(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの移動局と、データベースと、前記データベースに接続される送信手段を有する少なくとも一つの基地局とを具備し、無線状態の組が測定されかつ前記少なくとも一つの移動局の位置と関連付けられる、無線電気通信システムであって、
前記移動局の位置を判断する位置判断手段と、
前記基地局と前記移動局の間の通信における無線状態を測定する測定手段と、
前記位置判断手段及び前記測定手段と接続され、前記無線状態に関係する測定されたデータ、前記移動局の位置における測定されたデータ、及び、測定された時刻のデータの数学的な処理をする処理手段であって、前記時刻での前記位置における前記無線状態に関係する前記データと前記移動局の判断された位置周辺のエリアにおける移動局の位置と関連付けられる無線状態に関してより早く処理されかつ記憶されたデータとをそれぞれ重み付けして加算し、セル内の無線状態を解析し、前記セルを無線状態が一様となる複数の領域に分割する、ことを含む数学的な処理をする処理手段と、
前記処理手段と接続され、処理されたデータを前記データベースに記憶する記憶手段とを有し、
前記送信手段は、前記移動局の判断された位置に係る無線状態と関連付けられる前記データベース内に記憶されたデータに基づいて、前記移動局への送信を制御するように構成されている
ことを特徴とする無線電気通信システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記基地局は、上り線上の情報を収集すると共に前記情報を前記移動局の位置と関連付ける手段を有する
ことを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１又は２記載のシステムにおいて、
接続が失われる時に前記データと位置の情報を収集する手段
を有することを特徴とするシステム。
【請求項４】
前記処理手段がＩＩＲフィルタを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のシステム。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載のシステムにおいて、
Ｍを、時間と共に変化する、マップの各点における処理とし、
ｔを時間とし、かつ、
δ（ｔ）を、時間ｔに前記エリアに渡って処理される、測定された値としたときに、
前記処理手段は、
【数１】
0004537584.tif 000004
で表される一次のＩＩＲフィルタＭ（ｔ）を有する
ことを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のシステムにおいて、
Ｑを推定値とし、
Ｑ′を品質測度の入力値とし、
ｄを、前記入力値Ｑ′が測定された点（ｘ′，ｙ′，ｚ′）と座標（ｘ，ｙ，ｚ）からの距離とし、
ｘ，ｙ，ｚを前記エリアにおける点の座標とし、かつ、
ｘ′，ｙ′，ｚ′を、前記入力値Ｑ′が測定された点の座標としたときに、
前記処理手段は、
【数２】
0004537584.tif 000005
で表されるフィルタを有する
ことを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のシステムにおいて、
処理された情報を、基地局が活動状態の組に属しているかどうかを判断するアルゴリズムで利用する手段
を有することを特徴とするシステム。
【請求項８】
ＣＤＭＡシステムにおける滑らかなハンド−オフを実行するために前記活動状態の組を利用することを特徴とする請求項７記載のシステム。
【請求項９】
マクロ・ダイバーシティを実行するために前記活動状態の組を利用することを特徴とする請求項７記載のシステム。
【請求項１０】
請求項１ないし６のいずれかに記載のシステムにおいて、
処理された情報を、予期される何等かの地理的変化によって予定されたのよりも早く移動局にハンド−オフを強制的に行わせるアルゴリズムで利用する手段
を有することを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１ないし６のいずれかに記載のシステムにおいて、
処理された情報を、前記移動局がある領域に応じてチャネルを選ぶアルゴリズムで利用する手段
を有することを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１ないし６のいずれかに記載のシステムにおいて、
処理された情報を、電力設定を選ぶアルゴリズムで利用する手段
を有することを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１ないし６のいずれかに記載のシステムにおいて、
処理された情報を、適切な基地局を選ぶアルゴリズムで利用する手段
を有することを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１ないし６のいずれかに記載のシステムにおいて、
処理された情報を、セルのサイズ及び場所を判断するアルゴリズムで利用する手段
を有することを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１ないし６のいずれかに記載のシステムにおいて、
処理された情報を、新たな基地局の配置における支援をするアルゴリズムで利用する手段
を有することを特徴とするシステム。
【請求項１６】
いくつかの移動局と少なくとも一つの基地局とを有し、無線状態が測定されかつその情報が移動局の最新に報告された位置と関連付けられる無線電気通信システムにおける、接続から収集される、データをフィルタリングする方法であって、
移動局と関連付けられた情報とその位置、及び、それらが関連付けられた時刻のデータを用いて、前記時刻での前記位置における前記情報と前記移動局周辺のマップ上における所定サイズのエリアに関係するデータであってより早く収集されかつ処理されたデータとがそれぞれ重み付けされて、加算されるように、到来するデータをフィルタによって処理する過程と、
前記データを分類しかつグループ化してセルが複数の領域に分割されたマップを生成し、各領域において無線状態が一様となるように、領域内の無線状態を示す分類を各領域に与える過程と、
分類されたデータをデータベースに記憶し、かつ、前記データベースに記憶されたデータを時折更新する過程と
を有することを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の方法において、
前記基地局は、上り線上の情報を収集し、
前記情報は、前記移動局の位置と関連付けられる
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
三角法又はＧＰＳを通じて前記移動局の位置と関連付けられる情報を得ることを特徴とする請求項１６又は１７記載の方法。
【請求項１９】
請求項１６ないし１８のいずれかに記載の方法において、
接続が失われる時に、前記データと前記移動局の位置に関係する情報を収集する
ことを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記フィルタがＩＩＲフィルタであることを特徴とする請求項１６ないし１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
請求項１６ないし１９のいずれかに記載の方法において、
Ｍを、時間と共に変化する、マップの各点におけるフィルタリングとし、
ｔを時間とし、
δ（ｔ）を、時間ｔに測定された値をフィルタリングされるエリアとしたときに、
前記フィルタは、
【数３】
0004537584.tif 000006
で表される一次のＩＩＲフィルタＭ（ｎ）である
ことを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１６ないし２１のいずれかに記載の方法において、
Ｑを推定値とし、
Ｑ′を品質測度の入力値とし、
ｄを、前記入力値Ｑ′が測定された点（ｘ′，ｙ′，ｚ′）と座標（ｘ，ｙ，ｚ）からの距離とし、
ｘ，ｙ，ｚを前記エリアにおける点の座標とし、かつ、
ｘ′，ｙ′，ｚ′を、前記入力値Ｑ′が測定された点の座標としたときに、
前記フィルタは、
【数４】
0004537584.tif 000007
で表されるフィルタである
ことを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１６ないし２２のいずれかに記載の方法において、
フィルタリングされた情報を、基地局が活動状態の組に属しているかどうかを判断するアルゴリズムで利用する
ことを特徴とする方法。
【請求項２４】
ＣＤＭＡシステムにおける滑らかなハンド−オフを実行するために前記活動状態の組を利用することを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
マクロ・ダイバーシティを実行するために前記活動状態の組を利用することを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２６】
請求項１６ないし２２のいずれかに記載の方法において、
フィルタリングされた情報を、予期される何等かの変化によって予定されたのよりも早く移動局にハンド−オフを強制的に行わせるアルゴリズムで利用し、
前記変化が地理的なものである
ことを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項１６ないし２２のいずれかに記載の方法において、
フィルタリングされた情報を、前記移動局がある領域に応じてチャネルを選ぶアルゴリズムで利用する
ことを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項１６ないし２２のいずれかに記載の方法において、
フィルタリングされた情報を、電力設定を選ぶアルゴリズムで利用する
ことを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項１６ないし２２のいずれかに記載の方法において、
フィルタリングされた情報を、適切な基地局を選ぶアルゴリズムで利用する
ことを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項１６ないし２２のいずれかに記載の方法において、
フィルタリングされた情報を、動的なセル・サイズを与えるアルゴリズムで利用する
ことを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項１６ないし２２のいずれかに記載の方法において、
フィルタリングされた情報を、新たな基地局の配置における支援をするアルゴリズムで利用する
ことを特徴とする方法。
【請求項３２】
いくつかの移動局と少なくとも一つの基地局とを有し、無線状態が測定されかつその情報が最新の報告された位置と関連付けられる無線電気通信システムにおける、接続から収集される、データをフィルタリングする装置であって、
移動局と関連付けられた情報とその位置、及び、それらが関連付けられた時刻のデータを用いて、前記時刻での前記位置における前記情報と前記移動局周辺のマップ上における所定サイズのエリアに関係するより早く収集されたデータとがそれぞれ重み付けされて、加算されるように、到来するデータをフィルタによって処理する手段と、
前記データを分類しかつグループ化してセルが複数の領域に分割されたマップを生成し、領域内の無線状態を示す分類を各領域に与える手段であって、各領域において無線状態を一様とする手段と、
前記分類されたデータを、時折更新されるデータベースに記憶する手段と
を有することを特徴とする装置。
【請求項３３】
請求項３２記載の装置において、
前記基地局は、上り線上の情報を収集すると共に前記情報を前記移動局の位置と関連付ける手段を有する
ことを特徴とする装置。
【請求項３４】
請求項３２又は３３記載の装置において、
接続が失われる時に、前記データと位置の情報を収集する手段
を有することを特徴とする装置。
【請求項３５】
前記フィルタがＩＩＲフィルタであることを特徴とする請求項３２ないし３４のいずれかに記載の装置。
【請求項３６】
請求項３２ないし３４のいずれかに記載の装置において、
Ｍを、時間と共に変化する、マップの各点におけるフィルタリングとし、
ｔを時間とし、かつ、
δ（ｔ）を、時間ｔに前記エリアに渡ってフィルタリングされる、測定された値としたときに、
前記フィルタは、
【数５】
0004537584.tif 000008
で表される一次のＩＩＲフィルタＭ（ｔ）である
ことを特徴とする装置。
【請求項３７】
請求項３２ないし３６のいずれかに記載の装置において、
Ｑを推定値とし、
Ｑ′を品質測度の入力値とし、
ｄを、前記入力値Ｑ′が測定された点（ｘ′，ｙ′，ｚ′）と座標（ｘ，ｙ，ｚ）からの距離とし、
ｘ，ｙ，ｚを前記エリアにおける点の座標とし、かつ、
ｘ′，ｙ′，ｚ′を、前記入力値Ｑ′が測定された点の座標としたときに、
前記フィルタは、
【数６】
0004537584.tif 000009
で表されるフィルタである
ことを特徴とする装置。
【請求項３８】
請求項３２ないし３７のいずれかに記載の装置において、
フィルタリングされた情報を、基地局が活動状態の組に属しているかどうかを判断するアルゴリズムで利用する手段
を有することを特徴とする装置。
【請求項３９】
ＣＤＭＡシステムにおける滑らかなハンド−オフのために前記活動状態の組を利用することを特徴とする請求項３８記載の装置。
【請求項４０】
マクロ・ダイバーシティを実行するために前記活動状態の組を利用することを特徴とする請求項３８記載の装置。
【請求項４１】
請求項３２ないし３７のいずれかに記載の装置において、
フィルタリングされた情報を、予期される何等かの地理的変化によって予定されたのよりも早く移動局にハンド−オフを強制的に行わせるアルゴリズムで利用する手段
を有することを特徴とする装置。
【請求項４２】
請求項３２ないし３７のいずれかに記載の装置において、
フィルタリングされた情報を、前記移動局がある領域に応じてチャネルを選ぶアルゴリズムで利用する手段
を有することを特徴とする装置。
【請求項４３】
請求項３２ないし３７のいずれかに記載の装置において、
フィルタリングされた情報を、電力設定を選ぶアルゴリズムで利用する手段
を有することを特徴とする装置。
【請求項４４】
請求項３２ないし３７のいずれかに記載の装置において、
フィルタリングされた情報を、適切な基地局を選ぶアルゴリズムで利用する手段
を有することを特徴とする装置。
【請求項４５】
請求項３２ないし３７のいずれかに記載の装置において、
フィルタリングされた情報を、セルのサイズ及び場所を判断するアルゴリズムで利用する手段
を有することを特徴とする装置。
【請求項４６】
請求項３２ないし３７のいずれかに記載の装置において、
フィルタリングされた情報を、新たな基地局の配置における支援をするアルゴリズムで利用する手段
を有することを特徴とする装置。
【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（mobile station）を用いる無線通信のための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体電気通信システムにおいて、伝送品質（transmission quality）は、広範囲の無線状態（radio conditions）に依存している。無線状態は、基地局（base station）からの距離、大気の状態（atmospheric conditions）、考慮される移動局周辺の地形（topography around the considered mobile station）等によって変動する。考慮される移動局にとって無線状態は目まぐるしく変動するため、時には接続が失われるほどにまで伝送品質が低下することもある。他方では、無線状態が良好である場合、伝送品質が不必要なコストを生じさせる過大なもの（oversized）となることもある。しかし、考慮される移動局に対して無線状態が目前（near future）においてどのように変化するかを予測（predict）するために、通信において移動局の無線環境（radio environment）の有用な推定（estimation）を導き出すことに係る問題は、未解決のままとなっている。
【０００３】
通信において移動局のある場所（location）についての情報が全くないときは、考慮される移動局に対して無線状態が目前においてどのように変化するかを予測することは極めて困難である。無線通信システムのための無線通信網アルゴリズム（radio network algorithms）は、無線状態の変化に追従し、かつ、その変化に対して反作用（react）することを試み、移動局への伝送時における電気的特性とその他の特性（electric and other characteristics）を好適に適応させるように構成されているのが通例である。しかし、移動局の無線環境は、非常に速く変化していくのが一般的である。例えば、移動局の位置（position）における少しの変化は、急速なフェージング（rapid fading）により受信信号強度（received signal strength）における多くの変化を生じさせることもある。このため、変化する無線状態に対して十分に正確かつ迅速に追従していくことも一般には極めて困難である。基地局からの送信（伝送）を改善するためには、移動局の地理的位置（geographic position）に係るデータを利用することができる。例えば、ＧＢ−２２７１４８６に開示されている通信システムでは、基地局がいくつかの移動通信装置（mobile communication devices）と通信を行い、かつ、その基地局は、中央制御局（central controller）と接続され、制御局へのメッセージを中継（relay）すると共に制御局からの制御情報を受信しかつ中継するものとなっている。いくつかの移動局は、ＧＰＳ（Global position system）受信機を具備し、それぞれの移動通信装置を地理的位置（ｘ，ｙ，ｚ）と関連付けるＧＰＳからの情報を受信するようになっている。送受信機（transceiver）は、基地局へメッセージを送信すると共に、基地局から制御情報を受信する。送信されるメッセージは地理的位置（ｘ，ｙ，ｚ）に関する情報を含み、制御局は、基地局の制御（管理）を通じて、移動通信装置により送信された地理的位置の情報に応じた通信システムの制御を司る（administers）。特許出願ＧＢ−２２７１４８６においては、カバレジ・エリア（coverage area）をオーバーラップするエリアとオーバーラップしないエリア（overlapping and non-overlapping areas）に分割すると共に、移動体（the mobile）の位置に応じて定まる別々のチャネルを割り当てる方法が開示されている。そのエリアの区画（partitioning）は、位置の情報についての何等のフィルタリングをも用いずに信号強度によって決定される。不完全な点（the deficiency）として、前記データがそれぞれの測定点（measurement point）について登録される（registered）ので、前記データの品質が不十分であるという点がある。
【０００４】
ＷＯ−９８０１７６８においては、複数基地局のうちの少なくとも一つからの移動局の距離を指示するために、前記複数基地局と前記移動局との間でタイミング測定（timing measurements）を行う機構（facility）が開示されている。それらのシステムにおける距離の指示は、移動局の位置のあいまいな指示（ambiguous indication）を生成するように処理されることが多く、ＷＯ−９８１０７６８では、信号の平均化（signal averaging）、信号等高線マップ（signal contour map）の形成、ドップラー測定（Doppler measurements）の実行、トラヒック・フロー情報（traffic flow information）の取得、及び履歴位置データ（historical position data）の処理等のようないくつかの手法を用いて、位置のあいまいさ（position ambiguities）を解消することに対処している。第２の側面として、あいまいさを解消する手法の２つ又はそれ以上の組合せをマルチ−センサ・フュージョン（multi-sensor fusion）、確率的アプローチ（probabilistic approaches）、最近隣（nearest neighbour）及びカルマン・フィルタ（Kalman filter）の手法によって実現可能にしており、それらの手法は、経過時間を通じて多数の情報源を統合（the integration of multiple sources of information over time）することを可能にするものとなっている。タイミング測定のシーケンスを統合しかつ評価するための好ましい手法では、カルマン・フィルタを確率的手法と組み合わせて用い、測定された事象（measured events）のそれぞれに重み付けを行う。それらのシーケンスの最も確実と思われるものが移動局の真の位置（the true position）を指示するものとして選ばれる。前記手法に派生して得られるもの（spin-off（スピン−オフ））として、信号強度の等高線マップを自動的に得る能力（ability）がある。それらのマップは、セルラー・ネットワーク（cellular network（移動電話通信網））のハンド−オフ性能（hand-off performance）を向上させるのに利用することができると共に、ネットワークの計画と設計（network planning and design）に供するものとして利用することができる。それら信号強度のマップは絶えず更新され、このことからマルチパス及び信号の閉鎖（multipath and signal occlusion）を変化させることによってそれらを樹木の葉等の季節的な変化（seasonal changes）に対して補償されたものにすることが可能であり、かつ、これが移動体通信網の構成におけるあらゆる変化に対しての自動適応化（automatic adaptation）を可能にする。単一の信号強度の測定（a single signal strength measurement）は、様々なフェージングの影響を受けやすいものとなる場合があり、かつ、単一の信号強度を用いる方法は、移動局の場所をより良く示す信号強度の測度（measure）を得るために、様々な信号平均化手法を利用し得るものである。信号強度の等高線マップを生成することとしてもよく、そのマップをあいまいさの解消にも利用することとしてもよい。ＷＯ−９８０１７６８に述べられている方法を実行するシステムでは、多くのソース（many sources）からの情報を継続的に統合し、その情報を最新のものに維持すると共に時刻、日々及び季節の変化（the time-of-day, day to day and seasonal variations）に対する補償を行うこととしてもよい。ＷＯ−９８０１７６８に述べられている解決策での不完全な点は、それが移動局の正確な場所を見付けることに取り組んでいるだけであるという点であ���。
【０００５】
ＷＯ−９４２７３９８においては、ＧＰＳ、ＬＯＲＡＮ（LOcation Radio Based Navigation）、三角法（triangulation）ないし他の位置決定システム（other position determining systems）を利用して移動局の場所を判断する方法が開示されている。それぞれのセルの地理的な場所、形状及びサイズについての情報は、参照用テーブル（look-up table）に記憶（蓄積）される。移動局の位置は絶えず更新され、かつ、ハンド−オフ等のような呼管理の決定（call management decisions）は移動局の場所に基づいて行うことができる。ＭＴＳＯ（Mobile Telecommunication Switching Office（移動体電気通信交換局））は、そのデータ記憶機構内に参照用テーブルを有し、その参照用テーブルは、各移動局からの位置のデータを各セル・サイトのカバレジ・エリア（the cell site coverage areas）に係るデータと比較するために利用される。このテーブル内での情報検索に基づき、ＭＴＳＯは、呼に対して最も適切であるセル・サイトを選択することができる。出願ＷＯ−９４２７３９８に開示されたものの不完全な点は、データベース内のデータが定期的（regularly）に更新されていない点である。
【０００６】
ＪＰ−０６３５０５１６においては、ＧＰＳを利用して移動局の位置を判断する方法が開示されている。測定対象の移動局から受信機が電磁波を受信する。それらの電磁波の振幅を統計処理装置（statistical processor）が処理する。制御装置は、ナビゲーション・システム制御装置（navigation system controller）の位置情報に基づき、統計的に処理されたデータを記憶（蓄積）する。ＪＰ−０６３５０５１６による方法は、ハンド−オフにおいて基地局を判断するのに利用される。それらのデータは統計的に処理されるのみであり、かつ、その場合に時間は考慮されておらず、このような処理では、移動局周辺のエリアにおける無線状態の正確な表現（accurate description）を与えるに十分なものとはいえない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
引用した文献のＧＢ−２２７１４８６、ＧＢ−２３１３７４２、ＷＯ−９８０１７６８、ＷＯ−９４２７３９８、ＪＰ−０６３５０５１６において開示されている方法は、移動局の位置を取り扱うものである。これらの引用した文献では、いずれにおいても、無線電気通信システムにおける移動局に関して到来するデータ（incoming data）を、考慮される移動局周辺の無線状態に関係する有用な情報を抽出することができるような形態で処理することには取り組んでいない。
【０００８】
その不完全な点は、エリアと時間を考慮した係数（coefficients considering area and time）を用いて情報をフィルタリングしていない点であり、そしてこれによってその情報が、通信網の性能を向上させ得るアルゴリズムにおいて利用できないものとなっている。“フィルタ”（“filter”）という文言は、ここでは、それ（“フィルタ”）によって移動局に関係するデータ、その位置、信号品質（signal quality）及びその他の情報がエリア及び時間に渡って処理される、数学的なプロセス（mathematical process）と定義する。“フィルタリング”（“filtering”）という文言は、ここでは、それ（“フィルタリング”）によって到来するデータが処理される、前記フィルタの使用と定義する。“平滑化フィルタ”（“smoothing filter”）という文言は、ここでは、無線状態に関係するデータを平滑化するフィルタ、すなわち、データの平方偏差（variance）を減らすフィルタと定義する。“活動状態の組”（“active set”）という文言は、ここでは、考慮される移動局と通信を行う複数基地局の組と定義する。
【０００９】
上述したことから本発明の目的の一つは、移動局の場所に関係する情報をフィルタによって処理して信号品質対場所（signal quality versus location）のマップを生成することである。このマップは、それぞれの領域（zone）における無線状態をより正確に予測するのに利用してもよく、かつ、それ故に無線通信網アルゴリズムの性能を変化させることにも利用してもよい。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、例えば、ＣＤＭＡシステムにおける滑らか（soft）なハンド−オフないし一般におけるマクロ・ダイバーシティ（macro diversity）のために、基地局が活動状態の組に属しているかどうかを判断することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、処理された前記情報を利用して、予期される何等かの変化（some expected change）によって移動局に予定されたのよりも早く（例えばトンネルに入る前に）ハンド−オフを強制的に行わせることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、移動局の地理的位置及び無線環境についての情報を用い、その移動局との通信における伝送を制御することに係る問題の解決を図るものである。それは、例えば、情報を平滑化（smooth）するためのフィルタを用いることにより、情報を処理することによって行う。その情報は、具体的で局所的な複数の地理的位置（specific, localised geographic positions）について広く測定され、一つのエリアについて測定されるものではない。この情報は、確率関数（probability function）に基づいて広い地域（region）に対して有効なものとなるように処理される。その後、ゆっくりと変動する、無線状態の情報に基づく位置が得られ、これは、既存の無線通信網アルゴリズムの性能を高めることに利用することができる。
【００１３】
このようにして本発明は、移動局の場所と関連付けられる無線状態の情報を処理し、例えば、ハンド−オフ、セル選択ないし動的なセル・サイズ生成（creating dynamic cell sizes）のためのアルゴリズム等の、既存の無線通信網アルゴリズムを改良するための方法を提供する。この場所対応の情報（location dependent information）によれば、通信チャネル及び出力電力の初期選択も改良することができる。
【００１４】
本発明の利点は、前述の処理された情報を用いて、干渉が最少であるチャネルの選択を可能にする点である。
【００１５】
本発明の他の利点は、前述の処理された情報を用いて、エネルギーの使用を最適化するための、すなわち、適切な量のエネルギーを使用するための、電力設定（power setting）の選択を可能にする点である。
【００１６】
本発明のさらなる利点は、前述の処理された情報を用いて、例えば、最良の品質対電力消費（quality versus power consumption）を与える階層化セル構成（hierarchical cell structure）中の基地局等のような適切な基地局の選択を可能にする点である。
【００１７】
本発明は、指定されたエリア内の無線状態を予測することにより、既存の無線通信網アルゴリズムの性能を高めるという好機をもたらすものである。また、それは、データベースにおけるいくつかの点についてなされた測定の結果をエリアに渡るフィルタリングが平滑化するものとなっているので、通信網の機能において情報を関連付けた位置を適用する際に位置測定の精度を高くすることの必要性も軽減している。
【００１８】
また、本発明は、呼切断（dropped calls）や失敗したハンド−オフ（failed hand-offs）等のような一定の事象が度々起こるエリアについて、サイズを縮小すると共にそれらのエリアを識別することが実現可能な手段をもたらす。これは、例えばセルのサイズ及び場所等の、通信システムの粗悪（poor）な計画ないし構成に対する対策（countermeasures）を始めることを可能とするために利用することができる。
【００１９】
本発明に基づくシステム、方法及び装置は、独立請求項１、２０及び４０並びにそれらに係る従属請求項の特徴節（characterising clause）において宣言されている特徴により特徴付けられている。
【００２０】
本発明のさらなる適用（applicability）の範囲は、以下に述べる詳細な説明から明らかとなるであろう。しかし、本発明の精神と範囲の領域内での様々な改変（changes）や変更（modifications）は、以下の詳細な説明から当業者にとって明らかなものとなり、したがって、以下の詳細な説明と具体的な例は、本発明の好ましい実施の形態を示すものではあるが、例示として述べるだけのものであるということを理解されたい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、その限定的でない（non-limiting）好ましい実施形態を参照すると共に添付図面も参照しつつ、例としてのより詳細な説明をする。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態の機能ステップ（functional steps）を例示したフローチャートを示している。
【００２３】
最初のブロック１０においては、考慮される移動局の位置に関係するデータが収集される。例えば、三角法ないしＧＰＳにより、登録された位置及び信号品質での接続断ないしハンド−オフ失敗（lost connection or hand-off failure）等の事象（events）、信号強度、及び前記事象が生じた時間（時刻）が集められる。接続断のケースでは、移動局の位置に関係する情報を接続が失われる時の時刻に収集することとしてもよい。次のブロック２５において、前記データが移動局から基地局へ送られ、そのときに基地局は、データを受信している時の信号品質及び信号強度を測定すると共に、それらの測定した情報を受信データ中で報告される位置と関連付ける。また、このブロック２５では、接続断等の事象も記録され、かつ、その情報を、考慮される移動局の報告位置（the reported position）ないし最終既知位置（the last known position）と関連付けることも行われる。その後すぐに、ブロック３０において、今回収集されて（now collected）考慮される移動局と関連付けたデータは、多くの移動局からのデータを処理する処理装置（processing unit）へ供給される。次に、ブロック４０において、データが処理装置でフィルタリングされる。その処理装置でのフィルタリングは、考慮される移動局に関係する今回収集された情報（その移動局の位置を含む情報）が、論理領域（logical zones）を生成するために、その移動局周辺のマップ上における所定サイズのエリアに関係するデータであってより早く収集されかつ処理されたデータ（earlier collected and processed data concerning an area of a predetermined size on the map around the mobile station）との関係によって解析されるように、行われる。前記論理領域は、それぞれの領域内における無線状態が同様（similar）となるかあるいは少なくとも実質的に一定（substantially constant）と見なせるものとなるように、決定される。次のブロック５０において、今回収集されたデータは、信号強度についての間隔（interval）ないしビット・レートについての閾値等のような予め定められた規準（predefined criteria）に従って分類されると共に、グループ化されて前記論理領域に分割されたマップを生成する。ここで、それぞれの論理領域は、セルの一部分であり、かつ、多くの場合セルよりも非常に小さいものであることにする。各論理領域は分類（classification）を有し、各論理領域の分類は当該各論理領域における無線状態と関連付けられる。ブロック５５では、それらのデータがデータベースに記憶（蓄積）される。このデータベースは、システムに応じて時折更新される。位置毎に関する測定の回数が増加していくと、それぞれの位置の無線状態についての認識（knowledge）は増加する。システムが多忙（very busy）かつ最適化の要求の多い（high demand of optimisation）状態にあるピーク時には、前記データベースを頻繁に更新することとしてもよい。負荷が少ない夜間には、予め定められたパラメータを使用することとしてもよい。また、古いマップを後に使用するために保存しておくこともできる。例えば、１２月等に前年からの冬季用マップ（the winter map）を再利用することも可能である。ブロック５０の処理とブロック５５の処理は、逆の順序で行うこととしてもよい。その後、処理されたデータが新たなデータと共に再び処理されてマップの���が高められる（ブロック４０参照）。ブロック６０では、アルゴリズムがデータベース内の情報を用いて、移動局の通信網への接続許可（admission）、妥当な基地局の選択、妥当なチャネルの選択、及び必要な電力の量を制御する。移動局の“対地速度”（“ground speed”）には限界がある（すなわち、移動局は自動車よりも速く移動するものとは想定されない）ので、ここで述べる方法は、直後の未来（immediate future）における無線状態の予測が実現可能な手段（possibility）を提供する。データベース内に備えられた情報は、それぞれの呼のために利用される。
【００２４】
図２は、データのフィルタリング及び記憶（蓄積）をどのようにして実行するかの例を示している。２１０では、測定報告（measurement report）が移動局から基地局へ送られる。ここで、測定報告は、少なくとも一つの品質測度（quality measure）と位置の情報を含むものとなっている。その品質測度は、ステップ２２０で平滑化フィルタによりエリア中に渡ってフィルタリングされる。この例では、等尺性の従属関係（isometric dependency）を有するフィルタを通じた処理を行うステップ２３０を利用する。このフィルタを通じた処理では、
【数７】
0004537584.tif 000002
とする。
【００２５】
数７において、Ｑは、推定値（estimated value）である。Ｑ′は、例えば信号強度等の品質測度の入力値である。ｄは、入力値Ｑ′が測定された点（ｘ′，ｙ′，ｚ′）と流通座標（the running coordinates）（ｘ，ｙ，ｚ）からの距離である。ｘ，ｙ，ｚは、エリア内の点の流通座標である。ｘ′，ｙ′，ｚ′は、入力値Ｑ′が測定された点の座標である。
【００２６】
ｚ方向における分解能（resolution）は、おそらくｘ方向及びｙ方向についてよりも高いものであることが必要となる。このため、フィルタは等尺性である必要はない。すなわち、フィルタは、すべての方向において等しい従属関係（an equal dependency）を有する必要はない。マップ、すなわち、時刻ｔにｎの測定点で平滑化フィルタから得られる新たな関数Ｑ（ｘ，ｙ，ｚ）は、δ（ｔ）と称されると共に古い品質マップＭ（ｔ−１）（the old quality map M(t-1)）を更新するのに利用される。その品質マップＭ（ｔ−１）は、更新フィルタ（the updating filter）と接続されたバッファに記憶しておくこととしてもよい。ステップ２３０における更新フィルタは、ＩＩＲフィルタ（Infinite Impulse Response（無限インパルス応答））やＦＩＲフィルタ（Finite Impulse Response（有限インパルス応答））とすることができるが、この例では、次式で表される一次のＩＩＲフィルタとする。
【数８】
0004537584.tif 000003
ここで、αはフィルタ係数である。
【００２７】
ステップ２４０では、それぞれの品質測度について時間変化するマップが取得保持され（kept）、そのマップが分類ステップ（classifying step）２６０で用いられることになる。ステップ２６０において、それらのマップは、ある規準に従って分類される。例えば、信号強度が−９５ｄＢｍと−１０５ｄＢｍの間である、あるいは、ＢＥＲ（Bit Error Rate（ビット誤り率））が１０−６より大きい、などの規準に従ってそれらのマップが分類される。これらの分類の組合せが一定とみなされる各領域を識別することをデータのグループ化（grouping the data）と称し、ステップ２７０でそのデータのグループ化を実行する。グループ化ステップ２７０から結果として得られる最終的なマップは、後に使用するためにステップ２８０でデータベースに記憶（蓄積）される。
【００２８】
図３の下段部分には、そのデータベースの利用法を示してある。ステップ２９０において、測定報告がシステムに届くと共に、位置情報が抽出される。位置情報は、データベース内のマップから、考慮される移動局の近傍（vicinity）における無線状態の情報を抽出するのに利用される。その後、ステップ２９５において、無線状態の情報は、ハンド−オフ、電力設定ないしチャネル選択等の無線通信網アルゴリズムの性能を高めることに利用される。そして、無線通信網アルゴリズムからの出力は、ステップ２９７で無線通信網の制御装置によってシステムの制御に利用される。
【００２９】
他の実施形態として、ステップ２３０から更新される値をデータベース内にバッファリングすると共に、それぞれのＱの値についていくつかのマップをバッファリングしておくこととしてもよい。ただし、この実施形態では、無線通信網アルゴリズムで利用する無線状態の情報を抽出するための別のアルゴリズムが必要となる。
【００３０】
図４は、データベースを利用するための方法の一例を例示したフローチャートを表したものである。
【００３１】
ブロック３１０において、このデータベースにより取り扱う範囲とされる（covered）エリアは、そのエリアにおけるより小さい部分に分割される。それらの各部分を領域（zones）と称し、各領域は、ある期間（some term(s)）中の無線状態が同様とみなされるかあるいは少なくとも実質的に一定とみなせるものにする。ブロック３２０では、位置報告（position report）に基づき、移動局が位置している領域が選択される。ブロック３３０では、それらの領域のそれぞれの範囲内において、無線状態をより正確に予測することができ、かつ、それ故に無線通信網アルゴリズムの性能を高めることができる。例えば、それらのアルゴリズムは、
−  ＣＤＭＡシステム（Code Division Multiple Access（符号分割多元接続））における滑らかなハンド−オフないし一般におけるマクロ・ダイバーシティ等のために、基地局が活動状態の組に属しているかどうかを判断するものとすることができる。
−  予期される何等かの変化により、予定されたのよりも早く（例えばトンネルに入る前に）移動局にハンド−オフを強制的に行わせるものとすることができる。
−  どの領域に移動局が置かれているかに応じてチャネルを選ぶものとすることができる。
−  エネルギーの利用を最適化するように電力設定を選ぶものとすることができ、例えば、電力設定を選んで適切な量のエネルギーを使用するようにすることができる。
−  適切な基地局を選ぶものとすることができ、例えば、最良の品質対電力消費を与える階層化セル構成中の基地局を選ぶことができる。
−  前記処理された情報を利用して動的なセル・サイズ（dynamic cell size）を与えるものとすることができる。
【００３２】
図５は、基地局ＢＳの制御下（管理下）にあるセルＣ内の移動局Ｍを表した図である。セルＣは、いくつかの領域ｚ１〜ｚ７に分割されている。これらの領域ｚ１〜ｚ７においては、一領域内の移動局から基地局ＢＳまで、少なくとも一つの無線状態（例えば、上り線上の信号強度ないし下り線上の電力要求（power requirement）ないし領域内における所定のチャネルの選択が好ましい。）が同様とみなされるかあるいは少なくとも実質的に一定とみなせるものとなっている。例えば、領域ｚ１は、基地局ＢＳの最も近くに位置しているので、最良の信号品質を与える領域である。そして、基地局ＢＳと領域ｚ３の間には丘陵があり、このために領域ｚ３においては信号品質がかなり悪いと予想される。基地局は、ある無線状態（例えば、下り線上での比較的高い電力）を必要とする領域ｚ６を移動局が離れようとしており、かつ、別の無線状態（例えば、下り線上での比較的低い電力）を必要とする領域ｚ７へその移動局が入ろうとしていることを観測している。これにより、基地局ＢＳは、下り線上での送信（伝送）を適応させることができ（さらに例えばエネルギーを節約することができ）、あるいは、より妥当なチャネルへの同調を行うことができる。
【００３３】
図６は、トンネルの方向に移動している移動局Ｍを表した図である。移動局Ｍは、基地局ＢＳ１に制御されている状態にある。ＢＳ１による制御（管理）は、トンネルには及ばない。基地局ＢＳ２は、トンネル内のエリアを管理する。データベースは、ＢＳ１に対し、移動局Ｍ１がじきにトンネルに入ると共にそれによってＢＳ１との交信（contact）を失うことを通知する。ＢＳ１は、予めＢＳ２へのハンド−オフを実行する。これにより、移動局Ｍ１は、通信を継続して行うことができる。
【００３４】
上に本発明を説明したが、同様のものを様々な形態に変形し得ることは明白であろう。かかる変形（variations）は、本発明の範囲から逸脱したものとみなすべきではなく、かつ、当業者にとって自明であるようなすべての変更は、特許請求の範囲が規定する範囲内に含まれるものと解釈される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に基づくシステムの動作ステップ（operational steps）を例示したフローチャートである。
【図２】  移動局と通信を行うためのシステムの構成要素及び処理ステップ（processing steps）を例示した図である。
【図３】  移動局と通信を行うためのシステムの構成要素及び処理ステップを例示した図である。
【図４】  本発明に基づくデータベースの取扱い（handling a database）で用いるステップのフローチャートである。
【図５】  本発明の他の実施形態を示す図である。
【図６】  本発明のさらに他の実施形態を示す図である。
【図１】
0004537584.tif 000010
【図２】
0004537584.tif 000011
【図３】
0004537584.tif 000012
【図４】
0004537584.tif 000013
【図５】
0004537584.tif 000014
【図６】
0004537584.tif 000015