(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランダムアクセスチャンネルを使用してランダムアクセス接続確立を行う接続確立方法であって、上記ランダムアクセスチャンネルは、複数の加入者ターミナル装置と、少なくとも１つのトランシーバユニットが動作するベースステーションとを備えた無線システムに使用され、このシステムにおいて、上記加入者ターミナル装置のうちの１つの加入者ターミナル装置と上記ベースステーションのうちの少なくとも１つのベースステーションとの間の接続確立は、該１つの加入者ターミナル装置が該少なくとも１つのベースステーションの少なくとも１つのトランシーバユニットの有効到達エリア内に位置するときに、可能となるような方法において、上記少なくとも１つのベースステーションのうちの１つのベースステーションに含まれる複数のベースステーショントランシーバユニットに関する接続の質を、上記１つの加入者ターミナル装置によって評価し、上記少なくとも１つのベースステーションと加入者ターミナル装置との間のトラフィックチャンネル接続の前に、上記少なくとも１つのベースステーションに含まれる複数のトランシーバユニットへのランダムアクセス接続を形成することを特徴とする方法。
【請求項２】
トランシーバユニットへの実際の接続確立の前に、接続を確立するときに接続の質が最良である複数のトランシーバユニットを、上記加入者ターミナル装置によって選択する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記加入者ターミナル装置は、接続確立要求において、最良の接続を与えるトランシーバユニットを経てベースステーションコントローラに、上記選択した複数のトランシーバユニットに関する情報を送信する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
上記ベースステーションコントローラが上記選択された複数のトランシーバユニットを制御することで、上記選択された複数のトランシーバユニットが上記加入者ターミナル装置との接続を確立する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記少なくとも１つのベースステーションのパイロット信号の送信電力および受信したパイロット信号の受信電力を測定することを含む上記１つの加入者ターミナル装置による確立すべき接続の質を評価することと、上記送信電力と比較して最大の電力の受信パイロット信号を有する複数のトランシーバユニットを選択することとを含み、上記パイロット信号のすべての送信電力が同じである請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ダウンリンク干渉の結果を測定することを含む上記１つの加入者ターミナル装置による確立すべき接続の質の評価することと、より低い接続送信電力で動作する複数のトランシーバユニットを選択することとを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
無線システムにおけるランダムアクセスチャンネルおよび複数のベースステーションを使用してランダムアクセス接続を確立するための加入者ターミナル装置であって、上記複数のベースステーションの各々は、少なくとも１つのトランシーバユニットを含み、上記加入者ターミナル装置と上記複数のベースステーションのうちの少なくとも１つのベースステーションとの間の接続は、上記加入者ターミナル装置が上記複数のトランシーバユニットのうちの１つ以上のトランシーバユニットの有効到達エリア内に位置するときに、可能となるような加入者ターミナル装置において、上記加入者ターミナル装置と上記複数のベースステーションのうちの１つのベースステーションに含まれる複数のトランシーバユニットとの間の接続の質を監視する評価手段と、上記複数のベースステーションのうちの少なくとも１つのベースステーションに含まれる複数のトランシーバユニットへのランダムアクセス接続確立を、上記複数のベースステーションのうちの上記少なくとも１つのベースステーションと上記加入者ターミナル装置との間のトラフィックチャンネル接続の前に、制御する制御手段とを備えることを特徴とする加入者ターミナル装置。
【請求項８】
接続の最良の質を有する複数のトランシーバユニットを選択する選択手段を更に備え、上記制御手段は、上記加入者ターミナル装置が上記選択された複数のトランシーバユニットに関する情報を、上記ランダムアクセスチャンネルにてベースステーションコントローラへ送るように構成されるように、上記加入者ターミナル装置を制御するように構成されている請求項７に記載の加入者ターミナル装置。
【請求項９】
上記評価手段は、上記複数のベースステーションのうちの上記少なくとも１つのベースステーションのパイロット信号における送信電力および受信したパイロット信号の受信電力を測定することにより接続の質を監視するように構成されており、上記選択手段は、上記送信された電力と比較して、上記受信したパイロット信号の最大の電力を有する複数のトランシーバユニットを選択するように構成されており、上記パイロット信号のすべての送信電力が同じである請求項７に記載の加入者ターミナル装置。
【請求項１０】
上記評価手段は、ダウンリンク干渉の結果を測定することにより接続の質を監視するように構成されており、上記選択手段は、より低い送信電力で動作する複数のトランシーバユニットを選択するように構成されている請求項７に記載の加入者ターミナル装置。
【請求項１１】
加入者ターミナル装置と、複数のベースステーショントランシーバユニットを有する複数のベースステーションとを備える無線システムにおいて、上記加入者ターミナル装置は、該加入者ターミナル装置が上記複数のベースステーションのうちの１つ以上のベースステーショントランシーバユニットの有効到達エリア内に位置するときに、該加入者ターミナル装置と上記複数のベースステーションのうちの少なくとも１つのベースステーションとの間の無線システム接続が可能となるようなランダムアクセスチャンネルを経てランダムアクセス接続確立要求を送るように構成されており、上記加入者ターミナル装置は、該加入者ターミナル装置と上記ベースステーションのうちの１つのベースステーションに関連した複数のベースステーショントランシーバユニットとの間の接続の質を監視する評価手段と、該加入者ターミナル装置と上記複数のベースステーションのうちの少なくとも１つのベースステーションに含まれる複数のベースステーションとの間のランダムアクセス接続の確立を、上記複数のベースステーションのうちの上記少なくとも１つのベースステーションと該加入者ターミナル装置との間のトラフィックチャンネル接続の前に、制御する制御手段とを含むことを特徴とする無線システム。
【請求項１２】
上記加入者ターミナル装置は、接続の質に基づいて、接続の最良の質を有する複数のベースステーショントランシーバユニットを選択し、最良の接続を与えるベースステーショントランシーバユニットを経て上記ランダムアクセスチャンネルにてベースステーションコントローラへ該選択した複数のベースステーショントランシーバユニットに関する情報を送るように構成されており、上記ベースステーションコントローラが上記選択した複数のベースステーショントランシーバユニットを制御することで、上記選択された複数のトランシーバユニットが上記加入者ターミナル装置によって必要とされる接続のために使用される請求項１１に記載の無線システム。
【請求項１３】
上記加入者ターミナル装置は、上記複数のベースステーショントランシーバユニットのパイロット信号における送信電力の結果および受信したパイロット信号の電力を測定することにより接続の質を評価するように構成されており、上記加入者ターミナル装置は、上記送信された電力と比較して、上記受信したパイロット信号の最大の電力を有する複数のベースステーショントランシーバユニットを選択するように構成されている請求項１１に記載の無線システム。
【請求項１４】
上記加入者ターミナル装置は、ダウンリンク干渉の結果を測定することにより接続の質を評価するように構成されており、上記加入者ターミナル装置は、より低い送信電力で動作する複数のベースステーショントランシーバユニット選択するように構成されている請求項１１に記載の無線システム。
【請求項１５】
上記複数のベースステーショントランシーバユニットは、上記加入者ターミナル装置の接続確立要求を受け取るように構成されている請求項１１に記載の無線システム。
【請求項１６】
上記加入者ターミナル装置は、上記接続確立要求と同期されるよう構成されている請求項１１に記載の無線システム。
【請求項１７】
ランダムアクセスチャンネルを使用してランダムアクセス接続確立を行う接続確立方法であって、上記ランダムアクセスチャンネルは、複数の加入者ターミナル装置と、少なくとも１つのトランシーバユニットが動作するベースステーションとを備えた無線システムに使用され、このシステムにおいて、上記加入者ターミナル装置のうちの１つの加入者ターミナル装置と上記ベースステーションのうちの少なくとも１つのベースステーションとの間の接続確立は、該１つの加入者ターミナル装置が該少なくとも１つのベースステーションの少なくとも１つのトランシーバユニットの有効到達エリア内に位置するときに、可能となるような方法において、上記複数のベースステーションのうちの１つのベースステーションに含まれる複数のベースステーショントランシーバユニットに関する接続の質を、上記１つの加入者ターミナル装置によって評価し、ベースステーションに含まれる第１のトランシーバユニットへのランダムアクセス接続を形成し、ベースステーションに含まれる少なくとも１つの他のトランシーバユニットへの少なくとも１つのランダムアクセス接続を形成し、上記ランダムアクセス接続の各々は、１つのトランシーバユニットに対して確立され、上記ランダムアクセス接続のすべては、上記少なくとも１つのトランシーバユニットと上記加入者ターミナル装置との間のトラフィックチャンネル接続の前に形成されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
無線システムにおけるランダムアクセスチャンネルおよび複数のベースステーションを使用してランダムアクセス接続を確立するための加入者ターミナル装置であって、上記複数のベースステーションの各々は、少なくとも１つのトランシーバユニットを含み、上記加入者ターミナル装置と上記複数のベースステーションのうちの少なくとも１つのベースステーションとの間の接続は、上記加入者ターミナル装置が上記複数のトランシーバユニットのうちの１つ以上のトランシーバユニットの有効到達エリア内に位置するときに、可能となるような加入者ターミナル装置において、上記加入者ターミナル装置と上記複数のベースステーションのうちの１つのベースステーションに関連した複数のトランシーバユニットとの間の接続の質を監視する評価手段と、ベースステーションに含まれる第１のトランシーバユニットへのランダムアクセス接続確立を制御し且つベースステーションに含まれる少なくとも１つの他のトランシーバユニットへの別のランダムアクセス接続確立を制御する制御手段とを備えており、上記ランダムアクセス接続の各々は、１つのトランシーバユニットに対して確立され、上記ランダムアクセス接続のすべては、上記少なくとも１つのトランシーバユニットと上記加入者ターミナル装置との間のトラフィックチャンネル接続の前に形成されることを特徴とする加入者ターミナル装置。
【請求項１９】
ランダムアクセスチャンネルを使用してランダムアクセス接続確立を行う無線システムにおける接続確立方法であって、上記ランダムアクセスチャンネルは、複数の加入者ターミナル装置と、少なくとも１つのトランシーバユニットが動作するベースステーションとを備えた無線システムに使用され、このシステムにおいて、上記加入者ターミナル装置のうちの１つの加入者ターミナル装置と上記ベースステーションのうちの１つのベースステーションとの間の接続確立は、該１つの加入者ターミナル装置が該１つのベースステーションの少なくとも１つのトランシーバユニットの有効到達エリア内に位置するときに、可能となるような方法において、上記少なくとも１つのベースステーションに含まれる複数のベースステーショントランシーバユニットに関する接続の質を、上記加入者ターミナル装置によって評価し、接続の質が評価される上記少なくとも１つのベースステーションに含まれるベースステーショントランシーバユニットに関する接続確立要求をランダムアクセスチャンネルにて送信し、上記加入者ターミナル装置と上記接続確立要求におけるベースステーショントランシーバユニットのうちの少なくともいくつかのベースステーショントランシーバユニットとの間の少なくとも一つのランダムアクセス接続を、上記ベースステーショントランシーバユニットのページングチャンネルにて上記接続確立要求に対して上記接続確立要求におけるベースステーショントランシーバユニットにより応答することにより形成することを特徴とする方法。
【請求項２０】
ランダムアクセスチャンネルを使用してランダムアクセス接続確立を行う無線システムにおける接続確立方法であって、上記ランダムアクセスチャンネルは、複数の加入者ターミナル装置と、少なくとも１つのトランシーバユニットが動作するベースステーションとを備えた無線システムに使用され、
このシステムにおいて、上記加入者ターミナル装置のうちの１つの加入者ターミナル装置と上記ベースステーションのうちの１つのベースステーションとの間の接続確立は、該１つの加入者ターミナル装置が該１つのベースステーションの少なくとも１つのトランシーバユニットの有効到達エリア内に位置するときに、可能となるような方法において、
上記少なくとも１つのベースステーションに含まれる複数のベースステーショントランシーバユニットに関する接続の質を、上記加入者ターミナル装置によって評価し、
最良の質の接続を有するベースステーショントランシーバユニットを上記加入者ターミナル装置によって選択し、
評価された接続の質に関する情報を含む接続確立要求メッセージを、上記最良の質の接続を有するベースステーショントランシーバユニットへランダムアクセスチャンネルにて上記加入者ターミナル装置によって送信し、
チャンネル指定メッセージを、上記加入者ターミナル装置へ上記最良の質の接続を有するベースステーショントランシーバユニットによって送信することを特徴とする方法。
【請求項２１】
上記接続確立要求における上記ベースステーショントランシーバユニットへのトラフィックチャンネル接続を形成することを含む請求項１９または２０に記載の方法。
【請求項２２】
無線システムにおけるランダムアクセスチャンネルおよび複数のベースステーションを使用して無線システムにおいてランダムアクセス接続を確立するように構成された加入者ターミナル装置であって、
上記複数のベースステーションの各々は、複数のトランシーバユニットを含み、上記加入者ターミナル装置と上記複数のベースステーションのうちの少なくとも１つのベースステーションとの間の接続は、上記加入者ターミナル装置が上記複数のベースステーショントランシーバユニットのうちの１つ以上のトランシーバユニットの有効到達エリア内に位置するときに、可能となるような加入者ターミナル装置において、
上記加入者ターミナル装置と上記複数のトランシーバユニットとの間の接続の質を監視する評価手段を備えており、
上記加入者ターミナル装置は、接続の質が評価される上記少なくとも１つのベースステーションに含まれるベースステーショントランシーバユニットに関する接続確立要求をランダムアクセスチャンネルにて送信するように構成されており、且つ、上記ベースステーショントランシーバユニットからの上記接続確率要求への応答を受信し、
上記加入者ターミナルは、上記加入者ターミナル装置と上記接続確立要求における上記ベースステーショントランシーバユニットのうちの少なくともいくつかのベースステーショントランシーバユニットとの間のランダムアクセス接続を形成するように構成されていることを特徴とする加入者ターミナル装置。
【請求項２３】
無線システムにおけるランダムアクセスチャンネルおよび複数のベースステーションを使用して無線システムにおいてランダムアクセス接続を確立するように構成された加入者ターミナル装置であって、上記複数のベースステーションの各々は、複数のトランシーバユニットを含み、上記加入者ターミナル装置と上記複数のベースステーションのうちの少なくとも１つのベースステーションとの間の接続は、上記加入者ターミナル装置が上記複数のベースステーショントランシーバユニットのうちの１つ以上のトランシーバユニットの有効到達エリア内に位置するときに、可能となるような加入者ターミナル装置において、
上記加入者ターミナル装置は、上記加入者ターミナル装置と上記複数のトランシーバユニットとの間の接続の質を監視する評価手段を備えており、上記加入者ターミナル装置は、最良の質の接続を有するベースステーショントランスシーバユニットを選択するように構成されており、且つ、評価された接続の質に関する情報を含む接続確立要求メッセージを、最良の質の接続を有する上記ベースステーショントランシーバユニットへランダムアクセスチャンネルにて送信するように構成されており、上記最良の質の接続を有する上記ベースステーショントランシーバユニットからの応答としてのチャンネル指定メッセージを受信するように構成されていることを特徴とする加入者ターミナル装置。
【請求項２４】
上記加入者ターミナル装置は、上記接続確立要求における上記ベースステーショントランシーバユニットに対するトラフィックチャンネル接続を形成するように構成されている請求項２２または２３に記載の加入者ターミナル装置。
【請求項２５】
加入者ターミナル装置と複数のベースステーショントランシーバユニットを有する複数のベースステーションとを備える無線システムにおいて、上記加入者ターミナル装置は、ランダムアクセスチャンネルを経てランダムアクセス接続確立要求を送るように構成されており、上記加入者ターミナル装置と上記ベースステーションの少なくとも１つのベースステーションとの間の無線システム接続は、上記加入者ターミナル装置が該ベースステーションの複数のトランシーバユニットの有効到達エリア内に位置するときに、可能とされ、上記加入者ターミナル装置は、該加入者ターミナル装置と上記複数のトランシーバユニットとの間の接続の質を監視する評価手段を含み、上記加入者ターミナル装置は、接続の質が評価される上記少なくとも１つのベースステーションに含まれるベースステーショントランシーバユニットに関する接続確立要求をランダムアクセスチャンネルにて送信し、上記加入者ターミナル装置は、上記接続確立要求における上記ベースステーショントランシーバユニットのうちの少なくともいくつかのベースステーショントランシーバユニットによる上記ベースステーショントランシーバユニットの上記接続確立要求に対する上記接続確立要求における応答を受信することにより互いにランダムアクセス接続を形成するように構成されていることを特徴とする無線システム。
【請求項２６】
加入者ターミナル装置と複数のベースステーショントランシーバユニットを各々有する複数のベースステーションとを備える無線システムにおいて、上記加入者ターミナル装置は、ランダムアクセスチャンネルを経てランダムアクセス接続確立要求を送るように構成されており、上記加入者ターミナル装置と上記ベースステーションの少なくとも１つのベースステーションとの間の無線システム接続は、上記加入者ターミナル装置が該ベースステーションの複数のトランシーバユニットの有効到達エリア内に位置するときに、可能とされ、
上記加入者ターミナル装置は、該加入者ターミナル装置と上記複数のトランシーバユニットとの間の接続の質を監視する評価手段を含み、上記加入者ターミナル装置は、最良の質の接続を有するベースステーショントランシーバユニットを選択し、且つ評価された接続の質に関する情報を含む接続確立要求メッセージを、ランダムアクセスチャンネルにて、上記最良の質の接続を有するベースステーショントランシーバユニットへ送信し、且つ上記最良の質の接続を有するベースステーショントランシーバユニットによって上記加入者ターミナル装置へチャンネル指定メッセージが送信されることで応答を受信するように構成されていることを特徴とする無線システム。
【請求項２７】
上記加入者ターミナル装置および上記接続確立要求におけるベースステーショントランシーバユニットは、互いにトラフィックチャンネル接続を形成するように構成されている請求項２５または２６に記載のＣＤＭＡ無線システム。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、ランダムアクセスチャンネルを用いてランダムアクセス式の接続確立を行う接続確立方法であって、ランダムアクセスチャンネルは、多数の加入者ターミナル装置と、１つ以上のトランシーバユニットが動作するベースステーションとを備えた無線システムに使用され、このシステムにおいて、加入者ターミナル装置がベースステーションの１つ以上のトランシーバユニットの有効到達エリアに位置するときに加入者ターミナル装置とベースステーションとの間の接続確立が可能となり、このエリアにおいて加入者ターミナル装置は確立されるべき接続の質を評価するような方法に係る。
更に、本発明は、多数の加入者ターミナル装置と、１つ以上のトランシーバユニットを含むベースステーションとを備えた無線システムにおいてランダムアクセスチャンネルを使用することによりランダムアクセス型の接続を確立するように構成された加入者ターミナル装置であって、上記システムにおいて、加入者ターミナル装置がベースステーションの１つ以上のトランシーバユニットの有効到達エリアに位置するときに加入者ターミナル装置とベースステーションとの間の接続が可能となり、加入者ターミナル装置は、確立されるべき接続の質を監視するための評価手段を含むような加入者ターミナル装置にも係る。
又、本発明は、多数の加入者ターミナル装置と、１つ以上のトランシーバユニットを含むベースステーションとを備えた無線システムであって、加入者ターミナル装置は、ランダムアクセスチャンネルを経てランダムアクセス型の接続確立要求を送信するように構成され、上記システムにおいて、加入者ターミナル装置がベースステーションの１つ以上のトランシーバユニットの有効到達エリア内に位置するときに加入者ターミナル装置とベースステーションとの間の接続が可能となり、このエリアにおいて加入者ターミナル装置は、確立されるべき接続の質を監視するための評価手段を含むような無線システムにも係る。
先行技術の説明
ＣＤＭＡシステム（コード分割多重アクセス）のような典型的なセルラー無線システムは、１組の加入者ターミナル装置とベースステーションを備えている。加入者ターミナル装置は、それが通常のトラフィックチャンネルに接続をもたないときに、ベースステーションのページングチャンネルを監視し、そして必要に応じてアクセスチャンネルを経てベースステーションへメッセージを送信する。ページングチャンネル及びアクセスチャンネルは、組織チャンネルを形成する。セルラー無線システムにおいて加入者ターミナル装置とベースステーションとの間に接続が確立されたときには、加入者ターミナル装置又はベースステーションが接続確立要求を組織チャンネルに送信する。加入者ターミナル装置のチャンネルである特定のランダムアクセスチャンネル（ＲＡＣＨ）は、通常は、考えられる全てのアクセスチャンネルの中から及び擬似ノイズコードの位相に使用できる位相の中から接続を確立するためにＣＤＭＡセルラー無線システムのアクセスチャンネルとして使用される。無線接続を確立すべきときに、ターミナル装置は、アクセスチャンネルを経てベースステーションに接続確立メッセージを送信し、ベースステーションは、それを、トラフィックチャンネルリソースが接続に割り当てられたシステムへ送給する。ベースステーションは、それがトラフィックチャンネル接続を要求するときに、ページングチャンネルを経て加入者ターミナル装置へ要求を送信し、加入者ターミナル装置は、ページングに応答して、トラフィックチャンネルを使用のためにアクセスチャンネルを経て要求する。
ＣＤＭＡシステムにおいては、各ベースステーションは、パイロット信号を連続的に送信し、ベースステーションの異なるセクター又はビームに特定のパイロット信号が存在するようにする。というのは、各セクタ及びビームは、特定のベースステーショントランシーバユニットを有するからである。ベースステーション、ベースステーションのビーム又はセクタを識別するためにパイロット信号を使用することが既に知られている。パイロット信号とは、各ベースステーションがその有効到達エリアに連続的に送信するデータ変調を伴わない拡散コード信号である。ターミナル装置は、パイロット信号の拡散コードの位相が互いに異なるのでパイロット信号によりベースステーションのトランシーバユニットを識別することができる。加入者ターミナル装置はパイロット信号の測定を連続的に実行し、そして加入者ターミナル装置は、最良の接続を与えるベースステーショントランシーバユニットのアクティブなグループを確立し、そのグループのベースステーショントランシーバユニットは、新たな接続を確立するときに使用される。
又、各ベースステーションは、同期チャンネルにも送信を行う。同期チャンネルの信号は、パイロット信号を識別できるときに復調されそして検出される。ベースステーション、パイロット信号の電力及び位相、そしてアップリンクインターフェイスのサイズに関する情報が同期チャンネルを経て送信される。
回路交換接続に加えて、ベースステーション及び加入者ターミナル装置は、ＰＲＭＡ（パケット保存多重アクセス）システムに使用されるパケットモード接続を経て通信することができる。この場合に、信号を送信するのに必要なチャンネルは、信号の時間巾に対して保存されるだけであり、信号が不連続であるとき、又は信号が終了するか中断すると直ちに解除される。信号が不連続で送信される場合には、各中断の後もチャンネルが保存されねばならない。
公知の解決策では、加入者ターミナルがアクセスチャンネルを経てベースステーションと接続を確立するときに、その接続は、１つのベースステーション、ベースステーションのセクタ又はビームのみへのものとなる。アクセスチャンネル及びページングチャンネル接続は、特に、トラフィックチャンネル接続を確立するときに使用され、この場合に、接続の確立が首尾よくいくと、トラフィックチャンネルは、少なくとも第１に、１つのベースステーション、ベースステーションのセクタ又はビームのみへの接続をもつことになる。これは、加入者ターミナル装置及び／又はベースステーションの送信電力を著しく増加し、そしてアクティブなグループの迅速な更新を行う必要性を生じ、これにより、干渉レベル及び信号の量が増加する。更に、パケットモード送信中に、パケットの中間でソフトハンドオーバーを実行することは困難であるが、送信中の接続の質は、ハンドオーバーにとって好ましいものへと変化する。
発明の要旨
本発明の目的は、接続の初期段階に特に関連した干渉を減少し、そしてパケットモード接続についてもマクロダイバーシティを使用できるようにする解決策を提供することである。
これは、冒頭で述べた方法において、加入者ターミナル装置が、１つ以上のベースステーションに含まれる２つ以上のベースステーショントランシーバユニットへのランダムアクセス型の接続を形成することを特徴とする。
本発明の加入者ターミナル装置は、１つ以上のベースステーションに含まれる２つ以上のベースステーショントランシーバへのランダムアクセス型の接続確立を制御するための制御手段を備えたことを特徴とする。
本発明の無線システムは、ベースステーションと加入者ターミナル装置との間のランダムアクセス型の接続確立を制御するように構成された加入者ターミナル装置であって、この加入者ターミナル装置が、１つ以上のベースステーションに含まれる２つ以上のベースステーショントランシーバユニットへの接続を確立できるような加入者ターミナル装置を備えたことを特徴とする。
本発明の解決策では、著しい効果が達成される。本発明の方法を用いることにより、接続確立の始めからマクロダイバーシティ状態が仮定される。この場合にアクティブなグループの更新は、ほとんど必要とされず、接続の始めに、公知の解決策よりも低い送信電力を使用することができる。このように、信号の必要性が低減され、システムの容量が増加される。
又、パケットモードデータ送信においては、マクロダイバーシティ状態が直接仮定され、この状態は全パケットの時間中に継続し、この場合に形成される接続の質は、おそらくパケットの間にあまり悪化しない。パケットモード接続におけるマクロダイバーシティの使用は、本発明の方法のみにより可能となる。というのは、パケット中にソフトハンドオーバーを実行することは困難だからである。
ＳＤＭＡ（空間分割多重アクセス）技術では、ベースステーションの送信及び受信が狭いビームにおいて行われ、その各々は、特定のベースステーショントランシーバユニットを有する。この場合に、本発明の方法により最良の接続を行うことができる。
本発明の方法の好ましい実施形態は、従属請求項からも明らかであり、本発明の加入者ターミナル装置の好ましい実施形態は、加入者ターミナル装置に関連した従属請求項から明らかであり、そして本発明の無線システムの好ましい実施形態は、無線システムに関連した従属請求項から明らかである。
【図面の簡単な説明】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の加入者ターミナル装置を示す図である。
図２は、本発明の無線システムを示す図である。
好ましい実施形態の詳細な説明
以下、本発明は、ＣＤＭＡセルラー無線システムにおける動作を検討することにより詳細に説明するが、これに限定されるものではない。又、本発明は、時分割ＧＳＭシステム（移動通信用のグローバルシステム）及び／又はＳＤＭＡ及びＰＲＭＡシステムに使用するのにも適している。
図１は、本発明の加入者ターミナル装置の重要な部分を示す。加入者ターミナル装置は、受信部Ａ及び送信部Ｂを備えている。受信部Ａは、アンテナ１０と、高周波部１１と、Ａ／Ｄコンバータ１２と、復調器１３と、信号の質の評価手段１４と、選択手段１５と、チャンネルデコーダ１６と、ソースデコーダ１７と、スピーカ１８とを含む。送信部Ｂは、マイクロホン２０と、ソースエンコーダ２１と、チャンネルエンコーダ２２と、変調器２３と、Ｄ／Ａコンバータ２４と、高周波部２５と、アンテナ２６とを含む。
ベースステーショントランシーバは、その主たる部分が、スピーカ及びマイクロホンのない加入者ターミナル装置に類似している。しかしながら、ベースステーショントランシーバは、一般に、空間ダイバーシティ受信のための多数の受信アンテナを含む。このため、異なるアンテナの信号も、ダイバーシティ結合手段により結合される。
受信部Ａは、次のように動作する。アンテナ１０から高周波部１１により受け取られた高周波アナログ信号は、中間周波数に変換されそしてフィルタされる。Ａ／Ｄコンバータ１２でフィルタされる信号は、デジタル信号に変換される。復調器１３は、広帯域の拡散コード化擬似ノイズ信号を狭帯域のデータ信号に回復するインコヒレントな復調器と、通常は相関関係に基づき受信データ信号のビットを決定する直交復調器とを含む。受信部Ａにおいてダイバーシティ結合が使用される場合には、種々のダイバーシティ結合も復調器１３において実行される。信号ノイズ推定値のような推定値は、信号の質の評価手段１４によって与えられる。選択手段１５は、将来の接続に対して最良の接続をもつベースステーショントランシーバユニットの候補を選択する。チャンネルデコーダ１６は、通常、畳み込みコード化信号をデコードし、そしてその動作は、例えば、ビタビアルゴリズムをベースとする。更に、チャンネルデコーダ１６は、一般に、予め処理された信号の暗号解読及びデインターリーブを行う手段を含む。ソースデコーダ１７は、一般に、チャンネルデコーダ１６から受け取ったＲＥＬＰコード化信号（残留退出直線的予測コーダ）をデコードし、そしてその信号をスピーカ１８に適した形態へとＤ／Ａ変換し、最終的に増幅する。
送信部Ｂは、次のように動作する。マイクロホン２０は、音声信号を受け取りそして電子的応答をソースデコーダ２１へ送り、該デコーダは、例えば、それをＡ／Ｄ変換しそしてＲＥＬＰコード化する。ソースエンコーダ２１からのデジタル信号は、チャンネルエンコーダ２２へ送られ、これは通常信号を畳み込みコード化する。更に、チャンネルエンコーダ２２は、通常、信号を暗号化すると共に信号のビット又はビットグループをインターリーブする。畳み込みコード化された狭帯域信号は、変調器２３において広帯域拡散スペクトル信号へと擬似ノイズエンコードされる。その後に、拡散スペクトル信号は、Ｄ／Ａコンバータによりアナログ信号へと変換され、そしてアナログ信号は、高周波部２５において高周波信号へと変換され、そして公知技術に基づきアンテナ２６を経て送信される。
制御手段１９は、受信部Ａ及び送信部Ｂの両方の機能を制御する。手段１３ないし１７、１９及び２１ないし２３並びにそこに含まれた機能は、公知の解決策において信号取り扱いプロセッサ及び／又はＡＳＩＣ回路により実施される。アンテナ１０及び２６は、公知の無線システムの送信及び受信アンテナである。マイクロホン２０、スピーカ１８、高周波部分１１、２４、Ａ／Ｄコンバータ１２及びＤ／Ａコンバータ２４も、公知の無線システムに使用される公知の部品である。
図２は、ＣＤＭＡ技術に基づいて以下に説明する無線システムの回路図であるが、本発明はこれに限定されるものではない。２つのベースステーションコントローラ３１及び３２は、デジタル送信リンクにより移動サービス交換センター３０に接続され、これらベースステーションコントローラは、例えば、接続の数を監視し、そしてそこから、加入者ターミナル装置３７により提案される接続のどれが可能であるかを推定する。ベースステーション３３及び３４、そして対応的にベースステーション３５及び３６は、更に、デジタル送信リンクによりベースステーションコントローラ３１及び３２に接続される。加入者ターミナル装置３７及び３８は、ベースステーション３３ないし３６への接続を有する。各ベースステーションコントローラ及びそれに関連したベースステーションは、ベースステーションシステムを形成する。１つのベースステーションの有効到達エリアは通常１つのセルを形成する。ベースステーション３３ないし３６の各々は、例えば、パイロット、同期、ページング及びトラフィック信号が送信される一定数の動作無線チャンネルを使用できる。各ベースステーション３３ないし３６は、１つ以上のトランシーバユニット４０ないし４７を備えている。それらのベースステーションアンテナは、ベースステーションの異なる受信ユニットを異なるビームにリンクできるようにするアンテナシステムである。ダイバーシティアンテナも使用できる。トランシーバユニット４０ないし４７に加えて、ベースステーション３３ないし３６は、例えば、信号送信に関連した公知手段及び電源を含む周辺装置５０を備えている。
図１及び２を使用することにより本発明の方法を詳細に説明する。先ず、加入者ターミナル装置とベースステーションとの間に接続を確立する必要性が加入者ターミナル装置３７に現れたと仮定する。加入者ターミナル装置３７は、接続の確立を開始するときに、アクセスチャンネル（ＲＡＣＨ）を経て、送信要求又はより一般的には多数のベースステーショントランシーバユニットに関する接続確立要求を１つのベースステーション３３へ送信し、そこから要求はベースステーションコントローラ３１へ送られる。本発明の解決策では、多数のベースステーション、例えば、ベースステーション３３ないし３５がそれらのページングチャンネルにおいて接続確立要求に応答するか、又は応答接続が多数のベースステーション或いはベースステーションのビーム又はセクタを経て動作する。ベースステーショントランシーバユニット４０ないし４７は、送信及び受信動作と、ベースステーション３３ないし３６のビーム又はセクタに方向の接続とに付随する。従って、本発明の解決策では、加入者ターミナル装置３７とベースステーション３３ないし３６との間の接続は、１つ以上のベースステーション３３ないし３４に含まれた２つ以上のベースステーショントランシーバユニット４０ないし４２へとランダムアクセス式に確立される。接続が確立された後に、トラフィックチャンネル接続が必要とされる場合には、加入者ターミナル装置３７は、多数のベースステーショントランシーバユニット４０ないし４２への準備のできたトラフィックチャンネル接続を有する。
トラフィックチャンネルも使用する典型的な接続確立は、ＣＤＭＡシステムでは、次のテーブル１のように行われる。
0004020967.tif 000002
テーブル１において、事象は時間的順序であり、時間軸は上から下へ進むと考える。最も上の行において、ベースステーションはページングチャンネルを経て加入者ターミナル装置をコールする。加入者ターミナル装置は、アクセスチャンネルにおけるこの要求に応答し、そしてテーブル１の第２行に示された多数のベースステーショントランシーバユニットへの接続を要求する。ベースステーションは、この要求に応答してチャンネル指定メッセージ（Ｃｈ  Ａｓｓ  Ｍ）を送り、その後、ベースステーション及び加入者ターミナル装置は通常のトラフィックチャンネルを経て通信する。テーブル１の第１行は、ベースステーションがベースステーションにコンタクトするときに、テーブル１はその第１行を伴わずに読まねばならないので、かっこ内に示されている。即ち、加入者ターミナル装置は、このときベースステーションへ接続要求を送信し、これは、テーブルの第２行に示されている。その後、ベースステーションは、手前のケースと同様に応答し、トラフィックチャンネル接続を生じさせる。
加入者ターミナル装置３７は、それが接続確立要求を送信する前に、好ましくは、ベースステーショントランシーバ４０ないし４７から、接続の質がおそらく最良であって且つそれに接続されるのが好ましいトランシーバを選択する。このように、加入者ターミナル装置は、それが選択したベースステーショントランシーバユニット４０ないし４５に関する情報をアクセスチャンネルにおいて最良の接続を与えるベースステーショントランシーバユニット、即ちベースステーショントランシーバユニット４１を経てベースステーションコントローラ３０へ送信する。本発明の好ましい実施形態において、ベースステーションコントローラ３１は、加入者ターミナル装置により選択されたベースステーショントランシーバユニット４０ないし４５の全部又は少なくとも幾つか、及び許されたベースステーショントランシーバユニット例えば４０ないし４２が、ページングチャンネルを経て加入者ターミナル装置に応答し、ひいては、好ましくは加入者ターミナル装置３７とのソフトランダムアクセス型のマクロダイバーシティ接続を確立することを許す。ベースステーションコントローラ３１がベースステーショントランシーバユニットの数を制限する理由は、ベースステーションコントローラ３１が新たなチャンネルを割り当てるときに制限しようとするそのときのシステムの過剰な負荷状態である。
別の手順においては、加入者ターミナル装置３７は、多数のベースステーショントランシーバ４０ないし４２へ送信要求も送る。これは、１つのランダムアクセスチャンネルの使用をベースとするか、又はベースステーショントランシーバ４０ないし４２が多数のセルのランダムアクセスチャンネルに対する受信器を備えていることをベースとする。この手順は、多数の目的を有する。その最も簡単なものにおいては、多数のベースステーショントランシーバ４０ないし４２と共に接続確立が開始されるが、実際の接続は、１つのトランシーバのみで確立される。接続は、そのときの最良の接続で確立される。更に進歩した別の形態では、多数のベースステーショントランシーバを経て接続確立メッセージが送られる。第３の別の形態では、メッセージが１つのルートに沿って進むが、他のベースステーショントランシーバは、メッセージを正しく解釈できずに加入者ターミナル装置の接続要求と同期される。これも、実際のマクロダイバーシティ接続の発生を加速する。
加入者ターミナル装置３７は、システムの他の加入者ターミナル装置と同様、ベースステーション３３ないし３６のパイロット信号の送信電力、及び受信したパイロット信号の電力の測定結果を使用することにより接続の質を評価する。更に、ダウンリンク干渉の測定結果は、接続の質に影響を及ぼす。接続の質の上記測定結果の少なくとも１つの基づき、加入者ターミナル装置３７は、ベースステーショントランシーバユニット４０ないし４７から、接続の質が最良であるものを選択する。
ベースステーション３３ないし３６は、一般に、ベースステーション特有のパイロット信号及びパイロット信号の送信電力のデータと、それらの同期チャンネルにおけるアップリンク干渉の大きさＩuplinkとを送信する。加入者ターミナル装置３７及び３８は、受け取ったパイロット信号の強度と、ダウンリンク干渉の大きさＩdounlinkとを測定する。全てのパイロット信号の送信電力が同じである場合には、本発明の好ましい実施形態では、加入者ターミナル装置３７の選択手段１５は、パイロット信号の受信電力が最も強いベースステーショントランシーバユニットを選択する。パイロット信号が異なる電力で送信される場合には、送信及び受信されたパイロット信号の電力が互いに比較され、接続距離減衰Ｌを生じ、これは次の式で表される。
Ｌ＝ＰTX,pilot／ＰRX,pilot                                      （１）
但し、ＰTX,pilotは送信されたパイロット信号の電力であり、そしてＰRX,pilotは受信されたパイロット信号の電力である。本発明の好ましい実施形態では、この値Ｌを使用して、ベースステーショントランシーバユニットを選択する。従って、接続評価手段１４は、接続距離減衰を表すパラメータＬを形成し、これに基づいて、選択手段１５は、ベースステーショントランシーバユニットから接続の候補を選択する。
又、アップリンク及びダウンリンクの両方向に必要な信号干渉比ＳＩＲreqも考慮することにより、加入者ターミナル装置ＰMS及びベースステーショントランシーバユニットＰBTSの両方に対して必要な送信電力を計算することができる。加入者ターミナル装置の必要な信号干渉比ＳＩＲreqは、次の通りである。
ＳＩＲreq＝ＰMS／Ｌ・Ｉuplink                                  （２）
ここから、加入者ターミナル装置の送信電力ＰMSが得られる。
ＰMS＝ＳＩＲreq・Ｉuplink・Ｌ                                  （３）
ベースステーショントランシーバユニットの必要な信号干渉比ＳＩＲreqは、次の通りである。
ＳＩＲreq＝ＰBTS／Ｌ・Ｉdownlink                              （４）
ここから、加入者ターミナル装置の場合と同様に、ベースステーショントランシーバユニットの必要な送信電力ＰBTSが得られる。
ＰBTS＝ＳＩＲreq・Ｉdownlink・Ｌ                              （５）
本発明の解決策は、ランダムアクセス型のアルゴリズムにおいてパラメータＬ、ＰMS及びＰBTSを使用する。ランダムアクセス型のアルゴリズムにより、加入者ターミナル装置の選択手段１５は、接続距離減衰Ｌがある所定値より小さく且つベースステーショントランシーバユニット及び加入者ターミナル装置の両方の送信電力が好ましくは小さくなるところのベースステーショントランシーバを選択する。受信信号の電力は、拡散コード化信号が広帯域信号から組み立てられる前に測定されるのが好ましい。パイロット信号の受信電力は、相関装置によりパイロット信号の擬似ノイズ信号を組み立てることにより測定される。
以下の説明において、加入者ターミナル装置とベースステーションとの間に接続を確立する必要性がベースステーション、例えば、ベースステーション３５に生じると仮定する。この場合に、ベースステーション３５は、そのページングチャンネルを経て接続確立要求を加入者ターミナル装置（この場合は３８）へ送信する。加入者ターミナル装置３８は、アクセスチャンネルにおいてこの要求に応答し、そしてその応答信号においてベースステーションコントローラ３１に接続を確立する準備のできたベースステーショントランシーバユニットについて通知する。この点から、加入者ターミナル装置３７が接続の確立を開始したときと同様に、本発明により接続が確立される。
ＦＤＭＡ（周波数分割多重アクセス）又はＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）に基づいてシステムを動作するときには、本発明の解決策は、多数のベースステーショントランシーバユニットのためのランダムアクセス型の接続に対して同じアクセスチャンネルを使用するときに可能となる。例えば、ＧＳＭシステムではパイロット信号が送信されず、それ故、接続について予め評価された質の情報を伴わずにマクロダイバーシティを発生しなければならないか、又は接続の質を評価するためにパイロット信号に代わって他の何らかの信号を使用しなければならない。パイロット信号に代わって、ベースステーショントランシーバユニットがＢＣＣＨチャンネル（放送制御チャンネル）に送信するＢＣＣＨ信号を使用することができる。
ＰＲＭＡ技術を使用するシステムにおいては、データ送信がパケットモードで行われる。接続確立方法は、上記のＣＤＭＡシステムと同様である。本発明の解決策をパケットモードのデータ送信にも使用することにより、多数のベースステーショントランシーバユニットを使用できると共に、マクロダイバーシティが得られ、従って、接続の質の変化は、１つのベースステーション又はベースステーショントランシーバユニットのみに接続するときよりも大きくない。
以上、添付図面の例を参照して本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、請求の範囲に記載する本発明の考え方の範囲内で種々変更できることが明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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