JP4709208B2 - モバイル端末 - Google Patents

Description

本発明は、概して、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）通信システムに係わり、具体的には、基地局における負荷を最適化し制御するために、モバイル端末によってデータを基地局に送信するのに使用されるリソース（例えば、ビットレート、許容パワー、パワーオフセット）の利用を制限する方法に関する。

ＷＣＤＭＡ通信システムにおいては、モバイル端末から送信され得るデータ量を制限するように、基地局が、ある種の負荷制御を行うことが、しばしば必要になる。

基地局は、この負荷制御を行う必要がある。何故なら、この負荷制御を行わない場合、非常の多くのモバイル端末が非常に高いデータレートで同時に送信を行うと、ＷＣＤＭＡアップリンクは、高いインターフェアランスを受け、カバレッジが低下する。本発明は、基地局における負荷を最適化し制御するために、基地局とモバイル端末によって実行できる負荷制御技術を提案することによって、この問題に対処するものである。

本発明は、ビジィーインジケータ、最大リソースインジケータ、および最小リソースインジケータを含む３つのダウンリンク信号を、基地局がモバイル端末にブロードキャスト可能にする負荷制御方法を含む。ダウンリンク信号受信に応じて、モバイル端末は、該モバイル端末がデータを基地局に送信するのに使用するリソース（例えば、ビットレート、送信パワー、パワーオフセット）の利用を制限する。モバイル端末は、また、リソースリクエストを含むアップリンク信号を基地局に送ることができる。基地局は、必要ならば、ダウンリンク信号を変更するためにリソースリクエストを使用できる。これらのダウンリンク／アップリンク信号を適正に使用することにより、基地局は、負荷状況に対して自動的に最適化される。例えば、低負荷状況では、基地局は、キャリアセンス多元接続（ＣＳＭＡ）原理と同様に動作して高いデータレートと短い遅延をもたらすように、負荷制御方法を使用できる。高負荷状況では、基地局は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）原理または時間スェジュール原理（ｔｉｍｅ ｓｈｅｄｕｌｅｄ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ）と同様な態様で並列送信を使用して高い容量および安定性をもたらすように、負荷制御方法を使用できる。

図１には、本発明により、ともに負荷制御方法１３０を実行する基地局１１０（１つのみ図示）およびモバイル端末１２０（１つのみ図示）を含むＷＣＤＭＡ通信ネットワーク１００のブロック図が示されている。図示されているように、基地局１１０は、送信機１１２、受信機１１４、およびプロセッサ１１６を含む。モバイル端末１２０は、送信機１２２、受信機１２４、およびプロセッサ１２６を含む。ここで説明する基地局１１０およびモバイル端末１２０に関連した多くの構成要素およびその詳細は、この産業分野において周知であることに留意されたい。従って、ここでは、周知の構成要素の説明ならびに本発明を理解するのに必要のない説明は省略する。

基本的に、負荷制御方法１３０は、基地局１１０における負荷状況（共用リソース）を最適化するために、モバイル端末１２０のリソースの利用を制限する。これを達成するために、負荷制御方法１３０は、ビジィーインジケータ１３２、最大リソースインジケータ１３４、および最小リソースインジケータ１３６（オプション）を含むダウンリンク信号を基地局１１０（送信機１１２）からモバイル端末１２０（受信機１２４）へブロードキャストするように、基地局１１０（送信機１１２）をイネーブルする。ダウンリンク信号１３２、１３４、および１３６の受信に応じて、モバイル端末１２０（プロセッサ１２６）は、それが次にデータ１３８を基地局１１０（受信機１１４）に送信するのに使用するリソース（例えば、ビットレート、許容パワー、パワーオフセット）の利用を制限する。モバイル端末１２０（送信機１２２）は、また、リソースリクエスト１４０を含むアップリンク信号を基地局１１０（受信機１１４）に送ることができる。基地局１１０（プロセッサ１１６）は、ダウンリンク信号１３２、１３４および１３６中の値または設定の変更（必要ならば）の補助のために、リソースリクエスト１４０を使用する。以下の例において説明されるように、基地局１１０の動作が、負荷状況に対して自動的に最適化されるのは、これら新たな信号１３２、１３４、１３６および１４０の適正な使用によるものである。

負荷制御方法１３０をどのようにして実施できるかに関していくつかの異なった例について説明する前に、基地局１１０にはどのような共用リソースがあるのかということと、この共用リソースは、負荷制御方法１３０によれば、モバイル端末１２０によって制限され得る、異なった種類のリソースにどのように関係するかということについて、簡単に説明する。基本的に、基地局１１０における共用リソースは、非直交（ｎｏｎ−ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ）アップリンクのシステムでは、受信パワーである。基地局１１０における受信パワーは、基地局１１０によってサービスされる全てのモバイル端末１２０の組合せパワーに比例する。モバイル端末１２０の送信パワーは、送信データ１３８のビットレートに関係するので、ビットレートが高くなれば、送信パワーは大きくなる。従って、モバイル端末１２０は、次の２つのリソース、すなわち、ビットレートと送信パワーを制限でき、基地局１１０における共用リソースに影響を与えることができる。さらに、ＷＣＤＭＡ通信システム１００には、アップリンクにおいて連続的に送信される低レート制御チャネル（例えば、専用物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ））およびデータチャネルがある。従って、ここではパワーオフセットと呼ばれる、モバイル端末１２０によって制限できる別のリソースが存在することになる。パワーオフセットは、データチャネルと制御チャネルとの間に分配されるパワー間の関係である。従って、基地局１１０のける共用リソースの利用は、本発明によって、モバイル端末１２０に、ビットレート、送信パワー、または制御信号とデータチャネルとの間のパワーオフセットを制限させることにより、制御できる。

図２は、ビジィーインジケータ１３２、最大リソースインジケータ１３４、および自立的ランピングプロシージャ（ｒａｍｐｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を使用する負荷制御方法１３０の第１実施例が、どのようにして、基地局およびモバイル端末により実行されるかを示す図である。この例では、ビジィーインジケータ１３２および最大リソースインジケータ１３４が、基地局１１０から絶えず（ｃｏｎｓｔａｎｔｌｙ）ブロードキャストされる。そして、各モバイル端末１２０（ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３の３つのみが示されている）は、ダウンリンク信号１３２および１３４を受ける必要があるとともに、下記ルールに従う必要がある。

●一般に、モバイル端末１２０は、データ１３８の送信を開始することができ、最大リソースインジケータ１３４によって与えられる制限の範囲内で、ビットレート／パワー／パワーオフセットを自立的に（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｌｙ）選択する。

●そして、ビジィーインジケータ１３２が“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットされると、モバイル端末１２０は、データ１３８の送信開始を許可されず、そのビットレート／パワー／パワーオフセットを増加することも許可されない。データ１３８を既に送信中のモバイル端末１２０は、依然として最大リソースインジケータ１３４の制限に従わなければならないが、同じビットレート／パワー／パワーオフセットでデータ送信継続を許可される。

●そして、ビジィーインジケータ１３２がクリアされ、“ノットビジィー（ＮＯＴ ＢＵＳＹ）”にセットされると、モバイル端末１２０は、データ１３８の送信開始を許可される。しかし、モバイル端末１２０が、ビジィーインジケータ１３２がクリアされるのを待ち続けていたのであれば、モバイル端末１２０は、フルビットレート／パワー／パワーオフセットでデータ１３８の送信開始を直ちには許可されず、ビットレート／パワー／パワーオフセットをランプアップ（ｒａｍｐ−ｕｐ）しなければならない。ランピングプロシージャは、固定（例えば、規格で特定）されても良いし、チャネルセットアップで設計可能としても良い。ランピングプロシージャは、また、ビジィーインジケータ１３２が“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットされていた間データ１３８を送信していたがビットレート／パワー／パワーオフセットを増加したかったモバイル端末１２０に適用される。さらに、ランピングフェーズにあるモバイル端末１２０は、ビジィーインジケータ１３２がビットレート／パワー／パワーオフセットのさらなる増加を許容していなければ、それに従う必要がある。

負荷制御方法１３０のこの実施例に関連したルールは、下記のように別の形で表現することもできる。

●ＵＥ_ｋ１２０（モバイル端末_ｋ１２０）、ビジィーインジケータ（ＢＩ）フィールド１３２を次のように解釈する。

○ ＢＩ＝ＢＵＳＹならば
・データ１３８を送信していないＵＥ_ｋは、データ１３８の送信を許可されないか、または
・既にデータ１３８を送信中のＵＥ_ｋは、依然として最大リソースインジケータ１３４の制限に従わなければならないが、現在の（あるいはそれより低い）ビットレート／パワー／パワーオフセットでデータ送信継続を許可される
○ ＢＩ＝ＮＯＴ ＢＵＳＹならば
・ＵＥ_ｋは、データ１３８の送信開始を許可されるが、ビジィーインジケータ（ＢＩ）１３２が“ノットビジィー（ＮＯＴ ＢＵＳＹ）”にセットされるのをＵＥ_ｋが待ち続けていた場合には、は、ＵＥ_ｋ送信されるデータのビットレート／パワー／パワーオフセットをランプアップ（ｒａｍｐ−ｕｐ）するランピングプロシージャ（ｒａｍｐｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）に従う必要があるか、または、
・ＵＥ_ｋは、ビジィーインジケータ（ＢＩ）１３２が“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットされていた間、データを送信していて、送信されるデータのビットレート／パワー／パワーオフセットを増加したかったのであれば、ランピングプロシージャに従って、送信されるデータ１３８のビットレート／パワー／パワーオフセットを増加させることができる
この種の動作の例が、図２に示されている。時点ｔ１において、ＵＥ_１１２０のユーザはデータ１３８の送信を開始し、直ちに、最大ビットレート／パワー／パワーオフセットを使用できる。何故なら、ビジィーインジケータ１３２が“ノットビジィー（ＮＯＴ ＢＵＳＹ）”にセットされている（ボックス１参照）からである。基地局１１０は、セル中の増加した負荷を検出すると、ビジィーインジケータ１３２を“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットする（ボックス２参照）。基地局１１０は、ある測定値が特定の閾値を超えたことに基づいて、この決定をすることができる。基地局１１０は、セルの負荷が減少するまで“ビジィー（ＢＵＳＹ）”を送信し続ける。時点ｔ２において、ＵＥ_１１２０のユーザは、再び、データ１３８を、最大ビットレート／パワー／パワーオフセットで送信できるが、最初からリソース全体を使用する必要はない（ボックス３参照）。基地局１１０は、負荷の増加を検出するが、負荷が時点ｔ３において所要の閾値に到達する（ボックス４参照）まで、ビジィーインジケータ１３２を“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットしない。時点ｔ４において、ＵＥ_１１２０は送信すべきデータを受信するが送信できない。何故なら、ビジィーインジケータ１３２が“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットされているからである（ボックス５参照）。そして、時点ｔ４後、基地局１１０は、セル負荷が減少したことを検出し、ビジィーインジケータ１３２を“ノットビジィー（ＮＯＴ ＢＵＳＹ）”にセットする（ボックス６参照）。この時点で、ＵＥ_２１２０は、データ１３８の送信を開始できるが、ビジィーインジケータ１３２がクリアされるのを待っていたので、ビットレート／パワー／パワーオフセットをランプアップしなければならない（ボックス７参照）。この場合、ＵＥ_２１２０は、ビットレート／パワー／パワーオフセットを最大許容値までランプアップできる。何故なら、ＵＥ_２１２０は、送信を待っていた唯一のモバイル端末１２０だからである（ボックス８参照）。時点ｔ５およびｔ６において、ビジィーインジケータ１３２が“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットされている間に、ＵＥ_２１２０およびＵＥ_３１２０がデータを得た別の状況が示されている（ボックス９参照）。基地局１１０がビジィーインジケータ１３２を“ノットビジィー（ＮＯＴ ＢＵＳＹ）”にセットした後、ＵＥ_２１２０およびＵＥ_３１２０は、ともに、データ１３８の送信を開始する（ボックス１０参照）。図示されているように、ＵＥ_２１２０およびＵＥ_３１２０は、ともに、ビットレート／パワー／パワーオフセットのランピングプロシージャに従う。何故なら、ＵＥ_２１２０およびＵＥ_３１２０は、ともに、データ１３８の送信を待っていたからである。セル負荷が再び所要の限界に到達すると、基地局１１０は、ビジィーインジケータ１３２を“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットし、ＵＥ_２１２０およびＵＥ_３１２０は、ビジィーインジケータ１３２が“ノットビジィー（ＮＯＴ ＢＵＳＹ）”に戻る（ボックス１１参照）まで、それらのビットレート／パワー／パワーオフセットをフリーズする。

図２には示されていないが、モバイル端末１２０は、データ１３８を送信する必要があるか否かを基地局１１０に知らせるために、基地局１１０にリソースリクエスト１４０を送信できる。リクエスト信号１４０が、ビジィーインジケータ１３２と組み合わせて使用される場合には、リソースリクエスト１４０は、ビジィーインジケータ１３２が“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットされているときに、基地局１１０に送られるだけでよい。基地局１１０は、低負荷状況における不必要な遅延を無くすように、ビジィーインジケータ１３２中の値をセットするために、リソースリクエスト１４０を使用できる。基地局１１０は、また、より多くのモバイル端末１２０が送信できるように、またはアクティブなモバイル端末１２０の数が少ないときに、アクティブなモバイル端末１２０がより高いビットレート／パワー／パワーオフセットを使用できるように、最大リソースインジケータ１３４中の値を調整すべきか否か判断するために、リソースリクエスト１４０を使用できる。

基地局１１０は、共用媒体における活動に基づいてインジケータ１３２、１３４および１３６中の値をセットする。典型例においては、基地局１１０は、瞬間的活動の観点からビジィーインジケータ１３２の状態を決定し、長期的活動の観点から最大リソースインジケータ１３４の状態を決定する。例えば、現在の送信負荷が、現在行われている送信の品質を落とすことなくどのモバイル端末１２０をもアクティブにしておくことが不可能なほど高いときには、基地局１１０は、ビジィーインジケータ１３２を“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットできる。これは、現在行われている送信のトータルデータレートをモニターすることによって、または受信信号強度あるいはインターフェアレンスレベルのようなある信号特性を測定することによって、決定できる。これとは対照的に、負荷が、アクティブなモバイル端末１２０の数を増やすことができるレベルに減少したとき、基地局１１０は、ビジィーインジケータ１３２を“ノットビジィー（ＮＯＴ ＢＵＳＹ）”に変更できる。ビジィーインジケータ１３２を“ノットビジィー（ＮＯＴ ＢＵＳＹ）”にセットした後、基地局１１０は、いくつかのモバイル端末１２０が送信ビットレート／パワー／パワーオフセットを同時にランプアップすることを検出できる。このランプアップが行われ、基地局１１０が現在の送信負荷が非常に高いことを検出すると、基地局１１０は、再び、ビジィーインジケータ１３２を“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットする。

基地局１１０は、ビジィーインジケータ１３２を制御するだけでなく、その平均活動をモニターしなければならない。ビジィーインジケータ１３２がある時間間隔の間しばしば“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットされるか、またはビジィーインジケータ１３２が長い間絶えず“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットされているということは、モバイル端末１２０は送信を開始する前に待たなければならないことを意味する。このことは、また、ランピングプロシージャが、しばしば適用されることを意味する。このことを回避するために、基地局１１０は、最大リソースインジケータ１３４中の最大ビットレート／パワー／パワーオフセットを減少させることができる。こうすることによって、基地局１１０は、より多くのモバイル端末１２０に並列送信を行わせることができなければならず、これにより、“ビジィー（ＢＵＳＹ）”ビジィーインジケータ１３２の使用を減らすことができる。逆に、ビジィーインジケータ１３２がある時間間隔の間たまにしか“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットされなければ、これは基地局１１０の無線リソースがより少なく利用されていることを意味する。この状況において、基地局１１０は、最大リソースインジケータ１３４中の許容ビットレート／パワー／パワーオフセットを増加させることができる。

ビジィーインジケータ１３２は、リソースを使用できないときに、モバイル端末１２０がデータ１３８の送信を開始するのを防止するのに使用できるが、複数のモバイル端末１２０がまさに同時にデータ１３８を送信すること（これは、非常に多くのモバイル端末１２０が送信するかまたは非常に高いデータレートで送信するために生じる衝突（コリジョン）を意味する）を防止できない。あるシナリオでは、特に、ビジィーインジケータ１３２が、再送信間間隔が固定時間である基地局１１０に使用されると、多くの連続した衝突が生じてしまう。この問題に対処するため、第３のインジケータすなわち衝突インジケータ１４２（図１参照）を導入する。基地局１１０は、最近同時送信を開始した（またはデータレートを増加した）モバイル端末１２０に生じる衝突の可能性を示す衝突インジケータ１４２をセットしブロードキャストできる。これらのモバイル端末１２０は、例えば、それらの再送信遅延を調整し、それらのレート／パワーオフセットを低減し、または送信を停止することにより、この問題を解決できる。

図３Ａおよび図３Ｂは、ビジィーインジケータ１３２、最大リソースインジケータ１３４、および最小リソースインジケータ１３６を使用する負荷制御方法１２５の第２実施例が、どのようにして、基地局１１０およびモバイル端末１２０により実行されるかを示す図である。この例では、ダウンリンク信号１３２、１３４および１３６が、基地局１１０からスケジューリングチャネル上を絶えず（ｃｏｎｓｔａｎｔｌｙ）ブロードキャストされている。しかし、変形例として、最小リソースインジケータ１３６は、ブロードキャストされる代わりに、例えば、チャネルを確立するときに、より高い層のシグナリングによって各モバイル端末１２０に示すことができ、あるいは予め決められた規則に基づいて設計されたトランスポートフォーマットコンビネーションセット（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｆｏｒｍａｔ Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ Ｓｅｔ）（予め設計されたデータレート）から導出できる。さらに、最小リソースインジケータ１３６は、より高いレベルのシグナリングによってシグナルされる他の量からも導出できる。さらに、この例に示されているように、ビジィーインジケータ１３２は、値“ビジィー（ＢＵＳＹ）”、“ノットビジィー（ＮＯＴ ＢＵＳＹ）”またはユーザアイデンティフィケーション１，２，３・・・Ｋをとることができる。ここで、Ｋは、スケジューリングプロセスに参加しているモバイル端末１２０の数である。さらに、この例では、モバイル端末１２０は、データ１３８を送信する必要があるか否か、あるいはこの代わりに、送信ビットレート／パワー／パワーオフセットを増加させる必要があるか否かを基地局１１０に示すために、アップリンクでリソースリクエスト１４０を送信できる。リソースリクエスト１４０は、また、モバイル端末１２０中の送信バッファ状態および／またはパワー状況に関する情報を含むことができる。従って、この実施例では、各モバイル端末１２０（ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３の３つのみが示されている）は、ダウンリンク信号１３２、１３４および１３６を受ける必要があるとともに、下記ルールに従う必要がある。

●一般に、モバイル端末１２０は、データ１３８の送信を開始することができ、最大および最小リソースインジケータ１３４および１３６によって与えられる制限の範囲内で、ビットレート／パワー／パワーオフセットを自立的に（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｌｙ）選択する。モバイル端末１２０は、最小ビットレート／パワー／パワーオフセットを超えないビットレート／パワー／パワーオフセットでデータ１３８を送信できるが、最大リソース制限を越えるビットレート／パワー／パワーオフセットでデータ１３８を送信できない。

●そして、ビジィーインジケータ１３２が“ノットビジィー（ＮＯＴ ＢＵＳＹ）”にセットされると、いずれのモバイル端末１２０も、前もってリソースリクエスト１４０を送ることなく、最大リソース制限を越えないビットレート／パワー／パワーオフセットでデータ１３８を直ちに送信することが許可される。

●そして、ビジィーインジケータ１３２が“ビジィー（ＢＵＳＹ）”にセットされると、最小リソース制限を越えるビットレート／パワー／パワーオフセットでデータ１３８を送信中のモバイル端末１２０は、そのビットレート／パワー／パワーオフセットを増加させることは許可されない。データ１３８を既に送信中のモバイル端末１２０は、依然として最大リソース制限に従わなければならないが、同じビットレート／パワー／パワーオフセットでデータ送信継続を許可される。このことは、最大制限がモバイル端末で使用しているものより小さなビットレート／パワー／パワーオフセットに減少したら、モバイル端末１２０はビットレート／パワー／パワーオフセットをより低いレベルに減少させなければならないことを意味する。送信を開始しようとしているモバイル端末１２０は、最小制限を越えるビットレート／パワー／パワーオフセットを使用することはできない。

●そして、ビジィーインジケータ１３２がユーザアイデンティフィケーション１，２，３・・・Ｋを有していると、セルはスケジュールドモードで動作する。この状況では、特定時間スパンＴ_ＳＣＨ内のビジィーインジケータ１３２によって前から特定されていたか、またはビジィーインジケータ１３２によって特定されたモバイル端末１３２が、最小制限より大きなビットレート／パワー／パワーオフセットでデータ１３８を送信することが許可される。時間スパンＴ_ＳＣＨは、より高いレベルのシグナリングを使用して、例えばチャネルを確立するときに予め定義して、モバイル端末１２０にシグナリングでき内容を明らかにできる。あるいは、時間スパンＴ_ＳＣＨは、リソースインジケータ１３６と同様の方法でモバイル端末１２０に送信することができる。複数のアイデンティフィケーション値が例えばいくつかのスケジューリングチャネル上を送信することにより同時に送信できるならば、複数の端末１２０を同時にスケジューリングすることができる。

負荷制御方法１３０のこの実施例に関連したルールは、下記のように別の形で表現することもできる。

●ＵＥ_ｋ１２０（モバイル端末_ｋ１２０）、ビジィーインジケータ（ＢＩ）フィールド１３２を次のように解釈する。

○ ＢＩ＝“ＢＵＳＹ”ならば
・ＵＥ_ｋ１２０が、ビットレート／パワー／パワーオフセットΔでデータ１３８を既に送信していたのであれば、
・ｍｉｎ（Δｍａｘ，Δ）以下のビットレート／パワー／パワーオフセットΔで送信するか、または
・Δｍｉｎ以下のビットレート／パワー／パワーオフセットΔで送信
○ ＢＩ＝“ＮＯＴ ＢＵＳＹ”ならば
・ＵＥ_ｋ１２０は、Δｍａｘ以下のビットレート／パワー／パワーオフセットΔで送信できる
○ ＢＩ＝ｋならば
・特定時間スパンＴ_ＳＣＨ内のビジィーインジケータ（ＢＩ）によって前から特定されていたかスケジュールされていたＵＥ_ｋ１２０は、Δｍａｘ以下のビットレート／パワー／パワーオフセットΔで送信できる
○ それ以外の場合（すなわち、ＩＤが集合｛ＢＵＳＹ，ＮＯＴ＿ＢＵＳＹ，ｋ｝に属しない場合
・スケジュールされていないＵＥ_ｋ１２０は、Δｍｉｎ以下のビットレート／パワー／パワーオフセットΔで送信できる
上記Δｍａｘは、最大リソース制限を意味し、Δｍｉｎは、最小リソース制限を意味する。上述したように、ダウンリンクシグナリングは、モバイル端末１２０から基地局１１０に送られるアップリンクリソースリクエスト１４０と組み合わせることができる。リソースリクエスト１４０は、例えば、モバイル端末１２０が送信すべきデータ１３８を有しているときに“１”にセットされるか、あるいはモバイル端末１２０がそのビットレート／パワー／パワーオフセットを増加させる必要があることを検出したときに“１”にセットされる単一ビットを含むことができる。リソースリクエスト１４０は、また、パワー利用可能性を考慮することができる。リソースリクエスト１４０の別の可能な構成例は、以下の通りである。

●例１
○ 最大リソース制限が十分ならば“０”
○ 最大リソース制限が不十分ならば“１”
●例２
○ 現在のリソース制限が十分ならば“０”
○ 現在のリソース制限が不十分ならば“１”
●例３
○ 送信すべきデータがあれば“０”
○ 送信すべきデータがなければ“１”
●例４
○ ３レベル
・送信すべきデータがなければ“ＤＴＸ”
・送信すべきデータがあるがモバイル端末１２０が（利用できる送信パワーの制限によって）より多くのリソースを使用できなければ“０”
・送信すべきデータがあり且つモバイル端末１２０が（利用できる送信パワーによって制限されず）より多くのリソースを使用できれば“１”
より多くのビットを利用できれば、これらの異なった選択例を組み合わせることができる。上述のように、基地局１１０は、現在の負荷に応じて、最大リソースインジケータ１３４を適当な値にセットするために、リソースリクエスト１４０を使用でき、リソースリクエスト１４０は、また、モバイル端末１２０をスケジュールするのに使用できる。

負荷制御方法１３０の第二実施例のルールを実行できる二つの例が、図３Ａと図３Ｂに示されている。図３Ａにおいて、リソースリクエスト１４０は、ビジィーインジケータ１３２と組み合わされて使用される。この例を単純化するために、最小リソースインジケータ１３６は、“０”に選択されている。また、最初、最大リソースインジケータ１３４は、単一のモバイル端末１２０を受け入れるように選択されている。図示されているように、時点ｔ２においてデータがＵＥ_２１２０の送信バッファに到着すると、該モバイル端末１２０はリソースリクエスト１４０を“１”にセットし、それが送信許可を待っていることを基地局１１０に示す（ボックス１参照）。基地局１１０は、リソースリクエスト１４０をモニターする。時点ｔ３において、基地局１１０は、ＵＥ_２１２０が送信を待っている唯一のモバイル端末１２０で、最大ビットレート／パワー／パワーオフセットを減少させる必要がないことを知ると、ビジィーインジケータ１３２を“ノットビジィー（ＮＯＴ ＢＵＳＹ）”にセットする（ボックス２参照）。時点ｔ３の後、ＵＥ_２１２０は、ビジィーインジケータ１３２が“ノットビジィー（ＮＯＴ ＢＵＳＹ）”にセットされていることを知った後、ビットレート／パワー／パワーオフセットをランピング（ｒａｍｐｉｎｇ）することなく、最大ビットレート／パワー／パワーオフセットで送信を開始できる（ボックス３参照）。しかし、いくつかのリソースリクエスト１４０が検出された場合、時点ｔ４およびｔ５において、基地局１１０は、ＵＥ_２１２０およびＵＥ_３１２０が送信を待っていることを知る（ボックス４参照）。そして、時点ｔ６において、基地局１１０は、ＵＥ_２１２０およびＵＥ_３１２０を同時に受け入れるために、ビジィーインジケータ１３２を“ノットビジィー（ＮＯＴ ＢＵＳＹ）”にセットし、最大リソースインジケータ１３４中のビットレート／パワー／パワーオフセットを低下させる（ボックス５参照）。図３Ｂには、この時点において、コンフリクトを回避するように基地局１１０をイネーブルすることができる別の可能性が示されている。この場合、基地局１１０は、最大リソースインジケータ１３４の制限を減少させる代わりに、時点ｔ６においてＵＥ_２１２０を最初にスケジューリングし、次いでＵＥ_３１２０をスケジューリングするビジィーインジケータ１３２を使用する（ボックス６参照）。基地局１１０は、リソースリクエスト１４０に組み合わせて、ＵＥ_２１２０およびＵＥ_３１２０の無線伝搬状態に基づいてこのスケジューリング決定を行う。簡単のため、この例のスケジューリングスパンＴ_ＳＣＨは、１つの送信時間間隔（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）（ＴＴＩ）に選択されている。

図４Ａおよび図４Ｂは、モバイル端末１２０が複数の基地局１１０ａおよび１１０ｂ（２つのみ図示）と通信を行うときに負荷制御方法１３０が実施され得る２つの例を示す２つの図である。無線通信システム１００において、モバイル端末１２０は、いくつかの基地局１１０ａおよび１１０ｂと同時に通信を行うことができる。例えば、ソフトハンドオーバ（ＳＯＨＯ）の場合、あるいはモバイル端末１２０の動作が周囲のセルにきびしいインターフェアレンスを生じさせるリスクがあるときには、モバイル端末１２０は、いくつかの基地局１１０ａおよび１１０ｂからのビジィーおよびリソースインジケータ１３２、１３４および１３６をモニターする必要がある。この種の状況においては、種々の基地局１１０ａおよび１１０ｂからのリソース制限ルールは、組み合わされ、モバイル端末１２０によって守られる。

負荷制御方法１３０のルールを組み合わせる方法の一例が、図４Ａに示されている。図２ならびに図３Ａおよび３Ｂを参照して説明したルールに基づいて、モバイル端末１２０は、基地局１１０ａによるリソース制限Δ_Ａを計算できる。同様に、モバイル端末１２０は、基地局１１０ｂからのリソース制限Δ_Ｂを得るのに、これらのルールを使用する。２つのリソース制限Δ_ＡおよびΔ_Ｂから、モバイル端末１２０は、これら２つのリソース制限の最小値Δ＝ｍｉｎ（Δ_Ａ，Δ_Ｂ）を得て、組合せリソース制限Δを導出する。モバイル端末１２０は、組合せリソース制限Δを超えるビットレート／パワー／パワーオフセットでデータ１３８を送信できない。

図４Ｂに示されている別の例では、モバイル端末１２０は、基地局１１０ａおよび１１０ｂに対する無線伝搬状態をも予測する。例えば、モバイル端末１２０は、パス利得（ｐａｔｈｇａｉｎ）を予測できる。あるいは、基地局１１０ａおよび１１０ｂからパイロット信号が送信されるシステム１００においては、これらのパイロット信号は、受信パワーが送信パワーに対してどの程度強いかを予測するのに使用される。このようにする代わりに、基地局１１０ａおよび１１０ｂからパワー制御コマンドが送信されるＣＤＭＡシステム１００においては、モバイル端末１２０は、伝搬中の瞬間的変化を予測するのに、これらのパワー制御コマンドを使用する。そして、モバイル端末１２０は、これらの予測のいずれかを、組合せリソース制限Δを導出するのに使用する。例えば、図４Ｂに示されているように、モバイル端末１２０は、２つの基地局へのパス利得Ｇ_ＡおよびＧ_Ｂを予測し、これらの予測値を、組合せリソース制限Δを計算するときに、リソース制限Δ_ＡおよびΔ_Ｂを重み付けするのに使用する。例えば、基地局１１０ａへのパス利得が基地局１１０ｂへのパス利得に比較して小さいときには、基地局１１０ａからの制限は、リソース制限Δ_ＡおよびΔ_Ｂを重み付けすることによって幾分緩和できる。そして、２つの無線リンク間の利得差が十分大きければ、弱いリンクからの制限（例えば）Δ_Ａを無視でき、モバイル端末１２０は、より良いリンクからの制限（例えば）Δ_Ｂに追従できる。

上述の説明から明らかなように、負荷制御方法１３０は、その動作を負荷に適合することにより、例えばＷＣＤＭＡシステム１００またはＣＤＭＡシステム１００のようないずれの種類の共用媒体多対１通信システムにも使用できる。そうすることにより、システム１００は、低負荷のときには、データレートを高く、遅延を短くでき、高負荷のときには、容量および安定性を高くできる。これは、低負荷状況または高負荷状況のどちらかでのみうまく動作した従来の多対１通信システムに対する利点である。

以上、本発明のいくつかの実施例について図面を参照して詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の趣旨から逸脱することなく、種々の再構成、変形および置換することができる。

図１は、本発明により、ともに負荷制御方法を実行する基地局およびモバイル端末を含むＷＣＤＭＡ通信ネットワークを示すブロック図である。 図２は、本発明により、ビジィーインジケータ、最大リソースインジケータ、および自立的（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ）ランピングプロシージャ（ｒａｍｐｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を使用する負荷制御方法の第１実施例が、どのようにして、基地局およびモバイル端末により実行されるかを示す図である。 図３Ａは、図３Ｂとともに、本発明により、ビジィーインジケータ、最大リソースインジケータ、および最小リソースインジケータを使用する負荷制御方法の第２実施例が、どのようにして、基地局およびモバイル端末により実行されるかを示す図である。 図３Ｂは、図３Ａとともに、本発明により、ビジィーインジケータ、最大リソースインジケータ、および最小リソースインジケータを使用する負荷制御方法の第２実施例が、どのようにして、基地局およびモバイル端末により実行されるかを示す図である。 図４Ａは、本発明により、モバイル端末が複数の基地局と通信を行うときに実行される負荷制御方法の一態様を示す図である。 図４Ｂは、本発明により、モバイル端末が複数の基地局と通信を行うときに実行される負荷制御方法の、図４Ａの態様とは異なる態様を示す図である。

Claims (13)

1. 基地局が生成して送信したダウンリンク信号を受信する受信機と、
   前記基地局にアップリンク信号を送信する送信機と、
   プロセッサと、を具備し、
   前記ダウンリンク信号は、ビジィーであるか否かを示すビジィーインジケータと、前記送信機がデータの送信に利用できる最大リソースを示す最大リソースインジケータとを含み、
   前記プロセッサは、
   前記ダウンリンク信号を処理する手段と、
   前記ビジィーインジケータがビジィーにセットされているとき、リソースリクエストの形のアップリンク信号を発生する手段と、
   前記リソースリクエストを前記基地局に送信するように、前記送信機をイネーブルする手段と、を備え、
   前記リソースリクエストは、データを前記基地局に送信する必要があるか否かを示し、
   前記ビジィーインジケータが、ビジィーにセットされている場合、前記プロセッサは、データの送信を開始することはできず、ビジィーにセットされたときに既にデータを送信中であれば、ビジィーにセットされたときに使用していたリソース以下のリソースでデータの送信を継続でき、
   前記ビジィーインジケータが、ビジィーにセットされていない場合、前記プロセッサは、前記最大リソースを使用してのデータの送信を開始することができるが、前記ビジィーインジケータが以前ビジィーにセットされていたために、前記プロセッサがデータ送信を待ち続けていたのであれば、前記プロセッサは、データを送信するために利用するリソースをランプアップするランピングプロシージャに従い、前記プロセッサが、前記ビジィーインジケータがビジィーにセットされていた間、データを送信していて、利用するリソースを増加したかったのであれば、前記プロセッサは、前記ランピングプロシージャに従って、利用するリソースを増加させる、
   ことを特徴とするモバイル端末。
2. 基地局が生成して送信したダウンリンク信号を受信する受信機と、
   前記基地局にアップリンク信号を送信する送信機と、
   プロセッサと、を具備し、
   前記ダウンリンク信号は、ビジィーであるか否か、又は、特定のモバイル端末を示すビジィーインジケータと、前記送信機がデータの送信に利用できる最大リソースを示す最大リソースインジケータと、最小リソースを示す最小リソースインジケータを含み、
   前記プロセッサは、
   前記ダウンリンク信号を処理する手段と、
   前記ビジィーインジケータがビジィーにセットされているとき、リソースリクエストの形のアップリンク信号を発生する手段と、
   前記リソースリクエストを前記基地局に送信するように、前記送信機をイネーブルする手段と、を備え、
   前記リソースリクエストは、データを前記基地局に送信する必要があるか否かを示し、
   前記ビジィーインジケータが、ビジィーにセットされている場合、前記プロセッサは、前記最小リソースより低いリソースでデータの送信を開始でき、ビジィーにセットされたときに既にデータを送信中であれば、ビジィーにセットされたときに使用していたリソース以下のリソースでデータの送信を継続でき、
   前記ビジィーインジケータが、ビジィーにセットされていない場合、前記プロセッサは、前記最大リソースより低いリソースでデータを送信でき、
   前記ビジィーインジケータが、特定のモバイル端末を示している場合、前記ビジィーインジケータにより特定されている場合と、特定時間スパンＴ _ＳＣＨ 内の前記ビジィーインジケータによって以前に特定されていた場合には、前記プロセッサは、前記最大リソースより低いリソースでデータを送信でき、それ以外の場合には、前記プロセッサは、前記最小リソースより低いリソースでデータを送信できる、
   ことを特徴とするモバイル端末。
3. 前記リソースは、ビットレート、送信パワー、またはデータチャネルと制御チャネルとの間に分配されるパワー間の関係であるパワーオフセットであることを特徴とする請求項１又は２に記載のモバイル端末。
4. 前記ダウンリンク信号が、他のモバイル端末との間で生じる可能性のあるデータ衝突について前記プロセッサに知らせる衝突インジケータをさらに含むことを特徴とする請求項３記載のモバイル端末。
5. 前記受信機は、複数の基地局が生成して送信した複数セットのダウンリンク信号を受信することができ、
   前記プロセッサは、前記送信機が前記基地局の１つに次に送信するデータに関連したリソースに対する利用制限を確立するために、前記ダウンリンク信号を処理できるとともに、組合せリソース制限を使用できることを特徴とする請求項１又は２に記載のモバイル端末。
6. 前記組み合わせリソース制限は、各基地局との予測無線伝搬状態を使用して生成されていることを特徴とする請求項５に記載のモバイル端末。
7. 基地局における負荷を最適化し制御するために、モバイル端末が前記基地局にデータを送信するのに使用するリソースの利用を制限する前記モバイル端末内の方法であって、
   前記基地局から送信された複数のダウンリンク信号を前記モバイル端末が受信するステップと、
   前記モバイル端末が前記基地局にデータを送信するために利用するリソースに対する利用制限を確立するために、前記ダウンリンク信号を処理するステップと、
   を含み、
   前記ダウンリンク信号は、ビジィーであるか否かを示すビジィーインジケータ及び前記モバイル端末がデータの送信に利用できる最大リソースを示す最大リソースインジケータを含み、
   前記ダウンリンク信号を処理するステップにおいて、
   前記ビジィーインジケータが、ビジィーにセットされている場合、前記モバイル端末は、データの送信を開始することはできず、ビジィーにセットされたときに既にデータを送信中であれば、ビジィーにセットされたときに使用していたリソース以下のリソースでデータの送信を継続でき、
   前記ビジィーインジケータが、ビジィーにセットされていない場合、前記モバイル端末は、前記最大リソースを使用してのデータの送信を開始することができるが、前記ビジィーインジケータが以前ビジィーにセットされていたために、前記モバイル端末がデータ送信を待ち続けていたのであれば、前記モバイル端末は、データを送信するために利用するリソースをランプアップするランピングプロシージャに従い、前記モバイル端末が、前記ビジィーインジケータがビジィーにセットされていた間、データを送信していて、利用するリソースを増加したかったのであれば、前記モバイル端末は、前記ランピングプロシージャに従って、利用するリソースを増加させる、
   ことを特徴とする方法。
8. 基地局における負荷を最適化し制御するために、モバイル端末が前記基地局にデータを送信するのに使用するリソースの利用を制限する前記モバイル端末内の方法であって、
   前記基地局から送信された複数のダウンリンク信号を前記モバイル端末が受信するステップと、
   前記モバイル端末が前記基地局にデータを送信するために利用するリソースに対する利用制限を確立するために、前記ダウンリンク信号を処理するステップと、
   を含み、
   前記ダウンリンク信号は、ビジィーであるか否かを示すビジィーインジケータ、前記モバイル端末がデータの送信に利用できる最大リソースを示す最大リソースインジケータ及び最小リソースを示す最小リソースインジケータを含み、
   前記ダウンリンク信号を処理するステップにおいて、
   前記ビジィーインジケータが、ビジィーにセットされている場合、前記モバイル端末は、前記最小リソースより低いリソースでデータの送信を開始でき、ビジィーにセットされたときに既にデータを送信中であれば、ビジィーにセットされたときに使用していたリソース以下のリソースでデータの送信を継続でき、
   前記ビジィーインジケータが、ビジィーにセットされていない場合、前記モバイル端末は、前記最大リソースより低いリソースでデータを送信でき、
   前記ビジィーインジケータが、特定のモバイル端末を示している場合、前記ビジィーインジケータにより特定されている場合と、特定時間スパンＴ _ＳＣＨ 内の前記ビジィーインジケータによって以前に特定されていた場合には、前記モバイル端末は、前記最大リソースより低いリソースでデータを送信でき、それ以外の場合には、前記モバイル端末は、前記最小リソースより低いリソースでデータを送信できる、
   ことを特徴とする方法。
9. 前記リソースは、ビットレート、送信パワー、またはデータチャネルと制御チャネルとの間に分配されるパワー間の関係であるパワーオフセットであることを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
10. 前記ダウンリンク信号が、他のモバイル端末との間で生じる可能性のあるデータ衝突について前記モバイル端末に知らせる衝突インジケータをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記モバイル端末は、前記基地局に送信するリソースリクエストを含むアップリンク信号を発生し、
    前記リソースレクエストが、
    （Ａ）前記最小リソースインジケータが示す最小リソースが十分か否か；
    （Ｂ）前記最大リソースインジケータが示す最大リソースが十分か否か；
    （Ｃ）送信すべきデータがあるか否か；
    （Ｄ）送信すべきデータがないか、送信すべきデータはあるが前記モバイル端末がより多くのリソースを利用できないか、または送信すべきデータはあるが前記モバイル端末がより多くのリソースを利用できるかという上記（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）および（Ｄ）の１つを示すことを特徴とする請求項８に記載の方法。
12. 前記モバイル端末は、複数の基地局が生成して送信した複数セットのダウンリンク信号を受信することができ、
    前記モバイル端末は、前記モバイル端末が前記基地局の１つに次に送信するデータに関連したリソースに対する利用制限を確立するために、前記ダウンリンク信号を処理できるとともに、組合せリソース制限を使用できることを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
13. 前記組み合わせリソース制限は、各基地局との予測無線伝搬状態を使用して生成されていることを特徴とする請求項１２に記載の方法。

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