JP3679005B2 - 無線通信システム用の改良したメッセージアクセス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーションズ・システム（ＵＭＴＳ）などの無線通信システム用の改良したメッセージアクセス装置に関し、特にメッセージ・アクイジション・インジケーションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＵＭＴＳシステムに接続を行うために、既知の装置においては、移動電話が第１の電力で自らのプリアンブルを送信し、アクイジション・インジケーション・チャネル（ＡＩＣＨ）上のアクイジション・インジケーションを待つ。インジケーションを受信しない場合には、ＡＩＣＨ上でインジケーションを受信するまで、電力を増大させ、段階的にプリアンブルを再送信する。次にメッセージを送信し、フォワード・アクセス・チャネル（ＦＡＣＨ）を経由して肯定確認応答を受信しない場合には、上記メッセージは不正であると考えられ、再送信される。移動体が確認応答を待つのに費やす全時間は、かなりのものになる可能性がある。
【０００３】
さらに、受信したプリアンブルおよびメッセージのチェックには、その接続を取り扱っているノード（？）の、物理層（第１層）とデータリンク層（第２層）とが関係する。第２層は、無線基地局（Base Transceiver Station：ＢＴＳ）内に配置してもよいが、代わりに、基地局制御装置（Base Station Controller：ＢＳＣ）内に配置してもよい。メッセージが通過するのに必要な全時間は、待機時間を増大させる可能性もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、移動体がその呼の接続が成功するまでに経験するであろう待機時間が低減される装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、無線移動体通信システムは、少なくとも１つの通信セル内の複数の移動体システムを管理するようになっている無線基地局であって、プリアンブル信号の強さが所定レベルに達すると、移動体システムで無線基地局に送信されたプリアンブル信号は、上記基地局によって確認される、アクイジション・インジケーション・チャネルを設ける手段を有する基地局を含み、上記アクイジション・インジケーション・チャネルはさらに、前記移動体システムによって送信されたメッセージ信号を確認するようになっていることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１において、基地局制御装置（ＢＳＣ）２０を有する無線基地局（ＢＴＳ）１８によって制御される通信セルと関連する複数の移動体システム（ＭＳ）１２、１４、１６を含むＵＭＴＳの一部１０が示されている。
【０００７】
１２などの移動体は、電話をかけたいとき、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）に写像されたＵＭＴＳのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用する。このトランスポートチャネルにおける送信は、周知のスロットアロハ方式をベースにしている。すなわち、移動体は、アクセススロットＡＳとして表し図２に示されている多数のきちんと定義された時間オフセットのいずれか１つにおいても、ＰＲＡＣＨの送信を開始することができる。スロット同士は、１．２５ミリ秒の間隔を置いて配置されている。図２におけるスロットのうちのいくつかは、ランダムアクセス送信３０、３２、３４、３６によって満たされた状態で示されている。
【０００８】
図３は、送信３０などのランダムアクセス送信の構造を示す。それぞれ長さが１ミリ秒であるいくつかのプリアンブル部分４０ａ、４０ｂ、４０ｉと、プリアンブル部分プラス長さが１０ミリ秒のメッセージ部分を含む、アクセスバースト４２とがある。
【０００９】
図４は、アクセスバースト４２の構造を示す。プリアンブル４０ｊとメッセージ部分４４との間には、長さ０．２５ミリ秒のアイドル時間がある。このアイドル時間によって、プリアンブル部分の検出と、その次のメッセージ部分のオンライン処理とを行うことができる。
【００１０】
図５は、ＲＡＣＨのメッセージ部分４４が、上り個別物理データチャネル（Dedicated Physical Data Channel：ＤＰＤＣＨ）に対応するデータ部４６と、上り個別物理制御チャネル（Dedicated Physical Control Channel：ＤＰＣＣＨ）に対応する第１層制御部４８とから成っていることを示す。データ部４６および制御部４８は、平行して送信される。
【００１１】
データ部４６は、無線リソースまたはユーザパケットを要求する第２層／第３層のメッセージを保持する。データ部の拡散率は、それぞれ１６、３２、６４、および１２８Ｋｂｐｓのチャネルビットレートに対応して、ＳＦ_ε｛２５６，１２８，６４，３２｝に限定される。制御部４８は、２５６という拡散率を用いて、パイロットビット５０およびレート情報５２を保持する。レート情報は、データ部上で用いられるチャネライゼーションコードの拡散率を示す。
【００１２】
ＲＡＣＨ送信については、プリアンブル電力ランピング技術が用いられ、ランダム要求が用いる手続きは、以下の動作を有する。
【００１３】
１．セルサーチおよび同期化の後、移動体１２が、報知チャネル（Broadcast Control Channel：ＢＣＣＨ）（図示せず）を読み取って、以下のものについての情報を得る。
ｉ プリアンブル拡散コード
ｉｉ 利用できるシグネチャー
ｉｉｉ 利用できるアクセススロット
ｉｖ メッセージ部分について利用できる拡散率
ｖ セルにおける上り干渉レベル
ｖｉ プライマリＣＣＰＣＨ（Common Control Physical Channel：共通制御物理チャネル）送信電力レベル
【００１４】
２．ＭＳが、プリアンブルの拡散コードを、したがってメッセージのスクランブルコードを選択する。
【００１５】
３．ＭＳが、プリアンブルのシグネチャーを選択し、それを用いて、アクセスバーストのメッセージ部分が用いるチャネライゼーションコードのプライマリノードを決定する。
【００１６】
４．ＭＳが、そのメッセージ部分についてのチャネライゼーションコード（拡散率に対応）を選択する。
【００１７】
５．ＭＳが、下り経路損失を見積もり（プライマリＣＣＰＣＨの送信および受信電力レベルに関する情報を用いて）、必要な上り送信電力を決定する（セルにおける上り干渉レベルに関する情報を用いて）。
【００１８】
６．ＭＳが、以下によって、動的パーシスタンスアルゴリズムを実施する。
・ＢＣＨから、現在の動的パーシスタンス値を読み取る。
・現在の動的パーシスタンス値に対して、ランダム抜き取りを行う。
・ランダム抜き取りの結果が否定である場合には、送信を１フレーム遅らせてステップ６を繰り返し、そうでない場合には、ステップ７へ進む。
【００１９】
７．ＭＳが、利用できるアクセススロットからアクセススロットを１つ、ランダムに選択する。
【００２０】
８．ＭＳが、見積もった上り送信電力に関してマイナスの電力オフセットでそのプリアンブルを送信する。これを図７において参照番号６０で示す。
【００２１】
９．ＭＳが、ネットワーク側からのアクイジション・インジケーション（ＡＩＣＨ上）を待つ。所定のタイムアウト期間内に何も受信しない場合には、ＭＳは再びプリアンブルを送信するが、前よりも電力オフセットを小さくし、プリアンブルのシグネチャーを再選択して行う。これを、より高い電力を示す参照番号６２で示す。
【００２２】
１０．ステップ８を繰り返す。これを、さらなる電力の増大を示す参照番号６４で示す。ネットワーク側から、その電力オフセットでネットワーク側がプリアンブルを受け入れたと言うことを示す、アクイジションインジケータ６６が受信される。アクイジションインジケータ６６は、ＡＩＣＨ上で受信される。
【００２３】
１１．ステップ９において、ＡＩＣＨ上でアクイジションインジケータが受信される場合には、次の利用できるアクセススロットにおいて、ランダムアクセスバーストが送信される。このバーストは、繰り返されたプリアンブル６４Ａと、メッセージ６８とを含む。
【００２４】
１２．点線で示すように、メッセージ６８が不正である場合には、肯定確認応答はなく、動作１ないし１１が繰り返される。これを、参照番号７０ないし７８で示す。メッセージ７８の受信に成功し、ネットワークからＦＡＣＨ上で確認応答８０が送信される。
【００２５】
再び図６を参照して、動作１ないし１２には、ＭＳ１２の物理層Ｌ１と、ＢＴＳ１８の物理層Ｌ１と、ＢＣＳ２０の物理層Ｌ１およびデータリンク層Ｌ２とが関係する。ＢＴＳ１８によって、層Ｌ１において巡回冗長コード（Cyclic Redundancy Code：ＣＲＣ）によるチェックが施されるが、その結果はＢＳＣ２０の層Ｌ２に送られ、ＢＳＣ２０が肯定確認応答８０をＦＡＣＨ上へと置く。
【００２６】
６８で示すようにメッセージが不正である場合には、ＢＳＣ２０の層Ｌ２は、確認応答８０を送信しない。
【００２７】
接続に成功するまでのＭＳ１２の待機時間（ＷＴ）は長くてもよいことは明白である。これは、メッセージが不正ではない場合であっても当てはまる。
【００２８】
次に本発明に戻って、図８は、図７の参照番号と同様であるが、１００ずつ大きくしたものを示し、動作１ないし１１は従来技術と同様にして起こる。これを１６０ないし１６８で示す。しかし、不正なメッセージ１６８が受信されると、 ＢＴＳ１８がＭＳ１２に否定確認応答１７１を送信し、動作５ないし１１が繰り返される。否定確認応答１７１がない場合には、ＭＳ１２は、ＲＡＣＨ送信が成功したと考える。
【００２９】
図９は、本発明を適用すると、ＢＳＣ２０へのより長いルートおよびＢＳＣ２０の層Ｌ２はもはや関係せず、したがってかなりの時間が節約される、ということを説明している。
【００３０】
さらに、比較的まれな、メッセージが不正な場合のみに、否定確認応答メッセージ１７１が送信されるので、エア・インターフェースを介するトラフィック量が低減される。また、信号１７１を送信することによって、従来技術の装置において存在するタイムアウトが回避される。
【００３１】
ＡＩＣＨを、メッセージのＣＲＣチェック後に肯定確認応答信号を送信するようにすることもできるが、そうすれば、トラフィック量の低減という利点は達成されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 無線通信システムの一部の概略図である。
【図２】 物理ランダムアクセスチャネルのスロットの構造を示す図である。
【図３】 ランダムアクセス送信の構造を示す図である。
【図４】 移動体からのアクセスバーストの構造を示す図である。
【図５】 ランダムアクセスバーストのメッセージ部分を示す図である。
【図６】 メッセージの確認応答に関係する各層を示す図である。
【図７】 ランダムアクセスチャネル、アクイジション・インジケーション・チャネルと、フォワード・アクセス・チャネルとがどのように相互作用して、移動体からのプリアンブル信号およびメッセージ信号を確認するかを示す図である。
【図８】 ランダムアクセスチャネルと、アクイジション・インジケーション・チャネルとがどのように相互作用して、移動体からのプリアンブル信号およびメッセージ信号を確認するかを示す図である。
【図９】 新しいメッセージルートを示す図である。
【符号の説明】
１２ 移動体
１８ 基地局
８０、８２、８４ プリアンブル信号
１６８、１７８ メッセージ信号
１７１ 否定確認応答信号

Claims (3)

1. 少なくとも１つの通信セル内の複数の移動体システム（１２、１４、１６）を管理するようになっている無線基地局（１８）を含む無線移動体通信システムにおいて、
   前記無線基地局（１８）はアクイジション・インジケーション・チャネルを設ける手段を有し、プリアンブル信号（１６４）の強さが所定レベルに達すると、移動体システム（１２）により前記無線基地局（１８）に送信されたプリアンブル信号（１６０、１６２、１６４）は、前記アクイジション・インジケーション・チャネルを介して確認され、前記アクイジション・インジケーション・チャネルはさらに、前記移動体システムによって送信されたメッセージ（１６８）が受け入れられない場合に、否定アクイジション信号（１７１）を送信するようになっていることを特徴とする、無線移動体通信システム。
2. 前記移動体システム（１２）によって送信された前記メッセージ（１６８）が、前記無線基地局（１８）において行われる巡回冗長コードによるチェックに合格しない場合には、否定アクイジション信号（１７１）が送信される請求項１記載のシステム。
3. 無線移動体通信システムの動作方法であって、
   順に強さが増大していく、互いに間隔を置いたプリアンブル（１６０、１６２、１６４）を、移動体システム（１２）から無線基地局（１８）に送信するステップと、
   プリアンブル（１６４）が許容しうる強さに達すると、プリアンブルの確認応答信号（１６６）をアクイジション・インジケーション・チャネル上で前記無線基地局（１８）から前記移動体システム（１２）に送信するステップと、
   前記移動体システム（１２）から前記無線基地局（１８）にメッセージ信号（１６８、１７８）を送信するステップとを含み、
   不正なメッセージ（１６８）を示す否定確認応答信号（１７１）を前記アクイジション・インジケーション・チャネル上で、前記無線基地局（１８）から前記移動体システム（１２）にさらに送信するステップを特徴とする、無線移動体通信システムの動作方法。

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