JP2006081171A - ブロードキャストマルチキャストサービスにおいて共有専用制御チャネルに用いるマクロダイバーシチ方式 - Google Patents

Abstract

【課題】 ソフトハンドオフの際の最大比合成法で、フォワード専用制御チャンネルＦ−ＤＣＣＨを共有するすべての移動局を、中央スケジュール管理システムで調整する場合に、管理の負荷を改善する。
【解決手段】 無線通信局において実施される方法では、フレームを受信し（３１０）、受信したフレームが目的とする受信者を判断し（３１２）、必要に応じてフレームを一時的に保存し（３１４）、無線通信局によって受信される信号をどのように復号するかについて指定する情報を取得し（３１６）、フレームを合成し（３１８）、その合成されたフレームを指定通りに復号する（３２０）。
【選択図】 図３

Description

本発明は概して無線通信に関し、より詳細には、無線通信局で受信する信号を復号するために、例えば、選択符号化、最大比合成などの様々な方式を使用すること、及びネットワーク側において移動局の復号方式を選択し、移動局に知らせる方法に関する。

ｃｄｍａ２０００リリースＤのブロードキャストマルチキャストサービス（Broadcast Multicast Services：ＢＣＭＣＳ）においては、フォワード専用制御チャネル（Forward Dedicated Control Channel ：Ｆ−ＤＣＣＨ）は、時分割多重（Time Division Multiplex ：ＴＤＭ）モードで動作する複数の移動局によって共有することができる。特に、幾つかの適用例においては、複数の移動局は同じＦ−ＤＣＣＨを監視する。この場合、Ｆ−ＤＣＣＨ送信の種々のフレームは、対応するロングコードマスク(long code masks) を使用して種々の移動局に宛てられる。プッシュツートークグループ通話(Push-to-Talk Group Calling)は、フォワード基本チャネル（Forward Fundamental Channel ：Ｆ−ＦＣＨ）によって音声を複数の移動局にブロードキャストし、共有Ｆ−ＤＣＣＨは個々の移動局に対してシグナリング(signaling) を伝送するといった典型的な適用例である。とりわけ、この典型的な適用例では、Ｆ−ＦＣＨを通して移動局の群に同じ内容が伝送されるが、ソフトハンドオフを実行する際のメッセージングなどのＦ−ＤＣＣＨを通して伝送されるシグナリングは異なる移動局の間で変動する。各移動局はまた共有Ｆ−ＤＣＣＨに関して異なるアクティブセットも有する。

或る移動局への送信を共有Ｆ−ＤＣＣＨを通じて行なうと、通常、共有Ｆ−ＤＣＣＨのリソースを他の移動局に使用することができない。例えば、或る移動局がセル／セクター１，２及び３においてソフトハンドオフ状態にあり、かつ別の移動局がセル／セクター３，４及び５においてソフトハンドオフ状態にある場合、Ｆ−ＤＣＣＨを通じた送信は、Ｆ−ＤＣＣＨを通じた送信がセル／セクター３における送信に干渉しないように、ネットワークによって調整される必要がある。ハンドオフ状態は別として、或る移動局がセル／セクター１において通信を行っている場合、セル／セクター１におけるこの移動局によるＦ−ＤＣＣＨを通じた送信スケジュールは、セル／セクター１，２及び３の共有Ｆ−ＤＣＣＨを通じた他の移動局による送信スケジュールに影響を及ぼし、次にセル／セクター３，４及び５の共有Ｆ−ＤＣＣＨを通じた移動局による送信スケジュールに影響を与える。

従来の最大比合成（maximum ratio combining ：ＭＲＣ）法では、特定の移動局に対するシグナリングはアクティブセットを有する全メンバーから同時に送信される。ネットワークにわたって共有Ｆ−ＤＣＣＨ上においてＭＲＣを有効にするために、Ｆ−ＤＣＣＨを共有する全ての移動局は、例えば中央スケジュール管理システムによって調整される必要がある。しかしながら、多くのセル／セクター群を備え、それらのセル／セクターの各々が多数のユーザを有するネットワークでは、中央スケジュール管理システムに掛かる調整及び管理の負荷が管理し難くなる。

本開示の種々の態様、特徴及び利点は、この技術分野の当業者であれば、本開示の以下の詳細な説明を添付の図面を参照しながら注意深く考察することによってより完全に理解できるものと思われる。

図１では、模範的な無線通信システム１００は一つ以上の無線基地局（base transceiv
er stations ：ＢＴＳ）１１０を備え、このＢＴＳは対応する基地局制御装置（base station controller ：ＢＳＣ）１２０に通信可能に接続される。複数の無線基地局は、対応するセル領域内に存在する無線端末、例えば移動局１０２と通信する。より一般的には、複数の基地局制御装置が設けられ、これらの基地局制御装置が対応する一群の無線基地局を制御する。一つ以上の基地局制御装置は対応する移動交換局(mobile switching center：ＭＳＣ) １３０に通信可能に接続され、このＭＳＣは公衆交換電話網（public switched telephone network ：ＰＳＴＮ）１４０に通信可能に接続される。例示のシステムでは、一つ以上の基地局制御装置が対応するパケットデータサービングノード（packet data serving node：ＰＤＳＮ）１５０にも通信可能に接続され、このＰＤＳＮはパケットネットワークに通信可能に接続される。

図２は模範的な無線基地局２００の詳細図である。基地局２００は、基地局の通信範囲、すなわちセルラーサービスエリア内のユーザに対して無線通信を提供する。模範的な無線基地局は通信・制御部２０４を含み、この通信・制御部はＭＳＣ及びＰＤＳＮに接続される。模範的な無線基地局は、受信機２０８及び送信機２０６も備え、これらの受信機及び送信機は共にアンテナシステム２１０に接続される。模範的なアンテナシステムは３つのセクター２１２，２１４, ２１６を備える。これらの各セクターは、公称１２０度の範囲の通信可能領域を提供する。幾つかの無線通信プロトコルでは、基地局は種々の信号を各アンテナセクターに供給する。ｃｄｍａ２０００プロトコルでは、例えば無線通信装置は、同じ無線基地局の異なるセクターの間において、ソフターハンドオフ状態となり得る。他のアンテナシステムは、他の構成、例えばより多くのセクターまたはより少ないセクターを有することができる。別の構成として、アンテナシステムは、他の構成の中でもとりわけ、全方向性送信機(omni-directional transmitter)またはアレイ型構造とすることもできる。

図３の模範的なプロセス３００においては、論理ブロック３１０では、無線通信装置、例えば図１の移動局１０２は、データ及び／又は他の情報を含む複数のフレームを受信する。これらのフレームは通常、同一の無線基地局または異なる無線基地局、例えば図１のセルラー通信ネットワークの複数の無線基地局１１０の内の一つから発信される。

図３では、ブロック３１２において、無線通信局は、複数の受信したフレームが該移動局に宛てられたものであるかを判断する。一実施形態では、無線基地局は目的とする受信者を識別するアドレス情報を含むフレームを送信する。例として、ｃｄｍａ２０００の適用例においては、例えば，基地局送信機(base transceiver)は、移動局識別情報に従ったコードと、フレームシーケンス番号情報とを、移動局に既知の位置において変調シンボルとして送信する。識別情報をフレーム群に含ませることにより、以下に更に詳細に議論するようにフレームシグナリングが同期しない環境において最大比合成（ＭＲＣ）を有効にすることができる。

図４は、フォワード専用制御チャネル（Ｆ−ＤＣＣＨ）フレーム上の移動局識別子またはアドレスを符号化するプロセスを示している。前記移動局識別子またはアドレスは複数の移動局によって受信される。このプロセスはネットワークインフラストラクチャ、例えば無線基地局において実施される。ブロック４１０では、フレーム品質指示子が制御チャネルビットに付加される。ブロック４１２では、エンコーダテールビットが付加された後、ブロック４１４で、畳み込み符号化(convolutional coding)処理が実施される。ブロック４１６は、ブロックをインターリーブする。

一実施形態では、誤り訂正符号化を使用して識別符号が一層確実に受信できるようにする。一つの方法は、ブロック符号化方式を使用することであり、この方式では、マルチビットの識別番号が符号長１６のウォルシュ(Walsh) 符号にマッピングされる。各移動局は
異なる識別番号が割り当てられ、この番号は移動局に知られる。次に、結果として得られるウォルシュ符号は、フレーム番号シーケンスに従って擬似ランダム化された位置(pseudo-randomized location)でＦ−ＤＣＣＨ上に送信される。各移動局では、受信データから、既知の擬似ランダム化された位置を使用してウォルシュ符号が抽出され、このウォルシュ符号を、適切なしきい値によって、移動局識別符号に対応するウォルシュ符号に対して相関付けて、Ｆ−ＤＣＣＨ上のこのフレームがその移動局に宛てられたものであるかを検知する。

図４の模範的な実施形態では、４つの識別子ビットを直交符号発生器４１８によって符号化して１６ビットの識別シンボルを生成する。識別シンボルを表わすビット群は変調シンボルによって、予め定義された規則によって決定される位置で送信される。模範的な実施形態では、１６ビット識別シンボルの各ビットは、対応する電力制御グループにおいて送信される。図４において、１６個の電力制御グループシンボルは、フォワード専用制御チャネル（Ｆ−ＤＣＣＨ）を通じて伝送される２０ｍｓのフレーム４２０を構成する。マルチビット識別シンボルを表わすビット群が変調シンボルによって送信される実施形態では、受信側無線通信装置は参照符号と受信符号との相関付けを行ってフレームの所望の受信者を判断する。

一実施形態では、異なる無線通信局に対するシグナリングは、共有モードのフォワード専用制御チャネル（Ｆ−ＤＣＣＨ）を使用して行われる。無線通信局識別情報は、予め定義された規則により決まる位置においてフォワード専用制御チャネルを通じて送信される。

固有の識別子情報を有するフレームの符号化については、米国出願番号第１０／６８３，７６１号に対応し、「複数ユーザが共有するチャネル経由で伝送されるフレームを判別する装置及び方法（Apparatus and Method for Distinguishing a Frame on a Channel Shared By Multi-Users）」と題された、同時係属中の米国出願（公開番号未付与）に更に完全な形で議論されており、この文献は参照によりその内容が本願に援用される。

図３において、幾つかの実施形態では、ブロック３１４で無線通信局は受信するフレームのいくつかを一時的に保存（バッファリング）する。異なる時点に同一または異なる無線基地局から送信されたフレーム群は、例えば、その無線通信局宛ての異なるフレームが異なる時点に受信される場合の無線通信装置において一時的に保存され得る。

図３において、ブロック３１６では無線通信装置または無線通信局は、無線通信装置が受信した情報を、該装置がどのように復号すべきかを指定する情報を受信する。一実施形態では、無線通信装置は、無線通信局によって受信される信号を最大比合成（ＭＲＣ）を使用して復号するように指定する情報を受信する。別の実施形態では、選択的合成（selective combining ：ＳＣ）または最大比合成（ＭＲＣ）を使用して、無線通信局によって受信される信号を復号すべきかについて指定する情報を受信する。他の実施形態では、シグナリングを行って幾つかの他の復号方式を使用するように示唆または指示することができる。図３では、復号シグナリングまたは復号命令は、フレーム情報の受信の前、または受信中の或る時点、或いは受信の後に受信することができる。

一実施形態では、無線通信装置は、チャネル割り当てメッセージ内において、信号をどのように復号するかについて指定する情報を受信する。他の実施形態では、復号命令または復号情報は、幾つかの他のメッセージ内において受信され得る。幾つかの実施形態では、無線通信装置は、ネットワークからの命令が無い場合、デフォルトの復号プロセスまたは好適な復号プロセスを有する。メッセージ内に含まれる、例えばフラグの設定などの通知(notification)によって、移動局が予め指定された別の復号方式を使用して復号を行な
うことを指示することができる。これについては以下に更に議論する。

図５は、無線通信ネットワークのネットワークインフラストラクチャ部分、例えば図１のセルラーネットワークの基地局制御装置１２０において実施される模範的なプロセス５００を示している。ブロック５１０では、ネットワークは、無線通信局が受信した情報をどのように復号すべきかを判断する。幾つかの実施形態では、無線通信局が受信した情報をどのように復号すべきかについての判断は、ネットワーク負荷に基づいて行われる。例えば、システム負荷が中程度の状態から高い状態にある場合、幾つかのネットワークでは、最大比合成（ＭＲＣ）法ではなく選択的合成（ＳＣ）法を使用することがより望ましい。無線通信局が受信した情報をどのように復号すべきかについての判断はまた、無線通信局が異なる基地局のセクター群に関してソフトハンドオフ状態にあるか否かに基づいて行われる。幾つかのネットワークでは、移動局が異なるセルに関してソフトハンドオフ状態にあるときには、他の復号方式ではなく、選択的合成（ＳＣ）法を使用することがより望ましい。無線通信局がどのように情報を復号すべきかについての判断を行なう場合、考慮すべき事項の中でもとりわけ、無線通信局の性能、例えばローカルバッファリングリソースの可用性が考慮される。

図５において、ブロック５１２では、ネットワークは、無線通信局が受信する情報をどのように復号するかについて、無線通信局と通信するか、または無線通信局に通知する。一実施形態では、ネットワークは、例えば、ビットなどのフラグを、チャネル割り当てメッセージなどのレイヤ３のシグナリングメッセージに設定することによって、通知を送信する。他の実施形態では、復号命令に関する情報は複数のビットを使用して符号化されてもよい。

より一般的には、図５のプロセスは複数の無線通信装置または無線通信局に関して行われる。幾つかの適用例では、一部の移動局は、一つの復号方式を使用するように指示され、同じセル内に位置するか、または同じ基地局制御装置によって制御される他の移動局は、異なる復号方式を使用するように指示され得る。また、特定の移動局は、或る時点において一つの復号方式を使用するように指示され、その後の時点において、異なる復号方式を使用するように指示されてもよい。

図３において、ブロック３１８では、復号方式が合成を必要とする場合、無線通信装置は、該無線通信装置によって受信されることが意図された複数のフレームを合成する。無線通信装置が最大比合成（ＭＲＣ）を使用する実施形態では、例えば無線通信装置宛ての複数のフレームは、ブロック３１８に示すように、復号前に合成される。例えば選択的合成（ＳＣ）を使用する他の実施形態では、複数のフレームは合成されることなく個々に復号化される。

ブロック３２０では、無線通信装置はフレームを復号する。幾つかの実施形態では、その復号化は、上述したように、ネットワークから無線通信装置が受信する復号命令に基づいて行われる。

本開示及び本開示の現時点で最良モードと考えられるものについて、発明者らの考えを具体化し、この技術分野の当業者が本発明と同じものを作製し、使用することができるように記載してきたが、本明細書に開示した模範的な実施形態には多くの均等物が存在し、模範的な実施形態ではなく添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の技術範囲及び技術思想から逸脱することなく、これらの実施形態を改変及び変更し得ることを理解し、かつ認識されたい。

模範的な無線通信システムを示す図。 模範的な無線基地局を示す図。 無線通信装置における模範的なプロセスのフローチャート。 フレーム構造における受信者識別情報の符号化方式の一例を示す図。 移動局による情報の復号化を制御する方式の一例を示す図。

Claims (26)

1. 無線通信局において実施される方法であって、
   識別情報を有する複数のフレームを受信し、
   無線通信局に対応する識別情報を有するフレームを復号する前に合成する、方法。
2. 無線通信局に対応する識別情報を有するフレームを異なる時点で受信し、
   前記無線通信局に対応する識別情報を有するフレームを合成する前に、異なる時点で受信されたフレームの内の少なくとも一部のフレームを一時的に保存する、請求項１記載の方法。
3. 複数のフレームのうちのいずれかが無線通信局に対応する識別情報を有するかを判断し、
   無線通信局に対応する識別情報を有するフレームのみを合成する、請求項１記載の方法。
4. 参照符号と、フレームシーケンス番号情報に従って擬似ランダム化された位置で送信される符号との相関付けを行なうことにより、複数のフレームのうちのいずれかが無線通信局に対応する識別情報を有するかを判断する、請求項３記載の方法。
5. 移動局識別情報がフレームによって送信されるように指定する情報を受信する、請求項１記載の方法。
6. 無線通信局は、チャネル割り当てメッセージ内において、どのように信号を復号するかについて指定する情報を受信する、請求項５記載の方法。
7. 無線通信局によって受信される信号を復号するために選択的合成法または最大比合成法を使用するかについて指定する情報を受信する、請求項５記載の方法。
8. 無線通信局に対応する識別情報を有するフレームを異なる時点で受信し、
   前記フレームを合成した後、その合成フレームを復号する、請求項１記載の方法。
9. 異なる時点で受信した合成フレームの合成の際に最大比合成を使用する、請求項１記載の方法。
10. 無線通信局において実施される方法であって、
    無線通信局によって受信される信号を復号するために最大比合成を使用するように指定する情報を受信し、
    識別情報を有する複数のフレームを受信し、
    無線通信局に対応する識別情報を有するフレームを合成し、
    合成したフレームを指定通りに復号する、方法。
11. 無線通信局に対応する識別情報を有するフレームを異なる時点で受信する、請求項１０記載の方法。
12. 無線通信局に対応する識別情報を有する複数のフレームを異なる無線基地局から受信する、請求項１０記載の方法。
13. 無線通信局に対応する識別情報を有する複数のフレームを、共通の無線基地局の異なるセクターから受信する、請求項１０記載の方法。
14. 移動体無線通信局において実施される方法であって、
    移動体無線通信局によって受信される情報をどのように復号するかを指定する命令を受信し、
    移動体無線通信局によって受信される情報を前記命令の指定に従って復号する、方法。
15. 識別情報を有する複数のフレームを受信し、
    移動体無線通信局に対応する識別情報を有するフレームを合成し、
    合成したフレームを前記命令の指定に従って復号する、請求項１４記載の方法。
16. 無線通信局において行われる方法であって、
    情報を第１の復号方式を使用して復号し、
    第２の復号方式の使用を指定するメッセージを受信し、
    前記メッセージを受信した後、第２の復号方式を使用して情報を復号し、
    第２の復号方式は第１の復号方式とは異なる、方法。
17. 無線通信局によって受信される信号を復号するために選択的合成及び最大比合成の一方を使用するように指定するメッセージを受信する、請求項１６記載の方法。
18. 無線通信ネットワークインフラストラクチャにおいて実施される方法であって、
    無線通信局がどのように受信情報を復号すべきかを判断し、
    無線通信局によって受信される情報をどのように復号するかについて、その無線通信局に通知する、方法。
19. 無線通信局がどのように受信情報を復号すべきかを判断する工程が、無線通信局によって受信される信号を復号するために無線通信局が選択的合成および最大比合成のいずれかを使用すべきかを判断する、請求項１８記載の方法。
20. 複数の無線通信局がどのように受信情報を復号すべきかを判断し、
    複数の無線通信局のうちの少なくとも一部の無線通信局に、第１の復号方式を使用して受信情報を復号するように通知し、
    複数の無線通信局のうちの少なくとも他の一部の無線通信局に、第１の復号方式とは異なる第２の復号方式を使用して受信情報を復号するように通知する、請求項１８記載の方法。
21. 無線通信局がどのように受信情報を復号すべきかを、ネットワーク負荷に基づいて判断する、請求項１８記載の方法。
22. 無線通信局がどのように受信情報を復号すべきかを、無線通信局が異なる基地局のセクターに関してソフトハンドオフ状態にあるかに基づいて判断する、請求項１８記載の方法。
23. 無線通信局がどのように受信情報を復号すべきかを、無線通信局の性能に基づいて判断する、請求項１８記載の方法。
24. 共有モードのフォワード専用制御チャネルを使用して、異なる無線通信局に対してシグナリングを行う、請求項１８記載の方法。
25. 無線通信局識別情報を、擬似ランダム化された位置でフォワード専用制御チャネルを通じて送信する、請求項２４記載の方法。
26. 無線通信ネットワークインフラストラクチャにおいて実施される方法であって、
    無線通信局に対して、受信情報を第１の復号方式を使用して復号するように指示し、
    無線通信局に対して受信情報を第１の復号方式を使用して復号するように指示した後、同じ無線通信局に対して、異なる復号方式を使用して受信情報を復号するように指示する、方法。

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