JPH07507433A - 自動車通信システムに於いて第一から第二チャンネルへ移動局の通話中チャンネル切り替えを行うための方法並びに装置 - Google Patents

自動車通信システムに於いて第一から第二チャンネルへ移動局の通話中チャンネル切り替えを行うための方法並びに装置

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JPH07507433A
JPH07507433A JP6519870A JP51987094A JPH07507433A JP H07507433 A JPH07507433 A JP H07507433A JP 6519870 A JP6519870 A JP 6519870A JP 51987094 A JP51987094 A JP 51987094A JP H07507433 A JPH07507433 A JP H07507433A
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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】 自動車通信システムに於いて第一から第二チャンネルへ移動局の通話中チャンネ ル切り替えを行うための方法並びに装置産業上の利用分野 本発明は移動局をサービス中の基地局上の第一チャンネルから対象基地局上の第 二チャンネルへ通話中チャンネル切り替えするための方法に関する。この方法は またサービス中の基地局内で移動局を第一チャンネルから第二チャンネルに通話 中チャンネル切り替えすることも含む。移動局は前記第一チャンネル上に於て第 一送信フェーズて送信中であり、前記第二チャンネルは前記移動局が第二送信フ ェーズで送信するように通信を引き継ぐ準備がなされている。本発明はまたこの 方法を実現するための装置をも含む。
従来の技術 例えばセルラ移動無線システムである移動通信システムに於て、セル間通話中チ ャンネル切り替えはひとつのセル内の基地局から別のセル内の基地局への実行中 通話の実際の切り替えであり、一方セル内通話中チャンネル切り替えはひとつの そして同一基地局内でのひとつのチャンネルから別のチャンネルへの接続の実際 の切り替えである。
セル間通話中チャンネル切り替えは、例えば移動局がセルラ環境内を移動するた め、またはなんらかの通話を高負荷の基地局からより負荷の小さな基地局に再配 置するために、基地局の変更を実施する目的で行われるものである。
セル内通話中チャンネル切り替えは、現在使用されているチャンネルの品質か最 低許容品質以下に低下するかまたは、通話設定手順中に移動局を制御チャンネル から通話チャンネルに切り替える時に実施される。
セル間またはセル内通話中チャンネル切り替えが、非同期チャンネルの間で、ま たは移動局では判らない位相の違いを有するチャンネルの間で実行される時には 、移動局は新たなチャンネル上で自分自身で再同期を取る必要がある。この再同 期過程はかなりの時間、例えば200m5を要し、結果として音声信号に無視で きない中断を引き起こし、これは実行中の会話に外乱となる中断を生じる。
特許明細IFWo 9222966はセルラ移動無線電話システム内で移動局内 の時間調整パラメータを初期設定するための方法を示している。この方法は希望 する基地局の新たな通話チャンネル上での通信中に使用するための最適時間調整 パラメータを推定し、推定された時間調整パラメータを移動局に送り、そして移 動局内にその時間調整値を設定する手順で構成されている。
特許明細書EP0430106A2は、二つのローカル発振器を具備した移動局 を使用して、移動電話システム内で通話中チャンネル切り替えを行うための方法 を示している。二つのローカル発振器を持つことにより第一チャンネル上で受信 しかつ同時に別のチャンネル上で送信することが可能となる。これは通話中チャ ンネル切り替えを行うための時間間隔を削減するために使用できる。
発明の目的と要約 本発明の目的は基地局間ての通話中チャンネル切り替え過程のスピードアップを 図るための方法並びに装置をもたらすことである。更に別の目的は制御チャンネ ルから通話チャンネルへの通話中チャンネル切り替えのスピードアップにより、 接続の設定のスピードアップを図ることである。更に別の目的は共通基地局内で の通話チャンネル間の通話中チャンネル切り替えのスピードアップを、通話中チ ャンネル切り替え過程での通信の中断を回避し、そしてまた再同期過程を回避す るために、図ることである。
これは本発明に基づく方法によって実現でき、これは主として、通話中チャンネ ル切り替えに先立って、前記対象基地局内の前記移動局に同調することによって 前記第一送信位相と前記第二送信位相との間の時間の偏差を決定し、そして通話 中チャンネル切り替えに際して前記移動局の送信位相を前記決定された時間偏差 分だけ前記第一送信位相に対してシフトすることにより実現される。
これはまた、本発明に基づく装置によっても実現でき、この装置は前記対象基地 局内に具備され、前記移動局に同調して通話中チャンネル切り替えに先立ち前記 第一送信位相と前記第二送信位相との間の相対時間偏差を決定するように適用さ れた時間偏差決定装置と、通話中チャンネル切り替えに際して前記移動局の送信 位相を前記決定された時間偏差分だけ前記第一送信位相に対してシフトするため の時間シフト装置とを含む。
その中で本発明を使用することのできる移動通信システムの例は、周波数分割( FDMA)、 時fOT分割(TDMA) 、:I−デ4 ング(CDMA)  を使用しテいるシステム並びに、いわゆるDECTシステムが挙げられる。
本発明のひとつの特長は再同期過程が回避されることであり、その結果計算が減 り、これはコンピュータ容量を節約する。別の特長は、通話チャンネルの中断が 回避されることにより通話品質が改善されることである。
図面の簡単な説明 本発明を添付図を参照して以下に更に詳細に説明する。
第1図は、移動無線システムの図式図、第2a−2e図は、第1図に基づく移動 無線システム内での通話中チャンネル切り替え中に生じる異なる送信位相の例を 示す、第3図は、通話中チャンネル切り替えを行う時機を決定するために信号強 度が使用される場合のグラフを示す、 第4図は、時間ソフト装置と時間偏差決定装置を示す二つのブロック図を示す、 そして、 第5図は、本発明に基づき通話中チャンネル切り替え過程のスピードアップを図 るための方法を図示した流れ図を示す。
実施例の詳細な説明 第1図はその中で本発明に基づく方法並びに装置が使用されている移動無線シス テムを図式的に示している。
第1図に示す移動無線システムはふたつの基地局BSIとBS2とを含み、これ らは隣接するセルCI並びに02内に配置されている。
基地局BSIおよびBS2は例えばケーブルによって移動機サービス交換機セン タMSCまたはその他の、例えば基地局制御機(BSC)、移動機電話交換局( MTSO)等、セルラ通信で使用される交換/制御装置に接続されている。
移動機サービス交換機センタMSCは、例えばケーブルによって固定公衆交換電 話回線網PSTNに、これもまたそれ自体知られている方法によって接続されて いる。
理解されるように図示されているよりも更に多くの基地局が移動機サービス交換 局センタMSCに接続される。
第1図には単独の移動局MSが図示されている。しかしながら、第1図に基づく 移動無線システム内にはもっと多(の移動局が存在することを理解されたい。
移動局MSは現在サービス中の基地局BSIとディジタル通話チャンネルCH2 上で、第2a図に示す送信位相TOで送信を行って通信中であると仮定されてい る。第2a−e図に於て、時間はτで記されている。移動局MSの送信は伝搬遅 れのために遅延されて基地局BSIで、第2c図に示す送信位相TIの時点で受 信される。
基地局BSIはチャンネルCHIを、例えば信号強度そして/またはビット誤り 率を監視することによって監督している。
第3図は、基地局BSI並びにBS2からの信号強度ssの変化を、移動局MS の基地局BSIからの位置とともに示す図である。
移動局は基地局BSIに属するチャンネルCHIの品質(例えば、信号強度)、 並びに基地局BS2に属するチャンネルCH2の品質を監視する。
移動局MSと基地局BSIとの間の距離はXで示されている。ひとつの曲線SI は基地局BSIからの信号強度を示し、曲線S2は基地局BS2がらの信号強度 を示す。移動局MSは通話チャンネルCHIを経由して基地局BSIと接触を有 し、基地局BS2の方向へ移動している。第一位置XIに於て基地局BSIから の信号強度はSit、そして基地局BS2からの信号強度はS21である。信号 強度Sllの方が信号強度S21よりも大きいので、基地局BSIとの通信が継 続される。第二位置X2に於て、基地局BSIからの信号強度S12の方が基地 局BS2からの信号強度S22よりも小さく、結果として基地局BSIから基地 局BS2への通話中チャンネル切り替えが生じる。移動局MSは定期的に基地局 からの信号強度を測定し、測定の結果を、例えば03Mシステムの5ACCHチ ヤンネルの様な制御チャンネルを介して移動機通信システムに報告する。その結 果は例えば基地局BSIおよびBS2に制御チャンネルまたはその他の種類の、 セルラ通信内で使用される基地局制御機(BSC)、移動機電話交換局(MTS O)、等の交換/制御装置を介して報告できる。
本技術分野で通常の技能を有する者には明らかなように、移動局MSはチャンネ ルCHIの品質を別の方法、例えば信号強度の代わりにビット誤り率(BER) を上述の説明と同様に測定することにより監視することができる。
移動局がチャンネルCH2上出て接続されているときには、移動局MSはチャン ネルCHIの品質を例えば、チャンネルCHI上のビット誤り率モして/または 受信信号強度Sllを測定することにより監視する。加えて指定されたチャンネ ル、例えば隣接するセル内に配置されたチャンネルCH2上の受信信号強度モし て/またはビット誤り率、例えばセルC2内の基地局BS2からの信号強度S2 1も測定されなければならない。この様な測定は例えば基地局BSIにより移動 局MS内で開始される。
チャンネルの測定結果は例えば基地局BSIまたは移動機サービスセンタMSC 内で、移動局MSから制御チャンネル経由で報告された受信信号強度モして/ま たはピント誤り率を調べることにより比較される。
もしも比較結果が接続を同一基地局BSIの別のチャンネルで、または別の基地 局、例えば基地局BS2でサービスした方がより良いことを示す場合は、基地局 BSIは通話中チャンネル切り替え要求を移動機交換機センタMSCに対して発 する。後者の場合基地局BS2は対象基地局としての役割として、移動局MSと の通信をチャンネルCH2上で引き取ることを指示される。
別の提出された実施例では、現在サービスを行っている基地局BSIに隣接する 基地局が移動局MSで現在使用されているチャンネルCHIに同調し、受信信号 強度を測定する。測定の結果は移動機サービス交換機センタMSCに報告される 。もしも結果の比較が接続を別の基地局にした方がより良いサービスが行えるこ とを示す場合は、この基地局への通話中チャンネル切り替えが実行される。
第2a−e図に於いて、矩形パルスはTDMA (時分割多重アクセス: Ti meDivision Multiple Access)システム内のバース トを示しているが、図はその他のシステム、例えば周波数分割(FDMA) 、 コーディング(CDMA)そしていわゆるDECTシステムを使用しているシス テムをも代表できる。
第2b図に示されるように、チャンネルCH2上の移動局MSの希望する送信位 相T2は、第2a図に示されるチャンネルCHI上での移動局MSの送信位相T Oから時間偏差Tだけ時間がずれている。チャンネルCHI上の移動局MSの送 信位相T3は、第2d図に示すように伝搬遅延d2の為に遅れて基地局BS2て 受信される。第2e図に示されるのは移動局MSの送信位相T4であり、伝搬遅 延d2のために遅れて基地局BS2内で受信されることが望まれる状態を示す。
図に示されるように、チャンネルCH2上の移動局の望ましい送信位相、第2b 図と、チャンネルCHI上の移動局MSの送f五位相、第2a図との間の時間偏 差Tは、基地局BSZ内で受信されることが望まれるチャンネルCH2上の移動 局MSの送信位相、第2e図と、基地局BSZ内で受信されているチャンネルC HI上の移動局MSの送信位相との間の時間偏差Tに等しい。
本発明に依れば基地局BS2内で受信されるチャンネルCHI上ので通信してい る移動局MSの送信位相、第2d図と、チャンネルCH2上で基地局BS2内で 現在受信されている移動局MSの望ましい送信位相、第2e図との間の時間偏差 Tは、基地局BS2内で移動局MSに同調するように適合された時間偏差決定装 置TODMにより決定される。時間偏差決定装置TODMは第4図で説明する。
通話中チャンネル切り替えに先立って、移動局MSはこの時間偏差Tに関して通 知されるかまたは、移動局MSがその時間偏差Tを確立する事が可能な情報が提 供され、例えば基地局BS2が移動機交換機センタMSCに通知し、これは続い て基地局BSIに通知し、これは続いて時間偏差に係わるこの情報を移動局MS に送信する。この情報は制御チャンネル、例えば5ACCHチヤンネルを使用し て送ることができる。
通話中チャンネル切り替えに際して、すなわち移動局MSが基地局BS2との通 信を開始する時、移動局MSは第2a図に示す送信位相TOを、チャンネルCH 2上の第2b図に示す送信位相T2に適合させるために決定された時間偏差Tだ けシフトするように指示される。
これを実施するために移動局MSには移動局MSの送信位相を決定された時間偏 差Tだけシフトするように適合された、時間シフト装置TSMが具備されている 。時間シフト装置TSMは後はど第4図で説明する。
これによって移動局MSの送信位相がチャンネルCH2上での送信開始前に再同 期を行う必要なく、チャンネルCH2上の正しい送信位相に適合できる。第4図 は時間偏差決定装置11TODMを示し、相関器10、時間計測装置12、そし て時間演算装置14とを含む。相関器10は移動局MSの同期ワード16を移動 機通信システムから取得し、復調されたデータ24を移動局MSから受信する。
相5Q器lOはその出力に相関器トリガパルス18を生成し、これは時間計測装 置12で受信される、この装置はまた対象チャンネルCH2のタイミングに対応 するフレームタイミングトリガパルス26も受信する。装置+2はその出力とし て時間量20を生成し、これはフレームタイミングトリガパルス26と相関器ト リガパルス18との間の時間を表す。この時間量20は時間演算用の装置14で 受信す顛ここでは時間偏差の計算が実行され、そしてその出力には時間偏差22 が生成される。この時間偏差22は基本的に第2図の時間偏差Tと同一である。
対象基地局BS2が移動局MSを確かめようとする時には、これは同期ワードを 移動機通信システムから取得する。
第4図は時間シフト装置1TsMをも示しており、これはトリガ発生器2を含み 、この発生器は移動局MSからの内部クロック信号8と偏差値6とを受信する。
偏差値6は第4図で先に説明したivyされた時間偏差22に依存する。トリガ 発生器2はその出力に開始バーストトリガパルス4を発生する。偏差値6を変化 させることに依ってトリガパルスのタイミング、すなわちパルス列の位相がシフ トされ、従って開始バーストトリガパルス4が制御できる。開始バーストトリガ パルス4は移動局MSからの送信開始並びに同期に使用される。
時間シフト装置TSMはこの実施例では移動局MSの中に配置されているが、別 の場所、例えば基地局内または移動機サービス交換機センタMSC内に配置する こともできる。時間偏差決定装置1TODMは対象基地局BS2内に配置されて いるが、移動機通信システム内の別の場所、例えば移動局MSの中に配置するこ とも可能である。
同期ワード、時間偏差、フレーム及びその池の第4図の説明で使用された表現は 、本技術分野で通常の技量の者には良く知られている表現であり、標準TIA− Is−54に説明されている。
第5図は本発明に基づく通話中チャンネル切り替え工程のスピードアップを図る ための方法を示す流れ図を示す。第1図に示すように、基地局BSIは移動局M Sをサービス中であり、基地局BS2は対象基地局として動作している。流れ図 はステップ46から開始する。次にステップ30に於いて移動機通信システムは 移動局MSをサービス中の基地局BSIから対象基地局BS2に通話中チャンネ ル切り替えする必要を検出する。この検出は先に第3図の記述の所で説明したよ うに信号強度を測定することに依って実行される。ステップ32に於いてシステ ムは対象基地局BS2に対して移動局MSを調査するように要求し、これは良( 知られている手順である。調査中に対象基地局はステップ34で移動局MSの周 波数に同調し、同期ワードにロックする。ステップ34に於いて対象基地局BS 2はまた、付加仕様として移動局MSの識別を調査することもできる。流れ図は ステップ36に継続し、ここで対象基地局BS2は対象基地局BS2でサービス される新たなチャンネルのフレームタイミングと適合させるために、移動局のフ レームタイミングを時間にしてどれだけシフトしなければならないかの決定を行 う。ステップ36は第4図の記述で先に説明した様に、時間偏差決定装置TOD M内で実行される。ステップ36に続いてステップ38があり、ここでは対象基 地局BS2はステップ36で決定された時間偏差Tを移動機通信システム、例え ば移動機サービス交換機センタMSCまたは03Mシステムの場合は、複数の基 地局を制御できる基地局制哩器(BSC)に報告する。ステップ40に於いて、 サービス中の基地局BSIは前記時間偏差を移動局MSへの通話中チャンネル切 り替え指令の中に含ませる。次に、ステップ42に於いて移動局MSは新たな周 波数にシフトし、そして前記時間偏差を用い、これ以上の測定を行うこと無く直 ちに送信可能とするようにそのバースト構造をシフトする。このシフトは先に説 明した時間シフト装置TSMの中で実行される。ステップ44に於いて、移動局 MSのサービス中基地局BSIから対象基地局BS2への通話中チャンネル切り 替えが実行される。流れ図はステップ44の次のステップ48で終了する。
本発明に依れば、対象基地局BS2は移動局MSとサービス中の基地局BSIと の間の送信を監視することにより、移動局MSが対象基地局BSZ内のタイミン グに適合させるためにその送信位相をシフトしなければならない時間偏差Tを測 定することができる。測定された時間偏差Tは、サービス中の基地局BSIと対 象基地局BS2の間のタイミングの差異とサービス中の接続と対象の接続との間 の、移動局MSとそれぞれの基地局BSIおよびBS2の距離の差に起因する送 信遅れの差異の両方を含む。
移動局MSは新たなチャンネルと測定された時間偏差Tとを含む通話中チャンネ ル切り替え指令を受信する。移動局はまた別に新たなi続のための時IIl調整 の予測値を受信する。移動局の送信の正しいバースト同期のために必要な時間偏 差がこの様に与えられるので、移動局MSはバーストの送信に先立って再同期を 実施する必要はない。
もしも本発明に基づく方法か同期されたシステム内、すなわち基地局BSIおよ びBS2が同一のタイミングを有する、で使用される場合の別の特長は測定され た時間偏差が現在の接続と対象とする接続の間の時間調整の正しい差異となる点 である。従って、新たな接続に対する正しい(予測値ではない)時間調整値が計 算される。
本発明に依れば、同様の手順を移動局MSと基地局との間の接続の設定に関連し て使用できる。この様な設定状態の間、移動局MSの制御チャンネルから、例え ばひとつの同一の基地局上のディジタル式通話チャンネルへの通話中チャンネル 切り替えが手順の一部を構成する。先に示したように、この様な通話中チャンネ ル切り替えはセル内通話中チャンネル切り替えの考えられるひとつの型である。
またこの様な場合、そして別の型式のセル内通話中チャンネル切り替え、例えば ふたつの通話チャンネル間のセル内通話中チャンネル切り替えに於いて、時間の 浪費である移動局の再同期は回避される。
同一基地局へのセル内通話中チャンネル切り替えである上述の場合、チャンネル は非同期式であり、モして/または移動局では知ることの出来ない位相差を有す るものと仮定されている。
通話中チャンネル切り替えに際して移動局の送信位相シフトを制御する時間偏差 Tは”正確“なものである必要は無い。もしも時間偏差が移動局を、移動局の信 号が別の移動局の信号と衝突しないように十分に制御し、またもしも時間偏差が 移動局の送信位相を、同期ワードを一度で見つけ出すことの出来る時間枠の内に 制御出来るようにするだけで十分である。従って、決定された時間偏差は量子化 されねばならない。
本発明に基づく方法並びに装置によって、通話中チャンネル切り替えに関連する 実施中の会話の分断は、その分断が音声復号器(図示せず)によって容易にマス クできるほど短くでき、その結果人間の耳では知覚できない程度の繋ぎ目の無い 通話中チャンネル切り替えとなる。40m5未満の分断が実現できる。
この明細書で使用されている通話中チャンネル切り替えという用語は、サービス 中の基地局内の第一チャンネルから対象基地局内の第二チャンネルへの通話中チ ャンネル切り替え、基地局と移動局の間の通信を設定する際の、制御チャンネル から通話チャンネルへの通話中チャンネル切り替え、同様に共通基地局内の通話 チャンネル間の通話中チャンネル切り替え及びその他の考えられる通話中チャン ネル切り替えを含む。
ここで使用された用語は説明の目的であり制限するためではないことを理解され たい。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.移動機通信システムに於ける、移動局(MS)をサービス中の基地局(BS 1)上の第一チャンネル(CH1)から対象基地局(BS2)上の第二チャンネ ル(CH2)へ通話中チャンネル切り替えを行うための方法であって、前記移動 局(MS)は前記第一チャンネル(CH1)上で第一通信位相で送信し、前記第 二チャンネル(CH2)は前記移動局(MS)との通信を第二送信位相で引き受 ける準備がなされている、前記方法に於いて、・通話中チャンネル切り替えに先 立ち、前記対象基地局(BS2)内で前記移動局(MS)に同調することにより 、前記第一送信位相と前記第二送信位相との間の相対時間偏差を決定し、 ・通話中チャンネル切り替えに際して、前記移動局(MS)の送信位相を前記第 一送信位相に対して前記決定された時間偏差だけシフトすることを特徴とする、 前記方法。
  2. 2.請求項第1項記載の方法に於いて、通話中チャンネル切り替えに先立ち、前 記移動局(MS)が前記決定された時間偏差を通知されるかまたは前記移動局が 前記決定された時間偏差を確立することを可能とする情報を提供されることを特 徴とする、前記方法。
  3. 3.請求項第2項記載の方法に於いて、前記移動局が通話中チャンネル切り替え に際して、その送信位相を前記第一送信位相に対して前記決定された時間偏差分 だけシフトする事を特徴とする、前記方法。
  4. 4.請求項第1項記載の方法に於いて、前記サービス中の基地局並びに前記対象 基地局がひとつのかつ同一の基地局であり、前記時間偏差が前記単一の基地局内 で決定されることを特徴とする前記方法。
  5. 5.請求項第1項記載の方法に於いて、前記決定された時間偏差が量子化されて いることを特徴とする前記方法。
  6. 6.移動機通信システムに於ける、移動局(MS)をサービス中の基地局(BS 1)上の第一チャンネル(CH1)から対象基地局(BS2)上の第二チャンネ ル(CH2)へ通話中チャンネル切り替えを行うための装置であって、前記移動 局(MS)は前記第一チャンネル(CH1)上で第一通信位相で送信し、前記第 二チャンネル(CH2)は前記移動局(MS)との通信を第二送信位相で引き受 ける準備がなされている、前記装置に於いて、・前記対象基地局(BS2)内に 具備され前記移動局(MS)に同調するように適合され、通話中チャンネル切り 替えに先立ち、前記第一送信位相と前記第二送信位相との間の相対時間偏差を決 定するための、時間偏差決定装置(TODM)と、 ・通話中チャンネル切り替えに際して、前記移動局(MS)の送信位相を前記第 一送信位相に対して前記決定された時間偏差だけシフトするための時間シフト装 置(TSM)とを備えることを特徴とする、前記装置。
  7. 7.請求項第6項記載の装置に於いて、通語中チャンネル切り替えに先立ち、前 記移動局(MS)に前記決定された時間偏差を通知されるかまたは前記移動局が 前記決定された時間偏差を確立することを可能とする情報を提供するための装置 が具備されていることを特徴とする、前記装置。
  8. 8.請求項第7項記載の装置に於いて、前記時間シフト装置(TSM)が前記移 動局(MS)内に具備され、通話中チャンネル切り替えに際して、移動局の送信 位相を前記第一送信位相に対して前記決定された時間偏差分だけシフトする様に 適合されていることを特徴とする、前記装置。
  9. 9.請求項第6項記載の方法に於いて、前記サービス中の基地局並びに前記対象 基地局がひとつのかつ同一の基地局であり、前記時間偏差決定装置が前記単一の 基地局内に具備されていることを特徴とする前記装置。
  10. 10.請求項第6項記載の方法に於いて、前記決定された時間偏差を量子化する ための装置が具備されていることを特徴とする前記装置。
JP6519870A 1993-03-01 1994-02-22 自動車通信システムに於いて第一から第二チャンネルへ移動局の通話中チャンネル切り替えを行うための方法並びに装置 Pending JPH07507433A (ja)

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