JP2009520437A - セルラシステムにおけるリソースのスケジューリング - Google Patents

Abstract

本発明は、事前に割り当てられたリソースを保有するアクセスポイントを備える無線アクセスネットワークにおいて、アップリンク送信に対してリソースをスケジュールするための方法に関する。本発明はまた、アクセスポイント（５−７）、ユーザ端末（１−４）及びアクセスポイント制御装置８に関する。本発明の特徴は、各ＡＰがリソースをアクセスネットワーク内の他のＡＰの処分に委ねるということ、及び、ＡＰ（７）が別のセル内のＡＰ（５）により在圏されているＵＴ（３）がＡＰ（７）のリソース（Ｒ３）を使用することを許可しない場合に、ブロッキング信号（ＢＬＯＣＫ＿Ｒ３）を送信するということである。ＵＴが送信しているリソースを保有するＡＰからのブロッキング信号を検出するＵＴは、直ちに前記リソース上での送信を停止する。検出されたブロッキング信号の信号品質は、そのブロッキング信号を送信するＡＰからＵＴが借用しているリソース上での送信電力を設定するために使用することができる。ブロッキング信号を送信するＡＰについての統計に基づいて、ＡＰ間でのリソースの長期にわたる事前割当がなされる。

Description

本発明は、セルラシステムのアップリンク送信における無線リソースのスケジューリング方法に関する。本発明はまた、その方法を使用するのに適したユーザ端末（ＵＴ:user terminal）、アクセスポイント（ＡＰ:access point）及びアクセスポイント制御装置（ＡＰＣ:access point controller）に関するものである。

セルラシステムは、周波数帯域という形での有限量の無線リソース、タイムスロット、直交符号及びそれらの組み合わせを有する。セルラシステムは、複数のアクセスポイント（ＡＰｓ）、端末装置（ＴＵｓ）及び１つ又は少数のアクセスポイント制御装置（ＡＰＣｓ）を備える。

セルラシステムでは、ともかく、その無線リソースの使用を制御することが不可欠である。送信機と受信機との間の無線通信リンクは、そのシステム内で同時に生じているいくつかの他の無線通信リンクを通常は妨害している。この問題に対処するように設計されている無線リソース管理（ＲＲＭ:Radio resource manegement）アルゴリズムは、通常、２つの基本的に異なる分類（集中型ＲＲＭ法及び分散型ＲＲＭ法）に入る。そのＲＲＭ法のいずれも、中央ノード（例えばＡＰＣ）が、システムにおける他のノードの全て（例えばＡＰｓ及びＵＴｓ）がどのように無線リソースを使用するか、又は異なるノードがどの無線リソースを使用すべきかについて自身で決定する権限が与えられるか、を制御するのに依存している。セルラシステムを設計する場合、集中型及び分散型のＲＲＭ法の両方に依存うるのが普通である。無線リソースの使用に関する何らかの決定が中央制御装置によってなされ、そして他の決定がシステム内の他のノードによりなされる。また、ＲＲＭノードの階層がある場合もあり、例えばＡＰＣは何らかのＲＲＭ決定をＡＰ及び／又はＵＴに委任する場合がある。

ＲＲＭ法はまた、静的か動的かのＲＲＭ法に分類されることができる。静的ＲＲＭ法では利用可能な無線リソースは複数の別々のリソースに分割され、各ノードには静的にこれらのリソースの部分集合が割り当てられる（非特許文献１参照）。静的ＲＲＭ法の一例は、全ての無線周波数がいずれのセルにおいても許可されるとは限らないように、周波数再使用係数をシステムに配備することである。

無線リソースの静的な分配に伴う問題は、その負荷状況が異なるセルで非常に異なる場合があるということである。１つのセルが重負荷でより多くのリソースを必要としているにも係わらず、その隣接セルには未使用のリソースが残っていることがあるであろう。システムリソースが効率よく使用されていない。

一方、動的ＲＲＭ法は、様々な種類の情報、例えば干渉測定及び／又はトラヒック負荷に基づいて、無線リソースの使用を絶えず最適化し再割当しようとする（非特許文献２参照）。それにもかかわらず、そのＲＲＭの決定は集中型と非集中型の両方の方法でなされることができる。

セルラシステムでは、アップリンクとダウンリンクとが多くの点で基本的に異なり、それ故、アップリンクとダウンリンクとで使用されるＲＲＭ法はそれ相応に設計されなければならない。

１つの重要な差異は、アップリンクでは送信されるべきデータがＵＴで生成され、中央ＲＲＭノードは、ＵＴがいつ送信する必要があるか、又はＵＴがどれほど多くのデータを送信する必要があるかを通常知ろうとしないことである。この知識無しには、集中型ＲＲＭ法が無線リソースの使用について効率的な決定を行うことは難しい。通常、アップリンクについてはＵＴが送信したいということを中央ノードに通知しなければならず、その場合、中央ＲＲＭノード（例えばＡＰＣ）はこの情報を処理して、それからＵＴにどれを通知するかの決定を行わなければならない。これは通常むしろゆっくりとした処理であり、それがシステムでの遅延を引き起こして必要な信号のやり取りが無線リソースを費やし、システム性能の劣化をもたらす。それ故、より効率的なＲＲＭ法のための手段を見出すことが望ましいであろう。

アップリンクとダウンリンクとの別の基本的な差異は、全ての異なるＵＴ宛のダウンリンク信号が（通常）同一の物理的な場所、すなわちＡＰアンテナから送信されるということである。それ故、各ＵＴは、ＡＰから対応するＵＴへのチャネルにより影響される全てのＵＴ宛の信号が重畳された信号を受信する。単一のＵＴの観点からすれば、全てのダウンリンク信号は同一の無線チャネルを通過してきている。それ故、異なるＵＴ宛の信号間でのその相対電力比は、ダウンリンクで維持される。一方、アップリンクでは、各ＵＴの送信機は（通常）異なる物理的な場所に位置しており、それ故、ＡＰは異なる無線チャネル通過してきた異なるＵＴからの重畳した信号を受信する。アップリンクに対する効率的なＲＲＭ法は、何らかの方法でこの事実をうまく利用できるべきである。非特許文献３に、自動周波数割当（ＡＦＡ:automatic frequency allocation）アルゴリズムが発表されている。ＡＦＡは、異なるＡＰにチャネル（すなわち無線リソース）を割り当てる問題を解決することを目的としている。ＡＦＡは、ＵＴと様々な広帯域コア・ネットワークとの間の無線マルチメディア通信を提供するＨｉｐｅｒｌａｎ／２（高性能無線ローカル・エリア・ネットワーク タイプ２）プロトコルを使用している。
"移動体通信の原理"、Ｇｏｒｄｏｎ Ｌ Ｓｔｕｅｂｅｒ、クルヴェル アカデミック出版社、１９９６年、ｐｐ．１４。 "非協調干渉の環境における適応的周波数割当の性能"、Ｊｏｈａｎ Ｂｅｒｇｋｗｉｓｔ及びＯｌａｖ Ｑｕｅｓｅｔｈ、Ｓ／３無線通信システム、ＫＴＨ，キスタ、スウェーデン、以下で入手可能。 www.s3.kth.se/radio/Publication/Pub2004/OlavQueseth2004 Ｊ．Ｈｕｓｃｈｋｅ、Ｇ．Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎ："非集中型適応的周波数割当のＨＩＰＥＲＬＡＮ／２のシステム性能に対する影響"、車両に関するＩＥＥＥ会議ＶＴＣ’２０００春の会議録、巻２、ｐｐ８９５−９００、東京、日本。

本発明は、セル方式無線システムのアップリンクのみに適用する。本発明の基本的な着想は、物理的なリソースを全てのＡＰに割り当てることであるが、しかしこれらのリソースが高速な方法でＡＰ間で共有されることも許すことである。このことに適合するために、本発明は、それら（ＡＰ）がこのことを許可しないということを明確に信号で伝えない限り、個々のＡＰに予め割り当てられたリソースがＡＰがいつでも他のセル内のＵＴに貸し出すものとして取り扱われることを提案する。このことは以下のようになされる：
−他のセル内のＵＴに、それら（他のセル内のＵＴｓ）がＡＰに予め割り当てられたリソースを利用することを許可しないということを通知したいＡＰは、他のセル内のＵＴにこのこと（予め割り当てられたリソースを貸し出したくないこと）について通知するために、ブロッキング信号を送信する。

−あるＡＰによりスケジュールされたいＵＴは、他のＡＰからのどのブロッキング信号をも注意する。

−スケジューリング要求の中で、ＵＴはスケジューリングＡＰにそれ（そのＵＴ）が検出できるブロッキング信号を報告する。

−スケジューリングＡＰは、それから、スケジューリングＡＰ所有の（予め割り当てられた）リソース、又はＵＴが対応するブロッキング信号を検出できないことを報告した他のＡＰに割り当てられたリソースのいずれかに、そのＵＴをスケジュールするであろう。

−スケジューリングＡＰにより所有されていないリソースにスケジュールされるＵＴは、対応するリソースに対するブロッキング信号を検出すると直ちに送信を停止しなければならない。

本発明の好適な実施形態では、ＵＴは、スケジューリング要求を送る前に、ブロッキング信号を注意する。別の実施形態では、ＵＴはスケジューリング要求を最初に送り、それから可能性のあるどのブロッキング信号をも注意する。

ブロッキング信号がＵＴにより検出される場合、そのＵＴは在圏ＡＰにブロッキング信号を送信しているＡＰの識別情報を報告する。異なる方策が、その場合に、ＵＴを他のシステムリソースに再スケジューリングするために使用されてもよい。

本発明の実施形態では、ＵＴがブロッキング信号を注意する信号品質が、ＵＴにより送信電力を設定するために使用される。その送信電力は、信号品質をその送信電力と関連付ける任意の他の適切な関数が使用されることができるけれども、信号品質に反比例して設定されることが好ましい。

本発明の更なる実施形態では、検出されたブロッキング信号の信号品質がＡＰＣに報告され、ＡＰＣによりＡＰ間での長期にわたるリソース割当のため、又はＡＰ間での動的なリソース割当のためかのいずれかに使用される。頻繁にブロッキング信号を送信するＡＰがあることは、ＡＰにはそれに割り当てられたリソースが少なすぎること、及びより多くのリソースが認められるべきであることを示している。同じように、滅多にブロッキング信号を送信しないＡＰがあると、このことはそのＡＰにはそれに割り当てられた無線リソースがあまりにも多いこと、及びより少ないリソースが認められるべきであることを示している。言い換えれば、ＡＰＣは個々のＡＰからのブロッキング信号に関する統計に従って、ＡＰにリソースを再割当するであろう。

これらの原理は、添付のクレームに従って、方法、ＡＰＣ、ＡＰ、及びＵＴに適用される。上記の原理を適用することにより、アップリンク送信に対するリソースの高速及び効率的な割当が達成される。

他のＡＰで使用されていないリソースは、送信すべきデータを有するＵＴによる使用、又は高トラヒック負荷を有するセル内のＡＰによる使用に、直ぐに利用できる。システムリソースは、セルに予め割り当てられた未使用のリソースが他のセル内のＵＴの処分に委ねられることで効率よく使用される。

本発明は、ＵＴがＡＰからのダウンリンク送信を注意できる場合、アップリンクでもＡＰに妨害を引き起こす可能性があるという事実によっている。ブロッキング信号を検出できないＵＴは、通常何ら重大な干渉を引き起こしていない。

しかしながら、アップリンクの干渉は、ＡＰに対して問題ではない場合はＡＰはリソースを他のセルの処分に委ねるべきであり、アップリンク干渉に直面する場合はブロッキング信号を送信するべきではない。

本発明をよりよく理解するために、周知の技術に従ったリソースの事前割当の例が図１を参照して最初に説明される。

図１は、六角形として図式的に示されている３つのセルＡ、Ｂ及びＣ、ユーザ端末１〜４、アクセスポイント５〜７、アクセスポイント制御装置８、及び固定電話回線９を備えるセル方式の無線アクセス・ネットワークを図示している。

本発明は、アップリンクに焦点を絞り、各ＡＰ内のスケジューラが各セルにおけるアップリンクのリソースを制御するものと想定されている。セル間でのリソース調整は、ＡＰＣにより調整されるものとも想定されている。各ＡＰには、それが所有し制御する、全体の無線リソースのうちのある一部が割り当てられるであろう。通常、その周波数領域はＡＰ間で無線リソースを分割するように使用され、各ＡＰにはある周波数領域が割り当てられる。周波数領域が以下では例として使用されているけれども、例えば、時間領域又は符号領域においてＡＰ間でリソースを分割する他の手段も可能である。

図２に示されているように、ＡＰＣは、セルＡ内のＡＰ５が周波数帯域Ｒ１において電力Ｐmaxで、そして周波数帯域Ｒ２及びＲ３において電力Ｐminでユーザをスケジュールすることを許可している。この割当はセル間でのある基本的な干渉分離を保証しており、それは各ＡＰがセル内のユーザを予め割り当てられたリソースを使用してスケジュールすることを許可する。同様に、図３で示されているように、セルＢ内のＡＰ６は周波数帯域Ｒ２において電力Ｐmaxで、そして周波数帯域Ｒ１及びＲ３において電力Ｐminでユーザをスケジュールすることができる。図４で示されているように、セルＣ内のＡＰ７は周波数帯域Ｒ３において電力Ｐmaxで、そして周波数帯域Ｒ２及びＲ１において電力Ｐminでユーザをスケジュールできる。

アップリンクにおいてスケジュールされたリソース上でデータを送信したいＵＴは、ＵＴの状態の周期的なポーリング又は他の非競合に基づく方法も想定されるけれども、通常は競合に基づくチャネル、例えばランダム・アクセス・チャネル（ＲＡＣＨ:random access channel）上でスケジューリング要求（ＳＲ:scheduling request）を送ることにより、ＡＰに自分が送信すべき何らかのデータを有していることを伝えなければならない。ＡＰはそれから、そのＵＴがどの物理的なリソースを使用すべきかについての情報を含むスケジューリング許可（ＳＧ:schedule grant）メッセージで応じるであろう。

競合に基づくチャネルは、そのユーザが送信しようとするデータの送信に適したチャネルである。大量のデータ、例えばビデオ・クリップを送信するためのセッションは大きな帯域幅のチャネルを必要とするが、一方電話呼は要件を満たす少ない帯域を有するチャネル上で行うことができる。

ＵＴはまた、任意のそのようなチャネルが利用できると競合に基づくアップリンク上で、すなわち可能であればＲＡＣＨ上で直接データを送信し始めることができる。そのような場合、ＵＴは、ある他のＡＰに予め割り当てられているリソースを使用していないことを承知していなければならない。

図２乃至図４に描かれているリソースの静的な分割に伴う問題は、その負荷状況がセルによって非常に異なる場合があるということである。１つのセルが重負荷であってより多くのリソースを必要としているにも係わらず、その隣接のセルが未使用のリソースを残していることがあるであろう。その静的なリソース割当を変更するには、ＡＰＣに通知してＡＰＣが軽負荷のセルから重負荷のセルにリソースを移すことについて決定するのを待つことを必要とするであろう。これは、ＡＰで通常行われるスケジューリング決定に比べてむしろ遅い処理になる可能性がある。ＡＰにそのスケジューリング決定を行わせることにより、スケジューリングは急激に変動するリソース要求に対処するように適応されるすばやい処理になる。

本発明の背景にあるアイデア及び上記掲載されたポイントを使用して、図５及び図６を参照すると、ＵＴ１は、時刻Ｔ₁で全ての利用できるアップリンク容量Ｒ１、Ｒ２及びＲ３を使用してＡＰ７と通信しているものと想定する。ＡＰ７は目一杯の負荷であり、従って、ＡＰ７は、隣接セル内のＵＴｓにその時点では周波数帯域Ｒ３を借りることを許可しないということを知らせるために、ブロッキング信号ＢＬＯＣＫ＿Ｒ３を送信している。他のどのＡＰもどんなブロッキング信号も送信してなく、その結果、ＵＴ１はどんなブロッキング信号も検出していないので、３つのリソースＲ１、Ｒ２及びＲ３の全てがＵＴ１により使用されている。この状況が、図５に描かれている。

後の時刻Ｔ_２で、ユーザ端末ＵＴ３がデータを送ろうとする。ＵＴ３は、Ｒ３に対してはそのブロッキング信号ＢＬＯＣＫ＿Ｒ３を検出するが、Ｒ２に対しては（そのようなブロッキング信号が送信されていないので）検出しない。ＵＴ３は、ＡＰ５に対するそのスケジューリング要求の中で、リソースＲ１及びＲ２を使用して通信したいということを通知する。リソースＲ３は、このリソースに対する図６で白抜きの矢印Ｒ３で示されているブロッキング信号ＢＬＯＣＫ＿Ｒ３がＵＴ３により検出されているので、使用されることはない。

ＡＰ５はこの要求を許可し、ＡＰ５はこれからリソースの全てを使用するので、ＡＰ５はブロッキング信号ＢＬＯＣＫ＿Ｒ１を送信する。時刻Ｔ_２では、図６で示されている状況にある。

ユーザ端末ＵＴ１はＡＰ５からは遠く離れて位置しており、Ｒ１に対するブロッキング信号を検出していない。従って、ＵＴ１はリソースＲ１上で送信し続ける。

更に後刻のＴ_３で、ユーザ端末ＵＴ４が送信しようとし、リソースＲ１及びＲ３に対する両方のブロッキング信号を検出する。ＵＴ４は、ＡＰ６にリソースＲ２上で通信したいということを通知し、これが許可される。時刻Ｔ_３でその送信が開始されており、ＡＰ６はリソースＲ２に対するブロッキング信号ＢＬＯＣＫ＿Ｒ２を送信する。このブロッキング信号はＵＴ３により検出されるが、ＵＴ１では検出されない。結果として、ＵＴ３はリソースＲ２を使用することを止め、ＵＴ１はリソースＲ２上で送信し続ける。

アップリンクにおける無線リソースのスケジューリング及び再スケジューリングを制御するためのメカニズムを説明してきており、これからリソースに関する再スケジューリングのためのいくつかの方策を説明することとする。

ＡＰ自身が保有していないリソースに対してＵＴをスケジュールするＡＰは、そのＵＴがこのリソースを使用できない場合があるということに備えていなければならない。もし送信が受信されないならば、そのＡＰはＵＴがこのリソースに対するブロッキング信号を検出したと想定し、それから望ましくはそのＵＴを再度他のリソースにスケジュールするべきである。例えば、図７のＵＴ３はブロッキング信号ＢＬＯＣＫ＿Ｒ２を検出してリソースＲ２を使用することを止める場合、ＡＰ５はこれを検出して、それからＵＴ３をセルＡに隣接する４つの図示されていないセル内のそれぞれのＡＰにより保有されているリソースのどれかにスケジュールを試み、それにより、セルＣ及びＢ内のＡＰの所有であるリソースを除外する。あるいは、そのＵＴは、対応するリソースをもはや使用することができないということをスケジューリングＡＰに明確に通知するため、新しいスケジューリング要求を送らなければならない場合もある。

ＡＰは、このようにそのＡＰがＵＴに許可したリソースが使用中であることを検出し、使用中の情報に基づいてＡＰは再スケジューリングを決定する。

同一の問題に対する代案の解決策は、以下のようでである。全てのＡＰがそのセル内及び他のセル内のＵＴからのスケジューリング要求に絶えず注意する。データを送信したいＵＴは、ＡＰを選択してどのリソースを使用したいかを示すスケジューリング要求をそのＡＰに送る。他のＡＰはそのスケジューリング要求に注意する。その要求を受けることができ、要求中のＵＴにそれぞれのリソースを使用させたくないＡＰは、そのＵＴにブロッキング信号を送信する。スケジューリングＡＰはそのＵＴに適切なリソースをスケジュールする。そのＵＴがスケジューリングＡＰにより保有されていないリソースにスケジュールされると、他のＡＰのいずれからもブロッキング信号を受信していない場合にのみリソースを使用することができる。

スケジューリング要求を送信するＵＴが在圏するセル内のＡＰが、その要求を受けるであろう。隣接するセルもまたこの要求を受けるであろうし、妥当であれば、即座にそれぞれのブロッキング信号を送信するであろう。従って、在圏セルはこれらのブロッキング信号に気付くことなく許可を決めるであろう。

これまでに説明された第１の好適な方法では、ＵＴがスケジューリング要求を送る前にブロッキング信号を注意し、第２の方法では、ＵＴがまずそのスケジューリング要求を送り、それから可能性のあるどのブロッキング信号に対しても注意する。その差は軽微である。

ＵＴは、ブロッキング信号のそれぞれをどのようにうまく受信できるかについての情報を含むことができる。この情報は、信号品質、例えば雑音指数、ビット誤り率、及び信号減衰に関連している。ＵＴがブロッキング信号を強く受けると、その場合は、リソース、この例では所与の周波数帯域を全て避けるべきである。しかし、ブロッキング信号を弱くしか検出できないならば、その場合は、リソースを多少電力を抑えて使用することができよう。リソース上で使用されるべき送信電力は、そのリソースに対する対応するブロッキング信号の信号品質の関数とすることができる。送信電力を受信したブロッキング信号の信号品質に反比例して設定することは、その好適な解決策である。ブロッキング信号のみについてその強さを測定する代わりに、ＵＴは、既知の送信電力を有する別の信号、例えば共通のパイロット信号について同様の測定を行うことができよう。

以下は、ＡＰＣが、ブロッキング信号の存在についての情報を有していて、ＡＰ間での長期にわたるリソース割当又は動的なリソース割当をどのように提供できるかの例である。ＡＰ又はＵＴのいずれかがブロッキング信号の存在をＡＰＣに報告する。

全てのＡＰに全てのリソースを割り当てることから始める。ＡＰがＡＰＣに自分がスケジュールしているＵＴが他のＡＰからのブロッキング信号を頻繁に受信することを報告すると、ＡＰＣはブロッキング信号が頻繁に受信されるリソースを関連するＡＰ間で分け合う。このようにして、高トラヒック負荷を有するＡＰにはより多くのリソースが割り当てられるであろう。

ＡＰがＡＰＣにリソース衝突が滅多に起こらないということを報告すると、ＡＰＣはそのＡＰにより少ない無線リソースを割り当てるように決めることができる。

図８における機能面から見たブロック図は、本発明に従ったＡＰを示している。ブロック１１で象徴的に示されている従来の手段に加えて、ＡＰはＵＴごとに１つのリソースリスト１３を有するスケジューラ１２を備える。スケジューラは、そのスケジューラが在圏とするＵＴに割り当てられた各リソースを知っている。特に、スケジューラはあるリソースが使用できるか否かを知っている。スケジューラは、スケジューリングを決定して、これらの決定を許可決定の送信のため送信機１４に転送する。受信機１５は、ＡＰにより在圏されているＵＴからスケジューリング要求を受信する。ＡＰはブロッキング信号を送信するための送信機１６を有している。ブロッキング信号は、ＡＰがそのＡＰに予め割り当てられた無線リソースを排他的に使用する必要があるということを決めるときはいつでも送信される。ブロッキング信号をいつ送信するべきかの決定は、関連する無線リソースに関するその時点の干渉状況、又はその時点のトラヒック負荷状況に基づいてよい。システム内の各リソースＲ１〜Ｒ３上で干渉、例えばそのＳ／Ｎ比を測定するための手段１７がある。干渉測定手段１７は、ＡＰが、そのＡＰ自身がリソースを使用する必要がある場合に異なるセル内のＵＴがそのＡＰのそのリソースを使用し始めるということを検出する場合、ブロッキング信号の送信を始動させるように適応される。アップリンク上でＵＴから送信されるデータ信号は、ＡＰによって受信機１８により受信される。データ信号は、従来の手段１１に転送され更なる処理を受ける。ＡＰは、更に、スケジューラがＵＴに割り当てている無線リソースが使用中であることを検出するための手段１９Ａと、スケジュールされたリソースを使用中のＵＴに無線リソースを再スケジューリングするための手段１９Ｂとを備える。

ＡＰはまた、他のＡＰからのブロッキング信号に注意して、この情報をスケジューラ１２に転送するオプションの受信機１９を備える。

図９に示されているＵＴは、図示されていないアプリケーションにより生成されたデータのための従来の送信機２０を備える。図示されていない従来のＵＴの手段に加えて、ＵＴは、他のＡＰからのブロッキング信号を受信し、スケジュール許可決定信号を受信し、ＵＴが送信することを許す無線リソースについての情報を受信するための受信機２１を備える。ＵＴは、更に、リソースを保有しているＡＰからのブロッキング信号を検出すると、そのＵＴがスケジュールされている無線リソース上でのＵＴの送信を中止するための手段２１Ａを備える。検出手段２１Ｂは、ＡＰから送信されるブロッキング信号又はパイロット・トーンの信号品質を検出する。報告されたチャネル品質に基づいて、制御装置２１Ｃは、ブロッキング信号を送信しているＡＰに関連するリソースに合わせてＵＴの電力を設定するように制御する。スケジューリング要求の中に、ブロッキング信号が受信される送信元のＡＰの識別情報を書き込む装置２１Ｄがある。ＵＴはまた、そのＵＴがスケジュールされている無線リソースを保有しているＡＰから送信されたブロッキング信号をそのＵＴが検出する場合に、新たなスケジューリング要求を送るように送信機２３を始動するための手段２１Ｅを備える。ＡＰにスケジューリング要求を送信するために送信機２３に接続されているスケジューリング要求装置２２がある。データバッファ２４は、ＵＴが送信したいデータユニットの数についての情報を提供する。この数は、通常、スケジューリング要求の中に含まれる。

本発明の第１の実施形態では、ＵＴは、そのＵＴが検出できるどのブロッキング信号についても在圏ＡＰに情報を提供しなければならない。特に、ＵＴはブロッキング信号を送信する送信元のＡＰの識別情報を提供しなければならない。図９では、ネットワーク内のＡＰはＡＰ，…，ＡＰｎのラベルが付されており、ｎは整数である。

図１０に示されているＡＰＣは、ブロッキング信号に関連している情報を受信し、この受信情報についての統計を提供するための受信機２５を備える。ネットワーク内の各ＡＰごとに１つの受信機２５がある。個々のＡＰにリソースの長期にわたる事前割当をするための装置２６は、個々のＡＰからのブロッキング信号統計値に基づいて長期にわたってリソースの事前割当を提供する。ＡＰＣは、更に、事前に割り当てられた無線リソースをＡＰから送信されたブロッキング信号に関連する統計に基づいてＡＰ間で長期にわたる再割当をするための再割当手段２６Ａを含む。上で述べたようにブロッキング信号を頻繁に送信するＡＰは、リソースを増やすように割り当てられ、一方、ブロッキング信号を滅多に送信しないＡＰは多分余りにも多くを保有しているのでそのリソースを減ぜられるであろう。ＡＰＣにより制御されるＡＰの各々は、装置２６によりなされたその事前割当の結果を知らされる。ＡＰＣは、ＡＰごとに１つの送信機２７を備える。予め割り当てられたリソースについての情報を受信するＡＰは、自身のリソースリスト１３をそれに応じて更新する。

注目すべきは、ＡＰＣは何ら“物理的な”ブロッキング信号を受信しないということである。ブロッキング信号はＵＴにより検出されて処理され、ＡＰによってもまた可能である。ＵＴは、どのブロッキング信号を検出するかについて在圏ＡＰに告げ、ＡＰもまたブロッキング信号に注意することができて、ＡＰがその情報をＡＰＣに何らかの方法で転送することができる。平均をとるような処理を、ＡＰによって行うこともできる。ＡＰ内に、ＡＰＣがブロッキング信号の統計について通知されるべきか否かを決定するオプションの装置があってもよい。ＡＰＣにどのブロッキング信号についても通知する理由は、ＡＰ間で予め割り当てられたリソース分配の再割当を可能にするためである。

セル方式の無線アクセスネットワークの一般的な図である、 図１に示されているアクセスポイントへのリソースのその割当を説明する概略図である、 図１に示されているアクセスポイントへのリソースのその割当を説明する概略図である、 図１に示されているアクセスポイントへのリソースのその割当を説明する概略図である、 ある時点における、本発明に従ったアップリンクにおけるリソーススケジューリングを説明する図１と同様の図である、 ある後の時点における、リソーススケジューリングを説明する図５と同様の図である、 ある後の時点における、本発明に従ったアップリンクにおけるリソーススケジューリングを説明する図６と同様の図である、 本発明に従ったＡＰの機能面から見たブロック図である、 本発明に従ったＵＴの機能面から見たブロック図である、 本発明に従ったＡＰＣの機能面から見たブロック図である。

Claims (41)

1. それぞれのアクセスポイントが予め割り当てられたリソースを保有する複数のアクセスポイント（ＡＰ）とユーザ端末（ＵＴ）とを備える無線アクセスネットワークにおいて、アップリンクに対してリソースをスケジュールするための方法であって、
   各ＡＰが自身のリソース（Ｒ１−Ｒ３）を他のＡＰの処分に委ねる工程と、
   各ＡＰが他のＡＰに自身のいずれのリソースも使用することを許可しない場合は、ブロッキング信号（ＢＬＯＣＫ）を送信する工程と、
   各ＵＴがブロッキング信号に注意する工程と、
   あるＵＴを在圏するＡＰが、前記ＵＴに自身の保有するリソース及び／又は１つ以上の他のＡＰの所有であるリソースにスケジュールする工程とを有することを特徴とする方法。
2. あるＵＴが送信しているリソースを保有しているＡＰからのブロッキング信号を検出すると、前記ＵＴは送信を停止する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 送信したいＵＴが、送信されるデータの量の表示を含むスケジューリング要求をＡＰに送る工程と、
   前記スケジューリング要求に応えて、前記ＡＰが要求している前記ＵＴにリソースをスケジュールする工程とを有し、
   データを送信したい前記ＵＴは、ブロッキング信号を検出する送信元のＡＰについての情報を前記スケジューリング要求の中に含めることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 各ＵＴが検出する前記ブロッキング信号の信号品質を測定する工程を有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記スケジューリング要求の中に前記検出したブロッキング信号の信号品質を含める工程を有することを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. ブロッキング信号が検出されたＡＰの所有であるリソース上での送信電力を、前記ブロッキング信号の前記信号品質が良好なほど前記送信電力が少なくなるように、前記ブロッキング信号の前記信号品質の関数として設定する工程を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 関数として前記信号品質に反比例する関数を使用することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 関数として量子化された関数を使用することを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. １つ以上のＡＰからのブロッキング信号を受信するＵＴが、ブロッキング信号が受信されたそれぞれのＡＰから送信されるパイロットトーンの信号品質を測定する工程を有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
10. ブロッキング信号が検出されたＡＰの所有であるリソース上での送信電力を、前記パイロット・トーンの前記信号品質が良好であるほど前記送信電力が少なくなるように、前記ＡＰにより送信された前記パイロットトーンの信号強度の関数として設定する工程を有することを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 関数として前記信号品質に反比例する関数を使用すことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 関数として量子化された関数を使用することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. １つ以上の他のＡＰの所有であるリソースにスケジュールされたＵＴが送信に先立ってブロッキング信号を注意する工程と、
    前記１つ以上のＡＰのうちの１つからのブロッキング信号を検出すると、新たなスケジューリング要求を在圏ＡＰに送信する工程と、
    前記スケジューリング要求の中にその時点で検出する前記ブロッキング信号についての情報を含める工程とを有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
14. ＵＴにスケジュールしたリソース上での前記ＵＴからの送信を受信していないＡＰが、前記ＵＴにリソースを再スケジュールする工程を有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
15. 前記ＡＰが、今回は前記１つ以上のＡＰを除外して、前記ＵＴによりブロッキング信号が検出されなかったＡＰの中から前記再スケジュールされたリソースを取得することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 各ＡＰが前記ＵＴからのスケジューリング要求信号に注意し、それによりリソースに潜在的にスケジュールされる可能性のあるＵＴについての情報を入手する工程と、
    各ＡＰが受信したスケジューリング要求に基づいてブロッキング信号の送信を決定する工程とを有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
17. 各ＵＴが検出する前記ブロッキング信号の信号品質を測定する工程を有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. ＵＴが在圏ＡＰに検出する前記ブロッキング信号の前記信号品質を報告する工程を有することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. ブロッキング信号が検出されたＡＰの所有であるリソース上での送信電力を、前記ブロッキング信号の前記信号品質が良好であるほど前記送信電力が少なくなるように、前記ブロッキング信号の前記信号品質の関数として設定する工程を有することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 関数として前記信号品質に反比例する関数を使用することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 関数として量子化された関数を使用することを特徴とする請求項２０に記載の方法。
22. １つ以上のＡＰからブロッキング信号を受信しているＵＴが、ブロッキング信号が受信されたそれぞれのＡＰから送信されるパイロットトーンの信号品質を測定する工程を有することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
23. ブロッキング信号が検出されたＡＰの所有であるリソース上での送信電力を、前記パイロットトーンの前記信号品質が良好であるほど、前記送信電力が少なくなるように、前記ＡＰにより送信された前記パイロットトーンの前記信号強度の関数として設定する工程を有することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
24. 関数として前記信号品質に反比例する関数を使用することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. 関数として量子化された関数を使用することを特徴とする請求項２４に記載の方法。
26. １つ以上の他のＡＰの所有であるリソースにスケジュールされたＵＴが送信に先立ってブロッキング信号に注意する工程と、
    前記１つ以上のＡＰのうちの１つからのブロッキング信号を検出すると、新たなスケジューリング要求を在圏ＡＰに送信する工程と、
    前記スケジューリング要求の中にその時点で検出する前記ブロッキング信号についての情報を含める工程とを有することを特徴とする請求項２５に記載の方法。
27. ＵＴにスケジュールしたリソース上での前記ＵＴからの送信を受信していないＡＰが、前記ＵＴにリソースを再スケジュールする工程を有することを特徴とする請求項２６に記載の方法。
28. 前記ＡＰが、今回は前記１つ以上のＡＰを除外して、前記ＵＴによりブロッキング信号が検出されなかったＡＰの中から前記再スケジュールされたリソースを取得することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. 前記無線アクセスネットワークが各ＡＰへのリソースの事前割当のためにアクセスポイント制御装置（ＡＰＣ）を備え、それによりＡＰは事前に割り当てられたリソースを保有し、
    検出されたブロッキング信号を前記ＡＰＣに報告する工程と、
    前記ＡＰＣがＡＰ間で長期にわたるリソース割当のための根拠としてこの情報を使用する工程とを有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
30. 前記ＡＰＣが頻繁にブロッキング信号を送信するＡＰの前記事前割当のリソースを増加させる工程を有することを特徴とする請求項２９に記載の方法。
31. 前記ＡＰＣが滅多にブロッキング信号を送信しないＡＰの前記事前割当のリソースを減少させる工程を有することを特徴とする請求項２９に記載の方法。
32. 複数のアクセスポイント（ＡＰ）とユーザ端末（ＵＴ）とを備える無線アクセスネットワークで使用されるアクセスポイントであって、
    各アクセスポイントが、
    ＵＴをリソースにスケジューリングするためのスケジューリング手段（１２）と、
    情報を送りたいＵＴからのスケジューリング要求を受信するための受信手段（１５）と、
    前記ＡＰが、他のＡＰに保有するいずれのリソースも使用することを許可しない場合に、ブロッキング信号を送信するための手段（１６）とを有し、
    前記スケジューリング手段は、前記要求をしているＵＴを前記ＡＰの保有するリソースに及び／又は１つ以上の他のＡＰの所有であるリソースにスケジュールするように適応されることを特徴とするアクセスポイント。
33. ＵＴにスケジュールされた使用中のリソースを検出するための手段（１９Ａ）と、
    スケジュールされたリソースを使用中のＵＴを再スケジュールするための手段（１９Ｂ）とを有することを特徴とする請求項３２に記載のアクセスポイント。
34. スケジューリング要求からブロッキング信号を送信しているＡＰについての情報を抽出するための手段（１５）を有することを特徴とする請求項３２に記載のアクセスポイント。
35. 無線アクセスネットワークで使用されるユーザ端末であって、
    スケジューリング要求をＡＰの送るための送信手段と、
    ＡＰにより送信されるブロッキング信号に注意するための手段（２１）と、
    リソースを保有するＡＰからのブロッキング信号を検出すると、前記ＵＴがスケジュールされている前記リソース上での前記ＵＴの送信を停止するための手段（２１Ａ）とを有することを特徴とするユーザ端末。
36. ＡＰにより送信されるブロッキング信号又はパイロットトーンの信号品質を検出するための検出手段（２１Ｂ）と、
    前記検出された信号品質に基づいて、前記ブロッキング信号を送信している前記ＡＰに関連する前記リソースに対する前記ＵＴの電力設定を制御する制御手段（２１Ｃ）を有することを特徴とする請求項３５に記載のユーザ端末。
37. スケジューリング要求の中にブロッキング信号が検出されているＡＰの識別情報を含めるための手段（２１Ｄ）を有することを特徴とする請求項３６に記載のユーザ端末。
38. 前記ＵＴがスケジュールされているリソースを保有するＡＰから送信されるブロッキング信号を前記ＵＴが検出する場合に、前記送信手段を新たなスケジューリング要求を送るように始動するための手段（２１Ｅ）を有することを特徴とする請求項３７に記載のユーザ端末。
39. 複数のアクセスポイント（ＡＰ）及びユーザ端末（ＵＴ）を備える無線アクセスネットワークで使用するアクセスポイント制御装置（ＡＰＣ）であって、
    各ＡＰにリソースを事前に割り当てるための割当手段（２６）と、
    どのブロッキング信号が前記ＡＰにより送信されているかの統計に基づいて、前記事前に割り当てられたリソースのＡＰ間での長期にわたる再割当を行うための再割当手段（２６Ａ）とを有することを特徴とするアクセスポイント制御装置。
40. 前記再割当手段は、頻繁にブロッキング信号を送信するＡＰに前記事前に割り当てられたリソースを増加させるように適応されることを特徴とする請求項３９に記載のアクセスポイント制御装置。
41. 前記再割当手段は、滅多にブロッキング信号を送信しないＡＰに事前に割り当てられたリソースを減少させるように適応されることを特徴とする請求項４０に記載のアクセスポイント制御装置。

Images