JP2005515648A - パイロット信号送信電力を設定する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ＣＤＭＡシステムにおいてパイロット信号送信電力を設定する方法及び装置に関する。加入者ユニット（２１１，２１３，２１５）が、パイロット信号測定値の測定を実行し、これらの測定値を受信機（６０３）に送信する。プロセッサ（６０５）は、各セル（２１７，２１９，２２１）に対する順位付け係数を、パイロット信号測定値、及び測定中の加入者ユニット（２１１，２１３，２１５）のセル・オーバラップ条件に少なくとも部分的に依存して決定する。プロセッサ（６０５）は、セル（２１７，２１９，２２１）を順位付け係数に従って順位付けし、セルの順位付け係数に応じて少なくとも１つのセルのパイロット信号送信電力を電力増幅器（６０９）の調整により設定する。セル・オーバラップ条件は、加入者ユニット（２１１，２１３，２１５）のハンドオーバ状態として、又は測定中加入者ユニット（２１１，２１３，２１５）により受信されることができるセルの数として決定される。本発明は第３世代セルラ通信システムに適用可能である。

Description

［発明の分野］
本発明は、符号分割多元接続セルラ通信システムにおけるパイロット信号送信電力を設定する方法及び装置に関する。

［発明の背景］
セルラ通信システムにおいて、加入者ユニット（通常は移動局）のそれぞれは、通常固定基地局と通信する。加入者ユニットから基地局への通信はアップリンクとして知られており、そして基地局から加入者ユニットへの通信はダウンリンクとして知られている。システムの全体有効範囲はある一定数の別個のセルに分割され、各セルは単一の基地局により支配的にカバーされる。セルは通常、近傍のセルとオーバラップする有効範囲を伴って地理的に別個である。図１は、セルラ通信システム１００を図示する。当該システムにおいて、基地局１０１は、多数の加入者ユニット１０３と無線チャネル１０５を介して通信する。セルラ通信において、基地局１０１は、ある一定の地理的範囲１０７内のユーザを対象として含むのに対し、他の地理的範囲１０９、１１１は、他の基地局１１３、１１５によりカバーされる。幾らかのオーバラップ範囲１１７は、２以上のセルによりカバーされる。

加入者ユニットが１つのセルの有効範囲から別のセルの有効範囲へ移動するにつれ、通信リンクは、加入者ユニットと第１のセルの基地局との間からその加入者ユニットと第２の基地局との間に変わるであろう。これはハンドオーバとして知られている。詳細には、幾つかのセルが他のより大きなセルの有効範囲内に完全に存在してもよい。

全ての基地局は、固定のネットワークにより相互接続されている。この固定のネットワークは、通信回線、スイッチ、他の通信ネットワークへのインターフェース、及びネットワークを動作させるに必要な様々な制御器を備える。加入者ユニットからの呼は、固定のネットワークを介してこの呼に対する特定の受け側に送られる。呼が同じ通信システムの２つの加入者ユニット間にある場合、その呼は、固定のネットワークを介して、他方の加入者ユニットが現在いるセルの基地局に送られる。こうして、接続が、固定のネットワークを介して２つのサービス提供セル間に確立される。代替として、呼が加入者ユニットと、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）に接続されている電話機との間である場合、その呼は、サービス提供基地局から、セルラ移動通信システムとＰＳＴＮとの間のインターフェースに送られる。次いで、その呼は、当該インターフェースからＰＳＴＮにより電話機に送られる。

セルラ移動通信システムは、加入者ユニットと基地局との間の無線通信のため周波数スペクトルを割り当てられる。このスペクトルは、当該システムを同時に使用している全ての加入者ユニットの間で共用されねばならない。

このスペクトルを共用する１つの方法は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）として知られている技術によるものである。直接シークエンスＣＤＭＡ（ＤＳ−ＣＤＭＡ）通信システムにおいては、信号は送信される前に高速符号を乗算されることにより、その信号は、より大きな周波数スペクトルにわたり拡散される。こうして、狭帯域信号は、拡散され、そして広帯域信号として送信される。受信機において、元の狭帯域信号が、受信された信号に同じ符号を乗算することにより再生される。異なる符号の使用により拡散された信号は、受信機により逆拡散されないで、広帯域信号のままであり、そして逆拡散操作後にフィルタリングすることにより除去される。こうして、受信機において、同じ周波数スペクトル内において望ましくない信号として受信された干渉信号により引き起こされる大部分の干渉は、フィルタリングにより除去されることができる。その結果、複数の加入者ユニットは、異なる加入者ユニットに対して異なる符号を割り当てることにより、同じ広帯域スペクトル内に収容されることができる。符号は、通常可能であるとき直交符号を選定することにより、加入者ユニット間で引き起こされる干渉を最小にするよう選定される。ＣＤＭＡ通信システムの更なる説明は、Ｇｌｉｓｉｃ及びＶｕｃｅｔｉｃ著「無線通信のための拡散スペクトルＣＤＭＡ通信システム（Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ ＣＤＭＡ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）」（Ａｒｔｅｃｈ ｈｏｕｓｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ発行、１９９７年、ＩＳＢＮ０−８９００６−８５８−５）に見ることができる。ＣＤＭＡセルラ通信システムの例としては、北アメリカで標準化されたＩＳ９５、及び現在ヨーロッパで標準化中であるユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）がある。

各基地局はパイロット信号を送信し、そのパイロット信号は加入者ユニットにより受信されることができる。加入者ユニットは、ある一定数の包囲基地局から送信されたパイロット信号のパイロット信号レベルを測定する。基地局は更に、加入者ユニットがこれらのセルのパイロット信号を探索するのを可能にする近傍基地局の情報を送信する。加入者ユニットは、測定された信号値をネットワークに戻すよう報告し、そして好適なサービス提供セル（単数又は複数）が、これらのレベルに少なくとも部分的に基づいて選定される。最も単純な形式においては、サービス提供セル（単数又は複数）は、パイロット信号を最高レベルで受信するセルとして選定される。それは、これが加入者ユニットと基地局との間の伝送品質を電力に関して最低コストで最大化するからである。この場合、別のセルによりサービス提供が行われている加入者ユニットは、このセルにハンドオーバされるであろう。ＵＭＴＳのような実の通信システムにおいては、進行中の通信のビット誤り率、時間（ハンドオーバ・マージン）等のような要因を考慮し得るもっと複雑なアルゴリズムが用いられる。しかしながら、測定されたパイロット信号強度は、ハンドオーバのためであろうとシステム・アクセスのためであろうとサービス提供セル（単数又は複数）を決定する際に考慮される最も重要なパラメータの１つである。

拡散スペクトル・システムは、１の周波数再使用係数を可能にすることにより高容量を提供する。これは、各セルが同じ周波数で送信することを意味する。これが無線スペクトルの最大使用を可能にする一方、それは、各セルを、その送信範囲内の他の全てのセルに対して干渉源にさせる。干渉を限定された拡散スペクトル・システム（「干渉限定型拡散スペクトル・システム」と記す。）（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｒｎｃｅ ｌｉｍｉｔｅｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｙｓｔｅｍ）においては、使用可能な容量の主要損失は、多重パイロット干渉である。これは、サービス提供セル及びその隣接のセルがこれらのセル間の移動体に有効範囲を提供するばかりでなく、他の不所望なセルがまたそれらの信号により当該範囲の品位を劣化させることになるケースである。通常、これは、これらの多重パイロット領域を低減するのを試みるため運転試験をして小さい増分の変更を加えることにより処置される。しかしながら、これは、資源集約的であり、そして熟練した操作者を必要とする。これらの多重パイロット領域を低減する別の方法は、計画段階中のシミュレーションに基づくものである。しかしながら、この解法は、正確な経路損失伝搬ツール、並びに動作性能、トラフィック分布等のシミュレーション仮定の欠如により損なわれ、これらは実地の場での移動性能を余り良く追跡しない。
従って、セルラ通信ネットワークにおいて基地局により送信されるパイロット信号の設定を改善したシステムに対するニーズが存在する。

［発明の概要］
本発明は、パイロット信号送信電力を設定するための改善されたシステムを提供しようとしている。

従って、ＣＤＭＡセルラ通信システムにおけるパイロット信号送信電力を設定する方法であって、２以上のセルからのパイロット信号に関連した複数のパイロット信号測定値を少なくとも１つの測定受信機から且つ複数の位置から受信するステップと、複数のセルに対して、各セルに対する順位付け係数を、パイロット信号測定値、及び測定中の測定受信機のセル・オーバラップ条件に少なくとも部分的に依存して決定するステップと、複数のセルを当該順位付け係数に従って順位付けするステップと、複数のセルの順位付けに応じて少なくとも１つのセルのパイロット信号送信電力を設定するステップとを備えるパイロット信号送信電力を設定する方法が提供される。

本発明の第２の局面に従って、ＣＤＭＡセルラ通信システムにおいてパイロット信号送信電力を設定する装置であって、２以上のセルからのパイロット信号に関連した複数のパイロット信号測定値を少なくとも１つの測定受信機から且つ複数の位置から受信する手段と、複数のセルに対して、各セルに対する順位付け係数を、パイロット信号測定値、及び測定中の測定受信機のセル・オーバラップ条件に少なくとも部分的に依存して決定する手段と、複数のセルを当該順位付け係数に従って順位付けする手段と、複数のセルの順位付けに応じて少なくとも１つのセルのパイロット信号送信電力を設定する手段とを備えるパイロット信号送信電力を設定する装置が提供される。

順位付け係数を決定することが、複数のパイロット信号測定値を評価し、且つ各パイロット信号測定値に対して、パイロット信号測定値、及び測定中の測定受信機のセル・オーバラップ条件に依存して選好値を決定することと、測定値の選好値に応じて順位付け係数を決定することとを含むことが好ましい。

本発明の特徴によれば、各測定値の選好値は、セルのパイロット信号のパイロット信号測定値が他のセルに対するパイロット信号測定値に関して順位付けされること、及びその測定値受信機のための測定報告間の時間に依存する。
本発明の実施形態が、以下に例示としてのみ図面を参照して説明される。

［好適な実施形態の詳細な説明］
以下の説明は、ＵＭＴＳの標準化のための現在のアプローチに沿っている実施形態に焦点を合わせている。しかしながら、本発明がそれに限定さないことは当業者に明らかであろう。

図２は、ＵＭＴＳセルラ通信システムの例を示す。ある一定数の基地局（又はＵＭＴＳ術語においては「ノードＢ」）２０１、２０３、２０５が、制御器（ＵＭＴＳにおいて無線ネットワーク制御器ＲＮＣとして知られている。）に接続されている。ＲＮＣは、コア・ネットワーク２０９に接続されており、そのコア・ネットワーク２０９は、他のＲＮＣ、及び固定の回線電話網を含む他のネットワークに接続されている。基地局のそれぞれは、それらのそれぞれのセル２１７、２１９、２２１内の加入者ユニット２１１、２１３、２１５をサポートする。呼を行う加入者ユニット２１１は、サービス提供基地局２０５との通信リンク２２３を確立する。加入者ユニット２１１からのデータは、この通信リンク２２３を介して基地局２０５に通信され、そしてその基地局２０５から受け側に、典型的にはＲＮＣ２０７及びコア・ネットワーク２０９を介して送られる。ＵＭＴＳ−ＣＤＭＡセルラ通信システムの更なる説明は、Ｈａｒｒｉ Ｈｏｌｍａ及びＡｎｔｔｉ Ｔｏｓｋａｌａ編集の「ＵＭＴＳのためのＷＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ ｆｏｒ ＵＭＴＳ）」（Ｗｉｌｅｙ発行、２０００年、ＩＳＢＮ０−４７１−７２０５１−８）に見ることができる。

幾つかの範囲に対して、地理的及びネットワークのレイアウトは、加入者ユニットに２以上の基地局がサービス提供を行うようにしてある。ＣＤＭＡシステムにおいては、そのようなオーバラップ範囲内の加入者ユニットは、典型的には複数の基地局により同時にサービス提供されている。図２の例においては、加入者ユニット２１５は、その加入者ユニット２１５が基地局２０３及び２０５によりサービス提供されることができるオーバラップ範囲にいる。この場合、通信リンクは、加入者ユニット２１５と基地局２０３との間に、並びに加入者ユニット２１５と基地局２０５との間に設定される。加入者ユニット２１５からのデータは、これら両方の通信リンクを介して同時に送信され、そして基地局２０３、２０５からＲＮＣ２０７に送られ、そこでそれらは組み合わされる。同様に、加入者ユニット２１５に送信されるデータは、基地局２０３及び基地局２０５の両方に送られ、そして両方の基地局から加入者ユニット２１５に送信される。この場合、加入者ユニット２１５は、２つの個々の通信リンクから受信されたダウンリンク・ストリームを組み合わせる。

基地局２０５に非常に近い加入者ユニットは、最初にこの基地局２０５だけによりサービス提供されている。その加入者ユニットが別の基地局２０３に向かって移動するにつれ、当該加入者ユニットは、オーバラップ範囲に入り、そしてこの基地局２０３との通信リンクが設定されるであろう。こうして、加入者ユニットは、２つの基地局により同時にサポートされる。その加入者ユニットが基地局２０３に向かって移動し続けるので、当該加入者ユニットは、オーバラップ範囲を出て、そして最初のサービス提供基地局２０５との当初の通信リンクが閉鎖され、それにより当該加入者ユニットは、２番目の基地局２０３だけによりサービス提供される。この一連の動作は、ソフト・ハンドオーバとして知られ、加入者ユニットが２以上の基地局によりサポートされていることは、ソフト・ハンドオーバにあることとして知られている。ソフト・ハンドオーバは、加入者ユニット２１３が３つのセル２１７、２１９、２２１の間のオーバラップ範囲に位置しているので、３つ全ての基地局２０１、２０３、２０５との同時の通信リンクを持つ加入者ユニット２１３に対して示されているように２以上の基地局に関与する。オーバラップ範囲内の加入者ユニットは、複数のあり得るセットのサブセットとのソフト・ハンドオーバ状態のみにあるか、又はソフト・ハンドオーバ状態に無くて唯１つのセルによりサービス提供されているかである。

通信リンクが適正に設定されるため、どの加入者ユニットがどの基地局の有効範囲内にあるかを決定することが必要である。この目的で、基地局がパイロット信号を送信する。パイロット信号は典型的には、既知のパイロット拡散符号を用いて、基地局から全方向に送信される。これは、加入者ユニットが受信された信号を所望のパイロット拡散符号を用いて相関解除（ｄｅ−ｃｏｒｒｅｌａｔｅ）することによりパイロット信号を検出するのを可能にする。相関解除された信号の信号レベルを測定することにより、所望のパイロット・トーンの受信された信号レベルを決定することができる。拡散符号はセル間で変わり、従って加入者ユニットは、サービス提供セル（単数又は複数）と近傍セルの両方のパイロット信号を独立に受信することができる。異なるセルに対するパイロット拡散符号は、サービス提供セルの制御チャネル上で加入者ユニットに通信される。

パイロットレベル信号測定値は、システムにアクセスするとき最良の目標を決定する際に用いられ、即ち、それは、システム・アクセス要求をどの基地局に送信すべきか決定するため加入者ユニットにより用いられる。その上、可能性のあるハンドオーバ候補のリスト、及びどのセルがセルにサービス提供するため用いられるべきか、即ち通信リンクがどの基地局に対して設定されるべきかを決定するため、パイロット信号レベル測定値を用いる。いずれの所与の時点に移動局をサポートする基地局の組は、活動状態の組（ａｃｔｉｖｅ ｓｅｔ）として知られている。その上、測定されているがしかしソフト・ハンドオーバにおいて活動状態に無い基地局の組は、候補の組（ｃａｎｄｉｄａｔｅ ｓｅｔ）として知られている。

従って、パイロット信号の被送信電力は、セル間のハンドオーバがどこで生じるかに影響を及ぼす。被送信パイロット信号電力が強ければ強い程、基地局へのハンドオーバは当該基地局からそれだけ遠くになるようにされ、そして被送信パイロット信号電力が低ければ低い程、加入者ユニットは、その基地局へのハンドオーバがそのようにされる前に、基地局に対してそれだけ近くにいなければならないことになる。こうして、基地局に対する実効的セル・サイズは、被送信パイロット信号電力に依存し、そして被送信電力を調整することにより、セル及びオーバラップ範囲を修正することができる。

ＵＭＴＳに対して、ハンドオーバはネットワークにより発生され、それは、加入者ユニットと基地局との間の通信リンクを設定する又は閉鎖するための判断がＲＮＣで行われることを意味する。その判断が加入者ユニットで測定されたパイロット信号レベルに部分的に依存するので、加入者ユニットは、測定報告をネットワークに送信する。これらの測定報告は、サービス提供セル（単数又は複数）の被測定パイロット信号レベル、並びにソフト・ハンドオーバにとって可能性のある候補であり得る他のセルの被測定パイロット信号レベルを含む。

各セルがＣＤＭＡシステムにおいて同じ周波数上を送信するので、各セルは、その送信範囲内の全ての他のセルに対して干渉源である。干渉限定型拡散スペクトル・システムにおいては、使用可能な容量の大部分の損失は、多重パイロット干渉である。これは、サービス提供セル及びその隣接のものがこれらのセル間の移動体に対する有効範囲を与えるばかりでなく、他の望ましくないセルもまたそれらの信号でもって範囲を劣化させる。従って、パイロット信号送信電力を、そしてそれによりオーバラップ範囲を注意深く調整し、それによりシステムの容量が、十分な有効範囲を維持しながら最大にされることが望ましい。

図３は、本発明の一実施形態に従ったパイロット信号送信電力を設定する方法を図示する。
この方法は、基地局又はＲＮＣで実行されることができるが、しかし原理的に、多数のネットワーク構成要素にわたり分散されていることを含む任意の適切な処理装置で実行され、あるいは専用ネットワーク構成要素で実行され、及び／又はコア・ネットワークで実行されることができるであろうことが当業者に明らかであろう。以下の説明は、ＲＮＣでの実行に焦点を合わせているが、しかし本発明は、それに限定されないことが明らかであろう。代替の位置は、オペレーション及び管理センタ、又は他のコア要素装置を含む。

ステップ３０１において、パイロット信号測定値が、少なくとも１つの測定ユニットから且つ複数の位置から受信される。これらのパイロット信号測定値は、好適な実施形態においては、アクティブ・ネットワークにおける加入者ユニットから送信される。ＵＭＴＳ標準に従って、加入者ユニットは、サービス提供セル及び近傍のセルを含むある数のセルから受信されたパイロット信号レベルを継続的に測定する。しかしながら、測定報告の周波数及びスレッショルドは、構成可能である。従って、一層周期的且つ包括的パイロット・セットが、このアルゴリズムを支援するため構成されることができる。これらのレベルは、測定報告メッセージを介して基地局へ戻すよう報告される。好適な実施形態においては、非常に多くの測定値が受信され、そして以下のステップ３０３、３０５及び３０７で処理される。

好適な実施形態において、パイロット信号測定値は、受信されたパイロット信号レベルの測定値であるが、しかし代替として他のパイロット信号測定値又はこれらの組み合わせを用いることができる。そのような測定値には、例えば、パイロット信号誤り率、又は受信されたパイロット信号間の被受信信号強度の相対的順序が含まれる。また、測定を任意の適切な測定受信機により行うことができ、そして活動状態にあるシステムで行う必要は必ずしもない。例えば、本発明は、非稼動中ネットワークの運転試験中に単一の専用測定受信機から得られたパイロット信号に等しく適用可能である。

ステップ３０１で受信された複数のパイロット信号測定値が、ステップ３０３において、複数のセルに対して順位付け係数を決定する際に用いられる。順位付け係数は、パイロット信号測定値、及び測定中の測定受信機のセル・オーバラップ条件に応じて決定される。

測定受信機のセル・オーバラップ条件は、測定受信機が測定を実行しつつある位置におけるセル間のオーバラップに依存する。好適な実施形態においては、それは、測定受信機がある一定のスレッショルドより上で受信することができるパイロット信号の数として決定される（それは受信機のノイズ・フロア（ｎｏｉｓｅ ｆｌｏｏｒ）であり、それにより受信することができる全てのパイロット信号を含む。）。セル・オーバラップ条件は、この場合、活動状態の組（即ち、活動状態のハンドオーバ）に、及び候補の組（即ち、受信されるがしかし現在ハンドオーバにおいて活動状態でないセル）に含まれた全てのセルを含むであろう。また、測定受信機は、通信システムとアクティブに通信しないが、しかし所与の位置で受信されたパイロット信号を単純に測定し、そしてこの範囲内で受信されたパイロット信号の数に等しいとしてセル・オーバラップ条件を決定し得る。

別の実施形態においては、セル・オーバラップ条件は、測定中の測定受信機のハンドオーバ状態として決定される。測定が呼状態にある加入者ユニットであるとき、セル・オーバラップ条件は、通信をサポートするに関係するセルの数として単純に決定され得る、即ち、ハンドオーバが進行中で無い場合は１であり、ソフト・ハンドオーバがそのハンドオーバにおいて活動状態にあるセルの数に依存して進行中である場合は２，３，４等々である。

好適な実施形態において、各セルの順位付け係数は、複数のパイロット信号測定値を評価することにより決定される。各パイロット信号測定値に対して、パイロット信号測定値自体、及び測定中の測定受信機のセル・オーバラップ条件に依存する選好値が決定される。

複数のセルのそれぞれに対して決定された順位付け係数に基づいて、セルは、ステップ３０５において順位付けされる。
最後に、ステップ３０７において、セルのパイロット信号送信電力が、セルの順位付けに応じて設定され又は調整される。

この方法は、ネットワーク全体に、又はより小さいサブセットのセルに適用されることができる。更に、全てのセルのパイロット信号送信電力がこの方法により設定されることができるか、又はそれを用いて、考慮しているセルのサブセットのみを設定又は調整することができる。

この方法を反復することができ、そして本方法を反復して用いて、通信システムにおいてパイロット信号送信電力を動的に調整することができる。個々のステップが順次的である必要はないが、しかしそれらステップを並行して、又は全く十分なデータが使用可能であるとき実行することができることは当業者に明らかであろう。また、それらステップのそれぞれを、他のステップの反復頻度とは独立に所望の頻度で反復することができる。例えば、順位付け係数を決定するステップ、セルを順位付けするステップ、及びパイロット信号送信電力を設定するステップのそれぞれ又はそれら全部を、新しい測定値を受信するとき常に実行することができる。代替として、例えば、順位付け係数を決定するステップを１時間間隔で実行し得るのに対し、システムの分断を最小にするためセルを順位付けするステップ及びパイロット信号送信電力を設定するステップを１日間隔で実行し得るように、各ステップを所定の間隔で実行することができるであろう。

従って、説明した実施形態は、パイロット信号の測定値、及び測定中の測定受信機のセル・オーバラップ条件に応じてパイロット信号送信電力を設定する方法を提供する。パイロット信号測定値が送信されるパイロット信号電力と関連し、且つセル・オーバラップ条件が測定時の測定受信機の位置でのセル間のオーバラップ量に関連する（、従ってパイロット信号干渉に関連する）ので、本発明は、セル間の所望のオーバラップが得られるようにパイロット信号送信電力を設定する効率的な方法を提供する。従って、本発明は、有効範囲を維持しながらパイロット信号干渉を低減する方法を提供する。

図４は、本発明の好適な実施形態に従ったセルに対する順位付け係数の計算のある特定の事例を図示する。
各セルに対して、各セル・オーバラップ条件に対する列、即ち、単一のセルによりサービス提供されている測定中の測定受信機又は加入者ユニットに対する列と、２つのセルとソフト・ハンドオーバ状態にある加入者ユニットに対する第２の列と、３つのセルとハンドオーバ状態にある加入者ユニットに対する第３の列と、等々の列とを有するアレイが定義されている。その上、測定値は、候補のセルのような、ソフト・ハンドオーバに関係してないセルに関連し得て、それらを用いて、同様に列の中に記入する。当該アレイは、移動環境における全てのあり得る信号についての情報を捕捉するため、活動状態及び候補のセルから成る。

順位付けされているセルの各あり得る相対的パイロット信号強度に対する行を有するアレイが定義されている。従って、第１の行は、所与のセルが最強のパイロット信号レベルとして報告される場合の測定値に関連し、第２の行は、セルが次ぎに最強である場合に関連し、等々である。

好適な実施形態においては、測定値が受信されたとき、測定報告に含まれた各セルに対して、セルの相対的信号強度が何であるか、及びセル・オーバラップ条件が何であるかを評価する。次いで、選好値をセルの現在値に加えることにより、そのセルに対してアレイの対応セルの中へのエントリが行われる。

特定の事例として、測定値は、セルＡ、Ｂ、Ｃ及びＤのパイロット信号レベルがＡ＝−６、Ｂ＝−８、Ｃ＝−１０及びＤ＝−１２である状態で受信され得る。その事例においては、測定受信機は、最強であるセルＡ、次ぎに最強であるセルＢ、及び第３に最強であるセルＣとの３方向のソフト・ハンドオーバ状態にある。その上、測定受信機は、候補の組の一部であって４番目の最も弱いセルＤを受信することができる。従って、選好値入力は、セルＡのアレイにおける第４列第１行、セルＢに対する第４列第２行、セルＣに対する第４列第３行、及び最後にセルＤに対する第４列第４行に対して行われる。

入力された又は現在の値に加えられた選好値は、多数の要因に依存する可能性がある。まず第１に、優位及び限定数のソフト・ハンドオーバ・レッグ（ｓｏｆｔ ｈａｎｄｏｖｅｒ ｌｅｇｓ）のような所望の条件は、正の強化を得る一方、パイロットが複数方向のハンドオフのリスト上で低いそれらの範囲のような相対的に弱いパイロット条件が負に重み付けされる。

図４は、行１及び列１に向けてのセルは非常に高い選好値を持つのに対し、列及び行の番号が増大する方向に対するセルは負の値を含むより低い選好値を持つようにエントリがどのセルにあるかに選好値が依存する仕方を図示する。負に重み付けされたパイロットは、複数のパイロット領域の底部でより強い乗数を獲得し、それにより、それらのパイロットは小さくされ、その範囲で必要でないパイロットを取り除くことにより容量を増大させる。強い優位を示す（即ち、多くのセルとのソフト・ハンドオーバを要求すること無しに加入者ユニットにサービス提供をする）パイロットは、容量を増大させるため、きれいな有効範囲を与えるそれらの能力を認めることにより増大される。それは、基地局がより少ない電力を送信し、従って干渉がより少なくて、通信の同じ品質レベルを満たすからである。

ＵＭＴＳシステムの好適な実施形態においては、測定報告は、加入者ユニットに対する活動状態の組又は候補の組において様々なスレッショルドでのハンドオーバ状態又は遷移において１つの変更が生じるとき受信される。従って、測定間の時間は、ある一定のハンドオーバ状態が生じた時間的長さに関連し、従って、選好値は、この測定間の時間に関連して決定され、そのため、当該間隔が長ければ長いほど、選好値、即ち所望のハンドオーバ状態がそれだけ高くなるが、しかし望ましく無いハンドオーバ状態に対する選好値はそれだけ低くなる。

セルに対する順位付け係数は、好適な実施形態においては、アレイ内の全てのセルの選好値の和として、即ち、

ここで、ｎはアレイの中の全てのセルの範囲であり、ｉは各セルに含まれる測定値の数の範囲であり、ｋはセル・オーバラップ条件及び相対的強度に関連する選好値であり、Ｔは測定間の時間である。

等価な実行においては、測定間の時間に関連するデータのみがアレイに格納され、そして選好値へのセル・オーバラップ条件及び相対的強度の影響は、順位付け係数を決定するときアレイ内の各セルを重み付けすることにより行われる。従って、順位付け係数は、次の式に従った和として決定される。

しかしながら、ｋのみがセル・オーバラップ条件及び相対的パイロット信号強度に依存する（従ってｉとは独立である）ので、２つのアプローチは同一である。
ｋが負並びに正であることができ、そのため所望の条件改善が順位付け係数を増大するのに対し、望ましくない条件がそれを低減することに注目すべきである。

多くの他の特有の方法及び関数を、選好値及び順位付け係数を決定するため用いることができることが当業者に明らかであろう。また、測定されたパイロット信号の絶対値の強度、又はパイロット信号品質尺度を含む選好値を決定するのに多くの他の係数を用いることができることは明らかであろう。

順位付け係数を複数のセルの各セルに対して決定する。順位付け係数が高ければ高いほど、セルは加入者ユニットに対して所望の方法で、即ち、単一のサービス提供セルのようにして、又は数個のセルとのハンドオーバにおけるハンドオーバ・セルのようにして、それだけ多くサービス提供を行う。低い順位付け係数は、セルが多くのセルとのハンドオーバに関係しており、又は他のセルに干渉していることを指示する。従って、パイロット信号送信電力は、高い順位付け係数を持つセルに対して増大され、そして低い順位付け係数を持つセルに対して低減される。

好適な実施形態においては、パイロット信号送信電力の調整又は設定は、以下に説明するような更なる条件の影響を受ける。
最初に、パイロット信号送信電力についてのより低いスレッショルドは、各セルに対して、そのセルの最小有効範囲が保証されるように決定される。最小スレッショルドは、単一パイロットの条件の下で実行されることができる運転試験により決定されることができる。これは、パイロット信号が常に十分に強いことを保証して、通信システムの有効範囲内に間隙又は穴が無いようにセルがオーバラップすることを保証する。

次ぎに、調整は、パイロット信号送信電力についての上側スレッショルドの影響を受ける。この上側スレッショルドは、基地局が送信電力増幅器の容量を越えては給電されないように設定される。上側スレッショルドは、パイロット信号の意図した電力増大、並びに増大したパイロット信号送信電力が影響を及ぼす全ての他の送信の関連の電力増大を考慮して設定される。詳細には、ＵＭＴＳにおいて、各トラフィック・チャネルに対する被送信電力は、ある程度まで、被送信パイロット電力信号に依存し、従って上側スレッショルドは、セルの最大負荷中のトラフィック・チャネル数、及びパイロット信号送信電力についての各トラフィック・チャネルの送信電力の依存性に応じて設定される。

図５は、本発明の実施形態により決定された順位付け係数に従ったセルの順位付けの事例を図示する。
図５の表は、パイロット数、順位付け係数、パイロット電力が低減のため考慮されることができるか否か、パイロット電力の提案された変化、及び調整ステップ前後のパイロット電力を示す。パイロット電力の変化は、この例では単一の調整ステップにおいて２ｄＢＷに制限されることに注目されたい。

図５の例においては、正の順位付け係数を持つセルのパイロット信号送信電力は、それらの順位付け係数に依存する値でもって増大されることが分かることができる。また、負の順位付け係数を持つ大多数のセルのパイロット信号送信電力は、順位付け係数に依存する値だけ低減されることが分かることができる。しかしながら、パイロット８８及び１５２を持つセルに対して、電力は、有効範囲が許容可能であるものより下に低減されること無しにいずれか更に低減されることができなく、従ってパイロット信号送信電力は変わらないままにされる。

好適な実施形態においては、前述の方法が反復され、そしてセルの異なるサブセットのパイロット信号送信電力がセル間の相互依存性に依存して連続的反復において設定される。詳細には、セルのパイロット信号送信電力が設定される場合、他のセルへの干渉が変えられ、そして近傍のセルに対する条件が変わり得る。従って、強い相互依存性を備えるセルに対して、唯１個のセルが各反復において調整される。これにより、影響を受けたセルのパイロット信号送信電力を変えるかどうかについて判断がなされる前に調整の影響を考慮することが可能になる。

図６は、本発明の実施形態に従ってパイロット信号送信電力を設定するための装置６００を図示する。
アンテナ６０１は、加入者ユニットからの測定値を受信する。アンテナ６０１は受信機６０３に接続され、その受信機６０３は受信した測定データを逆拡散し、復調し、且つ復号する。このデータはプロセッサ６０５に供給され、そのプロセッサ６０５は前述した方法を実行する。パイロット・データが送信機６０７に供給され、その送信機６０７は送信のためパイロット信号を拡散し且つ変調する。送信機６０７は調整可能な電力増幅器６０９に接続されており、その調整可能な電力増幅器６０９はパイロット信号を送信するアンテナに接続されている。

プロセッサは、システムの中のどこにおいても実行されることができ、又は複数の構成要素間に分散されることができる。しかしながら、好適な実施形態においては、それはＲＮＣ内に配置される。プロセッサは、典型的には、複数の受信機から測定データを受信し、そして複数の電力増幅器の送信電力を調整するであろう。

本発明の利点は、本発明が、有効範囲を維持しながらパイロット信号干渉を低減するようにパイロット信号送信電力を設定するための非常に効率的システムを提供する。
本発明の別の利点は、送信すべきパイロット信号送信電力が単純な測適値に基づいて設定されることができ、それは標準の加入者ユニットにより実行されることができることである。

本発明の更に別の利点は、本発明が稼動中のネットワークで用いられることができ、そして運転試験又はシミュレーションを要求しないことである。
本発明のまた別の利点は、本発明により活動状態にある通信システムにおける条件に基づいてパイロット信号送信電力の調整が可能になることである。従って、順位付けは、活動状態にあるネットワークにおける全ての加入者ユニットの地理的分布、及び用いられている実際のトラフィック分布のような、生きているシステムにおける全てのことを考慮して、当該活動状態にあるネットワークにおいて加入者ユニットが経験する条件に基づき得る。これは、運転試験又はシミュレーションに基づくシステムの規模決定において必要とされる多くの前提の必要性を不要にする。

図１は、従来技術に従ったセルラ通信システムの図である。 図２は、ＵＭＴＳセルラ通信システムの例を示す。 図３は、本発明の一実施形態に従ってパイロット信号送信電力を設定する方法を図示する。 図４は、本発明の一実施形態に従ってセルに対する順位付け係数を計算する特定の例を図示する。 図５は、本発明の一実施形態により決定された順位付け係数に従ってセルの順位付けの例を図示する。 図６は、本発明に従ってパイロット信号送信電力を設定する装置を図示する。

Claims (24)

1. ＣＤＭＡセルラ通信システムにおいてパイロット信号送信電力を設定する方法であって、
   ２以上のセルからのパイロット信号に関連した複数のパイロット信号測定値を少なくとも１つの測定受信機から且つ複数の位置から受信するステップと、
   複数のセルに対して、各セルに対する順位付け係数を、パイロット信号測定値、及び測定中の前記測定受信機のセル・オーバラップ条件に少なくとも部分的に依存して決定するステップと、
   前記複数のセルを前記順位付け係数に従って順位付けするステップと、
   前記複数のセルの順位付けに応じて少なくとも１つのセルのパイロット信号送信電力を設定するステップと
   を備えるパイロット信号送信電力を設定する方法。
2. 前記セル・オーバラップ条件が、測定中の前記測定受信機のハンドオーバ状態に少なくとも部分的に依存する請求項１記載のパイロット信号送信電力を設定する方法。
3. 前記セル・オーバラップ条件が、測定中の前記測定受信機により受信されたある一定数のパイロット信号に少なくとも部分的に依存する請求項１又は２記載のパイロット信号送信電力を設定する方法。
4. 順位付け係数を決定する前記ステップが、
   複数のパイロット信号測定値を評価し、且つ各パイロット信号測定値に対して、パイロット信号測定値、及び測定中の前記測定受信機のセル・オーバラップ条件に依存して選好値を決定するステップと、
   前記測定値の選好値に応じて前記順位付け係数を決定するステップと
   を備える請求項１から３のいずれか一項に記載のパイロット信号送信電力を設定する方法。
5. 各測定値の選好値が、他のセルのパイロット信号測定値に関連して順位付けされるセルのパイロット信号のパイロット信号測定値に依存する請求項４記載のパイロット信号送信電力を設定する方法。
6. 前記選好値がその測定受信機のための測定報告間の時間に依存する請求項４又は５に記載のパイロット信号送信電力を設定する方法。
7. セルの順位付け係数が、計算された全選好値の平均値として決定される請求項４から６のいずれか一項に記載のパイロット信号送信電力を設定する方法。
8. パイロット信号電力の調整が、少なくとも１つのセルと関連した順位付け係数に依存する請求項１から７のいずれか一項に記載のパイロット信号送信電力を設定する方法。
9. パイロット信号電力の調整が、そのセルのための最小有効範囲に依存する一層低いスレッショルドの影響を受ける請求項１から８のいずれか一項に記載のパイロット信号送信電力を設定する方法。
10. パイロット信号電力の調整が、そのセルに対して働く電力増幅器の最大電力容量に依存する一層高いスレッショルドの影響を受ける請求項１から９のいずれか一項に記載のパイロット信号送信電力を設定する方法。
11. 前記少なくとも１つの測定受信機が、セルラ・ネットワークと通信するよう動作可能である複数の加入者ユニットである請求項１から１０のいずれか一項に記載のパイロット信号送信電力を設定する方法。
12. 前記ステップが反復され、前記パイロット信号が、システム動作中に動的に更新される請求項１から１１のいずれか一項に記載のパイロット信号送信電力を設定する方法。
13. セルの異なるサブセットのパイロット信号送信電力が、セル間の相互依存性に依存して、連続した反復で設定される請求項１２記載のパイロット信号送信電力を設定する方法。
14. ＣＤＭＡセルラ通信システムにおけるパイロット信号送信電力を設定する装置であって、
    ２以上のセルからのパイロット信号に関連した複数のパイロット信号測定値を少なくとも１つの測定受信機から且つ複数の位置から受信する手段と、
    複数のセルの各セルに対して順位付け係数を、パイロット信号測定値、及び測定中の前記測定受信機のセル・オーバラップ条件に少なくとも部分的に依存して決定する手段と、
    前記複数のセルを前記順位付け係数に従って順位付けする手段と、
    前記複数のセルの順位付けに応じて少なくとも１つのセルのパイロット信号送信電力を設定する手段と
    を備えるパイロット信号送信電力を設定する装置。
15. 前記セル・オーバラップ条件が測定中の前記測定受信機のハンドオーバ状態に少なくとも部分的に依存する請求項１４記載のパイロット信号送信電力を設定する装置。
16. 前記セル・オーバラップ条件が、測定中の前記測定受信機により受信されたある一定数のパイロット信号に少なくとも部分的に依存する請求項１４又は１５記載のパイロット信号送信電力を設定する装置方法。
17. 順位付け係数を決定する前記装置が、
    複数のパイロット信号測定値を評価し、且つ各パイロット信号測定値に対して、パイロット信号測定値、及び測定中の前記測定受信機のセル・オーバラップ条件に依存して選好値を決定する手段と、
    前記測定値の選好値に応じて前記順位付け係数を決定する手段と
    を備える請求項１４から１６のいずれか一項に記載のパイロット信号送信電力を設定する装置。
18. 各測定値の選好値が、他のセルに対するパイロット信号測定値に関連して順位付けされるセルのパイロット信号のパイロット信号測定値に依存する請求項１７記載のパイロット信号送信電力を設定する装置。
19. 前記選好値がその測定受信機に対する測定報告間の時間に依存する請求項１７又は１８に記載のパイロット信号送信電力を設定する装置。
20. セルの順位付け係数が、計算された全選好値の平均値として決定される請求項１７から１９のいずれか一項に記載のパイロット信号送信電力を設定する装置。
21. パイロット信号電力の調整が、少なくとも１つのセルと関連した順位付け係数に依存する請求項１４から２０のいずれか一項に記載のパイロット信号送信電力を設定する装置。
22. パイロット信号電力の調整が、そのセルのための最小有効範囲に依存する一層低いスレッショルドの影響を受ける請求項１４から２１のいずれか一項に記載のパイロット信号送信電力を設定する装置。
23. パイロット信号電力の調整が、そのセルに対して働く電力増幅器の最大電力容量に依存する一層高いスレッショルドの影響を受ける請求項１４から２２のいずれか一項に記載のパイロット信号送信電力を設定する装置。
24. 前記少なくとも１つの測定受信機が、セルラ・ネットワークと通信するよう動作可能である複数の加入者ユニットである請求項１４から２３のいずれか一項に記載のパイロット信号送信電力を設定する装置。

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