(57)【要約】１つ又は複数のＣＰＣＨタイムスロットの品質に関連付けをしたメトリックを監視することにより、ＤＰＣＨを送信するため、ＣＰＣＨタイムスロットの一部または全部を再使用するかどうかを判断するため、ＢＳにおいてアダプティブアンテナを使用する方法および通信システム（例えば、ＴＤＤシステム）。ＣＰＣＨタイムスロットの一部または全部を再使用すると決定された場合に、ＤＰＣＨ送信電力にどのような制限を適用するかに関して追加の決定が行われる。ＢＳで使用できるアダプティブアンテナは、システムが、ＤＰＣＨを送信するため、ＣＰＣＨタイムスロットの一部または全部を再使用することを可能にし、これによって、システム全体において所望のレベルのＣＰＣＨのカバレージおよび品質を維持しながらシステム全体の容量を改善する。
2006517762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信システムにおいて、ＤＰＣＨ（dedicated physical channel）信号を送信するため、複数のＣＰＣＨ（common physical channel）タイムスロットを再使用する方法であって、
（ａ）前記複数のＣＰＣＨタイムスロットをそれぞれアグレッシブまたは非アグレッシブとタグ付けをするステップと、
（ｂ）前記複数のＣＰＣＨタイムスロットにおいてＤＰＣＨ信号を送信するための電力レベルを最大電力レベルに制限するステップと、
（ｃ）仮に前記ＣＰＣＨタイムスロットの数が１を超えない場合に、前記ＣＰＣＨタイムスロットを非アグレッシブとタグ付けをするステップと、
（ｄ）仮に前記ＣＰＣＨタイムスロットの数が１を超える場合に、各セルにあってＤＰＣＨ信号を送信するために再使用されるＣＰＣＨタイムスロットを、アグレッシブとタグ付けをし、他のすべての前記ＣＰＣＨタイムスロットを、非アグレッシブとタグ付けをするステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１において、
（ｅ）非アグレッシブとタグ付けされた各ＣＰＣＨタイムスロットにおいて送信されたＤＰＣＨ信号の電力であって、予め定めた最大電力レベル未満の電力を、予め定めた量だけ増加するステップと、
（ｆ）前記ＣＰＣＨタイムスロットの品質に関連付けをしたメトリックを監視するステップと、
（ｇ）ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした各セルのアンギュラーセクション（angular section）ごとに、
（ｉ）隣接するセルをそれぞれ決定するステップと、
（ｉｉ）前記ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした前記隣接するセルにおいて前記ＣＰＣＨタイムスロットの最大電力レベルを減少させるステップと、
（ｉｉｉ）前記ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした前記ＣＰＣＨタイムスロットにあって前記隣接セルをアグレッシブとタグ付けをするステップと
をさらに備えたことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２において、
（ｈ）予め定めた数のダウンリンクタイムスロットを割り当てるステップと、
（ｉ）予め定めた数のアップリンクタイムスロットを割り当てるステップと、
（ｊ）予め定めた数のＣＰＣＨタイムスロットを割り当てるステップと
をさらに備えたことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３において、前記ＣＰＣＨタイムスロットの数は、１と、前記ダウンリンクタイムスロットの数と、の間の数であることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１において、前記通信システムは、ＴＤＤ（time-division duplex）システムであり、前記セルは、ＴＤＤセルであることを特徴とする方法。
【請求項６】
ワイヤレス通信システムにおいて、ＤＰＣＨ（dedicated physical channel）信号の最大電力レベルを超えない電力レベルで送信するため、前記ＣＰＣＨ（common physical channel）タイムスロットを再使用する方法であって、
前記システムは、（ｉ）各セルが複数のアンギュラーセクションを有する複数のセルと、（ｉｉ）複数のＷＴＲＵ（wireless transmit/receive unit）と、（ｉｉｉ）前記ＣＰＣＨタイムスロットの品質と、前記ＷＴＲＵに測定された受信電力と、に関連付けされたメトリックを収集するための、ＲＡＮ（radio access network）と、（ｉｖ）ＣＰＣＨ信号を複数のタイムスロットにおいて送信する複数のＢＳ（base station）であって、前記セルのそれぞれにおいて動作するアダプティブアンテナを有し、各ＢＳは、前記ＷＴＲＵのそれぞれと通信するＢＳと、（ｖ）前記セルを前記ＢＳの前記アダプティブアンテナに関連付けるデータベースと、を含み、
本方法は、
（ａ）前記ＲＡＮは、前記通信システムがセルの各アンギュラーセクションごとにＣＰＣＨメトリックの安定した配分を有することを決定するステップと、
（ｂ）前記データベースにおいて、各ＣＰＣＨタイムスロットを、アグレッシブまたは非アグレッシブとタグ付けをするステップと、
（ｃ）非アグレッシブとタグ付けされた各ＣＰＣＨタイムスロットにおいて、前記ＢＳにより送信された前記ＤＰＣＨ信号の電力を予め定めた量だけ増加するステップであって、前記電力は、予め定めた最大電力レベル未満であるステップと、
（ｄ）前記ＣＰＣＨタイムスロットの品質に関連付けをした前記メトリックを監視するステップと、
（ｅ）ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをしたセルの各アンギュラーセクションごとに、
（ｉ）それぞれの隣接するセルを決定するステップと、
（ｉｉ）前記ＣＰＣＨタイムスロット品質の低下に関連付けをした前記隣接セルにおける前記ＣＰＣＨタイムスロットについての前記最大電力レベルを減少させるステップと、
（ｉｉｉ）前記データベースにおいて、前記ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした前記ＣＰＣＨタイムスロットについて前記隣接セルをアグレッシブとタグ付けをするステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６において、
（ｆ）予め定めた数のダウンリンクタイムスロットを割り当てるステップと、
（ｇ）予め定めた数のアップリンクタイムスロットを割り当てるステップと、
（ｈ）予め定めた数のＣＰＣＨタイムスロットを割り当てるステップと
をさらに備えたことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７において、前記ＣＰＣＨタイムスロットの数は、１と、前記ダウンリンクタイムスロットの数と、の間の数であることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項６において、前記ＣＰＣＨスプレッドシートのすべてが、前記データベースにおいてアグレッシブとタグ付けされるまでか、又は前記最大電力レベルでＤＰＣＨ信号を送信するように指定されるまで、ステップ（ｃ）〜（ｅ）を繰り返すステップをさらに備えたことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項６において、前記通信システムは、ＴＤＤ（time-division duplex）システムであり、前記セルは、ＴＤＤセルであることを特徴とする方法。
【請求項１１】
ＣＰＣＨ（common physical channel）タイムスロットを予約するワイヤレス通信システムであって、
複数のＷＴＲＵ（wireless transmit/receive unit）と、
前記ＣＰＣＨタイムスロットの品質、および前記ＷＴＲＵにより測定される受信電力に関連付けをしたメトリックを収集するためのＲＡＮ（radio access network）と、
各ＣＰＣＨタイムスロットがアグレッシブまたは非アグレッシブとタグ付けされるデータベースと
を備えたことを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１１において、
各セルが複数のアンギュラーセクションを有する複数のセルと、
ＣＰＣＨ信号を複数のタイムスロットにおいて送信する複数のＢＳであって、前記セルのそれぞれにおいて動作するアダプティブアンテナを有し、各ＢＳは、前記ＷＴＲＵのそれぞれと通信するＢＳと、
前記ＲＡＮ、前記データベース、前記ＢＳ、および前記ＷＴＲＵと通信するプロセッサと、
前記ＣＰＣＨタイムスロットの品質に関連付けをした前記メトリックを監視するための、前記プロセッサ上で実行されているプロセスであって、ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした各セルのアンギュラーセクションごとに、
（ｉ）前記それぞれの隣接するセルが決定され、
（ｉｉ）前記ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした前記隣接セルにおける前記ＣＰＣＨタイムスロットについて前記最大電力レベルが減少され、
（ｉｉｉ）前記データベースにおいて、前記ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした前記隣接セルにおける前記ＣＰＣＨタイムスロットはアグレッシブとタグ付けされるプロセスと
をさらに備えたことを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１１において、前記ＣＰＣＨタイムスロットは、ＢＣＨ（broadcast channel）信号を送信するため、予約されることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１１において、前記ＣＰＣＨタイムスロットは、最大電力レベルを超えない電力レベルでＤＰＣＨ（dedicated physical channel）を送信するため、再使用されることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
ＤＰＣＨ（dedicated physical channel）を送信するため、ＣＰＣＨ（common physical channel）を再使用するためのワイヤレス通信システムであって、
（ａ）各ＣＰＣＨタイムスロットをアグレッシブまたは非アグレッシブとタグ付けをする手段と、
（ｂ）前記ＣＰＣＨタイムスロットにおいてＤＰＣＨ信号を送信するための前記電力レベルを最大電力レベルに制限する手段と、
（ｃ）前記ＣＰＣＨタイムスロットの数が１より大きくない場合に、前記ＣＰＣＨタイムスロットを非アグレッシブとタグ付けをする手段と、
（ｄ）前記ＣＰＣＨタイムスロットが１より大きい場合に、セルごとに、ＤＰＣＨ信号を送信するため、再使用される前記ＣＰＣＨタイムスロットをアグレッシブとタグ付けをし、他のすべての前記ＣＰＣＨタイムスロットを非アグレッシブとタグ付けをする手段と
を備えたことを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１５において、
（ｅ）非アグレッシブとタグ付けされたＣＰＣＨタイムスロットごとに、送信されるＤＰＣＨ信号の前記電力を予め定めた量だけ増加する手段であって、前記電力は、予め定めた最大電力レベル未満である手段と、
（ｆ）前記ＣＰＣＨタイムスロットの品質に関連付けをしたメトリックを監視する手段と、
（ｇ）ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした各セルのアンギュラーセクションごとに、それぞれの隣接するセルを決定する手段と、
（ｈ）前記ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした前記隣接セルにおける前記ＣＰＣＨタイムスロットについて、前記最大電力レベルを減少させる手段と、
（ｉ）前記ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした前記隣接セルにおける前記ＣＰＣＨタイムスロットを、アクレッシブとタグ付けをする手段と
をさらに備えたことを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１５において、前記システムは、ＴＤＤ（time-division duplex）システムであり、前記セルは、ＴＤＤセルであることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレスデジタル通信システムに関する。特に、本発明は、ＤＣＨ（dedicated channel）にあって特定のＣＰＣＨ（common physical channel）タイムスロットを選択的に使用するのを可能にするセルフコンフィギュアリング（self-configuring）ＴＤＤ（time-division duplex）システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
慣用のセルラシステムは、接続が確立する前でも、ＲＡＮ（radio access network）に固有のモバイルユーザに情報を通信するため、同様に、予め定めたセルに情報を通信するため、ＢＣＨ（broadcast channel）を使用するのが典型的である。ＴＤＤシステムにおいては、ＢＣＨがＰＣＣＰＣＨ（primary common control physical channel）に送信される。ＣＰＣＨタイムスロットにおいて送信される共通チャネル（common channel）の他の例としては、ＦＡＣＨ（forward access channel）があり、このチャネルは、ＴＤＤでは、ＳＣＣＰＣＨ（common physical channel）に送信される。ここに、用語「ＣＰＣＨタイムスロット」は、ＣＰＣＨを送信するために使用されている任意のタイムスロットをいう。
【０００３】
ある予約されたタイムスロットは、ＣＰＣＨを送信するため、ＴＤＤシステムのサブシステム全体で使用される、のが典型的である。このサブシステムは、パス損失（path loss）の観点からは、比較的近接しているため、互いに干渉することができるＴＤＤセルのアンサンブル（ensemble）である。例えば、仮に、建築物の壁によって、一方のセルから他方のセルへの干渉を避けるのに充分な隔離（パス損失の観点から）ができない場合には、サブシステムは、複数のセルを使用してディプロイ（deploy）された建築物の１フロアから構成することができる。同様に、仮に、建築物のフロアおよび天井によりフロア間の干渉を避けるのに充分な隔離（パス損失の観点から）ができない場合には、当該建築物全体をサブシステムとみになすことができる。屋外でのディプロイメント（deployment）においては、サブシステムは、少数のセルからなる狭い区域から広い大都市のエリアまでの任意のものとすることができる。
【０００４】
ＴＤＤシステムの受信機の性能と、セル間のＲＦ（radio frequency）の隔離と、に依存して、当該ＴＤＤシステムは、ＣＰＣＨを送信するのに必要となるタイムスロットの数を、１つのＣＰＣＨタイムスロットに制限することができる。あるいはまた、当該ＴＤＤシステムは、ＣＰＣＨ上での良好な品質（例えば、仮にＰＣＣＰＣＨの場合にはＢＣＨ受信、ＳＣＣＰＣＨの場合にはＦＡＣＨブロックエラー率（block error rate）など）を保証するため、おそらく、複数のタイムスロット使用しなければならない。
【０００５】
図１は、慣用のワイヤレス通信システムにおいて、２つ以上のタイムスロットが使用されている例を示す。当該システムのＢＳ（base station）Ａ〜Ｆは、それぞれ、それ自体のＣＰＣＨ送信のため、タイムスロット１、２、３のうちの１つのみを使用することになり、他方、当該システムがＣＰＣＨのために使用する他のタイムスロットにおいては、送信を差し控える。隣接するＢＳは、ＣＰＣＨ送信のため、他のタイムスロットを使用することになる。所定のＣＰＣＨタイムスロットは、互いにある距離だけ離れたＢＳによってのみ使用され、これにより、これらのＢＳによってサービスされるモバイルユニットに対するＣＰＣＨのＳＩＲ（signal-to-interference ratio）が向上し、ＣＰＣＨを確実に連続してカバーすることができる。しかし、これにより、ＤＰＣＨ（dedicated physical channel）におけるトラフィックに対して利用可能なタイムスロットが減少するので、システム容量が減少する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ユーザデータを送信するため、ＴＤＤシステムにおけるＣＰＣＨタイムスロットのうち一部を選択的に再使用する方法及びシステムに対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、通信システムのＢＳでアダプティブアンテナを使用して、ＤＰＣＨを送信するため、ＣＰＣＨタイムスロットの一部または全部を再使用するかどうかを決定するため、１つまたは複数のＣＰＣＨタイムスロットの品質に関連付けをしたメトリック（metrics）を監視する。ＣＰＣＨタイムスロットの一部または全部を再使用することが決定された場合に、ＤＰＣＨ送信電力に適用する制限に関する追加の決定が行われる。アダプティブアンテナは、システムがＤＰＣＨを送信するＣＰＣＨタイムスロットの一部または全部を再使用することを可能にするため、ＢＳで使用することができ、それにより、ＣＰＣＨのカバレージおよび品質をシステム全体にわたり所望の水準に維持しながら、システムの全体的容量を改善することができる。
【０００８】
本発明の目的は、添付の詳細な説明および図面を検討することにより明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。同一の参照符号は同様の要素を示す。
【００１０】
以下の説明において、ＴＤＤと、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ（time division synchronous code-division multiple access）と、に適用可能なものとして説明するが、ここで、本発明は、広義では、他の伝送システムにも、限定なく適用できる、ことに留意されたい。
【００１１】
以下、ＷＴＲＵ（wireless transmit/receive unit）には、次のもの、すなわち、ユーザ端末、モバイルステーション、固定又はモバイルサブスクライバユニット（fixed or mobile subscriber unit）、ページャ（pager）、又は、ワイヤレス環境で動作できる他のタイプのデバイスが、含まれるが、これらに限定されるものではない。以下においては、ＢＳ（base station）とは、ＢＳ、Ｎｏｄｅ−Ｂ、サイトコントローラ（site controller）、アクセスポイント、又は、ワイヤレス環境における他のインタフェース接続デバイス、を含む意味であるが、これらに限定されるものではない。
【００１２】
以下、次のような方法及びシステム、すなわち、通信システムが、図２に示すように、複数のＣＰＣＨタイムスロットのうちの少なくともいくつかを再使用してＤＰＣＨを送信できるようにするため、当該通信システムのアダプティブアンテナを、ＢＳにおいて、どのように使用するかを示す方法及びシステムの具体例を説明する。この方法及びシステムによれば、一方で、ＣＰＣＨのカバレージおよび品質が、当該通信システム全体で、所望の水準に維持され、他方で、当該通信システムの全体的なキャパシティ（capacity）が改善される。しかしながら、次のようなこと、すなわち、同じサブシステムにおいてＤＰＣＨ信号を送信するため、ＣＰＣＨタイムスロットを不注意に再使用することは、避けなければならない。そうでなければ、複数のＣＰＣＨ信号が強く干渉して、同じ領域内のモバイルユーザにとってＣＰＣＨ受信上の問題が生じることになる。ＣＰＣＨ受信が良好でないと、ユーザのＲＡＮへのアクセスにおいて容認できない遅延が生じたり、主要な無線リソース管理機能（例えばハンドオフと電力制御）が低下したり、ＣＰＣＨのサービスホール（service hole）が生じたり、することになる。ここで、本例はＴＤＤシステムの例であるが、本発明に係る方法及びシステムが、他の伝送システム、例えばＴＤＳ  ＣＤＭＡに、一様に適用することができる、ことに留意されたい。
【００１３】
図３は、本発明に従って動作する例示的な通信システム３００を示す。通信システム３００には、複数のＷＴＲＵ３０５Ａ、３０５Ｂ、３０５Ｃと、ＲＡＮ（radio access network）３１０と、セルデータベース３１５と、が含まれる。ＲＡＮ３１０には、Ｎａｅ個のアンテナエレメント３３０からなるアダプティブアンテナ３２５を備えた複数のＢＳ３２０Ａ、３２０Ｂが、含まれる。また、ＲＡＮ３１０には、チャネル割り当てプロセス３４５を実行するプロセッサ３４０を含むＲＮＣ（radio network controller）３３５が、含まれる。ＣＰＣＨ信号を取り扱う本発明のコンテキストにおいて、アダプティブアンテナ３２５は、ユーザにより送信された測定値の到来方向を識別するために使用される。ＲＡＮ３１０は、多数のモバイルロケーションにおいてＣＰＣＨの品質を測定するメトリックを収集するため、同様に、ＷＴＲＵ３０５Ａ、３０５Ｂ、３０５Ｃにより測定された受信電力であって、この測定されたＣＰＣＨ品質のメトリックに関連するパス損失を洞察できることになる受信電力を収集するために、使用される。
【００１４】
ＣＰＣＨ品質メトリックは、当該システムにより収集できるものであるが、このＣＰＣＨ品質メトリックの例としては、ＰＣＣＰＣＨ又はＦＡＣＨ  ＢＬＥＲの場合における、ＢＣＨ読み取り時間統計値と、ＰＣＣＰＣＨタイムスロットに対するＳＩＲ測定値とが含まれ、ＳＣＣＰＣＨの場合における、ＳＣＣＰＣＨタイムスロットに対するＳＩＲ測定値が含まれるが、これらに限定されるものではない。ここで、低いＣＰＣＨ品質メトリックは、サーマルノイズよりも小さいＣＰＣＨ信号、又は干渉により減衰したＣＰＣＨ信号、のうちのいずれかによって生じると、仮定される。
【００１５】
有効なＣＰＣＨ品質メトリックとしての資格を得るには、当該ＷＴＲＵにおいて測定されたＣＰＣＨ信号の電力が、サーマルノイズよりも大きくなければならず、そうであれば、当該ＷＴＲＵは、当該ＣＰＣＨのカバレージ内にあるとみなすことができる。この点、ＷＴＲＵがサービングＢＳから離れ過ぎている（又は、サービングＢＳの陰になっている）ため、ＣＰＣＨを良好に受信できないＷＴＲＵからの統計値には、次に説明する解析においては、含めない方が良い。この趣旨から、受信測定電力が、ある閾値未満であるＣＰＣＨ品質測定値は、取り入れない方が良い。
【００１６】
収集されたＣＰＣＨ品質メトリックごとに、通信システム３００は、ＢＳ３２０Ａ、３２０Ｂのそれぞれのアンテナエレメント３３０により受信された信号を測定する。この測定は、そのアンテナアレイによって、ＷＴＲＵが送信したＣＰＣＨ品質メトリックの到来方向を識別するため、通信システム３００によって使用される。
【００１７】
プロセッサ３４０上で実行されているチャネル割り当てプロセス３４５によれば、ＢＳ３２０Ａ、３２０Ｂは、ＤＰＣＨ信号を送信するため、ＣＰＣＨタイムスロットのうちの一部又は全部を再使用することができる。図４を参照するに、通信システム３００によって使用されるプロセス３４５は、ＣＰＣＨタイムスロットにおける個別チャネル（dedicated channel）を許可する。通信システム３００は、１を超える数（ＮCPCH＞１）のＤＰＣＨタイムスロットを使用することができるように、構成される。通信システム３００の初期状態においては、Ｎdl個のダウンリンクタイムスロットと、Ｎul個のアップリンクタイムスロットとが、割り当てられる（ステップ４０５）。ここに、Ｎdl＋Ｎulは、ＴＤＤフレーム当たりのタイムスロットの総数である。通信システム３００は、例えば、合計ＮCPCH個の異なるタイムスロットを使用して、ＣＰＣＨ信号を送信する。ここで、ＮCPCHには、１からＮdlまでの値が割り当てられる（ステップ４１０）。この時点では、ＣＰＣＨタイムスロットは、どれも、ＤＰＣＨ信号を送信するために使用されない。
【００１８】
図４をさらに参照するに、ＤＰＣＨ信号を送信するためＣＰＣＨタイムスロットの再使用を試みる前に、通信システム３００は、各セルのアンギュラーセクションごとにＣＰＣＨ品質メトリックを比較的安定に配分するため、測定値を充分に収集しなければならない（ステップ４１５）。ひとたび、通信システム３００が、ＣＰＣＨ受信が良好であり、かつＣＰＣＨメトリックが安定して配分されていると覚知すると、通信システム３００は、ＤＰＣＨトラフィックをサポートするため、当該システム内において、ＢＳのＣＰＣＨタイムスロットの再使用を試みるプロセスを開始する。ステップ４２０において「ＮＯ」であれば、初期状態において、当該システム全体において単一のＣＰＣＨタイムスロットを使用するオペレータは、各セルのＣＰＣＨタイムスロットを、非アグレッシブ（non-aggressive）とタグ付けをする（ステップ４２５）。ステップ４２０において「ＹＥＳ」であれば、１より大きいＣＰＣＨタイムスロットを使用するオペレータは、各セルのＣＰＣＨタイムスロットを、アクレッシブとタグ付けをし、ＮCPCH−１個の他のすべてのＣＰＣＨタイムスロットを、非アグレッシブとタグ付けをする（ステップ４３０）。
【００１９】
アグレッシブ識別子と非アグレッシブ識別子とは、簡単なバイナリフラグ（binary flag）であり、これら識別子は、ひとたび、当該セルにあって、当該タイムスロットにおいてＤＰＣＨ信号の電力を増加するべきではないと確信されると、当該セルの１つ又は複数のＣＰＣＨタイムスロットを、上述したプロセスから除去する機能を、提供する。「アグレッシブ」という用語は、干渉することを意味する。仮に、第１のセルでの所与のタイムスロットのＰmax_dch_CPCHが増加したため、第２のセルのＣＰＣＨ受信が低下している場合には、この第１のセルは、当該タイムスロットにおいて、アグレッシブとみなされる。
【００２０】
所与のタイムスロットにおいて「非アグレッシブ」とタグ付けがされた各セルにあっては、Ｐmax_dch_CPCHが、ＢＳがタイムスロットにおいて送信できる最大電力（Ｐmax）になっていない限り、Ｐmax_dch_CPCHがＰ_incrementワットだけ増加される。Ｐmax_dch_CPCHは、ＢＳが、ＣＰＣＨタイムスロットにおいてＤＰＣＨ信号を送信するのに使用できる最大送信電力である。Ｐ_incrementは、Ｐmax_dch_CPCHを繰り返し増加するため、プロセスにより使用される増分（step size）である。Ｐmaxは、信号の性質（すなわち、ＣＰＣＨまたはＤＰＣＨ）とは無関係に、ＢＳが送信できる最大電力である。
【００２１】
ステップ４３５において、（１）当該複数のセルが、すべて、ＣＰＣＨタイムスロットをアグレッシブに設定するとの条件、又は（２）当該セルのＰmax_dch_CPCHをＰmaxに設定するとの条件、を充足するか否かを判断する。仮に、条件（１）又は（２）のいずれも充足されない場合には、ステップ４４０において、各セルのＰmax_dch_CPCHが、（ｉ）アグレッシブとタグ付けされていないＣＰＣＨタイムスロットであって、かつ（ｉｉ）Ｐmax未満の設定されたＰmax_dch_CPCHを有するＣＰＣＨタイムスロット、のＰ_incrementだけ増加される。ステップ４４５において、ＰＣＣＰＣＨ統計値が収集され、ＣＰＣＨ品質が各セルのアンギュラーセクション（angular section）ごとに監視される。ＣＰＣＨ品質の低下が報告された各セルのアンギュラーセクションについて、セルデータベース３１５内で隣接するセルを見つける（ステップ４５０）。ステップ４５５において、ステップ４５０で識別された隣接セルは、ＣＰＣＨの低下が測定されたタイムスロットについて、そのＰmax_dch_CPCHをＰ_incrementだけ減少させる。ステップ４６０において、ＣＰＣＨの低下が測定され使用されたタイムスロットにあっては、ステップ４５０で識別された隣接するセルを、アグレッシブとタグ付けをする。
【００２２】
そこで、各セルのアンギュラーセクションごとに、ＤＰＣＨ信号からの追加の干渉がタイムスロットのＣＰＣＨ品質に悪影響を与えるか否かが判断される。この判断は、この新しい測定値の統計的な妥当性に対して、あるレベルの信頼性を得るのに充分なＣＰＣＨ品質測定値を、セルが収集したときのみに行われる。仮に、１つ又はいくつかの要素において、検出されたＣＰＣＨ品質が不満足である場合には、当該要素に隣接するものは、それぞれ、アグレッシブセルとタグ付けされる。ついで、各アグレッシブセルのＰmax_dch_CPCHパラメータは、Ｐ_incrementワットだけ減少される。最小電力はないが、Ｐ_incrementは、任意の値に設定することができる変数である。当該プロセスは、すべてのセルがアグレッシブとタグ付けされるまで続行されるか、又は、すべてのセルにあって、すべてのセルのＰmax_dch_CPCHをＰmaxに設定するまで続行される。
【００２３】
次の（１）及び（２）の２つの処理、又はこれら２つの処理を組み合わせたものは、追加の干渉がＣＰＣＨ品質に悪影響を与えるかどうかを判断するため、行うことができる。
【００２４】
（１）新たに得られたＣＰＣＨの配分を「ベースライン（baseline）」配分と比較する。各アンギュラーセクションには、１つの配分がある。例えば、仮に、アダプティブアンテナのアンテナエレメントが１０個あって、１０個のアンギュラーセクションを定義できる場合には、当該ＢＳに対して１０個の配分が格納されるべきである。このような配分の格納は、当該セルのＮae個のアンギュラーセクションについて行われるべきである。配分と配分との比較は、種々の方法で行われるが、これら方法には、２つの配分から抽出された統計値（例えば、平均値、中央値、５％の累積分布関数、等々）を比較する方法が含まれるが、これら種々の方法に限定されるものではない。
【００２５】
（２）新たに得られたＣＰＣＨ配分が、許容できるＣＰＣＨ品質の配分とみなされるものよりも悪いかどうかを、ベリファイする。この基準は、上述した基準と、次の意味において、すなわち、ＤＰＣＨ信号を送信するためＣＰＣＨタイムスロットを使用することにより、ベースラインに比べてＣＰＣＨ品質が低下することになる場合であっても、この追加の品質低下は、仮に、ＣＰＣＨ品質が、依然として、ある所望のレベルを超えて維持されている場合には、許容できるものとみなせるという意味において、異なる。
【００２６】
セルデータベース３１５は、任意の所与のＢＳの（ＲＦ（radio frequency）の観点から）隣接しているセルを識別するために、使用される。このようなデータベースの一例には、ＲＦプランニングツールを有するセルラーオペレータ（cellular operator）によって使用されるデータベースが、含まれる。セルデータベース３１５は、各ＢＳ３２０Ａおよび３２０Ｂの各アンテナエレメント３３０と、各アンテナエレメント３３０に関連する角度とを、１つ又は複数の隣接セルに関連付けるためにも、使用されている。プロセッサ３４０上でラン（run）しているチャネル割り当てプロセス３４５によれば、ＢＳ３２０Ａおよび３２０Ｂは、ＤＰＣＨ信号を送信するため、ＣＰＣＨタイムスロットの一部または全部を再使用することができる。
【００２７】
Ｎae個のアンテナエレメントからなるアダプティブアンテナによれば、着信信号の到来方向を（Θs／Ｎae）の角度分解能（angular resolution）で識別することが、可能である。ここで、Θsは、単一のアンテナエレメントのメインローブによって定まる角度である。角度（Θs）は、アダプティブアンテナがセルラーコンテキストで使用されるとき、セルによって定まる角度である。例えば、３セクタ化された場合において、１つのセクタの角度（Θs）は、１２０度であり、オムニディレクショナルセルにあっては、角度（Θs）は３６０度である。そこで、仮に、当該セルが、Ｎae個のアンギュラーセクションに（等角に）分割された場合には、このアダプティブアンテナは、着信信号がどのアンギュラーセクションから発信されたかを判断することができる。多数のユーザについてのこのような測定値の集まりから、通信システム３００は、当該セルのＮae個のアンギュラーセクションのＣＰＣＨ品質メトリックの配分を獲得することができる。このＣＰＣＨ品質の配分は、ヒストグラムの形をとることができ、各ビン（bin）は、ＣＰＣＨ品質メトリックの小さいインターバルに対応することになる。
【００２８】
図５はセルデータベース３１５の例示的な構成を示す。ここで、Ｃ１…ＣＮは、セル識別子であり、Θi-1からΘiまでは、干渉が覚知された範囲の角度である。ここで、セルがアグレッシブまたは非アグレッシブとタグ付けされているか否かというステータスは、データベースにおいては必ずしも存在しないが、プロセスそれ自体には存在することができる、ことに留意されたい。例えば、ひとたび次のこと、すなわち、セル２が、ある領域で干渉していること、が知られると、当該データベースは、どの干渉セルによってこの干渉が生じたかを判断する。
【００２９】
本発明は、ＦＤＣＡ（Fast Dynamic Channel Allocation）アルゴリズムと併せてインプリメントすることができる。このＦＤＣＡアルゴリズムはＤＰＣＨ信号のタイムスロットへの割り当てを担当するが、このＦＤＣＡアルゴリズムによれば、ＣＰＣＨタイムスロットではＰmax_dch_CPCH＝０ワット（送信なし）として、ある送信電力でＤＰＣＨ信号の送信のみを行うことができる。まず、このＦＤＣＡアルゴリズムによっても、ＣＰＣＨタイムスロットで、ＤＰＣＨを送信することができず、このことは、個々のフラグによって示されるが、簡単に言えば、変数Ｐmax_dch_CPCHを再使用するが、変数Ｐmax_dch_CPCHをゼロに設定する。このＦＤＣＡアルゴリズムは、当該ＲＡＮがモバイルユーザにチャネルを割り当てるプロセスである。典型的には、このＦＤＣＡアルゴリズムによれば、ＤＰＣＨ信号をサーブするのに使用することができるタイムスロットリストを、セルごとに受け取る。慣用のシステムにおいて、このＦＤＣＡアルゴリズムによれば、ＣＰＣＨタイムスロットを含まないことになるタイムスロットリストが受け取られる。本発明のコンテキストにおいて、このＦＤＣＡアルゴリズムによれば、１つ又は複数のＣＰＣＨタイムスロットを含むタイムスロットリストを、セルごとに受け取る。ＤＰＣＨを送信するため、ＣＰＣＨタイムスロットが再使用されるレベルを制御するため、このＦＤＣＡアルゴリズムによれば、各セルのＣＰＣＨタイムスロットを受け取るとともに、あるＢＳが、所与のＣＰＣＨタイムスロットにおいてＤＰＣＨ信号を送信するのに使用することができる電力を明示的に制限するパラメータＰmax_dch_CPCHを受け取る。
【００３０】
本発明の一実施形態において、当該システムは、ヒストグラムを使用して、ＣＰＣＨ品質メトリックの配分をそれぞれ格納する。ここで、ヒストグラムの各ビンは、ＣＰＣＨ品質メトリックの範囲に対応する。例えば、仮に、ＣＰＣＨ品質メトリックがＢＣＨ読み取り時間である場合には、ヒストグラムは、１秒の持続時間に対応するビンを有することができる。すなわち、ヒストグラムの第１のビンは、０秒から１秒の間のＢＣＨ読み取り時間を通知する測定値を格納するために使用されることになり、第２のビンは、１秒から２秒の間のＢＣＨ読み取り時間を通知する測定値を格納するため使用されることになり、以下同様である。ＷＲＴＵがＣＰＣＨ品質メトリックの測定値の通知をＢＳに送信するたびに、当該システムは、当該ＷＴＲＵが位置するアンギュラーセクションを識別し、このＣＰＣＨ品質メトリックを、アンギュラーセクションに関連付けをしたヒストグラムの適切なビンに格納し、これにより、ＣＰＣＨ品質メトリックをそのアンギュラーセクションに関連付けする。
【００３１】
莫大な数の測定値が収集された後において、配分が安定するとみなされる。安定した配分を得るために必要な測定値の正確な個数は、ヒストグラム内のビン数と、ビンの容量と、に応じて変化する。通信システム３００は、ＣＰＣＨ受信が適正となるように構成されなければならない。適正な受信は、多くの方法でインプリメントすることができる一般的な条件（general term）である。例えば、適正な受信とは、ＣＰＣＨ品質メトリックのわずか１０％が、ある所望の目標（仮にＣＰＣＨ品質メトリックがＢＣＨ読み取り時間の場合には、例えば、３秒）未満であることを意味すると、人が決めることができる。これらの安定した配分を、それぞれ「ベースライン」配分ということにする。
【００３２】
慣用のセルラシステムにおいて、複数のワイヤレスオペレータが、当該システムの異なるセクタまたはセルを含むデータベースを有し、それぞれについて、隣接するセクタのリストを識別する。セクタＡがセクタＢに隣接するセクタかどうかを判断するものは、仮にセクタＡのＢＳが最大電力で送信する場合において、セクタＢがセクタＡから受け取ることになる電力量である。ソフトウェアの伝播予測ツール（software propagation prediction tool）、及び／又は、ドライブテスト測定値が、これらのデータベースを充たすために使用される。セルデータベース３１５は、各セクタの隣接するセルでなく、各アンギュラーセクションの隣接するセルを識別する際に、１ステップ前進する。これは、再度、ソフトウェア伝播予測ツールを使用して行うことができる。
【００３３】
実行頻度については、プロセス３４５は、システム構成に変更（例えば、セルの追加、アンテナの傾き修正など）があった後に、サブシステム（またはシステム全体）のために再実行することができる。プロセス３４５を再実行するとは、すべてのＣＰＣＨタイムスロットにあって、Ｐmax_dch_CPCHを０ワットに再設定し、ベースライン配分を再構築し、上述したステップを実行することである。
【００３４】
本発明は、上述したように、ユーザデータを送信するため、通信システム（例えば、ＴＤＤシステム）においてＣＰＣＨタイムスロットを再使用し、これにより、当該システムの全体の容量を改善する。このことは、次のようなシナリオ、すなわち、これら伝搬条件によって、オペレータは、ＣＰＣＨ品質の許容レベルを保証するため、複数のＣＰＣＨタイムスロットを使用せざるを得なくなるというシナリオにおいて、すなわち、連続してカバーできるのが望ましいときによく起こる状況において、特に重要である。重要なことは、本発明によれば、必要とするオペレータの介入は極めて少なく、ＣＰＣＨタイムスロットのリソース利用が効率的に行われる。
【００３５】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、他の変形は、特許請求の範囲を逸脱しないことは、当業者にとって明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】慣用のワイヤレス通信システムのセルにおけるＣＰＣＨタイムスロットの割り当てを示す図である。
【図２】本発明に従って動作するワイヤレス通信システムのセルにおけるＣＰＣＨタイムスロットの割り当てを示す図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態に従って動作する通信システムを示す例示的なブロック図である。
【図４】図３の通信システムにおいてユーザデータを送信するため、ＣＰＣＨタイムスロットを選択的に再使用するための方法ステップを示す流れ図である。
【図５】本発明に従って使用される例示的なセルデータベースの構成を示す図である。
【図１】
2006517762.tif 000003
【図２】
2006517762.tif 000004
【図３】
2006517762.tif 000005
【図４】
2006517762.tif 000006
【図５】
2006517762.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月19日(2005.10.19)
【手続補正１】
【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】
ワイヤレス通信システムにおいて、ＤＰＣＨ（dedicated physical channel）信号を送信するため、複数のＣＰＣＨ（common physical channel）タイムスロットを再使用する方法であって、
（ａ）前記複数のＣＰＣＨタイムスロットをそれぞれアグレッシブまたは非アグレッシブとタグ付けをするステップと、
（ｂ）前記複数のＣＰＣＨタイムスロットにおいてＤＰＣＨ信号を送信するための電力レベルを最大電力レベルに制限するステップと、
（ｃ）仮に前記ＣＰＣＨタイムスロットの数が１を超えない場合に、前記ＣＰＣＨタイムスロットを非アグレッシブとタグ付けをするステップと、
（ｄ）仮に前記ＣＰＣＨタイムスロットの数が１を超える場合に、各セルにあってＤＰＣＨ信号を送信するために再使用されるＣＰＣＨタイムスロットを、アグレッシブとタグ付けをし、他のすべての前記ＣＰＣＨタイムスロットを、非アグレッシブとタグ付けをするステップと、
（ｅ）非アグレッシブとタグ付けされた各ＣＰＣＨタイムスロットにおいて送信されたＤＰＣＨ信号の電力であって予め定めた最大電力レベル未満の電力を、予め定めた量だけ増加するステップと、
（ｆ）前記ＣＰＣＨタイムスロットの品質に関連付けをしたメトリックを監視するステップと、
（ｇ）ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした各セルのアンギュラーセクション（angular section）ごとに、隣接するセルをそれぞれ決定し、前記ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした前記隣接するセルにおいて前記ＣＰＣＨタイムスロットの最大電力レベルを減少させ、前記ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした前記ＣＰＣＨタイムスロットにあって前記隣接セルをアグレッシブとタグ付けをするステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１において、
（ｈ）予め定めた数のダウンリンクタイムスロットを割り当てるステップと、
（ｉ）予め定めた数のアップリンクタイムスロットを割り当てるステップと、
（ｊ）予め定めた数のＣＰＣＨタイムスロットを割り当てるステップと
をさらに備えたことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２において、前記ＣＰＣＨタイムスロットの数は、１と、前記ダウンリンクタイムスロットの数と、の間の数であることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１において、前記通信システムは、ＴＤＤ（time-division duplex）システムであり、前記セルは、ＴＤＤセルであることを特徴とする方法。
【請求項５】
ワイヤレス通信システムにおいて、ＤＰＣＨ（dedicated physical channel）信号の最大電力レベルを超えない電力レベルで送信するため、前記ＣＰＣＨ（common physical channel）タイムスロットを再使用する方法であって、
前記システムは、（ｉ）各セルが複数のアンギュラーセクションを有する複数のセルと、（ｉｉ）複数のＷＴＲＵ（wireless transmit/receive unit）と、（ｉｉｉ）前記ＣＰＣＨタイムスロットの品質と、前記ＷＴＲＵに測定された受信電力と、に関連付けされたメトリックを収集するための、ＲＡＮ（radio access network）と、（ｉｖ）ＣＰＣＨ信号を複数のタイムスロットにおいて送信する複数のＢＳ（base station）であって、前記セルのそれぞれにおいて動作するアダプティブアンテナを有し、各ＢＳは、前記ＷＴＲＵのそれぞれと通信するＢＳと、（ｖ）前記セルを前記ＢＳの前記アダプティブアンテナに関連付けるデータベースと、を含み、
本方法は、
（ａ）前記ＲＡＮは、前記通信システムがセルの各アンギュラーセクションごとにＣＰＣＨメトリックの安定した配分を有することを決定するステップと、
（ｂ）前記データベースにおいて、各ＣＰＣＨタイムスロットを、アグレッシブまたは非アグレッシブとタグ付けをするステップと、
（ｃ）非アグレッシブとタグ付けされた各ＣＰＣＨタイムスロットにおいて、前記ＢＳにより送信された前記ＤＰＣＨ信号の電力を予め定めた量だけ増加するステップであって、前記電力は、予め定めた最大電力レベル未満であるステップと、
（ｄ）前記ＣＰＣＨタイムスロットの品質に関連付けをした前記メトリックを監視するステップと、
（ｅ）ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをしたセルの各アンギュラーセクションごとに、それぞれの隣接するセルを決定し、前記ＣＰＣＨタイムスロット品質の低下に関連付けをした前記隣接セルにおける前記ＣＰＣＨタイムスロットについての前記最大電力レベルを減少させ、前記データベースにおいて、前記ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした前記ＣＰＣＨタイムスロットについて前記隣接セルをアグレッシブとタグ付けをするステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５において、
（ｆ）予め定めた数のダウンリンクタイムスロットを割り当てるステップと、
（ｇ）予め定めた数のアップリンクタイムスロットを割り当てるステップと、
（ｈ）予め定めた数のＣＰＣＨタイムスロットを割り当てるステップと
をさらに備えたことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６において、前記ＣＰＣＨタイムスロットの数は、１と、前記ダウンリンクタイムスロットの数と、の間の数であることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項５において、前記ＣＰＣＨスプレッドシートのすべてが、前記データベースにおいてアグレッシブとタグ付けされるまでか、又は前記最大電力レベルでＤＰＣＨ信号を送信するように指定されるまで、ステップ（ｃ）〜（ｅ）を繰り返すステップをさらに備えたことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項５において、前記通信システムは、ＴＤＤ（time-division duplex）システムであり、前記セルは、ＴＤＤセルであることを特徴とする方法。
【請求項１０】
ＣＰＣＨ（common physical channel）タイムスロットを予約するワイヤレス通信システムであって、
（ａ）複数のＷＴＲＵ（wireless transmit/receive unit）と、
（ｂ）前記ＣＰＣＨタイムスロットの品質、および前記ＷＴＲＵにより測定される受信電力に関連付けをしたメトリックを収集するためのＲＡＮ（radio access network）と、
（ｃ）各ＣＰＣＨタイムスロットがアグレッシブまたは非アグレッシブとタグ付けされるデータベースと、
（ｄ）各セルが複数のアンギュラーセクションを有する複数のセルと、
（ｅ）ＣＰＣＨ信号を複数のタイムスロットにおいて送信する複数のＢＳであって、前記セルのそれぞれにおいて動作するアダプティブアンテナを有し、各ＢＳは、前記ＷＴＲＵのそれぞれと通信するＢＳと、
（ｆ）前記ＲＡＮ、前記データベース、前記ＢＳ、および前記ＷＴＲＵと通信するプロセッサと、
（ｇ）前記ＣＰＣＨタイムスロットの品質に関連付けをした前記メトリックを監視するための、前記プロセッサ上で実行されているプロセスであって、ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした各セルのアンギュラーセクションごとに、前記それぞれの隣接するセルが決定され、前記ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした前記隣接セルにおける前記ＣＰＣＨタイムスロットについて前記最大電力レベルが減少され、前記データベースにおいて、前記ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした前記隣接セルにおける前記ＣＰＣＨタイムスロットはアグレッシブとタグ付けされるプロセスと
を備えたことを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１０において、前記ＣＰＣＨタイムスロットは、ＢＣＨ（broadcast channel）信号を送信するため、予約されることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１０において、前記ＣＰＣＨタイムスロットは、最大電力レベルを超えない電力レベルでＤＰＣＨ（dedicated physical channel）を送信するため、再使用されることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
ＤＰＣＨ（dedicated physical channel）を送信するため、ＣＰＣＨ（common physical channel）を再使用するためのワイヤレス通信システムであって、
（ａ）各ＣＰＣＨタイムスロットをアグレッシブまたは非アグレッシブとタグ付けをする手段と、
（ｂ）前記ＣＰＣＨタイムスロットにおいてＤＰＣＨ信号を送信するための前記電力レベルを最大電力レベルに制限する手段と、
（ｃ）前記ＣＰＣＨタイムスロットの数が１より大きくない場合に、前記ＣＰＣＨタイムスロットを非アグレッシブとタグ付けをする手段と、
（ｄ）前記ＣＰＣＨタイムスロットが１より大きい場合に、セルごとに、ＤＰＣＨ信号を送信するため、再使用される前記ＣＰＣＨタイムスロットをアグレッシブとタグ付けをし、他のすべての前記ＣＰＣＨタイムスロットを非アグレッシブとタグ付けをする手段と、
（ｅ）非アグレッシブとタグ付けされたＣＰＣＨタイムスロットごとに、送信されるＤＰＣＨ信号の電力であって予め定めた最大電力レベル未満の電力を、予め定めた量だけ増加する手段と、
（ｆ）前記ＣＰＣＨタイムスロットの品質に関連付けをしたメトリックを監視する手段と、
（ｇ）ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした各セルのアンギュラーセクションごとに、それぞれの隣接するセルを決定する手段と、
（ｈ）前記ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした前記隣接セルにおける前記ＣＰＣＨタイムスロットについて、前記最大電力レベルを減少させる手段と、
（ｉ）前記ＣＰＣＨ品質の低下に関連付けをした前記隣接セルにおける前記ＣＰＣＨタイムスロットを、アグレッシブとタグ付けをする手段と
を備えたことを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１３において、前記システムは、ＴＤＤ（time-division duplex）システムであり、前記セルは、ＴＤＤセルであることを特徴とするシステム。
【国際調査報告】
2006517762.tif 000008