(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線電話ネットワークにおいて呼をハンドオーバすべきかを決定するためにファジー論理を使用する方法であって、
ハンドオーバ率若しくは呼持続時間またはこれら双方に基づいて、少なくとも１つのファジー推論エンジン入力を生成する段階からなり、該ハンドオーバ率若しくは呼持続時間またはこれら双方は、少なくとも３つの可能なハンドオーバ率のいずれか若しくは少なくとも３つの可能な呼持続時間のいずれかまたはこれら双方からなり、該方法はさらに、
該少なくとも１つの推論エンジン入力からなるファジー推論エンジン入力を受信する段階と、
該ファジー推論エンジン入力を推論エンジンに含まれる所定の１組の規則に適用することによって、ハンドオーバが望ましいかを示すファジー推論エンジン出力を生成する段階とからなることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、該方法はさらに、該ファジー推論エンジン出力に基づいてファジー化解除推論エンジン出力を生成する段階からなり、該ファジー化解除推論エンジン出力が該ハンドオーバを行うべきかを示すことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、該ファジー推論エンジン出力は、ハンドオーバが望ましいかどうかと、該呼を送信するために使用される送信電力にどれだけの変化がなされるべきかを示すことを特徴とする方法。
【請求項４】
無線電話ネットワークにおいて呼をハンドオーバすべきかを決定するためにファジー論理を使用する方法であって、該方法は、
（ａ）ハンドオーバ率若しくは呼持続時間またはこれら双方からなる所定の基準に基づいてファジー推論エンジン入力を生成する段階とからなり、該ハンドオーバ率若しくは呼持続時間またはこれら双方は、少なくとも３つの可能なハンドオーバ率のいずれか若しくは少なくとも３つの可能な呼持続時間のいずれかまたはこれら双方からなり、該方法はさらに、
（ｂ）該ファジー推論エンジン入力を推論エンジンに含まれる所定の１組の規則に適用することによって、ハンドオーバが望ましいかを示すファジー推論エンジン出力を生成する段階とからなることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、該方法はさらに、該ファジー推論エンジン出力に基づいてファジー化解除推論エンジン出力を生成する段階からなり、該ファジー化解除推論エンジン出力が該ハンドオーバを行うべきかを示すことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法において、該ファジー推論エンジン出力は、ハンドオーバが望ましいかどうかと、該呼を送信するために使用される送信電力にどれだけの変化がなされるべきかを示すことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項４に記載の方法において、該ファジー推論エンジン入力を生成する段階は、ハンドオーバ率に基づいて少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力を生成する段階からなることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項４に記載の方法において、該方法はさらに、品質に基づいて少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力を生成する段階からなることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項４に記載の方法において、該方法はさらに、距離に基づいて少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力を生成する段階からなることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項４に記載の方法において、該方法はさらに、レベルに基づいて少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力を生成する段階からなることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項４に記載の方法において、該ファジー推論エンジン入力を生成する段階は、呼持続時間に基づいて少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力を生成する段階からなることを特徴とする方法。
【請求項１２】
ファジー論理を使用することによって少なくとも部分的に制御されるコンピュータで制御された電気通信システムであって、
（ａ）該電気通信システムから得られた、ハンドオーバ率若しくは呼持続時間またはこれら双方からなる情報に基づいてファジー論理推論エンジン入力を生成する手段とからなり、該ハンドオーバ率若しくは呼持続時間またはこれら双方は、少なくとも３つの可能なハンドオーバ率のいずれか若しくは少なくとも３つの可能な呼持続時間のいずれかまたはこれら双方からなり、該システムはさらに、
（ｂ）該ファジー推論エンジン入力を推論エンジンに含まれる所定の１組の規則に適用することによって、ハンドオーバが望ましいかを示すファジー推論エンジン出力を生成する手段とからなることを特徴とするシステム。。
【請求項１３】
無線電話ネットワークにおいて呼をハンドオーバすべきかを決定するためにファジー論理を使用する装置であって、
（ａ）ハンドオーバ率若しくは呼持続時間またはこれら双方からなる所定の基準に基づいてファジー推論エンジン入力を生成する手段とからなり、該ハンドオーバ率若しくは呼持続時間またはこれら双方は、少なくとも３つの可能なハンドオーバ率のいずれか若しくは少なくとも３つの可能な呼持続時間のいずれかまたはこれら双方からなり、該装置はさらに、
（ｂ）該ファジー推論エンジン入力を推論エンジンに含まれる所定の１組の規則に適用することによって、ハンドオーバが望ましいかを示すファジー推論エンジン出力を生成する手段からなることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置において、該装置はさらに、該ファジー推論エンジン出力に基づいてファジー化解除推論エンジン出力を生成する手段からなり、該ファジー化解除推論エンジン出力は、該ハンドオーバを行うべきかを示すことを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の装置において、該ファジー推論エンジン出力は、ハンドオーバが望ましいかどうかと、該呼の送信電力を変化させる量とを示すことを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の装置において、該ファジー推論エンジン入力を生成する手段は、ハンドオーバ率に基づいて少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力を生成する手段からなることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１３に記載の装置において、該装置はさらに、品質に基づいて少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力を生成する手段からなることを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１３に記載の装置において、該装置はさらに、距離に基づいて少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力を生成する手段からなることを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１３に記載の装置において、該装置はさらに、レベルに基づいて少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力を発生する手段からなることを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項１３に記載の装置において、該ファジー推論エンジン入力を生成する手段は、呼持続時間に基づいて少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力を発生する手段からなることを特徴とする装置。
【請求項２１】
無線電話ネットワークにおいて呼をハンドオーバするかを決定するためにファジー論理を使用する装置であって、
（ａ）１つかそれ以上の出力を有する基地局送受信機と、
（ｂ）１つかそれ以上の出力を有する呼処理計算器と、
（ｃ）２組の入力と１組の出力を有するファジー化装置とからなり、該第１組のファジー化装置の入力が該基地局送受信機の出力に連結され、該第２組のファジー化装置の入力が該呼処理計算機の出力に連結されており、該装置はさらに、
（ｄ）推論エンジンからなり、該エンジンは、
（１）該ファジー化装置の出力に連結された入力と、
（２）出力と、
（３）該推論エンジンの入力に適用される所定の１組の規則とを有し、該推論エンジンの入力の少なくとも１つは、ハンドオーバ率若しくは呼持続時間またはこれら双方に基づいており、該ハンドオーバ率若しくは呼持続時間またはこれら双方は、少なくとも３つの可能なハンドオーバ率のいずれか若しくは少なくとも３つの可能な呼持続時間のいずれかまたはこれら双方からなることを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の装置において、該装置はさらに、出力と入力を有するファジー化解除装置からなり、該ファジー化解除装置の入力が該推論エンジンの出力に連結されることを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項２１に記載の装置において、該少なくとも１つの推論エンジンの入力は、ハンドオーバ率に基づくことを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項２１に記載の装置において、該装置はさらに、品質に基づく少なくとも１つの該ファジー推論エンジンの入力からなることを特徴とする装置。
【請求項２５】
請求項２１に記載の装置において、該装置はさらに、距離に基づく少なくとも１つの該ファジー推論エンジンの入力からなることを特徴とする装置。
【請求項２６】
請求項２１に記載の装置において、該装置はさらに、レベルに基づく少なくとも１つの該ファジー推論エンジンの入力からなることを特徴とする装置。
【請求項２７】
請求項２１に記載の装置において、該少なくとも１つの該ファジー推論エンジンの入力は、呼持続時間に基づくことを特徴とする装置。
【請求項２８】
無線電話ネットワークにおいて呼をハンドオーバするかを決定するためにファジー論理を使用する方法であって、
（ａ）所定の基準に基づいてファジー推論エンジン入力を生成する段階からなり、少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力は、少なくとも３つの可能なハンドオーバ率のいずれかに基づき、少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力は品質に基づき、少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力は距離に基づき、少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力はレベルに基づき、少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力は、少なくとも３つの可能な呼持続時間のいずれかの呼持続時間に基づき、そして少なくとも１つの該ファジー推論エンジン入力は電力に基づいており、該方法はさらに、
（ｂ）該ファジー推論エンジン入力を推論エンジンに含まれる所定の１組の規則に適用することによってハンドオーバが望ましいかを示すファジー推論エンジン出力を生成する段階と、
（ｃ）該ファジー推論エンジン出力に基づいてファジー化解除推論エンジン出力を生成する段階とからなり、該ファジー化解除推論エンジン出力は、該ハンドオーバを行うべきかどうかと、該呼を送信するために使用される送信電力にどれだけの変化がなされるべきかとを示すことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は、概して、セル式電話ネットワークに関し、特にこのシステムでハンドオーバ（ｈａｎｄｏｖｅｒ：移譲）を制御するファジー論理の使用に関する。
【０００２】
【従来技術の説明】
セル式電話ネットワークは、広い地理的範囲にわたって移動電話と無線通信を行うシステムである。セルラ・ネットワークは、一般にセルに細分される複数の隣接した地理的領域からなる。従来技術の電話ネットワークの一部を図１に示す。
【０００３】
一般にセル１０と呼ばれる各地理的領域には、移動電話（図１では示されない）と電波によって通信することができる基地局送受信機１２がある。移動電話は自動車２２の中で使用されることが多い。各基地局送受信機は、一般に中継線１４と呼ばれる地上電話回線によって基地局制御装置１６にも接続される。各基地局制御装置１６は、通常、多数の基地局送受信機１２と接続され、各基地局送受信機１２は異なったセル１０を対象とする。各基地局制御装置１６は、地上中継線１８によって移動交換局２０に接続される。移動交換局２０は、通常、多数の基地局制御装置１６に接続される。最後に、セルラ・ネットワークは、通常多数の移動交換局２０を含み、各移動交換局２０は、通常多数の他の移動交換局２０に接続され、多数の基地局制御装置１６に接続され、各基地局制御装置１６は、通常多数の基地局送受信機１２に接続される。
【０００４】
セル式電話の呼出しの間、移動電話は、特定の周波数の電波を使用して基地局送受信機１２と通信する。この周波数は、基地局制御装置１６によって移動電話が位置するセル１０についてあらかじめ決定されている。移動電話は移動する自動車２２の中で使用されることが多いので、移動電話が呼を処理する基地局送受信機１２から遠ざかると、通常移動電話は１つかそれ以上の他の基地局送受信機１２に接近し、呼を処理する移動電話と基地局送受信機１２の間の伝送品質が劣化する傾向がある。伝送品質が大きく低下する場合、呼を別の基地局送受信機１２に「ハンドオーバ」し、移動電話と、呼のハンドオーバ先の基地局送受信機との間で呼が継続できるようにしなければならない。
【０００５】
移動電話は、ある呼について最初にあらかじめ割り当てられた周波数に同調しているが、呼出しの間、他の周波数も監視している。監視される周波数は、その呼を処理する基地局送受信機１２以外の基地局送受信機１２に属する。周期的に、移動電話は、進行中の移動電話の呼のために使用されている周波数を含む、監視対象の周波数の信号品質に関する測定値を呼を処理する基地局送受信機１２に送信する。
【０００６】
移動電話と基地局送受信機が電波を介して互いに通信する２つの方向をダウンリンクおよびアップリンクと呼ぶ。ダウンリンクとは基地局送受信機１２から移動電話への送信のことであり、アップリンクとは移動電話から基地局送受信機１２への送信のことである。
【０００７】
移動電話は、ダウンリンク信号強度、ダウンリンク信号品質、および電波を基地局送受信機１２に送信するために移動電話によって使用されるバッテリ電力を測定する。移動電話の呼出しの間、これらの測定値は基地局送受信機１２に送信され、そこから基地局制御装置１６に送信される。基地局送受信機１２は、アップリンク信号強度、アップリンク信号品質、および移動電話３０と基地局送受信機１２の間の距離を測定する。基地局送受信機１２はこれらの測定値を基地局制御装置１６に中継し、そこで、移動電話３０によって得られた測定値、基地局送受信機１２によって得られた測定値、呼の持続時間、および特定の呼についてハンドオーバが行われる率に基づいて呼をハンドオーバすべきかが決定される。呼の持続時間とハンドオーバ率は基地局制御装置１６によって維持管理される。
【０００８】
基地局制御装置１６と、基地局制御装置１６に接続される基地局送受信機１２は基地局システム２４と呼ばれる。呼が同じ基地局システム２４の中の１つの基地局送受信機１２から別の基地局送受信機１２にハンドオーバされる場合、ハンドオーバは基地局システム内ハンドオーバと呼ばれる。呼が最初の基地局制御装置１２と同じ移動交換局２０に接続された別の基地局システム２４の基地局送受信機１２にハンドオーバされる場合、ハンドオーバは移動交換局内ハンドオーバと呼ばれる。呼が最初の基地局システム２４の移動交換局２０と異なった移動交換局２０に接続された別の基地局システム２４の基地局送受信機１２にハンドオーバされる場合、ハンドオーバは移動交換局間ハンドオーバと呼ばれる。
【０００９】
過度のハンドオーバは望ましくない。ハンドオーバを行わなければならないとき、その呼のために必要な電話システムのリソースを他の基地局送受信機１２のために確保しておかなければならないが、その他の基地局送受信機は別の基地局システム２４に含まれることもあり、別の移動交換局２０に接続されることもある。移動交換局間ハンドオーバの場合、２つの移動交換局間の中継線、および新しい移動交換局２０と新しい基地局制御装置１６の間の中継線１８の音声経路の設定が必要になる。これらの音声経路を設定するため、移動交換局２０間、および基地局制御装置１６と移動交換局２０の間の広範囲に信号を送ることが必要になる。
【００１０】
隣接するセル１０の境界は普通明確でない。従って、例えば、移動する自動車２２の中の移動電話が地理的に隣接したセルの間の境界に接近する場合、従来の明確な論理を使用するハンドオーバ制御機構では不必要なハンドオーバを生じることが多くなる。
【００１１】
ハンドオーバを行う時期を決定する技術は当業技術分野で周知であり、移動電話３０と呼を処理する基地局送受信機１２の間の距離、アップリンクおよびダウンリンクの信号品質（集合的に「品質」と呼ぶ）、アップリンクおよびダウンリンクの信号レベル（単位デシベル、集合的に「レベル」と呼ぶ）、アップリンクおよびダウンリンクを通じて電波を送信するために使用される電力（集合的に「電力」と呼ぶ）、および基地局送受信機が処理する呼の数に基づいてハンドオーバの決定を行う。
【００１２】
セル式電話ネットワークにおいてハンドオーバを制御する既存の機構はファジーではなくクリスプ論理（ｃｒｉｓｐ  ｌｏｇｉｃ）を使用する。ハンドオーバを行うかどうかを決定する際、クリスプ論理を使用することは、きわめて明確に限定されたトリガを発生し、アップリンクおよびダウンリンク無線伝送に関する不正確なデータを説明する方法がないという欠点を有する。さらに、ハンドオーバは非常に複雑な機構である。よく分からない原因によってハンドオーバが引き起こされることが多い。また、ハンドオーバによってセル式電話の呼出しが途絶えることもある。
【００１３】
状況によっては、呼をハンドオーバするか否かを単純に決定するのではなく、受信信号の品質を改善するために、アップリンクまたはダウンリンク、または両方を通じた送信に使用される電力を調整することが望ましい。
【００１４】
クリスプ論理は、要素がある集合に属しているかいないかのどちらかであるという集合理論に基づいている。例えば、｛１、２、３、−１、−２、−３｝は整数と呼ばれる集合に属している。｛１．２、１．３、１．５｝は実数の集合に属しているが、整数の集合には属していない。例えば、ボールの色は集合｛赤，青，緑｝に属するということができる。しかし、ボールがいくらか赤いというとき、この概念を離散数学的集合理論によって定量化することはできない。ファジー論理またはファジー集合理論は、それほど赤くない、いくらか赤い、かなり赤い、非常に赤い等といったファジーな基準を定量化する帰属関係の一定の等級を集合の要素が有するようにすることによってこの問題を解決する。
【００１５】
ファジー集合理論は１９６０年代にＬ．Ａ．Ｚａｄｅｈによって初めて提案された。それ以来、それは洗濯機、カメラ、人工知能、言語学、経済学、フィルタ、データベース検索システムといった非常に多くの適用業務で使用されてきた。非線形システムは、従来の集合理論に基づく数学を使用するモデルにとっては非常に複雑なものになりうるが、ファジー論理はこうしたシステムをモデル化する単純化されたアプローチを提供する。
【００１６】
従って、本発明の目的は、ハンドオーバを行うべきか否か、またハンドオーバを行う場合より確実な制御のために無線送信出力を増大または減少すべきかを決定するためにファジー論理を使用し、それによって特定の量の呼を処理するために必要なシステムのリソースを低減し、ネットワーク上の呼の信号品質を改善し、呼が途絶える回数を減少させることである。
【００１７】
【発明の概要】
本発明は、ファジー論理を使用して、（１）セル式電話の呼を１つの基地局送受信機から別の基地局送受信機にハンドオーバすべきか、（２）無線送信電力を増大または減少すべきかを決定する。
【００１８】
アップリンクおよびダウンリンク無線送信の品質、呼の持続時間、および呼がハンドオーバされる率に関するパラメータが測定される。ファジー集合理論帰属関係関数がこれらの測定値に適用され、これらをある所定の基準に基づいてファジー変数に変換する。次にこのファジー変数が推論エンジンに入力される。推論エンジンは、所定の規則の集合を推論エンジンの入力に適用することによってハンドオーバの決定を行う。例えば、無線送信の品質に関する測定値がハンドオーバを行うべきことを示しているが、平均的な呼の長さによれば呼がほとんど終わりそうな場合、ハンドオーバは行われない。本発明は、移動電話が隣接するセル間の境界にまたがっている場合、アップリンクおよびダウンリンク無線送信の品質に関する測定値に基づいて正当化されるより多くのハンドオーバが行われるとき、行われるハンドオーバの数を最小にすることによって、行われるハンドオーバの数を低減する。本発明はまた、ファジー論理を使用し、ある所定の基準に基づいて、それぞれダウンリンクおよびアップリンクを通じて電波を送信する際基地局送受信機および移動電話によって使用される電力の量を調整する。
【００１９】
本発明のこれらおよび他の新しい利点、詳細、実施例、特徴および目的は、本発明の以下の好ましい実施例の詳細な説明、添付の請求項および添付の図面から当業技術分野に熟練した者には明らかになるであろう。
下記の記述および図面では、同様の参照番号はすべての図面を通じて同様の要素を示し、本発明が例示としての実施例を参照して説明される。
【００２０】
【発明の詳細な記述】
本発明をよりよく理解するために、添付の請求項と添付の図面と共になされる以下の詳細な説明を参照されたい。
【００２１】
図２は、移動電話３０、基地局送受信機１２、呼処理計算器３２と、ファジー化装置３４、推論エンジン３６およびファジー化解除（ｄｅ−ｆｕｚｚｙ）装置３８を含むファジー論理制御装置６６とを有する基地局制御装置１６、および移動交換局２０を示すブロック図である。基地局制御装置１６は破線で描かれ、図２では示されない他の構成部分を含むことが示される。
【００２２】
移動電話３０と基地局送受信機１２によってなされる前に論じられた測定値はファジー化装置３４に入力されるが、これはファジー論理制御装置６６の一部であり、ある所定の基準に基づいてファジー化装置の入力４０および４８をファジー化するために使用される三角形、台形または正方形といった１つかそれ以上の標準帰属関係関数を含む。こうした帰属関係関数は当業技術分野で周知であり、Ｇｅｏｒｇｅ  Ｊ．Ｋｌｉｒの「ファジー集合理論の基礎と応用（Ｆｕｚｚｙ  Ｓｅｔ  Ｔｈｅｏｒｙ  Ｆｕｎｄａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」（Ｕｔｅ  Ｈ．Ｓｔ．Ｃｌａｉｒ、Ｂｏ  Ｙｕａｎ（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ  １９９７））で説明されている。
【００２３】
第１組のファジー化装置入力４０は、基地局送受信機１２の出力４２に連結される。第１組の各ファジー化装置入力４０は、通常、重要な順に距離、品質（アップリンク４４とダウンリンク４６の両方について）、信号レベル（アップリンク４４とダウンリンク４６の両方について）および電力（アップリンク４４とダウンリンク４６の両方について）を含むハンドオーバの決定を行う際に使用されるすでに周知のパラメータに対応する。従って、第１組のファジー化装置４０は７つの入力、すなわち、距離、アップリンク品質、ダウンリンク品質、アップリンク信号レベル、ダウンリンク信号レベル、アップリンク信号電力およびダウンリンク信号電力を含む。
【００２４】
これらのすでに周知のパラメータは移動電話３０と基地局送受信機１２によって収集される。好ましい実施例はこれらのすでに周知のパラメータをすべて使用するが、すでに周知のパラメータの何らかの順列または組合せが本発明の範囲から逸脱することなく使用されることが当業技術分野に熟練した者には明らかであろう。
【００２５】
第２組のファジー化装置入力４８は、呼処理計算器３２の出力５０に連結される。第２組のファジー化装置入力４８は、ハンドオーバ率と呼持続時間の発見的に維持管理される平均値と共に、ハンドオーバ率と呼持続時間の瞬間値を含む４つの入力を含む。好ましい実施例はハンドオーバ率と呼持続時間に関するこれらの４つのパラメータをすべて使用するが、これらの４つのパラメータの何らかの順列または組合せが本発明の範囲から逸脱することなく使用されることが当業技術分野に熟練した者には明らかであろう。
【００２６】
各ファジー化装置出力５２は、１つかそれ以上のファジー化装置入力４０および４８に基づいて生成されたファジー変数である。各ファジー化出力５２は、標準帰属関係関数をファジー化装置の対応する単数または複数の入力４０および４８に適用することによって生成される。距離は非常に近い、近い、平均、遠いまたは非常に遠いといった数値にファジー化される。アップリンクおよびダウンリンク信号品質は各々、非常に悪い、悪い、平均、良いおよび非常に良いといった可能な数値にファジー化される。ハンドオーバ率、アップリンク信号レベル、ダウンリンク信号レベル、アップリンク信号電力およびダウンリンク信号電力は各々、非常に低い、低い、平均、高いおよび非常に高いといった可能な数値にファジー化される。呼持続時間は、非常に短い、短い、平均、長いおよび非常に長いといった可能な数値にファジー化される。好ましい実施例では各ファジー変数は５つの数値を有するが、５つ以外の可能な数値の数を有するファジー変数も本発明の範囲から逸脱することなく使用されることが当業技術分野に熟練した者には明らかであろう。
【００２７】
好ましい実施例では、ファジー化装置出力５２の１つがハンドオーバ率に対応し、ファジー化出力５２の１つが呼持続時間に対応する。これらの２つのファジー化装置出力５２はハンドオーバ率と呼持続時間の発見的に計算された平均値に対して生成される。言い換えれば、呼処理計算器３２は、ハンドオーバ率の動作中の平均値と呼持続時間の動作中の平均値を維持管理する。ハンドオーバ率と呼持続時間の瞬間および平均値は、図２では呼処理計算器３２からの出力５０とファジー化装置３４への入力４８として表される。
【００２８】
好ましい実施例には基地局制御装置１６の中のファジー論理制御装置６６の中のファジー化装置３４が含まれるが、推論エンジン３６へのファジー入力５４を他の場所で生成し、その入力５４を推論エンジン３６で受信することも本発明の範囲から逸脱していないことが当業技術分野に熟練した者には明らかであろう。
【００２９】
前に論じられた９つのファジー化装置出力５２、すなわち、ハンドオーバ率、品質（アップリンクとダウンリンクの両方について）、距離、レベル（ダウンリンクとアップリンクの両方について）、呼持続時間、および電力（アップリンクとダウンリンクの両方について）は様々なシステム条件を表す。ファジー化装置出力５２は推論エンジン３６の入力に連結される。推論エンジン３６は、いつハンドオーバが望ましくまた望ましくないかということを、いつアップリンクおよびダウンリンク送信電力の量の変更が望ましいかということと共に示す所定の基準に基づく１組の規則を含む。推論エンジン３６はこの所定の規則の組合せを推論エンジン入力５４に適用する。推論エンジン入力５４の数値が推論エンジンに含まれる何れかの規則を満足する場合、推論エンジンは推論エンジン出力５６にファジー変数を生成する。好ましい実施例では、推論エンジンによって生成されるファジー変数すなわちファジーハンドオーバ動作は、ハンドオーバが望ましい、ハンドオーバが望ましくない、電力をわずかに増大する、電力を適度に増大する、電力を最大まで増大する、電力をわずかに低減する、電力を適度に低減する、という可能な数値を有する。好ましい実施例では、推論エンジンには次の規則が含まれる。
【００３０】
【表１】
0003568809.tif 000002
【００３１】
表１では、ある規則の条件を満足するためには条件を含む欄に示された条件をすべて満足しなければならない。言い換えれば、ある特定の規則について、各欄で指定された条件は他の欄で指定された条件と論理的にＯＲ（論理和）ではなくＡＮＤ（論理積）である。例えば、規則１はハンドオーバ率が平均で、品質が良好で、距離が遠い時満足される。
【００３２】
さらに、品質、レベルおよび電力と表示された欄はそれぞれアップリンク４４またはダウンリンク４６の何れかの品質、レベルおよび電力を表す。ハンドオーバが望ましいか否かを扱う規則１乃至１０は、これらの３つの欄で指定された数値がアップリンク４４またはダウンリンク４６の何れかについて一致すれば作動する。例えば、規則１の要求はハンドオーバ率が平均で、距離が遠く、（１）アップリンク信号品質が良好であるかまたは（２）ダウンリンク信号品質が良好ならば満足される。
【００３３】
送信電力を調整する量を扱う規則１１乃至１５はアップリンク電力とダウンリンク電力に個別に適用される。従って、推論エンジン出力５６は、アップリンク送信電力、ダウンリンク送信電力または両方の変化を個々に示すことができる。数値の任意の順列または組合せを使用して新しいアップリンクおよび／またはダウンリンク送信電力の数値を決定する追加規則を公式化できることが、当業技術分野に普通に熟練した者には明らかであろう。また、表１に含まれる規則の数は非常に制限されたものであり、本発明の範囲から逸脱することなく多くの規則が表１に追加できることが当業技術分野に普通に熟練した者には明らかであろう。
【００３４】
本発明によって提供される利益の１つは、表１の規則番号４で示されているような、統計的に呼がほとんど終わりそうな状況でのハンドオーバの発生を防止できることである。呼の持続時間が、少なくとも平均呼持続時間に近く、ハンドオーバの決定を行う際に考慮される他の要素がハンドオーバを行うべきであることを示している場合、表１の規則４が作動し、ハンドオーバは回避される。
【００３５】
従来技術に対して本発明によって提供されるもう１つの利益は、本発明が、他の要素と共にハンドオーバが発生する率を使用して不必要でサービスを妨害するようなハンドオーバを防止することである。例えば、ハンドオーバ率は高いが、品質、レベルおよび距離のパラメータはこうした高いハンドオーバ率を正当化するほど不良でないことがある。こうした状況は、基地局送受信機１２がハンドオーバしきい値レベルにある経路に移動電話３０がまたがっており、しきい値がきわめて頻繁に試験される場合に発生する。こうした状況では従来技術のシステムの場合、ハンドオーバが異常に高い割合で発生するので、システムのリソースを浪費し、呼の中断を起こすことがある。さらに、ある呼について行われたハンドオーバの数は多くのセル式電話ネットワークでは課金ソフトウェアに提供されるので、極端に多い数のハンドオーバが発生すると、顧客のセル式電話の請求金額が不必要に増大することがある。表１の規則１０は、こうした条件下で発生するハンドオーバの可能性を最小にすることによって過度の数のハンドオーバが発生することの望ましくない作用を低減する。
【００３６】
基地局送受信機１２によって処理される呼の数を示す、ハンドオーバの決定を行うために使用されるすでに周知のパラメータは好ましい実施例に組み込まれていなかったが、本発明の範囲から逸脱することなく、移動呼を処理する基地局送受信機１２によって処理される呼の数に少なくとも部分的に基づいて、ハンドオーバを発生する規則を定式化できることが当業技術分野に普通に熟練した者には明らかであろう。こうした規則は、比較的多数の呼を処理する基地局送受信機１２からより少数の呼を処理する基地局送受信機１２に呼を転送するために有益であろう。
【００３７】
本発明はまた、規則１１乃至１５に示されるように、ある量の呼を処理するために必要なハンドオーバの数を低減するために、ファジー論理を使用して、移動電話３０と基地局送受信機１２によって使用される送信電力を制御することができる。推論エンジン５４が電力に関する数値を出力しない場合、移動電話３０と基地局送受信機１２によって使用される送信電力の量は変化しない。
【００３８】
推論エンジン出力５６はファジー化解除装置入力５８に連結される。ファジー化解除装置３８に入力される数値によって、ファジー化解除装置３８はハンドオーバを行うべきか否かを示すクリスプ論理数値を出力するか、またはファジー化解除装置３８は移動電話３０、基地局送受信機１２または両方によって使用される新しい電力の単数または複数の数値を出力する。以前に言及したように、アップリンク送信電力の変化とダウンリンク電力の変化は個々に制御される。簡潔にするために、ファジー化解除装置３８による新しい送信電力の生成方法に関する以下の議論はアップリンク電力数値の修正に制限されるが、ダウンリンク電力数値にも同様に適用される。好ましい実施例では、移動電話３０によって使用される最小送信電力Ｐｍｉｎは、移動電話３０によって使用される最大電力Ｐｍａｘの２０％である。電力をわずかに増大する、電力を適度に増大する、電力をわずかに低減する、電力を適度に低減する、および電力を最大まで増大する、といった電力の変化を示す推論エンジン出力の数値によって、ファジー化解除装置は、次のような移動電話の現在の電力Ｐに対する移動電話３０の新しい電力の数値Ｐｎｅｗを出力する。
【００３９】
電力をわずかに増大する：Ｐｎｅｗ＝Ｐ＋０．４（Ｐｍａｘ−Ｐ）
電力を適度に増大する：Ｐｎｅｗ＝Ｐ＋０．８（Ｐｍａｘ−Ｐ）
電力をわずかに低減する：Ｐｎｅｗ＝Ｐ−０．４（Ｐ−Ｐｍｉｎ）
電力を適度に低減する：Ｐｎｅｗ＝Ｐ−０．８（Ｐ−Ｐｍｉｎ）
【００４０】
ファジー化解除装置出力６０は呼処理計算器入力６８に連結される。本発明の他の実施例では、推論エンジン３６はハンドオーバを行うべきか否かを示すクリスプ論理数値を出力するか、新しい電力の数値が望ましい場合、推論エンジン３６が移動電話３０の新しい電力の数値を出力し、ファジー化解除装置３８は存在しない。
【００４１】
呼処理計算器入力６８がハンドオーバを行うべきであることを示し、呼のハンドオーバ先の基地局送受信機１２が別の基地局システム２４にある場合、呼処理計算器３２は、移動交換局入力６４に連結された呼処理計算機出力７０を経由して移動交換局２０に通知する。呼処理計算機入力６８が移動電話３０、基地局送受信機１２または両方について新しい電力の数値を示す場合、呼処理計算器３２は、基地送受信機入力６２荷連結された呼処理計算機出力７２を経由して基地局送受信機１２に新しい電力の数値を通知する。新しい電力の数値が移動電話３０について生成される場合、基地局送受信機１２はダウンリンク４６を経由して新しい電力の数値を移動電話３０に送信する。
【００４２】
好ましい実施例は、セル式電話ネットワークの文脈で論じられているが、本発明は、上記で論じられたように、９００ＭＨＺ帯で動作する個人通信システム、衛星通信システム、航空機追跡システムおよびその他の、ハンドオーバまたはハンドオーバに類似のメッセージ転送を行う無線通信システムに適用されることが、当業技術分野に熟練した者には明らかであろう。
【００４３】
また、本発明が、全体がソフトウェア中にあるプログラム可能なファジー論理制御装置を使用するか、またはマイクロプロセッサ、マイクロ制御装置、デジタル信号処理装置等を使用して実現されることも、当業技術分野に熟練した者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の無線電話ネットワークの一部の略図である。
【図２】移動電話、基地局送受信機、基地局制御装置および移動交換局のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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