JP2005528812A - 位置情報に基づいてシステムアクセスパラメーターおよびソフトハンドオフパラメーターを最適化する方法および装置 - Google Patents

位置情報に基づいてシステムアクセスパラメーターおよびソフトハンドオフパラメーターを最適化する方法および装置 Download PDF

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Abstract

【解決手段】通信システム内のパラメーターの現在の組を更新するためのシステム及び方法が提供される。システムおよび方法は、第1のサービスエリア内の移動装置の現在の位置を決定し、移動装置の現在の位置に基づいて最適なパラメーターの組を決定し、最適なパラメーターの組を用いて移動装置内のパラメーターの現在の組を更新する。このシステムおよび方法は、位置に依存するシステムアクセス及びソフトハンドオフパラメーターを最適化するために使用することができる。

Description

この発明は、一般に通信システムに関し、特に電気通信システム内のソフトハンドオフパラメーターとシステムアクセスパラメーターを最適化する方法に関する。
セルラー電気通信システムは、1つ以上の基地局と通信する複数の移動装置(例えば、携帯電話)により特徴づけられる。移動通信装置により送信された信号は、基地局により受信され、しばしば、携帯電話システム向け交換機(MSC)に中継される。次に、MSCはその信号を公衆交換電話網(PSTN)または他の移動装置に送る。同様に、信号は、基地局およびMSCを介してPSTNから移動装置に送信してもよい。
各基地局は、移動装置が通信できる「セル」をカバーする。セルは制限された地理的領域をカバーする。この領域において、移動装置からの呼は、MSCを介して電気通信ネットワークにおよび電気通信ネットワークから送られる。一般的なセルラー電気通信システムのサービスエリアは、いくつかのセルに分割することができる。さらに、各セルはいくつかのセクタに分割することができる。通信システムリソースを最大にするために、異なる通信リソースがしばしば各セルまたは各セクタに割当てられる。移動装置が第1のセルから第2のセルに、または第1のセクタから第2のセクタに移動すると、第2のセルまたはセクタに関連する新しいシステムリソースを割当てるためにハンドオフが実行されなければならない。
ハンドオフは、移動装置と、1つ以上の管理する基地局および/またはMSCとの間で一連のネゴシエーションを実行することを包含する。ハンドオフは、より多くのシステムリソースを犠牲にしてシステムの性能を改良する。増大する通信システム容量に対する要望を満足させるために、より小さなセルおよび/またはセクタが配置されるので、効率的でタイムリーなハンドオフ手続きがますます重要になってきている。より小さなセル及び/またはセクタの使用は、境界交差およびリソース割当ての数を増大させ、それにより、順応性のある、効率的な、高速の、かつ費用効率が高いハンドオフ手続きの必要性が増大する。
ハンドオフは、ハードハンドオフまたはソフトハンドオフに分類することができる。ハードハンドオフ手続きは、異なる周波数割り当てを有し、第三世代無線システム(3G)のように異なる無線構成を有し、異なるフレームオフセットを有する隣接するセルまたはセクタ間で、または符号分割多重アクセス(CDMA)およびアナログ(AMPS)との間のハンドオフのようなシステム間でも、継続中の呼を転送するために使用される。ハードハンドオフにおいて、第1のセルを有する第1のリンクが遮断され、第2のリンクが確立される。ソフトハンドオフにおいて、第1のリンクは、第2のリンクが確立されるまで維持される。従って、第1のリンクと第2のリンクが同時に維持される時間がある。どちらの場合も、第1のリンクの中断と第2のリンクの確立との間の大きな遅延によって、受け入れ難い通信サービスの品質を生じる。
アクセスハンドオフは3Gシステムのもう一つの特徴である。無線周波数(RF)チャネルの力学における迅速な変化により、トラヒックチャネルが割当てられるとき、制御(ページング)チャネルはソフトハンドオフ状態にないかもしれず、そして、移動局がページを受信するとき、移動局は最良のセルを監視できないかもしれない。従って、システムアクセス状態で動作している間電話の性能は、脆弱である。移動局がシステムアクセス状態にある間、システムの性能を強化するために、いくつかの技術が提案されてきた。これらの技術は、アクセスエントリーハンドオフ、ソフトハンドオフへのチャネル割当て、アクセスハンドオフ、およびアクセスプローブハンドオフを含む。
ハンドオフを処理する際に、移動装置は、空中を介してを送信され、移動装置により記憶されたかもしれない種々の静的ハンドオフパラメーターを使用する。静的ハンドオフパラメーターを使用する際の1つの問題は、移動装置は、地形、形態学、セルサイトおよび/またはセクタの呼量、および他の土地の特徴に関係無く、すべての地理的領域に対して同じ静的パラメーター使用しなければならないということである。従って、静的ハンドオフパラメーターに基づくハンドオフは種々の地理的位置に適合することが出来ず、より多くのシステムリソースを消費する可能性があり、質が悪い通信サービス性能を生じる可能性がある。
それゆえ、位置情報に基づいた最適化されたパラメーターを有したセルラー電気通信システムにおいて、システムアクセスおよびソフトハンドオフを容易にする、順応性のある、高速の、効率的なかつ費用効率が高い方法およびシステムの必要性がある。
この発明の一つの観点によれば、無線通信システムは、第1のトランシーバー、第2のトランシーバー、および第1のトランシーバーと通信することのできる第3のトランシーバーを含む。システムは、第3トランシーバーの現在の位置に基づいて決定することが出来る一連の最適なシステムパラメーターおよびソフトハンドオフパラメーターを用いて、第1のトランシーバーから第2のトランシーバーにソフトハンドオフを達成することができる。
この発明の他の観点によれば、移動装置は、移動装置の性能を制御するために、移動装置の現在の位置に基づいて決定することができる一連の最適なシステムアクセスパラメーターを受信するハードウエアおよびソフトウエア手段を含むことができる。性能を制御することは、最適なシステムアクセスパラメーターの一部として受信することができる一連の最適なソフトハンドオフパラメーターを用いて第1の基地局から第2の基地局へのソフトハンドオフを達成することを含めることができる。
この発明の他の観点によれば、基地局は、移動装置の性能を制御するため、第1のサービスエリア内の移動装置の現在の位置に基づいて決定することができる一連の最適なシステムアクセスパラメーターを送信するハードウエアおよびソフトウエア手段を含むことができる。性能を制御することは、イニシャルオープンループ電力、持続性遅延、電力インクリメント、ランダム化遅延、バックオフ(back off)時間、およびアクノレッジタイムアウトを達成することを含む。これらのパラメーターはシステムをアクセスするために移動局により使用することができ、共通のまたは専用のシグナリングチャネル上にアクセスパラメーターメッセージの一部として送信することができる。この発明の他の観点によれば、通信システム内の現在の組を更新する方法は、第1のサービスエリア内の移動装置の現在の位置を決定し、移動装置の現在の位置に基づいて最適なパラメーターの組を決定し、および、最適なパラメーターの組を用いて現在のパラメーターの組を更新することを含むことができる。この方法は、システムアクセスおよび/またはソフトハンドオフに含めることができる位置に依存するパラメーターを最適化することに適用することができる。
この発明の他の観点によれば、所定の地理的領域をちょうど横切る移動局の最近の性能に基づいて通信システム内のシステムパラメーターの現在の組を動的に更新する方法およびシステムが提供される。例えば、インテリジェントシステムは、せんだって、同じルートを横切った移動局が、システム性能の主要な劣化を伴わずに回避することができたであろう不必要なハンドオフを経験したと推定することができる。インテリジェントシステムはまた、同じ近傍にある移動局がオープンループ計算に基づいて、より高いかつ不必要な送信電力でシステムをアクセスしたことを推定することができ、それゆえ検討中の移動装置は、システムをアクセスするための少ない初期電力を使用することができる。
この発明の他の観点によれば、方法とシステムは、電気通信システム内の移動装置の移動性を制限する。この方法は、第1のサービスエリア内の移動装置の現在位置を決定し、移動装置の現在位置に基づいてパラメーターの組を決定し、現在位置が立ち入り禁止区域内にあれば、前記パラメーターの組に基づいて移動装置が通信アクセスを実行または確立することを防止することを含む。
用語「例示」はここでは、実施例、事例、例証として役にたつことをもっぱら意味するために使用される。「例示」としてここに記載されたいかなる実施例も他の実施の形態に対して好適であるまたは利点があるとして必ずしも解釈されない。
基地局は、1つ以上のBSCを介してデータパケットを送信および受信してもよく、複数の移動装置間でデータパケットを移送してもよい。基地局はさらに、企業イントラネットまたはインターネットのような基地局外のさらなるネットワークに接続され、各移動装置とそのような外部のネットワークとの間でデータを移送してもよい。1つ以上の基地局とアクティブトラヒックチャネル接続を確立した移動装置は、アクティブ移動装置と呼ばれ、トラヒック状態にあると言われる。1つ以上の基地局とアクティブトラヒックチャネル接続を確立するプロセスにある移動装置は、接続セットアップ状態にあると言われる。移動装置は、無線チャネルまたは、有線チャネル、例えば光ファイバーまたは同軸ケーブルを介して通信するいかなるデータ装置であってもよい。移動装置はさらに、これに限定されないが、PCカード、コンパクトフラッシュ、外部または内部モデム、または無線または有線電話を含む多数のタイプの装置であってよい。移動装置が信号を基地局に送る通信リンクは逆方向リンクと呼ばれる。基地局が信号を移動装置に送信する通信リンクは順方向リンクと呼ばれる。
この発明は、特定のアプリケーションに対して説明するための実施例を参照してここに記載するけれども、この発明はそれらに限定されないことが理解されなければならない。技術的に通常の技量を有し、ここに提供される開示にアクセスする人達は、この発明の範囲内でさらなる変形、応用、および実施形態、およびこの発明が顕著な実用性の発明であるさらなる分野を認識するであろう。
図1は、例示CDMAセルラー電話システム10のブロック図である。システム10は基地局コントローラ(BSC)14を有する携帯電話システム向け交換機(MSC)12を含む。公衆交換電話網(PSTN)16は、電話線および他のネットワーク(図示せず)からの呼をMSC12におよびMSC12から送る。MSC12は、PSTN16からの呼を、それぞれ第1のセル22および第2のセル24に関連するソース基地局18および目標基地局20におよびから送る。さらに、MSC12は、基地局18および20間で呼を送る。SBS18は呼を第1の通信リンク28を介して第1のセル22内の移動装置26に方向づける。通信リンク28は、順方向リンク30および逆方向リンク32を有する双方向リンクであってよい。基地局18が移動装置26と音声通信を確立すると、リンク28は、トラヒックチャネルとして特徴づけられる。各基地局18および20は1つのセルのみに関連するけれども、各々はいくつかのセルまたはセクターを支配または関連していてもよい。
移動装置26が第1のセル22から第2のセル24に移動すると、移動装置26は、目標基地局20にハンドオフしてもよい。ハンドオフは、第1のセル22が第2のセル24と重なる重なり領域36において生じることができる。
ソフトハンドオフにおいて、移動装置26は、ソース基地局18との第1の通信リンク28に加えて、目標基地局20との第2の通信リンクを確立する。移動装置26が第2のセル24を横切った後、移動装置26は、第1の通信リンク28を中断することができる。
ハードハンドオフにおいて、移動装置26が第1のセル22から第2のセル24に移動すると、ソース基地局18へのリンク28は切り離され、目標基地局20との新しいリンクが形成される。
この発明の一実施形態によれば、以下の3つのハンドオフ手続きを含むいくつかのタイプのハンドオフ手続きに適合することができる。
移動局が古い基地局との通信を遮断することなく、新しい基地局との通信を開始するソフトハンドオフ。ソフトハンドオフは、同一周波数割り当てを有するCDMAチャネル間でのみ使用することができる。ソフトハンドオフは、基地局間の境界上に順方向トラヒックチャネル経路および逆方向トラヒックチャネル経路のダイバーシティを供給することができる。ソフトハンドオフはまた、移動局がアクセス状態にある間システムの性能を高めるためにアクセスプロセス期間中に使用することができる。
移動局が、基地局のばらばらになった組間、異なる帯域分類間、異なる周波数割り当て間、または異なるフレームオフセット間で遷移する、CDMA間のハードハンドオフ。
移動局がCDMAトラヒックチャネルからアナログトラヒックチャネルに方向づけられる、CDMAとアナログのハンドオフ。
図2は、この発明の一実施形態に従って、ハンドオフを容易にするシステム40のブロック図である。この特定の実施形態において、システム40は、BSC14、基地局18および移動装置26を含めてもよいCDMA電気通信システムに使用するように構成してもよい。BSC14は、位置データベース50およびCDMA相互接続サブシステム54と通信するセレクタバンクシステム(SBS)48を含めてもよい。BSC14はさらに、SBS48と通信するBSC位置検出システム46を含めてもよい。基地局18は、基地局トランシーバー58と通信する基地局位置検出システム56を含めてもよい。移動装置26は、移動装置トランシーバー62と通信する移動装置位置検出システム60を含めてもよい。
この特定の実施形態において、基地局位置検出システム56、移動装置位置検出システム60、および/またはBSC位置検出システム46は、全地球測位システム(GPS)機器および関連するコンピュータソフトウエアおよび移動装置26の位置情報を決定するインターフェース装置を含んでいても良い。
当業者は、この発明の範囲から逸脱することなくこの発明の目的のために、GPS位置決め技術に加えてまたはその代わりに、他の位置検出技術を用いても良いことを理解するであろう。
一実施形態において、移動装置26の位置が、基地局位置検出システム56および/または移動装置位置検出システム60を介して決定された後、位置情報は、インターフェースリンク66を介して、BSC14に中継される。位置情報は、CDMA相互接続サブシステム54により受信されSBS48に送ってもよい。SBS48は、移動装置26の位置を監視するためにソフトウエアルーチンを実行してもよい。
位置データベース50は電気通信システムサービスエリア並びに最適ハンドオフおよび各領域に関連するシステムアクセスパラメーターの位置情報を記憶してもよい。移動装置が新しい領域26に入ると、SBS48は、関連する最適システムアクセスパラメーターおよびハンドオフパラメーターを移動装置26に送信する。
さらに、移動装置26の現在の位置情報を、位置データーベース50内のあらかじめ記憶された位置情報と比較するためにSBS48上で実行されているソフトウエアルーチンは、容易に、当業者により容易に作成することができ、使用することができる。
SBS48上で実行されているソフトウエアルーチンは、新しいシステムアクセスパラメーターおよびハンドオフパラメーターが要求されたとき、例えば、受信した位置情報を位置データベース50にあらかじめ記憶された位置情報と比較することにより、移動装置26の位置を監視し、決定することができる。
BSC14はまた呼詳細アクセス55、ホームロケーションレジスター53、および基地局マネージャー52も含むことができる。これらは、CDMA相互接続サブシステム54に接続することができる。呼詳細アクセス55は、各移動装置ユーザーに対する請求書の控えを維持することを容易にすることができる。ホームロケーションレジスタ53は各ユーザーについての情報およびユーザーがどのような契約をしているかについての情報を維持することができる。基地局マネージャー52は、BSC14の全体の動作を監視することができる。当業者、これらのエレメントは、システム40から除去することができ、あるいは、この発明の範囲から逸脱することなく他の等価回路と交換することができることを理解するであろう。
基地局位置検出システム56、移動装置位置検出システム60、またはBSC位置検出システム46が、移動装置26の現在位置を検出すると、関連するシステムアクセスパラメーターおよびハンドオフパラメーターがシグナリング手続きの一部として遠隔装置に送信される。
図3は、この発明の種々の観点を実施するための基地局18と移動装置26の実施形態の簡単化されたブロック図である。特定の通信の場合、音声データ、パケットデータ、および/またはメッセージを、空中インターフェース64を介して、基地局18と移動装置26との間で交換可能である。基地局と移動装置との間の通信セッションを確立するためのメッセージおよびデータ送信を制御するためのメッセージ、例えば、電力制御、データ転送速度情報、およびアクノレッジメントのような種々のタイプのメッセージを送信することができる。
逆方向リンクの場合、移動装置26において、例えばデータソース210からの音声および/またはパケットデータ、および例えばコントローラー230からのメッセージは、送信器(TX)データプロセッサ212に供給することができる。プロセッサ212は、1つ以上の符号化スキームを用いてデータおよびメッセージをフォーマット化し、符号化することができ、符号化されたデータを発生する。符号化スキームは、巡回冗長検査(CRC)符号化技術、畳み込み符号化技術、ターボ符号化技術、ブロック符号化技術およびその他の符号化技術をのいずれかの組合せを含むことができる。音声、データ、パケット、および/またはメッセージは、異なるスキームを用いて符号化することができ、および異なるタイプのメッセージをそれぞれに符号化することができる。
次に、符号化されたデータは変調器(MOD)214に供給され、さらに、処理、例えば、カバーされ、短いPN系列で拡散され、移動装置に割当てられた長いPN系列でスクランブルをかける。次に、変調されたデータは、送信器装置(TMTR)216に供給され、条件づけ、例えば、1つ以上のアナログ信号に変換され、増幅され、濾波され、直交変調され、逆方向リンク信号が発生される。逆方向リンク信号は、デュプレクサ(D)218を介して送ることができ、アンテナ220を介して基地局18に送信される。
基地局18において、逆方向リンク信号は、アンテナ250により受信され、デュプレクサ(D)252を介して送られ、受信器装置(RCVR)254に供給される。RCVRユニット254は、サンプルを供給するために受信した信号を条件付け、例えば、濾波し、増幅し、ダウンコンバートし、およびデジタル化する。復調器(DEMOD)256は、サンプルを受信し、処理、例えば、逆拡散し、デカバーし、およびパイロット復調し、再生された記号を供給する。復調器256は、受信した信号の複数の例を処理し、結合された記号を発生するレーキ受信器を実施することができる。次に、受信器(RX)データプロセッサ258は、記号を復号し、逆方向リンク上に送信されるデータ及びメッセージを再生する。再生された音声および/またはパケットデータはデータシンク260に供給することができ、再生されたメッセージは、コントローラー270に供給することができる。DEMOD256およびRXデータプロセッサ258による処理は、移動装置26において実行される処理と相補的である。DEMOD256およびRXデータプロセッサ258はさらに、複数のチャネル、例えば、逆方向基本チャネル(R−FCH)および逆方向補足チャネル(R−SCH)を介して受信した複数の送信を処理するように動作可能である。また、送信は、複数の移動装置から同時に行なうことができ、移動装置の各々は、R−FCH、R−SCHまたはその両方上に送信することができる。
順方向リンクに関しては、基地局18において、例えば、データソース262からの音声および/またはパケットデータ、およびコントローラー270からのメッセージは、送信器(TX)データプロセッサ264によりフォーマット化され、符号化され、変調器(MOD)266によりカバーされ、拡散され、送信器装置(TMTR)268によりアナログ信号に変換され、増幅され、濾波され、および直交変調され、順方向リンク信号が発生される。順方向リンク信号は、デュプレクサ(D)252を介して送られ、アンテナ250を介して移動装置26に送信される。
移動装置26にいて、順方向リンク信号は、アンテナ220により受信され、デュプレクサ218を介して送られ、RCVR222に供給される。RCVR装置222は、サンプルを供給するために、受信した信号を条件づけ、例えば、ダウンコンバートし、濾波し、増幅し、直交変調し、およびデジタル化する。サンプルは、記号を供給するために、処理、例えば、逆拡散され、デカバーされ、および復調器224により復調される。そして、記号はさらに、処理、例えば、受信器(RX)データプロセッサ226により復号され、チェックされ、順方方向リンク上に送信されるデータおよびメッセージを再生する。再生されたデータは、データシンク228に供給され、再生されたメッセージは、コントローラー230に供給することができる。
アクティブパイロットセットは、移動装置26が現在または潜在的に復調しているパイロット信号のセットである。移動装置26により使用されるアクティブパイロットセットが第2セル(図1)に対応するパイロットオフセットを含むなら、移動装置26がソフトハンドオフ領域36に入ると、SBS48は、移動装置26の追跡を開始することができ、ソフトハンドオフを開始する。BSC14は、ハンドオフを完了するための命令を新しいサービスエリアに供給することができ、これは、ソフトハンドオフ領域36にある移動装置26に応答してSBS48により開始することができる。
図4は、この発明の一実施形態に従って、パイロットチャネルAからパイロットチャネルBにソフトハンドオフを達成するための例示呼処理スキームを示す。
移動装置は、隣接するセル内のパイロットチャネルの強度を測定することができる。パイロットエネルギーハデシベルの単位で供給することができる。パイロットという用語は、パイロットシーケンスオフセットにより識別されるパイロットチャネル、ウオルシュまたは準直交関数、および周波数割り当てに言及する。パイロットは、同じ順方向CDMAチャネル内の順方向トラヒックチャネルに関連する。アクティブパイロットセットに関連するすべてのパイロットは、同じCDMA周波数割り当てを有する。移動装置は、現在のCDMA周波数割り当て上のパイロットを探索し、CDMAチャネルの存在を検出し、それらのエネルギー強度を測定する。移動装置が、移動装置に割当てられた順方向トラヒックチャネルのいずれにも関連しない十分な強度のパイロットを検出すると、移動装置は、パイロット強度測定メッセージ(PSMM)または拡張パイロット強度測定メッセージ(EPSMM)を基地局に送信する。次に、基地局は、そのパイロットに関連する順方向トラヒックチャネルを移動装置に割当て、移動装置にハンドオフを実行するように指示する。パイロット探索プロセスのためのパラメーターおよびPSMMまたはEPSMM送信のための規則は以下のパイロットの組によって表すことができる。
移動装置に割当てられた順方向トラヒックチャネルに関連するパイロットの組を含むアクティブセット
現在アクティブセットに無いパイロットの組を含むが、関連する順方向トラヒックチャネルが成功裏に復調できることを示すために十分な強度を有して、移動装置により受信された候補セット
現在アクティブセットまたは候補セットに無いが、ハンドオフの候補の可能性があるパイロットの組を含む隣接セット
隣接セット、候補セット、およびアクティブセット内のパイロットを除く、現在のCDMA周波数割り当ての状態で、現在のシステム内のすべての可能なパイロットの組を含む残りのセット
基地局は、上述のパイロットセットを探索するために以下のパラメーターを供給することができる。
アクティブセットおよび候補セットのための探索窓サイズ「SRCH_WIN_A]基地局はこのパラメーターフィールドを、移動局がアクティブセットおよび候補セット内のパイロットを探索することになっているPNチップの数に対応する窓サイズパラメーターに設定することができる。
隣接セットのための探索窓サイズ「SRCH_WIN_N]基地局はこのパラメーターフィールドを、移動局が隣接セット内のパイロットを探索することになっているPNチップの数に対応する窓サイズパラメーターに設定することができる。
残りのセットのための探索窓サイズ「SRCH_WIN_R]基地局はこのパラメーターフィールドを、移動局が残りのセット内のパイロットを探索することになっているPNチップの数に対応する窓サイズパラメーターに設定することができる。
移動装置26は、PSMMまたはEPSMMを、移動装置26と通信している基地局に送信することができる。そのようなメッセージは、T−ADDより大きなエネルギーを有するすべてのパイロットを含むことができ、および主要なパイロットエネルギー値が所定の期間T−TDROP以上の期間、T−DROP以下に下がらなかった現在のアクティブパイロットセットのすべてのメンバーを含む。
基地局は、新しいアクティブセットを決定するためにPSMMまたはEPSMM内のパイロット強度測定を使用することができる。基地局はまたPSMMまたはEPSMM内のPN位相測定値を使用して移動装置に対する伝搬遅延を推定することができる。この推定値は、逆方向チャネル取得時間を低減するために使用することができる。
例示実施形態において、移動装置は、以下の3つの条件下でパイロットの強度の変化の検出に続いて、PSMMまたはEPSMM発生し、送信することができる。
1.隣接セットまたは残りのセットのパイロットの強度が閾値T_ADDを越えて発見される。
2.候補セットのパイロットの強度が、閾値T_COMP以上、アクティブセットのパイロットの強度を超える。
3.アクティブセット内のパイロットの強度が所定の期間T_TDROP以上、閾値T_DROPを下回る。
パラメーターT_ADD、パイロット検出閾値は移動装置により使用され、パイロットを、隣接セットまたは残りのセットから候補セットへの転送を引き起こし、そして、ハンドオフプロセスを開始するためにPSMMまたはEPSMMの送信を引き起こす。
パラメーターT_DROP、パイロットドロップ閾値は移動装置により使用され、アクティブセットおよび候補セット内のパイロットのためのハンドオフドロップタイマーを開始することができる。
パラメーターT_COMP、候補セット対アクティブセットの比較の閾値は、移動装置により使用され、候補セット内のパイロットがこのマージンだけアクティブセット内のパイロットの強度を超えるとき、PSMMまたはEPSMMを送信することができる。
パラメーターT_TDROP、ドロップタイマー値は、タイマー値であり、この後に、アクティブセットまたは候補セットのメンバーであるパイロットに対して移動装置により行動が取られ、パイロットの強度はT_DROPより大きくならない。パイロットが候補セットのメンバーならば、パイロットは隣接セットに移動することができる。
例示実施形態において、PSMMまたはEPSMMにおいて識別される基地局はそれらのパイロットPN系列オフセット、それらの対応する測定されたパイロットエネルギーおよび/またはパイロットが維持されるべきかどうかの表示により識別可能である。
この発明の他の実施形態において、移動局は、パイロット信号を監視することができ、上述した組、すなわち、アクティブセット、候補セット、および隣接セットの各々のメンバーを集計することができ、以下の線形関係に従って、現在のアクティブセットに対する変化が望ましいかどうかを決定することができる。
Y1=SOFT_SLOPE*COMBINED_PILOT+ADD_INTERCEPT (1)
Y2=SOFT_SLOPE*COMBINED_PILOT+DROP_INTERCEPT (2)
図5は、関係式(1)および(2)のグラフ表示を示す。動的閾値Y1およびY2は、デジベルで表しても良い結合されたパイロットエネルギー(すなわち、Ec/Io)の関数としてプロットすることができる。図に示すように、Y1およびY2の両方は、SOFT_SLOPEの勾配と、ADD_INTERCEPTおよびDROP_INTERCEPTのそれぞれのy−切片を有した線形関数である。
Y1は動的閾値であり、この閾値より上では、候補セットのパイロットの測定されたエネルギーは、移動装置が修正されたアクティブセットにそのエネルギーを加えることを要求することができる前に増大しなければならない、そしてY2は動的閾値であり、これより下のでは、アクティブセットのパイロットのエネルギーは、移動装置が、アクティブセットから候補セットにエネルギーを移動することを要求することができる前に、減少しなければならない。
パラメーターSOFT_SLOPEは、パイロットをアクティブセットに加えるための不等基準における勾配である。パラメーターADD_INTERCEPTおよびDROP_INTERCEPTは、それぞれ、アクティブセットにパイロットを加えるまたはアクティブセットからパイロットを落とすための不等基準内のy切片である。
関係式(1)および(2)から、特定のアクティブセットパイロットのエネルギーがY2を下回ると、パイロットは、候補セットに移動することができることがわかる。同じパイロットを修正されたアクティブセットに加え戻すために、2つの事柄の1つが生じ得る:COMBINED_PILOTの値がある量Δ1だけ減少するまたはパイロットの固有の測定されたエネルギーがある量Δ2だけ増大する。従って、Δ1およびΔ2は、それぞれCOMBINED_PILOTのヒステリシス値および個々のパイロットエネルギーであり、これらは、所定のパイロットがアクティブセットに反復的に入ったり出たりするのを防止するために必要かもしれないことがわかる。
従って、パイロットは、COMBINED_PILOT値がX1以下のとき、修正されたアクティブセットに加えられ、COMBINED_PILOTがX2以上のとき、アクティブセットから落とされる。
関係式(1)および(2)から以下のように示すことができる。
SOFT_SLOPE=Δ2/Δ1; (3)
DROP_INTERCEPT=T_DROP−X2*Δ2/Δ1;および (4)
ADD_INTERCEPT=DROP_INTERCEPT+Δ2 (5)
基地局は、共通制御チャネルまたは専用制御チャネル上のメッセージを移動装置に送信し、アクセスプロセス、パイロットサーチ、移動装置の性能、および/またはソフトハンドオフ手続きを支配することができる。
図4に図解するように、移動装置と通信している基地局は、拡張ハンドオフ指示メッセージ、一般ハンドオフ指示メッセージおよびユニバーサルハンドオフ指示メッセージを送信することにより移動装置から受信したPSMMまたはEPSMMに応答することができる。
他の実施形態によれば、基地局は、拡張ハンドオフ指示メッセージ、一般ハンドオフ指示メッセージ、またはユニバーサルハンドオフ指示メッセージを介してパラメーターSRCH_WIN_A、T_ADD、T_DROP、T_COMPおよびT_TDROPの値を変更可能である。さらに、基地局は、一般ハンドオフ指示メッセージまたはユニバーサルハンドオフ指示メッセージを介して、パラメーターSRCH_WIN_N、SRCH_WIN_R、SOFT_SLOPE、ADD_INTERCEPTおよびDROP_INTERCEPTの値も変更可能である。
この発明の一実施形態によれば、ソフトハンドオフパラメーターは移動装置26の位置についての位置情報に基づいて最適化することができる。移動装置26が新しいセクターまたはセルに入ると、ロケーションサーバーまたはエンティティは、経度および緯度を含む、移動装置の位置の地理的特徴を決定し、そのような位置情報をBSC14(図2)に送る。SBS48(図2)は、移動装置26の位置情報を用いて、位置データベース50(図2)から最適なシステムアクセスとハンドオフパラメーターの組を見つける。この発明の一実施形態によれば、位置データベース50は、ハンドオフパラメーターを、セルまたはセクター内の移動装置50の位置についての位置情報に関連付けるルックアップテーブルを含むことができる。以下に記載するように、基地局18は、移動装置がトラヒックチャネルを管理しているとき移動装置26に最適なハンドオフパラメーターの組を送ることができる。
図6は、例示ソフトハンドオフパラメーター最適化プロセスのフローチャートを示し、そして、図6は、この発明の一実施形態に従う、例示アクセスパラメーター最適化プロセスのフローチャートを示す。
移動装置がトラヒックチャネル上にあるとき、すなわち、双方向通話のとき、ステップ602において決定されるように、移動装置の現在のセクターサービスエリアの位置情報がステップ604において決定される。現在のセクターサービスエリアの位置情報に対応するハンドオフパラメーターの最適な組は、ステップ606において、例えば位置データベースから得ることができる。次に、ステップ608において、最適パラメーターは移動装置に送られる。基地局は、イントラヒック(in-traffic)システムパラメーターメッセージ内のパラメーターを送ることによりトラヒックチャネル上で動作している移動装置内のシステムアクセスおよびハンドオフパラメーターを修正することができる。このパラメーター最適化技術は、移動装置内のシステムアクセスおよびハンドオフパラメーターをマイクロレベルで更新するために、セクターレベルで適用することができ、ハンドオフ手続きを、移動装置の地理的特徴に、より敏感にさせる。従って、ハンドオフは、最適なハンドオフパラメーターに基づいてより容易にすることができ、これは、高トラヒック領域内のハンドオフの期間中および/または高いビルを移動または高いビルの回りを激しく回動するとき、呼のドロップアウトおよび貧弱なサービス性能を有利に防止する。
この発明の一実施形態において、移動装置の移動度は、セルまたはセクターを含む所定のサービスエリアに制限することができる。移動装置の位置情報が、移動装置が制限区域に入ったことを示すとき、基地局コントローラーは、移動装置にそのアクセスを失わさせ、立ち入り禁止区域内で通信リンクを実行または確立できないようにさせるパラメーターの組を送信することができる。
一実施形態において、ここに開示した方法およびシステムは、システムアクセスの現在の組を動的に更新し、および/またはソフトハンドオフパラメーターは所定の地理的領域を移動した移動局の最近の性能に基づく。例えば、インテリジェントシステムは、移動局が移動しようとしている同じルートを移動した移動局が不必要なハンドオフを完了したことを推定することができ、これは、システムの性能に主要な劣化を伴うことなく、回避することができた可能性がある。インテリジェントシステムはまた、同じ地理的領域において、移動局がオープンループ計算に基づいてより高いかつ不必要な送信電力でシステムにアクセスしたことを推定することができ、それゆえ、考慮中の移動装置はシステムをアクセスするためにより少ない電力を使用することができる。インテリジェントシステムは技術的によく知られている。
当業者は、いろいろな異なるテクノロジーおよび技術のいずれかを用いて表すことができることを理解するであろう。例えば、上述した記述全体を通して参照されるかもしれないデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界、磁性粒子、光学界、または光学粒子またはそれらの組合せにより表すことができる。当業者はさらに、ここに開示した実施の形態に関連して記載した種々の実例となる論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウエア、コンピュータソフトウエアまたは両方の組合せで実施できることを理解するであろう。このハードウエアとソフトウエアの互換性を明瞭に説明するために、種々の実例となる部品、ブロック、モジュール、回路、およびステップが一般にそれらの機能性の観点から上に記載された。そのような機能性がハードウエアまたはソフトウエアとして実現されるかは特定のアプリケーションおよび全体のシステムに課せられた設計制約に依存する。熟達した職人は、各特定のアプリケーションに対して記載した機能性を変形した方法で実施することができるが、そのような実施の判断は、この発明の範囲を逸脱するものとして解釈されるべきでない。
ここに開示された実施の形態に関連して記載された種々の実例となる論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)または他のプログラマブル論理装置、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウエアコンポーネント、またはここに記載した機能を実行するように設計されたいずれかの組合せを用いて実施または実行することができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってよいが、別の方法では、プロセッサは、いずれかの一般的なプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってよい。プロセッサはまた、計算装置の組合せとしても実施できる。例えば、DSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと協力した1つ以上のマイクロプロセッサまたはいずれかの他のそのような構成として実施することもできる。
ここに開示された実施の形態に関連して記載された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウエアにおいて、プロセッサにより実行されるソフトウエアモジュールにおいて、または両者の組合せにおいて直接具現化することができる。ソフトウエアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、脱着可能ディスク、CD−ROM、または技術的に知られているその他のいずれかの形態の記憶媒体に存在することができる。例示記憶媒体は、プロセッサに接続される。そのようなプロセッサは記憶媒体から情報を読み出し、記憶媒体に情報を書き込むことができる。別の方法では、記憶媒体は、プロセッサに集積可能である。プロセッサと記憶媒体はASICに存在してもよい。ASICはユーザ端末に存在してもよい。別の方法では、プロセッサと記憶媒体はユーザ端末内のディスクリートコンポーネントとして存在してもよい。
好適実施の形態の上述の記載は当業者がこの発明を製作または使用することを可能にするために提供される。これらの実施の形態に対する種々の変更は当業者には容易に明白であろう、そしてここに定義される包括的原理は発明力の使用なしに他の実施の形態に適用可能である。従って、この発明は、ここに示した実施の形態に限定されることを意図したものではなく、ここに開示した原理と新規な特徴に一致する最も広い範囲が許容されるべきである。
図1は、例示CDMAセルラー電話システムのブロック図である。 図2は、この発明の一実施の形態に従って、ハンドオフを容易にするためのシステムの簡単化されたブロック図である。 図3は基地局と移動局の一実施の形態の簡単化されたブロック図である。 図4は、ソフトハンドオフを実行するためのサービスネゴシエーション手続きを図解する図である。 図5は、ソフトハンドオフパラメーターの組を示す図である。 図6は、この発明に従って、ソフトハンドオフパラメーター最適化プロセスを示すフローチャートである。 図7は、この発明に従うアクセスパラメーター最適化プロセスを示すフローチャートである。

Claims (44)

  1. 下記を具備する無線通信システム:
    第1のトランシーバー;
    第2のトランシーバー;
    前記第1のトランシーバーと通信する第3のトランシーバー;および
    前記第3のトランシーバーの現在位置に基づいて決定される最適パラメーターの組を用いて、前記第1のトランシーバーから前記第2のトランシーバーにソフトハンドオフを達成するように構成されたコントローラー。
  2. 前記コントローラーは、さらに、前記第3のトランシーバーの現在位置を決定するように構成された、請求項1のシステム。
  3. 前記現在の位置は、セルサービスエリア内のセクターの位置を含む、請求項2記載のシステム。
  4. 前記最適パラメーターの組は、最適システムアクセスパラメーターの組および最適ソフトハンドオフパラメーターの組を含む、請求項1のシステム。
  5. 前記コントローラーは、さらに前記最適ソフトハンドオフパラメーターの組を決定するように構成された、請求項4のシステム。
  6. 前記コントローラーは、さらに、前記最適システムアクセスパラメーターの組を決定するように構成された、請求項4のシステム。
  7. 下記を具備する移動装置:
    前記移動装置の現在位置に基づいて決定される最適システムアクセスパラメーターの組を受信するように構成された受信器装置;および
    前記受信した最適システムアクセスパラメーターの組に基づいて前記移動装置を制御するように構成されたコントローラー。
  8. 下記を具備する移動装置:
    前記移動装置の現在位置に基づいて決定される最適ソフトハンドオフパラメーターの組を受信するように構成された受信器装置;および
    前記受信した最適ソフトハンドオフパラメーターの組に基づいて第1の基地局から第2の基地局へのソフトハンドオフを達成するように構成されたコントローラー。
  9. 前記コントローラーは、前記移動装置の現在位置を決定するようにさらに構成された、請求項8の移動装置。
  10. 前記現在の位置は、セルサービスエリアの位置を含む、請求項9の移動装置。
  11. 前記現在位置は、セルサービスエリア内のセクタの位置を含む、請求項9の移動装置。
  12. 前記受信器装置は、前記移動装置の前記現在位置に基づいて決定される最適システムアクセスパラメーターの組を受信するようにさらに構成された、請求項8の移動装置。
  13. 前記受信した最適システムアクセスパラメーターの組に基づいて前記移動装置の性能を制御する手段をさらに具備する、請求項12の移動装置。
  14. 下記を具備する基地局:
    移動装置の現在位置に基づいて決定される最適システムアクセスパラメーターの組を送信するように構成された送信器装置;および
    前記最適システムアクセスパラメーターの組に基づいて前記移動装置を制御するように構成されたコントローラー。
  15. 下記を具備する基地局:
    第1のサービスエリア内の移動装置の現在位置に基づいて決定される最適ソフトハンドオフパラメーターの組を前記移動装置に送信するように構成された送信器装置;および
    前記最適なソフトハンドオフパラメーターの組に基づいて第1のサービスエリアから第2のサービスエリアへのソフトハンドオフを達成するように構成されたコントローラー。
  16. 前記コントローラーは、前記第1のサービスエリア内の前記移動装置の現在位置を決定するようにさらに構成される、請求項15の基地局。
  17. 前記第1のサービスエリアは、セルサービスエリアを含む、請求項15の基地局。
  18. 前記第1のサービスエリアは、セルサービスエリア内のセクターを含む、請求項15の基地局。
  19. 前記コントローラーは、前記ソフトハンドオフの組を決定するようにさらに構成される、請求項15の基地局。
  20. 前記送信器装置は、第1のサービスエリア内の前記移動装置の現在位置に基づいて決定される最適システムアクセスパラメーターの組を送信するようにさらに構成される、請求項15の基地局。
  21. 前記コントローラーは、前記最適システムアクセスパラメーターの組に基づいて前記移動装置の性能を制御するようにさらに構成される、請求項20の基地局。
  22. 前記コントローラーは、前記最適ソフトハンドオフの組および最適システムアクセスパラメーターの組を決定するようにさらに構成される、請求項21の基地局。
  23. 下記を具備する、ソフトハンドオフを達成する方法:
    第1のサービスエリア内の移動装置の現在位置を決定する;
    前記移動装置の現在位置に基づいて、最適パラメーターの組を決定する;および
    前記最適パラメーターの組を用いて、第1のサービスエリアから第2のサービスエリアへのソフトハンドオフを達成する。
  24. 前記最適なパラメーターの組を決定することは、最適システムアクセスパラメーターの組を決定することおよび最適ソフトハンドオフパラメーターの組を決定することを含む、請求項23の方法。
  25. 下記を具備する、移動装置内の現在のパラメーターの組を更新する方法:
    第1サービスエリア内の前記移動装置の現在位置を決定する;
    前記移動装置の前記現在位置に基づいて最適なパラメーターの組を決定する;および
    前記最適なパラメーターの組を用いて前記移動装置内の現在のパラメーターの組を更新する。
  26. 前記最適なパラメーターの組を決定することは、最適システムアクセスパラメーターの組および最適ソフトハンドオフパラメーターの組を決定することを含む、請求項25の方法。
  27. 前記現在位置は、セルサービスエリア内のセクターを含む、請求項25の方法。
  28. 下記を具備する、電気通信システム内の移動装置の移動度を制限する方法:
    前記移動装置の現在位置を決定する;
    前記移動装置の前記現在位置に基づいてパラメーターの組を決定する;および
    前記移動装置の前記現在位置が、立ち入り禁止区域内にあるなら、前記移動装置が、前記パラメーターの組に基づいて実行するのを防止する。
  29. 前記パラメーターの組を決定することは、システムアクセスパラメーターの組およびハンドオフパラメーターの組を決定することを含む、請求項28の方法。
  30. 前記移動装置が実行することを防止することは、前記移動装置が、ハンドオフを達成することを防止することを含む、請求項29の方法。
  31. 前記移動装置が実行することを防止することは、前記移動装置が、システムアクセスするのを防止することを含む、請求項29の方法。
  32. 下記を具備する、ソフトハンドオフを達成する方法を具現化するコンピューター読み出し可能媒体:
    第1のサービスエリア内の移動装置の現在位置を決定する;
    前記移動装置の現在位置に基づいて最適なパラメーターの組を決定する;および
    前記最適なパラメーターの組を用いて前記第1のサービスエリアから第2のサービスエリアへのソフトハンドオフを達成する。
  33. 下記を具備する、移動装置内のパラメーターの組を更新する方法を具現化するコンピューーター読み出し可能媒体:
    前記移動装置の現在位置を決定する;
    前記移動装置の現在位置に基づいて最適なパラメーターの組を決定する;および
    前記最適なパラメーターの組を用いて前記移動装置内の現在のパラメーターの組を更新する。
  34. 下記を具備する、電気通信システム内の移動装置の移動性を制限する方法を具現化するコンピュータ読み出し可能媒体:
    前記移動装置の現在位置を決定する;
    前記移動装置の前記現在位置に基づいてパラメーターの組を決定する;および
    前記移動装置の前記現在位置が立ち入り禁止区域内にあるなら、前記移動装置が、前記パラメーターの組に基づいて実行するのを防止する。
  35. 下記を具備する、ソフトハンドオフを達成する装置:
    第1サービスエリア内の移動装置の現在位置を決定する手段;
    前記移動装置の前記現在の位置に基づいて、最適なパラメーターの組を決定する手段;および
    前記最適なパラメーターの組を用いて、前記第1のサービスエリアから第2のサービスエリアへのソフトハンドオフを達成する手段。
  36. 下記を具備する、ソフトハンドオフを達成するための装置:
    メモリ装置;および
    前記メモリ装置と通信可能に接続されたデジタルシグナル処理(DSP)装置、前記DSPは、
    第1サービスエリア内の移動装置の現在位置を決定する;
    前記移動装置の現在位置に基づいて最適なパラメーターの組を決定する;および
    前記最適なパラメーターの組を用いて、第1サービスエリアから第2サービスエリアへのソフトハンドオフを達成する;
    ことができる。
  37. 下記を具備する、移動装置において、パラメーターの組を更新する装置:
    前記移動装置の現在位置を決定する手段;
    前記移動装置の前記現在位置に基づいて最適なパラメーターの組を決定する手段;および
    最適なパラメーターの組を用いて、前記移動装置内の現在のパラメーターの組を更新する手段。
  38. 下記を具備する、移動装置においてパラメーターの組を更新する装置:
    メモリ装置;および
    前記メモリ装置と通信可能に接続されるデジタルシグナル処理(DSP)装置、前記DSPは、
    前記移動装置の現在位置を決定する;
    前記移動装置の前記現在位置に基づいて、最適なパラメーターの組を決定する;および
    前記最適なパラメーターの組を用いて前記移動装置内の現在のパラメーターの組を更新する。
  39. 下記を具備する、電気通信システム内の移動装置の移動性を制限する装置:
    前記移動装置の現在位置を決定する手段;
    前記移動装置の前記現在位置に基づいてパラメーターの組を決定する手段;および
    前記移動装置の前記現在位置が立ち入り禁止区域にあるなら、前記移動装置が、前記パラメーターの組に基づいて実行することを阻止する手段。
  40. 下記を具備する、電気通信システム内の移動装置の移動性を制限する装置:
    メモリ装置;および
    前記メモリ装置と通信可能に接続されるデジタルシグナル処理(DSP)装置、前記DSPは、
    前記移動装置の前記現在位置に基づいてパラメーターの組を決定する;および
    前記移動装置の前記現在位置が立ち入り禁止区域内にあるなら、前記移動装置が前記パラメーターの組に基づいて実行することを阻止する手段。
  41. 下記を具備する、移動装置およびインテリジェントシステムを含む電気通信システム内のシステムパラメーターを最適化する方法:
    前記インテリジェントシステムにより、地理的領域内の前記移動装置の性能を追跡する;および
    前記移動装置が、前記地理的領域を再び横切るなら、前記移動装置の性能に基づいて、システムパラメーターを最適化する。
  42. 下記を具備する、移動装置およびインテリジェントシステムを含む電気通信システム内のシステムパラメーターを最適化する方法を具現化するコンピューター読み出し可能媒体:
    前記インテリジェントシステムにより、地理的領域内の前記移動装置の性能を追跡する;および
    前記移動装置が、前記地理的領域を再び横切るなら、前記移動装置の性能に基づいて、システムパラメーターを最適化する。
  43. 下記を具備する、電気通信システム内のシステムパラメーターを最適化する装置:
    前記インテリジェントシステムにより、地理的領域内の前記移動装置の性能を追跡する手段;および
    前記移動装置が、前記地理的領域を再び横切るなら、前記移動装置の性能に基づいて、システムパラメーターを最適化する手段。
  44. 下記を具備する、電気通信システム内のシステムパラメーターを最適化する装置:
    メモリ装置;
    前記メモリ装置と通信可能に接続されたインテリジェントシステム、前記インテリジェントシステムは、地理的領域内の移動装置の性能を追跡することができる;および
    前記メモリ装置と通信可能に接続されたデジタルシグナル処理(DSP)装置、前記DSPは、前記移動装置が、前記地理的領域を再び横切るなら、前記移動装置の性能に基づいて前記システムパラメーターを最適化することができる。
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