JP2006517775A - 受信地域を判定し、オーバレイ通信システム間を切り換える方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】端末が、現在の無線通信システム（例えばパケットデータシステム）の受信地域の下にあるか否かを判定し、現在のシステムから別の無線通信システム（例えば音声／データシステム）へ切り換える技術。一つの方法では、現在のシステムにおける少なくとも一つの基地局のために、少なくとも一つのパラメータの少なくとも一つの測定値が先ず得られる。この測定値は、ＳＮＲ測定値であるかもしれない。（一般に測定基準閾値とタイマとともに）測定基準がこの測定値に基づいて導出され、現在のシステムの受信地域内に端末があるか否かを判定するために用いられる。この端末が、現在のシステムの受信地域の外にあると考えられるならば、別のシステムへの切換が開始される。これら２つのシステムは、少なくとも１つの共通サービス（例えばパケットデータサービス）を提供する。

Description

本発明は一般に通信に関し、更に詳しくは、端末のための受信地域を判定し、オーバレイ通信システムの間で切り換えるための技術に関する。

無線通信システムは、例えば音声、パケットデータ等の様々なタイプの通信を提供するために広く適用される。これらのシステムは、利用可能なシステムリソースを共有することによって、複数のユーザとの通信をサポートすることができるマルチアクセスシステムでありうる。そのようなマルチアクセスシステムの例は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、及び周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システムを含む。ＣＤＭＡシステムは、例えばＩＳ−２０００、ＩＳ−８５６、ＩＳ−９５、Ｗ−ＣＤＭＡ等のような一つ又は複数の規格を実施するために設計されうる。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００及び／又はＩＳ−８５６を実施しうるＣＤＭＡシステムである。ＴＤＭＡシステムは、例えばＧＳＭ等の一つ又は複数の規格を実施するように設計されうる。ＧＳＭシステムは、パケットデータ送信のためにＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）を実施しうる。これらの種々の規格は、当該技術分野でよく知られている。

幾つかの通信システム（例えば、ＩＳ−２０００、Ｗ−ＣＤＭＡ、及びＧＳＭ／ＧＰＲＳを実施するようなもの）は、音声及びパケットデータサービスをサポートすることができる。それぞれのサービスのタイプは、要求のセットによって特徴付けられる。例えば、音声サービスは一般に、比較的厳しく固定された遅延のみならず、全てのユーザのための
固定でかつ共通のサービスグレード（ＧＯＳ）を必要とする。一方、パケットデータサービスは、異なるユーザのために異なるＧＯＳを許容することができ、更に、可変の遅延量を許容することができる。両方のタイプのサービスをサポートするために、通信システムは先ず、音声ユーザに対してシステムリソースを割り当て、次に、より長い遅延を許容することができるパケットデータユーザに対して残りのシステムリソースを割り当てる。

幾つかの通信システム（例えば、ＩＳ−８５６を実施するような）は、パケットデータ送信のために最適化される。これは一般に、大きなトラフィックバーストによって中断された長い静寂の期間によって特徴付けられる。ＩＳ−８５６システムのために、システムリソースの大部分は、一度に一人のユーザに対して割り当てられ、これによって、サービスを受けているユーザのためのパケットデータレートを大幅に増加させる。

サービスプロバイダ／ネットワークオペレータは、複数の通信システムを適用し、その加入者のために高度なサービスを提供する。例えば、サービスプロバイダは、大きな地理的エリアのための音声及びパケットデータサービスの両方サポートすることができる一つのシステムを適用し、パケットデータ利用が高くなると予想される場所である「ホットスポット」のためにパケットデータサービスをサポートすることができる別のシステムを適用する。これら２つのシステムの受信地域エリアは、一般に少なくとも部分的にオーバラップし、これらシステムは、「オーバレイ」システムとして考慮される。マルチモード／ハイブリッド端末は、その位置及び所望するサービスに依存して、これらシステムのうちの一つからサービスを受信することができる。そのようなオーバレイシステムにおけるチャレンジの幾つかは、（１）個々のシステムの受信地域境界を判定すること、及び（２）端末がこれらシステム間を切り換えるべき時を決定することを含んでいる。

従って、当該技術分野では、端末のための受信地域を判定し、オーバレイ通信システム間を切り換える技術に対するニーズが存在する。

ここでは、現在のシステム（例えば、パケットデータシステム）の受信地域の下に端末があるか否かを判定し、もしも適切である場合には、現在のシステムから別のシステム（例えば音声／データシステム）へ切り換える技術が提供される。受信地域を判定し、複数のオーバレイシステムの間で切換を行うための種々のスキームは、測定基準、測定基準閾値、タイマ、その他の要因、又はこれらの組み合わせに基づいて実施される。

この測定基準は、パラメータ、又は一つ又はパラメータの関数でありうる。典型的なパラメータは信号品質である。これは、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）によって定量化される。典型的な測定基準はＳｗｉｔｃｈ測定基準である。これは、一つ又は複数のセット内（例えば、後述するアクティブセット、候補セット、及び隣接セットから選択された）の基地局から受信された信号（例えばパイロット）のＳＮＲの関数である。

測定基準閾値は、固定値であるか、動作条件に依存した順応的な値であるかもしれない。測定基準閾値は、（１）現在のシステムの受信地域境界が正確に判定され、及び／又は（２）端末が現在のシステムから早すぎたり、又は遅すぎたりして切り換わらないように選択される。タイマは、（１）端末が現在のシステムの受信地域の内部／外部にあることを断続的に示すことがないように、及び（２）ノイズの多い測定値によって、受信地域外の表示が、あまりに頻繁に誤通知されることがないように、ヒステリシスを提供するために使用される。タイマは、固定された持続時間、又は動作条件に依存した可変の持続時間のためのものである。

第一の通信システムから第二の通信システムへと端末を切り換える一つの具体的な方法では、第一の通信システム内の少なくとも一つの基地局のために、少なくとも一つのパラメータの少なくとも一つの測定値が先ず取得される。この少なくとも一つの測定値はＳＮＲ測定値でありうる。そして、測定基準がこの少なくとも一つの測定値に基づいて導出され、第一の通信システムの受信地域内に端末があるか否かを判定するために（一般に測定基準閾値とタイマとともに）用いられる。もしもこの端末が、第一の通信システムの受信地域の外にあると考えられるならば、第二の通信システムへの切換が開始される。

この第一及び第二の通信システムは、少なくとも一つの共通サービス（例えばパケットデータサービス）を提供する。第一のシステムは例えばＩＳ−８５６システムであり、第二のシステムは例えばＩＳ−２０００システムである。第一のシステムから第二のシステムへの切換は、一つの切換スキームに基づき、第二のシステムから第一のシステムへ戻る切換は、別の切換スキームに基づきうる。例えば、もしも第一及び第二のシステムが異なっていれば、２つの異なる切換スキームが使用される。

本発明の種々の局面及び実施例が、以下に更に詳細に説明される。

本発明の特徴、性能、及び利点は、同一符号が全体を通じて対応している図面と連携したときに、以下に説明した詳細記述から明らかになるであろう。

「典型的」という用語は、例、インスタンス、又は例示として役立つことを意味するために使用される。ここで「典型的」として称されるいかなる実施例又は設計は、その他の実施例又は設計に対して好適であるとか有利であると解釈される必要は無い。

ここに記載された技術は、ＩＳ−２０００、ＩＳ−８５６、ＩＳ−９５、Ｗ−ＣＤＭＡ、及びＧＳＭシステムのような種々の通信システムのために使用される。これらの技術は、（１）少なくとも部分的にオーバラップする受信地域エリアを持ち、（２）サービス中の可能な中断を許容できる共通サービス（例えばパケットデータ）を提供する複数（例えば２つ）の通信システムのために使用される。例として、このシステムの一つは、音声及びパケットデータサービスを提供するＩＳ−２０００システム（一般に「１ｘ」システムとも称される）でありうる。また、このシステムの別の一つは、パケットデータサービスを提供するＩＳ−８５６システム（一般に「１ｘＥＶ−ＤＯ」システムとも称される）でありうる。明確さのために、これらの技術は、音声／データシステム及びパケットデータシステムのために以下に記述される。音声／データシステムは、例えばＩＳ−２０００、Ｗ−ＣＤＭＡ、又はＧＳＭ／ＧＰＲＳシステムであり、パケットデータシステムは、例えばＩＳ−８５６システムである。

図１は、典型的な配置１００の図を示している。これによって、パケットデータシステムは、音声／データシステムをオーバレイしている。音声／データシステムは、大規模な地理的エリアのために音声／パケットデータ受信地域を提供するように適用されている。パケットデータシステムは、パケットデータ利用が高くなることが期待されている地域である「ホットスポット」のためにパケットデータ受信地域を提供するように適用されている。

音声／データシステムは、これら基地局の受信地域エリア１０２内に位置している移動局のために音声及びパケットデータサービスを提供する多くの基地局１０４を含む。同様に、パケットデータシステムは、これら基地局の受信地域エリア１１２内に位置しているアクセス端末のためにパケットデータサービスを提供する多くの基地局１１４を含む。単純化のために、基地局１０４，１１４と移動局／アクセス端末１０６が図１に示されている。基地局１０４，１１４は、（図１に示すように）異なるサイトに配置されるか、又は同じサイトにともに配置される。また、図１に示すように、パケットデータシステムの受信地域エリアは、隣接していないかもしれず、音声／データシステムの受信地域エリア内の隔離された島であるかもしれない。あるいは、音声／データシステムの受信地域エリアとオーバラップしているかもしれない。

基地局１０４は、基地局のために制御及び調整を与える基地局コントローラ（ＢＳＣ）１２０に接続している。同様に、基地局１１４は、基地局のために制御及び調整を与えるＢＳＣ１２２に接続している。ＢＳＣ１２０，１２２は更に、音声／データシステムとパケットデータシステムとの両方のためにパケットデータサービスをサポートするパケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）１３０に接続している。

一般に、基地局は、移動局及びアクセス端末と通信するための固定局である。この固定局は、基地トランシーバシステム、アクセスポイント、Ｎｏｄｅ Ｂ、又はその他の専門用語でも称される。移動局とアクセス端末とは、固定局と通信し、遠隔局、無線通信デバイス、ユーザ機器（ＵＥ）、又はその他の専用用語でも称される。単純化のために、用語「基地局」及び「端末」は、以下に示す記述において、それぞれ固定局、及び固定局と通信するデバイスのために使用される。

各端末は、どのような瞬間においても、順方向リンク及び／又は逆方向リンク上の一つ又は複数の基地局と通信する。順方向リンク（すなわちダウンリンク）は、基地局から端末への通信リンクを称し、逆方向リンク（すなわちアップリンク）は、端末から基地局への通信リンクを称する。もしもソフトハンドオフがサポートされているならば、端末は、複数の基地局と同時に通信する。例えば、ＩＳ−２０００とＷ−ＣＤＭＡとは、順方向及び逆方向リンクのためのソフトハンドオフをサポートし、ＩＳ−８５６は、逆方向リンクのためのソフトハンドオフをサポートするが、順方向のためのソフトハンドオフをサポートしない。

端末は、モバイルであることが可能であり、音声／データシステム及びパケットデータシステムの受信地域エリアにわたって移動するかもしれない。強化されたサービスを提供するために、端末は、これらシステムの受信地域境界を正確に判定し、適切な場合にはこれらシステム間でスムーズに切り換えられることが非常に望ましい。例えば、端末は、パケットデータシステムと通信するかもしれない。もしも端末が移動しており、パケットデータシステムの受信地域エリアの端に達した場合、サービスを受信し続けることができるように、端末は、音声／データシステムに切り換えることが望ましい。この切換は、早すぎて起こるべきではない。なぜなら、必要でないときにより効率的なパケットデータシステムから去ることは、パケットデータ送信のための性能を幾分失う結果になるからである。

この切換はまた、遅すぎて起こるべきでもない。なぜなら、条件が悪くなった後にパケットデータシステムから去ることは、性能低下という結果になるからである。

ここに記載された技術は、複数システム間のスムーズな遷移を提供する。ある局面では、現在のシステム（例えばパケットデータシステム）の受信地域境界を判定するための技術が提供される。別の局面では、これらシステム間での切換のために技術が提供される。これは再選択とも称される処理である。これら技術を以下に詳細に説明する。

無線通信システムの受信地域境界は、種々の方法で判定される。上述したように、パケットデータシステムから音声／データシステムへ、端末が早すぎて、又は遅すぎて切り換わることのないように、パケットデータシステムの受信地域境界を正確に判定することが非常に望ましい。更に、受信地域境界判定は、実施が簡単になるように、容易に利用可能なパラメータに基づくべきである。

受信地域境界を判定するために良く用いられるパラメータはＳＮＲである。これは、受信した信号品質の指標である。端末で受信された信号のＳＮＲは、一般に、受信した信号に含まれるパイロットの強度を測定することによって取得される。パイロットは、既知のデータパターンに基づいて生成され、既知の方法によって処理された基準信号である。ＳＮＲはまた、チップ毎のエネルギーの、ノイズ及び干渉の合計に対する比（Ｅ_Ｃ／Ｉ_０）としても与えられる。従って、ＳＮＲ、パイロット信号強度、及びＥ_Ｃ／Ｉ_０は、信号品質を示すために用いられる同義用語であり、区別なく使用されうる。基地局から受信した信号のＳＮＲは、その基地局に対する通信リンクの条件を推定するために使用される。

慣例的に、ＣＤＭＡシステムの受信地域境界は、このシステムの基地局から受信されたパイロットの信号強度と、Ａｄｄ及びＤｒｏｐの閾値のセットとに基づいて判定される。各端末は、端末がここから十分な信号強度のパイロットを受信する全ての基地局を含むアクティブセットを保持している。基地局は、もしも、そのパイロット信号強度がＡｄｄ閾値を超えているのであればアクティブセットに追加される。逆に、もしも、そのパイロット信号強度がＤｒｏｐ閾値より下に下がっているのであればアクティブセットから削除される。もしもアクティブセット内に少なくとも一つの基地局が存在する（すなわち、アクティブセットが空ではない）のであれば、端末は、このシステムの受信地域内にあるものと考えられる。

慣例的に、Ａｄｄ閾値は、ヒステリシスを与えるために、Ｄｒｏｐ閾値よりも高くなるように選択される。ヒステリシスは、基地局が断続的に追加されることと、パイロット信号強度測定値における変動のためにアクティブセットから削除されることを回避する。この測定値変動は、通信リンク内のノイズと変化とに起因する。しかしながら、もしもＡｄｄ閾値がＤｒｏｐ閾値よりも高いのであれば、このシステムに入る端末によって観察された受信地域エリアは、このシステムから出て行く端末によって観察された受信地域エリアよりも小さい。これは、システムに入る時は、少なくとも一つのパイロットの信号強度が（より高い）Ａｄｄ閾値よりも上にある場合、端末は、システムの受信地域内にあると考えられるからである。一方、システムから出て行く時は、もしもいずれのパイロットの信号強度も（より低い）Ｄｒｏｐ閾値よりも上にない場合、端末は、システムの受信地域外にあると考えられるからである。もしも従来の方法が、パケットデータシステムの受信地域境界を判定するために使用されるのであれば、パケットデータシステムを出て行く時に、端末によってより大きな受信領域エリアが観察されることから、端末は、パケットデータシステムから音声／データシステムへと遅すぎて切り換わるであろう。

受信地域境界を決めるため、及び／又はシステム間の切換を行うための第一のスキームでは、端末によって受信された信号（例えばパイロット）のＳＮＲに基づいて計算されたＳｗｉｔｃｈ測定基準に基づいて、システムの受信地域内に端末が存在するか否かが判定される。端末は、異なるカテゴリーにおける基地局の複数のセットを保持する。例えば、ＩＳ−８５６システムについては、各端末は、以下に示すセット、すなわちアクティブセット（ＡＳＥＴ）、候補セット（ＣＳＥＴ）、及び隣接セット（ＮＳＥＴ）を保持する。
・アクティブセット（ＡＳＥＴ）は、端末が順方向リンク上でデータ送信を要求する基地局を含む。
・候補セット（ＣＳＥＴ）は、そのパイロットが十分なＳＮＲで端末によって受信されたが、アクティブセットには含まれていない基地局を含む。
・隣接セット（ＮＳＥＴ）は、アクティブセット内の基地局の隣になるようにシステムによって公表された基地局を含む。

Ｓｗｉｔｃｈ測定基準は、種々の方法で定義されうる。一つの実施例では、Ｓｗｉｔｃｈ測定基準は以下のように定義される。
（Ｓｗｉｔｃｈ測定基準）＝（アクティブセット及び候補セット内の全パイロットのＥ_Ｃ／Ｉ_０の合計）＋Ｍａｘ（隣接セット内のパイロットのＥ_Ｃ／Ｉ_０） ・・・（式１）
ここで、Ｅ_Ｃ／Ｉ_０は、ＳＮＲの指標である。この実施例は、Ｓｗｉｔｃｈ測定基準の計算において、アクティブセット及び候補セット内の基地局に選択を与える。

別の実施例では、Ｓｗｉｔｃｈ測定基準は以下のように定義される。
（Ｓｗｉｔｃｈ測定基準）＝Ｍａｘ（アクティブセット、候補セット、及び隣接セット内のパイロットのＥ_Ｃ／Ｉ_０） ・・・（式２）
この実施例は、Ｓｗｉｔｃｈ測定基準の計算においてアクティブセット、候補セット、及び隣接セット内の全ての基地局を等しく考慮する。

別の実施例では、Ｓｗｉｔｃｈ測定基準が以下のように定義される。
（Ｓｗｉｔｃｈ測定基準）＝（アクティブセット内の全パイロットのＥ_Ｃ／Ｉ_０の合計）＋Ｍａｘ（候補セットと隣接セット内のパイロットのＥ_Ｃ／Ｉ_０） ・・・（式３）
この実施例は、アクティブセット内の基地局に選択を与える。

別の実施例では、Ｓｗｉｔｃｈ測定基準は、以下のように定義される。
（Ｓｗｉｔｃｈ測定基準）＝Ｍａｘ（（アクティブセット内の全パイロットのＥ_Ｃ／Ｉ_０の合計）、（候補セットと隣接セット内のパイロットのＥ_Ｃ／Ｉ_０）） ・・・（式４）
Ｓｗｉｔｃｈ測定基準はまた、別の方法でも定義され、これも本発明の範囲内である。更に、Ｓｗｉｔｃｈ測定基準は、何れか一つのセット又は任意のセットの組み合わせ内の基地局から受信したパイロットについてのＳＮＲに基づいて計算される。例えば、Ｓｗｉｔｃｈ測定基準は、（１）アクティブセット内の基地局から受信したパイロット、又は（２）アクティブセット及び候補セット内の基地局から受信したパイロット、についてのＳＮＲにのみ基づいて計算される。もしもＳｗｉｔｃｈ測定基準の計算に特定のセットが用いられていなければ、そのセットは空のセットとして見られる。

第一のスキームでは、システムによって定義された通常の方法でこれら３つのセットの各々に基地局に加えられたり、これらセットの各々から基地局が削除される。Ｓｗｉｔｃｈ測定基準は、定期的（例えば、パイロット測定値が利用可能なときにはいつでも）又は必要に応じて、端末によって受信されたパイロットのＳＮＲに基づいて計算される。Ｓｗｉｔｃｈ測定基準はその後、Ｓｗｉｔｃｈ閾値と共に用いられ、この端末が、システムの受信地域内にあるか否かが判定される。

ＳＮＲ測定値における変動のために、端末が受信地域内にあるか、又は受信地域外にあるかを端末が断続的に判定することのないように、ヒステリシスを与えるためにＳｗｉｔｃｈタイマも使用される。例えば、もしもＳｗｉｔｃｈ測定基準がＳｗｉｔｃｈタイマ持続期間の間、Ｓｗｉｔｃｈ閾値よりも下であるならば、端末はシステムの受信地域の外にあるものと考えられる。

図２は、第一のスキームに従って、現在のシステム（例えば、パケットデータシステム）の受信地域境界を判定し、別のシステム（例えば、音声／データシステム）に切り換える処理２００の実施例のフロー図を示す。まず、現在のシステムにおける基地局から端末によって受信された信号（例えばパイロット）のＳＮＲに基づいてＳｗｉｔｃｈ測定基準が計算される（ステップ２１０）。Ｓｗｉｔｃｈ測定基準は、上述したように、様々な方法で計算される。現在のシステムの受信地域の中に未だに端末があるか否かの判定が、Ｓｗｉｔｃｈ測定基準、Ｓｗｉｔｃｈ閾値、及びＳｗｉｔｃｈタイマに基づいてなされる（ステップ２２０）。ステップ２２０の実施を図３に記載する。ステップ２１０，２２０は、定期的であるか、あるいはＳＮＲ測定値が利用可能なときにはいつでも実行される。

もしも端末が現在のシステムの受信地域内にあるとステップ２４０で判定されると、処理はステップ２１０に戻る。そうでなければ、この端末が、現在のシステムの受信地域を出たという表示が、オプションで提供される（破線の箱で示されたステップ２５０）。もしも十分なＳＮＲのパイロット又は信号が別のシステムから受信された場合、端末は別のシステム（例えば、音声／データシステム）に切り換わるか、あるいは代替システムを探索する（ステップ２６０）。その後、処理が終了する。

図３は、図２の処理２００の具体的な実施のフロー図を示す。この実施では、上述したようにしてＳｗｉｔｃｈ測定基準が先ず計算される（ステップ２１０）。ステップ２２０，２４０では、先ず、Ｓｗｉｔｃｈ測定基準がＳｗｉｔｃｈ閾値より下であるか否かが判定される（ステップ３２２）。もしも答えが「Ｎｏ」であれば、端末は、現在のシステムの受信地域内にまだあり、処理はステップ２１０に戻る。

そうでなければ、ステップ３２２で判定されたように、もしもＳｗｉｔｃｈ測定基準がＳｗｉｔｃｈ測定基準より下であれば、Ｓｗｉｔｃｈタイマがスタートする（ステップ３２４）。その後、Ｓｗｉｔｃｈタイマが満了したか否かが定期的に判定される（ステップ３２６）。もしもこの答えが「Ｎｏ」であれば、現在のＳＮＲ測定に基づいて、Ｓｗｉｔｃｈ測定基準が、現在の時間瞬間について計算される（ステップ３２８）。そして、新たに計算されたＳｗｉｔｃｈ測定基準が未だにＳｗｉｔｃｈ閾値より下にあるか否かが再び判定される（ステップ２３０）。もしもこの答えが「Ｙｅｓ」であれば、処理はステップ３２４に戻る。この実施では、Ｓｗｉｔｃｈタイマの満了の前の任意の時間において、Ｓｗｉｔｃｈ測定基準がＳｗｉｔｃｈ閾値より上に上がれば（すなわち、ステップ２３０に対する答えが「Ｎｏ」であれば）、端末は、現在のシステムの受信地域内にあると考えられ、処理はステップ２１０に戻る。

そうでなければ、もしもＳｗｉｔｃｈタイマ持続期間の全体にわたってＳｗｉｔｃｈ測定基準がＳｗｉｔｃｈ閾値の下にある（すなわち、ステップ３２６の結果が「Ｙｅｓ」である）のであれば、オプションとして、この端末が、現在のシステムの受信地域を出たとの表示が与えられる（ステップ２５０）。

一般的には、もしも少なくとも一つの利用可能なパイロットがこのシステムから受信された場合にのみ別のシステムに切り換えるのが望ましい。この要求は、（例えば、エレベータに入って）現在のシステムでの受信地域を一時的に失い、パケットデータシステム及び音声／データシステムの両方からの信号が受信されないときに、端末が他のシステムに切り換わる条件を回避する。

したがって、ステップ２６０では、別のシステム（例えば、音声／データシステム）に切り換えるために、別のシステムから受信した少なくとも一つの信号又はパイロットのＳＮＲがＡｄｄ閾値を超えたか否かの判定がまずなされる（ステップ３６２）。もしも答えが「Ｙｅｓ」であれば、端末は、この別のシステムに切り換わる（ステップ３６４）。そうでない場合には、端末は、現在のシステムにとどまる（ステップ３６６）。図３には示されていないが、単純化のために、ステップ３６６の後、端末は、（１）Ｓｗｉｔｃｈ測定基準を定期的に計算し、（２）もしもＳｗｉｔｃｈ測定基準がＳｗｉｔｃｈ閾値を超えたのであればステップ２１０に戻り、（３）もしもＳｗｉｔｃｈ測定基準がＳｗｉｔｃｈ閾値より下にあり続ければステップ３６２に戻る。この処理は、ステップ２６０の後に終了する。

上述した第一のスキームは、具体的かつ典型的な実施例を示す。様々なその他のスキームもまた、システムの受信地域境界を判定し、２つのオーバレイシステム間の切換を行うために工夫される。これらのスキームは、以下に示す一つ又は複数、すなわち、
・測定基準（ｆで示される）、
・測定基準閾値（ｇで示される）、
・及びタイマ（ｈで示される）
に基づいて実施される。その他の要因もまた考慮され、これも本発明の範囲内にある。

測定基準ｆは、パラメータ、あるいは一つ又は複数のパラメータの関数である。測定基準のために使用されるパラメータの例は、（１）基地局から受信した信号（例えばパイロット）のＳＮＲ、及び（２）基地局から受信したオーバヘッド信号のエラーレートを含む。測定基準のための典型的な関数は、第一のスキームにおけるＳｗｉｔｃｈ測定基準である。これは、複数のセット内の基地局から受信した信号のＳＮＲの関数である。

測定基準は、（１）現在のシステムの受信地域内に端末があるか否か、及び／又は（２）現在のシステムから別のシステムに切り換えるか否かを直接的又は間接的に判定するために使用される。例えば、第一のスキームのＳｗｉｔｃｈ測定基準は、受信地域を直接的に判定するために使用される。

測定基準閾値ｇは、固定値、又は動作条件に依存する順応的な値であるかもしれない。例えば、測定基準閾値は、（１）アクティブセット、候補セット、及び／又は隣接セット内の基地局の数、（２）測定基準を計算するために使用されるパラメータのための測定値、等に基づくかもしれない。測定基準閾値はまた、その他のシステムのために取得された測定値に基づいて導出されうる。例えば、測定基準ｆは、現在のシステム（例えばパケットデータシステム）内の基地局から受信した信号のＳＮＲの関数であるかもしれず、測定閾値は、別のシステム（例えば音声／データシステム）内の基地局から受信した信号のＳＮＲの関数であるかもしれない。そして、端末のための受信地域は、
ｆ（ＳＮＲ_ｐｄｓ）＞ｇ（ＳＮＲ_ｖｄｓ） ・・・（式５）
のように判定される。ここでＳＮＲ_ｖｄｓは、音声／データシステムにおける基地局のＳＮＲを示し、ＳＮＲ_ｐｄｓは、パケットデータシステムにおける基地局のＳＮＲを示し、ｆ及びｇは異なる関数である。一般に、測定基準閾値は、（１）現在のシステムの受信地域境界が正確に判定され、及び／又は（２）端末が現在のシステムから早すぎたり、遅すぎたりして切り換わらないように選択される。

タイマｈは、（１）端末が、現在のシステムの受信地域の中及び外にあることを断続的に示すことがなく、（２）ノイズの多い測定値によって、受信地域外表示が極めて頻繁に誤宣言されることがないようにヒステリシスを与えるために使用される。タイマは、固定持続期間、又は動作条件に依存する可変持続期間のためのものである。タイマは、誤表示（すなわち、そのような場合ではないときに、受信地域外であることを誤表示すること）の特定のレートを達成できる限りできるだけ短いように選択される。タイマを使用する必要がない（すなわち、タイマが零に設定される）場合もある。ヒステリシスは、タイマの代わりに別の手段によって与えられることもできる。あるいは、単に省略されることもできる。

一例として、第一のスキームのために、測定基準は、アクティブセット（すなわちｆ（ＡＳＥＴ））内の基地局のために取得された唯一のパラメータ値の関数、アクティブセット及び候補セット（すなわちｆ（ＡＳＥＴ、ＣＳＥＴ））内の基地局のために取得されたパラメータ値の関数、又は３つ全てのセット（すなわちｆ（ＡＳＥＴ、ＣＳＥＴ、ＮＳＥＴ））内の基地局のために取得されたパラメータ値の関数でありうる。測定基準閾値は、固定値（すなわちｇ）、アクティブセットのためのパラメータ値の関数（すなわちｇ（ＡＳＥＴ））等でありうる。同様に、タイマは、固定値（すなわちｈ）、アクティブセットのためのパラメータ値の関数（すなわちｈ（ＡＳＥＴ））等でありうる。

図４Ａ乃至図４Ｃは、オーバレイシステムにおける端末のための受信地域の判定を説明する簡略ブロック図を示す。図４Ａでは、一つ又は複数のパラメータのための値が測定基準計算ユニット４１２に与えられ、測定基準ｆを計算するために測定基準計算ユニット４１２によって使用される。パラメータは、現在のシステム（及びおそらくはその他のシステム）内の基地局から受信した信号のためのＳＮＲでありうる。測定基準ｆは、その後、受信地域判定ユニット４１４ａに与えられ、端末が現在のシステムの受信地域内にあるか否かを判定するために受信地域判定ユニット４１４ａによって使用される。図４Ａでは、ユニット４１４ａが、測定基準ｆのみの関数Ｓ_ａに基づいて受信地域を判定する。ユニット４１４ａは、受信地域内又は受信地域外の何れかの表示を提供する。これは、現在のシステムから別のシステムへの切換を開始するために用いられる。

図４Ｂでは、測定基準ｆと、測定基準閾値ｇとが受信地域判定ユニット４１４ｂに与えられ、受信地域判定ユニット４１４ｂによって使用される。受信地域判定ユニット４１４ｂは、測定基準ｆと測定基準閾値ｇとの両方の関数Ｓ_ｂ（ｆ、ｇ）に基づいて受信地域を判定する。ユニット４１４ｂはまた、受信地域内又は受信地域外の何れかの表示を提供する。

図４Ｃでは、測定基準ｆ、測定基準閾値ｇ、及びタイマｈが、受信地域判定ユニット４１４ｃに提供される。受信地域判定ユニット４１４ｃは、３つ全ての量ｆ、ｇ、ｈの関数Ｓ_ｃ（ｆ、ｇ、ｈ）に基づいて受信地域を判定する。ユニット４１４ｃはまた、受信地域内又は受信地域外の何れかの表示を提供する。

測定基準、測定基準閾値、及び／又はタイマは、端末製造時、動作時、又はその他の時間において提供される。あるいは、測定基準、測定基準閾値、及び／又はタイマは、放送シグナリング、又はその他の手段によって端末に提供される。

オーバレイシステム間の切換は、例えば、システムの受信地域エリア、システムに与えられているサービスの種類等のようなその他の考慮に基づいても実現される。図１に示すように、パケットデータシステムの受信地域エリアは、音声／データシステムの受信地域エリアとは別であるか、及び／あるいはそれよりも小さいかもしれない。この場合、パケットデータシステムから音声／データシステムへの切換は、一つのスキーム（例えば、上述した第一のスキーム）に基づき、音声／データシステムからパケットデータへの切換は、別のスキームに基づいているかもしれない。

オーバレイシステム間の切換のための第２のスキームでは、音声／データシステムからパケットデータシステムへの切換は、端末のための好適なシステム、端末の動作状態、端末によって取得された受信地域、及び端末の現在のデータ要求のうちの一つ又は複数に基づきうる。その他の基準もまた考慮することができ、これも本発明の範囲内にある。

一般に、端末は、可能な場合にはいつでも好適なシステムに切り換わり、そこにとどまるべきである。もしも端末が、音声／データシステムの受信地域の下にあるが、このパケットデータシステムが、パケットデータ送信のための好適なシステムとして設定されているのであれば端末は、以下に示す一つ又は複数の基準に基づいて判定されるように、適切な場合に、パケットデータシステムに切り換え戻るべきである。

一つの基準として、パケットデータシステムへの切り換え戻りは、端末の現在の動作状態に依存しうる。もしも端末が現在、音声／データシステムからサービスを受信しているのであれば、この時点におけるパケットデータシステムへの切り換えは、端末によって現在受信されているサービスの分裂又は切断をおこすであろう。従って、端末は、パケットデータシステムに切り換わる前に、休止状態（すなわち、音声／データシステムからどのサービスも受信していない状態）になるまで待つことができる。ＩＳ−２０００システムの場合、この切り換えは、端末のためのパケットデータサービスが休止状態にある場合に実行される。

別の基準として、パケットデータシステムへの切り換え戻りは、この端末が、パケットデータシステムの受信地域の下にある場合にのみ開始される。例えば、もしもパケットデータシステム内の少なくとも一つの基地局から受信した信号のＳＮＲがＡｄｄ閾値よりも上にあるのであれば、この条件は真実であるかもしれない。

別の基準として、パケットデータシステムへの切り換え戻りは、もしもこの端末が、送るためのデータを持っているか、あるいは例えばオーバヘッドシグナリングによって切り換えが指示されている場合にのみ実行される。もしも端末がアイドル状態にあり、送るためのデータを持っていないときにパケットデータシステムに切り換わるのであれば、両方のシステムからのオーバヘッドシグナリングのための監視が必要とされる。これは、より多くの電力を消費し、待機状態時間を減らす。これらはともに望ましいことではない。

パケットデータシステムから音声／データシステム及びその逆への切り換えのために使用される２つのスキームは、所望の結果を達成するように定義される。もしも端末がアイドル状態にあれば、パケットデータシステムから音声／データシステムへの切り換えは、必要な場合に端末がシステムにアクセスするのが困難になる可能性を低減し、電池消費を低減するために望ましい（なぜなら、そうしないと端末は２つのページングチャネルを監視する必要があるからである）。もしも端末が、接続状態（すなわち、トラフィックチャネル）にある場合には、パケットデータシステムから音声／データシステムへの切り換えは、受信地域の端において、パケットデータシステムの劣化したエアインタフェース上に長く残ることなく、端末が音声／データシステムのより良いエアインタフェース内で動作することを保証するために望ましい。音声／データシステムからパケットデータシステムへの切り換えは、パケットデータ送信のためのより高い性能を得るために望ましい。

図５は、複数の通信システムと通信することができる端末１０６ｘの実施例のブロック図を示す。端末１０６ｘは、図１に示す端末のうちの任意の一つであり、携帯電話、ハンドセット、無線装置、モデム、又はその他の装置あるいは設計である。

端末１０６ｘでは、複数システム内の基地局によって送信された順方向リンク信号が、アンテナ５１２によって受信され、受信機ユニット（ＲＣＶＲ）５１４に提供される。アンテナ５１２から受信された信号は一般に、複数の基地局の各々によって送信された順方向リンク信号の一つ又は複数のインスタンスを含む。受信機ユニット５１４は、受信した信号を処理（例えば、フィルタ、増幅、及び周波数ダウンコンバート）し、処理した信号をデジタル化し、データサンプルを提供する。

復調器（Ｄｅｍｏｄ）５１６は、その後、受信したシステムに従って、このデータサンプルを処理する。復調器５１６は、受信した信号における複数の信号インスタンスを処理し、一つ又は複数の基地局のうちの何れかのために復調されたシンボル及びパイロット推定値を得るレーキ受信機を実装しうる。ＣＤＭＡシステムの場合、特定の基地局のためのパイロット推定値を取得するための復調器５１６による処理は、（１）復元された基地局に割り当てられた擬似ランダムノイズ（ＰＮ）シーケンスを用いてデータサンプルを逆拡散すること、（２）この逆拡散されたサンプルを、パイロットチャネルのためにチャネル化されたコードを用いてデカバすること、及び（３）このデカバされたパイロットシンボルをフィルタして、パイロット推定値を与えることを含む。ＣＤＭＡシステムの場合、特定の基地局のために復調されたシンボルを取得するための復調器５１６による処理は、（１）復元された基地局に割り当てられたＰＮシーケンスを用いてデータサンプルを逆拡散すること、（２）この逆拡散されたサンプルを、復元された各トラフィックチャネルのためのチャネル化コードを用いてデカバすること、及び（３）このデカバされたシンボルを、パイロット推定値を用いてデータ復調し、基地局によって送信されたシンボルの推定値である復調されたシンボルを得ることを含む。デコーダ５１８は、この復調されたシンボルを更に処理（例えば、逆インタリーブ及びデコード）し、デコードされたデータを提供する。これは、データバッファ５２０に格納される。

復調器５１６及び／又はコントローラ５３０は更に、受信した各基地局のためのパイロット推定値を処理し、基地局のためのＳＮＲを判定する。復調器５１６及び／又はコントローラ５３０は更に、受信した基地局それぞれの復調されたシンボル又はパイロット推定値を処理し、基地局のためのＳＮＲを推定する。一つ又は複数の基地局のＳＮＲは、測定基準を計算するために測定基準計算ユニット５３３によって使用される。測定基準、測定基準閾値、及びタイマは、この端末が、複数のシステムの各々の受信地域の中にあるか外にあるかを判定するために受信地域判定ユニット５３６によって使用される。ユニット５３６によって提供された受信地域内／受信地域外表示は、オーバレイシステム間の切り換えを開始するために（おそらくは、その他の情報とともに）使用される。

コントローラ５３０は、端末１０６ｘ内の種々の処理ユニットの動作を指示する。コントローラ５３０は、ユニット５３４，５３６を実現するようにも設計されうる。メモリユニット５３２は、端末１０６ｘ内の種々の処理ユニットによって使用されるデータ及びプログラムコードを格納する。端末１０６ｘ内の種々の処理ユニット間のインタフェースを提供するためにバス５４０が使用される。

受信地域を判定し、オーバレイシステム間で切り換えを行うためにここで記述した技術は、種々のシステムのために使用されうる。一般に、これらの技術は、同一種類のサービス（例えばパケットデータ）を提供することが可能な任意の２つのシステム間を切り換えるために使用される。例えば、これら技術は、（１）ｃｄｍａ２０００とＩＳ−８５６システムの間、（２）ｃｄｍａ２０００とＧＳＭ／ＧＰＲＭシステムの間、（３）ｃｄｍａ２０００とＷ−ＣＤＭＡシステムの間、（４）Ｗ−ＣＤＭＡとＧＳＭ／ＧＰＲＭシステムの間等を切り換えるために使用される。

ここに記載した技術は様々な手段によって実施される。例えば、これら技術は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせで実施される。ハードウェア実施のために、受信地域を判定すること、及び／又はオーバレイシステム間の切り換えを開始することのために使用される素子は、一つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ここで記載された機能を実現するために設計されたその他の電子ユニット、又はこれらの組み合わせ内で実現される。ソフトウェア実施のために、ここで記載した技術は、ここで記載した機能を実現するモジュール（例えば処理、関数等）を用いて実現される。ソフトウェアコードは、メモリユニット（例えば図５に示すメモリユニット５３２）内に格納され、プロセッサ（例えばコントローラ５３０）によって実行される。メモリユニットは、プロセッサの内部、又はプロセッサの外部に実装される。いずれの場合であれ、当該技術分野で知られている種々の手段を経由してプロセッサに通信可能なように接続されている。

上述した開示された実施例の記述は、当該技術分野におけるいずれの熟練者であっても、本発明を実施又は利用できるように提供される。これら実施例に対する様々な変形は、当該技術分野における熟練者に対して容易に明らかであって、ここで定義された一般的な原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく他の実施例に適用されうる。従って、本発明は、ここで示された実施例に限定されることを意図しておらず、ここで開示された原理及び斬新な特徴と一致した最も広い範囲にしたがっていることを意図している。

図１は、パケットデータシステムが音声／データシステムをオーバレイしている典型的な配置を示す。 図２は、現在のシステムの受信地域境界を判定し、別のシステムへ切り換える処理を示す。 図３は、現在のシステムの受信地域境界を判定し、別のシステムへ切り換える処理を示す。 図４Ａは、オーバレイシステムにおける端末のための受信地域の判定を示す簡単なブロック図を示す。 図４Ｂは、オーバレイシステムにおける端末のための受信地域の判定を示す簡単なブロック図を示す。 図４Ｃは、オーバレイシステムにおける端末のための受信地域の判定を示す簡単なブロック図を示す。 図５は、複数の通信システムと通信することができる端末のブロック図を示す。

Claims (31)

1. 端末を第一の無線通信システムから第二の無線通信システムへ切り換える方法であって、
   前記第一の通信システム内の少なくとも一つの基地局について、少なくとも一つのパラメータの少なくとも一つの測定値を得ることと、
   前記少なくとも一つの測定値に基づいて測定基準を導出することと、
   前記測定基準に基づいて、前記端末が前記第一の通信システムの受信地域内にあるか否かを判定することと、
   前記端末が前記第一の通信システムの受信地域の外にあるものと考えられるのであれば、前記第二の通信システムへの切り換えを開始することとを備える。
2. 請求項１に記載の方法において、前記第二の通信システムへの切り換えは、十分な信号品質を持った少なくとも一つの信号が、前記第二の通信システムから受信された場合にのみ開始される。
3. 請求項１に記載の方法において、前記測定基準は、前記通信システム内の基地局から前記端末によって受信された信号の品質に基づいて導出される。
4. 請求項１に記載の方法において、アクティブセット、候補セット、及び隣接セットから選択された一つ又は複数のセット内の基地局から前記端末によって受信された信号の品質に基づいて導出される。
5. 請求項１に記載の方法において、前記判定することは、更に、測定基準閾値に基づく。
6. 請求項５に記載の方法において、前記測定基準閾値は固定値である。
7. 請求項５に記載の方法において、前記測定基準閾値は、順応的な値である。
8. 請求項５に記載の方法において、前記測定基準閾値は、前記第二の通信システムのために取得された一つ又は複数の測定値に基づいて判定される。
9. 請求項５に記載の方法において、前記判定することは、更に、タイマに基づく。
10. 請求項９に記載の方法において、前記測定基準が前記タイマの持続時間にわたって前記測定基準閾値よりも下であるならば、前記端末は、前記第一の通信システムの受信地域の外にあると考えられる。
11. 請求項１０に記載の方法において、前記タイマ持続時間は、順応的な値である。
12. 請求項１１に記載の方法において、前記タイマ持続時間は、前記第一の通信システムのために取得された一つ又は複数の測定値に基づいて判定される。
13. 請求項１に記載の方法において、前記第二の通信システム内の少なくとも一つの基地局が、十分な信号品質で、前記端末によって受信された場合にのみ前記切り換えが開始される。
14. 請求項１に記載の方法において、前記第一及び第二の通信システムは、少なくとも一つの共通のサービスを提供する。
15. 請求項１に記載の方法において、前記少なくとも１つの共通のサービスはパケットデータサービスを含む。
16. 請求項１に記載の方法において、前記第一の通信システムはＩＳ−８５６システムであり、前記第二の通信システムはｃｄｍａ２０００システムである。
17. 端末であって、
    第一の無線通信システム内の少なくとも一つの基地局のために、少なくとも一つのパラメータの少なくともひとつの測定値を取得し、前記少なくとも一つの測定値に基づいて測定基準を導出するように動作する測定基準計算ユニットと、
    前記測定基準に基づいて、前記第一の通信システムの受信地域内に前記端末があるか否かを判定するように動作する受信地域判定ユニットと、
    前記端末が前記第一の通信システムの受信地域の外にあると考えられる場合には、第二の無線通信システムへの切り換えを開始するように動作するコントローラとを備える。
18. 請求項１７に記載の端末において、前記測定基準は、十分な信号品質で前記端末によって受信された前記第一の通信システム内の基地局を含むアクティブセットに関連している。
19. 請求項１７に記載の端末において、アクティブセット、候補セット、及び隣接セットから選択された一つ又は複数のセット内の基地局から、前記端末によって受信された信号の品質に基づいて導出される。
20. 装置であって、
    第一の無線通信システム内の少なくとも一つの基地局のために、少なくとも一つのパラメータの少なくとも一つの測定値を取得する手段と、
    前記少なくとも一つの測定値に基づいて測定基準を導出する手段と、
    前記測定基準に基づいて、前記第一の通信システムの受信地域内に前記端末があるか否かを判定する手段と、
    前記端末が前記第一のシステムの受信地域の外にあると考えられる場合には、第二の無線通信システムへの切り換えを開始する手段とを備える。
21. 第一の無線通信システム内の少なくとも一つの基地局のために、少なくとも一つのパラメータの少なくとも一つの測定値を受信し、
    前記少なくとも一つの測定値に基づいて測定基準を導出し、
    前記測定基準に基づいて、前記第一の通信システムの受信地域内に端末があるか否かを判定し、
    前記第一の通信システムの受信地域の外に前記端末があると考えられる場合には、第二の無線通信システムへの切り換えを開始するためにデジタル情報を変換することが可能なデジタル信号処理装置に通信可能に接続されたメモリ。
22. 無線通信システム内の端末のための受信地域を判定する方法であって、
    前記無線通信システム内の少なくとも一つの基地局のために、少なくとも一つの信号品質測定値を取得することと、
    前記少なくとも一つの信号品質測定値に基づいて測定基準を導出することと、
    前記測定基準に基づいて前記無線通信システムの受信地域内に前記端末があるか否かを判定することとを備える。
23. 請求項２２に記載の方法において、前記測定基準は、アクティブセット、候補セット、及び隣接セットから選択された一つ又は複数のセット内の基地局について、信号品質測定値に基づいて導出される。
24. 請求項２２に記載の方法において、前記測定基準は、前記少なくとも一つの信号品質測定値の合計に基づいて導出される。
25. 請求項２２に記載の方法において、前記測定基準は、前記少なくとも一つの信号品質測定値の最大値に基づいて導出される。
26. 請求項２２に記載の方法において、前記測定基準がタイマの持続時間にわたって測定基準閾値より下であれば、前記端末は、前記無線通信システムの受信地域の外にあると考えられる。
27. 複数の通信システムの間で端末を切り換える方法であって、
    前記端末のための好適なシステムを識別することと、
    前記端末の動作状態を判定することと、
    前記端末によって取得された受信地域を判定することと、
    前記端末の現在のデータ要求を判定することと、
    前記端末のための好適なシステム、前記端末の動作状態、前記端末によって取得された受信地域、及び前記端末の現在のデータ要求に基づいて前記複数の通信システムの間で前記端末を切り換えることとを備える。
28. 請求項２７に記載の方法において、もしも前記好適なシステムの受信地域の下であれば、前記端末は前記好適なシステムに切り換えられる。
29. 請求項２７に記載の方法において、もしも前記端末がアイドル動作状態にあり、現在サービスを受信していないのであれば、前記端末は、前記好適なシステムに切り換えられる。
30. 請求項２７に記載の方法において、前記好適なシステムはパケットデータシステムであり、前記端末は、もしも送るデータがある場合には、前記好適なシステムに切り換わる。
31. 装置であって、
    端末のための好適なシステムを識別する手段と、
    前記端末の動作状態を判定する手段と、
    前記端末によって取得された受信地域を判定する手段と、
    前記端末の現在のデータ要求を判定する手段と、
    前記端末のための好適なシステム、前記端末の動作状態、前記端末によって取得された受信地域、及び前記端末の現在のデータ要求に基づいて複数の通信システムの間で前記端末を切り換える手段とを備える。

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