JP4290879B2 - パケット交換網とｃｄｍａマクロダイバーシティ網との間でインターフェースをする基地局におけるパケット・データ損失の適応 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）を使用して基地局から移動電気通信装置へのデータ送信に関し、特にパケット交換ネットワークに接続され、マクロダイバーシティ・モード（ｍａｃｒｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）により動作している複数の基地局からのＣＤＭＡデータ送信することに関する。
【０００２】
（背景技術）
通常のＣＤＭＡシステムの基本的な原理は、いわゆるマクロダイバーシティであって、複数の基地トランシーバ局（複数の基地局）がエア・インターフェースを介して同時に１移動局と通信する。図１に示すこのような技術は、例えば、移動局が１基地局（即ちセル）から他の基地局へローミングしているときに、通常のソフト・ハンドオーバー手順中に使用される。ダウンリンクにおいて、移動電気通信装置（又はセル）１１は、エア・インターフェース１３を介して移動局に送信される全ての基地局ＢＴＳ１及びＢＴＳ２からデータを受信する。次いで、移動局は、受信した全てのデータを組み合わせて組み合わせ結果を発生する。
【０００３】
基地局により送信されたＣＤＭＡフレームは、移動局が正しい出力電力を保持できるようにＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：送信電力制御）コマンドのような通常の制御情報と、また移動局が正しい同期を保持してコヒーレントな検出を実行できるようにパイロット・ビットとを含む。ＣＤＭＡフレームは、更に実質情報、即ち移動局が他の基地局（又は複数の基地局）の対応するフレーム（又は複数のフレーム）から対応するメッセージと組み合わせることになるメッセージを含む。このＣＤＭＡマクロダイバーシティ技術は、当該技術分野において周知である。
【０００４】
これらの基地局は、エア・インターフェースにおいて、及び通常のマクロダイバーシティ技術においてＣＤＭＡを使用して移動局にそれらのデータを通常、全て送信することになり、これらの基地局はエア・インターフェースを通してそれらのデータを送信するように同期されるので、全ての基地局からのデータが同時に１移動局により受信される。図１の複数の基地局が図２に示すように接続されて、パケット交換ネットワーク２３において制御ノード２１からのパケット・データを受信するときは、パケット交換の周知の性質のために、複数の基地局のうちの１つは、エア・インターフェース上で次のＣＤＭＡデータ送信のための時間でその意図するデータ・パケットを受信しないことがあり得る。更に、複数の基地局のうちの１つがノード２１と基地局との間の送信中に誤りを発生した（ｃｏｒｒｕｐｔｅｄ）パケット・データをパケット交換網から受信することもあり得る。このようなデータの誤りは、基地局において、通常の（例えば、冗長度符号（ＣＲＣ）に基づく）誤り検出技術を使用することにより、従来検出される。
【０００５】
従来技術のシステムでは、基地局が受信されなかった若しくは誤りが発生したパケット・データに代わって（ＴＰＣ及びパイロット・ビットを有する）ダミー・メッセージを送信するか、又はその代りに、基地局は誤りのあるメッセージを送信する。
【０００６】
通常のＣＤＭＡマクロダイバーシティ動作では、移動局がその移動局に対して送信している全ての基地局から受信した実質メッセージ情報を組み合わせる。全ての基地局から同一の実質メッセージ情報が受信されるときは、移動局により発生した組み合わせ結果は、全基地局以下がその情報を移動局に送信したときに発生すると思われる結果よりも良い。いくつかの基地局が同一の（正しい）情報を送出するけれども、１以上の基地局が正しい情報と異なる情報を送出するときは、移動局により発生した組み合わせ結果は、全ての基地局が正しい情報を送出したときよりも信頼性が低下することになる。
【０００７】
従って、あらゆる基地局がＣＤＭＡマクロダイバーシティ・モードにより移動局に同一の正しいメッセージ情報を送信することが望ましい。
【０００８】
本発明によれば、ＣＤＭＡマクロダイバーシティ・モード中に移動局にメッセージ情報を送信するあらゆる基地局が同一の正しいメッセージ情報を送信するように、誤りのないパケット・データを受信する基地局のみがメッセージ情報を送出する。
【０００９】
（詳細な説明）
図３の例は、ＣＤＭＡマクロダイバーシティ送信モードにより移動局１１と通信している複数の基地局を示す。基地局ＢＴＳ３及びＢＴＳ４を詳細に参照すると、通常のＣＤＭＡ同期制御がＣＤＭＡデータ送信用の時間であることを示す場合に、複数の基地局のうちの１つがその正しい全てのデータ・パケットを未だ受信していなかったとき、又は基地局のうちの一つにより受信されたパケット・データがパケット交換ネットワークを通しての送信中に誤りのあるものになったときは、その基地局にとって、誤りのない形成によりその意図するパケット・データの全てを受信した他の基地局と同一の情報を送信することは不可能である。従って、意図する情報を受信する最良の機会を移動局に提供するために、この基地局ＢＴＳ３の例では、正しいその全パケット・データを受信しなかった、又は誤りのあるパケット・データを受信した基地局は、移動局に対して如何なる実質メッセージ情報も送出しないようにする。
【００１０】
基地局ＢＴＳ３及びＢＴＳ４を引き続き詳細に参照すると、この例において、ＢＴＳ４は、誤りのない形式によりその意図するパケット・データを受信した。従って、移動局は、基地局ＢＴＳ３が如何なるメッセージ情報も送信しないようにし、基地局ＢＴＳ４のみが実質メッセージ情報を送信するのであれば、その意図するＣＤＭＡデータの再生に関して最良の機会を獲得する。好ましくは、何らの実質メッセージ情報が送信されていなくとも、通常のパイロット・ビット及びＴＰＣコマンドが基地局ＢＴＳ３により送出されるので、移動局は、同期及び出力電力を正しく維持することができる。図３は、３１において、ＴＰＣ及びパイロット情報のみを含むが、しかし実質情報を含む他のフレームと対照的に、如何なる実質メッセージ情報も含まないＣＤＭＡフレームを示す。
【００１１】
以上で説明した環境で如何なるメッセージ情報も送出しないようにすることにより、基地局ＢＴＳ３は、移動局にそれ向けであったメッセージを受信するために最良の機会を与えるだけでなく、ＣＤＭＡマクロダイバーシティ・システムにおける総合的な干渉レベルをも効果的に減少させる。
【００１２】
２３におけるパケット交換ネットワークは、例えば、ＡＴＭ（非同期転送モード）ネットワーク、又はフレーム中継網であってもよい。しかしながら、本発明は、他の形式のパケット交換ネットワークと連係して効果的に適用可能なことも同様である。
【００１３】
明確にするために図３の例では２基地局のみが詳細に示されているが、本発明は、マクロダイバーシティ・モードにより移動局にＣＤＭＡフレームを送出する任意数の基地局を含むシステムにも適用される。これは、図３における３５に図式的に示されている。以上で説明したように、ＣＤＭＡの送信時にそれらのパケット・データを受信しなかった、又は誤りのあるパケット・データを受信した如何なる基地局も移動局に対して実質メッセージ情報を送出しないようにし、一方誤りのないパケット・データを受信した他の全ての基地局は、それらの完全なＣＤＭＡフレームを通常通り移動局に送出することになる。このようにして、実質メッセージ情報を送信するあらゆる基地局は、同一の正しいメッセージ情報を送信することになる。これは、意図するメッセージを再生するために最良の機会を基地局に対して提供する。
【００１４】
図４の例は、図３の基地局の動作を示す。４１において、各基地局は、制御ノードからのパケット送信を監視する。４３において、基地局は、エア・インターフェースを介してＣＤＭＡデータを送信すべき時間か否かを判断する。ノーであれば、基地局は、制御ノードからのパケット送信の監視を続ける。４３において、エア・インターフェースを介して送信すべき時間であれば、制御ノードからパケット・データが受信されたか否かが４５において判断される。ノーであれば、４７において基地局は、ＴＰＣ及びパイロット情報のみを送信するが，しかし誤りのない形式によりそのパケット・データを受信した他の基地局により送信された実質メッセージ情報を受信するための移動局の能力と、干渉することになる如何なる実質メッセージ情報も送信しない。
【００１５】
４５において、制御ノードからパケット・データが受信されたのであれば、４８において、パケット送信を介して受信した情報が誤りのあるものか否かが判断される。イエスであれば、４７において、基地局はＴＰＣ及びパイロット情報のみを送信して、実質メッセージ情報を送信しない。４８において、情報が誤っていなければ、４９において、基地局は移動局にＴＣＰ及びパイロット情報と共に実質メッセージ情報を送信する。
【００１６】
移動局が意図するメッセージを再生する能力は、更に図５に示す手順例によって強化可能とされる。図５の手順は、移動局で受信されるＣＤＭＡフレームが図３に３１で示した形式のもの、即ち実質メッセージ情報のないフレームであるか否かを移動局に判断可能にする。
【００１７】
図５における５１でフレームを受信した後に、移動局は、フレームのメッセージ部の信号対雑音比ＳＮＲ_M及びフレームの制御部の信号対雑音比ＳＮＲ_Cを判断し、かつ５３でこれらの比を比較する。ＳＮＲ_Cは、例えば、フレーム内で受信する以下の制御信号の例、即ちパイロット・ビット及び速度情報に関連した平均信号対雑音比を表すものでもよい。ＴＰＣコマンド及びパイロット・ビットは以上で説明されており、また速度情報は、ユーザ・データの速度及びチャネル符号化情報を表している。例えば、１９９７年１２月１８日にＡＲＩＢにより発行された３Ｇ（世代）移動システム・バージョン０用エア・インターフェース第３巻仕様（Ｖｏｌｕｍｅ ３ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｉｒ−ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ ａ ３Ｇ（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ） Ｍｏｂiｌｅ ｓｙｓｔｅｍ Ｖｅｒ．０）を参照すべきである。実質メッセージ情報が送信に含まれているとき、更に如何なる実質メッセージ情報が含まれていないときは、ＴＰＣコマンド及びパイロット・ビットのように、速度情報は、移動局に送信可能されてもよい。
【００１８】
基地局が如何なる実質メッセージ信号も送信していなかったときは、移動局は、メッセージ信号が発生すると期待されているのに雑音のみを受信することになるので、ＳＮＲ_MはＳＮＲ_Cと比較して相対的に低い。しかしながら、この雑音も他の基地局のメッセージ信号から意図するメッセージを再生する移動局の能力を少なくともある程度損なう恐れがある。従って、５３において、ＳＮＲ_Mに対するＳＮＲ_Cの比がしきい値ＴＨを超えれば、フレームのメッセージ部は、雑音のみであると推定され、５５において、そのフレームは、移動局の通常のメッセージ再生処理から除外される。５３において、その比がしきい値ＴＨ未満であれば、これは、フレームに実質情報が存在することを表しており、従って５７において、フレームは、移動局の通常のメッセージ再生処理に含まれる。しきい値ＴＨに対する適当値又は複数の適当値は、予測した動作環境の特性に対する適応性が経験的に判断され得る。
【００１９】
基地局ＢＴＳ３及びＢＴＳ４の前述の動作が通常の基地局のデータ処理部におけるハードウェア、ソフトウェア又はその組み合わせにより容易に実施可能なこと、及び移動局１１の前述の動作が通常の基地局のデータ処理部におけるハードウェア、ソフトウェア又はその組み合わせにより容易に実施可能なことは、当該技術分野で働く者にとって明らかであろう。
【００２０】
以上、本発明の実施例を詳細に説明したが、これは、本発明の請求の範囲を限定するものではなく、種々の実施例により実施可能とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 エア・インターフェースを通る通常のＣＤＭＡマクロダイバーシティ送信を示す。
【図２】 パケット交換ネットワークを介して制御ノードに接続された図１の基地局を示す。
【図３】 基地局のうちの１つがＣＤＭＡ送信時間においてその正しいパケット・データを受信しなかったときの本発明によるＣＤＭＡマクロダイバーシティ送信を示す。
【図４】 パケット交換ネットワークとＣＤＭＡマクロダイバーシティ・エア・インターフェースとの間で図３のＢＳがどのようにしてインターフェースをするのかを示すフロー・チャートである。
【図５】 基地局が何かメッセージ情報を送信したか否かを移動局がどのようにして判断することができるのかを示すフロー・チャートである。

Claims (11)

1. 複数の基地局を符号分割多元接続マクロダイバーシティにより動作させてメッセージをエア・インターフェースを介して移動局に同期通信する方法において，
   パケット網を介して前記基地局に前記メッセージを通信する試行をし，
   前記１または複数の基地局に対して前記パケット網により前記メッセージが誤りなく同期通信されたときは，符号分割多元接続を使用し，前記エア・インターフェースを介して前記１または複数の基地局の中で前記メッセージを誤りなく受信した基地局から前記移動局に前記メッセージを通信し，
   前記基地局のうちの１つまたは複数に対して前記パケット網により前記メッセージが誤りなく同期通信されなかったときは，前記１または複数の基地局の中において前記メッセージを誤りなく受信できなかった基地局から前記移動局へ如何なるメッセージも同期通信しないようにすることを含む方法。
2. 各基地局では，前記パケット網からのメッセージが前記基地局により受信されたか否かについて判断することを含む請求項１記載の方法。
3. 各基地局では，前記基地局は前記パケット網から誤りのあるメッセージを受信したか否かについて判断することを含む請求項１記載の方法。
4. 前記パケット網を介して前記１または複数の基地局に前記メッセージが誤りなく通信されなかったときは，符号分割多元接続を使用し，前記エア・インターフェースを介して前記１または複数の基地局の中で前記メッセージを誤りなく受信できなかった基地局から前記移動局に同期情報を通信する請求項１記載の方法。
5. 前記パケット網を介して前記１または複数の基地局に前記メッセージが誤りなく通信されなかったときは，符号分割多元接続を使用し，前記エア・インターフェースを介して前記１または複数の基地局の中で前記メッセージを誤りなく受信できなかった基地局から前記移動局に送信電力管理情報を通信する請求項１記載の方法。
6. 前記パケット網は非同期転送モード網である請求項１記載の方法。
7. 前記パケット網は，フレームリレー網である請求項１記載の方法。
8. 前記メッセージが前記パケット網を介して前記１または複数の基地局に誤りなく通信されなかったときは，符号分割多元接続フレーム中の制御部を使用し，前記エア・インターフェースを介して前記メッセージを誤りなく受信できなかった各基地局から前記移動局に制御情報を通信すること，及びその後に，前記移動局において前記符号分割多元接続フレームの制御部とメッセージ部のそれぞれの信号対雑音比を比較することによって、前記移動局において前記１基地局が前記移動局に対するメッセージ情報を除き，前記制御情報を通信したこと判断することを含む請求項１記載の方法。
9. 前記メッセージが前記パケット網を介して誤りなく通信されなかった各基地局では，符号分割多元接続フレーム中の制御部を使用し，前記エア・インターフェースを介して前記基地局から前記移動局に制御情報を通信すること，及びその後に、前記移動局において，前記符号分割多元接続フレーム中の前記制御部とメッセージ部とのそれぞれの信号対雑音比を比較することによって、前記移動局に対するメッセージ情報を除き，制御情報を通信したことを判断することを含む請求項１記載の方法。
10. 符号分割多元接続マクロダイバーシティにより動作する基地局であって，
    パケット網インタフェースと，
    １または複数の移動局と通信するためのエア・インターフェースと，
    を含み，
    前記パケット網によりメッセージが誤りなく同期通信されたときは，符号分割多元接続を使用し，前記エア・インターフェースを介して前記移動局に前記メッセージを通信し，
    前記パケット網により前記メッセージが誤りなく同期通信されなかったときは，前記移動局へ如何なるメッセージも同期通信しないようにすることを特徴とする，基地局。
11. パケット網インターフェースにおけるメッセージ内の誤りを検出することを特徴とする，請求項１０記載の基地局。

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