JP3299759B2 - 狭ビームセクタの間で加入者を割り当てる方法 - Google Patents
狭ビームセクタの間で加入者を割り当てる方法Info
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- JP3299759B2 JP3299759B2 JP53563396A JP53563396A JP3299759B2 JP 3299759 B2 JP3299759 B2 JP 3299759B2 JP 53563396 A JP53563396 A JP 53563396A JP 53563396 A JP53563396 A JP 53563396A JP 3299759 B2 JP3299759 B2 JP 3299759B2
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は一般的には通信システムに関し、かつ、よ
り特定的には、通信システムにおいて加入者のチャネル
を割り当てる方法に関する。
り特定的には、通信システムにおいて加入者のチャネル
を割り当てる方法に関する。
発明の背景 セルラ無線システムはそれらのサービスエリアに無線
信号を供給するために、典型的には建物またはタワーに
取り付けられたベースステーション無線送受信機を使用
する。古典的なアナログシステムにおいては、かつ大部
分のデジタルシステムにおいては、別個の周波数を有す
る数多くの通信チャネルがおのおののベースステーショ
ンにおいて使用され、かつこれらのチャネルは最小再使
用距離だけ離れた他のベースステーションにおいて再使
用される。この再使用の効率を改善するため、セクタ化
されたアンテナが使用されてセルを３つまたはそれ以上
のセクタに分割する。セルをこのように分割することに
より、典型的なアナログセルラシステムはその再使用パ
ターンを１つのクラスタ（cluster）における12セルか
らクラスタごとに７セルへと低減することができ、この
場合クラスタは再使用が許容される前の独自の周波数／
チャネルセットを備えたセルの数である。従って、クラ
スタサイズを低減することにより、おのおののセルにお
いてより多くのチャネルが利用可能になり、これは容量
の改善を生み出す。
信号を供給するために、典型的には建物またはタワーに
取り付けられたベースステーション無線送受信機を使用
する。古典的なアナログシステムにおいては、かつ大部
分のデジタルシステムにおいては、別個の周波数を有す
る数多くの通信チャネルがおのおののベースステーショ
ンにおいて使用され、かつこれらのチャネルは最小再使
用距離だけ離れた他のベースステーションにおいて再使
用される。この再使用の効率を改善するため、セクタ化
されたアンテナが使用されてセルを３つまたはそれ以上
のセクタに分割する。セルをこのように分割することに
より、典型的なアナログセルラシステムはその再使用パ
ターンを１つのクラスタ（cluster）における12セルか
らクラスタごとに７セルへと低減することができ、この
場合クラスタは再使用が許容される前の独自の周波数／
チャネルセットを備えたセルの数である。従って、クラ
スタサイズを低減することにより、おのおののセルにお
いてより多くのチャネルが利用可能になり、これは容量
の改善を生み出す。
しかしながら、全方向性パターン（omni pattern）
をセクタ化されたパターンに分割することにより、ある
与えられたセクタにおける送信および受信アンテナはそ
のセクタの一部または一断片（fraction）のみを見るこ
とになる。このため、周波数割り当てはセクタの間で分
割されなければならない。言い換えれば、セクタ1,2お
よび３が与えられれば、セクタ１のチャネルは、一般
に、セクタ２または３をカバーするために使用すること
ができず、それは前記アンテナは異なる方向に向いてい
るからである。従って、もしセルがセクタ化されればお
のおののセクタに対して別個の周波数グループが存在す
る。
をセクタ化されたパターンに分割することにより、ある
与えられたセクタにおける送信および受信アンテナはそ
のセクタの一部または一断片（fraction）のみを見るこ
とになる。このため、周波数割り当てはセクタの間で分
割されなければならない。言い換えれば、セクタ1,2お
よび３が与えられれば、セクタ１のチャネルは、一般
に、セクタ２または３をカバーするために使用すること
ができず、それは前記アンテナは異なる方向に向いてい
るからである。従って、もしセルがセクタ化されればお
のおののセクタに対して別個の周波数グループが存在す
る。
図１は、アーラン（Erlang）Ｂ分布の従来技術のテー
ブルである。これは典型的な３〜６セクタのベースステ
ーションをずっと大きな数のセクタに再分割する影響を
説明する背景情報としてここに与えられている。AMPS
（Advanced Mobile Phone Service）セルラに対して
は典型的に、３セクタ７−セル／クラスタシステムは均
等に分配された周波数割当て計画を備えた、セクタごと
に19までのチャネルを有するものと想定できる。付加的
なセクタを加えることにより、クラスタサイズが低減さ
れても、セクタごとの周波数の数は一般に少なくなる。
６セクタ４−セル／クラスタシステムに対しては、チャ
ネルの数はセクタごとに16まで低減される。現在セルご
とに24までのセクタの数を示唆する提案があるから、セ
クタごとのチャネルの数はそれらが標準的な再使用計画
におけると同様に等しく分割された場合には大幅に低減
するであろう。図１は１つのチャネルセットにおいてよ
り少ないサーバを有する効果を示している。結果として
はトランキング効率の損失であり、すなわち、サポート
できるサーバの平均数はチャネルの数より早く減少す
る。
ブルである。これは典型的な３〜６セクタのベースステ
ーションをずっと大きな数のセクタに再分割する影響を
説明する背景情報としてここに与えられている。AMPS
（Advanced Mobile Phone Service）セルラに対して
は典型的に、３セクタ７−セル／クラスタシステムは均
等に分配された周波数割当て計画を備えた、セクタごと
に19までのチャネルを有するものと想定できる。付加的
なセクタを加えることにより、クラスタサイズが低減さ
れても、セクタごとの周波数の数は一般に少なくなる。
６セクタ４−セル／クラスタシステムに対しては、チャ
ネルの数はセクタごとに16まで低減される。現在セルご
とに24までのセクタの数を示唆する提案があるから、セ
クタごとのチャネルの数はそれらが標準的な再使用計画
におけると同様に等しく分割された場合には大幅に低減
するであろう。図１は１つのチャネルセットにおいてよ
り少ないサーバを有する効果を示している。結果として
はトランキング効率の損失であり、すなわち、サポート
できるサーバの平均数はチャネルの数より早く減少す
る。
図２はベースステーションのカバレージ領域５に対す
る標準的な３セクタパターンを示す従来技術の説明図で
あり、この場合各セクタ10,20,30はおのおの120度のア
ンテナパターン11,21,31によってサービスされる。これ
らのセクタ10,20,30は古典的には建物またはタワーに取
り付けられた３つの別個のアンテナを使用することによ
り構成される。
る標準的な３セクタパターンを示す従来技術の説明図で
あり、この場合各セクタ10,20,30はおのおの120度のア
ンテナパターン11,21,31によってサービスされる。これ
らのセクタ10,20,30は古典的には建物またはタワーに取
り付けられた３つの別個のアンテナを使用することによ
り構成される。
もしセルがセクタに分割されれば、おのおののセルま
たはセクタにおける実際の容量はおのおのの周波数グル
ープにおいて利用可能な周波数の数の関数である。ユー
ザのトラフィックは一様なプロセスでないから、すなわ
ち、ユーザはポアソン過程（Poisson process）を表す
ように到達する傾向があるから、かつ指数関数的な呼の
持続期間を有するから、前記容量は通常ある与えられた
閉そく率（blocking rate）でアーランＢ容量として特
定される。例えば、もしあるセクタにおいて19の利用可
能な周波数があれば、アーランＢテーブルに従って、平
均12.5のユーザがサービスを受けることができかつこれ
は２％の閉そく率を与え、このことは２％の時間、19よ
り多くのユーザがサービスを得ようと試みることを意味
する。従って、19の周波数のチャネルセットは前記与え
られたグレードオブサービス（GOS）または閉そくパー
センテージにおいて12.5アーランのトラフィックをサポ
ートする。
たはセクタにおける実際の容量はおのおのの周波数グル
ープにおいて利用可能な周波数の数の関数である。ユー
ザのトラフィックは一様なプロセスでないから、すなわ
ち、ユーザはポアソン過程（Poisson process）を表す
ように到達する傾向があるから、かつ指数関数的な呼の
持続期間を有するから、前記容量は通常ある与えられた
閉そく率（blocking rate）でアーランＢ容量として特
定される。例えば、もしあるセクタにおいて19の利用可
能な周波数があれば、アーランＢテーブルに従って、平
均12.5のユーザがサービスを受けることができかつこれ
は２％の閉そく率を与え、このことは２％の時間、19よ
り多くのユーザがサービスを得ようと試みることを意味
する。従って、19の周波数のチャネルセットは前記与え
られたグレードオブサービス（GOS）または閉そくパー
センテージにおいて12.5アーランのトラフィックをサポ
ートする。
セクタ化は典型的にはセルのレンジおよび容量を改善
し、前記レンジはセクタ化されたアンテナに固有の加え
られたアンテナ利得によるものであり、かつ前記容量は
再使用の改善によるものである。従って、セル内のセク
タの数をある非常に大きな数へと増大することが有利で
あろう。世界で使用される典型的なセクタの数は３〜６
である。しかしながら、６より多くのセクタを使用する
ことに伴う問題は周波数グループをますます小さなグル
ープへと分割する影響である。典型的には、小さな、例
えば３セクタの、グループの周波数を保ち、一方このグ
ループ内の周波数をこのチャネルセット内のより狭いビ
ームを介して使用するために切り替えることができるの
が望ましい。しかしながら、これは例えば20の周波数を
120度のセクタ内のいずれかの数のビームに切り替える
ために莫大な量のハードウエアを必要とする。従って、
周波数グループをサポートされるべきビームの数へと単
純に分割することが望ましい。しかしながら、アーラン
の数が急速に低減するため、これは容量の制約を生じ
る。例えば、ビームごとに８チャンネル、かつ２％のGO
Sによれば、各ビームにおいて2.5のアーランが得られる
のみである。
し、前記レンジはセクタ化されたアンテナに固有の加え
られたアンテナ利得によるものであり、かつ前記容量は
再使用の改善によるものである。従って、セル内のセク
タの数をある非常に大きな数へと増大することが有利で
あろう。世界で使用される典型的なセクタの数は３〜６
である。しかしながら、６より多くのセクタを使用する
ことに伴う問題は周波数グループをますます小さなグル
ープへと分割する影響である。典型的には、小さな、例
えば３セクタの、グループの周波数を保ち、一方このグ
ループ内の周波数をこのチャネルセット内のより狭いビ
ームを介して使用するために切り替えることができるの
が望ましい。しかしながら、これは例えば20の周波数を
120度のセクタ内のいずれかの数のビームに切り替える
ために莫大な量のハードウエアを必要とする。従って、
周波数グループをサポートされるべきビームの数へと単
純に分割することが望ましい。しかしながら、アーラン
の数が急速に低減するため、これは容量の制約を生じ
る。例えば、ビームごとに８チャンネル、かつ２％のGO
Sによれば、各ビームにおいて2.5のアーランが得られる
のみである。
従って、狭ビーム通信システムにおいて加入者にチャ
ネルを割り当てる改善された方法が必要である。
ネルを割り当てる改善された方法が必要である。
図面の簡単な説明 図１は、２％の閉そくに対するアーランＢ負荷の従来
技術の図表である。
技術の図表である。
図２は、あるベースサイトカバレージ領域に対する典
型的な従来技術の３セクタアンテナパターンを示す説明
図である。
型的な従来技術の３セクタアンテナパターンを示す説明
図である。
図３は、本発明の第１の実施形態に係わるプロセスを
示す流れ図である。
示す流れ図である。
図４は、本発明の第１の実施形態に係わる狭ビームア
ンテナパターン構成を示す説明図である。
ンテナパターン構成を示す説明図である。
発明の詳細な説明 これらおよび他の目的は本発明の改善された方法によ
って達成される。本発明の第１の実施形態では、セクタ
の見かけの容量（apparent capacity）が、該セクタの
負荷がそのピーク容量に近い場合に、十分にベースに近
いユーザを動的に負荷から外す（off loading）ことに
より改善される。従って、該セクタが十分に満杯である
とき、例えば、最大値からある所定の数のユーザ内にあ
る場合、または最大値にある場合、サービスを受けてい
るユーザはより軽い負荷の他のセクタからサービスされ
る可能性について確認される。これはあるグループのセ
クタ内でのチャネルの使用に関してより平均化されかつ
ピークが低くなる結果、すなわち負荷の分配（ロードシ
ェアリング:load sharing）を生じる結果となり、従っ
て与えられたセクタ内で閉そくが生じるポイントを遠ざ
けることになる。これは従ってセルがサービスできる容
量を好適に増大する。
って達成される。本発明の第１の実施形態では、セクタ
の見かけの容量（apparent capacity）が、該セクタの
負荷がそのピーク容量に近い場合に、十分にベースに近
いユーザを動的に負荷から外す（off loading）ことに
より改善される。従って、該セクタが十分に満杯である
とき、例えば、最大値からある所定の数のユーザ内にあ
る場合、または最大値にある場合、サービスを受けてい
るユーザはより軽い負荷の他のセクタからサービスされ
る可能性について確認される。これはあるグループのセ
クタ内でのチャネルの使用に関してより平均化されかつ
ピークが低くなる結果、すなわち負荷の分配（ロードシ
ェアリング:load sharing）を生じる結果となり、従っ
て与えられたセクタ内で閉そくが生じるポイントを遠ざ
けることになる。これは従ってセルがサービスできる容
量を好適に増大する。
このプロセスはさらに離れたユーザにとって標準的な
３セクタパターンによって実施するのはより困難であ
り、それはアンテナが劇的に異なる（鈍角の）角度を指
すからである。最も近いユーザは彼らのベースへの短い
距離による非常に低い経路損失、ならびに近隣のクラッ
タ（clutter）により生じる反射および屈折による隣接
セクタへの経路を強化する局部的散乱（local scatter
ing）の信号伝搬効果により利益を受けることになる。
しかしながら、数多くの狭いピークを有し、オーバラッ
プするビームでありかつセクタ間のその角度がより小さ
いベースでは、信号を隣接セクタへと結合するのに必要
な局部的散乱は最小になる。また、典型的な環境は十分
な局部的散乱を示し、加入者に関するそれらの角度に応
じて、いくつかまでのセクタからの十分良好な信号経路
を提供する。ベースに近いユーザは十分に良好な隣接す
るセクタへの経路を持つ傾向にあり、従ってユーザがこ
れらのセクタに再割当てされることを許容する。セルの
エッジ近くの、遠くのユーザは総合的な経路マージンの
残りが少なく、かつシステム利得の限界近くで動作する
ことになる。
３セクタパターンによって実施するのはより困難であ
り、それはアンテナが劇的に異なる（鈍角の）角度を指
すからである。最も近いユーザは彼らのベースへの短い
距離による非常に低い経路損失、ならびに近隣のクラッ
タ（clutter）により生じる反射および屈折による隣接
セクタへの経路を強化する局部的散乱（local scatter
ing）の信号伝搬効果により利益を受けることになる。
しかしながら、数多くの狭いピークを有し、オーバラッ
プするビームでありかつセクタ間のその角度がより小さ
いベースでは、信号を隣接セクタへと結合するのに必要
な局部的散乱は最小になる。また、典型的な環境は十分
な局部的散乱を示し、加入者に関するそれらの角度に応
じて、いくつかまでのセクタからの十分良好な信号経路
を提供する。ベースに近いユーザは十分に良好な隣接す
るセクタへの経路を持つ傾向にあり、従ってユーザがこ
れらのセクタに再割当てされることを許容する。セルの
エッジ近くの、遠くのユーザは総合的な経路マージンの
残りが少なく、かつシステム利得の限界近くで動作する
ことになる。
従って、本発明のこの第１の実施形態に従って、第１
のセクタがその容量限界に近い場合により近くのユーザ
を隣接セクタへオフロードするために選択するのが一般
に望ましい。近いユーザの識別は、電力制御レベル、加
入者がパワーダウンされる量、（いくつかのデジタルシ
ステムにおいて）ベースと加入者との間の無線伝搬の急
過（flight）時間に基づき距離を測定するために使用さ
れるタイミングの前進（timing advance）、その他の
ような、任意の都合の良い尺度に基づき行うことができ
る。第１の実施形態の一部として電力制御方法を以下に
説明するが、それはこの方法がほぼすべての形式のセル
ラシステムとともに動作すべく最も広く使用される方法
であると現在考えられるからである。
のセクタがその容量限界に近い場合により近くのユーザ
を隣接セクタへオフロードするために選択するのが一般
に望ましい。近いユーザの識別は、電力制御レベル、加
入者がパワーダウンされる量、（いくつかのデジタルシ
ステムにおいて）ベースと加入者との間の無線伝搬の急
過（flight）時間に基づき距離を測定するために使用さ
れるタイミングの前進（timing advance）、その他の
ような、任意の都合の良い尺度に基づき行うことができ
る。第１の実施形態の一部として電力制御方法を以下に
説明するが、それはこの方法がほぼすべての形式のセル
ラシステムとともに動作すべく最も広く使用される方法
であると現在考えられるからである。
次に図３に移ると、包括的に100で示された、本発明
の好ましい第１の実施形態に係わるプロセスを示す流れ
図が示されている。このフローチャートはブロック110
で始まり、そこでベースステーションにおけるおのおの
の狭ビームセクタに対する通信チャネルの利用状況が監
視されかつ使用統計量が記録される（例えば、加入者呼
またはチャネルの使用が変化したとき）。そのような統
計量は好ましくは負荷レベル（例えば、ユーザの数を合
計チャネルで除算したもの、あるいは使用されていない
チャネルの数）とすることができるが、任意の負荷の尺
度、例えばフレーム占有のパーセンテージのような周期
的チャネル使用（Ｅ−TDMA（強化時分割多元接続）シス
テムの場合のような）、適応測定、その他、を含むこと
ができる。次に好ましくはブロック115が実行されて、
ほぼ負荷がかかった、例えば、新しい呼に対して利用で
きるチャネルが非常に少ない、セクタを識別する。もし
該セクタが所定の負荷しきい値を超えて負荷を受けてい
なければ、ブロック120が実行されて次のセクタを調べ
る。
の好ましい第１の実施形態に係わるプロセスを示す流れ
図が示されている。このフローチャートはブロック110
で始まり、そこでベースステーションにおけるおのおの
の狭ビームセクタに対する通信チャネルの利用状況が監
視されかつ使用統計量が記録される（例えば、加入者呼
またはチャネルの使用が変化したとき）。そのような統
計量は好ましくは負荷レベル（例えば、ユーザの数を合
計チャネルで除算したもの、あるいは使用されていない
チャネルの数）とすることができるが、任意の負荷の尺
度、例えばフレーム占有のパーセンテージのような周期
的チャネル使用（Ｅ−TDMA（強化時分割多元接続）シス
テムの場合のような）、適応測定、その他、を含むこと
ができる。次に好ましくはブロック115が実行されて、
ほぼ負荷がかかった、例えば、新しい呼に対して利用で
きるチャネルが非常に少ない、セクタを識別する。もし
該セクタが所定の負荷しきい値を超えて負荷を受けてい
なければ、ブロック120が実行されて次のセクタを調べ
る。
いったん、あるセクタが前記所定のしきい値を超えて
負荷されていれば、ブロック125においてそのセクタに
よってサービスを受けている現在のユーザが分析され
て、他のセクタへオフロードされ／再割当てされるべき
最も適格のユーザ（または、加入者通信チャネル）を決
定する。最も適格のユーザを特定するための基準は好ま
しくは各ユーザの電力設定であるが、前に述べたよう
に、他のセクタへの転送（例えば、ハンドオフまたはス
イッチング）のための任意の適切なオフロード品質尺度
（または、再割当て品質尺度）を使用することもでき
る。最も低い電力設定を有するユーザがこの場合選択さ
れるのが好ましいが、それはそのようなユーザは典型的
にはベースステーションに近いユーザであるためであ
る。セルラ無線システムにおいては、典型的には加入者
の送信電力レベルに対して数多くの電力設定があり、例
えば、おのおの次の設定からある数のdBとされる。該セ
クタを介して通信している加入者を判定しかつ最も高い
電力設定を備えたユーザ（単数または複数）を取り上げ
ることにより、ベースステーションに最も近いユーザ
（単数または複数）が選択される可能性が最も高くな
る。使用できる別の選択基準は加入者がある電力レベル
より上で費やした時間の量である。これはさらにグルー
プを最も長い時間量の間近いユーザへと分割する。
負荷されていれば、ブロック125においてそのセクタに
よってサービスを受けている現在のユーザが分析され
て、他のセクタへオフロードされ／再割当てされるべき
最も適格のユーザ（または、加入者通信チャネル）を決
定する。最も適格のユーザを特定するための基準は好ま
しくは各ユーザの電力設定であるが、前に述べたよう
に、他のセクタへの転送（例えば、ハンドオフまたはス
イッチング）のための任意の適切なオフロード品質尺度
（または、再割当て品質尺度）を使用することもでき
る。最も低い電力設定を有するユーザがこの場合選択さ
れるのが好ましいが、それはそのようなユーザは典型的
にはベースステーションに近いユーザであるためであ
る。セルラ無線システムにおいては、典型的には加入者
の送信電力レベルに対して数多くの電力設定があり、例
えば、おのおの次の設定からある数のdBとされる。該セ
クタを介して通信している加入者を判定しかつ最も高い
電力設定を備えたユーザ（単数または複数）を取り上げ
ることにより、ベースステーションに最も近いユーザ
（単数または複数）が選択される可能性が最も高くな
る。使用できる別の選択基準は加入者がある電力レベル
より上で費やした時間の量である。これはさらにグルー
プを最も長い時間量の間近いユーザへと分割する。
得られる品質尺度、またはＱファクタ、は従ってＱ＝
Ａ＊PL＋Ｂ＊Ｔ＋Ｃとして示すことができ、この場合Ａ
およびＢは設計者によって調整できるスケーリング係数
であり、PLは加入者ユニットの送信電力設定に対して調
整されるベースステーションで受信される信号の電力レ
ベルであり、かつＴは加入者がある電力設定にセットし
た時間であり（従ってその動作の一貫性を示すものであ
る）。Ｃは前記量を適切なレンジにスケーリングするた
めに使用される定数である。前記Ｑファクタがどのよう
に使用されるかの例として、加入者電力レベルが整数値
で０から９へ変わる場合を考える。この場合９は最も強
力なレベルである。また、Ｔ＜10s（秒）に対しＢ＝0.2
であり、かつＴ＞10sに対してＢ＝2.0であり（従って量
Ｂ＊Ｔは０から２におよびかつ10秒より大きなＴに対し
２に留まっている）ものと仮定する。この場合、Ｑはす
べての可能な範囲にわたり、Ｃ＝０に対し、０から11に
およぶ。従って、前記電力レベルはＱファクタに対しよ
り大きな寄与物であるが、時間は合計の量に対しより小
さな変動を加える。別の方法として、信号レベルおよび
ユーザが信号レベルしきい値より高い時間の双方を２つ
の異なるパラメータとともに別個に特定することができ
る。本実施形態の動作を変えないが、ユーザに調整すべ
きいくらか異なる組のパラメータを与えることになる。
Ａ＊PL＋Ｂ＊Ｔ＋Ｃとして示すことができ、この場合Ａ
およびＢは設計者によって調整できるスケーリング係数
であり、PLは加入者ユニットの送信電力設定に対して調
整されるベースステーションで受信される信号の電力レ
ベルであり、かつＴは加入者がある電力設定にセットし
た時間であり（従ってその動作の一貫性を示すものであ
る）。Ｃは前記量を適切なレンジにスケーリングするた
めに使用される定数である。前記Ｑファクタがどのよう
に使用されるかの例として、加入者電力レベルが整数値
で０から９へ変わる場合を考える。この場合９は最も強
力なレベルである。また、Ｔ＜10s（秒）に対しＢ＝0.2
であり、かつＴ＞10sに対してＢ＝2.0であり（従って量
Ｂ＊Ｔは０から２におよびかつ10秒より大きなＴに対し
２に留まっている）ものと仮定する。この場合、Ｑはす
べての可能な範囲にわたり、Ｃ＝０に対し、０から11に
およぶ。従って、前記電力レベルはＱファクタに対しよ
り大きな寄与物であるが、時間は合計の量に対しより小
さな変動を加える。別の方法として、信号レベルおよび
ユーザが信号レベルしきい値より高い時間の双方を２つ
の異なるパラメータとともに別個に特定することができ
る。本実施形態の動作を変えないが、ユーザに調整すべ
きいくらか異なる組のパラメータを与えることになる。
前と同様に、当業者は前記品質尺度を特定するために
種々の他の要素を使用することができ、かつ構成要素を
変更し、または他のパラメータを付加することはオフロ
ード／ハンドオフのための選択にとって適格なものとし
て加入者を評価するための本発明の進歩性あるプロセス
の範囲内にあることを理解するであろう。
種々の他の要素を使用することができ、かつ構成要素を
変更し、または他のパラメータを付加することはオフロ
ード／ハンドオフのための選択にとって適格なものとし
て加入者を評価するための本発明の進歩性あるプロセス
の範囲内にあることを理解するであろう。
いったん、最も適格なユーザが、例えば、Ｑファクタ
に基づき、選択されると、ベースステーションにおける
一群のセクタのおのおのに対する走査受信機が好ましく
は使用されてその受信信号品質、例えば、受信信号にお
けるその電力レベル、の読み、ならびに任意選択的に識
別トーン、またはデジタルワード、を得るために選択さ
れたユーザを走査する。これはブロック130において達
成され、該ブロックは典型的には局部的平均（local m
ean）電力レベルの推定値または計算値を得るための高
速フェーディング（レイリー）変動を平均化するために
適切な平均インターバルを含む。前記グループは、ｎの
最も近い／近隣のセクタ（およびサービスしているアン
テナ）、負荷されたセクタとしてソースパネルからのす
べてのサービスしているアンテナ、セルのすべてのセク
タ、または任意の他の都合のよい手段としてあらかじめ
定めることができる。ブロック135はブロック140におい
てさらに処理するために得られた読みを順序づけ、これ
はおのおののセクタにつきチャネル負荷しきい値に対し
順序づけられたリストを比較する。もし最善のセクタが
所定の負荷しきい値より低くなければ、ブロック145は
ブロック140において試験するために前記順序づけられ
たリストにおける次のセクタ（すなわち、次に最も大き
な品質尺度を有するもの）を選択する。前記所定の負荷
しきい値を満たすセクタが検出された後、ブロック150
が好ましくは実行される。このブロックにおいては、前
記信号レベルが試験されかつブロック125において決定
された品質尺度によって指示されるレベルと比較する。
もしこれら２つの差が与えられた数のdB内にあれば、加
入者ユニットは好ましくは異なるセクタの新しいサーバ
（例えば、送受信機ポート）に転送され、かつ前記電力
レベルがこの新しいサーバによる動作のために適切な値
でセットされる。あるいは、同じサーバが維持され、一
方それを、任意選択的に新しい周波数で、新しいサービ
スセクタへとスイッチングする。ブロック155を完了し
た後、処理は始めに戻る。もしブロック150の結果が否
定的であれば、ユーザは切り替えることを許容されず、
それは劣化の量がブロック150のしきい値に基づきあま
りにも大きすぎると考えられるからである。好ましく
は、ブロック150は信号レベルの関数として規定され、
異なる量の信号劣化がスタートレベルに基づき許容され
る。従って、転送の試みの前に信号が強力であれば、よ
り多くの信号劣化が許容されるが、もし信号レベルがよ
り弱ければ、許容される信号劣化はより少なくなる。こ
のようにして最小の信号レベルフロアも特定できる。
に基づき、選択されると、ベースステーションにおける
一群のセクタのおのおのに対する走査受信機が好ましく
は使用されてその受信信号品質、例えば、受信信号にお
けるその電力レベル、の読み、ならびに任意選択的に識
別トーン、またはデジタルワード、を得るために選択さ
れたユーザを走査する。これはブロック130において達
成され、該ブロックは典型的には局部的平均（local m
ean）電力レベルの推定値または計算値を得るための高
速フェーディング（レイリー）変動を平均化するために
適切な平均インターバルを含む。前記グループは、ｎの
最も近い／近隣のセクタ（およびサービスしているアン
テナ）、負荷されたセクタとしてソースパネルからのす
べてのサービスしているアンテナ、セルのすべてのセク
タ、または任意の他の都合のよい手段としてあらかじめ
定めることができる。ブロック135はブロック140におい
てさらに処理するために得られた読みを順序づけ、これ
はおのおののセクタにつきチャネル負荷しきい値に対し
順序づけられたリストを比較する。もし最善のセクタが
所定の負荷しきい値より低くなければ、ブロック145は
ブロック140において試験するために前記順序づけられ
たリストにおける次のセクタ（すなわち、次に最も大き
な品質尺度を有するもの）を選択する。前記所定の負荷
しきい値を満たすセクタが検出された後、ブロック150
が好ましくは実行される。このブロックにおいては、前
記信号レベルが試験されかつブロック125において決定
された品質尺度によって指示されるレベルと比較する。
もしこれら２つの差が与えられた数のdB内にあれば、加
入者ユニットは好ましくは異なるセクタの新しいサーバ
（例えば、送受信機ポート）に転送され、かつ前記電力
レベルがこの新しいサーバによる動作のために適切な値
でセットされる。あるいは、同じサーバが維持され、一
方それを、任意選択的に新しい周波数で、新しいサービ
スセクタへとスイッチングする。ブロック155を完了し
た後、処理は始めに戻る。もしブロック150の結果が否
定的であれば、ユーザは切り替えることを許容されず、
それは劣化の量がブロック150のしきい値に基づきあま
りにも大きすぎると考えられるからである。好ましく
は、ブロック150は信号レベルの関数として規定され、
異なる量の信号劣化がスタートレベルに基づき許容され
る。従って、転送の試みの前に信号が強力であれば、よ
り多くの信号劣化が許容されるが、もし信号レベルがよ
り弱ければ、許容される信号劣化はより少なくなる。こ
のようにして最小の信号レベルフロアも特定できる。
図４は、本発明が使用できる数多くの狭ビームセクタ
を備えたセル400を示す説明図である。この場合、おの
おの15度のビーム幅の８つのビーム（例えば、１つのパ
ネルから放射される120度のカバレージ領域における401
〜408）を備えた、３つのパネルアンテナによって発生
される、24の狭ビームセクタがある。
を備えたセル400を示す説明図である。この場合、おの
おの15度のビーム幅の８つのビーム（例えば、１つのパ
ネルから放射される120度のカバレージ領域における401
〜408）を備えた、３つのパネルアンテナによって発生
される、24の狭ビームセクタがある。
従って、当業者には本発明により、上に述べた目的、
目標、および利点を完全に満たす負荷された狭ビームセ
クタから加入者を再割当てする方法が提供されたことは
明らかであろう。
目標、および利点を完全に満たす負荷された狭ビームセ
クタから加入者を再割当てする方法が提供されたことは
明らかであろう。
本発明がその特定の実施形態に関連して説明された
が、当業者には以上の説明に照らして数多くの置換え、
修正および変更をなすことができることは明らかであろ
う。例えば、本発明はセルラ通信システムのみへの用途
に限定されるのではなく、狭ビームアンテナを使用する
他の形式の通信システムにも適用できる。従って、本発
明は添付の請求の範囲の精神および範囲内にあるすべて
のそのような置換え、修正および変更を含むものと考え
る。
が、当業者には以上の説明に照らして数多くの置換え、
修正および変更をなすことができることは明らかであろ
う。例えば、本発明はセルラ通信システムのみへの用途
に限定されるのではなく、狭ビームアンテナを使用する
他の形式の通信システムにも適用できる。従って、本発
明は添付の請求の範囲の精神および範囲内にあるすべて
のそのような置換え、修正および変更を含むものと考え
る。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−344723（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−322521（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−504170（ＪＰ，Ａ) 米国特許4670899（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04Q 7/00 - 7/38 H04B 7/24 - 7/26
Claims (10)
- 【請求項１】ベースステーションの複数のセクタの間で
のロードシェアリングのための方法であって、 （ａ）前記ベースステーションの前記複数のセクタの内
の各セクタに対する負荷レベルを監視する段階、 （ｂ）第１のセクタの負荷レベルが所定のしきい値を超
えたことに応じて、前記第１のセクタを介して通信して
いる第２の加入者よりも前記ベースステーションの近く
に位置する、前記第１のセクタを介して通信している、
第１の加入者を選択する段階、そして （ｃ）前記第１の加入者との通信のために前記ベースス
テーションの他のセクタへ前記第１の加入者をオフロー
ドする段階、 を具備する、ベースステーションの複数のセクタの間で
のロードシェアリングのための方法。 - 【請求項２】前記段階（ｃ）は、 前記ベースステーションの前記複数のセクタの内の他の
セクタによって前記第１の加入者からの信号の受信信号
品質を測定する段階、 前記第１の加入者からの最大の受信信号品質を有する他
のセクタを選択する段階、および 前記選択された他のセクタを介して前記第１の加入者の
ために通信を確立する段階、 を具備する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】前記測定する段階は前記第１のセクタにサ
ービスしている第１のセクタアンテナを備えたアンテナ
パネルのすべての他のセクタアンテナによって測定する
段階を含む、請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】前記段階（ｃ）はさらに前記他のセクタが
他の所定のしきい値より低い他の負荷レベルを有する場
合に前記他のセクタを介してのみ通信を確立する段階を
具備する、請求項２に記載の方法。 - 【請求項５】各々の加入者はある送信電力レベルを有
し、かつ前記第１の加入者を選択する段階は最も低い送
信電力レベルを有する加入者を選択する段階を含む、請
求項１に記載の方法。 - 【請求項６】各々の加入者はある送信電力レベルを有
し、かつ前記第１の加入者を選択する段階は無線信号伝
搬の急過時間に基づき第１の加入者を選択する段階を含
む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】複数のセクタを有するベースステーション
を介して通信する加入者のために加入者通信チャネルを
再割当てする方法であって、 （ａ）各セクタに対する通信チャネルの使用のレベルを
測定する段階、 （ｂ）前記複数のセクタの内の第１のセクタのレベルが
所定のしきい値を超えたことに応じて、前記第１のセク
タを介して通信している第２の加入者よりも前記ベース
ステーションの近くに位置する加入者によって使用され
る、前記第１のセクタを介して通信する、第１の加入者
通信チャネルを選択する段階、そして （ｃ）前記第１の加入者との通信のために前記第１の加
入者通信チャネルを前記複数のセクタの内の他のセクタ
へ再割当てする段階、 を具備する、複数のセクタを有するベースステーション
を介して通信する加入者のために加入者通信チャネルを
再割当てする方法。 - 【請求項８】前記段階（ａ）はさらに各セクタに対する
通信チャネルの使用のレベルを測定する段階を含み、前
記レベルは前記各セクタにおいて使用するための利用可
能なチャネルの数である、請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】各々の加入者はある送信電力レベルを有
し、かつ前記第１の加入者を選択する段階はある期間の
間低い送信電力レベルを有することに基づき加入者を選
択する段階を含む、請求項７に記載の方法。 - 【請求項１０】前記段階（ｃ）は前記第１のセクタの近
隣のセクタにサービスする一群の所定の近隣のセクタア
ンテナによって前記第１の加入者通信チャネルの受信信
号品質を決定して前記最大の受信信号品質を測定する前
記所定の近隣のセクタの内の他のセクタを決定する段
階、および前記他のセクタを介して通信するために前記
第１の加入者通信チャネルを転送する段階を具備する、
請求項７に記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/450,057 | 1995-05-25 | ||
| US08/450,057 US5649293A (en) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | Method for assigning subscribers between narrowbeam sectors |
| PCT/US1996/003234 WO1996038011A1 (en) | 1995-05-25 | 1996-03-12 | A method for assigning subscribers between narrowbeam sectors |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10503636A JPH10503636A (ja) | 1998-03-31 |
| JP3299759B2 true JP3299759B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=23786598
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53563396A Expired - Fee Related JP3299759B2 (ja) | 1995-05-25 | 1996-03-12 | 狭ビームセクタの間で加入者を割り当てる方法 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0772948B1 (ja) |
| JP (1) | JP3299759B2 (ja) |
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| AU (1) | AU679874B2 (ja) |
| CA (1) | CA2194588C (ja) |
| DE (1) | DE69636807T2 (ja) |
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| GB2317786B (en) * | 1996-09-25 | 2001-05-30 | Motorola Ltd | Communication system with a deamformed control channel and method of system control |
| US5898382A (en) * | 1997-02-12 | 1999-04-27 | Treatch; James E. | Shared channel communication system |
| EP1012994A1 (en) | 1997-03-03 | 2000-06-28 | Celletra Ltd. | Cellular communications systems |
| US6900775B2 (en) | 1997-03-03 | 2005-05-31 | Celletra Ltd. | Active antenna array configuration and control for cellular communication systems |
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| US5276907A (en) * | 1991-01-07 | 1994-01-04 | Motorola Inc. | Method and apparatus for dynamic distribution of a communication channel load in a cellular radio communication system |
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- 1995-05-25 US US08/450,057 patent/US5649293A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
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- 1996-03-12 AU AU53053/96A patent/AU679874B2/en not_active Ceased
- 1996-03-12 WO PCT/US1996/003234 patent/WO1996038011A1/en active IP Right Grant
- 1996-03-12 EP EP96909623A patent/EP0772948B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-12 DE DE69636807T patent/DE69636807T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-12 CA CA002194588A patent/CA2194588C/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-12 KR KR1019970700479A patent/KR100242276B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-12-30 FI FI965260A patent/FI115283B/fi not_active IP Right Cessation
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