JP2000078640A - Hand-over method - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、時分割多重通信
（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）を実施
する自律分散型の通信システムなどに適用されるハンド
オーバ方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a handover method applied to an autonomous decentralized communication system for implementing time division multiple access (TDMA).
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般的な通信システムの場合、移動局は
複数の無線基地局のいずれか１つとの間で無線通信回線
を確保し、確保した無線通信回線を介して、移動局と１
つの無線基地局との間で信号を伝送する。移動局が、無
線通信回線を確保した特定の無線基地局からある程度大
きく離れた位置まで移動したり、両者の間に障害物が現
れると、移動局及び無線基地局が受信する電波が弱くな
るので通信が困難になる。2. Description of the Related Art In a general communication system, a mobile station secures a radio communication line with any one of a plurality of radio base stations, and communicates with the mobile station via the secured radio communication line.
A signal is transmitted between two radio base stations. If the mobile station moves to a position far away from the specific wireless base station that has secured the wireless communication line to some extent, or if an obstacle appears between them, the radio waves received by the mobile station and the wireless base station will weaken. Communication becomes difficult.
【０００３】このような場合には、移動局は別の無線基
地局がカバーするエリアの中に存在する可能性が高い。
そこで、確保した無線通信回線の品質が悪化すると、移
動局と通信を行う無線基地局を自動的に切り替える制御
が実施される。この動作をハンドオーバと呼ぶ。この種
のハンドオーバは、無線基地局の切替の際に、通信を行
っている移動局と無線基地局との間の無線通信回線の切
断を伴うハードハンドオーバと、無線通信回線の切断を
伴わないソフトハンドオーバとに大別される。また、ハ
ードハンドオーバに属するハンドオーバには、再発呼型
ハンドオーバとバックワードハンドオーバとがある。In such a case, there is a high possibility that the mobile station exists in an area covered by another radio base station.
Therefore, when the quality of the secured wireless communication line deteriorates, control for automatically switching the wireless base station communicating with the mobile station is performed. This operation is called a handover. This type of handover includes a hard handover that involves disconnection of a wireless communication line between a communicating mobile station and a wireless base station when switching a wireless base station, and a software handover that does not involve disconnection of a wireless communication line. It is roughly divided into handover. Handovers belonging to hard handover include recalling-type handover and backward handover.
【０００４】再発呼型ハンドオーバの場合には、図７に
示すような動作を行う。すなわち、通信を行っている移
動局と第１の無線基地局との間に確保した無線回線を一
旦切断した後で、移動局が、全ての無線基地局から定期
的に放射される報知チャネルバーストの電波レベルを測
定して、第１の無線基地局とは別の通信可能な第２の無
線基地局を検索する。そして、移動局と前記第２の無線
基地局との間に新しい無線回線を発呼時と同様の手順を
用いて確立する。In the case of a recalling type handover, an operation as shown in FIG. 7 is performed. That is, after temporarily disconnecting the radio link established between the mobile station performing communication and the first radio base station, the mobile station transmits a broadcast channel burst periodically radiated from all radio base stations. And searches for a second communicable second radio base station different from the first radio base station. Then, a new radio channel is established between the mobile station and the second radio base station by using the same procedure as when calling.
【０００５】また、バックワードハンドオーバの場合に
は、図８に示すような動作を行う。すなわち、特定の移
動局と通信を行っている第１の無線基地局と他の第２の
無線基地局との間において、前記移動局に関する認証情
報等を送受信する。そして、第１の無線基地局が前記移
動局に対して、第２の無線基地局をハンドオーバ先の無
線基地局として指定する。従って、移動局はハンドオー
バ先の無線基地局を認識できる。In the case of backward handover, an operation as shown in FIG. 8 is performed. That is, authentication information and the like regarding the mobile station are transmitted and received between the first wireless base station communicating with a specific mobile station and another second wireless base station. Then, the first wireless base station designates the second wireless base station as the handover destination wireless base station for the mobile station. Therefore, the mobile station can recognize the handover destination radio base station.
【０００６】たとえばＰＨＳ（Personal Handy-phone S
ystem）の場合、通信を行っている移動局と無線基地局
との間の通信に利用されている無線回線の品質がある一
定の閾値を超えて悪化すると、当該無線回線を切断す
る。そして、通信を行っていた無線基地局を含めた周辺
の無線基地局から一定周期ごとに放射される報知チャネ
ルバーストを移動局で観測し、もっともレベルの高い報
知チャネルを放射している無線基地局に対して、発呼時
と同様の手順を用いて無線回線の確立を行う。For example, PHS (Personal Handy-phone S)
ystem), when the quality of the radio link used for communication between the communicating mobile station and the radio base station exceeds a certain threshold, the radio link is disconnected. Then, the mobile station observes a broadcast channel burst radiated at regular intervals from peripheral wireless base stations including the wireless base station that was performing communication, and radiates the highest-level broadcast channel. Then, a wireless channel is established using the same procedure as that for making a call.
【０００７】一方ディジタル自動車電話の通信システム
の場合、移動局はＴＤＭＡ信号フレームのアイドル時間
（空き時間）を利用して周辺の無線基地局から放射され
る報知チャネルの電波レベルを観測する。そして、移動
局からそれと通信している第１の無線基地局に向かっ
て、移動局周辺の各無線基地局から放射される報知チャ
ネルの電波レベルが報告される。[0007] On the other hand, in the case of a digital car telephone communication system, the mobile station observes the radio wave level of the broadcast channel radiated from the surrounding radio base station using the idle time (vacant time) of the TDMA signal frame. Then, the radio wave level of the broadcast channel radiated from each radio base station around the mobile station is reported from the mobile station to the first radio base station communicating therewith.
【０００８】前記第１の無線基地局は、前記移動局から
の報告に基づいて、前記移動局と前記第１の無線基地局
との通信に利用されている無線回線よりも電波レベルの
高い無線回線が他の無線基地局と前記移動局との間に存
在するか否かを識別する。そして、電波レベルの高い他
の無線回線が存在する場合には、レベルの高い無線回線
を保持する第２の無線基地局に対して前記移動局との通
信に利用できる無線回線が空いているか否かを確認す
る。空いている場合には、レベルの高い無線回線を保持
する第２の無線基地局がカバーするエリアヘのハンドオ
ーバを起動する。[0008] The first radio base station, based on a report from the mobile station, transmits a radio signal having a higher radio wave level than a radio line used for communication between the mobile station and the first radio base station. Identify whether a line exists between another radio base station and the mobile station. If there is another radio line with a high radio wave level, whether or not a radio line available for communication with the mobile station is available to the second radio base station holding the high level radio line. Check if. If it is vacant, a handover to the area covered by the second wireless base station holding the high-level wireless line is started.
【０００９】一方、通信を行っている移動局と無線基地
局との間の通信に利用される無線回線が切断される時間
の存在しないソフトハンドオーバは、符号多重通信（Ｃ
ＤＭＡ：Code Division Multiple Access）において実
現されている。ＣＤＭＡでは、すべての無線回線が符号
によって区別され、無線基地局ごとに割り当てられる符
号が異なる。従って、複数の異なる無線基地局が同一の
周波数を用いる場合であっても、符号を変更することに
より移動局は複数の異なる無線基地局から同一の信号を
同時に受信することができる。On the other hand, soft handover in which there is no time to disconnect a radio line used for communication between a communicating mobile station and a radio base station is performed by code multiplex communication (C
DMA: Code Division Multiple Access). In CDMA, all radio channels are distinguished by codes, and the codes assigned to each radio base station are different. Therefore, even when a plurality of different radio base stations use the same frequency, the mobile station can simultaneously receive the same signal from a plurality of different radio base stations by changing the code.
【００１０】移動局が同時に受信した複数の無線基地局
からの信号に対して合成や選択をすることにより、移動
局と特定の無線基地局との間に確保された無線回線を切
断することなく、特定の無線基地局から別の無線基地局
にハンドオーバできる。[0010] By combining and selecting signals from a plurality of radio base stations received by the mobile station at the same time, the radio line secured between the mobile station and a specific radio base station can be cut off. Handover from a specific radio base station to another radio base station.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】図７に示すような再発
呼型ハンドオーバを適用する場合には、瞬断時間の長さ
が比較的大きくなる。瞬断時間が長いと、ストリーミン
グなどリアルタイム性を要求するデータを伝送する場合
に通信品質に大きな影響が生じる。When the recalling-type handover as shown in FIG. 7 is applied, the length of the instantaneous interruption time becomes relatively long. If the instantaneous interruption time is long, communication quality is greatly affected when transmitting data that requires real-time properties such as streaming.
【００１２】また、バックワードハンドオーバを採用す
る場合には、再発呼型ハンドオーバに比べると瞬断時間
が短くなるが、複数の無線基地局相互の間の情報の送受
信と無線リソース制御のために、網側に複数の無線基地
局を統括制御するための集中制御局が必要になる。従っ
て、自律分散型システムヘの適用には問題がある。一
方、従来のソフトハンドオーバを行う場合には、異なる
複数の無線基地局から同一の信号を同時に受信する必要
があるので、ＣＤＭＡ以外の通信では利用できなかっ
た。[0012] Further, when backward handover is adopted, the instantaneous interruption time is shorter than that of recalling-type handover. However, transmission and reception of information between a plurality of radio base stations and radio resource control are required. A centralized control station is needed on the network side to control a plurality of wireless base stations. Therefore, there is a problem in application to an autonomous decentralized system. On the other hand, when performing conventional soft handover, the same signal must be simultaneously received from a plurality of different radio base stations, and thus cannot be used for communication other than CDMA.
【００１３】本発明は、回線の切断を伴わないハンドオ
ーバ方法を、ＴＤＭＡなどの通信でも実現可能にするこ
とを目的とする。An object of the present invention is to enable a handover method without disconnection of a line to be realized even in communication such as TDMA.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】請求項１は、複数の無線
基地局と少なくとも１つの移動局とで構成され、前記移
動局が無線通信によりいずれか１つの無線基地局との間
で信号伝送を行うシステムを制御し、通信を行っている
移動局が当該移動局と通信を行っているハンドオーバ元
の無線基地局のカバーするエリアを外れる位置に移動す
る際に、前記移動局と通信する無線基地局を前記ハンド
オーバ元の無線基地局からハンドオーバ先の無線基地局
に切り替えるためのハンドオーバ方法において、移動局
と第１の無線基地局との間で第１の無線回線が確立さ
れ、前記移動局と前記第１の無線基地局との間で通信を
行っている場合に、前記第１の無線回線の品質の悪化を
検出する前に、第２の無線基地局をハンドオーバ先の無
線基地局として決定するとともに、前記第１の無線回線
の品質の悪化を検出する前に、前記第１の無線回線の信
号フレームの空き時間を利用して、前記第２の無線基地
局と前記移動局との間でフレーム同期を確立し、前記第
１の無線回線の品質の状況に応じて、前記第１の無線回
線を保持したまま、前記第２の無線基地局と前記移動局
との間に第２の無線回線を新たに割り当て、前記第１の
無線回線から前記第２の無線回線に完全に切り替える前
に、前記移動局が前記第１の無線基地局及び前記第２の
無線基地局の双方からの信号を受信することを特徴とす
る。A first aspect of the present invention comprises a plurality of radio base stations and at least one mobile station, and the mobile station transmits a signal to and from any one of the radio base stations by radio communication. When the mobile station performing communication moves to a position outside the area covered by the radio base station of the handover source performing communication with the mobile station, the radio that communicates with the mobile station is controlled. In a handover method for switching a base station from a handover source radio base station to a handover destination radio base station, a first radio channel is established between a mobile station and a first radio base station, And performing communication between the first wireless base station and the first wireless base station, before detecting the deterioration of the quality of the first wireless channel, the second wireless base station as a handover destination wireless base station. Decision Before detecting the deterioration of the quality of the first wireless channel, the idle time of the signal frame of the first wireless channel is used to detect the time between the second wireless base station and the mobile station. And establishes frame synchronization at the second radio base station and the mobile station while maintaining the first radio channel according to the quality status of the first radio channel. Before a new radio link is assigned and the mobile station is completely switched from the first radio link to the second radio link, the mobile station may receive a call from both the first radio base station and the second radio base station. Receiving a signal.
【００１５】例えば、ＴＤＭＡを用いた一般的な自律分
散型の通信システムでは、複数の無線基地局の信号フレ
ームが互いに同期していないので、移動局は利用する無
線基地局を変える度にフレーム同期を取り直す必要があ
る。フレーム同期を取り直す間は情報の伝送ができない
ので、回線の瞬断が生じることになる。しかし、請求項
１においては、第１の無線回線の品質の悪化を検出する
前に、第１の無線回線の信号フレームの空き時間を利用
して、第２の無線基地局と移動局との間で同期を確立す
るので、ハンドオーバによって第１の無線回線を切断す
る前に、移動局と第２の無線基地局との間でも通信する
ことができる。つまり、ソフトハンドオーバが実現され
る。For example, in a general autonomous decentralized communication system using TDMA, signal frames of a plurality of radio base stations are not synchronized with each other. It is necessary to take again. Since information cannot be transmitted while frame synchronization is reestablished, an instantaneous interruption of the line occurs. However, in the first aspect, before detecting the deterioration of the quality of the first wireless channel, the time between the second wireless base station and the mobile station is utilized by utilizing the idle time of the signal frame of the first wireless channel. Since synchronization is established between the mobile station and the second wireless base station, communication can be performed before the first wireless line is disconnected by handover. That is, soft handover is realized.
【００１６】例えば、ＴＤＭＡの信号フレームの中に
は、当該移動局にとって意味のある信号の現れないアイ
ドル時間（空き時間）が存在する。従って、互いに信号
フレームが同期していない第１の無線基地局及び第２の
無線基地局が存在する場合には、第１の無線基地局の信
号フレームのアイドル時間中に、第２の無線基地局の信
号フレームの同期信号（ユニークワード）が現れる。For example, in a TDMA signal frame, there is an idle time (idle time) during which no signal meaningful to the mobile station appears. Therefore, when there is a first radio base station and a second radio base station whose signal frames are not synchronized with each other, the second radio base station is set during the idle time of the signal frame of the first radio base station. A synchronization signal (unique word) of the signal frame of the station appears.
【００１７】このため、第１の無線基地局と通信してい
る移動局は、両者の間の第１の無線回線を維持したま
ま、アイドル時間中に第２の無線基地局の同期信号を検
出して、第２の無線基地局の信号フレームと同期を取る
ことができる。つまり、第１の無線回線を切断すること
なく、第２の無線回線を確立することができる。請求項
２は、請求項１のハンドオーバ方法において、移動局と
無線基地局との同期を確立する際に、予め定めたパター
ンと受信した同期信号との相関を示す値を第１の閾値と
比較して同期信号を検出するとともに、連続的に同期信
号が検出される回数が第２の閾値以上になるまで処理を
繰り返し、前記移動局の通信開始時には、前記移動局と
第１の無線基地局との間で、第１の閾値及び第２の閾値
としてそれぞれ第１の値及び第２の値を用いて同期を確
立し、前記移動局と前記第２の無線基地局との間で同期
を確立する際には、前記第１の値とは異なる第３の値を
第１の閾値として用い、前記第２の値とは異なる第４の
値を第２の閾値として用いることを特徴とする。Therefore, the mobile station communicating with the first radio base station detects the synchronization signal of the second radio base station during the idle time while maintaining the first radio line between the two. Thus, synchronization with the signal frame of the second radio base station can be achieved. That is, the second wireless channel can be established without disconnecting the first wireless channel. In the handover method according to the first aspect, when establishing synchronization between the mobile station and the radio base station, a value indicating a correlation between a predetermined pattern and a received synchronization signal is compared with a first threshold value. And repeats the processing until the number of times that the synchronization signal is continuously detected becomes equal to or more than a second threshold value. When the mobile station starts communication, the mobile station and the first wireless base station Between the mobile station and the second radio base station, using a first value and a second value as a first threshold value and a second value, respectively, to establish synchronization. When establishing, a third value different from the first value is used as a first threshold value, and a fourth value different from the second value is used as a second threshold value. .
【００１８】一般的な通信システムにおいては、複数の
無線基地局の各々と特定の移動局との間の回線品質がい
つも同じではない。また、例えば移動局と第１の無線基
地局とがそれらの間の第１の無線回線を用いて通信して
いるときに、移動局とハンドオーバ先の第２の無線基地
局との間の第２の無線回線の回線品質が第１の無線回線
の回線品質よりも悪い場合がある。In a general communication system, the line quality between each of a plurality of radio base stations and a specific mobile station is not always the same. Also, for example, when the mobile station and the first wireless base station are communicating using the first wireless line between them, the second wireless base station between the mobile station and the handover destination The line quality of the second wireless line may be worse than the line quality of the first wireless line.
【００１９】一般に、信号フレームと同期を取る場合に
は、受信された信号フレームに含まれる同期信号（ユニ
ークワード）と予め定められたパターンとの相関に基づ
いて、同期信号のタイミングを検出する。実際には、相
関値を第１の閾値と比較した結果により同期信号を検出
し、更にその同期信号を同じタイミングで連続的に検出
した回数が第２の閾値以上になるまで同期信号の検出を
繰り返す。In general, when synchronizing with a signal frame, the timing of the synchronizing signal is detected based on a correlation between a synchronizing signal (unique word) included in the received signal frame and a predetermined pattern. In practice, the synchronization signal is detected based on the result of comparing the correlation value with the first threshold, and the detection of the synchronization signal is continued until the number of times that the synchronization signal is continuously detected at the same timing becomes equal to or greater than the second threshold. repeat.
【００２０】このようなフレーム同期を実施する場合に
は、例えば図２に示すように、回線のビット誤り率（Ｂ
ＥＲ）と相関検出閾値及び後方保護段数に応じて不同期
率が変化する。前記第１の閾値及び第２の閾値が、それ
ぞれ図２の相関検出閾値及び後方保護段数に対応する。
このため、回線品質の良い（ビット誤り率の小さい）回
線を前提としたフレーム同期条件を用いて同期を行う場
合には、品質の悪い回線で同期を行う際に誤同期率及び
不同期率が増加してフレーム同期を確立できない状態に
陥る。逆に、回線品質の劣る方の無線基地局に合わせて
フレーム同期条件を決定する場合には、通常の通信を行
う無線基地局に対してフレーム同期を行う場合に長い時
間がかかる。When such frame synchronization is performed, for example, as shown in FIG. 2, the bit error rate (B
ER), the correlation detection threshold, and the number of backward protection stages, the asynchronous ratio changes. The first threshold value and the second threshold value correspond to the correlation detection threshold value and the number of backward protection stages in FIG. 2, respectively.
Therefore, when synchronization is performed using a frame synchronization condition on the assumption of a line with good line quality (small bit error rate), when synchronizing with a line of poor quality, the erroneous synchronization rate and the asynchronous ratio are reduced. It increases and falls into a state where frame synchronization cannot be established. Conversely, when determining the frame synchronization condition in accordance with the wireless base station having the poorer channel quality, it takes a long time to perform frame synchronization with the wireless base station that performs normal communication.
【００２１】請求項２においては、移動局の通信開始時
には、移動局と第１の無線基地局との間で、同期用のパ
ラメータである第１の閾値及び第２の閾値としてそれぞ
れ第１の値及び第２の値を用いて同期を確立し、ハンド
オーバ先の第２の無線基地局との間で同期を確立する際
には、同期用のパラメータとして第３の値及び第４の値
を用いるので、回線品質に適応した望ましいフレーム同
期を実現できる。According to the second aspect, when the mobile station starts communication, the mobile station and the first radio base station use the first and second thresholds, which are parameters for synchronization, as first and second thresholds, respectively. When establishing synchronization using the value and the second value and establishing synchronization with the second radio base station of the handover destination, the third value and the fourth value are used as synchronization parameters. Since it is used, desired frame synchronization adapted to the line quality can be realized.
【００２２】すなわち、最初に通信を行う第１の無線基
地局との間では、品質の良い無線回線を前提としたフレ
ーム同期条件を用いて短時間で同期を合わせることがで
き、ハンドオーバ先の第２の無線基地局との間の無線回
線の品質が劣る場合でも、品質の悪い無線回線を前提と
したフレーム同期条件を用いることにより、不同期及び
誤同期が生じる確率を低減できる。In other words, synchronization with the first wireless base station which performs communication first can be synchronized in a short time by using the frame synchronization condition on the assumption of a high quality wireless channel, and the first wireless base station can communicate with the first wireless base station. Even when the quality of the radio channel between the second radio base station and the second radio base station is poor, the probability of occurrence of non-synchronization and erroneous synchronization can be reduced by using a frame synchronization condition based on a radio channel of poor quality.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】本発明のハンドオーバ方法の実施
の形態を図１〜図６に示す。この形態は全ての請求項に
対応する。図１はこの形態のハンドオーバの動作を示す
フローチャートである。図２はフレーム同期で使用する
各パラメータの違いと不同期率／誤同期率との関係を示
すグラフである。図３は通信システムの構成例を示すブ
ロック図である。図４は同期確立処理を示すフローチャ
ートである。図５はこの形態の通信制御動作シーケンス
を示すタイムチャートである。図６は信号フレームのタ
イミングの例を示すタイムチャートである。1 to 6 show an embodiment of a handover method according to the present invention. This form corresponds to all claims. FIG. 1 is a flowchart showing a handover operation of this embodiment. FIG. 2 is a graph showing a relationship between a difference between parameters used in frame synchronization and an asynchronous ratio / false synchronous ratio. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a communication system. FIG. 4 is a flowchart showing the synchronization establishing process. FIG. 5 is a time chart showing a communication control operation sequence of this embodiment. FIG. 6 is a time chart showing an example of the timing of a signal frame.
【００２４】この形態では、図３に示すような通信シス
テムを想定する。すなわち、移動局２０の周囲に複数の
無線基地局１０(1)，10(2)，10(3)が存在している。図
３の例では、移動局２０は２つの無線基地局１０(1)及
び10(2)のそれぞれの通話エリアに含まれる位置に存在
している。また、この通信システムにおいては、ＴＤＭ
Ａ信号フレームを用いて、時分割多重信号により各無線
基地局１０と移動局２０との間で双方向に信号を伝送で
きる。３つの無線基地局１０(1)，10(2)，10(3)は同一
の通信システムに属しているが、それらが送出するＴＤ
ＭＡ信号フレームの報知チャネルのタイミングは互いに
独立している。なお、図示しないが３つの無線基地局１
０(1)，10(2)，10(3)は共通の有線通信網と接続されて
いる。In this embodiment, a communication system as shown in FIG. 3 is assumed. That is, a plurality of radio base stations 10 (1), 10 (2), and 10 (3) exist around the mobile station 20. In the example of FIG. 3, the mobile station 20 exists at a position included in the communication area of each of the two radio base stations 10 (1) and 10 (2). Also, in this communication system, TDM
Using the A signal frame, signals can be bidirectionally transmitted between each radio base station 10 and the mobile station 20 by a time division multiplexed signal. Although the three wireless base stations 10 (1), 10 (2), and 10 (3) belong to the same communication system, the TD
The timing of the broadcast channel of the MA signal frame is independent of each other. Although not shown, three wireless base stations 1
0 (1), 10 (2), and 10 (3) are connected to a common wired communication network.
【００２５】例えば、有線通信網に接続された特定の端
末局と通信するために移動局２０が発呼すると、通常
は、移動局２０に最も近い位置に存在する無線基地局１
０(1)が選択され、無線基地局１０(1)を介して通信が実
施される。すなわち、移動局２０と無線基地局１０(1)
との間に無線回線が確保される。また、移動局２０の送
受信のタイミングを無線基地局１０(1)のＴＤＭＡ信号
フレームのタイミングと合わせるために、移動局２０は
図１に示すステップＳ１１で同期を確立する。For example, when a mobile station 20 makes a call to communicate with a specific terminal station connected to a wired communication network, usually, the radio base station 1 located closest to the mobile station 20 is called.
0 (1) is selected, and communication is performed via the radio base station 10 (1). That is, the mobile station 20 and the radio base station 10 (1)
And a wireless line is secured between them. The mobile station 20 establishes synchronization in step S11 shown in FIG. 1 in order to match the transmission / reception timing of the mobile station 20 with the timing of the TDMA signal frame of the radio base station 10 (1).
【００２６】そして、無線基地局１０(1)は、移動局２
０からの回線割り当て要求に応答して、図１のステップ
Ｓ１２で空いている無線回線を移動局２０との通信用に
割り当てる。ここで割り当てた無線回線を、以下の説明
では第１の無線回線と呼ぶ。この第１の無線回線は、例
えば図６に示すように、互いに同期した第１の無線基地
局の信号フレームと移動局の信号フレーム（Ａ）との共
通な１つの通信チャネルとして割り当てられる。Then, the radio base station 10 (1)
In response to the line allocation request from 0, an empty wireless line is allocated for communication with the mobile station 20 in step S12 of FIG. The wireless channel allocated here is referred to as a first wireless channel in the following description. This first wireless channel is assigned as a common communication channel for the signal frame of the first wireless base station and the signal frame (A) of the mobile station, which are synchronized with each other, as shown in FIG. 6, for example.
【００２７】この後、移動局２０と無線基地局１０(1)
との間で、第１の無線回線を用いて通信を行う（ステッ
プＳ１３）。通信を行いながら、移動局２０は無線基地
局１０(1)のＴＤＭＡ信号フレームのアイドル時間（当
該移動局にとって意味のある信号の現れない空き時間）
を利用して、周辺に存在する各無線基地局１０(2)，１
０(3)が放射するＴＤＭＡ信号フレームの報知チャネル
バーストを観測し、各無線基地局１０(2)，１０(3)から
到来する電波のレベルをそれぞれ検出する。そして、も
っともレベルの高い報知チャネルバーストを放射してい
る無線基地局１０をハンドオーバ先無線基地局として決
定する（ステップＳ１４）。Thereafter, the mobile station 20 and the radio base station 10 (1)
The communication is performed using the first wireless line between the communication device and the server (step S13). While performing communication, the mobile station 20 sets the idle time of the TDMA signal frame of the radio base station 10 (1) (the idle time during which no signal meaningful to the mobile station appears).
, Each wireless base station 10 (2), 1
The broadcast channel burst of the TDMA signal frame radiated by 0 (3) is observed, and the level of the radio wave coming from each of the radio base stations 10 (2) and 10 (3) is detected. Then, the radio base station 10 radiating the highest-level broadcast channel burst is determined as the handover destination radio base station (step S14).
【００２８】ステップＳ１４は定期的に繰り返し実行さ
れるので、移動局２０のハンドオーバ先基地局は定期的
に更新される。例えば、図３に示す無線基地局１０(2)
の放射する報知チャネルバーストが最もレベルが高い場
合には、無線基地局１０(2)がハンドオーバ先無線基地
局に決定される。以下の説明では、無線基地局１０(2)
がハンドオーバ先無線基地局の場合を想定して説明す
る。Since step S14 is repeatedly executed periodically, the handover destination base station of the mobile station 20 is periodically updated. For example, the radio base station 10 (2) shown in FIG.
When the broadcast channel burst radiated by is the highest level, the radio base station 10 (2) is determined as the handover destination radio base station. In the following description, the radio base station 10 (2)
Is described as a handover destination radio base station.
【００２９】ハンドオーバ先無線基地局を決定した後、
移動局２０は、無線基地局１０(1)におけるＴＤＭＡ信
号フレームのアイドル時間を利用して、ハンドオーバ先
の無線基地局１０(2)から到来するＴＤＭＡ信号フレー
ムを監視して、それとの同期を確立する（ステップＳ１
５）。図１のステップＳ１１及びＳ１５で移動局２０が
実行する同期確立のための処理は、実際には図４に示す
ような手順で処理される。図４に示す処理について、以
下に説明する。After determining the handover destination radio base station,
The mobile station 20 monitors the TDMA signal frame arriving from the handover destination radio base station 10 (2) using the idle time of the TDMA signal frame in the radio base station 10 (1), and establishes synchronization with the TDMA signal frame. (Step S1
5). The processing for establishing synchronization performed by the mobile station 20 in steps S11 and S15 in FIG. 1 is actually performed according to a procedure as shown in FIG. The processing shown in FIG. 4 will be described below.
【００３０】ＴＤＭＡ信号フレームの報知チャネルバー
スト（図６参照）には、ユニークワード（ＵＷ）と呼ば
れる同期信号が含まれている。ユニークワードのパター
ンは予め定めてあるので、受信したＴＤＭＡ信号フレー
ムの内容と予め定めたパターンとの相関を検出すること
により、ユニークワードが現れたタイミングを検出でき
る。The broadcast channel burst of the TDMA signal frame (see FIG. 6) includes a synchronization signal called a unique word (UW). Since the pattern of the unique word is predetermined, the timing at which the unique word appears can be detected by detecting the correlation between the content of the received TDMA signal frame and the predetermined pattern.
【００３１】図４のステップＳ３２で、移動局２０が受
信したＴＤＭＡ信号フレームについてユニークワードの
相関検出を行う。実際には、ユニークワードの全ビット
について、一致及び不一致を調べる。もしも伝送誤りが
ない場合には、受信信号にユニークワードの現れるタイ
ミングでは、予め定められたパターンのデータと受信し
たユニークワードの各ビットとが完全に一致する。しか
し、実際には伝送誤りの発生により一致しないビットが
現れる。ここでは、不一致のビット数を相関値とする。In step S32 in FIG. 4, a unique word correlation is detected for the TDMA signal frame received by the mobile station 20. In practice, all bits of the unique word are checked for match and mismatch. If there is no transmission error, at the timing when the unique word appears in the received signal, the data of the predetermined pattern completely matches each bit of the received unique word. However, actually, bits that do not match due to the occurrence of a transmission error appear. Here, the number of mismatched bits is used as the correlation value.
【００３２】図４の処理においては、実際の伝送路で発
生する伝送誤りを考慮して、一致しないビット数が閾値
ｔｈ１未満の場合にはユニークワードを検出したものと
みなす。この閾値ｔｈ１は、相関検出閾値と呼ばれる。
すなわち、Ｓ３３ではステップＳ３２で検出された相関
値（不一致のビット数）と閾値ｔｈ１とを比較する。検
出した相関値が閾値ｔｈ１以上の場合には、ステップＳ
２４でカウンタｉをクリアする。検出した相関値が閾値
ｔｈ１未満の場合には、ユニークワードを検出したもの
とみなし、ステップＳ３５に進んでカウンタｉを更新す
る。従って、カウンタｉの値は、ユニークワードを連続
的に検出した回数（フレーム数）に対応する。In the processing shown in FIG. 4, in consideration of a transmission error occurring in an actual transmission path, when the number of unmatched bits is less than a threshold th1, it is regarded that a unique word has been detected. This threshold th1 is called a correlation detection threshold.
That is, in S33, the correlation value (the number of mismatched bits) detected in step S32 is compared with the threshold th1. If the detected correlation value is equal to or larger than the threshold th1, the process proceeds to step S
At 24, the counter i is cleared. If the detected correlation value is less than the threshold th1, it is considered that a unique word has been detected, and the process proceeds to step S35 to update the counter i. Therefore, the value of the counter i corresponds to the number of times that the unique word is continuously detected (the number of frames).
【００３３】ステップＳ３６では、カウンタｉの値を閾
値ｔｈ２と比較する。そして、カウンタｉの値が閾値ｔ
ｈ２未満の場合には、ステップＳ３２に戻って処理を繰
り返し行う。また、カウンタｉの値が閾値ｔｈ２以上に
なると、ステップＳ３６からＳ３７に進み、検出したユ
ニークワードのタイミングに移動局２０の送受信のタイ
ミングが同期したとする。In step S36, the value of the counter i is compared with a threshold value th2. Then, the value of the counter i is equal to the threshold value t.
If less than h2, the process returns to step S32 to repeat the processing. When the value of the counter i becomes equal to or more than the threshold th2, the process proceeds from step S36 to S37, and it is assumed that the transmission / reception timing of the mobile station 20 is synchronized with the detected unique word timing.
【００３４】つまり、閾値ｔｈ２以上のフレームに渡っ
て連続的にユニークワードの検出に成功した場合に、そ
のユニークワードのタイミングに同期する。閾値ｔｈ２
は、後方保護段数と呼ばれる。この形態では、実際の無
線伝送路の状況変化を考慮して、図４の同期確立処理に
用いる閾値ｔｈ１，ｔｈ２を状況に応じて変更してい
る。実際には、図１に示すステップＳ１１のように最初
の通信のために信号フレームとの同期を確保する場合や
通信中の無線基地局との同期を確保する場合には図４に
示す「第１条件」の閾値ｔｈ１，ｔｈ２を適用し、ステ
ップＳ１５のようにハンドオーバ先の信号フレームとの
同期を確保する場合には、図４に示す「第２条件」の閾
値ｔｈ１，ｔｈ２を適用するように自動的に切り替え
る。That is, when the detection of the unique word is continuously succeeded over the frame equal to or larger than the threshold value th2, the timing is synchronized with the timing of the unique word. Threshold th2
Is called the number of rear protection stages. In this embodiment, the thresholds th1 and th2 used in the synchronization establishment process in FIG. 4 are changed according to the situation, in consideration of the actual situation change of the wireless transmission path. Actually, when securing synchronization with a signal frame for the first communication as in step S11 shown in FIG. 1 or securing synchronization with a wireless base station in communication, the “No. When the thresholds th1 and th2 of the "one condition" are applied and the synchronization with the signal frame of the handover destination is secured as in step S15, the thresholds th1 and th2 of the "second condition" shown in FIG. 4 are applied. Automatically switch to.
【００３５】ここでは「第１条件」，「第２条件」のい
ずれにおいてもユニークワード長として６４ビットを想
定し、いずれの場合も希望誤同期率を（１.０×１
０-16）以下とした。また、伝送路の想定されるビット
誤り率（ＢＥＲ）として、「第１条件」の場合には
（１.０×１０-3）を適用し、「第２条件」の場合には
（５.０×１０-2）を適用して各閾値ｔｈ１，ｔｈ２を
決定した。Here, in both the "first condition" and the "second condition", a unique word length of 64 bits is assumed, and in each case, the desired false synchronization rate is set to (1.0 × 1).
0-16 ). Further, as the assumed bit error rate (BER) of the transmission path, (1.0 × 10 −3 ) is applied in the case of “first condition”, and (5. 0 × 10 −2 ) was applied to determine the thresholds th1 and th2.
【００３６】図２に示される特性から分かるように、ビ
ット誤り率の異なる伝送路を用いる場合にも、相関検出
閾値（ｔｈ１）及び後方保護段数（ｔｈ２）を変更する
ことにより、誤同期率の増大を抑制できる。勿論、後方
保護段数を大きくすると同期が完了するまでの所要時間
は長くなるが、この形態ではハンドオーバ動作が起動す
る前にハンドオーバ先の無線基地局１０(2)の信号フレ
ームに対して同期を確立するので、時間には十分な余裕
がある。As can be seen from the characteristics shown in FIG. 2, even when the transmission paths having different bit error rates are used, by changing the correlation detection threshold (th1) and the number of backward protection stages (th2), the error synchronization rate can be reduced. Increase can be suppressed. Of course, if the number of backward protection stages is increased, the time required for completing the synchronization becomes longer, but in this embodiment, synchronization is established with respect to the signal frame of the radio base station 10 (2) of the handover destination before the handover operation is started. So you have plenty of time.
【００３７】つまり、この形態では通信を行っている移
動局２０が現在通信を行っている無線基地局１０(1)と
は異なるハンドオーバ先の無線基地局１０(2)に対して
ＴＤＭＡフレーム同期を確立する場合には、現在通信を
行っている無線基地局１０(1)にＴＤＭＡフレームの同
期を確立する場合とは異なる後方保護段数（ｔｈ２）及
び相関検出閾値（ｔｈ１）を用いる。In other words, in this embodiment, the mobile station 20 that is communicating performs TDMA frame synchronization with the handover destination radio base station 10 (2) different from the radio base station 10 (1) that is currently communicating. When establishing, the number of backward protection stages (th2) and the correlation detection threshold (th1) are different from those for establishing the synchronization of the TDMA frame with the wireless base station 10 (1) currently communicating.
【００３８】再び図１を参照して説明を続ける。移動局
２０がハンドオーバ先の無線基地局１０(2)との間で同
期を確立した後、移動局２０と無線基地局１０(1)との
間の第１の無線回線の品質が悪化すると、ステップＳ１
６からステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、移
動局２０からの回線割り当て要求により、無線基地局１
０(2)がそれらの間に新たな無線回線を第２の無線回線
として割り当てる。この第２の無線回線は、例えば図６
に示すように、同期した第２の無線基地局の信号フレー
ムの１つの通信チャネルに割り当てられる。The description will be continued with reference to FIG. After the mobile station 20 establishes synchronization with the handover destination radio base station 10 (2), if the quality of the first radio channel between the mobile station 20 and the radio base station 10 (1) deteriorates, Step S1
From 6 the process proceeds to step S17. In step S17, the wireless base station 1
0 (2) assigns a new wireless link between them as the second wireless link. This second wireless line is, for example, as shown in FIG.
Is assigned to one communication channel of the signal frame of the synchronized second radio base station.
【００３９】このときには、図６に示すように移動局２
０と第１の無線基地局１０(1)との間には第１の無線回
線が割り当てられ、移動局２０と第２の無線基地局１０
(2)との間には第２の無線回線が割り当てられているの
で、移動局２０は２つの無線回線を同時に利用できる。
そこで、ステップＳ１８では、２つの無線回線を同時に
利用して通信を継続する。この場合、２つの無線回線を
有効に利用するため、移動局２０は２つの無線回線で伝
送された同一の信号の合成又は選択を実施する。例え
ば、２つの無線回線の誤り発生率が同じ程度なら、２つ
の無線回線で伝送された信号を合成して誤りを低減した
信号を生成する。また、２つの無線回線の誤り発生率が
大きく異なる場合には、誤り発生率の小さい無線回線の
信号だけを優先的に選択する。このような処理によっ
て、通信品質が改善される。At this time, as shown in FIG.
0 and a first radio base station 10 (1), a first radio line is allocated, and the mobile station 20 and the second radio base station 10 (1) are allocated.
Since the second wireless channel is allocated between (2), the mobile station 20 can use two wireless channels simultaneously.
Therefore, in step S18, communication is continued using two wireless lines simultaneously. In this case, in order to effectively use the two wireless channels, the mobile station 20 combines or selects the same signal transmitted on the two wireless channels. For example, if the error occurrence rates of the two wireless channels are about the same, the signals transmitted on the two wireless channels are combined to generate a signal with reduced errors. If the error rates of the two wireless channels are significantly different, only the signal of the wireless channel with the lower error rate is preferentially selected. Such processing improves communication quality.
【００４０】また、２つの無線回線のいずれか一方の品
質が著しく悪化した場合には、ステップＳ１９からＳ２
０に進み、品質の低下した一方の無線回線を切断してス
テップＳ１３に戻りハンドオーバ動作を完了する。従っ
て、図１に示す制御手順により、移動局２０とハンドオ
ーバ元の無線基地局１０(1)とハンドオーバ先の無線基
地局１０(2)との間では、図５に示すような通信制御動
作シーケンスが実施される。If the quality of any one of the two wireless lines is significantly deteriorated, the process proceeds from step S19 to S2.
Then, the process goes to 0, disconnects one of the radio lines having deteriorated quality, returns to step S13, and completes the handover operation. Therefore, according to the control procedure shown in FIG. 1, a communication control operation sequence as shown in FIG. 5 is performed between the mobile station 20, the handover source radio base station 10 (1), and the handover destination radio base station 10 (2). Is performed.
【００４１】なお、以上の説明では、移動局２０が無線
基地局１０(1)の通話エリアから無線基地局１０(2)の通
話エリアに移動する場合を想定したが、例えば、移動局
２０が無線基地局１０(1)の通話エリア外に出ることな
く、無線基地局１０(1)に近づくように移動する場合に
は、２つの無線回線を同時に確保した後で、無線基地局
１０(2)との無線回線を切断するようにハンドオーバ動
作することもできる。In the above description, it is assumed that the mobile station 20 moves from the communication area of the radio base station 10 (1) to the communication area of the radio base station 10 (2). When moving so as to approach the radio base station 10 (1) without going out of the communication area of the radio base station 10 (1), the radio base station 10 (2 ) Can also be performed to disconnect the wireless line.
【００４２】[0042]
【発明の効果】請求項１によれば、ハンドオーバの起動
前にハンドオーバ先基地局との同期を確立するので、無
線回線の切断を伴うことなくハンドオーバすることがで
き、ＴＤＭＡの通信システムにおいてもソフトハンドオ
ーバを実現できる。また請求項２によれば、ハンドオー
バ元の無線基地局との間の無線回線に比べてハンドオー
バ先の無線基地局との間の無線回線の品質が劣っている
場合であっても、フレーム同期の際に誤同期が発生する
のを防止できる。また、フレーム同期の所要時間の増大
を抑制できる。According to the first aspect, the synchronization with the handover destination base station is established before the start of the handover, so that the handover can be performed without disconnection of the radio line, and the software can be used in the TDMA communication system. Handover can be realized. According to the second aspect, even when the quality of the radio link with the handover destination radio base station is inferior to the quality of the radio link with the handover destination radio base station, the frame synchronization can be performed. In this case, occurrence of erroneous synchronization can be prevented. In addition, an increase in the time required for frame synchronization can be suppressed.
【図１】実施の形態のハンドオーバの動作を示すフロー
チャートである。FIG. 1 is a flowchart showing a handover operation according to an embodiment.
【図２】フレーム同期で使用する各パラメータの違いと
不同期率との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a relationship between a difference between parameters used in frame synchronization and an asynchronous ratio.
【図３】通信システムの構成例を示すブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a communication system.
【図４】同期確立処理を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a synchronization establishment process.
【図５】実施の形態の通信制御動作シーケンスを示すタ
イムチャートである。FIG. 5 is a time chart showing a communication control operation sequence according to the embodiment.
【図６】信号フレームのタイミングの例を示すタイムチ
ャートである。FIG. 6 is a time chart illustrating an example of the timing of a signal frame.
【図７】再発呼型ハンドオーバの動作を示すフローチャ
ートである。FIG. 7 is a flowchart showing an operation of a recalling-type handover.
【図８】バックワードハンドオーバの動作を示すフロー
チャートである。FIG. 8 is a flowchart showing an operation of backward handover.
１０ 無線基地局 ２０ 移動局 10 wireless base station 20 mobile station
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 隆 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K028 AA01 BB06 CC05 HH00 LL02 NN05 RR01 5K067 AA15 CC04 DD17 DD19 DD23 DD24 DD25 DD45 DD46 EE02 EE10 EE24 EE71 HH01 HH22 JJ11 JJ21 JJ36 JJ39 JJ41 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Takashi Okada Inventor F-term in Nippon Telegraph and Telephone Corporation 3-19-2, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo 5K028 AA01 BB06 CC05 HH00 LL02 NN05 RR01 5K067 AA15 CC04 DD17 DD19 DD23 DD24 DD25 DD45 DD46 EE02 EE10 EE24 EE71 HH01 HH22 JJ11 JJ21 JJ36 JJ39 JJ41
Claims (2)
動局とで構成され、前記移動局が無線通信によりいずれ
か１つの無線基地局との間で信号伝送を行うシステムを
制御し、通信を行っている移動局が当該移動局と通信を
行っているハンドオーバ元の無線基地局のカバーするエ
リアを外れる位置に移動する際に、前記移動局と通信す
る無線基地局を前記ハンドオーバ元の無線基地局からハ
ンドオーバ先の無線基地局に切り替えるためのハンドオ
ーバ方法において、 移動局と第１の無線基地局との間で第１の無線回線が確
立され、前記移動局と前記第１の無線基地局との間で通
信を行っている場合に、 前記第１の無線回線の品質の悪化を検出する前に、第２
の無線基地局をハンドオーバ先の無線基地局として決定
するとともに、 前記第１の無線回線の品質の悪化を検出する前に、前記
第１の無線回線の信号フレームの空き時間を利用して、
前記第２の無線基地局と前記移動局との間でフレーム同
期を確立し、 前記第１の無線回線の品質の状況に応じて、前記前記第
１の無線回線を保持したまま、前記第２の無線基地局と
前記移動局との間に第２の無線回線を新たに割り当て、 前記第１の無線回線から前記第２の無線回線に完全に切
り替える前に、前記移動局が前記第１の無線基地局及び
前記第２の無線基地局の双方からの信号を受信すること
を特徴とするハンドオーバ方法。1. A mobile communication system comprising a plurality of radio base stations and at least one mobile station, wherein the mobile station controls a system for performing signal transmission with any one of the radio base stations by radio communication, and performs communication. When the performing mobile station moves out of the area covered by the handover source radio base station communicating with the mobile station, the handover source radio base station communicates with the mobile station. In a handover method for switching from a station to a handover destination radio base station, a first radio line is established between a mobile station and a first radio base station, and the mobile station and the first radio base station are connected to each other. When the communication is performed between the first and second wireless communication lines, the second wireless communication line is connected to the second wireless communication line before detecting the deterioration of the quality.
And determining the wireless base station as a handover destination wireless base station, before detecting the deterioration of the quality of the first wireless channel, using the idle time of the signal frame of the first wireless channel,
Establishing frame synchronization between the second radio base station and the mobile station, according to the quality status of the first radio channel, while holding the first radio channel, the second A new radio link is newly allocated between the radio base station and the mobile station, and before the mobile station completely switches from the first radio link to the second radio link, the mobile station sets the first radio link to the first radio link. A handover method comprising receiving signals from both a radio base station and the second radio base station.
たパターンと受信した同期信号との相関を示す値を第１
の閾値と比較して同期信号を検出するとともに、連続的
に同期信号が検出される回数が第２の閾値以上になるま
で処理を繰り返し、 前記移動局の通信開始時には、前記移動局と第１の無線
基地局との間で、第１の閾値及び第２の閾値としてそれ
ぞれ第１の値及び第２の値を用いて同期を確立し、 前記移動局と前記第２の無線基地局との間で同期を確立
する際には、前記第１の値とは異なる第３の値を第１の
閾値として用い、前記第２の値とは異なる第４の値を第
２の閾値として用いることを特徴とするハンドオーバ方
法。2. The handover method according to claim 1, wherein when establishing synchronization between the mobile station and the radio base station, a value indicating a correlation between a predetermined pattern and a received synchronization signal is set to a first value.
Detecting the synchronization signal by comparing with the threshold value, and repeating the processing until the number of times that the synchronization signal is continuously detected is equal to or more than the second threshold value. When the mobile station starts communication, the mobile station and the first Between the mobile station and the second radio base station, using the first value and the second value as the first threshold and the second threshold, respectively, to establish synchronization. When establishing synchronization between the first and second values, a third value different from the first value is used as a first threshold value, and a fourth value different from the second value is used as a second threshold value. A handover method characterized by the above-mentioned.
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