JP2004525550A - 移動無線通信システムにおける処理リソースの管理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、一般に、移動無線通信システムに関し、特に、CDMA(「Code Division Multiple Access」符号分割多重接続)技術を用いたシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
CDMA技術は、特にUMTSシステム(「Universal Mobile Telecommunication System」)等の、いわゆる第三世代のシステムで用いられている。
【0003】
一般に、移動無線通信ネットワークは、図1に示したように、基地局と基地局コントローラとの集合を含む。UMTSでは、このネットワークが、UTRAN(「UMTS Terrestrial Radio Access Network」)とも呼ばれる。基地局はノードBとも呼ばれ、基地局コントローラは、RNC(「Radio Network Controller」)とも呼ばれる。
【0004】
UTRANは、「Uu」インターフェースと呼ばれるインターフェースによって、移動局(ユーザ装置または「User Equipment:UE」とも呼ばれる)に接続される一方、「lu」インターフェースと呼ばれるインターフェースによって、ネットワークコアまたはCN(「Core Network」)に接続される。
【0005】
図1に示したように、RNCは、「lub」インターフェースと呼ばれるインターフェースによってノードBに接続され、「lur」インターフェースと呼ばれるインターフェースによって相互接続され、「lu」インターフェースと呼ばれるインターフェースによってネットワークコアCNに接続される。
【0006】
所定のノードBに対して、これを制御するRNCは、CRNC(「Controlling Radio Network Controller」)とも呼ばれ、従って、「lub」インターフェースを介してこのノードBに接続される。CRNCは、制御するノードBに対してロード制御と、無線リソースの制御および割り当てとを行う役割を果たす。
【0007】
所定のユーザ装置UEに関する所定の通信に対し、SRNC(「Serving Radio Network Controller」)と呼ばれるRNCが存在し、SRNCは、「lu」インターフェースを介してネットワークコアCNに接続される。SRNCは、(マクロダイバーシチ伝送技術による)無線リンクの追加機能および取り消し機能を含めた、考慮された通信に対する制御と、ビットレート、パワー、拡散係数など、通信中に変更される可能性のあるパラメータの制御とを行う。
【0008】
CDMAシステムでは、無線インターフェースの容量制限が、特にTDMA(「Time Division Multiple Access」時分割多重接続)等の他の多重接続技術を用いたシステムとは根本的に異なる。TDMA技術は、特に、GSM(「Global System for Mobile communications」)等のいわゆる第二世代のシステムで使用されている。CDMAシステムでは、全てのユーザが、絶えず同じ周波数リソースを共有している。従って、これらのシステムの容量は干渉により制限される。そのため、これらのシステムは「soft limited systems」とも呼ばれる。
【0009】
従って、CDMAシステムでは、オーバーロードを未然に防いでこれを検出し、場合によっては修正して品質の劣化を回避する、いわゆるロード制御(「load control」)アルゴリズムや、所定の瞬間に使用されていないセルの容量が、(呼に必要なサービス等の各種パラメータに応じて)このセルで新しい呼を受信するのに十分であるかどうか判断する、いわゆる呼許可制御アルゴリズムといったアルゴリズムを規定している。以下、これらの様々なアルゴリズムを、ロード制御という一般表現でまとめて表す。
【0010】
上記アルゴリズムは、通常、無線基準だけを使用し、一般に、制御するノードBの処理容量についての情報を持たないCRNCで使用されている。こうした状況で、たとえばCRNCが新しい呼を受信し、次いでノードBの処理リソース不足のために最終的に拒否するような事態になると、CRNCでの余分な処理や、CRNCとノードBとの間の余分な信号交換が不必要に発生する。
【0011】
もちろん、(干渉が非常に低レベルであるケースに対応する)最大容量のケースを含めて、すべてのケースをカバーするのに十分な処理リソースをノードBに備えることにより、これらの不都合を回避することもできる。しかし、そうすると基地局のコストが上がり、たいていは必要以上の大きさを与えることになってしまう。さらに、これらのシステムが提供するサービスを徐々に導入していく場合、基地局の処理容量がシステムの運転開始時に制限され、その後は徐々に増加していくことがある。
【0012】
従って、このようなシステムにおけるロード制御のために、基地局(またはノードB)の処理容量を考慮することが望ましい。
【0013】
図2および3は、特にUMTSシステム用のノードBなどの基地局でそれぞれ送信および受信時に使用される処理原理を示している。
【0014】
図2では、送信機1がチャンネル符号化手段2と、拡散手段3と、無線周波数送信手段4とを含む。
【0015】
このような様々な処理は当業者にとってよく知られているので、ここでは詳しい説明を省く。
【0016】
知られているように、チャンネル符号化手段は、伝送エラーに対する保護を可能にするエラー修正符号化およびインターリーブ等の技術を使用する。
【0017】
符号化(エラー修正符号化等)は、伝送情報に冗長性を導入するように構成されている。符号化率は、伝送情報ビット数と、伝送ビット数または符号化ビット数との比として定義される。様々なタイプのエラー修正符号を用いることにより、様々なサービス品質レベルが得られる。たとえばUMTSでは、(高ビットレートデータ等の)第一のタイプのトラフィックに対し、ターボ符号からなる第一のタイプのエラー修正符号を用い、(もっと低ビットレートのデータまたは音声データ等の)第二のタイプのトラフィックに対し、畳み込み符号からなる第二のタイプのエラー修正符号を用いる。
【0018】
チャンネル符号化は、また、伝送用に提供されるビットレートに伝送ビットレートを適合させるビットレートマッチングを一般に含む。ビットレートマッチングは、反復技術およびまたはパンクチュアリング技術を含むことが可能であり、その場合、ビットレートマッチング率は、反復率およびまたはパンクチュアリング率として定義される。
【0019】
未処理のビットレートは、無線インターフェースで実際に伝送されるビットレートとして定義される。ネットビットレートは、特に符号化により導入される冗長性のような、ユーザにとって不要なもの全てを未処理のビットレートから引いた後に得られる。
【0020】
拡散は、スペクトル拡散の知られている原理を用いる。使用される拡散符号の長さは、拡散係数とも呼ばれる。
【0021】
特にUMTS等のシステムでは、同一通信中にネットビットレート(以下、単に「ビットレート」とする)が変化することがあり、さらに、拡散係数が伝送ビットレートに応じて変化することがある。
【0022】
図3で示された受信機5は、無線周波数受信手段6と、それ自体が特に逆拡散手段8およびチャンネル復号化手段9を含む受信データ推定手段7とを含む。
【0023】
こうした様々な処理もまた、当業者にとって知られているので、ここでは詳しい説明を省く。
【0024】
図3は、逆拡散手段8で使用可能な処理例を示している。この処理は、この場合、Rakeタイプの受信機で使用される処理に対応し、環境の様々な要素に対する多数の反射から特に得られるマルチパス現象、すなわち、同一ソース信号がマルチパスに沿って伝播する現象を用いて、受信データの推定品質を改善することができる。CDMAシステムでは、特にTDMAシステムとは異なり、実際にはこれらのマルチパスを用いて、受信データの推定品質を改善することができる。
【0025】
Rake受信機は、L個のフィンガ(「fingers」)101から10Lを持つアセンブリと、これらの各フィンガから送られる信号の組み合わせ手段11とを含む。各フィンガは、考慮された各パスの一つに沿って受信信号を逆拡散可能であり、考慮される各パスは、伝送チャンネルのパルス応答推定手段12により決定される。手段11は、受信データの推定品質を最適化する処理に従って、考慮された各パスに対応する逆拡散信号を組み合わせることができる。
【0026】
Rake受信機による受信技術は、また、同一のソース信号を複数の基地局から同一の移動局に同時に伝送するマクロダイバーシチ伝送技術と結合しても用いられる。マクロダイバーシチ伝送技術は、Rake受信機による受信性能を改善するだけでなく、セル間転送時(「handovers」)の呼損失の恐れを最小化することができる。そのため、この技術は、また、移動局が絶えず一つの基地局に接続される「hard handover」技術に対して、「soft handover」とも呼ばれる。
【0027】
受信データ推定手段は、さらに、たとえば、いわゆるマルチユーザ検出技術(「multi−user detection」)等の、様々な干渉低減技術を使用可能である。
【0028】
また、複数の受信アンテナを使用してもよい。その場合、受信データ推定手段は、受信データの推定品質を同様に最適化するように、こうした様々な受信アンテナで得られる信号の組み合わせ手段をさらに含む。
【0029】
チャンネル復号化は、逆インターリーブおよびエラー修正復号化等の機能を含む。エラー修正復号化は、一般に、エラー修正符号化よりもはるかに複雑であり、たとえば最大尤度による復号化等の技術を使用可能である。たとえば、畳み込み符号の場合、いわゆるViterbiアルゴリズムを使用できる。
【0030】
複数のユーザを同時処理可能にするには、基地局またはノードBが、送信機および上記受信機等の、送信機と受信機とのアセンブリを含む。かくして、受信データの推定には、基地局またはノードBで、特に受信時に大容量の処理が必要になる。
【0031】
従って、先に述べたように、たとえばUMTSシステム等のシステムでロード制御するには、基地局の処理容量を考慮することが望ましい。
【0032】
そのため、UMTSシステムの場合、3GPP(「3rd Generation Partnership Project」)が発表した文献3GTS25.433では、ノードBが、その全体処理容量(「capacity credit」とも呼ばれる)と、このシステムで可能な拡散係数(「spreading factor:SF」)の各値に対して物理チャンネルを割り当てるのに必要な全体処理容量の量、すなわち割り当てコストとを、CRNCに知らせることが規定されている。
【0033】
拡散係数の考えられる様々な値に対する割り当てコスト全体は、容量消費則(「capacity consumption law」)とも呼ばれる。このような情報は、ノードBの処理容量が変わるたびに、「Resource Status Indication」と呼ばれるメッセージを用いて、あるいはCRNCの要求への応答として「Audit Response」と呼ばれるメッセージを用いて、ノードBがCRNCに知らせる。
【0034】
2000年8月10日付で本出願人が出願したフランス特許出願第0010538号明細書では、このような解決方法は、ノードBの処理容量における制限を考慮するのにあまり適していないことが指摘された。これは特に以下の理由による。
【0035】
チャンネル復号化で行われる処理が、未処理のビットレートよりもむしろネットビットレートに依存し、あるいはまた拡散係数に依存する。たとえば、拡散係数が128であるとすると(従って未処理のビットレート30kbps)、ネットビットレートは、符号化率とビットレートマッチング率とに応じて様々な値をとることができ、一般に純ビットレートは、5から15kbpsと変化する。その結果、拡散係数が決まっている場合、ノードBにおける処理量が(たとえば3倍以上に)著しく変化しうる。ところで、この従来の解決方法では、これが考慮されていない。
【0036】
伝送チャンネルの推定およびデータの推定に必要なRake受信機のフィンガ数は、無線リンク数への依存度が高い。しかし、従来の解決方法では、ノードBにおけるRake受信機のフィンガの最大数を、ロード制御アルゴリズムまたは呼許可アルゴリズムといったアルゴリズムで考慮していない。何故なら、このタイプの制限が拡散係数に関係しないからである。
【0037】
ノードBからCRNCに知らされる処理容量は、全体の処理容量であり、このノードBの処理容量で可能な様々な制限を考慮することができない。
【0038】
従来技術によるこの特許出願では、ノードBの処理容量で可能な様々な制限を考慮するために、ノードBが、場合によっては各伝送方向および/または使用されうる各タイプのチャンネル符号化に対して、特に、設定される可能性のある無線リンクの最大数や、設定される無線リンクに対する最大のネットビットレートといった、一つまたは複数のパラメータをCRNCに知らせる別のアプローチが提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0039】
本発明は、全体処理容量(すなわち「capacity credit」)の概念を保持する一方で、拡散係数で可能な各値に対してではなくビットレートで可能な各値に対して割り当てコストを知らせる、新しいアプローチを目的とする(本出願人が指摘し、また既に述べたように、実際には、ビットレートは、拡散係数よりもはるかにノードBの処理容量を示す)。
【0040】
しかしながら、このような新しいアプローチは、新たな問題を解決することを前提としている。
【0041】
第一の問題は、可能な拡散係数の数が有限であるのに(たとえばUMTSシステムでは、8個の拡散係数の値:4、8、16、32、64、128、256、512が可能である)、ビットレートは、どんな正の値もとりうることにある。ところで、実際には、ノードBが、全てのビットレート値に対する割り当てコストをCRNCに知らせるのは不可能であるか、またはあり得ないことが分かっている。
【0042】
第二の問題は、対応するビットレートに応じた各リソース割り当てにおける容量クレジットの更新のために、少なくとも現状の規格ではCRNCがビットレートを使用しないことにある。反対に、上記の従来技術による解決方法では、新しい無線リンクを、付加するか、削除するか、あるいは再構成するとき、SRNCがCRNCに拡散係数を知らせるので、CRNCは拡散係数を知っている。
【0043】
第三の問題は、ビットレートが一定ではなく変化する可能性があることにある。反対に、少なくとも下り方向では拡散係数が一定である(前述のように知らせを受ける)。拡散係数は、上り方向では同様に可変であるが、本出願人が指摘しているように、問題のこうした側面は、拡散係数を用いる上記の従来技術による解決方法では考慮されていない。
【0044】
本発明は、さらに、こうした様々な問題を解決可能にする。
【課題を解決するための手段】
【0045】
かくして、本発明の目的の一つは、移動無線通信システムにおける処理リソースの管理方法にあり、第一のエンティティと呼ばれるエンティティが、無線リソースおよび対応する処理リソースを管理し、処理リソースが、第二のエンティティと呼ばれる異なるエンティティに設けられ、第二のエンティティが、その全体処理容量、すなわち容量クレジットと、様々なビットレート値に対して無線リソースを割り当てるのに必要な全体処理容量の量、すなわち割り当てコストとを、第一のエンティティに知らせ、第一のエンティティが、対応するビットレートに応じて無線リソースの各割り当てに関する容量クレジットを更新する。
【0046】
「無線リソースの割り当て」という表現は、このシステムの内部で無線リソースの割り当てを修正しうるあらゆる操作を包括し、これらの操作は、厳密な意味での割り当て操作を含むだけでなく、逆割り当て操作あるいは再構成操作を含む。
【0047】
かくして、UMTSシステムでは、これらの様々な操作が、専用伝送チャンネルの場合、3GPPが発行する文献3GTS25.433に規定されているように、無線リンクの設定手順、付加手順、削除手順、または再構成手順(「radio link set−up」、「radio link addition」、「radio link deletion」、「radio link reconfiguration」)に対応し、共通伝送チャンネルの場合、3GPPが発行する文献3GTS25.433に規定されているように、共通チャンネルの設定手順、削除手順、または再構成手順(「common transport channel set−up」、「common transport channel deletion」、「common transport channel reconfiguration」)に対応する。
【0048】
また、容量クレジットの「更新」という表現は、新しい無線リソースが必要となる場合に、この容量クレジットから引き落とす操作と、新しい無線リソースがもはや不要になったので再構成する場合に、容量クレジットに預け入れる操作とを包括する。
【0049】
従って、「radio link set−up」、「radio link addition」、および「common transport channel set−up」手順では、容量クレジットが引き落とされ、「radio link deletion」および「common transport channel deletion」手順では、容量クレジットを預け入れ、「radio link reconfiguration」および「common transport channel reconfiguration」手順の場合、新しいビットレートおよび元のビットレートに対する割り当てコストの差がマイナスであるかプラスであるかに応じて、容量クレジットを引き落とすか、預け入れる。
【0050】
別の特徴によれば、前記様々なビットレート値が、基準ビットレートと呼ばれる所定のビットレート値に対応する。
【0051】
別の特徴によれば、前記対応するビットレートの割り当てコストが、基準ビットレートの割り当てコストから得られる。
【0052】
別の特徴によれば、前記対応するビットレートの割り当てコストが、基準ビットレートの割り当てコストから補間により得られる。
【0053】
別の特徴によれば、ビットレートRが基準ビットレートでない場合、割り当てコスト「Consumption_cost」が、ビットレートRに最も近い基準ビットレートRinfおよびRsup(Rinf<Rsup)に対応する割り当てコストCinfおよびCsupに応じて、以下の式に従って計算される。
【数1】
【0054】
別の特徴によれば、補間の成果がなかった場合、割り当てコストをゼロに等しく決定する。
【0055】
別の特徴によれば、前記対応するビットレートが最大ビットレートに相当する。
【0056】
別の特徴によれば、前記最大ビットレートが、以下の式によって得られ、
【数2】
このとき、
【数3】
ここで、brjは、TFCSまたは伝送フォーマットの組み合わせセットにおける、j番目のTFCのビットレート、またはj番目の伝送フォーマットの組み合わせであり、nは、符号化された同一の複合伝送チャンネルにおける多重化伝送チャンネル数であり、Nk (j)およびLk (j)は、それぞれj番目のTFCにおけるk番目の伝送チャンネルの伝送ブロックの数および伝送ブロックのサイズ(ビット数)であり、TTIkは、k番目の伝送チャンネルの伝送時間間隔TTI(秒)である。
【0057】
別の特徴によれば、前記対応するビットレートが有効ビットレートに相当する。
【0058】
別の特徴によれば、様々な伝送チャンネルまたは様々なタイプの伝送チャンネルに対して、異なる割り当てコストを知らせる。
【0059】
別の特徴によれば、上りおよび下りの伝送方向に対して、異なる割り当てコストおよび異なる容量クレジットを知らせる。
【0060】
別の特徴によれば、第一の無線リンクの場合と付加的な無線リンクの場合で、異なる割り当てコストを知らせる。
【0061】
別の特徴によれば、様々なタイプの処理、特に様々なタイプのチャンネル符号化に対して、異なる割り当てコストを知らせる。
【0062】
別の特徴によれば、符号化された同一の複合伝送チャンネル内部の様々な多重化伝送チャンネルに対して、異なる割り当てコストを知らせる。
【0063】
別の特徴によれば、前記システムがCDMAタイプのシステムである。
【0064】
別の特徴によれば、前記第一のエンティティが基地局コントローラである。
【0065】
別の特徴によれば、前記第二のエンティティが基地局である。
【0066】
本発明の別の目的は、このような方法を実施するための移動無線通信システムにあり、第一のエンティティと呼ばれるエンティティが、無線リソースおよび対応する処理リソースを管理し、前記処理リソースが、第二のエンティティと呼ばれる異なるエンティティに設けられ、このシステムは、主に、第二のエンティティが、第二のエンティティの全体処理容量、すなわち容量クレジットと、様々なビットレート値に対して無線リソースを割り当てるのに必要な全体処理容量の量、すなわち割り当てコストとを、第一のエンティティに知らせる手段を含み、第一のエンティティが、対応するビットレートに応じて無線リソースの各割り当てに関する容量クレジットを更新する手段を含む。
【0067】
本発明の別の目的は、このような方法を実施するための移動無線通信システム用の基地局にあり、この基地局は、主に、基地局の全体処理容量、すなわち容量クレジットと、様々なビットレート値に対して無線リソースを割り当てるのに必要な全体処理容量の量、すなわち割り当てコストとを基地局コントローラに知らせる手段を含む。
【0068】
本発明の別の目的は、このような方法を実施するための移動無線通信システム用の基地局コントローラにあり、この基地局コントローラが、主に、基地局の全体処理容量、すなわち容量クレジットと、様々なビットレート値に対して無線リソースを割り当てるのに必要な全体処理容量の量、すなわち割り当てコストとを基地局から受信する手段と、対応するビットレートに応じて、無線リソースの各割り当てに関する容量クレジットを更新する手段とを含む。
【0069】
本発明の他の目的および特徴は、添付図面に関してなされた実施形態の以下の説明を読めば明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0070】
かくして、本発明の目的の一つは、移動無線通信システムにおける処理リソースの管理方法にあり、第一のエンティティと呼ばれるエンティティ(特にUMTSシステム等のシステムにおける基地局コントローラまたはCRNC)が、無線リソースおよび対応する処理リソースを管理し、処理リソースが、第二のエンティティと呼ばれる異なるエンティティ(特にUMTSシステム等のシステムにおける基地局またはノードB)に設けられ、第二のエンティティが、その全体処理容量、すなわち容量クレジットと、様々なビットレート値に対して無線リソースを割り当てるのに必要な全体処理容量の量、すなわち割り当てコストとを第一のエンティティに知らせ、第一のエンティティが、対応するビットレートに応じて無線リソースの各割り当てに関する容量クレジットを更新する。
【0071】
言い換えると、本発明によれば、全体処理容量(すなわち「capacity credit」)の概念を保持する一方で、拡散係数で可能な各値に対してではなくビットレートで可能な各値に対して割り当てコストを知らせる(本出願人が指摘し、また既に述べてもいるように、実際には、ビットレートは拡散係数よりもはるかにノードBの処理容量を示す)。
【0072】
さらに、上記の第一の問題を解決するために、以下、基準ビットレートと呼ぶ幾つかの代表的なビットレート値に対してのみ、コストを知らせることを提案し、基準ビットレートに対して知らされたコストから、全てのビットレート値のコストを決定する解決方法をさらに提案する。たとえば、コストが常にプラスになるようにしながら(すなわち補間の成果がなくても結果として得られるコストが常にゼロに等しくなるようにする)、線形補間を用いることができる(これは、最も簡単な解決方法である)。
【0073】
たとえば、ビットレートRが基準ビットレートでない場合、割り当てコスト「Consumption_cost」が、ビットレートRに最も近い基準ビットレートRinfおよびRsup(Rinf<Rsup)に対応する割り当てコストCinfおよびCsupに応じて、以下の式に従って計算される。
【数4】
【0074】
成果がない場合、割り当てコストをゼロに決定することができ、すなわち、Consumption_cost=0である。
【0075】
もちろん、他の補間技術を使用してもよい。
【0076】
さらに、基準ビットレートの例としては、たとえば4.75kbps、12.2kbps、64kbps、144kbps、384kbps、2048kbpsの値を挙げられる。
【0077】
その上、たとえばUMTSシステム等のシステムで上記の第二、第三の問題を解決するために、一つの解決方法は、TFCS(「Transport Format Combination Set」)と呼ばれるパラメータに応じてビットレートを導き出すことである。
【0078】
UMTS等のシステムの一つの特徴が、同一の接続で複数のサービスを伝送し、すなわち、同一の物理チャンネルで複数の伝送チャンネルを伝送する可能性であることに改めて言及する。このような伝送チャンネル(またはTrCH「Transport Channels」)は、(図2に関して説明したように、エラー検出符号化、エラー修正符号化、ビットレートマッチング、およびインターリーブを含む)チャンネル符号化構成に従って別々に処理されてから、時間分割多重化され、一つまたは複数の物理チャンネルで伝送される符号化複合伝送チャンネル(またはCCTrCH「Coded Composite Transport Channel」)を形成する。UMTSのこうした側面に関するさらに詳しい情報については、3GPPが発行した文献3GTS25212V3.0.0を参照することができる。
【0079】
また、UMTS等のシステムの別の特徴は、通信中、ユーザのために可変ビットレートを可能にすることにある。伝送チャンネルにより伝送されるデータは、伝送ブロック(「Transport Blocks」)と呼ばれるデータユニットとして組織され、伝送時間間隔(またはTTI「Transmission Time Interval」)と呼ばれる周期性を伴って受信される。所定の伝送チャンネルに対して受信する伝送ブロックの数およびサイズは、ビットレートに応じて変化するので、所定の伝送チャンネルの場合、これらの伝送ブロックの数およびサイズを認識したもの(従って瞬間ビットレート)として、伝送フォーマットの概念を定義する。また、伝送フォーマットの組み合わせ(またはTFC「Transport Format Combination」)の概念を、同一の符号化複合伝送チャンネルに従って多重化されるように構成された、様々な伝送チャンネルに許可される伝送フォーマットの組み合わせとして定義する。さらに、伝送フォーマットの組み合わせセット(またはTFCS「Transport Format Combination Set」)の概念を、伝送フォーマットで可能なこうした組み合わせのセットとして定義する。UMTSのこれらの特徴に関する詳しい情報については、3GPPが発行する文献TS25.302V3.7.0を参照することができる。
【0080】
その場合、TFCS内部の各TFCのビットレートは、以下の式によって計算され、
【数5】
ここで、brjは、TFCSにおけるj番目のTFCのビットレートであり、nは、CCTrChにおける伝送チャンネル数であり、Nk (j)およびLk (j)は、それぞれj番目のTFCにおけるk番目の伝送チャンネルの伝送ブロックの数および伝送ブロックのサイズ(ビット数)であり、TTIkは、k番目の伝送チャンネルの伝送時間間隔またはTTI(秒)である。
【0081】
もちろん、処理データのビットレートを定義する方法に応じて、他の式を使用することもできる。
【0082】
さらに、問題は、ビットレートが一定ではなく可変であることにあり(すなわち、通信中、TFCSの内部でどのTFCも使用可能である)、この変化は、ノードBまたはUEからは基本的に分からず、予め知ることができない。最も簡単な解決方法は、TFCS内部にある全てのTFCの中で、最大ビットレートまたは、割り当てコストを最大にするビットレート(このビットレートは、一般に最大ビットレートに等しいが常にそうであるというわけではない)だけを考慮することにある。実際、新しい無線リンクを受け入れる場合、この新しい無線リンクに許可された最大ビットレートまで処理を行うのに十分なリソースを、ノードBが持っているかどうか検証することが必要である。
【0083】
ビットレートを「Maximum_bit_rate」と記して以下の式により定義する。
【数6】
【0084】
その場合、式(1)は、次のようになる。
【数7】
【0085】
従って、このような処理リソースの管理は、(無線リソースがユーザに個々に割り当てられるケースに対応する)専用伝送チャンネルの場合も、(無線リソースが複数のユーザ間で共有されるケースに対応する)共通伝送チャンネルの場合も、以下のパラメータに基づいており、ノードBは、これらのパラメータをCRNCに知らせる必要がある。
【0086】
ノードBの処理リソースを定義する全体容量(または全体クレジット)。
【0087】
代表的な基準ビットレートに対して割り当てコストを与え、可能な全てのビットレートに対して(補間技術により)割り当てコストを見つけることができる消費則。
【0088】
このため、規格に規定された2個の信号メッセージを特に用いることができる。このメッセージは、ノードBの処理リソースが代わるたびにノードBからCRNCに送られる、「Ressource Status Indication」と呼ばれるか、またはRNCの要求に対する応答としてCRNCから送られる「audit response」と呼ばれる。
【0089】
その場合、CRNCは、リソース割り当てのたびに残りのクレジットを更新し、すなわちUMTSシステムでは、専用伝送チャンネルの場合、3GPPが発行する文献3GTS25.433に規定されているように、無線リンクの設定手順、付加手順、削除手順、または再構成手順(「radio link set−up」、「radio link addition」、「radio link deletion」、「radio link reconfiguration」)の際に、共通伝送チャンネルの場合、3GPPが発行する文献3GTS25.433に規定されているように、共通チャンネルの設定手順、削除手順、または再構成手順(「common transport channel set−up」、「common transport channel deletion」、「common transport channel reconfiguration」)の際に更新を行う。
【0090】
規格3GTS25.433では、一つが専用チャンネル用で一つが共通チャンネル用の、異なる二つの消費則が定義されている。そのため、UMTSシステムでは、専用チャンネルのための消費則が、DCH(「Dedicated CHannel」)およびDSCH(「Downlink Shared CHannel」)に適用され、共通チャンネルのための消費則が、特にRACH(「Random Access CHannel」)、FACH(「Forward Access CHannel」)、CPCH(「Common Packet CHannel」)、SCCPCH(「Secondary Common Control Physical CHannel」)等のチャンネルに適用される。
【0091】
専用チャンネルのための消費則は、また、DSCHチャンネルにも適用される。何故なら、このチャンネルは、実際には共通チャンネルであるものの常にDCHチャンネルに結合され、DSCHチャンネルに関与する設定手順、削除手順、または再構成手順が、同時にDCHチャンネルに関与するからである。たとえば、「radio link setup」操作の場合、DSCHチャンネルがDCHチャンネルに結合されているときは、DCHチャンネルに対して一つと、場合によってはDSCHチャンネルに対して一つの、一つまたは二つの操作を実施可能である。
【0092】
さらに、この方法は、(上りおよび下りの)二つの伝送方向に対して全体として実施してもよいし、あるいは伝送方向ごとに実施してもよい(上り方向および下り方向を別々に処理する)。この場合、全体クレジットは各方向に対して与えられ、割り当てコストは、各基準ビットレートおよび各方向に対して与えられる。
【0093】
しかも、専用チャンネルの場合、考慮された無線リンクが第一のリンクであるかないかに応じて、異なる割り当てコストを特定できる(第一のリンクでない場合は、UEが同じノードBに1個以上の無線リンクを持つ状況に対応し、すなわちUEは、このノードBといわゆる「softer−handover」状況にある)。その場合、対応する割り当てコストを、「第一の無線リンクのためのコスト」および「付加的な無線リンクのためのコスト」と呼ぶことができる。
【0094】
しかしながら、「soft−handover」または「softer−handover」技術は、DSCHチャンネルでは使用不能であるので、「第一の無線リンクのためのコスト」が、常にDSCHチャンネルのケースに適用される(DCHチャンネルの場合、第一の無線リンクのためのコストまたは付加的な無線リンクのためのコストが適用できる)。もう一つ別の可能性は(有効性は劣るが)、DCHチャンネルのために考慮された無線リンクが第一のリンクではないとき、DCHチャンネルおよびDSCHチャンネルに「付加的な無線リンクのためのコスト」を適用することである(そうでない場合は、二つのチャンネルに対して「第一の無線リンクのためのコスト」を適用する)。
【0095】
一定の物理チャンネルまたは伝送チャンネルの場合、(たとえTFCSが存在する場合でも)ビットレートまたは拡散係数に依存せず、場合によってはゼロであるが、たとえば(上りおよび下り)伝送方向などの別のパラメータに依存しうる、一定コストを持つようにすることも可能である。
【0096】
たとえば、AICH(「Acquisition Indication Channel」)、またはAP−AICH、またはCD/CA−ICH(「Collision Detection/Channel Assignment Indicator Channel」)、あるいはまたCSICH(「CPCH Status Indication Channel」)等の物理チャンネルのための特別なコストを知らせることができる。
【0097】
他の弁別手段を付加してもよい。たとえば、処理タイプ、特にチャンネル符号タイプに応じて(たとえばUMTSシステムでは、畳み込み符号を用いるかターボ符号を用いるかに応じて)、異なる割り当てコストを特定できる。
【0098】
さらに、上記の解決方法の例は、最大ビットレートだけを考慮することからなり、簡単ではあるが、最大ビットレートに対応する処理リソースが毎回割り当てられるので、このようにノードBに確保された処理リソースがおそらくは過大に推定されるという不都合がある。その場合、クレジットは空なのに、幾つかの処理リソースがまだ利用可能であるといったことが発生しうる。すると、十分な処理リソースがノードBで利用できるのに、新しい無線リンクまたは共通伝送チャンネルの要求が拒絶されることがある。
【0099】
こうした不都合を回避する一つの解決方法は、CRNCが、最大ビットレートを基にしてではなく、有効ビットレートを基にして残りのクレジットを計算することにある。有効ビットレートは、上記のように現行のTFCから分かる。この場合、常に同じ情報がノードBからCRNCに知らされ、CRNCにインプリメントされる残りのクレジットの更新アルゴリズムだけが変わる。その場合には、このクレジットの更新が、頻繁に(TFCが変わるたびに)必要になる。
【0100】
専用チャンネル(DCH)の場合、このような解決方法の実施に際しての問題は、呼許可制御が、(規格の現状では)瞬間的にTFCからは分からないCRNCにインプリメントされることにある(CRNCはTFCSだけから分かり、TFCはUE、ノードB、およびSRNCから分かる)。しかしながら、適切な信号により、またはこの情報を知っているエンティティに、呼許可制御がインプリメントされれば、こうした解決方法を適用できる。
【0101】
共通伝送チャンネル(DSCHを含む)の場合、(共通チャンネルおよび共用チャンネルに対してTFCを選択する)MAC−c/sh関数が、CRNCにインプリメントされるので、こうした解決方法を(上り方向でも下り方向でも)規格の現状に適用できるように思われる。
【0102】
さらに、上記の解決方法の例の別の不都合は、複数の伝送チャンネルが、一つの物理チャンネルで多重化されて同じ処理リソースを必要としない場合(たとえば一方は畳み込み符号を用い、他方はターボ符号を用いる)、2個の伝送チャンネルが異なる処理リソースを必要としていることを考慮せずに、全体のビットレートに応じてコストが選択されることにある。
【0103】
この不都合を回避するため、一つの解決方法は、ビットレートごと、および伝送チャンネルごとに割り当てコストを知らせ、全ての伝送チャンネルの全体コストを、伝送チャンネルのタイプに応じてCRNCが計算するというものである。このような解決方法は、様々な伝送チャンネルを区別可能にするので、異なる特性を持つ伝送チャンネルに対して様々な割り当てコストをもつようにすることができる。前述のように、割り当てコストは、考慮される伝送チャンネルの最大ビットレート(TFCSによって与えられる)か、または有効ビットレート(現行のTFCによって与えられる)に基づくことができる。
【0104】
図4は、本発明による方法を実施するために、基地局(またはUMTSシステム等のシステムにおけるノードB)と、基地局コントローラ(またはUMTSシステム等のシステム用のRNC)とに、本発明により設けられる手段の一例を示す図である。
【0105】
かくして、ノードBと記された基地局は、(従来の手段とすることも可能な他の手段に加えて)、全体処理容量、すなわち容量クレジットと、様々なビットレート値に対して無線リソースを割り当てるのに必要な全体処理容量の量、すなわち割り当てコストとを、基地局コントローラに知らせる手段13を含む。
【0106】
そのため、基地局コントローラRNCは、(従来の手段とすることも可能な他の手段に加えて)、全体処理容量、すなわち容量クレジットと、様々なビットレート値に対して無線リソースを割り当てるのに必要な全体処理容量の量、すなわち割り当てコストとを、基地局から受信する手段14と、対応するビットレートに応じて、各無線リソース割り当てに関する容量クレジットを更新する手段15とを含む。
【0107】
こうした様々な手段は、上記の方法に従って操作可能である。それらを個々に実施することは当業者にとって特別に難しいものではなく、このような手段についてはその機能以外の詳しい説明を省く。
【図面の簡単な説明】
【0108】
【図1】特にUMTSシステム等の移動無線通信システムの全体のアーキテクチャを示す図である。
【図2】UMTSシステムのノードB等の基地局で送信時に用いられる主要処理を示す図である。
【図3】UMTSシステムのノードB等の基地局で受信時に用いられる主要処理を示す図である。
【図4】本発明による方法の実施の例を示す図である。
Claims (20)
- 移動無線通信システムにおける処理リソースの管理方法であって、第一のエンティティと呼ばれるエンティティが、無線リソースおよび対応する処理リソースを管理し、前記処理リソースが、第二のエンティティと呼ばれる異なるエンティティに設けられ、
第二のエンティティが、第二のエンティティの全体処理容量、すなわち容量クレジットと、様々なビットレート値に対して無線リソースを割り当てるのに必要な全体処理容量の量、すなわち割り当てコストとを、第一のエンティティに知らせ、
第一のエンティティが、対応するビットレートに応じて無線リソースの各割り当てに関する容量クレジットを更新する、方法。 - 前記様々なビットレート値が、基準ビットレートと呼ばれる所定のビットレート値に対応する、請求項1に記載の方法。
- 前記対応するビットレートの割り当てコストが、基準ビットレートの割り当てコストから得られる、請求項2に記載の方法。
- 前記対応するビットレートの割り当てコストが、基準ビットレートの割り当てコストから補間により得られる、請求項3に記載の方法。
- 補間の成果が得られない場合、割り当てコストをゼロに決定する、請求項4または5に記載の方法。
- 前記対応するビットレートが最大ビットレートに相当する、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記対応するビットレートが有効ビットレートに相当する、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 様々な伝送チャンネルまたは様々なタイプの伝送チャンネルに対して、異なる割り当てコストを知らせる、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 上りおよび下りの伝送方向に対して、異なる割り当てコストおよび異なる容量クレジットを知らせる、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 第一の無線リンクの場合と付加的な無線リンクの場合とで、異なる割り当てコストを知らせる、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
- 様々なタイプの処理、特に様々なタイプのチャンネル符号化に対して、異なる割り当てコストを知らせる、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
- 符号化された同一の複合伝送チャンネル内の様々な多重化伝送チャンネルに対して、異なる割り当てコストを知らせる、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記システムがCDMAタイプである、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第一のエンティティが基地局コントローラである、請求項1から15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第二のエンティティが基地局である、請求項1から16のいずれか一項に記載の方法。
- 第一のエンティティと呼ばれるエンティティが、無線リソースおよび対応する処理リソースを管理し、前記処理リソースが、第二のエンティティと呼ばれる異なるエンティティに設けられ、
前記第二のエンティティが、第二のエンティティの全体処理容量、すなわち容量クレジットと、様々なビットレート値に対して無線リソースを割り当てるのに必要な全体処理容量の量、すなわち割り当てコストとを、第一のエンティティに知らせる手段を含み、
前記第一のエンティティが、対応するビットレートに応じて無線リソースの各割り当てに関する容量クレジットを更新する手段を含む、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法を実施するための移動無線通信システム。 - 基地局が、
基地局の全体処理容量、すなわち容量クレジットと、様々なビットレート値に対して無線リソースを割り当てるのに必要な全体処理容量の量、すなわち割り当てコストとを、基地局コントローラに知らせる手段を含む、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法を実施するための移動無線通信システムの基地局。 - 基地局コントローラが、
基地局の全体処理容量、すなわち容量クレジットと、様々なビットレート値に対して無線リソースを割り当てるのに必要な全体処理容量の量、すなわち割り当てコストとを、基地局から受信する手段と、
対応するビットレートに応じて無線リソースの各割り当てに関する容量クレジットを更新する手段とを含む、請求項1から17のいずれか一項に記載の方法を実施するための移動無線通信システムの基地局コントローラ。
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