(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局からのパイロット信号のエネルギーレベルが所定の欠落時区間、閾値レベルを下回っているか否かで、基地局を変更するハンドオフが必要か否かを決定する移動局の前記欠落時区間の調整方法であって、
前記移動局と前記基地局とが接続している状態から前記ハンドオフを行う前に、前記欠落時区間の調整に用いられる制御パラメータの値を得、その制御パラメータの値に基づいて前記欠落時区間を動的に調整することを特徴とする、移動局における欠落時区間の調整を行う方法。
【請求項２】
前記制御パラメータは、前記パイロット信号のエネルギーレベルの変動を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パイロット信号の変動レベルが減少した時に、前記欠落時区間を短縮することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記制御パラメータは、前記移動局の動的変化を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記制御パラメータは、前記パイロット信号の信号強度を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記制御パラメータの設定を基地局から受信することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記欠落時区間の終了時に前記ハンドオフを行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
基地局からのパイロット信号のエネルギーレベルが所定の欠落時区間、閾値レベルを下回っているか否かで、基地局を変更するハンドオフが必要か否かを決定する無線通信システムの前記ハンドオフの速度を制御する方法であって、
前記移動局と前記基地局とが接続している状態から前記ハンドオフを行う前に、欠落時区間の調整に用いられる制御パラメータの値を得、その制御パラメータの値に基づいて目標欠落時区間を決定し、前記欠落時区間を前記決定された目標欠落時区間に調整し、この調整された新たな欠落時区間により前記ハンドオフが必要か否かを決定する動作を開始することを特徴とする、無線通信システムのハンドオフ速度を制御する方法。
【請求項９】
前記目標欠落時区間をルックアップテーブルに基づいて決定することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記目標欠落時区間を計算式に基づいて決定することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記制御パラメータは、前記パイロット信号のエネルギーレベルの変動を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記制御パラメータは、前記移動局の動的変化を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記制御パラメータは、前記パイロット信号の信号強度を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記制御パラメータの設定を基地局から受信することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
前記欠落時区間の終了時に前記ハンドオフを行うことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１６】
基地局からのパイロット信号のエネルギーレベルが所定の欠落時区間、閾値レベルを下回っているか否かで、基地局を変更するハンドオフが必要か否かを決定する移動局において、
前記欠落時区間の値がセットされる欠落時区間タイマと、
前記移動局と前記基地局とが接続している状態から前記ハンドオフを行う前に、前記欠落時区間の調整に用いられる制御パラメータの値を得、その制御パラメータの値に基づいて、前記欠落時区間タイマにセットされる前記欠落時区間の値を動的に変化させる調整手段と、を備えた移動局。
【請求項１７】
前記調整手段は、前記制御パラメータの値からルックアップテーブルに基づいて目標欠落時区間を決定し前記欠落時区間の値を変化させることを特徴とする請求項１６に記載の移動局。
【請求項１８】
前記調整手段は、前記制御パラメータの値から計算式に基づいて目標欠落時区間を決定し前記欠落時区間の値を変化させることを特徴とする請求項１６に記載の移動局。
【請求項１９】
前記調整手段は、前記パイロット信号のエネルギーレベルが推定できるまで前記欠落時区間を短縮するように前記欠落時区間の値を変化させることを特徴とする請求項１６に記載の移動局。
【請求項２０】
前記制御パラメータは、前記パイロット信号のエネルギーレベルの変動を含むことを特徴とする請求項１６に記載の移動局。
【請求項２１】
前記制御パラメータは、前記移動局の動的変化を含むことを特徴とする請求項１６に記載の移動局。
【請求項２２】
前記制御パラメータは、前記パイロット信号の信号強度を含むことを特徴とする請求項１６に記載の移動局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動局の欠落時区間を調整する方法、無線通信システムのハンドオフ速度を制御する方法および移動局に関し、より詳しくは無線通信システム内でのハンドオフ制御の向上に関する。
【０００２】
【発明の背景】
１９９３年７月に発表されたＴＩＡ／ＥＩＡ、ＩＳ−９５「デュアルモード広帯域拡散スペクトラムセルラーシステムの移動局−基地局互換性規格」に記載されているように、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）セルラー方式電話通信システムを含む様々な規格で、セルラー方式電話は機能する。ＣＤＭＡは、独自の符号列を用いてチャネルを作り出す拡散スペクトル多元接続ディジタル通信技術である。ＣＤＭＡシステムでは、高レベルの干渉が存在しても信号の受信が可能であり、実際に受信を行う。信号受信の実際上の制約は、チャネルの条件に左右されるが、上述したＩＳ−９５規格に記されたシステムにおけるＣＤＭＡ受信は、静的チャネル用の信号より１８ｄＢ大きな干渉が存在しても、実行可能である。一般的にこのシステムは、低レベルの干渉と動的チャネル条件で機能する。
【０００３】
ＣＤＭＡ規格を用いた移動局は、閾値より十分に強いパイロットを求めて、近隣基地局のパイロットチャネルを常にサーチする。移動局は、一つの基地局でカバーされる範囲から別の基地局の範囲へ移動する際に、あるパイロットをネイバーセット（近隣の集合）からキャンディデートセット（候補の集合）に昇格させ、パイロット強度測定メッセージ（Ｐｉｌｏｔ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ）を介してネイバーセットからキャンディデートセットへの昇格を一つまたは複数の基地局に通知する。基地局は、パイロット強度測定メッセージにしたがってアクティブセット（Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｅｔ：アクティブな集合）を決定し、ハンドオフ指示メッセージを介して移動局に新たなアクティブセットを通知する。移動局が前の基地局との通信を終了する前に新たなアクティブセットの中の新たな基地局と通信を開始する時には、「ソフトハンドオフ」が発生している。
【０００４】
ドロップスレッショルド（ｄｒｏｐ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）は、移動ユニットが受信したパイロット信号の相対強度に基づいて決定される。このドロップスレッショルドは次に、特定基地局との接続の欠落（ｄｒｏｐ：各セットから基地局を外す）を開始するかどうかを判断するのに用いられる。このような判断では、各パイロット信号の強度または相対強度とドロップスレッショルドとの比較が行われる。ドロップスレッショルドは、移動ユニットにより受信された接続基地局からの一つ以上のパイロット信号の強度に基づいて判断される。ＴＴＤＲＯＰタイマは、パイロットがドロップスレッショルドを下回った時間を追跡するタイマである。ＴＴＤＲＯＰタイマの目的は、高速フェード等、伝播環境の短時間変化のため測定されたエネルギーが弱くなった強力パイロットを誤って外すのを回避することである。しかしＴＴＤＲＯＰタイマの持続時間は、信号レベル、干渉、動的変化その他のパラメータに関係なくプリセットされる。
【０００５】
【発明の概要】
本願では、ハンドオフ決定に伴う遅延を短縮または延長する。ハンドオフ決定は、パイロットからのエネルギーが設定閾値を下回っている時間に基づく。この時間は、局所パラメータに基づいて遅延を調整するため、動的に制御される。この時間は特定のパイロットに固有のものであっても、すべてのパイロットに共通でもよい。この時間に影響するパラメータには、パイロットエネルギーレベルの変動と、移動局の動的変化と、各パイロットエネルギーレベルとが含まれる。この時間はルックアップテーブルに基づいて調整されても、計算式を用いて計算されてもよい。
【０００６】
本願は、移動局で欠落時区間（ｄｒｏｐ  ｔｉｍｅ  ｐｅｒｉｏｄ）を調整する方法を開示する。この方法は、制御パラメータの測定と、制御パラメータに基づく欠落時区間の調整とを有する。この方法はまた、パイロット信号の変動レベルが変化した時またはパイロット信号の将来エネルギーレベルが良好に推定できる時に行われる欠落時区間の変更を有する。
【０００７】
本願は、無線通信システムのハンドオフ速度を制御する方法を開示する。この方法は、一つ以上の制御パラメータの選択と、制御パラメータの値に基づく目標欠落時区間の決定とを有する。次に欠落時区間が調整される。この方法は、ルックアップテーブルまたは計算式に基づく目標欠落時区間の決定を有する。
【０００８】
本願は、無線通信システムで使用するための移動局を開示する。移動局は、ハンドオフ速度を制御するための欠落時区間タイマと、調整手段を備える。調整手段は、選択された制御パラメータに基づいて欠落時区間の値を変化させる。
【０００９】
なお、本発明は、具体的には、特許請求の範囲に記載した通りの種々の特徴を有するものであって、それらの特徴および効果は、後述する実施形態から明らかにされる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、無線通信システムの一例の要素を示す。交換局（ｍｏｂｉｌｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｃｅｎｔｅｒ）１０２は基地局１０４ａ〜１０４ｋ（一つの接続のみ図示）と通信する。基地局１０４ａ〜１０４ｋ（まとめて１０４）は、セル１０８ａ〜１０８ｋ（まとめて１０８）内の移動局１０６に対してデータの送受信を行う。セル１０８は、半径が３５キロメートル以内、または可能ならばそれ以上のおおよそ六角形をした地理的範囲である。
【００１１】
移動局１０６は、基地局１０４に対してデータの送受信を行うことができる。一実施例では、移動局１０６は符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）規格にしたがってデータを送受信する。ＣＤＭＡは、無線装置へのまたは無線装置からのデータを無線信号が搬送する電話システムにより、移動中の無線通信装置利用者がデータを交換できる通信規格である。
【００１２】
ＣＤＭＡ規格では、セル１０８ｂに隣接する追加セル１０８ａ、１０８ｃ、１０８ｄ、１０８ｅにより、移動局１０６は通信を中断せずにセルの境界線を越えることができる。これは、隣接セルの基地局１０４ａ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅが、移動局１０６のためにデータ送受信のタスクを引き受けるからである。交換局１０２は、複数セル範囲において移動局１０６とのすべての通信を調整する。ゆえに交換局１０２は、多数の基地局１０４と通信できる。
【００１３】
移動局１０６は、音声またはデータを送信しながら、セル１０８内で自由に移動できる。移動局１０６は、他の電話システム利用者とアクティブ通信状態になくても、この移動局１０６に向けられる通話やページングメッセージを検出するためセル１０８内の基地局１０４の送信をサーチする。
【００１４】
この種の移動局１０６の一例は、セル１０８内を歩行中に電話が掛かってくることを予想してセルラー方式電話の電源を入れておく歩行者によって使用される、セルラー方式電話である。セルラー方式電話は、基地局１０４との通信を同期化するため、ある周波数（ＣＤＭＡで使用される周知の周波数）を走査する。セルラー方式電話は次に、ＣＤＭＡネットワーク内のアクティブ利用者であることを知らせるため、交換局１０２に登録する。
【００１５】
呼び出しを検出する際に、セルラー方式電話は、基地局１０４から送られたデータフレームを走査して、このセルラー方式電話に向けられた電話の呼び出しやページングメッセージを検出する。この呼び出し検出モードでセルラー方式電話は、ページングメッセージデータを受信、記憶、検査し、セルラー方式電話の識別子と一致する移動局の識別子がデータに含まれるかどうかを判断する。一致が検出された場合、セルラー方式電話は移動局１０４を介して交換局１０２との通話を確立する。一致が検出されなかった場合、セルラー方式電話は所定時間、アイドル状態に入り、次にアイドル状態から出て別のページングメッセージデータ送信を受信する。
【００１６】
時に別の基地局１０４がこの移動局１０６と通信することが望ましいことがある。これは、最初の基地局１０４が信号強度を失ったこと、移動局１０６が最初の基地局１０４の範囲から出たこと、または他の要因によるものである。移動局１０６が基地局１０４を変更する時、これをハンドオフと呼ぶ。現在、ハンドオフすべきかどうかを判断するための一技術は、基地局からのパイロット信号のエネルギーレベルを監視するというものである。パイロット信号のエネルギーレベルが一定の時間、所定閾値を下回ると、移動局１０６はハンドオフを開始する。図２は、従来のプロセスにしたがってハンドオフが必要かどうかを判断するプロセスを図示したものである。図２は、パイロット信号２０５のエネルギーレベルが時間とともに変化する様子を示すグラフ２００である。パイロット信号２０５のエネルギーレベルは、所定の閾値レベル２１０（ＩＤＲＯＰ閾値）と比較される。パイロット信号２０５のエネルギーが設定時間２２５（ＴＴＤＲＯＰ）、所定閾値レベル２１０を下回ると、移動局１０６は基地局１０４を切り換えるためハンドオフを開始する。点２２０に見られるように、パイロット信号２０５のエネルギーレベルが所定閾値２１０に達すると、閾値タイマ（ＴＴＤＲＯＰタイマ）は作動を開始する。閾値タイマはＴＴＤＲＯＰの値により決定される時間、作動する。次に移動局１０６は、点２３０に示されたパイロット信号２０５のエネルギーレベルの値を判断する。図２のようにパイロット信号２０５のエネルギーレベルが所定閾値２１０を下回ったままであれば、移動局１０６はハンドオフを開始する。しかしパイロット信号２０５のエネルギーレベルが再び所定閾値２１０以上に上昇すると、移動局１０６は現在の基地局との接続を維持する。
【００１７】
図３は、時間とともに急激に変化するパイロット信号３０５のエネルギーレベルを示すグラフ３００である。パイロット信号３０５のエネルギーレベルが急激に変化する際には、プリセットされた時間値ＴＴＤＲＯＰでは所望の結果が得られない。例えば点３２０でパイロット信号３０５のエネルギーが所定閾値レベル３１０を下回ると、ＴＴＤＲＯＰ２２５の時間が始まる。その後この時間は終わり、点３２５でパイロット信号３０５のエネルギーレベルが判断される。この点３２５では、パイロット信号３０５のエネルギーレベルは所定閾値３１０を上回っているため、移動局１０６は基地局１０４との接続を維持する。しかしパイロット信号３０５のエネルギーレベルが急激に変化することにより、移動局１０４はある時間、低いエネルギーレベル３３０で作動していたことになる。さらにエネルギーレベルは、範囲３３５で再び所定閾値３１０を下回る。
【００１８】
本発明は、パラメータの変化に基づいて時間ＴＴＤＲＯＰの値を調整する。移動局１０６がハンドオフ決定を行うのに用いる時間を動的に調整することにより、ハンドオフの遅延を短縮できる。動的変化時間は、各パイロット信号に固有であっても、すべてのパイロットに共通であってもよい。時間の調整に用いられるパラメータの中には、パイロットエネルギーレベルの時間的変動や、位置と移動の速度および方向を含む移動局１０６の動的変化や、各パイロットのエネルギーレベルが含まれる。
【００１９】
パイロットエネルギーレベル３０５の時間的変動は、時間の調整に使用される。エネルギーレベル３０５が急激に変化する場合、移動局１０６が新たな基地局１０４と迅速に接続できるように、時間を短縮することが望ましい。これは図３に図示されている。第１範囲３３６ではエネルギーレベル３０５が急激に変化している。新たな基地局への迅速な変更を可能にするため、欠落時区間ＴＴＤＲＯＰ１３４０が短縮される。第２範囲３３８ではエネルギーレベル３０５は急激に変化していない。ゆえに欠落時区間ＴＴＤＲＯＰ２３４５は欠落時区間ＴＴＤＲＯＰ１３４０より長い。
【００２０】
図４は、移動局１０６で使用される欠落時区間プロセス４００の動的調整を示すフローチャートである。プロセス４００は、「スタート」状態４０５から始まる。状態（ステップ）４１０に進み、移動局１０６は現在の欠落時区間を判断する。現在の欠落時区間は、移動局１０６の初期化の際にプリセットされた量でも、欠落時区間を最終調整した結果でもよい。この値は、一般的に、移動局１０６のメモリに記憶される。
【００２１】
状態４１５に進み、移動局１０６は、制御パラメータを選択および測定する。上述のように、移動局１０６は、欠落時区間を制御するのに多様なパラメータを使用する。これらパラメータには、パイロットエネルギーレベルの時間的変動、位置と移動速度を含む移動局１０６の動的変化、各パイロットエネルギーレベルが含まれるが、これらに限定されるわけではない。使用される特定パラメータは移動局１０６間で変化し、所定の値でも、動的変化により調整される値でもよい。さらに移動局１０６はパラメータの組合せを用いて欠落時区間を調整する。
【００２２】
状態４２０に進み、選択されたパラメータに基づいて目標欠落時区間が決定される。新たな欠落時区間計算の詳細は本開示の範囲外であるため、ここでは詳述しない。しかし一般的に、高速移動中の移動局１０６は、静止した移動局よりハンドオフに関する決定を高速で行う必要があるため、欠落時区間は、高速決定を可能にするため短縮されるか、ハンドオフを不要にするため延長される。その結果、非常に短時間内に、欠落されたパイロットの再追加が続いて要求される。さらにパイロットのエネルギーレベルが強い場合、ハンドオフ決定を数多く行う必要がないため欠落時区間が延長される。
【００２３】
目標欠落時区間の決定は、多様な方法で得られる。移動局１０６は測定されたパラメータ値を入力パラメータとして用いるルックアップテーブルを用いてもよい。目標欠落時区間はプリセット範囲内で段階的に変化しても、測定されたパラメータ値を入力変数とする計算式を用いて計算してもよい。また、欠落時区間決定の検討時に各パラメータまたはパラメータ集合に加えられる加重値を、ネットワークによって設定または制御してもよい。基地局１０４は、欠落時区間が調整される段階、速度、時間を設定できる。例えば基地局１０４は、移動局１０６の動的変化には何の調整も加えられないが、パイロットエネルギー値の変動は調整されるように要求できる。
【００２４】
状態４２５に進み、移動局１０６は欠落時区間を目標欠落時区間に調整する。現在の欠落時区間が目標欠落時区間に等しいこともあり得るが、その場合には変更は行われない。欠落時区間が調整された後、移動局１０６は新たな欠落時区間での動作を開始する。プロセスは次に「エンド」状態４３０で終了する。
【００２５】
本発明は、多様な変形および変更が容易である。したがって、本発明を、趣旨または基本的特徴から逸脱せずに他の特定形態で具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態で使用される無線通信システムの一例の要素を示す図である。
【図２】従来の技術で実行されるドロップスレッショルド決定を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施形態により実行される動的変化によるドロップスレッショルド決定を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態による欠落時区間決定プロセスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０２…交換局、１０４ａ〜１０４ｋ…基地局、
１０８ａ〜１０８ｋ…セル、１０６…移動局。
【図１】
0003570398.tif 000002
【図２】
0003570398.tif 000003
【図３】
0003570398.tif 000004
【図４】
0003570398.tif 000005