JP2008543126A

JP2008543126A - 移動通信システムの性能の改善

Info

Publication number: JP2008543126A
Application number: JP2008509322A
Authority: JP
Inventors: シャオホェイワン，; モーテンミリヘッド，; エリックダルベック，; トーニーパレニウス，
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 2005-05-03
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2026-04-20
Also published as: US20080200177A1; EP1720299A1; DE602005012677D1; US7852824B2; TW200704075A; ATE422771T1; EP1720299B1; JP4801144B2; WO2006117078A1

Abstract

ＣＤＭＡシステム等の第３世代移動通信ネットワークにおいて、基地局にアクセスしようとする移動局は、基地局にアクセス要求を送信し、指示信号の形式の応答を待機する。基地局から送出される信号以外の信号を肯定応答メッセージとして検出すること及びそのような肯定応答メッセージの検出に失敗することの双方により、セル全体におけるノイズ及び干渉が増加する。本発明は、ダウンリンクチャネルにおけるアクセススロット内の受信信号強度を算出し且つダウンリンクチャネルにおけるアクセススロット内の基地局からの指示信号の検出の信頼性が高いか否かを判定する方法及びユーザ装置を提供する。これによって、指示信号をより確実に受信できるため、セル全体における干渉及びノイズが減少する。

Description

本発明は、ランダムアクセス移動通信システムの性能を改善する方法であって、通信システム内のユーザ装置が、アップリンクチャネルでランダムアクセス要求を送信するステップと、基地局においてそのランダムアクセス要求が検出されたとき基地局により生成され送信された指示信号（indicator signal）をダウンリンクチャネルで受信するステップとを実行する方法に関する。更に、本発明は、ユーザ装置及びコンピュータプログラムに関する。

今日の無線通信ネットワークでは、第１のネットワーク構成要素（例えば移動局等のユーザ装置）が基地局等の第２のネットワーク構成要素にアクセスしようとする場合、異なるアクセス技術を採用する。そのようなアクセス技術の一例として、いわゆるランダムアクセス（ＲＡ）方式が挙げられる。用語「ランダムアクセス（random access）」は、アクセス要求が、そのアクセス要求を受信するネットワーク構成要素から見てランダムな方法で生成されることを示すことを意図する。

ＲＡ方式の一例は、第３世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）により、「Technical Specification Group Radio Access Network; Physical layer procedure (FDD) (Release 5)」と題された3GPP規格書TS25.214、バージョン5.9.0 (2004-06) の第６章において記述されている。ＲＡ方式の別の例は、汎ヨーロッパデジタル移動通信システム（ＧＳＭ）の標準化団体により定義されている。

ＣＤＭＡシステムにおいて、基地局にアクセスしようとするユーザ装置、例えば移動電話等の移動局は、通常はプリアンブルを有するランダムアクセス要求を送信する。ランダムアクセス要求は、アクセススロットにおいて初期電力レベルでユーザ装置により送信される。その後、ユーザ装置は、多くの後続のアクセススロット、通常は３つ又は４つのアクセススロットにおいて基地局からダウンリンクチャネルで送出される指示信号の形式の応答を待つ。指示信号が受信されない場合、アクセスが確認されたことを示す基地局からの指示信号を受信するまで、ユーザ装置はランダムアクセス要求を増加し、別のランダムアクセス要求をより高い電力レベルで送信する。

ユーザ装置の受信機部分において指示信号が受信され、ダウンリンクチャネルにおける受信信号強度が算出され、False Alarm Rates （FAR）に関する閾値と比較される。FARは、基地局から肯定応答メッセージが送出されないにもかかわらず指示信号を肯定応答メッセージとして検出してしまう確率である。指示信号が検出される場所で発生する強いノイズ及び干渉によって、そのようなFARが生じる。アクセススロットにおいて、ノイズ及び干渉は通常小さいが、大きなノイズ及び干渉はダウンリンクチャネルにおける指示信号の検出を妨げる場合がある。

ノイズの分布関数がガウス分布の場合、そのような誤検出の閾値はFARの関数として算出できる。そのため、ダウンリンクチャネルにおける受信信号強度が事前定義済みの閾値より大きい場合、「肯定応答メッセージ」（ACK）を含む指示信号として解釈される。受信信号強度が閾値の負の値より小さい場合、「否定応答メッセージ」（NACK）を含む指示信号として解釈される。受信信号強度の絶対値が事前定義済みの閾値の絶対値より小さい場合、「指示信号なし」又は「メッセージなし」（NOM）として解釈される。しかしながら、受信信号強度の絶対値が事前定義済みの閾値より小さいことが判明した場合であっても、指示信号は基地局から送出されたがノイズ及び／又は干渉により歪みが生じたという可能性は除外されない。指示信号を見逃す確率はMissed Detection Rates （MDR）と呼ばれる。

問題は、低FAR及び低MDRを同時に達成することは非常に困難であるということである。現在の指示信号検出は著しいFARを有し、ランダムアクセス要求の誤検出によって、アップリンクチャネルの信頼性及び効率は著しく低下する。例えば、ユーザ装置がノイズ及び／又は干渉を基地局からの指示信号として解釈し、いくつかのデータフレームを例えば別のユーザ装置に送出する場合、データは損失され、更にセル全体において高い干渉を生じる。一方、指示信号がユーザ装置により見逃される場合、ユーザ装置はランダムアクセス処理を再度開始する必要がある。これにより時間遅延が生じ、ランダムアクセス要求の再送信がセル内の干渉を増加するため、移動通信システムの性能が低下する。

従って、特に基地局からユーザ装置へ送信される指示信号の検出に関して、ランダムアクセス移動通信システムの性能を改善する必要がある。

上記より、本発明の一側面は、ランダムアクセス移動通信システムの性能を改善する方法、ユーザ装置及びコンピュータプログラムを提供することにある。冒頭の段落で述べた種類の方法が、（ａ）前記ダウンリンクチャネルにおいてアクセススロット内の受信信号強度を算出するステップと、（ｂ）ステップ（ａ）における算出結果に基づいて、前記ダウンリンクチャネルにおける前記アクセススロット内の基地局からの指示信号の検出の信頼性が高いか否かを判定するステップとを更に含む場合、この側面及びその他の側面が得られる。これによって、ノイズ及び／又は干渉の影響が減少される。これは、基地局からユーザ装置へ指示信号が送出されていない場合にメッセージを送信する等、遅延及びリソースの浪費を生じる可能性がある誤りが回避されるからである。アクセススロットの信頼性が低いと判定される場合、別の後のアクセススロットが使用される。

なお、基地局からの指示信号は、通常、「肯定応答メッセージ」、「否定応答メッセージ」又は「メッセージなし」として解釈される形式の取得応答を含む。更に、用語「アップリンクチャネル」は、ユーザ装置から基地局への任意のチャネルを含むことを意味し、用語「ダウンリンクチャネル」は、基地局からユーザ装置への任意のチャネルを含むことを意味する。

本発明の方法の一実施形態において、前記指示信号は、１組の固有の署名から選択される第１の署名に関連する。１組の固有の署名から選択されるそのような第１の署名は、ユーザ装置から基地局へのランダムアクセス要求と基地局からユーザ装置へ指示信号とが衝突する危険性を低減する。通常、ユーザ装置からのランダムアクセス要求は、１組の固有の署名から選択される第１の署名に関連し、ランダムアクセス要求の受信時に基地局から送信される指示信号は、同一の第１の署名に関連する。第１の署名の選択が通常はランダムに行われ、基地局からユーザ装置への指示信号間の衝突の危険性は依然としてあるが、第１の署名を使用することにより、効率は大幅に向上する。3GPP TS25.211.5.3.3.7の表22に示されるように、3GPPW-CDMAシステムにおいては、各々が３２ビットであり１６個の記号を構成する１６個の署名がある。この署名は互いに直交する。

本発明の方法の更なる一実施形態において、前記指示信号はAcquisition Indicatorである。本例において、Acquisition Indicatorは、通常、W-CDMAシステムの物理チャネルであるAcquisition Indicatorチャネル（AICH）を介して送信される。

別の実施形態において、本発明による方法のステップ（ａ）は、前記ダウンリンクチャネルにおける、１組の固有の署名のうち前記第１の署名とは異なる少なくとも１つの第２の署名の受信信号強度を判定することを含む。指示信号に関連する第１の署名が判っているため、ユーザ装置は、基地局からの指示信号を復号化するためにこの第１の署名を使用する必要があることを知っている。この署名の受信信号強度を判定することはできるが、指示信号が事前に判らないため、この受信信号強度が基地局から送信された指示信号に起因するものか、あるいはノイズ及び／又は干渉に起因するものかは、受信信号強度に基づいて判定できない。しかしながら、指示信号の送信に使用されないことが判っている署名のダウンリンクチャネルにおけるノイズ及び／又は干渉の判定から、ノイズ及び／又は干渉全体の適切な判断が行われる。指示信号を送信するために使用されない第２の署名のダウンリンクチャネルにおける受信信号強度が高い、例えば所定の閾値より大きいと判定される場合、ノイズ及び／又は干渉が大きく、対応するアクセススロットは指示信号を受信するために使用できないということが明確に示される。W-CDMAシステムでは１６個の署名が利用可能であり、例えば、１０個の署名がランダムアクセスチャネル（RACH）に対して使用されてもよく、６個の署名が共通パケットチャネル（ＣＰＣＨ）に対して使用されてもよい。

本発明による方法の更に別の実施形態において、前記少なくとも１つの第２の署名は、受信信号強度の算出に割り当てられる予約署名である。予約署名は、下りリンクチャネルにおけるノイズ及び／又は干渉の全体的なレベルを判定するために使用可能であり、予約署名を使用することにより処理が簡潔になる。しかしながら、通常、予約署名の使用は通信システムの技術仕様書に設定される必要がある。

本発明による方法の更に別の実施形態において、前記少なくとも１つの第２の署名の受信信号強度の前記算出は、前記第１の署名の受信信号強度の判定と同一のアクセススロット内で実行される。この場合、前記少なくとも第２の署名の受信信号強度の算出は、問題になるような時間遅延を生じさせない。

更なる実施形態において、方法のステップ（ａ）は、前記ダウンリンクチャネルにおける、１組の固有の署名のうちランダムに選択された少なくとも１つの署名の受信信号強度を算出することを含む。一般に、ノイズ及び／又は干渉のレベルは無視できる。更に、署名の大部分は使用されない。従って、ランダムに選択された少なくとも１つの署名の全てに関する電力レベルが高い場合、ノイズレベルが高すぎるため対応するアクセススロット内で信頼性の高い信号を取得できないと想定できる。

本発明の実施形態による方法は、（ｃ１）ステップ（ｂ）において前記アクセススロットにおける基地局からの指示信号の検出の信頼性が低いと判定された場合に、後のアクセススロットに対してステップ（ａ）及び（ｂ）を繰り返すステップを更に含むことが好ましい。従って、ユーザ装置はRACH手順を継続して、次のアクセススロット、例えば１組のアクセススロットを後で取得できる。この場合、信頼性が低いと判定されたアクセススロット内のノイズ及び／又は干渉の影響は回避される。後のアクセススロットは、次のアクセススロット又は所定時間後のアクセススロットである。

本発明による方法の別の実施形態において、方法は、（ｃ２）ステップ（ｂ）において前記アクセススロットにおける基地局からの指示信号の検出の信頼性が低いと判定された場合に追加のアクセススロット内の指示信号を受信するステップを更に含む。この追加のアクセススロットは常に、基地局からの正規のアクセススロットの直後に送出される必要がある。しかしながら、正規のアクセススロットの信頼性が低い場合にのみ、ユーザ装置は追加のアクセススロットを扱う必要がある。この場合、追加のアクセススロットは、指示信号の信頼性の非常に高い受信を保証する。特に、アップリンクチャネルにおいて多くのユーザ装置が高データレートを使用しようとする場合、これは有利である。当然、追加のアクセススロットは通信システムの技術仕様書によりサポートされる必要がある。

本発明による方法の更に別の実施形態において、方法は、（ｃ３）ステップ（ｂ）において前記アクセススロットにおける指示信号（ＩＳ）の検出の信頼性が低いと判定された場合に、前記アップリンクチャネル（３５０）で前記基地局（ＢＳ）へ前記ランダムアクセス要求（RAR）を再送信するステップを更に含む。この場合、基地局（ＢＳ）は、ユーザ装置により受信されるように構成される（別の）指示信号を送信するように指示される。

更に別の実施形態において、本発明の実施形態による方法は、（ｄ）ステップ（ｂ）において前記アクセススロット内の基地局からの指示信号の検出の信頼性が高いと判定された場合に、前記基地局からの前記指示信号を解釈するステップを更に含む。従って、基地局からの指示信号の検出の信頼性は高いと判定された場合、指示信号が正常に受信され且つノイズ及び／又は干渉により妨害されていないことを確信して、指示信号はユーザ装置により受信されて解釈される。

本発明の別の実施形態による方法において、前記指示信号（ＩＳ）の前記解釈は、ダウンリンクチャネルにおける受信信号強度を少なくとも１つの所定の閾値と比較することを含む。この少なくとも１つの所定の閾値は、False Alarm Rates （FAR）に関連して判定される。

本発明の実施形態による方法において、指示信号は、肯定応答メッセージ（ACK）、否定応答メッセージ（NACK）、又はメッセージなし（NOM）として解釈される。従って、基地局からの指示信号の受信の信頼性が高いと判定される場合、指示信号の内容は、高い信頼性をもって解釈可能である。

本発明は、更に、方法に関連して上述された利点に対応する利点を有するユーザ装置及びコンピュータプログラムに関する。

以下の説明は、第３世代パートナーシッププロジェクト、例えば、3GPP規格書TS25.214、バージョン5.9.0 (2004-06) 及び3GPP規格書TS25.211、バージョン5.6.0 (2004-09) に記述されるようなW-CDMAシステム及びそこで使用されるチャネルに関連して与えられる。しかしながら、これは一例にすぎず、本発明は他のシステムにも適用可能である。

図１乃至図３はそれぞれ、本発明による方法の異なる実施形態を示すフローチャートである。図１乃至図３に示す方法の種々の実施形態は、ユーザ装置において実行される。

図１は、ユーザ装置における基地局からの指示信号の検出が信頼できるかを確認することにより、ランダムアクセス移動通信システムの性能を改善する方法１０を示す。方法１０はステップ１５から開始してステップ２０へ進み、ユーザ装置は、プリアンブルを含むランダムアクセス要求（RAR）を送信する。W-CDMAシステムにおいて、このランダムアクセス要求は、アップリンクチャネルの物理ランダムアクセスチャネル（PRACH）を介して送信される。ランダムアクセス要求は、１組の固有の署名から選択される第１の署名に関連する。通常、第１の署名は１組の固有の署名からランダムに選択されるが、ランダムアクセス要求を送信するユーザ装置及び指示信号（indicator signal : IS）を送信する基地局により、同一の署名が使用される。W-CDMAシステムにおいて、指示信号は取得指示信号（Acquisition Indicator : AI）である。署名によって、基地局は異なるユーザ装置から送信されるランダムアクセス要求を区別できる。そのような署名の各々は１６個の複素数列で構成される。

方法はステップ３０へ進み、指示信号（IS）が基地局から受信される。このISは、基地局がランダムアクセス要求を検出した際に基地局において生成され、ダウンリンクチャネルでユーザ装置へ送信されたものである。W-CDMAシステムの場合、指示信号（IS）はAcquisition Indicator（AI）であり、ダウンリンクチャネルAICHを介して送信される。AIは、「肯定応答メッセージ (acknowledgement message)」ACK、「否定応答メッセージ (no acknowledgement massage)」NACK、又は「メッセージなし (no message)」NOMである。AIは、一連の１６個の記号であって２つの無線スロットにわたるアクセススロットにより搬送される。これらの記号は、２５６個の拡散係数を有する。１６個のAICH記号は、AIを判定するためにユーザ装置によって後で使用される。

方法はステップ４０へ進み、ユーザ装置は、基地局からのAIを含むアクセススロット内の受信信号強度を算出する。このステップは、ダウンリンクチャネルにおいて、１組の固有の署名のうち少なくとも１つの第２の署名の受信信号強度を算出することにより実行される。少なくとも１つの第２の署名は、前記第１の署名とは異なる。少なくとも１つの第２の署名の受信信号強度の算出は、第１の署名の受信信号強度の算出と同一のアクセススロットにおいて実行される。この場合、少なくとも１つの第２の署名は、当該アクセススロット内の１６個の署名のうち第１の署名以外の任意の署名である。受信信号強度の算出は周知であるから、以下に簡潔に説明する。

ユーザ装置の受信機部分において、当該署名の対応する一連の複素数の複素共役を用いて逆拡散された記号を増大させることにより、１６個のAICH記号は受信され、ダウンリンクチャネルにおける受信信号強度、いわゆる受信AICH信号強度（AISS）を取得するために累積される。その後、このAISSはFalse Alarm Rates （FAR）により判定される閾値と比較される。本実施形態において、ユーザ装置におけるRAKE受信機は、受信したAICH記号及びCPICH記号を逆拡散するために使用される。その後、CPICH記号が、信号対干渉比（SIR）又は干渉対信号比（ISR）を計算するために採用される。これらは、AISS及びFARに関連する閾値（FAR閾値）を算出するため及びチャネル評価を実行するために使用される。SIR及びISRの算出は周知であり、詳細な説明は省略する。RAKE受信機に関連するか又はRAKE受信機の一部である結合器は、チャネル推定を適用してAICH記号の位相歪みを補正し、その後、エアを介して信号を搬送する全ての経路を合計する。結合器における記号は、AISSを算出するために以下のように使用される。

式中、SIR₁及びSIR₂は、第１のスロットに対するSIR値及び第２のスロットに対するSIR値をそれぞれ示し、SIR_maxは値SIR₁及び値SIR₂の最大値を示す。項{x_j}は結合器からのAICH記号を示し、項{a^* _s,j}は、一連の指定された署名の複素共役である。式（１）において、第１の総和は最初の１０個の記号の総和であり、第２の総和は最後の６個の記号の総和であり、第１のスロットの総和及び第２のスロットの第１の部分の総和に対応する。なお、用語「第１のスロット」及び「第２のスロット」は、アクセススロットを構成する第１の無線スロット及び第２の無線スロットをそれぞれ示す。２つの無線スロット（すなわち、１６個の記号）にわたるアクセススロットはAIを搬送する。

ある任意のFARに対する閾値は以下のように算出される。

式中、γ_FARは無次元閾値であり、この無次元閾値を超えるガウス変数の確率が事前定義済みFARに等しい場合、無次元閾値は分散により正規化される。ISR_filterは、フィルタにかけられたISR値である。最後に、一連の署名のAIは、AISSがΓ_FARより大きいか、-Γ_FARより小さいか、又はΓ_FARと-Γ_FARとの間にあるかに応じて、それぞれACKメッセージ、NACKメッセージ又はNOMメッセージとして判定される。しかしながら、AISSをΓ_FARと比較することによるAIの補間は、方法１０のステップ５０以降に実行される。

方法１０のステップ４０の後、ステップ５０へ進み、アクセススロット内のAIの検出の信頼性が高いかが判定される。AIは１組の１６個の固有の署名のうち１つを使用してAICHにより搬送され、この署名はPRACHチャネルを介してRACHプリアンブルを送出するためにユーザ装置により使用されたため、AIがユーザ装置において受信される場合、ユーザ装置はこのAIを復号化するために適用する署名に関する知識を有する。ステップ４０においては、この署名のAISSから受信信号強度が算出された。しかしながら、AIは事前に判らないため、この受信信号強度が基地局から送信されたAIに起因するものか、あるいはノイズ及び／又は干渉に起因するものかは、受信信号強度に基づいて判定することはできない。しかしながら、AIの送信に使用されていないことが既知である署名のダウンリンクチャネルにおける受信信号強度を算出することにより、ノイズ及び／又は干渉全体に対する適切な判断が行われる。指示信号の送信に使用されていない第２の署名のダウンリンクチャネルにおける受信信号強度が高いと判定される場合、例えば、所定の閾値より大きいと判定される場合は、ノイズ及び／又は干渉が大きく、対応するアクセススロットは指示信号の受信に関して信頼できないことの明らかな表れである。

方法１０のステップ４０の説明に戻ると、アクセススロット内の受信信号強度の算出は、受信信号強度の算出に割り当てられる予約署名を使用することによっても実行される。

このステップ４０の後、方法１０のステップ５０において、アクセススロット内のAIの検出の信頼性が高いか否かが判定される。予約署名は実質的な信号に使用されないことは周知であるから、この予約署名に関連する受信信号強度の算出により、ダウンリンクチャネルにおけるノイズ及び／又は干渉の全体的なレベルが示される。ステップ５０は、受信信号強度、すなわちノイズ及び／又は干渉の強度と別の事前定義済み閾値との比較を含むことができる。この場合、この閾値は、ノイズ及び／又は干渉の許容レベルの上限に対応する。なお、通常、予約署名の使用は通信システムの技術仕様書に設定される必要がある。

方法１０のステップ４０に再び戻る。別の方法においては、前記ダウンリンクチャネルにおける、１組の固有の署名においてランダムに選択された少なくとも１つの署名の受信信号強度を算出することにより、方法１０のステップ４０が実行される。ランダムに選択された２つ以上の署名の前記ダウンリンクチャネルにおける受信信号強度が算出されることが好ましい。

次に、方法１０のステップ５０へ進み、アクセススロット内のAIの検出の信頼性が高いかが表明される。通常、ノイズ及び／又は干渉のレベルは無視できる。更に、署名の大部分は使用されない。従って、ランダムに選択された少なくとも１つ、好ましくは２つ以上の署名の全てに対する受信信号強度が高い場合、ステップ５０において、ノイズ及び／又は干渉の影響が大きすぎるため対応するアクセススロットにおいて信頼性の高い信号を取得できないと判定される。

処理はステップ６０において終了する。

図２は、本発明による方法の別の実施形態である方法１００を示すフローチャートである。ステップ１１５〜１４０は図１のステップ１５〜４０に対応するため、詳細な説明は省略する。図１の説明に関連して、ステップ４０及び５０のいくつか別の実施形態が説明された。従って、方法１００のステップ１４０は、方法１０のステップ４０のそれら別の実施形態のいずれかに対応する。

方法１００のステップ１５０は、方法１０のステップ５０の適切な実施形態に対応する（すなわち、方法１０のステップ４０の実施形態に対応する）。更に、アクセススロット内のAIの検出の信頼性が高いか否かの判定において、検出の信頼性が低いと判定される場合、ステップ１５０は後のアクセススロットを待ってステップ１４０に戻るという追加の特徴に対応する。後のアクセススロットは次のアクセススロットであるか、信頼性の高いAIが受信されない場合は所定時間後のアクセススロットである。ステップ１５０における判定がアクセススロット内のAIの検出の信頼性が高いと判定される場合、処理はステップ１６０において終了する。

方法１００の別の方法ステップ１５０（不図示）は、ステップ１５０における判定がアクセススロット内のAIの検出の信頼性が低いと判定される場合、ランダムアクセス要求（RAR）をアップリンクチャネルで前記基地局（ＢＳ）へ再送信することである。これは、方法１００のステップ１２０〜１５０を繰り返すことに対応する。

図３は、本発明による方法の更に別の実施形態である方法２００を示すフローチャートである。ステップ２１５〜２５０は図２のステップ１１５〜１５０に対応するため、詳細に説明しない。

方法２００のステップ２５０において、アクセススロット内のAIの検出の信頼性が高いか否かの判定において、検出の信頼性が低いと判定される場合、ステップ２５５へ進み、AIは追加のアクセススロットにおいて受信される。ステップ２５０における判定において検出の信頼性が高いと判定される場合、２６０へ進み、そこで処理は終了する。

なお、方法１０、１００及び２００の全てにおいて、処理を終了するステップ６０、１６０、２６０の直前にステップを追加できる（不図示）。この追加ステップにおいて、アクセススロット内の基地局からのAIは、信頼性が高く、ACKメッセージ、NACKメッセージ又はNOMメッセージとして解釈されることが証明されている。

図４は、AIの形式の指示信号を受信して解釈する方法３００を示すフローチャートである。方法３００において、AIの受信は、指示信号が受信されるアクセススロットの信頼性が高いか否かを判定することを含む。

処理はステップ３１５から開始してステップ３２０へ進み、ダウンリンクチャネルにおける予約署名の受信信号強度、いわゆる受信AICH信号強度（AISS）が式（１）により計算される。図１乃至図３に関連して説明したように、予約署名は、ランダムアクセス要求又はAIを送信するためには使用されず、署名のAISSを検出するためだけに使用される。あるいは、図１に関連して説明したように、署名はランダムに選択された１つ以上の署名であってもよい。ステップ３２０の後、ステップ３３０へ進み、予約署名のAISSの絶対値が第１の閾値Th1と比較される。この第１の閾値Th1は、ノイズ及び／又は干渉の最大許容レベルとして事前定義される。ステップ３３０における比較により、AISSの絶対値が第１の閾値Th1以上である場合、ステップ３３５へ進み、次のアクセススロットを待つ。ステップ３３５の後、ステップ３２０に戻る。

ステップ３３０において、AISSの絶対値が第１の閾値Th1より小さい場合、これは、ノイズ及び／又は干渉が許容最大値より小さく、当該ダウンリンクチャネルを介する指示信号、すなわちAIの検出の信頼性が高いことを示す。

従って、AISSの絶対値が第１の閾値Th1より小さい場合、ステップ３４０へ進む。ステップ３４０において、チャネルPRACHにより使用される署名のAISS及び第２の閾値Th2が計算される。AISSは式（１）により計算され、第２の閾値Th2は上記の式（２）により計算される閾値Γ_FARに対応する。方法３００の以下のステップは、PRACHにより使用される署名を介して送出されるAIの解釈に関する。ステップ３４０の後、ステップ３５０へ進み、AISSは第２の閾値Th2と比較される。

ステップ３５０において、AISSがTh2より大きい場合、ステップ３５５へ進み、ACKメッセージに対応するAIが受信されたと判定される。その後、処理はステップ３７０において終了する。ステップ３５０において、AISSはTh2以下である場合、ステップ３６０へ進み、AISSはTh2の負の値と比較される。ステップ３６０における比較により、AISSが-Th2より小さい場合、ステップ３６５へ進み、NACKメッセージに対応するAIが受信されたと判定される。その後、処理はステップ３７０において終了する。ステップ３６０における比較により、AISSが-Th2以上である場合、ステップ３６８へ進み、メッセージなし（NOM）が受信されたと判定される。処理はステップ３７０において終了する。

なお、ある任意の署名に対するダウンリンクチャネルにおけるノイズ及び／又は干渉が大きい確率はかなり低い。従って、通常、方法３００のステップ３２０における署名のノイズ検出は、第１のアクセススロットに対してのみ実行される。ノイズ及び／又は干渉が事前定義済みの第１の閾値Th1より大きいと判定される場合にのみ、次のアクセススロットが監視される。従って、一般に、関係のあるアクセススロットは、現在のAI検出によるAI検出により使用されるアクセススロットと同一である。同一アクセススロット内の異なる署名に対するAISS及びΓ_FARの計算値がユーザ装置の受信機部分において結合された記号と全く同一の記号を使用して算出されるため、本発明による方法における追加のリソース要件が限定される。アクセススロットを連続して送信する場合、２つのアクセススロットで十分である。ノイズ及び／又は干渉が大きすぎることが判明した場合でも、すなわち、アクセススロットの信頼性が低いことが判明した場合でも、２つのアクセススロットにわたり使用される署名に対するAICH記号は、AIをより正確に判定するために結合される。

図５は、通常はランダムアクセス移動通信システムである通信システム５００における基地局ＢＳ及びユーザ装置５１０を概略的に示す図である。ユーザ装置は、移動電話等の移動端末である。ユーザ装置５１０から基地局ＢＳへの通信に使用されるアップリンクチャネル５５０（逆方向リンク（reverse link）とも呼ばれる）及び基地局ＢＳからユーザ装置５１０への通信に使用されるダウンリンクチャネル５４０（順方向リンク（forward link）とも呼ばれる）が図に示される。

ユーザ装置５１０は、基地局ＢＳへ信号を送信し且つ基地局ＢＳから信号を受信する手段５２０を有し、これは通常はアンテナである。これらの手段５２０は、ユーザ装置内のプロセッサ手段５３０に接続される。プロセッサ手段５３０は、少なくともダウンリンクチャネル５４０におけるアクセススロット内の受信信号強度を算出できる。これにより、受信信号強度の算出に基づいて、ダウンリンクチャネル５４０におけるアクセススロット内の基地局ＢＳからの指示信号の検出の信頼性が高いか否かが判定され、基地局から受信される指示信号が解釈される。

通常、ユーザ装置のプロセッサ手段５３０は、種々の機能を実行するために構成され且つ／又はそのような機能を実行するようにプログラム可能である。しかしながら、これは本発明の範囲を超えるものであるため、更に詳細には説明しない。更に、ユーザ装置は通常、マイク、スピーカ、キーボード、ディスプレイ等の複数の補助的な構成要素を具備するが、これも本発明の範囲を超えるものであるため、更に詳細には説明しない。

用語「有する、備える（comprises/comprising）」は、本明細書において使用される場合、記載される特徴、数字、ステップ又は構成要素の存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、数字、ステップ、構成要素又はそれらの集合の存在又は追加を除外するものではないことを強調しておく。特定の方法が互いに異なる従属請求項において記載され又は異なる実施形態において説明されていてもそのこと自体は、これらの方法の組み合わせが有利に使用されないということを示すものではない。

本発明による方法の実施形態を示すフローチャートである。本発明による方法の別の実施形態を示すフローチャートである。本発明による方法の別の実施形態を示すフローチャートである。指示信号を受信及び解釈する方法を示すフローチャートである。通信システムにおける基地局及びユーザ装置を概略的に示す図である。

Claims

ランダムアクセス移動通信システム (500) の性能を改善する方法 (10; 100; 200) であって、
前記通信システム (500) 内のユーザ装置 (510) が、
アップリンクチャネル (550) で基地局 (BS) へランダムアクセス要求 (RAR) を送信するステップと、
基地局 (BS) において前記ランダムアクセス要求 (RAR) が検出された時に前記基地局 (BS) において生成され、前記基地局 (BS) から送信された指示信号 (IS) を、ダウンリンクチャネル (540) で前記基地局から (BS) から受信するステップと、
を有し、
(a) 前記ダウンリンクチャネル (540) における前記指示信号 (IS) を含むアクセススロット内の受信信号強度を算出するステップと、
(b) ステップ (a) における算出結果に基づいて、前記ダウンリンクチャネル (540) における前記アクセススロット内の前記指示信号 (IS) の検出の信頼性が高いか否かを判定するステップと、
を更に有することを特徴とする方法。
前記指示信号 (IS) は、１組の固有の署名から選択される第１の署名に関連することを特徴とする請求項１記載の方法 (10;100;200) 。
前記指示信号 (IS) は、Acquisition Indicator (AI) であることを特徴とする請求項１又は２記載の方法 (10;100;200) 。
ステップ (a) は、前記ダウンリンクチャネル (540) における、前記１組の固有の署名のうち前記第１の署名とは異なる少なくとも１つの第２の署名の前記受信信号強度を算出することを含むことを特徴とする請求項２又は３記載の方法 (10;100;200) 。
前記少なくとも１つの第２の署名は、前記受信信号強度の前記算出に割り当てられる予約署名であることを特徴とする請求項４記載の方法 (10;100;200) 。
前記少なくとも１つの第２の署名の前記受信信号強度の前記算出は、前記第１の署名の前記受信信号強度の前記算出と同一のアクセススロット内で実行されることを特徴とする請求項４又は５記載の方法 (10;100;200) 。
ステップ (a) は、前記ダウンリンクチャネル (540) における、前記１組の固有の署名のうちランダムに選択された少なくとも１つの署名の前記受信信号強度を算出することを含むことを特徴とする請求項２又は３記載の方法 (10;100;200) 。
(c1) ステップ (b) において前記アクセススロット内の前記基地局からの指示信号 (IS) の検出の信頼性が低いと判定された場合に、後のアクセススロットに対してステップ (a) 及びステップ (b) を繰り返すステップ、を更に有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法 (10;100;200) 。
(c2) ステップ (b) において前記アクセススロット内の指示信号 (IS) の検出の信頼性が低いと判定された場合に、追加のアクセススロット内の前記指示信号 (IS) を受信するステップ、を更に有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法 (10;100;200) 。
(c3) ステップ (b) において前記アクセススロット内の指示信号 (IS) の検出の信頼性が低いと判定された場合に、前記アップリンクチャネル (350) で前記基地局 (BS) へ前記ランダムアクセス要求 (RAR) を再送信するステップ、を更に有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法 (10;100;200) 。
(d) ステップ (b) において前記アクセススロット内の前記基地局からの指示信号 (IS) の検出の信頼性が高いと判定された場合に、前記基地局からの前記指示信号 (IS) を解釈するステップ、を更に有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法 (10;100;200) 。
前記指示信号 (IS) の前記解釈は、前記ダウンリンクチャネル (340) における前記受信信号強度を少なくとも1つの所定の閾値と比較することを含むことを特徴とする請求項１１記載の方法 (10;100;200) 。
前記指示信号 (IS) は、肯定応答メッセージ (ACK) 、否定応答メッセージ (NACK) 、又はメッセージなし (NOM) として解釈されることを特徴とする請求項１１又は１２記載の方法 (10;100;200) 。
ランダムアクセス移動通信システム (500) において使用されるユーザ装置 (510) であって、
アップリンクチャネル (550) で基地局 (BS) へランダムアクセス要求 (RAR) を送信する送信手段 (520) と、
ダウンリンクチャネル (540) で基地局 (BS) から指示信号 (IS) を受信する受信手段 (520) と、
を有し、更に、
前記ダウンリンクチャネル (540) における前記指示信号 (IS) を含むアクセススロット内の前記受信信号強度を算出する算出手段 (530) と、
前記受信信号強度の算出結果に基づいて、前記ダウンリンクチャネル (540) における前記アクセススロット内の前記指示信号 (IS) の検出の信頼性が高いか否かを判定する判定手段 (530) と、
を有することを特徴とするユーザ装置。
前記受信手段 (520) は、１組の固有の署名から選択される第１の署名に関連する指示信号 (IS) を受信することを特徴とする請求項１４記載のユーザ装置 (510) 。
前記受信手段 (520) は、Acquisition Indicator (AI) である指示信号 (IS) を受信することを特徴とする請求項１４又は１５記載のユーザ装置 (510) 。
前記受信手段 (520) は、前記ダウンリンクチャネルチャンネル (540) において、前記１組の固有の署名のうち前記第１の署名とは異なる少なくとも１つの第２の署名の前記受信信号強度を算出することを特徴とする請求項１５又は１６記載のユーザ装置 (510) 。
前記少なくとも１つの第２の署名は、前記受信信号強度の前記算出に割り当てられる予約署名であることを特徴とする請求項１７記載のユーザ装置 (510) 。
前記受信手段 (520) は、前記ダウンリンクチャネル (540) における、前記１組の固有の署名においてランダムに選択された少なくとも１つの署名の前記受信信号強度を算出することを特徴とする請求項１５又は１６記載のユーザ装置 (510) 。
前記基地局から受信する前記指示信号 (IS) を、肯定応答メッセージ (ACK) 、否定応答メッセージ (NACK) 、又はメッセージなし (NOM) として解釈する手段 (530) を更に有することを特徴とする請求項１４乃至１９のいずれか１項に記載のユーザ装置 (510) 。
ユーザ装置 (510) のメモリにロード可能なコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムがユーザ装置 (510) 上で実行されるときに請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法を実行するソフトウェアコード部分を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。