(57)【要約】通信リンクを設定するために移動局（102ないし104）および基地局（101,106）が使用する修正レベルを整合させるための種々の方法および装置を提供する。移動局は、移動局と基地局との間に通信リンクを設定する要求の伝送を多数回、反復する。移動局は、要求をその回数反復したことに基づいて、第１の修正レベルでの通信リンクの設定の失敗を検出する。移動局は、通信リンクを設定するために、移動局における第１の修正レベルを第２の修正レベルに変更する。
2005531264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおいて使用するための方法であって、
移動局と基地局との間に通信リンクを設定する要求を伝送することと、
前記移動局から、前記基地局と通信するために前記移動局が使用する第１の修正レベルを示す階級値情報を含む第１の位置更新メッセージを伝送することと、
前記基地局において、前記第１の修正が、前記基地局が使用する第２の修正レベルと不適合であることを検出し、前記移動局と前記基地局との間に前記通信リンクを設定する前記要求を無視することと、
前記移動局と前記基地局との間に前記通信リンクを設定する前記要求の前記伝送を多数回、反復することと、
前記移動局において、前記要求を前記回数反復したことに基づいて、前記第１の修正レベルでの前記通信リンクの設定の失敗を検出することと、
前記移動局において、前記第1の修正レベルを前記第２の修正レベルへ変更することと、
前記移動局と前記基地局との間に前記通信リンクを設定する前記要求の前記伝送を、少なくとも、もう１回反復し、前記基地局との通信のために前記移動局が使用する前記第２の修正レベルを示す前記階級値情報を含む第２の位置更新メッセージを伝送することとを含む方法。
【請求項２】
前記基地局において、前記基地局および前記移動局が使用する適合の修正レベルを検出することと、
前記通信リンクを設定するためのチャネルをリリースすることとをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
通信システムにおいて使用するための装置であって、
第１の制御装置および第１のトランシーバシステムであって、移動局において、前記移動局と基地局との間に通信リンクを設定する要求を伝送し、前記移動局から、前記基地局との通信のために前記移動局が使用する第１の修正レベルを示す階級値情報を含む第１の位置更新メッセージを伝送し、前記移動局と前記基地局との間に前記通信リンクを設定する前記要求の前記伝送を多数回反復し、前記移動局において、前記要求を前記回数反復したことに基づいて、前記第１の修正レベルでの前記通信リンクの設定の失敗を検出し、前記移動局において前記第１の修正レベルを第２の修正レベルに変更し、前記移動局と前記基地局との間に前記通信リンクを設定する前記要求の前記伝送を、少なくとも、もう1回反復し、前記基地局と通信するために前記移動局が使用する前記第２の修正レベルを示す前記階級値情報を含む第２の更新メッセージを伝送するように構成された第１の制御装置および第１のトランシーバシステムを含む装置。
【請求項４】
通信システムにおいて移動局と基地局とが使用する修正レベルを整合させるための、前記移動局において使用するための方法であって、
前記移動局と前記基地局との間に通信リンクを設定する要求を伝送することと、
前記移動局から、前記基地局と通信するために前記移動局が使用する第１の修正レベルを示す階級値情報を含む第１の位置更新メッセージを伝送することと、
前記移動局と前記基地局との間に前記通信リンクを設定する前記要求の前記伝送を多数回、反復することと、
前記移動局において、前記要求を前記回数反復したことに基づいて、前記第１の修正レベルでの前記通信リンクの設定の失敗を検出することと、
前記移動局において前記第1の修正レベルを前記第２の修正レベルに変更することと、
前記移動局と前記基地局との間に前記通信リンクを設定する前記要求の前記伝送を少なくとも、もう１回反復し、かつ前記基地局との通信のために前記移動局が使用する前記第２の修正レベルを示す前記階級値情報を含む第２の位置更新メッセージを伝送して、前記通信システム内の前記移動局および前記基地局が使用する修正レベルを整合させることとを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ね、通信の分野、とくに、無線通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロトコルのシステムは、一般に、通信システムにおける移動局および基地局の動作様式を制御する。このようなプロトコルは、公認の標準規格設定機関によって発行された１組の標準規格に開示されている。種々の標準規格がリリースされる一方で、各新しいリリースにおいて使用可能な通信の特徴は向上している。１つの態様では、移動局が新しいリリースの向上した特徴から恩恵を受けるので、ネットワークおよび移動局を、ソフトウエアまたはハードウエア、あるいはこの両者と共に更新する必要がある。したがって、更新された移動局は、標準規格の新しいリリースに大綱を定められている通信プロトコルを使用する。移動局の能力を認識している基地局は、標準規格の新しいリリースにしたがって、移動局と通信する。基地局が、新しい標準規格のプロトコルにしたがって通信サービスを提供するようにやがて更新されることになる一方で、通信システム内の１つ以上の移動局は、標準規格の新しいリリースのプロトコルにしたがって通信サービスを受信するようにすでに更新されている。このような場合に、基地局は、更新された移動局への通信サービスを無視または拒否する。したがって、標準規格のより古いリリースにしたがって動作している基地局から、更新された移動局へ、通信サービスを提供する必要がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
通信リンクを設定するために移動局および基地局が使用する修正レベルを整合させるための種々の方法および装置を提供する。移動局は、基地局との通信リンクを設定する要求を伝送し、基地局と通信するために移動局が使用する第１の修正レベルを示す階級値情報を含む第１の位置更新メッセージを伝送する。基地局は、第１の修正が、基地局が使用している第２の修正レベルと不適合であることを検出する。第１の修正レベルは、更新された修正レベルであり、第２の修正レベルは、より古い修正レベルである。基地局は、移動局と基地局との間に通信リンクを設定する要求を無視する。移動局は、移動局と基地局との間に通信リンクを設定する要求の伝送を多数回、反復する。移動局は、要求のその回数の反復に基づいて、第１の修正レベルでの通信リンクの設定の失敗を検出する。要求の反復は、４回であってもよい。移動局は、移動局における第１の修正レベルを第２の修正レベルへ変更する。移動局は、移動局と基地局との間に通信リンクを設定する要求の伝送を、少なくとも、もう１回反復し、基地局との通信のために移動局が使用する第２の修正レベルを示す階級値情報を含む第２の位置更新メッセージを伝送する。その結果、基地局は、基地局および移動局が使用する適合修正レベルを検出し、通信リンクを設定するためのチャネルをリリースする。その結果、移動局および基地局における、その後の通信のための動作修正が整合する。
【０００４】
本発明の特徴、目的、および長所は、別途記載される詳細な記述から、図面に関連して取入れられると、同じ参照符号により、全体的に対応して同定され、より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
概して、本発明の種々の態様は、通信サービスを提供するために、移動局および基地局の修正レベルを効率的に整合させることによって、通信システムにおける通信資源の効率的な使用を与える。ここに開示されている１つ以上の例示的な実施形態は、ディジタル無線データ通信システムに関連して記載されている。本発明の種々の実施形態は、この関連の中で使用するのが効果的であるが、種々の環境または構成において取入れてもよい。一般に、ここに記載されている種々のシステムは、ソフトウエア制御のプロセッサ、集積回路、またはディスクリートな論理を使用して形成される。応用全体で参照されるデータ、命令、コマンド、情報、信号、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁粒、光の界または粒子、あるいはこれらの組み合わせによって表現されることが好都合である。さらに加えて、各ブロック図に示されているブロックは、ハードウエアまたは方法のステップを表現する。
【０００６】
より具体的に言うと、本発明の種々の実施形態は、米国電気通信工業会（Telecommunication Industry Association, TIA）および他の標準規格設定機関によって発行された種々の標準規格に大綱を定められ、開示されている通信標準規格にしたがって動作する無線通信システムに取入れられる。このような標準規格は、TIA/EIA-95標準規格、TIA/EIA-IS-2000標準規格、IMT-2000標準規格、UMTSおよびWCDMA標準規格、並びにGSM標準規格、およびここに参考として取り上げた全てを含む。標準規格のコピーは、TIA(Standards and Technology Department, 2500 Wilson Boulevard, Arlington, VA 22201, United States of America)に連絡することによって得られる。ここで参考に取り上げたＵＭＴＳ標準規格として一般に識別される標準規格は、3GPP Support Office(650 Route des Lucioles-Sophia Antipolis, Valbonne-France)に連絡することによって得られる。
【０００７】
図１は、通信システム100の全体的なブロック図を示し、通信システム100は、符号分割多元接続（code division multiple access, CDMA）通信システムの標準規格およびＧＳＭの標準規格にしたがって動作することができる一方で、本発明の種々の実施形態を取入れることができる。通信システム100では、データ、またはデータおよび音声が通信される。概して、通信システム100は、基地局（base station, BS）101を含み、ＢＳ101は、移動局（mobile station, MS）102ないし104のような多数の移動局間、並びに移動局102ないし104と公衆交換電話およびデータネットワーク105との間に通信リンクを与える。基地局101は、基地局制御装置およびベーストランシーバシステムのような多数の構成要素を含む。このような構成要素は、簡潔化のために示されていない。
【０００８】
基地局101は、他の基地局（例えば、基地局160）と通信する。移動交換局（図示されていない）が、通信システム100の種々の動作態様を制御し、ネットワーク105、基地局101、および160間の迂回中継199による通信に関係する。基地局101は、その受信可能領域内の各移動局と、基地局101から伝送された順方向リンク信号によって通信する。移動局102ないし104に宛てられた順方向リンク信号を加算すると、順方向リンク信号106が形成される。順方向リンク信号106を受信した移動局102ないし104の各々は、順方向リンク信号106を復号して、受信情報を抽出する。基地局160も、その受信可能領域内の移動局と、基地局160から伝送された順方向リンク信号によって通信する。移動局102ないし104は、対応する逆方向リンクによって、基地局101および160と通信する。各逆方向リンクは、逆方向リンク信号によって維持され、逆方向リンク信号は、それぞれ移動局102ないし104に対して逆方向リンク信号107ないし109である。逆方向リンク信号107ないし109を１つの基地局へ宛てても、それ以外の基地局において受信されることもある。基地局は、いくつかの段階において、標準規格の新しいリリースにしたがって更新される。各段階において、制御装置およびベーストランシーバシステムのような構成要素が更新される。全構成要素が更新された後で、基地局は、標準規格の新しいリリースにしたがって通信サービスを提供する。その間に、更新された移動局が、受信可能領域内へロームする。本発明の種々の態様では、移動局および基地局は、通信サービスを設定する前に動作修正レベルを整合させる。
【０００９】
基地局101および160は、共通の移動局と同時に通信してもよい。例えば、移動局102が、基地局101および160に近い距離にあると、基地局101および160の両者との通信を維持することができる。順方向リンクにおいて、基地局101は順方向リンク信号106で、基地局160は順方向リンク信号161で伝送する。逆方向リンクにおいて、移動局102は逆方向リンク信号107で伝送し、逆方向リンク信号107は、両基地局101および160によって受信される。移動局102へデータパケットを伝送するために、基地局101および160の一方を選択して、データパケットを移動局102へ伝送する。逆方向リンクにおいて、両基地局101および160は、移動局102からのトラヒックデータ伝送を復号することを試みる。逆方向および順方向リンクのデータレートおよび電力レベルは、基地局と移動局との間のチャネル状態に応じて、維持される。
【００１０】
本発明の種々の態様にしたがうと、通信システム100において、移動局102ないし104のような更新された移動局は、標準規格の更新されたリリースのプロトコルにしたがって、基地局101および160のような基地局との通信呼の設定を始める。本発明の種々の態様にしたがうと、移動局は、通信リンクを設定するいくつかの試みが失敗した後で、リンクを設定する動作パラメータを、更新されたリリースよりも古い標準規格の修正レベルへ変更する。
【００１１】
図２は、受信信号を処理して、復調するのに使用される受信機200のブロック図を示している。受信機200は、逆方向および順方向リンク信号上の情報を復号するのに使用される。受信（Rx）サンプルは、ＲＡＭ204に記憶される。受信サンプルは、無線周波数／中間周波数（radio frequency/intermediate frequency, RF/IF）システム290およびアンテナシステム292によって生成される。ＲＦ／ＩＦシステム290およびアンテナシステム292は、受信ダイバーシティ利得を利用するために、多数の信号を受信し、かつその受信信号をＲＦ／ＩＦ処理する1つ以上の構成要素を含む。多数の受信信号は、共通の源からの異なる伝搬経路を通って伝搬される。アンテナシステム292はＲＦ信号を受信し、ＲＦ信号をＲＦ／ＩＦシステム290へ送る。ＲＦ／ＩＦシステム290は、従来のＲＦ／ＩＦ受信機であってもよい。受信ＲＦ信号をフィルターにかけ、ダウンコンバートし、ディジタル形式にし、ベースバンド周波数のＲＸサンプルを形成する。サンプルは、デマルチプレクサ（demultiplexer, mux）202へ供給される。デマルチプレクサ202の出力は、サーチャ装置206およびフィンガー要素208に供給される。サーチャ装置206は、制御装置210に接続される。フィンガー要素208は、合成器212に接続され、合成器212は復号器214に接続される。制御システム210は、ソフトウエアによって制御されるマイクロプロセッサであってもよく、同一集積回路上に配置されても、異なる集積回路上に配置されてもよい。復号器214の復号機能は、ターボ復号器または他の適切な復号アルゴリズムにしたがう。
【００１２】
動作中に、受信サンプルは、デマルチプレクサ202に供給される。デマルチプレクサ202は、サンプルをサーチャ装置206およびフィンガー要素208に供給する。制御システム210は、サーチャ装置206からのサーチ結果に基づいて、フィンガー要素208が、受信信号を異なる時間ずれで復調して、逆拡散するように構成する。復調結果を合成して、復号器214へ送る。復号器214は、データを復号し、復号されたデータを出力する。チャネルの逆拡散は、受信サンプルをＰＮ系列の複素共役で乗算し、１つのタイミング仮説におけるウオルシュ関数を割り当てて、多くの場合に集積およびダンプアキュムレータ回路（図示されていない）を用いて、生成されたサンプルをディジタルでフィルターにかけることによって行われる。このような技術は、この分野において一般に知られている。受信機200は、移動局からの受信した逆方向リンク信号を処理するための基地局101および160の受信機部分と、受信した順方向リンク信号を処理するための移動局の受信機部分とにおいて使用される。
【００１３】
図３は、逆方向および順方向リンク信号を伝送するための送信機300のブロック図を示している。伝送するためのチャネルデータは、変調器301へ入力され、変調される。変調は、ＱＡＭ、ＰＳＫ、またはＢＰＳＫのような、一般に知られている変調技術にしたがう。変調器301では、データを１つのデータレートで符号化する。データレートは、データレートおよび電力レベルセレクタ303によって選択してもよい。データレートの選択は、受信先から受信したフィードバック情報に基づいてもよい。受信先は、移動局であっても、基地局であってもよい。フィードバック情報は、最大許容データレートを含んでもよい。最大許容データレートは、種々の一般に知られているアルゴリズムにしたがって判断してもよい。最大許容データレートは、他の検討要因の中でも、とくに、チャネル状態に基づくことが非常に多い。データレートおよび電力レベルセレクタ303は、それに応じて、変調器301におけるデータレートを選択する。変調器301の出力は、ブロック302における信号拡散処理を経て、増幅され、アンテナ304から伝送される。データレートおよび電力レベルセレクタ303は、フィードバック情報にしたがって、伝送信号の増幅レベルに対する電力レベルも選択する。受信先では、選択されたデータレートと電力レベルとの組合せにより、伝送されたデータを適切に復号することができる。また、ブロック307において、パイロット信号が生成される。パイロット信号は、ブロック307において適切なレベルに増幅される。パイロット信号の電力レベルは、受信先におけるチャネル状態にしたがう。パイロット信号は、合成器308においてチャネル信号と合成される。合成信号は、増幅器309において増幅され、アンテナ304から伝送される。アンテナ304には、アンテナ配列および多重入力多重出力構成を含めて、任意の数の組合せがある。
【００１４】
図４は、トランシーバシステム400の全体図を示しており、トランシーバシステム400は、受信機200および送信機300を含み、宛先との通信リンクを設定し、維持する。トランシーバ400は、移動局または基地局に組込まれる。プロセッサ401は、受信機200および送信機300に接続され、受信データおよび送信データを処理する。受信機200および送信機300が別々に示されていても、受信機200および送信機300の種々の態様は共通である。１つの態様において、受信機200および送信機300は、ＲＦ／ＩＦの受信および送信のために、共通の局部発振器および共通のアンテナシステムを共用する。送信機300は、入力405上で伝送するためのデータを受信する。送信データ処理ブロック403は、伝送チャネル上で伝送するためのデータを準備する。受信データは、復号器214で復号された後で、入力404においてプロセッサ401に受信される。受信データは、プロセッサ401内の受信データ処理ブロック402において処理される。受信データの処理は、一般に、源からの通信の修正レベルを判断することを含む。例えば、源は、プロトコルの更新された修正にしたがって通信する移動局である。移動局が使用する標準規格の修正レベルが、基地局が使用する修正レベルと整合しないとき、プロセッサ401は、移動局からの受信データを単に無視する。本発明の種々の態様にしたがうと、通信リンクの設定を何回か試行した後で、移動局は、標準規格の修正レベルを、より古い修正レベルに変更し、通信リンクの設定を開始する。プロセッサ401は、今回は、整合する修正レベルを認識していて、移動局からの受信データに応答する。通信リンクは、整合する修正レベルにしたがって維持される。したがって、制御システム210およびプロセッサ401を使用して、本発明の種々の態様が行われる。受信データ記憶装置480は、受信データパケットを記憶するために使用される。プロセッサ401の種々の動作は、１つの処理装置にまとめても、または多数の処理装置にまとめてもよい。トランシーバ400は、装置の一体構成部分であってもよい。装置は、コンピュータであってもよく、またはコンピュータと同様に動作する。装置は、インターネットのような、データネットワークへ接続してもよい。基地局にトランシーバ400を組込む場合に、基地局は、いくつかの接続によって、インターネットのようなネットワークに接続される。
【００１５】
図５は、通信プロトコルの修正レベルを整合させて、通信リンクを設定するために、移動局と基地局との間で通信される種々のステップおよびメッセージのフローチャート500を示している。ステップ501では、通信システム100において、移動局102ないし104のような移動局は、基地局101および160のような基地局との通信を設定するための最初の要求を行う。送信機300のような送信機は、移動局からの伝送に使用される。基地局は、移動局からの通信を受信する。また、ステップ502では、移動局は、階級値情報を含む位置更新要求メッセージを伝送する。階級値情報は、移動局が、基地局との通信に使用している修正レベルを示す。修正レベルは、基地局が使用する修正レベルに整合しない更新された修正レベルであってもよい。ステップ503では、基地局は、不適合の修正レベルを検出する。基地局は、通信呼を設定するために、ステップ501において行われた移動局からの通信を無視する。ステップ504では、移動局は、要求を多数回、反復する。基地局は、受信した要求を無視する。移動局は、要求を多数回（例えば、４回）反復した後で、要求の反復が最大許容回数に到達したことに基づいて、更新された修正レベルにおけるリンク設定の失敗を検出する。移動局は、修正レベルをより古い修正レベルに変更する。ステップ506では、移動局は、基地局との通信リンクを設定するための別の要求を行う。次のステップ507では、移動局は、より古い修正レベルにしたがう通信を示す階級値を含む位置更新要求メッセージを伝送する。ステップ508では、基地局は、適合修正レベルを検出する。ステップ509では、基地局は、移動局との通信リンクを設定するためのチャネルをリリースする。
【００１６】
当業者には、ここに開示されている実施形態に関係して記載されている種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムのステップが、電子ハードウエア、コンピュータソフトウエア、またはこの両者の組合せとして実行されることも分かるであろう。ハードウエアとソフトウエアとのこの互換性を明らかに示すために、種々の例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、機能に関して上述で概ね記載した。このような機能が、ハードウエアとして実行されるか、またはソフトウエアとして実行されるかは、全体的なシステムに課された個々の応用および設計上の制約に依存する。熟練した技能をもつ者は、各個々の応用ごとに種々のやり方で上述の機能を実行してもよいが、このような実行の決定が、本発明の技術的範囲から逸脱すると解釈すべきではない。
【００１７】
ここに開示されている実施形態に関係して記載された種々の例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（digital signal processor, DSP）、特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit, ASIC）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array, FPGA）または他のプログラマブル論理装置、ディスクリートなゲートまたはトランジスタ論理、ディスクリートなハードウエア構成要素、あるいはここに記載されている機能を行なうように設計された組合せで構成または実行される。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、その代わりに、従来のプロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、または状態機械であってもよい。プロセッサは、計算機の組合せ、例えば、１つのＤＳＰと１つのマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、１つ以上のマイクロプロセッサと１つのＤＳＰのコア、または他のこのような構成としても実行される。
【００１８】
ここに開示されている実施形態に関係して記載された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウエアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウエアモジュールにおいて、または２つの組み合わせにおいて直接に具体化される。ソフトウエアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、またはこの分野において知られている記憶媒体の他の形態の中にあってもよい。例示的な記憶媒体は、プロセッサに接続され、プロセッサは、記憶媒体から情報を読み出し、かつ記憶媒体へ情報を書き込むことができる。その代りに、記憶媒体は、プロセッサと一体構成であってもよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣの中にあってもよい。ＡＳＩＣは、ユーザ端末の中にあってもよい。その代りに、プロセッサおよび記憶媒体は、ディスクリートな構成要素として、ユーザ端末の中にあってもよい。
【００１９】
上述の好ましい実施形態は、当業者が本発明を作成または使用できるようにするために与えられている。当業者には、これらの実施形態の種々の変更は容易に明らかであり、ここに定められている一般的な原理を、発明の能力を使用せずに、他の実施形態に適用できる。したがって、本発明は、ここに示された実施形態に制限されることではなく、ここに開示されている原理および新奇な特徴に一致する最も幅広い範囲にしたがうことを意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の種々の実施形態にしたがって動作することができる通信システムを示す図。
【図２】種々のチャネルを受信および復号し、かつ本発明の種々の態様にしたがって動作することができる受信機システムを示す図。
【図３】種々のチャネルを伝送し、かつ本発明の種々の態様にしたがって動作することができる送信機システムを示す図。
【図４】種々のチャネルを送受信し、かつ本発明の種々の態様にしたがって動作することができるトランシーバシステムを示す図。
【図５】本発明の種々の態様にしたがって通信サービスを設定するための、移動局と基地局との間のメッセージの流れを示す図。
【符号の説明】
【００２１】
100・・・通信システム、106,161・・・順方向リンク信号、107,108,109・・・逆方向リンク信号、199・・・迂回中継、200・・・受信機、300・・・送信機、308・・・合成器、400・・・トランシーバシステム、401・・・プロセッサ、404,405・・・入力、500・・・フローチャート。
【図１】
2005531264.tif 000003
【図２】
2005531264.tif 000004
【図３】
2005531264.tif 000005
【図４】
2005531264.tif 000006
【図５】
2005531264.tif 000007
【国際調査報告】
2005531264.tif 000008
2005531264.tif 000009