(57)【要約】  ＷＴＲＵ（Wireless Transmit/Receive Unit：無線送受信ユニット）においてビーム切り換え式指向性アンテナを利用する方法および装置が開示される。無線通信システムには対応セル、隣接セル、およびＷＴＲＵが含まれる。ＷＴＲＵは、複数の方向に指向性ビームを発生し、方向制御するように構成される。ＷＴＲＵが無線通信システムに登録されると、ＷＴＲＵは対応セルにより送信されるメッセージを受信する。ＷＴＲＵは、指向性ビームアンテナを方向制御しつつ、予め定められた複数の方向のそれぞれで受信されるメッセージの信号品質を測定する。ＷＴＲＵは最良信号品質を有する方向のうち特定の１つを選択する。ＷＴＲＵは絶えず移動するため、ＷＴＲＵは選択された方向での信号品質を監視し、その時点の方向での信号品質が予め定められた閾値より低下した場合には、別の方向に切り換える。
2007525878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対応（serving）セル、少なくとも１つの隣接セル、および少なくとも１つのＷＴＲＵ（Wireless Transmit/Receive Unit；無線送受信ユニット）を含む無線通信システムにおいて、該ＷＴＲＵにおいて該指向性ビームアンテナを利用するための方法であって、
（ａ）該ＷＴＲＵが該無線通信システムに登録するステップと、
（ｂ）該ＷＴＲＵが該対応セルおよび該隣接セルにより送信された信号を受信するステップと、
（ｃ）該ＷＴＲＵが、指向性ビームアンテナを方向制御しながら、複数の予め定められた方向のそれぞれで受信された信号の品質を測定するステップと、
（ｄ）アクティブなビームとして、最良の信号品質を有する方向群の中の特定の１つを選択するステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
（ｅ）前記信号品質を予め定められた閾値と比較するステップと、
（ｆ）該信号品質が該予め定められた閾値より低くない場合には前記アンテナのその時点の位置を維持し、および該信号品質が該予め定められた閾値より低い場合には、ステップ（ｃ）および（ｄ）を繰り返すステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記信号品質が受信信号強度表示（received signal strength indicator）およびキャリア対干渉比（carrier-to-interference ratio）の少なくとも一方に関して測定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記信号の品質が休止タイムスロット中に測定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＷＴＲＵが前記隣接セルから信号を受信するものとは異なったフレームにおいて、前記ＷＴＲＵが前記対応セルからの信号を受信することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記対応セルから信号を受信する前記フレームが前記対応セルの放送制御チャンネル上の基地局識別番号を運ぶフレームと同一であるとして決定されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ＷＴＲＵが前記隣接セルとの同期をさらに獲得することであって、前記隣接セルから信号を受信するフレームが前記隣接セルの放送制御チャンネル上の基地局識別番号を運ぶフレームと同一であるとして決定されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記アクティブなビームを変える前に、前記ＷＴＲＵが基地局識別番号を復号することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記アクティブなビームを変える前に、前記ＷＴＲＵが基地局識別番号を復号しないことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＷＴＲＵが無指向性ビームを使用して前記隣接セルから信号を受信することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
パイロットチャンネル、放送チャンネル、およびトラフィックチャンネルのうちの１つを介して前記対応セルから送信されるメッセージで、前記信号品質が測定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
１つの方向から受信された信号の品質を、データ系列を含むミッドアンブルの前半を使用して測定し、かつ別の方向から受信された信号の品質を前記ミッドアンブルの後半を使用して測定するようにして、２つの異なった方向から受信された信号の品質を前記ミッドアンブルと比較することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
１つのタイムスロットが複数の部分に分割され、かつそれぞれの方向に対する信号の品質が前記タイムスロットの異なった部分で測定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記最良の指向性ビームの選択が、それぞれの指向性ビームに対して為されたある数の信号品質測定の平均値に基づくことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記最良の指向性ビームの選択が、それぞれの指向性ビームに対して為された信号品質測定値の間の偏差に基づくことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
（ａ）指向性ビームを発生させるビーム切り換え式指向性アンテナ、
（ｂ）該ビーム切り換え式指向性アンテナと電気的に接続された、信号を受信しかつ送信する受信機／送信機、
（ｃ）該受信機／送信機と電気的に接続された、該受信機／送信機により受信された信号を処理するベースバンド処理装置、
（ｄ）該ビーム切り換え式指向性アンテナと電気的に接続された、該ビームを複数の方向に方向制御するビーム方向制御ユニット、および
（ｅ）該ビーム方向制御ユニット、該受信機／送信機、および該ベースバンド処理装置に電気的に接続された制御装置であって、信号が最良品質を有する方向に該指向性ビームを方向制御する制御装置
を備えることを特徴とするＷＴＲＵ（Wireless Transmit/Receive Unit：無線送受信ユニット）。
【請求項１７】
前記制御装置が、選択された方向への信号品質を絶えず監視し、かつ該信号品質が予め定められた閾値より低くなった場合に、前記ビーム方向制御ユニットを別の予め定義された方向に切り換えることを特徴とする請求項１６に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１８】
前記信号品質が受信信号強度表示およびキャリア対干渉比の少なくとも一方に関して測定されることを特徴とする請求項１７に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１９】
前記信号の品質が休止タイムスロット中に測定されることを特徴とする請求項１６に記載のＷＴＲＵ。
【請求項２０】
前記ＷＴＲＵが前記隣接セルから信号を受信するものとは異なったフレームにおいて、前記ＷＴＲＵが前記対応セルからの信号を受信することを特徴とする請求項１６に記載のＷＴＲＵ。
【請求項２１】
前記対応セルから信号を受信する前記フレームが前記対応セルの放送制御チャンネル上の基地局識別番号を運ぶフレームと同一であるとして決定されることを特徴とする請求項２０に記載のＷＴＲＵ。
【請求項２２】
前記ＷＴＲＵが前記隣接セルとの同期をさらに獲得することであって、それにより前記隣接セルから信号を受信するフレームが前記隣接セルの放送制御チャンネル上の基地局識別番号を運ぶフレームと同一であるとして決定されることを特徴とする請求項２１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項２３】
前記アクティブなビームを変える前に、前記ＷＴＲＵが基地局識別番号を復号することを特徴とする請求項２０に記載のＷＴＲＵ。
【請求項２４】
前記アクティブなビームを変える前に、前記ＷＴＲＵが基地局識別番号を復号しないことを特徴とする請求項２０に記載のＷＴＲＵ。
【請求項２５】
前記ＷＴＲＵが無指向性ビームを使用して前記隣接セルから信号を受信することを特徴とする請求項２０に記載のＷＴＲＵ。
【請求項２６】
パイロットチャンネル、放送チャンネル、およびトラフィックチャンネルのうちの１つを介して前記対応セルから送信されるメッセージで、前記信号品質が測定されることを特徴とする請求項１６に記載のＷＴＲＵ。
【請求項２７】
１つの方向から受信された信号の品質を、データ系列を含むミッドアンブルの前半を使用して測定し、かつ別の方向から受信された信号の品質を前記ミッドアンブルの後半を使用して測定するようにして、２つの異なった方向から受信された信号の品質を前記ミッドアンブルと比較することを特徴とする請求項１６に記載のＷＴＲＵ。
【請求項２８】
１つのタイムスロットが複数の部分に分割され、かつそれぞれの方向に対する信号の品質が前記タイムスロットの異なった部分で測定されることを特徴とする請求項１６に記載のＷＴＲＵ。
【請求項２９】
前記指向性ビームの選択が、それぞれの指向性ビームに対して為されたある数の信号品質測定の平均値に基づくことを特徴とする請求項１６に記載のＷＴＲＵ。
【請求項３０】
前記指向性ビームの選択が、それぞれの指向性ビームに対して為された信号品質測定値の間の偏差に基づくことを特徴とする請求項１６に記載のＷＴＲＵ。
【請求項３１】
ビーム切り換え式指向性アンテナに電気的に接続された、該ビーム切り換え式指向性アンテナにより受信しかつ送信された信号を処理する受信機／送信機、
該受信機／送信機と電気的に接続された、該ビーム切り換え式指向性アンテナにより受信された該信号の品質を測定するベースバンド処理装置、
該受信機／送信機と電気的に接続された、該ビームを複数の方向に方向制御するビーム方向制御ユニット、および
該受信機／送信機、該ビーム方向制御ユニット、および該ベースバンド処理装置と電気的に接続された制御装置であって、信号が最良品質を有する方向に指向性ビームを方向制御する制御装置
を備えることを特徴とする、該指向性ビームを発生させるアンテナアレイとともに使用される集積回路（Integrated Circuit：ＩＣ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システムに関連する。より詳細には、本発明は、セルラネットワークにおいて動作するＷＴＲＵ（Wireless Transmit/Receive Unit：無線送受信ユニット）におけるビーム切り換え式指向性アンテナを利用する方法および装置に関する。本発明は、限定的ではなく、ＧＳＭ（Global System Ｆor Mobile Communications）、ＧＰＲＳ（General Packet Radio System）、ＥＤＧＥ（Enhanced Data rates For GSM Evolution）を含む、任意の無線通信システムに適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
セルラの技術開発において最も重要な領域の１つはシステムの容量を改良する方法の探求である。無線通信の設計者は、移動体システムにおけるスペクトル効率および電力消費量に関して、容量の緩和を提供する技術での新規の領域を探求することを強いられる。探求されつつあるこれらの新規の領域の１つは、指向性ビームアンテナを使用して、基地局とＷＴＲＵとの間の順方向および逆方向リンクのリンクマージンを向上させることである。指向性アンテナにより標準的な無指向性アンテナよりも利得が増加し、これによりＷＴＲＵ受信機での受信信号レベルの増大をもたらし、基地局はより低い電力レベルで送信することが可能となる。このことにより、より多くのユーザが同時にアクティブ（ａｃｔｉｖｅ；動作中）となることが可能となり（すなわち容量が拡大し）、隣接セルにおけるＷＴＲＵにより観測される干渉を低減させる。
【０００３】
ＷＴＲＵのアンテナの指向性はまた、隣接する基地局から受信される信号からの干渉のレベルにおける低減をもたらすことが可能である。ＷＴＲＵから基地局への逆方向のリンクは同じリンクマージンの改善を享受し、その結果ＷＴＲＵはより低い電力レベルで送信することが可能となる。これにより隣接セルの基地局で観測される干渉を削減し、ＷＴＲＵでのバッテリ寿命を延伸することが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＷＴＲＵで指向性アンテナを使用する場合には、アンテナの最良の指向性形態を選択するために、指向性ビームのそれぞれについての信号レベル測定に対して確固たる参照値が必要となる。移動体通信ネットワークにおいては、環境変化およびＷＴＲＵの移動に適応するために、ＷＴＲＵは指向性形態のそれぞれについて受信信号レベルを絶えず監視し、周期的に最良の指向性形態を選択し直さねばならない。ＴＤＭＡ方式が採用され複数のユーザに適応するＧＳＭネットワークにおいては、アクティブでないタイムスロット（すなわち、ＷＴＲＵが送受信することを求められていないタイムスロット）を使用して、これらの測定をすることが可能である。しかしながら、ＷＴＲＵで受信される信号レベルは多重経路伝播のため絶えず変化する。したがって、所与の時点においてある方向での受信信号レベルが別の方向に対してより高いと測定されても、それが結果として最良の指向性ビームを選択したことにはならない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、限定的ではなく、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ型のセルラシステムを含む無線システムにおいて動作するＷＴＲＵで採用されるビーム切り換え式指向性アンテナを方向制御する方法および装置である。
【０００６】
ＷＴＲＵは、切り換え式ビームアンテナの指向性形態のそれぞれにおいて対応（serving）基地局からの受信信号を測定し、最良の信号を有する方向を選択する。この測定は、ＷＴＲＵが送受信することを求められていない、アクティブでないタイムスロットの間に行われる。通常ＧＳＭシステムにおいては、利用可能な８つのＴＤＭＡスロットのうち、送信のために１つのタイムスロットが、そして受信のために１つのタイムスロットが割り当てられ、６つのタイムスロットがアクティブでないままとなる。
【０００７】
それぞれの指向性形態における信号測定値は、対応基地局からＢＣＣＨ上で受信され、そのタイムスロットについて平均化された、全体受信信号電力（以下、受信信号強度表示、すなわちＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）と呼ぶ）から形成することが可能である。また、タイムスロットの一部についての平均値からそれを形成することも可能である。これにより、複数のビームを同一のタイムスロット中で測定することが可能となり、その結果ビーム選択決定を生み出す（ｄｅｖｅｌｏｐ）ために必要な時間が減少する。
【０００８】
あるいはまた、ＧＳＭバースト波形のミッドアンブルを使用することにより、異なる指向性形態のアンテナから受信された信号の信号品質またはキャリア対干渉比（Carrier-to-Interference Ratio：ＣＩＲ）を測定することができる。隣接基地局からの干渉をもまた含む可能性があるトラフィック・チャンネル・スロットを測定する場合に、この技法は適用可能であろう。ミッドアンブルは、必要な信号（すなわち、対応基地局からの信号）と他の基地局から受信される干渉信号とを区別するために使用される既知のデータ系列を含む。
【０００９】
一般に、多重経路のフェージングによる信号レベル変動の理由で、ビーム選択決定は１回の測定に依存することはない。最良の方向を選択するに先立ち、それぞれの方向からの測定値を平均化することは、効果的な技法である。交互に、同一タイムスロット中の数本のビームを測定する場合に、タイムスロットごとに観測される信号レベル偏差をビーム選択決定を形成するために使用可能である。
【００１０】
切り換え（handoff）判定のため隣接セルの受信電力測定を実行する場合には、ＷＴＲＵは全指向性アンテナに限定されるであろう。これにより、到来角が異なって現れる場合がある隣接セルの相対信号強度に対して一貫性のある測定値がもたらされる。しかしながら、隣接セルについてマルチビームの測定値を収集するための処理パワーの余裕がＷＴＲＵにある場合には、指向性ビームへ切り換えることが考えられる。
【００１１】
本発明のより詳細な理解は、例として与えられかつここに添付された図面に関連して理解されるべき、好適な実施形態に関する以下の記述から得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下で用語「ＷＴＲＵ」は、限定的ではなく、ユーザ設備、携帯電話機、固定型または移動体の加入者ユニット、ページャ、または無線の環境において動作する能力のある他のいかなる型の装置をも含む。以下で参照される場合には、用語「基地局」は、限定的ではなく、Ｎｏｄｅ−Ｂ、サイト制御装置、アクセスポイント、または無線の環境における他のいかなる種類のインターフェース装置をも含む。
【００１３】
本発明の機能は、集積回路（Integrated Circuit：ＩＣ）に組み込むことができ、あるいは相互に接続している多数のコンポーネントを備える回路で構成することができる。
【００１４】
本発明による方向制御のアルゴリズムにより、ネットワークと通信するためのＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥの端末における指向性アンテナ（Subscriber Based Smart Antenna：ＳＢＳＡ）を方向制御するための解決法がもたらされる。この解決法は現在のＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ標準（本発明をこれらの標準に限定するものではないが）の中で達成し、既存のネットワークにおいて展開することが可能である。
【００１５】
本発明は、端末がネットワークに登録されてから動作を開始し、特定の対応セルＡＲＦＣＮ（Absolute Radio Frequency Channel Number）を使用する。これは必須でないが、登録に先立って通常は無指向性形態のアンテナが使用されるであろう。端末が待機状態の形態においてあるいはアクティブな呼／データを転送しているときに、アンテナを方向制御するための本技法を実行することができる。アンテナ走査の間、方向制御アルゴリズムはアンテナ位置に沿って循環し、アクティブでないタイムスロットを使用し、対応セルのＢＣＣＨ（Broadcast Common Control CHannel）の信号強度を監視する。というのは、ＢＣＣＨは常時アクティブであり、一定電力で送信されるからである。アンテナ位置は、監視された中で最強度の信号レベルに基づいて選択される。
【００１６】
アンテナの方向制御は、利用可能な指向性形態の周期的な測定を必要とし、ＷＴＲＵが移動している場合にも、最良の指向方向を維持する。これらの信号強度測定は、ＷＴＲＵでデータの復調が必要とされない「アクティブでない」タイムスロットの間に実行されることが望ましい。こうすることにより、アンテナを誤って指向したためのデータのいかなる損失をも排除する。さらに、アンテナ測定は対応セルが送信中であることが分かっているタイムスロットにおいて実行される。
【００１７】
ＧＳＭタイムスロットのミッドアンブルの間に、２つのアンテナ形態の信号強度を測定することが可能である。１つの指向性形態において既知のデータ系列を含むミッドアンブルの前半が受信され、そして別の指向性形態においてミッドアンブルの後半が受信されるであろう。これら２つの信号強度測定値の比較は、どちらの形態がより良い信号レベルをもたらすかを判定するために役立つ。空いているＢＣＣＨのタイムスロットでは、測定およびアンテナ切り換えユニット（群）を遷移させる必要性により制約されつつ、ある数のアンテナ形態の信号強度測定を実行することが可能である。
【００１８】
切り換え判定のため隣接セルの受信電力測定を実行する場合に、ＷＴＲＵは無指向性アンテナに限定される場合がある。これにより、到来角が異なって現れる場合がある隣接セルの相対信号強度に対して一貫性のある測定値がもたらされる。
【００１９】
図１は本発明により動作する無線通信システム１００の図である。無線通信システム１００には複数のＷＴＲＵ１０２ａ〜ｃおよび基地局１０４ａ〜ｃが含まれる。無線通信システム１００の通信範囲域は複数のセル１０６ａ〜ｃに分割される。セル１０６ａ〜ｃのそれぞれは個別の基地局１０４ａ〜ｃによりカバー（cover）される。ＷＴＲＵ１０２ａ〜ｃは個別の対応セル１０６ａ〜ｃにおいて基地局１０４ａ〜ｃにメッセージを送信し、そこからメッセージを受信する。
【００２０】
ＷＴＲＵ１０２ａ〜ｃは、特定の方向にだけ信号を放射する細長い指向性ビームを発生する（ｇｅｎｅｒａｔｅ）ように構成され、かつまた同一の電力レベルであらゆる方向に信号を放射する無指向性ビームを発生することができることが望ましい。ＷＴＲＵ１０２ａ〜ｃが無線通信ネットワークに登録されるまでは、ＷＴＲＵ１０２ａ〜ｃは無指向性ビームを使用することが望ましい。しかしながら、ＷＴＲＵ１０２ａ〜ｃはまた、登録前にも指向性ビームを使用する場合がある。登録に際して、ＷＴＲＵ１０２ａ〜ｃは、基地局１０４ａ〜ｃとの通信に使用するためのチャンネルが割り当てられる。
【００２１】
本発明によると、ＷＴＲＵ１０２ａ〜ｃのそれぞれは、個別のセル１０６ａ〜ｃの中での対応基地局１０４ａ〜ｃとの信号の送信および受信のために指向性ビームを使用する。ＷＴＲＵ１０２ａ〜ｃが移動するにつれ、ＷＴＲＵ１０２ａ〜ｃは、指向性ビームの方向を絶えず調整する必要がある。ＷＴＲＵ１０２ａ〜ｃは、対応セル１０６ａ〜ｃからの最良の信号品質を維持するために、指向性ビームの方向を複数の位置の間で切り換えるように構成される。信号を放射するための最良の方向を維持するために、ＷＴＲＵ１０２ａ〜ｃはビームパターンのそれぞれの位置において信号品質の周期的な測定を実行せねばならない。
【００２２】
図２は、ＷＴＲＵ、例えば、ＷＴＲＵ１０２ａにおいて指向性ビームアンテナを利用するための処理２００の方法のステップを含むフローチャートである。ステップ２０２では、ＷＴＲＵ１０２ａが無線通信システム１００に登録する。物理的な測定を実行するために、ＷＴＲＵ１０２ａは、対応セル１０６ａにおける基地局１０４ａから、ＢＣＣＨ（Broadcast Common Control CHannel）などのパイロットチャンネルまたは放送（broadcast）チャンネルを介して送信されたメッセージを受信し処理することが望ましい（ステップ２０４）。パイロットチャンネルまたは放送チャンネルを介して送信されるメッセージは、常に利用可能であり、かつ既知の送信電力レベルで送信される。したがって、ＷＴＲＵ１０２ａはこのメッセージを利用し、複数の方向のそれぞれにおいて信号品質を測定する（ステップ２０６）。
【００２３】
ステップ２０８では、ＷＴＲＵ１０２ａは最良の信号品質を有する方向からのビームを選択する。最良の指向性ビームを選択する際に、ＷＴＲＵは、それぞれの指向性ビームに対する信号品質測定値のある数の平均または偏差に基づいてその判定を行うことができる。ステップ２１０では、ＷＴＲＵ１０２ａは対応セルｌ０６ａと通信し、選択された方向に指向性ビームを方向制御する。ＷＴＲＵ１０２ａが絶えず移動すると想定されるので、ビーム方向は絶えず調整され最良方向を維持する。
【００２４】
ステップ２１２では、ＷＴＲＵ１０２ａはその時点のビーム方向においてパイロットチャンネル、放送チャンネル、またはトラフィックチャンネルから受信されたメッセージの信号品質を周期的に監視する。測定の頻度は、ＷＴＲＵ１０２ａの動きに適応するに十分な高い頻度であるべきである。
【００２５】
ＷＴＲＵ１０２ａは、処理電力を削減するために、待機状態のタイムスロットにおいてのみ信号品質を監視する場合がある。ステップ２１４で判定されるように、その時点のビーム方向の信号品質が予め定められた閾値より低下した場合には、処理２００はステップ２０６へ戻り、他のすべての方向について測定を再び順に実行し、最良の品質を有するビーム方向を選択し切り換える。その時点のビーム方向の信号品質が予め定められた閾値より低下していない場合には、ＷＴＲＵ１０２はその時点のビーム方向を維持し（ステップ２１６）、その時点のビーム方向の品質を継続して監視し、処理はステップ２１０に戻る。閾値は、予め定められた信号品質、信号強度、または時間期間である可能性がある。信号品質は、受信信号強度表示（Received Signal Strength Indicator：ＲＳＳＩ）またはキャリア対干渉比（Carrier-to-Interference Ratio：ＣＩＲ）を使用して測定されることが望ましい。他のパラメータが代替えとして、または組み合わせて利用され、信号品質を測定する場合があることに注意すべきである。あるいはまた、閾値との比較の結果に従って再走査する代わりに、ＷＴＲＵは周期的にアンテナの形態を再走査する場合がある。多重経路環境がより安定しているＷＬＡＮの応用においては、閾値方式がより有益である。
【００２６】
図３は、ＷＴＲＵ１０２ａから発生された指向性ビームパターンの一例である。この例においては、ＷＴＲＵ１０２ａは予め定められた８つの位置の中でビーム方向を切り換えることによりビームパターンを確立し、かつ８つの位置すなわち方向のそれぞれについて物理的な測定を実行する。図３においては予め定められた８つの位置があるが、もちろん、より多いまたはより少ない位置を利用することができることを当業者は理解するであろう。
【００２７】
図４はＷＴＲＵ、例えばＷＴＲＵ１０２ａのブロック図である。ＷＴＲＵ１０２ａはビーム切り換え式指向性アンテナ４０２、受信機／送信機４０４、ビーム方向制御ユニット４０６、ベースバンド処理装置４０８、および制御装置４１０を含む。
【００２８】
受信機／送信機４０４からベースバンド処理装置４０８および制御装置４１０へ、受信された信号が供給される。ベースバンド処理装置４０８は受信された信号の信号品質を測定する。
【００２９】
ビーム方向は予め定められた複数の位置の中で順に切り換えられ、それぞれの方向において、信号品質が測定される。制御装置４１０は測定結果を比較し、最良の信号品質を有する方向を選択する。いろいろな位置を特定の順番（例えば、時計回り、または反時計回りなど）で測定をする必要はないことに注意するべきである。例えば、測定が以前の「最良信号」の方向で始まり、次に以前に最良信号を有していた位置のいずれもの側の２つの位置が測定のために選択される、等の場合がある。また、ランダム方式を適用することもできる。
【００３０】
ＷＴＲＵ１０２ａおよび対応セル１０６ａとの間の通信は、選択された方向にアンテナを方向制御してから実行される。通信の間、制御装置４１０は、その時点のビーム方向の信号品質を絶えず監視し、信号品質が予め定められた閾値より低下したか否かを判定する。
【００３１】
ミッドアンブルを使用して２つの方向の信号品質が測定され、比較される場合がある。既知のデータ系列を含むミッドアンブルの前半が１つの方向において受信され、ミッドアンブルの後半が別の方向において受信される。次に、信号品質が２つの方向で比較され、この比較によりどちらの方向がより良い信号品質をもたらすかを判定する。
【００３２】
また、無指向性ビームを発生させるようにＷＴＲＵ１０２ａを構成することができる。ＷＴＲＵ１０２ａはネットワークへの初期登録において、およびセル間の切り換え（handover）のために無指向性ビームを利用する場合がある。切り換えのために、ＷＴＲＵ１０２ａは隣接セルの信号品質を測定せねばならない。無指向性ビームは、異なる到来角度方向に現れる場合がある隣接セルに関して一貫性のある相対的信号強度測定値を提供する。
【００３３】
それぞれのセルは様々なＲＦチャンネル（すなわち、様々な周波数）で送信するため、任意のチャンネルの品質の測定の前に、ＷＴＲＵはこのセルにより使用されるキャリア周波数にその受信周波数を同調させねばならない。チャンネル品質の測定自体は恐らく２５マイクロ秒しか掛からないが、それぞれの新規のキャリア周波数に同調させるためには約２５０マイクロ秒掛かる。したがって、受信キャリア周波数を同調させるために必要な時間は、それぞれのチャンネルの品質を測定するために必要とされる合計時間の相当な部分になる。
【００３４】
図５および図６に示されるように、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥシステムは、ＴＤＭＡフレームにおけるバースト伝送の５４２．８μｓ（有効部分）の間、一定の電力（指示電力（commanded power））の時間マスクを適用する。本発明によると、図７に示されるように、受信機信号測定値は、の過渡的な曲線（curve）部分の後、一定期間の間平均化される。
【００３５】
それぞれのビームに対するＳＢＳＡ測定は、バースト伝送時間期間の有効部分においてのみ実行されることが望ましい。５４２．８μｓの期間は測定のために複数の部分に分割される。例えば、３つのビーム（右ビーム、左ビーム、および無指向性ビーム）が使用される場合、１タイムスロットにおける５４２．８μｓの期間は、図７に示されるように、測定のために３つの部分に分割される。それぞれのフェーズ中には、２つの段階がある。最終部分を除き、第一段階は測定のためのハードウェア準備であり、続いて図７に示される実際の測定ウィンドウになる。最終部分では、図６のように、最後の４ビット（nu）が平均化に取り込まれずに過渡状態の可能性がある１０％分を回避する。
【００３６】
図７の以上の例においては、測定準備のために１５０μｓを取ると仮定して、それぞれのビーム測定は以下の計算において示されるように２３．５μｓ（６．４ビット）に亘って平均化される。  
左ビーム平均化期間＝（１７３．５−１５０）＊１３／４８＝６．４ビット（すなわち図８のｅ４０〜ｅ４６）。  
無指向性ビーム平均化期間＝（１７３．５−１５０）＊１３／４８＝６．４ビット（すなわちｅ５８＋ｅ６４）。  
右ビーム平均化期間＝（１９５．７−１５０−５７７＊１０％＋３４．２）＊１３／４８＝６ビット（すなわちｅ１０５〜ｅ１１０）。
【００３７】
あるいはまた、タイムスロット毎を基準として個々のＳＢＳＡビームを測定することも可能である。この場合には、ＳＢＳＡビーム測定は、測定チャンネルの連続した無線フレーム上で交互に時間計画されるべきである。これにより、ＳＢＳＡビーム選択の間隔を長引かせ、上記の例においては環境変化に対する応答時間を三重に短縮する。
【００３８】
通信ネットワーク中で動作し、ＳＢＳＡを備えるＷＴＲＵは、アクティブなビームの選択のためチャンネル品質測定を実行せねばならず、そしてまたＷＴＲＵは、先行技術のＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥの移動体ユニットにより通常実行されるすべての機能を実行せねばならない。本発明は、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥのＷＴＲＵの通常の機能との干渉が最小になるような、ＳＢＳＡに対するチャンネル品質測定のための方法を提供する。
【００３９】
以下では、右ビーム、左ビーム、および無指向性ビームの、３本のビームを発生させるように構成されたＷＴＲＵの一例を参照して、本発明を説明する。しかしながら、これは単に一例として提供されるということに注意するべきである。ＷＴＲＵは任意の数のビームを発生させることができるため、本発明に関する啓示としてはいずれの特定のビーム数にも限定されると解釈されるべきではない。
【００４０】
以下の記述に使用される略語は以下の通りである：
１）隣接キャリア（ＮＣ：Neighbor Carrier）−これは、ＷＴＲＵがその対応セルのＢＣＣＨチャンネルを読むことで獲得する、隣接セルのＢＣＣＨキャリアの一覧である。ＮＣ＝｛ｆ１、ｆ２、・・・、ｆＮ｝で表現されるこの一覧においては、Ｎ個のキャリアがあるものとみなされる。
【００４１】
２）ＯＮＣ（Ordered Neighbor Carrier：隣接キャリア配列）−この一覧は、無指向性ビーム上で測定された隣接キャリアのそれぞれの信号レベル（すなわち、キャリア電力）に従い、ＮＣ一覧における要素を配列することにより構成される。この一覧はＮ個のメンバを有し、この一覧をＯＮＣ一覧と表現する。
【００４２】
３）ＮＣＢ（Neighbor Carriers/Beams：隣接キャリア／ビーム）−この一覧のそれぞれのメンバは、隣接一覧におけるキャリアの１つと（左、右、または無指向性の）ＳＢＳＡビームとの一意な組み合わせである。この一覧は、３Ｎ個の要素を有し、以下のように表される：ＮＣＢ＝｛ｆ１Ｏ、ｆ１Ｌ、ｆ１Ｒ、ｆ２Ｏ、ｆ２Ｌ、ｆ２Ｒ、・・・・・・、ｆＮＯ、ｆＮＬ、ｆＮＲ｝。
【００４３】
４）ＯＮＣＢ（Ordered Neighbor Carriers/Beam：隣接キャリア／ビーム配列）−この一覧は、それぞれのキャリア／ビーム対の信号レベルにより、ＮＣＢ一覧の要素を配列することにより構成される。この一覧は、３Ｎ個の要素を有し、ＯＮＣＢで表される。例えばＯＮＣＢの第２の要素は、２番目に高い信号レベルを有する隣接セル／ビームである。
【００４４】
５）ＳＣＢ（Serving Carrier/Beams：対応キャリア／ビーム）−このセルのそれぞれのメンバは、対応セルのＢＣＣＨキャリアと（左、右、または無指向性の）ＳＢＳＡビームとの一意な組み合わせである。この集合は３つの要素を有し、以下のように表される：ＳＣＢ＝｛ｆ０Ｏ、ｆ０Ｌ、ｆ０Ｒ｝。
【００４５】
６）時間Ｔ１−逓減タイマ（decrementing timer）Ｔ１は、アクティブなビームを切り換える際に使用されピンポン効果（ping-pong effect）を回避する。アクティブなビームが切り換えられるたびに、このタイマはＴ１＿ＭＡＸに初期化される。アクティブなビームが切り換えられた後、タイマＴ１がゼロになるまでにＴ１＿ＭＡＸ秒掛かる。アクティブなビームは、Ｔ１がゼロであるときにのみ変化することが可能である。
【００４６】
７）ＳＡＣＣＨ（Slow Associated Control Channel：低速関連制御チャンネル）ブロック（１０４個のフレーム）のフレームの部分集合−測定手順はそれぞれのＳＡＣＣＨブロックの始めで繰り返される。それぞれのＳＡＣＣＨブロックは、図９に示されるように１０４個の連続したＴＤＭＡフレームから成る（他の５２個のフレームは同じなので、図９では５２個のフレームのみが示される）。測定手順は１０４個のフレーム毎に繰り返される。これら１０４個のフレームのうち４個は、ＢＳＩＣ（Base Station Identity Code：基地局識別番号）を復号するために供されねばならない。したがって、１００個のフレームが様々なＢＣＣＨキャリア／ビームの信号レベルを測定するために利用可能である。図９に示されるように、１０４個のフレームが３つの部分集合（ＦＢ、ＦＳ、およびＦＮ）に分割される。図１０に１つのＴＤＭＡフレーム構造が表現されている。
【００４７】
部分集合ＦＢは、ＢＳＩＣを復号するために供される４個のＴＤＭＡフレームの集合である。通常ＷＴＲＵは、（ラウンドロビン（round robin）法により）隣接一覧における６個の最も強度のあるキャリアのＢＳＩＣを復号しようと試みる。
【００４８】
部分集合ＦＳは、ＷＴＲＵが対応セルのＢＣＣＨキャリアで信号レベルを測定する１００個のＴＤＭＡフレームの内の部分集合である。
【００４９】
部分集合ＦＮは、ＷＴＲＵが隣接セルのＢＣＣＨキャリアで信号レベルを測定する１００個のＴＤＭＡフレームの内の部分集合である。
【００５０】
ＦＳおよびＦＮにおける要素の総合計数は常に１００である。しかしながら、ＦＳおよびＦＮにおける正確な要素数は設計パラメータである。ＦＳ一覧をより大きくすることは、対応セルのＢＣＣＨの測定をより頻繁に行うことになる。部分集合ＦＳをより小さくすることは、隣接セルのＢＣＣＨの測定をより頻繁に行うことになる。Ｒは、ＦＮの大きさで除算されたＦＳの大きさの比率を表す。
【００５１】
一覧項目は１からＬＩＳＴＳＩＺＥに及ぶ。ここでＬＩＳＴＳＩＺＥが上記一覧の要素の数である。それぞれの一覧に対して、この一覧項目は｛１、・・・、ＬＩＳＴＳＩＺＥ｝および一覧のメンバの間の１対１の写像となる。それぞれの一覧に対して、指標は１からＬＩＳＴＳＩＺＥまでの値を取ることが可能である。それぞれの実施形態では、ＷＴＲＵがこれら１０４個のフレームのそれぞれの間に行うべき動作が定義される。
【００５２】
アクティブなビーム選択に対する最初の実施形態においては、ＳＢＳＡ手順がすべてのＳＡＣＣＨブロック（１０４個のＴＤＭＡフレーム）を繰り返す。ＷＴＲＵは、対応セルおよび隣接セルの両方に対する３つのビームすべてについての信号強度を測定し、そしてＷＴＲＵは、アクティブなビームが変化する前に、対応セルのＢＣＣＨ上のアクティブなビームの新規の候補に関するＢＳＩＣを復号することを要求される。ＷＴＲＵは対応セルについてのフレームのタイミングを承知しているため、ＷＴＲＵは、ＢＣＣＨチャンネル上の同期フレーム（すなわち、フレーム｛１０３、３３７、６２３、８５７、１１４３｝）と符合するそのトラフィックチャンネル上のそれら待機状態のフレームのＢＳＩＣを復号するよう試みればよい。このようにＳＢＳＡに対するＢＳＩＣの復号では、待機状態のフレームの１０％しか使用されない（すなわち、ＳＢＳＡに対するＢＳＩＣを復号することについての、その他のシステムに対する影響はかなり小さい）。
【００５３】
図１１は、本発明の第１の実施形態によるアクティブなビームを選択するための処理１１００に関するフローチャートである。ＷＴＲＵはその時点のフレームの数を獲得する（ステップ１１０２）。フレームがＦＳに属する場合には、処理１１００はステップ１１０４に進み、対応セルからの信号が測定される。フレームがＦＮに属する場合には、処理１１００はステップ１１１０に進み、隣接セルからの信号が測定される。フレームがＦＢに属する場合には、処理１１００はステップ１１１６に進み、ＷＴＲＵは新規の隣接セルまたは対応セルのＢＳＩＣを復号する。
【００５４】
フレームがＦＳに属する場合で、かつステップ１１０４で休止タイムスロットがあると判定された場合には、ＳＣＢのすべての要素の信号レベルが測定される（ステップ１１０６）。次に、信号レベルの移動平均値が更新される（ステップ１１０８）。処理はステップ１１０４に戻り、利用可能な別の休止タイムスロットがあるか否かを判定する。利用可能な休止タイムスロットがない場合には、処理１１００はステップ１１２６に進み、別の利用可能なフレームがあるか否かを判定する。ある場合には次のフレームに進み、処理１１００はステップ１１０２に戻る。
【００５５】
それぞれのＴＤＭＡフレームにおいては２つの休止タイムスロットがデータの送信および受信に対する局部発振器を安定させるために使用されねばならない。したがって、これらの２つの休止タイムスロットは上記信号レベル測定のために利用することはできない。
【００５６】
フレームがＦＮに属する場合で、かつステップ１１１０で休止タイムスロットがあると判定された場合には、ＯＮＣＢのすべての要素の信号レベルが測定される（ステップ１１１２）。次に、信号レベルの移動平均値が更新される（ステップ１１１４）。処理はステップ１１１０に戻り、利用可能な別の休止タイムスロットがあるか否かを判定する。利用可能な休止タイムスロットがない場合には、処理１１００はステップ１１２６に進み、別の利用可能なフレームがあるか否かを判定する。ある場合には次のフレームに進み、処理１１００はステップ１１０２に戻る。
【００５７】
それぞれのＴＤＭＡフレームにおいては２つの休止タイムスロットがデータの送信および受信に対する局部発振器を安定させるために使用されねばならない。したがって、これらの２つの休止タイムスロットは上記信号レベル測定のために利用することはできない。
【００５８】
フレームがＦＢに属する場合には、最も高い６つの平均信号レベルを有するＮＣＢの要素が判定される（ステップ１１１６）。ステップ１１１８で、最も高い６つの平均信号レベルを有する要素の一覧の中に、ＮＣＢの新規の要素が含まれることが判定された場合には、ステップ１１２０で、その新規の要素のＢＳＩＣが、最も強い要素より開始され復号される。ＮＣＢの新規の要素を復号するにあたって、復号が最後の試行の際に成功しているか、またはその時点の試行についての復号の試みの数が３回を超過している場合には、ＯＮＣＢの次の要素が試みられる。ＳＣＢの最も強い要素が前のものと異なる場合で、その時点のフレーム番号（モジュロ１３２６）が集合｛１０３、３３７、６２３、８５７、１１４３｝に属する場合には、新規の最も強い要素のＢＳＩＣが復号される（ステップ１１２２、１１２４）。ＳＣＢの新規の最も強い要素のＢＳＩＣの復号が成功した場合で、逓減タイマＴ１がゼロに達している場合には、アクティブなビームを新規のＳＣＢ要素に設定し、Ｔ１はＴ１＿ＭＡＸにリセットされる（ステップ１１３０）。
【００５９】
ＧＳＭを音声で使用する場合には（ｉｎ  ＧＳＭ  ｖｏｉｃｅ）、ＷＴＲＵは、（１０４個のＴＤＭＡフレーム毎に１回生起する）ＳＡＣＣＨマルチフレームを使用して、隣接一覧において最も高い６つの信号レベルを有するキャリアのＢＳＩＣをネットワークに報告する。ＧＰＲＳにおいては、ＷＴＲＵは、ネットワークがこの情報を要求する際にはいつでもネットワークへこの情報を報告せねばならない。
【００６０】
アクティブなビーム選択に対する第２の実施例においては、ＳＢＳＡ手順はすべてのＳＡＣＣＨマルチフレーム（１０４個のＴＤＭＡフレーム）を繰り返す。ＷＴＲＵは、対応セルおよび隣接セルの両方に対する３つのビームすべてについての信号強度を測定するが、切り換えの前に最強のアクティブなビームに関するＢＳＩＣを復号することは必要とされない。
【００６１】
図１２は第２の実施形態によるアクティブなビームを選択するための処理１２００のフローチャートである。ＷＴＲＵはその時点のフレームの数を獲得する（ステップ１２０２）。フレームがＦＳに属する場合には、処理１２００はステップ１２０４に進み、対応セルからの信号が測定される。フレームがＦＮに属する場合には、処理１２００はステップ１２１４に進み、隣接セルからの信号が測定される。フレームがＦＢに属する場合には、処理１２００はステップ１２２０に進み、ＷＴＲＵが新規の隣接セルまたは対応セルのＢＳＩＣを復号する。
【００６２】
フレームがＦＳに属する場合で、ステップ１２０４で休止タイムスロットがあると判定された場合には、ＳＣＢのすべての要素の信号レベルが測定される（ステップ１２０６）。次に、信号レベルの移動平均値が更新される（ステップ１２０８）。ステップ１２１０でＳＣＢの新規の最強の要素が見つけられ、かつタイマＴ１がゼロの場合には、アクティブなビームがＳＣＢのこの最強の要素に設定され、逓減タイマＴ１がＴ１＿ＭＡＸに再設定される（ステップ１２１２）。処理はステップ１２０４に戻り、別の休止タイムスロットが利用可能であるか否かを判定する。利用可能な休止タイムスロットがない場合には、処理１２００はステップ１２２６に進み、別の利用可能なフレームがあるか否かを判定する。存在する場合には、次のフレームに進み（ステップ１２２８）、処理１２００はステップ１２０２に戻る。
【００６３】
それぞれのＴＤＭＡフレームにおいては２つの休止タイムスロットがデータの送信および受信に対する局部発振器を安定させるために使用されねばならない。したがって、これらの２つの休止タイムスロットは上記信号レベル測定のために利用することはできない。
【００６４】
フレームがＦＮに属する場合で、ステップ１２１４で休止タイムスロットがあると判定された場合には、ＯＮＣＢのすべての要素の信号レベルが測定される（ステップ１２１６）。次に、信号レベルの移動平均値が更新される（ステップ１２１８）。処理はステップ１２１４に戻り、利用可能な別の休止タイムスロットがあるか否かを判定する。利用可能な休止タイムスロットがない場合には、処理１２００はステップ１２２６に進み、別の利用可能なフレームがあるか否かを判定する。ある場合には、次のフレームに進み（ステップ１２２８）、処理１２００はステップ１２０２に戻る。
【００６５】
それぞれのＴＤＭＡフレームにおいては２つの休止タイムスロットがデータの送信および受信に対する局部発振器を安定させるために使用されねばならない。したがって、これらの２つの休止タイムスロットは上記信号レベル測定のために利用することはできない。
【００６６】
フレームがＦＢに属する場合には、最も高い６つの平均信号レベルを有するＮＣＢの要素が判定される（ステップ１２２０）。ステップ１２２２で、最も高い６つの平均信号レベルを有する要素の一覧の中に、ＮＣＢの新規の要素が含まれることが判定された場合には、ステップ１２２４で、その新規の要素のＢＳＩＣが、最も強い要素より開始され復号される。ＮＣＢの新規の要素を復号するにあたって、復号が最後の試行の際に成功しているか、またはその時点の試行についての復号の試みの数が３回を超過している場合には、ＯＮＣＢの次の要素が試みられる。
【００６７】
ＧＳＭを音声で使用する場合には、ＷＴＲＵは、（１０４個のＴＤＭＡフレーム毎に１回生起する）ＳＡＣＣＨマルチフレームを使用して、隣接一覧において最も高い６つの信号レベルを有するキャリアのＢＳＩＣをネットワークに報告する。ＧＰＲＳにおいては、ＷＴＲＵは、ネットワークがこの情報を要求する際にはいつでもネットワークへこの情報を報告せねばならない。
【００６８】
アクティブなビーム選択に対する第３の実施例においては、ＷＴＲＵは、対応セルに対する３つのビームすべて、および隣接セルに対する無指向性ビームについての信号強度を測定する。ＷＴＲＵは、アクティブなビームが変化する前に、アクティブなビームの新規の候補に関するＢＳＩＣの復号を成功させることを要求される。ＷＴＲＵは対応セルについてのフレームのタイミングを承知しているため、ＷＴＲＵは、ＢＣＣＨチャンネル上の同期フレーム（すなわち、フレーム｛１０３、３３７、６２３、８５７、１１４３｝）と符合するそのトラフィックチャンネル上のそれら待機状態のフレームのＢＳＩＣを復号するよう試みればよい。このようにＳＢＳＡに対するＢＳＩＣの復号では、待機状態のフレームの１０％しか使用されない（すなわち、ＳＢＳＡに対するＢＳＩＣを復号することについての、その他のシステムに対する影響はかなり小さい）。
【００６９】
図１３は、第３の実施形態によるアクティブなビームを選択するための処理１３００に関するフローチャートである。ＷＴＲＵはその時点のフレームの数を獲得する（ステップ１３０２）。フレームがＦＳに属する場合には、処理１３００はステップ１３０４に進み、対応セルからの信号が測定される。フレームがＦＮに属する場合には、処理１３００はステップ１３１０に進み、隣接セルからの信号が測定される。フレームがＦＢに属する場合には、処理１３００はステップ１３１６に進み、ＷＴＲＵは新規の隣接セルまたは対応セルのＢＳＩＣを復号する。
【００７０】
フレームがＦＳに属する場合で、かつステップ１３０４で休止タイムスロットがあると判定された場合には、ＳＣＢのすべての要素の信号レベルが測定される（ステップ１３０６）。次に、信号レベルの移動平均値が更新される（ステップ１３０８）。処理はステップ１３０４に戻り、利用可能な別の休止タイムスロットがあるか否かを判定する。利用可能な休止タイムスロットがない場合には、処理１３００はステップ１３２６に進み、別の利用可能なフレームがあるか否かを判定する。ある場合には次のフレームに進み（ステップ１３２８）、処理１３００はステップ１３０２に戻る。
【００７１】
それぞれのＴＤＭＡフレームにおいては２つの休止タイムスロットがデータの送信および受信に対する局部発振器を安定させるために使用されねばならない。したがって、これらの２つの休止タイムスロットは上記信号レベル測定のために利用することはできない。
【００７２】
フレームがＦＮに属する場合で、かつステップ１３１０で休止タイムスロットがあると判定された場合には、ＯＮＣのすべての要素の信号レベルが測定される（ステップ１３１２）。次に、信号レベルの移動平均値が更新される（ステップ１３１４）。処理はステップ１３１０に戻り、別の休止タイムスロットが利用可能であるか否かを判定する。利用可能な休止タイムスロットがない場合には、処理１３００はステップ１３２６に進み、別の利用可能なフレームがあるか否かを判定する。存在する場合には次のフレームに進み（ステップ１３２８）、処理１３００はステップ１３０２に戻る。
【００７３】
それぞれのＴＤＭＡフレームにおいては２つの休止タイムスロットがデータの送信および受信に対する局部発振器を安定させるために使用されねばならない。したがって、これらの２つの休止タイムスロットは上記信号レベル測定のために利用することはできない。
【００７４】
フレームがＦＢに属する場合には、最も高い６つの平均信号レベルを有するＮＣの要素が判定される（ステップ１３１６）。ステップ１３１８で、最も高い６つの平均信号レベルを有する要素の一覧の中に、ＮＣの新規の要素が含まれることが判定された場合には、ステップ１３２０でその新規の要素のＢＳＩＣが最も強い要素より開始され復号される。ＮＣＢの新規の要素を復号するにあたって、復号が最後の試行の際に成功しているか、またはその時点の試行についての復号の試みの数が３回を超過している場合には、ＯＮＣの次の要素が試みられる。ＳＣＢの最も強い要素が前のものと異なる場合で、その時点のフレーム番号（モジュロ１３２６）が集合｛１０３、３３７、６２３、８５７、１１４３｝に属する場合には、新規の最も強い要素のＢＳＩＣが復号される（ステップ１３２２、１３２４）。ＳＣＢの新規の最も強い要素のＢＳＩＣの復号が成功した場合で、逓減タイマＴ１がゼロに達している場合には、アクティブなビームが新規のＳＣＢ要素に設定されて、Ｔ１はＴ１＿ＭＡＸにリセットされる（ステップ１３３０）。
【００７５】
アクティブなビーム選択に対する第４の実施形態においては、ＳＢＳＡ手順がすべてのＳＡＣＣＨブロック（１０４個のＴＤＭＡフレーム）を繰り返す。ＷＴＲＵは、対応セルに対する３つのビームすべて、および隣接セルに対する無指向性ビームについての信号強度を測定するが、切り換えの前に最強のアクティブなビームに関するＢＳＩＣを復号することは必要とされない。
【００７６】
図１４は、第４の実施形態によるアクティブなビームを選択するための処理１４００に関するフローチャートである。ＷＴＲＵはその時点のフレームの数を獲得する（ステップ１４０２）。フレームがＦＳに属する場合には、処理１４００はステップ１４０４に進み、対応セルからの信号が測定される。フレームがＦＮに属する場合には、処理１４００はステップ１４１４に進み、隣接セルからの信号が測定される。フレームがＦＢに属する場合には、処理１４００はステップ１４２０に進み、ＷＴＲＵは新規の隣接セルまたは対応セルのＢＳＩＣを復号する。
【００７７】
フレームがＦＳに属する場合で、かつステップ１４０４で休止タイムスロットがあると判定された場合には、ＳＣＢのすべての要素の信号レベルが測定される（ステップ１４０６）。次に、信号レベルの移動平均値が更新される（ステップ１４０８）。ステップ１４１０でＳＣＢの新規の最強の要素が見つけられ、かつタイマＴ１がゼロの場合には、アクティブなビームがＳＣＢのこの最強の要素に設定され、逓減タイマＴ１がＴ１＿ＭＡＸに再設定される（ステップ１４１２）。処理はステップ１４０４に戻り、利用可能な別の休止タイムスロットがあるか否かを判定する。利用可能な休止タイムスロットがない場合には、処理１４００はステップ１４２６に進み、別の利用可能なフレームがあるか否かを判定する。ある場合には次のフレームに進み（ステップ１４２８）、処理はステップ１４０２に戻る。
【００７８】
フレームがＦＮに属する場合で、かつステップ１４１４で休止タイムスロットがあると判定された場合には、ＯＮＣのすべての要素の信号レベルが測定される（ステップ１４１６）。次に、信号レベルの移動平均値が更新される（ステップ１４１８）。処理はステップ１４０４に戻り、利用可能な別の休止タイムスロットがあるか否かを判定する。利用可能な休止タイムスロットがない場合には、処理１４００はステップ１４２６に進み、別の利用可能なフレームがあるか否かを判定する。存在する場合には次のフレームに進み（ステップ１４２８）、処理１４００はステップ１４０２に戻る。
【００７９】
フレームがＦＢに属する場合には、最も高い６つの平均信号レベルを有するＮＣＢの要素が判定される（ステップ１４２０）。ステップ１４２２で、最も高い６つの平均信号レベルを有する要素の一覧の中に、ＮＣの新規の要素が含まるれことが判定された場合には、ステップ１４２４でその新規の要素のＢＳＩＣが最も強い要素より開始され復号される。ＮＣの新規の要素を復号するにあたって、復号が最後の試行の際に成功しているか、またはその時点の試行についての復号の試みの数が３回を超過している場合には、ＯＮＣの次の要素が試みられる（図１４には示されない）。
【００８０】
ＧＳＭを音声で使用する場合には、ＳＡＣＣＨフレームの間、ＷＴＲＵは隣接一覧において最も高い６つの信号レベルを有するキャリアのＢＳＩＣをネットワークに報告する。ＧＰＲＳにおいては、ＷＴＲＵは、ネットワークがこの情報を要求する際にはいつでもネットワークへこの情報を報告せねばならない。
【００８１】
要約すると、以上の４つの実施形態の特徴は表１で規定される。
【００８２】
【表１】
2007525878.tif 000003
【００８３】
それぞれのＦＳフレームの間、ＷＴＲＵは、対応セルのＢＣＣＨキャリア上のＢＳＩＣを復号するべく試みる。ＢＳＩＣは、対応セルのＢＣＣＨキャリア上のタイムスロットの小さい部分集合においてのみ伝送されるため、かつＷＴＲＵは、ＢＳＩＣを運ぶこれらのタイムスロットが対応セルのＢＣＣＨキャリア上にいつ生起するかを承知しているため、それぞれのＦＳフレームが対応セルのＢＣＣＨ上でＢＳＩＣを運ぶこれらのフレームと符号するように、ＦＳフレームを時間計画をすることが有利である。
【００８４】
ＷＴＲＵが、隣接セルのＢＣＣＨキャリア上でＢＳＩＣを運ぶフレームがいつ生起するかを承知している場合には、ＦＮフレームの時間計画に同様の解決法を適用することが可能である。ＧＳＭ／ＧＰＲＳネットワークにおいては、それぞれのＷＴＲＵはその対応セルのタイミングに自身を常に同期させる。従ってＷＴＲＵは、その対応セルのＢＣＣＨキャリア上でＢＳＩＣを運ぶフレームがいつ生起するかを承知している。しかしながらＧＳＭ／ＧＰＲＳのＷＴＲＵは、通常隣接セルには同期していない（かつＧＳＭ／ＧＰＲＳにおける異なるセル同士は同期していない）。したがって、隣接セルのタイミングを取得することは、ＷＴＲＵにとっては余計なステップである。
【００８５】
本発明によると、トラフィックチャンネル上でのデータ受信はＳＢＳＡの実施方法により影響を受けることはない。ＳＢＳＡビーム選択のための測定は待機状態のフレームおよび休止タイムスロットの間に実行される。為されるべき最も重要な選択は、隣接一覧におけるキャリアに対する３つのビームすべてに関する信号強度を測定するか、あるいは隣接一覧におけるキャリアに対する無指向性ビームに関する信号強度のみを測定するかのどちらとするかである。
【００８６】
集合ＦＳにおける要素数で除算された集合ＦＮにおける要素数の（Ｒで表される）比率を使用して、隣接セルに関する測定に対する対応セルに関する測定のトレードオフを行うことができる。
【００８７】
本発明を、好適な実施形態を参照して特に示し記述してきたが、ここで記述された本発明の範囲から逸脱することなく、様式および詳細にわたる様々な変更を行うことができることを当業者は理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明により動作する無線通信システムの図である。
【図２】図１のシステムのＷＴＲＵにおける、指向性ビームアンテナを利用する処理に関するフローチャートである。
【図３】図１のシステムのＷＴＲＵが発生する代表的な指向性ビームパターンである。
【図４】図１のシステムにおいて、指向性ビームアンテナを利用するように構成されたＷＴＲＵのブロック図である。
【図５】ＧＭＳＫ変調での通常の持続時間のバーストのための時間マスクである。
【図６】８−ＰＳＫ変調での通常の持続時間のバーストのための時間マスクである。
【図７】本発明による、単一タイムスロット中の３回の測定間隔の一例である。
【図８】ＧＭＳＫの通常のバーストビット構造の図である。
【図９】隣接セル測定（ＦＮ）および対応セル測定（ＦＳ）を生起させるＧＳＭマルチフレームの図であり、それぞれのフレーム型が拡大され、フレームの８つのタイムスロットにおける働きを詳細に示す図である。
【図１０】ＴＤＭＡ時間枠の図である。
【図１１】本発明による、アクティブなビームを選択する処理に関するフローチャートである。
【図１２】本発明による、アクティブなビームを選択する処理に関するフローチャートである。
【図１３】本発明による、アクティブなビームを選択する処理に関するフローチャートである。
【図１４】本発明による、アクティブなビームを選択する処理に関するフローチャートである。
【図１】
2007525878.tif 000004
【図２】
2007525878.tif 000005
【図３】
2007525878.tif 000006
【図４】
2007525878.tif 000007
【図５】
2007525878.tif 000008
【図６】
2007525878.tif 000009
【図７】
2007525878.tif 000010
【図８】
2007525878.tif 000011
【図９】
2007525878.tif 000012
【図１０】
2007525878.tif 000013
【図１１】
2007525878.tif 000014
【図１２】
2007525878.tif 000015
【図１３】
2007525878.tif 000016
【図１４】
2007525878.tif 000017