JP2003533149A - Improving CDMA system performance - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 複数の基地局及び１つ以上の移動端末を備えるＣＤＭＡ通信システムの資源を利用する方法が開示され、その方法は、基地局が、それが使用していない容量を有するかを１つ以上の移動端末に指示するステップと、１つ以上の移動端末がそのデータ速度を、基地局から受信された使用していない容量の指示に依存して変更又は一定に維持するステップとを備える。競合解決フェーズを用い、それにより条件が十分な移動端末のみがそれらのデータ速度を増大して、使用していない容量に適応する。 SUMMARY A method is disclosed for utilizing the resources of a CDMA communication system comprising a plurality of base stations and one or more mobile terminals, the method comprising determining whether a base station has unused capacity. To one or more mobile terminals, and one or more mobile terminals changing or maintaining their data rates depending on the unused capacity indication received from the base station. Is provided. A contention resolution phase is used, whereby only mobile terminals with sufficient conditions increase their data rate to accommodate unused capacity.
Description
【０００１】
［発明の背景］
本発明は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムの性能を改善することに関
し、好適には混合型の音声及びデータ・サービスを含むＣＤＭＡシステムに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to improving the performance of code division multiple access (CDMA) systems, and preferably to CDMA systems that include mixed voice and data services.
【０００２】
ＣＤＭＡシステムは周知であり、そして知られており又は提案されているその
ような例は、ＵＭＴＳ、ｃｄｍａＯｎｅ、Ｗ−ＣＤＭＡ、マルチポイントＣＤＭ
Ａウイル技術（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ ＣＤＭＡ Ｗｉｌｌ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｉｅｓ）及びいずれの他のＤＳ−ＣＤＭＡ（直接シークエンス−ＣＤＭＡ）
システムを含む。本発明はまた、周波数ホッピングＣＤＭＡシステムに適用可能
である。CDMA systems are well known, and examples of such known or proposed are UMTS, cdmaOne, W-CDMA, multipoint CDM.
A-Will Technology (Multi-Point CDMA Will Technology)
and any other DS-CDMA (Direct Sequence-CDMA)
Including the system. The present invention is also applicable to frequency hopping CDMA systems.
【０００３】
ＣＤＭＡシステムは今や十分に確立されているが、しかしそのようなシステム
を改善する努力は、とりわけ電力制御及びソフト・ハンドオフ技術を用いて音声
及び他の回路スイッチ・サービスの配信に頻繁に焦点を当ててきた。ＤＳ−ＣＤ
ＭＡシステムにおける遅延変動を許容することができるバースト性データ・サー
ビス（ｂｕｒｓｔｙ ｄａｔａ ｓｅｒｖｉｃｅｓ）の配信のための単純で十分
最適化された方法に対する必要性が依然存在する。そのようなサービスの例は、
Ｅメール（電子メール）、ファイル転送、静止画像配信、非リアルタイム音声、
非リアルタイムビデオ画像等である。全てのこれらのサービスは、ＵＭＴＳのよ
うな第３世代システムにより提供され、そしてバースト性であり且つ遅延変動を
許容することができるパケット・データ伝送メカニズムによりサポートされるこ
とができる。While CDMA systems are now well established, efforts to improve such systems are often made especially for the delivery of voice and other circuit switch services using power control and soft handoff techniques. Has been focused. DS-CD
There remains a need for a simple and well-optimized method for delivery of bursty data services that can tolerate delay variations in MA systems. An example of such a service is
E-mail (e-mail), file transfer, still image distribution, non-real time audio,
Such as non-real time video images. All these services are provided by third generation systems such as UMTS and can be supported by packet data transmission mechanisms that are bursty and can tolerate delay variations.
【０００４】
混合型の音声及びデータ・トラフィックを有するＤＳ−ＣＤＭＡシステムのア
ップリンク・スループット及び容量を最適化する効率的方法を提供する重要な必
要性が残っている。There remains a significant need to provide an efficient way to optimize the uplink throughput and capacity of DS-CDMA systems with mixed voice and data traffic.
【０００５】
典型的なセルラ電話システムが図１に示されている。そのシステムは、セルラ
・システムを用いた、複数の基地局Ｂ1からＢn及び第２の複数の移動端末（ｍｏ
ｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌｓ）ＭＴ1からＭＴn（例えば、移動電話機又は無線
機）を備える。A typical cellular telephone system is shown in FIG. The system comprises a plurality of base stations B 1 to B n and a second plurality of mobile terminals (mo) using a cellular system.
bile terminals) MT 1 to MT n (for example, mobile phones or radios).
【０００６】
少数のセル及び移動局のみが図１に示されているが、しかし実際には勿論多数
の両方のものが一般には存在する。
基地局のそれぞれは、幾つかの移動端末ＭＴから所与の周波数帯域での送信を
受信し復号している。これが概略的に図２に示されている。また、図１に示され
るように、ＭＴ1のような各移動端末から送信された信号は、通常複数の基地局
により受信されるであろう。この場合、移動端末ＭＴ1からの信号は、複数の基
地局Ｂ1、Ｂ2、Ｂ3及びＢ4により受信されている。しかしながら、移動端末ＭＴ1
がこれらの基地局から異なる距離にあるので、各基地局により受信される信号
強度は異なるであろう。同様に、移動端末ＭＴ1は、これらの基地局のそれぞれ
からの送信を受信することができるであろう。Only a few cells and mobile stations are shown in FIG. 1, but in practice a large number of both are generally present. Each base station receives and decodes transmissions in a given frequency band from several mobile terminals MT. This is shown schematically in FIG. Also, as shown in FIG. 1, the signals transmitted from each mobile terminal, such as MT 1 , will typically be received by multiple base stations. In this case, the signal from the mobile terminal MT 1 has been received by the plurality of base stations B 1 , B 2 , B 3 and B 4 . However, since the mobile terminal MT 1 is at different distances from these base stations, the signal strength received by each base station will be different. Similarly, mobile terminal MT 1 would be able to receive transmissions from each of these base stations.
【０００７】
いずれの所与の基地局は、多数の移動端末からの送信を受信し復号している。
しかしながら、いずれの特定の基地局はある一定のアップリンク容量のみを有す
る。これは、基地局が他の送信からの干渉の満足レベルを依然維持しながら処理
することができる最大有効受信電力として見ることができる。任意の時間に基地
局により受信された有効受信電力量は、明らかに、基地局が通信している移動端
末の数と、各移動端末から受信された信号電力（１つの移動端末はその送信電力
を変えることができる。）とに依存する。図３を参照すると、基地局により受信
された電力の時間に対するプロットが示されている。最初に、第１の移動端末Ｍ
Ｔaのみが通信しており、従って、基地局はＰ1の平均電力を受信している。後の
時刻Ｔ1において、第２の移動端末が、第１の移動端末に加えて、電力Ｐ2で通信
を始める。従って、基地局により受信された電力は、平均でＰ1＋Ｐ2となる。続
いて、第３の移動端末ＭＴcがＰ3の電力で加えられ、そして受信された電力はＰ1
＋Ｐ2＋Ｐ3に上昇し、以下同様である。各移動端末からの送信は、基地局で検
出されるように他の移動端末の受信信号に対する干渉源として見られ得る。Any given base station is receiving and decoding transmissions from multiple mobile terminals.
However, any particular base station only has a certain uplink capacity. This can be viewed as the maximum effective received power that the base station can handle while still maintaining a satisfactory level of interference from other transmissions. The amount of effective received power received by the base station at any given time is obviously the number of mobile terminals with which the base station is communicating and the signal power received from each mobile terminal (one mobile terminal is Can be changed) and depends on. Referring to FIG. 3, a plot of power received by the base station over time is shown. First, the first mobile terminal M
Only T a is communicating, so the base station is receiving the average power of P 1 . At a later time T 1 , the second mobile terminal starts communication with the power P 2 in addition to the first mobile terminal. Therefore, the power received by the base station is on average P 1 + P 2 . Subsequently, the third mobile terminal MT c is applied with the power of P 3 , and the received power rises to P 1 + P 2 + P 3 and so on. The transmission from each mobile terminal may be viewed as an interference source for the received signals of other mobile terminals as detected at the base station.
【０００８】
基地局は、今アプローチされることを始める最大容量ＰMAXを有し得る。
任意の時間に、所与の基地局は、前述のように多数の移動端末からの送信を受
信し復号している。しかしながら、その基地局のアップリンク容量は、まだ飽和
されてないかも知れない。この場合、この使用していないアップリンク容量が例
えば、パケット・データを送信している１つ又はそれより多い移動端末のデータ
速度を増大することにより使用可能であるときは常に、その使用していないアッ
プリンク容量を利用することが望ましいであろう。従って、図３の例においては
、基地局の最大容量にまだ達していない。基地局がフルに利用されることが最も
効率的であり、従って、移動端末ＭＴaからＭＴdまでのいずれかがそれらの電力
出力を増大することができるであろうし、それは、受信される合計電力を増大し
、そしてその合計電力をＰMAXに近づけさせるであろう。The base station may have a maximum capacity P MAX that starts to be approached now. At any given time, a given base station is receiving and decoding transmissions from multiple mobile terminals as described above. However, the uplink capacity of that base station may not yet be saturated. In this case, whenever this unused uplink capacity is available, for example by increasing the data rate of one or more mobile terminals transmitting packet data, that unused uplink capacity is used. It would be desirable to utilize no uplink capacity. Therefore, in the example of FIG. 3, the maximum capacity of the base station has not yet been reached. It is most efficient that the base station is fully utilized and therefore any of the mobile terminals MT a to MT d will be able to increase their power output, which is the total received. It will increase the power and bring its total power closer to P MAX .
【０００９】
しかしながら、１つ又はそれより多い移動端末にそのデータ速度を増大するよ
う単純に命令することは、より多くのエネルギをその特定の移動端末により放出
させることになる。図１において分かるように、移動端末ＭＴ1からの信号は、
基地局Ｂ1により受信されるばかりでなく基地局Ｂ2、Ｂ3及びＢ4によっても受信
される。従って、移動端末ＭＴ1がそのデータ速度を増大する場合、それはより
多くのエネルギをその移動端末により放出させることになり、それは隣接セルの
中に追加の干渉を起こすであろう。これらの隣接セルのうちのいずれかのセルが
既にその最大アップリンク容量で動作している場合、この追加の干渉は、その隣
接セルの基地局の中への全ての他の送信を過剰の干渉により阻止されるようにす
る。従って、第１のセルにおける容量利用を増大することは、前にフルにロード
（ｌｏａｄ）されている隣接セルに対して望ましくない影響を及ぼす場合がある
。However, simply instructing one or more mobile terminals to increase their data rates will cause more energy to be emitted by that particular mobile terminal. As can be seen in FIG. 1, the signal from the mobile terminal MT 1 is
Not only is it received by base station B 1 , but it is also received by base stations B 2 , B 3 and B 4 . Therefore, if the mobile terminal MT 1 increases its data rate, it will cause more energy to be emitted by the mobile terminal, which will cause additional interference in the neighboring cells. If any of these neighbor cells are already operating at their maximum uplink capacity, this additional interference will cause excessive interference of all other transmissions into the base station of that neighbor cell. To be blocked by. Therefore, increasing the capacity utilization in the first cell may have an undesired effect on previously fully loaded neighbor cells.
【００１０】
本発明は、この状況を回避する試みにおいて生まれたものである。
［発明の簡単な概要］
第１の局面における本発明によれば、複数の基地局及び１つ以上の移動端末を
備えるＣＤＭＡ通信システムの資源を利用する方法において、前記基地局が、そ
れら基地局が使用していない容量を有するかを前記１つ以上の移動端末に対して
与えるステップと、前記移動端末のうちの１つ以上の移動端末が、そのデータ速
度又は電力出力を、前記基地局から受信された使用していない容量のメッセージ
に依存して変更又は一定に維持するステップとを備える方法が提供される。The present invention was born in an attempt to avoid this situation. [Summary of the Invention] According to the present invention in a first aspect, in a method for utilizing resources of a CDMA communication system comprising a plurality of base stations and one or more mobile terminals, the base stations are those Of the unused capacity to the one or more mobile terminals, one or more of the mobile terminals having their data rate or power output from the base station. Changing or keeping constant depending on the received unused capacity message.
【００１１】
本発明によれば、第１の複数の基地局及び１つ以上の移動端末を備えるＣＤＭ
Ａ通信ネットワークにおいて、各基地局は、その基地局が通信している前記移動
端末又は各移動端末に対して、使用していない容量を指示するよう適合されてお
り、且つ前記移動端末が、それらのデータ速度又は電力出力を、前記基地局から
受信された使用していない容量の指示に依存して変更又は維持するよう適合され
ているＣＤＭＡ通信ネットワークが更に提供される。According to the invention, a CDM comprising a first plurality of base stations and one or more mobile terminals
A communication network, each base station is adapted to indicate to the mobile terminal or each mobile terminal with which the base station is communicating the unused capacity, and the mobile terminal is Further provided is a CDMA communication network adapted to modify or maintain the data rate or power output of the device depending on an indication of unused capacity received from the base station.
【００１２】
更なる局面において、本発明は、いずれの使用していない容量を、基地局が無
線通信している移動端末に対して指示する手段を含む移動通信ネットワーク用基
地局を提供する。In a further aspect, the invention provides a base station for a mobile communication network including means for indicating to any mobile terminal with which the base station is wirelessly communicating any unused capacity.
【００１３】
更に別の局面において、可変データ速度を有するＣＤＭＡ通信システム用移動
端末において、前記移動端末が通信しているいずれの基地局から使用していない
容量の指示を受信する手段と、前記移動端末のデータ速度又は電力出力を、前記
基地局から受信された使用していない容量の指示に従って維持又は変更する手段
とを備える移動端末を提供する。In yet another aspect, in a mobile terminal for a CDMA communication system having a variable data rate, means for receiving an indication of unused capacity from any base station with which the mobile terminal is communicating, and the mobile terminal. Means for maintaining or changing the data rate or power output of the terminal according to an indication of unused capacity received from the base station.
【００１４】
本発明の実施形態が、ここで添付図面を参照して、例示のみにより説明される
であろう。
［発明の好適な実施形態の詳細な説明］
再度図１の状況を参照すると、基地局Ｂ1からＢ7のそれぞれは特定の容量を有
する。本発明の好適な実施形態においては、各基地局は、使用していないアップ
リンク容量同報通信数（ＵＵＣＢＮ）と呼ばれ得る数字又は値を同報通信するよ
う配置されている。これは、その時間にその基地局で使用可能である使用してい
ないアップリンク容量の量を指示する。そこで、図４を参照すると、時刻Ｔ1に
おいて、基地局により使用されている電力量はＰT1である。従って、時刻Ｔ1で
の使用していない容量は、ｆｎ（ＰMAX−ＰT1）である。それ故、基地局は、そ
のＵＵＣＢＮにおいて、使用可能である使用していないアップリンク容量ｆｎ（
ＰMAX−ＰT1）の量を指示することができる。この同報通信における使用してい
ない容量の指示量は、例えば、Ｂ6のような近くのフルにロードされた基地局が
存在する場合人為的に低減され得る。なお、フルにロードされた基地局は、近傍
の１つ又はそれより多い移動体により復号されないかも知れないが、しかしそこ
では干渉が依然起こり得る。Embodiments of the present invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings. Detailed Description of the Preferred Embodiments of the Invention Referring again to the situation of FIG. 1, each of the base stations B 1 to B 7 has a certain capacity. In a preferred embodiment of the present invention, each base station is arranged to broadcast a number or value, which may be referred to as an unused uplink capacity broadcast number (UUCBN). This indicates the amount of unused uplink capacity available at that base station at that time. Therefore, referring to FIG. 4, at time T 1 , the amount of power used by the base station is P T1 . Thus, the capacity that is not used at time T 1 is fn (P MAX -P T1). Therefore, the base station shall be able to use, in its UUCBN, the unused uplink capacity fn (
You can instruct the amount of P MAX -P T1). The indicated amount of capacity is not used in the broadcast, for example, may be artificially reduced when the base station that a is near the load to full as B 6 is present. Note that a fully loaded base station may not be decoded by one or more mobiles in its vicinity, but there may still be interference.
【００１５】
パケット・データを送信中であるそれぞれの移動端末は、その移動端末が接続
されている基地局のそれぞれからＵＵＣＢＮ同報通信を復号する。これは、いず
れの追加のハードウエアを移動端末を要求するとは限らないが、単純にソフトウ
エアに対する小さな修正で良く、それにより移動端末が基地局から受信する多く
の異なるタイプのデータの間でＵＵＣＢＮデータも復号することができる。Each mobile terminal that is transmitting packet data decodes a UUCBN broadcast from each of the base stations to which the mobile terminal is connected. This does not require the mobile terminal to require any additional hardware, but may simply be a small modification to the software so that the mobile terminal may receive UUCBN between many different types of data received from the base station. The data can also be decrypted.
【００１６】
各移動端末は、勿論、図１から明らかなように、幾つかの基地局からの信号を
受信することができる。従って、パケット・データ、又は遅延変動を許容できる
他のデータを送信する位置にある移動端末は、次の３つの状態のうちのどれが当
てはまるかを連続的に決定する。Each mobile terminal is, of course, able to receive signals from several base stations, as is apparent from FIG. Therefore, a mobile terminal in the position of transmitting packet data, or other data that can tolerate delay variations, continuously determines which of the following three conditions is true:
【００１７】
状態１： 全てのＵＵＣＢＮ同報通信は、使用していないアップリンク容量が
それぞれの基地局上で使用可能であることを指示する。
状態２： ＵＵＣＢＮ同報通信のうちの１つ又はそれよい多いＵＵＣＢＮ同報
通信は、それぞれの基地局でのアップリンク容量がフルに使用されていること（
即ち、自身にセル間干渉を加えたものに対する最大値）を指示する。State 1: All UUCBN broadcasts indicate that unused uplink capacity is available on each base station. State 2: One or more of the UUCBN broadcasts are UUCBN broadcasts where the uplink capacity at each base station is fully utilized (
That is, the maximum value for the self plus inter-cell interference) is indicated.
【００１８】
状態３： ＵＵＣＢＮ同報通信のうちの１つ又はそれよい多いＵＵＣＢＮ同報
通信は、それぞれの基地局でのアップリンク容量が過剰の干渉により悪影響を受
けていることを指示する。State 3: One or more of the UUCBN broadcasts, or better UUCBN broadcasts, indicate that the uplink capacity at the respective base station is being adversely affected by excessive interference.
【００１９】
状態２又は状態３が存在する場合には、移動端末は、そのデータ速
度を増大することができなく、又は他としてその移動端末が送信する電力を増大
することができないことは明らかである。それは、これが基地局のうちの１つ又
はそれより多い基地局に悪影響を及ぼす又はそれらをオーバロードするであろう
からである。When state 2 or state 3 is present, it is clear that the mobile terminal cannot increase its data rate or else it cannot increase the power it transmits. is there. This would adversely affect or overload one or more of the base stations.
【００２０】
状態１が存在する場合、少なくとも１つの移動端末がそのデータ速度を増大す
ることができるであろう。しかしながら、パケット・データを送信している複数
の移動端末があり得て、そしてそれらの全てが、状態１がそれぞれの移動端末に
対して存在することを同時に検出済みとなる場合があることを思い起こすべきで
ある。従って、図１において、基地局Ｂ1が使用していない容量を有する場合、
これは、両方の移動端末ＭＴ1及びＭＴ2により注目されるであろう。しかしなが
ら、両方のそれらの移動端末がそれらのデータ速度を増大するのを試みる場合、
アップリンク容量は、オーバロードにされるようになるであろう。状態１が存在
するのを検出した移動端末の数を移動端末自体は知らない。 If state 1 exists , at least one mobile terminal will be able to increase its data rate. Recall, however, that there can be multiple mobile terminals transmitting packet data, and all of them can simultaneously detect that state 1 exists for each mobile terminal. Should be. Therefore, in FIG. 1, when the base station B 1 has an unused capacity,
This will be noted by both mobile terminals MT 1 and MT 2 . However, if both their mobile terminals try to increase their data rate,
Uplink capacity will be overloaded. The mobile terminal itself does not know the number of mobile terminals that have detected the presence of state 1.
【００２１】
従って、本発明のある実施形態においては、使用していない容量が空費されな
いようにするため、１つの形式のアップリンク帯域競合解決が、少なくとも１つ
の移動端末が使用していない容量を利用できるように要求される。即ち、移動端
末同士間の競合のある形式は、それら移動端末のうちの多少の移動端末のみが基
地局のアップリンク容量を利用するようにそれらのデータ速度又は電力出力を増
大することができるために必要である。Accordingly, in one embodiment of the invention, one form of uplink bandwidth contention resolution is to ensure that unused capacity is not wasted so that unused capacity is not wasted. Is required to be available. That is, some forms of competition between mobile terminals may increase their data rate or power output so that only some of those mobile terminals utilize the uplink capacity of the base station. Needed for.
【００２２】
このジレンマを解決する好適な方法は次の通りである。
使用していない容量を有するそれぞれの基地局は、任意の時間に、パケット・
データを送信中である何個（Ｍｐ）の移動端末がその基地局で受信されつつある
か知るであろう。基地局は、移動端末のその数を、使用していない容量アクセス
制御数（ＵＣＡＣＮ）として知られている数字として送信する。ＵＣＡＣＮは、
演繹的に定義されたアルゴリズムを用いて移動端末のその数から直接導出される
。これは、多数の適切なアルゴリズムのうちのいずれかであり得るが、ＵＣＡＣ
Ｎの発生用の例示的アルゴリズムは次の通りであり得る。The preferred method of solving this dilemma is as follows. Each base station with unused capacity can
You will know how many (Mp) mobile terminals that are transmitting data are being received at that base station. The base station sends its number of mobile terminals as a number known as the unused capacity access control number (UCACN). UCACN is
It is derived directly from that number of mobile terminals using an a priori defined algorithm. This can be any of a number of suitable algorithms, but UCAC
An exemplary algorithm for the generation of N may be as follows.
【００２３】[0023]
【数１】 ＵＣＡＣＮ＝Ｋ×（１／Ｍｐ） （１） 又は、[Equation 1] UCACN = K × (1 / Mp) (1) Or
【００２４】[0024]
【数２】 ＵＣＡＣＮ＝Ｋ×（１００／Ｍｐ） （２） 又は、[Equation 2] UCACN = K × (100 / Mp) (2) Or
【００２５】[0025]
【数３】
ＵＣＡＣＮ＝Ｋ×（ａ／Ｍｐ＋ｂ／Ｍｐ＋ｃ／Ｍｐ+…） （３）
ここで、Ｋは、過剰数の移動端末が使用していないアップリンク容量にアクセ
スする確率をどの移動端末も使用していない容量にアクセスしない確率と均衡さ
せるようある係数のためある値が選択されるそのある係数であり、
係数ａ，ｂ，ｃは、申し込み（ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）有線順位重み付け
係数を表す。これらは、例えば、ユーザが彼らに有線順位アクセスを与えるそれ
らの申し込みおいてプレミアムを払うことができ得る場合、使用され得る。UCACN = K × (a / Mp + b / Mp + c / Mp + ...) (3) where K is the probability that any mobile terminal will access the uplink capacity not used by the excess number of mobile terminals. A certain value is chosen because of a certain coefficient to balance the probability of not accessing unused capacity, and the coefficients a, b, c represent the subscribing wired rank weighting coefficients. These may be used, for example, if the user may be able to pay a premium in their subscription to give them wired rank access.
【００２６】
多くの他のアルゴリズムを代わりに採用し得ることは明らかである。
Ｍｐ個の移動端末のそれぞれは、それがそのアップリンク送信速度を、１組の
受信ＵＵＣＢＮにより指示された使用可能な容量内で増大することができるか否
かを決定する。そうできる場合、移動端末は、アクセス試み数（ＡＡＮ）をラン
ダムに発生する。なお、アクセス試み数（ＡＡＮ）は、ある選択判定基準に適合
（例えば、あるスレッショルド値より小さい）する（１／ＵＣＡＣＮ）の確率を
有するのが好ましい。ＡＡＮとＵＣＡＣＮとの間の代替関係がまた、本発明の主
目的から逸脱することなく用いられ得る。特定の判定基準が適合される場合、移
動端末は、使用していない容量を有する上記の又は各基地局に対して、それがそ
のデータ速度を増大するであろうことを指示し、そしてそのデータ速度を増大す
ることに進む。これは、典型的には、１つの事前決定されたデータ速度ステップ
、例えば、そのデータ速度を２倍にすることにより行われる。Clearly, many other algorithms could be employed instead. Each of the Mp mobile terminals determines whether it can increase its uplink transmission rate within the available capacity dictated by the set of receiving UUCBNs. If so, the mobile terminal randomly generates an access attempt number (AAN). It should be noted that the number of access attempts (AAN) preferably has a probability of meeting a certain selection criterion (for example, smaller than a certain threshold value) (1 / UCACN). Alternative relationships between AAN and UCACN may also be used without departing from the main purpose of the invention. If certain criteria are met, the mobile terminal indicates to the or each base station with unused capacity that it will increase its data rate, and Proceed to increase speed. This is typically done by one pre-determined data rate step, eg doubling that data rate.
【００２７】
上記アルゴリズムから生じる事情が存在し、それにおいては、多すぎる移動端
末は、それらがそれらのデータ速度を増大するのを望むことを指示する。これは
、更なる競合解決フェーズを扇動して起こさせる場合があり、その更なる競合解
決フェーズにおいて、基地局は、データ速度を増大するのを望んでいる移動端末
からランダムに選択し、そして使用していないアップリンク容量に対するアクセ
スを許可された（又はされなかった）それらの選択された移動端末のみに信号で
知らせる。There are circumstances that arise from the above algorithms, where too many mobile terminals indicate that they want to increase their data rate. This may provoke an additional contention resolution phase in which the base station randomly selects and uses from the mobile terminals wishing to increase the data rate. Only those selected mobile terminals that have been granted (or not) access to the uplink capacity that has not been signaled.
【００２８】
ＤＳ−ＣＤＭＡ（直接シークエンス−ＣＤＭＡ）システムが例えば４、８、１
６、３２等のような係数２の幾何学的関係を有する拡散係数を採用する場合、Ａ
ＡＮを発生するアルゴリズムは、より低いレートのユーザに、選択判定基準を満
たす一層良い機会を与える係数を含み得る。これは、データをより低いビット・
レートで現在送信中であるユーザが電力レベルを小さな量だけ増大することがで
き、従って、これらのユーザのより多くがかれらのレートを増大することができ
るのに対し、より高いレートのユーザは、レートを２倍にすることにより、迅速
すぎて、アップリンク容量を超えてしまうようにさせるからである。一例におい
て、A DS-CDMA (Direct Sequence-CDMA) system is, for example, 4, 8, 1
If a diffusion coefficient having a geometrical relationship of coefficient 2, such as 6, 32, is adopted, A
The algorithm for generating AN may include a factor that gives lower rate users a better chance of meeting the selection criteria. This puts the data in lower bits
Users currently transmitting at a rate can increase the power level by a small amount, and thus more of these users can increase their rates, while higher rate users can , By doubling the rate, it would be too quick to exceed the uplink capacity. In one example,
【００２９】[0029]
【数４】
ＡＡＮ＝（乱数／既存のデータ速度） （４）
従って、データ速度が小さければ小さいほど、成功の確率は高くなる。ＡＡＮ
の値はまた移動端末がソフト・ハンドオフにある基地局の数により影響され得る
ことに注目すべきである。## EQU00004 ## AAN = (random number / existing data rate) (4) Therefore, the smaller the data rate, the higher the probability of success. AAN
It should be noted that the value of can also be influenced by the number of base stations in which the mobile terminal is in soft handoff.
【００３０】
所与のユーザのための申し込み機構（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）が使用してい
ないアップリンク容量に対するより高い又はより低い有線順位アクセスを可能に
する場合、移動端末におけるＡＡＮを発生するアルゴリズムは、これを考慮に入
れるよう適切に調整されることができる。例えば、If the subscription for a given user allows higher or lower wired priority access to unused uplink capacity, the algorithm that generates AAN at the mobile terminal does this. It can be adjusted appropriately to take into account. For example,
【００３１】[0031]
【数５】
ＡＡＮ＝（乱数）×（有線順位待ち） （５）
式（４）及び（５）の導出（ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）に関する両方の説明が適
用される場合、ＡＡＮは、次のアルゴリズムに基づき得る。## EQU00005 ## AAN = (random number) .times. (Waiting for wired rank) (5) If both explanations regarding the derivation of equations (4) and (5) apply, the AAN may be based on the following algorithm: .
【００３２】[0032]
【数６】 [Equation 6]
【００３３】 （上記アルゴリズムの意味：[0033] (Meaning of the above algorithm:
【数７】 ＡＡＮ＝（乱数）×（有線順位待ち）／（既存のデータ速度） （６） もし、 ＡＡＮ＞スレッショルド値 ならば、 データ速度を増大し、 さもなければ、 変更しない。 条件文終わり。）。[Equation 7] AAN = (random number) x (waiting for wired ranking) / (existing data rate) (6) if, AAN> threshold value Then, Increase data rate, Otherwise, It does not change. End of conditional sentence. ).
【００３４】
状態２が存在する場合、移動端末は、何ら新たな動作を取らず、データを前の
データ速度で送信することを継続する。 If state 2 exists , the mobile terminal takes no new action and continues to send data at the previous data rate.
【００３５】
状態３が存在する場合、移動端末は、その移動端末がそのデータ速度を低減し
ようとしていてそしてそのデータ速度を事前決定されたレート・ステップだけ低
減することに進むことを、影響を受けた基地局に指示する。このデータ速度の低
減は、移動端末により用いられている拡散符号の１つを終了するか、又は拡散レ
ートを増大するがしかし絶対チッピング・レートを同じに保つことによるか、の
いずれかにより達成されることができる。 If state 3 exists , the mobile terminal is affected that it is trying to reduce its data rate and proceeds to reduce its data rate by a predetermined rate step. To the base station. This reduction in data rate is achieved either by terminating one of the spreading codes used by the mobile terminal or by increasing the spreading rate but keeping the absolute chipping rate the same. You can
【００３６】
全ての移動端末がそれらの電力を低減することが必要でない場合があり得る。
その場合には、基地局に接続された移動端末のサブセットが、上記状態１に対し
て説明したメカニズムと等価のメカニズムを用いて、「それら自身をランダムに
選定して」、それらの電力を低減することができる。これは、より多くの容量を
消費している移動端末、又はより低い有線順位を持つ移動端末が最初にそれらの
電力を低減する傾向であることを保証するオプションを含むことが最も好ましい
。It may not be necessary for all mobile terminals to reduce their power.
In that case, a subset of mobile terminals connected to the base station will reduce their power by "randomly selecting themselves" using a mechanism equivalent to the mechanism described for state 1 above. can do. This most preferably includes options to ensure that mobile terminals consuming more capacity, or mobile terminals with lower wired ranks, tend to reduce their power first.
【００３７】
更に、ソフト・ハンドオフ状態にあるがしかし過剰の干渉を指示する基地局に
より実際に電力制御されてない状態３の移動端末は、それらの干渉の寄与が少な
いので、それらの現在のデータ速度を保つことを優先的に許可され得る。これは
、これらの移動端末からの受信電力が基地局により電力制御されているそれらの
移動端末のそれより少ないからである。スレッショルド検出アルゴリズムの非限
定の一例は次のようなものであろう。Furthermore, mobile terminals in state 3, which are in soft handoff but are not actually power controlled by the base station indicating excessive interference, have a low contribution of their interference and therefore their current data. It may be preferentially allowed to keep speed. This is because the received power from these mobile terminals is less than that of those mobile terminals whose power is controlled by the base station. A non-limiting example of a threshold detection algorithm would be:
【００３８】[0038]
【数８】 [Equation 8]
【００３９】 （上記アルゴリズムの意味：[0039] (Meaning of the above algorithm:
【数９】
ＤＲＲＮ＝(乱数)×(有線順位待ち)×(ＰＣ−ｆａｃ)／(既存データ速度)
(７)
ここで、
ＤＲＲＮは、「データ速度低減数」であり、
移動端末が干渉された基地局から「パワー・ダウン」電力制御指令を最後に受
信した場合、ＰＣ−ｆａｃ＝１．０であり、さもなければＰＣ−ｆａｃ＝１．５
である。
もし、
ＤＲＲＮ＜スレッショルド値
ならば、
データ速度を低減し、
さもなければ、
変更しない。
条件文終わり。）。## EQU00009 ## DRRN = (random number) × (waiting for wired order) × (PC-fac) / (existing data rate) (7) Here, DRRN is the “data rate reduction number”, and the mobile terminal is interfered with. PC-fac = 1.0 if the last "power down" power control command was received from the base station, otherwise PC-fac = 1.5.
Is. If DRRN <threshold value, reduce the data rate, otherwise leave unchanged. End of conditional sentence. ).
【００４０】
図５は、基地局Ｂ10及び移動端末ＭＴ10を示す。それぞれは、ＵＵＣＢＮ、Ｕ
ＣＡＣＮ及びＡＡＮのような、本発明のそれぞれの値を発生するため用いられる
それぞれ処理手段５０、５１を有する。その処理手段は、一般的に、それぞれの
基地局が既に有している既存のプロセッサであり、そしてソフトウエアは、本発
明の実施形態で用いられて、様々な値等を発生し得る。FIG. 5 shows a base station B 10 and a mobile terminal MT 10 . Each is UUCBN, U
It has respective processing means 50, 51 used to generate the respective values of the invention, such as CACN and AAN. The processing means is typically an existing processor that each base station already has, and software can be used in embodiments of the invention to generate various values and the like.
【図１】 図１は、セルラ・ネットワークを概略的に示す。[Figure 1] FIG. 1 schematically shows a cellular network.
【図２】
図２は、情報を基地局へ送信しそしてそれから受信する複数の移動端末を示す
。FIG. 2 shows a plurality of mobile terminals transmitting information to and from a base station.
【図３】 図３は、基地局上の電力ロードを概略的に示す。[Figure 3] FIG. 3 schematically shows the power load on the base station.
【図４】 図４は、基地局上の代替電力ロードを概略的に示す。[Figure 4] FIG. 4 schematically shows an alternative power load on the base station.
【図５】 図５は、基地局及び移動端末を概略的に示す。[Figure 5] FIG. 5 schematically shows a base station and a mobile terminal.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＡＬ，Ａ Ｍ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ， ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，Ｉ Ｄ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ， ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 フィンネット，ニコラス・ウィリアム イギリス国スウィンドン エスエヌ４ ０ エルエックス，チセルドン，ニュー・ロー ド １ Ｆターム(参考） 5K022 EE01 EE21 EE31 5K067 AA12 AA21 BB02 BB21 CC10 DD11 DD19 DD51 DD57 EE02 EE10 EE16 EE61 EE71 FF03 GG00 HH00 JJ71 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, I T, LU, MC, NL, PT, SE, TR), AL, A M, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY , CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, GH, GM, HR, HU, I D, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ , LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, P T, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL , TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW (72) Inventor Finnet, Nicholas William Swindon UK 40 L-X, Chiseldon, New Law Do 1 F term (reference) 5K022 EE01 EE21 EE31 5K067 AA12 AA21 BB02 BB21 CC10 DD11 DD19 DD51 DD57 EE02 EE10 EE16 EE61 EE71 FF03 GG00 HH00 JJ71
Claims (29)
システムの資源を利用する方法において、 前記基地局が、使用していない容量（ＵＵＣＢＮ）の指示を前記１つ以上の移
動端末に対して与えるステップと、 前記移動端末のうちの１つ以上のものが、そのデータ速度又は電力出力を、前
記基地局から受信された使用していない容量の指示に依存して変更又は一定に維
持するステップと を備える方法。1. A method of utilizing resources of a CDMA communication system comprising a plurality of base stations and one or more mobile terminals, wherein said base station gives an indication of unused capacity (UUCBN) to said one or more. Providing to a mobile terminal, one or more of the mobile terminals modifying or changing their data rate or power output depending on an indication of unused capacity received from the base station. Maintaining constant.
を有することを前記全ての基地局が指示する場合のみ、前記移動端末にそのデー
タ速度を増大させるステップを含む請求項１記載の方法。2. A step of increasing the data rate of the mobile terminal only if the base stations indicate that all the base stations with which the mobile terminal is communicating have unused capacity. The method of claim 1.
を指示する前記全てのグループの基地局と通信している前記移動端末の一部のみ
がそれらのデータ速度を増大するようにさせられるような競合解決ステップを含
む請求項２記載の方法。3. Only a portion of the mobile terminals in communication with all groups of base stations indicating that all groups of base stations have unused capacity increases their data rate. 3. The method of claim 2, including a conflict resolution step such that
通信している移動端末の数に関連した第１の値を送信するよう配置され、 各移動端末は、前記値に関連し且つ選択判定基準に適合する確率を有する第２
の値をランダムに発生するよう配置され、 移動端末により発生された第２の値が前記判定基準に適合するその移動端末の
みが、それらのデータ速度を増大するのを可能にされる 請求項３記載の方法。4. Each base station having unused capacity is arranged to transmit a first value related to the number of mobile terminals in data communication with the mobile terminal, each mobile terminal having said value A second with a probability associated with and that meets the selection criteria
Are randomly arranged to generate a value of s, and only those mobile terminals whose second value generated by the mobile terminal meet the criterion are allowed to increase their data rate. The method described.
率をどの移動端末も使用していない容量にアクセスしない確率と均衡させるよう
ある係数のためある値が選択されるそのある係数を用いて、前記第１の値が前記
の移動端末の数から導出される請求項４記載の方法。5. A value is selected for some coefficient to balance the probability of an excessive number of mobile terminals accessing unused capacity with the probability that no mobile terminal will access unused capacity. The method of claim 4, wherein the first value is derived from the number of mobile terminals using a coefficient.
をどの移動端末も使用していない容量にアクセスしない確率と均衡させるよう選
択され、 Ｘはある数であり、 Ｍｐは、前記基地局とデータ通信している移動端末の数である 請求項５記載の方法。6. The first value (UCACN) = K × X / Mp, where K is the probability of an excessive number of mobile terminals accessing unused capacity used by any mobile terminal. 6. The method of claim 5, wherein X is a number and Mp is the number of mobile terminals in data communication with the base station, selected to balance the probability of not accessing the unused capacity.
ｃ／Ｍｐ…）であり、 ここで、Ｋは、使用していない容量にアクセスする過剰な数の移動端末の確率
をどの移動端末も使用していない容量にアクセスしない確率と均衡させるよう選
択され、 係数ａ，ｂ，ｃ…は申し込み有線順位重み付け係数を表す 請求項６記載の方法。7. The first value (UCACN) = K × (a / Mp + b / Mp +)
c / Mp ...), where K is selected to balance the probability of an excess number of mobile terminals accessing unused capacity with the probability that no mobile terminal will access unused capacity. The method according to claim 6, wherein the coefficients a, b, c ... Represent an application wireline rank weighting coefficient.
択判定基準に適合する確率１／ＵＣＡＮを有し、 ここで、ＵＣＡＮは、前記基地局により発生される第１の値である 請求項４から７のいずれか一項に記載の方法。8. The second value (AAN) generated by each mobile terminal has a probability 1 / UCAN that meets the selection criterion, where UCAN is the first value generated by the base station. 8. A method according to any one of claims 4 to 7 having a value of 1.
対する選択判定基準を満たす一層良い機会を与えるアルゴリズムにより発生され
る請求項８記載の方法。9. The method according to claim 8, wherein said second value (AAN) is generated by an algorithm which gives a better opportunity to meet the selection criterion for lower data rate users.
記移動端末がソフト・ハンドオフしている基地局の数と関連する請求項８又は９
記載の方法。10. The second value (AAN) generated by a mobile terminal is related to the number of base stations to which the mobile terminal is in soft handoff.
The method described.
られた優先アクセスのレベルと関連する請求項８から１０のいずれか一項に記載
の方法。11. Method according to any one of claims 8 to 10, wherein the second value (AAN) is associated with a level of priority access given to a user of the mobile terminal.
合、前記基地局が１つ以上の移動端末をランダムに選択する更なるステップが実
行される請求項４から１１のいずれか一項に記載の方法。12. A further step of the base station randomly selecting one or more mobile terminals if too many mobile terminals are successful in the conflict resolution step. The method according to paragraph 1.
れていることを指示する場合、１つ以上の移動端末にそれらのデータ速度を低減
させるステップを含む請求項１記載の方法。13. The method of claim 1, including the step of causing one or more mobile terminals to reduce their data rates if the base station indicates that its uplink capacity is being affected by excessive interference. .
移動端末がそれらのデータ速度を低減するかを選択する競合解決ステップを含む
請求項１３記載の方法。14. The method according to claim 13, comprising a contention resolution step of selecting which of the mobile terminals affecting the base station will reduce their data rate.
る前記基地局により電力制御されてない移動端末が、それらの既存のデータ速度
を維持するよう優先的に許可されている請求項１４記載の方法。15. Mobile terminals that are in soft handoff and not power controlled by the base station indicating excessive interference are preferentially allowed to maintain their existing data rates. Item 14. The method according to Item 14.
基地局が高く又はフルにロードされている請求項１から１５のいずれか一項に記
載の方法。16. The method according to claim 1, wherein the unused capacity indication of the base stations is such that adjacent or nearby base stations are highly or fully loaded.
ＭＡ通信ネットワークにおいて、 各基地局は、その基地局が通信している前記移動端末又は各移動端末に対して
、使用していない容量を指示するよう適合されており、 前記移動端末が、それらのデータ速度又は電力出力を、前記基地局から受信さ
れた使用していない容量の指示に依存して変更又は維持するよう適合されている
ＣＤＭＡ通信ネットワーク。17. A CD comprising a first plurality of base stations and one or more mobile terminals.
In the MA communication network, each base station is adapted to indicate an unused capacity to the mobile terminal or each mobile terminal with which the base station is communicating, the mobile terminal A CDMA communication network adapted to modify or maintain a data rate or power output depending on an indication of unused capacity received from the base station.
ワーク。18. The CDMA communication network of claim 17, including contention resolution means.
プリンク容量を指示する手段を含む基地局。19. A base station for a mobile communication network, comprising base means for indicating which unused uplink capacity the mobile station is in wireless communication with.
値を発生し且つ送信する手段を更に含む請求項１９記載の基地局。20. The base station of claim 19, further comprising means for generating and transmitting a value related to the number of mobile terminals in data communication with the base station.
の知識に依存している請求項１９又は２０記載の基地局。21. The base station according to claim 19 or 20, wherein the indication of the unused uplink capacity depends on knowledge of the capacity of neighboring base stations.
において、 前記移動端末が通信しているいずれの基地局から使用していないアップリンク
容量の指示を受信する手段と、 前記移動端末のデータ速度又は電力出力を、前記基地局から受信された使用し
ていない容量の指示に従って維持又は変更する手段と を備える移動端末。22. In a mobile terminal for a CDMA communication system having a variable data rate, means for receiving an indication of an unused uplink capacity from any base station with which the mobile terminal is communicating; Means for maintaining or changing the data rate or power output according to the unused capacity indication received from the base station.
を指示する場合のみ移動端末のデータ速度を変更するよう適合されている請求項
２２記載の移動端末。23. The mobile terminal according to claim 22, which is adapted to change the data rate of the mobile terminal only when all base stations indicate that they have unused capacity.
添付図面に説明されたようなＤＭＡシステムの資源を利用する方法。25. A method of utilizing the resources of a DMA system as substantially described and illustrated herein with reference to the accompanying drawings.
添付図面に説明されたような競合解決方法。26. A conflict resolution method substantially as herein described with reference to and as illustrated in the accompanying drawings.
添付図面に説明されたようなＣＤＭＡ通信システム。27. A CDMA communication system as substantially described and illustrated herein with reference to the accompanying drawings.
添付図面に説明されたような基地局。28. A base station substantially as herein described with reference to and as illustrated in the accompanying drawings.
添付図面に説明されたような移動端末。29. A mobile terminal as substantially described and illustrated herein with reference to the accompanying drawings.
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