(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラ通信システムであって：
各々のセルに少なくとも１つの通信周波数が割り当てられており、前記少なくとも１つの周波数上で無線信号を送受信するための複数のトランシーバ装置と少なくとも１つの基地局を含み、隣接するセルが少なくとも１つのトランシーバを共有して１つのオーバーラップ領域を生成し、ここで１つのセルの異なる領域内のトランシーバ装置が異なる送信電力を用いて信号を送信し、前記共有トランシーバ装置がそのトランシーバ装置を共有しているセルに割り当てられた通信周波数上で無線信号を送受信出来るようになされている複数のセルと；そして
前記基地局の動作を制御し前記セルラ通信システムを別の通信システムに接続する、少なくとも１つの基地局制御装置とを含む、前記セルラ通信システム。
【請求項２】
請求項１記載のセルラ通信システムに於いて、セル境界近くに配置されているトランシーバ装置がそのセル内のその他のトランシーバ装置よりも低い送信電力を用いて信号を送信する、前記セルラ通信システム。
【請求項３】
セルラ通信システムであって：
各々のセルに少なくとも１つの通信周波数が割り当てられており、前記少なくとも１つの周波数上で無線信号を送受信するための複数のトランシーバ装置と少なくとも１つの基地局を含み、隣接するセルが少なくとも１つのトランシーバを共有して１つのオーバーラップ領域を生成し、ここで異なる領域内のトランシーバが受信信号の信号強度をオフセット値分だけ相殺し、前記共有トランシーバ装置がそのトランシーバ装置を共有しているセルに割り当てられた通信周波数上で無線信号を送受信出来るようになされている複数のセルと；そして
前記基地局の動作を制御し前記セルラ通信システムを別の通信システムに接続する、少なくとも１つの基地局制御装置とを含む、前記セルラ通信システム。
【請求項４】
請求項３記載のセルラ通信システムに於いて、セル境界近くに配置されているトランシーバ装置が受信信号の信号強度からオフセット値を引き算する、前記セルラ通信システム。
【請求項５】
セルラ通信システム内で呼をハンドオーバするための方法であって、前記セルラ通信システムは複数のセルに分割され、各々のセルは複数のトランシーバ装置を有し、ここで隣接するセルは前記トランシーバ装置の少なくとも１つを共有して１つのオーバーラップ領域を生成し、前記共有トランシーバ装置はそのトランシーバを共有するセルに対して割り当てられた周波数上で無線信号を送受信することが可能である、前記方法が：
移動体局で隣接するセルで使用されている周波数のリストを受信し；
各セル内の各々のトランシーバ装置から、定義された領域内の各々のセルに対してユニークな基地局識別コードを定期的にブロードキャストし、ここで前記共有トランシーバ装置はそのトランシーバ装置を共有しているセルに対して識別コードをブロードキャストし、また１つのセル内の異なる領域内のトランシーバが異なる送信電力を用いて信号を送信し；
隣接セルから受信された信号の信号強度を移動体局で測定し；
前記基地局識別コードを移動体局で復号し；
全ての復号された識別コードと、復号された基地局識別コードで識別された隣接セルに対する信号強度測定値とを基地局制御装置に報告し；
前記信号強度測定値に基づいてその移動体局を第二セルに何時ハンドオーバすべきかを決定し；そして
その移動体局を前記第二セルにハンドオーバする、以上のステップを含む前記方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法に於いて、セル境界近くに配置されているトランシーバ装置がそのセル内のその他のトランシーバ装置よりも低い送信電力を用いて信号を送信する、前記方法。
【請求項７】
セルラ通信システムであって：
各々のセルに少なくとも１つの通信周波数が割り当てられており、前記少なくとも１つの周波数上で無線信号を複数の移動体局に対して送受信するための複数のトランシーバ装置と少なくとも１つの基地局を含み、ここで１つのセルの異なる領域内のトランシーバが異なる送信電力を用いて信号を送信し、ここで第一セルの少なくとも１つのトランシーバ装置が隣接するセルの少なくとも１つのトランシーバ装置の近くに配置されてオーバーラップ領域を生成出来るようになされている複数のセルと；そして
前記基地局の動作を制御し前記セルラ通信システムを別の通信システムに接続する、少なくとも１つの基地局制御装置とを含む、前記セルラ通信システム。
【請求項８】
請求項７記載のセルラ通信システムに於いて、セル境界近くに配置されているトランシーバ装置がそのセル内のその他のトランシーバ装置よりも低い送信電力を用いて信号を送信する、前記セルラ通信システム。
【請求項９】
セルラ通信システムであって：
各々のセルに少なくとも１つの通信周波数が割り当てられており、前記少なくとも１つの周波数上で無線信号を複数の移動体局に対して送受信するための複数のトランシーバ装置と少なくとも１つの基地局を含み、ここで異なる領域内のトランシーバが受信信号の信号強度をオフセット値分だけ相殺し、ここで第一セルの少なくとも１つのトランシーバ装置が隣接するセルの少なくとも１つのトランシーバ装置の近くに配置されてオーバーラップ領域を生成出来るようになされている複数のセルと；そして
前記基地局の動作を制御し前記セルラ通信システムを別の通信システムに接続する、少なくとも１つの基地局制御装置とを含む、前記セルラ通信システム。
【請求項１０】
請求項９記載のセルラ通信システムに於いて、セル境界近くに配置されているトランシーバ装置が受信信号の信号強度からオフセット値を引き算する、前記セルラ通信システム。
【請求項１１】
セルラ通信システム内で呼をハンドオーバするための方法であって、前記セルラ通信システムは複数のセルに分割され、各々のセルは複数のトランシーバ装置を有し、ここで第一セルの少なくとも１つのトランシーバ装置が隣接するセルの少なくとも１つのトランシーバ装置の近くに配置されて１つのオーバーラップ領域を生成することが可能である、前記方法が：
移動体局で隣接するセルで使用されている周波数のリストを受信し；
各セル内の各々のトランシーバ装置から、定義された領域内の各々のセルに対してユニークな基地局識別コードをブロードキャストし、ここで１つのセル内の異なる領域内のトランシーバが異なる送信電力を用いて信号を送信し；
隣接セルから受信された信号の信号強度を移動体局で測定し；
前記基地局識別コードを移動体局で復号し；
全ての復号された識別コードと、復号された基地局識別コードで識別された隣接セルに対する信号強度測定値とを基地局制御装置に報告し；
前記信号強度測定値に基づいてその移動体局を第二セルに何時ハンドオーバすべきかを決定し；そして
その移動体局を前記第二セルにハンドオーバする、以上のステップを含む前記方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法に於いて、セル境界近くに配置されているトランシーバ装置がそのセル内のその他のトランシーバ装置よりも低い送信電力を用いて信号を送信する、前記方法。
【請求項１３】
セルラ通信システム内で呼をハンドオーバするための方法であって、前記セルラ通信システムは複数のセルに分割され、各々のセルは複数のトランシーバ装置を有し、ここで隣接するセルは前記トランシーバ装置の少なくとも１つを共有して１つのオーバーラップ領域を生成し、前記共有トランシーバ装置はそのトランシーバを共有するセルに対して割り当てられた周波数上で無線信号を送受信することが可能である、前記方法が：
各セル内の各々のトランシーバ装置から制御信号を周期的にブロードキャストし、ここで前記共有トランシーバ装置はそのトランシーバ装置を共有しているセルの制御信号をブロードキャストし、また１つのセル内の異なる領域内のトランシーバが異なる送信電力を用いて信号を送信し；
受信された制御信号の信号強度を移動体局で測定し；
前記信号強度測定値を基地局制御装置に報告し；
信号強度測定値に基づいてその移動体局を第二セルに何時ハンドオフすべきかを決定し；そして
その移動体局を前記第二セルにハンドオーバする、以上のステップを含む前記方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法に於いて、セル境界近くに配置されているトランシーバ装置がそのセル内のその他のトランシーバ装置よりも低い送信電力を用いて信号を送信する、前記方法。
【請求項１５】
セルラ通信システム内で呼をハンドオーバするための方法であって、前記セルラ通信システムは複数のセルに分割され、各々のセルは複数のトランシーバ装置を有し、ここで隣接するセルは前記トランシーバ装置の少なくとも１つを共有して１つのオーバーラップ領域を生成し、前記共有トランシーバ装置はそのトランシーバを共有するセルに対して割り当てられた周波数上で無線信号を送受信することが可能である、前記方法が：
各セル内の各々のトランシーバ装置から制御信号を定期的にブロードキャストし、ここで前記共有トランシーバ装置はそのトランシーバ装置を共有しているセルの制御信号をブロードキャストし；
基地局で受信された少なくとも１つの移動体局からの信号の信号強度を測定し；
前記信号強度測定値を基地局制御装置に報告し；
信号強度測定値に基づいてその移動体局を第二セルに何時ハンドオフすべきかを決定し；そして
その移動体局を前記第二セルにハンドオーバし、ここで異なる領域内のトランシーバが受信信号の信号強度をあるオフセット値分だけ相殺する、以上のステップを含む前記方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法に於いて、セル境界近くに配置されているトランシーバ装置が受信信号の信号強度からオフセット値を引き算する、前記方法。
【請求項１７】
セルラ通信システム内の呼をハンドオーバするための方法であって、前記セルラ通信システムは複数のセルに分割され、各々のセルは複数のトランシーバ装置を有し、ここで第一セルの少なくとも１つのトランシーバ装置が隣接セルの少なくとも１つのトランシーバ装置の近くに配置されて１つのオーバーラップ領域を生成している、前記方法が：
各セル内の各々のトランシーバ装置から制御信号を定期的にブロードキャストし、ここで１つのセル内の異なる領域内のトランシーバが異なる送信電力を用いて信号を送信し；
受信された制御信号の信号強度を移動体局で測定し；
前記信号強度測定値を基地局制御装置に報告し；
信号強度測定値に基づいてその移動体局を第二セルに何時ハンドオフすべきかを決定し；そして
その移動体局を前記第二セルにハンドオーバする、以上のステップを含む前記方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法に於いて、セル境界近くに配置されているトランシーバ装置がそのセル内のその他のトランシーバ装置よりも低い送信電力を用いて信号を送信する、前記方法。
【請求項１９】
セルラ通信システム内の呼をハンドオーバするための方法であって、前記セルラ通信システムは複数のセルに分割され、各々のセルは複数のトランシーバ装置を有し、ここで第一セルの少なくとも１つのトランシーバ装置が隣接セルの少なくとも１つのトランシーバ装置の近くに配置されて１つのオーバーラップ領域を生成している、前記方法が：
基地局で受信された少なくとも１つの移動体局からの信号の信号強度を測定し；
前記信号強度測定値を基地局制御装置に報告し；
信号強度測定値に基づいてその移動体局を第二セルに何時ハンドオフすべきかを決定し；そして
その移動体局を前記第二セルにハンドオーバし、ここで異なる領域内のトランシーバが受信信号の信号強度に、あるオフセット値だけオフセットを加える、以上のステップを含む前記方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法に於いて、セル境界近くに配置されているトランシーバ装置が受信信号の信号強度からオフセット値を引き算する、前記方法。
【請求項２１】
セルラ通信システム内で呼をハンドオーバするための方法であって、前記セルラ通信システムは複数のセルに分割され、各々のセルは複数のトランシーバ装置を有し、ここで隣接するセルは前記トランシーバ装置の少なくとも１つを共有して１つのオーバーラップ領域を生成し、前記共有トランシーバ装置はそのトランシーバを共有するセルに対して割り当てられた周波数上で無線信号を送受信することが可能である、前記方法が：
各セル内の各々のトランシーバ装置から制御信号を定期的にブロードキャストし、ここで前記共有トランシーバ装置はそのトランシーバ装置を共有しているセルの制御信号をブロードキャストし、また１つのセル内の異なる領域内のトランシーバが異なる送信電力を用いて信号を送信し；
移動体局で受信された制御信号の信号強度を測定し；
ハンドオーバアルゴリズムと前記移動体局での前記信号強度測定値を用いて、その移動体局を第二セルにハンドオフすべきか否かを評価し；
前記評価に基づきハンドオーバ要求を基地局制御装置に報告し；
システム情報に基づいてそのハンドオーバ要求を許可すべきかを決定し；そして
そのハンドオーバ要求が許可される場合に、その移動体局を前記第二セルにハンドオーバする、以上のステップを含む前記方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の方法に於いて、システム情報がその呼を取り扱う第二セルの型式並びに容量を含む、前記方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法に於いて、前記信号強度測定値が基地局制御装置に前記ハンドオーバ要求と一緒に報告される、前記方法。
【請求項２４】
請求項２１記載の方法に於いて、セル境界近くに配置されているトランシーバ装置がそのセル内のその他のトランシーバ装置よりも低い送信電力を用いて信号を送信する、前記方法。
【請求項２５】
セルラ通信システム内の呼をハンドオーバするための方法であって、前記セルラ通信システムは複数のセルに分割され、各々のセルは複数のトランシーバ装置を有し、ここで第一セルの少なくとも１つのトランシーバ装置が隣接セルの少なくとも１つのトランシーバ装置の近くに配置されて１つのオーバーラップ領域を生成している、前記方法が：
各セル内の各々のトランシーバ装置から制御信号を定期的にブロードキャストし、ここで１つのセル内の異なる領域内のトランシーバが受信信号の信号強度に、あるオフセット値分の相殺を行い；
移動体局で受信された制御信号の信号強度を測定し；
ハンドオーバアルゴリズムと前記移動体局での前記信号強度測定値を用いて、その移動体局を第二セルにハンドオフすべきか否かを評価し；
前記評価に基づきハンドオーバ要求を基地局制御装置に報告し；
システム情報に基づいてそのハンドオーバ要求を許可すべきかを決定し；そして
そのハンドオーバ要求が許可される場合に、その移動体局を前記第二セルにハンドオーバする、以上のステップを含む前記方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の方法に於いて、システム情報がその呼を取り扱う第二セルの型式並びに容量を含む、前記方法。
【請求項２７】
請求項２５記載の方法に於いて、前記信号強度測定値が基地局制御装置に前記ハンドオーバ要求と一緒に報告される、前記方法。
【請求項２８】
請求項２５記載の方法に於いて、セル境界近くに配置されているトランシーバ装置が受信信号の信号強度からオフセット値を引き算する、前記方法。
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はセルラ通信システムに係わり、更に詳細には隣接するセルが少なくとも２つのセルで覆われるオーバーラップ領域を生成するようにアンテナを共有しているセルラ通信システムに関する。
発明の背景
セルラ移動体無線電話システムに於いて、各々が特定のカバー領域を有するセルまたは基地局の集合は、ある地理的領域全域に非常に多数の移動体局に対して二重化無線通信を提供するように制御されている。典型的なセルラ通信システムが図１に図示されている。図１は１０個のセルＣ１−Ｃ１０を典型的な移動体無線通信システムとして図示している。通常、セルラ移動体無線システムには１０個以上のセルが組み込まれている。しかしながら、簡単のために本発明は図１に図示される簡略化された表現を用いて説明される。各々のセルＣ１−Ｃ１０に対して基地局Ｂ１−Ｂ１０が存在し、対応するセルと同一の参照番号が付されている。図１は基地局をセルの中央付近に、全方向アンテナを有して設置されるように図示している。基地局はまたセルの境界部に指向性アンテナを使用するように設定することも可能である。各々の基地局は基地局制御装置ＢＳＣに接続されており、これは基地局の操作のいくつかを制御する。
図１はまた９台の移動体局Ｍ１−Ｍ９を図示しており、これらは１つのセル内および１つのセルから別のセルへ移動することが出来る。典型的なセルラ無線システムでは、通常９台以上のセルラ移動体局が存在する。実際、典型的には基地局の数倍の数の移動体局が存在する。しかしながら本発明を説明する目的のためには、少ない数の移動体局で十分である。
また図１には１つの移動体サービス交換センタＭＳＣも図示されている。移動体サービス交換センタＭＳＣは全ての基地局制御装置にケーブルで接続されている。移動体サービス交換センタＭＳＣはまたケーブルで固定交換機電話ネットワークまたは同様の固定ネットワークに接続されている。移動体サービス交換センタＭＳＣから基地局Ｂ１−Ｂ１０および固定ネットワークへの全てのケーブルは図示されていない。
図示されている移動体サービス交換センタＭＳＣに加えて、図１に図示されている以外の基地局にケーブルで接続されている別の複数の移動体サービス交換センタも存在するはずである。ケーブルの代わりに別の手段、例えば固定無線リンクを基地局、基地局制御装置および移動体サービス交換センタの間に使用することもできる。移動体サービス交換センタＭＳＣ、基地局、および移動体局は全てコンピュータ制御されている。
先に説明したように、セルラ通信システムは基地局または基地局トランシーバ局を使用して構築される。移動体局は電磁無線波で基地局に接続できる。セルラシステムが計画通りに機能するために、移動体局が基地局またはセルの間でハンドオフまたはハンドオーバー出来ることが重要である。その結果、１つの呼を実施中の１つの移動体局と通話相手間の接続は、その移動体がそのシステムを通って移動するにつれて１つの基地局から別のものへ切り換えられる。
セルラシステムがどの基地局を移動体局へ接続すべきかを決定できるように、移動体局そして／またはセルラシステムは受信された信号に対して、信号強度、経路損失等の測定を実行する。移動体局が基地局から受信された信号の信号強度を測定できるか、または基地局が移動体局から受信された信号の信号強度を測定出来るかのいずれかである。どの様にして信号強度の測定値が収集されるかには関わらず、そのデータは移動体サービス交換センタまたは基地局制御装置内で処理されて、ハンドオーバーを実行すべきか否かの判断が行われる。システムによっては、シグナリング、例えば測定値報告およびハンドオーバー命令によって、移動体局と基地局との間および基地局とセルラシステムの処理装置との間に遅延が生じる。その結果ハンドオーバー処理手順は信号伝送と信号処理との間の固有の遅延を考慮しなければならなくなる。
セルの間で途切れ目の無いハンドオフを提供するために、カバー範囲のオーバーラップ領域が隣接セルの間で生成されている。図２はセル２２とセル２４との間に生成されたオーバーラップ領域２０を図示している。オーバーラップ領域は点２６および２８で定義されており、これはそこでセル２２と２４の信号強度がそれぞれ予め定められたレベル以下に落ちることを示している。しかしながら、セルの間のオーバーラップ領域は時には非常に小さなものになる。その理由は移動体局が接続されている基地局からの無線信号強度が、その移動体局が基地局から遠ざかる方向に移動する際に急速に低下するからである。加えて、移動体局が変更されるべき基地局からの信号強度はその移動体局がその基地局へ向かって移動する際に急速に上昇する。この現象はその現行の基地局の視軸に入っている移動体局が街角を曲がり新たな基地局の視軸に入る様な場合に起こりやすい。別の例は移動体局がトンネルの出口領域が異なる基地局に接続されているトンネルを通る時である。第三の例は携帯型移動機が扉を通って、それ自身のセルラシステムを有するオフィスビルの中に持ち運ばれた時である。上記の全ての例に共通する問題は、セルの間のオーバーラップ領域が非常に小さく、先に説明した時間遅れがシグナリングおよび信号処理に比較して大きすぎるために呼のハンドオーバーが完了する前に移動体がオーバーラップ領域を通り抜けてしまう時である。その結果その呼が失われてしまう。
従来技術システムではハンドオフが実行される速度を移動体局が測定する近隣の数を減らし短いフィルタを使用することで改善しようと試みている。しかしながら、これらの方式を取ることはシステム全体の性能に悪影響を与える、何故ならば使用する近隣の数が少なすぎるとハンドオーバーが許されるべきセルとの間のハンドオーバーを禁止したり、フィルタが短すぎると初めは実行されるべきではないハンドオーバーを起こしてしまう可能性があるためである。従って当工業分野に於いてセルラシステムのハンドオーバー能力を改善する必要がある。
発明の要約
本発明の目的は先に挙げた問題を解消することであり、通信システム内のセルが少なくとも１つのトランシーバを共有するかまたは互いの隣接して配置されたトランシーバを有し、その中で移動体局がハンドオフ出来るより大きなオーバーラップ領域を生成するようになされたセルラ通信システムを提供することで実現している。本発明の１つの実施例によれば、このセルラシステムは複数のセルで構成され、各々のセルには１つの通信周波数が割り当てられていて、複数のトランシーバとこの割り当てられた周波数上で無線信号を送信および受信するための少なくとも１つの基地局とを含む。システム内の隣接するセルは少なくとも１つのトランシーバを共有してオーバーラップ領域を生成し、ここで共有されているトランシーバはトランシーバを共有するセルの通信周波数で無線信号を送受信する事が出来る。
本発明の別の実施例ではセルラシステム内で呼をハンドオーバーするための方法が開示されている、ここで隣接するセルは通信システム内で少なくとも１つのトランシーバ装置を共有してオーバーラップ領域を生成する。各々の移動体局は隣接するセルで使用されている周波数のリストを受信する。各セル内の各々のトランシーバ装置は定期的に基地局識別コードをブロードキャストし、これはセルラシステム内の各々のセルに対してユニークである。しかしながら、共有されているトランシーバ装置はトランシーバ装置を共有しているセルに対して識別コードをブロードキャストする。セルラシステム内の移動体局は隣接するセルから受信された信号の信号強度を定期的に測定し、それらが受信した全ての識別コードを復号する。次に移動体局は復号された情報コードと、復号された識別コードで識別された隣接セルに対する信号強度測定値とを基地局制御装置に報告する。続いて基地局制御装置は信号強度測定値に基づいて、移動体局を何時第２セルにハンドオフすべきかを判断する。
本発明の別の実施例では、セルラシステム内で呼をハンドオーバーするための方法が開示されている。セルラシステムは複数のセルに分割されており、各々のセルは複数のトランシーバ装置を有し、ここで隣接セルは少なくとも１つの前記トランシーバ装置を共有して１つのオーバーラップ領域を作り出している。この共有トランシーバ装置は無線信号をそのトランシーバを共有しているセルに割り当てられた周波数上で送受信する事が出来る。本発明によれば制御信号が定期的に各セル内の各々のトランシーバ装置からブロードキャストされており、ここで共有トランシーバ装置はそのトランシーバ装置を共有しているセルの制御信号をブロードキャストする。次に移動体局で受信された制御信号の信号強度が測定され、基地局に報告される。それから、移動体局を第二セルにハンドオフするか否かの判断がその信号強度測定値に基づいて行われる。
本発明の別の実施例では、セルラ通信システム内で呼をハンドオーバーするための方法が開示されている。制御信号が定期的に各セル内の各々のトランシーバ装置からブロードキャストされ、ここで共有トランシーバ装置はそのトランシーバを共有しているセルの制御信号をブロードキャストする。移動体局で受信された制御信号の信号強度が測定および評価されて、その移動局を第二セルにハンドオフすべきか否かがハンドオーバーアルゴリズムおよび移動体局での信号強度測定値を用いて判定される。ハンドオーバー要求がその評価に基づいて基地局制御装置に対して行える。次に基地局制御装置はハンドオーバー要求を許可すべきかを、システム情報に基づいて決定し、そのハンドオーバー要求が許可される場合はその移動体局を第二セルにハンドオーバーする。
【図面の簡単な説明】
本発明のこれらおよびその他の特徴および特長は当業者には添付図を用いてなされる以下の説明から容易に明らかとなるであろう：
図１は典型的なセルラ通信システムを図示する；
図２は２つのセルで形成されたオーバーラップ領域を図示する；
図３は本発明の１つの実施例に基づく通信システムを図示する；
図４は本発明の１つの実施例に基づくＧＳＭシステムを図示する；
図５は本発明の１つの実施例に基づくハンドオーバー法を記述する流れ図を図示する；
図６は本発明の１つの実施例に基づく通信システムを図示する；そして
図７は本発明の１つの実施例に基づくハンドオーバー法を記述する流れ図を図示する。
詳細な説明
本発明の１つの実施例に基づけば、セルラ通信システムが複数のセルに分割されており、ここで各々のセルは複数の分散型トランシーバ、すなわち複数の移動体局と相互に信号を送受信するための複数のアンテナを含む。分散型アンテナとは同一の無線信号が複数のアンテナ上を送信されてそのセルをカバーすることを意味する。これは低い送信電力が使用できるのでカバー範囲を満たしながら相互干渉が低減できる。従って、密度の高い周波数計画を使用できる。
本発明の１つの実施例に基づけば、隣接セルが少なくとも１つのトランシーバ装置を共有し、図３に図示されるように１つのオーバーラップ領域を作り出している。当業者には明らかであろうが各々のセルには１つの周波数または複数の周波数がその上で動作するように割り当てられている。この例ではトランシーバ装置Ａ１−Ａ４がセル１に属して周波数ｆ１−ｆ２を使用しており、ここで周波数ｆ１はアップリンク上でまた周波数ｆ２はダウンリンク上で使用される。トランシーバ装置Ａ３−Ａ６はセル２に属し周波数ｆ３−ｆ４を使用する。この様にしてセル１とセル２の両方でカバーされるオーバーラップ領域が生成される。オーバーラップ領域の大きさは、必要な数のトランシーバ装置に全ての周波数ｆ１−ｆ４上で送受信を行わせることにより任意の大きさに設計することが可能である。この様にして確実なハンドオーバーが保証される。ハンドオーバーを開始させるためにトランシーバ装置は送信信号に対して異なる送信電力を持ち、また受信信号は処理に際して別々に取り扱う事が出来る、すなわちセルの中の何故にこのトランシーバ装置が配置されているかに依存して、いくつかの受信信号の強度は低減またはオフセット値分だけ相殺されることが出来る。例えば、送信信号の電力そして／または受信信号の増幅をセル境界に近いトランシーバでは僅かに低減させることが出来る。図３に図示されるように周波数ｆ４上でトランシーバ装置Ａ３からブロードキャストされる信号および周波数ｆ２上でトランシーバ装置Ａ４からブロードキャストされる信号を少し低い電力で送信する事が出来る。本発明の１つの実施例に基づくハンドオーバーの更に詳細な説明を以下に記述する。
図４は本発明の１つの実施例を組み込んだＧＳＭシステムを図示する。当業分野で通常の技量を有する者には明らかであろうが、本発明はＧＳＭシステムでの使用に制限されるものではなく全ての型式の通信システムに適用出来る。図４に図示されるように基地トランシーバ局４０および基地トランシーバ局４２は、各各複数のアンテナを制御する。この例では基地トランシーバ局４０および基地トランシーバ局４２は２本のアンテナ４４および４６を共有している。その結果２本のアンテナは第一トランシーバ局４０と第二トランシーバ局４２の両方で使用されている周波数上で送受信を行うことになる。これらの基地トランシーバ局は基地局制御装置４８に結びつけられていて、これは次に移動体サービス交換機センタ４９に接続され、これは基地局を公衆電話ネットワークに接続する。
次に本発明の１つの実施例の動作を図４および図５を参照して説明する。図４の中で、移動体局５０はセル１の中で動作しており、基地トランシーバ局４０と通信している。動作中移動体局５０は隣接するセル用のブロードキャスト制御チャンネル周波数のリストを受信している。セル内の各トランシーバ装置は定期的に基地局識別コード（ＢＳＩＣ）をブロードキャスト制御チャンネル上にブロードキャストする。移動体局５０は定期的に隣接セルからブロードキャストされた信号の信号強度と、同様に現在その移動体局をサービスしている基地局からブロードキャストされた信号の信号強度とを測定する。移動体局が隣接セルの１つに対する基地局識別コードを復号出来た時に、その移動体局は復号されたＢＳＩＣとその復号されたＢＳＩＣで識別されたセルに対する信号強度と、同様にサービス中の基地局の信号強度測定値とを基地局制御装置４８に対して低速関連制御チャンネル上で報告する。基地局制御装置４８は続いてその移動体局を別のセルにハンドオフすべきか否かを決定する。
図４に図示されるように、移動体局５０が基地トランシーバ局４２の方向に移動する時、その移動体局は基地トランシーバ局４２の範囲内に入り、基地トランシーバ局４２に対するＢＳＩＣを検出できるようになるはずである。基地トランシーバ局４０および４２はアンテナ４４および４６を共有しているので、その移動体局５０は基地トランシーバ局４２に対するＢＳＩＣをより早く検出するであろう、これによりシステムにはハンドオフを行うためのより多くの時間が許される。移動体局５０が基地トランシーバ局４２に対するＢＳＩＣを一度復号すると、移動体局５０は復号された識別コードを基地局制御装置４８に報告する。基地トランシーバ局４０は測定値報告を受信し、続いてその測定値を基地局制御装置４８に通過させる。基地局制御装置４８は基地トランシーバ局４０および４２から受信された信号レベルにフィルタをかけ、ハンドオーバが実行されるべきか否かを決定する。当業者には理解されるであろうが、ハンドオーバを生ずべき時を決定するための種々の既知の方法を本発明で使用することが出来る。ハンドオーバが実施されるべきだとネットワークが決定した際に、ＢＳＣはハンドオーバ指令メッセージをダウンリンク高速関連制御チャンネル上を基地トランシーバ局４０を通して移動体局５０へ送信する。このメッセージはどのセルにこの移動体局がアクセスすべきか、およびどの周波数およびタイムスロットをその新たなトラヒックチャンネルに対して使用するかの情報を含む。このメッセージはまた、何故およびどの型式の同期ハンドオーバをその移動体局に対して実施するかを指定する。加えて、基地局制御装置はまた、メッセージを基地トランシーバ局４２へ送信し、基地トランシーバ局４２に対して移動体局５０の信号傍受を開始するように知らせる。移動体局５０がハンドオーバ指令を受信すると、移動体局５０は基地トランシーバ局４２に割り当てられている周波数で送信を開始する。
本発明のこれに代わる実施例では、基地トランシーバ局が移動体局５０がブロードキャストした信号に対して信号強度測定を行える。続いて基地トランシーバ局は信号強度値を基地局制御装置４８に送信する。基地局制御装置４８は基地トランシーバ局４０および４２から受信された信号レベルにフィルタをかけ、ハンドオーバを実施すべきか否かの決定を行う。
本発明によれば、オーバーラップ領域の大きさは、ハンドオーバが確実に実施出来るように設計されている。これは移動体がそのオーバーラップ領域を通過する時間の間に、その移動体がＢＳＩＣの復号および報告、信号強度の測定を実施し信号強度値の報告を基地局制御装置に報告することが出来なければならず、また基地局制御装置はハンドオフが実行されるべきか否かを決定しハンドオーバ指令を基地トランシーバ局１に送信し、これは続いてハンドオーバ指令を移動体局に送信出来なければならないことを意味する。トランシーバ装置またはアンテナを共有することにより、オーバーラップ領域を必要なだけ十分大きくして、ハンドオフが移動体がそのオーバーラップ領域を通過するのに要する時間内に確実に実行できるようにすることが可能である。
本発明の別の実施例に基づけば、１つのセルのいくつかのトランシーバ装置を隣接セルのトランシーバ装置の近くに設置することにより隣接するセルの間にオーバーラップ領域を作り出すことが出来る。この実施例は図６に図示されている。この例では、セル１は４つのトランシーバ装置Ａ１０−Ａ１３を含みこれらは周波数ｆ１−ｆ２上で信号を送信し、セル２は４つのトランシーバ装置Ｂ１０−Ｂ１３を含みこれは周波数ｆ３−ｆ４上で信号を送信する。この２つのセルは１つのセルからのトランシーバ装置を別のセルのトランシーバ装置の近くに設置する事により、それらのカバー領域がオーバーラップしている。理解されるであろうがこのオーバーラップ領域は１つのセルから更に多くのトランシーバ装置を別のセル内のトランシーバ装置の近くに設置する事で、より大きくすることが出来る。先の実施例と同様、移動体局が第二セルに向かって移動すると、その移動体局はオーバーラップ領域（Ｂ１２およびＢ１３）内に配置されている第二セルのトランシーバ装置からブロードキャストされた信号から、第二セルのＢＳＩＣを検出するはずである。その結果、システムはもしも必要な場合、その移動体局がセル１の範囲外に移動してその呼が失われる前にハンドオーバ処理手順が完了させるための更に多くの時間をかせぐことが出来る。
本発明の別の実施例によれば、各移動体局はハンドオフ決定に際して更に能動的な役割を果たすことが出来る。例えば、各移動体局にハンドオーバアルゴリズムを割当て、これを図７を参照して以下に説明するようにハンドオーバが要求されるべきか否かの決定を行うために使用することが出来る。この実施例に於いて、各移動体局は隣接セルで使用されるブロードキャスト制御チャンネル周波数のリストを受信する。セル内の各トランシーバ装置は定期的に制御信号をブロードキャスト制御チャンネル上にブロードキャストする。当業者には理解されるであろうが、本発明はセルがトランシーバ装置を共有しているかまたは互いに近接して配置されているセルラシステムに適用されるが、これに限定されるものでは無い。
移動体局は隣接セルからブロードキャストされた信号の信号強度と、同様に現在その移動体局をサービスしている基地局からブロードキャストされた信号の信号強度を定期的に測定する。次に、移動体局はその信号強度測定値をハンドオーバアルゴリズムを用いて評価し、ハンドオーバを要求すべきか否かを決定する。例えば、移動体局はその移動体局が隣接セルの方がサービス中のセルの信号強度よりもより強い信号強度を持つと判断した場合、またはサービス中のセルの信号強度よりも予め定められた量だけより強い信号強度と判断した場合に、ハンドオーバを要求する。もしも移動体局がハンドオーバを要求すべきと決定すると、移動体局はハンドオーバ要求を基地局制御装置に送信する。次に基地局制御装置はそのハンドオーバ要求が許可されるべきかをシステム情報に基づいて決定する。システム情報には、これに限定するわけでは無いが隣接セルの型式および利用可能容量そして／または要求元移動体局で行われた信号強度測定値に関する情報が含まれる。もしも基地局制御装置がハンドオーバを行うべきと決定すると、その移動体局は既知の方法で適切なセルにハンドオフされる。しかしながら、そのハンドオーバが許可されなかった場合は、基地局制御装置はそのハンドオーバ要求を無視するかまたは、その要求を発した移動体局に信号を送りハンドオーバ要求が否定されたことをその移動体局に通知する。
当業分野で通常の技量を有する者には理解されるように、本発明をその精神または基本的な特徴から逸脱することなく別の特定の形式で実施する事が可能である。今回開示された実施例は従って、全て図示を目的としたものであってこれに制約するものでは無いと考えている。本発明の範囲は先の説明よりもむしろ添付の請求の範囲に示されており、等価の意味および範囲に入る全ての変更は請求の範囲に含まれるものと意図している。
【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６】
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【図５】
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【図７】
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