JP2006222911A - 無線リソース管理方法、無線回線制御局及び無線基地局 - Google Patents
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Abstract
【課題】 無線回線制御局RNCと無線基地局NodeBとの間のトラヒック量及び無線回線制御局RNCにおける制御負荷を増加させることなく、高性能な無線リソース管理を行う。
【解決手段】 本発明に関する無線リソース管理方法は、無線回線制御局RNCが、無線基地局NodeBに対して平均化区間又は忘却係数を通知する工程と、無線基地局NodeBが、平均化区間又は忘却係数に基づいて、移動局UEに対して指示した最大許容伝送速度の低減幅の平均値を算出する工程と、無線基地局NodeBが、算出した平均値を無線回線制御局RNCに報告する工程と、無線回線制御局RNCが、報告された平均値に基づいて無線基地局NodeB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
【解決手段】 本発明に関する無線リソース管理方法は、無線回線制御局RNCが、無線基地局NodeBに対して平均化区間又は忘却係数を通知する工程と、無線基地局NodeBが、平均化区間又は忘却係数に基づいて、移動局UEに対して指示した最大許容伝送速度の低減幅の平均値を算出する工程と、無線基地局NodeBが、算出した平均値を無線回線制御局RNCに報告する工程と、無線回線制御局RNCが、報告された平均値に基づいて無線基地局NodeB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、無線回線制御局及び無線基地局に関する。
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12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13(a)に示すように、バースト的なデータ送信を行う場合、図13(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13(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13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。
下り制御信号の負荷や無線基地局NodeBによる伝送速度制御の負荷等があるものの、「Time & Rate Control」や「Rate Control per UE」のように、ユーザデータの伝送速度(又は、ユーザデータの伝送速度及び送信時間)を個別に制御した方が、上りリンクにおける回線容量を改善させる良い制御方法となり得る。
「Rate Control per UE」は、図14に示すように、絶対速度制御チャネル(AGCH:Absolute rate Grant Channel)及び相対速度制御チャネル(RGCH:Relative rate Grant Channel)を用いてユーザデータの伝送速度を制御するように構成されており、相対速度制御チャネル(RGCH)を多用することにより、ユーザデータの伝送速度を制御するために送信する制御信号をシンプルにすることができ、かかる制御信号の下りリンクに与える影響を少なくすることができる。
例えば、Up/Down/Holdの3値を含む相対速度制御チャネル(RGCH)を用いた伝送速度制御の詳細な振る舞いについては、非特許文献1に記載されているように、直前のハイブリッドARQプロセスの伝送速度から上昇/低下/保持を指示する方法が一般的である。
ここで、非サービングセルからの相対速度制御チャネル(RGCH)を受信した移動局UEは、非特許文献1に示すように、ヒステリシスやウィンドウの概念を用いて、受信した相対速度制御チャネル(RGCH)に含まれる「Down指示」を所定期間遡って積算し、かかる積算値を、その時点での伝送速度(又は、当該伝送速度に関するパラメータ。非特許文献1では「データチャネルと制御チャネルとの送信電力比」)に加味するように規定されている。
移動局UEは、非特許文献1に示すように、サービングセルからの「Up指示」の送信と、非サービングセルからの「Down指示」送信とを繰り返す「ピンポン現象」を防ぐために、ヒステリシス又はウィンドウを設けている。
また、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リソース管理を行っている。
従来、無線回線制御局RNCは、上りリンクにおける干渉量に基づいて、呼受付制御やハンドオーバー制御を行っていたが、上り回線エンハンスメントが適用されている場合、常時、上りリンクにおける干渉量が許容値に近づくように制御されているため、単純に、上りリンクにおける干渉量の空きがあるかどうかに基づいて、呼受付制御やハンドオーバー制御を行うことはできないという問題点があった。
かかる問題点を解決するために、無線回線制御局RNCが、上り回線エンハンスメントチャネル(エンハンスト個別物理チャネル)の受信電力を測定し、測定した受信電力に基づいて、呼受付制御やハンドオーバー制御等を行う方法が知られている。
しかしながら、かかる方法では、無線回線制御局RNCは、無線基地局NodeBによって報知されている最大許容伝送速度の低減幅を反映させた最大許容伝送速度を正確に把握することができず、高性能な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。
かかる問題点を解決するために、無線回線制御局RNCが、無線基地局NodeB(非サービングセル)によって報知されている最大許容伝送速度の低減幅(「Down指示」が示す低減幅)を把握して、隣接セルとの間でトラヒック分散を図ること等によって、高性能な無線リソース管理を行う方法が考えられている。
3GPP TSG-RAN R1-050002
3GPP TSG-RAN R1-050002
しかしながら、かかる方法では、無線回線制御局RNCが、無線基地局NodeBによって報知されている瞬時の最大許容伝送速度の低減幅(「Down指示」が示す低減幅)を取得するように構成されているため、不十分な無線リソース管理となってしまう可能性があるという問題点があった。
すなわち、例えば、数百ms単位や数秒単位で呼受付制御やハンドオーバー制御等が行われている場合には、無線回線制御局RNCによって取得された瞬時の最大許容伝送速度の低減幅があまりにも頻繁に変動しているため、無線回線制御局RNCは、高性能な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。
また、無線回線制御局RNCが、無線基地局NodeBから取得した送信時間単位(TTI)で報知している瞬時の最大許容伝送速度の低減幅を平均化する場合、無線回線制御局RNCと無線基地局NodeBとの間のトラヒックの増大につながり、回線コストがかかるという問題点があった。
また、無線回線制御局RNCが、上述の平均化を行うように構成されている場合、無線回線制御局RNCにおける制御負荷が高くなってしまう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、無線回線制御局RNCと無線基地局NodeBとの間のトラヒック量及び無線回線制御局RNCにおける制御負荷を増加させることなく、高性能な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、無線回線制御局及び無線基地局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、平均化区間又は忘却係数を通知する工程と、前記無線基地局が、前記平均化区間又は忘却係数に基づいて、前記移動局に対して指示した前記最大許容伝送速度の低減幅の平均値を算出する工程と、前記無線基地局が、算出した前記平均値を、前記無線回線制御局に報告する工程と、前記無線回線制御局が、報告された前記平均値に基づいて、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。
本発明の第2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で用いられる無線回線制御局であって、無線基地局に対して、前記移動局に対して指示した前記最大許容伝送速度の低減幅の平均値を算出する区間である平均化区間、又は、前記移動局に対して指示した前記最大許容伝送速度の低減幅の平均値を算出する際に用いられる忘却係数を通知する通知部と、前記無線基地局によって報告された前記平均値に基づいて、該無線基地局における無線リソースを管理する無線リソース管理部とを具備することを要旨とする。
本発明の第3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で用いられる無線基地局であって、無線回線制御局から通知された平均化区間又は忘却係数に基づいて、前記移動局に対して指示した前記最大許容伝送速度の低減幅の平均値を算出する平均値算出部と、算出した前記平均値を、前記無線回線制御局に報告する報告部とを具備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、無線回線制御局RNCと無線基地局NodeBとの間のトラヒック量及び無線回線制御局RNCにおける制御負荷を増加させることなく、高性能な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、無線回線制御局及び無線基地局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。
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)の絶対値や相対値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、最大許容伝送速度の絶対値及び相対値を決定し、当該無線基地局NodeBのセルをサービングセルとする移動局(サービング移動局)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。
また、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、最大許容伝送速度の相対値(低減幅)を決定し、当該無線基地局NodeBのセルを非サービングセルとする移動局(非サービング移動局)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。
また、スケジューリング部123l3は、無線回線制御局RNCから通知された平均化区間又は忘却係数を受信し、当該平均化区間又は忘却係数に基づいて、移動局UEに指示した最大許容伝送速度の低減幅(「Down指示」が示す低減幅)の平均値(平均伝送速度低減具合)を算出し、算出した平均値を無線回線制御局RNCに報告するように構成されている。
具体的には、スケジューリング部123l3は、無線回線制御局RNCから通知された平均化区間における最大許容伝送速度の低減幅(「Down指示」が示す低減幅)の平均値を算出し、算出した平均値を無線回線制御局RNCに報告するように構成されている。
例えば、スケジューリング部123l3は、無線回線制御局RNCから通知された忘却係数を「0.9」とすると、(前回算出した平均値×0.9)+(現時点の最大許容伝送速度の低減幅×0.1)によって、現時点での最大許容伝送速度の低減幅の平均値を算出し、算出した平均値を無線回線制御局RNCに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平均伝送速度低減具合を報告するように構成されていてもよいし、周期的に平均伝送速度低減具合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の低減幅の平均値について、各無線基地局NodeBに問い合わせを行う。
呼制御部56は、特定の無線基地局NodeBに対して、配下のセルで報知している最大許容伝送速度の低減幅の平均値を考慮して算出した最大許容伝送速度が所定閾値を下回っている場合、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平均伝送速度低減具合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平均伝送速度低減具合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及び図10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及び図10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S1001において、移動局UEは、無線回線制御局RNCに対して、発信要求を送信する。
ステップS1002において、無線回線制御局RNCが、無線基地局NodeBに対して平均化区間又は忘却係数を通知し、ステップS1003において、無線基地局NodeBが、通知された平均化区間又は忘却係数を設定した旨を応答する。
ステップS1004において、無線回線制御局RNCが、無線基地局NodeBに対して、平均伝送速度低減具合の報告要求を含むコネクション設定要求を送信する。なお、無線回線制御局RNCは、平均伝送速度低減具合の報告要求を、コネクション設定要求とは別個に送信するように構成されていてもよい。
ステップS1005において、無線基地局NodeBが、上述のコネクション設定要求に応じて、移動局UEとの間で無線コネクションを設定し、その旨を示すコネクション設定応答を無線回線制御局RNCに送信する。
ステップS1006において、無線回線制御局RNCは、移動局UEに対して、制御チャネルを設定するための情報(周波数情報を含む)を含む制御チャネルコネクション設定要求を送信する。
ステップS1007において、移動局UEは、上述の制御チャネルコネクション設定要求に応じて、無線回線制御局RNCとの間で制御チャネルを設定し、無線回線制御局RNCに対して、その旨を示す制御チャネルコネクション設定応答を送信する。
ステップS1008において、無線回線制御局RNCと移動局UEとの間で、ユーザデータチャネルが設定され、ステップS1009において、設定されたユーザデータチャネルを用いた通信が開始される。
ここで、移動局UEは、サービングセルからの絶対速度制御チャネル(AGCH)によって定期的に通知されている最大許容伝送速度の絶対値、及び、サービングセル及び非サービングセルからの相対速度制御チャネル(RGCH)によって定期的に通知されている最大許容伝送速度の相対値(最大許容伝送速度の相対値)によって算出され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。
そして、無線基地局NodeBは、所定のイベントトリガーに応じて、或いは、定期的に、無線回線制御局RNCに対して、上述の平均化区間又は忘却係数に基づいて算出された平均伝送速度低減具合を報知する(ステップS1010及びS1011)。
ここで、図10を参照して、無線回線制御局RNCが、平均伝送速度低減具合に基づいて、無線リソースを管理する理由について説明する。
移動局UEのE-TFC選択部33c1は、無線回線制御局RNCから、コネクションを設定する際に、非サービングセルからの相対速度制御チャネル(RGCH)に付随する時間幅T1が通知される。
移動局UEは、サービングセルセット以外のセル(非サービングセル)と接続している場合、非サービングセルからの相対速度制御チャネル(RGCH)を受信するように構成されている。
相対速度制御チャネル(RGCH)は、「Down/Don’t care」の2値で構成されている場合や、パーセントで構成される場合等が考えられる。
移動局UEのE-TFC選択部33c1は、受信した相対速度制御チャネル(RGCH)を、時間幅T1を持つスライディングウィンドウに格納する。ここで、かかるスライディングウィンドウは、逐次スライドするように構成されている(図10参照)。
図10に示すように、移動局UEのE-TFC選択部33c1は、送信時間間隔(TTI:Transmission Time Interval)毎に、「Down/Don’t care」のいずれかを受信し、スライディングウィンドウを用いて積算することによって、非サービングセルからの相対速度制御チャネル(RGCH)に含まれる最大許容伝送速度の相対値(低減値)を決定する。
例えば、図10の例において、1つの「Down指示」が示す低減値が「1dB」である場合には、t=a[TTI]又はまたはt=a+1[TTI]の両方の場合において、最大許容伝送速度の相対値(低減値)が「2dB」であることを意味する。
また、1つの「Down指示」が示す低減値が「20%」である場合には、t=a[TTI]又はまたはt=a+1[TTI]の両方の場合において、最大許容伝送速度の相対値(低減値)が「40%」であることを意味する。
また、両TTIにおいて、スライディングウィンドウ内に「Down指示」が存在するため、移動局UEのE-TFC選択部33c1は、サービングセルセットからの「Up指示」を考慮することなく、上りユーザデータの伝送速度を制御する。
また、サービングセルセットから「Down指示」が来たとしても、スライディングウィンドウ内に「Down指示」が存在するため、サービングセルセットからの「Down指示」は無効となる。
かかる場合、無線回線制御局RNCに通知される非サービング移動局に対して指示した最大許容伝送速度の低減値の平均値は、例えば、1つの「Down指示」が示す低減値が「-1dB」である場合には、スライディングウィンドウ内の「Down指示」の数を、TTI毎に平均化することによって算出され得る、或いは、「-1dB」を真数に変換して、真数の平均値として算出されてもよい。
また、非サービング移動局に対する最大許容伝送速度の低減値がパーセンテージである場合には、単に、TTI毎のパーセンテージを平均化することによって、平均伝送速度低減具合を算出してもよい。
(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、無線回線制御局RNC及び無線基地局NodeBにおける計算処理能力や制御処理能力に適した平均化区間又は忘却係数を設定することができるため、フレキシブルな移動通信システムを構築することができる。
本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムによれば、無線回線制御局RNC及び無線基地局NodeBにおける計算処理能力や制御処理能力に適した平均化区間又は忘却係数を設定することができるため、フレキシブルな移動通信システムを構築することができる。
(変更例)
図11を参照して、本発明の一変更例に係る移動通信システムの動作について説明する。本変更例に係る移動通信システムでは、無線回線制御局RNCが、新規の無線基地局NodeBを立ち上げたときに又は定期的に行われるセルアップデートにおいて、各セルにおける平均化区間又は忘却係数を変更するように構成されている。
図11を参照して、本発明の一変更例に係る移動通信システムの動作について説明する。本変更例に係る移動通信システムでは、無線回線制御局RNCが、新規の無線基地局NodeBを立ち上げたときに又は定期的に行われるセルアップデートにおいて、各セルにおける平均化区間又は忘却係数を変更するように構成されている。
図11に示すように、ステップS2001において、無線回線制御局RNCが、セルアップデート要求によって、無線基地局NodeBに対して、特定セルにおける平均化区間又は忘却係数の更新を要求し、ステップS2002において、無線基地局NodeBが、上述のセルアップデート要求に応じて、特定セルにおける平均化区間又は忘却係数を更新し、その旨を示すセルアップデート応答を無線基地局NodeBに対して送信する。
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、123r…干渉電力測定部、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 (3)
- 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、平均化区間又は忘却係数を通知する工程と、
前記無線基地局が、前記平均化区間又は忘却係数に基づいて、前記移動局に対して指示した前記最大許容伝送速度の低減幅の平均値を算出する工程と、
前記無線基地局が、算出した前記平均値を、前記無線回線制御局に報告する工程と、
前記無線回線制御局が、報告された前記平均値に基づいて、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。 - 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で用いられる無線回線制御局であって、
無線基地局に対して、前記移動局に対して指示した前記最大許容伝送速度の低減幅の平均値を算出する区間である平均化区間、又は、前記移動局に対して指示した前記最大許容伝送速度の低減幅の平均値を算出する際に用いられる忘却係数を通知する通知部と、
前記無線基地局によって報告された前記平均値に基づいて、該無線基地局における無線リソースを管理する無線リソース管理部とを具備することを特徴とする無線回線制御局。 - 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で用いられる無線基地局であって、
無線回線制御局から通知された平均化区間又は忘却係数に基づいて、前記移動局に対して指示した前記最大許容伝送速度の低減幅の平均値を算出する平均値算出部と、
算出した前記平均値を、前記無線回線制御局に報告する報告部とを具備することを特徴とする無線基地局。
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WO2003067769A2 (en) * | 2002-02-05 | 2003-08-14 | Interdigital Technology Corporation | Method and apparatus for synchronizing base stations |
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2005
- 2005-02-14 JP JP2005036920A patent/JP2006222911A/ja active Pending
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