JP2003516025A - 移動通信システムにおけるサイト選択ダイバシティー方法 - Google Patents
移動通信システムにおけるサイト選択ダイバシティー方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
- H04W36/16—Performing reselection for specific purposes
- H04W36/18—Performing reselection for specific purposes for allowing seamless reselection, e.g. soft reselection
-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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- H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
- H04W36/0055—Transmission or use of information for re-establishing the radio link
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-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
Abstract
Description
ンドオーバーに対するサイトを選択すべき場合、基地局認識(identification;
以下、IDと称する。)符号を基地局へ割り当てる方法に関する。
の以外に複数の隣接基地局と通信できるハンドオーバー過程を遂行できる。前記
ハンドオーバー過程を遂行するために、移動局は、複数の隣接基地局から信号を
受信し、各基地局は、移動局へ同一のデータを送信し、これによる干渉は、シス
テム性能の低下を引き起こす。
の選択送信方式(Site Selection Diversity Transmit :SSDT)を使用する。
前記SSDT方式は、移動局が前記ハンドオーバーに参加している複数の基地局
(活動集合)のうちで受信性能が一番よいと判断される基地局を選択した後、前記
選択された基地局を前記ハンドオーバーに参加している複数の基地局に知らせ、
前記選択された基地局からのみデータを受信する。前記選択された基地局からの
み信号を受信することは干渉を減少させる。また、移動局が高い信号強度を有す
る信号を受信する基地局を選択することによってハンドオーバーにかかる時間が
短縮させられる。
と通信している間、基地局網(Radio Access Network:RAN)は、移動局に隣接
基地局から受信された信号強度を測定するように要求する。前記移動局は、受信
された信号強度を測定し、その測定結果を基地局網へ報告する。この後、前記基
地局網は、その測定結果に基づいたソフトハンドオーバーを実行させ、また、S
SDT機能を提供するか否かを判断する。前記SSDTを遂行する以前に、基地
局網は活動集合(active set)を設定した後、複数の基地局にSSDTが始まり、
前記基地局が活動集合内にあることを知らせる。複数の基地局から確認を受信す
ると、前記基地局網は、複数の基地局にSSDT動作時間を知らせ、移動局には
SSDT動作時間及び活動集合を知らせる。そうすると、活動集合の複数の基地
局及び移動局は、動作時間にSSDTを遂行し始める。この後、移動局は受信を
受けようとする、すなわち、 信号の品質が一番よいと判断される基地局を“主
要(primary)基地局”として設定し、活動集合内の他の基地局は、“主要ではな
い(non-primary)基地局”として設定する。前記移動局は、主要基地局のID番
号を符号化して活動集合内のすべての基地局へ送信し、これにより、該当基地局
は、ID符号を復号化して主要基地局を知るようになる。前記主要基地局は、デ
ータ送信を継続し、主要ではない基地局はデータ送信を中止する。
前記複数の基地局は、逆方向チャンネルDPCCH (Dedicated Physical Contr
ol Channel)を通じて前記基地局ID符号を受信する。図2にDPCCHフレー
ムの構造を示す。前記DPCCHのフレームは 15個のスロットを含み、各ス
ロットは、PILOT、TFCI(Transport Format Combination Indicator)、
FBI(Feed Back Information)、及びTPC(Tranport Power Control)の4個
のフィールドからなる。前記基地局ID符号は、前記FBIフィールドを利用し
て送信される。
コーディングエラーは、主要基地局として指定されなかったことを知らないから
、主要基地局でデータ送信の中断を引き起こす。主要ではない基地局では、該当
基地局が主要基地局として指定されたことについて正確に認識するようになると
、データ送信を中断する。従って、前記移動局と通信中のすべての基地局がデー
タ送信を中断し、その結果、呼を中断するようになる。
T 動作の遂行のうち主要基地局を表すID符号の設計がかなり重要である。現
在、ID符号の設計のとき相加性白色ガウス雑音(Additive White Gaussian Noi
se: 以下、AWGNと称する。)を考慮する。このような状況で、ID符号は、
全体の符号長さに関連のあるハミング距離(Hamming distance)に基づいて設計さ
れる。
。前記ID符号は、フェーディング現象が存在する実際移動通信環境でよい性能
を示さない。これは、全体のID符号のハミング距離に基づいたID符号の設計
が不適であることを意味する。フェーディング現象がない場合は、デコーディン
グエラーが発生しやすいID符号の位置が均一の確率で分布すると仮定できる。
しかし、フェーディング現象が発生する場合はそのように仮定できない。そこで
、フェーディングチャンネルを考慮してID符号を設計することが望ましい。一
方、移動通信システムにおいて、ハンドオーバーをより効率的に遂行するために
は、活動集合を頻繁に更新しなければならない。
考慮して主要基地局を表す基地局ID符号が生成できる方法を提供することにあ
る。
して主要基地局として基地局が選択できる方法を提供することにある。
のとき、移動局が複数の基地局からの信号強度を測定して受信性能が一番よいと
判断される基地局を選択するにおいて、活動集合の変更に適合した基地局のID
符号が再び割り当てられる方法を提供することにある。
伝送過程を提供することにある。
隣接した複数の基地局と前記基地局を制御するための制御局とを有する移動通信
システムの信号送信方法において、前記移動局が前記基地局から受信された信号
の受信強度を測定し、前記受信された信号の測定結果をサービス中の基地局へ報
告するステップと、前記サービス中の基地局が前記受信された信号の測定結果を
前記制御局へ報告するステップと、前記受信された信号の測定結果に基づいた活
動基地局、各活動基地局ID番号、及び前記活動基地局の活動集合範疇を決定し
て活動集合範疇に変化がある場合、前記制御局が前記ID番号を前記基地局へ送
信するステップと、前記サービス中の基地局が前記基地局ID番号を前記移動局
へ送信するステップと、前記移動局が一番高い受信電力レベルを有する基地局を
選択し、前記選択された基地局のID番号に該当するID符号を生成するステッ
プとからなることを特徴とする。
る移動局と隣接した複数の基地局と前記基地局を制御するための制御局とを有す
る移動通信システムのサイト選択ダイバシティー方法において、前記移動局が前
記基地局から受信された信号の受信強度を測定し、前記受信された信号の測定結
果をサービス中の基地局へ報告するステップと、前記サービス中の基地局が前記
受信された信号の測定結果を前記制御局へ報告するステップと、前記制御局が前
記受信された信号の測定結果に基づいて前記移動局の現在の活動集合範疇を決定
するステップと、前記制御局が前記現在の活動集合範疇と以前の活動集合範疇と
を比較するステップと、前記以前の活動集合範疇が前記現在の活動集合範疇より
大きい場合、前記制御局が前記現在の活動集合の異なる基地局に以前の活動集合
から削除された基地局の認識番号を再び割り当てるステップと、前記制御局が前
記再び割り当てられた基地局の認識番号を異なる基地局へ送信し、前記現在の活
動集合範疇を前記現在の活動集合の基地局に送信するステップとからなることを
特徴とする。
下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために公知の機能及び構成に
対する詳細な説明は省略する。
Iフィールドを通じて伝送すると仮定すると、本発明の実施形態は、他のシステ
ムにも適用可能であるが、IMT-2000システムと関連して説明されるであ
ろう。
において、ソフトハンドオーバーが遂行される間、順方向干渉を減少させるため
に特定の基地局を選択するときフェーディング特性に適合したデコーディングエ
ラーを最少に発生させる基地局ID符号の設計に関する。
と、受信器302は、アンテナ303を通じて受信された信号を処理する。主要
基地局選択器301は、受信器302から活動集合の該当基地局の信号を受信し
て主要基地局を選択する。主要基地局ID符号発生器304は、主要基地局のI
D番号に該当する符号を生成させる。このとき、基地局ID符号は、移動通信環
境のフェーディング特性を考慮して設計される。送信器305は、基地局ID符
号を他のデータと混合してその結果信号を送信する。
地局ID符号発生器400は、ハンドオーバーが遂行される間通信するための主
要基地局のID番号を符号化する。マルチプレクサー(MUX)401は、所定の
フレーム構造で基地局ID符号を他の信号とマルチプレキングする。ここで、前
記他の信号は、パイロット、TFCI、及びTPCなどを含むことができる。従
って、前記マルチプレキシングされた基地局ID符号は、FBIフィールドを通
じて送信される。前記MUX401の出力は、図2に示した構造でDPCCHメ
ッセージ402へ送信される。前記乗算器406は、前記DPCCHメッセージ
402と前記DPCCHに割り当てられたチャンネル区分符号(channelization
code)Cch1とを乗じて拡散DPCCH信号を生成させる。乗算器407は、
DPCCHの場合、前記拡散したDPCCH信号と利得制御信号G1とを乗じる
。
セージDPDCH1403、DPDCH2404、及びDPDCH3405とそれ
ぞれのチャンネル区分符号Cch2、Cch3、及びCch4とを乗じて、前記
専用データチャンネルメッセージを拡散させる。乗算器409、411、及び4
13は、前記拡散した専用データチャンネル信号を対応する利得制御信号G2、
G3、及びG4のそれぞれと乗じる。
DPDCH1信号を合わせてIチャンネル信号として出力する。第2合算器41
5は、乗算器411及び413から受信されたDPDCH2及びDPDCH3信号
を合わせてQチャンネル信号として位相遷移器416へ出力する。加算器417
は、第1合算器414と位相遷移器416との出力を加算して複素信号(I+j
Q)を出力する。乗算器418は、前記複素信号と移動局に割り当てられたスク
ランブリングコードCscrambleとを乗じる。信号分配器419は、乗算器418
から受信された複素信号を実数成分及び虚数成分に分ける。第1フィルタ420
及び第2フィルタ421は、実数成分及び虚数成分をフィルタリングし、乗算器
422及び423は、第1フィルタ420及び第2フィルタ421の出力と該当
搬送波とをそれぞれ乗じる。加算器424は、乗算器422及び423の出力を
加算する。
器400は、符号の長さが短い場合、ルックアップテーブルを利用して実現され
ることができる。
t)としてのan-1を有する二進数の形態で表された基地局ID番号である。例え
ば、基地局ID番号が6である場合、a0=0、a1=1、及びa2=1である。乗算
器501は、すべて1である符号(code with all 1s)と基地局ID番号a0の第
一シンボルとを乗じる。乗算器502は、第1基本符号と基地局ID番号a1の
第2シンボルとを乗じる。乗算器503は、(n-1)番目基本符号と基地局ID
番号のn番目シンボルとを乗じる。加算器504は、乗算器501〜503から
受信された積が二進演算で加えられるようにする。従来の方法と比較して、本発
明による基地局ID符号発生器400は、次のような方法にて基本符号を決定す
ることによりフェーディング現象が発生する場合、特に優秀な性能を有するよう
になる。
する。まず、ディジット0〜2nの二進数として表されたSSDTの基地局ID
番号(an-1,...,a1,a0)を入力する場合、乗算器501は、a0とすべて
1を有するビットシーケンスとを乗じ、乗算器502は、a1と1または-1の各
ビット値を有するビットシーケンスとを乗じる。このような方法で、他の乗算器
も、掛け算を遂行する。加算器504は、乗算器501〜503の出力を排他的
加算する。
ための一番重要な要素である。基地局ID番号の数、符号長さ、及びスロット当
たり符号の長さに従って設計が可能である。基本符号が生成され符号の長さがあ
んまり長くない場合、基地局ID符号はルックアップテーブルにリストされるこ
とができ、メモリに貯蔵されることができる。
,1,...,n-1)とし、i番目スロットに伝送された基地局ID番号lの符
号ベクトルをAi,l(i=0,1,I-l,l=0,1,...,N-1)と仮定する
。Ci及びAi,lは、下記のような方法で求められる。 1. 符号化される集合での元素個数を定める。このときの個数をNとすれば、
元素個数Nは下記<数1>を満足する。
れた符号の長さLは下記<数2>のようである。
後から順次的に削除する。 3. 1つのスロットに送信される符号ビットが幾つであるかを決定する。この
とき、スロット当たり符号ビットの数をfとすれば、下記<数3>を満足するfは
自然数である。
) <L、 及びQ(x, y)は、xをyに割ったときの余りである。 7. 前記<数6>を利用すると、下記<数7>のような基本符号が得ることができ
る。
の符号ベクトルAi,lは、下記<数8>のように求めることができる。
体の基地局ID番号の個数が8(N=8)であり、符号の長さが16(D=16)であ
り、そして、1つのスロット当たり2ビット(f=2)が送信される場合、 1. 前記<数1>によってn=3であり、2つの基本符号が求められなければな
らない。 2. 前記<数2>によってL=16である。 3. 前記<数3>によってF=8である。8×16行列を形成する。 4. 8×16行列を形成する。 5. そうすると、前記<数5>によって次のような行列を作ることができる。
局ID符号を示す。基地局ID番号6に対して、例えば、Ai,6(i=0,1,.
..,7)の行列を列に読み出す。従って、一番目スロットでは{0,1}を第1
列から読み出す。二番目スロットでは、{1、0}を第2列から読み出す。1つの
フレームが15個のスロットを含むので、八番目列での括弧内のビットは、1つ
のフレーム内で4番目伝送されるとき省略される。その結果、基地局ID番号は
フレーム内で二回発生することができる。
D符号及び短いタイプの基地局ID符号を示す。
つのフレームが15個のスロットからなるので、基地局ID符号は、1つのフレ
ーム内に四回伝送されるが、最初三回目までは、4つのスロットが伝送され、四
回目は3つのスロットが伝送される。そこで、中間タイプの四番目列での符号ビ
ットは、四番目伝送されるとき省略される。短いタイプの場合、基地局ID符号
を一回伝送するためには3個のスロットを必要とするので、1つのフレーム内で
は五回の伝送が行われる。前記のような中間タイプ及び短いタイプは、中間タイ
プ及び短いタイプより長いタイプの符号の後から順次的に切り捨てることによっ
て形成される。
号の個数が8(N=8)であり、符号の長さが15(D=15)であり、基地局ID符
号がスロット当たり1ビット(f=1)で送信される場合、 1. 前記<数1>によってn=3であり、基本符号を2個求めなければならない
。 2. 前記<数2>によってL=16である。 3. 前記<数3>によってF=16である。 4. 8×16行列を形成する。 5. そうすると、前記<数5>によって次のような行列が作れる。
タイプを下記<表5>に示す。
一番目2個の基地局ID符号(ID番号0及び1の場合)、一番目4個の基地局I
D符号(ID番号0〜4の場合)、及び8個の基地局ID符号は、線形ブロック符
号(Linear Block Code)をそれぞれ形成する。一番目2個の基地局ID符号は、
符号化率に対して一番優秀な性能を有する。一番目4個の基地局ID符号は、一
番目2個の基地局ID符号を含むある他のID符号集合よりさらに優秀な性能を
示し、前記8個の基地局ID符号は、ある他のブロック符号より優秀な性能を示
す。
基地局網は、移動局に基地局ID番号を知らせ、それぞれの基地局に活動集合内
の基地局の数及び基地局ID番号に対応するID符号を知らせ、また、それぞれ
の基地局に活動集合内の基地局の総数、前記基地局ID番号に該当するID符号
を知らせる。このとき、基地局網がそれぞれの基地局に割り当てる符号がどんな
符号であるかによって前記SSDT方法の性能が異なる。例えば、2つの基地局
A及び基地局Bが活動集合に属する場合、基地局Aに基地局ID番号0に対応す
るID符号を割り当て、基地局Bに基地局ID番号1に対応するID符号を割り
当てることが、基地局Aに基地局ID番号0に対応するID符号を割当て、基地
局Bに基地局ID番号2に対応するID符号を割り当てることよりさらに優れた
性能を有する。また、4つの基地局が活動集合に含まれる場合、それぞれの基地
局に基地局ID番号0,1,2,及び3に対応するID符号を割り当てることが
一番優れた性能を有する。
対応するID符号を基地局に割り当てる。活動集合にある基地局の数が2つであ
る場合は、基地局ID番号0及び1に対応するID符号をそれぞれの基地局に割
り当てる。このときの前記活動集合を第1範疇(Category1)と称する。一方、活
動集合内の基地局の総数が3〜4である場合、それぞれの基地局には、基地局I
D番号0,1,2,及び3に対応するID符号のうちのいずれか1つが割り当て
られる。このときの前記活動集合を第2範疇(Category2)と称する。活動集合内
の基地局の総数が5〜8である場合、それぞれの基地局には、8つのID符号の
うちのいずれか1つが割り当てられる。このときの前記活動集合を第3範疇(Cat
egory3)と称する。前記活動集合に属する基地局の数はいつでも変化する。前記
活動集合が基地局の数の変更によって異なる範疇へ変更される場合、新たな範疇
を検査して変更された範疇に従って基地局ID符号を再び割り当てる。
性能を得るために基地局ID番号を再び割り当てる必要がある。例えば、基地局
A、B、及びCが第2範疇の活動集合で基地局ID番号0,1,及び2に対応す
るID符号を割り当てられた後、基地局Bが活動集合から削除される場合、基地
局A及びCがID番号0及び2のそれぞれを割り当てられている間、前記活動集
合は第1範疇に移動する。さらに優れた性能のために、基地局CのID番号を1
に変更する。基地局ID番号0〜4が第3範疇の活動集合で使用され、その後、
ID番号2を有する基地局が活動集合から削除される場合、前記活動集合は、第
2範疇へ変更され、基地局網は、基地局ID番号0,1,2,及び3を残りの基
地局に再び割り当てる。このような再割当ては、図6に示すように、活動集合が
範疇を変更させるとき発生する。
更新されたか否かを判断する。前記活動集合が変更されない場合、前記基地局網
は、ステップ610で活性集合内の基地局ID符号の現在割当てを保持する。活
動集合が更新される場合、前記基地局網は、ステップ620で、以前の活動集合
及び新たな活動集合範疇Cprev及び活動集合範疇Cupdateを受信する。ステップ
630で、前記活動集合範疇Cprev及び活動集合範疇Cupdate が同一である場
合、前記基地局網は、ステップ650へ進行してID符号割当てアルゴリズム1
を遂行する。すなわち、現在活動集合内である基地局が削除される場合、前記基
地局網は、前記基地局のID番号に対応するID符号を削除する。新たな基地局
が活動集合に追加される場合、基地局網は、新たな基地局に現在活動集合の範疇
内で利用可能なID番号に対応するID符号を割り当てる。この後、ステップ6
60で、前記基地局網は、新たな基地局にのみ前記割り当てられたID符号及び
活動集合の範疇を伝送する。一方、ステップ630で、新たな活動集合範疇Cpr ev 及び活動集合範疇Cupdateが同一ではない場合、ステップ640で、前記基地
局網は、前記範疇Cprevと範疇Cupdateとを比較する。CupdateがCprevより大
きい場合、ステップ662で、基地局網は、ID符号割当てアルゴリズム1を遂
行する。ステップ662で、前記基地局網は、削除された基地局に割り当てられ
たID符号を削除し、変更された範疇内で利用可能な新たなID符号を追加され
た基地局に割り当てる。ステップ680で、前記基地局網は、前記追加された基
地局に前記割り当てられたID符号を送信し、更新された活動集合に属したすべ
ての基地局に変更された範疇を送信する。
れを認識し、ステップ670でID符号割当てアルゴリズム2を遂行する。ステ
ップ670で、前記基地局網は、削除された基地局に割り当てられたID符号を
削除し、変更された範疇内で利用可能な新たなID符号を追加された基地局に割
り当てる。更新された範疇に利用できないID符号をまだ使用している場合、前
記ID符号を削除し、更新された範疇内で利用可能なID符号を割り当てる。あ
るいは、既存のすべてのID符号が削除でき、その代わり、更新された活動集合
に利用可能なID符号が再び割り当てることができる。ステップ690で、前記
基地局網は、前記割り当てられたID符号を前記追加された基地局に送信し、前
記変更された活動集合に属したすべての基地局に変更された範疇を送信する。
してきたが、本発明の範囲は前記実施形態によって限られるべきではなく、本発
明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常
の知識を持つ者には明らかである。
地局を選択するとき使用する基地局ID符号をAGWN及びフェーディング現象
を考慮して生成する。従って、移動局が複数の基地局から送信される信号のうち
で、一番良好の送信強度の信号を有する基地局が効果的に選択できる。また、活
動集合が更新される場合、基地局網は、ID符号の特性によって、前記更新され
た活動集合に利用可能な基地局ID符号を前記更新された活動集合に属する基地
局に再び割り当てる。これにより、ID符号の性能が増加させることができる。
の構造を示す図である。
を示すフローチャートである。
Claims (5)
- 【請求項1】 サービス中の基地局と通信する移動局と隣接した複数の基地
局と前記基地局を制御するための制御局とを有する移動通信システムの信号送信
方法において、 前記移動局が前記基地局から受信された信号の受信強度を測定し、前記受信さ
れた信号の測定結果をサービス中の基地局へ報告するステップと、 前記サービス中の基地局が前記受信された信号の測定結果を前記制御局へ報告
するステップと、 前記受信された信号の測定結果に基づいた活動基地局、各活動基地局ID番号
、及び前記活動基地局の活動集合範疇を決定して活動集合範疇に変化がある場合
、前記制御局が前記ID番号を前記基地局へ送信するステップと、 前記サービス中の基地局が前記基地局ID番号を前記移動局へ送信するステッ
プと、 前記移動局が一番高い受信電力レベルを有する基地局を選択し、前記選択され
た基地局のID番号に該当するID符号を生成するステップと からなることを特徴とする移動通信システムの信号送信方法。 - 【請求項2】 前記活動集合は、基地局ID番号0及び1の第1範疇、基地
局ID番号0,1,2,及び3の第2範疇、及び基地局ID番号0,1,2,3
,4,5,6,及び7の第3範疇のうちの1つに区分され、前記基地局ID番号
に対して基地局ID符号は、下記表のように与えられる請求項1記載の方法。 【表1】 - 【請求項3】 前記活動集合は、基地局ID番号0及び1の第1範疇、基地
局ID番号0,1,2,及び3の第2範疇、及び基地局ID番号0,1,2,3
,4,5,6,及び7の第3範疇のうちの1つに区分され、前記基地局ID番号
に対して基地局ID符号は、下記表のように与えられる請求項1記載の方法。 【表2】 - 【請求項4】 サービス中の基地局と通信している移動局と隣接した複数の
基地局と前記基地局を制御するための制御局とを有する移動通信システムのサイ
ト選択ダイバシティー方法において、 前記移動局が前記基地局から受信された信号の受信強度を測定し、前記受信さ
れた信号の測定結果をサービス中の基地局へ報告するステップと、 前記サービス中の基地局が前記受信された信号の測定結果を前記制御局へ報告
するステップと、 前記制御局が前記受信された信号の測定結果に基づいて前記移動局の現在の活
動集合範疇を決定するステップと、 前記制御局が前記現在の活動集合範疇と以前の活動集合範疇とを比較するステ
ップと、 前記以前の活動集合範疇が前記現在の活動集合範疇より大きい場合、前記制御
局が前記現在の活動集合の異なる基地局に以前の活動集合から削除された基地局
の認識番号を再び割り当てるステップと、 前記制御局が前記再び割り当てられた基地局の認識番号を異なる基地局へ送信
し、前記現在の活動集合範疇を前記現在の活動集合の基地局に送信するステップ
と からなることを特徴とする移動通信システムのサイト選択ダイバシティー方法。 - 【請求項5】 前記移動局が前記再び割り当てられた基地局認識番号及び前
記現在の活動集合範疇を受信し、一番高い受信電力レベルを有する基地局を選択
し、前記選択された基地局の認識番号に該当する認識符号を生成し、基地局認識
符号を送信するステップをさらに備える請求項4記載の方法。
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