JP2001145147A - 総和過負荷を制御するためのシステムおよび方法 - Google Patents
総和過負荷を制御するためのシステムおよび方法Info
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- H04W16/06—Hybrid resource partitioning, e.g. channel borrowing
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は総和過負荷を制御するためのシステ
ムおよび方法に関する。 【解決手段】 本発明による無線通信システムおよび方
法は選択的に総和基地局送信信号をスケーリングするこ
とで網の負荷を制御する。一つの実施例においては、総
和同相（Ｉ）および直角（Ｑ）チャネル送信信号に、総
和過負荷コントローラによって閾値と実際の負荷レベル
との差に基づいて出力されるスケーリング係数が乗算さ
れる。負荷レベル測定値が高負荷状況を示した場合、総
和同相（Ｉ）および直角（Ｑ）チャネル送信信号をスケ
ーリングすることで、移動体加入者端末の所で測定され
るハンドオフ制御測定値、例えば、基地局からの受信信
号強度、ビット／フレームエラー率および信号対雑音比
（Ｓ／Ｎ比）が調節され、これによって、セル／セクタ
境界の所の移動体加入者端末が隣接セル／セクタへのハ
ンドオフをリクエストするように促される。こうして、
従来の呼許可／阻止スキームに依存することなく、網容
量が増加され、過負荷が阻止されるように、複数のセル
／セクタ間で負荷がバランスされる。
ムおよび方法に関する。 【解決手段】 本発明による無線通信システムおよび方
法は選択的に総和基地局送信信号をスケーリングするこ
とで網の負荷を制御する。一つの実施例においては、総
和同相（Ｉ）および直角（Ｑ）チャネル送信信号に、総
和過負荷コントローラによって閾値と実際の負荷レベル
との差に基づいて出力されるスケーリング係数が乗算さ
れる。負荷レベル測定値が高負荷状況を示した場合、総
和同相（Ｉ）および直角（Ｑ）チャネル送信信号をスケ
ーリングすることで、移動体加入者端末の所で測定され
るハンドオフ制御測定値、例えば、基地局からの受信信
号強度、ビット／フレームエラー率および信号対雑音比
（Ｓ／Ｎ比）が調節され、これによって、セル／セクタ
境界の所の移動体加入者端末が隣接セル／セクタへのハ
ンドオフをリクエストするように促される。こうして、
従来の呼許可／阻止スキームに依存することなく、網容
量が増加され、過負荷が阻止されるように、複数のセル
／セクタ間で負荷がバランスされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無線通信の分野に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】スペクラム拡散方式に基づく無線通信
網、例えば、符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）網にお
いては、複数の移動体加入者端末（“移動機”）が、同
一の無線周波数（ＲＦ）帯域幅を共有し、異なるWalsh
符号あるいは他の直交関数を用いて分離される。異なる
タイムスロットをユーザに割り当てることで単一のＲＦ
帯域から複数のチャネルを生成する通信システム、つま
り、時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）システムや、一つ
のＲＦ帯域を複数のサブ帯域に細分割する周波数分割多
元アクセス（ＦＤＭＡ）システムとは対照的に、直交符
号系列を用いて別個のチャネルを形成するＣＤＭＡシス
テムは、“ソフト（soft）”網能力を有する。換言すれ
ば、ＣＤＭＡシステムでは、一度にある与えられたＲＦ
帯域幅を共有することができる移動機の数は固定されて
おらず、代わりに、典型的には、同一および隣接セル／
セクタの他のユーザからの干渉に起因するサービス品質
の劣化によってのみ制限される。結果としてのＣＤＭＡ
システムにおける網能力とサービス品質との間のトレー
ドオフは、典型的には、逆方向リンク（移動機から基地
局に向かうリンク）電力制御技術によって移動機の送信
電力を十分な性能を維持するために要求される最小レベ
ルに適応的に設定することで解決される。
網、例えば、符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）網にお
いては、複数の移動体加入者端末（“移動機”）が、同
一の無線周波数（ＲＦ）帯域幅を共有し、異なるWalsh
符号あるいは他の直交関数を用いて分離される。異なる
タイムスロットをユーザに割り当てることで単一のＲＦ
帯域から複数のチャネルを生成する通信システム、つま
り、時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）システムや、一つ
のＲＦ帯域を複数のサブ帯域に細分割する周波数分割多
元アクセス（ＦＤＭＡ）システムとは対照的に、直交符
号系列を用いて別個のチャネルを形成するＣＤＭＡシス
テムは、“ソフト（soft）”網能力を有する。換言すれ
ば、ＣＤＭＡシステムでは、一度にある与えられたＲＦ
帯域幅を共有することができる移動機の数は固定されて
おらず、代わりに、典型的には、同一および隣接セル／
セクタの他のユーザからの干渉に起因するサービス品質
の劣化によってのみ制限される。結果としてのＣＤＭＡ
システムにおける網能力とサービス品質との間のトレー
ドオフは、典型的には、逆方向リンク（移動機から基地
局に向かうリンク）電力制御技術によって移動機の送信
電力を十分な性能を維持するために要求される最小レベ
ルに適応的に設定することで解決される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ただし、逆方向リンク
電力制御技術を使用して、同一チャネル干渉を低減し、
容量を増加した場合でも、扱われている移動機の数が目
標呼品質（これは、典型的には、ビット当たりのエネル
ギーＥbとある帯域幅内のノイズおよび干渉電力Ｎoの
比、つまり、Ｅb／Ｎo比によって表される）を維持する
ことができる最大数を超えた場合、例えば、一度に単一
の基地局と通信することを試みる移動機の数が多くなっ
た場合、過負荷が発生する。過負荷を回避するための従
来の一つの技法においては、呼許可／阻止スキームを用
いて、負荷レベルがある閾値を超えた場合、追加の加入
者へのサービスを阻止するこで、十分な通信品質を保障
する。ただし、このような呼許可スキームは、サービス
アウテージ（停止期間）を不当に増加させる。
電力制御技術を使用して、同一チャネル干渉を低減し、
容量を増加した場合でも、扱われている移動機の数が目
標呼品質（これは、典型的には、ビット当たりのエネル
ギーＥbとある帯域幅内のノイズおよび干渉電力Ｎoの
比、つまり、Ｅb／Ｎo比によって表される）を維持する
ことができる最大数を超えた場合、例えば、一度に単一
の基地局と通信することを試みる移動機の数が多くなっ
た場合、過負荷が発生する。過負荷を回避するための従
来の一つの技法においては、呼許可／阻止スキームを用
いて、負荷レベルがある閾値を超えた場合、追加の加入
者へのサービスを阻止するこで、十分な通信品質を保障
する。ただし、このような呼許可スキームは、サービス
アウテージ（停止期間）を不当に増加させる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、無線通信網に
おける基地局送信信号を高負荷レベルに応答してスケー
リングすることで、扱われている移動機の所で測定され
るハンドオフ制御値を調節し、これによって、移動機を
隣接セル／セクタに“強制的に向けさせ（プッシュ
し）”、過負荷状態を回避するシステムおよび方法に関
する。一つの実施例においては、基地局過負荷コントロ
ーラは、総和順方向リンク（基地局から移動機に向かう
リンク）送信信号の振幅を、総和送信信号の規模と閾値
レベルとの差の関数としてスケーリングする。（例え
ば、ＣＤＭＡシステムにおけるパイロット信号成分など
の）制御信号成分を含む総和基地局送信信号をスケーリ
ングすることで、網サービスエリア内の移動機の所で測
定される、受信信号強度、ビット／フレームエラー率お
よび信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を含むハンドオフ制御値
が調節される。移動機の位置および総和基地局送信信号
がスケーリングされる程度に依存して、ある割合の扱わ
れている移動機、特にセル／セクタ境界の所の移動機が
隣接セル／セクタへのハンドオフをリクエストすること
となる。閾値レベルとの比較で負荷レベルが増加する
と、スケーリングの程度も増加し、こうして、網サービ
スエリア内の移動機の所で測定されるハンドオフ制御値
もより大きく調節され、より多数のハンドオフが起こ
り、結果として、複数のセル／セクタ間の負荷の均衡が
図られることとなる。こうして、本発明は、もっぱら呼
許可スキームに依存することなく、網容量を増加させ、
過負荷を防止する。
おける基地局送信信号を高負荷レベルに応答してスケー
リングすることで、扱われている移動機の所で測定され
るハンドオフ制御値を調節し、これによって、移動機を
隣接セル／セクタに“強制的に向けさせ（プッシュ
し）”、過負荷状態を回避するシステムおよび方法に関
する。一つの実施例においては、基地局過負荷コントロ
ーラは、総和順方向リンク（基地局から移動機に向かう
リンク）送信信号の振幅を、総和送信信号の規模と閾値
レベルとの差の関数としてスケーリングする。（例え
ば、ＣＤＭＡシステムにおけるパイロット信号成分など
の）制御信号成分を含む総和基地局送信信号をスケーリ
ングすることで、網サービスエリア内の移動機の所で測
定される、受信信号強度、ビット／フレームエラー率お
よび信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を含むハンドオフ制御値
が調節される。移動機の位置および総和基地局送信信号
がスケーリングされる程度に依存して、ある割合の扱わ
れている移動機、特にセル／セクタ境界の所の移動機が
隣接セル／セクタへのハンドオフをリクエストすること
となる。閾値レベルとの比較で負荷レベルが増加する
と、スケーリングの程度も増加し、こうして、網サービ
スエリア内の移動機の所で測定されるハンドオフ制御値
もより大きく調節され、より多数のハンドオフが起こ
り、結果として、複数のセル／セクタ間の負荷の均衡が
図られることとなる。こうして、本発明は、もっぱら呼
許可スキームに依存することなく、網容量を増加させ、
過負荷を防止する。
【０００５】一つの実施例においては、本発明は総和過
負荷コントローラに関する。このコントローラは、総和
同相（Ｉ）チャネルおよび直角（Ｑ）チャネル送信信号
の規模を、負荷測定期間に渡ってサンプリングおよび総
和することで負荷測定値を得、負荷測定値と閾値の関数
としてスケーリング係数を出力する。総和負荷コントロ
ーラは、最初はスケーリング係数を１に設定し、負荷測
定値が閾値以下にとどまる限りスケーリング係数を１に
維持する。負荷測定値が最初に閾値を超えると、スケー
リング係数が、前の負荷測定期間（つまり、１）から、
負荷測定値と閾値との間の差の関数として計算されるオ
フセット値だけ低減される。一つの実施例においては、
更新されたスケーリング係数の計算は、以下の式、すな
わち： ＳM＝ｍｉｎ｛１，ＳM-1＋μ（Ｅth−ＥM） （１） に従って計算される。ここで、ＳM-1は前の過負荷測定
期間からのスケーリング係 数を表し、Ｅthは閾値レベ
ルを表し、ＥMは現在の負荷測定期間に対する負荷測定
値を表し、μは定数を表す。定数μは、スケーリング
係数ＳMの変動を制限するために比較的小さな値、例え
ば０．０１に設定され、こうして、網の不安定性が回避
される。
負荷コントローラに関する。このコントローラは、総和
同相（Ｉ）チャネルおよび直角（Ｑ）チャネル送信信号
の規模を、負荷測定期間に渡ってサンプリングおよび総
和することで負荷測定値を得、負荷測定値と閾値の関数
としてスケーリング係数を出力する。総和負荷コントロ
ーラは、最初はスケーリング係数を１に設定し、負荷測
定値が閾値以下にとどまる限りスケーリング係数を１に
維持する。負荷測定値が最初に閾値を超えると、スケー
リング係数が、前の負荷測定期間（つまり、１）から、
負荷測定値と閾値との間の差の関数として計算されるオ
フセット値だけ低減される。一つの実施例においては、
更新されたスケーリング係数の計算は、以下の式、すな
わち： ＳM＝ｍｉｎ｛１，ＳM-1＋μ（Ｅth−ＥM） （１） に従って計算される。ここで、ＳM-1は前の過負荷測定
期間からのスケーリング係 数を表し、Ｅthは閾値レベ
ルを表し、ＥMは現在の負荷測定期間に対する負荷測定
値を表し、μは定数を表す。定数μは、スケーリング
係数ＳMの変動を制限するために比較的小さな値、例え
ば０．０１に設定され、こうして、網の不安定性が回避
される。
【０００６】Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル乗算器
は、ベースバンドプロセッサから受信される総和Ｉ−チ
ャネルおよびＱ−チャネル送信信号に、総和過負荷コン
トローラから受信されるスケーリング係数ＳMを乗算す
る。結果としてのスケーリングされたＩ−チャネルおよ
びＱ−チャネル送信信号はＲＦプロセッサによって受信
される。ＲＦプロセッサは、デジタル／アナログ変換お
よび低域フィルタリングを遂行し、スケーリングされた
Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル送信信号を別個のＲＦ
キャリア上に変調し、変調されたＩ−チャネルおよびＱ
−チャネルキャリアを結合し、結合されたＲＦ送信信号
を、送信のために基地局アンテナに出力する。
は、ベースバンドプロセッサから受信される総和Ｉ−チ
ャネルおよびＱ−チャネル送信信号に、総和過負荷コン
トローラから受信されるスケーリング係数ＳMを乗算す
る。結果としてのスケーリングされたＩ−チャネルおよ
びＱ−チャネル送信信号はＲＦプロセッサによって受信
される。ＲＦプロセッサは、デジタル／アナログ変換お
よび低域フィルタリングを遂行し、スケーリングされた
Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル送信信号を別個のＲＦ
キャリア上に変調し、変調されたＩ−チャネルおよびＱ
−チャネルキャリアを結合し、結合されたＲＦ送信信号
を、送信のために基地局アンテナに出力する。
【０００７】本発明の他の特徴および長所が以下の詳細
な説明を図面を参照しながら読むことで一層明白になる
ものである。
な説明を図面を参照しながら読むことで一層明白になる
ものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は、無線通信網、例えばＣ
ＤＭＡ網における基地局送信信号をスケーリングするこ
とで、網エリア内の移動機の所で測定されるハンドオフ
制御値を高負荷状態において調節し、これによって過負
荷状態を防止するシステムおよび方法に関する。以下
に、本発明による過負荷制御システムおよび方法の実施
例について説明する。
ＤＭＡ網における基地局送信信号をスケーリングするこ
とで、網エリア内の移動機の所で測定されるハンドオフ
制御値を高負荷状態において調節し、これによって過負
荷状態を防止するシステムおよび方法に関する。以下
に、本発明による過負荷制御システムおよび方法の実施
例について説明する。
【０００９】図１は、本発明の実施例を実現するのに適
する無線網構成１０を示すが。無線網１０は、複数の地
理的サブエリア（“セル”）１２−１，．．．，１２−
ｉから構成される。各セル１２−１，．．．，１２−ｉ
は、通信サービスをその中にいる移動機、例えばセル１
２−１内にいる移動機２０−１，．．．，２０−ｊに提
供するための対応する基地局１４−１，．．．１４−ｉ
を備える。各基地局１４−１，．．．１４−ｉは、（例
えば、トランクラインを介して）移動体電話交換局（Ｍ
ＴＳＯ）１６に接続される。移動体電話交換局（ＭＴＳ
Ｏ）１６は、網内の通信を管理し、無線網と公衆電話網
（ＰＳＴＮ）４０との間のインタフェースとして機能す
る。
する無線網構成１０を示すが。無線網１０は、複数の地
理的サブエリア（“セル”）１２−１，．．．，１２−
ｉから構成される。各セル１２−１，．．．，１２−ｉ
は、通信サービスをその中にいる移動機、例えばセル１
２−１内にいる移動機２０−１，．．．，２０−ｊに提
供するための対応する基地局１４−１，．．．１４−ｉ
を備える。各基地局１４−１，．．．１４−ｉは、（例
えば、トランクラインを介して）移動体電話交換局（Ｍ
ＴＳＯ）１６に接続される。移動体電話交換局（ＭＴＳ
Ｏ）１６は、網内の通信を管理し、無線網と公衆電話網
（ＰＳＴＮ）４０との間のインタフェースとして機能す
る。
【００１０】当業者においては明らかなように、図１に
示す無線網１０に関する様々な変形が可能である。例え
ば、各セル１２−１，．．．，１２−ｉを複数のセクタ
に分割することもできる。さらに、セル１２−
１，．．．，１２−ｉは、六角形のエリアとして示され
ているが、異なるセルの形状も可能である。
示す無線網１０に関する様々な変形が可能である。例え
ば、各セル１２−１，．．．，１２−ｉを複数のセクタ
に分割することもできる。さらに、セル１２−
１，．．．，１２−ｉは、六角形のエリアとして示され
ているが、異なるセルの形状も可能である。
【００１１】図２図は、本発明の一つの実施例による基
地局送信機１００の幾つかの要素の概要を示すブロック
図である。図２に示すように、基地局送信機１００は、
複数のベースバンド通信信号、入力1，．．．，入力Nを
受信するベースバンドプロセッサ１１０を備える。これ
らベースバンド通信信号、入力1，．．．，入力Nは、移
動体電話交換局（ＭＴＳＯ）１６から受信される、送信
されるべき、音声／データトラヒック、並びに、制御情
報、例えば、パイロット信号、ページング信号、および
同期信号を含む。図２に示す実施例の場合は、ベースバ
ンドプロセッサ１１０は、スペクトル効率の良い変調方
式、例えば、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）変
調を用いて、別個の総和Ｉ−およびＱ−チャネル送信信
号を出力する。ただし、本発明の原理は、別個のＩ−お
よびＱ−チャネル送信信号を形成しない基地局送信機に
も同様に適用することに注意する。
地局送信機１００の幾つかの要素の概要を示すブロック
図である。図２に示すように、基地局送信機１００は、
複数のベースバンド通信信号、入力1，．．．，入力Nを
受信するベースバンドプロセッサ１１０を備える。これ
らベースバンド通信信号、入力1，．．．，入力Nは、移
動体電話交換局（ＭＴＳＯ）１６から受信される、送信
されるべき、音声／データトラヒック、並びに、制御情
報、例えば、パイロット信号、ページング信号、および
同期信号を含む。図２に示す実施例の場合は、ベースバ
ンドプロセッサ１１０は、スペクトル効率の良い変調方
式、例えば、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）変
調を用いて、別個の総和Ｉ−およびＱ−チャネル送信信
号を出力する。ただし、本発明の原理は、別個のＩ−お
よびＱ−チャネル送信信号を形成しない基地局送信機に
も同様に適用することに注意する。
【００１２】Ｉ−チャネル乗算器１３０はベースバンド
プロセッサ１１０から総和Ｉ−チャネル送信信号を受信
し、受信された総和Ｉ−チャネル送信信号に、総和過負
荷コントローラ１４０から受信されるスケーリング係数
ＳMを乗算する。同様に、Ｑ−チャネル乗算器１３２は
ベースバンドプロセッサ１１０によって出力された総和
Ｑ−チャネル送信信号を受信し、受信された総和Ｑ−チ
ャネル送信信号に、総和過負荷コントローラ１４０から
受信されるスケーリング係数ＳMを乗算する。
プロセッサ１１０から総和Ｉ−チャネル送信信号を受信
し、受信された総和Ｉ−チャネル送信信号に、総和過負
荷コントローラ１４０から受信されるスケーリング係数
ＳMを乗算する。同様に、Ｑ−チャネル乗算器１３２は
ベースバンドプロセッサ１１０によって出力された総和
Ｑ−チャネル送信信号を受信し、受信された総和Ｑ−チ
ャネル送信信号に、総和過負荷コントローラ１４０から
受信されるスケーリング係数ＳMを乗算する。
【００１３】ＲＦプロセッサ１６０は、Ｉ−チャネル乗
算器１３０およびＱ−チャネル乗算器１３２からのスケ
ーリングされた総和Ｉ−チャネルおよび総和Ｑ−チャネ
ル送信信号を受信する。後により詳細に説明するよう
に、ＲＦプロセッサ１６０は、乗算器１３０および１３
２から受信されるスケーリングされた総和Ｉ−チャネル
およびＱ−チャネル送信信号に関して周知の処理、例え
ば、デジタル／アナログ変換、ベースバンドフィルタリ
ング、ＲＦキャリア信号変調などを遂行した後に、結合
されたＲＦ信号をアンテナ１７０に出力する。総和過負
荷コントローラ１４０もＩ−チャネルおよびＱュチャネ
ルスケーリング乗算器１３０、１３２の出力を受信し、
後に詳細に説明するやり方で更新されたスケーリング係
数ＳMを計算する。総和過負荷コントローラ１４０は、
例えば、アプリケーションスペシフィック集積回路（Ａ
ＳＩＣ）あるいはコンピュータによって実行されるソフ
トウエアとして実現される。
算器１３０およびＱ−チャネル乗算器１３２からのスケ
ーリングされた総和Ｉ−チャネルおよび総和Ｑ−チャネ
ル送信信号を受信する。後により詳細に説明するよう
に、ＲＦプロセッサ１６０は、乗算器１３０および１３
２から受信されるスケーリングされた総和Ｉ−チャネル
およびＱ−チャネル送信信号に関して周知の処理、例え
ば、デジタル／アナログ変換、ベースバンドフィルタリ
ング、ＲＦキャリア信号変調などを遂行した後に、結合
されたＲＦ信号をアンテナ１７０に出力する。総和過負
荷コントローラ１４０もＩ−チャネルおよびＱュチャネ
ルスケーリング乗算器１３０、１３２の出力を受信し、
後に詳細に説明するやり方で更新されたスケーリング係
数ＳMを計算する。総和過負荷コントローラ１４０は、
例えば、アプリケーションスペシフィック集積回路（Ａ
ＳＩＣ）あるいはコンピュータによって実行されるソフ
トウエアとして実現される。
【００１４】図３は、本発明の実施例による基地局送信
機構成１００内で用いるための一例としてのベースバン
ドプロセッサ１１０の幾つかの要素を示すブロック図で
ある。図３に示すように、ベースバンドプロセッサ１１
０は、それぞれ、入力通信信号、入力1，．．．，入力N
に対応する複数のベースバンド処理ユニット１１１−
１，．．．，１１１−Ｎを備える。各ベースバンド処理
ユニット１１１−１，．．．，１１１−Ｎは、Ｉ−チャ
ネル信号ＩK1，．．．，ＩKNおよびＱ−チャネル信号Ｑ
K1，．．．，ＱKNを出力する。ベースバンドプロセッサ
１１０は、さらに、ベースバンド処理ユニット１１１−
１，．．．，１１１−Ｎから受信される全てのＩ−チャ
ネル信号ＩK1，．．．ＩKNからの総和Ｉ−チャネル送信
信号を生成するＩ−チャネル総和ユニット１２８、およ
び個々のベースバンド処理ユニット１１１−
１，．．．，１１１−Ｎから受信されるＱ−チャネル信
号ＱK1，．．．ＱKNからの総和Ｑ−チャネル送信信号を
生成するＱ−チャネル総和ユニット１２９を備える。
機構成１００内で用いるための一例としてのベースバン
ドプロセッサ１１０の幾つかの要素を示すブロック図で
ある。図３に示すように、ベースバンドプロセッサ１１
０は、それぞれ、入力通信信号、入力1，．．．，入力N
に対応する複数のベースバンド処理ユニット１１１−
１，．．．，１１１−Ｎを備える。各ベースバンド処理
ユニット１１１−１，．．．，１１１−Ｎは、Ｉ−チャ
ネル信号ＩK1，．．．，ＩKNおよびＱ−チャネル信号Ｑ
K1，．．．，ＱKNを出力する。ベースバンドプロセッサ
１１０は、さらに、ベースバンド処理ユニット１１１−
１，．．．，１１１−Ｎから受信される全てのＩ−チャ
ネル信号ＩK1，．．．ＩKNからの総和Ｉ−チャネル送信
信号を生成するＩ−チャネル総和ユニット１２８、およ
び個々のベースバンド処理ユニット１１１−
１，．．．，１１１−Ｎから受信されるＱ−チャネル信
号ＱK1，．．．ＱKNからの総和Ｑ−チャネル送信信号を
生成するＱ−チャネル総和ユニット１２９を備える。
【００１５】当業者においては明らかなように、各ベー
スバンド処理ユニット１１１−１，．．．，１１１−Ｎ
は、例えば、U.S.Telecommunications Industry Associ
ation(TIA) to the International Telecommunications
Union(ITU)によって提唱されるＣＤＭＡ−２０００標
準において指定されるようなＣＤＭＡ通信に対する従来
の要素を備える。図３には特定のベースバンド処理ユニ
ット構成が示されるが、本発明の原理は特定のベースバ
ンド処理構成に制限されるものではない。
スバンド処理ユニット１１１−１，．．．，１１１−Ｎ
は、例えば、U.S.Telecommunications Industry Associ
ation(TIA) to the International Telecommunications
Union(ITU)によって提唱されるＣＤＭＡ−２０００標
準において指定されるようなＣＤＭＡ通信に対する従来
の要素を備える。図３には特定のベースバンド処理ユニ
ット構成が示されるが、本発明の原理は特定のベースバ
ンド処理構成に制限されるものではない。
【００１６】再び図３の実施例に戻り、各ベースバンド
処理ユニット１１１−１，．．．，１１１−Ｎは、チャ
ネル符号器１１２−１，．．．，１１２−Ｎを備える。
これは、例えば、畳み込み符号器から成り、対応する入
力通信信号、入力1，．．．，入力Nから所定の長さの符
号化されたブロックを生成し、その中に含まれる情報ビ
ットをエラー修正符号にて保護する。第一の乗算器１１
３−１，．．．，１１３−Ｎは、チャネル符号器１１２
−１，．．．，１１２−Ｎによって出力される符号化さ
れたブロックに、ＰＮ系列発生器１１４−１，．．．１
１４−Ｎによって出力される、入力信号を受信すること
を意図される移動機に割り当てられた、指定されるＰＮ
符号系列を乗算する。第二の乗算器１１５−
１，．．．，１１５−Ｎは、第一の乗算器１１３−
１，．．．，１１３−Ｎの出力に、例えば、Walsh系列
発生器１１６−１，．．．，１１６−Ｎによって生成さ
れるWalsh関数行列の列からの値を含むWalsh符号系列を
乗算する。周知のように、通信信号を直交Walsh符号系
列と結合させることで、入力データ信号が帯域幅スペク
ラムに渡って拡散され、同一チャネル干渉が防止され
る。
処理ユニット１１１−１，．．．，１１１−Ｎは、チャ
ネル符号器１１２−１，．．．，１１２−Ｎを備える。
これは、例えば、畳み込み符号器から成り、対応する入
力通信信号、入力1，．．．，入力Nから所定の長さの符
号化されたブロックを生成し、その中に含まれる情報ビ
ットをエラー修正符号にて保護する。第一の乗算器１１
３−１，．．．，１１３−Ｎは、チャネル符号器１１２
−１，．．．，１１２−Ｎによって出力される符号化さ
れたブロックに、ＰＮ系列発生器１１４−１，．．．１
１４−Ｎによって出力される、入力信号を受信すること
を意図される移動機に割り当てられた、指定されるＰＮ
符号系列を乗算する。第二の乗算器１１５−
１，．．．，１１５−Ｎは、第一の乗算器１１３−
１，．．．，１１３−Ｎの出力に、例えば、Walsh系列
発生器１１６−１，．．．，１１６−Ｎによって生成さ
れるWalsh関数行列の列からの値を含むWalsh符号系列を
乗算する。周知のように、通信信号を直交Walsh符号系
列と結合させることで、入力データ信号が帯域幅スペク
ラムに渡って拡散され、同一チャネル干渉が防止され
る。
【００１７】ＱＰＳＫ変調を達成するために、セパレー
タユニット１１７−１，．．．，１１７−Ｎによって第
二の乗算器１１５−１，．．．，１１５−Ｎの出力が偶
数と奇数ビットに分割される。周知のように、ＱＰＳＫ
変調においては、２つの情報ビットが同時に直交キャリ
ア上に伝送される。第三の乗算器１１８−１，．．．，
１１８−Ｎは、セパレータユニット１１７−１，．．．
１１７−Ｎからの偶数ビットに、Ｉ−チャネルＰＮ系列
発生器１１９−１，．．．，１１９−Ｎによって出力さ
れたＩ−チャネルＰＮ系列を乗算する。同様に、第四の
乗算器１２０−１，．．．，１２０−Ｎは、セパレータ
ユニ ット１１７−１，．．．１１７−Ｎからの奇数ビ
ットに、Ｑ−チャネルＰＮ系列発生器１２１−
１，．．．，１２１−Ｎによって出力されたＱ−チャネ
ルＰＮ系列を乗算する。Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネ
ル総和ユニット１２８、１２９は、それぞれ、個々のベ
ースバンド処理ユニット１１１−１，．．．，１１１−
ＮからのＩ−チャネルおよびＱ−チャネル出力を受信
し、総和Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル送信信号Ｉ
kinおよびＱkinを生成する。
タユニット１１７−１，．．．，１１７−Ｎによって第
二の乗算器１１５−１，．．．，１１５−Ｎの出力が偶
数と奇数ビットに分割される。周知のように、ＱＰＳＫ
変調においては、２つの情報ビットが同時に直交キャリ
ア上に伝送される。第三の乗算器１１８−１，．．．，
１１８−Ｎは、セパレータユニット１１７−１，．．．
１１７−Ｎからの偶数ビットに、Ｉ−チャネルＰＮ系列
発生器１１９−１，．．．，１１９−Ｎによって出力さ
れたＩ−チャネルＰＮ系列を乗算する。同様に、第四の
乗算器１２０−１，．．．，１２０−Ｎは、セパレータ
ユニ ット１１７−１，．．．１１７−Ｎからの奇数ビ
ットに、Ｑ−チャネルＰＮ系列発生器１２１−
１，．．．，１２１−Ｎによって出力されたＱ−チャネ
ルＰＮ系列を乗算する。Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネ
ル総和ユニット１２８、１２９は、それぞれ、個々のベ
ースバンド処理ユニット１１１−１，．．．，１１１−
ＮからのＩ−チャネルおよびＱ−チャネル出力を受信
し、総和Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル送信信号Ｉ
kinおよびＱkinを生成する。
【００１８】図４は、総和過負荷コントローラ１４０に
よって、スケーリング係数ＳMを生成および更新するた
めに遂行される一例としての計算を示す流れ図である。
図４に示すように、総和過負荷コントローラ１４０は、
最初に、ステップ２０１において、スケーリング係数Ｓ
Mを１にセットし、ステップ２０２において、乗算器１
３０、１３２から受信されるスケーリングされたＩ−チ
ャネルおよびＱ−チャネル送信信号、ＩkoutおよびＱ
koutをサンプリング速度ｔsにてサンプリングする。次
に、総和過負荷コントローラ１４０は、ステップ２０４
において、各サンプルに対して、（Ｉkout 2＋Ｑkout 2）
を計算し、ステップ２０６において、（Ｉ kout 2＋Ｑ
kout 2）を負荷測定期間Ｔ（例えば、２０ミリ秒）に渡
って総和することで、負荷測定値（負荷尺度）ＥMを計
算する。この負荷測定期間を通じて、Ｉk outおよびＱ
koutの数千のサンプルが取られる。ステップ２０６の計
算の結果として、スケーリングを制御するための適当な
負荷測定値が得られるが、負荷測定値（負荷尺度）を得
るための他の適当な技法を用いることもできる。例え
ば、基地局における総受信信号強度指標（ＲＳＳＩ）値
あるいは基地局によって扱われているユーザの数などを
負荷を表すために用いることもできる。
よって、スケーリング係数ＳMを生成および更新するた
めに遂行される一例としての計算を示す流れ図である。
図４に示すように、総和過負荷コントローラ１４０は、
最初に、ステップ２０１において、スケーリング係数Ｓ
Mを１にセットし、ステップ２０２において、乗算器１
３０、１３２から受信されるスケーリングされたＩ−チ
ャネルおよびＱ−チャネル送信信号、ＩkoutおよびＱ
koutをサンプリング速度ｔsにてサンプリングする。次
に、総和過負荷コントローラ１４０は、ステップ２０４
において、各サンプルに対して、（Ｉkout 2＋Ｑkout 2）
を計算し、ステップ２０６において、（Ｉ kout 2＋Ｑ
kout 2）を負荷測定期間Ｔ（例えば、２０ミリ秒）に渡
って総和することで、負荷測定値（負荷尺度）ＥMを計
算する。この負荷測定期間を通じて、Ｉk outおよびＱ
koutの数千のサンプルが取られる。ステップ２０６の計
算の結果として、スケーリングを制御するための適当な
負荷測定値が得られるが、負荷測定値（負荷尺度）を得
るための他の適当な技法を用いることもできる。例え
ば、基地局における総受信信号強度指標（ＲＳＳＩ）値
あるいは基地局によって扱われているユーザの数などを
負荷を表すために用いることもできる。
【００１９】次に、ステップ２０８において、総和過負
荷コントローラ１４０が以下の式、すなわち： ＳM＝ｍｉｎ｛１，ＳM-1＋μ（Ｅth−ＥM） （１） を計算することによって、更新されたスケーリング係数
ＳMを計算する。ここで、ＳM-1は前の過負荷測定期間か
らのスケーリング係数を表し、Ｅthは閾値レベルを表
し、ＥMは現在の負荷測定期間に対する負荷測定値を表
し、μは定数を表す。定数μは、スケーリング係数ＳM
の変動を制限するために比較的小さな値、例えば０．０
１に設定され、こうして網の不安定性が回避される。こ
の動作が反復的に遂行され、スケーリング係数ＳMが次
々と更新される。式（１）は、スケーリング係数ＳMを
更新するための単に一例としての式であり、本発明の精
神および範囲から逸脱することなく、様々なやり方で修
正できることに注意する。
荷コントローラ１４０が以下の式、すなわち： ＳM＝ｍｉｎ｛１，ＳM-1＋μ（Ｅth−ＥM） （１） を計算することによって、更新されたスケーリング係数
ＳMを計算する。ここで、ＳM-1は前の過負荷測定期間か
らのスケーリング係数を表し、Ｅthは閾値レベルを表
し、ＥMは現在の負荷測定期間に対する負荷測定値を表
し、μは定数を表す。定数μは、スケーリング係数ＳM
の変動を制限するために比較的小さな値、例えば０．０
１に設定され、こうして網の不安定性が回避される。こ
の動作が反復的に遂行され、スケーリング係数ＳMが次
々と更新される。式（１）は、スケーリング係数ＳMを
更新するための単に一例としての式であり、本発明の精
神および範囲から逸脱することなく、様々なやり方で修
正できることに注意する。
【００２０】図５は、図２に示す基地局送信機１００内
に用いられる一例としてのＲＦプロセッサ１６０の幾つ
かの要素を示すブロック図である。図５に示すように、
ＲＦプロセッサ１６０は、それぞれ、ＩkoutおよびＱ
koutをアナログ形式に変換するためのＩ−チャネルデジ
タル／アナログ変換器１６２およびＱ−チャネルデジタ
ル／アナログ変換器１７０を備える。Ｉ−チャネルフィ
ルタ１６４およびＱ−チャネルフィルタ１７２は、それ
ぞれ、デジタル／アナログ変換器１６２、１７０から受
信されるアナログＩ−チャネルおよびＱ−チャネル信号
を低域フィルタリングする。第一の乗算器１６６は、フ
ィルタ１６４によって出力されたＩ−チャネル信号にＩ
−チャネルＲＦキャリア信号Ｃｏｓ（ωｔ）を乗算し、
第二の乗算器１７４は、フィルタ１７２によっ て出力
されたＱ−チャネル信号にＱ−チャネルＲＦキャリア信
号Ｓｉｎ（ωｔ）を乗算する。結合器１７８は、第一と
第二の乗算器１６６、１７６によって出力されたＲＦ信
号を結合し、複合ＲＦ送信信号をアンテナ１７０に伝送
のために出力する。
に用いられる一例としてのＲＦプロセッサ１６０の幾つ
かの要素を示すブロック図である。図５に示すように、
ＲＦプロセッサ１６０は、それぞれ、ＩkoutおよびＱ
koutをアナログ形式に変換するためのＩ−チャネルデジ
タル／アナログ変換器１６２およびＱ−チャネルデジタ
ル／アナログ変換器１７０を備える。Ｉ−チャネルフィ
ルタ１６４およびＱ−チャネルフィルタ１７２は、それ
ぞれ、デジタル／アナログ変換器１６２、１７０から受
信されるアナログＩ−チャネルおよびＱ−チャネル信号
を低域フィルタリングする。第一の乗算器１６６は、フ
ィルタ１６４によって出力されたＩ−チャネル信号にＩ
−チャネルＲＦキャリア信号Ｃｏｓ（ωｔ）を乗算し、
第二の乗算器１７４は、フィルタ１７２によっ て出力
されたＱ−チャネル信号にＱ−チャネルＲＦキャリア信
号Ｓｉｎ（ωｔ）を乗算する。結合器１７８は、第一と
第二の乗算器１６６、１７６によって出力されたＲＦ信
号を結合し、複合ＲＦ送信信号をアンテナ１７０に伝送
のために出力する。
【００２１】Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル送信信号
をスケーリングすることにより、移動機の所で測定され
るハンドオフ制御値、例えば、基地局からの受信信号強
度、ビット／フレームエラー率、信号対雑音（Ｓ／Ｎ）
比などが、高負荷状態下において、セル／セクタの境界
が変更されるように調節される。セル／セクタ境界に対
する移動機の位置およびスケーリングの程度に依存し
て、ある割合の移動機が隣接セル／セクタへのハンドオ
フをリクエストすることとなり、こうして、負荷がバラ
ンスされ、結果として、網容量が改善され、過負荷が回
避される。さらに、比較的小さな定数μを用いることで
スケーリング係数ＳMの変動が制限され、網の不安定性
が回避される。
をスケーリングすることにより、移動機の所で測定され
るハンドオフ制御値、例えば、基地局からの受信信号強
度、ビット／フレームエラー率、信号対雑音（Ｓ／Ｎ）
比などが、高負荷状態下において、セル／セクタの境界
が変更されるように調節される。セル／セクタ境界に対
する移動機の位置およびスケーリングの程度に依存し
て、ある割合の移動機が隣接セル／セクタへのハンドオ
フをリクエストすることとなり、こうして、負荷がバラ
ンスされ、結果として、網容量が改善され、過負荷が回
避される。さらに、比較的小さな定数μを用いることで
スケーリング係数ＳMの変動が制限され、網の不安定性
が回避される。
【００２２】上では本発明が幾つかの実施例との関連で
かなり詳細に説明されたが、当業者においては明らかな
ように、本発明の様々な修正およびアプリケーションを
本発明の精神および範囲から逸脱することなく実現でき
るものである。例えば、図２に示す実施例においては、
Ｑ−チャネルおよびＩ−チャネル送信信号が、これら信
号がＲＦプロセッサ１００に到達する前にスケーリング
されたが、別の方法として、スケーリングをＲＦ処理の
一部として、例えば、デジタル／アナログ変換の後に遂
行することもできる。
かなり詳細に説明されたが、当業者においては明らかな
ように、本発明の様々な修正およびアプリケーションを
本発明の精神および範囲から逸脱することなく実現でき
るものである。例えば、図２に示す実施例においては、
Ｑ−チャネルおよびＩ−チャネル送信信号が、これら信
号がＲＦプロセッサ１００に到達する前にスケーリング
されたが、別の方法として、スケーリングをＲＦ処理の
一部として、例えば、デジタル／アナログ変換の後に遂
行することもできる。
【図１】本発明の実施例を実現するのに適する一例とし
ての無線通信網構成を示す図である。
ての無線通信網構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例による基地局送信機の幾つかの
要素を示す一般ブロック図である。
要素を示す一般ブロック図である。
【図３】本発明の実施例による基地局送信機の一例とし
てのベースバンドプロセッサを示すブロック図であり、
このプロセッサによって総和Ｉ−チャネルおよびＱ−チ
ャネル送信信号が生成され、これが総和過負荷コントロ
ーラからのスケーリング係数によってスケーリングされ
るようなブロック図である。
てのベースバンドプロセッサを示すブロック図であり、
このプロセッサによって総和Ｉ−チャネルおよびＱ−チ
ャネル送信信号が生成され、これが総和過負荷コントロ
ーラからのスケーリング係数によってスケーリングされ
るようなブロック図である。
【図４】本発明の実施例による総和過負荷コントローラ
によってスケーリング係数を計算するために遂行される
一例としての動作を示す流れ図である。
によってスケーリング係数を計算するために遂行される
一例としての動作を示す流れ図である。
【図５】本発明の実施例による基地局送信機の一例とし
てのＲＦプロセッサのブロック図である。
てのＲＦプロセッサのブロック図である。
１０ 無線網構成 １２ セル １４ 基地局 １６ 移動体電話交換局（ＭＴＳＯ） ２０ 移動機 ４０ 公衆電話網（ＰＳＴＮ） １００ 基地局送信機 １１０ ベースバンドプロセッサ １１１ ベースバンド処理ユニット １１２ チャネル符号器 １１３ 第一の乗算器 １１４ ＰＮ系列発生器 １１５ 第二の乗算器 １１６ Walsh系列発生器 １１７ セパレータユニット １１８ 第三の乗算器 １１９ Ｉ−チャネルＰＮ系列発生器 １２０ 第四の乗算器 １２８ Ｉ−チャネル総和ユニット １２９ Ｑ−チャネル総和ユニット １３０ Ｉ−チャネル乗算器 １３２ Ｑ−チャネル乗算器 １４０ 総和過負荷コントローラ １６０ ＲＦプロセッサ １７０ アンテナ １６２ Ｉ−チャネルデジタル／アナログ変換器 １６４ Ｉ−チャネルフィルタ １６６ 第一の乗算器 １７０ Ｑ−チャネルデジタル／アナログ変換器 １７２ Ｑ−チャネルフィルタ １７４ 第二の乗算器 １７８ 結合器
Claims (18)
- 【請求項１】 無線通信網における過負荷を制御するた
めの方法であって、 負荷測定値を得るステップ；前記負荷測定値に基づいて
スケーリング係数を計算するステップ；および前記スケ
ーリング係数に従って総和基地局送信信号をスケーリン
グするステップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記計算ステップが、前記スケーリング
係数を前記負荷測定値と閾値との間の差の関数として反
復的に計算するものである請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記スケーリングステップが、それぞ
れ、総和同相（Ｉ）チャネル送信信号および総和直角
（Ｑ）チャネル送信信号を前記スケーリング係数に従っ
てスケーリングするものである請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記計算ステップが、前記スケーリング
係数を、以下の式、すなわち： ＳM＝ｍｉｎ｛１，ＳM-1＋μ（Ｅth−ＥM） を解くことで計算し、ここで、ＳM-1は前の過負荷測定
期間からのスケーリング係 数を表し、Ｅthは閾値レベ
ルを表し、ＥMは現在の負荷測定期間に対する負荷測定
値を表し、μは定数を表すものである請求項２記載の方
法。 - 【請求項５】 前記定数μによってスケーリング係数Ｓ
Mの変動が制限されることを特徴とする請求項４記載の
方法。 - 【請求項６】 前記負荷測定値を得るステップが、負荷
測定期間に渡って（Ｉkout 2＋Ｑkout 2）を計算し、計算
された複数の（Ｉkout 2＋Ｑkout 2）を総和することで負
荷測定値を得、ここで、Ｉkout 2がスケーリングされた
総和Ｉ−チャネル送信信号を表し、Ｑkout 2がスケーリ
ングされた総和Ｑ−チャネル送信信号を表すようになっ
ている請求項３記載の方法。 - 【請求項７】 前記無線通信網が符号分割多元アクセス
（ＣＤＭＡ）網から成る請求項１記載の方法。 - 【請求項８】 さらに、前記スケーリングされた基地局
送信信号を送信するステップが含まれる請求項１記載の
方法。 - 【請求項９】 前記スケーリングステップおよび送信ス
テップのために、対応する網基地局に対するセル／セク
タのサービス境界が複数のセル／セクタ間の負荷が均衡
するように調節される請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 無線通信網における過負荷を制御する
ためのシステムであって、 負荷測定値を得るための負荷測定手段；前記負荷測定値
に基づいてスケーリング係数を計算するための計算手
段；および前記スケーリング係数に従って総和基地局送
信信号をスケーリングするためのスケーリング手段を含
むことを特徴とするシステム。 - 【請求項１１】 前記計算手段が、前記スケーリング係
数を前記負荷測定値と閾値との間の差の関数として反復
的に計算するものである請求項１０記載のシステム。 - 【請求項１２】 前記スケーリング手段が、それぞれ、
総和同相（Ｉ）チャネル送信信号および総和直角（Ｑ）
チャネル送信信号を前記スケーリング係数に従ってスケ
ーリングするものである請求項１０記載のシステム。 - 【請求項１３】 前記計算手段が前記スケーリング係数
を、以下の式、すなわち： ＳM＝ｍｉｎ｛１，ＳM-1＋μ（Ｅth−ＥM） を解くことで計算し、ここで、ＳM-1は前の過負荷測定
期間からのスケーリング係 数を表し、Ｅthは閾値レベ
ルを表し、ＥMは現在の負荷測定期間に対する負荷測定
値を表し、μは定数を表すものである請求項１１記載の
システム。 - 【請求項１４】 前記定数μによってスケーリング係数
ＳMの変動が制限される請求項１３記載のシステム。 - 【請求項１５】 前記負荷測定手段が、負荷測定期間に
渡って（Ｉkout 2＋Ｑkout 2）を計算し、計算された複数
の（Ｉkout 2＋Ｑkout 2）を総和することで負荷測定値を
得、ここで、Ｉkout 2がスケーリングされた総和Ｉ−チ
ャネル送信信号を表し、Ｑkout 2がスケーリングされた
総和Ｑ−チャネル送信信号を表す請求項１２記載のシス
テム。 - 【請求項１６】 前記無線通信網が符号分割多元アクセ
ス（ＣＤＭＡ）網から成る請求項１０記載のシステム。 - 【請求項１７】 さらに、前記スケーリングされた基地
局送信信号を送信するための送信手段を備える請求項１
０記載のシステム。 - 【請求項１８】 前記スケーリング手段および送信手段
によって、対応する網基地局に対するセル／セクタのサ
ービス境界が複数のセル／セクタ間の負荷が均衡するよ
うに調節される請求項１７記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/407882 | 1999-09-29 | ||
| US09/407,882 US6415153B1 (en) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | System and method for aggregate overload control |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001145147A true JP2001145147A (ja) | 2001-05-25 |
| JP4527256B2 JP4527256B2 (ja) | 2010-08-18 |
Family
ID=23613922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000295336A Expired - Fee Related JP4527256B2 (ja) | 1999-09-29 | 2000-09-28 | 総和過負荷を制御するためのシステムおよび方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6415153B1 (ja) |
| EP (1) | EP1091610A1 (ja) |
| JP (1) | JP4527256B2 (ja) |
| KR (1) | KR100759719B1 (ja) |
| CN (1) | CN1290081A (ja) |
| BR (1) | BR0004331A (ja) |
| CA (1) | CA2319895C (ja) |
| TW (1) | TW493357B (ja) |
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| US8254360B2 (en) | 2005-06-16 | 2012-08-28 | Qualcomm Incorporated | OFDMA control channel interlacing |
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| KR20010087669A (ko) * | 2000-03-08 | 2001-09-21 | 서평원 | 통신 시스템의 기지국 송신 장치 |
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