JPH1042337A - 移動通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基地局と移動通信交換局間のデータ授受をAT
M伝送とする移動通信システムにおいて、ソフトハンド
オーバ中の移動局に対するサイトダイバーシチを実行
し、移動通信交換局で受信信号の選択合成を低遅延で実
行することを目的とする。 【解決手段】 基地局111、112、…、11nからレイヤド
セルにて移動通信交換局12へ伝送される受信データをAT
Mセル受信手段1201、1202、…、120nで受信後、ショー
トセル変換手段1211、1212、…、121nでショートセルへ
分解する。UCI翻訳手段122で移動局識別用IDへショート
セルヘッダを変換後にフレーム振分手段123でソフトハ
ンドオーバ中の移動局からの受信データを含むショート
セルを振り分け、これらのショートセルをフレームソー
ト手段124によって、ユーザ毎の受信データを含むショ
ートセルが得られるようにしてから、フレーム選択手段
1251、1252、…、125mへ渡して、尤度の大きい方の受信
データを選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車電話・携帯電
話などの移動通信システムに関し、特に低遅延でソフト
ハンドオーバ中のサイトダイバーシチを実行できるよう
にした移動通信システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在サービス運用中のPDCシステムなど
の第２世代移動通信システムにおいては、基地局と移動
通信交換局との間はSTM(Synchronous Transfer Mode)に
よって、移動局(ユーザ)毎のデータをタイム・スロット
に割り当てる方法で送受している。 STMでは時間軸上
を一定時間長のフレームを単位として区切り、フレーム
周期でデータを伝送する。さらに１フレームを複数ユー
ザで利用するためにフレームを一定時間長のスロットに
分割することによって複数ユーザのデータを多重化して
伝送する。

【０００３】第３世代移動通信システムの無線区間アク
セス方式に適用される可能性があるCDMA方式では、セル
間でのソフト・ハンドオーバを実現するためにハンドオ
ーバ中の移動局からの上り信号をハンドオーバ元の基地
局とハンドオーバ先の基地局とで受信するサイトダイバ
ーシチを行なう必要がある。

【０００４】図１２はソフトハンドオーバ中の移動局、
基地局および移動通信交換局の動作を説明するための図
である。ソフトハンドオーバ中の移動局1101は、基地局
11021のサービスするセルから基地局11022のサービスす
るセルへ移動中であるとする。また、移動通信交換局11
03は、サイトダイバーシチにおける同一移動局からの受
信信号の選択合成を行なう。

【０００５】次に図１２を用いて、ソフトハンドオーバ
動作について説明する。初めに移動局1101は基地局1102
1と通信中であるとする。その後、移動局1101は基地局1
1022配下のセルへ向けて移動を行なう。移動局は通信中
に周辺セルの受信レベルを測定し、セル境界付近で基地
局11022からの受信レベルが大きいことを基地局11021を
通じて、移動通信交換局1103へ通知し、ソフトハンドオ
ーバを要求する。

【０００６】移動通信交換局1103は移動局1101からの報
告を受けると、基地局11022へ移動局1101が送信する電
波信号の受信を行なうように指示し、基地局11021およ
び11022によるサイトダイバーシチによる受信を開始す
る。

【０００７】サイトダイバーシチを開始すると、移動通
信交換局1103では、基地局11021と11022経由で送られる
移動局1101からの受信データを選択合成する。基地局11
021、11022では受信データに対して復調時に得られる尤
度情報を付加して移動通信交換局1103へ送るようにすれ
ば、移動通信交換局1103ではこの尤度情報に基づいて選
択合成を実行することができる。

【０００８】図１３は従来例として、基地局と移動通信
交換局間をSTMで伝送する場合の移動通信システムのサ
イトダイバーシチ受信に関する構成を示すものである。
基地局1211、1212、…、121nは自局配下のセルのサービ
スを行ない、それぞれのセル内の移動局と無線信号の送
受信を行なう。移動通信交換局120は、配下の基地局121
1、1212、…、121nと有線網との回線交換を行ない、ソ
フトハンドオーバ中の移動局からの受信フレームの選択
合成を行なう。ここではソフトハンドオーバ中のサイト
ダイバーシチ動作に限定して説明するため、選択合成に
関連する構成のみを示している。

【０００９】図１３において、基地局1211は少なくと
も、1つの移動局が送信する電波信号を受信し、受信デ
ータに対して尤度情報を付加するデータ受信手段12111
と、複数のデータ受信手段からの受信データ・尤度情報
を多重化してSTM伝送路へ送信するデータ多重化送信手
段12112とから構成される。

【００１０】一方、移動通信交換局120はサイトダイバ
ーシチを行なうための構成として少なくとも、時分割で
多重化されて伝送される受信データを移動局(ユーザ)毎
のタイム・スロットに分離するタイム・スロット分離手
段1221と、各移動局の通信状態(ソフトハンドオーバ中
あるいは非ソフトハンドオーバ中)に応じて、前記タイ
ム・スロット分離手段1221により移動局毎に分離された
受信フレームを振り分けるフレーム振分手段1222と、ソ
フトハンドオーバ中の移動局からの受信フレームを各移
動局(ユーザ)毎の受信フレームが対となるように分岐さ
せるフレーム分岐手段1223と、移動局(ユーザ)毎の２つ
の受信フレームに付加されている尤度情報に基づき、受
信フレームの選択合成を行なうフレーム選択手段1224
1、12242、…、1224mとから構成される。

【００１１】以上のように構成された移動通信システム
では、移動通信交換局120において時分割多重で伝送さ
れる移動局毎の受信フレームデータを分離して、ソフト
ハンドオーバ中の移動局からの受信フレームだけを振り
分けてから、移動局毎の受信フレーム対となるように分
岐させて選択合成することによって、サイトダイバーシ
チを実行する。

【００１２】STMによる伝送では、フレーム内の各スロ
ットはユーザ毎に割り当てられるので、あるユーザがデ
ータの送信を中断してそのスロットで送るべきデータが
ない場合でもスロットを占有してしまう。

【００１３】これに対して、第３世代の基地局システム
においては、基地局と移動通信交換局間をATM(Asynchro
nous Transfer Mode)とし、移動通信用に新たにユーザ
毎のショートセルを多重化したレイヤドセルを定義し
て、このレイヤドセルを使ってユーザ毎のデータの送受
を行なうことが予定されている。 ATMではユーザからの
送信データが存在する場合にのみセルを送信するので、
複数ユーザのデータを多重化したときの統計多重効果が
期待できる。例えば、音声通信の場合、音声が存在しな
い時(無音状態)でのセル送信を中断する無音圧縮により
情報伝送量を削減することができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
サイトダイバーシチを実行するためにはハンドオーバ元
とハンドオーバ先の２つの基地局からの受信フレームを
低遅延で合成する必要があるため、基地局から移動通信
交換局へレイヤドセルとして多重化して送信される受信
フレームをユーザ毎の受信フレームに分解して、ハンド
オーバ中の移動局からの合成すべき受信フレームを選択
して合成する処理を高速に行なう必要があった。本発明
は、前記従来の問題を解決するもので、ソフトハンドオ
ーバ中のユーザのフレームの選択合成をショートセル・
ヘッダのソーティングという高速処理可能な手段で実現
したものであり、低遅延でソフトハンドオーバ中のサイ
トダイバーシチを実行できる優れた移動通信システムを
提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記問題を解決するため
に本発明は、移動局が異なるセル間にわたる移動を行な
った場合のソフトハンドオーバを実現するために構成と
して、ソフトハンドオーバ中の移動局と通信中の基地局
においては受信信号に対する尤度情報を付加する手段を
備え、また移動通信交換局においてはショートセルヘッ
ダおよび尤度情報ビットによるソート処理手段を備える
ことにより、ユーザ毎の受信フレームを分岐させ、尤度
情報に基づく選択合成を行なうようにしたものである。

【００１６】以上により、ソフトハンドオーバ中のユー
ザのフレームの選択合成をショートセル・ヘッダのソー
ティングという高速処理可能な手段で実現して、低遅延
でソフトハンドオーバ中のサイトダイバーシチを実行で
きる優れた移動通信システムが得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
移動局と、サービスエリアを複数のセルに分割し、その
各セルをサービスする基地局と、少なくとも複数の基地
局と有線網との回線交換を行なう移動通信交換局から構
成され、基地局と移動通信交換局のデータ送受信手段と
してレイヤドセルを用いたATMを使用する移動通信シス
テムにおいて、移動局が異なるセル間にわたる移動を行
なった場合のソフトハンドオーバを実現するための構成
として、ソフトハンドオーバ動作中の移動局と通信中の
基地局においては受信信号に対する尤度情報を付加する
手段を備え、また移動通信交換局においてはショートセ
ルヘッダおよび尤度情報ビットによるソート処理手段を
備えることにより、ユーザ毎の受信フレームを分岐さ
せ、尤度情報に基づく選択合成を高速に行なうことを特
徴とする移動通信システムとしたものであり、ソフトハ
ンドオーバ中の移動局からの受信フレームの選択合成を
フレームのソート処理手段によって高速に実現できると
いう作用を有する。

【００１８】また、本発明の請求項２記載の発明は、前
記請求項１記載の移動通信システムにおいて移動通信交
換局がソート処理の実行前にバッファ処理を行なうこと
によって、ソート処理手段に入力されるショートセルを
同期させ、ユーザ毎の受信フレーム分岐を確実に行なう
ことを特徴とする移動通信システムとしたものであり、
ATM固有のセル化遅延ゆらぎ、または基地局間が完全同
期ではないなど、各基地局からのセルの到着時間差が存
在する場合に、この時間差を吸収してソート処理を確実
に実行できるという作用を有する。

【００１９】また、本発明の請求項３記載の発明は、前
記請求項２記載の移動通信システムにおいて移動局が無
線区間フレームの上り信号にフレーム番号を付加し、基
地局はこのフレーム番号をショートセルに付加して移動
通信交換局へ伝送することによって、移動通信交換局に
おける受信フレームの選択合成を実行する際に移動通信
交換局に設けられたフレーム番号検査手段が被選択合成
フレームの妥当性および連続性を保証することを特徴と
する移動通信システムとしたものであり、尤度情報に基
づく受信フレームの選択において比較されるフレーム対
が同一の移動局から送信された同一フレームであること
およびフレームの連続性を保証するという作用を有す
る。

【００２０】また、本発明の請求項４記載の発明は、前
記請求項３記載の移動通信システムにおいて、移動通信
交換局における受信フレームの選択合成を実行する際に
フレーム番号検査手段が被選択合成フレームのフレーム
番号不一致を検出した場合において、先行到着フレーム
の尤度情報が要求品質を満足すると判断したときには、
フレーム番号を同期させるための待ち合わせ処理を実行
しないようにしたことを特徴とする移動通信システムと
したものであり、フレーム番号不一致を検出した後の選
択合成において、先行到着フレームの尤度情報が要求品
質を満足すると判断したときには後続到着フレームの待
ち合わせ処理を実行せずに、先行到着フレームを選択合
成結果として出力することで、データ伝送遅延を低減さ
せることができるという作用を有する。

【００２１】以下、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。

【００２２】（第１の実施の形態）図１は本発明の移動
通信システムの構成としてソフトハンドオーバ中の移動
局に対するサイトダイバーシチに関する構成を示すもの
である。基地局111、112、…、11nは自局配下のセルの
サービスを行ない、それぞれのセル内の移動局と無線信
号の送受信を行なう。

【００２３】移動通信交換局12は配下の基地局111、11
2、…、11nと有線網との回線交換を行ない、ソフトハン
ドオーバ中の移動局からの受信フレームの選択合成を行
なう。ただし、ここではソフトハンドオーバ中のサイト
ダイバーシチ動作に限定して説明するため、選択合成に
関連する構成のみを示している。

【００２４】図１において、基地局111は少なくとも、1
つの移動局が送信する電波信号を受信し、受信データに
対する尤度情報を付加するデータ受信手段1111と、デー
タ受信手段1111からの受信データと尤度情報を含むショ
ートセルを生成するショートセル生成手段1112と、複数
のショートセル生成手段からのショートセルを多重化し
てレイヤドセルを生成するショートセル多重化手段1113
と、ショートセル多重化手段1113からのレイヤドセルを
ATM伝送路へと送信するATMセル送信手段1114とから構成
される。

【００２５】また、移動通信交換局12はサイトダイバー
シチを実行するための構成として少なくとも、ATM伝送
路で伝送されるレイヤドセルを受信するATMセル受信手
段1201、1202、…、120nと、ATM伝送路から受信したレ
イヤドセルをショートセルへ分離するショートセル変換
手段1211、1212、…、121nと、ショートセルヘッダに含
まれるショートセル・ルーチングのためのUCI(User Con
nection Identifier)からどの移動局(ユーザ)の受信デ
ータであるかを判別して、移動局識別用のID(移動局ID)
へ書き換えるUCI翻訳手段122と、移動局IDに基づいて、
ショートセルに含まれる受信フレームがソフトハンドオ
ーバ中の移動局のものであるか、あるいは非ソフトハン
ドオーバ中の移動局のものであるかを判別して、フレー
ムを振り分けるフレーム振分手段123と、ソフトハンド
オーバ中の移動局からの受信フレームを含むショートセ
ルに対して、ショートセルに含まれる移動局IDと尤度情
報(ビット列)に基づいて、ソート処理を実行して、移動
局毎の受信フレーム対となるように分岐させるフレーム
ソート手段124と、移動局毎の受信フレーム対から、尤
度情報の大きい方のフレームを選択するフレーム選択手
段1251、1252、…、125mとから構成される。

【００２６】以上のように構成された移動通信システム
における、ソフトハンドオーバ中の移動局に対するサイ
トダイバーシチについて、図２、図３及び図４を用いて
その動作を説明する。図２は本発明の移動通信システム
の基地局の動作を説明する図であり、図３および図４は
移動通信交換局の動作を説明する図である。はじめに図
２を参照しながら、基地局の動作について説明する。

【００２７】（１）移動局からの電波信号の受信 移動局からの電波信号を受信して、受信データおよびこ
の受信データの尤度情報を得る。尤度情報としては、受
信時の受信電界強度や無線区間で付加したCRC(Cyclic R
edundancy Check)などの誤り検出結果などを利用でき
る。

【００２８】（２）ショートセル生成 受信データおよび尤度情報を含むショートセルを生成す
る。ショートセルヘッダにはショートセル送信元とショ
ートセル受信元との間の論理コネクションを他の論理コ
ネクションと識別するために付与されるUCIが含まれ
る。

【００２９】（３）ショートセル多重化・セル送信 ショートセルを複数多重化してレイヤドセルを生成す
る。レイヤドセルにはヘッダが付与され、ヘッダにはVP
I(Virtual Path Identifier)およびVCI(VirtualChannel
Identifier)が含まれる。VPI、VCIによって各レイヤド
セルが属する仮想パス、仮想チャネルを識別することが
でき、レイヤドセル送信元から受信先へセルを転送する
ことができる。レイヤドセルはATMセル送信手段によりA
TM伝送路へ送信される。

【００３０】次に、図３および図４を参照しながら、移
動通信交換局の動作について説明する。

【００３１】（４）セル受信・ショートセル変換 伝送路から受信したレイヤドセルを複数のショートセル
に分離する。

【００３２】（５）UCI翻訳 ショートセルヘッダに含まれるUCIからショートセル送
信元の基地局のショートセル生成手段(データ受信手段)
を識別することできる。データ受信手段はある１つの移
動局(ユーザ)が送信する電波信号を受信するので、ソフ
トハンドオーバ中の移動局に対する受信リソースの割り
当て情報(移動通信局が、どの基地局のどのデータ受信
手段を割り当てたのか)をUCIによって検索すれば、移動
局を識別することができる。UCIから得られた移動局識
別用IDをUCIの代わりにセルヘッダに付加する。ここで
ソフトハンドオーバ中の移動局からの受信フレームは２
つ存在するので、このUCI翻訳によって同一の移動局識
別用IDをセルヘッダに含むショートセルが２つ存在する
ことになる。

【００３３】（６）フレーム振り分け 移動通信交換局ではどの移動局がソフトハンドオーバ中
であるのかを管理しているので、移動局IDによってソフ
トハンドオーバ中の移動局であるかどうかを判定でき
る。フレーム振分手段では、ショートセル・ヘッダに含
まれる移動局IDによって、ショートセルが含む受信フレ
ームがソフトハンドオーバ中のものであるかどうかを判
定することで、フレームの振り分けを行なう。振り分け
によって、ソフトハンドオーバ中の移動局からの受信フ
レームを含むショートセルであると判定された場合に
は、次の（７）以降の処理を実行する。

【００３４】（７）受信フレームのソート ショートセルヘッダに含まれる移動局IDおよびペイロー
ドに含まれる尤度情報を表すビット列全体を一つのビッ
ト列と見なして、ソート処理を行なう。尤度情報も含め
たソートを行なうので、ソート処理の出力としては、図
４中のフレームソート手段の出力例に示すように移動局
(ユーザ)毎の受信データを含むショートセルが対となっ
て分岐され、かつ各ユーザ毎に尤度が大きい順（もしく
は小さい順）となっているため、２つの出力のうちでど
ちらを選択すべきかが既知となっている。

【００３５】（８）フレーム選択 ２つのショートセルから尤度情報の大きい受信データを
含む方を選択する。フレームソート手段によって、２つ
のショートセルの内どちらの尤度が大きいかが既知であ
るので、尤度の大きい方のショートセルを選択し、尤度
の小さい方のショートセルを廃棄する。図４の例では、
フレーム選択手段の上側に常に尤度情報の大きいショー
トセルが入力するようにフレームソート手段が出力す
る。

【００３６】以上のように本発明の第１の実施の形態に
よれば、ソフトハンドオーバ中の移動局に対するサイト
ダイバーシチのための移動局毎の受信フレームの選択合
成を実現するための構成として、ソフトハンドオーバ中
の移動局からの受信フレームと非ソフトハンドオーバ中
の移動局からの受信フレームを振り分けるフレーム振分
手段と、ソフトハンドオーバ中の移動局からの受信フレ
ームを移動局毎に分岐させかつ尤度の大きい順(あるい
は小さい順)となっている受信フレーム対とするフレー
ムソート手段とを備えることにより、受信フレームの選
択合成機能をハードウェア・ロジックで実現することが
可能であり、前記選択合成を高速に処理することができ
る。

【００３７】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態の移動通信システムは、前記第１の実施の形態の
移動通信システムにおける移動通信交換局の構成のう
ち、サイトダイバーシチにおける受信フレームの選択合
成に関連するブロックとして図５に示すようにバッファ
処理手段を備えるようにしたものである。

【００３８】図５は、本発明の第２の実施の形態の移動
通信システムの構成としてソフトハンドオーバ中の移動
局に対するサイトダイバーシチに関する構成を示すもの
である。基地局の構成および動作は前記第１の実施の形
態で説明したものと同様である。

【００３９】本発明の第２の実施の形態の移動通信シス
テムは移動通信交換局の構成として、前記第１の実施の
形態で説明したフレーム振分手段とフレームソート手段
との間にバッファ処理手段424を備えるようにしたもの
である。

【００４０】図５に示される移動通信交換局42の構成の
うち、ATMセル受信手段4201、4202、…、420nと、ショ
ートセル変換手段4211、 4212、…、421nと、UCI翻訳手
段422と、フレーム振分手段423と、フレームソート手段
425と、フレーム選択手段4261、4262、…、426mは、前
記第１の実施の形態で説明したものと同様な機能を持
つ。

【００４１】バッファ処理手段424は、フレーム振分手
段423によりソフトハンドオーバ中の移動局からの受信
フレームを含むと判定されたショートセルの到着タイミ
ングのずれを吸収するためのバッファリングを行なっ
て、フレームソート手段425へ入力されるショートセル
のタイミングを同期させるようにするものである。

【００４２】以上のように構成された移動通信システム
における、ソフトハンドオーバ中の移動局に対するサイ
トダイバーシチについて、図６を用いてその動作を説明
する。前述のとおり、基地局における動作は前記第１の
実施の形態と同様である。

【００４３】図６は、本発明の第２の実施の形態の移動
通信システムの移動通信交換局におけるセルの処理タイ
ミングを説明するためのものである。

【００４４】各基地局から移動通信交換局へ到着するセ
ルのタイミングは一般的に完全同期はしていない。これ
は基地局間で同期を確立する機能を備えた移動通信シス
テムであっても、ATMを利用する限りはセル化遅延ゆら
ぎが必ず存在するためである。さらに、基地局間非同期
システムの場合には各基地局毎のフレーム同期が確立し
ていないため、このフレーム位相差の影響により、移動
通信交換局へ到着するセルのタイミングのずれはさらに
大きくなる。

【００４５】図６では移動通信交換局へ４つの基地局か
らの受信信号が到着する例を示している。図６中に示し
たように各基地局から到着するレイヤドセルはいくらか
のタイミングずれをもって受信されるため、このタイミ
ングずれのままショートセル変換手段へ入力される。

【００４６】このタイミングずれのため、UCI翻訳手段
が出力するショートセルは、同一移動局から送信された
ものであってもタイミングずれをもったままフレーム振
分手段へ入力される。図６では、UCI翻訳手段がUCIから
同定した移動局識別用IDをa,b,c,d,e,f,g,hで示してあ
る。

【００４７】フレーム振分手段では、ソフトハンドオー
バ中の移動局からの受信フレームである、移動局識別用
ID=a,c,d,eのショートセルをタイミングずれをもったま
ま、バッファ処理手段へ渡す。

【００４８】バッファ処理手段では、バッファリングに
よりショートセルの待ち合わせ処理を行なって、同期し
たショートセルを出力する。ここでの待ち合わせ処理の
例としては、無線区間のフレームタイミングを周期とし
てタイマを設定して、一定時間の待ち合わせを実行する
方法などが適用できる。

【００４９】フレームソート手段以降は、同期したショ
ートセルが入力されることになり、フレームのソートや
選択が確実に実行できるが、動作は前記第１の実施の形
態で示したものと同様である。

【００５０】以上のように本発明の第２の実施の形態に
よれば、バッファ処理手段をフレームソート手段の前段
に設けることによって、ソートを行なうべき対象のショ
ートセルが同期したタイミングでフレームソート手段へ
入力されることを保証できるので、移動局毎の受信フレ
ーム対の分岐を確実に実行できる。

【００５１】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態の移動通信システムは、前記第２の実施の形態の
移動通信システムの移動通信交換局の構成のうち、サイ
トダイバーシチにおける受信フレームの選択合成に関連
するブロックとして、図７に示すようにフレーム番号検
査手段を備えるようにしたものである。また、図９に示
すように移動局の構成として少なくとも無線区間伝送フ
レームにフレーム番号を付加するためのフレーム番号生
成手段を備え、また基地局の構成として少なくとも受信
データからフレーム番号を抽出し、そのフレーム番号を
ショートセル生成手段へ通知するフレーム番号抽出手段
を備えるようにしたものである。

【００５２】図９は、本発明の第３の実施の形態の移動
通信システムの移動局および基地局の構成のうちソフト
ハンドオーバ中の移動局に対するサイトダイバーシチを
実行するための構成を示すものである。

【００５３】図９において、移動局81は、無線区間で伝
送するユーザデータを生成する送信データ生成手段811
と、無線区間伝送フレームにフレームの連続性を確認で
きる番号を生成するフレーム番号生成手段812と、フレ
ーム番号生成手段812から指定されたフレーム番号を付
加した無線区間伝送フレームを組み立てる無線区間フレ
ーム組立手段813と、無線区間フレーム組立手段813から
の無線区間伝送フレームを電波信号として送信するデー
タ送信手段814とから構成される。

【００５４】また基地局82は、前記第２の実施の形態で
説明した基地局の構成のデータ受信手段とショートセル
生成手段との間にショートセルに付加されたフレーム番
号を抽出するためのフレーム番号抽出手段822を加えた
構成を有している。すなわち、基地局82は、前記第２の
実施の形態で説明したものと同様な、データ受信手段82
1及びショートセル多重化手段824と、ATMセル送出手段8
25と、データ受信手段821からの受信データからフレー
ム番号を抽出するフレーム番号抽出手段822と、フレー
ム番号を含むショートセルを生成するショートセル生成
手段823とから構成される。

【００５５】図７は、本発明の第３の実施の形態におけ
る移動通信システムの移動通信交換局の構成のうちソフ
トハンドオーバ中の移動局に対するサイトダイバーシチ
を実行するための構成を示すものである。

【００５６】図７において移動通信交換局62は、前記第
２の実施の形態で説明した移動通信交換局の構成のフレ
ームソート手段と各フレーム選択手段との間にフレーム
番号検査手段6261、6262、…、626mを加えた構成を有し
ている。すなわち、前記第２の実施の形態で説明したも
のと同様な、ATMセル受信手段6201、6202、…、620n、
ショートセル変換手段6211、6212、…、621n、UCI翻訳
手段622、フレーム振分手段623、バッファ処理手段62
4、フレームソート手段625、フレーム選択手段6271、62
72、…、627mと、フレームソート手段625が各移動局(ユ
ーザ)毎に分岐させた受信フレーム対のフレーム番号不
一致を検出し、番号不一致の場合には先行受信フレーム
を待ち合わせることによって、フレーム選択手段6271、
6272、…、627mへフレーム番号が一致した受信フレーム
対が入力されることを保証するフレーム番号検査手段62
61、6262、…、626mとから構成される。

【００５７】図８は、前記フレーム番号検査手段の構成
を示す。図８においてフレーム番号検査手段は、２つの
受信フレームA,B(受信フレーム対を構成する２つの受信
フレーム)に対して、受信フレームAを含むショートセル
に付加されたフレーム番号を検出するフレーム番号検出
手段A(711)と、同様に受信フレームBを含むショートセ
ルに付加されたフレーム番号を検出するフレーム番号検
出手段B(712)と、フレーム番号検出手段A(711)およびフ
レーム番号検出手段B(712)から通知されるフレーム番号
から受信フレーム対の不一致を検出して、不一致の場合
はフレーム番号が一致した受信フレーム対として出力で
きるように待ち合わせ時間を設定する待ち合わせ制御手
段72と、受信フレームAを含むショートセルをバッファ
リングし待ち合わせ制御手段72から指定された時間の遅
延後にショートセルを出力する待ち合わせバッファ処理
手段A(731)と、受信フレームBに対して同様な処理を実
行する待ち合わせバッファ処理手段B(732)とから構成さ
れる。

【００５８】以上のように構成された移動通信システム
における、ソフトハンドオーバ中のサイトダイバーシチ
について図８から図１０を用いてその動作を説明する。

【００５９】初めに図９を用いて移動局における動作に
ついて説明する。一般的に移動局と基地局との間の無線
区間におけるデータ伝送は一定時間間隔のフレームを単
位として行なわれ、このフレームに順序を識別するため
のフレーム番号もしくはこれに準ずるものが付与され
る。本発明の移動局はソフトハンドオーバ中にもこのよ
うなフレーム番号を無線区間伝送フレームに付与するこ
とで、２つの基地局を経由して移動通信交換局へ到着し
た同一移動局からのフレームが同一タイミングで送信さ
れたものであるかどうかを判別できるようにしたもので
ある。

【００６０】（１）無線区間伝送フレーム組立て 移動局81では、送信データ生成手段811が生成した無線
区間伝送データを無線区間フレーム組立手段813が無線
区間伝送フレームのフォーマットに従ってフレームを組
み立てる。この際、フレームにはフレーム番号生成手段
812が生成したフレーム番号が付与される。

【００６１】（２）データ送信 無線区間フレーム組立手段813が組み立てた無線区間伝
送フレームを、データ送信手段814が電波信号として送
信する。次に図１０を用いて基地局における動作につい
て説明する。

【００６２】（３）データ受信 本発明の第３の実施の形態における移動通信システムの
基地局におけるデータ受信手段は、前記第１の実施の形
態で説明したデータ受信手段と同様に、受信データとと
もにこの受信データに対する尤度情報を出力する。ただ
し本発明の第３の実施の形態の移動局は前述のように無
線区間伝送フレームにフレーム番号を付与して送信する
ので、受信データにはユーザデータの他にフレーム番号
が含まれている。

【００６３】（４）フレーム番号抽出 受信データからフレーム番号を抽出して分離し、ユーザ
データ、フレーム番号、尤度情報をショートセル生成手
段へ出力する。

【００６４】（５）ショートセルの生成 図１０中に示したようなフォーマットをもつショートセ
ルを生成する。ただし、フレーム番号が尤度情報の次に
位置するフォーマット例を示したがこれに限定するもの
ではない。基地局において、これ以降のショートセル多
重化手段およびATMセル送出手段の動作は前記第１の実
施の形態で説明したものと同様である。次に図８を用い
て移動通信交換局における動作について説明する。

【００６５】（６）ATMセル受信〜フレームのソート ATMセル受信手段からフレームソート手段までの動作は
前記第２の実施の形態で説明したものと同様である。

【００６６】（７）フレーム番号の検出 フレーム番号検査手段では、フレーム番号検出手段71
1、712が、移動局毎に分岐された２つの受信フレーム
A，Bを含むショートセルのフレーム番号の検出を行な
う。受信フレームAおよびBのフレーム番号を待ち合わせ
制御手段72へ通知する。

【００６７】（８）フレーム番号検査 待ち合わせ制御手段72は通知されたフレーム番号が一致
するか否かを判定する。フレーム番号一致の場合は、待
ち合わせバッファ処理手段731、732へ待ち合わせを実行
せずにショートセルを送出するように指示する。

【００６８】フレーム番号不一致の場合は、受信フレー
ムA，Bのうちで先行しているフレーム番号をもつ方を待
ち合わせるように待ち合わせバッファ処理手段へ指示す
る。例えば、受信フレームAのフレーム番号が４で、受
信フレームBのフレーム番号が３の場合は、待ち合わせ
バッファ処理手段A(731)に対して、次の受信フレームの
到着を待ち合わせてからショートセルを出力するように
指示する。

【００６９】（９）フレームのソートおよびフレーム選
択 フレームのソートおよびフレーム選択は、前記第１の実
施の形態で説明したものと同様である。ただし、フレー
ム不一致の場合の待ち合わせ処理が実行されると、フレ
ーム選択手段においてどちらの受信フレームの尤度が大
きいのかが既知とはならないので、尤度情報の判定が必
要となる。

【００７０】以上のように本発明の第３の実施の形態に
よれば、移動局が送信する無線区間の伝送フレームにフ
レーム番号を付加して、移動通信交換局における被選択
合成フレームのフレーム番号が一致するかどうかの判定
をフレーム番号検査手段が実行するようにしたものであ
る。移動通信交換局で選択合成する受信フレームは、同
一の移動局が送信した電波信号を２つの基地局において
受信し、それぞれの基地局からATM伝送路を経由して移
動通信交換局へ到着したものである。したがって、セル
損失やセル化遅延ゆらぎなどが存在しない理想的な環境
においては同一の移動局識別用IDと同一のフレーム番号
をもつショートセルが到着する。このため前記第２の実
施の形態で説明したようなバッファ処理手段を備えるこ
とによって、待ち合わせ時間の周期単位でショートセル
到着タイミングを同期させることができる。しかしなが
らセル損失が起きたり待ち合わせ時間内にセルが到着し
なかった場合には、フレーム番号検査手段に到着する２
つの受信フレームがずれてしまうことが起こり得る。

【００７１】そこで、本発明の第３の実施の形態の移動
通信システムは移動通信交換局がフレーム番号検査手段
を備えることによって、同一の移動局が同一タイミング
で送信した信号がフレーム選択合成手段へ入力されるの
で、被選択合成フレームの妥当性を保証した確実な選択
合成を実行できる。

【００７２】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態における移動通信システムは、前記第３の実施の
形態の移動通信システムの移動通信交換局の構成のう
ち、フレーム番号検査手段とフレーム選択手段をフレー
ム検査手段と出力フレーム切換手段に置き換えたもので
ある。

【００７３】図１１は第４の実施の形態における本発明
の移動通信システムの移動通信交換局の構成の一部であ
るフレーム検査手段と出力フレーム切換手段を示すもの
である。

【００７４】移動局および基地局の構成および動作は前
記第３の実施の形態で説明したものと同様である。ま
た、移動通信交換局のATMセル受信手段からフレームソ
ート手段までの動作は前記第３の実施の形態で説明した
ものと同様であるので、フレーム検査手段と出力フレー
ム切換手段の構成と動作についてのみ説明する。

【００７５】フレーム検査手段101は、ショートセルに
含まれる受信フレームのフレーム番号を検出するフレー
ム番号検出手段A(10111)及びフレーム番号検出手段B(10
112)と、ショートセルに含まれるデータ受信時の尤度情
報を検出する尤度情報検出手段A(10121)及び尤度情報検
出手段B(10122)と、受信フレームA，Bに対してそれぞれ
検出したフレーム番号からフレーム番号不一致を検出
し、不一致の場合には、尤度情報に基づいて選択合成の
実行／非実行を判断して、この判断結果に基づいて待ち
合わせ時間および出力フレームの切換指示を実行する待
ち合わせ制御手段1013と、待ち合わせ制御手段1013から
指示された受信フレームを出力するように出力フレーム
の切り替えを実行する出力フレーム切換手段102とから
構成される。

【００７６】以上のように構成された移動通信システム
における、ソフトハンドオーバ中の移動局に対するサイ
トダイバーシチについて、図１１を用いてその動作を説
明する。

【００７７】移動局および基地局の動作は前記第３の実
施の形態で説明したものと同様である。また、移動通信
交換局におけるフレームソート手段までの動作も前記第
３の実施の形態で説明したものと同様であるので、図１
１を用いてフレーム検査手段および出力フレーム切換手
段の動作を説明する。

【００７８】（１）フレーム番号および尤度情報の検出 フレームソート手段から到着した２つのショートセルそ
れぞれから、フレーム番号を検出し、待ち合わせ制御手
段へ渡す(受信フレームAフレーム番号、受信フレームB
フレーム番号)。同様に尤度情報を検出し、待ち合わせ
制御手段へ渡す(受信フレームA尤度情報、受信フレーム
B尤度情報)。

【００７９】（２）フレーム番号不一致検出 待ち合わせ制御手段において、受信フレームAフレーム
番号と受信フレームBフレーム番号を比較することで番
号の不一致検出を実行する。

【００８０】ケース（ａ） 不一致を検出した場合は次の（３）の処理へ移行する。

【００８１】ケース（ｂ） 不一致を検出しなかった場合は受信フレームA尤度情報
と受信フレームB尤度情報を比較することで選択すべき
受信フレームを決定し、この結果を選択フレーム切換信
号として出力フレーム切換手段へ指示する。この場合は
待ち合わせバッファ処理手段A，Bに対しては待ち合わせ
処理を実行しないで、ショートセルを出力するように指
示する(待ち合わせ時間=0を指定)。これ以降は次の
（４）の処理を実行する。

【００８２】（３）尤度検査 フレーム番号がずれて到着した２つの受信フレームのう
ちで番号が先行している方(先行受信フレーム)の尤度情
報(受信フレームAのフレーム番号が先行しているとき
は、受信フレームAの尤度情報)から、ユーザが伝送して
いるデータに要求される品質を満足するものであるかど
うかを判定する。例えば、音声の通信ではビット誤り率
で10E-3程度の品質が要求されるが、非音声データ通信
では10E-6程度の品質が要求されるなど、伝送するデー
タ種別によって要求される回線品質は異なる。例えば、
あらかじめ設定しておいた伝送データ種別毎の回線品質
しきい値と尤度情報を比較することで、要求される回線
品質を満足する受信データであるかどうかを判定するこ
とができる。

【００８３】ケース（ａ） 先行受信フレームの尤度が回線品質を満足すると判定さ
れた場合、この受信フレームと同一のフレーム番号をも
つ受信フレーム(先行受信フレームがフレームAの場合は
フレームB)が次のショートセル到着タイミングでフレー
ム受信手段へ到着するが、このための待ち合わせ処理は
実行しない。すなわち、先行受信フレームの直前のフレ
ーム番号をもつ受信フレームの処理が完了したことを確
認した後、直ちに待ち合わせバッファ処理手段から出力
する。この際、先行受信フレームが出力されるように出
力フレーム切換手段へ指示する。

【００８４】ケース（ｂ） 先行受信フレームの尤度が回線品質を満足しないと判定
された場合は、このフレームと同一のフレーム番号を持
つ受信フレームの到着を待ち合わせるように、待ち合わ
せバッファ処理手段へ指示する。待ち合わせ処理後に尤
度情報の比較を実行して、尤度が大きい方の受信フレー
ムが出力されるように出力フレーム切換手段へ指示す
る。

【００８５】（４）選択フレームの出力 待ち合わせ制御手段から指示された受信フレームを含む
ショートセルが出力されるように出力フレームの切換を
実行する。

【００８６】以上のように本発明の第４の実施の形態に
よれば、同一移動局が同一タイミングで送信した信号を
２つの基地局で受信し、これらが選択合成の際にフレー
ム番号がずれてしまった場合に、フレーム番号を一致さ
せるための待ち合わせ処理を必要に応じて実行するよう
にしたものであり、待ち合わせ処理による伝送遅延を低
減させるようにしたものである。

【００８７】フレーム検査手段に入力される２つショー
トセルをショートセルA,Bとする。これらのショートセ
ルに含まれる受信フレームをそれぞれ受信フレームA，B
とする。このとき受信フレームAのフレーム番号が４で
受信フレームBのフレーム番号が３であるとする。

【００８８】ショートセルAに含まれる受信フレームAの
尤度情報が回線品質を満足するものであった場合には、
後のショートセルB到着を待ち合わせて、後続のフレー
ム番号４の受信フレームBとフレーム番号４の受信フレ
ームAの尤度を比較すると、以下の２つのケースが起こ
る。

【００８９】ケース（ａ） 受信フレームAの尤度が受信フレームBの尤度より大き
い、 ケース（ｂ） 受信フレームBの尤度が受信フレームAの尤度より大き
い。

【００９０】ケース（ａ）の場合は受信フレームBを待
ち合わせたが、結局受信フレームAを選択することにな
り、受信フレームBは選択されないことになる。また、
ケース（ｂ）の場合は受信フレームBを選択した方が回
線品質は良くなるが、受信フレームAを選択したとして
も、要求されている回線品質は満足しているので品質が
著しく劣化することはない。

【００９１】このような考察に基づき本発明の第４の実
施の形態の移動通信システムは、伝送するデータ種別に
応じた回線品質を満足しつつ、伝送遅延を極力低減させ
た選択合成を実現できる。

【００９２】

【発明の効果】以上のように本発明は、移動局が異なる
セル間にわたる移動を行なった場合のソフトハンドオー
バを実現するための構成として、基地局においてはソフ
トハンドオーバ中の移動局からの受信信号に対する尤度
情報を付加する手段を備え、また移動通信交換局におい
てはショートセルヘッダおよび尤度情報ビットによるソ
ート処理手段を備えることにより、ユーザ毎の受信フレ
ームを分岐させた後に尤度情報に基づく選択合成を実行
することにより、受信フレームの選択合成機能をハード
ウェア・ロジックで実現することが可能であり、高速の
選択合成処理を実行できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における移動通信シ
ステムの基地局および移動通信交換局のブロック図、

【図２】本発明の第１の実施の形態における移動通信シ
ステムの基地局の動作説明のためのブロック図、

【図３】本発明の第１の実施の形態における移動通信シ
ステムの移動通信交換局の動作説明のためのブロック
図、

【図４】本発明の第１の実施の形態における移動通信シ
ステムの移動通信交換局の動作説明のためのブロック
図、

【図５】本発明の第２の実施の形態における移動通信シ
ステムの基地局および移動通信交換局のブロック図、

【図６】本発明の第２の実施の形態における移動通信シ
ステムの移動通信交換局の動作説明のためのブロック
図、

【図７】本発明の第３の実施の形態における移動通信シ
ステムの移動通信交換局のブロック図、

【図８】本発明の第３の実施の形態における移動通信シ
ステムの移動通信交換局のフレーム番号検査手段の構成
を説明するためのブロック図、

【図９】本発明の第３の実施の形態における移動通信シ
ステムの移動局および基地局のブロック図、

【図１０】本発明の第３の実施の形態における移動通信
システムの基地局の動作を説明するためのブロック図、

【図１１】本発明の第４の実施の形態における移動通信
システムの移動通信交換局のフレーム検査手段および出
力フレーム切換手段の構成を説明するためのブロック
図、

【図１２】ソフトハンドオーバを説明するための移動通
信システムの構成図、

【図１３】従来のSTM伝送による移動通信システムの基
地局と移動通信交換局のブロック図である。

【符号の説明】

12、42、62、120、1103 移動通信交換局 72、1013 待ち合わせ制御手段 81、1101 移動局 82、11n、41n、61n、121n、11021、11022 基地局 101 フレーム検査手段 102 出力フレーム切換手段 122、422、622 UCI翻訳手段 123、423、623、1222 フレーム振分手段 124、425、625 フレームソート手段 424、624 バッファ処理手段 711、712、10111、10112 フレーム番号検出手段 731、732、10141、10142 待ち合わせバッファ処理手段 811 送信データ生成手段 812 フレーム番号生成手段 813 無線期間フレーム組立手段 814 データ送信手段 821、1111、4111、12111 データ受信手段 822 フレーム番号抽出手段 823、1112、4112 ショートセル生成手段 824、1113、4113 ショートセル多重化手段 825、1114、4114 ATMセル送出手段 120n、420n、620n ATMセル受信手段 121n、421n、621n ショートセル変換手段 1221 タイム・スロット分離手段 1223 フレーム分岐手段 125m、426m、627m、1224m フレーム選択手段 626m フレーム番号検査手段 10121、10122 尤度情報検出手段 12112 データ多重化送信手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動局と、サービスエリアを複数のセル
   に分割し、その各セルをサービスする基地局と、少なく
   とも、複数の基地局と有線網との回線交換を行なう移動
   通信交換局から構成され、基地局と移動通信交換局のデ
   ータ送受信手段として複数のショートセルを多重化した
   レイヤドセルを用いたATMを使用する移動通信システム
   において、 前記移動局が異なるセル間にわたる移動を行なった場合
   のソフトハンドオーバを実現するための構成として、前
   記基地局においてはソフトハンドオーバ動作中の前記移
   動局からの受信信号に対する尤度情報を付加する手段を
   備え、また前記移動通信交換局においてはショートセル
   ヘッダおよび尤度情報ビットによるソート処理手段を備
   えることにより、ユーザ毎の受信フレームを分岐させた
   後に尤度情報に基づく選択合成を行なうことを特徴とす
   る移動通信システム。
2. 【請求項２】 前記移動通信交換局がソート処理の実行
   前にバッファ処理手段を備えることによって、前記ソー
   ト処理手段に入力されるショートセルを同期させ、ユー
   ザ毎の受信フレーム分岐を確実に行なうことを特徴とす
   る請求項１記載の移動通信システム。
3. 【請求項３】 少なくとも前記移動局が無線区間伝送フ
   レームの上り信号にフレーム番号を付加し、前記基地局
   はこのフレーム番号をショートセルに付加して前記移動
   通信交換局へ伝送することによって、前記移動通信交換
   局における受信フレームの選択合成を実行する際に前記
   移動通信交換局に設けられたフレーム番号検査手段が被
   選択合成フレームの妥当性および連続性を保証すること
   を特徴とする請求項２記載の移動通信システム。
4. 【請求項４】 前記移動通信交換局における受信フレー
   ムの選択合成を実行する際に前記フレーム番号検査手段
   が被選択合成フレームのフレーム番号不一致を検出した
   場合において、先行到着フレームの尤度情報が要求品質
   を満足すると判断したときには、フレーム番号を同期さ
   せるための待ち合わせ処理を実行しないようにしたこと
   を特徴とする請求項３記載の移動通信システム。