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JP3081681B2 - セル式移動無線電話システムにおける通信およびハンドオフの方法 - Google Patents

セル式移動無線電話システムにおける通信およびハンドオフの方法

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JP3081681B2
JP3081681B2 JP03212331A JP21233191A JP3081681B2 JP 3081681 B2 JP3081681 B2 JP 3081681B2 JP 03212331 A JP03212331 A JP 03212331A JP 21233191 A JP21233191 A JP 21233191A JP 3081681 B2 JP3081681 B2 JP 3081681B2
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ウデンフェルト ヤン
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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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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的には基地局と移
動局との間で情報を伝送するためのチャネルを有するセ
ル式移動無線電話システムに関する。さらに正確には、
本発明は、移動局を伝送される信号の品質によって、半
速度チャネル、全速度チャネル、または他のベース局、
の間でハンドオフ（ｈａｎｄｏｆｆ）するためのハンド
オフの方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】移動無線電話システムにおいて基本的な
ことは、無線チャネルに対する接続が確立された移動局
が、ある基地局のサービスを受ける１つのセルから、他
の基地局のサービスを受ける他のセルへ移動する時、そ
の確立された接続を維持しうるべきことである。また、
無線チャネルに対する接続が確立された移動局が、同一
セル内の移動中に使用中の無線チャネルに対する妨害が
増大した時に、その確立された接続を維持しうることも
極めて望ましい。移動局が、セル式無線電話システム内
を移動中に、確立された接続を維持しうるようにするた
めのプロセスは、一般にハンドオフと呼ばれる。
【０００３】一般に、無線通信は、無線信号を運ぶ所望
の無線情報が、受信機において十分な信号強度を有し、
かつ受信機における雑音および妨害無線信号に比し十分
に強い場合にのみ可能である。最大強度はもちろん、シ
ステムの特定の特徴、例えば変調の種類および受信機の
形式、による。移動局と予定された基地局との間で、確
立された接続が予定された無線チャネル上で継続される
ことを保証するためには、ハンドオフプロセスに、予定
された基地局および／または移動局における、無線信号
パラメータの測定を含める。
【０００４】公衆用の最初のセル式移動システムは、通
話または他形式のアナログ情報用を典型とするアナログ
システムであった。これらのシステムは、基地局と移動
局との間でアナログ変調無線信号を送信することによ
る、アナログ情報伝送のための多重無線チャネルを含
む。一般に、この最初のセル式移動無線電話システム
は、比較的大きいセルを有し、これらのシステムにおけ
るハンドオフプロセスの信号測定は基地局によって行な
われた。１つのこのようなシステムは、ノルディク（Ｎ
ｏｒｄｉｋ）移動電話システムＮＭＴ−４５０である。
もう１つの周知のセル式無線電話システムは、アメリカ
合衆国におけるＡＭＰＳ移動無線電話システムである。
セル式移動無線電話システムの一般的説明は、１９８８
年にＥｒｉｃｓｓｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍ ＡＢから刊行
された「ＣＭＳ ８８ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｍｏｂｉｌ
ｅ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ」と題する刊行
物中に見出される。これらの移動無線電話システムの使
用の急速な増大のために、時分割マルチプルアクセス
（ＴＤＭＡ）技術およびコード分割マルチプルアクセス
（ＣＤＭＡ）技術を用いた、多数の移動局を収容しう
る、新しい進歩したディジタルシステムの開発が必要に
なった。
【０００５】ＴＤＭＡシステムにおいては、信号がフレ
ームに分割されるので、いくつかの移動局が単一搬送信
号を共有することができる。それぞれのフレームはさら
にタイムスロットに分割され、移動局は１つまたはそれ
以上のタイムスロットに割当てられる。それぞれの移動
局は、それが割当てられたタイムスロット中においてデ
ータパケットの短いバーストを送受信する。通常、搬送
信号は２メガヘルツより小さい帯域幅を有する。
【０００６】ＣＤＭＡシステムにおいては、２人または
それ以上の使用者が、それぞれの使用者のメッセージが
互いに分離されうるように使用者メッセージをコーディ
ングすることにより、同じタイムスロットおよび／また
は同じ搬送周波数を利用することができる。ＣＤＭＡシ
ステムの１つの種類においては、フレームはＴＤＭＡシ
ステムにおけるように異なるタイムスロットに分割され
るが、諸スロットのそれぞれは２人またはそれ以上の加
入者によって使用されうる。ＣＤＭＡシステムのもう１
つの形式のものにおいては、フレームはタイムスロット
に分割されないが、それぞれの搬送周波数は、ＦＤＭＡ
システムにおけるように、２人またはそれ以上の加入者
により使用されうる。
【０００７】この新しいディジタル技術は、主なアナロ
グ無線成分を消去しうるために、小形の改良されたセル
式電話の新しい可能性を与える。分離された信号を送受
信するために通常用いられる比較的に大形の２重通信フ
ィルタは、データバーストが異なる時刻に送受信される
ために、もはや必要でなくなる。さらに、選択用フィル
タ、周波数安定性、電圧制御発振器（ＶＣＯ）の雑音、
等に対する要求が緩和されるので、ＴＤＭＡシステムに
おいて用いられる移動局の経費および大きさは共に減少
せしめられる。
【０００８】ＴＤＭＡ技術における基地局の経費の削減
の利点はさらに実質的なものである。ＴＤＭＡシステム
においては、いくつかの呼びを同時に搬送するためにた
だ１つの無線電話トランシーバしか必要とされない。装
置の大きさは減少せしめられ、単一送信機を有するそれ
ぞれの場所の経費も実質的に削減される。
【０００９】ヨーロッパにおけるＧＳＭディジタル移動
システムの規格、およびアメリカ合衆国におけるＥＩＡ
インテリム（Ｉｎｔｅｒｉｍ）規格（ＩＳ−５４）など
の、さまざまな公表された規格は、ディジタルデータに
より変調される搬送信号の送信に対する仕様を定めてい
る。詳しくいうと、搬送信号はフレームに分割され、そ
れぞれのフレームはさらにタイムスロットに分割され
る。例えば、ＥＩＡインテリム規格においては、１フレ
ームは、それぞれが約６．７msの６つの等しいタイムス
ロットから成る。
【００１０】公表されている規格は、半速度または全速
度で送信されるべきデータを定めている。データが全速
度で送信される時には、データを送信するトラヒックチ
ャネルは、フレーム内の２つのタイムスロットを利用す
る。従って、ＥＩＡインテリム規格においては、それぞ
れのフレームは３つの全速度トラヒックチャネルを与え
る。通常は、６つのタイムスロットは１、２、３、１、
２、３と番号をつけられ、１つのチャネルはフレーム内
の第１および第４タイムスロットを用い、もう１つのチ
ャネルは第２および第５タイムスロットを用い、第３チ
ャネルは第３および第６タイムスロットを用いる。フレ
ーム内のチャネルによって送信されるそれぞれのデータ
パケットは、そのチャネルの２つのタイムスロットへ分
割される。詳しくいうと、データは２つのタイムスロッ
トへ差し込まれることにより、雑音および妨害の影響を
受けにくくされる。データを２つの離れたタイムスロッ
トへ差し込み、適切なエラー補正を行なえば、雑音また
は妨害のために一方のタイムスロットにおいて失われた
データビットは、そのチャネルの他方のタイムスロット
において受信されたデータから再構成されうる。
【００１１】もう１つの半速度モードの送信において
は、それぞれのチャネルは、各フレーム内の１タイムス
ロットのみを利用する。従って、単一フレームは、ＥＩ
Ａ規格の場合６つのトラヒックチャネルを収容すること
ができ、そのためにシステムの呼び処理容量は２倍にな
る。しかし、半速度モードの送信においてはデータパケ
ットが複数のタイムスロットへ差し込まれないので、こ
のモードにおいては、雑音または妨害によってデータの
損失が起こりやすい。その結果、全速度送信用に設計さ
れたセルは、全セル領域にわたり適切な伝送品質をもっ
て、半速度送信を扱うことはできない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】これら双方の送信モー
ドの有利な特徴を利用して、半速度モードの通信が与え
る呼び処理能力の増大を実現すると同時に、全速度モー
ドによって得られる高品質のデータ伝送を保証し、それ
によって全セル領域にわたって適切な信号品質を有する
通信を可能ならしめることが所望される。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディジタル技
術を利用するＴＤＭＡセル式電話システムに関する。複
数の基地局がセル式電話通話路網を形成する。複数の移
動局は、この通話路網のそれぞれのセル内において動作
しうる。これらの移動局は、全速度モードの動作または
半速度モードの動作のいずれによっても動作しうる。移
動局と基地局との間で伝送される信号のビット誤り率が
周期的に測定される。この測定は、基地局または移動局
のいずれにおいても行なわれうる。もし、ビット誤り率
が所定値よりも低ければ、移動局は半速度モードで動作
するように選定される。もし、測定されたビット誤り率
が所定値より高ければ、移動局は全速度モードで動作す
るように整定される。隣接する基地局も、移動局と、呼
びを処理している基地局との間で伝送される信号のビッ
ト誤り率を監視し、測定しうる。もし、隣接する基地局
において測定されたビット誤り率が初めの基地局のビッ
ト誤り率よりも低ければ、その移動局は、その隣接基地
局へハンドオフされる。
【００１４】
【実施例】図１は、セル式移動無線電話システムにおけ
る１０個のセルＣ１−Ｃ１０を示す。通常は、本発明の
セル式移動無線電話システムは１０個より多くのセルに
より構成される。しかし、簡単にする目的で、図１に示
された簡単化された表示を用いて本発明を説明する。
【００１５】それぞれのセルＣ１−Ｃ１０には、セルと
同じ参照番号を有する基地局Ｂ１−Ｂ１０が存在する。
図１には、これらの基地局はセルの中心付近に位置し、
全方向性アンテナを有するように示されている。そのた
めに、セルＣ１−Ｃ１０は概略的に６角形として示され
ている。しかし、本技術分野に精通する者には周知のよ
うに、隣接する諸セルの基地局は、該セルの境界の近く
に共通して配置され、方向性アンテナを有することもで
きる。
【００１６】図１はまた、１セル内で、また１セルから
他セルへ、移動しうる１０個の移動局Ｍ１−Ｍ１０を示
す。代表的なセル式無線電話システムには、通常１０個
以上のセル式移動局が存在する。事実、通常は、基地局
よりも何倍も多くの数の移動局が存在する。しかし、本
発明の説明のためには、少数の移動局があれば十分であ
る。図１にはまた、移動交換センターＭＳＣが示されて
いる。移動交換センターＭＳＣは、ケーブルにより１０
個の基地局Ｂ１−Ｂ１０の全てに接続されている。移動
交換センターＭＳＣはまた、ケーブルにより、固定公衆
交換電話通話路網または類似の固定通話路網に接続され
ている。移動交換センターＭＳＣから基地局Ｂ１−Ｂ１
０への全てのケーブルおよび固定通話路網へのケーブル
は図示されていない。
【００１７】図示されている移動交換センターＭＳＣの
ほかに、図１に示されていない、基地局にケーブルで接
続された他の移動交換センターも存在しうる。ケーブル
の代わりに、他の手段、例えば固定無線リンクを、基地
局Ｂ１−Ｂ１０と移動交換センターＭＳＣとの接続のた
めに使用することもできる。移動交換センターＭＳＣ、
基地局Ｂ１−Ｂ１０、および移動局Ｍ１−Ｍ１０は全て
コンピュータにより制御される。図１に示されているセ
ル式移動システムは、複数の通信用無線チャネルを含
む。
【００１８】本発明においては、通信チャネルは、ＴＤ
ＭＡ技術を利用するディジタルチャネル、またはＣＤＭ
Ａ技術を利用するディジタルチャネルのいずれでもあり
うる。しかし、以下の説明は、ＴＤＭＡシステムについ
てのものである。換言すれば、それぞれの搬送信号はフ
レームに分割され、フレームはさらにタイムスロットに
分割される。基地局と移動局との間の通信中には、移動
局は特定の通信チャネルに割当てられ、その通信チャネ
ルは無線チャネル内の１つまたはそれ以上のタイムスロ
ットを含む。本発明の構成においては、基地局と、少な
くともいくつかの移動局との間の送信は、全速度モード
または半速度モードのいずれへも限定されず、選択的に
いずれのモードによっても行なわれうるようになってい
る。本発明において用いられる無線チャネルの構造を以
下に詳述する。これらのチャネルは、一般に、音声チャ
ネルまたは制御チャネルのいずれかに分類される。音声
チャネルは通話その他のデータを伝送するために用いら
れる。制御チャネルは、通常、接続のセットアップ中お
よび移動局の登録中、すなわち移動局がその属する陸上
システムに対し報告を行なう時に、移動局を監視し制御
するために用いられる。
【００１９】それぞれの基地局は、信号品質を監視する
ための装置を含む。各基地局内のこの装置は、移動局と
基地局との間で送信される無線周波数をサンプリングす
ることによって、ビット誤り率の周期的測定を行なう。
全てのシステム周波数がサンプリングされるが、ハンド
オフのためには、そのセルと、隣接諸セル内の移動局
と、に対して割当てられている音声チャネル周波数のみ
が関心の対象となる。上述のサンプリング中に、いずれ
のチャネルを考慮に入れるべきかについての情報は、通
常はＭＳＣから受信される。測定結果は、それぞれの周
期的サンプリングの後に更新される。このようにして、
それぞれのセルは、もしそのセルが移動局からの送信を
引継ぐ必要を生じた場合には、隣接セルの音声チャネル
を現在使用している任意の移動局の伝送パラメータがど
のようになっているかを知りうる。もし、あるセルから
ハンドオフの要求があった時は、ＭＳＣは隣接諸セルに
対して、問題となっている移動局のビット誤り率の測定
結果の送信を求める。
【００２０】ビット誤り率の測定のためには、本技術分
野において周知の方法がある。１つの方法は、全ヨーロ
ッパＧＳＭシステムの枠内でイタルテル（Ｉｔａｌｔｅ
ｌ）によって提供されたもので、ＧＳＭ／ＷＰ２ ｄｏ
ｃ １７／８８というタイトルのＧＳＭ論文に開示され
ている。
【００２１】ビット誤り率を決定するための技術につい
てのもう１つの説明は、本発明と権利者を同じくする、
「Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ＭａｉｎｔａｉｎｉｎｇＥｓｔ
ａｂｌｉｓｈｅｄ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ａ
Ｍｏｂｉｌｅ ＲａｄｉｏＳｙｓｔｅｍ」というタイト
ルの、１９９０年５月１１日出願の、同時係属出願であ
る。米国特許出願第０７／５０７，４６９号に見出され
る。この同時係属出願においては、ディジタル無線チャ
ネルによって伝送されるディジタル情報の少なくとも一
部は、誤り訂正コードにより保護されているものと仮定
されている。例をあげると、ＧＳＭおよびＴＩＡシステ
ムの双方が２０msの通話ブロックを用い、通話コーダの
出力ビットの一部は誤り訂正コードにより保護されてい
る。通話コーダはブロック状に動作するので、それに適
用される誤りの訂正も同様である。全速度通話コーダ
は、半速度通話コーダよりも誤りに対して許容的である
ことに注意すべきである。基地および移動局にある送信
および受信手段を含む無線チャネルの実際のビット誤り
率ＢＥＲは、もちろん、実際に送信機のチャネルコーダ
から送り出される情報と、受信機のデコーダが受信する
情報との間の差による。実際のビット誤り率の推定は、
受信機内においてデコードされたデータを再エンコード
し、このビット流を受信機のチャネルデコーダへの入力
と比較することによって行なわれる。この目的のために
追加のチャネルエンコーダが使用され、また追加のエン
コーダが移動局の受信部内に組込まれる。対応する追加
のエンコーダ手段を基地局の受信部に組込むことももち
ろん可能である。対応するディジタルシンボルを比較す
るためには、基地局内の中央処理装置および移動局のマ
イクロプロセッサが使用される。
【００２２】もし、受信機内のチャネルデコーダがｎビ
ットのブロック内の全てのビット誤りを訂正し終れば、
受信されたデータと再エンコードされたデータとビット
毎の比較の結果は、そのｎビットのブロック内のビット
誤りの実際の数の等しい。ビット誤りの数は、上述の比
較においての相異なるビット値の数である。従って、こ
の場合は、推定されたビット誤り数は、真のビット誤り
の値に等しい。ｎビットのブロック内のビット誤り率
は、その場合、ビットの相異数をｎによって除算したも
のである。
【００２３】もし、受信器のチャネルデコーダが送信さ
れたｎビットを再生しえない場合、例えば該チャネルデ
コーダが誤りをおかす場合は、推定されたビット誤り率
は実際の誤り率に等しくなくなる。それにも拘らず、関
心の対象となる範囲内のビット誤り率においては、推定
値は実際の誤り率と高度の相関を有する。推定誤り率と
実際の誤り率との間の差は、測定雑音項として見られう
る。システムは、大部分のブロックがチャネルデコーダ
によって訂正されうるような無線リンクの品質で動作す
るようにされるが、そうならなければ音声品質は理解不
可能なものとなるので、測定雑音は制限を受ける。も
し、無線リンクの品質が低すぎて、ほとんど全てのブロ
ックがチャネルデコーダにより訂正不可能であれば、デ
コーダからの出力は、受信されたブロックとの一致性の
低い、多少とも不規則なパターンをなす。これは、例え
ば、時間のばらつき量がもし等化器が処理しうるよりも
遙かに大きい場合に起こりうる。重要な考え方は、その
場合でも、ビット誤り率の推定値はほぼ正しい結論、す
なわち、低すぎる無線チャネルの品質を与えるというこ
とである。そのわけは、ほとんど一致性のない２つのブ
ロック間の相異は、平均すると、２番目のビット比較毎
にビット誤りを与える結果となり、従って、ビット誤り
率は５０％と推定されるからである。要するに、無線リ
ンクの品質によらず、同時係属特許出願に説明されてい
る方法は、受信器に対して無線リンクの品質をビット誤
り率の推定値によって指示するのである。
【００２４】呼びの進行中に、それぞれの基地局Ｂ１−
Ｂ１０内の装置は、ビット誤り率を与えるために無線伝
送パラメータを連続的に監視する。半速度チャネルによ
って動作する移動局から来る信号のビット誤り率の値
が、劣った伝送品質を示す所定値を超えた時は、その移
動局は、同じ基地局の全速度チャネルへのハンドオフを
考慮される。全速度チャネルによって動作する移動局に
おいて測定されたビット誤り率が所定値を超えた時は、
その移動局は隣接セルへのハンドオフを考慮される。も
し、全速度チャネルによって動作する移動局のビット誤
り率が所定値より低くなれば、それは伝送品質が改善さ
れたことを示し、その場合は、その移動局は同じ基地局
の半速度チャネルへのハンドオフを考慮される。
【００２５】基地局は、全速度チャネル上の信号が所定
の値すなわちビット誤り率を超えたことを、ハンドオフ
要求を送ることによってＭＳＣに知らせる。ハンドオフ
要求は、移動局からのビット誤り率の電流値を含む。ハ
ンドオフ要求は、もっと良い受信が行なわれる他のセル
が、送信を引継ぐために存在すべきことを指示する。
【００２６】ビット誤り率は、それぞれのセルにおいて
常に得られるので、それらは直ちに、最良の結果を求め
るＭＳＣへ供給される。測定されたビット誤り率が、所
定のスレッショルドを超えると、ＭＳＣは呼びをスイッ
チする対象のセルを決定する。セルが決定されると、Ｍ
ＳＣはそのセル内の空き音声チャネルをさがす。もし、
その瞬間に全ての音声チャネルが使用中であれば、低い
ビット誤り率の基準を満たす次のセルが取上げられる。
音声チャネルの選択が終ると、その新しいセルに対し、
基地局内の送信機を起動するための命令が出される。次
に、移動局へ、選択された音声チャネルに対して同調さ
せるための命令が送られる。新しいセル内の基地局と、
その移動局とは、そこで互いに通信できるようになる。
【００２７】次に、図２には、ＥＩＡインテリム規格に
おいて、半速度搬送信号すなわちチャネルにより伝送さ
れるデータの典型的なフレームの図が示されている。こ
のフレームは６つのタイムスロットを含む。それぞれの
ディジタルＴＤＭＡ搬送信号におけるフレームの長さは
４０ミリ秒である。それぞれのフレームは、正確に１６
２シンボルの長さを有する６つの等しい大きさのタイム
スロット１−６から成る。図２に示されているように、
半速度チャネルは、６つの移動局Ｍ１−Ｍ６を収容する
ことができ、それぞれの移動局は個々のタイムスロット
に、すなわち、移動局Ｍ１はタイムスロット１に、移動
局Ｍ２はタイムスロット２に、等、というように割当て
られる。
【００２８】次に、図３には、全速度無線チャネルにお
けるフレームの形式が示されている。全速度チャネル
も、４０ミリ秒の長さを有する時間フレームから構成さ
れる。そのフレームは、６つの等しいタイムスロット１
−６に分割される。しかし、全速度チャネルには、３つ
の移動局Ｍ１−Ｍ３しか割当てられない。移動局はタイ
ムスロットに対して通常次のように割当てられる。すな
わち、移動局Ｍ１はタイムスロット１および３に、移動
局Ｍ２はタイムスロット２および４に、移動局Ｍ３はタ
イムスロット３および６に割当てられる。これとは対照
的に、半速度チャネルにおいては、１つの移動局がそれ
ぞれのタイムスロットに割当てられる。従って、全速度
チャネルに対して割当てられた移動局は、半速度チャネ
ルに対して割当てられた移動局の実質的に２倍多くのデ
ータを送受信しうる。
【００２９】次に、図４には、セルＣ１およびＣ６が簡
単化されて示されている。図４においては、基地局Ｂ１
およびＢ６から全方向性の信号が伝搬せしめられている
ように示されている。基地局Ｂ１から放送された全速度
信号の有効外側境界は円２０によって表わされている。
基地局Ｂ１から放送された半速度信号の有効領域は円２
１によって画定されている。同様にして、基地局Ｂ６か
ら放送された全速度信号は円３０によって画定され、半
速度信号は円３１によって画定されている。円２０，２
１，３０，３１は、本発明の説明に有用な仮想的境界を
画定する。全速度チャネルは妨害を受けにくいので、全
速度チャネルに割当てられた移動局は通常、半速度チャ
ネルに割当てられた移動局よりも、基地局から大きい距
離において動作しうる。概念的には、半速度および全速
度チャネルの有効領域は距離の関数として示されるが、
実際にはそれらは伝送品質によって定められる。従っ
て、セル式システムのあるセルにおいては、半速度チャ
ネルの境界が全速度チャネルの境界に一致することも可
能である。有効領域は、距離のほかに、移動局のビット
誤り率、基地局により測定される信号の品質、および移
動局および基地局により測定される信号強度、の関数と
なる。基地局からの移動局の距離は、タイムスロットを
同期させるために使用される時刻合せから推定される。
ＴＤＭＡシステムにおいては、遠距離にある移動局から
の送信は、データバーストの衝突を避けるために、わず
かに早められる。この時刻合せは、従って、距離の推定
に使用されうる。そのわけは、それが基地局と移動局と
の間の距離の関数であるからである。
【００３０】基地局Ｂ１およびＢ６から放送される全速
度信号の有効領域が、領域２２において重なっているこ
とは容易にわかる。領域２２の中央を通過して引かれた
直線２３は、セルＣ１およびＣ６の間の有効境界を定め
る。さらに、セルＣ１と、その隣接諸セルとの間には、
他に５つの境界線（これらは図示されていない）が存在
していることがわかる。セルＣ１と、その隣接諸セルと
の間の、これら６つの境界線は、セル式電話システムの
諸セルに関連する典型的な６角形領域を形成する。しか
し、簡単にする目的で、図４には、セルＣ１とＣ６との
間の境界線２３のみが示されている。
【００３１】本発明においては、移動局Ｍ４のような移
動局が、円２１および２０の間の領域において動作する
時は、それは全速度チャネルに割当てられる。全速度チ
ャネルは、半速度チャネルよりも、雑音および妨害信号
の影響を受けにくい。セルＣ１の周上において動作する
移動局は同一チャネル妨害を受けるので、移動局Ｍ４は
全速度チャネルに割当てられると有利である。もし移動
局Ｍ４が基地局Ｂ１に向かって移動すれば、それは雑音
および他の種類の妨害を受けにくくなる。従って、移動
局Ｍ４が、Ｍ４′と記された点線ブロックにより示され
ているように、円２１によって画定された領域内に移動
した時は、それは半速度チャネルに割当てられる。一般
的にいうと、もし移動局がその基地局に向かって移動す
れば、ビット誤り率は減少し、信号強度は増大し、伝送
品質は改善される。いま、移動局Ｍ４は基地局Ｂ１に近
づいているので、それは、伝送品質に認めうるほどの低
下を与えることなく、半速度チャネルによって動作しう
る。本発明によれば、必ずしも移動局が基地局に近づか
なくてはならないわけではない。伝送品質が、全速度チ
ャネルから半速度チャネルへのハンドオフの可能な点ま
で改善されさえすればよいのである。移動局が全速度チ
ャネルから半速度チャネルへ移ると、限定された数の利
用可能周波数によって動作しうる移動局が多くなるの
で、システムの容量は増大する。
【００３２】図４において、移動局Ｍ３は、円２１によ
って画定される領域内にあるように示されている。従っ
て、移動局Ｍ３は、最初は半速度チャネルに割当てられ
ている。移動局Ｍ３が、Ｍ３′と記された点線ブロック
により示されているように、円２０および２１の間の領
域へ移動すると、それは伝送品質の改善のために半速度
チャネルから全速度チャネルへ移される。全速度チャネ
ルへの転移を必要ならしめるのは、やはり必ずしも基地
局からの遠隔化のみとは限らないことに注意すべきであ
る。転移を必要ならしめるのは、伝送品質の変化であ
る。
【００３３】移動局Ｍ６は、円２０および３０の交差に
よって画定される領域２２内において動作しているよう
に図示されている。従って、移動局Ｍ６は、双方の基地
局Ｂ１およびＢ６の有効領域内に存在する。移動局Ｍ６
はセルＣ１の周付近で動作しているので、それは全速度
チャネルに割当てられている。移動局Ｍ６の信号品質す
なわちビット誤り率は、双方の基地局Ｂ１およびＢ６に
よって監視されている。従って、もし、基地局Ｂ６から
測定された移動局Ｍ６のビット誤り率が、基地局Ｂ１か
ら測定されたビット誤り率より低ければ、移動局Ｍ６は
基地局Ｂ１からＢ６へハンドオフされる。
【００３４】次に、図５には、移動局を、半速度チャネ
ルと全速度チャネルとの間でハンドオフし、または、１
基地局から他の基地局へハンドオフするための、基地局
内で実行される制御ルーチンの簡単化されたフローチャ
ートが示されている。基地局、移動局、およびＭＳＣは
全てコンピュータを有し、それらのコンピュータは、移
動局を基地局間でハンドオフするプロセス、または移動
局を半速度チャネルと全速度チャネルとの間で再割当て
するプロセスに関与する。セル式移動局の特定の設計に
よって、ハンドオフを制御するためのソフトウェアのプ
ログラミングのうちのあるものは、さまざまな形式のシ
ステムのさまざまな場所において行なわれうる。例え
ば、１システムにおいては移動局にあるコンピュータ
が、他システムにおいては基地局にあるコンピュータの
諸機能のあるものを行なう。従って、図５のソフトウェ
アフローチャートは、単に例示を目的とするものに過ぎ
ない。
【００３５】本発明の基地局に関連するハンドオフ制御
ルーチンは、段階４１から始まる。基地局は、段階４０
においてまず移動局との接続を確立する。基地局は次
に、段階４２においてそれがサービスを行なっている個
々の移動局の速度を決定する。段階４３においては、サ
ービスを受けている移動局が半速度で動作しているか否
かの決定がなされる。もし移動局が半速度で動作してい
れば、段階４４において、移動局と基地局との間の信号
のビット誤り率ＢＥＲが測定される。もし移動局が半速
度で動作していなくて、全速度で動作していれば、段階
４７においてビット誤り率の測定が行なわれる。段階４
５においては、ビット誤り率があらかじめ整定されたス
レッショルド値、例えば１％、より大であるか否かにつ
いての決定がなされる。もし、移動局が半速度で動作し
ており、かつビット誤り率が１％より大ならば、移動局
は段階４６において全速度で動作するように命令され、
また、もし必要ならば、移動局は全速度チャネルに再割
当てされる。もしビット誤り率が１％より小ならば、段
階５２において移動局と基地局との間の接続は保持され
る。
【００３６】もし、移動局が最初全速度で動作していれ
ば、段階４７においてビット誤り率が測定される。段階
４８において、もしビット誤り率が３％より大であるこ
とが決定されれば、段階４９において基地局から、隣接
基地局へのハンドオフが要求される。要求４９に応答し
て、ＭＳＣはそれぞれの隣接基地局に対してポーリング
を行ない、移動局と隣接基地局との間のビット誤り率を
決定する。段階５０においては、隣接基地局へのハンド
オフが可能であるか否かが決定される。もしハンドオフ
が可能ならば、段階５１において、移動局は最初の基地
局から隣接基地局の１つへハンドオフされる。もし隣接
基地局へのハンドオフが不可能であることが決定されれ
ば、段階５２において、最初の基地局と移動局との間の
接続は保持される。段階４８において、もしＢＥＲが３
％より大でないことが決定されれば、段階５５におい
て、ＢＥＲが１％より小であるか否かの決定がなされ
る。もしＢＥＲが１％より小でなければ、段階５２にお
いて接続は保持される。もしＢＥＲが１％より小なら
ば、移動局は半速度モードで動作するように命令され、
また、もし必要ならば半速度チャネルに再割当てされ
る。いったん移動局が半速度モードで動作を開始する
と、段階５２において接続は保持される。段階５３にお
いては、接続が保持されるべきか否かの決定がなされ
る。もし接続が保持されるべきでなければ、段階５４に
おいてコンピュータは移動局に対する制御を終了する。
もし接続が最初の基地局と移動局との間で保持されるべ
きであれば、コンピュータは段階４２へループを経て復
帰し、上述のようにして移動局の制御プロセスを開始す
る。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半速度モードおよび全速度モード双方の送信モードの有
利な特徴を利用し、半速度モードの通信が与える呼び処
理能力の増大を実現すると同時に、全速度モードによっ
て得られる高品質のデータ伝送を保証し、それによって
全セル領域にわたって適切な信号品質を有する通信を可
能ならしめることができる。
【００３８】以上においては、本発明を実施例について
説明してきたが、以上の記述は説明のためのものであっ
て限定的な意味のものではなく、広い意味での本発明の
精神の真の範囲から逸脱することなく、特許請求の範囲
内において改変が行なわれうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】セル式電話システムの概略図。
【図２】半速度ＴＤＭＡチャネルにおけるタイムスロッ
トの図。
【図３】全速度ＴＤＭＡチャネルにおけるタイムスロッ
トの図。
【図４】全速度チャネルおよび半速度チャネルの双方を
有するセルの図。
【図５】本発明のハンドオフ制御ルーチンの簡単化され
たフローチャートを示す図。
【符号の説明】
Ｃ１−Ｃ１０ セル Ｂ１−Ｂ１０ 基地局 Ｍ１−Ｍ１０ 移動局 ＭＳＣ 移動交換センター
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−289324（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−265729（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−135028（ＪＰ，Ａ) 米国特許4754450（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のセル（Ｃ１，Ｃ６）内の複数の移
    動局（Ｍ３，Ｍ４，Ｍ６）と通信をする前記複数のセル
    内の複数の基地局（Ｂ１，Ｂ６）を有するセル式移動無
    線装置の通信および受渡しの方法であって、 前記セル式移動無線装置の第１の基地局および少なくと
    も第１の移動局（Ｍ３，Ｍ４，Ｍ６）との間で信号を送
    信する段階と、前記信号は、フレームあたり比較的ゆっ
    くりした繰り返し時間スロットを有する１／２速度チャ
    ネル又は前記比較的ゆっくりした繰り返し時間スロット
    と比較してフレームあたり比較的早い繰り返し時間スロ
    ットを有する全速度チャネルを有し、前記１／２速度チ
    ャネルおよび前記全速度チャネルの時間スロット内のビ
    ット速度は同一であり、前記１／２速度チャネルで送信
    された各ビットは、前記全速度チャネルで送信された対
    応するビットより感度の良い情報を示し、 受信された前記信号の品質を周期的に評価する段階と、 評価された前記品質が第１の所定値以上であれば、前記
    信号の送信を前記１／２速度チャネルに割り当てる段階
    と、 評価された前記品質が第１の所定値以下であれば、前記
    信号の送信を前記全速度チャネルに割り当てる段階と、
    および評価された前記品質に基づき前記１／２速度チャ
    ネルと前記全速度チャネルとの間で前記移動局（Ｍ３，
    Ｍ４，Ｍ６）の受渡しをする段階と、 を含む前記方法。
  2. 【請求項２】 請求項１の方法において、さらに、 受信した前記信号の品質を第２の基地局（Ｂ６）で周期
    的に評価する段階と、 前記第２の基地局（Ｂ６）における前記評価された品質
    が前記第１の基地局（Ｂ１）と前記第１の移動局（Ｍ
    ６）との間の前記評価された品質より良好である場合
    は、前記第１の基地局（Ｂ１）から前記第２の基地局
    （Ｂ６）に前記移動局（Ｍ３，Ｍ４，Ｍ６）の受渡しを
    する段階と、 を含む前記方法。
  3. 【請求項３】 請求項１の方法において、前記品質は、
    前記受信した信号の前記評価されたビットエラー速度で
    ある前記方法。
  4. 【請求項４】 請求項１の方法において、前記品質は、
    前記移動局（Ｍ６）と前記基地局（Ｂ１，Ｂ６）との距
    離の関数である前記方法。
  5. 【請求項５】 請求項４の方法において、前記距離は、
    前記時間スロットを同期するために使用される時間一致
    から評価される前記方法。
  6. 【請求項６】 請求項１の方法において、前記品質は、
    前記基地局（Ｂ１，Ｂ６）で測定された信号強度の関数
    である前記方法。
  7. 【請求項７】 請求項１の方法において、前記品質は、
    前記移動局（Ｍ３，Ｍ４，Ｍ６）で測定された信号強度
    の関数である前記方法。
  8. 【請求項８】 セル式通信装置の通信を制御する方法で
    あって、 前記セル式通信装置のセル（Ｃ１）内の発呼に使用され
    る通信チャネルの情報変換の品質を示すパラメータ値を
    直接又は間接に評価する段階と、前記通信チャネルは、
    フレームあたり比較的ゆっくりした繰り返し時間スロッ
    トを有する１／２速度チャネルおよび前記比較的ゆっく
    りした繰り返し時間スロットと比較してフレームあたり
    比較的早い繰り返し時間スロットを有する全速度チャネ
    ルを含み、前記１／２速度チャネルおよび前記全速度チ
    ャネルの時間スロット内のビット速度は同一であり、前
    記１／２速度チャネルで送信された各ビットは、前記全
    速度チャネルで送信された対応するビットより感度の良
    い情報を示し、 品質を示す前記評価されたパラメータを情報変換品質要
    求により設定されたパラメータ値と比較する段階と、 前記比較が前記１／２速度の通信チャネルが少なくとも
    １つの呼に対して充分な品質を提供することを示す場合
    は、前記呼の通信チャネルを前記全速度チャネルから前
    記１／２速度チャネルに変更する段階と、 前記比較が前記全速度の通信チャネルが少なくとも１つ
    の呼に対して充分な品質を提供することを必要とするこ
    と示す場合は、前記呼の通信チャネルを前記１／２速度
    チャネルから前記全速度チャネルに変更する段階と、 を含む前記方法。
  9. 【請求項９】 請求項８の方法において、前記品質は、
    距離の関数である前記方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９の方法において、前記距離
    は、前記時間スロットを同期するために使用される時間
    一致から評価される前記方法。
  11. 【請求項１１】 請求項８の方法において、前記品質
    は、前記情報変換の前記評価されたビットエラー速度の
    関数である前記方法。
  12. 【請求項１２】 請求項８の方法において、前記品質
    は、測定された信号強度の関数である前記方法。
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