JP2011097610A - ワイヤレス通信装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤレス通信装置において、発呼試行を終了できないときに、ユーザにアクションを要求して代替システムを選択させたり、発呼を再度開始させることなく、自動的に利用可能な代替システムに切替えて発呼し、通話の失敗のパーセンテージを減少させる。
【解決手段】ワイヤレス通信装置はトランシーバ１０４とプロセッサ１０７を具備し、プロセッサは第１の通信システムに送信するための第１の信号メッセージを発生し、トランシーバが第１の通信システムから肯定応答メッセージを受信しない場合に第２の通信システムに送信するための第２の信号メッセージを発生する。
【選択図】図１

Description

発明の背景

Ｉ．発明の分野
この発明はワイヤレス通信装置に関する。特にこの発明は複数のワイヤレス通信システムを自動的に切替えるワイヤレス通信装置および方法に関する。

ＩＩ．関連技術の説明
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）変調の使用は、多数のシステムユーザが存在している通信を促進するいくつかある技術のうちの１つである。時分割多元接続（ＴＤＭＡ）や周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）のような他の多元接続通信システム技術が技術的に知られている。ＴＤＭＡ通信システムの例は移動体通信用の全欧州グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））である。アナログＦＤＭＡシステムの例はセルラ通信に対して米国で現在使用されている最新移動体電話システム（ＡＭＰＳ）である。

しかしながら、ＣＤＭＡのスペクトル拡散変調技術は、多元接続用のこれら他の技術よりも顕著な利点を持っている。多元接続通信システムにおいてＣＤＭＡ技術を使用するものは、本発明の譲受人に譲受され、ここに参照として組込まれている、“衛星または地上中継器を使用するスペクトル拡散多元接続通信システム”と題する１９９０年２月１３日に発行された米国特許第４，９０１，３０７号に開示されている。

広帯域信号であるその固有の性質により、ＣＤＭＡは広い帯域幅に対して信号エネルギを拡散することで周波数ダイバーシティの形態を提供する。したがって、周波数選択性フェージングはＣＤＭＡ信号帯域幅のわずかな部分にしか影響を与えない。空間またはパスダイバーシティは、２つ以上のセルサイトを介する移動体ユーザからの同時性リンクを通る複数の信号パスを提供することにより得られる。さらにパスダイバーシティは、スペクトラム拡散処理を通してマルチパス環境を活用し、異なる伝播遅延を持って到着する信号を個々に受信して処理できるようにすることにより得ることができる。パスダイバーシティの例は、共に本発明の譲受人に譲受され、ここに参照として組込まれている、“ＣＤＭＡセルラ電話システムの通信においてソフトハンドオフを提供する方法およびシステム”と題する１９９２年３月３１日に発行された米国特許第５，１０１，５０１号、および“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおけるダイバーシティ受信機”と題する１９９２年４月２８日に発行された米国特許第５，１０９，３９０号に示されている。

フェージングの有害な影響は、送信機電力を制御することによりＣＤＭＡシステムである程度までさらに制御することができる。セルサイトおよび移動体ユニットの電力制御に対するシステムは、これも本発明の譲受人に譲受されている、“ＣＤＭＡセルラ移動体電話システムにおいて送信電力を制御する方法および装置”と題する、１９８９年１１月７日に出願された第０７／４３３，０３１号であって、１９９１年１０月８日に発行された米国特許第５，０５６，１０９号に開示されている。多元接続通信システムにおいてＣＤＭＡ技術を使用するものは、本発明の譲受人に譲受され、ここに参照として組込まれている、“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおいて信号波形を発生させるためのシステムおよび方法”と題する１９９２年４月７日に発行された米国特許第５，１０３，４５９号にさらに開示されている。

ワイヤレス通信の分野では、セルラ、ワイヤレスローカルループ、およびパーソナルコミュニケーションサービス（ＰＣＳ）の基地局は、ポータブル無線電話機のような遠隔加入者ユニットと通信する。簡単にするために、ここでは用語“移動局”はこのような遠隔加入者ユニットに言及するために使用されるが、ワイヤレスローカルループ電話機のような遠隔加入者ユニットの中にはワイヤレス環境中を頻繁に移動しないものもあり、むしろ一般的に静的である。

一般的に、任意の地理的サービス領域には、１つよりも多いワイヤレス通信サービスプロバイダがある。例えば、米国のセルラシステムでは、通常２つのサービスプロバイダが存在し、そのシステムがシステム“Ａ”として表されるものと、もう一方のシステムがシステム“Ｂ”として表されるものである。米国において現在計画されているＰＣＳサービスに対して、ブロック“Ａ”−“Ｆ”により示されるさらに多くのプロバイダが存在し、これらは同じ地理的サービス領域をカバーする。各地理的サービス領域に対して利用可能な周波数スペクトルはこれらのワイヤレス通信サービスプロバイダ間で分割される。各サービスプロバイダは一般的にその自己の基地局と他のネットワーク装置を動作させる。

“デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラシステム用の移動局−基地局互換性標準規格”と題する電気通信工業協会（ＴＩＡ）／電子工業協会（ＥＩＡ）暫定標準規格ＩＳ−９５を含むさまざまなワイヤレス通信標準規格にしたがうと、デュアルモードＣＤＭＡ／ＡＭＰＳポータブル無線電話機が存在し、これはＣＤＭＡ基地局またはＡＭＰＳ基地局のいずれかと通信する。さらに、デュアルモードＣＤＭＡ ＰＣＳ帯およびＡＭＰＳ、デュアルモードＣＤＭＡ ＰＣＳ帯およびＣＤＭＡセルラ帯、デュアルモードＧＳＭおよびＡＭＰＳ、および既知の変調および多重化方式の他のさまざまな組み合わせのような他の変調および多重化方式間のデュアルモード動作用に、他の工業標準規格が存在し、または開発中である。

同じ場所に配置されたサービスプロバイダの数および使用されるかもしれない通信プロトコルの数から容易に理解できるように、単一の地理的領域で動作するかもしれない非常に多くの可能性ある通信システムが存在し、このそれぞれはカバー範囲の程度が変化する。例えば、ＡＭＰＳは米国において幅広い市場の好評を獲得した最初のアナログＦＭベースのセルラシステムであったので、ＡＭＰＳ通信システムは、米国の全居住地域に対して現在ほぼ１００％のカバー範囲を提供している。しかしながら、ＣＤＭＡセルラやＣＤＭＡ ＰＣＳシステムのような他の競合通信システムが展開されつつあるので、これらの総カバー領域は急速に拡大している。すなわち、カバー範囲の程度が変化およびオーバーラップする、同じ位置に配置された多くの通信システムが存在するようになることが予測される。

先に概略したようなＣＤＭＡの利点のために、デュアルモードＣＤＭＡ／ＡＭＰＳ移動局の多くのユーザは、ＣＤＭＡサービスが利用可能なときは常にＣＤＭＡサービスを使用し、ＣＤＭＡサービスが利用可能でないときのみＡＭＰＳサービスを使用することを好む。さらに、デュアルモードＣＤＭＡセルラおよびＣＤＭＡ ＰＣＳポータブル無線電話機の特定のユーザはさまざまな理由のためにセルラサービスに対してＰＣＳサービスを使用することを好む。これらの理由のために、ＩＳ−９５にしたがって設計されたデュアルモード移動局は、ユーザが好ましい動作モード（すなわち、ＣＤＭＡまたはＡＭＰＳ）を選択できるようにしており、移動局はそれにしたがって動作する。他の標準規格は、同じユーザ選択を許容し、特定のシステム優先度を“変更できない”ようにしている。

ともかく、例えばＡＭＰＳのような非優先の通信システムの１つに対して良好なカバー範囲が存在するが、例えばＣＤＭＡのような優先のシステムに対して不完全なカバー範囲しか存在しない地理的領域にデュアルモード移動局のユーザがいるときはいつでも、ユーザは一般的に、ポータブル無線電話機に対する過度の対応処置を要求されることなく２つのシステム間で“継ぎ目のない”移行を行いたいと考える。

技術的には、フォワードリンク（基地局から移動局）は一般的にリバースリンク（移動局から基地局）とともにフェージングすると仮定されている。しかしながら、ネットワーク計画の複雑さのために、フォワードリンクおよびリバースリンクはいくぶん不均衡になっている。すなわち、フォワードリンクは、基地局がリバースリンクを受信できなければならない何らかの局部的領域で移動局により受信可能でないかもしれない。この最初のケースは一般的に“フォワードリンク制限”として呼ばれている。フォワードリンク制限条件は、フォワードリンクとリバースリンク間の周波数差のためにリバースリンクに対して有害でないフォワードリンクのパス中の障害物または反射により生じる。逆に、基地局がリバースリンクを受信できない何らかの局部的領域中で移動局により受信可能なようにフォワードリンクは十分に強いかもしれない。この後者のケースは一般的に“リバースリンク制限”として呼ばれている。リバースリンク制限条件は伝播パスの差により生じるか、あるいはおそらくサービスプロバイダが、競合システムに属する近くの他の基地局によるジャミングに対抗するために基地局の有効放射電力（ＥＲＰ）を増加させることによるものである。

フォワードリンク制限条件の望ましくない影響を例示するために、デュアルモードＣＤＭＡ／ＡＭＰＳ移動局がＣＤＭＡモードで動作しており、険しい谷に移動して入るように、ＣＤＭＡシステムのフォワードリンクに対する深いフェージング領域に移動して入り、これによりＣＤＭＡフォワードリンクを失う（すなわち、基地局からのパイロット信号をもはや受信および復調することができない）が、近くのＡＭＰＳシステムから十分なフォワードリンク信号がいまだに存在しているケースを考察する。従来のデュアルモード移動局では、ユーザがこの深いフェージング中に通話を開始しようとすると、通話は不成功となり、デュアルモード移動局がサービスを再度捕捉しようとする間は“ノーサービス”および“通話失敗”の表示がユーザに表示される。サービスを捕捉した後に、従来のデュアルモード移動局のユーザは電話番号をリダイヤルすることにより発呼を再度開始するように要求される。

リバースリンク制限条件に関して、デュアルモードＣＤＭＡ／ＡＭＰＳ移動局がＣＤＭＡモードで動作しており、ビルの内部やセルカバー範囲の縁部近くのような、ＣＤＭＡリバースリンクに対する深いフェージング領域に移動して入り、これにより何らかのメッセージをＣＤＭＡ基地局にうまく送信できないが、ＡＭＰＳモードで動作するとすればＡＭＰＳ基地局にうまく送信できるケースを考察する。従来のデュアルモード移動局では、フォワードリンクの強度により、信号バー数のような信号強度表示が移動局のビジュアルディスプレイ上に表示される。しかしながら、ユーザがこの条件中に通話を開始しようとすると、通話は不成功となり、“通話失敗”表示がユーザに表示される。したがって、ユーザはフォワードリンクの相対強度のためにディスプレイ上で十分なサービス表示を見るものの、ＣＤＭＡ基地局と通信することができない。

このリバースリンク制限状況では、十分なサービス表示が表示されているのにもかかわらず、デュアルモード移動局はページングに肯定応答し、通話を開始し、ＣＤＭＡ基地局に登録することさえもできない。さらに、従来のデュアルモードでは、移動局は優先のシステム（ＣＤＭＡ）をうまく復調することができるので、非優先のシステム（ＡＭＰＳ）を捕捉しようとせず、したがって、移動局を“ＡＭＰＳのみ”モードに変更して発信電話番号をリダイヤルするなどにより電話機に非優先システムを捕捉させるようにユーザが手動でアクションをとらない限り、ユーザは通話を開始または受信することができない。また、従来のデュアルモード移動局は十分なサービスを示すことからユーザはリバースリンク制限条件に気づかない。

したがって、フォワードリンク制限条件およびリバースリンク制限条件の両者のもとでの従来のデュアルモード移動局は、失敗した通話試行のためにユーザに少なくとも何らかの積極的なアクションを要求して電話番号をリダイヤルさせ、最悪の場合には、ユーザ選択メニューにアクセスして移動局を別のシステムに切替えるようにユーザに要求する。必要とされるものは、フォワードリンク制限条件やリバースリンク制限条件に出会った場合に、ユーザに何らかの積極的なアクションを要求して代わりのシステムを選択させたり、発呼を再度開始させることなく、自動的に継ぎ目なく代わりの利用可能なシステムに切替える移動局である。

１つの観点では、本発明は、第１のパイロット信号を有する第１の通信システムに送信するための第１の信号メッセージを発生するプロセッサと、前記プロセッサに結合され、前記第１の信号メッセージを前記第１の通信システムに送信し、前記第１のパイロット信号と第１の肯定応答メッセージを前記第１の通信システムシステムから受信するトランシーバとを具備し、前記トランシーバが前記第１の肯定応答メッセージを受信せず、前記第１のパイロット信号を受信する場合に、前記プロセッサが第２のパイロット信号を有する第２の通信システムに送信するための第２の信号メッセージを自動的に発生するワイヤレス通信装置を提供する。

他の観点では、本発明は、第１のパイロット信号を有する第１の通信システムと第２のパイロット信号を有する第２の通信システムとを自動的に切替える方法において、第１のパイロット信号を受信し、前記第１の通信システムに送信するための第１の信号メッセージを発生し、前記第１の信号メッセージを前記第１の通信システムに送信し、前記第１の通信システムからの第１の肯定応答メッセージを受信しない場合に、前記第２の通信システムに送信するための第２の信号メッセージを自動的に発生するステップを含む方法を提供する。

別の観点では、本発明は、複数の異なる通信システムからの信号を監視し、移動体通信装置が１つのシステムに接続されているときに信号メッセージを通信システムの１つに送信し、信号メッセージがこの１つの通信システムにより肯定応答されないときに通信システムの他のものに接続するように構成されている移動体通信装置を提供する。

ワイヤレス通信装置は、第１のパイロット信号を有する第１の通信システムに送信するための第１の信号メッセージを発生するプロセッサと、前記第１の信号メッセージを前記第１の通信システムに送信するトランシーバを具備していることが好ましい。第１の信号メッセージに応答して、第１の通信システムは第１の肯定応答メッセージを発生しなければならない。トランシーバは第１のパイロット信号を受信し、第１の通信システムから第１の肯定応答メッセージも受信しなければならない。しかしながら、（ワイヤレス通信装置がリバースリンク制限状況にあることを示している）第１の肯定応答メッセージが受信されないが、第１のパイロット信号が受信されている場合には、プロセッサは、第２のパイロット信号を有する第２の通信システムに送信するための第２の信号メッセージを自動的に発生する。したがって、ワイヤレス通信装置は第１の通信システムとのリバースリンクを閉じるのに失敗したときに自動的に第２の通信システムを捕捉しようとする。

好ましい実施形態では、ワイヤレス通信装置は、第１組のダイヤルされた数字を発生する、キーパッドや関連回路のようなユーザインターフェイスと、前記第１組のダイヤルされた数字をともに含んでいる前記第１および第２の信号メッセージとともに前記第１組のダイヤルされた数字を記憶するメモリをさらに具備する。例えば、第１組のダイヤルされた数字は所要の宛先電話番号であってもよい。この宛先電話番号は、プロセッサにより後で検索して第２の信号メッセージを発生するためにメモリに記憶される。このようなケースでは、第１および第２の信号メッセージは発呼メッセージであり、したがって、プロセッサは、ユーザに何らかのアクションをとらせずに、メモリからダイヤルされた数字を検索することにより、第２の通信システムとの発呼を自動的に“再試行”する。

これを達成するために、好ましい実施形態では、プロセッサは、前記第１および第２の信号メッセージを発生し、発呼保持信号を発生する通話処理モジュールと、前記メモリに前記第１組のダイヤルされた数字を記憶させ、前記発呼保持信号に応答して前記第１組のダイヤルされた数字を前記通話処理モジュールに供給するユーザインターフェイスモジュールとを備えている。通話処理モジュールは、前記ワイヤレス通信装置が前記第１または第２の通信システムを捕捉しているときに前記発呼保持信号を論理値“真”にセットし、前記ワイヤレス通信装置が前記第１または第２の通信システムを捕捉したときに前記発呼保持信号を論理値“偽”にセットする。したがって、ユーザインターフェイスモジュールが真から偽への発呼保持信号のトグルを感知したときに、捕捉試行中に延期されていたペンディング中の発呼を再度開始する。

したがって、ワイヤレス通信装置は、フォワードリンク制限条件やリバースリンク制限条件に出会った場合に、ユーザに何らかの積極的なアクションを要求して代わりのシステムを選択させたり、発呼を再度開始させることなく、自動的に継ぎ目なく代わりの利用可能なシステムに切替える。

本発明の特徴、目的、効果は、同じ参照文字が全体を通して対応するものを識別している図面とともに以下に述べられている詳細な説明からさらに明白になるであろう。

図１は、本発明の例示的な移動局の選択された構成要素のブロック図である。 図２は、本発明の動作の高レベル状態の図である。

好ましい実施形態の詳細な説明

ここで説明しているような本発明の実施形態は例示的なデュアルモードＣＤＭＡ／ＡＭＰＳ移動局を参照して開示されているが、２つの通信システムが同じ変調または多重化プロトコルを使用しているか否かに関係なく、１つ以上の通信システムと通信する任意のワイヤレス通信装置に本発明は適用できることに留意すべきである。例えば、さまざまな通信システム間を“ローミング”することができる任意のワイヤレス通信装置に適用することができる。

本発明とともに使用するための例示的な移動局１００の選択された構成要素が図１に示されている。フォワードリンク（基地局から移動局）では、アンテナ１０２がＲＦエネルギを捕捉してトランシーバ（ＸＣＶＲ）１０４にルーティングする。ＸＣＶＲ１０４は受信信号をダウンコンバートして復調し、それをプロセッサ１０７に送る。プロセッサ１０７はＸＣＶＲ１０４から復調フォワードリンク信号を受取り、技術的に知られており、先に言及した特許においてさらに詳細に説明されている通常の方法にしたがってこの信号を処理する。本発明に関して、プロセッサ１０７は不揮発性メモリ１１１に記憶されているユーザ選択に応答してどのワイヤレス通信装置のどの基地局を捕捉するかを決定し、選択された基地局のフォワードリンクを捕捉し、その基地局に送信するための信号メッセージを発生するようなタスクも実行する。プロセッサ１０７は技術的に知られており、ここに説明されている本発明のタスクを実行するようにプログラムされている通常のマイクロプロセッサであってもよい。プロセッサ１０７は他の多くの処理モジュールを含むが、通話処理モジュール１０６とユーザインターフェイスモジュール１０８が本発明に最も関連しているので図１に図示されている。

通話処理モジュール１０６は基地局から信号メッセージを受取って処理し、さもなければ、基地局からの信号に応答して移動局１００によりとられるアクションを制御する。例えば、通話処理モジュール１０６は登録順のような信号メッセージ、ページングチャネル割当やページのようなオーバーヘッドメッセージ、ハンドオフ方向メッセージなどを受取って、これらに基づいて動作する。

通話処理モジュール１０６からの命令に応答して、ユーザインターフェイスモジュール１０８は、ディスプレイ１１０やキーパッド１１２のようなさまざまなユーザインターフェイスを制御し、これらは技術的に知られているような通常のディスプレイやキーパッドであってもよい。例えば、移動局１００がその“ホーム”システムの外にあり、したがって“ローミング”であることを示す基地局からの信号に応答して、ユーザインターフェイスモジュール１０８はディスプレイ１１０上に“ローミング”表示をすることができる。別の例として、基地局パイロットチャネルの捕捉に応答して、ユーザインターフェイスモジュール１０８はディスプレイ１１０上にサービス表示をすることができる。ユーザインターフェイスモジュール１０８は他のユーザインターフェイスを制御してもよい。本発明に対して関係が限定されていることから、明瞭化および簡単化のためにこれらの他のユーザインターフェイスは図１に図示されていない。

リバースリンク（移動局から基地局）では、移動局１００のユーザは発呼を開始するためにキーパッド１１２を通して相手先電話番号を入力する。ユーザインターフェイスモジュール１０８はダイヤルされた数字を一時的にメモリ１０９に記憶させ、ここでさらに説明するようにダイヤルされた数字を“保持”するような命令がない限りそれらを通話処理モジュール１０６に提供し、通話処理モジュール１０６はアンテナ１０２を通してＸＣＶＲ１０４により基地局に送信するための発呼メッセージを発生する。本発明では、通話処理モジュール１０６とユーザインターフェイスモジュール１０８は、図２を参照してここでさらに説明するような本発明の方法を実現するために協動する。特に、移動局１００は、フォワードリンク制限条件やリバースリンク制限条件に出会った場合に、ユーザに何らかの積極的なアクションを要求して代わりのシステムを選択させたり、発呼を再度開始させることなく、自動的に継ぎ目なく代わりの利用可能なシステムに切替える。

本発明を使用する例示的な移動局の動作の高レベル状態図が図２に示されている。図２はＩＳ−９５準拠移動局に対応しているが、セルラ、移動体、ＰＣＳ、これらでないものであるか否かに関わらず、そして使用される変調または多重化技術、すなわち符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、移動体通信用のＴＤＭＡベースのグローバルシステム（ＧＳＭ）、アナログ最新移動体電話システム（ＡＭＰＳ）と関係なく、その教示は他のワイヤレス通信標準規格に等しく適用することができる。

図２では、システム非捕捉状態２００、移動局初期化状態２０２、移動局アイドル状態２０４、システムアクセス状態２０６、およびトラフィックチャネル上での移動局制御状態２０８の５つの独立した主要動作状態が図示されている。さらに、これらの主要動作状態間のさまざまな関連トランザクションが図示されている。しかしながら、本発明ともに使用するのに適した任意の移動局では、さらに多くの状態およびトランザクションがあるものの、開示を簡単明瞭にするためにこれらは図２に図示されていないことに留意すべきである。

移動局はシステム非捕捉状態２００で始まる。システム非捕捉状態２００にはワイヤレスサービスカバー領域中の“ホール”間の移行のような多くの方法で到達することができ、フォワードリンクの喪失時に示される他の状態の任意のものから到達することができる。システム非捕捉状態２００中では、図１のディスプレイ１１０は“ノーサービス”表示を表示してもよい。

サービスを獲得するために、プロセッサ１０７（図１）は移動局１００を移動局初期化状態２０２に入れる。移動局初期化状態２０２は以下の４つのサブ状態から構成されているが、明瞭化のために最初のサブ状態のみが図２に示されている。

１）システム決定サブ状態
２）パイロットチャネル捕捉サブ状態
３）同期チャネル捕捉サブ状態
４）タイミング変更サブ状態
移動局初期化状態２０２に入ると、通話処理モジュール１０６は“発呼保持”の短縮形である論理フラグ“ＨＯＬＤ＿ＯＲＩＧ”を論理値“真”にセットする。ＨＯＬＤ＿ＯＲＩＧの値が真の間は、（例えばキーパッド１１２上で電話番号をダイヤルすることにより）ユーザにより開始されてユーザインターフェイスモジュール１０８により検出された発呼はすぐに行われず、一時的な記憶でメモリ１０９に“保持”され、移動局初期化状態２０２の結果を待つ。これは、ワイヤレスサービスがまだ確立されていないことから、移動局初期化間に生じる発呼の試行がすぐに“通話失敗”の表示となる従来の移動局と対照的である。

システム決定サブ状態２１４では、移動局１００はどのシステム、そのシステムのどのチャネルを使用するのかを選択する。システム決定は一般的に１組の選択（すなわち“ＣＤＭＡのみ”、“ＡＭＰＳのみ”、あるいは“ＣＤＭＡその後ＡＭＰＳ”）により影響を受け、これは不揮発性メモリ１１１に記憶されている。このシステム決定は、本発明の譲受人に譲受され、ここに参照として組込まれている、“マルチモード加入者局におけるシステム決定のための方法および装置”と題する、１９９５年７月３１日に出願された留保中の米国特許出願第０８／５０９，７１９号中で詳細に説明されている手順にしたがって一般的に達成される。さらに、システム決定は、本発明の譲受人に譲受され、ここに参照として組込まれている、“好ましいシステム選択を実行するための方法および装置”と題する、１９９６年３月２７日に出願された留保中の米国特許出願第０８／６２６，７４４号中で説明されている手順にしたがって一般的に達成される。

（示されていない）パイロットチャネル捕捉サブ状態では、移動局１００は選択されたシステムのパイロットチャネルを捕捉する。ＩＳ−９５準拠システムでは、パイロットチャネルは、各ＣＤＭＡ基地局により連続的に送信される非変調のダイレクトシーケンススペクトル拡散信号である。パイロットチャネルは移動局がフォワードＣＤＭＡチャネルのタイミングを捕捉できるようにし、コヒーレント復調用の位相基準を提供し、基地局間の信号強度比較手段を提供する。

パイロットチャネルを捕捉するためにプロセッサ１０７により制御される移動局１００は、本発明の譲受人に譲受され、ここに参照として組込まれている、“ＣＤＭＡ通信システム中で検索捕捉を実行するための方法および装置”と題する、１９９６年７月２６日に出願された留保中の米国特許出願第０８／６８７，６９４号中で詳細に説明されている捕捉手順を実行する。代わりに、移動局１００は捕捉されているシステムのタイプに応じて、技術的によく知られている他の捕捉手順を実行してもよい。

しかしながら、移動局初期化状態２０２であるときに移動局１００が優先のＣＤＭＡシステムのパイロットチャネルを捕捉するのに成功しなかった場合には、移動局１００はシステム決定サブ状態に再度入り、先に言及したように不揮発性メモリ１１１に記憶されている１組の選択にしたがって代わりの通信システムのパイロットチャネルを捕捉しようと試行する。最初にパイロットチャネルを捕捉するのに失敗することは、先に説明したようなフォワードリンク制限状況の１つのケースである。

パイロットチャネルの捕捉が成功した後に移動局１００は同期チャネル捕捉サブ状態に入り、このサブ状態では同期チャネルメッセージを受取って処理する。ＩＳ−９５準拠ＣＤＭＡシステムでは、同期チャネルはパイロットチャネルと同じＰＮシーケンスおよび位相オフセットを使用しており、パイロットチャネルが追跡されているときはいつでも復調することができる。同期チャネルは特に基地局識別子およびシステム時間を伝える。タイミング変更サブ状態では、移動局は同期チャネル上の受信システム時間に基づいて、そのシステムタイミングを基地局のシステムタイミングと同期させる。

システムの捕捉および初期化が成功したときには、通話処理モジュール１０６はＨＯＬＤ＿ＯＲＩＧを偽に戻してセットし、これによりユーザインターフェイスモジュール１０８により既に検出されて記憶されている任意の発呼が正常に処理できるようになる。これは、ワイヤレスサービスがまだ確立されていないことから、移動局初期化間に生じる発呼の試行がすぐに“通話失敗”の表示となる従来の移動局と対照的である。したがって、システム初期化状態２０２中に生じる発呼試行でダイヤルされた数字はシステムが捕捉されるまで一時的にメモリ１０９に記憶され、システムが捕捉された時点で、ＸＣＶＲ１０４（図１）により送信される発呼メッセージのダイヤル数字部分に含めるために通話処理モジュール１０６に送られる。システムが捕捉されるまでダイヤルされた数字をメモリ１０９に一時的に記憶させることにより、移動局１００のユーザは、ワイヤレス通信が確立される前に生じる時期尚早の発呼の試行を完了するために、キーパッド１１２にダイヤルされた数字を再入力したり、（“リダイヤル”キーを押下するような）他の何らかのアクションをとるように要求されることはない。

移動局アイドル状態２０４では、移動局１００はページングチャネルを監視する。ページングチャネルは制御情報の送信のために使用されるフォワードチャネルであり、基地局から移動局にページングする。移動局アイドル状態２０４中では、移動局１００はシステムワイド情報とともに基地局特性を伝達するオーバーヘッドメッセージを受信し、着信通話を受信し、発呼を開始し、登録を開始し、あるいはメッセージ送信を開始する。

移動局１００が発呼や、登録や、着信ページに対する応答のような他のメッセージの送信を開始するときに、通話処理モジュール１０６は基地局への送信のためにアクセスチャネルメッセージを発生する。アクセスチャネルメッセージが図示されているように決定ダイヤモンド２１８により発生されていると、移動局１００はシステムアクセス状態２０６に入り、ここで移動局１００はアクセスチャネル上で１つ以上のアクセスチャネルメッセージを送信しようと試みる。アクセスチャネルメッセージは例えばシステム初期化サブ状態２０２中に延期されていたペンディング中の発呼試行や、移動局アイドル状態２０４中に初めて開始された発呼試行や、あるいは登録メッセージのようなオーバーヘッドメッセージである。

ＣＤＭＡ通信システムでは、アクセスチャネルは、移動局１００がトラフィックチャネルを使用していないときに移動局１００から基地局へのリバースリンク上に通信を提供する。１つ以上のアクセスチャネルはすべてのページングチャネルと対にされる。基地局は、関係するページングチャネル上のメッセージにより、特定のアクセスチャネル上の送信に応答する。同様に、移動局１００は、関係するアクセスチャネルの１つで送信することによりページングチャネルメッセージに応答する。

移動局が、先に説明したフォワードリンク制限状況の他のケースであるページングチャネルの深いフェージングを被った場合には、移動局は移動局初期化状態２０２のシステム決定サブ状態に戻り、不揮発性メモリ１１１に記憶されている１組のシステム選択にしたがって、同じＣＤＭＡ通信システムまたは代わりのシステムでサービスを再捕捉しようと試行する。

システムアクセス状態２０６では、移動局１００はランダムアクセス手順を使用してアクセスチャネル上で送信する。１つのアクセスチャネルメッセージを送信し、そのアクセスチャネルメッセージの肯定応答を受信する（あるいは受信に失敗する）全体的なプロセスは、“アクセス試行”と呼ばれる。アクセス試行は１つ以上の“アクセスプローブシーケンス”を送信することを含む。各アクセスプローブシーケンスは１つ以上の“アクセスプローブ”を送信することを含む。各アクセスプローブはアクセスチャネルメッセージを含み、移動局はアクセス試行中に各アクセスプローブで同じアクセスチャネルメッセージを送信する。

したがって、１つのアクセス試行で、アクセスプローブはアクセスプローブシーケンスにグループ化される。各アクセスプローブシーケンスの最初のアクセスプローブは予め定められた電力レベルで送信される。このアクセスプローブシーケンス中で後続する各アクセスプローブは、そのアクセスプローブシーケンス中の前のアクセスプローブよりも高い、予め定められた電力が増分された電力レベルで送信される。例えば、最初のアクセスプローブに対する予め定められた電力レベルが７ｄＢであり、予め定められた電力増分が２ｄＢである場合に、各アクセスプローブシーケンス中の最初のアクセスプローブは７ｄＢで送信され、各アクセスプローブシーケンス中の第２のアクセスプローブは９ｄＢで送信され、第３のものは１１ｄＢで送信され、アクセスプローブシーケンスが終了するまで同様である。

１つのアクセスプローブシーケンスが基地局から肯定応答を呼び出すのに成功しなかった場合には、他の同一アクセスプローブシーケンスが始まる。移動局１００は、基地局から肯定応答を受信したとき、あるいは予め定められた最大数のアクセスプローブシーケンスを送信したときに、アクセスプローブシーケンスを送信するのを止めて、アクセス試行を終了する。予め定められた数のアクセスプローブシーケンスに到達したことによるアクセス試行の終了は、先に説明したリバースリンク制限状況のケースである。アクセス試行はサービスを提供するシステムの性質に基づいて、技術的に知られている他の方法で実行してもよいことに留意すべきである。

決定ダイヤモンド２２０において決定されるときにアクセス試行が成功している場合には、アクセスチャネルメッセージは移動局のユーザが通話を開始していることを示す発呼メッセージであり、移動局は基地局によりトラフィックチャネルに向けられ、移動局はトラフィックチャネル上での移動局制御状態２０８に入る。決定ダイヤモンド２２２で決定される場合に通話が終了していたときのように、トラフィックチャネルの使用が終了しているときに、移動局は移動局アイドル状態２０４に戻る。

しかしながら、決定ダイヤモンド２２０において基地局から肯定応答を呼び出せないことからアクセス試行が成功しなかった場合には、プロセッサ１０７は決定ダイヤモンド２２４において、この最新の成功しなかったアクセス試行が同じアクセスチャネルメッセージに対するＮ番目のアクセス試行の失敗であったか否かを決定する。ここでＮは１よりも大きな整数である。Ｎ番目のアクセス試行の失敗でない場合には、通話処理モジュール１０６は再度ＨＯＬＤ＿ＯＲＩＧを真にセットし、システム決定サブ状態２１４に再度入る。決定ダイヤモンド２２４により決定されるような固定された数の再試行を使用する代わりに、２０秒のような何らかの時間期間内に試行することができる多数回のあるいは数回の再試行を可能とするタイマを使用することもできる。このようなケースでは、決定ダイヤモンド２２４は、何回あるいは数回の再試行が試されたかに関わらず、タイマの終了時に発呼の試行に失敗する。代わりに、これらの技術の組み合わせを使用してもよい。

システム初期化状態２０２では、移動局１００は、アクセス試行が最も最近に失敗したもの以外の異なる通信チャンネルあるいはシステムを捕捉するように試行することが好ましい。例えば、同じ地理的領域にＣＤＭＡ ＰＣＳシステムとアナログＡＭＰＳシステムの２つの通信システムが存在すると仮定する。さらに、ＰＣＳ ＣＤＭＡシステムがチャネル数４００とチャネル数４２５の２つの異なるＣＤＭＡチャネルで動作しており、ＡＭＰＳシステムがアナログチャネル“Ｂ”で動作していると仮定する。サービスがＰＣＳ ＣＤＭＡチャネル数４２５で提供されている間に発呼メッセージに対するアクセス試行の失敗が受信された場合には、システム決定サブ状態２１４はアナログチャネル“Ｂ”上のアナログＡＭＰＳシステムあるいはＣＤＭＡチャネル数４００上のＰＣＳ ＣＤＭＡシステムを捕捉するように試行することが好ましい。

システム初期化状態２０２中にアナログＡＭＰＳチャネル“Ｂ”が捕捉されていた場合には、通話処理モジュール１０６はＨＯＬＤ＿ＯＲＩＧを偽に再度セットする。真から偽に戻るＨＯＬＤ＿ＯＲＩＧトグルが送信されたことに応答して、ユーザインターフェイスモジュール１０８はメモリ１０９からダイヤルされた数字を検索し、発呼を再度開始する。発呼がこの時間中に通じた場合には、基地局が決定ダイヤモンド２２０において発呼に肯定応答したことを意味し、移動局１００はトラフィックチャネル上での通話を正常に終了し、移動局アイドル状態２０４に戻る。したがって、サービスがあるシステム上で失われ、他のシステム上で再度獲得されたのにも関わらず、ユーザは電話番号をリダイヤルする必要はない。１つの実施形態では、元の好ましいＰＣＳ ＣＤＭＡチャネル数４２５におけるサービスを定期的に再度スキャンする準備がなされる。例えば、プロセッサ１０７は１分にタイマをセットし、システム初期化状態２０２に戻って、タイマの終了時に好ましいシステムを再捕捉する。代わりに、１分タイマはアナログＡＭＰＳシステム上での各発呼の後にリセットされてもよい。

しかしながら、システム初期化状態２１４間にアナログＡＭＰＳチャネル“Ｂ”が捕捉されていなかった場合には、移動局１００は代わりのＰＣＳ ＣＤＭＡチャネル数４００上でサービスをスキャンし続け、最終的にサービスを捕捉する。ちょうど提示した例と同様に、真から偽に戻るＨＯＬＤ＿ＯＲＩＧトグルが送信されたことに応答して、ユーザインターフェイスモジュール１０８はメモリ１０９からダイヤルされた数字を検索し、発呼を再度開始する。

（アナログＡＭＰＳチャネル“Ｂ”あるいはＰＣＳ ＣＤＭＡチャネル数４００の）どちらの代わりのシステムが最初に捕捉されても、決定ダイヤモンド２２０において決定されたときにアクセス試行が失敗することを仮定する。これは、同じ発呼試行に対する、すなわちユーザによりいったん入力されたのと同じダイヤルされた数字に対する第２の失敗となる。決定ダイヤモンド２２４においてＮ＝２である場合には発呼は失敗し、ユーザインターフェイスモジュール１０８はブロック２２６においてディスプレイ１１０上に通話の失敗を示す。したがって、本発明は、ユーザに何らかのアクション（すなわち、電話番号をリダイヤルし、より良いカバー範囲に移動するなど）を要求して状況を改善する前に、同じ発呼に対して異なるシステム上でＮ回のアクセス試行を提供する。数Ｎしたがって“リトライ”数は固定されていてもよく、あるいはユーザにより構成可能であってもよい。例えば移動局１００の製造者は、ここに説明されているような発呼メッセージの単一のリトライのみが適切であるとして、Ｎの値を２にセットする。

本発明はここで示された特定のＣＤＭＡおよびアナログＡＭＰＳの例を越えて適用可能であるが、むしろ、１つより多い通信システム上で動作する任意の移動局に適用可能である。例えば、所定の地理的領域に２つのＰＣＳ ＣＤＭＡシステムがある場合に、本発明はＣＤＭＡからＣＤＭＡへのリトライを提供するのに使用されてもよい。さらに、不揮発性メモリ１１１中に記憶され、システム決定サブ状態２１４中に使用されてどのシステムが捕捉されるべきであるかを決定する特定のユーザ選択は、本発明にとって重要なことではないことに留意すべきである。不揮発性メモリ中のユーザの選択は優先システムのテーブルであったり、選択の順でランク付けされたシステムのテーブルあったり、単に利用可能な携帯システムのリストであってもよい。

ここで説明したように、サービスが最終的に捕捉されるまでペンディング中の発呼試行を延期することにより、本発明は通話の失敗のパーセンテージを減少させる。アクセスシーケンスの最大数を越える（リバースリンク制限）か、優先の通信システムのフォワードリンクを捕捉するのに失敗する（フォワードリンク制限）ケースでは、ユーザは発呼を再度開始する必要はなく、潜在的な通話の失敗が成功に逆転する。

さらに、本発明は発呼試行の再試行に制限されるものではない。何らかのアクセスチャネルメッセージの失敗に対するリバースリンク制限状況中で自動的かつ継ぎ目のないシステムの切替えを実行するのに本発明を使用して、移動局１００が迅速に代わりのシステムに切替え、優先のシステム中で登録できないときに代わりのシステムを登録できるようにしてもよい。これは、優先のシステム中で登録できなかったことから着信通話を失う、移動局１００の好ましくない影響を避けることができる。リバースリンク制限となる前に移動局１００が優先のシステム中で登録できたケースでさえ、アクセスチャネル上で送信される他の何らかのオーバーヘッドメッセージに対する肯定応答を受信できなかったときには、本発明の自動システム切替えを使用して電話機にサービス用の代わりのシステムを探させてもよい。

好ましい実施形態の先の説明は当業者が本発明を作りまたは使用することができるように提供されている。これらの実施形態に対するさまざまな修正は当業者に容易に明らかになるであろう。ここに規定されている一般的な原理は発明力を使用することなく他の実施形態に適用することができる。したがって、本発明はここに示されている実施形態に制限されることを意図しているものではなく、ここに開示されている原理および新規な特徴と矛盾しない最も広い範囲にしたがうべきである。

Claims (15)

1. 第１のパイロット信号を有する第１の通信システムに送信するための第１の信号メッセージを発生するプロセッサと、
   前記プロセッサに結合され、前記第１の信号メッセージを前記第１の通信システムに送信し、前記第１のパイロット信号と第１の肯定応答メッセージを前記第１の通信システムシステムから受信するトランシーバとを具備し、
   前記トランシーバが前記第１の肯定応答メッセージを受信せず、前記第１のパイロット信号を受信する場合に、前記プロセッサが第２のパイロット信号を有する第２の通信システムに送信するための第２の信号メッセージを自動的に発生するワイヤレス通信装置。
2. 前記プロセッサに結合され、第１組のダイヤルされた数字を発生するユーザインターフェイスと、
   前記プロセッサに結合され、前記第１組のダイヤルされた数字と、前記第１組のダイヤルされた数字をともに含んでいる前記第１および第２の信号メッセージとを記憶するメモリをさらに具備する請求項１記載のワイヤレス通信装置。
3. 前記プロセッサは、前記第２の信号メッセージを発生するために前記メモリから前記第１組のダイヤルされた数字を検索する請求項２記載のワイヤレス通信装置。
4. 前記第１および第２の信号メッセージは発呼メッセージである請求項３記載のワイヤレス通信装置。
5. 前記プロセッサは、
   前記第１および第２の信号メッセージを発生し、発呼保持信号を発生する通話処理モジュールと、
   前記メモリに前記第１組のダイヤルされた数字を記憶させ、前記発呼保持信号に応答して前記第１組のダイヤルされた数字を前記通話処理モジュールに供給するユーザインターフェイスモジュールとを備えている請求項３または４記載のワイヤレス通信装置。
6. 前記通話処理モジュールは、前記ワイヤレス通信装置が前記第１または第２の通信システムを捕捉しているときに前記発呼保持信号を第１の論理値にセットし、前記ワイヤレス通信装置が前記第１または第２の通信システムを捕捉したときに前記発呼保持信号を第２の論理値にセットする請求項５記載のワイヤレス通信装置。
7. 前記第１および第２の信号メッセージは登録メッセージである請求項１ないし６のいずれか１項記載のワイヤレス通信装置。
8. 第１のパイロット信号を有する第１の通信システムと第２のパイロット信号を有する第２の通信システムとを自動的に切替える方法において、
   第１のパイロット信号を受信し、
   前記第１の通信システムに送信するための第１の信号メッセージを発生し、
   前記第１の信号メッセージを前記第１の通信システムに送信し、
   前記第１の通信システムからの第１の肯定応答メッセージを受信しない場合に、前記第２の通信システムに送信するための第２の信号メッセージを自動的に発生するステップを含む方法。
9. 第１組のダイヤルされた数字を発生し、
   前記第１組のダイヤルされた数字と、前記第１組のダイヤルされた数字をともに含んでいる前記第１および第２の信号メッセージとをメモリに記憶させるステップをさらに含む請求項８記載の方法。
10. 前記第２の信号メッセージを自動的に発生するステップは前記メモリから前記第１組のダイヤルされた数字を検索するステップを含む請求項９記載の方法。
11. 前記第１および第２の信号メッセージは発呼メッセージである請求項１０記載の方法。
12. 発呼保持信号を発生するステップをさらに含み、前記メモリから前記第１組のダイヤルされた数字を検索するステップは前記発呼保持信号に応答して実行される請求項１０または１１記載の方法。
13. 前記発呼保持信号を発生するステップは、
    前記ワイヤレス通信装置が前記第１または第２の通信システムを捕捉しているときに前記発呼保持信号を第１の論理値にセットし、
    前記ワイヤレス通信装置が前記第１または第２の通信システムを捕捉したときに前記発呼保持信号を第２の論理値にセットするステップを含む請求項１２記載の方法。
14. 前記第１および第２の信号メッセージは登録メッセージである請求項８ないし１３のいずれか１項記載の方法。
15. 複数の異なる通信システムからの信号を監視し、移動体通信装置が１つの通信システムに接続されているときに信号メッセージを通信システムの１つに送信し、信号メッセージがこの１つのシステムにより肯定応答されないときに通信システムの他のものに接続するように構成されている移動体通信装置。

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