JPH06503219A

JPH06503219A - セルラー通信ネットワーク内の初期タイムアライメントを推定するための方法および装置

Info

Publication number: JPH06503219A
Application number: JP5500823A
Authority: JP
Inventors: シカー，アラン
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲツト　エル　エム　エリクソン
Priority date: 1991-06-12
Filing date: 1992-06-10
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: AU2022592A; WO1992022966A1; US5355515A; MX9202692A; JP3070952B2; AU651709B2; TW199251B; CA2089383A1; CA2089383C

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】セルラー通信ネソ１−ワーク内の初期タイムアライメントを推定するための方法および装置発明の分野本発明は、セルラーモービル無線システム内の初期タイムアライメントパラメータを推定することに関する。、より詳細には、本発明は呼設定時またはセルラーモービル無線システムでのモービルステーションがら新ヘースステーソヨンへのハンドオフ時に初期タイムアライメントパラメータを推定する方法および装置に関する。発明の背景タイＩ・アライメントとは、他のタイムスロットバースト送信に対して適正な時間的関係ベースステーションの受信機に送信バーストか到着するようモービル送信パース１〜を進めたり、遅らせたりすることによりモービルステーションからのＴＤＭＡタイムスロットバース送信を制御する方法である。タイムアライメントはモービルからベースステーションへの方向にＴＤＭＡチャンネルに適用される。タイムアライメントにエラーがあると、２つの異なるモーヒル送信機からの信号がベースステーションの受信機に同時に到着することが有り得る。次にこれにより双方の信号にエラーが生じる。この信号のオーバラップ（重なり合い）はタイムスロットの開始時または終了時に生し得る。オーバラップ状態か検出されると、ベースステーションは、適当な順方向の制置信号チャンネルを使用してモーヒルステーションに適当なタイムアライメントメツセージを送る。システムアクセスを定めた１９８７年１２月のｌ５−５４条によれば、モーヒルステーションは初期トラフィックチャンネル指定メツセージを受け、トラフィックチャンネルを捕捉する。モービルステーションは、モービルステーションかベースステーションからのタイムアライメントメツセージを受信するか他の理由により送信を停止するようモービルステーションか指示されるまで所定時間に短いタイムスロットバーストを送信する。モービルにより送信されるバーストは、信号の重なり合う機会を減少するよう人為的に短縮されている。モービルステーションがタイムスロットアライメントメツセージを受信すると、モービルステーションは、その送信タイミングを調節し、次に利用できるスロット中にタイムアライメントされた全期間のスロットバーストを送信する。従って、タイムアライメントパラメータは、最初にゼロにセットされ、一般的に約１〜４秒内の最適値に調節される。アライメントパラメータが調節されるまでにバーストの重なり合いに起因して既に多数のビットエラーか既に生じている可能性がある。モービルステーションの新ベースステーションへのハントオフ時には、モービルステーションとこのモービルとの通信をコープイネイトする（現にアクティーブな）ベースステーションとの距離は、急に変わるので、モーヒルステーションで絶対的タイムアライメントのオフセットパラメータを変更することか必要である。ハンドオフ時には、ベースステーションに近いモービルステーションに関連した値であるタイムアライメントオフセットパラメータをセロにリセットするか、または旧タイムアライメントオフセットパラメータを変えないでおく。次に新ヘースステーシ１ンでバーストか受信された時の時間を測定することによりタイムアライメントパラメータを調節し、この測定値に応じてタイムアライメントオフセットハラメータの変更を指示する。この変更には、一般に約１〜４秒かかる。この遅れの間、バーストの重なり合いに起因して他のタイムスロットを乱す可能性が大きい。発明の概要従来の方法で認められる欠点を克服するために、本発明の好ましい実施例は、モービルステーション内のタイｌ、アライメントパラメータを最初にセットするためのモーヒル無線システムにおける方法であって、新しいｌ・ラフイノクチャ〉ネルでの通信か成立する前に、利用できる情報に基づき所望のベースステーションの新しいトラフィックチャンネル上での通信の間に使用するための最適タイムアライメントパラメータを推定し、この推定されたタイムアライメントパラメータをモービルステーションに送る工程から成る方法に関する。本発明の一実施例によれば、ハンドオフリクエスト受信時に推定を行い、推定されたタイムアライメントパラメータをハンドオフオーダと共に送る。別の実施例によれば、アクセスリクエストまたはベージングレスポンス受信時に推定を行い、新しいトラフィックチャンネル上で推定されたタイムアライメントパラメータを物理的レイヤの制御メツセージと共にすぐに送る。本発明の実施例によれば、最適タイムアライメントパラメータを推定するのに使用される利用可能な情報は、次の値のうちの少なくとも一つ、すなわちハンドオフ境界角度値、ハントオフ距離値、全距離値または現在のタイムアライメント値である。更にパス損失はタイムアライメント推定時に利用できる。本発明の好ましい実施例によれば、モービルステーション内のタイムアライメントパラメータを最初にセットするための、複数のセルを有するモービル無線システムにおける装置か提供される。この装置は、新しいトラフ、イックチャンネルての通信が成立する前に、利用できる情報に基づき、所望のベースステーションの新しいトラフィックチャンネル上での通信の間に使用するための最適タイムアライメントパラメータをモービルステーションに送る手段とから成る。本発明に従って構成した実施例の次の詳細な説明を添付図面と共に読めば本発明の別の目的、特徴および付随図面の簡単な説明例としてのみ示した好ましい実施例および添付図面を参照して本発明を次により詳細に説明する。第１図は、ある場所からのモービルの径方向距離か大まかに知られ、セル形状も知られている新しいセルにハンドオフされたモービルステーションまたは新たにアクセスするモービルステーションが進入する状況を示す。第２図は、モービル位置かよく判らず、セル形状も判っていない新しいセルにハンドオフしたモービルステーションまたは新たにアクセスするモービルステーションか進入する状況を示す。第３図は、２つの重なったセル間でのハンドオフを示す。第４図は、マイクロセルからアンブレラセルへのハントオフを示す。第５図は、再使用パーティショニングを使用するアンダーレイセルとオーバーレイセルを示す。第６図は、一つのベースステーション内のセクタから別のセクタへのモービルステーションのハンドオフを示す。第７図は、デジタル制御チャンネル上のタイムスロットを示す。第８Ａ図および第８Ｂ図は、本発明の一つの実施例による方法を示すフローチャートである。　第９図は、ハンドオフ中に初期タイムアライメントに関して実行されるシステムおよびエアーインターフェースシグナリングを示す信号図である。第１０Ａ図および第１０Ｂ図は、本発明の別の実施例による方法を示すフローチャートである。第１１図は、アナログ及びデジタル制御チャンネルの場合の呼設定中に送られる信号を示す信号図である。第１２図は、セル形状および２つの隣接セル間の距離を示す平面図である。第１３図は、隣接セル間の既知の距離を利用して距離を推定できる場合のセル内ハンドオフを示す。　第１４図は、セルラーモービル無線システムにおけるモービルステーションを示すブロック図である。　第１５Ａ図および第１５Ｂ図は、セルラーモービル無線システムにおけるベースステーションを示すブロック図である。第１６図は、セルラーモービル無線システムにおけるモービル交換センタを示すブロック図である。　好ましい実施例の詳細な説明本発明によれば、モービルステーションが所定ベースステーションとの通信を開始すると、地上ステーション、ベースステーションまたはモービル交換センターにより最適初期タイムアライメントパラメータの推定がなされ、これに対応する修正値かモービルステーションへ送られる。本発明の好ましい実施例によれば、新しいボイスチャンネル」二でのアップリンクバースト、すなわちモービルステーションからベースステーションへのバーストが送信される前に地上システムに利用可能な情報を利用するいくつかの態様で推定を行うことかできる。（新ステーションと旧ステーションか共存していなけれは）呼び出し初期化またはセル内ハンドオフ状況の間に２つの方法を用いることができる。第１図に示す状況時では、セル形状の知識により、モービルステーション内のバーストの重なる確率を最小とする初期タイムアライメントパラメータｉＴＡを定めることかできる。好ましい実施例ては、新モービルステーションまたはハントオフモーピル局は、第１図で点線Ａで示される進入したベースステーションＢＳからセル径の半分の距離にあると仮定する。この結果得られる最適タイムアライメントパラメータの推定値はセル定数となる。第２図に示す状況下では、ベースステーションは、最初のアップリンクバーストの信号強度を測定し、最適タイムアライメントパラメータは、測定した信号強度の関数となる。例えば、制御チャンネル上での新モービルステーションのアクセスのために信号強度を測定するか、デジタルトラフィックチャンネルへのハンドオフ前の新ベースステーションの信号強度のために測定値を使用できる。これにより、ベースステーションまでの距離を推定するのに使用できるパス損失の計算かできる。バス損失と距離を関連させる方程式は既知であり、この方程式はアンテナ高、出力パワーたけてなく地形のタイプ、使用周波数の特性についての情報を考慮できる。本発明の好ましい実施例で使用できるかかる伝播ツールについては、本明細書で引用するハタ・マサノ＼ル著［交通技術に関するＩＥＥＥトランサクション、１９８０年８月ＶＴ−２９巻３号に記載されている。この結果得られる最適タイムアライメントパラメータの推定値は、モービルステーション位置またはパス損失の関数となる。新ベースステーションと旧ベースステーションが共存していないセル内のハンドオフ状況下では、別の方法を用いることができる。新しい呼設定をするときはこの方法は好ましくない。第３図に示す状況下では、地上システムは旧タイムスロットアライメントパラメータを知っており、これを利用してモービルステーションから旧ベースステーションでの距離を推定する。地上システムは、セル形状およびトラフィック測定値に基づく新しいセルの方向へのモービルステーションの最も可能性のあるルート（例えば、セルを通るハイウェイ）をも知っている。この場合新最適タイムアライメントパラメータの推定値は、モービルステーション位置またはバス損失の関数になる。マイクロセルから大きなアンプレラセルヘハンドオフされる第４図の特別の状況下では（マイクロセルはアンブレラセルに対して比較的小さいので）大きな確かさてアンブレラセル内のモービルステーションの位置を推定できる。この結果得られる最適タイムアライメントパラメータの（１Ｌ定値は、既知であるアンブレラセル位置に対するマイクロセル位置の関数であり、セル定数とし２て定義できる。新旧ステーションか共存する場合でハンドオフを必要とする状況下では、同一ベースステーションを使用し、ベースステーションまでの距離は変化しないので旧タイムアライメントパラメータを維持てきない。例えば、（再利用距離ｄＡか再利用距離ｄｌｌ　と異なる場合の）第５図に示すような再利用パーティショニングを利用する時のアンダーレイ／オーバーイセル内のハンドオン、第６図に示すようなセクタセル間のハンドオフまたはセル内でのハンドオフ（同一セル内でのポイス／トラフィックチャンネル内のハンドオフ）に対してこの方法を用いることかできる。発信または着信呼び出しのいずれかの新しい呼び出しを設定するため、第７図に示すようにタイムアライメントの補正をすることなくモービルにより送られるアップリンクアクセスバースト（デジタル制御チャンネル上のアクセスバースト）のタイム時間をベースステーションか測定する。この例では、タイムアライメント制御は、デジタル制御チャンネル構造の一部とならないと仮定する。実際の同期ワード位置か基準同期位置からシフトしていることか検出されると、このシフト量は既知の態様で伝播遅れまたは距離に直接変換される。この距離は初期タイムアライメントパラメータｉＴＡのために新ポイスチャンネル上で利用できる。　新旧ベースステーションか共存しない場合のセル内ハンドオフのための上記方法と新タイムアライメントパラメータ決定のための新しい呼び出しに対する上記方法とを組み合わせることもできる。本発明に係わる方法を次により詳細に説明する。本明細書全体で次の定義および略語を用いることにする。エントリー距離とは、ハンドオフ中のモービルステーションとモービルステーションの通信を受信しようとしている新ヘースステーションとの実際の直線距離（キロメートル）を示す用語であり、ｉＴＡとは、初期タイムアライメント値に関連した一時的な変数である。この値は、エントリー距離から計算され、タイムアライメントフィールドとしてハンドオフおよびチャンネル初期化メツセージに挿入される。ＨＯＢＡＮＧとは、２つの隣接するセル間の直線パスに対するハンドオフ境界角度のことである。２つの隣接するセルが全方向性である場合、９０°の境界角度を取ることができる。このことは、所定角で交差している２つのセクタ状セルにはあてはまらない。第１２図を参照すると、ＨＯＤ　ＩＳＴとは、隣接セルのうちの一つから特定セルまでのハンドオフ距離（キロメートル）を定めるパラメータであり、こうして定義された距離は、セルまでの直接、または最高または平均的トラフィックルートを表示できる。ｌＣＤｌ５Ｔとは、２つの隣接場所間の全距離（キロメートル）を定めるパラメータであり、これはそれらの座標から直接決定できる。ＰｈＬＣとは、物理的レイヤ制＠　（ｐｈｙｓｉｃａｌｌａｙｅｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ）の略語であり、これはデジタルトラフィックチャンネルに対しｌ５−５４により定義されるメツセージタイプの−っである。第８Ａ図および第８Ｂ図は、本発明の第１実施例を示すフローチャートである。これら第８Ａ図および第８Ｂ図のフローチャー１・は、ハンドオフリクエストかアナログまたはデジタルホイス（トラフィック）チャンネルから発生されるポイントて開始し、モービルか／％ンドオフオーダと共に送られたタイムアライメントを利用するポイントて終了している。この方法の第１ステツプでベースステーションがノ＼ンドｔフか必要であると判断すると、モービル交換センタにハンドすフリクエスト（ステップ２００）を送る。モーヒル交換セン々Ｎｉ　Ｓ　Ｃ内のプロセッサは、ノ１ントオフを受信するよう可能な候補セルを受信または決定する（ステップ２０２）。次にＭＳＣのプロセッサは、次にハントオフ用の候補セルのうちの一つを検証し、選択できる（ステップ２０４）。ステップ２０６では、候補セル内のチャン老ルを送信のため選択する。次のステップでは、チャンネルおよびセルのタイプを決定する。特にステップ２０８て選択チャンネルをアナログチャンネルに決定すると、ルートか終了し、推定タイムアライメントパーラメータは決定されない。ステップ２０８て選択されｔこチャニ・ネルかデンタｌレチャン不ルであると、ステ・ツブ２１０で選択されたセルは現在のセルかとうか判別される。そうてあれば、ステップ２３２に進む。ステップ２１０て選択されたセルか現在のセルでなければ、ステップ２１２て選択セルはオーバーレイセルであると判断−される。オーバーレイセルてあれば、ステップ２３２に進む。選択されたセルかステップ２１２てオーバーレイセルでなければステップ２１４で選択セルかアンダーレイセルであるかどうか判別する。アンダーレイセルであれば、ステップ２３２へ進む。選択セルがアンダーレイセルでなければ、ステップ２１６で選択セルが隣接セクタであるかとうか判別する。隣接セクタであれば、ステップ２３２へ進む。ステップ２１６で選択セルが隣接セクタでなけれは、ステップ２１８で現在のチャンネルがデジタルチャンネルかどうか判別する。ステップ２１８で現在のチャンネルがデジタルであれば、現在のセルと候補セルとの間で定められるパラメータＨＯＤＩＳＴ、ＴＣＤＩＳＴおよびＨＯＢＡＮＧをステップ２２０てメモリからフェッチする。このメモリは、モービル交換センタまたはベースステーションで見つけることかできる。ステップ２２２では、現在のタイムアライメント値と共にＨＯＤＩＳＴ、ｌＣＤｌ５ＴおよびＨＯＢＡＮＧパラメータを用いてエントリー距離を推定する。ステップ２２８ては、推定されたエントリー距離を絶対タイムアライメント単位に変換することにより変数ｉＴＡをセットし、ステップ２３０てタイムアライメントされたフィールドと共にハンドオフオーダをｉＴＡへ送る。次にステップ２４２てモービル内のタイムアライメント値をハンドオフオーダのタイムアライメントされたフィールドすなわちｉＴＡにシフトすなわち等しくセットする。　ステップ２２８ては、次の式によって好ましい実施例に従いエントリー距離をタイムアライメント単位（すなわち半シンホル）に変換する。１ＴＡ＝２＋　（１０００Ｘエントリー距離）／（ｃＸビットタイム）ここで、２はラウンドトリップ（周遊）距離を示し、１０００はエントリー距離をメータに変換するのに使用され、Ｃは光速ｍ７秒であり、ビットタイムはｌ５ −５４により定められる１／４８６００秒である。　ステップ２１８で現在のチャンネルかデジタルてないと判断されれば、すなわち現在のチャンネルかアナログであると判断されれば、現在のセルと候補セルとの間で定められたパラメータＨＯＤＩＳＴをメモリからフェッチし、ステップ２２６てＨＯＤ　Ｉ　ＳＴパラメータを使用してエントリー距離を推定する。上記方法に従って、推定されたエントリー距離を絶対タイムアライメント単位に変換することによりステップ２２８で変数ｉＴＡをセットする。次にｉＴＡに等しいタイムアライメントされたフィールドと共にステップ２３０てハントオフオーダを送る。ステップ２４２て、ハントオフオーダ内のモーヒルにより受信されたｉＴＡの値に従って、モーヒルのタイムアライメン１〜をセットまたはシフトする。ステップ２１０〜２１６のいずれかが肯定的に答えられると、ステップ２３２で現在のチャンネルかデジタルであるかどうか判別される。現在のチャンネルかデジタルであれば、ステップ２４０て現在のタイミングオフセットを維持するように変数ｉＴＡをセットし、ステップ２３０でｉＴＡに等しいタイムアライメントされたフィールドと共にハンドオフオーダを送る。ステップ２４２ては、ｉＴＡに従ってモービル内にタイムアライメントをセットする。ステップ２３２て現在のチャンネルかデジタルでない場合、ステップ２３４て信号強度およびパワーレベルからモービルステーションのバス損失を計算する。ステップ２３６では、現在のセルと候補セルとの間で定められだすへてのＨＯＩＩＳＴパラメータをメモリからフェッチし、ステップ２３８でハントオフタイプおよびモービルステーションのパス損失と共にＨＯＤＩＳＴパラメータをしようすることによりエントリー距離を推定する。ステップ２２８ては、エントリー距離を絶対タイムアライメント単位に変換することにより変数ｉＴＡをセットし、ステップ２３０てｉＴＡに等しいタイムアライメントされたフィールドと共にハンドオフオーダを送る。ステップ２４２でモービルはそのタイムアライメントをｉＴＡにセットする。　第９図は、ハンドオフ中の初期タイムアライメントに関して実行されるシステム共にインターフェース間の信号動作を示す信号図である。ステップ２５０て、ハントオフか必要であると判断された後、ヘースステーノヨンはハントオフ候補セルと共にハ〉トオフリクエストを送る。モーヒル交換センタは、セルおよびホイスチャンネルの選択をする候補リストを評価する。説明を簡単にするため、本明細書てはボイスチャンネルとトラフィックチャンネルを相互交換可能に使用できるものとする。モービル交換センタは、ｉＴＡをとのように計算するかを決定するため現在のセル、選択されたセルおよびボイスチャンネルを使用する。ステップ２５２ては、モービル交換センタはｉＴＡに等しいタイムアライメントフィールドと共にハンドオフオーダをモービルに送り、ステップ２５４ては、モービルステーションはｉＴＡのタイムアライメントを使用して新しいボイスチャンネル上で通信を開始する。　第１０Ａ図および第１０Ｂ図は、呼設定中の初期タイムアライメント決定のため実施することか好ましい本発明の好ましい実施例に従った手順のフローチャートである。これらフローチャートは、アクセスまたはページレスポンスを受信するボイ〉１〜で開始し、新しいトラフィックチャンネル上で最初のタイムアライメント調節に至るプロセスを示す。第１０　Ａ図は、アナログ制御チャンネルに対し使用することか好ましく、第１０８Ｕ４はデノタル制御チャンネルに対して使用される。第１０Ａ図は、ステップ３００て開始する。このステップではモービルステーションは発信アクセスリクエストまたはベーシングレスポンスを実行し、ステップ３０２てペースステーションはアクセスリクエストまたはページングレスポンス信号の信号強度を測定する。ステップ３０４てホイスチャンネルか利用できない場合、ルーチンは終了する。ボイスチャンネルか利用できれは、ステップ３０６てチャンネルを選択し、モービルステーションへボイスチャンネル表示を送る。ステップ３０８でベースステーソヨンにより測定された信号強度モービルの所定パワーレベルおよびヘースステーションによって測定されたパワーレベルからモービルステーションのパス損失か計算される。ステップ３１０では、メモリから現在のセルと隣接セルとの間で定められるすへてのＨＯＤＩＳＴパラメータを得る。ステップ３１２では、計算されたバス損失と共にＨＯＤＩＳＴパラメータを使用してエントリー距離を推定する。上記方法に従って、ステップ３１４で推定エントリー距離をタイムアライメント単位に変換することにより利用可能なｉＴＡをセントする。ステップ３１６ては、ｉＴＡに等しいタイムアライメントフィールドと共にモービルステーションに即座にＰｈＬＣメツセージか送られる。ステップ３１７ては、モービルはＰｈＬＣメツセージで受信されたタイムアライメントされｔこフィールド（こ従ってそのタイムアライメント値をセントまたはソフトする。好まし・：は、デジタル制御チャンネル上での通イ３に使用される第１０Ｂ図に示すようにステップ３１８では、モービルステーションは、発信アクセスリクエストまたはページレスポンスを実行し、ステップ３２０でベースステーションはアクセスリクエストまたはベージレスポンス信号の間に時間同期エラーを測定する。ステップ３２２てボイスチャンネルが利用できなければ、ルーチンは終了する。利用できればステップ３２４て一つのチャンネルを選択し、モービルステーションへボイスチャンネル表示を送る。ステップ３２６では、測定された時間開明エラーを使用して変数ｉＴＡを推定し、ステップ３２８て新しいチャンネル上でｉＴＡに等しいタイムアライメントフィールドと共にＰｈＬＣメツセージをモービルステーションへ送る。ステップ３２９ては、モービルは、ＰｈＬＣメツセージ内の受信されたタイムアライメントフィールドに従ってそのタイムアライメント値をセット又はシフトする。第１１図は、アナログまたはデジタル制御チャンネルの両ケースでの呼設定中に送信される信号を示すよう一般化された（ｉ号の図である。３３０では、ベースステーションにより信号強度または時間同期エラーか測定される。３３２ては、モービル交換センターによりボイスチャンネルか選択され、捕捉される。次にモービル交換センターは、３３４てスタートオーダと共に信号強度または時間同期エラーの測定値を選択したボイスチャンネルへ送る。３３６では、セルパラメータおよび制御チャンネル測定値からｉＴＡを推定し、３３８でモービルステーションはｉＴＡのタイムアライメントを使用して定期送信を開始する。次に上記のように本発明に従って実行される計算について説明する。第８Ｂ図のステップ２２２ては、次のように本発明の好ましい実施態様に従ってエントリー距離を推定する。現在の（旧チャンネル）タイムアライメントは既知である、エントリー距離を計算するのにセルのパラメータＨＯＤＩＳＴ、ｌＣＤｌ５ＴおよびＨＯＢＡＮＧと共に使用される。第１２図は、ハンドオフ境界角度（ＨＯＢＡＮＧ）を９０°にすることによりエントリー距離を解く問題の簡略方法を示す。しかしながら、境界角度か別のＨＯＢＡＮＧ値を特徴としていても、サインおよびコサインの法則を利用することによりエントリー距離を推定し、第１２図に示す三角形内の既知量により未知の辺の長さを解くことができる。次の式を用いることができる。ここでＸはエントり一距離てあり、ＳはタイムアライメントＴＡてあり、Ｕｌ；！ＨＯＤ　Ｉ　ＳＴパラメ−９、ｖハエＣＤｌ５ＴマイナスＨＯＤＩＳＴてあり、γはＨＯＢＡＮＧである。この方法は、旧タイムアライメント値か利用できるとき、例えば第３図に示されるハンドオフの場合に使用できる。本発明の好ましい実施例によれば、第８Ｂ図のステップ２２６では次のようにエントリー距離か推定される。現在また旧タイムアライメントか第１２図で未知であるとき、モーヒルはアナログチャンネル上にあるので、ステップ２２２の方法でエントリー距離を推定てきない。この代わりに、実際のエントリー距離をセルパラメータＨＯＤＩＳＴで近似てきると仮定することにより推定を行う。この結果、エラーは許容可能となり、このエラーは最高トラフィックのルートを表すようＨＯＤ　Ｉ　ＳＴを調節することにより（または別のパラメータ定義または使用することにより）更に減少できる。旧タイムアライメント値を利用てきないとき、例えば第１図および第３図に示されるハンドオフの場合に対してこの方法は利用できる。この方法は、アンブレラセル場所上のマイクロセル内のハントオフ距離か既知の定数であるとき第４図に示すハントオフの場合に対する本発明の好ましい方法である。　第８Ｂ図のステップ２３８ては、次の方法により好ましい実施例としてエントリー距離を推定する。この方法は、モーヒルステーションの位置かほとんど分かっていないときに使用する。この方法は、例えば旧チャンネルかアナログで、あるタイプのハンドオフを行うときの方法でもある。特に、この方法は、一つのオーバーレイセルから一つのアンダーレイセルまでの間、２つのセクタ間、またはセル内ハンドオフにより示されるハンドオフ状況時に適す。アンダーレイとオーバーレイセルの間でのハントオフまたはセクタごとのハンドオフの場合、モーヒルステーションは、セル境界に沿う実質的に任意の位置からセルに進入できる。実際の境界、よってモービルステーションの位置は、バス損失により大きく影響されるので、２つのセルまたはセクタ間で定められる標準的ハンドオフ距離の他にバス損失を考慮すべきである。換言すれば、エントリー距離の推定値は、次のように本発明の好ましい実施例に従って計算される。ＥＮＴＲＹＤＩＳＴ　＝　ＨＯＤＩＳＴ　＋　ｋｌ×　バス損失ここで、ＨＯＤ　Ｉ　ＳＴは、オーバーレイセルとアンダーレイセルとの間または２つのセクタ間で定められ、ｋｌはバス損失の重要性を定める定数であり、バス損失とは既知の送信パワーレベルとそれに対応する受信パワーレベルとの差である。定数ｋｌは、径方向距離をバス損失に相関化させるよう実際の測定または伝播予想をすることにより決定されるので、ｋｌは距離とバス損失との相関ファクタから誘導てきる。セル内ハンドオフの場合に対しては、セル内のモービルステーションの位置は何も判っていない。この場合、ハンドオフエントリー距離（ＨＯＤ　Ｉ　ＳＴ）によりマツプアウトされた平均的セル寸法の位置部をセル内に取り込むことにより推定値を得ることかできる。ＢＳＩが現在のベースステーションでありＢＳ２〜ＢＳ５かセル内の隣接ステーションを示す第１３図を参照すれば、二のことか理解されよう。第１３図では、セル寸法は、ＨＯＤＩＳＴ２〜ＨＯＤＩＳＴ５の平均値として推定できる。。モーヒノ１．は、セル境界により定められる領域内のいかなる所にも位置できるので、測定されたパス損失に従って平均セル４法の分数を用いなければならない。これは、次の式て表すことかできる。エントリー距離　＝　（ｋ２Ｘバス損失）×ＡＶＥＨＯＤ　Ｉ　ＳＴここてＡＶＥＨＯＤ　Ｉ　ＳＴはＨＯＤ　Ｉ　ＳＴ　１−ＨＯＤ　ｌ５Ｔ５を平均することにより計算されるセル寸法の推定値であり、ｋ２はパス損失に基づきセル寸法を減少した定数である。この定数に２は、ｋｌとおなしように決定される。第８Ｂ図のステップ２４０ては、新セルまたはチャンネルか旧セルまたはチャンネルと同じ物理的位置を共有するよう知られているときは、エントリー距離は現在のチャンネルタイムアライメントからすでに知られており、計算は不要である。この場合のモービルステーションにはハントオフの後で現在のタイミングオフセットを維持するよう指示しなければならない。この方法は、旧タイムアライメント値か利用できるときの第５図および第６図に示されるハントオフおよびあるデジタルボイス／トラフィックチャンネルからあるデジタルボイスチャンネルへのセル内ハントオフに対して使用できる。第１０Ａ図のステップ３１２て、本発明の好ましい実施例による次の方法を用いてエントリー距離を推定できる。モービルステーションか呼設定のためアナログ制御チャンネルを使用するとき、アクセスされたセル内でのモーヒルステーションの位置は、はとんと判っていない。しかしなから、アクセスリクエストまたはページングレスポンス中に測定されたモービルステーションのパス損失は、エンＩ・り一距離推定のため第１３図を参照して説明した方法と同し態様でセル内への平均ＨＯＤＩＳＴ値と共に使用でき、このバス損失は、例えば第２図に示す状況下で使用できる。第１０Ｂ図のステップ３２６ては、タイムアライメントパラメータｉＴＡを次のように推定できる。デジタル制御チャンネル上のモービルステーションのアクセスリクエストのタイム同期エラーは直接に測定できるので、エントリー距離又は呼設定距離を参照することなく変数ｉＴＡを計算できる（第７図参照）。　第１４図は、典型的なモービルステーションの機能要素のブロック図である。操作部６２はマイクロプロセッサで制御され、ハンドセット６１内に組み込まれていることが多い。この操作部６２はブツシュボタンのキーバッドと目盛り数字のディスプレイ（図示せず）を含む。ディスプレイ作動中に押されたキーの検出は、上記マイクロプロセッサにより処理される。　制御部６４（これもマイクロプロセッサに基づく）は、次の仕事を処理する。制御部６４は、従来のプロトコルに従った無線パス上でのデータの信号化を制御する。制御部６４は更に無線部６５を制御し、チャンネルの選択、送信開始、チャンネルパスの開放等の操作を実行する。最後に制御部６４は最も近いベースステーションにより発信されている制御チャンネルの走査も制御し、どの制御チャンネルによって通信を行うかを決定する。無線部６４は、送信機と、受信機と、電力増幅器（図示せず）から成り、ベースステーションで述べた対応する部分に極めて類似して機能する。デュプレックスフィルタ６６を用いて同一アンテナより無線パス上で同時送受信できる。更にハンドフリー操作かできるようにラウドスピーカ−６８とマイクロッすン７０を設置てきる。第１５Ａ図および第１５Ｂ図はセルラーモービル無線システム内のベースステーションの一例を示すブロック図である。このベースステーションは、デジタル通信チャンネル、アナログ通信チャンネルおよび制御のために使用される複数の無線チャンネル上で送受するように設計されている。第１５Ｂ図に示される装置の構成すなわち、一つの制御チャンネルと多数のボイスチャンネルと一台の信号強度受信機は、一つのセルで作動するのに必要な無線チャンネルグループの典型的な構成′例である。ＰＩ　５Ａ図に示す代表的なベースステーションは３つの主要な機能ユニット、すなわち無線チャンネルグループ３２と交換無線インターフェース３０と電源（図示せず）とから成る。交換無線インターフェース３０はモーヒル交換センタとベースステーションとの間で信号に対するメディアとして機能するので、この装置はチャンネルユニットからデータを受信し、ベースステーションデータリンクに対する専用モービル交換センタ上のモービル交換センタにこのデータを送る。逆方向では、この装置はステーションデータリンクに対するモービル交換センタ上のモービル交換センタからデータを受信し、このデータを目的のチャンネルユニットに送る。メイン電源からアナログ式のＡＣ／ＤＣコンバータを介して、ベースステーションに２６．４ボルトの電圧が分配電圧として常に与えられている。通常はメイン電源か故障した場合に連続ザービスできるようバッテリのバックアップ電源か設けられている。無線チャンネルグループ３２はモービルステーションとの無線通信を処理するのに通常必要とされる装置のすへてを保持している。第１５Ｂ図に示す代表的な無線チャンネルグループ３２は次の装置から成る。すなわちチャンネルユニット４２．４４、送信機／結合器４６、受信機用マルチカプラー４８、信号強度受信機５０、制御チャンネル冗長スイッチ５２、チャンネルテスタ５４、パワーモニターユニットおよびアンテナシステム５８から成る。制御チャンネル４２用のチャンネルユニットと、ボイスチャンネル４４用のチャンネルユニットは同しである。各チャンネルユニットは送信機４４０と受信機４４２と制御ユニッｌ−４４４と送信機の出力端に接続されたパワーアンプ（図示せず）とから成る。出力パワーは当該チャンネルのカバーエリアの大きさを決定し、各セルで必要なカバーエリアを得るため特定の使用パワーアンプが選択される。更に、出力パワーの正確な調節は手動で実施できる。無線チャンネルグループは多数のチャンネルユニット例えば９６のチャンネルユニットから構成できる。無線ベースステーションは一つ以上の無線チャンネルグループから構成できる。代表的な構成例では、受信機用マルチカプラー４８により多数のチャンネル受信機と信号強度受信機を同し受信アンテナに接続できる。同し受信用アンテナに例えば４８台までのチャンネル受信機と２台の信号強度受信機を接続できる。信号強度受信機５０は一つのチャンネルユニットフレームに組み込まれる。この受信機は受信機４４２と制御ユニッｌ−４４４とから成る。この信号強度受信機５ｏは隣接するセルに割り当てられた任意のチャンネル上の（モーヒルステーションからの）受信信号の強度を測定する。モーヒル交換センタおよびチャンネルにより特定される対応するチャンネル番号が一つずつ連続的にスキャンされ、制御ユニット４４４内に測定値のサンプルが記憶される。送信機結合器・１６は一本の共通アンテナに多数の送信機を接続できるようにする。例えば一本のアンテナに１６台までの送信機を接続できる。チャンネルテスタ５４はモービル交換センタのオペレータにより制御された装置テストを行う。パワーユニット５６は結合器の出力端に接続されており、進行パワーと反射パワーを管理し、例えば反射パワーか過度に大きくなったときアラームを付勢する。アンテナシステムは必要なセルの形状に応じたいくつかの代替アンテナを含む。　種々のチャンネルユニットで使用される制御ユニット４４４は、マイクロプロセッサに基づくものてあり、このマイクロプロセッサはリード／ライトメモリに構成されたプログラムメモリを備えている。好ましい実施例では、ベースステーションで行われる本発明の方法の一部はマイクロプロセッサ内で実行される。このマイクロプロセッサは市販されている適当な任意のマイクロプロセッサでよい。制御ユニットは多数の機能を実行し、その機能をのうちの多くは本発明に対応しており、本明細書に述へたものである。本明細書に述へていない他の機能は本発明に対応していないものと考える。制御ユニット４４４はモーヒル交換センタとモービルステーションとの間のデータメツセージの交換を制御する。モービルステーションへのデータは同期化ビットおよびエラー補正パターンによりフォーマット化され、送信機へ送り込まれる。受信機４４２を通ったモービルステーションからのデータは、検出されてデコードされ、こオ］をも交換センタに送る前に可能性のあるエラーか補正される。制御用ユニット４４４は受信機４４２により測定された信号強度も評価する。　第１６図は、本発明に係わる方法を実行するのに使用できるモービル交換センタの一例のブロック図である。第１６図に示されるモービル交換センタは、一つのモーヒル交換センター内の機能ユニットのいくつかの簡略されたブロック図となっている。しかしながら、第１６図は一つのモービル交換センターの一例を示すもので、他のシステムを使用することもてきる。　モーヒル交換センター７０は、高度なモジュラ−状のシステムであって、中央プロセッサ７２と池のサブシステムと統合されたセルラーシステム用のモーヒル電話サブシステム７４とから成る。中央プロセッサ７２にはグループ交換サブシステム７６、共通チャンネル信号化サブシステム７８、およびトランクおよび信号化サブシステム８０か接続されている。モービル電話サブシステム７４は、地域プロセッサ８２とモーヒル電話ベースステーションラインターミナル８４と信号ターミナル８６を含む。他のサブシステムの各々もリーショナルプロセッサ８２を含む。モーヒル電話サブシステム７４は、モーヒルステーションとの信号の授受のみならず、すへての特定のモーヒル加入者用機能、セルラーネット機能を処理する。サブシステム７・１は更に共通チャンネル信号サブシステム７８にモーヒル交換センターからの必要なデータも与える。モービル電話サブシステム７４ではセルラーシステムに固有の作動および保守機能も実行される。モービル電話サブシステム７４はモーヒル電話ベースステーションラインターミナル８４を含み、このターミナルはモーヒル電話サブシステム７４をシステム内の種々のベースステーションおよび公衆交換電話ネットワークに接続される。モーヒル電話サブシステム７４に設けられた信号ターミナル８６は、設けられた交換センターとベースステーションとの間のデータ通信を処理する。サブシステムの各々に設けられたリーノヨナルプロセッサ８２は、交換システム、処理サンプル、ルーチンおよび大容量タスク用のリージョナルソフトウエアを記憶し、これを実行する。グループ交換サブシステム７６は、トラフィック制御サブシステム（図示せず）により制御される。このグループ交換サブシステム７６は、グループ交換機（図示せず）を通る接続をセットアツプし、監督し、クリアする。共通チャンネル信号サブシステム７８は所定の規格に従って送られるメツセージの信号化、ルート設定、監督および補正をするための機能を含む。トランクおよび信号サブシステム８０は公衆交換電話ネットワークおよび他のモービル交換センターへのトランクラインの状態を監督する。中央プロセッサ７２はより複雑な機能を処理する交換システム用の中央プロセッサのソフトウェアを格納し、実行する。これら機能はンヨブ管理、メモリ処理、ブロダラムのローディングおよび変更等を含むか、これらのみに限定されるものではない。好ましい実施例におけるモーヒル電話サブシステム７４内のリージョナルプロセッサ８２は、モービ交換センター内で生じる本発明に係わる方法の一部を実行する。これとは別に、これら方法は中央プロセッサ７２内で実行してもよい。以上の特定の実施例の説明により、本発明の一般的な特性か完全に明らかとなるので、現在の知識を適用すれば包括的な概念から逸脱することなく、かかる特定の実施例を容易に変更および／または種々の用途に適用できるので、かかる適用および変更は開示した実施例の趣旨および均等物の範囲内にあると解すべきである。本明細書で用いた用語は、単に説明のためのものであり、限定のためのものではないと解すべきである。国際調査報告国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．モービルステーション内のタイムアライメントパラメータを最初にセットするためのモービル無線システムにおける方法であって、新しいトラフィックチャンネルでの通信が成立する前に、利用できる情報に基づき所望のベースステーションの新しいトラフィックチャンネル上での通信の間に使用するための最適タイムアライメントパラメータを推定し、この推定されたタイムアライメントパラメータをモービルステーションに送り、推定されたタイムアライメントパラメータに従って、モービルステーション内のタイムアライメントパラメータをセットする工程から成る方法。
２．ハンドオフリクエストの受信時に、上記推定工程を実行し、ハンドオフオーダーと共に推定されたタイムアライメントパラメータを送る請求項１に記載の方法。
３．アクセスリクエストまたはページングレスポンスの受信時に、上記推定工程を実行し、新トラフィックチャンネル上の物理的層の制御メッセージと共に推定されたタイムアライメントパラメータを送る請求項１に記載の方法。
４．最適タイムアライメントパラメータを推定するのに使用される利用可能な情報は、ハンドオフ境界角度値、ハンドオフ距離値、全距離値および現在のタイムアライメント値である請求項２に記載の方法。
５．最適タイムアライメントパラメータを推定するのに使用される利用可能な情報は、ハンドオフ距離値である請求項２に記載の方法。
６．最適タイムアライメントパラメータを推定するのに使用される利用可能な情報は、パス損失値および少なくとも一つのハンドオフ距離値である請求項２に記載の方法。
７．最適タイムアライメントパラメータを推定するのに使用される利用可能な情報は、現在のタイムアライメント値である請求項２に記載の方法。
８．最適タイムアライメントパラメータを推定するのに使用される利用可能な情報は、パス損失値および少なくとも一つのハンドオフ距離値である請求項３に記載の方法。
９．最適タイムアライメントパラメータを推定するのに使用される利用可能な情報は、測定されたタイム同期エラー値である請求項３に記載の方法。
１０．ハンドオフオーダーまたは物理的レイヤの制御メッセージでタイムアライメント値をモービルステーションへ送るためのモービル無線システムにおける方法であって、通信成立前に利用できる情報に基づき、所望ベースステーションの新トラフィックチャンネル上での通信中に使用する最適タイムアライメントパラメータを推定し、ハンドオフオーダーまたは物理的レイヤの制御メッセージ中にモービルステーションへ推定されたタイムアライメントパラメータを送る工程から成る方法。
１１．最適タイムアライメントパラメータを推定するのに使用される利用可能な情報は、ハンドオフ境界角度値、ハンドオフ距離値、全距離値および現在のタイムアライメント値である請求項１０に記載の方法。
１２．最適タイムアライメントパラメータを推定するのに使用される利用可能な情報は、ハンドオフ距離値である請求項１０に記載の方法。
１３．最適タイムアライメントパラメータを推定するのに使用される利用可能な情報は、バス損失値および少なくとも一つのハンドオフ距離値である請求項１０に記載の方法。
１４．最適タイムアライメントパラメータを推定するのに使用される利用可能な情報は、現在のタイムアライメント値である請求項１０に記載の方法。
１５．最適タイムアライメントパラメータを推定するのに使用される利用可能な情報は、パス損失値および少なくとも一つのハンドオフ距離値である請求項１０に記載の方法。
１６．モービルステーション内のタイムアライメントパラメータを最初にセットするための、複数のセルを有するモービル無線システムにおける装置であって、新しいトラフィックチャンネルでの通信が成立する前に、利用できる情報に基づき所望のベースステーションの新しいトラフィックチャンネル上での通信の間に使用するための最適タイムアライメントパラメータを推定する手段と、推定されたタイムアライメントパラメータをモービルステーションに送る手段と、推定されたタイムアライメントパラメータに従って、モービルステーション内のタイムアライメントパラメータをセットする手段とから成る装置。
１７．ハンドオフオーダーまたは物理的レイヤの制御メッセージ中でタイムアライメント値をモービルステーションへ送るためのモービル無線システムにおける装置であって、通信成立前に利用できる情報に基づき、所望ベースステーションの新トラフィックチャンネル上での通信中に使用する最適タイムアライメントパラメータを推定する手段と、ハンドオフオーダーまたは物理的レイヤの制御メッセージ中にモービルステーションへ推定されたタイムアライメントパラメータを送る手段とから成る方法。