(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、セルラー無線ネットワークのネットワーク部分にある送信器と、加入者ターミナルにある受信器との間のトラフィックチャンネルに送信される回路交換サービスのクオリティを測定する方法であって、
送信器は、トラフィックチャンネルのデータフレームを使用して受信器へユーザデータを送信し、
送信器は、ユーザデータが欠落したことによりトラフィックチャンネルの全てのデータフレームを受信器へ送信せず、
送信器は、トラフィックチャンネルの関連制御チャンネルを使用して受信器へ制御データを送信し、
送信器は、所定期間中にトラフィックチャンネルを経て受信器へ送信されたフレームの数を計算し、
受信器は、上記加入者ターミナルにおいて、上記セルラー無線ネットワークのネットワーク部分からユーザデータを受信し、
受信器は、上記所定期間中に受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を計算し、
受信器は、トラフィックチャンネルを介して、上記所定期間中に受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を送信器に送り、そして
送信器は、上記所定期間中に送信されたフレームの数を、トラフィックチャンネルで上記所定期間中に受信され、正しくデコードされた全てのフレームの数から減算しそして得られた差を上記所定期間中に送信されたフレームの数で除算することにより、上記所定期間中にダウンリンクのトラフィックチャンネルに送信されるべきサービスに対してクオリティ値を計算する、
という段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ユーザデータが欠落した場合には、送信器は、あるデータフレームに代わってサイレンス記述子フレームを送信する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
サービスがスピーチ送信サービスである場合には、サイレンス記述子フレームにコンフォートノイズが挿入される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
サービスがデータ送信サービスである場合には、サイレンス記述子フレームに所定のデータが挿入される請求項２に記載の方法。
【請求項５】
受信したフレームの数の送信が、ある受信フレームから受信器によって計算されて送信器へ送られるべきパラメータＲＸ＿ＱＵＡＬ＿ＳＵＢのようなビットエラー比推定に置き換わる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
受信したフレームの数の送信が、全ての受信フレームから受信器により計算されて送信器へ送られるべきパラメータＲＸ＿ＱＵＡＬ＿ＦＵＬＬのようなビットエラー比推定に置き換わる請求項１に記載の方法。
【請求項７】
送信器へ送られるべきビットエラー比推定は、受信器により受信されたフレームから計算されるパラメータＢＥＰ＿ＭＥＡＮのようなビットエラー確率に置き換えられる請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
送信器へ送られるべきビットエラー比推定又はビットエラー確率は、正しくデコードされたフレームのみから計算される請求項５又は６に記載の方法。
【請求項９】
計算されたクオリティ値は、トラフィックチャンネルの電力制御及び／又はハンドオーバー及び／又はリンク適応及び／又はセルラー無線ネットワークファンクションの最適化を制御するのに使用される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
セルラー無線ネットワークのネットワーク部分にある送信器と、回路交換サービスが送信されるトラフィックチャンネルを経てこの送信器と通信する、加入者ターミナルにある受信器とを備えたセルラー無線ネットワークであって、
上記トラフィックチャンネルは、データフレーム及びそれに関連した制御チャンネルフレームより成り、
上記送信器は、トラフィックチャンネルのデータフレームを使用して受信器ヘユーザデータを送信するための手段を備え、
上記送信器は、ユーザデータが欠落したときに、トラフィックチャンネルの全てのデータフレームを受信器へ送信しない手段を備え、そして
上記送信器は、トラフィックチャンネルの関連制御チャンネルフレームを使用して制御データを受信器へ送信するための手段を備え、
上記送信器は、所定期間中にトラフィックチャンネルを経て受信器へ送信された全フレームの数を計算するための手段を備え、
上記受信器は、上記加入者ターミナルにおいて、上記セルラー無線ネットワークのネットワーク部分からユーザデータを受信するための手段を備え、
上記受信器は、上記所定期間中にトラフィックチャンネルを経て受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を計算するための手段を備え、
上記受信器は、トラフィックチャンネルを経て、上記所定期間中に受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を送信器へ送るための手段を含み、そして
上記送信器は、上記所定期間中に送信されたフレームの数を、トラフィックチャンネルで上記所定期間中に受信され、正しくデコードされた全てのフレームの数から減算しそして得られた差を上記所定期間中に送信されたフレームの数で除算することにより、上記所定期間中にトラフィックチャンネルを経て送信されるべきサービスに対してクオリティ値を計算するための手段を備えたことを特徴とするセルラー無線ネットワーク。
【請求項１１】
ユーザデータが欠落した場合には、上記送信器は、あるデータフレームに代わってサイレンス記述子フレームを送信する請求項１０に記載のセルラー無線ネットワーク。
【請求項１２】
サービスがスピーチ送信サービスである場合には、
サイレンス記述子フレームにコンフォートノイズが挿入される請求項１１に記載のセルラー無線ネットワーク。
【請求項１３】
サービスがデータ送信サービスである場合には、サイレンス記述子フレームに所定のデータが挿入される請求項１１に記載のセルラー無線ネットワーク。
【請求項１４】
受信したフレームの数の送信が、ある受信フレームから受信器によって計算されて送信器へ送られるべきパラメータＲＸ＿ＱＵＡＬ＿ＳＵＢのようなビットエラー比推定に置き換わる請求項１０に記載のセルラー無線ネットワーク。
【請求項１５】
受信したフレームの数の送信が、全ての受信フレームから受信器により計算されて送信器へ送られるべきパラメータＲＸ＿ＱＵＡＬ＿ＦＵＬＬのようなビットエラー比推定に置き換わる請求項１０に記載のセルラー無線ネットワーク。
【請求項１６】
送信器へ送られるべきビットエラー比推定は、受信器により受信されたフレームから計算されるパラメータＢＥＰ＿ＭＥＡＮのようなビットエラー確率に置き換えられる請求項１４又は１５に記載のセルラー無線ネットワーク。
【請求項１７】
送信器へ送られるべきビットエラー比推定又はビットエラー確率は、正しくデコードされたフレームのみから計算される請求項１４又は１５に記載のセルラー無線ネットワーク。
【請求項１８】
計算されたクオリティ値は、トラフィックチャンネルの電力制御及び／又はハンドオーバー及び／又はリンク適応及び／又はセルラー無線ネットワークファンクションの最適化を制御するのに使用される請求項１０に記載のセルラー無線ネットワーク。
【請求項１９】
セルラー無線ネットワークのネットワーク部分にある送信器と、回路交換サービスが送信されるトラフィックチャンネルを経てこの送信器と通信する、加入者ターミナルにある受信器とを備えたセルラー無線ネットワークにおける、上記送信器が存在する上記ネットワーク部分であって、
上記トラフィックチャンネルは、データフレーム及びそれに関連した制御チャンネルフレームより成り、
上記送信器は、トラフィックチャンネルのデータフレームを使用して受信器ヘユーザデータを送信するための手段を備え、
上記送信器は、ユーザデータが欠落したときに、トラフィックチャンネルの全てのデータフレームを受信器へ送信しない手段を備え、そして
上記送信器は、トラフィックチャンネルの関連制御チャンネルフレームを使用して制御データを受信器へ送信するための手段を備え、
上記送信器は、所定期間中にトラフィックチャンネルを経て受信器へ送信された全フレームの数を計算するための手段を備え、
上記受信器は、上記加入者ターミナルにおいて、上記セルラー無線ネットワークのネットワーク部分からユーザデータを受信するための手段を備え、
上記受信器は、上記所定期間中にトラフィックチャンネルを経て受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を計算するための手段を備え、
上記受信器は、トラフィックチャンネルを経て、上記所定期間中に受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を送信器へ送るための手段を含み、そして
上記送信器が、上記所定期間中に送信されたフレームの数を、トラフィックチャンネルで上記所定期間中に受信され、正しくデコードされた全てのフレームの数から減算しそして得られた差を上記所定期間中に送信されたフレームの数で除算することにより、上記所定期間中にトラフィックチャンネルを経て送信されるべきサービスに対してクオリティ値を計算するための手段を備えたことを特徴とするセルラー無線ネットワークにおける、上記送信器が存在する上記ネットワーク部分。
【請求項２０】
セルラー無線ネットワークのネットワーク部分にある送信器と、回路交換サービスが送信されるトラフィックチャンネルを経てこの送信器と通信する、加入者ターミナルにある受信器とを備えたセルラー無線ネットワーク中の上記送信器であって、
上記トラフィックチャンネルは、データフレーム及びそれに関連した制御チャンネルフレームより成り、
上記送信器は、トラフィックチャンネルのデータフレームを使用して受信器ヘユーザデータを送信するための手段を備え、
上記送信器は、ユーザデータが欠落したときに、トラフィックチャンネルの全てのデータフレームを受信器へ送信しない手段を備え、そして
上記送信器は、トラフィックチャンネルの関連制御チャンネルフレームを使用して制御データを受信器へ送信するための手段を備え、
上記送信器は、所定期間中にトラフィックチャンネルを経て受信器へ送信された全フレームの数を計算するための手段を備え、
上記受信器は、上記加入者ターミナルにおいて、上記セルラー無線ネットワークのネットワーク部分からユーザデータを受信するための手段を備え、
上記受信器は、上記所定期間中にトラフィックチャンネルを経て受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を計算するための手段を備え、
上記受信器は、トラフィックチャンネルを経て、上記所定期間中に受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を送信器へ送るための手段を含み、そして
上記送信器が、上記所定期間中に送信されたフレームの数を、トラッフィックチャンネルで上記所定期間中に受信され、正しくデコードされた全てのフレームの数から減算しそして得られた差を上記所定期間中に送信されたフレームの数で除算することにより、上記所定期間中にトラフィックチャンネルを経て送信されるべきサービスに対してクオリティ値を計算するための手段を備えた
ことを特徴とするセルラー無線ネットワーク中の上記送信器。
【請求項２１】
セルラー無線ネットワークのネットワーク部分にある送信器と、回路交換サービスが送信されるトラフィックチャンネルを経てこの送信器と通信する、加入者ターミナルにある受信器とを備えたセルラー無線ネットワーク中の上記受信器であって、
上記トラフィックチャンネルは、データフレーム及びそれに関連した制御チャンネルフレームより成り、
上記送信器は、トラフィックチャンネルのデータフレームを使用して受信器ヘユーザデータを送信するための手段を備え、
上記送信器は、ユーザデータが欠落したときに、トラフィックチャンネルの全てのデータフレームを受信器へ送信しない手段を備え、そして
上記送信器は、トラフィックチャンネルの関連制御チャンネルフレームを使用して制御データを受信器へ送信するための手段を備え、
上記送信器は、所定期間中にトラフィックチャンネルを経て受信器へ送信された全フレームの数を計算するための手段を備え、
上記受信器は、上記加入者ターミナルにおいて、上記セルラー無線ネットワークのネットワーク部分からユーザデータを受信するための手段を備え、
上記受信器は、上記所定期間中にトラフィックチャンネルを経て受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を計算するための手段を備え、
上記受信器は、トラフィックチャンネルを経て、上記所定期間中に受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を送信器へ送るための手段を含み、そして
上記送信器が、上記所定期間中に送信されたフレームの数を、トラフィックチャンネルで上記所定期間中に受信され、正しくデコードされた全てのフレームの数から減算しそして得られた差を上記所定期間中に送信されたフレームの数で除算することにより、上記所定期間中にトラフィックチャンネルを経て送信されるべきサービスに対してクオリティ値を計算するための手段を備えた
ことを特徴とするセルラー無線ネットワーク中の上記受信器。
【請求項２２】
コンピュータに、
セルラー無線ネットワークのネットワーク部分にある送信器と、回路交換サービスが送信されるトラフィックチャンネルを経てこの送信器と通信する、加入者ターミナルにある受信器とを備えたセルラー無線ネットワークにおける、上記送信器が存在する上記ネットワーク部分の機能を実現させるための、ルーチンを含み、プログラムコード手段を含むプログラムであって、
上記トラフィックチャンネルは、データフレーム及びそれに関連した制御チャンネルフレームより成り、
上記送信器は、トラフィックチャンネルのデータフレームを使用して受信器ヘユーザデータを送信するための手段を備え、
上記送信器は、ユーザデータが欠落したときに、トラフィックチャンネルの全てのデータフレームを受信器へ送信しない手段を備え、そして
上記送信器は、トラフィックチャンネルの関連制御チャンネルフレームを使用して制御データを受信器へ送信するための手段を備え、
上記送信器は、所定期間中にトラフィックチャンネルを経て受信器へ送信された全フレームの数を計算するための手段を備え、
上記受信器は、上記加入者ターミナルにおいて、上記セルラー無線ネットワークのネットワーク部分からユーザデータを受信するための手段を備え、
上記受信器は、上記所定期間中にトラフィックチャンネルを経て受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を計算するための手段を備え、
上記受信器は、トラフィックチャンネルを経て、上記所定期間中に受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を送信器へ送るための手段を含み、そして
上記送信器が、上記所定期間中に送信されたフレームの数を、トラフィックチャンネルで上記所定期間中に受信され、正しくデコードされた全てのフレームの数から減算しそして得られた差を上記所定期間中に送信されたフレームの数で除算することにより、上記所定期間中にトラフィックチャンネルを経て送信されるべきサービスに対してクオリティ値を計算するための手段を備えた
ことを特徴とするセルラー無線ネットワークにおける、上記送信器が存在する上記ネットワーク部分の機能を、コンピュータに実現させるためのプログラム。
【請求項２３】
コンピュータに、
セルラー無線ネットワークのネットワーク部分にある送信器と、回路交換サービスが送信されるトラフィックチャンネルを経てこの送信器と通信する、加入者ターミナルにある受信器とを備えたセルラー無線ネットワーク中の上記受信器の機能を実現させるための、ルーチンを含み、プログラムコード手段を含むプログラムであって、
上記トラフィックチャンネルは、データフレーム及びそれに関連した制御チャンネルフレームより成り、
上記送信器は、トラフィックチャンネルのデータフレームを使用して受信器ヘユーザデータを送信するための手段を備え、
上記送信器は、ユーザデータが欠落したときに、トラフィックチャンネルの全てのデータフレームを受信器へ送信しない手段を備え、そして
上記送信器は、トラフィックチャンネルの関連制御チャンネルフレームを使用して制御データを受信器へ送信するための手段を備え、
上記送信器は、所定期間中にトラフィックチャンネルを経て受信器へ送信された全フレームの数を計算するための手段を備え、
上記受信器は、上記加入者ターミナルにおいて、上記セルラー無線ネットワークのネットワーク部分からユーザデータを受信するための手段を備え、
上記受信器は、上記所定期間中にトラフィックチャンネルを経て受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を計算するための手段を備え、
上記受信器は、トラフィックチャンネルを経て、上記所定期間中に受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を送信器へ送るための手段を含み、そして
上記送信器が、上記所定期間中に送信されたフレームの数を、トラフィックチャンネルで上記所定期間中に受信され、正しくデコードされた全てのフレームの数から減算しそして得られた差を上記所定期間中に送信されたフレームの数で除算することにより、上記所定期間中にトラフィックチャンネルを経て送信されるべきサービスに対してクオリティ値を計算するための手段を備えた
ことを特徴とする、セルラー無線ネットワーク中の上記受信器の機能を、コンピュータに実現させるためのプログラム。
【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送信器と受信器との間のトラフィックチャンネルに送信される回路交換サービスのクオリティを測定する方法、及びこの方法を適用するセルラー無線ネットワークに係る。
【０００２】
【背景技術】
セルラー無線ネットワークではデータ及びスピーチが回路交換形態で送信されるが、今日では、パケット交換送信も考えられる。ＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）は、回路交換に使用されないエアインターフェイスの容量がパケット送信に使用されるようなＧＳＭ（移動通信用のグローバルシステム）ベースのサービスである。基本的なＧＰＲＳは、ＧＭＳＫ（ガウシアン最小シフトキーイング）を変調方法として使用している。
【０００３】
ＥＧＰＲＳ（エンハンストＧＰＲＳ）は、ＥＤＧＥ（ＧＳＭ進化のためのエンハンストデータレート）技術を使用して、データ送信容量を高めるものである。ＧＳＭに通常使用されているＧＭＳＫ変調に加えて、８ＰＳＫ（８位相シフトキーイング）変調をパケットデータチャンネルに適用することができる。その主たる目的は、ファイルコピーやインターネットブラウザ使用のような非リアルタイムデータ送信サービスを提供することであるが、スピーチや映像のパケット交換送信に対するリアルタイムサービスも提供する。原理的に、データ送信容量は、数ｋビット／秒から４００ｋビット／秒まで変化し得る。
パケット交換サービスのクオリティメーターは進歩したが、回路交換サービスに使用されるクオリティメーターはあまり進歩していない。回路交換サービスのクオリティは実際には測定されず、サービスを提供するトラフィックチャンネル即ち無線リンクの生のビットエラー比が測定される。
【０００４】
このようなクオリティ値は、例えば、ＧＳＭシステムに使用されるパラメータＲＸ＿ＱＵＡＬ＿ＦＵＬＬ及びＲＸ＿ＱＵＡＬ＿ＳＵＢである。ＲＸ＿ＱＵＡＬ＿ＦＵＬＬは、４つの２６マルチフレームに含まれた数百フレームのビットエラー比推定を与え、そしてＲＸ＿ＱＵＡＬ＿ＳＵＢは、不連続送信中に送信された４つの２６マルチフレームの関連制御チャンネルフレーム及びサイレンス記述子フレームのビットエラー比推定、即ち１２フレーム全体のビットエラー比推定を与える。これらのパラメータに関連した問題は、最終ビットエラー比が、これらパラメータの計算に考慮されないサービスに対して使用されるチャンネルコードに依存するために、これらパラメータが実際のサービスクオリティを指示しないことである。別の問題は、送信器が、非連続的送信が使用されるかどうか必ずしも知らず、従って、これらパラメータには、実際の状態に対応しない値が与えられることである。
【０００５】
ＥＧＰＲＳでは、例えば、ビタビ(Viterbi)デコーダのソフトビット判断に基づいてパケット送信のトラフィックチャンネルに対してビットエラー確率が計算される。これは、例えば、第１パラメータＢＥＰ＿ＭＥＡＮがＲＬＣ（無線リンク制御）ブロックにおいてビットエラー確率の平均値を指示し、そして第２パラメータＢＥＰ＿ＳＴＤがＲＬＣブロックにおいてビットエラー確率の標準偏差を指示するように実施することができる。回路交換送信に適用したときには、これらパラメータに関する問題は、それらが、生のビットエラー比を反映する推定に過ぎないことである。
【０００６】
【発明の開示】
本発明の目的は、上記問題を解消する方法及びこの方法を実施する装置を提供することである。これは、次に述べる方法により達成される。これは、セルラー無線ネットワークにおいて送信器と受信器との間のトラフィックチャンネルに送信されるサービスのクオリティを測定する方法であって、送信器は、トラフィックチャンネルのデータフレームを使用して受信器へユーザデータを送信し、送信器は、ユーザデータが欠落した場合にはトラフィックチャンネルの全てのデータフレームを受信器へ送信せず、そして送信器は、トラフィックチャンネルの関連制御チャンネルフレームを使用して受信器へ制御データを送信するという段階を含む方法である。この方法は、更に、送信器が、ある周期中にトラフィックチャンネルを経て受信器へ送信されたフレームの数を計算し、受信器が、ある周期中にトラフィックチャンネルを経て受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を計算し、そしてある周期中に送信されたフレームの数をその周期中に受信されたフレームの数から減算しそして得られた差をその周期中に送信されたフレームの数で除算することにより、その周期中にトラフィックチャンネルに送信されるべきサービスに対してクオリティ値を計算するという段階を含む。
【０００７】
又、本発明は、送信器と、回路交換サービスが送信されるトラフィックチャンネルを経てこの送信器と通信する受信器とを備えたセルラー無線ネットワークであって、上記トラフィックチャンネルは、データフレーム及びそれに関連した制御チャンネルフレームより成り、上記送信器は、トラフィックチャンネルのデータフレームを使用して受信器へユーザデータを送信するための手段を備え、上記送信器は、ユーザデータが欠落した場合に、トラフィックチャンネルの全てのデータフレームを受信器へ送信しない手段を備え、そして上記送信器は、トラフィックチャンネルの関連制御チャンネルフレームを使用して制御データを受信器へ送信するための手段を備えているようなセルラー無線ネットワークにも係る。更に、送信器は、ある周期中に受信器へ送信された全フレームの数を計算するための手段を備え、受信器は、ある周期中にトラフィックチャンネルから受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を計算するための手段を備え、そしてセルラー無線ネットワークは、ある周期中に送信されたフレームの数をその周期中に受信されたフレームの数から減算しそして得られた差をその周期中に送信されたフレームの数で除算することにより、その周期中にトラフィックチャンネルを経て送信されるべきサービスに対してクオリティ値を計算するための手段を備えている。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に記載する。
本発明は、信頼性のないビットエラー比推定及びビットエラー確率ではなく、サービスのクオリティ、即ちフレーム消去比ＦＥＲの値を、実際に送信及び受信されたフレームに基づいて計算するという考え方をベースとしている。
本発明の方法及びシステムは、多数の効果を発揮する。最も重要な効果は、本発明が、実際の状態に良好に対応するサービスクオリティメーターを提供することである。
【０００９】
【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。
本発明によるセルラー無線ネットワークの典型的な構造と、固定電話ネットワーク及びパケット送信ネットワークへのその接続とを、図１Ａを参照して以下に説明する。図１Ａは、本発明を説明するのに必要なブロックしか含んでいないが、当業者であれば、従来のセルラー無線ネットワークは、ここで詳細に説明する必要のない他の機能及び構造も含むことが明らかであろう。本発明は、データが回路交換形態で送信されるセルラー無線ネットワークに適用することができ、即ち本発明は、ＧＳＭシステム、及びＧＳＭシステムから開発されたシステム、例えば、ＥＤＧＥで実施される回路交換データ送信サービス、及びＡＭＲスピーチコーデック（適応マルチレートスピーチコーデック）を使用するシステムに使用されるのが好ましい。
【００１０】
セルラー無線ネットワークは、通常、固定ネットワークのインフラストラクチャー、即ちネットワーク部分と、加入者ターミナル１５０とを備え、加入者ターミナルは、固定でもよいし、乗物に搭載されてもよいし、又はポータブルでもよい。加入者ターミナル１５０は、例えば、通常の移動ステーションであり、そして例えば、ポータブルコンピュータ１５２を延長コードでそれに接続することができる。このコンピュータは、パケット送信においてパケットを順序付け及び処理するのに使用できる。
ネットワーク部分１００は、ベースステーション１００より成る。多数のベースステーション１００が、それらベースステーションと通信するベースステーションコントローラ１０２により集中制御される。ベースステーション１００は、トランシーバ１１４、通常は、１ないし１６個のトランシーバ１１４を備えている。１つのトランシーバ１１４は、１つのＴＤＭＡフレーム、即ち通常は８つのタイムスロットに対する無線容量を与える。
【００１１】
ベースステーション１００は、トランシーバ１１４及びマルチプレクサ１１６の機能を制御する制御ユニット１１８を含む。マルチプレクサ１１６は、多数のトランシーバ１１４により使用されるトラフィック及び制御チャンネルを、Ａｂｉｓインターフェイスと称される１つの送信接続１６０に対してアレンジするのに使用される。この送信接続１６０は、通常、２Ｍビット／ｓの接続、即ちＰＣＭ（パルスコード変調）リンクを使用して実施され、これは、３０ｘ６４ｋビット／ｓの送信容量を与え、タイムスロット０及び３１が同期に指定される。
ベースステーション１００のトランシーバ１１４からアンテナユニット１１２への接続がなされ、このアンテナユニットは、加入者ターミナル１５０に対する両方向無線接続１７０を確立する。両方向無線接続１７０を経て送信されるべきフレームの構造は、厳密に定義されており、そしてエアインターフェイスと称されている。
【００１２】
ベースステーションコントローラ１０２は、スイッチングフィールド１２０及び制御ユニット１２４を備えている。スイッチングフィールド１２０は、スピーチ及びデータをスイッチングしそしてシグナリング回路を接続するのに使用される。ベースステーション１００及びベースステーションコントローラ１０２により形成されたベースステーションシステムは、トランスコーダ１２２も備えている。トランスコーダ１２２は、通常、移動サービス交換センター１３２にできるだけ接近して配置される。というのは、このようにすれば、トランスコーダ１２２とベースステーションコントローラ１０２との間でセルラー無線ネットワークのフォーマットでスピーチが送信されるときに、送信容量が節約されるからである。
トランスコーダ１２２は、公衆交換電話ネットワークと無線電話ネットワークとの間に使用される種々のデジタルスピーチエンコードフォーマットを、適合し得るフォーマットに変換し、例えば、固定ネットワークの６４ｋビット／ｓフォーマットからセルラー無線ネットワークのフォーマット（例えば、１３ｋビット／ｓ）へ及びそれとは逆に変換する。制御ユニット１２４は、コール制御、移動管理、統計学的情報の収集及びシグナリングの役割を果たす。
【００１３】
図１Ａから明らかなように、スイッチングフィールド１２０は、移動サービス交換センター１３２を経て公衆交換電話ネットワークＰＳＴＮ１３４へ及びパケット送信ネットワーク１４２への両接続（黒い点で示す）を確立することができる。公衆交換電話ネットワーク１３４では、典型的なターミナル１３６が従来の電話又はＩＳＤＮ電話（サービス総合デジタル網）である。
パケット送信ネットワーク１４２とスイッチングフィールド１２０の間の接続は、サポートノード１４０（ＳＧＳＮ＝サービスＧＰＲＳサポートノード）により確立される。サポートノード１４０の機能は、ベースステーションシステムとゲートウェイノード（ＧＧＳＮ＝ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード）１４４との間にパケットを送信し、そしてそのエリアにおける加入者ターミナル１５０の位置の記録を保持することである。
【００１４】
ゲートウェイノード１４４は、公衆パケット送信ネットワーク１４６とパケット送信ネットワーク１４２とを接続する。インターネットプロトコル又はＸ．２５プロトコルは、インターフェイスにおいて使用することができる。ゲートウェイノード１４４は、パケット送信ネットワーク１４２の内部構造をカプセル化することにより、それを公衆パケット送信ネットワーク１４６から隠し、従って、公衆パケット送信ネットワーク１４６は、パケット送信ネットワーク１４２を、公衆パケット送信によりパケットを送信及び受信することのできる加入者ターミナル１５０を含むサブネットワークとみなす。
パケット送信ネットワーク１４２は、通常、インターネットプロトコルを使用してシグナリング及びトンネルユーザデータを搬送するプライベートネットワークである。ネットワーク１４２の構造は、インターネットプロトコル層より下のアーキテクチャー及びプロトコルに関してオペレータに従って変化し得る。
【００１５】
公衆パケット送信ネットワーク１４６は、例えば、世界的規模のインターネットネットワークであり、パケットを加入者ターミナル１５０に送信しようとするターミナル１４８、例えば、サーバーコンピュータがインターネットに接続される。
図１Ｂは、公衆交換電話ネットワークのターミナル１３６と加入者ターミナル１５０との間に回路交換接続がいかに確立されるかを示す。図中の太線は、いかにデータがシステムを経て送られるか、即ちエアインターフェイス１７０を経てアンテナ１１２からトランシーバ１１４へ、そしてトランシーバからマルチプレクサ１１６においてマルチプレクスされた形態で送信接続１６０を経てスイッチングフィールド１２０へ送られ、そこで、トランスコーダ１２２へ向かって出力へ接続が確立され、更に、移動サービス交換センター１３２で行われるスイッチングにより公衆交換電話ネットワーク１３４に接続されたターミナル１３６へ送られるかを示す。ベースステーション１００において、制御ユニット１１８は、送信を実行する際にマルチプレクサ１１６を制御し、そしてベースステーションコントローラ１０２において、制御ユニット１２４は、正しいスイッチングを行う際にスイッチングフィールド１２０を制御する。この方法は、スピーチ送信サービスにも適用することができる。
【００１６】
又、図１Ｂは、コンピュータ１９０と加入者ターミナル１５０との間で回路交換データ送信サービスをいかに実施できるかも示している。原理的に、スイッチングは、スピーチ送信サービスの場合とほぼ同じである。しかしながら、実際には、例えば、トランスコード化に、そして当然、実際の送信管理に相違が存在する。例えば、非透過的回路交換データ送信サービスの再送信プロトコルは、移動サービス交換センター１３２に配置されたＩＷＦ（インターワーキングファンクション）及び加入者ターミナル１５０に配置されたＴＡＦ（ターミナル適応ファンクション）により実施される。
図２は、本発明の無線システムをいかに実施できるかを示す。無線送信器２６０の構造は、図２の左側に示されており、そして無線受信器２６４の構造は、右側に示されている。
【００１７】
無線送信器は、トラフィックチャンネル２４０のデータフレームを使用して受信器２６４へユーザデータ２７０を送信するための手段２０２、２０４、２２８を備えている。選択されたチャンネルコードによりユーザデータ２７０をチャンネルコード化するためにチャンネルコーダ２０２が使用される。更に、データは、パンクチャー及びインターリーブすることができる。送信手段２０４は、エンコードされたデータを受信器２６４へ送信する。送信手段２０４は、高周波の搬送波にデジタル信号を変調する変調器を備えている。又、送信手段は、フィルタ及び電力増幅器も含む。
無線送信器２６０は、更に、ユーザデータ２７０が欠落した場合に、トラフィックチャンネル２６４の全てのデータフレームを受信器２６４へ送信しない手段２２８も備えている。実際に、この手段は、データ送信を中断し、即ちスピーチが途切れたりデータ送信が途切れたりするときに、データフレームは送信されない。この方法は、無線トラフィックの量を減少し、従って、セル間の干渉も減少する。更に、送信器が不必要に使用されないので、加入者ターミナル１５０のバッテリの電荷が、より長く持続する。
【００１８】
又、無線送信器２６０は、トラフィックチャンネル２４０の関連制御チャンネルフレームを使用して受信器２６４へ制御データを送信するための手段２０２、２０４、２２８も含む。制御データは、通常、ＳＡＣＣＨ（低速関連制御チャンネル）に挿入され、それらの目的は、トラフィックチャンネルを維持することである。従って、ベースステーション１００と加入者ターミナル１５０との間にリンクを維持するためにＳＡＣＣＨを経て制御及び測定パラメータが送信される。ＳＡＣＣＨはトラフィックチャンネルに挿入されるので、加入者ターミナル１５０とベースステーション１００との間の各接続１７０に対し個別のＳＡＣＣＨが得られる。
【００１９】
手段２２８は、トラフィックチャンネルの確立、トラフィックチャンネルへの関連制御チャンネルの挿入、及び不連続送信を制御し、不連続送信の場合には、手段２２８は、データフレームの送信を防止する。ユーザデータが欠落したときには、送信器２６０は、あるデータフレームに代わってサイレンス記述子フレームを送信する。サービス２７０がスピーチ送信サービスの場合には、サイレンス記述子フレームにコンフォートノイズが挿入される。サービス２７０がデータ送信サービスである場合には、所定のデータがサイレンス記述子フレームに挿入され、これは、ユーザのペイロードデータではなく、無線リンクのメンテナンスを容易にする擬似データである。擬似データは、例えば、サイレンス記述子フレームに代わってＦＡＣＣＨ（高速関連制御チャンネル）として送信されるＬ２充填フレームである。Ｌ２は、ＯＳＩ（オープンシステムズ相互接続）モデルの層２を指す。
【００２０】
更に、無線送信器２６０は、ある周期中にトラフィックチャンネル２４０を経て受信器２６２へ送信される全てのフレームの数を計算するための手段２２８も備えている。この情報は、手段２３４へ供給される。
無線受信器２６４は、選択されたチャンネルコードでチャンネルコード化されたデータを受信するための受信手段２１０を備えている。この受信手段２１０は、所望の周波数帯域以外の周波数を防止するフィルタを含む。その後、信号は、中間周波数に変換されるか又は基本帯域へ直接変換され、この形態で信号がサンプリングされそしてアナログ／デジタルコンバータにおいて量子化される。考えられるイコライザは、干渉、例えば、多経路伝播により生じた干渉を補償する。
検出された信号は、チャンネルデコーダ２１８へ供給され、これは、受信されたエンコードデータをデコードする。コンボリューションコードがチャンネルコードとして使用されるときには、ビタビデコーダは、効率的なデコーダ２１８である。
【００２１】
公知技術によれば、受信器２６４は、上述したビットエラー比推定及び／又はビットエラー確率を計算するための手段２４０を備え、それらは、次いで、送信器２６０へシグナリングされる。この計算は、例えば、チャンネルイコライゼーションプロセス、デコードプロセス又は擬似エラー計算の一部分である。
本発明によれば、受信器２６４は、ある周期中にトラフィックチャンネル２４０を経て受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を計算するための手段２２４を備えている。
【００２２】
本発明によれば、セルラー無線ネットワークは、ある周期中に送信されたフレームの数をその周期中に受信されたフレームの数から減算しそして得られた差をその周期中に送信されたフレームの数で除算することにより、その周期中にトラフィックチャンネル２４０を経て送信されるサービス２７０に対してクオリティ値を計算するための手段２３４を備えている。図２の例では、これは、送信器２６０をセルラー無線ネットワークのネットワーク部分に設けそして受信器２６４を加入者ターミナルに設けることにより実施され、この場合、受信器２６４は、受信されたフレームの数、即ちトラフィックチャンネル２４０を経て受信されて正しくデコードされた全てのフレームの数を送信器２６０へシグナリング（２５０）するための手段２２６を備え、そしてクオリティ値を計算するための手段２３４がネットワーク部分又はより詳細にはベースステーション１００に設けられる。この場合に、手段２２６は、通常の無線送信器で実施され、即ち無線受信器２６４はトランシーバであり、対応的に、ベースステーション１００の送信器２６０は、受信器２３２を備え、これは、受信したフレームの数に関連したシグナリングを受け取り、これは次いで手段２３４へ供給される。
【００２３】
計算されたクオリティ値は、トラフィックチャンネル２４０の電力制御、及び／又はハンドオーバー、及び／又はリンク適応、及び／又はセルラー無線ネットワーク機能の最適化を制御するのに使用される。
図３は、セルラー無線ネットワークに使用される全レートトラフィックチャンネルの構造の一例を示す。トラフィックチャンネルは、２６マルチフレーム３００、３０２、３０４、３０６に挿入される。各２６マルチフレームの時間巾は、１２０ミリ秒である。４つの２６マルチフレームで１つのＳＡＣＣＨマルチフレームが構成される。１つの２６マルチフレームは、２６個のフレーム０、１、・・２５より成る。最初の２４フレーム３０８は、ユーザペイロードが挿入されるので、データフレームと称される。これらのフレームは、図３において文字Ｔで示されている。更に、ＳＡＣＣＨは、１つの関連する制御チャンネルフレーム３１０に挿入され、このフレームは、図３において文字Ｓで示されている。最後のフレーム３１２はアイドル状態であり、図３において文字Ｉで示されている。このアイドルフレームにおいて、加入者ターミナル１５０は、隣接セル又はそれ自身のセルを測定することができる。不連続送信が使用されるときには、関連制御チャンネルフレーム３１０だけが送信される。これに加えて、サイレンス記述子フレームが、スピーチサービスにおいて送信され、例えば、４つの２６マルチフレーム中に８つの連続するフレームの各々においてコンフォートノイズフレームの半分を一度送信することにより送信される。データ送信サービスでは、８個のＬ２充填フレームを送信することができる。
【００２４】
１つのＴＤＭＡフレームにおいて、８人のユーザのタイムスロット即ち無線バーストを送信することができ、タイムスロットの時間巾は、５７７マイクロ秒である。８個の無線バーストで、上述した２６マルチフレームの１つのフレームが構成される。というのは、８ｘ５７７マイクロ秒＝４．６１５ミリ秒、そして２６ｘ４．６１５ミリ秒＝１２０ミリ秒だからである。
上述したＲＸ＿ＱＵＡＬ＿ＦＵＬＬは、アイドルフレーム３１２を除き、４つの２６マルチフレームの各フレーム、即ち文字Ｔ及びＳで示された１００フレーム３０８、３１０から計算される。対応的に、ＲＸ＿ＱＵＡＬ＿ＳＵＢは、不連続な送信中に、原理的に４つの２６マルチフレームで送信されるフレーム、即ち文字Ｓで示された４つの関連制御フレーム３１０と、８個のサイレンス記述子フレーム即ちＬ２充填フレームから、即ち全部で１２のフレームから計算される。これらのパラメータは、ビットエラー比として８つの値を有する。値０は、最良であり、実際のビットエラー比が０．１％より低いことを意味する。値７は、最悪であり、実際のビットエラー比が、１５％より高いことを意味する。
【００２５】
本発明は、ソフトウェアで実施されるのが好ましく、この場合、本発明の方法は、無線送信器２６０及び無線受信器２６４の厳密に定義された領域におけるソフトウェアに比較的簡単な変更しか必要としない。手段２２４、２２８、２３４、２４０は、ソフトウェア、例えば、汎用プロセッサで実行されるソフトウェアとして実施されるのが好ましい。又、本発明は、ハードウェア、例えば、ＡＳＩＣ（アプリケーション指向の集積回路）、又は個別成分より成る制御ロジックとして実施することもできる。
セルラー無線ネットワークのシグナリング容量を節約すべき場合には、受信されたフレームの数のシグナリングが、ビットエラー比推定、又はビットエラー比に置き換わる。ビットエラー比推定は、受信器２６４が幾つかの受信されたフレームから計算したもので、送信器２６０へシグナリングされるべきものであり、例えば、パラメータＲＸ＿ＱＵＡＬ＿ＳＵＢであり、そしてビットエラー比は、受信された全てのフレームから計算されて送信器２６０へシグナリングされるもので、例えば、パラメータＲＸ＿ＱＵＡＬ＿ＦＵＬＬである。これら公知の生のビットエラー比を使用する場合には、送信器２６０へシグナリングされるべきビットエラー比推定を、正しくデコードされたフレーム、即ちチャンネルデコードの後にエラーを含まないフレームのみから計算することにより、精度を改善することができる。
【００２６】
又、次のような解決策も考えられる。即ち、送信器２６０へシグナリングされるべき少なくとも１つのビットエラー比推定が、受信フレームから受信器２６４により計算されたビットエラー確率、例えば、パラメータＢＥＰ＿ＭＥＡＮに置き換えられる。このパラメータの精度も、送信器２６０にシグナリングされるべきビットエラー確率を、正しくデコードされたフレームのみから計算することにより改善できる。
図２の例は、ダウンリンクのクオリティ測定しか示していないが、本発明は、アップリンクにも適用できる。この場合には、送信器２６０が加入者ターミナル１５０にあり、そして受信器２６４がセルラー無線ネットワークのネットワーク部分にある。送信器２６０は、トラフィックチャンネルを経て受信器へ送信される全てのフレームの数をシグナリングするための手段を備え、そしてクオリティ値を計算するための手段２３４は、ネットワーク部分、おそらくは、ベースステーション１００にある。
【００２７】
送信器と受信器との間でトラフィックチャンネルを経て送信される回路交換サービスのクオリティを測定するための本発明による方法を、図４のフローチャートを参照して説明する。この方法は、ブロック４００でスタートする。
ブロック４０２では、送信器が、トラフィックチャンネルのデータフレームを使用して受信器へユーザデータを送信する。
ブロック４０４では、ユーザデータが欠落しているので、送信器は、トラフィックチャンネルの全てのデータフレームを送信しない。
ブロック４０６では、送信器は、トラフィックチャンネルの関連制御チャンネルを使用して受信器へ制御データを送信する。
ブロック４０８では、送信器は、ある周期中に受信器へ送信されたフレームの数を計算する。
ブロック４１０では、受信器は、ある周期中にトラフィックチャンネルを経て受信されて正しくデコードされたフレームの数を計算する。
【００２８】
最終的に、ブロック４１２において、ある周期中にトラフィックチャンネルを経て送信されるべきサービスのクオリティ値は、その周期中に送信されたフレームの数をその周期中に受信されたフレームの数から減算し、そして得られた差をその周期中に送信されたフレームの数で除算することにより、計算される。
実際に、この方法は、無線接続が存在する間完全に持続する連続的プロセスとして実施される。これは、ブロック４１２からブロック４０２への移行を示す矢印４１４で示されており、そこで、次の周期のクオリティ値の計算がスタートする。無線接続が終了した後、プロセスはブロック４１６へ進み、この方法が終了となる。
添付図面を参照して本発明を一例として説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々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１Ａ】  セルラー無線ネットワークのブロック図である。
【図１Ｂ】  回路交換データ送信サービス及びスピーチ送信サービスを示す図である。
【図２】  送信器及び受信器の簡単なブロック図である。
【図３】  セルラー無線ネットワークに使用されるフレーム構造の一例を示す図である。
【図４】  回路交換サービスのクオリティ測定方法を示すフローチャートである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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