(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信用情報ユニットを運ぶ通信チャネルの品質を決定する装置であり、
前記通信チャネルにおいて伝送の正常受信が起こったのか異常受信が起こったのかを識別する情報を受ける入力手段、
前記通信チャネルの品質を示す値を含むデータを記憶する記憶手段、
情報ユニットの各異常受信の事象に応じて、前記記憶手段により記憶されている値を更新する第１更新動作を行い、情報ユニットの各正常受信の事象に応じて、前記記憶手段により記憶されている値を更新する第２更新動作を行う、前記入力手段と結合された更新手段、及び
前記記憶手段により記憶されている値を、所定の値と比較して、前記通信チャネルの品質を決定する比較手段を持つ装置であって、
前記第１更新動作が、各異常受信の事象に応じて、前記記憶手段により記憶されている値を、前記各異常受信の事象の発生の直前に記憶されていた値に依存して決定される値だけ増大させる動作であり、且つ前記第２更新動作が、各正常受信の事象に応じて、前記記憶手段により記憶されている値を、前記各正常受信の事象の発生の直前に記憶されていた値に依存して決定される値だけ減少させる動作である装置。
【請求項２】
前記記憶手段が２バイトカウンタを含む請求項１に記載の装置。
【請求項３】
各異常受信の事象に対し前記カウンタは、１２８から該事象の直前に該カウンタの上位バイトに保持されていた値を引くことにより得られる値によってインクリメントされる請求項２に記載の装置。
【請求項４】
各正常受信の事象に対し前記カウンタは、該事象の直前に該カウンタの上位バイトに保持されていた値を引くことにより得られる値によってデクリメントされる請求項２又は３に記載の装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか一項に記載の装置であって、前記比較手段において前記通信チャネルの品質は前記２バイトカウンタの上位バイトの値を所定の限界値と比較することにより決定され、前記チャネル品質は前記記憶されている値が第１の所定の限界値を下回る場合に良いと決定され、前記記憶されている値が第２の所定の限界値を上回る場合に悪いと決定される装置。
【請求項６】
受信用情報ユニットを運ぶ通信チャネルの品質を決定する装置であり、
前記通信チャネルにおいて伝送の正常受信が起こったのか異常受信が起こったのかを識別する情報を受ける入力手段、
前記通信チャネルの品質を示す値を含むデータを記憶する記憶手段、
情報ユニットの各異常受信の事象に応じて、前記記憶手段により記憶されている値を更新する第１更新動作を行い、情報ユニットの各正常受信の事象に応じて、前記記憶手段により記憶されている値を更新する第２更新動作を行う、前記入力手段と結合された更新手段、及び
前記記憶手段により記憶されている値を、所定の値と比較して、前記通信チャネルの品質を決定する比較手段を持つ装置であって、
前記第１更新動作が、各異常受信の事象に応じて、前記記憶手段により記憶されている値を、前記各異常受信の事象の発生の直前に記憶されていた値に依存して決定される値だけ減少させる動作であり、且つ前記第２更新動作が、各正常受信の事象に応じて、前記記憶手段により記憶されている値を、前記各正常受信の事象の発生の直前に記憶されていた値に依存して決定される値だけ増大させる動作である装置。
【請求項７】
前記記憶手段が２バイトカウンタを含む請求項６に記載の装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の装置を含む移動通信装置であって、複数の通信チャネルからこれらの通信チャネルの各々の品質に基づいて通信チャネルを選択するように動作できる移動通信装置。
【請求項９】
受信用情報ユニットを運ぶ通信チャネルの品質を決定する方法であり、
前記通信チャネルにおいて伝送の正常受信が起こったのか異常受信が起こったのかを監視する工程、
前記通信チャネルの品質を示す値を含むデータを記憶する工程、
情報ユニットの各異常受信の事象に応じて、記憶されている前記値を更新する第１更新動作を行うか、さもなければ情報ユニットの各正常受信の事象に応じて、記憶されている前記値を更新する第２更新動作を行う工程、及び
前記記憶されている値を、所定の値と比較して、前記通信チャネルの品質を決定する工程を有する方法であって、
前記第１更新動作が、各異常受信の事象に応じて、前記記憶されている値を、前記各異常受信の事象の発生の直前に記憶されていた値に依存して決定される値だけ増大させる動作であり、且つ前記第２更新動作が、各正常受信の事象に応じて、前記記憶されている値を、前記各正常受信の事象の発生の直前に記憶されていた値に依存して決定される値だけ減少させる動作である、又は
前記第１更新動作が、各異常受信の事象に応じて、前記記憶されている値を、前記各異常受信の事象の発生の直前に記憶されていた値に依存して決定される値だけ減少させる動作であり、且つ前記第２更新動作が、各正常受信の事象に応じて、前記記憶されている値を、前記各正常受信の事象の発生の直前に記憶されていた値に依存して決定される値だけ増大させる動作である方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、通信チャネルの品質インジケータ（quality indicator）を決定する方法及び装置に関する。とりわけ、本発明は、通信システムの個々のチャネルが情報通信に用いられるべきか否かを決定することに関する。
【０００２】
【背景技術】
通信システムにおいて情報は、種々のタイプの通信リンク上に確立された通信チャネルを介して伝達される。これらのリンクの品質は通信チャネルの性能に影響を及ぼし、この品質は多くの方法で規定され得る。通信チャネルの品質を決定する一つの方法は、特に情報がデジタルでありパケットで伝達される場合には、該通信チャネル伝いに運ばれる情報に対し受信成功の事象（successful reception events）の数及び受信不成功（失敗）の事象（unsuccessful reception（failed） events）の数を考慮に入れる方法である。受信成功又は受信不成功を検出する正確な手法（the exact manner）はいろいろであり得るが、一つの方法は、受信パケットが正しく受信されているかどうかに関する決定が受信側で為され得るように、送信されるパケットにエラーをチェックする情報を含める方法である。
【０００３】
通信リンクは時々干渉（interference）を受け、間欠的な（intermittent）受信失敗が起こるだろう。受信失敗は、通信リンクが例えば移動端末と固定端末との間のセルラー通信システムにおける無線リンクである場合の特定の問題であるかもしれない。
【０００４】
ワイヤレスリンクを用いるシステムは、たいてい多くの異なるシステムチャネル上に斯様なリンクを確立することが出来る。システムがセルラーシステムである場合、種々の無線終点（radio end point）とのリンクを確立することが出来る。斯様なシステムにおいて既に確立されているワイヤレスリンクの品質を監視することは有益である。なぜならば、この品質が不十分である場合に、優れた品質のワイヤレスリンクを供する、従って優れた品質の通信チャネルを供するだろう別の無線終点及び／又は別のシステムチャネルに別のワイヤレスリンクを設定することが出来るからである。
【０００５】
間欠的な受信失敗は、望ましくはないが見込まれるものであり、何ら深刻な問題を呈さないかもしれず、必ずしもチャネル品質が低いことの指標（indication）になるとは限らない。逆に、周期的な受信失敗の繰り返し（periodic repeating reception failures）又は非常にランダムな受信失敗（high levels of random reception failures）は、チャネル品質が劣り（inferior）、通信チャネル帯域幅の減少のような問題をもたらし得ることの指標となる。
【０００６】
従って、通信リンクが通信チャネルを支えるのに適しているかどうかの指標を得るために通信リンクの品質を監視することは必要である。この指標は、単一のパケット失敗（packet failure）がそれ自体によりチャネルが低品質であるということを決定しないようにすべきである。しかしながら、周期的なパケット受信失敗又は非常にランダムなパケット受信失敗は指標に反映されるべきである。なぜならば、斯様な失敗は低品質リンクを示すからである。
【０００７】
このタイプの指標を得るために、通信チャネルのパケット受信成功の数及びパケット受信失敗の数に基づいたリンク品質の履歴を、リンク品質を決定するために用いることが出来る。
【０００８】
これを行う簡単なアプローチは、パケットが正常に受信されるたびにインクリメントされ、パケットが異常に受信されるたびにデクリメントされるカウンタを用いるアプローチである。同様なタイプのカウンタは、相対的に高い誤り率が検出される場合にデータ伝送システムの出力をディスエーブルにするデジタルオーディオミューティングシステム（digital audio muting system）に関する、米国特許公報第US-A-5271011号において述べられている。このミューティングシステムのカウンタは、エラーが検出される際にインクリメントされ、プログラム可能な時間間隔で一定量（an amount）だけデクリメントされる。より深刻なエラーが検出される際には、カウンタがより多くインクリメントされても良い。その場合、カウンタにおいて保持される値との比較のために限界値（threshold value）を設定することが出来る。カウンタにおいて保持される値が限界値より大きい場合には品質が悪いと考えられ得る、カウンタにおいて保持される値が限界値より小さい場合には品質が良いと考えられ得る。
【０００９】
しかしながら、このアプローチはパケット受信が失敗する時間を考慮に入れていない。例えば、通信チャネルの干渉のため、規則正しい周期的な失敗が５番目のパケットが送信される毎に起こる場合には、通信チャネルの品質は低い。斯様な単純なカウンタは、たとえパケット受信失敗がパケット受信成功よりも多く重み付けされても、このことを反映しないかもしれない。実際に、パケット受信失敗に対し第１の値を足し、パケット受信成功に対し第２の値を引く如何なるカウンタにおいても、平均誤り比が第１の値を第１の値と第２の値との和により割った値より小さい周期的なエラー又はランダムなエラーがある場合には、カウンタの結果としての値（resulting value）が継続的に（零に向かって）減少するだろう。同様に、平均誤り比が第１の値を第１の値と第２の値との和により割った値より大きい周期的なエラー又はランダムなエラーがある場合には、カウンタの結果としての値が継続的に（カウンタの最大値に向かって）増大するだろう。
【００１０】
【発明の開示】
本発明の目的は、成功のうちに又は不成功のうちにチャネルを介して伝達されるパケットの数に基づいて通信チャネルの品質又は平均誤り比を確実に評価する機構を供することにある。
【００１１】
本発明の別の目的は、当該機構が処理又は記憶容量要求の面でシステム資源に過度の負担を負わせないようにすることにある。
【００１２】
本発明の第１の面により、受信用情報ユニットを運ぶ通信チャネルの品質を決定する装置を供し、当該装置は、前記通信チャネルにおいて伝送の正常受信が起こったのか異常受信が起こったのかを識別する情報を受ける入力手段、前記通信チャネルの品質を示すデータを記憶する記憶手段、及び情報ユニットの異常受信の事象においては記憶データを更新する第１更新動作を行い、情報ユニットの正常受信の事象においては前記記憶データを更新する第２更新動作を行う、前記入力手段と結合された更新手段を持ち、当該装置においては、前記記憶データが、前記事象の発生の直前に前記記憶手段により記憶されていたデータに依存する範囲（extent）内で更新される。
【００１３】
記憶データが前記事象の前に記憶されていたデータに依存する範囲内で更新されることから、この更新形態において記憶されるデータは前記記憶データの履歴を反映するだろう。前記履歴を反映することから、間欠的な単一のパケット失敗の形態における異常受信事象は前記記憶データを左右しないだろう。しかしながら、周期的に繰り返す（repetitive periodic）パケット失敗又は非常にランダムなパケット失敗の形態における複数の異常受信事象は、前記記憶データに影響を及ぼし始めるだろう。好都合なことに、前記記憶データの履歴を考慮することから、より最近の異常受信事象は、しばらく前に起こった異常受信事象より大きな範囲まで前記記憶データに影響を及ぼすことが出来る。このことは、より最近のパケット受信失敗よりしばらく前に起こった受信失敗に重きをなす（weigh）ために品質履歴を使用することが出来ることを意味する。
【００１４】
好ましくは、記憶データが値を含み、第１更新動作が記憶されている値を増大させ、第２更新動作が前記記憶されている値を減少させ、前記記憶手段により記憶されている値が前記事象の発生の直前に記憶されていた値に依存する量だけこれらの各動作で増大又は減少する。他の例においては、前記第１更新動作が前記記憶されている値を減少させ、前記第２更新動作が前記記憶されている値を増大させても良く、前記記憶手段により記憶されている値が前記事象の発生の直前に記憶されていた値に依存する量だけこれらの各動作で減少又は増大する。
【００１５】
記憶手段は、通信チャネルの品質を示す値を保持する２バイトカウンタを含んでも良い。記憶データが値を含み、各異常受信の事象に対し第１更新動作が記憶されている値を増大させる場合に、前記カウンタは、１２８から前記事象の直前に該カウンタの上位バイト（high byte）に保持されていた値を引くことにより得られる値によってインクリメントされ得る。
【００１６】
記憶データが値を含み、各正常受信の事象に対し第２更新動作が記憶されている値を減少させる場合に、カウンタは、前記事象の直前に該カウンタの上位バイトに保持されていた値を引くことにより得られる値によってデクリメントされ得る。
【００１７】
データが値を含む場合に、通信チャネルの品質は、記憶手段において記憶されている値を所定の限界値と比較し、これらの値の間の差から品質を決定することにより決定され得る。
【００１８】
本発明の第２の面により、受信用情報ユニットを運ぶ通信チャネルの品質を決定する方法を供し、当該方法は、通信チャネルにより伝達される情報の正常受信が起こったのかどうかを監視する工程、前記通信チャネルの品質を示すデータを記憶する工程、及び情報ユニットの異常受信の事象において記憶データを更新する第１更新動作を行うか、さもなければ情報ユニットの正常受信の事象において前記記憶データを更新する第２更新動作を行う工程を有し、当該方法においては、前記記憶データが、前記事象の発生の直前に記憶されていたデータに依存する範囲内で更新される。
【００１９】
本発明の他の面及び随意の特徴は添付されている請求項に示されており、以下にこれらの請求項を参照し、これらの請求項の開示は参照によりここに組み込まれる。
【００２０】
添付図を参照して本発明の実施例を以下に記載する。
【００２１】
【本発明を実施するための最良の形態】
図１を参照し、本発明を実施する装置１は、通信チャネルを介して受信されるデータパケットの形態の情報ユニットを評価するエラーチェック手段２を具備する。エラーチェック手段は、所与のデータパケットが成功のうちに受信される場合に正常受信事象を示し、又は不成功のうちに受信される場合に異常受信事象を示すことを確立する。この特定の例においては、通信チャネルがDECT準拠の電気通信システムのベアラ上に確立される。この場合には、異常受信が起こったという決定は、Sフィールド、Aフィールド巡回冗長度検査（A-field cyclic redundancy checks）（A-CRC）、X-CRC及びZフィールドを考慮に入れることによりなされ得る。Bフィールド保護データ（B-field protected data）が送信されている場合には、B-CRCsも用いることが出来る。その上、トラヒックベアラの場合には、受信パケットのQ1ビット及びQ2ビットを用いることができ、これらのチェックの全ては当業者によって理解されるであろう。当業者にとって明らかであるように、他の通信システムが用いられる場合には、データパケットの受信が正常かどうかを検査する他のタイプのチェックが行われ得る。
【００２２】
チェック手段２によって斯様な正常受信事象及び異常受信事象が決定されるのに従って、この情報はマイクロプロセッサ３に供給され、マイクロプロセッサ３は、２バイトカウンタ４内に保持される値を該カウンタ内に既に保持されている値に依存する量だけ更新する。決定されたパケット受信失敗（異常受信事象）の各々に対して、カウンタ４は、マイクロプロセッサ３の制御の下で、１０進法の１２８（128 decimal）（１６進法の８０（80 hex））引くカウンタの現在値の上位バイトという値だけインクリメントされる。決定されたパケット受信成功（正常受信事象）の各々に対して、カウンタ４は、マイクロプロセッサ３の制御の下で、カウンタの現在値の上位バイトだけデクリメントされる。この特定のアルゴリズムは以下のコードで実施され得る。
if (reception successful)
{
qualityCounter =- (qualityCounter / 256);
}
else
{
qualityCounter =- (qualityCounter / 256) ? 0x80;
}
実際には、この解は、入力が（各受信成功事象に対する）０と受信不成功事象に対する１０進法においては１２８である８０（１６進法）との間で切り替わるステップ関数である無限のインパルス応答フィルタ（IIRフィルタ）（infinite impulse response filter）である。
【００２３】
カウンタは所要の性能に依存する異なる量だけ増大され、又は減少され得る。
【００２４】
通信チャネルの品質の指標は、カウンタの上位バイトの値を調べることにより得られる。第１の所定の限界値は、前記上位バイトの値が該限界値を上回る場合に通信チャネルの品質が悪いと決定されるように設定され得る。第１の限界値と同じ値又は第１の限界値より小さい値を持つ第２の所定の限界値は、前記上位バイトの値が該限界値を下回る場合に通信チャネルの品質が良いと決定されるように設定され得る。
【００２５】
カウンタの値が、異常受信事象に対して減少され、正常受信事象に対して増大されるこれらの場合には、通信チャネルの品質が、上位バイトの値が第１の限界値を上回る場合に良いと決定され、上位バイトの値が第２の限界値より小さい場合に悪いと決定される。
【００２６】
限界値は装置の実施（implementation）に依存して変えられても良く、まさに幾つかのアプリケーションにおいては、前記限界値又は各限界値を動的に変えることが好ましいかもしれない。出来れば達成可能な最大レベルの品質（即ち最小誤り比）が達成されるべきではあるが、音声及びデータのアプリケーションに対して種々のレベルの品質が許容できるかもしれない。
【００２７】
カウンタ４の値の調査は比較器５により行われ、比較器５は通信チャネルの品質が良いか悪いかを示す状態出力６を作成する。
【００２８】
装置が、通信チャネルを確立するために１つ以上の多くの異なるシステムチャネルを用いる（携帯用送受話器内に最適に収容される）通信システムにおいて用いられる場合に、状態出力６は、状態出力６が現在の通信チャネルの品質が悪いことを示す場合に現在使用中のシステムチャネル以外の別のシステムチャネルを選択すべく通信システムを始動するのに用いられ得る。
【００２９】
斯様なシステムの例は、通信チャネルが携帯部（携帯端末）と固定部（固定端末）との間に確立される１つ以上のベアラの形態をとるDECT準拠の通信システムである。ベアラが状態出力６によって示される通りに低品質を持つと決定される場合、別のベアラへのハンドオーバーの試み（handover attempt）が始動される。場合により、通信システムがセルラーシステムである場合には通信チャネルのハンドオーバーが固定端末の別の無線終端（radio termination）へのハンドオーバーであるかもしれない。
【００３０】
ある実施例（implementation）においては、ハンドオーバー動作は、英国特許出願番号第GB9904349.9号から優先権を主張している、‘Cellular Communication System Handover’と題された我々の同時出願中の国際特許出願に記載の機構と連係して進めても良く、該特許出願の内容（teaching）は、参照によりここに盛り込まれる。なお、DECT準拠のシステムチャネルにおける活動（activity）に関する情報は、英国特許出願番号第GB9904348.1号から優先権を主張している、‘Wireless Communication Channel Management’と題された我々の同時出願中の国際特許出願に記載のように監視され、記憶されても良く、該特許出願の内容もまた、参照によりここに盛り込まれる。
【００３１】
図２は、通信チャネルの品質を示すために値を用いる装置の一般的な動作を図示するグラフである。ｙ軸は、より高い値が低品質を示し、より低い値がより良い品質を示す値を示すのに用いられる。ｘ軸は時間を表し、ここでは受信事象の性質に関係なく受信事象が規則正しい周期で起こると仮定されている。このグラフに描かれた線２１は、長期間にわたって全受信事象が成功している場合の品質の値を示している。全事象が成功していることから、この例においては値が零に向かう（tend）はずであり、出発値（starting value）が何であろうと品質インジケータは零に向かうことに注意されたい。同様に、このグラフに描かれた線２２は、受信事象が常に（normally）不成功である場合の品質の値を示している。品質インジケータは実際の品質を表わす値に向かい、故にどの所与のレベルの品質においても、グラフはパケット受信の成功又は失敗がどのように結果としての値に影響を及ぼすかを示す。
【００３２】
例えば、品質インジケータの低い値において、ベアラの品質が良い場合、パケット受信失敗は値の急速な増大をもたらすのに対し、パケット受信成功はほとんど又は全く影響しない。他端において（at the other extreme）、品質インジケータ値が高い場合に、パケット受信成功はパケット受信失敗より大きな影響を結果に与える。
【００３３】
図３に示されているグラフは図２のグラフと同じ軸をもつが、プロット３１は規則正しい受信失敗の品質インジケータ値における影響を示している。品質インジケータはパケット失敗の頻度を反映する値に向かう。このグラフを生成するのに用いられた例は、16番目のパケット受信毎に失敗すると仮定している。
【００３４】
図４のグラフには、品質インジケータ値におけるバースト失敗（一連のパケット受信失敗）の影響を示すプロット４１が載っている。このグラフを生成するのに用いられた例は、基礎をなす誤り率（underlying error rate）が（図２のように）16回のパケット受信のうち1回失敗するというレートであると仮定している。（16回のパケット受信失敗という）バーストエラーが起こり、その後、前記基礎をなす誤り率に回復する。
【００３５】
２バイトカウンタの代わりに、又は２バイトカウンタに加えて他のタイプの記憶装置が用いられ得ることは当業者にとって明らかであろう。例えば、カウンタは別の手法でデータを記憶しても良く、記憶されている値が無限のインパルス応答フィルタにより作成される値との類似性を有することは不可欠ではない。どの場合においても、２バイトカウンタが用いられる場合の状況と同様に、記憶データは、最低限の処理しか要求しない少量の記憶容量しか用いないように維持されるべきである。
【００３６】
１つの他の例では、記憶手段が通信チャネルの品質を示す値を保持するカウンタを含み得る。記憶データが値を含み、第１更新動作が各異常受信の事象に対し記憶されている値を増大させる場合に、カウンタは、カウンタの最大値から前記事象の直前にカウンタ内に保持されていた値を引くことにより得られる値の第１のフラクション（fraction）によってインクリメントされ得る。斯様な最大値は必要に応じて設定されても良いが、カウンタの大きさによって制限されるかもしれない。記憶データが値を含み、第２更新動作が各正常受信の事象に対し記憶されている値を減少させる場合に、カウンタは、前記事象の直前にカウンタ内に保持されていた値の第２のフラクションによりデクリメントされ得る。第１のフラクションの大きさは、エラーが起こる際にカウンタが最大に向かうレートを決定し、第２フラクションの大きさは、受信成功が起こる際にカウンタが零に向かうレートを決定する。
【００３７】
上述の他の例の反対の例では、記憶されている値が各正常受信の事象以外に対し上述のように増大され、記憶されている値が各異常受信の事象以外に対し上述のように減少される。
【００３８】
２バイトカウンタがここに記載されているように用いられる場合、各異常受信の事象に対し、カウンタは、該事象の直前にカウンタの上位バイトに保持されていた値を引くことにより得られる値によってデクリメントされ得る。各正常受信の事象に対し、カウンタは、１２８から該事象の直前にカウンタの上位バイトに保持されていた値を引くことにより得られる値によってインクリメントされ得る。
【００３９】
上記の装置はマイクロプロセッサによって制御されているが、当業者にとって明らかでもあるようにこれは必要条件ではない。本開示を読むことにより、当業者にとっては、他の変形例が明らかとなるだろう。斯かる変形例は、システム、装置及びそれらの構成部分の設計、製造及び使用において既知であり、且つ、上述した特徴の代わりに又はそれらに追加して使用することが出来るような他の特徴を含むことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施に適した装置の機能図を示す。
【図２】  第１の条件設定の下での本発明の品質インジケータの動作の第１の例を示す。
【図３】  第２の条件設定の下での本発明の品質インジケータの動作の第２の例を示す。
【図４】  第３の条件設定の下での本発明の品質インジケータの動作の第３の例を示す。
【符号の説明】
１  装置
２  エラーチェック手段
３  マイクロプロセッサ
４  ２バイトカウンタ
５  比較器
６  状態出力
【図１】
0004480280.tif 000002
【図２】
0004480280.tif 000003
【図３】
0004480280.tif 000004
【図４】
0004480280.tif 000005