JP4572200B2 - ソフトハンドオーバのための方法、基地局及びユーザ装置 - Google Patents

Description

本発明はセルラ通信システムで使用するソフトハンドオーバ手法に関する。

セルラ移動通信システムでは各基地局は所定の地域（フットプリント）を網羅するセルに関連している。セルのカバレッジエリア内のユーザ装置はセルに関連する基地局に無線信号を送信することで及びそこから無線信号を受信することでシステムと通信する。様々なセルの形状及びサイズは異なってもよく時間経過と共に変化してもよい。一般に隣接セル各自のカバレッジエリアは互いに重複（オーバーラップ）し、如何なる所与の時点でもユーザ装置が１以上の基地局と通信できるようにする。

２以上のセルがオーバーラップする領域にユーザ装置が位置していた場合、それらのセルの間でソフトハンドオーバが行われてよい。ソフトハンドオーバ中にユーザ装置は２以上の基地局と同時に通信を行う。ソフトハンドオーバは、ユーザ装置が一方のセルから他方へ移動する際に制御されたハンドオーバが行われること及び重複するセルカバレッジを利用して信号品質を向上させることを可能にする。ユーザ装置がソフトハンドオーバ領域に残るならば、ユーザ装置は基地局ダイバーシチを限りなく利用し続けることができる。

ソフトハンドオーバ中にユーザ装置はアクティブ基地局及び候補基地局のリストを保持する。アクティブ基地局はソフトハンドオーバ動作に含まれている基地局−即ちそこにユーザ装置がデータを送信している基地局である。候補基地局はユーザ装置が気付いてはいるがデータ伝送に適切でないと判断された基地局である。既存のソフトハンドオーバ手法では、ソフトハンドオーバ処理にどの基地局が包含されるべきかについての判断は、各セルでの信号品質測定に基づいてなされる。例えばユーザ装置は様々な基地局から受信した信号の品質を測定し、それらの測定値を利用してどの基地局がアクティブ基地局であるべきかを決定してよい。或る基地局からの信号が弱くなり且つ別の基地局からの信号が強くなると、アクティブ基地局の選択は更新される。

既存のソフトハンドオーバ手法では、ソフトハンドオーバ用の基地局の選択はその基地局により供給されるセルの優越性条件に基づいてなされる。しかしながら本発明によればソフトハンドオーバの基地局選択プロセスは他の要因も考慮することで更に効率的にできることが分かった。

本発明の一形態によれば、ソフトハンドオーバ中に使用するアクティブ基地局を選択する方法が使用され、前記アクティブ基地局はソースユーザ装置から宛先ユーザ装置へのオンワード送信用のデータを受信し、当該方法は、
前記基地局から前記宛先ユーザ装置までのサービス品質の測定値を判定するステップと、
前記サービス品質の測定値に基づいて前記基地局をアクティブ基地局として選択するステップと、
を有する方法である。

基地局から宛先ユーザ装置へのサービス品質測定値に基づいてアクティブ基地局を選択することで、宛先ユーザ装置に至る最良の全体的パフォーマンスを与える基地局をアクティブ基地局として選択できる。このようにソフトハンドオーバ選択プロセスをより効率的にすることができる。

好ましくは本方法は、前記サービス品質の測定値に基づいてクレジット値を判定し、前記基地局から前記ソースユーザ装置へクレジット値を送信するステップを有する。これはユーザ装置がアクティブ基地局を選択する有利な手段をもたらす。好ましくは前記ソースユーザ装置が、前記基地局から前記クレジット値を受信し、前記クレジット値に基づいて基地局をアクティブ基地局として選択する。或いはアクティブ基地局の選択は無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）によりなされてもよい。この場合基地局はクレジット値をＲＮＣに送信する。

クレジット値は、複数のソースユーザ装置各々について判定されてよい。これはソフトハンドオーバ判定が、宛先ユーザ装置へのサービス品質の観点から或る特定のユーザ装置がどの程度良好に実行しているかだけでなく、他のユーザ装置がどの程度良好に実行しているかにも基づいてなされることを可能にする。このようにソフトハンドオーバ判定は基地局で体験する輻輳度に少なくとも部分的に基づいて行うことができる。例えば大きな輻輳を経験する基地局は、ユーザ装置から基地局へのチャネル状態がたとえ良かったとしても回避可能である。

サービス品質の良好な指標を得るために、２以上の様々なファクタが考慮されてもよい。 前記基地局から宛先ユーザ装置までの複数の異なるサービス品質の測定値が判定されてもよい。一例として、以下のサービス品質測定値の１以上が判定されてもよい：スループット比率；良好なパケットの比率；及び基地局のバッファ占有度。ただし、これらの代りに又はこれらに加えて他の測定値が使用されてもよい。例えば宛先ＵＥからの基地局により受信された再送要求回数がサービス品質測定値として使用可能である。

本発明の好ましい形態では、ソフトハンドオーバ判定は、ユーザ装置が他のユーザ装置に関してどの程度良好なパフォーマンスであるかに基づいてなされる。それ故に前記基地局から複数の宛先ユーザ装置へのサービス品質の測定値を比較することで、複数のソースユーザ装置各々についてクレジット値が判定されてもよい。上述したようにこれは基地局で体験する輻輳度をソフトハンドオーバ判定のファクタにすることを許容できる。更にクレジット値を相対的クレジット値であるように整えることで、基地局及びユーザ装置間の伝送量が減る、なぜならユーザ装置に絶対値を送信する必要性を回避することができるからである。

一例としてクレジット値は以下の相対的測定値の少なくとも１つに基づいてよい：平均スループットからの距離；最小のスループット比率からの距離；最小のサービス品質からの距離；及び最小のバッファ長からの距離。これらのどの測定値についても付加的に又は代替的に他の相対的測定値が使用可能である。

基地局からユーザ装置へ伝送される必要のあるデータ量を減らすため、前記クレジット値は複数の相対的測定値に基づき、前記クレジット値は前記クレジット値を結合することで得られる１つの値でもよい。

本発明の別の形態ではクレジット値は望まれるならば単一の値に合成された１以上のサービス品質絶対値に基づく。

好ましくは、ソースユーザ装置が、前記基地局からクレジット値を受信し、前記クレジット値の履歴に基づいて基地局をアクティブ基地局として選択する。これは長期間の傾向を考慮可能にし、スプリアスなソフトハンドオーバ判定が顧慮されることを防ぐ。例えば或る基地局からのクレジット値が履歴を改善するソースユーザ装置は、該基地局をアクティブ基地局として選択してよく、或る基地局からのクレジット値が履歴を悪くするソースユーザ装置は、該基地局をアクティブ基地局として選択しなくてよい。

好ましくはソースユーザ装置から前記基地局までの無線チャネル状態の測定値にも基づいて、基地局がアクティブ基地局として選択される。これは良好なチャネル状態の基地局を良好でない状態のものに優先して選択することを可能にする。ソースユーザ装置は、無線チャネル状態の履歴に基づいて、基地局をアクティブ基地局として選択してよい。これはソフトハンドオーバ判定プロセスを改善する。例えば無線チャネル状態の履歴が無線チャネル状態が着実に悪くなっていることを示すならば、それは緩やかなフェージングが起こっていると推定してよく、この場合その基地局はアクティブ基地局として選択されなくてよい。

履歴が良い及び悪いチャネル状態間で継続的な振れを示すならば、高速フェージングが起こっていると推定してよく、そのような状態を経験しない基地局がアクティブ基地局として選択されることが好ましい。

選択するステップはユーザ装置で実行され、当該方法は前記ユーザ装置から前記基地局へ選択された基地局の指標を送信するステップを更に有してよい。この指標は選択された基地局の識別番号でもよいし、特定の基地局が選択されたか否かを示すフラグでもよい。

本方法はサービス品質の測定値に基づいてアップリンク送信をスケジューリングするステップを更に有してよい。

“Uplink Scheduling”と題する富士通株式会社名義の英国特許出願（GB0323244.4）は、本願の優先権の基礎であり2005年4月14日にWO−A−2005/034443で国際公開され、その全内容は本願のリファレンスに組み入れられる。その出願ではアップリンクスケジューリング法が開示され、ダウンリンクのパケット伝送遅延情報がアップリンク伝送をスケジューリングするのに使用される。これを行うため基地局はクレジット値を各ソースユーザ装置に送信し、そのクレジット値は宛先ユーザ装置各々に対するダウンリンクでのパケット伝送の相対的品質測定値に基づく。ソースユーザ装置はそれらが受信するクレジット値に依存して基地局へのそれらのアップリンク伝送をスケジューリングする。この手法はシステム全体のパフォーマンスを改善する。

本発明の好ましい形態では、基地局からソースユーザ装置へ伝送される同じクレジット値は、アップリンク伝送をスケジューリングするために、ソフトハンドオーバ判定にも使用される。かくて本方法はクレジット値に依存してアップリンク伝送をスケジューリングするステップを更に有してよい。例えばソースユーザ装置は、サービス品質の測定値に基づいてクレジット値を受信し、前記クレジット値に基づいてパケット伝送の時間及び／レートを判定してよい。いずれにせよアップリンク伝送をスケジューリングするためにクレジット値が送信されるならば、ソフトハンドオーバ判定を行う際にクレジット値を利用することは、基地局からソースユーザ装置へ余分な情報を送信することを必要とせずに、その判定が基地局から宛先ユーザ装置へのサービス品質に基づくことを可能にできる。このようにアップリンクスケジューリング及びソフトハンドオーバ双方は、基地局により送信される同じクレジット値を用いて強化される。

上記のどのステップも周期的に反復されてよい。例えば新たなクレジット値が周期的に判定され、ソースユーザ装置に送信されてよい。

基地局はそのダウンリンクで宛先ユーザ装置に或いはネットワークを通じて宛先ユーザ装置にデータを送信してよく、そのネットワークは例えば無線ネットワークサブシステム、コアネットワーク、公衆交換電話網又はＩＰベースネットワークのようなものである。

本発明の第２形態によれば、ソースユーザ装置から宛先ユーザ装置へのオンワード送信用にアップリンクでデータパケットを受信する基地局が使用され、当該基地局は、
当該基地局から前記宛先ユーザ装置へのサービス品質の測定値を判定する手段と、
前記サービス品質の測定値に基づいてクレジット値を生成する手段と、
前記クレジット値を前記ソースユーザ装置に送信する手段と、
当該基地局がアクティブ基地局として選択されたか否かの指標を前記ソースユーザ装置から受信する手段と、
当該基地局がアクティブ基地局として選択された場合に前記ソースユーザ装置にチャネルを割り当てる手段と、
を有する基地局である。

第２形態ではクレジット値は複数のソースユーザ装置の各々について判定されてよい。クレジット値は、前記基地局から宛先ユーザ装置までのサービス品質の複数の異なる測定値に基づいてよい。前記基地局から複数の宛先ユーザ装置へのサービス品質の測定値を比較することで、複数のソースユーザ装置の各々についてクレジット値が判定されてよい。
クレジット値は複数の相対的測定値に基づき、クレジット値は複数の相対的測定値を結合することで得られる１つの値でもよい。

本発明の第３形態では、１以上の基地局を介するソフトハンドオーバを用いてデータを宛先ユーザ装置に送信するユーザ装置が使用され、当該ユーザ装置は、
前記基地局から前記宛先ユーザ装置までのサービス品質の測定値に基づくクレジット値を基地局から受信する手段と、
前記クレジット値に基づいて基地局をアクティブ基地局として選択する手段と、
を有するユーザ装置である。

ユーザ装置は、クレジット値の履歴を格納する手段を更に有し、前記選択する手段は、前記クレジット値の履歴に基づいて基地局をアクティブ基地局として選択するよう構成されてよい。

ユーザ装置は、前記ユーザ装置から前記基地局への無線チャネル状態の測定値を判定する手段を更に有し、前記選択する手段は、無線チャネル状態の測定値にも基づいて基地局をアクティブ基地局として選択するよう構成されてよい。ユーザ装置は、無線チャネル状態の履歴を格納する手段を更に有し、前記選択する手段は、無線チャネル状態の履歴に基づいて基地局をアクティブ基地局として選択するよう構成されてよい。

ユーザ装置は選択された基地局の指標を送信する手段を更に有してよい。

ユーザ装置は前記クレジット値に基づいてアップリンク送信をスケジューリングする手段を更に有してよい。

本発明は第２形態による基地局と第３形態のユーザ装置とを有する通信システムももたらす。

本発明の別の形態では宛先ユーザ装置へのオンワード送信用のデータをソースユーザ装置から受信する基地局が使用され、当該基地局は、
当該基地局から前記宛先ユーザ装置へのサービス品質の測定値を判定するサービス品質判定ユニットと、
前記サービス品質の測定値に基づいてクレジット値を生成するクレジット値生成ユニットと、
前記クレジット値を前記ソースユーザ装置に送信する送信機と、
当該基地局がアクティブ基地局として選択されたか否かの指標を前記ソースユーザ装置から受信する受信機と、
当該基地局がアクティブ基地局として選択された場合に前記ソースユーザ装置にチャネルを割り当てるチャネル割り当てユニットと、
を有する基地局である。

本発明の別の形態では、１以上の基地局を介するソフトハンドオーバを用いてデータを宛先ユーザ装置に送信するユーザ装置が使用され、当該ユーザ装置は、
前記基地局から前記宛先ユーザ装置までのサービス品質の測定値に基づくクレジット値を基地局から受信する受信機と、
前記クレジット値に基づいて基地局をアクティブ基地局として選択する選択ユニットと、
を有するユーザ装置である。
本発明の一形態による方法は、
ソフトハンドオーバ中に使用するアクティブ基地局を選択する方法であって、前記アクティブ基地局はソースユーザ装置から宛先ユーザ装置への送信データを受信し、該方法は、
基地局から該宛先ユーザ装置に向けたデータ送信についてのサービス品質と、該基地局から他の宛先ユーザ装置に向けたデータ送信についてのサービス品質とに基づいて、前記宛先ユーザ装置についての相対的なサービス品質を求め、
算出した該相対的なサービス品質を該ソースユーザ装置に送信し、
該ソースユーザ装置は、該相対的なサービス品質に基づいて、前記基地局をアクティブ基地局として選択するか否かの制御を行うステップを有し、
前記相対的なサービス品質は、サービス品質の相対的な良否を表すクレジット値により表現され、前記基地局から前記ソースユーザ装置へ前記クレジット値が送信され、前記クレジット値は、
（ａ）平均スループットからの隔たり、
（ｂ）最小のスループット比率からの隔たり、
（ｃ）最小のサービス品質からの隔たり、及び
（ｄ）最小のバッファ長からの隔たり
により表現される相対的測定値の少なくとも１つに基づく
ことを特徴とする方法である。

上記の形態のどれにおいても、様々な特徴がハードウエアで実現されてもよいし、或いは１以上のプロセッサで動作するソフトウエアモジュールとして実現されてもよい。或る形態の特徴は他のどの形態に適用されてもよい。方法的特徴は装置形態に用意されてもよいし、その逆も成立する。

本発明は、本願で説明されるどの方法でも実行するコンピュータプログラム又はコンピュータプログラムプロダクトももたらし、本願で説明されるどの方法でも実行するプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な媒体をももたらす。本発明を組み込むコンピュータプログラムはコンピュータ読み取り可能な媒体に格納されてもよいし、或いは例えばインターネットウエブサイトから提供されるダウンロード可能なデータのような信号形式とすることもできるし、他の如何なる形式にすることもできる。

本発明に関する好適な特徴は添付図面を参照しながら単なる一例として以下に説明される。

＜セルラ通信システムの概要＞
図１はセルラ移動通信システムの概要を示す。システムはとりわけＵＭＴＳ（ユニバーサル移動通信システム）地上アクセスネットワーク（ＵＴＲＡ）規格に使用するよう設計される。システムはコアネットワークに接続された多数の無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）から構成される。無線ネットワークサブシステムは無線に関連する全ての機能を処理し、コアネットワークは外部ネットワークに対する呼及びデータの接続をスイッチング及びルーティングする責務を有する。無線ネットワークサブシステムの各々は多数の基地局（ＢＳ）に接続された無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）を有する。基地局は各自のカバレッジ領域（セル）内でユーザ装置（ＵＥ）との無線リンクを管理する。無線ネットワークコントローラはセルの無線リソースの利用を管理し；例えばハードハンドオーバ判定及び負荷制御の責務を有する。

データは基地局及びＵＥ間を符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）方式で空中で伝送される。ＣＤＭＡでは伝送される各チャネルは固有の拡散コードを用いて広範なスペクトルに拡散される。受信機では受信信号は拡散コードのレプリカを用いて当初の信号に逆拡散される。異なるチャネルに異なる拡散コードを用いることで、様々なチャネルが同一周波数帯域で同時に伝送されてよい。一般に拡散コードはチャネル間干渉を最小化するために直交するよう選択される。ＣＤＭＡは周波数分割多重化及び時分割多重化のような他の多重化技法と組み合わせて使用されてよい。伝送チャネルの各々は、（一人のユーザに確保された）個別チャネル、（セル内の全てのユーザに使用される）共通チャネル又は（時分割多重方式で多数のユーザ間で共有される）共有チャネルの内の１つであるかもしれない。指向性ビームを用意するために上下何れの方向でもビームフォーマを利用してもよい（空間分割多重化）。

図１を参照するに、２つのＵＥ間のデータ伝送に使用可能な様々なパスが存在することが分かる。例えばＵＥ２がＵＥ１にデータを送信しようとしたならば、アクティブ基地局としてＢＳ１及びＢＳ２の双方又は一方を選択することができる。ＵＥ２がＢＳ１をアクティブ基地局として選択したならば、ネットワークを経由してデータパケットをルーティングすることを必要とせずに、ＢＳ１はＵＥ２から直接的にＵＥ１にデータパケットを送信することができる。しかしながらＵＥ２がＢＳ２をアクティブ基地局として選択した場合には、ＵＥ２からのデータパケットはＲＮＣ１を経由してＢＳ１にそしてＵＥ１にルーティングされなければならない。同様にＵＥ３がＵＥ６にデータを送信しようとした場合に、ＢＳ２及びＢＳ３の双方又は一方がアクティブ基地局として選択可能である。ＵＥ３がＢＳ２をアクティブ基地局として選択したならば、データパケットはＲＮＣ１及びコアネットワークを経由してＲＮＣ３にそしてＢＳ７に送信されなければならない。しかしながらＵＥ３がＢＳ３をアクティブ基地局として選択したならば、データパケットはＲＮＣ２を経由してルーティングされる。図１に示されるように、ＲＮＣ２はＲＮＣ３にリンクされているので、データパケットはコアネットワークを経由する必要な氏にＲＮＣ３にルーティング可能である。かくてソースＵＥから宛先ＵＥへデータパケットが通らなければならない経路（パス）はアクティブ基地局の選択内容に依存することが分かる。

＜本発明の実施例＞
本発明の実施例では、（ネットワーク、ダウンリンク又は他の基地局の何れかを通じて）ハンドオーバセットのアクティブ又は候補基地局各自からの、宛先ＵＥにより観測されるリンク品質情報が、候補基地局に対するＵＥの無線チャネル品質に関する情報に結合される。ソフトハンドオーバ判定は、パケット伝送遅延、ＱｏＳ及びパケット欠落率のような無線パケットシステムでのサービス品質(QoS)基準の重要な全ての態様の同時関与と共になされる。

ソフトハンドオーバモードでｉ番目のソースＵＥはソフトハンドオーバセット中のいくつかのアクティブ及び候補基地局により応対されていることが仮定される。

ここでSHO_SETiはアクティブ及び候補基地局の集合を表現し、Active_Node_Bpはアクティブ基地局（NodeB）であり、Candidate_Node_Bpは候補既知局数であり、Ｐはアクティブ基地局数であり、Ｑは候補既知局数である。各基地局はメトリックを判定し、そのメトリックは、その基地局がどの程度良好に動作しているかを、意図される宛先ＵＥへ時間どおりにパケットを伝送しているかという観点から示す。

本実施例では宛先ＵＥに対するサービス品質に関連する以下の３つの量が監視される：
１．スループット比率
２．良好なパケットの割合
３．基地局のバッファ占有度
［１．スループット比率］
基地局がソースＵＥからデータパケットを受信すると、基地局は宛先ＵＥへ送信するためにそのデータパケットをバッファに格納する。そのデータパケットが或る期間内に或いは或る試行回数内で宛先ＵＥへ送信されなかったならば、そのデータパケットはバッファから除去され、決して配信されない。そのような事態は、ダウンリンクチャネルで非常に激しい競合が生じていた場合や、パケットが送信されるのは全てではない結果になることを基地局がスケジューリング決定している場合に起こる。特定のＵＥについてのスループット比率は、宛先ＵＥへ良好に配信されたパケット数を、その特定のＵＥに関して基地局で受信されたパケット数で除算したものである。

ｎ番目のＵＥに関し、スループット比率は次式で定義され、

ここで、ＮはアップリンクでのソースＵＥ総数であり、ｍはスケジューリングイベント数を表し（イベント又は契機は、例えば送信時間間隔である）、Oct_received(m)はダウンリンクでｎ番目のUEに良好に配信されたパケットデータユニット数又はオクテットであり、(Oct_{Arrived_Node_B}(m))_nは、ｎ番目の宛先ＵＥに意図され、対応するＵＥにより送信され、基地局（ノードＢ）のＦＩＦＯバッファに保存されたオクテット数を表現する。
［２．良好なパケットの割合］
多くのサービスに関し、ソースＵＥから宛先ＵＥへの送信時間合計に許容閾値が設定される。例えばビデオサービスは１００ｍｓの許容閾値を有するかもしれない。パケットがこの時間内に宛先ＵＥに到着しなかったならば、そのパケットは宛先ＵＥから外され、不良パケットとして分類される。成功したパケットの割合は、成功したパケット数（即ち、ＵＥにより受信され、不良には分類されなかったパケット数）を、そのＵＥから基地局が受信したパケット総数で除算したものである。

本実施例のアルゴリズムは総QoS(Quality of Service)の指標を与える。従って各ＵＥに関して良好なQoSで受信されたオクテット数は次のように判定される：

ここで、ｎはＵＥインデックスを表し、Oct_{Received_Satisfied_QoSn}(m)は割り当てられた遅延値限界の範疇で良好に導出されたQoSを満たすオクテット数であり、Oct_{Received_Failed_QoSn}(m)はｍ番目のスケジューリングイベントでｎ番目のＵＥに関して受信したQoSを満たさないオクテット数である。

各ＵＥに関し、QoSを満たすスループットの部分は次式で定義される：

ここで、Oct_{Arrived_Node_Bn}は基地局でｎ番目のＵＥのソースキューに当初配信したオクテット数である。ｎ番目のＵＥに何らのパケットも到着しなかった場合には、或いはそのキューが空であった場合には、そのＵＥに関してRatio_Satisfy_QoS_n(m)=0であることが仮定される。
［３．基地局のバッファ占有度］
ソースＵＥからパケットが基地局に到着すると、それらは宛先ＵＥへ送信するために先入れ先出し方式で蓄積される。特定の宛先ＵＥに対するバッファ占有度は、そのＵＥに関して基地局でバッファリングされているパケット数である。

各ＵＥに関し、現在のＦＩＦＯバッファ長は次式のように現在のアップリンクスケジューリングイベントに関して更新される。

上記の量は各アップリンクスケジューリングイベントに関して更新される。これはＴＴＩ毎の頻度でもよいし、ダウンリンクのスケジューリングイベント毎につき行われてもよいし、他の何らかの間隔で行われてもよい。例えばそれらは２以上のＴＴＩ毎に計算され、報告プロセスでアップリンクに導入される遅延を減らしてもよい。

＜相対的プロファイル＞
この段階で基地局は宛先ＵＥ各々について３つの品質指示値（インジケータ）を決定した。本発明の一実施例ではこれら３つの品質インジケータは、ソフトハンドオーバ判定に使用するためにユーザ装置に送信される。或いは３つの品質インジケータに基づく１つの値がユーザ装置に送信される。しかしながら本発明の他の実施例ではこれら３つの品質インジケータが各宛先ＵＥについての多数の相対的品質インジケータを判定するために使用される。相対的品質インジケータは、各ＵＥが位置する場所を他のＵＥに対する品質で表現する指標を与える。これは輻輳度（基地局で体験される輻輳度）をソフトハンドオーバ判定のファクタにすることを可能にする。

本実施例では以下の４つの相対的な品質インジケータが使用される。

１．平均スループット比率からの距離
２．最小限にグループ化されたスループット比率からの距離
３．最小限にグループ化されたサービス品質からの距離
４．最小限にグループ化されたバッファ長からの距離
［１．平均スループットからの距離］
基地局は平均スループットからの各宛先ＵＥのスループット比率の隔たりを判定する。平均スループットは次式で定義される：

ｎ番目のＵＥ自身のスループット比率の距離は次のように計算される。

この段階で最大平均距離は次式で定義されるものとする：

そして、スループット比率の距離は次のように規格化される：

最終的なクレジット値に含まれる量は様々な数値範囲を有するかもしれないので、それらの当初の距離の値の範囲を同様な範囲に対応付ける（マッピングする）ことが望ましい。これは１つの距離が支配的になって状況を不安定化することを防ぐ。例えば平均スループットからの距離は約０．１であるが、ビデオサービスのQoS距離は常に０．０１近辺の値をとるかもしれない。アップリンクスケジューリング決定を一様な振る舞いにするため、以下の二次的な数学的メトリックが導入される：

このメトリックは平均スループット比率に比較してＵＥが位置する場所の指標を与える。
［２．最小限にグループ化されたスループット比率からの距離］
このメトリックを決定するため、先ず遅延閾値に基づいてＵＥは様々な分類にグループ化される。例えば、ビデオサービスは小さな遅延閾値を有するかもしれないし、ウエブサービスは比較的大きな遅延閾値を有するかもしれないし、従ってこれらのサービスは異なるグループに分類されるかもしれない。ｊ番目のグループはm_j呼のUEを含むものとする。ｎ番目のＵＥがｊ番目のグループに属するとすると、規格化されたグループ化スループット比率は次のように定義され：

Th_max,j(m)はｊ番目のグループのその時点までの最大スループット比率である。スループット比率の距離は次式のように各グループの最小の規格化スループット比率で決定される：

メトリックの一様な挙動性を増進するため、平均スループット距離と同様な手法で、この距離も次のように二次的な規格化及び数学的マッピングに委ねられる：

このメトリックは各ＵＥがどの程度良好であるかの指標を与え、現在のサービスグループ中の全てのＵＥの中で最悪のスループットを有するＵＥと比較したスループット比率で表現される。平均スループットからの距離及び最小スループットからの距離の双方を計算することで、サービス品質がどの程度分散されるかの指標が得られる。
［３．最小限にグループ化されたサービス品質からの距離］
このメトリックを決定するため、サービスの規格化された量が次のように先ず計算される：

ここで、Ratio_Satisfy_QoS_max,j(m)は同じサービス遅延許容度を有するｊ番目のグループ中の最大QoSである。スループット比率距離は、各グループの最小規格化QoS比率から次のように決定される：

ここで、Norm_QoS_min,j(m)はグループｊの最小規格化QoSである。メトリックの挙動の一様性を増やすため、平均スループット距離と同様な手法で、この距離も次のように二次的な規格化及び数学的マッピングに委ねられる：

このメトリックはそのＵＥがどの程度良好であるかの指標を与え、現在のサービスグループ中の全てのＵＥの中で最悪のQoSを有するＵＥと比較したQoSで表現される。
［４．最小限にグループ化されたバッファ長からの距離］
このメトリックは基地局ＦＩＦＯ中の各宛先ＵＥに割り当てられたキューの中で現在どの程度多くのデータが待機しているかを示すために使用され、ｊ番目のサービスグループの中で、最小量の送信データ及び最小のＦＩＦＯキューの長さを有するＵＥと比較される。先ず規格化されたバッファ長が次のように決定される：

ここで、FIFO_Length_max,j(m)は同じサービス遅延許容度を有するｊ番目のグループの中で最大のバッファＦＩＦＯ長である。ＦＩＦＯバッファ長の距離は次式のように各グループの規格化された最小のＦＩＦＯ長から決定される：

ここで、Norm_FIFO_min,j(m)はグループｊの最小規格化FIFO長である。メトリックの挙動の一様性を増やすため、平均スループット距離と同様な手法で、この距離も次のように二次的な規格化及び数学的マッピングに委ねられる：

＜シングルマルチディメンジョナルクレジット値＞
この段階で基地局はダウンリンクスケジューリングの様々な態様に関して４つの独立な量を決定してきた。これらの量の全てはゼロ及び１の間の何らかの値をとる。これら４つの量は１つのクレジット値を与えるために合成される。

本実施例では４つの量は次のようにして合成される：

仮にメトリックが単に掛け合わされていたならば、メトリックが１つでもゼロの値をとっった場合に、それ以外に含まれているメトリックの影響も消えてしまうことになる。そのような影響を防ぐため、各メトリックに値１が付加されている。従って最終的なメトリックの値は１より大きくなる。アップリンクスケジューリングの複雑さ及び通信量を減らすため及びこのクレジットメトリックを１つの情報バイトで表現するため、その値は０及び１の間の数値を有する実数になるよう変換される。数値を変換するために先ず次式が定義される：

そして以下の変換が実行される：

最終的に、次式が得られる：

これは０及び１の間の数値を有するクレジット値である。この実数に１００を乗算し、整数部分を摘出することで、０及び１００の間の数値を有する最終的なクレジット値が各ＵＥについて得られる。

そして各クレジット値は対応するソースに送信される。クレジット値は例えば制御チャネルで送信されてもよいし、或いはデータチャネル中有の特定のバイトとして送信されてもよいし、更には他の何らかの手段で送信されてもよい。このようにユーザ装置はアクティブ及び（可能性のある）候補基地局各々から１つの値を受信し、その値は宛先ユーザ装置へのリンクの品質を示す。

上記のプロセスは適切な時間間隔で反復される。例えばクレジット値は、送信時間間隔（ＴＴＩ）毎に、ソフトハンドオーバイベント毎に、或いは他の何らかの時間間隔毎に計算されてもよい。例えば報告プロセスによりアップリンクに導入される遅延を減らすために２つ又はそれより多くのＴＴＩ毎にクレジット値が算出されてもよい。

上述のインケータの全てが使用されることは必須でないこと、上記のインジケータに加えて或いはそれに代えてダウンリンクチャネルにおけるサービス品質の他のインジケータが使用可能であることが理解されるであろう。

様々なサービス品質インジケータが取得される方法は、データパケットが宛先ＵＥに対してたどる経路に依存する。先ず各基地局が自身のダウンリンクで宛先ＵＥに応対している状況が考察される。この場合、スループット比率と、宛先ＵＥから基地局へ伝送された制御チャネルにおけるパケット成功率との指標を各基地局が受信する。各基地局はメトリックを判定し、そのメトリックは意図される宛先ＵＥに時間どおりにパケットを伝送しているかの観点から基地局がどの程度良好に動作しているかを説明する：

ここでｓは基地局番号を示す。

次に候補基地局が別の基地局を通じて宛先ＵＥに至る状況が考察される。この状況は図３に示されている。この状況では別の基地局は宛先ＵＥへの実際のダウンリンク伝送に関する責任を有するが、候補基地局はメトリック又はクレジット値を依然として用意する必要があり、そのメトリック等は、候補基地局から宛先ＵＥへのリンクの全体的な品質がどの程度良好であるかを示す。これを行うため、宛先ＵＥはネットワークを通じて基地局へ返るリンク各々について伝送パケット数及び良好なパケット数のインジケータを送信する。この場合、距離は次式で表現される：

ここで、ｄはその宛先ＵＥに至る基地局を示し、ｓはクレジット値を計算する基地局の識別番号として与えられる。各ソースＵＥ及び宛先ＵＥ間のリンクの全体的な品質が、リンクに含まれる全ての基地局を考慮して評価される。

他の可能な形態では、ソースＵＥはＩＰ（インターネットプロトコル）ベースのネットワークを通じて宛先ＵＥに到達する。この状況は図４に示されている。この場合、最小距離及びマルチディメンジョナルメトリックは、ＩＰベースネットワークが含まれていることを想定しながら判定される。この値はアップリンクスケジューリングイベント（１ＴＴＩ）毎に各ソースＵＥに送信される。

或る状況ではＩＰベースネットワークから報告される遅延が大きく、ソフトハンドオーバプロセスでの遅延をもたらすかもしれない。この場合、上述のメトリックに加えて又はそれに代えて他のファクタ（要因）が使用されてよい。例えば宛先ＵＥへ送信されるデータ量や、宛先ＵＥから受信した再送要求回数がリンク品質の判定に使用されてよい。

以上３つ全ての場合に（基地局を介する直接的な接続、他の基地局を介する接続及びネットワークを介する接続）、上述のマルチディメンジョナルメトリックは、サービス品質の様々な態様の観点からソースＵＥが宛先ＵＥとどの程度良好に通信しているかを示す。上述の数学的マッピング／規格化を適用することで、アクティブ及び候補基地局セット中の各基地局はクレジット値を決定し、それを固有のマルチディメンジョナルメトリックに変換することができ、そのメトリックは１バイト（又は２バイト）で表現可能である。これらの数学的マッピング機能は、同様な数値範囲を有するように、包含されるディメンジョン全てを対応付けるように実行される。アクティブ及び候補のセット（集合）中の基地局は、この１バイトのマルチディメンジョナルメトリック又はクレジット値をソフトハンドオーバ判定用にソースＵＥに送信する。

状況によってはソースＵＥ各々に複数の宛先ＵＥが存在するかもしれない。例えばマルチメディアブロードキャスト／マルチメディアサービス（ＭＢＭＳ）は３ＧＰＰで提案されたサービスであり、多数のユーザが同じ高速データサービスを受信できるようにするものである。上述の手法は複数の宛先ＵＥが存在する場合に拡張されてもよい。

＜基地局＞
図５は第１実施例による基地局の部分を示す。動作時にあっては基地局はアンテナ１２から信号を受信し、それらの信号をデュプレクサ１４に伝送する。デュプレクサは送信信号と受信信号を分離し、受信信号を受信機１６に伝送する。受信機は受信信号をダウンコンバートし、ディジタル化し、逆拡散器１８に伝送する。

逆拡散器１８はアップリンクで使用されたチャネリゼーションコードを用いて、ソースＵＥから送信された様々なチャネルを分離する。各逆拡散器１８はＵＥからのチャネルを出力し、そのＵＥにとって基地局１０はアクティブ基地局である。どのチャネリゼーションコードを使用するかの選択及びどのアップリンクチャネルで受信するかの選択はチャネル割当部３２でなされる。

逆拡散器１８の出力はデマルチプレクサ３４に与えられる。デマルチプレクサ３４の各々は特定のＵＥの制御チャネルから基地局の識別番号を分離し、そのＵＥはアクティブ基地局であるよう選択される。様々な識別番号がチャネル割当部３２に与えられる。基地局１０は特定のＵＥによりアクティブ基地局として選択された場合に、そのチャネル割当部３２はそのＵＥからのデータ伝送を受信するためのデータチャネルを割り当てる。基地局はアクティブ基地局となっているデータチャネルのみを逆拡散する。しかしながら基地局は、たとえそれがアクティブ基地局として選択されていなくても、ＵＥからの制御チャネルを受信し続ける。これは必要に応じて基地局がアクティブ基地局になることを可能にする。

選択された基地局の識別番号の代替例として、基地局がアクティブとして選択されているか否かを示すフラグが各ＵＥから受信されてもよい。この場合基地局はアップリンクで使用された符号化（コーディング）に基づいてそのフラグが属するＵＥに通知を行うことができる。

ソースＵＥから受信したデータパケットはそのＵＥに対してアクティブ基地局である基地局のバッファ２０に格納され、そのようなソースＵＥ各々にバッファが用意される。データパケットは制御部２２の制御の下でバッファ２０から出力される。制御部２２は宛先ＵＥへの送信に対するデータパケットのスケジューリングを行うためにスケジューリングルーチンを実行する。宛先ＵＥの位置に依存して、データパケットは基地局自身のダウンリンクで（図２参照）、別の基地局を通じて（図３参照）又はＩＰベースネットワークを通じて（図４参照）宛先ＵＥに伝送される。制御部２２はソースＵＥからのデータパケットの到着レートに関する情報をバッファから受信する。この情報はクレジット計算に使用するために制御部２２からクレジット計算部に出力されるが、これについては後述される。

基地局は宛先ＵＥ各々から制御チャネルも受信する。制御チャネルは（宛先ＵＥがその基地局でまかなわれるセル内に居る場合）宛先ＵＥから直接的に或いはネットワークを介して受信される。制御チャネルはデマルチプレクサ２６に伝送され、制御チャネルに含まれる様々な種類の情報を分離し、制御チャネルは宛先ＵＥで受信されたパケット数や、宛先ＵＥで不良とされたパケット数等に関する情報を含む。この情報もクレジット計算に使用するためにクレジット計算部２４に伝送される。

クレジット計算部２４はソースＵＥ各々についてクレジット値を計算する。これらのクレジット値はクレジット計算部２４から出力され、送信機３０、デュプレクサ１４及びアンテナ１２を通じてソースＵＥ各自に送信するために拡散器２８に伝送される。本実施例ではクレジット値は制御チャネルでソースＵＥへ送信されるが、データチャネルのような他のチャネルが使用されてもよい。同様に宛先ＵＥから取得される情報は制御チャネル以外のチャネルで受信されてもよい。

図６はクレジット計算部２４の更なる詳細部分を示す。図６を参照するに、到着パケットインジケータ５２は制御ユニット２２から受信した信号に基づいてパケット数を示し、そのパケット数は各ソースＵＥにつき基地局に到着したものである。受信パケットインジケータ５４は、宛先ＵＥからの制御チャネルで受信した情報に基づいて、宛先ＵＥ各自で受信したパケット数を示す。不良パケットインジケータ５６もソースＵＥから制御チャネルで受信した情報に基づいて、宛先ＵＥ各自における不良パケット数を示す。

スループット比率計算部５８は、到着パケットインジケータ５２及び受信パケットインジケータ５４の出力を利用して、上記の数式（１）に従って、様々なＵＥについてのスループット比率を計算する。バッファ占有度計算部６０は、到着パケットインジケータ５２及び受信パケットインジケータ５４の出力を利用して、上記の数式（４）に従って、基地局バッファ占有度を計算する。良比率計算部６２は、到着パケットインジケータ５２、受信パケットインジケータ５４及び不良パケットインジケータ５６の出力を利用して、上記数式（２）及び（３）に従って、良好なパケットの比率を計算する。

平均スループットからの距離の計算部６４は、スループット比率計算部５８の出力を利用して、上記数式（５）乃至（８）に従って平均スループットからの隔たりを計算する。最小グループスループット比率からの距離の計算部６６も、スループット比率計算部５８の出力を利用して、上記数式（１０）乃至（１２）に従って最小スループット比率からの隔たりを計算する。最小グループバッファ占有度からの距離の計算部６８は、バッファ占有度計算部６０からの出力を利用し、数式（１６）乃至（１８）に従って、最小グループバッファ占有度からの隔たりを計算する。最小グループサービス品質からの距離の計算部７０は、良比率計算部６２からの出力を利用して、上記数式（１３）乃至（１５）に従って、最小グループサービス品質からの隔たりを計算する。

最小グループ化スループット比率からの距離の計算部６４、最小グループ化スループット比率からの距離の計算部６６、最小グループ化バッファ占有度からの距離の計算部６８及び最小グループ化サービス品質からの距離の計算部７０の出力は、最終的なクレジット値計算部７２に供給され、その最終的なクレジット値計算部７２は上記数式（１９）乃至（２２）に従ってＵＥ各々について最終的なクレジット値を計算する。最終的なクレジット値は各自のソースＵＥに送信するためにクレジット計算部２４から出力される。

＜ユーザ装置＞
ソフトハンドオーバモードにあるＵＥはアクティブリスト中の基地局の各々からクレジット値を受信する。ＵＥは候補リストに含まれる基地局からクレジット値の履歴を有してもよい。これらのクレジット値の各々は、その基地局によるセル内の他のソースＵＥと比較してソースＵＥから宛先ＵＥへのサービス品質がどの程度良好であるかの指標を与える。

ユーザ装置が基地局から高いクレジット値を受信したならば、それはそのユーザ装置がサービス品質の観点から良好に動作していることを示し、それ故に基地局の輻輳度は重くないことを示す。これに対してユーザ装置が低いクレジット値を受信したならば、それはそのサービス品質が低いことを示し、それ故に基地局は輻輳していそうなことを示す。かくてクレジット値に関するソフトハンドオーバ判定に基づいて、基地局で経験される輻輳度が考慮される。例えばＵＥが特定の基地局から非常に貧弱なクレジット値を受信したならば、その基地局への無線チャネル状態がたとえ良好であったとしても、その基地局はソフトハンドオーバプロセスに含まれる（参加する）基地局のアクティブセットから落とされてよい。その結果は非常に良好なソフトハンドオーバになり、貧弱なサービス品質履歴を有する基地局は排除され、連続的なリアルタイムサービスを受けるＵＥに関する無線パケットシステムで不必要なトラフィック輻輳が回避される。

ＵＥの各々はアップリンクスケジューリングイベント（ＴＴＩ）の各々でアクティブリスト中の各基地局からクレジット値を受信する。ｍ番目のＴＴＩにおけるｎ番目のＵＥに関し、次式が成り立つ：

各ソースＵＥは次式のように基地局に対するチャネルのチャネルプロファイルも作成し、

ここで、Chn,p(m)はｋ番目のソースＵＥからｐ番目の基地局へのアップリンクのチャネル品質に関する情報である。ソースＵＥはこれらの値を各自のバッファに保存し、そのバッファはアクティブの又は候補の基地局の各自に割り当てられる。これらの保存された値は複数のクレジット履歴を形成する。ｎ番目のソースＵＥにより受信されたｐ番目の基地局からのクレジット値の履歴は、次式のように表現される：

チャネル品質の履歴は次式のようにして同様に作成され、

ここでＬはヒストリバッファの長さである。各ソースＵＥはチャネル履歴及びクレジット履歴を結合し、各基地局に関する固有のクレジット値を導出する：

ここで、Combine(・)は３つのメトリックを結合する関数である。一例として結合関数は先ず履歴バッファ各々の値の平均をとり、それらの平均値を乗算し、最終的な結合メトリックを形成してもよい。適切ならば、適当な重み(ウエイト)が適用可能であり；例えばより最近の値には最近でない値より大きな重みが与えられてもよいし、チャネル履歴にはクレジット履歴より大きな重みが与えられてもよいし或いはその逆でもよい。これらの結合されたメトリックは以後アクティブセット中の基地局を受け入れるか排除するかの判定を行う際に使用される。履歴バッファの平均値の代わりに又はそれに加えて、履歴バッファ中のデータの傾向が使用されてもよい。このように本発明の実施例は、ソフトハンドオーバセット中の候補の又はアクティブの基地局の１つ１つから宛先ＵＥへのリンクの様々な形態の品質についての情報を、アップリンクスケジューリング機能及びソフトハンドオーバに効果的に結合する。その結果、チャネル品質だけでなく、輻輳度やQoS履歴等の全てがソフトハンドオーバ判定に包含される。

本実施例ではソフトハンドオーバプロセスはアップリンクスケジューリングプロセスに結合される。アクティブ及び候補基地局の集合を更新した後に、ソースＵＥはアップリンクスケジューリングのための待ち時間及び／又は送信レートを決定する。適切な待機時間又は送信レートを決定するため、ＵＥはソフトハンドオーバセット中の候補又はアクティブ基地局から受信した最新のクレジット値を、各無線チャネルの自身の推定されたクレジット値と結合し、次式のような固有のメトリック又はクレジット値を導出する：

結合プロセスCombはソフトハンドオーバ判定で使用されるプロセスCombineと類似してもよい。しかしながらCombプロセスは必ずしもクレジット履歴を含まない。例えばソースＵＥは現在のアップリンクスケジューリングイベントで全てのアクティブ基地局から受信したクレジット値の平均を単に判定してもよい。

サービスタイプに依存して各ＵＥには最大許容待機時間又はスリーピング時間が割り当てられる。スリーピング又はウエイティング時間の値は、現在の結合されたクレジット値Decisive_Metric_n(m)に最大許容待機時間又はサイレント時間を乗算することで、アップリンクインベント毎に更新される。変調及び符号化（ＭＣＳ）レベルも結合されたクレジット値に基づいて決定可能である。このようにダウンリンクでのサービス品質の情報が無線チャネル状態についての既知の情報に結合され、最良の伝送フォーマットをもたらす。その結果、全体的なパケット伝送遅延の観点からより良く改善され、リアルタイムサービスで経験される遅延が削減される。例えば最近提案されたマルチディメンジョナルレート時間ハイブリッドQoSベースのパケットスケジューリング（MRT−HQPS）又はマルチディメンジョナルクレジットベースのレートスケジューリング（MCRS）の手法がアップリンクスケジューリングに使用されてよい。

時間スケジューリングで導入される遅延又はサイレントがソフトハンドオーバモードで許容できない場合には、レートスケジューリングだけを含む別のタイプのアップリンクスケジューリングが使用される。この場合、認められたソースＵＥの全てが全ての時間に送信する。この場合に、ＵＥがクレジット値をアクティブの及び候補の基地局から受信すると、ＵＥはこれらの値を無線チャネル状態に関する情報と結合する。そしてＵＥはこれあの値を用いてＭＣＳレベルのルックアップテーブルから最良のＭＣＳ（変調及び符号化法）レベルを取り出す。

図７は本発明の一実施例によるＵＥの部分を示す。図７を参照するに、バッファ５０は送信するデータパケットを受信し、先入れ先出し方式でそれらを格納する。データパケットはアップリンクスケジューラ５２の制御の下でバッファ５０から供給される。バッファ５０から供給されたデータパケットは、セル選択命令を含む制御チャネルとマルチプレクサ５４で多重される。マルチプレクサ５４の出力は拡散器５６に与えられ、拡散器ではチャネリゼーションコードが与えられる。かくて符号化された信号は送信機５８、デュプレクサ６０及びアンテナ６２を利用してソフトハンドオーバプロセスに参加する基地局に送信される。

ＵＥはアンテナ６２、デュプレクサ６０及び受信機６４を利用して到来信号を受信する。これらの信号は制御チャネルを分離する逆拡散器６６に与えられ、制御チャネルはソフトハンドオーバプロセスに参加する様々な基地局により送信されている。

チャネル品質インジケータ６８はＵＥ及び各基地局間のチャネルの品質を評価する。品質に関する適切な如何なる測定値が生成可能である；例えば受信信号強度（ＲＳＳ）又はパワー測定値、ビットエラーレート（ＢＥＲ）又はフレームエラーレート（ＦＥＲ）測定値、信号対干渉比（ＳＩＲ）又は信号対干渉及び雑音比（ＳＩＮＲ）測定値等が生成可能である。測定値は基地局からブロードキャストされるパイロット信号に基づくことができる。例えば、パイロット信号の強度は信号品質の測定値として使用可能であり、また、基地局はパイロットチャネルに対するデータチャネルの送信電力比をブロードキャストしてもよいし、その比率は信号品質測定値を得るためにパイロット信号強度に関連して使用可能である。或いは測定値はダウンリンクの電力制御用にユーザ装置で生成された送信電力制御（ＴＣＰ）情報から導出可能である（ＴＣＰ情報はパワーアップ／パワーダウンのような命令である。）。いくつもの測定期間にわたって得られた測定値の履歴又は平均値に基づいて如何なる測定値も使用可能である。所望であれば２以上の測定値を合成することもできる。チャネル品質インジケータの出力はスケジューラ５２及び結合メトリック計算部７０に供給される。

デマルチプレクサ７２は基地局からＵＥに送信されたクレジット値を制御チャネルから分離する。このクレジット値もスケジューラ５２及び結合メトリック計算部７０に伝送される。パワー制御ビットのような他の情報がスケジューラ５２及び／又は結合メトリック計算部７０に伝送されてもよい。スケジューラ５２はスケジューリングルーチンを実行し、いつどのようなレートでデータパケットがバッファ５０から供給されるかを、クレジット値及びチャネル品質インジケータに基づいて決定する。例えばスケジューラ５２は“Uplink scheduling”と題する上記の出願中の英国出願に記載のアップリンクスケジューリング手法を使用してもよいし、適切な他の如何なるスケジューリング法が使用されてもよい。

結合メトリック計算部７０の各々は上記の数式（９）に従って基地局の１つに関する結合メトリックを計算する。様々な結合メトリックがセル選択部７２に供給される。セル選択部７２は結合メトリックに基づいてセル選択判定を行う。例えば、結合メトリックの１つが他よりも非常に高かったならば、それに関連する基地局は宛先ＵＥを介して一貫して良好なサービス品質を有すること及び他の基地局と比較して良好なアップリンクチャネル品質を有することを示し、その基地局は唯一のアクティブ基地局として選択されてよい。２以上の基地局が同様な結合メトリックを有するならば、それらは双方ともアクティブ基地局として選択されてよい。或る基地局が他の基地局よりも非常に悪い結合メトリックを有していたならば、その基地局はアクティブ基地局から落とされる。

ソフトハンドオーバを行うため、セル選択部７２はアクティブ及び候補基地局のリストを保持する。基地局は結合メトリック値の順序でリスト中で並べられる。どの時点でも最良の結合メトリックを有する基地局がアクティブ基地局として選択される。ほぼ良好な結合メトリックを有する他の基地局が存在する場合、その基地局もアクティブ基地局として選択されてもよい。例えば３つの基地局全てが一度にアクティブでもよい。しかしながら事前の基地局が最良の基地局より非常に悪い場合には、最良の基地局のみがアクティブ基地局として選択されてよい。

アクティブ及び候補基地局のリストは継続的に更新される。そしてアクティブ基地局が貧弱な結合メトリックを与え始めると、その基地局はアクティブリストから落とされてよい。この場合、最良の結合メトリックを有する候補基地局が、アクティブリスト中で落とされた基地局と置換されてよい。同様に基地局は候補基地局のリストにくわえられてもよいしそこから除去されてもよい。

セル選択部７２は、基地局に送信する制御チャネルに多重化するために、選択された基地局の識別番号を出力する。或いはセル選択部は或る基地局がアクティブ基地局として選択されているか否かを示すフラグを出力してもよい。この場合、アップリンクに使用されるコーディングはフラグがどのＵＥに属するかを基地局に知らせる。

図８は或る結合メトリック計算部７０の部分を示す。図８を参照するに、合成メトリック計算部７０Ａはソフトハンドオーバプロセスに参加する基地局の１つに関してクレジット値及びチャネル品質インジケータを受信する。クレジット値はクレジットバッファ７４に格納され、チャネル品質インジケータはチャネルバッファ７６に格納される。新たな値がバッファ７４，７６に格納されると、古い値は破棄される。このようにバッファは先行するＬ個のスケジューリングイベントにわたってそれら各自の値の履歴を格納し、ここでＬはバッファ長である。クレジットバッファ７４に格納された値は平均計算部７８で平均化され、チャネルバッファ７６に格納された値は平均計算部８０で平均化される。必要ならば、平均計算部７８，８０によりそれらの値に適切な重みが与えられ；例えばより最近の値には最近でない値より大きなウエイトが与えられる。こうして計算された平均値は結合部８２に与えられる。この例では結合部８２はマルチプレクサであり、平均計算部７８，８０からの値を乗算する。必要ならば、平均値の双方又は一方にウエイトが与えられてもよい。結合器８２の出力は結合メトリックであり、図７のセル選択部７２に与えられる。

バッファ７４，７６の出力は傾向計算部（図示せず）に与えられてもよく、傾向計算部は関連するバッファ中のデータの傾向を算出する。これは例えばバッファ中のデータに対して直線近似による差分をとり、その差分値を０及び１の間の値にマッピングすることで実行可能である。そのような傾向計算部の出力は、それらを結合メトリックの一部にすることで、或いはそれらをセル選択部７２に個々に供給することで、ソフトハンドオーバ判定に使用されてよい。

＜具体例＞
図９はデータパケットを宛先ＵＥＡに送信するためにＵＥＡが２つの利用可能な基地局を評価している例を示す。ソース及び宛先ＵＥのＣ，Ｄ，Ｂは候補基地局ノードＢ１により応対され、ソース及び宛先ＵＥのＥは基地局ノードＢ２により応対されている。

目下のアップリンクスケジューリングイベントでは、ソースＵＥＡは２つの情報バイト又はクレジット値を受信する。この例ではノードＢ１から受信した第1のクレジット値は乏しいクレジット値（例えば、５）であり、ノードＢ２から受信した第２のクレジット値は高いクレジット値（例えば、１００）である。全てのソースＵＥは候補基地局双方に対して平等に良好な無線チャネル状態を経験すると仮定される。クレジット履歴の傾向は最新のＬ個のＴＴＩの間では双方の基地局に同様であるものとし、これらの受信したメトリックを見ることでソースＵＥＡは、ノードＢ１を介する伝送に関して悪いスループット率又は成功率を高い確率で経験しつつあること、及びノードＢ１のＦＩＦＯバッファの中で関連する宛先ＵＥに到達するのを待っている同程度のパケットデータ量を有するＵＥがおそらく存在することを理解する。従って候補のノードＢ双方に対して同様な無線チャネル状態であるが、仮にノードＢ１を選択すると、非常に類似するＦＩＦＯバッファ長を有する少なくとも１つのＵＥから、より多くの輻輳及び激しい競合並びにおそらくはより多くのパケット遅延を体験する。従って既に良好なクレジット値を与えているノードＢ２が好ましい。

上述したように、クレジット履歴は受信したクレジットを用いて生成される。クレジット履歴はＵＥが形成する無線チャネル品質に関するクレジット履歴と結合される。これはソースＵＥが、クレジット履歴の傾向をモニタすることでアクティブ及び候補基地局セットから何らかの基地局を受け入れる又は排除するためのより良い、より効率的且つ賢明な判定を可能にする。基地局がより貧弱な劣化しているクレジット値（例えば、ゼロに近い値）を与え続けるならば、ＵＥはそのＵＥにとって最少ＱｏＳに、最少スループット率に及び最少平均スループットに益々近づきつつあることを理解する。この特定の基地局はおそらくは多くの渋滞に直面しており、好ましいものとして他の宛先ＵＥを選択していることも分かる。従ってソースＵＥはこの基地局をアクティブセットから除外するように考える。その結果、パケット輻輳指向のソフトハンドオーバのパフォーマンスが改善される。例えば従来のソフトハンドオーバと比較して、ＱｏＳスループットの観点から２０％に至る同時パフォーマンス改善、混合サービス無線パケットマルチメディア環境で９５％の遅延及び伝送ビットレートが達成可能であることが評価された。

上述の技法に関する別の相当な改善は基地局での干渉プロファイルの改善である。候補及びアクティブ基地局のダウンリンクでの状況を体験する伝送遅延でモニタすることで、ソースＵＥは過剰の多くのAck/Nackを処理している基地局を自動的に排除する。これはソースＵＥが競合の少ないこと及び非常に輻輳した基地局からの干渉が少ないことの恩恵を享受するよう導く。

＜他の実施例＞
本発明の他の実施例では、ソースＵＥはアクティブの又は候補のノードＢの１つ１つから複数のバイトを受信可能である。各バイトはＱｏＳ基準の１つの形態を表現し、そのＱｏＳ基準は基地局を通じて宛先ＵＥに至る伝送データのトータル比率、基地局から宛先ＵＥまでのリンクのＱｏＳ、ダウンリンクでの又は他の基地局若しくは有線ネットワーク でのトラフィック輻輳度を表す指数のようなものである。ＵＥは各基地局から受信したクレジット値又は情報バイトのクレジット履歴に関する複数のキューを有してよい。この場合、ＵＥは受信した比較によるマルチディメンジョナルメトリック及び個々のＱｏＳ特性を見ることができ、それらはアクティブ及び候補基地局のハンドオーバセットに関する良好な判定に導く。

ソフトハンドオーバ候補がＲＮＣ内に既に存在することに加えて全体的な（グローバルな）情報及びＲＮＣの概要に起因して、採取的なソフトハンドオーバ判定をＲＮＣに任せることが好ましいかもしれない。この場合に、ＲＮＣでの情報更新のペースが遅いこと及びダウリンクスケジューリングタイミングとタイミングが整合しないことが許容可能であり、上位レイヤの及び外部ネトワークレイヤのオーバーヘッド計算部にマルチディメンジョナル情報を転送するのに必要な通信を行う余裕がそのＲＮＣにあるならば、この場合現在の結合されたマルチディメンジョナルクレジット値（例えば、２つの情報バイト）がＲＮＣに送信される。その結果、最終的判断がＲＮＣによって行われる、マルチディメンジョナルクレジット指向の、アップリンクスケジューリング及びソフトハンドオーバのハイブリッドをもたらす。この場合、ＲＮＣはCell_Up及びCell_Downコマンドを判定し、利用可能なマルチディメンジョナルクレジット値を考慮することでソフトハンドオーバ判定を行う。

以上本発明が単なる例により説明され、本発明の範囲内で詳細部分の修正が実行可能であることが理解されるであろう。上述の様々な形態は例えばディジタル信号プロセッサのようなプロセッサ上で動作するソフトウエアモジュールを用いて、或いは他の如何なる種類のプロセッサでもそれを用いて実現されてよい。そのようなモジュールのプログラミングは本願の様々な機能説明から当業者には明白であろう。当業者は、そのようなモジュールは適切な如何なるプログラミング言語でもそれを用いて適切な如何なるプロセッサでもその上でプログラムされてよいことを理解するであろう。或いは上述した機能の全部又は一部が専用のハードウエアを用いて実行されてもよい。

セルラ移動通信システムの概要を示す図である。 基地局がダウンリンクで宛先ユーザ装置と応対している様子を示す。 基地局が無線ネットワークサブシステムを通じて宛先ユーザ装置と応対している様子を示す図である。 基地局がＩＰベースのネットワークを通じて宛先ユーザ装置と応対している様子を示す。 本発明の一実施例による基地局の部分を示す図である。 クレジット値計算部の部分を示す図である。 本発明の一実施例による移動局の部分を示す図である。 合成メトリック計算部の部分を示す図である。 本発明の一実施例による動作例を示す図である。

Claims (30)

1. ソフトハンドオーバ中に使用するアクティブ基地局を選択する方法であって、前記アクティブ基地局はソースユーザ装置から宛先ユーザ装置への送信データを受信し、該方法は、
   基地局から該宛先ユーザ装置に向けたデータ送信についてのサービス品質と、該基地局から他の宛先ユーザ装置に向けたデータ送信についてのサービス品質とに基づいて、前記宛先ユーザ装置についての相対的なサービス品質を求め、
   算出した該相対的なサービス品質を該ソースユーザ装置に送信し、
   該ソースユーザ装置は、該相対的なサービス品質に基づいて、前記基地局をアクティブ基地局として選択するか否かの制御を行うステップを有し、
   前記相対的なサービス品質は、サービス品質の相対的な良否を表すクレジット値により表現され、前記基地局から前記ソースユーザ装置へ前記クレジット値が送信され、前記クレジット値は、
   （ａ）平均スループットからの隔たり、
   （ｂ）最小のスループット比率からの隔たり、
   （ｃ）最小のサービス品質からの隔たり、及び
   （ｄ）最小のバッファ長からの隔たり
   により表現される相対的測定値の少なくとも１つに基づく
   ことを特徴とする方法。
2. 前記ソースユーザ装置が、前記基地局から前記クレジット値を受信し、前記クレジット値に基づいて基地局をアクティブ基地局として選択する
   ことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記基地局は、複数のソースユーザ装置各々について前記クレジット値を算出する
   ことを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 前記基地局から宛先ユーザ装置までの複数の異なるサービス品質の測定値が算出される
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
5. （ａ）スループット比率
   （ｂ）良好なパケットの比率
   （ｃ）基地局のバッファ占有度
   で表現されるサービス品質の少なくとも１つが算出される
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
6. 前記基地局から複数の宛先ユーザ装置へのサービス品質の測定値を比較することで、複数のソースユーザ装置各々について、サービス品質の相対的な良否を表すクレジット値が算出される
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法。
7. 前記クレジット値は複数の相対的測定値に基づき、前記クレジット値は前記相対的測定値を結合することで得られる１つの値により表現される
   ことを特徴とする請求項６記載の方法。
8. ソースユーザ装置が、前記基地局からクレジット値を受信し、前記クレジット値の履歴に基づいて基地局をアクティブ基地局として選択する
   ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の方法。
9. 或る基地局からのクレジット値が改善している履歴を示す場合、ソースユーザ装置は、該基地局をアクティブ基地局として選択する
   ことを特徴とする請求項８記載の方法。
10. 或る基地局からのクレジット値が悪化している履歴を示す場合、ソースユーザ装置は、該基地局をアクティブ基地局として選択しない
    ことを特徴とする請求項８記載の方法。
11. ソースユーザ装置から前記基地局までの無線チャネル状態の測定値にも基づいて、基地局がアクティブ基地局として選択される
    ことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の方法。
12. 無線チャネル状態の履歴に基づいて、基地局がアクティブ基地局として選択される
    ことを特徴とする請求項１１記載の方法。
13. 基地局をアクティブ基地局として選択することがユーザ装置で行われ、
    該基地局はアクティブ基地局として選択されたことが、前記ユーザ装置から前記基地局へ通知される
    ことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の方法。
14. サービス品質の測定値に基づいて、アップリンク送信のスケジューリングが行われる
    ことを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の方法。
15. ソースユーザ装置が、サービス品質の測定値に基づいてクレジット値を受信し、前記クレジット値に基づいてパケット伝送の時間及び／レートを算出する
    ことを特徴とする請求項１４記載の方法。
16. 当該方法が周期的に反復される
    ことを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載の方法。
17. 前記基地局がダウンリンクでデータを宛先ユーザ装置に送信する
    ことを特徴とする請求項１乃至１６の何れか１項に記載の方法。
18. 前記基地局がネットワークを通じてデータを宛先ユーザ装置に送信する
    ことを特徴とする請求項１乃至１７の何れか１項に記載の方法。
19. ソースユーザ装置から宛先ユーザ装置へのアップリンクでデータパケットを受信する基地局であって、
    当該基地局から前記宛先ユーザ装置へのサービス品質と、当該基地局から他の宛先ユーザ装置へのサービス品質との測定値に基づいて、サービス品質の相対的な良否を示すクレジット値を生成する手段と、
    前記クレジット値を前記ソースユーザ装置に送信する手段と、
    当該基地局がアクティブ基地局として選択されたか否かの指標を前記ソースユーザ装置から受信する手段と、
    当該基地局がアクティブ基地局として選択されている場合、前記ソースユーザ装置にチャネルを割り当てる手段と、
    を有し、前記クレジット値は、
    （ａ）平均スループットからの隔たり、
    （ｂ）最小のスループット比率からの隔たり、
    （ｃ）最小のサービス品質からの隔たり、及び
    （ｄ）最小のバッファ長からの隔たり
    により表現される相対的測定値の少なくとも１つに基づく
    ことを特徴とする基地局。
20. 前記生成する手段は、前記クレジット値を、複数のソースユーザ装置の各々について算出する
    ことを特徴とする請求項１９記載の基地局。
21. 前記クレジット値が、前記基地局から宛先ユーザ装置までのサービス品質の複数の異なる測定値に基づく
    ことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の基地局。
22. 前記生成する手段において、前記基地局から複数の宛先ユーザ装置へのサービス品質の測定値を比較することで、複数のソースユーザ装置の各々について前記クレジット値が算出される
    ことを特徴とする請求項１９乃至２１の何れか１項に記載の基地局。
23. 前記クレジット値が複数の相対的測定値に基づき、前記クレジット値が複数の相対的測定値を結合することで得られる１つの値である
    ことを特徴とする請求項１９乃至２２の何れか１項に記載の基地局。
24. １以上の基地局を介するソフトハンドオーバを用いてデータを宛先ユーザ装置に送信するユーザ装置であって、
    基地局から前記宛先ユーザ装置までのサービス品質と、該基地局から他の宛先ユーザ装置までのサービス品質の測定値に基づいて該基地局により算出された、サービス品質の相対的な良否を示すクレジット値を、該基地局から受信する手段と、
    前記クレジット値に基づいて該基地局をアクティブ基地局として選択する手段と、
    を有し、前記クレジット値は、
    （ａ）平均スループットからの隔たり、
    （ｂ）最小のスループット比率からの隔たり、
    （ｃ）最小のサービス品質からの隔たり、及び
    （ｄ）最小のバッファ長からの隔たり
    により表現される相対的測定値の少なくとも１つに基づく
    ことを特徴とするユーザ装置。
25. クレジット値の履歴を格納する手段を更に有し、前記選択する手段が、前記クレジット値の履歴に基づいて基地局をアクティブ基地局として選択するよう構成される
    ことを特徴とする請求項２４記載のユーザ装置。
26. 前記ユーザ装置から前記基地局への無線チャネル状態の測定値を算出する手段を更に有し、前記選択する手段は、無線チャネル状態の測定値にも基づいて基地局をアクティブ基地局として選択するよう構成される
    ことを特徴とする請求項２４又は２５に記載のユーザ装置。
27. 無線チャネル状態の履歴を格納する手段を更に有し、前記選択する手段は、無線チャネル状態の履歴に基づいて基地局をアクティブ基地局として選択するよう構成される
    ことを特徴とする請求項２６記載のユーザ装置。
28. 選択された基地局の指標を送信する手段を更に有する
    ことを特徴とする請求項２４乃至２７の何れか１項に記載のユーザ装置。
29. 前記クレジット値に基づいてアップリンク送信をスケジューリングする手段を更に有する
    ことを特徴とする請求項２４乃至２８の何れか１項に記載のユーザ装置。
30. 請求項１９乃至２３の何れか１項に記載の基地局と、請求項２４乃至２９の何れか１項に記載のユーザ装置とを有する
    ことを特徴とする通信システム。

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