JP4537383B2

JP4537383B2 - 無線通信システムにおいて選択可能フレーム期間を用いるシステム及び方法

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Publication number: JP4537383B2
Application number: JP2006503674A
Authority: JP
Inventors: マラディ、ダーガ・プラサド; ビレネッガー、セルゲ・ディー．; ジャン、シャオシャ
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2003-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2024-02-18
Also published as: KR20050099629A; AU2004213995A1; MXPA05008769A; WO2004075595A2; CN1774949B; CA2516227A1; CN1774949A; ATE488975T1; US20040162075A1; JP2006518172A; US8023950B2; BRPI0407565A; KR101060537B1; UA85838C2; TWI331460B; WO2004075595A3; DE602004030093D1; EP1595421B1; AU2004213995C1; EP1595421A2

Description

本発明は、一般に、電気通信の分野に関し、特に、チャネルの一般的な送信特性に基づいて、無線通信チャネルのためのデータ送信パラメータを制御するメカニズムに関する。

無線通信技術は急速に進化しており、無線通信システムは、ユーザに対して現在利用可能である通信能力の益々大きな部分を提供するために利用されている。これは、有線システムに比べて、無線通信システムを実装するときに直面する追加の技術的な障害があるにもかかわらず真実である。例えば、無線通信システムは、システムの性能を最大にするためには、基地局とその移動局との間の電力制御に関連する問題に対処しなければならないが、有線システムにはその必要は無い。

無線通信システムの一つのタイプは、音声とデータの通信をサポートするように構成されている携帯ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）システムを備えている。このシステムは、複数の移動局と無線チャネルを経由して通信する複数の基地局を持つ。（基地局は一般には、例えば公衆交換電話網のような他の様々なシステムにも、有線ネットワークを経由して接続されている。）各基地局は、基地局に対応するセクタ内にある移動局のセットと通信する。

一般に、無線通信システムの目標は、システムのデータスループットを最大にすることによって、システムの性能を最適化することである。データスループットは、基地局が通信する移動局のそれぞれからの寄与を含むかもしれない。一般に、基地局は複数の移動局と通信するので、システムは、他の移動局との通信を犠牲にして、最適化される移動局のうちの一つと基地局との間の通信を単に許可することはできない。一方、システムは、全ての移動局との通信に対して、最高の電力レベル、データレート、及び物理的に可能なその他の送信パラメータの利用を可能にすることができない。なぜなら、データのほんの少しのみしか実際にうまく送信されない干渉を、非常に多く発生させるからである。従って、許容できるレベルのサービスをそれぞれの移動局に対して提供するために、システムは、異なる移動局との通信における制御を実施する必要がある。

基地局と、様々な移動局との間の通信の制御における複雑な要因は、移動局が、一つより多い基地局と通信しうることである。第一の基地局に非常に近接して位置している移動局が、同じセクタ内の移動局に主に影響を与える干渉を発生させる一方、基地局から離れた移動局は、別のセクタ内の移動局にかなり影響を与える干渉を発生させる。一つの基地局は、上記第一の状態に比較的簡単に対処できるものの、別のセクタ内の移動局の知識を全く持っていないので、上記第二の状態に対処するために複雑なバックホールシグナリングを必要とする。従って、上記第二の状態に対処するための手段を提供することが望ましい。これは、全ての基地局と、対応するセクタに関連するシステム性能を増大させる。

本出願は、２００３年２月１８日に出願され"REVERSE LINK DATA COMMUNICATION"と題された米国仮出願番号６０／４４８，２６９号、２００３年３月６日に出願され"METHOD AND APPARATUS FOR A REVERSE LINK COMMUNICATION IN A COMMUNICATION SYSTEM"と題された米国仮出願番号６０／４５２，７９０号、及び２００３年５月１４日に出願され"OUTER-LOOP POWER CONTROL FOR REL.D"と題された米国仮出願番号６０／４７０，７７７号の優先権を主張する仮出願である。

上記に概説した一つ又は複数の問題が、本発明の種々の実施例によって解決される。大まかに言って、本発明は、無線通信システムにおいて、移動局から基地局へのデータの送信のためのパラメータを設定するシステム及び方法を備えている。本発明の一つの実施例は、移動局がソフトハンドオフ状態に入るか、又はソフトハンドオフ状態を出るのに条件が適切な時を判定し、移動局がソフトハンドオフにあるか又は無いかに基づいて、移動局のための送信パラメータを設定する方法を備えている。

本発明の一つの実施例は、ネットワークに接続された一つ又は複数の基地局と、これら基地局と通信している一つ又は複数の移動局とを持つ無線通信システム内で実施される方法を備えている。この方法は、移動局がソフトハンドオフに入ることか、又はソフトハンドオフを出ることを検出することと、移動局がソフトハンドオフに入ることか、又はソフトハンドオフを出ることを検出したことに応答して、この移動局のための送信パラメータを修正することとの各ステップを含む。一つの実施例では、この送信パラメータはフレームサイズを含んでいる。この場合、もしも移動局がソフトハンドオフにあれば、フレームサイズは、第一のサイズ（例えば、１０ミリ秒）に設定され、もしも移動局がソフトハンドオフになければ、フレームサイズは、第二のサイズ（例えば、２ミリ秒）に設定される。一つの実施例では、移動局は、一つ又は複数の基地局の各々についてパイロット信号強度を測定し、基地局のうちの一つを経由してネットワークにパイロット強度測定メッセージ（ＰＳＭＭ：pilot strength measurement message）を定期的に送信する。ネットワークは、受信したＰＳＭＭに基づいて、移動局に対して、ソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出るかを命令するかを判定し、必要であれば、ハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ：handoff direction message）を基地局に送る。基地局はこのＨＤＭを移動局に送る。ＨＤＭを受信することに応答して、移動局は、ネットワークによって命令されたようにソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出て、それに従って送信パラメータ（例えば、フレームサイズ）を設定する。そして移動局は、ソフトハンドオフに入ったか、又はソフトハンドオフから出てから、送信パラメータを設定した後に、ソフトハンドオフ完了メッセージをネットワークに送信する。

本発明の代替実施例は、無線通信システムを備えている。このシステムは、ネットワーク、基地局、及び移動局を含んでいる。ここで、移動局がソフトハンドオフにあるか又はないかに従って、移動局は送信パラメータを設定するように構成されている。一つの実施例では、送信パラメータはフレームサイズを含み、移動局は、もしもソフトハンドオフにある場合には、フレームサイズを、第一の、より大きな値に設定し、もしもソフトハンドオフにない場合には、フレームサイズを、第二の、より小さな値に設定するように構成されている。一つの実施例では、移動局は、一つ又は複数の基地局の各々についてパイロット信号強度を測定し、ＰＳＭＭをネットワークに定期的に送信するように構成されている。この実施例におけるネットワークは、（ＰＳＭＭに基づいて、）移動局についてのアクティブセット（移動局が通信する基地局のセット）内の基地局の数の変化を識別し、アクティブセット内の基地局の数に変化に基づいて、移動局に対して、ソフトハンドオフに入るように、又はソフトハンドオフを出るように命令するように構成されている。そして、ネットワークは、ハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）を移動局に送る。移動局は、ソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフから出て、ＨＤＭを受信することに応じて送信パラメータを修正し、その後、ハンドオフ完了メッセージをネットワークに送信するように構成されている。

数多くの付加的な実施例もまた可能である。

以下に示す詳細記載と、添付図面に対する参照とによって、本発明の種々の局面及び特徴が開示される。

本発明が様々な変形及び代替形態の対象となる一方、これについての具体的実施例が、図面及び付随する詳細記述の一例によって示される。しかしながら、図面及び詳細記述は、本発明を、開示された特定の実施例に限定することを意図していないことが理解されるべきである。

本発明の１つ又は複数の実施例を以下に記載する。以下に開示されたこれら及びその他の実施例は、典型的であり、限定するのではなく、本発明を例示することを意図していることに注意されるべきである。

ここに記載するように、本発明の種々の実施例は、無線通信システムにおいて、移動局から基地局へのデータの送信のためのパラメータを設定する方法及びシステムを備えている。本発明の一つの実施例は、移動局がソフトハンドオフ状態に入るのに条件が適切である時を判定し、移動局がソフトハンドオフにあるか否かに基づいて移動局のための送信パラメータを設定する方法を備えている。

一つの実施例では、この方法は、複数の基地局と、複数の移動局とを持つ無線電気通信システムにおいて実施される。移動局の各々は、その中で基地局が通信サービスを提供する地理的エリアにわたって移動することができる。各移動局がこのエリア内で移動すると、移動局と、種々の基地局のうちの一つとの間の各通信リンクの品質が変化する。一般に、移動局が基地局に比較的近い場合には、対応する通信リンクの品質は良好で、この通信リンクのための送信パラメータが、高データ送信レートをサポートするために設定される（例えば、より短いフレーム期間が使用される）。基地局が受け持つセクタの端に向かって移動局が移動すると、通常、通信リンクの品質が低下し、一般に、低下したデータレートをサポートするために（許容できる誤り率を提供するために）、この通信リンクのための送信パラメータを設定する必要がある。

リンクの品質に従って、通信リンクの送信パラメータの調節を試みるときの問題の一つは、十分な情報を持って、単に送信パラメータを適切に調節するために、一般に、移動局と基地局との間の十分な量のシグナリングを実行することが必要なことである。このシグナリングは、データ送信のために利用可能な帯域幅を低減するオーバヘッドを示す。このシグナリングはまた、他の移動局のスループットを低減する干渉も生成する。本発明の様々な実施例は、適用することが知られている条件に基づいて送信パラメータを設定することにより、通信オーバヘッドの実質的な量を低減する。これらの条件は、現在使用されているオーバヘッド情報から知られる。

一つの実施例では、ソフトハンドオフにある移動局は、基地局が受け持つセクタの端の近くにあると仮定される。従って、移動局と基地局との間の通信リンクの品質は、高データレートをサポートするのには十分ではないとも仮定される。その結果、移動局がソフトハンドオフにあるとき（すなわち、移動局が、複数の基地局と通信しているとき）にはいつでも、フレームサイズ（すなわち、データのフレームが送信される時間の量）は、２つのフレームサイズのうちの大きいほうに設定される。この大きなフレームサイズは、低いデータレートに対応する。これは、より低い電力で、許容できる誤り率を達成できる。移動局がソフトハンドオフにない場合には、フレームサイズは、小さい方のサイズに設定される。一つの実施例では、１０ミリ秒（ソフトハンドオフにある場合）か、２ミリ秒（ソフトハンドオフにない場合）のうちの何れか一方のフレームサイズが使用される。

一つの実施例では、フレームサイズは、ハンドオフ命令メッセージング処理の一部として設定される。この実施例では、移動局は、主に、一つの基地局と通信する。移動局は、主要な基地局から受信したパイロット信号の強度のみならず、パイロット信号が受信された各基地局からのパイロット信号の強度をも定期的に判定するように構成されている。移動局はまた、パイロット強度測定メッセージ（ＰＳＥ：pilot strength measurement message）を主要な基地局に定期的に送信するように構成されている。これによって、各基地局からのパイロット信号の強度を示す。パイロット強度情報は、基地局の全てが接続されているその他のネットワーク、又は交換局に転送される。パイロット強度情報に基づいて、移動局が、複数の基地局の間でソフトハンドオフにあるべきか否かが判定される。その後、必要であれば、この移動局に対して、ソフトハンドオフの状態に入るか、またはその状態から出るかを命令するために、メッセージが移動局に転送される。移動局が、これらメッセージのうちの一つを受信したとき、移動局は、ソフトハンドオフ状態に入るか、またはソフトハンドオフ状態から出るのみならず、移動局の現在の状態のための適切な値に送信パラメータを自動的に設定する。

本発明の種々の実施例は、従来技術に対して、多くの利点を提供する。例えば、上述した実施例は、既に存在しているソフトハンドオフメカニズムを利用しているので、フレームサイズが２つの可能な値のうちの大きい方か、又は小さい方かの何れかを判定するために、移動局によって必要とされる情報を提供するのに何ら追加のシグナリングを必要としない。また、その他の利点も、本発明の技術分野における熟練者にとって明らかとなるであろう。

図１に示すように、一つの実施例に従った無線電気通信システムにおいて、複数の基地局と複数の移動局とを説明している図が示されている。図１は、このシステムにおける基地局１２のうちの３つを示している。このシステムには、これよりも多くの基地局が含まれうる。各基地局１２は、関連するセクタ１４を持つ。これは、このエリア内の移動局が基地局と通信することができるという単なる受信地域エリアである。（この図においてセクタは、点線によってはっきりと書かれているが、セクタは、明確な境界を持たない。しかしながら、その代わりに、対応する基地局と、セクタ内の移動局との間で通信される信号の強度によって決定されるより段階的な境界を持つ。）多くの移動局１６が、結合されたセクタの受信地域エリアにわたって分散されて示されている。

明確化の目的のために、この図における基地局、セクタ、及び移動局の全てが、対応する参照番号によって識別されている訳ではないことが留意されるべきである。ネットワークの各要素のそれぞれが、小文字のない対応参照番号（例えば、「１２」）によって参照されている場合、参照は、同一要素のうちの任意のものに当てはまる。要素が、小文字が続く対応参照番号（例えば、「１２ａ」）によって参照されている場合、参照は、この図において識別された特定の要素に当てはまる。

図２に示すように、典型的な無線通信システムの構成を説明する図が示されている。この図に示すように、システム２００は、複数の移動局２２０と通信するように構成された基地局２１０を備えている。例えば、移動局２２０は、携帯電話、パーソナル情報マネジャ（ＰＩＭ又はＰＤＡ）、又はその他、無線通信のために構成されたものでありうる。これらデバイスは実際に「モバイル」である必要はなく、単に無線リンクを経由して基地局２１０と通信すればよいことに留意されるべきである。基地局２１０は、対応する順方向リンク（ＦＬ：forward link）チャネルを経由して移動局２２０にデータを送信する。一方、移動局２２０は、対応する逆方向リンク（ＲＬ：reverse link）チャネルを経由して基地局２１０にデータを送信する。

この開示の目的のために、図中において同一の項目は、例えば２２０ａ、２２０ｂのような小文字が付された同一の参照番号によって示されることが留意されるべきである。

これら項目は、単に参照番号によって集合的に参照される。

基地局２１０はまた、有線リンクを経由して交換局２３０に結合されている。交換局２３０へのリンクによって、基地局２１０は、例えばデータサーバ２４０、公衆交換電話網２５０、又はインターネット２６０のようなその他の様々なシステム要素との通信が可能となる。この図における移動局及びシステム要素は、典型例であり、その他のシステムは、その他の種類のデバイス、及びその他のデバイスの組み合わせを含んでいるかもしれないことが留意されるべきである。

実際には、基地局２１０と移動局２２０の具体的な設計はかなり変わるかもしれないが、それぞれは、順方向及び逆方向のリンクによって通信するための無線トランシーバとして役立つ。従って、基地局２１０と移動局２２０とは、同じ一般的な構成をしている。この構成は図３で説明される。

図３に示すように、一つの実施例にしたがった無線トランシーバシステムの基本構成要素を示す機能ブロック図が示されている。この図に示すように、本システムは、それぞれアンテナ３２６に結合された送信サブシステム３２２と受信サブシステム３２４とを備えている。送信サブシステム３２２と受信サブシステム３２４とは、集合的にトランシーバサブシステムと称される。送信サブシステム３２２と受信サブシステム３２４とは、アンテナ３２６を通じて順方向リンク及び逆方向リンクにアクセスする。また、送信サブシステム３２２と受信サブシステム３２４とは、送信サブシステム３２２及び受信サブシステム３２４を制御するように構成されたプロセッサ３２３に結合されている。メモリ３３０は、プロセッサ３２８に結合されており、プロセッサのためにワークスペースとローカルな記憶装置を提供する。データソース３３２はプロセッサ３２８に結合されており、このシステムによる送信のためのデータを提供する。例えば、データソース３３２は、マイクロフォン、あるいはネットワークデバイスからの入力を備えているかもしれない。データは、プロセッサ３２８によって処理され、送信サブシステム３２２に転送される。送信サブシステム３２２は、このデータをアンテナ３２６を経由して送信する。アンテナ３２６を通じて受信サブシステム３２４によって受信されたデータは、処理のためにプロセッサ３２８に転送され、その後、ユーザへの表示のためにデータ出力３３４へ転送される。データ出力３３４は、スピーカ、ビジュアルディスプレイ、又はネットワークデバイスへの出力のようなデバイスを備えているかもしれない。

移動局内で実現されるものとして図３の構成を考慮すると、本システムの要素は、処理サブシステムに結合されたトランシーバサブシステムと見なすことができる。ここでトランシーバサブシステムは、無線チャネルによってデータを受信又は送信することを担当し、処理サブシステムは、データを準備してそれを送信のためにトランシーバサブシステムへ提供することと、トランシーバサブシステムから取得したデータを受信して処理することとを担当する。トランシーバサブシステムは、送信サブシステム３２２、受信サブシステム３２４、及びアンテナ３２６を含んでいると考えられうる。処理サブシステムは、プロセッサ３２８、メモリ３３０、データソース３３２、及びデータ出力３３４を含んでいると考えられうる。

基地局及び移動局のトランシーバシステムによって、無線リンクを経由して通信することが可能となる。この無線リンクは、基地局から移動局へデータを送信するために使用される多くの順方向チャネルのみならず、移動局から基地局へデータを送信するために使用される多くの逆方向チャネルを含む。

基地局と移動局との間の無線通信リンクの品質は、その多くがコンスタントに変化する様々な要因に依存している。例えば、リンクの品質は、大気条件、地理的特徴、障害物、基地局と移動局との間の距離等によって変わりうる。これら要因の各々によって、移動局の位置が変化すると、通信リンクの品質の変化を引き起こす。これはリンクの品質をある時には改善し、ある時には低下させる。一般に、移動局は、リンクによって送信されたデータのための許容できる誤り率を達成するために、移動局から基地局へデータを送信するために使用されるパラメータを決定する際に結果として生じる通信リンク品質を考慮する必要がある。

上述した要因と、通信リンクに対するそれらの影響は、予測又は予期することが一般には非常に困難である。従って、一般には、通信リンクの品質を直接的に決定し、その後、このリンクの品質にしたがって移動局の送信パラメータを設定することが必要である。これは、移動局と基地局との間を行き来するオーバヘッドシグナリングを必要とするかもしれない。従って、このシステムのリソースのいくつか（例えば、移動局電力と通信リンク帯域幅）は、データ送信ではなく、オーバヘッドのために使用されねばならない。

不可能ではないにしても、通信リンク品質に影響を与える要因における変化を予期し、それに従って送信パラメータを設定することは一般に非常に難しいが、その要因のいくつかに関して、一般化することが可能である。例えば、基地局と移動局との間の距離に関し、基地局と移動局との間の距離が増加すると、通信リンクの品質が低下すると仮定することが可能である。（なぜなら、送信された信号の受信エネルギーは、一般に距離と共に低下するからである。）従って、移動局が基地局の近くにある場合には、通信リンクは、移動局が基地局から遠くにある場合よりも、より高いデータスループットをサポートすることができると仮定することが妥当であろう。実際の問題として、これは、データを基地局に送信するために、移動局が、より短いフレーム長さ（期間）又はより高いデータレートを使用することができることを意味する。また、移動局が基地局の近くにある場合には、より高いレートで（そして、対応するより高い電力レベルで）データを送信することが、移動局と他の基地局との間の通信に重大な影響を与える干渉をもたらすとは考えにくい。一方、移動局が基地局から遠くにある場合には、許容できる誤り率を達成し、他のセクタ内の移動局との干渉を最小にするために、より大きなフレームを使用する必要がある。

従って、基地局のセクタ内のエリアは、「近くの」領域では、通信リンクがより高いレベルのデータスループットをサポートすることができ、「遠くの」領域では、通信リンクがより低いレベルのデータスループットをサポートすることができる領域に分割することができる。その結果、移動局が「近くの」領域にある場合には、移動局から基地局への送信データのためのパラメータは、より高いレベルのデータスループットに従って設定することができる。移動局が「遠くの」領域にある場合には、送信パラメータは、より低いレベルのデータスループットに従って設定することができる。

例えば、一つの実施例では、移動局は、１０ミリ秒フレームサイズか、２ミリ秒フレームサイズかの何れか一方を使用することができる。１０ミリ秒フレームサイズが使用された場合には、データのフレームは、１０ミリ秒のフレーム期間にわたって送信される。２ミリ秒フレームサイズが使用された場合には、同じ量のデータが、２ミリ秒の期間にわたって送信される。従って、２ミリ秒フレームで送信されたデータは、１０ミリ秒フレームで使用されたデータレートの５倍のデータレートで送信されねばならない。このより高いデータレートは、より高い電力レベルに対応する。従って、この実施例では、移動局は、移動局がセクタの「近くの」領域にある場合には、２ミリ秒フレームサイズを使用し、移動局が「遠くの」領域にある場合には、１０ミリ秒フレームサイズを使用するように構成されている。

好適な実施例では、移動局からのデータ送信のための適切なフレームサイズの選択は、ソフトハンドオフを実行する処理と連携して実行される。上述するように、移動局は、複数の基地局と通信するかもしれない。移動局は主に基地局のうちの第一の一つの基地局と通信するが、第一の基地局に対する通信リンクの品質が、基地局のうちの異なる一つと主に通信すべき点へ低下する可能性のために備えて、この移動局は、他の基地局との通信（例えば、他の基地局の聞き取り）を開始するかもしれない。移動局が、複数の基地局と通信している時には、この移動局は、ソフトハンドオフにある。

これは、図４の図によって説明される。この図は、一つの移動局によって測定されることによる２つの異なる基地局からのパイロット信号の強度の変化を示している。この図では、曲線４１０は、第一の基地局からのパイロット信号の強度を、時間の関数として表している。曲線４２０は、第二の基地局からのパイロット信号の強度を表している。線４３０は、閾値パイロット強度を示している。基地局のパイロット強度が、閾値レベルよりも高い場合には、基地局に対する通信リンクは、基地局が、アクティブセット（移動局が通信できる基地局のセット）の一部になるのに十分強い。従って、時間ｔ_０より前では、基地局のうちの一つ（第一の基地局）のみが、閾値より上にある。第二の基地局からのパイロット信号の強度は、この時間の間、閾値より下にあるが、増加している。時間ｔ_０では、第二の基地局のパイロット信号が、閾値レベルに達する。従って、移動局は、時間ｔ_０の後、基地局のパイロット強度のうちの一つが閾値レベルの下に下がるまで、二つの基地局とソフトハンドオフにある。

上記の例が、２つの基地局との移動局の相互作用を記述している一方、それより多くの基地局が含まれていることもありうることに留意されるべきである。移動局は、パイロット信号が受信された基地局の各々のパイロット信号強度を監視する。パイロット信号強度が閾値レベルより上にある基地局は、一般に、移動局のためのアクティブセットを含む。

本発明の種々の実施例に関連するソフトハンドオフの重要性は、一般に、第一の基地局によって担当されているセクタの「遠くの」領域に移動局が位置しているときにソフトハンドオフが起きるということである。言い換えると、異なる基地局によって担当されるセクタは、それぞれの基地局から離れたセクタの端で重なり合う（図１参照）ので、ソフトハンドオフにある移動局は、一般にセクタの「遠くの」領域と一致するセクタの端の近くにあるであろう。

再び図１に示すように、移動局１６ａは、ソフトハンドオフにはない移動局の例である。移動局１６ａは、基地局１２ａによって担当される。移動局１６ａは、基地局１２ｂ，１２ｃから十分遠くにあるので、これら基地局の各々からの信号強度は低くなり、移動局１６ａは、これら基地局のうちの何れか一方と通信するように命令されないであろう。一方、移動局１６ｂは、最もソフトハンドオフになりやすい移動局の例である。移動局１６ｂが未だに基地局１２ａによって主に担当されている一方、移動局１６ｂは基地局１２ｂに十分近いので、移動局１６ｂはこれら基地局（すなわち、１２ａ及び１２ｂ）の両方と通信するように命令されうる。

一つの実施例では、移動局のためのソフトハンドオフメカニズムは、様々な基地局からのパイロット信号を監視することと、様々なパイロット信号の強度に依存して、移動局に対して、ソフトハンドオフ状態の出入りを命令することとを含む。そして、移動局がソフトハンドオフ状態の出入りを命令された時には、移動局は単にソフトハンドオフへ入ったり、ソフトハンドオフから出たりするのみならず、移動局がその後ソフトハンドオフにあるか否かに基づいて、基地局への送信のためのパラメータを設定する。

図５に示すように、本発明の一つの実施例に従った移動局内で実施される方法を説明しているフロー図が示されている。この図に示すように、移動局は、様々な基地局から受信したパイロット信号の強度を測定し（ブロック５１０）、パイロット強度測定メッセージ（ＰＳＭＭ）をネットワークに定期的に送る（ブロック５２０）。以下により詳細に説明するように、移動局は、ネットワークからソフトハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）を受信する（ブロック５３０）。ＨＤＭは、移動局に対して、ソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出るかの何れかを命令する。従って、移動局は、ＨＤＭによって命令されたように、ソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出る（ブロック５４０）。移動局はまた、移動局が、ＨＤＭによってソフトハンドオフに入るように、又はソフトハンドオフを出るように命令されたかに基づいて、送信パラメータを設定する。移動局がソフトハンドオフの出入りと、適切な送信パラメータの設定とを終えた時、ハンドオフ完了メッセージ（ＨＣＭ：handoff completion message）が、ネットワークに返信される（ブロック５６０）。

図６に示すように、本発明の一つの実施例に従って基地局内で実施される方法を説明するフロー図を示す。この図に示すように、ネットワークは先ず、ＰＳＭＭのうちの一つを受信する（ブロック６１０）。もしも移動局が以前にソフトハンドオフにあったのであれば（ブロック６２０）、ネットワークは、ＰＳＭＭ内のパイロット信号強度情報を検査し、対応するパイロット信号強度が閾値レベルより上を維持している基地局が唯一存在するのかを判定する（ブロック６３０）。対応するパイロット信号強度が閾値より上にある基地局がまだ複数存在するのであれば、移動局は、ソフトハンドオフにあり続けるべきであり、ネットワークによって何の動作もなされない。対応する信号強度が閾値より上にある基地局が唯一存在するのであれば、移動局はもはやソフトハンドオフにあるべきではなく、ネットワークは、移動局にＨＤＭを送り、移動局に対してソフトハンドオフを出るように命令する（ブロック６４０）。

もしも移動局が以前にソフトハンドオフになかったのであれば（ブロック６２０）、ネットワークは、ＰＳＭＭ内のパイロット信号強度情報を検査し、対応するパイロット信号強度が閾値レベルより上を維持している基地局が複数存在するのかを判定する（ブロック６５０）。対応するパイロット信号強度が閾値より上にある基地局が唯一存在するのであれば、移動局は、ソフトハンドオフにあり続けるべきではなく、ネットワークによって何の動作もなされない。対応する信号強度が閾値より上にある基地局が複数存在するのであれば、移動局はソフトハンドオフにあるべきであり、ネットワークは、移動局にＨＤＭを送り、移動局に対してソフトハンドオフに入るように命令する（ブロック６６０）。

種々の基地局が移動局のアクティブセット内にあるべきか否かを判定するための上述したような閾値パイロット信号強度レベルの使用は、典型的であることが留意されるべきである。閾値は、一定レベルに設定されるか、又は特定の時間に存在する特定の環境に依存して変化しても良い。例えば、閾値は、最も強いパイロット信号のレベルよりも一定量低いレベルに設定されるかもしれない。あるいは、この閾値は、一組の閾値条件を含んでいるかもしれない。例えば、これより下にはアクティブセット内に基地局が存在しない絶対閾値、及びアクティブセット内に存在すべき予め定めた数の基地局より多くを許可しないレベルに設定された可変閾値があるかもしれない。多くの他のバリエーションも可能である。

上述した実施例は、既存のメカニズムを最大限に利用して、移動局から基地局へのデータの送信のためのパラメータを設定する。特に、ソフトハンドオフ状態は、移動局から基地局への送信のためのフレームサイズを設定するために使用される。この既存のメカニズムの使用により、移動局の位置を明示的に通信するオーバヘッドを追加することなく、移動局の位置のラフな推定（例えば、ソフトハンドオフが起きるときは一般にセクタの端の近く）に基づいたフレームサイズの制御が可能となる。他の実施例では、他の既存のメカニズムを用いることと、これらのメカニズムを用いてその他の送信パラメータを制御することとが可能である。

上述した実施例では、方法ステップは、本発明の範囲から逸脱することなく変更可能であることが留意されるべきである。上述した方法のステップは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの任意の組み合わせにおいて具体化される。本方法ステップは、対応する方法をデータプロセッサに実行させるように構成された命令を備えている。そして、この命令は、例えばＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は当該技術分野で知られたその他任意の記憶媒体のようなデータプロセッサによる読み取りが可能な媒体に組み込まれている。この記憶媒体は、データプロセッサに統合されうるか、あるいは外部にあるかもしれない。

上述した記載のうちのいくつかでは、信号、パラメータ、及び特定の規格（例えば、ｃｄｍａ２０００，Ｒｅｌ．Ｄ）に関連した手順に対して参照されているが、本発明は、これら規格に対応する実施例に限定されない。上述した一般的な記載は、その他の規格に対応するシステム及び方法に適用することができ、しかも代替実施例が本発明の範囲内にあることが、本発明の技術分野における通常の熟練者によって理解されるであろう。

本発明の技術分野における通常の熟練者によって、上述した情報および信号が、種々異なった技術や技法を用いて表されることが理解されるであろう。例えば、データ、命令、コマンド、ビット、シンボル、チップ、及びその他様々な情報及び信号は、電圧、電流、電磁波、磁場、又は光学場等によって表されうる。

これら熟練者であれば、更に、ここで開示された実施例に関連して記載された様々な論理的又は機能的なブロック、モジュール、回路、部品、アルゴリズムステップ等が、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、あるいはこれらの組み合わせとして実現されることを理解するであろう。更に、これら各論理的又は機能的なブロック等は、多くの異なる構成で実現されうる。例えば、論理的又は機能的ブロックのうちの一つ又は複数は、汎用プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、状態機械、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーションに固有の集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）あるいはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートあるいはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、又はこれらの任意の組み合わせを備えうる。

本発明の種々の局面及び特徴が、具体的な実施例に関連して上述された。ここで使われている用語「備える（comprises）」、「備えている（comprising）」、又はこれらのその他任意の変形は、この用語の後に続く要素又は制約を含み、非限定的として解釈されることが意図されている。従って、一組の要素を備えたシステム、方法、及びその他の実施例は、これら要素のみに限定されるのではなく、明確にリストされていないか、又はクレイムされた実施例に固有であるその他の要素を含んでいるかもしれない。

本発明が特定の実施例に関連して記述されている一方、この実施例は、例示的であり、本発明の範囲はこれら実施例に限定されないことが理解されるべきである。上述された実施例に対する多くの変形、修正、追加、及び改良が可能である。これら変形、修正、追加、改良は、請求項内に詳細化された本発明の範囲内に入っていることが考慮される。

図１は、一つの実施例に従った無線電気通信システム内の基地局の典型的な配置と、基地局が受け持つ各セクタと、移動局とを説明する図である。図２は、一つの実施例に従った典型的な無線通信システムの構成を説明する図である。図３は、一つの実施例に従った無線トランシーバシステムの基本構成要素を説明する機能ブロック図である。図４は、一つの実施例に従った単一の移動局によって測定されるように、２つの異なる基地局からのパイロット信号の強度の変化を説明する図である。図５は、一つの実施例に従って移動局内において実施される方法を説明するフロー図である。図６は、一つの実施例に従って移動局内において実施される方法を説明するフロー図である。

Claims

無線通信システムであって、
ネットワークと、
前記ネットワークに接続された第一の基地局と、
無線通信リンクを経由して前記基地局に接続された移動局とを備え、
前記ネットワークは、前記移動局に対して、ソフトハンドオフ状態に入るか、又はソフトハンドオフ状態を出るかを命令するように構成され、
前記ネットワークが前記移動局に対してソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出るかを命令したことに応答して、前記移動局が、送信パラメータのセットを修正するように構成されており、前記送信パラメータはフレームサイズを含んでおり、前記移動局がソフトハンドオフに入るように命令されたのであれば、前記フレームサイズが第一のサイズに設定され、前記移動局がソフトハンドオフを出るように命令されたのであれば、前記フレームサイズが第二のサイズに設定され、前記第一のサイズは、前記第二のサイズよりも大きい無線通信システム。
前記第一のサイズは１０ミリ秒であり、前記第二のサイズは２ミリ秒である請求項１に記載の無線通信システム。
前記移動局は、前記第一の基地局を含む一つ又は複数の基地局の各々についてパイロット信号強度を測定し、一つ又は複数のパイロット強度測定メッセージを前記ネットワークに定期的に送信するように構成されている請求項１に記載の無線通信システム。
前記ネットワークは、前記パイロット強度測定メッセージに基づいて、前記移動局についてのアクティブセット内の基地局の数の変化を識別し、前記アクティブセット内の基地局の数の変化に基づいて、前記移動局に対して、ソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出るかを命令するように構成されている請求項３に記載の無線通信システム。
前記ネットワークは、ハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）を前記移動局に送ることによって、前記移動局に対して、ソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出るかを命令するように構成されている請求項４に記載の無線通信システム。
前記移動局は、前記ネットワークから前記ハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）を受信することに応答して、前記送信パラメータを修正するように構成されている請求項５に記載の無線通信システム。
前記移動局は、前記ハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）の受信後、ハンドオフ完了メッセージを前記ネットワークに送信するように構成されている請求項６に記載の無線通信システム。
無線通信システムにおいて動作するように構成された移動局であって、
処理サブシステムと、
トランシーバサブシステムとを備え、
前記処理サブシステムは、前記移動局がソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出るかを検出することに応答して、前記トランシーバサブシステムのための送信パラメータを設定するように構成され、前記送信パラメータはフレームサイズを含んでおり、前記移動局がソフトハンドオフに入るように命令されたのであれば、前記フレームサイズが第一のサイズに設定され、前記移動局がソフトハンドオフを出るように命令されたのであれば、前記フレームサイズが第二のサイズに設定され、前記第一のサイズは、前記第二のサイズよりも大きい移動局。
前記処理サブシステムは、受信したハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）に基づいて、移動局がソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出ることを検出するように構成されている請求項８に記載の移動局。
前記処理サブシステムは、前記ハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）が前記移動局に対してソフトハンドオフに入るように命令すると、前記送信パラメータを第一の値に設定し、前記ハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）が前記移動局に対してソフトハンドオフを出るように命令すると、前記送信パラメータを第二の値に設定するように構成されている請求項９に記載の移動局。
前記第一のサイズは１０ミリ秒であり、前記第二のサイズは２ミリ秒である請求項８に記載の移動局。
一つ又は複数の基地局の各々についてのパイロット信号強度を測定することと、一つ又は複数のパイロット強度測定メッセージを、前記基地局に接続されたネットワークに定期的に送信することとを更に備える請求項９に記載の移動局。
前記ハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）の受信後、ハンドオフ完了メッセージを前記ネットワークに送信することを更に備える請求項１２に記載の移動局。
無線通信システムで実施される方法であって、
移動局がソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出るかを検出することと、
前記移動局がソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出るかを検出することに応答して、前記移動局のための送信パラメータを修正することとを備え、
前記送信パラメータはフレームサイズを含んでおり、前記移動局が、ソフトハンドオフに入ることを検出された場合には、前記フレームサイズが第一のサイズに設定され、前記移動局が、ソフトハンドオフを出ることを検出された場合には、前記フレームサイズが第二のサイズに設定され、前記第一のサイズは、前記第二のサイズよりも大きい方法。
前記第一のサイズは１０ミリ秒であり、前記第二のサイズは２ミリ秒である請求項１４に記載の方法。
前記移動局が、一つ又は複数の基地局の各々についてのパイロット信号強度を測定することと、一つ又は複数のパイロット強度測定メッセージを定期的にネットワークに送信することとを更に備える請求項１４に記載の方法。
前記移動局がソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出ることを検出することは、前記パイロット強度測定メッセージに基づいて前記移動局のためのアクティブセット内の基地局の数の変化を識別することを備える請求項１６に記載の方法。
アクティブセット内の基地局の数の変化を検出することに応答して、ハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）を前記ネットワークから前記移動局へ送信することを更に備える請求項１７に記載の方法。
前記移動局のための前記送信パラメータを修正することは、前記ネットワークから前記ハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）を受信することに応答して実行される請求項１８に記載の方法。
前記ハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）の受信後、前記移動局から前記ネットワークへとハンドオフ完了メッセージを送信することを更に備える請求項１９に記載の方法。
移動局内で実施される方法であって、
前記移動局がソフトハンドオフに入ることか、又はソフトハンドオフを出ることを検出することと、
前記移動局がソフトハンドオフに入る場合には、送信パラメータを第一の値に設定することと、
前記移動局がソフトハンドオフを出る場合には、送信パラメータを第二の値に設定することとを備え、
前記送信パラメータはフレームサイズを含み、前記第一の値は、前記第二の値よりも大きい方法。
前記移動局がソフトハンドオフに入ることか、又はソフトハンドオフを出ることを検出することは、前記ネットワークからハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）を受信することを備える請求項２１に記載の方法。
一つ又は複数の基地局の各々についてのパイロット信号強度を測定することと、一つ又は複数のパイロット強度測定メッセージを定期的に前記基地局のうちの第一の一つに送信することとを更に備える請求項２１に記載の方法。
前記ハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）の受信後、前記基地局のうちの前記第一の一つにハンドオフ完了メッセージを送信することを更に備える請求項２３に記載の方法。
前記送信パラメータはフレームサイズを含む請求項２１に記載の方法。
前記第一の値は１０ミリ秒であり、前記第二の値は２ミリ秒である請求項２１に記載の方法。
無線通信のための装置であって、
移動局がソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出るかを検出する手段と、
前記移動局がソフトハンドオフに入る場合には、送信パラメータを第一の値に設定する手段と、
前記移動局がソフトハンドオフを出る場合には、送信パラメータを第二の値に設定する手段とを備え、
前記送信パラメータはフレームサイズを含んでおり、前記移動局が、ソフトハンドオフに入ることを検出された場合には、前記フレームサイズが第一のサイズに設定され、前記移動局が、ソフトハンドオフを出ることを検出された場合には、前記フレームサイズが第二のサイズに設定され、前記第一のサイズは、前記第二のサイズよりも大きい装置。
前記移動局がソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出るかを検出する手段は、ネットワークからハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）を受信する手段を備える請求項２７に記載の装置。
前記ＨＤＭの受信後、前記ネットワークへハンドオフ完了メッセージを送信する手段を更に備える請求項２８に記載の装置。
一つ又は複数の基地局の各々についてのパイロット信号強度を測定する手段と、
一つ又は複数のパイロット強度測定メッセージを定期的に前記基地局のうちの第一の一つに送信する手段と
を更に備える請求項２７に記載の装置。
前記第一の値は１０ミリ秒であり、前記第二の値は２ミリ秒である請求項２７に記載の装置。
前記フレームサイズに従って、逆方向リンクでデータを送信する手段を更に備える請求項２７に記載の装置。
格納された命令群を含むプロセッサ読取可能媒体であって、
移動局がソフトハンドオフに入るか、又はソフトハンドオフを出るかを検出するための命令群と、
前記移動局がソフトハンドオフに入る場合には、送信パラメータを第一の値に設定するための命令群と、
前記移動局がソフトハンドオフを出る場合には、前記送信パラメータを第二の値に設定するための命令群とを備え、
前記送信パラメータはフレームサイズを含んでおり、前記移動局が、ソフトハンドオフに入ることを検出された場合には、前記フレームサイズが第一のサイズに設定され、前記移動局が、ソフトハンドオフを出ることを検出された場合には、前記フレームサイズが第二のサイズに設定され、前記第一のサイズは、前記第二のサイズよりも大きいプロセッサ読取可能媒体。
ネットワークからハンドオフ命令メッセージ（ＨＤＭ）を受信するための命令群を更に備える請求項３３に記載のプロセッサ読取可能媒体。
前記ＨＤＭの受信後、前記ネットワークへハンドオフ完了メッセージを送信するための命令群を更に備える請求項３４に記載のプロセッサ読取可能媒体。
一つ又は複数の基地局の各々についてのパイロット信号強度を取得するための命令群と、
一つ又は複数のパイロット強度測定メッセージを定期的に前記基地局のうちの第一の一つに送信するための命令群と
を更に備える請求項３３に記載のプロセッサ読取可能媒体。
前記フレームサイズに従って、逆方向リンクでのデータの送信を命令するための命令群を更に備える請求項３３に記載のプロセッサ読取可能媒体。