(57)【要約】リンク監視のための方法および装置は信号の受信されたエネルギーを測定することによりリンク信号が存在するか存在しないかを判断する。信号の測定されたエネルギーが所定の評価基準、例えば充足性距離に従って所定のエネルギースレッショルドを満たしていない場合、信号は存在しないと見なされる。かかる監視を無線通信ネットワークに適用した場合、リンク信号が存在しないことを検出したことに応答し、送信をサスペンドまたは終了するのに、かかる監視を使用することができる。１ｘＥＶ−ＤＶ（ｃｄｍａ２０００改定Ｃ）の無線ネットワークに対する一実施例では、移動局は専用パワー制御サブチャンネルにて移動局により受信されたパワー制御ビットのビットエネルギーを測定することに基づき、順方向リンクの監視を選択的に実行する。基本専用チャンネルが移動局に割り当てられている場合、移動局はエネルギーに基づくアプローチではなく、基本専用チャンネルで受信されたデータに対するフレーム誤り率（ＦＥＲ）推定に基づき、順方向リンク監視を実行できる。
2005521348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおいて、順方向リンクを監視する方法であって、
順方向リンク通信チャンネル上で前記ネットワークにより移動局に送信される信号を前記移動局で受信する工程と、
受信された信号のエネルギーを測定することにより、受信された信号が十分な信号の質を有しているか、または不十分な信号の質を有しているかを判断する工程と、
前記受信された信号が第１の時間にわたって不十分な信号の質を有している場合に、前記移動局による逆方向のリンク送信をサスペンドする工程とを備えた、順方向のリンクを監視する方法。
【請求項２】
前記第１の時間が、Ｎ×１．２５ミリ秒であり、Ｎが１．２５ミリ秒時間の所望する数である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
受信された信号が、第２の時間中に十分な信号の質を有している場合に、逆方向のリンクの送信をサスペンドした後に、前記移動局による逆方向のリンク送信を再イネーブルする工程を更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第２の時間が、Ｎ×１．２５ミリ秒であり、Ｎが１．２５ミリ秒時間の所望する数である、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記第１の時間を含む所定の時間の間に、前記受信された信号が不十分な信号の質を有し続けた場合に、前記移動局によってサポートされているそのときの通話をドロップする工程を更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記基本専用チャンネル信号が利用できる場合に、前記移動局によって受信される基本専用チャンネル信号で受信されるデータ誤りを検出することにより、順方向のリンクの監視を実行する工程と、
基本専用チャンネルが利用できない場合に、受信された信号のエネルギーを測定することにより、順方向のリンクの監視を実行する工程を更に備えた、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記受信された信号がパワー制御チャンネル信号を含み、前記受信された信号のエネルギーを測定することにより、受信された信号が十分な信号の質を有しているか、または不十分な信号の質を有しているかどうかを判断する前記工程が、前記受信された信号の受信されたビットエネルギーを測定することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記受信された信号が十分な信号の質を有するか、または不十分な信号の質を有するかを判断する前記工程が、
多数の連続する時間フレームの各々において、前記受信された信号における受信されたビットに対するビットエネルギーを測定する工程と、
フレームに対する受信されたビットエネルギー値が所定のエネルギースレッショルドよりも低下した場合に、フレームを不良として評価する工程と、
所定の数の不良フレームの受信に応答して、前記受信された信号の信号の質を不十分であると特徴づける工程とを備えた、請求項１記載の方法。
【請求項９】
フレーム内の１つ以上の受信されたビットのビットエネルギーが前記所定のエネルギースレッショルドよりも低下した場合に、前記フレームを不良として評価するように、前記受信されたビットエネルギーの値がビットごとの値となっている、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記受信されたビットエネルギー値が累積的エネルギー値であり、各不良フレームにおける受信されたビットに対するビットエネルギーを測定する前記工程が、フレームに対する各受信されたビットのビットエネルギーを累積的エネルギー値として累積する工程を含む、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
フレームに対する受信されたビットエネルギー値が少なくとも所定のエネルギースレッショルドに等しい場合に、フレームを良好であると評価する工程を更に含む、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
所定の数の連続した良好フレームを受信されたことに応答して、前記受信された信号を十分な信号の質を有するものとして特徴づける工程を更に含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記受信された信号が十分な信号の質を有すると判断したことに応答して、逆方向のリンク送信をレジュームする工程を更に含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記受信された信号のエネルギーを測定することにより、前記受信された信号が十分な信号の質を有するか、または不十分な信号の質を有するかを判断する前記工程が、
時間のスライドウィンドーを定める工程と、
連続する累積エネルギー値を得るために連続するスライドウィンドー位置にて、前記受信された信号に対するビットエネルギーを累積する工程と、
前記累積されたエネルギー値が所定の充足性距離を満たさない場合に、前記受信された信号を不十分な信号の質を有するものとして特徴づける工程とを備えた、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記充足性距離を、ある充足性スレッショルドよりも低い多数の連続する累積されたエネルギー値として定義する、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記充足性距離を、充足性スレッショルドに少なくとも等しい累積されたエネルギー値に対する充足性スレッショルドよりも低い累積されたエネルギー値の比として定義する、請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記移動局により、パワー制御下にあるネットワークにより、前記受信された信号を送信し、前記受信された信号に対する移動局における受信状態の劣化に応答し、前記状態された信号に対する送信パワーを増加するためのパワー制御コマンドを前記移動局から前記ネットワークへ送る工程を更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項１８】
前記受信された信号に対する前記移動局における受信状態の劣化に応答して、前記受信された信号に対して送信パワーを増加するためのパワー制御コマンドを、前記移動局から前記ネットワークに送信する前記工程が、
前記受信された信号が移動局において不十分な信号の質を有すると検出されたことに応答して、前記ネットワークが、受信された信号に対する送信パワーを増加することをリクエストすることを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記受信された信号が第１の時間にわたって不十分な信号の質を有する場合、前記移動局による逆方向のリンク送信をサスペンドする前記工程が、前記第１時間に少なくとも等しい時間にわたって、前記受信された信号が不十分な信号の質を有していると検出されたことに応答して、前記移動局による逆方向のリンク送信をサスペンドすることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項２０】
サスペンドタイムアウト時間が終了する前に、前記受信された信号が十分な信号の質を有することをレジュームした場合に、移動局による逆方向のリンク送信を再イネーブルすることを更に含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
逆方向のリンク送信が再イネーブルされる前の所定の時間よりも長い時間にわたって受信された信号が十分な信号の質を有しなければならないように、前記受信された信号に対する十分な信号の質へのリターンを時間評価する工程を更に含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
サスペンドタイムアウト時間の終了時に前記移動局による逆方向リンク送信を終了させることを更に含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
第１トランシーバが監視すべきリンクに関連する通信チャンネルで使用を送信するようになっており、該第１トランシーバと第２トランシーバとの間の通信リンクを監視する方法において、
前記第２トランシーバにおいて信号を受信する工程と、
前記第２トランシーバにおいて受信された信号のエネルギーを測定する工程と、
前記測定されたエネルギーが充足性距離を満たすかどうかを判断する工程と、
前記測定されたエネルギーが充足性距離を満たさない場合に、前記通信リンクを利用できないと特徴づける工程とを備えた、通信リンクを監視する方法。
【請求項２４】
前記所定の充足性距離が、前記受信された信号を存在すると表示すると見なす所定のエネルギースレッショルドに基づくものであり、前記第２トランシーバにおけるバックグラウンドノイズレベルに基づき、前記所定のエネルギースレッショルドを設定することを更に含む、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記バックグラウンドノイズレベルに基づき、前記所定のエネルギースレッショルドを設定する工程が、所望する誤ったアラーム確率に基づき、前記バックグラウンドノイズレベルよりも所定量高い所定のエネルギースレッショルドを設定することを含み、前記受信された信号を存在していないと誤って特徴づけるものとして誤ったアラームを定める、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記受信されたエネルギーが前記所定の充足性距離を満たすかどうかを判断する工程が、
前記受信された信号の受信されたビットを連続するフレームにグループ分けする工程と、
前記フレーム内の受信されたビットの累積エネルギーが所定のエネルギースレッショルドよりも低下した場合、所与のフレームを不良フレームとして識別する工程と、
所定の数の不良フレームの受信に基づき、前記受信された信号が所定の充足性距離を満たさないと判断する工程とを備えた、請求項２３記載の方法。
【請求項２７】
存在しないとされる受信信号の所定の時間内の所定の数の良好なフレームの受信に基づき、前記受信された信号を存在すると特徴づけることを更に含み、前記フレーム内の前記受信されたビットの累積エネルギーが少なくとも所定のエネルギースレッショルドを満たす場合に、所与のフレームを良好フレームとして識別する、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記所定の数の良好フレームを連続的に受信しなければならないとすることを更に含む、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
良好なフレームに対する不良なフレームの所定の比に従って、所定の数の不良フレームを受信するものとすることを含む、請求項２７記載の方法。
【請求項３０】
前記所定の数の不良フレームを連続的に受信しなければならないとすることを更に含む、請求項２６記載の方法。
【請求項３１】
約２０ミリ秒のフレーム時間を有するものとして各フレームを定めることを更に含む、請求項２６記載の方法。
【請求項３２】
前記受信されたエネルギーが所定の充足性距離を満たすかどうかを判断する前記工程が、
スライドウィンドーを定め、このスライドウィンドーに基づき、受信された信号の受信されたビットのグループを形成する工程と、
グループ内の前記受信されたビットの累積エネルギーが、所定のエネルギースレッショルドよりも低下した場合に所与のグループを不良グループとして識別する工程と、
所定の数の不良グループの識別に基づき、前記受信された信号が所定の充足性距離を満たしていないと判断する工程を含む、請求項２３記載の方法。
【請求項３３】
グループ内の前記受信されたビットの測定されたビットエネルギーをコヒーレントに組み合わせることに基づき、各グループの累積エネルギーを形成することを更に含む、請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
グループ内の前記受信されたビットの測定されたビットエネルギーを非コヒーレントに組み合わせることに基づき、各グループの累積エネルギーを形成することを更に含む、請求項３２記載の方法。
【請求項３５】
無線通信ネットワーク内で使用するための移動局であって、
前記ネットワークからの順方向リンク上の信号を受信し、前記ネットワークへの信号を逆方向リンクに送信するためのトランシーバユニットと、
前記ネットワークにより順方向リンクに送信された信号を受信し、
受信された信号のエネルギーを測定し、
前記測定されたエネルギーが充足性距離を満たすかどうかを判断することにより、異常順方向リンク状態を検出することに基づき、異常な順方向リンク状態を検出することによって、エネルギーに基づき、順方向リンクを監視するための制御ロジックとを備えた移動局。
【請求項３６】
前記移動局に順方向リンク基本専用チャンネルが割り当てられている場合に、移動局が別の方法としてエラー誤り方法に基づき、順方向リンクの監視を実行する、請求項３５記載の移動局。
【請求項３７】
前記順方向リンク基本専用チャンネル上で受信されたデータフレームのフレーム誤り率（ＦＥＲ）を検出することにより、誤り率に基づき、前記移動局が順方向のリンク監視を実行する、請求項３６記載の移動局。
【請求項３８】
前記異常な順方向のリンク状態の検出に応答し、前記移動局が逆方向リンクの送信をサスペンドする、請求項３５記載の移動局。
【請求項３９】
前記異常な順方向のリンク状態が、所定の監視タイムアウトよりも長く持続しない場合に前記移動局が逆方向のリンク送信をレジュームする、請求項３５記載の移動局。
【請求項４０】
累積エネルギー値を発生することにより前記移動局が受信された信号の受信されたエネルギーを測定し、各累積されたエネルギー値が所定の数の受信された信号ビットの組み合わされたエネルギーに対応する、請求項３５記載の移動局。
【請求項４１】
前記移動局が前記累積されたエネルギー値を発生するように、前記受信された信号ビットの非コヒーレントな組み合わせを実行する、請求項４０記載の移動局。
【請求項４２】
前記移動局が前記累積されたエネルギー値を発生するように、前記受信された信号ビットのコヒーレントな組み合わせを実行する、請求項４０記載の移動局。
【請求項４３】
前記移動局が受信された信号ビットを連続するフレームにグループ分けすることにより、累積されたエネルギー値を発生し、各フレームが所定の数の受信された信号ビットを含む、請求項４０記載の移動局。
【請求項４４】
前記受信された信号が所定のレートで送信されたパワー制御ビットを含むパワー制御信号であり、各フレームが固定された数のパワー制御ビットにわたって広がるよう、前記移動局がフレームを固定された時間の連続するウィンドーとして定める、請求項４３記載の移動局。
【請求項４５】
所定の充足性距離が所定の時間内に移動局が受信できる不良フレームの数の限界を定める第１充足性距離を含み、不良フレームが所定のエネルギースレッショルドよりも低い累積エネルギー値を有するフレームとして定義される、請求項４３記載の移動局。
【請求項４６】
前記移動局が異常な順方向のリンク状態の検出に応答して監視タイマーをスタートさせ、前記異常な順方向リンクの状態が持続しているかどうかを判断するのに使用される第２充足性距離に基づき、前記移動局が監視タイマーのタイムアウト時間中に前記受信された信号を評価する、請求項４５記載の移動局。
【請求項４７】
異常な順方向のリンク状態が持続している場合に、前記移動局がそのときの通話を終了させ、前記異常な順方向のリンク状態が持続していない場合に、そのときの通話のための逆方向のリンク送信をレジュームする、請求項４６記載の移動局。
【請求項４８】
前記監視タイマーの前記タイムアウト時間内に前記移動局が所定の数の良好フレームを受信することを前記第２充足性距離が求め、１つの良好なフレームが所定のエネルギースレッショルドよりも高い累積されたエネルギー値を有するフレームとして定義される、請求項４７記載の移動局。
【請求項４９】
前記移動局が所定の幅のスライドウィンドーによって広がった連続するオーバーラップしたビットのグループとして受信された信号ビットをグループ分けすることにより、累積されたエネルギー値を発生する、請求項４０記載の移動局。
【請求項５０】
受信され、測定された前記エネルギーが、所定の充足性距離を満たすかどうかを判断する工程が、受信された信号が十分な信号の質または不十分な信号の質で受信されたかどうかを判断することを含み、前記受信され、測定されたエネルギーに基づき、受信された信号の質を評価する、請求項３５記載の移動局。
【請求項５１】
前記受信された信号が第１の所定時間よりも長い間、不十分な信号の質で受信された場合に、第１充足性距離が満たされないとする時間評価を、前記第１充足性距離が含む、請求項５０記載の移動局。
【請求項５２】
前記第１充足性距離が満たされない場合に、前記移動局が逆方向のリンク送信をサスペンドする、請求項５１記載の移動局。
【請求項５３】
逆方向のリンク送信をサスペンドした後に、前記移動局が前記第２の所定時間中の前記受信された信号の受信された信号の質のモニタに基づき、サスペンドされた逆方向のリンク送信を終了させるか、またはレジュームするかを判断するために、第２の充足性距離を使用する、請求項５２記載の移動局。
【請求項５４】
第２の所定の時間中に前記受信された信号が第３の所定の期間の間、十分な信号の質で受信された場合に、第２充足性距離が満たされたとする時間評価を前記第２充足性距離が含む、請求項５３記載の移動局。
【請求項５５】
無線通信ネットワーク内で使用するための移動局であって、
前記ネットワークからの順方向リンク上の信号を受信し、前記ネットワークへの信号を逆方向リンクに送信するためのトランシーバユニットと、
前記ネットワークからの基本専用チャンネル信号が利用できる場合に、該基本専用チャンネル信号を利用して誤り率に基づき、順方向のリンク監視を実行し、
基本専用チャンネル信号が利用できない場合に、前記ネットワークからのパワー制御チャンネル信号を使用し、信号−エネルギー方法に基づいて順方向のリンク監視を実行するための制御ロジックとを備えた移動局。
【請求項５６】
前記移動局が前記パワー制御チャンネル信号内の受信されたビットエネルギーを測定することにより、信号−エネルギー方法に基づいて順方向のリンク監視を実行する、請求項５５記載の移動局。
【請求項５７】
前記移動局が前記パワー制御チャンネル信号に対する受信された信号エネルギーの時間合格測定を行うことにより、信号−エネルギーに基づく順方向のリンク監視を実行する、請求項５５記載の移動局。
【請求項５８】
前記パワー制御チャンネル信号の前記測定されたビットエネルギーが所定のエネルギースレッショルドよりも低い場合に、前記移動局が前記パワー制御チャンネル信号を不十分な信号の質を有するものとして特徴づけ、前記パワー制御チャンネル信号の測定されたビットエネルギーが前記エネルギースレッショルドよりも高い場合に、十分な信号の質を有するものとして特徴づける、請求項５７記載の移動局。
【請求項５９】
前記移動局が第１の所定の期間中の不十分な信号の質での前記パワー制御チャンネル信号の受信に応答し、前記移動局がエネルギーに基づく順方向リンク監視運用の一部として逆方向のリンク送信をサスペンドする、請求項５７記載の移動局。
【請求項６０】
逆方向のリンク送信をサスペンドした後に、前記パワー制御チャンネル信号の信号の質がサスペンドタイムアウト期間よりも長い間、不十分なままとなっている場合に、移動局が逆方向のリンク送信を終了させる、請求項５９記載の移動局。
【請求項６１】
逆方向のリンク送信をサスペンドした後に、前記パワー制御チャンネル信号が所定の第２の期間中に十分な信号の質で受信された場合に、前記移動局が逆方向のリンク送信を再イネーブルする、請求項６０記載の移動局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は２００２年３月２１日に出願された米国仮特許出願第60/366,431号および２００２年４月１６に出願された同第60/373,082号に基づく米国特許法第１１９条（ｅ）項による優先権を主張するものであり、上記出願全体を本明細書で参考例として援用する。
（発明の背景）
本発明は一般的には無線通信ネットワーク管理に関し、より詳細には、専用順方向リンクチャンネルの利益を享受しないパケットデータユーザーのための順方向リンク監視に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信ネットワークは全体の制御方式の統合部分として一般にリンク監視を使用している。例えば多くのタイプのセルラー通信ネットワークでは、移動局は順方向リンク監視を実行し、サポート中の基地局が粗雑に通話をドロップしてしまったかどうか、すなわちドロップについて移動局との交渉に成功することなく通話をドロップしたかどうか、および順方向リンクチャンネル状態が許容できない質、すなわちデータ完全性スレッショルドよりも低く劣化したかどうかを判断する。通常、かかる順方向リンク監視は移動局による専用トラヒックチャンネルまたは専用制御チャンネルのいずれかのモニタを行っている。
【０００３】
専用チャンネルとは一般に所与の移動局に専ら関連するチャンネルのことである。例えば通信工業協会（ＴＩＡ）暫定規格（ＩＳ）２０００改正案Ｂまたはそれより前の案に基づく通信ネットワークでは、各移動局は１つ以上の順方向専用リンクチャンネルによってサポートされる。ＩＳ−２０００ネットワークでは、アクティブな各移動局は通常少なくとも１本の順方向専用リンクチャンネル、例えば順方向−基本チャンネル（Ｆ−ＦＣＨ：Ｆｏｒｗａｒｄ−Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）または順方向−専用制御チャンネル（Ｆ−ＤＣＣＨ：Ｆｏｒｗａｒｄ−Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を有している。ここで、「基本専用（ｆｕｄｉｃａｔｅｄ）」チャンネルなる用語は専用基本チャンネルまたは専用制御チャンネルのいずれかを記述する専門用語である。
【０００４】
基本専用チャンネルが利用できることによって、順方向リンク監視が大幅に簡略化される。一般に、基本専用チャンネルでネットワークから移動局へ送信されるトラヒックまたは制御データ信号は、誤り検出符号を含むので、移動局はデータの誤りのない受信を証明できる。一般に、かかる誤り検出符号は周期冗長性符号（ＣＲＣｓ：Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｏｄｅｓ）を使用している。ＣＲＣの用途はデータブロックに関連して受信されたＣＲＣ値を有効化することによって、移動局がデータの所与のブロックの完全性を証明できるようにするある種の周知のブロック符号化である。
【０００５】
従って、基本専用チャンネルでＣＲＣを利用できることにより、移動局は良好（有効ＣＲＣ）および不良（無効ＣＲＣ）データの受信を評価することにより、順方向リンク監視を実行する。移動局が通常フレーム毎にアクセスする方法で許容できないほど高い発生率の不良データブロックを観察した場合、移動局は自らの外部パワー制御ループにおける所望する信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を大きくする。移動局の内部パワー制御ループは受信したＳＮＲと所望するＳＮＲとを比較し、受信されたＳＮＲが所望するＳＮＲよりも小さかった場合、移動局の逆方向リンクにて移動局からネットワークへ送られるパワー制御コマンドを使って送信パワーを増加することをネットワークに命令する。このようなパワーを増加するリクエストを行う結果、ネットワークは順方向リンクの基本制御チャンネルの送信パワーを増加する。
【０００６】
送信パワーを増加するとのリクエストが、基本専用チャンネル上で受信される不良データの許容できないほど高い発生率を除くことができない場合、このことは妨害、フェージングなどによりチャンネルまたはそのチャンネル状態が劣化したことをサポート中の基地局が見落としていることを意味する。いずれのケースにおいても、順方向リンクチャンネルの有効な喪失を認識すると、移動局はいくつかの措置をとり得る。
【０００７】
移動局による逆方向リンク送信の中止は順方向リンク基本専用チャンネルが喪失したとの認識に対する一般的な応答である。逆方向のリンク送信を終了させることは、順方向リンクで移動局に受信された逆方向リンクパワー制御コマンドはもう信頼できず、従って、逆方向リンク送信パワーをもはや良好に制御できないこと、および順方向リンクチャンネルが喪失されることは、基地局の実際の通話の終了の結果生じ得ることの２つの理由によるものである。
【０００８】
基本専用チャンネルデータの誤り検出符号化およびチャンネルのパワー制御を行う移動局の能力は順方向リンク監視に対する上記解決方法における可能な要素を示している。すなわち周期的にＣＲＣを利用できること、および受信したデータ誤りを観察したことに応答してチャンネルパワーを大きくするリクエストの能力は、所与の移動局が進行中の順方向リンク監視を実行できる基礎となっている。例えば移動局はデータの受信したフレームを良好または不良として評価するためにＣＲＣを使用でき、繰り返された不良フレームの所定のスレッショルドをチャンネル喪失または劣化を判断するためのトリガーとして使用できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、上記解決方法は移動局が必ずしも順方向リンク監視のベースとし得る基本専用チャンネルを有していないようなネットワークでは問題となる。開発中の１ｘＥＶ−データおよび音声（１ｘＥＶ−ＤＶ）規格（ＩＳ２０００改正案Ｃ）は、順方向リンク監視がベースとすることができる順方向リンク基本専用チャンネルを移動局が有しなくてもよいネットワークアーキテクチャを示している。かかるシステムにおけるルーミングの試みは、基本専用チャンネル監視で利用できるＣＲＣをベースとする監視の利点を享受することなく、順方向リンク監視を信頼できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（発明の概要）
本発明は監視すべきリンクに関連する通信チャンネルで受信された、相対的に連続するか、または十分高いデューティサイクルの信号の受信されたエネルギーの検出に基づき、リンク監視をするための方法および装置を提供するものである。一実施例では、チャンネル監視は受信された信号のビットエネルギーを検出し、そのチャンネルがアクティブであるか、およびチャンネルの質が許容できるか（十分または不十分か）を判断することに基づく。かかる判断は所定の評価基準、例えば受信されたエネルギーが所定のスレッショルドよりもどれだけ長い間低くなっていたか、または何回低くなったかを特定する所定の「充足性距離（ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｍｅｔｒｉｃ）」に従い、受信されたビットエネルギーと１つ以上の所定のスレッショルドとを比較することにより行うことができる。かかるアプローチにより、例えば順方向−共通パワー制御チャンネル（Ｆ−ＣＰＣＣＨ）信号における割り当てられたパワー制御サブチャンネルで受信されたビットエネルギーを移動局がモニタすることに基づき、１ｘＥＶ−ＤＶ無線通信ネットワークにおける信頼できる順方向リンク監視を可能にする。従って、本発明は移動局が割り当てられた基本専用チャンネルを有していない場合に信頼できる順方向リンクチャンネル監視を可能にする。
【００１１】
一実施例では、移動局は基本専用チャンネル信号が利用できる場合には、データ誤りに基づくアプローチを使用して順方向リンク監視を実行し、基本専用チャンネルを利用できない場合には別のチャンネル信号、例えばＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネル信号でエネルギーに基づくアプローチを使用して順方向リンク監視を実行する。別のチャンネルを使用する際に、移動局はチャンネル監視のためのビットエネルギー評価に関する種々のアプローチのうちの１つを採用できる。１ｘＥＶ−ＤＶ実施例では、移動局は例えばｃｄｍａ２０００の１ｘシステムにおける基本専用チャンネルで使用されるフレーミング構造と一致するフレーム化されたチャンネルとして、Ｆ−ＣＰＣＣＨを取り扱う。この実施例では、移動局に割り当てられたＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルで受信される８００Ｈｚのパワー制御ビット（ＰＣＢ）をフレーム化し、所定のフレームレートタイミング、例えば２０ミリ秒のタイミングを使って評価する。
【００１２】
このフレーム化アプローチは検出されたデータ誤りに応じて所定の数の不良なフレームまたは良好なフレームを受信したことに基づきチャンネル監視を行う、ｃｄｍａ２０００の１ｘ順方向リンク監視で使用されるＣＲＣに基づく基本専用チャンネル監視をまねるような構造とすることができる。エネルギーに基づきアプローチでは、検出されたデータ誤りではなく、測定されたビットエネルギーに基づき、不良フレームおよび良好フレームの判断がなされる。
【００１３】
別の実施例では、移動局はＰＣＢエネルギー評価よりもフレームに基づくアプローチを先行させる。このように、移動局はその代わりに種々のその他のフレームに基づかない処理、例えば受信したＰＣＢのスライドウィンドーコヒーレントまたは非コヒーレント組み合わせを使用する。この組み合わせによって移動局は非管理チャンネルがアクティブであるか、または非アクティブであるか（存在するかまたはしないか）の判断、または被監視チャンネルが有効性または信頼性のポイントよりも低く劣化したかどうかについてのソフト判断を行うことができる。
【００１４】
ビットエネルギー評価に関して使用される特定の技術とは無関係に、受信されるビットエネルギーを評価するのに使用される所定のエネルギースレッショルドを所望する検出の信頼性を検討しながら設定できる。ネットワークは所与のスレッショルドに対し、パワースペクトルノイズ密度に対する検出されたビットエネルギーのスレッショルド（Ｅｂ／Ｎｔ）を設定することにより、チャンネル検出の信頼性を調節できる。これらアプローチにより、Ｅｂ／Ｎｔの許容できるスレッショルドを高くすると、検出の信頼性が高まる。当然ながら、エネルギー検出スレッショルドが設定されるレベルは誤ったアラームの確率に対し、検出の信頼性をバランスさせることに基づき選択される。ここで、誤ったアラームは被監視チャンネルが誤って存在しないとレポートされること（喪失または劣化）を表示している。
【実施例】
【００１５】
（発明の詳細な説明）
図１は、番号１０で全体が表示された無線通信ネットワークの一例を示す。ここで、ネットワーク１０は通信により１つ以上の移動局１２をパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）１４、例えばインターネットおよび公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）１６に通信により結合する。従って、ネットワーク１０は移動局１２のユーザーに種々の音声およびデータサービスを提供する。パケットデータサービスのためにパケットコアネットワーク（ＰＣＮ）２４には無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２２が結合されており、次にこのパケットコアネットワークは管理されたＩＰネットワーク２６を介してＰＤＮ１４に結合されている。音声およびその他の回路交換サービス、例えばファックスをベースするデータサービスを行うためにＲＡＮ２２は移動交換センター（ＭＳＣ）３４に結合されており、次にこの交換センターはＩＳ−４１ネットワーク３６を介してＰＳＴＮ１６に結合されている。ＩＳ−４１ネットワーク３６はホームロケーションレジスタおよびアクセス制御サービスを提供する、ＨＬＲ／ＡＣサーバー３８のような他の種々のネットワークエンティティへのアクセスを一般に行う。
【００１６】
ＲＡＮ２２は一般に複数の基地局（ＢＳ）４０を含み、これら基地局は種々の移動局１２とＲＡＮ２２との間の無線通信を行っている。一実施例では、１つの基地局コントローラ（ＢＳＣ）４２に１つ以上のＢＳ４０のグループが関連している。実際の実現例では、ＲＡＮ２２が多数のＢＳＣ４２を含むことができ、各ＢＳＣ４２は複数のＢＳ４０をサポートしている。
【００１７】
上記ネットワークの説明は一般に１ｘＥＶ−ＤＶネットワーク規格を満たしており、この規格では移動局１２には種々のパケットデータインボイスサービスが提供される。本発明はかかるネットワークにおける使用のみに限定されるものではないが、１ｘＥＶ−ＤＶシステムは本発明のチャンネル監視の種々の実施例を説明するための枠組の一例となっている。
【００１８】
ネットワーク１０における所与の移動局１２の間の通信に関する通信チャンネルの割り当ては、関係する通信の性質に応じて決まる。例えば、図２はＭＳ１およびＭＳ２と表示される２つの異なる移動局１２を示しており、各移動局はネットワーク１０と異なるタイプの通話またはデータセッションに従事している。ここで、ＭＳ１は高速パケットデータ通話に従事しており、例えば順方向パケットデータチャンネル（Ｆ−ＰＤＣＨ）でスケジュールサービスを受信するが、専用制御またはトラヒックチャンネルは割り当てられていない。このＭＳ１は更に順方向共通パワー制御チャンネル（Ｆ−ＣＰＣＣＨ）にて順方向パイロットチャンネル（Ｆ−ＰＩＣＨ）信号およびサブチャンネルパワー制御信号を受信できる。逆方向リンクではＭＳ１は逆方向チャンネル質インジケータチャンネル（Ｒ−ＣＱＩＣＨ：Ｒｅｖｅｒｓｅ−Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ）上でチャンネル質インジケータ信号を送信する。逆方向チャンネル質インジケータチャンネル（Ｒ−ＣＱＩＣＨ）はＦ−ＰＤＣＨでＭＳ１がサービスを受けるデータレートを制御するように、サービス中のＢＳ４０によって使用される。ＭＳ１が送信するＲ−ＣＱＩＣＨ信号はＦ−ＣＰＣＣＨでＭＳ１に送信されるパワー制御サブチャンネル信号のパワーを制御するのに、サービス中のＢＳ４０によっても使用できる。
【００１９】
ＭＳ２は低速パケットデータ通信に関与できるし、および／または１つ以上の音声サービスにも関与できる。このように、ＭＳ２には少なくとも１つの専用順方向リンクトラヒックチャンネル、例えば順方向リンク基本チャンネル（Ｆ−ＦＣＨ：ｆｏｒｗａｒｄ  ｌｉｎｋ  Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）または専用順方向リンク制御チャンネル（Ｆ−ＤＣＣＨ）が割り当てられている。専用順方向リンクデータおよび制御チャンネルを包括的に基本専用チャンネル（ｆｕｎｄｉｃａｔｅｄ  ｃｈａｎｎｅｌ）と称す。従って、このような一般的なチャンネル割り当て方針ではＭＳ２はこれに割り当てられた少なくとも１つの順方向リンク基本専用チャンネルを有する。
【００２０】
少なくとも１つの基本専用チャンネルの割り当てでは、ＭＳ２は従来のフレーム誤り率（ＦＥＲ）アプローチに基づき、ＢＳ４０から順方向通信リンクを監視できる。ＦＥＲに基づく監視では、ＭＳ２は基本専用チャンネルで受信されたデータフレームの誤りの発生を検出し、推定されるフレーム誤り率が所定の誤り率スレッショルドを超えた場合、ＭＳ２は順方向リンクが喪失したと推定できる。特に妨害が制限される環境におけるかかる監視の１つの利点は、ＭＳ２が順方向リンクが喪失したとの判断に応答して、逆方向リンク送信をサスペンドまたは他の方法でシャットダウンできることである。かかる運用により、ＢＳ４０から通話終了の正式な表示が受信されなくても、比較的規則的な送信のシャットダウンを可能にする「セイフティネット」のようなものを提供できる。
【００２１】
これと対照的に、ＭＳ１には基本専用チャンネルは割り当てられておらず、Ｆ−ＰＤＣＨでダイナミックなスケジュールが定められたサービス時間を有するだけである。持続したチャンネルに関し、ＭＳ１はＦ−ＣＰＣＣＨにてこれに割り当てられたパワー制御サブチャンネルを有するだけである。ＭＳ１に割り当てられたパワー制御サブチャンネルはＦ−ＣＰＣＣＨの時間多重化されたスライスを示し、このスライス上でＢＳ４０はＭＳ１がその逆方向リンク送信パワーを制御するのに使用する８００Ｈｚのパワー制御ビット状をしたパワー制御信号を送信する。
【００２２】
図３ａは本発明にかかわるリンク監視の一実施例を示す。図３ａおよび３ｂに示された処理は、スタンドアローン運用としては一般に実現されず、単に通信機能全体をサポートするのに必要な移動局の運用の１つの特徴を示しているに過ぎない。所与の移動局１２はネットワーク１０への接続を有していると仮定した場合、移動局に割り当てられた基本専用チャンネルを移動局が有するかどうかの判断（ステップ１００）をする処理が移動局により開始される。基本専用チャンネルを有している場合、移動局１２は基本専用チャンネル信号内で受信されたデータに対するフレーム誤り率の評価に基づき、順方向リンク監視を実行する（ステップ１０２）。移動局１２に基本専用チャンネルが割り当てられていない場合、移動局はエネルギーに基づくアプローチの一例を使用して、順方向リンク監視を実行する（ステップ１０４）。
【００２３】
図３ｂはエネルギーに基づくリンク監視のための詳細例を示す。Ｆ−ＣＰＣＣＨのサブチャンネル信号で受信されたパワー制御ビット（ＰＣＢ）のビットエネルギーを検出／測定する処理が移動局１２により開始される（ステップ１１０）。移動局１２は所定の評価時間にわたり、受信エネルギーとエネルギースレッショルドとを比較することに関与し得る所定の充足性距離をＰＣＢの受信エネルギーが満たすかどうかを判断する（ステップ１１２）。受信されたビットエネルギーが充足性距離を満たさない場合、移動局１２はパワー制御信号を存在しないものと特徴付け（ステップ１１４）、これに応答して移動局はネットワーク１０へのその逆方向リンク送信をサスペンドする（ステップ１１６）。
【００２４】
一実施例では、移動局がいったんその逆方向リンク送信をサスペンドした場合、移動局１２は、パワー制御信号のリターンをモニタする（ステップ１１８）。かかるモニタによって、順方向リンク信号の喪失が一時的な喪失を示しているかどうか、またはネットワーク１０が移動局１２との接続をドロップしたことをチャンネルの持続したモニタが表示しているかどうかを移動局１２が検出できるようになる。従って、このモニタの一部として、移動局１２はそのリターンモニタループ中にタイマー／カウンター限界を作動させる（ステップ１２０）。信号不存在タイマーまたはカウンターがその限界値に達した場合、移動局１２はその逆方向リンク送信を終了し、種々の呼び出しティアダウン手順を実行できる（ステップ１２２）。
【００２５】
タイマー／カウンターが終了しない場合、移動局は順方向リンク信号がリターンしたかどうかを判断するために、受信信号エネルギーの評価を続行する（ステップ１２４）。リターンしない場合、移動局１２はタイマー／カウンターの限界を受けるモニタを続行する。移動局１２が順方向リンク信号のリターンを検出した場合、移動局１２は信号が存在すると特徴付け、ネットワーク１０への通信接続をサポートすることに関連する作動を続行またはレジュームする（ステップ１２６および１２８）。移動局１２が作動をレジュームした場合、移動局は上記のように受信したエネルギー評価に基づき、順方向リンク監視を続行する。
【００２６】
従って、上記アプローチの一般化として、移動局１２はモニタ信号、例えばパワー制御サブチャンネル信号が受信され、この信号が十分な（エネルギースレッショルドより大きい）信号の質を有するか、または不十分な（エネルギースレッショルドよりも低い）信号の質を有するかを判断することに基づき、エネルギーに基づく順方向リンク監視を実行する。このような方式により、信号の質が所定の期間の間不十分なままである場合、移動局１２は逆方向リンク送信をサスペンドできる。かかる送信がサスペンドされている間、移動局１２はサスペンションタイムアウト時間内に十分な信号の質に信号が時間パスされたリターンをしたかどうかを検出するために、受信された信号の時間評価を続行できる。かかるリターンが検出された場合、移動局１２は逆方向リンク送信を再イネーブルすることができ、検出されない場合、かかる送信を終了できる。
【００２７】
図４ａはＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルで受信された８００ＨｚのＰＣＢが移動局１２によってフレーム化される、エネルギーをベースとする順方向リンク監視へのアプローチ例を示す。すなわち移動局１２はＰＣＢの８００Ｈｚの連続ストリームをＰＣＢの連続フレームを含む１つのフレーム化されたチャンネルとして扱う。一実施例では、移動局１２はｃｄｍａ２０００の１ｘシステムで使用される基本専用チャンネルフレーミングに一致するフレームタイミング特性を使用してパワー制御サブチャンネルをフレーム化する。このように、移動局１２は受信したＰＣＢを２０ミリ秒のフレームにグループ分けする。この場合、各フレームは１６ＰＣＢのパワー制御グループ（ＰＣＧ）を含むこのようなアプローチにより、移動局１２は基本専用チャンネルが利用できるときに使用されるＦＥＲに基づくチャンネル監視をまねることができる。換言すれば、移動局１２がリンク監視のためにｃｄｍａ２０００の１ｘシステムおよび１ｘＥＶ−ＤＶシステムで現在使用される同じ不良フレーム／良好フレームの基準を使用できる。
【００２８】
図４ｂは、上記フレームに基づくアプローチのいくつかの別の例のうちの１つを示す。ここでは、移動局１２は移動局１２が所定の幅のスライドウィンドー内のＰＣＢのための受信されたビットエネルギーを評価するスライドウィンドーアプローチに基づき、ＰＣＢのための受信されたビットエネルギーを累積する。スライドウィンドーアプローチにより、移動局１２は所与のウィンドー位置に対して累積されたエネルギーがリンク監視用に十分な総エネルギーを有するかどうかを評価するために、ウィンドー内の受信されたビットエネルギーのコヒーレントまたは非コヒーレントな累積を実行できる。一般に、移動局１２は固定されたウィンドー幅およびスライドを定めるか、または一度に１ビットずつＰＣＢの８００Ｈｚのストリームに対しウィンドーの位置および時間をインクリメントする。当然ながら移動局１２はウィンドーの幅を可能な場合にはダイナミックに変えてもよいし、および／またはビット毎にインクリメントしてもよい。
【００２９】
移動局１２はフレームをベースとするＰＣＢエネルギー評価を使用するか、またはスライドウィンドーをベースとする評価を使用するかに応じて、移動局１２は一般にある種の充足性距離またはその他の評価基準に基づき、リンク監視を行う。フレームをベースとする監視アプローチのための充足性距離の一例は、移動局がパワー制御サブチャンネル上のＰＣＢの不良フレームの所定の数を受信したことに基づき、受信した信号の特性を存在しないと評価することを移動局に求める。ここで、不良評価子は各フレームのための累積ビットエネルギーと所定の受信された信号エネルギースレッショルドとを比較することに基づいて決定され、この場合、所定のエネルギースレッショルドよりも累積エネルギー値が低下した場合、フレームは不良であると特徴付けられる。充足性距離は不良フレームの所定の数の連続的な受信または良好なフレームに対する不良フレームの比に基づくことができる。ここで、良好なフレームの評価子は少なくとも所定のエネルギースレッショルドに等しい累積測定ビットエネルギーを有するＰＣＢの１つのフレームを表示する。
【００３０】
スライドウィンドーアプローチを使用する場合、移動局１２はリンク監視に対する多数のアプローチ例のいずれかを採用できる。スライドウィンドーアプローチを用いる場合、リンク監視はスライドウィンドー内でのビットエネルギーをコヒーレントまたは非コヒーレントに累積することに基づくことができる。一連のウィンドー位置を横断するように取り込まれた累積ビットエネルギーは、例えば不良累積エネルギー値に対する良好累積エネルギー値の所与の比を必要とする充足性距離に基づいて評価することができる。ここで、良好累積エネルギー値および不良累積エネルギー値は先に述べた、フレームをベースとするアプローチに類似する所定のエネルギースレッショルドに対して、各ウィンドー位置に対する累積エネルギー値を比較することによって決定できる。このようなスライドウィンドーアプローチにより移動局１２は監視されている順方向リンクエネルギーを存在または不存在と特徴付ける条件でソフト判断をすることができる。すなわち移動局１２は信号の不存在を不良累積エネルギー値の所与の比によって表示するように判断できる。当然ながら移動局１２は連続するウィンドー位置に対応する連続する不良累積エネルギー値に基づく充足性距離を採用することもできる。
【００３１】
移動局１２は監視されている信号がリターンしたかどうかを評価する点に関し、同様な充足性距離を使用できる。従って、移動局１２は順方向リンク信号を不存在と特徴付けることに応答して逆方向リンク送信をサスペンドし、次に監視されている信号の特徴を不存在から存在へ変更するために、移動局が十分な信号エネルギーを検出したかどうかを判断するのに、移動局１２が使用する第２の充足性距離に応じて、累積ビットエネルギー評価に対してスライドウィンドーアプローチおよび／またはフレームベースアプローチのいずれかを使用できる。従って、移動局１２が許可されている時間（ｑｕａｌｉｆｉｅｄ  ｔｉｍｅ）および／またはカウント（例えばフレームまたはウィンドー）内で監視されている信号がリターンされたことを検出した場合、監視されている信号の損失が基地局４０による接続の終了ではなく、チャンネル状態の過渡的劣化を示しているとの推定に基づき、逆リンクでの送信をレジュームできる。
【００３２】
図５はエネルギーをベースとするリンク監視の判断を行う移動局１２に関連する信号のブロック図である。移動局の受信機がエネルギー検出器を含み、図５はこの移動局検出器によって示されるガウスノイズ信号をプロットしたものである。この監視されている信号の喪失を誤って示すことに関する誤ったアラームに対する適当な保護を保証するためには、リンク監視目的のための所定のエネルギースレッショルドをこのノイズフロアよりも十分高いレベルに設定しなければならない。同様に、グラフは監視されている一定の信号の予想パワーレベルを示し、更にレイリーフェージングチャンネルを通過した監視されている信号の可変信号レベルも示している。これら信号は同時に示されているが、当業者であればこれら信号の一部は移動局に同時に存在していなくてもよく、図は単にリンク監視のために使用される所定のエネルギースレッショルドの設定に影響する相対的受信信号パワーレベルのグラフで表示をするものに過ぎない。
【００３３】
検出器の性能を直感的に理解するために、まずＡＷＧＮチャンネルのケースについて検討する。検出器によって重要な信号はガウスノイズ（グラフの底部から上に移動する第１ライン）と、所定のエネルギー／パワースレッショルド（第２曲線）および一定パワー信号（第３ライン）である。信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を増減することは一定のパワー信号レベルを上下に移動することにそれぞれ対応する。信号パワーから監視エネルギースレッショルドまでの距離（すなわち第３ラインから第２ラインまでの距離）は信号が実際に送信されたと仮定した場合に、検出器が監視されている信号の存在を検出しない確率（すなわち検出ミスの確率）を決定する。所定のエネルギースレッショルドからガウスノイズパワーまでの距離（すなわち第１ラインから第２ラインまでの距離）は信号が送信されないと仮定した場合に検出器が被監視信号の存在を誤って検出する確率（誤った検出の確率）を決定する。
【００３４】
固定された監視スレッショルドを維持しながら、一定パワー信号のＳＮＲが増減すると、検出ミスの確率も増減する。すなわち移動局の検出器が監視されている信号が存在していないことを誤ってレポートする確率が増減する。しかしながら、監視されている信号のＳＮＲのかかる変化は監視スレッショルドからガウスノイズパワーまでの距離を変更しないことを一部の理由として、このことは誤った検出の確率に影響しない。
【００３５】
レイリーフェージングチャンネルを通して被監視信号が受信された場合、移動局の検出器にとって重要な信号はレイリーフェージング信号（上部のライン）、監視スレッショルド（第２ライン）およびガウスノイズ（第１ライン）である。スレッショルドがＡＷＧＮのケースおよびレイリーフェージングのケースに対して同じである場合、誤った検出が行われる確率は双方のケースで同じである。ビット誤り率（ＢＥＲ）を一定に維持した場合、レイリーフェージング信号の平均パワーはＡＷＧＮチャンネルにおける信号の平均パワーよりかなり大きい。従って、検出ミスの確率はＡＷＧＮケースの場合よりもレイリーフェージングのケースのほうが低くなる。この意味において、ＡＷＧＮを最悪ケースのシナリオと見なすことができる。
【００３６】
監視スレッショルドを同じままにしている間、レイリーフェージングチャンネルのケースの場合にＢＥＲが増加すると、平均レイリーフェージングチャンネルパワーはＡＷＧＮチャンネルにおける信号の平均パワーに接近し（第４ラインは第３ラインに接近し）、レイリーフェージングケースにおける検出ミスの確率もＡＷＧＮケースの確率に接近する。あるポイントにおいて２つの確率は同じになり、この点を超えるとレイリーフェージングケースにおける検出ミスの確率のほうが悪くなる。しかしながら、スレッショルドからガウスノイズパワーまでの距離は同じままであるので、誤った検出が行われる確率に影響しない。
【００３７】
従って、リンク監視の一例は被監視信号に対するエネルギー検出に依存している。基本専用チャンネルが割り当てられていない所定のＭＳ１２のための１ｘＥＶ−ＤＶネットワークのコンテクスト内では、移動局はＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルのエネルギー検出に依存する。その理由は、基本専用チャンネルが割り当てられていない場合、Ｆ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルは１ｘＥＶ−ＤＶシステムにおけるパケットデータユーザーのための唯一の専用チャンネルであるからである。かかるアプリケーションでは本明細書に詳細に示す分析およびシミュレーションはＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネル信号を使用する、エネルギーに基づくリンク監視の性能が４％以下のＦ−ＣＰＣＣＨのＢＥＲでかなり信頼性があることを示している。更に、一時的な深いフェージングのような異常なチャンネル状態に対してさえも監視性能は許容できるままである。
【００３８】
リンク監視性能を詳細にするにあたり、次のポイントを含む例示された順方向リンク監視条件を検討することが役に立つ。
・Ｒ１：通話が正常な状態で働いている場合、監視アルゴリズムはこの通話に影響してはならない。
・Ｒ２：基地局がＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルをオフにすることによって通話をドロップしたい場合、かかる装置は移動局が迅速に、例えば５秒未満で通話をドロップするようにしなければならない。
・Ｒ３：基地局は移動局におけるエネルギーに基づくリンク監視の期待性能に従って設計された所定時間Ｔｂ（Ｔｂの範囲の一例は約５〜１０秒である）の間、粗雑にドロップされた通話に関連するＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルを再使用してはならない。
・Ｒ４：通話が異常状態、例えばＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルの受信されたＥｂ／Ｎｏが低い状態で働いている場合、移動局は少なくとも一時的にその逆方向リンク送信をサスペンドすることによって応答すべきである。かかる装置は逆方向リンクの容量に大きな利益を与えるはずである。
・Ｒ５：異常状態が続いている場合、移動局は逆方向のリンク送信を終了させることによって通話をドロップすべきである。しかしながら、状況が改善された場合、例えばＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルの受信されたＥｂ／ＮｏがＴｓ秒以下の範囲内で妥当なレベルに戻った場合、通話をドロップしてはならず、移動局は通常の運用に戻り、その逆方向リンク送信をレジュームすべきである。
【００３９】
エネルギーに基づく監視がフレームのようなものを利用している場合、監視アルゴリズムは一連の２０ミリ秒の監視結果に基づくことができる。前に指摘したように、かかる運用はｃｄｍａ２０００の１ｘネットワークで使用されるＦＥＲに基づく基本専用チャンネル監視と一貫性を有する。あるポイントでｃｄｍａ２０００  １ｘシステムでは２０ミリ秒ごとに１つのフレームが良好または不良である宣言がなされることを思い出すであろう。従って、Ｆ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルのビットエネルギーに基づく監視の例は、ＰＣＢの受信したフレームを次の手順例に基づき、良好フレームか不良フレームかの宣言をする。
・移動局は２０ミリ秒ごとに各パワー制御コマンドに対してノイズ密度によって正規化された受信エネルギーを測定する。
・受信されたエネルギー、すなわち２０ミリ秒あたり１６エネルギーの合計と、一実施例において１７〜１２．３ｄＢの値の一例を有するスレッショルドと比較する。累積されたエネルギーの合計がスレッショルドよりも大（小）である場合、良好（不良）フレームの宣言がされる。良好なフレームとは良好な質のパワー制御コマンドが存在していることを意味し、不良フレームとはパワー制御コマンドが存在していないか、または不十分な質であることを意味する。
【００４０】
基地局がＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルをターンオフしたと仮定した場合に、移動局が良好なフレームを宣言する誤ったアラームの確率として知られる確率はシミュレーションにより５．３９１×１０−３と決定される。バックグラウンドノイズレベルに対するスレッショルドの距離、１２．３ｄＢがこの誤ったアラームの確率を決定することに留意されたい。従って、誤ったアラーム確率はチャンネル状態（ＡＷＧＮ、フェージングまたはマルチパス）もしくは基地局が設定するターゲットＢＥＲに依存しない。
【００４１】
しかしながら、検出（または検出ミス）の確率は図６から判るように、チャンネルの質および基地局が設定するターゲットＢＥＲに依存する。図６は、下記の表１および２に示されたチャンネル状態に対する平均ＢＥＲの関数として、監視目的用には不十分な質を有するものとして被監視信号を特徴付ける確率をプロットしたものである。
【００４２】
【表１】
2005521348.tif 000003
【００４３】
【表２】
2005521348.tif 000004
【００４４】
１つの興味ある特徴は、ビット誤り率（Ｘ軸）が、０．５の最悪の値に接近するときの、図６に示された漸近値である。Ｅｂ／Ｎｏ＝０（−∽ｄＢ）の場合に０．５のＢＥＲが生じる。この場合、フレームを不良と宣言する確率は（１−誤ったアラームの確率）である。上記仮定に対する誤ったアラームの確率は５．３９１×１０−３であるので、（ＢＥＲが０．５に進む際の）図６の漸近値は１−５．３９１×１０−３である。
【００４５】
エネルギーをベースとする順方向リンク監視において移動局が使用する充足性距離に関し種々の解決方法を使用することができる。エネルギーをベースとする監視に対するフレーム指向アプローチでは、次のようなアルゴリズム例を使用できる。
・ＰＤＣＨが割り当てられているが、基本専用チャンネルが割り当てられていない移動局は、上記のようにＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルのＥｂ／Ｎｔをモニタし、フレームごとに受信された、ＰＣＢに対するビットエネルギーの累積に基づき、２０ミリ秒ごとに二進判断（良好または不良フレーム）を行わなければならない。
・Ｎｂ個の不良フレームが観察された場合、移動局はその送信機をターンオフしなければならない。その後の分析によりＮｂに対する性能は１２、２４または３６個のフレームに等しいと分析された。
・Ｎｂ個の不良フレームの受信に応答して移動局が一旦その逆方向リンクの送信をサスペンドした場合、移動局は監視タイマーＴｓをスタートする。このタイマーは５秒のうちのある値？？？「および」または「または」？？？とセットできる。
・監視タイマーのタイムアウト期間中にＮｇ個の良好フレームが観察された場合、移動局はその正常な運用をレジュームし、発見されなかった場合、移動局は通話をドロップする。Ｎｇ＝６および４と４を検討するが、その他の値を使用することもできる。
【００４６】
上記アルゴリズムにより、エネルギーに基づくリンク監視において移動局が使用する充足性距離は、
（１）良好なフレームに対する不良フレームの比として、受信された不良フレームの数Ｎｂをカウントするか、または一実施例ではＮｂを連続して受信された不良フレームのカウント数とし、
（２）Ｎｂが所定の限界に達した場合に、リンク監視目的のために被監視信号を存在しないと特徴付けるようにようやくすることができる。
【００４７】
移動局は第２充足性距離を使用できる。この第２距離は不存在の被監視信号がリターンしたかどうかを評価するのに使用される。すなわち移動局が一旦被監視信号を存在しないと特徴付け、その逆方向リンク送信をサスペンドした場合、移動局は（良好フレームに対する不良フレームの比として、または好ましくは連続的に受信される不良フレームの数に基づき）良好フレームをカウントし、被監視信号は単に一時的に存在していないだけであるかどうかを判断できる。従って、移動局はまず被監視信号を存在しないと特徴付け、その逆方向リンク送信をサスペンドし、信号が存在していない場合の時間を定め（ｔｉｍｅｓ  ｔｈｅ  ａｂｓｅｎｃｅ）、次に（１）信号がリターンした場合に信号をレジュームするか、または（２）送信を終了し、通話をドロップするかのいずれかである。
【００４８】
基地局の全体像から主な検討事項の１つは基地局が粗雑に通話をドロップしたことを認識するために、移動局に十分な時間が与えられることを保証するよう、移動局におけるエネルギーをベースとするリンク監視のタイミングに適合させることである。従って、所与のＢＳ４０は粗雑にドロップされた通話に以前関係していたＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルの再割り当て時に遅延を課すことがある。一実施例では、ＢＳ４０はかかる状況のもとでは、Ｔｂ秒の再割り当て遅延時間を課す。Ｔｂは一例として１０秒の値を有するが、その他の値を使用してもよい。
【００４９】
連続する不良フレームの数をカウントすることに基づく充足性の距離例を用いた場合、移動局がＮｂ個の連続する不良フレームを検出した場合に誤ったアラームが生じる。この場合、Ｆ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルを介して送られる基地局のパワー制御コマンドは妥当なＢＥＲを有する。運用状態がＡＷＧＮのチャンネル状態で５％のＢＥＲである場合、任意のフレームからのＮｂ＝１２個の連続する不良フレームの確率は（０．０２４）１２となる。１００分の通話時間を仮定しても、かかる誤った検出事象が生じる確率は１００（分）×６０（秒／分）×５０（フレーム／秒）×（０．０２４）１２の上限を有する。従って、１２個の連続する不良フレームを誤って検出する確率の上限は１０−１３未満となる。
【００５０】
意図的なエネルギーに基づく監視の性能は、時間ｔ０においてＢＳ４０がＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルをターンオフしたことに応答して通話をドロップするために、所定のＭＳ１２が必要とした時間を調べることにより測定できる。かかる分析は５．３９１×１０−３の上記所定の誤ったアラームの確率に基づくことができるので、チャンネル状態およびＢＥＲは適当ではない。この分析は次の定義に基づく。
【００５１】
【数１】
2005521348.tif 000005
【００５２】
ここで、ＰＮ＝確率｛Ｎ番目のフレームが最初のＮｂ個の連続する不良フレームのうちの最終フレーム｝である。ＰＮおよびＳＮに対する再帰解を得ることができる。
【００５３】
図１７には、異なる数の連続する不良フレーム、例えばＮｂ＝Ｍ（ここで、Ｍ＝１２、２４など）に対するＳＮが示されている。ＭＳ１２は１−１０−１０の確率（ここでＮｂの値は１２または２４個の連続する不良フレームに等しい）で４秒よりも短い時間でＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネル信号の不存在を検出することが理解できよう。３６（Ｎｂ＝３６）の値に対しても確率は約１−１０−８まで少なくなるに過ぎない。従って、ＭＳ１２はＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネル信号の移動局のエネルギーに基づくモニタリングに基づき検出されるチャンネル状態の劣化に応答して、高い信頼性で送信機をシャットオフすることが予想される。
【００５４】
ＭＳ１２がかかる劣化を検出し、その逆方向のリンク送信をサスペンドすると、ＭＳ１２は本明細書において前に詳細に示した監視アプローチの一例に従って、時間Ｔｓ内に所定の数Ｎｇの良好フレームを受信しなければ、現在の通話を終了（すなわちドロップ）する。Ｔｓが５秒に等しく、Ｎｇが６に等しければ、任意の一からスタートして６つの連続する良好フレームが観察される確率は（５．３９１×１０−３）６≒２．４５×１０−１４となる。５秒のインターバル内には２５０個のフレームがあるので、５秒中に６つの連続する良好フレームが観察される確率の上限は２５０×（２．４５×１０−１４）であり、この値は１×１０−１１より少ない。同じような計算をすると、４つの連続する良好フレーム（Ｎｇ＝４）に対する確率の限界は２．１１×１０−７であることが判る。この分析に基づくと、ＭＳ１２は５秒よりも少ない時間内にその送信機をターンオフし、Ｎｂ＝６およびＮｇ＝４に対して１−１×１０−１０および１−２．１１×１０−７のそれぞれの確率で別の５秒内で通話をドロップすると結論づけることができる。
【００５５】
更に、基地局がＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルをターンオフすることによりドロップした場合、上記性能に関する確率はＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルに対する１０秒の再割り当ての遅れは十分であることを示す。すなわちＢＳ４０が粗雑にドロップした通話に関連するサブチャンネルを再割り当てするまでに１０秒待つ場合、サブチャンネル信号の喪失に応答してＭＳ１２が５秒内に通話をドロップする確率は１−２．１１×１０−７より高いので、その通話に関与したＭＳ１２はサブチャンネル信号のエネルギーに基づく監視により通話の喪失を認識するのに十分な時間を有することになる。
【００５６】
従って、エネルギーに基づくリンク監視に関するネットワーク１０の全体の性能は、ＭＳ１２が監視されている順方向リンク信号、例えばＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネル信号の存在または不存在を信頼できる状態で検出できること、更にＢＳ４０がＭＳ１２の予想される監視タイミングに一致するチャンネル再割り当て遅延時間を採用することに応じて決まる。後者のポイントにおいてＭＳ１２が使用する監視の充足性距離を詳細にすることが重要である。上記説明に一致してこれら２つの距離は、（１）エネルギーに基づく監視が被監視信号の受信されたＥｂ／Ｎｏを不十分であると特徴付ける場合に所定のＭＳ１２がその送信機をシャットオフするのに必要な時間、および（２）Ｅｂ／Ｎｏが許容できない値から許容できる値まで変化した場合に、ＭＳ１２が運用をレジュームするのに必要な時間である。
【００５７】
逆方向リンクの容量を保存するには（１）のタイミングを小さくしなければならず、好ましくない通話のドロップを回避するには（２）のタイミングを約５秒未満とすべきである。図８および９は１２および２４の最初の充足性距離値（すなわちＮｂのカウント）に対するＡＷＧＮチャンネル状態のもとでの種々の受信されたＥｂ／Ｎｏ値に対し、エネルギーに基づくリンク監視を使用して移動局の送信機がターンオフされない確率をそれぞれ示している。従って、図８では連続する不良フレームのカウント、Ｎｂが１２であり、Ｅｂ／Ｎｏ＝−４ｄＢ未満の場合にＭＳ１２は妥当な時間内にＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネルを存在しないと特徴付けるが、受信されたＥｂ／Ｎｏが−３ｄＢまたはそれよりも良好である場合、かかる信号の喪失を検出することはより困難である。−４ｄＢ＜Ｅｂ／Ｎｏ＜−３ｄＢの範囲では、監視のふるまいは多少不確かである。２４のＮｂカウントおよび−６ｄＢ以下のＥｂ／Ｎｏでは、妥当な時間内に信号の喪失が検出されるが、ＭＳ１２は−５ｄＢまたはそれよりも良好なＥｂ／Ｎｏでかかる信号の検出をすることはより困難である。−６ｄＢ＜Ｅｂ／Ｎｏ＜−５ｄＢの範囲では、移動局の監視のふるまいは多少不確かである。
【００５８】
図１０および１１にはパワー制御しない場合のフェージングチャンネルにおける監視性能が示されている。図９と比較し、フェージングモデルＡ、Ｂ、Ｃの性能は、１〜２ｄＢだけ低いＥｂ／Ｎｏの場合のＡＷＧＮにおける性能に類似する。従って、同じ平均受信Ｅｂ／Ｎｏに対し、ＭＳ１２はチャンネルモデルＡ、ＢまたはＣで運用しているときにはより迅速に送信機をターンオフする。モデルＤ（毎時１２０マイルの速度）によって示されるチャンネルタイプで運用中の移動局に対してフェージング減少が瞬間的なＥｂ／Ｎｏを増加する機会は少なく、よって１２個の連続する不良フレームの観察はしにくくなる。従って、移動局の運用条件がチャンネルモデルＤに適合している場合、エネルギーに基づく監視アルゴリズムの応答性は他のより好ましい条件の応答性よりも遅れる可能性がある。
【００５９】
図１１はチャンネルモデルがＡＷＧＮすなわちモデルＤであり、平均受信Ｅｂ／Ｎｏは０ｄＢまたはそれよりも良好である場合の同様な傾向を示す。かかる状況では、１０秒以内にＭＳ１２が１２個の連続する不良フレームを観察しない確率は、１−１×１０−９よりも高い。しかしながら、チャンネルモデルＡ、ＢまたはＣに対してはＭＳ１２が１０秒以内に１２の連続する不良フレームを検出できる機会はかなりである。
【００６０】
第２の充足性距離、すなわち逆方向リンク送信のレジュームを終了させる時間を定めるのにＭＳ１２が使用する充足性距離の分析も重要である。最初のケースでは、第２の充足性距離は送信をサスペンドする所定の時間、例えば５秒内に６つの連続する良好フレームＮｇ＝６をＭＳ１２が見るのに必要な距離として定義できる。図１２は受信されるＥｂ／Ｎｏの改良に応答してＡＷＧＮチャンネル条件でＭＳ１２が６つの連続する良好フレームを検出しない確率を示している。ここに示されるように、受信Ｅｂ／Ｎｏが０ｄＢまたはそれ以上に戻った場合、ＭＳ１２は１秒よりも短い時間内で通常の運用にリターンする（サスペンドされている順方向のリンク送信をレジュームする）。  
【００６１】
図１３および１４はＭＳ１２によるサブチャンネル信号のパワー制御を行わないフェージングチャンネルケースに対する性能を示す。図１３からＥｂ／Ｎｏが０ｄＢに戻るが、チャンネルがまだフェージングを受けている場合、例えばモデルＢまたはＣの状態にある場合、ＭＳ１２が通話を一時的な劣化として処理せず、通話をドロップし、ＭＳ１２はサスペンド期間中に６つの連続する良好なフレームを検出できないので、送信をレジュームする可能性がある。しかしながら、図１４からＥｂ／Ｎｏが約４ｄＢに戻った場合、監視タイマーのタイムアウト内で充足性距離を満たす確率はフェージングチャンネル状態に対してもかなり高い。すなわち順方向リンク内の深いフェージング時間が監視タイマー（例えば５秒）よりも短い場合、ＭＳ１２のエネルギーに基づく監視動作に起因し、そのときの通話はドロップされない。
【００６２】
良好なフレームのカウント数Ｎｇが少なくなると、不良なチャンネル状態における通話がドロップされない確率が高くなる。すなわち連続する良好なフレームの必要な数が少なくなると、監視タイマーの時間限度内に第２の充足性距離が満たされる可能性が高くなり、この場合、ＭＳ１２は通話を終了するのではなく送信をレジュームする。例えばＮｇ＝４のケースを検討する。
【００６３】
図１５はＦ−ＣＰＣＣＨ  ＢＥＲが２０％のときのいくつかのチャンネルモデルに対し、６つの良好なフレームが観察されない確率を示す。すなわち各チャンネルモデルに対し、Ｅｂ／Ｎｏ値は２０％のＦＥＲに対して選択されている。正常な監視タイマーのタイムアウト期間を示す５秒後に検討されるすべてのフェージング状態では、確率は０．０３未満となることが理解できよう。従って、ＭＳ１２がその送信機をターンオフし、２０％のＢＥＲのままとなるようなチャンネル状態であった場合、ＭＳ１２が監視を出て、そのときの通話をサポートする正常な逆方向のリンク運用をレジュームする機会は９７％となる。
【００６４】
従って、上記詳細な分析はほとんどすべての妥当な運用状態ではＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネル（または他の利用できる専用順方向リンクチャンネル）の意図するエネルギーに基づく監視が、所定の監視時間限度内での信号の喪失の信頼できる検出およびその可能なリターンを行う、との仮定をサポートしている。更に、ＭＳ１２が好ましくない状態（すなわちレイリーフェージング（Ｒａｙｌｅｉｇｈ  ｆａｄｉｎｇ）の状態の約２０％のＦ−ＣＰＣＣＨに対するＢＥＲ）で、逆方向のリンク送信をサスペンドした場合でも、ＭＳ１２が被監視チャンネル信号のリターンの検出に成功できる確率はかなり高く、従って、ＭＳ１２は監視のサスペンションを信頼できる状態で脱出し、正常な運用をレジュームする。
【００６５】
従って、上記詳細な説明によれば、エネルギーに基づく監視は許容できる以上の性能を与え、アプローチの詳細な分析は基本専用チャンネルが存在しなければならない従来のＢＥＲに基づく監視方式に匹敵することが好ましい。本発明の監視アプローチは次のように要約できる。すなわち（１）監視すべきリンク上で送信される専用チャンネルの信号の受信エネルギーをモニタし、（２）第１の充足性距離に対する受信されたエネルギーの充足性を評価し、（３）運用（すなわちリターンリンクでの送信）をサスペンドし、被監視信号が存在しない（受信エネルギーが不十分である）と特徴付けることに応答して監視タイマーをスタートさせるか、または被監視信号を存在する（受信されたエネルギーが十分である）と特徴付けることに応答して通常の運用を維持し、（４）信号の喪失を時間評価する第２の充足性距離に従って、被監視信号の不存在を評価し、（５）被監視信号が所定の監視タイムアウト内で第２の充足性距離を満たさない場合に、そのときの通話を終了させるか、または監視タイムアウト内に第２の充足性距離が満たされた場合に運用をレジュームする。
【００６６】
１ｘＥＶ−ＤＶネットワークにおけるＦ−ＣＰＣＣＨサブチャンネル監視に関連し、エネルギーに基づく監視の例を詳細に説明したが、当業者であればエネルギーに基づく監視は直接他の信号および他のネットワークタイプにも適用できることが容易に理解できよう。従って、本発明はこれまでの説明によって制限されず、むしろ特許請求の範囲およびその妥当な均等物によって限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明を実施するための無線通信ネットワークの一例の図である。
【図２】逆方向および順方向リンクチャンネルの例を示す図である。
【図３】Ａは、基本専用チャンネルが割り当てられているかに基づく、エネルギーに基づくリンク監視と、ＦＥＲに基づくリンク監視のフローロジックの一例の図である。Ｂは、エネルギーに基づくリンク監視のフローロジックの例を示す図である。
【図４Ａ】受信されたビットエネルギーを測定するためのフレームロジックの例を示す図である。
【図４Ｂ】受信されたビットエネルギーの測定に対するスライドウィンドーに基づくアプローチの例を示す図である。
【図５】信号およびノイズエネルギーに対するビットエネルギー評価をするための所定のエネルギースライドウィンドーの図である。
【図６】フレームを不良と宣言する平均ビットエリア確率のグラフの一例を示す図である。
【図７】所与の数の連続する不良フレームを観察しない確率のグラフの一例を示す図である。
【図８】種々のＥｂ／Ｎｏに対する１２個の連続する不良フレームを観察しない確率のグラフである。
【図９】種々のＥｂ／Ｎｏに対する２４個の連続する不良フレームを観察しない確率のグラフである。
【図１０】平均受信Ｅｂ／Ｎｏに基づく種々のチャンネルモデルに対する１２個の連続する不良フレームを観察しない確率のグラフである。
【図１１】平均受信Ｅｂ／Ｎｏ＝０ｄＢである種々のチャンネルモデルに対する１２個の連続する不良フレームを観察しない確率のグラフである。
【図１２】ＡＷＧＮケースにおける種々の受信Ｅｂ／Ｎｏに対して６つの連続する良好フレームが検出されない確率のグラフである。
【図１３】平均受信Ｅｂ／Ｎｏ＝０ｄＢである種々のチャンネルモデルに対して６つの連続する良好フレームが観察されない確率のグラフである。
【図１４】平均受信Ｅｂ／Ｎｏ＝４ｄＢである種々のチャンネルモデルに対して６つの連続する良好フレームが観察されない確率のグラフである。
【図１５】種々のＥｂ／Ｎｏにおいて、４つの連続する良好フレームが種々のチャンネルモデルに対して観察されない確率のグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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