(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）基地局サブシステムにおいて、移動局のハードハンドオフを保留する方法であって、前記方法は、移動局システムのタイミングに関連付けられるスルーレートを測定することによって、移動局（ＭＳ）システムクロック不安定性を検出し、移動局システムクロック不安定性検出に応答して移動局のハードハンドオフを保留するステップを含む方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、さらに、移動局システムクロック不安定性検出に先行して移動局を第１セルから第２セルへハンドオフするステップを含み、移動局システムクロック不安定性検出は第２セル内の基地局が移動局システムクロック不安定性を検出するステップを含む方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、移動局システムクロックのスルーレート測定ステップは、第２セルベースから移動局への第１の時間における第１のメッセージのラウンドトリップ遅延（ＲＴＤ）を測定し、第２セル内の基地局から移動局への第２の時間における第２のメッセージのＲＴＤを測定し、ＲＴＤ測定値の差を計算し、ＲＴＤ変化率を計算するステップを含む方法。
【請求項４】
請求項３記載の方法であって、移動局システムクロック不安定性検出に応答して移動局のハンドオフを保留するステップは、予め定められたＲＴＤ変化率閾値を受け入れ、計算されたＲＴＤ変化率がＲＴＤ変化率閾値を越える場合にハンドオフを保留するステップを含む方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法であって、さらに、移動局の第１セルから第２セルへのハンドオフに先行して、第１のシステム時間において第１セル内の基地局へ移動局からメッセージを伝え、移動局の第１セルから第２セルへのハンドオフに続いて、移動局システムクロックを第１のシステム時間から第２セル内の基地局と通信する第２のシステム時間に変えるステップを含み、移動局システムクロック内の不安定性検出ステップは移動局システムクロック内の第１のシステム時間から第２のシステム時間への変化を測定するステップを含む方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法であって、移動局システム時間を変えるステップは第１の予め定められたスルーレートでシステム時間を変えるステップを含み、ＲＴＤ変化率閾値を受け入れるステップは第１のスルーレートを推定するステップを含み、移動局システムクロック内の不安定性を検出するステップはＲＴＤ差計算に応答して移動局測定スルーレートを計算するステップを含み、移動局のハンドオフを保留するステップは測定スルーレートが第１のスルーレート推定値を越える場合にハンドオフを保留するステップを含む方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法であって、移動局への通信はＰＮチップによりＰＮチップレートで拡散され、移動局第１スルーレートは毎秒３／８および１０／８間の範囲内であると推定され、ＲＴＤ差を計算するステップはＲＴＤ測定値の差を第２の数のチップとして表わすステップを含み、ＲＴＤ変化率を計算するステップはＲＴＤ変化率を第１の期間内に生じる第２の数のチップとして表わすステップを含み、第１の期間は第１の時間における第１の通信と第２の時間における第２の通信との間と定義され、移動局へのハンドオフを保留するステップは計算されたＲＴＤ変化率が第１のスルーレート推定値を越える場合にハンドオフを保留するステップを含む方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法であって、移動局第１スルーレート推定値に第１の期間が乗算されて第１の数のチップを計算し、移動局へのハンドオフを保留するステップは第２の数のチップが第１の数のチップを越える場合にハンドオフを保留するステップを含む方法。
【請求項９】
請求項７記載の方法であって、移動局第１スルーレートは毎秒５／８チップと推定される方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法であって、さらに、第２セルへの移動局のハンドオフに続いてタイマリミットを有するタイマを始動させ、検出された移動局システムクロック不安定性に無関係にタイマがタイマリミットに達した後で移動局ハンドオフを許すステップを含む方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法であって、さらに、移動局システムクロック不安定性が測定されない場合に移動局ハンドオフを許すステップを含む方法。
【請求項１２】
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信において呼ハンドオフ中に移動局のハードハンドオフを保留するシステムであって、前記システムはメッセージを伝送するための受信機および送信機に接続されたポートを有する移動局（ＭＳ）であって受信メッセージに応答してメッセージ伝送を開始する送信機および受信機に接続されたシステムクロックを有する移動局と、移動局と通信する受信機および送信機に接続されたポートを有し第２セル内の基地局（ＢＳ）であって、第２セル内の基地局は受信機および送信機に接続されてメッセージタイミングを測定するクロック、他のセルと移動局ハンドオフの交渉をするハンドオフ回路、および移動局システムのタイミングに関連付けられるスルーレートを測定することによって、クロックに接続されて移動局システムクロック不安定性を検出する検出器を有し、検出器はハンドオフ回路に接続された出力を有し移動局システムクロック内の不安定性検出に応答して移動局のハンドオフを保留する基地局とを含むシステム。
【請求項１３】
請求項１２記載のシステムであって、さらに、ハンドオフ回路に接続されたスイッチ制御入力を有する第２セル内の基地局スイッチを含み、第１セルからの移動局ハンドオフを受信する第２セル内の基地局に応答して移動局システムクロック不安定性の検出器回路による測定を選択的に係合するシステム。
【請求項１４】
請求項１２記載のシステムであって、第２セル内の基地局クロックは第２セル内の基地局から移動局へのメッセージ間のラウンドトリップ遅延（ＲＴＤ）を測定し、第２セル内の基地局検出器はＲＴＤ測定値とＲＴＤ変化率間の差を計算するシステム。
【請求項１５】
請求項１４記載のシステムであって、第２セル内の基地局検出器は予め定められたＲＴＤ変化率閾値を受け入れる入力を有し、第２セル内の基地局検出器はＲＴＤ変化率計算結果がＲＴＤ変化率閾値を越える場合に移動局のハンドオフを保留するシステム。
【請求項１６】
請求項１５記載のシステムであって、さらに、受信機および送信機に接続されたポートを有し移動局と通信する第１セル内の基地局を含み、移動局システムクロックは第１セル内の基地局から第２セル内の基地局へハンドオフされることに応答してシステム時間を変え、第２セル内の基地局検出器は移動局システムクロック内の変化を測定するシステム。
【請求項１７】
請求項１６記載のシステムであって、移動局システムクロックは第１の予め定められたスルーレートでシステム時間を変え、第２セル内の基地局検出器のＲＴＤ差閾値の受入れは第１のスルーレート推定値の受入れを含み、検出器はＲＴＤ変化率の計算に応答して移動局スルーレートを測定し、測定されたスルーレートが第１のスルーレート推定値を越える場合にハンドオフ回路に移動局ハンドオフを保留するよう信号で伝えるシステム。
【請求項１８】
請求項１７記載のシステムであって、基地局および移動局通信は擬似ランダム（ＰＮ）チップによりＰＮチップレートで拡散され、第２セル内の基地局検出器は毎秒３／８および１０／８チップ間の範囲内で第１のスルーレート推定値を受け入れ、第２セル内の基地局はＲＴＤ差測定値を第２の数のチップとして表わし、第２セル内の基地局はＲＴＤ変化率を第１の期間内に生じる第２の数のチップとして表わすことによりＲＴＤ変化率を計算し、第１の期間は第１の時間における第１の通信と第２の時間における第２の通信との間と定義され、第２セル内の基地局は計算されたＲＴＤ変化率が第１のスルーレート推定値を越える場合に移動局へのハンドオフを保留するシステム。
【請求項１９】
請求項１８記載のシステムであって、第２セル内の基地局は移動局第１のスルーレート推定値に第１の期間を乗算して第１の数のチップを計算し、第２セル内の基地局は第２の数のチップが第１の数のチップを越える場合に移動局へのハンドオフを保留するシステム。
【請求項２０】
請求項１８記載のシステムであって、第１のスルーレートは毎秒５／８チップと推定されるシステム。
【請求項２１】
請求項１３記載のシステムであって、さらに、第２セル内の基地局が第１セルからの移動局ハンドオフを受け入れるとタイマ始動信号を受け入れる入力と、検出器回路を係合解除するスイッチに接続された出力を有する第２セル内の基地局タイマを含み、ハンドオフ回路はタイマがタイマリミットに達した後で移動局をハンドオフすることが許されるシステム。
【請求項２２】
呼に関連するメッセージを通信する受信機および送信機を含む符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）基地局において、移動局のハードハンドオフを保留する回路であって、前記回路は受信機および送信機に接続されてメッセージタイミングを測定するクロックと、他のセルと呼ハンドオフを交渉するハンドオフ回路と、移動局システムのタイミングに関連付けられるスルーレートを測定することによって、クロックに接続されて受信メッセージのシステムタイミング不安定性を検出する検出器であって、ハンドオフ回路に接続されシステムタイミング不安定性検出に応答してハンドオフを保留する出力を有する検出器とを含む回路。
【請求項２３】
請求項２２記載の回路であって、さらに、ハンドオフ回路に接続された制御入力を有し検出器回路と選択的に係合するスイッチを含み、ハンドオフ回路は呼ハンドオフを受信する局に応答して検出器と係合するようスイッチに信号で伝える回路。
【請求項２４】
請求項２２記載の回路であって、クロックは送信および受信メッセージ間のラウンドトリップ遅延（ＲＴＤ）を測定し、検出器はＲＴＤ測定値とＲＴＤ変化率間の差を計算する回路。
【請求項２５】
請求項２４記載の回路であって、検出器は予め定められたＲＴＤ変化率閾値を受け入れる入力を有し、検出器はＲＴＤ変化率計算結果がＲＴＤ変化率閾値を越える場合に呼ハンドオフを保留するよう信号で伝える回路。
【請求項２６】
請求項２５記載の回路であって、受信メッセージのシステムタイミングはもう一つのセルからハンドオフされることに応答して変化し、検出器はシステムタイミングの変化を測定する回路。
【請求項２７】
請求項２６記載の回路であって、受信メッセージのシステムタイミングは第１の予め定められたスルーレートで変化し、検出器のＲＴＤ差閾値の受入れは第１のスルーレート推定値の受入れを含み、検出器はＲＴＤ変化率の計算に応答して受信メッセージに関連するスルーレートを測定し、測定されたスルーレートが第１のスルーレート推定値を越える場合に呼ハンドオフを保留するようハンドオフ回路に信号で伝える回路。
【請求項２８】
請求項２７記載の回路であって、送信および受信メッセージは擬似ランダムノイズ（ＰＮ）チップによりＰＮチップレートで拡散され、検出器は毎秒３／８および１０／８チップ間の範囲内で第１のスルーレート推定値を受け入れ、検出器はＲＴＤ測定値の差を第２の数のチップとして表わし、検出器はＲＴＤ変化率を第１の期間内に生じる第２の数のチップとして表わすことによりＲＴＤ変化率を計算し、第１の期間は第１の時間における第１の通信と第２の時間における第２の通信の間と定義され、検出器は計算されたＲＴＤ変化率が第１のスルーレート推定値を越える場合にハンドオフを保留する回路。
【請求項２９】
請求項２８記載の回路であって、検出器は第１のスルーレート推定値に第１の期間を乗算して第１の数のチップを計算し、検出器は第２の数のチップが第１の数のチップを越える場合にハンドオフを保留する回路。
【請求項３０】
請求項２８記載の回路であって、検出器は毎秒５／８チップの第１のスルーレート推定値を受け入れる回路。
【請求項３１】
請求項２３記載の回路であって、さらに、もう一つのセルからの呼ハンドオフの受入れに続いてタイマ始動信号を受け入れる入力を有するタイマを含み、タイマはスイッチに接続されて検出器回路を係合解除する出力を有し、ハンドオフ回路はタイマがタイマリミットに達した後で移動局のハンドオフを許される回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は一般的にワイヤレス通信の分野に関し、特に、移動局との通信におけるラウンドトリップ遅延測定に応答して、セル間の移動局のハードハンドオフにヒステリシスを導入することに関する。
【０００２】
（関連技術の説明）
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ＩＳ-９５Ａ/ＢおよびＩＳ-２０００標準においてよく理解されているように、いわゆるソフトハンドオフにより移動局と二つ以上の基地局すなわちセル間の同時伝送を行うことができる。したがって、移動局がセル間の境界エリア内で通信する時は、一方または他方のセルへ排他的に移動局通信を転送するためのハードハンドオフ判断を行う必要がない。ＡＭＰＳ(advanced mobile phone service)EIA/TIA-553に記載されているような周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）で使用されるようなハードハンドオフはしばしばシステム不安定性を生じる。ＡＭＰＳシステムでは、ハードハンドオフする判断は信号強度に基づいている。基地局が移動局との通信において予め定められた閾値よりも低い信号強度を検出すると、システムは移動局信号が閾値よりも高いレベルで検出されるもう一つの基地局を捜し出し、移動局の呼はその基地局に転送される。
【０００３】
移動局の位置の変化または信号パス内の障害物による信号強度の変化により、システムは移動局が短時間内に一連のハードハンドオフを行うよう指示することがある。この“ピンポン”効果によりシステムオーバヘッドが増し移動局への呼はしばしば抜かされてしまうことがある。ソフトハンドオフによりこのようなハードハンドオフ判断を行うことに伴う問題は大部分解消される。
【０００４】
しかしながら、たとえＣＤＭＡ通信であっても、移動機がＣＤＭＡからアナログ変調に変更しなければならない場合、あるいは移動局が二つの異なるキャリア（サービスプロバイダ）間の境界を交差しなければならない場合等の状況においては依然としてハードハンドオフが必要とされる。従来技術で良く知られているように、ＣＤＭＡ通信におけるハードハンドオフを管理する二つの基本的方法があり、パイロットシンボルまたはラウンドトリップ遅延（ＲＴＤ）を使用して転送判断を行うことである。パイロットシンボル方法では、移動局は隣接基地局により送信されるパイロットシンボルの信号強度を測定する。パイロットシンボルの信号強度は比較され、これらの測定値に応答してシステムによりハンドオフ判断がなされる。しかしながら、この方法はパイロットシンボルを発生するための付加送信機装置、測定を行うための移動局処理時間、基地局を介してシステムに測定値を伝えるためのオーバヘッドを必要とする。
【０００５】
ＲＴＤシステムでは基地局が移動局との通信のＲＴＤを測定することが必要である。最小ＲＴＤを有する基地局が移動局に最も近いと仮定される。隣接基地局のＲＴＤ測定値を使用して、システムは移動局との通信を最もし続けていそうなのはどの基地局であるかを決定することができ、この解析からハードハンドオフが生じる。
【０００６】
図１はＲＴＤトリガ機構に基づくハンドオフを例示している（従来技術）。移動局がトラフィック状態であれば（呼が進行中）、アクティブＣＤＭＡチャネル間のＲＴＤ測定値が予め定められたＲＤＴ閾値よりも大きくなるとすぐにハードハンドオフがトリガされる。
【０００７】
移動局はトリガの直前にＣＤＭＡチャネル｛セル，Ｆ１｝によりサービスされるように示されている。ハードハンドオフは移動局のＲＴＤがＣＤＭＡチャネル｛セル，Ｆ１｝に対するＲＴＤ閾値と交差するとすぐにトリガされる。ハードハンドオフトリガを生じるＣＤＭＡチャネルはトリガＣＤＭＡチャネルと呼ばれる。この場合、ＣＤＭＡチャネル｛セル，Ｆ１｝はトリガＣＤＭＡチャネルであり、システムはこのＣＤＭＡチャネルのトリガリスト内の情報を使用してハードハンドオフタイプ決定であるハードハンドオフ処理における次のステップを決定する。
【０００８】
ＲＴＤトリガ方法は付加装置をなんら必要としない点が有利である。欠点はＲＴＤ測定値の不正確さによりトリガが早すぎたり遅くなってしまうことである。このトリガ機構により所要ハードハンドオフ信頼度を達成するために、システムはクロスキャリアハードハンドオフに対して境界サイト間でより多くのオーバラップを有するように設計しなければならない。あるいは、システムはより早くトリガすることができ、それは境界ＣＤＭＡチャネルの容量およびカバレッジを限度まで使用しないことを意味する。
【０００９】
図２はＲＴＤハードハンドオフトリガ方法（従来技術）の使用に伴う既知の問題点を例示している。第２の基地局１０からのＲＴＤ閾値（ＲＴＤ＿ＴＨ２）は第１の基地局１２からのＲＴＤ閾値（ＲＴＤ＿ＴＨ１）の半分に等しいものと仮定する。すなわち、２（ＲＴＤ＿ＴＨ２）＝（ＲＴＤ＿ＴＨ１）。第１の基地局１２に関連づけられるサイト-１から第２の基地局１０に関連づけられるサイト-２に移動する移動局１４に対して、ハードハンドオフは２τ1＝ＲＴＤ＿ＴＨ1である時にトリガする。ハードハンドオフ（ＨＨＯ）がトリガする直前に、移動局（１４）はＳ（ｔ-ＲＴＤ＿ＴＨ1/２）に信号Ｓ（ｔ）を送信する。ＨＨＯトリガ直後に、移動局１４はＳ’（ｔ-ＲＴＤ＿ＴＨ1/２）に信号Ｓ’（ｔ）を送信する。第１の基地局１２から第２の基地局１０へのハンドオフにもかかわらず、移動局１４は第１の基地局１２からの通信の受信に関連する遅延を有してその戻り通信の時間を定めている。サイト-２（第２の基地局１０）はＳ’（ｔ-（ＲＴＤ＿ＴＨ1/２＋τ1））に信号Ｓ’（ｔ-ＲＴＤ＿ＴＨ1/２）を送信する。その結果、サイト-１における測定ラウンドトリップ遅延はＲＴＤ＿ＴＨ1/２＋τ1に等しい。２（ＲＴＤ＿ＴＨ2）＝ＲＴＤ＿ＴＨ1であるため、サイト-２における測定ＲＴＤは（ＲＴＤ＿ＴＨ2＋τ1）に等しい。この値はサイト-２に対するＲＴＤ閾値,（ＲＴＤ＿ＴＨ2）,よりも大きいため、もう一つのトリガがある。このピンポン効果は望ましくない。
【００１０】
タイミング問題の原因は移動局の時間基準スルーイングである。すなわち、移動機はその時間基準を瞬時にサイト-１からサイト-２へ変更しない。たとえ移動局が早い時間にサイト-２からの通信を受信しても、移動局返答メッセージは移動局があたかもサイト-１に返答しているかのように遅延される。したがって、サイト-２は実際よりも遠くに離れているものとして移動局を知覚する。ＩＳ-９５およびＩＳ-２０００標準は移動局の時間基準が毎秒３/８および１０/８チップ間のレートでスルーしなければならないと規定しており、チップとは1.2288メガチップス/秒(Mcps)のレートで生じる擬似ランダムノイズ（ＰＮ）拡散コード内の１ビットである。
【００１１】
ハンドオフを実施するＲＴＤ方法は、ハードハンドオフに続いて、移動局システムクロックがスルーイングしている間に使用されるヒステリシス機構を含むのが有利である。
【００１２】
ＲＴＤ判断プロセスを使用するハードハンドオフの決定において移動局のシステムクロックスルーイングを償うことができれば有利である。
【００１３】
移動局システムクロックがスルーイングを停止した後できるだけ迅速にハードハンドオフが許されれば有利である。
【００１４】
（発明の開示）
ＣＤＭＡセル基地局サブシステムにおいて、呼ハンドオフ内にヒステリシスを導入する方法が提供される。このような方法はＲＡＭ、光、電気、または磁気記憶媒体内に格納されるソフトウェアおよびマシン実行可能命令として実現することができる。この方法は移動局（ＭＳ）システムクロック内の不安定性を検出し、移動局クロック不安定性の検出に応答して移動局のハードハンドオフを保留することを含んでいる。
【００１５】
ヒステリシスは第１セルから第２セルへの移動局のハンドオフに続いて導入される。第２セル内の基地局は移動局システムクロックのスルーレートを測定することにより移動局システムクロック不安定性を検出する。移動局システムクロックのスルーレート測定は、第２セルベースから移動局への、第１の時間における第１のメッセージのラウンドトリップ遅延（ＲＴＤ）を測定し、第２セル基地局から移動局への第２の時間における第２のメッセージのＲＴＤを測定し、ＲＴＤ測定値間の差を計算し、ＲＴＤ変化率を計算することを含んでいる。移動局クロック不安定性の検出は、予め定められたＲＴＤ変化率閾値を設定し、ＲＴＤ変化率計算結果がＲＴＤ変化レート閾値を越える場合にハンドオフを保留することを含んでいる。
【００１６】
ＲＴＤ変化率閾値の設定は移動局の第１のスルーレートを推定することも含んでいる。したがって、移動局システムクロック内の不安定性検出は、ＲＴＤ変化率の計算に応答して移動局測定スルーレートを計算することを含み、移動局のハンドオフを保留することは測定スルーレートが第１のスルーレート推定値を越える場合にハンドオフを保留することを含んでいる。
【００１７】
呼ハンドオフ内にヒステリシスを導入するＣＤＭＡシステムも提供される。このシステムは受信メッセージに応答してメッセージ送信を開始するシステムクロックを有する移動局を含んでいる。セル基地局はメッセージタイミングを測定するクロック、他のセルと移動局ハンドオフを交渉するハンドオフ回路、およびクロックに接続されて移動局システムクロック内の不安定性を検出する検出器を含んでいる。検出器はハンドオフ回路に接続され、移動局システムクロック内で不安定性が検出されると移動局のハンドオフを保留する。
【００１８】
基地局検出器はメッセージ間のＲＴＤを測定することにより移動局システムクロックのスルーレートを測定する。検出器はＲＴＤ測定値間の差を計算し、かつＲＴＤ変化率を計算する。ＲＴＤ変化率計算結果がＲＴＤ変化率閾値を越える場合には、セル基地局検出器はハンドオフ回路に移動局のハンドオフを保留するよう信号で伝える。移動局システムクロックは予め定められた第１のスルーレートでシステム時間を変え、ＲＴＤ差閾値は第１のスルーレート推定値を受入れることを含んでいる。検出器はＲＴＤ変化率の計算に応答して移動局スルーレートを測定し、測定されたスルーレートが第１のスルーレート推定値を越える場合にはハンドオフ回路に移動局ハンドオフを保留するよう信号で伝える。
【００１９】
（好ましい実施例の詳細な説明）
図３は呼ハンドオフ中にヒステリシスを導入する本発明の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムの略ブロック図である。システム１００は移動局１０２、基地局１０４を有する第１のセル、および基地局１０６を有する第２のセルを含んでいる。システム１００は初期ハードハンドオフにすぐ続いてハードハンドオフ状況中にヒステリシスを導入する。前記したように、この状況は典型的に移動局が異なるキャリアのセル間の境界上にある時に生じる。最初に、移動局１０２は第１セル基地局１０４によりサービスされている呼を有する。次に、第１セル基地局１０４から第２セル基地局１０６へのハードハンドオフを行う判断がなされる。判断およびトリガプロセスは本発明の範囲外である。むしろ、本発明のヒステリシスプロセスはＲＴＤに基づいてハードハンドオフ判断がなされるシステムにおいて使用されるものと思われる。しかしながら、ＲＴＤに基づくヒステリシスは初期ハードハンドオフ判断がどのようになされたかに無関係にハードハンドオフ判断プロセス内に導入することができる。前記した図２の説明は初期ハードハンドオフ判断を行う一つの方法を例示している。
【００２０】
初期ハードハンドオフ判断がなされて第２セル基地局１０６が移動局１０２と通信すると、第２セル基地局１０６は回路を活性化させて後に続くハードハンドオフ判断に遅延を導入する。前記したように、この回路は移動局１０２のシステムクロック内の不安定性を検出する。
【００２１】
図４は図３の移動局１０２をより詳細に示している。移動局（ＭＳ）１０２はメッセージを通信するための受信機１２２および送信機１２４に接続されたライン１２０上にポートを有する。これらのメッセージは制御および同期チャネルだけでなくトラフィックチャネルを介して伝えられる呼を含んでいる。移動局は受信メッセージに応答するメッセージ伝送を開始する送信機１２４および受信機１２２に接続されたシステムクロック１２６を有する。
【００２２】
図５は第１および第２セル基地局１０４/１０６を移動局１０２と通信させることにより伝送される通信のタイミングを例示するタイミング図である。ハードハンドオフ（ＨＨＯ）の前に、移動局１０２は第１セルの基地局１０４に割り当てられる。時間ｔ０において、第１セル基地局はメッセージを送信する。移動局１０２は時間遅延τd0後に応答を送信する。時間遅延の相当な部分が移動局における基地局通信の到来時間に基づいている。移動局にはその戻り送信の前に処理遅延が存在する。しかしながら、これらの処理遅延は比較的小さく全ての通信において不変である。それらは本開示では無視される。ｔ０後のある時間に、移動局呼がセル２の基地局１０６にハンドオフされることが決定される。
【００２３】
しばらく図３を参照して、移動局１０２から第２セル基地局１０６までの距離は移動局から第１セル基地局１０４までの距離よりも短いことが判る。したがって、ハードハンドオフが受信される（移動局において）後の第１の通信はハードハンドオフの前に受信される通信よりも著しく早いが、応答送信はそうではない。すなわち、受信メッセージと送信応答間の遅延τd1はほぼτd0に等しい。従来、移動局はその応答送信の始めとなるように任意に定義された第１のシステムクロックから第２のシステムクロックへ瞬時には変化しない。第１の移動局システムクロックは第１の基地局と通信している移動局により使用されるタイミングとなるように定義され、移動局がそのシステムクロックを瞬時に変える場合、第２のシステムクロックは第２の基地局と通信している移動局により使用されるタイミングである。
【００２４】
図６は図３の基地局をより詳細に示す。第２セル基地局（ＢＳ）１０６は受信機１３２および送信機１３４に接続されて移動局１０２（図示せず）と通信するポート１３０を有する。第２セル基地局は受信機１３２および送信機１３４に接続されてメッセージタイミングを測定する（図５参照）クロック１３６を有する。ハンドオフ回路１３８は他のセルと移動局ハンドオフを交渉し、クロック１３６に接続された検出器１４０は移動局システムクロック内の不安定性を検出する。検出器１４０はハンドオフ回路１３８に接続され移動局システムクロック内の不安定性検出に応答して移動局ハンドオフを保留する出力を有する。好ましくは、スイッチ１４２が検出器回路１４０と選択的に係合する。スイッチ１４２はハンドオフ回路１３８に接続されて検出器回路１４０と選択的に係合するスイッチ制御入力を有する。
【００２５】
基地局１０６のヒステリシス導入回路はハードウェアブロックの組合せとして記述されてきたが、これらハードウェア機能のいくつかまたは全てをマシン命令のコンピュータアプリケーションにおいてソフトウェアにより実施することができる。また、同じまたは他のセル内の他の基地局に等価ヒステリシス回路を備えることができることも理解されたい。
【００２６】
図７は図６の第２セル基地局１０６により実施されるラウンドトリップ遅延タイミングを例示している。特に、第２セル基地局検出器１４０は移動局システムクロックのスルーレートを測定して不安定性を決定する。以下に示すように、スルーレートはＲＴＤ測定値から決定される。第２セル基地局クロックは第２セル基地局から移動局へのメッセージ間のラウンドトリップ遅延（ＲＴＤ）を測定する。２つのＲＴＤ測定値間の差を測定する計算が実施される。次に、第２セル基地局検出器は差計算結果の変化率を計算する。
【００２７】
図５および７は相互参照することができ、図５のハードハンドオフ後の第１の通信は図７のＲＴＤ1に対応する。同様に、図５のハードハンドオフ後の第２、第３、および第４通信はそれぞれ図７のＲＴＤ2，ＲＴＤ3およびＲＴＤ4に対応する。移動局送信メッセージの基地局への到来により測定される移動局のシステムクロック間の差はＲＴＤ1およびＲＴＤ2間の差であり、計算結果はＲＴＤ差、ΔＲＴＤ1である。ＲＴＤ差の変化率を計算するために、基地局問合せ間の時間でＲＴＤ差が除算される。例えば、図５のハードハンドオフ後に第１の通信を開始する基地局送信に関連する時間はｔ１で示すことができ、ハードハンドオフ後に第２の通信を開始する基地局送信に関連する時間はｔ２で示すことができる。したがって、ＲＴＤ変化率はΔＲＴＤ1/（ｔ２-ｔ１）で表わすことができる。
【００２８】
図６に示すように、第２セル基地局検出器１４０は予め定められたＲＴＤ変化率閾値を受け入れる入力を有する。図７に戻って、第２セル基地局検出器はＲＴＤ変化率計算結果がＲＴＤ変化率閾値を越える場合に移動局のハンドオフを保留するようハンドオフ回路に信号で伝える。
【００２９】
移動局はある範囲の許容システムクロックスルーレートを許す標準に従って製作される。したがって、移動局システムクロック（１２６、図４参照）は予め定められた第１のスルーレートでシステム時間を変える。第２セル基地局検出器は最大精度に対してこの予め定められたスルーレートを考慮しなければならない。すなわち、ＲＴＤ差閾値の受入れは移動局の仮定されたスルーレートである第１のスルーレート推定値の受入れを含んでいる。検出器はＲＴＤ差および変化率の計算に応答して実際の移動局スルーレートを測定する。測定された変化率、すなわちスルー、が第１のスルーレート推定値よりも大きければ、移動局システムクロックはまだ第１のシステム時間から第２のシステム時間への遷移中であるに違いないと仮定される。あるいは、第１のスルーレート推定値以上の測定されたスルーレートがハンドオフヒステリシスをトリガすることができる。測定されたスルーレートが第１のスルーレート推定値を越える場合には、検出器は移動局ハンドオフを保留するようハンドオフ回路に信号で伝える。
【００３０】
従来技術でよく知られているように、基地局および移動局通信は擬似ノイズ（ＰＮ）チップによりＰＮチップレートで拡散される。ＰＮチップレートはそれによりスルーレートを測定することができる基準の簡便なフレームを提供する。本発明のある側面において、移動局は毎秒３/８および１０/８チップ間の範囲内のスルーレートにより動作するように制限される。したがって、第２セル基地局検出器は毎秒３/８および１０/８チップ間の範囲内の第１のスルーレート推定値を受け入れる。
【００３１】
第２セル基地局検出器はＲＴＤ差を第２の数のチップとして表わす。すると、変化率は第１の期間で除算した第２の数のチップとして表わすことができる。しばらく図５に戻って、第１の期間はハードハンドオフ後の第１の時間における第１の通信とハードハンドオフ後の第２の時間における第２の通信間の期間として定義される。あるいは、第１の期間は（ｔ２-ｔ１）として表わされる。第１のスルーレート推定値と計算されたスルーレートとを比較する替わりに、第１のスルーレート推定値を第１の数のチップに変換することができる。第２セル基地局検出器は第１のスルーレート推定値に第１の期間を乗算して第１の数のチップを得る。次に、第２の数のチップが第１の数のチップを越える場合、検出器は移動局ハンドオフを保留するようハンドオフ回路に信号で伝える。本発明のある側面において、第１のスルーレートは毎秒５/８チップと推定される。したがって、検出器が８秒の期間内に６チップの差を測定する場合には、第２の数のチップは６である。第１の数のチップは第１のスルーレート推定値を第１の期間により変換して計算され、毎秒５/８チップ×８秒＝５チップとなる。第２の数は第１の数を越えるため、移動局システムクロックはスルーイングしていると仮定される。これらの計算を実施する多くの方法があることが理解できるであろう。前記計算はこのような手段の一例である。
【００３２】
図８は図５および７を相互参照するスルーレートのもう一つの決定方法を示すグラフである。一方の軸は、前記しかつ図７に示したように、ΔＲＴＤ1，ΔＲＴＤ2，およびΔＲＴＤ3を有するチップで表わされたＲＴＤ測定値間の差を表わす。他方の軸は時間であり、ＲＴＤ測定値間の時間を表わす。第１の期間、およびそれに続く全ての時間（ｔ３-ｔ２）および（ｔ４-ｔ３）は８秒に等しいと任意に仮定される。これらの期間は等しくする必要はない。ΔＲＴＤ1およびΔＲＴＤ2において６チップが測定される。したがって、計算された変化率は毎秒６/８チップである。第１のスルーレート推定値が毎秒５/８チップであると仮定すると、計算されたスルーレートは第１のスルーレート推定値を越え、ハードハンドオフは保留される。あるいは、グラフを調べて第１のスルーレート推定値（閾値）に関連するベクトルと計算された変化率とを比較することができる。ΔＲＴＤ3において８秒の期間内に２チップしか計算されない。２/８の計算されたスルーレートは閾値レートよりも小さく、ハードハンドオフ機構がトリガされておれば、第２セル基地局検出器はハンドオフ回路がハードハンドオフを交渉するのを許可する。あるいは、ΔＲＴＤ3におけるベクトルを第１のスルーレート推定値ベクトルと比較することによりハードハンドオフを許可する判断を行うことができる。
【００３３】
第１のスルーレート推定値、ＲＴＤ変化率閾値、の選択は本発明の正確なインプリメンテーションにおいて重要である。移動局による移動がＲＴＤ測定値を変えることがある。例えば、迅速に移動する車に搭載された移動局はスルーイングシステムクロックを有するように見えることがある。スルーイングレート閾値が低く設定されすぎると、迅速に移動する車に関連するＲＴＤ測定値は、たとえ移動局システムクロックがスルーイングしていない場合でも、基地局検出器がハードハンドオフを許可するのを防止する。しかしながら、スルーイングレート閾値が高く設定されすぎると、低スルーレートで製作される移動局内でスルーイングを誤解釈することが起こりうる。すなわち、ハードハンドオフに続いて、低変化率でスルーイングしている移動局システムクロック内でスルーイングが認識されない。毎秒５/８チップの第１のスルーレート推定値は大概のスルーイングを認識するのに十分低いが、それでも移動局がシステムクロック内のスルーイングをシミュレートするのに毎時２０９ｋｍ（１３０マイル）を越える速度で移動しなければならないほど高い。
【００３４】
図６に戻って、第２セル基地局は予め定められた時間後に検出器１４０をディセーブルして、ＲＴＤ変化率閾値を越えるＲＴＤ変化率の計算にもかかわらずハードハンドオフが行われることを許す機構を含んでいる。タイマ１５０は第２セル基地局が第１セルからの移動局ハンドオフを受け入れたらタイマ始動信号を受入れる入力を有する。タイマ１５０はスイッチ１４２に接続されて検出器回路１４０を係合解除する出力を有する。したがって、タイマ１５０がタイマリミットに達したら、ハンドオフ回路１３８は移動局をハンドオフすることが許される。本発明のある側面において、タイムリミットは２５秒に設定される。前記したスルーレート測定方法の代わりに、ヒステリシスを導入するのに固定タイマしか使用できないことに注意されたい。しかしながら、この方法は移動局システムクロックがスルーイング停止した直後にハードハンドオフが生じることを許さない。呼が抜かされたしまうのを防止するために迅速にハードハンドオフを行わなければならない状況がある。
【００３５】
図９ａおよび９ｂはＣＤＭＡ通信システムセル基地局サブシステムにおいて呼ハンドオフ中にヒステリシスを導入する方法を例示するフロー図である。この方法は基地局制御装置（ＢＳＣ）または無線基地局装置（ＢＴＳ）内のコンピュータにより操作される電気記憶媒体上に格納されたマシン命令のソフトウェアアプリケーションとして実施することができる。判り易くするために、プロセスは一連の番号付けされたステップとして示されるが、明確に述べられていない限り番号付けからいかなる順序も暗示されるものではない。この方法はステップ２００において開始される。ステップ２０２において、移動局システムクロック内の不安定性を検出する。ステップ２０４において、移動クロック不安定性の検出に応答して、移動局のハードハンドオフを保留する。ステップ２０６において、移動局システムクロック不安定性が測定されなければ移動局ハンドオフを許す。
【００３６】
ステップ２０２における移動局システムクロック不安定性検出に先行して、ステップ２０１ａにおいて、第１のシステム時間に第１セル内で移動局から基地局へメッセージを伝える。ステップ２０１ｂにおいて、移動局を第１セルから第２セルへハンドオフする。移動局のハンドオフに続いて、ステップ２０１ｃにおいて、移動局システムクロックを第１のシステム時間から第２セル基地局との通信のための第２のシステム時間に変える。したがって、ステップ２０２における移動局システムクロック不安定性の検出は第２セル内の基地局が移動局システムクロック不安定性を検出することを含む。移動局システムクロック内の不安定性の検出は移動局システムクロックの第１のシステム時間から第２のシステム時間への変化の測定を含む。
【００３７】
特に、ステップ２０２における移動局システムクロック不安定性の検出は第２セル基地局が移動局システムクロックのスルーレートを測定することを含む。ステップ２０２における移動局システムクロックのスルーレートの測定はサブステップを含む。ステップ２０２ａにおいて、第２セル基地局から移動局への、第１の時間における第１のメッセージのラウンドトリップ遅延（ＲＴＤ）を測定する。ステップ２０２ｂにおいて、第２セル基地局から移動局への、第２の時間における第２のメッセージのＲＴＤを測定する。ステップ２０２ｃにおいてＲＴＤ測定値の差を計算し、ステップ２０２ｄにおいてＲＴＤ変化率を計算する。
【００３８】
同様に、ステップ２０４において移動局のハンドオフを保留することはサブステップを含んでいる。ステップ２０４ａにおいて、予め定められたＲＴＤ変化率閾値が受け入れられる。ステップ２０４ｂにおいて、計算されたＲＴＤ変化率がＲＴＤ変化率閾値を越える場合にはハンドオフが保留される。
【００３９】
本発明のある側面では、ステップ２０１ｃにおいて移動局システム時間を変えることは予め定められた第１のスルーレートでシステム時間を変えることを含み、ステップ２０４ａにおいてＲＴＤ変化率閾値を受け入れることは第１のスルーレートを推定することを含んでいる。ステップ２０２ｃにおけるＲＴＤ差の計算に応答して、ステップ２０２ｄにおいて移動局（測定）スルーレートを計算する。したがって、ステップ２０４ｂにおいて移動局のハンドオフを保留することは測定されたスルーレートが第１のスルーレート推定値を越える場合にハンドオフを保留することを含んでいる。
【００４０】
本発明のある側面において、移動局との通信はＰＮチップによりＰＮチップレートで拡散される。したがって、ステップ２０４ａは移動局第１スルーレートが毎秒３/８および１０/８チップ間の範囲内であると推定することを含んでいる。ステップ２０２ｃにおいてＲＴＤ変化率を計算することはＲＴＤ測定値の差を第２の数のチップとして表わすことを含み、ステップ２０２ｄにおいてＲＴＤ変化率を計算することはＲＴＤ変化率を第１の期間内に生じる第２の数のチップとして表わすことを含み、第１の期間は第１の時間における第１の通信と第２の時間における第２の通信との間に定義される。したがって、ステップ２０４ｄにおいて移動局へのハンドオフを保留することは計算されたＲＴＤ変化率が第１のスルーレート推定値を越える場合にハンドオフを保留することを含んでいる。
【００４１】
あるいは、ステップ２０４ａは移動局第１スルーレート推定値に第１の期間を乗算して第１の数のチップを生じるものとしてスルーレート閾値を表わすことを含んでいる。したがって、ステップ２０４ｂにおいて移動局へのハンドオフを保留することは第２の数のチップが第１の数のチップを越える場合にハンドオフを保留することを含んでいる。ある側面では、ステップ２０４ａにおける移動局第１スルーレートは毎秒５/８チップと推定される。
【００４２】
本発明のある側面では、ステップ２０１ｂにおける第２のセルへの移動局のハンドオフに続いて、ステップ２０１ｄにおいてタイムリミットを有するタイマを始動させる。ステップ２０８において、検出された移動局システムクロック不安定性に無関係に、タイマがタイムリミットに達した後で移動局ハンドオフを許す。
【００４３】
初期ハードハンドオフのすぐ後に、ＣＤＭＡ通信におけるハードハンドオフ判断中にヒステリシスを導入するソフトウェアおよびハードウェア方法の例を提示してきた。ヒステリシスはＲＴＤ変化率の計算に応答して導入される。いくつかのＲＴＤ変化率計算が提示されている。しかしながら、本発明は対象移動局のシステムクロック内のスルーレートを決定するいかなる方法にも応用できる。さらに、移動局や通信システムに位置探索装置が備えられている場合は特に、移動局の移動を償うための装飾を付加することができる。移動局の移動を償うためのスルーレート閾値の調整によりシステムの精度はさらに高まる。当業者ならば他のバリエーションおよび実施例がお判りであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ＲＴＤトリガ機構に基づくハードハンドオフを例示する図である（従来技術）。
【図２】  ＲＴＤハードハンドオフトリガ方法の使用に関連する既知の問題点を例示する図である（従来技術）。
【図３】  呼ハンドオフ中にヒステリシスを導入する本発明の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムの略ブロック図である。
【図４】  図３の移動局をより詳細に例示する図である。
【図５】  通信する第１および第２セル基地局、および移動局により伝送される通信のタイミングを例示するタイミング図である。
【図６】  図３の基地局をより詳細に例示する図である。
【図７】  図６の第２セル基地局により実施されるラウンドトリップ遅延タイミングを例示する図である。
【図８】  図５および７と相互参照されるスルーレートを決定するもう一つの方法を示すグラフである。
【図９ａ】  ＣＤＭＡ通信システムセル基地局システムにおいて呼ハンドオフ中にヒステリシスを導入する方法を示すフロー図である。
【図９ｂ】  ＣＤＭＡ通信システムセル基地局システムにおいて呼ハンドオフ中にヒステリシスを導入する方法を示すフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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