JP2002535901A - 制御チャネルトラフィックを減少するシステム - Google Patents

制御チャネルトラフィックを減少するシステム

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JP2002535901A JP2000594282A JP2000594282A JP2002535901A JP 2002535901 A JP2002535901 A JP 2002535901A JP 2000594282 A JP2000594282 A JP 2000594282A JP 2000594282 A JP2000594282 A JP 2000594282A JP 2002535901 A JP2002535901 A JP 2002535901A
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Abstract

(57)【要約】 本発明の無線通信システムは、低いデューティサイクルでパケットデータを送信するデータチャネルが具備される制御チャネルを、休止状態又は完全に中断されるよう切替えることが可能な手段を有する。上記によって、利用可能なチャネルの容量の小さい一部のみを利用した場合に上記制御チャネルにもたらされる過剰なオーバヘッドが減少される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 ［発明の属する技術分野］ 本発明は、無線通信システムに係り、更に上記システムにおいて使用される主
局と従局、及び上記システムを実施する方法に係る。本発明は、汎用移動通信シ
ステム（ＵＭＴＳ）を特に参照したシステムを説明するが、説明される技術は他
の可動式無線システムにも同様に使用されて適用可能である。
【０００２】 ［従来技術］ 無線通信システムにおける、基地局（ＢＳ）と移動局（ＭＳ）の間では２つの
基本的な通信の種類が必要となる。第１は、スピーチやパケットデータのような
ユーザトラフィックであり、第２は、ＢＳとＭＳが、必要なユーザトラフィック
を交換することを可能にする送信チャネルの様々なパラメータを設定及びモニタ
するために必要な制御情報である。
【０００３】 ＵＭＴＳの実施例では、制御チャネルは、一度ＢＳとＭＳの間の接続が設定さ
れると両方向に保たれる。これは、スピーチデータが送信されている際には比較
的小さなオーバヘッドだけをもたらす。しかし、低いデューティサイクルを有す
るパケットデータ（即ち、利用可能なチャネルの容量の小さい部分のみを使用す
るパケットの間欠送信）の場合、双方向制御チャネルのメンテナンスはかなりの
オーバヘッドを示す。
【０００４】 ［本発明が解決しようとする課題］ 本発明は、低いデューティサイクルを有するデータを接続送信する制御チャネ
ルを維持することによってもたらされるオーバヘッドを減少させることを目的と
する。
【０００５】 本発明の第１の面では、主局と複数の従局を有し、上記主局と上記従局の間に
通信チャネルを有し、上記チャネルは制御情報を送信するアップリンク及びダウ
ンリンク制御チャネルと、データパケットを送信するデータチャネルを有する無
線通信システムが説明され、上記システムは、上記主局と従局が、アップリンク
及びダウンリンク制御チャネル内のトラフィックを減少させるトラフィック減少
手段と、上記トラフィック減少手段を動作させる制御手段を有することを特徴と
する。
【０００６】 本発明の第２の面では、従局との間に通信チャネルを有し、上記チャネルは制
御情報を送信するアップリンク及びダウンリンク制御チャネルと、データパケッ
トを送信するデータチャネルが含まれる、無線通信システムで使用される主局が
説明され、上記主局は、上記ダウンリンク制御チャネル内のトラフィックを減少
させるトラフィック減少手段が設けられ、上記トラフィック減少手段を動作させ
る制御手段が設けられることを特徴とする。
【０００７】 本発明の第３の面では、主局との間に通信チャネルを有し、上記チャネルは制
御情報を送信するアップリンク及びダウンリンク制御チャネルと、データパケッ
トを送信するデータチャネルが含まれる、無線通信システムで使用される従局が
説明され、上記従局は、上記アップリンク制御チャネル内のトラフィックを減少
させるトラフィック減少手段が設けられ、上記トラフィック減少手段を動作させ
る制御手段が設けられることを特徴とする。
【０００８】 本発明の第４の面では、主局と複数の従局を有し、上記主局と上記従局の間に
通信チャネルを有し、上記チャネルは制御情報を送信するアップリンク及びダウ
ンリンク制御チャネルと、データパケットを送信するデータチャネルを有する無
線通信システムを動作させる方法が説明され、上記方法は、上記主局と従局が、
アップリンク及びダウンリンク制御チャネル内のトラフィックを減少させること
が可能であることを特徴とする。
【０００９】 本発明の実施例は、添付図を参照して例によって下記に説明される。
【００１０】 図中、同じ符号が対応する特性を示すために使用される。
【００１１】 ［発明の実施の形態］ 図１に、周波数分割デュプレックスモードで動作可能な無線通信システムを示
す。上記システムは主局（ＢＳ）１００と複数の従局（ＭＳ）１１０を含む。Ｂ
Ｓ１００は、マイクロ制御装置（μＣ）１０２と、無線送信手段１０６に接続さ
れた受信器手段（Ｔｘ／Ｒｘ）１０４と、送信された出力レベルを変更する出力
制御手段（ＰＣ）１０７と、ＰＳＴＮ又は他の好適なネットワークに接続するた
めの接続手段１０８を含む。各ＭＳ１１０は、マイクロ制御装置（μＣ）１１２
と、無線送信手段１１６に接続された受信器手段（Ｔｘ／Ｒｘ）１１４と、送信
された出力レベルを変更する出力制御手段（ＰＣ）１１８を含む。ＢＳ１００か
らＭＳ１１０への通信は、ダウンリンク周波数チャネル１２２上で行なわれ、一
方、ＭＳ１１０からＢＳ１００への通信は、アップリンク周波数チャネル１２４
上で行なわれる。
【００１２】 本発明の実施例は、ＵＭＴＳの実施例において用いたように、スペクトラム拡
散符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）の技術を用いて説明する。しかし、本
発明はＣＤＭＡシステムにおける使用に制限されるものではない。
【００１３】 ＵＭＴＳの実施例における、周波数分割デュプレックスモードは、ＭＳ１００
とＢＳ１００の間の通信リンクのために図２に示されるスキームを使用する。上
記リンクは、ＭＳ１１０が上記アップリンクチャネル１２４上の資源に対して要
求２０２（ＲＥＱ）を送信することによって始められる。それが要求を受信し、
利用可能な資源を有する場合、ＢＳ１００は肯定応答２０４（ＡＣＫ）をダウン
リンク１２２に送信し、通信を確立するために必要な情報を供給する。肯定応答
２０４が送られた後、２つの制御チャネル（ＣＯＮ）、即ちアップリンク制御チ
ャネル２０６とダウンリンク制御チャネル２０８が確立される。
【００１４】 上記制御チャネル２０６及び２０８は、パイロット情報、出力制御情報及び速
度情報を含む。上記パイロット情報は、（即ち、制御チャネル内の他の情報と、
存在する場合はデータパケットである）受信したデータの検出を最適化するよう
に、受信器がチャネルインパルス応答を推定することができるように主に供給さ
れる。ＢＳ１００が異なるＭＳ１１０からの信号を略同じ出力レベルで受信し、
一方で各ＭＳ１１０が必要とする送信出力を最小化させるように、アップリンク
チャネル１２４の出力制御は必要となる。ＭＳ１１０がＢＳ１００からの信号を
低い誤り率で受信し、一方で、他のセルと無線システムとの干渉を減少させるた
めに送信出力を最小化させるよう、ダウンリンクチャネル１２２の出力制御は必
要となる。速度情報は、データの速度と送信フォーマットの詳細を供給し、受信
器１０４及び１１４が適切に構成されることを可能にする。
【００１５】 図２に示されるスキームでは、ＭＳ１１０がデータパケット２１０（ＤＡＴ）
をそれらの間に長い時間を置いて送信する。その時間の間、制御チャネル２０６
及び２０８を維持するだけのためにアップリンクチャネル１２４及びダウンリン
クチャネル１２２の両方においてかなりの資源が使用される。従って、システム
全体のユーザトラフィックの送信のための容量は減少される。ＵＭＴＳシステム
におけるデータパケット２１０（ＤＡＴ）の典型的な持続時間は、１フレーム分
（１０ｍｓ）である。
【００１６】 図３に、本発明による、低いデューティサイクルトラフィックのための改善さ
れたスキームが示される。リンクの開始は、図２を参照して上述された同じ方法
によって進められる。更にアップリンク制御チャネル２０６及びダウンリンク制
御チャネル２０８は、データパケット２１０の送信の間で休止状態３０２及び３
０４（ＤＯＲ）に入る。例えばタイムアウト時間の後、又は送信局が送信のため
の現在利用可能な更なるデータパケットがないことを決められる場合、データパ
ケットが送信された直ぐ後に、休止状態に入る。
【００１７】 この休止状態のときには、速度情報は送信されず（或いは減少された量の速度
情報が送信される）、出力制御速度が減少する。例えば、出力制御情報はＮ個の
スロットのうち１つだけで送信される。これによって、出力制御において連続的
な送信においてよりも、より大きな誤りをもたらす。出力制御ステップのサイズ
を増加することは部分的に上記問題をもたらし、本特許の出願人によって共に出
願された英国特許出願申請第９９００９１０．２号（出願人側参照番号ＰＨＢ３
４３１４）に説明される方法が上記問題を改善する。パイロット情報は、出力制
御ビットが送信されるときにだけ送信されればよい。上記方法によって、制御チ
ャネル２０６及び２０８を保守する際のオーバヘッドは著しく減少され、システ
ム全体の容量が相対して増加される。パケットのデューティサイクルが１０％の
場合、オーバヘッドはＮ＝２の場合に約２倍減少される。
【００１８】 ＭＳ１１０がもう１つの送るためのデータパケット２１０を有する場合、ＭＳ
１１０は休止チャネルの一部として再動作要求３０６を送信、（又は専用高速信
号チャネルのような代替信号手段を使用）する。ＢＳ１００が、再動作要求３０
６に対する肯定応答３０８を送信すると、通常の制御チャネル２０６及び２０８
が再動作し、データパケット２１０が送信される。
【００１９】 データを連続的に送信するために、上記説明されたスキームと類似するスキー
ムを使用することが可能である。一般的に高いデータ速度送信に使用されるチャ
ネルを例として考える。このチャネルが低いデータ速度のデータを送信するため
に使用される場合、出力制御情報を送信するための最適速度も減少する。一方で
データは低い速度で続けられるが、制御情報の量も上記と同じ方法で減少される
。
【００２０】 送信される出力制御情報の量を減少すると、通常、サービスを同じ品質に保つ
ためにデータチャネルが高い出力で送信されなければならないことが要求される
。しかし、低いデータ速度送信では、データ送信のために必要な増加された出力
は、制御情報の送信における減少によるオフセットよりも大きい。
【００２１】 図４に、制御チャネルが例えば好適なタイムアウト時間の後に完全に中断され
る、更なるスキームを示す。このスキームでは、データパケット２１０の送信の
間における制御チャネル２０６及び２０８のオーバヘッドを完全に取り除く。し
かし、制御チャネル２０６及び２０８の再動作は特定の信号によって行なわれる
。これは図に、ＭＳ１１０からの再動作要求４０２として示され、例えば専用高
速信号チャネル上で送信され、ＢＳから肯定応答４０４を受け取り、その後制御
チャネル２０６及び２０８が再度確立されてデータパケット２１０が送信される
。
【００２２】 実際には、制御チャネル２０６及び２０８を再動作させるために、明らかな肯
定応答４０４は必要ない場合がある。例えば、ダウンリンク制御チャネル２０８
が同じ拡散符号を、中断する前のように中断した後も使用すると、ＢＳ１００は
送信を再び開始することによって、単純に再動作する。その送信はＭＳ１１０に
よって検出されてアップリンク制御チャネル２０６の送信も開始する。同様に、
ＭＳ１１０も、アップリンク制御チャネル２０６の送信を開始することによって
再動作するように要求できる。同様の方法が休止状態から再動作する場合にも使
用できる。
【００２３】 上記通信システムはＣＤＭＡ技術を用いる場合、制御チャネル２０６及び２０
８は異なる拡散係数でデータ送信２１０に送信される。この場合、出力制御にお
いて使用されるのに十分な品質の推定値は、制御チャネル２０６及び２０８から
だけでは正確に得られず、上記チャネルを完全に中断することは出力制御に付加
的な影響を与えない。
【００２４】 休止された制御チャネルと中断された制御チャネルを組合わせて使用すること
も可能である。データパケットを送信するために休止制御チャネルと中断制御チ
ャネルを使用する方法をフローチャートとして図５に示す。上記方法は、５０２
で始まり、そこでＭＳ１１０とＢＳ１００の間で通信リンクを確立する。次に、
ＭＳ１００は５０４で、送信するデータパケット２１０があるかどうかを決める
。データパケットがある場合は、それは５０６に送信される。ＭＳ１１０によっ
て送信されるデータパケット２１０が残っていない場合は、ＭＳ１１０は５８０
で、最後にデータパケット２１０が送信されてから第１のタイムアウト時間に達
したかどうかを決める。上記タイムアウト時間に達している場合は、制御チャネ
ル２０６及び２０８は、５１０にてそれらの休止状態に入る。
【００２５】 ＭＳ１１０は５１２で、データパケット２１０が送信されるために待機してい
ないかどうかを確認する。待機している場合は、制御チャネル２０６及び２０８
は５１６で再度確立され、データパケット２１０は５０６に送信される。データ
パケット２１０が待機していない場合は、ＭＳ１１０は５１４で、最後にデータ
パケットが送信されてから第２のタイムアウト時間に達したかどうかを決める。
達している場合は、休止制御チャネル３０２及び３０４の送信は中断される。次
にＭＳ１１０は、制御チャネルを５１６で再度確立し、データパケットを５０６
で送信するときに、一つ以上のデータパケット２１０が送信されるために待機す
るまで、５２０で待機する。 タイムアウト時間は、資源を保存するために十分に短くなるよう選択されるこ
とが好適であるが、通常状態、休止状態及び中断状態の間で周波数の移行が必要
となるほど短くてはならない。第１のタイムアウト５０８に対しては５乃至１０
フレームの間であり、第２のタイムアウト５１４に対しても同様の時間であるこ
とが好適である。
【００２６】 上記説明は、アップリンクチャネル１２４におけるデータ送信について考察さ
れたが、上記技術はダウンリンクチャネル１２２におけるデータ送信又は双方向
送信においても同様に適用可能である。後者の場合、アップリンク又はダウンリ
ンクデータチャネルのどちらかにパケット送信のタイムアウト時間をリセットす
ることが好適なソリューションである。原則的には、制御チャネルの状態（即ち
、通常状態、休止状態又は中断状態）はアップリンクチャネル１２４とダウンリ
ンクチャネル１２２において異なる場合があるが、これを許容することによって
得られる利点はないと思われる。
【００２７】 更に、本発明は周波数分割デュプレックスシステムにおいて使用されることに
制限されない。要求するものは、アップリンク及びダウンリンクの通信路が利用
可能であることである。本発明は、例えば時分割デュプレックスシステムにおい
ても使用可能であるが、そのようなシステムにおいて、出力制御速度は通常は一
回の送信バーストにつき一回に制限されるであろう。
【００２８】 本発明の開示を読むと、他の変形が当業者には明らかになるであろう。そのよ
うな変形は無線通信システムにおいて公知である特性及び構成素子を含む場合が
あり、本発明に説明された特性の代替として、又は追加して使用されるであろう
。
【００２９】 本発明の説明及び請求項において単数形で示された構成素子は、その構成素子
が複数存在することを排除するわけではない。更に「含む」という単語は、他の
構成素子又はリストされたステップの存在を排除するわけではない。
【００３０】 本発明は、例えばＵＭＴＳのような無線通信システムの範囲において適用可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 無線通信システムを示すブロック図である。
【図２】 パケットデータを送信する従来技術のスキームを示す図である。
【図３】 休止状態を有し、トラフィックが減少された制御チャネルでパケットデータを
送信する、本発明によるスキームを示す図である。
【図４】 中断可能な制御チャネルでパケットデータを送信する、本発明によるスキーム
を示す図である。
【図５】 休止状態と中断状態を有する制御チャネルを使用する本発明の方法を示すフロ
ーチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バックネル，ポール オランダ国，5656 アーアー アインドー フェン，プロフ・ホルストラーン ６ Ｆターム(参考） 5K028 BB06 CC02 CC05 DD01 DD02 EE08 KK12 KK32 5K033 AA01 CA17 CB06 DA01 DA17 5K067 AA13 CC06 CC08 DD23 EE02 EE10 EE71 HH22

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 主局及び複数の従局と、 上記主局と上記従局の間にある通信チャネルを有し、 上記通信チャネルは制御情報を送信するアップリンク及びダウンリンク制御チ
    ャネルと、データパケットを送信するデータチャネルとを含む無線通信システム
    であって、 上記主局及び上記従局は上記アップリンク及びダウンリンク制御チャネルのト
    ラフィックを減少させるトラフィック減少手段と、 上記トラフィック減少手段を動作させる制御手段とを有することを特徴とする
    無線通信システム。
  2. 【請求項２】 上記制御手段は、上記データチャネルでデータパケットを送
    信することなく予め決められた時間が過ぎた後に、上記トラフィック減少手段を
    動作させることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
  3. 【請求項３】 上記トラフィック減少手段は、データパケットを送信する間
    に送信される制御情報の量と比較して減少された量の制御情報を送信する手段を
    含むことを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
  4. 【請求項４】 上記制御情報は割り当てられた時間スロットで送信され、 上記トラフィック減少手段はＮ個毎の利用可能なスロットのうちの1つで上記
    制御情報を送信するよう動作し、Ｎは１よりも大きい整数であることを特徴とす
    る請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の無線通信システム。
  5. 【請求項５】 上記トラフィック減少手段は、上記アップリンク及びダウン
    リンク制御チャネルの送信を中断させる手段を含むことを特徴とする請求項１記
    載の無線通信システム。
  6. 【請求項６】 従局との間に通信チャネルを有し、上記チャネルは制御情報
    を送信するアップリンク及びダウンリンク制御チャネルと、データパケットを送
    信するデータチャネルを含む無線通信システムにおいて使用するための主局であ
    って、 上記ダウンリンク制御チャネルのトラフィックを減少させるトラフィック減少
    手段と、 上記トラフィック減少手段を動作させる制御手段が設けられることを特徴とす
    る主局。
  7. 【請求項７】 上記制御手段は、上記データチャネルでデータパケットを送
    信することなく予め決められた時間が過ぎた後に、上記トラフィック減少手段を
    動作させることを特徴とする請求項６記載の主局。
  8. 【請求項８】 制御情報は割り当てられた時間スロットで送信され、 上記トラフィック減少手段は、データパケットを送信する間に送信される制御
    情報の量と比較して減少された量の制御情報を、Ｎ（Ｎは１よりも大きい整数）
    個毎の利用可能なスロットのうちの1つで送信する手段を含むことを特徴とする
    請求項６又は７記載の主局。
  9. 【請求項９】 主局との間に通信チャネルを有し、上記チャネルは制御情報
    を送信するアップリンク及びダウンリンク制御チャネルと、データパケットを送
    信するデータチャネルを含む無線通信システムにおいて使用するための従局であ
    って、 上記アップリンク制御チャネルのトラフィックを減少させるトラフィック減少
    手段と、 上記トラフィック減少手段を動作させる制御手段が設けられることを特徴とす
    る従局。
  10. 【請求項１０】 上記制御手段は、上記データチャネルでデータパケットを
    送信することなく予め決められた時間が過ぎた後に、上記トラフィック減少手段
    を動作させることを特徴とする請求項９記載の従局。
  11. 【請求項１１】 制御情報は割り当てられた時間スロットで送信され、 上記トラフィック減少手段は、データパケットを送信する間に送信される制御
    情報の量と比較して減少された量の制御情報を、Ｎ（Ｎは１よりも大きい整数）
    個毎の利用可能なスロットのうちの１つで送信する手段を含むことを特徴とする
    請求項９又は１０記載の従局。
  12. 【請求項１２】 主局及び複数の従局と、 上記主局と上記従局の間にある通信チャネルを有し、 上記通信チャネルは制御信号を送信するアップリンク及びダウンリンク制御チ
    ャネルと、データパケットを送信するデータチャネルとを含む無線通信システム
    を動作させる方法であって、 上記主局及び上記従局は、上記アップリンク及びダウンリンク制御チャネルの
    トラフィックを減少させることが可能であることを特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】 上記データチャネルでデータパケットを送信することなく
    予め決められた時間が過ぎた後に、上記アップリンク及びダウンリンク制御チャ
    ネルのトラフィックの減少が開始されることを特徴とする請求項１２記載の方法
    。
  14. 【請求項１４】 制御情報は割り当てられた時間スロットで送信され、 トラフィックの減少は、データパケットの送信の間に送信される制御情報と比
    較して減少された上記制御情報の量が、Ｎ（Ｎは１よりも大きい整数）個毎の利
    用可能なスロットのうちの1つで送信されることを含むことを特徴とする請求項
    １２又は１３記載の方法。
JP2000594282A 1999-01-16 1999-12-24 制御チャネルトラフィックを減少するシステム Expired - Lifetime JP4637364B2 (ja)

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GB9900909.4 1999-01-16
GB9900909 1999-01-16
PCT/EP1999/010421 WO2000042804A1 (en) 1999-01-16 1999-12-24 Reduction of control channel traffic

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EP (1) EP1062830B1 (ja)
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KR (1) KR100888033B1 (ja)
CN (1) CN1160992C (ja)
DE (1) DE69932707T2 (ja)
TW (1) TW459461B (ja)
WO (1) WO2000042804A1 (ja)

Cited By (3)

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