(57)【要約】【課題】受信信号強度の推定。【解決手段】基地局トランシーバシステム（ＢＴＳ）によって提供される逆方向リンクリソースのサイズを推定する方法は、ＢＴＳで受信された第１、第２及び第３の信号強度について、それぞれ第１、第２及び第３の測定を実行することを含む。本方法は、しかも、第１の測定を第２の測定と比較して、初期最小信号強度を決定することと、及び事前設定された時点でエージング値をこの初期最小信号強度に加算して、更新された最小信号強度を生成することとを含む。本方法は、さらに、更新された最小信号強度と第３の測定値の比較を行うことと、この比較から更新された最小信号強度と第３の測定のうちの最小値を最小受信信号強度であると決定することと、及び最小受信信号強度に応じて、ＢＴＳによって提供される逆方向リンクリソースのサイズを決定することとを含む。【選択図】  図２
2008509605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局トランシーバシステム（ＢＴＳ）によって提供される逆方向リンクリソースのサイズを推定する方法であって、該方法は、
該ＢＴＳで受信された第１の信号強度について第１の測定を実行することと、
該第１の測定に続いて、該ＢＴＳで受信された第２の信号強度について第２の測定を実行することと、
該第２の測定に続いて、該ＢＴＳで受信された第３の信号強度について第３の測定を実行することと、
該第１の測定を該第２の測定と比較して、初期最小信号強度を決定することと、
事前設定された時点でエージング値を該初期最小信号強度に加算して、更新された最小信号強度を生成することと、
該更新された最小信号強度と該第３の測定との間で比較を行うことと、
該比較から、該更新された最小信号強度と該第３の測定のうちの最小値を最小受信信号強度であると決定することと、
該最小受信信号強度に応じて該ＢＴＳによって提供される該逆方向リンクリソースのサイズを決定することと、
を備える、方法。
【請求項２】
該逆方向リンクリソースのサイズは、該ＢＴＳによって割り当てられるチャネル数を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該逆方向リンクリソースのサイズは、該ＢＴＳのユーザ数と実質的に等しい、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
該逆方向リンクリソースのサイズを決定することは、該第３の測定に続いて、該ＢＴＳで受信された第４の信号強度について第４の測定を実行することと、該第４の測定と該最小受信信号強度との間のさらなる比較を行うこととを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
該逆方向リンクリソースのサイズを決定することは、該さらなる比較に応じて、該ＢＴＳの逆方向リンク余剰キャパシティを決定することを備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
該ＢＴＳは第１の受信機と第２の受信機とを備え、ここにおいて、
該第１の測定を実行することは、該第１の信号強度について第１の受信機による第１の測定と第２の受信機による第１の測定とを実行することを備え、
該第２の測定を実行することは、該第２の信号強度について第１の受信機による第２の測定と第２の受信機による第２の測定とを実行することを備え、
該第３の測定を実行することは、該第３の信号強度について第１の受信機による第３の測定と第２の受信機による第３の測定とを実行することを備え、
ここにおいて、該第１の測定を該第２の測定と比較することは、
該第１の受信機による第１の測定を該第１の受信機による第２の測定と比較して、第１の受信機の初期最小信号強度を決定することと、
該第２の受信機による第１の測定を該第２の受信機による第２の測定と比較して、第２の受信機の初期最小信号強度を決定することと、
を備え、
ここにおいて、該事前設定された時点において加算することは、
第１の受信機の事前設定された時点で、第１の受信機のエージング値を該第１の受信機の初期最小信号強度に加算して、第１の受信機の更新された更新済み最小信号強度を生成することと、
第２の受信機の事前設定された時点で、第２の受信機のエージング値を該第２の受信機の初期最小信号強度に加算して、第２の受信機の更新された更新済み最小信号強度を生成することと、
を備え、
ここにおいて、該比較を行うことは、
該第１の受信機の更新された更新済み最小信号強度と該第１の受信機の第３の測定とを第１の受信機で比較を行うことと、
該第２の受信機の更新された更新済み最小信号強度と該第２の受信機の第３の測定とを第２の受信機で比較を行うことと、
を備え、
ここにおいて、該比較から決定することは、
該第１の受信機での比較から、該第１の受信機の更新された更新済み最小信号強度と該第１の受信機での第３の測定のうちの第１の受信機の最小値を、第１の受信機での最小受信信号強度であると決定することと、
該第２の受信機での比較から、該第２の受信機の更新された更新済み最小信号強度と該第２の受信機での第３の測定のうちの第２の受信機の最小値を、第２の受信機での最小受信信号強度であると決定することと、
を備え、
ここにおいて、該逆方向リンクリソースのサイズを決定することは、該第１の受信機での最小受信信号強度と該第２の受信機での最小受信信号強度とのうちの少なくとも一方に応じて該サイズを決定することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
基地局トランシーバシステム（ＢＴＳ）によって提供される逆方向リンクリソースのサイズを推定する装置であって、該装置は、
該ＢＴＳで受信された第１の信号強度について第１の測定を実行し、
該第１の測定に続いて、該ＢＴＳで受信された第２の信号強度について第２の測定を実行し、
該第２の測定に続いて、該ＢＴＳで受信された第３の信号強度について第３の測定を実行し、
該第１の測定を該第２の測定と比較して、初期最小信号強度を決定し、
事前設定された時点で、エージング値を該初期最小信号強度に加算して、更新された最小信号強度を生成し、
該更新された最小信号強度と該第３の測定との間の比較を行い、
該比較から、該更新された最小信号強度と該第３の測定のうちの最小値を最小受信信号強度であると決定し、
該最小受信信号強度に応じて、該ＢＴＳにより提供される該逆方向リンクリソースのサイズを決定する、
ように適合された制御ユニットを備える、装置。
【請求項８】
該逆方向リンクリソースのサイズは、該ＢＴＳによって割り当てられるチャネル数を備える、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
該逆方向リンクリソースのサイズは、該ＢＴＳのユーザ数と実質的に等しい、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
該逆方向リンクリソースのサイズを決定することは、該第３の測定に続いて、該ＢＴＳで受信された第４の信号強度について第４の測定を実行することと、該第４の測定と該最小受信信号強度のさらなる比較を行うこととを備える、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
該逆方向リンクリソースのサイズを決定することは、該さらなる比較に応じて、該ＢＴＳの逆方向リンク余剰キャパシティを決定することを備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
該ＢＴＳは第１の受信機と第２の受信機とを備え、ここにおいて、
該第１の測定を実行することは、該制御ユニットが該第１の信号強度について第１の受信機による第１の測定と第２の受信機による第１の測定とを実行することを備え、
該第２の測定を実行することは、該制御ユニットが該第２の信号強度についての第１の受信機による第２の測定と第２の受信機による第２の測定とを実行することを備え、
該第３の測定を実行することは、該制御ユニットが該第３の信号強度について第１の受信機による第３の測定と第２の受信機による第３の測定とを実行することを備え、
ここにおいて、該第１の測定を該第２の測定と比較することは、該制御ユニットが
該第１の受信機による第１の測定を該第１の受信機による第２の測定と比較して、第１の受信機の初期最小信号強度を決定することと、
該第２の受信機による第１の測定を該第２の受信機による第２の測定と比較して、第２の受信機の初期最小信号強度を決定することと、
を備え、
ここにおいて、該事前設定された時点において加算することは、該制御ユニットが
第１の受信機の事前設定された時点で、第１の受信機のエージング値を該第１の受信機の初期最小信号強度に加算して、第１の受信機の更新された更新済み最小信号強度を生成することと、
第２の受信機の事前設定された時点で、第２の受信機のエージング値を該第２の受信機の初期最小信号強度に加算して、第２の受信機の更新された更新済み最小信号強度を生成することと、
を備え、
ここにおいて、該比較を行うことは、該制御ユニットが
該第１の受信機の更新された更新済み最小信号強度と該第１の受信機の第３の測定とを第１の受信機で比較を行うことと、
該第２の受信機の更新された更新済み最小信号強度と該第２の受信機の第３の測定とを第２の受信機で比較を行うことと、
を備え、
ここにおいて、該比較から決定することは、該制御ユニットが
該第１の受信機での比較から、該第１の受信機の更新された更新済み最小信号強度と該第１の受信機での第３の測定のうちの第１の受信機の最小値を、第１の受信機での最小受信信号強度であると決定することと、
該第２の受信機での比較から、該第２の受信機の更新された更新済み最小信号強度と該第２の受信機での第３の測定のうちの第２の受信機の最小値を、第２の受信機での最小受信信号強度であると決定することと、
を備え、
ここにおいて、該逆方向リンクリソースのサイズを決定することは、該制御ユニットが該第１の受信機での最小受信信号強度と該第２の受信機での最小受信信号強度とのうちの少なくとも一方に応じて該サイズを決定することを備える、請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年８月３日に出願された「無線ネットワーク中での余剰キャパシティについての方法と装置（Method and Apparatus for Excess Capacity in a Wireless Network）」という題名の米国特許仮出願第６０／５９８，８０２号明細書の利益を主張するものであり、それは参照によりここに組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般的には無線電話通信に関し、より詳しくは受信信号強度の測定に関する。
【背景技術】
【０００３】
セルラー電話ネットワーク中で基地局トランシーバシステム（ＢＴＳ：base-station transceiver system）の効率的な運用を決定するために重要なパラメータの１つは、ＢＴＳの逆方向リンクの余剰キャパシティである。この逆方向リンク余剰キャパシティは、ＢＴＳのユーザの理論的最大数の観点から測定され、この数は、同様に受信システムの雑音指数と比較したＢＴＳの受信システムによって受信されたエネルギーの関数である。このエネルギー差の正確な測定は、実行することが困難である。
【０００４】
受信システムの雑音指数を決定する方法は、セルラーネットワーク技術では公知であり、それは固有の熱雑音と同様に受信システム自身からの雑音寄与の関数である。この受信システムからの雑音寄与は、受信システム内のエレメントの固有の熱雑音と利得（又は損失）とに基づいている。たとえば、このシステムのアンテナから最終的な検出器までのＢＴＳでの受信システムのエレメント各々の雑音寄与は、評価され、そして固有の熱雑音と合成されることができる。しかしながら、受信システムの受動コンポーネントの雑音寄与と利得との決定は比較的分かり易く、そしてこの値は時間の経過と共に変化しないが、これは能動コンポーネントの場合には一般的ではない。能動コンポーネントからの雑音寄与と利得との決定は、通常はより複雑であり時間がかかる、これに加えて、能動コンポーネントの雑音寄与は、一般的に時間と共に変化し、そしてこのような変化は、予測することが困難であり得る。さらに、そして、この複雑さに加えて、受信システムの雑音指数は、一般的に周波数と部品に依存し、同様に、温度とともに変動する。
【０００５】
検出器において受信システムにより受信されたエネルギーの測定は、一般的に、上記と同じ問題、すなわち、温度や、周波数や、時間と共に利得が変動するという問題を抱えている。
【０００６】
受信システムの相対的雑音レベルを測定する当技術分野において公知の代替方法は、ＢＴＳに送信する全てのモバイルトランシーバがある短い時間期間にわたって同時に沈黙するように設定されることであり、この間にＢＴＳでの雑音が測定され得る。この方法は、上記の方法と比較して、沈黙期間の間のリソースの減少、そしてモバイルトランシーバ信号を再捕捉する複雑さという犠牲を払うが、能動システムで動作可能であるという利点を有する。加えて、ＢＴＳは自身が制御するモバイルトランシーバしか沈黙化できず、そして全てのＢＴＳが同期されかつ同時に沈黙化を実行しない限り、他の送信がＢＴＳに到達することを防止できないという現実の欠点を、本方法は有する。
【０００７】
したがって、ＢＴＳの逆方向リンクの余剰キャパシティを測定する目的のために、ＢＴＳ内の受信システムの雑音指数を測定する改良された方法に対する必要性がある。
【発明の開示】
【０００８】
［発明のサマリー］
本発明の一実施形態では、基地局トランシーバシステム（ＢＴＳ）の制御ユニットは、ＢＴＳの逆方向リンクの余剰キャパシティを決定する。この逆方向リンクの余剰キャパシティは、一般的に、逆方向リンク信号によってＢＴＳに対して新たにコールすることが可能なユーザ数として決定される。この制御ユニットは、ＢＴＳの受信システムにより受信される信号の強度の連続的測定によって余剰キャパシティを決定する。制御ユニットは、測定値を分析して、受信システムにより受信される最小信号強度を見出し、そしてこの最小信号強度は、受信システムの近似的な雑音レベルを与えるために使用される。この近似雑音レベルを計算するにあたって、制御ユニットは、周期的に「エージング値」を近似雑音レベルに加算し、そして次に、信号強度の分析を継続して、最小信号強度を更新する。エージング値を加算することは、受信システムのエージング、そして結果としての雑音レベルの上昇をシミュレートする。任意の時点でのＢＴＳの逆方向リンク余剰キャパシティは、近似雑音レベルを比較することによって計算されることができ、その時点で受信システムにおいて測定された実際の受信信号を用いて上述のように決定されることができる。
【０００９】
受信システムの近似雑音レベルとして最小信号強度を使用することは、受信システムの雑音を推定する簡単で効率的な方法である。本発明者は、この結果が、雑音レベルを推定するためにより複雑であり、時間がかかり、経費も高いシステムに匹敵するものであり、そして逆方向リンク余剰キャパシティの決定にとって良好な結果を与えることを見出した。
【００１０】
したがって、本発明の一実施形態によれば、基地局トランシーバシステム（ＢＴＳ）によって提供される逆方向リンクリソースのサイズを推定する方法が提供され、この方法は、
ＢＴＳで受信された第１の信号強度について第１の測定を実行することと、
第１の測定に続いて、ＢＴＳで受信された第２の信号強度について第２の測定を実行することと、
第２の測定に続いて、ＢＴＳで受信された第３の信号強度について第３の測定を実行することと、
第１の測定を第２の測定と比較して、初期最小信号強度を決定することと、
事前設定された時点でエージング値を初期最小信号強度に加算して、更新された最小信号強度を生成することと、
更新された最小信号強度と第３の測定との間で比較を行うことと、
この比較から、更新された最小信号強度と第３の測定のうちの最小値を最小受信信号強度であると決定することと、
最小受信信号強度に応じてＢＴＳによって提供される逆方向リンクリソースのサイズを決定することと、を含む。
【００１１】
一般的に、逆方向リンクリソースのサイズは、ＢＴＳによって割り当てられるチャネル数を含む、あるいは又はこれに加えて、逆方向リンクリソースのサイズは、ＢＴＳのユーザ数に実質的に等しい。
【００１２】
一実施形態では、逆方向リンクリソースのサイズを決定することは、第３の測定に続いて、ＢＴＳで受信された第４の信号強度について第４の測定を実行すること、そして第４の測定と最小受信信号強度との間のさらなる比較を行うこととを含む。一般的には、逆方向リンクリソースのサイズを決定することは、さらなる比較に応じて、ＢＴＳの逆方向リンク余剰キャパシティを決定することを含む。
【００１３】
開示されている実施形態では、ＢＴＳは第１の受信機と第２の受信機とを含み、ここにおいて、
第１の測定を実行することは、第１の信号強度について第１の受信機による第１の測定と第２の受信機による第１の測定とを実行することを含み、
第２の測定を実行することは、第２の信号強度について第１の受信機による第２の測定と第２の受信機による第２の測定とを実行することを含み、
第３の測定を実行することは、第３の信号強度について第１の受信機による第３の測定と第２の受信機による第３の測定とを実行することを含み、
ここにおいて、第１の測定を第２の測定と比較することは、
第１の受信機による第１の測定を第１の受信機による第２の測定と比較して、第１の受信機の初期最小信号強度を決定することと、
第２の受信機による第１の測定を第２の受信機による第２の測定と比較して、第２の受信機の初期最小信号強度を決定することと、を含み、
ここにおいて、事前設定された時点において加算することは、
第１の受信機の事前設定された時点で、第１の受信機のエージング値を第１の受信機の初期最小信号強度に加算して、第１の受信機の更新された更新済み最小信号強度を生成することと、
第２の受信機の事前設定された時点で、第２の受信機のエージング値を第２の受信機の初期最小信号強度に加算して、第２の受信機の更新された更新済み最小信号強度を生成することと、を含み、
ここにおいて、比較を行うことは、
第１の受信機の更新された更新済み最小信号強度と第１の受信機の第３の測定とを第１の受信機で比較を行うことと、
第２の受信機の更新された更新済み最小信号強度と第２の受信機の第３の測定とを第２の受信機で比較を行うことと、を含み、
ここにおいて、比較から決定することは、
第１の受信機での比較から、第１の受信機の更新された更新済み最小信号強度と第１の受信機での第３の測定のうちの第１の受信機の最小値を、第１の受信機での最小受信信号強度であると決定することと、
第２の受信機での比較から、第２の受信機の更新された更新済み最小信号強度と第２の受信機での第３の測定のうちの第２の受信機の最小値を、第２の受信機での最小受信信号強度であると決定することと、を含み、
ここにおいて、逆方向リンクリソースのサイズを決定することは、第１の受信機での最小受信信号強度と第２の受信機での最小受信信号強度とのうちの少なくとも一方に応じてサイズを決定することを含む。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、基地局トランシーバシステム（ＢＴＳ）によって提供される逆方向リンクリソースのサイズを推定する装置がさらに提供され、本装置は、
ＢＴＳで受信された第１の信号強度について第１の測定を実行し、
第１の測定に続いて、ＢＴＳで受信された第２の信号強度について第２の測定を実行し、
第２の測定に続いて、ＢＴＳで受信された第３の信号強度について第３の測定を実行し、
第１の測定を第２の測定と比較して、初期最小信号強度を決定し、
事前設定された時点で、エージング値を初期最小信号強度に加算して、更新された最小信号強度を生成し、
更新された最小信号強度と第３の測定との間の比較を行い、
比較から、更新された最小信号強度と第３の測定のうちの最小値を最小受信信号強度であると決定し、
最小受信信号強度に応じて、ＢＴＳにより提供される逆方向リンクリソースのサイズを決定する
ように適合された制御ユニットを含む。
【００１５】
本発明は、図面及び下記に与えられる図面の簡単な説明と一緒に、以下の本発明の実施形態の詳細な説明から、より完全に理解されるであろう。
【００１６】
［実施形態の詳細な説明］
本発明の一実施形態による、セルラーネットワークシステム１０の概略図である図１をここで参照する。下記では、例として、システム１０は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：code division multiple access）ネットワークとして動作すると仮定する。しかしながら、本発明の原理は、いずれかの特定のタイプのネットワークに限られるものではなく、したがって、システム１０は、例えば、周波数ホッピング拡散スペクトル（ＦＨＳＳ：frequency hopping spread spectrum）システム、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：orthogonal frequency division multiple access）システム、又はこれら及び／又はＣＤＭＡシステム及び／又は他のセルラーネットワークのシステムとの組み合わせなどの、当技術分野において公知のいずれかのセルラーネットワークシステムの下で動作するネットワークであり得る。システム１０は、１つ以上の基地局トランシーバシステム（ＢＴＳ：base-station transceiver system）を備えているが、明確化のために、そのうちの１つだけ、ＢＴＳ１８、が図１に示されている。ＢＴＳ１８は、基地局コントローラ（ＢＳＣ：base-station controller）２２とモバイルスイッチングセンター（ＭＳＣ：mobile switching center）３８とを介して、ネットワーク１０の残り部分と接続されている。
【００１７】
ＢＴＳ１８は、一般的にはＢＴＳのところに物理的に設置されている制御ユニット２０によって管理されるが、この制御ユニットはシステム１０内の任意の都合のよい場所に配置されることができる。ＢＴＳ１８の動作の進行の間に、制御ユニット２０は、実質的に継続的に、ＢＴＳの逆方向リンク余剰キャパシティを推定する。この推定方法は、以下により詳細に説明される。次に、制御ユニット２０は、この余剰キャパシティ推定値を受け入れ制御のために使用するが、ここで、制御ユニットは、ＢＴＳが新たな入力コールを受け入れるに十分なリソースを有しているかどうか、及び／又はさらなる逆方向リンクリソースがＢＴＳの既存のユーザに対して割り当てられる必要があるかどうかを判断する。このリソースは、一般的には、異なるビットレートで動作され得るチャネルを備える。音声がトラフィックの大半を占めているネットワークでは、各ユーザは、一般的に１つのチャネルを割り当てられ、したがって、ユーザの数と制御ユニットによって割り当てられるチャネルの数とは、実質的に等しい。データ転送及び／又は映像転送のような他の形態のトラフィックが存在するネットワークでは、チャネルの数は、一般的にユーザの数より大きい。
【００１８】
ＢＴＳ１８は、カバレージエリア１４と呼ばれるセクタを管理し、この内部では、一般に類似したモバイルトランシーバ１２は、ＢＴＳに接続されている１つ以上のアンテナを介して、ＢＴＳ１８に信号を送信することが可能であり、ＢＴＳから信号を受信することが可能であり、ここでトランシーバはＢＴＳのユーザとして動作する。以下では特に述べない限り、次の説明は、ＢＴＳ１８がたった１つのアンテナ１６しか有していないものと仮定する。このように、ＢＴＳ１８は、モバイルから逆方向リンク信号を受信する受信システム２４と、順方向リンク信号をモバイルに送信する送信システム２６とを備えている。制御ユニット２０は、双方のシステムを管理する。送信システムは、送信システム入力ポート３４のところでＢＳＣ２２から順方向リンク信号を受信し、そして増幅された順方向リンク信号を送信システム出力ポート３６からアンテナ１６に出力する。
【００１９】
受信システム２４は、入力受信システムポート３０のところでアンテナ１６から信号を受信し、そして増幅され、かつフィルタリングされた検出済み信号を出力受信システムポート３２から出力する。受信システム２４は、また、一般的には受信システムの１つ以上の検出器段でレベルを測定することによって、アンテナ１６により受信した出力の表示を制御ユニット２０に提供する。本明細書ではｄＢｍで測定されると仮定して、アンテナ入力での受信パワーのこの表示は、受信信号強度表示（ＲＳＳＩ＿ｄＢｍ）と呼ばれる。
【００２０】
逆方向リンク余剰キャパシティを決定するために、制御ユニット２０は、ＢＴＳ１８の理論的な逆方向リンクキャパシティ、同様に使用中の逆方向リンクリソースを知る必要がある。図３を参照して以下により詳細に説明されるように、ＢＴＳの理論的逆方向リンクキャパシティは、受信信号の強度とＢＴＳの受信システムの雑音指数との差に依存する。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態による、逆方向リンク余剰キャパシティの決定のために制御ユニット２０によって管理される複数のモジュール間のパワー管理関係図５０を示す。受信機雑音指数設定モジュール５２は、受信システム２４の雑音の理論値、ＲＸ＿ＮＯＩＳＥ、を発生する。ＲＸ＿ＮＯＩＳＥは、受信システムの帯域幅と動作温度とによって実質的に決まる受信システムの熱雑音と、受信機システムのコンポーネントの雑音寄与の推定値との和である。ＲＸ＿ＮＯＩＳＥは、当技術分野において公知なように、リンクをバランスさせるために制御ユニット２０によって変更されることがある。ＲＸ＿ＮＯＩＳＥは、受信パワー補正値モジュール５４に転送され、それはＲＳＳＩ＿ｄＢｍの補正された値、ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＶＡＬ、を決定するために、ＲＸ＿ＮＯＩＳＥの値を使用する。補正値モジュール５４の動作は、以下に図４を参照してより詳細に説明される。
【００２２】
制御ユニット２０は、受信パワー推定モジュール５８を動作させて、上述したように、受信システム２４中の１つ以上の検出レベルを使用してＲＳＳＩ＿ｄＢｍの値を発生する。制御ユニット２０は、同様に、逆方向リンク余剰キャパシティ推定モジュール５６を動作させて、ＲＳＳＩ＿ｄＢｍ、ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＶＡＬ及びＲＸ＿ＮＯＩＳＥの値を使用して余剰キャパシティの推定値を決定する。
【００２３】
図２に示された関係図５０の他のエレメントは、必要に応じて以下に説明される。
【００２４】
図３は、本発明の一実施形態による、ＢＴＳ１８での受信信号エネルギー対等パワーユーザの数の模式的なグラフ７０である。グラフ７０の水平軸は、ＢＴＳの受信システム２４によって受信された所与の総エネルギーＥに対して、ＢＴＳ１８に送信することが可能なユーザの理論的な数Ｍを示す。グラフ７０は、当技術分野において公知の極キャパシティ方程式に基づいている。
【００２５】
グラフ７０中で、ライン７６は、ＢＴＳ１８で無限大の受信エネルギーを必要とするＣＤＭＡシステム中の等パワーユーザの最大理論数Ｍｍａｘを決定する。一般的なものは、ユーザの数と受信エネルギーとの間の実際上のトレードオフを見込んで、Ｍｍａｘからの適度なバックオフを有するはずであり、これが順にシステムの安定性に寄与する。
【００２６】
このバックオフを満たすために、制御ユニット２０は、閾値Ｍ７０を設定し、この閾値は受信パワーをＲＳＳＩ＿ｔｈｒｅｓｈに変換する。Ｍ７０の一般的な値は、Ｍｍａｘの８０％であり、これは、受信システムの雑音エネルギーＮｓｙｓを７ｄＢ上回るＲＳＳＩ＿ｔｈｒｅｓｈに変換する。Ｎｓｙｓは、熱雑音エネルギーＮ０と受信システム自身により発生される雑音に依存する。
【００２７】
グラフ７０などのようなグラフの形状は、異なるＢＴＳの異なる受信システム間で実質的に不変であるが、その垂直軸切片ＥＶは、特定の受信システムの利得特性に依存する。したがって、図３に模式的に示すように、他の２つの受信システムは、グラフ７２と７４を有することができ、グラフ７０に実質的に類似した形状を有しているが、それぞれが異なる垂直軸切片を有する、ここではＥ７０、Ｅ７２及びＥ７４と呼ぶ。グラフ７２や７４によって特徴付けられるように、Ｎｓｙｓを上回る受信エネルギーの測定オフセットを有するＢＴＳは、制御ユニット２０がユーザの数を、意図した値Ｍ７０ではなくてＭ７２とＭ７４に制限するようにさせる。たとえば、Ｍｍａｘの８０％である値Ｍ７０に対して、Ｎｓｙｓを上回る受信エネルギーの＋／−３ｄＢの誤差は、結果として、Ｍ７２とＭ７４をＭｍａｘのそれぞれ６０％と９０％にする。
【００２８】
本発明の背景は、Ｎｓｙｓを上回る受信エネルギーの値を測定するある従来技術によるシステムを記載する、本明細書では、本発明者らは、Ｎｓｙｓを上回る受信エネルギーの値を推定する方法を説明し、それは従来技術で使用されるもののような、受信システムの時間と金がかかる校正や、ＢＴＳに送信するモバイルの強制的な沈黙期間に依存しない。本発明者らは、以下に図４を参照して説明する方法が、Ｎｓｙｓを上回る受信エネルギーの値を効果的に推定するための良好な結果を与え、そしてそれゆえ、従来技術に存在する欠点を伴うことなく、ＢＴＳ１８の逆方向リンク余剰キャパシティを効果的に推定するための良好な結果を与えることを見出した。
【００２９】
図４は、本発明の一実施形態にしたがって、制御ユニット２０によって実行されるプロセス９０のフローチャートである。制御ユニット２０は、受信システム２４により出力されるＲＳＳＩ＿ｄＢｍ値の補正された値、ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＶＡＬ、を決定するために、周期的に、一般的には２０ｍｓごとに、受信パワー補正値モジュール５４（図２）中で、プロセス９０を動作させる。この制御ユニットは、この補正済み値を垂直軸切片Ｅ７０（図３）として実効的に使用する。
【００３０】
プロセス９０の初期化ステップ９２では、制御ユニット２０は、このプロセスで用いられる変数の初期値を設定する。したがって、ユニット２０は、ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＶＡＬを０に等しく初期設定し、そして、このユニットは、範囲係数ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＲＡＮＧＥを設定するが、この係数は、プロセス９０により出力されるＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＶＡＬの値を、±ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＲＡＮＧＥに等しい事前設定された範囲に制限し、ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＲＡＮＧＥは、一般的に約５ｄＢである。初期化に際して、ユニット２０は、同様に、ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＶＡＬを評価する際に補正係数としてこのユニットが使用するオフセット、ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＯＦＦＳＥＴ、を設定し、ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＯＦＦＳＥＴは一般的に０ｄＢである。たとえば、実質的にゼロ負荷が予想されない場合には、このオフセットは、非ゼロに設定され得る。
【００３１】
第２のステップ９４では、ユニット２０は、ＢＴＳ１８が事前設定された期間内にブロッサミング又はウィルティングがされているかどうかをチェックする。（ブロッサミングやウィルティングという用語は、当技術分野において公知であり、そして基地局トランシーバシステムがオンラインになること、又はオフラインになることを呼ぶ。）この事前設定された期間は、一般的には３０秒台であるが、他の任意の適切な事前設定期間を使用できる。もしブロッサミングやウィルティングが事前設定された期間内に発生しなければ、プロセス９０は第３のステップ９６に続き、もしそれらが発生していれば、このプロセスは、ステップ９６に継続する前に、事前設定された期間が終了するまで待つ。
【００３２】
ステップ９６では、制御ユニット２０は、受信機システムの受信パワー、ＲＳＳＩ＿ｄＢｍ、の最新値を読み取って、そしてＲＳＳＩ＿ｄＢｍの最新値と先行値とのうちの最小値を見つける。この先行値は、制御ユニットがプロセス９０を動作させた先行する時間期間内に制御ユニット２０により読み取られる。ステップ９６で決定されたこの最小値は、本明細書ではＲＳＳＩ＿ＲＥＦ＿ＦＩＬＴと呼ばれる。
【００３３】
第４のステップ９８では、ＲＳＳＩ＿ｄＢｍの補正済み値、ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＶＡＬ、が、以下の式（１）にしたがって制御ユニット２０により評価される。式（１）は、ステップ９６の最小値を採り、これを用いて、理論的受信機システム雑音ＲＸ＿ＮＯＩＳＥを補正する。  
【数１】
2008509605.tif 000003
【００３４】
しかも、ステップ９８では、式（１）を適用した結果が、ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＶＡＬの値をＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＲＡＮＧＥにより規定される容認可能値の範囲外に設定されていないことを、ユニット２０は、検証する。もし式（１）がこの範囲外の値を与えるならば、ユニット２０は、この値をこの範囲の適切な限界値になるように変更する。
【００３５】
次に、ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＶＡＬの値は、逆方向リンク余剰キャパシティ推定モジュール５６に転送され、このモジュールは、以下に図５を参照して説明するように、この値を使用してＢＴＳ１８の余剰キャパシティを決定する。
【００３６】
プロセス９０の最後のステップ１００では、下記の式（２）にしたがって、制御ユニット２０は、周期的に「エージング係数」を、ＲＳＳＩ＿ＲＥＦ＿ＦＩＬＴの評価値に加算する。  
【数２】
2008509605.tif 000004
【００３７】
制御ユニット２０は、一般的に、プロセス９０の初期ステップ９２において、式（２）を適用するために周期数、ＡＧＥ＿ＰＥＲＩＯＤ、とエージング係数の値、ＡＧＥ＿ＦＡＣＴＯＲ、とを発生する。ＡＧＥ＿ＰＥＲＩＯＤとＡＧＥ＿ＦＡＣＴＯＲの一般的な値は、それぞれ１時間台と約０．１ｄＢ台である。
【００３８】
ステップ１００の後で、プロセス９０はステップ９４の最初に戻る。
【００３９】
ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＥＣＴ＿ＶＡＬの値が、プロセス９０が動作する時間の期間全体にわたって決定されるＲＳＳＩ＿ｄＢｍの最小値の関数であることが、プロセス９０を調べることから理解されるであろう。同様に、ＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＶＡＬが、図３に示された垂直軸切片ＥＶと上述の受信システム２４の雑音値Ｎｓｙｓとの間の差を近似することが、理解されるであろう。
【００４０】
エージング係数ＡＧＥ＿ＦＡＣＴＯＲは、時間全体にわたる受信システム２４の雑音値の変化をシミュレートし、その結果、上記の例示の値は、他にはこのシステムに対してなんら変化が入力されないとして、受信システムの雑音値を毎時０．１ｄＢだけ増加させる。しかしながら、この変化が、受信システムによって受信されたより小さい実際の雑音値、ＲＳＳＩ＿ｄＢｍ、によって無効化されることが理解されるであろう。
【００４１】
図５は、本発明の一実施形態にしたがって、制御ユニット２０により実行されるプロセス１２０のフローチャートである。制御ユニット２０は、一般的には逆方向リンク余剰キャパシティ推定モジュール５６（図２）中で、２０ｍｓ台の周期で周期的にプロセス１２０を動作させて、逆方向リンク余剰キャパシティ、ＲＬ＿ＥＸＣＥＳＳ＿ＣＡＰ、を決定する。
【００４２】
プロセス１２０の最初のステップ１２２では、ユニット２０は、設定モジュール５２からのＲＸ＿ＮＯＩＳＥの値、受信パワー推定モジュール５８からのＲＳＳＩ＿ｄＢｍの値、そして受信パワー補正モジュール５４からのプロセス９０によって決定されたＲＳＳＩ＿ＣＯＲＲＥＣＴ＿ＶＡＬの値を入力する。
【００４３】
第２のステップ１２４では、ユニット２０は、式（３）にしたがってＢＴＳ１８の余剰キャパシティ、ＣＲＸ、を計算する。  
【数３】
2008509605.tif 000005
【００４４】
一般的には、ＣＲＸの値は、約０．５（５０％の負荷に相当する）又は約０．２５（７５％の負荷に相当する）であるが、これは、より高い負荷値に対応するより低い値ＣＲＸの値が、送信されるトラフィックが最適品質を下回るものであると認識されるようにするためである。
【００４５】
最後のステップ１２６では、ユニット２０は、ステップ１２８で決定された余剰値ＣＲＸに限界方程式（４）を適用することによって、ＲＬ＿ＥＸＣＥＳＳ＿ＣＡＰの計算値が、０％と１００％の限度内にあることを確実にする。  
【数４】
2008509605.tif 000006
【００４６】
図１に戻って、アンテナ１６は、２つ以上のアンテナを備えることができ、それらの各々は、別々のそして概して類似の受信システム２４を有する。この場合、当技術分野において公知のダイバーシティのプロセスを使用することによって、エリア１４に対応するセクタでの信号の受信は、１つのアンテナを用いて受信する場合と比較して改善され得る。
【００４７】
２つ以上のアンテナ１６の場合では、上述したプロセスは、それぞれのアンテナの各々の受信システムに対して別個に適用され、システムの各々に対する逆方向リンク余剰キャパシティを推定する。一般的には、使用される推定は、そのように最低の推定値又は異なる受信システムの推定値の一部若しくは全部の平均に基づくことができる。受信システムは別々のシステムであるため、制御ユニット２０は、上述したプロセスを実施する際に、各々の受信システムに対して、ＡＧＥ＿ＦＡＣＴＯＲ及び／又はＡＧＥ＿ＰＥＲＩＯＤなどの変数について同じ初期値又は異なる初期値を使用できる。
【００４８】
上記の実施形態は例として引用したものであり、そして本発明は上記に特別に示されそして説明されてきたものに限定されるものではないことが、理解されるであろう。むしろ、本発明の範囲は、上記の様々な特徴の組み合わせや部分的な組み合わせの双方と、同様に。前述の説明を読めば当業者であれば思い至り、そして従来技術に開示されていない変更例や修正例を含む。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態によるセルラーネットワークシステムの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態によるパワー管理関係図を示す。
【図３】本発明の一実施形態による、受信信号エネルギー対ユーザ数の模式的グラフである。
【図４】本発明の一実施形態にしたがって、図１のシステム中の制御ユニットによって実行されるプロセスのフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態にしたがって、制御ユニットによって実行される別の１つのプロセスのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１０…セルラーネットワークシステム，１２…モバイルトランシーバ，１６…アンテナ，３０…入力受信システムポート，３２…出力受信システムポート，３４…送信システム入力ポート，３６…送信システム出力ポート，５０…パワー管理関係図。
【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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【国際調査報告】
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