(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおける基地局（ＢＳ）と移動局（ＭＳ）との間のデータ伝送方法であって、
前記基地局（ＢＳ）の１つの無線セル（Ｚ）において複数のサービス（Ｓ）が無線インタフェースを介して前記移動局（ＭＳ）に対して提供され、
少なくとも１つのサービス（Ｓ）に対して、送信された信号の正しくかつエラーのない受信のために必要である受信状態に関する個別の特性量（ｋｅ）が決定されかつ前記基地局（ＢＳ）から送信され、
移動局（ＭＳ）によって
前記特性量（ｋｅ）が受信されかつ評価され、
前記基地局（ＢＳ）の送信のその時点の受信状態が前記特性量（ｋｅ）と比較され、かつ
該比較結果に依存して前記サービス（Ｓ）が前記移動局（ＭＳ）によって要求される
方法。
【請求項２】
前記特性量（ｋｅ）は最大許容減衰度に関連した値である
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記特性量（ｋｅ）は最小要求受信電界強度に関連した値である
請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記特性量（ｋｅ）は最小要求ＳＮ比に関連した値である
請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記特性量（ｋｅ）は最大許容信号走行遅延時間に関連した値である
請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記移動局（ＭＳ）によって、前記送信された特性量（ｋｅ）から第２のサービス（Ｓ）に対する少なくとも１つの別の特性量（ｋｅ）が導出される
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記特性量（ｋｅ）を決定するために、前記無線インタフェースの最大データレートが考慮される
請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記特性量（ｋｅ）を決定するために、前記サービス（Ｓ）の最大データレートが考慮される
請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記特性量（ｋｅ）を決定するために、前記サービス（Ｓ）の保証すべきサービス品質（ＱｏＳ）が考慮される
請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記特性量（ｋｅ）を決定するために、前記無線インタフェースのその時点の負荷が考慮される
請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
個々のサービス（Ｓ）は音声サービス、緊急呼び出しサービス、ショートメッセージサービス、テレテキストサービス、ファクシミリサービス、インターネットサービスまたは画像伝送サービスとして実現されている
請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
前記その時点の受信能力はオルガニゼーションチャネル（ＢＣＣＨ）の受信信号の評価から導出される
請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
比較結果が否定的な場合、前記移動局（ＭＳ）によるサービス（Ｓ）の要求は阻止される
請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記無線インタフェースは広帯域のチャネルを有するＴＤＤ伝送方法に従って組織編成されている
請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
基地局（ＢＳ）および移動局（ＭＳ）を有する無線通信システムであって、
前記基地局（ＢＳ）の１つの無線セル（Ｚ）において複数のサービス（Ｓ）が無線インタフェースを介して前記移動局（ＭＳ）に対して提供され、ここで
前記基地局は、
伝送すべき情報（ｎｉ，ｓｉ，ｏｉ）に対する送信信号を形成するための信号調製装置（ＳＡ）を含んでおり、
少なくとも１つのサービス（Ｓ）に対して、送信された信号の正しくかつエラーのない受信のために必要である受信状態に関する個々の特性量（ｋｅ）を決定するための制御装置（ＳＴ）を含んでおり、かつ
送信信号を送信するための送信装置（ＳＥ）を含んでおり、ここで送信信号の一部は前記特性量を含んでおり、
かつ
少なくとも１つの移動局（ＭＳ）は、
前記特性量（ｋｅ）を受信しかつ評価するための受信装置（ＥＥ）を含んでおり、
前記基地局（ＢＳ）からの送信のその時点の受信状態を前記特性量（ｋｅ）と比較するための評価装置（ＡＥ）を含んでおり、かつ
前記比較結果に依存して前記サービス（Ｓ）を要求するための呼び出し装置（ＲＥ）を含んでいる
無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、データ伝送のための方法および無線通信システム、例えば、信号がＴＤＭＡ／ＣＤＭＡまたはＣＤＭＡ加入者分割方法に従って伝送される広帯域のチャネルを有する移動無線システムに関する。
ＵＳ５２５７４０８Ａ号には、基地局が独自の送信電力並びに入力感度を送信し、かつ移動局がこれらパラメータ並びに基地局の測定された信号強度および独自の送信電力から送信ないし受信装置における減衰度を計算しかつ、サービスを要求するのにこの基地局が適しているかどうかを判定する、通信システムにおけるサービス品質を監視するための方法が記載されている。
ＷＯ９８／１４０２０Ａ号には、例えば、空いている伝送容量、並びに移動加入者の速度および基地局に対するその距離のような、無線システムのその時点の条件に依存して、移動加入者に対する起こり得るサービス品質を確定するための方法が記載されている。
ＷＯ９９／１７５８２Ａ号には、ある無線セルのサービスへのアクセスによって、この無線セルにおけるサービス品質が全体として許容しきい値以下になる場合には、このアクセスを阻止するようにする方法が記載されている。
【０００２】
無線通信システムにおいて情報（例えば言語、画像情報、インターネット通信または別のデータ）は電磁波を用いて無線インタフェースを介して送信側の無線局および受信側の無線局（基地局ないし移動局）間で伝送される。その際電磁波の放射は、それぞれのシステムに対して設定されている周波数バンドにある搬送周波数によって行われる。無線インタフェース、例えばＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System)または第３世代の別のシステムを介するＣＤＭＡまたはＴＤＭＡ／ＣＤＭＡ伝送方法による将来の移動無線システムのために、約２０００ＭＨｚの周波数バンドにおける周波数が設定されている。
【０００３】
無線通信システムにおいて、オルガニゼーション（組織編成）情報は、移動局に基地局の無線セルにおいて当該無線セルのために必要なデータを供給するために用いられる。オルガニゼーション情報は、無線セル、そのチャネル構成および無線セルにおいて使用可能なサービスおよびオプションに関するデータである。従ってオルガニゼーション情報は移動局に対して同期および無線セルの選択のために用いられる。
【０００４】
ＧＳＭ移動無線システムからおよびＤＥ１９８１０２８５号から公知の将来の移動無線システムに対して、下り方向においてフレーム毎に、オルガニゼーション情報を伝送するためのタイムスロットを設けることが公知である。このために通例、フレームの第１のタイムスロットが用いられる。これにより、オルガニゼーション情報の送信間に固定の間隔が存在している。この間隔は、トラヒック状況が不都合の場合も、移動局の速度が許容最大限であっても、オルガニゼーション情報の正常な評価およびすべてのサービスに対して種々の無線セル間の移動局の引き渡しが支援されるようにプラニングされている。Ｗ−ＣＤＭＡ伝送方法でも、オルガニゼーション情報はフレーム構成に従って１つのタイムスロットにおいてまたは複数のタイムスロットを介して連続的に伝送される。
【０００５】
通例、大きい、一定の電力で送信されるオルガニゼーション情報の受信能力は、移動局にとって、無線セルへのログインが可能であるかどうかの唯一の使用可能な判断基準である。ログイン、すなわちコネクションの確立が可能であれば、使用可能なサービスを要求することができる。ＧＳＭ移動無線システムでは、これは音声ないしショートメッセージサービスである。
【０００６】
しかしサービスの提供パレットが拡張されるべきであれば、最も要求度の高いサービスに対しても、これがオルガニゼーション情報の十分な受信能力において同様に申し分なく受信可能であることが保証されるべきである。無線ネットワークプランニングに対してこのことは著しい制限を意味することになる。
【０００７】
本発明の課題は、無線ネットワークプランニングの際に比較的大きなフレキシビリティを可能にする、複数のサービスを有する方法および無線通信システムを提供することである。この課題は請求項１の特徴部分に記載の構成を有する方法および請求項１５の特徴部分に記載の構成を有する無線通信システムによって解決される。有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明によれば、１つの無線セルにおいて複数のサービスを移動局に対して無線インタフェースを介して提供する無線通信システムにおいて、少なくとも１つのサービスに対して、必要な受信能力に関する個別の特性量を突き止めかつ基地局から送信する。移動局によって、特性量を受信しかつ評価し、引き続いて基地局の送信のその時点の受信能力を特性量と比較し、かつ比較結果に依存してサービスを移動局によって要求する。
【０００９】
従ってサービス要求はもはや、基地局の送信のその時点の受信能力にのみ依存しているのではない。その時点の受信能力は、１つのサービスに対して、付加的に、受信能力に関するサービス固有の特性量と比較されなければならない。この特性量が維持されると、このサービスに対する要求を行うことができる。従って、受信能力を突き止めるための基礎としてオルガニゼーションチャネルのプランニングは、個々のサービスの提供のプランニングとは殆ど無関係である。
【００１０】
それぞれのサービスは独自の到達範囲を有していることができ、それは必ずしもセルの規模に一致している必要はない。同時に、移動局は、無線インタフェースへのアクセスが行われる前に、サービスに対するアクセス権限を分散的に質問することができる。
【００１１】
特性量は有利には、最大許容減衰度、最小要求受信電界強度、最小要求ＳＮ比および／または最大許容信号走行遅延時間に関連した値である。サービス毎に、複数の特性量を送信しかつ評価することもできる。複数の特性量が評価される場合、サービスがコネクション確立後信頼性を以て維持することができるという安全性が高められる。
【００１２】
特性量をネットワーク側において突き止める際に、サービス毎または無線インタフェース全体に対して、最大データレート、サービスの保証すべきサービス品質および／または無線インタフェースのその時点の負荷を考慮する。これにより、それぞれのサービスに対してまたは少なくとも到達範囲が連続的にオルガニゼーション情報の到達範囲と合致していないサービスに対して１つまたは複数の判断基準を形成することができる。この判断基準によって、それぞれの移動局はその時点の位置およびその時点の受信条件において、サービスの到達範囲をその前にダイアローグすることなしに確かめることが可能である。
【００１３】
その際個々のサービスは、音声サービス、緊急呼び出しサービス、ショートメッセージサービス、テレテキストサービス、ファクシミリサービス、インターネットサービスまたは画像伝送サービスである。無線通信システムはこれらのサービスを、その到達範囲を最初に移動局によってテストする必要なく提供することができる。有利には、比較結果が否定的の場合、この基地局に関する要求を阻止するようにすれば、サービスの成功しない要求による無線インタフェースの不必要な負荷が回避される。このことは、その時点の受信条件が改善しない限り、移動局から基地局に対する要求は送信されないことを意味している。
【００１４】
本発明の有利な実施形態によれば、その時点の受信能力をオルガニゼーションチャネルの受信信号の評価から導出しかつ無線インタフェースを広帯域のチャネルを有するＴＤＤ伝送方法に従って組織編成する。これにより、本発明の方法の、第３世代の移動無線システムに対する使用が保証されている。つまりこのシステムは、非常に種々様々な規模のセル、無線インタフェースの非対称形の負荷、非常に種々異なったサービスおよびエリアをだぶってカバーする移動無線システム並びにホーム領域への使用を以て大きな要求を課しているシステムである。
【００１５】
次に本発明を図面を参照して実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
その際：
図１は、移動無線システムのブロック線図を示し、
図２は、ＴＤＤ伝送方法のフレーム構成の概略図を示し、
図３および図４は、移動局への種々異なったサービスの提供範囲を略示し、
図５は、オルガニゼーション情報の伝送のシーケンス線図を示し、
図６は、基地局および移動局の簡単化されたブロック回路図を示す。
【００１７】
図１に図示の、無線通信システムの例としての移動無線システムは、多数の移動交換局ＭＳＣから成っている。これらは、相互にネットワーク化されているかないし固定ネットワークＰＳＴＮに対するアクセスを形成する。更に、これら移動交換局ＭＳＣはそれぞれ少なくとも１つの、無線技術的なリソースを割り当てるための装置ＲＮＭに接続されている。これら装置ＲＮＭの方はそれぞれ、少なくとも１つの基地局ＢＳへのコネクションを可能にする。この種の基地局ＢＳは無線インタフェースを介して別の無線局、例えば移動局ＭＳまたは他の所の移動および定置の端末装置に対するコネクションを確立することができる。それぞれの基地局ＢＳによって、少なくとも１つの無線セルＺが形成される。セクタ化されている場合またはハイアラーキセル構成の場合、設置されている基地局ＢＳ毎に複数の無線セルＺもサービスカバーされる。無線技術的なリソースを割り当てるための装置ＲＮＭおよび複数の基地局ＢＳが基地局システムを形成している。
【００１８】
図１には、有効情報ｎｉおよびシグナリング情報ｓｉを移動局ＭＳと基地局ＢＳとの間で伝送するための、例えばＶ１，Ｖ２，Ｖｋとして示されているコネクションＶが図示されている。オルガニゼーション情報ｏｉの伝送は複数の移動局ＭＳにおいてポイント・ツゥー・マルチポイント・コネクションの形において行われる。
【００１９】
オペレーションおよび保守センターＯＭＣが移動無線システムないしその部分に対するコントロールおよび保守機能を実施する。これら構成の機能は、本発明を使用することができる別の無線通信システムに、殊に無線の加入者接続端子を有する加入者アクセスネットワークに対して転用可能である。プライベート領域におけるホーム基地局として無線ネットワークの計画を関係することなく使用されている基地局も移動局ＭＳに対するコネクションを確立することができる。このようなホーム基地局は固定ネットワークに接続されている。
【００２０】
無線伝送のフレーム構成が図２に示されている。ＴＤＭＡコンポーネントによれば、広帯域の周波数領域、例えば帯域幅Ｂ＝５ＭＨｚの、同じ持続時間の複数のタイムスロット、例えば１６個のタイムスロットｔｓ０ないしｔｓ１５への分割が設定されている。タイムスロットの一部ｔｓ０ないしｔｓ９は下り方向において利用されかつタイムスロットの一部ｔｓ１０ないしｔｓ１５は上り方向において利用される。これらの間に切換点ＳＰがある。このＴＤＤ伝送方法では、上り方向ＵＬに対する周波数バンドは下り方向ＤＬに対する周波数バンドに相応している。同じことが、別の搬送周波数に対しても繰り返される。
【００２１】
情報ｏｉ，ｓｉ，ｎｉの伝送のために設定されているタイムスロット内で、複数のコネクションの情報が無線ブロックにおいて伝送される。択一的な実施例では情報ｏｉ，ｓｉ，ｎｉの時間連続的な伝送が行われるようになっている。有効データ伝送のためのこれら無線ブロックは、受信側において既知のトレーニングシーケンスｔｓｅｑｌないしｔｓｅｑｎが埋め込まれている、データｄを有する部分から成っている。データｄはコネクション個別にファインストラクチャ、加入者コードｃによって拡散されているので、受信側において例えばｎ個のコネクションがこれらＣＤＭＡコンポーネントによって分離可能である。
【００２２】
データｄの個々のシンボルの拡散は、シンボル持続時間Ｔｓｙｍ内に、持続時間ＴｃｈｉｐのＱ個のチップが伝送されるように作用する。その際Ｑ個のチップはコネクション固有の加入者コードｃを形成する。更に、タイムスロットｔｓ内に、コネクションの種々異なった信号走行遅延時間を補償するためのガード時間ｇｐが設けられている。
【００２３】
広帯域の周波数領域Ｂ内に、連続するタイムスロットｔｓがフレーム構成に従って形成区分される。このようにして１６個のタイムスロットｔｓが１つのフレームｆｒにまとめられる。
【００２４】
無線インタフェースの使用のパラメータは有利には次の通りである：
チップレート：                                  ４０９６Ｍｃｐｓ
フレーム持続時間：                              １０ｍｓ
タイムスロットの数                              １６
タイムスロットの持続時間：                      ６２５μｓ
拡散係数：                                      １６（ただし可変）
変調形式：                                      ＱＰＳＫ
帯域幅：                                        ５ＭＨｚ
周波数繰り返し値：                              １
これらパラメータにより、第３移動無線世代に対するＦＤＤ（frequency division duplex）モードとの可能な最良のハーモニゼーションが可能になる。しかし本発明の方法はＦＤＤモードにおいても使用可能である。
【００２５】
図３には、それぞれ、到達範囲ｒ１ないしｒ４が種々異なっているサービス、例えばＳ１ないしＳ３を提供する２つの隣接している基地局ＢＳが示されている。図３に示されているように、Ｒは、基地局ＢＳの空間距離によって生じる空間的なセル半径とし、その際距離は２Ｒに等しい。ＲはサービスＳに相応して選択される。これらサービスはエリアをだぶってをカバーするように提供されるものである。図３の例では、これは到達範囲ｒ１，ｒ２およびｒ３に属しているサービスＳ１，Ｓ２，Ｓ３である。サービスＳ４はエリアをだぶってカバーするようにはなっていない。
【００２６】
図３から同様に、要求のあまり大きくないサービスがセル限界を超えて使用可能であることがわかる。従ってこれらサービスＳ１，Ｓ２は、これらが付加的にこれら無線セルにおいても提供されるかどうかに無関係に、隣接セルにおいても受信可能である。サービスＳ１，Ｓ２に対して基地局ＢＳを選択することができる、種々異なった基地局ＢＳのオーバラップしているサービス提供領域が成り立っている。このオーバラップは意図的なものでありかつオルガニゼーションチャネルＢＣＣＨの到達範囲の制限によって妨げられない。
【００２７】
このオーバラップは殊に、無線セル内の加入者が密集している地域、いわゆる「ホット・スポット」のサービス提供にとって重要である。これらの地域において加入者密度は比較的大きいので、第１の基地局ＢＳ１によって使用可能である無線技術的なリソースは時として十分でない。本発明によれば、サービスＳ１に対して第２の基地局ＢＳ２がトラヒックの一部を引き受けることができる。無線ネットワークにおけるリソース分配は、サービスＳの到達範囲ｒ１ないしｒ４に対して無線セルの到達範囲Ｒを減結合したことによって著しくフレキシブルである。
【００２８】
移動局ＭＳが早期に、すなわちサービスＳの要求の前に、サービスＳの使用能力を検出することができるように、少なくとも１つのサービスＳに対してサービスＳの受信能力に関する個々の特性量ｋｅが基地局ＢＳから、有利にはオルガニゼーション情報ｏｉにおいて送信される。
【００２９】
特性量ｋｅはネットワーク側においてサービス毎の最大データレートからまたは無線インタフェース全体に対して、サービスの保証すべきサービス品質および／または無線インタフェースのその時点の負荷（利用度）から導出される。これに対して択一的に、特性量は移動局ＭＳにおいて固定的に記憶されておりかつ所定の条件下でのみ付加的に無線セルにおいて伝送され、従って更新されるようにすることもできる。
【００３０】
特性量ｋｅの送信は無線セル毎のフレキシビリティを可能にする。これは更に、時間、従って負荷に依存しているようにすることができる。このフレキシビリティによって、無線セルにおけるトラヒックに対してアクティブに影響を及ぼすことが可能になる。１つのセルにおいてサービスＳに対する特性量が高められると、新たにログインする移動局ＭＳはこのサービスＳに対して比較的に低い特性量ｋｅを有する隣接セルを、これらが使用可能である場合には、選択することになる。比較的大きなセルと比較的小さなセルとの関係をそれぞれのサービスに対して個別に形成することもできる。
【００３１】
特性量ｋｅは、
○  最大許容減衰度、
○  必要な最小の受信電界強度、
○  必要な最小のＳＮ比および／または
○  最大許容信号走行遅延時間
に関連付けられている値である。
【００３２】
その際特性量ｋｅは絶対的におよび基準値に対して相対的に定義されているものであってよい。
【００３３】
特性量ｋｅはこれらの値を複数を結合することができるが、択一的に、複数の特性量ｋｅをそれぞれのサービスに対して別個に伝送することもできる。従ってサービスが使用可能であるかの判定に対して複数の比較が必要である。これらの比較は判定しきい値としての特性量ｋｅを用いて実施される。サービスＳの要求が成功しないことによる不必要な負荷は次のようにして回避される。すなわち、比較結果が否定的である場合、比較の送信を行うようになっている基地局ＢＳに関するサービスＳの要求を阻止する。
【００３４】
本発明の方法は図５に略示されている。第１のステップにおいてオルガニゼーション情報ｏｉがＴＤＭＡ／ＣＤＭＡまたはＣＤＭＡ加入者分割方法を用いて送信される。これらは少なくとも１つの、サービスＳに関する特性量ｋｅを含んでいる。第２のステップにおいて、移動局ＭＳは特性量ｋｅを受信しかつこれらを評価する。
【００３５】
第３のステップにおいて、移動局ＭＳによって基地局ＢＳの送信のその時点の受信能力が求められる。このことは、オルガニゼーションチャネルＢＣＣＨの受信信号の評価によって行われるので、減衰度、受信電界強度、ＳＮ比および／または信号走行遅延時間に対する相応するその時点の値が存在している。
【００３６】
第４のステップにおいて、その時点の受信能力の値が特性量と比較される。所望のサービスに対するその時点の受信能力が十分であれば、第５のステップにおいてサービスＳが移動局ＭＳによって要求される。その他の場合はその時点の受信能力が引き続き監視されないし別の基地局ＢＳの送信が評価される。
【００３７】
情報伝送は基地局ＢＳにおいて図６に示されているように実施され、その際提供されるサービスおよびこれら特性量ｋｅに対するデータのアドミニストレーションはオルガニゼーションおよび保守センターＯＭＣによって影響されかつ無線技術的なリソースの割り当てのための装置ＲＮＭの所与の条件が考慮される。基地局ＢＳは送信および受信信号の高周波処理のための送信／受信部ＴＸ／ＲＸを含んでいる。
【００３８】
更に、送信装置ＳＥおよび受信装置ＥＥはこの送信／受信部ＴＸ／ＲＸに接続されている。送信装置ＳＥにおいて信号はデジタル／アナログ変換され、ベースバンドから放射の周波数領域に変換されかつ送信信号は変調される。信号調製装置ＳＡはその前に、伝送すべき情報ｏｉ，ｓｉ，ｎｉを無線ブロックにまとめかつ相応の周波数バンドおよびタイムスロットに割り当てている。信号処理装置ＤＳＰは受信装置ＥＥを介して送信装置ＳＥに相応して処理された信号を評価しかつチャネル推定およびデータリダクションを実施する。
【００３９】
コンポーネントの協働、切換時点ＳＰの調整設定およびオルガニゼーション情報ｏｉの、タイムスロットに対する割り当ては制御装置ＳＴによって制御される。送信および切換時点ＳＰに関する所属のデータ、コネクションの具体的な所与の条件および特性量ｋｅはメモリ装置ＭＥＭに記憶される。
【００４０】
移動局ＭＳは基地局ＢＳに相応して、送信／受信部ＴＸ／ＲＸ並びに送信装置ＳＥおよび受信装置ＥＥを含んでいる。受信装置ＥＥによって受信された、特性量ｋｅおよびその時点の受信能力に関する信号は、評価装置ＡＥによって検出される。特性量ｋｅはそれから、対応しているその時点の受信能力値と比較される。一時記憶はメモリ装置ＳＰにおいて行われる。呼び出し装置ＲＥは肯定的な比較結果の場合、送信装置ＳＥを介するサービスＳの要求の送信を始めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  移動無線システムのブロック線図である。
【図２】  ＴＤＤ伝送方法のフレーム構成の概略図である。
【図３】  種々異なったサービスを有する移動局のサービス提供範囲を示す図である。
【図４】  種々異なったサービスを有する移動局のサービス提供範囲を示す図である。
【図５】  オルガニゼーション情報の伝送のシーケンス線図である。
【図６】  基地局および移動局の簡単化されたブロック回路図である。
【図１】
0004344095.tif 000002
【図２】
0004344095.tif 000003
【図３】
0004344095.tif 000004
【図４】
0004344095.tif 000005
【図５】
0004344095.tif 000006
【図６】
0004344095.tif 000007