JP4833470B2 - 高データレート呼用の修正されたフィンガー割当アルゴリズム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的に符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムに関し、特にＣＤＭＡシステムにおいて移動局（ＭＳ）における復調フィンガーを１基地局（「ＢＳ」）または複数の基地局からの信号パスに合わせるフィンガー割当アルゴリズムに関する。そこでは補足的チャネル(SUPPLEMENTAL CHANNELS)上で送信する基地局から受信された信号は、移動局が復調フィンガーを基地局に与えることを保証すべくバイアスされている。
【０００２】
【従来の技術】
無線ネットワークの次世代は高データレート伝送と非中断接続を必要とする複合サービスを提供する。この次世代はよくＣＤＭＡ無線システムの「第三世代」と称されている。そのサービスの範囲はテキストページング、双方向無線接続、マイクロブラウザを使用したインターネット接続性、双方向無線E-mail能力と無線モデム機能性を含む。ＣＤＭＡセルラ電話システムは、移動局のような無線通信装置と音声サービスをサポートするのみの従来のネットワークよりもずっと高いデータ容量を持つ基地局との間の信頼できる無線リンクを提供できる能力を提供する。例として、第三世代ＣＤＭＡ無線システムでは、インターネット接続のようなマルチメディアサービスを提供するように高レート（２Mbpsまでの）データ伝送をサポートする無線リンクが移動局と基地局間で確立される。
【０００３】
効果的な第三世代無線通信に関するＣＤＭＡシステムの一つの特に重要な特徴はソフトハンドオフであり、ソフトハンドオフによってユーザへのサービスを中断せずに移動局は１セルのサービス範囲から他のセルのサービス範囲へスムーズに移動できる。ソフトハンドオフは移動局と多数の基地局或いは基地局セクタ間での同時通信を確立することにより成し遂げられる。ソフトハンドオフでは、移動局はサービス中の基地局のサービス範囲の端を通過して受信基地局の新たなサービス範囲に入る。すぐに両基地局セクタは移動局と同時に通信する。移動局がさらに受信基地局のサービス範囲の中に入るにつれて、サーバ基地局は移動局との通信を中止する。このような方法で、ユーザがサーバセルから受信セルへ移動するにつれて移動局のユーザに対する非中断通信が行われる。効率的なソフトハンドオフアルゴリズムは容量に関連したネットワーク資源を節約するだけでなくリンク品質を維持する上で重要な役割を果たす。高レートデータサービスをサポートする要求が増大するにつれて、ハンドオフアルゴリズムの効率を向上させる必要性がさらに重要になる。
【０００４】
ＣＤＭＡ技術に基づく第三世代システムにとって、高い効率のハンドオフアルゴリズムはサービスの新たな範囲をサポートするインフラストラクチャを首尾よく提供するのに必須である。ＣＤＭＡシステムにおいてソフトハンドオフに関する従来のプロトコルは、ＣＤＭＡセルラシステムの実行に関する工業規格ＩＳ−９５、ＩＳ−９５ Ａ又はＩＳ−９５ Ｂ（総称して「ＩＳ−９５ Ａ／Ｂ」）において電気通信工業協会(Telecommunication Industry Association)によって採用された。ＩＳ−９５ Ａでは見られなかったＩＳ−９５ Ｂ規格における新しい特徴はサプリメンタルコードチャネル（Supplemental Code Channels）、或いはトラフィックチャネル内の補足的チャネルを含むことである。トラフィックチャネルはユーザ音声や搬送トラフィックに使用される移動局と基地局間の通信パスである。トラフィックチャネルという用語は基地局から移動局への順方向チャネルと移動局から基地局への逆方向チャネルを含む。
【０００５】
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）セルラ電話システムにおいて、共通の周波数帯域がシステム内の全ての基地局との通信に使用される。共通の周波数帯域によって移動局と１以上の基地局間での同時通信が可能になる。共通の周波数帯域を占める信号が高スピード擬似雑音（ＰＮ）コードの使用に基づくスペクトル拡散ＣＤＭＡ波形特性により受信局で区別される。高スピードＰＮコードは基地局と移動局から送信される信号を変調するのに使用される。異なったＰＮコードや遅れずにオフセットされるＰＮコードを使用する送信局は受信局で分離して受信され得る信号を生成する。高スピードＰＮ変調によりまた受信局は、信号が数個の別個の伝搬路上を移動した信号発信局からの信号を受信することができる。
【０００６】
移動した数個の別個の伝搬路を有する信号はセルラチャネルのマルチパス特性により生成される。マルチパスチャネルの一特性はチャネルを通して送信される信号内に導入された時間拡散である。例えば、理想的なインパルスがマルチパスチャネル上を送信されれば、受信信号はパルスのストリームのように見える。マルチパスチャネルの別の特性はチャネルを通したどのパスも異なる減衰ファクタをもたらす。例えば、理想的なインパルスがマルチパスチャネル上を送信されれば、パルスの受信ストリームの各パルスは一般に他の受信パルスよりも異なる信号強度を有する。しかし、マルチパスチャネルの別の特性は、各パスはチャネルを通して信号上に異なる位相をもたらす。例えば、理想的なインパルスがマルチパスチャネル上を送信されれば、パルスの受信ストリームの各パルスは一般に他の受信パルスよりも異なる位相を有する。
【０００７】
移動無線チャネルにおいて、マルチパスは、建物、木、車や人のようなその環境における障害物からの信号の反射によりもたらされる。一般的に、マルチパスをもたらす構造物の相対運動のために移動無線チャネルは時変マルチパスチャネルである。それ故、理想的なインパルスが時変マルチパスチャネル上を送信されればパルスの受信ストリームは理想的なインパルスが送信された時間の機能として時間場所、減衰と位相において変化する。
【０００８】
チャネルのマルチパス特性は信号フェージングを結果として生じ得る。フェージングはマルチパスチャネルの整相特性の結果である。マルチパスベクトルがどちらの個々のベクトルよりも小さい受信信号を生じながら破壊的に付加されるときフェードが生じる。例えば、第１のパスがＸｄＢの減衰ファクタ、θラジアンの位相シフトをもつδの時間遅延を持ち、第２のパスがＸｄＢの減衰ファクタ、θ＋Πラジアンの位相シフトをもつδの時間遅延を持つ２つのパスを有するマルチパスチャネルを通してサイン波が送信されれば、チャネルのアウトプットでは何の信号も受信されない。
【０００９】
従来の無線電話システムが採用したアナログＦＭ変調のような狭帯域変調システムでは無線チャネルにおける複数のパスの存在によりひどいマルチパスフェージングがもたらされる。しかしながら、広帯域ＣＤＭＡと共に上述されたように、異なるパスが復調プロセスにおいて区別され得る。この区別によりマルチパスフェージングのひどさが大い減じられるだけでなくＣＤＭＡシステムに利点がもたらされる。
【００１０】
フェージングの有害な効果はＣＤＭＡシステムにおける送信機電力を制御することにより緩和され得る。ＢＳとＭＳ電力制御システムは、「ＣＤＭＡセルラ無線電話システムにおける送信電力を制御する方法と装置」と題する、１９９１年１０月８日発行の、本発明の譲受人に譲渡された、米国特許第５，０５６，１０９号で開示されている。さらにマルチパスフェージングの影響はソフトハンドオフプロセスを使用する複数の基地局との通信により減少され得る。ハンドオフプロセスは、「ＣＤＭＡセルラ電話システムにおけるソフトハンドオフ」と題する、１９９１年１０月８日発行の、本発明の譲受人に譲渡された、米国特許第５，１０１，５０１号で開示されている。米国特許第５，０５６，１０９号と第５，１０１，５０１号の開示は参照によりここに組み込まれる。
【００１１】
スペクトル拡散システムにおけるマルチ復調素子やフィンガーの割当方法は、米国特許第５，４９０,１６５号（「１６５特許」）にて開示されており、その開示はあたかもここにおいて十分に明らかにされたかのように組み込まれる。従って、１６５特許の背景情報と精通は本発明の前提とされる。
【００１２】
１６５特許は本発明の譲受人に譲渡されている。
【００１３】
１６５特許では、サーチャ素子（searcher element）を用いるＭＳは活発な通信が実現される各ＢＳの各信号の名目到着時間辺りの時間オフセット(time offset)のウインドウを走査する。ＭＳと活発に通信する基地局セットはアクティブセット（Active Set）と呼ばれる。各走査はパイロット信号強度と時間オフセットと対応するＢＳパイロットオフセットからなる調査パス(survey paths)のリストを生ずる調査(survey)を作り出す。調査パスは到着時間、信号強度や各信号に関する送信機インデックスのような対応データを有する。サーチャ素子は情報をコントローラに渡す。コントローラは各調査パスの時間オフセットをフィンガーが現在復調しているパスの時間オフセットに合わせようとする。一の調査パスを合わせる複数のフィンガーがあれば、最強の信号強度表示をもつフィンガーを除いて、そのパスに割り当てられた全てのフィンガーまたは復調素子(demodulation elements)は「フリー」と印される。調査パスに対応しないフィンガーが存在すれば、フィンガー情報に基ずく調査パスエントリー(survey path entry)が調査パスのリストに加えられる。
【００１４】
次にコントローラは第一である最強の信号強度調査パスを持つ信号強度の順で調査パスを考慮する。考慮中の調査パスの対応するセクタにおいてどのパスにも割り当てられたフィンガーがなければ、コントローラは次の順でフィンガーを調査パスに割り当てようとする。割り当てられていないか或いは「フリー」と印されたフィンガーがあれば、そのフィンガーがその調査パスに割当てられる。もしどのフィンガーもフリーでないなら、そのＢＳセクタから唯一のフィンガーでない最弱のパスを持つフィンガーが、もしあれば、その調査パスに再割当される。最後に、最初の二つのケースでフィンガーの調査パスへの割当てに失敗すれば、その調査パスの信号強度が最弱のフィンガーの信号強度より強いならば最弱のパスに割当られたフィンガーが調査パスに再割当される。一の再割当が生じるまで、或いは最後の判断基準がフィンガーの考慮中の調査パスへの再割当が失敗するまでこのプロセスが続く。
【００１５】
上記いずれのルールもフィンガーを現在の調査パスに割当てないなら、コントローラは第一である最強の信号強度調査パスを持つ信号強度の順でその調査パスを再度考慮する。もしその調査パスが現在フィンガーに割当られていないならば、コントローラは未割当ての或いは「フリー」と印されたフィンガーを考慮中の調査パスに割当てる。もし未割当の或いは「フリー」と印されたフィンガーがないならば、コントローラはまた同じＢＳセクタに調査パスとして割当られているフィンガーを、その調査パスがそのフィンガーより強ければ、再割当できる。コントローラはまた２またはそれ以上の割当てられたフィンガーを持つＢＳセクタに割当られている再弱のフィンガーをその調査パスがそのフィンガーよりも強ければ再割当できる。一旦考慮下上記２つのルールのいずれかにより再割当するか、あるいは上記いずれのルールも考慮中の調査パスへの再割当に失敗すれば、プロセスは再び新たな走査から始まる。
【００１６】
１６５特許はＢＳとセクタダイバーシティを確実にするためにこれらのステップを使用する。一フィンガー或いはフィンガーが再割当される度に、何のデータも復調されない限定された時間が経過する。それ故、１６５特許以前の先行技術は調査毎のフィンガー再割当の数を限定した。比較割合が割当てにおけるヒステリシスを創るために使用されて、こうしてフィンガーの過度の再割当を減少させる。
【００１７】
ＢＳはフィンガーの割当に同様だがもっと複雑ではない方法を使用する。各ＢＳセクタは単一のＭＳから同じ情報を受信するので、ダイバーシティを促進するために最大信号レベルパスを犠牲にする必要はない。こうして、ＢＳの方法はＭＳの方法と同様な調査毎の再割当回数を限定しながら信号レベルにさらに厳格に基づく。ＢＳはまたフィンガーの過度の再割当を減じるヒステリシスを創るために移動局と同様な割合を使用する。
【００１８】
現在のＩＳ−９５Ｂ仕様の下、ＭＳはそのアクティブセット内で６セクタまで持つことができる。ＭＳはこれらのセクタのいずれか或いはすべてに関してより高いレートでデータを受信している。しかしながら、ハードウエアのために、ＭＳは検知する全てのパスを追跡するに十分な復調フィンガーを有し得ない。それ故、ソフトハンドオフにおけるＭＳはより高いデータレート呼の間１６５特許で開示されているようにフィンガー割当アルゴリズムの下補足的チャネル上で送信している基地局を無視し得るかもしれない。
【００１９】
補足的チャネルは順方向または逆方向トラフィックチャネルの選択部分であり、より高いデータレートサービスを提供するためにトラフィックチャネルにおける基礎的コードチャネルとそして選択的に他の補足的チャネルと結合して動作する。基礎的コードチャネルはまたＩＳ−９５Ｂ工業規格に従って規定され構成される主データ、二次データ、信号発信及び電力制御の組み合わせを運ぶ順方向または逆方向トラフィックチャネルの一部分である。補足的チャネルは主データ、二次データ或いはその両方の組み合わせを送信するが、決して信号発信の構成は送信しない。
【００２０】
１６５特許は「音声のみの」システムに関し、それ故に音声会話に使用されるトラフィックチャネルから分離したＭＳに補足的データを供給している補足的チャネルの追跡は教授しない。補足的コードチャネルを追跡しないことにより、通信パスがソフトハンドオフの間に一時的に分割されるときに、或いは４方向ハンドオフが生じるときに、データが失われ得る。
【００２１】
４方向ソフトハンドオフは、パスを追跡するのに利用できる３つのフィンガーをＭＳが持つところで生じる。４つの基地局がＨＤＲ呼に関するＭＳのアクティブセクタ内にすべてあると仮定する。フィンガー割当アルゴリズムはフィンガーと調和させるために上から３つの基地局から最強のパスを選ぶ。それらが最強の信号を示唆しているセルであるからである。４番目のＢＳが補足的チャネルを送信している唯一の基地局であるならば、ＭＳは補足的チャネルを復調しておらず、その結果ＭＳにおける無線リンクプロトコール（ＲＬＰ）再同期を生じる。
【００２２】
ＭＳがハンドオフ状態にあり、ＭＳがパスを追跡するのに利用できる
【００２３】
【数１】

フィンガー（以降「Ｖ」と記す）を有し、補足的チャネルを送信しているＢＳセクタがＭＳに受信される最強のパイロットを持続するために
（Ｖ＋１）^ｔｈであるならば、データはまた失われ得る或いは通信の中断が発生し得る。言い換えれば、もしＭＳがパスを追跡するのに利用できる例えば４つのフィンガーを有し、補足的チャネル上で送信する基地局がＭＳにより受信される５番目に強いパイロットであるならば、１６５特許で教授された方法下で補足的チャネルは復調されないし情報はＭＳに通信されない。
【００２４】
１６５特許のアルゴリズムは音声呼で動作するように設計されている。１６５特許の設計ではできるだけ多くのセルにフィンガーが割当てられ、フィンガーが頻繁に再割当てされないようにしながらそれらのセル上に最良のパスを保持する。１６５特許におけるフィンガー割当てに関するパスの選択はアクティブセットパイロットがどれほど強く受信されるかのみによりなされる。そのパイロット上の移動局に供されたＷａｌｓｈチャネルの数（即ちＨＤＲ）はファクタではない。図のように次のシナリオを考えてみましょう。
【００２５】
（１）２方向ハンドオフ状態において、複数のパスは両セルから先行技術のアルゴリズムの１部によって形成されたパスリスト内にある。ＨＤＲ（ＭＳＭ3.0）に割当てできる３つのフィンガーがあるので、２つのフィンガーは両セルから最良のマルチパスをカバーし、残りのフィンガーが第１か或いは第2のセルのいずれかから最強の１マルチパスをカバーする。今これらのセルの弱い方がＳＣＨｓをＭＳに送信するなら、アルゴリズムは２フィンガーをそのセルに割当て１フィンガーのみを強い方に割当てる。先行技術のアルゴリズムはこの点において失敗する。
【００２６】
（２）別のケースにおいて、２セクタをそれぞれ持った２セルを導入してみましょう。セクタＰ１とＰ２はセル１から、そしてセクタＰ３とＰ４はセル２からである。Ｐ４は全てのセクタの中で一番弱いと仮定する。先行技術のアルゴリズムは１フィンガーをＰ１とＰ２のうちの強い方に割当て別のフィンガーをＰ３に割当てることにより両方のセルをカバーする。Ｐ１とＰ２のうちの弱い方はＰ４よりも強い信号強度で受信されるので、第3のフィンガーはそのセクタに行く。それ故に、Ｐ４はカバーされずに残る。もしＰ４がＳＣＨｓ上を送信する唯一のセクタであれば、モバイルはどのＳＣＨｓも復調しない。
【００２７】
図１はパスリストを作る先行技術のアルゴリズムを図示する。図１に示されているアルゴリズムの第1の部分は移動局のアクティブセット（「Ａｓｅｔ」）を一掃した後サーチャエンジンから得られるパスベクトルを確立する。
【００２８】
サーチャとフィンガーのピーク間の複製を遮へいしながら、アルゴリズムは復調しているフィンガーにより追跡されているパスがまたこのベクトルに含まれることを保証する。いったんこのパスリストがコンパイルされると、フィンガー割当プロセスの次のステップで使用される。
【００２９】
その方法はパスリストをクリアすること（ブロック１２）により始まる（ブロック１０）。通信が確立されている第1のＢＳセクタがサーチプロセスに関して考慮中の第1セクタとして設定される（ブロック１４）。サーチャ素子は考慮中のセクタからの信号の予想到着時間の辺りの時間ウインドウをサーチする（ブロック１６）。考慮中のセクタのサーチから３つの最強の局所最大値が決定される（ブロック１８）。この例において、3以上の最強のものを見つけることは効果がない。３フィンガーだけが割当可能であり、フィンガーが単一のＢＳセクタから4番目に大きい調査パスに割当られる場合はないからである。
【００３０】
しきい値よりも強い信号強度を有する３つの最大のそれぞれがパスリストに加えられる（ブロック２１）。アクティブセットにさらにセクタがあれば（ブロック２２）、そのアクティブセット内の次のセクタが考慮に設定され（ブロック２６）、その方法は考慮中の新たなセクタの辺りの時間ウインドウをサーチし続け（ブロック１６）、上述のようにその方法が進む。もし考慮中のセクタがサーチされるべき最後のセクタであれば、調査リストは完成する（ブロック２２）。
【００３１】
調査パスのセットを達成すると、その方法は考慮中のフィンガーに対応したフィンガーの施錠／非施錠状態を判断する（ブロック３４）。フィンガーが非施錠ならばコントローラはそのフィンガーを割当解除するか、或いはそのフィンガーに「フリー」と記してもよい（ブロック５０）。そのような場合では、調査パスに合う有効データは存在しない。考慮中のフィンガーに対応するアクションが完了し、その方法はさらにフィンガーがあるか判断し続ける（ブロック４６）。もしあるならば、「Ｆ」が次のフィンガーに設定され（ブロック４８）、Ｆが上記で概説されたように施錠状態であるか判断される（ブロック３４）。
【００３２】
考慮中のフィンガーが現在施錠状態であれば（ブロック３４）、その方法はフィンガーの時間オフセットを調査パスリスト中の相似性の情報に合わせようと試みる（ブロック３６）。時間的に０．７５チップ離れて間隔を空けた調査見本の使用に基づき局所最大値がサーチウインドウ内に見つけられる。もしより小さな調査見本解決策が用いられれば、単一の信号パスが１以上の明白なピークを作りそうである。このようなシステムでは、明白なピークはフィンガー割当ての目的で信号局所最大値を作るのに用いられる。一般に、各フィンガーは少なくとも１の調査パスに合う。言い換えれば、ＢＳからのパスが復調されるに十分強ければ、それはサーチャ素子で検出可能である。
【００３３】
時折、サーチャ素子はパスを見失い、それ故調査パスリスト上のフィンガーに対応した調査パスに入れない。そのフィンガーはサーチャ素子よりもより正確に信号レベルとパスの時間オフセットを見積もる。それ故にその方法はフィンガーは正確でそのようなパスが存在すると推測する。それ故にもしフィンガーに対する調査パスエントリがなければ、そのフィンガーに対応した調査パスエントリが作られて（ブロック５２）パスリストに加えられる（ブロック５５）。考慮中のフィンガーに対応するアクションが完了し、その方法は考慮すべきフィンガーがさらにないか判断する（ブロック４６）。割当てるべきフィンガーがさらにあれば（ブロック４６）、「Ｆ」は考慮中の次のフィンガーとして割当てられ（ブロック４８）、その方法は上記で概説されたようにＦが施錠状態かなどを判断し続ける（ブロック３４）。
【００３４】
もし考慮中のフィンガーに対応する調査パスが存在するなら、その方法は考慮中のフィンガーが特定の調査パスに合う最初のフィンガーか判断する（ブロック３８）。考慮中のフィンガーが最初のフィンガーであれば、考慮下のフィンガーに対応するアクションは完了し、その方法は考慮すべきフィンガーがさらにあるか上述の通り判断する（ブロック４６）。
【００３５】
もし考慮中のフィンガーが特定の調査パスと合う最初のフィンガーでないなら、２つのフィンガーが実質的に同じパスを復調している。このシナリオは同時に起こり得る。各フィンガーは当初割当てられた信号を追跡する。同時に時間上２つのマルチパス信号が１のパスかあるいはほとんど同じパスに合体する。ブロック３８はこのような状態を明らかにする。考慮中のフィンガーが特定の調査パスに合う最初のフィンガーでなければ、どちらのフィンガーがより強い信号レベルを有するか判断される（ブロック４０）。考慮中のフィンガーがより強い信号レベルを有するならば、この同じ調査パスに合っているパスを有する前のフィンガーは割当て解除され、フリーと記される（ブロック４２）。考慮中のフィンガーが先のパスよりも弱いならば、考慮中のフィンガーに対応したフィンガーが割当て解除されるか或いはフリーと印される（ブロック４４）。考慮中のフィンガーに対応するアクションが完了する。
【００３６】
まだ考慮されていないフィンガーが存在すれば（ブロック４６）、考慮中の次のフィンガーが選ばれ（ブロック４８）、そのフィンガーに対して処理が繰り返される（ブロック３４等）。考慮下のフィンガーが考慮されるべき最後のフィンガーであれば、セルダイバーシティを保証するフィンガー割当の割当方法が始まる（ブロック５４）。
【００３７】
調査パスのセットを達成し調査パスにフィンガーを合わせると、その方法はセルダイバーシティを用いてフィンガー割当を進める。アルゴリズムのこの部分は図２に示されている。最強の信号レベルを持つ調査パスは考慮下に置かれ「Ｐ」と設定される（ブロック６０）。Ｐを含むセルは「Ｃ」に設定されてＰを含むセクタは「Ｓ」と設定される（ブロック６０）。
【００３８】
図２のアルゴリズムはセルからの最良のパスに割当てられたフィンガーを保持しつつできるだけ多くのセルをカバーすることに焦点を合わせる。アルゴリズムは調査リスト中の最強のパスにフィンガーを割当てることにより続ける。フィンガーが考慮中のセルＣに割当てられれば（ブロック６２）、そしてパスリスト上にさらにパスがあれば（ブロック７４）、調査パスを含む割当てられたフィンガーが全くないセルが見つかるまで（ブロック６２）、その方法はパスリスト上のパスを最強のものから始めて最弱のものへサイクルする（ブロック６２、７４、７０）。考慮中の調査パスが考慮されるべき最後の調査パスであり、フィンガーがセルにすべて割当てられれば（ブロック６２）、パスダイバーシティを成就するフィンガー割当が始まる（ブロックＢ）。
【００３９】
図２はフィンガー割当アルゴリズムの次の部分を示す。アルゴリズムの２番目の部分は上記からパスリストを取り、サーチャにより検出される最強のセルがそれらセルに割り当てられるフィンガーを持つことを確実にする。割当てできるフリー復調フィンガーが全くない限り、アルゴリズムのこの部分がセル間におけるフィンガーの１再割当のみがアルゴリズムを通してサイクル毎になされることを確認する。
【００４０】
図２はさらに、考慮中の調査パスに対応するフィンガーを有するフィンガーが存在せず、どのフィンガーも割当てられていないならば（ブロック６４）、未割当のフィンガーはそのパスに割当てられる（ブロック７２）ことを示している。そしてパスリストにさらにパスがあれば（ブロック７４）、「Ｐ」は考察のためのパスリスト中で次の最強パスとして割当てられ（ブロック７０）てサイクルが続く（ブロック６２）。すべてのフィンガーが割当てられた後（ブロック６４）、その方法は各セルを復調する１以上のフィンガーがないことを保証するプロセスを始める。最弱のフィンガー「Ｆ」（ブロック６５）が最初に確認され、フィンガーを再割当てするかどうか判断する。最弱のフィンガーのセルに割当てられる別のフィンガーがあるならば（ブロック６６）、他のフィンガーが考慮中のパスに再割当てされ（ブロック７６）、接続ブロックＡを通して図１からサイクルが再び始まる。
【００４１】
最弱のフィンガーＦのセルに割当てられた他のフィンガーがなく（ブロック６６）、さらにフィンガーがあるならば（ブロック６９）、「Ｆ」は次の最弱フィンガーとして割当てられ（ブロック６７）、Ｆのセルに割当てられる他のフィンガーがあるかどうか判断され、その他上記の通りである。このような方法で、その方法により各セルがそのセルを復調する単一のフィンガーを持つことが保証される。
【００４２】
割当てるべきフィンガーがこれ以上ないときには（ブロック６９）、最弱のフィンガーがＰよりも少なくとも３ｄＢ小さいか判断される（ブロック６８）。最弱のフィンガーがＰよりも３ｄＢ以上小さいならば、比較のためそのフィンガーに対応するフィンガーが考慮中の調査パスに再割当される（ブロック７６）。この再割当はこのサイクルに関して唯一の再割当であり、サイクルが図１から始まる（ブロックＡ）。割当は特定の調査パスに未割当てのフィンガーの割当を含み、その特定の調査パスはフィンガーリストの他のすべての送信機インデックスと異なる対応送信機インデックスを有する。
【００４３】
ブロック６８で続いて、比較に使用される最弱のフィンガーの信号レベルが考慮中の調査パスの信号レベルよりも少なくとも３ｄＢ弱くないならば、図３で示されるように、アルゴリズムはパスダイバーシティを最適化する最後の部分（ブロックＣ）に進む。
【００４４】
図３に移って、セル間の再割当がアルゴリズムのステップ２において行われていないならば、アルゴリズムの第３部分のみ実施される。この場合では、アルゴリズムのこのステップは第２部でカバーされるセルの最良のマルチパスに対するフィンガー割当てに焦点を合わせる。図３において、パスリスト中で最強のパスは「Ｐ」と設定され、Ｐを含むセルは「Ｃ」と設定され、Ｐを含むセクタは「Ｓ」と設定される（ブロック９８）。セクタダイバーシティを最大化するために、フィンガーがパスＰを復調するように割当てられるか判断される（ブロック１０６）。Ｙｅｓならば、その方法はパスリストにさらにパスがあるかを判断する（ブロック１０４）。Ｐに割当てられたフィンガーがないならば、フリーかあるいは未割当てのフィンガーがあるかを判断する（ブロック１０８）。未割当てあるいはフリーのフィンガーが存在すれば、未割当かフリーのフィンガーがＰに割当てられ（ブロック１０２）、考慮中の調査パスに対応するアクションが完了し、パスリストにさらにパスがあるか判断される（ブロック１０４）。
【００４５】
ブロック１０４から、パスリストにさらなるパスがあれば、プロセスは次の最強の調査パスへ続き、次の最強の調査パスは「Ｐ」として割当てられ、「Ｃ」をＰを含むセルとして割当てる（ブロック１００）。追加の調査パスが存在しないならば、フローは接続ブロックＡを通じて図１に続き、調査パスリストをクリアしサイクルを再度始める（ブロック１２）。
【００４６】
ブロック１０８に戻って、最強のパスがフィンガーを割当てられ、残りのフィンガーがないならば、アルゴリズムは各セルに割当てられた単一のフィンガーがあることを保証する。最弱のフィンガーは「Ｆ」として割当てられる（ブロック１１０）。フィンガーＦがセルＣに割当てられているか判断される（ブロック１１２）。Ｙｅｓであれば、フィンガーＦがＰよりも３ｄＢ以上弱いか判断される。フィンガーＦが３ｄＢ以上Ｐよりも弱いならば、ＦはパスＰに再割当てされる（ブロック１２０）。フィンガーＦが３ｄＢ以上Ｐよりも弱くないならば、サイクルがブロックＡを通して再度始まる。
【００４７】
ブロック１１２に戻って、ＦがＣに割当てられてないならば、Ｆのセルに割当てられた別のフィンガーがあるか判断される（ブロック１２２）。もしなくて、考慮すべきフィンガーがさらにあれば（ブロック１２４）、「Ｆ」は次の最弱のフィンガーとして割当てられ、アルゴリズムはブロック１１２に戻る。Ｆのセルに割当てられた別のフィンガーがあれば（ブロック１２２）、ＦがＰよりも３ｄＢ以上弱いか判断され（ブロック１１８）、アルゴリズムは上記の通り進む。
【００４８】
フィンガーが再割当されれば（ブロック１２０）、その再割当はこのサイクルに関して唯一の再割当であり、フローは図１の新たなサイクルの始めに接続ブロックＡを通じて続く。割当は特定の調査パスに未割当てのフィンガーの割当てを含み、その特定の調査パスはフィンガーリストの他のすべての送信機インデックスと異なる対応送信機インデックスを有する。フィンガーはエネルギーパスからはずされたときに開錠して復調しないので、現在のアルゴリズムの第２部と第３部の両方は再割当の全数をラン当り１に制限する。
【００４９】
【発明が解決しようとする課題】
ソフトハンドオフにおける補足的チャネルを失いかねないという問題に対処するために、ここで開示された本発明が提案される。本発明は、少なくとも１のフィンガーが、もし存在すれば、補足的チャネル上を送信しているセルに割当てられることを保証する。もし１またはそれ以上のフィンガーがすでに補足的チャネルを復調しているならば、フィンガー割当アルゴリズムは通常に進む。本発明は、人工的なバイアスを補足的チャネル上を送信する基地局からの受信パイロット信号に導入することによって、図１に示された以上に改善されたフィンガー割当アルゴリズムを提供する。
【００５０】
【課題を解決するための手段】
本発明は無線通信システムにおけるフィンガーを割当てる方法からなり、無線通信システムは、パスリストをクリアし、セクタのアクティブセットから考慮に関するセクタを選び、考慮のためのセクタの辺りにサーチャーウインドウを確立し、「ｎ」まで或いはしきい値よりも強い局所最大値の既定値まで判断することからなる。考慮中のセクタが補足的チャネルを送信しているならば、サーチャウインドウの受信信号推定は既定値で人工的にバイアスされ、最大値がパスリストに追加される。次にすべてのアクティブセットセクタが考慮されるまでアルゴリズムを作るパスリストは次のセクタへ続き、このフィンガー割当サイクルに関するパスリストが作られる。受信信号推定は信号強度値か或いは受信帯域幅におけるＰＮチップピリオッド(PN chip period)（Ｅｃ）を超えて総電力スペクトラム密度(total power spectral density)（Ｉｏ）に集約されたパイロットエネルギーの割合（Ｅｃ／Ｉｏ）であってもよい。バイアスするのに用いられる既定値は一定でも、可動でも、基地局が送信している補足的チャネルの数に比例してもよい。
【００５１】
次に、アルゴリズムを作るパスリストはサーチャウインドウとフィンガーピーク間の複製パスを遮断する。アルゴリズムのこの部分は、考慮のためのフィンガーを選ぶことと、そのフィンガーが現在施錠状態にないならば、フィンガーがそのパスから離れているので、そのパスからそのフィンガーを割当て解除することを具備する。フィンガーが現在施錠状態にあるならば、その方法はパスリストがそのフィンガーに対応するパスを含むか判断することを具備する。典型的に、考慮のための選ばれたフィンガーの３／４チップ内にあるパスリストからのパスは、この値は変化し得るけれども、そのフィンガーに「対応する」と考えられる。パスリストが考慮中のフィンガーの３／４チップ以内にパスを含まないならば、考慮中のフィンガーのパスと等しい強度のパスが作られ、考慮のためのフィンガーが補足的チャネルを復調しているか判断される。
【００５２】
考慮中のフィンガーが補足的チャネルを復調しているならば、その方法はそのフィンガーに対応するパスを調査リストに加えるか、或いは考慮中の既定値でバイアスされたフィンガーのパスに匹敵するパスをパスリストに加えることを具備する。考慮中のフィンガーが補足的チャネルを復調していないならば、同等のパスはバイアスせずにパスリストに加えられる。考慮のためのフィンガーがさらにあるならば、次のフィンガーが選ばれて、サイクルはそのフィンガーが現在施錠状態かを判断することによって再度始まる。パスリストが作られて遮断が成された後に、その方法はパスリスト中のパスにフィンガーを割当てるフィンガー割当アルゴリズムを実行することを具備し、そこでは補足的チャネルを有するパスリスト中のパスはバイアスされる。
【００５３】
本発明はさらに、無線通信システムを具備し、無線通信システムは移動局と少なくとも１の基地局と制御システムを具備する。制御システムは少なくとも１の基地局から送信されたパスのリストを作る。制御システムはパスが補足的チャネルを送信しているセクタからかどうかに従って、パスリスト上に入れられたパスをバイアスすることによってパスリストを作る。バイアス値は一定でも、変数でも、或いは基地局から送信された補足的チャネルの数に比例してもよい。例えば、基地局が７つの補足的チャネル上のデータを移動局に送信しているならば、フィンガー割当アルゴリズムを実行する前に、基地局からのサーチャＥｃ／Ｉｏ推定は７（８．５ｄＢ）倍されて、その値がパスリストに挿入される。制御システムはさらに、パスリストが考慮中のフィンガーの３／４チップ以内の位置を有するパスを含まないならば、考慮中のフィンガーのパスと等しい強度の同等パスを作る。フィンガーが補足的チャネルを復調しているならば、既定値でバイアスされた同等パスはパスリストに加えられ、フィンガーが補足的チャネルを復調していないならば、制御システムは同等パスをバイアスなしにパスリストに加える。アルゴリズムを動作する制御システムとフローチャートで図示された方法は詳細には示されていない。そのような制御システムはＭＳ内に配備される。ここで制御システムで開示されクレームされた方法とアルゴリズムの実行は当業者によって理解されるであろう。
【００５４】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴、目的、そして利点は、図面に関連して以下の詳細な記載からさらに明らかになろう。
【００５５】
図４と図５は本発明の好ましい実施例を示している。方法は調査パスのリストをクリアすることにより（ブロック１２）始まる（ブロック１０）。通信が確立されている第一のＢＳセクタがサーチプロセスに関する考慮中の第１のセクタとして設定される（ブロック１４）。サーチャ素子は、考慮中のセクタからの信号の予想到着時間辺りの時間ウインドウをサーチする（ブロック１６）。考慮中のセクタのサーチから３つの最強局所最大値が決定される（ブロック１８）。３より大きいか或いは小さい数が局所最大値を選ぶのに用いられ得ることが意図される。
【００５６】
次に、局所最大値を送信しているセクタが補足的チャネル上を送信しているか判断される（ブロック１９）。セクタが補足的チャネル上を送信しているならば、その基地局からの受信エネルギー信号推定は一定の値ｍ（ｄＢ）でバイアスされる。値ｍ（ｄＢ）はまた基地局によって送信される補足的チャネルの数に比例してもよいし、他のファクタに基づいて可変でもよい。「ｍ」が基地局によって送信される補足的チャネルの数に比例するときの例として、基地局が７つの補足的チャネル上のデータを送信しているならば、その基地局からのサーチャＥｃ／Ｉｏ推定は７（８．５ｄＢ）倍される。Ｅｃ／Ｉｏは、ＰＮチップピリオッド(chip period)（Ｅｃ）を超えて集約されたパイロットエネルギーと受信帯域幅における総電力スペクトル密度(total power spectral density)(Ｉｏ)の間のｄＢでの割合である。
【００５７】
しきい値よりも強い信号強度をもつ３つの最大値のそれぞれと「ｍ」でバイアスされたそれらが調査パスに加えられる（ブロック２１）。アクティブセット内にさらにセクタがあれば（ブロック２２）、アクティブセット内の次のセクタが考慮のために設定され（ブロック２６）、方法は考慮中の新たなセクタ辺りの時間ウインドウをサーチし続けて（ブロック１６）、方法は上述の通り進む。考慮中のセクタがサーチされるべき最後のセクタであれば、調査リストは完了する（ブロック２２）。
【００５８】
調査パスのセットを達成した後に、方法は考慮中のフィンガーに対応するフィンガーの施錠／非施錠状態がチェックされるか判断する（ブロック３４）。そのフィンガーが非施錠であれば、コントローラはそのフィンガーを割当てから解除するか或いはそのフィンガーを「フリー」と印す（ブロック５０）。このような場合では、調査パスに合う有効なデータは存在しない。考慮中のフィンガーに対応するアクションが完了して、方法はさらにフィンガーがあるか判断し続ける（ブロック４６）。Ｙｅｓであれば、「Ｆ」は次のフィンガーとして設定され（ブロック４８）て、Ｆが上記で概説されたように施錠状態にあるか判断される（ブロック３４）。
【００５９】
考慮中のフィンガーが現在施錠状態であれば（ブロック３４）、方法はそのフィンガーのタイムオフセットを調査パスのリスト内の相似性の情報に合わせようと試みる。（ブロック３６）。局所最大値が時間的に０．７５チップ離れて間隔を開けられた調査見本の使用に基づいてサーチウインドウ内で見つけられる。さらに小さい調査見本分析(survey sample resolution)が使用されれば、単一の信号パスは１以上の明白なピークを作りそうである。このようなシステムでは、明白なピークはフィンガー割当の目的ために単一の局所最大値を作るのに使用される。一般に、各フィンガーは少なくとも１の調査パスに合う。言い換えれば、ＢＳからのパスは復調されるに十分強いので、サーチャ素子で検出され得る。
【００６０】
時折、サーチャ素子はパスを見失い、それゆえ調査パスリスト上のフィンガーに対応した調査パスに入れない。フィンガーはサーチャ素子よりも正確にパスの信号レベルと時間オフセットを見積もる。それ故に方法はフィンガーは正確であり、そのようなパスが存在すると仮定する。それ故にフィンガーに関して調査パスエントリーがないならば、そのフィンガーに対応する調査パスエントリーが作られる（ブロック５２）。次に、フィンガーＦが補足的チャネルを復調しているか判断される（ブロック５３）。Ｙｅｓであれば、作られた同等パスが値ｍ（ｄＢ）でバイアスされ（ブロック５４）、この値ｍは上述の通り、一定でも、変数でも、或いは基地局や基地局セクタが送信する補足的チャネルの数に対して比例してもよい。バイアスされた同等パスはパスリストに加えられる（ブロック５４）。Ｆが補足的チャネルを復調していないならば（ブロック５３）、同等パスは導入されたバイアスなしにパスリストに加えられる（ブロック５５）。考慮中のフィンガーに対応するアクションが完了し、方法は考慮のためフィンガーがさらにあるか判断する（ブロック４６）。割当てるべきフィンガーがさらにあれば（ブロック４６）、「Ｆ」が次のフィンガーとして割当てられて（ブロック４８）、方法は上記で概略したようにＦが施錠状態か判断し続ける（ブロック３４）。
【００６１】
考慮中のフィンガーに対応する調査パスが存在すれば、方法は考慮中のフィンガーが特定の調査パスに合う最初のフィンガーか判断する（ブロック３８）。考慮中のフィンガーが最初であれば、考慮中のフィンガーに対応するアクションが完了し、方法は上記の通り考慮のためのフィンガーがさらにあるか判断する（ブロック４６）。
【００６２】
考慮中のフィンガーが特定の調査パスに合う最初のフィンガーでなければ、２つのフィンガーが実質的に同じパスを復調している。このシナリオは同時に起こり得る。各フィンガーが当初割当てられた信号を追跡する。一般に時間上の２つのマルチパス信号は１のパスに或いはほとんど同じパスに合体する。ブロック３８はこのような状況を明らかにする。考慮中のフィンガーが特定の調査パスに合う最初のフィンガーでないならば、どのフィンガーがより強い信号レベルを有するか判断される（ブロック４０）。考慮中のフィンガーがより強い信号レベルを有するならば、この同じ調査パスに合うパスを有する前のフィンガーは割当て解除されるかフリーと印される（ブロック４２）。考慮中のフィンガーが前のパスよりも弱ければ、考慮中のフィンガーに対応するフィンガーが割当て解除されるかフリーと印される（ブロック４４）。考慮中のフィンガーに対応するアクションが完了する。
【００６３】
まだ考慮されていないフィンガーが存在すれば（ブロック４６）、考慮中の次のフィンガーが選ばれ（ブロック４８）て、そのフィンガーに対してプロセスが繰り返される（ブロック３４等）。考慮中のフィンガーが考慮されるべき最後のフィンガーであれば、セルダイバーシティを保証するフィンガー割当を割当てる方法が始まる（ブロックＢ）。
【００６４】
上述のパスリスト作成アルゴリズムに対する変形は補足的チャネル上を送信している基地局に向けてフィンガーをバイアスし、フィンガー割当アルゴリズムが通常の方法で実行されるようにする。
【００６５】
ここで開示されたバイアス技術がフィンガー割当アルゴリズムをどれほど改善するかのいくつかの例が続く。
【００６６】
ここで開示されたフィンガー割当アルゴリズム（ＦＡＡ）はＩＳ−９５Ｂ高データレート呼(High Data Rate calls)にさらに適している。音声呼を扱うアルゴリズムが改善される多くの地域がある。まず、重要な問題は電力制御（ＰＣ）である。すべてのＭＳＭ２．３＋は割当できる４つの復調フィンガーを有し、セルを分離するが、複合ブロックは３つの分離した電力制御（ＰＣ）サブチャネルのみ扱うことができる。それで４方向ソフトハンドオフの場合には、フィンガーの一つからのＰＣ命令は無視される。或いは、無視されたフィンガーは移動局へのＰＣ命令を送信しているセルのみを復調するかもしれない。それ故に、４方向ソフトハンドオフが生じないことを確認するために予防措置をＳ／Ｗレベルでとる必要がある。それを行う１方法は最弱のフィンガーを無効のセルに割当てることである。これは他のすべてのセルが命令を送信する場合における受信ＰＣupsと同等である。このフィンガーが最弱のセル上のどこかにあれば、これば理不尽な解決策であり逆方向リンク(Reverse Link)を不釣合いににする。別の方法はフィンガーが復調するセルの数を数え続けることである。一旦３つの最強のセルがカバーされれば、４番目のフィンガーは既にカバーされたセルの一つのマルチパスの復調に利用できる。平均でリンクの包括的なＥ_ｂ／Ｎ_ｔを増加させるので後者の解決策が好ましい。このカウントを配置し聞くべき候補セルの数を限定するのに好ましい場所はパスリストを集める後である。こうして後処理がそのリスト上で達成され、最弱のセルからパスを取り除きそのセルに割当てられたどのフィンガーも割当解除する。あるヒステリシスが復調フィンガーが２セル間で行ったり来たりする事態を避けるためにここで実行される必要がある。
【００６７】
図６は図４と図５のアルゴリズムに従ってパスリストが作成された後に実行されるフィンガー割当アルゴリズムを示す。まず、フィンガー割当アルゴリズムが、ｍ＝Ｍ１をパスリストを組み立てる際のバイアス値として実行される（ブロック１３０）。値「ｍ」は補足的チャネル上を送信するセクタの強度示数(strength readings)に関して使用されるバイアスである。次に、フィンガー割当アルゴリズムは、基礎的チャネル（「ＦＣＨ」）に関する最小しきい値（thresh1）に合うフィンガー割当を選び、その値に合えば、補足的チャネルに関して混合されたＥｃ／Ｉｏ或いはＥｂ／Ｎｔを最大化するフィンガー割当を選ぶ（ブロック１３６）。
【００６８】
値thresh1はＦＣＨ（Ｅｃ／ＩｏまたはＥｂ／Ｎｔにおける）に関する最小しきい値に対応し、最低品質を保証する。次にパスリストを組み立てるときにｍ＝Ｍ２でフィンガー割当アルゴリズムが実行される（ブロック１３２）。そしてブロック１３６に関して上述のようにフィンガー割当が再度実行される。フィンガー割当アルゴリズムはパスリスト組み立てに関してｍ＝Ｍｎで実行されるまで「ｎ」回実行され（ブロック１３４）、フィンガーが本発明におけるバイアスで作成されたパスリストに従って再び割当てられる。Ｍｉ（Ｍ１、Ｍ２、---Ｍｎ）の値は定数でも、変数でも、或いはセクタが送信する補足的チャネルの数のようなある値に対して比例してもよい。
【００６９】
図７は基地局Ａ１３８、基地局Ｂ１４０、基地局Ｃ１４２と基地局Ｄ１４４からなる無線通信システムを示す。移動局１４６は制御システム１４８を有する回路構成を含む。移動局１４６の制御システム１４８はパスリストを作成しそのパスリストを用いてフィンガー割当アルゴリズムを実行する。制御システム１４８は１またはそれ以上の基地局と関連したセクタに関してパスリストを作成し、パスが補足的チャネルを送信しているセクタからかどうかによってパスリスト上に入れられたパスをバイアスする。制御システム１４８はまたセクタが補足的チャネル上を送信しているかどうかを判断して、セクタが補足的チャネル上を送信しているならば、制御システム１４８はそのパスに関する既定値で信号をバイアスする。制御システム１４８はさらに、パスリストが考慮中のフィンガーに関連したパスを含まないならば、考慮中のフィンガーに関連すべきパスを作り、考慮中のフィンガーが補足的チャネルを復調しているならば、制御システム１４８は既定値でその関連したパスをバイアスし、考慮中のフィンガーが補足的チャネルを復調していないならば、制御システム１４８はその関連したパスをパスリストに加える。
【００７０】
当業者は、ここで開示されクレームされた通信システムの機能を実行するために、制御システム１４８を作るのに使用される必要なコンポーネントを理解するであろう。
【００７１】
電力制御に関して、移動局が複数のセルにより制御されているときに他のセルの干渉に関するヴィテタルビ（Viterbi）の研究の結果は本発明の利益を理解するのに有用である。「セルラ電力制御ＣＤＭＡにおける他のセル干渉」アジ ヴィテルビ(Aj Viterbi)、アム ヴィテルビ(AM Viterbi)、とイ エザビ(E. Ezhavi)、ＩＥＥＥ 通信会報、４２巻、１９９４年４月。その論文は、移動局によって生成される他のセル干渉の圧延率における相対的な改善は、それが２つの代わりに３つの最強セルによって制御された電力であれば、ほとんどないと結論付けている。ヴィテルビの研究の結果は表１にて表されている。
【００７２】
【表１】

表１：相対的他のセル干渉ファクタ対最強電力制御セル数。伝搬減衰ファクタは４。
【００７３】
これらの発見は、ある数の最強セルをカバーすれば、セルダイバーシティに向けた無限のバイアスはフィンガーを割当てるときには必要ではないことを示唆している。正しいマルチパス環境が与えられれば、３つのフィンガーが２つのセルに割当てられたときで３番目のセルが存在するときは、第１か或いは第２のフィンガーと同じセルに割当られた第３のフィンガーに関してセルのＥ_ｂ／Ｎ_ｔが改善されることがシミュレーションを通して示され得る。
【００７４】
ＩＳ−９５Ｂの迎合的ネットワークとより高いデータレート呼の利益を利用するために、本発明者はＦＡＡを使用してその論理の中で移動局に割当られたワルシュ（Walsh）の数を熟考するよう提言している。これを行う一方法は、一定数或いは基地局が送信した補足的チャネル（ＳＣＨｓ）の数に対して比例する数で基地局の受信信号エネルギー推定をバイアスすることである。例えば、基地局がモバイルに７ＳＣＨｓ上でデータを送信するならば、フィンガー割当アルゴリズム前にパスリストに値を入れながら、基地局からのサーチＥｃ／Ｉｏ推定を７（８．５ｄＢ）倍する。フィンガーが補足的チャネルを送信する基地局に向けてバイアスされるのを除いてフィンガー割当アルゴリズムは実行される。
【００７５】
このアルゴリズム変化の利益は次で図示される。まず、移動局は２セクタを有する２方向ソフトハンドオフにあると仮定する。この非常に一般的な状況下、移動局はそれ自身が２つのセルによって電力制御されているのに気づき、その２つのセルの１つ或いは両方のセルがＳＣＨｓ上で移動局に送信する。表２はその結果を図示する。
【００７６】
【表２】

表２ ２方向ハンドオフの構成
先行技術のアルゴリズムを用いて、次の品質測定基準が得られる。
【００７７】
【表３】

表３ 先行技術のアルゴリズムを用いた結果
その結果で図示されているように、２つのセクタ（Ｐ２）の弱い方のみが移動局にＳＣＨｓ上で送信すれば、相対的に、ＳＣＨｓの＜Ｅｂ／Ｎ_ｔ＞は基礎的チャネルＦＣＨの＜Ｅｂ／Ｎ_ｔ＞よりもずっと低い。
【００７８】
本発明のバイアス技術によれば、聴感補正ファクタで特定のパイロットのサーチャによって測定されるエネルギーを測ることによりシステムが改善する。シミュレーションの結果に関し、セクタがＳＣＨｓ上を送信していれば、その受信されたＥｃ／Ｉｏは５ｄＢでバイアスされる。表４はＳＣＨｓを５ｄＢでバイアスした結果である。
【００７９】
【表４】

表４ 本発明のアルゴリズムによる結果
聴感補正ファクタを用いれば、基地局の中で弱いものがＳＣＨｓ上を唯一送信している基地局であれば、ＳＣＨ＜Ｅ_ｂ／Ｎ_ｔ＞が約１ｄＢ改善することがわかる。本発明の効果の１つは、両方の基地局が補足的チャネルを送信していれば、再割当数がわずかに増加したのみで、修正されたアルゴリズムは先行技術のアルゴリズムと同様に作用することである。それ故に、特定の基地局が唯一補足的チャネルを送信している基地局であるから、その基地局に向けたパスリスト中のパスをバイアスする必要がないとき、本発明のアルゴリズムは再割当数においてわずかな増加を示すのみであり、また先行技術の有利な点と目的を維持する。また、新たなアルゴリズムがすべてのケースで用いられるときに、本発明のアルゴリズムを用いることによりＦＣＨ＜Ｅ_ｂ／Ｎ_ｔ＞がわずかに落ちるのみである。
【００８０】
次に、ＭＳが４つのセクタをもつ２方向ハンドオフにあると仮定する。この場合、ＭＳのアクティブセットには２つのセルがある。各セルから、２セクタ、合計４セクタあると仮定する。次の構成がシュミレーション結果を得るのに使用された。５ｄＢの同じ聴感補正ファクタが修正されたアルゴリズムで使用される。このシュミレーションの結果が表５に示されている。
【００８１】
【表５】

表５ 本発明による２方向ハンドオフの構成
先行技術のアルゴリズムの結果（表６）と本発明のアルゴリズムの結果（表７）の比較が以下記載されている。
【００８２】
【表６】

表６ 先行技術のアルゴリズムの結果
【表７】

表７ 本発明のアルゴリズムの結果
このハンドオフのシナリオは２つのアルゴリズム間で性能において最も劇的な差異を創造する。明白に、本発明のアルゴリズムは、ＳＣＨと実行＜Ｅ_ｂ／Ｎ_ｔ＞の点であるシナリオでは２から３ｄＢ獲得し、ずっと良く機能している。また、先行技術のアルゴリズムがＳＣＨｓをもつセクタをカバーしなかった場合の数もここでは非常に減少している。両方のセルがいつも復調されるので、変化をもつＰＣに関してヒットはない。そして、最終的に、本発明のアルゴリズムのフィンガー再割当の数は、先行技術のアルゴリズムのフィンガー再割当の数を追い、多くの場合ずっと良い。
【００８３】
次に、ＭＳが３つのセクタをもつ２方向ソフトハンドオフにあると仮定する。このシナリオでは、移動局のアクティブセットに３つのパイロットがある。それらの２つは同じセルに属する。本発明によると同じアルゴリズムが５ｄＢである振幅ファクタに適用される。そのシュミレーションからのデータが表８、９、１０の通りである。表８はこのシュミレーションで使用されるパラメータと構成を示す。表９は先行技術のアルゴリズムの結果であり、表１０は本発明のバイアスアルゴリズムの結果を表にしている。
【００８４】
【表８】

表８ シュミレーションの構成
【表９】

表９ 先行技術のアルゴリズムの結果
【表１０】

表１０ 本発明のアルゴリズムの結果
上記結果から、本発明のアルゴリズムがＦＣＨの＜Ｅ_ｂ／Ｎ_ｔ＞のごくわずかな犠牲のもとＳＣＨと実行＜Ｅ_ｂ／Ｎ_ｔ＞に関してより良い解決策を提供することがわかる。再割当の総数が再び先行技術と比較できる。ＳＣＨｓを支持するＰ１と共に、Ｐ１に割当てられたフィンガーなしにＦＡＡを通じた繰返しのパーセンテージが劇的に減少している。
【００８５】
これらの例は先行技術よりも非常に良く機能する本発明のアルゴリズムの有利な点を図示している。この修正は先行技術のアルゴリズムより優位に実行される。重要な利益は、音声呼のみを通信するときに、本発明のアルゴリズムが先行技術と同じ利益を保持することである。移動局のＡｓｅｔにある全てのセクタがＳＣＨｓ上を送信するならば同じことがあてはまる。
【００８６】
ここで開示されているようにＨＤＲ呼のアルゴリズムは次のルールで残される。そのアルゴリズムは（１）３つまでのセルをカバーしようとし、（２）フィンガー再割当数を最小に維持して、（３）ＦＣＨ＜Ｅ_ｂ／Ｎ_ｔ＞ではなく呼の実効＜Ｅ_ｂ／Ｎ_ｔ＞を最大にしようとする。第３の利益は聴感補正ファクタをＳＣＨｓを運ぶセクタに導入することで満たされる。
【００８７】
聴感補正ファクタは以前述べたように移動局が受信するＳＣＨｓの数に依存し得る。例えば、移動局に供する唯一のＳＣＨがあれば、バイアスは５から３ｄＢに減じられる。この場合は現在のアルゴリズムよりも実効＜Ｅ_ｂ／Ｎ_ｔ＞の観点で良い結果を産み出すが、しかしあるシナリオでは、バイアスはＦＡＳがフィンガーをＳＣＨｓを有するセクタに割当てない多くの場合を駆動するほど十分ではない。
【００８８】
また上記で見出されたことに基づき、次のアルゴリズムがフィンガー割当アルゴリズムの修正として提案される。（１）フィンガー割当アルゴリズムを実行しＦＣＨ Ｅｂ／ＮｔまたはＥｃ／Ｉｏを計算する、（２）Ｅｃ／Ｉｏがしきい値より小さいならばステップ３に進み、そうでないならば終了する、（３）ＳＣＨｓをもつセクタにバイアスを導入し、フィンガー割当アルゴリズムを実行しフィンガーを割当て、ＦＣＨ Ｅｂ／ＮｔまたはＥｃ／Ｉｏを計算する、（４）ＦＣＨ Ｅｃ／Ｉｏがしきい値より小さいならばステップ１でのようにフィンガーを割当てて終了し、そうでないならば（５）に進む、（５）ステップ３のフィンガー割当を実行し終了する。
【００８９】
ここで示された例から、ステップ１と２、とＦＣＨ Ｅｃ／Ｉｏしきい値は不要のようにみえるかもしれない。しかし、呼を失えば、ここで開示されたアルゴリズムを有するフィンガー割当がＦＣＨ Ｅｃ／Ｉｏを徹底的に減少させるある範囲のシナリオがある。それ故に、ステップ１と２と、しきい値がこの可能性のある困難を克服するために加えられる。
【００９０】
ここで開示されている発明は先行技術のアルゴリズムがＨＤＲ使用に不適当であることを説明している。本発明は最も価値のある特性をなお保持する先行技術を修正する方法、再割当数を限定しできるだけ多くのセルをカバーすることを提供する。ＳＣＨｓをもつセクタに聴感補正ファクタを用いることにより、ＦＣＨ ＜Ｅ_ｂ／Ｎ_ｔ＞におけるわずかな減少のみで実効＜Ｅ_ｂ／Ｎ_ｔ＞が相当改善され得ることもまた示した。
【００９１】
本発明の範囲は、示された例によるよりもむしろ、添付クレームとその法的な均等物により決定されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 フィンガーをパスに合わせる先行技術のフィンガー割当アルゴリズムの図である。
【図２】 セルダイバーシティを最大化する先行技術のフィンガー割当アルゴリズムの図である。
【図３】 パスダイバーシティを最大化する先行技術のフィンガー割当の図である。
【図４】 本発明を示し、バイアスがフィンガーをパスに合わせるアルゴリズムに導入されている。
【図５】 本発明を示し、バイアスがフィンガーをパスに合わせるアルゴリズムに導入されている。
【図６】 フィンガー割当アルゴリズムの各繰り返しでパスリスト中のパスをバイアスすることを示す。
【図７】 無線通信システムと制御システムを示す。
【符号の説明】
１３８…基地局Ａ
１４０…基地局Ｂ
１４２…基地局Ｃ
１４４…基地局Ｄ
１４６…移動局
１４８…制御システム

Claims (35)

1. 無線通信システムにおいて、パスリストを作成する方法、該方法は、考慮のための基地局セクタを選び、該セクタから信号を受信し、パスを該パスリストに加えることを具備し、
   該方法は、該セクタが補足的チャネルを送信しているならば、受信信号をバイアスし、該バイアスされた受信信号を該パスリストに加えることを特徴とする。
2. 考慮のための基地局セクタを選ぶ前にパスリストをクリアすることをさらに具備する請求項１の方法。
3. サーチャウインドウに考慮のための該セクタの辺りをサーチするよう命令することをさらに具備する請求項２の方法。
4. しきい値より強い該セクタからの局所最大値の既定数を見つけることをさらに具備する請求項３の方法。
5. 該セクタが補足的チャネル上を送信していないならば、バイアスなしに該受信信号を該パスリストに加えることをさらに具備する請求項１の方法。
6. 該バイアスされた或いは該バイアスされてない受信信号をパスリストに加えた後、考慮されるべきアクティブセット内にさらにセクタがあれば、アクティブセット内の次のセクタを選ぶことをさらに具備する請求項５の方法。
7. 請求項１の方法であって、受信信号をバイアスすることは、定数でバイアスすることをさらに具備する方法。
8. 請求項１の方法であって、受信信号をバイアスすることは、変数でバイアスすることを具備する方法。
9. 請求項１の方法であって、受信信号をバイアスすることは、該セクタが送信する補足的チャネルの数に比例した値を用いてバイアスすることを具備する方法。
10. 無線通信システムにおいて、パスリストを作成する方法、該方法は、
    考慮のための基地局セクタを選び、
    該セクタから信号を受信し、
    考慮される各セクタに関するパスのパスリストを作成することを具備し、
    該方法は、
    該セクタが補足的チャネルを送信しているならば、受信信号をバイアスし、該バイアスされた受信信号推定を該パスリストに加え、
    考慮のためのフィンガーを選び、
    パスリストが該選ばれたフィンガーに対応するパスを含まないならば、該選ばれたフィンガーに対応するパスとして、該選ばれたフィンガーのパスに等しい強度の同等パスを作成して、該選ばれたフィンガーが補足的チャネルを復調しているかを判断し、
    該選ばれたフィンガーが補足的チャネルを復調しているならば、該同等パスをバイアスし、該バイアスされた同等パスを該パスリストに加えることを具備することを特徴とする。
11. 該選ばれたフィンガーが補足的チャネルを復調していないならば、同等のパスをバイアスなしにパスリストに加え、
    該同等のパスをパスリストにバイアスあり又はバイアスなしで加えた後に考慮のためのフィンガーがさらにあれば、考慮のために次のフィンガーを選ぶことをさらに具備する請求項１０の方法。
12. 請求項１０の方法であって、該受信信号をバイアスすることと該同等パスをバイアスすることは、一定値を用いて行われる方法。
13. 請求項１０の方法であって、該受信信号をバイアスすることと該同等パスをバイアスすることは、変数値を用いて行われる方法。
14. 請求項１０の方法であって、該受信信号をバイアスすることと該同等パスをバイアスすることは、該基地局セクタが送信している補足的チャネルの数に比例した値を用いて行われる方法。
15. 考慮のための基地局セクタを選ぶ前にパスリストをクリアし、
    考慮のための該基地局セクタの辺りにサーチャウインドウを確立し、
    しきい値よりも強い局所最大値の既定数まで判断することをさらに具備する請求項１０の方法。
16. 補足的チャネル上を送信するセクタに関する受信信号をバイアスした後に、局所最大値の既定数をパスリストに加え、
    考慮されるべきアクティブセット内にさらにセクタがあれば、アクティブセットから考慮のための次のセクタを選ぶことをさらに具備する請求項１５の方法。
17. 該選ばれたフィンガーが現在施錠されていれば、該選ばれたフィンガーをその関連するパスから割当解除し、
    該選ばれたフィンガーが現在施錠されていれば、パスリストが該選ばれたフィンガーに対応するパスを含むか判断し、
    考慮中のフィンガーが補足的チャネルを復調していないならば、同等パスをパスリストにバイアスなしで加え、
    該同等パスまたは該バイアスされた同等パスを該パスリストに加えた後に、考慮のためのフィンガーがさらにあれば、考慮のための次のフィンガーを選ぶことをさらに具備する請求項１６の方法。
18. フィンガーをパスに割当てる方法、該方法は、
    考慮のための基地局セクタを選び、該セクタから信号を受信することを具備し、
    該方法は、
    該セクタが補足的チャネルを送信しているならば、受信信号をバイアスし、該バイアスされた受信信号を該パスリストに加え、
    考慮のためのフィンガーを選び、
    パスリストが該選ばれたフィンガーに対応するパスを含まないならば、該選ばれたフィンガーに対応するパスとして、該選ばれたフィンガーのパスに等しい強度の同等パスを作成して、該選ばれたフィンガーが補足的チャネルを復調しているか判断し、
    該選ばれたフィンガーが補足的チャネルを復調しているならば、該同等パスをバイアスし、該バイアスされた同等パスを該パスリストに加え、
    フィンガー割当アルゴリズムを実行してパスリスト中のパスにフィンガーを割当てることを具備し、
    該パスリストにおいては補足的チャネルを有するパスリスト中のパスがバイアスされていることを特徴とする。
19. 請求項１８の方法であって、該受信信号をバイアスすることと該同等パスをバイアスすることは、一定値を用いて行われる方法。
20. 請求項１８の方法であって、該受信信号をバイアスすることと該同等パスをバイアスすることは、変数値を用いて行われる方法。
21. 請求項１８の方法であって、該受信信号をバイアスすることと該同等パスをバイアスすることは、該基地局セクタが送信している補足的チャネルの数に比例する値を用いて行われる方法。
22. 請求項１８の方法であって、該フィンガー割当アルゴリズムを実行することは、セルダイバーシティプライオリティを有するフィンガーを割当てて、次にパスダイバーシティプライオリティを有するフィンガーを割当てることを具備する方法。
23. 考慮のためのセクタを選ぶ前にパスリストをクリアし、
    考慮のための該セクタの辺りにサーチャウインドウを確立し、
    しきい値よりも強い局所最大値の既定数まで判断し、
    該最大値を該パスリストに加え、
    該最大値を該パスリストに加えた後に考慮すべきアクティブセット内にさらにセクタがあれば、考慮のための次のセクタを選び、
    該選ばれたフィンガーが現在施錠されていないならば、該選ばれたフィンガーをそのパスから割当解除し、
    該選ばれたフィンガーが現在施錠されているならば、パスリストが該選ばれたフィンガーに関連するパスを含むか判断し、
    該選ばれたフィンガーが補足的チャネルを復調していないならば、該同等パスをパスリストにバイアスなしで加え、
    考慮のためのフィンガーがさらにあれば、考慮のための次のフィンガーを選ぶことをさらに具備する請求項１８の方法。
24. フィンガーを割当てる方法、該方法は、順方向チャネル信号強度を判断し、考慮される基地局セクタ毎にパスリストを作成し、フィンガーを該パスリスト上のパスに割当てることを具備し、
    該方法は、該順方向チャネル信号強度判断が第一のしきい値よりも小さければ、バイアスを補足的チャネルを送信しているセクタに導入し、該バイアスされたセクタを用いてパスリストを作成し、
    フィンガーをパスリスト中のパスに割当て、
    セクタ順方向チャネル信号強度が第二のしきい値よりも小さければ、フィンガーを該セクタに割当てることを具備することを特徴とする。
25. 請求項２４の方法であって、順方向チャネル信号強度を判断することは、ＰＮチップ期間をこえて集積されたパイロットエネルギーと受信した帯域幅における総電力スペクトル密度との間の割合を判断することを具備する方法。
26. 無線通信システムにおけるフィンガーを割当てる方法、該方法は、しきい値よりも強い順方向チャネル信号のパスリストを作成し、パスリスト上のパスにフィンガーを割当てることを具備し、
    該方法は、補足的チャネルを支持するセクタからの順方向チャネル信号の強度を既定値でバイアスすることと、
    補足的チャネルの複合Ｅｃ／ＩｏまたはＥｂ／Ｎｔを最大にするためフィンガーをパスリスト中のパスに割当てることによって、パスリストを作成することを具備することを特徴とする。
27. 請求項２６の方法であって、順方向チャネルの強度をバイアスすることは、フィンガー割当方法の繰返し数に基づいた既定値を用いることを具備する方法。
28. 請求項２６の方法であって、順方向チャネルの強度をバイアスすることは、基地局が送信する補足的チャネルの数に比例する既定値を用いることを具備する方法。
29. 請求項２６の方法であって、順方向チャネルの強度をバイアスすることは、フィンガー割当アルゴリズムの各繰返しに対して一定の値である既定値を用いることを具備する方法。
30. 請求項２６の方法であって、より強いしきい値である順方向チャネル信号のセットを選ぶことは、通信の最低品質を保証するために基礎的チャネルの最小しきい値であるしきい値を用いることを具備する方法。
31. 請求項２６の方法であって、順方向チャネル信号の強度をバイアスすることは、基地局の受信信号エネルギー推定をバイアスすることを具備する方法。
32. 基礎的チャネルの最小しきい値に合うフィンガー割当を選ぶことと、
    前記最小しきい値が合えば、補足的チャネルの複合Ｅｃ／ＩｏまたはＥｂ／Ｎｔを最大にするフィンガー割当を選ぶことを、さらに具備する請求項２６の方法。
33. 移動局と、少なくとも１の基地局と、制御システムを具備する無線通信システムにおいて、
    該制御システムは、少なくとも１の基地局と関連するセクタのパスリストを作成し、パスが補足的チャネルを送信しているセクタからかどうかによってパスリスト上に登録されるパスをバイアスすることを特徴とする。
34. 請求項３３の無線通信システムにおいて、該制御システムは、セクタが補足的チャネル上を送信しているか判断し、セクタが補足的チャネル上を送信しているならば、該制御システムはそのパスに対する既定値で信号をバイアスする無線通信システム。
35. 請求項３４の無線通信システムにおいて、
    該制御システムはさらに、パスリストが考慮中のフィンガーに対応するパスを含まないならば考慮中のフィンガーに対応するパスを作成し、
    該制御システムは、考慮中のフィンガーが補足的チャネルを復調しているならば規定値で該対応するパスをバイアスし、
    該制御システムは、考慮中のフィンガーが補足的チャネルを復調していないならば該対応するパスをパスリストに加える無線通信システム。

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