JP2001504290A - 不連続制御チャネル伝送を用いて基地局の監視を構成する方法 - Google Patents

不連続制御チャネル伝送を用いて基地局の監視を構成する方法

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JP2001504290A JP52206698A JP52206698A JP2001504290A JP 2001504290 A JP2001504290 A JP 2001504290A JP 52206698 A JP52206698 A JP 52206698A JP 52206698 A JP52206698 A JP 52206698A JP 2001504290 A JP2001504290 A JP 2001504290A
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Abstract

(57)【要約】 少なくとも1つの移動局(MS)によって不連続ビーコン搬送波を用いて少なくとも1つの基地局(BS)を監視する方法が提案される。ここで、制御チャネル(BCCH)情報は前記少なくとも1つの基地局(BS)から前記少なくとも1つの移動局(MS)に間欠的に伝送され、トラヒック・チャネル(TCH)情報は前記少なくとも1つの基地局(BS)と前記少なくとも1つの移動局(MS)の間で伝送され、前記少なくとも1つの基地局はTDMAフレームのn個(nは7以下の整数)のタイム・スロットを使用し、および前記少なくとも1つの基地局(BS)は、前記少なくとも1つの基地局(BS)が情報を伝送するTDMAフレームの所定のタイム・スロット内で前記少なくとも1つの移動局(MS)によって監視される。

Description

【発明の詳細な説明】 不連続制御チャネル伝送を用いて基地局の監視を構成する方法 発明の分野 本発明は、GSM内でBCCH搬送波を監視する方法、特にGSM内で不連続 BCCH搬送波を用いて監視を構成する方法に関する。 発明の背景 近年、移動通信システムはますます多くの注目を集めており、一方で一般に利 用可能になっている。さらに、そのようなシステムとそれに関連する追加のサー ビスの必要性は近い将来いっそう高まることが予想される。 最も広く普及しており、および現在利用できる移動通信システムはいわゆるG SMシステム(“Groupe Speciale Mobile”)であり、 一方これはヨーロッパ諸国で共通の規格になっている。 一般に、GSMシステムなどの移動通信システムでは、移動局MSは、いつで も無線リンクを確立できるように、すなわち呼を開始または受信できるように、 待機モード中であれ使用中であれ、基地送受信局BTSまたは基地局BSとそれ ぞれ連続的に通信しなければならない。 移動局MSと基地局BSの間のそのような通信に関連して、使用中の送信機の 電力制御(PC)や現在関連している基地局BSから隣接する基地局へのハンド オーバ(HO)などの制御プロセスに必要なデータなど、いわゆる無線リンク制 御プロセスに関する情報が取得され、伝送され、および評価される。無線リンク 制御プロセスに関連して実行されるこれらの上述の制御プロセスは、基地局の上 位に位置するいわゆる基地局コントローラBSCによって管理されおよび実行さ れる。 このために、GSM規格によれば、移動局MSは、最高32個の隣接する基地局 BSの受信電力レベルを監視し、ならびに6個の最も強力な隣接する基地局の受 信電力レベルおよび対応する信号品質を現在割り当てられている基地局BSに送 信する必要がある。 無線インタフェース上でのそれらの測定は、各移動局MSに関連する信号チャ ネルおよび/またはトラヒック・チャネル上で移動局MSの各無線リンクごとに 、すなわち移動局とその移動局が現在割り当てられている基地局と隣接する基地 局BSとの間の各無線リンクごとに実行される。 GSMによる伝送システムに関して、異なる種類の論理チャネル同士、すなわ ちいわゆるトラヒック・チャネル(TCH)と制御チャネル(CCH)とも称さ れる信号チャネルとが区別される。 トラヒック・チャネル(TCH)は音声またはデータを伝送するために使用さ れる。トラヒック・チャネルは、音声伝送用には13kビット/秒(全レート・ チャネル)または6.5kビット/秒(半レート・チャネル)のデータ・レート を有し、およびデータ伝送用には2.4kビット/秒から9.6kビット/秒ま で(全レートで)または最高4.8kビット/秒(半レートで)のデータレート を有する。 制御チャネル(CCH)は移動局MSと基地局BSの間の無線リンクの確立お よび/または維持に必要な制御信号を伝送するために使用される。制御チャネル のうち異なる種類の制御チャネル同士、すなわち、例えば − 放送チャネル(BCH)と、 − 共通制御チャネル(CCCH)と、 − 専用制御チャネル(DCCH)とが区別される。 放送チャネルBCHはいわゆるダウンリンク内で基地局BSから移動局MSに 向けられる。放送チャンネルBCH内では、 − MSをBSと周波数同期させるための周波数補正チャネル(FCCH)と 、 − MSのBSに対するビット同期(すなわちフレーム同期)を次に行うため の同期チャネル(SCH)と、 − 移動局MSが基地局BSと通信するために必要な基本情報を伝送するため に使用される放送制御チャネル(BCCH)とが区別される。すべての同期が実 行された後、MSはその通信に必要なすべての受信BCCH情報を評価できる。 共通制御チャネル(CCCH)は無線リンクを確立するために使用され、およ びダウンリンク方向にはページング・チャネル(PCH)とアクセス許可チャネ ル(AGCH)を、アップリンク方向にはランダム・アクセス・チャネル(RA CH) を含んでいる。 専用制御チャネルはスタンド・アロン専用制御チャネル(SDCCH)と関連 制御チャネル(ACCH)とを含んでおり、関連制御チャネル(ACCH)は高 速関連制御チャネル(FACCH)と低速関連制御チャネル(SACCH)とか らなり、これらはそれぞれトラヒック・チャネルTCHに伴い、およびTCHの 割り当てに関連して、またはハンドオーバ時に(FACCH)、もしくは測定結 果伝送用(SAACH)に使用される。 上記で手短に説明したチャネルは、それぞれ、GSM無線周波数帯域の物理チ ャネルにマッピングされる論理チャネルであり、GSM無線周波数帯域はBSか らMSへの通信用のダウンリンク周波数帯域とMSからBSへの通信用のアップ リンク周波数帯域とに分割される。 次にそれぞれの(物理)チャネル上で使用されるデータ伝送方法に関して、移 動局MSは情報の送信/受信用に一部の時間のみを使用し、および上記で手短に 説明した種類の測定を実行するために残りの時間を使用するので、移動局MSに 割り当てられたチャネル(搬送波)は移動局MSが通信するために連続的に使用 することはない。 したがって、各物理チャネル上でデータ伝送を行うためにTDMA方法(時分 割多元アクセス)を採用することによって(第1の)移動局MSが測定を実行す る時間中に他の局が(物理)チャネルまたは搬送波をそれぞれデータ伝送用に利 用できるようになる。 したがって移動局は物理チャネルまたは搬送波をそれぞれ間欠的に使用し、お よび基地局は単一の搬送波を使用して複数の移動局と連続的に通信することがで きる。あるいはBSは、例えば周波数ホッピングの場合に多数の搬送波を使用し て複数の移動局MSと通信することができる。 これについてより詳細に説明すると、TDMA方法を採用した移動通信システ ムでは、連続するいわゆるTDMAフレームにおいて時分割通信が各チャネルま たは搬送波周波数上でそれぞれ行われる。単一のTDMAフレームは、バースト と呼ばれる情報の異なる内容が伝送される所定の持続時間を有する複数のいわゆ るタイム・スロットTSから構成される。特にGSM規格によれば、タイム・ス ロッ トTSは576.9マイクロ秒の持続時間を有し、および連続する8個のタイム ・スロットから4.615ミリ秒の持続時間を有するTDMAフレームが構成さ れる。さらに、それぞれ8個のタイム・スロットTSから構成されるTDMAフ レームはグループ化されて、制御チャネルCCHの場合には51個のTDMAフ レームから構成されるマルチ・フレームを形成し、およびトラヒック・チャネル TCHの場合には26個のTDMAフレームから構成されるマルチ・フレームを 形成する。 上記で手短に説明したこの階層の一般概念を添付の図面の図1に概略的に示す 。 フレームの各タイム・スロットTS内で、情報は上述のいわゆるバーストとし て伝送される。異なる5種類のバーストが定義されている。すなわち − 通常バーストNB − 周波数補正バーストFB − 同期バーストSB − ダミー・バーストDB、および − アクセス・バーストABである。 FB、SB、およびABバーストはそれぞれ無線リンクが確立されているとき に伝送される。リンクが確立された後、後続の情報の通信および交換は通常バー ストを使用して実行される。ダミー・バーストはBCCH搬送波(いわゆるビー コン搬送波)のすべてのタイム・スロット内で伝送が実行されないときに伝送さ れる。 したがって1個の物理チャネルまたは搬送波はそれぞれ最小限少なくとも8個 の論理チャネル(1個の論理チャネルは1個のタイム・スロットに対応する)( または上述の半レート伝送の場合は16個の論理チャネル)をサポートする。言 い換えれば、単一の搬送波が数個の接続、例えば、1個はBCCH用、残りの7 個はTCH用である8個の接続を同時にサポートする。 各放送制御チャネルBCCH上では基地局に関する一般情報が伝送され、およ び移動局は、隣接する基地局のBCCH搬送波の受信電力を測定し、および隣接 するセルのBCCH信号を復号しなければならない。 このために、GSM規格によれば、BCCHチャネルが常駐する搬送波は一定 の電力でかつ標準周波数で連続的に伝送されなければならない。特にBCCH チャネルが伝送されるBCCH搬送波はすべてのタイム・スロット内で伝送され なければならない。これはMSの隣接するセルの受信信号レベルの測定がそれに 依存するためである。 すでに上述したように、現BTSでは最少チャネル数は8個、すなわち、BC CH用に1個とTCH用に7個である。 しかしながら、様々な将来シナリオでは、GSM BTSは7個以下の接続を 同時にサポートする必要がある。例えばオフィスBTSのホーム基地局などのシ ナリオでは、8個の同時接続の現在利用できる容量は必要量を超えており、した がって最適な解決策ではない。それらのシナリオに対しては、最適な解決策は1 個または2個のトラヒック・チャネルTCHのみを有する。したがってこの場合 、伝送に使用すべき搬送波および/またはチャネル内に設けられた8個のタイム ・スロットのうち2個のタイム・スロットTSのみを使用する必要がある。 特にそれらのいわゆるデュアル・スロットBTSは定義上すべてのタイム・ス ロット上では伝送できず、8個のタイム・スロットのうち2個または3個のタイ ム・スロット内でのみ伝送でき、したがってBTSがビーコン搬送波(BCCH が伝送されるBCCH搬送波)のすべてのタイム・スロット上で伝送する必要が あるGSM規格に違反することになる。このようにビーコン搬送波のすべてのタ イム・スロット上で伝送する能力がない理由は経済上の理由、すなわち伝送能力 の小さいBTSを製造するほうがはるかに安上がりなためである。言い換えれば 、容量の要求が小さくてBTS内のTCHがただ1個で済む場合には、8個のタ イム・スロットのうち3個のタイム・スロット上でのみ伝送する限られたハード ウェア能力を有する低コストのBTSを製造することが経済上堅実な考えである 。 したがってそれらのデュアル−スロットBTSは費用効果の高い形で移動局M Sから得られ、したがってBTSの価格はかなり下がる。 ただし8個のタイム・スロットを有するTDMAフレーム内の1個または2個 のスロットを使用する場合、ビーコン搬送波(BCCHが常駐する搬送波)上で の連続伝送は行われない。 一般に移動局MSは、26フレームのマルチ・フレーム内ですべてのタイム・ スロットTSを1回監視する時間を有する。言い換えれば、MSが通常受信する と きに送信しないBTSまたはBSはそれぞれ約120ミリ秒に1回監視される。 すなわち移動局MSが隣接するセルを監視するために予約しておいた特定のタイ ム・スロットTS(すなわち伝送スロットの後のタイム・スロットTS 2スロ ット)内でBTSが送信しない場合、移動局MSはそのBTSから受信した信号 強度を通常の形で測定する手段を有せず、26フレームのマルチ・フレーム内の 26番目のフレームまで待たなければならない。 ただしこのレートは実用上遅すぎる。すなわち移動局の6個の隣接基地局BS は0.72秒に1回しか監視されない。 発明の概要 したがって本発明の目的は、基地局がビーコン搬送波上で連続的に伝送しない 場合でも、移動局MSが各フレームにおいて、または各フレームのうちの1つの フレームにおいて、すなわち4.615ミリ秒に1回、隣接する基地局BSを監 視することができるシステムを開発することにある。 この目的は、少なくとも1つの移動局(MS)によって不連続ビーコン搬送波 を用いて少なくとも1つの基地局を監視する方法によるシステムによって達成さ れる。ここで、制御情報は前記少なくとも1つの基地局から前記少なくとも1つ の移動局に間欠的に伝送され、トラヒック情報は前記少なくとも1つの基地局と 前記少なくとも1つの移動局の間で伝送され、前記少なくとも1つの基地局はT DMAフレームのn個(nは7以下の整数)のタイム・スロットを使用し、およ び前記少なくとも1つの基地局は、前記少なくとも1つの基地局が情報を伝送す るTDMAフレームの所定のタイム・スロット内で前記少なくとも1つの移動局 によって監視される。 正確に言えば、本発明は、BSの伝送が同期する結果、およびシステム内のす べての移動局が同時に、すなわちBSによる伝送時に監視することにより、移動 局が各フレーム内で隣接する基地局を実用上適切なレートで監視することができ るシステムを提供する。 したがって隣接する基地局の監視が実用上十分高いレートで満足に達成され、 かつホーム基地局の分野で適用できるいわゆるデュアル・スロットBTSの費用 効果の高いBTSシステムが得られる。 さらにBSはすべてのタイム・スロット内で送信および/または受信を行わな いので、移動局MSが監視しているときにBSは追加のバースト(例えばダミー ・バースト)を送信する時間を有する。したがって本発明による制御方法を実行 するためにBS内に追加のまたは特別に適合させられたハードウェアは不要であ る。 図面の簡単な説明 以下で、本発明を、添付の図面を参照しながらより詳細に説明する。 図1は、従来のGSM規格によるGSM周波数帯域の搬送波周波数上のタイム ・スロットTS、TDMAフレーム、およびマルチ・フレームの階層構造を示す 図である。 図2は、周辺セルの隣接する基地局と一緒に各セル内の基地局BSに関連する 移動局MSを概略的に示す図である。 図3は、GSM規格に従って採用された方式を示す、TDMAフレーム内の基 地局からの信号伝送のタイミング図の一例を示す図である。 図4は、本発明の第1の実施形態による新規の方式に従う送信、受信、および 監視に関する移動局MSと基地局BSのタイミングのタイミング図である。 図5は、本発明の第2の実施形態による新規の方式に従う送信、受信、および 監視に関する移動局MSと基地局BSのタイミングのタイミング図である。 好ましい実施形態の詳細な説明 以下で本発明の好ましい実施形態について添付の図面を参照しながらより詳細 に説明する。 図2によれば、単に本発明を説明するための一例として選択した特定の構成に おいて、少なくとも1つの移動局MS0がセルC0内の基地局BS0の範囲内に あるかまたはそれに割り当てられていると仮定する。セルC0に隣接する他のセ ルC1〜C6内には、前記移動局MS0との通信を確立するための各基地局BS 1〜BS6が備えられており、前記移動局MS0がセル内および/またはセル間 を移動する場合にハンドオーバ・プロセスが実行される。 各基地局BS0〜BS6は、移動局MS0が必要な測定を実行し、かつ例えば ハンドオーバの必要を判定するために必要な情報を受信することができるように 放送制御チャネルBCCHを移動局に送信する。移動局MSの測定結果は基地局 に送信され、さらに無線リンク・プロセス(例えばハンドオーバHO)を制御す る上位に位置する基地局コントローラBSCに送信される。 各BSと各MSとの間で確立された通信は、図1に関して前に説明したTDM A方式に従って実行される。 図3に示すようにTDMA伝送方式によるGSMは、すでに上述したように通 常最大8個の同時接続、すなわちBCCH用に1個、およびトラヒック・チャネ ルTCH用に7個の同時接続をサポートする。TDMA移動システムによれば、 関連するバーストが送信された対応するTDMAフレーム内では、フレーム(T S0)の少なくとも1つのタイム・スロットは基地局が制御情報を伝送する制御 チャネル、すなわちBCCHである。したがってフレーム内のすべてのタイム・ スロットは後続のフレーム中の伝送に使用されるので、ビーコン搬送波上の連続 伝送が保証される。 ただし基地局が数個(6個以下)の接続を同時にサポートするだけで済むシナ リオの場合、すべてのタイム・スロットが伝送に使用されるとは限らないので、 ビーコン搬送波と呼ばれる搬送波上での連続伝送はもはや行われない。 図4に、ただ1つの接続または無線リンクであるために、単一のトラヒック・ チャネルが基地局によってサポートされるような状況を示す。 したがって各フレーム内で基地局を監視するために、基地局の伝送の同期が実 施され、その結果システム内のすべての移動局が同様に同期し、および同時に監 視するようになる。 言い換えれば基地局伝送も移動局監視も互いに同期する。さらに単一の基地局 のみの場合、1つの移動局(またはすべての同期した移動局)による監視は移動 局が伝送する所定のタイム・スロット中に実行される。 図4に本発明の第1の特定の実施形態を示す。この場合移動局MSは(同期し た)基地局BSの伝送と同期して監視する、すなわち基地局と移動局は同じ所定 のタイム・スロット中に伝送および監視をそれぞれ実行する。 さらにフレーム内のすべてのタイム・スロットが伝送に使用されるとは限らな いので、そのような場合まだ使用されていない少なくとも1つのタイム・スロッ トがある。 正確に言えば、図4に示すように、同期した基地局は、移動局MSが監視を実 行させられたまさにそのときに追加のバーストを送信する。そのような追加のバ ーストは、例えばデュアル・スロット基地局の場合には使用する必要がない未使 用のまたは空きのタイム・スロット内で伝送される。したがって8個のタイム・ スロットのうち2個のタイム・スロットを使用する通常のデータ伝送は、追加の バーストが伝送される場合でも劣化することまたは悪影響を受けることがない。 図5に本発明の第2の実施形態を示す。この第2の実施形態によれば、追加の バーストは使用されず、代わりに伝送されるダミー・バーストが使用される。 上述の伝送される追加のバーストおよび/またはダミー・バーストは受信信号 強度測定用にのみ使用されるが、あるいはまた、特にこの目的で監視をサポート するために選択されたビット・パタンを含むことがある。例えばこのビット・パ タンは、例えば基地局識別コード(BSIC)のように何らかの有用な情報を表 す。 さらに基地局の伝送の同期を実行するために、基地局コントローラBSCは適 切な同期信号を各基地局および移動局に送信する必要がある。そのような同期信 号は送信すべき追加の信号である。あるいは所要の同期はMSとBSの間のタイ ム・スロット調整のための時間整合プロセスと組み合わせて達成することもでき る。 各基地送受信局(BTS)を同期させる実際的な方法として、各BTSが同じ (パルス符合変調)PCM回線に接続されている場合、そのPCM回線を使用し て同期情報を搬送することができると考えられる。さらにBTSは、正確な同期 を提供するGPS(全地球測位システム)受信機を含むことができる。さらにB TSが同じBSCを有する場合、そのBSCは同期情報を提供することができる 。さらにMSとBTSとの同期は、GSM規格GSM05.10による標準方法 に従って達成することができる。 したがってBTS同士が同期し、BTSとMSとが同期しているので、MS同 士もそのために同期している。 さらにデュアル・スロット・シナリオにおいて8個のタイム・スロットのうち 2個のタイム・スロットのみを使用する場合、他のBSが搬送波上で情報を伝送 する可能性もある。 上記の説明および添付の図面は単に例として本発明を説明するためのものにす ぎない。したがって本発明による方法は説明したGSMシステム以外のシステム でも使用できる。したがって本発明の方法の好ましい実施形態は添付の請求の範 囲内で変更してもよい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN, CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,G E,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR ,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV, MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,P L,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK ,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ, VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.少なくとも1つの移動局(MS)によって不連続ビーコン搬送波を用いて少 なくとも1つの基地局(BS)を監視する方法であって、 制御情報(BCCH)は前記少なくとも1つの基地局(BS)から前記少なく とも1つの移動局(MS)に間欠的に伝送され、 トラヒック情報(TCH)は前記少なくとも1つの基地局(BS)と前記少な くとも1つの移動局(MS)との間で伝送され、前記少なくとも1つの基地局は TDMAフレームのn個(nは7以下の整数)のタイム・スロットを使用し、お よび 前記少なくとも1つの基地局(BS)が情報を伝送するTDMAフレームの所 定のタイム・スロット内で前記少なくとも1つの基地局(BS)は前記少なくと も1つの移動局(MS)によって監視されることを特徴とする監視方法。 2.前記少なくとも1つの基地局(BS)の伝送は他に設けられている基地局の 伝送と同期することを特徴とする請求項1に記載の監視方法。 3.前記所定のタイム・スロット(TS)における前記少なくとも1つの移動局 (MS)による監視は他に設けられている移動局の監視と同期することを特徴と する請求項1に記載の監視方法。 4.前記少なくとも1つの基地局(BS)によって追加のバーストが伝送される ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の監視方法。 5.前記追加のバーストはダミー・バースト(DB)であることを特徴とする請 求項4に記載の監視方法。 6.前記追加のバーストは有用な情報を含んでいることを特徴とする請求項4ま たは5に記載の監視方法。 7.前記有用な情報は基地局識別コード(BSIC)を表すことを特徴とする請 求項6に記載の監視方法。 8.前記整数nは1または2であることを特徴とする請求項1から7のいずれか に記載の監視方法。
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