(57)【要約】  本発明は、複数の加入者局のためのセルラ無線通信システムにおける情報伝送方法に関する。この場合、無線通信システムの各無線セル（１，２，３，４，５，６，７）は基地局（ＮＢ１，ＮＢ２，ＮＢ３，ＮＢ４，ＮＢ５，ＮＢ６，ＮＢ７）を有しており、この基地局を介して情報がブロードキャストおよび／またはポイント・ツー・マルチポイントコネクションにより加入者局へ伝送される。本発明によればセルラ無線通信システムの少なくとも２つの無線セル（１，２，３，４，５，６，７）がそれぞれｎ個の無線セクタ（ＳＸａ，ＳＸｂ，ＳＸｃ、ただしＸ＝１〜７、ｎ≧２）に分割され、１つの無線セルのそれぞれｎ個の無線セクタ内で情報が時間的にずらされて伝送される。本発明は干渉状態改善の役割を果たす。有利にはｎ個の無線セクタにおいて時間的にオーバラップせずに情報が伝送される。殊に有利には無線セクタをそれぞれグループにまとめることができ、無線伝送に関して最小の結合係数を各グループに交互にもたせることができる。情報の伝送は各グループごとに時間的に異ならせて行われる。
2005510156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラ無線通信システムの各無線セル（１，２，３，４，５，６，７）が基地局（ＮＢ１，ＮＢ２，ＮＢ３，ＮＢ４，ＮＢ５，ＮＢ６，ＮＢ７）を有しており、該基地局を介してブロードキャストおよび／またはポイント・ツー・マルチポイントコネクションにより加入者局へ情報が伝送される形式の、複数の加入者局のためのセルラ無線通信システムにおける情報伝送方法において、
セルラ無線通信システムの少なくとも２つの無線セル（１，２，３，４，５，６，７）をそれぞれｎ個の無線セクタ（ＳＸａ，ＳＸｂ，ＳＸｃ、ただしＸ＝１〜７）に分割し、ここでｎは少なくとも値２をもつ無線セクタ（ＳＸａ，ＳＸｂ，ＳＸｃ）の個数を表し、
１つの無線セル（１，２，３，４，５，６，７）におけるそれぞれｎ個の無線セクタにおいて情報を時間的にずらして伝送することを特徴とする、
セルラ無線通信システムにおける情報伝送方法。
【請求項２】
１つの無線セル（１，２，３，４，５，６，７）のそれぞれｎ個の無線セクタ（ＳＸａ，ＳＸｂ，ＳＸｃ）において情報を時間的にオーバラップさせずに伝送し、たとえばじかにつながり合う時相で伝送する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
少なくとも２つの無線セル（１，２，３，４，５，６，７）の無線セクタ（ＳＸａ，ＳＸｂ，ＳＸｃ）をグループ（ａ，ｂ，ｃ）にまとめ、該グループに無線伝送に関して最小の結合係数を交互にもたせ、各グループ（ａ，ｂ，ｃ）ごとに時間的に異ならせた情報伝送を行わせる、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
交互に最小となる結合係数に関するグループ分けを無線通信システムの少なくとも１つの領域で実行する、請求項３記載の方法。
【請求項５】
交互に最小となる結合係数に関するグループ分けを、情報伝送のための基地局（ＮＢ１，ＮＢ２，ＮＢ３，ＮＢ４，ＮＢ５，ＮＢ６，ＮＢ７）からの送信信号の配向に応じたグループ分けに実質的に対応させる、請求項３または４記載の方法。
【請求項６】
前記情報はソフトウェアを含み、たとえばバージョンアップのダウンロードのためのソフトウェアを含む、請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記情報はアプリケーションおよび／またはサービスのためのパラメータを含む、請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
無線セクタの個数としてｎ＝２，ｎ＝３（ＳＸａ，ＳＸｂ，ＳＸｃ），ｎ＝４またはｎ＝６を採用する、請求項１から７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
伝送すべき情報を加入者局が完全には受信しなかった場合、残りの情報を専用チャネルを介して該加入者局へ伝送する、請求項１から８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
ＣＤＭＡ多元接続方式によって伝送を行う、請求項１から９のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項記載の方法を実施するための手段を備え、複数の加入者局のための情報の伝送を制御するネットワークコントローラが設けられていることを特徴とする、セルラ無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の複数の加入者局のためのセルラ無線通信システムにおける情報伝送方法に関する。本発明はさらに上述の方法を実施するための手段を備えた無線通信システムに関する。
【０００２】
無線通信システムの場合、情報（たとえば音声、画像情報またはその他のデータ）は基地局と加入者局（移動局または端末）との間の無線インタフェースを介して電磁波により伝送される。この場合、電磁波の放射は、個々のシステムのためにまえもって定められている周波数帯域内に位置する搬送波周波数を用いて行われる。無線インタフェースを介したＴＤ／ＣＤＭＡ伝送方式もしくはＦＤ／ＣＤＭＡ伝送方式による将来の移動無線システムたとえばＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）あるいは第３世代の他のシステムに関しては、約２０００ＭＨｚの周波数帯域内の周波数が設定されている。
【０００３】
上述のＵＭＴＳ移動無線システムは、いわゆるＦＤＤモード（Frequency Division Duplex）とＴＤＤモード（Time Division Duplex）とに区別される。ＴＤＤモードは、アップリンク（ＵＬ）の信号伝送のためにもダウンリンク（ＤＬ）の信号伝送のためにも１つの共通の周波数帯域が使用される点で殊に優れており、他方、ＦＤＤは両方の伝送方向に関してそれぞれ異なる周波数帯域が利用される。
【０００４】
種々のコネクションを介して、無線通信システム内部で伝送すべき情報を伝送することができる。ある加入者局固有に向けられた情報は、ポイント・ツー・ポイントコネクションにより専用チャネルを介して伝送される。すべての加入者向けの情報（ブロードキャスト情報）またはある１つの無線セル内の特定のクラスの加入者向けの情報（マルチキャスト情報）は、ブロードキャストまたはポイント・ツー・マルチポイントコネクションを介して伝送される。無線通信システムの各無線セルは１つの基地局を有しており、この基地局を介して情報がダウンリンクで加入者局へ伝送される。ダウンリンクにおけるこのような情報伝送に加えて、加入者局から基地局へアップリンクでの伝送も行われる。
【０００５】
基地局はセクタアンテナに関する情報を送出することができる。この場合、無線セルはセクタアンテナに応じて個々の無線セクタに分割されている。
【０００６】
ブロードキャストチャネルを介した複数の加入者向けの情報伝送は、専用チャネルを介したポイント・ツー・ポイントコネクションを介した情報伝送とは異なり電力制御ないしは負荷制御されない。殊にこの理由から、ポイント・ツー・ポイントコネクションを介した伝送に加えて電力制御されずに複数の加入者向けの情報も伝送されると、正規のトラフィックにおいて干渉状態が著しく劣化してしまう。
【０００７】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の方法ならびに無線通信システムにおいて、干渉状態の好影響が保証されるようにすることである。この場合にたとえば、複数の加入者向けの情報が電力制御ないしは負荷制御されずに伝送される際の組織編成に基づくようにすべきである。
【０００８】
この課題は方法に関しては請求項１の特徴により解決される。従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。
【０００９】
本発明によれば、セルラ無線通信システムの少なくとも２つの無線セルがそれぞれｎ個の無線セクタに分割されており、ここでｎは少なくとも２という値をもつ無線セクタの個数を表す。情報はそれぞれ１つの無線セルのそれぞれｎ個の無線セクタにおいて時間的にずらされて伝送される。
【００１０】
たとえば１つの無線セルにおけるそれぞれｎ個の無線セクタにおいて、時間的にオーバラップさせることなく情報を伝送することができ、有利にはじかにつながり合う時相で伝送することができる。
【００１１】
つまりこのことは、１つの無線セルにおけるｎ個の無線セクタすべてに対する情報の伝送には、１つの無線セクタにおける伝送に必要とされる時間のｎ倍の時間がかかることを意味する。情報を時間的にオーバラップさせずにじかにつながり合う時相で伝送すれば、無線セルごとに全体として必要とされる伝送時間はｎ個の時相となる。
【００１２】
情報を時間的に異ならせて伝送することは干渉状態の改善に大きく貢献する。干渉状態を改善するための殊に効果的な措置は、少なくとも２つの無線セルの無線セクタを無線伝送に関して交互に最小の結合係数（coupling factor）をもつグループにそれぞれまとめること、各グループごとに時間的に異ならせて情報を伝送することである。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、無線通信システムの少なくとも１つの領域において交互に最小となる結合係数に関するグループ分けが実施される。無線通信システムのこのような領域は、その無線通信システムのインフラストラクチャの状況に即して選択することができる。したがってたとえば、基地局コントローラに割り当てられている基地局を有する無線セクタを１つのグループにまとめることができる。
【００１４】
本発明の１つの実施形態によれば、交互に最小となる結合係数に関するグループ分けを、基地局から情報を伝送するための送信信号の配向に応じたグループ分けに実質的に対応させることができる。この場合、基地局からの送信信号の配向をたとえば空間的な視点および／または送信信号の偏波の視点で考察することができる。
【００１５】
複数の加入者のための情報にソフトウェアを含めることができ、たとえばバージョンアップのダウンロード（アップグレード）のためのソフトウェアを含めることができ、これは比較的時間のかかる可能性がある。たとえば本発明の方法によれば一括したバージョンアップを実行することができる。その際に本発明を使用することによって、セル内の正規のトラフィックないしは規則的なトラフィックに対する干渉を小さく抑えることができる。
【００１６】
加入者局としてたとえば移動局または端末を使用することができる。ネットワークソフトウェア（コアソフトウェア）のダウンロードによって、たとえば加入者局をリコンフィギュレーションすることができる。この場合、ダウンロードの種類を、たとえばアプリケーションまたはサービスのための簡単なパラメータから、ただちに実行可能なプログラムコードに至るまで、様々なものとすることができる。また、ダウンロードされるソフトウェアを種々のフォーマットで受け取ることができ、たとえばハードウェア固有のバイナリコードとして、解釈をまだ必要とする高級言語（ハイレベルソフトウェア）のソフトウェアとして、オブジェクトソフトウェア（ソフトウェアオブジェクト）として、あるいはソフトウェアエージェント（software agent）として受信することができる。
【００１７】
本発明の実施形態によれば無線セクタの個数としてたとえばｎ＝２、ｎ＝３、ｎ＝４またはｎ＝６を採用することができる。無線セクタのこの種の個数により、発生する干渉が本発明を利用することにより著しく抑えられることになる一方、他方の側面では情報の伝送の組織編成を比較的僅かな手間で成し遂げることができるようになる。
【００１８】
ブロードキャストチャネルは電力制御されないということから通常、加入者局が情報を受け取ることができるよう保証されている。伝送すべき情報が加入者局によって完全には受信されなかったケースでは、本発明によれば残りの情報を専用チャネルを介してその加入者局へ伝送することができる。このような状況はたとえば、移動局がその可動性ないしはモビリティゆえに情報受信時に無線セクタから移動したときに発生する可能性がある。つまり上述のケースのように加入者局のモビリティゆえに、たとえば同じ無線セルまたは別の無線セルにおける別の無線セクタへのハンドオーバに際して、加入者局が伝送情報を完全には受信しなかったならば、まだ伝送すべき残りの情報は専用チャネルを介してその加入者局へ伝送される。さらにたとえば妨害など不完全な伝送に対する他の原因も考慮される。
【００１９】
本発明をたとえばＣＤＭＡ多元接続方式（符号分割多元接続、Code Division Multiple Access）による伝送のために利用することができる。つまり本発明によればたとえば無線通信システムにおいて、隣接セルで同一の周波数が使用されるような周波数状況が著しく改善されるようになる。このことはＣＤＭＡ多元接続方式を使用した無線通信システムに該当する。サービスに対する所定の信号対干渉比（SIR, Signal To Interference）を維持すべきであるならば、１つのセル内の送信出力を高めるときに隣接セル内の送信電力も高める必要がある。
【００２０】
さらに本発明によれば、１よりも大きい周波数再利用係数（Frequency Reuse Factor）をもつ無線通信システムについても干渉状況の改善がもたらされる。
【００２１】
本発明において情報の伝送は、隣り合うセルに同時に情報を伝送することに限定されるものではなく、隣り合わないセルにおいて同時に情報を伝送することも含まれる。
【００２２】
本発明をインプリメントするためには、セルラ無線通信システムを本発明による方法を実施する手段を備えるよう構成する必要がある。本発明によればこの手段には、複数の加入者局に対する情報の伝送を制御するためのネットワークコントローラが含まれている。
【００２３】
次に、本発明の詳細な点ならびに実施形態について実施例に基づき詳しく説明する。
【００２４】
図１には、３つのグループに分割された複数の無線セクタをもつ無線通信システムの１つの領域が描かれている。
【００２５】
図１によれば、それぞれ３つの無線セクタＳＸａ，ＳＸｂ，ＳＸｃ（ただしＸ＝１〜７）をもつ７つの無線セル１〜７から成る無線通信システムの１つの領域が示されている。各無線セル１〜７の基地局ＮＢＸ（ただしＸ＝１〜７）は個々の無線セクタＳＸａ，ＳＸｂ，ＳＸｃへセクタアンテナを介して送信を行い、ここで各セクタアンテナは約１２０°の範囲をカバーしている。
【００２６】
無線セル１〜７の無線セクタＳＸａは第１のグループにまとめられる。無線セクタＳＸｂおよび無線セクタＳＸｃにより別のグループが形成される。これらのグループ各々の無線セクタは、無線伝送に関して最小の結合係数を交互に有する。
【００２７】
ソフトウェアのパラレルなダウンロードなど無線セル１〜７内の加入者局向けの情報の伝送のため、たとえば時間的にオーバラップせずに情報伝送が要求されるならば、まず最初に情報が無線セクタＳ１ａ，Ｓ２ａ，Ｓ３ａ，Ｓ４ａ，Ｓ５ａ，Ｓ６ａ，Ｓ７ａへ伝送される。（白い矢印で示唆されている）無線セクタＳＸａにおける第１のグループのダウンロードが完了した後、無線セクタＳ１ｂ，Ｓ２ｂ，Ｓ３ｂ，Ｓ４ｂ，Ｓ５ｂ，Ｓ６ｂ，Ｓ７ｂ（黒い矢印の付された第２のグループ）へ情報が伝送される。最後にセクタＳ１ｃ，Ｓ２ｃ，Ｓ３ｃ，Ｓ４ｃ，Ｓ５ｃ，Ｓ６ｃ，Ｓ７ｃ（ハッチングされた矢印の付された第３のグループ）へ情報が伝送される。この過程を周期的に繰り返すこともできる。
【００２８】
この実施例に関してシミュレーションに基づきわかったことは、本発明によって無線セル内部の干渉状態を著しく改善できたことである。つまりたとえば、各セルごとに２０の加入者局がまえもって与えられているとすればユーザのほぼ９０％について、本発明によれば正規のトラフィックに対する平均的な干渉が約７．５ｄＢの領域で低減される結果となった。これによれば好影響として、正規のトラフィックは付加的に電力制御を伴って、つまり電力低減を伴って、本発明に基づき低減された平均干渉に応答するようになる。この効果は、セルあたりの加入者が多くなるにつれて増大する。選択すべきｎ個の無線セクタの個数を種々の要因に依存させることができ、たとえば伝送すべき情報の平均サイズおよび／またはリアルタイム要求などに依存させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】３つのグループに分割された複数の無線セクタをもつ無線通信システムの１つの領域を示す図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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