(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線セルラー電気通信ネットワークにおいて、複数の基地局の中でいずれの基地局が半二重端末をハンドリングしなければならないのかを選択する方法であって、前記基地局はそれぞれのセルにおいて信号を転送し、前記半二重端末は、基地局によってハンドリングされているときに、アイドル期間と呼ばれる時間期間中に信号の転送及び受信を行わず、
該方法は、
前記基地局によって転送された前記信号に関する品質測定値を取得するステップと、
各基地局によって転送された前記信号に関する前記品質測定値から、該品質測定値に対して適切な変調／符号化方式を求めるステップと、
各基地局について、該基地局によるハンドリングされるために使用される前記アイドル期間を取得するステップと、
前記品質測定値及び前記アイドル期間から、前記基地局と前記半二重端末との間で予測することができる実効スループットを求めるステップと、
前記基地局と前記半二重端末との間で予測することができる前記実効スループットに従って、前記端末をハンドリングしなければならない前記基地局を選択するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記選択された基地局は、最大実効スループットを提供する基地局であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記無線電気通信ネットワークは、半二重周波数分割複信方式を使用することを特徴とし、且つ、
基地局によってハンドリングされる半二重端末のみが、該基地局によってハンドリングされるために使用される前記アイドル期間中に信号の転送及び受信を行わないか、又は、基地局によってハンドリングされる前記半二重端末及び該基地局が、該基地局によるハンドリングされるために使用される前記アイドル期間中に信号の転送及び受信を行わないことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記無線電気通信ネットワークは、時分割複信方式を使用することを特徴とし、且つ、
基地局によってハンドリングされる前記半二重端末及び該基地局は、該基地局によるハンドリングされるために使用される前記アイドル期間中に信号の転送及び受信を行わないことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
１つの基地局が前記端末をハンドリングすることを特徴とし、且つ、
前記方法は、前記端末をハンドリングする前記基地局によって実行されることを特徴とする、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記品質測定値は、前記端末によって転送される測定報告から取得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】
前記端末によって実行されることを特徴とする、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項８】
前記品質測定値は、前記端末によって測定されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記選択された基地局でランダムアクセス手順を開始するさらなるステップを含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
無線セルラー電気通信ネットワークにおいて、複数の基地局の中でいずれの基地局が半二重端末をハンドリングしなければならないのかを選択するためのデバイスであって、前記基地局はそれぞれのセルにおいて信号を転送し、前記半二重端末は、第１の基地局によってハンドリングされているときに、或る時間期間中に信号の転送及び受信を行わず、
該デバイスは、
前記基地局によって転送された前記信号に関する品質測定値を取得する手段と、
各基地局によって転送された前記信号に関する前記品質測定値から、該前記品質測定値に対して適切な変調／符号化方式を求める手段と、
各基地局について、該基地局によるハンドリングされるために使用されるアイドル期間を取得する手段と、
前記品質測定値及び前記アイドル期間から、前記基地局と前記端末との間で予測することができる実効スループットを求める手段と、
前記実効スループットに従って、前記端末をハンドリングしなければならない前記基地局を選択する手段と、
を備えることを特徴とする、デバイス。
【請求項１１】
１つの基地局が前記端末をハンドリングすることを特徴とし、且つ、
前記デバイスは、前記端末をハンドリングする前記基地局に含まれることを特徴とする、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記端末に含まれることを特徴とする、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１３】
プログラマブルデバイス内に直接ロード可能とすることができるコンピュータプログラムであって、該コンピュータプログラムが前記プログラマブルデバイス上で実行されると、請求項１〜９のいずれか一項による方法のステップを実施するための命令又はコード部分を含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、無線セルラー電気通信ネットワークにおいて、いずれの基地局が端末をハンドリングしなければならないのかを選択するための方法及びデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線セルラー電気通信ネットワークへの接続を端末が試みているとき、その端末をハンドリングするのにいくつかの基地局が利用可能な場合がある。したがって、その端末をハンドリングすることができる基地局に端末の受信機を同期させるために、すなわち、端末が基地局を通じて他の電気通信デバイスと通信することを可能にすることができるように、初期セルサーチ手順が端末から要求される。次に、全体的なネットワーク効率を最適化するように、特定の基地局による新しい端末のハンドリングが決定される。
【０００３】
同様に、別の基地局による端末のハンドリングも、いわゆるハンドオーバ手順に従って通信中に決定することができる。
【０００４】
端末と基地局との間のチャネルの品質は、端末と基地局との間の距離、障害物の存在等のような伝播環境に従って変化する場合がある。
【０００５】
初期セルサーチ手順には、端末によるダウンリンクチャネルの信号の検出が必要とされ、より正確には、同期チャネル、パイロットチャネル、又はデータチャネル等の測定チャネルの信号の検出が必要とされる。各基地局は、その信号を規則的に転送する。異なる測定チャネルの信号は検出されることができ、これらの信号の品質は端末によって評価される。その後、端末は、これらの信号の品質の測定値を記憶することができる。
【０００６】
初期セルサーチ手順は、信号が最良の品質で受信される基地局を識別することに本質があり、たとえば、端末によって受信された基地局からの信号が、所定の値よりも上の電力強度を有し、且つ／又は、他の基地局によって転送された信号の電力強度よりも高い電力強度を有する基地局を識別することに本質がある。
【０００７】
この基地局が識別されると、競合ベースのチャネル、すなわち、予約メカニズムなしでいずれの端末にとってもアクセス可能なチャネルを通じて、識別された基地局に向かって、端末によりランダムアクセス手順が開始される。
【０００８】
基地局は、その新しい端末を識別し、通信を確立するためのダウンリンク固有制御情報（たとえば、資源予約、アップリンク同期不一致（uplink synchronisation mismatch）等）を端末へ送信する。
【０００９】
従来、理論的に通信をハンドリングすることができる基地局の候補セットが、各端末に規則的に割り当てられる。これらの候補基地局は、たとえば、端末を現在ハンドリングしている基地局の周囲の基地局とすることができる。各端末は、異なる候補基地局の測定チャネルの信号の品質を、定期的に測定するか、又は、要求に応じて、すなわち特定のイベントの後に測定する。これらの測定値は、その後、端末によって、ハンドオーバ手順を開始するべきか否かを判定することができる、この端末を現在ハンドリングしている基地局に報告される。
【００１０】
代替的に、基地局の候補セットは、端末に割り当てられない。各端末は、十分な品質を有する信号が測定されるその信号源の基地局と測定を行う。次に、端末は、ハンドオーバ手順を開始するべきか否かを判定することができる、この端末を現在ハンドリングしている基地局に測定値を報告する。
【００１１】
このような最先端のハンドオーバは初期セルサーチ手順と同様に、全二重端末については有効であるが、半二重端末についてはいくつかの問題につながるおそれがある。
【００１２】
全二重端末は、無線信号の送信及び受信を同時に行うことができる端末である。
【００１３】
半二重端末は、無線信号の送信及び受信を同時に行うことができない端末である。たとえば、端末は、時分割複信（ＴＤＤ）モードで動作し、送信及び受信は、同じ周波数帯域上であるが異なる時間期間に行われる。端末は、周波数分割複信（ＦＤＤ）モードでも動作することができ、送信及び受信は、異なる周波数帯域上で異なる時間期間に行われる。
【００１４】
時刻ｔｅにおいて基地局が半二重端末にシンボルを送信するとき、これらのシンボルは、基地局から距離ｄに位置する端末によって、ｔｅ＋ＲＴＤ（ｄ）／２に等しい時刻に受信される。ここで、ＲＴＤ（ｄ）は、この端末のラウンドトリップ遅延（Round Trip Delay）である。これらのシンボルは、端末によって処理され、端末も、その後、アップリンクチャネルを介して基地局へシンボルを送信することができる。端末ＴＥは、アップリンクチャネルを介してシンボルを送信する前に、ハードウェアオペレーション及びソフトウェアオペレーションの継続時間を考慮するために、或る期間待たなければならない。この或る期間は、受信送信切り換え時間（Receive Transmit Switch time）又は単にスイッチング時間と言われ、ＲＴＳと呼称される。たとえば、この遅延ＲＴＳは、端末のハードウェア機器が受信モードと送信モードとの間を切り換えるのに必要とする時間、及び、基地局のハードウェア機器が送信モードと受信モードとの間を切り換えるのに必要とする時間の最大値である。したがって、アップリンクチャネルを介して送信されたシンボルは、ｔｅ＋ＲＴＤ（ｄ）＋ＲＴＳ＋ＤDLに等しい時刻ｔｒの前に基地局ＢＴＳで受信することができない。ＤDLは、端末がダウンリンクチャネルで受信することができるシンボルの全継続時間である。
【００１５】
基地局が、セル内の任意の位置に位置する端末をハンドリングすることができるようにするには、基地局側及び端末側の双方又は端末側のみのいずれかにおいて、アイドル期間継続時間(an idle period duration)を作成する必要がある。半二重端末によって使用されるアイドル期間は、セルサイズ、及び／又は、半二重端末とセルの基地局との間の距離に従って、セルごとに変化する場合がある。アイドル期間が同じセルのあらゆる半二重端末について固定されている場合、アイドル期間は、セルのサイズに従って変化する場合がある。代替的に、特許文献１に記載されているような半二重端末固有のアイドル期間を基地局が受け入れる場合には、アイドル期間は、半二重端末と基地局との間の距離に従って変化する。
【００１６】
特許文献１では、基地局ＢＳは、当該基地局ＢＳによってハンドリングされる各端末ＴＥについて、端末ＴＥに割り当てることができるダウンリンクタイムスロットの補助ダウンリンクシンボルの個数を求める。
【００１７】
基地局ＢＳから距離ｄｉに位置する端末ＴＥｉについて、時間遅延ＴＤ（ｄｉ）が、個数ｎdlのダウンリンクシンボルの継続時間にスイッチング時間ＲＴＳを加えたものと、個数ｎdl＋１のダウンリンクシンボルの継続時間にスイッチング時間ＲＴＳを加えたものとの間に含まれる場合、基地局ＢＴＳは、その端末ＴＥｉの情報をｎdl個の補助ダウンリンクシンボルに挿入することができる。この条件は、数学的には、次のように記述することができる。
【００１８】
ｎdl・ｔｓdl≦ＴＤ（ｄｉ）−ＲＴＳ＜（ｎdl＋１）ｔｓdlである場合、多くともｎdl個の補助シンボルを挿入する。
【００１９】
ダウンリンクシンボルの個数が、宛先端末ＴＥに従って変化すると、アイドル期間も、宛先端末ＴＥに従って変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】欧州特許出願第１７４６７４３号
【００２１】
本発明は、無線セルラー電気通信ネットワークにおいて、最良の通信状態を端末に提供するために、いずれの基地局がその端末をハンドリングしなければならないのかを選択することを目的とする。
【００２２】
そのために、本発明は、無線セルラー電気通信ネットワークにおいて、複数の基地局の中でいずれの基地局が半二重端末をハンドリングしなければならないのかを選択する方法であって、基地局はそれぞれのセルにおいて信号を転送し、半二重端末は、基地局によってハンドリングされているときに、アイドル期間と呼ばれる時間期間中に信号の転送及び受信を行わず、
方法は、
基地局によって転送された信号に関する品質測定値を取得するステップと、
各基地局によって転送された信号に関する品質測定値から、当該品質測定値に対して適切な変調／符号化方式を求めるステップと、
各基地局について、その基地局によるハンドリングされるために使用されるアイドル期間を取得するステップと、
品質測定値及びアイドル期間から、基地局と半二重端末との間で予測することができる実効スループットを求めるステップと、
基地局ＢＳと半二重端末との間で予測することができる実効スループットに従って、端末をハンドリングしなければならない基地局を選択するステップと、
を含むことを特徴とする、方法に関する。
【００２３】
本発明はまた、無線セルラー電気通信ネットワークにおいて、複数の基地局の中でいずれの基地局が半二重端末をハンドリングしなければならないのかを選択するためのデバイスであって、基地局はそれぞれのセルにおいて信号を転送し、半二重端末は、基地局によってハンドリングされているときに、アイドル期間と呼ばれる時間期間中に信号の転送及び受信を行わず、
デバイスは、
基地局によって転送された信号に関する品質測定値を取得する手段と、
各基地局によって転送された信号に関する品質測定値から、当該品質測定値に対して適切な変調／符号化方式を求める手段と、
各基地局について、その基地局によるハンドリングされるために使用されるアイドル期間を取得する手段と、
品質測定値及びアイドル期間から、基地局ＢＳと半二重端末との間で予測することができる実効スループットを求める手段と、
基地局と半二重端末との間で予測することができる実効スループットに従って、端末をハンドリングしなければならない基地局を選択する手段と、
を備えることを特徴とする、デバイスにも関する。
【００２４】
したがって、半二重端末は、自身のスループットが最適化されることを保証される。
【００２５】
任意の端末によって報告された測定値に基づいて、基地局は、この端末に適した変調／符号化方式に従いスループットを計算することができる場合がある。本発明は、実効スループットを求めるためにアイドル期間継続時間を考慮して実効送信継続時間(the effective transmission duration)を検討する。
【００２６】
特定の特徴によれば、選択された基地局は、半二重端末の最大実効スループットを提供する基地局である。
【００２７】
このように、その特定の半二重端末の送信のパフォーマンスは最適化される。
【００２８】
一変形では、選択された基地局は、すべての端末にわたって集約された全体的なシステムスループットを最大にすることを可能にする実効スループットを提供する基地局である。
【００２９】
特定の特徴によれば、
無線電気通信ネットワークは、半二重周波数分割複信方式を使用し、
基地局によってハンドリングされる半二重端末のみが、基地局によってハンドリングされるために使用されるアイドル期間中、信号の転送及び受信を行わないか、又は、基地局によってハンドリングされる半二重端末、及び基地局が、基地局によってハンドリングされるために使用されるアイドル期間中、信号の転送及び受信を行わない。
【００３０】
したがって、半二重ＦＤＤ端末に起因する、基地局におけるこの特定の実施態様のコストが削減されるか、又は、基地局の電力消費が制限される。
【００３１】
特定の特徴によれば、
無線電気通信ネットワークは、時分割複信方式を使用し、
基地局によってハンドリングされる半二重端末、及び、基地局は、基地局によってハンドリングされるために使用されるアイドル期間中、信号の転送及び受信を行わない。
【００３２】
したがって、アップリンク通信とダウンリンク通信との間の干渉が削減される。
【００３３】
特定の特徴によれば、１つの基地局が端末をハンドリングし、その端末をハンドリングするその基地局が本発明を実行する。
【００３４】
したがって、半二重端末のハンドオーバ要求を処理するための基地局間の調整を行う必要がない。
【００３５】
特定の特徴によれば、品質測定値は、端末によって転送された測定報告から取得される。
【００３６】
したがって、基地局において品質測定は行われない。
【００３７】
特定の特徴によれば、本発明は端末によって実行される。
【００３８】
したがって、ハンドオーバの決定は、基地局と半二重端末との間でシグナリングを行う必要なく分散化される。
【００３９】
特定の特徴によれば、品質測定値は端末によって測定される。
【００４０】
したがって、基地局の複雑度が低減される。
【００４１】
特定の特徴によれば、端末は、さらに、選択された基地局とのランダムアクセス手順を開始する。
【００４２】
したがって、ランダムアクセス手順が加速される。
【００４３】
さらに別の態様によれば、本発明は、プログラマブルデバイス内に直接ロード可能とすることができるコンピュータプログラムであって、プログラマブルデバイス上で実行されると、本発明による方法のステップを実施するための命令又はコード部分を含む、コンピュータプログラムに関する。
【００４４】
このコンピュータプログラムに関する特徴及び利点は、本発明による方法及びデバイスに関連して上述したものと同じであるので、ここでは繰り返さないことにする。
【００４５】
本発明の特徴は、一例の実施形態の以下の説明を読むことによってより明確になろう。当該説明は、添付図面に関して作成されている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１ａ】アイドル期間が各基地局のセルについて求められるときの、本発明が実施される無線セルラー電気通信ネットワークのアーキテクチャを表す図である。
【図１ｂ】少なくとも１つのセルにおいて、アイドル期間が、そのセルに位置する各端末について調整されるときの、本発明が実施される無線セルラー電気通信ネットワークのアーキテクチャを表す図である。
【図２ａ】アップリンクチャネルが同期しているときにおける、基地局及び半二重端末がアイドル期間において信号の転送及び受信を行わない場合のアイドル期間を示すクロノグラムである。
【図２ｂ】アップリンクチャネルが同期しているときにおける、半二重端末がアイドル期間において信号の転送及び受信を行わない場合のアイドル期間を示すクロノグラムである。
【図３】アップリンクチャネルが非同期であり、無線電気通信ネットワークが時分割複信方式を使用し、且つ、セルに位置する半二重端末及び基地局がアイドル期間中信号の転送及び受信を行わない、アイドル期間を示すクロノグラムである。
【図４】本発明による無線電気通信システムの基地局のアーキテクチャを表す図である。
【図５】本発明による無線電気通信システムの端末のアーキテクチャを表す図である。
【図６】基地局が本発明を実施するときに基地局によって実行されるアルゴリズムの一例である。
【図７】半二重端末が本発明を実施するときに半二重端末によって実行されるアルゴリズムの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１は、本発明が実施される無線セルラー電気通信ネットワークのアーキテクチャを表す図である。
【００４８】
無線セルラー電気通信ネットワークは、時分割複信方式（ＴＤＤ）又は半二重周波数分割複信方式(half duplex Frequency Division Duplexing scheme)を使用する、無線電気通信システムとすることができる。
【００４９】
ＴＤＤ方式では、アップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルで転送される信号は、同じ周波数帯域において、異なるサブフレームで複信される。このサブフレームは、タイムスロットとも呼ばれる。
【００５０】
全二重周波数分割複信方式では、アップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルで転送される信号は、異なる周波数帯域において、同じサブフレームで複信される。このサブフレームは、タイムスロットとも呼ばれる。
【００５１】
半二重端末側からの半二重ＦＤＤ方式では、アップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルで転送される信号は、異なる周波数帯域において、異なるサブフレームで複信される。このサブフレームは、タイムスロットとも呼ばれる。このような場合、基地局は、全二重周波数分割複信方式を使用することができる場合があると同時に、各半二重ＦＤＤ端末のタイムスロットを適切に順序付けることによっていくつかの半二重ＦＤＤ端末と同時に通信することができる場合があることに留意されたい。
【００５２】
基地局ＢＳが端末ＴＥにシンボルを転送するとき、データ、信号、又はメッセージは、ダウンリンクチャネルを通じて転送される。
【００５３】
端末ＴＥが基地局ＢＳにシンボルを転送するとき、信号、メッセージ、又はデータは、アップリンクチャネルを通じて転送される。
【００５４】
図１の電気通信ネットワークでは、１つの端末ＴＥは、基地局ＢＳ１のセル１５1及び基地局ＢＳ２のセル１５2に含まれている。
【００５５】
単純にするために、図１には、２つの基地局ＢＳしか示されていないが、実際には、無線セルラー電気通信ネットワークは、複数の基地局ＢＳから成る。
【００５６】
基地局ＢＳ１のセル１５1は、基地局ＢＳ１の測定チャネルで転送される信号のような、基地局ＢＳ１によって転送される信号の電力強度が、セル１５1に位置する端末ＴＥによって所定の値よりも上のレベルで受信されるエリアである。全二重端末ＴＥが基地局ＢＳ１のセル１５1に位置しているとき、基地局ＢＳ１は、全二重端末ＴＥをハンドリングすることができる。全二重端末ＴＥは、基地局ＢＳ１を通じて、リモートの電気通信デバイスと通信を確立又は受信することができる。セル１５1は、規則正しい形状を有していない。これは、主として、障害物又は基地局ＢＳ１との見通し線にある特定のロケーションに起因する。
【００５７】
基地局ＢＳ１のエリアＲ１は、Ｒ１内に位置する各端末ＴＥについて、基地局ＢＳ１とその端末ＴＥとの間のラウンドトリップ遅延、並びに、受信モードと送信モードとの間の切り換え、及び／又は送信モードと受信モードとの間の切り換えの合計が、セル１５1のアイドル期間以下であるエリアである。
【００５８】
図１では、エリアＲ１はセル１５1に含まれる。エリアＲ１は、セル１５1よりも大きい場合もある。
【００５９】
半二重端末ＴＥがセル１５1に位置し、基地局ＢＳ１のエリアＲ１に位置していないとき、端末ＴＥのラウンドトリップ遅延は、セル１５1のアイドル期間と整合していないので、基地局ＢＳ１は半二重端末ＴＥをハンドリングすることができない。
【００６０】
Ｒ１と１５1との相違は、セル１５1について設定されたアイドル期間によって画定される。
【００６１】
基地局ＢＳ２のセル１５2は、基地局ＢＳ２の測定チャネルで転送される信号のような信号の電力強度が、セル１５2に位置する端末ＴＥによって所定の値よりも上のレベルで受信されるエリアである。全二重端末ＴＥが、基地局ＢＳ２のセル１５2に位置しているとき、基地局ＢＳ２は、全二重端末ＴＥをハンドリングすることができる。全二重端末ＴＥは、基地局ＢＳ２を通じて、リモートの電気通信デバイスと通信を確立又は受信することができる。
【００６２】
図１ａでは、基地局ＢＳ２のエリアＲ２は、Ｒ２内に位置する各端末ＴＥについて、基地局ＢＳ２とその端末ＴＥとの間のラウンドトリップ遅延、並びに、受信モードと送信モードとの間の切り換え、及び／又は送信モードと受信モードとの間の切り換えの合計が、セル１５2のアイドル期間以下であるエリアである。
【００６３】
図１ａでは、エリアＲ２は、セル１５2に含まれる。エリアＲ２が、セル１５2を含む場合もある。
【００６４】
半二重端末ＴＥがセル１５2に位置し、基地局ＢＳ２のエリアＲ２に位置していないときは、端末ＴＥは、セル１５2のアイドル期間と整合していないので、基地局ＢＳ２は半二重端末ＴＥをハンドリングすることができない。
【００６５】
図１ａの例では、エリアＲ２はエリアＲ１よりも小さい。
【００６６】
エリアＲが大きくなるほど、アイドル期間は大きくなる。基地局ＢＳ１及びＢＳ２によってそれぞれ設定されたアイドル期間は、図１の例では、異なっている。
【００６７】
図１ｂにおいて、基地局ＢＳ２のエリアＲ’２は、端末ＴＥがｎdl個の補助ダウンリンクシンボルで基地局ＢＳ２からの情報を受信することができるエリアである。
【００６８】
図１ｂにおいて、エリアＲ’２に含まれない基地局ＢＳ２のエリアＲ２は、端末ＴＥがｎdl個の補助ダウンリンクシンボルで基地局ＢＳ２からの情報を受信することができないエリアである。
【００６９】
エリアＲ’２に含まれる端末ＴＥのアイドル期間ＩＰ’２は、エリアＲ’２に含まれない基地局ＢＳ２のエリアＲ２に位置する端末ＴＥのアイドル期間ＩＰ２よりも小さい。
【００７０】
半二重端末ＴＥがセル１５2に位置し、基地局ＢＳ２のエリアＲ’２に位置していないとき、端末ＴＥは、セル１５2のアイドル期間ＩＰ’２と整合していないので、アイドル期間ＩＰ’２を有する基地局ＢＳ２は半二重端末ＴＥをハンドリングすることができない。
【００７１】
簡単にするために、図１には１つの端末ＴＥしか示されていないが、実際には、全二重又は半二重の、より重要な数(important number)の端末ＴＥが、基地局ＢＳのセル１５に存在する。基地局ＢＳは、各端末ＴＥが全二重端末ＴＥであるのか、又は半二重端末ＴＥであるのかを判断することができる。
【００７２】
基地局ＢＳは、ノード、又はノードＢ、又は拡張ノードＢ、又はアクセスポイントとも呼ばれる。
【００７３】
端末ＴＥは、移動電話、携帯情報端末、又はパーソナルコンピュータのような半二重端末である。端末ＴＥは、ユーザ機器とも呼ばれる。
【００７４】
無線電気通信ネットワークは、セル同期されている場合がある。この場合、異なるセル１５又は基地局ＢＳを発信源とする信号は、同時に送信される。
【００７５】
より正確には、これらの信号は、フレームに構造化され、それ自体、シンボルから成る。セル同期は、シンボルレベルで確保される場合があり、これは、所与のセル１５又は基地局ＢＳにおけるシンボルの送信時刻が、他の任意のセル１５又は基地局ＢＳにおけるシンボルの送信時刻と一致することを意味する。また、セル同期は、フレームレベルで確保される場合もある。その場合、所与のセル１５又は基地局ＢＳにおけるフレームの送信時刻は、他の任意のセル１５又は基地局ＢＳにおけるフレームの送信時刻と一致する。セル同期は、各基地局ＢＳにＧＮＳＳ（全地球的航法衛星システム）を含めることによって行うことができる。
【００７６】
一代替案として、無線電気通信ネットワークは、セル同期されていないものとすることができる。この場合、異なるセル１５間又は基地局ＢＳ間で、フレームレベルの同期もシンボルレベルの同期も保証する必要はない。
【００７７】
図２ａは、アップリンクチャネルが同期し、且つ、基地局及び半二重端末がセルのアイドル期間において信号の転送及び受信を行わない、アイドル期間を示すクロノグラムである。
【００７８】
アップリンクチャネルが同期しているとき、基地局ＢＳの所与のセル１５のアップリンクチャネルで送信されるシンボルは、基地局ＢＳと端末ＴＥとを隔てる距離にかかわらず、基地局ＢＳによって同じ時刻ｔｒで受信されなければならない。信号が、基地局及び半二重端末側の双方によってアイドル期間中に受信も転送もされないとき、基地局ＢＳは、端末ＴＥによって送信されたシンボルの処理を行うために、それらのシンボルの受信を待たなければならない。
【００７９】
エリアＲ１又はＲ２の境界に位置する端末ＴＥについて求められる待ち時間、換言すれば、求めることができる最大待ち時間は、ガード期間又はアイドル期間ＩＰと呼ばれ、少なくとも、ラウンドトリップ遅延ＲＴＤ（Ｒａ）に受信送信切り換え時間ＲＴＳを加えたものに等しくなければならない。ここで、Ｒａは、エリアＲ１又はＲ２が円とみなされる場合に、エリアＲ１又はＲ２の半径である。
【００８０】
基地局ＢＳ１は、ダウンリンクシンボルＤＬを端末ＴＥへ転送する。これらのダウンリンクシンボルＤＬは、ラウンドトリップ遅延ＲＴＤの２分の１に等しい遅延で端末ＴＥによって受信される。
【００８１】
アイドル期間ＩＰの期間中、基地局ＢＳは、いずれのシンボルの転送も受信も行わない。いずれのシンボルの転送も受信も行わないことによって、基地局の電力消費が削減される。
【００８２】
基地局ＢＳとそのセル１５に含まれる各端末ＴＥとを隔てる距離にかかわらず、基地局ＢＳがアップリンクシンボルを同時に受信する必要があるので、基地局ＢＳは、端末ＴＥのそれぞれについてタイミング遅延ＴＤ（ｄ）を求める。
【００８３】
このタイミング遅延は、次の式を使用して計算される。
ＴＤ（ｄ）＝ｔｒ−ｔｅ−ＤDL−ＲＴＤ（ｄ）＝ＩＰ−ＲＴＤ（ｄ）
ここで、ｄは、端末ＴＥと基地局ＢＳとの間の距離であり、ＤDLは、端末がダウンリンクチャネルで受信することができるシンボルの全継続時間である。
【００８４】
基地局ＢＳは、各タイミング遅延から、各端末ＴＥについて、タイミングアドバンスＴＡ＝ＩＰ−ＴＤ（ｄ）を求め、このタイミングアドバンスを対応する端末ＴＥへ転送する。
【００８５】
端末ＴＥ１が、その端末ＴＥのデータを含む先行のダウンリンクタイムスロットの直後のアップリンクタイムスロットにスケジューリングされている場合、端末ＴＥは、アップリンクチャネルを介するシンボルの送信に自身のタイミングアドバンスＴＡ（ＴＥ）値を適用して、送信されたシンボルが、アップリンクタイムスロットｔｒの開始時に端末ＴＥから基地局ＢＳで受信されるようにする。
【００８６】
ここで、アイドル期間ＩＰは不連続であることに留意しなければならない。アイドル期間ＩＰは、端末ＴＥについて、１／２ＲＴＤ及び時間期間ＴＡ（ＴＥ）で示される時間期間から成る。
【００８７】
図２ｂは、アップリンクチャネルが同期し、且つ、半二重端末がセルのアイドル期間において信号の転送及び受信を行わない、アイドル期間を示すクロノグラムである。
【００８８】
図２ｂの例のアイドル期間中、端末ＴＥのみが、信号の受信も転送も行わない。
【００８９】
基地局ＢＳは、アイドル期間を何ら考慮することなく、ダウンリンクチャネルＤＬTでシンボルを転送する。基地局ＢＳは、各端末ＴＥを潜在的に全二重端末ＴＥであるとみなす。基地局ＢＳは、たとえシンボルが半二重端末によって使用可能でない場合であっても、シンボルを転送することがある。使用可能でないシンボルを転送することによって、全二重端末及び半二重端末をハンドリングすることができる基地局ＢＳの特定の特徴を製造するための開発コストが削減される。
【００９０】
半二重端末ＴＥ、例として端末ＴＥが、ダウンリンクチャネルＤＬTでシンボルを受信すると、端末ＴＥは、受信シンボルに対して或るパンクチャリング(puncturing)を実行する。端末ＴＥは、アイドル期間に整合するダウンリンクシンボル、すなわち、端末がダウンリンクチャネルで受信することができるシンボルの継続時間ＤDLに含まれるダウンリンクシンボルのみをＤＬRで受信する。
【００９１】
端末ＴＥのタイミングアドバンスＴＡ（ＴＥ）及びタイミング遅延ＴＤ（ＴＥ）は、図２ａで開示したのと同様の方法で求められる。
【００９２】
ここで、アイドル期間は、基地局ＢＳでは連続であるのに対して、半二重端末ＴＥでは不連続であることに留意しなければならない。アイドル期間ＩＰは、端末ＴＥについて、１／２ＲＲＴＤ及び時間遅延ＴＤ（ＴＥ）で示される２つの時間期間から成る。
【００９３】
ＤDLに含まれない信号Ｐｕｎｃは処理されない。
【００９４】
図３は、アップリンクチャネルが非同期であり、無線電気通信ネットワークが時分割複信方式を使用し、且つ、セルに位置する半二重端末及び基地局がアイドル期間中に信号の転送及び受信を行わないときのアイドル期間を示すクロノグラムである。
【００９５】
アップリンクチャネルが非同期であるとき、すなわち、異なる端末ＴＥからアップリンクチャネルで送信されたシンボルが、同時に受信される必要がないとき、各端末ＴＥａ又はＴＥｂは、基地局ＢＳによってダウンリンクチャネルで送信された信号の受信終了後、同じ所定の継続時間の後に、アップリンクチャネルによりアップリンクシンボルＵＬａ又はＵＬｂを送信する。したがって、アイドル期間は、セル１５の異なる端末の異なる伝播距離を吸収するために、基地局ＢＳにおいて作成される。
【００９６】
端末ＴＥａは、端末ＴＥｂよりも基地局ＢＳに近い。端末ＴＥａは、端末ＴＥｂのラウンドトリップ遅延ＲＴＤ（ｂ）の２分の１よりも小さな、ラウンドトリップ遅延ＲＴＤ（ａ）の２分の１の後に、ダウンリンクシンボルＤＬを受信する。
【００９７】
端末ＴＥａがシンボルを転送する場合、これらのシンボルは、図３に示すように、端末ＴＥｂによって転送されたシンボルよりも早く基地局Ｂｓによって受信される。
【００９８】
図４は、本発明による基地局のアーキテクチャを表す図である。
【００９９】
基地局ＢＳは、たとえば、バス４０１によって互いに接続されているコンポーネントと、図６に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムによって制御されるプロセッサ４００とに基づくアーキテクチャを有する。
【０１００】
ここで、基地局ＢＳは、一変形では、以下で開示するようなプロセッサ４００によって実行されるオペレーションと同じオペレーションを実行する１つ又はいくつかの専用集積回路の形態で実施されることに留意しなければならない。
【０１０１】
バス４０１は、プロセッサ４００を、読み出し専用メモリＲＯＭ４０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ４０３、及びチャネルインターフェース４０５にリンクする。
【０１０２】
読み出し専用メモリＲＯＭ４０２は、図６に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムの命令を含む。これらの命令は、基地局ＢＳに電源が投入されるときにランダムアクセスメモリＲＡＭ３へ転送される。
【０１０３】
ＲＡＭメモリ４０３は、変数と、図６に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムの命令とを収容するように意図されるレジスタを含む。
【０１０４】
チャネルインターフェース４０５は、アンテナＢＳＡｎｔを通じて端末ＴＥへ信号及び／若しくはメッセージを転送及び／又は受信する手段を備える。
【０１０５】
図５は、本発明による端末のアーキテクチャを表す図である。
【０１０６】
端末ＴＥは、たとえば、バス５０１によって互いに接続されているコンポーネントと、図７に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムによって制御されるプロセッサ５００とに基づくアーキテクチャを有する。
【０１０７】
ここで、端末ＴＥは、一変形では、以下で開示するようなプロセッサ５００によって実行されるオペレーションと同じオペレーションを実行する１つ又はいくつかの専用集積回路の形態で実施されることに留意しなければならない。
【０１０８】
バス５０１は、プロセッサ５００を、読み出し専用メモリＲＯＭ５０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ５０３、及びチャネルインターフェース５０５にリンクする。
【０１０９】
読み出し専用メモリＲＯＭ５０２は、図７に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムの命令を含む。これらの命令は、端末ＴＥに電源が投入されるときにランダムアクセスメモリＲＡＭ５０３へ転送される。
【０１１０】
ＲＡＭメモリ５０３は、変数と、図７に開示するようなアルゴリズムに関連するプログラムの命令とを収容するように意図されるレジスタを含む。
【０１１１】
チャネルインターフェース５０５は、アンテナＴＥＡｎｔを通じて基地局ＢＳへ信号及び／若しくはメッセージを転送及び／又は受信する手段と、受信された信号、例として測定チャネルの信号Ｓｙｎｃ、を測定する手段とを備える。
【０１１２】
図６は、基地局が本発明を実施するときに基地局によって実行されるアルゴリズムの一例である。
【０１１３】
より正確には、本アルゴリズムは、各基地局ＢＳのプロセッサ４００によって周期的に又は所定のイベントに応答して実行される。
【０１１４】
ステップＳ６００において、基地局ＢＳのプロセッサ４００は、少なくとも１つのダウンリンク信号を転送するようにチャネルインターフェース４０５に命令する。この少なくとも１つのダウンリンク信号は、基地局ＢＳの測定チャネルで転送される。
【０１１５】
次のステップＳ６０１において、プロセッサ４００は、少なくとも１つの転送されたダウンリンク信号に応答したメッセージの受信を待つ。
【０１１６】
次のステップＳ６０２において、プロセッサ４００は、受信メッセージから品質測定値を得る。
【０１１７】
次のステップＳ６０３において、プロセッサ４００は、基地局によって転送された信号に関する受信された各品質測定値について、その品質測定値に対して適切な変調／符号化方式(the modulation and coding scheme)を求める。
【０１１８】
次のステップＳ６０４において、プロセッサ４００は、基地局ＢＳによって転送された信号に関する各品質測定値について、基地局ＢＳによるハンドリングされるために使用されるアイドル期間を取得する。
【０１１９】
基地局ＢＳによるハンドリングされるために使用されるアイドル期間は、各端末ＴＥによって基地局ＢＳのセルで使用されるアイドル期間とすることもできるし、図１ｂに開示したような端末固有のアイドル期間とすることもできる。
【０１２０】
周囲の各基地局ＢＳによるハンドリングされるために使用されるアイドル期間は、例として、ＲＡＭメモリ４０３に記憶される。
【０１２１】
次のステップＳ６０５において、プロセッサ４００は、基地局ＢＳによって転送された信号に関する品質測定値が受信メッセージに含まれている最初の基地局ＢＳを選択する。
【０１２２】
次のステップＳ６０６において、プロセッサ４００は、基地局ＢＳと半二重端末ＴＥとの間で予測することができる実効スループットを求める。
【０１２３】
実効スループットは、求められた変調／符号化方式、及び、基地局ＢＳによるハンドリングされるために使用されるアイドル期間に従って求められる。
【０１２４】
実効スループットは、次の式に従って求められる。
スループット（ｉ）＝ＭＣＳ（ｉ）×（Ｔ−ＩＰ（ｉ））／Ｔ
ここで、ｉは、選択された基地局ＢＳに関連付けられるインデックスであり、ＭＣＳ（ｉ）は、選択された基地局ＢＳによって転送された信号に関する品質測定値から求められた変調／符号化方式であり、ＩＰ（ｉ）は、選択された基地局ＢＳによるハンドリングされるために使用されるアイドル期間であり、Ｔは、ダウンリンク部分、アップリンク部分、及びアイドル期間を含むフレームの全継続時間である。
【０１２５】
実効スループットは、シンボルが少なくとも端末ＴＥによって送信及び受信されないアイドル期間が、スループットを求めるのに考慮されることを意味する。
【０１２６】
次のステップＳ６０７において、プロセッサ４００は、基地局ＢＳによって転送された信号に関する品質測定値が受信メッセージに含まれている基地局ＢＳであって、まだ選択されていない基地局ＢＳが、少なくとも１つ存在するか否かをチェックする。
【０１２７】
基地局ＢＳによって転送された信号に関する品質測定値が受信メッセージに含まれている基地局ＢＳが、まだ選択されていない場合、プロセッサ４００は、ステップＳ６０８に移動し、別の基地局ＢＳを選択し、ステップＳ６０６に戻る。
【０１２８】
基地局ＢＳによって転送された信号に関する品質測定値が受信メッセージに含まれている各基地局ＢＳが、すでに選択されている場合、プロセッサ４００はステップＳ６０９に移動する。
【０１２９】
そのステップにおいて、プロセッサ４００は、求められる最も高いスループットを有する基地局ＢＳを、ハンドオーバを行わなければならない対象の基地局ＢＳとして選択し、ハンドオーバが従来どおり実行される。
【０１３０】
その後、プロセッサ４００は、本アルゴリズムを中断する。
【０１３１】
図７は、半二重端末が本発明を実施するときに半二重端末によって実行されるアルゴリズムの一例である。
【０１３２】
より正確には、本アルゴリズムは、ダウンリンク信号が少なくとも１つの基地局ＢＳの測定チャネルで受信されるごとに各端末ＴＥのプロセッサ５００によって実行される。
【０１３３】
端末ＴＥは、当該端末ＴＥの近くにある基地局ＢＳによるハンドリングされるために使用されるアイドル期間ＩＰを知っている。
【０１３４】
基地局ＢＳによるハンドリングされるために使用されるアイドル期間は、各端末ＴＥによって基地局ＢＳのセルで使用されるアイドル期間とすることもできるし、図１ｂに開示したような端末固有のアイドル期間とすることもできる。
【０１３５】
例として、各基地局ＢＳによるハンドリングされるために使用されるアイドル期間ＩＰは、端末ＴＥをハンドリングする基地局ＢＳによってブロードキャストされるか、又は、各基地局ＢＳによってブロードキャストされるか、又は、各基地局ＢＳについて同一である。
【０１３６】
ステップＳ７００において、プロセッサ５００は、周囲の基地局ＢＳによって転送された信号の受信をチャネルインターフェース５０５により検出する。
【０１３７】
端末ＴＥが基地局ＢＳによってハンドリングされるとき、信号は、端末ＴＥをハンドリングする基地局ＢＳによって転送された信号、及び、少なくとも別の基地局ＢＳによって転送された少なくとも信号である。
【０１３８】
次のステップＳ７０１において、プロセッサ５００は、ダウンリンク信号に関するいくつかの品質測定を実行するようにチャネルインターフェース５０５に命令する。チャネルインターフェース５０５は、見つけることができる基地局ＢＳの各測定チャネルで転送された信号を測定し、品質測定値が所定の値よりも大きい基地局ＢＳ及び測定値を記憶する。
【０１３９】
次のステップＳ７０２において、プロセッサ５００は、基地局ＢＳによって転送された信号に関する各品質測定値について、その品質測定値に対して適切な変調／符号化方式を求める。
【０１４０】
次のステップＳ７０３において、プロセッサ５００は、基地局ＢＳによって転送された信号に関する各品質測定値について、基地局ＢＳのアイドル期間を取得する。
【０１４１】
次のステップＳ７０４において、プロセッサ５００は、基地局ＢＳによって転送された信号に関して品質測定が実行された最初の基地局ＢＳを選択する。
【０１４２】
次のステップＳ７０５において、プロセッサ５００は、基地局ＢＳと半二重端末ＴＥとの間で予測することができる実効スループットを求める。
【０１４３】
実効スループットは、求められた変調／符号化方式、及び、基地局ＢＳによるハンドリングされるために使用されるアイドル期間に従って求められる。
【０１４４】
実効スループットは、次の式に従って求められる。
スループット（ｉ）＝ＭＣＳ（ｉ）×（Ｔ−ＩＰ（ｉ））／Ｔ
ここで、ｉは、選択された基地局ＢＳに関連付けられるインデックスである。
【０１４５】
次のステップＳ７０６において、プロセッサ５００は、基地局ＢＳによって転送された信号に関して品質測定が実行された基地局ＢＳであって、まだ選択されていない基地局ＢＳが、少なくとも１つ存在するか否かをチェックする。
【０１４６】
基地局ＢＳによって転送された信号に関して品質測定が実行された各基地局ＢＳが、まだ選択されていない場合、プロセッサ５００は、ステップＳ７０７に移動し、別の基地局ＢＳを選択し、ステップＳ７０５に戻る。
【０１４７】
基地局ＢＳによって転送された信号に関する品質測定値が受信メッセージに含まれている各基地局ＢＳが、すでに選択されている場合、プロセッサ５００は、ステップ７０８に移動する。
【０１４８】
そのステップにおいて、プロセッサ５００は、求められる最も高いスループットを有する基地局ＢＳを基地局ＢＳとして選択する。
【０１４９】
この選択された基地局ＢＳは、例として、ハンドオーバを行わなければならない対象の基地局ＢＳであるか、又は、端末ＴＥによってランダムアクセス手順が開始される対象の基地局ＢＳである。
【０１５０】
当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上述した本発明の実施形態に多くの変更を行うことができる。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005203247.tif 000009
【図７】
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