JPH04506894A - 通話中チャンネル切り替え決定の将来測定値を予測するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 通話中チャンネル切り替え決定の将来測定値を予測するための方法 産業上の利用分野 本発明は移動機無線通信システムに於ける測定値予測の方法Ｃ，こ関する。

従来の技術 移動機無線通信システム、特に移動機電話システムに於いて、ひとつまたはいく つかの基地局とひとつの移動局間の接続の質は、後者に於いて測定され移動局で 測定された測定値は基地局に返送され、例えばこの基地局に接続されている移動 機サービス切換センタで評価される。

これとは反対にまたはこれを補う形で、移動局から送信された信号をひとつまた は複数の基地局で測定し、その結果を移動機サービス切換センタに送ることもで きる。

測定された値は、例えば通話中チャンネル切り替え決定根拠となる。測定される 典型的なパラメータは、例えば信号強度およびビット誤り率である。

測定値は雑音を含んでいるので最新の測定値のみを前記の決定根拠として直接使 用することは不適当である。

従って測定値はそれらが決定過程で使用される前に処理される。三つの方法がこ の目的のために使用さ゛れてきており、これらはすなわち平均、中間値選択、お よび加重平均である。さらに、決定過程を容易にするために次の瞬間に発生する ことに備えるために測定値信号の予測か出来ることか好ましく、この様にすれば 接続が悪くなる前に決定を行うことか出来る。前記三つの方法の中の加重平均は 測定信号を予測する試みを含んでいる。しかしながら移動局は時刻か異なると速 度も変化しているので、平均処理過程の正しい重み係数を設定することは困難で 本発明の目的は上記の問題を取り除き、測定値がより正確に予測される方法を提 供することである。

本発明によるその様な方法は、特許請求の範囲第１項の要点によって特徴付けら れている。

図面の簡単な説明 本発明のさらなる目的、および本発明により得られる特長は以下の記述並びに添 付図を参照することによってより良く理解されるであろう。

第ｔａは、小ゾーン方式移動機電話システムを示す；第２図は、一般的な適応フ ィルタの原理を示す；第３図は、適応横断フィルタの原理を示す；第４図は、本 発明の方法に適した適応予測器の原理を第１図は小ゾーン方式移動機電話システ ムの基本構造を示す。この様なシステムは複数の小ゾーンを含み、この実施例て は各々の小ゾーンのひとつの基地局（ＢＳ）を含んでいる。分かりやすさの為に 図にはその様な基地局（ＢＳ）の数個だけか示されている。基地局（ＢＳ）は多 くの移動局（ＭＳ）と無線で接続されているか、図にはその内のひとつだけが示 されている。移動局（ＭＳ）はそれが現在、位置している小ゾーン内の基地局（ ＢＳ）と通信している。移動局（ＭＳ）が小ゾーンから小ゾーンに移動するに従 って、通信はひとつの小ゾーン内の基地局（ＢＳ）から隣接の小ゾーン内の基地 局（ＢＳ）に切り換えられ、これはいわゆる通話中チャンネル切り替えと呼ばれ る。

通話中チャンネル切り替えが基地局（ＢＳ）から移動局（ＭＳ）へ指令される時 機を決定する根拠は、例えば周囲の基地局からの信号強度を移動局（ＭＳ）で連 続的に測定し、測定結果を現在の基地局（ＢＳ）での評価用に返送する。この評 価は基地局（ＢＳ）自身でも行えるし、または前記局（ＢＳ）か接続されている 移動機サービス切り替えセンタでも実行できる。従って基地局（ＢＳ）は測定値 列ｓ　（ｎ）を受信することになり、ここでｎは時刻の離散点を表わす。

本発明によれば、後の時点での信号値ｓ　（ｎ＋Ｌ）を、既に受信した値ｓ　（ ｎ）　、ｓ　（ｎ　−１）　、　−−、ｓ　（ｎ−Ｌ）に基づいて予測すること が望ましく、これによって通話中チャンネル切り替えに関連する決定か早い段階 で実行でき、指令がもはや受信できない程度まで接続状態か悪化する前に、通話 中チャンネル切り替え指令を移動局（ＭＳ）に対して伝送できる。適応フィルタ かこの目的のために使用されている。

一般的な適応フィルタ（Ｆ）の原理か第２図に示されている。以下の記号が第２ 図で使用されている：ｕ（ｎ）＝適応フィルタ（Ｆ）への入力信号：６（ｎ）＝ 適応フィルタ（Ｆ）からの出力信号；ｏ（ｎ）＝期待信号；そして ｅ（ｎ）＝誤差信号。

適応フィルタの背後にある考え方は、フィルタの係数またはパラメータを制御し て出力信号６　（ｎ）が期待信号ｏ　（ｎ）に出来る限り近付くようにすること である。

これは誤差信号ｅ　（ｎ）の二乗平均（Ｅ　（ｅ”　（ｎ）））を最小とするこ とによって実行できる。

係数調整原理は第３図を参照して記述されているが、これは適応横断フィルタを 示している。

第３図に示すフィルタはｚ−１で表わされる（Ｎ−１）個の遅れ要素、Ｎ個の乗 算フィルタ係数Ｃ，，Ｃ，，・・・。

Ｃ９および十で表わされる（Ｎ−１）個の加算器とを含む。さらにもうひとつの 加算器に於て、期待信号ｏ　（ｎ）とフィルタの出力信号６　（ｎ）の差ｅ　（ ｎ）が形成される。新しい入力信号値ｕ　（ｎ）の各々が入力された後で、この 差信号がフィルタ係数Ｃ，，Ｃ２，・・・・・・＋Ｃｎを調整するために使用さ れる。従ってフィルタ係数は時間に依存する、すなわちＣ，、Ｃ，、・・・・・ ・、Ｃ，＝Ｃ。

（ｎ）、Ｃｔ　（ｎ）、−、ＣＭ　（ｎ）である。

新係数Ｃ，，Ｃ２，・・・・・・＋ＣＮの計算のために適切なアルゴリズムが必 要である。ここに二つの好適なアルゴリズムが示されている、すなわちＬＭＳ　 （最小二乗平均Ｌｅａｓｔ　Ｍｅａｎ　５ｑｕａｒｅ　）およびＲＬＳ　（再帰 最小二乗Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ　Ｌｅａｓｔ　５ｑｕａｒｅ）法である。

一般的な定義の初期値か必要である。

を入力信号ベクトルとする、ここでＴは較値を表わす、を係数ベクトルとする。

これらの定義に基づいて以下の結果か得られる、 ６　（ｎ）　＝ＣＴ（ｎ−１）　・Ｕ　（ｒｒ）これを見ると係数ベクトルＣは 時刻（ｎ−１）を基準とし、−万人力信号ベクトルＵは時刻（ｎ）を基準として いる。さらに次の式を得る。

ｅ　（ｎ）　＝ｏ　（ｎ）　−０（ｎ）　＝ｏ　（ｎ）　−ＣＴこのアルゴリズ ムは以下のように定義される：ここてμはいわゆるステップ定数であり、Ｃ（０ ）は通常（０，０，・・・・・・Ｏ）Ｔに設定されている。従ってこのアルゴリ ズムは再帰的である、すなわちこれは新しく測［定値を受ける度に更新される。

このアルゴリズムはさらに例えば、ウィドロウおよびスターンズ（Ｗｉｄｒｏｗ 　＆５ｔｅａｒｎｓ）著「適応信号処理」、プレンティス・ホール発行、１９８ ５年、またはヘイキン（Ｈａｙｋｉｎ）著「適応フィルタ理論」、プレンティス ・ホール発行、１９８６年に記述されている。

ＲＬＳ　アルゴリズム このアルゴリズムは以下のように定義される＝１（ｔｌ）−二（ｎ−１）・ＪＬ ＜ｎ＞Ｊｉ（ｎ）＝工（ｎ）　／　［β＋１”（ｎ）−１（ｎ）］ｊ＝（ａ）　 ＝　［ｊ、（ｎ−１）　−Ｋ　（ｎ）　・工”（ｎ）］／βｅ　（ｎ）　＝ｄ　 （ｎ）　−ｉ”（ｎ−１）　・Ｑ　（ｎ）、Ｈ（ｎ＞　−、Ｑ（ｎ−１）　＋Ｋ 　（ｎ）　−ｅ　（ｎ）β　＝「忘却係数」である。

通常 Ｊ＝（０）　−ＰＱ−二ＮＸＮ 立（０）　−［０，Ｏ，、、、Ｏ］” が初期値として設定されており、ここでＰ、＝大きな定数、そして ＩＮＩＮ＝Ｎ次元の単位行列である。

従って、このアルゴリズムもまた再帰的である。これもヘイキン著の上述の本に さらに記述されている。

本発明に基づく方法を実行するために適した適応予測器か第４図に示されている 。以下の表現は第４図で使用されているものかまたは第２図および第３図の表現 に対応するコ ５（ｎ）＝　予測器への入力信号（例えば移動機（ＭＳ）で測定された信号強度 ）： ｕ　（ｎ）　−ｓ　（ｎ−Ｌ）　＝適応フィルタへの入力信号； ｏ　（ｎ）　−Ｑ　（ｎ　Ｉｎ−Ｌン＝適応フィルタからの出力信号、ここでｊ （ｎｌｎ −Ｌ）は時刻ｎ−Ｌで計算された、 ｓ　（ｎ）　のしステップ時間先の予 測を表す： ｏ　（ｎ）　＝ｓ　（ｎ）　＝期待値；ｚ”’　＝Ｌステップの遅れ；そして Ｑ　（ｎ＋Ｌ　ｌ　ｎ）　＝時刻ｎで計算された、ｓ　（ｎ）のＬステップ時間 先の予測を表す。

例えば第３図に示す型の適応フィルタ（Ｆｌ）には、時刻（ｎ）で入力信号５（ ｎ−Ｌ）が供給されており、これはＬステップ遅らされたものであって、すなわ ちこれは予測器の入力に時刻（ｎ−Ｌ）に到達したものである。適応フィルタ（ Ｆ　ｌ）の出力信号９　（ｎｌｎ−Ｌ）は、フィルタ（Ｆ　ｌ）に時刻（ｎ−Ｌ ）までに到達した過去の入力信号に基づいた時刻（ｎ）での入力信号の値の予測 となる。この予測は時刻（ｎ）での入力信号（Ｓ）の実際値と比較される。差信 号ｅ　（ｎ）はフィルタ（Ｆｌ）内のフィルタ係数Ｃ（ｎ）の更新に使用される 。これらの更新された係数Ｃ（ｎ）は次に、例えば第３図に示す型でフィードバ ックが除かれている制御可能フィルタ（Ｆ２）に複写される、従ってそのフィル タの係数はＣ（ｎ）に設定される。この複写過程は第４図の中で点線の矢印で示 されている。予測器の入力信号ｓ　（ｎ）はまた制御可能フィルタ（Ｆ２）にも 接続されているので、時刻（ｎ）に於ける出力信号は時刻（ｎ＋Ｌ）での入力信 号値の予測を与える。

フィルタ長（Ｎ）は１から３０の間が可能であり、好適には４と１０の間であり 、一方遅れ（Ｌ）は１から２０の間の整数で、好適にはｌと４の間である。

本発明の記述された実施例では、周囲の基地局からの信号は移動局で測定される 。しかしながら、対応する原理は移動局から伝送され周囲の基地局で測定される 信号に対しても使用できることは理解されよう。さらに、本発明は通話中チャン ネル切り替え決定か基地局または移動機サービス切換局で実行されるシステムに 関連して記述されてきた。しかしながら、通話中チャンネル切り替え決定が移動 局てなされるシステムも存在する。本発明はその様なシステムでもまた使用でき る。

本技術分野に精通の者はここに記述した本発明の異なる変更および修正か、添付 の請求の範囲に定められた本発明の範囲から逸脱すること無く可能であることを 理解し得よう。

Ｆｉｇ、　３ Ｆｉｇ、　４ 要　約　書 本発明は移動機無線通信システムに於ける通話中チャンネル切り替え決定のため に将来測定値を予測する方法に関する。整数ｎで表わされる離散時刻（こ於て１ １１１定された測定値（ｓ（ｎ））は、適応フィルり（Ｆｌ）を含む予測器に供 給され、そのフィルタ係数（Ｃ（ｎ）　）力く、Ｌを正の整数とする離散時刻（ ｎ＋Ｌ）での将来ｆｆ１ｌ定値（ｓ　（ｎ＋Ｌ））の評価ＣＱ　（ｎ＋Ｌ　ｌ　 ｎ）　）を、演り定された測定値を根拠として形成するため（こ使用される。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．移動機無線通信システムに於ける通話中チャンネル切り替え決定の為の将来 測定値を予測する方法であって、 整数ｎで表わされる、時間の離散点に於て測定された測定値（ｓ（ｎ））が適応 フィルタ（Ｆ１）で構成された予測器に供給され、そのフィルタ係数（Ｃ（ｎ） ）が、Ｌを正の整数とする離散時刻（ｎ＋Ｌ）での将来測定値（ｓ（ｎ＋Ｌ）） の第一評価（ｓ（ｎ＋ＬＩｎ））を、測定された測定値を根拠として形成するた めに使用されることを特徴とする前記の方法。
2. ２．請求項第１項記載の方法に於て、 （ａ）離散時刻（ｎ）に於ける測定値の第二評価（ｓ（ｎＩｎ−Ｌ））を形成す るためにし離散時間ステップを遅らされた測定値を適応フィルタ（Ｆ１）に供給 し、 （ｂ）各々の時刻（ｎ）に於ける第二評価（ｓ（ｎＩｎ−Ｌ））と実側定値（ｓ （ｎ））との間の差を、時刻（ｎ）に於けるフィルタ（Ｆ１）のフィルタ係数（ Ｃ（ｎ））を調整するために使用し、 （ｃ）調整されたフィルタ係数（Ｃ（ｎ））を制御可能フィルタ（Ｆ２）内のフ ィルタ係数を形成するために複写し、そして （ｄ）時刻（ｎ＋Ｌ）に於ける将来測定値の第一評価（ｓ（ｎ十ＬＩｎ））を制 御可能フィルタ（Ｆ２）内で、測定された測定値（ｓ（ｎ））に基づいて形成す ることを特徴とする前記の方法。
3. ３．請求項第２項記載の方法に於て、フィルタ係数（Ｃ（ｎ））がＬＭＳアルゴ リズムで調整されることを特徴とする前記方法。
4. ４．請求項第２項記載の方法に於て、フィルタ係数（Ｃ（ｎ））がＲＬＳアルゴ リズムで調整されることを特徴とする前記方法。
5. ５．請求項第１項から第４項のいずれかに記載の方法に於て、適応フィルタ（Ｆ １）が１から３０の間の、好適に４から１０の間のフィルタ係数（Ｃ（ｎ））を 含むことを特徴とする、前記の方法。
6. ６．請求項第１項から第５項のいずれかに記載の方法に於て、しが１から２０の 間の、好適に１から４の間の整数であることを特徴とする、前記の方法。
7. ７．請求項第１項から第６項のいずれかに記載の方法に於て、測定値が移動局（ ＭＳ）で測定され基地局（ＢＳ）に伝送されることを特徴とする、前記の方法。
8. ８．請求項第７項記載の方法に於て、測定値が基地局（ＢＳ）から伝送され、移 動局（ＭＳ）で測定される信号の信号強度で構成されることを特徴とする前記の 方法。