(57)【要約】ＳＤＭＡ通信システムにおいてユニークワードを割り当てる方法およびシステムが開示される。基地局は、利用可能なユニークワードの集合を有しており、そこからユニークワードの選択および割り当てを行う。基地局は、隣接基地局と干渉する可能性のあるユニークワードを判定し、それらのユニークワードを低い優先度に設定する。基地局は、相互相関特性がより低くかつ通信感度が向上したユニークワードを割り当てる。基地局は、各隣接基地局との直接的なネットワーク通信、または中央局施設との通信によって、隣接基地局が使用する見込みのユニークワードを特定する。あるいは、基地局は、隣接基地局の固有のＩＤを検知し、これらのＩＤを用いて、隣接基地局で使用見込みのユニークワードを特定してもよい。【選択図】図７
2009519626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＤＭＡ（空間分割多元接続）通信処理を行うセル局から、ユニークワードを割り当てる方法であって、
隣接セルのセル局において使用が見込まれる隣接ユニークワードの集合を特定し、
前記特定した隣接ユニークワードの集合を、利用可能なユニークワードの集合と比較し、
前記比較に応じて、前記利用可能なユニークワードの集合におけるユニークワードの優先度を調整し、
前記調整された優先度に従って、前記利用可能なユニークワードの集合の中からユニークワードを割り当てる
ことを含む方法。
【請求項２】
前記比較するステップは、前記特定した隣接ユニークワードの集合における各ユニークワードと、前記利用可能なユニークワードの集合における各ユニークワードとの間の相互相関のレベルを判定することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記調整するステップは、より低い相互相関効果を有するユニークワードほど高い優先度に設定することを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記利用可能なユニークワードの集合の中から、優先度の高いユニークワードを選択するステップと、
前記優先度の高いユニークワードを含む割当メッセージを生成するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記特定するステップは、メッセージにおける前記隣接ユニークワードの少なくとも一部を受信することをさらに含み、
前記メッセージは、隣接セルのセル局からのメッセージであることを示す情報を有する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記メッセージは、無線接続、ネットワーク接続、インターネット接続、または衛星接続を介して受信される請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記利用可能なユニークワードの集合を示すメッセージを生成するステップと、
前記メッセージを他のセル局に宛てるステップと、
前記メッセージを送信するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記特定するステップは、メッセージにおける前記隣接ユニークワードの少なくとも一部を受信することをさらに含み、
前記メッセージは、中央局からのメッセージであることを示す情報を有する請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記メッセージは、ネットワーク接続、インターネット接続、または衛星接続を介して受信される請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記利用可能なユニークワードの集合を示すメッセージを生成するステップと、
前記メッセージを中央局に宛てるステップと、
前記メッセージを送信するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記提供するステップは、前記セル局に固有の識別値を用いて、前記利用可能なユニークワードの集合をローカルに生成することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記固有の識別値は、前記セル局のＣＳＩＤ値または位置の値である請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記特定するステップは、隣接セル局の位置の値を用いて、前記利用可能なユニークワードの少なくとも一部をローカルに生成することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記特定するステップは、隣接セル局のＣＳＩＤ値を用いて、前記利用可能なユニークワードの少なくとも一部をローカルに生成することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
メッセージにおける前記ＣＳＩＤ値を受信することをさらに含み、
前記メッセージは、隣接セルのセル局からのメッセージであることを示す情報を有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
メッセージにおける前記ＣＳＩＤ値を受信することをさらに含み、
前記メッセージは、中央局からのメッセージであることを示す情報を有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
メッセージにおける前記ＣＳＩＤ値を受信することをさらに含み、
前記メッセージは、到来パーソナル局からの確立要求メッセージである請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
ＣＳＩＤ値の集合を予め定義することをさらに含み
前記ＣＳＩＤ値は、隣接セルのセル局におけるＣＳＩＤ値を示す請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
セル局においてユニークワードを優先度付けする方法であって、
前記セル局の利用可能なユニークワードの集合を記憶し、
隣接セルのセル局において使用が見込まれる隣接ユニークワードの集合を特定し、
前記隣接ユニークワードにおけるユニークワードとの相関に応じて、前記利用可能なユニークワードの集合におけるユニークワードを優先度付けする
ことを含む方法。
【請求項２０】
前記優先度付けするステップは、前記利用可能なユニークワードの集合のうち、前記隣接ユニークワードの集合におけるワードと低い相互相関効果を有するユニークワードを識別し、該ユニークワードを高い優先度に設定する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記優先度付けするステップは、前記利用可能なユニークワードの集合のうち、前記隣接ユニークワードの集合における全てのワードと低い相互相関効果を有するユニークワードを識別し、該ユニークワードを高い優先度に設定する請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記優先度付けするステップは、前記利用可能なユニークワードの集合のうち、前記隣接ユニークワードの集合におけるワードと高い相互相関効果を有するユニークワードを識別し、該ユニークワードを低い優先度に設定する請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記優先度付けするステップは、前記利用可能なユニークワードの集合のうち、前記隣接ユニークワードの集合における全てのワードと高い相互相関効果を有するユニークワードを識別し、該ユニークワードを低い優先度に設定する請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記利用可能なユニークワードの集合におけるユニークワード数は、割り当てられるユニークワード数よりも多い請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
前記利用可能なユニークワードの集合は、タイムスロット番号に従って整理される請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
ユニークワードの優先度は、各タイムスロット番号とは無関係に設定される請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記要求メッセージは、ＰＨＳ確立要求メッセージとして受信される請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して無線通信システムに関し、具体的には、基地局を用いたＳＤＭＡ（空間分割多元接続）通信システムにおけるユニークワードの割り当てに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムの展開および利用が著しく増加し、システム容量、帯域幅および品質の向上が求められている。システム容量を向上させる方法として、多元接続処理の利用がある。多元接続処理は、わずかなシステムリソースを複数のユーザ間で共有することを可能にするものである。例えば、通信システムの中には、ＴＤＭＡ（時間分割多元接続）処理によって動作するものがある。ＴＤＭＡ通信システムにおいては、所定の時間枠を複数のスロットに細分化し、各ユーザに、データまたは音声信号を送受信するためのスロットを割り当てる。これにより、複数のユーザが同一の時間枠を共有できる。
【０００３】
他の例では、ＳＤＭＡ（空間分割多元接続）によって動作する通信システムがある。ＳＤＭＡシステムにおいて、指向性アンテナアレイは、同一の共通地理エリア内で通信を行う複数のユーザが、１つの特定の周波数を利用できるように構成されている。
【０００４】
実際には、各移動ユーザは、基地局とのデータまたは音声通信の開始前にユニークワードが割り当てられた装置を操作する。その後、ユニークワードは、遠隔ユーザから随時送信され、基地局は、このユニークワードを頼りに遠隔装置の空間署名を特定する。逆に、これにより、装置が同一周波数上で通信している場合でも、基地局は、他の移動装置から送られてきた通信信号をより良好に区別できるように、指向性アンテナを設定できる。このようにして、ＳＤＭＡ通信システムは、複数のユーザが同一周波数を共有することを可能にする。
【０００５】
一層のシステム容量の向上のため、１以上の多元接続処理を利用する通信システムもある。例えば、日本では展開が広く進んだＰＨＳ（パーソナル・ハンディホン・システム）通信システムは、ＴＤＭＡおよびＳＤＭＡ両システムの利点を組み合わせたものである。すなわち、ＰＨＳは、時間枠を複数のスロットに分割し、各スロット毎にユニークワードを割り当てる。このようにして、各時間枠が、当該複数スロット内の複数のユーザを許容し、各スロットは、同一周波数を用いた多元接続を許容する。一般に、ＰＨＳにおいては、基地局をセル局と呼び、遠隔移動装置をパーソナル局と呼ぶ。
【０００６】
ＰＨＳシステムは、ＡＲＩＢ（社団法人電波産業会）によって推奨された公認の国際規格である。より具体的には、ＰＨＳ通信システムの要件および利用可能なオプションは、文書ＲＣＲ−ＳＴＤ−２８に詳述されている。例えば、他のＳＤＭＡ通信システムと同様、ＰＨＳは、限られた数の利用可能なユニークワードを使って実現できる。ユニークワードは、低い相互相関効果を持つよう選択され得るものだが、利用可能な数に限りがあるため、ユニークワードは、ＰＨＳ通信システム全体で再利用される。しかしながら、指向性アンテナが適正に動作できるようにするためには、パーソナル局に割り当てられるユニークワードが異なっていることが重要であり、さらに言うならば、セル局による信号判別を支えられる程度まで異なっていることが重要である。従って、パーソナル局がＰＨＳセル局へのアクセス要求を行うと、該ＰＨＳセル局は、要求を行ったパーソナル局周辺のエリアにおいてどのユニークワードが利用中であるかを考慮する必要がある。
【０００７】
現在、公知の技術で、同一のエリア内で動作する２つのパーソナル局に対する同一のユニークワードの割り当てを回避しようとするものは２つ存在する。しかしながら、そのいずれもが満足できるものではないことが分かっている。第１に、セル局が、隣接セル局から送信された通信トラフィックチャネル（ＴＣＨ）を監視し、隣接セルで現在使用中のユニークワードを特定することが考えられる。しかしながら、ＴＣＨチャネルの監視は、かなりのシステムリソースを必要とし、全体のシステム容量を低下させると考えられる。また、使用中のユニークワードの全てまたはほぼ全てを、完璧に監視および考慮可能できるほどセルは重複していない。従って、ＴＣＨを監視して、ユニークワードの割り当てに役立てることは、実用的でないことが分かる。第２に、各セル局が、ユニークワードの割り当てをランダムに行おうとすることが考えられる。しかしながら、例え各セル局がランダムにワードを割り当てたとしても、同一の共通地理エリア内で動作するパーソナル局に同一または類似のユニークワードを割り当てる可能性がある。この際、このような類似のユニークワードを割り当てられた２つのパーソナル局が、類似した通信信号を生成するという好ましくない事態が発生し、全体のシステム容量および品質の低下につながる。言い換えると、このような移動局によって生成される信号は、より良好な信号判別を可能にするような低い相関レベルを有することが望ましい。
【０００８】
従って、システム容量の向上を達成し、干渉を低減し、またより良好な信号判別を可能にするような、ユニークワードの割り当て処理およびシステムに対する需要が存在する。
【発明の開示】
【０００９】
簡単に説明すると、本発明はＳＤＭＡ（空間分割多元接続）通信システムにおいてユニークワードを割り当てる方法およびシステムを提供する。基地局は、利用可能なユニークワードの集合を有しており、そこからユニークワードの選択および割り当てを行う。基地局は、隣接基地局と干渉する可能性のあるユニークワードを判定し、それらのユニークワードを低い優先度に設定することにより、当該ユニークワードの集合を優先度付けする。この方法により、基地局は、相互相関特性がより低くかつ通信感度が向上した信号を生成することを可能にするユニークワードをパーソナル局に割り当てる。基地局は、隣接基地局が使用する見込みのユニークワードの集合を特定する。これらのユニークワードは、各隣接基地局との直接的なネットワーク通信によって特定してもよく、あるいは中央局施設との通信によって特定してもよい。あるいは、基地局は、隣接基地局の固有のＩＤを検知し、これらのＩＤを用いて、これら隣接基地局で使用見込みのユニークワードの集合を特定してもよい。こうして、基地局は、通信の向上を容易にするユニークワードの割り当てが可能になる。
【００１０】
より具体的な例では、ＰＨＳ（パーソナル・ハンディホン・システム）通信システムにおいてユニークワードを割り当てる方法およびシステムを提供する。セル局は、利用可能なユニークワードの集合を有しており、そこからユニークワードの選択および割り当てを行う。セル局は、隣接セル局と干渉する可能性のあるユニークワードを判定し、それらのユニークワードを低い優先度に設定することにより、当該ユニークワードの集合を優先度付けする。この方法により、セル局は、より良好な信号判別とより向上した通信感度を可能にする低い相関レベルを有するユニークワードを割り当てる。セル局は、隣接セル局が使用する見込みのユニークワードの集合を特定する。これらのユニークワードは、各隣接セル局との直接的なネットワーク通信によって特定してもよく、あるいは中央局施設との通信によって特定してもよい。あるいは、セル局は、隣接セル局の固有のＩＤを検知し、これらのＩＤを用いて、これら隣接セル局で使用見込みのユニークワードの集合を特定してもよい。こうして、セル局が、通信の向上を容易にするユニークワードの割り当てを行うことが可能になる。
【００１１】
本発明の上記またはその他の特徴は、以下の記述により明らかになり、また添付の特許請求の範囲において特に指摘した手段および組み合わせによって実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明が様々な形態で具現化され得ることを理解されたい。従って、本明細書中に開示される詳細は、本発明を限定するものと解釈されるべきではなく、本発明を、事実上任意の詳細なシステム、構造または態様において利用する方法を当業者に教示するための、代表的な基準として解釈されるべきである。
【００１３】
ここで図１を参照し、通信システムにおける基地局の操作方法１０を説明する。方法１０は、ブロック１２で示されるように、ＰＨＳ通信システム内のセル局における操作方法として図示されている。しかしながら、ＳＤＭＡ（空間分割多元接続）システムを利用する他の通信システムを利用してもよい。ＳＤＭＡ方式の通信システムおよび基地局の一般的な設計・実装については周知であるため、以下では詳細に説明しない。
【００１４】
ＰＨＳ通信システムは、多数の遠隔移動装置を用いて通信を行うための、１群の基地局を有する。各基地局は、通信を行う範囲であるローカル・エリアを有し、このローカル・エリアは「セル」とも呼ばれる。セルは、隣接するセルが若干重なり合うようなパターンで配置される。こうして、移動装置があるセルから別のセルに移動すると、ある基地局はその通信内容を、規則的に制御された形で別の基地局にハンドオフできる。このようなハンドオフ処理は、しばしばソフトハンドオフまたはハンドオーバーと呼ばれる。尚、方法１０を単一のセル局に関する動作に関して述べているが、本方法が、ある通信システム内で動作する複数のセル局によって利用され得る。
【００１５】
ＰＨＳ通信システムは、ＳＤＭＡ処理によって動作するため、セル局は、各パーソナル局に対して、確立要求に応じたユニークワードを割り当てる。これらのユニークワードは、通信処理中に、パーソナル局の空間署名を特定するために使用される。この空間署名は、セル局が自局のアンテナアレイを方向付ける際、および各パーソナル局から届く通信信号を識別する際の補助となる。ユニークワードは、セル局との通信の終了時に解放され、他の通信セッションへの割り当てが可能になる。ＳＤＭＡシステムにおけるユニークワードの利用および実装は周知であるため、以下では詳細に説明しない。
【００１６】
各セル局が利用可能なユニークワードの数は、使用する特定の通信システムによって変化する。一般に、通信システムは、限られた数の利用可能なユニークワードを有しており、該通信システム全域において、ユニークワードは共有され、再利用される。各セル局において利用可能なユニークワードの数が固定であり、当該ユニークワードが、システム設定の際に予め割り当てられる場合もある。柔軟な設定を可能にするため、各セル局に割り当てられるユニークワードの数は、セル局が割り当てを許されているユニークワード数を上回ってよい。例えば、ブロック１４に示すように、各セル局は、ある利用可能なユニークワードの集合を割り当てられてよい。この利用可能なユニークワードのプールまたは集合は、セル局が任意の１回に割り当てることが許されているユニークワード数より多くのユニークワードを含んでよい。例えば、セル局が任意の１回にわずか３つのユニークワードを割り当てることしか許されていない場合に、利用可能なプールは１０個のユニークワードを含んでよい。従って、当該セル局は、１０個のユニークワードのうち３個を、任意の１回に利用する分として、優先度付けまたはその他の選択をすることが許されている。この集合に含まれるユニークワード数および割り当てられるユニークワード数は通信システムのニーズおよび設定により調整し得る。
【００１７】
ＳＤＭＡ通信システムにおいては、ある地理エリア内で動作する全ての移動局が、全く異なるユニークワードを有する場合に、システム全体の通信性能が向上すると言える。すなわち、近接する移動局間の相互相関効果が低いほど、セル局は、より高い精度および効率で通信を行うことができる。例えば、２つの移動局が同一のエリアにあり、異なるセル局と通信を行う場合、これら移動局のユニークワードが非常に低い相互相関を有することが望ましい。実際には、方法１０は、隣接するセルが割り当てたユニークワード間の相違度を高めることにより、異なるセル局上で動作する近接パーソナル局間の相互相関効果を低減できる。
【００１８】
こうした相関関係効果の向上を達成するために、ブロック１６で示すように、セル局は、隣接セルで使用が見込まれるユニークワードを特定する。隣接セルで使用が見込まれるユニークワードを特定することにより、ブロック２６に示すように、セル局は、自局のユニークワードのプールの優先度を調整できる。このようにして、ブロック２８に示すように、より良好なセル間相互相関効果を有する望ましいユニークワードを割り当てることができる。例えば、セル局は自局のユニークワードの集合を評価することにより、隣接セルにおいて使用が見込まれるユニークワードと最も低い相互相関を有する可能性が最も高いユニークワードを判定してもよい。この優先度に従ってユニークワードを割り当てることにより、より良好な通信品質および信号分離が得られる。また、各セルが、固有のユニークワードの優先リストを採用するため、通信システム全体に変更が加えられ、各局がこの変更に適応すると考えられる。この適応性レベルが、システム管理を容易にし、通信システム全体にパフォーマンス向上のための調整を随時行うことを可能にする。
【００１９】
セル局が、隣接するセルでの使用が見込まれるユニークワードを特定し得るメカニズムは、複数存在する。例えば、ブロック１９は、セルが互いに直接、ネットワーク通信を行うことを示す。このネットワーク通信は、無線通信方式であってよく、あるいは、衛星、マイクロ波、または地上有線接続などのデータネットワーク接続を介してもよい。ある特定のネットワーク接続の例においては、セルは、広域イーサネットまたはインターネット接続を介して通信を行う。セル間通信は様々な方法で達成され得る。ブロック１９の直接接続処理において、各セルは、どのユニークワードを現在使用中または使用見込みであるかを、ネットワーク上で「ブロードキャスト」してよい。この通信は、定期的に行われてよいし、またはセル局が自局において使用見込みのまたは使用中のユニークワードに変更を加える度に、行われてもよい。また、セル局は、ブロードキャストを行ったセル局が隣接または近接するセルにあるかどうかを識別できる必要がある。これは、セルの配置を予め定義するか、あるいは、より柔軟性が要求される場合には、ユニークワードのブロードキャストと同時に所在位置情報を送信することにより、達成され得る。この後者の例では、セル局は、ユニークワードのリスト、および当該ワードを使用する見込みのあるセル局の所在位置を受信する。セル局は、自局の位置については既知であるため、受信したワードのリストが隣接または近接するセルからのものであるかを判定できる。また、無線方式ブロードキャストの場合、セル局は近接セルからの通信しか受信しないと考えられるため、隣接セルを直ちに識別できる。
【００２０】
セル局は、ブロック２１に示すように、中央局と通信を行うことにより、隣接セルにおいて使用される見込みのユニークワードを特定してもよい。一般には、セル局から中央局への通信は、衛星、マイクロ波、または地上有線接続などのネットワーク接続を介して行われる。ある特定のネットワーク接続の例においては、セルと中央局はイーサネットまたはインターネット接続を介して通信を行う。セル−中央局間通信は様々な方法で達成され得る。中央局は、複数のセル局と通信状態にあるため、隣接セルにおいて使用中または使用見込であるユニークワードを、各セル局に伝えることができる。
【００２１】
最後に、ブロック２３に示すように、セル局は、隣接セルのＣＳＩＤからユニークワードのリストを導出することにより、隣接セルにおいて利用が見込まれるユニークワードを特定してよい。この手法においては、各セルに使用が許されているユニークワードは、セル局のＣＳＩＤ（セル局識別子）から計算されるか、またはその他の方法で導出される。ＣＳＩＤは、全てのセル局それぞれに対して固有であるため、ユニークワードの集合を定義するアルゴリズム処理におけるシードの機能を果たし得る。このようなアルゴリズムは容易に考案され得るが、すべての組み合わせにおいて相互相関効果が非常に低いユニークワードの集合を確実に生成するアルゴリズムが要求される。しかしながら、方法１０を用いれば、各基地局における利用可能なユニークワードのプールに優先度が付けられ、改善した相互相関効果を得ることができる。セルは、隣接セルのＣＳＩＤを様々な方法で特定することができる。例えば、これらのセルは直接接続され、中央局との接続を介して情報を共有してよく、あるいはＣＳＩＤがシステム設定の際に予め定義されてよい。他の方法として、セル局は、パーソナル局のハンドオフ・コールから、ＣＳＩＤ情報を抽出してもよい。この構成においては、パーソナル局は、確立要求を行う際に、現在通信中のセルに対するＣＳＩＤ情報を含める。ハンドオフ・コールは、隣接セルから送られるため、これにより、受信側のセルは隣接セルのＣＳＩＤを通知されることになる。
【００２２】
ここで図２を参照し、ＳＤＭＡシステムを説明する。ＳＤＭＡシステムは、ＰＨＳ通信システム１００として示されているが、他の種類のＳＤＭＡ通信システムが利用可能である。ＰＨＳシステム１００は、セル１０２、１０９および１１１の各々が他のセルと通信状態にあることを示している。この通信は、通信システムリソースを利用した直接無線通信であってよく、ＴＣＰ／ＩＰネットワーク接続等のような他の通信路を介して行われてもよい。当該通信は、ピアツーピア接続、メッシュ接続、スター接続または全体の通信システム設計と整合性があるその他の接続形態であってよい。当該ネットワーク接続は、例えば、衛星、マイクロ波、または地上有線接続を用いてよい。ある特定のネットワーク接続の例においては、セルはイーサネットまたはインターネット接続を介して通信を行うが、セル間通信が様々な方法で達成され得る。
【００２３】
ＰＨＳシステム１００は、重なりを持つ３つのセル１０４、１０６および１０８を有し、これらのセルはそれぞれセル局１０２、１０９および１１１を有する。セル１０４、１０６および１０８の各々は、セル領域内に１群のパーソナル局を有する。各セルは、実際に使用中のユニークワード、または利用可能なユニークワードのリストに含まれるユニークワードを、他のセルに伝える。この通信は、システム設定の際、および、それ以降は、当該セル局が使用するユニークワードに変更が加えられる度に行うことができる。他の例では、当該通信はより定期的または規則的に行われる。各セル局は、自局のユニークワードをブロードキャストすることにより、隣接するセル局に、当該ブロードキャスト元のセル局が使用中また使用見込みであるユニークワードを通知する。このようにして、各セルは利用可能なユニークワードのリストの優先度を調整し、隣接セルのパーソナル局と低い相互相関を有する可能性が最も高い割り当てワードを選択する。
【００２４】
パーソナル局が確立要求を行うと、セルは、優先度の高いユニークワードを割り当てる。これらの優先度の高いユニークワードは、隣接セルと動作するパーソナル局に対して低い相互相関効果を有するように選択されたものである。例えば、パーソナル局１１３はセル局１０２と通信を行い、パーソナル局１１５はセル局１０９と通信を行う。これらのパーソナル局は、異なるセル局との通信状態にあるが、パーソナル局１１３はパーソナル局１１５に近接する。好適になことに、セル局１０２は、セル局１０９が割り当てる可能性のあるユニークワードを把握し、自局の利用可能なユニークワードのリストの優先度付けできる。同様に、セル局１０９は、セル局１０２が割り当てる可能性のあるユニークワードを把握し、自局の利用可能なユニークワードのリストを優先度付けできる。このようにして、パーソナル局１１３およびパーソナル局１１５の各々は、他方との相互相関が低いユニークワードを割り当てられる。また、セル局１０２およびセル局１０９の両局は、セル局１１１が割り当てる可能性のあるユニークワードを把握し、自局のリストを優先度付けする。利用可能なユニークワードのリストの優先度付けが、個別に修正されるのではなく、エリア全体の相関効果の平均値または期待値に従って行われる。例えば、あるユニークワードが、ある隣接セルとの間に、所望の低い相互相関効果を有したとしても、他の隣接セルからのワードまたは信号と高い相互相関効果を有するならば、そのワードは低い優先度に置かれる。従って、利用可能なユニークワードのリストの優先度付けは、トレードオフ、バランス点およびシステムレベル要件を満たすとよい。
【００２５】
セル局が、隣接セルを識別するための追加情報を必要とする場合もある。例えば、ユニークワードの集合を、遠隔セル局からインターネット接続を介して受信する場合、本リスト自体が、これらのワードが隣接セルに対するものか否かを示すことはないと考えられる。従って、ユニークワードのリストは、送信側のセルサイトの位置などの受信側のセル局に対する相対的な位置を示すものを含んでもよい。セル局は、自局の所在位置については既知であるため、受信したメッセージに含まれる位置と比較し、当該ユニークワードが、近接または隣接するセルからのものであるかを判定できる。隣接または近接するセルの識別には、他の処理および方法を利用できる。
【００２６】
ここで図３を参照し、ＳＤＭＡシステムを説明する。当該ＳＤＭＡシステムは、ＰＨＳ通信システム１５０として示されているが、他の種類のＳＤＭＡ通信システムも利用可能である。ＰＨＳシステム１５０は、セル１０２、１０９および１１１の各々が中央局１７１と通信状態にあることを示している。この通信は、通信システムリソースを利用した直接無線通信であってよく、あるいは、ネットワーク接続等のような他の通信路を介して行われてもよい。当該ネットワーク接続は、例えば、衛星、マイクロ波、または地上有線接続を用いてよい。ある特定のネットワーク接続の例においては、セルはイーサネットまたはインターネット接続を介して通信を行うが、セル間通信が様々な方法で達成され得る。
【００２７】
ＰＨＳシステム１５０は、重なりを持つ３つのセル１５２、１５９および１６１を有し、これらのセルはそれぞれセル局１５２、１９および１６１を有する。セル１５２、１５９および１６１の各々は、セル領域内に１群のパーソナル局を有する。各セルは、実際に使用中のユニークワード、または利用可能なユニークワードのリストに含まれるユニークワードを、中央局に伝える。他の構成では、各セル局に対して利用可能なユニークワードの集合を、中央局が特定する。いずれの場合においても、これにより、中央局は、隣接セルで使用されるユニークワードを、各セル局に伝えることができる。この通信は、システム設定の際、および、それ以降は、セル局が使用するユニークワードに変更が加えられる度に行うことができる。他の例では、当該通信はより定期的または規則的に行われる。ユニークワードの集合をブロードキャストすることにより、セル局は、隣接セルが使用中また使用見込みであるユニークワードを通知される。このようにして、各セルは利用可能なユニークワードのリストの優先度を調整し、隣接セルのパーソナル局と低い相互相関関係を有する可能性が最も高い割り当てワードを選択する。
【００２８】
パーソナル局が確立要求を行うと、セルは、優先度の高いユニークワードを割り当てる。これらの優先度の高いユニークワードは、隣接セルと動作するパーソナル局に対して相互相関効果を有するように選択されたものである。例えば、パーソナル局１６３はセル局１５２と通信を行い、パーソナル局１６５はセル局１５９と通信を行う。これらのパーソナル局は、異なるセル局との通信状態にあるが、パーソナル局１６３はパーソナル局１６５に近接する。好適になことに、セル局１５２は、セル局１５９が割り当てる可能性のあるユニークワードを把握し、自局の利用可能なユニークワードのリストの優先度付けすることができる。同様に、セル局１５９は、セル局１５２が割り当てる可能性のあるユニークワードを把握し、自局の利用可能なユニークワードのリストを優先度付けすることができる。このようにして、パーソナル局１６３およびパーソナル局１６５の各々は、他方との相互相関が低いユニークワードを割り当てられる。また、セル局１５２およびセル局１５９の両局は、セル局１６１が割り当てる可能性のあるユニークワードを把握し、自局のリストを優先度付けする。利用可能なユニークワードのリストの優先度付けが、個別に修正されるのではなく、エリア全体の相関効果の平均値または期待値に従って行われる。例えば、あるユニークワードが、ある隣接セルとの間に、所望の低い相互相関効果を有したとしても、他の隣接セルと高い相互相関効果を有するならば、そのワードは低い優先度に置かれると考えられる。従って、利用可能なユニークワードのリストの優先度付けは、トレードオフ、バランス点およびシステムレベルの要件を満たすとよい。
【００２９】
中央局は、各局の位置について既知であるため、中央局は、隣接セルからのユニークワードのみを各セルに伝えることができる。隣接または近接するセルの識別には、他の処理および方法を利用できる。
【００３０】
ここで図４を参照し、セル局１７５を説明する。セル局１７５は、ＰＨＳ通信システムのようなＳＤＭＡ通信システムで用いられる。図では、１つのセル局１７５が示されているが、ＰＨＳ通信システムは、各々が多数のパーソナル局と通信するよう構成された多くの稼動セル局を有し得る。セル局１７５は、中央局を他のすべての中央局と区別する専用の値であるＣＳＩＤ１７７（中央局識別子）を有する。ＣＳＩＤは、利用可能なユニークワードの集合１７８を生成するためのアルゴリズムが適用されるＵＷ処理１８１に入力される。例えば、ローカルＣＳＩＤはアルゴリズムのシード値として用いられ得るが、その場合、アルゴリズムは当該シードに応じたワードの集合を生成する。運用時には、各中央局は、同一のＵＷ処理を行うため、各セル局は他のすべてのセル局における集合とは異なるユニークワードの集合を有する。
【００３１】
セル局１７５は、隣接セル各々のＣＳＩＤ値を通知される。セルは、隣接セルのＣＳＩＤを様々な方法で特定してよい。例えば、セルは、直接接続されても、中央局接続を介して情報を共有してもよく、あるいはＣＳＩＤが、システム設定の際に予め定義されてもよい。他の方法として、セル局は、パーソナル局のハンドオフ・コールから、ＣＳＩＤ情報を抽出してもよい。この構成においては、パーソナル局は、確立要求を行う際に、現在通信中のセルに対するＣＳＩＤ情報を含める。ハンドオフ・コールは、隣接セルから送られるため、これにより、受信側のセルは隣接セルのＣＳＩＤを通知されることになる。
【００３２】
ＣＳＩＤの特定方法と無関係に、セル局１７５はＵＷ処理１８１を使って、全ての隣接セルにおいて使用が見込まれるユニークワードのリスト１８４を生成する。隣接リスト１８４はローカル・リスト１７８と比較１８６され、相互相関効果に応じて、ローカル・リスト１７８内のワードのランク付けが行われる。より具体的には、ローカル・リスト１７８内のユニークワードのうち、リスト１８４内のワードと比較的低い相互相関関係を有するユニークワードには、より高い優先度が割り当てられる。同様に、ローカル・リスト１７８内のユニークワードのうち、リスト１８４内のワードと比較的高い相互相関を有するユニークワードには、より低い優先度が割り当てられる。このようにして、セル局１７５は、ローカル・リスト１７８を優先度付けして、信号分離およびシステムパフォーマンスを向上させる。
【００３３】
ここで図５を参照し、隣接セルのＣＳＩＤ値を特定する方法を説明する。ブロック２１２に示すように、方法２００は、ＳＤＭＡ通信システムを運用するセル局を有する。以下、ＰＨＳ通信システムをＳＤＭＡ通信システムを参照して説明するが、他のＳＤＭＡ通信システムを利用してよい。セル局は、ＵＷ処理２１５を用いて、利用可能なユニークワードのプールを生成する。例えば、ＵＷ処理２１５は、ＣＳＩＤをシード値として用いるランダム化アルゴリズムであってよい。このようにして、処理２１５は、異なるシード値を用いて生成された他のいずれの集合とも異なるユニークワードの集合を直ちに生成する。ランダム化または値生成処理の設計・実装については周知されているため、以下では詳細に説明しない。
【００３４】
ブロック２１６に示す通り、セル局は、自局に隣接および近接するセル内におけるセル局のＣＳＩＤを特定する。セル局が隣接セル内のセル局のＣＳＩＤを特定するメカニズムは、複数存在する。例えば、ブロック２１９は、セルが互いに直接にネットワーク通信を行うことを示す。この通信は、無線通信方式であってよく、あるいは、衛星、マイクロ波または地上有線接続などのネットワーク接続を介してもよい。ある特定のネットワーク接続の例においては、セルはイーサネットまたはインターネット接続を介して通信を行う。セル間通信は様々な方法で達成され得る。ブロック２１９の直接接続処理において、各セルは、自らのＣＳＩＤを「ブロードキャスト」してよい。この通信は、初期化の際、および新しいセル局が追加されるかまたはセル局が更新される際に、行われてよい。また、セル局は、ブロードキャストを行ったセル局が隣接または近接するセルにあるかどうかを識別できる必要がある。これは、セルの配置を予め定義するか、あるいは、より柔軟性が要求される場合には、ＣＳＩＤのブロードキャストと同時に位置情報を送信することにより、達成され得る。この後者の例では、セル局は、ＣＳＩＤおよび送信側のセル局の位置情報を受信する。セル局は、自局の位置については既知であるため、受信したＣＳＩＤが隣接または近接するセルからのものであるかを判定できる。また、無線方式ブロードキャストの場合、セル局は近接セルからの通信しか受信しないと考えられるため、隣接セルを容易に識別できる。
【００３５】
セル局は、ブロック２２１に示すように、中央局と通信を行うことにより、隣接セルのＣＳＩＤを特定してもよい。一般には、セル局から中央局への通信は、衛星、マイクロ波または地上有線接続などのネットワーク接続を介して行われる。ある特定のネットワーク接続の例においては、セル局と中央局はイーサネットまたはインターネット接続を介して通信を行う。セル−中央局間通信が様々な方法で達成され得る。中央局は、複数のセル局と通信状態にあるため、隣接セルの中央局が使用するＣＳＩＤを、各セル局に伝えることができる。
【００３６】
また、ブロック２２３に示すように、セル局は、ハンドオフ・コールの際に、パーソナル局からＣＳＩＤ情報を抽出することにより、隣接セルのＣＳＩＤを特定してもよい。この構成においては、パーソナル局は、確立要求を行う際に、現在通信中のセルに対するＣＳＩＤ情報を含める。ハンドオフ・コールは、隣接セルから送られるため、受信側のセルは隣接セルのＣＳＩＤを通知されることになる。セル局は、全ての隣接セルからハンドオフ・コールを受信し、それにより、隣接セルにおけるセル局のＣＳＩＤを特定する。最後に、ブロック２２５に示すように、当該セル局は、予め定義またはプログラムされた隣接セル局のＣＳＩＤを得ることにより、隣接セルのＣＳＩＤを特定してもよい。ＣＳＩＤは比較的静的であり、通信システムに対するセル局の追加または削除は、それほど頻繁には行われないため、各中央局は単に、全隣接セル局のＣＳＩＤのリストを保有するのみでよい。この方法によれば、ＣＳＩＤを動的に特定する必要がない。しかしながら、セル局が移動、追加または削除される度に、更新された隣接ＣＳＩＤリストを得る必要がある。
【００３７】
セル局は、隣接セル局のＣＳＩＤを特定すると、ブロック２２８で示すように、セル局は特定したＣＳＩＤを用いて、隣接セルで使用見込みであるユニークワードのリストを生成する。特に、セル局は、特定したＣＳＩＤの各々に対してＵＷ処理２１５を適用する。全ての中央局によって同一のＵＷ処理が用いられるため、中央局は、各隣接セルの使用が見込まれるユニークワードを複製できる。ブロック２３２で示す通り、中央局は、生成された隣接ユニークワードの集合を用いて、自局の利用可能なユニークワードのローカル・リストの優先度を調整できる。特に、ローカル・プールに含まれるユニークワードは、隣接セルにおいて使用が見込まれるワードリスト内のユニークワードと比較される。隣接リスト内のワードと比較的低い相互相関を有するローカル・プール内のユニークワードは、より高い優先度を割り当てられる。同様に、隣接リスト内のワードと比較的高い相関を有するローカル・プール内のユニークワードは、より低い優先度を割り当てられる。利用可能なユニークワードのローカル・プールの優先付けの結果、ブロック２３４に示すように、確立要求の受信時に、セル局は、パーソナル局に対して優先度の高いユニークワードを割り当てることができる。
【００３８】
ここで図６を参照し、ＰＨＳリンクメッセージについて説明する。上述した構成においては、セル局は、到来パーソナル局のリンク要求からＣＳＩＤを抽出することにより、隣接セル内のセル局のＣＳＩＤを特定することができる。メッセージ２５０は、ＰＨＳリンク確立要求メッセージを示し、フレームエリア２５１および２５２が、パーソナル局から新たな中央局に最新のＣＳＩＤ情報を伝えるために用いられ得ることを示す。当該新たな中央局は、到着パーソナル局から確立要求を受信すると、ＣＳＩＤ情報を抽出し、隣接セルにおけるセル局のＣＳＩＤを特定する。パーソナル局が、ハンドオフではなく、新しいコールを要求しているときには、ＣＳＩＤ情報は送信されない。メッセージ２５５は、予備フレームエリア２５６および２５７を有するリンクチャネル割当メッセージを示す。ある利用例では、これらのエリアによって、セル局は、ＣＳＩＤ情報等の追加的情報をパーソナル局に送信できる。そして、その後、パーソナル局は、ハンドオフ・コールの要求時にＣＳＩＤ情報を送信できる。
【００３９】
ここで図７を参照し、ユニークワードを優先度付けする方法を説明する。方法３００は、ブロック３１０に示すように、利用可能なユニークワードのプールを格納するセル局を有する。ユニークワードのプールには、ブロック３１２で示すように、優先度の初期値が割り当てられてよい。ある特定の例では、ブロック３１４に示すように、この優先度はタイムスロット毎に設定される。ただし、優先度は、他の構成に従って設定され得る。次に、ブロック３１７に示すように、セル局は、隣接セルにおいて使用が見込まれるユニークワードの集合を特定する。パーソナル局からの確立要求を受信すると、ブロック３２１に示すように、セル局は、プール優先度に従いユニークワードを割り当てる。方法３００で示す通り、セル局は、優先度付けされたプール３１１からユニークワードを割り当てるための利用処理３０２を実行し、優先度プール３１１内の優先度を調整する優先度付け処理３０４を有する。処理３０４に加えて、その他の処理を利用して個々のユニークワードの優先度を調整し得る。
【００４０】
処理３０４は、当該通信システムの初期化時、およびシステム設定の更新に合わせて実行してよい。他の利用例では、処理３０４は、定期的または規則的に実施されてもよい。さらに優先度付けの処理は、システムやセル局の要件に応じて、他の時間や他の事象の際に行われてよい。処理３０４は、隣接ユニークワードを他の方法で特定してよい。例えば、ブロック３２６に示すような隣接セルとの通信、またはブロック３２８に示すような中央局との通信により、隣接ユニークワードを直接特定することができる。他の例においては、隣接セルで使用されるユニークワードのリストは、例えばアルゴリズム処理を隣接セル局のＣＳＩＤに適用することにより、算出または導出され得る。そして、特定されたユニークワードは、ローカル・プール３１１内のユニークワードの優先度を調整するために使用される。例えば、プール３１１内のユニークワードは、抽出されたユニークワードと高い相互相関を有するほど、低い優先度に設定される。同様に、より好ましい低い相互相関効果を有するワードほど、優先度を上げられる。従って、優先度付けされたプール３１１は、やがて隣接セルで使用されるワードに干渉する恐れのあるユニークワードを識別し、これらのユニークワードを低い優先度に設定する。この方法によれば、セル局が割り当てた優先度の高いユニークワードが、所望の低い相互相関特性を有し、かつ全体の通信感度を向上させる可能性が高まる。
【００４１】
以上、本発明の特定の好適なおよびその他の実施形態について説明したが、本明細書に記載された本発明の教示を用いて、上述の技術に多くの各種の変更および拡張を施すことが可能であることは当業者には明らかである。このような変更例および拡張例の全てが、添付の特許請求の範囲において説明される本発明の真の趣旨および範囲に含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
図面は本明細書の一部を成し、さまざまな形態で具現化されうる本発明の例示的な実施形態を含むものである。一部の例では、本発明の理解を容易にするために、本発明の各種態様を、誇張または拡大して示すことがある。
【図１】本発明に係るセル局で運用されるユニークワードの割当方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明に係るＳＤＭＡ通信システムを示す図である。
【図３】本発明に係るＳＤＭＡ通信システムを示す図である。
【図４】本発明に係るＳＤＭＡ通信システムのセル局を示す図である。
【図５】本発明に係るセル局で運用されるユニークワードの割当方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係るＳＤＭＡ通信システムにおけるメッセージ・フレームやメッセージ通信を示す図である。
【図７】本発明に係るＳＤＭＡ通信システムにおける利用可能なユニークワードのリストの優先度付け方法を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年7月26日(2008.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＤＭＡ（空間分割多元接続）通信処理を行うセル局から、ユニークワードを割り当てる方法であって、
前記セル局よって用いられる利用可能なユニークワードの集合を判定し、
隣接セルのセル局において使用が見込まれる隣接ユニークワードの集合を特定し、
前記特定した隣接ユニークワードの集合を、前記利用可能なユニークワードの集合と比較し、
前記比較に応じて、前記利用可能なユニークワードの集合におけるユニークワードの優先度を調整し、
前記調整された優先度に従って、前記利用可能なユニークワードの集合の中からユニークワードを割り当てる
ことを含む方法。
【請求項２】
前記比較するステップは、前記特定した隣接ユニークワードの集合における各ユニークワードと、前記利用可能なユニークワードの集合における各ユニークワードとの間の相互相関のレベルを判定することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記調整するステップは、より低い相互相関効果を有するユニークワードほど高い優先度に設定することを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記利用可能なユニークワードの集合の中から、優先度の高いユニークワードを選択するステップと、
前記優先度の高いユニークワードを含む割当メッセージを生成するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記特定するステップは、メッセージにおける前記隣接ユニークワードの少なくとも一部を受信することをさらに含み、
前記メッセージは、隣接セルのセル局からのメッセージであることを示す情報を有する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記メッセージは、無線接続、ネットワーク接続、インターネット接続、または衛星接続を介して受信される請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記利用可能なユニークワードの集合を示すメッセージを生成するステップと、
前記メッセージを他のセル局に宛てるステップと、
前記メッセージを送信するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記特定するステップは、メッセージにおける前記隣接ユニークワードの少なくとも一部を受信することをさらに含み、
前記メッセージは、中央局からのメッセージであることを示す情報を有する請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記メッセージは、ネットワーク接続、インターネット接続、または衛星接続を介して受信される請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記利用可能なユニークワードの集合を示すメッセージを生成するステップと、
前記メッセージを中央局に宛てるステップと、
前記メッセージを送信するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記提供するステップは、前記セル局に固有の識別値を用いて、前記利用可能なユニークワードの集合をローカルに生成することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記固有の識別値は、前記セル局のＣＳＩＤ値または位置の値である請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記特定するステップは、隣接セル局の位置の値を用いて、前記利用可能なユニークワードの少なくとも一部をローカルに生成することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記特定するステップは、隣接セル局のＣＳＩＤ値を用いて、前記利用可能なユニークワードの少なくとも一部をローカルに生成することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
メッセージにおける前記ＣＳＩＤ値を受信することをさらに含み、
前記メッセージは、隣接セルのセル局からのメッセージであることを示す情報を有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
メッセージにおける前記ＣＳＩＤ値を受信することをさらに含み、
前記メッセージは、中央局からのメッセージであることを示す情報を有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
メッセージにおける前記ＣＳＩＤ値を受信することをさらに含み、
前記メッセージは、到来パーソナル局からの確立要求メッセージである請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
ＣＳＩＤ値の集合を予め定義することをさらに含み
前記ＣＳＩＤ値は、隣接セルのセル局におけるＣＳＩＤ値を示す請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
セル局においてユニークワードを優先度付けする方法であって、
前記セル局の利用可能なユニークワードの集合を記憶し、
隣接セルのセル局において使用が見込まれる隣接ユニークワードの集合を特定し、
前記隣接ユニークワードの集合におけるユニークワードとの相関に応じて、前記セル局の前記利用可能なユニークワードの集合におけるユニークワードを優先度付けする
ことを含む方法。
【請求項２０】
前記優先度付けするステップは、前記利用可能なユニークワードの集合のうち、前記隣接ユニークワードの集合におけるワードと低い相互相関効果を有するユニークワードを識別し、該ユニークワードを高い優先度に設定する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記優先度付けするステップは、前記利用可能なユニークワードの集合のうち、前記隣接ユニークワードの集合における全てのワードと低い相互相関効果を有するユニークワードを識別し、該ユニークワードを高い優先度に設定する請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記優先度付けするステップは、前記利用可能なユニークワードの集合のうち、前記隣接ユニークワードの集合におけるワードと高い相互相関効果を有するユニークワードを識別し、該ユニークワードを低い優先度に設定する請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記優先度付けするステップは、前記利用可能なユニークワードの集合のうち、前記隣接ユニークワードの集合における全てのワードと高い相互相関効果を有するユニークワードを識別し、該ユニークワードを低い優先度に設定する請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記利用可能なユニークワードの集合におけるユニークワード数は、割り当てられるユニークワード数よりも多い請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
前記利用可能なユニークワードの集合は、タイムスロット番号に従って整理される請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
ユニークワードの優先度は、各タイムスロット番号とは無関係に設定される請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記要求メッセージは、ＰＨＳ確立要求メッセージとして受信される請求項２４に記載の方法。
【国際調査報告】
2009519626.tif 000010
2009519626.tif 000011
2009519626.tif 000012