JPH11341541A - 移動通信システムのパケット転送方法、移動通信システムに用いる端末基地局及び移動通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の基地局で端末からの伝送パケットを受信
することで、信頼性の高いパケット通信を可能とする。 【解決手段】パケット送信を行うことを要求する上り制
御パケットを通信相手の基地局に送信する端末と、前記
上り制御パケットに応答して、前記端末からのパケット
の送信タイミングを規定した応答パケットを送信する通
信相手の基地局と、他局宛の上り制御パケットを受信す
ると該上り制御パケットに対応した伝送パケットを受信
するためにチャネルを一定時間確保する第２の基地局
と、前記第１及び第２の基地局を経由して、前記応答パ
ケットに応じたタイミングで前記端末から送信される伝
送パケットを受信し、前記第１及び第２の基地局から受
信した伝送パケットの内伝送誤りの少ない方を選択し、
ネットワークに転送する基地局制御局とを有する移動通
信システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基地局及び基地制
御局を含む移動通信システムのパケット転送方法に関
し、更に詳しくは、符号分割多元接続(CDMA:Code Devis
ion Multiple Access)方式を適用した予約方式の移動通
信システムのパケット転送方法、移動通信システムに用
いる端末基地局及び移動通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】(1)予約型パケット方式として携帯移動
通信端末装置(以下端末)が基地局に予約パケットを送信
し、基地局から応答パケットを受信することにより、端
末が基地局に送信する伝送パケットのタイミングと周波
数を決定する（以下、タイムスケジューリング）を行う
ものが特開平9-55693号公報に開示されている。

【０００３】(2)高速ハンドオーバ方式として、端末が
複数の基地局から電波を受信することが可能な領域にお
いて、端末が基地局からの受信電界強度を頻繁に測定
し、端末は、電界強度が強い基地局を選定して相手基地
局を高速に切り替えるものが、「'97電子情報通信学会
通信ソサイエティ大会 DS-CDMAパケット移動通信にお
けるハンドオーバ制御手順、DS-CDMAパケット移動通信
におけるハンドオーバの適用」に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記予約型パケット方
式では、ハンドオーバ時の通信手順及び構成要素に基づ
いた検討が十分に行われていない。

【０００５】また、上記高速ハンドオーバ方式では、常
に単独の基地局と通信を行っているため、パケットを複
数の基地局で受信し、誤り検出を行い、エラーの無いも
しくは少ないパケットを伝送することが不可能である。

【０００６】端末が複数の基地局からの電波を受信する
ことが可能な領域で、パケットモード通信方式を行う際
には、基地局間でのソフトハンドオーバを行うことによ
り伝送パケットの伝送確率を向上する必要がある。

【０００７】本発明の目的は、上記予約型パケット方式
及び高速ハンドオーバ方式における問題点を解消し、伝
送パケットを伝送する確立を改善する移動通信システム
のパケット転送方法、移動通信システムに用いる端末基
地局及び移動通信システムを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明の転送方法は、複数の基地局と、前記複数の
基地局のいずれかと無線により通信を行うことができる
端末と、前記複数の基地局を収容する基地局制御局と、
前記基地局制御局に接続されたネットワークを有する移
動通信システムのパケット転送方法において、前記端末
は、通信相手の基地局にパケット送信を行うことを要求
する上り制御パケットを送信し、前記通信相手の基地局
は、前記上り制御パケットに応答して、応答パケットを
送信し、前記通信相手でない基地局であって前記上り制
御パケットを受信した基地局は、前記上り制御パケット
に対応した伝送パケットを受信するためにチャネルを一
定時間確保し、前記端末は、前記応答パケットの内容に
従い伝送パケットを送信し、前記伝送パケットを受信し
た複数の基地局のそれぞれは、前記基地局制御局に前記
受信した伝送パケットを転送し、前記伝送パケットを受
信した基地局制御局は、前記複数の基地局からの伝送パ
ケットの内伝送誤りの少ない伝送パケットを選択して前
記ネットワークに転送するよう構成した。

【０００９】また、本発明の転送方法は、複数の基地局
と、前記複数の基地局のいずれかの基地局と無線により
通信を行うことができる端末と、前記複数の基地局を収
容する基地局制御局と、前記基地局制御局に接続された
ネットワークを有する移動通信システムのパケット転送
方法において、前記端末は、通信相手の基地局にパケッ
ト送信を行うことを要求する上り制御パケットを送信
し、前記上り制御パケットを受信した基地局はそれぞ
れ、前記上り制御パケットに応答して、前記端末が伝送
パケットを送信すべきタイミングを規定した応答パケッ
トを送信し、前記複数の基地局からの応答パケットを受
信した端末は、最後に受信した応答パケットに従い伝送
パケットを送信し、前記伝送パケットを受信した複数の
基地局のそれぞれは、前記基地局制御局に前記受信した
伝送パケットを転送し、前記伝送パケットを受信した基
地局制御局は、前記複数の基地局からの伝送パケットの
内伝送誤りの少ない伝送パケットを選択して前記ネット
ワークに転送するよう構成した。

【００１０】また、本発明の端末は、複数の基地局と、
前記複数の基地局の少なくとも一つの基地局と無線によ
り通信を行うことができる端末と、前記複数の基地局を
収容する基地局制御局と、前記基地局制御局に接続され
たネットワークとを有する移動通信システムに用いられ
る前記端末において、前記複数の基地局の内の通信相手
の基地局に対し、上り制御パケットを作成する手段と、
上り制御パケットを送信する手段と、上り制御パケット
の送信と共に時間を計測する計時手段と、前記計時手段
により計時される時間が一定値以上となっても、基地局
からの応答パケットを受信していない場合には前記上り
制御パケットを再送信する制御手段と、前記上り制御パ
ケットに応答して基地局から送信され、伝送パケットを
送信すべきタイミングを規定した応答パケットを、受信
する手段と、前記応答パケットに従って伝送パケットを
送信するよう制御する制御手段とを有するよう構成し
た。

【００１１】更に本発明の基地局は、複数の基地局と、
前記複数の基地局の少なくとも一つの基地局と通信を行
うことができる端末と、前記複数の基地局を収容する基
地局制御局と、前記基地局制御局と接続されるネットワ
ークとを有する移動通信システムに用いられる前記基地
局において、前記端末から自局宛でない上り制御パケッ
トを受信した場合、他の基地局の応答パケットに従って
前記端末から送信される伝送パケットを受信するための
チャネルを割り当てる制御手段を有するよう構成した。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、端末が受信機を１つ所有す
る場合について説明する。

【００１３】図1に、ハンドオーバ時における通信網の
概念図を示す。図2に端末が受信機を1つ所有する場合の
通信手順を示す。

【００１４】端末101は、常に近隣の基地局からの制御
信号電界強度の測定を行っている(ステップ250)。

【００１５】端末101がセル範囲102を有する基地局104
のみから電波を受信することが可能な領域から基地局10
4およびセル範囲103を有する基地局105から電波を受信
することが可能な領域に入った時(状態201)、端末101
は、通信候補となる基地局のリストを含んだ上り制御用
パケットを既に設定されている無線リンク107を用い通
信を行っている基地局104に送信し、基地局制御局106に
報告する(ステップ251)。

【００１６】図9に、通信候補となる基地局のリストを
含んだ上り制御パケットの構成を示す。

【００１７】パケットの同期捕捉・追従をするためのプ
リアンブル901、パケットの種類を区別するためのパケ
ット種別902、端末を区別するための端末ID903、端末で
測定される電界強度が一定値以上であるため通信候補と
なる基地局リスト904及び誤り検出符号CRC符号905より
構成される。

【００１８】基地局ではCRC符号により誤り検出を行っ
ている。

【００１９】基地局制御局106は、リストされた基地局1
04および105に対し端末101がハンドオーバ処理を開始す
ることを通知する(ステップ252)。また、端末101は、リ
ストした基地局104および105からの電界強度をステップ
250に比べ高速に測定する(ステップ253)。これは、ハン
ドオーバ領域内ではリストされた異なった基地局からの
電界強度が頻繁に変わるからである。これにより、端末
が、セル範囲１０２とセル範囲１０３とが重なり合う領
域に位置するか、セル範囲１０２或いはセル範囲１０３
内に位置するかを精度良く検出することができ、本発明
を適応するか或いは通常の通信を適応するかを精度良く
判断できる。換言すると、端末からの伝送パケットを複
数の基地局で受信させるか否かの判断を精度良く行うこ
とができる。

【００２０】基地局104からの受信電界強度が基地局105
に比べ強い場合(状態202)、端末101は基地局104に対し
無線リンク107を用い基地局104のIDを含んだ上り制御パ
ケットを送信する(ステップ254)。この際、基地局105に
おいても端末の接続先である基地局104に対する上り制
御パケットの監視を行う(ステップ254')。ここで、監視
とは、基地局105において、端末１０１から送信される
上り制御パケットを空いている受信機により受信する動
作を言う。従い、他の端末との通信のため、上り制御パ
ケット受信時にこれを受信するための受信機が確保でき
ない場合には、監視動作は行わないものとする。

【００２１】図10に接続先の基地局104のIDを含んだ上
り制御パケットの構成を示す。

【００２２】この上り制御パケットは、パケットを送信
するために通信相手となる基地局に受信機の予約を行う
もので、端末がパケットを送信する送信タイミングを基
地局から通知してもらうための制御パケットである。そ
して上り制御パケットは、端末と基地局間で同期を捕捉
・追従するためのプリアンブル1001、パケット種別100
2、端末を特定するための情報である端末ID1003、接続
先の基地局を示す基地局ID1004及び伝送パケットの伝送
誤りを訂正するためのCRC符号1005から構成される。

【００２３】次に、端末101は基地局104に対し上り制御
パケットを送信する(ステップ255)。

【００２４】図11にこの上り制御パケットの構成を示
す。

【００２５】この上り制御パケットも、パケットを送信
するために通信相手となる基地局に受信機の予約を行う
もので、端末がパケットを送信する送信タイミングを基
地局から通知してもらうための制御パケットである。こ
の上り制御パケットは図10に示したものに予約したい送
信パケット数(タイムスロット数)1104が付加されたもの
である。

【００２６】図11に示した上り制御パケットを受信した
基地局104は、チャネル割当てを行い端末101に応答パケ
ットを送信する(ステップ256)。端末101は、この応答パ
ケットを受信することで基地局104のスケジューリング
に従い伝送パケットを送信する(ステップ257)。基地局1
04は、受信した伝送パケットを基地局制御局106に転送
する(ステップ258)。

【００２７】また、リストに通知されているが基地局10
4に比べ制御信号の電界強度の低い基地局105は、図11に
示す端末101からの上り制御パケットを監視する(ステッ
プ259)。ここで、監視とは、基地局105において、端末
１０１から送信される上り制御パケットを空いている受
信機により受信する動作を言う。従い、他の端末との通
信のため、上り制御パケット受信時にこれを受信するた
めの受信機が確保できない場合には、監視動作は行わな
いものとする。

【００２８】端末１０１が上り制御パケットを送信した
際に、基地局１０５がこれを受信した場合（受信機が空
いていた場合）、基地局105では端末１０１からの伝送
パケットを受信するためにチャネル割当てを行い、基地
局104のスケジューリングに合わせて端末101から伝送さ
れる伝送パケットを受信し(ステップ260)、受信された
伝送パケットを基地局制御局106に転送する(ステップ26
1)。

【００２９】基地局制御局106では、ステップ258または
ステップ261により転送された伝送パケットのいずれか
を選択し、網側に伝送する(ステップ262)。基地局ではC
RC符号により誤り検出を行っていて、基地局制御局106
では、基地局104および基地局105からの伝送パケットを
受信し、誤りが少ないパケットを選択し誤り訂正を行
う。誤り訂正が行われた伝送パケットは、公衆網107に
転送される。

【００３０】この方法を用いることにより、上り制御パ
ケットを監視した基地局の受信機が空いている場合に限
られるが、一つの基地局１０４から伝送パケットが転送
される場合に比べ、伝送誤りを低減することができる。

【００３１】図15にこの通信手順の上り制御パケット送
信から伝送パケット送信までの端末および基地局のタイ
ムスケジュールを示す。

【００３２】端末101は、ステップ255において図11に示
す上り制御パケットを送信してからタイムアウト時間15
01をタイマに設定し、この時間を越えても基地局104か
らの応答パケットが端末101で受信されない場合、端末1
01は、再度基地局104に対し図11に示す上り制御パケッ
トを送信するものとする。また、基地局104および105
は、ステップ255およびステップ259において図11に示す
上り制御パケットを受信してから、タイムアウト時間15
02および1503をそれぞれのタイマに設定し、この時間を
越えても伝送パケットが各基地局において受信されない
場合はチャネル割当てを解除して伝送パケットを受信し
ないものとする。

【００３３】図2の場合において、端末101が接続先の基
地局104のIDを含んだ上り制御用パケットを基地局104に
対し送信する(ステップ254)過程を省く手段も考えら
れ、この場合は図12および図13に示すように、ステップ
1451およびステップ1455において送信する上り制御パケ
ットに接続先の基地局ID1201および1301を含める必要が
ある。このように、図12、図13に示す上り制御パケット
は、図9、図11にそれぞれ対応する役割を果たすもので
ある。

【００３４】図5に、上記端末101の概略構成を示す。端
末は、アンテナ500と、アンテナ500に接続されるCDMA送
受信部510、CDMA送受信部に接続されるパケット制御部5
30と、パケット制御部530に接続されたデータ処理装置5
05とを有する。

【００３５】データ処理装置505は、マイクロプロセッ
サ(MPU)501と、データ及びプログラムを貯蔵するための
メモリ502と、内部バスにI/Oインターフェース503を介
して接続された複数の入出力装置からなる。入出力装置
としては、通常相手先の電話番号を指定するための操作
パネルがあり、これ以外に、カメラ504a、スピーカ504
b、ディスプレイ504c、キーボード504d等を付加するこ
とができる。

【００３６】図6に、端末のCDMA送受信部510の詳細構成
を示す。

【００３７】612、613は、ベースバンド信号の変復調と
高／中間周波での受信処理および送信処理を行う無線モ
ジュールである。送信回路では、上り制御チャネルと伝
送チャネルの各々において、符号化回路620a、620bで送
信パケットの誤り訂正の符号化を行った後、PN発生器62
1a、621bで発生させた各チャネルに固有のPN系列を用い
て、乗算器614a、614bで送信パケットを拡散処理し、送
信用無線モジュール613に送り込む。このとき、伝送チ
ャネルでの拡散処理は、PN発生器619から発生させた基
準タイミング605cに同期して行う。

【００３８】一方、受信回路では、受信用無線モジュー
ル612から出力された受信信号を乗算器614cに入力し、P
N発生器619で発生させた基地局に固有のPN符号を用いて
スペクトル逆拡散する。乗算器614cの出力は、応答チャ
ネル、伝送チャネル、パイロットチャネル対応に設けた
乗算器614d、614e、614fに入力され、直交符号発生器61
7で発生させた各チャネルに固有の直交符号により逆拡
散される。

【００３９】応答チャネルでは、直交符号で逆拡散した
信号を、累算器615dを介して復号化回路616dに入力し、
誤り訂正の復号化された信号を信号線605dを介して図5
のパケット制御部530に転送する。

【００４０】パイロットチャネルでは、直交符号で逆拡
散した信号を、累算器615fを介してDLL(Delayed Locked
Loop)回路618に入力し、同時追跡する。また、PN発生
器619は、上記DLL回路618の出力に同期してPN系列を発
生させる。また、復号化回路616d、616eは、累算器615f
から出力されるパイロット信号に同期して動作させる。

【００４１】また、受信用無線モジュール612から出力
された受信信号を乗算器614c'に入力し、PN発生器622で
発生させた基地局に固有のPN符号を用いてスペクトル逆
拡散する。乗算器614c'の出力は、応答チャネル、伝送
チャネル、パイロットチャネル対応の設けた乗算器614
d'、614e'、614f'に入力され、直交符号発生器617'で発
生させた各チャネルに固有の直交符号により逆拡散され
る。

【００４２】応答チャネルでは、直交符号で逆拡散した
信号を、累算器615d'を介して復号化回路616d'に入力
し、誤り訂正の復号化された信号を信号線605d'を介し
て図5のパケット制御部530に転送する。

【００４３】パイロットチャネルでは、直交符号で逆拡
散した信号を、累算器615f'を介してDLL(Delayed Locke
d Loop)回路618に入力し、同時追跡する。また、PN発生
器622は、上記DLL回路618の出力に同期してPN系列を発
生させる。また、復号化回路616d'、616e'は、累算器61
5fから出力されるパイロット信号に同期して動作させ
る。

【００４４】伝送チャネルでは、直交符号で逆拡散した
信号を、累算器615eを介して、復号化回路616eに入力
し、誤り訂正の復号化を行い、累算器615e'を介して復
号化回路616e'に入力した信号と合成し、誤り訂正の復
号化された信号を信号線605eを介して図5のパケット制
御部530に転送する。

【００４５】また、受信用無線モジュール612から出力
された受信信号を乗算器624に入力し、PN発生器629で発
生させた基地局に固有のPN符号を用いてスペクトル逆拡
散を行う。このPN発生器は、符号切替信号627により制
御されている。乗算器624の出力は、累算器625を介し制
御信号の電界強度測定装置626において制御信号の電界
強度を測定し、制御信号623を図15のパケット制御部530
に転送する。

【００４６】図16は、移動端末のパケット制御部530の
構成の1例を示す。

【００４７】応答チャネルの復号データは、デジタル信
号処理装置DSP1601のモニタリングルーチン1602で解読
され、応答パケットの内容は、上り方向スケジュール制
御ルーチン1604と下り方向スケジュール制御ルーチン16
05に供給され、応答チャネルで受信されたビジートーン
信号は、ビジートーン計算ルーチン1603に供給される。

【００４８】下り方向の伝送チャネルでのパケット受信
処理回路1606は、下り方向スケジュール制御ルーチン16
05の出力と基準タイミング信号605cによって制御され
る。送信データは、送信バッファ1608に一時的に蓄積さ
れ、上り方向スケジュール制御ルーチン1604からの制御
信号に従って、伝送パケット構造作成回路1609に入力さ
れ、伝送チャネルへのデータパケットの送出が行われ
る。上り方向スケジュール制御ルーチン1604は、応答パ
ケットの内容に従って、伝送パケットを送出すべき伝送
チャネルの指定信号606bを発生し、基地局が指定したタ
イムスロットのタイミングで、伝送パケット構造作成回
路1609を起動する。PN発生器621bは、上記伝送チャネル
の指定信号606bで指定されたチャネルのPN符号を発生す
る。

【００４９】また、ビジートーン値計算ルーチン1603
は、応答チャネルで受信されるビジートーン信号からビ
ジートーンの値を計算し、トラフィックの状況報告を上
り方向スケジュール制御ルーチン1604に通知する。上り
方向スケジュール制御ルーチン1604は、トラフィックの
状況に応じて上り制御パケットの発生を制御し、送信バ
ッファに送信データがある時、基地局から上り制御パケ
ットの抑制指示がなければ、任意のタイミングで上り制
御パケット1607を起動し、上り制御パケットの送信を指
示する。伝送パケットの送信処理も、基準タイミング16
05cに同期したタイムスロットで行われる。

【００５０】基地局検索制御装置1610からの制御信号に
よりハンドオーバ開始判定装置1611でハンドオーバ開始
判定を行い、接続先基地局決定装置1612で接続先基地局
の決定を行う。更に、この情報により、上り制御パケッ
ト構造作成装置1609において伝送パケットの作成を行
い、伝送チャネル1606bにより同パケットの送信を行
う。この際、ハンドオーバ開始判定および接続基地局決
定における制御信号の電界強度測定は、同じ受信器を使
用して時分割で行うものとする。

【００５１】図7に、基地局104及び105の概略構成を示
す。基地局は、アンテナ701と、CDMA送受信部702と、パ
ケット制御部703と、基地局と移動通信網とを介在する
基地局制御装置106に接続された基地局制御局インター
フェース704とからなる。

【００５２】図8に、基地局のCDMA送受信部702の詳細構
成を示す。802、803は、各々受信用、送信用の無線モジ
ュールであり、ベースバンド信号の変復調と、高／中間
周波での送受信処理を行う。基地局が送信する応答用の
制御パケットは、応答チャネル信号線804aを介して符号
化回路805aに入力される。例えば、畳み込み符号等を用
いた誤り訂正のための符号化をした後、乗算器806aにお
いて、直交符号発生器807から出力される応答チャネル
用の直交符号によってスペクトル拡散され、加算器808
に入力される。これと同様に、伝送チャネル対応の複数
の信号線804bに出力された送信データは、符号化回路80
5bで符号化され、乗算器806bにおいて各伝送チャネル対
応の直交符号でスペクトル拡散された後、加算器808に
供給される。パイロット信号'1'も、符号化回路805cで
符号化され、乗算器806cにおいてパイロットチャネルに
固有の直交符号でスペクトル拡散された後、上記加算器
808に供給される。信号線804cに出力された基準タイミ
ング信号は、直交符号器807およびPN発生器809aに供給
される。上記加算器808の出力は、乗算器806においてPN
発生器809aから出力される各基地局に固有のPN(ロング
コード)でスペクトル拡散された後、上記送信用の無線
モジュール803に供給される。

【００５３】一方、受信用の無線モジュール802で受信
処理された信号は、上り制御チャネル用のマッチドフィ
ルタ810aと、伝送チャネル用の複数のマッチドフィルタ
810b〜810b'に入力される。上り制御チャネルの受信パ
ケットは、マッチドフィルタ810aにおいて、受信信号を
上り制御チャネルに固有のPNによって逆拡散処理し、パ
ケット分離回路811において、時間的に重なりのあるパ
ケット同士を分離することによって受信処理される。

【００５４】この場合、逆拡散に適用するPN系列の周期
をマッチドフィルタのタップ数と等しくしておくと、マ
ッチドフィルタの出力がそのまま逆拡散処理結果となる
ため、高速同期が可能となる。互いに分離された上り制
御パケットは、復号化回路812aにおいて、例えばビタビ
復号等の誤り訂正を伴った復号処理の後、図7に示すパ
ケット制御部703に供給される。

【００５５】伝送チャネルの受信信号は、マッチドフィ
ルタ810b〜810b'において最初の同期捕捉を行い、その
後は上記捕捉されたタイミングを起点としてPN発生器80
9b〜809b'から各チャネル対応のPN系列を発生させ、乗
算器806d〜806d'において、受信信号と上記PN発生器809
b〜809b'から発生させた各チャネル対応のPN系列と乗算
することによって逆拡散を行い、アキュムレータ814〜8
14'で1シンボル分の逆拡散結果を累積し、累積結果を復
号化回路812b〜812b'を介して図7に示すパケット制御部
703に供給する。

【００５６】図18は、基地局104、105のパケット制御部
703の詳細構成を示す。パケット制御部703は、ディジタ
ル信号処理装置DSP1801を有し、上り制御チャネルの受
信データ(上り制御パケットの内容)は、上記DSP1801の
解読ルーチン1802によって解読された後、上り方向スケ
ジュール制御ルーチン1803によって、伝送チャネルとタ
イムスロットの割当て処理(スケジューリング)が行われ
る。上記上り方向スケジュール制御ルーチン1803で決定
した伝送チャネルとタイムスロットを応答パケット作成
回路1807に伝え、応答パケット作成回路1807で生成し各
端末宛の応答パケットを応答チャネルで送信することに
よって、各移動端末から基地局への上り方向の伝送パケ
ットを基地局のスケジューリングに従っておこなわせる
ことが可能となる。また、上りスケジュール制御装置18
03からチャネル割当て制御信号818b〜818b'をPN発生器8
09b〜809b'およびマッチドフィルタ810b〜810b'に送信
される。

【００５７】各伝送チャネルからの受信データは、信号
線815b〜815b'を介して、各伝送チャネル対応に設けた
受信処理回路1806b〜1806b'に入力され、データパケッ
トとして図7に示す基地局制御局インターフェース704に
転送される。一方、下り方向のデータパケットは、一旦
送信バッファ1809a、bに蓄積された後、DSPの下り方向ス
ケジュール制御ルーチン1805で行ったスケジュールに従
って、送信制御される。すなわち、下り方向スケジュー
ルに応じて、先ず応答パケット構造作成回路1807で作成
した応答パケットを応答チャネルから送出し、その後、
上記下り方向スケジュールで決めた伝送チャネルの所定
のタイムスロットで、伝送パケット構造作成回路1808a
〜1808a'で生成したデータパケットを送出する。なお、
本実施例では、伝送チャネルがビジー状態にあるときに
移動端末からの上り制御パケットの発行を抑制するため
に、上り制御チャネルで受信された上り制御パケットの
数と、上り方向スケジュール制御ルーチン1803が把握し
ている伝送チャネルの利用状態情報とに応じて、DSP180
1のビジートーン値ルーチン1804がビジートーン情報を
生成し、これを応答チャネル804aで各移動端末に通知す
る。

【００５８】端末101では、近隣基地局からの制御信号
の電界強度を電界強度測定装置616d'を用い測定し、基
地局104および105の電波を受信することが可能な領域に
入った時、基地局検索制御装置1610からハンドオーバ開
始判定装置1611に制御信号の送信を行う。また、この領
域内で接続先基地局を決定するために電界強度測定装置
616d'を用い基地局104および105からの制御信号の電界
強度を高速に測定し、基地局検索制御装置1610から接続
先基地局装置1612に対し制御信号の送信を行う。

【００５９】上記の電界強度測定は、同じ受信器を使用
して、時分割で行うものとする。ハンドオーバ判定開始
装置1611および接続先基地局1612からの信号は、上り制
御パケット構造作成装置1607へ送信され、上り制御チャ
ネル606aを用い上り制御パケットの送信を行う。また、
端末101は応答チャネル605dを用い応答パケットを応答
チャネルモニタリング待機・接続装置1602で受信し、応
答チャネルで受信されるビジートーン信号からビジート
ーン値計算装置1603を用いビジートーン値の計算を行
い、トラフィックの情報を上り方向スケジュール制御ル
ーチン1604に通知する。

【００６０】上り方向スケジュール制御ルーチン1604
は、トラフィックの状況に応じて上り制御パケットの発
生を制御し、送信バッファ1608に送信データがある時、
基地局から上り制御パケットの抑制指示がなければ任意
のタイミングで上り制御パケット構造作成回路1607を起
動し、上り制御パケットの送信を指示する。伝送パケッ
トの送信処理も基準タイミング605cに同期したタイムス
ロットで行われる。

【００６１】基地局では、通信候補となる基地局のリス
トを上り制御チャネルを用い受信し、ハンドオーバ制御
装置1810を経由して基地局制御局に送信する。また、基
地局制御局から受信したハンドオーバ処理開始を通知す
る信号をハンドオーバ制御装置1810を経由して上りスケ
ジュール制御装置に送信する。

【００６２】上り制御チャネルからの上り制御信号に従
い、基地局では上り制御パケット装置1802において上り
パケットの解読を行い、上りスケジュール制御装置1803
においてチャネル割当てを行い、制御信号818b〜818b'
を用いマッチドフィルタ810b〜810b'およびPN発生器809
b〜809b'にチャネル割当て制御信号818b〜818b'を送信
する。また、ビジートーン値の計算装置1804で上り制御
チャネルのビジートーンの計算を行い、応答パケット構
造を作成装置1807において応答パケットを作成し、応答
チャネル804aを用いて応答パケットの送信を行う。次
に、伝送チャネル815b〜815b'を用い伝送チャネル受信
器1806b〜1806b'で受信した伝送パケットを基地局制御
局106に送信する。

【００６３】基地局制御局106では、ハンドオーバ制御
装置1901で通信候補となる基地局のリストを受信し、ハ
ンドオーバ処理の開始をハンドオーバ領域内の基地局に
対し送信する。また、基地局から受信した伝送パケット
をスイッチ1902を介して選択合成装置1903に伝送し、更
にコーデック装置1904において誤り訂正が行われ、固定
網に伝送される。

【００６４】端末が受信機を2つ所有する場合 図3に端末が受信機を2つ所有する場合の通信手順を示
す。図1の概念図および図3の通信手順を用い端末が受信
機を2つ有する場合の実現手段について説明する。端末1
01の構成は、図6、7に示す構成に応答チャネルを受信す
る受信機を更に1系統加えた構成で実現可能であり、基
地局104および105の構成は、図8、9に示す構成と同じ構
成で実現可能である。

【００６５】端末101は、常に近隣の基地局からの制御
信号の電界強度の測定を行っている(ステップ350)。

【００６６】端末101がセル範囲102を有する基地局104
のみから電波を受信することが可能な領域から基地局10
4およびセル範囲103を有する基地局105から電波を受信
することが可能な領域に入った時(状態301)、端末101
は、通信候補となる基地局のリストを含んだ図9に示す
上り制御パケットを現在無線リンク107を用い通信を行
っている基地局104に送信し、基地局制御局106に報告す
る(ステップ351)。

【００６７】基地局制御局106は、リストされた基地局1
04および105に対し端末101がハンドオーバ処理を開始す
ることを通知する(ステップ352)。また、端末101は、リ
ストされた基地局104および105からの制御信号の電界強
度をステップ350に比べ高速に測定する(ステップ353)。
電界強度が強い2つの基地局104および105に対し個別に
図10に示す上り制御用パケットを送信し(ステップ35
4)、各々の基地局からの応答パケットを受信する(ステ
ップ355)。

【００６８】端末101は、伝送パケットを個々のスケジ
ューリングに合わせて基地局104および105に対し送信
し、各基地局は受信した伝送パケットを基地局制御局10
6に転送する(ステップ356)。

【００６９】この時、図17に示すように端末101がステ
ップ354において図11に示す上り制御パケットを送信し
てからタイムアウト時間1701を設け、この時間を越えて
も応答パケットが端末101において受信されない場合、
端末101は再度基地局104に対し図11に示す上り制御パケ
ットを送信し、1つでも応答パケットが端末101で受信す
れば、端末101は応答パケットの発信元の基地局に対
し、伝送パケットを送信するものとする。また、基地局
104および105はステップ354において図11に示す上り制
御パケットを受信してから、タイムアウト時間1702およ
び1703を設け、この時間を越えても伝送パケットが基地
局において受信されない場合はチャネル割当てを解除し
て伝送パケットを受信しないものとする。

【００７０】基地局制御局106では、ステップ356により
転送された伝送パケットのいずれかを選択し、網側に伝
送する(ステップ357)。基地局ではCRC符号により誤り検
出を行っていて、基地局制御局106では、基地局104およ
び基地局105からの伝送パケットを受信し、誤りが少な
いパケットを選択し誤り訂正を行う。誤り訂正が行われ
た伝送パケットは、公衆網107に転送される。

【００７１】この方法を用いることにより、基地局は2
つの受信機で異なったタイムスケジューリングで伝送パ
ケットを受信することにより、基地局制御局において何
れかの基地局で受信した伝送パケットを伝送することが
可能になる。

【００７２】図2および図3に示す通信方式において、図
11に示す上り制御パケットを通信候補となる1つもしく
は複数の基地局に対し送信する例が考えられる。

【００７３】図4において、に２つの受信機を有する端
末を用いた他の通信手順の例を説明する。

【００７４】端末101が最初に応答パケットを受信して
スケジューリングされた伝送パケットを、最後に応答パ
ケットを受信してスケジューリングされた伝送パケット
に合わせて送信を行う方式である。この時、図16に示す
ように端末101がステップ354において図11に示す上り制
御パケットを送信してからタイムアウト時間1601を設
け、この時間を越えても応答パケットが端末101におい
て受信されない場合、端末101は再度基地局104に対し図
11に示す上り制御パケットを送信し、1つでも応答パケ
ットが端末101で受信すれば、端末101は応答パケットの
発信元の基地局に対し、伝送パケットを送信するものと
する。また、基地局104および105はステップ354におい
て図11に示す上り制御パケットを受信してから、タイム
アウト時間1602および1603を設け、この時間を越えても
伝送パケットが基地局において受信されない場合はチャ
ネル割当てを解除して伝送パケットを受信しないものと
する。

【００７５】基地局制御局106では、ステップ451により
転送された伝送パケットのいずれかを選択し、網側に伝
送する(ステップ452)。基地局ではCRC符号により誤り検
出を行っていて、基地局制御局106では、基地局104およ
び基地局105からの伝送パケットを受信し、誤りが少な
いパケットを選択し誤り訂正を行う。誤り訂正が行われ
た伝送パケットは、公衆網107に転送される。この方法
を用いることにより、２つの基地局の受信機で伝送パケ
ットを受信することにより、基地局制御局１０６におい
て誤り率の無いもしくは少ない伝送パケットを伝送する
ことが可能となる。

【００７６】

【発明の効果】本発明の一実施例に、CDMA方式でパケッ
トモード通信を行う際に、ハンドオーバの際に端末が予
約型パケットモード通信方式を用いて複数の基地局に対
し伝送パケットを送信することが可能になるため、伝送
したい情報をより確実かつ高速に伝送することが可能と
なる。

【００７７】また本発明の一実施例によれば、複数の基
地局と通信可能な領域に端末が位置する場合、本発明の
転送方法、即ち複数の基地局で端末からの伝送パケット
を受信するか、或いは一つの基地局で端末からの伝送パ
ケットを受信するかを精度良く切り換えることができ
る。

【００７８】また、本発明の一実施例によれば、複数の
基地局からの応答パケットに従い、伝送パケットを送信
するので伝送したい情報をより確実かつ高速に伝送する
ことが可能となる。

【００７９】また、本発明の一実施例によれば、応答パ
ケットが受信できない場合でも、長時間にわたり端末が
動作しないことを防止できる。

【００８０】また、本発明の一実施例によれば、伝送パ
ケットが受信できない場合、長時間にわたりチャネルを
無駄に占有されることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハンドオーバ時における通信網の概念図。

【図２】端末が受信機を1つ所有する場合の通信手順を
示した図。

【図３】端末が受信機を2つ所有する場合の通信手順を
示した図。

【図４】端末が受信機を2つ所有する場合の他の通信手
順を示した図。

【図５】端末101の構成図。

【図６】端末101のCDMA送受信部510の詳細構成を示した
図。

【図７】基地局104及び105の構成図。

【図８】基地局のCDMA送受信部702の詳細構成図。

【図９】通信候補となる基地局のリストを含んだ上り制
御パケットの構成図。

【図１０】接続先の基地局のIDを含んだ上り制御パケッ
トの構成図。

【図１１】上り制御パケットの構成図。

【図１２】基地局リストおよび通信相手の基地局IDを含
んだ制御用パケットを示した図。

【図１３】接続先の基地局IDを含んだ制御用パケットを
示した図。

【図１４】端末が受信機を1つ所有する場合の通信手順
を示した図。

【図１５】図２の通信手順における端末および基地局の
タイムスケジュールを示した図。

【図１６】移動端末のパケット制御部703の構成の1例を
示した図。

【図１７】図３、４の通信手順における端末および基地
局のタイムスケジュールを示した図。

【図１８】基地局１０４、１０５のパケット制御部７０
３の詳細構成図。

【図１９】基地局制御局の構成図。

【符号の説明】

１０１ 端末 １０４ 基地局 １０５ 基地局 １０６ 基地局制御局 １０７ 公衆網 ５００ アンテナ ５１０ ＣＤＭＡ送受信部 ５３０ パケット制御部 ５０５ データ処理装置 ７０１ アンテナ ７０２ ＣＤＭＡ送受信部 ７０３ パケット制御部 ７０４ 基地局制御局インターフェース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 隆 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 樋口 和俊 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の基地局と、前記複数の基地局のいず
   れかと無線により通信を行うことができる端末と、前記
   複数の基地局を収容する基地局制御局と、前記基地局制
   御局に接続されたネットワークを有する移動通信システ
   ムのパケット転送方法において、前記端末は、通信相手
   の基地局にパケット送信を行うことを要求する上り制御
   パケットを送信し、前記通信相手の基地局は、前記上り
   制御パケットに応答して、応答パケットを送信し、前記
   通信相手でない基地局であって前記上り制御パケットを
   受信した基地局は、前記上り制御パケットに対応した伝
   送パケットを受信するためにチャネルを一定時間確保
   し、前記端末は、前記応答パケットの内容に従い伝送パ
   ケットを送信し、前記伝送パケットを受信した複数の基
   地局のそれぞれは、前記基地局制御局に前記受信した伝
   送パケットを転送し、前記伝送パケットを受信した基地
   局制御局は、前記複数の基地局からの伝送パケットの内
   伝送誤りの少ない伝送パケットを選択して前記ネットワ
   ークに転送することを特徴とする移動通信システムのパ
   ケット転送方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の移動通信システムのパケッ
   ト転送方法において、前記上り制御パケットは、通信相
   手となる基地局との同期捕捉或いは同期追従のためのプ
   リアンブル、端末を特定するための情報、送信するパケ
   ット数を表す送信パケット数及び伝送パケットの誤り訂
   正のための情報を含むことを特徴とする移動通信システ
   ムのパケット転送方法。
3. 【請求項３】請求項１及び２のいずれかに記載の移動通
   信システムのパケット転送方法において、前記応答パケ
   ットは、前記端末がパケットを送信すべきタイミングを
   規定するものであることを特徴とする移動通信システム
   のパケット転送方法。
4. 【請求項４】請求項１記載の移動通信システムのパケッ
   ト転送方法において、前記端末が一定値以上の電界強度
   の制御信号を複数の基地局から受信した場合、一定値以
   上の電界強度の制御信号を一つの基地局から受信する場
   合より電界強度の測定を高速に行うことを特徴とする移
   動通信システムのパケット転送方法。
5. 【請求項５】複数の基地局と、前記複数の基地局のいず
   れかの基地局と無線により通信を行うことができる端末
   と、前記複数の基地局を収容する基地局制御局と、前記
   基地局制御局に接続されたネットワークを有する移動通
   信システムのパケット転送方法において、前記端末は、
   通信相手の基地局にパケット送信を行うことを要求する
   上り制御パケットを送信し、前記上り制御パケットを受
   信した基地局はそれぞれ、前記端末が伝送パケットを送
   信すべきタイミングを規定した応答パケットを送信し、
   前記複数の基地局からの応答パケットを受信した端末
   は、前記それぞれの応答パケットに従い伝送パケットを
   送信し、前記伝送パケットを受信した複数の基地局のそ
   れぞれは、前記基地局制御局に前記受信した伝送パケッ
   トを転送し、前記伝送パケットを受信した基地局制御局
   は、前記伝送誤りの少ない伝送パケットを選択して前記
   ネットワークに転送することを特徴とする移動通信シス
   テムのパケット転送方法。
6. 【請求項６】複数の基地局と、前記複数の基地局のいず
   れかの基地局と無線により通信を行うことができる端末
   と、前記複数の基地局を収容する基地局制御局と、前記
   基地局制御局に接続されたネットワークを有する移動通
   信システムのパケット転送方法において、前記端末は、
   通信相手の基地局にパケット送信を行うことを要求する
   上り制御パケットを送信し、前記上り制御パケットを受
   信した基地局はそれぞれ、前記上り制御パケットに応答
   して、前記端末が伝送パケットを送信すべきタイミング
   を規定した応答パケットを送信し、前記複数の基地局か
   らの応答パケットを受信した端末は、最後に受信した応
   答パケットに従い伝送パケットを送信し、前記伝送パケ
   ットを受信した複数の基地局のそれぞれは、前記基地局
   制御局に前記受信した伝送パケットを転送し、前記伝送
   パケットを受信した基地局制御局は、前記複数の基地局
   からの伝送パケットの内伝送誤りの少ない伝送パケット
   を選択して前記ネットワークに転送することを特徴とす
   る移動通信システムのパケット転送方法。
7. 【請求項７】請求項１及び６のいずれかに記載の移動通
   信システムのパケット転送方法において、前記端末は、
   前記上り制御パケットを送信すると共に、時間計測を開
   始し、一定時間内に何れの基地局からも応答パケットを
   受信しない場合、上り制御パケットを再送することを特
   徴とする移動通信システムのパケット転送方法。
8. 【請求項８】請求項７記載の移動通信システムのパケッ
   ト転送方法において、前記上り制御パケットを受信した
   基地局は、前記上り制御パケットを受信すると共に、時
   間計測を開始し、一定時間内に前記端末から伝送パケッ
   トを受信しない場合、当該伝送パケット受信用のチャネ
   ルを開放することをを特徴とする移動通信システムのパ
   ケット転送方法。
9. 【請求項９】パケット送信を行うことを要求する上り制
   御パケットを送信する端末と、前記上り制御パケットに
   応答して、前記端末からのパケットの送信タイミングを
   規定した応答パケットを送信する第１の基地局と、前記
   応答パケットを送信しない基地局であって、前記上り制
   御パケットを受信すると該上り制御パケットに対応した
   伝送パケットを受信するためにチャネルを一定時間確保
   する第２の基地局と、前記第１及び第２の基地局を経由
   して、前記応答パケットに応じたタイミングで前記端末
   から送信される伝送パケットを受信し、前記第１及び第
   ２の基地局から受信した伝送パケットの内伝送誤りの少
   ない方を選択し、ネットワークに転送する基地局制御局
   とを有することを特徴とする移動通信システム。
10. 【請求項１０】複数の基地局と、前記複数の基地局の少
    なくとも一つの基地局と無線により通信を行うことがで
    きる端末と、前記複数の基地局を収容する基地局制御局
    と、前記基地局制御局に接続されたネットワークとを有
    する移動通信システムに用いられる前記端末において、
    前記複数の基地局の内の通信相手の基地局に対し、上り
    制御パケットを作成する手段と、前記上り制御パケット
    に応答して基地局から送信される、伝送パケットを送信
    すべきタイミングを規定した、応答パケットを受信する
    手段と、前記応答パケットに従って伝送パケットを送信
    するよう制御する制御手段とを有することを特徴とする
    端末。
11. 【請求項１１】請求項１０記載の端末において、前記上
    り制御パケットの送信と共に時間を計測する計時手段
    と、前記計時手段により計時される時間が一定値以上と
    なっても、前記応答パケットを受信していない場合には
    前記上り制御パケットを再送信することを特徴とする端
    末。
12. 【請求項１２】請求項１０記載の端末において、前記端
    末は複数の受信機を有しており、前記応答パケットを複
    数の基地局から受信した場合、前記受信した複数の応答
    パケットのそれぞれに規定されるタイミングに従い、伝
    送パケットを送信することを特徴とする端末。
13. 【請求項１３】請求項１０記載の端末において、前記端
    末は複数の受信機を有しており、前記応答パケットが複
    数の基地局から受信した場合、前記受信した複数の応答
    パケットの内、最後に受信した応答パケットに規定され
    るタイミングに従い、伝送パケットを送信することを特
    徴とする端末。
14. 【請求項１４】請求項１３記載の端末において、前記端
    末は上り制御パケットを送信すると共に時間を計時する
    手段を有しており、前記計時手段による計時が一定時間
    以内に受信した応答パケットの内の最後に受信した応答
    パケットを前記最後の応答パケットとすることを特徴と
    する端末。
15. 【請求項１５】複数の基地局と、前記複数の基地局の少
    なくとも一つの基地局と無線により通信を行うことがで
    きる端末と、前記複数の基地局を収容する基地局制御局
    と、前記基地局制御局に接続されたネットワークとを有
    する移動通信システムに用いられる前記端末において、
    前記端末は、前記複数の基地局の内の一つである特定の
    基地局との通信中に複数の基地局からの制御信号の電界
    強度を第１の速度で測定し、前記第１の速度で測定中に
    複数の基地局からの制御信号の電界強度が一定値以上あ
    ると測定された場合に、第１の速度より早い第２の速度
    で複数の基地局からの制御信号を測定する手段と、前記
    制御信号の電界強度が一定値以上の複数の基地局のリス
    トを前記特定の基地局を介して、前記基地局制御局に送
    信する手段と、前記測定手段による測定結果から接続先
    基地局を決定する手段と、前記接続先基地局を決定する
    手段により決定された基地局に対し、伝送パケットを送
    信するための上り制御パケットを作成する手段と、前記
    上り制御パケットを作成する手段により生成された上り
    制御パケットを送信する手段と、前記決定された基地局
    から前記上り制御パケットに応答して送信される、伝送
    パケットを送信すべきタイミングを規定した、応答パケ
    ットを受信する手段と、前記応答パケットに従って伝送
    パケットを送信する用制御する制御手段とを有すること
    を特徴とする移動通信システムに用いられる端末。
16. 【請求項１６】複数の基地局と、前記複数の基地局の少
    なくとも一つの基地局と通信を行うことができる端末
    と、前記複数の基地局を収容する基地局制御局と、前記
    基地局制御局と接続されるネットワークとを有する移動
    通信システムに用いられる前記基地局において、前記端
    末から自局宛でない上り制御パケットを受信した場合、
    他の基地局の応答パケットに従って前記端末から送信さ
    れる伝送パケットを受信するためのチャネルを割り当て
    る制御手段を有することを特徴とする基地局。
17. 【請求項１７】請求項１６記載の基地局において、前記
    割り当てたチャネルにより受信した端末からの伝送パケ
    ットを基地局制御局に転送する手段を有することを特徴
    とする基地局。
18. 【請求項１８】請求項１６記載の基地局において、前記
    上り制御パケットを受信した後、一定時間伝送パケット
    を受信しない場合に前記割り当てたチャネルを開放する
    ことを特徴とする基地局。
19. 【請求項１９】複数の基地局と、前記複数の基地局の少
    なくとも一つの基地局と通信を行うことができる端末
    と、前記複数の基地局を収容する基地局制御局と、前記
    基地局制御局と接続されるネットワークとを有する移動
    通信システムに用いられる前記基地局において、 前記端末から自局宛でない上り制御パケットを受信した
    場合、自局の応答パケットを作成する手段と、前記自局
    の応答パケットを前記端末へ送信する送信手段と、前記
    自局の応答パケットに従い前記端末から送信される伝送
    パケットを受信する受信手段と、前記受信手段により受
    信した伝送パケットを前記基地局制御局に送信すること
    を特徴とする基地局。