JP3857480B2

JP3857480B2 - 周波数間ハンドオーバのタイミングを取る方法とｗｃｄｍａセルラ無線システム

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Publication number: JP3857480B2
Application number: JP35322399A
Authority: JP
Inventors: リルヤハッリ; ハマライネンセッポ; ペーコネンカリ
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2019-12-13
Also published as: EP1138170A1; KR100705430B1; ATE305711T1; BR9916019A; DE69927521D1; DE69927521T2; CN1212041C; FI982690A0; KR20010090869A; WO2000036867A1; JP2000184428A; US6456847B1; FI107773B; HK1041147A1; EP1138170B1; AU1661000A; FI982690L; CN1335036A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセルラ無線システムにおける周波数間ハンドオーバのタイミングを取る方法に関する。本発明は特に、端末装置と基地局間のデータ伝送がいくつかの隣り合った択一の周波数帯域を使用するシステムに関し、そのシステムはカバー領域が少なくとも部分的に重なり合っているいくつかの異なった基地局から成り、その基地局はお互いに異なりかつ周波数範囲でお互いに隣に位置している周波数帯域群を利用している。
【０００２】
【従来の技術】
無線システムでは、伝送される信号は伝送チャネルでデータ伝送するために通常変調されなければならない。変調は、希望信号を与えられた周波数帯域で伝送するために使用されるディジタル変調方式により一般に行われる。包絡線が一定でないディジタル変調が良く使われる。そのような変調方式で、送信機が線形でなければ、信号伝送用に割り当てられた周波数帯域の外側で干渉が生じ、そのような干渉は隣接チャネル干渉と呼ばれる。この干渉は主に送信機の非線形性に依る。送信機の非直線性は送信機終段増幅器の電力効率に密接に関係している。線形増幅器は隣接周波数帯域にわずかな干渉しか発生しないが、増幅器の電力効率は低くなる。非線形増幅器では干渉が多くなるが、容量は良くなる。
【０００３】
セルラー無線システムが設計される場合、その目標はシステムに割り当てられた周波数帯域を出来るだけ効率良く利用することである。このことは実際の無線ネットワークでは隣接チャネル干渉が生じることを意味する。装置の受信機は隣接周波数帯域の強い信号さえも減衰出来なければならないということが、無線システムの端末装置に特有となる。しかしながら、受信機による隣接チャネル減衰（選択性）は、あまりにも大きな要求は端末装置で受信される希望信号の歪みか端末装置の電力消費の過大な増加のいずれかを招くので、常に制限される。ある一定の隣接チャネル減衰値がシステムの端末装置受信機に対して決められ、受信機はその値を達成しなければならないということが、無線システムに特有となる。
【０００４】
従って、各端末装置は隣接チャネル信号を減衰する自己の能力を知っている。ある状態では、隣接チャネル干渉は接続が切断されるような程度まで増大する。これは受信機のブロッキング（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）と呼ばれる。このような状態では、周波数間ハンドオーバが迅速にかつ正しい時点で実施出来ることが重要である。図１に示す状態を検討する。端末装置ＭＳは基地局ＢＴＳ１と通信する。周波数Ｆ１は下り方向（ＢＴＳ→ＭＳ）の接続に使用される。しかし、前記端末装置はもう一つの基地局ＢＴＳ２の近くに位置しており、その基地局は自分の端末装置に周波数Ｆ３で送信する。周波数Ｆ１とＦ３が周波数範囲で隣接周波数帯域であるなら、よその基地局ＢＴＳ２の送信は前記ＭＳにとっては、受信機の選択性が理想的でないので、隣接チャネル干渉として現れる。ＢＴＳ１とＢＴＳ２が、例えば、異なったネットワークオペレータの基地局と仮定すると、この場合には、前記ＭＳはＢＴＳ２へのハンドオーバを実施することは出来ない。干渉が強くなるにしたがい、ＭＳからＢＴＳ１への接続が切断される危険が有り得る。
【０００５】
ＣＤＭＡシステムの従来技術の構成では、端末装置は基地局から受信した信号の強度を測定する。この測定の目的はハンドオーバの候補を探すことである。しかし、これらの方法は、前記の状態では適用不可であり、端末装置がハンドオーバを実行できない他の基地局が他の周波数で配置されている。いくつかの配置では、上り方向（ＭＳ→ＢＴＳ）での端末装置自体の送信によって他のオペレータの端末装置に生じる干渉が基地局送信から測定された信号強度に基づいて推定され、これがハンドオーバの基準として使用される。しかし、この方法は端末装置自体の接続への干渉を考慮しておらず、このことは、ハンドオーバが完了する前に呼が閉塞されるので、ハンドオーバは端末装置にとって最良の形態で実施されていないということを意味する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は前述の問題を解決出来るような方法および該方法を実現する装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
これはＷＣＤＭＡセルラ無線システムで周波数間ハンドオーバのタイミングをとるという本発明に基づく方法で達成されるが、そこでは端末装置と基地局間のデータ伝送がいくつかの隣り合った択一の周波数帯域を使用し、そのシステムはカバー領域が少なくとも部分的に重なり合っているいくつかの異なった基地局から成り、該基地局はお互いに異なりかつ周波数範囲でお互いに隣に位置している周波数帯域群を利用している。また前記システムでは、端末装置は第一基地局と第一周波数帯域で通信して該基地局から受信した第一信号の強度を測定し、また該端末装置は隣接する第二周波数帯域で第二基地局により送信される第二信号の強度を測定する。本発明に基づく方法では、前記端末装置は前記第一および第二信号の測定結果を比較し、第二信号が第一信号を与えられたスレッショールド値だけ超えるなら、前記端末装置は前記第一基地局にハンドオーバ要求の信号を送る。
【０００８】
本発明はまたＷＣＤＭＡ方式を使用したセルラ無線システムに関し、そこでは端末装置と基地局間のデータ伝送がいくつかの隣り合った択一の周波数帯域を使用し、そのシステムはカバー領域が少なくとも部分的に重なり合っているいくつかの異なった基地局から成り、該基地局はお互いに異なりかつ周波数範囲でお互いに隣に位置している周波数帯域群を利用している。そのシステムでは、端末装置は第一周波数帯域で第一基地局と通信して該基地局から受信した第一信号の強度を測定しまた隣接した第二周波数帯域で第二基地局により送信される第二信号の強度を測定するように構成される。本発明に基づくシステムでは、該システムの端末装置は前記第一および第二信号の測定結果を比較する手段と、第二信号が第一信号を与えられたスレッショールド値だけ超えた場合に第一基地局へのハンドオーバ要求の送信を決定する手段を有する。
【０００９】
本発明の好ましい実施態様が従属請求項に開示されている。
ある端末装置の送信が他の基地局の領域内に位置している他の端末装置の送信と干渉する前に、前記端末装置自体の接続が、前記他の基地局の送信により生じる隣接チャネル干渉が前記端末装置受信機の隣接チャネル選択性を超える場合に切断され得るという発見にこの発明は基づいている。
【００１０】
本発明に基づく方法およびシステムはいくつかの利点を提供する。測定信号強度を監視し比較することによりハンドオーバの時点を最適に選ぶことができる。更に本発明に基づく配置では、測定で端末装置により使用される容量の調整が可能である。従って、測定により生じる前記端末装置自体の接続への干渉は最小にすることが出来る。
【００１１】
好ましい実施態様に関連して、また添付図面を参照して、以下に本発明を更に詳細に説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
直接拡散広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）を利用した移動電話システムにおける本発明を以下に説明する。従って、例えば日本でＡＲＩＢ（電波産業会）によりＩＭＴ−２０００移動電話システム用に草案が出されたモデルは本発明に基づいたシステムである。その実例はＷＣＤＭＡシステムに基づいており、ＥＴＳＩ（欧州電気通信標準化機構）仕様ＥＴＳＩＵＭＴＳ陸上無線接続（ＵＴＲＡ）ＩＴＵ−ＲＲＴＴ候補提案（ＴｄｏｃＳＭＧ２２６０／９８，Ｍａｙ／Ｊｕｎｅ１９８８）で更に詳細に開示されており、参照によりここに含まれる。
【００１３】
一例として使用される本発明に基づく移動電話システムの構成を図２を参照して説明する。前記移動電話システムの主要部は、コア（ｃｏｒｅ）ネットワークＣＮ，ＵＭＴＳ陸上無線接続ネットワークＵＴＲＡＮおよびユーザ装置ＵＥを含んでいる。ＣＮとＵＴＲＡＮの間のインタフェースはｌｕと呼ばれまたＵＴＲＡＮとＵＥの間のインタフェースはＵｕと呼ばれる。
【００１４】
無線接続ネットワークは無線ネットワークサブシステムＲＮＳから成る。そのサブシステム間のインタフェースはｌｕｒと呼ばれる。各ＲＮＳは無線ネットワークコントローラＲＮＣと一つあるいはいくつかのＢノードから成る。ＲＮＣとＢノードの間のインタフェースはｌｕｂと呼ばれる。Ｂノードのカバー領域あるいはセルは図２のＣで表されている。図２の表示はかなり一般的であり、図３に示すセルラ無線システムの更に詳細な例で明確になる。図３は必須のブロックのみを示しているが、従来のセルラ無線ネットワークも他の機能と構成を含んでいることは当業者にとっては明らかでありここで更に詳細に説明する必要はない。図３は一つの可能な構成を示しただけであることに注意すべきである。例えば、ＡＲＩＢとＥＴＳＩによって開発された前述のシステムで細部は図３に示されたものと異なっているが、そのような差異は本発明にとって本質的ではない。
【００１５】
セルラ無線ネットワークは，一般に固定ネットワークとして類似の下部構造（infrastructure）を含んでおり、それはネットワークエレメント３００と加入者端末３０２を意味し、加入者端末は固定または携帯端末装置でよく、あるいは車に置かれてもよい。ネットワークエレメント３００は基地局３０４を含む。基地局は図２に示されているＢノードに相当する。いくつかの基地局３０４は該基地局と通信する無線ネットワークコントローラ３０６によって集中制御される。基地局３０４は送受信機３０８と多重化ユニット３１２を含む。
【００１６】
基地局３０４は、送受信機３０８と多重化ユニット３１２の動作を制御する制御ユニット３１０を更に含む。多重化ユニット３１２はトラフィックを結合しいくつかの送受信機３０８によって使用されるチャネルを制御し単一の伝送リンク３１４にする。伝送リンク３１４はインタフェースｌｕｂを構成する。
基地局３０４の送受信機３０８はアンテナユニット３１８に接続され、加入者端末３０２への双方向無線リンク３１６を提供する。双方向無線リンク３１６で伝送されるフレームの構成は各システムに特定して定義され、エアインタフェースＵｕと呼ばれる。
【００１７】
無線ネットワークコントローラ３０６はグループスイッチングフィールド（group switching field)３２０と制御ユニット３２２を含む。グループスイッチングフィールド３２０は音声とデータを接続しシグナリング（signalling) 回路を結合するために使用される。基地局３０４とＲＮＣ３０６で形成される無線ネットワークサブシステム３３２はまたトランスコーダ３２４を含む。トランスコーダ３２４は通常出来るだけ移動交換センタＭＳＣ３２８に近く置かれ、そのために音声はセルラ無線ネットワークと同じ形式でトランスコーダ３２４とＲＮＣ３０６との間で伝送でき、従って伝送容量を節約する。
【００１８】
トランスコーダ３２４は公衆交換電話網と無線電話網との間で使用される異なったディジタル音声符号化モードをお互いに合うように適合させ、例えば符号化を固定ネットワークモードからセルラ無線ネットワークモードへ、あるいはこの逆に変換する。制御ユニット３２２は呼制御、移動性（mobility) 管理，統計データ収集およびシグナリングを実行する。
【００１９】
コアネットワークＣＮは無線接続ネットワークの一部でない移動電話システムの下部構造を構成する。コアネットワークの装置から、図３は，移動電話システムから外の世界、この場合は公衆交換電話網３３６への接続を制御するＭＳＣ３２８とゲートウェイＭＳＣ３３０を示す。ＣＮと無線接続ネットワークの間のインタフェース３４０はｌｕと呼ばれる。
【００２０】
２オペレータのネットワークの一部を示している図４（ａ）の状態について以下に検討する。オペレータ１のシステムから図は無線ネットワークコントローラＲＮＣ１で制御される基地局ＢＴＳ１を示す。前記無線ネットワークコントローラは移動交換センタＭＳＣ１に接続されている。オペレータ１の基地局ＢＴＳ１は端末装置ＭＳ１１とＭＳ１２と通信する。対応して、オペレータ２のシステムから図は無線ネットワークコントローラＲＮＣ２で制御される基地局ＢＴＳ２を示す。前記無線ネットワークコントローラは移動交換センタＭＳＣ２に接続されている。オペレータ２の基地局ＢＴＳ２は端末装置ＭＳ２１とＭＳ２２と通信する。各ネットワークはもちろん他の構成要素もまた含むが、明確化のためこの例では示していない。オペレータはお互いに独立して運営し、基地局ＢＴＳ１とＢＴＳ２のカバー領域は少なくとも部分的に重なり合う。
【００２１】
図４（ｂ）はオペレータに割り当てられた周波数帯域を示す。オペレータ１には周波数帯域Ｆ１，Ｆ２およびＦ３から成る周波数範囲４００が割り当てられる。オペレータ２には周波数帯域Ｆ４，Ｆ５およびＦ６から成る周波数範囲４０２が割り当てられる。周波数帯域はＦ３とＦ４が隣り合った周波数帯域となるように配置される。従って、これらの帯域はお互いにチャネル干渉を引き起こす。図４（ｂ）は下り伝送方向（ＢＴＳ→ＭＳ）の周波数帯域のみを示していることに注意すべきである。上り方向の周波数帯域は双方向間隔（spacing)により下りの周波数から分離されて、周波数範囲でお互いに対応して隣り合って配置される。
【００２２】
オペレータ１の基地局１と通信する端末装置ＭＳ１１が周波数帯域Ｆ３を使用してオペレータ２の基地局ＢＴＳ２に向かって移動しつつあると仮定する。隣接チャネル測定を起動すべき時には、端末装置が測定しなければならない周波数と測定の希望周波数についてのデータを含む測定起動コマンドを基地局ＢＴＳ１はＭＳ１１に送信する。スレッショールド値についてのデータも端末装置に信号として送ることができる。スレッショールド値の使用は以下に記述される。
【００２３】
本発明に基づくシステムでの測定を実施する代わりの方法を検討する。図５（ａ）は端末装置の正規伝送モードを示し、この場合、端末装置は連続するフレーム５０１〜５０５で連続して受信している。本発明に基づくシステムでは、基地局は端末装置に圧縮（compressed) モードまたはスロット(slotted) モードに変更するようにコマンドしてもよい。これは図５（ｂ）に示される。このような場合、基地局は圧縮モードで時々、換言すれば正規よりも短い時間で、フレームを送信し、端末装置はこれに対応して受信する。図５（ｂ）で、フレーム５０２と５０４が圧縮されている。タイムスロット５０２ｂと５０４ｂでのフレームで、端末装置は隣接チャネル測定を実施する空き時間を持つことをこれは意味している。端末装置もまた基地局に圧縮モードで送信してよい。
【００２４】
圧縮モードはＷＣＤＭＡシステムで、例えば拡散ファクタ(spreading factor)を変更することにより、または符号比（code ratio) を大きくすることにより、またはいくつかの並列符号（parallel code)を使用するか変調方式を変更することにより、あるいは以前の方式の組み合わせによるかして実現できる。圧縮されたフレームは圧縮されないフレームより更に大きな送信電力で送信できる。圧縮モードは前述のＥＴＳＩの文書で、5.5.4.2.1.1 項「スロットモード」に更に詳細に説明されている。
【００２５】
図４（ａ）に示した状態を再度検討する。端末装置ＭＳ１１は隣接チャネル測定を実施してその信号強度を自分の基地局の信号強度と比較する。前記端末装置が他のオペレータの基地局ＢＴＳ２から遠くに位置している場合は、測定結果は例えば図６（ａ）に示すようになるであろう。図６（ａ）は前記端末装置自体の基地局ＢＴＳ１の周波数Ｆ３での信号強度と他の基地局ＢＴＳ２の周波数Ｆ４での信号強度を比較して示している。縦軸は電力を表している。前記端末装置自体の基地局の信号のほうが他の基地局からの信号よりも強くなっている。端末装置ＭＳ１１が基地局ＢＴＳ２に近く移動すると、この基地局の信号強度は増加し、このあと状態は図６（ｂ）に示すようになるであろう。その場合両基地局の信号強度は等しい。
【００２６】
本発明の好ましい実施態様では、端末装置は信号測定結果の比較に基づいて測定間隔を調整するよう基地局に要求する。図６（ｂ）の状態で、端末装置ＭＳ１１が信号強度が等しいことを検出すると、基地局ＢＴＳ１に更に多くの測定時間を要求する、すなわち圧縮フレームの数を増やすように要求する。基地局は例えば図５（ｃ）に示す圧縮モードに合わせるために端末装置に圧縮モードを変更するようにコマンドを送ってもよい。図５（ｃ）で、全てのフレーム５０１〜５０５が圧縮されている。そのようなフレームで端末装置は隣接チャネル測定を実施するための空き時間５０１ｂ〜５０５ｂを持つことになろう。従って隣接チャネル干渉を従来より更に詳しく監視しまた変化に対して従来より更に速く反応することが可能である。
【００２７】
上述の例で、端末装置は信号強度が等しいことを検出すると、基地局に測定間隔を調整するように要求する。本発明の好ましい実施態様では、隣接チャネルと端末装置自体のチャネルの信号強度比に関してスレッショールド値が計算され、基地局はこの値を端末装置に信号として送る。この値は測定実施を開始させるコマンドと共に端末装置に信号で送ることが出来る。隣接チャネルの電力が与えられたスレッショールド値に達すると、端末装置は測定間隔の調整を要求する。
【００２８】
干渉信号の強度が図６（ｂ）に示す状態で希望信号の強度と等しい場合でも、その干渉は隣接周波数であり、このため受信機でろ波することにより干渉は減らせるので、接続が切断される危険には未だ陥っていない。また、ＷＣＤＭＡ方式で処理利得が干渉を伴う状態でも良い品質の接続を保証する。
端末装置ＭＳ１１が移動の方向を変更し、また他の基地局ＢＴＳ２の信号強度が低下すれば、測定間隔の数字は減らすことが出来る。
【００２９】
しかしこの例では、端末装置ＭＳ１１は基地局ＢＴＳ２に向かって移動し続けると仮定する。前記端末装置が測定結果を比較すると、端末装置は間もなく他の基地局ＢＴＳ２からの信号が自分の基地局ＢＴＳ１からの信号を強度で一定のスレッショールドΔＰだけ超えることを検出する。この状態は図６（ｃ）に示される。この状態では、隣接チャネル信号が強いので受信機の隣接チャネル選択性はもはや十分でなくなるため、接続品質はもう危険に陥る。従って、隣接チャネル干渉とシステムの端末装置の接続が切断される危険なしに許容できる受信希望信号の電力との比をシステム仕様は決定する。それゆえスレッショールドΔＰは接続が切断される前にハンドオーバが起動するように決めることが出来る。本発明の好ましい実施態様では、スレッショールドΔＰはシステムの端末装置で測定される隣接チャネル干渉の最大値より小さいかまたは等しい値を持つ。例えば、最大隣接チャネル干渉値が３０ｄＢなら、スレッショールド値は２０ｄＢで良い。この値はシステムのオペレータによって決められる。
【００３０】
端末装置ＭＳ１１が図６（ｃ）に示す状態を検出すると、該端末装置と基地局間接続の周波数をＦ３からＢＴＳ２でなくＢＴＳ１で使用されているどれか他の周波数に変更するために端末装置は基地局ＢＴＳ１にハンドオーバ要求を信号として送る。この例では、可能な周波数はＦ２とＦ１であり、オペレータ２で使われている周波数範囲に隣接していない。
【００３１】
基地局ＢＴＳ１が端末装置ＭＳ１１からハンドオーバ要求を受信すると、基地局ＢＴＳ１で使用している他の周波数に端末装置の接続を変更するためにその基地局はハンドオーバ動作を起動する。ハンドオーバが完了すると、基地局ＢＴＳ２はたとえ端末装置に近く位置していてももはや端末装置に干渉を引き起こすことはない。それは、端末装置で使われる周波数帯域が基地局ＢＴＳ２で使われる周波数と十分に異なっており、この結果として受信機の選択性が改善されるからである。本発明にとって、ハンドオーバがどのようにして行われるかということは本質的なことではない。
【００３２】
端末装置がどのようにして隣接チャネル測定を実施していくかを検討する。ネットワークのオペレータが適切な方法として選択できる種々な代替方法がある。ここでは図４（ｂ）とオペレータ１に割り当てられた周波数帯域を検討する。一つの代替方法は、他のオペレータが使っている帯域に隣接した周波数帯域を使用している全ての端末装置、図４（ｂ）で周波数Ｆ３を使用しているような端末装置は周波数Ｆ４からの隣接チャネル干渉を時々測定するというものである。これは前記端末装置が時々圧縮モードに変わることを意味する。この測定間隔は一定である。本発明の好ましい実施態様では、測定間隔は、上述したように、測定結果に基づき調整される。別の代替方法は隣接チャネル干渉が生じると知られている領域で測定を実施するだけというものである。例えば隣接周波数帯域を使用している他のオペレータ基地局があるセルでは、前記基地局は前記端末装置に測定を実行するようにコマンドを出す。測定手順はプリセット基準（preset criterion) に基づき起動することもできる。例えば、平均接続品質（ＢＥＲのような）が劣化すれば、または前記基地局の平均送信電力があまりにも高ければ、干渉有りと結論でき、この場合には前記端末装置は隣接チャネル干渉を測定するように起動される。
【００３３】
本発明を適用できる別のタイプのシステムを以下に検討する。図７（ａ）は階層的セル構造を有するシステムの例を示す。階層的セル構造ＨＣＳは大きな領域をカバーするマクロセルと、マクロセル内部に位置するマイクロセルから構成されるシステムに関する。そのようなシステムでは、例えば高速移動端末装置は通常マクロセルで通信し、低速移動または固定端末装置はマイクロセルで通信する。マイクロセルはまた高トラフィック負荷の領域に配置することもできる。図７（ａ）の例はそのカバー領域７００がマクロセルである第１基地局ＢＴＳ１を示す。端末装置ＭＳ１１は基地局ＢＴＳ１と通信する。カバー領域７００の内部に第２基地局ＢＴＳ２があり、この基地局はマイクロセル７０２にサービスする。この例では、前記第１基地局は周波数帯域Ｆ１とＦ２を使用し、第２基地局は図４（ｂ）に関して、例えばＦ３を使用する。端末装置ＭＳ１１は基地局ＢＴＳ２に向かって移動しつつあると仮定する。そのような場合、隣接チャネル干渉に関しては、その状態は図４（ａ）に関連して上述したと同様であり、本発明が類似の方法で適用できる。その時隣接チャネルは同じオペレータの別の周波数帯域であり、異なったオペレータの周波数帯域ではないという差異だけである。しかしこれは測定に差異を生じるものではない。端末装置の測定も、上述のように、種々の代替方法によって同様に実施できる。
【００３４】
次に本発明を適用できる別のタイプの状態を検討する。図７（ｂ）は周波数Ｆ１からＦ３までがＷＣＤＭＡ使用のシステムに割り当てられ、これらの周波数は下り方向に使用されるような例を示す。上り方向に割り当てられた周波数は下り方向周波数と与えられた双方向間隔（duplex spacing) （図には示されない）だけ離れている。前記システムに割り当てられた周波数範囲に隣接して別のネットワークに割り当てられた周波数帯域があってもよく、例えば図７（ｂ）では周波数帯域Ｆ７であって、これはＦ１に隣接している。周波数帯域Ｆ７はＴＤＤモードのデータ伝送で使用され、この伝送は上り方向と下り方向の両方のトラフィックがこの帯域で伝送されることを意味している。これら２つの周波数帯域の間で、上述のように、干渉がまたありうる。本発明の好ましい実施態様では、周波数Ｆ１を使用している端末装置は周波数Ｆ７からの隣接チャネル干渉を測定するように制御される。
【００３５】
図７（ｃ）は周波数帯域Ｆ１が狭帯域のトラフィック用に割り当てられた周波数Ｆ８に隣接している状態を示す。これは、例えばＴＤＭＡ方式かＦＤＭＡ方式のいずれかを使用しているネットワークである。周波数Ｆ１を使用している端末装置は、周波数Ｆ８からの隣接チャネル干渉を、基地局がこの周波数を認知すれば、測定するように制御される。しかしこれは受信機に狭帯域フィルタを必要とする。このことは受信機の構成と関連して以下に説明する。正確な周波数が認知されないなら、前記端末装置はいくつかの周波数で測定するように制御されうる。
【００３６】
図８は本発明に基づく端末装置の構成例を示す。当業者にとっては明白なので、前記構成は簡単化されており、本質的なブロックを示すだけである。
まず送信端の構成を検討する。送信される信号は、音声符号化のようなソース（source) 符号化のある形式に従っており、チャネル符号器８０２に与えられる。チャネル符号化は、例えば、巡回冗長検査ＣＲＣのような、異なったブロック符号を含んでいる。他の一般的に使用される方法は畳み込み符号と、パンクチャド（punctured)畳み込み符号やターボ（turbo)符号のような、それの各種変形を含む。
【００３７】
符号化された信号は更にインタリーバ（interleaver)８０４に与えられる。インタリーブ（interleaving) の目的は誤り訂正を容易にすることである。その結果として、無線パス（radio path) での瞬間的なフェージングは必ずしも伝送情報の識別を不可能にはしない。前記信号はそれから変調器８０６で拡散符号により拡散され、混合（mixing) 符号で混合（mix)され, 変調されそして種々の電力増幅器と帯域を制限するフィルタとを含む無線周波部８０８に与えられる。アナログ無線信号が双方向フィルタ８１０とアンテナ８１２を経由して無線パスに送信される。
【００３８】
次に受信端の構成を検討する。ＣＤＭＡシステムでの無線受信機は一般的には、しかし必ずしもそうではないが、ＲＡＫＥ受信機である。アナログＲＦ信号がアンテナ８１２により無線パスから受信される。前記信号は双方向フィルタ８１０を経由して希望周波数帯域外の周波数を阻止するフィルタを含む無線周波部８１４に与えられる。前記信号はそのあとＩ／Ｑ復調器８１６でベースバンドに変換されてこの形態でフィルタ８１７に与えられ、ここで隣接チャネルを更に減衰させる。フィルタ８１７は好ましくはＩとＱの低域通過フィルタから成る。フィルタのあと、信号はＡ／Ｄ変換器８１８で標本化されそして量子化される。そのあと信号強度が測定手段８２０で測定される。それは従来技術の測定手段を使用出来る。前記測定手段が希望信号を測定すると、前記無線周波部の自動利得制御がその測定結果に基づき可能であり、従ってＡ／Ｄ変換器に適した信号レベルを保持する。
【００３９】
信号はマルチパス伝搬信号なので、異なったパスを伝搬してきた信号成分はそのあと公知技術に基づいたいくつかのＲＡＫＥブランチ（branch) を含むブロック８２２で合成される。異なった遅延で前記ＲＡＫＥブランチにより受信された前記信号成分は、あらかじめ決められた遅延分だけ遅らされた使用拡散符号と受信信号との相関によって決められる。信号成分の遅延が設定されると、同一信号に属する信号成分は合成される。信号成分の拡散符号化は実際のチャネルの拡散符号と前記信号とを乗算することにより同時に復号化される。
【００４０】
得られた狭帯域信号は、デインタリーブ（deinterleaving) が行われるデインタリーバ（deinterleaver)８２４に与えられる。前記信号はそれから復号器８２６に与えられ、ここで送信で使用された、ブロック符号化や畳み込み符号化のような、チャネル符号化が復号化される。畳み込み符号化は好ましくはビタビ（Viterbi)復号器で復号化される。復号化された信号８２８は受信機の他の部分に与えられる。
【００４１】
端末装置のいろいろな部分の動作は、プロセッサと適切なソフトウエア、論理回路あるいはＡＳＩＣにより一般的には実現される制御ロジック８３０で制御される。制御ロジックで制御されて、前記端末装置は、自分の基地局により送信された信号の信号強度のみでなく、上述したように、隣接周波数帯域で送信している別の基地局の信号強度もまた、測定手段８２０で測定するように構成される。制御ロジックで、信号測定結果が比較され、前記他の基地局からの信号が前記端末装置自体の基地局からの信号を、強度において与えられたスレッショールドだけ超えた場合、端末装置自体の基地局へのハンドオーバ要求の送信に関する決定が行われる。
【００４２】
狭帯域トラフィックのために割り当てられた周波数Ｆ８が周波数Ｆ１に隣接している図７（ｃ）に示す状態を検討する。そのような状態での測定実施には受信機に狭帯域フィルタを必要とする。狭帯域の特徴は好ましくは例えばフィルタ８１７の遮断周波数を適切なレベルに調整することにより実現できる。
図９は本発明に基づく端末装置構成の別の例である。この例でもまた構成は簡単化されており、当業者にとっては明白なので、本質的なブロックを示すだけである。
【００４３】
まず送信端の構成を検討する。前記構成は図８に示すものと類似している。同じ参照番号は図で同じ部分に当てはまる。
受信端で、前記端末装置は上述したように実現される並列した受信機を含んでいる。換言すればその並列受信機は上述した部分８１２〜８２６に相当する構成要素８１２ｂ〜８２６ｂから成る。前記端末装置は並列受信機チェーン（chain)を使用してダイバーシティ受信を可能とし、このダイバーシティ受信は該端末装置自体の基地局からの信号を２台以上の受信機で受信することを意味し、１台の受信機のみによる受信よりも更に良い接続品質を提供する。本発明に基づく構成では、前記他の受信機は、必要なら隣接チャネル測定に使用できる。
【００４４】
隣接チャネル測定が起動されると、前記基地局ＢＴＳ１は前記端末装置ＭＳ１１に該端末装置が測定すべき周波数と測定の希望周波数についてのデータを含む測定起動コマンドを送信する。前述したように、スレッショールド値についてのデータを前記端末装置に信号として送ることも可能である。前述したように、測定の間圧縮データ伝送モードに変更する代わりに、前記端末装置はこの代替としてダイバーシティ受信機により希望する間隔で測定を実施する。測定を実施しない時は、前記受信機は通常通りにダイバーシティ受信に使用できる。本発明の好ましい実施態様では、前述したように、測定結果に基づき測定間隔が調整される。
【００４５】
本発明を添付図面に従って例を参照して説明したが、本発明はこれに限定されることなく特許請求の範囲に開示された発明の着想の範囲内でいくつかの方法で変更できることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】セルラ無線システムを示す図である。
【図２】例として使用されるセルラ無線システムの構成を示す図である。
【図３】典型的なセルラ無線システムの構成を更に詳細に示す図である。
【図４】（ａ）は２オペレータのネットワークを示し、（ｂ）は２オペレータへの周波数割り当ての例を示す図である。
【図５】（ａ）から（ｃ）は端末装置の異なった伝送モードを示す図である。
【図６】（ａ）から（ｃ）は端末装置により実施される測定を示す図である。
【図７】（ａ）は階層的セル構造を有するシステムの例を示し、（ｂ）と（ｃ）は本発明の異なった実施態様の例を示す図である。
【図８】本発明に基づくシステムにおける端末装置の第１の例を示す図である。
【図９】本発明に基づくシステムにおける端末装置の第２の例を示す図である。
【符号の説明】
ＢＴＳ１…第１基地局（オペレータ１の基地局）
ＢＴＳ２…第２基地局（オペレータ２の基地局）
ＭＳ１１…端末装置
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３…オペレータ１に割り当てられた周波数帯域
Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６…オペレータ２に割り当てられた周波数帯域
４００…オペレータ１に割り当てられた周波数帯域群（周波数範囲）
４０２…オペレータ２に割り当てられた周波数帯域群（周波数範囲）

Claims

ＷＣＤＭＡセルラ無線システムにおいて周波数間ハンドオーバのタイミングを取る方法であって、
端末装置と基地局との間のデータ伝送がいくつかの隣接する択一の周波数帯域（Ｆ１〜Ｆ３，Ｆ４〜Ｆ６）を使用し、
カバー領域が少なくとも部分的に重なり、お互いに異なりまた周波数範囲でお互いに隣接して配置されている周波数帯域群（４００，４０２）を使用しているいくつかの基地局（ＢＴＳ１，ＢＴＳ２）を含み、
端末装置（ＭＳ１１）が第１基地局（ＢＴＳ１）と第１周波数帯域（Ｆ３）で通信し該基地局から受信した第１信号の強度を測定し、
前記端末装置が第２基地局（ＢＴＳ２）により隣接の第２周波数帯域（Ｆ４）で送信された第２信号の強度を測定する方法において、
前記端末装置（ＭＳ１１）が前記第１および前記第２信号の測定結果を比較し、該第２信号が該第１信号を与えられた第 1スレッショールド値だけ超えると該端末装置が該第１基地局（ＢＴＳ１）にハンドオーバ要求を信号として送り、前記システムが圧縮データ伝送モードを使用して与えられた間隔で信号測定を可能にし、前記第２信号の強度が前記与えられた第 1 スレッショールド値よりも小さな与えられた第２スレッショールド値だけ該第１信号の強度を超える時には、前記端末装置が前記基地局に、単位時間当たりの測定の数を増加することによって測定間隔を調整するように要求することを特徴とする方法。
ＷＣＤＭＡセルラ無線システムにおいて周波数間ハンドオーバのタイミングを取る方法であって、
端末装置と基地局との間のデータ伝送がいくつかの隣接する択一の周波数帯域（Ｆ１〜Ｆ３，Ｆ４〜Ｆ６）を使用し、
カバー領域が少なくとも部分的に重なり、お互いに異なりまた周波数範囲でお互いに隣接して配置されている周波数帯域群（４００，４０２）を使用しているいくつかの基地局（ＢＴＳ１，ＢＴＳ２）を含み、
端末装置（ＭＳ１１）が第１基地局（ＢＴＳ１）と第１周波数帯域（Ｆ３）で通信し該基地局から受信した第１信号の強度を測定し、
前記端末装置が第２基地局（ＢＴＳ２）により隣接の第２周波数帯域（Ｆ４）で送信された第２信号の強度を測定する方法において、
前記端末装置（ＭＳ１１）が前記第１および前記第２信号の測定結果を比較し、該第２信号が該第１信号を与えられた第 1 スレッショールド値だけ超えると該端末装置が該第１基地局（ＢＴＳ１）にハンドオーバ要求を信号として送り、前記システムで前記端末装置が前記第１基地局からの信号を２台以上の受信機で受信し、信号測定を可能とするために、１台の受信機は与えられた間隔で測定を実施するように制御され、前記第２信号の強度が前記与えられた第 1 スレッショールド値よりも小さな与えられた第２スレッショールド値だけ該第１信号の強度を超える時には、前記端末装置が前記基地局に、単位時間当たりの測定の数を増加させることによって測定間隔を調整するように要求することを特徴とする方法。
前記与えられた第 1スレッショールド値が前記端末装置の受信機の隣接チャネル干渉の最大値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
前記与えられた第 1スレッショールド値が前記端末装置の受信機の隣接チャネル干渉の最大値よりも更に小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
前記第１基地局（ＢＴＳ１）が前記端末装置（ＭＳ１１）からハンドオーバ要求を受信したのち、該端末装置の接続を該第１基地局で使用されている別の周波数（Ｆ１，Ｆ２）に変更するために、該第１基地局がハンドオーバ動作を起動することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
前記システムでいくつかのオペレータが存在すること、および前記第１および第２基地局が異なったオペレータの局であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
前記第１基地局（ＢＴＳ１）がマクロセル（７００）をサービスしまた前記第２基地局（ＢＴＳ２）が該第１基地局のカバー領域内部に位置しているマイクロセル（７２０）をサービスすることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
ＷＣＤＭＡ方式を使用したセルラ無線システムであって、
端末装置と基地局の間のデータ伝送がいくつかの隣接する択一の周波数帯域（Ｆ１〜Ｆ３，Ｆ４〜Ｆ６）を使用し、
カバー領域が少なくとも部分的に重なり、お互いに異なりまた周波数範囲でお互いに隣接して配置されている周波数帯域群（４００，４０２）を使用しているいくつかの基地局（ＢＴＳ１，ＢＴＳ２）を含み、
端末装置（ＭＳ１１）が第１基地局（ＢＴＳ１）と第１周波数帯域（Ｆ３）で通信し該基地局から受信した第１信号の強度を測定しまた第２基地局（ＢＴＳ２）により隣接の第２周波数帯域（Ｆ４）で送信された第２信号の強度を測定するように構成されるシステムにおいて、
前記システムの前記端末装置（ＭＳ１１）が前記第１および第２信号の測定結果を比較する手段（８３０）と、該第２信号が該第１信号を与えられた第１スレッショールド値だけ超えると前記第１基地局（ＢＴＳ１）へのハンドオーバ要求の送信を決定する手段（８３０）を含み、前記システムが圧縮データ伝送モードを使用して与えられた間隔で信号測定を可能にし、前記第２信号の強度が前記与えられた第 1 スレッショールド値よりも小さな与えられた第２スレッショールド値だけ前記第１信号の強度を超える時には、前記端末装置が前記基地局に、単位時間当たりの測定の数を増加させることによる測定間隔の調整を要求するように構成されることを特徴とするシステム。
ＷＣＤＭＡ方式を使用したセルラ無線システムであって、
端末装置と基地局の間のデータ伝送がいくつかの隣接する択一の周波数帯域（Ｆ１〜Ｆ３，Ｆ４〜Ｆ６）を使用し、
カバー領域が少なくとも部分的に重なり、お互いに異なりまた周波数範囲でお互いに隣接して配置されている周波数帯域群（４００，４０２）を使用しているいくつかの基地局（ＢＴＳ１，ＢＴＳ２）を含み、
端末装置（ＭＳ１１）が第１基地局（ＢＴＳ１）と第１周波数帯域（Ｆ３）で通信し該基地局から受信した第１信号の強度を測定しまた第２基地局（ＢＴＳ２）により隣接の第２周波数帯域（Ｆ４）で送信された第２信号の強度を測定するように構成されるシステムにおいて、
前記システムの前記端末装置（ＭＳ１１）が前記第１および第２信号の測定結果を比較する手段（８３０）と、該第２信号が該第１信号を与えられた第１スレッショールド値だけ超えると前記第１基地局（ＢＴＳ１）へのハンドオーバ要求の送信を決定する手段（８３０）を含み、前記システムの前記端末装置（ＭＳ１１）がダイバーシティ受信を可能とするための少なくともひとつの並列受信機を含み、該端末装置のダイバーシティ受信機（８１２ｂ〜８２６ｂ）が隣接の第２周波数帯域（Ｆ４）で与えられた間隔で送信された第２信号の強度を測定するように構成され、前記第２信号の強度が前記与えられた第１スレッショールド値よりも小さな与えられた第２スレッショールド値だけ前記第１信号の強度を超える時には、前記端末装置が前記基地局に、単位時間当たりの測定の数を増加させることによる測定間隔の調整を要求するように構成されることを特徴とするシステム。
前記与えられた第１スレッショールド値が前記端末装置の受信機の隣接チャネル干渉の最大値であることを特徴とする請求項８又は９に記載のシステム。
前記与えられた第１スレッショールド値が前記端末装置の受信機の隣接チャネル干渉の最大値よりも更に小さいことを特徴とする請求項８又は９に記載のシステム。
前記第１基地局（ＢＴＳ１）が前記端末装置（ＭＳ１１）からハンドオーバ要求を受信したのち該端末装置の接続を該第１基地局で使用されている別の周波数（Ｆ１，Ｆ２）に変更するためハンドオーバ動作を起動するように構成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載のシステム。
前記システムでいくつかのオペレータが存在すること、および前記第１および第２基地局が異なったオペレータの局であることを特徴とする請求項８又は９に記載のシステム。
前記第１基地局（ＢＴＳ１）がマクロセル（７００）をサービスするように構成されまた前記第２基地局（ＢＴＳ２）が該第１基地局のカバー領域内部に位置しているマイクロセル（７２０）をサービスするように構成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載のシステム。