JP3453098B2 - 無線通信システムにおいてダウンリンクの動作測定を行う方法 - Google Patents
無線通信システムにおいてダウンリンクの動作測定を行う方法Info
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Description
に関し、特に無線通信システムにおいてダウンリンクの
動作測定を行う方法に関する。
来の無線通信システムは、複数のセル・サイトを含み、
各セル・サイトは1つまたはそれ以上の付随しているア
ンテナ・システム上で信号を送信および受信する基地局
を備えている。したがって、各基地局はそれに関連付け
られている、集合的にセルと呼ばれる1つまたはそれ以
上のカバレージ領域(その中で移動端末がその基地局と
通信する)を有している。1つの基地局に関連付けられ
ているカバレージ領域の数は、その基地局を含んでいる
セル・サイトの設計によって変わる。セル・サイトは全
方向性アンテナ・システム(360度の方位角)を含む
ことができ、そして単独のカバレージ領域を提供する。
代わりに、セル・サイトは複数セクターのアンテナ・シ
ステムを含み、多数のカバレージ領域を提供することが
できる。たとえば、3セクターのアンテナ・システム
(120度の方位角)はセクターと普通に呼ばれる3つ
のカバレージ領域を提供する。したがって、単独の基地
局が2つ以上のカバレージ領域に関連付けられている信
号を送信および受信することができる。
測定値を得ることによって、システム性能の品質を監視
する。これらの動作測定値は移動端末から基地局への通
信であるアップリンク通信の品質、および基地局から移
動端末への通信であるダウンリンク通信の品質を表す。
アップリンクおよびダウンリンクの代わりに、逆方向お
よび順方向という用語がこの分野において普通に使われ
ている。ダウンリンクの動作測定値は、基地局から受信
される信号の信号強度、基地局からの信号の信号対雑音
比または信号対雑音+混信比、基地局から受信された信
号のビット誤りおよびフレーム誤りのレートを含むが、
それらに限定されるわけではない。
の場合のように、基地局と通信している移動端末に、そ
の基地局から受信されたダウンリンク信号、またはその
基地局および他の基地局から受信されたダウンリンク信
号についていくつかの動作測定を行わせるための要求
を、基地局が発信するための技法が存在する。基地局と
通信している移動端末は次の2つの状態のうちの1つに
ある。(1)その基地局について登録されていて、その
基地局の順方向またはセットアップ・チャネルを監視し
ている状態(たとえば、Advanced Mobil
e PhoneSystem(先進の移動電話システ
ム)におけるセットアップ・チャネル、North A
merican Time‐Division Mul
tipleAccess System(北米時分割多
重アクセス・システム)におけるディジタル制御チャネ
ル、Global System for Mobil
es(モバイルのためのグローバル・システム)におけ
る同報通信制御チャネル、Code‐Division
Multiple Access(符号分割多重アク
セス)システムにおけるページング・チャネルなど);
または(2)その基地局によってサービスされる専用の
トラヒック・チャネル上でアクティブな呼出しを行って
いる状態。したがって、MAHOにおいては、基地局は
それに関連付けられているカバレージ領域の中の移動端
末に対して要求を発信し、その移動端末にその基地局お
よび、おそらく、周辺の基地局からのダウンリンク信号
についての動作測定を実行させる。次に、これらの測定
値がMAHOのハンドオフ決定プロセスにおいて使われ
る。
1つの従来の技法は、ドライブ・テストと呼ばれてい
る。ドライブ・テストにおいては、1つまたはそれ以上
のテスト用受信機が基地局のカバレージ領域内の既知の
測定場所に配備され、その基地局からのダウンリンク信
号について動作測定が行われる。
テスト動作を実行するためのテスト用ラジオを各基地局
において含む。そのテスト用ラジオはその基地局が信号
を正しく送信および受信しているかどうかをテストする
ための移動端末の機能を模倣する。
領域内のダウンリンク信号についての情報を提供する
が、その技法は別の基地局のカバレージ領域内における
システム性能の品質に及ぼす1つの基地局からのダウン
リンク信号のインパクトに関する情報は提供しない。さ
らに、ドライブ・テストなどの既存の技法は、複雑で費
用の掛かる方法でダウンリンクの動作測定を行う。
ンクの動作測定を行う方法は、他の基地局のカバレージ
領域にある移動端末を使うか、あるいは他の基地局を使
って問題の基地局から送信される信号の動作測定を行
う。他の基地局自身はそれぞれのカバレージ領域の中の
移動端末に、問題の基地局、または他の基地局および問
題の基地局に接続されているメイン・コントローラから
の要求に応答して動作測定を自分自身で行うか、あるい
はそれぞれのカバレージ領域内の移動端末に指示する。
局のカバレージ領域のシステム性能の品質に及ぼす1つ
の基地局からのダウンリンク信号のインパクトに関する
情報を提供し、ダウンリンクの動作測定を行うためのテ
スト装置の配備に伴う複雑で費用の掛かるプロセスを必
要としない。代わりに、無線通信システムの既存の機能
およびインフラストラクチャを使うことによって、ダウ
ンリンクの動作測定が単純で費用の掛からない方法で行
われる。
明による無線通信システムを示している。図に示されて
いるように、複数のセル、すなわち、セル1、セル
2、...がそれぞれ基地局BS1、BS2、...を
含んでいる。説明を明確にするために、各基地局BS
1、BS2、...に関連付けられているアンテナ・シ
ステムは示されていない。移動交換センター(MSC)
200が各基地局BS1、BS2、...およびローカ
ル交換ネットワーク6と通信する。ローカル交換ネット
ワーク6は、音声および/またはデータが公衆電話網、
統合化サービス・ディジタル・ネットワーク、インター
ネット、他のインターネット・プロトコル・ネットワー
クなどと通信されるネットワークを表す。MSC200
は、追加のメイン・コントロール・ユニット(MCU)
202以外は任意のよく知られているMSCである。し
かし、MCU202はMSC200の一部を形成する必
要はなく、その代わりに別に形成することができ、そし
てMSC200から離して置くこともできる。MCU2
02は以下に詳細に記述されるように動作するようにプ
ログラムされているデータ処理システムであり、MSC
200の一部として形成される時、MSC200によっ
て供給されているメモリおよびユーザ・インターフェー
スを利用する。MSC200とは別に設けられている
時、MCU202はユーザ・インターフェース、メモ
リ、およびMSC200とインターフェースするための
インターフェースを含む。
の実施形態による無線通信システムの動作が、図2に示
されているフローチャートに関して説明される。示され
ているように、ステップS10において、問題の基地局
またはMCU202が測定要求を発生する。その測定要
求はダウンリンクの動作測定または行われるべき測定を
示し、その測定要求を受け取るべき基地局(以下、「識
別された基地局」)を識別し、そして測定の対象の基地
局によって送信された信号を識別する。
信される信号であることが好ましい。したがって、時分
割多重アクセス(TDMA)システムにおいて、識別さ
れる信号はディジタル制御チャネルであることが好まし
く;モバイルのためのグローバル・システム(GSM)
においては、その識別される信号は同報通信制御チャネ
ルであることが好ましく;そして符号分割多重アクセス
(CDMA)システムにおいては、識別される信号はパ
イロット信号であることが好ましい。
問題の基地局によってオンにし、その測定プロセス間で
の識別される信号として使うことができる。もう1つの
代替案においては、既存のチャネル(たとえば、トラヒ
ック・チャネル)をその測定プロセスの間、一定のパワ
ーにロックし、識別される信号として使うことができ
る。
セクターのアンテナ・システムを含む場合、測定要求は
その測定が行われるべき識別された基地局のセクター
(複数の場合もある)も識別する。したがって、その識
別されたセクターはその識別された信号に関連付けられ
ているセクター以外の、問題の基地局のセクター(複数
の場合もある)を含むことができる。
2のいずれかからのユーザ・インターフェースにおい
て、オペレータによって入力することができる。代わり
に、測定要求またはその一部分を自動的に発生させるこ
とができる。たとえば、動作測定および識別された基地
局を、システム性能の特定の属性に対してあらかじめ決
定しておくことができる。したがって、そのセル・サイ
トがマルチ・セクターのアンテナ・システムを含んでい
る場合、そのシステム性能の属性、問題の基地局および
問題のセクターに対するデータを単純に要求することに
よって、測定要求が自動的に発生される。測定要求を発
生させるための多数の他の変更および代替案が前記の、
および次の説明から容易に明らかになる。
場合、問題の基地局はその測定要求をMCU202に対
して送信する。次に、問題の基地局またはMCU202
のいずれによって発生された場合でも、その測定予期は
ステップS15において、その測定要求において識別さ
れた基地局に対してMCU202によって回送される。
次に、識別された基地局はステップS20において測定
の指令を通信中の移動端末に対して送信する。前に説明
されたように、基地局と通信している移動端末は次の2
つの状態のうちの1つにある。(1)その基地局につい
て登録されていて、その基地局の順方向チャネルまたは
セットアップ・チャネルを監視している;(2)その基
地局によってサービスされている専用のトラヒック・チ
ャネル上でアクティブな呼出しを行っている。
セクター・アンテナを含んでいる場合、ステップS20
において識別された基地局が、それと通信していて、そ
の測定要求の中で識別されているカバレージ領域または
複数の領域にある移動端末に対して測定の指令を送信す
る。その測定指令は測定要求において識別されている問
題の基地局によって送信されたデータに対する動作測定
を行うよう、移動端末に指令する。
定指令を受信している移動端末が、その識別された信号
に対してその指令の中で示されている動作測定を行う。
知られているように、TDMAシステムは複数のユーザ
にわたって1つのRFチャネルの使用を共有する。TD
MAにおいては、移動端末は、スロットと呼ばれる短い
時間のパケットの間に基地局と通信する。移動端末はあ
るスロットの間に基地局との通信が許されるだけであ
る。オフタイム・スロットは、その間に基地局との通信
が許されていないスロットである。本発明がTDMAシ
ステムに対して適用される時、その移動端末はそれらの
オフタイム・スロットの間に動作測定を行うことが好ま
しい。前記の、そして次の開示から、動作測定が他のタ
イプの無線通信システムにおいても同様に効率的な方法
で行われることを理解されたい。
て行うことはよく知られているので、このプロセスはこ
こでは説明されない。動作測定を行っている移動端末
は、それらの測定の結果をそれぞれの識別された基地局
に対して、ステップS30において送信する。次に、識
別された基地局がステップS35において、その受信さ
れた結果をMCU202に対して送信する。
点線で示されているように、MCU202はオプション
としてその受信された結果を問題の基地局に対して送信
する。したがって、無線通信システムによってサービス
されている既存の移動端末を使うことによって、ダウン
リンクの動作測定が、それによって送信される信号の測
定のための要求を行っている基地局によってサービスさ
れているカバレージ領域の外側において行われる。代わ
りに、ダウンリンクの測定はMCU202の要求におい
て行われる。いずれの方法においても、テスト装置を配
備する複雑で費用の掛かるプロセスが回避される。
の1つの変更を示している。図3に示されているよう
に、追加のステップS32がステップS30とS35と
の間で実行される。ステップS32においては、その測
定要求が示している各動作測定に対して、識別された各
基地局がその受信された結果を平均する。したがって、
ステップS35において、識別された基地局が計算され
た平均値をMCU202に対して送信する。
法に対するもう1つの変更を示している。図4の変更は
移動端末が、グローバル・ポジショニング・センサ(G
PS)などの位置検出装置を含んでいる場合の無線通信
システムに対して適用される。図4に示されているよう
に、新しいステップS30’が図2のステップS30を
置き換える。ステップS30において、移動端末が動作
測定を行い、それらの測定の結果をそれぞれの識別され
た基地局に対して、それぞれの場所に沿って送信する。
すなわち、移動端末からの各動作測定には、情報の場所
が関連付けられている。したがって、ステップS35に
おいて、識別された基地局がその受信された結果および
関連付けられている場所の情報をMCU202に対して
送信する。次に、MCU202は、各測定結果に付随し
ている場所の情報に基づいて、その受信された結果のマ
ップを生成することができる。
を行う方法を、さらに変更した図である。図5に示され
ているように、新しいステップS34がステップS3
0’とステップS35との間で実行される。ステップS
34においては、測定要求が測定するように指示してい
る各動作測定に対して、識別された各基地局が各測定結
果に関連付けられた場所の情報に基づいて、その動作測
定に対する受け取られた結果のマップを生成する。した
がって、ステップS35において、識別された基地局が
その生成されたマップをMCU202に対して送信す
る。
法の他の実施形態に対するフローチャートを示してい
る。この図に示されているように、ステップS10およ
びS15が上記のように実行される。次に、ステップS
120において、その測定要求の中で示されているよう
に、識別された基地局が自分自身でその動作測定を行
う。すなわち、識別された基地局は、問題の基地局によ
って送信された測定要求の中で識別されているように、
その信号の調整を行う。いくつかの無線通信システム、
たとえばTDMAシステムは、そのシステムの既存の自
己診断機能を使ってこの調整動作を実行することができ
る。しかし、他の通信システム、たとえば、CDMAな
どの既存の機能は、そのような調整動作を行うことがで
きない。一例として、CDMAを使う場合、他の基地局
によって送信された信号における調整のための特殊目的
のラジオが各基地局に対して追加されなければならな
い。
知られているので、MCU202がステップS35にお
いて識別された基地局からの測定結果を受信すると、M
CU202はそれらの結果のマップを生成することがで
きる。図6にさらに示されているように、MCU202
はオプションとして、その受信した結果をステップS4
0において問題の基地局に対して送信することができ
る。
図6の方法は複雑で費用が掛かるテスト装置の配備のプ
ロセスを回避し、別の基地局のカバレージ領域における
システム性能の品質に及ぼす1つの基地局からのダウン
リンク信号のインパクトに関する情報を提供する。
図6の方法は図2の方法と協調して使うことができる。
・システム、符号分割多重アクセス・システム、アナロ
グ・システムなどの任意の無線通信システムに適用する
ことができる。
る。
対するフローチャートである。
す図である。
を示す図である。
ローチャートの更なる変更を示す図である。
態に対するフローチャートを示す図である。
Claims (23)
- 【請求項1】 無線通信システムにおいて動作測定を行
う方法であって、 a)第1の基地局から、少なくとも1つの第2の基地局
に対して測定要求を送信するステップであって、前記測
定要求は、前記第2の基地局が前記第2の基地局と通信
している移動端末に対して、前記第1の基地局によって
送信される少なくとも1つの信号についての動作測定を
行うよう指示することを要求するようなステップと、 b)前記測定要求に応答して、前記第2の基地局と通信
している前記移動端末に対して前記第2の基地局から測
定指示を送信するステップであって、前記測定指示は、
前記第2の基地局と通信している前記移動端末に指示し
て前記第1の基地局から送信される前記信号の動作測定
を行うようにさせるようなステップと、 c)前記第2の基地局と通信している前記移動端末から
の、前記第2の基地局における前記動作測定の結果を受
信するステップとを含む方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の方法において、 c)前記受信された結果をメイン・コントローラに対し
て送信するステップをさらに含む方法。 - 【請求項3】 請求項1に記載の方法において、 d)前記受信された結果を処理するステップと、 e)前記処理された受信結果をメイン・コントローラに
対して送信するステップとをさらに含む方法。 - 【請求項4】 請求項3に記載の方法において、前記ス
テップd)が前記受信された結果を平均化するようにな
っている方法。 - 【請求項5】 請求項3に記載の方法において、 前記ステップc)が、前記動作測定の結果および各動作
測定を採取している前記移動端末の場所を示している場
所の情報を受信し、 前記ステップd)が、前記場所の情報に基づいて前記受
信された結果のマップを生成するようになっている方
法。 - 【請求項6】 請求項1に記載の方法において、前記ス
テップc)が、前記動作測定の結果および、各動作測定
を採取している前記移動端末の場所を示しているロケー
ション情報を受信するようになっている方法。 - 【請求項7】 請求項1に記載の方法において、前記第
1の基地局から送信される前記信号が一定のパワー・レ
ベルで送信されるようになっている方法。 - 【請求項8】 請求項7に記載の方法において、前記第
1の基地局から送信される前記信号が順方向の制御チャ
ネルの信号である方法。 - 【請求項9】 請求項7に記載の方法において、前記無
線通信システムが符号分割多重アクセス・システムであ
り、前記第1の基地局から送信される信号がパイロット
信号である方法。 - 【請求項10】 請求項7に記載の方法において、前記
信号が予備の、またはダミーのチャネルのうちの1つで
ある方法。 - 【請求項11】 請求項7に記載の方法において、前記
信号が一定のパワー・レベルに保たれている既存のチャ
ネルである方法。 - 【請求項12】 請求項1に記載の方法において、 d)前記測定指令に応答して前記第2の基地局と通信し
ている前記移動端末のオフ・タイム・スロットの間に、
前記第2の基地局と通信している前記移動端末において
前記動作測定を行うステップをさらに含む方法。 - 【請求項13】 請求項1に記載の方法において、前記
ステップa)が前記第1の基地局からの前記測定要求を
メイン・コントローラ経由で前記第2の基地局に対して
送信し、前記測定要求が、前記第2の基地局に対して前
記測定要求を送るよう指示するようになっている方法。 - 【請求項14】 請求項1に記載の方法において、前記
動作測定が、前記第2の基地局と通信している前記移動
端末において受信された、前記第1の基地局から送信さ
れた前記信号の信号強度、信号対雑音比、フレーム誤り
レートおよびビット誤りレートのうちの少なくとも1つ
を含む方法。 - 【請求項15】 無線通信システムにおいて動作測定を
行う方法であって、 a)第1の基地局から、測定要求を少なくとも1つの第
2の基地局に対して送信するステップであって、前記測
定要求は前記第1の基地局によって送信される少なくと
も1つの信号についての動作測定を、第2の基地局が行
うように要求するものであるステップと、 b)前記動作測定を前記第2の基地局において行うステ
ップとを含む方法。 - 【請求項16】 請求項15に記載の方法において、 c)前記受信された結果を前記メイン・コントローラに
対して送信するステップをさらに含む方法。 - 【請求項17】 請求項15に記載の方法において、前
記第1の基地局から送信される前記信号が一定のパワー
・レベルで送信されるようになっている方法。 - 【請求項18】 請求項17に記載の方法において、前
記第1の基地局から送信される前記信号が順方向の制御
チャネル信号である方法。 - 【請求項19】 請求項17に記載の方法において、前
記無線通信システムが符号分割多重アクセス・システム
であり、前記第1の基地局から送信される前記信号がパ
イロット信号である方法。 - 【請求項20】 請求項17に記載の方法において、前
記信号が予備またはダミーのチャネルのうちの1つであ
る方法。 - 【請求項21】 請求項17に記載の方法において、前
記信号が一定のパワー・レベルに保たれている既存のチ
ャネルである方法。 - 【請求項22】 請求項15に記載の方法において、前
記ステップa)が、前記測定要求を前記第1の基地局か
ら前記メイン・コントローラ経由で前記第2の基地局に
対して送信し、前記測定要求は前記第2の基地局に対し
て前記測定要求を前記メイン・コントローラが送るよう
に指示している方法。 - 【請求項23】 請求項15に記載の方法において、前
記動作測定値が、前記第2の基地局において受信される
前記第1の基地局から送信される前記信号の、信号強
度、信号対雑音比、フレーム誤りレートおよびビット誤
りレートのうちの少なくとも1つを含む方法。
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