(57)【要約】高速データ・チャネルおよびトラヒック・スケジューリング・ファンクションをモデル化しシミュレートするツールおよび方法が提供される。また、高速データ・チャネルと、これと同じ無線搬送波を共用する他の音声およびデータ・サービスとを同時にシミュレートするツールおよび方法が提供される。上記ツールおよび方法は、高速データ・チャネルの容量およびサービスの品質を見積もり、同じ無線チャネルの他の音声およびデータ・サービスのトラヒック容量およびサービス品質に対する高速データ・チャネルの影響も見積もる。上記ツールおよび方法は、例えばｃｄｍａ２０００ＥＶ−ＤＯのような高速データ・チャネルだけに排他的に無線搬送波を使用するネットワークを分析する無線ネットワーク・プランニング・ツール中で使用できる。上記ツールおよび方法は、また、例えばｃｄｍａＥＶ−ＤＶまたはＷＣＤＭＡ  ＨＳＤＰＡのような、同一無線搬送波に高速データ・チャネルとＣＤＭＡベースのサービスとを組み合わせるネットワークを分析するのに使用できる。
2008546305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータに、
（１）無線通信ネットワーク・モデルの複数のセルに対する総出力パワーを割り当てるステップと、
（２）前記複数のセルの中に複数のユーザ装置を分布させるステップと、
（３）高速ダウンリンク・パケット・サービスのためのパワー以外の第１セル中のサービスおよびチャネルに必要な送信パワーを、第１セルのために決定するステップと、
（４）高速ダウンリンク・パケット・サービスのために第１セル中で使用可能なパワーを決定するために、ステップ（３）で決定した必要な送信パワーを使用するステップ。
（５）高速ダウンリンク・パケット・サービス・データ・チャネルにおける第１ユーザ装置の受信パワーを決定するために、ステップ（４）で決定した使用可能パワーを使用するステップと、
（６）前記複数のセルから前記第１ユーザ装置が受ける総干渉を決定するステップと、
（７）第１ユーザ装置に対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを決定するために、ステップ（５）で決定した高速ダウンリンク・パケット・サービス・データ・チャネル受信パワーと、ステップ（６）で決定した総干渉とを使用するステップと、
（８）第１セルに対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを得るために、第１セル中の複数のユーザ装置に対してステップ（５）乃至ステップ（７）を実行し、複数のユーザ装置に対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを使用するステップと、
を実行させる、媒体に記憶されたコンピュータ・プログラム（１９０）。
【請求項２】
前記第１セルに対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを反映した出力を発生するステップをさらに含む請求項１に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項３】
前記ステップ（４）が、前記必要な送信パワーから、高速ダウンリンク・パケット・サービスのための信号パワーを減じることを含む請求項１に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項４】
前記ステップ（６）が、高速ダウンリンク・パケット・サービスアクティビティファクタを使用して複数セルの分の総干渉を決定することを含み、前記高速ダウンリンク・パケット・サービスアクティビティファクタが、少なくとも前記複数セルの１つ中の複数のユーザ装置による高速ダウンリンク・パケット・サービスに対する要求に関連する、請求項１に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項５】
前記第１セルに対する高速ダウンリンク・パケット・サービスアクティビティファクタが、第１セル中の複数のユーザ装置によって要求される平均データレートを、第１セルに対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートによって割ることにより決定される、請求項４に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項６】
ステップ（７）が、第１ユーザ装置に対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを決定するために、予定利得ファクタを使用することをさらに含む、請求項１に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項７】
前記予定利得ファクタが、信号対干渉比の変動を利用するインテリジェント・スケジューラを使用して得られるものである、請求項６に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項８】
前記予定利得ファクタが、ルックアップ・テーブルから、またはモンテカルロ・シミュレーションによって得られる、請求項７に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項９】
前記第１セルに対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを反映した出力を発生するステップをさらに含む請求項１に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項１０】
ステップ（６）の総干渉を決定するステップが、前記複数のセルの最良サービング・セルから受けるパワーの直交成分を除外する、請求項１に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項１１】
無線通信ネットワークのコンフィギュレーションをテストする方法であって、
（１）無線通信ネットワーク・モデルの複数のセルに対する総出力パワーを割り当てるステップと、
（２）前記複数のセルの中に複数のユーザ装置を分布させるステップと、
（３）高速ダウンリンク・パケット・サービスのためのパワー以外の第１セル中のサービスおよびチャネルに必要な送信パワーを、第１セルのために決定するステップと、
（４）高速ダウンリンク・パケット・サービスのために第１セル中で使用可能なパワーを決定するために、ステップ（３）で決定した必要な送信パワーを使用するステップと、
（５）高速ダウンリンク・パケット・サービス・データ・チャネルにおける第１ユーザ装置の受信パワーを決定するために、ステップ（４）で決定した使用可能パワーを使用するステップと、
（６）前記複数のセルから前記第１ユーザ装置が受ける総干渉を決定するステップ。
（７）第１ユーザ装置に対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを決定するために、ステップ（５）で決定した高速ダウンリンク・パケット・サービス・データ・チャネル受信パワーと、ステップ（６）で決定した総干渉とを使用するステップと、
（８）第１セルに対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを得るために、第１セル中の複数のユーザ装置に対してステップ（５）乃至ステップ（７）を実行し、複数のユーザ装置に対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを使用するステップと、
を含む方法。
【請求項１２】
前記第１セルに対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを反映した出力を発生するステップをさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ステップ（４）が、前記必要な送信パワーから、高速ダウンリンク・パケット・サービスのための信号パワーを減じることを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ステップ（６）が、高速ダウンリンク・パケット・サービスアクティビティファクタを使用して複数セルの分の総干渉を決定することを含み、前記高速ダウンリンク・パケット・サービスアクティビティファクタが、少なくとも前記複数セルの１つ中の複数のユーザ装置による高速ダウンリンク・パケット・サービスに対する要求に関連する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１セルに対する高速ダウンリンク・パケット・サービスアクティビティファクタが、第１セル中の複数のユーザ装置によって要求される平均データレートを、第１セルに対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートによって割ることにより決定される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ステップ（７）が、第１ユーザ装置に対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを決定するために、予定利得ファクタを使用することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記予定利得ファクタが、信号対干渉比の変動を利用するインテリジェント・スケジューラを使用して得られるものである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記予定利得ファクタが、ルックアップ・テーブルから、またはモンテカルロ・シミュレーションによって得られる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１セルに対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを反映した出力を発生するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
ステップ（６）の総干渉を決定するステップが、前記複数のセルの最良サービング・セルから受けるパワーの直交成分を除外する、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、無線ネットワークの企画および設計に係り、特に、高速ダウンリンク・パケット・アクセスを提供または可能にする無線ネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なセルラー無線システムにおいては、モバイル端末（移動局およびモバイル・ユーザ装置（ＵＥ）としても知られている）が、無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）を介して、一つまたはそれ以上のコア・ネットワークと通信する。ユーザ装置（ＵＥ）は、携帯電話（“セルラー”電話）やモバイル終端付きラップトップのような移動局であり、従って、音声および／またはデータを無線アクセス・ネットワークと通信する、例えばポータブル、ポケット、ハンドヘルド、コンピュータ含有、または車載のモバイル・デバイスであり得る。
【０００３】
無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）は、セル領域に分割された地理的領域をカバーする。各セル領域は基地局によってサービスされる。セルは、無線サービス区域が基地局サイトの無線基地局装置によって提供される地理的領域である。各セルは、セルにブロードキャストされる独自のアイデンティティによって特定される。基地局は、基地局サービス範囲内のユーザ装置（ＵＥ）とエアー・インターフェース（例えば無線周波数）を介して通信する。無線アクセス・ネットワークにおいては、典型例では、いくつかの基地局が、（例えば、ランドラインまたはマイクロ波によって）無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）に接続される。無線ネットワーク・コントローラは、ときには基地局コントローラ（ＢＳＣ）とも呼ばれ、それに接続された複数の基地局のアクティビティを管理し調整する。無線ネットワーク・コントローラは、典型例では、一つまたはそれ以上のコア・ネットワークに接続される。
【０００４】
無線ネットワーク設計は、通常、コンピュータベースのプランニング・ツールによって行われる。例えば、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、および符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）のような無線ネットワークを確立するために、いくつかの異なる無線アクセス技術が使用できる。今日のコンピュータベースのプランニング・ツールは、一つまたはそれ以上のこれらの技術を一度にプランニングすることができ、また、同一技術または異なった技術を使用して２つまたはそれ以上のネットワークを共同プランニングすることができる。
【０００５】
コンピュータベースの無線ネットワーク・プランニング・ツールは、計画中の無線基地局の無線サービス区域を見積もるのに必要な、無線波伝搬を予測するのに、デジタル地形データを使用する。全ての無線基地局のトラヒック負荷は、プランナーによって入力されるか、および／または地理的および人口統計情報から見積もることができる。そして、プランニング・ツールは、無線スピーチおよびデータ・サービスに対する各無線基地局の結果として得られるサービス品質およびトラヒック容量を予測する。予測は、計算、テーブル・ルックアップおよびシミュレーションの組み合わせによって行われる。予測されたサービス品質および容量は、無線ネットワーク設計のテストおよび最適化のために使用される。
【０００６】
ＣＤＭＡのためのコンピュータライズド無線ネットワーク・プランニングが、ソリマン（Ｓｏｌｉｍａｎ）他の米国特許５，７１０，７４８号（参考文献として本明細書の一部をなす）に開示されている。ネットワーク・プランニングの他の例は、次の米国特許（参考文献として本明細書の一部をなす）に開示されている。
６，９８５，７３５、    ６，９７５，８６６、    ６，９７３，６２２
６，９７１，０６３、    ６，９５２，１８１、    ６，９４０，８３８
６，９３４，５５５、    ６，９２５，０６６、    ６，９１７，８１６
６，８９２，０７３、    ６，８７１，０７３、    ６，８５０，９４６
６，８４２，７２６、    ６，８４２，４８２、    ６，８１０，２４６
６，７８５，５４７、    ６，７２１，７６９、    ６，７１１，１４８
６，６４０，０８９、    ６，６３９，９０４、    ６，６３６，７４３
６，６３１，２６７、    ６，６２８，９４４、    ６，５５６，８３２
６，５４９，７８１、    ６，５３９，２２８、    ６，５０５，０４５
６，４８７，４１４、    ６，４７７，１５５、    ６，４６６，７９７
６，４５６，８４８、    ６，４５５，９１２、    ６，３６０，０９８
６，３５６，７５８、    ６，３５６，５３１、    ６，２４６，８８０
６，２１６，０１０、    ６，２０５，２２０、    ６，１７３，０６７
６，１８８，３５４、    ６，１６９，８８１、    ６，１１１，８５７
５，９６３，８６７
【０００７】
ＣＤＭＡに基づく無線ネットワークにおいては、所望の信号と干渉との間に複雑な相互作用があり、この解明には、通常シミュレーションを必要とする。シミュレーションには、いくつかのランダム・トライアルが含まれ、それぞれのトライアルでは、計画した無線基地局によってカバーされる地理的領域にモバイル・ターミナルをランダムに異ならせて分布させる。これは、モンテカルロ・シミュレーションとして知られている。
【０００８】
ＣＤＭＡに基づくネットワークを分析するために、無線ネットワーク・プランニング・ツールは、通常、次のステップを実行する。
【０００９】
ステップ１：サイト、セル、アンテナ、伝搬モデル、および地形データ（デジタル入力）を含む無線ネットワークを定義する。
【００１０】
ステップ２：基地局アンテナからマップ・ビン（領域単位）への無線波伝搬を予測する。
【００１１】
ステップ３：全てのセルに対して、総出力パワー、および雑音源として表現される受信干渉レベルを入力し、すなわち計算する。これは、後述のように、いくつかの異なる方法で行うことができる。
【００１２】
ステップ４：計画領域中の全てのビンに対する順方向チャネル受信所望パワーおよび干渉値を計算するとともに、全てのビンに位置する仮想ＵＥ（ユーザ装置）に対する所要の逆方向チャネル・パワーを計算する。これらの値から、例えば、共通パイロット・チャネル信号品質、順方向および逆方向チャネル・カバー範囲確率、およびビン中の異なるサービスに対して達成できるデータレートを示すプロットが発生される。
【００１３】
ステップ５：例えば、平均出力パワー、雑音源、ならびに順方向および逆方向チャネル負荷のようなセルに対する種々のデータを計算する。セルおよび計画領域に対して統計がとられる。
【００１４】
セルに対する出力パワーおよび雑音源を設定または計算するいくつかの方法が存在する。典型的方法は、セルに対する値を（例えば、グラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）を介して）設定すること、ファイルからセルのための総出力パワー値および雑音源値を取り込むこと（ファイル中の値は、測定または計算ツールから得ることができ、あるいは手動で入力することができる）、ルックアップ・テーブルを使用して値を見積もるか、あるいはモンテカルロ・シミュレーションによって値を見積もることを含む。
【００１５】
上述したように、一つの方法によれば、全てのセル中の総出力パワー値および雑音源値は、ルックアップ・テーブルから無線ネットワーク・プランニング・ツールによって計算できる。テーブルへの入力は、セルに属するビンについて計算された、セル中のトラヒック見積もり値である。ビンは、ビンから見て、最も低いパス損失すなわち最も強い受信信号のセルに属するとみなすことができる。セル中のトラヒックを見積もるために、セルに属するビン中の予想順方向および逆方向トラヒック密度が考慮される。従って、ルックアップ・テーブルは、トラヒック値を出力パワー値および雑音源値に変換するのに使用される。このためのルックアップ・テーブルは、測定、シミュレーション、または解析計算によって得ることができる。
【００１６】
モンテカルロ・シミュレーション法（これも上述した）は、各トライアルが無線ネットワーク中のトラヒックの可能なランダム分布を示す多数の異なるランダム・トライアルをシミュレートすることを意図する。各トライアルにおいて、ＵＥは、所要の平均トラヒック密度に等価なＵＥ密度を与えるランダム分布関数を使用して、順方向リンクおよび逆方向リンク・トラヒック負荷をシミュレートするために、計画領域に分布される。初期出力パワー値および初期雑音源値が、セルに対して設定され、これらの値は、ＵＥで受ける干渉の初期値を計算するのに使用される。各ＵＥは、最低のパス損失すなわち最高の受信信号強さのようなランキング基準に従って、最良サービングの一つのセルまたは複数のセル（ソフト・ハンドオーバの場合）に接続される。ＵＥにおける干渉を考慮し、全てのセルに共通のチャネル・パワーを付加して、セル中の音声およびデータ・サービスに必要な出力パワーが計算される。ＵＥに必要な出力パワーは、最良サービング・セル中の雑音源値を考慮して計算される。そして、ＵＥ中の受信干渉は、セル中の雑音源として計算される。これは、収束するまで繰り返される。プロットおよび統計レポートの形の出力が、シミュレーション結果の平均値または統計的分析から発生できる。
【００１７】
無線ネットワークの最近の進化は、高速データ・サービスのための無線搬送波を使用することを含む。この種の高速データ・サービスの特徴は、送信パワーを無線環境に適応させる（これはデータレートを一定に維持することが必要となる）のではなく、データレートを利用可能な送信パワーおよび無線環境に適応させることである。速度を適応させるには、通常、異なる変調および／または符号化形態を選択することが行われる。
【００１８】
ＧＳＭネットワーク（ＴＤＭＡ技術に基づく）においては、高速データサービスは、ＧＰＲＳおよびＥＧＰＲＳ（ＥＤＧＥを使用するＧＰＲＳ）として知られている。例えば、エリクソン・レビュー（Ericsson Review） No.2, 1999のグランボーム（Granbohm）およびウィクルンド（Wiklund）著の“ＧＰＲＳ−汎用パケット無線システム（General packet radio system）”を参照されたい。
【００１９】
ＣＤＭＡ技術に基づく無線ネットワークにおいては、無線搬送波は、高速データ・サービスにのみに使用されるか、高速データ・サービスと他の無線サービスとで共用される。第１の原理は、ｃｄｍａ２０００ＥＶ−ＤＯ（evolution（進化）−data only（データのみ））で実施されており、第２の原理は、ｃｄｍａ２０００ＥＶ−ＤＶ（evolution（進化）−dataand voice（データおよび音声））またはＷＣＤＭＡ  ＨＳＤＰＡ（広帯域ＣＤＭＡ高速ダウンリンク・パケット・アクセス）で実施されている。これらの実施例においては、ネットワークは、高速順方向（ダウンリンク）チャネルを他のユーザと時間共用できるようにするトラヒック・スケジューリング・ファンクションを含む。例えば、エリクソン・レビュー（Ericsson Review）No.3, 2001のランガー（Langer）およびラーソン（Larsson）著の“ＣＤＭＡ２０００−ワールドビュー（CDMA2000-World view）”、およびエリクソン・レビュー（EricssonReview）No.1, 2005のスコルド（Skold）、ランドボール（Lundevall）、パークボール（Parkvall）およびサンデリン（Sundelin）著の“第３世代モバイル・システムのブロードバンド・データ能力（Broadband data performance of third-generation mobile systems）”を参照されたい。
【００２０】
高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）においては、多数のユーザが、高速チャネル（ＨＳＣ）コントローラにデータを提供する。このコントローラは、ユーザ情報を、ＨＳ−ＤＳＣＨ帯域全体にわたって時間多重インターバル（送信時間インターバル（transmission time interval（ＴＴＩ）と呼ばれる）内で送信するために、多重化することにより高速スケジューラとして機能する。ＨＳＤＰＡシステムは、例えば約１０Ｍｂｐｓの最大データレートを提供する。ＨＳＤＰＡは、無線リソース調整および管理責任のいくつかを、無線ネットワーク・コントローラから基地局に移すことによって、より高いデータレートを達成する。これらの責務には、次の技術：共用チャネル送信；より高い次数（order）の変調；リンク適応；無線チャネル依存スケジューリング；およびソフト・コンバイニング機能を有するハイブリッドＡＲＱのうち一つまたはそれ以上を含む。共用チャネル送信においては、ＣＤＭＡベースの送信の場合、拡散符号スペースおよび送信パワー等の無線リソースが、時間多重を使用してユーザ間で共用される。高速ダウンリンク共用チャネルは、共用チャネル送信の一例である。共用チャネル送信の大きな利点の一つは、専用チャネルに比較して、利用可能符号リソースをより有効に使用できることである。より高いデータレートは、より高い次数の変調を使用しても得ることができる。これは、チャネル状態が良好なとき、より低い次数の変調よりもより高い帯域効率を得ることができる。
【００２１】
高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）は、例えば、3GPP TS 25.435 V6.2.0 (2005-06)の第３世代パートナーシップ・プロジェクト：技術仕様書無線アクセス・ネットワーク・グループ“共通トランスポート・チャネル・データ・ストリームのためのＵＴＲＡＮ  Ｉｕｂインターフェース・ユーザプレーン・プロトコル（UTRAN Iub Interface User Plane Protocols for Common Transport Channel Data Stream”（リリース６）に説明されている。この仕様書全体も、参考文献として、明細書に組み入れられる。高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）に関係することまたは概念が、3GPP TS 25.425 V6.2.0 (2005-06)の第３世代パートナーシップ・プロジェクト：技術仕様書無線アクセス・ネットワーク・グループ“共通トランスポート・チャネル・データ・ストリームのためのＵＴＲＡＮ  Ｉｕｒインターフェース・ユーザプレーン・プロトコル（UTRAN Iur Interface User Plane Protocols for Common Transport Channel Data Stream”（リリース６）、および3GPP TS 25.433 V6.6.0 (2005-06)の第３世代パートナーシップ・プロジェクト：技術仕様書無線アクセス・ネットワーク・グループ“共通トランスポート・チャネル・データ・ストリームのためのＵＴＲＡＮ  Ｉｕｂインターフェース・Ｎｏｄｅ  Ｂ  アプリケーション・パート（ＮＢＡＰ）シグナリング（UTRAN Iub Interface Node B Application Part (NBAP)signaling”（リリース６）が開示されており、これらも、参考文献として、明細書に組み入れられる。
【００２２】
高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）は、また、次の文献中でも論じられている。
【００２３】
２００４年１２月３０日に出願された“高速ダウンリンク・パケット・アクセスのためのセル変更におけるフロー制御（FLOW CONTROL AT CELL CHANGE FOR HIGH-SPEED DOWNLINK PACKET ACCESS）”という名称の米国特許出願連続番号１１／０２４，９４２号。
【００２４】
２００３年２月２４日に出願された“高速共用チャネルのための無線リソース管理（RADIORESOURCE MANAGEMENT FOR HIGH SPEED SHARED CHANNEL）”という名称の米国特許出願連続番号１０／３７１，１９９号。
【００２５】
２００５年１２月２日に出願された“高速ダウンリンクにおける低ビットレート・ユーザのためのフロー制御（FLOW CONTROL FOR LOW BITRATE USERS ON HIGH SPEED DOWNLINK）”という名称の米国特許出願連続番号１１／２９２，３０４号。
【００２６】
２００５年８月２６日に出願されたＰＣＴ特許出願ＰＣＴ／ＳＥ２００５／００１２４７。
【００２７】
２００５年８月２６日に出願されたＰＣＴ特許出願ＰＣＴ／ＳＥ２００５／００１２４８。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
現存の無線ネットワーク・プランニング・ツールは、ＣＤＭＡベースのサービスのため、ならびにトラヒック・スケジューリング・ファンクションを有する高速データ・サービスのために、無線搬送波を同時使用することのモデル化を、正しく行うことができない。従って、現存のツールは、現存のＣＤＭＡベースのサービスのトラヒック容量およびサービスの品質に対する高速データ・チャネルの影響を見積もることができない。さらに、現在のツールは、高速データ・チャネルそれ自身の容量およびサービスの品質を正確に見積もることができない。このことは、現存のツールは、ｃｄｍａ２０００ＥＶ−ＤＯ、ｃｄｍａ２０００ＥＶ−ＤＶまたはＷＣＤＭＡ  ＨＳＤＰＡを使用する無線ネットワークを正確に分析することができないことを意味する。
【００２９】
必要なことは、従って、本発明の目的は、高速データ・チャネルを有するネットワークを設計し、テストし、および／または最適化するツール、方法および技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
高速データ・チャネルおよびトラヒック・スケジューリング・ファンクションをモデル化しシミュレートするツールおよび方法が提供される。また、高速データ・チャネルと、これと同じ無線搬送波を共用する他の音声およびデータ・サービスとを同時にシミュレートするツールおよび方法が提供される。上記ツールおよび方法は、高速データ・チャネルの容量およびサービスの品質を見積もり、同じ無線チャネルの他の音声およびデータ・サービスのトラヒック容量およびサービス品質に対する高速データ・チャネルの影響も見積もる。上記ツールおよび方法は、例えばｃｄｍａ２０００ＥＶ−ＤＯのような高速データ・チャネルだけに排他的に無線搬送波を使用するネットワークを分析する無線ネットワーク・プランニング・ツール中で使用できる。上記ツールおよび方法は、また、例えばｃｄｍａＥＶ−ＤＶまたはＷＣＤＭＡ  ＨＳＤＰＡのような、同一無線搬送波に高速データ・チャネルとＣＤＭＡベースのサービスとを組み合わせるネットワークを分析するのに使用できる。
【００３１】
上記ツールおよび方法は、次のステップの実行を含む。（１）無線通信ネットワーク・モデルの複数のセルに対する総出力パワーを割り当てるステップ；（２）上記複数のセルの中に複数のユーザ装置を分布させるステップ；（３）高速ダウンリンク・パケット・サービスのためのパワー以外の第１セル中のサービスおよびチャネルに必要な送信パワーを、第１セルのために決定するステップ；（４）高速ダウンリンク・パケット・サービスのために第１セル中で使用可能なパワーを決定するために、ステップ（３）で決定した必要な送信パワーを使用するステップ；（５）高速ダウンリンク・パケット・サービス・データ・チャネルにおける第１ユーザ装置の受信パワーを決定するために、ステップ（４）で決定した使用可能パワーを使用するステップ；
（６）上記複数のセルから上記第１ユーザ装置が受ける総干渉を決定するステップ；（７）第１ユーザ装置に対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを決定するために、ステップ（５）で決定した高速ダウンリンク・パケット・サービス・データ・チャネル受信パワーと、ステップ（６）で決定した総干渉とを使用するステップ；および（８）第１セルに対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを得るために、第１セル中の複数のユーザ装置に対してステップ（５）乃至ステップ（７）を実行し、複数のユーザ装置に対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを使用するステップ。上記ツールおよび方法は、上記第１セルに対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを反映した出力を発生することをさらに含む。
【００３２】
上記ツールおよび方法の一実施例においては、上記ステップ（６）が、高速ダウンリンク・パケット・サービスアクティビティファクタを使用して複数セルの分の総干渉を決定することを含む。上記高速ダウンリンク・パケット・サービスアクティビティファクタは、少なくとも上記複数セルの１つ中の複数のユーザ装置による高速ダウンリンク・パケット・サービスに対する要求に関連する。例えば、上記第１セルに対する高速ダウンリンク・パケット・サービスアクティビティファクタは、第１セル中の複数のユーザ装置によって要求される平均データレートを、第１セルに対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートによって割ることにより決定することができる。
【００３３】
上記ツールおよび方法の同一または他の実施例において、ステップ（７）は、第１ユーザ装置に対する高速ダウンリンク・パケット・サービス・データレートを決定するために、予定利得（scheduling gain）ファクタを使用することをさらに含む。上記予定利得ファクタは、信号干渉比の変動を利用するインテリジェント・スケジューラを使用して得ることができ、またモンテカルロ・シミュレーションによって得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は、添付図面に示されたに示された好ましい実施例の以下のより詳細な説明から明らかになるであろう。添付図面の種々の図中、同一部分には同一参照文字が付されている。図面寸法は、実物に比例しておらず、本発明の特徴を示すために、部分的に強調されている。
【００３５】
以下の説明では、本発明を完全に理解してもらうために、特定のアーキテクチャ、インターフェース、技術等について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるわけではない。当業者には明らかなように、本発明は、以下の詳細説明とは異なる他の実施例で実施可能である。すなわち、当業者は、ここに明確に説明されまたは図示されていなくても、本発明の原理を具体化し本発明の範囲に入る種々の構成（Arrangements）を考え付くことができる。ときには、周知のデバイス、回路および方法の詳細説明を省略する。これは、不必要な詳細説明により本発明をわかりにくくなるのを防ぐためである。本発明の原理、側面、実施例、ならびに具体例の説明は、その構成および機能の均等物の輪郭を定めるためになされる。さらに、このような均等物は、現在知られている均等物だけでなく、将来開発される均等物も含む、すなわち構成にかかわらず同じ機能を果たすように開発されるあらゆるエレメントを含むものである。
【００３６】
従って、例えば、ブロック図は、技術の原理を具体化する回路例の概念図を示すものであることを当業者は理解できるであろう。同様に、フローチャート、状態遷移図、擬似コード等は、コンピュータまたはプロセッサが明示的に示せれていなくても、コンピュータ読み取り可能媒体中で実質的に表現され、コンピュータまたはプロセッサによって実行される種々のプロセスを示すことは当業者には理解できるであろう。
【００３７】
“プロセッサ”または“コントローラ”と呼ばれる機能ブロックを含む種々のエレメントの機能は、専用ハードウェアによって提供されるだけでなく、適当なソフトウェアとともにこのソフトウェアを実行できるハードウェアによっても提供できる。プロセッサによって提供されるとき、この機能は、単一専用プロセッサ、単一共用プロセッサ、またはいくつかが共用または分散された個別プロセッサによって提供できる。さらに、“プロセッサ”または“コントローラ”という用語の明白な使用は、ソフトウェアを実行できるハードウェアを排他的に示すものと解釈してはならず、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ソフトウェアを記憶する読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、および非揮発性ストレージを含むことができる（これに限定されるわけではないが）。
【００３８】
ここで説明する実施例を有するネットワーク・プランニング・ツールは、セル中の高速（ＨＳ）データ・チャネルに使用されるパワーを見積もり、かつセルの総出力を見積もる。このネットワーク・プランニング・ツールは、また、多かれ少なかれＨＳチャネル・スケジューリング・ファンクションをモデル化する方法を提供する。このネットワーク・プランニング・ツールによって計画（または設計、テスト、または最適化）され得る種類の無線ネットワークの理解を容易にするために、まず、図２を参照して無線アクセス・ネットワークの一例について簡単に説明する。図２に示されたネットワークの具体例は、ＵＴＲＡＮネットワークであるが、当業者には、例えばＧＳＭネトワークのような他の種のネットワークも、ここで説明されるネットワーク・プランニング・ツールによって設計できることは理解できるであろう。
【００３９】
図２は、高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）を有益に使用できるモバイル通信システムの一例を示す。図２は、電話通信システムの一例（本発明はこれに限定されない）を示し、この例では、無線アクセス・ネットワーク１２０が一つまたはそれ以上の外部（例えば、コア）ネットワーク１２２に接続されている。外部ネットワーク１２２は、例えば公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）および／または総合サービス・デジタル網（ＩＳＤＮ）のような接続指向ネットワーク、および／または（例えば）インターネットのような無接続外部コア・ネットワークを含む。一つまたはそれ以上の外部ネットワークは、図示しないサービング・ノード、例えば、モバイル・スイッチング・センタ（ＭＳＣ）、およびゲートウェイＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）サポート・ノードとともに動作するサービングＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）サポート・ノード（ＳＧＳＮ）を示している。各コア・ネットワーク・サービス・ノードは、適当なインターフェースを介して無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）に接続されている。
【００４０】
図２に示された具体例（本発明はこれに限定されるわけではない）においては、無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）１２０は、ＵＭＴＳ地上無線アクセス・ネットワーク（ＵＴＲＡＮ）であり、外部ネットワークとのインターフェースはＩｕインターフェースである。無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）１２０は、一つまたはそれ以上の無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）１２６、および一つまたはそれ以上の無線基地局（ＲＢＳ）１２８を含む。簡単のため、図２の無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）１２０は、二つのＲＮＣノード、具体的にはＲＮＣ１２６１およびＲＮＣ１２６２のみが示されている。各ＲＮＣ１２６は、Ｉｕｂインターフェースを介して一つまたはそれ以上の基地局（ＢＳ）１２８に接続されている。例えば、ここでも簡単のため、二つの基地局ノードが各ＲＮＣ１２６に接続されているものとして示されている。これに関連して、ＲＮＣ１２６１は、基地局１２８１−１および基地局１２８１−２にサービスし、ＲＮＣ１２６２は、基地局１２８２−１および基地局１２８２−２にサービスする。各ＲＮＣはこれとは異なる数の基地局をサービスできること、複数のＲＮＣはそれぞれ同数の基地局をサービスする必要がないことに留意されたい。さらに、図２は、ＲＮＣが、ＵＴＲＡＮ１２４中の一つまたはそれ以上の他のＲＮＣに、Ｉｕｒインターフェースを介して接続され得ることを示す。また、基地局は、ときには、無線基地局、ノードＢ、またはＢノードと呼ばれることを当業者は認識しているであろう。また、無線アクセス・ネットワークの一つまたはそれ以上のＲＮＣが、一つまたはそれ以上のコア・ネットワークへのインターフェースを有していることを理解されたい。また、ＵＥが無線アクセス・ネットワーク中の異なるＲＮＣによって制御されるセル間を動くときに、確立された接続が継続するのをサポートするために、シグナリング・ネットワーク（例えばシグナリング・システムＮｏ７）が必要なＲＮＣ−ＲＮＣシグナリングを実行するために、ＲＮＣをイネーブルする。
【００４１】
図２では、簡単のため、各基地局１２８が一つのセルをサービスするものとして示されている。例えば、基地局１２８１−２に対して、セルは、円で示されている。しかしながら、基地局は、エア・インターフェースを介して一つ以上のセルと通信するようにサービスできることは当業者には理解できるであろう。例えば、二つのセルは、同じ基地局サイトに位置するリソースを使用できる。さらに、各セルは、一つまたはそれ以上のセクタに分割できる（この場合、各セクタは一つまたはそれ以上のセル／搬送波を有する）。図２に示されているように、無線局（ＷＳ）１３０は、無線すなわちエア・インターフェースを介して、一つまたはそれ以上のセル、または一つまたはそれ以上の基地局（ＢＳ）１２８と通信する。
【００４２】
図２は、また、基地局１２８と無線局１３０との間に、制御およびユーザ・データをトランスポートするために、異なる種類のチャネルが存在することを、簡単な形で示している。例えば、順方向すなわちダウンリンク方向には、種々のブロードキャスト・チャネル、一つまたはそれ以上の制御チャネル、一つまたはそれ以上の共通トラヒック・チャネル（ＣＣＨ）、専用トラヒック・チャネル（ＤＰＣＨ）、および高速ダウンリンク共用チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）が存在する。ダウンリンク専用物理チャネル（ＤＰＣＨ）は、専用物理データ・チャネル（ＤＰＤＣＨ）および専用物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）を担持する。高速共用制御チャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ）は、シグナリングの目的に使用される。
【００４３】
各基地局（ＢＳ）１２８は、一つまたはそれ以上の送受信器１３３を含む種々の構成要素を含む。送受信器１３３は、基地局１２８からユーザ装置（ＵＥ）１３０へのダウンリンク通信、およびユーザ装置（ＵＥ）１３０から無線基地局１２８へのアップリンク通信双方のために、エア・インターフェース１３２を介して無線局１３０と通信を行う。
【００４４】
さらに、ＨＳＤＰＡ能力を有する基地局では、基地局１２８は、ＨＳパケットを記憶するバッファ１３６のプール１３４を含む。バッファ１３６のあるものは、ダウンリンクを介してユーザ装置（ＵＥ）１３０へ行くことになっているＨＳパケットを記憶し、バッファ１３６の他のものは、ユーザ装置（ＵＥ）１３０からアップリンクを介して得られるＨＳパケットを記憶する。
【００４５】
ＨＳＤＰＡ能力を有するノードでは、一般にＨＳＤＰＡスケジューラとも呼ばれるＨＳＤＰＡコントローラ１４０が基地局１２８に設けられる。ＨＳ−ＳＣＣＨは、無線ターミナルがＨＳ−ＰＤＳＨチャネル上で受けるデータを有しているか自ら知ることができるように、無線ターミナルに送られる情報を含んでいる。当業者には理解できるように、高速共用制御チャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ）の信号は、対応するＨＳ−ＤＳＣＨＴＴＩの前のＨＳ−ＳＣＣＨＴＴＩの２個のスロットにより送られる。ＨＳＤＰＡコントローラ１４０は、ＲＢＳノードの動作／調整全体に責任を持つノード・コントローラ内にまたはこれとは別に設けられる。ここでは説明しない無線基地局１２８のＨＳＤＰＡ関連構成要素およびＨＳＤＰＡコントローラ１４０の種々の機能は、“高速ダウンリンク・パケット・アクセスのためのセル変更時のフロー制御（FLOW CONTROL AT CELL CHANGE FOR HIGH SPEED DOWNLINK PACKET ACCESS）”という名称で２００４年１２月３０日に出願された米国特許出願連続番号１１／０２４，９４２を参照することにより理解できる。ＲＮＣ１２６のような無線アクセス・ネットワーク・ノードおよび基地局ノード１２８は、対応ノードの特性に依存した性質および範囲の他の構成要素を含むことを、当業者は理解できるであろう。
【００４６】
図１は、ここで説明するネットワーク・プランニング・ツールを実施するのに適したコンピュータ・ワークステーション１５０の一例を示す（本発明はこれに限定されるわけではない）ワークステーション１５０は、汎用コンピュータ１５２、一つまたはそれ以上のキーボード１５４、マウス・ポインティング・デバイス１５６、ディスプレイ１５８、およびプリンタ／プロッタ１６０を含む。コンピュータ１５２は、例えば、マイクロプロセッサ１６２、ランダム・アクセス・メモリ１６４、リード・オンリ・メモリ１６６、グラフィック・ビデオ・アダプタ１６８、磁気ディスク１７０のような大容量記憶装置、およびディスク・ドライブ１７２を含む一般のマイクロコンピュータとすることができる。ディスク・ドライブ１７２は、例えば、オプティカルおよび／またはフロッピー（登録商標）・ディスク、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、またはデジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）を取り扱うことができる。コンピュータ１５２は、キーボード１５４および／またはマウス・ポインティング・デバイス１５６を介したユーザ入力に応じて、ディスプレイ１５８にイメージを表示する（および／またはプリンタ／プロッタ１６０にイメージをプリントする）。コンピュータ１５２は、ドライブ１７２を介して提供され大容量記憶装置１７０および／または別の記憶媒体（例えば、図示しないオプティカルまたは磁気ディスク）に記憶されたコンピュータ・プログラム・プロダクト１９０の制御の下に実行されるステップに基づいてイメージを作り出す。コンピュータ１５２とネットワーク１７６（例えば、インターネット）との間の通信接続は、ユーザがネットワークから情報をアクセスするのを可能にするため、および／またはネットワークに接続された別のコンピュータとの情報交換を可能にするために、提供される。
【００４７】
ここで説明する実施例では、コンピュータ・プログラム・プロダクト１９０は、無線ネットワークを設計し、計画し、テストし、および／または最適化することができるネットワーク・プランニング・ツールである。ここでは、このネットワーク・プランニング・ツールを、ネットワーク・プランニング・ツール１９０、または（より単純に）ツール１９０、または（さらにより単純に）“ツール”と呼ぶ。
【００４８】
ネットワーク・プランニング・ツール１９０は、ＨＳチャネル・パワーおよび総出力パワーを見積もる異なる方法を提供する。ＨＳチャネル・スケジューリング・ファンクションをモデル化することもネットワーク・プランニング・ツール１９０によって提供される。
【００４９】
セルのためのＨＳパワーおよび総出力パワーを設定し計算する異なる方法を、以下に簡単に説明する。逆リンク計算については、ここでは省略したが、このような計算は、従来のネットワーク・プランニング・ツールを参照して前述した方法で同時に実行できる。
【００５０】
図３に示されているように、セルのためのＨＳパワーおよび総出力パワーを設定または計算する種々の方法が存在する。ブロック３−１は、値を手動で設定することを示す。すなわち、セルのための総出力パワーおよび雑音発生値は、グラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）を介してユーザから無線ネットワーク・プランニング・ツールに直接入力される。ブロック３−２は、ファイルからの値のインポートを示す。すなわち、セルのためのＨＳパワーおよび総出力パワーは、ファイルからインポートされる。ファイル中の値は、測定からあるいは計算ツールから導出されるか、または手動で入力され得る。ブロック３−３は、テーブル・ルックアップを使用して値を見積もることを示す。ブロック３−４は、モンテカルロ・シミュレーションによって値を見積もることを示す。
【００５１】
ブロック３−３に関連して、全てのセル中のＨＳパワーおよび総出力パワーは、ルックアップ・テーブルから無線ネットワーク・プランニング・ツールによって計算される。テーブルへの入力は、セル中の見積もられたＨＳおよび他のトラヒックである。これは、セルに属するビンにわたって計算される。ビンは、ビンから見て、最も低いパス損失すなわち最も強い受信信号のセルに属するものと考えられる。セル中のトラヒックを見積もるために、セルに属するビン中の予期されたＨＳおよび他のトラヒック密度が考慮される。ルックアップ・テーブルは、トラヒック値をＨＳパワーおよび総出力パワー値に変換するのに使用される。この目的のためのルックアップ・テーブルは、測定、シミュレーションまたは解析的計算から導出できる。
【００５２】
ブロック３−４に関連して、モンテカルロ・シミュレーションは、それぞれが、無線ネットワーク中のトラヒックの可能なランダム分布を示す多数の異なるランダム・トライアルをシミュレートする。シミュレーション結果の統計的分析および平均値から、プロットおよび統計レポートの形の出力を発生できる。
【００５３】
セルのＨＳパワーおよび出力パワーを見積もるモンテカルロ・シミュレーションのような例は、図４に示された基本的ステップ例（本発明はこれに限定されるわけではない）によって実施できる。
【００５４】
ネットワーク・プランニング・ツール１９０のシミュレーション面のステップＳ−１として、新たなランダム・トライアルが開始する。ネットワーク・プランニング・ツール１９０の実行の始まりでは、新たなランダム・トライアルが、第一ランダム・トライアルである。
【００５５】
ステップＳ−２として、高速（ＨＳＤＰＡ）能力を有するユーザ装置（ＵＥ）および他のユーザ装置（ＵＥ）、例えば非ＨＳＤＰＡユーザ装置、が、ＨＳおよび他のトラヒック負荷をシミュレートするために、計画領域に配置すなわち分布される。ステップＳ−２の一部として、ユーザ装置（ＵＥ）の配置すなわち分布は、所望の平均トラヒック密度に等しいＵＥ密度が得られるランダム分布関数を使用することが好ましい。
【００５６】
ステップＳ−３は、現在のトライアルの新たなまたは次の繰返しをセットアップすることを含む。サブステップＳ−３−１は、セルに対する初期総出力パワー値を設定する。サブステップＳ−３−２は、ＵＥが受ける干渉の初期値を計算するために、サブステップＳ−３−１で設定されたパワー値を使用する。サブステップＳ−３−３は、セルのためのＨＳアクティビティファクタとして知られているパラメータの初期値を設定する。
【００５７】
ステップＳ−４は、ステップＳ−３によってセットアップされた繰り返しを実際に開始させる。このような繰り返しの実行は、ステップＳ−５、ステップＳ−６、ステップＳ−７およびステップＳ−８によって行われる。図４に示されているように、ステップＳ−５は、サブステップＳ−５−１乃至サブステップＳ−５−４を含み、ステップＳ−６は、サブステップＳ−６−１乃至サブステップＳ−６−２を含み、ステップＳ−７は、サブステップＳ−７−１乃至サブステップＳ−７−３を含む。
【００５８】
ステップＳ−５に関して、サブステップＳ−５−１は、ランキング（評価）基準に従って、全てのＵＥを最良サービング・セルに（ソフト・ハンドオーバで）接続する。ランキング基準は、例えば、最も低いパス損失すなわち最も高い受信信号強度である。サブステップＳ−５−２は、非ＨＳおよびＨＳサービスからの干渉を考慮に入れて、セル中の一般的な音声およびデータ（非ＨＳ）サービスに必要な出力パワーを計算する。これに関連して、非ＨＳサービスおよびＨＳサービス双方の品質および容量は、順方向チャネル中で得られる信号対干渉比に依存する。ＨＳサービスを導入すると、全てのＵＥの干渉レベルが高くなり、非ＨＳサービスの品質および容量も劣化する。より高い干渉を補償するために、図４のステップＳ−５−２で計算されたパワーをＨＳサービスの無い状況に比較して増加させる。例えば、サブステップＳ−５−２の計算を実行する方法が、後述の式１によって提供される（本発明はこれに限定されるわけではない）。サブステップＳ−５−３は、ＨＳチャネルに対する最大利用可能パワーを計算する。例えば、サブステップＳ−５−３の計算を実行する方法が、後述の式２によって提供される（本発明はこれに限定されるわけではない）。サブステップＳ−５−４は、ＨＳアクティビティファクタを考慮に入れてセルに対する総送信パワーを計算する。例えば、サブステップＳ−５−４の計算を実行する方法が、後述の式３および式４によって提供される（本発明はこれに限定されるわけではない）。
【００５９】
ステップＳ−６に関連して、サブステップＳ−６−１は、ＵＥ中のＨＳサービスのための、受信所望パワーおよび干渉、ならびにＳＩＲ値を計算する。例えば、サブステップＳ−６−１の計算を実行する方法が、後述の式６乃至式１１によって提供される（本発明はこれに限定されるわけではない）。
【００６０】
サブステップＳ−６−２は、ＵＥのために得られるＨＳデータレートを計算するために、サブステップＳ−６−１で計算されたＨＳ  ＳＩＲ（予定利得を含み得る）を使用する。
【００６１】
ステップＳ−７に関連して、サブステップＳ−７−１は、セルのために得られるＨＳデータレートを計算するためにサブステップＳ−６−２で計算されたＵＥのためのＨＳデータレートを使用する（予定利得を含み得る）。例えば、サブステップＳ−７−１の計算を実行する方法が、後述の式１２によって提供される（本発明はこれに限定されるわけではない）。サブステップＳ−７−２は、ＨＳアクティビティファクタを計算するために、ＵＥに対して要求されるデータレートを使用する。例えば、サブステップＳ−７−２の計算を実行する方法が、後述の式１３によって提供される（本発明はこれに限定されるわけではない）。
【００６２】
ステップＳ−８は、収束基準に到達したか決定する。収束基準は、例えば、セルの非ＨＳサービスの安定出力パワー値である。収束しなかった場合には、新たな繰り返しが始まり、ステップＳ−５乃至ステップＳ−８が繰り返される。
【００６３】
ステップＳ−９において、所望数のランダム・トライアルが完了したか判断される。全ての所望のトライアルが完了していなければ、ステップＳ−２の実行に戻って、ステップＳ−２乃至ステップＳ−９が繰り返される。
【００６４】
全ての繰り返しが完了し、所望のランダム・トライアルが完了した後、オプションとして、ステップＳ−１０において、平均値が計算される。ステップＳ−１１において、平均値のような結果の発生を反映する。発生された結果は、種々の方法で種々のメディアに提供され得る。例えば、結果は、マップ・ビンおよびセル双方に対するＨＳチャネルの性能を示すプロットおよび統計を含む。例えば、セル中のＨＳスループット（これは、後述のように、スケジューリング方法に依存する）である。
【００６５】
ｃｄｍａ２０００ＥＶ−ＤＯ技術を使用して無線チャネルを分析するとき、一般的な（非ＨＳ）サービスのための計算は必要ない。
【００６６】
この方法の簡単なバージョンでは、ＨＳアクティビティファクタを常に１に等しいと仮定できる。このことは、ＨＳチャネルが常に送信を行っていることを意味する。しかし、このような仮定は、非常に高い干渉レベルをもたらすことになるので、システム性能の見積もりが非常に悲観的なものになる。
【００６７】
上述のステップＳ−５において特定例のモンテカルロ・シミュレーションに使用できる式の例は、式１乃至式５（これを含む）である。例えば、サブステップＳ−５−２において、各非ＨＳ接続に必要な送信パワー（リンクパワーとして知られ、ワット（Ｗ）で表現される）は、式１から計算される。
【００６８】
式１：リンクパワー＝パス損失＊(C/I)ターゲット＊干渉全セル
【００６９】
式１において、パス損失は、パス損失と、他の損失をアンテナ利得で除したものとの積であり、(C/I)ターゲットは、その接続に対する所望の信号対干渉比であり、干渉全セルは、ＵＥから見た全てのセルから受ける干渉パワーの総和であり、受信器雑音を含むが直交を除いたもの（Ｗ）であり、ステップＳ−６について説明した繰返し計算により得られる（下記参照）。
【００７０】
サブステップＳ−５−３において、ＨＳチャネルに対する最大利用パワー（ＨＳパワーとして知られ、ワット（Ｗ）で表現される）が、式２によって計算される。
【００７１】
式２：ＨＳパワー＝（最大パワー）−（共通パワー）−（非ＨＳパワー）
【００７２】
式２において、最大パワーは、セル中で最大限許容される送信パワー（Ｗ）であり、共通パワーは、セル中の全ての共通チャネルに対する総和パワー（Ｗ）であり、非ＨＳパワーは、セル中のリンクパワー値の和（Ｗ）である。
【００７３】
ＨＳチャネルは、オンかオフのどちらかである。従って、サブステップＳ−５−４において、セルから送信されるパワー（セルパワーとして知られ、ワット（Ｗ）で表現される）は、式３または式４を使用して計算され得る。
【００７４】
式３：セルパワー＝（最大パワー）（ＨＳアクティビティに等しい確率を有す）
【００７５】
式４：セルパワー＝（共通パワー）＋（非ＨＳパワー）（（１−ＨＳアクティビティ）に等しい確率を有する）
【００７６】
式３および式４において、ＨＳアクティビティは、ＨＳチャネルのアクティビティファクタである（後述のステップＳ−７のための式参照）。セルのためのパラメータＨＳアクティビティは、セルに接続されたＨＳ ＵＥに要求量のデータを送信できるようにＨＳチャネルがオンになっていなければならない時間の部分として定義される。ＨＳアクティビティの計算は、式１３に従って実行される。
【００７７】
このプログラム・ツールは、また、式５を使用して、セルから送信される平均パワー（セルパワーとして知られ、ワット（Ｗ）で表現される）を計算できる。次に続く干渉計算では、式３または式４のどちらか一方から求められたセルパワーの値か、または式５から求められたセルパワーの値かを使用することができる。
【００７８】
式５：セルパワー＝（共通パワー）＋（非ＨＳパワー）＋（ＨＳアクティビティ）＊（ＨＳパワー）
【００７９】
上述のステップ６のための特定例のモンテカルロ・シミュレーションに使用できる式の例は、式６乃至式１１（これを含む）である。例えば、サブステップＳ−６−１において、ＨＳデータ・チャネルの送信パワー（ＨＳデータパワー、ワットで表現される）は、式６を使用して計算される。式６において、ＨＳ信号パワーは、ＨＳ信号チャネルに送信されるパワー（Ｗ）である。
【００８０】
式６：ＨＳデータパワー＝（ＨＳパワー）−（ＨＳ信号パワー）
【００８１】
そして、ＨＳデータチャネル上の一つのＵＥ中の受信ＨＳパワー（ワットで表現されるＨＳ受信パワー）は、式７を使用して計算できる。
【００８２】
式７：ＨＳ受信パワー＝（ＨＳデータパワー）／（パス損失）
【００８３】
サブステップＳ−６−１において、一つのセルから受信された干渉は、式８または式９によって計算される。
【００８４】
式８：干渉パワー＝（セルパワー）／（パス損失）
【００８５】
式９：干渉パワー＝（セル平均パワー）／（パス損失）
【００８６】
各繰返し計算において、干渉全セルの新たな値が、式１０から計算される。
【００８７】
式１０：干渉全セル＝Σ干渉パワー(i)−（直交パワー）−（受信雑音）
【００８８】
式１０において、ＵＥから見た全てのセル（ｉというインデックスが付されている）にわたって和がとられる。直交パワーは、最良サービング・セルから受信したパワーの直交成分である（Ｗ）。受信雑音は、ＵＥの受信器雑音である（ワット）。サブステップＳ−６−２のＨＳ−ＳＩＲ値（ＨＳsir）は、式１１から計算できる。
【００８９】
式１１：ＨＳsir＝（ＨＳ受信パワー）／干渉全セル
【００９０】
ＵＥのためのＨＳデータレートの値ＨＳユーザレート（kbits/s）は、テーブル・ルックアップによりＨＳsirから推定される。予定利得（ｄＢ）がわかっていれば、ＨＳsir値は、ｄＢからファクタに変換された利得が乗ぜられ、得られた結果は、テーブルへの入力として使用される。
【００９１】
上述のステップＳ−７の特定例のモンテカルロ・シミュレーションにおいては、セルのための得られたＨＳデータレート（Kbits/sで表現されるＨＳセルレート）は、式１２を使用して計算できる。
【００９２】
式１２：ＨＳセルレート＝（１＋利得／１００＊ΣＨＳユーザレート(j)＊ＨＳ要求(j)／ΣＨＳ要求(j)
【００９３】
式１２において、セルによってサービスされる全てのＨＳ ＵＥ（ｊというインデックスが付されている）にわたって和がとられる。式１２において、利得は、予定利得（％）（％という単位の値か、そうでなければ０）であり、ＨＳ要求は、ＵＥによって要求される平均データレート(kbit/s)である。
【００９４】
サブステップＳ−７−２において、セルのためのＨＳアクティビティファクタ（ＨＳアクティビティ）は、式１３から計算される。
【００９５】
式１３：ＨＳアクティビティ＝ΣＨＳ要求(j)／ＨＳセルレート
【００９６】
式１３において、セルによってサービスされる全てのＨＳ ＵＥ（ｊというインデックスが付されている）にわたって和がとられる。計算結果が１を超える値であれば、ＨＳアクティビティは１にセットされる。
【００９７】
上述した種々のステップは、予定利得として知られるファクタに依存している。一般的なスケジューリング方法は、典型的場合、単純な“ラウンドロビン”スケジューリング技術を使用する。しかしながら、この代わりに、よりインテリジェントなスケジューリング・ファンクションを使用でき、“予定利得”が得られる。インテリジェント・スケジューリング・ファンクションによって得られる予定利得は、単純な“ラウンドロビン”スケジューリング方法に比較して、セルのＨＳトラヒック容量を増加させることができる。ラウンドロビン・スケジューラは、セルから各接続されたＨＳ ＵＥに予め定められた時間間隔でデータを送信するが、インテリジェント・スケジューリング・ファンクションは、異なるＵＥから見た信号対干渉比（ＳＩＲ）の変動を利用しようとする。速い減衰のため、セルといくつかのＵＥとの間の無線チャネルのＳＩＲは、各ＵＥに対して異なる態様で上下に変動する。従って、インテリジェント・スケジューリング・ファンクションは、特定のＵＥが比較的良好なＳＩＲを有していれば、そのＵＥにＨＳデータを送信するように選択し、最初のＵＥが悪いＳＩＲを有していれば、別のＵＥに送信する。このようにして得られた予定利得は、セルに接続された全てのＨＳ ＵＥに対するＳＩＲの平均改良（通常ｄＢで与えられる）、または、セル中の平均ＨＳデータレートが、ラウンドロビン方法に比較して（改良ＳＩＲのために）増加させることができたファクタとして表現できる。
【００９８】
“予定利得”は、より高いセル容量およびより高いデータレートが得られる、セルに対する％で示される容量利得、またはＨＳ ＵＥに対するｄＢで示される信号品質利得として定義される。セルまたはＵＥに対して予定利得を設定しまたは計算する異なる幾つかの方法には、予定利得を手動で設定すること、テーブル・ルックアップで予定利得を見積もること、モンテカルロ・シミュレーションによって予定利得を見積もることが含まれる。予定利得は、図３に示された入力と同様の方法で、ネットワーク・プランニング・ツールに入力できる。
【００９９】
予定利得に対する値を手動で設定するとき、予定利得（セルに対するパーセント（％）、またはＵＥに対するデシベル（ｄＢ）で表現される）は、ユーザによって、グラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）を介してまたは直接、無線ネットワーク・プランニング・ツールに入力される。
【０１００】
セルに対する予定利得は、また、ルックアップ・テーブルの手段によって無線ネットワーク・プランニング・ツールによっても計算できる。ルックアップ・テーブルへの入力は、セル中の、各ＵＥの予期されたトラヒック要求、およびＨＳ ＵＥの見積もり数である。利用可能ＨＳパワーも考慮される。選択されたスケジューリング方法に対するルックアップ・テーブルは、入力値を、セルに対してはパーセント、ＵＥに対してはデシベルの予定利得に変換する。この目的のためのルックアップ・テーブルは、測定、シミュレーションまたは解析計算から導出できる。
【０１０１】
予定利得を見積もる別の方法は、モンテカルロ・シミュレーションである。モンテカルロ・シミュレーションによって予定利得を見積もるための代表的ステップまたはイベントの例が、図５に示されている（本発明はこれに限定されるわけではない）。ここで説明するモンテカルロ・シミュレーションは、セルの予定利得を見積もるためのものであり、上述のように、モンテカルロ・シミュレーションの全てのランダム・トライアルの一部は、セルに対する出力パワー値を見積もるのに使用できる。
【０１０２】
図５のシミュレーション中の各ランダム・トライアルは、例えば、１０ｍｓの長さの送信時間間隔をスケジューリングする際の送信時間間隔（ＴＴＩ）を示す。一つのＴＴＩ中で行われるスケジューリング決定は、システム遅延のため、Ｎ個（Ｎは正の整数）のＴＴＩの後でなければ効力がない。
【０１０３】
図５のステップ５−１は、次の送信時間間隔（ＴＴＩ）のシミュレーションを開始する。第一送信時間間隔は、ＴＴＩ＃１である。
【０１０４】
ステップ５−２は、ＨＳ ＵＥのパス損失に、シミュレーションされた減衰値（ｄＢ）を加算する。ステップ５−２は、所望の標準偏差、および減衰に対する所望の空間的および時間的相関を有するランダム分布関数を使用することが好ましい。
【０１０５】
ステップ５−３は、どのＨＳ ＵＥが後にＮ個のＴＴＩでサービスされるかを決定するために選択されたスケジューリング方法を使用する。典型例では、スケジューリング方法は、各ＵＥに送信されるのを待っているデータの量およびＳＩＲ値を考慮に入れる。
【０１０６】
ＴＴＩ＃１＋Ｎから先、ステップ５−４は、前のＮ個のＴＴＩで行われた決定に従って、このＴＴＩの間サービスされたＨＳ ＵＥのためのＳＩＲ値（ｄＢ）または得られたデータレート（kbps）を記憶する。
【０１０７】
ステップ５−５は、ステップ５−２乃至５−４が所望回数繰り返されたか判断する。繰り返されていなければ、ステップ５−１に戻り、そうでなければ、ステップ５−６に進む。
【０１０８】
ステップ５−６は、サブステップ５−６−１およびサブステップ５−６−２を含む。サブステップ５−６−１は、平均達成データレートまたはＳＩＲ値を計算する。ステップ５−６−２は、平均達成データレートまたはＳＩＲ値と、非スケジューリングおよび非ランダム減衰により達成されるであろう対応値とを比較して、セルのための予定利得（パーセント）およびＵＥのための予定利得（ｄＢ）を得る。
【０１０９】
図５のステップの実行により得られるような見積もり予定利得は、セル中のＨＳスループットの計算のために使用され得る。
【０１１０】
ここで説明された技術は、無線ネットワーク・プランニング・ツール中で実施され得る。このツールは、例えばｃｄｍａ２０００ＥＶ−ＤＯのような、スケジューリング・ファンクションを有する高速データ・チャネルを使用するあらゆる無線ネットワークを分析するのに使用でき、特に、例えばｃｄｍａ２０００ＥＶ−ＤＶまたはＷＣＤＭＡ  ＨＳＤＰＡのような、高速データ・チャネルと、同じ無線搬送波上の他の音声およびデータ・サービスとを組み合わせたネットワークを分析するのに使用できる。
【０１１１】
ここで説明した技術は、例えばｃｄｍａ２０００ＥＶ−ＤＯまたはＷＣＤＭＡ  ＨＳＤＰＡのような、高速データ・チャネルと、同じ無線搬送波上のＣＤＭＡベースのサービスとを有するネットワークをテストし最適化するのに必要な機能を付加することによって、無線ネットワーク・プランニング・ツールの能力を改良する。これは、現存のＣＤＭＡベースのサービスのトラヒック容量およびサービスの品質に対する高速データ・チャネルの影響と、高速データ・チャネルそれ自身の容量およびサービスの品質とを正確に見積もる方法を使用することにより達成できる。
【０１１２】
ここで説明したネットワーク・プランニング方法は、実行可能ソフトウェア・プログラム以外の方法で実施できる。例えば、ここで説明した方法ステップおよびオペレーションは、個別ハードウェア回路を使用して実施できる。実行可能ソフトウェア・プログラムを使用する実施例においては、このようなプログラムは、アプリケーション特定回路（ＡＳＩＣ）を使用して、および／または一つまたはそれ以上のデジタル信号プロセッサを使用して、一つまたはそれ以上の適当にプログラムされたデジタル・マイクロプロセッサ、または汎用コンピュータによって実行できることを理解されたい。
【０１１３】
種々の実施例を図示し詳細に説明したが、特許請求の範囲は、特定の実施例または例に限定されるわけではない。上記説明は、特定の要素、ステップまたはファンクションが特許請求の範囲に必須であると解釈してはならない。本発明は、上述した実施例に限定されず、逆に、種々の実施例および均等の構成も含むものであると理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】例えば、高速パケット・サービスをモデル化するネットワーク・プランニング・ツールを実行することができるコンピュータ・ワークステーションの実施例を示す概略図である。
【図２】高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）のような高速パケット・サービスが有益に使用できる通信システムの一例を示す概略図である。
【図３】例えば高速パケット・サービスをモデル化するネットワーク・プランニング・ツールのための値設定の異なる方法を示す線図である。
【図４】例えば高速パケット・サービスをモデル化するネットワーク・プランニング・ツールの一実施例により実行されるステップまたはイベントの例（本発明はこれに限定されるわけではない）を示すフローチャートである。
【図５】予定利得を決定することに関連してネットワーク・プランニング・ツールの一実施例により実行されるステップまたはイベントの例（本発明はこれに限定されるわけではない）を示すフローチャートである。
【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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【国際調査報告】
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