JP4005365B2 - Access channel scheduling in wireless communication systems - Google Patents

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Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は移動無線電話の分野に関するものであり、特に、第三世代の移動システムにおける共用無線チャンネルへのアクセスの調整用のプロセスに関するものである。
【０００２】
（背景技術）
最近10年間、移動無線電話システムは、第一世代とは反対に、ディジタル変調、及びディジタル信号に変換したベースバンド信号の広範囲のディジタル信号処理（DSP）を特徴とする第二世代システムが好まれて、伝送キャリアのアナログ変調を特徴とする第一世代システムの徐々の放棄を含む不断の技術的発展がなされてきた。今や時代は、主としてサービスのユーザによる物理チャンネルへの異なるアクセス方法に関して従来のシステムとは異なる更に進歩した考えの移動体システム、いわゆる第三世代システムのサービスの到来の機が熟している。これらのシステムの設計は、送信される情報の忠実度を保存することに、また妨害目的による雑音（ジャミング）に対する所定のイミュニティ（免疫性）を保証することに適した伝送の実行可能性に関する研究に続いて軍事環境で得られたアプリケーションを利用してきた。この目標は、ベースバンド・スペクトルと比較した伝送キャリアの変調スペクトルの人工的拡大によって達成されてきた。従ってこの変調手法は、スペクトル拡散手法（拡散スペクトル）と称され、より高いチップ・レートで疑似雑音型の符号列で伝送されるシンボル（信号）の各低シンボルレート（速度）を増加させることにあり、その範囲は、伝送される情報を広いスペクトルの周波数に拡散させ、受信を正当に認可された人だけを実際にアクセス可能にする範囲である。この目的のためにスペクトル拡散受信機は、受信した信号を復調し、復調した信号と変調器で使用した符号列のローカル・コピーとの間の時間的相関付けを実施して元のデータを再構成する。復調した信号のシンボルと正しい符号列との間の数学的相関から、最大レベルの元の信号が受信機の出力に得られ、従ってこれは雑音及び妨害から区別される。民生環境では、また特に移動無線電話通信の分野では、従来の軍事目的とはまったく異なる変調のスペクトル拡散の使用が予想される。特定の使用は、異なる拡散符号によって識別される、より多くのユーザ間での同じ物理チャンネルの同時共用を可能にすることである。頭字語CDMA（Code Division Multiple Access：符号分割多重アクセス）で知られる関連技術は、その相互相関がゼロと想定できる相互に直交した拡散符号列を使用する。これは、それ自身の符号列によって特徴付けられるチャンネル上でその他チャンネルの信号が相関の結果、雑音として現れるので、伝送帯域内にまとまった異なるユーザの間の区別を可能にする。従来の狭帯域システムと比較して、このスペクトル拡散技術は、送信する信号の無線送信経路に沿った多数の反射に起因するレイリーの選択的フェージングに対する高い不感応性という追加の利点を提供し、送信する信号はこうしたフェージングを、高いフェージングに関するスペクトルの小部分が、有効な信号によって広く占められるスペクトルの極めて僅かな部分に過ぎないということから得る。
【０００３】
第三世代移動体通信システム、あるいはUMTS（Universal Mobile Telecommunication System：汎用移動通信システム）の差し迫った導入は、世界中に既存のPLMNシステム（Public LandMobile Network：公衆陸上移動ネットワーク）との互換性という多くの大きな問題を提起しており、なかでもより広範な問題は疑いもなく、全ヨーロッパ・システムのGSM900MHz（Global System for Mobile communications：移動通信のためのグローバル・システム）と、その直系の後継者DCS1800MHz（Digital Cellular System：ディジタル・セルラー・システム）である。GSMは、異なる通信システムを互換にし、これにより通信可能にするために、異なる通信システムの動作を一様にする目的を有する適当な国際機関（ETSI/ITU-T環境におけるCEPT/CCITT）によって勧告として発行された仕様に従っている。3GPP機関（第三世代共同プロジェクト）と中国の機関CWTS（中国無線通信規格）にしたがって行動している出願人は、CDMA技術に基づいた自社の第三世代移動体通信システムの開発を追求している。近未来の目標は、可能であればGSMの機能特性を保存することであるが、新しいCDMA技術の影響が必然的に特別の解を必要とするときは何時でも介入することである。従って本発明の好適例を説明する前に、本発明が解決しなくてはならない技術問題のより良い理解を可能にするために、GSMシステムの幾つかの動作上の特殊性を説明することが必要である。
【０００４】
図１は、GSMまたはDCS型の移動システムの機能的アーキテクチャの簡潔ではあるが明瞭なブロック図を示しており、同図は、説明すべき本発明が存在するCDMAシステム（TD_SCDMA）を説明するためにも完全に使用可能である。図１において携帯型電話セット、また車両電話セットは、区域上に展開する関連送受信基地局BTS（Base Transceiver Station）に属する関連TRX送受信機（トランシーバ、図示せず）に無線接続した、今後は移動装置とも呼ばれる記号MS（Mobile Station：移動局）によって指示される。各TRXは、アンテナの構成がBTSによってサービスされるセルの均一な無線サービス範囲を保証するアンテナ群に接続される。移動無線サービスに利用可能なすべてのキャリアに一緒に係合するＮ個の隣接セルのグループは、クラスタと呼ばれ、隣接するクラスタでは同じキャリアが再使用可能である。BTS型の、より多くの基地局は、BSC（Base Station Controller：基地局コントローラ）で示される共通基地局コントローラに物理キャリアを介して接続される。BSCによって一緒に管理される、より多くのBTSは、BSS（Base Station System：基地局システム）で定義される機能的サブシステムを形成する。より多くのBSS（BSC）は、直接的に、あるいは関連する使用を最適化する64kbit/s接続ライン上で16または8kbit/sチャンネルのサブ多重化を可能にするTRAUブロック（Transcode and Rate Adapter Unit（符号変換とレートのアダプタ装置）を介して、移動体切換えセンタMSC（Mobile Switching Center：移動体切換えセンタ）に接続される。TRAUは、音声の64kbit/sから16kbit/sまたは8kbit/sの流れで音声のアドレス指定を可能にするGSMフルレートの13kbit/s（またはGSMハーフレートの6.5kbit/s）への符号変換を行う。
【０００５】
ＭＳＣブロックは今度は、地上ネットワークPTSN（Public Switched Telephone Network：公衆電話交換網）及び／またはISDN（Integrated Services Digital Network：統合サービス・ディジタル網）の切換えセンタに接続される。図には見えないHLR、VLRと呼ばれる二つのデータベースが一般にMSCに配置され、第１のデータベースは各移動体MSの不変データを含んでおり、第２のデータベースは可変データを含んでおり、これら二つのデータベースは、システムが異なるヨーロッパの国々に広がる区域上で広範囲に移動するユーザを追跡することを可能にするように協同動作する。BSC局コントローラはまた、マン・マシン対話を可能にするパーソナルコンピュータLMT（Local Maintenance Terminal：ローカル保守端末）と、監視、管理警報、トラフィック測定の評価等のO&M機能（Operation & Maintenance：運用と保守）と呼ばれる機能を実行する運用保守センタOMCと、最後にパケット交換データサービス用のGSM04.64に指定されているSGSNブロック[Serving GPRS（General Packet Radio Service）Support Node]（[サービスするGPRS（汎用パケット無線サービス）サポート・ノード]）とに接続される。
【０００６】
図には主要な機能ブロック間のインタフェースの限界を定める縦の破線が見える、すなわちMSとBTSとの間の無線インタフェースはUmで示し、BTSとBSCとの間のインタフェースはA-bisで、BSCとTRAUとの間のインタフェースはA-subで、TRAUとMSCとの間または直接的にこの最後のものとBSCとの間のインタフェースはAで、BSCとLMTとの間のインタフェースRS232はTで、BSCとOMCとの間のインタフェースはOで、最後にBSCとSGSNとの間のインタフェースはGbで示してある。上記のインタフェースは、下記のGSM勧告：04.01(Um)と08.51(A-bis)と08.01(A)と12.20および12.21(O)と04.60(Gb)とに記載されている。
【０００７】
図２は、図１のシナリオと比較して差し迫った、より進歩したシナリオを示している。図２では、GSMシステムのBTSによってサービスされる少なくとも一つのセルは、本願の発明目的を含む3G（第三世代）と呼ばれる新システムの基地局BTSCによってサービスされるセルに隣接するように示されている。異なるブロック間の接続ラインには、関連インタフェースの種類が示されている。この図で筆者等は、BTS局とBTSC局の両方に接続された局コントローラ・ブロックBSCCに注目することができる。このBSCCブロックは、GSMに対して適切に修正された局コントローラ、ただし新しいBTSC局（破線部分は修正の存在を示す）をサポートできるBSCを表す。BSCC新BTSCとの間の接続は、A-bisに類似のインタフェースを利用する。BTSCと移動体装置との間の無線インタフェースは、GSMのUmインタフェースと区別するためにUuと称する。同じ目的のために移動装置は、異なる名前の下で、異なる設計の設定に一貫性のある無線インタフェースと移動装置との異なる説明を意味するようにUE（User Equipment：ユーザ装置）と呼ばれる。図２のシナリオから論じ得ることは、デュアルモードと移動体ユーザ装置UEの多バンド動作とが導出される正常なシステム内ハンドオーバをサポートするBSCCブロックによってサポートされる二つのシステムGSM、3G間のハンドオーバの可能性である。
【０００８】
移動体システムの設計において、主として設計手法に影響を与える態様は、異なるユーザに対して利用可能な帯域を共用するために物理チャンネル上で実現しようとしているアクセス型（アクセスの種類）の選択である。より良く知られたアクセス手法は、周波数分割多重アクセスを実行するFDMA手法（周波数分割多重アクセス）と、時分割多重アクセスを実行するTDMA手法（時分割多重アクセス）と、符号分割多重アクセスを実行するCDMA手法（符号分割多重アクセス）と、空間分割多重アクセスを実行するSDMA手法（空間分割多重アクセス）とである。
【０００９】
FDMA手法では、各ユーザは、サービスによって要求されるときは何時でも他の如何なるユーザとも共用されない自分自身の周波数チャンネルを利用でき、SCPC（Single Channel Per Carrier：１キャリア当たり１チャンネル）と呼ばれるこのケースは、第一世代のアナログ・システムでは代表的なものである。TDMA手法では、全無線スペクトルは、時間スロットと呼する異なる時間に、より多くのユーザに割り当てられる。１つの時間スロット中は、１ユーザだけが送信及び／または受信可能である。CDMA手法では、全無線スペクトルは、同じ時間に、より多くのユーザに割り当てられるが、この手法は前に説明されている。SDMA手法では、全無線スペクトルは、CDMA手法と同様に同じ時間に、より多くのユーザに割り当てられ、異なるユーザ間の区別は、無線信号の異なる到来方向の認知によって行われる。
【００１０】
同じ移動体システムにおいて上記のアクセス手法は、別々に使用するか、可能な協同作用を利用するために一緒に使用することができる。GSMシステムは、混合手法FDMA-TDMAを使用するが、これは純粋なFDMAと比較してキャリアの過度の使用を避け、一方、純粋なTDMAに対しては長すぎて推奨できないフレームの構成を回避する。新しい3Gシステムは、GSMの利点をCDMA手法の利点に関連するFDMA-TDMA-SCDMAアクセスを使用する。GSMシステムと新3Gシステムの両者は、既存の多重化にSDMA多重化を追加して、インテリジェント・アンテナの利用から好結果を得ることができ、これは確かに3Gシステムに適用される。
【００１１】
PLMNシステムでは、ユーザは、基地局から情報を受信しながら同じ局に情報を送信できる。この通信モードは、全二重と呼ばれ、周波数フィールドと時間フィールドの両者の手法を使って動作させることができる。GSMで使われるFDD手法（Frequency Division Duplexing：周波数分割二重）は、アップリンク経路（アップリンク）とダウンリンク経路（ダウンリンク）とで異なる帯域を使用する。これら二つの帯域は、適切な無線周波数フィルタリングを可能にする不使用のギャップバンドによって分離される。TDD手法（Time Division Duplexing：時分割二重）は、２つの伝送方向に多重化したすべてのチャンネルに関して、アップリンクとダウンリンクとで異なるサービス時間を使用する。もし２つのサービス時間の間の時分割が小さければ、送信と受信はユーザにとって同時に見える。本発明が言及する新システム3Gは、TDD手法を使用する。
【００１２】
固定電話網によって提供されるサービスの品質に匹敵し得るサービスの品質基準をユーザに提供しようとしている如何なる公衆移動システム（PLMN）も必然的に、複雑な信号方式に適合するであろう。GSMシステムでは筆者等が注目し得たように、FDMA-TDMA手法のために特別な解を使用して問題が解決されてきた。これらの解は、少なくとも主要な影響を有する無線インタフェースに関する、CDMA手法による電話システムに直接移行することはできない。筆者等は、第三世代移動体システムが夜明けにあり、従って適当な信号方式の定義に関する幾つもの情報が自分等自身のシステムの定義に参加している会社の限られた委員会内だけに流布されており、まだ公共物と考えることはできない。それから国際的に共有される意見に基づいて、提供サービスの多様性と品質とに関して最も進歩したシステムであるGSM（またはDCS）システムについて一般的な見方を与えることは有用である。図３〜８によってサポートされる次の考慮事項は、チャンネル多重化の異なるCDMA手法に加えて、特に移動体による無線チャンネルへのアクセスとハンドオーバとに関する信号送出チャンネルの構成及び使用のために本発明が卓越しようとしているGSMシステム（またはDCSとの区別なしに）に向けられている（それ自体で考えられる特性は既知と考えることができる）。
【００１３】
GSM900システムでは利用可能な帯域は、下記のように細分される：
・アップリンク方向（MS→BTS）のサブバンドは880〜915MHz、
・ダウンリンク方向（BTS→MS）のサブバンドは925〜960MHz、
・ギャップバンド10MHZは915〜925MHz；チャネリング・ペースは200kHz；１サブバンド当たりのキャリア数は173；１キャリア当たりの時間スロット数は8；フルレート・チャンネルの数は1384；ハーフレート・チャンネルの数は2768。
【００１４】
DCS1800システムでは利用可能な帯域は、下記のように分割される：
・アップリンク方向（MS→BTS）のサブバンドは1710〜1785MHz、
・ダウンリンク方向（BTS→MS）のサブバンドは1805〜1880MHz、
・ギャップバンド20MHzは1785〜1805MHz；チャンネルバンドは200lHz；１サブバンド当たりのキャリア数は374；１キャリア当たりの時間スロット数は8、フルレート・チャンネルの数は2992；ハーフレート・チャンネルの数は5984。
【００１５】
図３は、８つの時間スロットTS0、TS1、TS2、TS3、TS4、TS5、TS6、TS7、あるいは１セル内で使用するキャリアの中の一般キャリアの使用のために不確定的に反復される基本フレーム内の時間スロットの順次構成を示す。キャリア及び時間スロットの集合は、論理的観点からチャンネルを特徴付ける情報をサポートするように予定されたUmインタフェースの物理チャンネルを形成する。図３の基本フレームは、GSMシステムで駆動されるFDD対称全二重多重化である単一の伝送方向から到来するすべての時間スロットを含む。
【００１６】
図において筆者等は、時間スロットの可能な内容に対応する４つの異なるバースト信号形状に注目することができる。一連のフレームは、GSMシステムで使われるすべてのキャリアによって見られる、より多くの階層レベルで構成される。１つのBTSによって伝送されるすべてのキャリアは、相互に同期したフレームを搬送し、それによって物理チャンネルに割り当てられたキャリアの互換性である周波数ホッピングを可能にし、システムの柔軟性を向上させ、そして隣接セル間の同期化を単純にする。すなわち図の下から上に向かって始めて、156.25×3.69μsビット継続時間に相当する0.577msの継続時間を有する各時間スロットは、142の有用ビットと３つの先頭ビットTBと３つの後部ビットTBとを含んだ情報バースト信号と、8.25ビットの長さの、情報を持たないガード時間GPとを担持している。バースト信号には、長さに応じて４つの異なる型がある（GSM05.02の段落5.2を参照のこと）。
・通常バースト信号。これは、2×58の有用ビットと、含まれた冗長度と、GMSK方式（Gaussian Minimum Shift Keying）に従って変調された無線信号の正しい復調のために有用な無線チャンネルのインパルス応答の推測に使われるミッドアンブル（本文）位置の学習列の26ビットとを含む。異なるミッドアンブルは、特にSDMA手法の使用に関して予測される。通常バースト信号は、トラフィック・チャンネルとこれに関連する信号送出チャンネルとで使用する。音声の場合、2×58の有用ビットは、13kbit/s音声符号器の出力に20ms毎に生成される各々260ビットのブロックの複合操作の最終結果でsssある。GSM05.03の大部分に記載されているこの操作は、下記のステップ：すなわちビット数を260から456に増加させる冗長度を導入するブロック符号化および畳み込み符号化のステップと、再順序付けして、パーティショニング（分割）して、より多くのバースト信号に亘ってバースト誤りを広げるために８つの時間スロットの深さで対角インターリーブして、スチール・フラグの付加および2×58ビットのサブブロック対の取得をするステップと、暗号化すなわち１ビットずつ暗号化の流れに合計するステップと、アクセス・バースト信号を得るためにミッドアンブルとビットTBとの追加によりバースト信号を構築するステップとを含む。後続ブロックと先行ブロックのビットでインターレース的に織り交ぜられた、より多くのバースト信号に亘る符号化ブロックのビットの分散は、バースト信号の転訛の場合に１ブロック当たりのビット損失を減らし、畳み込み復号が原点情報を再構築する可能性を改善する。
・周波数修正バースト信号。このバースト信号は、このバースト信号が受信されたときに移動装置のクロック周波数の修正を可能にするために論理レベル「１」の142の有用ビットを含む。
・同期バースト信号。これは、ミッドアンブル位置の64ビット「同期列」と2×39の暗号化ビットとを含む。このバースト信号は、先行バースト信号から８つの時間スロットだけ遅れて移動装置によって受信され、したがって既に自分自身のクロックの周波数を修正した移動体は、受信したバースト信号中の「同期列」の正しい位置とその時間スロットの開始時点とを弁別できる。暗号化ビットは、フレーム番号FN（Frame Number）を再構成して同期化手順を完了させるために必要な情報を持っている。
・アクセス・バースト信号。これは、開始位置の41ビットの同期列と、それに続く36の暗号化ビットとを含んでいる。ガード期間GPは、58.25ビットの継続時間を持っており、更に７つの先頭ビットTBと３つの後部ビットTBとが存在する。短い型のこのバースト信号は通常、最初の信号をネットワークに送るために、例えば発信された呼びまたはハンドオーバにおけるアクセスを実行するために移動体によって使用されるので、これは、フル型の先行バースト信号よりも短い継続時間を持っており、またその結果、使われなかった時間スロットの部分が大きくなる。この性質は実際に、一般に無線局と移動体との間の変化する距離による伝搬遅延によってタイミングが変わるので、進行中の通信を妨害する危険がある隣接時間スロットの位置の無効化をせずに、完全には整合していないタイミングで移動体がネットワークにそのメッセージを送ることを可能にする。
【００１７】
図３の上部に向かって続けると、継続時間4.615msの基本フレームTDMAは８つの時間スロット（TS0...TS7）を含むことが注目できる。同じ情報の流れのフレームでは、異なる２つの連続した多（マルチ）フレームが予測され、その中から継続時間120msのトラフィック・多（マルチ）フレームは26基本フレームのTDMAを含んでおり、また継続時間253.38msの制御マルチフレームは51基本フレームのTDMAを含んでいる。これら２つのマルチフレームは、1326基本フレームのTDMAからなる6.12秒の継続時間の一意のスーパーフレームを協同して形成し、また最後に2048の連続したスーパーフレームは、継続時間3時間28分63秒760ミリ秒の2,715,648基本フレームのTDMAのハイパーフレームを形成する。セル内に無線拡散したフレーム番号FNは、ハイパーフレーム内のフレーム位置に関連する。
【００１８】
図４は、図３のフレーム構造TDMAによってサポートされる論理チャンネルの構成を示す。図４を参照して筆者等は、予想される論理チャンネルの組が１クラスのトラフィック・チャンネルTCHと１クラスの制御チャンネルとを含むことに注目する。TCHチャンネルは、関連時間スロットに対して、あるいは使用されるチャンネル符号化に従って単一の論理チャンネルまたは２つの交互のリンクが割り当てられることに依存して、フル・レートTCH/F型またはハーフ・レートTCH/H型となる。
【００１９】
制御チャンネルのクラスは、下記の主要なチャンネル：すなわち広報チャンネルBCCH（Broadcast Control CHannel）と、共通制御チャンネルCCCH（Common Control CHannel）と、幾つかの専用制御チャンネルDCCH（Dedicated Control CHannel）とを含む。BCCHチャンネルは、３つのサブチャンネル：狭義のBCCHサブチャンネルと同期化サブチャンネルSCH（Synchronization CHannel）と周波数修正チャンネルFCCH（Frequency Correction CHannel）とを含む。CCCHチャンネルは、３つのサブチャンネル：共用アクセス・サブチャンネルRACH（Random Access CHannel）と、許可サブチャンネルAGCH（Access GrantCHannel）と、ページング（呼び出し）・サブチャンネルPCH（Paging CHannel）とを含む。専用制御チャンネルDCCHは、２つのクラス、すなわち「スタンドアロン」チャンネルSDCCH（Stand-alone Dedicated Control CHannnel）のクラスと、トラフィック関連チャンネルACCH（Associated Control CHannel）のクラスとに分割できる。この後者のクラスは、それぞれ低速の関連SACCH（Slow ACCH）と高速のFACCH（Fast ACCH）という２つのチャンネル型を含む。チャンネルの一般的な列挙の後で、これらをその構成とアプリケーションの観点から吟味することは価値がある。
・TCH/Fトラフィック・チャンネルは、発信された呼びにおいてネットワークへのアクセス手順を完了した、または終了した移動装置に割り当てられる双方向チャンネルであって、ハンドオーバまたは周波数ホッピングを受ける。これらは、13kbit/sの符号化音声またはデータからなるペイロードを最高9.6kbit/sのネットのビットレートを有する回路またはパケット交換で搬送するために通常のバースト信号を使用する。
・トラフィック・チャンネルTCH/Hは、最高4.8kbit/sのネットのビットレートを有する回路またはパケット交換で6.5kbit/sの符号化音声またはデータを伝送する。前のチャンネルと比較して、これらのチャンネルは低品質である。
・制御チャンネルBCCHは、キャリアf0、前記キャリアBCCHの時間スロット0を利用するポイント−多ポイントのダウンリンク単方向チャンネルである。このチャンネルは、セル内で唯一であって、ハンドオーバも周波数ホッピングも受けない。狭義のチャンネルBCCHは、例えばセル内のチャンネル構成、レベル測定を行う隣接セルのBCCHキャリアのリスト、ロケーション・エリア（存在領域）の識別情報、セル選択再選択動作用と完了セル識別用の幾つかのパラメータ、アイドルモードの移動装置の操作用パラメータ、最後にRACHチャンネル上で移動装置のアクセス試行をスケジュールするために使われるいわゆるRACH CONTROLパラメータといった一般用途のシステム情報を拡散するために使用される。周波数修正バースト信号と同期バースト信号とによってそれぞれ担持されるFCCHチャンネル及びSCHチャンネルは、移動装置自身のキャリアの周波数とローカルに生成されたフレームの開始点（時間スロット0の開始点）とハイパーフレームにおけるフレームの位置とを同期させるために順次に移動装置によって使われる。TDMAシステムでは、バースト信号が隣接時間スロットでの妨害発生を受けて割り当てられた時間スロット内に丁度入ることは基本的なことであり、このことは移動体の移動中もチェックしなくてはならない。この目的のために、BTSは、ADAPTIVE FRAME ALLIGNMENT（勧告GSM04.03に記載されている）と呼ばれる手順を起動するが、これによってBTSは、BTSからのMS距離の可変性による往復の伝搬遅延の可変性にもかかわらず、移動体による伝送に対する3つの時間スロット分の一定した遅延を以て、アップリンク・フレーム上の時間スロットを受信するために、伝送進みの程度について移動体に命令する。SCHチャンネルは、隣接セルのBCCHキャリアからサービスしているセルのBCCHキャリアを識別するために移動体にとって有用なセル識別情報を持ったBSICフィールド（Base Station Identity Code）を含んでいる。制御チャンネルCCCHは、セル全体にサービスする双方向チャンネルであって、ハンドオーバも周波数ホッピングも受けず、またf0キャリアの時間スロット0を使用する。
・RACH共用アクセス・チャンネルは、時間的にランダムに分布している移動装置のアクセス要求をネットワークに向けて送り出すために唯一アップリンク方向に存在しており、アクセスバースト信号によって搬送される。多重アクセスは、例えばGSM04.08に記載の「スロットALOHA」手順を介して解決すべきチャンネルの所有権に関する論争を引き起こすことがある。・ポイント−多ポイント型の２つのチャンネルSGCH及びPCHは、ダウンリンク方向にだけ存在し、それぞれRACHチャンネル上の移動装置によってなされるアクセス要求に対するネットワークの応答と、終了する呼びの手順においてネットワークから移動装置に向けて送られるいわゆるページング・メッセージとを搬送する。
・専用制御チャンネルDCCHは、ポイントツーポイント型の双方向チャンネルであって、ハンドオーバと周波数ホッピングとを受ける。これらのチャンネルは、333.3〜8000bit/sの範囲のビットレートで信号を搬送できる。
・「スタンドアロン」チャンネルSDCCHは、加入などといったネットワーク機能、及びTCHチャンネル割当てに対する呼びの制御のための信号を搬送する。移動体のネットワークへのアクセスの直後に、１つのSDCCHチャンネルが割り当てられる。
・チャンネルACCH、SACCH、FACCHはそれぞれ、関連のトラフィック・チャンネルの同じマルチフレームに含まれる。特に、
・SACCHチャンネルは、アップリンク方向には、サービス中のBTSと隣接セルとによって受信された信号に対して移動体によって行われる伝送測定を搬送し、ダウンリンク方向には、関連するTCH（最初の）SDCCHチャンネルに関するタイミング進み、パワー制御等といった移動体のための種々のコマンドと隣接セルの情報とを搬送する。
・FACCHチャンネルは、それ自身のチャンネルTCH（ビットスチール）のビットのインターリーブを介して取得され、したがってSACCHチャンネルの速度よりも速い速度要件による信号送出のために使用できる。
【００２０】
図５は、数個のトランシーバを装備した中規模／小規模BTSの場合と中規模／大規模BTSの場合のマルチフレーム内の論理チャンネルの２つの可能な構成を示す。この図は、説明がなくても分かるようにする説明文を含んでいる。26トラフィックフレームと関連信号マルチフレーム1)、1')は、２つの場合で同じであることは無論であるが、51制御フレームのマルチフレームでは異なる。マルチフレーム1)、1')のフレーム・アイドル(-)の期間中、移動装置は、隣接セルのBCCHキャリアに対してパワー測定を行い、また可能なハンドオーバを考慮して事前同期化（周波数、時間スロット、フレーム番号、BSIC）のために、関連するFCCH及びSCHを取得する。これらの測定は、隣接セルを監視するチャンネルが取得ウィンドウ内でシフトするという保証が存在するように、２つのマルチフレームの長さ26及び51がこれらの間の素数によって表されるという事実によって可能である。時間スロット0のダウンリンクで放射されるチャンネルFCCH及びSCHは常に、約45.6msの間隔で互いに続く２つの隣接フレームを占めることもまた注目できる。この約45.6msという時間は、ネットワークに対して初めてアクセスを行う、あるいはアイドル状態に留まる移動体の同期化要件に従って適度に短い時間である。アクセスチャンネルRACH（CCCH）に関して筆者等は、これらのチャンネルがアップリンク・マルチフレーム3)全体またはアップリンク・マルチフレーム5)の大部分を占めると見ている。これは、これらのチャンネルがそれぞれアップリンク方向のTS0グループの単独チャンネルであるという理由で可能である。ダウンリンク方向の残りの時間スロット0チャンネル、すなわち狭義のBCCHとCCCH（AGCH、PCH）は、CCCHグループを優先させた４つの連続する基本フレームのグループに存在する。小規模BTSと比較して、中規模／大規模BTSは、２つの後続のマルチフレームへの制御チャンネル配分を必要とする。
【００２１】
例えば図５に示すように構成された無線インタフェースUmの制御論理チャンネルは、移動体とネットワークとの間で交換されるメッセージとして２つの伝搬方向に情報を経路指定する。この情報は、Umインタフェースのフレームを通って、多少とも図１、２に見られるネットワークの残り部分に関係する。複合移動システムGSMの正常な動作を可能にするために、適当なプロトコルによってメッセージの形状と流れの両者を規制することは必要である。
【００２２】
図６は、種々のインタフェースに存在する電話信号を管理するためにGSMシステムによって使用される数個の階層レベルを有するプロトコルの図を示す。大部分に関してこのプロトコルは、移動アナログシステムTACS及びPTSN電話システムで現在使用されているプロトコルから得られ、これを無線インタフェースUmの要件及びユーザの移動から導き出される要件について調整する。幾つかのブロック（PHL、MAC、RRM）は、3Gシステムが所定のプロトコルの適当なバージョンを使用することを示すために破線でマークしてある。レベル構造は、信号プロトコル機能を制御平面（C-Plane）上の重なり合った複数のグループに細分して、これらを一連の独立したステージとして記述することを可能にしている。各レベルは、より低いレベルによって提供される通信サービスを利用し、それ自身のサービスをより高いレベルに提供する。上記のプロトコルのレベル１は、インタフェースが異なる２つの側に接続するために使用する物理キャリアの種類に密接に関係し、これは、インタフェースUmへの無線接続とA-bisおよびAインタフェースへの地上接続とでビット流を転送するために必要な機能を記述している。地上接続のレベル１は、CCITT勧告G.703及びG.711とに記載されている。レベル２は、接続点間に誤りなしに仮想キャリアを実現する目的でメッセージの正しい連続した流れを制御する機能（トランスポート機能）を作り出す。レベル３（ネットワークレベルと呼ばれる）と更に高いレベルは、主要なアプリケーション処理の制御のためのメッセージの処理機能を作り出す。付録ＡＰＰ１は、図６に用いる用語を挙げた凡例と、それぞれレベル２（表Ａ）及びレベル３（表Ｂ）に関係する図６のブロックの機能を記述した２つの表とを含む。
【００２３】
現在、GSMシステムの動作を助ける主要な要素が導入されており、MS移動装置セットの動作によって始動される幾つかの典型的な機能を簡潔に吟味することは価値あることであり、これらの機能の実行方法を、本発明の内容を指す同様な機能の実行方法と比較していく。
【００２４】
移動体通信システムGSMでは移動装置MSは、「アイドルモード」でも、すなわち専用チャンネルが移動体に割り当てられていないときにも所定の動作を実行する。実際に移動体は、最初のステップとして移動体の移動中に関連すべきセルを絶えず選択するためにネットワークを介して通信できる必要がある。上記の動作は、勧告GSM03.22及び05.08に記載の「セル選択」機能に入っている。追加の要件は、可能な終結呼びに応答するページング・メッセージを監視することである。
【００２５】
「セル選択」の場合、移動体は関連すべきセルを選択し、クラスタ内のこの移動体の位置に、より近い所定数のセルから受信可能なBCCHキャリアの走査を行う。これは、すでに説明された方法に従って、同期化及びBCCH広報チャンネルの内容の読取りを介して行う。各BCCHキャリアに関して移動体は、少なくとも6つのよりお気に入りのセルのリストを更新するために受信信号のパワー及び品質を測定する。このリストの最初のセルは、最も信頼できるセルであってこの移動体が接続されるセルである。MSのネットワークへのアクセスは、下記の場合：すなわち、
１．発信呼びにおけるユーザの自己発信の場合、
２．終結呼びにおけるネットワークの信号に対するMSの自己発信の場合、
３．ハンドオーバを簡潔に記述したハンドオーバ・コマンドの伝送によるネットワークの信号に対するMSの自己発信の場合、
４．今後は取り扱わない例えば加入、認証などといった特定の機能の場合の、ユーザのアクションでもネットワークのアクションでもないアクションのない、MSの自己発信の場合に発生する。
上述のアクセスに続いて専用チャンネルの確立との接続が行われるとき、ネットワークは、RR接続での暗号化を定義するハンドシェーク段階を確立する。この暗号化方法は、GSM03.20に記載の暗号化アルゴリズムA5（暗号化方法）を使用する。この方法によれば、DCCHまたはTCH上で伝送されるレベル１データフローは、従属条項4.3に指定されたように決められた「暗号化キー」と呼ばれるキーを使用するアルゴリズムA5によって生成される暗号化ビットストリームによってユーザのデータフローを１ビットずつ合計することによって得られる。正しい同期化のためにアルゴリズムA5は、システム・フレーム番号TDMA FRAME NUMBERを知る必要がある。暗号解読方法（Deciphering method）は、受信信号に対して暗号化方法の同じ段階を逆の順序で適用する。
【００２６】
セル間ハンドオーバ実行プロトコルは本発明の一つの目的であるから、背景技術によるハンドオーバ・アプリケーションの例として前述の諸点の中から点３だけを吟味する。
【００２７】
図７に、移動体が呼びを発信して、結果が成功の場合に関連するメッセージ順序の図を示す。その順序は、
・ネットワークにアクセスしたい移動体が、アクセスのバースト信号に含まれるCHANNNEL REQUEST（チャンネル要求）を制御チャンネルRACH上に送信する。衝突の確率を最小にするために、バースト信号は８ビットのパケット１つのみをアクセスに使用し、一部のビットはランダムに割り当てる。これらのビットが継続して、要求を、戻り方向のメッセージを次に区別するためのアドレスとしてマークする。（MSは、専用チャンネルのアドレスへの割り当てを行った後に、完全な識別を送信する。）移動体において可能なプロトコルに関係して、サブレベル３ CM（図６）がセットアップ（設定）要求を受信して接続MMを初期化する。サブレベルMMはトランザクション（処理）の識別子を割り当てて、RR接続の開始を要求する。
ｘ・CHANNNEL REQUEST（チャンネル要求）に対する応答において、ネットワークはIMMEDIATE ASSIGNMENT（即時割り当て）メッセージをAGCHチャンネル上に送信して、このメッセージの内容は、チャンネル記述、時間進み（TIME ADVANCE）、最大送信パワー、前記アクセスバースト信号を受信したフレーム番号（FRAME NUMBER）、及びAGCHチャンネル上の同じメッセージを待機しているすべての移動体が、自分が選択されているか否かを知ることを可能にする基準を含み、移動装置は前記時間進みに従って、前記即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）メッセージに続く時間スロットを送信しなければならない。
・移動体は"即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）"メッセージを受信して、これに従って動作して、その後にサービス要求メッセージCMサービス要求（CM SERVICE REQUEST）をSDCCH上に転送し、このチャンネルはTCHチャンネルの割り当てまで使用する。しかし、"直接TCH割り当て"モードが有効である場合には、SDCCHチャンネル上で行われる信号伝送の全体をTCHチャンネル上で行うことができる。
・ネットワークは、正しいIMSI（International Mobile Subscriber Identity：移動体識別符号）をチェックしている移動体の同一性を認証するためのハンドシェークの段階を確立する。
・ネットワークは、RR接続上の暗号化を規定するためのハンドシェークの段階を確立する。この暗号化法は、GSM 03.20に記載されている暗号化アルゴリズムA5（暗号化法）を使用する。この方法によれば、DCCH上あるいはTCH上で送信されるレベル１のデータ流は、ユーザのデータ流を、副節（サブクローズ）4.3の仕様によって規定された"暗号化キー"と称するキーを用いるアルゴリズムA5によって発生する暗号化ビット流と共に、ビット毎に総計して得られる。正しい同期のために、アルゴリズムA5は時分割多重フレーム番号（TDMA FRAME NUMBER）を知る必要がある。暗号解読法は、受信した信号上の暗号化法と同じ段階を、逆の順序で適用する。
・移動局MSは、設定（SETUP）メッセージの前に、ネットワークに呼びを送信することを開始して、ネットワークは呼びの進行（CALL PROCEEDING）メッセージでの応答を開始してこの呼びを受理する。
・ネットワークは、TCHチャンネルの割り当て用の割り当てコマンド（ASSIGNMENT COMMAND）を、関連するSACCH及びFACCHと共にMSに送信する。移動体は割り当てモードで応答する。
・ネットワークは警告（ALERTING）メッセージを移動体に送信して、呼びのあった位置でユーザの警告手順を開始したことを知らせる。
・ネットワークは接続（CONNECT）メッセージを移動体に送信して、遠隔端末において呼びが受理されて、ネットワーク内の接続が確立されたことを知らせる。
・移動体は接続確認応答（CONNECT ACKNOLEDGE）メッセージで応答して、呼びが会話状態に入る。
【００２８】
図８に、移動体に向かって終結する成功の呼びの場合に関連するメッセージ順序の図を示す。この手順は、前の手順と極めて似ており、相違点は次の通りである。
・ネットワークが、呼び出し（ページ）要求（PAGE REQUEST）メッセージを呼び出し（ページング）チャンネルPCH上に送信する。
・移動体が、制御チャンネルRACH上のアクセスバースト信号に含まれるチャンネル要求（CHANNNEL REQUEST）で応答する。
・チャンネル要求（CHANNEL REQUEST）に対する応答において、ネットワークが、物理情報（PHYSICAL INFORMATION）を含む即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）メッセージをAGCHチャンネル上に送信する。
・移動体が、呼び出し結果（PAGE RESULT）メッセージをSDCCHチャンネル上に送信するサービスを要求して、移動体はTCHの割り当てまでSDCCHチャンネルを使用する。
・既に記述した認証及び暗号化／暗号解読の段階が、これに続く。
・ネットワークがSETUPメッセージで、呼び開始のハンドシェーク段階を開始して、このメッセージに対してMSが呼び確認（CALL CONFIRMATIOM）メッセージで応答する。
・MSが呼び確認の警告（ALERT）メッセージを送信する。
・今度は、MSが呼び受理（ACCEPTED）のハンドシェーク段階を開始する。
【００２９】
各瞬時には、移動体及びネットワークが共に、切断（DISCONNECT）メッセージを送信して呼びの解放を要求することができる。例えば、MSが完了を発信した場合には、ネットワークが解放（RELEASE）メッセージで応答してトランザクションの終了を要求する。移動体は呼びの解放を解放完了（RELEASE COMPLETE）メッセージで確認する。CMサブレベル（図６）のすべての接続を完了すると、ネットワークは関連するトラフィック及び割り当てた信号チャンネルを解放する。
【００３０】
最後に、GSMシステムの３つの重要な機能を記述し、これらは"適応フレームアライメント（整列）（ADAPTIVE FRAME ALIGNMENT）"、"パワー制御（POWER CONTROL）"、及び"ハンドオーバ（HANDOVER）"機能と称され、移動装置及び／またはBTSによる特定の送信測定の実行にもとづくものである。この関係の情報は、GSM 05.08勧告によって与えられる。これらの３つの機能は、"不連続送信（Discontinuous Transmission）"と称する特定機能を作用させる際にも実行し、この特定機能によってキャリアが変調される場合のみに、例えばTCHチャンネル上で何らかの動作が進行中である場合のみに、移動体及びできればBTSによるキャリア（搬送波）送信が可能になる。この最後の機能の目的は、ネットワーク内の平均妨害レベルを低減して、同時に、移動装置の動作の自律性を増加させることにある。"不連続送信（Discontinuous Transmission）"の場合には、SACCHチャンネル上の104フレームのうちの常に確実に存在する12フレームのみについて、測定を行って平均する。
【００３１】
MSがダウンリンク方向に実行する送信測定は、使用中のTCH及びSDCCHチャンネルのレベル及び品質、及び隣接セルのBCCHキャリアのレベルが関係する。上述した測定は、SACCHチャンネル上でBTSに送信する値を生成する。特に、TCH/Fチャンネル上でこの測定を実行する各MSが、約480msの時間に相当する104の基本フレームのSACCHマルチフレーム（多フレーム）に拡張した測定値の平均を計算して、この平均は後続のマルチフレームのSACCHチャンネル内に含める。
【００３２】
BTSがアップリンク方向に実行する送信測定は、使用中のTCH及びSDCCHチャンネルのレベル及び品質、タイミング進み（TIMING ADVANCE）パラメータの値、及び自由な時間スロット上の妨害が関係する。またこの場合には、測定値を参照するMS毎に測定値をSACCHマルチフレーム上で平均して、BTSによって計算した平均値がMSによって計算した平均値に関連して、これら２つの平均値を共に、フレーム機能において使用するインタフェースA-bisを通してBSCに送信する。ただしこの送信は、パワー制御（Power control）機能及びハンドオーバ（Handover）機能、そして時間進み（TIMING ADVANCE）に限る。
【００３３】
パワー制御機能は、送信機のパワーを、前に設定した幅を有するステップ分だけ徐々に変化させることにある。パワー制御はBSCによって制御され、移動装置上で強制的に実行され、随意的にBTSのTRX上で実行される。パワー制御は、トラフィックTCHチャンネル及び制御SDCCHチャンネルに関連するすべての時間スロット上で、単一のチャンネル毎に、かつ単一のMS毎に別個に発生し、ただし、常に最大パワーで送信される制御チャンネルを搬送するBCCHキャリアの時間スロットを除く。移動装置上で実行されるパワー制御を考えれば、２つの場合が可能であり、これらのうちの第１の場合は、送信機のパワーを、予め設定した幅を有するステップずつ、サービス中のセル内の送信条件に適した最小レベルに達するまで減少させて、第２の場合には、前記パワーを同じ方法で、送信機の最大許容出力レベルに達するまで増加させる。第１の場合には、各チャンネル上の妨害レベルを低減することが目的であり、実際に非常に小さいセルでもこのことを実現可能にして、２次的には、移動装置の動作の自律性を増加させることを目的とする。第２の場合には、無線上の理由によるハンドオーバを、回避可能な際に回避することが目的である。BTSが各無線キャリアの各時間スロット上に放出するパワーは、BTSをMSから分離する距離に応じたレベル（放出レベル）を有することができ、この距離はタイミング進み（TIMING ADVANCE）パラメータにもとづいて評価され、このパラメータは、簡単な計算によって、移動体の放射方向の距離、従って径路損失を得ることを可能にする。移動体の送信機用のコマンドは、SACCHチャンネル上を１秒当たりおよそ２コマンドの速度で進んで、送信されるパワーの60ms毎に2dBの最小変化を可能にして、このことから、深く（＞12dB）かつ十分広がった減衰（フェーディング）を唯一のコマンドで補償できないことがわかる。
【００３４】
適応フレーム整列（ADAPTIVE FRAME ALLIGNMENT）の手順をBTSによって実行して、３つの固定の進み時間スロットを、ダウンリンクフレームとアップリンクフレームとの間に維持する。これらの３つの時間スロットは、トランシーバ（送受信機）のアンテナにおける二重フィルタをなくして、製品の製造を簡略化することを可能にする。専用接続を確立すると、BTSは自分自身のバースト信号とMSから受信したバースト信号との時間差を連続的に測定して、これらの測定値の平均が、SACCHチャンネルに入れた時間進み（TIME ADVANCE）パラメータ、及び１秒当たりおよそ２回送信するダウンリンクに対応する。移動体MSは時間進みの修正用に受信した値を使用して、自分自身のバースト信号を送信する。最大許容の修正は235μsであり、これは移動装置の速度に過度の制限を設定することなく、セルに35kmの半径を提供するのに十分なものである。
【００３５】
最終的に、移動体はハンドオーバ手順によって検査され、ハンドオーバ手順の実行は、ネットワークが「専用モード」で動作している移動体にコマンドを与えて、この移動体をセルの他のチャンネルに強制的に行かせることを可能にする。ハンドオーバはあらゆる移動電話システムにとって重要な機能であり、これは移動体が、通信中に広い地域内の移動を行いながら通信することを可能にする。実際に、この機能は通信チャンネルの送信品質の劣化を防止して、さもなければこの劣化は、移動体が最初にサービスを受ける自分自身のセルのアンテナ集合体から次第に遠ざかることによって不可避的に発生する。この防止の作用は、ユーザが実行中の通信上で雑音を知覚し得ないように達成しなければならない。
【００３６】
ハンドオーバを特徴付ける第１の基準は、基盤における「切り換え点」の局所化であり、ここで切り換え点については、ハンドオーバの前後の機能的な構成要素（エンティティ）を連結させる階層構造における構成要素を意図する。以下、添字"old（旧）"は、ハンドオーバ前の通信径路上のすべての機能的な構成要素を示し、"new（新、新たな）"は、ハンドオーバ後の構成要素を示す。GSMシステムでは、使用中のチャンネルの貧弱な送信品質が理由の場合には、BSCによってハンドオーバを開始し、セル内の過剰なトラフィックが理由の場合には、MSCがハンドオーバを要求して制御し、そして最後に、操作及び保守センターが一部のO&M機能を実行するためにハンドオーバを要求することができる。ハンドオーバのトポロジに関する限り、ハンドオーバを同一セルのチャンネル間で実行する場合には、これらのハンドオーバを「セル内」と称し、逆に異なるセルのチャンネル間で実行する場合には、これらのハンドオーバを「セル間」と称する。セル内ハンドオーバはMS及びBTSが関係し、そして一般にBTSを制御するBSCによって制御される。セル間ハンドオーバはMS及び２つのBTSが関係し、これら２つのBTSが単一のBSCに属するか、あるいは異なるBSCに属するかということに応じて、内部型または外部型でありうる。最初の場合には、同一のBSCがハンドオーバを制御することができ、２番目の場合にはMSCがハンドオーバを制御しなければならない。
【００３７】
ハンドオーバを特徴付ける第２の基準は、新たなセル内で使用すべき時間進み（TIME ADVANCE）の特定方法にある。上記の方法にもとづいて、２種類のハンドオーバ、即ちハイパーフレームのレベルで同期したセル間で実行する場合の同期ハンドオーバと、逆の例である非同期ハンドオーバを区別することができる。同期の場合には、移動体自体が時間進み（TIME ADVANCE）を計算して新たなセル内でこれを適用することができ、非同期の場合には、移動体が適切なアクセスバースト信号を専用チャンネル上で送信して、新たなBTSが正しい時間進み（TIME ADVANCE）を計算することを可能にしなければならない。もちろん最初の場合の方がハンドオーバの実行時間が少なく、100ms以下であり、非同期の場合にはおよそ２倍になる。
【００３８】
図９に、GSMシステムで成功した結果を有する非同期BSC間ハンドオーバの場合に関連するメッセージ順序の図を示す。図では短縮のために、一般に「ネットワーク（NETWORK）」と称するプロトコル要素に関するすべてのプロトコル段階は無視する。これは、ハンドオーバに関するGSM仕様を知る当業者は、この省略した部分を完成させるために十分な素養を持っているので、説明目的を損なうことはない。同期式ハンドオーバは、いわゆる物理情報（PHYSICAL INFORMATION）のMSによる受信段階を削除した同図において読み取ることができる。図１１を参照すれば、本手順は、下記のように展開される：
・ネットワークは、一旦ハンドオーバと切換え点とによって発せられた原因に大きく依存するプロトコル段階を完了すると、ハンドオーバに関して新しいチャンネルを提供するために必要なすべての情報を含む新BSCに向けられたメッセージを用意する。新BSCは、上述のように動作すると、タイミング及びパワーレベルに関して完全な仕方でなくても、割り当てられたチャンネル、及び最初に新チャンネルに配置すべき移動体が必要とするすべてのものの指示を有するハンドオーバ・コマンド（HANDOVER COMMAND）をMSCを介して送出する。このコマンドは、このために関連FACCHチャンネルを使用して、移動体自身が未だ接続されている旧BSCによって移動体に送られる。ハンドオーバ・コマンドの内容は、新セルのBSICと、ハンドオーバの種類（システム内またはシステム外、同期式または非同期式）と、使用する時間スロットの周波数および番号と、伝送パワーとを含むが、同期の後に初めて知られる時間進み（TIME ADVANCE）及びフレーム番号（FRAME NUMBER）を含むことができない。
・移動体は一時的に旧チャンネルを放棄して、新たなセルの新たなチャンネルTCHに切り換わって、移動体はこのチャンネルで、ハンドオーバアクセス（HANDOVER ACCESS）のバースト信号を送信するアクセスを行う。このバースト信号は８ビット長であり、既にこのセルに関連している移動体がRACHチャンネルに送信した信号と同様であるが、この信号とは異なりハンドオーバ基準を含む。
・ハンドオーバが同期であり、かつ物理情報（PHYSICAL INFORMATION）メッセージを受信するまで行う場合か、あるいはハンドオーバが同期でありタイマーT3124が計数できなくなった時点で、ハンドオーバアクセス（HANDOVER ACCESS）コマンドを４回反復する。
・移動体は、FACCHチャンネル上の新たなBTSが独立して送信した物理情報（PHYSICAL INFORMATION）を受信して、ハンドオーバアクセス（HANDOVER ACCESS）の送信を終了する。この物理情報（PHYSICAL INFORMATION）は、移動体が適用しなければならないタイミング進み（TIMING ADVANCE）を含み、このタイミング進み（TIMING ADVANCE）は、BTSがハンドオーバアクセス（HANDOVER ACCESS）メッセージを受信した後に繰り返し送信し、このハンドオーバアクセス（HANDOVER ACCESS）メッセージは、BTSが同じハンドオーバアクセス（HANDOVER ACCESS）メッセージを算出できたものである。BTSが、受信したことが明らかになるレベル２フレームまたはTCHブロックを復号化した際に、BTSは物理情報（PHYSICAL INFORMATION）の送信を停止する。この時点で、移動体は自分自身を新たなマルチフレームに完全に同期させて、送信のタイミング進み及びパワーレベルを調整することができる。
・移動体は、FACCH上で新BTSに向けてハンドオーバ完了（HANDOVER COMPLETE）メッセージを送出し、それに続いて新BSCは、旧トラフィック・チャンネル及び関連信号チャンネルを解放できることを旧BSCに通知する。
【００３９】
図１０に、同期、非同期いずれにせよハンドオーバに失敗したケースを示す簡潔な手順をハンドシェーク形式で示す。実際にハンドオーバ・コマンド（HANDOVER COMMAND）メッセージの受信に続いて移動体が予期した時間内に新BTSから物理情報（PHYSICAL INFORMATION）を受信できなければ、移動体は、旧セルの旧チャンネルに切り替わって、呼び再確立（Call Re-establishment）手順を開始するためにハンドオーバ失敗（HANDOVER FAILURE）メッセージを送出する。
【００４０】
本発明との比較のために更に重要と考えられるGSMシステムの技術的特徴の説明は、これで終わる。さて今から、一般のCDMA手法に対する欠点と見られる幾つかの要点を限定する。強調される他の要点は、実施例の説明では似ていない特徴を単に観測することと同等である。筆者等がここで強調したいのは、下記のことである：
・200kHz長距離チャンネルを有するGSMのFDMA-TDMA手法は、標準アーキテクチャから外れて特殊なチャンネル計画を必要とする多スロット構成に依存することが、単独ユーザの処理時のビットレートを、データ用の9.6kbit/s及び音声用の13kbit/sに限定しなければ、ユーザに広帯域サービスを提供する将来の要件に適合しないと評価される。
・GSMでは特殊な共用アクセス手法と比較的低いビット周波数は、同期に対して厳しい制約を設定しない。この理由から、アイドルモードと専用モードとにおける同期の探索と保持においては、やや低速のメカニズムが予測される。実際に同期は、約45.6msの間隔のダウンリンク・マルチフレームにおけるFCCH及びSCHのコピーの放出によって、BTSによって促進される。専用モードの移動体の同期の保持は、毎秒約２回の間隔のSACCHチャンネル上でのBTSによるタイミング進み（TIMING ADVANCE）修正パラメータの放射を予測する。これらの同期メカニズムは、十分に速いビットレートと、あまりに緩い同期によって生じる妨害の極めて厳しい制約とを特徴とするTDD型の3Gシステム[例えばTD_SCDMAまたはTDD UTRAN（UMTS Terrestrial Radio Access Network：UMTS地上無線アクセスネットワーク）]で危機を経験することになるであろう。これは、同じ場所を共用する複数のユーザの間の非同期が相互干渉を発生し得るように、アクセス手法が同じ場所を共用する更に多くのユーザを予測するからである。
・GSMのネットワークへのランダムアクセスメカニズムは、同期メカニズム（この段階前及び段階中は本質的にダウンリンクである）から分離されており、その結果、アクセスと同時のアップリンク同期は要求されない。言われていることは、3Gシステムの説明不足であまり明確でないように見えるが、本願発明の目的に関係があるので、この主題を進めることは重要である。提起された主題は、利点または欠点からよりも多く、２つの移動システム間のレベル１の異なる設定から導き出される。物理チャンネルの異なる設定は、3Gシステムに、GSMと比較してネットワークへのランダムアクセス中の更なる衝突問題と、非同期ハンドオーバに関して起こる、GSMでは起こらない問題とを生じさせる。・GSMに実現されたFDD型の全二重アクセスでは、アップリンク・マルチフレームは、ダウンリンク・マルチフレームと同じであるので、２つの伝送方向におけるトラフィック・チャンネル数と関連制御との対称の関係は強制的に存在する。この設定は、例えば使用中の経路が確かにダウンリンク経路であるインターネットとの接続といったトラフィックが極めて不均衡な状況に対処するには最善ではない。
・GSMチャンネルに関連の物理的リソース（資源）は、固定であり変更できないので、変更されたトラフィック要件またはメッセージ要件に直面するチャンネルの能力を動的に変化させることは不可能である。
・特定のレベル１フィールドは、バースト信号に基づいたパワー制御及びタイミング制御を行うGSMバースト信号では予測されない。これらの機能は、レイリー・フェージングを除去するには遅すぎるが対数正規減衰だけを除去するには適した毎秒約２回の間隔でSACCHチャンネルを使用中にしておくことによって実行される。もし良好なセル計画が行われていればユーザはバースト信号を他の潜在的な等頻度の妨害と共用すべきでなく、GSMにおけるパワー制御は「平均して」トータルの干渉レベルを減少させるために使用する。これとは異なり、3Gシステムでは、CDMA手法における時間スロット及び帯域の共用は、実際に等頻度型の妨害を生成する。したがって、より高速かつ高精度のパワー制御が要求される。これに関して相互干渉の程度は、単独の等頻度ユーザから受信したパワーを「１バースト信号ずつ」等しくすることによって最小にされ、CDMA手法の信頼性を向上させる。
【００４１】
CDMA手法は正に、前述で強調されたGSMの欠点、特に低いビットレートと、精確な周波数計画を持つ必要性と、非対称トラフィックを効率的に管理できないこととによる欠点を回避できるという理由から第三世代システムで好まれている。前文で既に述べたように、この分野の種々の会社が第三世代システムに関して成長しつつあり、近未来の目標は、唯一ヨーロッパの環境でGSMに関して過去に行われたように、極めて詳細に記述された多数の普遍的仕様UMTSを作成するための相互協定という目標である。現在、IS-95規格は、Walsh関数とも呼ばれる64の符号化直交列の使用を予測してCDMAシステムに関して実施されている。これらの列に加えて、例えばユーザ識別のための「長符号」、基地局がそれ自身の識別用に送信するパイロット信号列PNといった疑似雑音（PN）列が予測されている。Walsh0関数は、パイロット信号チャンネル用に使用される。残りの63のWalsh符号化は、呼び（ページングチャンネル）及び会話（トラフィック・チャンネル）の同期チャンネル（Synchチャンネル）用に使用される。データ形式の情報の内容がWalsh符号で暗号化され、それから拡散スペクトル変調される前に、チャンネル符号化とインターリーバーと長符号とによって内容の区分が行われる。符号器入力のデータ速度は、1200bit/sから9600bit/sの範囲に存在し得る。基地局CDMAのすべてのチャンネルは、いわゆる「順方向リンク」を形成し、実際にこれは、移動装置に向けて送信される信号である。反対方向では、移動体によって送信される信号は、異なるチャンネル符号化と使用される変調の種類（Offset-QPSK）とに関して基地局のものとは異なる。移動体の受信器で基地局のパイロット信号に同期されるパイロット信号列PNは、再び変調データをスペクトル拡散変調するために使われる。移動体の信号を区別するもう一つの特性は、この最後のものが如何なるパイロット信号も送信しないことである。基地局及び動作中のすべての移動装置との間の伝送レベルの閉ループ制御は、アンテナからの異なる距離とチャンネル・フェージングとによる減衰の可変性を補償すると予測される。この制御により、すべての移動装置の伝送パワーは、基地局の受信機の入力における信号強度がほぼ同じレベルを持つような方法で調整できる。
【００４２】
この仕様によれば、すべてのチャンネルは、純粋なCDMA手法、すなわち他の多重アクセス手法に更に頼らないCDMA手法における全帯域を共用する。これはまた、言うまでもなく、同じWalsh関数を維持する基地局によって送信される信号と比較して、移動体によって送信される信号に関する異なる変調の種類と、異なるチャンネル符号化とを使用することを予想する全二重化にも当てはまる。IS-95に指定されたシステムが未だ第三世代システムUMTSに分類されるにはほど遠いことは明らかである。事実、要求される主要な要件は、特に単一チャンネルの処理時の高速ビットレートの要件と、２つの経路上の非対称トラフィックの可能性と、拡散係数を動的に変化させる可能性とを満たせないでいる。更に規範的なFDMAおよびTDMA方式には入らない採用された全二重方式は、異なるチャンネル間で漏話妨害（漏話）を引き起す可能性がある。移動装置の同期に関してパイロット信号PNの伝送は、階層フレームの喪失があるとバースト信号とフレームとを整合させる必要がないので、恐らく既知のPLLメカニズムを使用して移動装置の発振器周波数及び伝送するビットの位相を修正する。更に出願人の意見ではこの仕様は、常に比較のために里程標を残す現在のGSMに真に対抗できるUMTSシステムのアーキテクチャと信号方式と実現性とに関するすべての複合問題を確定するには不備である。仕様IS-95のシステムについて終わりにすると、指定されたシステムは、それがCDMA手法であっても、GSMシステム自身によって与えられる教えよりも第三世代システムに向かって発展するために適格な如何なる教えをも提供しないと言うことができる。製造業者のニーズが新しい分野の規格に到達することであるというのは、事実でない。
【００４３】
第３世代の設計においてもち上がる課題であり、その答えが設計の選択を条件付けるものを以下に特記する。
・第１点は、移動装置が無線フレームを同期させることを可能にする手段を、GSMの手段といかに相違させるかであり、このことは新たな関係においてまだ不十分である。
・第２点は、ハンドオーバの場合に、移動装置が、サービス中のセルまたは隣接セルの無線フレームをアクセスすることを予見したプロトコルステップにおいて、新たな同期手段をいかに採用するかである。
【００４４】
取り扱う課題の複雑性を考慮すれば、この時点の説明では、本発明が元々の方法で解決しようとする技術的問題を、より正確なやり方で予測することは不可能である。具体例の説明を進めながら、これらの技術的問題を十分かつ明らかに強調して、本発明によって実現される解決手段を完全に正当化していく。
【００４５】
（発明の目的）
従って本発明の範囲は、共用無線チャンネルへのアクセスを調整するプロセスを示すことにあり、このプロセスは、新規のシステムUMTSの無線インタフェースにおけるシステム選択によって物理チャンネルに行わせる時間及びパワーの同期モードと並んで、ネットワークへのアクセスを予見した手順でネットワークへのアクセスを実行する際に、移動装置が共用するチャンネル上の危険な輻輳を回避するものである。
【００４６】
（発明の概要）
本発明の主目的は、請求項１に記載の、UMTS型の移動遠隔通信ネットワークに属する基地局によって管理される無線チャンネルへのアクセスを調整するプロセスにある。
【００４７】
本発明のさらなる目的は、請求項に記載の、プロセスの２つの追加的な好適例である。
【００４８】
本発明の追加的な目的は、請求項１及び２つの前記好適例のアクセス調整手順を実行する移動システムである。
【００４９】
（発明の利点）
請求項１のプロセスは、異なるアクセストポロジのそれぞれ専用のサブチャンネルを導入したおかげで、CDMAシステム、特に本発明のTDMA-CDMAシステムに、移動装置の共用チャンネル上へのアクセスを調整する能力をもたらす。これにより、例えば発信呼び、終結呼び、セル間の非同期ハンドオーバのような、システムに予見されるすべてのモードに関して、ネットワークへの接続要求のピークにおいてアップリンク径路を輻輳させる恐れが軽減される。異なるアクセストポロジにサブチャンネルを割り当てる方法は２つ以上であり得る。これらの方法のうちの３つについて後に説明し、第１の方法は本発明の好適例にも対応し、残り２つの方法は他の２つの好適例に対応する。第１の割り当て方法は、規則的な間隔でTDMAマルチ（多）フレームのフレームをマークして（目印を付けて）、マークした期間内の異なる位置にあるフレームを異なるサブチャンネルに割り当てる公式の使用にもとづき、各サブチャンネルが特定のアクセストポロジに関連する。第２のサブチャンネル割り当て方法は逆に、セル内の移動装置に送信された確認応答（アクノレッジ）手順のアクセストポロジに従って共用を行って、ネットワークへのアクセスを実行する。この好適例は、移動装置のネットワークへのアクセスに続くステップにおいて有用であり得るが、将来の開発の観点からも有用であり得る。第３のサブチャンネル割り当て方法は、上述した２つの方法を組み合わせて相乗作用を生成する。
【００５０】
本発明は、そのさらなる目的及び利点と共に、以下の図面を参照した実施例の詳細な説明によって、理解することができる。
【００５１】
（好適な実施例の詳細な説明）
図１１（前のものは既に説明されている）は、3Gフレーム内での７つの時間間隔または時間スロットの順序構成を、後述する他の3つの特別な時間スロットも加えて示し、これらの時間間隔または時間スロットは、一般的なキャリアに使用するために、セル内で使用中のものどうしの間で無限に繰り返す（広帯域使用のためにGSMで使われる時間スロットよりずっと少数）。図１１の基本フレームは、3Gシステムに実現されたTDD型の全二重方式の、移動装置MSから到来するｍ個の時間スロットUL0,...,ULm（UpLink：アップリンク）、及びBTSCから到来するｎ個の時間スロットDLn,...,DL0（Downkink：ダウンリンク）を含む。キャリア及びこれを利用する時間スロットと拡散符号からなる組は、論理の観点からチャンネルを特徴付ける情報をサポートするように予定されたUuインタフェースの物理チャンネルを形成する。連続フレームは、3Gシステムで使われるすべてのキャリアによって観測される、より多くの階層レベルに構成される。BTSによって送信されるキャリアは、相互に同期したフレームを搬送し、これによって隣接セル間の同期を単純にする。本発明に制限を設けることなく、TD_SCDMAシステム（TimeDivision Synchronous Code Division Multiple Access：時分割同期符号分割多重アクセス）として3Gシステムを特徴付ける異なるクラスタのすべてのセル間で一般的なフレーム同期を行うことは好都合である。すなわちこの図で下から上に始めて、基本フレーム3Gは、他の3つの特別な時間スロットに加えてm＋n＝7つの有用時間スロットを含んでおり、これら有用時間スロットの各々は0.675msの継続時間を持っており、３つの特別時間スロットは順次に、継続時間75μsのDwPTS時間スロット（ダウンリンク・パイロット・時間スロット）と、75μsのガード時間GPと、継続時間125μsのUpPTS時間スロット（アップリンク・パイロット・時間スロット）である。基本フレームの全継続時間は5msである。24の基本フレーム3Gは、１つの120msトラフィック・マルチフレームを形成する。48の基本フレーム3Gは、240ms制御マルチフレーム3Gを形成する。24×48＝1152の基本フレーム3Gは、継続時間5.76sのスーパーフレーム3Gを形成する。1152のフレームは、48のトラフィック・フレームか24の制御フレームのどちらからでも得られる。2048のスーパーフレーム3Gは、全継続時間3時間16分36秒の2,359,296のフレーム3Gからなる１つのハイパーフレーム3Gを形成する。図３と図１１との比較は、GSMシステムと3Gシステムとが、時分割の次数の異なり方にかなり近い、異なる値を採用していることを示している。図示の階層は拘束的なものではなく、例えば信号送出機会が図１１の２つの連続する基本フレームを720msの全継続時間を有する72の新フレームからなる1つのマルチフレームに属する、2倍の継続時間を有する1つの新フレームの2つのサブフレームと考えることもできる。
【００５２】
3G基本フレームでは、ガード（保護）期間GPが切り換え点DL/ULを表わす。ガード期間GPは、アップリンク送信とダウンリンク送信との干渉を回避するため、並びに移動局が最初の信号をUpPTSチャンネル上に送信する際の、移動局と基地局との間の伝播遅延を吸収するために使用し、この送信の段階では、実際には伝播遅延は未知である。ガード期間GPの直前に特別なDwPTS時間スロットがあり、UpPTS時間スロットの直後に両時間スロットは、符号の拡散を受けない同期バースト信号を有し、その機能は後述する。残りの時間スロットは、符号の拡散を受ける、トラフィックまたは信号送出に予定されている同じ構造を有するバースト信号を含む。図１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、基本フレーム3Gの異なる構成を示しており、初めの２つの図は残りの図に対して、より高い対称性を有する構成に関連している。図１２ａは、マルチフレーム内の異なる時間位置にある図１１の基本フレームを示しており、特にUpPTSの開始点、それに続いて順にTs0,Ts1,Ts2で示す３つのアップリンク・時間スロット、それから４つのダウンリンク・時間スロットTs3,Ts4,Ts5,Ts6、最後にDwPTSとガード時間GPとが続いている。時間スロットTs2及びTs3の間には切換え点UL/DL（前述の切換え点とは異なる）が存在する。図１２ｂは、２つの方向に３つの有効時間スロットの完全に対称な配置、及び信号用に利用可能なダウンリンクTd6時間スロットを示すが、図１２ｃは、２つのアップリンク・時間スロット、及びインターネット接続により適した４つのダウンリンク・時間スロットを有する非対称配置を示す。図１２ａでは、異なる有効時間スロットの継続時間は、CDMA手法に従ってスペクトル拡散を実行する有効時間スロットで使用する一組のＮ個の符号列の共通周波数に対応するチップレート＝1,28Mcpsの逆数に等しい0.78125μsの継続時間の、チップと呼ばれる測定単位によって表される。図１２ｄは、ダウンリンク・パイロット・時間スロットDwPTSが32チップのガード期間GP及びこれに続く64チップのSYNC1列を含むことを示す。図１２ｅは、アップリンク・パイロット・時間スロットUpPTSが128チップのSYNC1列及びこれに続く32チップのガード期間GPを含むことを示す。そして最後に図１２ｆは、有効時間スロットTs0,...,Ts6の共通構造が全部で864チップの間に、末尾に16チップのガード期間GPを持ち、144チップのミッドアンブルの前と後にそれぞれ配置されたデータ用の352チップという等しい長さを持つ２つのフィールドを含んでいることを示す。
【００５３】
図１２ｆで与えられた２つのフィールドの各々は、スペクトル拡散の帯域内に等しい数の無線チャンネルを生成するために予め設定した数の符号列によって変調され、これらのチャンネルはこの帯域全体を占め、サービス及び信号の処理時に置かれる同数のいわゆるリソース（資源）装置RU（Resource Unit）を表わす。その隣側ミッドアンブルは、後述する目的のために、生成された無線チャンネルの数のインパルス応答を評価するためにBTSC局及び移動装置によって使われる学習列を含んでいる。
【００５４】
図１２ｆの主たるバースト信号を参照すると、次の関係が成り立つ：Ts k＝Qk×Tc、ここにQkは前記Ｎ個の符号列に対応する1,2,4,8,16の内から自由に選択した拡散係数SF（Spreading Factor）であり、Tsは伝送される記号の継続時間であり、Tcはチップの固定継続時間である。この関係から拡散係数が増加すると伝送される記号の継続時間も増加し、言い換えれば主たるバースト信号に関連する物理チャンネルは増加するが、このチャンネルで許容される伝送速度は減少する。
【００５５】
付録ＡＰＰ２には上述の考えを要約した二つの表を示す。表１は、CDMA変調の列の異なる拡散係数に関して図１２ｆの主たるバースト信号の各データフィールドから得られる記号の数を示す。表２は、異なるRUSF1...16に関する近似的データ速度を示す。与えられた情報から筆者等は、図１２ａのフレームに16に等しい一般化された拡散係数を使用すると、７つの有効時間スロットの各々が54の記号を担持し、それに10のUpPTS記号と６つのDwPTS記号と６つのGP期間用の同等の記号とを合計して、総計で400の記号になることに注目する。
【００５６】
物理チャンネルの使用を説明する前に、無線周波数スペクトルから始めて、無線の観点からこれら物理チャンネルを特徴付けている情報を完成させることは価値がある。3Gシステムに利用可能な周波数帯域は、2GHzの周りに割り当てることが可能であり、またスペクトルの利用可能性に応じて可変の幅を有する。特に利用可能領域は現在のところ、15〜60MHzに分布する幅を持った不連続帯域において1785MHz〜2220MHzに含まれるので、3Gサービスを他のシステムによって提供されるサービスと共存させることは可能である。付録ＡＰＰ２の表３は、図１２ｆのバースト信号の主要な変調パラメータを示す。データ（記号）を変調する拡散列は、Walsh(n)関数として知られた列である。割り当てられた拡散係数SFに関しては、Walsh関数の中からすべて直交的で同じ時間スロット内で移動装置への自由な割当ての可能性を有する異なるWalsh関数SFを選択することが可能である。図１２ｆのバースト信号では、１つの時間スロットを共用する最大16人の可能なユーザが符号の拡散を受けないミッドアンブルレベルで識別できる。この目的のために、最小のシフト幅の倍数についての基本周期列の符号を周期的に位相シフトして、同じミッドアンブルの最大16の異なるバージョンを取得する（既知の方法で）ことは有用であることが分かった。考察に残された最後の重要な操作は、スクランブルであって、これは、セルの通常のスクランブル列（混合）によって拡散処理から得られる各列の要素の乗算である。スクランブルは、これを適用する列に対する疑似雑音特性を与える。拡散→スクランブル操作は、セルの拡散符号特性の適用と比較できる。RUに割り当てられる拡散符号とスクランブル符号との特定の組合せの認識は、信号を無線インタフェースUuに送信することを可能にし、また受信信号にスクランブル解除および逆拡散の逆演算を施して、元の信号を再構成することを可能にする。同様の手法は、ミッドアンブルに適用される。
【００５７】
次の図１３は、3Gシステムの異なるセルの中の下記の要素（エンティティ）の共用基準：すなわちバースト信号DwPTSのSYNC列とスクランブル符号とミッドアンブルとUpPTSバースト信号のSYNC1列（署名とも称する）の共用基準を示す。図１３を参照すると、DwPTS1,...,DwPTS32で示すSYNC符号に割り当てられた同じく32の水平な線に分割した表を認めることができる。１セル当たり唯１つのキャリアという場合を想定すると、32のSYNC符号のグループは32のセルを示し、そうでない場合にはこれは、より小さな数のセルを示し、最後の基準は、3Gシステムのキャリア、または必要な場合にはその複数のクラスタのうちの１つのクラスタのキャリアくらい多数のDwPTSパイロット信号を予測する基準である。この図に示したように連続した数値順に割り当てられている全部で32グループ、128符号の中の４つのスクランブル符号から成る１つのスクランブル符号グループは、各DwPTSに関連する。４つのミッドアンブルのグループはそれぞれ、スクランブル符号の同じ数値順に合わせて割り当てられている全部で32グループ、128ミッドアンブルの中の32のスクランブル符号グループの各グループに関連する。４つのミッドアンブルの中から１つだけを選択して、SF時間シフトから得られたそのSF（最大16の）バージョンは、必要なときに上記のように供給される。
【００５８】
図１４は、署名列SYNC1の3Gシステムの異なるセル間の共用基準を示し、各署名列はアップリンク・パイロット・時間スロットUpPTSの内容に対応している。図の表から認められるように、これらの線には前の図１３の表との対応が存在しており、実際この場合にも各線は、全部で32あるキャリア自身のDwPTSパイロット信号によって識別されるキャリア（セル）を表している。８つの異なる列SYNC1の１グループは、図の数列に従って割り当てた全部で256ある各々のダウンリンク・パイロット信号DwPTSに関連する。図に示すように、移動装置は、所定のパイロット信号によって識別されるセルを介してネットワークへのアクセスを有するパイロット信号DwPTSに関連する８つの列SYNC1中の一つをランダムに選択する。図中の説明文は、２つの表の異なる要素の長さを示す。
【００５９】
図１２ａの基本フレームの異なる時間スロットは、言うまでもなく単一のBTSCの常駐インテリジェント・アンテナによるビーム形成を多少とも受ける。ビーム形成を受ける時間スロットは、送信および受信の時間スロット上でBTSCによって行われる空間フィルタリングまたは空間−時間フィルタリングに使用する一組の複合ビーム形成定数に関連する。
【００６０】
今までに導入した要素（エンティティ）、すなわちシステムに割り当てられた帯域、異なるセル間のキャリア周波数およびその分布、基本フレーム及びフレーム階層の構造、パイロット・時間スロットDwPTS、UpPTS及び有効時間スロットの構造、スクランブル符号、ミッドアンブルおよび関連する時間シフト、拡散符号の数、ビーム形成定数、並びに物理・論理チャンネルの形成について簡単に説明される他の情報等は、設計者によって考えられるように3Gシステムが根拠とする枠組みを形成する。この情報は一般に、プロトコルのレベル１を特徴付け、また区域中に散在する異なるBSCC及びBTSCポストに割り当てられた半永久的データを全体的または部分的に入力する。ローミングしている、あるいはアイドル状態にある移動体は常に、その移動体を「ロケーション・エリア（存在領域）」に、特に移動体が半永久データ（周波数、DwPTS、基本ミッドアンブル、スクランブル符号、UpPTSグループ）を知らなくてはならないセルに関連付ける加入手順を受ける。適当なシステム・メッセージは、無線インタフェースUuを含む接続に暫定モードで割り当てられたチャンネルをより適切に構成する残りの要素（ミッドアンブル・シフト符号、拡散係数及び拡散符号、ビーム形成定数、伝送パワー、タイミング進み）を割り当てるために後続の「ASSIGNMENT（割当て）」メッセージと統合される目的を遂行する。
【００６１】
DwPTS要素及びUpPTS要素及びミッドアンブル要素は、3Gシステム内でのこれらの重要性を考慮して、より詳細に後述する。パイロット信号DwPTSは、ビーム形成のない、あるいはセクター・ビーム形成のある一般BTSC局によって送信されるが、またこれは、移動体がオフからオンに切り換わるときにその移動体がセル選択手順を実行できるようにする。この目的のために移動体は、自分自身を関連セルに加入させて、広報されたシステム情報の読取りに進むように、最も高いパワーで受信されたDwPTSパイロット信号を特定するための同期ダウンリンク走査を移動体が開始できるために、3Gシステムで使用されているすべての周波数とそれに対応するパイロット信号DwPTSとを移動体の不揮発性メモリSIM（Subscriber Identity module：加入者識別モジュール）内に記憶している。このようにして移動体は、セルで使用している基本ミッドアンブル及びこれに関連するスクランブル符号を知る。DwPTSパイロット信号の弁別は、その係数が１回ずつ調べられるSYNC列に結合されるようにプログラムされたディジタル・フィルタの使用を必要とする。同期中は、受信信号から周波数オフセットを除去することのできる周波数追跡アルゴリズムを動作状態にすることができる。ダウンリンク・パイロット信号DwPTSに課された他の機能は、簡潔のためにほんの短く概説されているが、隣接する基地局の無線同期、及び広報されたシステム情報を取得するための共通制御１次チャンネル（CCPCH）の開始位置とインターリーブ期間とについの移動体への指示である。この最後の機能は、当業者に知られた種々の手法で取得できる。
【００６２】
これに対して、アップリンク・パイロット信号UpPTSは、移動装置によって最初に開始され、セル選択フェーズに続いて加入手順（ロケーション更新）に入り、それからネットワークへの最初及び追加のランダムアクセス時に、セル再選択手順と非同期ハンドオーバに入る。移動体は、アップリンクに送るべき８つの列SYNC1の中の一つをランダムに選択して、その送出を開始する。１グループの８つの列はすべて、互いの間で直交しているから、これらは、同数の移動装置によって同時に伝送でき、また干渉せずに基地局BTSCによって弁別できる。上記のことは、256列のすべてに当てはまる。１つのSYNC1列を認知したBTSC局は、関連する遅延及び受信したパワーレベルを測定し、その遅延を単一のフレームに限定するために、適当な物理チャンネルP-FACH（以下に説明する）を使って単一のバースト信号でアクセスタイミング調整メッセージ（Timing Adjustment）を移動体に送信する。この調整値は、次のメッセージを送るために移動体によって使用される。開始パワー制御及び同期は、SYNC1列に応じてネットワークによって割り当てられるチャンネル上での全体の妨害を減少させる。移動体は、SYNC1列の送信に対する調整された応答をネットワークから受信すると、パイロット信号UpPTSの送信を停止する。専用チャンネルの割当て時に同期と正しい伝送パワーとを保持することは、ミッドアンブルの使用に委ねられる。
【００６３】
一意の基本ミッドアンブルは、最大の拡散値SFのために、時間スロット内に同時に共存できるバースト信号の異なるバージョンくらい多数の符号化したシフト時間値によって指定される最大16までのミッドアンブルを１セル内に生成できる。ミッドアンブルは、それらを収容するバースト信号中に存在するデータの同じビーム形成及び同じ伝送パワーを施される。ミッドアンブルを指定する符号は、関連の無線チャンネルのインパルス応答を評価するための学習列の符号である。ミッドアンブル関連する機能は、下記の通りである：
−無線チャンネルの推定。これは、受信信号に対して移動体とBTSCの両者によって行われる。すなわちBTSC局は１つの時間スロット内の同じミッドアンブルの位相シフトされたバージョンを受信するので、この局は、異なる移動装置に係合した無線チャンネルに関連する所定のインパルス応答を単一の相関サイクル内に、相関器の出力において順次に得られる、本手法では既知の合同推定方法を有利に使用できる。
−パワー制御のための測定。信号／干渉の無線パワーの測定は、伝送パワーを測定するためにアップリンクとダウンリンクの両方で行う。内部制御ループに基づいたメカニズムを使用するが、これはインパルス応答の最初のサンプルによって操作され、品質測定に基づいて、より低速の外部ループによって遂行されるので極めて高速である。高速の内部ループを可能にする送信器へのコマンドの割当てのために、主たるバースト信号中にレベル１が予測される。
−アップリンク同期の保持。BTSC局は、それ自身のタイムベースと比較してミッドアンブルの弁別時点を計算し、この時点を前の修正された値と比較するが、この差は次のバースト信号の最初の伝送時点の修正のために移動体に送られる新しいタイミング進み（TIMING ADVANCE）値である。アップリンク伝送の精度はチップ継続時間の1/8であって、迅速制御を可能にする送信器へのコマンドの割当てのために、主たるバースト信号中にレベル１フィールドが予測される。
−周波数オフセットの修正。これは、ミッドアンブルを認知しながらダウンリンク方向に移動装置だけによって行われる手順である。
【００６４】
図１２ｇは、ミッドアンブルの直ぐ両側に配置した２つのL1レベル１が見られる図１２ｆの主たるバースト信号の可能な構成を示す。これら２つのL1フィールドの各々は、共に後述のSACCHチャンネルに共に予定されている追加フィールドに隣接している。付録ＡＰＰ２の表４は、図１２ｇのL1フィールドの意味、及びバースト信号中の位置と大きさを示す。第３列の表示は、拡散係数16を意味する。この表は、PC、SS、SFLと称する３つの２ビット・フィールドを含む。フィールPC及びSSは、パワー制御（PC）機能及び同期シフト（SS）機能を実行するために送信器に伝えられたコマンドを含む。フィールドSFLは、GSMと同じ方法で使用するスチール・フラグであって、SFL記号の第１ビットは、図１２ｇのバースト信号のペア・ビットを制御するが、第２ビットは奇数ビットを制御する。もし制御ビットの値を「１」に設定していれば、バースト信号の対応するペア・ビットまたは奇数ビットはより高いレベルの信号を搬送するが、そうでなければ、このバースト信号が対応するペア・ビットまたは奇数ビットは、例えば音声データを搬送する。SFL値は、Ｎ個のフレームに沿った全インターリーブ期間中一定であって、サービスに依存する。フィールドPC、SS、SFLの６ビットの合計は96チップ（６つの記号）と同等である。データフィールド用の残りの304チップは、バースト信号の容量を使い切るので、SACCHチャンネル用の４つの記号は、このデータに含まれなければならない。次の表５、表６は、最小のステップPstepが±１dBであり、1/ktcがチップ時間Tcの1/8であることを考慮した関連コマンドへのOC、SSフィールドのビットの写像を示す。
【００６５】
今度は、付録ＡＰＰ２の表７を参照してこれまで説明してきたレベル１要素に対応する物理チャンネルを吟味する。この表は、物理チャンネルへの論理チャンネルの写像を示す。レベル１における相違点を目立たせるためにGSMの対応するチャンネルとの比較を行うことも価値がある。表７で強調された物理チャンネルは、DPCH（Dedicated Physical CHannel：専用物理チャンネル）とP-CCPCH（Primary-Common Control Physical CHannel：１次共通制御物理チャンネル）とS-CCPCH（Secondary-Common Control Physical CHannel：２次共通制御物理チャンネル）とP-RACH（Physical Random Access CHannel：物理ランダムアクセス・チャンネル）とP-FACH（Physical Forward Access CHannel：物理順方向アクセス・チャンネル）とPDPCH（Packet Data Physical CHannel：パケットデータ物理チャンネル）とである。上述の物理チャンネルに写像され得る論理チャンネルは、下記の名前で表に示されている。すなわち、TCH（Traffic CHannel：トラフィック・チャンネル）とSACCH（Slow Associated Control CHannel：低速関連制御チャンネル）、FACCH（Fast Associated Contrl CHannel：高速関連制御チャンネル）、BCCH（Broadcast Control CHannel：広報制御チャンネル）、PCH（Paging CHannel：ページング・チャンネル）、AGCH（Access Grant CHannel：アクセス許可チャンネル）、optCH（Optional CHannel：オプションチャンネル）、COCH（COMMON Omnidirectional CHannel：共通全方向性チャンネル）、RACH（Random Access CHannel：ランダムアクセス・チャンネル）、FACH（Forward Access CHannel 1 burst：順方向アクセス・チャンネル・１バースト信号）、PDTCH（PacketData Traffic CHannel：パケットデータ・トラフィック・チャンネル）、PACCH（Packet Associated Control CHannel：パケット関連制御チャンネル）である。
【００６６】
3Gシステムの２つの特定の物理チャンネルは、疑いもなく２つのパイロット・時間スロットDwPTS及びUpPTSである。これらのうち、ダウンリンク・パイロット信号DwPTSは、新しい状況において、フレーム番号TDMAを持たないこと、したがって広報されたシステム情報によって経路指定されることを除いて、GSMのSCH機能及びFCCH機能をサポートするバースト信号の機能に類似の機能を実行する。これに対して、アップリンク・パイロット信号UpPTSは、TDDフレームに更に適しているのでGSMには適合しない。見てきたように、移動装置は、専用チャンネルの割当てを要求するために、通常はランダムアクセス・チャンネルRACH上で次のメッセージで送信される信号の時間及びパワーの同期を有するようにUpPTSによって運ばれる署名SYNC1を使用するように強制される。時間とパワーの同期要件は、ネットワークへの最初のアクセス時に発生し、後にネットワークが専用チャンネルを移動体（UE）に割り当てたときにミッドアンブルを供給する。従ってその時までSYNC1列は必要である。したがってアクセス・同期メカニズムは、3Gシステムの異なる物理的設定に関してだけ、GSMとは異なっている。GSMでは、許容される妨害の程度に対する要件は厳しくないので、またSYNC1列の同等アップリンクは存在しないので、専用チャンネルの割当て前の時間とパワーの同期は予測されない。正しい動特性は、図１８、１９、及び２０を参照した応用例に見られる。ここで強調する必要があることは、最初のアクセスとしてRACHチャンネルまたは専用チャンネルへのアクセスを行う前に、ハンドオーバ中、移動装置がチャンネルP-FACHを介してネットワークから受信通知を取得するまでSYNC1列を送信し続けることと、この列が専用チャンネル上での切換えの直前にもう一度（ハンドオーバを除いて）送信できることとである。
【００６７】
以上述べたことについては、符号SYNC1によるアクセスメカニズムは、このメカニズムを反復することによって、そしてチャンネル形成手順の第１及び第２部分においてこのメカニズムが作用するので、このメカニズムが物理チャンネルUpPTS上での衝突の大きな恐れも持ち合わせている様子を議論することができ、この恐れは、システムが、前記チャンネル用に互いに直交する８つの異なるSYNC1を提供することによって部分的に軽減されるに過ぎない。しかし、3Gのようなブロードバンド（広帯域）システムでは、GSMのようなナローバンド（狭帯域）とは逆に、セル毎に必要なキャリアはずっと少数で（１つのみのことさえも）あるので、測定が不十分であり得る。このことは、通常の遠隔通信トラフィックのサービス中には、GSMのキャリア上よりも3Gシステムのキャリア上で、ずっと多数のアクセス要求を受信することを意味する。従って、UpPTSチャンネル上での衝突の確率が残り、呼びの設定において長かれ短かれ遅延を辛抱すべき煩わしい不便性をユーザにもたらさないために、この確率をなくさなければならない。本発明の方法は、列SYNC1の送信によって行うネットワークへのランダムなアクセスを調整して、3GのようなUMTSシステムにおいて上述した列を使用することによって生じる衝突の確率を根本的に低減することのみを目標とする。GSMにおいて予見される衝突防止方法が、ちょうど前記勧告において予見されたようにRACHチャンネル上で共存し続けて、列SYNC1の送信にも同様に適用可能であり、また本発明が課す制約を受けることも挙げなければならず、この方法によって、本発明はGSMにおいて予見される上述した方法に影響されない。
【００６８】
付録ＡＰＰ１の表７の物理チャンネルの記述によって説明を続ければ、１次チャンネルP-CCPCHを、例えばダウンリンク時間スロット６（図１２ａ参照）内のパイロット信号DwPTSの直前に割り付ける。チャンネルP-CCPCHは、分布係数16を有する２つのリソースユニット（資源単位）を使用する。このチャンネルは固定の放射パターンを有し、このパターンは、全方向性とするか、あるいはセルに所定形状を与えるために限定したビーム形成を施すことができる。ミッドアンブルの最小のシフト（移動）値は常にチャンネルに関連する。１次チャンネルP-CCPCHは、より高いレベルの23情報バイトを伝達して、他の共通制御チャンネル上に情報を供給する。
【００６９】
２次チャンネルS-CCPCHは、すべてのダウンリンク時間スロット内に自由に割り付けることができる。S-CCPCHチャンネルは、分布係数16を有する２つのリソースユニット（資源単位）を使用し、全方向あるいは適応的な可変ビーム形成を施すことができる。
【００７０】
P-RACHランダムチャンネルは、その番号が予測されるトラフィックに依存する１つ以上のアップリンク・時間スロットに割り当てることができ、またサービスチャンネルの割当て要求を持った移動装置のメッセージを搬送するために使用される。拡散係数は常に16であって、全方向的または適応的可変ビーム形成を施すことができる。これは、部分的にレベル１の情報を持っている。
【００７１】
P-FACHダイレクトチャンネルは、すべてのダウンリンク・時間スロット内に自由に構成できる。拡散係数は常に16であって、全方向的または適応的可変ビーム形成を受けることができる。これは、部分的にレベル１の情報を持っている。このチャンネルP-FACHは、正しく現された各列SYNC1にネットワークの応答を搬送する。この応答メッセージは、遅延を単一の5ms基本フレームに限定するために単一のバースト信号で供給される。ネットワークは、P-FACHチャンネルに付けられた応答を介して、列SYNC1を送信した移動局に、受信認知された列の識別子、及び恐らくP-RACHチャンネル上でのサービス要求メッセージとなりそうな次のメッセージの伝送に使われる正しい進みとパワーレベルについての指示の識別子とを与える。SYNC1列を介してのネットワークへのアクセスは、直ぐ次の段階に入ってくるチャンネルP-RACHとP-FACHとP/S-CCPCH（この場合はAGCH）とに移動装置を割り当てる方法を決定することを同時に含む。このモードの定義で筆者等は、衝突とは幾分異なる態様に直面しなくてはならない。実際に上記のチャンネルの２つ以上が各セルに関して構成できるので、移動装置は、これらの中のどのチャンネルから前の列SYNC1に対する（またはそれぞれチャンネル要求に対する）ネットワークの応答を待たなくてはならないかを確定する問題を持つ。システム情報の系統的な読取りに起因する信号遅延を避ける利点を有する、ここに示された問題に対する回答は、本出願者の名前で出願された最近の特許出願に記載されている。ここに示した解は本質的にSYNC1→P-FACH→P-RACH→P/S-CCPCHというリンクと同等である下記の型のリンク：SYNC1→P-FACH→P-RACH→AGCHを生成することにあり、これは下記の制約を受ける：
−この写像は、８つのSYNC1列の各々を１つのチャンネルP-FACHに関連付けなくてはならない。各P-FACHは、少なくとも１つのSYNC1の行き先でなくてはならない。
−P-FACHからP-RACHへの写像は、構成されたP-RACHとの関連を生成しなくてはならない。各構成されたP-RACHは、少なくとも１つのP-FACHの行き先でなくてはならない。
−P-FACHからAGCHへの写像は、構成されたP/S-CCPCHとの関連を生成しなくてはならない。チャンネルP/S-CCPCHは、AGCHを担持する。各構成されたAGCHは、少なくとも１つのP-FACHの写像の行き先でなくてはならない。
【００７２】
予測される異なるリンクを規定する情報は、広報されたシステム情報の間に含まれ、したがってリンクは、接続を確立する前でも移動体とネットワークとによって知られる。付録ＡＰＰ２の表８は、列SYNC1のグループとチャンネルP-FACHとのこのような関連の例を与える。この表から分かるように、チャンネルP-FACHによって使われる時間スロットの数を増加させると、結果的にSYNC1グループは増加し、単一グループ内の要素の数は平均的に減少する。予想されたリンクと同様のリンクを確立したことは、移動体がネットワークからの応答を得ることを可能にし、適切な接続を有利に行うことを可能にする。
【００７３】
物理的な専用制御チャンネルDPCHは、図１２ｇでは、ミッドアンブルの両端、及びSACCHチャンネル向けに予約した隣接フィールドに位置する２つのフィールドL1に対応する。ビーム形成を施される双方向チャンネルが存在する。図１２ｇのバースト信号の構造は、ネットワークへのアクセス中の使用には不適であり、異なる移動装置に向けたPC及びSSコマンドの集中的な使用によって特徴付けられ、このタスクは、バースト信号全体を使用する物理チャンネルP-FACHによって実行する。
【００７４】
チャンネルPDPCHは、DPCH専用チャンネルと同じ構造を持っており、レベル１フィールドの意味は明らかに変化している。
【００７５】
今度は表７の物理チャンネルに写像された論理チャンネルを説明する。これらのチャンネルは、プロトコルの上位レベルによって供給されるブロックを無線インタフェースの物理レベルに送付するので、搬送（トランスポート）チャンネルとも称される。機能的観点から表７の論理チャンネルは、図１５に示すようにグループ化される。図を参照して、下記の主要な３グループ：TRAFFIC CHANNELS（トラフィック・チャンネル）とCONTROL CHANNELS（制御チャンネル）とPACKET DATA CHANNELS（パケットデータ・チャンネル）とを認めることができる。CONTROL CHANNELのグループは、下記のチャンネル型：BROADCAST CHANNEL（広報チャンネル）とCOMMON CONTROL CHANNEL（共通制御チャンネル）とDEDICATED CONTROL CHANNEL（専用制御チャンネル）とを含む。この内訳は、この表から読み取れるが、ここではTCH/FはTCHフルレートであり、TCH/HはTCHハーフレートであり、またオプションチャンネルはNCH（Notification CHannel）とCBCH（Cell Broadcast CHannel）で示されている。BROADCAST CHANNELと称するすべてのチャンネルは、全方向（COCH）としても分類される。GSMチャンネルとは何らかの類似性はあるが、対応は正確ではなく、また機能レベルでの相違が存在し、一般にこれは物理レベルと写像レベルとで異なっている。下記の説明は、機能的態様と写像方法とを含んでおり、専用チャンネルから始める：
・TCH（Traffic CHannel：トラフィック・チャンネル）。これらは、回路切換えモードでユーザによって生成された符号化音声またはデータを搬送する双方向チャンネルである。２つの種類が利用可能であり、フルレートTCH/FとハーフレートTCH/Hとがある。ペイロード全体は、レベル１信号とSACCHチャンネルとには使われない部分の物理チャンネルDPCHに写像される。１つのRUSF8、あるいは１つまたは２つのRUSF16を写像することが可能である。高速のデータレートのためにTCHチャンネルは組み合わせることができる。これらは、ビーム形成を施される。
・FACCH（Fast Associated Control CHannel：高速関連制御チャンネル）。これは、既に述べたようにビット・スチール・モードでトラフィック・チャンネルに関連する。これは、１つまたは２つのインターリーブ・フレームに23バイトを割り当てて写像される。これは、ハンドオーバの情報のような、ある緊急の重要な情報を転送するために使われる。このチャンネルは、RR接続（Radio Resorce：無線資源）にとって一意の双方向無線リンクではあるがハンドオーバのために一時的に二重になることもある、少なくとも１つのアップリンクRU及びFACCHチャンネルを担持する１つのダウンリンクとからなる、いわゆる主要信号リンクの骨格を形成するので、主要DCCH（Dedicated Control CHannel）とも称される。SACCHは、主要信号リンクの一部であり、TCHチャンネルも一部を形成することもできる。
・SACCH（Slow Associated Control CHannel：低速関連制御チャンネル）。これは、トラフィック・チャンネルTCHに関連し、測定データといった緊急でなく重要でない情報を転送するためにネットワークと移動体とによって使われる。これは、24個の5msフレームに23バイトを割り当てて写像し、各TCHバースト信号にはSACCHチャンネル用の４つの記号が存在する。図１６は、120msのGSM26フレームのトラフィック・マルチフレームを、120msの24フレームの3Gマルチフレームと比較する。上部の線には、２つのシステムに共通な音声符号器の出力における６つの260ビット・ブロックが写像されている。図から認められるように、GSMにはSACCHチャンネルの処理時に置くことのできる２つの使われないTCHフレームが存在する。特に26番目のフレームは、音声やデータの損失のない近距離のBTS局に対して測定を実施するために使われる。3Gシステムではこの種のフレームは存在せず、従ってチャンネルSACCHは、各TCH内に写像しなくてはならない。
・BCCH（Broadcast Control CHannel：広報制御チャンネル）。これは、広報モードのダウンリンクでシステム情報をセル内に拡散する。チャンネルBCCHは、物理チャンネルP-CCPCHの２つのRUSF16に写像される。BCCHチャンネルは、物理チャンネルの間隔を置いたフレームをPCHチャンネルまたは他の共通制御チャンネルと共用する。パイロット信号DwPTSの列変調は、BCHチャンネル（広報チャンネル）を含むチャンネルP-CCPCHのインターリーブ期間の開始を示す。物理チャンネルP-CCPCHのレイアウトは、システム情報に信号送出される。付録ＡＰＰ２の表９は、48の制御フレームからなるマルチフレームの共通制御チャンネルBCCHとPCHとの多重の例を示している。この目的のためにマルチフレームは、４つの基本フレームの長さの、間隔を置いたブロックに細分される。一意的なシステム情報（SYSTEM INFORMATION）メッセージを、システムフレーム番号SFNに対して事前設定した位置に構成可能なBCCHチャンネル上で送信する。
・PCH（Paging CHannel：ページング・チャンネル）。これは、ダウンリンクでページング・メッセージを移動装置に送信する。これは、全方向放射パターンまたはビーム形成を施される放射パターンのどちらも有することができる。P-CCPCHまたはS-CCPCHへのその写像はBCCHによって運ばれるシステム情報に示される。AGCH（Access Grant CHannel：アクセス許可チャンネル）。これは、メッセージが正しく表されて受け取られたときは何時でも、移動体がP-RACHチャンネルで送信した、前のチャンネル要求メッセージに対する応答を移動体の送るためにネットワークによってダウンリンクで使用する。これらの応答をSYNC1に搬送するP-FACHとの相違に注意すること。
・CBCH（Cell Broadcast Channel：セル広報チャンネル）。これは、SMSCBサービス（Short Message Service Cell Broadcast：短メッセージ・サービス・セル広報）のために使われるチャンネルである。
・NCH（Notification CHannel：通知チャンネル）。これは、会議型の移動装置の呼びを通知するために使用するチャンネルである。
・RACH（Random Access CHannel：ランダムアクセス・チャンネル）。これは、サービスチャンネルの要求メッセージを送信するために移動装置が使用する。P-CCPCHへのその写像は、BCCHによって運ばれるシステム情報内に示される。
・FACH（Forwadr Access CHannel：順方向アクセス・チャンネル）。これは、SYNC1の送信に対する即時応答としてパワー制御（PC）および同期シフト（SS）コマンドを移動装置に送信するためにネットワークによって使われる。
・PDTCH（Packet Data Traffic CHannel：パケットデータ・トラフィック・チャンネル）。これらは、パケット交換データを搬送する。
・PACCH（Packet Associated Control CHannel：パケット関連制御チャンネル）。これらは、パケット交換データに関連する信号を搬送する。
【００７６】
3Gシステムでは、論理チャンネルのサイズ決定及び割当てを行うためにGSMシステムによって使われる同じ手法に従うことは不可能である。GSMシステムでは各ダウンリンク・時間スロットは１つのアップリンク・時間スロットに結合しているので、ある時間スロット・マルチフレームの複数のチャンネルの組合せを共用するすべての論理チャンネルの間で自然接続が行われる。この事実は、PCHチャンネルをRACHチャンネルに関連付けるためと、RACHをAGCHに関連付けるために、GSMで使われる。もしチャンネルの組合せが１セル内の２つ以上の時間スロットに存在すれば、負荷を共有する目的でこれらのチャンネル間に移動装置を分散させる方法が存在する。3Gシステムでは強調した種類の自然接続は存在しないので、制御チャンネル間の同様な接続はその定義を介して確立される。広報されたシステム情報は、合意された規定の痕跡を含むであろう。考えている制御チャンネルは、CCHset（Control CHannel Set：制御チャンネル組）と称される割当て組を表す。3Gシステムでは２つ以上のCCH組が構成できる。図１５は、１つの3Gの5ms基本フレーム中の、CCH組及びP-FACHチャンネルの可能なレイアウトを示す。
【００７７】
図１８、１９、及び２０は、現在までに3Gシステム上で提供されたすべての概念の一部の適用例を示すメッセージ順序の図である。これらの図は、本発明を特徴付ける手段及び教示を用いる同数の手順が参照する。記述した手順は、インタフェースUmにおいて予見される手順のうち比較的重要なものである。本発明の目的に対して、次のメッセージ、即ちBCCH、ハンドオーバ（HANDOVER）、コマンド（COMMAND）、即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）、アップリンク自由（UPLINK FREE）が基準に従って問題とするような基準を適用する。移動体が、VGCS（Voice Group Call Service：音声グループ発呼サービス）チャンネルに関するアップリンクアクセス手順で最後のメッセージ（以上では説明していない）を送信する。このメッセージによって、MSが同期状態とパワーレベルを合わせて、即時割り当て手順を開始し、この手順については後に簡単に説明する。アップリンク自由（UPLINK FREE）メッセージに先行してSYNC1バースト信号の送信を行い、基地局BTSCがこのバースト信号に反応して、物理情報（PHYSICAL INFORMATION）メッセージのダウンリンク送信を行う。
【００７８】
図１８及び１９はそれぞれ、移動体MSからの発信呼び、及び移動体MS向けの終結呼びが参照する。これらの図では、移動体MSとは異なるすべての構成要素（エンティティ）（BTSC、BSCC、MSC）を一般用語ネットワーク（NETWORK）で示し、関係する物理的構成要素あるいはプロトコルの構成要素を指定することもあり得る。これら２つの図の手順は同様であり、両者が移動体のアイドル（待機）状態に由来するものであり、この状態では、移動体がネットワークによってPCHチャンネル上に送信される呼び出し（ページング）メッセージを監視する。第２の手順よりもむしろ第１の手順に入るということは、移動体がチャンネルの要求を、ネットワークに命令されて行うよりもむしろ自発的に行うものと特定することに依存する。一方または他方の動作段階に入った後に来る段階は、即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）手順に属し、この手順の目的は、移動局とネットワークとの間のRR（Radio Resource：無線リソース）接続を確立することにある。この点から、以下の記述は両図に当てはまるが、即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）手順を開始する前に、移動体が、P/S-CCPCHチャンネルに含まれるいわゆるシステム情報から以下の情報を取得するものとする：
−SYNC1符号とP-FACHチャンネルとの間のマップ（地図）、P-FACHチャンネルとP-RACHチャンネルとの間のマップ、P-RACHチャンネルとP/S-CCPCHチャンネル内に構成されるAGCHチャンネルとの間のマップ；
−アップリンクパイロット信号UpPTS上のアップリンク妨害レベル；
−P-CCPCHチャンネルの送信パワーのレベル；
−システムフレーム番号SFN；
−次の、ランダムアクセスの制御パラメータ；
１．SYNC1の各送信におけるパワーレベルを増加させるステップ（段階）PSTEP；
２．"アクセスパラメータ"として総括的に示す一部のパラメータ値であり、本発明、及び本発明の他の好適例の教示によれば、SYNC1バースト信号を送信するアクセスサブチャンネルUpPTSSUBCHのスケジュールを可能にする；
３．SYNC1バースト信号の再送信についての最大値"Ｍ"；
４．２つのSYNC1バースト信号を再送信する間のフレーム数"Tx-integer"；
５．制御アクセスパラメータ"CELL_BAR_ACCESS"の値；
６．許容されたアクセスクラス"AC"及び"EC"；
【００７９】
この即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）手順は、移動体のRR構成要素によってのみ開始することができる。初期化はサブレベルMMの要求によってトリガされるか、または専用モードに入るためのLLC（Low Layer Compatibility：下層との整合性）レベルにとってトリガ（起動）されるか、あるいは呼び出し要求（PAGING REQUEST）メッセージに対する応答中のRR構成要素によってトリガされる。こうした要求の際にネットワークへのアクセスが許可されていれば、移動体のRR構成要素が、後に規定する即時割り当て手順を開始して、アクセスが許可されていなければ、このRR構成要素は要求を拒絶する。サブレベルMMからのRR接続を確立する要求は、"確立の原因"を指定する。同様に、RR構成要素からの、呼び出し要求（PAGING REQUEST）1,2または3のメッセージに応答してRR接続を確立する要求は、"呼び出しへの応答"の確立の原因のうちの１つを指定する。
【００８０】
SIMカードを挿入したすべての移動装置局は、0から9の番号を付けた10のアクセスクラスのうちの１つのメンバーである。このアクセスクラスはSIMに記憶されている。これに加えて、移動装置局は、SIMカードに記憶された5つの特別アクセスクラス（11〜15）のうちの１つのメンバーであり得る。セル内ですべての移動装置に対する緊急の呼び、あるいは認可された特別なアクセスクラスのメンバーのみに対する緊急の呼びが許可されている場合には、伝送中のBCCHチャンネル上のシステム情報メッセージは、アクセスを認可されたクラスの特別なもののリストを広報する。サブレベルMMの要求についての"確立の原因"が"緊急の呼び"ではない場合には、移動体が少なくとも１つのアクセスクラスまたは認可された特別なアクセスクラスのメンバーである場合のみに、ネットワークへのアクセスを生成する。逆に、"確立の原因"が緊急の呼びである場合には、緊急の呼びがセルのすべての移動装置に許可されている場合のみに、あるいは移動体が少なくとも認可された特別なアクセスクラスのメンバーである場合のみにネットワークへのアクセスを許可する。
【００８１】
パラメータ"M"及び"Tx-integer"に関連する前記の点３〜６は、アクセスクラスについて述べたことと共に、GSMにおいてRACHチャンネル上の衝突を制限するメカニズムを表現する。これらのメカニズムは本質的に、移動体が実行するランダムアクセスの試みの反復を時間的に延長して、ランダムアクセスの試みの回数を制限してチャンネルを過負荷にしないことにある。トラフィックがピークの瞬間のように、このメカニズムが不十分であると判明した際には、ユーザのグループに至るネットワークへのアクセスを選択的かつ一時的に阻止するアクセスクラスのメカニズムが動作に入る。後で説明するように、これらのランダムアクセスの調整メカニズムは、本発明によって実現されるメカニズムとは、結果が相補的であるという点でかなり異なる。一旦アクセス要求が満たされると、移動体のPRMプロトコル構成要素が、SYNC1バースト信号の物理チャンネルUpPTS上への送信を適切な方法でスケジュールする即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）手順を開始して、結果的に、アイドルモード（特に呼び出しメッセージを無視する）を抜け出す。そして移動体が、次のようにするために、M+1個のSYNC1バースト信号をUpPTSチャンネル上に送信する：
−本発明によって予見されるアクセスパラメータによって決まるアクセスサブチャンネルUpPTSSUBCHに整合するSYNC1バースト信号が選択的に送信される；
−即時割り当て手順の開始と最初のSYNC1バースト信号との間のフレーム数（バースト信号そのものを除く）は、即時割り当て手順の新たな開始毎にこれを示すランダムな数であり、この数は集合{0,1,...,Tx-integer8−1}内に一様確率分布を有する；
−SYNC1を連続して２回送信する間のフレーム数は、本発明の好適例に従って実行するスケジューリングに準拠した最小許容値である。
【００８２】
最初のSYNC1バースト信号を送信した後に、移動体は対応するP-FACHチャンネルの監視を開始して、物理情報（PHYSICAL INFORMATION）メッセージを表示する。このメッセージは、MSが使用する符号の参照番号、制御フレーム数CFN、確認応答された（acknowledged）SYNC1バースト信号を搬送しているフレームのうちの関連するフレーム番号、対応するP-RACH上の妨害レベル、確認応答されたSYNC1バースト信号に関係するタイミング進み及びパワーレベルを含む。物理情報（PHYSICAL INFORMATION）メッセージを、SYNC1の送信から４フレーム以内の間だけ待機する。
【００８３】
M+1個のSYNC1バースト信号を送信してネットワークからの有効な応答がなければ、即時割り当て手順を中止して、この手続きをサブレベルMMの要求によってトリガした場合には、ランダムアクセスの失敗をサブレベルMMに通知する。待機していたメッセージが表示され次第、移動体はタイマーT3126を始動させて、チャンネル要求（CHANNEL REQUEST）メッセージを、同期及びパワーレベルの正しい値と共に、対応するP-RACHチャンネル上に送信する。チャンネル要求（CHANNNEL REQUEST）メッセージは少なくとも次のパラメータを含む：
−サブレベルMMによって与えられた"確立の原因"に対応する"確立の原因"、あるいはチャンネルの必要性についての情報を含む呼び出し要求（PAGING REQUEST）メッセージに対する応答におけるRR構成要素によって与えられた"呼び出しに対する応答"データという原因に対応する"確立の原因"；
−あらゆる新規の送信についての一様分布確率のパラメータからランダムに選択したランダム参照パラメータ；
−ユーザ装置（UE）がネットワークへのアクセスを行うために使用する時間進み及びパワーレベル；
−ネットワークによる広報において信号を載せる時間スロット上の妨害レベル。
【００８４】
移動体は、チャンネル要求（CHANNNEL REQUEST）メッセージを送信した後に、対応するP/S-CCPCHの監視を開始して、AGCH構成のチャンネル上でこのP/S-CCPCHを待機している即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）メッセージを検出する。タイマーT3126の計数が満了すると、即時割り当ての手順を中止して、MMがアクセス手順の起動を行うべき場合に、ランダムアクセスの失敗をサブレベルMMに通知する。
【００８５】
ネットワークは、移動体に専用のチャンネルを割り付けて、この移動体に即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）メッセージを、非確認応答モードでAGCH構成のチャンネル上に送信することができる。そしてタイマーT3101をネットワーク側で始動させる。即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）メッセージは次のものを含む：
−割り当てた無線RUリソース、チャンネリング符号、周波数、及び時間スロットの記述、チャンネル要求（CHANNEL REQUEST）メッセージの情報フィールド及び上記メッセージを受信したフレームのフレーム番号、MSが次に専用チャンネル上に送信する際に用いる開始タイミング進み及びパワーレベル、本発明によりアクセスサブチャンネルUpPTSSUBCHを識別するアクセスパラメータ及び符号参照番号SYNC1、そしてオプションとして、フレーム番号が示す開始時刻の指示。
【００８６】
移動体は、自分自身の要求に対応するチャンネル要求（CHANNNEL REQUEST）メッセージに対応する即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）メッセージを受信すると、タイマーT3126を停止して、スケジュールされたフレームに対する次のフレームにおいて、ネットワークによって物理チャンネルUpPTS上に割り当てられたSYNC1バースト信号を送信する。
【００８７】
ネットワークは直後のフレームにおいて、SYNC1バースト信号に応答して、同期及び移動体側のパワーレベルを追加的に終了することを可能にする物理情報（PHYSICAL INFORMATION）メッセージを送信する。同時に、移動体は反復モードに割り当てられたチャンネルに切り換えて、単一信号伝送用のチャンネルモードを設定して、この送信モードは、ネットワークが無効な物理情報（PHYSICAL INFORMATION）メッセージを受信した場合にも、SYNC1バースト信号後のフレームを受信した後に有効になる。そして移動体は、主たる信号伝送リンクを専用チャンネルDPCH上に、情報フィールドを含むSABM（Set Asynchronous Balanced Mode：非同期平衡モードの設定）で確立する。移動体が開始時刻後に使用すべきチャンネルの記述のみを含む即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）メッセージを受信する場合には、この移動体はチャンネルへのアクセスを行う前に、前記開始時刻まで待機する。開始時刻を既に経過した場合には、移動体はメッセージの受信に対する即座の反応として、ネットワークへのアクセスを行う。この場合には、移動体が割り当てられたチャンネルに切り換える寸前にSYNC1バースト信号を送信して、この移動体の同期状態及びパワーレベルを可能なだけ更新することが推奨される
【００８８】
割り当てに使用可能なチャンネルがない場合には、ネットワークは移動体に即時割り当て拒絶（IMMEDIATE ASSIGNMENT REJECT）メッセージを対応するP/S-CCPCHチャンネル上に非確認応答モードで送信する。このメッセージは、要求の参照及び待機条件を含む。移動体は、自分自身のチャンネル要求（CHANNEL REQUEST）メッセージに対応する即時割り当て拒絶（IMMEDIATE ASSIGNMENT REJECT）を受信すると、タイマーT3122をIE（セル内で前記メッセージを受信したセルに関係する情報要素"待機指示値"）の指示値で始動させて、タイマーT3126の計数が満了するまで、対応するP/S-CCPCHチャンネル上を監視する。この時間中には、追加的な即時割り当て拒絶（IMMEDIATE ASSIGNMENT REJECT）メッセージを無視するが、移動体のチャンネル要求（CHANNNEL REQUEST）メッセージに対応するあらゆる即時割り当てが、移動体に以下のステップに記述する手順を実行させる。即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）メッセージを受信していない場合には、移動体はアイドルモードCCCHに戻って、この移動体の呼び出しチャンネルを監視する。オプションとして、移動体は、自分自身のチャンネル要求（CHANNEL REQUEST）メッセージに対するネットワークからの応答を受信し次第、アイドルモードCCCHに戻ることができる。移動体は同一セル内では、タイマーT3122の計数が満了するまでは、緊急でなければRR接続を新たに確立する試みを行うことを許可されない。緊急のRR接続の試みのための即時割り当て拒絶（IMMEDIATE ASSIGNMENT REJECT）を受信していないものとすれば、移動体はタイマーT3122の計数が満了する前に、同一セル内で、緊急用の専用モードに入る試みを行うことができる。"パケットアイドルモード"にある移動体（GPRSをサポート（支援）する移動装置に限る）は、タイマーT3122の計数が満了する前に、同一セル内でパケットアクセスを開始することができる。T3122の満了後には、移動体用の呼び出し要求（PAGING REQUEST）を受信するまでは、呼び出しに対する応答としてチャンネル要求（CHANNNEL REQUEST）メッセージを送信しない。
【００８９】
主たる信号伝送リンクを確立すると、ネットワーク側では即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）手順を終了する。移動体はアップリンクアクセス（UPLINK ACCESS）メッセージ（UA）を送信して、ネットワークがタイマーT3101を停止して、ネットワーク側のサブレベルMMは、RR構成要素が専用モードに入ったことを知らされる。アクセスサブチャンネルUpPTSSUBCHを識別するパラメータの割り当て及び使用方法を述べる前に、単に本発明に関する要点を強調する目的で、システム内ハンドオーバ手順は簡単に記述するに値する。
【００９０】
図２０を参照すれば、ネットワークが、移動装置に対するシステム内のセル内ハンドオーバ手順を開始して、旧セルの主たる信号伝送リンクDCCH上で、この移動装置にハンドオーバコマンド（HANDOVER COMMAND）メッセージを送信して、タイマーT3103の計数を開始させる。こうするために、サービスSPI＝0（信号伝送を識別するサービスアクセスポイント識別子）用の新たなセル内のデータ接続の初期化であるLAPDmプロトコル機能を含む、ハンドオーバに対する予備機能が達成されている、ということがサポートされている。
【００９１】
移動体は、ハンドオーバコマンド（HANDOVER COMMAND）メッセージを受信した後に、プロトコルの種々のレベルに対する接続である前の接続の解放を開始して、物理チャンネルを切断して、新たなセル内で割り当てられたチャンネルに指向するように切り換えを行って、より低いレベルにおける新たな接続の確立を開始する（このことは、チャンネルの有効化、チャンネルの接続、及びデータ接続の確立を含む）。ハンドオーバコマンド（HANDOVER COMMAND）メッセージは（要約すれば）次のものを含む：
−AGCHチャンネル、及び多リソース構成用に用いるFACCHチャンネルとSACCHチャンネルを含む新たなチャンネルの特性、及びオプションとして、新たなチャンネル上で送信するパワーレベル。
−移動体が、測定手順から取得する同期についての予備知識（例えば、セルのスクランブル符号＋チャンネルPCCPCH/DwPTSの周波数及びパワーレベル）を使用することを可能にするデータを含めた、良好に通信するために必要な新たなセルの特性。チャンネルPCCPCH/DwPTSのパワーレベルは、移動体が新たなチャンネル上で最初に電源投入するために用いる。
−パワーコマンド（オプション）。このパワーコマンドにおいて規定するパワーレベルは、移動体が新たなチャンネル上で最初に電源投入するために使用し、旧チャンネル上で用いるパワーには影響しない。
−新たな物理チャンネルを有効にするために使用する手順の指示。
−異なるプロトコルレベルで使用するハンドオーバ基準。
−ハンドオーバのため、専用チャンネルにアクセスするための一部のパラメータのうち、新たなセル内で使用中の列SYNC1のグループの識別子、新たなセル内でアクセスサブチャンネルUpPTSSUBCHを識別するアクセスパラメータ、及びP-FACHチャンネルの記述。
−新たなセル内で使用すべきタイミング進み値（オプションであり、同期したセル用に用いる）。
−移動体が新たなセル内で適用すべきタイミング進みを計算するために使用する実時間の差（オプションであり、同期したセル用に用いる）。
−新たなチャンネルに適用すべき暗号化モード（オプション）。この情報が存在しない場合には、暗号化モードは前のチャンネル上で使用した暗号化モードと同一にする。両方の場合とも、暗号化キーは変更しない。暗号化モードコマンド（CIPHERING MODE COMMAND）メッセージが事前に送信されていない場合には、ハンドオーバコマンド（HANDOVER COMMAND）メッセージは"暗号化開始"を示す暗号化モードのIEは含まず、例に示すように、同様なハンドオーバコマンド（HANDOVER COMMAND）メッセージを受信している場合には、このメッセージを誤りと考えて、"無指定のプロトコルエラー"によるハンドオーバ失敗（HANDOVER FAILURE）メッセージを即座に返送して、さらなる動作に着手にしない。
【００９２】
以下の、移動体が新たなセル内でハンドオーバアクセス（HANDOVER ACCESS）メッセージを送信するステップまでのステップは、非同期のセル間のハンドオーバの場合のみに実行するが、同期したセルに対して実行して、アクセス時間及びパワーパラメータを最適化することもできる。ハンドオーバコマンド（HANDOVER COMMAND）メッセージ信号のあるネットワークでは、２つの手順のうちの１つを有効にしなければならない。
【００９３】
移動体は、ハンドオーバコマンド（HANDOVER COMMAND）を受信した後に、列SYNC1を、指示されたセルのUpPTSチャンネル上に送信することを開始して、本発明の基準に従い、この目的のためにレベル１のフレームを予約する。移動体はタイマーT3124を始動させて、計数の開始点を、SYNC1バースト信号を最初にUpPTSに送信した時間スロットの時点に設定する。ハンドオーバコマンド（HANDOVER COMMAND）メッセージが許容された列SYNC1以上のものを示す場合には、移動体は許容された列SYNC1の中からランダムに選択する。
【００９４】
ネットワークはSYNC1バースト信号から必要な特性RFを得て物理情報（PHYSICAL INFORMATION）メッセージを関連するP-FACHチャンネル上に"非確認応答"モードで送信する。移動体は最初のバースト信号SYNC1を送信した後に、物理情報（PHYSICAL INFORMATION）メッセージを表現すべく指示されたP-FACHチャンネルの監視を開始する。このメッセージは移動体が使用する符号の参照番号、確認応答したSYNC1バースト信号を受信しているフレームに関連するフレーム番号（以下の注を参照）、P-RACHに対応する妨害レベル、及びタイミング進みを含む。SYNC1の送信から４フレーム以内の間、物理情報（PHYSICAL INFORMATION）メッセージを待機する。有効な応答が表現されない場合には、上述した手順を、タイマーT3124が満了するまで反復する。
【００９５】
注：上述したフレーム番号はセル内で有効な絶対フレーム番号（手順の前記段階では移動体にとってはまだ未知である）とは無関係であるが、逆に、物理情報（PHYSICAL INFORMATION）を受信したフレームと移動体が参照するSYNC1を放出したフレームとの間の距離を移動体に対して示すものはレベル１の情報である。この距離は、移動体が、ネットワークの応答がこの移動体に対するものであるか否かを理解することを手助けする。
【００９６】
移動体が物理情報（PHYSICAL INFORMATION）メッセージを受信すると、SYNC1バースト信号の送信を停止して、ハンドオーバアクセス（HANDOVER ACCESS）メッセージを連続フレームにして、主たる信号伝送リンクDCCH上に反復的に送信することを開始する。このメッセージは、単一のバースト信号に乗せて非暗号化モードで送信する。移動体は移動先のセル内の新たなチャンネルのフレーム番号SFNをまだ知らないので、暗号化／暗号解読を開始することができない。物理情報（PHYSICAL INFORMATION）を受信した直後からは、ハンドオーバ手順は本発明の目的にとってはもはや重要ではないが、完全にするためには、新たなセル内の専用チャンネルに関係するフレーム番号SFNの知識の欠落による技術的問題を強調して説明を進めるに値する。3GシステムをGSMと比較した場合の、ダウンリンク同期メカニズムのレベル１における差によって問題が生じる。既に述べたように、ダウンリンクのパイロット信号DwPTSはフレーム番号SFNを含まず、フレーム番号SFNはP-CCPCHチャンネルによって最初に取得する。従って、移動体はハンドオーバアクセス（HANDOVER ACCESS）メッセージを送信した後には、他の指定がなければ、システム情報の監視を開始してフレーム番号SFNを取得する。ハンドオーバアクセス（HANDOVER ACCESS）メッセージは次のパラメータを含む：
−ハンドオーバコマンド（HANDOVER COMMAND）メッセージ内に受信したハンドオーバ基準；
−UEがネットワークへのアクセスを行うために使用する時間進み及びパワーレベル。
【００９７】
移動体がフレーム番号上の情報を読み取り可能である際には、移動体はタイマーT3124を停止させて、ハンドオーバアクセス（HANDOVER ACCESS）メッセージの送信を停止して、サービスが要求する符号化／復号化方式を用いて送信中の物理チャンネル及び受信モードを有効にして、必要ならばチャンネルどうしを接続する。適用可能な際には、暗号化／暗号解読を即座に開始する。
【００９８】
より低いレベルにおける接続の確立に成功している際には、移動体は、"通常のイベント（事象）"の原因を指定するハンドオーバ完了（HANDOVER COMPLETE）メッセージをDCCHリンク上でネットワークに返送する。移動装置側でのこのメッセージの送信、及びネットワーク側でのこのメッセージの受信は、RR管理レベルとは異なるレベルの信号伝送メッセージの送信の要約を可能にする。
【００９９】
ネットワークがハンドオーバ完了（HANDOVER COMPLETE）メッセージを受信すると、ネットワークはタイマーT3103を停止して、旧チャンネルをハンドオーバ手順のために予め定めた符号と共に開放する。特に同期ハンドオーバにおいては、移動体がハンドオーバ失敗（HANDOVER FAILURE）メッセージを、例えば"ハンドオーバ不能、タイミング進みが範囲外"のような原因の指定と共にネットワークに送信する非定常な場合が発生し得る。
【０１００】
移動装置が列SYNC1を使用してネットワークへのアクセスを行うことを見通した主な手順の記述は、以上で終わる。記述した手順はセルの選択（最初のアクセス）、セルの再選択、及び同期ハンドオーバに関するものである。UpPTSチャンネル上へのアクセスは本質的に衝突が生じにくい、ということは余す所なく述べてきた。衝突を防止するために本発明が提供する解決法は、移動体の配置において符号SYNC1を送信するための異なるサブチャンネルUpPTSSUBCHによってネットワークへのアクセスクラスを規定することである。本発明の好適例によれば、ネットワークが、フレーム番号を規定するサブチャンネルUpPTSSUBCHＮoをスケジュールして、このサブチャンネル内で、移動体が利用可能なグループの符号中からランダムに選択した符号の送信が許可される。この目的に対して、２つのパラメータP1及びP2が予見される。ネットワークにアクセスを行いたい移動体は、システムフレーム番号SFNが次の法則を満足する際に、符号列SYNC1をチャンネルUpPTS上に送信する：
SFN module [P1]＝P2 (1)
SFN module [P1]≠P2 (2)
これら２つの法則のうちのいずれを選択しなければならないかの指示、並びにパラメータP1及びP2の値は、次の関連するメッセージ：BCCH、ハンドオーバコマンド（HANDOVER COMMAND）、即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）、アップリンク自由（UPLINK FREE）に含まれる上述したアクセスパラメータの一部を形成する情報要素である。チャンネルUpPTS上で送信あるいは再送信される各符号SYNC1は、移動体が同期させたダウンリンクキャリアがサポート（支持）する符号の値の中からランダムに選択し、このことにはサービス中のセル、及びハンドオーバの場合における新たなセルが関係する。セルの再選択の状態におけるUpPTSチャンネルへの最初のアクセスに関しては（これは即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）メッセージを表現する前か、あるいは送信グループモードに入る前である）、移動体はチャンネルUpPTSのスケジュール及びBCCHチャンネルから法則(1)または(2)を選択するための指示を読み取ることができ、これに続くセルの再選択状態におけるアクセスについては、移動体が必要な情報を、残りのハンドオーバコマンド（HANDOVER COMMAND）、即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）、アップリンク（UPLINK）メッセージから受信することができる。
【０１０１】
ネットワーク（BSCC、NE）は、関連する手順：即時割り当て（IMMEDIATE ASSIGNMENT）、ハンドオーバ（HANDOVER）、またはアップリンク応答（UPLINK REPLY）が成功でも不成功でも完了し次第、サブチャンネルUpPTSSUBCHの特定の移動体への割り当てを無効にする。特に、このアクセス手順の段階にあるネットワークは、移動体の識別子IMSIによって移動体を知らない（あるいは知ろうとしない）が、この目的のためにスケジュールしたサブチャンネルUpPTSSUBCHＮo上で移動体が送信する符号SYNC1によって間接的に知ることを指摘しておかなければならない。理論的には、前記サブチャンネル上にはまだ衝突の確率が存在し得る。そして衝突を起こした移動装置はネットワークによって消滅させられるが、この確率は疑いもなく、スケジューリングを欠く場合よりも低い。本発明の基準に従って行うようなサブチャンネルのスケジューリングがなければ、UpPTSチャンネル上に符号の過剰な混雑が存在して、その結果として、議論したチャンネルについての衝突確率の増加が存在する。このような状況では、サービスに対する障害は、GSMにおいて予見される通常の衝突防止メカニズムのみによって限定されるが、しかしこのメカニズムは、繰り返しアクセスを試みることによって、サービスクラスの全体をトラフィックから一時的に排除するような欠点ではなくても、ネットワークの過負荷を増加させる欠点を有する。従って、3GシステムにおいてGSMの衝突防止メカニズムを維持することは、極端な負荷条件においては補足的なものと考えなければならないことは明らかである。
【０１０２】
付録ＡＰＰ３に含まれる表１〜４は、簡単のために法則(1)のみを考慮する一部の実際的な場合において、本発明の好適な実施例を実現する態様を理解する手助けとなる。表１に、アクセス型（アクセスの種類）に応じて共用されるすべての可能なサブチャンネルUpPTSSUBCHの概観を示し、前記アクセス型は、アクセスがチャンネルの割り当て手順の第１部分または第２部分に属するということにより、そしてこの最終的に分割したフレーム内では、アクセスが移動体またはネットワークによって制御されるということによる。表２、３、及び４に、法則(1)または(2)の周期的な性質を示し、この性質はmodule[P1]関数を独立変数SFNに適用することから導かれ、システム・マルチフレーム（システム多フレーム：ハイパーフレーム）内での単位の増加と共に時間的に単調に増加する。サブチャンネルの規定を細分化することは、関連する数を増加させ、従って法則(1)または(2)の適用から導かれる間隔の周期も増加する。このことはアクセスにおける無視できる遅延も含むが、この遅延は、単一のサブチャンネル上へのアクセスの試みが減少することによる衝突確率の減少によって大幅に補償される。この法則(1)及び(2)は、非常に単純かつ使いやすい表現を有するが、しかし、反復の周期性及び周期の開始位相を独立的に制御することが可能であると共に、階層的なマルチフレーム（ハイパーフレーム）内の基本フレームに数学的に検証印（目印）を付けることが可能な他の表現の適用によっても同様な結果に到達することがでる。法則(1)及び(2)をサブチャンネルUpPTSSUBCHに適用すると、等周期かつ等位相の目印を付けたフレームのグループができる。パラメータP1及びP2の意味は次の通りである：P1は可能なサブチャンネルの総数を与え、P2はサブチャンネルの識別子UpPTSSUBCHＮoに対応する。
【０１０３】
表２に、４フレーム毎に等周期で回帰するサブチャンネルUpPTSSUBCHのスケジューリングを示し、ここでP1＝４であり、ここでサブチャンネルの50％をハンドオーバに充当して、他の50％をランダムアクセスに充当する。この場合には、サブチャンネルUpPTSSUBCHの25％が、移動装置によって制御される符号SYNC1の送信に充当されて、75％がネットワークによって制御されるという結果が表１から得られる。表３に、サブチャンネルUpPTSSUBCHの異なるスケジューリングを示し、ここでは前の値P1＝４を維持しつつ、サブチャンネルの25％がハンドオーバ用であり、75％が他のランダムアクセス手順用である。この２番目の場合には、表２に対するスケジューリングが異なるにもかかわらず、移動装置及びネットワークの間でのサブチャンネルの共用は、符号SYNC1の送信のコマンドを担うという観点からは、同じ結果になる。表４に、サブチャンネルUpPTSSUBCHの数の数を前の２つの表に比べて増加させるスケジューリングを示し、従ってP1の値は、移動体から出る呼び（m.o.c.）または移動体に向けて終結する呼び（m.t.c.）におけるアクセスを区別するために８に等しく選択する。反復する８つのサブチャンネルのグループにおいて、ハンドオーバと他のランダムアクセス手順との間のUpPTSSUBCHサブチャンネルの配分％割合は同等の50％とする。この３番目の場合には、サブチャンネルの12.5％を移動装置によるアクセス制御に充当して、残りの87.5％をネットワークの処理に充当する。表４のサブチャンネルは次の識別子UpPTSSUBCHＮoを有する：ハンドオーバ0/2/4/6；RA1#(m.o.c.)1；RA1#(m.t.c.)5；RA2#(m.o.c.＋m.t.c.)3,7。
【０１０４】
先の表は、パラメータP1とP2との異なる組み合わせを選択して、移動装置がチャンネルUpPTS上で、Um無線インタフェースにおいて予見される異なる手順で行うランダムアクセスを制御することが可能であることを示している。システムを構成するオペレータ（操作者）は、予期されるトラフィックに対するリソースの正しい計画についての利点を本発明から得ることができる。上述のように得られたサブチャンネルの好適な特徴は、ハイパーフレーム内の絶対システムフレーム番号SFNの知識を必ずしも必要としない。実際に、マルチフレームにおける周期的な信号伝送の開始フレームに一致する所から付番を開始して、同じ周期で反復する換算したフレーム番号SFN'を知れば十分である。この信号伝送をインターリーブ（挟み込み、交錯）する周期は、チャンネルP-CCPCHの必要性に対応する。表９に、48の制御フレームから成るマルチフレームを、各４フレームの12のブロックに分割して、各ブロックを、システム情報及び呼び出し情報の伝送用のBCCHまたはPCHチャンネルに割り当てる例を示す。この場合には、信号伝送ブロックの開始フレームは４フレームのインターリーブ周期を有する。既に述べたように、ブロックの前記開始フレームの必要性は、ダウンリンクのパイロット信号DwPTSのバースト信号中に意図的に加えた情報を用いる既知の技法で信号伝送する。次に、システムの信号伝送のインターリーブ周期の最初のフレームを考えれば、これは共用アクセスサブチャンネルの計算用の反復周期の最初のフレームに一致して、絶対フレーム番号SFNの知識なしで、絶対フレーム番号SFNを数式表現(1)または(2)による換算した番号SFN'に置き換えることができる必要十分条件は、２つのアクセスパラメータP1、P2の値が、前記信号伝送のインターリーブ周期内かあるいはこの周期に一致するマルチフレームにおいてサブチャンネルを識別するような値である、ということである。前述した公式の場合には、この条件はP1≦(信号伝送のインターリーブ周期)によって与えられる。こうした条件に従うことは、制御マルチフレームのブロックへの分割を採用するチャンネルが搬送するメッセージの必要性が一時的に進化することに、移動体が追随することを可能にする。換算した絶対フレーム番号SFN'について直前に述べたことは、絶対フレーム番号SFNの使用に比べて一般的な価値は少なく、絶対フレーム番号SFNには異なるシステム及び信号伝送機能が結び付くが、例えば非同期型のセル間ハンドオーバような一部の場合には、換算した番号SFN'の有用性が明白である。この場合には、実際に移動体が新たなセル内に発生するフレームのタイミングに同期する必要があり、この目的のために、移動体は、ハンドオーバについて予見されるサブチャンネルにSYNC1の送信を開始する。移動体は絶対フレーム番号SFNの知識がないので、最初にこれらのサブチャンネルを計算することができない。こうした情報の復号化を待つことは長くかかり過ぎると見られることがあり、従って、移動体は代替方法として、ダウンリンクのパイロット信号DwPTSの質問をして、信号伝送のインターリーブ周期の開始についての情報をずっと迅速に得ることができ、このことは、換算したフレーム番号SFN'を取得することと同等であり、換算したフレーム番号SFN'を用いて、公式(1)または(2)によって、絶対フレーム番号SFNの読み取りを待機するハンドオーバのサブチャンネルを計算する。
【０１０５】
ここで、本発明の手順の第１の異なる実施例について説明し、この説明については、付録ＡＰＰ３の表５を参照することができる。他の実施例を適用すれば、ここではサブチャンネルを、数式の計算によってではなく、セル内で使用中のキャリアに全体的に関連する符号列SYNC1の適切な共用によって規定する。共用によって、移動体の処理時のSYNC1を所定数の分離した部分集合（サブセット）に分割して、この部分集合は単一要素とすることができ、各部分集合がアクセス型に関連する。表５に可能な分割を示し、ここでは利用可能な８つのSYNC1を、50％はハンドオーバに割り当てて、残りの50％は第１列に示す他のアクセス型に割り当てている。表５には、表４で同じアクセス型を示すべく既に用いたのと同じ識別子UpPTSSUBCHＮoによって、８つのサブチャンネルを示す。表５中の各識別子UpPTSSUBCHＮoは、関連する符号の部分集合から成るサブチャンネルを示す。サブチャンネルの特定の構成、即ち部分集合に含まれる符号の識別子は、情報要素SYNC1-RIPによって示される。サブシステムの形成において、キャリアの処理時に８つの符号グループ内の列を識別する識別子SYNC1Nを、まだ割り当てを行っていない識別子の中から自由に選択して、この自由さは、他のものを差し置いて符号列を選択すべき特定の理由がないことによる。このことにより、そして選択したサブチャンネルUpPTSSUBCHに関連する符号の部分集合において１つ以上の符号が予見される際に常に、このサブチャンネルを使用する移動装置は、この部分集合に属する符号の中からランダムに符号を選択する。第１の実施例の場合には、上述したアクセスパラメータに対応する情報は情報要素SYNC1-RIP及びUpPTSSUBCHＮoを含み、この情報は同じチャンネルを通して転送し、そして本発明の好適な実施例を参照して既に強調したのと同じメッセージを利用する。第１の異なる実施例の場合には、サブチャンネルはもはや周期性及びマルチフレーム内でサブチャンネルに目印を付ける位相を有さず、調整メカニズムの新たな性質は時間性のアクセスの制限を生成しないが、むしろ符号列の空間においてアクセスの制限を生成する。
【０１０６】
こうした他の実施例の導入は、UpPTSチャンネル上の衝突確率を平均的に低減しないので、表現(1)または(2)の計算ほど有効ではない。こうした他の実施例は、単一のアクセス中の移動装置の処理時における符号SYNC1の量を実際に低減し、このこと自体はチャンネル上の衝突確率を増加させるが、同時にアクセスチャンネル数を増加させて、各単一のアクセスに必要な符号数を同じ割合で減少させる。このことは一般に、第１の他の実施例によってもよらなくても衝突確率は概ね不変のままであることを意味する。しかし、短期間には、そして特に移動無線の環境において、例えば都市のマイクロセルのようにトラフィックの混雑が存在する状況では、利点を見出すことができる。この場合には、符号の部分集合を注意深く選択することによって、ハンドオーバの過剰な要求によるサービスにおける煩わしい速度低下を回避することができる。第１の他の実施例は、即座に達成できる利点に加えて、サブチャンネルの形成のための代替方法を教示しており、こうしたものとして、特許によって保護される権利を有するというのが出願人の意見である。他の実施例の有用性は、将来の開発を待つ必要なしに、今からすぐに発見することができ、これは、SYNC1の送信の直後に続く段階、即ち専用チャンネルを割り当てる前のネットワークとのハンドシェイクの段階に関連する。これより前に、次の型のリンクが生成される際に常に、ハンドシェイクが加速されることを既に見出している：
SYNC1 → P-FACH → P-RACH → P/S-CCPCH
これは利用可能な異なるSYNC1どうしを区別することの直後から開始する。移動装置がSYNC1を選択する際には、SYNC1に関連するチャンネルも選択するので、SYNC1を既に共用しているということは、これらのリンクを形成する助けになる
【０１０７】
ここで、本発明の手順の第２の他の実施例について説明し、これは、表現(1)または(2)を、サブチャンネルを規定するための最初の取り組みとして使用するが、送信すべき符号の選択に際しては、移動体は第１の異なる実施例の基準も適用する。このことは、送信すべきSYNC1を、パラメータP1及びP2、特にP2が示すサブチャンネルに等しい、識別子UpPTSSUBCHＮoが示すサブチャンネルに対応するSYNC1-RIPによって記述されるSYNC1の部分集合の中から選択することを暗に意味する。等価な表現をすれば、２つの場合において、サブチャンネルに関連するアクセス型が同一であり、従って、サブチャンネル特定の２つの基準の共同作用であると判明し得ることを意味する。第２の実施例の場合には、上述したアクセスパラメータに対応する情報が、パラメータP1とP2、及び情報要素SYNC1-RIP及びUpPTSSUBCHＮoを含み、この情報は同一チャンネルを通して転送されて、既に本発明の好適な実施例を参照して記述したのと同じメッセージを使用する。図２１及び２２は、本発明の好適な実施例、及び２つの他の実施例の範囲で、共用アクセスサブチャンネルの特定基準を機能的観点から要約した２つの等価な図である。
【０１０８】
図２１を参照すれば、前記基準は図の左から始まって右に、減少する一般的な順序で進行する。最初のブロックでは、一部のアクセスパラメータをリソースに通知して、アクセス型に結び付いたサブチャンネルを得る。２番目のブロックは前記２つの他の実施例に対する前処理であり、ここではSYNC1の共用を必要とし、SYNC1は割り当てグループに限定されたものとして導入しなければならない。３番目のブロックは、サブチャンネルを特定するために利用可能な異なるオプションopt1、opt2、及びopt3を通知する。これに続く円形のブロックは、サブチャンネルの特定後に限って、特に、移動体が前に特定したチャンネル上にSYNC1を送信する方法を移動体に提示する代替方法を示すものであり、即ちＲ＝ランダムモードであるか、あるいはＣ＝事前にネットワークから受信したコマンドによるモードである。他の方法の１つは、最後のオプションと等価な結果をもたらす。もちろん、反復及び非一貫性の可能性が存在するので、終端のブロックに示したオプションが必ずしも許容し得るものではない。例えばオプション（OPTION）2-2として示したオプションは非一貫性である、というのは、ネットワークがまず符号の共用を指示して、次に特定の符号を送信したという新たなコマンドを与えるような論理的なものには見えないからであり、もちろん、送信すべき符号を直接オーダー（発注）することが、より理にかなう。逆にオプション（OPTION）3-2で表わすオプションは、オプション（OPTION）1-2で表わすオプションの繰り返しである。一旦強調した非一貫性及び反復は、サブチャンネルの特定用のアクセスパラメータの割り当ての段階で容易に回避することができる。
【０１０９】
図２２を参照すれば、符号SYNC1の送信方法を選択する、即ちランダムか、あるいはネットワークのコマンドによるかを選択する円形のブロックは、サブチャンネルを特定するための異なるオプションを示すブロックに先行していることがわかる。このことは、非一貫性及び反復の原因を最初から排除することを可能にする。
【０１１０】
付録ＡＰＰ１
付録ＡＰＰ１には、図２のGSM及び3G移動体システムに使用するレベル２プロトコルの非常に一般的な機能記述を含む表Ａ、及びレベル３プロトコルに関係する同様の表Ｂを示す。
図６の凡例
ＰＨＬ 物理層
ＭＡＣ メディアアクセス制御
ＬＡＰＤ Ｄチャンネル上のリンクアクセスプロトコル
ＬＡＰＤｍ 修正したＤチャンネル上のリンクアクセスプロトコル
ＭＴＰ メッセージ転送部
ＲＰＭ 無線リソース管理
ＳＣＣＰ 信号伝送接続制御プロトコル
ＭＭ 移動性管理
ＣＭ 接続管理
ＤＴＡＰ 直接転送応用部
ＢＳＳ＿ＭＡＰ 基地局システム＿移動体応用部
【０１１１】
【表１】

Figure 0004005365
【０１１２】
【表２】
Figure 0004005365
付録ＡＰＰ２
付録ＡＰＰ２には、本発明を適用した3G移動体システムの無線インタフェースUuのいくつかの物理及び機能特性を詳記した表１〜９を示す。
【０１１３】
【表３】
Figure 0004005365
【０１１４】
【表４】
Figure 0004005365
【０１１５】
【表５】
Figure 0004005365
【０１１６】
【表６】
Figure 0004005365
【０１１７】
【表７】
Figure 0004005365
【０１１８】
【表８】
Figure 0004005365
【０１１９】
【表９】
Figure 0004005365
【０１２０】
【表１０】
Figure 0004005365
【０１２１】
【表１１】
Figure 0004005365
付録ＡＰＰ３
付録ＡＰＰ３には、本発明による手順の応用例を表わす表１〜５を示す。より詳細には、表１〜４は本発明の好適な実施例に属し、表５は第１の異なる実施例に属する。
【０１２２】
【表１２】
Figure 0004005365
【０１２３】
【表１３】
Figure 0004005365
【０１２４】
【表１４】
Figure 0004005365
【０１２５】
【表１５】
Figure 0004005365
【０１２６】
【表１６】
Figure 0004005365

【図面の簡単な説明】
【図１】 GSMまたはDCS型の移動システムのブロック図である。
【図２】 GSMシステム及び本発明による3Gシステムを含むシナリオのブロック図である。
【図３】 図１、図２の移動システムGSMの無線インタフェースUmに送信する信号の連続フレームの階層を示す図である。
【図４】 図３の連続フレームの階層によってサポートされる論理チャンネル構造を示す図である。
【図５】 図３の連続フレームの階層内の図４の論理チャンネルの可能な２つの構成を示す図である。
【図６】 図２の２つの移動無線システムの動作を制御する、より多くの階層レベルを有するプロトコルのブロック図である。
【図７】 図１の移動システムGSMのインタフェース無線Umへのメッセージの交換に限定した発信呼びのプロトコルに関連するメッセージ順序の図である。
【図８】 図１の移動システムGSMのインタフェース無線Umへのメッセージの交換に限定した終結呼びプロトコルに関連するメッセージ順序の図である。
【図９】 図１の移動システムGSMの無線インタフェースUmにおけるメッセージ交換に限定したセル間ハンドオーバ・プロトコルに関連するメッセージ順序の図を示す図である。
【図１０】 図９のハンドオーバ失敗の場合に関するハンドシェーク段階に関するメッセージ順序の図である。
【図１１】 本発明を含む移動システムの無線インタフェースUuに送信する信号の連続フレームの階層を示す図である。
【図１２ａ】 図１１の階層に属するいくつかの可能な基本フレームを示す図である。
【図１２ｂ】 図１１の階層に属するいくつかの可能な基本フレームを示す図である。
【図１２ｃ】 図１１の階層に属するいくつかの可能な基本フレームを示す図である。
【図１２ｄ】 図１２ａの基本フレームに含まれるDwPTSバースト信号の構造を示す図である。
【図１２ｅ】 図１２ａの基本フレームに含まれるUpPTSバースト信号の構造を示す図である。
【図１２ｆ】 図１２ａの基本フレームに含まれるバースト信号Ts0,...,Ts6の一般的構造を示す図である。
【図１２ｇ】 図１２ａの基本フレームに含まれるバースト信号Ts0,...,Ts6の実際の構造を示す図である。
【図１３】 図１２ｆ、図１２ｇのバースト信号に関連し得るスクランブル符号グループ及びミッドアンブルのグループと共に、図１２ｄの利用可能な異なるDwPTSを異なるセル間で共用する3Gシステムに使用される基準の図である。
【図１４】 図１２ｅの利用可能なUpPTSバースト信号の共用によって図１３の基準を完成させる表を示す図である。
【図１５】 図１１の連続フレーム階層によってサポートされる論理チャンネル構造を示す図である。
【図１６】 図３、図１１の連続フレームの部分的表現及びそれらの比較を示す図である。
【図１７】 図１２ａの基本フレームに関連する物理及び論理チャンネルを表わす図である。
【図１８】 本発明を適用した3G移動システムのインタフェース無線Uuにおけるメッセージの交換に限定した発信呼びプロトコルに関連するメッセージ順序の図である。
【図１９】 本発明を適用した3G移動システムのインタフェース無線Uuにおけるメッセージの交換に限定した終結呼びプロトコルに関連するメッセージ順序の図である。
【図２０】 本発明を適用した3G移動システムの無線インタフェースUuにおけるシステム内のセル間のハンドオーバの部分的なプロトコルに関連するメッセージ順序の図である。
【図２１】 本発明及び本発明の他の実施例のプロセスの概観を想起させる機能的な基準を示す図である。
【図２２】 本発明及び本発明の他の実施例のプロセスの概観を想起させる機能的な基準を示す図である。[0001]
(Field of Invention)
  The present invention relates to the field of mobile radiotelephones, and more particularly to a process for coordinating access to a shared radio channel in a third generation mobile system.
[0002]
(Background technology)
  Over the last decade, mobile radiotelephone systems have favored second generation systems that feature digital modulation and extensive digital signal processing (DSP) of baseband signals converted to digital signals, as opposed to the first generation. There has been constant technical development, including the gradual abandonment of first generation systems characterized by analog modulation of transmission carriers. The times are now ripe for the arrival of services in mobile systems, so-called third generation systems, which are more advanced than conventional systems, mainly with respect to different access methods to physical channels by users of services. The design of these systems is a study on the feasibility of transmission suitable for preserving the fidelity of the transmitted information and ensuring a certain immunity against noise (jamming) for jamming purposes. Followed by applications obtained in the military environment. This goal has been achieved by artificial expansion of the transmission carrier's modulation spectrum compared to the baseband spectrum. Therefore, this modulation method is called a spread spectrum method (spread spectrum), and increases each low symbol rate (rate) of symbols (signals) transmitted in a pseudo-noise type code sequence at a higher chip rate. The range is a range in which information to be transmitted is spread over a wide spectrum of frequencies, and only a person who is authorized to receive it can actually access it. For this purpose, the spread spectrum receiver demodulates the received signal and performs a temporal correlation between the demodulated signal and the local copy of the code sequence used by the modulator to re-create the original data. Constitute. From the mathematical correlation between the demodulated signal symbols and the correct code sequence, a maximum level of the original signal is obtained at the output of the receiver, which is thus distinguished from noise and interference. In the consumer environment, and particularly in the field of mobile radiotelephone communications, the use of a spread spectrum with a modulation quite different from conventional military purposes is expected. A particular use is to allow simultaneous sharing of the same physical channel among more users, identified by different spreading codes. A related technique known by the acronym CDMA (Code Division Multiple Access) uses mutually orthogonal spreading code sequences whose cross-correlation can be assumed to be zero. This makes it possible to distinguish between different users grouped in the transmission band, since the signals of the other channels appear as noise as a result of correlation on the channel characterized by its own code string. Compared to traditional narrowband systems, this spread spectrum technique offers the additional advantage of high insensitivity to Rayleigh selective fading due to multiple reflections along the radio transmission path of the transmitted signal, The transmitted signal obtains such fading because the small portion of the spectrum for high fading is only a very small portion of the spectrum that is widely occupied by the useful signal.
[0003]
  The imminent introduction of third-generation mobile communication systems or UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) is much compatible with existing PLMN systems (Public Land Mobile Network) around the world. GSM900MHz (Global System for Mobile communications) for all European systems and its direct successor DCS1800MHz (Digital Cellular System). GSM is recommended by an appropriate international organization (CEPT / CCITT in the ETSI / ITU-T environment) with the purpose of making the operation of the different communication systems uniform in order to make the different communication systems compatible and thereby enable communication. As per the published specifications. Applicants who are acting in accordance with 3GPP organization (3rd generation joint project) and Chinese organization CWTS (Chinese wireless communication standard) pursue the development of their 3rd generation mobile communication system based on CDMA technology Yes. The near-future goal is to preserve GSM functional characteristics where possible, but to intervene whenever the impact of new CDMA technology inevitably requires special solutions. Therefore, before describing the preferred embodiment of the present invention, some operational specialities of the GSM system may be described to enable a better understanding of the technical problems that the present invention must solve. is necessary.
[0004]
  FIG. 1 shows a concise but clear block diagram of the functional architecture of a GSM or DCS type mobile system, which illustrates the CDMA system (TD_SCDMA) in which the present invention to be described exists. Is also fully usable. In FIG. 1, the portable phone set and the vehicle phone set are wirelessly connected to the relevant TRX transceiver (transceiver, not shown) belonging to the relevant transceiver base station BTS (Base Transceiver Station) deployed on the area. It is indicated by the symbol MS (Mobile Station), also called device. Each TRX is connected to a group of antennas whose antenna configuration ensures a uniform radio service range of cells served by the BTS. A group of N adjacent cells that together engage all carriers available for mobile radio service is called a cluster, and the same carrier can be reused in adjacent clusters. More base stations of BTS type are connected via a physical carrier to a common base station controller indicated by BSC (Base Station Controller). More BTSs managed together by BSC form a functional subsystem defined by BSS (Base Station System). More BSS (BSC) is a TRAU block (Transcode and Rate Adapter Unit) that allows sub-multiplexing of 16 or 8 kbit / s channels directly or over 64 kbit / s connection lines to optimize the relevant usage It is connected to the mobile switching center MSC (Mobile Switching Center) through the (code conversion and rate adapter device) TRAU is from 64 kbit / s to 16 kbit / s or 8 kbit / s of voice. Performs code conversion to GSM full rate 13 kbit / s (or GSM half rate 6.5 kbit / s), which enables voice addressing in the flow.
[0005]
  The MSC block is in turn connected to the switching center of the terrestrial network PTSN (Public Switched Telephone Network) and / or ISDN (Integrated Services Digital Network). Two databases called HLR and VLR, which are not visible in the figure, are generally located in the MSC. The first database contains invariant data for each mobile MS, and the second database contains variable data. The two databases work together to allow the system to track users who travel extensively over areas spanning different European countries. The BSC station controller also has a personal computer LMT (Local Maintenance Terminal) that enables man-machine interaction, and O & M functions (Operation & Maintenance) such as monitoring, management alarms, and traffic measurement evaluation. SGSN block [Serving GPRS (General Packet Radio Service) Support Node] ([Service GPRS (general packet) Connected to the wireless service) support node]).
[0006]
  The figure shows a vertical dashed line that delimits the interface between the main functional blocks, ie the radio interface between MS and BTS is shown in Um, the interface between BTS and BSC is A-bis, BSC The interface between TRAU and TRAU is A-sub, the interface between TRAU and MSC or directly between this last and BSC is A, and the interface RS232 between BSC and LMT is T. The interface between BSC and OMC is indicated by O, and finally the interface between BSC and SGSN is indicated by Gb. The above interfaces are described in the following GSM recommendations: 04.01 (Um), 08.51 (A-bis), 08.01 (A), 12.20, 12.21 (O), and 04.60 (Gb).
[0007]
  FIG. 2 shows a more advanced scenario that is imminent compared to the scenario of FIG. In FIG. 2, at least one cell served by the BTS of the GSM system is shown adjacent to a cell served by the base station BTSC of the new system called 3G (third generation) which includes the inventive object of the present application. ing. The connection line between different blocks indicates the type of the related interface. In this figure, the authors can focus on the station controller block BSCC connected to both the BTS station and the BTSC station. This BSCC block represents a BSC that can support appropriately modified station controllers for GSM, but a new BTSC station (dashed line indicates the presence of a modification). The connection with BSCC new BTSC uses an interface similar to A-bis. The radio interface between the BTSC and the mobile device is referred to as Uu to distinguish it from the GSM Um interface. For the same purpose, the mobile device is called UE (User Equipment) under different names to mean different descriptions of the radio interface and the mobile device consistent with different design settings. It can be argued from the scenario of FIG. 2 that a handover between two systems GSM, 3G supported by a BSCC block that supports normal intra-system handover in which dual mode and multi-band operation of the mobile user equipment UE are derived. Is the possibility.
[0008]
  In mobile system design, aspects that primarily affect the design approach are trying to be realized on physical channels to share bandwidth available to different usersAccess type(Access type) is selected. The better known access methods are FDMA (frequency division multiple access) that performs frequency division multiple access, TDMA (time division multiple access) that performs time division multiple access, and code division multiple access There are a CDMA method (code division multiple access) and an SDMA method (space division multiple access) for executing space division multiple access.
[0009]
  In the FDMA approach, each user can use his own frequency channel that is not shared with any other user whenever required by the service, and this case is called SCPC (Single Channel Per Carrier). Is typical for first generation analog systems. In the TDMA approach, the entire radio spectrum is allocated to more users at different times called time slots. Only one user can transmit and / or receive during a time slot. In the CDMA approach, the entire radio spectrum is allocated to more users at the same time, but this approach has been described previously. In the SDMA approach, the entire radio spectrum is allocated to more users at the same time as in the CDMA approach, and the distinction between different users is made by recognizing different directions of arrival of radio signals.
[0010]
  In the same mobile system, the above access techniques can be used separately or together to take advantage of possible cooperation. GSM systems use a mixed approach FDMA-TDMA, which avoids excessive carrier usage compared to pure FDMA, while avoiding frame construction that is too long for pure TDMA and is not recommended To do. The new 3G system uses FDMA-TDMA-SCDMA access related to the benefits of GSM, the benefits of GSM. Both the GSM system and the new 3G system can benefit from the use of intelligent antennas by adding SDMA multiplexing to the existing multiplexing, which certainly applies to 3G systems.
[0011]
  In the PLMN system, a user can transmit information to the same station while receiving information from the base station. This communication mode is called full duplex and can be operated using both frequency field and time field techniques. The FDD method (Frequency Division Duplexing) used in GSM uses different bands for the uplink path (uplink) and the downlink path (downlink). These two bands are separated by an unused gap band that allows proper radio frequency filtering. The TDD method (Time Division Duplexing) uses different service times for uplink and downlink for all channels multiplexed in two transmission directions. If the time division between the two service times is small, transmission and reception are visible to the user simultaneously. The new system 3G mentioned by the present invention uses the TDD method.
[0012]
  Any public mobile system (PLMN) that seeks to provide users with a quality of service standard that can be comparable to the quality of service provided by the fixed telephone network will inevitably accommodate complex signaling schemes. In the GSM system, the problems have been solved using special solutions for the FDMA-TDMA approach, as the authors have noticed. These solutions cannot be transferred directly to a CDMA based telephone system, at least for the radio interface with the main impact. We have a third generation mobile system at dawn, so some information about the definition of the appropriate signaling system is distributed only within the limited committee of the company that participates in the definition of their own system. It is not yet considered a public object. It is then helpful to give a general view of the GSM (or DCS) system, which is the most advanced system in terms of the variety and quality of services offered, based on internationally shared opinions. The following considerations supported by FIGS. 3-8 include the present invention for the configuration and use of signaling channels, particularly for mobile radio access and handover, in addition to different CDMA approaches of channel multiplexing. Is directed to the GSM system (or without distinction from DCS) that is trying to excel (the characteristics that are considered per se can be considered known).
[0013]
  In the GSM900 system, the available bandwidth is subdivided as follows:
-Uplink direction (MS → BTS) subband is 880 ~ 915MHz,
・ Subband in downlink direction (BTS → MS) is 925 ~ 960MHz,
Gap band 10MHZ is 915 to 925 MHz; channeling pace is 200 kHz; number of carriers per subband is 173; number of time slots per carrier is 8; number of full-rate channels is 1384; number of half-rate channels is 2768.
[0014]
  In the DCS1800 system, the available bandwidth is divided as follows:
-Uplink direction (MS → BTS) subband is 1710 ~ 1785MHz,
・ The subband in the downlink direction (BTS → MS) is 1805 to 1880 MHz.
Gap band 20 MHz is 1785-1805 MHz; channel band is 200 lHz; number of carriers per subband is 374; number of time slots per carrier is 8; number of full-rate channels is 2992; number of half-rate channels is 5984 .
[0015]
  FIG. 3 is a base that is repeated indefinitely for the use of eight time slots TS0, TS1, TS2, TS3, TS4, TS5, TS6, TS7, or a general carrier among the carriers used in one cell. The sequential structure of time slots in a frame is shown. The collection of carriers and time slots form a physical channel of the Um interface that is scheduled to support information that characterizes the channel from a logical point of view. The basic frame of FIG. 3 includes all time slots coming from a single transmission direction which is FDD symmetric full duplex multiplexing driven by the GSM system.
[0016]
  In the figure, the authors can note four different burst signal shapes corresponding to the possible contents of the time slot. The series of frames is composed of more hierarchical levels seen by all carriers used in the GSM system. All carriers transmitted by one BTS carry mutually synchronized frames, thereby enabling frequency hopping, which is the compatibility of carriers assigned to physical channels, improving system flexibility, and Simplify synchronization between neighboring cells. That is, starting from the bottom to the top, each time slot having a duration of 0.577 ms corresponding to a 156.25 × 3.69 μs bit duration has 142 useful bits, 3 leading bits TB, and 3 trailing bits TB. And a guard time GP having no information and a length of 8.25 bits. There are four different types of burst signals depending on the length (see paragraph 5.2 of GSM05.02).
• Normal burst signal. It is used to estimate the impulse response of a radio channel useful for the correct demodulation of a radio signal modulated according to GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying), with 2x58 useful bits, included redundancy 26 bits of the learning sequence at the midamble (text) position. Different midambles are anticipated especially with respect to the use of SDMA techniques. Usually burst signals are used on the traffic channel and the associated signaling channel. In the case of speech, 2 × 58 useful bits are sss in the final result of the combined operation of each 260-bit block generated every 20 ms at the output of a 13 kbit / s speech encoder. This operation, which is described in most of GSM05.03, is reordered with the following steps: block encoding and convolutional encoding steps that introduce redundancy to increase the number of bits from 260 to 456, and Partitioning (division) to diagonally interleave with 8 time slot depths to spread burst errors across more burst signals, add steal flag and 2 × 58 bit sub-block pairs , Obtaining encryption, summing the encryption flow bit by bit, and constructing a burst signal by adding a midamble and bit TB to obtain an access burst signal. Dispersion of coded block bits across more burst signals interlaced with bits of subsequent blocks and previous blocks reduces convolution decoding and reduces bit loss per block in case of burst signal transitions Improves the possibility of reconstructing origin information.
・ Frequency correction burst signal. The burst signal includes 142 useful bits of logic level “1” to allow modification of the mobile device clock frequency when the burst signal is received.
• Synchronous burst signal. This includes a 64-bit “synchronization sequence” in the midamble position and 2 × 39 encryption bits. This burst signal is received by the mobile device eight time slots later than the preceding burst signal, so that a mobile that has already corrected its own clock frequency is the correct location of the “synchronization sequence” in the received burst signal. And the start time of the time slot. The encryption bit has information necessary to reconstruct a frame number FN (Frame Number) and complete the synchronization procedure.
• Access burst signal. This includes a 41-bit synchronization sequence at the start position, followed by 36 encrypted bits. The guard period GP has a duration of 58.25 bits, and there are seven leading bits TB and three rear bits TB. This short type of burst signal is usually used by the mobile to send the initial signal to the network, for example to perform access in an outgoing call or handover, so this is a full type of prior burst signal Has a shorter duration, and as a result, the portion of the time slot that is not used becomes larger. This property is actually in fact a timing change due to the propagation delay due to the changing distance between the radio station and the mobile, without the need to invalidate the location of adjacent time slots that can interfere with ongoing communications. , Allowing the mobile to send its message to the network at a time that is not perfectly aligned.
[0017]
  Continuing toward the top of FIG. 3, it can be noted that a basic frame TDMA with a duration of 4.615 ms includes eight time slots (TS0... TS7). In the same information flow frame, two different multi-frames are predicted, from which traffic with a duration of 120 ms, a multi-frame contains 26 basic frames of TDMA, and the duration 253.38ms controlMultiThe frame contains 51 basic frames of TDMA. These twoMultiThe frame is formed in cooperation with a unique superframe of duration 6.12 seconds consisting of TDMA of 1326 basic frames, and finally 2048 consecutive superframes of duration 3 hours 28 minutes 63 seconds 760 milliseconds Forms a TDMA hyperframe of 2,715,648 basic frames. The frame number FN wirelessly spread in the cell is related to the frame position in the hyper frame.
[0018]
  FIG. 4 shows a configuration of logical channels supported by the frame structure TDMA of FIG. With reference to FIG. 4, we note that the set of expected logical channels includes a class of traffic channels TCH and a class of control channels. A TCH channel can be a full rate TCH / F or half rate, depending on the associated time slot or depending on the assignment of a single logical channel or two alternating links according to the channel coding used. It becomes TCH / H type.
[0019]
  The class of control channels includes the following main channels: a broadcast channel CHCH (Broadcast Control CHannel), a common control channel CCCH (Common Control CHannel), and several dedicated control channels DCCH (Dedicated Control CHannel). The BCCH channel includes three subchannels: a narrowly defined BCCH subchannel, a synchronization subchannel SCH (Synchronization CHannel), and a frequency correction channel FCCH (Frequency Correction CHannel). The CCCH channel includes three subchannels: a shared access subchannel RACH (Random Access CHannel), an allowed subchannel AGCH (Access GrantCHannel), and a paging (calling) subchannel PCH (Paging CHannel). The dedicated control channel DCCH can be divided into two classes: a “stand-alone” channel SDCCH (Stand-alone Dedicated Control CHannnel) class and a traffic-related channel ACCH (Associated Control CHannel) class. This latter class includes two channel types, respectively, a slow associated SACCH (Slow ACCH) and a fast FACCH (Fast ACCH). After a general enumeration of channels, it is worth examining them in terms of their composition and application.
A TCH / F traffic channel is a bi-directional channel that is assigned to a mobile device that has completed or terminated a network access procedure in an outgoing call and undergoes handover or frequency hopping. They use a normal burst signal to carry a payload of 13 kbit / s encoded speech or data in a circuit or packet switch having a net bit rate of up to 9.6 kbit / s.
Traffic channel TCH / H transmits 6.5 kbit / s encoded voice or data in a circuit or packet exchange with a net bit rate of up to 4.8 kbit / s. Compared to the previous channel, these channels are of poor quality.
The control channel BCCH is a point-multipoint downlink unidirectional channel using carrier f0 and time slot 0 of the carrier BCCH. This channel is unique within the cell and is not subject to handover or frequency hopping. The narrowly defined channel BCCH includes, for example, a channel configuration within a cell, a list of BCCH carriers of neighboring cells for level measurement, location area (existing region) identification information, cell selection reselection operation and several cell identification , Parameters for operating mobile devices in idle mode, and finally so-called RACH CONTROL parameters used to schedule mobile device access attempts on the RACH channel. The FCCH channel and the SCH channel carried by the frequency correction burst signal and the synchronization burst signal respectively are the carrier frequency of the mobile device itself, the start point of the locally generated frame (start point of time slot 0) and the hyper frame. Used sequentially by the mobile device to synchronize the position of the frame. In a TDMA system, it is fundamental that the burst signal just falls within the assigned time slot due to interference in adjacent time slots, which must also be checked while the mobile is moving. . For this purpose, BTS invokes a procedure called ADAPTIVE FRAME ALLIGNMENT (described in Recommendation GSM04.03), which allows BTS to reduce the round-trip propagation delay due to the variability of MS distance from BTS. Regardless of variability, the mobile is instructed about the degree of transmission advance to receive a time slot on the uplink frame with a constant delay of three time slots for transmission by the mobile. The SCH channel includes a BSIC field (Base Station Identity Code) having cell identification information useful for a mobile unit in order to identify a BCCH carrier of a serving cell from a BCCH carrier of an adjacent cell. The control channel CCCH is a bi-directional channel that serves the entire cell, is not subject to handover or frequency hopping, and uses time slot 0 of the f0 carrier.
RACH shared access channel exists only in the uplink direction to send mobile device access requests randomly distributed in time to the network and is carried by the access burst signal. Multiple access may cause disputes over channel ownership to be resolved, for example, through the “slot ALOHA” procedure described in GSM 04.08. Point-to-multipoint two channels SGCH and PCH exist only in the downlink direction, each moving from the network in response to an access request made by the mobile device on the RACH channel and in the procedure of the terminating call Carries so-called paging messages sent to the device.
Dedicated control channel DCCH is a point-to-point bi-directional channel that receives handover and frequency hopping. These channels can carry signals at bit rates in the range of 333.3 to 8000 bit / s.
The “stand-alone” channel SDCCH carries signals for network functions such as subscription and call control for TCH channel assignment. Immediately after access to the mobile network, one SDCCH channel is assigned.
• Channels ACCH, SACCH, and FACCH are each the same for the associated traffic channelMultiIncluded in the frame. In particular,
The SACCH channel carries transmission measurements made by the mobile on signals received by the serving BTS and neighboring cells in the uplink direction and the associated TCH (first ) Carries various commands for mobiles such as timing advance, power control, etc. for SDCCH channel and neighboring cell information.
The FACCH channel is obtained via bit interleaving of its own channel TCH (bit steal) and can therefore be used for signaling with speed requirements that are faster than the speed of the SACCH channel.
[0020]
  Figure 5 shows a medium / small BTS with several transceivers and a medium / large BTS.Multi2 shows two possible configurations of logical channels in a frame. This figure contains explanatory text that can be understood without explanation. 26 traffic frames and related signalsMultiOf course, frames 1) and 1 ') are the same in the two cases, but 51 control framesMultiDifferent in frame.MultiDuring the frame idle (-) period of frames 1) and 1 '), the mobile device performs power measurements on the BCCH carrier of neighboring cells and pre-synchronizes (frequency, time) in consideration of possible handovers. For the slot, frame number, BSIC), obtain the relevant FCCH and SCH. These measurements are two-way so that there is a guarantee that the channel monitoring neighboring cells will shift within the acquisition window.MultiThis is possible due to the fact that the frame lengths 26 and 51 are represented by prime numbers between them. It can also be noted that the channels FCCH and SCH radiated in the downlink of time slot 0 always occupy two adjacent frames that are next to each other at an interval of about 45.6 ms. This time of about 45.6 ms is reasonably short according to the synchronization requirements of the mobile that is accessing the network for the first time or remains idle. Regarding the access channel RACH (CCCH), the authors areMultiFrame 3) Whole or uplinkMultiIt is expected to occupy most of frame 5). This is possible because each of these channels is a single channel of the TS0 group in the uplink direction. The remaining time slot 0 channels in the downlink direction, namely BCCH and CCCH (AGCH, PCH) in a narrow sense, exist in a group of four consecutive basic frames giving priority to the CCCH group. Compared to small BTS, medium / large BTS has two subsequentMultiRequires allocation of control channels to frames.
[0021]
  For example, the control logical channel of the radio interface Um configured as shown in FIG. 5 routes information in two propagation directions as messages exchanged between the mobile and the network. This information relates more or less to the rest of the network seen in FIGS. 1 and 2 through the frame of the Um interface. In order to allow normal operation of the complex mobile system GSM, it is necessary to regulate both the message shape and the flow by an appropriate protocol.
[0022]
  FIG. 6 shows a diagram of a protocol having several hierarchical levels used by the GSM system to manage telephone signals present at various interfaces. For the most part, this protocol is derived from the protocols currently used in the mobile analog systems TACS and PTSN telephone systems and adjusts for the requirements of the radio interface Um and the requirements derived from the user's movement. Some blocks (PHL, MAC, RRM) are marked with dashed lines to indicate that the 3G system uses the appropriate version of a given protocol. The level structure allows the signal protocol functions to be subdivided into overlapping groups on the control plane (C-Plane) and described as a series of independent stages. Each level utilizes the communication services provided by the lower levels and provides its own services to the higher levels. Level 1 of the above protocol is closely related to the type of physical carrier used to connect to two sides with different interfaces, which is a radio connection to the interface Um and a ground connection to the A-bis and A interfaces. Describes the functions required to transfer a bit stream between connections. Level 1 of ground connection is described in CCITT recommendations G.703 and G.711. Level 2 creates a function (transport function) that controls the correct continuous flow of messages in order to realize a virtual carrier without error between connection points. Level 3 (referred to as the network level) and higher levels create message processing functions for control of key application processing. Appendix APP1 includes a legend listing the terms used in FIG. 6 and two tables describing the functions of the blocks of FIG. 6 relating to level 2 (Table A) and level 3 (Table B), respectively.
[0023]
  Currently, the key elements that help the operation of the GSM system have been introduced, and it is worthwhile to briefly examine some typical functions that are triggered by the operation of the MS mobile device set. Will be compared with the execution method of the similar function indicating the content of the present invention.
[0024]
  In the mobile communication system GSM, the mobile device MS executes a predetermined operation even in the “idle mode”, that is, when a dedicated channel is not assigned to the mobile. In fact, the mobile needs to be able to communicate over the network to continually select the cells to be associated during the mobile's movement as the first step. The above operation is included in the “cell selection” function described in recommendations GSM03.22 and 05.08. An additional requirement is to monitor paging messages that respond to possible termination calls.
[0025]
  In the case of “cell selection”, the mobile selects a cell to be associated and scans for BCCH carriers that can be received from a predetermined number of cells closer to the location of this mobile in the cluster. This is done via synchronization and reading the contents of the BCCH publicity channel according to the method already described. For each BCCH carrier, the mobile measures the power and quality of the received signal to update the list of at least six more favorite cells. The first cell in this list is the most reliable cell to which this mobile is connected. Access to the MS network is as follows:
1. In the case of user's self-calling in outgoing calls,
2. In the case of MS's self-transmission to the network signal in the closing call,
3. In the case of MS self-origination to network signals by transmission of a handover command that briefly describes the handover,
4). Occurs in the case of a specific function such as subscription and authentication that will not be handled in the future, and in the case of a self-calling MS without an action that is neither a user action nor a network action.
  When a connection with the establishment of a dedicated channel is made following the above access, the network establishes a handshake phase that defines encryption on the RR connection. This encryption method uses the encryption algorithm A5 (encryption method) described in GSM03.20. According to this method, the level 1 data flow transmitted on the DCCH or TCH is encrypted by an algorithm A5 using a key called “encryption key” determined as specified in the subordinate clause 4.3. It is obtained by summing the user's data flow bit by bit by means of a normalized bit stream. For correct synchronization, algorithm A5 needs to know the system frame number TDMA FRAME NUMBER. A deciphering method applies the same steps of the encryption method to the received signal in reverse order.
[0026]
  Since the inter-cell handover execution protocol is an object of the present invention, only the point 3 is examined as an example of the background art handover application.
[0027]
  FIG. 7 shows a diagram of the message order associated when a mobile originates a call and the result is successful. The order is
A mobile that wants to access the network sends a CHANNNEL REQUEST (channel request) included in the burst signal of access on the control channel RACH. In order to minimize the probability of collision, the burst signal uses only one 8-bit packet for access and some bits are randomly assigned. These bits continue to mark the request as an address to next distinguish the message in the return direction. (The MS sends a full identification after assigning the dedicated channel address.) Sublevel 3 CM (FIG. 6) issues a setup request in connection with the possible protocols in the mobile. Receive and initialize connection MM. The sub-level MM assigns a transaction (processing) identifier and requests the start of the RR connection.
In response to x · CHANNNEL REQUEST (channel request), the network sends an IMMEDIATE ASSIGNMENT message on the AGCH channel, the contents of which are the channel description, time advance (TIME ADVANCE), maximum transmit power, Includes the frame number (FRAME NUMBER) that received the access burst signal, and criteria that allow all mobiles waiting for the same message on the AGCH channel to know if they are selected or not The mobile device must transmit a time slot following the IMMEDIATE ASSIGNMENT message according to the time advance.
The mobile receives the "IMMEDIATE ASSIGNMENT" message and operates accordingly, after which it forwards the service request message CM service request on the SDCCH, which is the channel of the TCH channel Use until allocation. However, when the “direct TCH allocation” mode is enabled, the entire signal transmission performed on the SDCCH channel can be performed on the TCH channel.
• The network establishes a handshake stage to authenticate the identity of the mobile that is checking the correct IMSI (International Mobile Subscriber Identity).
• The network establishes a handshake stage to specify the encryption on the RR connection. This encryption method uses the encryption algorithm A5 (encryption method) described in GSM 03.20. According to this method, the level 1 data stream transmitted on the DCCH or TCH is the user's data stream with a key referred to as an “encryption key” defined by the subclause 4.3 specification. It is obtained for each bit together with the encrypted bit stream generated by the algorithm A5 used. For correct synchronization, algorithm A5 needs to know the time division multiplex frame number (TDMA FRAME NUMBER). Cryptanalysis applies the same steps as the encryption on the received signal, but in reverse order.
The mobile station MS starts sending a call to the network before the SETUP message, and the network accepts this call by starting a response with a CALL PROCEEDING message.
The network sends an assignment command (ASSIGNMENT COMMAND) for TCH channel assignment to the MS along with the associated SACCH and FACCH. The mobile responds in assignment mode.
The network sends an alert message (ALERTING) to the mobile to inform the user that the alert procedure has started at the location where the call was made.
• The network sends a connect (CONNECT) message to the mobile to inform the remote terminal that the call has been accepted and a connection within the network has been established.
• The mobile responds with a CONNECT ACKNOLEDGE message and the call enters the conversation state.
[0028]
  FIG. 8 shows a diagram of the message order associated with a successful call ending towards the mobile. This procedure is very similar to the previous procedure, with the following differences.
The network sends a call (page request) message on the call (paging) channel PCH.
The mobile responds with a channel request (CHANNNEL REQUEST) included in the access burst signal on the control channel RACH.
In response to a channel request (CHANNEL REQUEST), the network sends an IMMEDIATE ASSIGNMENT message containing physical information (PHYSICAL INFORMATION) on the AGCH channel.
The mobile requests a service that sends a page result (PAGE RESULT) message on the SDCCH channel, and the mobile uses the SDCCH channel until TCH allocation.
This is followed by the authentication and encryption / decryption steps already described.
• The network initiates the call initiation handshake phase with a SETUP message, and the MS responds to this message with a call confirmation (CALL CONFIRMATIOM) message.
• The MS sends a call confirmation alert (ALERT) message.
This time, the MS starts the handshake phase of ACCEPTED.
[0029]
  At each instant, both the mobile and the network can send a DISCONNECT message to request a call release. For example, if the MS sends a completion, the network responds with a RELEASE message requesting the end of the transaction. The mobile confirms the release of the call with a RELEASE COMPLETE message. Upon completion of all connections at the CM sublevel (FIG. 6), the network releases the associated traffic and assigned signaling channels.
[0030]
  Finally, three important functions of the GSM system are described, which are called "ADAPTIVE FRAME ALIGNMENT", "POWER CONTROL", and "HANDOVER" functions. And based on performing specific transmission measurements by the mobile device and / or BTS. Information on this relationship is given by the GSM 05.08 recommendation. These three functions are also executed when a specific function called “Discontinuous Transmission” is applied, and only when the carrier is modulated by this specific function, for example, some operation is performed on the TCH channel. Only when it is in progress can the mobile and possibly BTS carrier transmission be possible. The purpose of this last function is to reduce the average interference level in the network and at the same time increase the autonomy of the mobile device's operation. In the case of "Discontinuous Transmission", only 12 frames that are always present reliably among the 104 frames on the SACCH channel are measured and averaged.
[0031]
  The transmission measurements performed by the MS in the downlink direction are related to the level and quality of the TCH and SDCCH channels in use and the level of BCCH carriers in neighboring cells. The measurement described above generates a value to send to the BTS on the SACCH channel. In particular, each MS performing this measurement on the TCH / F channel has 104 basic frames of SACCH corresponding to approximately 480 ms of time.MultiCalculate the average of the measurements extended to frames (multiple frames) and this averageMultiInclude in the SACCH channel of the frame.
[0032]
  The transmission measurements performed by the BTS in the uplink direction involve the level and quality of the TCH and SDCCH channels in use, the value of the TIMING ADVANCE parameter, and interference on free time slots. In this case, the measured value is SACCH for each MS that refers to the measured value.MultiAveraged over the frame, the average value calculated by the BTS is related to the average value calculated by the MS, and these two average values are both sent to the BSC through the interface A-bis used in the frame function. However, this transmission is limited to a power control function, a handover function, and a time advance (TIMING ADVANCE).
[0033]
  The power control function is to gradually change the power of the transmitter by a step having a previously set width. Power control is controlled by the BSC and is enforced on the mobile device and optionally on the TRX of the BTS. Power control occurs separately for each single channel and for each single MS on all time slots associated with the traffic TCH channel and control SDCCH channel, but always transmitted with maximum power Excludes BCCH carrier time slots carrying channels. Considering the power control performed on the mobile device, two cases are possible, and in the first of these, the power of the transmitter is the cell being served in steps with a preset width. In the second case, the power is increased in the same way until the maximum allowable power level of the transmitter is reached. In the first case, the aim is to reduce the level of disturbance on each channel, and this can be achieved even with very small cells in practice, and secondarily the autonomy of the mobile device's operation. The purpose is to increase. In the second case, the purpose is to avoid handover due to radio reasons when it can be avoided. The power that the BTS emits on each time slot of each radio carrier can have a level (emission level) that depends on the distance separating the BTS from the MS, which distance is based on the TIMING ADVANCE parameter. This parameter is evaluated and makes it possible to obtain the radial distance of the moving body and thus the path loss with a simple calculation. The commands for mobile transmitters travel on the SACCH channel at a rate of approximately 2 commands per second, allowing a minimum change of 2 dB every 60 ms of transmitted power, and thus deep (> 12dB) and sufficiently wide attenuation (fading) cannot be compensated with a single command.
[0034]
  The procedure of ADAPTIVE FRAME ALLIGNMENT is performed by the BTS to maintain three fixed advance time slots between the downlink and uplink frames. These three time slots make it possible to eliminate the double filter in the antenna of the transceiver (transceiver) and simplify the production of the product. Once a dedicated connection is established, the BTS continuously measures the time difference between its own burst signal and the burst signal received from the MS, and the average of these measurements is the time advance in the SACCH channel (TIME ADVANCE) Corresponds to parameters and the downlink transmitting approximately twice per second. The mobile MS transmits its own burst signal using the value received for time advance correction. The maximum allowable correction is 235 μs, which is sufficient to provide a 35 km radius to the cell without setting excessive limits on the speed of the mobile device.
[0035]
  Eventually, the mobile is inspected by the handover procedure, and execution of the handover procedure gives a command to the mobile whose network is operating in "dedicated mode" and forces this mobile to other channels of the cell. Allows you to go to. Handover is an important function for any mobile telephone system, which allows a mobile to communicate while moving within a large area during communication. In fact, this feature prevents the transmission quality of the communication channel from degrading, otherwise this degradation will inevitably occur as the mobile gradually moves away from its own cell antenna collection. To do. This prevention action must be achieved so that the user cannot perceive noise on the ongoing communication.
[0036]
  The first criterion characterizing handover is the localization of the “switching point” in the infrastructure, where the switching point is intended as a component in a hierarchical structure that connects functional components (entities) before and after the handover. To do. Hereinafter, the subscript “old” indicates all functional components on the communication path before the handover, and “new” indicates the components after the handover. In the GSM system, the BSC initiates a handover in case of poor transmission quality of the channel in use, and the MSC requests and controls the handover in case of excessive traffic in the cell, And finally, the operations and maintenance center can request a handover to perform some O & M functions. As far as the handover topology is concerned, when handovers are performed between channels of the same cell, these handovers are referred to as “intra-cell”, and conversely, when handovers are performed between channels of different cells, these handovers are “ This is referred to as “between cells”. Intra-cell handover involves the MS and BTS and is generally controlled by the BSC that controls the BTS. Inter-cell handover involves an MS and two BTSs, and can be internal or external depending on whether the two BTSs belong to a single BSC or different BSCs. In the first case, the same BSC can control the handover, and in the second case, the MSC must control the handover.
[0037]
  The second criterion characterizing the handover is the method of specifying the TIME ADVANCE to be used in the new cell. Based on the above method, it is possible to distinguish between two types of handover, that is, synchronous handover when executed between cells synchronized at the hyperframe level and asynchronous handover which is the opposite example. In the case of synchronization, the mobile itself can calculate the TIME ADVANCE and apply it in a new cell; in the asynchronous case, the mobile can send the appropriate access burst signal to the dedicated channel. Sent above to allow the new BTS to calculate the correct TIME ADVANCE. Of course, in the first case, the handover execution time is shorter, which is 100 ms or less, and in the case of asynchronous, it is approximately doubled.
[0038]
  FIG. 9 shows a diagram of the message order associated with an asynchronous inter-BSC handover with successful results in the GSM system. In the figure, for the sake of brevity, all protocol steps relating to the protocol element commonly referred to as “NETWORK” are ignored. This does not detract from the purpose of the explanation, as one skilled in the art who knows the GSM specification for handover has sufficient knowledge to complete this omitted part. The synchronous handover can be read in the figure in which the reception stage of so-called physical information (PHYSICAL INFORMATION) by the MS is deleted. Referring to FIG. 11, the procedure is expanded as follows:
• Once the network has completed a protocol phase that is highly dependent on the cause originated by the handover and switching point, it prepares a message directed to the new BSC that contains all the information necessary to provide a new channel for the handover To do. The new BSC, when operated as described above, has an indication of allotted channels and everything the mobile needs to initially place in the new channel, even if it is not perfect in terms of timing and power levels A handover command (HANDOVER COMMAND) is sent via the MSC. This command is sent to the mobile by the old BSC to which the mobile itself is still connected, using the associated FACCH channel for this purpose. The contents of the handover command include the BSIC of the new cell, the type of handover (in-system or non-system, synchronous or asynchronous), the frequency and number of the time slot used, and the transmission power, It cannot include the time advance (TIME ADVANCE) and frame number (FRAME NUMBER), which are known for the first time later.
The mobile unit temporarily abandons the old channel, switches to a new channel TCH of a new cell, and the mobile unit performs access for transmitting a burst signal of handover access (HANDOVER ACCESS) on this channel. This burst signal is 8 bits long and is similar to the signal already transmitted by the mobile associated with this cell on the RACH channel, but unlike this signal it contains a handover criterion.
-When the handover is synchronous and until a physical information message is received, or when the handover is synchronous and the timer T3124 can no longer be counted, the HANDOVER ACCESS command is repeated four times. To do.
The mobile unit receives the physical information (PHYSICAL INFORMATION) independently transmitted by the new BTS on the FACCH channel, and ends the transmission of the handover access (HANDOVER ACCESS). This physical information (PHYSICAL INFORMATION) includes a timing advance (TIMING ADVANCE) that the mobile unit must apply, and this timing advance (TIMING ADVANCE) is repeatedly transmitted after the BTS receives a handover access (HANDOVER ACCESS) message. The handover access (HANDOVER ACCESS) message can be obtained by the BTS calculating the same handover access (HANDOVER ACCESS) message. When the BTS decodes a level 2 frame or TCH block that makes it clear that it has been received, the BTS stops transmitting physical information (PHYSICAL INFORMATION). At this point, the moving bodyMultiThe transmission timing advance and power level can be adjusted in full synchronization with the frame.
The mobile sends a handover complete (HANDOVER COMPLETE) message to the new BTS on the FACCH, and then the new BSC notifies the old BSC that the old traffic channel and associated signaling channel can be released.
[0039]
  FIG. 10 shows a simple procedure in a handshake format indicating a case where handover has failed in either synchronous or asynchronous manner. If the mobile unit does not receive the physical information (PHYSICAL INFORMATION) from the new BTS within the expected time following the reception of the handover command (HANDOVER COMMAND) message, the mobile unit switches to the old channel of the old cell. Send out a HANDOVER FAILURE message to initiate the Call Re-establishment procedure.
[0040]
  This concludes the description of the technical features of the GSM system that are considered more important for comparison with the present invention. Now, let us limit some key points that seem to be disadvantages to the general CDMA approach. The other points highlighted are equivalent to simply observing features that are not similar in the description of the embodiments. What we want to emphasize here is the following:
GSM's FDMA-TDMA method with 200 kHz long-distance channels deviates from the standard architecture and relies on multi-slot configurations that require special channel plans, which reduces the bit rate when processing a single user for data Unless it is limited to 9.6 kbit / s and 13 kbit / s for voice, it will be evaluated as not meeting future requirements for providing broadband services to users.
-In GSM, special shared access methods and relatively low bit frequencies do not set strict restrictions on synchronization. For this reason, a slightly slower mechanism is expected in the search and maintenance of synchronization in the idle mode and the dedicated mode. In fact, the synchronization is about 45.6 msMultiFacilitated by BTS by the release of FCCH and SCH copies in the frame. Preserving synchronization of the mobile in dedicated mode predicts the emission of the TIMING ADVANCE correction parameter by the BTS on the SACCH channel at approximately two intervals per second. These synchronization mechanisms are based on TDD-type 3G systems (eg TD_SCDMA or TDD UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network: UMTS Terrestrial Radio Access), which feature a sufficiently fast bit rate and extremely severe interference caused by too loose synchronization. Network)] will experience a crisis. This is because the access technique predicts more users sharing the same location so that asynchrony between multiple users sharing the same location can cause mutual interference.
The random access mechanism to the GSM network is separated from the synchronization mechanism (which is essentially downlink before and during this phase), so that no uplink synchronization is required at the same time as the access. What is said seems to be less clear due to the lack of explanation of the 3G system, but it is important to proceed with this subject as it is related to the purpose of the present invention. The proposed subject matter is more than the advantages or disadvantages and is derived from the level 1 different settings between the two mobile systems. Different settings of the physical channel cause 3G systems to have further collision problems during random access to the network compared to GSM and problems that do not occur with GSM that occur with asynchronous handover.・ For FDD type full-duplex access implemented in GSM, uplink ・MultiFrame is downlinkMultiSince it is the same as a frame, there is a forced relationship between the number of traffic channels in the two transmission directions and the associated control. This setting is not optimal for dealing with very unbalanced traffic situations, for example, connection to the Internet where the route in use is indeed a downlink route.
The physical resources associated with GSM channels are fixed and cannot be changed, so it is impossible to dynamically change the channel's ability to face changed traffic or message requirements.
A specific level 1 field is not predicted in a GSM burst signal that performs power control and timing control based on the burst signal. These functions are performed by keeping the SACCH channel in use at an interval of about two times per second that is too slow to remove Rayleigh fading but suitable to remove only log-normal attenuation. If good cell planning is in place, users should not share burst signals with other potential equal frequency disturbances, and power control in GSM will “average” reduce the total interference level. Used for. In contrast, in 3G systems, time slot and bandwidth sharing in the CDMA approach actually creates isochronous interference. Therefore, faster and more accurate power control is required. In this regard, the degree of mutual interference is minimized by equalizing the power received from a single equal frequency user “one burst signal at a time”, improving the reliability of the CDMA approach.
[0041]
  The CDMA approach is exactly because it avoids the disadvantages of GSM highlighted above, especially the low bit rate, the need for precise frequency planning, and the inability to efficiently manage asymmetric traffic. It is preferred for three generation systems. As already mentioned in the preamble, various companies in this area are growing with regard to third-generation systems, and the near-future goals are described in great detail, as was done in the past for GSM only in a European environment. The goal is a mutual agreement to create a large number of universal specifications UMTS. Currently, the IS-95 standard is implemented for CDMA systems in anticipation of the use of 64 coded orthogonal sequences, also called Walsh functions. In addition to these sequences, pseudo-noise (PN) sequences such as a “long code” for user identification and a pilot signal sequence PN transmitted by the base station for its own identification are predicted. The Walsh0 function is used for the pilot signal channel. The remaining 63 Walsh encodings are used for the call (paging channel) and conversation (traffic channel) synchronization channel (Synch channel). Before the content of the data format information is encrypted with the Walsh code and then spread spectrum modulated, the content is divided by channel coding, interleaver and long code. The data rate of the encoder input can be in the range of 1200 bit / s to 9600 bit / s. All channels of the base station CDMA form a so-called “forward link”, which is actually a signal transmitted towards the mobile device. In the opposite direction, the signal transmitted by the mobile is different from that of the base station with respect to the different channel coding and the type of modulation used (Offset-QPSK). The pilot signal sequence PN that is synchronized with the pilot signal of the base station at the mobile receiver is again used for spread spectrum modulation of the modulated data. Another characteristic that distinguishes mobile signals is that this last one does not transmit any pilot signals. Closed loop control of the transmission level between the base station and all active mobile devices is expected to compensate for attenuation variability due to different distances from the antenna and channel fading. With this control, the transmission power of all mobile devices can be adjusted in such a way that the signal strength at the input of the base station receiver has approximately the same level.
[0042]
  According to this specification, all channels share the entire bandwidth in a pure CDMA approach, ie, a CDMA approach that does not rely further on other multiple access approaches. This also, of course, expects to use different modulation types and different channel coding for signals transmitted by the mobile as compared to signals transmitted by base stations that maintain the same Walsh function. This also applies to full duplex. It is clear that the system designated by IS-95 is still far from being classified as a third generation system UMTS. In fact, the main requirements required can meet the requirements of high bit rate, especially when processing a single channel, the possibility of asymmetric traffic on two paths, and the possibility of dynamically changing the spreading factor. No. Furthermore, the adopted full-duplex method, which does not fall into the normative FDMA and TDMA methods, can cause crosstalk interference (crosstalk) between different channels. Since the transmission of the pilot signal PN with respect to the synchronization of the mobile device does not require matching of the burst signal and the frame if there is a loss of the layered frame, the mobile device oscillator frequency and the bit to be transmitted are probably used using the known PLL mechanism Correct the phase. Furthermore, in the applicant's opinion, this specification is inadequate to determine all the complex issues regarding the architecture, signaling, and feasibility of a UMTS system that can truly counter current GSM, which always leaves a milestone for comparison. is there. To conclude with the specification IS-95 system, any teaching that the specified system qualifies to evolve towards a third generation system than the teaching given by the GSM system itself, even if it is a CDMA approach. Can also be said not to provide. It is not true that the manufacturer's needs are to reach new field standards.
[0043]
  The issues that arise in the third-generation design, and the answer that conditions the choice of design, are noted below.
The first point is how to make the means that allow the mobile device to synchronize radio frames differ from that of GSM, which is still insufficient in the new relationship.
The second point is how to adopt a new synchronization means in a protocol step in which the mobile device foreseen to access a radio frame of a serving cell or a neighboring cell in the case of handover.
[0044]
  Given the complexity of the issues to be addressed, at this point in time it is not possible to predict in a more accurate manner the technical problem that the present invention seeks to solve in the original method. While proceeding with specific examples, these technical problems will be fully and clearly emphasized to fully justify the solution realized by the present invention.
[0045]
(Object of invention)
  Accordingly, the scope of the present invention is to show a process for coordinating access to a shared radio channel, which includes the time and power synchronization modes to be made to the physical channel by system selection in the radio interface of the new system UMTS. In parallel, when the access to the network is executed by a procedure foreseeing the access to the network, dangerous congestion on the channel shared by the mobile device is avoided.
[0046]
(Summary of Invention)
  The main object of the present invention is a process for coordinating access to a radio channel managed by a base station belonging to a UMTS type mobile telecommunications network according to claim 1.
[0047]
  Further objects of the invention are two additional preferred embodiments of the process as set out in the claims.
[0048]
  An additional object of the present invention is a mobile system for performing the access adjustment procedure of claims 1 and 2 of the preferred embodiment.
[0049]
(Advantages of the invention)
  The process of claim 1 provides CDMA systems, in particular the TDMA-CDMA system of the present invention, with the ability to coordinate access on a mobile device's shared channel, thanks to the introduction of dedicated subchannels of different access topologies. . This reduces the risk of congesting the uplink path at the peak of connection requests to the network for all modes foreseen for the system, eg outgoing calls, termination calls and asynchronous handover between cells. There can be more than one way of assigning subchannels to different access topologies. Three of these methods will be described later, with the first method corresponding to the preferred embodiment of the present invention and the remaining two methods corresponding to the other two preferred embodiments. The first allocation method is TDMA at regular intervalsMultiMark the frame of (multiple) frames (with a mark) and markdidEach subchannel is associated with a particular access topology, based on the official use of assigning frames at different positions in the period to different subchannels. In contrast, the second sub-channel allocation method performs sharing according to the access topology of the acknowledgment procedure (acknowledgement) transmitted to the mobile device in the cell to execute access to the network. This preferred embodiment may be useful in the steps that follow the mobile device's access to the network, but may also be useful from a future development perspective. The third subchannel allocation method combines the two methods described above to generate synergy.
[0050]
  The invention, together with further objects and advantages thereof, may be understood by the following detailed description of embodiments with reference to the following drawings.
[0051]
Detailed Description of the Preferred Embodiment
  FIG. 11 (the previous one has already been described) shows the sequential organization of seven time intervals or time slots within a 3G frame, plus the other three special time slots described below, The interval or time slot repeats indefinitely between those in use in the cell for use with a general carrier (much fewer than the time slots used in GSM for wideband use). The basic frame of FIG. 11 is a time slot UL coming from the mobile device MS of the TDD type full duplex system realized in the 3G system.0, ..., ULm(UpLink) and n time slots DL coming from BTSCn, ..., DL0(Downkink: Downlink) is included. The carrier and the set of time slots and spreading codes that make use of it form a physical channel of the Uu interface that is scheduled to support information characterizing the channel from a logical point of view. Continuous frames are organized into more hierarchical levels that are observed by all carriers used in 3G systems. Carriers transmitted by the BTS carry mutually synchronized frames, thereby simplifying synchronization between neighboring cells. Without limiting the present invention, it is convenient to perform general frame synchronization between all cells of different clusters that characterize the 3G system as a TD_SCDMA system (Time Division Synchronous Code Division Multiple Access) It is. That is, starting from the bottom up in this figure, the basic frame 3G includes m + n = 7 useful time slots in addition to the other three special time slots, each of these useful time slots having a duration of 0.675 ms. The three special time slots are, in turn, a DwPTS time slot (downlink pilot time slot) with a duration of 75 μs, a guard time GP of 75 μs, and an UpPTS time slot with a duration of 125 μs (uplink Pilot time slot). The total duration of the basic frame is 5ms. 24 basic frames 3G, one 120ms trafficMultiForm a frame. 48 basic frames 3G, 240ms controlMultiForm a frame 3G. A basic frame 3G with 24 × 48 = 1115 forms a superframe 3G with a duration of 5.76 s. 1152 frames are derived from either 48 traffic frames or 24 control frames. The 2048 superframe 3G forms one hyperframe 3G consisting of 2,359,296 frames 3G with a total duration of 3 hours 16 minutes 36 seconds. A comparison between FIG. 3 and FIG. 11 shows that the GSM system and the 3G system employ different values that are quite close to the different order of time division. The hierarchy shown is not constrained, for example, the signal transmission opportunity consists of two consecutive basic frames in FIG. 11 consisting of 72 new frames with a total duration of 720 ms.MultiIt can also be thought of as two subframes of a new frame belonging to a frame and having twice the duration.
[0052]
  In the 3G basic frame, the guard (protection) period GP represents the switching point DL / UL. The guard period GP absorbs the propagation delay between the mobile station and the base station to avoid interference between uplink transmission and downlink transmission and when the mobile station transmits the first signal on the UpPTS channel. In this transmission stage, the propagation delay is actually unknown. There is a special DwPTS time slot immediately before the guard period GP, and both time slots immediately after the UpPTS time slot have synchronization burst signals that are not subjected to code spreading, the function of which will be described later. The remaining time slots contain burst signals with the same structure that are scheduled for traffic or signaling, subject to code spreading. FIGS. 12a, 12b, 12c show different configurations of the basic frame 3G, the first two diagrams relating to configurations with higher symmetry with respect to the remaining diagrams. FIG.MultiFIG. 11 shows the basic frame of FIG. 11 at different time positions within the frame, in particular the starting point of UpPTS, followed by three uplink time slots indicated in sequence by Ts0, Ts1, Ts2, and then four downlink times. Slots Ts3, Ts4, Ts5, Ts6, and finally DwPTS and guard time GP follow. Between time slots Ts2 and Ts3, there is a switching point UL / DL (different from the switching point described above). FIG. 12b shows a fully symmetric arrangement of three valid time slots in two directions and a downlink Td6 time slot available for signaling, while FIG. 12c shows two uplink time slots and the Internet Fig. 5 shows an asymmetric arrangement with four downlink time slots more suitable for connection. In FIG. 12a, the duration of the different effective time slots is the reciprocal of the chip rate = 1,28 Mcps corresponding to the common frequency of a set of N code sequences used in the effective time slot performing spread spectrum according to the CDMA technique. Expressed by a unit of measurement called a chip, with an equal duration of 0.78125 μs. FIG. 12d shows that the downlink pilot time slot DwPTS includes a 32-chip guard period GP followed by a 64-chip SYNC1 sequence. FIG. 12e shows that the uplink pilot time slot UpPTS includes a SYNC1 sequence of 128 chips followed by a guard period GP of 32 chips. And finally, FIG. 12f shows that the common structure of the valid time slots Ts0,..., Ts6 has a total of 864 chips and a guard period GP of 16 chips at the end, before and after the 144-chip midamble. Indicates that it contains two fields with equal length of 352 chips for the arranged data.
[0053]
  Each of the two fields given in FIG. 12f is modulated by a preset number of code strings to generate an equal number of radio channels within the spread spectrum band, which occupy the entire band, It represents the same number of so-called resource units RU (Resource Units) placed during service and signal processing. Its neighbor midamble includes a learning sequence that is used by the BTSC station and the mobile device to evaluate the impulse response of the number of generated radio channels for purposes described below.
[0054]
  Referring to the main burst signal in FIG. 12f, the following relationship holds: Ts k= Qk× TcQ herekIs a spreading factor SF (Spreading Factor) freely selected from 1,2,4,8,16 corresponding to the N code strings, and TsIs the duration of the transmitted symbol, TcIs the fixed duration of the chip. From this relationship, as the spreading factor increases, the duration of transmitted symbols also increases, in other words, the physical channel associated with the main burst signal increases, but the transmission rate allowed on this channel decreases.
[0055]
  Appendix APP2 shows two tables summarizing the above ideas. Table 1 shows the number of symbols obtained from each data field of the main burst signal of FIG. 12f for different spreading factors of the CDMA modulation sequence. Table 2 shows different RUsSF1 ... 16The approximate data rate for is shown. Given the information given, we use a generalized spreading factor equal to 16 in the frame of FIG. 12a, and each of the 7 valid time slots carries 54 symbols, which includes 10 UpPTS symbols and 6 Note that the DwPTS symbol plus the equivalent symbol for the six GP periods totals 400 symbols.
[0056]
  Before describing the use of physical channels, it is worth starting with the radio frequency spectrum and completing the information that characterizes these physical channels from a wireless perspective. The frequency band available for 3G systems can be allocated around 2 GHz and has a variable width depending on the availability of the spectrum. In particular, the available area is currently included in 1785MHz-2220MHz in a discontinuous band with a width distributed between 15-60MHz, so it is possible to co-exist 3G services with services provided by other systems . Table 3 of Appendix APP2 shows the main modulation parameters of the burst signal of Fig. 12f. A spreading sequence that modulates data (symbols) is a sequence known as the Walsh (n) function. With respect to the assigned spreading factor SF, it is possible to select different Walsh functions SF from among the Walsh functions that are all orthogonal and have the possibility of free assignment to mobile devices within the same time slot. In the burst signal of FIG. 12f, up to 16 possible users sharing one time slot can be identified at the midamble level where they are not subject to code spreading. For this purpose, it is useful to phase shift the sign of the basic periodic sequence for multiples of the smallest shift width to obtain up to 16 different versions of the same midamble (in a known way). I found out. The last important operation left to consider is scrambling, which is the multiplication of each column element obtained from the spreading process by the normal scrambling sequence (mixing) of the cells. Scramble gives pseudo-noise characteristics to the sequence to which it is applied. The spreading-> scramble operation can be compared with the application of the spreading code characteristics of the cell. Recognition of a specific combination of spreading code and scramble code assigned to the RU makes it possible to transmit the signal to the radio interface Uu, and to perform a descrambling and despreading inverse operation on the received signal to obtain the original signal Makes it possible to reconfigure. A similar approach applies to midamble.
[0057]
  FIG. 13 below shows the sharing criteria of the following elements (entities) in different cells of the 3G system: the SYNC sequence of the burst signal DwPTS, the scramble code, the midamble, and the SYNC1 sequence of the UpPTS burst signal (also referred to as a signature). Indicates sharing criteria. Referring to FIG. 13, a table divided into 32 horizontal lines assigned to SYNC codes indicated by DwPTS1,..., DwPTS32 can be recognized. Assuming only one carrier per cell, a group of 32 SYNC codes represents 32 cells, otherwise this represents a smaller number of cells and the last criterion is the 3G system It is a criterion for predicting as many DwPTS pilot signals as carriers or, if necessary, carriers of one of the plurality of clusters. As shown in this figure, one scramble code group consisting of four scramble codes among a total of 32 groups and 128 codes assigned in consecutive numerical order is associated with each DwPTS. Each of the four midamble groups is associated with a total of 32 groups assigned in the same numerical order of the scramble codes and 32 scramble code groups within the 128 midambles. Selecting only one of the four midambles, its SF (up to 16) versions obtained from the SF time shift are supplied as above when needed.
[0058]
  FIG. 14 shows a sharing standard between different cells of the 3G system of the signature sequence SYNC1, and each signature sequence corresponds to the contents of the uplink / pilot / time slot UpPTS. As can be seen from the table in the figure, these lines have a correspondence with the table in the previous FIG. 13, and in this case as well, each line is identified by its own DwPTS pilot signal, which is a total of 32 carriers. Represents a carrier (cell). One group of 8 different columns SYNC1 is associated with each downlink pilot signal DwPTS totaling 256 allocated according to the sequence of figures. As shown in the figure, the mobile device randomly selects one of the eight columns SYNC1 associated with the pilot signal DwPTS having access to the network via the cell identified by the predetermined pilot signal. The legend in the figure indicates the length of the different elements of the two tables.
[0059]
  The different time slots of the basic frame of FIG. 12a are of course subjected to some beamforming by a single BTSC resident intelligent antenna. The time slot that undergoes beamforming is associated with a set of complex beamforming constants used for spatial or space-time filtering performed by the BTSC on the transmit and receive time slots.
[0060]
  Elements (entities) introduced so far, namely the band allocated to the system, the carrier frequency and distribution between different cells, the structure of basic frames and frame hierarchies, the structure of pilot and time slots DwPTS, UpPTS and effective time slots, Scramble codes, midambles and associated time shifts, number of spreading codes, beamforming constants, and other information that briefly describes the formation of physical and logical channels are based on 3G systems as considered by the designer To form a framework. This information generally characterizes level 1 of the protocol and inputs in whole or in part semi-permanent data assigned to different BSCC and BTSC posts scattered throughout the area. A mobile that is roaming or idle is always in the “location area”, especially when the mobile is semi-permanent (frequency, DwPTS, basic midamble, scramble code, UpPTS group ) Is associated with the cell that must be known. Appropriate system messages include the remaining elements (midamble shift code, spreading factor and spreading code, beamforming constant, transmit power, more appropriately configuring channels allocated in provisional mode for connections including the radio interface Uu. It performs the purpose of being integrated with subsequent “ASSIGNMENT” messages to assign timing advance.
[0061]
  The DwPTS element, the UpPTS element, and the midamble element are described in more detail below in view of their importance within the 3G system. The pilot signal DwPTS is transmitted by a general BTSC station without beamforming or with sector beamforming, which also performs the cell selection procedure when the mobile switches from off to on It can be so. For this purpose, the mobile joins itself to the relevant cell and proceeds to read the advertised system information to identify the downlink signal received at the highest power for synchronous downlink scanning. All the frequencies used in the 3G system and the corresponding pilot signal DwPTS are stored in the mobile's non-volatile memory SIM (Subscriber Identity module) Yes. In this way, the mobile knows the basic midamble used in the cell and the scramble code associated therewith. Discrimination of the DwPTS pilot signal requires the use of a digital filter programmed to be coupled to the SYNC train whose coefficients are examined once. During synchronization, a frequency tracking algorithm that can remove the frequency offset from the received signal can be activated. Other functions imposed on the downlink pilot signal DwPTS are outlined only briefly for the sake of brevity, but the radio control of neighboring base stations and the common control primary to obtain advertised system information. This is an instruction to the mobile body regarding the start position of the channel (CCPCH) and the interleave period. This last function can be obtained in various ways known to those skilled in the art.
[0062]
  In contrast, the uplink pilot signal UpPTS is first initiated by the mobile device, enters the subscription procedure (location update) following the cell selection phase, and then at the first and additional random access to the network, the cell re- Enter the selection procedure and asynchronous handover. The mobile randomly selects one of the eight columns SYNC1 to be sent on the uplink and starts its transmission. Since all eight columns of a group are orthogonal to each other, they can be transmitted simultaneously by the same number of mobile devices and can be distinguished by the base station BTSC without interference. The above applies to all 256 columns. A BTSC station that recognizes a single SYNC1 sequence measures the associated delay and received power level and uses the appropriate physical channel P-FACH (described below) to limit the delay to a single frame. Use the single burst signal to send an access timing adjustment message (Timing Adjustment) to the mobile unit. This adjustment value is used by the mobile to send the next message. Starting power control and synchronization reduces the overall disturbance on the channel assigned by the network in response to the SYNC1 column. When the mobile receives a coordinated response to the transmission of the SYNC1 sequence from the network, it stops transmitting the pilot signal UpPTS. Maintaining synchronization and correct transmit power when assigning dedicated channels is left to the use of midambles.
[0063]
  A unique basic midamble is a cell with up to 16 midambles specified by as many coded shift time values as different versions of burst signals that can coexist simultaneously in a time slot for the maximum spreading value SF. Can be generated within. Midambles are subjected to the same beamforming and the same transmission power of the data present in the burst signals that accommodate them. The code designating the midamble is the code of the learning sequence for evaluating the impulse response of the related radio channel. Midamble related functions are as follows:
-Radio channel estimation. This is done by both the mobile and the BTSC for the received signal. That is, since the BTSC station receives a phase-shifted version of the same midamble within one time slot, the station can transmit a given impulse response associated with radio channels engaged in different mobile devices in a single correlation cycle. In addition, a known joint estimation method can be advantageously used in this method, which is obtained sequentially at the output of the correlator.
-Measurements for power control. Signal / interference radio power measurements are made on both the uplink and the downlink to measure transmit power. A mechanism based on an inner control loop is used, which is very fast because it is manipulated by the first sample of the impulse response and is performed by a slower outer loop based on quality measurements. Level 1 is expected in the main burst signal due to the assignment of commands to the transmitter allowing a fast inner loop.
-Maintain uplink synchronization. The BTSC station calculates the midamble discrimination time against its own time base and compares this time with the previous corrected value, which is the correction of the first transmission time of the next burst signal. Is the new TIMING ADVANCE value sent to the mobile for The accuracy of the uplink transmission is 1/8 of the chip duration, and a level 1 field is expected in the main burst signal due to the assignment of commands to the transmitter that allows rapid control.
-Correction of frequency offset. This is a procedure performed only by the mobile device in the downlink direction while recognizing the midamble.
[0064]
  FIG. 12g shows a possible configuration of the main burst signal of FIG. 12f with two L1 level 1s located just on either side of the midamble. Each of these two L1 fields is adjacent to an additional field that is both scheduled for the SACCH channel described below. Table 4 in Appendix APP2 shows the meaning of the L1 field in FIG. 12g, and the position and size in the burst signal. The display in the third column means the diffusion coefficient 16. This table contains three 2-bit fields called PC, SS and SFL. The feel PC and SS contain commands communicated to the transmitter to perform power control (PC) and sync shift (SS) functions. The field SFL is a steal flag used in the same way as GSM, where the first bit of the SFL symbol controls the pair bit of the burst signal of FIG. 12g, while the second bit controls the odd bit. If the value of the control bit is set to "1", the corresponding pair bit or odd bit of the burst signal carries a higher level signal, otherwise this burst signal corresponds to the corresponding pair. Bits or odd bits carry eg audio data. The SFL value is constant during the entire interleaving along N frames and is service dependent. The total of 6 bits of the fields PC, SS, and SFL is equivalent to 96 chips (6 symbols). The remaining 304 chips for the data field use up the capacity of the burst signal, so the four symbols for the SACCH channel must be included in this data. Tables 5 and 6 below show that the minimum step Pstep is ± 1 dB and 1 / kt.cIs chip time TcThis shows the mapping of the OC and SS field bits to the related command considering 1 / 8th of.
[0065]
  This time, the physical channel corresponding to the level 1 element described so far with reference to Table 7 of Appendix APP2 will be examined. This table shows the mapping of logical channels to physical channels. It is also worth doing a comparison with the corresponding channel in GSM to highlight the differences in level 1. The physical channels highlighted in Table 7 are DPCH (Dedicated Physical CHannel), P-CCPCH (Primary-Common Control Physical CHannel), and S-CCPCH (Secondary-Common Control Physical CHannel). : Secondary common control physical channel), P-RACH (Physical Random Access CHannel), P-FACH (Physical Forward Access CHannel) and PDPCH (Packet Data Physical CHannel: Packet) Data physical channel). The logical channels that can be mapped to the above physical channels are shown in the table with the following names: That is, TCH (Traffic CHannel) and SACCH (Slow Associated Control CHannel), FACCH (Fast Associated Control Channel), BCCH (Broadcast Control CHannel), PCH (Paging CHannel: Paging Channel), AGCH (Access Grant CHannel: Access Granted Channel), optCH (Optional CHannel: Optional Channel), COCH (COMMON Omnidirectional CHannel: Common Omnidirectional Channel), RACH (Random Access CHannel: Random Access) • Channel), FACH (Forward Access CHannel 1 burst: Forward access channel • 1 burst signal), PDTCH (PacketData Traffic CHannel), PACCH (Packet Associated Control CHannel) is there.
[0066]
  The two specific physical channels of the 3G system are undoubtedly two pilot time slots DwPTS and UpPTS. Of these, the downlink pilot signal DwPTS supports the GSM SCH and FCCH functions except in the new situation it does not have a frame number TDMA and is therefore routed by the advertised system information. Performs a function similar to that of a burst signal. In contrast, the uplink pilot signal UpPTS is not suitable for GSM because it is more suitable for TDD frames. As we have seen, the mobile device is carried by UpPTS to have the time and power synchronization of the signal normally transmitted in the next message on the random access channel RACH in order to request a dedicated channel assignment. Forced to use signature SYNC1. The time and power synchronization requirement occurs on the first access to the network and later provides a midamble when the network assigns a dedicated channel to the mobile (UE). So until then the SYNC1 row is necessary. The access and synchronization mechanism is therefore different from GSM only in terms of the different physical settings of the 3G system. In GSM, the requirement for the degree of interference allowed is not strict, and since there is no equivalent uplink in the SYNC1 sequence, time and power synchronization prior to dedicated channel assignment is not expected. The correct dynamic characteristics can be seen in the application with reference to FIGS. It should be emphasized here that the SYNC1 column until the mobile device gets an acknowledgment from the network via the channel P-FACH during handover before accessing the RACH channel or dedicated channel as the first access. And this string can be sent again (except for handover) just before switching on the dedicated channel.
[0067]
  For what has been said above, the access mechanism with the code SYNC1 works by repeating this mechanism and in the first and second part of the channel formation procedure, so that this mechanism is on the physical channel UpPTS. It can be argued that there is also a great risk of collision, which is only partially mitigated by the system providing eight different SYNC1s orthogonal to each other for the channel. However, in a broadband system like 3G, as opposed to a narrow band like GSM, a much smaller number of carriers are required per cell (even just one), so measurement May be insufficient. This means that during normal telecommunications traffic services, a much larger number of access requests will be received on 3G system carriers than on GSM carriers. Therefore, the probability of a collision on the UpPTS channel remains, and this probability must be eliminated so as not to give the user the annoying inconvenience of having to wait for longer or shorter delays in call setup. The method of the present invention only coordinates the random access to the network made by transmission of the sequence SYNC1, and fundamentally reduces the probability of collisions caused by using the sequence described above in a UMTS system such as 3G. To the goal. The anti-collision method foreseen in GSM continues to coexist on the RACH channel just as foreseen in the above recommendations, and is equally applicable to the transmission of column SYNC1, and is subject to the constraints imposed by the present invention. By this method, the present invention is not affected by the method described above foreseen in GSM.
[0068]
  Continuing with the description of the physical channel description in Table 7 of Appendix APP1, the primary channel P-CCPCH is assigned just before the pilot signal DwPTS in, for example, downlink time slot 6 (see FIG. 12a). Channel P-CCPCH uses two resource units (resource units) having a distribution coefficient of 16. This channel has a fixed radiation pattern, which can be omnidirectional or can be subjected to limited beamforming to give the cell a predetermined shape. The minimum shift value of the midamble is always associated with the channel. The primary channel P-CCPCH carries a higher level of 23 information bytes to provide information on other common control channels.
[0069]
  The secondary channel S-CCPCH can be freely allocated in all downlink time slots. The S-CCPCH channel uses two resource units (resource units) having a distribution coefficient of 16, and can perform omnidirectional or adaptive variable beam forming.
[0070]
  A P-RACH random channel can be assigned to one or more uplink time slots whose number depends on the expected traffic, and to carry mobile device messages with service channel assignment requests used. The spreading factor is always 16 and omnidirectional or adaptive variable beamforming can be applied. This partially has level 1 information.
[0071]
  The P-FACH direct channel can be configured freely in all downlink time slots. The spreading factor is always 16, and can undergo omnidirectional or adaptive variable beamforming. This partially has level 1 information. This channel P-FACH carries the network response to each correctly represented column SYNC1. This response message is provided in a single burst signal to limit the delay to a single 5ms basic frame. Through the response attached to the P-FACH channel, the network sends the mobile station that sent the column SYNC1 the next recognized column identifier and possibly the next service request message on the P-RACH channel. Gives the correct advance used in the transmission of the message and an identifier of the indication about the power level. Access to the network via the SYNC1 column determines how to allocate mobile devices to the next incoming channels P-RACH, P-FACH and P / S-CCPCH (in this case AGCH) Including that at the same time. In defining this mode, we have to face a somewhat different aspect of collision. Since in fact more than one of the above channels can be configured for each cell, from which of these channels the mobile device must wait for the network response to the previous column SYNC1 (or to each channel request) Have a problem to fix. Answers to the problems presented here, which have the advantage of avoiding signal delays due to systematic reading of system information, are described in a recent patent application filed in the name of the applicant. The solution shown here is essentially equivalent to the link SYNC1 → P-FACH → P-RACH → P / S-CCPCH, which produces the following type of link: SYNC1 → P-FACH → P-RACH → AGCH In particular, this is subject to the following restrictions:
-This mapping must associate each of the eight SYNC1 columns with one channel P-FACH. Each P-FACH must be a destination for at least one SYNC1.
-The mapping from P-FACH to P-RACH must create an association with the configured P-RACH. Each configured P-RACH must be a destination for at least one P-FACH.
-The mapping from P-FACH to AGCH must create an association with the configured P / S-CCPCH. Channel P / S-CCPCH carries AGCH. Each configured AGCH must be a destination for at least one P-FACH mapping.
[0072]
  Information defining different predicted links is included in the advertised system information, so the links are known by the mobile and the network even before establishing a connection. Table 8 of Appendix APP2 gives an example of such a relationship between a group of columns SYNC1 and a channel P-FACH. As can be seen from this table, increasing the number of time slots used by channel P-FACH results in an increase in the SYNC1 group and an average decrease in the number of elements in a single group. Establishing a link similar to the expected link allows the mobile to get a response from the network and to advantageously make the appropriate connection.
[0073]
  The physical dedicated control channel DPCH corresponds to the two fields L1 located in the adjacent fields reserved for both ends of the midamble and the SACCH channel in FIG. 12g. There are bi-directional channels that are beamformed. The burst signal structure of FIG. 12g is unsuitable for use during access to the network and is characterized by the intensive use of PC and SS commands for different mobile devices, and this task It is executed by the physical channel P-FACH to be used.
[0074]
  The channel PDPCH has the same structure as the DPCH dedicated channel, and the meaning of the level 1 field has clearly changed.
[0075]
  Now, the logical channels mapped to the physical channels in Table 7 will be described. These channels are also called transport channels because they send blocks supplied by the higher level of the protocol to the physical level of the radio interface. From a functional point of view, the logical channels in Table 7 are grouped as shown in FIG. Referring to the figure, the following three main groups can be recognized: TRAFFIC CHANNELS (traffic channel), CONTROL CHANNELS (control channel) and PACKET DATA CHANNELS (packet data channel). The CONTROL CHANNEL group includes the following channel types: BROADCAST CHANNEL (PR channel), COMMON CONTROL CHANNEL (common control channel), and DEDICATED CONTROL CHANNEL (dedicated control channel). This breakdown can be read from this table, where TCH / F is TCH full rate, TCH / H is TCH half rate, and optional channels are indicated by NCH (Notification CHannel) and CBCH (Cell Broadcast CHannel). ing. All channels called BROADCAST CHANNEL are also classified as omnidirectional (COCH). Although there is some similarity to GSM channels, the correspondence is not accurate and there are differences at the functional level, which generally differ at the physical level and the mapping level. The following description includes functional aspects and mapping methods, starting with a dedicated channel:
・ TCH (Traffic CHannel). These are bi-directional channels that carry encoded voice or data generated by the user in circuit switching mode. Two types are available: full rate TCH / F and half rate TCH / H. The entire payload is mapped to the physical channel DPCH that is not used for the level 1 signal and the SACCH channel. 1 RUSF8Or one or two RUsSF16Can be mapped. TCH channels can be combined for high data rates. These are beamformed.
・ FACCH (Fast Associated Control CHannel). This is related to the traffic channel in bit-steal mode as already mentioned. This is mapped by allocating 23 bytes to one or two interleaved frames. This is used to transfer certain emergency critical information, such as handover information. This channel carries at least one uplink RU and FACCH channel that is a unique bi-directional radio link for RR connections (Radio Resources) but may be temporarily duplexed for handover Since it forms a skeleton of a so-called main signal link consisting of one downlink, it is also called a main DCCH (Dedicated Control CHannel). The SACCH is part of the main signaling link, and the TCH channel can also form part.
-SACCH (Slow Associated Control CHannel). This is related to the traffic channel TCH and is used by networks and mobiles to transfer non-urgent and non-critical information such as measurement data. This is mapped by assigning 23 bytes to 24 5 ms frames, and each TCH burst signal has four symbols for the SACCH channel. Figure 16 shows 120ms GSM26 frame trafficMultiFrame, 120ms, 24 frames, 3GMultiCompare with frame. The upper line maps the six 260-bit blocks at the output of the speech encoder common to the two systems. As can be seen, there are two unused TCH frames in GSM that can be placed when processing the SACCH channel. In particular, the 26th frame is used to perform measurements on short-range BTS stations without any loss of voice or data. In 3G systems there is no such frame, so the channel SACCH must be mapped into each TCH.
・ BCCH (Broadcast Control CHannel). This spreads system information in the cell in the public information mode downlink. Channel BCCH is two RUs of physical channel P-CCPCHSF16Is mapped. BCCH channels share frames with physical channel spacing with PCH channels or other common control channels. The column modulation of the pilot signal DwPTS indicates the start of the interleave period of the channel P-CCPCH including the BCH channel (public information channel). The layout of the physical channel P-CCPCH is signaled in the system information. Table 9 in Appendix APP2 consists of 48 control framesMultiAn example of multiplexing of common control channels BCCH and PCH of a frame is shown. For this purposeMultiThe frame is subdivided into spaced blocks of four basic frame lengths. A unique system information message is transmitted on the BCCH channel that can be configured at a preset position for the system frame number SFN.
・ PCH (Paging CHannel). This sends a paging message to the mobile device on the downlink. This can have either an omnidirectional radiation pattern or a radiation pattern that is beamformed. Its mapping to P-CCPCH or S-CCPCH is shown in the system information carried by BCCH. AGCH (Access Grant CHannel). This is used on the downlink by the network to send a response to a previous channel request message sent by the mobile on the P-RACH channel whenever the message is correctly represented and received. Note the difference from P-FACH that carries these responses to SYNC1.
・ CBCH (Cell Broadcast Channel). This is a channel used for SMSCB service (Short Message Service Cell Broadcast).
・ NCH (Notification CHannel). This is a channel used to notify a call of a conference type mobile device.
-RACH (Random Access CHannel). This is used by the mobile device to send a service channel request message. Its mapping to P-CCPCH is shown in the system information carried by BCCH.
-FACH (Forwadr Access CHannel). This is used by the network to send power control (PC) and sync shift (SS) commands to the mobile device as an immediate response to the transmission of SYNC1.
PDTCH (Packet Data Traffic CHannel). They carry packet switched data.
・ PACCH (Packet Associated Control CHannel). These carry signals related to packet switched data.
[0076]
  In 3G systems, it is impossible to follow the same technique used by GSM systems to size and allocate logical channels. In a GSM system, each downlink time slot is combined into one uplink time slot, soMultiA natural connection is made between all logical channels that share a combination of multiple channels of the frame. This fact is used in GSM to associate PCH channels with RACH channels and to associate RACH with AGCH. If a combination of channels exists in more than one time slot within a cell, there is a way to distribute mobile devices between these channels for the purpose of sharing the load. In 3G systems, there is no emphasized type of natural connection, so a similar connection between control channels is established via its definition. Publicized system information will include traces of agreed provisions. The control channel under consideration represents an assigned set called CCHset (Control CHannel Set). In a 3G system, two or more CCH sets can be configured. FIG. 15 shows a possible layout of CCH sets and P-FACH channels in one 3G 5 ms basic frame.
[0077]
  18, 19 and 20 are message sequence diagrams illustrating some application examples of all the concepts provided on the 3G system to date. These figures refer to the same number of procedures using the means and teachings that characterize the present invention. The described procedure is a relatively important one of the procedures foreseen at the interface Um. For the purposes of the present invention, the following message is applied: BCCH, handover (HANDOVER), command (COMMAND), immediate assignment (IMMEDIATE ASSIGNMENT), uplink freedom (UPLINK FREE) To do. The mobile sends a final message (not described above) in the uplink access procedure for the VGCS (Voice Group Call Service) channel. With this message, the MS starts the immediate allocation procedure with the synchronization state and power level matched, and this procedure will be briefly described later. The SYNC1 burst signal is transmitted prior to the UPLINK FREE message, and the base station BTSC responds to this burst signal and performs a downlink transmission of a physical information (PHYSICAL INFORMATION) message.
[0078]
  18 and 19 refer to the outgoing call from the mobile MS and the termination call for the mobile MS, respectively. In these figures, all components (entities) different from the mobile MS (BTSC, BSCC, MSC) are shown in the general term network (NETWORK) and the relevant physical or protocol components are specified. There is also a possibility. The procedures in these two figures are similar, both originating from the mobile's idle (standby) state, in which the mobile sends a paging message that is sent over the PCH channel by the network. Monitor. Entering the first procedure rather than the second procedure relies on the mobile identifying the channel request to be voluntary rather than commanded by the network. The phase that comes after entering one or the other phase of operation belongs to the IMMEDIATE ASSIGNMENT procedure, the purpose of which is to establish an RR (Radio Resource) connection between the mobile station and the network. There is. From this point, the following description applies to both figures, but before starting the IMMEDIATE ASSIGNMENT procedure, the mobile obtains the following information from the so-called system information contained in the P / S-CCPCH channel: Suppose:
-Map (map) between SYNC1 code and P-FACH channel, map between P-FACH channel and P-RACH channel, AGCH channel configured in P-RACH channel and P / S-CCPCH channel Map between
The uplink interference level on the uplink pilot signal UpPTS;
-The transmission power level of the P-CCPCH channel;
-System frame number SFN;
The following random access control parameters;
1. Step to increase the power level in each transmission of SYNC1 PSTEP;
2. A partial parameter value generally indicated as "access parameter", and according to the teachings of the present invention and other preferred embodiments of the present invention, an access subchannel UpPTS transmitting a SYNC1 burst signalSUBCHEnables scheduling of
3. Maximum value “M” for retransmission of SYNC1 burst signal;
4. Number of frames “Tx-integer” between retransmitting two SYNC1 burst signals;
5. Value of the control access parameter "CELL_BAR_ACCESS";
6). Allowed access classes "AC" and "EC";
[0079]
  This IMMEDIATE ASSIGNMENT procedure can only be initiated by the mobile RR component. Initialization can be triggered by a sub-level MM request, or triggered for an LLC (Low Layer Compatibility) level to enter dedicated mode, or a PAGING REQUEST Triggered by the RR component in response to the message. If access to the network is permitted at the time of such a request, the mobile RR component initiates the immediate allocation procedure described below, and if access is not permitted, the RR component Reject. The request to establish the RR connection from the sub-level MM specifies the “cause of establishment”. Similarly, a request to establish an RR connection in response to a PAGING REQUEST 1, 2 or 3 message from an RR component will cause one of the causes of the establishment of a “answer to call”. specify.
[0080]
  All mobile device stations that have inserted a SIM card are members of one of 10 access classes, numbered 0-9. This access class is stored in the SIM. In addition, the mobile device station may be a member of one of the five special access classes (11-15) stored on the SIM card. If an emergency call to all mobile devices in the cell or an emergency call only to members of a special authorized access class is allowed, the system information message on the BCCH channel in transit shall be granted access. Publicize a list of specials of authorized classes. If the “cause of establishment” for a sub-level MM request is not an “emergency call”, only if the mobile is a member of at least one access class or authorized special access class Generate access for. Conversely, if the “cause of establishment” is an urgent call, then only if the urgent call is allowed to all mobile devices in the cell, or if the mobile is at least of a special access class authorized Allow access to the network only if you are a member.
[0081]
  The above points 3 to 6 relating to the parameters “M” and “Tx-integer” together with the description of the access class, represent a mechanism for limiting collisions on the RACH channel in GSM. These mechanisms essentially consist in extending the repetition of random access attempts performed by the mobile in time, limiting the number of random access attempts and not overloading the channel. When this mechanism is found to be inadequate, such as during peak traffic times, an access class mechanism that selectively and temporarily blocks access to the network leading to the group of users is put into operation. As will be explained later, these random access coordination mechanisms differ significantly from the mechanisms implemented by the present invention in that the results are complementary. Once the access request is satisfied, the mobile PRM protocol component initiates an IMMEDIATE ASSIGNMENT procedure that schedules transmission of the SYNC1 burst signal onto the physical channel UpPTS in an appropriate manner, resulting in Exit idle mode (especially ignore call messages). The mobile then sends M + 1 SYNC1 burst signals on the UpPTS channel to:
-Access subchannel UpPTS depending on the access parameters foreseen by the present inventionSUBCHA SYNC1 burst signal that is matched to is selectively transmitted;
The number of frames between the start of the immediate allocation procedure and the first SYNC1 burst signal (excluding the burst signal itself) is a random number indicating this at each new start of the immediate allocation procedure, and this number is the set { Has a uniform probability distribution in 0,1, ..., Tx-integer8−1};
-The number of frames between two consecutive transmissions of SYNC1 is the minimum allowable value according to the scheduling performed in accordance with the preferred embodiment of the present invention.
[0082]
  After transmitting the first SYNC1 burst signal, the mobile starts monitoring the corresponding P-FACH channel and displays a PHYSICAL INFORMATION message. This message includes the reference number of the code used by the MS, the number of control frames CFN, the associated frame number of the frame carrying the acknowledged SYNC1 burst signal, and the corresponding P-RACH interference Includes level, timing advance and power level associated with acknowledged SYNC1 burst signal. It waits for a physical information (PHYSICAL INFORMATION) message only within 4 frames from the transmission of SYNC1.
[0083]
  If M + 1 SYNC1 burst signals are sent and there is no valid response from the network, the immediate allocation procedure is aborted, and if this procedure is triggered by a sublevel MM request, a random access failure will occur. Notify the sub-level MM. As soon as the waiting message is displayed, the mobile starts timer T3126 and sends a CHANNEL REQUEST message on the corresponding P-RACH channel with the correct values for synchronization and power level. The CHANNNEL REQUEST message contains at least the following parameters:
-"Given by the RR component in response to a PAGING REQUEST message containing a" cause of establishment "corresponding to the" cause of establishment "given by the sublevel MM, or information about the need for the channel" Answer to the call "cause of establishment" corresponding to the cause of data;
A random reference parameter randomly selected from the parameters of uniform distribution probability for every new transmission;
The time advance and power level used by the user equipment (UE) to access the network;
-The interference level on the time slot that carries the signal in the publicity by the network.
[0084]
  After the mobile sends a channel request (CHANNNEL REQUEST) message, it starts monitoring the corresponding P / S-CCPCH and immediately allocates this P / S-CCPCH on the AGCH configured channel ( IMMEDIATE ASSIGNMENT) message is detected. When the count of the timer T3126 expires, the immediate allocation procedure is stopped, and when the MM should start the access procedure, the sub-level MM is notified of the random access failure.
[0085]
  The network can allocate a dedicated channel to the mobile and send an IMMEDIATE ASSIGNMENT message to the mobile on an AGCH configured channel in unacknowledged mode. Then, the timer T3101 is started on the network side. The IMMEDIATE ASSIGNMENT message includes:
-Description of assigned radio RU resource, channeling code, frequency and time slot, information field of channel request (CHANNEL REQUEST) message, frame number of the frame that received the message, MS then sends on dedicated channel Start timing advance and power level used in the access subchannel UpPTS according to the present inventionSUBCHAn access parameter for identifying and a reference number SYNC1, and optionally an indication of the start time indicated by the frame number.
[0086]
  When the mobile receives an IMMEDIATE ASSIGNMENT message corresponding to a CHANNNEL REQUEST message corresponding to its own request, the mobile stops timer T3126 and in the next frame relative to the scheduled frame, Transmits the SYNC1 burst signal allocated on the physical channel UpPTS.
[0087]
  In response to the SYNC1 burst signal, the network sends a PHYSICAL INFORMATION message that allows the power level on the synchronization and mobile side to be additionally terminated in the immediately following frame. At the same time, the mobile switches to the channel assigned to the repeat mode and sets the channel mode for single signal transmission, which is used when the network receives an invalid PHYSICAL INFORMATION message. Is also valid after receiving the frame after the SYNC1 burst signal. The mobile establishes the main signal transmission link on the dedicated channel DPCH by SABM (Set Asynchronous Balanced Mode) including the information field. If the mobile receives an IMMEDIATE ASSIGNMENT message containing only a description of the channel to be used after the start time, the mobile waits until the start time before accessing the channel. If the start time has already passed, the mobile accesses the network as an immediate response to the receipt of the message. In this case, it is recommended to send the SYNC1 burst signal just before switching to the channel to which the mobile is assigned, and update the mobile's synchronization status and power level as much as possible.
[0088]
  If no channel is available for assignment, the network sends an IMMEDIATE ASSIGNMENT REJECT message to the mobile in unacknowledged mode on the corresponding P / S-CCPCH channel. This message includes a request reference and a wait condition. When the mobile receives an IMMEDIATE ASSIGNMENT REJECT corresponding to its own CHANNEL REQUEST message, the mobile waits for timer T3122 IE (information element related to the cell that received the message in the cell) Start with the indicated value ") and monitor on the corresponding P / S-CCPCH channel until the timer T3126 count expires. During this time, additional IMMEDIATE ASSIGNMENT REJECT messages are ignored, but any immediate assignment corresponding to the mobile's CHANNNEL REQUEST message is described in the mobile in the following steps. Let the procedure run. If no IMMEDIATE ASSIGNMENT message has been received, the mobile returns to idle mode CCCH and monitors the mobile's ring channel. Optionally, the mobile can return to idle mode CCCH upon receiving a response from the network to its own CHANNEL REQUEST message. In the same cell, the mobile unit is not permitted to make an attempt to newly establish an RR connection unless it is urgent until the count of the timer T3122 expires. Assuming no IMMEDIATE ASSIGNMENT REJECT has been received for an urgent RR connection attempt, the mobile will use the emergency dedicated mode in the same cell before the timer T3122 expires. You can make an attempt to get into. A mobile in “packet idle mode” (limited to mobile devices that support GPRS) can start packet access in the same cell before the timer T3122 count expires. After the expiration of T3122, a channel request (CHANNNEL REQUEST) message is not transmitted as a response to the call until a mobile call request (PAGING REQUEST) is received.
[0089]
  When the main signal transmission link is established, the IMMEDIATE ASSIGNMENT procedure ends on the network side. The mobile sends an UPLINK ACCESS message (UA), the network stops timer T3101, and the network side sub-level MM is informed that the RR component has entered dedicated mode. . Access subchannel UpPTSSUBCHBefore describing the assignment and use of parameters to identify the in-system handover procedure, it is worthy to briefly describe it only for the purpose of highlighting the essential points of the present invention.
[0090]
  Referring to FIG. 20, the network starts an intra-cell handover procedure in the system for a mobile device, and transmits a handover command (HANDOVER COMMAND) message to the mobile device on the main signal transmission link DCCH of the old cell. Then, the timer T3103 starts counting. To do this, preliminary functions for handover are achieved, including the LAPDm protocol function which is the initialization of the data connection in a new cell for service SPI = 0 (service access point identifier identifying signal transmission), That is supported.
[0091]
  After the mobile receives the HANDOVER COMMAND message, it starts releasing the previous connection, which is a connection to various levels of the protocol, disconnects the physical channel, and is allocated in the new cell A switch is made to be directed to the channel to initiate establishment of a new connection at a lower level (this includes channel activation, channel connection, and data connection establishment). The HANDOVER COMMAND message includes (in summary) the following:
-Characteristics of new channels including AGCH channels and FACCH and SACCH channels used for multi-resource configurations, and optionally the power level transmitted on the new channels.
-Communicate well, including data that allows the mobile to use the prior knowledge about synchronization obtained from the measurement procedure (eg cell scramble code + channel PCCPCH / DwPTS frequency and power level) New cell characteristics needed for. The power level of the channel PCCPCH / DwPTS is used by the mobile for the first power-up on a new channel.
-Power command (optional). The power level specified in this power command is used for the mobile unit to power on the new channel first, and does not affect the power used on the old channel.
-Instructions for the procedure used to activate the new physical channel.
-Handover criteria used at different protocol levels.
Among the parameters for accessing the dedicated channel for handover, the identifier of the group in the column SYNC1 being used in the new cell, the access subchannel UpPTS in the new cellSUBCHAccess parameter that identifies the P-FACH channel description.
Timing advance value to be used in the new cell (optional, used for synchronized cells).
-The real time difference used by the mobile to calculate the timing advance to apply in the new cell (optional, used for synchronized cells).
-Encryption mode (optional) to be applied to the new channel. If this information is not present, the encryption mode is the same as the encryption mode used on the previous channel. In both cases, the encryption key is not changed. If the encryption mode command (CIPHERING MODE COMMAND) message has not been sent in advance, the handover command (HANDOVER COMMAND) message does not include the encryption mode IE indicating "encryption start", as shown in the example If a similar handover command (HANDOVER COMMAND) message is received, consider this message as an error and immediately return a “HANDOVER FAILURE” message due to an “unspecified protocol error”. Do not start to move.
[0092]
  The following steps up to the step in which the mobile transmits a handover access (HANDOVER ACCESS) message in a new cell are performed only in the case of an asynchronous inter-cell handover, but are performed on a synchronized cell. Access time and power parameters can also be optimized. In a network with a HANDOVER COMMAND message signal, one of two procedures must be enabled.
[0093]
  After receiving the handover command (HANDOVER COMMAND), the mobile starts to send the column SYNC1 on the UpPTS channel of the indicated cell, and in accordance with the criteria of the present invention, is level 1 for this purpose. Reserve a frame. The mobile starts timer T3124 and sets the starting point of counting to the time slot in which the SYNC1 burst signal was first transmitted to UpPTS. If the handover command (HANDOVER COMMAND) message indicates more than the allowed column SYNC1, the mobile will randomly select from the allowed columns SYNC1.
[0094]
  The network obtains the required characteristic RF from the SYNC1 burst signal and sends a PHYSICAL INFORMATION message on the associated P-FACH channel in “unacknowledged” mode. After transmitting the first burst signal SYNC1, the mobile starts to monitor the P-FACH channel instructed to express a physical information message. This message contains the reference number of the code used by the mobile, the frame number associated with the frame receiving the acknowledged SYNC1 burst signal (see note below), the interference level corresponding to P-RACH, and the timing advance. including. A physical information (PHYSICAL INFORMATION) message is waited for within 4 frames from the transmission of SYNC1. If a valid response is not expressed, the above procedure is repeated until timer T3124 expires.
[0095]
  Note: The frame number mentioned above is independent of the absolute frame number valid in the cell (which is still unknown to the mobile at the previous stage of the procedure), but conversely, the frame that received the physical information (PHYSICAL INFORMATION) It is level 1 information that indicates to the moving body the distance between the frame and the frame from which the SYNC1 referenced by the moving body is emitted. This distance helps the mobile to understand whether the network response is for this mobile.
[0096]
  When the mobile unit receives a PHYSICAL INFORMATION message, it stops transmitting the SYNC1 burst signal, and continuously transmits the handover access (HANDOVER ACCESS) message on the main signal transmission link DCCH. To start. This message is transmitted in unencrypted mode on a single burst signal. Since the mobile does not yet know the frame number SFN of the new channel in the destination cell, it cannot start encryption / decryption. Immediately after receiving the PHYSICAL INFORMATION, the handover procedure is no longer important for the purposes of the present invention, but for completeness, knowledge of the frame number SFN relating to the dedicated channel in the new cell. It is worthwhile to emphasize the technical problem due to lack of. The problem is caused by the difference in level 1 of the downlink synchronization mechanism when comparing 3G systems with GSM. As described above, the downlink pilot signal DwPTS does not include the frame number SFN, and the frame number SFN is acquired first by the P-CCPCH channel. Therefore, after transmitting a handover access (HANDOVER ACCESS) message, the mobile starts monitoring system information and acquires the frame number SFN unless otherwise specified. The HANDOVER ACCESS message includes the following parameters:
The handover criteria received in the HANDOVER COMMAND message;
-Time advance and power level used by the UE to access the network.
[0097]
  When the mobile unit can read the information on the frame number, the mobile unit stops the timer T3124, stops transmitting the handover access (HANDOVER ACCESS) message, and performs the encoding / decoding required by the service. The system is used to enable the physical channel being transmitted and the reception mode, and the channels are connected if necessary. When applicable, encryption / decryption is started immediately.
[0098]
  If the connection is successfully established at a lower level, the mobile sends back a handover complete (HANDOVER COMPLETE) message on the DCCH link, which specifies the cause of the “normal event”. Transmission of this message on the mobile device side and reception of this message on the network side allows summarization of transmission of signaling messages at levels different from the RR management level.
[0099]
  When the network receives a HANDOVER COMPLETE message, the network stops timer T3103 and releases the old channel with a predetermined code for the handover procedure. In particular, in a synchronous handover, there may occur a non-stationary case in which a mobile transmits a handover failure message (HANDOVER FAILURE) to the network with a designation such as “handover impossible, timing advance is out of range”.
[0100]
  This completes the description of the main procedure in which the mobile device is expected to access the network using column SYNC1. The described procedure relates to cell selection (first access), cell reselection, and synchronous handover. It has been fully stated that access on the UpPTS channel is inherently resistant to collisions. The solution provided by the present invention to prevent collisions is that different subchannels UpPTS for transmitting the code SYNC1 in a mobile arrangementSUBCHTo define the access class to the network. According to a preferred embodiment of the present invention, the network defines a subchannel UpPTS that defines a frame number.SUBCHNoIn this subchannel, transmission of a code randomly selected from codes of a group that can be used by the mobile unit is permitted. For this purpose, two parameters P1 and P2 are foreseen. A mobile that wishes to access the network sends the code sequence SYNC1 on the channel UpPTS when the system frame number SFN satisfies the following rule:
       SFN module [P1] ＝ P2 (1)
       SFN module [P1] ≠ P2 (2)
An indication of which of these two rules must be selected, and the values of parameters P1 and P2, are associated with the following messages: BCCH, Handover Command (HANDOVER COMMAND), Immediate Assignment (IMMEDIATE ASSIGNMENT), Up It is an information element that forms part of the above-mentioned access parameters included in UPLINK FREE. Each code SYNC1 transmitted or retransmitted on the channel UpPTS is chosen at random from the code values supported by the downlink carrier synchronized by the mobile, including the serving cell, And a new cell in the case of handover. For the first access to the UpPTS channel in the state of cell reselection (this is before expressing the IMMEDIATE ASSIGNMENT message or before entering the transmission group mode), the mobile will schedule the channel UpPTS. And instructions for selecting the law (1) or (2) from the BCCH channel, and for subsequent access in the cell reselection state, the mobile needs the necessary handover command ( Can be received from HANDOVER COMMAND, IMMEDIATE ASSIGNMENT, and UPLINK messages.
[0101]
  As soon as the network (BSCC, NE) completes the associated procedure: IMMEDIATE ASSIGNMENT, handover (HANDOVER), or uplink response (UPLINK REPLY), either successfully or unsuccessfully, the subchannel UpPTSSUBCHDisable assignments to specific mobiles. In particular, a network that is in the stage of this access procedure does not know (or does not know) the mobile by the mobile identifier IMSI, but has a subchannel UpPTS scheduled for this purpose.SUBCHNoIt should be pointed out that the mobile knows indirectly by the code SYNC1 transmitted. Theoretically, there may still be a collision probability on the subchannel. The mobile device that caused the collision is then extinguished by the network, but this probability is undoubtedly lower than if it lacks scheduling. Without subchannel scheduling as done in accordance with the criteria of the present invention, there is excessive code congestion on the UpPTS channel, resulting in an increased collision probability for the channel discussed. In such situations, the failure to service is limited only by the normal anti-collision mechanism foreseen in GSM, but this mechanism temporarily removes the entire class of service from the traffic by repeatedly trying to access it. Even if it is not a defect that eliminates it, it has a defect that increases the overload of the network. Therefore, it is clear that maintaining GSM anti-collision mechanisms in 3G systems must be considered complementary in extreme load conditions.
[0102]
  Tables 1 to 4 included in Appendix APP3 help to understand how to implement the preferred embodiment of the present invention in some practical cases considering only law (1) for simplicity. Table 1 shows access types.(Access type)All possible subchannels UpPTS shared according toSUBCHShows an overview of the accessTypeThis is because the access belongs to the first part or the second part of the channel assignment procedure, and within this finally divided frame, the access is controlled by the mobile or network. Tables 2, 3 and 4 show the periodic nature of law (1) or (2), which is derived from applying the module [P1] function to the independent variable SFN, the system・ MultiIt increases monotonically with time as the unit in the frame (system multi-frame: hyperframe) increases. Subdividing the definition of subchannels increases the associated number and thus the interval period derived from the application of law (1) or (2). This also includes negligible delay in access, but this delay is greatly compensated by the reduced collision probability due to reduced access attempts on a single subchannel. This law (1) and (2) has a very simple and easy-to-use expression, but it is possible to independently control the periodicity of the repetition and the starting phase of the period, andMultiSimilar results can be achieved by applying other expressions that can mathematically place a verification mark (mark) on the basic frame in the frame (hyperframe). Rule (1) and (2) subchannel UpPTSSUBCHWhen applied to, a group of frames with equal period and equal phase marks is formed. The meanings of the parameters P1 and P2 are as follows: P1 gives the total number of possible subchannels, P2 is the subchannel identifier UpPTSSUBCHNoCorresponding to
[0103]
  Table 2 shows the subchannel UpPTS that recurs at regular intervals every 4 frames.SUBCHHere, P1 = 4, where 50% of the subchannel is allocated for handover and the other 50% is allocated for random access. In this case, the subchannel UpPTSSUBCHFrom Table 1, the result is that 25% of this is allocated to the transmission of the code SYNC1 controlled by the mobile device and 75% is controlled by the network. Table 3 shows the subchannel UpPTSSUBCHHere, 25% of the subchannels are for handover and 75% are for other random access procedures while maintaining the previous value P1 = 4. In this second case, the sharing of subchannels between the mobile device and the network is the same in terms of carrying the command of transmission of the code SYNC1, despite the different scheduling for Table 2. . Table 4 shows the subchannel UpPTS.SUBCHShows the scheduling to increase the number of numbers compared to the previous two tables, so the value of P1 distinguishes access on calls that exit from the mobile (moc) or calls that terminate towards the mobile (mtc) Therefore, select equal to 8. UpPTS between handover and other random access procedures in a group of eight repeating subchannelsSUBCHThe distribution percentage of the sub-channel shall be the same 50%. In the third case, 12.5% of the subchannel is allocated to access control by the mobile device, and the remaining 87.5% is allocated to network processing. The subchannel in Table 4 has the following identifier UpPTSSUBCHNo: Handover 0/2/4/6; RA1 # (m.o.c.) 1; RA1 # (m.t.c.) 5; RA2 # (m.o.c. + m.t.c.) 3,7.
[0104]
  The previous table shows that it is possible to select different combinations of parameters P1 and P2 to control the random access that the mobile device makes on the channel UpPTS with different procedures foreseen at the Um radio interface. ing. Operators who make up the system can benefit from the present invention about the correct planning of resources for expected traffic. The preferred characteristics of the subchannel obtained as described above do not necessarily require knowledge of the absolute system frame number SFN in the hyperframe. actually,MultiStart numbering where it coincides with the start frame of periodic signal transmission in the frame and repeat in the same periodConvertedIt is sufficient to know the frame number SFN ′. The period of interleaving this signal transmission corresponds to the need for channel P-CCPCH. Table 9 consists of 48 control framesMultiAn example is shown in which a frame is divided into 12 blocks of 4 frames, and each block is assigned to a BCCH or PCH channel for transmission of system information and call information. In this case, the start frame of the signal transmission block has an interleave period of 4 frames. As already mentioned, the need for the start frame of a block is signaled with known techniques using information intentionally added in the burst signal of the downlink pilot signal DwPTS. Next, considering the first frame of the interleaving period of the signal transmission of the system, this coincides with the first frame of the repetition period for calculation of the shared access subchannel, and without the knowledge of the absolute frame number SFN, the absolute frame Number SFNFormulaBy expression (1) or (2)ConvertedThe necessary and sufficient condition that can be replaced by the number SFN 'is that the values of the two access parameters P1 and P2 are within the interleave period of the signal transmission or coincide with this period.MultiThis is a value that identifies a subchannel in a frame. In the case of the above-mentioned formula, this condition is given by P1 ≦ (signal transmission interleaving period). Following these conditions is a controlMultiAllows the mobile to follow the need for messages carried by channels that employ division of frames into blocks to temporarily evolve.ConvertedWhat has just been described for the absolute frame number SFN 'is less general value than the use of the absolute frame number SFN, and the absolute frame number SFN is associated with different systems and signal transmission functions. In some cases, such as inter-handover,ConvertedThe usefulness of the number SFN 'is obvious. In this case, the mobile must actually synchronize with the timing of the frames that occur in the new cell, and for this purpose, the mobile starts to send SYNC1 on the subchannel that is foreseen for the handover. To do. Since the mobile does not have knowledge of the absolute frame number SFN, it cannot initially calculate these subchannels. Waiting for the decoding of such information can be seen as taking too long, so the mobile can alternatively query the downlink pilot signal DwPTS to obtain information about the start of the interleave period of signal transmission. Which can be obtained much fasterConvertedEquivalent to obtaining frame number SFN 'ConvertedThe frame number SFN ′ is used to calculate the handover subchannel waiting for reading of the absolute frame number SFN according to the formula (1) or (2).
[0105]
  A first different embodiment of the procedure of the present invention will now be described, and reference can be made to Table 5 of Appendix APP3 for this description. Applying another embodiment, here the subchannels are not by calculation of the formula, but by appropriate sharing of the code sequence SYNC1 which is generally related to the carrier in use in the cell.RegulationTo do. By sharing, SYNC1 when processing mobile units is separated by a predetermined numberSubsetDivided into (subsets)SubsetCan be a single element and eachSubsetIs related to the access type. Table 5 shows the possible divisions, where the eight available SYNC1s are assigned 50% for handover and the remaining 50% for the other access types shown in the first column. Table 5 shows the same identifier UpPTS already used in Table 4 to indicate the same access type.SUBCHNoIndicates eight subchannels. Each identifier UpPTS in Table 5SUBCHNoIs the associated signSubsetA subchannel consisting of The specific configuration of the subchannel, i.e.SubsetThe identifier of the code included in is indicated by the information element SYNC1-RIP. In forming the subsystem, an identifier SYNC1 that identifies the columns in the eight code groups during carrier processingNIs freely selected from among the identifiers that have not yet been assigned, and this freedom is due to the fact that there is no specific reason to select a code string with the other. Because of this, and the selected subchannel UpPTSSUBCHOf the sign associated withSubsetA mobile device that uses this subchannel whenever one or more codes are foreseen inSubsetA code is randomly selected from the codes belonging to. In the case of the first embodiment, the information corresponding to the above-mentioned access parameter is the information elements SYNC1-RIP and UpPTS.SUBCHNoThis information is transferred through the same channel and utilizes the same message already highlighted with reference to the preferred embodiment of the present invention. In the case of the first different embodiment, the subchannel is no longer periodic andMultiThere is no phase marking the subchannels in the frame, and the new nature of the coordination mechanism does not create temporal access restrictions, but rather creates access restrictions in the code string space.
[0106]
  The introduction of these other embodiments is not as effective as the calculation of representation (1) or (2) because it does not reduce the collision probability on the UpPTS channel on average. These other embodiments actually reduce the amount of code SYNC1 when processing a single accessing mobile device, which itself increases the collision probability on the channel, but at the same time increases the number of access channels. Thus, the number of codes required for each single access is reduced at the same rate. This generally means that the collision probability remains largely unchanged even if it does not depend on the first other embodiment. However, advantages can be found in a short period of time, and particularly in mobile radio environments, where there is traffic congestion, such as in urban microcells. In this case, the signSubsetBy carefully selecting, it is possible to avoid annoying speed reduction in service due to excessive requests for handover. The first alternative embodiment teaches an alternative method for the formation of subchannels in addition to the immediate achievable advantages, and as such has the right to be protected by a patent. It is an opinion. The usefulness of other embodiments can now be discovered immediately without having to wait for future development, which is the step that follows immediately after the transmission of SYNC1, i.e. with the network before allocating dedicated channels. Related to the handshake stage. Prior to this, we have already found that handshaking is accelerated whenever the following types of links are created:
       SYNC1 → P-FACH → P-RACH → P / S-CCPCH
This starts immediately after distinguishing between the different SYNC1s available. When the mobile device selects SYNC1, it also selects the channel associated with SYNC1, so sharing SYNC1 already helps form these links.
[0107]
  A second alternative embodiment of the procedure of the present invention will now be described, which expresses the expression (1) or (2) as a subchannel.RegulationAs an initial effort to do this, the mobile also applies the criteria of the first different embodiment in selecting the code to be transmitted. This means that the SYNC1 to be transmitted is equal to the parameters P1 and P2, in particular the subchannel indicated by P2, the identifier UpPTSSUBCHNoSYNC1 described by SYNC1-RIP corresponding to the subchannel indicated bySubsetImplying to choose from. In equivalent terms, it means that in the two cases, the access type associated with the subchannel is the same, and thus can be found to be a synergistic action of the two subchannel specific criteria. In the case of the second embodiment, the information corresponding to the access parameters described above includes parameters P1 and P2, and information elements SYNC1-RIP and UpPTS.SUBCHNo, this information is transferred through the same channel and uses the same message as already described with reference to the preferred embodiment of the present invention. FIGS. 21 and 22 are two equivalent diagrams summarizing from a functional point of view specific criteria for shared access subchannels within the preferred embodiment of the present invention and within the scope of two other embodiments.
[0108]
  Referring to FIG. 21, the criteria proceed in a general order starting from the left and decreasing to the right. In the first block, some access parameters are notified to the resource to obtain a subchannel associated with the access type. The second block is a pre-processing for the two other embodiments, where SYNC1 must be shared, and SYNC1 must be introduced as limited to the allocation group. The third block reports the different options opt1, opt2, and opt3 that can be used to identify the subchannel. The following circular block shows an alternative way of presenting the mobile with a method of transmitting SYNC1 on the previously identified channel only after the subchannel has been identified, ie R = Random mode or C = mode based on commands received from the network in advance. One of the other methods yields an equivalent result to the last option. Of course, the options shown in the terminal block are not always acceptable because of the possibility of repetition and inconsistency. For example, the option shown as OPTION 2-2 is inconsistent, which means that the network first instructs you to share a code and then gives you a new command that sent a specific code This is because it does not look logical, and of course, it makes more sense to directly order the code to be transmitted. Conversely, the option represented by option 3-2 is a repetition of the option represented by option 1-2. Inconsistencies and repetitions once emphasized can easily be avoided at the stage of assigning access parameters for subchannel identification.
[0109]
  Referring to FIG. 22, a circular block for selecting the transmission method of the code SYNC1, ie, whether it is random or according to a network command, precedes a block showing different options for identifying subchannels. I understand that. This makes it possible to eliminate the cause of inconsistencies and repetition from the beginning.
[0110]
                                Appendix APP1
  Appendix APP1 shows Table A containing a very general functional description of the Level 2 protocol used in the GSM and 3G mobile systems of FIG. 2 and a similar Table B relating to the Level 3 protocol.
Legend of Figure 6
PHL physical layer
MAC media access control
Link access protocol on LAPD D channel
LAPDm Link access protocol on modified D channel
MTP message transfer unit
RPM radio resource management
SCCP signal transmission connection control protocol
MM mobility management
CM connection management
DTAP Direct Transfer Application Department
BSS_MAP Base Station System_Mobile Application Unit
[0111]
[Table 1]
Figure 0004005365
[0112]
[Table 2]
Figure 0004005365
                            Appendix APP2
  Appendix APP2 shows Tables 1-9 detailing some physical and functional characteristics of the radio interface Uu of the 3G mobile system to which the present invention is applied.
[0113]
[Table 3]
Figure 0004005365
[0114]
[Table 4]
Figure 0004005365
[0115]
[Table 5]
Figure 0004005365
[0116]
[Table 6]
Figure 0004005365
[0117]
[Table 7]
Figure 0004005365
[0118]
[Table 8]
Figure 0004005365
[0119]
[Table 9]
Figure 0004005365
[0120]
[Table 10]
Figure 0004005365
[0121]
[Table 11]
Figure 0004005365
                              Appendix APP3
  Appendix APP3 shows Tables 1 to 5 representing application examples of the procedure according to the invention. More particularly, Tables 1-4 belong to a preferred embodiment of the present invention, and Table 5 belongs to a first different embodiment.
[0122]
[Table 12]
Figure 0004005365
[0123]
[Table 13]
Figure 0004005365
[0124]
[Table 14]
Figure 0004005365
[0125]
[Table 15]
Figure 0004005365
[0126]
[Table 16]
Figure 0004005365

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a GSM or DCS type mobile system.
FIG. 2 is a block diagram of a scenario including a GSM system and a 3G system according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a hierarchy of successive frames of signals transmitted to the radio interface Um of the mobile system GSM of FIGS. 1 and 2;
4 illustrates a logical channel structure supported by the hierarchy of consecutive frames of FIG.
5 is a diagram illustrating two possible configurations of the logical channel of FIG. 4 within the hierarchy of consecutive frames of FIG.
FIG. 6 is a block diagram of a protocol having more hierarchical levels that controls the operation of the two mobile radio systems of FIG.
FIG. 7 is a message sequence diagram related to the outgoing call protocol limited to the exchange of messages to the interface radio Um of the mobile system GSM of FIG. 1;
FIG. 8 is a diagram of the message sequence associated with the termination call protocol limited to the exchange of messages to the interface radio Um of the mobile system GSM of FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating a message sequence related to an inter-cell handover protocol limited to message exchange in the radio interface Um of the mobile system GSM of FIG. 1;
10 is a diagram of a message order for a handshake stage for the case of handover failure in FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is a diagram showing a hierarchy of continuous frames of signals transmitted to the radio interface Uu of the mobile system including the present invention.
12a shows some possible basic frames belonging to the hierarchy of FIG.
12b shows some possible basic frames belonging to the hierarchy of FIG.
12c shows some possible basic frames belonging to the hierarchy of FIG.
12d is a diagram illustrating a structure of a DwPTS burst signal included in the basic frame of FIG. 12a.
12e is a diagram illustrating the structure of an UpPTS burst signal included in the basic frame of FIG. 12a.
12f is a diagram showing a general structure of burst signals Ts0,..., Ts6 included in the basic frame of FIG.
12g is a diagram showing an actual structure of burst signals Ts0,..., Ts6 included in the basic frame of FIG.
FIG. 13 is a diagram of criteria used in a 3G system that shares the different available DwPTSs of FIG. 12d between different cells, along with scrambled code groups and midamble groups that may be associated with the burst signal of FIGS. 12f and 12g. It is.
14 shows a table that completes the criteria of FIG. 13 by sharing the available UpPTS burst signals of FIG. 12e.
15 shows a logical channel structure supported by the continuous frame hierarchy of FIG.
FIG. 16 is a diagram showing partial representations of the continuous frames of FIGS. 3 and 11 and their comparison.
17 represents the physical and logical channels associated with the basic frame of FIG. 12a.
FIG. 18 is a diagram of a message order related to an outgoing call protocol limited to message exchange in the interface wireless Uu of the 3G mobile system to which the present invention is applied.
FIG. 19 is a diagram of message order related to a termination call protocol limited to message exchange in the interface wireless Uu of the 3G mobile system to which the present invention is applied.
FIG. 20 is a diagram of message order related to a partial protocol for handover between cells in the system in the radio interface Uu of the 3G mobile system to which the present invention is applied.
FIG. 21 shows functional criteria that reminds us of the process overview of the present invention and other embodiments of the present invention.
FIG. 22 shows functional criteria that give an overview of the process of the present invention and other embodiments of the present invention.

Claims (27)

複数の移動装置を具えた無線通信システムにおけるアクセスチャンネルのスケジューリングであって、前記無線通信システム内で前記移動装置がネットワークにアクセスするための無線チャンネルを共用し、前記無線通信システムに衝突が生じやすく、前記無線通信システムが、送信及び受信信号を搬送する少なくとも１つの受信−送信キャリアを通して前記移動装置（UE）と通信状態にあるセルラー遠隔通信（3G）の送受信基地局（BTSC）によって制御され、そして、連続フレームに属する隣接した時間スロット内に含まれ、かつ階層的なマルチフレーム（ハイパーフレーム）内で無限に反復されるバースト信号と称するビット列をベースバンド内に生成して、前記各ビット列が、共通キャリア上の符号分割多重用の関連符号を有し、前記送信及び受信信号が、少なくとも前記基地局によって前記移動装置向けに送信されるパイロット信号（DwPTS）を前記フレーム内に含んで、前記移動装置の受信を同期させて、かつ前記基地局が前記移動装置向けに広報するシステム情報を含むサービスチャンネル（BCCH）の前記マルチフレーム内における位置を示し、前記送信及び受信信号が、前記移動装置が前記共用アクセスチャンネル上で前記基地局に送信する識別情報の列（SYNC1）を含む、無線通信システムにおけるアクセスチャンネルのスケジューリングにおいて、
前記無線通信システムが、
ａ）ネットワークが、前記サービスチャンネル（BCCH）によって搬送されるシステム情報中に挿入したか、あるいは、少なくともネットワークへのアクセスを要求している前記移動装置に専用チャンネル（TCH、SACCH、FACCH）を割り当てる手順の開始時にネットワークが送信するメッセージ中に挿入した適切なアクセスパラメータ（P1、P2、P3）を、前記移動装置が読み取るステップと；
ｂ）前記移動装置が、前記共用アクセスチャンネル（UpPTS）の共用アクセスサブチャンネル（UpPTSSUBCH）を規定して、前記アクセスパラメータ（P1、P2、P3）を使用することによって、前記各サブチャンネルをアクセス型に関連付けるステップと；
ｃ）前記移動装置が、前記識別情報の列（SYNC1）のうちの１つ、あるいは符号列を、前記共用アクセスサブチャンネル（UpPTSSUBCH）のうちの１つの上に送信するステップと
を具えていることを特徴とするアクセスチャンネルのスケジューリング。Scheduling of access channels in a wireless communication system comprising a plurality of mobile devices, wherein the mobile device shares a wireless channel for accessing the network within the wireless communication system, and collisions are likely to occur in the wireless communication system The wireless communication system is controlled by a cellular telecommunications (3G) transceiver base station (BTSC) in communication with the mobile device (UE) through at least one reception-transmission carrier carrying transmission and reception signals; A bit string called a burst signal included in adjacent time slots belonging to a continuous frame and repeated infinitely in a hierarchical multi- frame (hyperframe) is generated in the baseband, and each bit string is , Having a related code for code division multiplexing on a common carrier, And the received signal includes at least a pilot signal (DwPTS) transmitted by the base station to the mobile device in the frame, and the reception of the mobile device is synchronized, and the base station is directed to the mobile device. A position of service channel (BCCH) including system information to be advertised in the multi- frame, and the transmission and reception signals are transmitted from the mobile device to the base station on the shared access channel. In the scheduling of access channels in wireless communication systems, including SYNC1)
The wireless communication system is
a) Allocate dedicated channels (TCH, SACCH, FACCH) to the mobile device inserted in the system information carried by the service channel (BCCH), or at least requesting access to the network The mobile device reads the appropriate access parameters (P1, P2, P3) inserted in the message sent by the network at the start of the procedure;
b) The mobile device defines the shared access subchannel (UpPTS SUBCH ) of the shared access channel (UpPTS) and uses the access parameters (P1, P2, P3) to access each subchannel. Associating with a type;
c) the mobile device transmitting one of the identification information sequences (SYNC1) or a code sequence on one of the shared access subchannels (UpPTS SUBCH ). Access channel scheduling, characterized by: 前記符号列（SYNC1）が、ネットワークによって前記受信−送信キャリアに関連付けられた符号列グループ（GROUP UpPTSＮo）に属して、前記サービスチャンネル（BCCH）が広報した最初のメッセージ中に前記グループの識別情報を挿入することによって、前記関連付けの方法を前記移動装置に対して信号伝送することを特徴とする請求項１に記載のアクセスチャンネルのスケジューリング。The code sequence (SYNC1) belongs to a code sequence group (GROUP UpPTSN o ) associated with the reception-transmission carrier by the network, and the identification information of the group in the first message broadcast by the service channel (BCCH) The access channel scheduling according to claim 1, characterized in that said association method is signaled to said mobile device by inserting. 前記ステップｃ）において、移動装置が、利用可能な符号列の中からランダムに選択した符号列を送信することを特徴とする請求項２に記載のアクセスチャンネルのスケジューリング。  The access channel scheduling according to claim 2, wherein, in the step c), the mobile device transmits a code sequence randomly selected from the available code sequences. 前記ステップｃ）において、移動装置が符号列を送信して、この符号列の識別情報が、前記ステップａ）で読み取った前記アクセスパラメータのうちの１つ（P3）に対応することを特徴とする請求項２に記載のアクセスチャンネルのスケジューリング。  In step c), the mobile device transmits a code string, and the identification information of the code string corresponds to one of the access parameters (P3) read in step a). The access channel scheduling according to claim 2. 前記ステップｂ）において、前記移動装置が、前記アクセスパラメータのうちの少なくとも最初の２つ（P1、P2）を、マルチフレーム内で目印を付けたフレームの列を与える数式表現の計算に使用して、前記アクセスサブチャンネル（UpPTSSUBCH）を得て、前記マルチフレームが、前記最初の２つのパラメータ（P1、P2）の値によって制御される反復周期及び目印付けの位相を有して、前記サブチャンネルのうちの１つが、等周期かつ等位相に目印を付けたフレームのグループから成ることを特徴とする請求項３または４に記載のアクセスチャンネルのスケジューリング。In step b), the mobile device uses at least the first two of the access parameters (P1, P2) to calculate a mathematical expression that gives a sequence of frames marked in a multiframe. Obtaining the access subchannel (UpPTS SUBCH ), the multi- frame having a repetition period and a marking phase controlled by the values of the first two parameters (P1, P2), 5. Access channel scheduling according to claim 3 or 4, characterized in that one of the groups consists of a group of frames marked with equal period and phase. 前記少なくとも最初の２つのアクセスパラメータが、次の数式表現：
SFN module [P1]＝P2
中に導入される２つのパラメータP1及びP2であり、前記移動装置が、これら２つのパラメータを導入して、前記サブチャンネル（UpPTSSUBCH）のうちの１つに属するものとしてシステムフレーム番号SFNで番号付けしたフレームに目印を付けることを特徴とする請求項５に記載のアクセスチャンネルのスケジューリング。The at least first two access parameters are represented by the following mathematical expression:
SFN module [P1] ＝ P2
Two parameters P1 and P2 introduced into the mobile device, the mobile device introduces these two parameters and is numbered with the system frame number SFN as belonging to one of the subchannels (UpPTS SUBCH ) 6. The access channel scheduling according to claim 5, wherein a mark is attached to the attached frame. 前記少なくとも最初の２つのアクセスパラメータが、次の数式表現：
SFN module [P1]≠P2
中に導入される２つのパラメータP1及びP2であり、前記移動装置が、これら２つのパラメータを導入して、前記サブチャンネル（UpPTSSUBCH）のうちの１つに属するものとしてシステムフレーム番号SFNで番号付けしたフレームに目印を付けることを特徴とする請求項５に記載のアクセスチャンネルのスケジューリング。The at least first two access parameters are represented by the following mathematical expression:
SFN module [P1] ≠ P2
Two parameters P1 and P2 introduced into the mobile device, the mobile device introduces these two parameters and is numbered with the system frame number SFN as belonging to one of the subchannels (UpPTS SUBCH ) 6. The access channel scheduling according to claim 5, wherein a mark is attached to the attached frame. 前記少なくとも最初の２つのアクセスパラメータが、次の数式表現：
SFN module [P1]＝P2
SFN module [P1]≠P2
中に導入される２つのパラメータP1及びP2であり、前記移動装置が、これら２つのパラメータを導入して、前記サブチャンネル（UpPTSSUBCH）のうちの１つに属するものとしてシステムフレーム番号SFNで番号付けしたフレームに目印を付けて、前記アクセスパラメータが、前記２つの数式表現のいずれを使用しなければならないかの指示も含むことを特徴とする請求項５に記載のアクセスチャンネルのスケジューリング。The at least first two access parameters are represented by the following mathematical expression:
SFN module [P1] ＝ P2
SFN module [P1] ≠ P2
Two parameters P1 and P2 introduced into the mobile device, the mobile device introduces these two parameters and is numbered with the system frame number SFN as belonging to one of the subchannels (UpPTS SUBCH ) 6. Access channel scheduling according to claim 5, characterized in that the attached frame is marked and the access parameter includes an indication of which of the two mathematical expressions should be used. 前記最初の２つのアクセスパラメータ（P1、P2）の値が、マルチフレーム内に第２反復周期以内に配置したサブチャンネルを識別するものであり、かつ前記サブチャンネルを特徴付ける前記反復周期（P1）以上であり、前記第２反復周期またはインターリーブ周期が、前記システム情報を搬送する前記サービスチャンネルに割り当てたフレームの連続ブロックの長さに相当し、前記第２インターリーブ周期の開始フレームを、前記基地局がダウンリンク送信する前記パイロット信号（DwPTS）のバースト信号中に意図的に加えた情報を用いる既知の技法で信号伝送して、これにより、換算したフレーム番号SFN'の知識のみにもとづいて、前記共用アクセスチャンネルを確立することを可能にして、前記換算したフレーム番号SFN'の番号付けが、前記第２反復周期の始点に一致する所から始まり、前記第２反復周期と同一間隔で反復し、そして、前記共用アクセスサブチャンネルを与える前記数式表現中の前記絶対フレーム番号SFNを置き換えるものであることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のアクセスチャンネルのスケジューリング。The value of the first two access parameters (P1, P2) identifies a subchannel arranged within a second repetition period in a multiframe and is equal to or greater than the repetition period (P1) characterizing the subchannel The second repetition period or interleaving period corresponds to the length of a continuous block of frames allocated to the service channel carrying the system information, and the base station determines the start frame of the second interleaving period. The signal is transmitted by a known technique using information intentionally added to the burst signal of the pilot signal (DwPTS) to be transmitted in the downlink, and thus the shared signal is based only on the knowledge of the converted frame number SFN ′. Enabling the establishment of an access channel, the numbering of the converted frame number SFN ' Starting from the point where it coincides with the start of two repetition periods, repeating at the same interval as the second repetition period, and replacing the absolute frame number SFN in the mathematical expression giving the shared access subchannel. Access channel scheduling according to any of claims 6-8. 移動装置が、
前記ステップａ）において、第２アクセスパラメータ（SYNC1-RIP、UpPTSSUBCHＮo）を読み取り、
前記ステップｂ）において、前記第２アクセスパラメータを用いて、ネットワークによって割り当てられた前記グループ（GROUP UpPTSＮo）の前記符号列（SYNC1）を、前記符号列の独立した複数（Ｎo）の部分集合の間で共用して、前記部分集合は１つの単一要素とすることができ、前記各部分集合（UpPTSSUBCHＮo）が、前記共用のアクセスサブチャンネル（UpPTSSUBCH）に関連する
ことを特徴とする請求項３に記載のアクセスチャンネルのスケジューリング。The mobile device
In step a), read the second access parameters (SYNC1-RIP, UpPTS SUBCH N o),
In step b), using the second access parameters, a subset of the group assigned by the network (the code string GROUP UpPTSN o) (SYNC1), multiple independent (N o of the code sequence) and shared between, the subset can be one single element, wherein each subset (UpPTS SUBCH N o), associated with the sharing of access sub-channel (UpPTS SUBCH) The access channel scheduling according to claim 3. 移動装置が、前記ステップｂ）において、
前記最初の２つのアクセスパラメータ（P1、P2）によって前記数式表現を計算して、サブチャンネルを形成する番号付けしたフレームに目印を付けて、
前記第２アクセスパラメータ（SYNC1-RIP、UpPTSSUBCHＮo）が示す前記符号列（SYNC1）を共用して、サブチャンネル（UpPTSSUBCHＮo）に関連する符号列の前記部分集合を得て、前記第２アクセスパラメータ（SYNC1-RIP、UpPTSSUBCHＮo）が、前記最初の２つのパラメータ（P1、P2）を用いて特定したのと同じアクセス型に関連する共用アクセスサブチャンネル（UpPTSSUBCH）を特定するものである
ことを特徴とする、請求項３に従属する請求項５〜１０のいずれかに記載のアクセスチャンネルのスケジューリング。In step b), the mobile device
Calculate the mathematical expression according to the first two access parameters (P1, P2) and mark the numbered frames forming the subchannel,
The second access parameters (SYNC1-RIP, UpPTS SUBCH N o) is the share the code sequence (SYNC1) showing, to obtain the subset of the code sequence associated with the sub-channel (UpPTS SUBCH N o), wherein second access parameters (SYNC1-RIP, UpPTS SUBCH N o) is, identifying the first two parameters (P1, P2) shared access sub-channel associated with the same access type as specified with (UpPTS SUBCH) The access channel scheduling according to claim 5, which is dependent on claim 3, characterized in that the access channel is scheduled. 前記アクセスチャンネルのスケジューリングが、前記ステップｃ）に続いて、
ｄ）前記移動装置が、ネットワークから来る応答メッセージ（PHYSICAL INFORMATION：物理情報）を待機するステップも具えて、該応答メッセージが少なくとも次の情報要素：送信された符号（SYNC1）と相関のあるもの、前記アクセスパラメータ（P1、P2、P3、SYNC1-RIP、UpPTSSUBCHＮo）、及び進行中の手順に含まれ、かつ直後に来るステップ中に前記移動装置が送信する信号のタイミング及びパワーレベルを同期させるためのコマンド（CHANNNEL REQUEST：チャンネル要求、HANDOVER ACCESS：ハンドオーバアクセス）を含み；
ｅ）前記アクセスチャンネルのスケジューリングがさらに、前記専用チャンネル（TCH、SACCH、FACCH）のうちの１つを割り当てる手順を中止する前に、前記応答メッセージのうちの１つ（PHYSICAL INFORMATION）の受信を所定回数以内試みるまで、符号列（SYNC1）を送信する前記ステップｃ）及び前記待機のステップｄ）を反復するステップも具えていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のアクセスチャンネルのスケジューリング。The scheduling of the access channel is followed by step c)
d) The mobile device also comprises a step of waiting for a response message (PHYSICAL INFORMATION) coming from the network, the response message being correlated with at least the next information element: transmitted code (SYNC1); It said access parameter (P1, P2, P3, SYNC1 -RIP, UpPTS SUBCH N o), and included in the procedure in progress, and the mobile device synchronizes the timing and power level of the signal to be transmitted during the step of immediately following Command (CHANNNEL REQUEST: channel request, HANDOVER ACCESS: handover access)
e) The access channel scheduling further predetermines receipt of one of the response messages (PHYSICAL INFORMATION) before canceling the procedure of assigning one of the dedicated channels (TCH, SACCH, FACCH). 12. The access channel according to claim 1, further comprising the step of repeating the step c) of transmitting a code string (SYNC1) and the step of waiting d) until a number of attempts is made. Scheduling. 前記専用チャンネル（TCH、SACCH、FACCH）のうちの１つを割り当てる前に、前記移動装置が、符号列（SYNC1）を前記アクセスサブチャンネル（UpPTSSUBCH）上に送信する前記ステップｃ）を反復して、前記アクセスサブチャンネル（UpPTSSUBCH）が、前記ステップｅ）内に受信した前記応答メッセージ（PHYSICAL INFORMATION：物理情報）に含まれる前記アクセスパラメータ（P1、P2、P3、SYNC1-RIP、UpPTSSUBCHＮo）によって特定したものであることを特徴とする請求項１２に記載のアクセスチャンネルのスケジューリング。Before allocating one of the dedicated channels (TCH, SACCH, FACCH), the mobile device repeats step c) in which a code string (SYNC1) is transmitted on the access subchannel (UpPTS SUBCH ). Then, the access subchannel (UpPTS SUBCH ) includes the access parameters (P1, P2, P3, SYNC1-RIP, UpPTS SUBCH N) included in the response message (PHYSICAL INFORMATION: physical information) received in step e). Access channel scheduling according to claim 12, characterized in that it is specified by o ). 前記アクセスパラメータ（P1、P2、P3、SYNC1-RIP、UpPTSSUBCHＮo）が、専用チャンネル（TCH、SACCH、FACCH）を割り当てる同一手順中で、異なるアクセスサブチャンネル（UpPTSSUBCH）を規定するものであることを特徴とする請求項１３に記載のアクセスチャンネルのスケジューリング。Said access parameter (P1, P2, P3, SYNC1 -RIP, UpPTS SUBCH N o) is a dedicated channel (TCH, SACCH, FACCH) in the same procedure for assigning, defines the different access sub-channel (UpPTS SUBCH) 14. The access channel scheduling according to claim 13, wherein the access channel is scheduled. 前記移動装置に前記専用チャンネル（TCH、SACCH、FACCH）を割り当てることを完了すると、前記共用アクセスサブチャンネルを解放することを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載のアクセスチャンネルのスケジューリング。  The access channel scheduling according to any one of claims 1 to 14, wherein the shared access subchannel is released upon completion of assigning the dedicated channel (TCH, SACCH, FACCH) to the mobile device. 請求項１に記載のアクセスチャンネルのスケジューリングを実行する移動システムであって、該システムが、
送受信基地局（BTSC）及び移動装置（UE）内に配置され、送信及び受信する信号に対応するベースバンド内にビット列を生成する手段を具えて、該ビット列が、受信−送信の無線周波数キャリアに関連する階層的なマルチフレーム内で無限に反復される連続フレームの隣接する時間スロットを占めて；
前記移動システムがさらに、前記ビット列に関連する、共用キャリア上の符号分割多重用の一組の符号と；
前記送受信基地局内に配置され、前記フレーム内に広報されるパイロット信号（DwPTS）を発生する手段とを具えて、該パイロット信号が、前記移動体の受信を同期させ、かつ前記移動装置向けに広報されるシステム情報を含むサービスチャンネル（BCCH）の、前記階層的なマルチフレーム（ハイパーフレーム）内の位置を示すものであり；
前記移動システムがさらに、前記移動装置（UE）内に配置され、前記パイロット信号（DwPTS）を識別して、指示された動作を実行する手段と；
前記基地局（BTSC）及び前記移動装置（UE）に共に含まれ、異なる情報内容を有するメッセージの交換用のインタフェース無線（Uu）において予見されるプロトコルの実行に特に適した手段と；
前記移動装置（UE）内に配置された手段であって、前記移動装置が共用し、かつ衝突が生じやすいネットワークへのアクセスチャンネル（UpPTS）上に、前記基地局（BTSC）に送信すべき識別情報列（SYNC1）を生成する手段とを具えた移動システムにおいて、
この移動システムが、
前記移動装置内に配置された手段であって、少なくともネットワークへのアクセスを要求している移動装置に専用チャンネル（TCH、SACCH、FACCH）を割り当てる手順の開始時に、前記サービスチャンネル（BCCH）から来る、あるいはネットワークが送信するメッセージから来るメッセージの情報内容を読み取る手段も具えて、前記情報内容が適切なアクセスパラメータ（P1、P2、P3、SYNC1-RIP、UpPTSSUBCHＮo）を含み；
前記移動システムがさらに、前記移動装置内に配置され、前記共用アクセスチャンネル（UpPTS）の共用アクセスサブチャンネル（UpPTSSUBCH）を規定し、前記各サブチャンネルをアクセス型に関連付ける手段と；
前記移動装置内に配置され、符号列とも称する識別情報列（SYNC1）を前記共用アクセスサブチャンネル（UpPTSSUBCH）上に送信する手段も
具えていることを特徴とする移動システム。A mobile system for performing access channel scheduling according to claim 1, wherein the system comprises:
It is arranged in the base transceiver station (BTSC) and the mobile device (UE), and comprises means for generating a bit string in a baseband corresponding to a signal to be transmitted and received, and the bit string is a reception-transmission radio frequency carrier. Occupying adjacent time slots of consecutive frames repeated indefinitely within the associated hierarchical multiframe ;
The mobile system further includes a set of codes for code division multiplexing on a shared carrier associated with the bitstream;
Means for generating a pilot signal (DwPTS) to be advertised in the frame and arranged in the transmission / reception base station, and the pilot signal synchronizes reception of the mobile body and advertises to the mobile device Indicating the position within the hierarchical multiframe (hyperframe) of the service channel (BCCH) containing the system information to be processed;
Means for said mobile system further being located in said mobile device (UE) to identify said pilot signal (DwPTS) and perform the indicated operation;
Means particularly suitable for executing a protocol foreseen in an interface radio (Uu) for exchanging messages having different information contents, both included in the base station (BTSC) and the mobile device (UE);
A means arranged in the mobile device (UE), the identification to be transmitted to the base station (BTSC) on an access channel (UpPTS) to a network shared by the mobile device and prone to collision In a mobile system comprising means for generating an information sequence (SYNC1),
This mobile system
Means arranged in the mobile device, which comes from the service channel (BCCH) at the start of a procedure for allocating dedicated channels (TCH, SACCH, FACCH) to at least the mobile device requesting access to the network or the network also comprises means for reading the information content of the messages coming from the message to be transmitted, the information content comprises the appropriate access parameters (P1, P2, P3, SYNC1 -RIP, UpPTS SUBCH N o);
The mobile system is further disposed in the mobile device, defining a shared access subchannel (UpPTS SUBCH ) of the shared access channel (UpPTS) and associating each subchannel with an access type;
A mobile system comprising: means for transmitting an identification information sequence (SYNC1), which is arranged in the mobile device and also called a code sequence, on the shared access subchannel (UpPTS SUBCH ). 前記符号列（SYNC1）が、ネットワークによって前記受信−送信キャリアに関連付けられる符号列グループ（GROUPO UpPTS N）に属して、前記サービスチャンネル（BCCH）が広報する開始メッセージ中に前記グループの識別子を挿入することによって、前記関連のモードを前記移動装置に信号伝送することを特徴とする請求項１６に記載の移動システム。  The code sequence (SYNC1) belongs to a code sequence group (GROUPO UpPTS N) associated with the reception-transmission carrier by the network, and the identifier of the group is inserted into a start message broadcast by the service channel (BCCH). The mobile system according to claim 16, wherein the related mode is signaled to the mobile device. 前記移動装置内に配置されて符号列（SYNC1）を送信する前記手段が、利用可能な符号列の中から符号列をランダムに選択することを特徴とする請求項１７に記載の移動システム。  The mobile system according to claim 17, wherein the means arranged in the mobile device for transmitting a code string (SYNC1) randomly selects a code string from among the available code strings. 前記移動装置内に配置されて符号列（SYNC1）を送信する前記手段が符号列を送信して、該符号列の識別情報が、前記移動装置内に配置されてネットワークから来るメッセージの情報内容の読み取り及び記憶を行う前記手段が記憶している前記アクセスパラメータのうちの１つ（P3）に対応することを特徴とする請求項１７に記載の移動システム。  The means for transmitting the code string (SYNC1) arranged in the mobile device transmits the code string, and the identification information of the code string is the information content of the message coming from the network arranged in the mobile device. 18. The mobile system according to claim 17, wherein the means for reading and storing corresponds to one of the access parameters (P3) stored. 前記移動装置内に配置されて共用アクセスサブチャンネル（UpPTSSUBCH）を規定する前記手段が、前記アクセスパラメータのうちの少なくとも最初の２つ（P1、P2）を、マルチフレーム内で目印を付けたフレームの列を与える数式表現の計算に使用して、前記共用アクセスサブチャンネル（UpPTSSUBCH）を得て、前記マルチフレームが、前記最初の２つのパラメータ（P1、P2）の値によって制御される反復周期及び目印付けの位相を有して、前記サブチャンネルのうちの１つが、等周期かつ等位相に目印を付けたフレームの組から成ることを特徴とする請求項１８または１９に記載の移動システム。A frame arranged in the mobile device for defining a shared access subchannel (UpPTS SUBCH ), wherein at least the first two of the access parameters (P1, P2) are marked in a multiframe and used to calculate the mathematical expression giving the sequence of the obtained shared access sub-channel (UpPTS SUBCH), repetition cycle said multiframes, which is controlled by the first two values of the parameters (P1, P2) 20. A mobile system according to claim 18 or 19, characterized in that one of the subchannels comprises a set of frames marked with equal period and equal phase, with a marking phase. 前記移動装置内に配置されて共用アクセスサブチャンネルを規定する前記手段が、前記最初の２つのパラメータP1及びP2を次式：
SFN module [P1]＝P2
に導入して、前記サブチャンネル（UpPTSSUBCH）のうちの１つに属するものとしてシステムフレーム番号SFNで番号付けしたフレームに目印を付けることを特徴とする請求項２０に記載の移動システム。The means arranged in the mobile device to define a shared access subchannel, the first two parameters P1 and P2 are:
SFN module [P1] ＝ P2
The mobile system according to claim 20, wherein the frame is numbered with a system frame number SFN as belonging to one of the subchannels (UpPTS SUBCH ). 前記移動装置内に配置されて共用アクセスサブチャンネルを規定する前記手段が、前記最初の２つのパラメータP1及びP2を次式：
SFN module [P1]≠P2
に導入して、前記サブチャンネル（UpPTSSUBCH）のうちの１つに属するものとしてシステムフレーム番号SFNで番号付けしたフレームに目印を付けることを特徴とする請求項２０に記載の移動システム。The means arranged in the mobile device to define a shared access subchannel, the first two parameters P1 and P2 are:
SFN module [P1] ≠ P2
The mobile system according to claim 20, wherein the frame is numbered with a system frame number SFN as belonging to one of the subchannels (UpPTS SUBCH ). 前記移動装置内に配置されて共用アクセスサブチャンネルを規定する前記手段が、前記最初の２つのパラメータP1及びP2を次式：
SFN module [P1]＝P2
SFN module [P1]≠P2
に導入して、前記サブチャンネル（UpPTSSUBCH）のうちの１つに属するものとしてシステムフレーム番号SFNで番号付けしたフレームに目印を付けて、前記アクセスパラメータ（P1、P2、P3、SYNC1-RIP、UpPTSSUBCHＮo）が、前記２つの数式表現のいずれを使用しなければならないかの指示も含むことを特徴とする請求項２０に記載の移動システム。The means arranged in the mobile device to define a shared access subchannel, the first two parameters P1 and P2 are:
SFN module [P1] ＝ P2
SFN module [P1] ≠ P2
To the frame numbered with the system frame number SFN as belonging to one of the subchannels (UpPTS SUBCH ), and the access parameters (P1, P2, P3, SYNC1-RIP, 21. The mobile system according to claim 20, wherein UpPTS SUBCH N o ) also includes an indication of which of the two mathematical expressions should be used. 前記最初の２つのアクセスパラメータ（P1、P2）の値が、マルチフレーム内に第２反復周期以内に配置したサブチャンネルを識別するものであり、かつ前記サブチャンネルを特徴付ける前記反復周期（P1）以上であり、前記第２反復周期またはインターリーブ周期が、前記システム情報を搬送する前記サービスチャンネルに割り当てたフレームの連続ブロックの長さに相当し、前記第２インターリーブ周期の開始フレームを、前記基地局がダウンリンク送信する前記パイロット信号（DwPTS）のバースト信号中に意図的に加えた情報を用いる既知の技法で信号伝送して、これにより、換算したフレーム番号SFN'の知識のみにもとづいて前記共用アクセスチャンネルを形成することを可能にして、前記換算したフレーム番号SFN'の番号付けが、前記第２反復周期の始点に一致する所から始まり、前記第２反復周期と同一の規則的な間隔で反復し、そして、前記共用アクセスサブチャンネルを与える前記数式表現中の前記絶対フレーム番号SFNを置き換えるものであることを特徴とする請求項２１〜２３のいずれかに記載の移動システム。The values of the first two access parameters (P1, P2) identify subchannels arranged within a second repetition period within a multiframe and are equal to or greater than the repetition period (P1) characterizing the subchannel The second repetition period or interleaving period corresponds to the length of a continuous block of frames allocated to the service channel carrying the system information, and the base station determines the start frame of the second interleaving period. Signal transmission is performed by a known technique using information intentionally added to the burst signal of the pilot signal (DwPTS) to be transmitted in the downlink, so that the shared access is based only on the knowledge of the converted frame number SFN ′. Enabling the formation of a channel, and the numbering of the converted frame number SFN ' Replacing the absolute frame number SFN in the mathematical expression starting from where it coincides with the beginning of the repetition period, repeating at the same regular intervals as the second repetition period, and giving the shared access subchannel 24. The mobile system according to any one of claims 21 to 23, wherein: 前記移動装置内に配置されて共用アクセスサブチャンネルを規定する前記手段が、第２アクセスパラメータ（P3、SYNC1-RIP、UpPTSSUBCHＮo）を用いて、ネットワークによって割り当てられた前記グループ（GROUP UpPTSＮo）の前記符号列（SYNC1）を、前記符号列の独立した複数（Ｎo）の部分集合の間で共用して、前記部分集合は１つの単一要素とすることができ、前記各部分集合が前記サブチャンネル（UpPTSSUBCH）に関連することを特徴とする請求項１８に記載の移動システム。The means arranged in the mobile device to define a shared access subchannel is the group (GROUP UpPTSN o ) assigned by the network using a second access parameter (P3, SYNC1-RIP, UpPTS SUBCH N o ). ) Is shared among a plurality of independent (N o ) subsets of the code sequence, the subset can be a single element, and each subset The mobile system according to claim 18, characterized in that is associated with the subchannel (UpPTS SUBCH ). 前記移動装置内に配置されて共用アクセスサブチャンネルを規定する前記手段が、
前記最初の２つのアクセスパラメータを用いて、前記数式表現を計算して、サブチャンネルを形成する番号付けしたフレームを識別して、
前記第２アクセスパラメータ（SYNC1-RIP、UpPTSSUBCHＮo）を用いて、前記符号列（SYNC1）を、前記符号列の独立した複数（Ｎo）の部分集合の間で共用して、前記第２アクセスパラメータ（SYNC1-RIP、UpPTSSUBCHＮo）が、前記最初の２つのパラメータ（P1、P2）を用いて特定したのと同じアクセス型に関連する共用アクセスサブチャンネル（UpPTSSUBCH）を特定するものであることを特徴とする、請求項１８に従属する請求項２０〜２５のいずれかに記載の移動システム。The means disposed in the mobile device to define a shared access subchannel;
Using the first two access parameters to calculate the mathematical expression to identify the numbered frames forming the subchannel;
Using the second access parameters (SYNC1-RIP, UpPTS SUBCH N o ), the code sequence (SYNC1) is shared among a plurality of independent (N o ) subsets of the code sequence, 2 access parameters (SYNC1-RIP, UpPTS SUBCH N o) is to identify the shared access sub-channel associated with the same access type as specified (UpPTS SUBCH) using the first two parameters (P1, P2) 26. A mobile system according to any one of claims 20 to 25 dependent on claim 18, characterized in that 前記移動装置に前記専用チャンネル（TCH、SACCH、FACCH）を割り当てることを完了すると、前記共用アクセスサブチャンネルを解放することを特徴とする請求項１６〜２６のいずれかに記載の移動システム。  The mobile system according to any one of claims 16 to 26, wherein when the dedicated channel (TCH, SACCH, FACCH) is assigned to the mobile device, the shared access subchannel is released.
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