JP2006191591A - ダウンリンク伝送における呼出しのスケジューリング - Google Patents

Abstract

【課題】通信ノードからの送信において、無線デバイスへの呼出しをスケジュールするためのシステムを提供する。
【解決手段】現在および将来のトラフィック負荷に基づいて、複数の通信期間のうちの通信期間にまたがって通信ノードからの送信電力を調整する。電力ステップ制限アルゴリズムおよびスケジューラを含む基地局ソフトウェアは、データ送信が、基地局において時間で変化するときに、送信電力をいくつかのフレームにわたってランプさせる。送信電力包絡線を平滑化することにより、キャリアは、ビジー期間中に最大のデータ・レベルおよび電力レベルで動作する。このようにして、電力ステップ制限アルゴリズムおよびプレディストーション・ユニット上の増大させられたピーク対平均電力比の影響を低下させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に電気通信に関し、より詳細には無線通信に関する。

移動サービスの使用が増大しつつある。しかし、最近まで、ほとんどの無線デバイスが音声通信用のみに使用されてきたが、多数の新しい無線デバイスでは、音声通信もデータ通信も共に配信されている。ますます多くのデータが、ネットワーク間で移動させられているが、これらの無線デバイスのユーザらは、例えばインターネットベースの無線マルチメディア通信および無線マルチメディア・サービスにおいて、アプリケーションの遅延およびパケット損失のない、より高いサービス品質を期待している。無線通信についての帯域幅のかかる要求に遅れないようにするために、ネットワーク・プロバイダは、１人のユーザに音声とデータを同時に伝える無線移動通信システムをますます多く展開している。

例えば、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ高速ダウンリンク・パケット・アクセス）と呼ばれる、音声とデータを多重化することができるかかる１つの技法は、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍユニバーサル移動通信システム）のためのＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ広帯域符号分割多重接続）仕様に基づいている。この技法は、ダウンリンク・パケット・データ・サービスについてのユーザ・ピーク・データ・レートおよびサービス品質を可能にする。ＨＳＤＰＡ伝送は、キャリア当たりに２０個までの固定された電力コード（ｐｏｗｅｒ ｃｏｄｅ）を割り振ることができる。このＨＳＤＰＡ伝送は、チャネル品質評価の結果に応じて、無線通信についてのデータ・レートを設定することができる。このＨＳＤＰＡ伝送は、先着順ベースで２ｍｓのフレーム・レートで、また送信すべきデータ量のファンクションとして、ユーザに対してコードを割り当てることができる。しかし、この技法は、２ｍｓのフレーム・レート間隔で、トランスミッタの送信電力のかなり大きなステップ変化をもたらす可能性がある。

さらに、一部のＵＥ（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔユーザ装置）は、隣接したデータ・フレームを処理することができないので、ＨＳＤＰＡ伝送は、伝送される信号のＰＡＲ（ｐｅａｋ−ｔｏ−ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｏピーク対平均電力比）をかなり増大させてしまうこともある。例えば、かかるＵＥが大規模なデータ・ファイルを受信する場合には、このデータを送信するトランスミッタは、２ｍｓのフレーム・レート上で、送信電力の８ｄＢステップに直面することもある。このクリッピングされないＰＡＲは、音声送信についてのほぼ１０ｄＢから、約１１．６ｄＢまで増大する。このクリッピングされないＰＡＲの増大は、無線移動通信システム中の基地局、すなわちノード−Ｂ（Ｎｏｄｅ−Ｂ）におけるＢＴＳ（ｂａｓｅ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ基地トランシーバ局）などのトランシーバのピーク制限アルゴリズム、電力増幅器、およびプレディストーション（ｐｒｅ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）ユニットにかなりの影響を及ぼす可能性が高い。

本発明は、前述の１つまたは複数の問題の影響を克服すること、または少なくとも低下させることを対象にしている。

本発明の一実施形態においては、ネットワークに関連する通信ノードからの送信における無線デバイスへの呼出しをスケジュールするための方法が提供される。この方法は、複数の通信期間にわたってダウンリンク・チャネル上の現在および将来のトラフィック負荷を決定する工程と、現在および将来のトラフィック負荷に基づいて、これらの複数の通信期間のうちの少なくとも２つの通信期間にまたがってこの通信ノードからの送信の送信電力を調整する工程とを含む。

他の実施形態においては、ネットワークに関連する通信ノードは、この通信ノードからの送信における無線デバイスへの呼出しをスケジュールするスケジューラを備える。この通信ノードは、複数の通信期間にわたって例えば比較的ゆっくりとこの呼出しに関連する送信された信号の送信電力をランプさせる（ｒａｍｐ）トランシーバをさらに含んでいる。この通信ノードは、このスケジューラに結合されたストレージをさらに含むこともできる。このストレージは、これらの複数の通信期間にわたってダウンリンク・チャネル上の現在および将来のトラフィック負荷を決定し、これらの現在および将来のトラフィック負荷に基づいて、これらの複数の通信期間のうちの少なくとも２つの通信期間にまたがってこの通信ノードからの送信の送信電力を調整する命令を記憶することができる。

さらに他の実施形態においては、電気通信システムは、デジタル・セルラ・ネットワークに関連する基地局と、この基地局に結合された基地トランシーバ局を備えることができる。この基地トランシーバ局は、この基地局からの送信における無線デバイスへの呼出しをスケジュールするスケジューラを含むことができる。この基地トランシーバ局は、複数の通信期間にわたって例えば比較的ゆっくりとこの呼出しに関連する送信された信号の送信電力をランプさせるトランスミッタをさらに含むことができる。ストレージをこのスケジューラに結合することができる。このストレージは、これらの複数の通信期間にわたってダウンリンク・チャネル上の現在および将来のトラフィック負荷を決定し、これらの現在および将来のトラフィック負荷に基づいてこれらの複数の通信期間のうちの少なくとも２つの通信期間にまたがって前記基地局からの送信の送信電力を調整する命令を記憶することができる。

さらに他の実施形態においては、この物品は、実行されるときに、ネットワークに関連する通信ノードからの送信における無線デバイスへの呼出しをスケジュールするために複数の通信期間にわたってダウンリンク・チャネル上の現在および将来のトラフィック負荷を決定し、これらの現在および将来のトラフィック負荷に基づいて、これらの複数の通信期間のうちの少なくとも２つの通信期間にまたがってこの通信ノードからの送信の送信電力を調整することをシステムに行わせる命令を記憶するコンピュータ読取り可能ストレージ媒体を含んでいる。
本発明は、以下の説明を、添付図面と併せ参照することにより理解することができる。図面中で、同様な参照数字は、同様な要素を識別するものである。

本発明には、様々な変更形態および代替形態の余地があるが、本発明の特定の実施形態が、これらの図面中には例として示されており、本明細書中で詳細に説明されている。しかし、特定の実施形態についての本明細書中での説明では、本発明を特定の開示された形態に限定することを意図しておらず、そうではなくて反対に、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨および範囲に含まれるすべての変更形態、等価形態、および代替形態を包含することを意図していることを理解されたい。

本発明の例示の実施形態について以下に説明する。明確にするために、実際の実装形態の必ずしもすべての特徴を、本明細書中に説明しているとは限らない。もちろん、かかる実際のどのような実施形態の開発においても、非常に多くの実装形態特有の決定が、実装形態ごとに変化することになる、システム関連およびビジネス関連の制約条件に準拠するなど、これらの開発者の特定の目標を達成するために行われる必要があることが理解されよう。さらに、かかる開発努力は、複雑で時間がかかる可能性もあるが、それにもかかわらず本開示の恩恵を受ける当業者にとっては定型的な仕事のはずであることが理解されよう。

一般的に、ある方法および装置を使用して、ネットワークに関連する通信ノードからの送信における、１つまたは複数の無線デバイスへの呼出しをスケジュールすることができる。一実施形態においては、デジタル・セルラ無線ネットワークに関連する基地局（例えば、ノード−Ｂ）からのユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）プロトコルについての広帯域符号分割多重接続（ＷＣＤＭＡ）仕様に基づいた高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）伝送におけるユーザ装置（ＵＥ）または移動局に向けて、呼出しをスケジュールすることができる。基地局ソフトウェアは、複数の通信期間にわたってのダウンリンク・チャネル上の現在および将来のトラフィック負荷を決定して、これらの現在および将来のトラフィック負荷に基づいて、これらの複数の通信期間のうちの少なくとも２つの通信期間にまたがってこの通信ノードからの送信の送信電力を調整する。スケジューラは、これら現在および近い将来のトラフィック負荷またはデータを使用して、この基地局においてデータ送信が時間と共に増大および／または減少するときに、いくつかのフレームにわたって送信電力をゆっくりランプさせることができる。このようにして、ＨＳＤＰＡと共に使用するために設計された電力増幅器の飽和電力における増大を回避することができ、電力ステップ制限アルゴリズムおよびプレディストーション・ユニットに対する増大したピーク対平均電力比（ＰＡＲ）の影響を低下させることができる。したがって、送信電力包絡線の平滑化により、キャリアが、ビジー期間中の伝送経路品質によって決定されるような最大データ・レベルおよび電力レベルで動作することを可能にすることができる。

図１を参照すると、電気通信システム１００は、本発明の例示の一実施形態による、複数のユーザ装置（ＵＥ、ＵＥ（１〜Ｎ））、すなわち第１および第２の無線デバイス１１５（１）および１１５（Ｎ）への呼出しをスケジュールするための、基地局１１０（例えば、ノード−Ｂ）などの通信ノードと通信を行う無線ネットワーク１０５を含んでいる。この例においては、簡単に示すために２つのユーザ装置しか示されていないが、基地局１１０は、電気通信システム１００の１つまたは複数のセルにまたがって多数の無線デバイスにサービスを行うことができることを理解されたい。セルは、複数のセクタに分割して、あるサービス、または電気通信システム１００におけるデジタル・セルラ・ネットワークについてのネットワーク・カバレージ域を提供することができる。このデジタル・セルラ・ネットワークは、少なくとも部分的にユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）プロトコルによって定義することができる。

電気通信システム１００は、一実施形態においては、ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）プロトコルに基づいた３Ｇ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ第３世代）移動通信規格によって少なくとも部分的に定義することができる。例えば、電気通信システム１００は、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）規格、または地上移動体汎欧州デジタル・セルラ無線通信システムであるＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ移動体通信用グローバル・システム）規格に従って動作することができる。このようにして、トランシーバ１２０は、ＵＭＴＳおよび３Ｇ−１Ｘ（ＣＤＭＡ）２０００、ならびにＩＳ−９５ＣＤＭＡ、ＧＳＭおよびＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ時分割多重接続）を含めて、１つまたは複数の規格に基づいたデジタル・セルラ・ネットワークを含めて、異なる世代の無線ネットワーク１０５において、音声、データ、または音声サービスおよびデータ・サービスのホストを送信し、または受信することができる。

一実施形態に準拠して、基地局１１０は、トランシーバ１２０、例えば、複数の通信期間にわたって比較的ゆっくりと呼出しに関連する送信信号１２５の送信電力をランプさせる基地トランシーバ局（ＢＴＳ）を含むことができる。一実施形態においては、トランシーバ１２０は、少なくとも部分的にユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）プロトコルによって定義することができる。さらに、基地局１１０は、従来の信号処理を行うためにトランシーバ１２０について結合器１３０によって結合された複数の入力ポート１２７（１〜Ｎ）を含むことができる。基地局１１０のトランシーバ１２０は、無線通信を処理するためのベースバンド・オペレーションを実施するデジタル信号処理ロジック１３２と、第１および第２の無線デバイス１１５（１〜Ｎ）に対する無線通信を送信するアナログ伝送経路１３５を含むことができる。

結合器１３０は、基地局１１０からの送信における第１および第２の無線デバイス１１５（１〜Ｎ）のうちの少なくとも１つのデバイスへの呼出しをスケジュールするスケジューラ１７５を記憶することができるストレージ１６０を含むことができる。デジタル信号処理では、結合器１３０は、従来のパイロット・チャネル（ＣＨ）１７７（１）、ＨＳＤＰＡ呼出しに関連するオーバーヘッド１７７（２）、および１つまたは複数のトラフィック・チャネル（ＣＨ）を処理することができる。スケジューラ１７５は、アドミッション・レート（ａｄｍｉｓｓｉｏｎ ｒａｔｅ）が伝送経路へのトラフィック量に依存することもあるダウンリンク伝送についてのＨＳＤＰＡ呼出しをスケジュールすることができる。比較的低いトラフィックしか行われない場合には、スケジューラ１７５は、トランシーバ１２０にとって最大送信電力（Ｐｍａｘ）が達せられるまで、コードごとにこのＨＳＤＰＡトラフィックをステップさせることができる。すなわち、アドミッションは、ＨＳＤＰＡコードをスケジュールしてトランシーバ１２０の送信電力を徐々に増大させることにより、Ｐｍａｘに向かってコードごとにステップさせることができる。

デジタル信号処理ロジック１３２は、送信信号１２５の送信電力におけるピークを制限する電力ステップ制限アルゴリズムなどのアルゴリズム１７０を含むソフトウェア（Ｓ／Ｗ）１６５を含むことができる。デジタル信号処理ロジック１３２は、ＴＸチェーン中のすべての信号について、送信信号のピーク対平均比を制限するために使用することができるピーク制限アルゴリズムなどのピーク・リミッタ（ｐｅａｋ ｌｉｍｉｔｅｒ）１７２をさらに含むことができる。デジタル信号処理ロジック１３２のプレディストーション・ユニット１７４は、所定のしきい値に対するアナログ伝送経路１３５の１つまたは複数の特性の変化について補正することができる。

アナログ伝送経路１３５は、無線伝送のためのＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ無線周波数）処理を実現することができるアナログ信号処理ロジック１５０を含むことができる。アナログ伝送経路１３５は、当業者に知られているプレディストーション・ユニット１７４、あるいは伝送チェーンまたは電力増幅器線形化の他の任意の方法を介して線形化することができる電力増幅器１４０に結合された従来のデュプレクサ１４５をさらに含むことができる。電力増幅器１４０は、被変調信号を増幅して無線送信のための所望の出力電力レベルを提供することができる。電気通信システム１００中の基地局１１０において無線伝送の送信および／または受信を行うために、アンテナ１５５をデュプレクサ１４５に結合することができる。

オペレーション中に、Ｓ／Ｗ１６５は、一実施形態において、電力ステップ制限アルゴリズム１７０、電力増幅器１４０および／またはプレディストーション・ユニット１７４に対する可能性のある悪影響を最小にすることができるようにしてＨＳＤＰＡ呼出しをスケジュールするなど、これらの呼出しのスケジューリングを引き起こすことができる。この目的のために、Ｓ／Ｗ１６５は、これらの複数の通信期間にわたってダウンリンク・チャネル上の現在および将来のトラフィック負荷を決定する命令を含むことができる。このようにして、Ｓ／Ｗ１６５は、一実施形態において、このアナログ伝送経路１３５に、これらの現在および将来のトラフィック負荷に基づいて、これらの複数の通信期間のうちの少なくとも２つの通信期間にまたがって基地局１１０からの送信の送信電力を調整することができる。

この送信信号１２５についての、ＷＬＡＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ無線ローカル・エリア・ネットワーク）、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、移動体通信用グローバル・システム（ＧＳＭ）／ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ汎用パケット無線サービス）、広帯域符号分割多重接続（ＷＣＤＭＡ）、ｃｄｍａ２０００、ＷＡＰ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ無線アプリケーション・プロトコル）およびｉ−モード（ｉ−ｍｏｄｅ（登録商標））を含めて、無線ネットワーク１０５上における、比較的高速なデータ・レートを維持するために、電気通信システム１００は、複数のユーザ、すなわち第１および第２の無線デバイス１１５（１〜Ｎ）のユーザへの音声およびデータを多重化することができる。例えば、ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）についてのＷＣＤＭＡ仕様に基づいて、電気通信システム１００は、高品質のイメージおよびビデオ、ならびに高データ・レートのサービスへのアクセスを含むマルチメディア通信用に設計された大規模なカバレージ域のセルラ・システムを提供することができる。

基地局１１０から、典型的な変調技法を使用して、ＤＬ（ｄｏｗｎｌｉｎｋダウンリンク）ＣＨ（ｃｈａｎｎｅｌチャネル）１８０における送信信号１２５上で、無線デバイス、例えば第１および第２の無線デバイス１１５（１〜Ｎ）に対する呼出しをスケジュールすることができる。ダウンリンク伝送における呼出しをスケジュールするために、高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）におけるＨＳ−ＳＩＣＨ（ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｓｈａｒｅｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ高速共有情報チャネル）を使用することができる。例えば、基地局１１０からのダウンリンク伝送における呼出しのこのスケジューリングでは、ＴＤＤ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ時分割デュプレックス）技法および／またはＦＤＤ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ周波数分割デュプレックス）技法を含めた変調技法を使用することができる。

次に図２を参照すると、ユーザ呼出しスケジューリングおよび送信電力調整が、本発明の例示の一実施形態による、ＷＣＤＭＡ仕様に準拠したＨＳＤＰＡについて、図１に示すダウンリンク・チャネル上に示されている。図に示すように、ダウンリンク・チャネル１８０におけるＨＳＤＰＡ伝送２００は、高速共有情報チャネル（ＨＳ−ＳＩＣＨ）についてのタイムスロットの割り当てに基づいたものとすることができ、セル電話などの各無線デバイス、例えばユーザ装置（ＵＥ）には、異なるコードを割り当てることができる。ノード−Ｂなどの通信ノード、例えば基地局１１０は、ユーザ装置ＵＥ（１〜Ｎ）、すなわち第１および第２の無線デバイス１１５（１〜Ｎ）ごとにこの伝送コードの存在を見分けることができる。

オペレーション中に、基地局１１０は、現在および将来のトラフィック負荷に基づいて、複数のＣＰ（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ通信期間）のうちの少なくとも２つの通信期間にまたがってダウンリンク・チャネル１８０上のＨＳＤＰＡ伝送２００におけるユーザ装置ＵＥ（１〜Ｎ）の送信電力２０５（１〜Ｎ）をそれぞれ調整することができる。スケジューラ１７５は、ダウンリンク・チャネル１８０上のユーザへの呼出し、すなわちＵＥ（１）呼出し２１０（１）およびＵＥ（Ｎ）呼出し２１０（Ｎ）をスケジュールすることができる。ＵＥ（１）呼出し２１０（１）では、ＨＳＤＰＡ伝送２００は、それぞれ３つおよび２つの通信期間（ＣＰ）にまたがる第１および第２の送信電力調整期間Ｔ（１）ａ、Ｔ（１）ｂを示している。同様に、送信電力調整期間Ｔ（Ｎ）ａは、５つの通信期間にまたがるＵＥ（Ｎ）呼出し２１０（Ｎ）について示されている。例えば、このＨＳＤＰＡ伝送２００は、一実施形態において、送信電力調整期間のうちの１つのＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ送信期間）として２ｍｓの通信期間を使用することができる。

ＨＳＤＰＡ伝送２００を使用して、基地局１１０は、セル中における第１および第２の無線デバイス１１５（１）および１１５（Ｎ）、すなわち複数の移動局、例えばセルラ電話に対して情報を送信し、かつ／またはこれらから情報を受信することにより、無線サービスを提供することができる。特に、スケジューラ１７５は、この現在のトラフィック負荷またはデータ、およびこの近い将来のトラフィック負荷またはデータを使用して、時間と共にデータを増大および／または減少させる要件としてこの送信電力をいくつかのフレームにわたってゆっくりとランプさせることができる。

電力ステップ制限アルゴリズム１７０は、ランピング・ファンクション（ｒａｍｐｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を使用して、最大電力などの電力制限に達するまで、ＨＳＤＰＡコードを徐々に割り当てることができる。一般的に、ＨＳＤＰＡコードは、固定された電力を有し、チャネル評価は、ビット当たりの所望のエネルギー・レベルを決定して、インターセプト（ｉｎｔｅｒｃｅｐｔ）の確率に合うようにする。このビット当たりの所望のエネルギー・レベルを使用して、変調タイプ、すなわち２つの例としてＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ直交振幅変調）技法またはＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ４位相偏移変調）技法を設定することができる。

接続されるときに、ＨＳＤＰＡユーザ装置、例えば第１の無線デバイス１１５（１）は、このＨＳＤＰＡユーザ装置が、その現在の無線状態の下でサポートすることができる特定のデータ・レートを示すＣＱＩ（ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒチャネル品質インジケータ）を基地局１１０、すなわちノード−Ｂに対して定期的に送信することができる。このＨＳＤＰＡユーザ装置はまた、この基地局１１０が、適切な時刻に再送信を開始することができるように、パケットごとに確認応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を送信することもできる。セル中のユーザ装置ごとに使用可能なチャネル品質測定値を用いて、スケジューラ１７５は、特定の一実施形態に従って、これらのユーザ間でデータをスケジュールすることができる。

例えば呼出しの間に、ユーザは、ＨＳＤＰＡ伝送２００にわたってパケット・データをダウンロードすることができる。ＨＳＤＰＡ伝送２００は、２Ｍビット／秒など、毎秒１０メガビット、すなわち１０ミリオン・ビット（Ｍビット／秒またはＭｂｐｓ）までのピーク・データ・レートを提供することができる。３ＧＰＰ（ｔｈｉｒｄ ｇｒｏｕｐ ｐｒｏｊｅｃｔ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ第３グループ・プロジェクト・パートナーシップ）規格は、ＨＳＤＰＡ伝送２００のすべてのレイヤ上のＨＳＤＰＡの詳細を提供している。このＨＳＤＰＡ伝送２００は、ＡＭＣ（ａｄａｐｔｉｖｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ適応変調符号化）、マルチ・コード伝送、Ｌ１（ｆａｓｔ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ高速物理レイヤ）、Ｈ−ＡＲＱ（ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱハイブリッドＡＲＱ）を使用することができ、ＲＮＣ（ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ無線ネットワーク制御装置）からノード−Ｂへとパケット・スケジューラを移動させる。ＨＳＤＰＡ伝送２００は、パケット・スケジューリング技法を使用することができ、ここではユーザ・データ・レートを調整して、任意の瞬間の無線チャネル状態をマッチングさせることができる。

図３は、本発明の一実施形態に準拠した、図１に示すダウンリンク・チャネル１８０についてのＨＳＤＰＡチャネル構造３００の定型化表現を示している。ＨＳＤＰＡチャネル構造３００は、ＨＳＤＰＡユーザ、すなわち第１および第２の無線デバイス１１５（１〜Ｎ）のユーザごとに、ダウンリンク・チャネル１８０に関連するＤＰＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌダウンリンク専用物理チャネル）３０５を含むことができる。ＨＳＤＰＡチャネル構造３００は、制御信号送信についてのＨＳ−ＳＣＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ−Ｓｈａｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ高速共有制御チャネル）３１０をさらに含むことができる。さらに、ＨＳＤＰＡチャネル構造３００は、ＵＥ（１）ユーザ・データについては、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ−Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ高速物理ダウンリンク共有チャネル）３１５（１）を含むことができ、ＵＥ（Ｎ）ユーザ・データについては、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ３１５（Ｎ）を含むことができる。

ＨＳＤＰＡチャネル構造３００を使用して、図２に示すＨＳＤＰＡ伝送２００は、２ｍｓのフレーム・レート間隔で、図１に示すアナログ伝送経路１３５の送信電力にかなり大きなステップ変化をもたらすことなく、２ｍｓのフレーム・レート上でユーザにコードを割り当てることができる。ＨＳＤＰＡチャネル構造３００のこれらの各チャネルは、ＨＳＤＰＡ伝送２００についてのタイムスロットなどのスロット３２０を含むことができる。しかし、複数のユーザについての、基地局１１０からの送信信号１２５中の音声および／またはデータを組み合わせ、または多重化することができる、ＨＳＤＰＡチャネル構造３００以外のチャネル構造を展開して、本発明の趣旨を逸脱することなく異なる実施形態における１つまたは複数の無線サービスを提供することもできる。

図のように、図４は、本発明の例示の一実施形態による、第１の無線デバイス１１５（１）などの無線デバイスへの呼出しをスケジュールする方法を実装するための定型化表現を示している。すなわち、送信、例えばＨＳＤＰＡ伝送２００において、無線ネットワーク１０５に関連する基地局１１０は、図３に示すダウンリンク・チャネル１８０について、ＨＳＤＰＡチャネル構造３００上で呼出しをスケジュールすることができる。ブロック４００において、基地局１１０は、Ｓ／Ｗ１６５を使用して、図２などに示す複数の通信期間にわたってダウンリンク・チャネル１８０上の現在および将来のトラフィック負荷を決定することができる。基地局１１０は、ブロック４０５において、これらの現在および将来のトラフィック負荷に基づいて、これらの複数の通信期間のうちの少なくとも２つの通信期間にまたがって送信、例えばＨＳＤＰＡ伝送２００の送信電力を調整することができる。このようにして、ブロック４１０に示すように、電力ステップ制限アルゴリズム１７０およびスケジューラ１７５を使用した基地局１１０は、基地局１１０からの送信において無線デバイス、例えば第１の無線デバイス１１５（１）への呼出しをスケジュールすることができる。

図５を参照すると、本発明の一実施形態による、電力ステップ制限アルゴリズム１７０およびスケジューラ１７５を使用して送信電力をゆっくり増大させるための方法を実装する定型化表現が示されている。ブロック５００において、この呼出しに関連する送信信号１２５の送信電力は、ダウンリンク・チャネル１８０についてのＨＳＤＰＡチャネル構造３００上のこれらの複数の通信期間のうちの少なくとも２つの通信期間にわたってランプさせることができる。ブロック５０５において、送信信号１２５についての、最大電力などの電力制限を指定することができる。図２に示すように、ブロック５１０において送信信号１２５についてこの電力制限に達するまで、複数のコードをランピング・ファンクションに割り当てることができる。

ブロック５１５において、現在のトラフィック負荷の送信におけるデータを検査することができる。ブロック５２０において、ダウンリンク・チャネル１８０上の将来のトラフィック負荷の近い将来のデータも、同様に検査することができる。一実施形態において、この伝送、すなわちこの現在のトラフィック負荷におけるデータ、およびこの将来のトラフィック負荷の近い将来のデータをチェックすることにより、Ｓ／Ｗ１６５は、コードを追加することができるレートを決定することができる。例えば、１ｄＢの電力変化では、追加されるコード数は、ステップごとに増大することができる。したがって、電力増幅器１４０は、ＨＳＰＤＡを使用する電気通信システム１００についての電力のランプ・ファンクション変化を用いて提示することができる。すなわち、このＨＳＤＰＡトラフィックと同じチャネル上のバックグラウンドの、より低いレートのトラフィックの恩恵のない無線移動通信システムにおいて、この複合トラフィック中のかかるステップ・ファンクションは、このＨＳＤＰＡチャネルだけが寄与するステップ・ファンクションよりも小さくなる。一実施形態におけるＳ／Ｗ１６５の使用により、ＨＳＤＰＡと共に使用するために設計された電力増幅器１４０の飽和電力の増大、ならびに電力ステップ制限アルゴリズム１７０およびプレディストーション・ユニット１５０に対する増大したＰＡＲの影響を実質的に回避することができる。

最後に、ブロック５２５において、複数のコードを追加して、この現在のデータおよびこの近い将来のデータに基づいて、送信信号１２５の送信電力を平滑化するためにコード電力を調整すべきレートをＳ／Ｗ１６５によって決定することができる。したがって、最初の数フレームが、データ伝送のビジー・セッションに入る点を除いて、送信電力包絡線のこの平滑化は、このデータ容量に極めてわずかしか影響を及ぼさない可能性がある。すなわち、ビジー期間中に、キャリアは、伝送経路の品質によって決まる最大データ・レベルおよび最大電力レベルで動作することができる。したがって、電力ステップ制限アルゴリズム１７０および電力増幅器１４０のスペクトル再成長（ｓｐｅｃｔｒａｌ ｒｅｇｒｏｗｔｈ）が、従来のスケジューリング・アルゴリズムの下で引き起こされ得るステップ変化に比べて、送信電力の比較的ゆっくりしたランプ変化によって、影響を受けないこともあり得る。このスペクトル再成長は、特に、無線などの用途における変化する包絡線信号を処理する電力増幅器１４０についての非線形デバイスにおける重大な歪みメカニズムである。

本発明は、本明細書においては電気通信ネットワーク環境において役に立つものとして説明してきているが、本発明は、他の接続環境においても適用することができる。例えば、以上で説明した複数のデバイスは、ハード・ケーブル、無線周波数信号（例えば、８０２．１１（ａ）、８０２．１１（ｂ）、８０２．１１（ｇ）、ブルートゥースなど）、赤外線結合、電話線、モデムなどによるデバイス間接続を介して結合することができる。本発明は、複数のユーザが、相互に接続され互いに通信を行うことができるどのような環境においても適用することができる。

本明細書中の様々な実施形態に示している様々なシステム・レイヤ、ルーチン、またはモジュールは、実行可能な制御ユニットとすることができることが当業者には理解されよう。これらの制御ユニットは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号処理プロセッサ、（１つまたは複数のマイクロプロセッサまたはコントローラを含む）プロセッサ・カード、あるいは他の制御デバイスまたはコンピューティング・デバイス、ならびに１つまたは複数のストレージ・デバイス内に含まれる実行可能命令を含むことができる。このストレージ・デバイスは、データおよび命令を記憶するための１つまたは複数の機械読取り可能ストレージ媒体を含むことができる。このストレージ媒体は、ＤＲＡＭ（ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙダイナミック・ランダム・アクセスメモリ）またはＳＲＡＭ（ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙスタティック・ランダム・アクセスメモリ）、ＥＰＲＯＭ（ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ消去可能かつプログラム可能な読取り専用メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ電気的消去可能かつプログラム可能な読取り専用メモリ）、フラッシュ・メモリなどの半導体メモリ・デバイスと、固定ディスク、フロッピー（登録商標）・ディスク、着脱可能ディスクなどの磁気ディスクと、テープを含めた他の磁気媒体と、ＣＤ（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｋコンパクト・ディスク）やＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｋデジタル・ビデオ・ディスク）などの光媒体とを含めて様々な形態のメモリを含むことができる。様々なシステム中の様々なソフトウェア・レイヤ、ルーチン、またはモジュールを構成する命令は、各ストレージ・デバイスに記憶することができる。これらの命令は、各制御ユニットによって実行されるときに、この対応するシステムに、プログラムされた動作を実施させる。

本発明は、修正することができ、また本明細書中の教示の恩恵を受ける当業者にとって明らかな、異なるが等価的な方法で実行することができるので、以上に開示されたこれら特定の実施形態は、例示的であるにすぎない。さらに、添付の特許請求の範囲に説明しているものを除いて、本明細書中に示される構成または設計の詳細に対しては、何の限定も意図してはいない。したがって、以上に開示したこれらの特定の実施形態は、変更または修正を行うことができ、かかるすべての変形形態も本発明の趣旨および範囲内に含まれるものと考えられることが明らかである。したがって、本明細書中で要求している保護の対象は、添付の特許請求の範囲内に述べられている。

本発明の例示の一実施形態による、現在および将来のトラフィック負荷に基づいて、少なくとも２つの通信期間にまたがって、通信ノードからのダウンリンク・チャネル上への送信の送信電力を調整して、無線デバイスへの呼出しをスケジュールするスケジューラを含むトランシーバを有する基地局との通信を行う無線ネットワークを含む電気通信システムを示す図である。 本発明の例示の一実施形態による、ＷＣＤＭＡ仕様に準拠した高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）についての、図１に示すダウンリンク・チャネル上へのユーザ呼出しスケジューリングおよび送信電力調整を示す図である。 本発明の一実施形態に準拠した、図１に示すダウンリンク・チャネルについてのＨＳＤＰＡチャネル構造を示す図である。 本発明の例示の一実施形態による、図３に示すダウンリンク・チャネルについてのＨＳＤＰＡチャネル構造上のネットワークに関連する通信ノードからの送信における無線デバイスへの呼出しをスケジュールする方法を実装するための定型化表現を示す図である。 本発明の一実施形態による、図３に示すダウンリンク・チャネルについてのＨＳＤＰＡチャネル構造上の複数の通信期間のうちの少なくとも２つの通信期間にわたって呼出しに関連する送信信号の送信電力をランプする方法を実装するための定型化表現を示す図である。

Claims (10)

1. ネットワークに関連する通信ノードからの送信において無線デバイスへの呼出しをスケジュールする方法であって、
   複数の通信期間にわたってダウンリンク・チャネル上の現在および将来のトラフィック負荷を決定する工程と、
   前記現在および将来のトラフィック負荷に基づいて前記複数の通信期間のうちの少なくとも２つの通信期間にまたがって前記通信ノードからの前記送信の送信電力を調整する工程と
   を含む方法。
2. 前記複数の通信期間のうちの前記少なくとも２つの通信期間にわたって前記呼出しに関連する送信信号の送信電力をランプさせる工程と、
   前記送信信号についての電力制限を指定する工程と、
   前記送信信号について前記電力制限に達するまで、複数のコードをランピング・ファンクションに割り当てる工程と、
   前記現在のトラフィック負荷の前記送信におけるデータを検査する工程と、
   前記将来のトラフィック負荷の近い将来のデータを検査する工程と、
   前記データおよび前記近い将来のデータに基づいて、前記複数のコードを追加して、前記送信信号の前記送信電力を平滑化するためにコード電力を調整すべきレートを決定する工程と
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ダウンリンク・チャネル上の前記呼出しのスケジューリングに、前記送信信号の前記送信電力のピークを制限するアルゴリズムに対する可能性のある悪影響を低下させる工程を
   さらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記ダウンリンク・チャネル上の前記呼出しのスケジューリングに、プレディストーション・ユニットに対する可能性のある悪影響を低下させる工程を
   さらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記ダウンリンク・チャネル上の前記呼出しのスケジューリングに、電力増幅器に対する可能性のある悪影響を低下させる工程と、
   前記電力増幅器に、前記ダウンリンク・チャネル上の高速ダウンリンク・パケット・データ・アクセスについての前記送信電力のランプ変化を提示して、前記電力増幅器の飽和電力の増大、およびピーク対平均電力比の増大を回避する工程と
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 通信ノードからの送信において無線デバイスへの呼出しをスケジュールするスケジューラと、
   複数の通信期間にわたって前記呼出しに関連する送信信号の送信電力をランプさせるトランシーバと、
   前記スケジューラに結合され、前記複数の通信期間にわたってダウンリンク・チャネル上の現在および将来のトラフィック負荷を決定し、前記現在および将来のトラフィック負荷に基づいて、前記複数の通信期間のうちの少なくとも２つの通信期間にまたがって前記通信ノードからの前記送信の前記送信電力を調整する命令を記憶するストレージと
   を備える、ネットワークに関連する通信ノード。
7. デジタル・セルラ・ネットワークに関連する基地局と、
   前記基地局に結合され、
   前記基地局からの送信において無線デバイスへの呼出しをスケジュールするスケジューラ、
   複数の通信期間にわたって前記呼出しに関連する送信信号の送信電力をランプさせるトランスミッタ、ならびに
   前記スケジューラに結合され、前記複数の通信期間にわたってダウンリンク・チャネル上の現在および将来のトラフィック負荷を決定し、前記現在および将来のトラフィック負荷に基づいて、前記複数の通信期間のうちの少なくとも２つの通信期間にまたがって前記基地局からの前記送信の前記送信電力を調整する命令を記憶するストレージ
   を備える基地トランシーバ局と
   を備える電気通信システム。
8. 前記ストレージが、前記送信信号の前記送信電力のピークを制限するアルゴリズムを記憶している、請求項７に記載の電気通信システム。
9. 前記トランスミッタが、
   所定のしきい値に対する前記トランスミッタの１つまたは複数の特性の変化について補正するプレディストーション・ユニットと、
   被変調信号を増幅して、前記送信についての所望の出力電力レベルを提供する電力増幅器と
   を備える、請求項７に記載の電気通信システム。
10. 実行されるときに、
    ネットワークに関連する通信ノードからの送信において無線デバイスへの呼出しをスケジュールするために複数の通信期間にわたってダウンリンク・チャネル上の現在および将来のトラフィック負荷を決定し、
    前記現在および将来のトラフィック負荷に基づいて、前記複数の通信期間のうちの少なくとも２つの通信期間にまたがって前記通信ノードからの前記送信の送信電力を調整する
    ことをシステムに行わせる命令を記憶するコンピュータ読取り可能ストレージ媒体を備える物品。
    

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