JP4681609B2 - Ｔｄ−ｃｄｍａセルラー通信におけるハンドオーバのための方法、記憶媒体、ネットワーク要素、ユーザー装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信の分野に関するものである。より特定して言うと、本発明はセルラー通信における周波数間またはシステム間のハンドオーバに使用される基準に関するものである。

ＵＴＲＡ（汎用移動通信システム（ＵＭＴＳ）地上無線接続）ＴＤＤ（時分割デュプレクス）１．２８Ｍｃｐｓオプションとしても知られるＴＤ−ＳＣＤＭＡ（時分割同期化符号分割多元接続）は、たぶん他の２つのいわゆる３Ｇ（第三世代）テクノロジーすなわちＷＣＤＭＡ（広帯域ＣＤＭＡ）のＵＴＲＡ ＦＤＤバージョン及びＣＤＭＡ２０００と一緒に、例えば中国において使用されると想定される３Ｇ無線通信システムである。従って、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムは、時にはＴＤＤ ＳＤＣＭＡシステムとして示され、また低チップレート（ＬＣＲ）ＴＤＤシステムとしても知られる。

ＴＤ−ＳＣＤＭＡは、多元接続方法としてＴＤＭＡ（時分割多元接続）及びＣＤＭＡの両方を使用する。これは、単一搬送波において各伝送方向について複数のスロットの可能性があり、各スロットにおいて、直交コードによって分離される１人またはそれ以上のユーザーが同時にデータを送信または受信することができ、１人のユーザーがマルチスロットモード中複数のタイムスロットを占有することさえできることを意味する。

ＴＤ−ＳＣＤＭＡは１．６ＭＨｚ帯域幅を使用するので、単一搬送波収容は低い。従って、ＴＤ−ＳＣＤＭＡは通常（ネットワークオペレータによって）複数の搬送波を用いて実現される。そうであっても、過収容ゆえの劣化から通信リンクを守るためには、比較的頻繁に周波数間ハンドオーバ（ＩＦＨＯ）を実施しなければならない。また、範囲を理由として、すなわちユーザー装置（ＵＥ）（セルラー通信装置、例えば携帯電話）がネットワークサービスアクセス点（ＳＡＰ）例えばいわゆるノードＢの範囲を越えて移動するとＩＦＨＯが実施される。

ＴＤ−ＳＣＤＭＡは、ＵＥが常に単一の最良のセルに接続するようにするためにソフトハンドオーバ（ＵＥが２つ以上のＳＡＰと通信する期間のあるハンドオーバ）ではなくハードハンドオーバ（ＵＥが両方のＳＡＰと通信する期間なしに１つのＳＡＰから別のＳＡＰへのハンドオーバ）を使用する。セルがどの程度良好であるかを定義するために使用される量は、先行技術によるとＰ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰ（一次・共通制御物理チャネル受信信号符号出力−Primary-Common Control Physical Channel Received Signal Code Power）である。セルプランニング段階を経た後、アンテナのダウンケルト、ゲインマップ及びＰ−ＣＣＰＣＨのＴｘ（伝送）出力によって範囲が決められる。Ｐ−ＣＣＰＣＨのＴｘ出力はまれにしか変化しない。従って、セルの範囲もまれにしか変化しない。セルプランニング段階は、サービスエリア全体における最良のセルのＰ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰが容認可能な閾値より上であるようにする。

サービスエリアにおいてＵＥがどこに在るかに基づいて、全ての検出可能なセルのＰ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰはこのロケーションにおけるＵＥのアドミッションコスト（両方向についてネットワーク全体の出力増大）を反映する。Ｐ−ＣＣＰＣＨによって使用されるスロットであるスロット０の測定値から推定されるスロット１−スロット６のコストはあまり正確ではないが、このロケーションの他のスロットに関する情報なしでも平均的に十分であろう。特定のロケーションにＵＥが入ることを認めた後の潜在的なダウンリンク出力増大は、サービス提供セルからの経路損失及び干渉セルからの経路損失の両方によって決定される。サービス提供セルのＰ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰは、直接にはサービス提供セルからの経路損失しか反映しないが、間接的には干渉セルからの経路損失も反映するだろう。言い換えると、サービス提供セルのＰ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰは干渉セルからの干渉の影響を受けるので、干渉セルからの干渉を示す。従って、１つの搬送波において最良のＰ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰを有するセルをサービス提供セルとして選択することが、周波数内ハンドオーバのためのＵＥの最良の選択である。

ただし、周波数間ハンドオーバのセル品質基準については、良好なＰ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰは必ずしも他のセルに比べてスロット０における低い干渉を示さないので、最良のＰ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰを有するセルを選択することは必ずしも最良の選択ではない。

関連出願へのクロスリファレンス
本出願は２００４年７月１４日に提出された米国特許出願第１０/８９１，８２９号の一部継続出願であり、第１２０項、１２１項及び３６５（ｃ）項を含めて（ただし、これに限定されない）合衆国法典第３５編の全ての適用可能な条項に基づき優先権が主張される。

従って、必要とされるのは、アドミッションコストを最小限に抑えることを基本として周波数間ハンドオーバ中最良のセルを選択するための新たな決定アルゴリズムであり、理想的には、この種のアルゴリズムは、ＴＤ−ＳＣＤＭシステムへの、すなわちＴＤ−ＣＤＭＡシステム以外の無線接続テクノロジー（例えばＧＳＭシステム）からＴＤ−ＳＣＤＭセル及びセル内の搬送波へのシステム間ハンドオーバ決定においても有用であろう。

従って、本発明の第一の態様においては、範囲に関する判定メトリック及び収容に関する判定メトリックを含めて１組の判定メトリックからユーザー装置を時分割符号分割多元接続セルラーシステムのあるセル及び搬送周波数へのハンドオーバを実施すべきか否かを決定するための基準として範囲に関する判定メトリックか収容に関する判定メトリックを選択するステップ、及び選択された判定メトリックに基づいてハンドオーバを実施すべきか否かを決定し、ハンドオーバを実施すべきでないと決定される場合、他方の判定メトリックに基づいてハンドオーバを実施すべきか否かを決定するステップ、を含む方法（例えば無線通信システムのネットワーク要素によって使用するため）が提供される。

本発明の第一の態様に従えば、あるセル及びこのセルの搬送周波数についての収容に関する判定メトリックは、このセル及び搬送周波数の受信信号符号出力に正比例し、かつこのセル及び搬送周波数の受信信号強度指標とこのセル及び搬送周波数の受信信号符号出力との間の差に反比例してまたは同様に作用するために代数的に関係づけられる数量に反比例して、変動することができる。

また、本発明の第一の態様に従って、セル及びこのセルの搬送周波数についての収容に関する判定メトリックは、このセル及び搬送周波数の受信信号符号出力に正比例し、かつこのセル及び搬送周波数の合計干渉に逆比例してまたは同様に作用するために代数的に関係づけられる数量に逆比例して、変動することができる。

また、本発明の第一の態様に従って、収容に基づいて周波数間ハンドオーバを実施すべきか否かを決定するステップは、収容に関する判定メトリックだけでなく受信信号符号出力の閾値にも基づくことができる。

本発明の第二の態様においては、コンピュータプロセッサによって実行するためのコンピュータプログラムコードを具現するコンピュータ可読記憶構造を含むコンピュータプログラム製品が提供され、前記コンピュータプログラムコードは、本発明の第一の態様に従った方法を実施するための命令を含む。

本発明の第三の態様においては、本発明の第一の態様に従った方法のステップを実施するための手段を含むネットワーク要素が提供される。

本発明の第四の態様においては、時分割符号分割多元接続を与えるセルラー通信システムに通信上結合されるユーザー装置が、ハンドオーバ測定が実施されるべきこと及び可能なハンドオーバのためにセル及び対応する搬送周波数を順位付けする際に指示される判定メトリックが使用されるべきことを示す指示を受け取るステップ、及びユーザー装置がハンドオーバ測定を実施し、判定メトリックに従って様々なセル及び搬送周波数に関する結果を順位付けするステップを含む方法が提供され、この方法において、判定メトリックは収容に関する判定メトリックか範囲に関する判定メトリックである。

本発明の第四の態様に従って、セル及びこのセルの搬送周波数についての収容に関する判定メトリックは本発明の第一の態様に基づくことができる。

本発明の第五の態様においては、ユーザー装置に含まれるコンピュータプロセッサによって実行するためのコンピュータプログラムコードを具現するコンピュータ可読記憶構造を含むコンピュータプログラム製品が提供され、この製品において、前記コンピュータプログラムコードは本発明の第四の態様に従った方法を実施するための命令を含む。

本発明の第六の態様において、時分割符号分割多元接続を与えるセルラー通信システムに通信上結合するための設備を含み、本発明の第四の態様に従った方法のステップを実施するための手段を含むユーザー装置が提供される。

本発明の第七の態様においては、本発明の第三の態様に従ったネットワーク要素及び無線リンクを通じてネットワーク要素に結合されるユーザー装置を含むシステムが提供される。

本発明の第七の態様において、ユーザー装置は本発明の第六の態様に基づいてもよい。
本発明の一態様による方法は、
範囲に関する第１の判定メトリック又は収容に関する第２の判定メトリックを、時分割符号分割多元接続セルラーシステムのセル及び搬送周波数へのユーザー装置のハンドオーバを実施すべきか否かを決定するための基準として、ネットワーク要素が選択し、
選択された判定メトリックに基づいて前記ハンドオーバを実施すべきか否かを前記ネットワーク要素が決定し、前記ハンドオーバを実施すべきでないことを決定した場合、前記第１又は第２の判定メトリックの内の他方に基づいて前記ハンドオーバを実施すべきか否かを決定するステップ
を有し、前記第２の判定メトリックは、前記セル及び搬送周波数に対する合計干渉に反比例する又は該合計干渉と代数的に関連付けられた量に反比例する、方法である。

本発明の上記及びその他の目的、特徴及び利点は、添付図面と関連して提示される以下の詳細な説明を考慮することによって明らかになるだろう。

本発明は、以下の説明においてＴＤ−ＣＤＭＡセルラーシステムの例として使用されるＴＤ−ＳＣＤＭＡセルラー通信システムなどの（マルチ搬送波）ＴＤ−ＣＤＭＡセルラー通信システムの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）の、現在のセルから候補セル及びこの候補セルの搬送周波数へＵＥをハンドオーバすべきか否かを決定する際に使用するためのアルゴリズムを提供する。ＵＥは、例えば、現在、候補セルと同じまたはこれと異なるセルの現在の搬送周波数を通じて同じＴＤ−ＳＣＤＭＡのＲＡＮに通信上結合される。この場合、ハンドオーバは周波数間ハンドオーバ（ＩＦＨＯ）である。あるいは、異なるセルラー通信システム（例えば、ＧＳＭセルラー通信システム）のＲＡＮに通信上結合することができる。この場合、ハンドオーバはシステム間/ＲＡＴ（無線接続テクノロジー）間ハンドオーバ（ＩＳＨＯ）である。いずれの場合も、現在のＲＡＮの要素はＵＥをハンドオーバするか否か決定する際にアルゴリズムを使用する。ＩＦＨＯの場合、アルゴリズムを使用する要素はＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムの無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）であるかも知れないし、またはＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムのＳＡＰ（サービスアクセス点/ノードＢ）であるかも知れない。ＩＳＨＯの場合、要素は一般に基地局コントローラ（１つまたはそれ以上の基地局トランシーバ/ＳＡＰを制御する）であるが、基地局トランシーバでも良い。いずれの場合にも、決定は、候補セル及び搬送周波数に関してＵＥが行う測定に基づく。

本発明に従えば、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ（またはその他のＴＤ−ＣＤＭＡシステム）のためのハンドオーバアルゴリズムは、２つの異なる理由すなわち範囲に起因するリンク劣化（すなわち無線アクセスネットワークのＳＡＰ／セルの範囲外にＵＥが移動する場合）及び過収容（すなわちＵＥが無線アクセスネットワークにリンクされる際経由するセルがリンクされる他のＵＥが多すぎて、ＵＥへの通信リンクを劣化させる場合）によるハンドオーバの有利性を示すための周波数基準またはメトリックを含む。範囲に起因するハンドオーバの場合、ハンドオーバメトリックは、先行技術と同じであってよい。すなわち、
Ｍ^(coverage)＝Ｐ_RSC （１）
ここで、Ｐ_RSCは（上記では明示されていない特定のセルｉ及び同じく明示されていない特定の周波数ｊについての）Ｐ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰすなわち（セルｉについての）Ｐ−ＣＣＰＣＨの受信信号符号出力である。本発明の第一の実施態様において、過収容について、ハンドオーバメトリックは、
Ｍ^(capacity)＝Ｐ_RSC/（Ｉ_RSS−Ｐ_RSC） （２）
とすることができる。（この場合にも明示されていない特定のセルｉ及び同じく明示されていない特定の周波数ｊについて）。ここで、Ｉ_RSS＝ＵＴＲＡ搬送波ＲＳＳＩ（受信信号強度指標−Received Signal Strength Indicator）であり、これは、スロット０の広帯域出力を示すために使用される。数量Ｉ_RSS−Ｐ_RSCは、数式（６）−数式（８）についての説明において下で論じる通り、スロット０における合計干渉出力の測度である。

ハンドオーバ収容メトリックＭ^(capacity)用の他のメトリックが本発明に従って可能であるが、本発明の第一の実施態様に従ったハンドオーバ収容メトリックは、代数的に関係付けられることによって数式（２）によって与えられるＭ^(capacity)と同じ一般的作用を示すことが好ましい。従って、例えば、本発明は、Ｍ^(capacity)の可能な式として下記のうちのいずれかを含む：
［Ｐ_RSC／（Ｉ_RSS−Ｐ_RSC）］²
Ｐ_RSC ²／（Ｉ_RSS−Ｐ_RSC）
Ｐ_RSC／（Ｉ_RSS−Ｐ_RSC）²
Ｐ_RSC／（Ｉ_RSS ²−Ｐ_RSC ²）
ｌｏｇ｛Ｐ_RSC／（Ｉ_RSS−Ｐ_RSC）｝、または
Ｐ_RSC／（Ｉ_RSS−Ｐ_RSC＋δ）
ここで、δは、Ｉ_RSS−Ｐ_RSCが小さいときＭ^(capacity)の作用を調節するための小さい定数である。他の式も当然可能である。本発明に従って、Ｍ^(capacity)に関するどの式も、Ｐ_RSCと、Ｐ_RSCがＩ_RSSにどの程度近いかとの両方を考慮に入れる。

従って、本発明に従えば、（ＴＤ−ＳＣＤＭＡまたはその他のＴＤ−ＣＤＭＡシステムの特定のセル及び搬送周波数への）ハンドオーバを実施するべきか否かを決定するために使用される決定アルゴリズムは、過収容及び範囲に基づくリンク劣化の両方についてテストし、ハンドオーバが実施されるべきとどちらかのテスト結果が示す場合ハンドオーバを実施する。収容テストの場合、最良のセルｉ（及びこのセルの搬送周波数ｊ）従ってハンドオーバ先となるセル（及び搬送周波数）は、最高Ｍ^(capacity)を有し、かつ容認できるＰ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰを有するセルであると言うことができる。すなわち、

ここで、ｉは隣接するセルを示し、ｊはセルｉの搬送周波数を示し、

ここで、Ｐ^threshold は、（例えば、一般に認められる規格によって）要求される最小Ｐ−ＣＣＰＣＨ値を数ｄＢ（デシベル）上回るように設計されるＰ−ＣＣＰＣＨ閾値である。数式（４）によって与えられる閾値要件は、ＵＥをハンドオーバする元のセルにおける収容の限界ゆえにＵＥがあるセルにハンドオーバされた直後の不適切な範囲によるリンク劣化を避けるためのものである。

範囲を理由とするハンドオーバ決定の場合、最良のセルは、先行技術と同様最高Ｐ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰを有するまたはどのハンドオーバ範囲メトリック（一般に数量Ｐ−ＣＣＰＣＨと同じ一般的作用を有する）についても最大Ｍ（Ｉｃｏｖｅｒａｇｅ）値を有するセルであると言うことができる。

ＵＥは、上記の両方の種類のメトリックに従ってセルを順位付けするための機能をその中に含むことによって本発明に従う使用に適合させることが有利である（必ずそうでなければならないわけではないが）。先行技術に従えば（例えば、３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３１１、第１０．３．７．４４項において示される通り）、ＵＥからＲＮＣ（または現在のセルラー通信システムの無線アクセスネットワークの他の要素）へ送られる測定レポートは、範囲メトリックによって測定されるＲＳＣＰに従って最良から最悪までセルを順位付けしなければならず、本発明に従ったＵＥは、２つの方法ですなわち範囲に起因するハンドオーバについては受信可能範囲メトリックに従って、また収容に起因するハンドオーバについては収容メトリックに従って、セルを順位付けするための機能を含まなければならない。

ハンドオーバ決定者（ＲＮＣまたは現在のセルラー通信システムの無線アクセスネットワークのその他の要素）は、周波数品質測定を実施し、上述の通り収容メトリック及び（または）範囲メトリックに従って結果を示すようＵＥにコマンドを送ると有利である。ＵＴＲＡ ＴＤＤ １．２８ Ｍｃｐｓオプションのために上述の通り収容メトリック（例えば、Ｐ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰ/ＵＴＲＡ搬送波ＲＳＳＩ（スロット１））を使用すべきことをＵＥに示すように、先行技術（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３１１、１４．２．０ａ項）に従ったダウンリンクＥｃ/Ｎｏを再解釈することができる。このように変更すると、測定量（ＦＥ−ＴＤＤによって示される通り。ここで、ＦＥは周波数品質推定量）が一次ＣＣＰＣＨ−Ｅｃ−ＮＯ（ＲＳＣＰまたは経路損失ではなく）に設定されるとき、ＵＥは収容メトリックを使用しなければならない。ＲＳＣＰに設定されるとき、ＵＥは範囲メトリックを使用しなければならない。

他の実施態様においては、ハンドオーバ決定者は、ＵＥから生測定結果を受け取り、自身で範囲メトリックまたは収容メトリックに従って順位付けを行う。この実施態様において、本発明に使用されるためにＵＥをまったく変更する必要がない。

現在のセルラー通信システムがＴＤ−ＳＣＤＭＡである実施態様において本発明に従った決定アルゴリズムは、ＲＮＣ（無線ネットワークコントローラ）のＲＲＭ/ＨＣ（無線資源管理/ハンドオーバ制御）にあると有利である。数量Ｐ−ＣＣＰＣＨ及びＵＴＲＡ搬送波ＲＳＳＩは、３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３１１，ｖ５００によって明示されるＲＲＣ（無線資源制御）測定レポートメッセージにおいてすでにサポートされている。３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３３１ ｖ５００の８４１ページは、周波数間ハンドオーバを実施すべきか否かを決定する際に使用されるＴＤＤ（時分割デュプレックス）のための周波数品質メトリックとして下記の式を示している：
Ｑ_i,j＝１０・Ｌｏｇ（Ｍ_i,j）＋Ｏ_i,j （５）
ここで、Ｑ_i,jは、周波数ｊにおけるセルｉの推定品質であり、Ｍ_i,jは、ｍＷで表される周波数ｊにおけるセルｉの一次ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰの測定結果であり、Ｏ_i,jは、周波数ｊにおける現在評価対象のセルｉのセル個別オフセット（「セル個別オフセット」と呼ばれる情報要素（ＩＥ）によって設定される）である。本発明は、数式（５）によって与えられる周波数品質メトリックを用いるように実現することができるが、上述の通り、２つの異なるメトリック、すなわち範囲についてはＭｉ，ｊ：Ｍ^(coverage)、及び収容についてはＭ^(capacity)を使用する。

次に、図１を参照しながら、ターゲットセルが異なるＳＡＰのセルである場合の、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムの現在のセル及び搬送周波数から同じＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムのターゲットセル及び搬送周波数へのハンドオーバについて本発明を説明する。図１に示される通り、ＵＥ１１は、セルｉを有しＳＡＰ１２ａに使用できる様々な搬送周波数１、・・・、ｊ、・・・、Ｎの中から搬送周波数ｊを用いる現在の１２ａへの無線リンクを通じて無線ネットワークコントローラ１４ａとの、さらにコアネットワーク１６への（最終的には、図には示されていないが別の通信端末またはサーバーへの）無線通信を確立できるような物理的位置にある。ＵＥがセルｉの外に動いた（またはＳＡＰ１２ｂ−ｄのうち別のＳＡＰからの受信が優先する位置へ動いた）かあるいはセルｉのユーザーが多すぎるために現在のＳＡＰ１２ａとの無線リンクが劣化したために、別のＳＡＰ１２ｂ−ｄへのハンドオーバが行われる。ＵＥは、上述の通り本発明に従って、すなわち（ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムの同じＳＡＰまたは他のＳＡＰの）候補セル及び搬送周波数の中からセル及び搬送周波数を選択するために範囲に関するメトリック及び収容に関するメトリックを用いて、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムのＳＡＰ１２ｂ−ｄ（各々セルｉ以外のセルを提供する）のうち別のＳＡＰのセル及び搬送周波数へハンドオーバされる。

上述の通り、ＴＤ−ＳＣＤＭＡを実現する無線アクセスネットワーク（ＲＮＣ及びＳＡＰ）は、いくつもの異なる搬送波を使用することができ、１つのセルにおいてある搬送波を使用し他のセルである搬送波（同じ搬送波または別の搬送波）を使用することができる。従って、２つのセルの搬送周波数は部分的にまたは全面的に重なる場合もあり、またまったく重ならない場合もある。しかし、一般に、サービスエリアにおいて連続的に受信可能であるようにするために、少なくとも１つの搬送周波数がセルの全てにおいて使用され、他の搬送周波数は、需要が高いところでのみ付加的に使用される。（あるセルの様々な搬送周波数の範囲は、必ずしもそのセル内において同じではないことに留意すべきである）。

次に図２も参照すると、ハンドオーバを実施すべきか否か−−また、実施すべき場合にはどのようなセル及び搬送周波数にハンドオーバすべきか−−を決定するプロセスは、無線アクセスネットワークのＲＮＣがハンドオーバを実施すべきか否かを決定するために必要とされる測定結果をＵＥから得る（例えば、先行技術に従ったメッセージングを用いて）第一のステップ２１を含むものとして示されている。次のステップ２２において、ＵＥによって提供される測定結果を用いて、ＲＮＣは範囲に基づいてハンドオーバを実施すべきか否か、また実施すべき場合にはどのようなセル及び周波数にハンドオーバすべきかを決定する。この決定は、先行技術と同様に、例えば３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３３１，ｖ．５００（８４１ページを参照のこと）に示される通りに行うことができる。ハンドオーバを実施すべきであることをテスト結果が示す場合、次のステップ２３において、ＵＥ１１をＳＡＰ１２ｂ−ｄのうち別のＳＡＰへ指定されたハンドオフを実施するようにまた指定された搬送周波数の変更を行うように、ハンドオーバが実施される。その代わりに範囲に基づいてハンドオーバの必要がないことを測定結果が示す場合、次のステップ２４において、ＲＮＣは、例えば数式３及び数式４を用いて、ただしいずれにせよ範囲に基づいてハンドオーバが必要か否かを決定するために使用されたものとは別の判定基準を用いて、より特定して言うと現在無線アクセスネットワークにリンクされるＵＥの数に対して収容が不適切であることを理由とするハンドオーバ決定に適するメトリックを用いて、収容に基づいてハンドオーバを実施すべきか否か、また実施すべきであればどのようなセルにどのような周波数にハンドオーバすべきかを決定する。収容に基づいてハンドオーバが必要であると測定結果が示す場合、ハンドオーバを実施するステップ２３が実施される。範囲に基づくハンドオーバを実施すべきか否かの決定は、収容に基づいてハンドオーバを実施すべきか否かを決定する前でも後でも実施することができ、順番は各ＲＮＣ１４ａ−ｂに適合させることができる。

上述の通り、本発明は、ある方法及びこの方法のステップを実施するための機能を与える各種のモジュールから成る対応する設備を提供する。モジュールはハードウェアとして実現されるか、またはプロセッサによって実行されるソフトウェアまたはファームウェアとして実現される。特に、ファームウェアまたはソフトウェアの場合、本発明は、コンピュータプロセッサによって実行するためのコンピュータプログラムコードを具現するコンピュータ可読記憶構造を含むコンピュータプログラム製品すなわちソフトウェアまたはファームウェアとして提供される。

次に図３を参照すると、ＵＥ自体が判定メトリックに従ってセル及び周波数の順位付けを実施する実施態様において、本発明は、可能なハンドオーバについて周波数測定を実施しかつその後範囲に関するまたは収容に関する判定メトリックに基づいてセル及び周波数を順位付けするよう求めるコマンドをＵＥが無線アクセスネットワークのＲＮＣから受け取る第一のステップ３１を含むＵＥによって実施される方法を提供する。次のステップ３２において、ＵＥは周波数測定を実施し、指示される判定メトリックに基づいてセル及び周波数を順位付けし、ＲＮＣへ順位付けを報告する。

上述の手順において、不適当な収容（すなわち、数式２）に基づき特定のセル及びこのセル内の搬送波へハンドオーバするためのメトリックは、因数として（明示されない特定のセルｉ、及び同じく明示されない特定の周波数ｊについての）合計干渉の測定値：
Ｉ_RSS−Ｐ_RSC
の逆数を含む。
上述の通り、Ｉ_RSS＝ＵＴＲＡ搬送波ＲＳＳＩ（受信信号強度指標）、すなわちスロット０の広帯域出力である。

ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムにおけるＵＴＲＡ搬送波の受信信号強度指標Ｉ_RSSを下記の通りに表すことができる：
Ｉ_RSS＝Ｐ_RSC＋Ｉ_Intra ＋Ｉ_Inter＋Ｎ_thermal （６）
ここで、Ｎ_thermalは熱雑音出力であり、Ｉ_IntraはＴＳ０に割り当てられるトラフィックチャネルによって引き起こされるセル内干渉出力であり、Ｉ_Interは状況に応じてシステム間またはセル間干渉出力である。従って、上記の通り、
Ｉ_RSS−Ｐ_RSC＝Ｉ_Intra＋Ｉ_Inter＋Ｎ_thermal （７）
は合計干渉の測度である。

セル間干渉（すなわち、いわゆる多重処理干渉）を相殺するためにＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムにおいてはマルチユーザー検出（ＭＵＤ）が使用されるので、ＴＤ−ＳＣＤＭＡの搬送波及びセルの合計干渉は一般に下記の通りである：
Ｉ_total＝（１−Ｆ_MUD）＊Ｉ_Intra＋Ｉ_Inter＋Ｎ_thermal （８）
ここで、数量Ｆ_MUDは通常０．８から０．９までの範囲であり、もっと高い（１に近い）場合もある。従って、数式（６）及び数式（８）の両方は、（マルチキャリア）ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムの搬送波及びセルの合計干渉の測度であるが、数式（８）はより一般的である。すなわち、非ゼロＭＵＤ因数の場合にもっと正確な結果を示す。

従って、本発明の第二の態様においては、（ターゲットセル及び搬送周波数における）好ましい収容を理由とするハンドオフのためのメトリックとして数式２すなわち
Ｍ^(capacity)＝Ｐ_RSC／（Ｉ_RSS−Ｐ_RSC）
を使用する代わりに、マルチユーザー検出を考慮に入れるメトリックすなわち
Ｍ^(capacity)＝Ｐ_RSC／Ｉ_total （９）
が使用される。ここで、Ｉ_totalは数式（８）によって与えられる。

ハンドオーバについて決定する際、二段階手順が使用されると有利である。すなわち、１つの段階においては、まず適切な隣接セルを決定するために従来のＲＳＣＰベースの方法を用いて１組の隣接セルが決定される。すなわち、隣接セルの経路損失値は事前に定められる閾値より小さくなければならない。次に、本発明に従った信号品質基準によって、すなわち候補セルの合計干渉（Ｉ_total）及び信号対干渉（すなわちＰ_RSC）を考慮に入れて特定のセル及び搬送波へのハンドオーバを支持する値を示すメトリックによって最も適したターゲットセルが選択される。二段階選択法は、ＲＳＣＰ測定に固有の不正確を排除するのに役立つ。

二段階手順の実施例において、第一のステップにおいて、予め決められた基準を満たす全ての隣接セルが候補セルとして選択される。予め決められた基準とは、例えば、
Ｐ_RSCはＰ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰである（上で明白にされない特定のセルｉ、及び同じく明白にされない特定の周波数ｊについて）。
Ｐ_RSC（ｎ）＞Ｐ_RSC,req （１０）
ここで、Ｐ_RSC（ｎ）は、セルｎからのかつセルｎの特定の搬送波についてのＰ−ＣＣＰＣＨにおける平均受信信号出力であり、かつＰ_RSC,reqは隣接セルにおける最小必要Ｐ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰ（例えば、単位ｄＢｍ）である。この値は、一般にサービス提供ＲＮＣによって設定される。ハンドオーバが検討されるＵＥがサービス提供ＲＮＣ（または別のＲＡＴシステムにおける同等の実体）へその値を報告するためにＰ_RSC（ｎ）を決定する場合、ＵＥは、測定時間枠の期間全体すなわちＲＳＣＰ値が測定される時間の長さ全体のＲＳＣＰ測定値を平均化する。

次のステップは、例えば数式（１）の範囲メトリックを使用して範囲についてあるいは数式（２）か（９）の収容メトリックを用いて収容について、ハンドオーバを実施するべきか否かを決定することである。

数式（９）に従った収容メトリックに使用される数量は、数式（２）に従った収容メトリックに現れるＩ_RSS−Ｐ_RSCで表すことができる。これは受信広帯域出力と呼ぶことができる。
Ｒ_RSSI＝Ｉ_RSS−Ｐ_RSC＝Ｉ_Intra＋Ｉ_Inter＋Ｎ_thermal＝Ｉ_own＋Ｉ_other＋Ｎ_thermal
と表し

従って、Ｐ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰ及びＲＳＳＩの両方の測定から、ＵＥは、ターゲットセルの負荷または干渉レベルを推定することができる。この情報を経路損失と組み合わせて、ＲＮＣは、時にはハンドオーバにとってより良い隣接セルの選択である選択を行うことができる。

Ｉ_totalの正確性はＲＳＳＩの測定に依存することに留意しなければならない。どのセル及び周波数に引き渡すべきかを決定するためにより正確なＲＳＳＩ測定を得るために、トラフィックチャネルを含むタイムスロットのみを考慮に入れなければならない。ＴＳ０、ＤｗＰＴＳ及びＵｐＰＴＳなど共通制御/ブロードキャスト/同期化チャネルを含む特殊なタイムスロットは測定から除外しなければならない。

上述の通り、本発明は、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムの場合に特に有利である。もっと一般的に言うと、本発明は、どのようなＴＤ−ＣＤＭＡ（時分割符号分割多元接続）通信システムにおいても有用であり、従って、例えば、ＵＴＲＡ ＴＤＤ（時分割デュプレクス）３．８４Ｍｃｐｓオプションに使用することができる。

本発明の利点は、様々な周波数の考え得るサイト密度差（cite density differences）を考慮に入れること、収容起因のＩＦＨＯはサイトがまばらな搬送波を選択する傾向があること、及びＭＵＤはセル内干渉のほとんどを相殺することができるのでまばらなサイトの単一セル収容は連続受信可能な搬送波の単一セル収容よりずっと大きい。さらに、周波数内ハンドオーバアルゴリズムは本発明の影響を受けず、また、周波数間測定における測定制御及び測定レポートは変わるとは限らない。

上述の構成は本発明の原理の応用の例でしかないと理解すべきである。当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく多くの修正及び代替構成を考案することができ、特許請求の範囲はこれらの修正及び構成を包括することを意図する。

図１は、本発明を使用できるタイプのシステム、及び本発明に従った方法を実施するための手段を含むネットワーク実体（特に無線ネットワークコントローラ）を示すブロック図である。 図２は、本発明に従った（無線ネットワークコントローラなどネットワーク実体によって実行される）方法のフローチャートである。 図３は、本発明に従ったＵＥの動作を示すフローチャートである。

Claims (31)

1. 範囲に関する第１の判定メトリック又は収容に関する第２の判定メトリックを、時分割符号分割多元接続セルラーシステムのセル及び搬送周波数へのユーザー装置のハンドオーバを実施すべきか否かを決定するための基準として、ネットワーク要素が選択し、
   選択された判定メトリックに基づいて前記ハンドオーバを実施すべきか否かを前記ネットワーク要素が決定し、前記ハンドオーバを実施すべきでないことを決定した場合、前記第１又は第２の判定メトリックの内の他方に基づいて前記ハンドオーバを実施すべきか否かを決定するステップ
   を有し、前記第２の判定メトリックは、前記セル及び搬送周波数に対する合計干渉に反比例する又は該合計干渉と代数的に関連付けられた量に反比例する、方法。
2. 前記合計干渉が、前記セル及び搬送周波数の受信信号強度指標と前記セル及び搬送周波数の前記受信信号符号電力との間の差として決定される、請求項１に記載の方法。
3. 前記第２の判定メトリックが、前記セル及び搬送周波数の受信信号符号電力に正比例する、請求項１に記載の方法。
4. 収容に基づいてハンドオーバを実施すべきか否かの決定を行う場合、受信信号符号電力と該受信信号符号電力の閾値との比較に基づいて該決定が行われる、請求項１に記載の方法。
5. コンピュータ装置によって実行するための命令を有するコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、該命令は、
   範囲に関する第１の判定メトリック又は収容に関する第２の判定メトリックを、時分割符号分割多元接続セルラーシステムのセル及び搬送周波数へのユーザー装置のハンドオーバを実施すべきか否かを決定するための基準として選択し、
   選択された判定メトリックに基づいて前記ハンドオーバを実施すべきか否かを決定し、前記ハンドオーバを実施すべきでないことを決定した場合、前記第１又は第２の判定メトリックの内の他方に基づいて前記ハンドオーバを実施すべきか否かを決定するステップ
   を前記コンピュータ装置に実行させ、前記第２の判定メトリックは、前記セル及び搬送周波数に対する合計干渉に反比例する又は該合計干渉と代数的に関連付けられた量に反比例する、記憶媒体。
6. 範囲に関する第１の判定メトリック又は収容に関する第２の判定メトリックを、時分割符号分割多元接続セルラーシステムのセル及び搬送周波数へのユーザー装置のハンドオーバを実施すべきか否かを決定するための基準として選択する手段と、
   選択された判定メトリックに基づいて前記ハンドオーバを実施すべきか否かを決定し、前記ハンドオーバを実施すべきでないことを決定した場合、前記第１又は第２の判定メトリックの内の他方に基づいて前記ハンドオーバを実施すべきか否かを決定する手段と
   を有し、前記第２の判定メトリックは、前記セル及び搬送周波数に対する合計干渉に反比例する又は該合計干渉と代数的に関連付けられた量に反比例する、ネットワーク要素。
7. ハンドオーバ測定が実施されるべきことと、可能なハンドオーバのためにセル及び対応する搬送周波数を順位付けする際に、指示された判定メトリックが使用されるべきこととを示す指示を、時分割符号分割多元接続方式のセルラー通信システムから受け取り、
   通信装置がハンドオーバ測定を実施し、かつ前記通信装置が、指示された判定メトリックに従って様々なセル及び搬送周波数を順位付けするステップ
   を含み、前記判定メトリックは、収容に関する第１の判定メトリック又は範囲に関する第２の判定メトリックであり、前記第１の判定メトリックは、前記セル及び搬送周波数に対する合計干渉に反比例する又は該合計干渉と代数的に関連付けられた量に反比例する、方法。
8. 前記セル及び搬送周波数の合計干渉が、前記セル及び搬送周波数の受信信号強度指標と前記セル及び搬送周波数の前記受信信号符号電力との間の差として決定される、請求項７に記載の方法。
9. 前記第１の判定メトリックが、前記セル及び搬送周波数の受信信号符号電力に正比例する、請求項７に記載の方法。
10. コンピュータ装置によって実行するための命令を有するコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、該命令は、
    ハンドオーバ測定が実施されるべきことと、可能なハンドオーバのためにセル及び搬送周波数を順位付けする際に、指示された判定メトリックが使用されるべきこととを示す指示を受け取り、
    ハンドオーバ測定を実施し、かつ指示された判定メトリックに従って様々なセル及び搬送周波数を順位付けするステップ
    を、前記コンピュータ装置に実行させ、前記指示された判定メトリックは、収容に関する第１の判定メトリック又は範囲に関する第２の判定メトリックであり、前記第１の判定メトリックは、前記セル及び搬送周波数に対する合計干渉に反比例する又は該合計干渉と代数的に関連付けられた量に反比例する、記憶媒体。
11. 時分割符号分割多元接続方式のセルラー通信システムにおいて通信を行う手段と、
    ハンドオーバ測定が実施されるべきことと、可能なハンドオーバのためにセル及び対応する搬送周波数を順位付けする際に、指示された判定メトリックが使用されるべきこととを示す指示を受け取る手段と、
    ハンドオーバ測定を実施し、かつ指示された判定メトリックに従って様々なセル及び搬送周波数を順位付けする手段と
    を含み、前記指示された判定メトリックは、収容に関する第１の判定メトリック又は範囲に関する第２の判定メトリックであり、前記第１の判定メトリックは、前記セル及び搬送周波数に対する合計干渉に反比例する又は該合計干渉と代数的に関連付けられた量に反比例する、ユーザー装置。
12. 前記合計干渉が、前記セル及び搬送周波数の受信信号強度指標と前記セル及び搬送周波数の前記受信信号符号電力との間の差として決定される、請求項１１に記載のユーザー装置。
13. 前記第１の判定メトリックが、前記セル及び搬送周波数の受信信号符号電力に正比例する、請求項１１に記載のユーザー装置。
14. 前記合計干渉が、前記セル及び搬送周波数の受信信号強度指標と前記セル及び搬送周波数の前記受信信号符号電力との間の差として決定される、請求項６に記載のネットワーク要素。
15. 前記第２の判定メトリックが、前記セル及び搬送周波数の受信信号符号電力に正比例する、請求項６に記載のネットワーク要素。
16. 前記決定する手段が、収容に基づいてハンドオーバを実施すべきか否かの決定を行う場合、受信信号符号電力と該受信信号符号電力の閾値との比較に基づいて該決定が行われる、請求項６に記載のネットワーク要素。
17. 範囲に関する第１の判定メトリック又は収容に関する第２の判定メトリックを、時分割符号分割多元接続セルラーシステムのセル及び搬送周波数へのユーザー装置のハンドオーバを実施すべきか否かを決定するための基準として選択を行う選択モジュールと、
    選択された判定メトリックに基づいて前記ハンドオーバを実施すべきか否かを決定し、前記ハンドオーバを実施すべきでないことを決定した場合、前記第１又は第２の判定メトリックの内の他方に基づいて前記ハンドオーバを実施すべきか否かを決定する決定モジュールと
    を有し、前記第２の判定メトリックは、前記セル及び搬送周波数に対する合計干渉に反比例する又は該合計干渉と代数的に関連付けられた量に反比例する、ネットワーク要素。
18. 前記合計干渉が、前記セル及び搬送周波数の受信信号強度指標と前記セル及び搬送周波数の前記受信信号符号電力との間の差として決定される、請求項１７に記載のネットワーク装置。
19. 前記第２の判定メトリックが、前記セル及び搬送周波数の受信信号符号電力に正比例する、請求項１７に記載のネットワーク装置。
20. 前記決定モジュールが、受信信号符号電力と該受信信号符号電力の閾値との比較に基づいて決定を行う、請求項１７に記載のネットワーク要素。
21. 時分割符号分割多元接続方式のセルラー通信システムにおいて通信を行う手段と、
    ハンドオーバ測定が実施されるべきことと、可能なハンドオーバのためにセル及び対応する搬送周波数を順位付けする際に、指示された判定メトリックが使用されるべきこととを示す指示を受け取り、
    ハンドオーバ測定を実施し、かつ指示された判定メトリックに従って様々なセル及び搬送周波数を順位付けする決定モジュールと
    を含み、前記判定メトリックは、収容に関する第１の判定メトリック又は範囲に関する第２の判定メトリックであり、前記第１の判定メトリックは、前記セル及び搬送周波数に対する合計干渉に反比例する又は該合計干渉と代数的に関連付けられた量に反比例する、ユーザー装置。
22. 前記合計干渉が、前記セル及び搬送周波数の受信信号強度指標と前記セル及び搬送周波数の前記受信信号符号電力との間の差として決定される、請求項２１に記載のユーザ装置。
23. 前記第１の判定メトリックが、前記セル及び搬送周波数の受信信号符号電力に正比例する、請求項２１に記載のユーザー装置。
24. 前記決定モジュールが、受信信号符号電力と該受信信号符号電力の閾値との比較に基づいて決定を行う、請求項２１にユーザー装置。
25. ユーザー装置の周波数間ハンドオーバを実施すべきか否かを決定するための基準として、範囲に関する第１の判定メトリック及び収容に関する第２の判定メトリックの中から、第２の判定メトリックをネットワーク要素が選択し、
    選択された第２の判定メトリックのみを用いて前記周波数間ハンドオーバを実施すべきか否かを前記ネットワーク要素が決定するステップ
    を有し、前記第２の判定メトリックは、前記セル及び搬送周波数に対する合計干渉に反比例する又は該合計干渉と代数的に関連付けられた量に反比例する、方法。
26. 前記合計干渉が、前記セル及び搬送周波数の受信信号強度指標と前記セル及び搬送周波数の前記受信信号符号電力との間の差として決定される、請求項２５に記載の方法。
27. 前記第２の判定メトリックが、前記セル及び搬送周波数の受信信号符号電力を前記合計干渉で除算したものである、請求項２５に記載のユーザー装置。
28. コンピュータ装置によって実行するための命令を有するコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、該命令は、
    ユーザー装置の周波数間ハンドオーバを実施すべきか否かを決定するための基準として、範囲に関する第１の判定メトリック及び収容に関する第２の判定メトリックの中から、第２の判定メトリックを選択し、
    選択された第２の判定メトリックのみを用いて前記周波数間ハンドオーバを実施すべきか否かを決定するステップ
    を前記コンピュータ装置に実行させ、前記第２の判定メトリックは、前記セル及び搬送周波数に対する合計干渉に反比例する又は該合計干渉と代数的に関連付けられた量に反比例する、記憶媒体。
29. ユーザー装置の周波数間ハンドオーバを実施すべきか否かを決定するための基準として、範囲に関する第１の判定メトリック及び収容に関する第２の判定メトリックの中から、第２の判定メトリックを選択する手段と、
    選択された第２の判定メトリックのみを用いて前記周波数間ハンドオーバを実施すべきか否かを決定する手段と
    を有し、前記第２の判定メトリックは、前記セル及び搬送周波数に対する合計干渉に反比例する又は該合計干渉と代数的に関連付けられた量に反比例する、ネットワーク要素。
30. 前記合計干渉が、前記セル及び搬送周波数の受信信号強度指標と前記セル及び搬送周波数の前記受信信号符号電力との間の差として決定される、請求項２９に記載のネットワーク要素。
31. ユーザー装置の周波数間ハンドオーバを実施すべきか否かを決定するための基準として、範囲に関する第１の判定メトリック及び収容に関する第２の判定メトリックの中から、第２の判定メトリックを選択する選択モジュールと、
    選択された第２の判定メトリックのみを用いて前記周波数間ハンドオーバを実施すべきか否かを決定する決定モジュールと
    を有し、前記第２の判定メトリックは、前記セル及び搬送周波数に対する合計干渉に反比例する又は該合計干渉と代数的に関連付けられた量に反比例する、方法。

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