(57)【要約】【課題】多数の移動局またはユーザ装置がＦＡＣＨチャネルを共有して、可能な最低のレベルで、かつすべての移動局が基地局からの信号を受け取れるように、当該チャネルのパワーレベルを設定する。【解決手段】第１の局４によって共通のチャネル上の複数の第２の局６に情報が伝送されるパワーを制御する方法であって、異なる情報が異なる局のために意図されており、当該方法が、前記共通チャネル内に情報を伝送する工程を備え、異なる第２の局６のために意図された情報が異なるパワーレベルで伝送される。【選択図】図２
2006115532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の局によって、共通のチャネル上の複数の第２の局に情報が伝送されるパワーを制御する方法であって、
異なる情報が当該複数の異なる局のために意図されており、
前記共通のチャネルにおける情報を伝送する工程を備えており、
前記異なる第２の局のために意図された情報が異なるパワーレベルで伝送される第１のモードと、
前記第１の局が第２の局に実質的に同一のパワーレベルで情報を送る動作の第２のモードが与えられ、
前記第１の局がコントローラから、個々の第２の局のための情報が伝送されるべきパワーに関する情報を受けとり、
前記コントローラが、前記チャネルの構成のメッセージを第１の局に送信し、前記第１および第２のモードのいずれを選択されるかを制御するように構成される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通のチャネルに情報が伝送されるパワーを制御する方法に関する。該方法は、必ずしも無線セルラーシステムに用いられるとは限らない。該情報は必ずしもデータのフレームとは限らない。
【背景技術】
【０００２】
コード分割多数アクセス（ＣＤＭＡ）がセルラー通信ネットワークの次世代のために提案されている。さらに、コード分割多数アクセスがアメリカ合衆国のＩＳ−９５標準で用いられている。ＣＤＭＡは直接シーケンス・スプレッドスペクトル技術である。ＣＤＭＡを用いる無線セルラーネットワークにおいて、第１の基地局に関連づけられる１つのセル内の移動端末は、第２の基地局に関連づけられる隣接するセル内の複数の移動局と同一の周波数を用いる。異なる移動局はそれぞれの基地局によって区別され得る。なぜなら、各移動局は異なるスプレッドコード（spreading code）を用いているからである。
【０００３】
ワイドバンドＣＤＭＡ標準の提案において、ＲＡＣＨ（random access channel）／ＦＡＣＨ（forward access channel）状態の移動局または他のユーザ装置がアップリンクのＲＡＣＨチャネルを用いてデータまたはメッセージを基地局に伝送し、かつデータまたはメッセージのためのダウンリンクのＦＡＣＨを基地局から聞くことが提案されている。ＲＡＣＨ／ＦＡＣＨにおいて、移動局と基地局とのあいだに伝送されているデータが僅かであるか、または存在しないので、それらのあいだでチャネルがセットアップされない。ＦＡＣＨおよびＲＡＣＨチャネルが共に共通のチャネルであり、これは、特定の基地局に関連づけられるセル内で移動局を含むすべてのユーザ装置が当該チャネルを使用する。
【０００４】
データがデータフレームに送られる。基地局から移動局に送られたデータフレームは、ユーザ装置の識別、たとえば、移動局の識別を含む。各移動局は、基地局からＦＡＣＨ上の移動局に送られたすべてのデータフレームを受け取る。各移動局はフレーム内に含まれた識別に同定によって当該移動局のために意図されたデータフレームを識別することができる。移動局から送られたフレームはフレームのソース（送信元）を識別する情報を含む。
【０００５】
多数の移動局またはユーザ装置がＦＡＣＨチャネルを共有するので、可能な最低のレベルで、かつすべての基地局が基地局からの信号を受け取れるように、当該チャネルのパワーレベルを設定することは困難である。ＣＤＭＡシステムにおいて、サービスの特定の質によってシステムにより支持され得るユーザの数は、セル内のすべてのユーザおよび基地局の信号の全パワーに依存する。全信号パワーが比較的高い場合、これは比較的高い干渉のレベルを与える。このことは、他の基地局からの所望の信号を区別することが困難であることを意味する。したがって、各ユーザと基地局に使用されるパワーの最小化がサービスのキャパシティーおよび／または質を改善する。
【０００６】
ヨーロッパ特許出願公開第ＥＰ−Ａ−０−８９５７２号公報には、少なくとも１つのＢＣＣＨタイムスロットが隣接するセルの移動局の連続する監視窓の１つの内部に完全に受けとられるように、物理的ＢＣＣＨを支持しているＢＣＣＨキャリアが記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この課題に向けられた方法を提供することが本発明の実施例の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面によれば、第１の局によって、共通のチャネル上の複数の第２の局に情報が伝送されるパワーを制御する方法であって、
異なる情報が当該複数の異なる局のために意図されており、
前記共通のチャネルにおける情報を伝送する工程を備えており、
前記異なる第２の局のために意図された情報が異なるパワーレベルで伝送されてなる方法が提供される。
【０００９】
情報が伝送されるパワーレベルは、好ましくは意図された第２の局のパラメータおよび／または情報のコンテンツに依存して選択される。前記情報のコンテンツが比較的重要である場合、情報は、前記チャネル内をより高いパワーで伝送されてもよい。
【００１０】
前記情報は、好ましくはデータパケットの形である。
【００１１】
特定の第２の局のための情報は、特定の局を識別する情報を含んでもよい。前記第１の局が第２の局に実質的に同一のパワーレベルで情報を送る動作の第２のモードが与えられ、前記第１および第２のモードのうちの１つが選択されてもよい。
【００１２】
前記第１の局がコントローラから、個々の第２の局のための情報が伝送されるべきパワーに関する情報を受け取ってもよい。前記コントローラは、前記チャネルの構成のメッセージを第１の局に送信し、前記第１および第２のモードのいずれを選択されるかを制御するように構成されてもよい。前記第１の局は前記第１のコントローラに、前記チャネルの構成のメッセージに含まれるモードを実行し得るか否かを知らせるメッセージを送るように構成されてもよい。前記コントローラは、チャネルの構成のメッセージを第１の局に送り、パワーレベルの範囲が第２の局に伝送されるために用いられるか否かについて第１の局にアドバイスするために構成されてもよい。
【００１３】
パワーレベルを表す数値が前記コントローラによって第１の局に送られ、当該数値が、第２の局に伝送するために前記第１の局によって用いられるパワーレベルにマッピングされてもよい。
【００１４】
好ましくは、前記コントローラが無線ネットワークコントローラである。これは、ＵＭＴＳネットワークなどのＣＤＭＡネットワーク内にあってもよい。前記第１の局は、基地局であってもよい。前記第２の局が複数の移動局を備えまたは他の適切な形態のユーザ装置を備えてもよい。
【００１５】
前記共通のチャネルはフォワードアクセスチャネルであってもよい。
【００１６】
本発明の第２の側面によれば、第１の局によって情報が共通のチャネル上の複数の第２の局に伝送されるパワーを制御する方法であって、
異なる情報が異なる局のために意図されており、
情報が同一のパワーで伝送される第１のモードと、異なるパワ−が異なる複数の第２の局のために意図された第２のモードとを備えてなる方法が提供される。
【００１７】
本発明の第３の側面によれば、第１の局と、複数の第２の局とを備えたネットワークであって、
前記第１の局が、共通のチャネル上の複数の異なる第２の局のために意図された異なる情報を伝送するように構成され、
前記第１の局が、第１の局が前記共通のチャネル上の複数の異なる第２の局のために意図された情報を異なるパワーレベルで伝送するように構成された動さモードを有してなるネットワークが提供される。
【発明の効果】
【００１８】
多数の移動局またはユーザ装置がＦＡＣＨチャネルを共有して、可能な最低のレベルで、かつすべての移動局が基地局からの信号を受け取れるように、当該チャネルのパワーレベルを設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
まず、セルラー無線通信ネットワークの３つのセル２が示された図１について述べる。それぞれのセル２は、それぞれの基地トランシーバ局（ＢＴＳ）４として機能する。それぞれの基地トランシーバ局４は、移動局６に信号を伝送し、移動局６からの信号を受信するように構成されており、当該移動局６は特定の基地トランシーバ局４に関連付けられたセル内に位置づけられている。同様に、各移動局６は個々の基地トランシーバ局４に信号を伝送し、個々の基地トランシーバ局４からの信号を受け取ることができる。
【００２０】
図１に示されたセルラー無線通信ネットワークは、コード分割多数アクセス（code division multiple access）技術を用いている。
【００２１】
ＣＤＭＡの階層（hierarchy）を示す図２について述べる。分かるように、移動局６は移動局４との無線通信がなされる。図には明確さを期するために１つしか示されていないが、典型的には、多数の移動局がそれぞれの基地局との無線通信がなされる。
【００２２】
基地局４は、無線ネットワークコントローラ（radio network controller）ＲＮＣ１０と接続される。通常、２以上の基地局がそれぞれＲＮＣに接続されるが、明確さを期するために１つしか示されていない。典型的には、２以上のＲＮＣがネットワークに設けられる。ＲＮＣはネットワーク１２の他の要素と接続される。
【００２３】
ＲＮＣ１０は、基地局を制御するために構成され、伝送されるべきデータパケット上を基地局によって移動局まで通過する。ＲＮＣ１０は基地局から、移動局から受け取ったデータのパケットを受け取る。
【００２４】
共通チャネルは、特定の基地局に関連づけられたセル内の移動局と、特定の基地局とのあいだで規定される。当該共通のチャネルは、ダウンリンク（downlink）方向のフォワードアクセスチャネル（ＦＡＣＨ）、およびアップリンク（uplink）方向のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）である。共通チャネルは、これに代えて、ダウンリンク共有チャネル（downlink shared channel）であってもよく、この場合、多くの移動局が当該ダウンリンク共有チャネルに割り当てられる。共通チャネルによって、同一のスプレッドコード（spreading code）が、特定のチャネル上のすべての通信に用いられる。前述のとおり、移動基地局に送られたデータおよび移動局から送られたデータは、パケットの形体である。ＦＡＣＨ上の移動局に送られるデータパケットは、特定のパケットが意図される移動局を識別する情報を含む。移動局は、共通のＦＡＣＨチャネル上に送られるすべてのパケットを受け取り、移動局を識別する情報から意図されたパケットを識別することができる。同様に、共通のＲＡＣＨチャネル上の移動局によって基地局に伝送されるデータのパケットはデータパケットの情報を含み、このデータパケットは、いずれの基地局からデータパケットが受け取られたかについて基地局を識別する。
【００２５】
移動局および基地局は、データの量が少なく、および／または散在している（sporadic）場合に共通チャネルを用いる。これは、担うべきチャネル（dedicated channel）を確立する必要がないことを意味する。このことは、使える無線資源（radio resource）を増大し、その結果、より多くのユーザが支持され、および／またはユーザの質が向上させる。
【００２６】
基地局は、移動局からＲＡＣＨのフレームを受け取り、該フレームを基地局４とＲＮＣ１０とのあいだのＩubインタフェースを介してＲＮＣ１０に送る。ＦＡＣＨチャネル上の移動局に伝送されるべきデータのパケットは、ＲＮＣ１０から基地局によって受け取られる。パケットは、ＲＮＣ１０からＩubインタフェースを介して基地局４に移動される。基地局４とＲＮＣ１０とのあいだのパケットの伝達のために、ＣＣＨ（common channel）フレームが用いられる。ＲＮＣ１０と基地局４とのあいだデータの通信のために用いられるフレーム構造を以下に述べる。
【００２７】
本発明の実施例において、ＦＡＣＨが伝送されるパワーが、フレームを基地局で正しく受け取られるようにする最小値でＦＡＣＨが設定される。フレームが送られるパワーレベルは、移動局がセル内でフレームを受け取ることができ、他のセルに引き起こされる干渉の程度ができるだけ低くなるように設定される。さらに、当該セル内の他のユーザへの干渉も最小にされるべきである。これにより伝送資源が省略される。
【００２８】
本発明の第１の実施例において、固定されたパワー制御が用いられる。ＦＡＣＨチャネルは、基地局に配置される。これは、ＦＡＣＨチャネルがＲＮＣ１０に備えられる第２の実施例と異なる。基地局におけるＦＡＣＨチャネルの配置は、基地局とＲＮＣとのあいだに存在するＩubインタフェース上の第３の階層メッセージによってなされ得る。この代りに、基地局におけるＦＡＣＨチャネルの配置はＯ＆Ｍ（operation and message）手順に対する応答でなされ得る。
【００２９】
固定されたパワー制御モードにおいて、ＦＡＣＨチャネル伝送パワーのために一定の値が設定される。この設定パワーレベルは、ＦＡＣＨチャネル上を伝送されるフレーム毎に用いられる。換言すれば、ＦＡＣＨチャネルの基地局によって伝送されたすべてのフレームは、データフレームが意図される移動局にかかわらず、同一の伝送パワーを有する。当該パワーは、各ＦＡＣＨチャネルフレームおよび各移動局に対して一定である。ＲＮＣに設定されたパワー値は、必要があれば、基地局によって修正され得る。たとえば、条件が変るか、または、基地局が移動局からパワーを増加させる要求を受け取ったとき、パワーレベルが変更されてもよい。
【００３０】
ＦＡＣＨチャネルが伝送されるパワーを決定するために、いかなる方法も使用され得る。たとえば基地局は、移動局から受け取られる信号の強さを測定することができ、該受け取られた信号に基づいて信号の強さを選択することができる。この代りに、基地局が移動局の位置を知っている場合、基地局からもっとも遠く離れている移動局が所要の最小レベルでフレームを受け取るように信号の強さが選択され得る。
【００３１】
移動局について少なくとも１つのパラメータを考慮するパワーを決定するために、他の如何なる適切な方法も使用できる。本発明の好ましい実施例において、移動局にフレームを伝送するために用いられる値は常に同一であるが、セルにおける変更を考慮するために変化する。
【００３２】
本発明の第２の実施例において、ダイナミックパワー制御が用いられる。ダイナミックパワー制御において、各フレームが伝送されるパワーは、目的の移動局のパラメータに依存して変化する。よって、データフレームが伝送されるパワーはフレーム毎に変化してもよい。この実施例においては、フォワードアクセスチャネル備えられる場合、各フレームが伝送されるパワーがＲＮＣ１０によって設定されることが基地局に表示される。この情報は、ＲＮＣ１０からＩubインタフェースを介して基地局に供給されるか、または他の如何なる適切な方法で供給されてもよい。
【００３３】
ＲＮＣ１０は、移動局から基地局を介して情報を受け取る。この情報は、信号を基地局から受け取る強さで移動局が情報を供給する測定リポートを含んでもよい。この代りに、または、さらにＲＮＣ１０が、移動局から信号を受け取った強さについて基地局から情報を受け取ってもよい。この種の情報のいずれか、または両方は、特定のフレームがＦＡＣＨ上の特定の移動局に伝送されるべきＲＮＣ１０の適切なパワーレベルを決定する。この種のパワー制御は、オープンループパワー制御（open loop power control）と称する。
【００３４】
適切なパワーレベルを決定せしめるために、他の如何なる適切な情報も供給されてよい。これは、受け取られた信号の強さのリポートに追加されても、受け取られた信号の強さのリポートと置き換えられてもよい。たとえば、受け取られた信号の強さのリポートには信号の質についての表示が含まれてもよい。ＲＮＣ１０は、フレームが移動局に伝送される強さを決定するために、移動局の位置についての情報を用いてもよい。位置は基地局および／または移動局によって与えられる情報から得られもよい。
【００３５】
基地局は、状況によっては、ＲＮＣ１０によって設定されるパワーを変更してもよい。基地局は、移動局に伝送するパワーを修正するファクタを考慮してもよい。当該ファクタは、たとえば、セル内の状態、該セル内の移動局の位置、該セル内のトラフィックまたはユーザの総数などを考慮できる。この代りに、パワーレベルは基地局内で受け取られた信号の強さに応答して変化され得る。
【００３６】
フレームの伝送のために用いられるパワーは、フレーム内に含まれるデータの重要性にしたがって選択されてもよい。フレームに含まれるデータが比較的重要である場合、フレームが伝送されるパワーは増加され得る。ＲＮＣ１０によってなされた決定に基づいて、特定のフレームが移動局に伝送されるパワーが決定される。このパワーレベルは、ＣＣＨフレームプロトコルフレームに挿入され、基地局４に送られる。基地局４は、共通のチャネルＦＡＣＨ上の移動局に関連するフレームを伝送するためにこのパワーレベルを用いる。ＲＣＮ１０によって基地局に送られたパワーレベルは使用されるべき実際のパワーレベルであり得る。しかし、本発明の好ましい実施例において、パワーレベルは符号化された値として送られ得る。このコード化された値は基地局によって受け取られ、最大および最小のパワーリミットを用いて実際のパワーレベルにマッピングされる。
【００３７】
ＲＮＣ１０から基地局４に送られるＦＡＣＨチャネルのセットアップメッセージ（set up message）には最大および最小のパワーレベルとしての表示が存在し、当該パワーレベルは、ＲＮＣ１０から基地局４に伝送されたパケットのために基地局に送られる。ＲＮＣから基地局へのＣＣＨフレームのプロトコルフレームは、ＦＡＣＨチャネルにおけるフレームの伝送のために基地局に使用されるべきパワーレベルを含んでいる。ＲＮＣ１０から基地局４に送られたフレームの構造が図３に示される。当該フレームは、パワーレベルＰＣ、データＤＡＴＡ、フレーム数ＦＮ、およびエラー訂正部分ＣＲＣについての情報を含んでいる。
【００３８】
本発明の第３の実施例において、ＦＡＣＨは、ときには固定されたパワー制御を用いても、ダイナミックパワー制御を用いてもよい。この第３の実施例は、図４に関連して述べる。
【００３９】
この第３の実施例においては、ＲＮＣ１０から基地局４に送られたＦＡＣＨチャネルのセットアップメッセージ１４は、固定されたパワー制御またはダイナミックパワー制御が使用される場合、表示を含む。セットアップメッセージ１４はパワーモードビットを有してもよい。該パワーモードビットは、固定されたパワー制御が使用される場合の値と、ダイナミックパワー制御が使用される場合の値とを有している。基地局は、どのモードが使用されるべきであるかが確認されたこと、および、ＦＡＣＨチャネルがセットアップされるべきであることをＲＮＣにアドバイスする確認メッセージを送る。
【００４０】
ＲＮＣ１０から基地局４へのセットアップメッセージがパワー制御モードについてなんらの表示も含まない場合、ダイナミックパワー制御が用いられていることが予想されてもよい。常にパワー制御情報を基地局に供給するようにＲＮＣ１０が構成される場合、ＲＮＣは固定されたパワー制御モードで一定のパワー制御値を供給し、通常のモードで変化するパワー制御値を供給することができることに注意すべきである。この後者の場合、基地局はモードがアドバイスされる必要がない。
【００４１】
基地局がこれらのモードのうちの１つを支持できない場合、基地局はＲＮＣ１０に送る確認メッセージの中でこのことをアドバイスする。
【００４２】
特定の基地局は、これらモードのうちの１つ、おそらくはダイナミックモードを支持できないかもしれない。この場合は、別のモードが用いられる。ネットワークにおいては、両方のモードを使用できる基地局があれば、当該モードのうちのいずれか１つしか支持できない基地局もある。
【００４３】
動作の不正なモードでは、ＦＡＣＨチャネルを伝送するために用いられるパワーは不正な値に設定されているかもしれない。この不正な値は比較的高く、すべての移動局がデータフレームを受け取り得ることを保証するかもしれない。この不正なモードは、叙上の３つの実施例のいずれかに供給されるかもしれない。ダイナミックパワー制御または固定されたパワー制御のいずれかが不正なモードであるかもしれない。
【００４４】
使用されたフレームプロトコルは適切なフォーマットを有しているかもしれない。たとえば、フレームプロトコルは、ＵＭＴＳ（universal mobile telecommunications system）の２５．４３５および２５．４３７の基準にしたがってもよい。
【００４５】
本明細書において移動局に言及した。
【００４６】
しかし、本発明の実施例が、無線波などを用いて基地局または類似の局との通信ができる他の如何なるタイプのユーザ装置にも適用できることを認識すべきである。当該ユーザ装置は、本発明の実施例ではコンピュータ端末などであってもよい。当該ユーザ装置は移動できる必要がない。
【００４７】
新しいＣＤＭＡ基準において、基地局をノードＢと称することも認識されるべきである。
【００４８】
本発明の実施例はＣＤＭＡシステムの意味合いで述べたが、本発明の実施例は他のスプレッドスペクトル（spread spectrum）技術、時分割多数アクセスシステム、および周波数分割多数アクセスおよびこれらのハイブリッドシステムと共に用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】基地トランシーバ局と複数の移動局とを組み込んだセルラーネットワークの一部の概略図である。
【図２】図１のネットワークの要素の階層を示す図である。
【図３】基地局から移動局にＦＡＣＨチャネル状を送信されるべきフレームの概略図である。
【図４】ＲＮＣ（無線ネットワークコントローラ）と基地局とのあいだの情報の伝送の概略図である。
【図１】
2006115532.tif 000003
【図２】
2006115532.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006115532.tif 000006