JP2005527161A - 呼受付制御システムおよび方法 - Google Patents

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Abstract

種々の条件の下で動作する呼受付制御方式(10)。CRNCでの呼受付制御機能は、通常の測定値だけが利用可能である場合には、以下に基づいて要求を受け付けるか、あるいは受付を拒否する。すなわち、目的とするセルおよび隣接しているセルの通常の測定値、受付後の推定された通常の測定値、および目的とするセルおよび隣接しているセルの負荷の指標(14)。CRNCでの呼受付制御機能は、利用可能な測定値がない場合には、UE/UTRANの測定値に依存する代わりに、目的とするセルおよび隣接しているセルの推定された負荷に基づき要求を受け付けるか、あるいは受付を拒否することができる。最後に、CRNCでの呼受付制御機能は、目的とするセルおよび隣接しているセルの時間変数であるSIRの仮定に基づく推定された障害確率に基づき要求を受け付けるか、あるいは受付を拒否することができる。

Description

本発明は、CDMAネットワークが以下の3つの異なる状況において呼受付制御を行なうための方策およびアルゴリズムに関連する:1)通常の測定値のみが利用可能である場合;2)どんな測定値も利用可能ではない場合;および3)障害(outage)確率要求に基づく場合。本発明は特に、UMTS−TDD(Universal Mobile Telephone System-Time Division Duplex(時分割複信))システムに適応される。
呼受付制御(CAC:Call Admission Control)は、無線アクセスネットワーク(RAN:Radio Access Network)で無線アクセスベアラーを設定するか、再構成の要求を受け付けるか、あるいは取り止めるかを決定するために必要な機能である。CACは、制御局遠隔ネットワーク制御装置(CRNC:Controlling Remote Network Controller)で実行される。UE専用の測定値が利用できなくても、アップリンク時間スロットISCPおよびダウンリンク搬送波電力のような、通常の(common)測定値が利用可能な場合がある。したがってCRNCには、通常の測定値のみにより適切にCACを実行する能力が必要となる。
測定値が全く利用できない場合もある。この場合には、CRNCは測定値なしで適切にCACを実行する能力がなければならない。
UMTSーTDDシステムにおいては、フェージングおよび不完全な電力制御のために必要なユーザーのSIR(信号対雑音比)は時間により変動する。そのようなシステムにおいては、障害確率はシステムサービス品質(QoS:Quality of Service)の良い指標である。CACは、この必要とされる障害確率をシステムに提供するように設計される必要がある。
本発明によりさまざまな条件の下でCACを実行することが可能となる。通常の測定値だけが利用可能である場合に、CACは、以下のような測定値に基づいて要求を受け付けるか、または受付を拒否するであろう。すなわち、1)目的とするセルおよび隣接しているセルの通常の測定値、2)受付後の推定された通常の測定値;および、目的とするセルおよび隣接しているセルの負荷状況の指標(これらはまた、通常の測定値から推定される)。CACは、CCTrCHの符号を異なる時間スロットに割り付ける場合、目的とするセルおよび隣接しているセルの負荷あるいは搬送波電力を最適化するよう試みるであろう。この場合、目的とするセルおよび隣接しているセルの平均の、あるいは荷重平均の負荷/搬送波電力を使用することが可能である。
利用可能な測定値がない場合には、CACは目的とするセルおよび隣接しているセルの推定された負荷に基づき、要求を受け付けるか、あるいは受付を拒否する。その負荷は以下の情報を使用して推定することができる。すなわち、1)無線リンク設定/再構成要求の必要とされる信号対雑音比(SIR)(これはその要求の負荷を表す);および2)目的とするセルおよび隣接しているセルにおける既存の呼のCCTrCH(Code-Composite Transport Channel)の必要とされるSIR(これは目的とするセルおよび隣接しているセルのその時点の負荷を表す)。CACは、CCTrCHの符号を異なる時間スロットに割り付ける場合、目的とするセルおよび隣接しているセルの負荷を最適化しようと試みるであろう。この場合、目的とするセルおよび隣接しているセルの平均の、あるいは荷重平均の負荷を使用することができる。
最後に、本発明の代替の実施形態では、目的とするセルおよび隣接しているセルについて推定される障害確率に基づき要求を受け付けるか、あるいは受付を拒否することができる。推定される障害確率はSIRが時間により変動するという前提に基づく。障害確率を推定するための1つの選択肢は以下を用いることである:1)無線リンク設定/再構成要求の必要とされる信号対雑音比(SIR)およびSIR範囲(これは要求の負荷の範囲を表す)。2)目的とするセルおよび隣接しているセルにおける既存のCCTrCHの必要とされるSIRおよびSIR範囲(これは目的とするセルおよび隣接しているセルの負荷のその時点の範囲を表す);および3)障害確率(この障害確率は時間スロットにおける瞬時的な負荷が最大許容値を超える確率と定義される)。CACは、CCTrCHの符号を異なる時間スロットに割り付ける場合、隣接しているセルの中の割り付けられた時間スロットの障害確率が要求を満足することをも確実にしつつ、CCTrCHの全体の障害確率を最小にするように試みるであろう。
本発明は、図面を参照して説明されるが、図面全体を通して同様の符号は同様の要素を表すものとする。
本発明の第1の実施形態は通常の測定値のみが利用可能な場合のCACに関連する。図1は、アップリンクにおけるCACに対する基本的な割り付け手順10を示す図である。手順10は、符号の集合における第1の符号から開始される(ステップ12)。セルiのアップリンク時間スロットの負荷は、第2の層(tier)を超えるセルから生成される負荷を無視することができるため、このセルならびに第1層および第2層のセルの同一時間スロットに割り付けられた符号により生成される負荷として定義される。隣接しているセルからの負荷は、アップリンク時間スロットISCPを用いて測定されるのが望ましい。アップリンク時間スロットの干渉信号符号電力(ISCP:Interference Signal Code Power)はセル間干渉のみを含む。目的とするセルに関しては、受付後の負荷は以下の通りに計算することができる:
それ自身のセルからの負荷はセル内負荷LoadUL_Intra(i)と呼ばれ、
Figure 2005527161
で与えられる。
ここで、Ω(i)はセルiでこの時間スロットに割り付けられた符号の集合である。負荷は雑音増加量に基づいて定義されるため、それにより、セル内干渉Iintraは、
Figure 2005527161
で与えられる可能性がある。これは、
Figure 2005527161
のように書き直すことができる。この干渉の合計は、
Figure 2005527161
により見出すことができる。従って合計負荷は、
Figure 2005527161
により与えられる。
隣接しているセル(第1層あるいは第2層のセルのみ)に関しては、受付後の負荷は以下の通り計算すことができる:
受付前のセルjの時間スロットの負荷は式1〜5を使用して計算され、LoadUL_Before(j)により表される。目的とするセルiのこの時間スロットで割り付けられる符号の必要とされるSIR目標をSIRtとすると、受付後のセルjの時間スロットの負荷はLoadUL(j)により表され、
Figure 2005527161
で与えられる。
ここで、Tier One(i)はセルiに隣接している第1層のこの時間スロットに割り付けられた符号の集合であり、Tier Two(i)は、セルiに隣接している第2層のこの時間スロットに割り付けられた符号の集合である。
CACに関して、受付後にこの時間スロットで以下の条件を満たすことができる場合にだけ、符号がセルiの時間スロットに受付されるであろう:
Figure 2005527161
および
Figure 2005527161
ここで、CAC_Target_Load_Thres_ULは目的とするセルの負荷の受付閾値であり、CAC_Neighbor_Load_Thres_ULは隣接しているセルの負荷の受付閾値である。
受付後の品質指標は平均負荷、
Figure 2005527161
であり、目的のセルおよび隣接しているセルの平均負荷として定義される。これは、
Figure 2005527161
で与えられる。
これに代わる指標は、アップリンクにおける重みつき平均負荷、
Figure 2005527161
であり、式9と同様であるが、目的のセルに対して重み係数w(w>1)を用いることにより、目的のセルの負荷を重点的に取り扱う。これは、
Figure 2005527161
で与えられる。
アップリンクにおける呼受付制御のためのスロット選択手順
ここで、受付を求める新規CCTrCHが割り付けられるべきその符号集合にM符号を有していると仮定する。これらのM符号は拡散係数を増加させる(必要とされるSIR目標を減少させる)順に配列される。スロット選択は以下の手順に従う:
1.符号集合における第1の符号から開始される(図1のステップ12)。
2.各々のアップリンク時間スロットに対して、この時間スロットにこの符号が割り付けられた場合について式1を用いて目的のセルおよび隣接しているセルのこの時間スロットにおける負荷を計算する(ステップ14)。
3.各々のアップリンク時間スロットに対して、目的のセルおよび隣接しているセルの割り付け後のこの時間スロットの負荷が式7および式8の条件を満足するか否かをチェックすることにより、この符号をこの時間スロットに割り付けることができるか否かを判定する(ステップ16、17)。
a.yesであれば、この時間スロットはステップ22における割り付けに対して可能な時間スロットであるとみなされる(ステップ18)。
b.そうでなければ、この時間スロットはステップ22における割り付けに対して可能な時間スロットであるとみなされない(ステップ20)。
4.割り付けに対して可能な時間スロットがあるか否かをチェックする(ステップ22)。
a.すべての可能な時間スロットの中に少なくとも1つの割り付けに対して可能な時間スロットがあれば、式9で定められるような最も低い平均負荷か、あるいは式10で定められるような最も低い荷重平均負荷をもたらす時間スロットを選択する(ステップ24)。この符号はこの選択された時間スロットに割り付けられる。次にステップ28に進む。
b.そうでなければ、目的のセルではこの符号を割り付けることはできない(ステップ26)。また、これは、その目的のセルではこの符号集合を持つCCTrCHを収容することができないことを意味する。ステップ33でこのスロット選択手順は終了する。
5.他に割り付けられるべきそれ以外の符号があるか否かをチェックする(ステップ28)。
a.yesであれば、符号集合の次の符号を選択し(ステップ30)、そしてステップ14に進む。
b.そうでなければ、CCTrCHの割り付けは完了する(ステップ32)。ステップ33で、このスロット選択手順は終了する。
ダウンリンクにおける呼受付制御のための基本的割り付け手順
CaPwr(i)はセルiにおけるダウンリンク時間スロットの搬送波電力を示すものとする。SIRtは、目的とするセルiにおけるこの時間スロットに割り付けられるべき符号の必要とされるSIR目標を示すものとする。PL(k)は、このUEと、およびセルk、k=1,2,...,N、のBSとの間のパス損失を示すものとする。TXcodeにより示される、この新しい符号のための符号送信電力は、
Figure 2005527161
で与えられる。
そして、Itotalは、
Figure 2005527161
で与えられる。
システムが中程度か、あるいは高い負荷状態にある場合(呼受付制御が確実に使用されている場合)には、背景騒音N0は無視できる。したがって、式11は、
Figure 2005527161
のように書き直される。
異なる場所のUE(すなわち、BSへのパス損失が異なることを含意する)に対して、
Figure 2005527161
すると、Xは確率変数である。ωDLを、
Figure 2005527161
と定義する。
ここで、θは予め定義された割合、たとえば90%である。
同様に、異なる場所のUE(すなわち、BSへのパス損失が異なることを含意する)に対して、
Figure 2005527161
するとYは確率変数である。ζDLを、
Figure 2005527161
と定義する。
すると、式13は、
Figure 2005527161
と書くことができる。
既存の符号の符号送信電力の合計は、新しい符号が加えられた後に、ΔTX(i)だけ増加するであろう。ΔTX(i)の値は、
Figure 2005527161
と推定される。
したがって、受付後のセルiの搬送波電力は、
Figure 2005527161
と推定される。
ここで、Margintarget cellは目的とするセルにおける呼受付制御に使用されるマージンである。
受付後のセルj(j∈Tier One(i)の場合)の搬送波電力への増加分、ΔTX(j)は、
Figure 2005527161
と推定される。
受付後のセルj(j∈Tier Two(i)の場合)の搬送波電力への増加分、ΔTX(j)は、
Figure 2005527161
と推定される。
したがって、受付後のセルjの搬送波電力は、
Figure 2005527161
と推定される。
ここで、Marginneighbor cellは隣接しているセルにおける呼受付制御に使用されるマージンである。
呼受付制御においては、受付後にその時間スロットで以下の条件を満足することができる場合にのみ、セルiのこの時間スロットへの符号が受付される:
Figure 2005527161
および
Figure 2005527161
ここで、CaPwrmaximumはノードBにおける最大許容搬送波電力である。
受付後の品質の指標は平均搬送波電力
Figure 2005527161
であり、目標とするセルおよび隣接しているセルの平均的搬送波電力として定義される。
これは、
Figure 2005527161
で与えられる。
これに代わる指標としてはアップリンクでの重み付き平均負荷、
Figure 2005527161
があり、この定義は式24の定義と同様であるが、目的セルに対して重み係数w(w>1)を使用することにより、目的セルの搬送波電力を重点的に取り扱う。これは、
Figure 2005527161
で与えられる。
ダウンリンクにおける呼受付制御のためのスロット選択手順
ダウンリンクにおけるスロット選択手順のフローチャートは、ダウンリンクにおける呼受付制御が平均負荷の代わりに平均搬送波電力を最小にしようとすることを除き、(図1で示される)アップリンクの場合と同様である。受付を求める新しいCCTrCHが割り付けられるべきその符号集合中にM符号を持っていると仮定する。方向がダウンリンクであるため、これらのM符号は同一の拡散係数16あるいは1を有する。したがって、符号に対する割り付け順位はダウンリンクでは問題にならない。スロット選択は以下の手順に従う:
1.符号集合の第1の符号から開始される(ステップ12)。
2.各々のダウンリンク時間スロットに対して、この符号がこの時間スロットに割り付けられた場合について式16〜21を用いて目的とするセルおよび隣接しているセルのこの時間スロットにおける搬送波電力を推定する(ステップ14)。
3.各々のダウンリンク時間スロットに対して、目的のセルおよび隣接しているセルの割り付け後のこの時間スロットでの搬送波電力が式22および23の条件を満足するか否かをチェックすることにより、この符号をこの時間スロットに割り付けることができるか否かを判定する(ステップ16、17)。
a.yesであれば、この時間スロットはステップ22における割り付けに対して可能な時間スロットであるとみなされる(ステップ20)。
b.そうでなければ、この時間スロットはステップ22における割り付けに対して可能な時間スロットであるとはみなされない(ステップ20)。
4.割り付けに対して可能な時間スロットがあるか否かをチェックする(ステップ22)。
a.すべての可能な時間スロットの中に少なくとも1つの割り付けに対して可能な時間スロットがあれば、式24で定められるような最も低い平均搬送波電力か、あるいは式25で定められるような最も低い荷重平均搬送波電力となる時間スロットを選択する(ステップ24)。この符号はこの選択された時間スロットに割り付けられる。次にステップ28に進む。
b.そうでなければ、目的のセルではこの符号を割り付けることはできない(ステップ26)。また、それは、その目的のセルではこの符号集合を持つCCTrCHを収容することができないことを意味する。ステップ33でこのスロット選択手順は終了する。
5.他に割り付けられるべきそれ以外の符号があるか否かをチェックする(ステップ28)。
a.yesであれば、符号集合の次の符号を選択し(ステップ30)、そしてステップ14に進む。
b.そうでなければ、CCTrCHの割り付けは完了である(ステップ32)。ステップ33でこのスロット選択手順は終了する。
本発明の第2の実施形態は測定値が存在しない場合の呼受付制御に関連する。
アップリンクにおける呼受付制御のための基本的割り付け手順
セルのアップリンク時間スロットの負荷はこのセルならびに第1層および第2層セルの同一時間スロットに割り付けられた符号により生成される負荷として定められる(第2の層を超えるセルから生成される負荷は無視できる)。そのために、セルkにおける負荷は、
Figure 2005527161
となる。
ここで、αULはアップリンクにおけるMUD残存係数、βULはアップリンクにおける第1層のセル中の符号に対する重み係数、σULはアップリンクにおける第2層のセル中の符号に対する重み係数、Ω(k)はセルkのこの時間スロットに割り付けられた符号の集合、Tier One(k)はセルkの第1層の隣接しているセルのこの時間スロットに割り付けられた符号集合、Tier Two(k)はセルkの第2層の隣接しているセルのこの時間スロットに割り付けられた符号の集合である。
呼受付制御においては、受付後にその時間スロットで以下の条件を満足することができる場合にのみ、セルiのこの時間スロットへの符号が受付される:
Figure 2005527161
および
Figure 2005527161
ここで、CAC_Target_Load_Thres_ULは目的としているセルにおける負荷の受付閾値、およびCAC_Neighbor_Load_Thres_ULは隣接しているセルにおける負荷の受付閾値である。
受付後の品質の指標はアップリンクにおける平均負荷
Figure 2005527161
であり、目的のセルおよび隣接しているセルの平均負荷として定義される。これは、
Figure 2005527161
で与えられる。
これに代わる指標はアップリンクにおける重みつき平均負荷
Figure 2005527161
であり、式29での定義と同様であるが、目的セルに対して重み係数w(w>1)を使用することにより、目的セルの負荷を重点的に取り扱う。それは、
Figure 2005527161
により与えられる。
アップリンクにおける呼受付制御のためのスロット選択手順
アップリンクにおけるスロット選択手順のフローチャートを図2に示す。受付を要求する新しいCCTrCHが割り付けられるべきその符号集合中にM符号を持っていると仮定する。これらのM符号は拡散係数が増加する順序(必要とされるSIR目標が減少する順序)に配列される。スロット選択は以下の手順に従う:
1.符号集合中の最初の符号から開始される(ステップ12’)。
2.各々のアップリンク時間スロットに対して、この時間スロットにこの符号が割り付けられた場合について式26を用いて目標のセルおよび隣接しているセルのこの時間スロットにおける負荷を計算する(ステップ14’)。
3.各々のアップリンク時間スロットに対して、目的のセルおよび隣接しているセルの割り付け後のこの時間スロットでの負荷が式27および28の条件を満足するか否かをチェックすることにより、この符号をこの時間スロットに割り付けることができるか否かを判定する(ステップ16’、17’)。
c.yesであれば、この時間スロットはステップ22’における割り付けに対して可能な時間スロットであるとみなされる(ステップ18’)。
d.そうでなければ、この時間スロットはステップ22’における割り付けに対して可能な時間スロットであるとはみなされない(ステップ20’)。
4.割り付けに対して可能な時間スロットがあるか否かをチェックする(ステップ22’)。
e.すべての可能な時間スロットの中に少なくとも1つの割り付けに対して可能な時間スロットがあれば、式29で定められるような最も低い平均負荷か、あるいは式30で定められるような最も低い荷重平均負荷となる時間スロットを選択する(ステップ24’)。この符号はこの選択された時間スロットに割り付けられる。次にステップ28’に進む。
f.そうでなければ、目的のセルではこの符号を割り付けることはできない(ステップ26’)。また、それは、その目的のセルではこの符号集合を持つCCTrCHを収容することができないことを意味する。ステップ33’でこのスロット選択手順は終了する。
6.他に割り付けられるべきそれ以外の符号があるか否かをチェックする(ステップ28’)。
a.yesであれば、符号集合の次の符号を選択し(ステップ30’)、そしてステップ14’に進む。
b.そうでなければ、CCTrCHの割り付けは完了である(ステップ32’)。ステップ33’でこのスロット選択手順は終了する。
ダウンリンクにおける呼受付制御のための基本的割り付け手順
セルiのダウンリンク時間スロットの負荷はこのセルおよび第1層のセルおよび第2層のセルの同一時間スロットに割り付けられた符号により生成される負荷として定義される(第2の層を超えるセルから生成される負荷は無視できる)。したがって、ダウンリンクにおける負荷はアップリンクにおける負荷と同様である。しかしながら、それらの間には相違点がある。アップリンクにおいては、受信器はただ1つでBSのみである。ダウンリンクにおいては、そのセル内に点在しているUEとして、いくつかの受信器がある。この相違点を補正するために、この負荷計算では換算係数が加えられる。こうして負荷は、
Figure 2005527161
で与えられる。
ここで、(記号57(αDL))はダウンリンクにおけるMUD残存係数、(記号58(βDL))はダウンリンクにおける第1層のセル中の符号に対する重み係数、(記号59(σDL))はダウンリンクにおける第2層のセル中の符号に対する重み係数、(記号54(Ω(k)))はセルkのこの時間スロットに割り付けられた符号の集合、(記号55(Tier One(k)))はセルkの第1層の隣接しているセルのこの時間スロットに割り付けられた符号の集合、(記号56(Tier Two(k)))はセルkの第2層の隣接しているセルのこの時間スロットに割り付けられた符号の集合である。
呼受付制御においては、受付後にその時間スロットで以下の条件を満足することができる場合にのみ、セルiのこの時間スロットへの符号が受付されるであろう:
Figure 2005527161
および
Figure 2005527161
ここで、CAC_Target_Load_Thres_DLは目的としているセルにおける負荷の受付閾値、およびCAC_Neighbor_Load_Thres_DLは隣接しているセルにおける負荷の受付閾値である。
受付後の品質の指標はダウンリンクにおける平均負荷
Figure 2005527161
であり、目的のセルおよび隣接しているセルの平均負荷として定義される。これは、
Figure 2005527161
で与えられる。
これに代わる指標はアップリンクにおける重みつき平均負荷
Figure 2005527161
であり、式34での定義と同様であるが、目的セルに対して重み係数w(w>1)を使用することにより、目的セルの負荷を重点的に取り扱う。
それは、
Figure 2005527161
で与えられる。
ダウンリンクにおける呼受付制御のためのスロット選択手順
スロット選択手順のフローチャートを図2に示す。受付を要求する新しいCCTrCHが割り付けられるべきその符号集合中にM符号を持っていると仮定する。方向がダウンリンクであるため、これらのM符号は同一の拡散係数16あるいは1を有する。したがって、符号に対する割り付け順位はダウンリンクでは問題にならない。スロット選択は以下の手順に従う:
1.符号集合の第1の符号から開始される(ステップ12’)。
2.各々のダウンリンク時間スロットに対して、この時間スロットにこの符号が割り付けられた場合について式31を用いて目標のセルおよび隣接しているセルのこの時間スロットにおける負荷を計算する(ステップ14’)。
3.各々のダウンリンク時間スロットに対して、目的のセルおよび隣接しているセルの割り付け後のこの時間スロットでの負荷が式32および33の条件を満足するか否かをチェックすることにより、この符号をこの時間スロットに割り付けることができるか否かを判定する(ステップ16’、17’)。
a.yesであれば、この時間スロットはステップ22’における割り付けに対して可能な時間スロットであるとみなされる(ステップ18’)。
b.そうでなければ、この時間スロットはステップ22’における割り付けに対して可能な時間スロットであるとはみなされない(ステップ20’)。
4.割り付けに対して可能な時間スロットがあるか否かをチェックする(ステップ22’)。
a.すべての可能な時間スロットの中に少なくとも1つの割り付けに対して可能な時間スロットがあれば、式34で定められるような最も低い平均負荷か、あるいは式35で定められるような最も低い荷重平均負荷をもたらす時間スロットを選択する(ステップ24’)。この符号はこの選択された時間スロットに割り付けられる。次にステップ28’に進む。
b.そうでなければ、目的のセルではこの符号を割り付けることはできない(ステップ26’)。また、それは、その目的のセルではこの符号集合を持つCCTrCHを収容することができないことを意味する。ステップ33’でこのスロット選択手順は終了する。
5.他に割り付けられるべきそれ以外の符号があるか否かをチェックする(ステップ28’)。
a.yesであれば、符号集合の次の符号を選択し(ステップ30’)、そしてステップ14’に進む。
b.そうでなければ、CCTrCHの割り付けは完了である(ステップ32’)。ステップ33’でこのスロット選択手順は終了する。
本発明の第3の実施形態は、障害確率に基づく呼受付制御に関連する。
アップリンクにおける呼受付制御のための障害確率の定義
セルiのアップリンク時間スロットの負荷はこのセルならびに第1層および第2層のセルの同一時間スロットに割り付けられたユーザーにより生成される負荷として定義される(第2の層を超えるセルから生成される負荷は無視できる)。ほとんどの技術文献においては、均一システムの仮定に基づき、隣接しているセルからの負荷はそれ自身のセルからの負荷の一定の比率であると想定される。しかしながら、不均一システムでは、そのような方法で負荷をモデル化することはできない。我々は隣接しているセルからの負荷は実際のトラフィックに基づいて計算する。それにより、セルkにおける負荷は、
Figure 2005527161
で与えられる。
ここで、αULはアップリンクにおけるMUD残存係数、βULはアップリンクにおける第1層のセル中のユーザーに対する重み係数、σULはアップリンクにおける第2層のセル中のユーザーに対する重み係数、Ω(k)はセルkのこの時間スロットに割り付けられたユーザーの集合、Tier One(k)はセルkの第1層の隣接しているセルのこの時間スロットに割り付けられたユーザーの集合、Tier Two(k)はセルkの第2層の隣接しているセルのこの時間スロットに割り付けられたユーザーの集合である。
負荷は雑音増加量に基づいて定義されるので、
Figure 2005527161
が得られる。
ダイナミックレンジの制限により、および電力制御の安定性の目的のために、BSでの雑音増加量は最大値、NRmaxに制限されるべきである。そのために、
Figure 2005527161
が得られる。
したがって、式38は、
Figure 2005527161
または
Figure 2005527161
と書くことができる。
TDDの時間スロットiにおける、障害(outage)の確率は、Poutにより示され、式40による不等式が成立しない確率として定義される。これは、
Figure 2005527161
により与えられる。
障害確率の計算
フェージングおよび不完全な電力制御により、SIRhの値は対数正規分布に従う確率変数である。したがって、SIRhは、
Figure 2005527161
のように表現することができる。1-1/NRmaxをψで置き換えると、式41は、
Figure 2005527161
と書くことができる。
ここで、Ahは、
Figure 2005527161
で与えられる。
そして、
Figure 2005527161
が得られる。
SIRh・AhをXhで表すと、Xhはやはり対数正規確率変数である。その平均値μXh、および分散σ2 Xhは、
Figure 2005527161
Figure 2005527161
で与えられる。
(式43)は、
Figure 2005527161
になる。
Xhの分布が既知であっても、式48でのPoutの計算は依然として非常に複雑であり、実時間で行うことができない。中程度の、あるいは高いシステム負荷においては、式48でのNの値は大きい。したがって、ガウス近似法により良好な近似結果および低計算複雑度の両方が得られるであろう。そこで、私たちは、無線ネットワーク制御装置(RNC:Radio Network Controller)が障害確率を計算して、資源割り付けの決定を実時間で行うことを可能にするためにガウス近似手法を選択する。
ここで、{Xh}が、それぞれ平均値μXh、および分散(記号74(σ2 Xh))を有するN個の独立した同質の確率変数であるような確率変数Y=ΣXhを考慮すると、
Figure 2005527161
Figure 2005527161
および、
Figure 2005527161
となる。
Pout(i)は時間スロットiの障害確率を示すものとする。ユーザーがL個のスロット(l=1、2、…、L)を使用するように割り付けられる場合、Pout_totalで表されるその割り付けにおける全体障害確率は、障害(outage)が少なくとも1つの時間スロットに起こる確率として定義され、それは、
Figure 2005527161
で与えられる。
アップリンクにおける呼受付制御のためのスロット選択手順
呼受付制御機能は、一方では隣接しているセルでの割り付けられた時間スロットの障害確率もまた条件を満足することを確認しながら、CCTrCHの全体障害確率を最小にするように試みる。この呼受付制御アルゴリズムのフローチャートを図3に示す。
目的とするセルkで受付を要求する新しいCCTrCHが割り付けられるべきその符号集合中にM符号を持っていると仮定する。これらのM符号は拡散係数が増加する順序(必要とされるSIR目標が減少する順序)に配列される。スロット選択は以下の手順に従う:
1.符号集合における最初の符号から開始される(ステップ36)。
2.目的のセルでのそれぞれの時間スロットのその時点での障害確率を計算する(ステップ38)。また、隣接しているセルでの各々の時間スロットについて、この符号がその時間スロットに割り付けられた場合について障害確率を計算する(ステップ38)。
a.すべての隣接しているセルでの障害確率が許容された最大障害確率(τとする)より少ない場合、この時間スロットは割り付け可能とみなすことができる。
b.そうでなければ、この時間スロットは割り付け可能とみなすことはできない。
3.割り付け可能な時間スロットの中の、最も低い障害確率の時間スロット(時間スロットiとする)から開始される(ステップ40)。
4.時間スロットiに符号を割り付けて、その時間スロットの更新された障害確率を計算する(ステップ42)。
5.他にユーザーに対して割り付けられるべきそれ以外の符号があるか否かをチェックする(ステップ44)。
a.noであれば、すべての符号の割り付けは完了である。ステップ46に進む。
b.そうでなければ、引き続きステップ52で符号集合中の次の符号を割り付ける。
6.ステップ44Bで分岐して、隣接しているセルでのそれぞれの時間スロットについて、この符号がその時間スロットに割り付けられた場合の障害確率を計算する(ステップ52)。それらの可能な時間スロットの中に時間スロットiがまだ存在するかをチェックする(ステップ54)。
a.noであれば、それらの可能な時間スロットの中から最も低い障害確率の時間スロット(スロットjとする)を見付け、iをjに設定し(ステップ56)、そしてステップ42に進む。
b.そうでなければ、時間スロットiの障害確率がそれらの可能な時間スロットの中でまだ最も低いかどうかチェックする(ステップ58)。
i.yesであるなら、ステップ42に進む。
ii.そうでなければ、最も低い障害確率の時間スロット(スロットjとする)に次の符号を割り付ける価値があるか否かを計算する(ステップ60)。これは、全体障害確率に対する、既に時間スロットiに割り付けられたそれらの符号およびこの符号による寄与状況を比較することにより行われる。この符号がスロットjに割り付けられる場合に、全体障害確率に対する寄与状況は、Pcontributionで表され、
Pcontribution=1-(1-Pout(i))・(1-Pout (j))
で与えられる。
このRUがスロットiに依然として割り付けられる場合に、全体障害確率に対する寄与状況は、P'contributionで表され、スロットiの障害確率と同じであり、P' contribution=Pout (i)' である。Pcontribution≧P' contributionをチェックする(ステップ62)。
1.noの場合、ステップ40に進む。
2.そうでなければ、i=jを設定し(ステップ64)、次にステップ42に進む。
7.その割り付けの全体障害確率、Pout_totalを式52のように計算し(ステップ46)、Pout_total≦θをチェックする(ステップ48)。
a.yesであれば、ユーザーは受付されたことになる(ステップ50)。
b.そうでなければ、ユーザーは受付を拒否されたことになる(ステップ51)。
ダウンリンクにおける呼受付制御
ダウンリンクにおける呼受付制御機能はアップリンクと同様である。しかしながら、負荷定義およびその物理的意味にはいくらかの相違点がある。アップリンクにおいては、受信器はただ1つでBSのみである。ダウンリンクにおいては、そのセル内に点在するUEとして、いくつかの受信器がある。この相違点を補正するために、この負荷計算では換算係数が加えられる。こうして負荷は、
Figure 2005527161
で与えられる。
アップリンクでは、BSの一般的な受信器での全体的雑音増加量に基づいて負荷が定義される。ダウンリンクでは、複数の受信器がセルに点在する。したがって、ダウンリンク負荷は平均的なダウンリンクの雑音増加量に基づいて定義され、
Figure 2005527161
が得られる。
負荷定義および物理的意味の相違点以外は、ダウンリンクにおける障害確率計算およびスロット選択は図3に示されるようなアップリンクと同一である。
本発明による第1の実施形態に関するアップリンクおよびダウンリンクに対するスロット選択手順のためのフローチャートである。 本発明による第2の実施形態に関するアップリンクおよびダウンリンクに対するスロット選択手順のためのフローチャートである。 本発明による第3の実施形態に関するアップリンクおよびダウンリンクに対するスロット選択手順のためのフローチャートである。

Claims (15)

  1. 目的とするセルの通常の測定を実行するステップと、
    隣接しているセルの通常の測定を実行するステップと、
    受付後の当該の目的とするセルおよび当該の隣接しているセルの通常の測定値を推定するステップと、
    当該の目的とするセルおよび当該の隣接しているセルの負荷を測定するステップと
    を備えたことを特徴とする通常の測定値に基づく呼受付制御を実行するための方法。
  2. 無線回線設定/再構成要求の信号対雑音比を測定すること、
    目的とするセルにおける既存のCCTrCHの信号対雑音比を測定すること、
    隣接しているセルにおける既存のCCTrCHの信号対雑音比を測定すること、および
    当該の測定値群に基づき呼受付を受け付けることあるいは受付を拒否すること、
    を備えることを特徴とする、呼受付制御のための方法。
  3. 障害(outage)確率を決定すること、および少なくとも一部において、当該の決定に基づいて当該の呼受付を行うこと、をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の呼受付制御のための方法。
  4. 障害確率が1つの時間スロットにおいて瞬間的な負荷が許容最大値を超える確率であることを特徴とする請求項3に記載の方法。
  5. a)要求を受け付けるかあるいは受付を拒否するために専用的な測定値を採用すること、および
    b)専用的な要素を利用できない場合には、通常の測定値を採用すること、
    を備えることを特徴とする通信システムに対する呼受付制御方法。
  6. ステップ(b)がさらに、
    c)目的とするセルの通常の測定値を採用すること、
    を備えることを特徴とする請求項5に記載の方法。
  7. ステップ(b)がさらに、
    c)目的とするセルおよび隣接しているセルの通常の測定値を採用すること、
    を備えることを特徴とする請求項5に記載の方法。
  8. ステップ(b)がさらに、
    d)目的とするセルおよび隣接しているセルの負荷状況の通常の測定値を採用すること、
    を備えることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  9. ステップ(b)がさらに、
    d)目的とするセルおよび隣接しているセルの重み付き負荷状況の通常の測定値を採用すること、
    を備えることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  10. ステップ(b)がさらに、
    d)要求の受付の後の推定された通常の測定値を採用すること、
    を備えることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  11. ステップ(b)がさらに、
    d)通常の測定値を利用できない場合に、目的とするセルおよび隣接しているセルの推定された障害確率を採用すること、
    を備えることを特徴とする請求項5に記載の方法。
  12. ステップ(d)がさらに、
    e)時間変数の信号対雑音比(SIR)に基づき推定された障害確率を採用すること、
    を備えることを特徴とする請求項11に記載の方法。
  13. 前記時間変数であるSIRを採用することが、前記要求の必要とされるSIRおよびSIR範囲を採用することを備えることを特徴とする請求項12に記載の方法。
  14. 前記時間変数であるSIRを採用することが、目的とするセルおよび隣接しているセルの既存のCCTrCHの必要とされるSIRおよびSIR範囲を採用することを備えることを特徴とする請求項12に記載の方法。
  15. 障害確率が1つの時間スロットにおいて瞬間的な負荷が許容最大値を超える確率であることを特徴とする請求項11に記載の方法。
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