JP2006222702A - 無線リソース管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 論理チャネルに設けられた優先度クラスを考慮した無線リソース管理を行う。
【解決手段】 本発明に係る無線リソース管理方法は、無線回線制御局が、無線基地局に対して、所定時点において報知している最大許容伝送速度又は最大許容伝送速度に関するパラメータを報告するように要求する工程と、無線基地局が、要求に応じて、無線回線制御局に対して、優先度クラス毎に、最大許容伝送速度又は最大許容伝送速度に関するパラメータを報告する工程と、無線回線制御局が、報告された最大許容伝送速度又は最大許容伝送速度に関するパラメータに基づいて、優先度クラス毎に、無線基地局における無線リソースを管理する工程とを有する。
【選択図】 図９

Description

本発明は、移動局によって上りリンクを介して送信されるユーザデータの伝送速度を最大許容伝送速度まで自動的に上げていくように構成されている移動通信システムにおける無線リソース管理方法に関する。

従来の移動通信システムでは、無線回線制御局ＲＮＣが、移動局ＵＥから無線基地局ＮｏｄｅＢに対する上りリンクにおいて、無線基地局ＮｏｄｅＢの無線リソースや、上りリンクにおける干渉量や、移動局ＵＥの送信電力や、移動局ＵＥの送信処理性能や、上位のアプリケーションが必要とする伝送速度等を鑑みて、個別チャネルの伝送速度を決定し、レイヤ３（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｌａｙｅｒ）のメッセージによって、移動局ＵＥ及び無線基地局ＮｏｄｅＢのそれぞれに対して、決定した個別チャネルの伝送速度を通知するように構成されている。

ここで、無線回線制御局ＲＮＣは、無線基地局ＮｏｄｅＢの上位に存在し、無線基地局ＮｏｄｅＢや移動局ＵＥを制御する装置である。

一般的に、データ通信は、音声通話やＴＶ通話と比べて、トラヒックがバースト的に発生することが多く、本来は、データ通信に用いられるチャネルの伝送速度を高速に変更することが望ましい。

しかしながら、無線回線制御局ＲＮＣは、図１０に示すように、通常、多くの無線基地局ＮｏｄｅＢを統括して制御しているため、従来の移動通信システムでは、処理負荷や処理遅延等の理由により、高速な（例えば、１〜１００ｍｓ程度の）チャネルの伝送速度の変更制御を行うことは困難であるという問題点があった。

また、従来の移動通信システムでは、高速なチャネルの伝送速度の変更制御を行うことができたとしても、装置の実装コストやネットワークの運用コストが大幅に高くなるという問題点があった。

そのため、従来の移動通信システムでは、数１００ｍｓ〜数ｓオーダーでのチャネルの伝送速度の変更制御を行うのが通例である。

したがって、従来の移動通信システムでは、図１１（ａ）に示すように、バースト的なデータ送信を行う場合、図１１（ｂ）に示すように、低速、高遅延及び低伝送効率を許容してデータを送信するか、又は、図１１（ｃ）に示すように、高速通信用の無線リソースを確保して、空き時間の無線帯域リソースや無線基地局ＮｏｄｅＢにおけるハードウエアリソースが無駄になるのを許容してデータを送信することとなる。

ただし、図１１において、縦軸の無線リソースには、上述の無線帯域リソース及びハードウエアリソースの両方が当てはめられるものとする。

そこで、第３世代移動通信システムの国際標準化団体である「３ＧＰＰ」及び「３ＧＰＰ２」において、無線リソースを有効利用するために、無線基地局ＮｏｄｅＢと移動局ＵＥとの間のレイヤ１及びＭＡＣサブレイヤ（レイヤ２）における高速な無線リソース制御方法が検討されてきた。以下、かかる検討又は検討された機能を総称して「上り回線エンハンスメント（ＥＵＬ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ）」と呼ぶこととする。

従来から「上り回線エンハンスメント」の中で検討されてきた無線リソース制御方法は、以下のように大きく３つに分類され得る。以下、かかる無線リソース制御方法について概説する。

第１に、「Ｔｉｍｅ ＆ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ」と呼ばれる無線リソース制御方法が検討されている。

かかる無線リソース制御方法では、無線基地局ＮｏｄｅＢが、所定のタイミング毎に、ユーザデータの送信を許可する移動局ＵＥ及びユーザデータの伝送速度を決定し、移動局ＩＤと共に、ユーザデータの伝送速度（又は、ユーザデータの最大許容伝送速度）に係る情報を報知する。

そして、無線基地局ＮｏｄｅＢによって指定された移動局ＵＥは、指定されたタイミング及び伝送速度（又は、最大許容伝送速度の範囲内）で、ユーザデータの送信を行う。

第２に、「Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｅｒ ＵＥ」と呼ばれる無線リソース制御方法が検討されている。

かかる無線リソース制御方法では、各移動局ＵＥが、無線基地局ＮｏｄｅＢに対して送信すべきユーザデータがあれば当該ユーザデータを送信できるが、当該ユーザデータの最大許容伝送速度に関しては、送信フレーム毎又は複数の送信フレーム毎に、無線基地局ＮｏｄｅＢによって決定されて各移動局ＵＥに通知されたものを用いる。

ここで、無線基地局ＮｏｄｅＢは、当該最大許容伝送速度を通知する際は、そのタイミングにおける最大許容伝送速度そのもの、若しくは、当該最大許容伝送速度の相対値（例えば、Ｕｐコマンド/Ｄｏｗｎコマンドの２値）を通知する。

第３に、「Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｅｒ Ｃｅｌｌ」と呼ばれる無線リソース制御方法が検討されている。

かかる無線リソース制御方法では、無線基地局ＮｏｄｅＢが、通信中の移動局ＵＥに共通なユーザデータの伝送速度、又は、当該伝送速度を計算するために必要な情報を報知し、各移動局が、受信した情報に基づいて、ユーザデータの伝送速度を決定する。

「Ｔｉｍｅ ＆ Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ」及び「Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｅｒ ＵＥ」は、理想的には、上りリンクにおける無線容量を改善させるために最も良い制御方法となり得るが、移動局ＵＥのバッファに滞留しているデータ量や移動局ＵＥにおける送信電力等を把握した上で、ユーザデータの伝送速度を割り当てする必要があるため、無線基地局ＮｏｄｅＢによる制御負荷が増大するという問題点という問題点があった。

また、これらの無線リソース制御方法では、制御信号のやりとりによるオーバーヘッドが大きくなるという問題点があった。

一方、「Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｅｒ Ｃｅｌｌ」は、無線基地局ＮｏｄｅＢが、セルに共通した情報を報知し、各移動局ＵＥが、受信した情報に基づいて、ユーザデータの伝送速度を自律的に求めるため、無線基地局ＮｏｄｅＢによる制御負荷が少ないという利点がある。

しかしながら、無線基地局ＮｏｄｅＢは、どの移動局ＵＥが、上りリンクにおけるユーザデータを送信してきても受信できるように構成される必要があるため、上りリンクにおける無線容量を有効に利用するためには、無線基地局ＮｏｄｅＢの装置規模が増大するという問題点があった。

そこで、例えば、非特許文献１に示すように、移動局ＵＥが、予め通知された初期伝送速度から、所定のルールに従ってユーザデータの伝送速度を増加させていくことで、無線基地局ＮｏｄｅＢによる過度な無線容量の割当を防ぎ、結果的に、無線基地局ＮｏｄｅＢの装置規模の増大を防ぐ方式（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ｒａｍｐｉｎｇ法）が提案されている。

かかる方式では、無線基地局ＮｏｄｅＢが、各セルにおけるハードウエアリソースや無線リソース（例えば、上りリンクにおける干渉量）に基づいて、最大許容伝送速度（又は、最大許容伝送速度に関するパラメータ。以下、同様。）を決定し、通信中の移動局におけるユーザデータの伝送速度を制御する。以下、ハードウエアリソースに基づく制御方式及び上りリンクにおける干渉量に基づく制御方式について具体的に説明する。

ハードウエアリソースに基づく制御方式では、無線基地局ＮｏｄｅＢが、配下のセルに接続している移動局ＵＥに対して、最大許容伝送速度を報知するように構成されている。

無線基地局ＮｏｄｅＢは、配下のセルに接続している移動局ＵＥにおけるユーザデータの伝送速度が高くなり、ハードウエアリソースが足りなくなってきた場合には、最大許容伝送速度を低く設定し、ハードウエアリソース不足が生じないようにしている。

一方、無線基地局ＮｏｄｅＢは、配下のセルに接続している移動局ＵＥにおけるユーザデータ伝送が終了した場合等、ハードウエアリソースに余裕が出てきた場合には、再び最大許容伝送速度を高く設定する。

また、上りリンクにおける干渉量に基づく制御方式では、無線基地局ＮｏｄｅＢが、配下のセルに接続している移動局ＵＥに対して、最大許容伝送速度を報知するように構成されている。

無線基地局ＮｏｄｅＢは、配下のセルに接続している移動局ＵＥにおけるユーザデータの伝送速度が高くなり、上りリンクにおける測定干渉量（例えば、ノイズライズ）が許容値（例えば、最大許容ノイズライズ）を超えた場合には、最大許容伝送速度を低く設定し、上りリンクにおける干渉量が許容値内に収まるようにしている（図１２参照）。

一方、無線基地局ＮｏｄｅＢは、配下のセルに接続している移動局ＵＥにおけるユーザデータ伝送が終了した場合等、上りリンクにおける干渉量（例えば、ノイズライズ）が許容値（例えば、最大許容ノイズライズ）内に収まっており余裕が出ている場合には、再び最大許容伝送速度を高く設定する（図１２参照）。

一般的に、無線回線制御局ＲＮＣは、呼受付制御やハンドオーバー制御等を行うために、無線基地局ＮｏｄｅＢにおける無線リソース管理を行っている。

そのため、無線回線制御局ＲＮＣが、無線基地局ＮｏｄｅＢに対して、最大許容伝送速度（又は、最大許容伝送速度に関するパラメータ）を報告するように要求する場合、無線基地局ＮｏｄｅＢは、絶対速度割当チャネル（ＡＧＣＨ：Ａｂｓｏｌｕｔｅ ｒａｔｅ Ｇｒａｎｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）で報知していた最大許容伝送速度の絶対値を、無線回線制御局ＲＮＣに対して通知していた。
３ＧＰＰ ＴＳＧ-ＲＡＮ Ｒ１-０４０７７３

しかしながら、上述の方法では、論理チャネルに様々な優先度クラスが設定されている場合であっても、無線回線制御局ＲＮＣが、かかる優先度クラスを考慮した無線リソース管理を行うことができないという問題点があった。

そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、論理チャネルに設けられた優先度クラスを考慮した無線リソース管理を行うことができる無線リソース管理方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、移動局によって上りリンクを介して送信されるユーザデータの伝送速度を最大許容伝送速度まで自動的に上げていくように構成されている移動通信システムにおける無線リソース管理方法であって、無線回線制御局が、無線基地局に対して、所定時点において報知している前記最大許容伝送速度又は前記最大許容伝送速度に関するパラメータを報告するように要求する工程と、
前記無線基地局が、前記要求に応じて、前記無線回線制御局に対して、優先度クラス毎に、前記最大許容伝送速度又は前記最大許容伝送速度に関するパラメータを報告する工程と、前記無線回線制御局が、報告された前記最大許容伝送速度又は前記最大許容伝送速度に関するパラメータに基づいて、前記優先度クラス毎に、前記無線基地局における無線リソースを管理する工程とを有することを要旨とする。

以上説明したように、本発明によれば、論理チャネルに設けられた優先度クラスを考慮した無線リソース管理を行うことができる無線リソース管理方法を提供することができる。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成）
図１乃至図８を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。なお、本実施形態に係る移動通信システムは、図１１に示すように、複数の無線基地局ＮｏｄｅＢ＃１乃至＃５と、無線回線制御局ＲＮＣとを具備している。

本実施形態に係る移動通信システムは、移動局ＵＥによって上りリンクを介して送信されるユーザデータの伝送速度を最大許容伝送速度まで自動的に上げていくように構成されている。

また、本実施形態に係る移動通信システムでは、下りリンクにおいて「ＨＳＤＰＡ」が用いられており、上りリンクにおいて「ＥＵＬ（上り回線エンハンスメント）」が用いられている。なお、「ＨＳＤＰＡ」及び「ＥＵＬ」において、ＨＡＲＱによる再送制御（Ｎプロセスストップアンドウエイト）が行われるものとする。

したがって、上りリンクにおいて、エンハンスト個別物理データチャネル及びエンハンスト個別物理制御チャネルから構成されるエンハンスト個別物理チャネルと、個別物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）から構成される個別物理チャネルとが用いられている。

ここで、エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ-ＤＰＣＣＨ）は、Ｅ-ＤＰＤＣＨの送信フォーマット（送信ブロックサイズ等）を規定するための送信フォーマット番号や、ＨＡＲＱに関する情報（再送回数等）や、スケジューリングに関する情報（移動局ＵＥにおける送信電力やバッファ滞留量等）等のＥＵＬ用制御データを送信する。

また、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ-ＤＰＤＣＨ）は、エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ-ＤＰＣＣＨ）にマッピングされており、当該エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ-ＤＰＣＣＨ）で送信されるＥＵＬ用制御データに基づいて、移動局ＵＥ用のユーザデータを送信する。

個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）は、ＲＡＫＥ合成やＳＩＲ測定等に用いられるパイロットシンボルや、上り個別物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）の送信フォーマットを識別するためのＴＦＣＩ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｆｏｒｍａｔ Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）や、下りリンクにおける送信電力制御ビット等の制御データを送信する。

また、個別物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）は、個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）にマッピングされており、当該個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）で送信される制御データに基づいて、移動局ＵＥ用のユーザデータを送信する。ただし、移動局ＵＥにおいて送信すべきユーザデータが存在しない場合には、個別物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）は送信されないように構成されていてもよい。

また、上りリンクでは、ＨＳＰＤＡが適用されている場合に必要な高速個別物理制御チャネル（ＨＳ-ＤＰＣＣＨ：Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）や、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）も用いられている。

高速個別物理制御チャネル（ＨＳ-ＤＰＣＣＨ）は、下り品質識別子（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）や、高速個別物理データチャネル用送達確認信号（Ａｃｋ又はＮａｃｋ）を送信する。

図１に示すように、本実施形態に係る移動局ＵＥは、バスインターフェース３１と、呼処理部３２と、ベースバンド処理部３３と、ＲＦ部３４と、送受信アンテナ３５とを具備している。

ただし、かかる機能は、ハードウエアとして独立して存在していてもよいし、一部又は全部が一体化していてもよいし、ソフトウエアのプロセスによって構成されていてもよい。

バスインターフェース３１は、呼処理部３２から出力されたユーザデータを他の機能部（例えば、アプリケーションに関する機能部）に転送するように構成されている。また、バスインターフェース３１は、他の機能部（例えば、アプリケーションに関する機能部）から送信されたユーザデータを呼処理部３２に転送するように構成されている。

呼処理部３２は、ユーザデータを送受信するための呼制御処理を行うように構成されている。

ベースバンド信号処理部３３は、ＲＦ部３４から送信されたベースバンド信号に対して、逆拡散処理やＲＡＫＥ合成処理やＦＥＣ復号処理を含むレイヤ１処理と、ＭＡＣ-ｅ処理やＭＡＣ-ｄ処理を含むＭＡＣ処理と、ＲＬＣ処理とを施して取得したユーザデータを呼処理部３２に送信するように構成されている。

また、ベースバンド信号処理部３３は、呼処理部３２から送信されたユーザデータに対してＲＬＣ処理やＭＡＣ処理やレイヤ１処理を施してベースバンド信号を生成してＲＦ部３４に送信するように構成されている。

なお、ベースバンド信号処理部３３の具体的な機能については後述する。ＲＦ部３４は、送受信アンテナ３５を介して受信した無線周波数帯の信号に対して、検波処理やフィルタリング処理や量子化処理等を施してベースバンド信号を生成して、ベースバンド信号処理部３３に送信するように構成されている。また、ＲＦ部３４は、ベースバンド信号処理部３３から送信されたベースバンド信号を無線周波数帯の信号に変換するように構成されている。

図２に示すように、ベースバンド信号処理部３３は、ＲＬＣ処理部３３ａと、ＭＡＣ-ｄ処理部３３ｂと、ＭＡＣ-ｅ処理部３３ｃと、レイヤ１処理部３３ｄとを具備している。

ＲＬＣ処理部３３ａは、呼処理部３２から送信されたユーザデータに対して、レイヤ２の上位レイヤにおける処理（ＲＬＣ処理）を施して、ＭＡＣ-ｄ処理部３３ｂに送信するように構成されている。

ＭＡＣ-ｄ処理部３３ｂは、チャネル識別子ヘッダを付与し、上りリンクにおける送信電力の限度に基づいて、上りリンクにおける送信フォーマットを作成するように構成されている。

図３に示すように、ＭＡＣ-ｅ処理部３３ｃは、Ｅ-ＴＦＣ選択部３３ｃ１と、ＨＡＲＱ処理部３３ｃ２とを具備している。

Ｅ-ＴＦＣ選択部３３ｃ１は、無線基地局ＮｏｄｅＢから送信されたスケジューリング信号に基づいて、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ-ＤＰＤＣＨ）及びエンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ-ＤＰＣＣＨ）の送信フォーマット（Ｅ-ＴＦＣ）を決定するように構成されている。

また、Ｅ-ＴＦＣ選択部３３ｃ１は、決定した送信フォーマットについての送信フォーマット情報（送信データブロックサイズや、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ-ＤＰＤＣＨ）と個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）との送信電力比等）をレイヤ１処理部３３ｄに送信すると共に、決定した送信データブロックサイズ又は送信電力比をＨＡＲＱ処理部３３ｃ２に送信する。

ここで、スケジューリング信号は、当該移動局ＵＥにおけるユーザデータの最大許容伝送速度（例えば、最大許容送信データブロックサイズや、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ-ＤＰＤＣＨ）と個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）との送信電力比の最大値（最大許容送信電力比）等）、又は、当該最大許容伝送速度に関するパラメータを含むものである。本明細書において、特段の断りがない場合、最大許容伝送速度には、最大許容伝送速度に関するパラメータが含まれるものとする。

かかるスケジューリング信号は、当該移動局ＵＥが在圏しているセルにおいて報知されている情報であり、当該セルに在圏している全ての移動局、又は、当該セルに在圏している特定グループの移動局に対する制御情報を含む。

ここで、Ｅ-ＴＦＣ選択部３３ｃ１は、無線基地局ＮｏｄｅＢからスケジュール信号によって通知された最大許容伝送速度に到達するまで、上りリンクにおけるユーザデータの伝送速度を増加させていくように構成されている。

ＨＡＲＱ処理部３３ｃ２は、「Ｎプロセスのストップアンドウエイト」のプロセス管理を行い、無線基地局ＮｏｄｅＢから受信される送達確認信号（上りデータ用のＡｃｋ/Ｎａｃｋ）に基づいて、上りリンクにおけるユーザデータの伝送を行うように構成されている。

具体的には、ＨＡＲＱ処理部３３ｃ２は、レイヤ１処理部３３ｄから入力されたＣＲＣ結果に基づいて下りユーザデータの受信処理が成功したか否かについて判定する。そして、ＨＡＲＱ処理部３３ｃ２は、かかる判定結果に基づいて送達確認信号（下りユーザデータ用のＡｃｋ又はＮａｃｋ）を生成して、レイヤ１処理部３３ｄに送信する。また、ＨＡＲＱ処理部３３ｃ２は、上述の判定結果がＯＫであった場合、レイヤ１処理部３３ｄから入力された下りユーザデータをＭＡＣ-ｄ処理部３３ｄに送信する。

図４に示すように、本実施形態に係る無線基地局ＮｏｄｅＢは、ＨＷＹインターフェース１１と、ベースバンド信号処理部１２と、呼制御部１３と、１つ又は複数の送受信部１４と、１つ又は複数のアンプ部１５と、１つ又は複数の送受信アンテナ１６とを備える。

ＨＷＹインターフェース１１は、無線回線制御局ＲＮＣとのインターフェースである。具体的には、ＨＷＹインターフェース１１は、無線回線制御局ＲＮＣから、下りリンクを介して移動局ＵＥに送信するユーザデータを受信して、ベースバンド信号処理部１２に入力するように構成されている。また、ＨＷＹインターフェース１１は、無線回線制御局ＲＮＣから、無線基地局ＮｏｄｅＢに対する制御データを受信して、呼制御部１３に入力するように構成されている。

また、ＨＷＹインターフェース１１は、ベースバンド信号処理部１２から、上りリンクを介して移動局ＵＥから受信した上りリンク信号に含まれるユーザデータを取得して、無線回線制御局ＲＮＣに送信するように構成されている。さらに、ＨＷＹインターフェース１１は、無線回線制御局ＲＮＣに対する制御データを呼制御部１３から取得して、無線回線制御局ＲＮＣに送信するように構成されている。

ベースバンド信号処理部１２は、ＨＷＹインターフェース１１から取得したユーザデータに対して、ＲＬＣ処理やＭＡＣ処理（ＭＡＣ-ｄ処理やＭＡＣ-ｅ処理）やレイヤ１処理を施してベースバンド信号を生成して、送受信部１４に転送するように構成されている。

ここで、下りリンクにおけるＭＡＣ処理には、ＨＡＲＱ処理やスケジューリング処理や伝送速度制御処理等が含まれる。また、下りリンクにおけるレイヤ１処理には、ユーザデータのチャネル符号化処理や拡散処理等が含まれる。

また、ベースバンド信号処理部１２は、送受信部１４から取得したベースバンド信号に対して、レイヤ１処理やＭＡＣ処理（ＭＡＣ-ｅ処理やＭＡＣ-ｄ処理）やＲＬＣ処理を施してユーザデータを抽出して、ＨＷＹインターフェース１１に転送するように構成されている。

ここで、上りリンクにおけるＭＡＣ処理には、ＨＡＲＱ処理やスケジューリング処理や伝送速度制御処理やヘッダ廃棄処理等が含まれる。また、上りリンクにおけるレイヤ１処理には、逆拡散処理やＲＡＫＥ合成処理や誤り訂正復号処理等が含まれる。

なお、ベースバンド信号処理部１２の具体的な機能については後述する。また、呼制御部１３は、ＨＷＹインターフェース１１から取得した制御データに基づいて呼制御処理を行うものである。

送受信部１４は、ベースバンド信号処理部１２から取得したベースバンド信号を無線周波数帯の信号（下りリンク信号）に変換する処理を施してアンプ部１５に送信するように構成されている。また、送受信部１４は、アンプ部１５から取得した無線周波数帯の信号（上りリンク信号）をベースバンド信号に変換する処理を施してベースバンド信号処理部１２に送信するように構成されている。

アンプ部１５は、送受信部１４から取得した下りリンク信号を増幅して、送受信アンテナ１６を介して移動局ＵＥに送信するように構成されている。また、アンプ部１５は、送受信アンテナ１６によって受信された上りリンク信号を増幅して、送受信部１４に送信するように構成されている。

図５に示すように、ベースバンド信号処理部１２は、ＲＬＣ処理部１２１と、ＭＡＣ-ｄ処理部１２２と、ＭＡＣ-ｅ及びレイヤ１処理部１２３とを具備している。

ＭＡＣ-ｅ及びレイヤ１処理部１２３は、送受信部１４から取得したベースバンド信号に対して、逆拡散処理やＲＡＫＥ合成処理や誤り訂正復号処理やＨＡＲＱ処理等を行うように構成されている。

ＭＡＣ-ｄ処理部１２２は、ＭＡＣ-ｅ及びレイヤ１処理部１２３からの出力信号に対して、ヘッダの廃棄処理等を行うように構成されている。

ＲＬＣ処理部１２１は、ＭＡＣ-ｄ処理部１２２からの出力信号に対して、ＲＬＣレイヤにおける再送制御処理やＲＬＣ-ＳＤＵの再構築処理等を行うように構成されている。

ただし、これらの機能は、ハードウエアで明確に分けられておらず、ソフトウエアによって実現されていてもよい。

図６に示すように、ＭＡＣ-ｅ及びレイヤ１処理部（上りリンク用構成）１２３は、ＤＰＣＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ａと、ＤＰＤＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｂと、Ｅ-ＤＰＣＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｃと、Ｅ-ＤＰＤＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｄと、ＨＳ-ＤＰＣＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｅと、ＲＡＣＨ処理部１２３ｆと、ＴＦＣＩデコーダ部１２３ｇと、バッファ１２３ｈ、１２３ｍと、再逆拡散部１２３ｉ、１２３ｎと、ＦＥＣデコーダ部１２３ｊ、１２３ｐと、Ｅ-ＤＰＣＣＨデコーダ部１２３ｋと、ＭＡＣ-ｅ機能部１２３ｌと、ＨＡＲＱバッファ１２３ｏと、ＭＡＣ-ｈｓ機能部１２３ｑと、干渉電力測定部１２３ｒとを具備している。

Ｅ-ＤＰＣＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｃは、送受信部１４から送信されたベースバンド信号内のエンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ-ＤＰＣＣＨ）に対して、逆拡散処理と、個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）に含まれているパイロットシンボルを用いたＲＡＫＥ合成処理を施すように構成されている。

Ｅ-ＤＰＣＣＨデコーダ部１２３ｋは、Ｅ-ＤＰＣＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｃのＲＡＫＥ合成出力に対して復号処理を施して、送信フォーマット番号やＨＡＲＱに関する情報やスケジューリングに関する情報等を取得してＭＡＣ-ｅ機能部１２３ｌに入力するように構成されている。

Ｅ-ＤＰＤＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｄは、送受信部１４から送信されたベースバンド信号内のエンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ-ＤＰＤＣＨ）に対して、ＭＡＣ-ｅ機能部１２３ｌから送信された送信フォーマット情報（コード数）を用いた逆拡散処理と、個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）に含まれているパイロットシンボルを用いたＲＡＫＥ合成処理を施すように構成されている。

バッファ１２３ｍは、ＭＡＣ-ｅ機能部１２３ｌから送信された送信フォーマット情報（シンボル数）に基づいて、Ｅ-ＤＰＤＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｄのＲＡＫＥ合成出力を蓄積するように構成されている。

再逆拡散部１２３ｎは、ＭＡＣ-ｅ機能部１２３ｌから送信された送信フォーマット情報（拡散率）に基づいて、バッファ１２３ｍに蓄積されているＥ-ＤＰＤＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｄのＲＡＫＥ合成出力に対して、逆拡散処理を施すように構成されている。

ＨＡＲＱバッファ１２３ｏは、ＭＡＣ-ｅ機能部１２３ｌから送信された送信フォーマット情報に基づいて、再逆拡散部１２３ｎの逆拡散処理出力を蓄積するように構成されている。

ＦＥＣデコーダ部１２３ｐは、ＭＡＣ-ｅ機能部１２３ｌから送信された送信フォーマット情報（送信データブロックサイズ）に基づいて、ＨＡＲＱバッファ１２３ｏに蓄積されている再逆拡散部１２３ｎの逆拡散処理出力に対して、誤り訂正復号処理（ＦＥＣ復号処理）を施すように構成されている。

干渉電力測定部１２３ｒは、上りリンクにおける干渉量（ノイズライズ）、例えば、自セルをサービングセルとする移動局による干渉電力や、全体の干渉電力等を測定するように構成されている。

ここで、ノイズライズは、所定周波数内の所定チャネルにおける干渉電力と、当該所定周波数内の雑音電力（熱雑音電力や移動通信システム外からの雑音電力）との比（ノイズフロアからの受信信号レベル）である。すなわち、ノイズライズは、通信を行っている状態の受信レベルが、通信を行っていない状態の受信レベル（ノイズフロア）に対して有するオフセットである。

ＭＡＣ-ｅ機能部１２３ｌは、Ｅ-ＤＰＣＣＨデコーダ部１２３ｋから取得した送信フォーマット番号やＨＡＲＱに関する情報やスケジューリングに関する情報等に基づいて、送信フォーマット情報（コード数やシンボル数や拡散率や送信データブロックサイズ等）を算出して出力するように構成されている。

また、ＭＡＣ-ｅ機能部１２３ｌは、図７に示すように、受信処理命令部１２３ｌ１と、ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２と、スケジューリング部１２３ｌ３とを具備している。

受信処理命令部１２３ｌ１は、Ｅ-ＤＰＣＣＨデコーダ部１２３ｋから入力された送信フォーマット番号やＨＡＲＱに関する情報やスケジューリングに関する情報を、ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２に送信するように構成されている。

また、受信処理命令部１２３ｌ１は、Ｅ-ＤＰＣＣＨデコーダ部１２３ｋから入力されたスケジューリングに関する情報を、スケジューリング部１２３ｌ３に送信するように構成されている。

さらに、受信処理命令部１２３ｌ１は、Ｅ-ＤＰＣＣＨデコーダ部１２３ｋから入力された送信フォーマット番号に対応する送信フォーマット情報を出力するように構成されている。

ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２は、ＦＥＣデコーダ部１２３ｐから入力されたＣＲＣ結果に基づいて、上りユーザデータの受信処理が成功したか否かについて判定する。そして、ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２は、かかる判定結果に基づいて送達確認信号（Ａｃｋ又はＮａｃｋ）を生成して、ベースバンド信号処理部１２の下りリンク用構成に送信する。また、ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２は、上述の判定結果がＯＫであった場合、ＦＥＣデコーダ部１２３ｐから入力された上りユーザデータを無線回線制御局ＲＮＣに送信する。

また、ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２は、上述の判定結果がＯＫである場合には、ＨＡＲＱバッファ１２３ｏに蓄積されている軟判定情報をクリアする。一方、ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２は、上述の判定結果がＮＧである場合には、ＨＡＲＱバッファ１２３ｏに、上りユーザデータを蓄積する。

また、ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２は、上述の判定結果を受信処理命令部１２３ｌ１に転送し、受信処理命令部１２３ｌ１は、受信した判定結果に基づいて、次のＴＴＩに備えるべきハードウエアリソースをＥ-ＤＰＤＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｄ及びバッファ１２３ｍに通知し、ＨＡＲＱバッファ１２３ｏにおけるリソース確保のための通知を行う。

また、受信処理命令部１２３ｌ１は、バッファ１２３ｍ及びＦＥＣデコーダ部１２３ｐに対して、ＴＴＩ毎に、バッファ１２３ｍに蓄積されている上りユーザデータがある場合には、ＨＡＲＱバッファ１２３ｏに蓄積されている当該ＴＴＩに該当するプロセスにおける上りユーザデータと新規に受信した上りユーザデータとを加算した後に、ＦＥＣ復号処理を行うように、ＨＡＲＱバッファ１２３ｏ及びＦＥＣデコーダ部１２３ｐに指示する。

また、スケジューリング部１２３ｌ３は、無線基地局ＮｏｄｅＢの上りリンクにおける無線リソースや、上りリンクにおける干渉量（ノイズライズ）等に基づいて、最大許容伝送速度（最大許容送信データブロックサイズや最大許容送信電力比等）を含むスケジューリング信号を通知するように、ベースバンド信号処理部１２の下りリンク用構成に指示する。

具体的には、スケジューリング部１２３ｌ３は、Ｅ-ＤＰＣＣＨデコーダ部１２３ｋから送信されたスケジューリングに関する情報（上りリンクにおける無線リソース）や、干渉電力測定部１２３ｒから送信された上りリンクにおける干渉量に基づいて、最大許容伝送速度を決定し、通信中の移動局におけるユーザデータの伝送速度を制御するように構成されている。

以下、ハードウエアリソースに基づく制御方式及び上りリンクにおける干渉量に基づく制御方式について具体的に説明する。

ハードウエアリソースに基づく制御方式では、スケジューリング部１２３ｌ３は、配下のセルに接続している移動局ＵＥに対して、絶対速度割当チャネル（ＡＧＣＨ）によって最大許容伝送速度を報知するように構成されている。

スケジューリング部１２３ｌ３は、配下のセルに接続している移動局ＵＥにおけるユーザデータの伝送速度が高くなり、ハードウエアリソースが足りなくなってきた場合には、最大許容伝送速度を低く設定し、ハードウエアリソース不足が生じないようにしている。

一方、スケジューリング部１２３ｌ３は、配下のセルに接続している移動局におけるユーザデータ伝送が終了した場合等、ハードウエアリソースに余裕が出てきた場合には、再び最大許容伝送速度を高く設定する。

また、上りリンクにおける干渉量に基づく制御方式では、スケジューリング部１２３ｌ３は、配下のセルに接続している移動局ＵＥに対して、絶対速度割当チャネル（ＡＧＣＨ）によって最大許容伝送速度を報知するように構成されている。

スケジューリング部１２３ｌ３は、配下のセルに接続している移動局ＵＥにおけるユーザデータの伝送速度が高くなり、上りリンクにおける干渉量（例えば、ノイズライズ）が許容値（例えば、最大許容ノイズライズ）を超えた場合には、最大許容伝送速度を低く設定し、上りリンクにおける干渉量が許容値内に収まるようにしている（図１２参照）。

一方、スケジューリング部１２３ｌ３は、配下のセルに接続している移動局ＵＥにおけるユーザデータ伝送が終了した場合等、上りリンクにおける干渉量（例えば、ノイズライズ）が許容値（例えば、最大許容ノイズライズ）内に収まっており余裕が出ている場合には、再び最大許容伝送速度を高く設定する（図１２参照）。

また、スケジューリング部１２３ｌ３は、無線回線制御局ＲＮＣから通知された最大許容伝送速度報告要求を受信し、所定時点において絶対速度割当チャネル（ＡＧＣＨ）によって報知している最大許容伝送速度を、優先度クラス毎に、無線回線制御局ＲＮＣに対して報告するように構成されている。

スケジューリング部１２３ｌ３は、所定のイベントトリガーによって自律的に最大許容伝送速度を報告するように構成されていてもよいし、周期的に最大許容伝送速度を報告するように構成されていてもよい。

本実施形態に係る無線回線制御局ＲＮＣは、無線基地局ＮｏｄｅＢの上位に位置する装置であり、無線基地局ＮｏｄｅＢと移動局ＵＥとの間の無線通信を制御するように構成されている。

図８に示すように、本実施形態に係る無線回線制御局ＲＮＣは、交換局インターフェース５１と、ＬＬＣレイヤ処理部５２と、ＭＡＣレイヤ処理部５３と、メディア信号処理部５４と、基地局インターフェース５５と、呼制御部５６とを具備している。

交換局インターフェース５１は、交換局１とのインターフェースである。交換局インターフェース５１は、交換局１から送信された下りリンク信号をＬＬＣレイヤ処理部５２に転送し、ＬＬＣレイヤ処理部５２から送信された上りリンク信号を交換局１に転送するように構成されている。

ＬＬＣレイヤ処理部５２は、シーケンス番号等のヘッダ又はトレーラの合成処理等のＬＬＣ（論理リンク制御：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）サブレイヤ処理を施すように構成されている。ＬＬＣレイヤ処理部５２は、ＬＬＣサブレイヤ処理を施した後、上りリンク信号については交換局インターフェース５１に送信し、下りリンク信号についてはＭＡＣレイヤ処理部５３に送信するように構成されている。

ＭＡＣレイヤ処理部５３は、優先制御処理やヘッダ付与処理等のＭＡＣレイヤ処理を施すように構成されている。ＭＡＣレイヤ処理部５３は、ＭＡＣレイヤ処理を施した後、上りリンク信号についてはＬＬＣレイヤ処理部５２に送信し、下りリンク信号については基地局インターフェース５５（又は、メディア信号処理部５４）に送信するように構成されている。

メディア信号処理部５４は、音声信号やリアルタイムの画像信号に対して、メディア信号処理を施すように構成されている。メディア信号処理部５４は、メディア信号処理を施した後、上りリンク信号についてはＭＡＣレイヤ処理部５３に送信し、下りリンク信号については基地局インターフェース５５に送信するように構成されている。

基地局インターフェース５５は、無線基地局ＮｏｄｅＢとのインターフェースである。基地局インターフェース５５は、無線基地局ＮｏｄｅＢから送信された上りリンク信号をＭＡＣレイヤ処理部５３（又は、メディア信号処理部５４）に転送し、ＭＡＣレイヤ処理部５３（又は、メディア信号処理部５４）から送信された下りリンク信号を無線基地局ＮｏｄｅＢに転送するように構成されている。

呼制御部５６は、無線リソース管理処理や、レイヤ３シグナリングによるチャネルの設定及び開放処理等を施すように構成されている。ここで、無線リソース管理には、呼受付制御やハンドオーバー制御等が含まれる。

呼制御部５６は、無線リソース管理に必要な情報として、各無線基地局ＮｏｄｅＢ配下のセルで報知されている最大許容伝送速度を報告するように、各無線基地局ＮｏｄｅＢに要求する。

呼制御部５６は、特定の無線基地局ＮｏｄｅＢから、配下のセルで報知している優先度クラス毎の最大許容伝送速度が報告された結果、特定の優先度クラスにおける最大許容伝送速度が所定閾値を下回っている場合、当該特定の優先度クラスの新規のエンハンスト個別物理チャネル（Ｅ-ＤＰＣＨ）の設定を要求する呼を受け付けないように構成されていてもよいし、当該セルに対して当該特定の優先度クラスのエンハンスト個別物理チャネル（Ｅ-ＤＰＣＨ）のハンドオーバーを行わないように構成されていてもよい。

呼制御部５６は、所定のイベントトリガーによって無線基地局ＮｏｄｅＢから自律的に報告される最大許容伝送速度を取得するように構成されていてもよいし、無線基地局ＮｏｄｅＢから周期的に報告される最大許容伝送速度を取得するように構成されていてもよい。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作）
図９を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作について説明する。

図９に示すように、ステップＳ１０１において、無線回線制御局ＲＮＣが、無線基地局ＮｏｄｅＢに対して、所定時点において報知している最大許容伝送速度（又は最大許容伝送速度に関するパラメータ）を報告するように要求する。

ここで、無線回線制御局ＲＮＣは、特定の優先度クラス（例えば、優先度クラス＃Ａ）の最大許容伝送速度（又は最大許容伝送速度に関するパラメータ）を報告するように要求してもよい。

ステップＳ１０２において、無線基地局ＮｏｄｅＢが、上述の最大許容伝送速度報告要求に応じて、無線回線制御局ＲＮＣに対して、優先度クラス毎に、最大許容伝送速度（又は最大許容伝送速度に関するパラメータ）を報告する。

また、無線基地局ＮｏｄｅＢが、特定の優先度クラス（例えば、優先度クラス＃Ａ）の最大許容伝送速度（又は最大許容伝送速度に関するパラメータ）のみを報告してもよいし、全ての優先度クラスの最大許容伝送速度（又は最大許容伝送速度に関するパラメータ）を優先度クラス毎に報告してもよい。

ステップＳ１０３において、無線回線制御局ＲＮＣが、報告された最大許容伝送速度（又は最大許容伝送速度に関するパラメータ）に基づいて、優先度クラス毎に、無線基地局ＮｏｄｅＢにおける無線リソースを管理する。

ここで、移動局ＵＥは、無線基地局ＮｏｄｅＢからの絶対速度割当チャネル（ＡＧＣＨ）によって定期的に通知されている最大許容伝送速度まで、上りユーザデータの伝送速度を自動的に上げている。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果）
本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、論理チャネルに設けられた優先度クラスを考慮した無線リソース管理を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る移動通信システムの移動局の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る移動通信システムの移動局におけるベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る移動通信システムの移動局におけるベースバンド信号処理部のＭＡＣ-ｅ処理部の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る移動通信システムの無線基地局の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る移動通信システムの無線基地局におけるベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る移動通信システムの無線基地局のベースバンド信号処理部におけるＭＡＣ-ｅ及びレイヤ１処理部（上りリンク用構成）の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る移動通信システムの無線基地局のベースバンド信号処理部におけるＭＡＣ-ｅ及びレイヤ１処理部（上りリンク用構成）のＭＡＣ-ｅ機能部の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る移動通信システムの無線回線制御局の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 一般的な移動通信システムの全体構成図である。 従来の移動通信システムにおいて、バースト的なデータを送信する際の動作を説明するための図である。 従来の移動通信システムにおいて、上りリンクにおける伝送速度を制御する際の動作を説明するための図である。

符号の説明

１…交換局、ＮｏｄｅＢ…無線基地局、１１…ＨＷＹインターフェース、１２、３３…ベースバンド信号処理部、１２１、３３ａ…ＲＬＣ処理部、１２２、３３ｂ…ＭＡＣ-ｄ処理部、１２３…ＭＡＣ-ｅ及びレイヤ１処理部、１２３ａ…ＤＰＣＣＨ ＲＡＫＥ部、１２３ｂ…ＤＰＤＣＨ ＲＡＫＥ部、１２３ｃ…Ｅ-ＤＰＣＣＨ ＲＡＫＥ部、１２３ｄ…Ｅ-ＤＰＤＣＨ ＲＡＫＥ部、１２３ｅ…ＨＳ-ＤＰＣＣＨ ＲＡＫＥ部、１２３ｆ…ＲＡＣＨ処理部、１２３ｇ…ＴＦＣＩデコーダ部、１２３ｈ、１２３ｍ…バッファ、１２３ｉ、１２３ｎ…再逆拡散部、１２３ｊ、１２３ｐ…ＦＥＣデコーダ部、１２３ｋ…Ｅ-ＤＰＣＣＨデコーダ部、１２３ｌ…ＭＡＣ-ｅ機能部、１２３ｌ１…受信処理命令部、１２３ｌ２…ＨＡＲＱ管理部、１２３ｌ３…スケジューリング部、１２３ｏ…ＨＡＱＲバッファ、１２３ｑ…ＭＡＣ-ｈｓ機能部、１３、５６…呼制御部、１４…送受信部、１５…アンプ部、１６、３５…送受信アンテナ、ＵＥ…移動局、３１…バスインターフェース、３２…呼処理部、３４…ＲＦ部、３３ｃ…ＭＡＣ-ｅ処理部、３３ｃ１…Ｅ-ＴＦＣＩ選択部、３３ｃ２…ＨＡＲＱ処理部、３３ｄ…レイヤ１処理部、ＲＮＣ…無線回線制御局、５１…交換局インターフェース、５２…ＬＬＣレイヤ処理部、５３…ＭＡＣレイヤ処理部、５４…メディア信号処理部、５５…基地局インターフェース

Claims (1)

1. 移動局によって上りリンクを介して送信されるユーザデータの伝送速度を最大許容伝送速度まで自動的に上げていくように構成されている移動通信システムにおける無線リソース管理方法であって、
   無線回線制御局が、無線基地局に対して、所定時点において報知している前記最大許容伝送速度又は前記最大許容伝送速度に関するパラメータを報告するように要求する工程と、
   前記無線基地局が、前記要求に応じて、前記無線回線制御局に対して、優先度クラス毎に、前記最大許容伝送速度又は前記最大許容伝送速度に関するパラメータを報告する工程と、
   前記無線回線制御局が、報告された前記最大許容伝送速度又は前記最大許容伝送速度に関するパラメータに基づいて、前記優先度クラス毎に、前記無線基地局における無線リソースを管理する工程とを有することを特徴とする無線リソース管理方法。
   
   

Images