JP3431527B2 - 無線通信ネットワークにおけるソフトハンドオフの間のフォワードリンク電力レベルの最適化のための方法 - Google Patents

無線通信ネットワークにおけるソフトハンドオフの間のフォワードリンク電力レベルの最適化のための方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】＜関連する出願に関する相互的な照会＞ 本件は、出願が本件の法定代理人に任され、本件と同時
に提出されつつある、「無線テレコミュニケーションネ
ットワークにおけるソフトハンドオフの間のフレーム誤
差率設定の最適化のための方法 (Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ
Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ Ｆｒａｍｅ Ｅｒｒｏｒ Ｒ
ａｔｅ Ｓｅｔｔｉｎｇ ＤｕｒｉｎｇＳｏｆｔ Ｈａ
ｎｄｏｆｆｓ Ｉｎ Ａ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｔｅｌｅ
ｃｏｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ) 」と題
される Ｍｏｄｒｉｓ Ｏ．Ａ．Ｂａｕｍ，Ｅｓｈｗａ
ｒ Ｐｉｔｔａｍｐａｌｌｉ，Ｒｏｙ Ｈ．Ｄｕｒｄｉ
ｋ及び Ｅｄｗａｒｄ Ｆ．Ｂｅｒｌｉｎｅｒ の出願
に関係する。
【０００２】＜技術分野＞
【産業上の利用分野】本発明は、無線テレコミュニケー
ションネットワーク、より特定すれば、ソフトハンドオ
フ処理の間のそのようなネットワークの互換性及び能力
を高めることに関する。
【０００３】＜本発明の背景＞ 無線テレコミュニケーション技術の世界的な増進は、サ
ービス提供者が利便性のある信頼性のある無線サービス
に対して絶えず増大する需要から利益を得る機会を提供
する。これらのサービス提供者が熟知するにつれて、そ
のようなサービスを提供している間の広い区域の制御
は、重大な課題を提示する。無線サービス提供者は、基
地局へと相互に接続される移動交換センター (ＭＳＣ)
からなる無線テレコミュニケーションネットワークを手
段として用いることによりこの課題を満たす。ＭＳＣ
は、移動端末 (すなわち、無線伝送を使用するあらゆる
移動局) と他の側の間の通話を実行する。これらの"他
の側"は、他の移動端末又は公共の交換電話ネットワー
ク (ＰＳＴＮ) により取り扱われる電話加入者であり得
る。各々の基地局は、特定の地理的領域と関連させら
れ、その領域内の移動端末とＭＳＣとの間の接続器とし
ての役割を演ずる。
【０００４】無線テレコミュニケーションの爆発的な利
用及び世界市場における非常に多くの無線サービス提供
者の出現の一つの結果は、多くの多様な無線ネットワー
クの実施となる。これらのネットワークにより設置され
る様々なシステム及びプロトコルは、包括的なネットワ
ークの性能に影響を及ぼす装置の非互換性を頻繁に発生
させる。一つ以上の基地局が通話を支えるのに関わって
いる時に、とりわけ厄介なこの非互換性の影響は、適合
しないフォワードリンクゲイン (すなわち、動作してい
る移動端末に対して基地局により供給される電力) を一
致させる現存の無線ネットワークの能力の欠如である。
【０００５】多数の基地局が、コード分割複合アクセス
(ＣＤＭＡ) 無線テレコミュニケーションネットワーク
において日常的に生じる"ソフトハンドオフ"処理の間の
通話に関係する。ソフトハンドオフの状況において、各
々の基地局は、通話のある"一区切り (ｌｅｇ) "を取り
扱う。多数の基地局が様々な通話の一区切りを取り扱う
が、あらゆる他の基地局よりもより強力な移動端末との
フォワードリンクを保つ一つの基地局 (すなわち、支配
的な基地局) が一般的に存在する。通話の一区切りの間
の不一致は望ましくはないので、まちまちのフォワード
リンク電力レベルは、支配的な基地局からの不十分なゲ
インを補償するためにフォワードリンクゲインを増加さ
せる、支配的でない基地局群の一部における試みに帰す
る可能性がある。たとえ支配的でない基地局が支配的な
基地局のフォワードリンクゲインと整合させるためにフ
ォワードリンクゲインの増加に成功する場合であって
も、その増加は、通話の伝送品質を有意に高め得るわけ
ではない。実際、支配的でない基地局群によるフォワー
ドリンクゲインの一方のみの増加は、それらの基地局に
より取り扱われつつある他の動作している移動端末に有
害に影響を及ぼす。換言すれば、支配的な基地局のフォ
ワードリンク電力レベルと整合させるために、動作して
いる移動端末に最も強い信号を供給してはいない基地局
によるフォワーリンク電力レベルの増加は、それらの基
地局により取り扱われる他の通話に害をもたらし、問題
となる通話に下限に近い利益しか与えない。したがっ
て、無線テレコミュニケーションネットワークにおい
て、基地局間のフォワードリンク電力レベルを一致させ
るための技術的な必要性が存在する。
【０００６】＜本発明の要旨＞ 選択／分配装置 (ＳＤＵ) が印加されるフォワードリン
クゲインの設定及び過負荷状態を通知されるように、中
心に集められた電力コントロールシステムすなわちＳＤ
Ｕと通信に加わっている基地局との間の通信を安定化さ
せることにより、この必要性は取り組まれ、技術的な進
歩が達成される。より特定すれば、過負荷状態が基地局
により達成されるときに、基地局はＳＤＵに印加される
電力ゲインレベルの現実の値及びその電力過負荷状態を
知らせる。一度過負荷状態が検出されると、ＳＤＵによ
るさらなるゲインの増加は、電力過負荷状況が取り消さ
れるまで許容されない。しかしながら、ゲインの増加は
許容される。すなわち、後のゲインの値は、過負荷を表
示する最も最近の応答を有して返送される値と等しいか
それより小さい可能性がある。
【０００７】好ましい実施例において、ＭＳＣは中央電
力制御システムを備え付けられたＳＤＵを含む。ソフト
ハンドオフに加わる多数の基地局は、ＳＤＵに現実のフ
ォワードリンク電力ゲインの設定及び仮に適用できれば
過負荷状態を提供する。この情報は、ＳＤＵを介して伝
送される (「性能及び互換性の改善のための無線テレコ
ミュニケーションシステム (Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｔｅｌ
ｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｏ
ｒ Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａ
ｎｄ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ) ，Ｓｅｒ．Ｎｏ．
０８／８８１１９２」と題され、ここに引例により組み
込まれる Ｍｉｃｈａｅｌ Ｆ．Ｄｏｌａｎ，Ｔｈｏｍ
ａｓ Ｌ．ＭｃＲｏｂｅｒｔｓ，Ｅｓｈｗａｒ Ｐｉｔ
ｔａｍｐａｌｌｉ 及び Ｔｈｏｍａｓ Ｔ．Ｔｏｗｌ
ｅ の出願に記載された基地局通信プロトコル) 。印加
されるフォワードリンクゲイン及び過負荷状態情報は、
受信され、進行中の通話に加わっている他の基地局と関
連する全てのフォワードリンク電力レベルを調整し、決
定するＳＤＵ電力制御システムに蓄えられる。過負荷状
態警戒メッセージが受信されるとき、ＳＤＵは、電力過
負荷状態が取り消されるまで、フォワードリンクゲイン
を増加させるのを禁じられる。同時に、ＳＤＵは、それ
ぞれのフォワードリンクゲインの設定を調整するための
一区切りに関係する全てのソフトハンドオフに、過剰に
負荷をかけられた一区切りのフォワードリンクゲインを
整合させることを要求する。
【０００８】＜詳細な説明＞ 図１Ａは、移動交換センター (ＭＳＣ) １０２及び移動
交換センターと相互に接続される複数の基地局を含む無
線テレコミュニケーションシステム１００を示す。より
特定すれば、基地局１０４，１０６，１０８，１１０，
１１２，１１４及び１１６は、それぞれ、相互接続の電
話中継回線１０５，１０７，１０９，１１１，１１３，
１１５及び１１７経由でＭＳＣ１０２へと相互に接続さ
れる。各々の相互接続の電話中継回線１０５，１０７，
…，１１７は、各々の基地局とＭＳＣ１０２の間の３つ
の分離した通信リンクを含む。これらのリンクは、図１
Ｂにおいて詳細に記述される。無線テレコミュニケーシ
ョンシステム１００は、多数の基地局が通話の様々な一
部分を取り扱いうるＣＤＭＡシステムである。この点に
関して、ＭＳＣ１０２は、移動通話の間の情報交換を正
しく処理するために基地局のリソースを割り当て、調整
する。
【０００９】無線テレコミュニケーションシステム１０
０において、各々の基地局は、その各々の基地局がある
特定の地理的な領域において移動通話のための支配的な
基地局として役に立つということが仮定される特定の地
理的な領域と関連する。より特定すれば、基地局１０４
は地理的な領域１２０と関連する支配的な基地局であ
り、基地局１０６は地理的な領域１２２のための支配的
な基地局であり、基地局１０８は地理的な領域１２４を
支配し、基地局１１０は地理的な領域１２６のための支
配的な基地局であり、基地局１１２は地理的な領域１２
８と関連する支配的な基地局であり、基地局１１４は地
理的な領域１３０と関連し、及び基地局１１６は地理的
な領域１３２と関連する支配的な基地局である。基地局
の地理的な領域が重なる場所も、図１Ａに示される。一
つの重なる場所は、交わっている領域１４２として明ら
かにされる。交わっている領域１４２において、移動端
末１５０は、多数の基地局 (おそらく、基地局１０６及
び基地局１０８) により取り扱われうる。多数の基地局
が移動端末を取り扱いうるが、通話の間移動端末とより
強いフォワードリンクを維持する一つの基地局が通常存
在する。
【００１０】ＭＳＣ１０２は、特定の移動端末に対する
基地局のリソースの割り当てを決定する。したがって、
動作している移動端末が重複する地理的領域の中にある
とき、ＭＳＣ１０２は、基地局間のソフトハンドオフを
管理する。移動端末ともう一つの基地局の間の信号の電
力レベルがあらかじめ決められたしきい値以上に増加す
るとき、ソフトハンドオフは発生する。ソフトハンドオ
フリソースの割り当ての手順は、関係する各々の基地局
の異なる動作パラメータを補償しなければならない。一
つのそのような動作パラメータは、基地局によりフォワ
ードリンクに印加される電力ゲインである。
【００１１】図１Ｂは、ＭＳＣ１０２並びに基地局１０
６及び１０８の簡素化されたブロック線図である。図１
Ｂに示されるシステムの構成は、ここに引例により組み
込まれる、「性能及び信頼性の改善のための無線テレコ
ミュニケーションシステム」シリアルナンバー０８／８
８１１９２ と題される Ｍｉｃｈａｅｌ Ｆ．Ｄｏｌ
ａｎ 他 の特許出願中により詳細に記述してある。
【００１２】この実施例において、ＭＳＣ１０２は、制
御プロセッサ２０４、交換組織２０９及び電力制御シス
テム２０６を含むＳＤＵ２０８を含む。交換組織２０９
は、リンク２３５経由でＳＤＵ２０８へと相互に接続さ
れる。基地局１０６は、通話制御器２１２、相互接続プ
ロセッサ２１４及びチャネルエレメント２１６を含む。
チャネルエレメント２１６は、リンク２３７経由で通話
制御器及び相互接続プロセッサへと相互に接続される。
リンク２２９経由でチャネルエレメント２２６へと相互
に接続される相互接続プロセッサ２２４及び通話制御器
２２２を含む基地局１０８も示す。この実施例において
は、移動局２６０は、基地局１０６及び１０８により同
時に取り扱われつつある。
【００１３】基地局１０６及び１０８は、ＭＳＣ１０２
への設定される相互接続リンクを維持する。より特定す
れば、 (電力制御システム２０６を含む) ＳＤＵ２０８
は、相互接続リンク２４３及び２３９経由でそれぞれ基
地局１０６の通話制御器２１２及び相互接続プロセッサ
２１４へと相互に接続される。ＭＳＣ制御プロッセッサ
２０４は、相互接続リンク２３１経由で基地局１０６の
通話制御器２１２へと相互に接続される。同様に、ＳＤ
Ｕ２０８は、相互接続リンク２４５及び２４１経由でそ
れぞれ基地局１０８の通話制御器２２２及び相互接続プ
ロセッサ２２４へと相互に接続される。制御プロセッサ
２０４は、相互接続リンク２３３経由で基地局１０８の
通話制御器２２２へと相互に接続される。すなわち、各
々の基地局は、ＭＳＣ１０２への３つの分離した相互接
続リンクを維持する。同時に、各々の基地局とＭＳＣ１
０２の間の３つのリンクは、図１Ａにおいて述べられた
相互接続の電話中継回線１０５，１０７，…，１１７を
形成する。さらに、基地局１０６の通話制御器２１２及
び基地局１０８の通話制御器２２２は、リンク２０５経
由で相互に接続される。
【００１４】電力制御システム２０６は、無線テレコミ
ュニケーションシステム１００における全ての基地局の
フォワードリンクゲインを調整する役割を負う。より特
定すれば、電力制御システム２０６は、基地局相互接続
プロセッサ２１４及び２２４からフォワードリンクゲイ
ンデータを受信する。ソフトハンドオフ処理の間、一つ
の基地局は、ＭＳＣが通話のためにもう一つの基地局に
対してリソースを割り当て得るように受け渡しの要求さ
れる要請をＭＳＣ１０２へと送る。フォワードリンクゲ
イン過負荷メッセージが、ソフトハンドオフの間、基地
局から電力制御システム２０６において受信される場
合、電力制御システムは、通話に関係する全ての基地局
に許容可能なフォワードリンクゲインを決定する。さら
に、過負荷状態が基地局により撤回されるまで、電力制
御システム２０６は、フォワードリ ンクゲインを増加さ
せ、基地局の能力不足を補う。
【００１５】図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の好ましい実
施例にしたがったソフトハンドオフ処理の間の無線テレ
コミュニケーションシステム１００におけるメッセージ
の交換を示すメッセージフローダイアグラムである。例
示のため、移動端末２６０は、移動端末２６０がソフト
ハンドオフ処理の間基地局１０６及び１０８により同時
に取り扱われつつある交差する領域１４２に配置される
ということを仮定する。二者択一の実施例において、二
以上の基地局が、交差する領域において移動端末を取り
扱い得て、ソフトハンドオフは、異なるＭＳＣにより取
り扱われる基地局の間で発生し得る。ソフトハンドオフ
処理は、基地局１０６が受け渡し要請メッセージをＭＳ
Ｃ１０２へと及ぼすときに始まる。ＭＳＣ１０２は、受
け渡し要請メッセージを受信し、どの基地局が通話を扱
うのに最も高い能力を有するかということを決定する。
この例において、ＭＳＣ１０２は、基地局１０８が進行
中の通話を支えるために基地局１０６と共にソフトハン
ドオフのために加えられる基地局であるということを決
定する。
【００１６】図２Ａは、通話において使用される無線設
備を有する基地局において印加される実際のフォワード
リンク電力ゲインを電力制御システムに通知するために
必要とされる通信を示すソフトハンドオフ状態における
メッセージフローダイアグラムである。例示のため、以
下に述べられるメッセージが、図１に示されるように無
線テレコミュニケーションシステム１００の中で交換さ
れると仮定する。この例において、電力制御システム２
０６は、ソフトハンドオフ処理に関係する各々の基地局
からのメッセージを受信する。これらのメッセージは、
基地局１０６及び１０８から通話へと印加される実際の
フォワードリンクゲインについての情報を含む。この例
において、いずれの基地局も過負荷状態にはない。
【００１７】図２Ｂは、それらの基地局のうち少なくと
も一つが過負荷又は装備限界状態に遭遇している通話に
おいて使用される無線設備を有する基地局において印加
される実際のフォワードリンク電力ゲインを、電力制御
システムに通知するのに必要とされる通信を示すソフト
ハンドオフメッセージフローダイアグラムである。例示
のため、以下で述べられるメッセージは、図１に示され
るように無線テレコミュニケーションシステム１００の
中で交換されると仮定する。
【００１８】好ましい実施例において、電力制御システ
ム２０６は、レベル"Ｘ１"において開設されるフォワー
ドリンク電力ゲインの設定を要求している各々の基地局
へとメッセージを及ぼす。続いて、電力制御システム２
０６は、基地局１０６からの通話に印加される実際のフ
ォワードリンクゲインに関する情報を含むメッセージを
受信する。基地局１０６は、印加されたフォワードリン
クゲインが"Ｘ１"であること及び、過負荷状態の局が存
在しないということを表示する。しかしながら、基地局
１０８は、"Ｘ１"より小さいレベル"Ｘ２"のフォワード
リンクゲインを印加することを提案する。また、基地局
１０８は、基地局１０８が過負荷状態にあるということ
を表示する。電力制御システム２０６は、フォワードリ
ンクデータを受信し、適切なフォワードリンクゲインを
決定する。この例において、電力制御システム２０６
は、全ての一区切りにおいて電力ゲインの設定を変える
ことができるが、あらゆる一区切りに関して"Ｘ２"を超
えることはできない。したがって、電力制御システム２
０６は、基地局１０６及び１０８に対してレベル"Ｘ２"
のフォワードリンクゲインの設定を開設する。この電力
レベルは、基地局１０８が"非過負荷"メッセージをＳＤ
Ｕへと及ぼすことによりその"過負荷"状態を脱出するま
で増加させられない。二者択一の実施例において、電力
制御システム２０６は、過負荷状態が存在するときはい
つでも、省略時フォワードリンクゲインを全ての加わっ
ている基地局へと及ぼし得る。
【００１９】この方法で、電力制御システムへの基地局
の電力レベルの限度の通信が開設される。結果として、
基地局は、フォワードリンクに対する電力の増加及びそ
れによるシステムの性能の低下を不必要にもたらすこと
から回避させられる。より特定すれば、ソフトハンドオ
フ処理を調整しているＭＳＣの中にあるＳＤＵは、処理
に関係する全ての基地局に受け入れ可能なフォワードリ
ンクゲインを決定する。都合の良いことに、フォワード
リンクに対する電力レベルの不必要な増加は、無線テレ
コミュニケーションネットワークにおける基地局がリソ
ースを効率的に使用し得るように回避される。本発明
は、実例となる実施例に関して記述されてきたが、当業
者は、非常に多くの他の取り合わせが本発明の範囲から
離れることなく考案され得るということを認識するであ
ろう。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明が実施され得る無線テレコ
ミュニケーションシステムの実例となる実施例を示す図
である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、移動交換センター及び図１Ａにお
いて示される二つの基地局を示す簡素化されたブロック
線図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の好ましい実施例に従った
図１Ａ及び１Ｂの無線テレコミュニケーションシステム
におけるメッセージの交換を示すメッセージフローダイ
アグラムである。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の好ましい実施例に従った
図１Ａ及び１Ｂの無線テレコミュニケーションシステム
におけるメッセージの交換を示すメッセージフローダイ
アグラムである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エシュワー ピッタンパリ アメリカ合衆国 07869 ニュージャー シィ，ランドルフ，スリーピー ホロー レーン ２ (72)発明者 カール フランシス ウィーヴァー アメリカ合衆国 07950 ニュージャー シィ，モリス プレインズ，エドウィン ロード 16 (56)参考文献 特開 平９−74378（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−22975（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開822672（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 呼ハンドオフ処理の間に基地局に対する
    フォワードリンクゲインを確立する方法であって、 所与の呼に対するソフトハンドオフ処理に必要な基地局
    （１０６、１０８）の各々からフォワードリンクゲイン
    を受信する段階と、 該基地局（１０６、１０８）の少なくとも１つから、該
    少なくとも１つの基地局（１０６，１０８）が過負荷状
    態にあるとの指示を受信する段階と、 該過負荷の基地局（１０６、１０８）の該受信したフォ
    ワードリンクゲインよりも大きいフォワードリンクゲイ
    ンを有する、該所与の呼に対するソフトハンドオフ処理
    に必要な基地局（１０６、１０８）の各々に対し、該過
    負荷の基地局（１０６、１０８）の該受信したフォワー
    ドリンクゲインに等しいフォワードリンクゲインを適用
    するよう指示する段階とからなることを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、該フォ
    ワードリンクゲインを受信する段階は、該過負荷の基地
    局（１０６，１０８）から示唆されたフォワードリンク
    ゲインを受信し、そして他の基地局（１０６、１０８）
    から実際のフォワードリンクゲインを受信することを特
    徴とする方法。
  3. 【請求項３】 所与の呼に対するソフトハンドオフ処理
    に必要な基地局（１０６、１０８）の各々からフォワー
    ドリンクゲインを受信する制御器（２０６）からなり、
    該制御器（２０６）は、該基地局（１０６、１０８）の
    少なくとも１つから、該少なくとも１つの基地局（１０
    ６、１０８）が過負荷状態にあるとの指示を受信し、そ
    して該過負荷の基地局（１０６、１０８）の該受信した
    フォワードリンクゲインよりも大きいフォワードリンク
    ゲインを有する、該所与の呼に対するソフトハンドオフ
    処理に必要な基地局（１０６、１０８）の各々に対し、
    該過負荷の基地局（１０６、１０８）の該受信したフォ
    ワードリンクゲインと等しいフォワードリンクゲインを
    適用するよう指示することを特徴とする無線通信システ
    ム。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載のシステムにおいて、該
    制御器（２０６）は、該過負荷の基地局（１０６、１０
    ８）から示唆されたフォワードリンクゲインを受信し、
    そして他の基地局（１０６、１０８）から実際のフォワ
    ードリンクゲインを受信することを特徴とするシステ
    ム。
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