JP3681619B2

JP3681619B2 - Ｃｄｍａ無線通信システムにおけるソフトハンドオフを改善するための方法および装置

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Publication number: JP3681619B2
Application number: JP2000213584A
Authority: JP
Inventors: ヤオヒュアンチン; ヒュアンジョー; アントニオウーアイ−フォン; チェンウーシャオ; ユンユービー
Original assignee: ルーセントテクノロジーズインコーポレーテッド
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 2000-07-14
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2020-07-14
Also published as: EP1069797B1; KR20010021075A; CN1281301A; EP1069797A3; EP1069797A2; DE60026457T2; US6594243B1; JP2001069549A; DE60026457D1; CA2313253A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には、無線通信システム、より詳細には、無線符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）システムおよび他のタイプの無線システム内で用いるソフトハンドオフを遂行するための技法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＳ−９５ＣＤＭＡセルラおよびＰＣＳ（パーソナル通信サービス、Personal Communication Service）無線通信システムにおける重要な事項として進行中の呼あるいは他の通信を、隣接するセルあるいはアンテナセクタの間でハンドオフする問題がある。これらシステム内の各セルは、通常、基地局を含み、ある与えられたセルと関連する基地局は、移動機、例えば、携帯電話機や携帯コンピュータと通信するための全指向性アンテナあるいはマルチセクタ指向性アンテナを備える。移動機がシステム内を移動するにつれて、そのシステムの基地局に対する相対位置が変化し、進行中の呼あるいは他の通信を、ある基地局から別の基地局あるいはある基地局内のあるアンテナセクタから別のアンテナセクタにハンドオフすることが必要となる。
【０００３】
隣接基地局およびアンテナセクタは、典型的には、同一チャネル干渉などの影響を最小限にするために、異なる通信周波数を用いる。あるセルあるいはセクタから別のセルあるいはセクタへのハンドオフは、従って、現在の周波数から新たな周波数への通信チャネル周波数の変更を伴う。このようなハンドオフは、通常、ハードハンドオフ、周波数間ハンドオフ、あるいは他周波ハンドオフと呼ばれる。これとは対照的に、通信周波数の変更を伴わないハンドオフはソフトハンドオフと呼ばれる。例えば、ＩＳ−９５ＣＤＭＡシステムにおける典型的なソフトハンドオフにおいては、ある与えられた基地局と通信している移動機は、新たな基地局との通信を与えられた基地局との通信を中断することなく開始する。このタイプのソフトハンドオフは、複数の基地局間の境界の所に、多様な順方向、つまり、基地局から移動機へのトラヒックチャネル、および逆方向、つまり、移動機から基地局へのトラヒックチャネル経路を提供するように設計される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＩＳ−９５ＣＤＭＡシステム内で用いられている現在のソフトハンドオフアルゴリズムと関連する一つの重要な問題として、このアルゴリズムは無線周波数（ＲＦ）が動的に変化する環境においては性能が劣化し、このため、このような環境においては呼損率が過剰となるという問題がある。
【０００５】
従って、ＣＤＭＡシステムおよび他のタイプの無線セルラシステムにおいて用いるための動的に変化するＲＦ環境下での呼損率を大幅に低減することができる改善されたソフトハンドオフ技法に対する必要性が存在する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ＣＤＭＡシステムおよび他のタイプの無線通信システム内でのソフトハンドオフを改善するための方法および装置を提供する。より具体的には、本発明によると、向上されたセットのソフトハンドオフパラメータを用いることで、システムが変化するＲＦ条件により容易に適応できるようにされる。一つの実施例においては、複数のソフトハンドオフパラメータの特定の一つに対する値が、セットのパラメータ選択規則に従って選択される。一例としてのセットのパラメータ選択規則においては、（１）パイロットのアクティブなセット内のメンバーと関連するセットの追加閾値の内の最小（小さな方）の追加閾値が選択され；（２）前記アクティブなセット内のメンバーと関連するセットの脱落閾値の内の最大（大きな方の）の脱落閾値が選択され；（３）前記アクティブなセット内のメンバーと関連するセットの脱落タイマ閾値の内の最小の脱落タイマ閾値が選択され；（４）前記選択された追加閾値が選択された脱落閾値より小さい場合は、前記アクティブなセット内の最小の追加閾値を持つメンバーと関連する追加および脱落閾値が選択され；（５）前記選択された追加閾値と選択された脱落閾値が等しい場合は、同一の追加および脱落閾値が選択される。
【０００７】
次に、品質尺度が、アクティブなセットのメンバーの少なくともサブセットの各メンバーに対して、一つあるいは複数の選択されたソフトハンドオフパラメータ値、および一つあるいは複数の追加のパラメータ、例えば、それらメンバーと関連する追加切片、脱落切片および勾配パラメータの値に基づいて決定される。次に、これら追加のパラメータの特定の値が、決定された品質尺度に基づいて選択される。これら選択されたパラメータ値が、次に、対応する移動機によって、例えば、他の点では従来のソフトハンドオフ過程において用いられ、この過程を通じて、移動機は、進行中の通信を現在の主基地局からシステムの別の基地局にハンドオフすることを指令される。
【０００８】
本発明によると、上述の品質尺度は、最初に、アクティブなセットのＮ個のメンバー（Ｎは典型的には６以下）のおのおのに対する品質尺度を決定することで行なわれる。アクティブなセットのＮ個のメンバーの与えられた一つに対する品質尺度は、アクティブなセットのメンバーと関連する値の内の最小の追加閾値、およびアクティブなセットの与えられた一つと関連する追加切片およびソフト勾配パラメータ値を用いて決定される。こうして、アクティブなセットの各メンバーに対して品質尺度が決定された後に、追加のパラメータ値が、アクティブなセットの全てのメンバーの内の最大の品質尺度を持つ特定のアクティブなセットのメンバーと関連する追加のパラメータ値として選択される。
【０００９】
本発明は、好ましくは、動的に変化するＲＦ環境内で、他の点では従来のソフトハンドオフアルゴリズムの性能を最適化するために用いられるが、これによって、このような環境下でのソフトハンドオフと関連する呼損率が大幅に削減される。本発明は、同様に、他の多様なソフトハンドオフアルゴリズムに対してパラメータの選択を改善するために用いることもできる。加えて、本発明は、無線ＣＤＭＡシステムおよび他のタイプの無線システム内で用いるための改善されたソフトハンドオフアルゴリズムを実現するために用いることもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明が、一例として、ＩＳ−９５符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）無線通信システムとの関連で説明される。ただし、本発明は、特定のタイプの通信システムとの使用に制限されるものではなく、より一般的に、ソフトハンドオフ性能の改善が要求される任意の通信システムに適用できる。例えば、本発明の技法は、ＩＳ−９５ＣＤＭＡセルラおよびＰＣＳ（パーソナル通信サービス）システムとの関連で説明されるが、当業者においては明らかなように、本発明の技法は、他のＣＤＭＡシステムや、他のタイプの広帯域および狭帯域無線システムにも同様に適用できる。
【００１１】
“主基地局（primary base station）”なる用語は、ここでは、一般的に、ある与えられた移動機と直接に通信する基地局、例えば、移動機に対する現在進行中の呼を扱っている基地局を指す。“ソフトハンドオフ（soft handoff）”なる用語は、一般的に、進行中の呼あるいは他の通信のある無線セルラシステムのあるセルあるいはセクタから、そのシステムの別のセルあるいはセクタへの通信周波数の変更を伴わないハンドオフを指し、この用語は、さらに、当分野において“ソフター（softer）”ハンドオフあるいは“セミソフト（semiュsoft）”ハンドオフとして知られるハンドオフ技法も指す。
【００１２】
図１は、一例としてのセルラあるいはＰＣＳ（パーソナル通信サービス）システム１０を示す。システム１０は、以下の標準ドキュメント、つまり：ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５ＡおよびＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５Ｂ，“Mobile StationュBase Station Compatibility Standard for DualュMode Wideband Spread Spectrum Cellular System（ジュアルモード広帯域スペクトラム拡散セルラシステムに対する移動機と基地局の間のコンパチビィリティ）”，ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９７Ａ,“Recommended Minimum Performance Standards for Base Station Supporting DualュMode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Stations（ジュアルモード広帯域スペクトラム拡散セルラ移動機をサポートする基地局に対して推奨される最小限の性能基準）”，およびTIA/EIA/ISュ98A,“Recommended Minimum Performance Standards for DualュMode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Stations（ジュアルモード広帯域スペクトラム拡散セルラ移動機に対して推奨される最小限の性能基準）”，およびＡＮＳＩＪ−ＳＴＤ−００８，“Personal Station ュ Base Station Compatibility Requirements for 1.8 ~ 2.0 GHz Code Division Multiple Access(CDMA) Personal Communication Systems（1.8 ~ 2.0 GHz符号分割多元アクセス（CDMA）パーソナル通信システムに対するパーソナル機と基地局の間のコンパチビィリティ標準"の一つあるいは複数に従って構成される。
【００１３】
システム１０は、図示されるように、移動機（ＭＳ）１２および複数の基地局ＢＳ₁、ＢＳ₂、ＢＳ₃、およびＢＳ₄を含む。図１の基地局ＢＳ₁は、主基地局を表し、移動機１２と実線の両方向矢印２４にて表現される経路を介して通信しており、周囲の基地局ＢＳ₂、ＢＳ₃、およびＢＳ₄は、二次基地局として機能する。これら二次基地局は、点線の一方向矢印２６にて表現される経路を介して送信される信号を検出することができる。主基地局ＢＳ₁は、移動機１２と、上述の標準ドキュメントに記述されるＣＤＭＡ技法を用いて通信する。移動機１２がシステム１０内を移動すると、ハンドオフが発生し、基地局ＢＳ₁以外の基地局が移動機１２と通信する主基地局となる。さらに、ハンドオフは、主基地局のある与えられたアンテナセクタからその基地局の別のアンテナセクタへと行なわれることもある。
【００１４】
システム１０は、説明の実施例においては、さらに、第一および第二の移動体交換センタ（ＭＳＣ）１４−１、１４−２を備える。ある移動体交換センタ（ＭＳＣ）は、典型的には、複数の基地局（ＢＳ）を公衆電話網（ＰＳＴＮ）１６に接続する。例えば、移動体交換センタ（ＭＳＣ）１４−１は、基地局ＢＳ₁と基地局ＢＳ₂を公衆電話網（ＰＳＴＮ）１６に接続し、移動体交換センタ（ＭＳＣ）１４−２は、基地局ＢＳ₃と基地局ＢＳ₄を公衆電話網（ＰＳＴＮ）１６に接続する。システム１０は、さらに、メモリ１８を備える。メモリ１８は、ホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）２０およびビジタロケーションレジスタ（ＶＬＲ）２２を含む複数のレジスタを有する。ホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）２０およびビジタロケーションレジスタ（VLR）２２は、システム１０の各移動機１２に対してユーザデータおよび課金情報を格納する。
【００１５】
図２は、システム１０の移動機１２あるいは基地局ＢＳ_i（ｉ＝１，２，３，４，）の任意の一つを表す装置をより詳細に示す。この装置は、システム１０の他の要素との間で信号を送受するアンテナ３２を備える。受信信号は、ダイプレクサフィルタ３３によって受信機３４の入力に向けられる。受信機３４は、受信信号に関して、従来のダウン変換、復調、デジタルアナログ変換、その他の処理を遂行する。送信機３５は、補完的な動作、例えば、アナログデジタル変換、変調およびアップ変換を遂行することで、送信信号を生成し、これら信号は、送信のために、ダイプレクサ３３を介してアンテナ３２に送られる。
【００１６】
プロセッサ３６が受信機３４および送信機３５の両方に接続される。プロセッサ３６は、メモリ３８と共同して動作し、基地局ＢＳ_iあるいは移動機１２の通信機能を制御する。例えば、受信信号の一部を形成するメッセージの形式にてデータあるいは他の情報がプロセッサ３６に供給され、プロセッサ３６は、これら情報を用いて、図３との関連で後に詳細に説明する過程のステップを遂行する。プロセッサ３６は、さらに、受信信号の電力および信号対雑音比の測定を遂行し、メッセージを生成する。このメッセージは、送信信号内に組み込んで、システム１０の一つあるいは複数の他の要素に送信される。
【００１７】
本発明は、従来の技法と比較して性能が改善された、例えば、動的に変化するRF環境下での呼損率を低減できるソフトハンドオフ技法を提供する。本発明は、現存のソフトハンドオフ過程、例えば、他の点では従来のＩＳ−９５ＣＤＭＡソフトハンドオフ過程の性能を改善するために用いることも、あるいはＩＳ−９５ＣＤＭＡシステムあるいは他のタイプの無線セルラシステム内で用いるための新たなソフトハンドオフアルゴリズムを生成するために用いることもできる。
【００１８】
本発明の、ここではパート１と呼ばれる一面においては、セットのＩＳ−９５ＣＤＭＡソフトハンドオフパラメータの決定が、セットのパラメータ選択規則に従って修正される。本発明のこの一面に従って修正されるＩＳ−９５ＣＤＭＡソフトハンドオフパラメータには以下が含まれる：
１．Pilot Detection Threshold (T_ADD)。この値は、移動機によって、例えば、あるパイロット（信号）の隣接セットあるいは残りのセットから候補セットへの、もしくは候補セットからアクティブなセットへの変更（移転）をトリガするため、あるいは、ソフトハンドオフ過程を先導するＰＳＭＭ（Pilot Strength Measurment Message：パイロット強度測定メッセージ）の送信をトリガするために用いられる。この値は、この明細書においては“追加閾値（add threshold）”とも呼ばれる。
【００１９】
２．Pilot Drop Threshold (T_DROP)。この値は、移動機によって、アクティブなセットおよび候補セット内のパイロットに対してハンドオフドロップタイマを始動するために用いられる。この値は、この明細書においては“脱落閾値（drop threshold）”とも呼ばれる。
【００２０】
３．Active Set Versus Candidate Set Comarision Threshold (T_COM)。移動機は、候補セット内のパイロットの強度がアクティブなセット内のパイロットの強度よりこのマージンだけ超える場合に、ＰＳＭＭメッセージを送信する。この値は、この明細書においては“比較閾値（comparison threshold）”とも呼ばれる。
【００２１】
４．Drop Timer Value (T_TDROP)。これは、移動機によって、アクティブなセットあるいは候補セット内のメンバーであって、かつ、その強度がT_DROPより小さくなったパイロットに対して行動が取られるまでのタイマ値を表す。パイロットがアクティブなセットのメンバーである場合は、ＰＳＭＭメッセージが発行され、パイロットが候補セットのメンバーである場合は、そのパイロットは、隣接セットに変更（移転）される。
【００２２】
“アクティブなセット（active set）”なる用語は、ＩＳ−９５の背景においては、ある与えられた移動機に対して割当てられた順方向トラヒックチャネル、つまり、基地局から移動機への通信チャネルと関連するセットのパイロットを指す。“候補セット（candidate set）”なる用語は、ＩＳ−９５の背景においては、現在はアクティブなセット内には含まれないが、移動機によって、関連する順方向トラヒックチャネルを正しく復調するのに十分な強度にて受信されるセットのパイロットを指す。“隣接セット（neighbor set）”なる用語は、ISュ95の背景においては、現在、アクティブなセットあるいは候補セットのいずれにも含まれず、かつ、ハンドオフに対する候補として十分なパイロットを指す。“残りのセット（remaining set）”なる用語は、ＩＳ−９５の背景においては、現在のシステム内の、現在のＣＤＭＡ周波数割当て上の、アクティブなセット、候補セットおよび隣接セット内のパイロットを除く、可能な全てのセットのパイロットを指す。ただし、上述のように、本発明は、ＩＳ−９５システムとの使用に制限されるものではなく、従って、本発明は、必ずしも、アクティブなセット、候補セット、隣接セットおよび残りのセットというこれら特定の定義を要求するものではない。
【００２３】
典型的なＩＳ−９５ソフトハンドオフ過程においては、ある与えられた移動機は、新たな基地局との通信を、現在の主基地局との通信を中断することなく開始する。ＩＳ−９５システムにおけるソフトハンドオフは、通常、同一の周波数割当てを持つＣＤＭＡチャネルの間で行なわれる。上述のように、ソフトハンドオフは、基地局の間の境界の所に、多様な順方向、つまり、基地局から移動機へのトラヒックチャネル、および逆方向、つまり、移動機から基地局へのトラヒックチャネル経路を提供するように設計される。ソフトハンドオフ過程の一部分として、移動機は、現在のＣＤＭＡ周波数割当て上のパイロットを探索することで、ＣＤＭＡチャネルの存在を検出し、それらの強度を測定する。移動機が、現在割当てられている任意の順方向トラヒックチャネルとは関連しない十分な強度のパイロットを検出すると、移動機は、上述のＰＳＭＭメッセージを主基地局に送信する。すると、主基地局は、その十分な強度のパイロットと関連する順方向トラヒックチャネルを移動機に割当て、移動機に対して、対応する基地局へのソフトハンドオフを遂行するように指令する。
【００２４】
図３は、本発明のパート１の一例としてのセットのパラメータ選択規則の動作を示す流れ図である。これらの各パラメータ選択規則について以下に説明する。説明の実施例においては、ソフトハンドオフパラメータ選択過程の範囲は、ＥＣＰＣ（Ececutive Control Processor Complex：管理制御プロセッサ複合体）毎、かつ、セクタ毎に行なわれ、全てのソフトハンドオフパラメータの値は、セクタ毎に、かつ、キャリア毎に設定されるものと想定される。ＥＣＰＣは、一般的には、選択された一群の基地局、つまり、共通の制御機能の下に置かれる特定の基地局の複合体を指し、本発明の目的に対しては、これには、ここに説明される共通のソフトハンドオフ過程を遂行する任意の一群の基地局が含まれる。ただし、これら想定は、本発明の必須要件ではなく、パラメータの選択およびパラメータ値の設定は、他のやり方で行なうこともできることに注意する。
【００２５】
図３のステップ１００において、上述のパート１のパラメータ選択規則がアクティブなセット内の少なくとも一つのメンバーに対して起動されているか決定される。パート１のパラメータ選択規則がアクティブなセット内の少なくとも一つのメンバーに対して起動されている場合は、ステップ１０２において、パート１のパラメータ選択規則が、アクティブなセット内の全てのメンバーに対して起動される。パート１のパラメータ選択規則がアクティブなセット内のどのメンバーに対しても起動されてない場合は、パート１のパラメータ選択規則ではなく、周知の従来のソフトハンドオフパラメータの選択が適用される。
【００２６】
“アクティブなセット”なる用語は、ここでは、対応するパイロットと関連するセルを指すことも、基地局を指すことも、あるいはセクタを指すこともあることに注意する。従って、アクティブなセットのメンバーとは、パイロットと見ることも、そのパイロットと関連するセルと見ることも、基地局と見ることも、あるいはセクタと見ることもできる。さらに、上述のように、本発明は、ISュ95標準ドキュメントに定義されるそれとは異なるアクティブなセットに対して用いることもできる。
【００２７】
１．Ｔ＿ＡＤＤ。図３のステップ１０４において、アクティブなセット内のメンバーのＴ＿ＡＤＤ値の内の最小（小さな方）のＴ＿ＡＤＤ値が用いられる。例えば、ある与えられた移動機が、Ｔ＿ＡＤＤ＝−１２ｄＢのセルＡと、Ｔ＿ＡＤＤ＝−１３ｄＢのセルＢの２つのセルから成るアクティブなセットとソフトハンドオフモードにある場合、主基地局は、移動機に対して、Ｔ＿ＡＤＤ＝−１３ｄＢを用いるように通知する。こうすることで、移動機は、より簡単にその候補セットにパイロットを追加することができ、結果として、呼はより安全となる。つまり、脱落される可能性が少なくなる。
【００２８】
２．Ｔ＿ＤＲＯＰ。図３のステップ１０６において、アクティブなセット内のメンバーのＴ＿ＤＲＯＰ値の内の最大（大きな方）の値が用いられる。例えば、ある与えられた移動機が、Ｔ＿ＤＲＯＰ＝−１５ｄＢのセルＡと、Ｔ＿ＤＲＯＰ＝−１６ｄＢのセルＢの２つのセルから成るアクティブなセットとソフトハンドオフモードにある場合、主基地局は、移動機に対して、Ｔ＿ＤＲＯＰ＝−１５ｄＢを用いるように通知する。こうすることで、移動機は、その候補セット内により強いパイロットを保ち、弱いパイロットは、早く脱落させることが可能となる。
【００２９】
３．Ｔ＿ＴＤＲＯＰ。図３のステップ１０８において、アクティブなセット内のメンバーのＴ＿ＴＤＲＯＰ値の内の最小（小さな方）の値が用いられる。最小の値を用いることで、タイマは、移動機がＲＦ状態の変化により迅速に応答できるようにし、全てのセットの保守をよりタイムリーに行なうことが可能となる。
【００３０】
４．Ｔ＿ＣＯＭＰ。図３のステップ１１０において、アクティブなセット内のメンバーのＴ＿ＣＯＭＰ値の内の最小（小さな方）の値が用いられる。Ｔ＿ＡＤＤは、現在最小であり、このため、移動機はより迅速にパイロットを追加できる。このように最小の比較値を用いることで、移動機がＲＦ状態の変化により迅速に応答すること、および全てのセットの保守をよりタイムリーに行なうことが可能となる。
【００３１】
５．ステップ１１２において、選択されたＴ＿ＡＤＤが、選択されたＴ＿ＤＲＯＰより小さなことが決定された場合は、ステップ１１４において、最小（より小さな）のＴ＿ＡＤＤを持つセルからのＴ＿ＡＤＤおよびＴ＿ＤＲＯＰパラメータが選択される。例えば、セルＡが（Ｔ＿ＡＤＤ、Ｔ＿ＤＲＯＰ）＝（−１２ｄＢ、−１４ｄＢ）を持ち、セルＢが（Ｔ＿ＡＤＤ、Ｔ＿ＤＲＯＰ）＝（−１５ｄＢ、−１７ｄＢ）を持つ場合は、主基地局から移動機に送信される（Ｔ＿ＡＤＤ、Ｔ＿ＤＲＯＰ）パラメータは（−１５ｄＢ、−１７ｄＢ）とされる。
【００３２】
６．ステップ１１６において、選択されたＴ＿ＡＤＤが選択されたＴ＿ＤＲＯＰと等しいことが決定された場合は、ステップ１１８において、主基地局によって、パラメータＴ＿ＡＤＤ＝Ｔ＿ＤＲＯＰが移動機に送信される。例えば、セルＡが（Ｔ＿ＡＤＤ、Ｔ＿ＤＲＯＰ）＝（−１３ｄＢ、−１５ｄＢ）を持ち、セルＢが（Ｔ＿ＡＤＤ、Ｔ＿ＤＲＯＰ）＝（−１５ｄＢ、−１７ｄＢ）を持つ場合、移動機に送信される（Ｔ＿ＡＤＤ、Ｔ＿ＤＲＯＰ）は（−１５ｄＢ、−１５ｄＢ）とされる。
【００３３】
ここでパート２と呼ばれる本発明のもう一面は、以下に図４の流れ図との関連で詳細に説明するソフトハンドオフアルゴリズムに関する。このアルゴリズムは、説明の実施例においては、ISュ95Bソフトハンドオフに対しては、それぞれ、T_ADD_BおよびT_DROP_Bと呼ばれる異なるセットのT_ADDおよびT_DROPパラメータを用いる。パラメータT_ADDおよびT_DROPについては、上述のISュ95Aドキュメントに定義されているそれからの変更はない。図４のステップ２００において、アクティブなセット内のセルＡおよびＢに対して、以下のパラメータが計算、すなわち、決定される：
【数１】

【００３４】
ステップ２０２において、ステップ２００における計算に基づいて、Ｑｕａｌｉｔｙ（ａ）＝Ｑｕａｌｉｔｙ（ｂ）であるか否か決定される。Ｑｕａｌｉｔｙ（ａ）＝Ｑｕａｌｉｔｙ（ｂ）でない場合は、ステップ２０４において、パラメータＳＯＦＴ＿ＳＬＯＰＥ、ＡＤＤ＿ＩＮＴＥＲＣＥＰＴおよびＤＲＯＰ＿ＩＮＴＥＲＣＥＰＴがＱｕａｌｉｔｙ（ａｂ）と関連するセルから選択される。
【００３５】
上述のＩＳ−９５ドキュメントにおいて定義されるように、ＳＯＦＴ＿ＳＬＯＰＥなるパラメータは、アクティブなセットにパイロットを追加するための指定される不等式基準あるいはアクティブなセットからパイロットを脱落させるための指定される不等式基準に用いる勾配に関する値を指す。ＡＤＤ＿ＩＮＴＥＲＣＥＰＴなるパラメータは、上述のアクティブなセットにパイロットを追加するための指定される不等式基準に用いる切片に関する値を指し、ＤＲＯＰ＿ＩＮＴＥＲＣＥＰＴなるパラメータは、上述のアクティブなセットからパイロットを脱落させるための指定される不等式基準に用いる切片に関する値を指す。これら各パラメータは、典型的には、主基地局によって、無符号の二進数として設定される。ＡＤＤ＿ＩＮＴＥＲＣＥＰＴおよびＤＲＯＰ＿ＩＮＴＥＲＣＥＰＴなるパラメータは、通常、ｄＢなる単位にて表現される。
【００３６】
アクティブなセットにパイロットを追加するための一例としての不等式基準は、上述のＩＳ−９５ドキュメントにおいては、以下のように与えられる：
【数２】

ここで、ＰＳは、アクティブなセットへの追加を考慮されているパイロットの電力レベルを表し、ＰＳ_i（ｉ∈Ａ）は、アクティブなセット内のある与えられたメンバーの電力レベルを表す。上述の不等式が満たされた場合に、ソフトハンドオフ過程の一部分として上述のＰＳＭＭメッセージが主基地局に送信される。
アクティブなセットからパイロットを脱落するための一例としての不等式基準は、上述のＩＳ−９５ドキュメントにおいては、以下のように与えられる：
【数３】

ここで、ＰＳ_iは、アクティブなセット内のｉ番目のメンバーの電力レベルを表し、アクティブなセット内のメンバーは、電力レベルの昇順に配列される。上述の不等式が満たされた場合に、アクティブなセット内の対応するメンバーに対して脱落タイマが始動され、不等式が脱落タイマが経過しても満たされる場合に、そのメンバーがアクティブなセットから脱落される。
【００３７】
図４に戻り、ステップ２０２において、Ｑｕａｌｉｔｙ（ａ）＝Ｑｕａｌｉｔｙ（ｂ）である場合は、ステップ２０６において、パラメータＳＯＦＴ＿ＳＬＯＰＥ、ＡＤＤ＿ＩＮＴＥＲＣＥＰＴおよびＤＲＯＰ＿ＩＮＴＥＲＣＥＰＴが、Ｔ＿ＡＤＤ（ａｂ）と関連するセルから選択される。ステップ２０８において、ソフトハンドオフモードにあるセルに対して上述のパート１のパラメータ選択規則が起動されている場合は、主基地局は、選択アルゴリズムに従ってセットのソフトハンドオフパラメータを選択し、これらパラメータの選択された値を移動機に送信する。
【００３８】
この一例としてのソフトハンドオフアルゴリズムにおいては、以下の追加の処理ステップが適用される：
１．ソフトハンドオフ過程の際に、パート１のパラメータ選択規則が（追加されている新たなメンバーは含み現在脱落されているメンバーは含まない）アクティブなセット内の任意のメンバーに対して起動されており、かつ、アクティブなセット内の全てのメンバーがパート１のパラメータ選択規則をサポートする場合は、ソフトハンドオフパラメータを決定するための選択アルゴリズムが起動される。
【００３９】
２．ソフトハンドオフ過程の際に、アクティブなセット内の任意のメンバーがパート１のパラメータ選択規則をサポートしない場合は、全てのパラメータ選択機能が、つまり、上述のパート１とパート２が両方とも不能にされる。この場合は、主基地局は、自身のパラメータ値を用いる。
【００４０】
３．上述の２つの項目に基づいてパート１のパラメータ選択規則が起動された場合は、主基地局は、パラメータＳＯＦＴ＿ＳＬＯＰＥ、ＡＤＤ＿ＩＮＴＥＲＣＥＰＴおよびＤＲＯＰ＿ＩＮＴＥＲＣＥＰＴを、アクティブなセット内の上述のＩＳ−９５Ｂソフトハンドオフアルゴリズムをサポートするメンバーのみから選択し、これをサポートしないメンバーは無視する。主基地局は、次に、パート１のパラメータ選択規則に従って、他のソフトハンドオフパラメータ（例えば、Ｔ＿ＣＯＭＰなど）を選択する。
【００４１】
４．アクティブなセット内のたった一つのメンバーが上述のＩＳュ９５Ｂソフトハンドオフアルゴリズムをサポートする場合は、主基地局は、以下を行なう：（ａ）主基地局がＩＳ−９５Ｂアルゴリズムをサポートする場合は、主基地局は、パート２のソフトハンドオフパラメータは自身の値を用い、他のソフトハンドオフパラメータは、パート１のパラメータ選択規則に従って、アクティブなセット内の他のメンバーから選択する。
【００４２】
（ｂ）主基地局がＩＳ−９５Ｂアルゴリズムをサポートしない場合は、主基地局は、ＩＳ−９５Ｂソフトハンドオフパラメータのパート２の選択は無視し、他のソフトハンドオフパラメータは、パート１のパラメータ選択規則に従って選択する。
【００４３】
５．アクティブなセット内のどのメンバーもＩＳ−９５Ｂアルゴリズムをサポートしない場合は、パラメータはパート１のパラメータ選択規則のみに従って選択される。
【００４４】
ソフトハンドオフ過程の残りの部分は、周知の従来のやり方、つまり、上述のＩＳ−９５標準において記述されるやり方で遂行され、このため、ここでは詳細には説明しない。例えば、上述のように、選択されたパラメータを用いて、パイロットがアクティブなセット／候補セットに追加あるいはこれから削除され、上述のＰＳＭＭメッセージが対応する移動機から現在の主基地局に送信される。現在の主基地局は、すると、例えば、移動機に対して、進行中の順方向チャネル通信をシステムの別の基地局にハンドオフすることを指令する。
【００４５】
図５は、上述のソフトハンドオフパラメータ選択過程の動作の一例を示す。この例においては、セルＡおよびセルＢのパラメータは以下の通りであるものと想定される：
【数４】

【数５】

【００４６】
図５は、これらパラメータを、Ｅ_c／Ｉ_oの観点から、結合されたＥ_c／Ｉ_oの関数として示す。Ｅ_c／Ｉ_oは、１疑似ランダムノイズ（ＰＮ）チップ期間に渡って累積されたパイロット信号のエネルギー（Ｅ_c）の受信された帯域幅内の総電力スペクトル密度（Ｉ_o）に対する比を表す。上述のパラメータ値を与えられた場合、前述の選択過程の動作は、以下の通りとなる。つまり、図４のステップ２００にリストされる計算から以下が得られる：
【数６】

【００４７】
Ｑｕａｌｉｔｙ（ａ）＝Ｑｕａｌｉｔｙ（ｂ）ではなく、かつ、セルＡとセルＢを比較した場合、セルＡの品質尺度（Ｑｕａｌｉｔｙ値）の方が大きなために、この例では、図４のステップ２０６において、パラメータＳＯＦＴ＿ＳＬＯＰＥ、ＡＤＤ＿ＩＮＴＥＲＣＥＰＴおよびＤＲＯＰ＿ＩＮＴＥＲＣＥＰＴは、セルＡから選択される。ソフトハンドオフ過程は、その後、上述のやり方で進行する。
【００４８】
上述のパラメータＱｕａｌｉｔｙ（ａ）およびＱｕａｌｉｔｙ（ｂ）の計算においては、結合されたパラメータＴ＿ＡＤＤ（ａｂ）が用いられるが、これによって、パート１のパラメータ選択過程がパート２のソフトハンドオフアルゴリズムに影響を及ぼさないことが確保されると共に、様々な基地局からのＱｕａｌｉｔｙパラメータが正しく比較されることが確保される。
【００４９】
上述の解説では、アクティブなセットは、メンバーＡとメンバーＢから成るものと想定されたが、本発明は、より一般的に、アクティブなセットが任意の数のメンバーから成る場合にも適用する。さらに、本発明によるパラメータの選択（曲面１）およびハンドオフアルゴリズム（曲面２）は、ある与えられたアクティブなセット内の全てのメンバーに対して適用することも、あるいはこれらメンバーの適当なサブセットに対して適用することもできる。アクティブなセットがＡ₁〜Ａ_NのＮ個のメンバーから成る場合は、品質（Ｑａｕｌｉｔｙ）尺度を決定するための上述の等式は以下のように記述される：
【数７】

【００５０】
Ｔ＿ＡＤＤ（Ａ₁Ａ₂．．．Ａ_N）などのパラメータおよび他の要求されるパラメータは、他の点ではセルＡとセルＢに対応する２つのメンバーから成るアクティブなセットに対して上で説明したそれと類似のやり方で選択あるいは決定される。Ｎの値は典型的には６かこれ以下とされるが、ただし、Ｎは、これ以外の値であっても構わない。
【００５１】
それぞれ図３および図４のソフトハンドオフパラメータの選択規則および選択アルゴリズムは、全体あるいは一部を一つあるいは複数のソフトウエアプログラムの形態にて実現し、これを、適当な処理ハードウエア、例えば、図２の装置のプロセッサ３６およびメモリ３８を用いて実行することも考えられる。本発明は、全体あるいは一部を一つあるいは複数の基地局内で実現することも、一つあるいは複数の移動機内で実現することも、あるいは基地局と移動機との協力で実現することも考えられる。
【００５２】
本発明の上述の説明は単に解説のためのものである。例えば、システム１０、基地局BS_i、および移動機１２の上述の構成は単に解説のためのものであり、本発明は、これら特定の構成あるいは説明の実施例に制限されるものではない。さらに、図３に示すセットの選択規則および図４に示すソフトハンドオフアルゴリズムも単に解説のためのものであり、他の実現として他の規則あるいは処理ステップを用いることもでき、これら実現も特許請求の範囲に入るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるソフトハンドオフが適用される一例としての符号分割多元（ＣＤＭＡ）無線通信システムを示す図である。
【図２】本発明によるソフトハンドオフを遂行するために用いられる装置を示すブロック図である。
【図３】本発明によるソフトハンドオフパラメータ選択過程を示す流れ図である。
【図４】本発明によるソフトハンドオフアルゴリズムの一部を示す流れ図である。
【図５】本発明によるパラメータ選択過程の一部を示す略図である。
【符号の説明】
１０セルラあるいはＰＣＳ（パーソナル通信サービス）システム
１２移動機（ＭＳ）
ＢＳ₁〜ＢＳ₄ 基地局
１４移動体交換センタ（ＭＳＣ）
１６公衆電話網（ＰＳＴＮ）
１８メモリ
２０ホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）
２２ビジタロケーションレジスタ（ＶＬＲ）
３２アンテナ
３３ダイプレクサ
３４受信機
３５送信機
３６プロセッサ

Claims

移動機が一つあるいは複数の基地局と通信する無線通信システム内でソフトハンド過程において用いるパラメータを決定するための方法であって、
少なくとも第一のソフトハンドオフパラメータの値を、おのおのがパイロットのアクティブなセットの特定のメンバーと対応するセットのパラメータ値から、セットの選択規則に従って選択するステップ；
品質尺度（ quality measure ）を前記アクティブなセットのメンバーの少なくとも各サブセットに対して決定するステップであって、この品質尺度が前記アクティブなセット内の与えられた少なくとも一つのメンバーに対して、少なくとも一部選択されたソフトハンドオフパラメータ値およびその与えられたメンバーと関連する少なくとも一つの追加のパラメータの値を用いて決定されるようなステップ；及び
前記第一および追加のハンドオフパラメータが前記ソフトハンドオフ過程において用いられるように、前記少なくとも一つの追加のパラメータの特定の値を、少なくとも一部前記決定された品質尺度に基づいて選択するステップを含むことを特徴とする方法。
前記少なくとも一つの追加のパラメータが追加切片、脱落切片、および勾配の少なくとも一つから成る請求項１の方法。
前記セットの選択規則の与えられた一つが、前記アクティブなセット内のメンバーと関連するセットの追加閾値の内の最小（小さな方）の追加閾値を、前記ソフトハンドオフ過程において用いるために選択することを指定する請求項１の方法。
前記セットの選択規則の与えられた一つが、前記アクティブなセット内のメンバーと関連するセットの脱落閾値の内の最大（大きな方）の脱落閾値を、前記ソフトハンドオフ過程において用いるために選択することを指定する請求項１の方法。
前記セットの選択規則の与えられた一つが、前記アクティブなセット内のメンバーと関連するセットの脱落タイマ閾値の内の最小（小さな方）の脱落タイマ閾値を、前記ソフトハンドオフ過程において用いるために選択することを指定するものである請求項１の方法。
前記セットの選択規則の与えられた一つが、前記アクティブなセット内のメンバーと関連するセットの比較閾値の内の最小（小さな方）の比較閾値を、前記ソフトハンドオフ過程において用いるために選択することを指定するものである請求項１の方法。
前記セットの選択規則の与えられた一つが、前記選択された追加閾値が選択された脱落閾値より小さい場合は、前記アクティブなセット内の最小（より小さな）の追加閾値を持つメンバーと関連する追加および脱落閾値を、前記ソフトハンドオフ過程において用いるために選択することを指定するものである請求項１の方法。
前記セットの選択規則の与えられた一つが、前記選択された追加閾値と選択された脱落閾値が等しい場合は、同一の追加および脱落閾値を、前記ソフトハンドオフ過程において用いるために選択することを指定するものである請求項１の方法。
前記決定ステップがさらに、前記アクティブなセット内のメンバーの前記与えられた一つに対する品質尺度を、前記アクティブなセット内のメンバーと関連する値の内の最小（小さな方）の追加閾値、並びに前記アクティブなセット内の前記与えられたメンバーと関連する追加切片および傾斜パラメータ値を用いて決定するステップを含む請求項１の方法。
移動機が一つあるいは複数の基地局と通信する無線通信システム内でソフトハンド過程において用いるパラメータを決定するための装置であって、
（１）少なくとも第一のソフトハンドオフパラメータの値を、おのおのがパイロットのアクティブなセットの特定のメンバーと対応するセットのパラメータ値から、セットの選択規則に従って選択し；（２）品質尺度を前記アクティブなセットのメンバーの少なくとも各サブセットに対して決定し、ここで、この品質尺度が前記アクティブなセット内の与えられた少なくとも一つのメンバーに対して、少なくとも一部選択されたソフトハンドオフパラメータ値およびその与えられたメンバーと関連する少なくとも一つの追加のパラメータの値を用いて決定され；さらに（３）前記少なくとも一つの追加のパラメータの特定の値を、少なくとも一部前記決定された品質尺度に基づいて選択するよう動作するプロセッサ；及び
前記プロセッサに接続されたメモリであって格納された値が前記ソフトハンドオフ過程において用いられるよう前記第一および追加のハンドオフパラメータの選択された値を格納するメモリを含むことを特徴とする装置。