JP2007282252A - Ｃｄｍａシステムのハンドオフ適応 - Google Patents

Abstract

【課題】無線装置のハンドオフタイミングを決定する方法を提供する。
【解決手段】ハンドオフ周波数、エネルギーレベルの交差、移動局の移動、エネルギーの変動及び信号品質からなるグループから選択される呼び出し特性が現在の状態に関連しているか判断し、関連していると判断した場合、呼び出し特性に基づいてタイムアウトの適応値を動的に設定し移動局のアクティブセットにパイロットを追加、削除したりするパイロットの切り換えを低減する。
【選択図】図４

Description

（関連出願に対するクロス・リファレンス）
本出願は、２０００年７月２５日に出願された米国仮特許出願番号６０／２２０，６７５号の恩典を主張し、その全開示を参照によりこれに援用する。
本発明は、無線通信装置に関し、より詳細に述べれば、ＣＤＭＡを基礎とする無線通信のためのハンドオフ方法に関する。

セルラ電話は、非特許文献１に記載されるような符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）セルラ電話通信システムを含む各種標準の下で動作する。ＣＤＭＡは、一意的なコードシーケンスの使用を通じてチャンネルを作り出すスペクトル拡散多元アクセスディジタル通信に関する技術である。ＣＤＭＡシステムにおいては、高レベルの混信の存在下においても信号を受信することが可能であり、実際に受信される。信号受信の実用的な限界は、チャンネル状態に依存するが、上記非特許文献１のＩＳ−９５標準に記述されたシステムにおけるＣＤＭＡ受信は、静的チャンネルに関して、信号より１８ｄＢ大きい混信の存在下において行なうことが可能である。通常、それより低いレベルの混信ならびに動的チャンネル状態でシステムは動作する。

ＣＤＭＡ標準を使用する移動局は、パイロット追加スレッショルド値Ｔ＿ＡＤＤより充分に強いパイロットを求めて、近隣基地局の「パイロットチャンネル」を継続的にサーチする。移動局が、ある基地局によってカバーされる領域から別の基地局によってカバーされる領域に移動するとき、その移動局は、特定パイロットを「近隣セット」から「候補セット」に進め、１ないしは複数の基地局に、「パイロット強度測定メッセージ」を介して「近隣セット」から「候補セット」への昇格を通知する。基地局は、その「パイロット強度測定メッセージ」に従って「アクティブセット」を決定し、「ハンドオフディレクションメッセージ」を介して移動局に「アクティブセット」を通知する。移動局は、各基地局のパイロットの強度がパイロット削除スレッショルド値Ｔ＿ＤＲＯＰを超えている限り、古い基地局および新しい基地局との通信を維持する。パイロットの１つがパイロット削除スレッショルド値より小さい値まで弱くなると、移動局は、基地局に変更を通知する。それに続いて基地局が、新しい「アクティブセット」を決定した場合には、移動局にその新しい「アクティブセット」を通知する。基地局による通知に応答して、移動局は、弱くなったパイロットを「近隣セット」に降格する。

パイロットを移動局の「アクティブセット」に追加または削除することは、ハンドオフにいくつかの問題をもたらす。第１に、移動局が同時に複数のパイロットをアクティブにする可能性がある。第２に、システムのキャパシティが低下する。第３に、ハンドオフメッセージ数の増加の結果として移動局と基地局の間に過剰な信号の送信が生じる。移動局の「アクティブセット」にパイロットを追加したり削除したりするパイロットの切り換えを低減する方法ならびにシステムを提供することが望まれている。

（非特許文献１）
ＴＩＡ／ＥＩＡ， ＩＳ−９５， Ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ−Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｄｕａｌ−Ｍｏｄｅ Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｓｙｓｔｅｍ（１９９３年７月発行）
（発明の要約）
無線装置のハンドオフタイミングを決定する方法を提供する。この方法は、呼び出し特性の選択を含む。この呼び出し特性が評価されて、それが現在の状態に関連しているか否かが決定される。呼び出し特性が関連している場合には、ハンドオフタイムアウトのための適応値が、当該呼び出し特性を基礎として決定される。ハンドオフタイムアウトは、その適応値にセットされる。

添付図面及び以下の説明において、１ないしは複数の実施例の詳細が示される。本発明のこのほかの特徴、目的、および利点については、説明ならびに図面、および特許請求の範囲から明らかなものとなろう。

なお、これらの図面において、同様な参照記号は同様の要素を示す。

（詳細な説明）
図１は、好ましい無線通信システムの構成を示している。移動交換センタ１０２は、基地局１０４ａ〜１０４ｋと通信する（１つの接続だけが示されている）。基地局１０４ａ〜１０４ｋ（包括的に１０４）は、セル１０８ａ〜１０８ｋ（包括的に１０８）内の移動局１０６へデータを送信し、かつ移動局１０６からデータを受信する。セル１０８は、地理的な領域に対応しており、１つの基地局によってサービスが行われる。実際上は、前述の地理的な領域が、しばしばある程度重なり合う。

移動局１０６は、基地局１０４からのデータの受信、および基地局１０４へのデータの送信を行なうことができる。１つの実施例においては、移動局１０６が符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）技術に従ってデータの送受信を行なう。ＣＤＭＡは、無線通信装置のモバイルユーザに電話システムを介したデータの交換を可能にする通信技術であり、それにおいては無線信号によってデータが無線装置へ送信され、また無線装置からデータが送信される。本発明での使用に特に適しているＣＤＭＡのバージョンを定義する標準のセットには、ＩＳ−９５， ＩＳ−９５Ａ， ａｎｄ ＩＳ−９５Ｂ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ−Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｄｕａｌ−Ｍｏｄｅ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｓｙｓｔｅｍｓ （ＩＳ−９５，ＩＳ−９５Ａ，およびＩＳ−９５Ｂのデュアルモードスペクトル拡散システムに関する移動局基地局互換標準）、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−２０００−２， Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ｃｄｍａ２０００ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｓｙｓｔｅｍｓ （ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−２０００−２の、ｃｄｍａ２０００スペクトル拡散システムに関する物理レイヤ標準）、及び、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−２０００−５， Ｕｐｐｅｒ Ｌａｙｅｒ （Ｌａｙｅｒ ３） Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ｃｄｍａ２０００ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｓｙｓｔｅｍｓ （ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−２０００−５の、ｃｄｍａ２０００スペクトル拡散システムに関するアッパーレイヤ（レイヤ３）シグナリング標準）を含み、それらの全てに関し、各々の全体が参照によりここに援用される。

ＣＤＭＡ標準の下に、セル１０８ｂに隣接する追加のセル１０８ａ、１０８ｃ、１０８ｄ、および１０８ｅが、通信を中断することなく、移動局１０６によるセルの境界の横断を可能にする。これは、隣接セル内の基地局１０４ａ、１０４ｃ、１０４ｄ、および１０４ｅが、移動局１０６に関するデータの送受信のタスクを引き受けるためである。移動交換センタ１０２は、マルチセル領域内の移動局１０６に関する送受信におけるすべての通信を調整する。したがって移動交換センタ１０２は、多くの基地局１０４と通信することができる。

移動局１０６は、音声もしくはデータの通信を行ないつつ、セル１０８内を自由に移動することができる。ほかの電話システムユーザとのアクティブな通信を行っていない移動局１０６は、それにもかかわらず、セル１０８内の基地局１０４からの送信を継続的にスキャンし、それにより通信リンクを確立する充分な強度を有するパイロットを検出する。それに加えて、移動局１０６は、パイロットのエネルギーレベルが充分に強くない基地局１０４を削除することができる。

そのような移動局１０６の一例は、セル１０８ｂ内をドライブしながらセルラ電話を用いて会話を行なう自動車のドライバによって使用されているセルラ電話である。図２を参照すると、無線システムの一部が示されている。セルラ電話は、基地局１０４ｂによって生成されたパイロットを監視することによって基地局１０４ｂとの通信を同期させる。電源がオンの間は、移動局１０６が、基地局１０４ｂに対応するパイロットはもとより、ほかの基地局１０４からのパイロット、たとえば基地局１０４ｄおよび１０４ｅからのパイロットに対応する、複数の所定のＣＤＭＡシステム周波数を継続的にスキャンする。別の基地局１０４ｄからのパイロットを検出すると、移動局１０６は、そのパイロットを「アクティブセット」に追加するためのハンドオフシーケンスを開始する。同様に、「アクティブセット」のパイロットのエネルギーレベルが充分に弱くなり、かつハンドオフタイムアウト値Ｔ＿ＴＤＲＯＰが経過したと決定された場合、移動局１０６は、そのパイロットを削除するためのハンドオフシーケンスを開始する。

無線通信標準では、通常はネットワークによって与えられる静的Ｔ＿ＴＤＲＯＰ値を使用することを移動局に要求する。パイロットの追加スレッショルドＴ＿ＡＤＤおよび削除スレッショルドＴ＿ＤＲＯＰは、同様に、追加的な「パイロットセットメンテナンス」パラメータとして通常はネットワークによって与えられる。静的なＴ＿ＴＤＲＯＰの値は、すべてのパイロットに対して使用される。静的Ｔ＿ＴＤＲＯＰ値の使用は、頻繁なパイロットのアクティブセットへの追加や削除を生じさせる場合がある。

図３は、本発明の内容に従った「パイロットセットメンテナンス」およびハンドオフ処理のフローチャートを示している。このハンドオフ処理には、ハンドオフタイムアウトの値Ｔ＿ＴＤＲＯＰを、パイロット毎に動的に選択する方法が含まれている。１つの実施例においては、この値は、許容値の範囲内から選択することが可能であり、この場合、ネットワークが、移動局１０６への送信を行なう基地局１０４を介してその種のパラメータ情報を送信する。それらのパラメータは、オーバーヘッドメッセージ、パラメータメッセージ、トラフィックまたはアイドルメッセージ、もしくはハンドオフメッセージ内に含ませることができる。ネットワークは、公称ハンドオフタイムアウト値ならびにその公称値に関する範囲を指定することによって、あるいは最大値および最小値を指定することによって上記の範囲を指定することができる。この範囲は、式もしくはテーブルを参照することにより間接的に指定されても良い。１つの実施例においては、この範囲が、ネットワークよって、ＩＳ−９５−Ａ標準に含められている静的Ｔ＿ＴＤＲＯＰテーブル内において、１つの指標として指定されても良い。別の実施例においては、適応されたハンドオフタイムアウトが、数式２の２つの式の間に制限されるような、公称値に関する「ハンドオフタイムアウト偏差」によってその範囲を指定しても良い。この場合においては、ネットワークが「公称ハンドオフタイムアウト」パラメータと「ハンドオフタイムアウト偏差」パラメータを送信するだけでよい。

数式２

ネットワークは、ネットワークエンジニアリングの結果としてのパラメータ値を用いて、あるいは最小パフォーマンス標準に対する適合をもたらす既知のパラメータ値を用いて調整され、あるいは構成されることが可能である。

Ｔ＿ＴＤＲＯＰ値の動的な選択は、好都合にもシステムの信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を改善し、能力を向上し、シグナリングオーバーヘッドを低減し、かつ呼び出しが誤って打ち切られる可能性を低減する。ここに述べるハンドオフ処理は、単なる例示であって非限定的である。本発明の範囲は、ここに述べられているハンドオフ処理に限定されない。それに加えて、ハンドオフ処理が移動局内において実行されるものとして説明されるが、本発明の範囲は、基地局や移動交換センタといった別のシステム構成要素内において完全に、あるいは部分的にその処理を実行することを含むものである。

ブロック２００においては、移動局１０６が基地局１０４からのパイロットをサーチし、それらのエネルギーを測定する。パイロットのエネルギーが測定されたとき、処理はブロック２０２に進み、有限インパルス応答フィルタ、または移動平均もしくは平均の使用等によってパイロットエネルギーが平滑化される。ブロック２０４に進むと、「アクティブセット」がチェックされて、そのパイロットがアクティブか否か、つまりそのパイロットがアクティブセットに含まれているか否かが決定される。そのパイロットがアクティブでない場合には、ブロック２０６において、パイロットを追加するための最小必要エネルギーレベルＴ＿ＡＤＤに対して、そのパイロットのエネルギーレベルが検査される。そのパイロットのエネルギーレベルがＴ＿ＡＤＤを超えていないときは、制御は処理のスタートであるブロック２００に戻る。そのパイロットのエネルギーレベルがＴ＿ＡＤＤを超えているときには、ブロック２０８において、移動局１０６がそのパイロットを「候補セット」に移動し、現在の基地局に対して「パイロット強度測定メッセージ」（ＰＳＭＭ）を送信して、そのパイロットを「アクティブセット」に追加することを要求する。そして、ブロック２１０に進み、移動局１０６がパイロット削除ハンドオフタイムアウト値Ｔ＿ＴＤＲＯＰに関する適応値を決定する。その後のハンドオフ処理のステップにおいて、このＴ＿ＴＤＲＯＰの値は、そのパイロットを削除する要求を送信すべきか決定するために、そのパイロット信号エネルギーが所定のレベルを下回る持続時間と比較される。適応済みＴ＿ＴＤＲＯＰの値は、パイロット毎に決定される。

本実施例におけるハンドオフ処理では、Ｔ＿ＴＤＲＯＰの値がそれぞれの特定のパイロットに対して、そのパイロットを追加するハンドオフ要求の時点で適応される。本発明の範囲は、Ｔ＿ＴＤＲＯＰの値を周期的に適応することをはじめ、ハンドオフ処理における別の時点、たとえばパイロットの削除を要求するブロック２３０の時点において適応することも含む。別の実施例においては、パイロットのエネルギーがスレッショルドと交差したとき、ネットワークからパラメータ情報が更新されたとき、あるいはパイロットのエネルギーを測定するときに適応を行なうことが可能である。それに加えて、単一のＴ＿ＴＤＲＯＰの値を動的に決定し、すべてのパイロットに、あるいは特定セットのパイロットに適用しても良い。これらのセットは、たとえば「アクティブセット」、「近隣セット」、「候補セット」、および「残余セット」とすることができる。

ブロック２０４に戻り、検出されたパイロットがアクティブパイロットである場合には、制御がブロック２１２のタイマ操作に進み、そのパイロットを削除するか否かを決定する。ブロック２１４は、そのパイロットに対応するタイマが動作しているか、あるいは停止しているかをチェックする。タイマが動作していなければ、処理はブロック２１６に進む。Ｅｃ／ＩｏがＴ＿ＤＲＯＰに等しいかそれを超えているときには、そのパイロット強度は、そのパイロットが「アクティブセット」内にとどまるに充分な強度であると見なされて、制御は処理のスタートに戻る。一方、Ｅｃ／Ｉｏがその「アクティブセット」パイロットに関するＴ＿ＤＲＯＰを下回る場合には、そのパイロットを「アクティブセット」から直ちに削除するのではなく、ブロック２１８においてタイマがタイムアウトシーケンスを開始する。その後、このタイマがＴ＿ＴＤＲＯＰに達してタイムアウトする前に、そのパイロットに関するＥｃ／Ｉｏの測定値がＴ＿ＤＲＯＰを超えると、ブロック２２０および２２２においてこのタイマがリセットされる。

これに対して、その後のＥｃ／Ｉｏの測定値がＴ＿ＤＲＯＰを超えない場合には、ブロック２２４に進み、タイマがインクリメントされる。ブロック２２６においては、タイマが、そのパイロットに対応する適応済みのＴ＿ＴＤＲＯＰ（ｉ）の値と比較され、タイマがタイムアウトしているか否かが決定される。このタイマがタイムアウトしていなければ、制御はブロック２００の処理のスタートに戻る。このタイマがタイムアウトしており、Ｔ＿ＴＤＲＯＰを超える期間にわたってパイロットの強度がＴ＿ＤＲＯＰを下回っていることが示されると、処理はブロック２２８に進み、移動局１０６が「パイロット強度測定メッセージ」（ＰＳＭＭ）を現在の基地局１０４に送信して「アクティブセット」からそのパイロットを削除する「ハンドオフディレクションメッセージ」（ＨＤＭ）を要求する。

図４を参照すると、ハンドオフタイムアウト値Ｔ＿ＴＤＲＯＰを動的に決定するための適応処理のブロック図が示されている。最初にブロック２４０において、予測されるパフォーマンス関して統計的に分析することが可能な呼び出し特性が選択される。１つの実施例においては、ハンドオフ周波数が選択される。しかしながら、本発明の範囲には、移動局の移動、信号品質（限定されるものでははないが、組み合わせＥｂ／Ｎｔ、フレームエラーレート、シンボルエラーレート、ビットエラーレート、再送信回数によって示される）、エネルギーレベルの交差、およびエネルギーの変動といったほかの呼び出し特性も含まれる。ブロック２４１においては、選択された呼び出し特性に関する履歴または統計が収集される。この履歴には、パイロットの追加もしくは削除を行った最近のハンドオフのタイミング、最近の時間的な信号品質の変化、無線移動局の位置ならびに移動、あるいは過去に使用された適応されたハンドオフタイムアウト値を含ませることができる。呼び出し特性に関連するデータは、ブロック２４２において評価され、その特性が現在の状態に関連するか否かが決定される。この呼び出し特性データは、呼び出し特性の履歴情報もしくは統計情報を含む。たとえば、選択された呼び出し特性がハンドオフ周波数である場合には、パイロットの追加ならびに削除の履歴が評価され、最後に削除してからの時間があらかじめ定めた最小時間を超えるか否かが判別される。超えている場合には、現在のところはハンドオフ周波数が関連していないと見なされる。現在のところは呼び出し特性が関連していないと見なされると、処理がブロック２４４に進み、Ｔ＿ＴＤＲＯＰの値がデフォルトのタイムアウト値にセットされる。このデフォルトのタイムアウト値は、好ましくは最小時間とするが、デフォルトのタイムアウト値を、最大もしくは中間点等の別の時間の大きさとすることもできる。呼び出し特性が関連している場合には、処理がブロック２４６に進み、予測ハンドオフパフォーマンスが決定される。続いてこの処理のブロック２４８においては、予測ハンドオフパフォーマンスと現在のハンドオフタイムアウト値に基づいて、ハンドオフタイムアウトに関する新しい適応値が決定される。現在のハンドオフタイムアウト値に一次関数が適用されて、適応されたハンドオフタイムアウト値が決定される。また、本発明の範囲には、多次関数の適用、一定量の増加／減少、および過去の決定を基礎として構成された参照テーブルからの値の選択といった別の関数を適応されるハンドオフ値の決定に使用することも含まれる。その後Ｔ＿ＴＤＲＯＰが、この処理のブロック２５０において適応値にセットされる。

図５を参照すると、ハンドオフ適応の実施例の詳細なフローチャートが示されている。このフローチャートは、ハンドオフタイムアウトの値を効果的に適応するために予測ハンドオフパフォーマンスを決定する方法を示している。ハンドオフ適応は、ハンドオフ周波数の過去のパフォーマンスを使用して適応値を演算する。ハンドオフ周波数の使用の関連性が評価され得るように、ブロック２６０において、「アクティブセット」からパイロットが最後に削除されてからの時間が計算される。処理ブロック２６２に進み、最後の削除からの時間がＴｍｉｎを超える場合には、処理がブロック２６４に進み、Ｔ＿ＴＤＲＯＰｓ（ｉ）の値がデフォルトの値Ｔ＿ＴＤＲＯＰｍｉｎに等しくセットされる。最後の削除からの時間がＴｍｉｎよりも短い場合には、処理がブロック２６６に進み、そのパイロットがアクティブセット外にあった時間間隔に関する統計が収集される。ブロック２６８では、そのパイロットを「アクティブセット」から削除することが可能であった合計の評価時間が最大削除タイマ値を下回るか否か決定するために、履歴データが使用される。これは、「アクティブセット」に対するパイロットの追加や削除が不必要に頻繁に行なわれないように、Ｔ＿ＴＤＲＯＰ値の適応が可能か否かを決定する。パイロットの追加や削除が頻繁に行なわれる可能性が高い場合には、処理がブロック２７０に進み、Ｔ＿ＴＤＲＯＰの値が増加される。それに該当しなければ、処理がブロック２７２へ進み、Ｔ＿ＴＤＲＯＰが減少される。増加および減少の割合または量は、適応関数、固定関数、範囲に依存する関数をはじめ、そのほかの周知の関数を基礎とすることができる。増加および減少の割合または量を、ネットワークによって送信してもよい。１つの実施例においては、増加および減少の割合または量を、１つセットのパイロットに関連付けされた最小時間間隔の現在のセットの関数を用いて公称ステップ値を決定することによって演算することができる。別の実施例においては、増加の量に関する関数が、合計ハンドオフタイムアウトに対する公称タイムアウトを超えたハンドオフタイムアウトの回数の比によって決定されるものであり、減少の量に関する関数が、合計ハンドオフタイムアウトに対する公称タイムアウトを下回るハンドオフタイムアウトの回数の比によって決定されるものである。

ブロック２６８においては、ヒステリシス係数Ｃ＿ｈｙｓｔ＿ｃｏｍｐを使用して、追加および削除のエネルギースレッショルド間の差を補償することができる。１つの実施例においては、このヒステリシス係数が、パイロット追加スレッショルドＴ＿ＡＤＤとパイロット削除スレッショルドＴ＿ＤＲＯＰの間の差が大きいとき、より大きくなり、逆に差が小さいときにはより小さくなる。図５に示されている実施例においては、ヒステリシス係数が動的ハンドオフタイムアウト値の範囲の最大値に乗じられて、それと最後のハンドオフからの時間と現在のハンドオフタイムアウト値との合計が比較される。ヒステリシス係数の項が合計より小さい場合には、最大ハンドオフタイムアウト値の使用でさえ、削除の間にわたってパイロットがＴ＿ＤＲＯＰスレッショルドより低いエネルギーに維持されるという結果が招かれる可能性の低いことが示唆され、したがってＴ＿ＴＤＲＯＰが、ブロック２７０によって減少される。ヒステリシス係数の項が合計より大きい場合には、より大きなハンドオフタイムアウト値の使用が、移動局による、一時的にＴ＿ＤＲＯＰスレッショルドを下回ったエネルギーを持つパイロットの削除の回避を可能にすることが示唆され、したがってＴ＿ＴＤＲＯＰが、ブロック２７２によって増加される。

図６を参照すると、本発明の教示に従ってパイロットの削除および追加を行なう移動局１０６に関連する波形が示されている。第１の波形２８０は、チャンネル１のテストパイロットを示しており、それにおいては、パイロットのエネルギー対混信比Ｅｃ／Ｉｏが、パイロットが候補セット内に移動されるスレッショルド値Ｔ＿ＡＤＤより高い状態を維持している。第２の波形２８２は、チャンネル２のテストパイロットを示しており、それにおいては、Ｔ＿ＡＤＤの上からＴ＿ＤＲＯＰの下までＥｃ／Ｉｏが変動している。アクティブセットメンテナンスプロファイル２８４は、チャンネル２のテストパイロットの変動に応じた移動局１０６のチャンネル２のパイロットセットメンテナンスを示している。このプロファイル２８４は、ハイまたはローであり、それぞれチャンネル２のパイロットがアクティブセットの内にあるか外にあるかを表す。

アクティブセット波形の最初の数サイクルの間においては、チャンネル２のテストパイロットの追加ならびに削除が、Ｅｃ／Ｉｏの変化に伴って行われる。その後、アクティブセットメンテナンスプロファイル２８４のポイントＡ、すなわち２８６において、Ｔ＿ＴＤＲＯＰをより大きな値にする適応が行われ、移動局１０６に、Ｔ＿ＤＲＯＰを下回るチャンネル２のＥｃ／Ｉｏに抗してチャンネル２のテストパイロットをアクティブセット内に保持させる。チャンネル２のテストパイロットは、ポイントＢ、すなわち２８８においてＴ＿ＴＤＲＯＰの適応値を上回って、チャンネル２のテストパイロットがアクティブセットから削除されるまでアクティブセット内に保持される。

この適応技術の動作をテストするためのテスト手順には、参照によりその全体をこれに援用するＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９８−Ｃ， Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｆｏｒ Ｄｕａｌ−Ｍｏｄｅ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎｓ（デュアル−モードスペクトル拡散移動局に関する推奨最低パフォーマンス標準）に含まれている「アクティブセットの損失検出」テストを含ませることができる。別の実施例においては、テスト手順が、図６に示したものに類似の、予測される振る舞いに応じたテストを含むことができる。そのテスト手順は、適応技術の動作特性を検証するための、呼び出し特性に関係する振幅ならびに持続時間の変更を含む。たとえば、パイロットエネルギーの振幅、もしくはパイロットエネルギーがＴ＿ＤＲＯＰを下回っている持続時間が変更されて適応アルゴリズムがテストされる。削除の間にパイロットエネルギーの振幅を増加するか、あるいは削除の持続時間を減少させることは、いずれもＴ＿ＴＤＲＯＰの適応における増加をもたらし、パイロットが「アクティブセット」内に残存する可能性を増加させる。

以上、本発明の実施例を多数説明して。しかしながら、本発明の精神ならびに範囲から逸脱することなく、適応方法の一部もしくは全部を基地局において実行するといった各種の変更がなされえることは理解されるであろう。したがって、そのほかの実施態様は、特許請求の範囲内に含まれる。

無線通信システムの説明図である。 無線通信システムの一部分の説明図である。 本発明の原理に従ったＣＤＭＡハンドオフ技術の説明図である。 本発明の原理に従ったタイムアウト適応方法の説明図である。 本発明の原理に従ったタイムアウト適応方法の一実施例の説明図である。 本発明の一実施例の動作を示した波形の説明図である。

Claims (57)

1. 無線装置のハンドオフタイミングパラメータを決定する方法であって、
   （ａ）呼び出し特性を測定し、
   （ｂ）前記呼び出し特性が現在の状態に関連しているか否かを決定し、
   （ｃ）前記呼び出し特性が関連しているとの決定に応答して、前記呼び出し特性に基づいてハンドオフタイムアウトの適応値を決定し、そして
   （ｄ）前記ハンドオフタイムアウトを前記適応値に設定することからなる方法。
2. 前記呼び出し特性が、ハンドオフ周波数、エネルギーレベルの交差、前記無線装置の移動、エネルギーの変動、および信号品質からなるグループから選択される請求項１記載の方法。
3. 前記ハンドオフタイムアウトの適応値を決定することが、予測ハンドオフパフォーマンスを決定し、そして、前記予測ハンドオフパフォーマンスに基づいて、ハンドオフタイムアウトの適応値を決定することを含む請求項１記載の方法。
4. 前記予測ハンドオフパフォーマンスを決定することが、前記呼び出し特性の統計を収集し、そして、前記呼び出し特性の統計に基づいて前記予測ハンドオフパフォーマンスを演算することを含む請求項３記載の方法。
5. 前記適応値を決定することが、ハンドオフタイムアウトの現在値に対して適応関数を適用することを含む請求項３記載の方法。
6. 前記適応関数は、前記適応値を最大値と最小値の間に制限する請求項５記載の方法。
7. 前記適応関数が、一次関数、多次関数、一定量の増加または減少、および参照テーブルからの値の選択からなるグループから選択される請求項５記載の方法。
8. 前記適応値を決定するステップが、前記ハンドオフタイムアウトの値を、値の範囲内の公称値に設定することを含む請求項３記載の方法。
9. さらに、呼び出し特性が現在の状態に関連していない場合に前記ハンドオフタイムアウトの値をデフォルト値に設定する請求項１記載の方法。
10. 前記デフォルト値が、最小値、最大値、最小値と最大値の間における中間値、および特定の公称値からなるグループから選択される請求項９記載の方法。
11. 前記ハンドオフタイムアウトの適応値を決定することが、可能性のあるパイロットの追加を要求する時点、現在のパイロットの削除を要求する時点、呼び出し特性を測定する時点、パイロットエネルギーがスレッショルドと交差する時点、および周期的な時点からなるグループから選択された時点において実行される請求項１記載の方法。
12. さらに、ハンドオフタイムアウトの適応値の範囲を受信し、そして、前記ハンドオフタイムアウトの適応値を適応値の範囲内に制限する請求項１記載の方法。
13. 前記方法が、移動局、基地局、および移動交換センターからなるグループから選択された１ないしは複数の無線構成要素内において処理される請求項１記載の方法。
14. 無線装置のハンドオフタイミングパラメータを決定する方法であって、
    （ａ）呼び出し特性を測定し、
    （ｂ）前記呼び出し特性が現在の状態に関連しているか否かを決定し、
    （ｃ）前記呼び出し特性が関連している場合には、
    （ｉ）予測ハンドオフパフォーマンスを決定し、
    （ｉｉ）前記予測ハンドオフパフォーマンスに基づいてハンドオフタイムアウトの適応値を決定し、
    （ｉｉｉ）前記ハンドオフタイムアウトを前記適応値に設定し、そして、
    （ｄ）前記呼び出し特性が現在の状態に関連していない場合には、前記ハンドオフタイムアウトをデフォルト値に設定することからなる方法。
15. 前記呼び出し特性が、ハンドオフ周波数、エネルギーレベルの交差、前記無線装置の移動、エネルギーの変動、および信号品質からなるグループから選択される請求項１４記載の方法。
16. 前記予測ハンドオフパフォーマンスを決定することが、前記呼び出し特性の統計を収集し、そして、前記呼び出し特性の統計に基づいて前記予測ハンドオフパフォーマンスを演算することを含む請求項１４記載の方法。
17. 前記適応値を決定することが、ハンドオフタイムアウトの現在値に対して適応関数を適用することを含む請求項１４記載の方法。
18. 前記適応関数は、前記適応値を最大値と最小値の間に制限する請求項１７記載の方法。
19. 前記適応関数が、一次関数、多次関数、一定量の増加または減少、および参照テーブルからの値の選択からなるグループから選択される請求項１７記載の方法。
20. 前記デフォルト値が、最小値、最大値、最小値と最大値の間における中間値、および特定の公称値からなるグループから選択される請求項１４記載の方法。
21. 無線装置においてハンドオフ動作を実行する方法であって、
    複数のパイロットの無線周波数スペクトルをサーチし、
    各パイロットに対応するハンドオフタイムアウトに対してデフォルト値を割り当てて、
    ハンドオフタイムアウトの適応値であって、各パイロットに関連付けられる呼び出し特性に基づく適応値を決定し、
    各パイロットに対応する前記ハンドオフタイムアウトの適応値に基づいて、各パイロットに対して削除の決定を行なうことからなる方法。
22. 前記適応値を決定することが、
    （ａ）前記呼び出し特性を測定し、
    （ｂ）前記呼び出し特性が現在の状態に関連しているか否かを決定し、
    （ｃ）前記呼び出し特性が関連しているとの決定に応答して、前記呼び出し特性に基づいて対応するパイロットのハンドオフタイムアウトの適応値を決定し、そして、
    （ｄ）前記対応するパイロットのハンドオフタイムアウトを前記適応値に設定することを含む請求項２１記載の方法。
23. 前記呼び出し特性が、ハンドオフ周波数、エネルギーレベルの交差、前記無線装置の移動、前記無線装置の位置、信号品質、およびエネルギーの変動からなるグループから選択される請求項２２記載の方法。
24. 前記適応値を決定することが、各パイロットに対応する予測ハンドオフパフォーマンスを決定し、そして、対応する予測ハンドオフパフォーマンスに基づいて各パイロットのハンドオフタイムアウトの適応値を決定することを含む請求項２１記載の方法。
25. 前記予測ハンドオフパフォーマンスを決定することが、前記呼び出し特性の統計を収集し、そして、前記呼び出し特性の統計に基づいて前記予測ハンドオフパフォーマンスを演算することを含む請求項２４記載の方法。
26. 前記ハンドオフタイムアウトの適応値を決定することが、可能性のあるパイロットの追加を要求する時点、現在のパイロットの削除を要求する時点、呼び出し特性を測定する時点、パイロットエネルギーがスレッショルドを交差する時点、および周期的な時点からなるグループから選択された時点において実行される請求項２１記載の方法。
27. 前記方法が、移動局、基地局、および移動交換センターからなるグループから選択された１ないしは複数の無線構成要素内において処理される請求項２１記載の方法。
28. 無線装置においてハンドオフ動作を実行する方法であって、
    複数のパイロットの無線周波数スペクトルをサーチし、
    関連するパイロットの複数のセットを形成し、
    パイロットのセットのそれぞれに対応するハンドオフタイムアウトのデフォルトの値を割り当てて、
    ハンドオフタイムアウトの適応値であって、パイロットの各セットと関連付けされる呼び出し特性に基づく適応値を決定し、
    パイロットの各セットに対応する前記ハンドオフタイムアウトの適応値に基づいて、各パイロットに対して削除の決定を行なうことからなる方法。
29. 無線装置のハンドオフタイミングパラメータを決定するためのシステムであって、現在の状態に関連する呼び出し特性を測定するコントローラであって、前記呼び出し特性に基づいてハンドオフタイムアウトの適応値を決定し、かつ前記ハンドオフタイムアウトを前記適応値に設定するコントローラを備えるシステム。
30. 前記呼び出し特性が、ハンドオフ周波数、エネルギーレベルの交差、前記無線装置の移動、エネルギーの変動、および信号品質からなるグループから選択される請求項２９記載のシステム。
31. 前記ハンドオフタイムアウトの適応値が、可能性のあるパイロットの追加を要求する時点、現在のパイロットの削除を要求する時点、呼び出し特性を測定する時点、パイロットエネルギーがスレッショルドを交差する時点、および周期的な時点からなるグループから選択された時点において決定される請求項２９記載のシステム。
32. 前記コントローラが、前記呼び出し特性の統計を収集し、前記呼び出し特性の統計に基づいて予測ハンドオフパフォーマンスを演算する請求項２９記載のシステム。
33. 前記コントローラが、予測ハンドオフパフォーマンスを決定し、当該予測ハンドオフパフォーマンスに基づいて前記ハンドオフタイムアウトの適応値を決定する請求項２９記載のシステム。
34. 無線通信ネットワークにおいてハンドオフを実行するためのシステムであって、
    （ａ）移動局と、
    （ｂ）複数の基地局と、
    （ｃ）ハンドオフタイムアウト値を適応するための動的ハンドオフタイムアウトアルゴリズムと、および、
    （ｄ）前記動的ハンドオフタイムアウトアルゴリズムによって使用されるパラメータを、前記複数の基地局の１ないしは複数から前記移動局に伝達するためのパラメータ構成プロトコルとを備えるシステム。
35. さらに、呼び出し特性を測定するためのコントローラを備える請求項３４記載のシステム。
36. 前記動的ハンドオフタイムアウトアルゴリズムが、可能性のあるパイロットの追加を要求する時点、現在のパイロットの削除を要求する時点、呼び出し特性を測定する時点、パイロットエネルギーがスレッショルドを交差する時点、周期的な時点、および前記パラメータがネットワークから更新される時点からなるグループから選択された時点において実行される請求項３５記載のシステム。
37. 前記基地局の少なくとも１つが、あるエネルギーレベルを有するパイロットを生成し、前記移動局が、前記呼び出し特性に基づいて、最大許容ハンドオフタイムアウト値より長い時間の間、前記パイロットのエネルギーレベルがスレッショルドより低くなると予測した場合には、前記動的ハンドオフタイムアウトアルゴリズムが、前記パイロットの前記ハンドオフタイムアウト値を減少させる請求項３５記載のシステム。
38. 前記最大許容ハンドオフタイムアウト値が、前記移動局が予測する前にヒステリシス係数によって乗じられる請求項３７記載のシステム。
39. 前記基地局の少なくとも１つが、あるエネルギーレベルを有するパイロットを生成し、前記移動局が、前記呼び出し特性に基づいて、最大許容ハンドオフタイムアウト値より短い時間の間、前記パイロットのエネルギーレベルがスレッショルドより低くなると予測した場合には、前記動的ハンドオフタイムアウトアルゴリズムが、前記パイロットの前記ハンドオフタイムアウト値を増加することを特徴とする請求項３５記載のシステム。
40. 前記最大許容ハンドオフタイムアウト値が、前記移動局が予測する前にヒステリシス係数によって乗じられる請求項３９記載のシステム。
41. 前記動的ハンドオフタイムアウトアルゴリズムが、前記呼び出し特性に基づいてハンドオフタイムアウトの適応値を決定し、前記ハンドオフタイムアウトを前記適応値に設定する請求項３５記載のシステム。
42. 前記呼び出し特性が、ハンドオフ周波数、エネルギーレベルの交差、前記無線装置の移動、エネルギーの変動、および信号品質からなるグループから選択される請求項３５記載のシステム。
43. 前記動的ハンドオフタイムアウトアルゴリズムが、
    （ａ）パイロット削除ハンドオフタイマーを含むパイロットセットメンテナン
    スコンポーネントと、
    （ｂ）パイロットのエネルギーを測定するサーチャーコンポーネントと、
    （ｃ）前記呼び出し特性に基づいてハンドオフタイムアウトの適応値を決定するためのハンドオフタイムアウト適応アルゴリズムとを備える請求項３５記載のシステム。
44. さらに、前記呼び出し特性が現時点において関連していないとき、前記適応アルゴリズムがデフォルト値を使用するように制限する関連履歴決定コンポーネントを備える請求項４３記載のシステム。
45. 前記呼び出し特性の関連性は、複数のパイロットの最後のハンドオフからの時間の関数である請求項４４記載のシステム。
46. 前記デフォルト値が、最小値、最大値、最小値と最大値の間における中間値、および特定の公称値からなるグループから選択される請求項４４記載のシステム。
47. 前記動的ハンドオフタイムアウトアルゴリズムが、前記移動局内で実行される請求項３４記載のシステム。
48. 前記動的ハンドオフタイムアウトアルゴリズムが、前記複数の基地局の１ないしは複数において実行される請求項３４記載のシステム。
49. 前記パラメータ構成プロトコルによって伝達される前記パラメータが、公称ハンドオフタイムアウト値およびハンドオフタイムアウト偏差値を含み、これらが、下記の数式１に従って前記適応されたハンドオフタイムアウトの許容値の範囲の端点を指定するために使用される請求項３４記載のシステム。
    

    
50. 前記パラメータ構成プロトコルによって伝達される前記パラメータが、公称ハンドオフタイムアウト値、公称ハンドオフタイムアウト値についてのハンドオフタイムアウト値の範囲、最大ハンドオフタイムアウト値、最小ハンドオフタイムアウト値、前記移動局内に記憶されたパラメータ構成のテーブルに対するインデックス、パラメータの値を間接的に決定する複数の式に対する複数の入力、移動局が最後に削除してからの最小時間、ヒステリシス補償係数、ハンドオフタイムアウト値を増加する適応値、およびハンドオフタイムアウト値を減少する適応値からなるグループから選択されたパラメータを含む請求項３４記載のシステム。
51. 前記パラメータ構成プロトコルが、前記パラメータを、前記複数の基地局から前記移動局へ、オーバーヘッドメッセージ、パラメータメッセージ、トラフィックメッセージ、アイドルメッセージ、およびハンドオフメッセージからなるグループから選択されたメッセージを使用して伝達する請求項３４記載のシステム。
52. 前記移動局が、前記パラメータを記憶するためのメモリを含む請求項３４記載のシステム。
53. 無線通信システムにおいて使用される動的ハンドオフタイムアウトアルゴリズムをテストするための方法であって、
    （ａ）チャンネル信号を表す複数のテスト入力であって、それぞれがあるエネルギーレベルを有する複数のテスト入力を１つの移動局に伝達し、
    （ｂ）前記移動局に対して動的ハンドオフタイムアウトアルゴリズムのパラメータを伝達し、
    （ｃ）前記テスト入力を用いて、呼び出しモードにおいて前記移動局を動作させ、
    （ｄ）前記複数のテスト入力の少なくとも１つのエネルギーレベルを周期的に、パイロット追加スレッショルドより大きく、およびパイロット削除スレッショルドより小さく変化させ、
    （ｅ）前記動的ハンドオフタイムアウトアルゴリズムを実行し、
    （ｆ）前記移動局に関連するハンドオフ及びハンドオフタイミングを監視し、そして、
    （ｇ）前記ハンドオフおよびハンドオフタイミングと、最小パフォーマンス基準とを比較することから構成される方法。
54. さらに、前記複数のテスト入力の少なくとも１つの前記エネルギーレベルが前記追加スレッショルドより大きく、および前記削除スレッショルドより小さくなる時間を変化させる請求項５３記載の方法。
55. 無線装置においてハンドオフ動作を実行する方法であって、
    パイロットの無線周波数スペクトルをサーチし、
    前記パイロットに対応するハンドオフタイムアウトのデフォルト値を割り当てて、
    ハンドオフタイムアウトの適応値であって、前記パイロットと関連する呼び出し特性に基づいてその適応値を決定し、
    前記パイロットに対応する前記ハンドオフタイムアウトの適応値に基づいて前記パイロットに関する削除の決定を行なうことからなる方法。
56. 前記適応値を決定することは、
    （ａ）前記呼び出し特性を測定し、
    （ｂ）前記呼び出し特性が現在の状態に関連しているか否かを決定し、
    （ｃ）前記呼び出し特性が関連しているとの決定に応答して、前記呼び出し特性に基づいてハンドオフタイムアウトの適応値を決定し、そして、
    （ｄ）前記ハンドオフタイムアウトを前記適応値に設定することからなる請求項５５記載の方法。
57. 前記呼び出し特性が、ハンドオフ周波数、エネルギーレベルの交差、前記無線装置の移動、前記無線装置の位置、信号品質、およびエネルギーの変動からなるグループから選択される請求項５５記載の方法。

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