(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセクタと１つの移動局とを有する通信ネットワークにおいて、
前記移動局と１つのセクタとの間の接続を、前記セクタから前記移動局へフォワードリンクでトラフィックを送信し、前記移動局から前記セクタへリバースリンクでトラフィックを送信することによって確立することと、
切れる危険性のある前記移動局と前記セクタとの間の前記接続を検知することと、
前記切れる危険性のある接続を検知する段階に対応して、前記接続の前記フォワードリンクと前記リバースリンクを２つのセクタに分けることと、を備え、
その２つのセクタにおいて、前記フォワードリンクのトラフィックは少なくともその一方のセクタから送信され、前記リバースリンクのトラフィックは少なくともその他方のセクタへ送信され、
前記分ける段階において、前記フォワードリンクのトラフィックは前記リバースリンクのためのフィードバック情報を有し、前記リバースリンクのトラフィックは前記フォワードリンクのためのフィードバック情報を有していることを特徴とする通信方法。
【請求項２】
複数のセクタと１つの移動局とを有する通信ネットワークにおいて、
前記移動局と第１のセクタとの間の接続を、前記第１のセクタから前記移動局へフォワードリンクでトラフィックを送信し、前記移動局から前記第１のセクタへリバースリンクでトラフィックを送信することによって確立することと、
前記移動局と第２のセクタとの間の有効な接続を検知することと、
前記有効な接続を検知する段階に対応して、前記接続の前記フォワードリンクと前記リバースリンクを前記第１のセクタと前記第２のセクタに分けることと、を備え、
その第１および第２のセクタにおいて、前記フォワードリンクのトラフィックは前記第１のセクタおよび前記第２のセクタのうちの一方から送信され、前記リバースリンクのトラフィックはその他方のセクタへ送信され、
前記分ける段階において、前記フォワードリンクのトラフィックは前記リバースリンクのためのフィードバック情報を有し、前記リバースリンクのトラフィックは前記フォワードリンクのためのフィードバック情報を有していることを特徴とする通信方法。
【請求項３】
複数のセクタと１つの移動局とを有する通信ネットワークにおける移動局であって、
前記移動局と１つのセクタとの間の接続を、前記セクタから前記移動局へのフォワードリンクのトラフィックを受信して前記移動局から前記セクタへリバースリンクでトラフィックを送信することによって確立するように、また、
切れる危険性のある前記移動局と前記セクタとの間の前記接続を検知するように、また、
前記切れる危険性のある接続を検知する段階に対応して、前記接続の前記フォワードリンクと前記リバースリンクを２つのセクタに分けるようにプログラムされた処理装置を備え、
前記２つのセクタにおいて、前記フォワードリンクのトラフィックは少なくともその一方のセクタから受信され、前記リバースリンクのトラフィックは少なくともその他方のセクタへ送信され、
前記フォワードリンクおよび前記リバースリンクを分ける前記処理装置において、前記フォワードリンクのトラフィックは前記リバースリンクのためのフィードバック情報を有し、前記リバースリンクのトラフィックは前記フォワードリンクのためのフィードバック情報を有することを特徴とする移動局。
【請求項４】
複数のセクタと１つの移動局とを有する通信ネットワークにおいて、
前記移動局と第１のセクタとの間の接続を、前記第１のセクタから前記移動局へフォワードリンクでトラフィックを送信し、前記移動局から前記第１のセクタへリバースリンクでトラフィックを送信することによって確立するように、また、
前記移動局と第２のセクタとの間の有効な接続を検知するように、また、
前記有効な接続を検知する段階に対応して、前記接続の前記フォワードリンクと前記リバースリンクを前記第１のセクタと前記第２のセクタに分けるようにプログラムされた処理装置を備え、
前記第１のセクタおよび第２のセクタにおいて、前記フォワードリンクのトラフィックは前記第１のセクタおよび前記第２のセクタのうちの一方から受信され、前記リバースリンクのトラフィックはその他方のセクタへ送信され、
前記フォワードリンクおよび前記リバースリンクを分ける前記処理装置において、前記フォワードリンクのトラフィックは前記リバースリンクのためのフィードバック情報を有し、前記リバースリンクのトラフィックは前記フォワードリンクのためのフィードバック情報を有することを特徴とする移動局。
【請求項５】
複数のセクタと１つの移動局とを有する通信ネットワークであって、
前記移動局と１つのセクタとの間の接続を、前記セクタから前記移動局へのフォワードリンクのトラフィックを送信して前記移動局から前記セクタへリバースリンクでトラフィックを受信することによって確立するように、また、
切れる危険性のある前記移動局と前記セクタとの間の前記接続を検知するように、また、
前記切れる危険性のある接続を検知する段階に対応して、前記接続の前記フォワードリンクと前記リバースリンクを２つのセクタに分けるようにプログラムされた処理装置を備え、
前記２つのセクタにおいて、前記フォワードリンクのトラフィックは少なくともその一方のセクタから送信され、前記リバースリンクのトラフィックは少なくともその他方のセクタによって受信され、
前記フォワードリンクおよび前記リバースリンクを分ける前記処理装置において、前記フォワードリンクのトラフィックは前記リバースリンクのためのフィードバック情報を有し、前記リバースリンクのトラフィックは前記フォワードリンクのためのフィードバック情報を有することを特徴とする通信ネットワーク。
【請求項６】
複数のセクタと１つの移動局とを有する通信ネットワークであって、
前記移動局と第１のセクタとの間の接続を、前記第１のセクタから前記移動局へのフォワードリンクのトラフィックを受信し、前記移動局から前記第１のセクタへリバースリンクでトラフィックを送信することによって確立するように、また、
前記移動局と第２のセクタとの間の有効な接続を検知するように、また、
前記有効な接続を検知する段階に対応して、前記接続の前記フォワードリンクと前記リバースリンクを前記第１のセクタと前記第２のセクタに分けるようにプログラムされた処理装置を備え、
前記第１のセクタおよび第２のセクタにおいて、前記フォワードリンクのトラフィックは前記第１のセクタおよび前記第２のセクタのうちの一方から送信され、前記リバースリンクのトラフィックはその他方のセクタによって受信され、
前記フォワードリンクおよび前記リバースリンクを分ける前記処理装置において、前記フォワードリンクのトラフィックは前記リバースリンクのためのフィードバック情報を有し、前記リバースリンクのトラフィックは前記フォワードリンクのためのフィードバック情報を有することを特徴とする通信ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
関連発明へのクロスリファレンス
本発明の実施形態は、２００１年９月１８日提出の米国特許仮出願、番号６０／３２３，４７２、タイトル「高速セル選択のためのアップリンク−ダウンリンクダイバーシティ」に基づいて優先権を主張するものであり、この仮出願の内容は、これらの内容は参照によって事実上本明細書に組み込まれる。
【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、一般的に、無線電話ネットワークにおいて音声やデータを伝送する方法および装置に関するものである。より詳細には、本発明は無線電話ネットワークにおけるフォワードリンクおよびリバースリンクのダイバシティに関する。
２．関連技術の説明
セルラー電話システムは緊急時の通信用途を提供するのみならず、急速に今日の社会の主たる通信形態となりつつある。セルラー電話の使用が普及するにつれ、セルラー電話ネットワークはますます有力なものとなり、また消費者の要求に応じてより広いエリアのカバーを提供しつつある。
【０００２】
図１は、無線のセクタＡ１１０およびセクタＢ１１１を有する第１の基地局（ＢＳ）１２１と、セクタＣ１１２を有する第２のＢＳ１２２とを含む無線インフラストラクチャまたはネットワークのサービス下にある地理的領域を移動してまわる、移動ユーザによって操作される移動局（ＭＳ）１０１の一例を表している。この移動の経路において、ＭＳ１０１は位置Ａ１３１から位置Ｂ１３２、位置Ｃ１３３へと移り、そして必然的に通信相手の基地局または基地局群のフォワードやリバースのリンクの信号強度や信号品質の変化を体験する。信号の強度と品質は、ＭＳ１０１がセクタＡ１１０の点線で規定された領域からセクタＢ１１１の点線で規定された領域へ移動するとき、あるいはセクタＢ１１１からセクタＣ１１２へ移動するときのような、セクタの端近くでは特に頼りないものとなる。接続切れが発生しがちなのは、信号強度の弱い領域や信号品質の貧弱な領域に加え、これらの移行領域においてである。
【０００３】
接続切れは、フォワードリンクとリバースリンクのいずれか１つのみが不全となった場合においても発生する。これは既存の無線システムの弱点となっている。既存のシステムでは、ソフトハンドオフの場合には、フォワードリンクとリバースリンクのペアは、発信元と送信先は同一の基地局または基地局群である。図４は、一例としてＭＳ２４とＢＳ２６の間のリンク２２を示している。ＢＳ２６からＭＳ２４への通信はフォワードリンクまたはダウンリンクと呼ばれ、ＭＳ２４からＢＳ２６への通信はリバースリンクあるいはアップリンクと呼ばれる。
【０００４】
フォワードとリバースのリンクはいくつかのフォワードとリバースのチャネルを利用する。例えば、ＢＳ２６は複数のフォワードチャネルを通じて報知する。これらのフォワードチャネルは１つまたは複数のパイロットチャネル、１つの同期チャネル、１つまたは複数のページングチャネル、および複数のフォーワードトラフィックチャネルを含むことができ、またこれらに限定されない。パイロットチャネル、同期チャネル、およびページングチャネルは共通チャネルと呼ばれる。この共通チャネルという名称は、通常これらのチャネルをＢＳ２６近くのあらゆる移動局が受信できることを反映したものである。一般的には、これらの共通チャネルはデータ（ショートメッセージ等は除く）の搬送には用いられず、むしろ共通および／または専用の制御情報の報知および配送に用いられる。共通／オーバーヘット情報の例としては、近隣基地局リスト、アクセスおよびモニタリングパラメータ、およびコンフィギュレーションパラメータがある。専用制御情報の例としては、ページング、チャネル割り当て、およびステータス要求がある。
【０００５】
それぞれのフォワードトラフィックチャネルがある特定の移動局向けのものであり、またユーザデータを搬送することができるものならば、これらのフォワードトラフィックチャネルは専用チャネルである。通常は、トラフィックチャネルはデータとハンドオフ制御メッセージのような専用のシグナリングを伝達する。専用制御チャネルと呼ばれる別のタイプのトラフィックチャネルは、シグナリングのみを搬送することができる。専用制御チャネルは、通常、トラフィックチャネルや、データのみを搬送する補足的なパケットデータチャネルのような付加チャネル（またはデータ限定チャネル）と共に用いられる。
【０００６】
フォワードトラフィックチャネルは、移動局が送信しているリバースリンク用のパワー制御情報を伝送することもできる。クローズドループパワー制御システムは、リバースリンク送信が基地局で受信されたときの受信パワーレベルの計測と、それに続く、フォワードリンクを介したアップまたはダウンのコマンドを用い移動局へフィードバックされる。これらのアップまたはダウンのコマンドは、フォワードトラフィックチャネルにパンクチャされた情報ビットで送信することができる。他のフィードバック情報としては確認応答がある。個々のシグナリングメッセージの受け取り確認のためのレイヤ２確認応答は、通常は逆方向のリンクのシグナリングメッセージ自体のヘッダに埋め込まれる。
【０００７】
図５に示されるように、フォワードトラフィックチャネルはデータ、制御情報、およびリバースリンクのためのパワー制御フィードバックを含むことができる。データと制御情報は図５中でまとめてＦとして識別されており、またリバースリンクのためのパワー制御フィードバックはＲPとして識別されている。同様に、リバースリンクトラフィックチャネルは、図５でまとめてＲとして識別されるデータと制御情報を含むことができ、またＦPとして識別されるフォワードリンクのためのパワー制御フィードバックを含むことができる。
【０００８】
なお、ソフトハンドオフの場合、複数の基地局からの送信でトラフィックチャネルのデータと変調が基本的に同じものがあったとしても、このトラフィックチャネルに出力されたパワー制御ビットはそれぞれの基地局で異なってもよい様に、パワー制御フィードバックは通常実装されている。それぞれの基地局は、それぞれが適当であると判断するパワー制御コマンドをそのトラフィックチャネルに出力する。したがって、移動局は複数の矛盾するパワー制御コマンドを受信することがあり得る。このため、規格は通常この移動局が特定のルールに従うよう規定している。例えば、基地局のうち１つでもパワーを下げるよう要求しているなら、移動局は自らのリバースリンクの送信パワーを下げなければならない。
【０００９】
この移動局がリバースリンクで基地局に送信している場合、同じ基地局からフォワードリンクを受信してもいる。例えば、図１において、ＭＳ１０１がＡ１３１の位置にいるとき、ＭＳはセクタＡ１１０のＢＳ１２１に送信しており、またこれから受信していてもよい。もしこのセクタＡ１１０へのリバースリンクが不全となると、このリバースリンクに含まれるリバースリンクメッセージングはＢＳ１２１に届かない。このリバースリンク中のメッセージングは、確認応答、フォワードリンクパワー強度測定値、あるいはフレームエラー指標といったフィードバック情報を通常含んでおり、このＦPで表されるフィードバックはフォワードリンクのパワーを制御するために用いることができる。このリバースリンクはまた、現在のアクティブなセクタ（またはセクタ群）より強度の高い、新しい基地局セクタを要求するメッセージを含んでいてもよい。インフラストラクチャが適切なリンク管理のために拠りどころとするフィードバックがないので、システムはリバースリンク不全から復帰することができずに呼切断となる。
【００１０】
同様に、もしセクタＡ１１０へのフォワードリンクが不全となると、一般的な手続ではＭＳ１０１がリバースリンクを切断することが要求される、というのも、このリバースリンクはもはやパワー制御されていない、すなわち、ＭＳ１０１はもはやＲPを受信していないからである。これら互いの依存関係は既存の無線システムの弱点である。１つのリンクが不全となると、全接続が不全となってしまう。さらに、パワー制御のようなシグナリングの依存関係のためにこれらのチャネルが互いに依存するようになっているばかりでなく、これらはまた同じ物理リンクあるいは媒体、すなわち同じ信号環境および経路を通常使用する。このように、２つのタイプの依存関係がある：すなわちそれらは（１）制御（フィードバック等）と（２）リンク（同じ物理リンク）である。
【００１１】
ソフトハンドオフ、すなわち１つのＭＳが２つ以上の基地局と同時に通信している状態によって、この状況はいくぶん改善される。にもかかわらず接続切れは、セルラー電話ユーザにとっては不快な程度のものから壊滅的ななものまで広汎にわたる。例えば、緊急の９１１の接続切れは重大で、致命的ですらある。接続切れは、消費者がサービスプロバイダを変更する原因となるに足るほどの大きなフラストレーションをもたらし得る。このように、接続切れの防止はセルラー電話ネットワークにとって非常に重要なものである。
【００１２】
本発明の概要
本発明は、リバースリンク／フォワードリンク依存問題を、リバースリンクとフォワードリンクの送信に異なるセクタを意図的に選択することで解決する。このようなフォワードリンクとリバースリンクのダイバシティは、基地局全体のグループから１つの基地局の選択を許す高速セルサイト選択のみならず、１つの移動局が２つ以上の基地局と同時に通信するソフトハンドオフにも採用可能である。
【００１３】
第１の実施形態においては、フォワードリンクトラフィックチャネルの送信が開始される基地局とは別の基地局にリバースリンクトラフィックチャネルの送信が向けられ、これらのチャネルのそれぞれの制御情報が逆方向のリンクに埋め込まれ、または逆方向のリンクによって送信される。
【００１４】
第２の実施形態においては、フォワードリンクトラフィックチャネルの送信が開始される基地局とは別の基地局にリバースリンクトラフィックチャネルの送信が向けられるが、フォワードリンクの制御情報は、リバーストラフィックチャネルの送信先専用の１つまたは複数の基地局を含む、１つまたは複数の基地局に送信され、またリバースリンクの制御情報は、フォワードトラフィックチャネルの送信専用の１つまたは複数の基地局を含む、１つまたは複数の基地局から送信される。
【００１５】
第３の実施形態においては、１つのフォワードトラフィックチャネルと補助的な低帯域幅フィードバックリバースリンクから成る第１のチャネルのペアは、第１の基地局と接続している。１つのリバーストラフィックチャネルと補助的な低帯域幅フィードバックフォワードリンクから成る第２のチャネルのペアは、第２の基地局と接続している。
【００１６】
全ての実施形態において、移動局はダイバシティ機能が与えられており、両方のリンクが同時に不全となる可能性は低い。
【００１７】
また、ある既定値の信号条件、あるいはフォワードリンクまたはリバースリンクの不全を経験する十分な可能性があることを示すような移動局の位置においてのみ、このダイバシティの機構が働くように、これら実施形態を変更することができる。また、ダイバシティ機構の起動は、２つ以上のセクタが適切な範囲内のリンク品質を有しているか否か、あるいは増幅されたパワーの受信側での減衰効果が許容できるか否かによって決定されてもよい。
【００１８】
更に、本発明は専用のあるいは共通のチャネルの様々な組み合わせと、データとシグナリング情報の様々な組み合わせとを切り離してもよく、また単一の基地局あるいは特定のチャネル種別に限定されない。
【００１９】
本件技術に習熟した者には、以下の本発明の実施形態の詳細な説明から、図面および付加した請求項を併せて読むことで、本発明の実施形態の多数の特徴や利点が容易に明らかになるだろう。
【００２０】
好ましい実施形態の詳細な説明
以下の好ましい実施形態の説明において、本明細書の一部を成し、本発明が実施可能となる図示特有の実施形態として表される添付図面への参照が行われる。他の実施形態を利用することもでき、また本発明の好ましい実施形態の範囲から離れることなく構造的な変更を行うこともできることを理解すべきである。
【００２１】
さらに、ここで行われる説明は、説明のためのみにＣＤＭＡ通信プロトコル（符号にもとづいたプロトコル）を参照するが、本発明の実施形態は他の通信プロトコルおよびデジタル無線技術に通常応用可能であり、またＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ等を含み、またこれらに限定されないことを理解すべきである。更に、メッセージの通信に加え、情報の通信で用いられる他のタイプの情報ブロック、フレーム、あるいはパケットも本発明の範囲内に入る。
【００２２】
本発明は、少なくとも一連の通信の一部において１つの基地局に送信し、別の基地局から受信する移動局によって、拡大されたダイバシティが達成される。フォワードとリバースのチャネルに用いられるリンクの分離によって、ある程度の独立性が達成される。独立性を可変にすることも可能である。
【００２３】
第１実施形態では、データトラフィックと制御情報が分離され、それぞれのリンクが特定のトラフィック方向専用となる、すなわち、１つの基地局は送信のみを行い、また少なくとも他の基地局の１つは受信のみを行う。
【００２４】
第２実施形態では、データトラフィックのみが分離され、制御情報は通常の通信、すなわち複数の基地局とのソフトハンドオフの様に維持される。換言すれば、１つの基地局はデータチャネルを送信し、そのデータチャネルのリバースリンク応答を受信せず、一方他の基地局がその応答リバースデータチャネルを受信するが、フォワードデータチャネルを送信しない。しかし、両方の基地局はハンドオフ情報のような制御情報については送受信を行う。
【００２５】
第３実施形態では、リバースリンクトラフィックは第１の基地局に送信され、対応するフォワードリンクのためのフィードバック（リバースリンクで送信される）は第２の基地局に送信され、フォワードリンクトラフィックは第２の基地局から受信し、リバースリンクのためのフィードバック（フォワードリンクで送信される）は第１の基地局から受信するよう、トラフィックと付随する制御フィードバックが分離される。なお、リバースリンクの送信は一群の１つまたは複数の受信用基地局に送信され、移動局は前記した一群に入っていない１つまたは複数の基地局からフォワードリンクの送信を受信する。
【００２６】
無線プロトコルは通常、パワー制御やフレームエラーフィードバックを含む物理レイヤ、確認応答エラーを含むリンクレイヤ、および確認応答フィードバックを含むＴＣＰ／ＩＰのような上位のレイヤのシグナリングプロトコルといった、複数のレイヤから構成される。ＴＣＰ／ＩＰパケット用のような上位レイヤの確認応答はトラフィックデータとみなされ、フレームエラーやパワー制御は通常低レベルフィードバックであるとみなされる。
【００２７】
図２Ａは本発明の第１実施形態を表している。無線インフラストラクチャ２３０の２つの異なる基地局２３１および２３５と、それぞれとフォワードリンク２４０とリバースリンク２５０で通信するクライアントの移動局１０１が示されている。リバースリンク２５０のためのパワー制御のようなフィードバック情報は、セルクラスタ２３２を制御することのできる基地局制御装置（ＢＳＣ）２３３および／またはＢＳＣを調停する移動交換機（ＭＳＣ）２３４を含むネットワークインフラストラクチャ体を介して、それぞれの基地局からもう一方の基地局へ伝送される。
【００２８】
なお、１つの基地局は典型的には複数、普通は３つ、のセクタから成る。それぞれのセクタは別の方向に向けられた分離した送信機とアンテナ（送受信機）を有している。それゆえ本実施形態は、２つの異なる基地局ではなく、１つの基地局の異なる２つのセクタと通信するように実装されていてもよい。この状況においては、フィードバック情報は単一の基地局のセクタ間で伝送される。基地局（ＢＳ）という用語は、しばしば一般に１つの送受信機を指すために用いられるので、ここでは、基地局とセクタという用語はある程度入れ替え可能に用いられると解すべきである。
【００２９】
全て、あるいはいくつかのリバースリンク送信を、フォワードリンクを生成する基地局またはセクタと異なる基地局またはセクタに向けることで、移動局は拡大されたダイバシティ機能を得ることができる。もし１つのリンクが一時的に不全となっても、それは限定されたダイバシティの例の様に他のリンクも不全となることを必ずしも意味しない。なお、第１実施形態の場合では、制御情報を伝送するフォワードリンクチャネルが移動局によって受信できないとき、この移動局はリバースリンクを切ることがある、すなわち制御依存性が存在する。例えば、パワー制御を伝送するフォワードチャネルがある短い期間受信されない場合、もはや有効にパワー制御されないためにリバースリンクが切られることがある。他方、確認応答を伝送するフォワードチャネルが長い期間、典型的にはパワー制御周期よりかなり長い期間、受信されない場合、リバースリンク送信は確認応答なしとなり、リバースリンクが切れることがある。しかし、リバースリンクが依然他の基地局によって受信され、ハンドオフ要求が先に受信されて上記のような状況の発生が回避される可能性の方が少なくとも高い。言い換えれば、フォワードリンクが受信されないときにリバースリンクが切れる可能性はあるとしても、リンク依存性が取り除かれているので、両方のリンクが同時に不全になる可能性はより低いということである。
【００３０】
この統計的理由は以下の通りである。特定の基地局からのフォワードリンクあるいはその基地局へのリバースリンクのいずれかが不全となる可能性をＰsとする。本発明の提案するダイバシティなしの場合、接続切れの可能性は単純にＰsである。しかし、本発明が提案するダイバシティがあれば、これらのリンクは独立に機能するので、両方の接続（すなわち、フォワードリンクおよびリバースリンク）が切れる可能性はＰs2に低下する。
【００３１】
図２Ｂに本発明の第２実施形態を示す。それぞれフォワードのデータ通信のためのフォワードリンクおよびリバースのデータ通信のためのリバースリンクに加え、それぞれ典型的なオーバーヘッドおよび音声通信を介して、無線インフラストラクチャ２３０の２つの異なる基地局２３１および２３５と通信するクライアントの基地局１０１が示されている。
【００３２】
ｃｄｍａ２０００のような典型的な無線システムは、シグナリング／オーバーヘッド情報およびデータのための独立したチャネルを用いる。高速セル選択システムにおいては、移動局は一群の基地局とのシグナリング通信を維持する一方、（フォワードおよびリバースの）データチャネルは単一の基地局に向けられ、単一の基地局から向けられている。高速セル選択で選択される単一の基地局は、この一群の基地局を構成する適格群（すなわちいわゆるアクティブセットセクタ）から通常選ばれる。この理由の１つとして、シグナリングは普通は非常に低い帯域幅であるのに対して、データチャネルは通常もっと多い帯域幅を消費するので注意深く割り当てを行う必要がある、ということが挙げられる。この実施形態においては、この移動局は必要に応じて適格な基地局またはセクタの群からのフォワード制御チャネル、およびこれらへのリバース制御チャネルを維持し、またこの移動局は、この適格群中から基地局Ａ（図２ＢのＢＳ２３１）に対するフォワードリンク高レートデータチャネルを設定し、またその適格群中から基地局Ｂ（基地局Ａと同一ではない；図２ＢのＢＳ２３５）に対するリバースリンク高レートデータチャネルを設定する。このようにダイバシティを達成することで、ＴＣＰ／ＩＰ確認応答のような上位レイヤの確認応答は高レートデータとは別の１つのリンクで送信され、この制御シグナリングはこのアクティブセットセクタと共に維持されるが、その一方でパワー制御やフレームエラー指標のような低レベルのフィードバックは複数の基地局へ伝送され、また複数の基地局から伝送されてもよい。
【００３３】
図２Ｂに示される実施形態においては、基地局２３１からのフォワードリンク２６０の受信の失敗は、移動局１０１が、リバースリンク２７０が送信されている宛先の他の基地局２３５からリバースリンクフィードバック２９０を受信することを妨げない。それゆえ、リバースリンクを切る必要はない。この機能は以下で説明される第３実施形態においても有効である。
【００３４】
この第２実施形態においては、第１実施形態のように、リバースリンク送信を受信する基地局によって作られたこのリバースリンクの制御情報は、当該移動局にこのフィードバックを提供している他のあらゆる基地局に搬送されねばならない。例えば、第１実施形態において、このフィードバックは受信基地局から送信基地局に伝送されねばならない。第２実施形態においては、２つの選択肢がある。
【００３５】
第１は、ソフトハンドオフでフィードバックを送信する基地局は通常のソフトハンドオフのようにフィードバックを送信してもよい、すなわち、どの基地局によって送信されたパワー制御情報も、その基地局による当該リバースチャネルの受け取りにとって適切なように作られてもよい。
【００３６】
第２は、ソフトハンドオフでフィードバックを送信する基地局は、受信基地局にとって適切となるようにフィードバックを送信してもよい。この情報は基地局制御装置（ＢＳＣ）２３３および／またはＢＳＣを調停する移動交換機（ＭＳＣ）２３４を含むネットワークインフラストラクチャ体を介して提供されてもよい。このような基地局間通信は、即時あるいは高速のパワー制御フィードバックといった同期あるいはショートタイミングの要請のため、実際上の課題をもたらすかもしれない。しかしこれは、全てのセクタが同一の基地局の一部を成している場合（「ソフターハンドオフ」と呼ばれる）のような、同一の基地局制御装置を共有するセクタ間では容易に実現できる。
【００３７】
上記の２番目の選択肢は１番目の選択肢より有利である、というのも、リバースリンクのパワー制御が実際このリバースリンクを受信している基地局の要請をより反映することになるからである。そのうえ、１番目の選択肢では、移動局に複数の矛盾するパワー制御コマンドを解釈するルールが与えられなければならない。これは例えば、典型的なソフトハンドオフパワー制御ルールによって解決でき、また移動局は受信基地局のパワー制御コマンドを受信可能な限り使用し、受信不能な場合には他のどの基地局もパワーを下げるよう指定していない限りパワーを上げるように決めても解決できる。
【００３８】
図３は、本発明の更に別の実施形態である。本実施形態はフォワードおよびリバースのリンクチャネルのペアを用いることで構成される。フォワードおよびリバースのデータチャネルリンクに加え、これらのリンクに付随する制御が分離していてもよい。本実施形態においては、チャネルのペアが２組ある。第１のチャネルのペアは第１の基地局２３１と通信し、またフォワードリンクデータ（例えば音声またはデジタルデータ）を送信するフォワードトラフィックチャネル３１０と、補助的な低帯域幅フィードバックリバースリンク３２０とから成る。第２のチャネルのペアは第２の基地局２３５と通信し、またリバースリンクデータ（例えば音声またはデジタルデータ）を送信するリバーストラフィックチャネル３３０と、補助的な低帯域幅フィードバックフォワードリンク３４０とから成る。
【００３９】
図３に示される実施形態は図２Ａに示される実施形態に対する利点を有している、というのも、フォードバックを１つの基地局から他の基地局へ伝送する必要がなく、またトラフィックと制御が同一の基地局当てでありまた同一の基地局発であるため、分離したリンクが自立しているからである。言い換えれば、制御とリンク非依存性が達成される。図３に示される実施形態は図２Ｂに示される実施形態に対する利点を有している、というのもフィードバックを１つの基地局から他の基地局へ伝送する必要がなく、またリンクが完全に分離しており冗長的でない（すなわち複雑度がより低く帯域幅フィードバックリンクの要請がより低い）からである。
【００４０】
この構成によって、それぞれのチャネルのペアが自助的になる、というのも、フォワードとリバースのトラフィックチャネル３１０および３３０がそれぞれの低帯域幅フィードバックリンク３２０および３４０によって補助されているからである。低帯域幅のそれぞれは、セルサイト選択、パワー制御、信号品質測度、確認応答等である。例えば、もし補助的低帯域幅フィードバックリンクがパワーコントロールのためのものなら、パワー制御は第１実施形態のように基地局間で伝送される必要はない。さらに、リバーストラフィックチャネル３３０のようなトラフィックチャネルの１つが不全の場合、補助的低帯域幅フィードバックフォワードリンク３４０はパワー制御情報をＭＳ１０１に伝送し続けることになる。これによって、ＭＳ１０１がもはやパワー制御されないことで通信を終了するのを防ぐことができる。
【００４１】
リバーストラフィックチャネル３３０と補助的低帯域幅フィードバックフォワードリンク３４０の両方が不全となった場合、上記の理由によって、２組の自助的なチャネルのペア３１０、３２０および３３０、３４０によるダイバシティが接続切れの可能性を低減する。残っているフォワードトラフィックチャネル３１０と、それの補助的低帯域幅フィードバックリバースリンク３２０は、依然ＭＳ１０１と通信していることがあり得る。従って、より上位のレイヤにおけるパケットの応答確認のような、より上位のレイヤのプロトコル処理が維持される。このように、通信がフォワードトラフィックチャネル３１０と補助的低帯域幅リバースリンク３２０に制限されようとも、別の基地局と新しいリバースリンクを確立するためにハンドオフメッセージをＭＳ１０１に送信する目的にとっては、あるいはＭＳ１０１がＢＳ２３１にリバースリンクのための別の基地局の必要性を通知できるようにする目的にとっては、これで十分である。
【００４２】
補助的低帯域幅フィードバックリンクはパワー制御の通信に限定されない。説明した通り、低帯域幅フィードバックリンクのそれぞれは、セルサイト選択、パワー制御、信号品質測度、確認応答等であってもよい。そのようなチャネルを取り込むかは、接続の種類といった複数の要素に依存する。例えば、確認応答チャネルの必要性はデータ転送の信頼性に依存する。単なる音声フレームを送信するボイスコールは、補助的低帯域幅フィードバックリンクにおける確認応答チャネルを必ずしも必要としない。
【００４３】
もし実際に１つあるいは複数の確認応答チャネルが補助的低帯域幅フィードバックリンクに設定されれば、これら確認応答チャネルはレイヤ１、２および／または３用となり得る。確認応答チャネルの数は全接続の時間依存性に依る。一時的な不全はより下位のレイヤにより大きく影響する。例えば、ＴＣＰ／ＩＰ確認応答はデータトラフィックとみなされ、そのデータが伝送される媒体のチャネルに付随する低帯域幅フィードバックリンクよりは、むしろ返信のデータリンクで伝送される。
【００４４】
補助的低帯域幅フィードバックリンクはパイロットチャネルを含んでいてもよい。パイロットチャネルはコヒーレント復調からパワー制御搬送あるいは参照レベルとしての振る舞いまで、様々な方法で利用することができる。補助的低帯域幅フィードバックリンクにおけるパイロットチャネルの必要性は、接続の種類に依存する。例えば、パワー制御は非常に低い帯域幅のパイロットチャネルで伝送されてもよい。もしこのパワー制御がこのパイロットのサブチャネルとして伝送される場合、フィードバックリンクはパイロットチャネルを含んでいてもよい。
【００４５】
フィードバックリンクは、移動局が制御ホールドモードから遷移しつつあることを信号で告げるために用いることができる。制御ホールドモードとは、移動局はトラフィックを送信していないけれどもトラフィックを送信する準備はできている状態をいう。そのような信号を補助的低帯域幅フィードバックリバースリンクを介して送信することで、移動局は基地局に、自らは制御されたホールド状態から出つつあり、後にデータを送信することを通知することができる。補助的低帯域幅フィードバックリンクは、リンク上のチャネル数が増えるにつれてより自立的になっていく。パワー制御チャネル、確認応答チャネル、およびパイロットチャネルを有している補助的低帯域幅フィードバックリンクは、パワー制御チャネルのみを有している補助的低帯域幅フィードバックリンクよりも自立的である。さらに、自立的なフィードバックリンクが増えるにつれて、移動局は上位レイヤのデータや確認応答のパケットをより堅牢な方法で分配することができる。例えば、もし補助的低帯域幅フィードバックリバースリンク３２０が１つの確認応答チャネルを有していれば、ＭＳ１０１は上位レイヤパケットをリバーストラフィックチャネル３３０と補助的低帯域幅フィードバックフォワードリンク３２０に分配することができる。上位レイヤのデータパケットはリバーストラフィックチャネルに分配され、確認応答パケットは補助的低帯域幅フィードバックリバースリンク３２０に分配される。
【００４６】
シグナリングおよびデータパケットの論理チャネルから物理チャネルへの分散は、ＭＳ１０１のメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）サブレイヤによって達成される。ＭＡＣはフォワードリンクの送信において論理チャネルをを物理チャネルに対応づけ、リバースリンクの物理チャネルで受信したデータを論理チャネルに対応づける。例えば、異なる論理情報であるシグナリングとデータは、ＭＡＣレイヤによって同一の物理チャネルに結合され、その後受信端側で、上位レイヤが扱えるように別々の論理情報として元のように分離されてもよい。あるいはＭＡＣレイヤは、説明した本実施形態に基づくアップリンク／ダウンリンクダイバシティ機構にとって適切なように、異なる論理チャネル／情報を異なる基地局に向けられる異なる物理チャネルに分配することも可能である。
【００４７】
移動局は、上記した各実施形態におけるどのようなダイバシティ機構を採用してもよい。しかし、これらのような移動局が常に１つのダイバシティ機構の範囲内で作動する必要はない。ダイバシティが必要な状況にある移動局のみによってダイバシティ機構が実装されてもよい。例えば、ある既定値の信号条件、あるいはフォワードリンクまたはリバースリンクの不全を経験する十分な可能性があることを示すような移動局の位置においてのみ、このダイバシティの機構が働くように、上記した実施形態を変更することができる。もしある接続について、フレームエラーレート、シンボルエラーレート、合成信号強度、あるいは確認応答不全カウントに基づく閾値基準によって定義された不全確率が高い場合、ダイバシティ機構が起動し、移動局に別々のフォワードリンクとリバースリンクを強制的に選択させる。
【００４８】
また、リバースリンクとフォワードリンクのための異なるセクタの意図的な選択は、２つ以上のセクタが適切な範囲のリンク品質を有している場合にのみ、あるいは増幅されたパワーの受信側での受信電力低下が許容できる場合にのみ用いられてもよい。
【００４９】
図６に、２つのＢＳ４００および４０１と、対応するカバーエリアの円４０２および４０３を示す。ＭＳ１０１はＢＳ４００および４０１によってサービスが提供される地理的エリアを動きまわる。動きまわるにつれて、ＭＳ１０１はＢＳ４００のカバーエリア４０２の端部にある位置Ａ４０４へと移動する。ＭＳ１０１はカバーエリア４０２の端部にいるので、不全の確立が高い。しかし、位置Ａ４０４における（例えば）第２実施形態に基づくダイバシティ機構は、ＢＳ４００およびＢＳ４０１に向けてそれぞれリンク５００および５０１で送信をするよう、ＭＳ１０１に対して要求することになる。ＢＳ４０１への送信にはパワーの増幅を要求され、またその信号強度は距離や信号間の干渉の可能性によってＢＳ４００への信号強度に比べて非常に弱くなることになる。このように、ＭＳ１０１のＢＳ４００および４０１に対する位置によっては、ダイバシティ機構は働かない。
【００５０】
一方、ＭＳ１０１が位置Ｂ４０５に移動すると、ＢＳ４００と４０１まではほぼ等距離である。この位置では、ダイバシティ機構が働いてもよい、というのも、増幅されたパワーの受信側での大きな受信電力低下も信号強度の差もないからである。信号間の干渉の可能性もこの位置においては最小となる。
【００５１】
ダイバシティを起動するための基地局に対する移動局の位置は、パイロット強度の計測、パイロット位相オフセットの決定、および測位情報の使用等、様々な方法で決定されていても良い。例えば、２つ以上のパイロットがある与えられた閾値を超える強度を有していること（パイロット強度が互いにある既定の範囲内に入っている、すなわち実効的に等しいことでもよい）を移動局が検知した場合に、ダイバシティが起動されてもよい。強度が実効的に等しいかをチェックするのは、１つの基地局が他の基地局よりずっと遠くに離れていないことを確認するためである。もし、図６に位置“Ａ”４０４として示されているようにずっと遠くに離れていれば、ＢＳ４０１は不適切な干渉を引き起こし得る。また、この条件はパイロット位相オフセットを用いて検知することもできる。もしＢＳ４００からのパイロット位相がＢＳ４０１からのパイロット位相から大きくずれている場合、重大なマルチパスが存在しないなら、これはＢＳ４００とＢＳ４０１の距離に大きな差があることを示す。あるいはまた、例えば衛星測位システム（ＧＰＳ）による測位情報を用いてもよい。
【００５２】
ｃｄｍａ２０００ネットワークの典型的な移動局は、異なる基地局を選択するため、あるいは異なる基地局へのハンドオフを要求するためにパイロット強度電力を用いる。本発明のダイバシティ機構を起動または終了させるために同様の方法を用いてもよい。例えば、移動局はサービス要求について最高のレートあるいは品質を有している最適なリンクのためのセクタを（フォワード、リバースを問わず）選択してもよい。その後、移動局は逆方向のリンクに２番目に適したセクタを用いてもよい。
【００５３】
例えば、フォワードリンクはユーザがダウンロードを要求していることから高いレートを必要とし、一方リバースリンクはＴＣＰ／ＩＰ確認応答のような上位レイヤのシグナリング搬送する必要がある場合を考える。この場合、最適なセクタがフォワードリンクとして選択され、２番目に適したセクタがリバースリンクとして選択される。
【００５４】
ダイバシティの起動は、接続に途絶の危険性があるか否かによらず、ダイバシティ状況であるとことを検知することで生じるようにしてもよい。ダイバシティ状況があることの判定は、先に説明した、パイロット強度の計測、パイロット位相オフセットの決定、および測位情報の使用の様な方法と同様に行われてもよい。
【００５５】
ダイバシティ機構の起動の判定に用いられる（先述した）移動局の基地局に対する位置条件やリンク不全の可能性のどのような組み合わせもまた、ダイバシティ機構の終了の判定に用いられてよい。
【００５６】
本発明は、基地局が、基地局のアクティブセットから選ばれる高速セルサイト選択を用いて説明されているが、本発明はソフトハンドオフの場合にも用いることができるのは明らかである。図７Ａに、アクティブセットに入っている４つの基地局ＢＳ６００、ＢＳ６０１、ＢＳ６０２、およびＢＳ６０３を示す。オーバーヘッドや音声通信目的においては、ＭＳ１０１はこれら全ての基地局とソフトハンドオフの状態にある（リンクは図示しない）。しかし、データ通信においては、ＭＳ１０１は４つの基地局のうちＢＳ６００、ＢＳ６０１の２つとのみ通信する。ＭＳ１０１はフォワードリンク６１０とリバースリンク６１１を介してＢＳ６００と接続している。同時に、ＭＳ１０１はフォワードリンク６１２とリバースリンク６１３を介してＢＳ６０１と接続している。
【００５７】
この状況において、ダイバシティは上記した状態のどの場合に起動するようにしてもよい。その結果、フォワードとリバースのリンクペアは図７Ｂに示すようにそれぞれ２つの基地局に分離されてもよい。ＢＳ６００はフォワードリンク６２０でＭＳ１０１に送信を行い、ＭＳ１０１はリバースリンク６２１でＢＳ６０２に送信を行う。ＭＳ１０１はまた、ＢＳ６０１および６０３と、それぞれフォワードリンク６２２およびリバースリンク６２３を介して接続している。このようにフォワードリンクおよびリバースリンクは、アクティブセット中の複数の基地局から発せられ、また同じアクティブセット中の複数の基地局に送信される。なお、フォワードリンクを生成する基地局群とリバースリンクが送信される先の基地局群とは、両方の群に入っている基地局によって重複した状態になっていてもよい。
【００５８】
本発明はＣＤＭＡ無線ネットワークを用いて説明されているが、この技術は複数の基地局と少なくとも１つのクライアントを有するあらゆる無線システムに利用可能であることは明白である。それに加え、本発明は音声あるいはデータトラフィックを送信するものとして説明されたが、ＴＣＰ／ＩＰあるいはＵＤＰ／ＩＰトラフィックまたは他の種類のトラフィックを独立に異なる方向に送信する目的に、よりたやすく用いられることは明白である。
【００５９】
本発明はダイバシティを実装する移動局と十分に関連づけられて説明されているが、移動局と通信するネットワークがダイバシティを実装していてもよいことは明白である。
【００６０】
本発明は、実施形態と関連し、添付した図面を参照して十分に説明されたが、本技術分野において習熟した者にとって様々な変化および修正が明らかとなるだろう。そのような変化および修正は、付記される請求項によって規定されるように、本発明の範囲内に含まれるものとして理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】無線通信システムにおいて、セクター間の様々な位置を動きまわる移動通信端末の図である。
【図２】（Ａ）は、無線通信システムにおける、本発明の第１実施形態を利用する移動局を示す図であり、（Ｂ）は、無線通信システムにおける、本発明の第２実施形態を利用する移動局を示す図である。
【図３】無線通信システムにおける、本発明の第３実施形態を利用する移動局を示す図である。
【図４】無線通信システムにおける、移動局と基地局との間の通信リンクの一例を示す図である。
【図５】無線通信システムにおける、移動局と基地局との間のトラフィックチャネルの一例を示す図である。
【図６】無線通信システムにおいて、２つの異なる基地局の間を動きまわる移動局を示す図である。
【図７】ソフトハンドオフの場合における、本発明の第１実施形態を利用する移動局を示す図である。
【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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【図６】
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【図７】
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