(57)【要約】【課題】  移動端末機が、他の基地局の周波数を検索したり、検索された情報を基地局へ伝送することにより、移動端末機と周辺の基地局との周波数間のハンドオフを迅速に行って良好な通話品質状態を維持することのできる電話システムにおける周波数間のハンドオフ実行方法を提供する。【解決手段】  シンボルの制御反復回数により予め設定されたフレーム単位のエネルギー伝送レベルに周波数帯域を変調する工程と、前記変調されたフレームを伝送フレームとして再構成するために変調されたフレームに検索区間を挿入する工程と、ハンドオフを行うために前記伝送フレームを用いて基地局の周波数情報を検索する工程とを備える電話システムにおけるハンドオフ実行方法。【選択図】  図３
2006174514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システムにおけるハンドオフを実行する方法であって、
反復された少なくとも一つのシンボルを有するノンフルレートフレームのデータを予め設定されたエネルギ伝送レベルで第１の基地局が変調する工程と、
順方向リンクで平均シンボルエネルギを増加させることによって該予め設定されたエネルギ伝送レベルを維持する間に、反復されたシンボルの数を減少させることによって検索区間を発生する工程と、
該検索区間の間に移動端末機によって少なくとも一つの第２の基地局の周波数情報を検索して、ハンドオフを実行する工程と
を包含する方法。
【請求項２】
前記第１の基地局は、前記検索区間を発生する前に、前記順方向リンクの前記ノンフルレートフレームの電力レベルを制御する請求項１に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項３】
前記第１の基地局は、前記検索区間を発生する前に、前記ノンフルレートフレームの順方向リンク電力を増加させる請求項１に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項４】
前記ノンフルレートフレームの間の前記平均シンボルエネルギは、前記検索区間を発生する前に増加される、請求項３に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項５】
前記変調する工程は、変調シンボルあたりのエネルギを制御する工程をさらに包含する、請求項１に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項６】
前記変調シンボルあたりのエネルギは、増加される、請求項５に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項７】
前記変調する工程は、前記変調シンボルの位置を制御する工程をさらに包含する、請求項５に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項８】
前記伝送フレームの可変レート特性を有する伝送区間の形態を制御する工程をさらに包含する、請求項７に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項９】
前記変調する工程は、前記変調シンボルの情報ビットあたりのエネルギを制御する工程をさらに包含する、請求項８に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項１０】
前記変調する工程は、前記変調シンボルの位置を制御する工程をさらに包含する、請求項１に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項１１】
前記伝送フレームの可変レート特性によって伝送区間の形態を制御する工程をさらに包含する、請求項１に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項１２】
前記反復時間は、整数の反復回数である、請求項１に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項１３】
前記変調されたデータは、非圧縮である、請求項１に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項１４】
前記フレームの伝送長さは、前記シンボルの反復回数を減少させることによって第１の長さから短くされ、前記挿入された検索区間は、該第１の長さに対して該フレームを再構成する、請求項１に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項１５】
前記反復された少なくとも一つのシンボルは、伝送された少なくとも一つの他のシンボルと同一である、請求項１に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項１６】
移動通信システムにおけるハンドオフを提供する方法であって、
エネルギ伝送レベルを制御することによって、反復された少なくとも一つのシンボル区間を有するノンフルレートフレームに基地局がデータを変調する工程と、
反復されたシンボルの数を減少させることによって、および、該変調されたフレームの間に平均シンボルエネルギを増加させることによって、該変調されたフレーム内に非伝送区間を該基地局において形成する工程と、
該非伝送区間の間に周辺基地局の周波数情報を検索して、ハンドオフを実行し、該検索された情報を該基地局の伝送機に伝送する工程と
を包含する方法。
【請求項１７】
前記データを変調する工程は、前記非伝送区間を形成する前に前記変調されたフレーム内の平均シンボルエネルギを増加させる工程をさらに包含する、請求項１６に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項１８】
前記エネルギ伝送レベルは、前記非伝送区間を形成する工程の前に順方向リンクで制御される、請求項１６に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項１９】
前記非伝送区間は、前記伝送シンボルエネルギに基づいて前記反復されたシンボルの数を制御することによって前記伝送フレーム内に挿入される、請求項１６に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項２０】
前記伝送フレームの前記非伝送区間は、可変レート制限方式によってランダムのパターンで挿入される、請求項１６に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項２１】
前記ランダムのパターンは、１／２レート、１／４レート、および、１／８レートのうちのいずれか一つである、請求項２０に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項２２】
前記伝送フレームの非伝送区間は、周波数検索区間である、請求項１６に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項２３】
前記周波数検索区間の開始点は、伝送区間の長さ単位でモジュラー（modular）に増加される、請求項２２に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項２４】
前記周波数検索区間の開始点は、フレームの前端および後端に交互に変更されて、前記周波数検索区間を最大化する、請求項２２に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項２５】
前記非伝送区間は、可変レート特性によって、伝送区間の形態に基づいて形成される、請求項１６に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項２６】
前記反復回数は、整数である、請求項１６に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項２７】
移動通信システムにおけるハンドオフを提供する方法であって、
順方向リンクのノンフルレート伝送フレームにあるシンボルのエネルギレベルを第１の基地局において制御する工程と、
プレ伝送フレーム内における伝送シンボルの反復回数と、伝送区間の位置および形態のうちの少なくとも一つを減少させることによって、該第１の基地局の該フレーム内に非伝送区間を生成する工程と、
該伝送フレームを受信している移動端末機によって、周波数が異なる第２の基地局信号を該非伝送区間の間に検索する工程
を包含する、方法。
【請求項２８】
前記エネルギレベルを制御する工程は、前記非伝送区間を形成する前に、前記フレーム内に平均シンボルエネルギを増加させる工程を包含する、請求項２７に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項２９】
前記伝送フレームの前記非伝送区間は、周波数検索区間である、請求項２７に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項３０】
前記移動端末機は、信号を前記第２の基地局に伝送して、該第２の基地局に対する前記検索を実行する、請求項２７に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項３１】
前記反復回数は、整数である、請求項２７に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項３２】
前記伝送フレームは、前記プレ伝送フレームと同じエネルギレベルを有する、請求項２７に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項３３】
前記フレームを含むデータは、非圧縮データに限定される、請求項２７に記載のハンドオフを提供する方法。
【請求項３４】
少なくとも一つの反復されたシンボル、および、予め設定された伝送エネルギレベルを有するノンフルレート伝送フレームにデータを変調するように構成された基地局であって、該基地局は、反復回数を減少させることによって、および、該予め設定された伝送エネルギレベルを制御することによって非伝送検索区間を形成する、基地局と、
相互の周波数ハンドオフを実行する該非伝送検索区間の間に周波数情報を検索するように構成され、該検索された周波数情報を該基地局に伝送するように構成された端末機と
を備える移動通信システム。
【請求項３５】
前記基地局は、前記非伝送区間を形成する前に前記伝送フレーム内の平均シンボルエネルギを増加させることにより、前記伝送エネルギレベルを制御することを特徴とする請求項３４に記載の移動通信システム。
【請求項３６】
前記基地局は、
前記伝送フレームの前記予め設定されたエネルギレベルに前記データを変調する変調器と、
前記非伝送区間を前記伝送フレームに挿入する利得制御器と、
該利得制御器に結合されて、該伝送フレームを伝送する伝送器と
を備える、請求項３４に記載の電話システム。
【請求項３７】
前記端末機は、
前記伝送フレームを受信する受信器と、
該受信された伝送フレームを復調するように結合された復調器と、
前記非伝送区間の間に周波数を変化させる周波数合成器であって、異なる周波数を有する周辺の基地局の前記周波数情報を検索して、ハンドオフを実行する周波数合成器と
を含む、請求項３４に記載の移動通信システム。
【請求項３８】
前記反復回数は、整数である、請求項３４に記載の移動通信システム。
【請求項３９】
前記予め設定された伝送エネルギは、伝送シンボルの反復回数の逆数、ならびに、前記伝送フレームの可変レート特性を有する伝送区間の位置および形態のうちの少なくとも一つに基づいて決定される、請求項３４に記載の移動通信システム。
【請求項４０】
移動通信システムにおけるハンドオフを実行する方法であって、
反復された少なくとも一つのシンボルを有するノンフルレートフレームのデータを予め設定されたエネルギ伝送レベルで第１の基地局が変調する工程と、
順方向リンクの該変調されたフレームの間に平均シンボルエネルギを増加させることによって該予め設定されたエネルギ伝送レベルを維持する間に、該ノンフルレートフレームの一部を減少させることによって検索区間を発生する工程と、
該検索区間の間に移動端末機が少なくとも一つの第２基地局の周波数情報を検索して、ハンドオフを実行する工程と
を包含する方法。
【請求項４１】
移動通信システムにおけるハンドオフを実行する方法であって、
反復された少なくとも一つのシンボルを有するノンフルレートフレームのデータを予め設定されたエネルギ伝送レベルで変調する工程と、
該変調されたフレームの間に平均シンボルエネルギを増加させることによって該予め設定されたエネルギ伝送レベルを維持する間に、該ノンフルレートフレームの一部を伝送しないことによって検索区間を発生する工程と、
該検索区間の間に少なくとも一つの第２の基地局の周波数情報を検索して、ハンドオフを実行する工程と
を包含する方法。
【請求項４２】
電話システムにおけるハンドオフを実行する方法であって、
伝送用にシンボルのエネルギを制御することによって、フレーム単位の予め設定されたエネルギ伝送レベルに周波数帯域を変調する工程と、
検索区間を該変調されたフレームに発生して、該変調されたフレームを伝送フレームとして再構成する工程と、
該伝送フレームの間の該検索区間の間に基地局の周波数情報を検索して、ハンドオフを実行する工程と
を包含する方法。
【請求項４３】
前記変調する工程は、元の信号と比較した信号のエネルギを増加する工程を包含する、請求項４２に記載のハンドオフを実行する方法。
【請求項４４】
前記検索区間は、前記伝送フレームのランダムなパターンに挿入される、請求項３４または４２に記載のハンドオフを実行する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電話システムに関し、特にコード分割多重接続セルラー電話システムにおける周波数間のハンドオフ実行方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、セルラー電話システムは、サービス地域を「セル(cell)」との多数の区域に分けて使用する。各セルは、基地局(base station)を介して無線通信サービスを多数の移動端末機に提供する。
【０００３】
移動端末機が、通話中にセル間の移動時に良好な通話品質を維持するためには、一基地局との通信リンクから他の基地局との通信リンクへ変わるハンドオフ(handoff)が適時に行われなければならない。このために、移動端末機は、通話の途中でも周辺の他の基地局の信号品質を測定することができるべきであり、基地局システムは、これを報告されて適時にハンドオフを行うようにするが、これを端末機補助ハンドオフ(mobile-assistedhandoff)という。
【０００４】
特に、ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)システムでは、同じ周波数を使用しながらコードのオフセット(offset)を異ならせて通信することができる。ＣＤＭＡ方式では、データ復調のためのデジタル受信機の外、同じ周波数の異なるＣＤＭＡ信号を探すための「探索機(searcher)」という別途のデジタル受信機があるので、移動端末機が、通話中でも同じ周波数の異なる基地局の信号の品質を測定することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
セルラー電話システムにおける移動端末機の収容量(capacity)は、セルのサイズを小さくすることでサービス地域内のセルの数を増すことができる。しかしながら、セルのサイズが小さくなると、高速移動時のハンドオフの発生が速すぎて基地局が正確に処理し難くなる。このため、高速移動中の移動端末機のために、小さなサイズのマイクロセル(micro-cell)上に広い領域のマクロセル(macro-cell)が重なった階層的なセル構造(hierarchicalcell structure or layered cell structure)を使用する。このセル構造では、マイクロセル間及びマクロセル間のハンドオフだけでなく、移動端末機の移動速度に応じてマイクロセルとマクロセルとの間のハンドオフが提供される。階層的なセル構造では、マクロセルの基地局信号の強さがマイクロセルの基地局信号の強さよりも遥かに大きいため、ＣＤＭＡ方式でもマクロセルとマイクロセルの周波数を共に使用することは困難である。このため、ＣＤＭＡ方式で階層的なセル構造を提供するためには、基地局間の周波数間のハンドオフ(inter-frequencyhandoff)が提供される必要がある。
【０００６】
周波数間の端末機補助ハンドオフを行うためには、移動端末機が、通話中に異なる周波数の基地局信号を受信できるべきである。このため、ＲＦ受信機を更に備えるか、若しくは移動端末機に備わった一つのＲＦ受信機が時区間マルチプレックシング(TDM:Time-Division Multiplexing)方式を用いて異なる周波数の信号を受信する必要がある。
【０００７】
ＣＤＭＡ方式では伝送データのレートを多工程に可変させることができる。各チャネルの信号は、伝送レートを低めたほど、同じ周波数を使用する異なるチャネルとの干渉を減少させることにより全体チャネルの容量を増大させることができる。例えば、音声データは、時間に応じて可変的な情報量を有し、通話の半分は受信される音声信号を聴くのに用
いられ、残りの半分は話すのに用いられる。これにより、もし可変レート伝送方式を用いる場合、５０％以上の容量増大をもたらす。
【０００８】
以上説明した従来のＣＤＭＡセルラー電話システムでは、基地局からの移動端末機への順方向信号を連続的に伝送するため、移動端末機が、通話中に異なる周波数の基地局信号を受信するためには２つ以上のＲＦ受信機を有しなければならない。しかし、このような素子(component)の増加は移動端末機の小型化傾向の側面で好ましくない。
【０００９】
よって、一つのＲＦ受信機を用いて周波数間のハンドオフを行うには、移動端末機が、受信信号の一部を破壊し、その区間の間に異なる周波数の信号を受信しなければならない。しかし、この方法は、通話品質の低下をもたらし、必要なシグナリングデータを受信できないため、要求された信号データを受信することができない等、通話の断切りが発生することもある。
【００１０】
マクロセルとマイクロセルとを有する、階層化されたセル構造は、大きな収容量並びに多様な通信環境のために非常に重要である。しかし、同じ周波数上で階層化されたセル構造は、カクテルパーティー効果(cocktailparty effect)を含む様々な問題を引き起こす。従って、異なる周波数上で階層化されたセル構造のための周波数間のハンドオフを支持するための電話通信システムが必要である。
【００１１】
しかし、周波数間のハンドオフを行うための従来の構造には、様々な短所があった。例えば、二重送受信機は、移動端末機のコストを上昇させ、且つサイズを増加させる。さらに、ＩＳ−９５Ｂ規格では、信号向上に物理階層の支援がないため、完ぺきな向上ではない。また、伝送フレームは、圧縮モードの競争標準構造で可変プロセッシング利得（ＥＴＳＩ）或いは多重変調構造（ＮＴＴＤｏＣｏＭｏ）によって短いフレームに圧着される。
【００１２】
本発明は上記の従来の技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、移動端末機が、他の基地局の周波数を検索したり、検索された情報を基地局へ伝送することにより、移動端末機と周辺の基地局との周波数間のハンドオフを迅速に行って良好な通話品質状態を維持することのできる電話システムにおける周波数間のハンドオフ実行方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、二重送受信器を使用せずに周波数間のハンドオフを許容する電話システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の電話システムにおけるハンドオフ実行方法は、シンボルの制御反復回数により予め設定されたフレーム単位のエネルギー伝送レベルに周波数帯域を変調する工程と、前記変調されたフレームを伝送フレームとして再構成するために、変調されたフレームに検索区間を挿入する工程と、ハンドオフを行うために前記伝送フレームを用いて基地局の周波数情報を検索する工程とを備えることを特徴とし、このことにより、上記の目的が達成される。
【００１５】
前記変調工程は、前記シンボルの情報ビット当たりのエネルギーを制御する工程を更に備えることを特徴としてもよい。
【００１６】
前記変調工程は、前記シンボルの位置を制御する工程を更に備えることを特徴としてもよい。
【００１７】
前記伝送フレームの可変レート特性を有する伝送区間の形成を制御する工程を更に備え
ることを特徴としてもよい。
【００１８】
前記反復回数は整数であることを特徴としてもよい。
【００１９】
前記反復回数は非整数であることを特徴としてもよい。
【００２０】
本発明の電話システムにおけるハンドオフ実行方法は、フルレートフレームに基づいたエネルギー伝送レベルを変化させることにより、周波数帯域を反復されるフレーム区間を有する変調されたフレームに変調する工程と、前記変調されたフレームに非伝送区間を形成し前記エネルギー伝送レベルの反復回数を制御することにより、反復伝送フレームを再構成する工程と、前記ハンドオフを行うために、伝送フレームにて周辺の基地局の周波数情報を検索し、基地局の伝送機へ検索された情報を伝送する工程とを備えることを特徴とし、このことにより上記の目的が達成される。
【００２１】
前記非伝送区間は、前記エネルギー伝送レベルに基づいた反復回数の制御により前記伝送フレームに挿入されることを特徴としてもよい。
【００２２】
前記伝送フレームの非伝送区間は、可変レート制限方式によりランダムのパターンに挿入されることを特徴としてもよい。
【００２３】
前記ランダムのパターンは、１／２レート、１／４レート、及び１／８レートのうち一つであることを特徴としてもよい。
【００２４】
前記伝送フレームの非伝送区間は周波数検索区間であることを特徴としてもよい。
【００２５】
前記周波数検索区間の開始点は伝送区間長さ単位に増加されることを特徴としてもよい。
【００２６】
前記非伝送区間は可変レート特性を有する伝送区間の形成に基づいて形成されることを特徴としてもよい。
【００２７】
前記反復回数は整数であることを特徴としてもよい。
【００２８】
前記反復回数は非整数であることを特徴としてもよい。
【００２９】
本発明の電話システムにおけるハンドオフ実行方法は、伝送フレームの可変レート特性を用いてフレーム内の伝送シンボルの反復回数及び伝送区間の位置及び形態のうち少なくとも何れか一つを制御して伝送フレーム内に非伝送区間を形成する工程と、前記反復回数に逆比例するよう前記伝送シンボルのエネルギー伝送レベルを制御する工程と、前記非伝送区間の間に、移動端末機が異なる周波数の基地局を検索するか、或いは移動端末機が異なる周波数の基地局へ信号を伝送する工程とを備えることを特徴とし、このことにより、上記の目的が達成される。
【００３０】
前記伝送フレームの非伝送区間は周波数検索区間であることを特徴としてもよい。
【００３１】
前記伝送シンボルのエネルギー伝送レベルは、反復回数によるフルレートエネルギーレベルの分配により決定されることを特徴としてもよい。
【００３２】
前記反復回数は整数であることを特徴としてもよい。
【００３３】
前記反復回数は非整数であることを特徴としてもよい。
【００３４】
本発明の電話システムは、伝送フレームの可変レート特性を用いて任意の周波数帯域を伝送シンボルの反復回数及び伝送区間の位置及び形態のうち少なくとも何れか一つに逆比例するエネルギーレベルを有する伝送フレームに変調し、前記反復回数に基づいた非伝送区間を検索区間として設定する基地局と、前記検索区間の間に、周波数情報を検索し、前記基地局へ検索された周波数情報を伝送する端末機とを備えることを特徴とし、このことにより、上記の目的が達成される。
【００３５】
前記基地局は、任意の周波数帯域を伝送フレームのエネルギーレベルに変調する変調器と、前記非伝送区間を挿入する利得制御器と、前記伝送フレームを伝送するために前記利得制御器に連結された伝送機とを備えることを特徴としてもよい。
【００３６】
前記反復回数は整数であることを特徴としてもよい。
【００３７】
前記反復回数は非整数であることを特徴としてもよい。
【００３８】
前記端末機は、前記伝送フレームを受信する受信機と、前記伝送フレームを復調する復調器と、ハンドオフを行うために、前記非伝送区間の間に周波数を可変させ且つ異なる周波数の基地局の周波数情報を検索するミキサーとを備えることを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００３９】
以上説明したように、本発明による移動端末機における周波数間のハンドオフ実行方法は、移動端末機が他の基地局の周波数を検索可能なようにして、周波数間のハンドオフを迅速に行って良好な通話品質状態を維持することができるという効果がある。
【００４０】
本発明は、上述の構成に限られず、本発明の技術的な思想から逸脱しない範囲内で該技術に対する通常の知識を有する者により修正・変更可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明によるコード分割多重接続セルラー電話システムにおける周波数間のハンドオフ実行方法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳述する。
【００４２】
図１（ａ）〜図１（ｄ）、図２（ａ）〜図２（ｄ）は、「ＩＳ−９５」方式のＣＤＭＡセルラー電話システム（ＵＳ特許５，４１６，７９７）で使用する可変レートの信号伝送によるタイミング図で、図１（ａ）〜図１（ｄ）は伝送エネルギーを可変させる方式に適用され、図２（ａ）〜図２（ｄ）は伝送時間を可変させる方式に適用される。言い換えれば、図１（ａ）〜図１（ｄ）は基地局の送信機から移動端末機へ伝送される順方向リンクチャネルの信号伝送タイミング図、図２（ａ）〜図２（ｄ）は移動端末機から基地局へ伝送される逆方向リンクチャネルの信号伝送タイミング図である。
【００４３】
図１（ａ）〜図１（ｄ）を参照すれば、基地局から送信される音声情報の伝送フレームは、１６個のサブフレーム(sub frame)に分割され、フルレート(fullrate)（図１（ａ））、ハーフレート(half rate)（図１（ｂ））、四分の一レート(quarter rate)（図１（ｃ））、八分の一レート(eighthrate)（図１（ｄ））の４工程の可変レートで移動端末機に伝送される。
【００４４】
ここで、可変レート(variable rate)がｎ（ｎ＝２、４、８）に減少すると、伝送データのフレーム当たりのビット数もｎに減少するので、送信信号の電力を１／ｎに低めながら伝送データをｎ回反復(repetition)して送ることができる。このように、送信端から信
号を反復して伝送すると、受信端で反復された信号を集めて(combine)処理する。これにより、時間ダイバシティ(time diversity)の効果が得られる。すなわち、信号を時間に対して分けて送るので、反復された信号のうち一部が破壊されても他の信号によって伝送信号がいくらか復調される。この時間ダイバシティの効果を最大化するために伝送信号をなるために遠く離して伝送するように、１／ｎフレーム長さの信号を全て伝送した後、前記伝送過程を繰り返し行う。
【００４５】
次に、図２（ａ）〜図２（ｄ）に示すように、基地局から送信される音声情報の伝送フレームは、送受信区間を所定のランダムのパターンに分散して伝送する。例えば、図２（ａ）の場合には全フレームを伝送し、図２（ｂ）の１／２レートの場合には２つのサブフレームのうち何れか一つを伝送し、図２（ｃ）の１／４レートの場合には４つのサブフレームのうち何れか一つを伝送し、図２（ｄ）の１／８レートの場合には８つのサブフレームのうち何れか一つの伝送を選択してランダムのパターンに移動端末機の受信部へ伝送する。
【００４６】
上述したように、本発明では図１（ａ）〜図１（ｄ）に示された伝送エネルギーを可変させる方式を適用している。
【００４７】
図３は本発明によるコード分割多重接続セルラー電話システムにおいて周波数間のハンドオフ実行方法に適用される送受信装置を示すブロック図であり、図４Ａ〜図４Ｄは本発明によるコード分割多重接続セルラー電話システムにおいて周波数間のハンドオフ実行方法に適用される伝送タイミング図である。
【００４８】
図３に示すように、コード分割多重接続セルラー電話システムにおいて周波数間のハンドオフ実行方法に適用される送受信装置は、移動端末機の受信部１００と、基地局の送信部２００とを備える。
【００４９】
移動端末機の受信部１００は、基地局の送信部２００から伝送された無線信号のうち選択された無線信号を受信するＲＦ受信機１０２と、前記無線信号を元々の信号に復元するデジタル復調器１０１と、前記ＲＦ受信機１０２が無線信号のうち何れか一つの信号を選択的に受信するよう周波数を合成する周波数合成器１０３とを備える。
【００５０】
基地局の送信部２００は、フレーム単位でデータの伝送フレームを構成し、各ビット(bit)を変調シンボル(symbol)に変換するデジタル変調器２０２と、前記変換されたシンボルのエネルギーレベルをｘ／ｎで制御する利得調整器２０３と、前記利得調整された無線信号を周波数変換及び増幅してアンテナを介して外部へ送出するＲＦ送信機２０１とを備える。
【００５１】
本発明の一実施形態では、ＩＳ−９５の順方向チャネルのノンフルレートフレーム(non-full rate frame)が、移動端末機が単一の受信機を有して他の周波数を探索するために短いフレームに圧着される。ノンフルレートフレームの変調されたシンボルは、全体シンボルエネルギーを維持しながら減少された反復回数に伝送する。１／ｎ（ｎ＝２、４、８）の伝送において、１／ｍ（ｍ≧ｎ）レートフレームはフルレートフレームのｎ／ｍ倍の電力レベルでｍ／ｎ回反復されて伝送される。システムは、ノンフルレートフレームを作るためにレート制限を利用する。
【００５２】
図４Ａ（ａ）は２回（ｍ／ｎ＝１／２）反復される１／２（ｍ＝２）レートフレームでフル（ｎ＝１）伝送を示す。図４Ａ（ｂ）〜図４Ａ（ｄ）はそれぞれ１／２（ｍ＝２）レートフレーム、１／４（ｍ＝４）レートフレーム、及び１／８（ｍ＝８）レートフレームに対する１／２伝送（ｎ＝２）を示している。
【００５３】
図４Ａ（ｂ）では１／２レートフレームは反復無しで伝送される（ｍ／ｎ＝１）。図４Ａ（ｃ）では、１／４レートフレームは、フルレートフレームの１／２倍（ｎ／ｍ＝２／４）の電力レベル（ｘ）で２回（ｍ／ｎ＝４／２＝２）反復されて伝送される。図４Ａ（ｄ）では、１／８レートフレームは、１／４倍（ｎ／ｍ＝２／８）の電力レベル（ｘ）で４回（ｍ／ｎ＝８／２＝４）反復されて伝送される。図４Ａ（ｅ）は、フルレートフレームの電力レベルで反復無しで（ｍ／ｎ＝４／４）１／４（ｍ＝４）レートフレームの１／４（ｎ＝４）伝送を示している。
【００５４】
図１（ｂ）、図１（ｃ）は、従来のハーフレート、四分の一レートに対する各々の伝送タイミング図である。図１（ｂ）、図１（ｃ）に示すように、ハーフレートのデータと四分の一レートのデータはそれぞれ２サブフレームユニット及び４サブフレームユニットに反復される。そして、伝送電力レベルは、反復回数によりフルレートの電力が分けられて制御される。
【００５５】
図４Ａ（ｃ）、図４Ａ（ｅ）に示すように、サブフレームの反復回数は、フルレートをサブレートで割って得られる結果値にて設定されるものでない。又、伝送周期の電力レベルは、反復回数を減少又は除去するに代わて、フルレートの電力レベルをサブフレームの反復回数で割って得られる結果値と設定される。
【００５６】
図１（ｃ）に示すように、伝送は、従来の一般的な方法でｘ／４のシンボル当たりのエネルギーで４回反復されて行われる。更に具体的に説明すれば、１／４レートでの伝送は、図４Ａ（ｃ）に示すようにｘ／２のシンボル当たりのエネルギーで２回反復されて行われるか、デジタル変調器２０２により図４Ａ（ｅ）に示すようにｘのシンボル当たりのエネルギーで反復無しで行われる。
【００５７】
もし、伝送が、上述したようにサブフレームまたは反復の回数が減少されることなく行われると、信号の非伝送時の周期はフレーム内のみでなされる。
【００５８】
次に、利得調整器２０３で前記変調されたフレームに移動端末機検索区間を含む非伝送区間を挿入して伝送フレームとして再構成する。こうなると、前記フレームは、フレーム反復回数により、同じエネルギー伝送レベル及び図４Ａ（ｃ）及び図４Ａ（ｄ）に示すように伝送可能な区間を有する伝送フレームに再構成される。
【００５９】
この際、前記伝送フレームの非伝送区間は可変レート制限方式によりフレーム反復区間の前端又は後端に挿入することができ、前記フレーム反復をエネルギー伝送レベルの大きさに応じて少なくとも２回以上反復して移動端末機検索区間を有する一つのフレームとして再構成することができるため、フレームの長さを短くすることができる。また、前記伝送フレームは、エネルギー伝送レベルを調整してフレーム反復を通じて同じ伝送フレーム内に非伝送区間を挿入することもできる。
【００６０】
この際、従来のような信号品質を維持するために、伝送ビットによる信号強さをフルレートフレームの伝送ビットの信号強さ（ｘ）に対して反復回数（ｎ）ほど減少させる（ｘ／ｎ）。信号の伝送区間は、互いに異なる移動端末機間の信号干渉を最小化するために、移動端末機毎に互いに異なるランダムのパターンに決めることができる。
【００６１】
上述の方式で処理された伝送信号がＲＦ送信機２０１により送信されると、移動端末機の受信部１００のＲＦ受信機１０２が前記無線信号を受信する。次いで、デジタル復調器１０１では、前記無線信号を図４Ａ（ｃ）及び図４Ａ（ｅ）のような信号に復元し、フレーム内の信号の非伝送区間（以下、「周波数検索区間」）の間に周波数合成器１０３及び
周辺装置（図示せず）が周波数合成器１０３の周波数を変え、移動端末機が異なる周波数の基地局信号を検索することにより、周波数間の端末機補助ハンドオフを行うことができる。
【００６２】
シーケンス反復及びパンクチャリング(puncturing)はレート整合のために使用され、伝送制限は下記のように適用される。一般に、１／ｎ（ｎ＝２、４、８）長さの伝送の間に、１／ｍ（ｍ＝１、２、４、８）レートフレームのコードシーケンスは（元のシーケンスを含んで）１／ｎ回反復され、フルレートフレームのシンボルエネルギーのｎ／ｍ倍で伝送される。レートの制限はノンフルレートフレームの発生のためには利用されない。
【００６３】
シンボル反復、シーケンス反復、及びパンクチャリングはレート整合のために使用される。伝送制限は下記のように適用される。一般に、１／ｍ（ｍｋ≧ｎ）レートフレームに対する１／ｎ（ｎ＝２、４、８）長さの伝送において、反復された変調シンボルの１／ｎ部分はフルレートフレームのＴＢＤ回変調されたシンボルエネルギーを有する順方向の基本チャネルフレームのような同じ非伝送周期を作るために伝送される。
【００６４】
副シーケンス反復がｋ回である場合には、通常的に１／ｎ長さの伝送のみが可能である。ここで、ｎ≦ｋである。ｎ回以下に反復されたフレームを作るために、伝送制限が使用される。パイロット制御チャネルフレームは非伝送区間の間には伝送されない。付加チャネルフレームは伝送制限されたフレーム区間の間には伝送されない。
【００６５】
図４Ｂは伝送フレームの全体反復時間が整数でないことを説明するための本発明の一実施形態である。
【００６６】
同図に示するように、部分的に３回反復される間に、元の伝送フレームは完ぺきに２回反復されるが、これは「ｍ回（ｍ＝２）及び部分的な反復」といえる。
【００６７】
もし、全体伝送フレームの１／２が伝送されると、１／２伝送フレームは「１回及び部分的な反復」の反復時間を有する。
【００６８】
伝送シンボルのエネルギーは、元の信号に比例して増加されなければならない。この場合、信号の強度が、全体伝送フレームに比べて減少された伝送区間に対して逆比例して増加されるか、或いは互いに異なる反復時間を有する各々のシンボルが、減少された反復時間に対して逆比例して個別的に増加される。
【００６９】
図４Ｃは反復時間を示す図で、ここで元の伝送フレームは「１回及び部分的な反復」を構成する。この場合、伝送区間は全体区間の１／２に制限され、反復時間は伝送される全体フレームの一部分を許容する「０回及び部分的な反復」となる。このような状況でも受信端末機は適切な順方向誤謬訂正技術によって信号を復元することができる。
【００７０】
図４Ｄは一回反復される元の伝送フレームを示す。この元々のフレームの伝送は上述の実施形態と同様である。この実施形態では、伝送区間を制限しても伝送される全体フレームの一部分を伝送することができる。
【００７１】
しかし、移動端末機は、いつある区間でこの周波数検索区間ができるか分からない。これは、基地局から移動端末機へ周波数検索区間の時点の分かる情報を送ることで解決することができる。
【００７２】
周波数検索区間は、単発的な形態に周期的に発生されてもよく、周期的或いは連続的に一定の区間の間で発生されてもよい。
【００７３】
付加チャネルは、伝送制限を有するフレームの間には伝送されない。伝送制限は、周波数間のオフハンドの間に目的地基地局と移動端末機の同期化のために逆方向の基本チャネルに相違に適用されることができる。移動端末機は、伝送開始の代わりをするフレームの「オフ」部分の間に、異なる周波数で他の基地局に同期シーケンスを伝送する。選択的な構造において、ＩＳ−９５の基本チャネルフレームは反復の減少により一層短いフレームに圧縮され、追加的又は付加的コードチャネルを使用する全体コードチャネルの電力を維持する。
【００７４】
伝送位置の割当のために、各々の使用者に対する伝送されたシンボルの開始位置は、内部セル間の干渉を最小化する使用者長コードによりランダム化することができる。周波数の検索及び同期化のために、伝送制限はある区間の連続的又は持続的なフレームのために割り当てられる。１／ｎ（ｎ＝２、４、８）連続伝送制限のために、伝送されたシンボルの開始位置は、各２０ｍｓフレーム当たりの１／ｎフレーム時間により行き違うように配列される。行き違って配列されるフレーム部分がない場合、開始位置はフレームの開始である。このように具現された方法は、周波数スイッチング及びＰＮコード再同期化のためにガードタイムオーバーヘッドを最小化する。
【００７５】
図５（ａ）〜図５（ｇ）は連続的な周波数検索区間を示す図である。図に示すように、連続的なフレームで周波数検索区間の開始点を伝送区間の長さ単位でモジューラ(modular)に増加させることにより、周波数検索区間をフレーム長さのように大きくすることがで
きる。例えば、４分の一レートで且つ反復回数が１である場合（図５（ｅ）〜図５（ｆ））、現在フレームの周波数検索区間の開始点が４つの伝送可能区間のうち第１区間であれば、次のフレームでは第２伝送区間に割り当てられる。
【００７６】
また、このような周波数検索区間の開始点を、移動端末機毎に相違に且つランダム(random)に割り当てることにより、移動端末機間の干渉を確率的(statistical)に分散させることができる。
【００７７】
又、上述の伝送方式が、移動端末機から基地局へ伝送する逆方向リンク(reverse link)チャネルに適用されることにより、移動端末機が空いた区間を用いて異なる周波数の信号を送信することになる。これにより、異なる周波数の基地局が、ハンドオフ予定中の周波数の信号に予め同期を合わせることができる。
【００７８】
一方、図４Ａ（ａ）の場合、フルレートに対しては周波数検索区間を作ることができないため、音声符号化器(vocoder)のようにデータエンコーダ(encoder)のレートを必要に応じて制限することで周波数検索区間を挿入することができる。実際に、ＣＤＭＡセルラー電話システムでは、通話中に音声フレームにシグナリング(signaling)データを挿入するために適切に音声のレートを制限するアルゴリズム（ratelimitation)を適用する。これに起因する音質低下は無視できる程である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】可変レートＣＤＭＡシステムの順方向リンクに適用される伝送タイミング図である。
【図２】可変レートＣＤＭＡシステムの逆方向リンクに適用される伝送タイミング図である。
【図３】本発明によるコード分割多重接続セルラー電話システムを示すブロック図である。
【図４Ａ】本発明によるコード分割多重接続セルラー電話システムにおいて、周波数間のハンドオフ実行方法に適用される伝送タイミング図である。
【図４Ｂ】本発明によるコード分割多重接続セルラー電話システムにおいて、周波数間のハンドオフ実行方法に適用される伝送タイミング図である。
【図４Ｃ】本発明によるコード分割多重接続セルラー電話システムにおいて、周波数間のハンドオフ実行方法に適用される伝送タイミング図である。
【図４Ｄ】本発明によるコード分割多重接続セルラー電話システムにおいて、周波数間のハンドオフ実行方法に適用される伝送タイミング図である。
【図５】本発明による周波数間のハンドオフ制御時の連続的な周波数検索区間を示すタイミング図である。
【符号の説明】
【００８０】
１００  移動端末機の受信部
１０１  デジタル復調器
１０２  ＲＦ受信機
１０３  周波数合成器
２００  基地局の送信部
２０１  ＲＦ送信機
２０２  デジタル変調器
２０３  利得調整器
【図１】
2006174514.tif 000003
【図２】
2006174514.tif 000004
【図３】
2006174514.tif 000005
【図４Ａ】
2006174514.tif 000006
【図４Ｂ】
2006174514.tif 000007
【図４Ｃ】
2006174514.tif 000008
【図４Ｄ】
2006174514.tif 000009
【図５】
2006174514.tif 000010