JP2004502360A - ソフトハンドオーバでのダウンリンク共有チャネル(dsch)電力制御 - Google Patents

ソフトハンドオーバでのダウンリンク共有チャネル(dsch)電力制御 Download PDF

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Abstract

ソフトハンドオーバにおけるSSDTによって与えられた、セルが一次であるか否かについてのインディケーションは、セルが一次であればDCHに基づいてDCH電力が設定され、そうでない場合はDCHに関する固定された電力レベルまたはオフセットで使用されるという原理によってDSCH伝送電力を構成するために実際に使用するか否かにかかわらず基地局によって使用される。

Description

【0001】
[技術分野]
本発明は、無線ネットワークに関し、詳細には、ダウンリンク伝送ダイバシティの状況におけるダウンリンク共有チャネルの電力制御に関する。
【0002】
[従来の技術]
ユニバーサル移動電気通信システム(UMTS)は、マルチメディアに対するサポートを含む、高速データレートおよび幅広い範囲の電気通信サービスを提供するためのものである第3世代移動システムとなるべきである。UMTSは、効率的なネットワークリソースの使用により高品質のサービスを提供するだろう。UMTSは、新しい無線インタフェースなどのいくつかの主要な改良を伴う移動通信のためのグローバルデジタルセルラーシステム(GSM)に準拠することになっている。UMTSネットワークは、回線切替方式サービスとパケット切替方式サービスの両方をサポートしなければならない。該回線切替方式技術は現在のGSM回線切替技術を核にし、パケット切替技術は、GSMの新しいパケットサービスである汎用パケット無線サービス(GPRS)を核にするだろう。
【0003】
UMTSのアーキテクチャは、このようにしてGSM/GPRSに準拠しなければならない。しかしながら、UMTSのアクセスネットワーク部分はGSMと比較すると新しく、画期的となるだろう。UMTS地上無線アクセス(UTRA)ネットワーク(UTRAN)は、2つの異なるモード、つまり広帯域符号分割多重アクセス方式(WCDMA)と時分割/符号分割多元接続(TD/CDMA)で動作可能な新しい無線インタフェースとなるだろう。コアネットワーク側では、UMTSは機能拡張されたGSMに準拠する回線切替方式コアネットワークと、GPRSに準拠するパケット切替方式コアネットワークから成り立つだろう。UTRANは、一人のユーザのための複数の同時接続をサポートする能力、つまり同時パケット切替接続と同時回線切替接続を備え、あらゆる接続はQoS(サービスの質)パラメータなどの個々の特性を有し得るだろう。GPRSとは反対に、UTRANは、パケット切替方式接続のスループットも保証できる。この特性は、いくつかのマルチメディア用途には不可欠である。UMTSシステムではGSMと比較して広い帯域幅が利用可能であるにも関わらず、システムの無線部分は障害ないしはボトルネックに最も陥りやすいままだろう。例のごとく、設計目的は、汎用性(versatility)を危うくすることなく限られたリソースを効率的に使用することである。
【0004】
UMTSパケットネットワークアーキテクチャは、きわめてGPRSに類似するだろう。ただし、いくつかの要素およびインタフェースのネーミングはGPSから変更された。図1はGPRSネットワークアーキテクチャを示し、図2はUMTSパケットネットワークアーキテクチャを示す。UMTSパケットネットワークは、以下のネットワーク要素から成り立つ。
−3G−SGSN:それは、サービス側GPRSサポートノード(SGSN)の第3世代バージョンとなるだろう。
−3G−GGSN:それは、ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)の第3世代バージョンとなるだろう。
−HLR:それは、いくつかの更新を伴うGSMホームロケーションレジスタ(HLR)となるだろう。
−ノードB:それは、GSM内の基地トランシーバ局(BTS)に相当するだろう。
―RNC(無線ネットワーク制御装置):それは、GSM内の基地局制御装置(BSC)に相当するだろう。
【0005】
パケット切替方式側のコアネットワーク(CN)は、3G−SGSN要素、3G−GGS要素およびHLR要素から成り立つだろう。パケットコアネットワークは、コアネットワーク要素3G−SGSNと3G−GGSNをともに接続するためにバックボーンネットワークも含むだろう。
【0006】
ノードBおよびRNCは、UMTSネットワークの無線アクセスネットワーク(RAN)を備えるだろう。RANはGSMのBSS(基地局サブシステム)に相当するだろう。RANの責任は、無線チャネル暗号化、電力制御、無線ベアラ(bearer)接続セットアップとリリースなどのすべての無線に特有な機能の処理である。要素間の基本的な切り分け(separation)は、ノードBが物理層機能を処理し、RNCが管理機能を処理するという点である。しかしながら、該切り分けはGSMにおいてとはわずかに異なる可能性がある。
【0007】
図1と図2を比較することにより分かるように、アーキテクチャの最大の相違点はRAN内部の新しいインタフェース(Iur)だろう。それはRNC間に常駐するだろう。これに関連して、UMTSはマクロダイバシティと呼ばれる新しい概念を導入する。マクロダイバシティ(macrodiversity)状況では、データは複数のノードBを介して送信されるだろう。信号はエアインタフェース上で複数のルートを介して転送され、たとえばMSとRNCで結合されるため、フェージングの影響はより有害ではなくなり、したがってさらに低い電力レベルを使用できる。しかしながら、それらのノードBは2つまたは3つ以上の異なるRNCの領域に属する可能性があるため、該インタフェース、つまりRNC間のIur−インタフェースが必要とされる。この状況では、図3に図示されるように、RNCは2つの論理的な役割を果たすことができる。RNCは論理的に「ドリフト」NC(DRNC)または「サービス側」(SRNC)のどちらかとなることができる。
【0008】
図3に論理的な可能性に対して示されているとおり、当該Iu−インターフェースの実際の終端点はSRNCであろう。当該Iu−インターフェースは、パケット切替であれ、回路切替であれ、無線アクセスネットワーク(RAN)およびコアネットワーク(CN)を接続するであろう。SRNCは情報伝送を制御し、適切なDRNCsからの無線リソースを要求するであろう。当該DRNCは、図3に示されているMSとSRNCのあいだの情報を中断するであろう。
【0009】
セルレベルの移動性の問題は、UTRAN内で処理されるだろう。ユーザ装置に対する個別接続が存在するとき、UTRANはUEの無線インタフェース移動性を処理するだろう。これは、ソフトハンドオーバなどの手順を含む。
【0010】
3G(第3世代)のための新しいマクロダイバシティ概念の場合、通信セッション中の任意の時点において複数の基地局から無線リンクのどれが好まれるのかを決定し、どのリンクが好まれるのかに応じて該セッション中に該無線リンクのあいだでシームレスに切り替わることができるために、無線電気通信システム内のユーザ装置、たとえば移動局間でマルチプル無線リンクを同時にセットアップすることができるだろう。言い換えると、より強い信号の基地局への切り替えは、新しい接続をセットアップしなくても行なうことができるのである。つまり、ユーザ装置は、ユーザ装置と複数の基地局の内の2つ以上のあいだで同時に確立される複数の無線リンクの内の少なくとも1つのパラメータの大きさを測定し、ユーザ装置とシステムに接続されるエンド端末のあいだで通信セッション中に使用するために複数の無線リンクの内の該2つ以上の内のどの無線リンクが現在好まれているのかを定期的に決定できなければならない。
【0011】
このようにして、ソフトハンドオーバは、ユーザ装置(UE)がつねに少なくとも1つのUTRANに対する無線リンクを保つような方式で無線リンクが追加、放棄されるハンドオーバ手順のカテゴリである。たとえば、図4に図示されるように、複数のノードB基地局(BS1、BS2、BS3)が複数の対応するセルに描かれている。移動局(MS)の形を取るユーザ装置は、あるセルから別のセルに移動すると図示されている。基地局1(BS1)からの距離が増すにつれて、図5に描かれるように、移動局での基地局1からの受信信号強度は減少するが、基地局2(BS2)からの受信信号強度は上昇する。これは、特に、距離ウィンドウとして図示される基地局ダイバシティの領域で顕著であり、基地局1と基地局2からの信号強度は該ウィンドウの内側で交差する。信号強度のスレッショルド領域内で、移動局がつねにUTRANに対する少なくとも1つの無線リンクを有効に保つソフトハンドオーバを達成することができる。これは、異なる周波数間、またはWCDMAとGSMのあいだ(またはUMTS内でのFDD(周波数分割双方向)からTDD(時間分割双方向)への切り替え)のハンドオーバであるだろうハードハンドオーバと区別される。
【0012】
各ユーザ装置が、必要とされる以上に他のユーザと干渉せずに、適切に情報を伝達するのにちょうど充分なエネルギーを受信、伝送することを確実にすることは、WCDMA電力制御にとって重要だろう。図6に図示されるように、複数の移動局(MS1、MS2、MS3、MS4)が、対応する無線リンクを介してセル内の1つの基地局と通信しているように示されている。図7は、電力制御を行なわない基地局(BS)での受信電力を示し、図8は、最適電力制御を行なう基地局での受信電力を示す。ダウンリンク(downlink)方向では、単一の移動局が基地局からの伝送全体の電力レベルに気を付け、理想的なケースでは電力レベルはダウンリンクの経路損失(path loss)の関数として変化する必要があるので、最適電力制御のための電力レベルはさまざまな観察点で異なる。UMTSでは、干渉を最小限に抑え、接続の質を保つために、一群の機能を提供し、伝送電力のレベルを制御することが提案されている。提案された関数は、通常の伝送電力と圧縮伝送電力両方のためのアップリンクおよびダウンリンク外ループ(outer loop)電力制御、アップリンクおよびダウンリンク内ループ(inner loop)電力制御、およびアップリンクおよびダウンリンク開ループ(open loop)電力制御から成り立つ。
【0013】
アップリンク(UL)とダウンリンク(DL)両方のための開ループ電力制御は、ユーザ装置(UE)の初期電力、つまりランダムアクセスを設定する。関数はUE測定値を使用し、セル/システムパラメータを入力として一斉送信する。関数はUTANとUEの両方に位置する。ダウンリンク開ループ電力制御は、UEからダウンリンク測定レポートを受信する。
【0014】
アップリンク内ループ電力制御およびダウンリンク内ループ電力制御は、アップリンク用物理チャネルおよびダウンリンク用物理チャネルの電力を設定する。FDDでのアップリンク内ループ電力制御の場合、それはFDD用のノードBに位置する閉ループプロセスである。それは、(後述される)アップリンク外ループ電力制御から品質ターゲット、およびアップリンク用物理制御チャネルの品質推定値(estimate)を受信する。電力制御コマンドはダウンリンク用物理チャネル(DPCCH)上でUEに送信される。この関数はUTRANとUEの両方に位置する。
【0015】
アップリンク外ループ電力制御はSRNC内に位置し、(FDDのためのノードBに位置する)UL内ループ電力制御のターゲット品質値を設定する。それはトランスポートチャネルの品質推定値から入力を受信する。UL外ループチャネルは、おもに無線チャネルの長期品質制御に使用される。ターゲット品質値はSRNCによってUEに送信される。FDDでは、接続がSRNSとDRNSの両方を必要とする場合、(SRNCに位置する)UR外ループ電力制御の関数が(ノードBに位置する)UL内ループ電力制御関数のターゲット品質を設定する。
【0016】
同様に、ダウンリンク内ループ電力制御が、ダウンリンク用物理チャネルの電力を設定する。それはDL外ループ電力制御からの品質ターゲットと、ダウンリンク用物理制御チャネルの品質推定値を受信する。電力制御コマンドは、アップリンク用物理制御チャネルでUTRANに送信される。この関数は、UTRANとUEの両方に位置する。たとえば、図9は、対応するアップリンク(P1、P2)で基地局(BS)と通信中の2つの移動局(MS1、MS2)のためのアップリンク内ループ電力制御を示す。検出されるSIR(信号対干渉率)が、UR外ループ電力制御により設定されるSIRを上回る場合には、適切な「ダウン」TPC(伝送電力制御)コマンドがダウンリンクで送信される。他方、検出されるSIRがターゲット未満である場合、TPCコマンドが移動局からの電力のアップ増分を命令する。典型的には、アップコマンドまたはダウンコマンドは、アップリンクの場合約70dB範囲(21dBmから−50dBm)内、ダウンリンクの場合約20dB範囲内の1dBとなるだろう
【0017】
複数のUEによって共有され、使用されるチャネルと関連付けられたトランスポートチャネルであるダウンリンク共有チャネル(DSCH)の電力制御は、このようにして制御することもできる(第5.2.2項における3G TS 25.214第3.1.1版(1999年12月)を参照)。しかし、UMTS仕様は、正確にどのようにしてDSCH電力制御が通常行なわれるのかを定めていない。基本的には2つの代替策が存在する。DSCHがDCH電力変動に従うようにされるか、あるいはDSCH電力レベルが固定されるかのどちらかである。たとえば、(このようなアプローチがインタフェース仕様に定められたとは考えられないが)共通チャネルの場合、従来のアプローチは、ただ固定電力レベルを使用するか、あるいは使用されるチャネル電力レベルに従うためにRNCを介してゆっくりと電力レベルを制御するかのどちらかだろう。前述されたように、ダウンリンク方向では、単一の移動局が基地局からの伝送全体の電力レベルに気を付け、理想的なケースでは、電力レベルはダウンリンクの経路損失の関数として変化する必要があるので、最適電力制御のための電力レベルは、移動局の場所に応じて異なる。DSCHのための電力レベルが固定される場合は、実際にははるかに少ない電力を必要とするユーザもいるだろうが、全ユーザのための電力はダウンリンクで同じであり、セル端縁にある移動局に到達するのに充分でなければならない。他方、DSCH電力制御がDCH電力制御に基づいて行なわれる場合、ソフトハンドオーバに関する問題があるだろう。この理由は、ユーザ装置(UE)が、アクティブなセルによって伝送されるCPICH(共通パイロットチャネル)のRSCP(受信信号コード電力(received signal code power))を測定することによって定期的に一次セルを選択するためである。最高のCPICH RSCPのセルが一次セルとして検出される。通常、新しい基地局が追加されると、該基地局は、特にその端末に対するDSCHトラヒックがその基地局にハンドオーバされる場合に、それがそのUEに対する電力レベルで一次であるか、または一次に近いと予想できるが、その後、他の基地局が削除されるか、またはソフトハンドオーバ状態のアクティブセットに追加される場合に情報は与えられないと予想される。従来の方法は、基地局からの信号が、端末が受信している最強の信号であるかどうか判断する実際の手段を持たない。
【0018】
したがって、DSCHの電力制御の場合、問題は、初期に示されたソフトハンドオーバ状態が依然として有効であるかどうかに関わりなく、基地局が絶えず更新されないという点である。その結果、DSCHの電力制御は、優勢ではないDCHに基づいて行なわれていることがあるだろう。これは、DSCH電力レベルが低すぎることを意味するだろう。
【0019】
解決策は、DSCH用の並列電力制御ループを追加することだろう。しかし、DSCHはパイロットビットを含まず、無音持続時間の長い期間も有するため、これは問題となるだろう。100Hz並列電力制御ループなどのDSCH用の並列電力制御ループは、DSCHでの伝送が開始されるときに必ずしもよい「最新のもの(up−to−date)」ではないだろう(このような解決策は、たとえば、DSCHが使用するための既存の電力制御コマンドストリームから10ミリ秒フレームごとにn個の記号を借りる可能性がある。10ミリ秒フレームごとに1つの記号を借りる場合、結果として生じる速度は100Hzとなるだろう)。別の可能性は、DSCHのためのやはり1500Hz(電力コマンドのためのフレームあたり1つのスロットの、1500Hz速度で提供される15のスロットフレーム)の速度をもつ別々の記号の第2の完全な並列ストリームを追加することだろう。しかし、これは厄介で、現在の仕様のより多くの変更を必要とするだろう。また、DSCHは不連続であるため、およびそれは基準(パイロット)記号を提供しないため、DSCHをそれ自体の上で制御することは実現不可能である。
【0020】
[発明の開示]
本発明の目的は、ダウンリンク伝送ダイバシティとの関連でダウンリンク共有チャネルの電力制御を提供することである。
【0021】
本発明の第1態様によれば、少なくとも1台のユーザ装置(UE)および共通ネットワーク制御装置に接続される複数の基地局を有する無線通信システムの使用方法であって、前記UEが、前記複数の基地局の内の2つ以上から前記UEに同時に確立される複数の無線ダウンリンクの少なくとも1つのパラメータの大きさを定期的に決定し、前記UEと前記システムと通信中のエンド端末間の通信セッションで使用するために、前記複数の無線ダウンリンクの前記2つ以上の内のどの無線リンクが現在好まれている基地局からであるのかを定期的に判断することができ、前記UEから、前記複数の基地局の前記2つ以上の内の少なくとも1つへのアップリンクで、前記複数の基地局の前記2つ以上の内の前記少なくとも1つから前記UEへのダウンリンクが、前記の現在好まれている基地局からであるあるかないかを定期的に信号で知らせる工程と、前記UEからの前記アップリンクでの前記定期的な通知に応えて、前記複数の基地局の前記2つ以上の内の前記少なくとも1つから前記UEへの少なくとも前記ダウンリンクのための電力制御方法を定期的に選択する工程とを含んでいる。
【0022】
さらに本発明の第1態様によれば、前記1つまたは複数の基地局の内の前記少なくとも1つから前記UEへの前記ダウンリンクが前記の現在好まれている基地局からではない旨を信号で知らせる前記通知工程に応えて、前記定期的に選択する工程が、前記現在好まれている基地局からではない前記UEへの前記ダウンリンクのための固定電力レベル制御方法を選択する方法。
【0023】
さらに本発明の第1態様によれば、前記1つまたは複数の基地局の前記少なくとも1つから前記UEへの前記ダウンリンクが前記の現在好まれている基地局からである旨を信号で知らせる前記通知工程に応えて、前記定期的に選択する工程が、前記現在好まれている基地局から前記UEへの別の関連ダウンリンクの電力レベルに基づく電力制御方法を選択する方法。
【0024】
本発明の第2態様によれば、少なくとも1つのユーザ装置(UE)と共通ネットワーク制御装置に接続される複数の基地局を有する無線電気通信システム内で使用するための装置であって、前記UEが、前記複数の基地局の2つ以上から前記UEへ同時に確立される複数の無線ダウンリンクの少なくとも1つのパラメータの大きさを定期的に決定し、前記UEと前記システムと通信中のエンド端末間の通信セッションで使用するために、前記複数の無線ダウンリンクの前記2つ以上の内のどの無線リンクが、現在好まれている基地局からであるのかを定期的に決定でき、前記UEから前記複数の基地局の前記2つ以上の内の少なくとも1つへのアップリンクで、前記複数の基地局の前記2つ以上の内の前記少なくとも1つから前記UEへのダウンリンクが前記の現在好まれている基地局からであるかないかの旨を定期的に信号で知らせるための手段と、前記UEからの前記アップリンクでの前記定期的な通知に応えて、前記複数の基地局の前記2つ以上の前記少なくとも1つから前記UEへの少なくとも前記ダウンリンクのための電力制御方法を定期的に選択するための手段とを備えてなる装置である。
【0025】
本発明の第2態様によれば、前記1つまたは複数の基地局の前記少なくとも1つから前記UEへの前記ダウンリンクが前記の現在好まれている基地局からではない旨を信号で知らせる前記通知工程に応えて、前記定期的に選択するための手段が、前記の現在好まれている基地局からではない前記UEへの前記ダウンリンクのための固定電力レベル制御方法を選択する装置。
【0026】
さらに、本発明の第2態様によれば、前記1つまたは複数の基地局の前記少なくとも1つから前記UEへの前記ダウンリンクが、前記の現在好まれている基地局からである旨を信号で知らせる前記通知工程に応えて、前記定期的に選択するための前記手段が、前記の現在好まれている基地局から前記UEへの別の関連ダウンリンクの電力レベルに基づいた電力制御方法を選択する装置。
【0027】
本発明の第3態様によれば、無線電気通信システムで使用するためのユーザ装置(UE)であって、少なくとも1つの前記UEおよび共通ネットワーク制御装置に接続される複数の基地局を有し、前記UEが、前記複数の基地局の2つ以上から前記UEへ同時に確立される複数の無線ダウンリンクの少なくとも1つの大きさを定期的に決定し、前記UEと前記システムと通信中のエンド端末のあいだの通信セッションで使用するために、前記複数の無線ダウンリンクの前記2つ以上の内のどの無線ダウンリンクが現在好まれている基地局からであるのかを定期的に決定することができ、前記UEは、対応する複数の検知済み信号を提供するために複数の基地局からのダウンリンク信号に応える検知手段と、前記複数の検知済みの信号を記憶するため、および要求時に前記複数の検知済みの信号を記憶装置から提供するための前記複数の検知済み信号に応える記憶手段と、前記検知済み信号のパラメータの大きさの比較を示す比較信号を提供するために、前記検知済み信号に関係するパラメータを比較するための前記記憶手段から検索される前記複数の検知済み信号に応えるコンパレータ手段と、好ましい基地局を選択するため、およびそれを示す選択信号を提供するための前記コンパレータ手段からの前記比較信号に応える選択手段と、好ましい基地局を示すアップリンク信号を提供するために前記選択信号に応える通知手段とを備えてなるユーザ装置。
【0028】
本発明の第4態様によれば、少なくとも1台のユーザ装置(UE)を有する無線電気通信システムで使用するための装置であって、前記システムが共通ネットワーク制御装置に接続される複数の基地局を含み、前記UEが前記複数の基地局の2つ以上から前記UEへ同時に確立される複数の無線ダウンリンクの少なくとも1つのパラメータの大きさを定期的に決定し、前記UEと前記システムと通信中のエンド端末間の通信セッションで使用するために、前記複数の無線ダウンリンクの前記2つ以上のどの無線ダウンリンクが現在好まれている基地局からであるのかを定期的に決定することができ、前記装置が、好ましい基地局の識別を示すユーザ装置からの選択信号に応え、基地局が好ましいかどうかを判断し、それを示す選択信号を提供するための前記アップリンク信号に応える選択手段と、好ましい基地局が決定されるかどうかにしたがって選択される電力レベルを、前記ユーザ装置へのダウンリンク制御信号に提供するために、前記選択信号に応える電力制御手段とを備えてなる装置。
【0029】
本発明のこれらの、および他の目的、特徴および有利な点は、添付図面に描かれるような、その最良の形態の詳細な説明に照らしてさらに明らかになるだろう。
【0030】
[発明を実施するための最良の形態]
図10は、たとえば、それ自体と、マクロダイバシティ概念を使用する無線電気通信システム内の複数の基地局(BS)のあいだで同時に確立される複数の無線リンクを有する移動局10の形を取るユーザ装置(UE)を示す。複数の基地局からの無線リンクのどれが通信セッション中の指定された時点で好まれているのかを決定することができ、どのリンクが好まれているのかに応じてセッション中の無線リンク間で連続的(seamless)に切り替わることができるために、UEは、それぞれの基地局20、22、24から多様なダウンリンク14、16、18の選択されたパラメータに応える、図11に示されるような検知手段12を有する必要がある。検知されたダウンリンク信号14、16、18をインタフェース手段に提供するアンテナ28に接続されたインタフェース手段26が備えられてもよい。該インタフェース手段は、アンテナに接続される信号線30でダウンリンク信号を受信し、受信されるダウンリンク信号14、16、18を示す出力信号を線路32上で検知手段12に送信する。該インタフェース手段26は、線路38上のアップリンク信号をアンテナ28に提供するためのインタフェース手段36も含むデュープレクサ34の一部を形成してよい。
【0031】
検知手段12は、線路32上でダウンリンク信号を検知し、検知手段12によって検知される選択された検知パラメータを示す大きさを有する検知済み信号を線路42上を供給する。これは、たとえば、信号強度であってもよい。記憶手段44は、それぞれのダウンリンク14、16、18ごとに検知されたパラメータの大きさを一時的に記憶するために、線路42上で検知済み信号に応答する。一旦記憶されると、これらの記憶された信号の大きさは、そこでの比較のための比較手段48に線路46上の信号出力としてオンデマンドで供給できる。該比較手段48は、たとえば、最大の信号強度のダウンリンク14、16、18を決定できる。それから、それは信号線路50上でどのダウンリンク14、16、18が最大の信号強度を有するのかを示すことができる。次に、選択手段52は、線路50上の信号に応答して、最大信号規模のダウンリンクが現在生じている好ましい基地局を選択または指定できる。選択手段は、この選択を選択信号線54で信号手段54に表示することができ、該信号手段54は、当該選択に応答して信号線58上で選択された基地局の同定をインターフェース手段36に信号で知らせ、ついでインターフェース手段36は、信号線38のアップリングとして同定または選択信号アンテナ28に送信する。当該同定または選択信号はアップリンクとして放射され識別され得る。このプロセスは、移動局が多様な基地局に関して動き回るにつれて、複数の無線リンクの2つ以上の内のどの無線リンクが、ユーザ装置とシステムに接続されているエンド端末(図示されていない)のあいだの通信セッションで使用するために現在好まれているのかを決定するために、定期的に反復される。したがって、特定の局が信号強度を失い、別の局が、移動局が基地局に関して移動するにつれて獲得すると、ユーザ装置はこの情報を上流に信号で知らせ、どの基地局が、セッションを搬送するために現在実際に選択されているダウンリンクを提供するために現在好まれているのかを示すことができる。(音声と対照的に)データ搬送部分などの選択されていないダウンリンクの部分は遮断できる。
【0032】
図11のUEで示される構成要素は、図示されているように、ばらばらのエンティティとして実行される必要のない機能ブロックであることが理解されるべきである。実際、それらはUE内にインストールされる永久メモリに常駐する実行可能ソフトウェアコードとして実行される可能性が高い。このような構成は周知であり、一般的にデータ、アドレス、および制御バスによってすべてが相互接続される中央演算処理装置(CPU)、該実行可能コードを記憶するための読取専用メモリ(ROM)、一時的な計算結果を記憶するためのランダムアクセスメモリ(RAM)、記憶されるデータ情報等、多様な入出力(I/O)装置、クロックを含むタイミング手段を含む、汎用信号プロセッサまたは特殊目的信号プロセッサとして表すことができる。したがって、図11に示されるブロックの機能は、言及されたようにROMに記憶されるこのようなソフトウェアコードで実施でき、図11またはフローチャート、状態図またはこのような機能を記述する同等なものを参考にする当業者によって作成できる。したがって、図11に図示される多様なブロックの機能は、選択されたアルゴリズムにしたがって分割または組み合わせることができることが理解されるだろう。たとえば、コンパレータ手段48および選択手段52は、単一の機能ブロックとして実施でき、それにより比較の結果は付加的な選択工程を通過しなくても好ましい基地局を自動的に示す。同様に、図11と図10、12および13の両方に図示されている他の多様なブロックは、他のブロックに機能的に転送、または他のブロックと結合することができる。
【0033】
ここで図12を参照すると、図10に図示されている基地局20の1つは、UEからアップリンク60を受信するためだけではなく、本発明にしたがって制御される電力レベルでダウンリンク14を提供するためのアンテナ62とともに描かれている。基地局は、別個のアンテナを含んでよいが、単一のアンテナと使用するためのデュープレクサ64とともに図示されている。デュープレクサは、アンテナからUEからのアップリンク信号に応答し、ダウンリンク信号を選択手段68に線路66上で送信する。当該選択手段68は線路70上で選択信号を電力制御手段72に送信するための手段であり、当該電力制御手段72は、線路74上のデュープレクサ64への出力信号によって、ダウンリンク14上で送信される電力レベルを制御する。該電力制御手段は、ダウンリンク14上で伝送される情報を含むダウンリンク情報または音声信号に線路75上で応答する。すなわち、電力制御手段72は、線路70上の信号に応答して変化する電力レベルで、線路74上でのその出力として線路75上で信号を送信する。このようにして、基地局は、線路60上で、基地局が線路14上でダウンリンク信号を送信するために好まれているかどうかを示すアップリンク信号に応答できる。その代わりに、線路75上の情報信号は、その結果制御信号として動作する線路74上の信号によって制御される別の並列装置に送信できる。
【0034】
すでに述べたように、UEでの選択の過程は、信号強度などのダウンリンクのパラメータに基づくことができる。通常、基地局20、22…24の内の1つが好ましい基地局として選択され、UEと、システムに接続されている図示されていない端末のあいだで継続中の通信セッションを供給する唯一の基地局となるだろう。基地局20、22、24が、結果的に移動電気通信システム内で他の階層的に高い方の制御装置に接続される共通ネットワーク制御装置76に接続されてよいことも言及する必要がある。ただし、本発明を図解する目的で、このような他の装置を図示することは必要ではない。したがって、図12の基地局20内に位置するように図示される機能ブロックが移動電気通信システム内のさまざまな階層レベルで全体としてまたは部分的に実施できることが理解されるだろう。たとえば、機能のすべてまたは一部は、基地局(ノードB)での代わりに、上流のRNC(図2を参照すること)で実施することができる。
【0035】
本発明の特殊な用途は、ここでWCDMAに提案されているDSCHと関連して説明されるだろう。DSCH(ダウンリンク共有チャネル)は、ダウンリンク内でのパケットデータの伝送のためにWCDMAで使用されることになっている。DSCHは、つねに個別チャネル(DCH)と関連付けられるような方法で動作される1つの共通チャネルである。DSCHを使用する主要な理由は、使用されるチャネルリソースが最大ピークデータレートにしたがってすべてのユーザに確保されるケースと比較するときの直交コードリソースの節約である。使用例は、使用されるチャネルで音声サービスを割り当て、次にDSCHでパケットデータサービスを割り当てることである。そのイベントでは、DSCHは、非リアルタイムパケットデータ(ワールドワイドウェブブラウズ等)などの、遅延が変化してよいサービスに最も有効である(HolmaおよびToskalaによって編集される「UMTS用WCDMA、第3世代移動通信用無線アクセス(WCDMA for UMTS, Radio Access for Third Generation Mobile Communications)」、77ページの第6.2.2.6項、および99〜100ページの第6.4.7項を参照すること)。
【0036】
電力レベルが優勢ではない使用されるチャネルにしたがって設定されるときに端末のDSCH電力制御が悪化する可能性がある前述されたマクロダイバシティ問題を考慮して、本発明によるWCDMAのためのソフトハンドオーバでの改善されたDSCH電力制御を示す図13を参照する。
【0037】
現在、サイト選択ダイバシティ伝送(SSDT)電力制御は、第5.2.1.4項の第3世代(3G)技術仕様書25.214第3.1.1版(1999年12月)に、ソフトハンドオーバモードでのオプションのマクロダイバシティ方法として明示されている。ユーザ装置(UE)は、そのアクティブな集合から一次になるための1つのセルを選択し、FBI(フィードバック情報)フィールドでアップリンクを介して接続セルに一次セルIDを定期的に知らせる。一次セルとしてUEによって選択されない非一次セルは、対応するUEに関連付けられる特定のDCHのDPDCH(使用されるデータチャネル)の伝送電力をオフに切り替える。
【0038】
SSDTでは、第5.2.1.4.5項の3G TS 25.214仕様にしたがって、非一次セルがそのDPDCH出力をオフに切り替えることができる(つまり、無伝送)。セルは2つのダウンリンク伝送電力レベルP1、P2を管理する。電力レベルP1は、ダウンリンクDPCCH(使用される制御チャネル)伝送電力レベルのために使用され、このレベルは、選択された状態(一次または非一次)に関係なく通常の伝送電力制御(または圧縮モードでの電力制御)について前述されたように更新される。TFCI(伝送フォーマット組み合わせインジケータ)、TPC(伝送電力制御)、およびDPCCHのパイロットフィールドの実際の伝送電力は、PIとオフセットP01、P02、およびP03をそれぞれ追加することによって設定される。
【0039】
現在提案されているダウンリンク伝送電力制御手順が、同時に、DPCCH(使用される制御チャネル)とその対応するDPDCH(使用されるデータチャネル)の電力を同時に制御することが理解されなければならない。電力制御ループは、DPCCHとDPDCHの電力を同量で調整する。つまり、DPCCHとDPDCHのあいだの相対電力差異は変化しない。前述の3G TS 25.214、第3.1.0版の第5.2.1.1項にしたがって、DPCCHフィールドとDPDCHのあいだの相対伝送電力オフセットはネットワークによって決定される。DPCCHのTFCI、TPCおよびパイロットフィールドは、それぞれP01、P02、およびP03 dB、DPDCHの電力を基準にして相殺される。電力オフセットは、時間が経てば変化する可能性がある。
【0040】
図13を参照し直すと、それはアップリンクとダウンリンクの2つの対応する組86、88上で2つの基地局(3GのノードB)82、84と通信中の発信機(80)の形を取るユーザ装置(UE)を示す。左側のノードB、82と右側のノードB、84は、図2に図示されるRNCの1つのような1台の共通無線ネットワーク制御装置(RNC)90に結線される。言い換えると、図2に図示される各RNCは、それぞれがRNCによってサービスを受けるセルのグループ内のある特定のセルを占有する複数のノードB基地局に接続される。各ノードBは、図2に図示されるように、IubインタフェースによってRNCに接続される。図10のRNCは、Iurインタフェースと呼ばれる別のインタフェース上で、図2に示唆されるように、別のRNCに接続されてよい。このようにして、図10の発信機(80)は、同時にアクティブな接続をつねに維持しながら、このような遷移を行なうときにこのような接続を破壊したり、構築する必要なく、1台のRNCによってサービスを受けるセルのグループから、別のRNCによってサービスを受けるセルのグループに実際に移動できる。
【0041】
いずれにせよ、例示的なDSCH電力制御は、たとえば、ノードBに、またはRNCに常駐できる。図12の基地局に最も便利に常駐するように示されているが、それがRNC内、またはたとえば図2の3G−SGSN内などさらに遠く上流にも常駐できることが理解されなければならない。DSCH電力制御は高速または低速である場合があり、関連づけられるDCHと同じである場合があるが、提案されている3Gでは、ノードBは、それがいつソフトハンドオーバにあるのかに関する情報を絶えずもたず、したがって時間が経過するにつれて、セッション中にDCH電力は低くなりすぎて、DSCH基準として使用できなくなる。これは、ノードBが、それが指定された時点で一次であるかどうかに関係なく、接続中に情報を持たないためである。この情報のネットワークでの更新は低速であり、必ずしもつねに最新ではないだろう。
【0042】
前述されたSSDTは、セルが一次であるかどうか、ソフトウェアハンドオーバで示す。基地局(ノードB)は、UEによって送信されるセルIDが基地局に一致しないとき、データを伝送しないが、制御情報だけを伝送すると考えられる。
【0043】
本発明の実施形態にしたがって、SSDT通知は、基地局が実際にそれを使用するかどうかに関係なく使用され、SSDTは、セルが一次である場合、DSCH電力はDCHに基づいて設定され、一次ではない場合は、固定電力レベルまたはDCHに関してオフセット電力レベルが使用されるという原則で、DSCH伝送電力を構成するためのその通知情報のために使用される。
【0044】
RNCインタフェース(Iub)のためのノードBで提案されているパラメータ化のために、平均化期間での一次表示の関数としてパラメータ化されるDCHとDSCHのあいだのオフセットがあるだろう。
【0045】
DSCHは、(A)一次または(B)非一次のときにオフセットされる。さらに具体的には、ケース(A)の場合、オフセットは0となるだろう。つまりオフセットはデータレートだけの関数である。ケース(B)の場合、オフセットは、たとえば最後の10フレームでの一次表示の関数となるだろう。したがって、10/10一次表示の場合、オフセットは0dBになるだろうが、10フレームの中から1つだけが基地局を一次であると示す場合には、たとえば10dBのオフセットが示されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】
従来の技術によるGPRSインフラストラクチャを示す。
【図2】
従来の技術によるUMTSインフラストラクチャを示す。
【図3】
ユーザ装置が、シームレスなハンドオーバを提供するために無線接続の質を改善することを目的として、2つまたは3つ以上のUTRANアクセスポイントのある無線リンクを同時に有するUMTSのためのマクロダイバシティの2つの既知の例を示す。
【図4】
移動局が問題のセルの基地局の2つまたは3つ以上と無線リンクを同時に有する可能性がある、無線電気通信網内のセル間で移動する移動局の形を取るユーザ装置を示す。
【図5】
BS1からの距離が増すにつれた、そこに描かれている3つのセルの中の基地局から図4の移動局によって受信される信号の信号強度を示す。
【図6】
多様な移動局と基地局間の距離が変化する、基地局によってサービスを提供されるセルに位置する複数の基地局を示す。
【図7】
電力制御を行なわない基地局から、図6の多様な移動局で受信される多様な電力レベルを示す。
【図8】
最適な電力を用いるのを除き、図6に図示されるのと同じ状況を示す。
【図9】
WCDMAでは必須である既知の高速閉ループ電力制御を示す。
【図10】
少なくとも1つのユーザ装置(UE)と1つの共通のネットワーク制御装置に接続される複数の基地局を有する無線電気通信システムを示し、そこではUEは、UEとシステムと通信中のエンド端末間の通信セッションで使用するために、複数の無線ダウンリンクの2つ以上の内のどの無線ダウンリンクが現在好まれている基地局からなのかを定期的に決定するために、複数の基地局の2つ以上からUEへ同時に確立される複数の無線ダウンリンクの少なくとも1つのパラメータの大きさを定期的に判断できる事を示す。
【図11】
本発明による図10のUEをさらに詳細に示す。
【図12】
本発明による図10の基地局の1つをさらに詳細に示す。
【図13】
本発明によるWCDMAのためのソフトハンドオーバでの改善されたDSCH電力制御を示す。

Claims (8)

  1. 少なくとも1台のユーザ装置(UE)(10)、および共通ネットワーク制御装置(76)に接続される複数の基地局(20、22、24)を有する無線電気通信システム(1)で使用するための方法であって、
    前記UEが、前記複数の基地局の2つ以上から前記UEに同時に確立される複数の無線ダウンリンク(14、16、18)の少なくとも1つのパラメータの大きさを定期的に決定し、前記UEと、前記システムと通信中のエンド端末間の通信セッションで使用するために、前記複数の無線ダウンリンクの前記2つ以上の内のどの無線リンクが現在の好まれている基地局からであるのかを定期的に決定することができ、
    前記UEから、前記複数の基地局の前記2つ以上の少なくとも1つへのアップリンク(60)上で、前記複数の基地局の前記2つ以上の内の前記少なくとも1つから前記UEへのダウンリンクが、前記の現在好まれている基地局からである、あるいはからではない旨を定期的に信号で知らせる工程と、
    前記UEからの前記アップリンク上での前記定期的な通知に応えて、前記複数の基地局の前記2つ以上の内の前記少なくとも1つから前記UEへの少なくとも前記ダウンリンクのための電力制御方法を定期的に選択する工程
    とを含んでなる方法。
  2. 前記1つまたは複数の基地局の前記少なくとも1つから前記UEへの前記ダウンリンクが、前記の現在好まれている基地局からではない旨を信号で知らせる前記通知工程に応えて、前記定期的に選択する工程が、前記現在好まれている基地局からではない前記UEへの前記ダウンリンクのための固定電力制御方法を選択する請求項1記載の方法。
  3. 前記1つまたは複数の基地局の前記少なくとも1つから前記UEへの前記ダウンリンクが前記の現在好まれている基地局からである旨を信号で知らせる前記通知工程に応えて、前記定期的に選択する工程が、前記の現在好まれている基地局から前記UEへの別の関連するダウンリンクの電力レベルに基づいた電力制御方法を選択する請求項1記載の方法。
  4. 少なくとも1つのユーザ装置(UE)(10)、および共通ネットワーク制御装置(76)に接続される複数の基地局(20、22、24)を有する無線電気通信システム(1)で使用するための装置であって、そこでは前記UEが、前記複数の基地局の2つ以上から前記UEへ同時に確立される複数の無線ダウンリンク(14、16、18)の内の少なくとも1つのパラメータの大きさを定期的に決定し、前記UEと、前記システムと通信中のエンド端末間の通信セッションで使用するために、前記複数の無線ダウンリンクの前記2つ以上の内のどの無線ダウンリンクが現在好まれている基地局からであるかを定期的に決定することができ、
    前記UEから前記複数の基地局の前記2つ以上の内の少なくとも1つへのアップリンク(60)で、前記複数の基地局の前記2つ以上の内の前記少なくとも1つから前記UEへのダウンリンクが、前記の現在好まれている基地局からである、あるいはからではない旨を定期的に信号で知らせるための手段(56)と、
    前記UEからの前記アップリンクでの前記定期的な通知に応えて、前記複数の基地局の前記2つ以上の内の前記少なくとも1つから前記UEへの少なくとも前記ダウンリンクのための電力制御方法を定期的に選択するための手段(68)
    とを備えてなる装置。
  5. 前記定期的に選択するための手段が、前記1つまたは複数の基地局の前記少なくとも1つから前記UEへの前記ダウンリンクが、前記現在好まれている基地局からではない旨を信号で知らせる前記通知工程に応えて、前記の現在好まれている基地局からではない前記UEへの前記ダウンリンクのための固定電力レベル制御方法を選択する請求項4記載の装置。
  6. 前記定期的に選択するための手段が、前記1つまたは複数の基地局の前記少なくとも1つから前記UEへの前記ダウンリンクが前記の現在好まれている基地局からである旨を信号で知らせる前記通知工程に応えて、前記の現在好まれている基地局から前記UEへの別の関連するダウンリンクの電力レベルに基づいて電力制御方法を選択する請求項4記載の装置。
  7. 少なくとも1つの前記UEおよび共通ネットワーク制御装置に接続されている複数の基地局を有する無線電気通信システムで使用するためのユーザ装置(UE)であって、
    前記UEは、前記複数の基地局の2つ以上から前記UEへ同時に確立される複数の無線ダウンリンクの少なくとも1つのパラメータの大きさを定期的に決定し、前記UEと、前記システムと通信中のエンド端末間の通信セッションで使用するために前記複数の無線ダウンリンクの前記2つ以上のどの無線ダウンリンクが現在好まれている基地局からであるのかを定期的に決定することができ、
    対応する複数の検知済みの信号(42)を提供するために複数の基地局からダウンリンク信号(32)に応える検知手段(12)と、
    前記複数の検知済み信号を記憶するため、および要求時に記憶装置から複数の検知済みの信号(46)を提供するために前記複数の検知済み信号に応える記憶手段(44)と、
    前記検知済み信号のパラメータ規模の比較を示す比較信号(50)を提供するために前記検知済み信号に関係するパラメータを比較するために、前記記憶手段から検索される前記複数の検知済み信号に応えるコンパレータ手段(48)と、
    好ましい基地局を選択するため、およびそれを示す選択信号(54)を提供するために前記コンパレータ手段からの前記比較信号に応える選択手段(52)と、
    好ましい基地局を示すアップリンク信号(58)を提供するために前記選択信号に応える通知手段
    とを備えてなるユーザ装置。
  8. 少なくとも1つのユーザ装置(UE)を有する無線電気通信システムで使用するための装置であって、前記システムは、共通ネットワーク制御装置に接続される複数の基地局を含み、前記UEは前記複数の基地局の2つ以上から前記UEへ同時に確立される複数の無線ダウンリンクの少なくとも1つのパラメータの大きさを定期的に決定し、前記UEと、前記システムと通信中のエンド端末間の通信セッションで使用するために、前記複数の無線ダウンリンクの前記2つ以上の内のどの無線ダウンリンクが現在好まれている基地局からであるかを定期的に決定することができ、前記装置は、好ましい基地局の識別を示すユーザ装置からの選択信号に応え、
    基地局が好まれているかどうかを判断するため、およびそれを示す選択信号(70)を提供するために前記アップリンク信号に応える選択手段(68)と、
    好まれている基地局が決定されるかどうかにしたがって選択される電力レベルを前記ユーザ装置へのダウンリンク制御信号(74、14)に提供するために、前記選択信号に応える電力制御手段(72)
    とを備えてなる装置。
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