JPH10341471A - セルラー無線システム及びそれにおけるハードハンドオフ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のセルラ方式におけるハードハンドオフ
方法では、データの損失が大きいという問題点があった
が、本発明ではデータの損失を低減できるセルラー無線
システム及びそれにおけるハードハンドオフ方法を提供
する。 【解決手段】 移動局１がハードハンドオフを開始する
と、交換制御局３が移行元の基地局２ａから入力される
受信強度信号を監視し、移行元の基地局２ａから入力さ
れる受信強度信号が予め設定された一定の値を下回る
と、移行元の基地局２ａに対するデータの出力を停止
し、移行先の基地局２ｂから入力される受信強度信号を
監視し、当該信号が予め設定された一定の値を上回るの
を待って、移行先の基地局２ｂを介して移動局１とのデ
ータの送受信を開始するセルラー無線システム及びそれ
におけるハードハンドオフ方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤＭＡを採用し
たセルラー無線システム及びそれにおけるハードハンド
オフ方法に係り、特にハンドオフ時のデータ損失を低減
できるセルラー無線システム及びそれにおけるハードハ
ンドオフ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の無線通信システムでは、周波数帯
域等の資源を有効に利用するために、サービス地域を複
数の小さな領域（セル）に分割し、特定のセルで割り当
てた周波数帯域を別のセルで再利用する、いわゆるセル
ラー方式が採用されている。

【０００３】セルラー方式では、各セルを一台の基地局
が管理するようになっており、移動局が隣接するセルに
移動した場合には、移動局が元のセルの基地局との通信
をやめて、当該隣接するセルの基地局と新たに通信する
ようになるのが普通であり、このような手法を実現する
技術をハンドオフと称している。

【０００４】一方、近年、スペクトル拡散通信を利用し
た符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）による通信が
注目を集めているが、ＣＤＭＡにおけるハンドオフは、
通常移動局が現在属しているセルの基地局（移行元の基
地局）と、これから移動しようとしている先のセルの基
地局（移行先の基地局）とで同じ周波数を利用する、い
わゆるソフトハンドオフ方式を採用するのが、データ損
失がないなどの様々な観点から望ましいとされている
が、移行先の基地局が移行元の基地局と同じ周波数資源
が割り当てられないときには、別の周波数を利用するハ
ードハンドオフを行なうことも検討されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のセルラー方式におけるハードハンドオフ方法では、
制御信号によって特定された基地局（移行先の基地局）
が、移動局に対して、そのカバーするセル内で十分な強
度で信号の授受が行われることを確認することなくデー
タの送受信を開始してしまうため、データの損失が大き
いという問題点があった。

【０００６】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、十分な強度で信号の授受が行われるようになってか
らデータの送受信を開始し、データの損失を低減できる
セルラー無線システム及びそれにおけるハードハンドオ
フ方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項１記載の発明は、セルラー無線シス
テムにおいて、各地に存する基地局と、前記基地局を制
御する交換制御局と、指示によりハードハンドオフを行
って、通信条件を切り替える移動局とを備えるセルラー
無線システムであって、前記基地局は、前記移動局と特
定の通信条件にてデータの送受信を行って、前記移動局
から受信する信号の強度を受信強度信号として前記交換
制御局に出力するとともに、前記移動局と前記交換制御
局との間のデータの送受信を中継する基地局であり、前
記交換制御局は、ハードハンドオフの処理として、前記
受信強度信号を監視し、移行元の前記基地局から入力さ
れる前記受信強度信号が予め設定された一定の値を下回
ると、移行元の前記基地局へのデータの出力を停止し、
移行先の前記基地局から入力される前記受信強度信号を
監視し、当該受信強度信号が予め設定された値を上回る
ようになると、当該移行先の前記基地局を介してデータ
の送受信を開始することを特徴としており、ハードハン
ドオフ時のデータの損失を低減できる。

【０００８】上記従来例の問題点を解決するための請求
項２記載の発明は、請求項１記載のセルラー無線システ
ムにおいて、受信強度信号が基地局受信信号対干渉電力
比であることを特徴としており、ハードハンドオフ時の
データの損失をより低減できる。

【０００９】上記従来例の問題点を解決するための請求
項３記載の発明は、ハードハンドオフ方法において、移
動局の送信出力する信号が、移行先の基地局において十
分な強度で受信されるまでは、交換制御局が、移行先の
基地局を介して移動局とのデータの送受信を行わないこ
とを特徴としており、ハードハンドオフ時のデータの損
失を低減できる。

【００１０】上記従来例の問題点を解決するための請求
項４記載の発明は、ハードハンドオフ方法において、交
換制御局が移行元及び移行先の基地局から入力される受
信強度信号を監視し、前記移行元の基地局から入力され
る受信強度信号が予め設定された一定の値を下回ると、
前記移行元の基地局に対して、移動局に送信出力すべき
データの出力を停止し、前記移行先の基地局から入力さ
れる受信強度信号が予め設定された一定の値を上回るの
を待って、前記移行先の基地局を介して前記移動局との
データの送受信を開始することを特徴としており、ハー
ドハンドオフ時のデータの損失を低減できる。

【００１１】上記従来例の問題点を解決するための請求
項５記載の発明は、請求項４記載のハードハンドオフ方
法において、受信信号強度は、基地局受信信号対干渉電
力比であることを特徴としており、ハードハンドオフ時
のデータの損失をより低減できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。本発明に係る無線通信システ
ム（本システム）は、複数の基地局を管理する交換制御
局が、基地局から移動局が送信する信号の受信強度の入
力を受けて、当該受信強度が入力されている基地局に当
該移動局へのデータを送信するためのＡＴＭのパスを設
定してデータを送信するものであり、また、ハンドオフ
時に移行先の基地局が十分な強度で移動局と信号を受信
するまで待ってデータの送受信をするようにしてデータ
の損失を低減できる。

【００１３】本システムを図１を使って説明する。図１
は、本システムの構成ブロック図である。図１に示すよ
うに、本システムは、移動局１と、基地局２と、交換制
御局３とから構成されている。本来ならば、このほか
に、一般電話回線網等と、一般電話回線網等の電話回線
とデータを交換する交換局とがあるのが全体の構成であ
るが、ここでは、説明を簡単にするために、移動局１
と、基地局２と、交換制御局３とに限って説明してい
る。

【００１４】ここで、移動局１が基地局２から受信する
信号の強度は、各基地局２ごとに異なる符号で符号化さ
れた特定の信号（受信強度測定用信号）を移動局１が受
信することで測定するものとする。

【００１５】以下、各部を具体的に説明する。移動局１
は、基地局２と無線にて通話に係る信号（通話信号）と
制御のための信号（制御信号）とを授受し、データの通
信を行うものである。また、移動局１は、基地局２から
基地局２及び周辺基地局が送信出力している受信強度測
定用信号を受信するための複数の符号と、受信強度を測
定して通知するように要求する信号とを受信し、当該信
号に応じて、基地局２及び周辺基地局が送信出力してい
る受信強度測定用信号を対応する符号を用いて受信し、
その強度を測定して、当該受信強度を表すデータを基地
局２に送信出力するものである。

【００１６】ここで、かかるデータは、例えば各基地局
２に固有の番号と当該基地局２からの信号の受信強度と
を対にしたデータであることが考えられる。

【００１７】さらに、移動局１は、ハンドオフ時に移行
元の基地局２から移行先の基地局２で用いる周波数と拡
散符号等の通信条件を受信すると、これを一時的に記憶
して格納し、移行元の基地局２から受信する信号の強度
が予め設定されている強度よりも弱まると、当該格納さ
れている通信条件に切り替えて、移行先の基地局２が送
信出力する通話信号との間に同期を確立し、移行先の基
地局２との間で信号の送受信を行うようになるものであ
る。

【００１８】基地局２は、移動局１と交換制御局３との
間のデータ伝送の中継を行うものであり、各セルに１台
づつ配置され、サービスエリア全体で複数の基地局２が
存するようになっている。また、基地局２は、移動局１
から受信した通話信号の強度を表す信号（以下、「受信
強度信号」と称する）を交換制御局３に出力するもので
ある。

【００１９】さらに、移行元の基地局２は、移動局１か
ら受信する通話信号の受信強度が一定以下に弱まると、
当該移動局１がハンドオフを開始したものとして、自局
が受信強度測定用信号を符号化するのに用いている符号
と、周辺の各基地局が受信強度測定用信号を符号化する
のに用いている、それぞれ相異なる符号と、受信強度を
測定して通知するように要求する信号とを当該移動局１
に出力するものである。

【００２０】さらに、移行元の基地局２は、当該移動局
１から自局及び各周辺基地局２が送信出力する受信強度
測定用信号の受信強度を受信して、当該基地局２が送信
出力する信号の受信強度と、自局の信号の受信強度との
差が予め設定された値を下回っている周辺基地局２を検
索し、そのような周辺基地局２が見つかると、当該基地
局２を移行先の基地局２として交換制御局３にハンドオ
フを行う当該移動局１と移行先の基地局２とを通知する
ものである。また、そのような基地局２がない場合に
は、再度受信強度測定用信号の符号と、受信強度を測定
して通知するように要求する信号とを当該移動局１に出
力する動作を繰り返すものである。

【００２１】さらに、移行元の基地局２は、交換制御局
３からハンドオフを行う移動局１が移行先の基地局２と
の間の通信で用いる周波数や拡散符号等の通信条件の入
力を受けて、これを当該移動局１に送信出力して通知す
るものである。

【００２２】さらに、移行先の基地局２は、交換制御局
３から自己が移動局１との通信に用いている周波数や拡
散符号等の通信条件の問い合せの入力を受けて、これら
の条件を交換制御局３に出力して通知するものである。

【００２３】尚、このような基地局２は、移動局１と無
線にて通信を行うためのアンテナと、信号の変復調を行
う無線部と、無線通信に係る信号と交換制御局３と送受
信するデータとを相互に変換するベースバンド信号処理
部と、交換制御局３とのインタフェースとして働き、Ａ
ＴＭセルを用いて交換制御局３とのデータの入出力を行
うインタフェース部（ＩＮＴ部）とから主に構成されて
いるものであることが考えられる。

【００２４】ここで、ＡＴＭとは、伝送するユーザ情報
を固定長の情報フィールドに分割し、さらに固定長のヘ
ッダを付加して、ＡＴＭセルと呼ばれる単位で情報を通
信するもので、「新プロトコルハンドブック」，朝日新
聞社，１９９４の４４０〜４５４ページに詳細な説明が
ある。

【００２５】交換制御局３は、単数の基地局２との間に
ＡＴＭの仮想パス／仮想チャネル（ＶＰ／ＶＣ）を設定
し、当該ＶＰ／ＶＣを介して基地局２から特定の移動局
１から受信したデータの入力を受け、また、当該ＶＰ／
ＶＣを介して基地局２に当該移動局１に送信するデータ
を出力するものである。

【００２６】また、交換制御局３は、移行元の基地局２
から特定の移動局１がハンドオフを行う旨の通知と、移
行先の基地局固有の番号との入力を受けると、ハンドオ
フの処理を開始して、当該番号で特定される移行先の基
地局２との間に移行元の基地局２と同じ条件のＶＰ／Ｖ
Ｃを設定し、当該ＶＰ／ＶＣを介して移行先の基地局２
に移動局１に送信するデータを出力するものである。

【００２７】ここで、当該ＶＰ／ＶＣを介して移行先の
基地局２に出力されたデータは、ハードハンドオフのた
めに、移行先の基地局２が移行元の基地局２とは異なる
通信条件（周波数や拡散符号等）を用いて送信されるこ
ととなり、移動局１が移行先の基地局の通信条件に切り
替えるまで、移動局１には受信されない。

【００２８】このように、早期の段階で移行先の基地局
２が移動局１に対するデータの送信出力を開始するの
は、ハンドオフ時に移動局１が当該信号に同期を確立し
なければならないことを考慮したものである。

【００２９】さらに、交換制御局３は、移行先の基地局
２に通信に用いている周波数や拡散符号等の通信条件を
通知するように要求する信号を出力し、移行先の基地局
２から通信条件の入力を受けて、当該通信条件を移行元
の基地局２を介して移動局１に送信出力するものであ
る。

【００３０】さらに交換制御局３は、ハンドオフの処理
を開始すると、移行元の基地局２から当該移行元の基地
局２が移動局１から受信する信号の強度を表す信号の入
力を受けて、信号強度が予め設定されている一定の強度
より弱くなると、移行元の基地局２を介して、移動局１
に移行先の基地局２との通信に切り替えるべき指示を送
信出力するものである。

【００３１】さらに交換制御局３は、移行先の基地局２
が移動局１から受信する信号の強度の入力を受けて、当
該強度が一定の強度を超えると、先に設定したＶＰ／Ｖ
Ｃを介して移行先の基地局２に移動局１に送信するデー
タを出力するものである。

【００３２】次に、本システムの動作について、移動局
１が基地局２ａのカバーするセルから基地局２ｂがカバ
ーするセルへ移行する場合を例にとって説明する。移動
局１が基地局２ａのカバーするセルに存する間は、移動
局１が基地局２ａに信号を送信し、基地局２ａが当該信
号を受信するとともに、当該信号の受信強度を測定して
交換制御局３に送信出力する。

【００３３】やがて、移動局１が基地局２ｂのカバーす
るセルに近づき、基地局２ａのカバーするセルの境界付
近に移動してくると、基地局２ａの指示に応じて、移動
局１が基地局２ａと、周辺基地局２とから各々受信強度
測定用信号を受信して、受信強度を測定し、測定の結果
を基地局２ａに出力する。

【００３４】すると、基地局２ａが移動局１から入力さ
れる自局が送信出力した受信強度測定用信号の受信強度
と、周辺基地局２が送信出力した受信強度測定用信号の
受信強度との差を各々予め設定された値と比較し、当該
差が当該値を下回っている基地局２ｂを検索すると、移
動局１がハンドオフを開始する旨の通知と、基地局２ｂ
に固有の番号とを交換制御局３に出力する。

【００３５】そして、交換制御局３が移動局１に送信出
力する基地局２ａへのＡＴＭのＶＰ／ＶＣと同じ条件の
ＶＰ／ＶＣを基地局２ｂとの間にも確立し、基地局２ａ
と基地局２ｂとに同じ信号を送信出力するようになる。
ただし、交換制御局３が各基地局２を制御するために出
力する制御用信号は、基地局２ａに送信出力するもの
と、基地局２ｂに送信出力するものとでは異なるものと
なっている。

【００３６】ここで、基地局２ｂは、移動局１が周波数
を切り替えていないので、移動局１とは通話信号でデー
タの通信は行っていない。つまり、この段階では、移動
局１は、基地局２ａを介してのみ交換制御局３とデータ
を送受信しているようになっている。

【００３７】さらに、交換制御局３が基地局２ｂに通信
条件を通知するように要求する信号を出力し、基地局２
ｂから通信条件の入力を受けて、これを基地局２ａを介
して移動局１に送信出力する。

【００３８】やがて、移動局１が基地局２ａのカバーす
るセルを離脱すると、移動局１が基地局２ａから受信す
る信号の強度が弱まるようになり、移動局１が先に受信
した基地局２ｂの通信条件に切り替えるようになる。そ
して、基地局２ａが受信強度信号を出力しないようにな
り、交換制御局３が基地局２ａに対するデータの送信を
停止する。

【００３９】移動局１が基地局２ｂのカバーするセルに
入り、基地局２ｂから信号を受信するようになると、当
該信号に同期を確立して、基地局２ｂに対して信号の送
信を開始する。そして、基地局２ｂが受信強度信号を交
換制御局３に出力するようになる。

【００４０】すると、交換制御局３が基地局２ｂに対し
て先に確立したＶＰ／ＶＣを介して移動局１に対するデ
ータを送信するようになり、基地局２ｂを介して移動局
１からのデータを受信するようになって、ハンドオフの
処理が完了する。

【００４１】本システムによれば、交換制御局３が十分
にデータを送受信できることを表す受信強度信号を出力
する基地局２を介して移動局１とデータを送受信するよ
うにしているので、データの損失を低減できる効果があ
る。

【００４２】尚、交換制御局３が基地局２と移動局１と
の間で十分な強度で信号の受信ができるようになったか
否かを感知するのに用いる受信強度信号は、基地局受信
ＳＩＲ（信号対干渉電力比）であることも考えられる。

【００４３】基地局受信ＳＩＲとは、電波の干渉の程度
を表す値であり、この値が高いほど他の電波の干渉を受
けておらず、伝送エラーが少なく、受信した信号の信頼
度が高いものと考えることができるものである。

【００４４】従って、基地局受信ＳＩＲを用いれば、受
信した信号の信頼度が十分に高くなってからデータの送
受信を開始するようになるため、データの損失をより低
減できる効果がある。

【００４５】また、ここでは、移行先の基地局２が移動
局１に対して信号の送信を開始するタイミングを交換制
御局３がＶＰ／ＶＣを設定した直後としているが、移行
元の基地局２が移動局１からの信号を受信しないように
なってからとしてもよい。

【００４６】さらに、移行先の基地局２が移動局１に対
して出力する信号は、移動局１が移行先の基地局２の信
号に同期を確立するまでは、実際に移動局１に送信出力
すべき信号ではなくて、ダミーの信号としておいても構
わない。

【００４７】この場合には、実際に移動局１に送信出力
すべき信号は、バッファしておき、移動局１が同期を確
立した後に送信出力するようにすることが考えられる。

【００４８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、交換制御
局がハードハンドオフの処理として、移行元の基地局か
ら入力される受信強度信号が予め設定された値を下回る
と、当該移行元の基地局を介した移動局に対するデータ
の送信を停止し、移行先の基地局から入力される受信強
度信号を監視して、当該受信強度信号が予め設定された
値を上回ると、当該移行先の基地局を介して移動局との
データの送受信を開始するセルラー無線システムとして
いるので、データの送受信が十分な信号強度になってか
ら開始されるようになり、ハードハンドオフ時における
データの損失を低減できる効果がある。

【００４９】請求項２記載の発明によれば、受信信号強
度が基地局受信信号対干渉電力比である請求項１記載の
セルラー無線システムとしているので、送受信されるデ
ータの信頼度が十分になってからデータの送受信が開始
されるようになり、ハードハンドオフ時におけるデータ
の損失をさらに低減できる効果がある。

【００５０】請求項３記載の発明によれば、移動局の送
信出力する信号が移行先の基地局において十分な強度で
受信されるまでは、交換制御局が、移行先の基地局を介
して移動局とのデータの送受信を行わないハードハンド
オフ方法としているので、ハードハンドオフ時における
データの損失を低減できる効果がある。

【００５１】請求項４記載の発明によれば、交換制御局
が移行先の基地局から入力される受信強度信号が予め設
定された一定の値を上回るのを待って、移動局とのデー
タの送受信を開始するハードハンドオフ方法としている
ので、データの送受信が十分な信号強度になってから開
始されるようになり、ハードハンドオフ時におけるデー
タの損失を低減できる効果がある。

【００５２】請求項５記載の発明によれば、受信信号強
度が基地局受信信号対干渉電力比である請求項４記載の
ハードハンドオフ方法としているので、送受信されるデ
ータの信頼度が十分になってからデータの送受信が開始
されるようになり、ハードハンドオフ時におけるデータ
の損失をさらに低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本システムの構成ブロック図である。

【符号の説明】

１…移動局、 ２…基地局、 ３…交換制御局

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中嶋 久貴 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各地に存する基地局と、前記基地局を制
   御する交換制御局と、指示によりハードハンドオフを行
   って、通信条件を切り替える移動局とを備えるセルラー
   無線システムであって、 前記基地局は、前記移動局と特定の通信条件にてデータ
   の送受信を行って、前記移動局から受信する信号の強度
   を受信強度信号として前記交換制御局に出力するととも
   に、前記移動局と前記交換制御局との間のデータの送受
   信を中継する基地局であり、 前記交換制御局は、ハードハンドオフの処理として、前
   記受信強度信号を監視し、移行元の前記基地局から入力
   される前記受信強度信号が予め設定された一定の値を下
   回ると、移行元の前記基地局へのデータの出力を停止
   し、移行先の前記基地局から入力される前記受信強度信
   号を監視し、当該受信強度信号が予め設定された値を上
   回るようになると、当該移行先の前記基地局を介してデ
   ータの送受信を開始することを特徴とするセルラー無線
   システム。
2. 【請求項２】 受信強度信号が基地局受信信号対干渉電
   力比であることを特徴とする請求項１記載のセルラー無
   線システム。
3. 【請求項３】 移動局の送信出力する信号が、移行先の
   基地局において十分な強度で受信されるまでは、交換制
   御局が、移行先の基地局を介して移動局とのデータの送
   受信を行わないことを特徴とするハードハンドオフ方
   法。
4. 【請求項４】 交換制御局が移行元及び移行先の基地局
   から入力される受信強度信号を監視し、前記移行元の基
   地局から入力される受信強度信号が予め設定された一定
   の値を下回ると、前記移行元の基地局に対して、移動局
   に送信出力すべきデータの出力を停止し、前記移行先の
   基地局から入力される受信強度信号が予め設定された一
   定の値を上回るのを待って、前記移行先の基地局を介し
   て前記移動局とのデータの送受信を開始することを特徴
   とするハードハンドオフ方法。
5. 【請求項５】 受信信号強度は、基地局受信信号対干渉
   電力比であることを特徴とする請求項４記載のハードハ
   ンドオフ方法。