(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の加入者ユニットと、これら加入者ユニットにサービスする少なくとも１つのネットワーク要素とを備え、情報転送のためにユニット間にリンクが形成され、そして物理的チャンネルより成る送信リソースが、チャンネルに転送されるべき情報の形式に基づいて分離された論理的チャンネル、例えば、接続を維持するのに必要なシグナリング情報を送信するよう意図されたシグナリングチャンネル、及びあるユーザから別のユーザへ情報を送信するのに必要なトラフィックチャンネルの間で分割される通信システムにおいて送信者から受信者へ情報を送信するための方法であって、
情報を送信するための少なくとも２つの論理的チャンネルを少なくとも１つの情報形式に対して定義し、
情報の送信に使用する論理的チャンネルを、所定の送信ルールに基づいて動的に選択し、そして
その選択された論理的チャンネルを経て受信者へ情報を送信する、
という段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
上記情報は、接続を制御するのに関連した制御情報である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
送信されるべき情報は、無線リソースの制御に関連したシグナリングメッセージである請求項１に記載の方法。
【請求項４】
送信されるべき情報は、ユーザ間に送信されるユーティリティデータである請求項１に記載の方法。
【請求項５】
選択に使用できる論理的チャンネルは、全ての加入者ユニットと、それらにサービスを提供するネットワーク要素との間の共通のシグナリングに対して割り当てられる少なくとも１つの共用チャンネルを含む請求項３に記載の方法。
【請求項６】
上記共用チャンネルは、システムの全ての加入者ユニットに対して一緒に割り当てられる請求項５に記載の方法。
【請求項７】
上記共用チャンネルは、加入者ユニットのグループに対して一緒に割り当てられる請求項５に記載の方法。
【請求項８】
選択することのできる論理的チャンネルは、リンク接続のグループに共通の少なくとも１つのリンク特有のシグナリングチャンネルを含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
上記リンク特有のシグナリングチャンネルは、トラフィックチャンネルに割り当てられた容量を使用するシグナリングチャンネルを含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
上記リンク特有のシグナリングチャンネルは、トラフィックチャンネルの割り当てとは別に接続に割り当てられたシグナリングチャンネルを含む請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
選択に使用できる論理的チャンネルは、リンク接続の１つに対して接続特有である少なくとも１つのシグナリングチャンネルを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
上記接続特有のシグナリングチャンネルは、トラフィックチャンネルに割り当てられた容量を使用するシグナリングチャンネルを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
上記接続特有のシグナリングチャンネルは、トラフィックチャンネルの割り当てとは別に接続に割り当てられるシグナリングチャンネルを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
論理的チャンネルの選択に使用される選択ルールのパラメータは、送信されるべきバッファされた情報のクオリティを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
論理的チャンネルの選択に使用される選択ルールのパラメータは、将来送信するために到着する情報のクオリティの推定値を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
論理的チャンネルの選択に使用される選択ルールのパラメータは、送信されるべき情報によりセットされた送信遅延に対する要求を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
論理的チャンネルの選択に使用される選択ルールのパラメータは、送信されるべき情報の優先順位を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
論理的チャンネルの選択に使用される選択ルールのパラメータは、情報の送信に使用可能な少なくとも１つの論理的チャンネルの使用により生じる接続のサービスクオリティの変化を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
論理的チャンネルの選択に使用される選択ルールのパラメータは、情報の送信に対し選択に使用可能な少なくとも１つの論理的チャンネルの負荷レベルを含む請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
使用されるべき論理的チャンネルの選択は、無線リソースを管理するユニットにより実行される請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
送信されるべき情報は、異なるメッセージフォーマットで異なる論理的チャンネルを経て送信される請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも１つのベースステーションコントローラと、ベースステーションと、多数の移動ステーションとを備え、移動ステーションとベースステーションとの間に接続を確立することができ、そして物理的チャンネルより成る送信リソースが、チャンネルに転送されるべき情報の形式に基づいて分離された論理的チャンネル間に分割される移動通信システムのためのベースステーションコントローラにおいて、
所定の選択ルールに基づき、情報の送信に使用可能な論理的チャンネルのグループから、情報を送信するのに使用されるべき論理的チャンネルを動的に選択するための選択ファシリティと、
その選択された論理的チャンネルを経て移動ステーションへ情報を送信するための送信ファシリティと、
を備え、
情報を送信するための少なくとも２つの論理的チャンネルが少なくとも１つの情報形式に対して定義されている、ことを特徴とするベースステーションコントローラ。
【請求項２３】
少なくとも１つのベースステーションコントローラと、ベースステーションと、多数の移動ステーションとを備え、移動ステーションとベースステーションとの間に接続を確立することができ、そして物理的チャンネルより成る送信リソースが、チャンネルに転送されるべき情報の形式に基づいて分離された論理的チャンネル間に分割される移動通信システムのためのベースステーションにおいて、
所定の選択ルールに基づき、情報の送信に使用可能な論理的チャンネルのグループから、情報を送信するのに使用されるべき論理的チャンネルを動的に選択するための選択ファシリティと、
その選択された論理的チャンネルを経て移動ステーションへ情報を送信するための送信ファシリティと、
を備え、
情報を送信するための少なくとも２つの論理的チャンネルが少なくとも１つの情報形式に対して定義されている、ことを特徴とするベースステーション。
【請求項２４】
少なくとも１つのベースステーションコントローラと、ベースステーションと、多数の移動ステーションとを備え、移動ステーションとベースステーションとの間に接続を確立することができ、そして物理的チャンネルより成る送信リソースが、チャンネルに転送されるべき情報の形式に基づいて分離された論理的チャンネル間に分割される移動通信システムのための移動ステーションにおいて、
所定の選択ルールに基づき、情報の送信に使用可能な論理的チャンネルのグループから、情報を送信するのに使用されるべき論理的チャンネルを動的に選択するための選択ファシリティと、
その選択された論理的チャンネルを経てベースステーションへ情報を送信するための送信ファシリティと、
を備え、
情報を送信するための少なくとも２つの論理的チャンネルが少なくとも１つの情報形式に対して定義されている、ことを特徴とする移動ステーション
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、テレコミュニケーションシステムにおける情報、特に、制御情報の送信に係る。より詳細には、本発明は、多数の加入者ユニットと、これら加入者ユニットにサービスする少なくとも１つのネットワーク要素とで構成されるテレコミュニケーションシステムにおける情報の送信に係る。
【０００２】
【背景技術】
テレコミュニケーションシステムは、実際の情報に加えて、送信者と受信者との間で情報を成功裡に流すように保証するために、制御情報を送信しなければならない。必要とされる制御情報は、例えば、受信者への送信チャンネルを指示するチャンネルアドレスを含む。更に、接続の両当事者は、データ送信前の接続セットアップ及び送信後の接続セットダウンに合意しなければならない。例えば、移動通信システムでは、ベースステーションシステムが接続セットアップの前に移動ステーションの探索も行なわねばならない。
【０００３】
チャンネルは、論理的及び物理的チャンネルとして定義できる。「論理的チャンネル」という用語は、その使用がある方法で決定されるチャンネルを指す。例えば、トラフィックチャンネルは、ユーザ情報を送信するのに使用され、そしてシグナリングチャンネルは、接続管理に必要な制御情報を送信するのに使用される。シグナリングチャンネルは、更に、接続特有のチャンネルと、共用チャンネルとに分割できる。接続特有のチャンネルの場合、チャンネル自体がメッセージの受信者を決定する。多数の接続により使用される共用チャンネルの場合、受信者の識別子をメッセージに追加することにより受信者の認識が指示される。その結果、たとえ実際の情報内容が同じであっても、メッセージは、共用チャンネルの方が接続特有のチャンネルよりも若干長くなる。
【０００４】
接続特有のチャンネル及び共用のシグナリングチャンネルは、必要に応じて、更に細分化することができる。例えば、移動通信システムでは、共用のシグナリングチャンネルを次のように分割できる。即ち、全ての移動ステーションに対するネットワーク管理情報を送信するように意図されたブロードキャスト制御チャンネル（ＢＣＣＨ）、特定の移動ステーションへページングメッセージを送信するのに使用されるページングチャンネル（ＰＣＨ）、及びコールセットアップに使用されるアクセス許可チャンネル（ＡＧＣＨ）。
【０００５】
「物理的チャンネル」という用語は、送信帯域の特定の区分を指す。例えば、ＦＤＭＡ／ＴＤＭＡ（ＦＤＭＡ＝周波数分割多重アクセス、ＴＤＭＡ＝時分割多重アクセスシステム）システムでは、特定の物理的チャンネルが常に特定の論理的チャンネルを与えるように、論理的チャンネルが物理的チャンネルへとマップされる。物理的チャンネルへの論理的チャンネルのマッピングに関する情報は、当然、送信者及び受信者の両方が知らねばならず、それ故、この情報は、接続セットアップ段階中にＡＧＣＨのような所定のシグナリングチャンネルを経て送信されねばならない。
【０００６】
既知のシステムでは、制御情報を送信する各メッセージに対し特定の論理的チャンネルがある。このようなシステムの一例が図１に示されている。この図は、移動通信システムにおいてベースステーションサブシステム（ＢＳＳ）から移動ステーションＭＳへ４つの異なる形式の制御情報を送信する場合を示す。移動ステーションに対する電力制御（ＰＷＣ）コマンドを搬送するメッセージは、低速関連制御チャンネル（ＳＡＣＣＨ）を経て送信される。対応的に、ハンドオーバーに関連した全てのメッセージは、高速関連制御チャンネル（ＦＡＣＣＨ）を経て送信される。移動ステーションのページングに関連したメッセージは、ページングチャンネル（ＰＣＨ）を経て送信され、そして接続特有のチャンネルを割り当てる前の接続セットアップに関連したメッセージは、アクセス許可チャンネル（ＡＧＣＨ）を経て送信される。
【０００７】
この例では、物理的チャンネルにより定義されたインターバル０ないし２２が当該接続の接続特有の使用状態にあり、インターバル２３及び２４は多数の接続により共用されるシグナリングチャンネルにより使用され、そしてフレームの終りを定めるインターバル２５は空である。ＳＡＣＣＨは、システムの仕様に基づき、２６個の連続するインターバルより成るフレームのインターバル１２においてセットされる。図中、インターバル１２は、論理的チャンネルも意味する記号Ｓで示されている。従って、受信者は、インターバル１２を経て受け取った情報がＳＡＣＣＨに属することを常に知り、この知識をベースとして、メッセージを正しく解釈することができる。対応的に、インターバル２３を経て受け取られた全てのメッセージは、論理的ページングチャンネル（ＰＣＨ）に属し、そしてインターバル２４を経て受け取られた全てのメッセージは、論理的アクセス許可チャンネル（ＡＧＣＨ）に属し、この知識に基づいて、受信者は、それらを正しく解釈することができる。
【０００８】
他の論理的チャンネルとは逆に、物理的チャンネルへの高速関連制御チャンネル（ＦＡＣＣＨ）のマッピングは、シグナリング又はシステム仕様によって設定されていない。むしろ、それは、トラフィックチャンネルに割り当てられたインターバルＴを使用することができる。この場合に、そのインターバルに使用される論理的チャンネルは、そのインターバルを経て送信される実際の情報において指示されねばならない。ＦＡＣＣＨをトラフィックチャンネルから分離する既知の方法が図２、３Ａ及び３Ｂに示されている。
【０００９】
図２は、ＧＳＭシステムにおいて移動ステーションとベースステーションサブシステムとの間の無線インターフェイスを横切るコールトラフィックに使用されるバーストを示す。このバーストの有効部分は、第１及び第２の半バーストと、それらの２つのシグナリングビット（スチーリングビット）と、チャンネル特性を推定するのに使用される命令シーケンスとで構成される。このバースト形式において、第１の半バーストは、第１のシグナリングビットが１の場合には論理的ＦＡＣＣＨチャンネルのシグナリングトラフィックに属し、さもなくば、トラフィックチャンネル（ＴＣＨ）のトラフィックに属する。対応的に、第２の半バーストは、第２のシグナリングビットが１の場合には論理的ＦＡＣＣＨチャンネルのシグナリングトラフィックに属し、さもなくば、トラフィックチャンネル（ＴＣＨ）のトラフィックに属する。従って、シグナリングに対するトラフィックチャンネルバーストを部分的に又は完全に使用することができる。
【００１０】
異なる論理的チャンネルは異なる特性を有する。低速関連制御チャンネル（ＳＡＣＣＨ）は、その物理的チャンネル容量が限定されているために低速であり、それ故、比較的小さくて遅延許容度のある情報流の転送にしか使用できない。この論理的チャンネルの別の問題は、チャンネルが、搬送すべきメッセージをもたないときでも、システムに使用できる送信リソースを予約することである。例えば、ＧＳＭシステムでは、ＳＡＣＣＨは、ダウンリンク（ベースステーションサブシステムから移動ステーションへ）に対し、電力及びタイミング進みの制御に使用され、そしてアップリンク（移動ステーションからベースステーションサブシステムへ）に対し、移動ステーションによりなされた受信信号の測定の報告に使用される。
【００１１】
高速関連制御チャンネル（ＦＡＣＣＨ）は、トラフィックチャンネルに割り当てられた帯域巾を使用できるので、低速関連制御チャンネル（ＳＡＣＣＨ）よりも著しく高速である。一方、ＦＡＣＣＨによりトラフィックチャンネルから採用された帯域巾は、もはやトラフィックチャンネルに使用できず、トラフィックチャンネルのサービスクオリティ（ＱｏＳ）の低下を生じる。例えば、ＧＳＭシステムでは、ＦＡＣＣＨは、コールセットアップ、認証及びハンドオーバーに関連したメッセージのような情報を送信するのに使用される。
【００１２】
共用チャンネルの容量は、限度があり、多数の移動ステーションによって使用される。これは、ある場合には、共用チャンネルを経て送信されるメッセージの送信遅延を高める。このため、共用チャンネルは、例えば、既存のＧＳＭシステムでは、送信者と受信者との間の接続セットアップの前にメッセージを送信するのに使用されるだけである。このようなメッセージは、ページングメッセージ及び接続セットアップメッセージを含む。
【００１３】
公知技術の解決策に伴う問題は、上記シグナリング方法の厳格さにある。トラフィックチャンネルの容量を使用する高速関連制御チャンネル（ＦＡＣＣＨ）を経て多数のメッセージが送信されるときには、トラフィックチャンネルを使用する接続のクオリティが低下する。他の接続特有のチャンネルは、システムに使用できる送信容量を予約する。この容量レベルの選択は、シグナリングの速度と、チャンネルに割り当てられた帯域巾との間の妥協である。その結果、比較的多数のメッセージが発生されるときには、シグナリングが低速となる。シグナリングが低速であるために、システムの制御容量が低下し、ひいては、他のリソースの使用が最適でなくなる。対応的に、僅かなシグナリングメッセージしか送信されないときには、シグナリングに割り当てられた個別のチャンネルがシステムリソースの浪費となる。更に、低速シグナリングチャンネルの割り当ては、通常、トラフィックチャンネルの割り当てに関連している。その結果、低速シグナリングチャンネルの使用は、あるケースでは、たとえトラフィックチャンネルがユーザデータの送信にもはや必要とされなくても、トラフィックチャンネルを維持する必要性を生じさせる。
【００１４】
共用シグナリングチャンネルがシステムに必要とされるレートでメッセージを送信すべき場合には、システムに使用できる送信容量の固定の取り分がそれらに割り当てられねばならない。この容量は、トラフィックチャンネルに割り当てることができない。共用チャンネルを経てのメッセージの送信は、その性質が統計学的でありそして時間と共に著しく変化するので、共用チャンネルに割り当てられた送信リソースの幾つかが未使用のままとなる。
【００１５】
従って、公知技術のシステムに伴う問題は、シグナリングが低速であり、接続のクオリティが低下し、そして送信帯域が最適に使用されないことである。
本発明の目的は、公知技術の上記解決策により生じる問題を排除するか又は少なくとも軽減することである。この目的は、独立請求項に記載した方法及び装置を使用することにより達成できる。
【００１６】
【発明の開示】
本発明の考え方は、多数の論理的チャンネルを経て制御情報を送信し、そして所定の選択ルールを使用することによって情報の送信に使用されるチャンネルを動的に選択できるようにすることである。
情報送信に対して選択することのできる論理的チャンネルは、少なくとも２つある。これらの論理的チャンネルは、少なくとも１つの接続特有のシグナリングチャンネルを含むのが好ましい。接続特有のシグナリングチャンネルとは、あるトラフィックチャンネル容量をとるチャンネルであってもよいし、又はトラフィックチャンネルとは独立して割り当てられるシグナリングチャンネルであってもよい。又、使用できる論理的チャンネルの少なくとも１つは、好ましくは、多数の接続により共用シグナリングに対して割り当てられた共用チャンネルでなければならない。
【００１７】
論理的チャンネルの選択に使用される選択ルールのパラメータは、トラフィックチャンネルを使用する接続のクオリティに対する論理的チャンネル使用の影響と、論理的チャンネルの現在使用レートと、送信されるべきメッセージの数及び優先順位と、近い将来送信されるべきメッセージの数及び優先順位の推定値とを含む。
１つの好ましい実施形態によれば、使用されるべき論理的シグナリングチャンネルは、送信プロトコルの無線リソースを管理するレイヤ、例えば、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤによって選択される。
【００１８】
【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、本発明を詳細に説明する。
共用チャンネルにシグナリング（例えば、遅延要求によるハンドオーバーシグナリング）を常に転送することはできないが、ある場合には可能である。いずれにせよ移動ステーションが共用チャンネルを聴取する場合に、トラフィックチャンネル容量の一部分をシグナリングのために使用し、それにより、トラフィックチャンネルを使用する接続のクオリティを低下することは常に最適ではない。むしろ、共用チャンネルのアイドル容量、さもなくば、浪費された容量をメッセージ転送に使用することが有益である。
【００１９】
一方、トラフィックチャンネル容量の一部分がシグナリングに使用される場合には、あるケースにおいて、トラフィックチャンネルの接続のサービスクオリティに著しい又は顕著な低下を生じることはない。このケースにおいて、例えば、低速関連制御チャンネル（ＳＡＣＣＨ）を経て送信されるシグナリングメッセージは、トラフィックチャンネル容量を使用する高速関連制御チャンネル（ＦＡＣＣＨ）を経て高速で送信することができる。メッセージが受信者に高速で送信されるときには、メッセージ内で送信される制御コマンドも高速で実行することができる。このシステムの高速制御能力により、システムに使用可能なリソースをより効率的に使用することができ、ひいては、システムの全容量を改善することができる。
【００２０】
本発明によるシグナリング構成体が図３及び４に示されている。図３は、移動ステーションＭＳからベースステーションサブシステム（ＢＳＳ）へのメッセージの送信を示している。メッセージは、移動ステーションによりなされた物理的なチャンネル割り当て要求に関連される。本発明によれば、異なる論理的チャンネルを経てこれらのメッセージを送信することができる。使用可能なシグナリングチャンネルは、各接続ごとにトラフィックチャンネルとは別々に割り当てられるスタンドアローン専用制御チャンネル（ＳＤＣＣＨ）と、トラフィックチャンネルの帯域を使用する高速関連制御チャンネル（ＦＡＣＣＨ）と、多数の接続により共用される通常のランダムアクセスチャンネル（Ｎ−ＲＡＣＨ）とである。異なる論理的チャンネルは、好ましくは、若干異なるメッセージフォーマットを使用しなければならない。例えば、共用Ｎ−ＲＡＣＨチャンネルにおいては、メッセージは、接続特有のシグナリングチャンネルでは必要とされない接続識別子を含まねばならない。特定の時点でメッセージを送信するときには、移動ステーションの選択ファシリティを使用し、所定の選択ルールに基づいてメッセージを送信するのに最適なチャンネルが選択される。この論理的チャンネルは、図示されたように、物理的チャンネルへとマップされる。メッセージは、移動ステーションの送信ファシリティを使用することによりその物理的チャンネルを横切って送信される。図示された時点において、物理的チャンネルのインターバルは次のように割り当てられる。即ち、インターバル０ないし２１はトラフィックチャンネルに割り当てられ、インターバル２２及び２３は接続特有のＳＤＣＣＨチャンネルに割り当てることができ、インターバル２４は多重アクセスのＮ−ＲＡＣＨチャンネルにより使用され、そしてインターバル２５は空である。ベースステーションサブシステムは、メッセージ転送に使用可能な全ての論理的ＳＤＣＣＨ、ＦＡＣＣＨ及びＮ−ＲＡＣＨチャンネルからの接続セットアップ要求を正しく解釈するように適応されている。
【００２１】
図４は、ベースステーションサブシステムＢＳＳから移動ステーションＭＳへの物理的なチャンネル割り当てに関連したメッセージの送信を示す。本発明によれば、メッセージは、異なる論理的チャンネルを使用することにより送信することができる。使用可能なシグナリングチャンネルは、各接続ごとにトラフィックチャンネルから別々に割り当てられるスタンドアローン専用制御チャンネル（ＳＤＣＣＨ）と、トラフィックチャンネル帯域を使用する接続特有のＦＡＣＣＨチャンネルと、多数の接続によって共用される割り当てチャンネル（ＡＣＨ）とである。
【００２２】
特定の時点でメッセージを送信するときには、ベースステーションサブシステムの選択ファシリティを使用して、所定の選択ルールに基づいて、メッセージを送信するのに最適なチャンネルが選択される。ベースステーションサブシステム（ＢＳＳ）は、ベースステーションコントローラ（ＢＳＣ）及びベーストランシーバステーション（ＢＴＳ）とで構成される。論理的チャンネルの選択及び選択された論理的チャンネルを経てのメッセージの送信は、ベーストランシーバステーション（ＢＴＳ）又はベースステーションコントローラ（ＢＳＣ）のいずれかに配置された選択及び送信ファシリティを使用することにより実行することができる。図示された時点において、物理的チャンネルのインターバルは、次のように割り当てられる。インターバル０ないし２１はトラフィックチャンネルに割り当てられ、インターバル２２及び２３は接続特有のＳＤＣＣＨチャンネルに割り当てることができ、インターバル２４は割り当てチャンネル（ＡＣＨ）によって使用され、そしてインターバル２５は空である。移動ステーションは、メッセージ転送に使用可能な全ての論理的ＳＤＣＣＨ、ＦＳＣＣＨ及びＡＣＨチャンネルからのチャンネル割り当てメッセージを正しく解釈することができる。
【００２３】
重要なことは、異なる状態で異なる論理的チャンネルを経て制御情報を送信するのが好ましいことである。情報は、接続特有のシグナリングチャンネル或いは多数の接続により共用されたチャンネルを使用することにより送信することができる。１つのリンク（例えば、ベースステーションサブシステムと移動ステーションとの間のリンク）が多数の同時アクティブの接続を含む場合には、リンク特有のシグナリングチャンネルを次のように割り当てることができる。
−全てのリンク接続により共用されたものとして、
−リンク接続のあるグループにより共用されたものとして、又は
−あるリンク接続に対して別々に。
【００２４】
ここで使用する「接続特有のシグナリングチャンネル」という用語は、簡単化のために、これら方法のいずれかを使用して割り当てられる全てのシグナリングチャンネルを指すものとする。
接続特有のシグナリングチャンネルは、例えば、ＦＡＣＣＨ及びＳＤＣＣＨを含む。トラフィックチャンネル帯域の若干を「スチール」する高速関連制御チャンネル（ＦＡＣＣＨ）を使用するときには、メッセージを迅速に送信することができ、そして接続に対してあるスピードレベルを保証することができる。しかしながら、これは、トラフィックチャンネルに使用可能な送信帯域を制限し、接続のクオリティに低下を招くことになる。論理的トラフィックチャンネルから別々に割り当てられる独立した接続特有のＳＤＣＣＨチャンネルを使用するときは、メッセージを、遅延要求に基づき迅速に送信することができる。しかしながら、充分な数の物理的チャンネルを最初にＳＤＣＣＨに割り当てねばならない。物理的チャンネルが必要とされないときにはそれらを割り当て状態に保つべきでないので、ＳＤＣＣＨチャンネルを採用するか、又はそれに割り当てられた送信帯域を変更するときには、常に、余分なシグナリングが必要となる。
【００２５】
接続特有の論理的チャンネルの欠点は、多数の接続に割り当てられる共用論理的チャンネルに比して統計学的な効率が低いことである。移動ステーション又は加入者ユニットのグループのような全てのシステム加入者ユニットにより共用されるチャンネルの高い効率は、「統計学的なマルチプレクシング」に基づくものである。統計学的なマルチプレクシングは、異なる接続からのメッセージに対するチャンネルの使用を系統的に制御できる場合に、効率的に使用することができる。これは、例えば、移動通信システムでは、多数の移動ステーションＭＳにベースステーションサブシステムＢＳＳのメッセージを送信するときに行うことができる。
【００２６】
一例を使用して統計学的マルチプレクシングの効果を以下に説明する。この例では、ベースステーションサブシステムが１秒当たり平均１０個のメッセージを１０個の異なる加入者ユニットへ送信する。１つのメッセージの送信は常に１つのインターバルを必要とする。送信されるメッセージの数には統計学的なばらつきがあり、９５％のケースでは、単一の加入者ユニットへ送信されるべきメッセージの数が１５以下である。メッセージにとって長い遅延は許されず、９５％のケースでは、メッセージが１秒以下の遅延でベースステーションサブシステムへ送信されねばならない。
【００２７】
メッセージ送信の場合、ベースステーションサブシステムと加入者ユニットとの間の各接続に個別の送信容量を割り当てることができる。メッセージの送信速度に対して設定された要求を満足するために、各ユーザには１秒当たり１５個のインターバルが割り当てられねばならない。従って、メッセージ送信には、１秒当たり全部で１５０個のインターバルが割り当てられねばならない。ほとんどの時間中、１秒当たり１５個より相当に少ないメッセージが単一の加入者ユニットに送信されるだけであり、これは、メッセージ転送に割り当てられた容量の著しい部分が過少使用であることを意味する。
【００２８】
又、異なる加入者ユニットへ送信される全てのメッセージを送信するのに使用される共用チャンネルをメッセージ送信に割り当てることもできる。この場合、各メッセージには、メッセージ受信者の識別子を追加しなければならない。例えば、３ビットの識別子を使用して、１０人の異なる受信者のメッセージを分離することができる。簡単化のために、識別子をもつメッセージが１つのインターバルに適合すると仮定する。メッセージが共用チャンネルを経て送信される場合には、異なる加入者ユニットへ送られるメッセージを独立させることが効果的である。１５以上のメッセージは、ある時間内に全ての加入者ユニットへ送信されることが極めて重要である。１０個の加入者ユニットに送られるメッセージの平均合計数（加入者ユニット当たり平均１０個のメッセージであって、９５％のケースでは１５未満）は、１１４個未満のメッセージである。それ故、共用チャンネルの場合に、１秒当たり１１４個のインターバルの割り当てで充分である。接続特有のチャンネルを使用する場合に比べて、それにより得られる節約は３６インターバルとなり、送信容量の２４％である。
【００２９】
上述したように、統計学的マルチプレクシングを効率的に使用する場合には、メッセージ転送を整合することが必要である。例えば、共用チャンネルを経て異なる移動ステーションにより同じベースステーションに送られるメッセージは、「アロハ」型ランダムアクセス方法を使用せずに整合することができない。２つ以上の移動ステーションがそれらのメッセージをベースステーションサブシステムに同時に送信する場合には、「メッセージの衝突」が生じ、通常、ベースステーションサブシステムは、それに送られたメッセージを正しく解釈することができない。これは、共用アップリンクチャンネルの透過性をある程度制限し、例えば、１０人のユーザに割り当てられるチャンネルの透過性レベルは、チャンネル容量の最大３９％となる。
【００３０】
使用されるべき論理的チャンネルの選択は、例えば、送信されるべきメッセージの数によって影響される。送信されるべき非常に多数のシグナリングメッセージがバッファに蓄積された場合に、ＦＡＣＣＨを経てメッセージを転送すると、トラフィックチャンネルのクオリティが著しく低下する。対応的に、共用チャンネルを経てメッセージを送信すると、共用チャンネル帯域巾の相当の部分を必要とし、これは、他の接続に影響を及ぼし、全体的な効率を低下させる。この場合に、メッセージ転送には個別の接続特有のＳＤＣＣＨチャンネルを使用するのが最良である。必要とされるＳＤＣＣＨの割り当ては、シグナリングに著しい追加を生じるものではなく、割り当てられたチャンネル容量の使用率は、充分に高いものとなる。
【００３１】
送信されるべきメッセージが僅かしかない場合には、接続特有のＳＤＣＣＨチャンネルを割り当てることが有効でない。というのは、割り当てそれ自体が相対的なシグナリングの必要性を大きくし過ぎるからである。対応的に、これらメッセージの送信が共用チャンネルに著しい負荷を与えることはない。この場合に、トラフィックチャンネル容量も使用するＦＡＣＣＨは、ＳＤＣＣＨよりも良好な選択である。というのは、トラフィックチャンネル帯域巾の著しい部分を使用する必要がないからである。
【００３２】
送信バッファに既に存在するメッセージの数に加えて、論理的チャンネルの選択も、近い将来送信されるべきメッセージの推定数に基づくことができる。近い将来送信されるべきメッセージの数は、例えば、コール設定、認証又はハンドオーバーの始めに多数であると推定できる。このような予想されるシグナリングの必要性に対してトラフィックチャンネルとは異なる個別の接続特有のＳＤＣＣＨチャンネルを割り当てることが有用である。ＳＤＣＣＨの割り当ては、規則的な長時間シグナリングの必要性に対しても有効である。このようなシグナリングの必要性の一例は、メッセージが規則的に、例えば５００ミリ秒ごとに送信されるダウンリンク電力制御のフィードバックシグナリングである。
【００３３】
論理的チャンネルの選択に影響する第３のファクタは、送信待ち行列において待機しているメッセージの優先順位及び遅延要求である。遅延許容度のある非実時間（ＮＴＲ）情報、例えば実行されるべきコンピュータプログラムを転送するときには、シグナリングがあまり低速になることはない。一方、シグナリングが送信遅延要求の厳密な実時間（ＲＴ）トラフィックに関連しているときには、例えば、そのトラフィックチャンネルに対して設定された遅延要求を満足するために接続に対してチャンネルをできるだけ迅速に割り当てることが重要となる。それ故、ＲＴトラフィックに対して設定されるシグナリング遅延要求は、ＮＲＴトラフィックに対して設定されるものより著しく高度でなければならない。
【００３４】
接続の形式に加えて、メッセージ自体の内容は、当然、メッセージの優先順位及び遅延要求に影響を及ぼす。あるメッセージ転送情報は、例えばコールの遮断を防止するために受信者へ非常に迅速に供給されねばならない。このような状態の一例が、信号レベルの急激な低下により生じるハンドオーバーである。一方、若干良好なチャンネルを得るためにのみ実施されるハンドオーバーは、もしそれが遅延しても、コールが遮断しないので、緊急ではない。
【００３５】
上記例で述べた論理的チャンネルのうち、通常、トラフィックチャンネル帯域巾を使用するＦＡＣＣＨチャンネルの使用により最短の遅延が保証される。ＳＤＣＣＨチャンネルを経てメッセージを迅速に送信できるのは、ＳＤＣＣＨチャンネルに充分な容量が予め割り当てられている場合だけである。ＳＤＣＣＨの割り当てられた容量をメッセージ送信のために変更しなければならない場合には、割り当て変更により必要とされるシグナリングが付加的な遅延を招く。共用チャンネルを経てメッセージが送信される場合には、共用チャンネルの現在使用率により遅延が著しく影響を受ける。
【００３６】
論理的チャンネルの選択に影響する第４のファクタは、サービスのクオリティ（ＱｏＳ）に対する当該論理的チャンネル使用の影響である。例えば、低いビット／エラー率を必要とする映像接続のトラフィックチャンネルがシグナリングの使用に供される場合には、サービスクオリティが著しく低下する。一方、同じサイズの部分が、高いビット／エラー率を許す音声接続のトラフィックチャンネルからシグナリングの使用に供される場合には、音声接続のクオリティが著しく低下しない。トラフィックチャンネルをシグナリングの使用に供することにより生じる問題は、低いトラフィックチャンネル容量が僅かな付加的遅延しか生じない遅延許容度のあるＮＲＴ型接続に対して最も少なくなる。
【００３７】
論理的チャンネルの選択に影響する第５のファクタは、シグナリングに許されたチャンネルの使用率である。例えば、接続により使用するように既に割り当てられていて且つトラフィックチャンネルに対して外部であるＳＤＣＣＨチャンネルが、まだ解放されていない未使用の容量を含む場合には、当然、それをメッセージ転送に使用することが好ましい。対応的に、共用チャンネルの使用率はメッセージ遅延に影響を及ぼす。使用率が低い場合には、共用チャンネルを経てメッセージを送信するのが有効である。これは、共用チャンネルに割り当てられた現在未使用の容量を若干使用できるようにし、チャンネルの使用率を改善する。一方、既に過酷な負荷がかかっている共用シグナリングチャンネルに付加的な負荷を生じさせるのは好ましくない。移動通信システムでは、共用チャンネル負荷レベルに関する情報は、移動ステーションでは得られず、ベースステーションサブシステムにのみ得られる。このため、負荷情報は、ベースステーションサブシステムから移動ステーションへ送信されるメッセージに対して論理的チャンネルを選択するときしか使用できない。
【００３８】
本発明による機能を実施する好ましいプロトコル構成について、以下に説明する。図５は、移動通信システムの無線インターフェイストラフィックを制御するプロトコルスタックを示す。この図は、物理的レイヤＬ１と、サブレイヤＲＬＣ／ＭＡＣ（ＲＬＣ＝無線リンク制御、ＭＡＣ＝媒体アクセス制御）並びにＬＬＣ（論理的リンク制御）より成るリンクレイヤＬ２と、ネットワークレイヤＬ３とを示している。ネットワークレイヤの上には他のレイヤもあるが、それらは、ここでは重要でない。
【００３９】
物理的レイヤは、無線送信のための信号をコード化し、マルチプレクスしそして変調する。対応的に、このレイヤは、無線受信中に信号の変調、マルチプレクシング及びチャンネルコードをデコードする。
物理的レイヤの上に位置するＲＬＣ／ＭＡＣサブレイヤは、無線リソース及び関連シグナリングの管理及び割り当て、並びに物理的チャンネルへの論理的チャンネルのマッピングを取り扱う。このレイヤは、全ての接続に共通のＭＡＣ区分と、接続特有のＲＬＣ区分とに分割することができる。無線リソースの管理は、固定ネットワーク内に位置するベースステーションシステムで行なわれる。
【００４０】
無線リソースは、種々の接続に対しそれらの送信ニーズの性質が異なるために若干異なるやり方で割り当てられる。遅延に厳格な要求を課するＲＴ接続については、ＭＡＣが、動的に変更できる回路交換チャンネルを割り当てる。この割り当ては、次のＭＡＣメッセージによって解除されるまで有効である。
遅延許容度の良好なＮＲＴ接続については、ＭＡＣがパケット交換チャンネルを割り当てる。パケット交換チャンネルでは、ＭＡＣが、一度にある量のデータを送信するための接続許可を与える。このチャンネルは、特定のパケットグループのみを送信するために割り当てることもできるし、或いは長時間接続に対して多数の逐次パケットグループを送信するために割り当てることもできる。
【００４１】
ＲＬＣ／ＭＡＣレイヤ内では、各接続ごとに別々に定義されるＲＬＣユニットが、接続に対してネゴシエーションされたサービスクオリティ（ＱｏＳ）の維持を取り扱う。ネゴシエーションされたレベルのクオリティを保持するために、ＲＬＣは、接続に対して正しい送信フォーマットを選択し、これは、エラー修正、マルチプレクシングの深さ及び変調方法、並びに欠陥フレームの再送信の選択を含む。
【００４２】
ＬＬＣは、ＬＬＣの下に位置するＲＬＣ／ＭＡＣレイヤにより提供されるサービスを利用する論理的接続を無線送信に対して確立する。ＬＬＣは、その上に位置するレイヤから受け取った情報を使用して、ＲＬＣ／ＭＡＣレイヤにより無線送信するのに適したＬＬＣフレームを形成し、そして対応的に、ＲＬＣ／ＭＡＣレイヤから受け取った連続的ＬＬＣフレームに含まれた無線情報を、ＬＬＣの上に位置するレイヤへ送信するように組み立てる。
チャンネル選択に影響する上記情報のほとんどを見出すことのできるプロトコルレイヤにおいてメッセージを送信するために、使用すべき論理的チャンネルを選択するのが最良である。更に、プロトコル実施レベルが低いほど、機能がより効果的となる。
【００４３】
物理的チャンネルの論理的内容に関する情報は、物理的レイヤには得られず、従って、そこに機能を配することはできない。本発明による機能を実施するための最良の場所は、ＭＡＣ／ＲＬＣレイヤである。論理的チャンネルの選択を改善する上記情報に関して、ＲＬＣ／ＭＡＣレイヤ及びその中のＲＬＣユニットは、バッファされたメッセージの数に関する情報を保持する。更に、ＲＬＣユニットは、ＲＬＣ／ＭＡＣレイヤにより形成されたいわゆるＭＡＣメッセージの予想される数、優先順位及び遅延要求を推定することができる。サービスクオリティの監視も、このレイヤ内に含まれたＲＬＣユニットにおいて行なわれる。更に、このレイヤは、物理的チャンネルを割り当てる役目を果たすので、割り当てられたチャンネルの使用率が分かる。ＭＡＣレイヤにおいて直接的に欠落する情報は、上位レイヤのメッセージの予想される数及び優先順位の推定だけである。必要に応じてプロトコルレイヤ間のシグナリングを使用することによりこの情報もそこに向けることができる。
【００４４】
本発明は、移動通信システムの無線インターフェイスを経て行なわれるシグナリングに関して実施されるものとして上述したが、これに限定されるものでないことが明らかである。本発明は、多数の論理的チャンネルを種々のやり方で物理的チャンネルへとマップできる全てのシステムに適用することができる。
純粋なシグナリングデータに加えて、この方法は、少量のユーザ情報を転送するのにも使用できる。多量のユーザ情報については、当然、トラフィックチャンネルを通常のやり方で割り当てるのが最良である。しかしながら、あるケースでは、他のリンク接続とは別である僅かなユーザデータパケット、例えばＤＴＭＦ制御信号を、本発明により選択された論理的シグナリングチャンネル（例えば、既に割り当てられた接続特有のシグナリングチャンネル、又は多数の接続により共用されるシグナリングチャンネル）を使用することにより送信するのが最良である。このようなユーザ情報については、当然、メッセージをシグナリングトラフィックから分離するメッセージ形式を使用しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  公知技術のシグナリング方法を示す図である。
【図２】  シグナリングチャンネルとトラフィックチャンネルを分離する既知の方法を示す図である。
【図３】  本発明によるシグナリング方法の一例を示す図である。
【図４】  本発明によるシグナリング方法の別の例を示す図である。
【図５】  送信帯域の使用を制御するプロトコルスタックを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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