JP4824825B2

JP4824825B2 - 無線通信デバイスにおける有効範囲のエッジ検出のシステムと方法

Info

Publication number: JP4824825B2
Application number: JP2010163058A
Authority: JP
Inventors: バージス・アコウア; ロビン・ヒューズ; ファールクー・ウスマニ; サイード・エヌ・アーサン
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1999-07-07
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2020-07-06
Also published as: US6363260B1; JP4588952B2; CA2378127A1; HK1047671A1; IL179768A0; KR100709933B1; HK1047671B; CN1372777A; AU6206900A; IL147418A0; IL147418A; AU765871B2; WO2001003464A9; WO2001003464A1; CA2378127C; JP2003503988A; EP1197116A1; BR0012181A; JP2011010318A; CN1201625C

Description

発明の分野

本発明は、一般には無線通信デバイスに関し、より詳しくは、無線通信デバイス用の第１の通信システムにおけるサービスのエッジを検出し、また、第２の通信システムにおける有効範囲を得るシステムと方法に関する。

セルラー電話などの無線通信デバイスは、従来の電話システムに取って代わる又はこれに追加されるものとして広く使用されている。従来の電話の機能性に加えて、無線通信デバイスは、携帯性という利点を提供し、したがって、実質的に地球上のいかなる２つのロケーション間においても無線通信リンクを設立することをユーザに対して可能とする。

無線通信デバイスは、各々が地理的な有効区域を有する有効範囲の領域すなわちセルの内部で動作する。送信機と受信機は、各セルの中心に位置して、セルの効果的な有効区域が隣接する区域とちょうど重なるように制御される。アナログ無線通信デバイス用のセルとディジタル無線通信デバイス用のセルとは、同一地域では共存し得ない。すなわち、所与の年は完全なアナログセルラー有効範囲と完全なディジタルセルラー有効範囲を持つとしても、アナログとディジタルのセル境界は通常異なる。

一般的には、無線通信デバイスは、セルのエッジから遠い場合よりエッジに近い場合の方が性能は低い。したがって、１つのセルから別のセルに移動する場合、無線通信デバイスの性能は、第１のセルに近接するに連れて劣化し、このデバイスが第２のセルのエッジから離れるまでその性能は完全には戻らない。これは、セルが、移動すべき第２のセルがない有効範囲区域のエッジにある場合には特に重要である。この劣化は、１つのシステムの有効範囲区域のエッジが別のシステムの有効範囲区域の開始部分である場合には特に煩わしいものとなる。したがって、無線通信デバイスがセルのエッジに近い、特に有効範囲区域のエッジに存在する場合、その性能を向上させる必要があることは明らかである。本発明は、以下の図面とそれに伴う説明から明らかなようにこの利点と他の利点とを提供するものである。

本発明の１つの態様では、移動電話の性能を向上させるシステムと方法を提示する。この方法は、第１のサービスプロバイダシステムと通信する移動電話の性能のレベルを監視するステップと、第１の性能レベルを第１のしきい値レベルと比較するステップと、第１の性能レベルが第１の持続時間にわたって第１のしきい値レベル未満である場合には、電話を第２のサービスプロバイダシステムに切り替えるステップと、を含む。

本発明の別の態様では、移動電話がアイドルモードにある場合、第１の第２の性能レベルが監視される。第１の性能レベルが第１のしきい値未満に落ちたり第２の性能レベルが第２の性能レベル未満に落ちたりすると、タイマーが始動する。第１の第２の性能レベルの双方がそれぞれのしきい値を越えると、タイマーがリセットされるが、タイマーが事前設定された制限時間を超えて作動すると、移動電話は別のサービスプロバイダシステムに切り替わる。移動電話が二重モード電話又は二重帯域電話である場合、サービスプロバイダシステムを切り替える際にモード又は帯域を切り替えることが可能である。

図１は、本発明による無線通信デバイスの例示実施形態の機能ブロック図である。図２は、無線通信システムの代表的な有効範囲図である。図３は、無線通信デバイスと無線通信デバイス用の基地局との様々な状態を示すフローチャートである。図４は、本発明の実施形態の論理フローを示すフローチャートである。図５は、本発明の別の実施形態の論理フローを示すフローチャートである。

詳細な説明

本発明は、別の無線システムが利用可能である場合に、有効範囲のエッジに近いところにある無線通信デバイスの性能を向上させる技法を提供する。米国を含む成果の人工密集地のほとんどが、少なくとも１つのタイプの無線通信サービスの有効範囲にある。このようなタイプのサービスの１つに、米国アナログ携帯電話方式（ＡＭＰＳ）がある。ＡＭＰＳは、アナログセルラー電話システムであり、技術上良く周知である。これに加えて、１部の区域では、パーソナル通信サービス（ＰＣＳ）、ディジタルセルラー電話システム又は双方がある。ディジタルセルラー電話システムの１つの形態が、符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）であり、これまた技術上良く周知である。

無線通信デバイスの性能に影響する要因はいくつかあるが、それには、例えば、セルラー式の基地局トランシーバシステム（ＢＴＳ）からの距離、ＢＴＳ送信機出力、地理的考慮、建築物や他の反射性表面に対する接近度などがある。無線通信デバイスがセル間を移動する際には、無線通信デバイスが現在居るセルのエッジに近接するに連れて、性能は徐々に劣化し、一旦無線通信デバイスが隣接するセルのＢＴＳとの通信を確立して、これらのセル間の境界から遠ざかって新たに獲得されたセル中のＢＴＳに近づくに連れて性能は増す。通信を１つ乗せるから別のセルに切り替えるプロセスをハンドオフと呼ぶ。ハンドオフの多くのタイプ、例えば、ハードハンドオフやソフトハンドオフは技術上周知であり、ここでは詳細に説明する必要はない。

セル境界のロケーション次第では、無線通信デバイスが、現在ＡＭＰＳを用いていれば卓越したサービスを受けられるＡＭＰＳセルの真っ只中に位置しながらも、２つのＣＤＭＡセル同士間でハンドオフする（したがって、ＣＤＭＡセルの境界の近くにある間は品質が劣化する）ということがあり得る。

偶然に、ＣＤＭＡシステムが、順方向リンク（すなわち、ＢＴＳから移動電話やセル電話などの無線通信バイスに送られるデータリンク）が逆方向リンク（すなわち、無線通信デバイスからＢＴＳに戻るデータリンク）より遙かに強い場合にはリンクの不均衡が発生することがある。このような事態においては、たとえ移動電話が呼を送ったり受けたりするに十分なレベルで逆方向リンク上でＢＴＳと通信することが不可能である場合でも、無線通信デバイスが、ＣＤＭＡ有効範囲が利用可能であることを示すＢＴＳからのページングメッセージを受信することがあり得る。これは、移動電話の操作者にとってはやっかいなことに成りかねない。また、ＣＤＭＡシステムとＡＭＰＳシステムの双方を操作するキャリヤには特にやっかいであるが、それは、移動電話が、良好なＡＭＰＳ有効範囲内にあるロケーションにあることがあり得るからである。ＣＤＭＡシステムだけを操作するキャリヤが、移動電話がいつでもＣＤＭＡシステムと共にあることを所望するかもしれないが、一方、ＡＭＰＳシステムとＣＤＭＡシステム双方を操作するキャリヤは、移動電話が、現在のシステムでの性能が劣化したらよりよいサービスに接続することを所望する。例えば、移動電話は、ＣＤＭＡシステムでは性能が不十分であるがＡＭＰＳシステムでは適切であるような場合にはＣＤＭＡからＡＭＰＳに切り替わる。本発明は、無線通信システムに対して、それが弱小な有効間に区域にあることを判断して、その場合に、他のシステムを試行してよりよいサービスを確立することを可能とする。

本発明は、図１の機能ブロック図に図示するシステム１００に実現されている。システム１００は、システムの動作を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）１０２を含んでいる。リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）とランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）とから成るメモリ１０４は、ＣＰＵ１０２に命令とデータを提供する。メモリ１０４の１部はまた、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）を含んでいる。

一般的にはセルラー電話などの無線通信デバイスとして実現されるシステム１００もまた、ハウジング１０６を含むが、このハウジングは、送信機１０８と受信機１１０を含み、これによって、システム１００とセルサイトコントローラやＢＴＳなどの遠隔ロケーション間でオーディオ通信などのデータの送信と受信を可能としている（図２を参照）。送信機１０８と受信機１１０は一緒に組み合わせて、トランシーバ１１２としてもよい。アンテナ１１４は、ハウジング１０６に取り付けられ、電気的にはトランシーバ１１２にカップリングされている。送信機１０８、受信機１１０及びアンテナ１１４の動作は、技術上良く周知であり、ここでは説明する必要はない。

システム１００はまた、信号検出器１１６を有し、これを用いて、トランシーバ１１２が受信した信号のレベルを検出して計量する。信号検出器１１６は、総エネルギ、疑似雑音（ＰＮ）チップ毎のパイロットエネルギ、出力スペクトル密度などの信号及び他の信号を検出するが、これは技術上周知である。様々な指標や値が、以下に詳述するように、システム１００で使用される信号検出器１１６によって計算される。

タイマー１１８群が、パイロット強度プロセッサ１２０，パイロット受信出力プロセッサ１２２及び総受信出力プロセッサ１２４と共に動作する。受信信号のレベルを測定してこれらの信号を処理することによって、システム１００は、無線通信デバイスとそのＢＴＳ間における通信チャネルの品質を決定することが可能である。

パイロット強度プロセッサ１２０は、パイロット強度指標（Ｅｃ／Ｉｏ）を信号検出器１１６から受信する。信号検出器１１６は、ＰＮチップ１つ当たりのパイロットエネルギに比（Ｅｃ）をトランシーバ１１２が受信した総出力スペクトル密度（ＩＤ）で除算する。技術上周知なように、総受信エネルギに対するパイロットエネルギの比は「パイロット強度」と呼ばれる。これまた技術上周知なように、パイロット強度は、アクティブなセルと隣接セルの負荷状態によって異なり、したがって、特定のセルにおけるトラフィック負荷の指標である。

総受信出力プロセッサ１２４は、変数Ｒｘを用いるが、これは、信号検出器１１６が検出して計量する。総受信出力（Ｒｘ）は、トランシーバ１１２で受信した全ての出力の尺度である。これには、熱雑音、他の呼者からの干渉、その特定のトランシーバ１１２に送信されたパイロット信号などが含まれる。受信されたこのエネルギの総量は、総受信出力を示す変数Ｒｘにストアされる。

パイロット受信出力プロセッサ１２２は、信号検出器１１６から受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）を受信する。ＲＳＳＩは、パイロット受信出力を示し、また、例示の実施形態では、総受信出力（Ｒｘ）に（Ｅｃ／Ｉｏ）を加算することによって計算されることが技術上周知である。ＲＳＳＩは、システム負荷とは無関係であり、ＲＳＳＩが変動することは、順方向リンク経路の損失が変化したことを示す。このような経路損失の変化は、以下に詳述するように、サービスをいつ切り替えるかを決定する際には重要である。

システム１００の状態変更器１２６は、原稿の状態とトランシーバ１１２が受信し信号検出器１１６が検出した追加の信号とに基づいて無線通信デバイスの状態を制御する。この無線通信デバイスは、図３を参照して後で詳述するように、多くの状態の内のどの状態においても動作可能である。

システム１００はまた、システム決定器１２８を含み、これを用いて、無線通信デバイスを制御し、また、原稿のサービスプロバイダシステムが不適切であると判断した場合に、この無線通信デバイスをどのサービスプロバイダシステムに切り替えるべきであるか決定する。

システム１００の様々な構成部品が、バスシステム１３０によって一緒にカップリングされているが、このバスシステム１３０は、データバスに加えて、出力バス、制御信号バスおよびステータス信号バスを含むことがある。しかしながら、分かりやすいように、これ様々なバスは図１ではバスシステム１３０と図示されている。当業者には、図１の示すシステム１００が特定の構成部品の一覧ではなく機能ブロック図であることが理解されよう。例えば、パイロット強度プロセッサ１２０、パイロット受信出力プロセッサ１２２及び総受信出力プロセッサ１２４は、システム１００中では互いに分離したブロックとして図示されているが、実際には、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）などの１つの物理的な構成部品として実現され得る。これらはまた、メモリ１０４中にプログラムコードとして常駐して、ＣＰＵ１０２によって操作されるようにしてもよい。これと同じことが、図１のシステム１００中にリストアップされている他の構成部品にも当てはまる。

図１のシステム１００中に示す構成部品の動作を、図２から５を参照して説明する。図２に、無線通信セルの複数の境界を含む有効範囲図１５０を示す。図２は一定の比率で縮小されているわけではなく、単に、有効範囲区域とこれら有効範囲区域同士間の境界を図示することを意図するものである。図１５０には、隣接するＣＤＭＡセル１５４と共通境界１５６を分かち持つ第１のＣＤＭＡセル１５２が図示されている。境界１５６はＣＤＭＡセル１５２とＣＤＭＡセル１５４巻で直線として図示されているが、ＣＤＭＡセル内の有効範囲区域は重なり合い、また、境界１５６は多くの要因、例えば、地理的地形、建築物及び類似物によって異なることが良く理解されよう。本発明を理解しやすいように、図２中の境界１５６は直線で図示されている。

ＣＤＭＡセル１５２は、ＣＤＭＡＢＴＳ−１とラベル付けされたＢＴＳ１６２を含んでいる。ＢＴＳ１６２は、ＣＤＭＡセル１５２のほぼ中心に位置している。ＣＤＭＡセル１５４は、同様に、そのＣＤＭＡセル１５４のほぼ中心に位置し、ＣＤＭＡＢＴＳ―２トラベル付けされたＢＴＳ１６４を含んでいる。上述したように、セル１５２と１５４の境界のそのそれぞれのＢＴＳからの距離を決定するの要因１部には、アンテナの形状及び方位、地形、反射性表面の有無並びに気候などの環境的要因がある。

ＡＭＰＳセル１５８は、ＣＤＭＡセル１５２及び１５４と不連続境界を有しているところが図示されている。セル１５２、１５４及び１５８のサイズは、実際の相対的サイズや方位をしめすものではなく、ただ図示目的で示しただけである。技術上周知なように、ＣＤＭＡセルは、一般にはＡＭＰＳセルより小型であるが、これは、本発明の説明目的とは無関係であるが、それは、本発明はいかなるサイズや方位でのセルでも動作するからである。

ＡＭＰＳセル１５８は、そのほぼ中心に、ＡＭＰＳＢＴＳ―１トラベル付けされたＢＴＳ１６８を含んでいる。ＡＭＰＳＢＴＳ１６８は、ＣＤＭＡＢＴＳ１６２や１６４とは主として、送受信される周波数及び変調方式において異なっている。ＡＭＰＳＢＴＳ１６８は、第１の周波数群でアナログ信号を送受信し、一方ＣＤＭＡＢＴＳ１６２と１６４は、別の周波数群でディジタル信号を送受信する。ＡＭＰＳシステムとＣＤＭＡなどのディジタルシステム間のこれらの相違や他の相違は、技術上周知であり、したがってここでは説明する必要はない。

図２において、モバイルすなわち移動電話１６０などの無線通信デバイスは、ＣＤＭＡセル１５２内で自動車内で輸送されているところが図示されている。移動電話１６０は、境界１５６に近づいている。上述したように、移動電話１６０とＢＴＳ１６２間の無線通信の品質は、ＣＤＭＡセル１５２のエッジでは劣化する。ＣＤＭＡ技術には送信中での１部のデータ損失を補償する誤差補正機能が含まれるが、サービスの品質が、通信不能状態になるまで劣化することがある。

１部の市場においては、同じキャリヤ、例えばＡＴ＆Ｔ又はＡｍｅｒｉｔｅｃｈが、ＣＤＭＡシステムとＡＭＰＳシステムの双方を所与の地理的区域に対して所有している。本来ＡＭＰＳシステム用に生産されているほとんどの移動電話は、ＣＤＭＡシステムとは通信できないとはいえ、その逆が常に真実であるとは限らない。具体的に言うと、多くの移動電話がＣＤＭＡとＡＭＰＳＢＴＳの双方と通信する事が可能である。これらの電話は、二重モード電話として知られている。ＣＤＭＡシステムは、２つの周波数帯域、すなわちセルラー帯域（８００ＭＨｚ）とＰＣＳ帯域（１９００ＭＨｚ）で動作する。ＡＭＰＳシステムもまた、８００ＭＨｚ帯域で動作する。これまた８００ＭＨｚ帯域で動作するＰＣＳ電話は、セルラーモードであってもＡＭＰＳモードであっても、二重帯域電話として知られている。

同じキャリヤがＡＭＰＳシステムとＣＤＭＡシステムの双方を同じ地理的区域内で所有していると、このキャリヤは、どちらのシステム（ＡＭＰＳかＣＤＭＡか）上で電話が現在動作しているかとは無関係に移動電話１６０に最良の鎖イービスを提供することを希望する。例えば、移動電話１６０がＣＶＭＡシステムのエッジに近づいているとき、システム１００はタイプとは無関係に最良の利用可能システムを探索する。これは、移動電話１６０が品質とは無関係に１つのシステム上に、これが唯一の利用可能システムであるからといってとどまらなければならなかった以前のセル電話とは根本的な変化である。

図２に示すように、移動電話１６０が境界１５６に近づいている。ＢＴＳ１６２からの接続品質が劣っているか又はＢＴＳ１６４との新たな接続を確立しているところであろう。しかしながら、ＡＭＰＳＢＴＳ局１６８は、自身が移動電話１６０に近づいているとすれば、良好なレベルのサービスを提供できそうであることに注意されたい。不運にも、従来のセル電話は、システムが１つしか内限りその１つのシステムにとどまるように設計されている。この例では、先行技術によるセル電話はＣＤＭＡシステムにとどまって、信号が以下に劣化使用と無関係にＢＴＳ１６２及び１６４と通信している。以下に説明するように、本発明の実施形態は、セルラー通信の品質が劣化したことを示す係数を測定する事が可能であり、したがって、移動電話１６０の通信状態が劣化している場合、別のセルラーシステムをキャリヤが指示するままに探索する。

図３では、状態図２００が、基地局２１０と移動電話１６０に対して互いに異なった動作状態を示している。これらの状態は、技術上周知であり、簡単に説明するだけにする。初期化状態２２２では、移動電話１６０は、パイロットチャネルと同期チャネルを処理する状態２１２にある基地局２１０からパイロット信号と同期信号を受信する。移動電話１６０は一旦初期化されると、アイドリング状態２２４に入る。移動電話１６０がアイドリング状態２２４にある間は、基地局２１０はページングチャネル処理状態２１４にあって、ページングメッセージとオーバーヘッド情報を移動電話に送る。すなわち、移動電話１６０は、基地局が送ったページングチャネルメッセージとオーバーヘッド情報を監視する。移動電話１６０は、一旦電源投入されて初期化されると、発呼又は着呼するのを待っている間はアイドリング状態２２４にとどまる。移動電話１６０は、発呼又は着呼すると、アイドリング状態２２４からシステムアクセス状態２２６に変化する。システムアクセス状態２２６では、移動電話１６０は、基地局２１０からのチャネルを要求する。基地局２１０は、これに反応して、アクセスチャネル処理状態２１６でチャネルをセットアップする。一旦トラフィックチャネルが基地局２１０と移動電話１６０間でセットアップされると、移動電話はトラフィックチャネル状態２２８に入り、一方、基地局２１０はトラフィックチャネル処理状態２１８に入る。これらの状態にある間は、移動電話１６０は、基地局２１０との間で音声データなどのデータを送受信している。

本発明の実施形態は、移動電話１６０中で維持される２つの主要システムを指向するものである。図４と関連文書を参照して説明する第１の実施形態では、移動電話１６０は、単にサービスプロバイダシステムに入る。この現象は、移動電話１６０が最初にオンされる、すなわち最初にＢＴＳと通信することを試行する場合に発生し得ることである。移動電話１６０は、最初に自身がセル電話によって満足すべきレベルの性能を得るに十分な総出力を受信しているかどうか判断する。そうであれば、移動電話１６０は、アイドリング状態２２４に入ってさらに監視する。十分な総出力が移動電話１６０に達していない場合、最初のサービスプロバイダシステムからイグジットして、より良好なサービスプロバイダシステムを発見する。第２の実施形態では、移動電話１６０は、アイドリング状態にある間は、パイロット強度（Ｅｃ／Ｉo）とパイロット受信出力（ＲＳＳＩ）を監視して、その双方がそのそれぞれの所定のしきい値未満であるかどうか判断する。これらレベルの双方があまり長い間それぞれのしきい値未満である場合、移動電話１６０は別のサービスプロバイダシステムを探索する。この第２の実施形態を、図５と関連文書を参照して説明する。

移動電話１６０が初期化状態２２２（図３を参照）にある間に、図４のフローチャート３００を実行する。フローチャート３００の最初のステップは、初期獲得ステップ３０２である。移動電話１６０は、自身がＣＤＭＡサービスプロバイダシステムを獲得したばかりであれば、例えば、自身がオンされたり、リセットされたり、又は別のサービス尾プロバイダシステムから変化したばかりであれば、初期獲得ステップ３０２にある。初期獲得ステップ３０２では、移動電話１６０は、主として、送受信出力（Ｒｘ）がどれほど存在するか知ることに興味がある。この情報を、総受信出力プロセッサ１２４を用いて判断する（図１を参照）。

移動電話１６０は、初期獲得ステップ３０２でＣＤＭＡサービスプロバイダシステムを獲得すると、送受信出力Ｒｘをしきい値Ｃと比較ステップ３０４で比較する。この比較は、図１の送受信出力プロセッサ１２４によって実行される。例示の実施形態では、送受信出力はｄＢｍ単位で測定されるが、ＣＤＭＡ信号、雑音及び干渉を含んでいる。ＣＤＭＡ信号とは、基地局２１０（図３を参照）から特定の移動電話１６０に出力される信号のことである。干渉とは、トランシーバ１１２（図１を参照）によって受信されるいずれかの基地局２１０又はいずれかの他の移動電話１６０から送信されて信号検出器１１６によって計量される信号の合計のことである。雑音とは、トランシーバ１１２で検出される他のすべての信号のことであり、電磁スペクトルにおける環境雑音及び／又は分断を含むことがある。

図４の比較３０４において、総受信出力プロセッサ１２４は、総受信出力Ｒｘが、しきい値Ｃ未満であるかどうかを決定する。しきい値Ｃは、あらゆる適当なボリュームでよく、そして、例として、ＣＤＭＡＰＣＳのために-１０３ｄＢｍおよびＣＤＭＡセルラーシステムのために-１０７ｄＢｍで設定される。総受信出力プロセッサ１２４は、ＲｘがＣを超えていると決定する場合。比較３０４からのアウトプットは、ＮＯであり、そして、システム１００は、ステップ３０６に進み、タイマｔｌが抑止される。タイマｔｌは、図１のタイマ１１８内に位置されている。比較３０４における受信出力が、初期段階においてＣを超えるこの特例において、タイマｔｌは、始動しない。タイマｔｌが作動しているかどうかにかかわらず、タイマｔｌが、ステップ３０６において抑止されると、システム１００は、図５に示される初期のステップ３５０に進む。

比較３０４に戻って、総受信出力Ｒｘが、Ｃ未満である場合、比較３０４の結果は、ＹＥＳであり、そして、システム１００は、決定３０８に入る。決定３０８において、クエリは、タイマｔｌが予め始動されたかどうかを決定するために、図１のタイマ１１８に送られる。タイマｔｌが、既に始動されていない場合、それは、次に、直ちにステップ３１０に始動され、そして、システム１００は、比較３０４にループバックし、そこで、総受信出力Ｒｘは、再度、しきい値Ｃと対照してチェックされる。

このタイムによって、総受信出力Ｒｘが、しきい値Ｃ以上である場合、システム１００は、上述のように、ＮＯ応答で比較３０４から出る。とはいえ、総受信出力Ｒｘが、比較３０４においてしきい値Ｃ以下である場合、システム１００は、再度、決定３０８に入る。タイマｔｌが、既に作動しているので、システム１００は、タイマｔｌが決定３１２において終了したかどうかを見るためにチェックする。例示的な実施形態において、タイマｔｌは、始動後２秒で終了する。タイマｔｌが、まだ終了してない場合、決定３１２の結果は、ＮＯであり、そして、システム１００は、比較３０４にループバックし、そこで、総受信出力Ｒｘは、再度、しきい値に対照してチェックされる。

フローチャート３００のアートオバービューについて、移動電話１６０は、初期獲得状態３０２に入ると、総受信出力プロセッサ１２４は、総受信出力Ｒｘの信号を評価する。タイマｔｌのタイム周期内のあらゆるタイム（たとえば、２秒）で、総受信出力Ｒｘは、しきい値Ｃ以上に達する場合、システム１００は、図５に示されるステップ３５０に入る。とはいえ、総受信出力Ｒｘが、２秒以上、しきい値Ｃ以下である場合、システム１００は、下記に記述されるステップ３１４から出る。

ステップ３１４において、システム１００は、移動電話３６０を減税のサービスプロバイダシステムを放棄させ、より良いものに接続しようとする。

このシステムの決定は、図１のシステム決定器１２８によって行われる。このシステム決定は、多数の方法で行われることが可能である。たとえば、例示的な実施形態において、好ましいサービスプロバイダシステムのリストは、好ましいローミングリスト（図示せず）に保持されている。好ましいローミングリストは、異なる国の部分において使用される周波数およびバンドのリストである。電話製造業者は、周波数テーブル内のデフォルト周波数を含む、総称の好ましいローミングリストを有するシステム決定器を当初プログラムする。移動電話１６０が、需要者によって購入されるとき、移動電話１６０を使用するキャリアは、キャリアのために好ましいローミングリストをプログラムすることができる。たとえば、キャリアは、最初に、彼ら自身のサービスプロバイダシステムとコンタクトするように、好ましいローミングリストをプログラムし、次に、かれらがコンタクトを有するすべてのサービスプロバイダシステムとコンタクトし、そして、あらゆる使用可能なサービスプロバイダシステムを試みる。別の方法として、キャリアは、あらゆるＡＭＰＳサービスプロバイダシステムにスイッチングする前に、ＣＤＭＡサービスプロバイダシステムのすべてを試みるために、好ましいローミングリストをプログラムすることができる。移動電話１６０から行われる緊急コールは、キャリアの選好にかかわらず、使用可能な最良のサービスプロバイダシステムに同調する。

１つの実施形態において、好ましいローミングリスト（図示せず）は、最大３０あるいは４０のサービスプロバイダシステムを含むすることが可能である。別の実施形態において、システム１００のシステム決定器１２８は、基地局２１０から受信されるデータ信号を使用する更新された好ましいローミングリストを受信することが可能である。上述のプログラミングオプションと異なって、この新しい好ましいローミングデータは、移動電話１６０が初期化されるたびに、基地局２１０から送られる必要がある。さらに別の実施形態において、移動電話１６０は、技術上周知のように、最も最近使用されたサービスプロバイダシステムの１つを決定するために、最も最近使用された（ＭＲＵ）リストを使用することが可能である。

図５は、本発明の別の実施形態を図示するフローチャートを示している。移動電話１６は、総受信出力Ｒｘがしきい値Ｃ（図４を参照）を超えることを確立した後、システム１００は、ステップ３５０において開始する。ステップ３５０から、移動電話１６０は、図３に示され、そして、図３を参照として記述されるように、アイドル状態２２４に入る。技術上周知のように、アイドル状態２２４において、基地局２１０が、ページングおよびオバーヘッドメッセージを移動電話１６０に送る。ステップ４０２は、移動電話１６０がアイドル状態２２４にあることを図示している。比較４０４において、移動電話１６０は、１つ以上の予め定められたコンディションのための信号レベルをモニタする。移動電話１６０が比較４０４において決定する第１のコンシションは、ＣＤＭＡパイロット強度（Ｅｃ／Ｉｏ）がしきい値Ａ未満であるかどうかである。移動電話１６０がチェックする第２のコンディションは、パイロット受信出力（ＲＳＳＩ）が第２のしきい値Ｂ未満であるかどうかである。

移動電話１６０は、特定のセルで作動する間、すべてのたいむのパイロットチャネルの強度をモニタする。図１のパイロット強度プロセッサ１２０は、比較４０４内で計算を行う。上記に説明したように、パイロット強度（Ｅｃ／Ｉｏ）は、所定のセル内で最近アクティブであるセル電話１６０の数に基づく。すなわち、所定のセル内でアクティブであるセル電話１６０の数が増加するとき、パイロットの強度Ｅｃ／Ｉｏは、減少する。

ステップ４０４において測定される別のコンディションは、パイロット受信出力ＲＳＳＩが、第２のしきい値Ｂ未満であるかどうかである。ＲＳＳＩが、多数のセル電話１６０が所定のセルにおいてアクティブである方法に関係ないというリコールする。ＲＳＳＩにおける変化が、基地局２１０から特定の移動電話１６０にフォワードリンクにおけるパス損失変化を表示する。

比較４０４において考慮されるコンディションは、ＡＮＤ句によって結合される２つの独立した測定から構成されることに留意すること。コンディションのいずれかが、ポジティブな結果を生ずる場合（すなわち、パイロット強度Ｅｃ／Ｉｏがしきい値Ａに達するか、あるいは、超える場合、または、ＲＳＳＩが、しきい値Ｂに達するか、あるいは、超える場合）、比較４０４の結果は、ＮＯである。ステップ４０６におけるイベントにおいて、図１のタイマ１１８によって制御されるタイマｔ２は、抑制され、そして、リセとされる。システム１００は、次に、状態４０２および比較４０４に戻り、そこで、パイロット強度（ＥＣ／Ｉｏ）およびＲＳＳＩが再度測定される。とはいえ、パイロット強度（Ｅｃ／Ｉｏ）およびＲＳＳＩの両方が、それらのそれぞれのしきい値以下である場合、比較４０４の結果は、ＹＥＳである。このイベントにおいて、システム１００は、決定４０８に移動する。

決定４０８において、システム１００は、タイマｔ２がタイマ１１８と連絡することによって作動される。タイマｔ２が、作動しない場合、システム１００は、ステップ４１０に進み、そして、図１のタイマ１１８におけるタイマｔ２を始動する。システム１００は、次に、比較４０４に戻り、そこで、コンディションが再度もう一度チェックされる。

タイマｔ２が始動している場合、決定４０８の結果は、ＹＥＳであり、そして、決定４１２において、システム１００は、タイマｔ２が終了しているかどうかを決定する。対場ｔ２が終了していない場合、決定４１２の結果は、ＮＯであり、そして、システム１００は、比較４０４に戻り、そこで、コンディションは、再度もう一度チェックされる。例示的な実施形態において、タイマｔ２は、それが始動後８秒で終了するように設定される。

タイマｔ２のオペレーションは、タイマｔ２のオペレーション（図４を参照）と同じである。とはいえ、タイマｔ２とタイマｔ１との主な相違は、アイドル状態である（すなわち、フローチャート４００を実行する）移動電話１６０は、時々スリープすることである。スリープするとき、フローチャート４００は、その現在のポジションを維持する（すなわち、フローチャート４００は、それがスリープ状態に入るとき、実行するステップがどのようであれ、中止し、そして、ウエイクアップすると、再開する）。同じことが、移動電話１６０がスリープしている間、時々中止されるという点でタイマｔ２に適用される。別の方法に示されるように、移動電話１６０がスリープするとき、タイマｔ２はそうである。移動電話１６０が構成されるとき、それは、結局、下記に示されるように、比較４０４か、あるいは、ステップ４１４かのいずれかに戻って進む。システム１００が、比較４０４に戻る場合、パイロット強度（Ｅｃ／Ｉｏ）およびＲＳＳＩは、再度それらが、しきい値ＡおよびＢをそれぞれ超えるかどうかを見るために評価される。決定４０４の両方のコンディションがタイマｔ２の期間満たされる場合、システム１００は、ＹＥＳとして決定４１２から出て、そして、新しいサービスプロバイダシステムをもたらすように企てる。すなわち、パイロット強度およびＲＳＳＩが、タイマｔ２の総タイム周期（たとえば、８秒）の間、両方ともしきい値ＡおよびＢ未満である場合、システム１００は、ＹＥＳとして決定４１２から出て、そして、ステップ１１４においてより望ましいサービスプロバイダシステムをもたらすように企てる。

ステップ４１４は、図４に示され、そして、図４を参照として記述されるように、ステップ３１４を超える改良点である。ステップ４１４において、電話は、あるＢＴＳ２１０によって伝送されるオーバーヘッドメッセージからそのエリアに入手可能なシステムの正しいリストを得ることが可能である。このＢＴＳは、アイドルオペレーションの間リストするＢＴＳである。これは、非常に多くのシステムのための識別子を含むことが可能であり、そして、そのために、継ぎの好ましいシステムを見出す前に長時間かかる、ローミングリストにカウントするよりも良い。

本発明の様々な実施形態および利点が、前述の説明において述べられてきたが、上記の開示は、単なる例示的なものであり、そして、変更が詳細に行われることができるが、発明者の幅広い原理内に留まるものであることは明らかである。たとえば、ビットエラーレート（ＢＥＲ）などの他の量的な測定が、受信信号の量を決定するのに使用されることが可能である。さらに、ここに示されるタイム周期は、異なるシステムおよび異なる測定基準に適応させるために容易に変更されることが可能である。たとえば、システム１００は、デジタルシステムにおいて信号量を測定するとき、タイム周期の１つの設定、そして、ＡＭＰＳシステムにおいて信号量を測定するとき１組のタイム周期を使用することが可能である。その結果、本発明は、添付の請求の範囲によってのみ限定されるものである。
下記に、出願時に提出された請求項１−２５の記載が、付記１−２５として表記される。
[付記１]
２つ以上のサービスプロバイダシステムを有する無線通信システムにおいて、移動電話の性能を高める方法であって、
第１のサービスプロバイダシステムとの確立された通信がある前記移動電話の性能レベルを監視し、第１の性能レベルを決定し、
前記第１の性能レベルを第１のしきい値レベルと比較し、
前記第１の性能レベルが選択された持続時間前記第１のしきい値レベル以下のままである場合、第２のサービスプロバイダシステムを選択し、かつ前記移動電話を前記第１のサービスプロバイダシステムを前記第２のサービスプロバイダシステムに切り換えることとを備える移動電話の性能を高める方法。
[付記２]
前記監視が、前記移動電話の初期化段階中に開始される付記１の方法。
[付記３]
前記第２のサービスプロバイダシステムが、前記移動電話にプログラムされる交替のサービスプロバイダのリストから選択される付記１の方法。
[付記４]
前記切り換えが、前記移動電話を前記第１のサービスプロバイダシステムから切り離し、前記交替のサービスプロバイダのリストから引き出された周波数で作動する前記第２のサービスプロバイダネットワークに接続することとを備える付記３の方法。
[付記５]
監視された前記性能が、前記移動電話によって総受信出力である付記１の方法。
[付記６]
前記第１のサービスプロバイダシステムが、ＣＤＭＡディジタルセルラネットワークあるいはＰＣＳネットワークであり、かつ前記第２のサービスプロバイダシステムがＡＭＰＳセルラネットワークである付記１の方法。
[付記７]
前記移動電話が、デュアルモード無線電話あるいはデュアルバンド無線電話である付記１の方法。
[付記８]
前記第１のサービスプロバイダシステムおよび前記第２のサービスプロバイダシステムが同じ通信事業者によって所有される付記７の方法。
[付記９]
２つ以上のサービスプロバイダシステムを有する無線通信システムにおいて、移動電話の性能を高める方法であって、
第１のサービスプロバイダシステムと通信する前記移動電話がアイドルモードである場合、第１の性能レベルおよび第２の性能レベルを監視し、
前記第１の性能レベルが第１のしきい値以下に低下し、かつ前記第２の性能レベルが第２のしきい値以下に低下する場合、タイマを始動し、
前記タイマが作動している間、前記第１あるいは第２のいずれかの性能レベルがそのそれぞれのしきい値を超える場合、前記タイマをリセットし、かつ前記第１および第２の性能レベルを監視し続け、
前記タイマが所定の持続時間を超える場合、前記移動電話を前記第１のサービスプロバイダシステムから第２のサービスプロバイダシステムに切り換えることとを備える移動電話の性能を高める方法。
[付記１０]
前記第１の性能レベルが、パイロット強度である付記９の無線通信システム。
[付記１１]
前記第２の性能レベルが受信信号強度指示である付記９の方法。
[付記１２]
前記第１および第２のサービスプロバイダシステムの両方が、ＣＤＭＡディジタルサービスプロバイダシステムである付記９の方法。
[付記１３]
前記第１のサービスプロバイダシステムがＣＤＭＡディジタルサービスプロバイダシステムであり、かつ前記第２のサービスプロバイダシステムがＡＭＰＳセルラサービスプロバイダシステムである付記９の方法。
[付記１４]
前記切り換えが、
周波数を交替のサービスプロバイダシステムのリストから引き出し、
前記移動電話を前記第１のサービスプロバイダシステムから切り離し、
前記移動電話を前記交替のサービスプロバイダシステムのリストから引き出された前記周波数で作動する前記第２のサービスプロバイダシステムに接続することとを含む付記９の方法。
[付記１５]
前記交替のサービスプロバイダシステムのリストが前記移動電話内に記憶される付記１４の方法。
[付記１６]
無線電話であって、
前記電話が第１のサービスプロバイダシステムに接続した後、通信信号の第１の性能レベルを受信し、かつ測定するように構成された信号検出器と、
前記第１の性能レベルを第１のしきい値レベルと比較するように構成された信号比較器と、
前記第１の性能レベルが前記第１のしきい値レベル以下である場合、始動し、始動した後予め選択された時間に終了するタイマと、
前記タイマが終了する時に前記無線電話が接続するための第２のサービスプロバイダシステムを決定するように構成されるシステム決定器とを備えている無線電話。
[付記１７]
前記信号検出器が、前記無線電話によって総受信出力を検出する付記１６の無線電話。
[付記１８]
前記第１のサービスプロバイダシステムがＣＤＭＡディジタルサービスプロバイダシステムであり、かつ前記信号比較器によって使用される前記第１のしきい値レベルが、セルラに対して−１０７ｄＢｍであり、かつＰＣＳに対して−１０５ｄＢｍである付記１６の無線電話。
[付記１９]
前記タイマが、始動した後２秒で終了する付記１６の無線電話。
[付記２０]
さらに、複数の可能なサービスプロバイダシステムの作動周波数を含む好ましいローミングリストを備え、前記システム決定器が、前記第２のサービスプロバイダシステムの作動周波数を前記好ましいローミングリストから選択し、かつ前記無線電話を前記第１のサービスプロバイダシステムから切り離し、かつ前記無線電話を前記好ましいローミングリストから選択された前記周波数で作動する前記第２のサービスプロバイダシステムに接続する付記１６の無線電話。
[付記２１]
無線の好ましいローミングリストが前記無線電話内に記憶される付記２０の無線電話。
[付記２２]
前記無線電話が、デュアルモード電話あるいはデュアルバンド電話である付記１６の無線電話。
[付記２３]
さらに、
通信信号の第２の性能レベルを受信し、かつ測定するように構成された第２の信号検出器と、
前記第２の性能レベルを第２のしきい値レベルと比較するように構成された第２の信号比較器とを備え、
前記第１の性能レベルが前記第１のしきい値レベル以下である場合および前記第２の性能レベルが前記第２のしきい値レベル以下である場合の両方の場合、前記タイマが始動する付記１６の無線電話。
[付記２４]
前記信号検出器がパイロット強度を測定する付記１６の無線電話。
[付記２５]
前記第２の信号検出器がパイロット受信出力を測定する付記１６の無線電話。

Claims

無線電話であって、
前記電話が第１のサービスプロバイダシステムに接続した後、通信信号の第１の受信信号の性能レベルを受信し、かつ測定するように構成された第１の信号検出器と、
前記第１の受信信号の性能レベルを第１のしきい値レベルと比較するように構成された第１の信号比較器と、
通信信号の第２の受信信号の性能レベルを受信し、かつ測定するように構成された第２の信号検出器と、
前記第２の受信信号の性能レベルを第２のしきい値レベルと比較するように構成された第２の信号比較器と
前記第１の受信信号の性能レベルが前記第１のしきい値レベル以下でありかつ前記第２の受信信号の性能レベルが前記第２のしきい値レベル以下である場合、始動し、始動した後所定の時間に終了するタイマであって、該タイマが作動している間に、前記第１または第２の受信信号の性能レベルのいずれかがそれらのそれぞれのしきい値を超えた場合、リセットされ、前記第１および第２の受信信号の性能レベルの監視が続けられるように構成されたタイマと、
前記タイマが終了する時に前記無線電話が接続する第２のサービスプロバイダシステムを決定するように構成されるシステム決定器と、ここにおいて、前記第２のサービスプロバイダシステムは、前記第１のサービスプロバイダシステムとは異なっている、
複数の可能なサービスプロバイダシステムの作動周波数を含む好ましいローミングリストと、を備え、前記システム決定器が、前記第２のサービスプロバイダシステムの作動周波数を前記好ましいローミングリストから選択し、かつ前記無線電話を前記第１のサービスプロバイダシステムから切り離し、かつ前記無線電話を前記好ましいローミングリストから選択された前記周波数で作動する前記第２のサービスプロバイダシステムに接続する、無線電話。
前記信号検出器が、前記無線電話によって総受信出力を検出する請求項１の無線電話。
前記第１のサービスプロバイダシステムがＣＤＭＡディジタルサービスプロバイダシステムであり、かつ前記信号比較器によって使用される前記第１のしきい値レベルが、セルラに対して−１０７ｄＢｍであり、かつＰＣＳに対して−１０５ｄＢｍである請求項１の無線電話。
前記タイマが、始動した後２秒で終了する請求項１の無線電話。
無線の好ましいローミングリストが前記無線電話内に記憶される請求項１の無線電話。
前記無線電話が、デュアルモード電話あるいはデュアルバンド電話である請求項１の無線電話。
前記信号検出器がパイロット強度を測定する請求項１の無線電話。
前記第２の信号検出器がパイロット受信出力を測定する請求項１の無線電話。