JP4693856B2 - 無線通信システムのｕｅにおいてサービンググラントの設定を改善する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）においてサービンググラントの設定を改善する方法及び装置に関し、特に１６ＱＡＭ（直交振幅変調）またはそれ以上の変調能力をもつＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）システムのＵＥにおいてサービンググラントの設定を改善する方法及び装置に関する。

第三世代移動通信技術はＷＣＤＭＡ（広帯域多元分割接続）方式で高スペクトル利用効率、高カバー率、優れた通話品質と高速のマルチメディアデータ伝送を実現するとともに、ＱｏＳ（サービス品質）の確保、柔軟性のある双方向通信の実現、よりよい通信品質の提供、通話中断率の低減に大きく寄与する。第三世代移動通信システムを通して、ユーザーは無線通信装置（例えば携帯電話）で映像通信、電話会議、オンラインゲーム、オンラインミュージック、電子メールを楽しむことができる。もっとも、これらの機能は迅速かつ実時間の送信機能に頼る。帯域幅の利用効率とパケットデータの処理効率を向上させ、上り・下りの送信速度を改善するために、従来の第三世代移動通信技術にはＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）とＨＳＵＰＡ（高速アップリンクパケットアクセス）が導入された。

そのうちＨＳＵＰＡ技術は、システムのアップリンクネットワーク機能を向上させ、誤送されたデータの再送を加速して遅延を解消し、チャンネル品質の良否によって伝送速度を調節することができる。このような制御機能を実現させるために、ＨＳＵＰＡ技術では基地局（ノードＢ）スケジューリング、ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動リピート要求）、ソフトハンドオーバー、ショートフレーム伝送などの技術が導入された。それに対して、３ＧＰＰはＨＳＵＰＡの動作を制御するためにＥ−ＤＣＨ（エンハンスド専用チャンネル）を規定している。Ｅ−ＤＣＨのもとでは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、アップリンクスケジューリング情報、制御プレーン情報、及びユーザープレーン情報を伝送するための物理層チャンネルＥ−ＨＩＣＨ、Ｅ−ＲＧＣＨ、Ｅ−ＡＧＣＨ、Ｅ−ＤＰＣＣＨ、Ｅ−ＤＰＤＣＨが新たに導入され、その詳しい定義については３ＧＰＰが制定したＭＡＣ（媒体アクセス制御）プロトコル規格３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３２１ Ｖ７．３．０を参照する。

ノードＢスケジューリング技術を通して、基地局はセル（信号送信範囲）内のＵＥの送信電力、すなわちサービンググラントを制御することで、ＵＥの上り伝送速度を調整することができる。上記ＭＡＣプロトコルによれば、ネットワーク端はＥ−ＲＧＣＨ（Ｅ−ＤＣＨ相対グラントチャンネル）とＥ−ＡＧＣＨ（Ｅ−ＤＣＨ絶対グラントチャンネル）を通して相対グラントメッセージと絶対グラントメッセージをＵＥに送信し、ＵＥの送信電力を制御する。

そのうち相対グラントメッセージは、状態変数ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ＥＴＰＲ（すなわち前回のサービンググラント。詳しい定義は上掲ＭＡＣプロトコルを参照する）を基準値としてＵＥのサービンググラントを調整するものであって、サービング相対グラントメッセージと非サービング相対グラントメッセージに分けられる。サービング相対グラントメッセージは、アップロードデータ受信サービスを提供するＲＬＳ（無線リンクセット）のうち主としてＵＥの送信量を制御する基地局から発信され、ＵＰ（引き上げ）、ＤＯＷＮ（引き下げ）、ＨＯＬＤ（保持）などの指令を通してＵＥのサービンググラントを漸次的に制御し、無線資源の使用効率を向上させる。しかも、同じ時間には１通りの指令しか発信されない。非サービング相対グラントメッセージは、主としてＵＥの送信量を制御する基地局以外の隣接基地局（以下、非サービング基地局と称する）から発信され、ＵＥのサービンググラントを調整し、システム過負荷を防止するものであって、ＤＯＷＮ（引き下げ）、ＨＯＬＤ（保持）などの指令を含む。

なお、ＵＥで相対グラントメッセージを受信したときにサービンググラントの更新プロセスを実行し、状態変数ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ＥＴＰＲのうち前回のサービンググラントを対応するスケジューリンググラントインデックスに変換し、相対グラントメッセージで運ばれる指令に基づいて次回送信のサービンググラントを調整するために、ＵＥにはスケジューリンググラント表（ＳＧテーブル）が配置されている。前掲ＭＡＣプロトコルによれば、ＵＥでサービンググラント更新プロセスを実行するときは、ＳＧテーブルから前回サービンググラント（すなわち状態変数ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ＥＴＰＲ）より大きいかそれに等しいスケジューリンググラント及びそれに対応するスケジューリンググラントインデックスを選出し、次回送信のサービンググラントを決めるときの基準としなければならない。

それと比べて、絶対グラントメッセージはＵＥの送信電力を直接調整するものであって、主要絶対グラントメッセージと副次絶対グラントメッセージに分けられる。主要絶対グラントメッセージを通して、基地局はセル内特定のＵＥの上り伝送に用いる資源を制御することができ、副次絶対グラントメッセージを通しては、基地局は同じグループに属するＵＥの上り伝送に用いる資源を制御し、所要の信号伝送を減少する。同じく、ＵＥで絶対グラントメッセージを受信したときに、絶対グラントメッセージで運ばれる絶対グラントインデックスに基づいてＵＥの次回送信のサービンググラント（または送信電力）を設定するために、ＵＥには絶対グラント対照表が配置されている。

注意すべきは、前掲ＭＡＣプロトコルでは１６ＱＡＭのＨＳＵＰＡシステムをサポートするために、ＳＧテーブルと絶対グラント対照表を新設し、利用可能なサービンググラントの範囲を拡大し、システムのデータ送信効率を大幅に向上させた。

しかし、上記絶対グラント対照表のうち最大絶対グラントの値は上記ＳＧテーブルの最大スケジューリンググラント値より大きいので、ＵＥで相対グラントメッセージを受信してサービンググラント更新プロセスを実行するときは、場合によって予期できないエラーが生じうる。例えば、あるＴＴＩ（送信時間間隔）において最大絶対グラントを含んだ絶対グラントメッセージを受信すれば、ＵＥは次回送信のサービンググラントを当該最大絶対グラント（本例では（３７７／１５）^２×４）に設定し、状態変数ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ＥＴＰＲに保存する。その後、相対グラントメッセージ（通常はＤＯＷＮ）を受信すれば、ＵＥはサービンググラント更新プロセスを実行し、それに対応して次回送信のサービンググラントを調整する。しかし、状態変数ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ＥＴＰＲに保存された前回のサービンググラントは前掲ＳＧテーブルの最大値（（３７６／１５）^２×４）を超えているので、ＵＥはＳＧテーブルから前回サービンググラントより大きいかそれに等しいスケジューリンググラント及びそれに対応するスケジューリンググラントインデックスを選び出すことができない。そうなると、次回送信のサービンググラントは正確に設定できず、ソフトウェアエラーが生じうる。

本発明は無線通信システムのＵＥにおいてサービンググラントの設定を改善する方法及び装置を提供することを課題とする。

本発明は、無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）においてサービンググラントの設定を改善する方法を提供する。該方法は、相対グラントメッセージの受信時に、絶対グラントメッセージをもとに決められた基準値に基づいてサービンググラントを設定するために、スケジューリンググラント表（ＳＧテーブル）を提供する段階と、サービンググラントを設定する前に、ＳＧテーブルのうち最大スケジューリンググラントを、絶対グラントメッセージで指定可能な最大絶対グラントより大きいかそれに等しい値に設定する段階とを含む。

本発明は更に、無線通信システムにおいてサービンググラントの設定を改善する通信装置を提供する。該通信装置は、通信装置の機能を実現させる制御回路と、制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）と、制御回路の中でＣＰＵと結合されるように設けられ、プログラムコードを記憶するための記憶装置とを含む。該プログラムコードは、相対グラントメッセージの受信時に、絶対グラントメッセージをもとに決められた基準値に基づいてサービンググラントを設定するために、ＳＧテーブルを提供するコードと、サービンググラントを設定する前に、ＳＧテーブルのうち最大スケジューリンググラントを、絶対グラントメッセージで指定可能な最大絶対グラントより大きいかそれに等しい値に設定するコードとを含む。

本発明は更に、無線通信システムのＵＥにおいてサービンググラントの設定を改善する方法を提供する。該方法は、ＳＧテーブルと絶対グラント対照表を提供し、絶対グラント対照表の最大値をＳＧテーブルの最大値として設定し、１６ＱＡＭの起動時に当該ＳＧテーブルと絶対グラント対照表を使用する段階を含む。

本発明は更に、高レベルの変調能力を有する無線通信システムにおいてサービンググラントの設定を改善する通信装置を提供する。該通信装置は、通信装置の機能を実現させる制御回路と、制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するＣＰＵと、制御回路の中でＣＰＵと結合されるように設けられ、プログラムコードを記憶するための記憶装置とを含む。該プログラムコードは、ＳＧテーブルと絶対グラント対照表を提供し、絶対グラント対照表の最大値をＳＧテーブルの最大値として設定し、１６ＱＡＭの起動時に当該ＳＧテーブルと絶対グラント対照表を使用するコードを含む。

かかる方法及び装置の特徴を詳述するために、具体的な実施形態を挙げ、図示を参照して以下に説明する。

図１を参照する。図１は無線通信装置１００のブロック図である。説明を簡素化するために、図１では無線通信装置１００の入力装置１０２、出力装置１０４、制御回路１０６、ＣＰＵ（中央処理装置）１０８、記憶装置１１０、プログラムコード１１２及びトランシーバー１１４のみ描かれている。無線通信装置１００では、制御回路１０６はＣＰＵ１０８を用いて記憶装置１１０に記録されたプログラムコード１１２を実行し、無線通信装置１００の動作を制御し、入力装置１０２（例えばキーボード）でユーザーが入力した信号を受信し、出力装置１０４（スクリーン、スピーカーなど）で映像、音声などの信号を出力する。無線信号を受発信するトランシーバー１１４は受信した信号を制御回路１０６に送信し、または制御回路１０６による信号を無線で出力する。言い換えれば、通信プロトコルに当てはめれば、トランシーバー１１４は第一層の一部とみなされ、制御回路１０６は第二層と第三層の機能を実現する。望ましくは、無線通信装置１００は第三世代移動通信システムに用いられる。

図２を参照する。図２は図１に示すプログラムコード１１２を表す説明図である。プログラムコード１１２はアプリケーション層２００と、第三層インターフェイス２０２と、第二層インターフェイス２０６を備え、第一層インターフェイス２１８と接続されている。第二層インターフェイス２０６は副層としてＲＬＣ（無線リンク制御）エンティティー２２４とＭＡＣエンティティー２２６を含む。ＲＬＣエンティティー２２４は送信品質に応じて送信対象のデータと制御信号に対して、セグメント化、再アセンブリ、連結、パッディング、再送、シーケンスチェック、重複検出などの処理を行う。ＭＡＣエンティティー２２６は第三層インターフェイス（無線資源制御＝ＲＲＣ層）２０２の無線資源割当指令に基づいて、ＲＬＣエンティティー２２４の論理チャネルからのパケットを、通常、共用または専用トランスポートチャネルにそれぞれ対応し、チャネルマッピング、多重化、トランスポートフォーマット選択、ランダムアクセス制御などの処理を行う。

ＨＳＤＰＡ機能を実行する応用例においては、ＭＡＣエンティティー２２６はネットワークから出力された相対グラントメッセージに基づいて無線通信装置１００の送信電力、すなわちサービンググラントを調整し、システムの過負荷を回避する。それに鑑みて、本実施形態ではサービンググラントを正確に設定し、ソフトウェアエラーを回避するために、サービンググラント設定プログラムコード２２０を提供する。図３を参照する。図３は本実施形態による方法３０のフローチャートである。下記方法３０は無線通信システムのＵＥにおいてサービンググラントの設定を改善するに用いられ、サービンググラント設定プログラムコード２２０としてコンパイルすることができる。

ステップ３００：開始。
ステップ３０２：相対グラントメッセージの受信時に、絶対グラントメッセージをもとに決められた基準値に基づいてサービンググラントを設定するために、ＳＧテーブルを提供する。
ステップ３０４：サービンググラントを設定する前に、ＳＧテーブルのうち最大スケジューリンググラントを、絶対グラントメッセージで指定可能な最大絶対グラントより大きいかそれに等しい値に設定する。
ステップ３０６：終了。

以上のとおり、本実施形態ではサービンググラントを設定する前に、ＳＧテーブルのうち最大スケジューリンググラントを、絶対グラントメッセージで指定可能な最大絶対グラントより大きいかそれに等しい値に設定することで、相対グラントメッセージの受信時にサービンググラント更新プロセスを実行し、ソフトウェアエラーを回避する。望ましくは、前記基準値は状態変数ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ＥＴＰＲに保存された前回のサービンググラントであり、絶対グラントメッセージで指定可能な最大絶対グラントは絶対グラント対照表に基づいて決められる。本実施形態では、ＳＧテーブルと絶対グラント対照表は１６ＱＡＭまたはそれ以上の変調能力をもつＨＳＵＰＡシステムのＵＥに保存され、上位層通信プロトコルで設定することができる。

言い換えれば、本実施形態ではＳＧテーブルの最大スケジューリンググラントを、絶対グラントメッセージで指定可能な最大絶対グラントより大きいかそれに等しい値に設定することで、サービンググラントを正確に設定する。例えば、ＳＧテーブルのうち最大スケジューリンググラントを引き上げて、絶対グラント対照表の最大絶対グラントより大きいかそれに等しい値にする。また、絶対グラント対照表の最大絶対グラントを引き下げて同様の目的を達成することもできる。

例えば、図４を参照する。図４は本実施形態による方法４０のフローチャートである。下記方法４０は無線通信システムのＵＥにおいてサービンググラントの設定を改善するに用いられ、サービンググラント設定プログラムコード２２０としてコンパイルすることができる。

ステップ４００：開始。
ステップ４０２：ＳＧテーブルと絶対グラント対照表を提供し、絶対グラント対照表の最大値をＳＧテーブルの最大値として設定し、１６ＱＡＭの起動時に当該ＳＧテーブルと絶対グラント対照表を使用する。
ステップ４０４：終了。

以上のとおり、本実施形態では１６ＱＡＭに適するＳＧテーブルと絶対グラント対照表を提供し、絶対グラント対照表の最大値をＳＧテーブルの最大値として設定する。したがって、上位層通信プロトコルで１６ＱＡＭを起動した場合、無線通信装置１００はサービンググラントと絶対グラント対照表を利用し、サービンググラントが正確に設定できない問題を回避することができる。

そうすると、相対グラントメッセージを受信してサービンググラント更新プロセスを実行するとき、ＵＥはＳＧテーブルから前回のサービンググラント（状態変数ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ＥＴＰＲに保存される）より大きいかそれに等しいスケジューリンググラントとそれに対応するスケジューリンググラントインデックスを選んで、これに基づいて次回送信のサービンググラントを設定することができる。

以上において、本発明の実施形態について説明したが、これは、本発明を説明するために挙げられた例示に過ぎず、当業者は実際の要求に従って適切な修正を加え、従来の技術のようにサービンググラントを正確に設定できないという問題を回避することができる。例えば、本発明の他の実施形態として、サービンググラント更新プロセスの実行時に、状態変数ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ＥＴＰＲに保存された前回のサービンググラントがＳＧテーブルの最大スケジューリンググラントより大きいかどうかを判断し、前者が後者より大きい場合に最大スケジューリンググラントインデックスを直接に選定し、後続のサービンググラント更新プロセスに用いることもできる。このような修正も本発明の範囲に属する。

まとめていえば、本実施形態ではサービンググラントを設定する前に、ＳＧテーブルのうち最大スケジューリンググラントを、絶対グラントメッセージより大きいかそれに等しい最大絶対グラントメッセージで指定可能な最大絶対グラントに設定することで、相対グラントメッセージの受信時にサービンググラント更新プロセスを正確に実行し、ソフトウェアエラーを回避する。

以上は本発明に好ましい実施形態であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

無線通信装置のブロック図である。 図１に示すプログラムコードを表す説明図である。 本実施形態による第一の方法のフローチャートである。 本実施形態による第二の方法のフローチャートである。

符号の説明

１００ 無線通信装置
１０２ 入力装置
１０４ 出力装置
１０６ 制御回路
１０８ ＣＰＵ
１１０ 記憶装置
１１２ プログラムコード
１１４ トランシーバー
２００ アプリケーション層
２０２ 第三層インターフェイス
２０６ 第二層インターフェイス
２１８ 第一層インターフェイス
２２０ サービンググラント設定プログラムコード
２２４ ＲＬＣエンティティー
２２６ ＭＡＣエンティティー

Claims (10)

1. 無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）においてサービンググラントの設定を改善する方法であって、
   相対グラントメッセージを受信した場合に、絶対グラントメッセージをもとに決められた基準値に基づいてサービンググラントを設定するために、スケジューリンググラント表（ＳＧテーブル）を提供する段階と、
   サービンググラントを設定する前に、前記ＳＧテーブルのうち最大スケジューリンググラントを、絶対グラントメッセージで指定可能な最大絶対グラントである絶対グラント対照表の最大値より大きいかまたは等しい値にすべく引き上げる段階と、
   前記ＳＧテーブルから基準値より大きいかまたは等しいスケジューリンググラントを選択して、選択した前記スケジューリンググラントに基づいてサービンググラントを設定する段階とを含むサービンググラントの設定を改善する方法。
2. 無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）においてサービンググラントの設定を改善する方法であって、
   相対グラントメッセージを受信した場合に、絶対グラントメッセージをもとに決められた基準値に基づいてサービンググラントを設定するために、スケジューリンググラント表（ＳＧテーブル）を提供する段階と、
   サービンググラントを設定する前に、絶対グラントメッセージで指定可能な最大絶対グラントである絶対グラント対照表の最大値を、前記ＳＧテーブルのうち最大スケジューリンググラントより小さいかそれに等しい値にすべく引き下げる段階と、
   前記ＳＧテーブルから基準値より大きいかまたは等しいスケジューリンググラントを選択して、選択した前記スケジューリンググラントに基づいてサービンググラントを設定する段階とを含むサービンググラントの設定を改善する方法。
3. 前記絶対グラント対照表は上位層通信プロトコルで設定される請求項１または２に記載のサービンググラントの設定を改善する方法。
4. 前記無線通信システムは１６ＱＡＭ（直交振幅変調）またはそれ以上の変調能力をもつＨＳＵＰＡ（高速アップリンクパケットアクセス）システムである請求項１から３のいずれか１項に記載のサービンググラントの設定を改善する方法。
5. 無線通信システムにおいてサービンググラントの設定を改善する通信装置であって、
   通信装置の機能を実現させる制御回路と、
   前記制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して前記制御回路を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）と、
   前記制御回路の中で前記ＣＰＵと結合されるように設けられ、プログラムコードを記憶するための記憶装置とを含み、前記プログラムコードは、
   相対グラントメッセージを受信した場合に、絶対グラントメッセージをもとに決められた基準値に基づいてサービンググラントを設定するために、スケジューリンググラント表（ＳＧテーブル）を提供するコードと、
   サービンググラントを設定する前に、前記ＳＧテーブルのうち最大スケジューリンググラントを、絶対グラントメッセージで指定可能な最大絶対グラントである絶対グラント対照表の最大値より大きいかまたは等しい値にすべく引き上げるコードと、
   前記ＳＧテーブルから基準値より大きいかまたは等しいスケジューリンググラントを選択して、選択した前記スケジューリンググラントに基づいてサービンググラントを設定するコードとを含む通信装置。
6. 無線通信システムにおいてサービンググラントの設定を改善する通信装置であって、
   通信装置の機能を実現させる制御回路と、
   前記制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して前記制御回路を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）と、
   前記制御回路の中でＣＰＵと結合されるように設けられ、プログラムコードを記憶するための記憶装置とを含み、前記プログラムコードは、
   相対グラントメッセージを受信した場合に、絶対グラントメッセージをもとに決められた基準値に基づいてサービンググラントを設定するために、スケジューリンググラント表（ＳＧテーブル）を提供するコードと、
   サービンググラントを設定する前に、絶対グラントメッセージで指定可能な最大絶対グラントである絶対グラント対照表の最大値を、前記ＳＧテーブルのうち最大スケジューリンググラントより小さいかまたは等しい値にすべく引き下げるコードと、
   前記ＳＧテーブルから基準値より大きいかまたは等しいスケジューリンググラントを選択して、選択した前記スケジューリンググラントに基づいてサービンググラントを設定するコードとを含む通信装置。
7. 前記絶対グラント対照表は上位層通信プロトコルで設定される請求項５または６に記載の通信装置。
8. 前記無線通信システムは１６ＱＡＭまたはそれ以上の変調能力をもつＨＳＵＰＡシステムである請求項５から７のいずれか１項に記載の通信装置。
9. 無線通信システムのＵＥにおいてサービンググラントの設定を改善する方法であって、
   スケジューリンググラント表（ＳＧテーブル）と絶対グラント対照表を提供し、前記絶対グラント対照表の最大値を前記ＳＧテーブルの最大値として設定し、１６ＱＡＭの起動時に前記ＳＧテーブルと前記絶対グラント対照表を使用する段階と、
   前記ＳＧテーブルから基準値より大きいかまたは等しいスケジューリンググラントを選択して、選択した前記スケジューリンググラントに基づいてサービンググラントを設定する段階とを含むサービンググラントの設定を改善する方法。
10. 無線通信システムにおいてサービンググラントの設定を改善する通信装置であって、
    通信装置の機能を実現させる制御回路と、
    前記制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して前記制御回路を制御するＣＰＵと、
    前記制御回路の中でＣＰＵと結合されるように設けられ、プログラムコードを記憶するための記憶装置とを含み、前記プログラムコードは、
    スケジューリンググラント表（ＳＧテーブル）と絶対グラント対照表を提供し、前記絶対グラント対照表の最大値を前記ＳＧテーブルの最大値として設定し、１６ＱＡＭの起動時に前記ＳＧテーブルと前記絶対グラント対照表を使用するコードと、
    前記ＳＧテーブルから基準値より大きいかまたは等しいスケジューリンググラントを選択して、選択した前記スケジューリンググラントに基づいてサービンググラントを設定するコードとを含む通信装置。

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