JPH08505028A - セルラ通信網内の低容量移動支援ハンドオフ - Google Patents

セルラ通信網内の低容量移動支援ハンドオフ

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JPH08505028A
JPH08505028A JP7506372A JP50637295A JPH08505028A JP H08505028 A JPH08505028 A JP H08505028A JP 7506372 A JP7506372 A JP 7506372A JP 50637295 A JP50637295 A JP 50637295A JP H08505028 A JPH08505028 A JP H08505028A
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ルネ,ゴーラン
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テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン
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Abstract

(57)【要約】 通信ネットワーク内のハンドオフを制御する方法を提供する。前記ネットワークは陸上システムと複数の移動局を備え、前記陸上システムは複数のセルを備え、前記方法は、測定値の評価を行う第1領域と測定値の評価を行わない第2領域に各セルを分割し、移動局が前記第1領域に入ると測定値の評価を行い、測定値の評価に基づいてハンドオフを制御する段階を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 セルラ通信網内の低容量移動支援ハンドオフ 発明の背景 本発明はセルラ通信網内のトラヒックを制御する、より詳しくは、セルラ通信 網内の低容量移動支援ハンドオフを制御する方法と装置に関する。 従来のセルラ移動無線電話システムは、陸上システムと多くの移動局を備える 。陸上システムは、少なくとも1つの移動交換センタと、地理的区域に分散され るいくつかの無線基地局から成る。各無線基地局は無線チャンネルで移動局と情 報を授受して、地理的区域の一部であるセルにサービスする。移動交換センタは 、一方では公共交換電話網に接続し他方では基地局に接続して、その地理的区域 内にいる移動局との呼の授受に必要な制御機能の大部分を実行する。セルは比較 的に小さいので、移動局はしばしば多数の異なるセルの間を移動する。通話中の 呼を1つのセルのホーム基地局から他のセルのターゲット基地局に切り替える操 作をハンドオフという。 現在のアナログ周波数分割多元接続(FDMA)セルラシステムでは、通話中 の各移動局から受信するアップリンク(移動局から基地局へ)の音声チャンネル 信号の信号強度と信号の質を定期的に測定し、これに基づいて基地局は、サービ ス中の移動局をハンドオフする必要があるかどうかを決定する。測定された信号 強度または信号の質が所定のレベルより低い場合は、このホーム基地局はハンド オフ要求を移動交換センタに送る。移動交換センタは、移動局が現在使用してい る音声チャンネルの信号の、前に測定した信号強度を報告するよう隣接基地局に 要求する。隣接基地局とは、サービス中の基地局と、前記サービス中の基地局か らサービスを受ける1つ以上の移動局との間の通信の信号強度を検出しまたは検 出することのできる、サービス中の基地局に地理的に隣接する任意の基地局をい う。移動交換センタはしきい値以上の信号を出す隣接基地局の中で最も強い信号 を報告しているものを選択し、ホーム基地局を経由してそのターゲット基地局と 移動局に必要なコマンドを送って、指定された新しい音声チャンネルに同調させ る。隣接支援ハンドオフ手続きの一例は、本発明と共に譲渡された米国特許第5 ,175,867号に開示されている。 EIA/TIA IS−54標準に指定されている二重モードシステムでは、 ハンドオフは移動支援ハンドオフ(MAHO)を用いて実現してもよい。この手 続きを用いる場合は、ホーム基地局および隣接基地局から放射されるディジタル 無線チャンネルの信号強度や他のパラメータを測定して報告するように、移動局 は陸上システムから命令される。これにより、ホーム基地局が要求するハンドオ フは、移動局から受信するアップリンク信号の信号強度や他のパラメータだけで なく、移動局が検出したホーム基地局および隣接基地局のダウンリンク信号パラ メータに基づくことができる。しかしアナログチャンネルからディジタルチャン ネルにハンドオフを行う場合は、移動局は信号強度や他の信号パラメータ測定値 をアナログチャンネで報告することができないので、MAHOを用いることがで きない。 純粋なディジタルセルラシステムでは、移動支援ハンドオフを常に用いてよい 。移動支援ハンドオフのより詳細な説明には、米国特許第5,042,082号 を引例として示す。 これらのハンドオフ法を用いる場合に生じる欠点の1つは、ハンドオフプロセ ス中に大量のネットワーク資源が消費されることである。詳しくいうと、ディジ タルネットワークでは移動局は陸上システムに対して、自分の現在の接続におけ る信号強度測定値だけでなく、移動局が隣接セルの放送チャンネルで受信するメ ッセージの信号強度測定値も絶えず報告する。移動局からの測定値と基地局から の信号強度測定値は、陸上システムが測定値の評価を行うための基礎である。ネ ットワークまたは陸上システム側から見たこのハンドオフプロセスを第1図に示 す。詳しくいうと、ネットワークは移動局からおよびネットワーク内の基地局か ら測定値を収集する(10)。次にネットワークは測定値を評価して(12)、 ハンドオフしなければならないかどうか(14)およびどの基地局を選択してハ ンドオフを受けさせるかを決定する。この評価プロセスはハンドオフプロセスに 用いられる資源の大部分を用いる。詳しくいうと、処理する必要のあるデータが 多いために、システムプロセッサはこの評価にかかりきりになって、他の機能に 用いることができない。 発明の概要 従って本発明の1つの目的は、上に述べた欠点の影響を受けずに移動支援ハン ドオフを制御する方法と装置を提供することである。 本発明の1つの目的は、処理容量の利用を減らししかもネットワークの制御に おけるハンドオフに関連するネットワークの特性を維持する、ハンドオフ制御の 方法を提供することである。 本発明の一実施例は、通信ネットワーク内のハンドオフを制御する方法を提供 する。前記ネットワークは陸上システムと複数の移動局を備え、前記陸上システ ムは複数のセルを備え、前記方法は、測定値の評価を行う第1領域と測定値の評 価を行わない第2領域とに各セルを分割し、移動局が第1領域に入ると測定値の 評価を行い、測定値の評価に基づいてハンドオフを制御する段階を含む。 本発明の一実施例は、セルラネットワーク内のハンドオフを制御する方法を提 供する。前記ネットワークは陸上システムと複数の移動局を備え、前記陸上シス テムは少なくとも1つの基地局を備え、前記方法は、前記陸上システム内に複数 の規則を定義してこの複数の規則を複数の移動局に送り、移動局では少なくとも 1つの規則を満足するかどうかを決定し、少なくとも1つの規則を満足すると移 動局から陸上システムに第1メッセージを送り、第1メッセージを受信すると陸 上システムは測定値の評価を行うことを含む。 一実施例では、セルラ移動無線電話システムは陸上システムと複数の移動局を 備え、前記陸上システムはシステム内の対応する地理的区域をカバーする複数の 基地局を備える。このシステムは、移動局と陸上システムの間の信号接続パラメ ータを監視する手段と、各基地局がカバーする区域を評価領域と非評価領域に分 割する手段と、移動局が評価領域に入ると信号接続パラメータを評価する手段と 、前記信号接続パラメータの評価に基づいて、基地局の1つが扱う呼の隣接基地 局へのハンドオフを制御する手段とを含む。 本発明の一実施例では、セルラ移動無線電話システムはセルラシステム内の対 応する地理的区域をカバーするよう割り当てられる複数の基地局と、移動局と基 地局の間の信号接続パラメータを監視する手段を含む複数の移動局と、複数の移 動局と複数の基地局の間の通信を調整する移動交換センタを備える。前記移動交 換センタは、各基地局がカバーする区域を信号接続パラメータの評価を行う第1 領域と信号接続パラメータの評価を行わない第2領域に分割する手段と、移動局 が第1領域に入ると信号接続パラメータの評価を行う手段と、信号接続パラメー タの評価に基づいて、基地局の1つが扱う呼の隣接基地局へのハンドオフを制御 する手段を備える。 本発明の更に他の目的や特徴や付随する利点は、実施例の以下の詳細な説明を 添付の図面と関連して読むことにより、当業者には明らかになる。 図面の簡単な説明 本発明について、単なる一例ではあるが、装置の望ましい実施例と添付の図面 を参照して詳細に説明する。 第1図は、従来の技術におけるセルラ通信ネットワークの側からのハンドオフ プロセスを示す。 第2図は、セルラ移動無線システムの一例を示す略図であって、システムのセ ルと移動交換センタと基地局と移動局の関係を示す。 第3図は、第2図のセルラ移動無線システム内の移動局を示すブロック図であ る。 第4図は、第2図のセルラ移動無線システム内の移動交換センタを示すブロッ ク図である。 第5A図は、上層(overlaid)セル/下層(underlaid)セルにおける上層セ ルに接続する移動局の評価領域の指定を示す。 第5B図は、下層セルに接続する移動局の評価領域を示す。 第6図は、アンブレラセル内にある小さなセルに近づく移動局の検出を示す。 第7図は、本発明の一実施例におけるセルラ通信ネットワークの側からのハン ドオフプロセスを示す。 第8図は、本発明の他の実施例におけるセルラ無線ネットワークの側からのハ ンドオフプロセスを示す。 第9図は、本発明におけるセルラ通信ネットワーク内のセルの外部領域と内部 領域への分割を示す。 第10図は、通信ネットワーク内の上層セルと下層セルの代表的な構成を示す 。 第11図は、通信ネットワーク内のアンブレラセルとマイクロセルの代表的な 構成を示す。 第12図は、本発明の一実施例におけるセルラ通信ネットワーク内のハンドオ フを制御する方法を示す流れ図である。 第13図は、本発明の一実施例におけるセルラ通信ネットワーク内のハンドオ フを制御する方法を示す流れ図である。 望ましい実施例の詳細な説明 本発明の詳細を説明する前に、本発明を用いることのできるセルラ移動無線シ ステムの構造の例を説明する。この構造はディジタルシステムを示すが、本発明 はアナログシステムや二重モードシステムにも用いることができる。適当な修正 は当業者の技術の範囲内にある。 第2図は、セルラ移動無線電話システム内の10個のセル、C1からC10を 示す略図である。通常は本発明の方法は、10個以上のセルを備えるセルラ移動 無線システムで実現することができる。説明の便宜上ここで説明するシステムは 、分割された大きなシステム内の独立な部分と考える。 各セル、C1からC10においてそれぞれ基地局、B1からB10がある。第 2図は、セルの中央付近にあって全方向アンテナを備える基地局を示す。しかし 隣接セルの基地局は、セルの境界付近にあって指向性アンテナを備えてよい。 また第2図は1つのセル内で、また1つのセルから他のセルに、動くことので きる10個の移動局、M1からM10を示す。本発明の方法は10個以上の移動 局を備えるセルラ移動無線システムで実現することができる。特に、通常は基地 局より移動局の方が多い。 また第2図に移動交換センタを示す。説明を簡単にするために移動交換センタ は1つだけ示したが、ネットワークには2つ以上の交換センタを備えてもよい。 またネットワークは、移動交換センタと基地局の間を接続する基地局制御器を備 えてもよい。 第2図に示す移動交換センタMSCは、例えばケーブルやその他の物理的なコ ネクタにより図示した10個の基地局全てに接続する。また移動交換センタは、 例えば固定された公衆加入電話ネットワークやISDN設備を備える同様な固定 されたネットワークにケーブルにより接続する。移動交換センタから基地局への 接続や固定されたネットワークへの接続の全てを図示してはいない。更に基地局 から移動交換センタへの通信には、ケーブルではなく例えば固定された無線リン クなどの他の媒体を用いてよい。 第2図に示すセルラ移動無線システムは、通信用の複数の無線チャンネルを備 える。このシステムは、音声などのアナログ情報用やディジタル化された音声な どのディジタル化されたアナログ情報用にも、純粋なディジタルデータなどの純 粋なディジタル情報用にも設計される。従って、接続とは二人の人が互いに話を する通話であるが、計算機がデータを交換するデータ通信チャンネルでもよい。 各セルラシステムには特定の周波数帯(有線または無線)を割り当てる。従来 のセルラシステム(すなわち固定されたチャンネル割り当てを用いたもの)では 、各セルに1組の通信チャンネルを割り当てる。例えば、所定のセルには10な いし30の異なる音声チャンネルと1つの制御チャンネルを割り当てる。完全無 線カバレージのためにセルを互いに重ねるので、隣接するセルには必ず異なる組 の通信チャンネルを割り当てなければならない。隣接するセルに同じチャンネル を用いると、この重なる領域で同一チャンネル干渉を起こす可能性がある。 第3図は、本発明に従って動作するセルラ電話システムで用いることのできる 移動局の一実施態様を示す。この例はディジタル通信システム、すなわちディジ タル化された音声情報が移動局と基地局の間でフルレート送信によって送信され るシステム、で用いることのできる移動局に関する。しかし本発明は、情報をア ナログ形式で送信し、または、ハーフレートでディジタル的に送信する他の型の セルラ無線システムにも同様に適用できることは容易に理解できよう。本発明に 関連して用いられる移動局の部分だけを図示した。移動局の他の部分は、既知の 技術と要素に従って設けてよい。 到来する無線周波数信号は送受信機TRX100が受信する。タイミングは マイクロプロセッサ制御器130が受信シーケンスに同期させる。受信信号の強 度は信号強度測定部120が測定する。受信信号強度の値はマイクロプロセッサ 制御器130に送られる。 ビット誤り測定部BER140は送受信機TRX100が受信した信号を分析 して、信号のビット誤り率BERを決定する。ビット誤り率BERをマイクロプ ロセッサμPC130に入力し、更に本発明に従って分析する。 マイクロプロセッサ制御器130は移動局の動作と基地局の通信を制御し、ま た端末キーボード入力およびディスプレイ出力135を処理する。マイクロプロ セッサ制御器130による決定は、受信したメッセージと行った測定に従って行 われる。キーボードおよびディスプレイ装置131により、ユーザと基地局の間 で情報を交換することができる。 本発明に従って動作するセルラ電話システムで用いられる基地局は、第3図に 図示して説明した移動局の構成要素部分と実質的に同じ構造と機能の構成要素部 分を備える。このような基地局の構成要素は当業者の技術の範囲内なので、ここ では詳細には説明しない。 しかし移動局と基地局の間にはいくらかの相違がある。例えば基地局には移動 局で用いられるようなユーザキーボードおよびディスプレイ装置135を含まな い。更に基地局には複数の入力と出力を備える複数のチャンネルがあってもよい 。用いるチャンネル数はシステムの設計者が決定するシステム条件に依存する。 最後に、本発明で用いる基地局は、移動交換センタMSCとのメッセージ通信 のための別の構成要素を含む。この構成要素の性質と機能は当業者の技術の範囲 内なので、ここでは詳細には説明しない。 第4図は、本発明の方法を実現するのに用いられる移動交換センタの一例のブ ロック図である。第4図は移動交換センタの単なる一例を示す。他のシステムを 用いることもできる。 移動交換センタ70は高度にモジュール化されたシステムであって、他のサブ システムと統合されるセルラシステムの中央プロセッサ72と移動電話サブシス テム74を含む。グループ交換サブシステム76と共通チャンネル信号サブシス テム78と中継線(trunk)および信号サブシステム80は中央プロセッサ72 に 接続する。移動電話サブシステム74は地域プロセッサ(regional processor) 82と移動電話基地局線端子84と信号端子86を備える。他のサブシステムも 地域プロセッサ82をそれぞれ備える。 移動電話サブシステム74は、移動局との通信と共に、全ての特定の移動加入 者機能やセルラネットワーク機能を扱う。またサブシステム74は共通チャンネ ル信号サブシステム78に移動交換センタ信号からの必要なデータを与える。セ ルラシステムに特有の操作および保全機能も、移動電話システム74内で実現さ れる。移動電話システム74は移動電話基地局線端子84を備える。端子84は 移動電話システム74をシステム内のいろいろの基地局と公衆加入電話ネットワ ークに接続する。移動電話サブシステム74内に設けられる信号端子86は、移 動交換センタと基地局との間のデータ通信を扱う。各サブシステムに設けられる 地域プロセッサ82は交換システムの地域ソフトウエアを記憶して実行し、簡単 で定常的で大容量のタスクを扱う。 グループ交換サブシステム76はトラヒック制御サブシステム(図示せず)に より制御される。グループ交換サブシステム76はグループスイッチ(図示せず )を通して接続を設定し、管理し、解除する。共通チャンネル信号サブシステム 78は所定の標準に従って送られるメッセージの発信、経路選択、管理、訂正の 機能を含む。中継線および信号サブシステム80は、公衆加入電話ネットワーク や他の移動交換センタへの中継線の状態を管理する。 中央プロセッサ72は交換機のための中央プロセッサソフトウエアを記憶して 実行し、より複雑な機能を扱う。これらの機能は、ジョブの管理、記憶の処理、 プログラムのローディングと変更などを含むがこれらに限られるわけではない。 本発明は、ハンドオフプロセスの測定値評価部分を実行する、特に、測定値評 価部分の実行をできるだけ少なくする方法とシステムに関する。本発明は、測定 値の評価を行うセルのカバレージ区域の部分にある移動局だけを選択する手段を 与える。この説明では、この区域を評価領域または第1領域と呼ぶ。セルのカバ レージ領域の残りの部分を非評価領域または第2領域と呼ぶ。 望ましい実施例では、この方法はハンドオフの決定を移動局にさせない。従っ て、ハンドオフに関するネットワークの特性は陸上システムの制御の下にある。 この方法は移動交換センタや基地局制御器や陸上システムの他の任意の制御部分 で行ってよい。しかし簡単のために、移動交換センタまたは陸上システムについ てだけ述べる。 望ましい実施例では、この方法は移動局からネットワークまたは移動交換セン タにいろいろの信号接続パラメータの測定値を報告するのに、2つのメッセージ 、すなわち「測定値」と「条件満足」を用いる。「測定値」メッセージは移動局 から定期的に送られ、「条件満足」メッセージは「条件設定」メッセージで割り 当てた条件すなわち規則の少なくとも1つを満足したときに移動局から送られる 。「条件設定」メッセージは移動交換センタから移動局に送るもので、各接続の 各種の信号接続パラメータに関する下記の報告条件すなわち規則の1つ以上を割 り当てる。 パラメータSSOWN、SSNEIGH、BEROWNは移動局が測定する。 他のパラメータは必要に応じて陸上システムが定義し、「条件設定」メッセージ で移動局に送る。これらの3メッセージについて、ここで一般的な用語だけで説 明する。各国の異なる通信標準(例えばGSM、ADC、JDC)にはこれらの メッセージのいくつかまたは全てが存在する。しかし本発明ほど多数の条件すな わち規則を設定できる標準はない。パラメータの値は、当業者が持つ技術に従っ てセルラ構造、ネットワーク構造、所望の行動に依存する。 報告条件は移動交換センタから自動的にまたはオペレータが介入して、いつで も変更することができる。本発明におけるセルの評価領域と非評価領域の間の境 界において、変更は陸上システムが始動する。この変更は、移動局が評価領域に 入ったとき、または移動局が評価領域から出た(従って非評価領域に入った)こ とを陸上システムが検出したときに、移動局からの「条件満足」信号に応じて行 われる。望ましい実施例では、その接続に割り当てられた報告条件の少なくとも 1つを満足すると、移動局は定義により評価領域に入ったことになる。 パラメータSSOWNは、移動局と、現在通話を扱っている基地局との間の現 在の接続の信号強度値を表す。SSNEIGHパラメータは隣接基地局の信号強 度値を表す。SSTHNEIGHパラメータは、隣接基地局またはセルへの信号 強度しきい値を表す。このしきい値は「条件設定」メッセージにより各隣接セル について設定し、正の値でも負の値でもよい。正の値と負の値を用いることによ り、セルの評価領域と非評価領域の間の境界を柔軟に定義することができる。S STHNEIGHは隣接セルへの信号強度しきい値を定義するのに用いられる。 すなわち、隣接基地局の信号強度が現在の接続の信号強度としきい値とを加えた 値より大きい場合は、移動局は評価領域に入ったとされる。 パラメータSSMINは、現在の接続の最小信号強度値を表す。このパラメー タは各接続について設定する。SSMINは、移動局が現在の接続の測定値を移 動交換センタに報告しなくてもよい最小許容受信レベルを定義する。このパラメ ータはアンブレラセル内の小さなセル内で、移動局が全くカバレージのない領域 内に入りつつあることを発見する方法として用いることができる。またこの限界 は、上層セルと、上層セルでカバーされない下層セルの領域との間の境界を定義 するのに用いることができる。第5A図は、上層セルの評価領域に向かう移動局 の移動を示す。現在の接続の信号強度SSOWN(移動局が測定)が最小信号強 度SSMINより小さくなると、移動局は(定義により)評価領域に入ったこと になる。移動局はこのことを(陸上システムに)メッセージ「条件満足」で報告 する。この場合は、評価領域は上層セルでカバーされない下層セルの領域とほぼ 同じである。 移動局がカバーされない区域の方に動くと、(早かれ遅かれ)規則2、SSO WN=<SSMIN、を満足する。この条件を移動局に設定すると、規則2を満 足したときに陸上システムに報告する(「条件満足」メッセージで)。この段階 で評価プロセスが始まる。 BERパラメータは現在の接続のビット誤り率を表し、BERMAXは現在の 接続の最大許容ビット誤り率を表す。BERMAXは各接続について設定し、移 動局がいつ評価領域に入ったかを受信の質に基づいて定義する。すなわち、最大 許容数以上の誤りが発生した場合は、移動局は評価領域に入ったと推定する。 SSMAXは各接続について設定する現在の接続の最大信号強度値を表す。S SMAXは移動局が現在の接続の測定値を移動交換センタに報告しなくてもよい 最高許容受信値を定義する。この値を超えると、移動局は評価領域に入ったこと になる。この限界は、上層セルでカバーされない下層セルの領域と上層セルとの 間の境界を定義するのに用いることができる。第5B図は、下層セルの評価領域 に向かう移動局の移動を示す。現在の接続の信号強度SSOWN(移動局が測定 )が最大信号強度SSMAXより高くなると、移動局は(定義により)評価領域 に入ったことになる。移動局は「条件満足」メッセージを送って(陸上システム に)このことを報告する。この場合は、評価領域は上層セルでカバーされる下層 セルの領域とほぼ同じである。 パラメータSSNEIGHMINは隣接セルの最小受信値を表す。この値は各 セルについて設定する。SSNEIGHMINは、ある隣接セルについて移動局 が許容できる最低受信レベルである。このレベルを超えると、移動局は評価領域 に入る。このパラメータは、移動局が例えばアンブレラセル内の小さなセルに近 づいていることを検出するのに用いることができる。 第6図はこのプロセスを示す。「+」は基地局BS1によりサービスされるセ ル内の移動局に対する基地局BS2のSSNEIGHを表す。SSNEIGH( 移動局が測定)がSSNEIGHMINより高くなると、移動局は(定義により )BS1によりサービスされるセルの評価領域に入ったことになる。移動局は、 メッセージ「条件満足」を送って(陸上システムに)このことを報告する。これ により陸上システムは、移動局をこの小さなセルに接続してよいかどうかを評価 することができる。 本発明の一実施例では、測定値を報告するメッセージを送ったり止めたりする ことができる。これを行うのは移動交換センタで、移動交換センタはメッセージ の報告を送るか止めるかを命令するメッセージを移動局に送る。第7図はこの別 の実施例のハンドオフプロセスを示す。この実施例では、最初「測定値」は止め られ、「条件満足」は送られる。移動交換センタが「条件満足」メッセージを受 信しない限り、測定値の評価は行わない(NIL、16)。「条件満足」メッセ ージを受信すると(18)、測定の評価が始まる(10)。すると「測定値」が 送られ、「条件満足」が止められる。「測定値」メッセージからの測定値(と最 初の「条件満足」メッセージ)を用いて、ハンドオフを行うかどうかを決定する (12、14)。「条件設定」メッセージで割り当てた条件がどれも真でなけれ ば(20)、移動交換センタは初期条件に戻す。すなわち、「測定値」は止めら れ、「条件満足」は送られる。というのは、原因となった条件(18)がもう存 在しないということは、定義により移動局MSが評価領域から出たことを意味す るからである。すると陸上システムはNIL状態に戻して、「条件設定」メッセ ージ(20)を移動局MSに送る。 報告メッセージを送ったり止めたりしない別の実施例を第8図に示す。この場 合は、「条件満足」メッセージを受信するまではメッセージの評価は行わない。 すなわち、移動交換センタは「条件満足」メッセージを受信するまで(18)、 測定値の収集を続ける(10)。次に測定の評価が始まり(12)、ハンドオフ 決定が行われる(14)。 本発明の方法が適用される一例は日本である。日本標準(「ディジタルセルラ 通信システム、RCR標準」、RCR STD−27B、無線システム研究開発 センタ、1992年12月)では、移動局MSは測定値を定期的に報告する。( メッセージ「条件報告1」)。また隣接セルが自分のセルより「A」db良い場 合は、移動局はメッセージ(「条件報告1」)で定期的に送るのと同じ情報を別 のメッセージ(「条件報告2」)で送る。「A」は(−127...0...1 27)の範囲である。この条件(規則)は、メッセージ「条件報告情報」か「条 件報告状態」により設定する。更に、隣接セルの測定値が自分のセルの測定値よ り良い場合だけ移動局は報告することができる(RCR STD−27Bの付録 Cに記述されている)。これは、日本標準によるセルの通常の分割は、第9図に 示すように内部領域と外部領域の2領域であることを意味する。この分割は、上 に説明した規則1と同じである。この場合、外部領域が評価領域である。 日本標準RCR STD−27Bでは、移動局は隣接セルの測定値を移動交換 センタに定期的に送る。これはメッセージ「条件報告1」により行われる。また 移動局は、ある条件を満足すると移動交換センタに報告するよう要求される。こ れはメッセージ「条件報告2」により報告される。ある隣接セルが受信した信号 が現在の接続より所定のデシベル(dB)数だけ強いことがある度数(測定に依 存する)起こると直ちにメッセージ「条件報告2」が送られる。所定のデシベル 数すなわちAdBは、メッセージ「条件報告情報」か「条件報告状態」を用いて 移動交換センタにより設定される。最初、すなわち呼を設定したときおよびハン ドオフがうまく行われる度に、「条件報告情報」メッセージによりいくつかの報 告条件を設定する。条件T2は「条件報告1」メッセージの送信周期を示す設定 である。この値は1〜225秒の範囲である。「条件報告2」メッセージを送る 前の隣接セルへの信号強度しきい値Aの値は、−127から127dBの範囲に 設定する。最後に、受信レベルを測定する度数を指示する。測定度数は0から2 0の間である。 報告条件を変更する場合は、「条件報告状態」メッセージを送る。このメッセ ージは測定を実行する度数の指示は変更しない。測定を実行する度数を変更する 場合は、「条件報告情報」メッセージを送る。これらのメッセージのより詳細な 説明は、RCR STD−27B、「RT管理」章および「層3標準」の付録C を参照されたい。 ビット誤り率(BER)が減少する場合は移動局は「条件報告2」メッセージ を送らないので、移動交換センタはアップリンク(移動局から基地局へ)接続と ダウンリンク(基地局から移動局へ)接続のBERと受信信号強度を管理しなけ ればならない。BERが許容できないレベルまで増加した場合、または受信信号 強度が許容できないレベルまで減少した場合は、移動交換センタは移動局に「条 件報告1」メッセージを定期的に、例えば毎秒送るよう要求する。 「通常の」セルは、そのカバレージ領域外だけに隣接セルがあるセルである。 本発明の一実施例では、日本標準にこの方法を適用すると「通常の」セルでは次 のシナリオを生成する。最初、すなわち呼を設定したときおよびハンドオフがう まく行われる度に、「条件報告情報」メッセージにより2つの条件を設定する。 最初の条件は、T2を例えば255秒に設定して、測定値の報告をできるだけ少 なくすることである。第2は、隣接セルへの最低の所望のしきい値以下に所定数 Aを設定することである。こうすると、この条件を満足するセル境界の近くに評 価領域を定義する。 「条件報告1」メッセージを完全に止めることはできない(255秒毎に発生 する)ので、移動局が評価領域内にいない限りこのメッセージは無視しなければ ならない。従って測定値は収集するが評価はしない(第8図)。「条件報告2」 メッセージを受信すると直ちにメッセージを確認する。移動局は今評価領域内に ある。「条件報告状態」メッセージを移動局に送ることにより、報告条件を次の ように変更する。T2を例えば1秒に設定して、測定値の報告を比較的頻繁に行 うよう増やす。Aを、通常は決して満足しない条件である127dBに設定する 。 評価とその後の決定の結果ハンドオフすることになると、新しいハンドオフを 行った後そのセルに望ましいように報告条件を設定する。移動局MSが新しいセ ルの評価領域内にある場合は、移動局MSが測定値を毎秒報告するように条件を 設定する。他方、移動局MSが新しいセルの「内部」領域内にある場合は評価は 必要でなく、報告条件をこれに従って設定する(「条件報告1」は255秒に、 「条件報告2」は条件を満足したときに)。しかし日本標準では、陸上システム はメッセージ「条件報告情報」と「条件報告状態」のどちらを用いてもよい。 本発明の実施例の上層セルおよび下層セルへの応用を以下に説明する。上層セ ルおよび下層セルとは、送信には同じサイト(site)を用いるが送信パワーレベ ルは異なるセルをいう。この略図を第10図に示す。ここで、Xは上層セルおよ び下層セルの中心である。上層セルは下層セルより低いパワーレベルを用いる。 従って下層セルはより広い区域をカバーする。上層セルおよび下層セルの両方の カバレージ区域内にある移動局は、上層セルに接続するのが一般に望ましい。本 発明の一実施例では、この方法を日本標準に適用すると、上層セルおよび下層セ ルに以下のシナリオを生じる。 「条件報告2」メッセージの条件を満足する境界線は、上層セルと、その上層 セルでカバーされない下層セルの領域との間の境界と一致するように条件を設定 しなければならない。これは、上層セルでカバーされない下層セルの区域だけで カバーされる領域が評価領域であることを意味する。 アンブレラセルは大きなセルであって、そのカバレージ区域内の小さな区域を カバーする小さなセルを含む区域をカバーするものをいうが、アンブレラセルの 場合は、本発明の方法の一実施例を日本標準に適用すると次のシナリオを生じる 。アンブレラセルの略図を第11図に示す。ただしXはアンブレラセルの中心で あり、Yは小さなセルの中心である。アンブレラセル内では、小さなセルがその セルの評価領域内にあるように、またはセル全体が評価領域であるように、報告 条件を設定しなければならない。Aを255dBに設定しT2を妥当な周期例え ば1秒と定義すると、アンブレラセルも小さな内部セルも評価領域を構成する。 第12図と第13図は、本発明の方法の2つの実施態様の流れ図を示す。2つ の流れ図の同じ段階には同じ参照番号を用いる。移動局と陸上システムの制御の 流れを、流れ図の左側と右側にそれぞれ示す。 第12図に示す実施例では、段階200で報告条件すなわち規則を陸上システ ム内に定義して評価領域の範囲を定め、段階210でこれらの規則を「条件設定 」メッセージで移動局に送る。移動局がセルの非評価領域から評価領域に移動し たとき、および移動局MSが評価領域から非評価領域に移動したとき、各ハンド オフの後の各接続の初めに規則を再定義する。第13図に示す実施態様では、移 動局はハンドオフ決定に必要な測定値を絶えず陸上システムに送る(段階300 )。望ましい実施例では、他の段階に関わらず段階300を定期的に繰り返され なければならない。 第1の規則は、隣接セルの信号強度値が移動局の接続の信号強度値と隣接セル への信号強度しきい値との和以上のときに、移動局が第1領域に入ったと決定す ることを要求する。この信号強度しきい値は各隣接セルについて設定する。第2 規則は、現在の接続の最小信号強度値が移動局の接続の信号強度値以上のときに 、移動局が第1領域に入ったと決定することを要求する。この最小信号強度値は 各接続について設定する。また第3規則は、現在の接続のビット誤り率が最大許 容ビット誤り率以上のときに、移動局が第1領域に入ったと決定することを要求 する。この最大許容ビット誤り率は各接続について設定する。第4規則は、移動 局の接続の信号強度値が移動局の接続の最大信号強度値以上のときに、移動局が 第1領域に入ったと決定することを要求する。この最大信号強度値は各接続につ いて設定する。第5規則は、隣接セルの信号強度レベルがその隣接セルの最小受 信 レベル以上のときに、移動局が第1領域に入ったと決定することを要求する。こ の最小受信レベルは各隣接セルについて設定する。 段階220で移動局はこれらの規則を受信して、規則のどれかを満足したかど うかを絶えず決定する(段階230)。規則の1つを満足した場合は、第1メッ セージを陸上システムに送る(段階240)。陸上システムはこのメッセージを 受信する(段階250)。段階255で陸上システムは移動局に、例えば測定値 を絶えず(または定期的に)報告するよう要求する命令などの新しい規則を送る 。移動局MSはこれらの新しい規則に従って行動する、すなわち測定値を絶えず 報告する(段階300)。 第12図の実施例では、陸上システムが移動局からメッセージを受信した後に 、ハンドオフ決定に必要な測定値の収集と評価が始まる(段階260)。第13 図の実施例では、移動局からメッセージを受信した後に測定値の評価だけが始ま る(段階310)。これは、値の収集はすでに実行中であるからである。両方の 実施例において、段階270でハンドオフ決定に到達する。 上記では日本ディジタル標準を説明したが、本発明の方法と装置は米国や欧州 などの他の標準を用いても実現できることが理解される。 特定の実施例についての上記の説明は本発明の一般的な性質を完全に開示して いるので、現在の知識を適用することにより、一般的な概念から逸れることなく このような特定の実施例をいろいろの応用に修正しおよび/または適応すること は誰にでも容易にできる。従ってこのような適応や修正は、開示された実施態様 と同等な意味と範囲内に含まれるものである。ここで用いた用語の表現は説明の ためのものであって、制限的なものではないことを理解すべきである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 7605−5J H04B 7/26 K

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 複数のセルを含む陸上システムと複数の移動局とを備える通信ネットワ ーク内のハンドオフを制御する方法であって、 測定値の評価を行う第1領域と測定値の評価を行わない第2領域とに各セルを 分割する段階と、 移動局が前記第1領域に入ったときに測定値の評価を行う段階と、 測定値の前記評価に基づいてハンドオフを制御する段階と、 を含む方法。 2. 移動局が前記第1領域内に入ったときに前記移動局から前記陸上システ ムに第1メッセージを送る段階と、 前記陸上システムが前記第1メッセージを受信したときに前記測定値の評価を 行う段階を開始する段階と、 を更に含む、請求項1記載の方法。 3. 前記移動局が前記第1領域に入ったとき、前記測定値の評価を行う段階 の前に前記移動局から前記測定値の収集を行う段階を更に含む、請求項2記載の 方法。 4. 前記移動局が前記第1領域を去るときに前記移動局から前記陸上システ ムに第2メッセージを送る段階と、 前記第2メッセージに応答して前記測定値の評価を停止する段階と、 を更に含む、請求項3記載の方法。 5. 前記第2メッセージを前記移動局から送った後、前記移動局から測定値 を送ることを停止する段階を更に含む、請求項4記載の方法。 6. 各セルを第1領域と第2領域に分割する段階は前記陸上システムで行い 、 前記陸上システム内の各セルについて前記第1領域の境界を定める諸規則を定 義する段階と、 前記諸規則を前記ネットワーク内の前記移動局に送る段階と、 を含む、請求項1記載の方法。 7. 前記諸規則の第1規則は、隣接セルの信号強度値が移動局の接続の信号 強度値と隣接セルへの各隣接セルについて設定する信号強度しきい値との和以上 のとき前記移動局が前記第1領域に入ったと決定することを要求する、請求項6 記載の方法。 8. 前記諸規則の第2規則は、現在の接続の各接続について設定する最小信 号強度値が移動局の接続の信号強度値以上のとき前記移動局が前記第1領域に入 ったと決定することを要求する、請求項6記載の方法。 9. 前記諸規則の第3規則は、現在の接続のビット誤り率が各接続について 設定する最大許容ビット誤り率以上のとき移動局が前記第1領域に入ったと決定 することを要求する、請求項6記載の方法。 10. 前記諸規則の第4規則は、移動局の接続の信号強度値が前記移動局の 接続の各接続について設定する最大信号強度値以上のとき前記移動局が前記第1 領域に入ったと決定することを要求する、請求項6記載の方法。 11. 前記諸規則の第5規則は、隣接セルの信号強度レベルが前記隣接セル の各隣接セルについて設定する最小受信レベル以上のとき移動局が前記第1領域 に入ったと決定することを要求する、請求項6記載の方法。 12. 前記移動局において、測定値を絶えず前記陸上システムに報告し、前 記セルについて定義される諸規則の1つを満足すると前記移動局は自分が前記セ ルの前記第1領域に入ったことを報告する第1メッセージを前記陸上システムに 送り、このメッセージにより前記陸上システム内で測定値の評価の実行を開始す る、段階を更に含む、請求項6記載の方法。 13. 前記セルについて定義される前記諸規則の1つを満足したときに、前 記移動局は自分が前記セルの前記第1領域に入ったことを報告する第1メッセー ジを前記陸上システムに送り、このメッセージにより前記陸上システム内で測定 値の評価の実行を開始し、前記実行はハンドオフ決定を行うのに十分な測定値を 前記移動局から受信する十分な時間だけ遅らされ、また前記第1メッセージが送 られた後で前記陸上システムは測定値を絶えず報告するよう前記移動局に命令を 送る、請求項6記載の方法。 14. 前記陸上システムは前記測定値を絶えず報告するよう前記移動局に命 令する、請求項12記載の方法。 15. 前記陸上システムは、前記移動局が前記第1領域に入るまでは前記測 定値を絶えず報告しないよう前記移動局に命令する、請求項13記載の方法。 16. 少なくとも1つのセルを含む陸上システムと複数の移動局とを備える セルラネットワーク内のハンドオフを制御する方法であって、 前記陸上システム内の複数の規則を定義して前記複数の規則を前記複数の移動 局に送る段階と、 前記諸規則の少なくとも1つを満足するかどうかを移動局内で決定する段階と 、 前記諸規則の少なくとも1つを満足したときに、前記移動局から前記陸上シス テムに第1メッセージを送る段階と、 前記第1メッセージの受信に応答して前記陸上システムによって測定値の評価 を行う段階と、 を含む方法。 17. 前記陸上システム内の測定値の評価に応答してハンドオフ決定を行う 段階を更に含む、請求項16記載の方法。 18. 前記複数の規則の第1規則は、隣接セルの信号強度値が移動局の接続 の信号強度値と隣接セルへの、各隣接セルについて設定する信号強度しきい値と の和以上のとき前記移動局が前記第1領域に入ったと決定することを要求する、 請求項16記載の方法。 19. 前記複数の規則の第2規則は、現在の接続の各接続について設定する 最小信号強度値が移動局の接続の信号強度値以上のとき前記移動局が前記第1領 域に入ったと決定することを要求する、請求項16記載の方法。 20. 前記複数の規則の第3規則は、現在の接続のビット誤り率が各接続に ついて設定する最大許容ビット誤り率以上のとき移動局が前記第1領域に入った と決定することを要求する、請求項16記載の方法。 21. 前記複数の規則の第4規則は、移動局の接続の信号強度値が前記移動 局の接続の各接続について設定する最大信号強度値以上のとき前記移動局が前記 第1領域に入ったと決定することを要求する、請求項16記載の方法。 22. 前記複数の規則の第5規則は、隣接セルの信号強度レベルが前記隣接 セルの、各隣接セルについて設定する最小受信レベル以上のとき移動局が前記第 1領域に入ったと決定することを要求する、請求項16記載の方法。 23. 前記移動局において、測定値を絶えず前記陸上システムに報告し、前 記セルについて定義される諸規則の1つを満足すると前記移動局は自分が前記セ ルの前記第1領域に入ったことを報告する第1メッセージを前記陸上システムに 送り、このメッセージにより前記陸上システム内で測定値の評価の実行を開始す る、段階を更に含む、請求項16記載の方法。 24. 前記セルについて定義される前記諸規則の1つを満足したときに、前 記移動局は自分が前記セルの前記第1領域に入ったことを報告する第1メッセー ジを前記陸上システムに送り、このメッセージにより前記陸上システム内で測定 値の評価の実行を開始し、前記実行はハンドオフ決定を行うのに十分な測定値を 前記移動局から受信する十分な時間だけ遅らされ、また前記第1メッセージが送 られた後で前記陸上システムは測定値を絶えず報告するよう前記移動局に命令を 送る、請求項16記載の方法。 25. 前記陸上システムは前記測定値を絶えず報告するよう前記移動局に命 令する、請求項16記載の方法。 26. 前記陸上システムは、前記移動局が前記第1領域に入るまでは前記測 定値を絶えず報告しないよう前記移動局に命令する、請求項16記載の方法。 27. 陸上システムと複数の移動局を備えるセルラ移動無線電話システムで あって、前記陸上システムは前記システム内の対応する地理的区域をカバーする 複数の基地局を備え、前記システムは、 前記移動局と前記陸上システムの間の信号接続パラメータを監視する手段と、 各基地局がカバーする区域を評価領域と非評価領域に分割する手段と、 移動局が前記評価領域に入ると信号接続パラメータの評価を行う手段と、 前記信号接続パラメータの評価に基づいて前記基地局の1つが扱う呼の隣接基 地局へのハンドオフを制御する手段と、 を備えるシステム。 28. 前記複数の移動局は、 監視された信号接続パラメータを前記陸上システムに報告する手段を更に備え る、請求項27記載のシステム。 29. 各セルがカバーする区域を評価領域と非評価領域に分割する前記手段 は、 各基地局について前記第1領域の境界を定める複数の可変の規則を決定する 手段と、 前記ネットワーク内の前記移動局に前記複数の規則を送る手段と、 を備え、 前記移動局は、 前記複数の規則の少なくとも1つを満足したかどうかを評価する手段と、 現在通信を扱っている基地局がカバーする区域の前記第1領域に前記移動局 が入ったことを前記陸上システムに報告する手段と、 を備える、 請求項28記載のシステム。 30. 前記陸上システムは、報告された信号接続パラメータを収集する手段 を更に備える、請求項29記載のシステム。 31. 前記信号接続パラメータは少なくとも1つの信号強度と信号ビット誤 り率を含む、請求項29記載のシステム。 32. 前記複数の可変の規則の第1規則は、隣接基地局の信号強度値が移動 局の接続の信号強度値と隣接基地局への各隣接基地局について設定する信号強度 しきい値との和以上のとき前記移動局が前記評価領域に入ったと報告することを 要求する、請求項31記載のシステム。 33. 前記複数の可変の規則の第2規則は、現在の接続の各接続について設 定する最小信号強度値が移動局の接続の信号強度値以上のとき前記移動局が前記 評価領域に入ったと報告することを要求する、請求項31記載のシステム。 34. 前記複数の可変の規則の第3規則は、現在の接続のビット誤り率が各 接続について設定する最大許容ビット誤り率以上のとき移動局が前記評価領域に 入ったと報告することを要求する、請求項31記載のシステム。 35. 前記複数の可変の規則の第4規則は、移動局の接続の信号強度値が前 記移動局の接続の各接続について設定する最大信号強度値以上のとき前記移動局 が前記評価領域に入ったと報告することを要求する、請求項31記載のシステム 。 36. 前記複数の可変の規則の第5規則は、隣接基地局の信号強度レベルが 前記隣接基地局の各隣接基地局について設定する最小受信レベル以上のとき移動 局が前記評価領域に入ったと報告することを要求する、請求項31記載のシステ ム。 37. 前記信号接続パラメータを報告する手段は、前記信号接続パラメータ を絶えず前記陸上システムに報告するよう前記陸上システムから命令を受けて絶 えず動作し、ここで、前記基地局について定義される諸規則の1つが満足された ときに、前記移動局が前記評価領域に入ったことを報告する手段は、前記移動局 が前記基地局の評価領域に入ったことを報告する第1メッセージを前記陸上シス テムに送り、このメッセージにより前記陸上システム内の前記信号接続値の評価 を実行する手段の動作を開始する、請求項31記載のシステム。 38. 前記基地局について定義される諸規則の1つが満足されたときに、前 記移動局が前記評価領域に入ったことを報告する手段は前記移動局が前記セルの 前記評価領域に入ったことを報告する第1メッセージを前記陸上システムに送り 、このメッセージにより前記陸上システム内で測定値の評価を行う手段の動作を 開始し、前記実行はハンドオフ決定を行うのに十分な測定値を前記移動局から受 信する十分な時間だけ遅らされ、また前記第1メッセージが送られると測定値を 絶えず報告するよう前記陸上システムから前記移動局に命令を送る手段を前記陸 上システムがさらに備える、請求項31記載の方法。 39. セルラ移動無線電話システムであって、 前記セルラシステム内の対応する地理的区域をカバーするよう割り当てられる 複数の基地局と、 前記移動局と前記基地局の間の信号接続パラメータを監視する手段を備える複 数の移動局と、 前記複数の移動局と前記複数の基地局の間の通信を調整する陸上システムであ って、 各基地局がカバーする区域を前記信号接続パラメータの評価を行う第1領域 と前記信号接続パラメータの評価を行わない第2領域に分割する手段と、 移動局が前記第1領域に入ると信号接続パラメータの評価を行う手段と、 前記信号接続パラメータの評価に基づいて前記基地局の1つが扱う呼の隣接 基地局へのハンドオフを制御する手段と、 を備える陸上システムと、 を備えるセルラ移動無線電話システム。 40. 前記複数の移動局が、 監視された信号接続パラメータを前記陸上システムに報告する手段を更に備え る、請求項39記載のシステム。 41. 各セルがカバーする区域を第1領域と第2領域に分割する前記手段が 、 各基地局について前記第1領域の境界を定める複数の可変の規則を決定する 手段と、 前記ネットワーク内の前記移動局に前記複数の規則を送る手段と、 を備え、 前記移動局が、 前記前記複数の規則の少なくとも1つを満足したかどうかを評価する手段と 、 現在通信を扱っている基地局がカバーする区域の前記第1領域に前記移動局 が入ったことを前記陸上システムに報告する手段と、 を備える、請求項38記載のシステム。 42. 前記陸上システムは、報告された信号接続パラメータを収集する手段 を更に備える、請求項39記載のシステム。 43. 前記信号接続パラメータは少なくとも1つの信号強度と信号ビット誤 り率を含む、請求項39記載のシステム。 44. 前記複数の可変の規則の第1規則は、隣接基地局の信号強度値が移動 局の接続の信号強度値と隣接基地局への各隣接基地局について設定する信号強度 しきい値との和以上のとき前記移動局が前記第1領域に入ったと報告することを 要求する、請求項41記載のシステム。 45. 前記複数の可変の規則の第2規則は、現在の接続の各接続について設 定する最小信号強度値が移動局の接続の信号強度値以上のとき前記移動局が前記 第1領域に入ったと報告することを要求する、請求項41記載のシステム。 46. 前記複数の可変の規則の第3規則は、現在の接続のビット誤り率が各 接続について設定する最大許容ビット誤り率以上のとき移動局が前記第1領域に 入ったと報告することを要求する、請求項41記載のシステム。 47. 前記複数の可変の規則の第4規則は、移動局の接続の信号強度値が前 記移動局の接続の各接続について設定する最大信号強度値以上のとき前記移動局 が前記第1領域に入ったと報告することを要求する、請求項41記載のシステム 。 48. 前記複数の可変の規則の第5規則は、隣接基地局の信号強度レベルが 前記隣接基地局の各隣接基地局について設定する最小受信レベル以上のとき移動 局が前記第1領域に入ったと報告することを要求する、請求項41記載のシステ ム。 49. 前記信号接続パラメータを報告する手段は、前記信号接続パラメータ を絶えず前記陸上システムに報告するよう前記陸上システムから命令を受けて絶 えず動作し、また前記基地局について定義される諸規則の1つを満足すると、前 記移動局が前記第1領域に入ったことを報告する手段は、前記移動局が前記基地 局の第1領域に入ったことを報告する第1メッセージを前記陸上システムに送り 、このメッセージにより前記陸上システム内の前記信号接続値の評価を実行する 手段の動作を開始する、請求項41記載のシステム。 50. 前記基地局について定義される諸規則の1つを満足すると、前記移動 局が前記第1領域に入ったことを報告する手段は前記移動局が前記セルの前記第 1領域に入ったことを報告する第1メッセージを前記陸上システムに送り、この メッセージにより前記陸上システム内の測定値の評価を行う手段の動作を開始し 、前記実行はハンドオフ決定を行うのに十分な測定値を前記移動局から受信する 十分な時間だけ遅らされ、また前記第1メッセージが送られると測定値を絶えず 報告するよう前記陸上システムから前記移動局に命令を送る手段を前記陸上シス テムは更に備える、請求項41記載のシステム。
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