JPH10262274A - 移動局及びソフトハンドオフ方法 - Google Patents
移動局及びソフトハンドオフ方法Info
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
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- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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- H04W36/18—Performing reselection for specific purposes for allowing seamless reselection, e.g. soft reselection
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Abstract
とを目的とする。 【解決手段】 ブランチ1a〜1nは、基地局からの無
線信号を受信して独立に動作する。ブランチ動作制御部
30は、周辺基地局からの信号の受信レベルより移動先
基地局を検出し、移動先基地局の検出後は、ブランチの
一部を移動元基地局からの通信を維持するように制御し
ながら他のブランチを移動先基地局の拡散符号とキャリ
ア周波数との同期確立を行うように制御し、同期確立後
は移動元基地局との通信を解除するようにブランチ動作
を制御する。
Description
ンドオフ方法に関し、特に異なるセル環境で通信を行う
移動局及び異なるセル環境でソフトハンドオフを行うソ
フトハンドオフ方法に関する。
アナログ移動通信からディジタル移動通信へ移行してい
る。このディジタル移動通信のアクセス形態としては、
利用者毎に時間を区切って同一周波数を共有するTDM
A(時分割多重アクセス)と、スペクトラム拡散通信を
用いたCDMA(符号分割多重アクセス)とがある。現
在は、さらなる通話容量拡大のためTDMAより加入者
を増やせるCDMAが、次世代移動通信の基幹技術にな
るものとして注目を集めている。
した場合には通信を継続するために、通信相手の基地局
を移動先セルの基地局に切り換える必要がある。この切
り換え制御をハンドオフと呼ぶ。
一のキャリア周波数を利用できるため、ハンドオフ時は
キャリア周波数の同期をとる必要がなく、拡散符号のみ
同期をとればよい。したがって、セル境界付近では複数
の基地局からの信号を同時に受信することが可能であ
る。このためTDMAで多元接続していた移動局では実
現できなかったソフトハンドオフと呼ばれる機能が実現
できる。これは、移動局の移動につれて相対する基地局
を切り換える場合にその切り換えを利用者にわからない
ように瞬時に行うものである。このようなソフトハンド
オフは、音声情報のみの通信よりもむしろ、携帯電話な
どを使ったデータ通信に対して非常に重要なものとな
る。
う場合は、ある移動局にとって他の移動局のキャリア周
波数は干渉となり、この干渉の程度はキャリア周波数の
送信電力に依存する。特にマクロセルとマイクロセルを
オーバラップさせたアンブレラと呼ばれるセル環境、ま
たはマルチセルのようなセル環境では、この干渉波が目
的の電波に比べて非常に強くなる場合がある。例えば、
ある移動局に対して目的の基地局は比較的遠方にあり、
別のキャリア周波数を送信する基地局が至近距離にある
場合などである。このような至近距離からの非希望波は
著しいレベルの干渉をもたらす。したがって、このよう
なセル環境ではキャリア周波数を異なるものにする必要
がある。
環境での従来のソフトハンドオフを説明する図である。
ソフトハンドオフを行わない期間は通常モードとし、ソ
フトハンドオフを行う期間を圧縮モードとする。ソフト
ハンドオフ期間中の圧縮モードでは、受信データRXを
通常モードの受信データRXよりも1/2に圧縮する。
そして、空いた時間で移動先基地局と同期をとってソフ
トハンドオフを行う。このような時分割処理によって同
時通信を可能にしていた。
ソフトハンドオフでは、拡散率が1/2となるため干渉
を受けやすくなる。逆にこれを補うために送信電力を2
倍にすると他の移動局に干渉を与えてしまい、結果的に
通話容量の低減を伴うといった問題があった。
うな時分割処理によって測定しようとすれば通話容量は
さらに低減するといった問題があった。本発明はこのよ
うな点に鑑みてなされたものであり、通話容量を低減さ
せないでソフトハンドオフを可能にする移動局を提供す
ることを目的とする。
減させないでソフトハンドオフを可能にするソフトハン
ドオフ方法を提供することにある。
決するために、図1に示すような移動局が提供される。
複数のブランチ1a〜1nは、基地局からの無線信号を
受信して独立に動作する。ブランチ動作制御部3は、周
辺基地局からの信号の受信レベルより移動先基地局を検
出し、移動先基地局の検出後は、ブランチ1a〜1nの
一部を移動元基地局からの通信を維持するように制御し
ながら他のブランチを移動先基地局の拡散符号とキャリ
ア周波数との同期確立を行うように制御し、同期確立後
は移動元基地局との通信を解除する。
する。ブランチ動作制御部3は、このブランチ1a〜1
nの動作制御を行う。ブランチ1a〜1nはともに通信
用の周辺基地局のパワーを測定するための複数の相関器
をもち、この相関器を用いて周辺基地局の受信レベルを
測定し、最大受信レベルの基地局である移動先基地局を
検出する。
1nの一部を移動元基地局からの通信を維持するように
制御しながら他のブランチを移動先基地局の拡散符号と
キャリア周波数との同期確立を行うように制御する。そ
して、同期確立後は移動元基地局との通信を解除して、
ブランチ1a〜1nでダイバーシティ受信を行って、移
動先基地局と通信を再開するようにする。
方法が提供される。移動局は、移動先基地局を検出す
る。移動局は、無線回線制御局にソフトハンドオフ要求
を通知する。無線回線制御局は、ソフトハンドオフ要求
と拡散符号とを移動先基地局に通知する。移動先基地局
は、移動局との回線を接続するために拡散符号とキャリ
ア周波数との送信及び移動局との受信準備を行う。移動
局は、一部のブランチは移動元基地局との接続を維持
し、他のブランチは移動先基地局との接続を開始する。
同期確立後は、他のブランチはダイバーシティ受信を復
帰する。移動先基地局は、同期が確立したことを無線回
線制御局に通知する。無線回線制御局は、移動元基地局
へ移動局との接続解除を通知する。
場合は、周辺基地局の無線信号レベルを測定して、最大
受信レベルの基地局を移動先基地局とする。そして、移
動局は、移動先基地局からの拡散符号とキャリア周波数
とを受信するために複数のブランチを独立に動作させ
て、一部のブランチは移動元基地局との接続を維持し、
他のブランチは移動先基地局との接続を開始する。その
後、他のブランチで移動先基地局からの拡散符号とキャ
リア周波数との同期確立後、移動先基地局にその旨を通
知すると同時に移動局のダイバーシティ受信を復帰させ
る。
を参照して説明する。図1は、本発明である移動局の原
理図である。複数のブランチ1a〜1nは、基地局から
の無線信号を受信して独立に動作する。ブランチ動作制
御部3は、周辺基地局からの信号の受信レベルより移動
先基地局を検出し、移動先基地局の検出後は、ブランチ
1a〜1nの一部を移動元基地局からの通信を維持する
ように制御しながら他のブランチを移動先基地局の拡散
符号とキャリア周波数との同期確立を行うように制御
し、同期確立後は移動元基地局との通信を解除する。
の形態について説明する。図2は2系統のブランチをも
つ移動局の構成図である。移動局は2系統のブランチ1
0、20を持つ。ブランチ動作制御部30は、ブランチ
10、20の動作制御を行う。ダイバーシティ合成部4
0は、ブランチ10、20で復調された復調信号を受信
して、ダイバーシティ合成を行う。選択部50は、ブラ
ンチ動作制御部30からの指示を受けて、ダイバーシテ
ィ合成部40の出力であるダイバーシティ合成信号、あ
るいはブランチ10、20のいずれか一方のみで復調さ
れた復調信号を選択する。べースバンド信号処理部60
は、選択部50で選択されたダイバーシティ合成信号、
あるいはブランチ10、20のいずれか一方のみで復調
された復調信号からベースバンド信号を再生し、このベ
ースバンド信号から移動先基地局の情報をブランチ動作
制御部30に送信する。
0、20は独立に動作する。ブランチ動作制御部30
は、このブランチ10、20の動作制御を行う。ブラン
チ10、20はともに通信用の周辺基地局のパワーを測
定するための複数の相関器をもち、この相関器を用いて
周辺基地局の受信レベルを測定し、最大受信レベルの基
地局である移動先基地局を検出する。また、ここでの受
信レベルの測定は周期的に行われる。
20の一方を移動元基地局からの通信を維持するように
制御しながらブランチ10、20の他方を移動先基地局
の拡散符号とキャリア周波数との同期確立を行うように
制御する。そして、同期確立後は移動元基地局との通信
を解除して、ブランチ10、20の両方でダイバーシテ
ィ受信を行って、移動先基地局と通信を再開するように
する。
ンチ10、20の両方でダイバーシティ受信を行った場
合にブランチ10、20内で復調した復調信号のダイバ
ーシティ合成を行ってダイバーシティ合成信号を出力す
る。選択部50は、このダイバーシティ合成信号、ある
いはダイバーシティ受信を行わずにブランチ10、20
の一方のみで受信して復調された復調信号、のいずれか
をブランチ動作制御部30からの指示により選択する。
ベースバンド信号処理部60は、選択部50で選択され
たダイバーシティ合成信号、あるいはブランチ10、2
0の一方のみで復調された復調信号からベースバンド信
号を再生する。そして、このベースバンド信号から得た
移動先基地局の情報をブランチ動作制御部30に送信す
る。
詳しく説明する。図3は、移動局の詳細構成図である。
アンテナ11は、基地局からの無線信号を受信する。シ
ンセサイザ12は、基地局が変調を行う際に用いたキャ
リア周波数をブランチ動作制御部30から設定され、出
力する。受信機13は、アンテナ11で受信した無線信
号にシンセサイザ12からのキャリア周波数を乗算して
周波数変換を行う。スペクトラム拡散復調部14は、周
波数変換後の中間周波数出力に対してスペクトラム拡散
復調を行う。また、スペクトラム拡散復調部14は、周
辺基地局の受信レベルの測定、あるいは拡散符号及びキ
ャリア周波数の同期確立を行うための制御信号をブラン
チ動作制御部30から受信する。さらにスペクトラム拡
散復調部14で復調された復調信号は、ダイバーシティ
合成部40、選択部50へ送信される。ブランチ20の
構成も同様なので説明は省略する。
は、拡散符号の同期確立を行う図示していないDLL
(Delay Locked Loop)と、キャラクタ周波数の同期確立
を行う図示していないAFC(Auto Frequency Control
ler)とを含む。
0、20からの復調信号を受信して、ダイバーシティ合
成を行う。すなわち、ダイバーシティ合成部40では、
スペクトラム拡散復調部14、24で復調された2つの
復調信号との位相差を検出して、この位相差を表す位相
比較電圧を発生させる。そして、この位相比較電圧にも
とづいて一方の復調信号を適切に移相させて2つの復調
信号を同相状態にして合成し、ダイバーシティ合成信号
を生成する。
らの指示を受けて、このダイバーシティ合成信号、ある
いはスペクトル拡散復調部14、24のいずれか一方の
みで復調された復調信号を選択する。べースバンド信号
処理部60は、選択部50で選択されたダイバーシティ
合成信号、あるいはスペクトラム拡散復調部14、24
のいずれか一方のみで復調された復調信号からベースバ
ンド信号を再生し、このベースバンド信号から移動先基
地局の情報をブランチ動作制御部30に送信する。そし
て、べースバンド信号は、図示していない音声処理を行
う音声コーデックなどへ送信されて処理される。
ャリア周波数セル間でソフトハンドオフを行うセル環境
について説明する。図4は、異なるキャリア周波数セル
間でソフトハンドオフが行われるセル環境を示す概念図
である。セル環境として、セル200、300が配置さ
れている。移動局100は、セル200からセル300
へ移動するものとして、セル200には移動元基地局2
01、セル300には移動先基地局301が配置され
る。また、無線回線制御局400は、移動元基地局20
1及び移動先基地局301と接続して無線回線制御を行
う。
100の動作について説明する。移動局100がセル2
00に存在して通信を行う場合は、移動局100と移動
元基地局201間で拡散符号C及びキャリア周波数f1
との同期が確立されて通信が行われる。また、移動局1
00は周期的に受信レベルを測定しており、セル300
に近づくにつれ、最大受信レベルの基地局である移動先
基地局301を検出する。移動局100は、移動元基地
局201との通信を維持しながら、移動先基地局301
と拡散符号C及びキャリア周波数f2との同期捕捉を行
い、同期が確立すると、移動元基地局201との通信を
解除し、移動先基地局301に対して通信を再開する。
図6を用いてさらに詳しく説明する。図5と図6は、移
動局100の動作を説明するためのシーケンス図であ
る。なお、最大受信レベルを検知するブランチをブラン
チ20とする。そして、ソフトハンドオフ時、移動元基
地局201と通信を維持するブランチをブランチ10、
移動先基地局301と同期捕捉を行うブランチをブラン
チ20とする。 〔S1〕ブランチ動作制御部30は、シンセサイザ1
2、22に対して移動元基地局201用のキャリア周波
数f1を設定する。 〔S2〕ブランチ動作制御部30は、スペクトラム拡散
復調部14、24に対して周辺基地局の受信レベルの測
定を周期的に指示する。 〔S3〕ブランチ動作制御部30は、選択部50にダイ
バーシティ合成信号を選択するように指示する。 〔S4〕スペクトラム拡散復調部14、24は、移動元
基地局201からの受信レベル低下情報をブランチ動作
制御部30へ通知する。 〔S5〕べースバンド信号処理部60は、移動先基地局
301の情報を受信して、この情報である拡散符号Cと
キャリア周波数f2とをブランチ動作制御部30に通知
する。また、この時点でソフトハンドオフが開始する。 〔S6〕ブランチ動作制御部30は、キャリア周波数f
2をシンセサイザ22に設定する。 〔S7〕ブランチ動作制御部30は、選択部50にブラ
ンチ10で復調した復調信号を選択するように指示す
る。 〔S8〕ブランチ動作制御部30は、スペクトラム拡散
復調部24に拡散符号Cを通知し、スペクトラム拡散復
調部24は移動先基地局301との同期捕捉を開始す
る。 〔S9〕スペクトラム拡散復調部24は、同期確立完了
後、同期確立完了通知をブランチ動作制御部30へ通知
する。 〔S10〕ブランチ動作制御部30は、選択部50にブ
ランチ20で復調した復調信号を選択するように指示す
る。 〔S11〕ブランチ動作制御部30は、スペクトラム拡
散復調部14に移動先基地局301との同期情報を通知
する。 〔S12〕ブランチ動作制御部30は、シンセサイザ1
2にキャリア周波数f2を設定する。 〔S13〕スペクトラム拡散復調部14は、同期確立完
了後、ブランチ動作制御部30に同期確立完了通知を行
う。 〔S14〕ブランチ動作制御部30は、選択部50にダ
イバーシティ合成信号を選択するように指示する。ま
た、この時点でハンドオフが終了する。
との通信解除後は、ブランチ10、20でダイバーシテ
ィ受信を行ったが、ダイバーシティ受信を行わずにブラ
ンチ10、20のいずれか一方で移動先基地局301と
の通信を再開してもよい。この場合は、ダイバーシティ
合成部40と選択部50とを設ける必要はなく、べース
バンド信号処理部60は、ブランチ10、20の一方の
みで復調された復調信号からべースバンド信号を再生し
て通信を再開すればよい。
0は、ブランチ動作制御部30で2系統のブランチ1
0、20を独立に動作制御して、複数の相関器を用いて
周辺基地局の受信レベルを測定し、最大受信レベルの基
地局である移動先基地局301を検出した後、ブランチ
10で移動元基地局201との通信を維持し、ブランチ
20で移動先基地局301との同期確立をし、同期確立
後はダイバーシティ受信を行う構成とした。これによ
り、通話容量が低減せずにソフトハンドオフを行うこと
が可能になる。
いて説明する。図7は、本発明のソフトハンドオフ方法
の処理手順を示すフローチャートである。 〔S20〕移動局100は、移動先基地局301を検出
する。移動局100が移動先基地局301を検出する場
合は、周辺基地局の無線信号レベルを測定して、最大受
信レベルの基地局を移動先基地局301とする。 〔S21〕移動局100は、無線回線制御局400にソ
フトハンドオフ要求を通知する。 〔S22〕無線回線制御局400は、ソフトハンドオフ
要求と拡散符号とを移動先基地局301に通知する。 〔S23〕移動先基地局301は、移動局100との回
線を接続するために拡散符号とキャリア周波数との送信
及び移動局100との受信準備を行う。 〔S24〕移動局100は、移動先基地局301からの
拡散符号とキャリア周波数とを受信するために複数のブ
ランチを独立に動作させて、一部のブランチは移動元基
地局201との接続を維持し、他のブランチは移動先基
地局301との接続を開始する。 〔S25〕他のブランチで移動先基地局301からの拡
散符号とキャリア周波数との同期確立後、移動先基地局
301にその旨を通知すると同時に移動局100のダイ
バーシティ受信を復帰させる。 〔S26〕移動先基地局301は、同期が確立したこと
を無線回線制御局400に通知する。 〔S27〕無線回線制御局400は、移動元基地局20
1へ移動局100との接続解除を通知する。
いてさらに詳しく説明する。図8、図9はソフトハンド
オフ方法を説明する詳細シーケンス図である。なお、ソ
フトハンドオフ時、移動元基地局201と通信を維持す
るブランチをブランチ10、移動先基地局301と同期
捕捉を行うブランチをブランチ20とする。 〔S30〕移動元基地局201は、周辺基地局の拡散符
号及びキャリア周波数を移動局100に通知する。 〔S31〕移動局100は、この通知を受信することに
よって周辺基地局の受信レベルをサーチし、ソフトハン
ドオフを開始する。すなわち移動局100は、周期的に
ブランチ10、20を独立に動作させて一方のブランチ
で周辺基地局からの受信レべルを順次測定する。 〔S32〕移動局100は、移動元基地局201の受信
レベルがあらかじめ設定してあるしきい値よりも低いか
どうかを判断する。 〔S33〕移動局100は、最大受信レベルの基地局を
検出し、この基地局を移動先基地局301とする。ここ
では、ブランチ20で最大受信レベルの基地局を検出し
たとする。 〔S34〕移動局100は、移動元基地局201にソフ
トハンドオフ要求を通知する。 〔S35〕移動局100は、移動元基地局201に移動
先基地局301の識別番号を通知する。 〔S36〕移動元基地局201は、移動局100から通
知を受けたソフトハンドオフ要求と移動先基地局301
の識別番号とを無線回線制御局400に通知する。 〔S37〕無線回線制御局400は、ソフトハンドオフ
要求と移動局100に割り当てられた拡散符号とを移動
先基地局301に通知する。 〔S38〕移動局100ではブランチ10及びブランチ
20が独立に動作する。 〔S39〕移動先基地局301は、移動局100との回
線を接続するために拡散符号とキャリア周波数との送信
及び移動局100からの受信準備を行う。 〔S40〕移動先基地局301は、同期信号である拡散
符号とキャリア周波数とを移動局100に送信する。 〔S41〕ブランチ10は移動元基地局201との接続
を維持し、ブランチ20は移動先基地局301との同期
捕捉を開始する。 〔S42〕無線回線制御局400は、移動元基地局20
1を経由して、移動局100にブランチ10での接続維
持を通知する。 〔S43〕移動局100では、ブランチ20での同期確
立が完了する。 〔S44〕移動先基地局301では、移動局100から
移動先基地局301への上り回線の同期確立が完了す
る。 〔S45〕移動局100は、移動先基地局301から移
動局100への下り回線の同期確立の完了を移動先基地
局301へ通知する。 〔S46〕移動先基地局301は、移動局100との同
期確立が完了したことを無線回線制御局400に通知す
る。 〔S47〕移動局100は、ダイバーシティ受信を開始
する。 〔S48〕無線回線制御局400は、移動元基地局20
1に移動局100との接続解除及び移動局100への無
線信号送信停止の通知を行う。この時点でソフトハンド
オフは終了する。
ドオフ方法は、移動局100内の2系統のいずれかのブ
ランチ10、20で周辺基地局の受信レベルの測定を行
って移動先基地局301を検出した後、ブランチ10で
移動元基地局201との接続を維持し、ブランチ20で
移動先基地局301との同期確立をし、同期確立後はダ
イバーシティ受信を行うようにした。これにより、通話
容量が低減せずにソフトハンドオフを行うことが可能に
なる。
について説明したが、3以上の系統にも本発明は適用で
きる。
は、ブランチ動作制御部で複数のブランチを独立に動作
制御して、いずれかのブランチで周辺基地局の受信レベ
ルの測定を行って移動先基地局を検出した後、一部のブ
ランチで移動元基地局との通信を維持する。そして、他
のブランチで移動先基地局との同期確立をし、同期確立
後は移動元基地局との通信を解除する構成とした。これ
により、通話容量が低減せずにソフトハンドオフを行う
ことが可能になる。
移動局の複数のブランチのいずれかを用い、周辺基地局
の受信レベルの測定を行って移動先基地局を検出した
後、いずれかのブランチで移動元基地局との接続を維持
し、他のブランチで移動先基地局との同期確立をし、同
期確立後はダイバーシティ受信を行うようにした。これ
により、通話容量が低減せずにソフトハンドオフを行う
ことが可能になる。
フが行われるセル環境を示す概念図である。
(その1)
(その2)
すフローチャートである。
シーケンス図である。(その1)
シーケンス図である。(その2)
のソフトハンドオフを説明する図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 異なるセル環境で通信を行う移動局にお
いて、 基地局からの無線信号を受信して独立に動作する複数の
ブランチと、 周辺基地局からの信号の受信レベルより移動先基地局を
検出し、前記移動先基地局の検出後は、前記ブランチの
一部を移動元基地局からの通信を維持するように制御し
ながら他の前記ブランチを前記移動先基地局の拡散符号
とキャリア周波数との同期確立を行うように制御し、前
記同期確立後は前記移動元基地局との通信を解除するよ
うにブランチ動作を制御するブランチ動作制御部と、 を有することを特徴とする移動局。 - 【請求項2】 前記ブランチは、基地局からの無線信号
を受信するアンテナと、前記基地局が変調を行う際に用
いたキャリア周波数を出力するシンセサイザと、前記無
線信号に前記キャリア周波数を乗算して周波数変換を行
う受信機と、前記周波数変換後の中間周波数出力にスペ
クトル拡散復調を行うスペクトル拡散復調部と、から構
成されることを特徴とする請求項1記載の移動局。 - 【請求項3】 前記ブランチは、前記移動元基地局との
通信の解除後、ダイバーシティ受信を行わずに前記ブラ
ンチのいずれかで前記移動先基地局との通信を再開する
ことを特徴とする請求項1記載の移動局。 - 【請求項4】 前記ブランチ動作制御部は、周辺基地局
の受信レベルの測定を前記ブランチのいずれかで周期的
に行うことを特徴とする請求項1記載の移動局。 - 【請求項5】 異なるセル環境でソフトハンドオフを行
うソフトハンドオフ方法において、 移動局は、周辺基地局からの信号の受信レベルより移動
先基地局を検出し、 移動局は、移動元基地局経由で無線回線制御局にソフト
ハンドオフ要求を通知し、 前記無線回線制御局は、前記ソフトハンドオフ要求と前
記移動局に割り当てられた拡散符号とを前記移動先基地
局に通知し、 前記移動先基地局は、前記移動局との回線を接続するた
めに前記拡散符号とキャリア周波数との送信及び前記移
動局からの受信準備を行い、 前記移動局は、前記移動先基地局からの前記拡散符号と
前記キャリア周波数とを受信するために複数のブランチ
を独立に動作させて、一部のブランチは前記移動元基地
局との接続を維持し、他のブランチは前記移動先基地局
との接続を開始し、 前記他のブランチで前記移動先基地局からの前記拡散符
号と前記キャリア周波数との同期を確立した後、前記移
動先基地局にその旨を通知すると同時に、前記移動局で
ダイバーシティ受信を復帰させ、 前記移動先基地局は、前記移動局との前記拡散符号と前
記キャリア周波数との同期が確立したことを前記無線回
線制御局に通知し、 前記無線回線制御局は、前記移動元基地局へ前記移動局
との接続解除を通知することを特徴とするソフトハンド
オフ方法。 - 【請求項6】 前記移動局は、前記移動元基地局から周
辺基地局の前記拡散符号と前記キャリア周波数との通知
を受信することによって、前記周辺基地局からの受信レ
ベルを順次測定し、最大受信レベルの基地局である前記
移動先基地局を検出することを特徴とする請求項5記載
のソフトハンドオフ方法。
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