(57)【要約】周波数分割双方向の無線通信システムで、無線ネットワークは移動局にＲＬ及びＦＬ搬送周波数を独立に及び別個に割り当て、それにより可変の双方向周波数分離をサポートする。割り当てられたＲＬ及びＦＬ搬送周波数は同一の帯域クラス中の同一の周波数セグメント内、異なる周波数セグメント内にあることが可能であり、又は異なる帯域クラス内にあることが可能である。この特徴は新しいチャネルのマッピング及び信号伝達によりサポートされる。
2009516427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局（３０７）がアクセスネットワーク（３０１）から下りリンクを介して情報を受信し、前記アクセスネットワークに上りリンクを介して情報を送信する周波数分割双方向の無線通信システムにおける方法であって、
前記下りリンクに対して用いられる周波数チャネル及び前記上りリンクに対して用いられる周波数チャネルを別個に及び独立して指示する情報を前記アクセスネットワークから前記移動局で受信するステップ
を特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、前記情報が初期化セクタ・パラメータ・メッセージ又はトラフィックチャネル割当メッセージ内で受信される方法。
【請求項３】
移動局（３０７）がアクセスネットワーク（３０１）から下りリンクを介して情報を受信し、前記アクセスネットワークに上りリンクを介して情報を送信する周波数分割双方向の無線通信システムにおける方法であって、
前記移動局により前記下りリンクに対して用いられる周波数チャネル及び前記移動局により前記上りリンクに対して用いられる周波数チャネルを別個に及び独立して指示する情報を前記移動局に送信するステップ
を特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１又は３の方法において、前記情報が下りリンク及び上りリンクの周波数チャネルにそれぞれマッピングされる前記下りリンク及び前記上りリンクに対するチャネル番号からなる方法。
【請求項５】
請求項１又は３の方法において、前記下りリンク及び前記上りリンクに対して用いられる前記周波数チャネルが帯域クラス中の異なる周波数セグメント内に存在する方法。
【請求項６】
請求項１又は３の方法において、前記下りリンク及び前記上りリンクに対して用いられる前記周波数チャネルが帯域クラス中の同一の周波数セグメント内に存在する方法。
【請求項７】
請求項６の方法において、前記下りリンク及び前記上りリンクに対して用いられる前記周波数チャネルが少なくとも所定の周波数だけ分離されている方法。
【請求項８】
請求項１又は３の方法において、前記下りリンク及び前記上りリンクに対して用いられる前記周波数チャネルが異なる帯域クラス内に存在する方法。
【請求項９】
請求項３の方法において、前記情報がトラフィックチャネル割当メッセージ内で送信される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に関し、より詳細には無線通信システムの周波数分割双方向動作に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の手法によると、ＦＣＣは、例えば、８００ＭＨｚ帯域クラス、１．９ＧＨｚ帯域クラス、又は他の帯域クラス中にある異なる周波数セグメント内の補完周波数帯ブロックを無線サービスプロバイダに販売している。例えば、８００ＭＨｚ帯域クラス内の周波数セグメント中のこのような購入された周波数帯ブロックのそれぞれは、固定の一定周波数によりその同一帯域クラス中の他の周波数セグメント内のその補完周波数帯ブロックから分離されている。無線サービスプロバイダにより購入された補完周波数帯ブロックの一方は、下りリンク（ＦＬ：ｆｏｒｗａｒｄ  ｌｉｎｋ）送信（無線ネットワークから移動端末へ）に用いられ、他方の補完ブロックは、上りリンク（ＲＬ：ｒｅｖｅｒｓｅ  ｌｉｎｋ）送信（移動端末から無線ネットワークへ）に用いられる。図１は、８００ＭＨｚ帯域クラス内でのおよそ８２４ＭＨｚと８４８ＭＨｚの間の周波数セグメント１０１がＲＬ送信に用いられ、その同一帯域クラス内でのおよそ８６９ＭＨｚと８９３ＭＨｚの間の周波数セグメント１０２がＦＬ送信に用いられる従来技術の配置を示している。異なる幅の様々な周波数ブロックは、ＦＬ送信に用いられるセグメント１０２内に補完ブロックを有する、ＲＬ送信に用いられるブロック・セグメント１０１内のそれぞれで各周波数セグメントを構成する。８００ＭＨｚ帯域クラスでは、すべての補完ブロック間に４５ＭＨｚの固定の分離が存在する。サービスプロバイダは、例えば、８００ＭＨｚ帯域クラス中でそれぞれ周波数セグメント１０１及び１０２内の補完ブロック１０３及び１０４を有してよく、それらのブロック間に４５ＭＨｚのその固定の分離を伴う。
【０００３】
ＣＤＭＡ２０００  ３Ｇ１Ｘ及びＣＤＭＡ２０００  １ｘＥＶＤＯなどの無線規格に準拠した周波数分割双方向（ＦＤＤ：ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｄｕｐｌｅｘ）システムでは、チャネルが基地局と移動端末の間の通信に動的に割り当てられる。そのチャネルは、ＦＬ送信に確保されている周波数セグメント中のサービスプロバイダが所有しているブロック内の特定の１．２５ＭＨｚ幅のチャネルと、ＲＬ送信に確保されている同一帯域クラスの周波数セグメント中のサービスプロバイダが所有している補完ブロック内の対応する１．２５ＭＨｚ幅のチャネルとから構成される。サービスプロバイダが所有する周波数セグメント内の対応するブロックは固定の周波数により分離されているため、移動端末に動的に割り当てられる１．２５ＭＨｚ幅のＦＬ及びＲＬチャネルの対のそれぞれは、その同一の固定の周波数により分離され、これは８００ＭＨｚ帯域クラスでは上述のように４５ＭＨｚである。送信及び受信のためにチャネルを移動端末に動的に割り当てる際、ＲＬ及びＦＬの送信及び受信のためにネットワークにより移動体に動的に割り当てられる特定のチャネルはそれぞれ、特定のＲＬ及びＦＬ双方向の対にマッピングされる単一のチャネル番号を用いて割り当て可能である。
【０００４】
ＦＣＣは、無線サービスに２．５ＧＨＺの新しい周波数帯ブロックを発表した。図２に示すように、ＣＤＭＡ２０００  １ｘＥＶＤＯなどの無線サービスを提供するために使用可能な提案された新しい帯域クラスは、２５０２ＭＨｚと２５６８ＭＺの間の周波数セグメント２０５内の４個の１６．５ＭＨｚ幅ブロック２０１、２０２、２０３及び２０４と、２６２４ＭＨｚと２６９０ＭＨｚの間の周波数セグメント２１０内の４個の１６．５ＭＨｚ幅ブロック２０６、２０７、２０８及び２０９とで構成される。８００ＭＨｚ帯域クラスでの周波数割当とは異なり、一方のセグメント中の２．５ＧＨｚ帯域クラス内のブロックを購入するサービスプロバイダが、他方のセグメント内の対応する補完ブロックを必ずしも所有しなくてもよい。さらに、１つのカバレッジエリアのサービスプロバイダにより所有されるブロックは、異なるカバレッジエリアのその同一のサービスプロバイダにより所有されるブロックに対応しなくてよい。例えば、１つのカバレッジエリアでは、サービスプロバイダが周波数セグメント２０５のブロック２０１を所有し、周波数セグメント２１０のブロック２０９を所有してよく、一方他のカバレッジエリアでは、その同一のサービスプロバイダが周波数セグメント２０５のブロック２０４を所有し、周波数セグメント２１０のブロック２０６を所有してよい。このような配置では、一方のセグメントの割り当てられたＦＬチャネルと他方のセグメントの対応するＲＬチャネルとの間の周波数分離は一定ではなく、カバレッジエリアで異なる可能性がある。ＦＬ及びＲＬチャネルの割当は、割り当てられたＦＬ及びＲＬチャネル周波数の間の関係がわからないため、もはやサポートされることは不可能である。さらに、このようなカバレッジエリア依存のチャネル分離では、移動端末がＲＬとＦＬチャネル間の異なる周波数分離を有するカバレッジエリア間を移動すると、移動端末は、変更されたＦＬ及びＲＬ搬送周波数に適応することができない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、無線ネットワークは、移動局にＲＬ及びＦＬ搬送周波数を独立に及び別個に割り当て、それにより可変の双方向周波数分離をサポートする。割り当てられたＲＬ及びＦＬ搬送周波数は、同一の帯域クラス中の同一の周波数セグメント内、異なる周波数セグメント内にあることが可能であり、又は異なる帯域クラス内にあることさえ可能である。有利なことに、移動局にＲＬ及びＦＬチャネルを別個に割り当てることを可能にすることにより、異なるサービス・カバレッジエリアでのより柔軟な周波数帯割当がサポートされる。加えて、過負荷状態又は劣化したチャネル品質が一方のチャネルのみ（ＦＬ又はＲＬチャネルの一方）で検知され、他方の対応するチャネルが同じ様に悪化はしていない場合、他方の対応するチャネルを正常に動作しているところから変更する必要なしに、過負荷又は劣化したチャネルは他の周波数に独立に切り替えることができる。これは、過負荷又は劣化したＲＬ又はＦＬチャネルの検知が、両方のチャネルを周波数の新しい対に切り替える結果をもたらす従来技術とは異なる。
【０００６】
ＣＤＭＡ２０００  １ｘＥＶＤＯ規格に準拠して動作しているシステムでの本発明の例示の実施形態では、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：ｒａｄｉｏ  ａｃｃｅｓｓ  ｎｅｔｗｏｒｋ）内の元の基地局（ＢＴＳ：ｂａｓｅ  ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  ｓｔａｔｉｏｎ）が移動局（ＭＳ：ｍｏｂｉｌｅ  ｓｔａｔｉｏｎ）からターゲットＢＴＳのカバレッジエリアの中に移動しようとしていることを示すルート更新メッセージ（ＲＵＭ：ｒｏｕｔｅ  ｕｐｄａｔｅ  ｍｅｓｓａｇｅ）を受信すると、元のＢＴＳは、ターゲットＢＴＳと通信するときにＲＬ及びＦＬ送信に用いられる特定の周波数チャネルに対応する独立したチャネル番号をＭＳに与えるトラフィックチャネル割当（ＴＣＡ：ｔｒａｆｆｉｃ  ｃｈａｎｎｅｌ  ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）メッセージをＭＳに送信する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図３に示す例示の無線ネットワークは、ＣＤＭＡ２０００  １ｘＥＶＤＯ規格に準拠している。このデジタルデータネットワークは、ボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ：ｖｏｉｃｅ−ｏｖｅｒ−ＩＰ）、高速データ及び対話型ビデオのダウンロード、デジタル画像のアップロード等をサポートする。これらの規格に通常関連付けられる専門用語を用いると、ＲＡＮ３０１は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：ｒａｄｉｏ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３０２を含み、ＲＮＣ３０２は、ＢＴＳ３０３及びＢＴＳ３０４として図示される複数のＢＴＳに接続される。ＲＮＣ３０２は、パケットデータ交換ノード（ＰＤＳＮ：ｐａｃｋｅｔ  ｄａｔａ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｎｏｄｅ）３０５に接続され、ＰＤＳＮ３０５は次にインターネットなどのパケットネットワーク３０６に接続される。移動局（ＭＳ）３０７はアクセス端末（ＡＴ：ａｃｃｅｓｓ  ｔｅｒｍｉｎａｌ）とも呼ばれるが、ＢＴＳ３０３と通信中であるように図示されている。ＦＬ上では、ＭＳ３０７は、周波数Ｆ１でチャネル上を通信中であり、ＲＬ上では周波数Ｆ２でチャネル上を通信中である。本発明のこの実施形態によると、Ｆｌ及びＦ２は、同一の周波数クラス内での対応する周波数セグメント内の異なるブロックに置かれる必要はない。これらは、同一の周波数セグメント内の異なるブロック内に置くことができ、又はそれぞれが異なる帯域クラス内にある異なるブロック内に置くことができる。Ｆ１及びＦ２が同一の周波数セグメント内に置かれる場合、Ｆ２とＦ１の間の周波数分離は、クロスチャネル干渉を防ぐために、及びＲＦ技術に基づき要求されるように、所定の最小周波数双方向分離より大きく常に維持されることが好ましい。
【０００８】
図示のように、図２に示される提案された２．５ＧＨｚクラスで、サービスプロバイダが、周波数セグメント２０５内の１６．５ＭＨｚ幅のブロック２０１、２０２及び２０４並びに周波数セグメント２１０内の１６．５ＭＨｚ幅のブロック２０６、２０７及び２０９を所有してよい。対応するＦＬ及びＲＬチャネルの間の周波数分離が固定されている従来技術の配置では、周波数セグメント２０５内のブロック２０１中の動的に割り当てられた上りリンク・チャネルは、周波数セグメント２１０内のブロック２０６中の特定の下りリンク・チャネルと対となり、これらのＲＬ及びＦＬチャネルの間の周波数差はその固定の周波数分離と常に等しい。同様に、周波数セグメント２０５内のブロック２０４中の上りリンク・チャネルは、周波数セグメント２１０内のブロック２０９中の下りリンク・チャネルと対となり、それらのチャネル間でその同一の固定の周波数分離を有する。本発明の実施形態では、下り及び上りリンク送信に対してＭＳに割り当てられたチャネルは可変の周波数分離を有し、独立に割り当てられる。従って、１つの例示の配置では、上りリンク送信に割り当てられる周波数セグメント２０５内のブロック２０１中のチャネルは、下りリンク送信のための周波数セグメント２１０内のブロック２０９中のチャネルに対となることができる。同様に、ブロック２０７内のＲＬチャネルはブロック２０７内のＦＬチャネルと対となることができ、ブロック２０４内のＲＬチャネルはブロック２０６内のＦＬチャネルと対となることができる。この配置では、対応するＲＬ及びＦＬチャネルは、可変の周波数分離を有し、異なる周波数セグメントに位置する。別の配置では、ブロック２０１内の割り当てられたＲＬチャネルはブロック２０３内のＦＬチャネルと対となり、両方のブロックは同一の周波数セグメント２０５内にあり、ブロック２０６内に割り当てられたＲＬチャネルはブロック２０８内に割り当てられたＦＬチャネルと対となり、両方のブロックは（少なくとも所定の周波数差により分離されてはいるが）同一の周波数セグメント２１０内にあり、ブロック２０４内に割り当てられたＲＬチャネルはブロック２−９内のＦＬチャネルと対となり、ブロックは異なる周波数セグメントにある。図示はされていないが、１つのブロック内の割り当てられたＲＬ又はＦＬチャネルは、それぞれ８００ＭＨｚ又は１．９ＧＨｚ帯域クラスの一方内の周波数セグメント中の他のブロック内のＦＬ及びＲＬチャネルと対となることができる。
【０００９】
再び図３を参照すると、ＭＳ３０７が、ＢＴＳ３０３からＢＴＳ３０４に向かって移動していき、現在通信している元のＢＴＳ３０３からより強いパイロット信号を受信しているターゲットＢＴＳ３０４に切り替えようとしていると検知すると、ＭＳ３０７はＭＳにより計測された近隣のＢＴＳのパイロット強度すべてを含むルート更新メッセージ（ＲＵＭ）を元のＢＴＳ３０３に送信する。ＢＴＳ３０３はＭＳ３０７から受信したＲＵＭをＲＮＣ３０２に渡し、それによりＲＮＣ３０２は、接続されているＢＴＳのすべての全体的状況把握を有し、その全体的状況把握から搬送周波数のどれが利用可能かを認識する。このＲＵＭ及び他のＲＵＭで報告されるＢＴＳのパイロット強度から、並びに搬送波利用可能性に関するＲＮＣ３０２の全体的状況把握から、ＲＮＣ３０２はＭＳ３０７に対してＢＴＳ３０３からＢＴＳ３０４に切り替えることを許可するか否かを決定し、許可する場合、どの搬送波にＭＳ３０７が切り替わるかを決定する。次にＲＮＣ３０２はトラフィックチャネル割当（ＴＣＡ）メッセージをＢＴＳ３０３に送信し、次にＢＴＳ３０３はＴＣＡメッセージ・ダウンリンクをＭＳ３０７に送信し、ＢＴＳ３０４との新しいリンクに移動することと、帯域クラス（群）並びに別個のＦＬ及びＲＬのチャネル番号とをＭＳ３０７に知らせ、これらのチャネル番号は、ＭＳ３０７がＢＴＳ３０４と通信するときに、それ以降それぞれその周波数で受信及び送信する搬送周波数、Ｆ３及びＦ４の新しい対を表す。
【００１０】
同様のやり方で、ＭＳ３０７がＢＴＳ３０３と通信している間、ＢＴＳ３０３はＭＳ３０７が通信中であるＲＬ搬送波が過負荷であるとローカルに判定するか、又はＦＬが依然として機能しているとしてもそのＲＬチャネルの通信品質が劣化しているかをローカルに判定してよい。次にＢＴＳ３０３はＭＳ３０７が通信しており、通信し続けるＦＬのチャネル番号を変更せずに、それ以降通信すべきである新しいＲＬのチャネル番号を示すＴＣＡメッセージをＭＳ３０７に送信する。従って、過負荷又は劣化したＲＬチャネルのみが切り替えられ、１つのチャネルの過負荷又は劣化した状態のためにＲＬ又はＦＬチャネルの一方を切り替えることが補助チャネルの切り替えをも必要とした従来技術とは異なり、ＦＬチャネルは依然として変更されることはない。同様に、ＦＬが過負荷になる場合、又はＦＬの通信品質が劣化する場合、ＦＬは、ＲＬチャネルを切り替えることなしに他のチャネルに切り替え可能である。
【００１１】
別の状況では、ＭＳ３０７はＢＴＳが提供しているサービスによりサポートされる周波数がＭＳのホーム区域のものとは異なる区域、又はＭＳが最後に起動されていた区域でスリープ・モードから起動可能である。ＭＳが起動すると、近隣のＢＴＳからのセクタ毎の搬送波パイロットを測定する。次にＭＳは最も強いパイロットを有するＢＴＳセクタを接続すべき候補ＢＴＳセクタとして選択する。次にＭＳはそのＢＴＳによる初期化セクタ・パラメータ・メッセージ・ブロードキャストをリッスンし、これはＭＳがＲＵＭを送信できる特定のＲＬチャネルを与える。ＭＳからのＲＵＭに応答して、ＢＴＳはＭＳがそれ以降動作すべき特定のＲＬ及びＦＬチャネルを個々に表す別個のＲＬ及びＦＬチャネル番号を与えるＴＣＡメッセージをＭＳに送信する。
【００１２】
従って上述のように、移動端末は、端末が１つの基地局のカバレッジエリアから別のカバレッジエリアに移動するとき、カバレッジエリアで起動するとき、及びチャネル状態の劣化又はチャネルの過負荷が１つ又は両方のチャネルの変更を開始するときに通信すべきＲＬチャネル及びＦＬチャネルを別個に特定する情報を与えられる。説明した実施形態では、その情報は個々のチャネル番号であり、受信している移動端末がこれらのチャネル番号のそれぞれを特定の帯域クラス中の特定の周波数セグメント内の特定のブロックの特定の周波数チャネルに別々に変換する。または、その情報は特定のＲＬ及びＦＬ周波数を明示的に指定できる。
【００１３】
ＣＤＭＡ２０００  １ｘＥＶＤＯ規格に準拠して動作している無線通信システムの実施形態と併せて説明したが、本発明は任意のＦＤＤ通信システムで使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】８００ＭＨｚ及び１．９ＧＨｚの帯域クラスで現在配置されている、対応する周波数セグメント内の周波数ブロックの従来技術の配置を示す図である。
【図２】提案された２．５ＧＨｚ帯域クラスの周波数セグメント内の周波数ブロックの例示の配置を示す図である。
【図３】本発明の実施形態が適用されるＣＤＭＡ２０００  １ｘＥＶＤＯ規格に準拠して動作する例示の無線ネットワークのブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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