JP3693804B2 - ハンド・オフ方法および無線通信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にデジタル通信分野に関し、無線通信装置およびハンド・オフ方法に関するものである。特に、本発明は、スロット・モード機構(slotted mode feature)を有する符号分割多元接続（ＣＤＭＡ:Code-Division Multiple Access）を利用する無線通信装置に適するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インターリム規格ＩＳ−９５−Ａ（ＩＳ−９５）は、個人通信サービス（ＰＣＳ:Personal Communications Services ）またはセルラ・システムにおいてＣＤＭＡを実施するために、Telecommunication Industry Associationによって採用されている。ＰＣＳあるいはセルラ・システムのいずれかにおいて、無線通信装置のような移動局は、地理的領域内に広く分散する複数の基地局のいずれか１つ以上と通信する。ＣＤＭＡ技術を採用するシステムでは、基地局および移動局間のダウン・リンク通信は、とりわけパイロット・チャネル，順方向トラフィック・チャネル，およびページング・チャネル上で行うことができる。
【０００３】
パイロット・チャネル上では、各基地局は、同一拡散コードを有するが位相オフ・セットが異なるパイロット信号を連続的に送信する。移動局は、適用された位相オフ・セットによって、互いにパイロット信号を区別することができ、こうして移動局は当該パイロット信号を送信している基地局を識別することが可能となっている。更に、移動局は、パイロットの相対的信号強度である、各パイロット信号の信号対ノイズ比を測定することができる。
【０００４】
ＩＳ−９５は４組のパイロットを指定しており、これらは、パイロット・セット−アクティブ・セット，候補セット，隣接セット，および残余セットと、総括的に呼ばれている。アクティブ・セットは、呼を復調するために移動局に割り当てられた順方向トラフィック・チャネルに関連するパイロットである。即ち、「通話」中、移動局はアクティブ・セットのパイロットの順方向トラフィック・チャネルを復調する。候補セットは、十分な強度で移動局に受信されたパイロットであり、関連する順方向トラフィック・チャネルが首尾良く復調可能であることを示すが、現在はアクティブ・セットには入っていないパイロットである。隣接セットは、現在はアクティブ・セットでも候補セットでもないが、今後ハンド・オフの候補となる可能性があるパイロットである。通常、隣接セットは、移動局に近接する地理的領域にあるパイロットに対応する。残余セットは、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き、現ＣＤＭＡ周波数割り当てで現行のシステムにおいて可能な全てのパイロットのことである。あるパイロットに含まれる領域から他のパイロットに含まれる他の領域に移動局が移動すると、移動局が受信するパイロット信号の相対的強度が変化し、他のパイロットにハンド・オフすることが望ましくなる。ＩＳ−９５によれば、移動局は、アイドル状態であれ通話中であれ、パイロット信号の強度を測定することによって、ハンド・オフ・プロセスに加わることが要求される。
【０００５】
アイドル状態にある場合、移動局は、アクティブ・セット，隣接セット，および残余セットにおいて最も強いパイロット信号を連続的に探索する。移動局が、隣接セットまたは残余セットのパイロット信号の１つが、アクティブ・セットのパイロットよりも十分に強いと判定した場合、この強い方のパイロットをアクティブ・セットに配し、こうして強い方のパイロットにアイドル・ハンド・オフ(idle handoff)を行う。
【０００６】
通話中の場合、ハンド・オフの手順は更に複雑となり、候補セットおよびシステムのインフラストラクチャの関与も伴う。移動局は隣接セットまたは残余セットからのパイロットの内強い方を候補セットに昇格させ、ページング・チャネル上で、パイロット強度測定メッセージを通じてインフラストラクチャにこの新しい候補セットを通知する。パイロット強度測定メッセージの受信および評価の後、インフラストラクチャは新しい候補セットのパイロットの内あるものをアクティブ・セットに昇格させることにより、新しいアクティブ・セットを作成する。続いて、インフラストラクチャは、ページング・チャネル上で、ハンド・オフ方向メッセージを通じて移動局にこの新しいアクティブ・セットを通知し、移動局はそのアクティブ・セット，候補セット，および隣接セットを、ハンド・オフ方向メッセージにしたがって更新する。次に、移動局は、呼をハンド・オフする、アクティブ・セットのパイロットを用いて、呼を復調する。このパイロット・セットを更新するプロセスのことを、通常「パイロット・セット維持(pilot set maintenance) 」と呼んでいる。
【０００７】
ページング・チャネルは、パイロット・セット維持に関係する制御信号を送信するためだけではなく、ページによって移動局に入来する呼を通知するためにも用いられる。特定の移動局へのページは頻繁には起こらないので、ＩＳ−９５−Ａはスロット・モード機構(slotted mode feature)を設け、移動局に低電力モードでの動作を可能とすることにより、移動局の電池電力の保存を図っている。
【０００８】
ページング・チャネルは、ページング・チャネル・スロットと呼ばれる、８０ミリ秒（ｍｓ）の区間に分割され、スロット・モードで動作する各移動局には、周期的なスロット・サイクルの特定スロットが割り当てられ、その中でページング・チャネルを監視する。例えば、周期が２．５６秒のスロット・サイクルは各々８０ｍｓのスロットを３２個有する。移動局はそれに割り当てられているスロットの間だけページング・チャネルを監視すればよいので、スロット・サイクルの他の時間は全て、移動局は「休止(sleep) 」することができる。即ち、指定スロットを受信する時刻に移動局を「起動(wake up) 」させるためには必要でない機能を全てオフにすることによって、低電力モードに入ることができる。
【０００９】
移動局は、休止している間はパイロット信号強度を受信し測定することができないので、アイドル・ハンド・オフおよび通常のパイロット・セット維持は行われない。休止中、移動局は他の領域に入る場合もあり、その結果、休止に入る前のアクティブ・セットは新しい位置においては最も強いパイロットを指定するものではなくなる。その結果、移動局が起動するときには、最も強い信号を有するパイロットから送信されるページング・チャネルを監視していないことになる。
ページング・チャネルを監視するために最も強いパイロットを獲得する従来の方法は、移動局が十分に早めに起動することによって、アクティブ・セットおよび隣接セットの内最も強いパイロットを探索するというものである。各パイロットを走査し、信号強度を測定する。次に、アクティブ・セットのパイロットの測定信号強度よりも十分に高い、最も強い受信信号を有するパイロットを、アクティブ・セットに割り当て、ページング・チャネルを監視するための指定スロットの前に、強い方のパイロットへのハンド・オフを行う。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
指定スロットの前にアクティブ・セットおよび隣接セットのパイロットの走査を行うと、移動局が休止し得るスロット・サイクルの部分を消費するという欠点がある。例えば、従来の移動局を観察した結果、１．２８秒のスロット・サイクルおよび１０パイロットの隣接セットでは、移動局は１．２８秒のスロット・サイクルの内６７パーセントでは動作状態(awake) にあることがわかった。
【００１１】
したがって、スロット・サイクルの間で移動局が動作状態にある時間量を短縮する、無線通信装置およびハンド・オフ方法が必要とされている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
ここに記載する方法および無線通信装置は、スロット・モードで動作する無線通信装置のハンド・オフを提供する。この方法および無線通信装置は、無線通信装置がスロット・サイクルの間で動作状態にある時間量を短縮することにより、電池の電力を節約し、その結果無線通信装置のスタンバイ時間延長を図った点において、従来の方法および無線通信装置に対して利点がある。
【００１３】
本発明によれば、先の利点は、主に、指定スロットの間隣接スロットの内少なくとも１つを走査する受信探索子、および／または強隣接セットを用いることによって得られる。さらに、受信探索子は、指定スロットの前に、アクティブ・パイロット(Active Set)またはパイロット群，および強隣接セットの可能なパイロットを走査し、次いで受信フィンガが、指定スロットの間、アクティブ・セットのパイロットのページング・チャネルを監視し、一方受信探索子は隣接パイロットを走査する。１つ以上の隣接パイロットが、アクティブ・パイロットまたはパイロット群の測定信号強度よりも高い測定信号強度を有する場合のように、所定の状態の下で、論理および制御回路が、アクティブ・セット内の弱いアクティブ・パイロット(week active pilot) またはパイロット群を、これらよりも強い(stronger)走査隣接パイロットまたはパイロット群と置き換えることによって、強い方の走査隣接パイロットまたはパイロット群をアクティブ・セットに追加する。このように、無線通信装置は、新しいアクティブ・セットのページング・チャネルを傍受した場合、新しいアクティブ・セットのパイロットまたはパイロット群にハンド・オフされる。
【００１４】
無線通信装置を起動しページング・チャネルを監視しなければならないとき、指定スロットの間に少なくとも１つの隣接パイロットを走査するので、スロット・サイクルの間に無線通信装置が動作状態となっている時間は、隣接パイロットの各走査が指定スロットに「シフト」される時間量だけ短縮される。たとえば、従来技術におけるように指定スロットの前ではなく、指定スロットの間に隣接スロットの全てを走査すれば、無線通信装置が休止状態にある時間量は、隣接パイロット全てを走査する時間量だけ増加する。
【００１５】
本発明の一態様によれば、指定スロットの間、時間が許す限りできるだけ多くの隣接パイロットを走査する。状況によっては、例えば、隣接パイロットの数が少ない場合、これら隣接パイロットの全てを、指定スロットの期間内に走査することができる。しかしながら、受信機の走査速度および指定スロットの期間によって強要される制限のために、指定スロットの間に隣接パイロットの全てを走査できない状況もあり得る。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、ページング・チャネルを監視するために割り当てられていない受信フィンガは、受信探索子を助けて隣接パイロットを走査する。隣接パイロットを同時に走査しているので、単一の受信探索子のみで走査する場合よりも、より多くの隣接パイロットを走査することが可能となる。
【００１７】
指定スロットの終了前に十分に強い隣接パイロットが走査されていない場合、指定スロットの間に隣接パイロットの全てを走査できなくても問題とはならない。更に、指定スロットの終了前に十分に強い隣接パイロットが走査されなかったとしても、アクティブ・セットのパイロットまたはパイロット群が許容可能な強度または品質であれば、指定スロットの間に隣接パイロットの全てを走査できくても問題とはならない。
【００１８】
しかしながら、アクティブ・パイロットまたはパイロット群が許容可能な強度または品質ではなく、しかも隣接パイロットがアクティブ・パイロットと置き換わるにはいずれの隣接パイロットの測定信号強度も十分に高くない場合、このような状態の下では、本発明の他の態様によれば、受信探索子（および場合によっては受信フィンガ）は、指定スロットの後も、隣接パイロットおよび場合によっては１つ以上の残余パイロットを走査し続けることにより、十分に強い隣接パイロットまたは残余パイロットが発見され、許容できない強度および品質のアクティブ・パイロットと交換できる可能性を高める。この態様には、無線通信装置は、休止し得る時間部分の間動作状態となるという欠点があるが、それでもなお、隣接パイロットのいくつかの走査が指定スロットの間に行われるので、従来技術よりは有利である。
【００１９】
更に、本発明の他の態様によれば、隣接セットは強隣接セット(Hot Neighbor Set)を有し、「強隣接パイロット」と呼ばれる複数の隣接パイロットのサブセットを含む。隣接セットに含まれるが強隣接セットには含まれない隣接パイロットのことを、「弱隣接パイロット(cold neighbor pilot) 」と呼ぶ。受信探索子（および場合によっては受信フィンガ）は、弱隣接パイロットの前に、強隣接パイロットを走査する。強隣接パイロットの走査の順序は、以前の走査において走査された隣接パイロットの測定信号強度にしたがって、例えば、最も強いものから最も弱いものに対して行われる。残余パイロットを走査する場合、強隣接セットを判定する際にそれらの信号強度も考慮する。
【００２０】
強隣接リストの態様は、十分に強い隣接パイロットが１つ存在すれば、指定スロットの間にそれが走査される可能性を高めるので、指定スロットを越えて隣接パイロット群または残余パイロット群を走査を行わなくても済むため有利である。
【００２１】
本発明の他の態様では、受信探索子（および場合によっては受信フィンガ）は、指定スロットの前に、少なくとも１つの隣接パイロットを走査し、論理および制御回路が、少なくとも１つの隣接パイロットの測定信号強度に、アクティブ・パイロットの測定信号強度よりも高いものがあるか否かについて判定を行う。ある場合、弱いアクティブ・パイロットを、強い隣接パイロットの内の１つと置き換えることによって、無線通信装置を強い隣接パイロットの内の１つにハンド・オフする。このように、指定スロットの前に走査する態様は、指定スロットの間に無線通信装置が首尾良くページング信号を復調する可能性を高めるという利点がある。
【００２２】
本発明の他の態様では、アクティブ・セットは、１つ以上のアクティブ・パイロットを含むことができ、指定スロットの前に走査された最も強いアクティブ・パイロット群および隣接パイロット群が、指定スロットの前にアクティブ・セットに含まれる。このようにして、多数の基地局から送信された１つ以上のページング・チャネルを同時に復調することができ、指定スロットの間に無線通信装置が首尾良くページング・チャネルを復調する可能性が高くなる。
【００２３】
本発明の他の態様では、強隣接セットのサイズは、アクティブ・パイロットの信号の強度または品質にしたがって、動的に調節される。このサイズは、アクティブ・パイロットが許容可能な強度または品質である場合に維持または縮小され、アクティブ・パイロットの強度および品質が許容できない場合、このサイズは拡大される。
【００２４】
強隣接セットの特徴および強隣接セットの動的調節は、指定スロットの前に隣接パイロットを走査する構造を有するタンデム(tandem)において用いる場合に特に有用である。強隣接セットは、指定スロットの前に走査された隣接パイロットを優先し、かつその数を制限することによって、指定スロットの前に隣接セット全体を走査することなく、十分に強い隣接パイロットを走査する可能性を高める。
【００２５】
本発明の更に他の利点および新規な特徴は、本発明の好適実施例についてのみ示しかつ説明した以下の説明に一部分記載され、以下の詳細な説明を調べることによって当業者には一部分明白となるか、あるいは本発明の実施によって習得することができる。本発明は他の異なる実施例も可能であり、その詳細には、本発明の範囲から全く逸脱することなく変更可能なものもある。本発明の利点は、特許請求の範囲に特定して指摘した手段および組み合わせによって、実現および達成が可能である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
これより、本発明にしたがって構成した好適実施例について詳細に説明する。図１は、本発明による方法を採用可能な無線通信装置１００、例えば、無線電話機の電気回路ブロック図である。この図は、とりわけ、基地局１０２（１カ所のみ示す）からの信号を受信し、無線通信装置１００によって発せられた信号を送信するアンテナ１０１を示す。アナログ・フロント・エンド１０３は、受信信号を処理し、それらをアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１０５に供給する。アナログ・フロント・エンド１０３は、受信信号強度インディケータ（ＲＳＳＩ）を含み、受信信号の統合強度測定値(integrated strength measurement) のような、複合受信信号の強度の尺度(measure) を提供する。デジタル化された受信信号は、複数の受信フィンガ１０７および少なくとも１つの受信探索子１０９からなる、レーキ受信機に供給される。レーキ受信機内の受信機は全て並列に接続されている。受信フィンガおよび受信探索子の出力は、論理および制御回路１１３に供給され、更に処理を受ける。また、論理および制御回路１１３は、データを送信回路経路１１５に供給し、送信回路経路１１５はこのデータを処理し、処理したデータをデジタル／アナログ回路（ＤＡＣ）１１７に供給する。ＤＡＣ１１７によるアナログ信号出力は、アナログ・フロント・エンド１０３に供給され、アンテナ１０１を介して基地局１０２に送信される。
【００２７】
論理および制御回路１１３は、受信機とは別個の素子として示されているが、論理および制御回路１１３の部分は受信機内に配置可能であることを、当業者は認めよう。受信フィンガおよび探索受信機を含む無線通信装置１００の動作は、部分的に論理および制御回路１１３によって制御される。論理および制御回路１１３は、データ、および本発明による方法を実施するプログラム命令を格納するメモリ、ならびにプログラム命令を実行し無線通信装置１００の動作を制御するマイクロプロセッサを有する。
【００２８】
無線通信装置１００が動作状態(awake) にある場合、アンテナ１０１は、アクティブ・パイロットを送信する基地局からパイロット・セットを受信する。パイロット・セットの記録は、無線通信装置１００が休止状態に移行する前に、論理および制御回路１１３に格納される。
【００２９】
受信探索子１０９は、基地局１０２のパイロット・チャネル信号を走査し、それらのパイロット・チャネル強度を判定することができる。受信探索子１０９は、復素相関プロセスによって、パイロット・チャネル強度を判定する。復素相関プロセスは、デシベル（ｄＢ）で表したＥc ／Ｉ0 の尺度を与え、ここでＥc はパイロット・エネルギの尺度であり、Ｉ0 は受信帯域における全電力スペクトル密度である。Ｅc ／Ｉ0 は、信号対信号＋ノイズ比を表す。
【００３０】
また、受信探索子１０９は、論理および制御回路１１３に情報を提供し、論理および制御回路１１３はこの情報から、パイロット・チャネル強度の他の尺度Ｉa またはＩb を計算する。Ｉa は、全走査パイロットの複合電力スペクトル密度であり、Ｉb は走査した基地局送信全ての複合電力スペクトル密度である。
【００３１】
基地局１０２から発したパイロット信号は、「レイ(ray) 」と呼ばれるいくつかの異なる遅延経路に沿って進み、マルチパス信号(multi-path signal) が生成される。特定の基地局１０２のパイロット・チャネル信号の走査を行う際、特定の基地局１０２の強いレイが発見される。パイロットがアクティブ・パイロットである場合、受信フィンガ１０７はこれら強いレイに割り当てられ、アクティブ・パイロットのページング・チャネルを復調する。
【００３２】
移動局がアイドル・モードにあるときにパイロットに割り当てられると、受信フィンガ１０７は、関連する基地局１０２のページング・チャネル上でロックし、これを復調する。更に、論理および制御回路１１３は、巡回冗長符号（ＣＲＣ：cyclical Redundancy Code）チェッカを含む。ＣＲＣチェッカは、ページング・メッセージのエラー・チェックを行い、ページング・メッセージが受信されたか否かについての尺度を与える。
【００３３】
他の実施例では、受信フィンガ群１０７のいずれかも受信探索子１０９の機能を有し、基地局１０２のパイロット・チャネル信号を走査し、論理および制御回路１１３に、Ｉa またはＩb を計算する情報を提供することができる。
【００３４】
次に、上述のように構成された無線通信装置の使用および動作方法について、図２を参照しながら説明する。図２は、スロット・モードにおけるハンド・オフ方法２００を図示するフロー・チャートである。
【００３５】
論理および制御回路１１３は、スロット・サイクルの間休止状態にあった無線通信装置１００の部分を起動する（ステップ２０１）。受信探索子１０９は、指定スロットの前に、現アクティブ・パイロットを走査し（ステップ２０３）、走査の一部として、アクティブ・パイロットの信号強度を測定する。走査の間、ＲＳＳＩも複合受信信号の強度を測定する。
【００３６】
論理および制御回路１１３は、１つ以上の受信フィンガ１０７を、アクティブ・パイロットの強いレイに割り当て（ステップ２０５）、これらの受信フィンガは、指定スロットの間に、アクティブ・パイロットのページング・チャネルを復調する。
【００３７】
受信探索子は、これのみで、アクティブ・パイロットおよび隣接パイロットの走査を行うことができる。あるいは、指定スロットの前に、受信フィンガ群がアクティブ・パイロットの走査を補佐することができ、ページング・チャネルを監視するように割り当てられていない受信フィンガが受信探索子を補佐するために割り当てられ、指定スロットの間複数の隣接パイロットを走査する（ステップ２０７）。これは、パイロットを走査可能な速度を高めるので、本発明の重要な特徴である。
【００３８】
更に、隣接セットは強隣接セットを含むことができる。強隣接セットは、隣接セットの他の要素に比較して、強い信号を有することが予測される隣接パイロットを含む。例えば、論理および制御回路は、以前のスロット・サイクルの間に測定された、アクティブ・パイロット，強隣接パイロット，および場合によっては弱隣接パイロットならびに残余パイロットの信号強度にしたがって、強隣接セットを予め決定しておく。
【００３９】
図２に示す実施例では、強隣接パイロットは、強隣接パイロットの最も強いものから最も弱いものに走査され（ステップ２０７）、弱隣接パイロットの前に、強隣接パイロットを走査する（ステップ２０９）。これは、走査速度および時間の制約の下で、強い隣接パイロットを発見する可能性を高めるので、本発明の重要な特徴である。
【００４０】
隣接パイロットの走査は、指定スロットの間、および必要であれば、指定スロットの後にも行われる（ステップ２０９，２２７）。無線通信装置を起動しページング・チャネルを復調しなければならない時間を最大限利用するために、指定スロットの間に時間が許す限りできるだけ多くの隣接パイロットおよび場合によっては残余パイロットの信号強度を測定する（ステップ２０９）。
【００４１】
加えて、隣接パイロットのいくつかは、指定スロットの前に走査することができる。例えば、現アクティブ・セットが１つのアクティブ・パイロットしか含んでいない場合、および隣接パイロットの測定信号強度のいずれかがアクティブ・パイロットの測定信号強度よりも高い場合、指定スロットの前に、アクティブ・パイロットの測定信号強度よりも高い測定信号強度を有する隣接パイロットの１つでアクティブ・パイロットを置き換えることにより、無線通信装置を強い隣接パイロットにハンド・オフすることができる。
【００４２】
同時復調を採用する場合、受信探索子１０９（および場合によっては受信フィンガ１０７）は、指定スロットの前に、現アクティブ・パイロットおよび隣接パイロットの内少なくともいくつかを走査し、アクティブ・パイロットまたはパイロット群の測定信号強度よりも高い測定信号強度を有する強い隣接パイロット群の内１つ以上に、無線通信装置をハンド・オフすることができる。例えば、アクティブ・セットが復調のために最大２つのアクティブ・パイロットを含む可能性を考える。指定スロットの前にアクティブ・パイロット群および隣接パイロット群の少なくともいくつかを走査した後、論理および制御回路１１３は、走査したパイロットの内どの２つが最も強い測定信号強度を有するかについて判定を行い、これら２つの最も強いパイロットをアクティブ・セットに含ませる。例えば、２つの隣接パイロットが、現在の２つのアクティブ・パイロットの各々の信号強度よりも高い信号強度を有する場合、２つのアクティブ・パイロットと置き換えることにより、この２つの隣接パイロットをアクティブ・セットに加える。
【００４３】
指定スロットの前に隣接パイロットのいくつかを走査すると、アクティブ・パイロット信号の強度が十分でないために首尾良く復調できない場合、指定スロットの間に無線通信装置がページング・チャネルを首尾良く復調する可能性が高まるので、これは本発明の重要な特徴である。この特徴は、指定スロットの前に、強隣接パイロットのいくつかまたは全てを走査すれば、強隣接セット機構と共に使用できるので有利である。
【００４４】
指定スロットの後、そして強隣接機構を利用する場合、論理および制御回路１１３は、走査結果にしたがって、即ち、アクティブ・パイロットおよび複数の隣接パイロットの測定信号強度にしたがって、強隣接セットおよびそのサイズを判定する（ステップ２１１）。例えば、強隣接セットのスレシホルドよりも強いパイロットが３つある場合、３つの最も強いパイロットが含まれる。
【００４５】
強隣接セットのスレシホルドは、アクティブ・パイロットの信号の強度または品質に応じて、動的に調節可能である。アクティブ・パイロットが許容可能な強度または品質である場合、強隣接セットのスレシホルドを低下させる必要はなく、強度または品質が特に強い場合、強隣接セットのスレシホルドを高くすることができる。こうすることによって強隣接セット内のパイロット数を減少させることができる。アクティブ・パイロットが許容可能な強度および品質でない場合、強隣接セットのスレシホルドを低下させることによって、強隣接セット内のパイロットの数を増大させ得るようにしなければならない。
【００４６】
次に、論理および制御回路１１３は、隣接パイロットの測定信号強度のいずれかが、アクティブ・パイロットの測定信号強度よりも高いか否かについて判定を行う（ステップ２１３）。高い場合、この特定実施例では、このアクティブ・パイロットよりも強い隣接パイロットの内最も強いものと、アクティブ・パイロットを置き換え（ステップ２１５）、次の指定スロットの前の次の起動時まで、無線通信装置は休止状態に入る（ステップ２１７）。したがって、無線通信装置が次のスロット・サイクルの間に起動した場合、装置は、新しいアクティブ・パイロットのページング・チャネルを復調し（指定スロットの前に隣接パイロットのいくつかを走査する機構を利用しないことを条件に）、したがって無線通信装置は新しいアクティブ・パイロットにハンド・オフされる。
【００４７】
同時復調を採用する場合、アクティブ・セットは１つ以上のアクティブ・パイロットを含むことができる。ステップ２１３，２１５では、弱いアクティブ・パイロットを、１つ以上の強い隣接パイロットで置き換えることができる。
【００４８】
ステップ２１３に戻り、隣接パイロットの測定信号強度の中に、アクティブ・パイロットの測定信号強度よりも高いものがない場合、論理および制御回路１１３は、アクティブ・パイロットの信号が許容可能な強度または品質であるか否かについて判定を行うことにより、指定スロットの後に、隣接パイロットの追加走査を行う必要があるか否かについて判定を行う。アクティブ・パイロットの信号が許容可能な強度または品質である場合、これ以上隣接パイロットを走査してハンド・オフに好適な隣接パイロットを発見する必要はない。許容可能な強度または品質は、いずれか１回以上の検査によって判定することができる。図２に示す方法では、４つの判断ステップ（ステップ２１９，２２１，２２３，２２５）があり、これらの内いずれか１つにおいて無線通信装置を休止状態にすることによって、隣接パイロットの更なる走査を防止することができる（ステップ２１７）。
【００４９】
最初の判断ステップにおいて、論理および制御回路１１３は、アクティブ・パイロットの信号強度がスレシホルドよりも高いか否かについて判定を行う（ステップ２１９）。高い場合、無線通信装置を休止させる（ステップ２１７）。
【００５０】
高くない場合、論理および制御回路１１３は、復調されたページ・メッセージのＣＲＣが正しいか否かについて判定を行う（ステップ２２１）。正しい場合、無線通信装置を休止させる（ステップ２１７）。正しくない場合、論理および制御回路１１３は、複合受信信号の統合強度測定値（ＲＳＳＩによる）が、スレシホルド、例えば熱雑音（非信号）に６デシベルを加算したものよりも大きいか否かについて判定を行う（ステップ２２３）。大きくない場合、無線通信装置は、信号が弱い領域にいる可能性があり、強いパイロットを求めて更に走査を行うことは無益である。したがって、無線通信装置を休止させる（ステップ２１７）。複合受信信号の（ＲＳＳＩによる）統合強度測定値がスレシホルドよりも大きい場合、最終検査を行うことができる。
【００５１】
最終検査の一実施例は、走査した電力スペクトル密度を比較し、これを全電力スペクトル密度Ｉo と比較することである。
【００５２】
通常、パイロット・チャネル・エネルギは、最大基地局電力出力の２０％である。したがって走査パイロット・エネルギの加算値Ｉa を、Ｉo の２０％と比較し、強いパイロット・チャネルにまだ走査されていないものがあるか否かについて判定を行う。Ｉa がＩo の２０％の８０％よりも大きい場合、これ以上走査すべき強いパイロット・チャネルがない確率が高い。
【００５３】
前述の実施例よりも精度が高いが複雑な他の実施例に、高速アダマール変換（ＦＨＴ:Fast Haddamard Transform ）を、所定のノイズ・スレシホルドより高い全ての走査されたレイについて計算するというものがある。ＦＨＴは、複合レイを形成する全てのＣＤＭＡチャネルについて、エネルギ値を生成し、これらのエネルギ値を加算して、レイ内のエネルギを求める。すると、走査されたレイ全てについて、Ｉb は走査されたレイのエネルギ値の和に等しくなる。Ｉb がＩo の８０％よりも大きい場合、走査すべき強いパイロット・チャネルがこれ以上ない確率が高い（ステップ２２５）。
【００５４】
Ｉb がＩo の８０％よりも大きい場合、無線通信装置を休止させる（ステップ２１７）。大きくない場合、走査されたパイロットは許容可能な強度および品質ではないので、残余パイロットおよび場合によっては１つ以上の残余パイロットの走査を更に行い、強い干渉パイロットまたはパイロット群を発見しなければならない（ステップ２２７）。
【００５５】
指定スロットを越えて追加の走査を行う必要がある場合、論理および制御回路１１３は、アクティブ・パイロット，隣接パイロット，および残余パイロットの測定信号強度に応じて、強隣接セットおよび、利用するのであれば、そのサイズ、ならびに隣接セットを判定する（ステップ２２９）。次に、論理および制御回路１１３は、隣接パイロットの測定信号強度のいずれかが、アクティブ・パイロットの測定信号強度より大きいか否かについて判定を行う（ステップ２３１）。大きい隣接パイロットの測定信号強度がある場合、アクティブ・パイロットよりも強い隣接パイロットの内最も強いもので、アクティブ・パイロットを置き換え（ステップ２１５）、無線通信装置は次の指定スロットの前の次の起動時まで休止状態に入る（ステップ２１７）。無線通信装置は新しいアクティブ・パイロットのページング・チャネルを復調し（指定スロットの前に隣接パイロットのいくつかを走査する機構を利用しないことを条件に）、したがって無線通信装置は新しいアクティブ・パイロットにハンド・オフされる。
【００５６】
ステップ２３１において、アクティブ・パイロットの測定信号強度よりも測定信号強度が大きい隣接パイロットがない場合、無線通信装置は、アクティブ・パイロットを置き換えることなく、休止状態に入る。
【００５７】
要約すれば、次の指定スロットにおいてハンド・オフに好適な隣接パイロットを発見するために、無線通信装置を起動してページング・チャネルを復調しなければならない時間に、強隣接セットを利用し、および／または隣接パイロットを走査する無線通信装置およびハンド・オフ方法について説明した。強隣接セットの特徴は、隣接パイロットの走査に優先順位を付けることである。隣接パイロットの少なくともいくつかの走査を指定スロットに移行させる特徴は、無線通信装置が休止可能な時間の延長をもたらす。更に、隣接パイロットの同時走査，指定スロット後の条件付き走査，指定スロットの前の走査の廃止(truncated) ，およびページング信号の同時復調の特徴についても説明した。これらは、スロット・サイクルの間動作状態で費やされる時間を更に短縮し、ページング・チャネルを首尾良く復調することによりページを失うことのない可能性を高めることができる。
【００５８】
尚、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、本発明の方法および装置において、ならびに本装置の構造において種々の変更や変形も可能であることを当業者は認めよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】無線通信装置の電気回路ブロック図。
【図２】スロット・モードにおけるハンド・オフ方法を示すフロー・チャート
【符号の説明】
１００ 無線通信装置
１０１ アンテナ
１０２ 基地局
１０３ アナログ・フロント・エンド
１０５ アナログ／デジタル変換器
１０７ 受信フィンガ
１０９ 受信探索子
１１３ 論理および制御回路
１１５ 送信回路経路
１１７ デジタル／アナログ回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にデジタル通信分野に関し、無線通信装置およびハンド・オフ方法に関するものである。特に、本発明は、スロット・モード機構(slotted mode feature)を有する符号分割多元接続（ＣＤＭＡ:Code-Division Multiple Access）を利用する無線通信装置に適するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インターリム規格ＩＳ−９５−Ａ（ＩＳ−９５）は、個人通信サービス（ＰＣＳ:Personal Communications Services ）またはセルラ・システムにおいてＣＤＭＡを実施するために、Telecommunication Industry Associationによって採用されている。ＰＣＳあるいはセルラ・システムのいずれかにおいて、無線通信装置のような移動局は、地理的領域内に広く分散する複数の基地局のいずれか１つ以上と通信する。ＣＤＭＡ技術を採用するシステムでは、基地局および移動局間のダウン・リンク通信は、とりわけパイロット・チャネル，順方向トラフィック・チャネル，およびページング・チャネル上で行うことができる。
【０００３】
パイロット・チャネル上では、各基地局は、同一拡散コードを有するが位相オフ・セットが異なるパイロット信号を連続的に送信する。移動局は、適用された位相オフ・セットによって、互いにパイロット信号を区別することができ、こうして移動局は当該パイロット信号を送信している基地局を識別することが可能となっている。更に、移動局は、パイロットの相対的信号強度である、各パイロット信号の信号対ノイズ比を測定することができる。
【０００４】
ＩＳ−９５は４組のパイロットを指定しており、これらは、パイロット・セット−アクティブ・セット，候補セット，隣接セット，および残余セットと、総括的に呼ばれている。アクティブ・セットは、呼を復調するために移動局に割り当てられた順方向トラフィック・チャネルに関連するパイロットである。即ち、「通話」中、移動局はアクティブ・セットのパイロットの順方向トラフィック・チャネルを復調する。候補セットは、十分な強度で移動局に受信されたパイロットであり、関連する順方向トラフィック・チャネルが首尾良く復調可能であることを示すが、現在はアクティブ・セットには入っていないパイロットである。隣接セットは、現在はアクティブ・セットでも候補セットでもないが、今後ハンド・オフの候補となる可能性があるパイロットである。通常、隣接セットは、移動局に近接する地理的領域にあるパイロットに対応する。残余セットは、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き、現ＣＤＭＡ周波数割り当てで現行のシステムにおいて可能な全てのパイロットのことである。あるパイロットに含まれる領域から他のパイロットに含まれる他の領域に移動局が移動すると、移動局が受信するパイロット信号の相対的強度が変化し、他のパイロットにハンド・オフすることが望ましくなる。ＩＳ−９５によれば、移動局は、アイドル状態であれ通話中であれ、パイロット信号の強度を測定することによって、ハンド・オフ・プロセスに加わることが要求される。
【０００５】
アイドル状態にある場合、移動局は、アクティブ・セット，隣接セット，および残余セットにおいて最も強いパイロット信号を連続的に探索する。移動局が、隣接セットまたは残余セットのパイロット信号の１つが、アクティブ・セットのパイロットよりも十分に強いと判定した場合、この強い方のパイロットをアクティブ・セットに配し、こうして強い方のパイロットにアイドル・ハンド・オフ(idle handoff)を行う。
【０００６】
通話中の場合、ハンド・オフの手順は更に複雑となり、候補セットおよびシステムのインフラストラクチャの関与も伴う。移動局は隣接セットまたは残余セットからのパイロットの内強い方を候補セットに昇格させ、ページング・チャネル上で、パイロット強度測定メッセージを通じてインフラストラクチャにこの新しい候補セットを通知する。パイロット強度測定メッセージの受信および評価の後、インフラストラクチャは新しい候補セットのパイロットの内あるものをアクティブ・セットに昇格させることにより、新しいアクティブ・セットを作成する。続いて、インフラストラクチャは、ページング・チャネル上で、ハンド・オフ方向メッセージを通じて移動局にこの新しいアクティブ・セットを通知し、移動局はそのアクティブ・セット，候補セット，および隣接セットを、ハンド・オフ方向メッセージにしたがって更新する。次に、移動局は、呼をハンド・オフする、アクティブ・セットのパイロットを用いて、呼を復調する。このパイロット・セットを更新するプロセスのことを、通常「パイロット・セット維持(pilot set maintenance) 」と呼んでいる。
【０００７】
ページング・チャネルは、パイロット・セット維持に関係する制御信号を送信するためだけではなく、ページによって移動局に入来する呼を通知するためにも用いられる。特定の移動局へのページは頻繁には起こらないので、ＩＳ−９５−Ａはスロット・モード機構(slotted mode feature)を設け、移動局に低電力モードでの動作を可能とすることにより、移動局の電池電力の保存を図っている。
【０００８】
ページング・チャネルは、ページング・チャネル・スロットと呼ばれる、８０ミリ秒（ｍｓ）の区間に分割され、スロット・モードで動作する各移動局には、周期的なスロット・サイクルの特定スロットが割り当てられ、その中でページング・チャネルを監視する。例えば、周期が２．５６秒のスロット・サイクルは各々８０ｍｓのスロットを３２個有する。移動局はそれに割り当てられているスロットの間だけページング・チャネルを監視すればよいので、スロット・サイクルの他の時間は全て、移動局は「休止(sleep) 」することができる。即ち、指定スロットを受信する時刻に移動局を「起動(wake up) 」させるためには必要でない機能を全てオフにすることによって、低電力モードに入ることができる。
【０００９】
移動局は、休止している間はパイロット信号強度を受信し測定することができないので、アイドル・ハンド・オフおよび通常のパイロット・セット維持は行われない。休止中、移動局は他の領域に入る場合もあり、その結果、休止に入る前のアクティブ・セットは新しい位置においては最も強いパイロットを指定するものではなくなる。その結果、移動局が起動するときには、最も強い信号を有するパイロットから送信されるページング・チャネルを監視していないことになる。
ページング・チャネルを監視するために最も強いパイロットを獲得する従来の方法は、移動局が十分に早めに起動することによって、アクティブ・セットおよび隣接セットの内最も強いパイロットを探索するというものである。各パイロットを走査し、信号強度を測定する。次に、アクティブ・セットのパイロットの測定信号強度よりも十分に高い、最も強い受信信号を有するパイロットを、アクティブ・セットに割り当て、ページング・チャネルを監視するための指定スロットの前に、強い方のパイロットへのハンド・オフを行う。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
指定スロットの前にアクティブ・セットおよび隣接セットのパイロットの走査を行うと、移動局が休止し得るスロット・サイクルの部分を消費するという欠点がある。例えば、従来の移動局を観察した結果、１．２８秒のスロット・サイクルおよび１０パイロットの隣接セットでは、移動局は１．２８秒のスロット・サイクルの内６７パーセントでは動作状態(awake) にあることがわかった。
【００１１】
したがって、スロット・サイクルの間で移動局が動作状態にある時間量を短縮する、無線通信装置およびハンド・オフ方法が必要とされている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
ここに記載する方法および無線通信装置は、スロット・モードで動作する無線通信装置のハンド・オフを提供する。この方法および無線通信装置は、無線通信装置がスロット・サイクルの間で動作状態にある時間量を短縮することにより、電池の電力を節約し、その結果無線通信装置のスタンバイ時間延長を図った点において、従来の方法および無線通信装置に対して利点がある。
【００１３】
本発明によれば、先の利点は、主に、指定スロットの間隣接スロットの内少なくとも１つを走査する受信探索子、および／または強隣接セットを用いることによって得られる。さらに、受信探索子は、指定スロットの前に、アクティブ・パイロット(Active Set)またはパイロット群，および強隣接セットの可能なパイロットを走査し、次いで受信フィンガが、指定スロットの間、アクティブ・セットのパイロットのページング・チャネルを監視し、一方受信探索子は隣接パイロットを走査する。１つ以上の隣接パイロットが、アクティブ・パイロットまたはパイロット群の測定信号強度よりも高い測定信号強度を有する場合のように、所定の状態の下で、論理および制御回路が、アクティブ・セット内の弱いアクティブ・パイロット(week active pilot) またはパイロット群を、これらよりも強い(stronger)走査隣接パイロットまたはパイロット群と置き換えることによって、強い方の走査隣接パイロットまたはパイロット群をアクティブ・セットに追加する。このように、無線通信装置は、新しいアクティブ・セットのページング・チャネルを傍受した場合、新しいアクティブ・セットのパイロットまたはパイロット群にハンド・オフされる。
【００１４】
無線通信装置を起動しページング・チャネルを監視しなければならないとき、指定スロットの間に少なくとも１つの隣接パイロットを走査するので、スロット・サイクルの間に無線通信装置が動作状態となっている時間は、隣接パイロットの各走査が指定スロットに「シフト」される時間量だけ短縮される。たとえば、従来技術におけるように指定スロットの前ではなく、指定スロットの間に隣接スロットの全てを走査すれば、無線通信装置が休止状態にある時間量は、隣接パイロット全てを走査する時間量だけ増加する。
【００１５】
本発明の一態様によれば、指定スロットの間、時間が許す限りできるだけ多くの隣接パイロットを走査する。状況によっては、例えば、隣接パイロットの数が少ない場合、これら隣接パイロットの全てを、指定スロットの期間内に走査することができる。しかしながら、受信機の走査速度および指定スロットの期間によって強要される制限のために、指定スロットの間に隣接パイロットの全てを走査できない状況もあり得る。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、ページング・チャネルを監視するために割り当てられていない受信フィンガは、受信探索子を助けて隣接パイロットを走査する。隣接パイロットを同時に走査しているので、単一の受信探索子のみで走査する場合よりも、より多くの隣接パイロットを走査することが可能となる。
【００１７】
指定スロットの終了前に十分に強い隣接パイロットが走査されていない場合、指定スロットの間に隣接パイロットの全てを走査できなくても問題とはならない。更に、指定スロットの終了前に十分に強い隣接パイロットが走査されなかったとしても、アクティブ・セットのパイロットまたはパイロット群が許容可能な強度または品質であれば、指定スロットの間に隣接パイロットの全てを走査できくても問題とはならない。
【００１８】
しかしながら、アクティブ・パイロットまたはパイロット群が許容可能な強度または品質ではなく、しかも隣接パイロットがアクティブ・パイロットと置き換わるにはいずれの隣接パイロットの測定信号強度も十分に高くない場合、このような状態の下では、本発明の他の態様によれば、受信探索子（および場合によっては受信フィンガ）は、指定スロットの後も、隣接パイロットおよび場合によっては１つ以上の残余パイロットを走査し続けることにより、十分に強い隣接パイロットまたは残余パイロットが発見され、許容できない強度および品質のアクティブ・パイロットと交換できる可能性を高める。この態様には、無線通信装置は、休止し得る時間部分の間動作状態となるという欠点があるが、それでもなお、隣接パイロットのいくつかの走査が指定スロットの間に行われるので、従来技術よりは有利である。
【００１９】
更に、本発明の他の態様によれば、隣接セットは強隣接セット(Hot Neighbor Set)を有し、「強隣接パイロット」と呼ばれる複数の隣接パイロットのサブセットを含む。隣接セットに含まれるが強隣接セットには含まれない隣接パイロットのことを、「弱隣接パイロット(cold neighbor pilot) 」と呼ぶ。受信探索子（および場合によっては受信フィンガ）は、弱隣接パイロットの前に、強隣接パイロットを走査する。強隣接パイロットの走査の順序は、以前の走査において走査された隣接パイロットの測定信号強度にしたがって、例えば、最も強いものから最も弱いものに対して行われる。残余パイロットを走査する場合、強隣接セットを判定する際にそれらの信号強度も考慮する。
【００２０】
強隣接リストの態様は、十分に強い隣接パイロットが１つ存在すれば、指定スロットの間にそれが走査される可能性を高めるので、指定スロットを越えて隣接パイロット群または残余パイロット群を走査を行わなくても済むため有利である。
【００２１】
本発明の他の態様では、受信探索子（および場合によっては受信フィンガ）は、指定スロットの前に、少なくとも１つの隣接パイロットを走査し、論理および制御回路が、少なくとも１つの隣接パイロットの測定信号強度に、アクティブ・パイロットの測定信号強度よりも高いものがあるか否かについて判定を行う。ある場合、弱いアクティブ・パイロットを、強い隣接パイロットの内の１つと置き換えることによって、無線通信装置を強い隣接パイロットの内の１つにハンド・オフする。このように、指定スロットの前に走査する態様は、指定スロットの間に無線通信装置が首尾良くページング信号を復調する可能性を高めるという利点がある。
【００２２】
本発明の他の態様では、アクティブ・セットは、１つ以上のアクティブ・パイロットを含むことができ、指定スロットの前に走査された最も強いアクティブ・パイロット群および隣接パイロット群が、指定スロットの前にアクティブ・セットに含まれる。このようにして、多数の基地局から送信された１つ以上のページング・チャネルを同時に復調することができ、指定スロットの間に無線通信装置が首尾良くページング・チャネルを復調する可能性が高くなる。
【００２３】
本発明の他の態様では、強隣接セットのサイズは、アクティブ・パイロットの信号の強度または品質にしたがって、動的に調節される。このサイズは、アクティブ・パイロットが許容可能な強度または品質である場合に維持または縮小され、アクティブ・パイロットの強度および品質が許容できない場合、このサイズは拡大される。
【００２４】
強隣接セットの特徴および強隣接セットの動的調節は、指定スロットの前に隣接パイロットを走査する構造を有するタンデム(tandem)において用いる場合に特に有用である。強隣接セットは、指定スロットの前に走査された隣接パイロットを優先し、かつその数を制限することによって、指定スロットの前に隣接セット全体を走査することなく、十分に強い隣接パイロットを走査する可能性を高める。
【００２５】
本発明の更に他の利点および新規な特徴は、本発明の好適実施例についてのみ示しかつ説明した以下の説明に一部分記載され、以下の詳細な説明を調べることによって当業者には一部分明白となるか、あるいは本発明の実施によって習得することができる。本発明は他の異なる実施例も可能であり、その詳細には、本発明の範囲から全く逸脱することなく変更可能なものもある。本発明の利点は、特許請求の範囲に特定して指摘した手段および組み合わせによって、実現および達成が可能である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
これより、本発明にしたがって構成した好適実施例について詳細に説明する。図１は、本発明による方法を採用可能な無線通信装置１００、例えば、無線電話機の電気回路ブロック図である。この図は、とりわけ、基地局１０２（１カ所のみ示す）からの信号を受信し、無線通信装置１００によって発せられた信号を送信するアンテナ１０１を示す。アナログ・フロント・エンド１０３は、受信信号を処理し、それらをアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１０５に供給する。アナログ・フロント・エンド１０３は、受信信号強度インディケータ（ＲＳＳＩ）を含み、受信信号の統合強度測定値(integrated strength measurement) のような、複合受信信号の強度の尺度(measure) を提供する。デジタル化された受信信号は、複数の受信フィンガ１０７および少なくとも１つの受信探索子１０９からなる、レーキ受信機に供給される。レーキ受信機内の受信機は全て並列に接続されている。受信フィンガおよび受信探索子の出力は、論理および制御回路１１３に供給され、更に処理を受ける。また、論理および制御回路１１３は、データを送信回路経路１１５に供給し、送信回路経路１１５はこのデータを処理し、処理したデータをデジタル／アナログ回路（ＤＡＣ）１１７に供給する。ＤＡＣ１１７によるアナログ信号出力は、アナログ・フロント・エンド１０３に供給され、アンテナ１０１を介して基地局１０２に送信される。
【００２７】
論理および制御回路１１３は、受信機とは別個の素子として示されているが、論理および制御回路１１３の部分は受信機内に配置可能であることを、当業者は認めよう。受信フィンガおよび探索受信機を含む無線通信装置１００の動作は、部分的に論理および制御回路１１３によって制御される。論理および制御回路１１３は、データ、および本発明による方法を実施するプログラム命令を格納するメモリ、ならびにプログラム命令を実行し無線通信装置１００の動作を制御するマイクロプロセッサを有する。
【００２８】
無線通信装置１００が動作状態(awake) にある場合、アンテナ１０１は、アクティブ・パイロットを送信する基地局からパイロット・セットを受信する。パイロット・セットの記録は、無線通信装置１００が休止状態に移行する前に、論理および制御回路１１３に格納される。
【００２９】
受信探索子１０９は、基地局１０２のパイロット・チャネル信号を走査し、それらのパイロット・チャネル強度を判定することができる。受信探索子１０９は、復素相関プロセスによって、パイロット・チャネル強度を判定する。復素相関プロセスは、デシベル（ｄＢ）で表したＥc ／Ｉ0 の尺度を与え、ここでＥc はパイロット・エネルギの尺度であり、Ｉ0 は受信帯域における全電力スペクトル密度である。Ｅc ／Ｉ0 は、信号対信号＋ノイズ比を表す。
【００３０】
また、受信探索子１０９は、論理および制御回路１１３に情報を提供し、論理および制御回路１１３はこの情報から、パイロット・チャネル強度の他の尺度Ｉa またはＩb を計算する。Ｉa は、全走査パイロットの複合電力スペクトル密度であり、Ｉb は走査した基地局送信全ての複合電力スペクトル密度である。
【００３１】
基地局１０２から発したパイロット信号は、「レイ(ray) 」と呼ばれるいくつかの異なる遅延経路に沿って進み、マルチパス信号(multi-path signal) が生成される。特定の基地局１０２のパイロット・チャネル信号の走査を行う際、特定の基地局１０２の強いレイが発見される。パイロットがアクティブ・パイロットである場合、受信フィンガ１０７はこれら強いレイに割り当てられ、アクティブ・パイロットのページング・チャネルを復調する。
【００３２】
移動局がアイドル・モードにあるときにパイロットに割り当てられると、受信フィンガ１０７は、関連する基地局１０２のページング・チャネル上でロックし、これを復調する。更に、論理および制御回路１１３は、巡回冗長符号（ＣＲＣ：cyclical Redundancy Code）チェッカを含む。ＣＲＣチェッカは、ページング・メッセージのエラー・チェックを行い、ページング・メッセージが受信されたか否かについての尺度を与える。
【００３３】
他の実施例では、受信フィンガ群１０７のいずれかも受信探索子１０９の機能を有し、基地局１０２のパイロット・チャネル信号を走査し、論理および制御回路１１３に、Ｉa またはＩb を計算する情報を提供することができる。
【００３４】
次に、上述のように構成された無線通信装置の使用および動作方法について、図２を参照しながら説明する。図２は、スロット・モードにおけるハンド・オフ方法２００を図示するフロー・チャートである。
【００３５】
論理および制御回路１１３は、スロット・サイクルの間休止状態にあった無線通信装置１００の部分を起動する（ステップ２０１）。受信探索子１０９は、指定スロットの前に、現アクティブ・パイロットを走査し（ステップ２０３）、走査の一部として、アクティブ・パイロットの信号強度を測定する。走査の間、ＲＳＳＩも複合受信信号の強度を測定する。
【００３６】
論理および制御回路１１３は、１つ以上の受信フィンガ１０７を、アクティブ・パイロットの強いレイに割り当て（ステップ２０５）、これらの受信フィンガは、指定スロットの間に、アクティブ・パイロットのページング・チャネルを復調する。
【００３７】
受信探索子は、これのみで、アクティブ・パイロットおよび隣接パイロットの走査を行うことができる。あるいは、指定スロットの前に、受信フィンガ群がアクティブ・パイロットの走査を補佐することができ、ページング・チャネルを監視するように割り当てられていない受信フィンガが受信探索子を補佐するために割り当てられ、指定スロットの間複数の隣接パイロットを走査する（ステップ２０７）。これは、パイロットを走査可能な速度を高めるので、本発明の重要な特徴である。
【００３８】
更に、隣接セットは強隣接セットを含むことができる。強隣接セットは、隣接セットの他の要素に比較して、強い信号を有することが予測される隣接パイロットを含む。例えば、論理および制御回路は、以前のスロット・サイクルの間に測定された、アクティブ・パイロット，強隣接パイロット，および場合によっては弱隣接パイロットならびに残余パイロットの信号強度にしたがって、強隣接セットを予め決定しておく。
【００３９】
図２に示す実施例では、強隣接パイロットは、強隣接パイロットの最も強いものから最も弱いものに走査され（ステップ２０７）、弱隣接パイロットの前に、強隣接パイロットを走査する（ステップ２０９）。これは、走査速度および時間の制約の下で、強い隣接パイロットを発見する可能性を高めるので、本発明の重要な特徴である。
【００４０】
隣接パイロットの走査は、指定スロットの間、および必要であれば、指定スロットの後にも行われる（ステップ２０９，２２７）。無線通信装置を起動しページング・チャネルを復調しなければならない時間を最大限利用するために、指定スロットの間に時間が許す限りできるだけ多くの隣接パイロットおよび場合によっては残余パイロットの信号強度を測定する（ステップ２０９）。
【００４１】
加えて、隣接パイロットのいくつかは、指定スロットの前に走査することができる。例えば、現アクティブ・セットが１つのアクティブ・パイロットしか含んでいない場合、および隣接パイロットの測定信号強度のいずれかがアクティブ・パイロットの測定信号強度よりも高い場合、指定スロットの前に、アクティブ・パイロットの測定信号強度よりも高い測定信号強度を有する隣接パイロットの１つでアクティブ・パイロットを置き換えることにより、無線通信装置を強い隣接パイロットにハンド・オフすることができる。
【００４２】
同時復調を採用する場合、受信探索子１０９（および場合によっては受信フィンガ１０７）は、指定スロットの前に、現アクティブ・パイロットおよび隣接パイロットの内少なくともいくつかを走査し、アクティブ・パイロットまたはパイロット群の測定信号強度よりも高い測定信号強度を有する強い隣接パイロット群の内１つ以上に、無線通信装置をハンド・オフすることができる。例えば、アクティブ・セットが復調のために最大２つのアクティブ・パイロットを含む可能性を考える。指定スロットの前にアクティブ・パイロット群および隣接パイロット群の少なくともいくつかを走査した後、論理および制御回路１１３は、走査したパイロットの内どの２つが最も強い測定信号強度を有するかについて判定を行い、これら２つの最も強いパイロットをアクティブ・セットに含ませる。例えば、２つの隣接パイロットが、現在の２つのアクティブ・パイロットの各々の信号強度よりも高い信号強度を有する場合、２つのアクティブ・パイロットと置き換えることにより、この２つの隣接パイロットをアクティブ・セットに加える。
【００４３】
指定スロットの前に隣接パイロットのいくつかを走査すると、アクティブ・パイロット信号の強度が十分でないために首尾良く復調できない場合、指定スロットの間に無線通信装置がページング・チャネルを首尾良く復調する可能性が高まるので、これは本発明の重要な特徴である。この特徴は、指定スロットの前に、強隣接パイロットのいくつかまたは全てを走査すれば、強隣接セット機構と共に使用できるので有利である。
【００４４】
指定スロットの後、そして強隣接機構を利用する場合、論理および制御回路１１３は、走査結果にしたがって、即ち、アクティブ・パイロットおよび複数の隣接パイロットの測定信号強度にしたがって、強隣接セットおよびそのサイズを判定する（ステップ２１１）。例えば、強隣接セットのスレシホルドよりも強いパイロットが３つある場合、３つの最も強いパイロットが含まれる。
【００４５】
強隣接セットのスレシホルドは、アクティブ・パイロットの信号の強度または品質に応じて、動的に調節可能である。アクティブ・パイロットが許容可能な強度または品質である場合、強隣接セットのスレシホルドを低下させる必要はなく、強度または品質が特に強い場合、強隣接セットのスレシホルドを高くすることができる。こうすることによって強隣接セット内のパイロット数を減少させることができる。アクティブ・パイロットが許容可能な強度および品質でない場合、強隣接セットのスレシホルドを低下させることによって、強隣接セット内のパイロットの数を増大させ得るようにしなければならない。
【００４６】
次に、論理および制御回路１１３は、隣接パイロットの測定信号強度のいずれかが、アクティブ・パイロットの測定信号強度よりも高いか否かについて判定を行う（ステップ２１３）。高い場合、この特定実施例では、このアクティブ・パイロットよりも強い隣接パイロットの内最も強いものと、アクティブ・パイロットを置き換え（ステップ２１５）、次の指定スロットの前の次の起動時まで、無線通信装置は休止状態に入る（ステップ２１７）。したがって、無線通信装置が次のスロット・サイクルの間に起動した場合、装置は、新しいアクティブ・パイロットのページング・チャネルを復調し（指定スロットの前に隣接パイロットのいくつかを走査する機構を利用しないことを条件に）、したがって無線通信装置は新しいアクティブ・パイロットにハンド・オフされる。
【００４７】
同時復調を採用する場合、アクティブ・セットは１つ以上のアクティブ・パイロットを含むことができる。ステップ２１３，２１５では、弱いアクティブ・パイロットを、１つ以上の強い隣接パイロットで置き換えることができる。
【００４８】
ステップ２１３に戻り、隣接パイロットの測定信号強度の中に、アクティブ・パイロットの測定信号強度よりも高いものがない場合、論理および制御回路１１３は、アクティブ・パイロットの信号が許容可能な強度または品質であるか否かについて判定を行うことにより、指定スロットの後に、隣接パイロットの追加走査を行う必要があるか否かについて判定を行う。アクティブ・パイロットの信号が許容可能な強度または品質である場合、これ以上隣接パイロットを走査してハンド・オフに好適な隣接パイロットを発見する必要はない。許容可能な強度または品質は、いずれか１回以上の検査によって判定することができる。図２に示す方法では、４つの判断ステップ（ステップ２１９，２２１，２２３，２２５）があり、これらの内いずれか１つにおいて無線通信装置を休止状態にすることによって、隣接パイロットの更なる走査を防止することができる（ステップ２１７）。
【００４９】
最初の判断ステップにおいて、論理および制御回路１１３は、アクティブ・パイロットの信号強度がスレシホルドよりも高いか否かについて判定を行う（ステップ２１９）。高い場合、無線通信装置を休止させる（ステップ２１７）。
【００５０】
高くない場合、論理および制御回路１１３は、復調されたページ・メッセージのＣＲＣが正しいか否かについて判定を行う（ステップ２２１）。正しい場合、無線通信装置を休止させる（ステップ２１７）。正しくない場合、論理および制御回路１１３は、複合受信信号の統合強度測定値（ＲＳＳＩによる）が、スレシホルド、例えば熱雑音（非信号）に６デシベルを加算したものよりも大きいか否かについて判定を行う（ステップ２２３）。大きくない場合、無線通信装置は、信号が弱い領域にいる可能性があり、強いパイロットを求めて更に走査を行うことは無益である。したがって、無線通信装置を休止させる（ステップ２１７）。複合受信信号の（ＲＳＳＩによる）統合強度測定値がスレシホルドよりも大きい場合、最終検査を行うことができる。
【００５１】
最終検査の一実施例は、走査した電力スペクトル密度を比較し、これを全電力スペクトル密度Ｉo と比較することである。
【００５２】
通常、パイロット・チャネル・エネルギは、最大基地局電力出力の２０％である。したがって走査パイロット・エネルギの加算値Ｉa を、Ｉo の２０％と比較し、強いパイロット・チャネルにまだ走査されていないものがあるか否かについて判定を行う。Ｉa がＩo の２０％の８０％よりも大きい場合、これ以上走査すべき強いパイロット・チャネルがない確率が高い。
【００５３】
前述の実施例よりも精度が高いが複雑な他の実施例に、高速アダマール変換（ＦＨＴ:Fast Haddamard Transform ）を、所定のノイズ・スレシホルドより高い全ての走査されたレイについて計算するというものがある。ＦＨＴは、複合レイを形成する全てのＣＤＭＡチャネルについて、エネルギ値を生成し、これらのエネルギ値を加算して、レイ内のエネルギを求める。すると、走査されたレイ全てについて、Ｉb は走査されたレイのエネルギ値の和に等しくなる。Ｉb がＩo の８０％よりも大きい場合、走査すべき強いパイロット・チャネルがこれ以上ない確率が高い（ステップ２２５）。
【００５４】
Ｉb がＩo の８０％よりも大きい場合、無線通信装置を休止させる（ステップ２１７）。大きくない場合、走査されたパイロットは許容可能な強度および品質ではないので、残余パイロットおよび場合によっては１つ以上の残余パイロットの走査を更に行い、強い干渉パイロットまたはパイロット群を発見しなければならない（ステップ２２７）。
【００５５】
指定スロットを越えて追加の走査を行う必要がある場合、論理および制御回路１１３は、アクティブ・パイロット，隣接パイロット，および残余パイロットの測定信号強度に応じて、強隣接セットおよび、利用するのであれば、そのサイズ、ならびに隣接セットを判定する（ステップ２２９）。次に、論理および制御回路１１３は、隣接パイロットの測定信号強度のいずれかが、アクティブ・パイロットの測定信号強度より大きいか否かについて判定を行う（ステップ２３１）。大きい隣接パイロットの測定信号強度がある場合、アクティブ・パイロットよりも強い隣接パイロットの内最も強いもので、アクティブ・パイロットを置き換え（ステップ２１５）、無線通信装置は次の指定スロットの前の次の起動時まで休止状態に入る（ステップ２１７）。無線通信装置は新しいアクティブ・パイロットのページング・チャネルを復調し（指定スロットの前に隣接パイロットのいくつかを走査する機構を利用しないことを条件に）、したがって無線通信装置は新しいアクティブ・パイロットにハンド・オフされる。
【００５６】
ステップ２３１において、アクティブ・パイロットの測定信号強度よりも測定信号強度が大きい隣接パイロットがない場合、無線通信装置は、アクティブ・パイロットを置き換えることなく、休止状態に入る。
【００５７】
要約すれば、次の指定スロットにおいてハンド・オフに好適な隣接パイロットを発見するために、無線通信装置を起動してページング・チャネルを復調しなければならない時間に、強隣接セットを利用し、および／または隣接パイロットを走査する無線通信装置およびハンド・オフ方法について説明した。強隣接セットの特徴は、隣接パイロットの走査に優先順位を付けることである。隣接パイロットの少なくともいくつかの走査を指定スロットに移行させる特徴は、無線通信装置が休止可能な時間の延長をもたらす。更に、隣接パイロットの同時走査，指定スロット後の条件付き走査，指定スロットの前の走査の廃止(truncated) ，およびページング信号の同時復調の特徴についても説明した。これらは、スロット・サイクルの間動作状態で費やされる時間を更に短縮し、ページング・チャネルを首尾良く復調することによりページを失うことのない可能性を高めることができる。
【００５８】
尚、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、本発明の方法および装置において、ならびに本装置の構造において種々の変更や変形も可能であることを当業者は認めよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】無線通信装置の電気回路ブロック図。
【図２】スロット・モードにおけるハンド・オフ方法を示すフロー・チャート
【符号の説明】
１００ 無線通信装置
１０１ アンテナ
１０２ 基地局
１０３ アナログ・フロント・エンド
１０５ アナログ／デジタル変換器
１０７ 受信フィンガ
１０９ 受信探索子
１１３ 論理および制御回路
１１５ 送信回路経路
１１７ デジタル／アナログ回路
Claims (9)
- スロット・モードで動作する無線通信装置（１００）をハンド・オフする方法であって、前記無線通信装置（１００）は、スロット・モードに入る前に、アクティブ・パイロットを含むアクティブ・セットと、複数の隣接パイロットを含む隣接セットと，ページング・チャネルを監視するために当該無線通信装置（１００）に割り当てられた指定スロットとを格納し、前記方法は：
ａ）前記指定スロットに先行する前記アクティブ・パイロットの信号強度を測定する段階（２０３）；
ｂ）前記指定スロットの間に、前記複数の隣接パイロットの内少なくとも１つの信号強度を測定する段階（２０７）；
前記アクティブ・パイロットを前記複数の隣接パイロットの前記少なくとも１つの内の１つに置き換える段階であって、前記複数の隣接パイロットの前記少なくとも１つは、前記アクティブ・パイロットの測定信号強度より大きい測定信号強度を有する、段階（２１５）；および
前記アクティブ・セット内のアクティブ・パイロットを置き換えた後に、休止状態に入る段階（２１７）、
から成ることを特徴とする方法。 - 前記複数の隣接パイロットのサブセットを含む強近隣セットを予め決定する段階（２１１）を更に含み、前記強隣接セットの複数の隣接パイロットの前記サブセットは強隣接パイロットであり、前記隣接セットには含まれるが前記強隣接セットには含まれない隣接パイロットは弱隣接パイロットであり；前記段階ｂ）において、前記弱隣接パイロットの前に前記強隣接パイロットの信号強度を測定する（２０９）ことを特徴とする請求項１記載の方法。
- 前記アクティブ・パイロットおよび前記複数の隣接パイロットの前記少なくとも１つの測定信号強度にしたがって、前記強隣接セットを決定し直す段階（２１１）を更に含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
- 前記複数の隣接パイロットの前記少なくとも１つの測定信号強度に、前記アクティブ・パイロットの測定信号強度よりも高いものがない場合、前記アクティブ・パイロットの１つの信号が許容可能な強度または品質であるか否かについて判定を行う段階（２１３，２１９）；および前記アクティブ・パイロットの信号が許容可能な強度または品
質でない場合、前記指定スロットを越えて、前記複数の隣接パイロットの信号強度を測定し続ける段階（２２７）；を更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 前記アクティブ・パイロットおよび前記複数の隣接パイロットの測定信号強度にしたがって、前記隣接セットを決定し直す段階（２２９）を更に含むことを特徴とする請求項４記載の方法。
- 前記アクティブ・パイロットの測定信号強度が所定のスレシホルドよりも高い場合、前記アクティブ・パイロットの前記信号が許容可能な強度または品質であるとする（２１９）ことを特徴とする請求項４記載の方法。
- 前記複数の隣接パイロットの測定信号強度がいずれも、前記アクティブ・パイロットの測定信号強度よりも高くない場合、休止状態に入る段階（２１３，２１７）を更に含むことを特徴とする請求項４記載の方法。
- 前記アクティブ・パイロットの信号が許容可能な強度である場合、休止状態に入る段階（２１３，２１９，２１７）を更に含むことを特徴とする請求項４記載の方法。
- 前記複数の隣接パイロットのサブセットを含む強隣接セットを予め決定する段階であって、前記強隣接セットの複数の隣接パイロットの前記サブセットは強隣接パイロットであり、前記隣接セットには含まれるが前記強隣接セットには含まれない隣接パイロットは弱隣接パイロットであり、前記サブセットは信号スレシホルドで規定される段階（２１１）；および前記アクティブ・パイロットの測定信号強度に基づいて、前記強隣接 セットの前記信号スレシホルドを変更する段階；を更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
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