて、被呼端末番号がワイヤレス（無線）
リンク１５を介して基地局１０に転送される。この基地
局１０は、有線ネットワーク１６、あるいは、ワイヤレ
ス（無線）リンク１５、あるいは、その両方でもって被
呼端末と接続される。
【００１２】移動体電話１４が第１基地局１０を有する
第１セル６から第２基地局１０を有する第２セル６に移
動すると、呼びの制御を第２基地局１０にハンドオフ
（ハンドオーバー）する必要がある。このようなハンド
オフは、移動体電話１４がワイヤレス（無線）リンク１
５内を移動するときは常に繰り返して起こる。この既存
のシステムでは、セル６に対し動作するそれ自身の物理
的、および、システムレベルの交換／制御機能（移動ネ
ットワークの高次レイヤ）を用いて、このハンドオフを
実行する。例えば、基地局１０で受信された移動体電話
１４から送信される信号強度が、連続的に移動体電話に
より測定され、所定のしきい値と比較される。この受信
信号レベルが、このしきい値以下の場合には、移動体電
話１４は、制御チャネルを走査して、最大の受信信号
は、どの基地局１０から発せられているかを決定し、そ
の基地局１０にハンドオフする。その後、この呼びは、
第１セル６から第２セル６に、この呼びを中断すること
なく切り替えられる。
【００１３】このような走査方法は、長く連続する呼び
をモニタするときにはよく機能するが、送信中のデータ
トラフィックコールのバースト性、あるいは、完結性に
起因するようなパケット交換システムにおいては、あま
り有効ではない。従って、現在必要とされている技術
は、データ型のトラフィックコールのハンドオフを有効
に制御することである。
【００１４】本発明のセルラシステム５は、全カバレッ
ジ領域に渡って、セル６の間で基地局１０をローミング
している。移動体電話１４は、電源が入った状態、すな
わち、オン状態、あるいは、電源がオフの状態、の何れ
かで（前者を活性状態、後者を非活性状態、と以下称す
る）ある。移動体電話１４が活性状態の時に、この移動
体電話１４は、ＩＤ番号が付されている。各ユーザに
は、ワールドワイドに唯一のＩＤ番号が割り当てられて
いる。このＩＤ番号は、例えば、電話番号、あるいは、
ユーザの家のインタネットパケット（ＩＰ）のアドレス
からなり、ユーザのログインと関連づけられている。こ
のＩＤ番号は、移動体電話１４に対し、固定しているも
のではなく、移動体電話１４のＩＤは、移動体電話１４
の現在の使用者に基づいて変更し得る（すなわち、移動
体電話は、ユーザのＩＤとしている。かくして、現在の
システムは、ＩＤ番号は、人々を特定するのであって、
端末の素子のみを特定するものではない。複数のユーザ
が同一の移動体電話１４に関連するときには、この移動
体電話１４には、特別のＩＤを割り当てることも可能で
ある。
【００１５】現在のハンドオフ系は、別個の不変的シグ
ナリングチャネル（Ｓチャネル）を用い、このＳチャネ
ルは、各基地局１０により連続的にモニタされる。この
Ｓチャネルは、制御チャネルで、これを用いて、基地局
１０により移動体電話１４との関係を確立し、維持し、
更新し、終了させる。いったん、このような関係が形成
されると、情報の実際の伝送には、別個の伝送チャネル
が形成され、これは、また、その設定プロセス、あるい
は、終了プロセスも行われる。
【００１６】本発明においては、各活性状態の移動体電
話１４は、ビーコン信号をＳチャネル上に発信し、この
ビーコン信号が、その移動体電話のＩＤ情報を含んでい
る。このビーコンの送信期間は、内蔵ジッタを有する。
このようなビーコン信号は、疑似周期的に伝送される。
周期性とは、平均的周期性という意味である。このジッ
タは、２つのビーコンが永久に衝突するような状況を回
避するために、発信の相関を除去するため必要である。
このジッタは、ビーコンの伝送時間の数倍のオーダであ
る。かくして、移動体電話１４が基地局１０の領域を通
してローミングすると、この移動体電話１４のＩＤ番号
は、基地局１０により連続的に受信される。
【００１７】移動体電話１４に電源が入ると、基地局１
０との関係が、発呼接続が行われないときでも、疑似周
期的ビーコンにより形成される。この移動体電話１４が
新たな接続を開始すると、それ自身のＩＤ番号と宛先の
信号を基地局１０に送信する。
【００１８】ビーコンで送信されるＩＤ番号を用いて、
各基地局１０は、その領域内の活性状態の移動体電話１
４のデータベースリストを維持する。さらに、各基地局
１０は、そのデータベース内に隣接するセル６の全ての
活性状態の移動体電話１４のリストを維持する。この隣
接するセルの活性状態の移動体電話１４は、そのセルに
とっては非活性状態の移動体電話１４である。この情報
は、各基地局１０のカバレッジ領域内の活性状態の移動
体電話１４のリストを周期的に分配することにより、隣
接するセル６に有線ネットワーク１６を介して届く。基
地局１０のカバレッジ領域内の活性状態の移動体電話１
４のＩＤ番号のリスト以外にも、この情報交換には、基
地局のカバレッジ領域内の活性状態の移動体電話１４の
接続先のアドレス、および、活性状態の移動体電話１４
に関連する送信チャネル番号等が含まれる。
【００１９】また、本発明においては、このビーコン信
号は、移動体電話１４によって送信チャネルを介して送
信されるべきデータを受け入れるために必要なスロット
数も含んでいる。その後、この基地局１０は、この選定
された送信チャネルに、このスロット番号を割り当て
る。このような割当技術により、資源（送信チャネル）
を浪費しない点で有利である。
【００２０】次に、操作方法について説明する。基地局
１０は、セル６から移動体電話１４の被呼者番号とＩＤ
番号を受信し、その被呼者端末に休眠状態の接続をセッ
トアップする。かくして、移動体電話１４が、基地局１
０のカバレッジ領域内に移動したとき（すなわち、基地
局が、この移動体電話１４のビーコンＩＤを受信したと
き）、移動体電話１４の状態を活性中に変更して、チャ
ネルをその移動体電話１４に割り当てる。かくして、移
動体電話１４と基地局１０の間の接続が形成される。移
動体電話１４は、同時に、複数の基地局１０に関連づけ
られてもよい（例えば、オーバーラップ領域１２に基地
局１０が存在する場合）。このハンドオフのメカニズム
は、移動体電話１４にとっては検知し得ないものであ
り、したがって、どの基地局が自分に関連しているか知
る由もない。
【００２１】基地局１０がタイムアウトの期間まで、移
動体電話１４からのビーコンを受信することができない
と、この移動体電話１４は、自身のカバレッジ領域から
出ていったと決定する。その後、この移動体電話１４の
ＩＤ番号は、データベース内では非活性状態に変更され
て、移動体電話の送信先への接続は、遊休状態に変更さ
れる。
【００２２】移動体電話１４は、オーバーラップ領域１
２の領域にある間は、複数の基地局１０により活性状態
と認識される。この場合、移動体電話のパケットは、二
重に形成される。このように二重に形成された移動体電
話のパケットを識別し、それらを本発明のセルラシステ
ム５から取り除くことは、有線ネットワーク１６が行
う。ある場合においては、端末点（例えば、送信プロト
コール）は、この二重のパケットを削除するために必要
である。このようなパケットの二重形成は、有線ネット
ワーク１６内のある種の非効率性に相当するものであ
る。しかし、有線ネットワーク１６は、ボトルネックで
はないので、このような非効率性は、必ずしも大きな不
利な点とはならない。
【００２３】前述したように、個別のＳチャネルを用い
て、連続的に各基地局１０をモニタする。本発明のシス
テムにおいて用いられる代表的なＳチャネルは、ＡＬＯ
ＨＡ系のような無調整の送信に依っている。このＡＬＯ
ＨＡ系については、A. S. Tanenbaum著“COMPUTER NETW
ORKS”（１９９１年）の２５３〜２６５ページに記載さ
れている。しかし、本発明においては、ＡＬＯＨＡ系の
ように、送信が成功したか否かを決定するために、送信
を聞く必要はない。このＡＬＯＨＡ系について簡単に説
明すると、このＡＬＯＨＡ系は、ユーザ（移動体電話使
用者）は、彼らが送信されるべきデータをもっていると
きは、常にいつでも送信させる。そのために、衝突が起
こり、この衝突したパケットは破損する。このパケット
が破損したときには、送信者（移動体電話使用者）は、
ランダムな時間だけ待機し、再び送信する。この待機時
間は、ランダムでなければならない。その理由は、ロッ
クステップにおいては、この同一のパケットは何度も衝
突を繰り返すことになるからである。
【００２４】上記の本発明の変形例としては、移動体電
話１４からその関連の基地局１０へのビーコン信号は、
移動体電話がオーバーラップ領域１２から所定の距離内
にあるときのみ送信することもできる。このように構成
することにより、移動体電話１４と基地局１０に必要と
される処理の一部を軽減することができる。この所定の
距離は、移動体電話１４と基地局１０との間の信号パワ
ーを測定することにより確認される。また、パワーレベ
ルが所定のレベル以下に落ちたときには、疑似周期的ビ
ーコン信号を開始する。別法として、信号のビットエラ
ーレートを基地局１０、および／または移動体電話１４
でモニタすることもできる。所定のしきい値以上のビッ
トエラーレートは、疑似周期的ビーコン信号の動作を開
始させる。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、移動体電話が存在す
るセルに隣接するセル内の基地局で、その移動体電話を
非活性状態に、更に、宛先電話番号を休眠接続状態にデ
ータリストに登録しておくことにより、その移動体電話
が隣接するセル内に移動してきた時、即時に切り替える
ことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が実行されるセルラネットワークを表す
図。
【符号の説明】
５ 本発明のセルラシステム ６ セル １０ 基地局 １２ オーバーラップ領域 １４ 移動体電話 １５ ワイヤレス（無線）リンク １６ 有線ネットワーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｑ 7/34 7605−5Ｋ Ｈ０４Ｂ 7/26 １０９ Ｎ 7605−5Ｋ Ｈ０４Ｑ 7/04 Ｃ (72)発明者 チー − リン イ アメリカ合衆国、07726 ニュージャージ ー、マナラパン、テイラー レイク コー ト ９

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 隣接するセルと部分的にオーバーラップ
    するカバレッジ領域を有する複数のセルを有し、各セル
    は、その中に１個の基地局を有するパケット化セルラ通
    信方法において、 （Ａ）第１基地局内のデータベースリストに記憶させる
    ために、第１セル内で活性状態の移動体電話から前記第
    １基地局へ、ＩＤ情報を含むビーコン信号を疑似周期的
    に送信するステップと、 （Ｂ）前記ビーコン信号を受信した第１セル内の第１基
    地局から、この第１セルに隣接するセル内の全ての基地
    局に、前記活性状態の移動電話のＩＤ情報のリストのコ
    ピーを、非活性状態の移動体電話のリストとして隣接す
    るセルの基地局に、周期的に送信するステップと、 を有することを特徴とするパケット化セルラ通信方法。
  2. 【請求項２】 （Ｃ）前記移動体電話が侵入する隣接す
    る第２セル内の第２基地局で、前記移動体電話からのビ
    ーコン信号を受信すると、前記移動体電話の状態をリス
    ト内で、非活性状態から活性状態に更新するステップと （Ｄ）第１基地局から第２基地局に、前記移動体電話の
    制御をハンドオフするステップとをさらに有することを
    特徴とする請求項５の方法。
  3. 【請求項３】 （Ｅ）各隣接する基地局で、前記通話中
    の非活性状態の移動体電話とその宛先電話番号とをドー
    マント（休眠）接続状態にセットするステップをさらに
    有することを特徴とする請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 前記移動体電話が第２セル内に侵入後、 （Ｆ）第２基地局において、前記移動体電話からのビー
    コン信号を受信することにより、前記第２基地局のデー
    タベースリストの移動体電話の状態を活性状態に更新す
    るステップと （Ｇ）前記第２基地局で、前記移動体電話と被呼者との
    間の接続を維持するために、宛先電話番号へのドーマン
    ト（休眠）接続状態を活性化するステップと （Ｈ）前記第１基地局において、宛先電話番号への活性
    状態をドーマント（休眠）接続状態に更新するステップ
    とをさらに有することを特徴とする請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 前記移動体電話が第２セル内に侵入後、 （Ｉ）前記第１基地局において、前記移動体電話を非活
    性状態に更新するステップをさらに有することを特徴と
    する請求項１の方法。
JP6260906A 1993-10-04 1994-10-03 パケット化セルラ通信方法 Expired - Lifetime JP2928104B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13096593A 1993-10-04 1993-10-04
US130965 1993-10-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07177558A true JPH07177558A (ja) 1995-07-14
JP2928104B2 JP2928104B2 (ja) 1999-08-03

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JP6260906A Expired - Lifetime JP2928104B2 (ja) 1993-10-04 1994-10-03 パケット化セルラ通信方法

Country Status (5)

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US (1) US5577168A (ja)
EP (1) EP0649267B1 (ja)
JP (1) JP2928104B2 (ja)
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