(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラー無線ネットワークにおいて動的なチャンネル割り当てを遂行するための方法であって、
無線接続を経てセルラー無線ネットワークのベースステーション(200A-200B)と通信しているターミナル(202A-202F)を、ベースステーションからのターミナルの距離及び方向に基づいて、２つ以上のターミナルグループ(406A-406C)にグループ分けし、そして
そのターミナルグループ(406A-406C)に関して最高クオリティチャンネルからセルラー無線ネットワークにおける無線チャンネルのプライオリティリスト(616A-616B)を各ターミナルグループ(406A-406C)ごとに形成し、そしてそのプライオリティリスト(616A-616B)におけるチャンネルから１つ以上の無線チャンネルを必要に応じてターミナル(202A-202F)に割り当てる、
という段階を備えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
アップリンク及びダウンリンク方向に各ターミナルグループに対しプライオリティリストを形成する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
１つ以上の候補無線チャンネルを維持するように各ターミナルグループの候補リストを形成する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
アップリンク及びダウンリンク方向に各ターミナルグループに対し候補リストを形成する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
セルラー無線ネットワークのベースステーションにおいて受信される信号の受信電力に基づいてアップリンク候補リストに維持された無線チャンネルを強度の順序にアレンジする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
１つ以上のターミナルにおいて受信される信号の受信電力に基づいてアップリンク候補リストに維持された無線チャンネルを強度の順序にアレンジする請求項３に記載の方法。
【請求項７】
セルラー無線ネットワークのベースステーションにターミナルグループのプライオリティリストを維持する請求項１に記載の方法。
【請求項８】
セルラー無線ネットワークのベースステーションにターミナルグループの候補リストを維持する請求項３に記載の方法。
【請求項９】
プライオリティリストから除去されるべき無線チャンネルを候補リストの最良チャンネルに置き換える請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
候補リストからプライオリティリストへ１つ以上の無線チャンネルを移動して、使用可能な無線チャンネルの数を増加する請求項３に記載の方法。
【請求項１１】
無線チャンネルの使用に関して得た測定レポートに基づきプライオリティリストにおける最高プライオリティの１つ以上の無線チャンネルを記憶する請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ベースステーションにおいてアップリンク無線チャンネルの測定レポートを形成する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ターミナルにおいてダウンリンク無線チャンネルの測定レポートを形成する請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
無線チャンネルに送信されるべきパケットの否定確認（ＮＡＣＫ）に基づいて測定レポートを形成する請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
無線チャンネルの信号対干渉比（ＳＩＲ）に基づいて測定レポートを形成する請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
繰り返し冗長チェック（ＣＲＣ）に基づいて測定レポートを形成する請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
上記測定レポートに基づいて使用無線チャンネルが良であるか不良であるかの評価を形成し、そしてこれに基づき、次の式を用いてチャンネルのプライオリティ値を計算し、
【数１】
0003936192.tif 000006
但し、Ｐは、チャンネルプライオリティ値であり、Ｎは、測定レポートの数であり、そしてＩは、プライオリティ値及び測定レポートの連続番号である請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
プライオリティ値に対するスレッシュホールド値を設定し、そしてプライオリティ値がスレッシュホールド値より下がったチャンネルをプライオリティリストから除去する請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも１つのベースステーション(200A-200B)と、無線接続を経てこのベースステーションと通信する２つ以上のターミナル(202A-202F)と、セルラー無線ネットワーク内で動的なチャンネル割り当てを実行するためのコントローラ(614)とを備えたセルラー無線システムにおいて、このセルラー無線システムに含まれたコントローラ(614)は、
無線接続を経てセルラー無線システムのベースステーション(200A-200B)と通信している上記２つ以上のターミナル(202A-202F)を、ベースステーションからのターミナルの距離及び方向に基づいて２つ以上のターミナルグループ(406A-406C)にグループ分けするように構成され、そして更に、上記コントローラは、
そのターミナルグループ(406A-406C)に関して最高クオリティチャンネルからセルラー無線ネットワークにおける無線チャンネルのプライオリティリスト(616A-616B)を各ターミナルグループ(406A-406C)ごとに形成し、そしてそのプライオリティリスト(616A-616B)におけるチャンネルから１つ以上の無線チャンネルを必要に応じてターミナル(202A-202F)に割り当てるように構成されたことを特徴とするセルラー無線システム。
【請求項２０】
上記コントローラは、アップリンク及びダウンリンク方向に各ターミナルグループに対しプライオリティリストを形成するように構成される請求項１９に記載のセルラー無線システム。
【請求項２１】
上記コントローラは、１つ以上の候補無線チャンネルを維持するように各ターミナルグループの候補リストを形成するように構成される請求項１９に記載のセルラー無線システム。
【請求項２２】
上記コントローラは、アップリンク及びダウンリンク方向に各ターミナルグループに対し候補リストを形成するように構成される請求項２１に記載のセルラー無線システム。
【請求項２３】
上記コントローラは、セルラー無線ネットワークのベースステーションにおいて受信される信号の受信電力に基づいてアップリンク候補リストに維持された無線チャンネルを強度の順序にアレンジするように構成されている請求項２１に記載のセルラー無線システム。
【請求項２４】
上記コントローラは、１つ以上のターミナルにおいて受信される信号の受信電力に基づいてダウンリンク候補リストに維持された無線チャンネルを強度の順序にアレンジするように構成される請求項２１に記載のセルラー無線システム。
【請求項２５】
上記ベースステーションは、ターミナルグループのプライオリティリストを維持するように構成される請求項２１に記載のセルラー無線システム。
【請求項２６】
上記ベースステーションは、ターミナルグループの候補リストを維持するように構成される請求項２１に記載のセルラー無線システム。
【請求項２７】
上記コントローラは、プライオリティリストから除去されるべき無線チャンネルを候補リストの最良のチャンネルに置き換えるように構成される請求項２１に記載のセルラー無線システム。
【請求項２８】
上記コントローラは、候補リストからプライオリティリストへ１つ以上の無線チャンネルを移動して、使用可能な無線チャンネルの数を増加するように構成される請求項２１に記載のセルラー無線システム。
【請求項２９】
上記コントローラは、無線チャンネルの使用に関して得た測定レポートに基づきプライオリティリストにおける最高プライオリティの１つ以上の無線チャンネルを維持するように構成される請求項１９に記載のセルラー無線システム。
【請求項３０】
上記ベースステーションは、アップリンク無線チャンネルの測定レポートを形成するように構成される請求項２９に記載のセルラー無線システム。
【請求項３１】
上記ターミナルは、ダウンリンク無線チャンネルの測定レポートを形成するように構成される請求項２９に記載のセルラー無線システム。
【請求項３２】
上記ベースステーションは、無線チャンネルに送信されるべきパケットの否定確認（ＮＡＣＫ）に基づいて測定レポートを形成するように構成される請求項２９に記載のセルラー無線システム。
【請求項３３】
上記ベースステーションは、無線チャンネルの信号対干渉比（ＳＩＲ）に基づいて測定レポートを形成するように構成される請求項２９に記載のセルラー無線システム。
【請求項３４】
上記ベースステーションは、繰り返し冗長チェック（ＣＲＣ）に基づいて測定レポートを形成するように構成される請求項２９に記載のセルラー無線システム。
【請求項３５】
上記コントローラは、上記測定レポートに基づき使用無線チャンネルが良であるか不良であるかの評価を形成し、そしてこれに基づき、次の式を用いてチャンネルのプライオリティ値を計算するように構成され、
【数２】
0003936192.tif 000007
但し、Ｐは、チャンネルプライオリティ値であり、Ｎは、測定レポートの数であり、そしてｉは、プライオリティ値及び測定レポートの連続番号である請求項２９に記載のセルラー無線システム。
【請求項３６】
上記コントローラは、プライオリティ値に対するスレッシュホールド値を設定し、そしてプライオリティ値がスレッシュホールド値より下がったチャンネルをプライオリティリストから除去するように構成される請求項３５に記載のセルラー無線システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、セルラー無線ネットワークにおいて動的なチャンネル割り当てを遂行する方法、及びこの方法を実施する装置に係る。
【０００２】
【背景技術】
セルラー無線ネットワークでは、ネットワーク、例えばそのオペレータにより管理されるデータ送信リソースを使用して、ターミナル間の接続が確立される。無線インターフェイスにおいて、データ送信リソースとは、移動電話のようなターミナルとベースステーションとの間の周波数帯域を指す。使用可能な周波数帯域は、種々のやり方で物理的データ送信リソース即ちチャンネルに分割することができ、その最も一般的なものは、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）及びコード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）である。ＴＤＭＡをベースとするシステムでは、周波数帯域の周波数がタイムスロットに分割され、各タイムスロットは、周期的に繰り返されるときにチャンネルを形成する。又、ＣＤＭＡをベースとするシステムでも、全てのユーザが同じ周波数帯域で通信し、接続に対して割り当てられた１つ以上の拡散コードを使用してユーザを互いに区別することができる。
【０００３】
単一オペレータに使用できるデータ送信リソースは、実際には、ユーザの数に関して非常に限定されており、従って、使用可能な周波数帯域の利用は、ネットワークにおいて周波数を再使用して最適化されねばならない。これが可能であるのは、ある周波数におけるベースステーションの無線レンジがある距離しか延びず、従って、過剰な干渉を生じることなく同じ周波数及び同じチャンネルをネットワークに再使用できるからである。同じチャンネルを再使用するのに加えて、種々の地形や、チャンネルに隣接したチャンネルの使用により、チャンネルに干渉を引き起こす。ＣＤＭＡシステムでは、全ての接続が同じ周波数を使用し、この場合、接続同士が互いにある程度干渉を引き起こす。おそらく異なる拡散コードを使用することにより、干渉を最小限に抑えることができる。
【０００４】
移動ステーションが互いに引き起こす干渉は、移動システムにおいて種々のやり方で排除することができる。干渉を減少する１つの重要なやり方は、ネットワークプランニングであり、これは、使用可能なリソース、例えば、無線チャンネルをベースステーションに対して分割し、通信中のターミナルが互いに引き起こす干渉を最小限に抑える。ターミナル間のチャンネル割り当ては、２つの主として互いに対抗する方法に分けられ、即ちチャンネルは、セル間に固定に分割することもできるし、或いはセルに対して使用可能なチャンネルを厳密に決定せずに動的に分割することもできる。又、チャンネル割り当ては、これら固定及び動的割り当ての混成方法を使用して実行することもできる。
【０００５】
固定チャンネル割り当て（ＦＣＡ）は、使用可能なチャンネルがセルの所定トラフィック負荷に基づいてセルへと永久的に分割されることをベースとする。この方法は、マクロセルで構成されたセルラー無線システムに特に適用することができ、このシステムでは、トラフィックの量が比較的安定している。チャンネルをセルに固定接続することは、トラフィック量が広範囲に変化するセルラー無線システムでは好ましくない。というのは、たとえ隣接セルが使用可能な空きデータ送信リソースを有するとしても、セルレンジ内に生じる接続確立が混雑に遭遇するからである。チャンネル借用方法は、借用されるチャンネルが進行中の接続に干渉を及ぼさない場合に、隣接セルからチャンネルを自由に借用できるようにする。このとき、他の多数の隣接セルからその借用されるチャンネルへのアクセス権は阻止される。マイクロセル環境では、データ送信リソースの割り当ては、動的チャンネル割り当て（ＤＣＡ）をしばしば使用し、この場合に、チャンネル及びセルは、互いに固定的に依存しない。いずれのセルも、チャンネルの干渉レベルが許容範囲内に保持される限り、いかなるチャンネルを使用することもできる。小さなセルサイズのネットワークでは、動的なチャンネル割り当てが正しいとされる。というのは、接続中に多数のセル変更の必要性が生じ得るからである。マイクロセルネットワークをしばしば使用する都市環境では、トラフィック量の時間的及び位置的な変動が非常に顕著であり、いかなるエリアでもリソースの一時的な必要性が大きくなる。
【０００６】
例えば、ＤＥＣＴシステムは、チャンネル割り当てのために最小干渉（ＭＩ）方法を使用しており、この場合に、ベースステーションは、ほとんど干渉のない未使用のチャンネルをターミナルに対してサーチする。この最小干渉方法は、スピーチのような均質の通信に対しては非常に良好に機能し、従って、スピーチに対して割り当てられたチャンネルにより隣接チャンネルに生じる干渉は、実質的に等しく保たれる。この点において、バースト性のデータトラフィックが問題となる。というのは、データが送信されるときには隣接接続に対して干渉が甚だしくなり、一方、静寂の間には干渉が生じないからである。図２Ａは、ベースステーション２００のカバレージエリア内にある２つのターミナル２０２Ａ及び２０２Ｂを示す。ターミナル２０２Ａとベースステーション２００との間にバーストデータ２０４が進行する。図２Ａに示す状態では、ターミナル２０２Ｂは、矢印で指示された時間に、即ちターミナル２０２Ｂが、隣接チャンネルで通信しているターミナル２０２Ａを聴取するときに、チャンネルからの干渉に遭遇しない。このような場合には、ターミナルは、最も干渉のないチャンネルをサーチするときに不利な結論に到達する。というのは、データトラフィックに対して割り当てられた接続が、一時的に、データが移動せず、それ故、隣接接続に対して干渉が生じないモードに入るからである。
【０００７】
又、従来のチャンネル割り当て方法は、特に、時分割デュープレックス（ＴＤＤ）を使用するシステムにおいて非対称的トラフィックにはうまく適用できず、即ちアップリンク及びダウンリンク方向は、例えば、同じ周波数帯域で実施されて、あるタイムスロットはアップリンクトラフィックに割り当てられ、そして他のタイムスロットはダウンリンクトラフィックに割り当てられている。図１は、この状態を示す。周波数ｆ１で示されたフレーム１００Ａでは、４つのタイムスロットがアップリンク方向Ｘ１ないしＸ４に割り当てられ、そして４つのタイムスロットＹ１ないしＹ４がダウンリンク方向に割り当てられる。周波数ｆ２で示されたフレーム１００Ｂでは、２つのタイムスロットがアップリンク方向Ｘ１ないしＸ２に割り当てられ、そして６つのタイムスロットＹ１ないしＹ６がダウンリンク方向に割り当てられる。図示されたように、例えば、周波数ｆ１におけるタイムスロット１０２Ａに基づくアップリンク方向の送信は、周波数ｆ２におけるダウンリンク方向送信１０２Ｃと同時に実行される。この状態は、例えば、ダウンリンク方向に大きなデータ送信容量を一時的に必要とするユーザが周波数ｆ２で動作するときに生じ得る。図１に示す状態は、例えば、周波数ｆ１のアップリンク送信を受信するベースステーションにおいてターミナルが互いに接近して位置するときに著しい干渉を引き起こす。
【０００８】
【発明の開示】
本発明の目的は、上記問題を解消するようなセルラー無線ネットワークにおける改良されたチャンネル割り当て方法及び装置を提供することである。これは、セルラー無線ネットワークにおいて動的なチャンネル割り当てを遂行するための本発明の方法により達成される。この方法は、無線接続を経てセルラー無線ネットワークのベースステーションと通信しているターミナルを、１つ以上のターミナルグループにグループ分けし、そしてそのターミナルグループに関して最高クオリティチャンネルからセルラー無線ネットワークにおける無線チャンネルのプライオリティリストを各ターミナルグループごとに形成し、そしてそのプライオリティリストにおけるチャンネルから１つ以上の無線チャンネルを必要に応じてターミナルに割り当てるという段階を含む。
【０００９】
又、本発明は、少なくとも１つのベースステーションと、無線接続を経てこのベースステーションと通信する少なくとも１つのターミナルと、セルラー無線ネットワーク内で動的なチャンネル割り当てを実行するためのコントローラとを備えたセルラー無線システムにも係る。このセルラー無線システムに含まれたコントローラは、無線接続を経てセルラー無線システムのベースステーションと通信している上記１つ以上のターミナルを１つ以上のターミナルグループにグループ分けするように構成され、そして更に、上記コントローラは、そのターミナルグループに関して最高クオリティチャンネルからセルラー無線ネットワークにおける無線チャンネルのプライオリティリストをターミナルグループごとに形成し、そしてそのプライオリティリストにおけるチャンネルから１つ以上の無線チャンネルを必要に応じてターミナルに割り当てるように構成される。
本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に記載する。
【００１０】
本発明は、無線ネットワークにおいて動的なチャンネル割り当てを実行する方法、及びこの方法を実施する装置に係る。無線ネットワークとは、無線チャンネルをターミナルに動的に割り当てることのできる移動ネットワークを指すのが好ましい。本発明は、例えば、移動ネットワークのマルチアクセス方法に限定されるものではなく、デジタル移動ネットワークにも適用できる。本発明は、時分割デュープレックスＴＤＤを使用する移動ネットワークに適用するのが好ましいが、これに限定されるものではなく、周波数分割デュープレックスＦＤＤを使用する他の無線ネットワークにも適用できる。ターミナルは、移動電話であるのが好ましいが、無線ネットワークのカバレージエリア内に配置される無線送信器及び受信器を含むいかなる装置でもよい。このような装置は、例えば、コンピュータ、家庭用機器等である。
【００１１】
本発明の実施形態によれば、無線ネットワークベースステーションのレンジ内に位置するターミナルは、ある基準、例えば、ターミナルのベースステーションからの距離に基づいてグループに分割される。このグループ分けは、より詳細には、位置情報に基づいて実行することができ、この場合に、同じレンジ内に位置するターミナルは、同じグループにグループ分けされるのが好ましい。このグループ分けは、異なる無線チャンネル上で互いに近くに位置するターミナルにより遭遇する干渉は互いに接近していることをベースとしている。ターミナルグループは、規模が異なってもよく、最小のグループは、１つのターミナルしか含まず、そして最大のグループは、特定のカバレージエリア内の全ターミナルを含む。従って、プライオリティ及び候補チャンネルに分割される特定数のチャンネルが、ベースステーションに使用できるチャンネルスペースから形成された各ターミナルグループに対して割り当てられる。候補チャンネル即ちスタンバイチャンネルは、例えば、ターミナルがより多くの無線チャンネル容量を必要とする状態において使用することができる。又、スタンバイチャンネルは、プライオリティリストのチャンネルが周囲のチャンネルからの著しい干渉に遭遇しそしてその使用が停止されるときにも、使用に供することができる。プライオリティリストとスタンバイリストとの間のチャンネルの転送はゆっくりと行われ、この場合には、ターミナルグループが経験する干渉が安定に保持される。
【００１２】
本発明の実施形態によれば、プライオリティリストは、アップリンク及びダウンリンクの両方に対し各ターミナルグループに割り当てられるべき無線チャンネルで形成される。無線チャンネルは、プライオリティ値に基づきプライオリティリストの優位度順に配列されるのが好ましい。プライオリティ値は、チャンネルのクオリティが良であることをターミナルが報告する場合に増加され、一方、チャンネルのクオリティが不良であることをターミナルが報告する場合には減少される。チャンネルのクオリティが良であることは、例えば、パケットの否定確認（ＮＡＣＫ）、繰り返し冗長チェック（ＣＲＣ）又は信号対干渉比（ＳＩＲ）のような変数にスレッシュホールド値を設定することにより得ることができる。それ故、プライオリティリストのチャンネルは、チャンネルの使用に関する測定結果に基づき優位度順に配列されるのが好ましい。更に、好ましい実施形態によれば、チャンネルは、アップリンクチャンネルがベースステーションにより実行される測定に基づいて配列されそしてダウンリンクチャンネルがターミナルにより実行される測定に基づいて優位度順に配列されるようにして、優位度順に配列される。ターミナルがセルラー無線ネットワークを経てデータ送信接続を確立すると、上記ターミナルグループのプライオリティリストにおける１つ以上の最良のチャンネルが好ましい実施形態によりターミナルに割り当てられる。又、割り当てにはサービスクオリティ基準を使用することもでき、これにより、ＱｏＳ分類に対応するチャンネルがターミナルに割り当てられる。自分の接続に対して顕著に支払をするユーザは、このような場合に、自分の接続に対してあまり支払をしないユーザよりも良好なチャンネルを得ることができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記プライオリティリストに対しアップリンク及びダウンリンク方向にターミナルグループごとに候補リストが維持される。この候補リストは、プライオリティリストのチャンネルに対し必要に応じて補足を与えるチャンネルを優位度順に含む。又、候補リストのチャンネルは、クオリティレベル又はプライオリティ値が所定のスレッシュホールド値より低いプライオリティリストのチャンネルに置き換わることができる。本発明の好ましい実施形態によれば、候補リストのチャンネルは、使用可能なタイムスロットにおいて行われる信号強度測定又は受信電力測定に基づいて優位度順に配列される。このような場合に、例えば、使用可能なタイムスロットに隣接するチャンネルから干渉強度が測定される。アップリンク測定は、ベースステーションにおいて行われ、一方、ダウンリンク測定は、ターミナルにおいて行われる。ターミナルは、測定結果をベースステーションに信号し、そこには、本発明の好ましい実施形態によりプライオリティリスト及び候補リストが維持されている。本発明は、これらのリストをベースステーションに維持することに限定されるものではなく、リストは、例えば、ベースステーションコントローラ又は別の対応するセルラー無線ネットワーク部分において実施することもできる。好ましくは、ベースステーションは、特定のターミナルグループにおけるターミナルの測定を制御し、ターミナルグループにより実行される測定の数を最大にする。従って、ベースステーションは、例えば、特定のターミナルグループに属する２つのターミナルが同じチャンネルを同時に測定しないように整合する。
【００１４】
本発明の解決策は、多数の効果を発揮する。グループにより使用されるように割り当てられた１組のチャンネルは、プライオリティリストと候補リストとの間の変化の量が少ないために安定していることから、この解決策は、トラフィックをパケット形態で送信するのに良く適している。次いで、異なるチャンネルに対して実行されるべき干渉測定が長時間にわたって行われ、一時的に静寂な干渉チャンネルは、使用のために容易に割り当てられない。
【００１５】
又、本発明の解決策は、時分割デュープレックス（ＴＤＤ）を使用するセルラー無線ネットワークにおいて非対称的接続に対し一時的に大きな帯域巾を適切に割り当てることができる。一般に、非対称的接続に伴う問題は、ある周波数のアップリンク方向に割り当てられたタイムスロットが、隣接周波数のダウンリンク方向に割り当てられたタイムスロットになることである。本発明の解決策は、非対称性の影響を受けるチャンネルが使用中に不良測定レポートを得てそれをプライオリティリストから迅速に転送できるようにする。
【００１６】
【発明を実施するための最良の形態】
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ないし９を参照し、主としてＣＤＭＡを使用するセルラー無線ネットワークにより、本発明を以下に詳細に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。図２Ｂは、ベースステーション２００Ａ−２００Ｄより成る移動システムを一般的に説明するためのものである。ベースステーションのカバレージエリアは、図中Ｃ１ないしＣ４で指示されたセルと称されるもので、ベースステーション２００Ａないし２００Ｄに対応する。これらセルは、互いに重畳して互いの上に延びており、即ちセルＣ２は、図中セルＣ１及びＣ３に部分的に重畳している。各セルＣ１ないしＣ４のエリア内には、１つ以上の移動ステーション２０２Ａないし２０２Ｆが図示されている。移動ステーションは、例えば、移動電話であるが、無線受信器及び／又は送信器特性が設けられたコンピュータ、家庭用機器等の他の装置であってもよい。移動ネットワークのような、コード分割多重アクセス方法を用いた無線ネットワークでは、全てのユーザが同じ周波数帯域を同時に使用する。多数の特定のアプリケーションでは、図２Ｂに示すセルＣ１ないしＣ４のような隣接セルも、同じ周波数帯域を使用する。
【００１７】
ユーザの拡散コードは、互いの相関を回避するように直交して選択される傾向がある。実際には、拡散コードは、互いに完全に直交せず、それ故、ユーザは、互いに干渉し合う。図２Ｂにおいて、受信器２０２Ｄないし２０２Ｆは、互いに干渉し、そして他のセルＣ１ないしＣ３のエリア内に位置するターミナル２０２Ａないし２０２Ｃからの干渉を経験する。又、各ターミナルによって送信された信号が種々の経路に沿って受信器へ伝播するときにも、ターミナル２０２Ａないし２０２Ｆの間には干渉が発生する。このいわゆる多経路伝播は、ユーザの信号が種々の仕方で遅延された成分として受信器に到達し、他のユーザへの干渉を生じさせる事態を招く。
【００１８】
ベースステーション２００Ａないし２００Ｄとターミナル２０２Ａないし２０２Ｆとの間に送信される情報は、無線チャンネルによる両方向無線接続を使用して実行される。アップリンク方向は、ターミナルからベースステーションへ向けられた情報の流れを指し、一方、ダウンリンク方向は、ベースステーションからターミナルへ向けられた送信を指す。アップリンク及びダウンリンク方向は、ＣＤＭＡにおいては、例えば、アップリンク及びダウンリンク方向が異なる周波数エリアであるような周波数分割デュープレックス（ＦＤＤ）を使用するか、又は送信方向が互いに一時的に区別される時分割デュープレックス（ＴＤＤ）を使用して区別することができる。例えば、ＵＭＴＳのＦＤＤモードは、次のチャンネルを使用する。即ち、ベースステーション２００Ａないし２００Ｄとターミナル２０２Ａないし２０２Ｆとの間にユーザ及び制御情報を搬送するためにアップリンク及びダウンリンクの両方向にＤＣＨが使用される。又、セルからターミナルへ情報を搬送するためにダウンリンク方向にはＢＣＨ（ブロードキャストチャンネル）が使用され、そしてシステムがターミナルの位置を知らないときにターミナルから位置データを要求するためにＰＣＨ（ページングチャンネル）が使用される。ベースステーションがターミナルの位置を知っているときにはターミナルへ情報を送信するためにＦＡＣＨ（フォワードアクセスチャンネル）が使用され、ターミナルが例えば接続を確立するようにアップリンク方向に制御情報を搬送するためにＲＡＣＨ（ランダムアクセスチャンネル）を使用することができ、そしてシステムがターミナルへ同期情報を搬送するためにＳＣＨ（同期チャンネル）を使用することができる。ダウンリンク共用チャンネル（ＤＳＣＨ）は、データトラフィックを搬送するのに特に適している。このチャンネルは、多数のターミナルに意図された制御及びトラフィック情報を送信するのに使用できる。幾つかの無線チャンネルを一例として上述したが、本発明は、その全てのチャンネルを取り上げることに関与するものではない。無線チャンネルを経ての送信は、例えば、パイロット記号、ユーザデータ及び制御情報を含む特定形態のバーストにおいて実施される。パイロット記号は、バーストの中間部にしばしば配置され、従って、バースト内の全ユーザデータに対し無線チャンネルにより生じる歪みを考えられる最良の作用で示す。パイロット記号は、ターミナル２０２Ａ−２０２Ｆ及びベースステーション２００Ａ−２００Ｄの両方が知っている１組の記号である。パイロット記号に基づいて、バーストを受信する当事者は、チャンネルのインパルス応答を形成し、多経路伝播成分の強度及び遅延を明確にする。このインパルス応答に基づいて、受信器、例えば、レーキ(RAKE)受信器における最良の信号成分に対してフィンガーブランチが割り当てられる。パイロット信号からこのようにして得られたチャンネル推定情報は、受信器において干渉打消しのために使用され、即ちこの情報は、受信したユーザ信号から干渉を除去するように意図され、この場合に、送信器によって送信された情報は、できるだけ正しく受信することができる。
【００１９】
図３Ａないし３Ｃは、本発明の好ましい実施形態による方法を示す。図３Ａは、ターミナルがターミナルグループにいかにグループ分けされるかを示す。この方法の開始ステップ３００では、どのターミナルも無線ネットワークのカバレージエリアになく、セルラー無線ネットワークエリアに現れ始めている。移動ネットワークのようなセルラー無線ネットワークは、既知の方法を使用して、セルラー無線ネットワークエリア内のターミナルの位置を測定する。位置は、例えば、ＧＳＭシステムでは、三角法技術を使用して決定され、この場合に、ターミナルは、３つの異なるベースステーションに対してタイミングの進み（ＴＡ）を決定する。タイミングの進みは、各ベースステーションまでの距離を約５５０メーターの精度以内で決定できるようにし、これは、１つの単一ビットの送信中の光の伝播距離に対応する。ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）は、より正確な位置決定を与え、そして数十メーター又は数十センチメーターの精度で位置を決定することができる。このような場合に、セルラー無線ネットワークは、ステップ３０４により、同じエリア内におけるターミナルのターミナルグループを形成し、そしてセルラー無線ネットワークは、グループごとに特定の１組の無線チャンネルを割り当てる。ターミナルがその位置に基づいてターミナルグループへと配置されたときに、その対応エリアに後で到達するターミナルは、そのエリア内の他のターミナルと同じグループに配置することができる。ターミナルは、それがセルラー無線ネットワークにおいて別のターミナルグループのエリアへと進むと、ターミナルが移動したエリアのターミナルグループへ移行されるのが好ましい。本発明の好ましい実施形態では、ターミナルが属するターミナルグループの数に関して何ら制限はない。例えば、ターミナルは、それが２つのターミナルグループのエリアに対応するエリア内を移動するときには、両ターミナルグループに属しそしてそこから使用するためのチャンネルを得ることができる。
【００２０】
図３Ｂは、好ましい実施形態によるアップリンクプライオリティリストがいかに維持されるかを示す。ターミナルは、この方法の開始ステップ３１０において移動ネットワーク内で通信し、それ故、ターミナルが経験した干渉についての測定情報が得られる。ステップ３１２では、ベースステーションがターミナルからの測定結果を待機し、ターミナルは、ベースステーションを経て、セルラー無線ネットワークのエリア内又はエリア外に位置する別のターミナルへの接続を確立している。プライオリティリストを維持するため、ベースステーションは、使用する接続においてターミナルが経験した干渉に関してターミナルにより送信された測定レポートを使用するのが好ましい。ステップ３１４では、ベースステーションは、ターミナルにより送信された測定レポートを受信する。接続中に、多数の測定レポートが繰り返し送信され、例えば、周期的に送信される。この測定レポートは、例えば、否定確認（ＮＡＣＫ）をベースとするものであり、即ちターミナルに意図されたデータパケットであって、ベースステーションからターミナルへのデータ送信中に生じる送信エラーのためにターミナルがおそらく拒絶するデータパケットの数をベースとしている。ターミナルは、繰り返し冗長チェック（ＣＲＣ）、信号対干渉比又は別の対応基準に基づいて接続の良好なクオリティについて報告する。
【００２１】
ステップ３１６では、使用された接続のクオリティが評価され、そして接続が良であり、例えば、特定のスレッシュホールド値を越えるとターミナルが報告する場合に、ベースステーションは、ステップ３１８において、式（１）に基づいて上記チャンネルのプライオリティを高め、ここで、Ｐは、チャンネルプライオリティを示し、そしてＮは、測定の数である。Ｐは、０と１との間の値を得ることができ、そして初期値として１を使用することができる。
【数３】
0003936192.tif 000002
【００２２】
測定の数を示すＮは、式（２）に基づいて増加する。好ましくは、Ｎに対して上限又はあるタイムリミットが決定され、この場合にはそれがゼロとされる。さもなければ、Ｎは、新たな測定結果がＰの値に影響しない割合へと増加してもよい。
（２）  Ｎi+1＝Ｎi＋１
ターミナルが測定チャンネルに関するレポートを送信し、そのレポートにより使用チャンネルが低クオリティチャンネルであった場合には、そのプライオリティ値がステップ３２２において式（３）により減少される。この場合にも、Ｎの値は、式（２）に基づいて増加される。
【数４】
0003936192.tif 000003
【００２３】
プライオリティリストは、ターミナルグループに使用できる最良のチャンネルを記憶するので、プライオリティリストのチャンネルに対してスレッシュホールド値が設定されるのが好ましく、これは、ステップ３２４においてチェックされる。プライオリティ値がスレッシュホールド値より下がった場合には、チャンネルがステップ３２６に基づいてプライオリティリストから除去され、そして候補リストにおける最良のチャンネルと置き換えられるのが好ましい。テーブル１において、プライオリティチャンネルのスレッシュホールド値が、例えば０．４０である場合には（チャンネルは、このスレッシュホールド値より下がった場合にプライオリティリストから除去される）、チャンネル（９０６、６；８）は、プライオリティ値が０．３８に減少されるので、プライオリティリストから除去される。このような場合に、チャンネル（９０６、６；８）は、上記ターミナルグループのダウンリンク候補リストにおける考えられる最良のチャンネルに置き換えられ、そしてチャンネル（９０６，６；８）は、候補リストへ移行される。候補リストの使い方は、図３Ｃを参照して詳細に説明する。
【００２４】
テーブル１は、１つのターミナルグループのプライオリティリストの内容を一例として示す。このテーブルは、値１が最良のチャンネルを示しそして連続番号の増加がチャンネルの質低下を意味する順序を示すカラムを含む。使用されるべき無線リソースは、「チャンネル」というカラムにおいて決定される。というのは、テーブル１では、ＧＳＭシステムを使用して無線リソースが示されるからである。例えば、連続番号１をもつ最良のチャンネルは、周波数９１０．２ＭＨｚの第３タイムスロットである。「プライオリティ」というカラムは、式１又は３に基づいて計算され、そして式１、２及び３に必要とされる測定レポートの数は「インデックス」というカラムに維持される。「モード」というカラムは、チャンネルのモード、即ちチャンネルが占有されたか空きであるかを示す。この方法のステップ３２０では、常にチャンネルクオリティに関する測定レポートがターミナルから得られたときに、ターミナルグループのプライオリティリストが更新される。テーブル１に示されたプライオリティリストは、ターミナルグループのプライオリティリストの一例を示すが、全てのターミナルグループのプライオリティリストを合成し、ターミナルグループを識別するカラムをテーブル１に追加できることが明らかである。ダウンリンクプライオリティリストを維持することについては、上記で述べた。アップリンクプライオリティリストを維持することは、好ましい実施形態では、上記と同様に実施されるが、ターミナルではなく、ベースステーションがチャンネルクオリティの測定を実行する。ターミナルがセルラー無線ネットワークから無線リソースを要求するときには、プライオリティリストからチャンネルが割り当てられる。好ましい実施形態によれば、ターミナルのターミナルグループのプライオリティリストから、使用可能な最良のチャンネルが割り当てられる。別の好ましい実施形態によれば、ＱｏＳ基準が割り当てに使用され、高いクオリティ分類をもつユーザは、低いクオリティ分類をもつユーザよりも良好なチャンネルを使用することができる。
【００２５】
0003936192.tif 000004
【００２６】
図３Ｃは、アップリンク候補リストを方法ステップ形態においていかに維持するかの一例を示す。方法の開始ステップ３４０では、セルラー無線ネットワークのエリアは、例えば、ターミナルの位置に基づいてターミナルグループへとグループ分けされたターミナルを備えている。各ターミナルグループに対してプライオリティリストが割り当てられ、このリストは、ターミナルグループにより使用できる最良のチャンネルを含む。好ましい実施形態によれば、候補リストは、プライオリティリストのチャンネルに割り当てられる。必要に応じてプライオリティリストのチャンネルに置き換わるスペアチャンネルが候補リストに記憶される。好ましい実施形態によれば、候補リストのチャンネルは、アイドルモードで実行された測定に基づく優位度順に配列される。ここで、クオリティとは、例えば、信号強度測定を指す。アップリンク方向では、ベースステーションがステップ３４２に基づく測定を実行し、一方、ダウンリンク方向では、ターミナルが測定を実行しそして測定結果をベースステーションに信号する。ベースステーションは、同じグループに属する２つのターミナルが同じチャンネルを測定しないようにターミナルの機能を制御するのが好ましい。テーブル２は、ターミナルグループの候補リストの一例を示す。「順序」というカラムは、プライオリティリストの場合と同様にチャンネルの優位度の順序を示し、そして「チャンネル」というカラムは、チャンネルの物理的な定義を示す。「クオリティ」というカラムは、チャンネルに対して実行された測定の信号強度に関して、例えば、方法ステップ３４４で計算されるべき重み付けされた平均であるのが好ましい。信号強度は、アイドルタイムスロットから測定されるのが好ましく、この場合、高い信号強度は、高い干渉、ひいては、悪いクオリティを指示する。重み付けされた平均を計算するときには、例えば、古い測定結果よりも最新の測定を大きく重み付けすることができる。従って、重み付け係数は、例えば、直線的にまっすぐに下降するものでよい。
【００２７】
0003936192.tif 000005
【００２８】
図４は、チャンネルが、例えば、単一オペレータネットワークにいかに使用されるかを示す。最上部のハイアラーキー要素４００は、オペレータにより使用されるチャンネルスペースを示す。オペレータのチャンネルスペースは、ネットワークプランニングによりベースステーションへと分割される。固定のチャンネル割り当てＦＣＡを使用するときには、各ベースステーションに、再使用を考慮して特定のチャンネルが設けられる。従って、例えば、２つの隣接ベースステーションは、同じチャンネルを使用するが、ベースステーションをセクター化すると、チャンネル上で動作しているユーザが互いに引き起こす干渉が減少される傾向となる。ここでは、セクター化は、ベースステーションが同じチャンネルを異なる方向に送信することを指す。ハイアラーキーの第２レベル４０２Ａ及び４０２Ｂは、ベースステーションに割り当てられたチャンネルセットを示す。ベースステーションに使用可能なチャンネルセットは固定であってもよいし、又は線４０４で示すように、ベースステーション間でチャンネルが動的に変化してもよい。ベースステーション間の動的なチャンネル割り当ては、例えば、顕著な負荷及び干渉状態において使用することができる。図４に示すハイアラーキーの最低レベルは、ベースステーションのカバレージエリア内のターミナルで形成されたターミナルグループを示す。ベースステーション４０２Ａエリアにおけるターミナルは、２つのターミナルグループ４０６Ａ及び４０６Ｂを形成し、そしてベースステーション４０２Ｂエリアにおけるターミナルは、２つのターミナルグループ４０６Ｃ及び４０６Ｄを形成する。ターミナルグループ４０４Ａのチャンネルセットは、ターミナルグループのプライオリティリスト及び候補リストに入れられるチャンネルを指す。又、ベースステーションチャンネル４０２Ａは、ターミナルグループ４０４Ａないし４０４Ｂ間に固定的及び動的に割り当てることもできる。線４０８Ａ及び４０８Ｂは、ベースステーションの作用エリア内でターミナルグループ４０４Ａと４０４Ｂとの間でチャンネルをいかに動的に移行できるかを示す。実際には、ベースステーション間でチャンネルを接続４０４に基づき動的に移行できることは、異なるベースステーションのターミナルグループ間、例えば、ターミナルグループ４０４Ｂと４０４Ｃとの間でチャンネルを動的に移行できることも間接的に指示する。
【００２９】
図５は、ターミナルがその位置に基づいていかにグループ分けされるかを示す。この図は、２つのベースステーション２００Ａ及び２００Ｂを示す。ベースステーション２００Ａは、２つのターミナル２０２Ａ−２０２Ｂにサービスし、これらターミナルは、距離５００Ａにおいて実質的に同じエリア内に位置し、従って、ターミナルグループ４０６Ａを形成する。ベースステーション２００Ａは、図示された例では、ＴＤＭＡシステムに関与するときには、２つの周波数Ｆ１及びＦ２を使用する。ベースステーション２００Ｂは、４つのターミナル２０２Ｃ−２０２Ｆにサービスし、そのうちの２０２Ｃ−２０２Ｄは、距離５００Ｂにおいて実質的に同じエリアに位置し、従って、ターミナルグループ４０６Ｂを形成する。ターミナル２０２Ｅ−２０２Ｆは、距離５００Ｃに位置し、従って、ターミナルグループ４０６Ｃを形成する。ベースステーション２００Ｂは、図４に示す例では、ＴＤＭＡシステムに関与するときには、２つの周波数Ｆ３及びＦ４を使用する。２つの周波数は、たとえベースステーション２０２Ｂが多数のユーザにサービスするとしても、両ベースステーション２０２Ａ及び２０２Ｂに対して割り当てられる。セルラー無線ネットワーク、例えば、ベースステーションコントローラでは、無線チャンネルがターミナルグループに前もって割り当てられ、あるターミナルグループは、他のターミナルグループよりもダウンリンク方向に大きな容量をもつようにされる。例えば、図５では、ターミナルグループ４０６Ｃは、ダウンリンク方向に多数のチャンネルを含んでもよい。このような場合、ベースステーション２００Ｂに接近した距離に到達しそしてダウンリンク方向に大きな容量を必要とするターミナル２０２Ｅは、グループ４０６Ｃに配置することができる。その結果、アップリンク及びダウンリンクの両方向に同時に通信するターミナルを含むターミナルグループに関する問題を低減することができる。このような状態では、アップリンク方向に通信するターミナルは、例えば、送信電力を増加することができ、従って、ダウンリンク方向に受信するターミナルの受信を複雑にする。別の実施形態では、アップリンクチャンネルとダウンリンクチャンネルとの間の予めのプランニングがベースステーション間で実行されない。しかしながら、非対称性により生じる問題を有するチャンネルは、使用中及びアイドルタイムスロット中に実行される測定の間に悪い測定結果を得、それ故、使用に対して容易に割り当てられない。好ましい実施形態では、新たなターミナルがグループに入るとき、例えば、２０２Ｂが実質的にグループ４０６Ａのエリアに到達するときに、セルラー無線ネットワークがターミナルの位置を決定する。位置は、例えば、ランダムアクセスチャンネルＲＡＣＨを経て送信されたバーストに基づいて決定することができる。バーストは、３つの異なるベースステーションにおいて分析され、そして三角法を使用してターミナルの位置が決定される。ターミナルは、次いで、サービス中のベースステーションに、その周囲の全ベースステーションから受信した制御信号強度に関して報告する。プライオリティリスト及び候補リストを維持するのに必要な測定レポートを維持するために、ターミナルは、好ましい実施形態では、セルラー無線ネットワークの制御チャンネルで信号送信する。
【００３０】
図６は、本発明の受信器の好ましい実施形態を示す。この受信器は、ブロードバンドの合成信号を受信するための１つ以上のアンテナ６００を備えている。高周波部分６０２の後に、信号は、アナログ／デジタルコンバータ６０２へ向けられ、ここで、アナログ信号がデジタルモードに変換されてサンプリングされる。各ユーザの多経路伝播成分及びその遅延が、受信ユニット６０４においてブロードバンド信号からサーチされる。整合フィルタ（ＭＦ）は、例えば、信号成分を検索するのに使用される。信号電力は、受信信号に対して上記フィルタをスライドさせることにより異なる遅延において決定することができる。好ましい実施形態では、受信器は、レーキ(RAKE)型のＣＤＭＡ受信器であり、この場合、異なる遅延をもつ最良の成分が、異なるレーキブランチに向けられてユーザ信号が受信される。１つのレーキブランチは、例えば、検出段６０８を含み、ここでは、ユーザ信号が合成信号から区別できるときに、受信された合成信号がユーザの拡散解除コードと相関される。検出段６０８では、初期の記号推定がユーザ信号から形成される。この記号推定は、１つ以上の干渉打消し段６１０において改善され、そしてその出力として、ユーザにより送信された記号の最終的な記号推定が得られる。このようにして検出された記号は、デコード部６１２へ送られ、ここで、ユーザ信号に対して実行されたインターリーブ及びチャンネルコードが解除される。チャンネルコードの解除により、受信信号に関する情報、例えば使用無線チャンネルのクオリティに関する情報が得られる。デコードルーチン６１２は、図３ないし５に示された好ましい実施形態において本発明の方法段階が実行される本発明のコントローラ６１４への接続を与える。この方法段階は、好ましくは、汎用プロセッサのためのソフトウェアとしてコントローラ６１４に対して実施されるが、ＡＳＩＣ（アプリケーション特有の集積回路）として又は個別の論理要素によって実施することもできる。又、コントローラ６１４は、プライオリティリスト及び候補リストが例えばインデックス式テーブルとして記憶されたデータベース６１６とも通信する。これらのテーブルは、例えば、特定のアップリンクプライオリティリスト６１６Ａ、特定のダウンリンクプライオリティリスト６１６Ｂ、特定のアップリンク候補リスト６１６Ｃ及び特定のダウンリンク候補リスト６１６Ｄを各ユーザグループに与えるように形成することができる。明らかなように、例えば、全てのユーザグループのアップリンク候補リストは、単一のアップリンク候補リスト６１６Ｃにおいて実施することもできる。又、コントローラは、送信ユニット６１８とも通信し、これにより、チャンネルリストのチャンネルがユーザに割り当てられる。この送信ユニットは、図示された受信器部分６００ないし６１２に実質的に対応する装置部分を含むが、ここでは詳細に説明しない。受信器は、図６に示すものに加えて他の装置部分も含むが、その説明は、本発明には関わりないものであることが明らかであろう。
以上、添付図面を参照して本発明を詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲に規定された本発明の範囲内で種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ２つの隣接周波数がアップリンク及びダウンリンク方向においてタイムスロットに対していかにオーバーラップするかを示す図である。
【図２Ａ】  ベースステーションエリアに配置された２つのターミナルを示す図で、一方のターミナルが、バースト性データトラフィックを使用してベースステーションの方向に通信するところを示す図である。
【図２Ｂ】  移動ネットワークを示す図である。
【図３Ａ】  本発明の方法を示すフローチャートである。
【図３Ｂ】  本発明の方法を示すフローチャートである。
【図３Ｃ】  本発明の方法を示すフローチャートである。
【図４】  本発明のチャンネル分割を概略的に示す図である。
【図５】  伝播ロスに基づいてターミナルをいかにグループ分けするか示す図である。
【図６】  本発明の装置構成の好ましい実施形態を示す図である。
【図１】
0003936192.tif 000008
【図２Ａ】
0003936192.tif 000009
【図２Ｂ】
0003936192.tif 000010
【図３Ａ】
0003936192.tif 000011
【図３Ｂ】
0003936192.tif 000012
【図３Ｃ】
0003936192.tif 000013
【図４】
0003936192.tif 000014
【図５】
0003936192.tif 000015
【図６】
0003936192.tif 000016