JP3154490B2 - セルラ通信システムにおけるハンドオフと新しい呼要求との間の優先順位付け - Google Patents
セルラ通信システムにおけるハンドオフと新しい呼要求との間の優先順位付けInfo
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-
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Description
に、本発明はハンドオフと新しい呼要求との間の優先順
位付けシステムに関する。
つの移動交換局、又はMSC(移動電話中継局としてもの
知られている。)、少なくとも一つの基地局、及び少な
くとも一つの移動局により制御される。移動交換局は無
線に基づくセルラ・システムと公衆交換電話回線網との
間のインタフェースを構成する。基地局は本質的に移動
局と移動交換局との間で情報の伝送路として機能する。
移動加入者へ及びこれからの呼は、移動交換局により交
換される。更に、移動交換局は呼を確立するために必要
とする全ての信号機能も備えている。
通常、複数の基地局が必要とされる。この領域は複数の
セルに分割され、かつ各セルはそれ自身の基地局により
サービスされてもよいし、1基地局を他の多数のセルと
共有してもよい。各セルは関連する制御チャネルを有
し、これを介してそのセルにおける移動局と基地局との
間で制御(非音声)情報の通信をする。一般的に、制御
チャネルは、既知の周波数で基地局から移動局へ一定の
情報を通信する専用チャネル、基地局から移動局へ情報
を単方向伝送するためのページング・チャネル、及び基
地局と移動局との間で情報を双方向伝送するためのアク
セス・チャネルを含む。種々のチャネルが同一の周波数
を共有すること、又はこれらがそれぞれ異なる周波数で
動作することができる。
加入者間の通信内容を通信するために所定数の音声チャ
ネルが割り付けられる。この内容はアナログ若しくはデ
ィジタル化された音声信号、又はディジタル・データ信
号が可能である。各音声チャネルは、セルラ・システム
のアクセス・モードに従って、周波数分割多重アクセス
(FDMA)における個別的な周波数と、時分割多重アクセ
ス(TDMA)における個別的な周波数及び1タイム・スロ
ット又は複数のタイム・スロットと、時分割多重アクセ
ス(CDMA)における個別的なコードとに対応することが
できる。本発明は、これらの多重アクセス技術のいずれ
かを用いて実現可能とされる。
あり、かつ移動局が一方のセルから他方のセルへ移動す
る高い確率が存在する。進行中の移動通信を一方の基地
局から他方のセル基地局へ転送する処理は、「ハンドオ
フ」と呼ばれている。移動局が一方のセルから抜け出し
て他方のセルへ進行する際に、通信が支障なく継続すべ
きであるならば、ハンドオフは急速に、かつ信頼性をも
って達成されることが重要である。
続のハンドオフを監視する。各基地局はそのセル内で移
動局の進行中の呼に関する信号パラメータ、典型的には
信号強度を連続的に測定する。特定の移動局に関連して
測定された信号パラメータが所定のしきい値より低下
し、当該呼接続の品質即ち強度が許容できない又は許容
できないものに進んでいることを表わしているときは、
基地局は当該呼接続を移動交換局からハンドオフするこ
とを要求する。移動交換局は、ハンドオフされるべき移
動局から最強の信号を受信している目標局、及び関連す
る音声チャネルを選択してハンドオフされた呼接続を引
き継ぐ。他の実施例では、ハンドオフの決定が信号強度
ばかりでなく、ビット誤り率(BER)、ヒステリシス等
に基づく信号品質のような他の要因、又は複数の要因の
組合わせに基づくものであってもよい。元の基地局は目
標基地局の選択された音声チャネルに同調するように移
動局に指令する。
みが割り付けられる。ピークの使用期間中又は輻奏した
市街地域では、使用可能な多数の音声チャネルを占有す
ることができる。目標基地局が使用可能な音声チャネル
を有しない状況では、移動局はハンドオフできず、新し
い目標基地局が選択されなければならない。第2の目標
基地局の選択は、しばしば不可能であるか、又は許容で
きない。第1に、ハンドオフされるべき移動局から十分
な強度の信号を受信する他の目標基地局が存在しないこ
とがある。第2に、使用可能な音声チャネルを有する基
地局を位置決定する時点で、呼接続は許容し得ないレベ
ルまで劣化することがある、又は全て喪失することがあ
る。第3に、元の目標基地局のように、次の目標基地局
は使用可能な音声チャネルを持たないことがある。進行
中の呼接続のためのハンドオフ要求は、特定のセルにお
いて使用可能な音声チャネルに対する唯一の要求ではな
い。更に、新しい呼接続は使用可能な音声チャネルにつ
いての競争を要求する。
が、「移動セルラ電話システムにおけるハンドオフ呼の
阻止を減少させる方法」と題し、1992年1月14日付の米
国特許第5,081,671号に開示されており、ここでは引用
により関連される。
99号は、ハンドオフ及び新しい呼用のチャネルを予約す
るために進行中の呼がトラヒック・レベルに従って隣接
するセルに選択的に転送される。「指示された再試行」
と呼ばれる1動作モードでは、特定の呼を指示すること
により着信するハンドオフ用に音声チャネルを予約し
て、新しい呼を開始する移動トランシーバに対するアク
セスを拒否する。指示された再試行ステートにおける呼
は、ハンドオフ試行用のチャネルを予約するために、新
しい呼の受け入れを拒絶する。指令されたこの再試行ス
テートは、セルの音声チャネル占有レベルに基づいてい
る。ハンドオフ要求の数が予約した、及び予約していな
い使用可能なチャネルの数を超えるときは、新しい呼又
は指示された再試行要求は受け付けられない。
つかの備えをするが、ブロディーの注目点は多重セル・
レベルにある。ブロディーは主として全てのセルにおい
て呼接続の負荷を平衡させることに関わる。従って、特
定の目標セルに対するハンドオフ要求は、負荷平衡処理
において考慮されない。
位付けされることが望ましいことになる。更に、各目標
基地局に対するハンドオフ要求のメモリ・キューを設定
して、特定の目標基地局で音声チャネルが使用可能とな
るときは、他のハンドオフ及び呼の要求の前に、キュー
に格納された当該目標局に対するハンドオフ要求をサー
ビスすることが望ましいことになる。
をハンドオフしようとするときに、呼接続を喪失する確
率を減少させるために、ハンドオフ要求が新しい呼要求
に対して優先順位付けされて、特定の目標セルに割り付
けられた音声チャネルを使用することを保証する方法及
び装置に関する。まず、目標セルの音声チャネルが呼要
求に対する割り付けに使用可能であるか否かについて判
断する。使用可能なものがないときは、所定の期間、目
標セルに対するハンドオフ要求を対応するキューに格納
する。所定の期間中に1以上の音声チャネルが目標セル
において使用可能となるときは、ハンドオフ要求につい
てキューを調べる。キューに格納されたこれらのハンド
オフ要求を、使用可能な音声チャネルに割り付けること
ができる。キューが空のときは、新しい呼要求を使用可
能な音声チャネルに割り付ける。
の無線基地局を有し、地理的に対応する複数のセルをサ
ービスするセルラ移動無線電話システムにおいて、地理
的な目標セルに割り付けられて現在使用している音声チ
ャネルのために新しい呼要求及びハンドオフ要求を優先
順位付けする方法が提供される。ハンドオフ要求のみを
サービスするために、目標セルで所定数の音声チャネル
が予約される。予約されたチャネル、又は未予約のチャ
ネルが目標セル内で得られないときは、ハンドオフ要求
をキューに格納する。キューに格納されたハンドオフ要
求は、目標セルにおいて使用可能になった音声チャネル
に割り付けられる。新しい呼要求は、ハンドオフ要求が
キューに存在しないときは、目標セル内で利用可能にな
った未予約の音声チャネルに割り付けられる。
り付けられた使用可能な音声チャネルに対する新しい呼
要求に優先順位付けされることを保証するセルラ移動無
線電話システムが提供される。移動交換局は、使用可能
な音声チャネルの数が数より少ないのであれば、新しい
呼要求が目標セルにおける使用可能な音声チャネルを獲
得するのを阻止する。使用可能な音声チャネルの数が予
め設定した数より少ないのであれば、ハンドオフのみが
目標セルにおいて使用可能な音声チャネルを獲得するの
が許容される。目標セルが使用可能な音声チャネルを有
しないときは、移動交換局も各目標セルのためのキュー
を保持し、これにハンドオフが対応する目標セルに対す
るハンドオフ要求が格納される。新しい呼要求は、ハン
ドオフ要求が対応するキューに格納されていないとき、
及び使用可能な音声チャネルの数が予め設定した数を超
えるときにのみ、目標セルにおいて使用可能な音声チャ
ネルを獲得するのが許容される。
説明を読むことにより理解されるであろう。
換局、基地局及び移動局の関係を説明するセルラ移動無
線電話システムの例を示す概要図、 第2図は第1図のセルラ移動無線電話システムにおけ
るディジタル移動局を説明するブロック図、 第3図は第1図のセルラ移動無線電話システムにおけ
るディジタル基地局を説明するブロック図、 第4図は移動交換局により実行される位置決定処理を
説明する図、 第5図は移動交換局を説明するブロック図、 第6図は移動交換局における中央処理装置により実行
可能とされる、ハンドオフのために隣接する基地局を位
置決定する制御手順のフローチャート、 第7図は移動交換局における中央処理装置により実行
可能とされる、新しい呼を設定するためのチャネル割り
付け手順のフローチャート、 第8図は移動交換局における中央処理装置により実行
可能とされるハンドオフ要求サービス・ルーチンのフロ
ーチャート、 第9図は移動交換局における中央処理装置により実行
可能とされるタイミング・ルーチンのフローチャートで
ある。
可能なセルラ移動無線電話システムの構築例を説明しよ
う。
C1〜C10を示す概要図である。通常、本発明による方法
は10以上の多数のセルを備えたセルラ移動無線電話シス
テムにおいて実行されるであろう。その説明のために、
ここで説明するシステムは、分解された大きなシステム
から切り離された一部分であるとみなされる。
存在する。第1図はそれぞれのセル・センタ近傍に位置
し、かつ全方向性アンテナを有する複数の基地局を示し
ている。しかし、隣接するセルの基地局は、セル境界の
近傍に配置され、方向性アンテナを有するものでもよ
い。
ルへ移動可能な10移動局M1〜M10を示す。本発明による
方法は、10以上の多数の移動局を備えたセルラ移動無線
システムにより実施可能とされる。特に、通常は基地局
が存在するより多くの移動局が存在する。
の移動交換局は図示した10基地局の全てにケーブルによ
り接続されている。更に、移動交換局は固定公衆交換電
話回線網PSTRN機能へ、又はISDN機能により同様の固定
回線網へケーブルにより接続されている。移動交換局か
ら基地局への全てのケーブル、及び固定回線網へのケー
ブル、図示されていない。更に、基地対移動交換局通信
用のケーブルの代わりに、他の媒体、例えば固定無線リ
ンクを用いることもできる。
に複数の無線チャネルを備えている。このシステムは、
アナログ情報、例えば音声、ディジタル化されたアナロ
グ情報、例えばディジタル化音声と、純粋のディジタル
情報との両用に設計されている。本発明の明細書におい
て、接続なる用語は、移動局と同一のシステム若しくは
他のシステムにおける他の移動局との間、セルラ移動無
線電話システムを介して接続された固定回線網における
2つの固定電話若しくは端末装置間、又は移動局と固定
電話との間の通信チャネルに用いられている。接続は二
者が互いに会話する呼でよいが、コンピュータがデータ
を交換するデータであってもよい。
れており、これを介して動作することができる。各セル
には一組の通信チャネルが割り付けられている。例えば
与えられたセルには10と30との間の異なる音声チャネ
ル、及び1制御チャネルが割り付けられてもよい。全無
線到達範囲を保持するために、呼は互いに重なり合うの
で、近傍セルには異なる組の通信チャネルが常に割り付
けられる必要がある。隣接するセルにおける同一チャネ
ルを用いると、重なり合うこれらの領域においてコ・チ
ャネル干渉を発生させる。
ルラ電話システムに用いることが可能な移動局の一実施
例が示されている。この特定例は、ディジタル通信シス
テムに、即ち基地局と移動局との間でディジタル化した
音声情報を伝送るものに使用可能とされる移動局に関わ
る。更に、このシステムの動作は、ディジタル情報の各
パッケットがデータのフレームにおいて間隔を置く2つ
のタイム・スロットへインターリーブされる時分割多重
アクセス(TDMA)システムにより、最大伝送速度の関係
で説明される。しかし、本発明は、情報がアナログ・フ
ォーマットにより、ディジタル的に1/2速度により、又
は周波数分割多重アクセス(FDMA)若しくは符号分割多
重アクセス(CDMA)のような他のアクセス・モードによ
り、伝送されるセルラ無線システムのような他の型式の
セルラ無線システムにも等しく適用可能であることが容
易に理解されるであろう。
イクロフォンが発生するアナログ信号を二進数のデータ
・ストリームに変換する。次いで、データ・ストリーム
をTDMA原理に従ってデータ・パッケットに分割する。高
速関連の制御チャネル(FACCH)発生器102は、移動局か
ら陸地ベース・システムに送信される制御及び監視信号
メッセージを発生する。FACCHメッセージは、これを送
信しようとするときは、ユーザ・フレーム(音声/デー
タ)を置換する。低速関連の制御チャネル(SACCH)発
生器103は、基地局と移動局との間、及びその逆におけ
る情報交換のために連続的なチャネルを介して送信され
る信号メッセージを供給する。固定数のビット、例えば
12ビットはメッセージ・トレーンの各タイム・スロット
用のSACCHに割り付けられる。チャネル・コーダー104
は、音声コーダー101、FACCH発生器102及びSACCH発生器
103に接続されて誤り検出及び補正のために着信データ
を処理する。チャネル・コーダー104により用いられる
技術は、好ましくは、音声符号及びサイクリック・リダ
ンダンシー・チェック(CRC)において重要なデータ・
ビットを保護する畳込み符号化であり、そこでは音声コ
ーダのフレームにおいて知覚上で重要なビット、例えば
12ビットが7ビット・チェックを計算するために用いら
れる。
したチャネル・コーダー104に、2バースト・インター
リーバ105が接続されている。2バースト・インターリ
ーバ105はマイクロプロセッサ130により制御されている
ので、適当な時点で特定の音声チャネル上のユーザ情報
がFACCH上のシステム監視メッセージにより置換され
る。移動局により送信されるべきデータは、別個の2タ
イム・スロットにインターリーブされる。1送信ワード
を構成する260データ・ビットのパッケットは、等しい
2つの部分に分割され、異なる2つのタイム・スロット
にインターリーブされる。このようにしてレイリーのフ
ェーディング効果が低減される。2バースト・インター
リーバ105の出力はモジュロ2加算器107の入力に供給さ
れ、従って送信されたデータは疑似ランダム・ビット・
ストリームの論理モジュロ2の加算により、ビット毎に
暗号化される。
出力は、22バースト・インターリーバ108に接続され
る。22バースト・インターリーバ108は、SACCHを介して
送信されたデータをそれぞれ12ビットの情報からなる22
タイム・スロットにインターリーブさせる。
同期ワード(Sync Word)及びDVCC(ディジタル検定カ
ラー・コード)を供給する同期ワード/DVCC発生器109を
備えている。この同期ワードは、タイム・スロットの同
期及び識別に用いる28ビットのワードである。DVCCは、
基地局から移動局へ、及びその逆に送出され、正しいチ
ャネルをデコードしていることを確認するための8ビッ
ト・コードである。
ト発生器110が発生する。このバースト発生器110は、モ
ジュロ2加算器107、22バースト・インターリーバ108、
同期ワード/DVCC発生器109、等化器114、及び制御チャ
ネルメッセージ発生器132の出力に接続されて、これら
のユニットから種々の部分情報を一つのメッセージ・バ
ーストに統合する。例えば、発行された米国標準EIA/TI
A IS−54によれば、メッセージ・バーストがデータ(2
60ビット)、SACCH(12ビット)、同期ワード(28ビッ
ト)、符号化DVCC(12ビット)、及び12区切りビットか
らなり、総計324ビットを組合わせたものである。マイ
クロプロセッサ130の制御に従ってバースト発生器110に
より異なる2型式のメッセージ・バースト:即ち、制御
チャネル・メッセージ発生器132からの制御チャネル・
メッセージ・バーストと、音声/トラヒック・メッセー
ジ・バーストとが発生される。制御チャネル・メッセー
ジは、SACCHと共に、音声/トラヒック・バーストにお
いて通常発生する音声データを置換する。
で1フレームの情報を形成する他のタイム・スロットの
送信と同期される。例えば、米国標準に従って、1フレ
ームは3最大速度タイム・スロットを備えている。各バ
ーストの送信は等化器114から供給されるタイミング制
御により調整される。時間分散のため、信号品質を改善
するべく適応等化方法が備えられている。適応等化技術
に関する更に詳細な情報については、1989年2月27日に
出願され、同一の譲受者に譲渡された米国特許出願第31
5,561号を参照すべきである。要するに、フレーム・タ
イミングに対して、基地局は主局として機能し、かつ移
動局は従局となる、等化器114は基地局からの着信ビッ
ト・ストリームのタイミングを検出して、バースト発生
器110に同期させる。更に、等化器114は識別のために同
期ワード及びDVCCをチェックする動作が可能である。
ンタ111が接続されている。フレーム・カウンタ111は送
信された各フレームについて、即ち20ms毎に移動局が用
いる暗号コードを更新する。移動局が用いる暗号コード
を発生するために暗号化ユニット112が備えられてい
る。好ましくは、疑似ランダム・アルゴリズムが用いら
れる。暗号化ユニット112は各加入者に固有なキー113に
より制御されている。暗号化ユニット112は暗号コード
を更新するシケンサーからなる。
22へ転送される。RF変調器122はπ/4−DQPSK方法(π/4
移相差動符号化直角位相シフト・キーイング)に従って
搬送周波数を変調するように動作可能である。この技術
の使用は、情報が差動的に符号化されること、即ち2ビ
ット・シンボルが位相において4つ可能な変化、即ち±
π/4及び±3π/4として送信されることを意味する。RF
変調器122に供給される送信機搬送周波数は、選択され
た送信チャネルに従って送信周波数シンセサイザ124に
より発生される。変調された搬送波がアンテナから送信
される前に、搬送波は電力増幅器123により増幅され
る。この増幅器のRF電力放射レベルはマイクロプロセッ
サ130によるコマンドに基づいて選択される。
サイザ125により受信機の搬送周波数信号が発生され
る。着信する無線周波数信号は受信機126により受信さ
れ、各信号の強度が信号レベル計129により測定され
る。次いで、受信信号の強度値はマイクロプロセッサ13
0に送出される。受信周波数シンセサイザ125からの受信
機搬送周波数信号と、受信機126からの無線周波数信号
とを受信するRF変調機127は、無線周波の搬送波信号を
復調し、これによって中間周波を発生する。次いで、中
間周波信号はIF復調器128により復調され、元のπ/4−D
QPSK変調ディジタル情報を再生する。
等化器114に供給される。シンボル検出器115は等化器11
4から受け取った2ビット・シンボル・フォーマットの
ディジタル・データを1ビットのデータ・ストリームへ
変換する。続いて、シンボル検出器115は別個の3出力
信号を発生する。制御チャネルのメッセージは制御メッ
セージ検出器133に送出され、制御メッセージ検出器133
はマイクロプロセッサ130に検出された制御チャネルの
情報を供給する。モジュロ2加算器106及び2バースト
・デインターリーバ116は2タイム・スロットの受信デ
ータの情報を組立て、かつ再配列することにより音声デ
ータ/FACCHデータを再構築する。シンボル検出器115はS
ACCHデータを22バースト・デインターリーバ117に供給
する。22バースト・デインターリーバ117は連続する22
フレーム上に展開されたSACCHデータを再組立てし、か
つ再配列する。
・デコーダ118に音声データ/FACCHデータを供給する。
畳込み符号化データは前述の符号化原理の逆を用いて復
号化される。受信したサイクリック・リダンダンシー・
チェック(CRC)ビットをチェックして誤りが発生した
か否かを判断する。更に、FACCHチャネル・コーダーは
音声チャネル情報とFACCH情報との間の相違を検出し、
これに従ってチャネル・デコーダ118を指示する。音声
デコーダ119は音声デコーダ・アルゴリズム(例えば、V
SELP)に従ってチャネル・デコーダ118からの受信音声
データを処理して、受信音声信号を発生する。アナログ
信号は最終的にフィルタ技術により強調される。高速関
連の制御チャネル上のメッセージはFACCH検出器120によ
り検出され、かつ情報はマイクロプロセッサ130へ転送
される。
ネル・デコーダ118に供給される。SACCH検出器121は低
速関連の制御チャネル上のメッセージを検出し、その情
報をマイクロプロセッサ130に転送する。
制御し、更に端末のキー・ボード及び表示装置131から
の入出力も取り扱う。マイクロプロセッサ130による判
断は、受信メッセージ及び実行した測定値に従って実行
される。キー・ボード及び表示装置131はユーザと基地
局との間で情報を交換できるようにする。
において利用可能な基地局の一実施例を示す。基地局
は、構成及び機能が第2図に示す移動局の構成部分とほ
ぼ同一であり、かつこれに関係して説明される多数の構
成部分に関連している。このような同一の構成部分は、
以上で移動局の説明に用いた同一の参照番号により第3
図に示されているが、これらとプライム符号(′)の表
示により区別されている。
する。例えば、基地局は2つの受信アンテナを有する。
これらの受信アンテナのそれぞれに、受信機126′、RF
変調機127′、及びIF復調器128′が関連している。更
に、基地局は移動局で用いられるようなユーザのキー・
ボード及び表示装置131は備えていない。
ちアナログ・セルラにおいて、全ての基地局は隣接のセ
ルで用いる全ての周波数についての現在の信号強度を測
定する信号強度受信機を有する。移動体とそのホーム基
地局との間の呼接続が強度及び/又は品質を劣化させて
いるときは、移動体に現在割り付けられている即ち「ホ
ーム」基地局は、「ホーム」移動交換局MSCとのハンド
オフを要求する。しかし、実際のハンドオフ前に、MSC
は「位置決定」処理を実行する。ハンドオフ要求後に、
MSCは、呼のハンドオフを満足に処理できる使用可能な
近傍セルがあれば、その位置決定又は識別をする。近傍
基地局は物理的に位置決定される基地局であり、従って
他の基地局に割り付けられた移動体の信号強度を測定す
る。典型的には、近傍基地局はホーム基地局のセルに隣
接するセルに対応する。しかし、近傍基地局は隣接する
セルにも対応し得る。目標基地局は、比較として、ハン
ドオフされるべき移動体から最適の(例えば最強の)信
号を受信する近傍基地局である。通常、ハンドオフは近
傍基地局に割り付けられた他の音声チャネルに対するも
のであるが、ハンドオフは音声品質を改善するためにホ
ーム基地局に割り付けられた音声チャネル間でも行ない
得ることを認識すべきである。
はホームMSC(MSC1)から信号強度測定値のための要
求、及び近傍基地局からの応答を表わす。更に、ホーム
MSC1は、移動体が現在通信している特定の呼接続周波数
に関する信号強度測定値のために、近傍MSC、例えばMSC
2に割り付けられた近傍基地局からの信号強度の測定値
を要求して、受信することができる。このような測定値
は、移動体の現在セルが他のMSCによって制御される近
傍セルを有するときに、要求され/受信されることにな
る。信号強度受信機は規則的な信号強度測定値を蓄積す
るメモリを備えてもよく、又は要求の時点で信号強度測
定値を作成してもよい。
ときは、MSCはいくつかの基準:即ち信号強度、ヒステ
リシス、オフセット、接続パラメータ等に基づいて全て
の近傍セルの潜在的な適応性を評価する。しばしば、満
足すべき信号強度測定値を有する近傍基地局を位置決定
することができない。しかし、許容し得る近傍セルが考
慮できるときは、MSCは、これら候補セルのうちでハン
ドオフの呼接続をするために空きの音声チャネルを有す
るものがあるか否かを判断しなければならない。例え
ば、適当な2つのセルが識別され、かつ一方のセルが輻
奏しているときは、他方のセルがハンドオフのために選
択される。他方、1以上の満足すべき基地局が位置決定
されると、MSCは最適の測定値、即ち最大信号強度を有
する目標基地局を選択する。
ルラ・システムにおいて、各移動局は信号強度情報の収
集を支援することができる。移動局は、一方のタイム・
スロットにより情報を送信し、他方のタイム・スロット
により情報を受信するので、周波数当り2タイム・スロ
ット以上存在するものとして、信号強度データを監視す
る時間を有する。移動局は近傍セルに関連して選択され
た周波数に関する制御信号の強度を測定する。次いで、
これらの信号強度はSACCHを介してホーム基地局に報告
される。ホーム基地局は、MSCがアナログFDMAシステム
において行なうと殆ど同一の方法により信号強度情報を
評価し、かつMSCに対してハンドオフ要求を発行する。
移動局によるこの支援を移動体支援ハンドオフ(MAHO)
と呼んだが、より正確には移動体支援位置決定と呼ぶ。
図に関連して行う。中央処理装置200は、受信した種々
の情報の入力、及び多数の信号コマンドの出力を制御す
る。以上で説明したように、中央処理装置200はMSCの制
御及び種々の移動局に従って基地局間の呼接続に関連し
た信号強度のような信号パラメータを受け取る。更に、
MSCは、MSC間の境界にまたがるハンドオフを可能にする
ように、他の移動交換局に関連した基地局からの信号強
度も処理している。これらの信号接続パラメータは信号
強度メモリにルックアップ・テーブルの形式で格納され
てもよい。中央処理装置200は特定のハンドオフ要求を
取り扱うために最大の信号強度に対応する最適基地局を
判断する。
モリ204にも接続されている。中央処理装置200は各目標
基地局/セルのために複数のキュー210を保持してい
る。各目標セルは、この特定目標セルに対するハンドオ
フ要求を格納するように、例えばファースト・イン・フ
ァースト・アウト(FIFO)スタック・メモリであっても
よい。勿論、ラスト・イン・ファースト・アウト(LIF
O)のような他のキュー技術を用いることもできる。一
例として、セルNo.1は、付加的な呼接続がハンドオフ要
求でも、又は新しい呼要求であっても、これら付加的な
呼接続のために使用可能な無線チャネルを有し得ない。
この場合に、各ハンドオフ要求(HOR)は、キューNo.1
に格納されることになり、最初の即ち最も古いハンドオ
フ要求HOR No.1がキューの一番上に格納され、最も新
しい即ち最も若いハンドオフ要求がキューの一番下に格
納される。目標セルNo.1における通信チャネルが使用可
能になると、キューHOR No.1の一番上にあるハンドオ
フ要求は、キュー210から除かれ、かつ中央処理装置200
によりこの使用可能なチャネルに割り付けられる。同様
の形式で、キューNo.2は目標セルNo.2に対応し、キュー
Nは目標セルNo.Nに対応し、Nは移動交換局により制御
されている呼の数に対応する。
00は、特定のハンドオフ要求をそれぞれのハンドオフ要
求キュー210に格納した時間長を監視するソフトウェア
・タイミング・ルーチンを備えている。個々のキュー21
0のそれぞれにおいて、タイマ・ルーチンは、各ハンド
オフ要求(HOR)をそのキューに格納した時間長を記録
する。実際に、各HORは、変更したシステム又はパラメ
ータ条件のために、HORが不安定になることを保証する
関連の「時間スタンプ」を有する。ソフトウェアの時間
スタンプが時間切れになると、中央処理装置200はキュ
ーから関連するハンドオフ要求HORを削除する。更に、
それぞれのキューにおけるこのように制限されたハンド
オフ要求の寿命は、特定の目標セルに対してハンドオフ
が可能でないときに、各ハンドオフ要求を満足できるか
も知れない他の目標セルに各ハンドオフ要求を向けさせ
ることも保証する。キューのハンドオフ要求に関連した
呼接続は、このような時間制限がなければ、不良とな
り、最終的に喪失することになり得る。このようにし
て、前記不良及び喪失が発生する前に、いくつかの制限
動作が取られる。
新しい呼要求を受信して、移動交換局の制御に従ってセ
ルのうちの一つ内における移動局からの又はこれへの呼
接続を開始する。以下で更に詳細に説明するように、中
央処理装置200は、その目標セルに対応するキュー210が
空のとき、及びハンドオフ要求のために予約されていな
い使用可能な音声チャネルが存在するときにのみ、特定
の目標セルにおいて使用可能な音声チャネルにこれら新
しい呼要求を割り付ける。各セルにおける使用可能な所
定数の音声チャネルは、ハンドオフ要求のために予約に
する際に、移動交換局によ指定されてもよい。換言すれ
ば、使用可能な又は未占有のチャネル数が当該所定数に
等しいか、又はこれより少ないならば、これらの残りの
チャネルを新しい呼要求に割り付けることはできない。
ハンドオフ要求のみを割り付けることができる。所定数
は、勿論、システムの必要性に従って変更することがで
きる。
求が新しい呼要求に対して優先順位付けされることを保
証する。特に、本発明は、特定の目標セルにおいて予約
した音声チャネル及び未予約の音声チャネルの優先的な
使用権を、これらが利用可能になると、常に有すること
を保証する。
局の中央処理装置200により実行することができる手順
の詳細なフローチャートの説明が示されている。第6図
のフローチャートは、ハンドオフのために近傍の基地局
を位置決定する「位置決定要求」と呼ばれる制御手順を
示す。最初に、ステップ220において、移動交換局は近
傍のセル1,2,…,Nに割り付けられた近傍の基地局から信
号強度値を受信する。
要求に応答して、当該ハンドオフの呼接続を受信する最
適基地局を判断する。最適基地局は呼接続の信号強度の
ような1以上の信号パラメータに基づいて判断される。
1例として信号強度を用いると、「最適」は、最大信号
強度を有する信号を意味している。最適として判断され
た基地局は、目標基地局即ちセルとして識別される。ス
テップ222において、1以上の目標基地局が識別される
と、プログラム制御はステップ224に進み、中央処理装
置200は目標基地局即ちセルに対応する全ての一般チャ
ネルのポーリングを行なって使用可能なチャネルが存在
するか否かを判断する。
は、そのチャネルは新しい呼要求のためにハンドオフに
割り付けられる。判断ステップ228において、一般チャ
ネルが使用可能でないときは、中央処理装置200は目標
基地局におけるハンドオフのために予約されたこれらの
チャネルのポーリングを行なう。予約されたチャネルが
使用可能なときは、ステップ230においてこのチャネル
がハンドオフ要求に割り付けられる。判断ステップ232
において、他の目標基地局があるか否かを判断する。1
以上の目標基地局が残っているときは、ステップ224〜2
30が再実行される。それ以外のときは、プログラムの制
御はステップ234に進み、各目標基地局のハンドオフ要
求キューにハンドオフ要求を付加する。換言すれば、あ
らゆる目標基地局が輻奏しており、ハンドオフ要求のた
めに一般又は予約するチャネルが得られないときは、各
目標基地局のために各ハンドオフ要求キューにハンドオ
フ要求を格納する。
け手順を比較するために、新しい呼を設定するためのチ
ャネル割り付け手順が第7図に示されている。ステップ
240において、呼を生起する又はページに応答する移動
局に応答して移動体のアクセスを発生する。典型的に、
移動体は、そのホーム基地局に関連した未予約の使用可
能な音声チャネルが割り付けられる。ステップ244に示
すように、ホーム基地局において未予約のチャネルが得
られないときは、制御は判断ステップ246に進み、移動
交換局は移動体が他のセルに向けられるべきか否かを判
断する。その通りであるときは、ステップ248において
指示された再試行メッセージを移動体へ送出する。それ
以外は、ステップ250で述べたように回線網の輻奏のた
めに使用可能な全てのチャネルが占有される。ステップ
252において、この呼が生起呼であると判断されると、
ステップ258において呼の再注文メッセージが送出され
る。ステップ254において非生起呼は終結され、ステッ
プ256において呼開放のコマンドが続く。
判断ステップ260において、移動交換局の中央処理装置2
00は、目標基地局において前に使用したチャネルが使用
可能になったか否かを判断する。ノーのときは、制御は
ハンドオフ要求ルーチンの先頭に戻る。チャネルが使用
可能なときは、制御はステップ262に進み、中央処理装
置200は使用可能なチャネルに関連したハンドオフ要求
(HOR)キューを走査する。判断ステップ264において、
走査したHORキューにハンドオフ要求が存在しないとき
は、ステップ266においてチャネルは使用可能にマーク
される。走査したHORキューにハンドオフ要求が存在す
るときは、ステップ268において、使用可能なチャネル
をキューに格納した移動体に割り付ける。換言すれば、
移動体のハンドオフ要求が許可され、かつ呼接続がその
目標基地局において使用可能な新しい音声チャネルに転
送される。ハンドオフが完了すると、制御はステップ27
0に進み、他の目標基地局に対応する他のハンドオフ要
求キューにおける並行なハンドオフ要求エントリを削除
する。
ュー内で限定された寿命を有する。第9図において「タ
イマ」とラベル付けしたソフトウェアのタイミング・ル
ーチンは、各ハンドオフ要求を各ハンドオフ要求キュー
210に格納した時間を監視するために用いられる。ステ
ップ280において、全てのハンドオフ要求キュー204にお
ける全てのハンドオフ要求エントリを走査する。ステッ
プ282において、ハンドオフ要求エントリが調査のため
に選択される。判断ステップ284において、タイマ・ル
ーチンは、この特定のハンドオフ要求エントリ用の時間
スタンプが、ハンドオフ要求をハンドオフ要求キューに
格納することができる最大時間TMAXを超えたか否かを判
断する。時間スタンプがTMAXを超えるときは、ステップ
286において全てのハンドオフ要求キューからそのハン
ドオフ要求エントリを削除する。それ以外は、制御は判
断ブロック288に進み、まだハンドオフ要求が存在する
か否かを判断する。エントリを行なわないときは、タイ
マ・ルーチンが再度起動する。それ以外は、制御はステ
ップ282に戻り、他のハンドオフ要求を選択する。
し、他方のセルへ進行する際に、呼のハンドオフを急速
かつ信頼性を持って達成させる構造及び手順を提供す
る。ピーク使用期間中に又は輻奏した市街領域において
使用可能な音声チャネル数の実際的な制限を与えたとき
に、本発明は、進行中の呼接続を優先順位付けし、かつ
保持する手段を提供する。特に、本発明は、少しでも可
能ならば、ハンドオフ要求のために最適条件が存在する
ことを確実にするように、特定の目標セルに対するハン
ドオフ要求が、最大に考慮されるのを保証する。
明は、当該技術分野において習熟する者により変更する
ことが可能とされるので、これに限定されないことを理
解すべきである。特に、本発明をアナログ・システム若
しくはディジタル・システム、又はアナログ/ディジタ
ルの組合わせシステムにおいて、本発明が実施可能とさ
れることを理解すべきである。本発明はFDMA、TDMA、又
はCDMAを用いるシステムにおいて実施されてもよい。従
って、基地局と移動局との間のチャネルは、システムの
型式に従って、完全な無線周波数、タイム・スロットの
無線周波数、問題の局間無線信号に適当とするコード又
は任意の部分を占有/構成することができる。本発明の
開示は、ここで開示し、かつ請求する下層の発明の領域
及び範囲内に含まれるどのような、かつ全ての変形を意
図している。
Claims (12)
- 【請求項1】ハンドオフ呼要求がセルラ移動無線電話シ
ステムにおける少なくとも一つの地理的な目標セルに割
り付けられた音声チャネルを使用するように新しい呼要
求に対して優先順位付けされることを確実にする方法に
おいて、 音声チャネルが目標セルのために呼要求に対する割り付
け可能であるか否かについて判断を行なうこと、 使用可能な音声チャネルがないときは、前記目標セルに
対する前記ハンドオフ呼要求を所定期間、キューに格納
すること、 1以上の音声チャネルが前記目標セル内で使用可能とな
るときは、キューに格納したハンドオフ要求のために前
記キューを調べること、 キューに格納したハンドオフ要求を前記期間中に前記目
標セルにおいて使用可能となる音声チャネルに割り付け
ること、及び キューが空のときは、新しい呼要求を、前記目標セルに
おける前記使用可能な音声チャネルに割り付けることを
含むことを特徴とする方法。 - 【請求項2】複数の目標セルにおいて、各目標セルは対
応するキューを備え、当該目標セルに対するハンドオフ
要求を格納することを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】更に、 前記所定期間よりも長く前記キューに格納されたハンド
オフ要求を除去すること を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項4】更に、 ハンドオフ要求のために前記目標セルのみに指定された
数の音声チャネルを予約すること、 予約した音声チャネル及び未予約の音声チャネルの両方
に対するハンドオフ要求を割り付けること、及び 未予約の音声チャネルに対してのみ新しい呼要求を割り
付けること を特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項5】対応する複数の地理的なセルをサービスす
る地理的に離れた複数の無線基地局を有するセルラ移動
無線電話システムにおける、少なくとも一つの地理的な
目標セルに割り付けられた音声チャネルを使用するよう
に、新しい呼要求及びハンドオフ要求を優先順位付けす
る方法において、 (a)前記目標セルで、ハンドオフ呼要求のみをサービ
スするために予約した所定数の音声チャネルを予約する
こと、 (b)前記目標セルに予約した音声チャネル及び非予約
の音声チャネルが前記目標セルに得られないときは、前
記目標セルに対するハンドオフ要求をキューに書き込む
こと、 (c)前記キューに書き込んだハンドオフ要求を、前記
目標セルにおいて使用可能となる音声チャネルに割り付
けること、 (d)前記キューに書き込むステップでハンドオフ要求
がキューに格納されてないときは、新しい呼要求を前記
目標セルで使用可能となる非予約の音声チャネルに割り
付けること を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項6】前記キューに書き込むステップは前記キュ
ーに書き込まれたハンドオフ要求を優先順位付けするこ
とを含み、かつ前記ハンドオフ要求割り付けのステップ
は前記キューに書き込まれたハンドオフ要求を、最高の
優先順位から最低の優先順位への順序で割り付けること
を含むことを特徴とする請求項5記載の方法。 - 【請求項7】ハンドオフ要求をキューに格納する前記ス
テップは、更に、 前記キューに格納したハンドオフ要求がキューに残る期
間を監視すること、 前記期間が所定値を超えるときにキューに格納されたハ
ンドオフ要求を削除すること を含むことを含むことを特徴とする請求項5記載の方
法。 - 【請求項8】更に、 複数の目標セルについてステップ(a)〜(d)を反復
すること を含むことを特徴とする請求項5記載の方法。 - 【請求項9】ハンドオフ要求が少なくとも一つの地理的
な目標セルに割り付けられた音声チャネルを占有するよ
うに新しい呼要求に対して優先順位付けされることを確
実にするセルラ移動無線電話システムにおいて、 使用可能な音声チャネルの数が予め設定した数より小さ
いときは、新しい呼要求が前記目標セルにおける使用可
能な音声チャネルを捕捉するのを阻止する手段と、 使用可能な音声チャネルの数が予め設定した数より小さ
いときは、ハンドオフ要求のみが前記目標セルにおける
使用可能な音声チャネルを捕捉可能にされる手段と、 前記目標セルにおける音声チャネルが利用不可能なとき
は、前記目標セルのためにハンドオフ要求をキューに格
納する手段と、 キューに格納したハンドオフ要求を前記目標セル内で次
に使用可能な音声チャネルに割り付ける手段と、 ハンドオフ要求がキューに格納されていないとき、及び
使用可能な音声チャネルの数が前記予め設定した数を超
えるときは、新しい呼要求が前記目標セルにおける使用
可能な音声チャネルを捕捉可能にさせる手段と を備えていることを特徴とするセルラ移動無線電話シス
テム。 - 【請求項10】前記キューに格納する手段は複数のキュ
ーを含み、各キューは複数の目標セルのうちの一つに対
応し、かつハンドオフ要求を対応する前記キューに格納
すると共に、前記ハンドオフ要求は受信する順序で対応
する前記キューに格納されることを特徴とする請求項9
記載のセルラ移動無線電話システム。 - 【請求項11】更に、 各ハンドオフ要求が対応する前記キューに存在する時間
量を定める手段と、 ハンドオフ要求の経過時間量を所定時間と比較する手段
と、 対応する前記キューから、その経過が前記所定時間を超
えるハンドオフ要求を削除する手段と を備えることを特徴とする請求項10記載のセルラ移動無
線電話システム。 - 【請求項12】各目標セルは対応するキューを有し、か
つ目標セルに対するハンドオフ要求は対応する前記キュ
ーに最大の優先順位で格納されることを特徴とする請求
項10記載のセルラ移動無線電話システム。
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