(57)【要約】ワイヤレス通信網は、移動局がコントロール・ホールドあるいは準活動状態のような不活動状態から活動状態に遷移して戻るときを認知することによって、それのシグナリング・オーバーヘッドを低減する。ネットワークによるそのような認知に基づいて、移動局はそれが活動状態へ戻ることを明示的に協議する必要なしに、望みのトラヒック・データの送信を開始することによって、さもなければ活動状態動作への復帰のために必要とされる、例えばレイヤー３およびそれ以上の上位レイヤーのシグナリングを低減あるいは解消する。ネットワークは更に、例えば送信された上り回線電力制御ビットを使用して不活動な移動局が不活動状態に留まるべきであることを示すことによって明示的なシグナリングを回避しよう。このように、不活動な移動局はそれが妥当な場合には明示的なシグナリングなしに活動状態に戻ることが許され、あるいはもし必要であれば、その不活動状態に保持されるが、これらはすべて明示的なネットワーク・シグナリングを必要としない。
2005500759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信網において移動体主導の状態遷移を認知する方法であって、
移動局が不活動状態において動作する間に、前記移動局に付随する少なくとも１つの上り回線チャネルを基地局において監視する工程、および
前記移動局に付随する前記少なくとも１つの上り回線チャネル中での特徴的変化の検出によって、前記不活動状態から活動状態への移動体主導の遷移を基地局において認知する工程、
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、更に、前記活動状態への前記移動体主導の遷移を認知することに応じて、前記移動局と通信するために選ばれた資源を割り当てる工程を含む方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、選ばれた通信資源を割り当てる工程が、上り回線トラヒック・チャネルを前記移動局に割り当てる工程を含んでいる方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記不活動状態がコントロール・ホールド状態を含んでいる方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記不活動状態が準活動状態を含んでいる方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、１または複数の前記上り回線チャネルを監視する工程が、
前記移動局から、上りパイロット・チャネル（Ｒ−ＰＩＣＨ）信号および上りトラヒック・チャネル（Ｒ−ＴＣＨ）信号の少なくとも１つを受信する工程、および
前記Ｒ−ＰＩＣＨおよびＲ−ＴＣＨ信号の少なくとも１つの受信エネルギーを検出する工程、
を含んでいる方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記Ｒ−ＰＩＣＨおよびＲ−ＴＣＨ信号の少なくとも１つの受信エネルギーを検出する工程が前記Ｒ−ＰＩＣＨ信号の前記受信エネルギーをコヒーレントに検出する工程を含んでいる方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法であって、前記Ｒ−ＰＩＣＨおよびＲ−ＴＣＨ信号の少なくとも１つの受信エネルギーを検出する工程が前記Ｒ−ＰＩＣＨ信号の前記受信エネルギーを非コヒーレントに検出する工程を含んでいる方法。
【請求項９】
請求項６に記載の方法であって、前記少なくとも１つの上り回線チャネルの特徴的変化を検出する工程が、前記少なくとも１つの上り回線チャネルに関する受信信号エネルギーがエネルギー閾値を超えるときを検出する工程を含んでいる方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の方法であって、前記少なくとも１つの上り回線チャネルの特徴的変化を検出する工程が、前記Ｒ−ＴＣＨ信号の前記受信エネルギーがエネルギー閾値を超えるときを検出する工程を含んでいる方法。
【請求項１１】
請求項６に記載の方法であって、前記少なくとも１つの上り回線チャネルの特徴的変化を検出する工程が、前記Ｒ−ＰＩＣＨおよび前記Ｒ−ＴＣＨ信号の前記受信エネルギーが１または複数のエネルギー閾値を超えるときを検出する工程を含んでいる方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法であって、１または複数の前記上り回線チャネルを監視する工程が、Ｒ−ＴＣＨ信号上に有効なデータ・フレームを受信するために、前記移動局に付随する上りトラヒック・チャネル（Ｒ−ＴＣＨ）を監視する工程を含んでいる方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記不活動状態から前記活動状態への移動体主導の遷移を認知する工程が、前記Ｒ−ＴＣＨ信号中で有効データの前記受信を認知する工程を含んでいる方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法であって、前記少なくとも１つの上り回線チャネルを監視する工程が、前記移動局によって送信されるデータ・バーストを検出するために上り共通チャネル（Ｒ−ＣＣＨ）信号を監視する工程を含んでおり、前記Ｒ−ＣＣＨ上での前記データ・バーストの前記検出が、前記移動局が前記活動状態に遷移したことを示すものとして認知される方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法であって、前記少なくとも１つの上り回線チャネルを監視する工程が、前記移動局によって送信される情報を求めて、上りＭＡＣチャネル（Ｒ−ＭＣＨ）信号を監視する工程を含んでいる方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、前記不活動状態から前記活動状態への移動体主導の遷移を認知する工程が、前記Ｒ−ＭＣＨ信号上に前記移動局によって送信される前記情報に付随するシンボル変調の変化を認知する工程を含んでいる方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法であって、更に、前記移動局に対して、それが活動状態動作を開始すべきでないことを暗黙的に通知する工程を含む方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、前記移動局に対してそれが活動状態動作を開始すべきでないと暗黙的に通知する工程が、前記ネットワークから前記移動局に送信される１または複数の上り回線電力制御ビット（ＯＣＢ）を介するシグナリングを含んでいる方法。
【請求項１９】
請求項１９に記載の方法であって、１または複数の上り回線ＰＣＢを介したシグナリングが、前記移動局に上り回線ＰＣＢの極性パターンを送信する工程を含んでいる方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、更に、前記移動局から前記１または複数の上り回線チャネルの１つとして受信される上りパイロット・チャネル（Ｒ−ＰＩＣＨ）信号のゲート化部分に対応して、上り回線ＰＣＢの前記極性パターンを送信する工程を含む方法。
【請求項２１】
ワイヤレス通信網において、活動および不活動状態において動作する移動局をサポートするために使用する基地局であって、
不活動状態にある移動局に付随する少なくとも１つの上り回線チャネルを監視し、かつ
前記少なくとも１つの上り回線チャネル中での特徴的変化の検出によって、前記不活動状態から活動状態への前記移動局による移動体主導の遷移を認知する基地局。
【請求項２２】
請求項２１に記載の基地局であって、前記基地局が１または複数のエネルギー検出器を含んでおり、また前記少なくとも１つの上り回線チャネル中での特徴的変化の検出が、前記少なくとも１つの上り回線チャネル上で受信される１または複数の信号の受信エネルギー中での特徴的変化の検出を含んでいる基地局。
【請求項２３】
請求項２２に記載の基地局であって、前記１または複数のエネルギー検出器が、上り回線パイロット・チャネル上で前記移動局から受信されるパイロット信号の受信信号エネルギーを監視するために前記基地局によって使用される非コヒーレントなエネルギー検出器を含んでいる基地局。
【請求項２４】
請求項２２に記載の基地局であって、前記基地局は、前記１または複数のエネルギー検出器を使用して前記移動局に付随するパイロット信号およびデータ信号の１つまたは両方におけるエネルギー変化を検出することにより、前記基地局は、受信エネルギーの特徴的増大を前記移動局による前記活動状態への戻りを示すものとして認知する基地局。
【請求項２５】
請求項２１に記載の基地局であって、前記基地局は、前記少なくとも１つの上り回線チャネル上で前記移動局からデータ信号を受信するように動作する受信器を含んでおり、また前記少なくとも１つの上り回線チャネル中での特徴的変化の検出が前記データ信号中での有効データの前記受信の検出を含んでいる基地局。
【請求項２６】
請求項２１記載の基地局であって、前記基地局は、前記活動状態への前記移動体主導の遷移を前記基地局で認知することに基づいて、前記移動局との活動状態の通信を回復する基地局。
【請求項２７】
請求項２１に記載の基地局であって、前記基地局は、前記移動局に付随する上りパイロット・チャネルを監視し、前記上りパイロット・チャネルについての受信信号エネルギーの特徴的増加の検出によって、前記活動状態への前記移動体主導の遷移を認知する基地局。
【請求項２８】
請求項２１に記載の基地局であって、前記基地局は、前記移動局に付随する上りトラヒック・チャネルを監視し、前記上りトラヒック・チャネルについての受信エネルギーの特徴的増加の検出によって、前記活動状態への前記移動体主導の遷移を認知する基地局。
【請求項２９】
請求項２１に記載の基地局であって、前記基地局は、前記移動局に付随する上りトラヒックおよびパイロット・チャネルを監視し、前記上りトラヒックおよびパイロット・チャネルについての受信エネルギーの特徴的増加の検出によって、前記活動状態への前記移動体主導の遷移を認知する基地局。
【請求項３０】
請求項２１に記載の基地局であって、前記基地局は、前記移動局に付随する上りトラヒック・チャネルを監視し、前記上りトラヒック・チャネル上で受信した無効から有効データへの変化としての前記特徴的変化の検出によって、前記活動状態への前記移動体主導の遷移を認知する基地局。
【請求項３１】
請求項２１に記載の基地局であって、前記基地局は、前記活動状態への前記移動体主導の遷移を認知した後で、前記移動局に遷移確認（Ｔ−ＡＣＫ）を送信することによって、前記活動状態への前記移動体主導の遷移が前記ネットワークによって認知されたことを示す表示が前記移動局に与えられる基地局。
【請求項３２】
請求項３１に記載の基地局であって、前記基地局は、もし前記移動体による活動状態動作が望ましくなければ、前記移動局にＴ−ＡＣＫを注目、送信する基地局。
【請求項３３】
請求項３２に記載の基地局であって、もし前記移動局による活動状態動作が望ましくなければ、前記基地局は、前記移動局に対し前記移動局が前記活動状態に戻るべきであることを暗黙的に通知する１または複数の上り回線電力制御ビット（ＰＣＢ）を前記移動局に送信する基地局。
【請求項３４】
請求項２１に記載の基地局であって、もし前記移動局による活動状態動作が望ましくなければ、前記基地局は、前記移動局に対し前記移動局が前記活動状態に戻るべきでないことを暗黙的に通知するために前記基地局によって送信された１または複数の上り回線電力制御ビットを前記移動局に送信する基地局。
【請求項３５】
請求項３４に記載のネットワークであって、前記基地局が有効および無効電力制御ビットを前記移動局に送信し、前記無効電力制御ビットの１または複数のものが暗黙的なシグナリング情報を前記移動局に運ぶネットワーク。
【請求項３６】
請求項２１に記載のネットワークであって、前記不活動状態がコントロール・ホールド状態を含んでいるネットワーク。
【請求項３７】
請求項２１に記載のネットワークであって、前記不活動状態が準活動状態を含んでいるネットワーク。
【請求項３８】
ワイヤレス通信網で使用するための移動局であって、
基地局から電力制御ビットを受信し、
前記移動局が第１の状態にある間に、前記受信した電力制御ビットを電力制御コマンドとして処理し、かつ
前記移動局が第２の状態にある間に、前記受信した電力制御ビットの第１のサブセットを電力制御コマンドとして、また前記受信した電力制御ビットの第２のサブセットを暗黙的シグナリング・ビットとして処理する移動局。
【請求項３９】
ワイヤレス通信網で使用するための基地局であって、
移動局の上り回線送信電力を制御するための電力制御ビットを前記移動局に送信するように動作し、また
前記電力制御ビットが、上り回線電力制御の代わりに、暗黙的なシグナリングのために使用される１または複数の暗黙的シグナリング・ビットを含んでいる基地局。
【請求項４０】
請求項３９に記載の基地局であって、前記移動局が前記移動局の不活動状態動作中にゲート化上り回線パイロット信号を前記基地局に送信し、また前記基地局は前記上り回線パイロット信号のゲート化部分に対応する時間に前記１または複数の暗黙的シグナリング・ビットを送信する基地局。
【請求項４１】
請求項４０に記載の基地局であって、前記暗黙的シグナリング・ビットが、前記移動局が活動状態動作を回復すべきでないことを示すために使用される基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は次の米国仮出願：２００１年８月２０日付けの出願番号第６０／３１３，４５１号、２００１年１０月１８日付けの出願番号第６０／３３０，４０３号、２００１年１１月１７日付けの出願番号第６０／３３７，０３０号、および２００２年２月２８日付けの出願番号第６０／３６０，３７３号により、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ§第１１９（ｅ）に基づいて優先権を主張する。これらの出願はここに特別に参照によって全体が取り込まれ、援用される。
【０００２】
本発明は一般にワイヤレス通信網の管理に関するものであって、更に詳細には、移動局状態遷移に関するシグナリング低減に関する。
【背景技術】
【０００３】
与えられた１つのネットワーク実現によりサポートされるユーザ数が増大するということは、ワイヤレス通信網の設計および運用に対する挑戦を継続しなければならないことを意味する。ネットワーク内での非効率性は同時に利用できるユーザの数を人為的に制限し、それに従って、与えられた瞬間に最大数のユーザに対してオペレータがサービス提供できる能力を制限するため、オペレータ収益は各種のネットワーク資源をいかに効率的に活用するかに直接依存する。
【０００４】
発展中のワイヤレス標準は、主として下層のパケット・データ構造上に構築された１つのサービス領域を提供する。そのようなサービス例には、電子メール、ウエブ・ブラウジング、インスタント・メッセンジャー（ＩＭ）、マルチキャスティング、マルチメディア・ストリーミング、および株価表示や気象／旅行の最新情報を含む各種のショート・メッセージング・サービス（ＳＭＳ）が含まれるが、これらに限定されない。そのようなパケット・データ・サービスによって提供される情報の種類はユーザの視点からは広範囲に広がるが、そのようなトラヒックはネットワークの視点では１ないし複数の少なくともある程度まで共通した特徴を有する。
【０００５】
パケット・データ・サービスと、例えば回路交換式音声／ファックス・サービスのような従来の音声サービスとの間の比較的顕著な違いは、パケット・データ接続が“バースト的な”データを運ぶことである。端的に言えば、パケット・データ接続は間歇的にデータを運び、その不活動期間は与えられたデータ接続によって提供される単数または複数のサービスの性質に依存する。例えば、ウエブ・ブラウジングを実行しているユーザはリンク先をクリックしたり、ページをダウンロードしたり、次のリンク先をクリックするか、あるいは別のページをロードする前に、しばらくの時間ダウンロードしたページを熟読するのが普通である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ネットワーク資源が無限にあれば、そのような間歇周期を気にしなければならない理由は存在せず、そのユーザに関するデータの流れの間歇性に関わらず、ネットワークはそのユーザの資源を専用のものとして残してくれる。しかし、実際のネットワークでは資源が有限であるため、できるだけ大勢のユーザをサポートできるようにそれらを効率的に管理する必要がある。すなわち、関連するユーザにデータを活動的に運んでいないデータ接続に占有されている資源は、もしその接続の状態、すなわち活動的か不活動的かに注目して管理しなければ、ネットワーク容量を不必要に低下させることになる。
【０００７】
そのような資源をより効率的に利用するための各種の方法には、それらの接続の“状態”に基づいてユーザのデータ接続を管理する方法が含まれる。この接続状態方式によれば、ネットワーク資源は状態に基づくやり方で管理される。例えば、資源は、与えられたデータ接続の特別な状態に基づいて、段階的に増やすか、あるいは減らしながら割り当てられる。ＣＤＭＡ２０００ネットワークでは、例えば、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤーは次の状態：アクティブ、コントロール・ホールド、サスペンド、およびドーマントを定義する。
【０００８】
アクティブ状態では、ネットワークは専用ＭＡＣおよびトラヒック・チャネルを含む資源の完全な割り当てを維持するため、データはユーザの移動局との間で活動的に受信および送信される。ネットワークとユーザの移動局との間で、定義された時間窓に何もデータが転送されなければ、ユーザのデータ接続はコントロール・ホールド（ＣＨ）状態に遷移する。コントロール・ホールド状態のいくつかの実施はユーザ専用のトラヒック・チャネルを解放し、他のものはそれらの資源を保有する。しかし、一般的にはコントロール・ホールド状態にある移動局は、例えばゲート化パイロット信号を送信することによって、上り回線活動を減らす。パイロット信号をゲート化することはパイロット信号の送信電力の時間平均を効率的に削減し、それによってネットワーク中の上り回線干渉を下げる。上り回線干渉の低減によってシステム容量は増大し、そのためネットワークは移動局の状態に基づく管理を通して容量上の利益を得る。
【０００９】
上述の状態に基づく方式はネットワーク容量に関して利益を与えるが、その利益も、もし移動局を活動状態に戻すために移動局の状態管理が長い遷移時間を必要としたり、シグナリング・オーバーヘッドが本質的に増大したりするようなことがあれば、ほとんど実現されない。例えば、移動局を異なる複数の状態に維持するなど、特に、１つの状態から別の状態への移動局の遷移を処理するためにはネットワーク内の状態に注目する必要がある。１つの方法では、移動局の現在の状態を示すために、あるいは１つの状態から別の状態への移動局の遷移を制御するために、明示的なネットワーク・シグナリングを利用する。しかし、各種のネットワーク実体間で制御用のシグナリングが増大すると、処理用資源や実体間のリンク用帯域を消費することからネットワーク容量が低下することになるため、負担を必要とされるシグナリングを過度に増やすものはどんなものでも望ましくない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、移動局の状態遷移を管理する場合の、状態遷移の遅延およびネットワークのシグナリング・オーバーヘッドを低減するための方法および装置を提供する。更に詳細には、本発明の例示的実施の形態には、“コントロール・ホールド”のような１ないし複数の不活動状態から“アクティブ”状態への移動局の遷移を管理するための方法が含まれる。ここで使用される“コントロール・ホールド状態”という用語は、低減された上り回線活動度によって特徴付けられる移動局状態を表し、更にＣＤＭＡ２０００ネットワーク標準に定義されているようなコントロール・ホールドの文字通りの定義のほか、“準活動的”あるいは“実質的活動”状態のような、より広範囲な、より一般化された概念を含意する。更に詳細には、本発明は、１つの不活動状態または条件から活動状態への移動体主導の遷移を管理することにも適用されるので、コントロール・ホールドのような例示的状態への参照は限定的に解釈すべきではない。
【００１１】
１つの例示的実施の形態では、移動局は、アクティブ状態へ戻る移動体主導の遷移を表示するものとネットワーク基地局によって認知される暗黙的なシグナリングを使用する。基地局においてそのような遷移を認知することにより、より上位レイヤーでネットワーク・シグナリングを行なう必要がなくなる。暗黙的な信号検出には、１または複数の上り回線信号中の特徴的変化の検出、予定外のデータ送信の検出、および上り回線制御および／またはシグナリング・チャネル中の暗黙的なシグナリングの検出が含まれるが、これらに限定されない。このように、基地局は移動局に付随する１または複数の上り回線チャネル上の活動を監視することによって、与えられた移動局がアクティブ状態に戻る動作を一般に認知することができる。基地局は、活動状態への遷移がＭＳによって検出されたときは、遷移確認のような表示を移動局に提供する。
【００１２】
例示的な実施の形態では、基地局は、移動局からのパイロット信号中の受信エネルギーの変化を検出することによって、与えられた移動局がアクティブ状態に遷移して戻ったときを認知する。そのような変化が生ずるのは、移動局がコントロール・ホールドにおいてゲート化パイロット信号を送信する状態から、アクティブ状態において連続的なパイロット信号送信状態に変化するためである。このように、受信されるパイロット信号のエネルギーは、移動局がアクティブ状態動作に遷移するにつれて特徴的に変化する。
【００１３】
コントロール・ホールド状態で使用されるゲート化比率は、例えば２分の１から４分の１のオン／オフ比に変動するが、用いられる特定の比率に関係なく、与えられた移動局から受信されるパイロット信号の平均エネルギーは、その移動局がゲート化されたパイロット信号送信から連続的な送信へと切り替わるにつれて、検出できるように変化する。そのようなパイロット信号の検出は非コヒーレントな検出方法に基づいて行なうことができ、また或る状況下では、コヒーレントなパイロット検出に基づくこともできる。更に、パイロットと、１または複数のその他の上り回線信号との合同検出も利用できる。パイロットに付随して送信されるその他の信号のコヒーレントあるいは非コヒーレント検出は、適当と考えられる場合、あるいは望ましい場合に行なわれよう。その他の実施の形態では、活動状態への移動体主導の遷移を検出するために、パイロット信号以外の１または複数の上り回線チャネル信号のコヒーレントあるいは非コヒーレント検出が用いられよう。
【００１４】
ゲート化パイロット信号の利用は、暗黙的なコントロール・ホールドからアクティブ状態へのシグナリングのベースとなると同時に、ネットワークの上り回線電力制御動作を複雑化する。通常は、ネットワークは与えられた移動局から受信したパイロット信号を使用して電力制御ビット（ＰＣＢ）を発生させ、それを用いてその移動局の上り回線送信電力を制御する。移動局パイロット信号のゲート化部分は、ネットワークによるＰＣＢの生成のためのベースにはならない。従って、ネットワークは低減化レートの電力制御方式を採用し、そこにおいて移動局が活動的にそれのパイロット信号を発生するときだけＰＣＢを生成し、そうでないときはゲート化部分の間にＰＣＢ生成を一時停止するかもしれない。
【００１５】
本発明の別の例示的実施の形態では、ネットワークにおけるＰＣＢの選択的生成を取り巻く複雑な状況は、それらのＲ−ＰＩＣＨ信号の活動的部分に応答して生成される有効なＰＣＢと、Ｒ−ＰＩＣＨ信号のゲート化された（不活動的）部分において生成される無効なＰＣＢとを区別するように移動局をプログラムすることによって排除される。言い換えると、移動局は無効なＰＣＢを無視し、有効なＰＣＢに基づいて上り回線電力制御を実行する。このように、ネットワーク論理は簡素化されて、移動局がアクティブ状態にあろうとコントロール・ホールド状態にあろうとそれに関係なく、公称アクティブ状態レートでＰＣＢが生成される。
【００１６】
更に別の例示的実施の形態では、ネットワークは無効なＰＣＢをシグナリング・ビットとして利用することによって、コントロール・ホールド状態の間、フルレート電力制御を活用する。この方式では、ネットワークは与えられた移動局のＲ−ＰＩＣＨ信号のゲート化部分に対応するＰＣＢを利用して、その移動局にシグナリングあるいはその他の情報を送る。このように、無効なＰＣＢを単に無視するのではなく、移動局はそれらを調べることができ、そうでなくてもそれらを復号して送信された情報を復元することができる。このように、ネットワークは、移動局への付加的なチャネルを割り当てたり、使用したりしなくても、移動局のコントロール・ホールド状態の間に所望のデータをその移動局へ転送するための付加的なシグナリング・チャネルを手に入れる。１つの例示的な実施の形態では、ネットワークは無効なＰＣＢを介した暗黙的なシグナリングを使用して、与えられた移動局がコントロール・ホールドに保留すべきであると表示するか、そうでなければそれがアクティブ状態に遷移して戻るのを遅らせる。
【００１７】
一般に、従って、本発明は基地局において使用され、不活動的な状態からアクティブ動作への移動局の遷移（あるいは戻る試み）を暗黙的に認知することを、その移動局に付随する１または複数の上り回線信号中の１または複数の特徴的変化を検出することによって行なう。そのような変化には、活動的状態への戻りを指定する信号エネルギー中の特徴的変化、有効データの受信、などが含まれるがこれらに限定されない。移動体主導のアクティブ状態遷移を検出するように基地局を構成することによって、さもなければ移動局とサポートする基地局コントローラとの間で必要とされる上位レベルのネットワーク・シグナリングが不要となる。
【００１８】
状態遷移を実行するためのそのようなシグナリングの必要性をなくすことによって、シグナリング・オーバーヘッドを減らせるため、ネットワークの効率は向上する。更に、基地局と基地局コントローラとの間での上位レイヤーのメッセージングに付随するシグナリング遅延をなくせるため、遷移性能が向上し、これによって、移動局をコントロール・ホールド状態に、より頻繁に遷移させることがより効率的および実際的にできるようになり、ネットワーク全体の効率が向上する。
【実施例】
【００１９】
図１は一般に番号１０で示した例示的ワイヤレス通信網を示す。１つの例示的実施の形態では、ネットワーク１０は、電気通信工業会（ＴＩＡ）によって発布された１ｘＥＶ−ＤＯ／ＤＶ（ワンエックス・イーブイ・ディーオー／ディーブイ）標準に基づくものであるが、本発明はそのような実施に限定されない。ここで、ネットワーク１０は１または複数の移動局（ＭＳ）１２を、インターネットのような公衆データ・ネットワーク（ＰＤＮ）１４につないで通信できるようにしている。この機能をサポートするについて、ネットワーク１０は無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）１６およびパケット・コア・ネットワーク（ＰＣＮ）１８を含む。典型的には、ＰＣＮ１８は、ネットワーク１０の制御下で動作する管理されたＩＰネットワーク２０を介してＰＤＮ１４につながる。
【００２０】
ＲＡＮ１６は典型的には１または複数の基地局コントローラ（ＢＳＣ）３０を含み、それらは各々１または複数のコントローラ３２またはその他の処理システムを含んでいる。一般に、各ＢＳＣ３０には１または複数の基地局ＢＳ３４が付随する。各ＢＳ３４は１または複数のコントローラ３６か、あるいはその他の処理システムを含み、そのほかに、変調器／復調器、ベースバンド・プロセッサ、無線周波数（ＲＦ）電力増幅器、アンテナ等、ＭＳ１２との間で無線通信をサポートする類別されたトランシーバ資源３８を含む。
【００２１】
ＢＳ３４は基地トランシーバ・システム（ＢＴＳ）あるいは無線基地局（ＲＢＳ）と呼ばれることもある。動作時には、ＢＳ３４はＭＳ１２に制御およびトラヒック・データを送信し、それらから制御およびトラヒック・データを受信する。ＢＳＣ３０は各種のＢＳ３４の調整された制御を提供し、無線パケット・ネットワーク（ＲＰＮ）リンクを介してＰＣＮ１８とのインタフェースとなる例えばパケット制御関数（ＰＣＦ）を介して、ＲＡＮ１６をＰＣＮ１８につなぎ、通信できるようにする。
【００２２】
ＰＣＮ１８は、１または複数のコントローラ４２あるいはその他の処理システムを含むパケット・データ・サービング・ノード（ＰＤＳＮ）４０、ホーム・エージェント（ＨＡ）４４、およびユーザ認証、権利認証、および課金（ＡＡＡ）サーバ４６を含む。ＰＤＳＮ４０は、ポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）リンクを確立、維持、および終了することにより、ＲＡＮ１６とＰＤＮ１４との間の接続ポイントとして動作し、更にネットワークへの訪問者に対して登録およびサービス提供を行なうためのフォーリン・エージェント（ＦＡ）機能を提供する。ＨＡ４４はＰＤＳＮ４０と共同して動作し、移動ＩＰ登録を認証し、現在の位置情報を保持して、パケット・トンネリングやその他のトラヒック転送活動を支援する。最後に、ＡＡＡサーバ４６はユーザ認証および権利認証のほか、課金サービスを提供する。
【００２３】
ネットワーク１０は、ＭＳ１２に付随する複数のユーザにワイヤレス通信サービスを提供する。それが同時にサポートできるユーザ数およびシステムのスループットを増やすために、ネットワーク１０は各種のＭＳ１２が、選ばれた時間において活動を縮小した１または複数の状態で動作することを許容する。図２は１ｘＥＶ−ＤＶ標準で採用された状態用語に従う例示的状態定義を示しているが、本発明はそれらの標準に限定されず、更に図示された状態もそれらの標準に定義された特定の状態に限定されないことに注意する必要がある。この議論において、アクティブ状態は活動的な下りおよび／または上り回線のトラヒック・チャネル活動によって特徴付けられ、またコントロール・ホールド状態は下り回線のトラヒック・チャネル活動の停止と縮小した上り回線活動によって特徴付けられる。
【００２４】
このように、トラヒック・データの受信および／または送信に活動的に従事しているＭＳ１２はアクティブ状態（Ｓ０）で動作している。少なくともいくつかの例示的実施の形態では、各ＭＳ１２について、トラヒック・データの不活動状態はネットワーク１０によって計時されて、指定された時間切れを超えて不活動状態に留まるＭＳ１２はコントロール・ホールド状態（Ｓ１）に遷移する。不活動状態が更に続くことが付随する不活動タイマーによって測定されれば、それらのＭＳ１２はサスペンド・ホールド状態（Ｓ２）に遷移し、更にはドーマント状態（Ｓ３）に遷移する。その他の実施の形態では状態遷移を決定および／または制御するためにその他の情報、例えば、基地局からの移動局の距離やチャネル状態を用いることができる。更に、そのような方法は、もし必要であれば、時間に基づく方法と組み合わせることができる。
【００２５】
状態Ｓ１−Ｓ３は測定された不活動状態の程度とみることができる。すなわち、それらはすべて“不活動状態”であるが、コントロール・ホールド状態はそのネットワーク１０中では一般にサスペンド・ホールドおよびドーマント状態とは異なっており、それを実行されたＭＳ１２は本質的に通信活動を回復する準備のできた状態に留まる。例えば、ネットワーク１０は、移動体がサスペンド・ホールドまたはドーマント状態に遷移すると、与えられたＭＳ１２に割り当てられていた専用のトラヒックおよび／または制御チャネルを物理的に解放するかもしれない。これとは対照的に、そのＭＳ１２がアクティブ状態からコントロール・ホールド状態に遷移したときは、少なくとも与えられたＭＳ１２に対する論理的な割り当てに関しては、それらのチャネルは確保されたままとなる。この意味で、コントロール・ホールド状態は、傾向を強めるドーマント状態のようには多くの通信資源、例えば無線チャネル、ウォルシュ・コード・アサインメントを解放しない。それにも拘らず、コントロール・ホールド状態は、それが縮小した上り回線活動を採用することによってアクティブ状態よりも有利である。
【００２６】
コントロール・ホールドにおいてＭＳ１２の上り回線活動を縮小することはネットワークの上り回線容量を増大させ、移動局のバッテリ寿命を向上させる。ＣＤＭＡネットワークは、一般に、“干渉で制限される”システムであり、ネットワーク容量が干渉レベルによって影響されることを意味する。ＭＳ１２はコントロール・ホールド状態で上り回線トラヒック・チャネル（Ｒ−ＴＣＨ）信号を送信することはないが、それでも上り回線パイロット・チャネル（Ｒ−ＰＩＣＨ）信号は送信する。それら送信されたパイロット信号の各々は、ネットワーク１０が上り回線上で経験する干渉レベル全体に寄与する。従って、コントロール・ホールド状態にある間に、不連続に、あるいはデューティ・サイクルを下げてＲ−ＰＩＣＨ信号を送信するようにＭＳ１２を構成することによって、上り回線上のパイロット信号電力の合計は削減でき、等価的な上り回線の干渉レベルもそれに伴って減少する。
【００２７】
更なる干渉低減は、サスペンドするか、あるいはコントロール・ホールドのような不活動状態の１つにあるＭＳ１２からのその他の上り回線制御および／またはシグナリング信号の送信をゲート化することによって得られる。例えば、いくつかのネットワーク構成はＭＳ１２からのチャネル品質情報を利用して、ＭＳ１２に送信するための下り回線のデータ・レートを設定する。１ｘＥＶ−ＤＯ／ＤＶ系では、各ＭＳ１２はデータ・レート制御（ＤＲＣ）チャネル信号またはチャネル品質表示（ＣＱＩ）チャネル信号をネットワーク１０に送信して、その情報を利用してネットワークは下り回線共通共有チャネル（Ｆ−ＣＳＣＨ）上でのＭＳ１２に対するサービス提供のデータ・レートを設定する。本発明のいくつかの実施の形態では、ＭＳ１２はそのようなデータ・レート制御送信をサスペンドさせることによって、上り回線干渉を更に低減する。
【００２８】
選ばれたその他の上り回線制御および／またはシグナリング・チャネルのサスペンドが使用されてもされなくても、コントロール・ホールド状態または不活動状態の別の１つの状態にあるＭＳ１２に対するＲ−ＰＩＣＨ信号のゲート化によってＲ−ＰＩＣＨ信号の時間平均した送信電力が低減されることにより移動局バッテリの寿命が向上する。このように、コントロール・ホールド状態での上りパイロット信号のゲート化は少なくとも上り回線容量の増大と移動局バッテリ寿命の向上という二重の利点を提供する。しかし、コントロール・ホールドまたはその他のそのような不活動状態を使用すると、コントロール・ホールド状態に遷移したＭＳ１２に関連するユーザの観点からは、ネットワーク１０の明瞭な応答性や認知された性能が減退する。
【００２９】
そのような認知が生ずるのは、例えば、与えられたＭＳ１２がコントロール・ホールドからアクティブ状態に戻る遷移が、上位レベルのネットワーク・シグナリングが必要なために遅延する場合である。コントロール・ホールド管理の従来の方法では、ネットワーク１０は“協議”するか、さもなければ移動局のアクティブ状態への戻りを管理するためにＭＳ１２と上位レベルのシグナリングを必要とする。そのようなシグナリングは典型的には、従来の方法の場合、ネットワーク１０が上り回線上で移動局の専用トラヒック・チャネル（単数または複数）を論理的に解放した場合でも必要であった。そのような上位レベルでのネットワーク・シグナリングにはＢＳＣ３０のような実体が含まれるため、ＢＳ３４とＢＳＣ３０との間でそれらをつなぐ戻りリンク（単数または複数）上でシグナリング・メッセージを運ぶことに関連して遅延が生ずる。
【００３０】
図３は簡略化されたネットワークのレイヤー積層構造を示し、それはレイヤー１、レイヤー２、およびレイヤー３等を含む。レイヤー１は物理層を表し、ネットワーク１０とＭＳ１２との間のエア・インタフェースをサポートする無線資源の管理を含む。レイヤー２は媒体アクセス制御層およびリンク・アクセス制御（ＬＡＣ）を表し、それらは各種のＭＳ１２のために用意されたトラヒックおよび制御データの論理構造を比較的低レベルでサポートする。レイヤー２は更に、無線リンク・プロトコル（ＲＬＰ）を介してレイヤー３とのインタフェースとなる。レイヤー３およびレイヤー３より上のものは上位レベルのシグナリング・サービス、プロトコル・スタック、およびアプリケーションを表し、それらは一緒になって上位レベルのネットワーク制御、管理、およびトラヒック輸送を提供する。
【００３１】
一般的に、レイヤー３のシグナリングはＢＳＣ３０を含む。従って、ある種の移動局の行動に応じて生成されるレイヤー３あるいはそれより上位の任意のメッセージは、ＢＳＣ３０を各種のＢＳ３４につないで通信できるようにしている戻り回線（単数または複数）を通って上位層のプロトコルに運ばれる必要がある。従って、レイヤー３のシグナリングを用いて与えられたＭＳ１２をコントロール・ホールド状態からアクティブ状態に戻す遷移に伴って検出可能な遅延が生ずる可能性がある。そのような性能上の問題に加えて、レイヤー３のシグナリングを介してアクティブ状態へ戻る移動体の遷移の管理はネットワーク１０に対して付加的なシグナリング・オーバーヘッドを課す。本発明は、１または複数の例示的実施の形態において、上位レベルのネットワーク・シグナリングを必要とせずに、移動体主導のアクティブ状態への戻り（あるいは戻る試み）を許容することによって、そのようなシグナリングを回避する方法を提供する。
【００３２】
図４は、移動局が例えば、コントロール・ホールド状態にあるときに、ＭＳ１２からネットワーク１０に信号を送信する上り回線チャネルの例示的な組を示す。図示のように、ＭＳ１２は次の信号のうちの１または複数のものを送信する。
・上りパイロット・チャネル（Ｒ−ＰＩＣＨ）信号、
・上りチャネル品質表示チャネル（Ｒ−ＣＱＩＣＨ）信号、
・上り専用トラヒック・チャネル（Ｒ−ＤＴＣＨ）信号、および
・上り共通シグナリングまたは制御チャネル（Ｒ−ＣＳＣＨ／ＣＣＣＨ）信号。
上に挙げたのはこれで完全ではないし、またこれに限定するものではなく、その他のネットワーク標準によって異なる名前で定義された同様な、あるいは類似の機能を有するチャネルでも構わないことを理解されるべきである。更に、Ｒ−ＣＱＩＣＨチャネル信号には１ｘＥＶ−ＤＯで使用されるデータ・レート制御（ＤＲＣ）チャネル信号が含まれること、およびＲ−ＣＳＣＨ／ＣＣＣＨ信号は上りＭＡＣチャネル信号を含んでもよいことを理解されるべきである。
【００３３】
１つの例示的実施の形態では、各ＢＳ３４は１または複数のエネルギーおよび／またはデータ検出器５０を含んでおり、それはトランシーバ資源３８、コントローラ３６、あるいはそれらの組合せを用いて実現することができよう。いずれの場合でも、ネットワーク１０はＭＳ１２によって送信される上り回線チャネル信号の１または複数のものを監視して、それらの信号の１または複数のうちに、コントロール・ホールド状態からアクティブ状態に移動局が遷移して戻ることを示す特徴的変化を検出するようになっている。基地局レベルでそのような遷移を認知できる能力によって、ネットワーク１０はレイヤー３のシグナリングを行なわずにそのような遷移を協議することが可能となる。更に、ＭＳがアクティブ状態動作に戻ることを認知するのに応じて、ネットワーク１０はその遷移に応答して必要とされる資源を割り当て、またＭＳ１２からのトラヒックを活動的に受信することを開始できる。
【００３４】
図５は、コントロール・ホールドからアクティブ状態への移動体主導の戻りをサポートする例示的ネットワーク・ベースの論理を示す。図示した筋書きにおいて、与えられたＭＳ１２がコントロール・ホールド状態にあり、ネットワーク１０は状態制御スキーム全体の中の一部として、その不活動状態を計時する。このように、ネットワーク１０は、コントロール・ホールド状態にあるＭＳの不活動状態を計時するための第１の不活動タイマーを保持し、コントロール・ホールド状態にある時間が定められた時間を過ぎるとＭＳ１２をサスペンド・ホールドあるいはドーマント状態に遷移させることができるようになっている。この状態不活動タイマーは、例えば現在のユーザ数などに依存して、可変なように定義される時間長あるいは満了期限に基づくことができることに注意されたい。更に、ネットワーク１０は一般にこの中で先に述べたように、時間情報以外のものに基づいて移動局の状態を制御することもできることにも注意されたい。
【００３５】
いずれにしろ、ネットワーク１０は状態時間切れが発生したかどうかを判断し（工程１００）、もしそうなら、ＭＳ１２を次の不活動状態に遷移させるか、あるいはその他の適切な行動を取り（工程１０２）、それに従って処理は進行する。そのような時間切れがなければ、ネットワーク１０はＭＳ１２に付随する１または複数の上り回線チャネルの監視を開始し（あるいは継続して）、ＭＳ１２がアクティブ状態へ戻る遷移の兆候を待つ（工程１０４）。もしそのような兆候が検出されれば、ネットワーク１０は必要とされる資源を割り当てて、ＭＳ１２に関連するアクティブ状態動作を回復させ（工程１０６）、それに従って処理は進行する。どのような兆候もない場合は、ネットワーク１０は、時間切れの条件あるいはその他のネットワーク制御の行動に関して監視を継続する。
【００３６】
上述の論理において、アクティブ状態への移動体主導の戻りについて上り回線を監視することは、１または複数のＢＳ３４によって実行されることが望ましく、そうすることによって、遷移の検出のために上位レベルのネットワーク・シグナリングは必要とされない。例えば、そのような検出を行うようにＢＳ３４を構成することによって、ＭＳ１２はアクティブ状態へのそれの戻り遷移を、レイヤー１（物理層）および／またはレイヤー２のシグナリングを介して暗黙的に通知することができ、それによってＢＳＣ３０への戻りシグナリングを含むレイヤー３のメッセージ・シグナリングを回避することができる。先に導入したエネルギー／データ検出器５０は、ＭＳ１２によるそのような暗黙的なシグナリングを認知するためにＢＳ３４によって利用できる。
【００３７】
エネルギー検出に基づく１つの例示的実施の形態では、与えられたＢＳ３４は、コントロール・ホールドにある与えられたＭＳ１２について、ＭＳ１２からの上りパイロット（Ｒ−ＰＩＣＨ）および上りトラヒック（Ｒ−ＴＣＨ）信号の１つまたは両方を監視する。典型的な実施の形態では、ＭＳ１２はコントロール・ホールドにある専用の上り回線トラヒック・チャネルを確保するが、ＢＳ３４はそのチャネルを“論理的に”解放するか、そうでなければコントロール・ホールドの間はそれが使用されないと仮定する。
【００３８】
いずれの場合も、上りパイロットおよびトラヒック・チャネル信号は一般に、コントロール・ホールドからアクティブ状態へのＭＳ１２の遷移に応答してエネルギーおよび／または活動状態に特徴的変化を示すので、そのような変化の検出によってそのＭＳ１２がそのような遷移を行なったことを暗黙的にＢＳ３４に通知することができる。例えば、コントロール・ホールドからアクティブ状態へＭＳ１２が遷移すると、それはそのパイロット信号をゲートから連続モードに変化させ、それによってＢＳ３４によって受信されるそれのパイロット信号の信号エネルギーは増加する。同様に、上りトラヒック・チャネル上で活動的データ送信が回復すると、ＢＳ３４においてそのチャネルに受信される信号エネルギーは増加する。
【００３９】
１つの例示的実施の形態では、ＢＳ３４はそのＭＳ１２に関して受信したパイロット信号のエネルギーを、定められた閾値と比較する。もし受信エネルギーがこの閾値を超えたら、ＢＳ３４はＭＳ１２がアクティブ状態に遷移して戻ったと想定する。受信したパイロットのエネルギーを監視するのではなく、ＢＳ３４は上りトラヒック・チャネルあるいはＭＳ１２に付随する１または複数のその他の上り回線チャネル信号について受信信号のエネルギーを監視するようにしてもよい。
【００４０】
上り回線データ・チャネルは通常は、移動局が不活動状態のとき、ＭＳ１２からのトラヒックを運ばないため、上りトラヒック・チャネル上で検出されるエネルギーの増加は移動局の活動が回復した兆候だと受け取られるかもしれない。あるいは、ＢＳ３４は、移動局のアクティブ状態への戻り遷移を検出するためのベースとして、上りパイロットおよびトラヒック・チャネルの両方について受信されるエネルギーを監視することもできる。もし両チャネルを監視すれば、ＢＳ３４は評価のための異なるエネルギー閾値を採用するであろうし、そうでなければ、監視する各上り回線チャネル毎に受信されるエネルギーを評価することになろう。
【００４１】
アクティブ状態への移動体主導の戻り遷移の１つの例示的実施の形態では、ＭＳ１２は、予定外のパケット・データをそれの上り専用トラヒック・チャネル（Ｒ−ＤＴＣＨ）信号上に送ることによって、そのような遷移を暗黙的に通知する。この信号の監視に基づいて、ＢＳ３４はＭＳ１２の遷移を検出し、例えば、遷移確認（Ｔ−ＡＣＫ）をＭＳ１２に送ることによってネットワーク１０がその活動状態への遷移を認知したことを示す。
【００４２】
ＢＳ３４による上りトラヒック・チャネル監視の１つの例示的実施の形態では、ＭＳ１２の与えられた１つは予定外の送信のための新しいパケットを生成しており、コントロール・ホールドからアクティブへの状態遷移を開始し、そのパケットあるいはプリアンブルをそれの上り回線トラヒック・チャネル、例えばＲ−ＤＴＣＨ上に直接送って、その遷移を通知する。各々の受信ＢＳ３４は、受信した上りチャネル信号をデフォルトのシンボル・レートで逆拡散させ、移動体のゲート化パイロットがオンの期間に上り回線チャネルに受信された信号の中に新しいパケットあるいはプリアンブルがないかどうかを検出する。そのようなトラヒック／プリアンブル検出の定量的な説明は、上り回線トラヒック・チャネル上で受信される離散時間シンボルを次のように表現することから始まる。
【００４３】
【数１】
2005500759.tif 000003
【数２】
2005500759.tif 000004
【００４４】
ここで、Ｅc,mはｍ番目のシンボル期間にチップ当たりに受信されるエネルギー、ｄm,Iおよびｄm,Qはそれぞれ同相（Ｉ）および直交（Ｑ）成分のデータ・シンボル、Θは搬送波位相、ｎI,mおよびｎQ,mはＩおよびＱチャネルの干渉サンプルであり、それらは各々平均がゼロで、分散がＮＩ0／２の独立したガウス形のランダム変数であると仮定されており、ここでＮは拡散因子（シンボル当たりのチップ数）、Ｉ0／２は干渉の両側電力スペクトル密度である。
【００４５】
例えばエネルギー／データ検出器５０を使用した非コヒーレントな検出器形式の実施は、非コヒーレントな判定をｒ2m,Iおよびｒ2m,Qの和に基づいて行なう場合に得られ、その結果は、カイ２乗（Ｘ2）分布したランダム変数になる。通常、カイ２乗分布は規格化ガウス形ランダム変数の関数として、次のように定義される。
【００４６】
【数３】
2005500759.tif 000005
【００４７】
ここで、２Ｍは自由度の大きさ（Ｍは観察期間中のシンボル数）、θは非心パラメータである。トラヒック信号の存在を検出するために用いられる統計は次のように与えられる。
【００４８】
【数４】
2005500759.tif 000006
【００４９】
ここで、２／ＮＩ0は正規化定数である。もしＭＳ１２から上りトラヒック・チャネル上を送信される信号があれば、ランダム変数Ｒは、自由度の大きさ２Ｍで、次の非心パラメータを有する非心カイ２乗ランダム変数である。
【００５０】
【数５】
2005500759.tif 000007
【００５１】
θ1は観察期間にわたって平均したＥc／Ｉ0（エネルギーを干渉で除したもの）のみに依存するので、チャネルのフェージングによって異なるＥc値は妨害パラメータになる。従って、平均Ｅc／Ｉ0を仮定して、結果は任意のフェージング・パラメータに適用できる。異なるチャネルに関する平均的な動作性能は、それらのＥc／Ｉ0分布について平均を取ることによって評価できるが、ここでの処理はＢＳ３４がその測定および検出を実行した場合の条件付き筋書きに焦点を合わせている。通常は、Ｒは次のように表現される。
【００５２】
【数６】
2005500759.tif 000008
【００５３】
もし上りトラヒック・チャネル上に信号がなければ、ＲはＲ〜Ｘ2（２Ｍ，０）と表記される。非コヒーレントなエネルギー検出の問題は、その場合には、何らかの非ゼロのθ1と０の仮説検証になる。検出から、そのような検出問題に対する万能的に強力な検証（ＵＭＰ）は閾値テストであり、それは次のようなものである。
【００５４】
【数７】
2005500759.tif 000009
【００５５】
閾値はγで表される。γの選択は偽アラームの確率ＰFA、すなわち、上り回線トラヒック・チャネル信号の偽検出の確率に関する要求を満足しなければならない。要求されるＰFAが与えられると、ＢＳ３４における受信器の性能は検出確率ＰDによって測定される。閾値は一意的に次式で決まる。
【００５６】
【数８】
2005500759.tif 000010
【００５７】
ここで、Ｆ0-1は非心パラメータが０の逆ｃｄｆである。
【００５８】
非コヒーレントな検出に関する上述の解析を根拠にすれば、上り回線トラヒック・チャネル（Ｒ−ＴＣＨ）で信号活動度、すなわちトラヒックやプリアンブル・データを監視することは、そのチャネルについて信号エネルギーを検出し、そのエネルギーを定められた閾値と比較することを含むことが好ましい。この閾値は問題になる偽検出を回避するように十分高く、しかし、アクティブ状態動作への移動体主導の戻りを信頼性高く検出できるように十分低く設定されよう。
【００５９】
非コヒーレントな検出に代わるものとして、ＢＳ３４はコヒーレントな検出を採用することができるが、それはネイマン・ピアソンの判定に基づくもので、その判定は当業者に既知である。既知の受信ビットおよび理想的なシンボル位相推定を仮定すると、ＢＳ受信器の統計は次のように、仮説Ｈ0およびＨ1で表現することができる。
【００６０】
【数９】
2005500759.tif 000011
【数１０】
2005500759.tif 000012
【００６１】
ここで、ｎmシーケンスは平均ゼロ、すなわち分散ＮＩ0／２のガウス分布である。偽アラームの確率およびＲ−ＴＣＨの検出の確率はそれぞれ次のように表現される。
【００６２】
【数１１】
2005500759.tif 000013
【数１２】
2005500759.tif 000014
【００６３】
ここで、
【００６４】
【数１３】
2005500759.tif 000015
【００６５】
λはλ＝Ｑ-1（ＰFA）を満足するように設定される検出閾値で、β＝２ＭＮＥc／Ｉ0は統計量ＲのＳＮＲである。Ｒ＜λに対してはＨ0を選び、そうでない場合はＨ1を選ぶ。
【００６６】
別の例示的実施の形態では、ＭＳ１２からの上り回線トラヒック信号を監視して、ＭＳ１２がコントロール・ホールドからアクティブ状態に遷移して戻ったことの表示として有効データを受信することができる。このように、ＢＳ３４はそのトラヒック・チャネル信号を復号して、例えば受信データに対して巡回冗長検査（ＣＲＣ）認証あるいはその他のエラー・コーディング・チェックを実行することによって、有効なデータが受信されたかどうかを判断する。このように、ＭＳ１２からの有効なデータの受信は、ＭＳ１２がアクティブ状態に遷移して戻ったことの暗黙的な信号として役に立つ。
【００６７】
更に別の例示的実施の形態では、ＭＳ１２は、１または複数の上り回線制御および／またはシグナリング・チャネルを用いて、それらがアクティブ状態に戻ることを暗黙的に通知しよう。例えば、１ｘＥＶ−ＤＶネットワークでは、ＭＳ１２はそれらの上り回線チャネル品質表示（ＣＱＩ）信号を利用してアクティブ状態遷移を表示する。そのような実施の形態では、ＢＳ３４はＣＱＩに基づくシグナリングを認知するように構成され、それにはＣＱＩ信号に加えられた特徴的なパターンや値を検出することが含まれるか、あるいは単に、その移動局がアクティブ状態に遷移したことの表示として、与えられたＭＳ１２によるＣＱＩ送信の再開を認知することが含まれよう。
【００６８】
その他の例示的制御チャネル・シグナリングには、上り回線ＭＡＣチャネルあるいはその他の上り回線専用制御チャネル（Ｒ−ＤＣＣＨ）上の暗黙的なシグナリングが含まれよう。この方式では、与えられたＭＳ１２は期待される制御シグナリングではなく、制御チャネル上にトラヒック・データ・パケットを送るであろう。制御チャネル上でのトラヒックの受信は、ＭＳ１２がアクティブ状態へ遷移して戻ったことの暗黙的表示として遷移ＢＳ３４に認知されよう。制御チャネル上にトラヒックを送る代わりに、ＭＳ１２は専用の上り回線制御チャネル上でのシンボル・パターン、符号化、変調、あるいはそれらの組合せを変更して、ＢＳ３４においてそのような特徴的変化を認知することが暗黙的なシグナリングとして機能するように構成されよう。
【００６９】
ＭＳ１２がコントロール・ホールドにある間にゲート化パイロット信号を送信する場合、ネットワーク１０は、述べたように、ＭＳのパイロット信号の非ゲート化部分においてのみ各種の移動体に対してＰＣＢを送ることによって、それの電力制御レートを下げるかもしれない。このように、与えられたＭＳ１２が５０％のデューティ・サイクルを使用してそれのパイロット信号をゲート化する場合には、この移動体の上り回線に関するネットワークの電力制御レートは公称のアクティブ状態でのレートの半分に低下しよう。言い換えれば、もしネットワーク１０が公称通り、ＭＳ１２がアクティブ状態にある間にＭＳ１２に対して、例えば８００ＨｚのレートでＰＣＢを送信するとすれば、ＭＳ１２がコントロール・ホールド状態にある間にはレートは４００Ｈｚに低下するであろう。
【００７０】
ＢＳ３４がそれの送信されるＰＣＢのレートを下げて、移動局のゲート化パイロット信号の低下したデューティ・サイクルに適応する場合には、ＭＳ１２がアクティブ状態への移動体主導による戻りを実行するときに或る種の混乱が発生する。そのような混乱は、特に、ＢＳ３４の１または複数のものがＭＳ１２にＰＣＢを送る場合に発生する。もしＢＳ３４の１つが暗黙的に通知されたアクティブ状態への戻りを検出することに失敗すれば、アクティブ状態への移動局の暗黙的に通知された戻りを検出することに成功したＢＳ３４は低下したレートからフルレートの電力制御に遷移するのであるが、それは低下したレートのままでＰＣＢを送信し続ける。そのような状況で、少なくとも１つのＢＳ３４がフルレートよりも低速でＰＣＢをＭＳ１２に送るので、そのことは与えられた瞬間にＭＳ１２はそれを上り回線上でサポートするすべてのＢＳ３４よりも少ないＢＳ３４から有効なＰＣＢを受信することを意味する。
【００７１】
一例として、不活動状態のときに、移動局の上り回線パイロット信号が５０％のデューティ・サイクルでゲート化され、それのサポートＢＳ３４がＰＣＢの送信レートを公称の８００Ｈｚから４００Ｈｚへ低下させると仮定しよう。ＭＳ１２がアクティブ状態に遷移すると、上り回線上でＭＳ１２をサポートするすべてのＢＳ３４は８００ＨｚのＰＣＢ送信を回復すべきである。もしそれらのＢＳ３４の１または複数のものがその遷移を認知できなければ、それらは４００ＨｚでＰＣＢを送信し続けよう。このように、アクティブ状態の暗黙的なシグナリングによって、別の１つのＢＳ３４がＭＳ１２に関する低速レートの電力制御を続けるとしても、１つのＢＳ３４はフルレートの電力制御を回復するであろう。
【００７２】
図６は上の筋書きに対応するための例示的方法を示す。ＭＳ１２はアクティブ状態動作に復帰し、それによって完全な上り回線パイロット信号送信を回復する。第１のＢＳ３４（ＢＳ１）はパイロット信号中の変化を検出し、ＭＳ１２に関するアクティブ状態動作、例えば、移動体の上り回線基本チャネル（Ｒ−ＦＣＨ）および／または専用制御チャネル（Ｒ−ＤＣＣＨ）信号上でのデータ受信およびフルレート電力制御の回復（工程ａおよびｂ）を取り戻す。第２のＢＳ３４（ＢＳ２）はＭＳ１２のパイロット信号中の変化によって暗黙的に通知された遷移を検出することに失敗し、そのためフルレートの電力制御を回復しない。ＭＳの遷移を認知してから定められた時間後に、ＢＳ１はそのような遷移をＢＳＣ３０に通知し（工程ｃ）、ＢＳＣ３０は次にＢＳ２に対してそれがＭＳ１２に関する活動的動作を開始することを通知する（工程ｄ）。
【００７３】
可変レートの電力制御に代わるものとして、ＭＳ１２がコントロール・ホールドにあっても、ＢＳ３４がフルレートの電力制御を単に継続することもありうる。すなわち、ＢＳ３４は、与えられたＭＳ１２がアクティブ状態にあろうと、コントロール・ホールドにあろうと、それに関係なく同じレートでＰＣＢを送信する。従って、コントロール・ホールド状態にあるＭＳ１２に関してＢＳ３４で生成されたＰＣＢのいくつかは無効になるであろうが、それらのいくつかは有効であろう。更に詳細には、ＭＳのパイロット信号の非ゲート化部分に対応するＰＣＢは有効であり、他方、この信号のゲート化部分に対応するＰＣＢは無効である。
【００７４】
図７はこの方式に従うＰＣＢの論理的な生成を示し、更に、有効および無効ＰＣＢとＭＳ１２からのゲート化パイロット信号との間の関係を示す。
【００７５】
当業者は理解されるであろうが、ＰＣＢの生成には何らかの有限の遅延が伴うため、移動局のパイロット信号のゲート化部分の少なくとも一部と同時に有効なＰＣＢが送信されるであろう。同様に、移動局のパイロット信号の非ゲート化部分の少なくとも一部と同時に無効なＰＣＢが送信されよう。例えば、例示的なＰＣＢ生成遅延は電力制御グループ（ＰＣＧ）２つ分程度であり、それは例示的な実施の形態では２×１．２５ｍｓに等しい。これにも拘わらず、ネットワーク１０とＭＳ１２との間のタイミング同期によって、どのＰＣＢが有効か無効かの判定は容易である、
【００７６】
上述のフルレート電力制御法を採用するネットワーク１０の例示的実施の形態では、ＭＳ１２は無効なＰＣＢを“無視”するように構成される。そのような構成は、ＭＳ１２における同期的な上り回線電力制御に基づいており、それによって無効なＰＣＢが無視される一方で、有効なＰＣＢが認知され、電力制御に使用される。
【００７７】
フルレートの電力制御に関連する例示的な実施の形態では、ネットワーク１０は無効なＰＣＢを用いてＭＳ１２に暗黙的なシグナリングを行うように構成することができる。もちろん、このためにはＭＳ１２に関する相補的な構成が必要で、従って受信した無効なＰＣＢからのシグナリングを単に無視するのではなく、それらを認知あるいは復号するようにする必要がある。無効なＰＣＢに適用される１つのシグナリングの用途は、与えられたＭＳ１２がコントロール・ホールドからアクティブへの移動体主導の遷移を実行すべきであるということをネットワーク１０によって表示することである。
【００７８】
図８は１または複数のＢＳ３４と与えられたＭＳ１２との間の例示的なＰＣＢに基づくシグナリングを示す。処理はコントロール・ホールド状態にあるＭＳ１２から始まる。もしネットワーク１０がＭＳ１２をコントロール・ホールドにとどまることを望めば（工程１２０）、１または複数のＢＳ３４は、ＢＳ３４からＭＳ１２に送信された１または複数の無効なＰＣＢに、定義されたシグナリングを供給し、処理は続けられる。ＭＳ１２はこの定義されたシグナリングを、コントロール・ホールド状態に留めるコマンドに対応するものとして認知し、それに従ってアクティブ状態への移動体主導の遷移を実行しようとはしない。
【００７９】
そのようなＰＣＢに基づくシグナリングは単純な極性あるいは二進数パターンのエンコーディングを含むであろうため、ＭＳ１２はＰＣＢを、本質的にそれがそれらを暗黙的なシグナリング・ビットとして使用しないかのように処理する。そのような方式では、受信したＰＣＢを処理して暗黙的に通知された値あるいはコマンドを決定することがＭＳ１２に対して重大なＰＣＢ処理のオーバーヘッドを加えることはない。もちろん、当業者は理解すべきであるが、ＰＣＢを介した暗黙的なシグナリングの考え方は、異なるように実施することが可能であり、他のタイプのデータを転送したり、ＭＳ１２における多様な動作を制御したりするために使用することができる。
【００８０】
一般に、本発明は、例えば物理層またはレイヤー２のシグナリングによって、暗黙的に通知された遷移をサポート基地局において認知することで、不活動からアクティブ状態へ移動体主導の遷移を支持することによって、上位レベルのネットワーク・シグナリング、例えばレイヤー３のシグナリングを解消する例示的実施の形態を含む。そのような暗黙的なシグナリングは、例示的実施の形態では、ＭＳ１２によるアクティブ状態動作への戻りを暗黙的に通知する移動局からの１または複数の上り回線信号の特徴的変化を基地局３４が検出することを含む。
【００８１】
ここに、移動体主導のコントロール・ホールドからアクティブ状態への遷移の検出について特定の例示的な詳細を議論してきたが、本発明はそのような例示的な動作に限定されない。事実、当業者は理解すべきであるが、本発明は一般に、不活動から活動状態への遷移を暗黙的に認知することに適用され、ここで、“不活動状態”という用語は広範囲の不活動的な状態を広く定義する。従って、本発明は上で議論した例示的な実施の形態に限定されず、むしろ、それは以下の特許請求の範囲のスコープおよびそれの妥当と考えられる等価物によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明を実施するための例示的ワイヤレス通信網の図。
【図２】図１のネットワーク中で動作する移動局に関する例示的活動状態の図。
【図３】例示的ネットワーク・シグナリングのレイヤー階層構造の図。
【図４】移動局からネットワークへ信号を送信するための例示的上り回線チャネルの図。
【図５】移動体主導のアクティブ状態遷移に関する例示的上りチャネル活動監視の図。
【図６】アクティブ状態動作への移動体主導の遷移を経た移動局をサポートしている基地局による、フルレート電力制御への復帰を調整するための例示的ネットワーク・シグナリングの図。
【図７】コントロール・ホールド状態にある移動局からのゲート化パイロット信号受信に関連して、ネットワークによって生成される有効および無効電力制御ビットの図。
【図８】アクティブ状態への移動体主導の戻りを防止あるいは延期するための例示的シグナリングの図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年9月12日(2003.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にワイヤレス通信網の管理に関するものであって、更に詳細には、移動局状態遷移に関するシグナリング低減に関する。
【背景技術】
【０００２】
与えられた１つのネットワーク実現によりサポートされるユーザ数が増大するということは、ワイヤレス通信網の設計および運用に対する挑戦を継続しなければならないことを意味する。ネットワーク内での非効率性は同時に利用できるユーザの数を人為的に制限し、それに従って、与えられた瞬間に最大数のユーザに対してオペレータがサービス提供できる能力を制限するため、オペレータ収益は各種のネットワーク資源をいかに効率的に活用するかに直接依存する。
【０００３】
発展中のワイヤレス標準は、主として下層のパケット・データ構造上に構築された１つのサービス領域を提供する。そのようなサービス例には、電子メール、ウエブ・ブラウジング、インスタント・メッセンジャー（ＩＭ）、マルチキャスティング、マルチメディア・ストリーミング、および株価表示や気象／旅行の最新情報を含む各種のショート・メッセージング・サービス（ＳＭＳ）が含まれるが、これらに限定されない。そのようなパケット・データ・サービスによって提供される情報の種類はユーザの視点からは広範囲に広がるが、そのようなトラヒックはネットワークの視点では１ないし複数の少なくともある程度まで共通した特徴を有する。
【０００４】
パケット・データ・サービスと、例えば回路交換式音声／ファックス・サービスのような従来の音声サービスとの間の比較的顕著な違いは、パケット・データ接続が“バースト的な”データを運ぶことである。端的に言えば、パケット・データ接続は間歇的にデータを運び、その不活動期間は与えられたデータ接続によって提供される単数または複数のサービスの性質に依存する。例えば、ウエブ・ブラウジングを実行しているユーザはリンク先をクリックしたり、ページをダウンロードしたり、次のリンク先をクリックするか、あるいは別のページをロードする前に、しばらくの時間ダウンロードしたページを熟読するのが普通である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ネットワーク資源が無限にあれば、そのような間歇周期を気にしなければならない理由は存在せず、そのユーザに関するデータの流れの間歇性に関わらず、ネットワークはそのユーザの資源を専用のものとして残してくれる。しかし、実際のネットワークでは資源が有限であるため、できるだけ大勢のユーザをサポートできるようにそれらを効率的に管理する必要がある。すなわち、関連するユーザにデータを活動的に運んでいないデータ接続に占有されている資源は、もしその接続の状態、すなわち活動的か不活動的かに注目して管理しなければ、ネットワーク容量を不必要に低下させることになる。
【０００６】
そのような資源をより効率的に利用するための各種の方法には、それらの接続の“状態”に基づいてユーザのデータ接続を管理する方法が含まれる。この接続状態方式によれば、ネットワーク資源は状態に基づくやり方で管理される。例えば、資源は、与えられたデータ接続の特別な状態に基づいて、段階的に増やすか、あるいは減らしながら割り当てられる。ＣＤＭＡ２０００ネットワークでは、例えば、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤーは次の状態：アクティブ、コントロール・ホールド、サスペンド、およびドーマントを定義する。
【０００７】
アクティブ状態では、ネットワークは専用ＭＡＣおよびトラヒック・チャネルを含む資源の完全な割り当てを維持するため、データはユーザの移動局との間で活動的に受信および送信される。ネットワークとユーザの移動局との間で、定義された時間窓に何もデータが転送されなければ、ユーザのデータ接続はコントロール・ホールド（ＣＨ）状態に遷移する。コントロール・ホールド状態のいくつかの実施はユーザ専用のトラヒック・チャネルを解放し、他のものはそれらの資源を保有する。しかし、一般的にはコントロール・ホールド状態にある移動局は、例えばゲート化パイロット信号を送信することによって、上り回線活動を減らす。パイロット信号をゲート化することはパイロット信号の送信電力の時間平均を効率的に削減し、それによってネットワーク中の上り回線干渉を下げる。上り回線干渉の低減によってシステム容量は増大し、そのためネットワークは移動局の状態に基づく管理を通して容量上の利益を得る。
【０００８】
上述の状態に基づく方式はネットワーク容量に関して利益を与えるが、その利益も、もし移動局を活動状態に戻すために移動局の状態管理が長い遷移時間を必要としたり、シグナリング・オーバーヘッドが本質的に増大したりするようなことがあれば、ほとんど実現されない。例えば、移動局を異なる複数の状態に維持するなど、特に、１つの状態から別の状態への移動局の遷移を処理するためにはネットワーク内の状態に注目する必要がある。１つの方法では、移動局の現在の状態を示すために、あるいは１つの状態から別の状態への移動局の遷移を制御するために、明示的なネットワーク・シグナリングを利用する。しかし、各種のネットワーク実体間で制御用のシグナリングが増大すると、処理用資源や実体間のリンク用帯域を消費することからネットワーク容量が低下することになるため、負担を必要とされるシグナリングを過度に増やすものはどんなものでも望ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、移動局の状態遷移を管理する場合の、状態遷移の遅延およびネットワークのシグナリング・オーバーヘッドを低減するための方法および装置を提供する。更に詳細には、本発明の例示的実施の形態には、“コントロール・ホールド”のような１ないし複数の不活動状態から“アクティブ”状態への移動局の遷移を管理するための方法が含まれる。ここで使用される“コントロール・ホールド状態”という用語は、低減された上り回線活動度によって特徴付けられる移動局状態を表し、更にＣＤＭＡ２０００ネットワーク標準に定義されているようなコントロール・ホールドの文字通りの定義のほか、“準活動的”あるいは“実質的活動”状態のような、より広範囲な、より一般化された概念を含意する。更に詳細には、本発明は、１つの不活動状態または条件から活動状態への移動体主導の遷移を管理することにも適用されるので、コントロール・ホールドのような例示的状態への参照は限定的に解釈すべきではない。
【００１０】
１つの例示的実施の形態では、移動局は、アクティブ状態へ戻る移動体主導の遷移を表示するものとネットワーク基地局によって認知される暗黙的なシグナリングを使用する。基地局においてそのような遷移を認知することにより、より上位レイヤーでネットワーク・シグナリングを行なう必要がなくなる。暗黙的な信号検出には、１または複数の上り回線信号中の特徴的変化の検出、予定外のデータ送信の検出、および上り回線制御および／またはシグナリング・チャネル中の暗黙的なシグナリングの検出が含まれるが、これらに限定されない。このように、基地局は移動局に付随する１または複数の上り回線チャネル上の活動を監視することによって、与えられた移動局がアクティブ状態に戻る動作を一般に認知することができる。基地局は、活動状態への遷移がＭＳによって検出されたときは、遷移確認のような表示を移動局に提供する。
【００１１】
例示的な実施の形態では、基地局は、移動局からのパイロット信号中の受信エネルギーの変化を検出することによって、与えられた移動局がアクティブ状態に遷移して戻ったときを認知する。そのような変化が生ずるのは、移動局がコントロール・ホールドにおいてゲート化パイロット信号を送信する状態から、アクティブ状態において連続的なパイロット信号送信状態に変化するためである。このように、受信されるパイロット信号のエネルギーは、移動局がアクティブ状態動作に遷移するにつれて特徴的に変化する。
【００１２】
コントロール・ホールド状態で使用されるゲート化比率は、例えば２分の１から４分の１のオン／オフ比に変動するが、用いられる特定の比率に関係なく、与えられた移動局から受信されるパイロット信号の平均エネルギーは、その移動局がゲート化されたパイロット信号送信から連続的な送信へと切り替わるにつれて、検出できるように変化する。そのようなパイロット信号の検出は非コヒーレントな検出方法に基づいて行なうことができ、また或る状況下では、コヒーレントなパイロット検出に基づくこともできる。更に、パイロットと、１または複数のその他の上り回線信号との合同検出も利用できる。パイロットに付随して送信されるその他の信号のコヒーレントあるいは非コヒーレント検出は、適当と考えられる場合、あるいは望ましい場合に行なわれよう。その他の実施の形態では、活動状態への移動体主導の遷移を検出するために、パイロット信号以外の１または複数の上り回線チャネル信号のコヒーレントあるいは非コヒーレント検出が用いられよう。
【００１３】
ゲート化パイロット信号の利用は、暗黙的なコントロール・ホールドからアクティブ状態へのシグナリングのベースとなると同時に、ネットワークの上り回線電力制御動作を複雑化する。通常は、ネットワークは与えられた移動局から受信したパイロット信号を使用して電力制御ビット（ＰＣＢ）を発生させ、それを用いてその移動局の上り回線送信電力を制御する。移動局パイロット信号のゲート化部分は、ネットワークによるＰＣＢの生成のためのベースにはならない。従って、ネットワークは低減化レートの電力制御方式を採用し、そこにおいて移動局が活動的にそれのパイロット信号を発生するときだけＰＣＢを生成し、そうでないときはゲート化部分の間にＰＣＢ生成を一時停止するかもしれない。
【００１４】
本発明の別の例示的実施の形態では、ネットワークにおけるＰＣＢの選択的生成を取り巻く複雑な状況は、それらのＲ−ＰＩＣＨ信号の活動的部分に応答して生成される有効なＰＣＢと、Ｒ−ＰＩＣＨ信号のゲート化された（不活動的）部分において生成される無効なＰＣＢとを区別するように移動局をプログラムすることによって排除される。言い換えると、移動局は無効なＰＣＢを無視し、有効なＰＣＢに基づいて上り回線電力制御を実行する。このように、ネットワーク論理は簡素化されて、移動局がアクティブ状態にあろうとコントロール・ホールド状態にあろうとそれに関係なく、公称アクティブ状態レートでＰＣＢが生成される。
【００１５】
更に別の例示的実施の形態では、ネットワークは無効なＰＣＢをシグナリング・ビットとして利用することによって、コントロール・ホールド状態の間、フルレート電力制御を活用する。この方式では、ネットワークは与えられた移動局のＲ−ＰＩＣＨ信号のゲート化部分に対応するＰＣＢを利用して、その移動局にシグナリングあるいはその他の情報を送る。このように、無効なＰＣＢを単に無視するのではなく、移動局はそれらを調べることができ、そうでなくてもそれらを復号して送信された情報を復元することができる。このように、ネットワークは、移動局への付加的なチャネルを割り当てたり、使用したりしなくても、移動局のコントロール・ホールド状態の間に所望のデータをその移動局へ転送するための付加的なシグナリング・チャネルを手に入れる。１つの例示的な実施の形態では、ネットワークは無効なＰＣＢを介した暗黙的なシグナリングを使用して、与えられた移動局がコントロール・ホールドに保留すべきであると表示するか、そうでなければそれがアクティブ状態に遷移して戻るのを遅らせる。
【００１６】
一般に、従って、本発明は基地局において使用され、不活動的な状態からアクティブ動作への移動局の遷移（あるいは戻る試み）を暗黙的に認知することを、その移動局に付随する１または複数の上り回線信号中の１または複数の特徴的変化を検出することによって行なう。そのような変化には、活動的状態への戻りを指定する信号エネルギー中の特徴的変化、有効データの受信、などが含まれるがこれらに限定されない。移動体主導のアクティブ状態遷移を検出するように基地局を構成することによって、さもなければ移動局とサポートする基地局コントローラとの間で必要とされる上位レベルのネットワーク・シグナリングが不要となる。
【００１７】
状態遷移を実行するためのそのようなシグナリングの必要性をなくすことによって、シグナリング・オーバーヘッドを減らせるため、ネットワークの効率は向上する。更に、基地局と基地局コントローラとの間での上位レイヤーのメッセージングに付随するシグナリング遅延をなくせるため、遷移性能が向上し、これによって、移動局をコントロール・ホールド状態に、より頻繁に遷移させることがより効率的および実際的にできるようになり、ネットワーク全体の効率が向上する。
【実施例】
【００１８】
図１は一般に番号１０で示した例示的ワイヤレス通信網を示す。１つの例示的実施の形態では、ネットワーク１０は、電気通信工業会（ＴＩＡ）によって発布された１ｘＥＶ−ＤＯ／ＤＶ（ワンエックス・イーブイ・ディーオー／ディーブイ）標準に基づくものであるが、本発明はそのような実施に限定されない。ここで、ネットワーク１０は１または複数の移動局（ＭＳ）１２を、インターネットのような公衆データ・ネットワーク（ＰＤＮ）１４につないで通信できるようにしている。この機能をサポートするについて、ネットワーク１０は無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）１６およびパケット・コア・ネットワーク（ＰＣＮ）１８を含む。典型的には、ＰＣＮ１８は、ネットワーク１０の制御下で動作する管理されたＩＰネットワーク２０を介してＰＤＮ１４につながる。
【００１９】
ＲＡＮ１６は典型的には１または複数の基地局コントローラ（ＢＳＣ）３０を含み、それらは各々１または複数のコントローラ３２またはその他の処理システムを含んでいる。一般に、各ＢＳＣ３０には１または複数の基地局ＢＳ３４が付随する。各ＢＳ３４は１または複数のコントローラ３６か、あるいはその他の処理システムを含み、そのほかに、変調器／復調器、ベースバンド・プロセッサ、無線周波数（ＲＦ）電力増幅器、アンテナ等、ＭＳ１２との間で無線通信をサポートする類別されたトランシーバ資源３８を含む。
【００２０】
ＢＳ３４は基地トランシーバ・システム（ＢＴＳ）あるいは無線基地局（ＲＢＳ）と呼ばれることもある。動作時には、ＢＳ３４はＭＳ１２に制御およびトラヒック・データを送信し、それらから制御およびトラヒック・データを受信する。ＢＳＣ３０は各種のＢＳ３４の調整された制御を提供し、無線パケット・ネットワーク（ＲＰＮ）リンクを介してＰＣＮ１８とのインタフェースとなる例えばパケット制御関数（ＰＣＦ）を介して、ＲＡＮ１６をＰＣＮ１８につなぎ、通信できるようにする。
【００２１】
ＰＣＮ１８は、１または複数のコントローラ４２あるいはその他の処理システムを含むパケット・データ・サービング・ノード（ＰＤＳＮ）４０、ホーム・エージェント（ＨＡ）４４、およびユーザ認証、権利認証、および課金（ＡＡＡ）サーバ４６を含む。ＰＤＳＮ４０は、ポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）リンクを確立、維持、および終了することにより、ＲＡＮ１６とＰＤＮ１４との間の接続ポイントとして動作し、更にネットワークへの訪問者に対して登録およびサービス提供を行なうためのフォーリン・エージェント（ＦＡ）機能を提供する。ＨＡ４４はＰＤＳＮ４０と共同して動作し、移動ＩＰ登録を認証し、現在の位置情報を保持して、パケット・トンネリングやその他のトラヒック転送活動を支援する。最後に、ＡＡＡサーバ４６はユーザ認証および権利認証のほか、課金サービスを提供する。
【００２２】
ネットワーク１０は、ＭＳ１２に付随する複数のユーザにワイヤレス通信サービスを提供する。それが同時にサポートできるユーザ数およびシステムのスループットを増やすために、ネットワーク１０は各種のＭＳ１２が、選ばれた時間において活動を縮小した１または複数の状態で動作することを許容する。図２は１ｘＥＶ−ＤＶ標準で採用された状態用語に従う例示的状態定義を示しているが、本発明はそれらの標準に限定されず、更に図示された状態もそれらの標準に定義された特定の状態に限定されないことに注意する必要がある。この議論において、アクティブ状態は活動的な下りおよび／または上り回線のトラヒック・チャネル活動によって特徴付けられ、またコントロール・ホールド状態は下り回線のトラヒック・チャネル活動の停止と縮小した上り回線活動によって特徴付けられる。
【００２３】
このように、トラヒック・データの受信および／または送信に活動的に従事しているＭＳ１２はアクティブ状態（Ｓ０）で動作している。少なくともいくつかの例示的実施の形態では、各ＭＳ１２について、トラヒック・データの不活動状態はネットワーク１０によって計時されて、指定された時間切れを超えて不活動状態に留まるＭＳ１２はコントロール・ホールド状態（Ｓ１）に遷移する。不活動状態が更に続くことが付随する不活動タイマーによって測定されれば、それらのＭＳ１２はサスペンド・ホールド状態（Ｓ２）に遷移し、更にはドーマント状態（Ｓ３）に遷移する。その他の実施の形態では状態遷移を決定および／または制御するためにその他の情報、例えば、基地局からの移動局の距離やチャネル状態を用いることができる。更に、そのような方法は、もし必要であれば、時間に基づく方法と組み合わせることができる。
【００２４】
状態Ｓ１−Ｓ３は測定された不活動状態の程度とみることができる。すなわち、それらはすべて“不活動状態”であるが、コントロール・ホールド状態はそのネットワーク１０中では一般にサスペンド・ホールドおよびドーマント状態とは異なっており、それを実行されたＭＳ１２は本質的に通信活動を回復する準備のできた状態に留まる。例えば、ネットワーク１０は、移動体がサスペンド・ホールドまたはドーマント状態に遷移すると、与えられたＭＳ１２に割り当てられていた専用のトラヒックおよび／または制御チャネルを物理的に解放するかもしれない。これとは対照的に、そのＭＳ１２がアクティブ状態からコントロール・ホールド状態に遷移したときは、少なくとも与えられたＭＳ１２に対する論理的な割り当てに関しては、それらのチャネルは確保されたままとなる。この意味で、コントロール・ホールド状態は、傾向を強めるドーマント状態のようには多くの通信資源、例えば無線チャネル、ウォルシュ・コード・アサインメントを解放しない。それにも拘らず、コントロール・ホールド状態は、それが縮小した上り回線活動を採用することによってアクティブ状態よりも有利である。
【００２５】
コントロール・ホールドにおいてＭＳ１２の上り回線活動を縮小することはネットワークの上り回線容量を増大させ、移動局のバッテリ寿命を向上させる。ＣＤＭＡネットワークは、一般に、“干渉で制限される”システムであり、ネットワーク容量が干渉レベルによって影響されることを意味する。ＭＳ１２はコントロール・ホールド状態で上り回線トラヒック・チャネル（Ｒ−ＴＣＨ）信号を送信することはないが、それでも上り回線パイロット・チャネル（Ｒ−ＰＩＣＨ）信号は送信する。それら送信されたパイロット信号の各々は、ネットワーク１０が上り回線上で経験する干渉レベル全体に寄与する。従って、コントロール・ホールド状態にある間に、不連続に、あるいはデューティ・サイクルを下げてＲ−ＰＩＣＨ信号を送信するようにＭＳ１２を構成することによって、上り回線上のパイロット信号電力の合計は削減でき、等価的な上り回線の干渉レベルもそれに伴って減少する。
【００２６】
更なる干渉低減は、サスペンドするか、あるいはコントロール・ホールドのような不活動状態の１つにあるＭＳ１２からのその他の上り回線制御および／またはシグナリング信号の送信をゲート化することによって得られる。例えば、いくつかのネットワーク構成はＭＳ１２からのチャネル品質情報を利用して、ＭＳ１２に送信するための下り回線のデータ・レートを設定する。１ｘＥＶ−ＤＯ／ＤＶ系では、各ＭＳ１２はデータ・レート制御（ＤＲＣ）チャネル信号またはチャネル品質表示（ＣＱＩ）チャネル信号をネットワーク１０に送信して、その情報を利用してネットワークは下り回線共通共有チャネル（Ｆ−ＣＳＣＨ）上でのＭＳ１２に対するサービス提供のデータ・レートを設定する。本発明のいくつかの実施の形態では、ＭＳ１２はそのようなデータ・レート制御送信をサスペンドさせることによって、上り回線干渉を更に低減する。
【００２７】
選ばれたその他の上り回線制御および／またはシグナリング・チャネルのサスペンドが使用されてもされなくても、コントロール・ホールド状態または不活動状態の別の１つの状態にあるＭＳ１２に対するＲ−ＰＩＣＨ信号のゲート化によってＲ−ＰＩＣＨ信号の時間平均した送信電力が低減されることにより移動局バッテリの寿命が向上する。このように、コントロール・ホールド状態での上りパイロット信号のゲート化は少なくとも上り回線容量の増大と移動局バッテリ寿命の向上という二重の利点を提供する。しかし、コントロール・ホールドまたはその他のそのような不活動状態を使用すると、コントロール・ホールド状態に遷移したＭＳ１２に関連するユーザの観点からは、ネットワーク１０の明瞭な応答性や認知された性能が減退する。
【００２８】
そのような認知が生ずるのは、例えば、与えられたＭＳ１２がコントロール・ホールドからアクティブ状態に戻る遷移が、上位レベルのネットワーク・シグナリングが必要なために遅延する場合である。コントロール・ホールド管理の従来の方法では、ネットワーク１０は“協議”するか、さもなければ移動局のアクティブ状態への戻りを管理するためにＭＳ１２と上位レベルのシグナリングを必要とする。そのようなシグナリングは典型的には、従来の方法の場合、ネットワーク１０が上り回線上で移動局の専用トラヒック・チャネル（単数または複数）を論理的に解放した場合でも必要であった。そのような上位レベルでのネットワーク・シグナリングにはＢＳＣ３０のような実体が含まれるため、ＢＳ３４とＢＳＣ３０との間でそれらをつなぐ戻りリンク（単数または複数）上でシグナリング・メッセージを運ぶことに関連して遅延が生ずる。
【００２９】
図３は簡略化されたネットワークのレイヤー積層構造を示し、それはレイヤー１、レイヤー２、およびレイヤー３等を含む。レイヤー１は物理層を表し、ネットワーク１０とＭＳ１２との間のエア・インタフェースをサポートする無線資源の管理を含む。レイヤー２は媒体アクセス制御層およびリンク・アクセス制御（ＬＡＣ）を表し、それらは各種のＭＳ１２のために用意されたトラヒックおよび制御データの論理構造を比較的低レベルでサポートする。レイヤー２は更に、無線リンク・プロトコル（ＲＬＰ）を介してレイヤー３とのインタフェースとなる。レイヤー３およびレイヤー３より上のものは上位レベルのシグナリング・サービス、プロトコル・スタック、およびアプリケーションを表し、それらは一緒になって上位レベルのネットワーク制御、管理、およびトラヒック輸送を提供する。
【００３０】
一般的に、レイヤー３のシグナリングはＢＳＣ３０を含む。従って、ある種の移動局の行動に応じて生成されるレイヤー３あるいはそれより上位の任意のメッセージは、ＢＳＣ３０を各種のＢＳ３４につないで通信できるようにしている戻り回線（単数または複数）を通って上位層のプロトコルに運ばれる必要がある。従って、レイヤー３のシグナリングを用いて与えられたＭＳ１２をコントロール・ホールド状態からアクティブ状態に戻す遷移に伴って検出可能な遅延が生ずる可能性がある。そのような性能上の問題に加えて、レイヤー３のシグナリングを介してアクティブ状態へ戻る移動体の遷移の管理はネットワーク１０に対して付加的なシグナリング・オーバーヘッドを課す。本発明は、１または複数の例示的実施の形態において、上位レベルのネットワーク・シグナリングを必要とせずに、移動体主導のアクティブ状態への戻り（あるいは戻る試み）を許容することによって、そのようなシグナリングを回避する方法を提供する。
【００３１】
図４は、移動局が例えば、コントロール・ホールド状態にあるときに、ＭＳ１２からネットワーク１０に信号を送信する上り回線チャネルの例示的な組を示す。図示のように、ＭＳ１２は次の信号のうちの１または複数のものを送信する。
・上りパイロット・チャネル（Ｒ−ＰＩＣＨ）信号、
・上りチャネル品質表示チャネル（Ｒ−ＣＱＩＣＨ）信号、
・上り専用トラヒック・チャネル（Ｒ−ＤＴＣＨ）信号、および
・上り共通シグナリングまたは制御チャネル（Ｒ−ＣＳＣＨ／ＣＣＣＨ）信号。
上に挙げたのはこれで完全ではないし、またこれに限定するものではなく、その他のネットワーク標準によって異なる名前で定義された同様な、あるいは類似の機能を有するチャネルでも構わないことを理解されるべきである。更に、Ｒ−ＣＱＩＣＨチャネル信号には１ｘＥＶ−ＤＯで使用されるデータ・レート制御（ＤＲＣ）チャネル信号が含まれること、およびＲ−ＣＳＣＨ／ＣＣＣＨ信号は上りＭＡＣチャネル信号を含んでもよいことを理解されるべきである。
【００３２】
１つの例示的実施の形態では、各ＢＳ３４は１または複数のエネルギーおよび／またはデータ検出器５０を含んでおり、それはトランシーバ資源３８、コントローラ３６、あるいはそれらの組合せを用いて実現することができよう。いずれの場合でも、ネットワーク１０はＭＳ１２によって送信される上り回線チャネル信号の１または複数のものを監視して、それらの信号の１または複数のうちに、コントロール・ホールド状態からアクティブ状態に移動局が遷移して戻ることを示す特徴的変化を検出するようになっている。基地局レベルでそのような遷移を認知できる能力によって、ネットワーク１０はレイヤー３のシグナリングを行なわずにそのような遷移を協議することが可能となる。更に、ＭＳがアクティブ状態動作に戻ることを認知するのに応じて、ネットワーク１０はその遷移に応答して必要とされる資源を割り当て、またＭＳ１２からのトラヒックを活動的に受信することを開始できる。
【００３３】
図５は、コントロール・ホールドからアクティブ状態への移動体主導の戻りをサポートする例示的ネットワーク・ベースの論理を示す。図示した筋書きにおいて、与えられたＭＳ１２がコントロール・ホールド状態にあり、ネットワーク１０は状態制御スキーム全体の中の一部として、その不活動状態を計時する。このように、ネットワーク１０は、コントロール・ホールド状態にあるＭＳの不活動状態を計時するための第１の不活動タイマーを保持し、コントロール・ホールド状態にある時間が定められた時間を過ぎるとＭＳ１２をサスペンド・ホールドあるいはドーマント状態に遷移させることができるようになっている。この状態不活動タイマーは、例えば現在のユーザ数などに依存して、可変なように定義される時間長あるいは満了期限に基づくことができることに注意されたい。更に、ネットワーク１０は一般にこの中で先に述べたように、時間情報以外のものに基づいて移動局の状態を制御することもできることにも注意されたい。
【００３４】
いずれにしろ、ネットワーク１０は状態時間切れが発生したかどうかを判断し（工程１００）、もしそうなら、ＭＳ１２を次の不活動状態に遷移させるか、あるいはその他の適切な行動を取り（工程１０２）、それに従って処理は進行する。そのような時間切れがなければ、ネットワーク１０はＭＳ１２に付随する１または複数の上り回線チャネルの監視を開始し（あるいは継続して）、ＭＳ１２がアクティブ状態へ戻る遷移の兆候を待つ（工程１０４）。もしそのような兆候が検出されれば、ネットワーク１０は必要とされる資源を割り当てて、ＭＳ１２に関連するアクティブ状態動作を回復させ（工程１０６）、それに従って処理は進行する。どのような兆候もない場合は、ネットワーク１０は、時間切れの条件あるいはその他のネットワーク制御の行動に関して監視を継続する。
【００３５】
上述の論理において、アクティブ状態への移動体主導の戻りについて上り回線を監視することは、１または複数のＢＳ３４によって実行されることが望ましく、そうすることによって、遷移の検出のために上位レベルのネットワーク・シグナリングは必要とされない。例えば、そのような検出を行うようにＢＳ３４を構成することによって、ＭＳ１２はアクティブ状態へのそれの戻り遷移を、レイヤー１（物理層）および／またはレイヤー２のシグナリングを介して暗黙的に通知することができ、それによってＢＳＣ３０への戻りシグナリングを含むレイヤー３のメッセージ・シグナリングを回避することができる。先に導入したエネルギー／データ検出器５０は、ＭＳ１２によるそのような暗黙的なシグナリングを認知するためにＢＳ３４によって利用できる。
【００３６】
エネルギー検出に基づく１つの例示的実施の形態では、与えられたＢＳ３４は、コントロール・ホールドにある与えられたＭＳ１２について、ＭＳ１２からの上りパイロット（Ｒ−ＰＩＣＨ）および上りトラヒック（Ｒ−ＴＣＨ）信号の１つまたは両方を監視する。典型的な実施の形態では、ＭＳ１２はコントロール・ホールドにある専用の上り回線トラヒック・チャネルを確保するが、ＢＳ３４はそのチャネルを“論理的に”解放するか、そうでなければコントロール・ホールドの間はそれが使用されないと仮定する。
【００３７】
いずれの場合も、上りパイロットおよびトラヒック・チャネル信号は一般に、コントロール・ホールドからアクティブ状態へのＭＳ１２の遷移に応答してエネルギーおよび／または活動状態に特徴的変化を示すので、そのような変化の検出によってそのＭＳ１２がそのような遷移を行なったことを暗黙的にＢＳ３４に通知することができる。例えば、コントロール・ホールドからアクティブ状態へＭＳ１２が遷移すると、それはそのパイロット信号をゲートから連続モードに変化させ、それによってＢＳ３４によって受信されるそれのパイロット信号の信号エネルギーは増加する。同様に、上りトラヒック・チャネル上で活動的データ送信が回復すると、ＢＳ３４においてそのチャネルに受信される信号エネルギーは増加する。
【００３８】
１つの例示的実施の形態では、ＢＳ３４はそのＭＳ１２に関して受信したパイロット信号のエネルギーを、定められた閾値と比較する。もし受信エネルギーがこの閾値を超えたら、ＢＳ３４はＭＳ１２がアクティブ状態に遷移して戻ったと想定する。受信したパイロットのエネルギーを監視するのではなく、ＢＳ３４は上りトラヒック・チャネルあるいはＭＳ１２に付随する１または複数のその他の上り回線チャネル信号について受信信号のエネルギーを監視するようにしてもよい。
【００３９】
上り回線データ・チャネルは通常は、移動局が不活動状態のとき、ＭＳ１２からのトラヒックを運ばないため、上りトラヒック・チャネル上で検出されるエネルギーの増加は移動局の活動が回復した兆候だと受け取られるかもしれない。あるいは、ＢＳ３４は、移動局のアクティブ状態への戻り遷移を検出するためのベースとして、上りパイロットおよびトラヒック・チャネルの両方について受信されるエネルギーを監視することもできる。もし両チャネルを監視すれば、ＢＳ３４は評価のための異なるエネルギー閾値を採用するであろうし、そうでなければ、監視する各上り回線チャネル毎に受信されるエネルギーを評価することになろう。
【００４０】
アクティブ状態への移動体主導の戻り遷移の１つの例示的実施の形態では、ＭＳ１２は、予定外のパケット・データをそれの上り専用トラヒック・チャネル（Ｒ−ＤＴＣＨ）信号上に送ることによって、そのような遷移を暗黙的に通知する。この信号の監視に基づいて、ＢＳ３４はＭＳ１２の遷移を検出し、例えば、遷移確認（Ｔ−ＡＣＫ）をＭＳ１２に送ることによってネットワーク１０がその活動状態への遷移を認知したことを示す。
【００４１】
ＢＳ３４による上りトラヒック・チャネル監視の１つの例示的実施の形態では、ＭＳ１２の与えられた１つは予定外の送信のための新しいパケットを生成しており、コントロール・ホールドからアクティブへの状態遷移を開始し、そのパケットあるいはプリアンブルをそれの上り回線トラヒック・チャネル、例えばＲ−ＤＴＣＨ上に直接送って、その遷移を通知する。各々の受信ＢＳ３４は、受信した上りチャネル信号をデフォルトのシンボル・レートで逆拡散させ、移動体のゲート化パイロットがオンの期間に上り回線チャネルに受信された信号の中に新しいパケットあるいはプリアンブルがないかどうかを検出する。そのようなトラヒック／プリアンブル検出の定量的な説明は、上り回線トラヒック・チャネル上で受信される離散時間シンボルを次のように表現することから始まる。
【００４２】
【数１】
2005500759.tif 000067
【数２】
2005500759.tif 000068
【００４３】
ここで、Ｅc,mはｍ番目のシンボル期間にチップ当たりに受信されるエネルギー、ｄm,Iおよびｄm,Qはそれぞれ同相（Ｉ）および直交（Ｑ）成分のデータ・シンボル、Θは搬送波位相、ｎI,mおよびｎQ,mはＩおよびＱチャネルの干渉サンプルであり、それらは各々平均がゼロで、分散がＮＩ0／２の独立したガウス形のランダム変数であると仮定されており、ここでＮは拡散因子（シンボル当たりのチップ数）、Ｉ0／２は干渉の両側電力スペクトル密度である。
【００４４】
例えばエネルギー／データ検出器５０を使用した非コヒーレントな検出器形式の実施は、非コヒーレントな判定をｒ2m,Iおよびｒ2m,Qの和に基づいて行なう場合に得られ、その結果は、カイ２乗（Ｘ2）分布したランダム変数になる。通常、カイ２乗分布は規格化ガウス形ランダム変数の関数として、次のように定義される。
【００４５】
【数３】
2005500759.tif 000069
【００４６】
ここで、２Ｍは自由度の大きさ（Ｍは観察期間中のシンボル数）、θは非心パラメータである。トラヒック信号の存在を検出するために用いられる統計は次のように与えられる。
【００４７】
【数４】
2005500759.tif 000070
【００４８】
ここで、２／ＮＩ0は正規化定数である。もしＭＳ１２から上りトラヒック・チャネル上を送信される信号があれば、ランダム変数Ｒは、自由度の大きさ２Ｍで、次の非心パラメータを有する非心カイ２乗ランダム変数である。
【００４９】
【数５】
2005500759.tif 000071
【００５０】
θ1は観察期間にわたって平均したＥc／Ｉ0（エネルギーを干渉で除したもの）のみに依存するので、チャネルのフェージングによって異なるＥc値は妨害パラメータになる。従って、平均Ｅc／Ｉ0を仮定して、結果は任意のフェージング・パラメータに適用できる。異なるチャネルに関する平均的な動作性能は、それらのＥc／Ｉ0分布について平均を取ることによって評価できるが、ここでの処理はＢＳ３４がその測定および検出を実行した場合の条件付き筋書きに焦点を合わせている。通常は、Ｒは次のように表現される。
【００５１】
【数６】
2005500759.tif 000072
【００５２】
もし上りトラヒック・チャネル上に信号がなければ、Ｒは次のように表記される。
【００５３】
【数７】
2005500759.tif 000073
【００５４】
非コヒーレントなエネルギー検出の問題は、その場合には、何らかの非ゼロのθ1と０の仮説検証になる。検出から、そのような検出問題に対する万能的に強力な検証は閾値テストであり、それは次のようなものである。
【００５５】
【数８】
2005500759.tif 000074
【００５６】
閾値はγで表される。γの選択は偽アラームの確率ＰFA、すなわち、上り回線トラヒック・チャネル信号の偽検出の確率に関する要求を満足しなければならない。要求されるＰFAが与えられると、ＢＳ３４における受信器の性能は検出確率ＰDによって測定される。閾値は一意的に次式で決まる。
【００５７】
【数９】
2005500759.tif 000075
【００５８】
ここで、Ｆ0-1は非心パラメータが０の逆ｃｄｆである。
【００５９】
非コヒーレントな検出に関する上述の解析を根拠にすれば、上り回線トラヒック・チャネル（Ｒ−ＴＣＨ）で信号活動度、すなわちトラヒックやプリアンブル・データを監視することは、そのチャネルについて信号エネルギーを検出し、そのエネルギーを定められた閾値と比較することを含むことが好ましい。この閾値は問題になる偽検出を回避するように十分高く、しかし、アクティブ状態動作への移動体主導の戻りを信頼性高く検出できるように十分低く設定されよう。
【００６０】
非コヒーレントな検出に代わるものとして、ＢＳ３４はコヒーレントな検出を採用することができるが、それはネイマン・ピアソンの判定に基づくもので、その判定は当業者に既知である。既知の受信ビットおよび理想的なシンボル位相推定を仮定すると、ＢＳ受信器の統計は次のように、仮説Ｈ0およびＨ1で表現することができる。
【００６１】
【数１０】
2005500759.tif 000076
【数１１】
2005500759.tif 000077
【００６２】
ここで、ｎmシーケンスは平均ゼロ、すなわち分散ＮＩ0／２のガウス分布である。偽アラームの確率およびＲ−ＴＣＨの検出の確率はそれぞれ次のように表現される。
【００６３】
【数１２】
2005500759.tif 000078
【数１３】
2005500759.tif 000079
【００６４】
ここで、
【００６５】
【数１４】
2005500759.tif 000080
【００６６】
λはλ＝Ｑ-1（ＰFA）を満足するように設定される検出閾値で、β＝２ＭＮＥc／Ｉ0は統計量ＲのＳＮＲである。Ｒ＜λに対してはＨ0を選び、そうでない場合はＨ1を選ぶ。
【００６７】
別の例示的実施の形態では、ＭＳ１２からの上り回線トラヒック信号を監視して、ＭＳ１２がコントロール・ホールドからアクティブ状態に遷移して戻ったことの表示として有効データを受信することができる。このように、ＢＳ３４はそのトラヒック・チャネル信号を復号して、例えば受信データに対して巡回冗長検査（ＣＲＣ）認証あるいはその他のエラー・コーディング・チェックを実行することによって、有効なデータが受信されたかどうかを判断する。このように、ＭＳ１２からの有効なデータの受信は、ＭＳ１２がアクティブ状態に遷移して戻ったことの暗黙的な信号として役に立つ。
【００６８】
更に別の例示的実施の形態では、ＭＳ１２は、１または複数の上り回線制御および／またはシグナリング・チャネルを用いて、それらがアクティブ状態に戻ることを暗黙的に通知しよう。例えば、１ｘＥＶ−ＤＶネットワークでは、ＭＳ１２はそれらの上り回線チャネル品質表示（ＣＱＩ）信号を利用してアクティブ状態遷移を表示する。そのような実施の形態では、ＢＳ３４はＣＱＩに基づくシグナリングを認知するように構成され、それにはＣＱＩ信号に加えられた特徴的なパターンや値を検出することが含まれるか、あるいは単に、その移動局がアクティブ状態に遷移したことの表示として、与えられたＭＳ１２によるＣＱＩ送信の再開を認知することが含まれよう。
【００６９】
その他の例示的制御チャネル・シグナリングには、上り回線ＭＡＣチャネルあるいはその他の上り回線専用制御チャネル（Ｒ−ＤＣＣＨ）上の暗黙的なシグナリングが含まれよう。この方式では、与えられたＭＳ１２は期待される制御シグナリングではなく、制御チャネル上にトラヒック・データ・パケットを送るであろう。制御チャネル上でのトラヒックの受信は、ＭＳ１２がアクティブ状態へ遷移して戻ったことの暗黙的表示として遷移ＢＳ３４に認知されよう。制御チャネル上にトラヒックを送る代わりに、ＭＳ１２は専用の上り回線制御チャネル上でのシンボル・パターン、符号化、変調、あるいはそれらの組合せを変更して、ＢＳ３４においてそのような特徴的変化を認知することが暗黙的なシグナリングとして機能するように構成されよう。
【００７０】
ＭＳ１２がコントロール・ホールドにある間にゲート化パイロット信号を送信する場合、ネットワーク１０は、述べたように、ＭＳのパイロット信号の非ゲート化部分においてのみ各種の移動体に対してＰＣＢを送ることによって、それの電力制御レートを下げるかもしれない。このように、与えられたＭＳ１２が５０％のデューティ・サイクルを使用してそれのパイロット信号をゲート化する場合には、この移動体の上り回線に関するネットワークの電力制御レートは公称のアクティブ状態でのレートの半分に低下しよう。言い換えれば、もしネットワーク１０が公称通り、ＭＳ１２がアクティブ状態にある間にＭＳ１２に対して、例えば８００ＨｚのレートでＰＣＢを送信するとすれば、ＭＳ１２がコントロール・ホールド状態にある間にはレートは４００Ｈｚに低下するであろう。
【００７１】
ＢＳ３４がそれの送信されるＰＣＢのレートを下げて、移動局のゲート化パイロット信号の低下したデューティ・サイクルに適応する場合には、ＭＳ１２がアクティブ状態への移動体主導による戻りを実行するときに或る種の混乱が発生する。そのような混乱は、特に、ＢＳ３４の１または複数のものがＭＳ１２にＰＣＢを送る場合に発生する。もしＢＳ３４の１つが暗黙的に通知されたアクティブ状態への戻りを検出することに失敗すれば、アクティブ状態への移動局の暗黙的に通知された戻りを検出することに成功したＢＳ３４は低下したレートからフルレートの電力制御に遷移するのであるが、それは低下したレートのままでＰＣＢを送信し続ける。そのような状況で、少なくとも１つのＢＳ３４がフルレートよりも低速でＰＣＢをＭＳ１２に送るので、そのことは与えられた瞬間にＭＳ１２はそれを上り回線上でサポートするすべてのＢＳ３４よりも少ないＢＳ３４から有効なＰＣＢを受信することを意味する。
【００７２】
一例として、不活動状態のときに、移動局の上り回線パイロット信号が５０％のデューティ・サイクルでゲート化され、それのサポートＢＳ３４がＰＣＢの送信レートを公称の８００Ｈｚから４００Ｈｚへ低下させると仮定しよう。ＭＳ１２がアクティブ状態に遷移すると、上り回線上でＭＳ１２をサポートするすべてのＢＳ３４は８００ＨｚのＰＣＢ送信を回復すべきである。もしそれらのＢＳ３４の１または複数のものがその遷移を認知できなければ、それらは４００ＨｚでＰＣＢを送信し続けよう。このように、アクティブ状態の暗黙的なシグナリングによって、別の１つのＢＳ３４がＭＳ１２に関する低速レートの電力制御を続けるとしても、１つのＢＳ３４はフルレートの電力制御を回復するであろう。
【００７３】
図６は上の筋書きに対応するための例示的方法を示す。ＭＳ１２はアクティブ状態動作に復帰し、それによって完全な上り回線パイロット信号送信を回復する。第１のＢＳ３４（ＢＳ１）はパイロット信号中の変化を検出し、ＭＳ１２に関するアクティブ状態動作、例えば、移動体の上り回線基本チャネル（Ｒ−ＦＣＨ）および／または専用制御チャネル（Ｒ−ＤＣＣＨ）信号上でのデータ受信およびフルレート電力制御の回復（工程ａおよびｂ）を取り戻す。第２のＢＳ３４（ＢＳ２）はＭＳ１２のパイロット信号中の変化によって暗黙的に通知された遷移を検出することに失敗し、そのためフルレートの電力制御を回復しない。ＭＳの遷移を認知してから定められた時間後に、ＢＳ１はそのような遷移をＢＳＣ３０に通知し（工程ｃ）、ＢＳＣ３０は次にＢＳ２に対してそれがＭＳ１２に関する活動的動作を開始することを通知する（工程ｄ）。
【００７４】
可変レートの電力制御に代わるものとして、ＭＳ１２がコントロール・ホールドにあっても、ＢＳ３４がフルレートの電力制御を単に継続することもありうる。すなわち、ＢＳ３４は、与えられたＭＳ１２がアクティブ状態にあろうと、コントロール・ホールドにあろうと、それに関係なく同じレートでＰＣＢを送信する。従って、コントロール・ホールド状態にあるＭＳ１２に関してＢＳ３４で生成されたＰＣＢのいくつかは無効になるであろうが、それらのいくつかは有効であろう。更に詳細には、ＭＳのパイロット信号の非ゲート化部分に対応するＰＣＢは有効であり、他方、この信号のゲート化部分に対応するＰＣＢは無効である。
【００７５】
図７はこの方式に従うＰＣＢの論理的な生成を示し、更に、有効および無効ＰＣＢとＭＳ１２からのゲート化パイロット信号との間の関係を示す。
【００７６】
当業者は理解されるであろうが、ＰＣＢの生成には何らかの有限の遅延が伴うため、移動局のパイロット信号のゲート化部分の少なくとも一部と同時に有効なＰＣＢが送信されるであろう。同様に、移動局のパイロット信号の非ゲート化部分の少なくとも一部と同時に無効なＰＣＢが送信されよう。例えば、例示的なＰＣＢ生成遅延は電力制御グループ（ＰＣＧ）２つ分程度であり、それは例示的な実施の形態では２×１．２５ｍｓに等しい。これにも拘わらず、ネットワーク１０とＭＳ１２との間のタイミング同期によって、どのＰＣＢが有効か無効かの判定は容易である、
【００７７】
上述のフルレート電力制御法を採用するネットワーク１０の例示的実施の形態では、ＭＳ１２は無効なＰＣＢを“無視”するように構成される。そのような構成は、ＭＳ１２における同期的な上り回線電力制御に基づいており、それによって無効なＰＣＢが無視される一方で、有効なＰＣＢが認知され、電力制御に使用される。
【００７８】
フルレートの電力制御に関連する例示的な実施の形態では、ネットワーク１０は無効なＰＣＢを用いてＭＳ１２に暗黙的なシグナリングを行うように構成することができる。もちろん、このためにはＭＳ１２に関する相補的な構成が必要で、従って受信した無効なＰＣＢからのシグナリングを単に無視するのではなく、それらを認知あるいは復号するようにする必要がある。無効なＰＣＢに適用される１つのシグナリングの用途は、与えられたＭＳ１２がコントロール・ホールドからアクティブへの移動体主導の遷移を実行すべきであるということをネットワーク１０によって表示することである。
【００７９】
図８は１または複数のＢＳ３４と与えられたＭＳ１２との間の例示的なＰＣＢに基づくシグナリングを示す。処理はコントロール・ホールド状態にあるＭＳ１２から始まる。もしネットワーク１０がＭＳ１２をコントロール・ホールドにとどまることを望めば（工程１２０）、１または複数のＢＳ３４は、ＢＳ３４からＭＳ１２に送信された１または複数の無効なＰＣＢに、定義されたシグナリングを供給し、処理は続けられる。ＭＳ１２はこの定義されたシグナリングを、コントロール・ホールド状態に留めるコマンドに対応するものとして認知し、それに従ってアクティブ状態への移動体主導の遷移を実行しようとはしない。
【００８０】
そのようなＰＣＢに基づくシグナリングは単純な極性あるいは二進数パターンのエンコーディングを含むであろうため、ＭＳ１２はＰＣＢを、本質的にそれがそれらを暗黙的なシグナリング・ビットとして使用しないかのように処理する。そのような方式では、受信したＰＣＢを処理して暗黙的に通知された値あるいはコマンドを決定することがＭＳ１２に対して重大なＰＣＢ処理のオーバーヘッドを加えることはない。もちろん、当業者は理解すべきであるが、ＰＣＢを介した暗黙的なシグナリングの考え方は、異なるように実施することが可能であり、他のタイプのデータを転送したり、ＭＳ１２における多様な動作を制御したりするために使用することができる。
【００８１】
一般に、本発明は、例えば物理層またはレイヤー２のシグナリングによって、暗黙的に通知された遷移をサポート基地局において認知することで、不活動からアクティブ状態へ移動体主導の遷移を支持することによって、上位レベルのネットワーク・シグナリング、例えばレイヤー３のシグナリングを解消する例示的実施の形態を含む。そのような暗黙的なシグナリングは、例示的実施の形態では、ＭＳ１２によるアクティブ状態動作への戻りを暗黙的に通知する移動局からの１または複数の上り回線信号の特徴的変化を基地局３４が検出することを含む。
【００８２】
ここに、移動体主導のコントロール・ホールドからアクティブ状態への遷移の検出について特定の例示的な詳細を議論してきたが、本発明はそのような例示的な動作に限定されない。事実、当業者は理解すべきであるが、本発明は一般に、不活動から活動状態への遷移を暗黙的に認知することに適用され、ここで、“不活動状態”という用語は広範囲の不活動的な状態を広く定義する。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明を実施するための例示的ワイヤレス通信網の図。
【図２】図１のネットワーク中で動作する移動局に関する例示的活動状態の図。
【図３】例示的ネットワーク・シグナリングのレイヤー階層構造の図。
【図４】移動局からネットワークへ信号を送信するための例示的上り回線チャネルの図。
【図５】移動体主導のアクティブ状態遷移に関する例示的上りチャネル活動監視の図。
【図６】アクティブ状態動作への移動体主導の遷移を経た移動局をサポートしている基地局による、フルレート電力制御への復帰を調整するための例示的ネットワーク・シグナリングの図。
【図７】コントロール・ホールド状態にある移動局からのゲート化パイロット信号受信に関連して、ネットワークによって生成される有効および無効電力制御ビットの図。
【図８】アクティブ状態への移動体主導の戻りを防止あるいは延期するための例示的シグナリングの図。


【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信網において移動体主導の状態遷移を認知する方法であって、
移動局が不活動状態において動作する間に、前記移動局に付随する少なくとも１つの上り回線チャネルを基地局において監視する工程、および
前記移動局からの暗黙的シグナリングに基づいて、前記不活動状態から活動状態への移動体主導の遷移を基地局において認知する工程であって、前記認知が前記少なくとも１つの上り回線チャネル中での特徴的変化の検出を含んでいる工程、
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、更に、前記活動状態への前記移動体主導の遷移を認知することに応じて、前記移動局と通信するために選ばれた資源を割り当てる工程を含む方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、選ばれた通信資源を割り当てる工程が、上り回線トラヒック・チャネルを前記移動局に割り当てる工程を含んでいる方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記不活動状態がコントロール・ホールド状態を含んでいる方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記不活動状態が準活動状態を含んでいる方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、１または複数の前記上り回線チャネルを監視する工程が、
前記移動局から、上りパイロット・チャネル（Ｒ−ＰＩＣＨ）信号および上りトラヒック・チャネル（Ｒ−ＴＣＨ）信号の少なくとも１つを受信する工程、および
前記Ｒ−ＰＩＣＨおよびＲ−ＴＣＨ信号の少なくとも１つの受信エネルギーを検出する工程、
を含んでいる方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記Ｒ−ＰＩＣＨおよびＲ−ＴＣＨ信号の少なくとも１つの受信エネルギーを検出する工程が前記Ｒ−ＰＩＣＨ信号の前記受信エネルギーをコヒーレントに検出する工程を含んでいる方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法であって、前記Ｒ−ＰＩＣＨおよびＲ−ＴＣＨ信号の少なくとも１つの受信エネルギーを検出する工程が前記Ｒ−ＰＩＣＨ信号の前記受信エネルギーを非コヒーレントに検出する工程を含んでいる方法。
【請求項９】
請求項６に記載の方法であって、前記少なくとも１つの上り回線チャネルの特徴的変化を検出する工程が、前記少なくとも１つの上り回線チャネルに関する受信信号エネルギーがエネルギー閾値を超えるときを検出する工程を含んでいる方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の方法であって、前記少なくとも１つの上り回線チャネルの特徴的変化を検出する工程が、前記Ｒ−ＴＣＨ信号の前記受信エネルギーがエネルギー閾値を超えるときを検出する工程を含んでいる方法。
【請求項１１】
請求項６に記載の方法であって、前記少なくとも１つの上り回線チャネルの特徴的変化を検出する工程が、前記Ｒ−ＰＩＣＨおよび前記Ｒ−ＴＣＨ信号の前記受信エネルギーが１または複数のエネルギー閾値を超えるときを検出する工程を含んでいる方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法であって、１または複数の前記上り回線チャネルを監視する工程が、Ｒ−ＴＣＨ信号上に有効なデータ・フレームを受信するために、前記移動局に付随する上りトラヒック・チャネル（Ｒ−ＴＣＨ）を監視する工程を含んでいる方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記暗黙的シグナリングが前記Ｒ−ＴＣＨ信号中の有効データを含んでいる方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法であって、前記少なくとも１つの上り回線チャネルを監視する工程が、前記移動局によって送信されるデータ・バーストを検出するために上り共通チャネル（Ｒ−ＣＣＨ）信号を監視する工程を含んでおり、前記Ｒ−ＣＣＨ上での前記データ・バーストの前記検出が、前記移動局が前記活動状態に遷移したことを示すものとして認知される方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法であって、前記少なくとも１つの上り回線チャネルを監視する工程が、前記移動局によって送信される情報を求めて、上りＭＡＣチャネル（Ｒ−ＭＣＨ）信号を監視する工程を含んでいる方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、前記暗黙的シグナリングが、前記Ｒ−ＭＣＨ信号上に前記移動局によって送信される前記情報に付随するシンボル変調の変化を含んでいる方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法であって、更に、前記移動局に対して、それが活動状態動作を開始すべきでないことを暗黙的に通知する工程を含む方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、前記移動局に対してそれが活動状態動作を開始すべきでないと暗黙的に通知する工程が、前記ネットワークから前記移動局に送信される１または複数の上り回線電力制御ビット（ＯＣＢ）を介するシグナリングを含んでいる方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、１または複数の上り回線ＰＣＢを介したシグナリングが、前記移動局に上り回線ＰＣＢの極性パターンを送信する工程を含んでいる方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、更に、前記移動局から前記１または複数の上り回線チャネルの１つとして受信される上りパイロット・チャネル（Ｒ−ＰＩＣＨ）信号のゲート化部分に対応して、上り回線ＰＣＢの前記極性パターンを送信する工程を含む方法。
【請求項２１】
ワイヤレス通信網において、活動および不活動状態において動作する移動局をサポートするために使用する基地局であって、
不活動状態にある移動局に付随する少なくとも１つの上り回線チャネルを監視し、かつ
前記少なくとも１つの上り回線チャネル中での特徴的変化の検出による前記移動局からの暗黙的シグナリングに基づいて、前記不活動状態から活動状態への前記移動局による移動体主導の遷移を認知するように適応した基地局。
【請求項２２】
請求項２１に記載の基地局であって、前記基地局が前記特徴的変化を検出するための１または複数のエネルギー検出器を含んでおり、また前記少なくとも１つの上り回線チャネル中での特徴的変化の検出が、前記少なくとも１つの上り回線チャネル上で受信される１または複数の信号の受信エネルギー中での特徴的変化の検出を含んでいる基地局。
【請求項２３】
請求項２２に記載の基地局であって、前記１または複数のエネルギー検出器が、上り回線パイロット・チャネル上で前記移動局から受信されるパイロット信号の受信信号エネルギーを監視するために前記基地局によって使用される非コヒーレントなエネルギー検出器を含んでいる基地局。
【請求項２４】
請求項２２に記載の基地局であって、前記１または複数のエネルギー検出器が前記移動局に付随するパイロット信号およびデータ信号の１つまたは両方におけるエネルギー変化を検出し、更に前記基地局は、前記検出に付随する受信エネルギーの特徴的増加を、前記移動局による前記活動状態への戻りを示すものとして認知するコントローラを含んでいる基地局。
【請求項２５】
請求項２１に記載の基地局であって、前記基地局は、前記少なくとも１つの上り回線チャネル上で前記移動局からデータ信号を受信するように適応したトランシーバ資源を含んでおり、また前記少なくとも１つの上り回線チャネル中での特徴的変化の検出が、前記データ信号中での有効データの前記受信の検出を含んでいる基地局。
【請求項２６】
請求項２１記載の基地局であって、前記基地局は、前記活動状態への前記移動体主導の遷移を前記基地局で認知することに基づいて、前記移動局との活動状態の通信を回復するコントローラを含んでいる基地局。
【請求項２７】
請求項２１に記載の基地局であって、前記基地局は、前記移動局に付随する上りパイロット・チャネルを監視し、前記上りパイロット・チャネルについての受信信号エネルギーの特徴的増加の検出に基づいて、前記活動状態への前記移動体主導の遷移を認知するコントローラを含んでいる基地局。
【請求項２８】
請求項２１に記載の基地局であって、前記基地局は、前記移動局に付随する上りトラヒック・チャネルを監視し、前記上りトラヒック・チャネルについての受信エネルギーの特徴的増加の検出に基づいて、前記活動状態への前記移動体主導の遷移を認知するコントローラを含んでいる基地局。
【請求項２９】
請求項２１に記載の基地局であって、前記基地局は、前記移動局に付随する上りトラヒックおよびパイロット・チャネルを監視し、前記上りトラヒックおよびパイロット・チャネルについての受信エネルギーの特徴的増加の検出に基づいて、前記活動状態への前記移動体主導の遷移を認知するコントローラを含んでいる基地局。
【請求項３０】
請求項２１に記載の基地局であって、前記基地局は、前記移動局に付随する上りトラヒック・チャネルを監視し、前記上りトラヒック・チャネル上で受信した無効から有効データへの変化としての前記特徴的変化の検出に基づいて、前記活動状態への前記移動体主導の遷移を認知するコントローラを含んでいる基地局。
【請求項３１】
請求項２１に記載の基地局であって、前記基地局は、前記活動状態への前記移動体主導の遷移を認知した後で、前記移動局に遷移確認（Ｔ−ＡＣＫ）を送信するトランシーバ資源を含むことによって、前記活動状態への前記移動体主導の遷移が前記ネットワークによって認知されたことを示す表示が前記移動局に与えられる基地局。
【請求項３２】
請求項３１に記載の基地局であって、前記トランシーバ資源は、もし前記移動局による活動状態動作が望ましくなければ、前記移動局にＴ−ＡＣＫを送信しない基地局。
【請求項３３】
請求項３２に記載の基地局であって、もし前記移動局による活動状態動作が望ましければ、前記トランシーバ資源は、前記移動局に前記移動局が前記活動状態に戻るべきであることを暗黙的に通知する１または複数の上り回線電力制御ビット（ＰＣＢ）を前記移動局に送信する基地局。
【請求項３４】
請求項２１に記載の基地局であって、もし前記移動局による活動状態動作が望ましくなければ、前記トランシーバ資源は、前記移動局が前記活動状態に戻るべきでないことを暗黙的に通知するために１または複数の上り回線電力制御ビットを前記移動局に送信する基地局。
【請求項３５】
請求項３４に記載の基地局であって、前記トランシーバ資源が前記移動局に有効および無効の電力制御ビットを送信し、また前記無効電力制御ビットの１または複数のものが前記不活動状態で動作している前記移動局に関する暗黙的なシグナリング情報を運ぶ基地局。
【請求項３６】
請求項２１に記載の基地局であって、前記不活動状態がコントロール・ホールド状態を含んでいる基地局。
【請求項３７】
請求項２１に記載の基地局であって、前記不活動状態が準活動状態を含んでいる基地局。
【請求項３８】
請求項１に記載の方法であって、前記少なくとも１つの上り回線チャネルが上りチャネル品質表示チャネル（Ｒ−ＣＱＩＣＨ）を含んでいる方法。
【請求項３９】
請求項３５に記載の基地局であって、前記有効な電力制御ビットが、前記活動状態で動作している前記移動局の上り回線送信電力を制御するための電力制御コマンドである基地局。
【請求項４０】
請求項３５に記載の基地局であって、前記トランシーバ資源が前記不活動状態動作している前記移動局から送信されるゲート化上り回線パイロット信号を受信し、更に、前記トランシーバ資源が前記上り回線パイロット信号のゲート化部分に対応する時間に前記無効電力制御ビットを送信する基地局。
【国際調査報告】
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2005500759.tif 000082
2005500759.tif 000083
2005500759.tif 000084
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