JPH07508381A - ハンドオフコマンド送信の間の電力レベル増大 - 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】 ハンドオフコマンド送信の間の電力レベル増大関連発明 本件出願と同じ日に出願され、関連する主題を含みかつ本発明の譲受人に譲渡さ れた、ボン２（Ｂｏｎｔａ）他による、「通信システムにおけるハンドオフコマ ンドの代替ベースサイト送信（Ａｌｔｅｒｎａｔｅ　Ｂａ５ｅ−Ｓｔｔｅ　Ｔｒ ａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ａ　Ｈａｎｄ。

ｆｆ　Ｃｏｍｍａｎｄ　ｉｎ　ａ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ ）Ｊと題する、代理人整理番号＃ＣＥＯ２３７９Ｒの米国特許出願を参照。

発明の分野 本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セルラ 無線電話システムにおける移動ユニットの通信のハンドオフに関する。

発明の背景 合理的なレベルの品質を維持するために一つの無線周波（ＲＦ）チャネルから他 のものへの受け渡しくＨａｎｄｉｎｇ　ｏｖｅｒ）は通信システム、特にセルラ 無線電話システム、において良く知られた手順である。今日のセルラ無線電話シ ステムにおいては、移動ユニットに１つのＲＦチャネルから他のものへと移動す るよう指令する方法はアナログセルラ無線電話システムにおけるブランクアンド バースト（ｂｌａｎｋ−ａｎｄ−ｂｕｒｓｔ）（音声送信を消しくｂｌａｎｋ） かつデジタルハンドオフメツセージをバースト送信する）によりデジタルメツセ ージを送信するものであり、かつデジタルセルラ無線電話システム（時分割多元 接続続（ＴＤＭＡ）セルラ無線電話システムのような）におけるフレームスチー ル（ｆｒａｍｅ　ｓｔｅａｌｉｎｇ）技術である。セルラ無線電話システムのマ ルチパスフェーディング環境が与えられれば、前記デジタルメツセージ、または ハンドオフコマンドが受信する移動ユニットが不利な条件の下で該メツセージを デコードする最善の機会を持つように符号化されかつ中継される。さらに、大部 分のセルラシステムはサービスを受ける地理的領域にわたる種々のロケーション においてサーマルノイズまたは妨害（あるいは両方）を受ける。しかしながら、 前記ノイズは所望の信号に対して非常に大きなものとなり得る。もし信号対雑音 （Ｓ／Ｎ）比がダウンリンク方向（ベースサイトから移動ユニットへの送信）に おいて非常に悪ければ、サービスをしているベースサイトから与えられた移動ユ ニットへハンドオフコマンドを首尾よく送信できる確率は非常に悪化する。

ベースサイトのアンテナが典型的には５〜１０メートル街路（ｓｔｒｅｅｔ）よ り上にある都市のマイクロセルラシステム環境では、ある与えられた街路の上の サービスを行なうベースサイトから直交する通りの移動ユニットへの信号経路は 建物によって妨害され得る。該サービスを行なうベースサイトから移動ユニット への経路損失は移動ユニットが街路のコーナを回った１０〜４０メートル以内で 悪い方へ２０〜３０ｄＢ変化し得る（あるいは、「ストリートコーナ効果」とし て知られている）。この状態に対する反応時間は重要であり、それはＳ／Ｎ比は 急速に劣化しかつ、したがって呼の品質も急速に劣化するからである。呼を維持 するために隣接の代わりのベースサイト（またはセル）へのハンドオフが直ちに 必要とされる。移動ユニットはハンドオフを行なうためにはハンドオフコマンド を受信しなければならないから、移動ユニットがハンドオフコマンドを受信しか つデコードする良好な確率のために合理的なＳ　／′Ｎ比が必須のものである。

不幸なことに、上に述べた状態はしばしばハンドオフの試みを不首尾のものとし 最終的に呼をドロップすることにつながる。その上さらに悪いことには、高速で 移動する移動ユニットおよび間欠的なブロック状態（代わりのベースサイトにお いてハンドオフのために利用できるチャネルの欠如）のためサービスしているセ ルから移動ユニットへの経路損失が増大するためハンドオフの不首尾の問題をさ らに大きくする。この状況では、移動ユニットはサービスしているベースサイト によって送信されたハンドオフコマンドを聞く機会はほとんどない。

したがって、セルラ無線電話システムにより経験される不利な条件において、移 動ユニットがハンドオフコマンドを受信する確率を増大し、かつしたがってハン ドオフの確率を増大する、通信システム、かつより特定的にはセルラ無線電話シ ステムの必要性が存在する。

発明の概要 ベースサイトが移動ユニットに対し第１の電力レベルで送信される信号によって 通信する。該第１の電力レベルで動作しているベースサイトは移動ユニットへの ハンドオフコマンドの送信を開始しかつ該ハンドオフコマンドの送信の間に第１ の電力レベルで送信される信号の電力レベルを第２の電力レベルに増大する。

図面の簡単な説明 図１は、概略的に本発明を好適に実施できるセルラ無線電話システムを示す。

図２は、本発明を実施できるベースサイトの詳細なブロック図を概略的に示す。

図３は、本発明に係わるＴＤＭＡセルラ無線電話システムにおけるハンドオフコ マンドの送信の間に電力レベルの増大を行なう様子を概略的に示す。

図４は、本発明に係わるＴＤＭＡセルラ無線電話システムにおいてハンドオフコ マンドの送信の間における電力レベルの増大のシミュレーション結果を概略的に 示す。

好ましい実施例の詳細な説明 図１は、概略的に、本発明を好適に実施できる、通信システム、かつより特定的 にはセルラ無線電話システムを示す。図１に示されるように、ベースサイト１０ ９〜１１２は交換機インタフェース１０２に結合され、該交換機インタフェース １０２はベースサイト１０９〜１１２と公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ） との間での交換およびインタフェース機能を提供する。好ましい実施例では、交 換機インタフェース１０２は移動サービス交換センタ（ＭＳＣ）またはベースス テーションコントローラ（Ｂ　Ｓ　Ｃ）とすることができる。例示のため、ベー スサイト１０９は信号１０６を介して移動ユニット１０８に通信する。好ましい 実施例では、信号１０６は９３５〜９６０ＭＨｚの間のダウンリンク送信（ベー スサイト１０９から移動ユニット１０８への送信）周波数範囲および８９０〜９ １５ＭＨｚの間のアップリンク送信（移動ユニット１０８からベースサイト１０ ９への送信）周波数範囲を有する全２重無線周波（ＲＦ）信号である。また、好 ましい実施例では、図１に示されたセルラ無線電話システムは時分割多元接続（ ＴＤＭＡ）セルラ無線電話システムであり、したがって、信号１０６は該信号に 多重化されたＴＤＭＡタイムスロットを有する。

図２は、本発明を実施することができるベースサイト１０９〜１１２の詳細なブ ロック図を概略的に示す。図２に示されるように、ベースサイト１０９〜１１２ は概略的に信号１０６を移動ユニット１０８に対して受信および送信するアンテ ナ２００を有する。アンテナ２００は送受切換器（ｄｕｐ　Ｉ　ｅｘｅ　ｒ）２ ０２を介して受信機２０４および送信機２１０に結合されている。送受切換器２ ０２は本質的に２つのバンドパスフィルタであり、１つは送信機２１０によるダ ウンリンク送信のための９３５〜９６０ＭＨ２の間の周波数範囲を有するもので あり、かつ第２のものは受信機２０４によるアップリンク受信のための８９０〜 ９１５ＭＨｚの間の周波数範囲を有するものである。信号１０６が移動ユニット １０８によって送信されたとき、受信機２０４は信号１０６を受信しかつ、信号 強度指示（ＳＳｌ）ブロック２１４を使用して、信号１０６の信号レベルを監視 する。ＳＳＩブロック２１４からの出力は制御／イコライザボード２０６に入力 され、該制御／イコライザボード２０６は全ての必要なチャネル処理を行ないか つチャネルイコライザ２０８への結合を提供する。ＳＳＩブロック２１４が信号 １０６のレベルが所定のしきい値より低いことを示した場合、制御／イコライザ ボート２０６は移動ユニット１０８へのハンドオフコマンドの送信を開始する。

この時点で、制御／イコライザボート２０６は適切なハンドオフコマンドを送信 機２１０に該ハンドオフコマンドを第１の電力レベルＰ１で信号１０６を介して 移動ユニット１０８に送信するために送信機２１０に与える。もしベースサイト １０９がハンドオフが適切に行なわれたことの指示を受信しなければ、制御／イ コライザボート２０６はＰＡ制御ボード２１６に対し信号１０６の電力レベルを ハンドオフコマンドの送信の間に第１の電力レベルＰ１から第２の電力レベルＰ ２へと増大するよう指令する。この増大は単一ステップの増大あるいは漸増的な （ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ）増大とすることができる。もしこの増大が漸増的な 増大であれば、ハンドオフコマンドの送信の間の信号１０６のレベルを増大する プロセスは移動ユニット１０８のハンドオフが完了するか、あるいは処理が結局 それ自体で終了するまで反復される。

グループスペシャルモービル（ＧＳＭ）汎ヨーロッパデジタルセルラシステム、 アメリカ合衆国において印刷された、１９９１年１月の、ＥＩＡ標準ｌ５−５４ に記述された合衆国デジタルセルラ（Ｕ　Ｓ　Ｄ　Ｃ）システム、および、日本 で印刷された、１９９２年１月の、無線システム研究開発センタ（ＲＣＲ）標ｍ ２７Ａに記述された日本のデジタルセルラ（ＪＤＣ）システムのような、ＴＤＭ Ａセルラ無線電話システムのためには、ハンドオフの必要性は移動ユニット１０ ８の使用によって検出することができる。例えば、信号１０６を介してベースサ イト１０９と通信している、移動ユニット１０８が信号１０６の品質（典型的に は移動ユニット１０８によって見られる信号１０６の電力レベル）が所定のしき い値より悪化したポイントへ移動した場合にハンドオフの必要性が生じる。ハン ドオフが必要とされる場合、信号１０６の品質は所定のしきい値より劣化してい るから、信号１０６によるハンドオフコマンドの送信は同様に同じ劣化をこうむ るであろう。しかしながら、ベースサイト１０９〜１１２は可変電力レベル電力 増幅器を増幅し、したがってもしベースサイト１０９が移動ユニット１０８への ハンドオフコマンドの送信の間にその出力電力をあるレベルだけ増大するよう指 令を受けることができれば、移動ユニット１０８がハンドオフコマンドを受信す る確率の増大、および呼のドロップの割合の対応する低減が得られるであろう。

図３は、本発明に係わるＴＤＭＡセルラ無線電話システムにおけるハンドオフコ マンド送信の間における電力レベルの増大を概略的に示す。図３に示されるよう に、８個のタイムスロットｔＯ−ｔ７がフレームＦ１〜Ｆ６８を構成している。

もちろん、フレームＦ１〜Ｆ６８の前および後に他のフレームも生じるが、これ らのフレームは説明の明瞭化のため示されていない。フレームＦ１〜Ｆ６８の連 続するタイムスロットｔＯ〜ｔ７は時間的に連続しており、かっＧＳＭ勧告５． ０２バージョン３．　４．　１．　１９９０年１月、に規定されている。該ＧＳ Ｍの構成では、タイムスロット１０は、とりわけ、制御チャネル（ＣＣＨ）およ び放送チャネル（ＢＣＣＨ）情報に与えられている。各々のフレームＦ１〜Ｆ６ ８の残りのタイムスロットｔ１〜ｔ７は一般に音声送信に使用される。ベースサ イト１０９が信号１０６を介して移動ユニット１０８に通信するとき、音声通信 は各々のフレームＦ１〜Ｆ３６の専用の１つのタイムスロット（図３の、タイム スロットｔ３に示された“Ｖ”で表示されている）の間に行なわれる。

増大した電力レベルでの移動ユニット１０８へのハンドオフコマンドの送信（図 ３のタイムスロットｔ３に示された“ＨＣ”によって表示されている）は所定の トリガ事象の検出後に行なうことができる。例えば、図３に示された実施例では 、該所定のトリが事象は第１の電力レベルにおける所定数の送信の経過である。

図３に示されるように、フレームＦ］のタイムスロットｔ３は電力レベルＰ１で のハンドオフコマンドＨＣの送信を示している。ハンドオフコマンドの送信ＨＣ はタイムスロットｔ３の間に８個の連続するフレームＦ１〜Ｆ８について行なわ れる。この筋書きでは、ハンドオフコマンドＨＣは音声通信■からタイムスロッ トｔ３を盗む（ｓｔｅａｌｓ）ことになる。第１の電力レベルＰ１でのハンドオ フコマンドの送信ＨＣが完了した時、音声通信Ｖが電力レベルＰ１で次の２６の フレームＦ９〜Ｆ３４の間続く。もし、図３に示されるタイムスロットで送信し ている、ベースサイト１０９がハンドオフが完了したことの指示（例えば、交換 機インタフェース１０２からの「クリアソース（ＣＬＥＡＲ５ＯＵＲＣＥ）Ｊコ マンド）を受信しなければ、ベースサイト１０９は自動的にフレームＦ３５〜Ｆ ４２のタイムスロットｔ３の間ハンドオフコマンドＨＣの送信の電力レベルを第 ２の電力レベルＰ２へと増大することになる。この筋書きでは、ハンドオフコマ ンドは３４フレームごとに繰り返され、したがってトリガ事象は３４フレームの 経過であり、この場合８個のフレームは第１の電力レベルＰ１でタイムスロット ｔ３の間に送信されたハンドオフコマンドを有する。第２の電力レベルＰ２での ハンドオフコマンドＨＣの送信の終りに、ベースサイト１０９は第１の電力レベ ルＰ１でフレームＦ４３〜Ｆ６８の間音声通信■を続ける。この時点で、ベース サイト１０９は後続のフレームの間ハンドオフコマンドＨＣの送信のレベルを増 大し続けるか、あるいはハンドオフ手順全体を終了することができる。

他の所定のトリガ事象もまたハンドオフコマンドの送信の間にベースサイト１０ ９に電力レベルを増大するよう指示することができる。例えば、ベースサイト１ ０９がハンドオフコマンドを第１の電力レベルで送信した後、ベースサイト１０ ９は所定の時間の経過を待機し、かつ次に引き続くハンドオフコマンドの送信の 間に第２の電力レベルへと電力レベルを増大することができる。同様に、ベース サイト１０９は該ベースサイト１０９が移動ユニットによって送信された応答信 号を受信するか、あるいは移動ユニットによって送信された応答信号を受信しな い場合にハンドオフコマンド送信の電力レベルを第２の電力レベルに増大するこ とができる。いずれの場合も、これらは本発明に係わるハンドオフコマンドの送 信の間における電力レベル増大のための有効なトリガ事象である。

全てのハンドオフがハンドオフコマンドを聞くために電力レベルの増大を必要と するわけではなく、それは全ての地理的ロケーションが同じノイズ条件を経験す るわけではないからである。いくつかのハンドオフは他のものほど大きな信号増 大を必要としないかもしれない。このことを念頭において、ベースサイト１０９ はそれが隣接ベースサイト１１０〜１１２へとハンドオフするために移動ユニッ ト１０８に指令するための効果のない試みを行なった後まで信号１０６の信号レ ベルの増大を行なわない。したがって、より高いダウンリンク電力レベルでのり トライは、最小の電力増加と共に始まる、時間遅延のような、所定のトリガ事象 の後に行なわれる。好ましい実施例では、各々の引き続くリトライは最大電力に 到達するまで漸増的な電力増大を受ける。全てのハンドオフが同じ量の信号増加 を必要とするわけてはないことを示すために、図４は概略的に首尾よくハンドオ フを完了するために付加的なダウンリンク電力の量に関係するハントオフのパー センテージを表わすシミュレーションを示している。図４に示されるように、電 力レベルが増大されない場合（ＯｄＢの増大）、ハンドオフコマンドが送信され た移動ユニットのほぼ８７．５パーセントが該ハンドオフコマンドを受信するこ とになる。もし電力レベルが１０ｄＢだけ増大されれば、移動ユニットのほぼ９ ６．２パーセントが対応する送信ベースサイト１０９〜１１２によって送信され たハンドオフを受信する。

好ましい実施例のＧＳＭセルラ無線電話システムの送信機２１０のダイナミック レンジである、３０ｄＢだけ増大されれば、ハンドオフコマンドが送信された移 動ユニットのほぼ１００パーセントが該ハンドオフコマンドを受信することにな る。このシミュレーションから分かるようにハンドオフコマンド送信の間の電力 レベルの増大により移動ユニットが送信されたハンドオフコマンドを受信する確 率を大幅に増大させ、かつそれによって隣接ベースサイトへのハンドオフを適切 に実行できるようにする。

したがって、当業者には、本発明によって前に述べた目的、目標、および利点を 完全に満足するハンドオフコマンド送信の間における電力レベルの増大を提供す る方法および装置が提供されたことが明らかであろう。

本発明が特定の実施例に関して説明されたが、当業者には前の説明に照らして数 多くの置き換え、修正および変形ができることは明らかであろう。したがって、 添付の請求の範囲において全てのそのような置き換え、修正および変形を含むも のと考える。

ＦＩＧ、３ 時間 電力レヘル増加　（ｄ　Ｂ）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．通信システムにおけるベースサイト（基地局）であって、該ベースサイトは 第１の電力レベルで送信された信号によって移動ユニットに通信しており、前記 ベースサイトは、 第１の電力レベルで動作し、前記移動ユニットに対しハンドオフコマンドの送信 を開始する手段、そして前記送信を開始する手段に結合され、前記ハンドオフコ マンドの送信の間に送信される信号の電力レベルを前記第１の電力レベルから第 ２の電力レベルヘと増大する手段、を具備する通信システムにおけるベースサイ ト。
2. ２．前記送信される信号の電力レベルを前記第１の電力レベルから第２の電力レ ベルヘと増大する手段はさらに送信される信号の電力レベルを前記第１の電力レ ベルから第２の電力レベルヘと漸増的に増加するための手段を具備する、請求項 １に記載のベースサイト。
3. ３．時分割多元接続（ＴＤＭＡ）セルラ無線電話システムにおけるベースサイト （基地局）であって、該ベースサイトは複数のタイムスロットの間に第１の電力 レベルで送信される信号によって移動ユニットに通信し、前記ベースサイトは、 前記ハンドオフコマンドを第１のタイムスロットの間に前記第１の電力レベルで 前記移動ユニットに送信する手段、前記送信する手段に結合され、前記ハンドオ フコマンドの送信の間に前記信号の電力レベルを引き続くタイムスロットの間前 記第１の電力レベルから第２の電力レベルヘと増大する手段、 を具備する時分割多元接続（ＴＤＭＡ）セルラ無線電話システムにおけるベース サイト。
4. ４．前記送信される信号の電力レベルを前記第１の電力レベルから第２の電力レ ベルヘと増大する手段はさらに送信される信号の電力レベルを前記第１の電力レ ベルから第２の電力レベルヘと漸増的に増大する手段を具備する、請求項３に記 載のベースサイト。
5. ５．符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）セルラ無線電話システムにおけるベースサイ トであって、該ベースサイトは第１の電力レベルで送信される信号によって移動 ユニットに通信しており、該ベースサイトは、 前記ハンドオフコマンドを前記第１の電力レベルで前記移動ユニットに送信する 手段、 前記送信する手段に結合され、前記ハンドオフコマンドの送信の間に信号の電力 レベルを前記第１の電力レベルから第２の電力レベルヘと増大する手段、を具備 する符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）セルラ無線電話システムにおけるベースサイ ト。
6. ６．前記送信される信号の電力レベルを前記第１の電力レベルから第２の電力レ ベルヘと増大する手段はさらに前記送信される信号の電力レベルを前記第１の電 力レベルから第２の電力レベルヘと漸増的に増大する手段を具備する、請求項５ に記載のベースサイト。
7. ７．前記送信される信号の電力レベルを前記第１の電力レベルから第２の電力レ ベルヘと増大する手段はさらに前記送信される信号の電力レベルを前記信号の１ つの周波数から前記信号の他の周波数へのホッピングの間に前記第１の電力レベ ルから第２の電力レベルヘと増大する手段を具備する、請求項５に記載のベース サイト。
8. ８．移動ユニット対し第１の電力レベルで送信される信号によって該移動ユニッ トと通信するベースサイトを有する通信システムにおけるハンドオフ方法であっ て、ハンドオフコマンドを前記移動ユニットに前記第１の電力レベルで送信する 段階、そして 前記ハンドオフコマンドの送信の間に送信される信号の電力レベルを前記第１の 電力レベルから第２の電力レベルヘと増大する段階、 を具備する通信システムにおけるハンドオフ方法。
9. ９．複数のタイムスロットの間に第１の電力レベルで移動ユニットに送信される 信号によって該移動ユニットに通信するベースサイトを有する時分割多元接続（ ＴＤＭＡ）セルラ無線電話システムにおけるハンドオフ方法であって、第１のタ イムスロットの間に前記第１の電力レベルで前記移動ユニット対しハンドオフコ マンドを送信する段階、そして 引き続くタイムスロットにおいて前記ハンドオフコマンドの送信の間に信号の電 力レベルを前記第１の電力レベルより高く増大する段階、 を具備する時分割多元接続（ＴＤＭＡ）セルラ無線電話システムにおけるハンド オフ方法。
10. １０．第１の電力レベルで送信される信号によって移動ユニットに通信するベー スサイトを有する符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）セルラ無線電話システムにおけ るハンドオフ方法であって、 前記ベースサイトは、 前記ハンドオフコマンドを移動ユニットに第１の電力レベルで送信する段階、そ して 前記ハンドオフコマンドの送信の間に信号の電力レベルを第１の電力レベルから 第２の電力レベルヘと増大する段階、 を具備する符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）セルラ無線電話システムにおけるハン ドオフ方法。