JP3713439B2 - 複数の基地局から1つの移動局に信号を伝送するための方法 - Google Patents
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Description
[技術分野]
本発明は伝送方法に関し、排他的にではないが、とくに複数の基地局から無線セルラー電気通信網内の1つの移動局に信号を伝送する方法に関する。
【0002】
[背景技術]
符号分割多重接続(CDMA)の使用は、次世代のセルラー電気通信網に提案されている。さらに、符号分割多重接続は、米国においてIS−95規格でも使用されている。CDMAは、直接シーケンススペクトル拡散技法である。CDMAを使用する無線セルラー網において、第1基地局に関連付けられているあるセル内に移動端末は、第2基地局に関連付けられている隣接するセル内の移動局と同じ周波数を使用するだろう。異なる移動局は、それぞれの移動局が別の拡散コードを使用するので、それぞれの基地局によって区別できる。
【0003】
米国−A−第5101501号では、「ソフト」ハンドオフを使用するCDMAシステムが記述されている。ソフトハンドオフを使用すると、移動局は同時に複数の基地局と通信することができる。これは、典型的には、移動局が2つのセルのあいだに画定される境界に近いときに発生するだろう。移動局によって送信される信号は、基地局の両方によって受信、処理されるだろう。同様に、移動局は、2つの基地局から同じ信号を受信するだろう。2つの基地局からの信号は結合されてよい。結合された信号は、移動局によって受信される個々の信号より優れた品質を提供するだろう。
【0004】
移動局と基地局のあいだに2つの並列接続が提供されることも提案されていた。これらの接続の内の一方は音声用であるが、他方はデータ用である。前述されたソフトハンドオフのシナリオは、音声接続を前提として提案されていた。データ(伝送)にソフトハンドオフを使用することは無事に実現することが困難であるため、移動局が、音声接続のために2つまたは3つ以上の基地局とソフトハンドオフしているにしても、移動局はデータ接続のために単一の基地局とだけ通信する必要があることが提案されていた。
【0005】
発明者は、この提案があるソフトハンドオフ状況においては問題を有することを認識している。これらの問題は、1つの移動局が通信中である2つの基地局が異なる無線網制御装置の制御下にあるときに発生するだろう。無線網制御装置は移動局へ転送するために基地局に制御情報を与える。この情報は、音声および/またはデータが存在するかどうかと、それらについての速度情報を示す。ソフトハンドオフ中の移動局内での無事に結合できるためには、この情報は矛盾してはならない。ある無線網制御装置の制御下にあるある基地局が、音声とデータが移動局に送信中であることを示し、別の無線網制御装置の制御下にある第2基地局が同じ移動局に対し、音声だけが移動局に送信されていることを示す場合、移動局は、受信された音声を無事に結合することはできないだろう。移動局は、移動局が、一方の基地局によってデータ情報があることを知らされるにすぎないため、データ情報はないと仮定することがある。この情報は一方の基地局からだけ受信されるので、移動局は、基地局からの情報が信頼性がなく、事実上データがないと仮定することがある。
【0006】
[発明の開示]
この問題に対処することが本発明の目的である。本発明の第1態様によれば、複数の第1局から同じ第2局に信号を伝送する方法が提供され、前記方法は、第1通信および第1関連情報を備える第1信号を前記複数の第1局の1つから前記第2局へ伝送するステップと、前記第1通信、第2通信および第2関連情報を備える第2信号を、前記複数の第1局のもう1つから前記第2局へ伝送し、前記第2関連情報が前記第1関連情報から少なくとも部分的に異なるステップと、前記第2局で前記第1信号および第2信号を受信し、そこでは前記第2局が前記第1信号および第2信号を、第1関連情報および第2関連情報にしたがって処理するステップとを備える。
【0007】
第1通信または通信の種別は、音声を含んでよい。かわりに、第1通信はそれ以外の適切なデータを備えてよい。第1通信が2つの異なる第1局から同じ第2局に伝送されるとき、第2局は第1通信に関してソフトハンドオフ状態にある。第1通信は専用チャネルで提供されてよい。かわりに、第1通信は共用されるチャネルで提供されてよい。
【0008】
第2通信または通信の種別は、データまたはそれ以外の適切な情報であってよい。第2通信は、第1局の内の1つによって第2局に提供されるに過ぎない。その結果、その第2通信は、第2通信に関してソフトハンドオフ状況にない。好ましくは、第2通信は共用されるチャネルで提供される。かわりに、専用チャネルが第2通信に提供されてもよい。
【0009】
第1および/または第2関連情報は、それぞれ第1信号および第2信号の速度に関する情報を備えてよい。かわりに、またはさらに、第1および/または第2関連情報は、受信された信号を無事に処理するために必要とされる情報を備えていてもよい。好ましくは、第1および/または第2関連情報は、少なくとも1つのコードワードを備えていてもよい。好ましくは、あるコードワードが第1通信用に提供され、別のコードワードが第2通信用に提供される。
【0010】
第1および/または第2関連情報は、第1通信に関連付けられた第1情報および第2通信に関連付けられた第2情報を備えていてもよい。前述されたように、その第1情報および第2情報はそれぞれのコードワードを備えていてもよい。好ましくは、第1関連情報および第2関連情報は、第1通信に関して同じ情報を備える。
【0011】
第1局および第2局の内の1つが基地局を備えていてもよい。好ましくは、第1局および第2局の内の1つが移動局を備えている。第1局は、好ましくは基地局であり、第2局が好ましくは移動局である。
【0012】
本発明の好適な実施態様では、第1局および第2局は、符号分割多重接続技法を使用して通信する。第1通信および第2通信は異なる拡散コードを使用してよい。
【0013】
第1局の内の少なくとも2つは異なる制御要素に接続されてよく、制御要素は第1関連情報および/または第2関連情報を定める。これらの制御要素は、無線網制御装置であってよい。
【0014】
本発明の第2の態様によれば、複数の第1局および複数の第2局を備えるネットワークが提供され、前記第1局のそれぞれが1つの制御要素に接続され、前記第1局の少なくとも1つが1つの制御要素に接続され、第1局の少なくとも1つが異なる制御要素に接続され、第1モードでは、第2局がなんらかの制御要素によって制御される複数の第1局と通信しているときに、複数の第1局は第2局に同一の制御情報を伝送し、第2モードでは、第2局が複数の異なる制御要素によって制御されている複数の第1局と通信中であるとき、前記複数の第1局によって前記第2局に伝送される制御情報が異なり、前記制御情報は、前記複数の第1局から受信される信号に関して、第2局によって実行される処理を制御するために、前記第1モードおよび前記第2モードで前記第2局によって使用されている。
【0015】
制御情報は、第1モードでは第1コーディングにしたがってよく、第2モードでは第2コーディングにしたがってよい。
【0016】
第1コーディングは、第1数のビットを使用する第1数の使用可能な記号を有してよく、第2コーディングは第2数のビットを使用する第2数の使用可能な記号を有してよく、そこでは記号の第1数が記号の第2数より多い。制御情報は、第1モードで第1数のコードワードを、および第2モードで第2数のコードワードを備えてよく、前記コードワードの第1数は、コードワードの第2数より少ない。たとえば、1つのコードワードが第1モード使用されてよく、2つまたは3つ以上のコードワードが第2モードで使用されてよい。
【0017】
好ましくは、第1モードで該コードワードまたは各コードワードを定義するビット数は、第2モードでの該コードワードまたは各コードワードのビット数と異なる。あるコードワードのための第1モードでのビット数は、好ましくは第2モードでのビット数より多い。
【0018】
本発明をさらによく理解するために、およびそれがどのようにすれば実現されるのかに関して、例としてここで添付図面に関して参照がなされるだろう。
【0019】
最初に、セルラー電気通信網の3つのセル2が示されている図1を参照する。各セル2は、それぞれの基地トランシーバ局(BTS)4によってサービスを受ける。各基地トランシーバ局4は、指定された基地トランシーバ局4に関連付けられるセルの中に位置する移動局6に信号を伝送するため、およびそこから信号を受信するために配列される。同様に、各異動局6は、それぞれの基地トランシーバ局4に信号を伝送、およびそこから信号を受信することができる。
【0020】
図1に図示されているセルラー電気通信網は、符号分割多重接続技法を使用する。結果として、移動局の少なくともいくつかは同時に複数の基地局と通信するだろう。しかしながら、これは、さらに詳細に後述されるだろう。
【0021】
ここでは、隣接するセルにサービスを提供する2つの基地局10と12を示す図2が参照される。第1基地局10は、第1無線網制御装置14に接続されているが、第2基地局12は、第2無線網制御装置16に接続されている。実際には、第1無線網制御装置および第2無線網制御装置14と16のそれぞれが複数の基地局に接続されるだろう。しかしながら、明快さのために、1つの基地局だけが、各無線網制御装置に接続されているとして示されている。
【0022】
図2に示されているシナリオでは、移動局18は、同時に第1基地局と第2基地局10と12の両方と接続しているため、ソフトハンドオフ状態にある。第1基地局および第2基地局のセルは、重複の領域内にある移動局18と重複していると見なすことができる。
【0023】
移動局18は、第1基地局10とダウンリンク音声接続20およびダウンリンクデータ接続22を有し、これらの接続は並列である。音声接続は、必ずではないが専用接続である場合があり、ダウンリンクチャネルと呼ばれることもある。これらの実施態様を介したデータ接続はダウンリンク共用チャネルであり、第1基地局10によって異なる移動局とのそれ以外の接続のためにも使用される。かわりに、データ接続は専用チャネルであってよい。音声接続およびデータ接続は、2つの接続(チャネル)を区別することができるように異なる拡散コードを使用する。拡散係数(つまり、処理利得)は、音声接続およびデータ接続に関して異なってもよい。
【0024】
第1基地局10からの移動局18用の制御情報は、音声接続上の音声と多重化され、そのため音声接続と同じコードを使用する。
【0025】
移動局18は、第2基地局12とのダウンリンク音声接続24を有し、データ接続は有さない。移動局18と第2基地局12のあいだの音声接続24は、第1基地局10と移動局18間の音声接続と同じ拡散係数を使用する。もう一度、制御情報は、音声接続上で音声と多重化され、単一拡散コードが使用される。音声接続は専用物理データチャネルとして見なされてよいが、制御情報は専用物理制御チャネルによって提供されていると見なされてよい。
【0026】
第1基地局および第2基地局10と12によって移動局に伝送される音声情報は同じであるが、制御情報は同じである場合もあれば、異なる場合もある。制御情報は、移動局18がそれにより伝送する電力を制御するための電力制御情報などの情報を含む。制御情報は、後述されるように、TFCI情報も含む。制御情報は、一定の目的のための基準としての役割を果たすパイロット信号または記号を含んでよい。制御情報は、音声チャネル(つまり、専用ダウンリンク物理チャネル)上に時間多重化され、そのため同じ拡散コードを使用している。
【0027】
データブロックは無線網制御装置14と16と、それぞれの基地局10と12のあいだで、フレームプロトコルFPを使用して伝送される。データは音声データまたは従来のデータであってよい。フレームは1つのインタリーブ期間内に伝送されるデータおよびトランスポートフォーマットインジケータTFIを含む。インタリーブ期間とは、データがインタリーブされる期間である。トランスポートフォーマットインジケータTFIは、データブロックのサイズ、インタリーブ期間等のデータフレームのフォーマットに関する情報を提供する。
【0028】
各移動局は、各フレームが1つのベアラだけのデータおよびカレントトランスポートフォーマットインジケータTFIを含むことを意味する独立トランスポート接続を有する。あるベアラは音声であり、別のベアラはデータであり、さらに別のベアラは信号方式である。ダウンリンク通信(無線網制御装置から基地局方向への)の場合、同じユーザ装置を有するユーザのデータブロックは、単一無線リンク上に多重化される。多重化がなされる方法は、ベアラ用の各フレーム内のデータの量を示す各フレームのトランスポートフォーマットインジケータTFIに依存するだろう。多重化は、同じ拡散コードを使用する予定のブロックのあいだで行なわれる。
【0029】
専用物理制御チャネルDPCCH内に提供される無線フレームのトランスポートフォーマット結合情報TFCIフィールドは、多重化が実行される方法を示すだろう。トランスポートフォーマット結合情報TFCIフィールドは、そのデータが専用物理データチャネルDPDCH内の1つまたは複数の無線フレーム内で多重化されるベアラのそれぞれのトランスポートフォーマットインジケータTFIを示すだろう。各フレームは、1つは共用チャネル用、および1つは共用されていないチャネル用の2つのコードスロットを取り込む。TFCI情報は、音声およびデータそれぞれに関連付けられる速度に関する情報を提供する。このようにして、速度情報は、チャネルコーディングの形式だけではなく、実行されるインタリーブも定義する。
【0030】
移動局18が、異なる無線網制御装置14と16によて制御される2つの基地局10と12と通信するとき、TCFIコーディングは以下のように修正される。第1種のコーディングは、このシナリオにおいてTCFIコーディング用に使用される。この実施態様では、16.5コーディングが使用される。つまり、5ビットで表わされる16の使用可能な記号がある。
【0031】
基地局のそれぞれは1つまたは2つのコードワードを送信し、それぞれが5ビットという最大長さを有する。これらのコードワードは、それぞれの無線網制御装置によって形成される。移動局によって受信される2つのワードの4つの例を示す図3が参照される。第1ワードであるワード1は、第1基地局10と第2基地局の両方によって伝送され、音声接続に関する。音声接続用の同じ情報ワード1は、第1基地局および第2基地局10と12から移動局18に送信されるだろう。これは、同じ音声情報が、第1基地局および第2基地局10と12の両方から移動局に送信されるためである。
【0032】
第2ワードであるワード2は、任意のデータ接続に関する。第1基地局10は、ワード2を移動局16に送信する。第2基地局と移動局18のあいだにはデータ接続がないため、以下の内の1つが発生する。つまり、第2コードワード、ワード2のかわりに、第2基地局は、第2ワードを表わす連続したゼロまたは類似物を送信する。かわりに、第2基地局は、第2ワード、ワード2を送信しないこともある。その結果として、移動局は、第1基地局からの第2コードワード、ワード2の1つのバージョン、またはゼロまたは同等物を含む第2バージョンを受信するだけである。後者のケースでは、2つの第2ワード、ワード2は、データがない接続の影響が無視されるように結合することができる。これは、1つのデータ接続だけがあることを確認するために使用することができる。
【0033】
第1ワードは、第1基地局10と移動局18のあいだ、および第2基地局2と移動局18のあいだの音声接続用のTCFI情報を含む。TFCI情報は、第1局と第2局両方から同じである。
【0034】
第2ワードは、第1基地局10と移動局18間のデータ接続用のTCFI情報を含む。データ接続用に第2基地局12からのTFCI情報はない。
【0035】
図3は、移動局によって受信されるTFCIビットの総数が、7、8、9および10である例を示す。これらの例から分かるように、各コードワードの使用可能なビットのすべてを使用する必要はない。たとえば、第2ワード、ワード2の1つのバージョンではすべてのビットが、別のバージョンでは4つのビット、別のバージョンでは3つのビット、および別のバージョンでは2つのビットで使用される。1つのビットだけが使用されてもよい。未使用の1つまたは複数のビットの位置は変化してよい。第1ワード、ワード1は、変化してよい。第1ワード、ワード1は、同様に使用可能なビットのいくつかだけを使用してよい。
【0036】
移動局は、必要に応じて音声接続およびデータ接続を処理するために、TCFI情報を使用する。たとえば、速度情報は、音声またはデータが一定の方法でインタリーブされ、符号化されたことを意味するだろう。移動局は、実行されるべきインターリーブの復元プロセスおよび復号を決定するために速度情報を使用する。
【0037】
移動局が同じ無線網制御装置によって制御される2つの基地局と通信している場合、移動局は、接続ごとに基地局の両方から同じTCFI情報を受信する。TCFI情報は、別のコーディングを使用するだろう。この実施態様においては、異なるコーディングとは32.6コーディングだろう。つまり、6ビットによって表わされる32の使用可能な記号がある。言うまでもなく、基地局のそれぞれによって伝送される6ビットからなるひとつだけのコードワードがある。
【0038】
本発明の別の実施態様では、その他の種類のコーディングを使用することができる。
【0039】
本発明の実施態様は、そのうちの一方がダウンリンクチャネルを制御し、そのうちの他方がダウンリンク共用チャネルを制御する2つの無線網制御装置が含まれる場合、ダウンリンク共用チャネル上での高速信号方式の利点を、無線網制御装置が異なる場所にある場合にも保持することができるという優位点を有する。
【0040】
データ接続TCFIコードワード(共用チャネルに関してであってよい)は、ソフトハンドオフに関連付けられた利得を有さないだろうが、これもデータ自体に適用する。
【0041】
図3に関して記述されるこの方法は、無線網制御装置間の制御ループがネットワーク内のトラフィックの削減を必要としないという優位点を有する。
【0042】
信号方式情報、つまり音声接続に関するTCFI情報は、音声接続に関連する同じソフトハンドオフ利得を有するだろう。
【0043】
異なる基地局が同じ移動局と通信し、それらの基地局が異なる無線網制御装置によって制御される状況での問題に対する代替解決策がある。その解決策とは、2つの無線網制御装置を、同じTCFIコーディングが基地局の両方によって送信されるように互いに接続することである。この解決策は、無線網制御装置が同じ場所にある場合に有利であることがある。無線網制御装置が同じ場所にない場合、この解決策は、遅延が生じるという点で不利である可能性がある。この遅延は、伝送が始まる前に2台の無線網制御装置が互いに信号で知らせるために要する時間の結果である。
【0044】
本発明の1つの実施態様においては、図3に関して記述されている方法は、無線網制御装置が同じ場所にない場合に使用されるが、代替方法は、無線網制御装置が同じ場所にある場合に使用される。それ以外の実施態様では、図3に関して記述される方法は、問題の無線網制御装置の場所に関係なく使用される。
【0045】
これまで記述されてきたフォーマットは、現在提案されているUMTS(汎用移動電話サービス)規格の一部である。かわりにそれ以外の規格も使用できることが理解されなければならない。
【0046】
本発明の代替実施態様において、制御情報は、音声データとは別個の接続またはチャネル上で送信することができる。
【0047】
本発明の代替実施態様では、音声が他の適切な形式の通信によって置換されてよい。言い替えると、いくつかのデータ接続を含むその他の適切な通信形態が、必要に応じてソフトハンドオフにあり、本発明の実施態様で使用されてよい。同様に、データは、ソフトハンドオフが所望されていないその他の適切な形式の通信で置換することもできる。データは、パケットデータまたはその他の型のデータであってよい。
【0048】
専用チャネルが、切替えまたは同等物をサポートするためだけに維持され、信号方式情報だけを含むようにすることも考えられる。このケースでは、第1ワード、ワード1は、さらに高いレベルの制御情報の存在を指すだろう。
【0049】
本発明のいくつかの実施態様では、移動局は、同時に2つより多い基地局と通信してよい。これまでに概略された原則は、このシナリオで使用することもできる。各基地局は、異なる無線網制御装置に接続することができる。かわりに、無線網制御装置の1つまたは複数は、同じ移動局と通信する複数の基地局に接続することもできる。
【0050】
好ましい実施態様は符号分割多重接続システムで記述されてきたが、本発明の実施態様は、任意のその他のスペクトル拡散技法、時分割多重接続、周波数分割多重接続および空間分割多重接続またはそのハイブリッドなどのその他の適切なアクセス技法とともに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、基地トランシーバ局および移動局を組み込むセルラー電気通信網の部分の概略図を示す。
【図2】 図2は、図1のネットワークの部分をさらに詳細に示す。
【図3】 図3は、本発明の実施態様で使用されるコーディングを図解する。
Claims (23)
- 複数の第1局から同じ第2局に信号を伝送する方法であって、第1通信および第1関連情報を備える第1信号を前記複数の第1局の1つから前記第2局へ伝送するステップと、
前記第1通信、第2通信および第2関連情報を備える第2信号を、前記複数の第1局のもう1つから前記第2局へ伝送し、前記第2関連情報が前記第1関連情報から少なくとも部分的に異なるステップと、
前記第2局で前記第1信号および第2信号を受信し、そこでは前記第2局が前記第1信号および第2信号を、第1関連情報および第2関連情報にしたがって処理するステップとを備える方法。 - 前記第1通信が音声を含む請求項1記載の方法。
- 前記第1通信が信号情報のみを含む請求項1記載の方法。
- 第1通信は専用チャネルで提供される請求項1、2または3記載の方法。
- 前記第2通信が、データである請求項1、2、3または4記載の方法。
- 前記第2通信が共用されるチャネルで提供される請求項1、2、3、4または5記載の方法。
- 前記第1および/または第2関連情報が、それぞれ第1信号および第2信号の速度に関する情報を備えてなる請求項1、2、3、4、5または6記載の方法。
- 前記第1および/または第2関連情報が、受信された信号を無事に処理するために必要とされる情報を備えてなる請求項1、2、3、4、5、6または7記載の方法。
- 前記第1および/または第2関連情報が、第1通信に関連付けられた第1情報および第2通信に関連付けられた第2情報を備えてなる請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載の方法。
- 前記第1関連情報および第2関連情報が、第1通信に関して同じ情報を備えてなる請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9記載の方法。。
- 前記第1局および第2局の内の1つが基地局を備えてなる請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10記載の方法。
- 前記第1局および第2局の内の1つが移動局を備えてなる請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10または11記載の方法。
- 前記第1局および第2局が、符号分割多重接続技法を使用して通信する請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12記載の方法。
- 前記第1通信および第2通信が異なる拡散コードを使用してなる請求項13記載の方法。
- 前記第1局の内の少なくとも2つは異なる制御要素に接続され、該制御要素が第1関連情報および/または第2関連情報を定める請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13または14記載の方法。
- 前記制御要素が、無線網制御装置である請求項15記載の方法。
- 前記複数の第1局および複数の第2局を備えるネットワークであって、
前記第1局のそれぞれが1つの制御要素に接続され、前記第1局の少なくとも1つが1つの制御要素に接続され、第1局の少なくとも1つが異なる制御要素に接続され、第1モードでは、第2局がなんらかの制御要素によって制御される複数の第1局と通信しているときに、複数の第1局は第2局に同一の制御情報を伝送し、第2モードでは、第2局が複数の異なる制御要素によって制御されている複数の第1局と通信中であるとき、前記複数の第1局によって前記第2局に伝送される制御情報が異なるネットワーク。 - 前記制御情報が、前記複数の第1局から受信される信号に関して、第2局によって実行される処理を制御するために、前記第1モードおよび前記第2モードで前記第2局によって使用されている請求項17記載のネットワーク。
- 前記制御情報が、第1モードでは第1コーディングにしたがい、第2モードでは第2コーディングにしたがう請求項17または18記載のネットワーク。
- 前記第1コーディングが、第1数のビットを使用する第1数の使用可能な記号を有し、第2コーディングが第2数のビットを使用する第2数の使用可能な記号を有してよく、そこでは記号の第1数が記号の第2数より多い請求項17、18または19記載のネットワーク。
- 前記制御情報が、第1モードで第1数のコードワードを、および第2モードで第2数のコードワードを備えてよく、前記コードワードの第1数は、コードワードの第2数より少ない請求項17、18、19または20記載のネットワーク。
- 前記第1モードで該コードワードまたは各コードワードを定義するビット数は、第2モードでの該コードワードまたは各コードワードのビット数と異なる請求項21記載のネットワーク。
- 複数の第1局から同じ第2局に信号を伝送する方法であって、
第1関連情報を含む第1信号を前記複数の第1局の1つから前記第2局へ伝送するステップと、
第2関連情報を含む第2信号を、前記複数の第1局のもう1つから前記第2局へ伝送し、前記第2信号が前記第1信号から少なくとも部分的に異なるステップと、
前記第2局で前記第1信号および第2信号を受信し、そこでは前記第2局が前記第1信号および第2信号を、第1関連情報および第2関連情報にしたがって処理するステップとを備える方法。
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