JP2008533805A - 無線通信システムにおける拡張リアルタイムポーリングサービスの上りリンク資源割り当て要請方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ＩＰ網を基盤として音声サービスを支援する無線通信システムにおける上りリンク資源をスケジューリングする装置及び方法を提供する。データレートが減少すれば、移動端末は基地局にレートの減少を通報する。データレートを増やす場合、移動端末は、帯域幅要請ヘッダー、あるいはＣＱＩＣＨコードワードの送信により、基地局に資源割り当てを要請する。そして、基地局が移動端末の状態に関らず周期的に上りリンク資源を移動端末に割り当てていた従来の拡張リアルタイムポーリングサービスとは異なり、本発明では、移動端末がオン期間（Talk-spurt period）からオフ期間（Silence period）に転換した場合には、基地局は上りリンク資源を割り当てない。したがって、不必要な帯域幅割り当てによる資源の浪費を減らすことができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、無線通信システムにおける上りリンクスケジューリング方法に関し、特に、ＩＰ網を基盤とする音声サービス（Voice over Internet Protocol；以下、‘ＶｏＩＰ’サービスと称する。）を提供する拡張リアルタイムポーリングサービス（extended real time Polling Service；以下、‘ｅｒｔＰＳ’と称する。）のための上りリンク資源をスケジューリングする方法に関する。

限られた資源を使用して多様なサービスを提供する無線通信システムでは、資源を効率的に使用するためのスケジューリング方式を必要とする。前述したスケジューリング方式に理想的なものは、不要に割り当てられた資源を速かに回収して必要なサービスのために再割り当てられるようにするものである。そして、無線資源で送られる情報の量を減らすことによって、剰余資源を他の用途に使用できるようにする方式が必要である。

従来より、ＶｏＩＰのための多種の上りリンクスケジューリング方法が提案された。その代表的な例が、自発的グラントサービス（Unsolicited Grant Service；以下、‘ＵＧＳ’と称する。）と、リアルタイムポーリングサービス（Real-Time Polling Service；以下、‘ｒｔＰＳ’と称する。）と、ｅｒｔＰＳである。

上記ＵＧＳの場合には、ユーザの要請により、固定された大きさの上りリンク資源が割り当てられる。したがって、ユーザは割り当てられた上りリンク資源でデータを送信することになる。一方、上記ｒｔＰＳの場合には、ユーザからの周期的な上りリンク資源割り当て要請に応答して、必要な資源が割り当てられる。したがって、ユーザは、データの量に従って適切に割り当てられた資源でデータを送信することになる。

図１は、従来のＵＧＳによる上りリンク資源に対するスケジューリング手続きを示す図である。

図１を参照すると、移動端末（ＭＳ：Mobile station）の状態は、時間軸上で、トークスパート期間（Talk-spurt period；以下、‘オン期間’と称する。）と、サイレンス期間（Silence period；以下、‘オフ期間’と称する。）と、に区分される。即ち、オン期間（Talk-spurt period）は、移動端末からデータパケットが送信される期間であり、一方、オフ期間（Silence period）は、移動端末からデータパケットが送信されない期間である。ここで、上記オン期間（Talk-spurt period）と上記オフ期間（Silence period）には、同一の資源が移動端末に割り当てられる。図１では、最大データレートであるＲａｔｅ １を支援する資源が固定的に割り当てられた例を示している。

しかしながら、移動端末は、データを送信する際に、割り当てられた全ての資源を使用してとは限らない。即ち、移動端末は、オフ期間（Silence period）１１０、１１８では、サービスを維持するために必要な最小資源（一例としてＲａｔｅ １／８）のみを使用する。

そして、オン期間（Talk-spurt period）でも、割り当てられた資源の一部のみ使われる状況が発生する。換言すると、オン期間（Talk-spurt period）において、移動端末は、資源の一部または全部を使用してデータパケットを送信する。例えば、移動端末はオン期間１１２では、Ｒａｔｅ １により、即ち、割り当てられた資源の全体を使用してデータパケットを送信する。続くオン期間１１４では、Ｒａｔｅ １／２（即ち、割り当て資源の半分）を使用する。オン期間１１６では、送信データの量がさらに減少されることによって、移動端末は、Ｒａｔｅ １／４（即ち、割り当て資源の１／４）によりデータパケットを送信する。オフ期間１１８では、移動端末は、最小データレートであるＲａｔｅ １／８を支援する最小資源のみを使用することになる。

前述したことから分かるように、オン期間（１１４、１１６、１１８）では、固定的に割り当てられた資源が全て使われるものではない。このように、剰余資源が発生する場合、上りリンクスケジューリングが効率良くなされているとは言えない。したがって、オフ期間（Silence period）のみならず、オン期間（Talk-spurt period）でも上りリンクの資源が浪費される問題が発生することになる。

図２は、従来のｒｔＰＳによる上りリンク資源に対するスケジューリング手続きを示す図である。

上記図２を参照すると、移動端末の状態は、時間軸上で、オン期間（Talk-spurt period）とオフ期間（Silence period）とに区分される。即ち、オン期間（Talk-spurt period）は、移動端末から送られるべきデータパケットが送信される期間であり、一方、オフ期間（Silence period）は、移動端末からデータパケットが送信されない期間である。

上記ｒｔＰＳにおいて、移動端末は、ステップ２１２乃至２３６で、基地局（ＢＳ：Base Station）に上りリンク資源割り当てを要請する。この際、上記要請される資源は、上記移動端末から送信されるデータパケットの量を考慮して決定される。上記基地局は、当該要請された上りリンク資源を当該移動端末に割り当てる。そして、移動端末は、上記基地局から割り当てられた資源を使用して期間２１０，２２０，２３０でデータパケットを送信する。

図２の例では、オン期間（Talk-spurt period）は、データレートによって３つの期間（２１０，２２０，２３０）に区分される。上記移動端末は、最初のオン期間（２１０）ではＲａｔｅ １により、２番目のオン期間（２２０）ではＲａｔｅ １／２により、３番目のオン期間（２３０）ではＲａｔｅ １／４によりデータパケットを送信する。したがって、上記移動端末が上記期間別に使用する資源の量は互いに異なる。すなわち、データレートの減少によって、オン期間（Talk-spurt period）は、上記２１０から２３０へと変更する。

より具体的には、移動端末は、送信すべきデータパケットが発生すると、基地局に資源割り当てを要請する（ステップ２１２）。これに対応して、上記基地局は、最大データレート（例えばＲａｔｅ １）を支援するための最大資源を割り当てる。上記移動端末は、当該割り当てられた資源を使用して、Ｒａｔｅ １にてデータパケットを送信する。このように、Ｒａｔｅ １にてデータパケットを送信する動作は、期間２１０で繰り返し遂行される。

送信データの量が減少されることによりデータレートの変更が必要になると、移動端末は、減少したデータレート（例えばＲａｔｅ １／２）を支援するための資源の割り当てを要請する（ステップ２２２）。その後、移動端末は、割り当てられた資源を使用してデータパケットを送信する。このように、Ｒａｔｅ １／２にてデータパケットを送信する動作は、期間２２０で繰り返し遂行される。

上記期間２３０で、データレートがさらに減少要求されると、移動端末は、さらに減少されたデータレート（例えばＲａｔｅ １／４）を支援するための資源の割り当てを要請する（ステップ２３２）。その後、上記移動端末は、Ｒａｔｅ １／４によりデータパケットを送信する。上記Ｒａｔｅ １／４によりデータパケットを送信する動作は、期間２３０で繰り返し遂行される。

上記移動端末は、全てのデータパケットの送信が完了すると、最小資源（例えばＲａｔｅ １／８）を使用してオフ期間（Silence period、期間２４０）での動作を遂行する。

上述したように、ｒｔＰＳを支援するためには、周期的なポーリング過程（すなわち上りリンク資源要請過程、ステップ２１２乃至２１８、ステップ２２２乃至２２６、ステップ２３２乃至２３６）が必要とされる。これによって、同一量の資源を要する期間（２１０、２２０、２３０）でも、周期的なポーリング過程（２１４乃至２１８、２２４乃至２２６、２３４乃至２３６）が発生する。したがって、不要なポーリング過程の遂行により上りリンクの資源の浪費が生じる。

前述したように、ＵＧＳ及びｒｔＰＳは、移動端末のリアルタイム状態に関らず、各々のスケジューリング種類によって周期的に上りリンク資源を割り当てるので、リアルタイムに変化する移動端末の状態を適切に反映して効率良い上りリンクスケジューリングを遂行することが出来ない。

上記ＵＧＳ及びｒｔＰＳとは異なり、ｅｒｔＰＳは、移動端末の要請により資源が割り当てられて、上記資源が変更される前までポーリング過程なしに、上記割り当てられた資源を使用したデータパケットの送信を可能にする。ｅｒｔＰＳにおいて、移動端末は、別途のポーリング過程がなくても基地局が同一の資源を割り当ててくれることを期待する。

そして、移動端末は、データレートの減少が要求されると、当該減少されたデータレートによりデータパケットを送信する。この際、移動端末は、データレートの減少により資源が変更されたことを基地局に通知する。従って、基地局は、当該移動端末で発生する剰余資源を他の用途に使用できることになる。

上記移動端末は、データレートが変更されたことを基地局に通知するために、グラント管理サブヘッダー（Grant Management subheader）の拡張PBR（Extended Piggy Back Request）フィールドを使用する。このグラント管理サブヘッダー（Grant Management subheader）は、以下のような構成を有する。

＜表１＞において、Extended PBRフィールドの上位１ビット（ＭＳＢ、Most Significant Bit）は、データレートが変更されたことを知らせる指示子として使われる。上記Extended PBRフィールドの上位１ビットが１に設定されれば、データレートが変更されたことを表す。上記Extended PBRフィールドの下位１０ビット（ＬＳＢ、Least Significant Bit）は、変更されたデータレートを表す。上記Extended PBRフィールドの上位１ビットが０に設定されれば、データレートが変更されなかったことを表す。

或いは、移動端末は、下記の＜表２＞のようなフォーマットの帯域幅要請及び上りリンク送信パワー報告ヘッダー（Bandwidth request and Uplink transmit power report header）に存在するＢＲ（Bandwidth Request）フィールドを利用して、希望するデータレートに必要な帯域幅割り当てを要求することもできる。

上記の＜表２＞において、ＢＲフィールドの上位１ビットは、データレートが変更されたことを知らせる指示子として使われる。上記ＢＲフィールドの上位１ビットが１に設定されれば、データレートが変更されたことを表す。上記ＢＲフィールドの下位１０ビットは、変更されたデータレートを表す。上記ＢＲフィールドの上位１ビットが０に設定されれば、帯域幅要請及び上りリンク送信パワー報告ヘッダーが資源割り当てのための基本的な帯域幅要請ヘッダーであることを表す。

図３は、従来のｅｒｔＰＳによる上りリンクスケジューリング手続きを示す図である。

上記図３を参照すると、移動端末の状態は、時間軸上で、オン期間（Talk-spurt period）とオフ期間（Silence period）とに大別される。即ち、オン期間（Talk-spurt period）は、送られるべきデータパケットが移動端末から送信される期間であり、一方、オフ期間（Silence period）は、移動端末からデータパケットが送信されない期間である。

上記移動端末は、オフ期間（Silence period）からオン期間（Talk-spurt period）に転換される時点で、帯域幅要請ヘッダーを使用して基地局に資源割り当てを要請する（ステップ３１０）。この帯域幅要請ヘッダーの一例として、上記＜表２＞の帯域幅要請及び上りリンク送信パワー報告ヘッダーを使用することができる。上記帯域幅要請ヘッダーを通じて、別途のポーリング過程がなくても、続けて同一の資源を割り当ててくれることを要求する帯域幅要請情報が伝達される。

上記基地局は、帯域幅要請ヘッダーを受信すると、オン期間（３１２）の間、最大データレートに対応する資源を上記移動端末に周期的に割り当てる。当該移動端末は、最大データレートによりデータを送信する。

上記移動端末は、データレートの変更が必要であれば、次のオン期間で、変更されたデータレートでデータを送信する。上記変更されたデータレートは、以前に使用したデータレートに比べて低い。図示された例では、Ｒａｔｅ １からＲａｔｅ １／２に変更されている。一方、上記移動端末は、データレートが変更されたことを、グラント管理サブヘッダーを使用して上記基地局に通知する。その後、上記移動端末は、上記変更されたデータレートにより、オン期間（３１４）の間、周期的にデータを送信する。

上記基地局は、グラント管理サブヘッダーを受信すると、Ｒａｔｅ １／２を支援するために必要な最小の資源を割り当てる。そして、上記基地局は、移動端末で発生する剰余資源を他の用途に割り当てる。

上記移動端末は、Ｒａｔｅ １／２によるデータ送信中に、データレートの減少が必要である場合には、次のオン期間（３１６）で、データレートＲａｔｅ １／４によりデータを送信する。一方、上記移動端末は、データレートが変更されたことを、上記グラント管理サブヘッダーにより上記基地局に通知する。その後、上記移動端末は、上記変更されたデータレートにより、オン期間（３１６）の間、周期的にデータを送信する。上記基地局は、上記Ｒａｔｅ １／４を支援するために必要な最小の資源を割り当てる。

上記移動端末は、Ｒａｔｅ １／４によるデータ送信中に、データレートの減少が必要である場合には、次のオン期間でデータレートをＲａｔｅ １／８に変更する。一方、上記移動端末は、データレートが変更されたことを、上記グラント管理サブヘッダーにより上記基地局に通知する。その後、基地局は、Ｒａｔｅ １／８を支援するために必要な最小の資源を割り当てる。

上述のように、データレートが減る場合には、移動端末はグラント管理サブヘッダーを使用して上記変更されたデータレートに関する情報を基地局に送信し、基地局は、当該変更されたデータレートに従って移動端末に資源を割り当てる。

ところが、オン期間（Talk-spurt period）に、ある移動端末が、減少されたデータレートの増加を必要とする場合が発生し得る。このような場合、上記移動端末が増加したデータレートで上りリンクデータを送信するためには、それだけ上りリンク資源の増加が必要である。しかしながら、データレートをさらに増加させようとする移動端末の意図を基地局に知らせることができる方法が定義されていない。したがって、上記オン期間（Talk-spurt period）の移動端末が、減少したデータレートを増加させることができる方式が必要である。

また、従来は、基地局がオフ期間（Silence period）にある移動端末にも最小データレートに該当する一定の資源を周期的に割り当てており、移動端末は、オフ期間（Silence period）からオン期間（Talk-spurt period）に転換する際に、上記最小資源を使用して帯域幅の要請を遂行していた。したがって、基地局は、オフ期間の間、６バイトの帯域幅要請ヘッダーの送信を支援する上りリンク資源を、あるいは上記表１のようにピギーバック形態の帯域幅要請サブヘッダーの送信を支援するように、即ち、６バイトのGeneric MAC headerと上記２バイトのグラント管理サブヘッダー送信のための上りリンク資源を、周期的に割り当てていた。ところが、上記の最小資源は、移動端末がオフ期間からオン期間に転換する際に、帯域幅を要請するためには必要であるが、オフ期間にある移動端末がどの時点でオン期間に転換するかを知らない状況で、周期的に資源を割り当てることは必要でないことがあり得る。

本発明の目的は、上記の問題点及び／又は欠点を本質的に解決し、下記のような利点を提供することにある。すなわち、本発明は、無線通信システムにおいて、ｅｒｔＰＳを遂行する移動端末（ＭＳ：Mobile Station）がデータレートを増加させようとする場合に、基地局（ＢＳ：Base Station）に資源の割り当てを要請する方法を提供するものである。

また、本発明は、ｅｒｔＰＳにおいて、送信するデータが無いためにオフ期間に入った移動端末から上りリンク資源を節約することで、上りリンク資源を効率良く使用する方法を提供するものである。

本発明の一の側面によれば、無線通信システムにおける移動端末で無線資源の割り当てを要請する方法であって、移動端末は、現在のデータレートが増加されるべきか否かを判定する。データレートが増加されるべきであれば、移動端末は、基地局に、レート増加のための上りリンク帯域幅の割り当てを要請する。その後、移動端末は、基地局から、当該帯域幅割り当て要請に応じて増加された帯域幅を割り当てられる。

本発明の他の側面によれば、無線通信システムにおける基地局で無線資源を割り当てる方法であって、基地局は、移動端末からデータレート増加のための帯域幅割り当て要請を受信し、当該帯域幅割り当て要請に相応した帯域幅を当該移動端末に割り当てる。

本発明のさらに他の側面によれば、無線通信システムにおける無線資源の割り当てを要請する装置であって、移動端末は、現在のデータレートが増加されるべきか否かを判定し、レートが増加されるべきであれば、上りリンク帯域幅割り当てを基地局に要請し、該帯域幅割り当て要請に相応した基地局からの増加された帯域幅を割り当てられる。

本発明のさらなる他の側面によれば、無線通信システムにおける無線資源を割り当てるための装置であって、基地局は、移動端末からデータレートの増加のための帯域幅割り当ての要請を受信し、該帯域幅割り当て要請に相応した帯域幅を該移動端末に割り当てる。

本発明のさらにまた他の側面によれば、無線通信システムにおける移動端末で拡張リアルタイムポーリングサービスの上りリンク資源の割り当てを要請する方法であって、移動端末は、上りリンク帯域幅割り当てが必要であると判断した場合に、チャネル品質情報チャネル（ＣＱＩＣＨ）コードワードを基地局へ送信することによって、増加された帯域幅の割り当てを要請し、基地局から最大データレートを支援する帯域幅を割り当てられる。

本発明のさらなる他の側面によれば、無線通信システムにおける基地局で拡張リアルタイムポーリングサービスの上りリンク資源を割り当てる方法であって、基地局は、増加された帯域幅の割り当てを要請するチャネル品質情報チャネル（ＣＱＩＣＨ）コードワードを移動端末から受信し、最大データレートを支援する帯域幅を移動端末に割り当てる。

本発明のさらにまた他の側面によれば、無線通信システムにおける拡張リアルタイムポーリングサービスの上りリンク資源の割り当てを要請するための装置であって、移動端末は、上りリンク帯域幅割り当てが必要であると判断した場合に、チャネル品質情報チャネル（ＣＱＩＣＨ）コードワードを基地局へ送信することによって帯域幅の割り当てを要請し、基地局から最大データレートを支援する帯域幅を割り当てられる。

本発明のさらに他の側面によれば、無線通信システムにおける拡張リアルタイムポーリングサービスの上りリンク資源を割り当てるための装置であって、基地局は、増加された帯域幅の割り当てを要請するチャネル品質情報チャネル（ＣＱＩＣＨ）コードワードを移動端末から受信し、最大データレートを支援する帯域幅を該移動端末に割り当てる。

前述したような本発明は、無線通信システムにおいて、拡張リアルタイムポーリングサービスの上りリンク資源スケジューリングで、移動端末がデータレートの変化に従った上りリンク資源割り当てを基地局に要請する方法に向けられる。この目的のために、移動端末は、データレートを増加させようとするとき、該レートの増加を基地局に通知する。

また、基地局が周期的に移動端末に資源を割り当てる拡張リアルタイムポーリングサービスにおいて、移動端末が送信するデータがないために、オフ期間に転換する場合には、基地局が移動端末にこれ以上上りリンク資源を割り当てないようにすることで、オーバーヘッドを減らすようにする。したがって、オフ期間にある移動端末に割り当てていた上りリンク資源を、他の目的のために効率良く使用することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明では、本発明を不必要に詳細に説明することを避けるために、良く知られた機能や構成についての説明は省略する。

本発明は、拡張リアルタイムポーリングサービス（以下、‘ｅｒｔＰＳ’と称する。）において上りリンクスケジューリングを遂行する移動端末（ＭＳ：Mobile Staiton）のデータレートを増加させる方法を提案する。ここでは、移動端末が、最大データレートよりも低いデータレートによってデータパケットを送信していると仮定する。この目的のために、移動端末がデータレートの増加を要請するデータレート増加情報を基地局（ＢＳ：Base Station）へ送信する方法が提案される。

従来は、データレートがデータパケットを送信しない状況と等価の場合に、最小データレートを支援する最小資源を周期的に割り当てていた。対照的に、本発明では、移動端末の要請のみに基づいて資源が割り当てられる。

以下、本発明に従う上りリンクスケジューリングに関して、移動端末の動作と基地局の動作とで区別して説明する。

Ａ．移動端末動作
図４と図５は、本発明に従う移動端末におけるｅｒｔＰＳの上りリンクスケジューリングのための動作を示す図である。特に、図４は現在データを送信していない移動端末の動作を示すフローチャートであり、図５は、現在データを送信している移動端末の動作を示すフローチャートである。

図４を参照すると、移動端末は、ステップ４１０で、送信するデータの存在の有無について監視する。仮に、送信するデータが存在しなければ、移動端末はオフ状態を維持する。一方、送信するデータが存在すれば、移動端末は、ステップ４１２で、帯域幅の割り当てを要求する。本発明では、初期状態、即ちオフ状態の移動端末に対しては資源を割り当てないことを前提としている。したがって、オフ状態の移動端末が帯域幅の割り当てを要請するためには、新規な技術が構築されなければならないが、その詳細については後述する。

移動端末は、ステップ４１４で、基地局から帯域幅を割り当てられる。この際、割り当てられる帯域幅は、移動端末により要請された帯域幅、または、予め定められた最大データレートを支援する帯域幅のいずれかとする。本発明では、後者の場合（最大データレートを支援する帯域幅が割り当てられること）を仮定する。移動端末は、ステップ４１６で、割り当てられた帯域幅に対応したデータレートによるデータ送信を開始する。

図４の手順によりデータ送信を開始した移動端末は、図５の手順に従って、オン状態での動作を遂行する。

図５を参照すると、移動端末は、ステップ５１０で、割り当てられた帯域幅に対応するデータレートによって、データを送信する。データ送信中に、移動端末は、データレートの変更（即ち、増加または減少）が必要であるか否かを判定する（ステップ５１２及びステップ５２０）。仮に、データレートの減少及び増加のいずれも必要でない場合には、移動端末は、ステップ５１０に進行して、現在のデータレートによるデータ送信を続行する。

一方、データレートの減少が必要である場合には、移動端末は、ステップ５１４で、データレートの減少を要請する。ステップ５１６で、移動端末は、当該要請したデータレートが最小データレートであるか否かを判定する。

仮に、最小データレートであれば、本発明ではオフ状態の移動端末に対しては資源を割り当てないので、移動端末は、上記割り当てられた帯域幅が全て解除されたものとみなして、ステップ５１８で、オフ状態に遷移する。その後、移動端末は、図４の手順に従って動作する。

上記最小データレートは、移動端末がこれ以上データを送信しなくても通話品質に影響を与えないデータレートを意味する。一般的に、Ｒａｔｅ １／８以下が最小データレートに該当する。この場合、移動端末は、データレートの減少を要請するために、グラント管理サブヘッダーの拡張ピギーバック要請（Extended Piggy Back Request；以下、‘Extended PBR’と称する。）フィールドの上位の最初のビット値を１に設定し、下位１０ビットをＲａｔｅ １／８以下の値に設定する。したがって、基地局は、以後のフレームでは、これ以上の帯域幅を割り当てないようにすることができる。

移動端末は、要請されたデータレートが最小データレートでない場合には、ステップ５２４で、減少した帯域幅を割り当てられる。その後、移動端末は、ステップ５１０に移行して、新しく割り当てられた帯域幅に対応するデータレートによって、データ送信を続行する。

一方、データレートの増加が必要な場合には、移動端末は、ステップ５２２で、データレートの増加を要請する。しかしながら、データレートの増加のためには追加の帯域幅が存在しなければならない。したがって、本発明では、データレートの増加を要請するための追加の帯域幅を割り当てるための方法を提案するものであり、その詳細については後述する。

移動端末は、ステップ５２４で、増加された帯域幅を割り当てられる。その後、移動端末は、ステップ５１０に戻って、新しく割り当てられた帯域幅に対応するデータレートによって、データの送信を続行する。

帯域幅割り当て要求（ステップ４１２）及びデータレート増加要請（ステップ５２２）について具体的に説明すると、次の通りである。

帯域幅割り当て及びデータレート増加要請は、次の２つの方法により実施される。：すなわち、一般的な帯域幅要請ヘッダー（BR header：Bandwidth Request header）により、または、チャネル品質情報チャネル（Channel Quality Information Channel；以下‘ＣＱＩＣＨ’と称する。）上のコードワード（codeword）、即ち、ＣＱＩＣＨコードワード（codeword over a CQICH；以下‘ＣＱＩＣＨコードワード’と称する。）によりなされる。上記データレート増加要請は、初期サービス設定中に交渉された最大データレートよりも低いデータレートが使用されている場合に適用される。

一例として、移動端末は、帯域幅要請ヘッダーの使用に関して、帯域幅要請フィールド及び上りリンク送信パワー報告ヘッダーを、上記帯域幅要請ヘッダーとして使用することができる。また、上記移動端末は、ピギーバック要請（ＰＢＲ：Piggy Back Request）等、帯域幅要請を伝達できるヘッダーであれば、どのようなものでも使用することができる。一方、データレートを増加させようとする移動端末は、希望する帯域幅要求量を含む帯域幅要請ヘッダーを送信する。基地局は、この帯域幅要求量に対応する上りリンク資源を当該移動端末に割り当てる。例えば、上記基地局は、帯域幅割り当て要求の場合には予め決定された最大帯域幅を割り当て、レート増加要請の場合には、当該要請された帯域幅を割り当てる。

ところが、移動端末は、帯域幅要請ヘッダーを送信するためには、上りリンク資源を割り当てられる必要がある。したがって、移動端末は、この帯域幅要請ヘッダーの送信のための上りリンク資源の割り当てを要請するために、帯域幅要請コード（Bandwidth request code）を送信する。

移動端末は、帯域幅要請コード（Bandwidth request code）を、帯域幅要請のために割り当てられた上りリンクスロット（帯域幅要請スロット）で送信することができる。この帯域幅要請のための上りリンクスロットは、既存の無線網でレーンジング（ranging）のために使用されるスロットである。したがって、帯域幅要請のための上りリンクスロットは、追加の資源の割り当てなしで利用することができる。この際、２５５個のコードのうち、Ｌ個は上りリンク資源の割り当てのための帯域幅要請コードとして、予め定義される。Ｌは、正の定数である。

上記移動端末は、上記Ｌ個の帯域幅要請コードの中の１つを選択し、該選択された帯域幅要請コードを帯域幅要請スロットで送信する。その後、帯域幅要請コードは、帯域幅要請ヘッダーの送信に必要な上りリンク資源を割り当てる。

前述したように、移動端末は、帯域幅要請コードを送信することにより、帯域幅要請ヘッダーを送信するための上りリンク資源を要求する。そして、移動端末は、基地局により割り当てられた資源を使用して、帯域幅要請ヘッダーを送信することができる。上記帯域幅要請ヘッダーの帯域幅要求量フィールドには、要請されるデータレートを支援する上りリンク資源に関する情報が含まれる。

ＣＱＩＣＨコードワードの送信に関して、移動端末は、一般的にはフィードバック情報を、或いは、ＣＱＩＣＨ上で高速基地局スイッチング（ＦＢＳＳ：Fast Base Station Switching）動作におけるanchor BSスイッチング情報を伝達する。この場合、各々の動作に該当するＣＱＩＣＨコードワードが予め定められている。したがって、移動端末は、意図した動作に対応するＣＱＩＣＨコードワードを、ＣＱＩＣＨチャネル上に送信することになる。本発明では、予め定められたＣＱＩＣＨコードワードの内の１つを、ｅｒｔＰＳのために、減少されたデータレートを増加させるため、或いは、オフ状態で帯域幅の割り当てを要請するために使用するようにする。上記ｅｒｔＰＳを支援する移動端末は、高いデータレートを使用するために予め定められたＣＱＩＣＨコードワード、または帯域幅割り当てのために予め定められたＣＱＩＣＨコードワードを、ＣＱＩＣＨを介して送信する。ここで送信されるＣＱＩＣＨコードワードは、必要な上りリンク資源を基地局に要求するために予め定義される。

基地局は、上記ＣＱＩＣＨコードワードを受信すると、移動端末がデータレートの増加を要請しているか、または帯域幅の割り当てを要請していることを認識する。そして、基地局は、当該移動端末に、最大データレートを支援する上りリンク資源を、または、要請されたデータレート増加を支援する上りリンク資源を割り当てる。上記最大データレートは、移動端末と基地局との間で初期サービス交渉手続きにより決定される。

Ｂ．基地局の動作
図６は、本発明に従ったｅｒｔＰＳの上りリンクスケジューリングのための基地局の動作を示すフローチャート図である。

図６を参照すると、基地局は、ステップ６１０で、オフ状態の移動端末からの帯域幅割り当て要求の受信を監視する。この帯域幅割り当ては、移動端末からの帯域幅要請ヘッダー、帯域幅要請コード、またはＣＱＩＣＨコードワードによって要求される。

基地局は、帯域幅割り当て要求を受信すると、ステップ６１２で、移動端末との初期サービス交渉手続きで決定された、移動端末による要請された帯域幅、または、最大データレートを支援する帯域幅、を割り当てた後に、当該移動端末からのデータを、当該割り当てられた帯域幅に対応するレートで受信する。

基地局は、ステップ６１６で、現在の帯域幅の減少を要求するグラント管理サブヘッダーが、受信されたデータ内にピギーバックされているか否かを判定する。かかる帯域幅減少要請が無い場合には、基地局は、ステップ６２２で、データレート増加要請の受信の有無を検査する。

かかるデータレート増加要請が無い場合には、基地局は、当該移動端末のデータレートに変化がないとみなして、ステップ６１４で、現在の帯域幅を再割り当てしてデータを受信する。

これとは異なり、データレート増加要請が受信されると、基地局は、ステップ６２０で、当該要請された帯域幅を割り当てる。仮に、当該データレート増加要請が、希望するデータレートに関する情報を提供しない場合には、基地局は、最大データレートを支援する帯域幅を割り当てることができる。このデータレート増加要請も、帯域幅要請ヘッダー、帯域幅要請コード、またはＣＱＩＣＨコードワードの内の１つによりなされる。

仮に、上記ステップ６１６で、データレート変更情報（すなわちデータレート減少要求）を含むグラント管理サブヘッダーを受信すれば、基地局は、ステップ６１８で、当該要請されたデータレートが最小データレートであるか否かを判定する。この最小データレートは、データレートが０ではないが、当該移動端末がデータを送信しなくても通話品質に影響を与えないデータレートである。

上記要請されたデータレートが最小データレートでなければ、基地局は、上記受信したグラント管理サブヘッダーに設定されたデータレートにより帯域幅を割り当てる（ステップ６２０）。基地局は、ステップ６１４に進行して、新しく割り当てられた帯域幅によるデータを受信する。

最小データレートである場合には、基地局は、これ以上移動端末がデータを送信しないものと判断する。したがって、基地局は、以後は、当該移動端末にこれ以上の帯域幅を割り当てることなく、ステップ６１０で該移動端末が帯域幅割り当てを要求するか否かを判定する。また、上記グラント管理サブヘッダーのExtended PBRフィールドの下位１０ビットが０である場合にも、基地局は、以後のフレームから帯域幅を割り当てない。

Ｃ．シグナリング
図７は、本発明に従ったｅｒｔＰＳの上りリンクスケジューリングのための移動端末と基地局との間の信号の流れを示す図である。

図７を参照すると、ステップ７０１で、移動端末７４０は、基地局７５０に送信すべきデータが無いために、オフ期間の状態を維持している。ステップ７０３で送信するデータが生成されると、移動端末７４０は、ステップ７０５で、当該データを送信するための帯域幅割り当てを要請するコードワードを、ＣＱＩＣＨを介して基地局７５０に送信する。ステップ７０７で、基地局７５０は、移動端末７４０に最大データレートを支援するだけの上りリンク資源が必要であると判断する。そして、基地局は、ステップ７０９で、当該最大データレートに対応する上りリンク資源を移動端末７４０に割り当てる。ステップ７１１で、移動端末７４０は、当該割り当てられた上りリンク資源を使用して、基地局７５０にデータを送信する。基地局７５０は、ステップ７１３で、周期的に上りリンク資源を割り当てる。当該移動端末のデータレートが変更されるまで、移動端末７４０と基地局７５０は、ステップ７１１とステップ７１３を繰り返す。この際、基地局７５０が周期的に割り当てる上りリンク資源は、ステップ７０７で決定された通りである。

以後、ステップ７１５で移動端末７４０がデータレートを縮少しようとする場合には、該端末は、ステップ７１７で、グラント管理サブヘッダーとピギーバックされたデータを基地局７５０に送信する。このグラント管理サブヘッダーには、減少するデータレートを示す情報が含まれる。ステップ７１９で、基地局７５０は、このグラント管理サブヘッダーから、移動端末７４０がデータレートを減少することを認識し、ステップ７２１で、当該要請されたデータレートに対応する上りリンク資源を移動端末７４０に割り当てる。ステップ７２３で、移動端末７４０は、該割り当てられた上りリンク資源を使用してデータを送信する。基地局７５０は、ステップ７２５で、次のデータのために、同一の上りリンク資源を割り当てる。仮にデータレートが維持される場合には、移動端末７４０と基地局７５０は、ステップ７２３とステップ７２５を繰り返す。これらのステップの間に移動端末７４０に割り当てられる上りリンク資源は、ステップ７１９で決定された通りである。

以後、ステップ７２７で、移動端末７４０がデータレートを増加させる必要がある場合には、該端末７４０は、ステップ７２９で、帯域幅増加データを要請するためのコードワードをＣＱＩＣＨを介して基地局７５０へ送信する。ステップ７３１で、基地局７５０は、最大データレートを支援するように上りリンク資源を増加させて、該増加した上りリンク資源を移動端末７４０に割り当てる（ステップ７３３）。ステップ７３５で、移動端末７４０は、該割り当てられた上りリンク資源を使用してデータを送信する。

以上、本発明の具体的な実施形態に関して詳細に説明したが、添付された請求項により規定された本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、様々な変形が可能であることは、当業者に理解されるであろう。

従来のＵＧＳによる上りリンク資源に対するスケジューリング手続きを示す図である。 従来のｒｔＰＳによる上りリンク資源に対するスケジューリング手続きを示す図である。 従来のｅｒｔＰＳによる上りリンクスケジューリング手続きを示す図である。 本発明に従う移動端末におけるｅｒｔＰＳの上りリンクスケジューリングのための動作を示す図である。 本発明に従う移動端末におけるｅｒｔＰＳの上りリンクスケジューリングのための動作を示す図である。 本発明に従ったｅｒｔＰＳの上りリンクスケジューリングのための基地局の動作を示すフローチャート図である。 本発明に従ったｅｒｔＰＳの上りリンクスケジューリングのための移動端末と基地局との間の信号の流れを示す図である。

Claims (40)

1. 無線通信システムにおける移動端末で無線資源の割り当てを要請する方法であって、
   現在のデータレートが変更されるべきか否かを判定する過程と、
   データレートが変更されるべき場合に、基地局にデータレート変更のための上りリンク帯域幅の割り当てを要請する過程と、
   前記帯域幅割り当て要請に応じて基地局から変更された帯域幅を受信する過程と、
   を含むことを特徴とする無線資源の割り当て要請方法。
2. 初期状態中の前記移動端末に対しては帯域幅が割り当てられないことを特徴とする請求項１記載の無線資源の割り当て要請方法。
3. 前記帯域幅割り当てを要請する過程は、予め定義されたチャネル品質情報チャネル（ＣＱＩＣＨ；channel quality information channel）上のコードワードを送信する過程を含むことを特徴とする請求項１記載の無線資源の割り当て要請方法。
4. 前記帯域幅割り当てを要請する過程は、予め定義された帯域幅要請コードを送信する過程を含むことを特徴とする請求項１記載の無線資源の割り当て要請方法。
5. 前記移動端末は、拡張リアルタイムポーリングサービス（Extended rtPS）の上りリンク資源割り当て方式を使用することを特徴とする請求項１記載の無線資源の割り当て要請方法。
6. 前記変更された帯域幅を受信する過程は、初期サービス交渉を通じて前記移動端末と前記基地局との間で決定された最大データレートを支援する帯域幅を受信する過程を含むことを特徴とする請求項１記載の無線資源の割り当て要請方法。
7. 前記変更された帯域幅を受信する過程は、前記移動端末により要請された、変更されたデータレートを支援する帯域幅を受信する過程を含むことを特徴とする請求項１記載の無線資源の割り当て要請方法。
8. 無線通信システムにおける基地局で無線資源を割り当てる方法であって、
   移動端末からデータレート変更のための帯域幅割り当て要請を受信する過程と、
   前記帯域幅割り当て要請に対応する帯域幅を当該移動端末に割り当てる過程と、
   を含むことを特徴とする無線資源の割り当て要請方法。
9. 初期状態中の前記移動端末に対しては帯域幅が割り当てられないことを特徴とする請求項８記載の無線資源の割り当て要請方法。
10. 前記帯域幅割り当て要請の受信段階は、予め決定されたチャネル品質情報チャネル（ＣＱＩＣＨ；channel quality information channel）上のコードワードを受信することを特徴とする請求項８記載の無線資源の割り当て要請方法。
11. 前記帯域幅割り当て要請の受信段階は、予め定義された帯域幅要請コードを受信することを特徴とする請求項８記載の無線資源の割り当て要請方法。
12. 前記基地局は、拡張リアルタイムポーリングサービス（Extended rtPS）の上りリンク資源割り当て方式を使用することを特徴とする請求項８記載の無線資源の割り当て要請方法。
13. 前記帯域幅割り当ては、初期サービス交渉を通じて前記基地局と前記移動端末との間で決定された最大データレートを支援する帯域幅を割り当てる過程を含むことを特徴とする請求項８記載の無線資源の割り当て要請方法。
14. 前記帯域幅割り当ての過程は、移動端末により要請された、変更されたデータレートを支援する帯域幅を割り当てる過程を含むことを特徴とする請求項８記載の無線資源の割り当て要請方法。
15. 無線通信システムにおける無線資源の割り当てを要請するための装置であって、
    現在のデータレートが増加されるべきか否かを判定し、レートが増加されるべきであれば、データレートの増加のための上りリンク帯域幅割り当てを基地局に要請し、該帯域幅割り当て要請に応じて、基地局から増加された帯域幅を割り当てられる移動端末を含むことを特徴とする無線資源の割り当て要請装置。
16. 初期状態中の前記移動端末に対しては帯域幅が割り当てられないことを特徴とする請求項１５記載の無線資源の割り当て要請装置。
17. 前記移動端末は、予め決定されたチャネル品質情報チャネル（ＣＱＩＣＨ；channel quality information channel）上のコードワードを送信することを特徴とする請求項１５記載の無線資源の割り当て要請装置。
18. 前記移動端末は、上りリンク帯域幅割り当て要請のために予め定義された帯域幅要請コードを送信することを特徴とする請求項１５記載の無線資源の割り当て要請装置。
19. 前記移動端末は、拡張リアルタイムポーリングサービス（Extended rtPS）の上りリンク資源割り当て方式を使用することを特徴とする請求項１５記載の無線資源の割り当て要請装置。
20. 前記移動端末は、初期サービス交渉を通じて該移動端末と前記基地局との間で決定された最大データレートを支援する帯域幅を割り当てられることを特徴とする請求項１５記載の無線資源の割り当て要請装置。
21. 前記移動端末は、該移動端末により要請された増加されたデータレートを支援する帯域幅を割り当てられることを特徴とする請求項１５記載の無線資源の割り当て要請装置。
22. 無線通信システムにおける無線資源を割り当てるための装置であって、
    移動端末からデータレートの増加のための帯域幅割り当ての要請を受信し、該帯域幅割り当て要請に応じて移動端末に帯域幅を割り当てる基地局を含むことを特徴とする無線資源割り当て装置。
23. 初期状態中の前記移動端末に対しては帯域幅が割り当てられないことを特徴とする請求項２２記載の無線資源割り当て装置。
24. 前記基地局は、前記帯域幅の割り当てを要請する、予め定義されたチャネル品質情報チャネル（ＣＱＩＣＨ；channel quality information channel）コードワードを受信することを特徴とする請求項２２記載の無線資源割り当て装置。
25. 前記基地局は、前記帯域幅の割り当てを要請する、予め定義された帯域幅要請コードを受信することを特徴とする請求項２２記載の無線資源割り当て装置。
26. 前記基地局は、拡張リアルタイムポーリングサービス（Extended rtPS）の上りリンク資源割り当て方式を使用することを特徴とする請求項２２記載の無線資源割り当て装置。
27. 前記基地局は、初期サービス交渉を通じて前記移動端末と該基地局との間で決定された最大データレートを支援する帯域幅を割り当てることを特徴とする請求項２２記載の無線資源割り当て装置。
28. 前記基地局は、前記移動端末により要請された、増加されたデータレートを支援する帯域幅を割り当てることを特徴とする請求項２２記載の無線資源割り当て装置。
29. 無線通信システムにおける移動端末で拡張リアルタイムポーリングサービスの上りリンク資源の割り当てを要請する方法であって、
    上りリンク帯域幅割り当てが必要であると判断した場合に、チャネル品質情報チャネル（ＣＱＩＣＨ；channel quality information channel）コードワードを基地局へ送信することによって、帯域幅の割り当てを要請する過程と、
    前記基地局から最大データレートを支援する帯域幅を受信する過程と、
    を含むことを特徴とする上りリンク資源割り当て要請方法。
30. 増加された帯域幅の割り当てを要請するために帯域幅要請コードを送信する過程をさらに含むことを特徴とする請求項２９記載の上りリンク資源の割り当て要請方法。
31. 前記最大データレートを支援する帯域幅は、初期サービス交渉を通じて予め決定されたものであることを特徴とする請求項２９記載の上りリンク資源の割り当て要請方法。
32. 無線通信システムにおける基地局で拡張リアルタイムポーリングサービスの上りリンク資源を割り当てる方法であって、
    増加された帯域幅の割り当てを要請するチャネル品質情報チャネル（ＣＱＩＣＨ；channel quality information channel）コードワードを移動端末から受信する過程と、
    最大データレートを支援する帯域幅を前記移動端末に割り当てる過程と
    を含むことを特徴とする上りリンク資源の割り当て要請方法。
33. 前記増加された帯域幅の割り当てを要請する帯域幅要請コードを受信する過程をさらに含むことを特徴とする請求項３２記載の上りリンク資源の割り当て要請方法。
34. 前記最大データレートを支援する帯域幅は、初期サービス交渉を通じて予め決定されたものであることを特徴とする請求項３２記載の上りリンク資源の割り当て要請方法。
35. 無線通信システムにおける拡張リアルタイムポーリングサービスの上りリンク資源の割り当てを要請するための装置であって、
    上りリンク帯域幅割り当てが必要であると判断した場合に、チャネル品質情報チャネル（ＣＱＩＣＨ；channel quality information channel）上のコードワードを基地局へ送信することによって帯域幅の割り当てを要請し、前記基地局から最大データレートを支援する帯域幅を受信する移動端末を含むことを特徴とする上りリンク資源の割り当て要請装置。
36. 前記移動端末は、増加された帯域幅の割り当てを要請するために、帯域幅要請コードを送信することを特徴とする請求項３５記載の上りリンク資源割り当ての割り当て要請装置。
37. 前記最大データレートを支援する帯域幅は、初期サービス交渉を通じて予め決定されたものであることを特徴とする請求項３５記載の上りリンク資源の割り当て要請装置。
38. 無線通信システムにおける拡張リアルタイムポーリングサービスの上りリンク資源を割り当てるための装置であって、
    増加された帯域幅の割り当てを要請するチャネル品質情報チャネル（ＣＱＩＣＨ；channel quality information channel）コードワードを移動端末から受信し、最大データレートを支援する帯域幅を前記移動端末に割り当てる基地局を含むことを特徴とする上りリンク資源割り当て装置。
39. 前記基地局は、増加された帯域幅の割り当てを要請する帯域幅要請コードを受信することを特徴とする請求項３８記載の上りリンク資源割り当て装置。
40. 前記最大データレートを支援する帯域幅は、初期サービス交渉を通じて予め決定されたものであることを特徴とする請求項３８記載の上りリンク資源割り当て装置。

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