JP2002152103A - Ｃｄｍａ移動電話システムにおけるサービス品質を評価する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＤＭＡ移動電話システムの品質を定量化
し、該システムを改善するステップを進めることができ
るような、新しいプロセスを提供する。 【解決手段】 ＣＤＭＡ移動電話システム中におけるサ
ービス品質を評価する方式であって、サービスエリア中
の劣化動作が予期される全ての場所を決定し、劣化サー
ビスが予期される各場所に値を割り当てて該場所におけ
るサービスのレベルを示し、サービスエリア中の劣化動
作が予期される各場所におけるサービスのレベルを合計
し、全サービスエリアのサービスレベルにより該合計を
除算してサービスエリアのサービス品質を示す値を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はＣＤＭＡ移動電話シス
テムにおけるサービス品質を評価する方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来技術】現在入手できる商用携帯通信システムは、
典型的に多数の固定基地局（セル）を含み、その各基地
局（セル）は、それぞれの通信エリア内の移動ユニット
に信号を伝送し、該移動ユニットから信号を受信する。

【０００３】各基地局は、それを使って移動ユニットと
通信できる、多数のチャンネル群を割り当てられてい
る。該基地局の領域内にある移動ユニットは、これらの
チャンネル群を使い、外の世界と通信する。

【０００４】典型的に、ある基地局で使う複数のチャン
ネル群は、どのチャンネルの信号群も、その基地局で使
われる別のチャンネルの信号群と干渉しないように選ば
れる。

【０００５】移動ユニットが、広範な地域を移動して
も、電話通信の送受信ができるようにするため、それぞ
れのセルは、そのカバーエリアが隣接し合い、他のセル
群のカバーエリアと重複するように、正規には物理的に
位置決めされる。

【０００６】移動ユニットが、ある基地局のカバーエリ
アから、他の基地局のカバーエリアへ移動するとき、移
動ユニットとの通信は、ある基地局から、他の基地局
へ、基地局間のカバーエリアが重複するエリア内で、転
送される。（ハンドオフされる）

【０００７】移動ユニット群とセル群間の移動電話通信
が、出来る限り干渉しないようにすべきことは、自明の
ことである。これを達成する方法は、個々の移動電話シ
ステムの特性により異なる。

【０００８】最も普及している、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｍ
ｏｂｉｌｅ Ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ （ＡＭＰＳ）
においては、チャンネル群は、周波数で定義されてい
る。約４００個の異種隣接ＦＭ周波数を有する周波数帯
域が、個々の移動電話システム・オペレーターに配分さ
れている。

【０００９】典型的なＡＭＰＳシステムにおいては、そ
れぞれのチャンネルが、決まったＦＭ周波数帯域を、ひ
とつの基地局からひとつの移動ユニットへのダウンリン
ク伝送に使い、別の決まったＦＭ周波数帯域を、ひとつ
の移動ユニットからひとつのセルへのアップリンク伝送
に使用する。

【００１０】典型的に、移動電話システム全体用のダウ
ンリンク伝送に割り当てられた周波数群が、直ちに互い
に隣接して並べられ、やはり直ちに互いに隣接して並べ
られた、アップリンク伝送に割り当てられた周波数群
が、相当離れて分離される。

【００１１】ＡＭＰＳシステムでは、チャンネル群が周
波数によって定義されているが故に、どの特定伝送の干
渉も、主として同一チャンネルまたは至近隣接のチャン
ネル上の伝送に起因するものである。この干渉を減らす
ため、オペレーターは個々の基地局に対し、チャンネル
群間での干渉を除去するために充分、相互に離れた周波
数群を割り当てる。

【００１２】例えば、オペレーターは、ある基地局に対
して、相互間が大きな番号（例えば、２１）隔たった中
間周波数を搬送する、チャンネル群のセットを割り当て
る。

【００１３】しかも、ＡＭＰＳシステムでは、移動ユニ
ットが、ある基地局のカバーエリアから、他の基地局の
カバーエリアへ移動するとき、その通信は、ある基地局
から他の基地局へ、セルカバーが重複するエリア内で、
転送しなければならないが故に、重複するセルカバーを
有する基地局との干渉を除去しなければならない。

【００１４】これを実行するため、隣接セル群に割り当
てるチャンネル群は、同一周波数を除去するように、注
意深く選ばれる。これはある場合には、中央セルに上記
の方法で大きく離れたチャンネル群を割り当て、次に該
中央セルを取り巻くセル群に、中央セルを取り巻くセル
群毎に順次数が増えてゆくパターンを用いて、チャンネ
ル群を割り当てることにより達成される。

【００１５】これは中央セルが、異なる周波数を伝送す
る多数のオーバーラップするセル群に取り囲まれた、セ
ル群のハニカム・パターンを思い浮かばせるようなもの
を創り出す。

【００１６】同様のセル・パターンが、システム全体に
展開し、それぞれのセルが中央のセルを取り囲み、それ
ぞれのセルがオーバーラップするセル群に取り囲まれた
中央のセルとして機能し、所謂再利用パターンを創り出
している。そのようなパターンにおいて、同一チャンネ
ル上での干渉が、通常少し離れた距離の、役立つ情報を
搬送するセルからやってくる。

【００１７】大部分の移動電話システム、特に利用頻度
が高い都市部エリアにおけるセル群では、ひとつのセル
の設置場所が、２ないし３個の個別トランシービング局
（「セクター」と呼ばれる）を含み、そのそれぞれが上
述したチャンネル群の周波数割り当てを有する、チャン
ネル群を含むことが出来る。

【００１８】各セクターのアンテナは、典型的に、１８
０度または１２０度のカバーを備えるように仕組まれ
る。本明細書では、セル群、セクター群、基地局群とい
う用語は、文脈から他のことを指さない限り、普通互換
的に使われる。

【００１９】もしＡＭＰＳシステムが、かなりの数のセ
クター化されたセル群を含めば、中央セルを取り巻く６
個のセル群に、全て異なり理論的に非干渉のチャンネル
群を割り当てることが出来るであろう。しかし、最初の
中央セルと至近隣接した取り巻きセル群以外では、周波
数再利用パターンは、そのチャンネル群が非セクター化
システムよりも、密集レンジで複製されることを要求す
る。

【００２０】もうひとつの一般的移動電話システムで、
時間分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）と呼ばれるものは、
周波数帯域が全システムに対し、グループ単位でＡＭＰ
Ｓシステムの割り当て法と非常によく似た方法で割り当
てられる。しかし、どの周波数帯域においても、各基地
局は、ある数のばらばらの間隔または時間枠の間に、突
発的に送受信を行う。すると周波数帯域における、これ
らの時間間隔が、効果的に個々のチャンネル群を形成す
る。

【００２１】これらの時間間隔を用い、個々の基地局に
割り当てる周波数帯域域が、周辺の基地局に割り当てら
れる周波数帯域域群と、それぞれ互いに異なることを保
証することにより、チャンネル再利用パターンが確立
し、これによって、時間分割プロセスの故に、周波数帯
域域の実質的大幅利用が許される。

【００２２】より新しい移動電話システムで、コード分
割多重アクセス（ＣＤＭＡ）と呼ばれるものは、データ
を伝送するためにデジタル信号を用いる。ＣＤＭＡシス
テムの全基地局および移動ユニット群は、デジタル信号
を伝送するために、現在他の周波数帯域域も提案されて
はいるが、１．２５メガサイクル周波数帯域の、同じ
「拡張帯域」を現在用いる。

【００２３】各メッセージの情報ビットは、擬似ノイズ
（ＰＮ）コードと呼ばれる符号化を用いて拡張される。
全システムを通じ、各セクターが同じＰＮコードを伝送
情報符号化のために使う。それにより各セクターが、時
間オフセット（一般的に擬似ノイズ（ＰＮ）オフセット
と呼ばれる）を用いて、拡張されたメッセージ中のある
繰り返し開始時間から、ＰＮコードを判別する。

【００２４】このようにして、ひとつのセクターが符号
化伝送を開始時間に始めることができ、２番目のセクタ
ーが開始時間から１ユニット分オフセットして、３番目
が２ユニット分オフセットして、以下同様に全部で５１
２ユニット分までオフセットして、符号化伝送を始める
ことができる。各セクターでの伝送は、該拡張メッセー
ジを数あるウオルシュコード内のひとつを使い、さらに
符号化して、どれが有効に分離できるチャンネルである
かを評価される。

【００２５】ウオルシュコードは、メッセージの符号化
および符号解読のために用いられるマスクで、別のウオ
ルシュコードを使って送られたメッセージを除去するマ
スクである。特定チャンネル上のメッセージは、ウオル
シュおよびＰＮコードを含むマスクを、該特定チャンネ
ル用に指定されたＰＮオフセット時に開始する、受信し
たメッセージ・ビットのパターンに、適用して解読され
る。

【００２６】ＣＤＭＡシステムは、数々の利点を提供す
る。これら利点のひとつは、ある移動ユニットが、数々
の異なるセル群またはセクター群から、同一の情報を、
一時に受信できることである。

【００２７】全ての伝送が同一周波数帯域で行なわれる
が故に、ある移動ユニットがそのレンジ内で入手できる
全ての情報を、実際に受信する。しかし、該移動ユニッ
トは、チャンネル群上のそれ宛に来た情報だけを解読す
る。

【００２８】ＣＤＭＡ移動ユニットは、それが受信する
情報の全帯域に対し、一時に数々の解読マスクを適用で
きるような受信機を用いる。

【００２９】受信を望むチャンネルを定義するウオルシ
ュおよびＰＮオフセットを知れば、ある移動ユニット
は、数々の基地局から同時に、それ宛に来た単一メッセ
ージからの情報だけを解読することができ、その情報を
結合して単一のアウトプット・メッセージを創り出す。
このようにして、ひとつのセクターからの信号が弱まっ
たとしても、同一のメッセージを別のセクターから適切
な強さで受信することができる。これにより、ＣＤＭＡ
がかなりよい伝送の可能性を提供する。

【００３０】ＡＭＰＳおよびＣＤＭＡシステムの両方に
おいて、上記の方法で周波数再利用プランを働かせて、
チャンネル群間の干渉を減らすことが出来る。理論的に
は、セルの仕組みおよびチャンネル割り当てについて
の、これらのフォームにより、同一または隣接するチャ
ンネル群上にある、複数の移動ユニット間での干渉が無
くなる充分に分離された距離では、チャンネル再利用パ
ターンを繰り返すことが許される。

【００３１】残念ながら、それでも数々の理由で、例え
よく選んだ周波数再利用プランを備えたとしても、ＡＭ
ＰＳおよびＣＤＭＡシステムにおいて、干渉が発生す
る。

【００３２】アンテナ・パターン、パワーレベル、散
乱、およびセルからセルへの波の回折の相違。建物、そ
の他種々の構築物、丘、山、葉のついた枝、およびその
他の物体が、セルにカバーされる領域内で、信号強度の
変動を引き起こす。

【００３３】従って、チャンネルの信号強度が、移動ユ
ニットの通信をサポートするのに充分なレベル以下に落
ちる境界が、セル内で、およびセルからセルへの間で広
範囲に変動する。

【００３４】従って、チャンネルの信号強度が、移動ユ
ニットの通信をサポートするのに充分なレベル以下に落
ちる境界が、セル内で、およびセルからセルへの間で広
範囲に変動する。

【００３５】この理由により、隣接し合うセル群同志
は、事実上、上述したようには、厳密な地理的境界を典
型的に形成しない。セルの境界は、完全なエリア・カバ
レッジを備えるため、およびハンドオフできるようにす
るために、重複しなければならず、また、セルの境界が
明確に定義されないが故に、理論的に干渉を避けるのに
充分な距離だけ離れたセルから発生されたものであって
も、信号がしばしば他の信号と互いに干渉し合う。

【００３６】このことは、セクター化されたセル・パタ
ーンが用いられたときにおいては、特に現実的である。
何故なら、そのセル群はシンプルなセル・パターンにお
けるよりも、セル群が一層密集しているからである。

【００３７】あるＡＭＰＳシステムにおいて、遠くのあ
るセルからきた、あるチャンネル上の第１信号が、同一
チャンネル上にあるセルのカバーエリア内の、移動電話
メッセージを搬送中の、（通常は）２番目に強力な信号
と干渉するときがある。それは、第２信号から受ける第
１信号のドロップ・イン強度が、あるしきい値レベル
（典型的には、１８ｄＢ）以下のときである。

【００３８】移動電話メッセージを搬送するチャンネル
の周波数に近い、周波数を有するチャンネル上にある別
のセルからの信号が、干渉するときがある。それは、サ
ービスする信号からくる干渉信号のドロップ・イン強度
が、ある第２の閾値レベル以下のときである。（典型的
には、６ｄＢ）

【００３９】歴史的にあるＡＭＰＳシステムにおいて、
干渉が存在するか否かを確定するために、移動電話シス
テムのオペレーターは、顧客の不満申し立てを頼りにす
る。あるシステムの特定場所で、通信に関して顧客が充
分多数件数の不満を申し立て登録したとき、オペレータ
ーは通常、そのシステムの疑わしい場所で、他のセル群
から受信する信号強度を測定するために、かなり費用の
かかる実地テストを実施する。

【００４０】テスト期間中、そのシステムのテストが行
なわれている場所は、本質的に通信不能となる。その費
用と不便さの故に、そのテストは典型的に疑わしいエリ
アだけに限定される。

【００４１】そのようなテストは、システム・オペレー
ターが干渉を発見したいと期待するこれらの場所で、干
渉を確定する目的に限定されるが故に、これらのテスト
の有効性は、非常に疑わしい。

【００４２】該プロセスの主要な問題は、あるシステム
に現実に存在する干渉について、完全な理解を備えてい
ないことである。何故なら、典型的に強い干渉がレポー
トされたこれらの場所だけで、干渉がテストされたにす
ぎないからである。

【００４３】該プロセスは、影響するエリアへ侵入して
きて搬送波と干渉するような、伝播してくる可能性があ
る全信号群を考慮しているわけでなく、また、チャンネ
ル割り当ての変更が、システムの別の場所に及ぼす影響
も考慮に入れていない。

【００４４】この干渉解消法は、しばしば（そしてたぶ
ん、いつも）、干渉をシステム内の別の場所に移してい
るにすぎない。顧客が充分多数件数の不満を申し立てた
ために発見されただけで、実地テストが正当化され、新
しく干渉から分離された場所とは別の場所に。

【００４５】それだけでなく、干渉排除についてのこの
方法は、非常に遅く、労働集約的である。ミディアムサ
イズの干渉排除テストで４００マン・アワーを必要とす
るであろう。

【００４６】該プロセスは、干渉が排除される保証がな
く、コストが著しく上昇する。移動電話の次々と出現す
る特性故に、利用頻度の上昇がコンスタントに加速度的
に進むなど、システムが変わり、そのことが干渉を引き
起こす。

【００４７】最近あるプロセスが案出された。それによ
れば、ＡＭＰＳまたはＴＤＭＡシステム（およびその１
部）により提供されるサービスの質が、固定的確認可能
数量に関連付けて決定できる。その目的とするところ
は、そのシステムにより提供されるサービスの質を、実
際に向上させるという望ましい結果をもたらすであろう
という期待を込めて、サービスの質を向上するために変
更が出来るようにすることである。

【００４８】該プロセスは、サービスエリアの運転中
に、全サービスエリアの各場所で収集した、伝送信号強
度および受信信号強度のデータを用いる。これらの値
は、干渉が起こるかもしれない全場所の実際的データを
提供する。

【００４９】干渉が起こるかもしれない場所を知れば、
該特定サービスエリアに割り当てるべき値が分かり、オ
ペレーターはその値によりサービスの質を定量化でき、
該システムに変更が必要か否か決断できる。

【００５０】該プロセスは、次記に記載されている。米
国特許、出願番号第０８／８８７，１０１号、表題「移
動電話システムの運用改善の方法」、Ｅ．Ｊｅｎｓｅｎ
ら、出願日１９９７年７月２日。なお本発明の譲受人に
譲渡済み。

【００５１】理論的には、別タイプのシステムと違っ
て、ＣＤＭＡ伝送は全システムを通じて無干渉の筈であ
る。何故なら、データはデジタル情報から、干渉信号を
除去できると考えられている、マスクを使って解読され
るから。

【００５２】しかし、ＣＤＭＡシステムにおいては、全
ての伝送が同一周波数帯域域上で伝送されるビットによ
り搬送される。この故に、移動ユニットまたはセルが受
信する情報は、もしその情報が該特定受信機に向かって
いなければ、効果的には干渉である。

【００５３】つまり、受信機はレンジ内の伝送者が発生
した全てのメッセージ群を受信するが故に、翻訳されて
いないメッセージ群はＣＤＭＡシステムにおいては干渉
を形成する。

【００５４】典型的に、解読前には、所望のメッセージ
は、全受信信号のトータル強度に比べて、マイナス１４
ｄＢ以上の強さを持つべきである。所望のメッセージの
強度がこれ以下に下がると、メッセージのデジタル細部
は、該帯域から引き出すことが出来ない。

【００５５】信号を符号化すると、かなりの符号化ゲイ
ンが得られる。何故なら情報の各ビットは、複数ビット
により、それぞれの符号化レベル中で拡張されるから。
解読後に存在する干渉よりも、約７ｄＢ大きい解読され
たメッセージは、充分な品質の信号を提供するのにちょ
うど良い大きさである。

【００５６】異なるタイプの移動電話システムでの干渉
の意味が異なる故に、上記特許出願のＡＭＰＳまたはＴ
ＤＭＡシステムにおけるサービスの質を定量化する方法
は、ＣＤＭＡシステムに適用する場合にはそれほど有用
ではない。

【００５７】従って、ＣＤＭＡシステムにおける干渉は
現在、あるセクターでの伝送が特定の最大の数以上に増
えたときには、セクターの数を増やすことにより、典型
的に除去されている。

【００５８】しかし、特定のセクターが追加の伝送を扱
う余力があるか否か、という尺度は余り意味がないとさ
れている。あるシステムにセクターの数を増やすこと
は、干渉処理の方法としては費用がかさむ。

【００５９】従って、ＣＤＭＡ移動電話システムの品質
を定量化し、該システムを改善するステップを進めるこ
とができるような、新しいプロセスの提案が望まれる。

【００６０】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
現状に鑑みてこの発明の目的は、ＣＤＭＡ移動電話シス
テムの品質を定量化し、該システムを改善するステップ
を進めることができるような、新しいプロセスを提供す
ることにある。

【００６１】

【課題を解決するための手段】このためこの発明の解決
手段においては、ＣＤＭＡ移動電話システム中における
サービス品質を評価する方式であって、サービスエリア
中の劣化動作が予期される全ての場所を決定し、劣化サ
ービスが予期される各場所に値を割り当てて該場所にお
けるサービスのレベルを示し、サービスエリア中の劣化
動作が予期される各場所におけるサービスのレベルを合
計し、全サービスエリアのサービスレベルにより該合計
を除算してサービスエリアのサービス品質を示す値を得
るものである。

【００６２】

【作用】かかる構成によった結果、この発明は以下詳記
するように作用するものである。

【００６３】

【実施例】図１に示す移動電話システム１０はサービス
エリアをカバーするために配置された多数の基地局１２
を有している。各基地局１２の外縁１３は通信範囲の有
効な限界を示している。多くの場合これらの外縁は互い
に重複している。

【００６４】各基地局１２は少なくとも１個のセルを含
んでおり、これがそのサービスエリア内で動作している
移動ユニット１５との通信を送受信する。多くの場合１
個の基地局は２〜３個のセクターを含んでおり、各セク
ターは多数の移動ユニットと通信するための通信設備を
具えている。これらの移動ユニットは基地局から１８０
度または１２０度のアンテナ・パターン角度により部分
的に画定されるエリアに存在するものである。ＣＤＭＡ
システム中における基地局と移動ユニット間の全ての伝
送はデジタル的に符号化されており、１．２５ＭＨｚの
「広帯域」周波数帯域域で搬送される。

【００６５】各メッセージおよびデジタル情報は符号化
情報の種々のレベルを用いて拡大される。そのようなレ
ベルはＰＮコードと呼ばれる。システム全体を通して各
セクターは同じＰＮコードを用いて、伝送された情報を
符号化する。ついで拡大されたメッセージ中のオフセッ
ト（一般には偽ノイズ（ＰＮ）オフセットとよばれる）
を用いて各セクターはそれ自身を判別する。この拡大さ
れたメッセージは典型的には衛星航法システムとの通信
により確立された最初の地点のある反復からのものであ
る。

【００６６】セクターは最初の時間において符号化され
た伝送を開始でき、第２のセクターは最初の時間からの
１ユニットオフセットにおいて、第３のセクターは２ユ
ニットオフセットにおいて、かくして５１２オフセット
ユニットまで行くのである。さらにウオルシュコードを
用いて拡大されたメッセージを符号化することにより、
セクターとの各メッセージは別のチャンネルに効果的に
置かれるのである。ウオルシュおよびＰＮコードを応用
することにより、特定のチャンネル上のメッセージは、
特定のチャンネルについて指定されたＰＮオフセットに
おいて開始する情報ビットの受信サレタパターンに、解
号化される。

【００６７】伝送のＣＤＭＡシステムには多くの利点が
ある。まず移動ユニットは多くの異なるセルまたはセク
ターから同時に同じメッセージを受信できる。全てのメ
ッセージが同じ周波数帯域域で起きるので、移動ユニッ
トはその範囲内で入手できる情報の全てを実際に受信す
る。しかし移動ユニットはそれに指向されたチャンネル
上の情報のみを解号する。

【００６８】ＣＤＭＡ移動ユニットは受信器を具えてお
り、これが受信した情報の全帯域に対して同時に多くの
解号マスクを適用することができる。受信したいチャン
ネルを知ることにより、移動ユニットは多くの異なるセ
クターにより送られた単一のメッセージから情報を解号
できる、かつその情報を組み合わせて単一の出力メッセ
ージを生成できるのである。かくして、１個のセクター
からのメッセージが消失しても、他のセクターから同じ
メッセージが適当な強度で受信でみるのである。これに
よりＣＤＭＡシステムは顕著によりよいメッセージを提
供できるのである。

【００６９】この利点にも拘わらず、ＣＤＭＡシステム
にも問題はある。全てのメッセージが同じ周波数帯域域
で起きることがその原因のひとつである。全てのメッセ
ージが同じ周波数帯域域で起きるものだから、移動ユニ
ットは実際にはその範囲内で入手できるメッセージの全
てを受信することになる。特定の受信器に指向されない
メッセージが所望のメッセージを相殺し易いのである。
特定の受信器に指向されないメッセージのレベルが解号
前の所望の信号のレベルより１４ｄＢを越えて大きいレ
ベルに達すると、所望のメッセージを解号するのが困難
となる。

【００７０】加えて、特定のＰＮオフセットにおけるＰ
Ｎコードマスクとウオルシュマスクの双方を用いて移動
ユニットに指向された情報は解号されても、それらのマ
スクは全ての望まれない受信通信を完全に拒否すること
はできないのである。伝送経路は長さが異なり、移動ユ
ニットに指向された信号を探知するためには充分な余裕
が与えられなければならない。この余裕が解号マスクと
通しての干渉を可能とする。ＣＤＭＡシステムにおいて
良好な品質の伝送を与えるには、解号後に受信された全
ての干渉のレベルより７ｄＢを越えて大きなレベルにお
いて所望のメッセージの強度が保たれることが有用な要
件である。

【００７１】事実ＣＤＭＡシステムはセクターおよび移
動ユニットにおけるパワーレベルを増減させて、明確な
伝送を保証する性質を有している。移動ユニットは受信
信号中でエラーが起きる度合い（フレーム・レート・エ
ラー）を測定することにより、信号の強度を測定してい
る。所定の限界を超えてエラーが上がると、移動ユニッ
トは伝送の強度を増加するようにセクターに信号する。

【００７２】セクターはこれを行うが、ついでセクター
がサイド伝送強度を上げるように警告を受けるまでは、
信号強度を高いレベルから徐々に低減させる。フレーム
・エラー・レートが高くなり過ぎて干渉レベルよりも７
ｄＢ未満だけ上の強度を示すようなレベルになると、セ
クターは伝送されている信号のパワーを自動的に増加さ
せて、干渉に関して受信信号のレベルを上げて信号品質
を高める。

【００７３】同様にして、フレーム・エラー・レートを
モニターすることによりセクターは移動ユニットからの
受信信号強度を測定し、メッセージの強度を増減いずれ
にすべきかを移動ユニットに示す。移動ユニットが多数
のセクターと接触状態にあるときには、移動ユニットは
全てのセクターから、そのメッセージ強度を増減いずれ
にすべきかを示す信号を受信する。単一の強い信号は移
動ユニットに干渉に影響されないサービスを移動ユニッ
トに与えるのに充分であるから、移動ユニットはいずれ
かの信号に応答して、その信号強度を下げる。この動作
中、移動ユニットはそのメッセージを高い音声品質を与
える最小信号強度に保とうとする。

【００７４】このパワー制御の故に、全受信信号に対す
る所望の伝送からの信号強度はサービスエリア全体に亙
って理論的には同一でなければならない。事実パワー制
御を利用する能力がある限りは、サービスの品質を低下
させることなくしてチャンネルとユーザーとを追加する
能力もある。したがってすでに多数のユーザーにサービ
スしている多くのセクターは移動ユニットとの伝送にお
いて干渉を増加させることなしに、チャンネルとユーザ
ーとを追加することができる。

【００７５】しかし移動ユニットまたはセクターが最大
パワーレベルに達していて、パワー制御信号に応答でき
ない場合にはパワーレベルを調整する能力は機能できな
いのである。そのような場合には、システムにおける伝
送は干渉を受けてサービスの品質が損なわれる。

【００７６】より詳記すると、各セクターは全ての伝送
について最大信号強度を割り当てられ、最大レベルで伝
送する場合には、その信号強度を上げることはできない
のである。また各セクターは移動ユニットに伝送される
いかなる個々の信号についても最大信号強度に限定され
る。同様にして、各移動ユニットもその伝送できるパワ
ー量が限定されるのである。したがってパワー最大値が
到達された場合にはいつでも、システムはパワーを調整
して干渉を除くことはできない。

【００７７】ＣＤＭＡサービスエリア中で遭遇するであ
ろうサービスの品質の量的な評価を与えることができれ
ば非常に好都合であろう。例えばＡＭＰＳシステムにお
いては、全ての移動電話通信システムに亙って、複数の
場所における複数のセルと移動ユニット間で伝送される
べき全ての信号の実際の強度を測定して、全ての信号の
実際の強度を示すデータを信号が伝送される物理的な場
所に相関付けて、各場所にサービスすることのできるセ
ル伝送信号を判別して、場所にサービスしているセルで
用いられる周波数を他のセルで用いられる周波数と比較
して、場所にサービスしているセルにより伝送される信
号と干渉するであろうセル伝送信号を判別し、場所にサ
ービスしているセルにより使われる周波数が全移動通信
システムに亙る他の位置で使用される周波数と干渉する
か否かを決定し、システム全体に亙ってその干渉を評価
する、ことができる。

【００７８】しかしＡＭＰＳやＴＤＭＡシステムなどと
は違って、同じ周波数で特定の場所で受信された全ての
信号の強度を測定して、それらの強度を比較してある場
所において干渉が起きるか否かを決定し、干渉を呈して
いる場所を合計してサービス品質を決定することは簡単
なことではない。

【００７９】ＣＤＭＡシステム中のいずれかの場所にお
いて受信される全てのメッセージは同じ周波数上にあ
る。いずれの場所においても同時に受信するメッセージ
は非常に多数なこともある。最も望まれるメッセージは
望まれないメッセージに対して自動調整されて、有用な
メッセージのみが受信される。どこに周波数に関する問
題があるかを簡単に決定する方法はない。

【００８０】この発明は、ＣＤＭＡシステムにより与え
られるサービスの品質を評価するプロセス、を提供する
ものであって、これにより作業者はサービスの品質を改
善するステップをとることができる。

【００８１】このプロセスは図２に示すように、まずシ
ステム全体に亙って劣化サービスが予期される全ての場
所（測定場所１７は図１に示されている）を判別する。
これには、ＣＤＭＡシステムにおける劣化の原因となる
３通りの問題のうちのひとつが存在するか否か、を決定
する。セクター送信器の増幅器の最大パワーに達してい
る場合には、個々の伝送にセクターにより割り当てられ
る最大セクターパワーにすでに到達しているか、または
最大移動ユニットパワーに到達しているのである。であ
ればその場所が所望のサービスを呈する場所である。

【００８２】この決定を完遂するには、サービス全体に
亙る場所における信号強度に間連するデータが利用され
る。これはＡＭＰＳまたはＴＤＭＡシステムにおいて集
められるデータと同じものであってもよい。またはサー
ビスエリアにおけるＣＤＭＡの品質を評価するために特
に集積されたデータであってもよい。いずれにしても、
利用される特定のデータはセクターにおけるメッセージ
の伝送された信号強度、場所におけるメッセージの受信
信号強度、および受理場所を示すものである。一般に、
これらの各値は信号をセクターおよび場所に間連付ける
助けとなるタイミングデータにより完成されるものであ
る。

【００８３】データは図４に示すようにより移動ユニッ
トにより集められるものであり、該移動ユニットは走査
受信器を具えた領域を駆動するとともに、時間と位置に
関して受信信号を記録する手段（典型的にはコンピュー
ター）を有している。ＡＭＰＳシステムにおいては、そ
のようなデータは集められなければならないが、サービ
スエリアの多くの部分は閉じられて、各セクターは他の
セクターにより用いられる周波数とは異なる単一周波数
上で送信する。これにより送信セクターと決定されるべ
きメッセージの強度が判別される。

【００８４】ＣＤＭＡシステムにあっては、そのような
データはセクターにより送信されたＰＮオフセットを解
号できる広帯域受信器（ＰＮ走査受信器と呼ばれる）を
用いて集められる。広帯域受信器歯特定のウオルシュコ
ードにより定義される制御チャンネル（パイロットチャ
ンネル）上を基地局により連続的に送信されるパイロッ
ト信号の強度を測定する。これらのパイロット信号によ
り、移動ユニットは接触すべきセクターを決定する。

【００８５】パイロットチャンネル上でパイロット信号
が探知されたら、メッセージの到着時間が他の「同期」
制御チャンネル上に与えられたシステムの当初（イニシ
アル）時間と比較されて、伝送のＰＮオフセットが決定
される。このＰＮオフセットを用いて、伝送セクターが
判別され、いかなるセクターから場所において受信され
たメッセージの強度が決定できる。これらのデータの全
ては集積されて、データを集める広帯域受信器に付設さ
れたコンピューターにより記録される。

【００８６】一旦データが集積されたら、この発明に応
じて設計されたコンピューター・ソフトウエアにより以
下のように操作される。図２、図３はその作業を示すも
のである。

【００８７】送信された信号と受信された信号の強度が
入手されたら、これを用いてセクターから場所への経路
損失を決定することができる。

【００８８】ＣＤＭＡシステムにおいてサービスの品質
を計算する際には、各場所で受信された全てのメッセー
ジ（パイロット信号、他の制御信号およびユーザーに指
向された信号からなる）の強度は合計されて、その場所
における全ての受信強度を与えるのである。ある場所に
おける全ての信号の強度の合計はその場所における干渉
レベル（Ｎ_oと呼ばれる）を構築するものである。

【００８９】品質信号を与えるべくその場所において受
信されなければならなりパイロット信号Ｅｂの強度は、
全干渉レベルＮ_oより７ｄＢを越えて大なるレベルより
高い解号された信号、として決定できる。勿論特定のレ
ベルは作業に実際に使用された装備により異なる。

【００９０】ある場所において必要な最小信号強度はつ
いで場所とセクター間の経路損失に加算されて、セクタ
ー送信器におけるチャンネルに必要な伝送信号強度を決
定する。このパワーが得られない場合には、セクターは
チャンネルについてすでに最大に達したのであり、場所
がセクターについて干渉問題となる。

【００９１】各セクターからのメッセージの強度を計算
する作業の間、全ての場所について各セクターからのメ
ッセージの強度の現行合計は集積合計されて、各セクタ
ーにつちて前セクターパワーが最大であるか否かが決定
される。もしそうな場合には、セクターはそれがサービ
スしなければならない複数の移動ユニットについて適切
な信号強度を与えることができない。この結果それがシ
ステムについての干渉問題となる。

【００９２】最後に、移動送信器がその最大パワーより
多く供給して場所からセクターへの品質信号を提供しな
ければならないか否かを決定するために、セクターにお
いて受信された（干渉する）全てのメッセージの合計を
決定する。この合計から、この合計より７ｄＢ上の値が
計算されて、セクターにおいて品質信号のために必要な
最小受信信号強度が決定される。

【００９３】この最小受信信号強度と場所への経路損失
を加えた値は移動ユニットにおいて入手できなければな
らない信号強度を示している。この値が移動ユニットに
おいて入手できる最大パワーより大きい場合には、その
場所はセクターについて干渉問題にある。場所が通信す
ると予期される各セクターについての必要な伝送値を計
算することにより、通信するものと予期されるシステム
中の各セクターについて該場所が干渉問題を有している
か否かを決定できる。

【００９４】一旦劣化サービスを呈する場所がすべて判
別されたら、サービスエリアについてそのような場所の
数を合計する。この合計にサービスエリアについて予期
された交信から決定された平均交信レベルを乗算する。
例えばサービスエリアが移動するユーザーにサービスを
提供するものであり、かつサービスエリア中に１００個
の場所の合計がある場合には、各場所はユーザーの１／
１０の平均交信レベルを有するものと予期される。この
平均交信レベルに問題場所の数を乗算すると、サービス
エリア注の問題場所の値が得られる。

【００９５】他の変化実施例では、特定の場所が有する
か遭遇するであろう交信の量の履歴および全体上の評価
に応じて、システム全体の種々の場所交信レベルが割り
当てられる。ついでサービスエリア中の全て問題領域に
ついて交信レベルが合計されて総合計が得られる。

【００９６】サービスエリア中の問題場所についての総
値はついてサービスエリアについての予期されるユーザ
ーの全数により除算されて、予期されたユーザーの数が
与えられた領域についての問題のパーセントを示すサー
ビスエリアについての採点（スコア）が決定される。こ
の採点結果はついで他のサービスエリアについての採点
と比較されて、特定のサービスエリアがシステムを完全
するために変更されるべきサービスエリアであるか否か
が決定される。特定のサービスエリアはシステム全体で
あっても、一部であっても、単一のセクターについての
サービスエリアであってもよい。

【００９７】

【発明の効果】システムを駆動することにより実際に得
られるデータを用いることにより、必ずしもいずれかの
特定なシステムを示すものではない環境モデルに基づい
て予測をする必要がなくなる。またこの発明の方法によ
れば、システムは種々の異なる用途レベルに有用である
データを利用し、かつ用途の使用レベルを変更すること
ができるし、特定のサービスエリアについてサービスの
品質を決定することもできる。つまりデータを再収集す
る必要なしに、サービスエリアについて設計ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法を応用した移動電話システムの
一例を示す模型図である。

【図２】この発明によるプロセスの一例を示すフローチ
ャートである。

【図３】この発明によるプロセスの他の例を示すフロー
チャートである。

【図４】この発明を実施するのに用いられるデータが集
積されるプロセスの一例を示す模型図である。

【符号の説明】

１２： 基地局 １５： 移動ユニット

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K022 EE01 EE21 EE31 5K042 AA06 CA02 CA13 DA19 EA15 FA15 GA01 GA15 JA01 5K067 AA44 CC10 DD25 DD42 DD43 DD44 DD46 DD51 EE02 EE10 EE46 FF16 GG08 GG09 HH22 JJ13 LL08

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＤＭＡ移動電話システム中におけるサ
   ービス品質を評価する方式であって、サービスエリア中
   の劣化動作が予期される全ての場所を決定し、劣化サー
   ビスが予期される各場所に値を割り当てて該場所におけ
   るサービスのレベルを示し、サービスエリア中の劣化動
   作が予期される各場所におけるサービスのレベルを合計
   し、全サービスエリアのサービスレベルにより該合計を
   除算してサービスエリアのサービス品質を示す値を得る
   ステップを含んでなる信号レベル品質評価方法。
2. 【請求項２】 サービスエリア中の劣化動作が予期され
   る全ての場所を決定するに際して、場所において受信さ
   れた信号を定義するデータからサービスエリア中の各場
   所についての全干渉を決定し、受信信号レベルを決定し
   て各場所における品質伝送を与え、各場所間および各基
   地局間の経路損失を決定し、場所における品質伝送を与
   える信号レベルと経路損失とから信号が予期される各場
   所への各基地局からの伝送信号レベルを決定し、最大チ
   ャンネル伝送パワーと決定された伝送信号のレベルとを
   比較することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 サービスエリア中の劣化動作が予期され
   る全ての場所を決定するに際して、サービスエリア中の
   各場所について全干渉を決定し、受信信号レベルを決定
   して各場所における品質伝送を与え、各場所間および各
   基地局間の経路損失を決定し、場所における品質伝送を
   与える受信信号レベルと各場所間および各基地局間の経
   路損失とを用いて、信号が予期される各場所への各基地
   局からの伝送信号レベルを決定し、最大チャンネル伝送
   パワーと決定された受信信号レベルとを比較し、各基地
   局からの全伝送信号レベルを合計し、各基地局からの全
   ての伝送信号レベルの合計と基地局の最大伝送パワーと
   を比較することを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 サービスエリア中の劣化動作が予期され
   る全ての場所を決定するに際して、受信信号レベルを用
   いて信号が予期される各基地局から各場所への伝送信号
   レベルを決定して各場所における品質伝送と場所と各基
   地局間の経路損失を与え、各基地局からの全メッセージ
   信号レベルを合計し、該合計と基地局の最大メッセージ
   パワーとを比較することを特徴とする請求項１に記載の
   方法。
5. 【請求項５】 サービスエリア中の劣化動作が予期され
   る全ての場所を決定するに際して、基地局で受信された
   信号を定義するデータからサービスエリア中の各基地局
   についての合計干渉を決定し、受信信号レベルを決定し
   て各基地局における品質伝送を与え、各場所と各基地局
   間の経路損失を決定し、受信信号レベルを用いて各場所
   から信号が予期される各基地局への伝送信号レベルを決
   定して基地局における品質伝送と場所と基地局間の経路
   損失とを与え、チャンネルでパワーと決定された信号レ
   ベルとを比較することを特徴とする請求項１に記載の方
   法。