JP4369061B2

JP4369061B2 - セルラ無線通信システムにおけるハンドオーバの決定のための方法および装置

Info

Publication number: JP4369061B2
Application number: JP2000590418A
Authority: JP
Inventors: ペッテルリュング，; ヨアキムクエンセル，
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2019-11-26
Also published as: SE9804426L; CN1115078C; WO2000038463A3; DE69935680D1; AU3087500A; CN1330849A; SE516837C2; SE9804426D0; JP2002534027A; EP1142411B1; EP1142411A2; ATE358400T1; US6473614B1; WO2000038463A2

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、一般的に、セルラ無線通信に関し、詳細には、セルラ無線通信システム内でのハンドオーバを決定するための方法および手段に関する。
【０００２】
（関連技術の説明）
「無線装置」によって意味するのは、モバイル／セルラ電話機、送受信機、ページャ、テレックス、電子ノートブック、内蔵無線を備えたラップトップ、通報機（communicator）、コンピュータ、ルータ、調整済みのマイクロチップ、または通信の手段として無線リンクを使用する任意の他の電子装置など、無線通信のための、すべての可搬および非可搬の装置である。これらの装置は、セルラ・ネットワーク、サテライト・ネットワークまたは小さなローカル・ネットワークなど、任意の型の無線通信システムで使用することができる。
【０００３】
セルラ無線通信システムは、通常、音声通信およびデータ通信を複数の無線装置または加入者に対して提供するために使用される。
【０００４】
セルラ無線通信システム、例えば、ＡＭＰＳ、ＮＭＴ、Ｄ−ＡＭＰＳ、ＧＳＭ、ＤＥＣＴ、およびＩＳ−９５（ＣＤＭＡ）は、一般的に、１つまたは複数の無線装置と、１つまたは複数の基地局（例えば、基地局送受信機）と、１つまたは複数の基地局コントローラ（ＢＳＣ）と、少なくとも１つの移動通信交換局（ＭＳＣ）とを含む。通常のセルラ無線通信システムは、数百の基地局と、数千の無線装置と、複数の移動通信交換局とを含み得る。
【０００５】
移動通信交換局およびそれと関連する複数の基地局が、一般的に、セルラ無線ネットワークを定義する。
【０００６】
ある地理的区域をカバーするセルラ無線ネットワークは、通常、セルまたは領域、すなわち、地理的区域の部分に分割される。これらのセルは、通常、基地局と、この基地局がそれと通信している無線装置とを含む。無線装置がそれと通信している特定の基地局に関連するセルは、一般的に、在圏セル（serving cell）と呼ばれる。
【０００７】
各セルは、それに割り当てられた１つまたは複数のボイス／データ・チャネルおよび／またはトラフィック・チャネル、ならびにいくつかの場合には、１つまたは複数の専用制御チャネルを有することになる。これらのチャネルは、そのセル内での基地局と無線装置との間の通信に使用する。例えば、ＧＳＭデジタル・セルラ無線ネットワークの通常のセルは、１つのデジタル制御チャネルおよび２１個のボイス／データ・チャネルまたはトラフィック・チャネルを有する。
【０００８】
「チャネル」は、アナログシステム、例えば、ＡＭＰＳおよびＮＭＴ内での特定の搬送波周波数、ハイブリッドＴＤＭＡ／ＦＤＭＡシステム、例えばＧＳＭ内での特定の搬送波／スロット結合、およびＣＤＭＡシステム内での１つまたは複数の割当て済み符号を指し得ることに留意されたい。
【０００９】
接続は、所定の通信チャネルを介して２つのポイント間で確立された通信パスである。
【００１０】
在圏セル内での無線装置と基地局の間の接続を隣接セル内での新しい基地局に切り替える必要性が、無線装置の可動性およびそのチャネル上での低い無線品質のために発生し得る。接続、例えば、呼を１つのセルから別のセルに転送する処理は、ハンドオーバと呼ばれ、これは、すなわち、在圏セル内のチャネル上の通信を隣接セル内の別のチャネルに切り替えることである。ハンドオーバがそれ向けて行われることになる特定の隣接セルは、一般的に、目標セルと呼ばれる。
【００１１】
今日、ハンドオーバを行う決定は、主にパワー・バジェット（power-budget）計算に基づいて行われ、最良の搬送波対雑音比（Ｃ／Ｎ）（最良のパワー・バジェット）を有するセルが、無線装置にサーブするように選択される。この測定は、多くの状況において十分ではない。今日のモバイル・ネットワークでの高い干渉レベル（Ｃ／Ｉ）のために、通信品質（例えば、ビット・エラー率）はＣ／Ｎのみによって推定することはできない。代わりに、ハンドオーバの決定をＣ／Ｎ（パワー・バジェット）の測定とＢＥＲとの組み合わせに基づいて行うことが必要不可欠である。
【００１２】
セルに関するパワー・バジェットは、無線装置での受信信号強度、ならびに基地局での感度または受信信号強度および基地局内での受信機の感度から判定することができる。
【００１３】
米国特許第５６７３３０７号には、セルラ・モバイル・システム内でのハンドオーバのための方法、システム、および装置が記載されている。モバイル装置が、現在の基地局および隣接基地局からのＢＥＲおよび信号強度を測定する。ハンドオーバは、隣接基地局からの測定信号強度が、現在の基地局からの測定信号強度よりも高いときに実行する。そうではない場合、ＢＥＲを検査する。ＢＥＲが、あるレベルより高い場合、低い信号強度ハンドオーバしきい値を選択し、ＢＥＲが、前記レベルより低い場合、高い信号強度ハンドオーバしきい値を選択する。次に、隣接基地局からの信号強度が、この信号強度ハンドオーバしきい値より高い場合、ハンドオーバを実行する。
【００１４】
欧州特許出願ＥＰ０５３０１６５には、セルラ・モバイル無線システム内での呼設定およびハンドオーバのための方法、システム、および装置が記載されている。現在の基地局および隣接基地局からの信号強度を測定する。隣接基地局からの信号強度が、現在の基地局からの信号強度よりも高い場合、ハンドオーバを実行する。ＢＥＲを検査して、何らかのビット・エラーが存在する場合、カウンタを増分する。カウンタが、ある値に達した場合で、かつあるタイムアウト制限を超過していない場合、同一基地局内の新しいチャネルへのハンドオーバを実行する。ＢＥＲがゼロに等しい場合、異なる基地局からの信号強度との新しい比較を実行して、新しい基地局、または同一基地局内の新しいチャネルのいずれかへのハンドオーバを行う。
【００１５】
英国特許出願ＧＢ２２９７８８５には、セルラ・モバイル無線システム内でのチャネル推定のための方法および装置が記載されている。ある期間中の信号強度とＢＥＲの平均値を使用して、無線チャネル上での品質が低下しているかを推定する。その品質が低下していると推定される場合、チャネル変更要求を生成する。
【００１６】
本明細書で見るとおり、これらの特許で開示される方法および手段は、本発明の方法および手段とは異なる型および構造のものである。
【００１７】
（概要）
本発明は、ハンドオーバ手順に関連する問題に対処する。
【００１８】
問題は、受信信号のみに基づき、接続の通信品質に関わらず、ハンドオーバが接続に対して実行されるときに発生する。
【００１９】
前述の内容に照らして、本発明の主要な目的は、通信品質が、ハンドオーバ決定に対して大きな影響を有する、ハンドオーバを決定するための方法および手段を提供することである。
【００２０】
本発明の別の目的は、シフトする無線環境内での漸進的で柔軟なハンドオーバ実行のための方法および手段を提供することである。
【００２１】
本発明による方法では、在圏セルおよび隣接セルに関するパワー・バジェットを計算する。次に、隣接セルに関するパワー・バジェットが、そのセルの通信品質によって判定された特定の品質調整値によって調整される。したがって、ハンドオーバ決定は、隣接セルの調整済みパワー・バジェットの値に依存する。
【００２２】
この方法の一実施形態によれば、在圏セル内、および隣接セルからの信号強度を測定する。在圏セル内の通信品質も測定する。パワー・バジェットを計算して、これらのセルに関して、いくつかのランキング値を決定する。通信品質調整値を使用することによって、隣接セルに関する新しいランキング値を計算する。前記特定の隣接セルに関する新しいランキング値が、在圏セル内のランキング値を越える場合、ハンドオーバを実行することを決定する。
【００２３】
本発明の方法は、請求項１に記載されるとおりに特徴づけられる。
【００２４】
本発明による方法を利用するための構成は、請求項１２に記載されるとおりに特徴づけられる。
【００２５】
本発明の利点は、接続におけるいくつかの異なるレベルの劣悪な品質に対処することが可能なことである。
【００２６】
別の利点は、無線装置に、最良の搬送波対雑音比を提供している基地局とだけでなく、最良の通信品質を提供する基地局と交信させて、接続の品質を向上させるのが可能なことである。
【００２７】
さらに別の利点は、ハンドオーバの回数が低減され得ることである。
【００２８】
さらに別の利点は、良好な通信品質を有する隣接セルが、初期のハンドオーバによって優先されることが可能であり、劣悪な通信品質を有する隣接セルは後続のハンドオーバによって回避され得ることである。
【００２９】
（実施形態の詳細な説明）
本発明は、セルラ無線通信システム内におけるハンドオーバを決定するための方法および装置に関する。
【００３０】
図１ａ、１ｂは、同一のセルラ無線通信システムにおける一般的なハンドオーバ・シナリオの例を図示している。
【００３１】
ハンドオーバ前のシナリオを示す図１ａでは、無線装置１００が、第１セル１０２内の第１接続Ｃ１上で、第１基地局１０１（基地送受信局とも呼ばれるＢＴＳ）と通信を行っている。第１セル１０２は、したがって、在圏セル１０２と呼ばれる。第１隣接セル１０３および第２隣接セル１０４は、それぞれ、在圏セル１０２の隣に、それと部分的に重なり合って位置している。第１隣接セル１０３は、第２基地局１０５によってサーブされ、第２隣接セル１０４は、第３基地局１０７によってサーブされている。無線装置１００は、在圏セル１０２内で、第１隣接セル１０３に向かって移動している。基地局１０１、１０５、１０７は、それぞれ、基地局コントローラＢＳＣ１０６に接続され、これが、ハンドオーバ決定および電力制御などの機能を制御する。ＢＳＣ１０６は、他のＢＳＣおよび／またはＭＳＣ（移動通信交換局または移動通信サービス交換局）に接続されることが可能である。ＢＳＣ１０６は、無線装置１００が、在圏セル１０２から第１隣接セル１０３に移動しているとき、ハンドオーバを実行するか、どのように実行するか、いつ実行するかを決定する。第１隣接セル１０３もまた、目標セルと呼ばれる。
【００３２】
ハンドオーバの後のシナリオを示す図１ｂで、ハンドオーバが実行されており、無線装置１００は、現在、第２接続Ｃ２を介して第２基地局１０５と通信を行っている。第１隣接セル１０３が、現在、無線装置１００にたいする在圏セルになっている。
【００３３】
前述のとおり、いつハンドオーバを実行するかを決定する一般的な解決法は、セルに関するパワー・バジェット（ｐｂｇｔ）を計算することである。パワー・バジェットは、一般的に、デシベル（ｄＢ）で与えられる値である。最良のパワー・バジェット（最高のパワー・バジェット値）を有するセルが、最良のセルであると考えられ、そのセルにサーブしている基地局が、したがって、無線装置と通信を行うべきである。２つのセルが同等のパワー・バジェットを有する境界は、パワー・バジェット・ハンドオーバ境界と呼ばれる。在圏セル１０２と隣接セル１０３の間のパワー・バジェット・ハンドオーバ境界１０８が、図１ｂに破線で図示されている。
【００３４】
セルに関するパワー・バジェットは、アップリンク上、ダウンリンク上、またはアップリンク上とダウンリンク上の両方でのパワー・バジェットを計算することによって判定することができ、これは、当分野でよく知られている。パワー・バジェットをセル内のアップリンクとダウンリンクの両方に関して計算する場合、これらの２つのパワー・バジェットのうちの悪い方（低い方のパワー・バジェット値）をそのセルに関するパワー・バジェットとして選択するのが一般的である。ダウンリンク・パワー・バジェットの例は、ｐｄｇｔ_ｄＬ＝ＲＳＳ_（ＲＵ）−ｓｅｎｓ_（ＲＵ）［ｄＢ］であり、ここで、ＲＳＳ_（ＲＵ）は、無線装置での受信信号強度であり、ｓｅｎｓ_（ＲＵ）は、無線装置感度である。アップリンク・パワー・バジェットの例は、ｐｄｇｔ_ｕＬ=ＲＳＳ_{（ＢＴＳ）}−ｓｅｎｓ_{（ＢＴＳ）}［ｄＢ］であり、ここで、ＲＳＳ_{（ＢＴＳ）}は、基地局での受信信号強度であり、ｓｅｎｓ_{（ＢＴＳ）}は、基地局内の受信機の感度である。基地局での受信信号強度ＲＳＳ_{（ＢＴＳ）}は、基地局によって測定され得るか、あるいは無線装置での受信信号強度ＲＳＳ_（ＲＵ）から推定することができる。これは、当分野では、よく知られている。
【００３５】
図２は、ハンドオーバ境界２００でのパワー・バジェット特性を図示している。ｘ軸が、在圏セル１０１と隣接セル１０３の間でのパワー・バジェット差Δｐｄｇｔ＝ｐｄｇｔ_Ｔ-ｐｄｇｔ_Sを表し、ここで、ｐｄｇｔ_Ｔは、隣接セルのパワー・バジェットであり、ｐｄｇｔ_Ｓは、在圏セルのパワー・バジェットである。ｙ軸は、対数スケールで表されたＢＥＲ（ビット・エラー率）を表す。ハンドオーバは、無線装置１００が、パワー・バジェット・ハンドオーバ境界を横断し、隣接セルが、在圏セルよりも良好なパワー・バジェット（Δｐｄｇｔ＞０）を得るときに実行する。２つのセルの間で、前記セルの間に位置する無線装置に対するハンドオーバが行き来するのを防止するために、例えば、３ｄＢのハンドオーバ・マージンを使用する。したがって、パワー・バジェット・ハンドオーバ境界２００の特性は、図２で、右に３ｄＢ、移されている。
【００３６】
下記の本発明の説明では、単純にするため、セルのパワー・バジェットに、それが、アップリンク上、ダウンリンク上、またはそれら両方のリンク上のうち、どれで計算されているかに関わらず、言及する。例として、在圏セル１０２に関するパワー・バジェット（ｐｂｇｔ_Ｓ）は、パワー・バジェットｐｂｇｔ_Ｓと呼ぶ。このパワー・バジェットは、ダウンリンク上で（ｐｄｇｔ_ｄＬとして）、アップリンク上で（ｐｄｇｔ_ｕＬとして）、あるいはこれら両方のリンク上で計算することができ、このため、在圏セルのパワー・バジェットｐｂｇｔ_Ｓは、ｐｄｇｔ_ｕＬ＞ｐｄｇｔ_ｄＬである場合、ｐｄｇｔ_ｄＬに等しく、ｐｄｇｔ_ｕＬ＜ｐｄｇｔ_ｄＬである場合、ｐｄｇｔ_ｕＬに等しい。同じことが、隣接セルのパワー・バジェット（ｐｂｇｔ_Ｎｘ）についても該当する。
【００３７】
図３ａ、３ｂは、図１ａ、１ｂによるシナリオで実行した、本発明による方法の第１形態の流れ図を示している。
【００３８】
図３ａでのステップ３０１によれば、図１ａの在圏セル１０２内のダウンリンク上での受信信号強度（ＲＳＳ_{Ｓ（ＲＵ）}）が、無線装置１００によって測定される。在圏セル１０２での受信信号強度は、別法として、図１ａの基地局１０１によって、または無線装置と基地局の両方によって測定され得る。
【００３９】
ステップ３０２によれば、各隣接セルからの受信信号強度（ＲＳＳ_Ｎｘ）が、ダウンリンク上で測定される。ＲＳＳ_Ｎｘのｘは、特定の隣接セル、例えば、第１隣接セル１０３としてのＲＳＳ_Ｎ１を表す整数を代表している。無線装置１００は、図１ａの第１隣接セル１０３からの受信信号強度（ＲＳＳ_{Ｎ１（ＲＵ）}）および図１ａの第２隣接セルからの受信信号強度（ＲＳＳ_{Ｎ２（ＲＵ）}）を測定する。
【００４０】
ステップ３０３によれば、在圏セル１０２内のビット・エラー率（ＢＥＲ_Ｓ）が、測定される。無線装置１００が、ダウンリンク上のビット・エラー率（ＢＥＲ_{Ｓ（ＲＵ）}）を測定し、第１基地局１０１が、アップリンク上のビット・エラー率（ＢＥＲ_{Ｓ（ＢＴＳ）}）を測定する。
【００４１】
ステップ３０４によれば、通信品質値（ＲｘＱｕａｌ_Ｓ）が、アップリンク（ＲｘＱｕａｌ_{Ｓ（ＢＴＳ）}）とダウンリンク（ＲｘＱｕａｌ_{Ｓ（ＲＵ）}）の両方に対して生成される。無線装置１００は、ステップ３０３で測定したＢＥＲ_{Ｓ（ＲＵ）}を０から７の間の対数値に変換することによって、ＲｘＱｕａｌ_{Ｓ（ＲＵ）}値を生成する。第１基地局１０１が、同様の方式で、ステップ３０３で測定したＢＥＲ_{Ｓ（ＢＴＳ）}からＲｘＱｕａｌ_{Ｓ（ＢＴＳ）}値を生成する。ＢＥＲ値を対数値に変換することは、当分野でよく知られている。
【００４２】
ステップ３０５によれば、ＲＳＳ_{Ｓ（ＲＵ）}、ＲＳＳ_{Ｎｘ（ＲＵ）}、ＲｘＱｕａｌ_{Ｓ（ＲＵ）}、ＲｘＱｕａｌ_{Ｓ（ＢＴＳ）}のすべての値が、無線装置１００および第１基地局１０１から図１ａの基地局コントローラ（ＢＳＣ）１０６に伝送される。
【００４３】
ステップ３０６によれば、在圏セル１０２に関するパワー・バジェット（ｐｄｇｔ_Ｓ）が、ＢＳＣ１０６によって計算される。在圏セル１０２に関するパワー・バジェットは、ｐｄｇｔ_Ｓ＝ＲＲＳ_Ｓ−ｓｅｎｓである。ＢＳＣ１０６は、在圏セルに関する通信品質ランキング値（ＲＡＮＫ_Ｓ）を判定し、これは、在圏セルのパワー・バジェット値に等しい（ＲＡＮＫ_Ｓ＝ｐｄｇｔ_Ｓ）。
【００４４】
ステップ３０７によれば、各隣接セルに関するパワー・バジェット（ｐｄｇｔ_Ｎｘ）が、ＢＳＣ１０６内で計算される。隣接セルに関するパワー・バジェットは、ｐｄｇｔ_Ｎｘ＝ＲＲＳ_Ｎｘ−ｓｅｎｓである。ＢＳＣ１０６は、隣接セルに関する通信品質ランキング値（ＲＡＮＫ_Ｎｘ）を決定し、これは、ＲＡＮＫ_Ｎｘ＝ｐｄｇｔ_Ｎｘに設定される。このシナリオでは２つの隣接セルが存在する。したがって、第１ランキング値ＲＡＮＫＮ１が、第１隣接セル１０３に関して決定され、第２ランキング値ＲＡＮＫＮ２が、第２隣接セル１０４に関して決定される。
【００４５】
ステップ３０８によれば、通信品質調整値（ＲｘＱｕａｌ_{ｘ（Ａｄｊ）}）がｄＢで、各隣接セルごとにＢＳＣ１０６内で計算される。この通信品質調整値は、下記の調整アルゴリズムを用いて計算する。
ＲｘＱｕａｌ_{ｘ（Ａｄｊ）}＝Ｃｆ（ＲｘＱｕａｌ_Ｓ，ＲｘＱｕａｌ_Ｎｘ）＊ｆ（ｔ）−Ｃｆ（ＲｘＱｕａｌ_Ｓ，Ｕ）＊（ｆ（ｔ）−１）
この調整アルゴリズムは、一般的に、関与するセルおよび時間の第１関数ｆ（ｔ）に依存するアルゴリズムとして説明することができる。
【００４６】
Ｃｆ（ＲｘＱｕａｌ_Ｓ，ＲｘＱｕａｌ_Ｎｘ）は、ｄＢでの第１補償係数であり、これは、所定の通信品質補償表から導出する。下記の表１を参照されたい。
【００４７】

【００４８】
Ｃｆ（ＲｘＱｕａｌ_Ｓ，Ｕ）は、ｄＢでの第２補償係数であり、これもまた、所定の通信品質補償表１から導出する。
【００４９】
第１補償係数および第２補償係数を導出するのに使用するＲｘＱｕａｌ_Ｓ値は、ステップ３０４に従って生成したＲｘＱｕａｌ_{Ｓ（ＢＴＳ）}値およびＲｘＱｕａｌ_{Ｓ（ＲＵ）}値のうちの高い方である。第１補償係数を導出するのに使用するＲｘＱｕａｌ_Ｎｘ値は、既知であるか、未知であるかのいずれかである。ＲｘＱｕａｌ_Ｎｘ値は、特定のセルが、無線装置に対する在圏セルであった場合には、既知であり、これは、その特定のセルに関するＲｘＱｕａｌ_{Ｓ（ＲＵ）}値およびＲｘＱｕａｌ_{Ｓ（ＢＴＳ）}値が、ステップ３０４に従って生成されていることを意味する。これら２つのＲｘＱｕａｌ_Ｓ値の高い方は、ＢＳＣ１０６内のメモリ内に記憶して、これを隣接セル内での無線装置に関するＲｘＱｕａｌ_Ｎｘ値として使用できるようにする。記憶されるＲｘＱｕａｌ_Ｓ値は、所定時間Ｔ_{ｓｔｏｒｅｄ}だけ記憶され、これは、この実施形態では、２０秒である。この時間Ｔ_{ｓｔｏｒｅｄ}は、第１関数ｆ（ｔ）に関連して下記に説明する時間Ｔ_ｍに等しい。ＲｘＱｕａｌ_Ｎｘは、その特定のセルに関する古いＲｘＱｕａｌ_Ｓ値が、ＢＳＣ１０６内のメモリ内に全く記憶されていない場合、未知（Ｕ）である。
【００５０】
ＲｘＱｕａｌ_Ｎｘが既知である場合、表１内のＲｘＱｕａｌ_Ｎｘ列０〜７をＲｘＱｕａｌ_Ｓ値と併せて使用して、第１補償係数を導出する。例えば、ＲｘＱｕａｌ_Ｓ＝４かつＲｘＱｕａｌ_Ｎｘ＝１である場合、第１補償係数は、表１により、＋５ｄＢである。
【００５１】
ＲｘＱｕａｌ_Ｎｘが未知である場合、表１内のＵ列をＲｘＱｕａｌ_Ｓ値とともに使用して、第１補償係数を導出する。例えば、ＲｘＱｕａｌ_Ｓ＝５かつＲｘＱｕａｌ_Ｎｘが未知である場合、第１補償係数は、表１により（列Ｕを参照）、＋６ｄＢである。表１内のＵ列は、第２補償係数Ｃｆ（ＲｘＱｕａｌ_Ｓ，Ｕ）を導出するのに、常に使用する。例えば、ＲｘＱｕａｌ_Ｓ＝４である場合、第２補償係数は、表１により、＋４ｄＢである。
【００５２】
時間ｔ［０−＞Ｔ_ｍ］の第１関数ｆ（ｔ）は、１で開始して、所定時間Ｔ_ｍの後、０まで減少する。第１関数は、例として、ｆ（ｔ）＝１−ｔ／Ｔ_ｍであり得る。時間Ｔ_ｍは、この実施形態では２０秒であるが、無線環境に応じて、他の値に設定することができる。
【００５３】
（ｆ（ｔ）−１）は、第１関数から１を引いたものであり、これは、それが０で開始して、所定時間Ｔ_ｍの後、−１まで減少することを意味している。
【００５４】
ステップ３０９によれば、新しい（調整した）通信品質ランキング値（ＲＡＮＫ_{Ｎｘ（ｎｅｗ）}）が、ステップ３０８からのそれぞれのＲｘＱｕａｌ_{ｘ（Ａｄｊ）}値を用いて、各隣接セルごとにＢＳＣ１０６内で計算される。この新しいランキング値は、下記のとおり計算する。ＲＡＮＫ_{Ｎｘ（ｎｅｗ）}＝ＲＡＮＫ_Ｎｘ＋ＲｘＱｕａｌ_{ｘ（Ａｄｊ）}、ただし、ＲＡＮＫ_Ｎｘは、関与する隣接セルに関して、ステップ３０７で生成したＲＡＮＫ_Ｎｘ値、例えば、第１隣接セル１０３に関するＲＡＮＫ_Ｎ１である。
【００５５】
ステップ３１０によれば、ステップ３０６からのＲＡＮＫ_Ｓ値とハンドオーバ・マージン値（ＨＭ）の合計が、各隣接セルごとに、ステップ３０９で計算した新しいランキングＲＡＮＫ_{Ｎｘ（ｎｅｗ）}値と比較される。これは、ＢＳＣ１０６によって行われ、このシナリオでは、２つの隣接セル１０３、１０４のそれぞれに関して行われる。ＲＡＮＫ_{Ｎｘ（ｎｅｗ）}値のうちのどれかが、ＲＡＮＫ_ＳとＨＭの合計を越えた場合、この方法は、ステップ３１１で継続する。越えなかった場合は、この方法は、ステップ３０１で継続する。２つのセル間のハンドオーバ境界上に位置するそれらの無線装置に対して、２つのセル間でハンドオーバが行き来するのを防止するため、ＨＭ値をＲＡＮＫ_Ｓに追加する。このＨＭ値は、既知の方式で決定する。この実施形態では、これは、３ｄＢに設定する。
【００５６】
ステップ３１１によれば、最高のＲＡＮＫ_{Ｎｘ（ｎｅｗ）}値を有する隣接セル（Ｎセル）が、目標セル１０３として、ＢＳＣ１０６によって選択される。図１ｂのシナリオによれば、第１隣接セル１０３が、目標セル１０３として選択される。したがって、このシナリオでは、ＲＡＮＫ_{Ｎ１（ｎｅｗ）}＞ＲＡＮＫ_{Ｎ２（ｎｅｗ）}＞ＲＡＮＫ_Ｓ＋ＨＭである。
【００５７】
これは、表１内の−４の補償係数が、ハンドオーバを遅延させ（ＲＡＮＫ_{Ｎｘ（ｎｅｗ）}を低減し）、表１内の＋４の補償係数が、ハンドオーバを促進する（ＲＡＮＫ_{Ｎｘ（ｎｅｗ）}を増加する）ことを意味する。
【００５８】
ステップ３１２によれば、ＢＳＣ１０６が、ハンドオーバを目標セル１０３に向けて実行することを決定して、無線装置１００および基地局１０１、１０５のそれぞれに、前記セル間でのハンドオーバを実行するように命令する。この方法は、ステップ３０１で継続する。
【００５９】
表１内の補償係数は、本発明による方法で使用することができる１セットの補償係数の一例である。表１内の各補償係数の実際の値は、ネットワーク特性によって決定される。これらの補償係数は、あるセルについて固定する、無線通信システムによって定期的に更新される、またはＢＳＣ内に記憶されたいくつかの固定セットの補償係数のなかから選択することが可能である。
【００６０】
図４ａは、本発明による方法によって決定される第１ハンドオーバ境界４０１の特性を図示している。ハンドオーバ境界４０１の第１特性は、通信品質補償表１内のＵ列（未知のＲｘＱｕａｌ_Ｎｘ）にほぼ対応する。図１ａでの在圏セル１０２の通信品質が、例えば、５（かなり悪い通信品質に対応する）である場合、無線装置１００は、Δｐｂｇｔが−３ｄＢ（またはそれより高い）場合でも、ハンドオーバを実行することになる。これは、無線装置１００が、在圏セル１０２の十分に中に入っていても、ハンドオーバを行うことを意味する（図２で示すパワー・バジェット特性２００によれば、ハンドオーバは、Δｐｂｇｔ＝３で行われることになる）。在圏セル１０２の通信品質が、例えば、１（非常に良好な通信品質に対応する）である場合、無線装置は、Δｐｂｇｔが６ｄＢ（または、それより低い）場合に、ハンドオーバを実行することになる。これは、無線装置１００が、隣接セル１０３の十分に中に入るまで、ハンドオーバ・ユニットを遅延することを意味している（図２で示すパワー・バジェット特性２００によれば、ハンドオーバは、Δｐｂｇｔ＝３で行われることになる）。
【００６１】
図４ｂは、本発明による方法によってそれぞれ決定される、３つの異なるハンドオーバ境界４０１〜４０３の特性を図示している。第１ハンドオーバ境界４０１の特性は、前述の図４ａに関連して説明した。第２ハンドオーバ境界４０２の特性は、通信品質補償表１内のＲｘＱｕａｌ_Ｎｘ＝５列にほぼ対応する。５というＲｘＱｕａｌ_Ｎｘは、前に無線装置１００にサーブしたとき、劣った通信品質を提供した隣接セルに対応する。隣接セル内での既知の悪い品質のため、第１ハンドオーバ境界４０１の特性と比較して、ハンドオーバは、より遅く（より高いΔｐｂｇｔで）実行されることになる。第３ハンドオーバ境界４０３の特性は、通信品質補償表１内のＲｘＱｕａｌ_Ｎｘ＝０列にほぼ対応する。０というＲｘＱｕａｌ_Ｎｘは、前に無線装置１００にサーブしたとき、非常に良好な通信品質を提供した隣接セルに対応する。隣接セル内での既知の良好な品質のため、第１ハンドオーバ境界４０１の特性と比較して、ハンドオーバは、より早く（より低いΔｐｂｇｔで）実行されることになる。図４ｂで見たとおり、異なる通信品質を有する異なるハンドオーバ状況が、本発明による方法によって処理され得る。
【００６２】
図５は、２つの基地局１０１、１０５、２つの隣接セル１０２、１０３、およびセル間のパワー・バジェット・ハンドオーバ境界１０８を有する、図１ｂと同じシナリオを図示している。実線５００が、本発明による方法を使用することによって計算され、通信品質の点で最適化されている、２つのセル間のハンドオーバ境界を示している。この図で見られるとおり、ハンドオーバ境界５００は、パワー・バジェット・ハンドオーバ境界１０８とは大きく異なっている。
【００６３】
図６は、本発明による方法を利用するための通信システム６００のブロック図を示している。通信システム６００は、無線装置６０１と、基地局６０２（基地送受信局ＢＴＳともよばれる）と、基地局６０２に接続された基地局コントローラ６０３とを含む。基地局コントローラ６０３は、移動通信交換局（ＭＳＣ）６０４に接続され、この移動通信交換局は、少なくとも１つの通信ネットワーク６０５、例えば、ＰＳＴＮに接続されている。無線装置６００および基地局６０２は、ＢＥＲおよび受信信号強度を測定して、それらを図３ａでのステップ３０１〜３０５に従って基地局コントローラ６０３に伝送するための既知の回路を含む。
【００６４】
図７は、開示した方法を実行するための構成を含んだ基地局コントローラ６０３のブロック図を示し、また各方法ステップを実行するための装置を含んでいる。これらの装置は、ハードウェア構成要素、適切なソフトウェアによってプログラムされたコンピュータ、この２つの任意の組み合わせを使用して、または任意の他の方式で、各方法ステップを実行することができる。
【００６５】
基地局コントローラ６０３は、計算装置７０１と、品質補償装置７０２と、セル選択装置７０３と、ハンドオーバ実行装置７０４と、メモリ７０５とを含む。計算装置７０１は、ステップ３０６および３０７に従って、パワー・バジェットを計算し、ステップ３０８および３０９に従って、新しいランキング値を計算する。計算装置７０１に接続された品質補償装置７０２は、ステップ３０６〜３０７に従って、すべてのセルのランキングを実行する。品質補償装置７０２に接続されたセル選択装置７０３は、ステップ３１０〜３１１に従って、どのセルが無線装置にサーブすべきかを選択する。計算装置７０１および品質補償装置７０１に接続されたメモリ装置７０２は、時間Ｔ_{ｓｔｏｒｅｄ}の間、ＲｘＱｕａｌ_Ｓ値を記憶する。セル選択装置７０３に接続されたハンドオーバ実行装置７０４は、ステップ３１２に従って、新しいセルへのハンドオーバを開始して、それを制御する。
【００６６】
第１関数ｆ（ｔ）は、図１ａでの在圏セル１０１内の無線装置１００の速度ｖが既知である場合、第２関数ｆ（ｔ，ｖ）によって置き換えられ得る。第２関数ｆ（ｔ，ｖ）は、時間ｔおよび速度ｖの関数である。第２関数は、第１関数と同様に、１で開始して、０まで減少する。速度が高いとき、第２関数ｆ（ｔ，ｖ）は、速度が低いときよりもより速く減少することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】ハンドオーバ前のセルラ無線通信システム内でのシナリオを示す図である。
【図１ｂ】ハンドオーバ後のセルラ無線通信システム内でのシナリオを示す図である。
【図２】ハンドオーバ境界でのパワー・バジェット特性を示す図である。
【図３ａ】本発明による方法の第１実施形態を示す流れ図である。
【図３ｂ】本発明による方法の第１実施形態を示す流れ図である。
【図４ａ】本発明によるハンドオーバ境界での第１特性を示す図である。
【図４ｂ】本発明による３つの異なるハンドオーバ境界での３つの特性を示す図である。
【図５】本発明によるハンドオーバ境界を有する図１ｂでのシナリオを示す図である。
【図６】通信システムを示すブロック図である。
【図７】基地局コントローラを示すブロック図である。

Claims

無線通信システム内で、無線装置（１００）と第１基地局（１０１）の間で確立された接続（Ｃ１）の、第２基地局（１０５）に向けてのハンドオーバを決定するための方法であって、前記第１基地局（１０１）が在圏セルをサーブし、かつ前記第２基地局（１０５）が隣接セル（１０３）をサーブしており、
ａ）前記第１基地局（１０１）からの第１受信信号強度（ＲＳＳ_Ｓ）を測定するステップ（３０１）と、
ｂ）前記第２基地局（１０５）からの第２受信信号強度（ＲＳＳ_Ｎｘ）を測定するステップ（３０２）と、
ｃ）少なくとも前記在圏セル（１０２）内における第１通信品質値（ＲＸＱＵＡＬ_{Ｓ（ＲＵ）}）および第２通信品質値（ＲＸＱＵＡＬ_{Ｓ（ＢＴＳ）}）を測定するステップ（３０３）と、
を有し、さらに、
ｄ）前記第１受信信号強度（ＲＳＳ_Ｓ）から前記在圏セル（１０２）に関する第１パワー・バジェット（ｐｂｇｔ_Ｓ）を計算するステップ（３０６）と、
ｅ）前記第２受信信号強度（ＲＳＳ_Ｎｘ）から前記隣接セル（１０３）に関する第２パワー・バジェット（ｐｂｇｔ_Ｎｘ）を計算するステップ（３０７）と、
ｆ）前記在圏セル（１０２）に関する第１ランキング値（ＲＡＮＫ_Ｓ）を前記第１パワー・バジェット（ｐｂｇｔ_Ｓ）に基づいて決定し、前記隣接セル（１０３）に関する第２ランキング値（ＲＡＮＫ_Ｎｘ）を前記第２パワー・バジェット（ｐｂｇｔ_Ｎｘ）に基づいて決定するステップ（３０６、３０７）と、
ｇ）前記隣接セル（１０３）に関する新しいランキング値（ＲＡＮＫ_{Ｎｘ（ｎｅｗ）}）を前記第２ランキング値（ＲＡＮＫ_Ｎｘ）から計算するステップ（３０９）と、
ｈ）前記新しいランキング値（ＲＡＮＫ_{Ｎｘ（ｎｅｗ）}）が、前記第１ランキング値（ＲＡＮＫ_Ｓ）を越えたかを判定して（３１０）、
越えている場合、前記接続（Ｃ１）の前記第１基地局（１０１）から前記第２基地局（１０５）へのハンドオーバを実行するステップ（３１２）と、
を有し、
前記新しいランキング値（ＲＡＮＫ _{Ｎｘ（ｎｅｗ）} ）は、通信品質調整値（ＲｘＱｕａｌ _{ｘ（Ａｄｊ）} ）を前記第２ランキング値（ＲＡＮＫ _Ｎｘ）に追加することによって計算される値であり（３０９）、
前記通信品質調整値（ＲｘＱｕａｌ _{ｘ（Ａｄｊ）} ）は、前記在圏セル内での２つの通信品質値（ＲＸＱＵＡＬ _{Ｓ（ＲＵ）} 、ＲＸＱＵＡＬ _{Ｓ（ＢＴＳ）} ）のうちの１つと、前記隣接セル（１０３）に関して以前に測定した記憶済みの通信品質値（ＲＸＱＵＡＬ _Ｎｘ）とから計算される（３０８）
ことを特徴とする方法。
前記通信品質調整値（ＲｘＱｕａｌ_{ｘ（Ａｄｊ）}）は、前記在圏セル内での２つの通信品質値（ＲＸＱＵＡＬ_{Ｓ（ＲＵ）}、ＲＸＱＵＡＬ_{Ｓ（ＢＴＳ）}）のうちの１つと、前記隣接セル（１０３）に関する所定の通信品質値（Ｕ）とから計算される（３０８）ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記通信品質値（ＲＸＱＵＡＬ_{Ｓ（ＲＵ）}、ＲＸＱＵＡＬ_{Ｓ（ＢＴＳ）}、ＲＸＱＵＡＬ_Ｎｘ）は、ビット・エラー率（ＢＥＲ_Ｓ、ＢＥＲ_Ｎｘ）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
前記通信品質調整値（ＲｘＱｕａｌ_{ｘ（Ａｄｊ）}）は、調整アルゴリズムを用いて計算される（３０８）ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
前記調整アルゴリズムは、第１補償係数（Ｃｆ（ＲｘＱｕａｌ_Ｓ，ＲｘＱｕａｌ_Ｎｘ））および第２補償係数（Ｃｆ（ＲｘＱｕａｌ_Ｓ，Ｕ）を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記補償係数（Ｃｆ（ＲｘＱｕａｌ_Ｓ，ＲｘＱｕａｌ_Ｎｘ）、Ｃｆ（ＲｘＱｕａｌ_Ｓ，Ｕ））は、前記在圏セルに関するいくつかの異なる通信品質値（ＲＸＱＵＡＬ_{Ｓ（ＲＵ）}、ＲＸＱＵＡＬ_{Ｓ（ＢＴＳ）}）、および前記隣接セルに関する、対応する通信品質値（ＲｘＱｕａｌ_Ｎｘ，Ｕ）に依存して前記補償係数を定義する少なくとも１つの表（表１）から導出されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
前記表（表１）内の前記補償係数（Ｃｆ（ＲｘＱｕａｌ_Ｓ，ＲｘＱｕａｌ_Ｎｘ）、Ｃｆ（ＲｘＱｕａｌ_Ｓ，Ｕ））は、所定の間隔で更新されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記調整アルゴリズムは、１で開始して、所定時間（Ｔ_ｍ）の後に０まで減少する時間の関数（ｆ（ｔ））をも含むことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の方法。
前記調整アルゴリズムは、１で開始して所定時間（Ｔ_ｍ）の後に０まで減少し、かつ、速度（ｖ）に依存する時間および速度の関数（ｆ（ｔ，ｖ））をも含むことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の方法。
前記第１ランキング値（ＲＡＮＫ_Ｓ）は、前記第１パワー・バジェット（ｐｂｇｔ_Ｓ）と同じ値に設定され、かつ、前記第２ランキング値（ＲＡＮＫ_Ｎｘ）は、前記第２パワー・バジェット（ｐｂｇｔ_Ｎｘ）と同じ値に設定されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
無線通信システムにおいて、在圏セルと隣接セルの間でのハンドオーバを決定するための装置であって、
前記在圏セルに関する第１パワー・バジェットおよび前記隣接セルに関する第２パワー・バジェットを、前記セル内で測定した受信信号強度に基づいて計算する手段（７０１）と、
前記第１パワー・バジェットから第１ランキング値を決定し、前記第２パワー・バジェットから第２ランキング値を決定する手段（７０２）と、
前記第２ランキング値および通信品質調整値（ＲｘＱｕａｌ_{ｘ（Ａｄｊ）}）に基づいて、前記隣接セルに関する新しいランキング値を計算する手段（７０１）と、
前記新しいランキング値が前記第１ランキング値を越えたかを判定し、前記隣接セルを目標セルとして選択する手段（７０３）と、
前記目標セルに向けてハンドオーバを開始する手段（７０４）と、
を有し、
前記新しいランキング値（ＲＡＮＫ _{Ｎｘ（ｎｅｗ）} ）は、前記通信品質調整値（ＲｘＱｕａｌ _{ｘ（Ａｄｊ）} ）を前記第２ランキング値（ＲＡＮＫ _Ｎｘ）に追加することによって計算される値であり（３０９）、
前記通信品質調整値（ＲｘＱｕａｌ _{ｘ（Ａｄｊ）} ）は、前記在圏セル内での２つの通信品質値（ＲＸＱＵＡＬ _{Ｓ（ＲＵ）} 、ＲＸＱＵＡＬ _{Ｓ（ＢＴＳ）} ）のうちの１つと、前記隣接セル（１０３）に関して以前に測定した記憶済みの通信品質値（ＲＸＱＵＡＬ _Ｎｘ）とから計算される（３０８）
ことを特徴とする装置。
前記通信品質調整値（ＲｘＱｕａｌ_{ｘ（Ａｄｊ）}）は、前記在圏セル内および前記隣接セル内で測定した通信品質（ＲＸＱＵＡＬ_Ｓ、ＲＸＱＵＡＬ_Ｎｘ、Ｕ）と、時間の関数（ｆ（ｔ））とに依存することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
前記在圏セルおよび前記隣接セルの前記通信品質の前記依存関係は、通信品質補償表（表１）内で定義されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
前記時間の関数（ｆ（ｔ））は、１で開始して、所定時間（Ｔ_ｍ）の後に０まで減少することを特徴とする請求項１２または１３に記載の装置。