JP2010534449A - チャネル品質情報の送信のための帯域幅を割り当てる方法 - Google Patents

Abstract

本発明はチャネル品質情報の送信のための帯域幅を割り当てる方法を提供する。その方法は、第１の方向のエアインターフェイスを介したトラフィックが増加したと判断したことに応じて、第１の方向のエアインターフェイスを介してチャネル品質情報の送信に割り当てられる帯域幅を減少させるステップを含む。

Description

本発明は概略として通信システムに関し、より具体的には無線通信システムに関する。

従来の無線通信システムにおける各基地局は通常、幾つかのダウンリンク（即ちフォワードリンク）及びアップリンク（即ちリバースリンク）チャネルを含むエアインターフェイスを介して多数の移動体に無線接続を与える。種々のチャネルの品質は通常、移動体と基地局の相対位置の変化、及びファーストフェーディング等による移動体と基地局の間の環境条件の変化に起因して変動する。チャネル品質の変動はまた、チャネルのスループットにおける変動を引き起こす。例えば、移動体から基地局へのスループットは通常、対応するアップリンクチャネルのチャネル品質が減退すると、低下する。しかし、異なるチャネルに対応付けられたチャネル品質変動は、普通は相関されない。結局、チャネル利用効率及びスループットは比較的高いチャネル品質を有するチャネルでの送信を適宜スケジューリングすることによって改善され得る。

最新技術である第３世代（３Ｇ）及び第４世代（４Ｇ）無線通信システムは、条件が良いときにアップリンク及びダウンリンクチャネルでチャネル品質を推定して送信をスケジューリングするためにチャネル状態フィードバックを用いる。送信のスケジューリングは時間、チャネル、電力、データレート及び他の送信用リソースを割り当てることを含む。例えば、移動体は、基地局によって提供されるパイロット信号を用いてダウンリンクチャネル品質を推定することができる。そして、移動体は、チャネル品質表示（ＣＱＩ）のようなチャネル状態フィードバックを基地局に返送でき、基地局はこのフィードバックを用いてダウンリンクでの送信をスケジューリングできる。場合によっては、移動体と基地局の間のチャネル状態フィードバックを送信するために１以上のチャネルが逆送信される。例えば、エボルブド・データオプティマイズド（ＥＶＤＯ）システムでは、チャネル品質表示を送信するのにデータレート制御（ＤＲＣ）チャネルが使用される。

アップリンク及びダウンリンクチャネルのためのチャネル状態フィードバックは、基地局及び移動体が常に最新のチャネル品質情報へのアクセスを持つように実質的に連続して提供される。しかし、チャネル状態フィードバックの提供は比較的コストが高い。例えば、チャネル品質表示をＤＲＣチャネル上で送信すると大量の帯域幅を消費することになる。チャネル状態フィードバックを送信するのに利用される帯域幅量はデータ解像度（例えば、２ビット、４ビット、又はそれ以上）及びフィードバックの周波数（頻度）に関連する。あるシステム（例えば、ＷＩＭＡＸ、ＵＭＢ及びＬＴＥ）はまた、アップリンク及び／又はダウンリンクチャネルの複数のサブバンドにフィードバックを提供するので、それによってチャネル状態フィードバックを提供することに対応付けられた帯域幅オーバーヘッドをさらに増加させる。さらに、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）通信システムのような複数アンテナを含むシステムは、１以上のアンテナについての好ましいアンテナ、振幅及び位相情報等を示す更に複雑なチャネル状態フィードバックが必要となる。これらのシステムに対応付けられた帯域幅オーバーヘッドはこの情報を送信するのに対応して増えることになる。

本発明は上記の問題の１以上の影響に対処することに向けられる。以降に、発明の幾つかの側面の基本的な理解を提供するために発明の簡略化された概要を示す。この概要は発明の網羅的な概観ではない。発明の鍵となる又は決定的な要素を特定したり発明の範囲を輪郭付けたりすることを意図するものではない。その専らの目的は、幾つかの概念を後述の更に詳細な説明の前置きとして簡略化された形式で提供することである。

本発明の一実施例では、チャネル品質情報の送信用の帯域幅を割り当てるための方法が提供される。その方法は、第１の方向でエアインターフェイスを介したトラフィックが増加したと判断したことに応じて、第１の方向でエアインターフェイスを介したチャネル品質情報の送信に割り当てられる帯域幅を減らすことを含む。

発明は添付図面との関連で以降の説明を参照することによって理解され、図面では同様の参照符号は同様の要素を特定する。
発明は種々の修正及び代替の形式に影響を受けるものであるが、その具体的な実施例は図面に例示として示され、ここにその詳細が記載される。しかし、具体的な実施例のここでの説明は開示される特定の形式に発明を限定することを意図するものではなく、逆に、後記の特許請求の範囲によって規定される発明の範囲内に入る全ての変形例、均等物及び代替物を包含することを意図することが理解されるべきである。

図１は本発明による無線通信システムの一実施例を概略的に示す。 図２は本発明によるチャネル品質情報の送信のために帯域幅を割り当てる方法の第１の実施例を概略的に示す。 図３は本発明によるチャネル品質情報の送信のために帯域幅を割り当てる方法の第２の実施例を概略的に示す。

発明の例示的実施例が以下に記載される。説明の簡明化のために、実際の実装における全ての構成がこの明細書に記載されているわけではない。もちろん、そのようなあらゆる現実の実施例の開発において、実施に特有の多数の決定が、システム関連及び事業関連の規制への準拠のような開発者の特定の目標を達成するためになされ、それは実施によって異なり得るものであることが分かるはずである。さらに、そのような開発の労力は複雑で時間のかかるものではあるが、それでも本開示の利益を得た当業者にとっては普通の試行といえる。

本発明及び対応する詳細な説明の部分は、コンピュータメモリ内のソフトウェア、又はデータビット上の動作のアルゴリズム及びシンボル表示として開示される。これらの記載及び表現は当業者がそれによって効果的に彼らの仕事の本質を他の当業者に伝えることができるものである。ここで使用され、及び一般に使用される用語として、アルゴリズムは所望の結果を導くステップの自己整合シーケンスとみなされる。ステップは物理量の物理的操作を要するものである。通常は、必ずではないが、これらの量は記憶され、転送され、結合され、比較され、あるいは操作されることができる光学的、電子的又は電磁的信号の形式をとる。これらの信号をビット、値、要素、シンボル、文字、語、番号その他で言及することは、基本的にこれは共通的に使用されるものなので時に便利なものである。

なお、これら及び類似の用語の全ては適切な物理量に関連付けられ、単にこれらの量に適用される便利なラベルであることを注記する。特に別の意味を注記しない限り、又は説明から明らかな場合、「処理する」、「演算する」、「計算する」、「判断する」、「表示する」等の文言は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内で物理的、電子的量として表されるデータを操作するとともに、コンピュータシステムのメモリ若しくはレジスタ又は他のそのような情報記憶、送信若しくは表示装置内で物理量として同様に表される他のデータに変換するコンピュータシステム又は類似の電子的計算装置の動作及び処理をいう。

また、本発明のソフトウェアの実施側面は通常、何らかの形式のプログラム記憶媒体で符号化され、又は何らかのタイプの伝送媒体上で実施される。プログラム記憶媒体は電磁的なもの（例えば、フロッピー（登録商標）ディスク又はハードドライブ）又は光学的なもの（例えば、コンパクトディスク読取り専用メモリ、即ち「ＣＤ ＲＯＭ」）であればよく、ＲＯＭであってもＲＡＭであってもよい。同様に、伝送媒体は拠り線対、同軸ケーブル、光ファイバ、又は何らかの他の適切な公知の伝送媒体であればよい。発明は所与の実施のこれらの側面によって限定されるものではない。

本発明が添付図面を参照してここに記載される。種々の構造、システム及び装置は、説明の便宜のため、及び当業者に周知の詳細事項によって本発明を分かりにくくしないようにするために模擬的に図示されている。それでもなお、添付図面は本発明の例示的実施例を記載し、説明するために含まれる。ここで使用される語句及び表現は、当業者によるそれらの語句及び表現の理解に従う意味を有するものと解釈されるものとする。その用語又は表現の矛盾ない使用によって示唆されることを意図する用語又は表現の特別な定義、即ち、当業者によって理解される通常の及び慣例に従う意味と異なる定義はない。用語又は表現が特別の意味、即ち、当業者によって理解されるもの以外の意味を有することを意図する限りは、そのような特別の定義は、直接的及び等価的に特別の定義をその用語又は表現に与える定義様式で明細書中に記載される。

図１に無線通信システム１００の一実施例を概略的に示す。図示する実施例では、無線通信システム１００は１以上の移動体１１０に無線接続を与えるための１以上の基地局１０５を含む。説明の明瞭化のため、図１には１つの基地局１０５及び１つの移動体１１０しか記載されていない。しかし、本開示の利益を受けた当業者であれば、本発明は単一の基地局１０５及び単一の移動体１１０を含む無線通信システム１００に限定されないことが分かるはずである。代替の実施例では、無線通信システム１００は任意数の基地局１０５及び／又は移動体１１０を含むことができる。さらに、無線通信システム１００の代替の実施例は、無線接続を与えるのに基地局１０５以外のデバイスを用いることができる。例えば、無線通信システム１００は１以上の基地局ルータ、アクセスネットワーク、アクセスサービングネットワーク、アクセスポイント等を含むことができる。

移動体１１０は基地局１０５と移動体１１０の間のエアインターフェイス１２０を介してネットワーク１１５と通信することができる。エアインターフェイス１２０は任意の無線通信規格及び／又はプロトコルに従って確立及び／又は動作できる。例示の無線通信規格及び／又はプロトコルとして、限定するわけではないが、第３世代パートナーシップ（３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２）、ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）規格及び／又はプロトコル、エボルブド・データオプティマイズド（ＥＶＤＯ）規格及び／又はプロトコル、高速アップリンク又はダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ、ＨＳＤＰＡ）規格及び／又はプロトコル、ロングタームエボリューション（ＵＭＴＳ−ＬＴＥ）規格及び／又はプロトコル、グローバル移動通信システム（ＧＳＭ）規格及び／又はプロトコル、ＷｉＭＡＸ規格及び／又はプロトコル、ＩＥＥＥ規格及び／又はプロトコル等がある。エアインターフェイス１２０を確立及び／又は動作するための技術は当技術では周知であり、説明の明瞭化のため、エアインターフェイス１２０を確立及び／又は動作するこれらの側面及び本発明に関係するものだけが以降に記載される。

エアインターフェイス１２０は種々のアップリンク及び／又はダウンリンクチャネルをサポートする。図示する実施例では、インターフェイス１２０は１以上のダウンリンクトラフィックチャネル１２５、ダウンリンクチャネル品質情報を送信するための１以上のシグナリングチャネル１３０、１以上のアップリンクトラフィックチャネル１３５、及びアップリンクチャネル品質情報を送信するための１以上のシグナリングチャネル１４０をサポートする。例えば、トラフィックチャネル１２５、１３０はデータチャネル（ＤＣＨ）であり、シグナリングチャネル１３０、１４０はデータレート制御（ＤＲＣ）チャネルである。しかし、本開示の利益を受けた当業者であれば、エアインターフェイス１２０はまた、図１に示さないブロードキャストチャネル、ページングチャネル、ランダムアクセスチャネル等のようなアップリンク及び／又はダウンリンクチャネルをサポートし得ることが分かるはずである。チャネル１２５、１３０、１３５、１４０はエアインターフェイス１２０を実施するのに使用される規格及び／又はプロトコルに従って規定され得る。種々の代替実施例では、チャネル１２５、１３０、１３５、１４０はタイムスロット、周波数、符号化シーケンス、直交周波数、又はこれらの組合せの観点で規定され得る。

動作において、基地局１０５は音声又はデータ情報を移動体１１０にダウンリンクトラフィックチャネル１２５を介して送信することができる。基地局１０５はまた、チャネル品質情報を移動体にダウンリンクシグナリングチャネル１３０を介して送信することができる。基地局１０５によって送信されるチャネル品質情報は、移動体１１０によって提供される信号を用いて特定されるチャネル品質の推定値のような、アップリンクチャネル１３５、１４０の品質の推定値を示す情報を含み得る。移動体１１０は音声又はデータ情報を基地局１０５にアップリンクトラフィックチャネル１３５を介して送信することができる。アップリンクトラフィックチャネル１３５を介した送信は基地局１０５から受信されたチャネル品質情報を用いてスケジューリングされることができる。移動体１１０はまた、チャネル品質情報を基地局１０５にアップリンクシグナリングチャネル１４０を介して送信することができる。移動体１０５によって送信されたチャネル品質情報は、基地局１０５によって提供されるパイロット、プリアンブル又は同様の信号を用いて特定されるチャネル品質の推定値のような、ダウンリンクチャネル１２５、１３０の品質の推定値を示す情報を含み得る。基地局１０５は提供されたチャネル品質情報を用いてダウンリンクトラフィックチャネル１２５を介した送信のために音声又はデータ情報をスケジューリングすることができる。

基地局１０５及び／又は移動体１１０はトラフィックチャネル１２５、１３５を介して送信されているトラフィックの量に基づいてチャネル品質情報の送信に帯域幅を割り当てることができる。一実施例では、一方向でチャネル品質情報の送信に割り当てられる帯域幅は、その方向で送信されているトラフィックが増加したと判断することに応じて、減少されることができる。例えば、基地局１０５がトラフィックチャネル１２５を介して音声情報を移動体１１０に送信し始めた場合、移動体１１０は「リッスン」中であり、トラフィックチャネル１３５を介してデータを送信していない可能性が高い。その結果、基地局１０５はシグナリングチャネル１３０を介したチャネル品質情報を送信するために割り当てられる帯域幅を減少させることができる。音声情報がトラフィックチャネル１２５で送信されている一方でトラフィックチャネル１３５はアイドルである可能性が高いので、この態様で帯域幅を減らすことによって、チャネル品質情報を送信することに関連するオーバーヘッドが減少するがトラフィックチャネル１３５の性能に与える影響はほとんどない。移動体１１０はまた、それがトラフィックチャネル１３５を介して基地局１０５に情報を送信しているときに、シグナリングチャネル１４０を介してチャネル品質情報を送信することに割り当てられる帯域幅を減らすことができる。

図２は第１の方向でのチャネル品質情報の送信に帯域幅を割り当てる第１の実施例である方法２００を概略的に示す。方法２００は、図１に示す基地局１０５のような基地局、及び／又は図１に示す移動体１１０のような移動体において実施される。方法２００が基地局で実施される場合、第１の方向は基地局から１つの移動体へのダウンリンクに対応し、第２の方向は第１の方向とは逆のアップリンクに対応する。方法２００が移動体で実施される場合、第１の方向は移動体から１つの基地局へのアップリンクに対応し、第２の方向は第１の方向とは逆でダウンリンクに対応する。図示する実施例では、（２０５で）第１の方向のトラフィックが検出される。例えば、基地局又は移動体で実施されるボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（ＶｏＩＰ）又は回路交換アプリケーションは第１の方向でトラフィックチャネルを介して送信されるデータトラフィックを生成することができる。

（２０５で）第１の方向で送信されたトラフィックの増加を検出するのに応じて、（２１０で）第１の方向でシグナリングチャネルを介したチャネル品質情報の送信のために割り当てられる帯域幅は減少させられる。例えば、第１の方向でトラフィックチャネルを介して送信されているデータを生成したＶｏＩＰアプリケーションは、基地局又は移動体におけるベースバンドプロセッサに通知するシグナリングを提供して（２１０で）第１の方向でシグナリングチャネルを介してチャネル品質情報の送信のために割り当てられる帯域幅を減少させる。帯域幅割当ては、（２１０で）チャネル品質情報を送信するのに使用されるデータ解像度を低下させることによって、又は（２１０で）チャネル品質情報が第１の方向でシグナリングチャネルを介して送信される周波数（頻度）を減少させることによって、（２１０で）減少させることができる。一実施例では、帯域幅割当ては第１の方向でシグナリングチャネルを介したチャネル品質情報の送信が中断されるように（２１０で）ゼロまで減らすことができる。

（２１５で）第１の方向のトラフィックが減少したかを判断するためにトラフィックが監視される。第１の方向でのトラフィックの減少は第１の方向と逆の第２の方向のトラフィックの増加（又は来るべき若しくは期待される増加）を示すことになる。例えば、アップリンクトラフィックの減少は、アップリンクトラフィックに応じて送信されるダウンリンクトラフィックの来るべき増加を示すことになる。（２１５で）第１の方向のトラフィックの減少が検出されると、（２２０で）第１の方向で送信されるチャネル品質情報のための帯域幅が増加されることになる。（２２０で）第１の方向で送信されるチャネル品質情報に対する帯域幅の増加によって、より多くの、より高い解像度の、及び／又はより頻繁なチャネル品質情報が送信され、第２の方向のトラフィックのスケジューリングを改善するのに使用されることが可能となる。

割当て帯域幅が増加され及び／又はその元のレベルに戻されるように、第１の方向でのチャネル品質情報に対する帯域幅低減が覆されるべきことを示すオーバーライドリクエストを提供することもできる。例えば、オーバーライドリクエストが第２の方向で送信されて、第２の方向の現在又は来るべきトラフィックがスケジューリングされるように更なるチャネル品質情報をリクエストする。このオーバーライドは第２の方向のトラフィックの増加によってもトリガされ得る。従って、（２２５で）オーバーライドリクエストが検出されると、（２２０で）第１の方向でのチャネル品質情報の送信のための帯域幅は増加される。（２２５で）オーバーライドリクエストが検出され、（２１５で）第１の方向のトラフィックの減少が検出されない場合には、減少された帯域幅割当てが維持される。

図３にチャネル品質情報の送信のための帯域幅を割り当てる第２の実施例である方法３００を概略的に示す。上述のように、方法３００は図１に示す基地局１０５のような基地局、及び／又は図１に示す移動体１１０のような移動体で実施できる。図示する実施例では、（３０５で）第１の方向のトラフィックの増加が、トラフィックを受信しているエンティティによって検出される。例えば、（３０５で）移動体は基地局によって提供されたダウンリンクトラフィックの増加を検出することができる。トラフィックの増加は音声及び／又はデータ情報のバーストが始まったことを示す。音声及び／又はデータ情報のスケジューリングは更なるチャネル品質情報を用いて改善され得る。従って、（３１０で）第１の方向とは逆の第２の方向で送信されるチャネル品質情報に割り当てられる帯域幅は増加される。

ここに記載される技術の実施例は従来の実施形態に対して多数の有利な効果を有する。例えば、トラフィックをスケジューリングするのに必要なときだけチャネル品質情報が送信されるように、トラフィックに基づいてチャネル品質情報のための帯域幅を割り当てることによって、スケジューリングアルゴリズムに影響を与えることなくチャネル品質情報を送信することに関連するオーバーヘッドを減らすことができる。従って、乏しい帯域幅リソースは節約され、無線通信システムの効率が維持される。帯域幅の節約は異なるサブバンド及び／又は異なるアンテナに対応付けられた複数のチャネル品質表示を提供するシステムにおいて特に意義がある。

発明は、異なった態様であってもここでの教示の利益を受ける当業者に明らかな均等的な態様で修正及び実現されることができるので、上述した具体的な実施例は例示に過ぎない。さらに、以下の特許請求の範囲に記載されたもの以外に、ここに示した構成又は設計の詳細への限定は意図されていない。従って、上述した具体的な実施例は変更又は修正することができ、全てのそのような変形例が本発明の範囲及び精神の範疇であるとみなされることは明らかである。従って、権利保護範囲は以下の特許請求の範囲に見出される。

Claims (10)

1. 方法であって、
   第１の方向のエアインターフェイスを介したトラフィックが増加したと判断したことに応じて、該第１の方向のエアインターフェイスを介してチャネル品質情報の送信に割り当てられる帯域幅を減少させるステップ
   からなる方法。
2. 請求項１の方法において、前記帯域幅を減少させるステップが、アップリンクを介したトラフィックが増加したと判断したことに応じて、前記エアインターフェイスによってサポートされる該アップリンクを介したチャネル品質情報の送信に割り当てられる帯域幅を減少させるステップからなる方法。
3. 請求項１の方法において、前記帯域幅を減少させるステップが、ダウンリンクを介したトラフィックが増加したと判断したことに応じて、前記エアインターフェイスによってサポートされる該ダウンリンクを介したチャネル品質情報の送信に割り当てられる帯域幅を減少させるステップからなる方法。
4. 請求項１の方法において、前記帯域幅を減少させるステップが、前記チャネル品質情報の送信に関連付けられたデータ解像度及び送信周波数のうちの少なくとも１つを減少させるステップからなる方法。
5. 請求項１の方法であって、前記第１の方向のエアインターフェイスを介したトラフィックが増加したと判断するステップを備える方法。
6. 請求項５の方法において、前記第１の方向のエアインターフェイスを介したトラフィックが増加したと判断するステップが、送信側エンティティにおいて、該送信側エンティティによって該第１の方向のエアインターフェイスを介して送信されるべきトラフィックの増加を検出するステップからなる方法。
7. 請求項１の方法であって、前記第１の方向のエアインターフェイスを介した前記チャネル品質情報の送信に割り当てられる前記帯域幅を減少させた後に実質的に該帯域幅を増加させるステップを備える方法。
8. 請求項７の方法において、前記帯域幅を増加させるステップが、前記第１の方向でトラフィックを送信するエンティティで、該第１の方向で送信された該トラフィックを受信するエンティティからの信号を受信したことに応じて該帯域幅を増加させるステップからなり、該信号が、該第１の方向のエアインターフェイスを介した該チャネル品質情報の送信に割り当てられた帯域幅の増加をリクエストするものである、方法。
9. 請求項７の方法において、前記帯域幅を増加させるステップが、前記第１の方向で送信されるトラフィックが減少したと判断したことに応じて該帯域幅を増加させるステップからなる方法。
10. 請求項７の方法において、前記帯域幅を増加させるステップが、第２の方向で送信されるトラフィックが増加したと判断したことに応じて該帯域幅を増加させるステップからなる方法。

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