JP4990915B2 - ソフト・ハンドオフの間にチャネル化コードの使用を管理する方法 - Google Patents

ソフト・ハンドオフの間にチャネル化コードの使用を管理する方法 Download PDF

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Description

図1は、UMTS無線通信ネットワークの一部を示す。示されるように、ユーザ装置UEは、地理的領域(しばしば、セルまたはセルの集合と呼ばれる)の通信ニーズにサービスを提供するノードBと無線通信する。UEは、携帯電話、無線装備PDA、無線装備ノート型パソコン、その他であってよい。UEは、一般に、移動局または移動ユニットとも呼ばれる。ノードBは、ネットワーク局であり、一般に、基地局とも呼ばれる。ノードBは、種々のチャネル上でUEおよびノードBを通信に関して構成し得る無線ネットワークコントローラ(RNC)と通信する。
3GPP仕様のリリース6バージョンの一部として、F−DPCH(断片的専用物理チャネル(Fractional Dedicated Physical CHannel))の特性が組み込まれている。現在、3GPP標準は、図2Aに示されるようにF−DPCHの使用を定義する。図2Bに示される通常のDPCCH(専用物理制御チャネル(Dedicated Physical Control CHannel))スロット形式と対照的に、図2AはF−DPCHスロット形式を示す。図2Bに示されるように、図2Aに示されるDTX(不連続送信)周期の間、DPCCHスロット形式は、TFCI(転送形式組み合わせインジケータ(Transport Format Combination Indicator))および専用パイロット・ビットを含む。一方、F−DPCHは、制御情報、即ち、例えば、ノードBからUEへの転送電力制御ビット(TPC)を搬送する。即ち、全てのより高い層のデータ、制御およびユーザ・プレーンが、3GPP仕様のリリース5バージョンの一部として規定されたHS−DSCH転送チャネル上にマッピングされるときに、F−DPCHが使用され得る。現在、F−DPCH上に保持される唯一の情報は、各ユーザに特化され、スロット毎に1度送信されるTPCビットである。
図2Aに示されるように、F−DPCHのスロットは、各々が256チップの10個のフィールドに分割され得る2560チップの長さを有する。(256チップの刻み幅で)異なるユーザの異なるF−DPCHを時間的整合することによって、図3に示されるように、異なるUEのTPC情報を多重化するためにDTX周期が使用され得る。従って、F−DPCHの動作は、単一のチャネル化コード上の最高10人のユーザまたはUEを時間的に多重化することを可能にし、ユーザ毎に1つのチャネル化コードが利用される必要のある、前のリリースのDPCH(専用物理チャネル(Dedicated Physical CHannel))上の動作と比較してコード・リソースの使用をより効率的にする。別の言い方をすれば、単一のチャネル化コードは、各々が異なるユーザのF−DPCHをサポートする10個のフィールドを有し得る。従って、10個のUEは、全てのUEのF−DPCHに対する10個の異なるチャネル化コードの代わりに、10個のF−DPCHに対する単一のチャネル化コードを利用して、サービスが提供され得る。
しかしながら、UEまたは移動局のソフト・ハンドオフまたはハンドオーバー動作に関しては、F−DPCHに対してチャネル化コードがこのやり方で使用されない。知られているように、ソフト・ハンドオフの間、ソフト・ハンドオフに関与する2つ以上のノードBは、UEに関するタイミング整合を保持することを試みる。この同期化を達成するためのプロセスはよく知られており、例えば、3GPP TR25.878に記載されている。しかしながら、タイミング調整によって同期化が達成されたとしても、ドリフトが生じ、2つの異なるノードBから受信されるTPCビットをUEの所定の受信窓(reception window)(例えば、+/−148チップ)に分ける要件を満たさない可能性がある。従って、1つの提案は、ソフト・ハンドオフの間に生じる各追加のノードBとUEとの間の接続に対して追加のチャネル化コードを使用することを提言する。即ち、ソフト・ハンドオフが元のサービス提供ノードBと2つの候補ノードBに関与する場合、RNCは2つの新規のチャネル化コードを割り当て、1つを候補ノードBの各々がUEへのF−DPCH送信に関しての使用に対して割り当てる。
3GPP TR25.878 3GPP TS25.331
本発明は、ソフト・ハンドオフの間に、チャネル化コードの使用を管理する方法を提供する。
転送ネットワーク局から候補ネットワーク局への移動局のソフト・ハンドオフの間にチャネル化コードの使用を管理する一実施形態では、候補ネットワーク局により使用される既存のチャネル化コードに関連付けられるフィールドが未使用であるかどうか、および転送ネットワーク局から移動局によって受信される対応フィールドに関連付けられるタイミング基準を満たすかどうかに関しての決定がなされる。この決定に基づいて、候補ネットワーク局が移動局との通信に使用するチャネル化コードが割り当てられる。
例えば、候補ネットワーク局により使用される既存のチャネル化コードに関連付けられるフィールドが未使用であり、転送ネットワーク局から移動局によって受信される対応フィールドに関連付けられるタイミング基準を満たすことが決定される場合、既存のチャネル化コードが割り当てられる。別の例では、候補ネットワーク局により使用される既存のチャネル化コードに関連付けられるフィールドが未使用であり、転送ネットワークから移動局によって受信される対応フィールドに関連付けられるタイミング基準を満たすことが決定されない場合にだけ、候補ネットワーク局による使用に関して未使用チャネル化コードが割り当てられる。
一実施形態では、転送ネットワーク局からの対応フィールドの受信に対して確立されるタイミング窓(timing window)内で移動局によって既存のチャネル化コードの未使用フィールドが受信される場合、タイミング基準が満たされる。例えば、タイミング窓は、転送ネットワーク局からの対応フィールドの受信に対して+148チップから−148チップであってよい。
一実施形態では、割り当てるステップが、既存のチャネル化コードを割り当てる場合、既存のチャネル化コードのフィールドの間、候補ネットワーク局が順方向リンク通信チャネルデータを送信する。順方向リンク通信チャネルは、断片的専用物理チャネルであってよい。
別の実施形態では、転送ネットワーク局から移動局によって受信される対応フィールドに対応する割り当てられたチャネル化コードのフィールドのタイミングが、対応フィールドに関して許容可能なタイミング窓を超えるドリフトを検出するために監視される。許容可能なタイミング窓を超えるドリフトが検出される場合、次に、本発明の一実施形態に従ったチャネル化コード割り当てプロセスが繰り返される。さらに別の実施形態では、候補ネットワーク局によって使用される1つのチャネル化コードが、候補ネットワークによって使用される別の使用済チャネル化コードの対応使用済フィールドに関連付けられるタイミング基準を満たす未使用フィールドを有するかどうかが判別される。判別するステップが、この1つのチャネル化コードの対応使用済フィールドに関連付けられるタイミング基準を満たす未使用フィールドを別の使用済チャネル化コードが有すると判別する場合、この1つのチャネル化コードの使用済フィールドが未使用になるように、次に、別の使用済チャネル化コードの使用済フィールドの代わりに、この1つのチャネル化コードの未使用フィールドが使用される。
例示のみを目的として与えられ、従って、本発明を制限しない、本明細書の以下で与えられる詳細な説明と、同様の要素が同様の参照番号によって示される添付の図面とから、本発明がより完全に理解されるようになるであろう。
図4は、本発明の一実施形態に従った、ソフト・ハンドオフまたはソフト・ハンドオーバーでのUEまたは移動局の一例を示す。この例では、第1のノードB1がUEの通信ニーズに最初にサービスを提供する。その後に、UEは、UEの通信ニーズの処理に関する責任が第1のノードB1から第2のノードB2に転送されるソフト・ハンドオフ動作を開始する。第1のノードB1は、しばしば転送ネットワーク局と呼ばれる。第2のノードB2は移動局の受信をする候補であるため、しばしば候補ネットワーク局と呼ばれる。知られているように、ソフト・ハンドオフの間、1つ以上の候補ネットワーク局が存在し得る。ソフト・ハンドオフ・プロセスはよく知られており、簡潔さの目的から詳細は説明されない。代わりに、本発明の実施形態に従った、ソフト・ハンドオフの際のチャネル化コードの管理でのRNCの役割が詳しく説明される。
図4に示されるように、第1のノードB1からUEへの接続は第1の無線リンクRL1と呼ばれ、第2のノードB2からUEへの接続は第2の無線リンクRL2と呼ばれる。
本発明の一実施形態によれば、図4に示されるようにUEがソフト・ハンドオフの状態である場合、第1の無線リンクRL1に関するチャネル化コードは、図3に示されるように多重化されたF−DPCHを有するように構成される。即ち、ソフト・ハンドオフの前に第1のノードB1は、図3の多重化形式に従って動作している。そして、第1のノードB1によってサービスが提供される移動局がソフト・ハンドオフを開始してもこの形式が維持される。別の言い方をすれば、転送ノードBのチャネル化コードの使用およびF−DPCHの時間オフセットは変化しないままである。
しかしながら、RNCは、チャネル化コードの使用が最小化されるように、第2のノードB2−受信ノードB2−の多重化形式を管理する。
上述されたように、ソフト・ハンドオフの間、RNCは、UEに対して第1の無線リンクRL1と第2の無線リンクRL2との間のタイミング整合を維持することを試みる。例えば、第1の無線リンクRL1および第2の無線リンクRL2上のUEへのF−DPCH送信が同期化される。さらに上述されたように、この同期化を達成するプロセスはよく知られており、例えば、3GPP TR25.878に記載されている。しかしながら、タイミング調整によって同期化が達成されても、ドリフトが生じ、2つの異なるノードBから受信されるTPCビットをUEの所定の受信窓(例えば、+/−148チップ)に分ける要件を満たさない可能性がある。
従って、RNCは、このタイミング基準が満たされるかどうかを監視し、この監視に基づいて第2のノードB2でのF−DPCHに対するチャネル化コードの使用が管理される。この管理プロセスは、次に、図5〜8に関して以下で詳細が説明される。図5は、ソフト・ハンドオフ動作が開始される場合、RNCによって実行されるチャネル化コード管理プロセスのフローチャートを示す。示されるように、ステップS10で、RNCは、RL1上の移動局に対するF−DPCHのTPCフィールドのタイミングを決定する。即ち、RNCは、例えば、3GPP TS25.331に記載されているように、よく知られているようにタイミング報告を受信してよい。
このタイミング情報に基づいて、ステップS12で、RNCは、第1の無線リンクRL1上のUEに対するTPCのタイミングに合致する未使用TPCフィールドを有するF−DPCHに対して第2のノードB2が何らかの既存のチャネルコードを使用するかどうかを決定する。第1の無線リンクRL1上の移動局によるTPCフィールドの受信に関してタイミング窓(例えば、+/−148チップ)内で移動局によって既存のチャネル化コードの未使用TPCフィールドが受信される場合、タイミング合致が生じる。そうである場合、次に、第2無線リンクRL2上のTPCフィールドが第1の無線リンクRL1上の対応するTPCフィールドのタイミングと合致するように、RNCは、UEに対するTPCフィールドまたはF−DPCHの送信で既存のチャネル化コードを使用するように第2のノードB2に指示する。しかしながら、合致がみつからない場合、次にステップS16で、RNCは、未使用チャネル化コードのプールから新規のチャネル化コードを第2のノードBに割り当て、第2の無線リンクRL2のTPCフィールドのタイミングが第1の無線リンクRL1上のTPCフィールドのタイミングと合致するように、第2の無線リンクRL2上のTPCフィールドの送信で新規のチャネル化コードを使用するように第2のノードB2に指示する。
理解されるように、ステップS12で合致がみつかる場合、次に、ソフト・ハンドオフの間、F−DPCH送信に関して使用されるチャネル化コードの数が最小に維持され得る。図8は、第2の無線リンクRL2上で同じチャネル化コードを有する異なるUEに関するTPCフィールドの一例を示す。示されているように、この例では、いくつかのUEのTPCフィールドの間のいくつかの256チップの間隙と共に5人のユーザが1つのチャネル化コード上に多重化される。各第1の無線リンクのタイミングによって決定されるUEの受信窓がこのチャネル化コードに関するTPCフィールドの利用を可能にしない場合、これらの間隙が生じる。
さらに、理解されるように、かつ上述されたように、ハンドオフが開始された後、UEに対する第1の無線リンクRL1上のTPCフィールドと第2の無線リンクRL2上のTPCフィールドとの間の同期化のドリフトが生じ得る。その結果、RNCは、UEに対して第2無線リンクRL2上で使用されるチャネル化コードおよび/またはTPCフィールドを変更する必要があり得る。この更新プロセスは、図6のフローチャートに示されている。ソフト・ハンドオフの間、RNCは、例えば、TS25.331に記載されるような、任意の公知のやり方で、第1および第2の無線リンクRL1およびRL2のタイミングの最新情報をステップS20で受信する。このタイミング情報に基づいて、RNCは、ステップS22で、第2の無線リンクRL2上でのUEに対するF−DPCHのタイミングが変更されるべきであるかどうかを決定する。例えば、RNCは、第1および第2の無線リンクRL1およびRL2上のTPCフィールドの間のタイミング差異を決定(例えば、ドリフトを決定)してよく、このタイミング差異が閾値を超過する場合、RNCは、第2の無線リンクRL2上のUEに対するF−DPCHのタイミングを変更することを決定する。即ち、変更が決定される場合、プロセスは、図5のステップS12に進み、そこでRNCが、既存のチャネル化コードの新規の未使用TPCフィールドを割り当てるか、第2の無線リンクRL2上のF−DPCHに対する新規のチャネル化コードを割り当てる。理解されるように、これは、第2の無線リンクLR2上で現在使用されているのと同じチャネル化コードと共に異なるTPCフィールドを使用することを生じ得るか、または異なる既存のチャネル化コードの使用を生じ得る。さらに、これは、チャネル化コードが未使用になることを生じ得る。そうである場合、次に、将来の割り当てのために、チャネル化コードが未使用のチャネル化コードのプールに戻される。ステップS22に戻って、タイミング変更がなされない場合、次に、RNCは、UEに対するチャネル化コードの使用を保持する。
さらに、許容可能なタイミング窓(例えば、+/−上記の例の閾値)は、ステップS12で使用されるのと同一のタイミング窓である必要はないが、同じであってもよいことを理解されるであろう。さらに、ステップS12のタイミング窓とステップS22のタイミング窓との両方が第1の無線リンクRL1上の移動局によって受信されるTPCフィールドに対して対称的であるように説明されたが、これらのタイミング窓の一方または両方が非対称的であってよい。
ドリフトの結果としてチャネル化コードの管理を継続することに加えて、RNCは、使用されるチャネル化コードの数を最小化するためにチャネル化コードの管理を継続する。この管理プロセスの一例が図7に示されている。図7に示される管理プロセスは、例えば、最少使用チャネル化コード上に現在スケジュールされている各UEに対して実行され、ステップS20で上述されたように、UEから取得されるタイミング情報に基づいて実行される。以下のプロセスは、最少使用チャネル化コードに対して実行されるものとして説明されるが、UEによって使用される別のチャネル化コードに対して適用されてもよいし、UEによって使用される別のチャネル化コードと同等の適用がみつけられてもよい。最少使用チャネル化コード上の各UEに対して、ステップS30で、RNCは、別の既存のチャネル化コードが、最少使用チャネル化コード上のUEに対するTPCフィールドのタイミングと合致する未使用のTPCフィールドを有するかどうかを決定する。そうである場合、次に、ステップS34で、RNCは、TPCフィールドに対するチャネル化コード(例えば、F−DPCH)を別の既存のチャネル化コードに変更する。次に、ステップS36で、RNCは、ステップS34の結果として、最少使用チャネル化コードが未使用になったかどうかを決定する。そうである場合、RNCは、ステップS38で、最少使用チャネル化コードを未使用チャネル化コードのプールに戻す。最少使用チャネル化コードがなお使用されている場合、次に、RNCはステップS30に戻って、最少使用チャネル化コードを使用して次のUEに対するプロセスを開始する。ステップS12と同様に、使用済TPCフィールドの受信に関してタイミング窓(例えば、+/−148チップ)内で未使用TPCフィールドが移動局によって受信される場合、タイミング合致が生じる。
上述したように、ステップS30で、RNCは、最少使用チャネル化コード上のUEに対するTPCフィールドのタイミングと合致する未使用TPCフィールドを別の既存のチャネル化コードが有するかどうかを決定する。合致がみつからない場合、次に、ステップS32で、RNCは、UEによる最少使用チャネル化コードの現在の使用を維持し、最少使用チャネル化コードを使用する次のUEに対するプロセスを開始する。
上述されたように、このプロセスは、次に、ノードBによって使用中の別のチャネル化コードに対して繰り返され得る。
理解されるように、本発明の実施形態は、ソフト・ハンドオフの間にF−DPCHを使用してUEに対するコード・リソースを節約することを実現する。それゆえに、ソフト・ハンドオフでのF−DPCH動作がより効率的である。さらに、本発明の実施形態は、RNCによって実行される、より改良された無線リソース管理を可能にする。そして、これらの方法の実装から高いシステム能力がもたらされる。
本発明は上述したように説明されたが、それらが多数のやり方で変更され得ることは自明であろう。例えば、F−DPCHの時間的多重化に適用されているが、本発明は、別のチャネルに対するチャネル化コードを管理すること、または別の種類のコードを管理することと同等の適用をみつけ得る。そのような変更は、本発明からの逸脱とみなされず、そのような修正の全ては、本発明の範疇の範囲内に含まれることが意図されている。
UMTS無線通信ネットワークの一部の説明図である。 F−DPCHチャネルの従来技術のスロット形式の説明図である。 DPCHチャネルの従来技術のスロット形式の説明図である。 単一のチャネル化コードを使用する複数のUEに対するF−DPCHチャネルの従来技術の時間的多重化の説明図である。 本発明の一実施形態に従った、ソフト・ハンドオフまたはソフト・ハンドオーバーでのUEの一例の説明図である。 本発明の一実施形態に従った、ソフト・ハンドオフが開始する場合に実行されるチャネル化コード管理プロセスのフローチャートの説明図である。 本発明の一実施形態に従った、ソフト・ハンドオフの間に実行されるチャネル化コード管理プロセスのフローチャートの説明図である。 本発明の一実施形態に従った、ソフト・ハンドオフの間に実行されるチャネル化コード管理プロセスのフローチャートの説明図である。 本発明の一実施形態に従った、RNCによるソフト・ハンドオーバーに関与するノードBでのF−DPCHチャネルの時間的多重化の説明図である。

Claims (10)

  1. 転送ネットワーク局から候補ネットワーク局への移動局のソフト・ハンドオフの間にチャネル化コードの使用を管理する方法であって、
    前記候補ネットワーク局によって使用される既存のチャネル化コードに関連付けられる転送電力制御(TPC)フィールドが未使用であるかどうか、および前記転送ネットワーク局から前記移動局によって受信される、前記転送電力制御フィールドと対応する対応転送電力制御フィールドに関連付けられるタイミング基準を前記転送電力制御フィールドが満たすかどうかを決定するステップと、
    前記決定するステップに基づいて、候補ネットワーク局が移動局との通信に使用するチャネル化コードを割り当てるステップと、
    を含む、方法。
  2. 前記決定するステップが、前記候補ネットワーク局によって使用される前記既存のチャネル化コードに関連付けられる転送電力制御フィールドが未使用であり、前記転送ネットワーク局から前記移動局によって受信される、前記転送電力制御フィールドと対応する対応転送電力制御フィールドに関連付けられるタイミング基準を前記転送電力制御フィールドが満たすことを決定する場合、前記割り当てるステップが前記既存のチャネル化コードを割り当てる、請求項1に記載の方法。
  3. 前記既存のチャネル化コードの未使用の転送電力制御フィールドが、前記転送ネットワーク局からの前記対応転送電力制御フィールドの受信に対して確立されるタイミング窓内で前記移動局によって受信される場合、前記タイミング基準を満たす、請求項2に記載の方法。
  4. 前記決定するステップが、前記候補ネットワーク局によって使用される前記既存のチャネル化コードに関連付けられる転送電力制御フィールドが未使用であり、前記転送ネットワーク局から前記移動局によって受信される、前記転送電力制御フィールドと対応する対応転送電力制御フィールドに関連付けられるタイミング基準を前記転送電力制御フィールドが満たすことを決定しない場合だけに、前記割り当てるステップが前記候補ネットワーク局による使用のために未使用チャネル化コードを割り当てる、請求項2に記載の方法。
  5. 前記決定するステップが、前記候補ネットワーク局によって使用される前記既存のチャネル化コードに関連付けられる転送電力制御フィールドが未使用であり、前記転送ネットワーク局から前記移動局によって受信される、前記転送電力制御フィールドと対応する対応転送電力制御フィールドに関連付けられるタイミング基準を前記転送電力制御フィールドが満たすことを決定しない場合だけに、前記割り当てるステップが前記候補ネットワーク局による使用のために未使用チャネル化コードを割り当てる、請求項1に記載の方法。
  6. 前記既存のチャネル化コードの未使用の転送電力制御フィールドが、前記転送ネットワーク局からの前記対応転送電力制御フィールドの受信に対して確立されるタイミング窓内で前記移動局によって受信される場合、前記タイミング基準を満たす、請求項1に記載の方法。
  7. 前記割り当てるステップの後に、
    前記転送ネットワーク局から前記移動局によって受信される前記対応転送電力制御フィールドに対応する前記割り当てられたチャネル化コードの転送電力制御フィールドの間のタイミングが、前記対応転送電力制御フィールドに対する許容可能なタイミング窓を超えてドリフトされているかどうかを検出するステップと、
    前記検出するステップが、前記転送ネットワーク局から前記移動局によって受信される前記対応転送電力制御フィールドに対応する前記割り当てられたチャネル化コードの転送電力制御フィールドの間のタイミングが、前記対応転送電力制御フィールドに対する許容可能なタイミング窓を超えてドリフトされていることを検出する場合、前記決定するステップおよび前記割り当てるステップを繰り返すステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  8. 前記検出するステップが、
    前記割り当てられたチャネル化コードの転送電力制御フィールドと前記転送ネットワーク局から前記移動局によって受信される前記対応転送電力制御フィールドとの間のタイミング差異を決定するステップと、
    前記タイミング差異の絶対値が閾値を超過する場合、許容可能なタイミング窓を超えるドリフトを検出するステップと、を含む、請求項7に記載の方法。
  9. 前記割り当てるステップの後に、
    (i)前記転送ネットワーク局から前記移動局によって受信される前記対応転送電力制御フィールドに対応する前記割り当てられたチャネル化コードの転送電力制御フィールドと(ii)前記転送ネットワーク局から前記移動局によって受信される前記対応転送電力制御フィールドとの間の許容可能な同期化の欠如を検出するステップと、
    前記検出するステップが許容可能な同期化の欠如を検出する場合、前記決定するステップおよび前記割り当てるステップを繰り返すステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  10. 前記候補ネットワーク局によって使用される1つのチャネル化コードが、前記候補ネットワーク局によって使用される別の使用済チャネル化コードの対応使用済転送電力制御フィールドに関連付けられるタイミング基準を満たす未使用の転送電力制御フィールドを有するかどうかを判別するステップと、
    前記判別するステップが、前記1つのチャネル化コードの対応使用済転送電力制御フィールドに関連付けられるタイミング基準を満たす未使用の転送電力制御フィールドを前記別の使用済チャネル化コードが有することを判別する場合、前記1つのチャネル化コードの前記使用済の転送電力制御フィールドが未使用になるように、前記別の使用済チャネル化コードの前記使用済の転送電力制御フィールドの代わりに前記1つのチャネル化コードの前記未使用の転送電力制御フィールドを使用するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。
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