無線通信システムのハードハンドオフサーチと短いメッセージ送信を調整するための方法と装置
【課題】無線通信システムのハードハンドオフサーチと短メッセージ送信を調整するための方法と装置
【解決手段】移動局（５）がハードハンドオフをする代替のシステムをサーチする時間をコーディネートするための方法と装置。本発明を含む一つのシステムにおいて、移動局（５）は代替のシステムの存在の表示をサーチするために代替の周波数に同調するときに関して移動局（５）を指示する命令を移動局は受信する。本発明を含む代替のシステムにおいて、所定の時間が開始基地局（１０）と移動局（５）の両者に共通する時間の基準ポイントに関して定義される。移動局（５）は代替の周波数に同調して、それらの所定の時間の間のみサーチを実行する。さらに、移動局（５）は、代替のシステムをサーチした結果を表示する送信報告を、それらの報告が移動局（５）が開始周波数に同調するときに移動局（５）から送信されるようにコーディネートする。
【解決手段】移動局（５）がハードハンドオフをする代替のシステムをサーチする時間をコーディネートするための方法と装置。本発明を含む一つのシステムにおいて、移動局（５）は代替のシステムの存在の表示をサーチするために代替の周波数に同調するときに関して移動局（５）を指示する命令を移動局は受信する。本発明を含む代替のシステムにおいて、所定の時間が開始基地局（１０）と移動局（５）の両者に共通する時間の基準ポイントに関して定義される。移動局（５）は代替の周波数に同調して、それらの所定の時間の間のみサーチを実行する。さらに、移動局（５）は、代替のシステムをサーチした結果を表示する送信報告を、それらの報告が移動局（５）が開始周波数に同調するときに移動局（５）から送信されるようにコーディネートする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信システムに関する。より詳しくは、本発明は異なる無線通信システム間でのハード・ハンドオフを実行するための方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コード分割多元アクセス（CDMA）スペクトラム拡散通信システムにおいて、共通の周波数帯が、そのシステム内の全ての基地局との通信に使われる。この種のシステムの例は、「二重のモード広帯域のスペクトラム拡散セルラシステムのための移動局基地局互換性基準」とタイトルされたTIA/EIA中間標準IS-95-Aに記載されている （これは、本願明細書に引用される）。CDMA信号の形成と受信は、「衛星または地上中継機を使用するスペクトラム拡散多元接続通信システム」とタイトルされた米国特許番号4,401,307及び「ＣＤＭＡセルラー電話システムにおいて波形を形成するためのにおけるシステムと方法」とタイトルされたアメリカ特許番号５,103,459のに開示されている。これら両者は本発明の譲受人に譲渡され、ここに引用される。
【０００３】
共通の周波数帯を占める信号は、高レートの擬似ノイズ（PN）を使用することにより受信局で識別される。
【０００４】
PN符号は、基地局と移動局から送られる信号を変調する。
【０００５】
異なる基地局からの信号は、各々の基地局に割り当てられたPN符号中に導入された固有の時間オフセットを識別することにより、受信局で別々に受信されることができる。高レートのPN変調はまた、受信局が単一の送信局からの信号を受信することを可とする。該信号は、基地局から受信局へいくつかの明らかに異なるパスで伝わる（「マルチパスする」と一般に呼称される）。マルチパス信号の復調は、「多元信号の受信を可能とするシステムにおける復調要素割り当て」と名付けられる米国特許第5,490 165及び「 CDMAセルラー電話システムにおけるダイバーシテイ受信機」と名付けられたアメリカ特許第5,l09,390に開示されている。これら両者記は本発明の譲受人に譲渡され、ここに引用される。
【０００６】
共通周波数帯の特定システム内の全ての基地局による使用は、移動局と複数の基地局間で同時に通信することを可とする。これは、「ソフト・ハンドオフ」と一般に呼称される。ソフト・ハンドオフ方法と装置の1つの実行は、「 CDMAセルラー電話システムにおけるソフトハンドオフとタイトルされた米国特許第5,101,501号及び「CDMAセルラー通信システムにおける移動局支援ソフトハンドオフ」とタイトルされた米国特許第5,267,261号に開示されている。これら両者は本発明の譲受人に譲渡され、ここにて取り込まれる。同様に、移動局は、同時に同じ基地局の2つのセクターと通信することができ、「共通基地局のセクター間でハンドオフを実行するための方法と装置」とタイトルされ1995年3月13日に出願された出願番号第08/405611号に開示されるように「さらにソフトなハンドオフ」として知られている。この出願は本発明の譲受人に譲渡され、ここにて取り込まれる。重要な特徴は、ソフト・ハンドオフとさらにソフトなハンドオフが既存のものを壊す前に新しい接続を作るということである。
【０００７】
移動局が、現在通信しているシステムの境界の外に移動する場合、隣接してシステムがある場合には、隣接システムに該通話を移すことにより通信リンクを維持することが望ましい。隣接システムは、いかなる無線技術、CDMA、NAMPS、高度な移動電話サービス（AMPS）、時間分割多元アクセス（TDMA）或いはグローバルな移動システム（GSM）、も使用することができる。隣接したシステムが現在のシステムと同じ周波数帯上でCDMAを使用する場合、インター・システム・ソフト・ハンドオフが実行されることができる。インター・システム・ソフト・ハンドオフが利用できない状況においては、新しい接続が作られる前に現在の接続は切られるハードハンドオフを介して通信リンクは移される。典型的なハードハンドオフ状況の例は、以下を含む：(1)移動局が、代替の技術を使用しているシステムによってサービスされる領域に、CDMAシステムによってサービスされる領域から移る状況及び(2) 異なる周波数帯を使用する2つのCDMAシステム間で通話が移される（インター周波数ハード・ハンドオフ）状況。
【０００８】
インター周波数ハードハンドオフは、また、同じCDMAシステムの基地局間でも発生することができる。例えば、密集した郊外領域のような高需要領域は、それを囲んでいる郊外領域より多数の周波数をサービス要求に対するために必要とする。システムの全体にわたって全ての利用可能な周波数を配備することは、経済的ではない。高密度領域でのみ配備される周波数上で開始される通話は、密集していない領域にユーザが移る時には、ハンドオフされなければならない。代替の例は、システムの境界において干渉周波数で動作している代替のサービスからの干渉に遭遇するシステムである。ユーザが代替のサービスからの干渉を受ける領域に移る時、彼らの通話は異なる周波数にハンドオフされる必要がある。
【０００９】
ハンドオフは、様々な技術を使用して開始されることができる。ハンドオフを開始するために信号の品質測定値の使用含む、ハンドオフ技術は、1994年10月16日に出願され、「異なるセルラー通信システム間でのハンドオフのための方法と装置」とタイトルされ、本発明の譲受人に譲渡され、ここに取り込まれる出願中の米国特許出願第08/322817において見つけられる。ハンドオフを始めるために往復信号の遅延を測定することを含む、ハンドオフの更なる開示は「CDMAシステムにおけるハードハンドオフのための方法と装置」とタイトルされ、1996年5月22日に出願され、本発明の譲受人に譲渡され、ここに取り込まれる出願中の米国特許出願第08/652,742において開示されている。CDMAシステムから代替の技術システムへのハンドオフは、1995年3月30日に出願され、本発明の譲受人に譲渡され、ここに取り込まれる、「代替のシステムハードハンドオフへの移動体装置支援ＣＤＭＡのための方法と装置」とタイトルされ、出願中の米国特許第08/413,306（306出願）において開示される。306出願において、パイロットビーコンはシステムの境界に配置される。これらのビーコンは、接近する移動体によりモニターされている周波数帯の範囲内で送信され、移動体が代替の周波数帯に戻ること無しにこのパイロット・ビーコンをモニターすることを可能とする。移動局が基地局にこれらのパイロット・ビーコンを報告するときは、基地局は、移動局が境界に接近していることを知り、応答して、インターシステム・ハード・ハンドオフの可能性に備える。
【００１０】
通話がハード・ハンドオフを通して代替のシステムへ移されなければならないと、システムが決定するときには、メッセージが指向している移動局に送られる。メッセージは移動局が目的システムに接続されることを可能にするパラメータとともに送られる。移動局が離れつつあるシステムは、移動局の実際の場所および環境の評価のみを有し、移動局に送られるパラメータは正確であることが約束されない。例えば、ビーコン支援ハンドオフで、パイロット・ビーコン信号の強度の測定値は、ハンドオフのための有効なトリガーでありえる。しかし、効果的に移動局と通信することができる目的システム中のそれらの基地局は、必ずしも知られる必要はない。しかし、移動体が効果的に通信し、追加の基準に基づいて良い候補者であると考えられるそれらの基地局は移動局内のリストに維持される。リストに含まれるものは、問題の基地局による順方向リンク資源の配分に基づいている。全ての可能な候補者基地局による順方向リンク資源の割り当ては、比較的少数の候補者のみが典型的に必要とされるので、システム資源の浪費であり、利用できるシステム能力を減少する。
【００１１】
ハード・ハンドオフをうまく完了することの可能性を増加するための1つの方法は、「通信システム間の移動体支援ハード・ハンドオフを実行するための方法と装置」とタイトルされ、本発明の譲受人に譲渡され、ここに取り込まれる1997年2月18日に出願の米国特許出願第08/816746号において開示される。最も現在のシステムにおいては、移動局は1台の無線周波数（RI7）フロントエンド回路のみを有する。したがって、1つの周波数帯のみが一度に受信されることができる。したがって、移動局が目的システムと通信するために、開始(origination)システムとの接続を終わらさなければならない。746出願において、アクティブ・セットにおいて関連基地局を含むために、移動局はハード・ハンドオフ目的システムの周波数に一時的に同調し、その周波数上で利用できるパイロット信号（以下、単に「パイロット」と称される）をサーチする。サーチした後に、移動局は開始周波数に再同調し、現在の通信を再開する。代替の周波数に同調する一方で、移動局によって発生された或いは基地局によって送信されたデータのいずれのフレームも壊される。典型的に、基地局は、移動局がサーチするための可能なオフセット( the possible offsets)のサブセット（一般に「イネーブル・リスト(enable list)」と称される）のみを供する。サーチの期間を最小にする方法は、「オフラインサーチを使用して移動局支援ハードハンドオフを実行するための方法と装置」とタイトルされた1998年1月26日に出願の米国特許出願第09/013413号に開示されている。本発明の譲受人に譲渡され、ここに取り込まれるこの出願において、受信機は、潜在的なハード・ハンドオフ候補基地局により使用される周波数帯上で受信した情報を格納する。受信機が開始基地局により使用された周波数帯に戻って同調されるまでは、この情報は処理されない。受信機が開始基地局(the origination base station)により使用された周波数に同調された後で処理するための情報を格納することによって、受信機は、何度も( more of the time)開始基地局の周波数に同調されることができる。したがって、より少ない情報のみが失われる。しかし、開始基地局が比較的高データレートで送信されるときに、情報は失われる。この種の情報が失われるときに、基地局は該情報を再送信しなければならないか、またはその情報無しで実行(make due )しなければならない。したがって、潜在的なハード・ハンドオフ候補者を識別する時等に、代替の周波数に同調すると共に、失われる情報の量を更に減らす方法と装置が必要である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は通信システムに関する。より詳しくは、本発明は異なる無線通信システム間でのハード・ハンドオフを実行するための方法と装置に関する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
ここに開示される方法と装置は、移動局支援(assisted)ハード・ハンドオフが実行される適切なシステムをサーチする間に、移動局と「開始」基地局間の通信リンクでの「下りの時間(down time)」の量を最小にする。 開示された方法と装置の1つの例において、移動局は代替の周波数に同調し、入来するデータをサンプルし、それらのサンプルをメモリに保存する。移動局が代替の周波数に同調する時間の間に、順方向リンク上で移動局に送信されている全てのデータは失われる。移動局により送信されたいずれの逆方向リンク・データも、代替の周波数で送信される。
【００１４】
したがって、この種の逆方向リンク・データは、開始基地局では受信されない。十分な数のサンプルが格納された時、移動局は開始周波数へ戻って同調する。この時に、順方向リンク・データは移動局によって再び受信され、逆方向リンク・データはうまく開始基地局に送信されることができる。開始周波数に戻った後に、移動局のサーチャーは、代替の周波数から集められる格納データを利用してパイロット信号オフセットをサーチするために使用される。ここに開示された方法と装置に従って、代替の(alternate)の周波数で情報をサンプルし格納するのに必要とされる期間は比較的短いために、アクティブな通信リンクは破壊されない。
【００１５】
いずれも、次のオフーライン(off-1ine)サーチによって影響を受けるアクティブ通信リンクではない。あるいは、受信機が代替の周波数に同調する一方、この処理はリアル・タイムでなされることができる。しかし、この種のリアル・タイム処理は、典型的に受信機が代替の周波数に同調する時間量を増加し、したがって、また、開始周波数で受信機により受信されない情報の量を増加する。ここに開示される方法と装置に従って、受信機によって使われるエラー訂正符号化は、代替の周波数に同調している受信機によって受信されることができない情報が、開始周波数で受信される情報に基づいて決定させられることを可とする。ここにおいて開示される方法と装置は、受信機が代替の周波数に同調した時に送信される情報の内容を決定するために受信機により使用される情報が送信される時に、送信電力の量を増加することにより受信機をさらに改良する。
【００１６】
あるいは、冗長な情報、それはより低いデータレートが使われている時の開始周波数で従来に従って送信される、は受信機が代替の周波数に同調されることができる時間の間にウインドウに提供するために除かれる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴、目的および効果は、全体を通して同一の参照符号が対応して付された図面を参照した後述の詳細な説明からより明らかになる。
【００１８】
以下は、本発明の実施例を含む方法と装置の詳細な説明である。
【００１９】
図1は、移動局5が「開始(origination)」基地局10を介して順方向リンク12と逆方向リンク14に固定された通信システムとアクティブに(actively)通信している通信システムを表している。開始基地局10は「開始」システムの一部であり、各々開始周波数ｆ1、順方向リンク12と逆方向リンク１４上で情報を送受信する。移動局5は、第2の周波数f2で情報を送受信する「目的(destination)」システム中に開始システムから移っていることを示す。目的システムは、移動局5とアクティブに通信していない「目的地」基地局20および22を含んでいる。しかし、移動局5が周波数f2に同調する場合、目的基地局20と22からのパイロット信号（以下、単に「パイロット」と称する）は移動局5により受信されることができる。開始および目的システムの両者は、移動局が、公共の交換電話ネットワークに配線された従来の電話或いは代替の無線通信装置のような代替の通信装置と通信することを可能とする固定された通信システムの部分である。固定された通信システムは移動システムと代替の通信装置との間の無線通信を供するいずれの装置或いは装置の組合せを具備することができることが理解されなければならない。
【００２０】
ここに開示された方法と装置の1つの例に従って。移動局は、代替の周波数に同調するためにトリガーされる(triggered)。例えば、開始基地局10は、移動局支援インター周波数(interfrequency)ハード・ハンドオフを実行するために移動局5を使用することができる。移動体支援インター周波数ハード・ハンドオフの1つの例は、1997年2月18日に出願され、本発明の譲受人に譲渡された「通信システム間の移動体支援ハードハンドオフを実行するための方法と装置」とタイトルされた出願中の米国特許出願第08/816746号に開示されている。このような移動体支援インター周波数ハード・ハンドオフにおいて、開始基地局10は「同調メッセージ(Tune_Message)」を移動局5に送る。同調メッセージは、このケースにおいて代替の周波数f2に同調するために、及び一組の利用可能なパイロット、例えば目的基地局20と22のパイロットを捜すために移動局を指揮する。
【００２１】
あるいは、代替の事象は、ハード・ハンドオフ候補者をサーチするために移動局を誘発することができる。
【００２２】
例えば、移動体は、信号（例えば代替のシステム内で基地局により送信されているビーコン信号）を検知することができる。
【００２３】
この種のビーコンは、移動局によりモニターされている周波数帯内で送信されることができる。ビーコンは、ハード・ハンドオフ候補者がすぐ近くにいることを移動体に表示する。応えて、移動体は検出信号に関連する代替の周波数に同調する。
【００２４】
代替の周波数f2に同調するためにトリガーされると、移動局5は代替の周波数f2に同調し、トリガーに適する行動を行う。例えば、トリガーが同調メッセージである場合、移動局5は代替の周波数に同調し、そしてハード・ハンドオフ候補者をサーチするであろう。一旦活動が完了すると、移動局５は周波数１に戻り、開始基地局１０との通信を開始する。
【００２５】
もしも移動局5により実行される活動が、候補者ハード・ハンドオフ・システムのパイロットをサーチした結果のような、送信されるべき情報である場合、移動局5は開始システムの開始基地局10にその結果を表示するメッセージを送信する。開始システムは、その決かに基づいて、更なるアクションがなされなければならないかどうかを決定する。代替の装置またはシステムは、また、追加の活動が必要かどうかを決定するを必要とされることがある。例えば、移動局5がハード・ハンドオフ候補者をサーチしている場合、該決定は、もしもそうであるならば、目的システムのどの基地局とハード・ハンドオフを実行するかどうかに関して目的システムと連動して開始システムによりなされる。
【００２６】
移動局5が周波数f2に同調すると、開始基地局10からの全ての順方向リンク・トラフィックは失われる。加えて、最たる従来のシステムにおいては、同じローカル発振器が、移動局の送信機セクションと受信機セクションとにより使用される。したがって、受信機がf2に同調すると、開始基地局へ逆方向リンクデータを送信するためのいずれの試みも無駄になるであろう。すなわち、これらの送信は周波数f2で生起し、開始基地局10は周波数f2をモニターしないことから、この種の送信は開始基地局10によって受信されない。
【００２７】
ここにおいて開示されている方法と装置の1例において、移動局5は、開始基地局10によって周波数f2に同調するように指示される時、移動局は、従来技術においてなされたように、リアル・タイムで情報を処理しない。むしろ、移動局5は周波数f2で信号のサンプルを記録し、それらのサンプルをメモリに格納する。ランダム・アクセス・メモリ（RAM）のような、処理用の情報をセーブ(saving)できるいずれの記憶手段も使用され得ることは理解されるであろう。所望の数のサンプルが得られ次第、移動局５は、周波数ｆ1に戻り、順方向及び逆方向リンク１２、１４で開始基地局10との通信を再開する。このように、受信機が、移動体が開始基地局と通信している周波数以外の周波数に同調するのに費やす時間の量は、かなり減少される。
【００２８】
順方向リンクで送信される情報は、ほぼ20ミリ秒の期間にわたって送信されるフレーム中に構成される。デジタル無線通信ネットワークで情報を送信するための周知の従来の技術に従って、フレーム中の情報は、データが開始基地局により送信されているレートに従って、1つ以上のエラー訂正ブロックとして構成される。この種の各ブロックは、エラー訂正シーケンスを形成するためにコード化される。このシーケンス内のいずれかの情報が破壊され或いは失われた場合（すなわち、「エラーでの受信(received in error)」としてひとまとめに参照される）、シーケンス内に残された情報は、エラーで受信されたシーケンスのその部分を引き出すために使用されることができる（すなわち、エラーを「訂正する」）。
【００２９】
修正されることができる情報の量は、使用されるエラー訂正符号化アルゴリズムに依存する。無線通信システムは、エラー訂正を実行するために畳み込み符号化スキームとビタビデコーダーに共通して依存する。
【００３０】
それに加えて、1ブロック内の情報は、エラーで受信している情報の比較的長いシーケンスにより引き起こされるエラーを訂正するためにエラー訂正スキームの能力を高めるために共通してインターリーブされる。
【００３１】
インターリービングは、隣接するエラー訂正シーケンス内の情報がエラー訂正シーケンス内で分散されるプロセスである（すなわち、シーケンスはスクランブルされる）。例えば、シーケンス13245がエラー訂正シーケンスである場合、インターリーブされたエラー訂正シーケンスは、41235であり得る。開始シーケンスに隣接する二つの数は、インターリーブされたシーケンスにおいて隣接していない。情報をインターリーブするためのアルゴリズムは、従来技術において周知である。諸事例では、いくつかのエラー訂正符号ブロックは、1つの20ミリ秒のフレームで一緒に送信されることができる。典型的に、これは比較的高いデータレート状況において生起する。それでもなお、各々のブロックは、それぞれコード化される。典型的に、結果として生じるエラー訂正シーケンスは、同様にそれぞれインターリーブされる。
【００３２】
図2は、ここにおいて開示された方法と装置の1つの例に従って、移動局5がフレームの継続時間に関して周波数f2に同調する時間の相対的な量を示している。比較的短い期間に代替の周波数に移動局受信機を同調することにより、インターリービングおよびエラー訂正符号化は、移動局受信機が代替の周波数に同調すると共に、受信されない情報の内容を引き出す(derive)ことを可能にする。
【００３３】
一旦データが捕らえられると、サーチはオフラインで実行される（すなわち、一方移動局5は周波数flに同調する）。従って、もしも受信機が周波数f2に同調したままの間に、受信される情報が処理されるならば、可能であるよりも速く通信は移動局5と開始基地局10の間で再開する。
【００３４】
周波数f2に同調することによって消去が導かれる時間の継続時間は、従来技術の方法よりも本発明ではかなり少ない。IS-95システムにおいて、同調し及び戻ることは、ほぼ4msにおいて実行されることができる。この種のシステムにおけるメモリ・サイズ要求は、ＩおよびQチャネルの両方に関して4ビット/サンプルのチップレートの二倍で512チップのデータがサンプルされることを可とする。これは、1024バイトの記憶装置必要条件となる。代替の値が、複雑さと性能の既知のトレードオフで、上のそれらと置換されることができることは、当業者にとって明らかである。本発明のこの種の実施例における捕獲時間( capture time)は、ほぼ0.5msである。IS-95データ・フレームは、継続の20msである。したがって、この実施例に関して、ほぼ5msの全抹消時間は、全フレームを一層破壊しない。
【００３５】
一つの実施例に従って、代替の周波数f2を求めるサーチは、より低いレート・フレーム（例えば1/8レート・フレーム）に調整される。この場合、消去されるデータの量は、インターリーブすることを符号化することにより訂正可能であり、エラーが起こらないほど重要ではない。
【００３６】
別の実施例において、メモリ必要条件を減少させるために、より小さいサンプル・サイズが周波数f2から記録されることができる。それらの結果は、オフラインのサーチにおける部分的な結果を計算するために使用されることができる。検索結果が完成されるまで、移動局5による周波数f2への帰還トリップが実行されることができる。サーチ実行例は後述される。
【００３７】
この方法と装置は更なる改良をもたらす。その理由は、オフラインサーチは「リアル・タイム」において実行される必要はないからである。サーチは、現在の技術によって回路が動作することができるのと同程度に速く、または、電力予算(従来技術において共通するトレードオフ)の中で実行されることができる。このように、抹消レートとサーチ時間の両者が従来の方法と比較して大いに減少されるように、システムは設計されることができる。
【００３８】
移動局5が動作する環境変化に起因して受信信号の速い変化の可能性のために、多数のオフセットがサーチされされることになっている場合には、代替の周波数f2を多数回サンプル処理を繰り返すことが望まレ得る。この方法を繰り返すことは、本発明によって提供される改良が、代替の周波数への繰り返しベンチャーと関連したフレーム・エラー・コストを減ずる一方、新しいデータの使用を可能とする。
【００３９】
情報を サンプリングし格納するこの方法は、ユーザ・データが開始周波数で開始基地局によっていまだ移されつつある一方で、移動局5が目標基地局とのコンタクト確立を開始することを可能とする。それに加えて、移動局5は、マルチパス信号が実際のハードハンドオフ実行前に目標基地局から移動局によって受信されつつある時間オフセットを識別することができる。したがって、ハード・ハンドオフの実行において目標基地局を獲得するのに必要な時間の量は、かなり減少する。
【００４０】
図3は、本発明の方法と装置に従った動作例を示している概念上のタイミング線図である。時間セグメント210において、エネルギーは開始周波数で転送される。時間セグメント212の期間、受信機は開始周波数から目標周波数帯まで戻され、その周波数での受信信号はサンプリングされ、格納される。受信機はそれから戻って開始周波数に同調する。時間セグメント212の期間、いずれのデータも開始周波数で移動局5によって受信されない。移動局受信機は、代替の周波数に同調し、十分な情報が格納され、移動局受信機が所望数のハード・ハンドオフ候補を識別し或いはそのような候補が存在しないことを決定可能とするような、複数回格納されたそれらの代替の周波数から情報を得る。図3において、この処理は時間セグメント214、216、218および220の期間にさらに二回繰り返される。時間セグメント222の期間、データは開始周波数で移動局受信機により受信される。時間セグメント224の期間、開始周波数から目標周波数へのハンドオフが実行される。時間セグメント226の開始時点で、サーチデータは、目標周波数で集められる。時間セグメント224での捕獲処理の一部の期間、いずれのユーザ・データもサービス中断期間230では結果として転送されない。時間セグメント212、216および220で目標周波数で受信情報が集められ格納されることから、ハンドオフの実行の後でなされる捕獲処理の期間は短くされ、いくつかのケースでは除かれることができる。短縮された捕獲処理は、事前に収集されたデータを使用して実行される。例えば、移動局5は、移動局5が割り当てられるマルチパス信号を探すサーチ・ウインドウをかなり狭くするために集められた情報を使用することができる。いくつかのケースにおいて、移動局受信機は、目標周波数帯内の重要なマルチパス信号の各々に関する正確なオフセットを知っている。
【００４１】
ここに開示された方法と装置の一つの例に従って、移動局受信機を代替の周波数に同調する前直ちに、及び同調した後直ちに、データは、 普通に選択されたデータレートに対して瞬間的なデータレートを効果的に増やす手法で開始周波数により転送される。通常のデータレートに対してデータレートを増やすことは、移動局5が開始周波数に同調しない時に発生する受信中断の期間に情報が消失するのを妨げる。すなわち、受信機が代替の周波数に同調する前後で送信されるデータの量を増加することにより、ウインドウは、開始基地局１０から移動局5へ送信されるデータの全量を減らすことなく、移動局5の受信機が開始周波数で情報を受信するのをやめることができる期間に形成される。このウインドウは、重要な代替の周波数に関するデータを集めるために用いられる。データレートは、様々な手段によって通常選択されるレートを越えて増加されることができる。以下で説明される例は、それはIS-95システムの制限内で実施され得ることからエレガント(elegant)である。
【００４２】
システムのデータレートを決定する際の1つの制限因子は、所望のリンク性能である。所望のリンク性能は、通常、結果として受信された信号において多めに見られ(tolerate)得るエラーの数によって決定される。
【００４３】
エラーレートは、信号が受信されるノイズ・パワー密度（eb/N0）に対するビット当たりのエネルギーの比率の関数である。ビット（eb）当たりのエネルギーは、1つのビットの継続期間にわたって集積され受信される信号パワーの量である。例えば、一つのビットが500ナノ秒の継続時間にわたって-47dBmで受信される如く、一つのビットが1マイクロ秒の継続時間にわたり1ミリワット（dBm）に対して-50デシベルで受信される場合、ビット当たりのエネルギーは同じである。ノイズ・パワー密度（N.）は、ビット・エネルギーが従属するバックグラウンド・ノイズの計測値である。このように、バックグラウンド・ノイズレベルが同じに維持され、しかしビットが受信されるパワーが二倍にされる場合、同じデータは同じeb/N0、それゆえに、同じリンク性能で半分の時間で転送されることができる。ブースト(boost)・モードが動作し、追加のフレキシビリティがチャネルに加えられることは、この原理にある。
【００４４】
ブースト・モードは、システムのデータレートが一時的に増加されることができる手段および方法である。ブースト・モードは、IS-95システムの制限内で作動するが、通常、多くのシステムに適用できる。図4は、ブースト・モードにおける例示的な動作を示す時間線である。図４には、5つのフレームが左から右に時間とともに動作していることが示されている。基地局がブースト・モードの必要を決定すると、基地局はフレーム240の期間、ブースト・モード命令を送る。ブースト・モード命令は、選ばれたフレーム対を示す。この場合、基地局は命令が受信されるフレームに続く第2と第3のフレームを選択した。フレーム242の期間、データは標準の方法で転送されることができる。また、フレーム242の期間、移動局5はブースト・モード命令を処理する。フレーム244および246の期間、ブースト・モード命令は実行される。フレーム244の開始半分の期間、基地局はデータをブースト・モードで移動局５へ転送する。ブースト・モードの期間、有効なデータレートは増加する。
【００４５】
フレーム244の後半の期間、移動局5は上記した捕捉フラグメント処理のようなオフー周波数(off-frequency)機能(function)を実行することができる。同様に、フレーム246の開始半分の期間、移動局5は、オフー周波数機能を実行し続けることができる。フレーム246の後半の期間、基地局はデータをブースト・モードの移動局5へ移す。フレーム248の間、標準データ転送が再開されることができる。
【００４６】
IS-95によれば、各々のフレームは、継続期間(in duration)20ミリ秒である。したがって、この方法によってつくられる解放時間(freed time)250の継続時間はほぼ20ミリ秒である。典型的に、移動局5は、目標周波数帯に変わるために約3ms及び戻るために約3ミリ秒を必要とし、従って、オフー周波数機能を実行するために約14ミリ秒を残す。
【００４７】
システムが捕獲を実行する場合、いくつかのブーストモードいくつかのモード・フレームは近い継承において実行されることができる。フィールド状況が時間変化するので、タイムリーに使用されない獲得データは廃止される。
【００４８】
ブースト・モード命令の特定のフォーマットは、実行され得るオフー周波数動作に依存する。移動局5が捕捉フラグメントを実行することを、ブースト・モード命令が指定する場合、ブースト・モード命令は以下のフォーマットを有することができる、周波数指定、パイロット信号指定、サーチ・ウィンドウ・サイズ。周波数指定は、移動局5が捕捉フラグメントを実行しなければならない周波数帯またはチャネルを示す。パイロット信号指定は、移動局5がサーチ処理の期間に使用すべきシーケンスを示す。サーチ・ウィンドウ・サイズは、移動局5が入来するデータにシーケンスを相関させなければならない１組の時間オフセットを示す。
【００４９】
ブースト・モード命令の受信と選択されたフレーム対との間の関係がメッセージ中で固有(inherent)でない場合、ブースト・モード命令はまた、選択されたフレーム対を特定することができる。図4において、ブースト・モード命令を受信すると、移動局５はブースト・モード命令の受信に続く第二及び第三フレーム中で特定の仕事を実行することが仮定された。
【００５０】
ブースト・モード・データ転送は、IS-95の制限内でエレガントに動作する。基地局がブースト・モードの期間に順方向リンク信号を送信するパワーを増加することは、2つの別個の方法で使用されることができる。第１に、より大きなパワーで送信することによって、シンボルの継続時間を減少することができ、そのようにより多くの情報が同じ時間の量内で送信されることができる。第２に、より大きなパワーで送信することによって、受信される情報の完全性はより大きく、したがって、情報はより少しのエラーで受信される。これは、あるフレームの期間に フェードが起こるケースにおいて特に真実である。フレームがより多くのパワーで送信される場合、フェードはケース・エラーの様ではない。したがって、データが送信されるレートを増加することなく、エラー無しデータが受信されるレートはかなりより高い。エラーが送信で起こるという可能性を減少させることによって、受信機のエラー訂正能力は、移動局5が代替の周波数に同調する一方で、消失したフレームの内容を引き出すために使用されることができる。それらの二つの利点の各々が独立して使用されることができ、或いはそれらが一緒に使用されることができる（すなわち、パワーは上昇されることができ、情報はより少ないエラーで同じレートで送信されることができる。或いはパワーはより大きなレートでの送信をサポートするために上昇されることができる）。
【００５１】
図5は、符号化と順方向リンク・トラフィック・チャネルで実行される変調、及びブースト・モード動作を含む基地局動作を示すブロック図である。図4に示される従来技術動作とは対照的に、順方向リンク・パワー制御インデックス、データレート・マルチプライア(multiplier)およびブーストモード・マルチプライアの3つの入力が信号に印加される振幅を決定する。順方向リンク・パワー制御インデックスは、順方向リンク・パワー制御機構によって決定される。データレート・マルチプライアは、現在のフレームのデータレートによって決定される。それに加えて、新しいマルチプライア126は、最終的な相対出力レベルを決定する制御信号上でブースト・モード・マルチプライアの効果を認識する。ブースト・モード・マルチプライアは、データがブースト・モード・フレームの一部期間に転送されるレベルをブースト・レベルに増加するために使用される。スイッチ128は、ブースト・モード・フレームのオフ-周波数部分の機関に順方向リンク・チャネルで信号エネルギーの送信を中断するために使用される。あるいは、順方向リンク・チャネルの利得は、単にゼロに設定されることができる。
【００５２】
マルチプライア126およびスイッチ238は、ソフトウェアおよびハードウェアを含む様々な媒体で実行されることができる。方法と装置の典型的実施例は、標準のマイクロプロセッサまたは応用特定集積回路（ASIC）で実行するコンピュータ・ソフトウェアを具備する。したがって、ここにおいて開示される方法と装置は、比較的実行が容易である。
【００５３】
移動局5は、それが標準のフレームを復号化すると同じ方法でブースト・モード・フレーム内のデータを復号化する。データがコード化される手段の故に、有効なデータが生成される。ブースト・モード・フレームが完全なレート・データを含む場合、半分のシンボルは送信されない。
【００５４】
例えば、図4の第1の選ばれたフレーム244の期間に、２／８のパワー制御グループは送信されない。しかし、ブロックインターリーバー 114によって使われるパターンのために、１／８の送信されたパワー制御グループは奇数番号をつけられたシンボルの全てを含むこと、そして、２／８のパワー制御グループは偶数番号をつけられたシンボルの全てを含むことに注意する。
【００５５】
当業者により認識されるように、エンコーダ110のちょうど1つの出力に対応するシンボルを与えると、 開始ビット・シーケンスは、ビタビ・デコーダのような標準の畳み込みデコーダによって回復されることができ、 移動局5の構造は、ブースト・モードで作動するために修正されることを必要としない。しかし、冗長性(redundancy)、及び符号化プロセスにより得られるデータ損失(フェーディングに起因するような)への不感性(immunity)は失わせれた。移動局5が標準データ受信処理に干渉しない場合、送信されないシンボルのエネルギーは復号化処理への入力であり得る低レベル・ノイズ値を生成する。しかし、復号化処理の性質によっては、復号化出力に大きく影響を与えない。あるいは、移動局5は、移動局5で抹消され送信されないシンボルに干渉し、復号化することができる。順方向リンク信号レベルが、冗長性の損失を克服するためにブースト・モード・マルチプライアにより上げられる場合、いずれの方法でも、フルレート・データ・ビットは、標準データ転送に比較できる性能をもって回復されることができる。
【００５６】
上記したように、IS-95に従って、順方向リンク・チャネルは、パワー制御命令により典型的にパンクチャーされる。このような方法で、順方向リンク・チャネルは、順方向リンク・チャネルの性能の代償(expense)で、パワー制御サブチャネルを搬送する。冗長性を失うことの故に、シンボルがまたパワー制御パンクチャリングに従う場合、移動局5は、奇数番号をつけられたシンボルだけまたは偶数番号をつけられたシンボルだけに基づいてデータを復号することが出来ない。したがって、フルレート・フレームがブースト処理に従属するときには、MUX 118は順方向リンク・チャネル上でパワー制御命令をもはやパンクチャーしない。それに加えて、移動局5は各シンボルを翻訳し、デコーディング処理にそれらを通す前に、パワー制御ビットを抹消と置き換えるよりもむしろデータとして受信する。
【００５７】
順方向リンク・チャネルでパワー制御命令をパンクチャリングする代わりに、基地局は単にパワー制御命令の送信を遅延させる。例えば、再び図4を参照して、基地局はフレーム244で転送されたパワー制御命令をパンクチャし、及び選択されたフレーム対の第二のフレーム246に直ちに続いているフレーム248中のそれらを送信する。同様に、選択されたフレーム対の第2のフレーム246上でパンクチャーされたパワー制御命令は、フレーム248に続くフレーム上でパンクチャーされる。逆方向リンク・チャネルはまた、オフー周波数作業によって中断される故に、この動作は有利であり、及びしたがって、選択されたフレーム対に対応する逆方向リンク・フレームのために基地局により発生されたパワー制御命令は、有効なパワー制御情報を生成しない。したがって、フレーム対を選択された逆方向リンクに基づいてつくられるパワー制御命令は、基地局より破棄され、遅延した、しかし有効なパワー制御命令が無効命令の位置で次のフレームに印加される。より低いレートの動作がよりエレガントでさえある。IS-95に従う1/2レート・フレームに関して、第８／１(the first eight )パワー制御グループがシ１から１９２の全てのシンボルを有する。フレームの後半がフレームの前半の単なる繰り返しであることに注意する。したがって、フレームの半分のエネルギーが送信されない場合であっても、移動局5はまだシンボル・データの全てを受信する。順方向リンク信号レベルが信号エネルギーの半分のロスを克服するためにブースト・マルチプライアによって増加される場合、あたかも全フレームが送信されたように、移動局5は比較可能な性能で１／２レート・データを復号化することができる。
【００５８】
同様に、IS-95に従って１／４レートのフレームに関して、１／４パワー制御グループは１から９６の全てのシンボルを有し、１／４パワー制御グループ中のシンボルは、維持されている１２パワー制御グループの中で単に繰り返されることに留意する。IS-95に従った1/8レート・フレームに関して、１／２パワー制御グループは１から４８の全てのシンボルを有し、次の14パワー制御グループは同じシンボルをさらに7回繰り返すことに留意する。したがって、順方向リンク信号レベルが、信号エネルギーの１／２のロスを克服するためにブースト・マルチプライアによって増加される場合、まるで全フレームが送信されるように、移動局5は比較可能な性能で４分の１レートおよび８分の１のレート・データを復号化することができる。基地局は、また、より低いレート・データ・フレームに関してパワー制御サブチャネルを使用不能にすることができる。
【００５９】
ブースト・モード・マルチプライアによるパワーの増加は、少なくとも１／２フレームの間、代替の移動局への干渉を増加する。代替の１／２フレームの期間、いずれの干渉もシステムに加えられない。したがって、ブースト・モードによって加えられる平均の干渉は通常の動作状況の下で加えられたと同じである。
【００６０】
理想的な状況において、ブースト・モード・フレームの期間、順方向リンク・チャネルでの出力パワーは、二倍にされる。しかし、いくつかのケースにおいて、この種の動作は、必要ではなく、或いは可能ではない。また、いくつかのケースにおいては、所望のシステム効率を達成するためにパワーを２倍未満に増加することで十分である。代替のケースにおいて、移動局順方向リンクパワー制御インデックスを含む現在のシステム動作パラメータに依存して、基地局は、代替の移動局に発生する干渉を減ずるために、現在の移動局5に順方向リンク・チャネル・パワーを完全に二倍にすることを許さないことを選択することができる。例えば、典型的な基地局設計は、名目レベルより下のほぼ3dB及び名目レベルより上の6 dBに順方向リンク・パワー制御の範囲を制限する。ブースト・モード・マルチプライアが許された範囲外の変化を命令する場合、ブースト・モード・マルチプライアの影響は制限されることが必要であろう。
【００６１】
図6は、ブースト・モードに従った基地局の動作を示すフローチャートである。フローは、開始ブロック260から始まる。ブロック262において、基地局は移動局5に選択された一つフレームまたは複数のフレームを識別するメッセージを送る。例えば、選択されたフレームは、図4の選択されたフレーム対244と246に対応することができる。基地局が、選択されたフレーム対の第1フレームを送信する時に、基地局は、ブロック264に示されるようにブースト・モード・マルチプライアを使用して順方向リンク・パワー・レベルを増加する。また、ブロック264において、基地局は、順方向リンク・チャネルにパンクチャーしているパワー制御をオフにすることによりパワー制御サブチャネルを使用不能にする。ブロック266において、基地局は第1の選択されたフレームの前半を送信する。ブロック270において、基地局は、第1の選択されたフレームの後半、及び第2の選択されたフレームの前半における順方向リンクでの送信を中断する。再び図5に関連して、例えば、基地局はスイッチ128を開始することができる。ブロック270において、基地局は第2の選択されたフレームの後半を送信する。ブロック272において、基地局は、ブースト・マルチプライアの影響を除くことにより名目上のレベルに順方向リンク・パワー制御をリセットし、パワー制御サブチャネルを使用可能にする。処理フローはブロック274で終わる。
【００６２】
図7は、ブースト・モードの移動局5の例示的な動作を示すフローチャートである。フローは開始ブロック280から始まる。ブロック282において、移動局5は、選択された対を識別するブースト・モード命令を受信する。例えば、図6において、フレーム240で移送されたブースト・モード命令は、選択されたフレーム対のようにフレーム244および246を指定する。ブロック284において、移動局5は、第1の選択されたフレームの前半を受信する。そのフレームの処理は、図７において示された工程を維持することと平行して発生する。ブロック286において、移動局5は、オフー周波数作業を実行する。ブロック288において、移動局5は、第2の選択されたフレームの後半を受信し、上記の通り該フレームを復号化する。処理フローは、終了ブロック290で終わる。
【００６３】
一般に、情報の各々のビットのコピーが標準データ装置のサブ部分(subportion)の期間に通過するようにシンボルが配置されるいかなるシステムにもおいても、本発明は実行されることができる。例えば、上の説明において、インターリーブしているパターンは、各フレームの前半にレート１／２畳み込みエンコーダからの第一の組のシンボルを配置する。第１の組のシンボルは各情報ビットの符号化されたコピーを備えている。上記した基地局/移動局システムに関して、順方向か逆方向リンクかあるいは両方は、ブースト・モードの動作ができてもよい。例えば、理想状態において、データがブースト・モード動作によりいずれのリンクでも失われるように、順方向と逆方向の両リンクチャネルは同時にブーストモードに入る。
【００６４】
上で与えられた一般的な原理に関するいくつかの別の実施例は、当業者にとって容易に明らかである。例えば、上の説明に基づいて、データがフルレート未満で送信されるとき、ブーストモードがよりエレガントに動作することは明らかである。したがって、ひとつの実施例において、選択されたフレームの期間にフルレート未満にデータをするために、基地局はデータ・ソースを制限する。例えば、基地局は可変レートボコーダに制限を課し、或いはある命は可変のレート・ボコーダに押しつけることができる、または、列から検索されたデジタル・データの量を減少させることができる。まだ代替の実施例において、選択されたフレームを検査し、選択されたフレームがフルレート未満であることを検知した後、基地局はブーストモード命令を送る。例えば、基地局が既に知っておりフルレート未満のフレームを具備する選択されたフレーム対をブーストモード命令は識別することができる。まだ代替の実施例において、基地局は低レート・フレームの発生を予測することができる。例えば、デジタル化された音声は、統計的にパターン的(patternistic)である。デジタル音声において、典型的に、低レート・フレームのシリーズにはフルレート・フレームのバースト(bursts)が点在する。低レート・フレームのシリーズの検知において、基地局は選択されたフレームが低レート・フレームを含むことができることを予測することができる。高レート・データの期間に、基地局は遅延してブースト・モード命令を出すことを選ぶことができる。したがって、基地局はフルレート未満でのデータを備えていそうなフレームを予測することができる。
【００６５】
それに加えて、ブースト・モード命令がシステム資源を消費することは必要でない。例えば、図4において、ブースト・モード命令は、いずれのユーザ・データもそのフレームの間に移送されないように、フレーム240を消費するようにされる。しかし、パワー制御命令が順方向リンク・チャネル上のパワー制御サブチャネル上にパンクチャーされるように、ブースト・モード命令はまた、順方向リンク・チャネルの中でパンクチャーされることができる。あるいは、ブースト・モード命令は、別々の制御チャネル上で移動局5へ移送されることができる。ブースト・モードは、移動局5で一時的なオフー周波数作業を実行する他に代替の理由のために実行されることができる。例えば、システムは移動局5が制御チャネルのような同じ周波数で作動している異なるチャネル上でメッセージを受信することができる時間をつくるためにブースト・モードを使用することができる。あるいは、自由時間(freed time)を実行するために用いられてもよい。補助機能が基地局の中で実行される場合、基地局はブースト命令を移動局5に通知する必要はないかもしれない。
【００６６】
代替の例において、ブースト・モードは、目標周波数帯への永久移行を実行するための余分な時間を提供するために使用されてもよい。例えば、再び図3を参照して、時間セグメント222の期間に、データはより高いブースト・モード・データレートで、開始周波数で移送されることに注意する。時間セグメント222の期間に移送されたデータは、通常の作動状態の下でダッシュをつけられた領域228により示される時間の間、開始チャネル上で移送され続けられた。したがって、サービス中断期間230は、むしろ時間セグメント222の右手端でダッシュを付けられた領域228の右手端で介する。ダッシュをつけられた領域228によって示される時間の間に、移動局5の受信機は、入力周波数を目標周波数帯に変えることができ、そして獲得を開始するか省略された獲得処理を開始することができる。この場合、基地局は移動局5に選択されたフレームおよびハンドオフ周波数帯を指定するブースト・モード移行命令を送る。基地局は、選択されたフレームの前半でブースト・モード・データを送り、選択されたフレームの後半の期間で送信を終了する。
【００６７】
まだ代替の実施例において、ブースト・モードは、有効なハンドオフ目標周波数に関する情報を提供するために用いてもよい。移動局5がシステムの範囲領域を転々とすると、システムは移動局5の正確な場所を知らない。移動局5がハード・ハンドオフを実行するべき場所に居るかどうか決定するために、移動局5は、上記した獲得フラグメント処理に類似した方法を使用して目標周波数でデータ・サンプルを集めることができる。サンプルは、移動局5が目標基地局から有効な信号のレベルを受信しているかどうか決定するために調べられる。
【００６８】
若干の例（例えばちょうど記載されたハンドオフ判定出願）において、周期的かつパターン的な(patternistic)傾向のブースト・モード・フレームを実行することは有利であろう。この種のケースにおいて、ブーストモード命令は、スタート時間、パターンまたは期間、終了時間を指定することができる。いくつかのケースにおいて、移動局5は、ブースト・モード・フレームが実行されなければならない時間を決定することができる。例えば、移動l局5は、逆方向リンク・データ特性または順方向リンク性能特性に基づいてこの種の決定をすることができる。この種のケースにおいて、移動局5は基地局に一つ以上の選択されたフレームを指定するブースト・モード命令を送る。
【００６９】
同様に、ブースト・モードは選ばれたフレーム対から成ることは必要ではない。ブースト・モードは単一のフレームの期間に実行されることができ、または、それは連続したフレームにおいて実行されることができる。選択されたフレーム対は、2つの連続するフレームである必要はない。オフー周波数作業が、選択されたフレーム対の内で形成されるよりも多くの時間を必要とする場合、基地局は第１のブースとモードフレームを実行し、多数のフレームに関して順方向リンクチャネルの送信を休止し、そしてそれから第２のブーストモードフレームを実行することができる。
【００７０】
また、本発明は、半フレームを越えて或いは半フレーム未満の自由時間が形成されるように実行されることができる。例えば、ブースト・モードにおいて、選択されたフレームが第8レート・データを移送する場合、データはほぼ8倍の名目上のレベルで送信されることができる。そして、このことによりフレーム持続期間の7/8に等しい自由時間を形成する。
【００７１】
本発明を含むシステムの一実施例において、 移動局5が開始基地局10から開始周波数で順方向リンク信号を受信するのをやめて、代替の周波数で送られている信号を捜すために代替の周波数に同調する時間は、開始基地局10からの命令によって決定される。この時間は、命令または期間の内で明確に識別されることができ、それは、サーチを実行するために必要な時間の量に比して比較的長く、命令の範囲内で識別されることができる。比較的長い期間（例えば80ms）が識別される場合、それから、移動局は、サーチがこの識別された期間の範囲内で実行される正確な時を選ぶことができる。この命令は、開始周波数に送信されることが好ましい。代わりのシステムにおいては、移動体システムは、一つのフレームの開始或いは終了或いは開始基地局10と移動局5が、移動局５が開始基地局からの送信を受信することを中止する時間をコーディネートする(coordinate)ことができる代替の基準時間点に対して所定の時間で代替の周波数に同調のみする。サーチのタイミングは、短いメッセージが開始周波数で開始基地局10から送られることになっている時間でコーディネートされることができる。
【００７２】
それに加えて、移動局5が代替の周波数のサーチを実行すると、移動局5はサーチの結果を開始基地局10に報告する。移動清く５が開始周波数に戻るまでは、開始基地局10は移動局から情報を受信することが出来ない故に、移動局5は、また、移動局5が開始周波数に戻った時にのみ、そのような報告メッセージが送信されることを確実にしなければならない。
【００７３】
例えば、持続時間5ms未満であるメッセージ（例えば、制御信号メッセージ)は、開始周波数で移動局に共通して送信される。システムの一実施例に従って、開始基地局10は、短いメッセージが20msフレームの第1の一部（例えば最後の半分）の期間だけ送信されることを確実にする。したがって、この開始部分が、短いメッセージが基地局から送信される、或いは報告メッセージが移動局から送信されるいずれかの期間のフレームのそれらの部分とオーバーラップしないように、開始基地局10は移動局5に20msフレームの第1の部分（例えば開始半分）以外のフレームの一部期間のみ代替の周波数に同調することを命令する。フレームが多数のサブフレームに分割されるケースにおいて、これは特に重要である。
【００７４】
例えば、従来の20msフレームが専用制御チャネルでの送信のために4つの５msフレームに分割される通信業界標準本体により現在考慮されている1つの提案がある。これらの5msのフレームは、それから一つの20msのフレームにグループ化されることができる。しかし、この種の各々のサブフレームは、特定のサブフレーム中のエラーがそのサブフレームのみの内容に基づいて訂正されることができるように、エラー訂正コードで符号化される。その特定のサブフレーム中の十分な量の正しいデータを受信する場合に、その特定のサブフレームの訂正がなされることが出来る。このケースにおいて、3msほどの短い時間、代替の周波数に移動局を同調することは、特定の5msサブフレームの期間に送られる情報を回復することを可能とすることができる。それはこの種のサブフレーム中に含まれる情報は独立して符号化されるからである（すなわち、エラー訂正符号化のための1ブロックのデータの大きさは、５msのサブフレームで送信されるデータの量と等しい）。したがって、開始基地局10が、移動局５が開始周波数に同調しない時間で短いメッセージが送られる時間をコーディネートすることを確実にすることによって、移動局5と開始基地局10は、移動体に向けられた短いメッセージが移動局５により成功裏に受信されることを補償されることができる。さらに、移動局5が開始周波数に同調する時間で基地局に報告メッセージを送る時間をコーディネートすることによって、報告メッセージを開始基地局10が送信することは、サーチ自身またはいかなる次のサーチにもよって中断されない。好適な実施例に関する以前の説明は、いかなる当業者も本発明を作るかまたは使用することを可能にするために提供される。これらの実施例の種々の変更は、容易に当業者にとって明らかであり、ここに定義される一般的な原理は、発明の能力を使わずに代替の実施例に応用されることができる。したがって、本発明は本願明細書において示される実施例に限られることを目的とせず、ここに開示された原理および新しい特徴に整合した最も広い範囲に一致する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図1は、本発明に従ったスペクトラム拡散CDMA通信システムの模式的な概要である；
【図２】 図2は、移動局受信機が代替の周波数に同調する時間の量を図示する。
【図３】 図3は、本発明の方法と装置に従った動作の例を示す概念上のタイミング線図である。
【図４】 図4は、ブース( boost)・モードでの例示的動作を示す時間線(time line)である。
【図５】 図5は、順方向リンク・トラフィック・チャネルで実行され、ブースト・モード動作を含む符号化と変調を含む基地局動作を示すブロック図である。
【図６】 図6は、ブースト・モード従った基地局の動作を示すフローチャートである。
【図７】 図7は、ブースト・モードの移動局5の例示的な動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
５…移動局、２２…目的システム、１２６…マルチプライア、
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信システムに関する。より詳しくは、本発明は異なる無線通信システム間でのハード・ハンドオフを実行するための方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コード分割多元アクセス（CDMA）スペクトラム拡散通信システムにおいて、共通の周波数帯が、そのシステム内の全ての基地局との通信に使われる。この種のシステムの例は、「二重のモード広帯域のスペクトラム拡散セルラシステムのための移動局基地局互換性基準」とタイトルされたTIA/EIA中間標準IS-95-Aに記載されている （これは、本願明細書に引用される）。CDMA信号の形成と受信は、「衛星または地上中継機を使用するスペクトラム拡散多元接続通信システム」とタイトルされた米国特許番号4,401,307及び「ＣＤＭＡセルラー電話システムにおいて波形を形成するためのにおけるシステムと方法」とタイトルされたアメリカ特許番号５,103,459のに開示されている。これら両者は本発明の譲受人に譲渡され、ここに引用される。
【０００３】
共通の周波数帯を占める信号は、高レートの擬似ノイズ（PN）を使用することにより受信局で識別される。
【０００４】
PN符号は、基地局と移動局から送られる信号を変調する。
【０００５】
異なる基地局からの信号は、各々の基地局に割り当てられたPN符号中に導入された固有の時間オフセットを識別することにより、受信局で別々に受信されることができる。高レートのPN変調はまた、受信局が単一の送信局からの信号を受信することを可とする。該信号は、基地局から受信局へいくつかの明らかに異なるパスで伝わる（「マルチパスする」と一般に呼称される）。マルチパス信号の復調は、「多元信号の受信を可能とするシステムにおける復調要素割り当て」と名付けられる米国特許第5,490 165及び「 CDMAセルラー電話システムにおけるダイバーシテイ受信機」と名付けられたアメリカ特許第5,l09,390に開示されている。これら両者記は本発明の譲受人に譲渡され、ここに引用される。
【０００６】
共通周波数帯の特定システム内の全ての基地局による使用は、移動局と複数の基地局間で同時に通信することを可とする。これは、「ソフト・ハンドオフ」と一般に呼称される。ソフト・ハンドオフ方法と装置の1つの実行は、「 CDMAセルラー電話システムにおけるソフトハンドオフとタイトルされた米国特許第5,101,501号及び「CDMAセルラー通信システムにおける移動局支援ソフトハンドオフ」とタイトルされた米国特許第5,267,261号に開示されている。これら両者は本発明の譲受人に譲渡され、ここにて取り込まれる。同様に、移動局は、同時に同じ基地局の2つのセクターと通信することができ、「共通基地局のセクター間でハンドオフを実行するための方法と装置」とタイトルされ1995年3月13日に出願された出願番号第08/405611号に開示されるように「さらにソフトなハンドオフ」として知られている。この出願は本発明の譲受人に譲渡され、ここにて取り込まれる。重要な特徴は、ソフト・ハンドオフとさらにソフトなハンドオフが既存のものを壊す前に新しい接続を作るということである。
【０００７】
移動局が、現在通信しているシステムの境界の外に移動する場合、隣接してシステムがある場合には、隣接システムに該通話を移すことにより通信リンクを維持することが望ましい。隣接システムは、いかなる無線技術、CDMA、NAMPS、高度な移動電話サービス（AMPS）、時間分割多元アクセス（TDMA）或いはグローバルな移動システム（GSM）、も使用することができる。隣接したシステムが現在のシステムと同じ周波数帯上でCDMAを使用する場合、インター・システム・ソフト・ハンドオフが実行されることができる。インター・システム・ソフト・ハンドオフが利用できない状況においては、新しい接続が作られる前に現在の接続は切られるハードハンドオフを介して通信リンクは移される。典型的なハードハンドオフ状況の例は、以下を含む：(1)移動局が、代替の技術を使用しているシステムによってサービスされる領域に、CDMAシステムによってサービスされる領域から移る状況及び(2) 異なる周波数帯を使用する2つのCDMAシステム間で通話が移される（インター周波数ハード・ハンドオフ）状況。
【０００８】
インター周波数ハードハンドオフは、また、同じCDMAシステムの基地局間でも発生することができる。例えば、密集した郊外領域のような高需要領域は、それを囲んでいる郊外領域より多数の周波数をサービス要求に対するために必要とする。システムの全体にわたって全ての利用可能な周波数を配備することは、経済的ではない。高密度領域でのみ配備される周波数上で開始される通話は、密集していない領域にユーザが移る時には、ハンドオフされなければならない。代替の例は、システムの境界において干渉周波数で動作している代替のサービスからの干渉に遭遇するシステムである。ユーザが代替のサービスからの干渉を受ける領域に移る時、彼らの通話は異なる周波数にハンドオフされる必要がある。
【０００９】
ハンドオフは、様々な技術を使用して開始されることができる。ハンドオフを開始するために信号の品質測定値の使用含む、ハンドオフ技術は、1994年10月16日に出願され、「異なるセルラー通信システム間でのハンドオフのための方法と装置」とタイトルされ、本発明の譲受人に譲渡され、ここに取り込まれる出願中の米国特許出願第08/322817において見つけられる。ハンドオフを始めるために往復信号の遅延を測定することを含む、ハンドオフの更なる開示は「CDMAシステムにおけるハードハンドオフのための方法と装置」とタイトルされ、1996年5月22日に出願され、本発明の譲受人に譲渡され、ここに取り込まれる出願中の米国特許出願第08/652,742において開示されている。CDMAシステムから代替の技術システムへのハンドオフは、1995年3月30日に出願され、本発明の譲受人に譲渡され、ここに取り込まれる、「代替のシステムハードハンドオフへの移動体装置支援ＣＤＭＡのための方法と装置」とタイトルされ、出願中の米国特許第08/413,306（306出願）において開示される。306出願において、パイロットビーコンはシステムの境界に配置される。これらのビーコンは、接近する移動体によりモニターされている周波数帯の範囲内で送信され、移動体が代替の周波数帯に戻ること無しにこのパイロット・ビーコンをモニターすることを可能とする。移動局が基地局にこれらのパイロット・ビーコンを報告するときは、基地局は、移動局が境界に接近していることを知り、応答して、インターシステム・ハード・ハンドオフの可能性に備える。
【００１０】
通話がハード・ハンドオフを通して代替のシステムへ移されなければならないと、システムが決定するときには、メッセージが指向している移動局に送られる。メッセージは移動局が目的システムに接続されることを可能にするパラメータとともに送られる。移動局が離れつつあるシステムは、移動局の実際の場所および環境の評価のみを有し、移動局に送られるパラメータは正確であることが約束されない。例えば、ビーコン支援ハンドオフで、パイロット・ビーコン信号の強度の測定値は、ハンドオフのための有効なトリガーでありえる。しかし、効果的に移動局と通信することができる目的システム中のそれらの基地局は、必ずしも知られる必要はない。しかし、移動体が効果的に通信し、追加の基準に基づいて良い候補者であると考えられるそれらの基地局は移動局内のリストに維持される。リストに含まれるものは、問題の基地局による順方向リンク資源の配分に基づいている。全ての可能な候補者基地局による順方向リンク資源の割り当ては、比較的少数の候補者のみが典型的に必要とされるので、システム資源の浪費であり、利用できるシステム能力を減少する。
【００１１】
ハード・ハンドオフをうまく完了することの可能性を増加するための1つの方法は、「通信システム間の移動体支援ハード・ハンドオフを実行するための方法と装置」とタイトルされ、本発明の譲受人に譲渡され、ここに取り込まれる1997年2月18日に出願の米国特許出願第08/816746号において開示される。最も現在のシステムにおいては、移動局は1台の無線周波数（RI7）フロントエンド回路のみを有する。したがって、1つの周波数帯のみが一度に受信されることができる。したがって、移動局が目的システムと通信するために、開始(origination)システムとの接続を終わらさなければならない。746出願において、アクティブ・セットにおいて関連基地局を含むために、移動局はハード・ハンドオフ目的システムの周波数に一時的に同調し、その周波数上で利用できるパイロット信号（以下、単に「パイロット」と称される）をサーチする。サーチした後に、移動局は開始周波数に再同調し、現在の通信を再開する。代替の周波数に同調する一方で、移動局によって発生された或いは基地局によって送信されたデータのいずれのフレームも壊される。典型的に、基地局は、移動局がサーチするための可能なオフセット( the possible offsets)のサブセット（一般に「イネーブル・リスト(enable list)」と称される）のみを供する。サーチの期間を最小にする方法は、「オフラインサーチを使用して移動局支援ハードハンドオフを実行するための方法と装置」とタイトルされた1998年1月26日に出願の米国特許出願第09/013413号に開示されている。本発明の譲受人に譲渡され、ここに取り込まれるこの出願において、受信機は、潜在的なハード・ハンドオフ候補基地局により使用される周波数帯上で受信した情報を格納する。受信機が開始基地局により使用された周波数帯に戻って同調されるまでは、この情報は処理されない。受信機が開始基地局(the origination base station)により使用された周波数に同調された後で処理するための情報を格納することによって、受信機は、何度も( more of the time)開始基地局の周波数に同調されることができる。したがって、より少ない情報のみが失われる。しかし、開始基地局が比較的高データレートで送信されるときに、情報は失われる。この種の情報が失われるときに、基地局は該情報を再送信しなければならないか、またはその情報無しで実行(make due )しなければならない。したがって、潜在的なハード・ハンドオフ候補者を識別する時等に、代替の周波数に同調すると共に、失われる情報の量を更に減らす方法と装置が必要である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は通信システムに関する。より詳しくは、本発明は異なる無線通信システム間でのハード・ハンドオフを実行するための方法と装置に関する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
ここに開示される方法と装置は、移動局支援(assisted)ハード・ハンドオフが実行される適切なシステムをサーチする間に、移動局と「開始」基地局間の通信リンクでの「下りの時間(down time)」の量を最小にする。 開示された方法と装置の1つの例において、移動局は代替の周波数に同調し、入来するデータをサンプルし、それらのサンプルをメモリに保存する。移動局が代替の周波数に同調する時間の間に、順方向リンク上で移動局に送信されている全てのデータは失われる。移動局により送信されたいずれの逆方向リンク・データも、代替の周波数で送信される。
【００１４】
したがって、この種の逆方向リンク・データは、開始基地局では受信されない。十分な数のサンプルが格納された時、移動局は開始周波数へ戻って同調する。この時に、順方向リンク・データは移動局によって再び受信され、逆方向リンク・データはうまく開始基地局に送信されることができる。開始周波数に戻った後に、移動局のサーチャーは、代替の周波数から集められる格納データを利用してパイロット信号オフセットをサーチするために使用される。ここに開示された方法と装置に従って、代替の(alternate)の周波数で情報をサンプルし格納するのに必要とされる期間は比較的短いために、アクティブな通信リンクは破壊されない。
【００１５】
いずれも、次のオフーライン(off-1ine)サーチによって影響を受けるアクティブ通信リンクではない。あるいは、受信機が代替の周波数に同調する一方、この処理はリアル・タイムでなされることができる。しかし、この種のリアル・タイム処理は、典型的に受信機が代替の周波数に同調する時間量を増加し、したがって、また、開始周波数で受信機により受信されない情報の量を増加する。ここに開示される方法と装置に従って、受信機によって使われるエラー訂正符号化は、代替の周波数に同調している受信機によって受信されることができない情報が、開始周波数で受信される情報に基づいて決定させられることを可とする。ここにおいて開示される方法と装置は、受信機が代替の周波数に同調した時に送信される情報の内容を決定するために受信機により使用される情報が送信される時に、送信電力の量を増加することにより受信機をさらに改良する。
【００１６】
あるいは、冗長な情報、それはより低いデータレートが使われている時の開始周波数で従来に従って送信される、は受信機が代替の周波数に同調されることができる時間の間にウインドウに提供するために除かれる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴、目的および効果は、全体を通して同一の参照符号が対応して付された図面を参照した後述の詳細な説明からより明らかになる。
【００１８】
以下は、本発明の実施例を含む方法と装置の詳細な説明である。
【００１９】
図1は、移動局5が「開始(origination)」基地局10を介して順方向リンク12と逆方向リンク14に固定された通信システムとアクティブに(actively)通信している通信システムを表している。開始基地局10は「開始」システムの一部であり、各々開始周波数ｆ1、順方向リンク12と逆方向リンク１４上で情報を送受信する。移動局5は、第2の周波数f2で情報を送受信する「目的(destination)」システム中に開始システムから移っていることを示す。目的システムは、移動局5とアクティブに通信していない「目的地」基地局20および22を含んでいる。しかし、移動局5が周波数f2に同調する場合、目的基地局20と22からのパイロット信号（以下、単に「パイロット」と称する）は移動局5により受信されることができる。開始および目的システムの両者は、移動局が、公共の交換電話ネットワークに配線された従来の電話或いは代替の無線通信装置のような代替の通信装置と通信することを可能とする固定された通信システムの部分である。固定された通信システムは移動システムと代替の通信装置との間の無線通信を供するいずれの装置或いは装置の組合せを具備することができることが理解されなければならない。
【００２０】
ここに開示された方法と装置の1つの例に従って。移動局は、代替の周波数に同調するためにトリガーされる(triggered)。例えば、開始基地局10は、移動局支援インター周波数(interfrequency)ハード・ハンドオフを実行するために移動局5を使用することができる。移動体支援インター周波数ハード・ハンドオフの1つの例は、1997年2月18日に出願され、本発明の譲受人に譲渡された「通信システム間の移動体支援ハードハンドオフを実行するための方法と装置」とタイトルされた出願中の米国特許出願第08/816746号に開示されている。このような移動体支援インター周波数ハード・ハンドオフにおいて、開始基地局10は「同調メッセージ(Tune_Message)」を移動局5に送る。同調メッセージは、このケースにおいて代替の周波数f2に同調するために、及び一組の利用可能なパイロット、例えば目的基地局20と22のパイロットを捜すために移動局を指揮する。
【００２１】
あるいは、代替の事象は、ハード・ハンドオフ候補者をサーチするために移動局を誘発することができる。
【００２２】
例えば、移動体は、信号（例えば代替のシステム内で基地局により送信されているビーコン信号）を検知することができる。
【００２３】
この種のビーコンは、移動局によりモニターされている周波数帯内で送信されることができる。ビーコンは、ハード・ハンドオフ候補者がすぐ近くにいることを移動体に表示する。応えて、移動体は検出信号に関連する代替の周波数に同調する。
【００２４】
代替の周波数f2に同調するためにトリガーされると、移動局5は代替の周波数f2に同調し、トリガーに適する行動を行う。例えば、トリガーが同調メッセージである場合、移動局5は代替の周波数に同調し、そしてハード・ハンドオフ候補者をサーチするであろう。一旦活動が完了すると、移動局５は周波数１に戻り、開始基地局１０との通信を開始する。
【００２５】
もしも移動局5により実行される活動が、候補者ハード・ハンドオフ・システムのパイロットをサーチした結果のような、送信されるべき情報である場合、移動局5は開始システムの開始基地局10にその結果を表示するメッセージを送信する。開始システムは、その決かに基づいて、更なるアクションがなされなければならないかどうかを決定する。代替の装置またはシステムは、また、追加の活動が必要かどうかを決定するを必要とされることがある。例えば、移動局5がハード・ハンドオフ候補者をサーチしている場合、該決定は、もしもそうであるならば、目的システムのどの基地局とハード・ハンドオフを実行するかどうかに関して目的システムと連動して開始システムによりなされる。
【００２６】
移動局5が周波数f2に同調すると、開始基地局10からの全ての順方向リンク・トラフィックは失われる。加えて、最たる従来のシステムにおいては、同じローカル発振器が、移動局の送信機セクションと受信機セクションとにより使用される。したがって、受信機がf2に同調すると、開始基地局へ逆方向リンクデータを送信するためのいずれの試みも無駄になるであろう。すなわち、これらの送信は周波数f2で生起し、開始基地局10は周波数f2をモニターしないことから、この種の送信は開始基地局10によって受信されない。
【００２７】
ここにおいて開示されている方法と装置の1例において、移動局5は、開始基地局10によって周波数f2に同調するように指示される時、移動局は、従来技術においてなされたように、リアル・タイムで情報を処理しない。むしろ、移動局5は周波数f2で信号のサンプルを記録し、それらのサンプルをメモリに格納する。ランダム・アクセス・メモリ（RAM）のような、処理用の情報をセーブ(saving)できるいずれの記憶手段も使用され得ることは理解されるであろう。所望の数のサンプルが得られ次第、移動局５は、周波数ｆ1に戻り、順方向及び逆方向リンク１２、１４で開始基地局10との通信を再開する。このように、受信機が、移動体が開始基地局と通信している周波数以外の周波数に同調するのに費やす時間の量は、かなり減少される。
【００２８】
順方向リンクで送信される情報は、ほぼ20ミリ秒の期間にわたって送信されるフレーム中に構成される。デジタル無線通信ネットワークで情報を送信するための周知の従来の技術に従って、フレーム中の情報は、データが開始基地局により送信されているレートに従って、1つ以上のエラー訂正ブロックとして構成される。この種の各ブロックは、エラー訂正シーケンスを形成するためにコード化される。このシーケンス内のいずれかの情報が破壊され或いは失われた場合（すなわち、「エラーでの受信(received in error)」としてひとまとめに参照される）、シーケンス内に残された情報は、エラーで受信されたシーケンスのその部分を引き出すために使用されることができる（すなわち、エラーを「訂正する」）。
【００２９】
修正されることができる情報の量は、使用されるエラー訂正符号化アルゴリズムに依存する。無線通信システムは、エラー訂正を実行するために畳み込み符号化スキームとビタビデコーダーに共通して依存する。
【００３０】
それに加えて、1ブロック内の情報は、エラーで受信している情報の比較的長いシーケンスにより引き起こされるエラーを訂正するためにエラー訂正スキームの能力を高めるために共通してインターリーブされる。
【００３１】
インターリービングは、隣接するエラー訂正シーケンス内の情報がエラー訂正シーケンス内で分散されるプロセスである（すなわち、シーケンスはスクランブルされる）。例えば、シーケンス13245がエラー訂正シーケンスである場合、インターリーブされたエラー訂正シーケンスは、41235であり得る。開始シーケンスに隣接する二つの数は、インターリーブされたシーケンスにおいて隣接していない。情報をインターリーブするためのアルゴリズムは、従来技術において周知である。諸事例では、いくつかのエラー訂正符号ブロックは、1つの20ミリ秒のフレームで一緒に送信されることができる。典型的に、これは比較的高いデータレート状況において生起する。それでもなお、各々のブロックは、それぞれコード化される。典型的に、結果として生じるエラー訂正シーケンスは、同様にそれぞれインターリーブされる。
【００３２】
図2は、ここにおいて開示された方法と装置の1つの例に従って、移動局5がフレームの継続時間に関して周波数f2に同調する時間の相対的な量を示している。比較的短い期間に代替の周波数に移動局受信機を同調することにより、インターリービングおよびエラー訂正符号化は、移動局受信機が代替の周波数に同調すると共に、受信されない情報の内容を引き出す(derive)ことを可能にする。
【００３３】
一旦データが捕らえられると、サーチはオフラインで実行される（すなわち、一方移動局5は周波数flに同調する）。従って、もしも受信機が周波数f2に同調したままの間に、受信される情報が処理されるならば、可能であるよりも速く通信は移動局5と開始基地局10の間で再開する。
【００３４】
周波数f2に同調することによって消去が導かれる時間の継続時間は、従来技術の方法よりも本発明ではかなり少ない。IS-95システムにおいて、同調し及び戻ることは、ほぼ4msにおいて実行されることができる。この種のシステムにおけるメモリ・サイズ要求は、ＩおよびQチャネルの両方に関して4ビット/サンプルのチップレートの二倍で512チップのデータがサンプルされることを可とする。これは、1024バイトの記憶装置必要条件となる。代替の値が、複雑さと性能の既知のトレードオフで、上のそれらと置換されることができることは、当業者にとって明らかである。本発明のこの種の実施例における捕獲時間( capture time)は、ほぼ0.5msである。IS-95データ・フレームは、継続の20msである。したがって、この実施例に関して、ほぼ5msの全抹消時間は、全フレームを一層破壊しない。
【００３５】
一つの実施例に従って、代替の周波数f2を求めるサーチは、より低いレート・フレーム（例えば1/8レート・フレーム）に調整される。この場合、消去されるデータの量は、インターリーブすることを符号化することにより訂正可能であり、エラーが起こらないほど重要ではない。
【００３６】
別の実施例において、メモリ必要条件を減少させるために、より小さいサンプル・サイズが周波数f2から記録されることができる。それらの結果は、オフラインのサーチにおける部分的な結果を計算するために使用されることができる。検索結果が完成されるまで、移動局5による周波数f2への帰還トリップが実行されることができる。サーチ実行例は後述される。
【００３７】
この方法と装置は更なる改良をもたらす。その理由は、オフラインサーチは「リアル・タイム」において実行される必要はないからである。サーチは、現在の技術によって回路が動作することができるのと同程度に速く、または、電力予算(従来技術において共通するトレードオフ)の中で実行されることができる。このように、抹消レートとサーチ時間の両者が従来の方法と比較して大いに減少されるように、システムは設計されることができる。
【００３８】
移動局5が動作する環境変化に起因して受信信号の速い変化の可能性のために、多数のオフセットがサーチされされることになっている場合には、代替の周波数f2を多数回サンプル処理を繰り返すことが望まレ得る。この方法を繰り返すことは、本発明によって提供される改良が、代替の周波数への繰り返しベンチャーと関連したフレーム・エラー・コストを減ずる一方、新しいデータの使用を可能とする。
【００３９】
情報を サンプリングし格納するこの方法は、ユーザ・データが開始周波数で開始基地局によっていまだ移されつつある一方で、移動局5が目標基地局とのコンタクト確立を開始することを可能とする。それに加えて、移動局5は、マルチパス信号が実際のハードハンドオフ実行前に目標基地局から移動局によって受信されつつある時間オフセットを識別することができる。したがって、ハード・ハンドオフの実行において目標基地局を獲得するのに必要な時間の量は、かなり減少する。
【００４０】
図3は、本発明の方法と装置に従った動作例を示している概念上のタイミング線図である。時間セグメント210において、エネルギーは開始周波数で転送される。時間セグメント212の期間、受信機は開始周波数から目標周波数帯まで戻され、その周波数での受信信号はサンプリングされ、格納される。受信機はそれから戻って開始周波数に同調する。時間セグメント212の期間、いずれのデータも開始周波数で移動局5によって受信されない。移動局受信機は、代替の周波数に同調し、十分な情報が格納され、移動局受信機が所望数のハード・ハンドオフ候補を識別し或いはそのような候補が存在しないことを決定可能とするような、複数回格納されたそれらの代替の周波数から情報を得る。図3において、この処理は時間セグメント214、216、218および220の期間にさらに二回繰り返される。時間セグメント222の期間、データは開始周波数で移動局受信機により受信される。時間セグメント224の期間、開始周波数から目標周波数へのハンドオフが実行される。時間セグメント226の開始時点で、サーチデータは、目標周波数で集められる。時間セグメント224での捕獲処理の一部の期間、いずれのユーザ・データもサービス中断期間230では結果として転送されない。時間セグメント212、216および220で目標周波数で受信情報が集められ格納されることから、ハンドオフの実行の後でなされる捕獲処理の期間は短くされ、いくつかのケースでは除かれることができる。短縮された捕獲処理は、事前に収集されたデータを使用して実行される。例えば、移動局5は、移動局5が割り当てられるマルチパス信号を探すサーチ・ウインドウをかなり狭くするために集められた情報を使用することができる。いくつかのケースにおいて、移動局受信機は、目標周波数帯内の重要なマルチパス信号の各々に関する正確なオフセットを知っている。
【００４１】
ここに開示された方法と装置の一つの例に従って、移動局受信機を代替の周波数に同調する前直ちに、及び同調した後直ちに、データは、 普通に選択されたデータレートに対して瞬間的なデータレートを効果的に増やす手法で開始周波数により転送される。通常のデータレートに対してデータレートを増やすことは、移動局5が開始周波数に同調しない時に発生する受信中断の期間に情報が消失するのを妨げる。すなわち、受信機が代替の周波数に同調する前後で送信されるデータの量を増加することにより、ウインドウは、開始基地局１０から移動局5へ送信されるデータの全量を減らすことなく、移動局5の受信機が開始周波数で情報を受信するのをやめることができる期間に形成される。このウインドウは、重要な代替の周波数に関するデータを集めるために用いられる。データレートは、様々な手段によって通常選択されるレートを越えて増加されることができる。以下で説明される例は、それはIS-95システムの制限内で実施され得ることからエレガント(elegant)である。
【００４２】
システムのデータレートを決定する際の1つの制限因子は、所望のリンク性能である。所望のリンク性能は、通常、結果として受信された信号において多めに見られ(tolerate)得るエラーの数によって決定される。
【００４３】
エラーレートは、信号が受信されるノイズ・パワー密度（eb/N0）に対するビット当たりのエネルギーの比率の関数である。ビット（eb）当たりのエネルギーは、1つのビットの継続期間にわたって集積され受信される信号パワーの量である。例えば、一つのビットが500ナノ秒の継続時間にわたって-47dBmで受信される如く、一つのビットが1マイクロ秒の継続時間にわたり1ミリワット（dBm）に対して-50デシベルで受信される場合、ビット当たりのエネルギーは同じである。ノイズ・パワー密度（N.）は、ビット・エネルギーが従属するバックグラウンド・ノイズの計測値である。このように、バックグラウンド・ノイズレベルが同じに維持され、しかしビットが受信されるパワーが二倍にされる場合、同じデータは同じeb/N0、それゆえに、同じリンク性能で半分の時間で転送されることができる。ブースト(boost)・モードが動作し、追加のフレキシビリティがチャネルに加えられることは、この原理にある。
【００４４】
ブースト・モードは、システムのデータレートが一時的に増加されることができる手段および方法である。ブースト・モードは、IS-95システムの制限内で作動するが、通常、多くのシステムに適用できる。図4は、ブースト・モードにおける例示的な動作を示す時間線である。図４には、5つのフレームが左から右に時間とともに動作していることが示されている。基地局がブースト・モードの必要を決定すると、基地局はフレーム240の期間、ブースト・モード命令を送る。ブースト・モード命令は、選ばれたフレーム対を示す。この場合、基地局は命令が受信されるフレームに続く第2と第3のフレームを選択した。フレーム242の期間、データは標準の方法で転送されることができる。また、フレーム242の期間、移動局5はブースト・モード命令を処理する。フレーム244および246の期間、ブースト・モード命令は実行される。フレーム244の開始半分の期間、基地局はデータをブースト・モードで移動局５へ転送する。ブースト・モードの期間、有効なデータレートは増加する。
【００４５】
フレーム244の後半の期間、移動局5は上記した捕捉フラグメント処理のようなオフー周波数(off-frequency)機能(function)を実行することができる。同様に、フレーム246の開始半分の期間、移動局5は、オフー周波数機能を実行し続けることができる。フレーム246の後半の期間、基地局はデータをブースト・モードの移動局5へ移す。フレーム248の間、標準データ転送が再開されることができる。
【００４６】
IS-95によれば、各々のフレームは、継続期間(in duration)20ミリ秒である。したがって、この方法によってつくられる解放時間(freed time)250の継続時間はほぼ20ミリ秒である。典型的に、移動局5は、目標周波数帯に変わるために約3ms及び戻るために約3ミリ秒を必要とし、従って、オフー周波数機能を実行するために約14ミリ秒を残す。
【００４７】
システムが捕獲を実行する場合、いくつかのブーストモードいくつかのモード・フレームは近い継承において実行されることができる。フィールド状況が時間変化するので、タイムリーに使用されない獲得データは廃止される。
【００４８】
ブースト・モード命令の特定のフォーマットは、実行され得るオフー周波数動作に依存する。移動局5が捕捉フラグメントを実行することを、ブースト・モード命令が指定する場合、ブースト・モード命令は以下のフォーマットを有することができる、周波数指定、パイロット信号指定、サーチ・ウィンドウ・サイズ。周波数指定は、移動局5が捕捉フラグメントを実行しなければならない周波数帯またはチャネルを示す。パイロット信号指定は、移動局5がサーチ処理の期間に使用すべきシーケンスを示す。サーチ・ウィンドウ・サイズは、移動局5が入来するデータにシーケンスを相関させなければならない１組の時間オフセットを示す。
【００４９】
ブースト・モード命令の受信と選択されたフレーム対との間の関係がメッセージ中で固有(inherent)でない場合、ブースト・モード命令はまた、選択されたフレーム対を特定することができる。図4において、ブースト・モード命令を受信すると、移動局５はブースト・モード命令の受信に続く第二及び第三フレーム中で特定の仕事を実行することが仮定された。
【００５０】
ブースト・モード・データ転送は、IS-95の制限内でエレガントに動作する。基地局がブースト・モードの期間に順方向リンク信号を送信するパワーを増加することは、2つの別個の方法で使用されることができる。第１に、より大きなパワーで送信することによって、シンボルの継続時間を減少することができ、そのようにより多くの情報が同じ時間の量内で送信されることができる。第２に、より大きなパワーで送信することによって、受信される情報の完全性はより大きく、したがって、情報はより少しのエラーで受信される。これは、あるフレームの期間に フェードが起こるケースにおいて特に真実である。フレームがより多くのパワーで送信される場合、フェードはケース・エラーの様ではない。したがって、データが送信されるレートを増加することなく、エラー無しデータが受信されるレートはかなりより高い。エラーが送信で起こるという可能性を減少させることによって、受信機のエラー訂正能力は、移動局5が代替の周波数に同調する一方で、消失したフレームの内容を引き出すために使用されることができる。それらの二つの利点の各々が独立して使用されることができ、或いはそれらが一緒に使用されることができる（すなわち、パワーは上昇されることができ、情報はより少ないエラーで同じレートで送信されることができる。或いはパワーはより大きなレートでの送信をサポートするために上昇されることができる）。
【００５１】
図5は、符号化と順方向リンク・トラフィック・チャネルで実行される変調、及びブースト・モード動作を含む基地局動作を示すブロック図である。図4に示される従来技術動作とは対照的に、順方向リンク・パワー制御インデックス、データレート・マルチプライア(multiplier)およびブーストモード・マルチプライアの3つの入力が信号に印加される振幅を決定する。順方向リンク・パワー制御インデックスは、順方向リンク・パワー制御機構によって決定される。データレート・マルチプライアは、現在のフレームのデータレートによって決定される。それに加えて、新しいマルチプライア126は、最終的な相対出力レベルを決定する制御信号上でブースト・モード・マルチプライアの効果を認識する。ブースト・モード・マルチプライアは、データがブースト・モード・フレームの一部期間に転送されるレベルをブースト・レベルに増加するために使用される。スイッチ128は、ブースト・モード・フレームのオフ-周波数部分の機関に順方向リンク・チャネルで信号エネルギーの送信を中断するために使用される。あるいは、順方向リンク・チャネルの利得は、単にゼロに設定されることができる。
【００５２】
マルチプライア126およびスイッチ238は、ソフトウェアおよびハードウェアを含む様々な媒体で実行されることができる。方法と装置の典型的実施例は、標準のマイクロプロセッサまたは応用特定集積回路（ASIC）で実行するコンピュータ・ソフトウェアを具備する。したがって、ここにおいて開示される方法と装置は、比較的実行が容易である。
【００５３】
移動局5は、それが標準のフレームを復号化すると同じ方法でブースト・モード・フレーム内のデータを復号化する。データがコード化される手段の故に、有効なデータが生成される。ブースト・モード・フレームが完全なレート・データを含む場合、半分のシンボルは送信されない。
【００５４】
例えば、図4の第1の選ばれたフレーム244の期間に、２／８のパワー制御グループは送信されない。しかし、ブロックインターリーバー 114によって使われるパターンのために、１／８の送信されたパワー制御グループは奇数番号をつけられたシンボルの全てを含むこと、そして、２／８のパワー制御グループは偶数番号をつけられたシンボルの全てを含むことに注意する。
【００５５】
当業者により認識されるように、エンコーダ110のちょうど1つの出力に対応するシンボルを与えると、 開始ビット・シーケンスは、ビタビ・デコーダのような標準の畳み込みデコーダによって回復されることができ、 移動局5の構造は、ブースト・モードで作動するために修正されることを必要としない。しかし、冗長性(redundancy)、及び符号化プロセスにより得られるデータ損失(フェーディングに起因するような)への不感性(immunity)は失わせれた。移動局5が標準データ受信処理に干渉しない場合、送信されないシンボルのエネルギーは復号化処理への入力であり得る低レベル・ノイズ値を生成する。しかし、復号化処理の性質によっては、復号化出力に大きく影響を与えない。あるいは、移動局5は、移動局5で抹消され送信されないシンボルに干渉し、復号化することができる。順方向リンク信号レベルが、冗長性の損失を克服するためにブースト・モード・マルチプライアにより上げられる場合、いずれの方法でも、フルレート・データ・ビットは、標準データ転送に比較できる性能をもって回復されることができる。
【００５６】
上記したように、IS-95に従って、順方向リンク・チャネルは、パワー制御命令により典型的にパンクチャーされる。このような方法で、順方向リンク・チャネルは、順方向リンク・チャネルの性能の代償(expense)で、パワー制御サブチャネルを搬送する。冗長性を失うことの故に、シンボルがまたパワー制御パンクチャリングに従う場合、移動局5は、奇数番号をつけられたシンボルだけまたは偶数番号をつけられたシンボルだけに基づいてデータを復号することが出来ない。したがって、フルレート・フレームがブースト処理に従属するときには、MUX 118は順方向リンク・チャネル上でパワー制御命令をもはやパンクチャーしない。それに加えて、移動局5は各シンボルを翻訳し、デコーディング処理にそれらを通す前に、パワー制御ビットを抹消と置き換えるよりもむしろデータとして受信する。
【００５７】
順方向リンク・チャネルでパワー制御命令をパンクチャリングする代わりに、基地局は単にパワー制御命令の送信を遅延させる。例えば、再び図4を参照して、基地局はフレーム244で転送されたパワー制御命令をパンクチャし、及び選択されたフレーム対の第二のフレーム246に直ちに続いているフレーム248中のそれらを送信する。同様に、選択されたフレーム対の第2のフレーム246上でパンクチャーされたパワー制御命令は、フレーム248に続くフレーム上でパンクチャーされる。逆方向リンク・チャネルはまた、オフー周波数作業によって中断される故に、この動作は有利であり、及びしたがって、選択されたフレーム対に対応する逆方向リンク・フレームのために基地局により発生されたパワー制御命令は、有効なパワー制御情報を生成しない。したがって、フレーム対を選択された逆方向リンクに基づいてつくられるパワー制御命令は、基地局より破棄され、遅延した、しかし有効なパワー制御命令が無効命令の位置で次のフレームに印加される。より低いレートの動作がよりエレガントでさえある。IS-95に従う1/2レート・フレームに関して、第８／１(the first eight )パワー制御グループがシ１から１９２の全てのシンボルを有する。フレームの後半がフレームの前半の単なる繰り返しであることに注意する。したがって、フレームの半分のエネルギーが送信されない場合であっても、移動局5はまだシンボル・データの全てを受信する。順方向リンク信号レベルが信号エネルギーの半分のロスを克服するためにブースト・マルチプライアによって増加される場合、あたかも全フレームが送信されたように、移動局5は比較可能な性能で１／２レート・データを復号化することができる。
【００５８】
同様に、IS-95に従って１／４レートのフレームに関して、１／４パワー制御グループは１から９６の全てのシンボルを有し、１／４パワー制御グループ中のシンボルは、維持されている１２パワー制御グループの中で単に繰り返されることに留意する。IS-95に従った1/8レート・フレームに関して、１／２パワー制御グループは１から４８の全てのシンボルを有し、次の14パワー制御グループは同じシンボルをさらに7回繰り返すことに留意する。したがって、順方向リンク信号レベルが、信号エネルギーの１／２のロスを克服するためにブースト・マルチプライアによって増加される場合、まるで全フレームが送信されるように、移動局5は比較可能な性能で４分の１レートおよび８分の１のレート・データを復号化することができる。基地局は、また、より低いレート・データ・フレームに関してパワー制御サブチャネルを使用不能にすることができる。
【００５９】
ブースト・モード・マルチプライアによるパワーの増加は、少なくとも１／２フレームの間、代替の移動局への干渉を増加する。代替の１／２フレームの期間、いずれの干渉もシステムに加えられない。したがって、ブースト・モードによって加えられる平均の干渉は通常の動作状況の下で加えられたと同じである。
【００６０】
理想的な状況において、ブースト・モード・フレームの期間、順方向リンク・チャネルでの出力パワーは、二倍にされる。しかし、いくつかのケースにおいて、この種の動作は、必要ではなく、或いは可能ではない。また、いくつかのケースにおいては、所望のシステム効率を達成するためにパワーを２倍未満に増加することで十分である。代替のケースにおいて、移動局順方向リンクパワー制御インデックスを含む現在のシステム動作パラメータに依存して、基地局は、代替の移動局に発生する干渉を減ずるために、現在の移動局5に順方向リンク・チャネル・パワーを完全に二倍にすることを許さないことを選択することができる。例えば、典型的な基地局設計は、名目レベルより下のほぼ3dB及び名目レベルより上の6 dBに順方向リンク・パワー制御の範囲を制限する。ブースト・モード・マルチプライアが許された範囲外の変化を命令する場合、ブースト・モード・マルチプライアの影響は制限されることが必要であろう。
【００６１】
図6は、ブースト・モードに従った基地局の動作を示すフローチャートである。フローは、開始ブロック260から始まる。ブロック262において、基地局は移動局5に選択された一つフレームまたは複数のフレームを識別するメッセージを送る。例えば、選択されたフレームは、図4の選択されたフレーム対244と246に対応することができる。基地局が、選択されたフレーム対の第1フレームを送信する時に、基地局は、ブロック264に示されるようにブースト・モード・マルチプライアを使用して順方向リンク・パワー・レベルを増加する。また、ブロック264において、基地局は、順方向リンク・チャネルにパンクチャーしているパワー制御をオフにすることによりパワー制御サブチャネルを使用不能にする。ブロック266において、基地局は第1の選択されたフレームの前半を送信する。ブロック270において、基地局は、第1の選択されたフレームの後半、及び第2の選択されたフレームの前半における順方向リンクでの送信を中断する。再び図5に関連して、例えば、基地局はスイッチ128を開始することができる。ブロック270において、基地局は第2の選択されたフレームの後半を送信する。ブロック272において、基地局は、ブースト・マルチプライアの影響を除くことにより名目上のレベルに順方向リンク・パワー制御をリセットし、パワー制御サブチャネルを使用可能にする。処理フローはブロック274で終わる。
【００６２】
図7は、ブースト・モードの移動局5の例示的な動作を示すフローチャートである。フローは開始ブロック280から始まる。ブロック282において、移動局5は、選択された対を識別するブースト・モード命令を受信する。例えば、図6において、フレーム240で移送されたブースト・モード命令は、選択されたフレーム対のようにフレーム244および246を指定する。ブロック284において、移動局5は、第1の選択されたフレームの前半を受信する。そのフレームの処理は、図７において示された工程を維持することと平行して発生する。ブロック286において、移動局5は、オフー周波数作業を実行する。ブロック288において、移動局5は、第2の選択されたフレームの後半を受信し、上記の通り該フレームを復号化する。処理フローは、終了ブロック290で終わる。
【００６３】
一般に、情報の各々のビットのコピーが標準データ装置のサブ部分(subportion)の期間に通過するようにシンボルが配置されるいかなるシステムにもおいても、本発明は実行されることができる。例えば、上の説明において、インターリーブしているパターンは、各フレームの前半にレート１／２畳み込みエンコーダからの第一の組のシンボルを配置する。第１の組のシンボルは各情報ビットの符号化されたコピーを備えている。上記した基地局/移動局システムに関して、順方向か逆方向リンクかあるいは両方は、ブースト・モードの動作ができてもよい。例えば、理想状態において、データがブースト・モード動作によりいずれのリンクでも失われるように、順方向と逆方向の両リンクチャネルは同時にブーストモードに入る。
【００６４】
上で与えられた一般的な原理に関するいくつかの別の実施例は、当業者にとって容易に明らかである。例えば、上の説明に基づいて、データがフルレート未満で送信されるとき、ブーストモードがよりエレガントに動作することは明らかである。したがって、ひとつの実施例において、選択されたフレームの期間にフルレート未満にデータをするために、基地局はデータ・ソースを制限する。例えば、基地局は可変レートボコーダに制限を課し、或いはある命は可変のレート・ボコーダに押しつけることができる、または、列から検索されたデジタル・データの量を減少させることができる。まだ代替の実施例において、選択されたフレームを検査し、選択されたフレームがフルレート未満であることを検知した後、基地局はブーストモード命令を送る。例えば、基地局が既に知っておりフルレート未満のフレームを具備する選択されたフレーム対をブーストモード命令は識別することができる。まだ代替の実施例において、基地局は低レート・フレームの発生を予測することができる。例えば、デジタル化された音声は、統計的にパターン的(patternistic)である。デジタル音声において、典型的に、低レート・フレームのシリーズにはフルレート・フレームのバースト(bursts)が点在する。低レート・フレームのシリーズの検知において、基地局は選択されたフレームが低レート・フレームを含むことができることを予測することができる。高レート・データの期間に、基地局は遅延してブースト・モード命令を出すことを選ぶことができる。したがって、基地局はフルレート未満でのデータを備えていそうなフレームを予測することができる。
【００６５】
それに加えて、ブースト・モード命令がシステム資源を消費することは必要でない。例えば、図4において、ブースト・モード命令は、いずれのユーザ・データもそのフレームの間に移送されないように、フレーム240を消費するようにされる。しかし、パワー制御命令が順方向リンク・チャネル上のパワー制御サブチャネル上にパンクチャーされるように、ブースト・モード命令はまた、順方向リンク・チャネルの中でパンクチャーされることができる。あるいは、ブースト・モード命令は、別々の制御チャネル上で移動局5へ移送されることができる。ブースト・モードは、移動局5で一時的なオフー周波数作業を実行する他に代替の理由のために実行されることができる。例えば、システムは移動局5が制御チャネルのような同じ周波数で作動している異なるチャネル上でメッセージを受信することができる時間をつくるためにブースト・モードを使用することができる。あるいは、自由時間(freed time)を実行するために用いられてもよい。補助機能が基地局の中で実行される場合、基地局はブースト命令を移動局5に通知する必要はないかもしれない。
【００６６】
代替の例において、ブースト・モードは、目標周波数帯への永久移行を実行するための余分な時間を提供するために使用されてもよい。例えば、再び図3を参照して、時間セグメント222の期間に、データはより高いブースト・モード・データレートで、開始周波数で移送されることに注意する。時間セグメント222の期間に移送されたデータは、通常の作動状態の下でダッシュをつけられた領域228により示される時間の間、開始チャネル上で移送され続けられた。したがって、サービス中断期間230は、むしろ時間セグメント222の右手端でダッシュを付けられた領域228の右手端で介する。ダッシュをつけられた領域228によって示される時間の間に、移動局5の受信機は、入力周波数を目標周波数帯に変えることができ、そして獲得を開始するか省略された獲得処理を開始することができる。この場合、基地局は移動局5に選択されたフレームおよびハンドオフ周波数帯を指定するブースト・モード移行命令を送る。基地局は、選択されたフレームの前半でブースト・モード・データを送り、選択されたフレームの後半の期間で送信を終了する。
【００６７】
まだ代替の実施例において、ブースト・モードは、有効なハンドオフ目標周波数に関する情報を提供するために用いてもよい。移動局5がシステムの範囲領域を転々とすると、システムは移動局5の正確な場所を知らない。移動局5がハード・ハンドオフを実行するべき場所に居るかどうか決定するために、移動局5は、上記した獲得フラグメント処理に類似した方法を使用して目標周波数でデータ・サンプルを集めることができる。サンプルは、移動局5が目標基地局から有効な信号のレベルを受信しているかどうか決定するために調べられる。
【００６８】
若干の例（例えばちょうど記載されたハンドオフ判定出願）において、周期的かつパターン的な(patternistic)傾向のブースト・モード・フレームを実行することは有利であろう。この種のケースにおいて、ブーストモード命令は、スタート時間、パターンまたは期間、終了時間を指定することができる。いくつかのケースにおいて、移動局5は、ブースト・モード・フレームが実行されなければならない時間を決定することができる。例えば、移動l局5は、逆方向リンク・データ特性または順方向リンク性能特性に基づいてこの種の決定をすることができる。この種のケースにおいて、移動局5は基地局に一つ以上の選択されたフレームを指定するブースト・モード命令を送る。
【００６９】
同様に、ブースト・モードは選ばれたフレーム対から成ることは必要ではない。ブースト・モードは単一のフレームの期間に実行されることができ、または、それは連続したフレームにおいて実行されることができる。選択されたフレーム対は、2つの連続するフレームである必要はない。オフー周波数作業が、選択されたフレーム対の内で形成されるよりも多くの時間を必要とする場合、基地局は第１のブースとモードフレームを実行し、多数のフレームに関して順方向リンクチャネルの送信を休止し、そしてそれから第２のブーストモードフレームを実行することができる。
【００７０】
また、本発明は、半フレームを越えて或いは半フレーム未満の自由時間が形成されるように実行されることができる。例えば、ブースト・モードにおいて、選択されたフレームが第8レート・データを移送する場合、データはほぼ8倍の名目上のレベルで送信されることができる。そして、このことによりフレーム持続期間の7/8に等しい自由時間を形成する。
【００７１】
本発明を含むシステムの一実施例において、 移動局5が開始基地局10から開始周波数で順方向リンク信号を受信するのをやめて、代替の周波数で送られている信号を捜すために代替の周波数に同調する時間は、開始基地局10からの命令によって決定される。この時間は、命令または期間の内で明確に識別されることができ、それは、サーチを実行するために必要な時間の量に比して比較的長く、命令の範囲内で識別されることができる。比較的長い期間（例えば80ms）が識別される場合、それから、移動局は、サーチがこの識別された期間の範囲内で実行される正確な時を選ぶことができる。この命令は、開始周波数に送信されることが好ましい。代わりのシステムにおいては、移動体システムは、一つのフレームの開始或いは終了或いは開始基地局10と移動局5が、移動局５が開始基地局からの送信を受信することを中止する時間をコーディネートする(coordinate)ことができる代替の基準時間点に対して所定の時間で代替の周波数に同調のみする。サーチのタイミングは、短いメッセージが開始周波数で開始基地局10から送られることになっている時間でコーディネートされることができる。
【００７２】
それに加えて、移動局5が代替の周波数のサーチを実行すると、移動局5はサーチの結果を開始基地局10に報告する。移動清く５が開始周波数に戻るまでは、開始基地局10は移動局から情報を受信することが出来ない故に、移動局5は、また、移動局5が開始周波数に戻った時にのみ、そのような報告メッセージが送信されることを確実にしなければならない。
【００７３】
例えば、持続時間5ms未満であるメッセージ（例えば、制御信号メッセージ)は、開始周波数で移動局に共通して送信される。システムの一実施例に従って、開始基地局10は、短いメッセージが20msフレームの第1の一部（例えば最後の半分）の期間だけ送信されることを確実にする。したがって、この開始部分が、短いメッセージが基地局から送信される、或いは報告メッセージが移動局から送信されるいずれかの期間のフレームのそれらの部分とオーバーラップしないように、開始基地局10は移動局5に20msフレームの第1の部分（例えば開始半分）以外のフレームの一部期間のみ代替の周波数に同調することを命令する。フレームが多数のサブフレームに分割されるケースにおいて、これは特に重要である。
【００７４】
例えば、従来の20msフレームが専用制御チャネルでの送信のために4つの５msフレームに分割される通信業界標準本体により現在考慮されている1つの提案がある。これらの5msのフレームは、それから一つの20msのフレームにグループ化されることができる。しかし、この種の各々のサブフレームは、特定のサブフレーム中のエラーがそのサブフレームのみの内容に基づいて訂正されることができるように、エラー訂正コードで符号化される。その特定のサブフレーム中の十分な量の正しいデータを受信する場合に、その特定のサブフレームの訂正がなされることが出来る。このケースにおいて、3msほどの短い時間、代替の周波数に移動局を同調することは、特定の5msサブフレームの期間に送られる情報を回復することを可能とすることができる。それはこの種のサブフレーム中に含まれる情報は独立して符号化されるからである（すなわち、エラー訂正符号化のための1ブロックのデータの大きさは、５msのサブフレームで送信されるデータの量と等しい）。したがって、開始基地局10が、移動局５が開始周波数に同調しない時間で短いメッセージが送られる時間をコーディネートすることを確実にすることによって、移動局5と開始基地局10は、移動体に向けられた短いメッセージが移動局５により成功裏に受信されることを補償されることができる。さらに、移動局5が開始周波数に同調する時間で基地局に報告メッセージを送る時間をコーディネートすることによって、報告メッセージを開始基地局10が送信することは、サーチ自身またはいかなる次のサーチにもよって中断されない。好適な実施例に関する以前の説明は、いかなる当業者も本発明を作るかまたは使用することを可能にするために提供される。これらの実施例の種々の変更は、容易に当業者にとって明らかであり、ここに定義される一般的な原理は、発明の能力を使わずに代替の実施例に応用されることができる。したがって、本発明は本願明細書において示される実施例に限られることを目的とせず、ここに開示された原理および新しい特徴に整合した最も広い範囲に一致する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図1は、本発明に従ったスペクトラム拡散CDMA通信システムの模式的な概要である；
【図２】 図2は、移動局受信機が代替の周波数に同調する時間の量を図示する。
【図３】 図3は、本発明の方法と装置に従った動作の例を示す概念上のタイミング線図である。
【図４】 図4は、ブース( boost)・モードでの例示的動作を示す時間線(time line)である。
【図５】 図5は、順方向リンク・トラフィック・チャネルで実行され、ブースト・モード動作を含む符号化と変調を含む基地局動作を示すブロック図である。
【図６】 図6は、ブースト・モード従った基地局の動作を示すフローチャートである。
【図７】 図7は、ブースト・モードの移動局5の例示的な動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
５…移動局、２２…目的システム、１２６…マルチプライア、
【特許請求の範囲】
【請求項１】 下記を具備する、開始基地局が短いメッセージを送信する時間で移動局が代替の周波数をモニターする時間をコーディネートするための方法： ａ） 移動局が開始周波数以外の周波数を受信するために同調される時を開始基地局で決定する；及び ｂ） 移動局が開始周波数以外の周波数に同調される時の認識に基づいて、移動局が開始周波数を受信するために同調されていることを認識される時にのみ短いメッセージを送信する。
【請求項２】 移動局が開始周波数以外の周波数に同調する時を決定する工程が、特定の時間に開始周波数以外の代替の周波数に同調することを移動局に命令するメッセージを送信することを含む、請求項１の方法。
【請求項３】 移動局が開始周波数以外の代替の周波数に同調する時を決定する工程が、特定の期間内のいずれかの時間に開始周波数以外の代替の周波数に同調することを移動局に命令するメッセージを送信することを含む、請求項１の方法。
【請求項４】 下記工程を具備する、開始基地局が短いメッセージを送信する時間で、移動局が代替の周波数をモニターする時間をコーディネートするための方法： ａ） 移動局が開始周波数以外の代替の周波数を受信するために同調されることができる時を表示する命令を開始基地局から受信する；
ｂ） 開始基地局から受信した命令に基づいて、開始周波数以外の周波数に移動局が同調する時間を選択する。
【請求項５】 下記の工程を具備する、移動局と固定通信システムとの間の通信がハードハンドオフの期間に失われる時間の量を最小にするための方法： ａ） 開始周波数から代替の周波数に受信機を同調する；
ｂ） 代替の周波数で受信した信号を記憶する、 開始周波数に受信機を再同調する；
ｃ） 開始周波数に受信機を同調の後、代替の周波数が移動局と代替の周波数で受信した信号が送信された目的基地局との間の通信を支持することができるか否かを決定するために記憶された信号を分析する。
【請求項６】 下記工程を具備する、第１と第２の周波数で一緒に送信された情報をモリターするための方法： ａ） 第１の周波数で情報を受信する、該情報は、受信されていない情報が受信された情報に基づいて決定されることを可能とするエラー訂正能力を有している；
ｂ） 第１の周波数で受信された情報を記憶する；
ｃ） 追加の情報が第２の周波数で受信されることを可能とするために所定の時間量の間受信機を第２の周波数に同調する、受信機が第２の周波数に同調される該所定の時間量は、第１の周波数で受信された情報に基づいて、受信機が第２の周波数に同調された期間に第１の周波数で送信された情報の少なくともある部分を、エラー訂正符号が決定できることを確実にするのに十分で短い；
ｄ） 第２の周波数で受信した情報を記憶する；
ｅ) 第１の周波数で受信された情報に基づいて、該受信機が第２の周波数に同調した期間に第１の周波数で送信された情報の少なくとも或る部分を決定する。
【請求項７】 第１の周波数で情報を送っている送信機は、受信機が第２の周波数に同調した期間に送信された情報を決定するために受信機により後に使用される情報を送信機が送信する少なくともその期間に第１の周波数で該情報が送信されるパワーの量を増加することを要求する工程をさらに含む、請求項５の方法。
【請求項８】 エラー訂正符号化は畳み込み符号化である、請求項５の方法。
【請求項９】 情報は複数のブロックにグループ化されており、各ブロックは同じブロックの中の少なくともある代替の情報に基づいて一つのブロック中の情報の少なくともある部分に関するエラー訂正を可能とするために独立して符号化されており、そして受信機は、第１のブロックの第１の部分の送信の期間に第１の周波数に同調され、そして第一のブロックの最後の部分と第２ブロックの第１部分の期間に第２の周波数に同調され、そしてさらに下記の工程を含む請求項５の方法、 ａ） 第２ブロックの第２部分の間第１の周波数に戻って受信機を同調する。
【請求項１０】 下記を具備する第１と第２の周波数で同時に送信された情報をモニターするための方法： ａ） 第１の周波数で送信された冗長なインターリーブされた情報を受信する；
ｂ） 第１の周波数で受信した情報を記憶する；
ｃ） 追加の情報が第２の周波数で受信されることを可能とするために、所定の時間長さの間受信機を第２の周波数に同調する、受信機が第二の周波数に同調される所定の時間長さは第１の周波数で送信される情報の十分な量が第一の周波数で送信される情報の冗長性により決定されることができることを確実にするのに十分で短い。
【請求項１１】 該受信機を第２の周波数に同調することの予測において第１の周波数で情報を送るパワーを増加することを第１の周波数で情報を送信する送信機に要求する工程を更に含む、請求項１０の方法。
【請求項１】 下記を具備する、開始基地局が短いメッセージを送信する時間で移動局が代替の周波数をモニターする時間をコーディネートするための方法： ａ） 移動局が開始周波数以外の周波数を受信するために同調される時を開始基地局で決定する；及び ｂ） 移動局が開始周波数以外の周波数に同調される時の認識に基づいて、移動局が開始周波数を受信するために同調されていることを認識される時にのみ短いメッセージを送信する。
【請求項２】 移動局が開始周波数以外の周波数に同調する時を決定する工程が、特定の時間に開始周波数以外の代替の周波数に同調することを移動局に命令するメッセージを送信することを含む、請求項１の方法。
【請求項３】 移動局が開始周波数以外の代替の周波数に同調する時を決定する工程が、特定の期間内のいずれかの時間に開始周波数以外の代替の周波数に同調することを移動局に命令するメッセージを送信することを含む、請求項１の方法。
【請求項４】 下記工程を具備する、開始基地局が短いメッセージを送信する時間で、移動局が代替の周波数をモニターする時間をコーディネートするための方法： ａ） 移動局が開始周波数以外の代替の周波数を受信するために同調されることができる時を表示する命令を開始基地局から受信する；
ｂ） 開始基地局から受信した命令に基づいて、開始周波数以外の周波数に移動局が同調する時間を選択する。
【請求項５】 下記の工程を具備する、移動局と固定通信システムとの間の通信がハードハンドオフの期間に失われる時間の量を最小にするための方法： ａ） 開始周波数から代替の周波数に受信機を同調する；
ｂ） 代替の周波数で受信した信号を記憶する、 開始周波数に受信機を再同調する；
ｃ） 開始周波数に受信機を同調の後、代替の周波数が移動局と代替の周波数で受信した信号が送信された目的基地局との間の通信を支持することができるか否かを決定するために記憶された信号を分析する。
【請求項６】 下記工程を具備する、第１と第２の周波数で一緒に送信された情報をモリターするための方法： ａ） 第１の周波数で情報を受信する、該情報は、受信されていない情報が受信された情報に基づいて決定されることを可能とするエラー訂正能力を有している；
ｂ） 第１の周波数で受信された情報を記憶する；
ｃ） 追加の情報が第２の周波数で受信されることを可能とするために所定の時間量の間受信機を第２の周波数に同調する、受信機が第２の周波数に同調される該所定の時間量は、第１の周波数で受信された情報に基づいて、受信機が第２の周波数に同調された期間に第１の周波数で送信された情報の少なくともある部分を、エラー訂正符号が決定できることを確実にするのに十分で短い；
ｄ） 第２の周波数で受信した情報を記憶する；
ｅ) 第１の周波数で受信された情報に基づいて、該受信機が第２の周波数に同調した期間に第１の周波数で送信された情報の少なくとも或る部分を決定する。
【請求項７】 第１の周波数で情報を送っている送信機は、受信機が第２の周波数に同調した期間に送信された情報を決定するために受信機により後に使用される情報を送信機が送信する少なくともその期間に第１の周波数で該情報が送信されるパワーの量を増加することを要求する工程をさらに含む、請求項５の方法。
【請求項８】 エラー訂正符号化は畳み込み符号化である、請求項５の方法。
【請求項９】 情報は複数のブロックにグループ化されており、各ブロックは同じブロックの中の少なくともある代替の情報に基づいて一つのブロック中の情報の少なくともある部分に関するエラー訂正を可能とするために独立して符号化されており、そして受信機は、第１のブロックの第１の部分の送信の期間に第１の周波数に同調され、そして第一のブロックの最後の部分と第２ブロックの第１部分の期間に第２の周波数に同調され、そしてさらに下記の工程を含む請求項５の方法、 ａ） 第２ブロックの第２部分の間第１の周波数に戻って受信機を同調する。
【請求項１０】 下記を具備する第１と第２の周波数で同時に送信された情報をモニターするための方法： ａ） 第１の周波数で送信された冗長なインターリーブされた情報を受信する；
ｂ） 第１の周波数で受信した情報を記憶する；
ｃ） 追加の情報が第２の周波数で受信されることを可能とするために、所定の時間長さの間受信機を第２の周波数に同調する、受信機が第二の周波数に同調される所定の時間長さは第１の周波数で送信される情報の十分な量が第一の周波数で送信される情報の冗長性により決定されることができることを確実にするのに十分で短い。
【請求項１１】 該受信機を第２の周波数に同調することの予測において第１の周波数で情報を送るパワーを増加することを第１の周波数で情報を送信する送信機に要求する工程を更に含む、請求項１０の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００２−５１４８４４（Ｐ２００２−５１４８４４Ａ）
【公表日】平成１４年５月２１日（２００２．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−５４７７３３（Ｐ２０００−５４７７３３）
【出願日】平成１１年４月３０日（１９９９．４．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ９９／０９４１９
【国際公開番号】ＷＯ９９／５７８４９
【国際公開日】平成１１年１１月１１日（１９９９．１１．１１）
【出願人】
【氏名又は名称】クゥアルコム・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１４年５月２１日（２００２．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年４月３０日（１９９９．４．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ９９／０９４１９
【国際公開番号】ＷＯ９９／５７８４９
【国際公開日】平成１１年１１月１１日（１９９９．１１．１１）
【出願人】
【氏名又は名称】クゥアルコム・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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