JP5318088B2 - 通信ネットワークにおける方法と構成 - Google Patents

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Description

本発明は少なくとも2つのサービス或いはトランスポートチャネルを同時に受信するユーザ機器と方法に関する。
ユーザ機器(UE)はアクセス技術や無線インタフェースの設計に係わりなく、多数の受信機ブランチを採用することができる。通常、UEには2つの受信機ブランチがある。これは通常、受信ダイバーシチと名前がつけられている。セルカバレッジが拡張され、基地局で送信電力が効率的に用いられるなどのような幾らかの利点がある。付加的白色ガウス雑音(AWGN:Additive White Gaussian Noise)では、2つの受信機ブランチがシステム能力を3dBほど向上させることができる。しかしながら、UEの多数のブランチがまた電力を無駄に使用し、これによりあるシナリオではUEの通話或いは使用時間を少なくしてしまう。それ故に、受信ダイバーシチがシステムの利得につながらないシナリオでは、UEの電池の観点からすれば、付加的な受信機ブランチのスイッチを切ることは有益である。
UEで2つの受信機ブランチからなる受信ダイバーシチはWCDMAで用いられている。その標準では、受信ダイバーシチはUEの機能であり、それはUE受信機の要件を規定することにより保証されており、それは改良された実効能力要求タイプ1と呼ばれている。
受信ダイバーシチ(或いはタイプ1要求)はダウンリンクの物理チャネルにより多くのシナリオに対して規定されている。受信ダイバーシチを採用するシナリオは、HSDPA、MBMS,DCH、改良型アップリンク(EUL)ダウンリンクチャネルを含む。現在、受信ダイバーシチを用いている物理チャネルは、HSDPAシナリオ関してはHS−PDSCHとHS−SCCH、DCHシナリオに関してはDPCHとDPCCH、MBMSシナリオに関してはMTCH、EULシナリオに関してはE−RGCHとE−HICHとE−AGCHである。
E−UTRANでは、UEの受信ダイバーシチはおそらく最低要件或いは必須の特徴として採用されるであろう。従って、E−UTRANのUEでは全てのシナリオにおける全てのチャネルを受信するために少なくとも2つの受信機ブランチを用いるであろう。
上述のように、受信ダイバーシチによって示唆される1つのことは、全てではないが幾つかのシナリオにおける電力消費の増加である。UEの電力消費が増加し、ネットワークは受信ダイバーシチを全時間アクティブにさせることから十分な利益を得られないようなシナリオでは、もし無線条件が良くなければ、その受信ダイバーシチの1つをスイッチオフすることがUEの観点からすれば有益である。一方、UEは無線条件が劣化するときには両方の受信機ブランチのスイッチをオンにすべきである。無線条件に応じた受信ダイバーシチのスイッチオン/オフは3GPPの用語では改良型UE受信機の動的再構成と呼ばれている。
原理上、動的再構成の概念は全てのシナリオにおいてUEで用いられる。しかしながら、あるシナリオでは、ネットワークの観点からすれば、UEがその受信ダイバーシチをセション中はいつもオンにしておくことには利点がある。例えば、HSDPAのシナリオでは、スケジューリング依存のチャネルは良好な無線条件を利用してユーザスループットを向上させる。UEに受信ダイバーシチを導入するならば、良好な無線条件ではスケジューリング依存のチャネルはさらにユーザスループットを改善する。加えて、スケジューリングが変わる間の高速データ送信はUEに受信ダイバーシチを常時要求して、1つのブランチしかないときに比べて、スケジュール変更がそれほど頻繁に生じないようにするであろう。それ故に、平均的なUE電力消費は、受信ダイバーシチが一貫してアクティブであってもHSDPAシナリオでは、それほど増加しないかもしれない。
3GPPでは、ポイント−ツウ−マルチポイントMBMSシナリオが認識されており、その場合、良好な無線条件での改良型受信機の動的再構成はシステム性能に悪い影響を与えることはない。これは、ポイント−ツウ−マルチポイントMBMSの配信が固定した送信電力レベルで実行されることによる。このことは、UEが基地局に近づくように移動するときや、良好な無線条件に入るときに、そのUEは改良型受信機(即ち、そのブランチの1つ)のスイッチを切ることができるが、所望のMBMSサービスの適切な受信品質は維持することができることを意味している。
ネットワークの観点からすれば、サービスの所望の品質は、UEの受信ダイバーシチがスイッチオンされているかオフされているかに係わらず、成し遂げられるべきである。それ故に、ネットワークはポイント−ツウ−マルチポイントMBMSであっても、UEに対してBLER或いはSDUエラー率で品質目標をシグナリングすることになる。このことは実際には、UEにおける受信機再構成のアルゴリズムにより用いられる。正確なアルゴリズムはUEの実施形に依存するものであり、UEが自律的に受信ダイバーシチをスイッチオンしたり、オフすることを可能にしている。
スイッチングアルゴリズムを理解するために、次の変数が考慮される。即ち、
測定品質:QM
調整目標品質:QT
測定BLER:BLERM
である。
測定品質QMは、WCDMAではCPICHのようなある既知の信号に基づいてUEにより測定される。測定品質の幾つかの例はCPICH RSCP、CPICH Ec/No、SINRなどである。UEにより選択される正確な量は、実施形に依存するものである。
調整目標品質QTは、測定BLERMとそれの目標BLERTとの比較とに従って、UEにより自律的に調整される。QTの正確な導出量と調整量は従って、実施形に依存するものである。しかしながら、この説明ではQTの解釈を簡単にするために、測定BLER(BLERM)が目標BLER(BLERT)よりも小さいときQTは一定量だけ増加し、さもなければ、QTは一定量だけ減少するとする。
動的な再構成は次のように動作する。即ち、
M>QTであれば、
UEは単一の受信機ブランチに切り替え、
そうでなければ(即ち、QM≦QT)、
UEはデュアル受信機ブランチに切り替える。
MBMS受信についてのUE能力は、例えば、非特許文献1で規定されている。まず、MBMSサービスを搬送する2以上のMBMSトラフィックチャネル(MTCH)が1つの物理チャネル(S−CCPCH)にある拡散因子と共にマップされる。次に、UEは2以上のMTCHを(即ち、2以上のポイント−ツウ−マルチポイントMBMSサービスを一度に)受信することができる。受信機の動的再構成はユーザによる受信した全てのサービスのいずれの受信品質も劣化させるべきではない。
現在のシステムでは、基本となる仮定とは、ユーザは一度に、1つのMTCHチャネルにマップされた、1つのポイント−ツウ−マルチポイントMBMSサービスを受信するというものである。それ故に、受信機の動的再構成の決定は、1つの特定のサービスの測定品質に基づいている。その場合、前に述べたスイッチングの原理は、所望の品質目標が維持されることを保証するには十分である。一度に1つのサービスを受信することが普通の場合なのである。
しかしながら、実際にはユーザは1つ以上のサービスを同時に受信することを意図するかもしれない。例えば、サッカーの試合を見ながら、天気予報を探すなどのことを行うのである。その場合、ユーザは1つ以上のMTCHを受信するであろう。そのMTCHは同じ物理チャネル(即ち、S−CCPCH)に多重化されるかもしれない。それ故に、異なるサービスのサービス要求の品質は、異なるかもしれない。加えて、物理チャネルの構成、これは、変調、符号化、速度マッチングなどを意味するのであるが、これらは異なるタイプのチャネルでは大きく異なるかもしれない。しかしながら、前に述べたアルゴリズムでは、アクティブに多数のサービスを一度に受信するときに、UEがその改良型受信機をどのように動的に再構成するのかについては記述していない。
従って、本発明の1つの側面は、上述の問題を解決することにある。
従って、第1の実施例に従う本発明は、少なくとも2つのサービス或いはトランスポートチャネルを同時に受信し、少なくとも2つの受信機ブランチをもつ受信機を用い、前記サービスの受信に関して前記受信機ブランチのうちの少なくとも1つをスイッチオンしたりスイッチオフすることによりその受信機を動的に再構成するユーザ機器における方法に関する。その動的再構成は、測定無線条件と前記サービスのネットワークにより制御されるサービス品質の目標と前記サービスの測定品質とのうちの少なくとも1つに基づいている。その方法はさらに、
全ての同時に受信したサービス或いはトランスポートチャネルについて、前記ネットワークにより制御されるサービス品質から測定品質目標を導出する工程と、
前記導出された最大の測定品質目標を用いて前記受信機を動的に再構成する工程とを有する。
他の側面から見れば、本発明はその方法を実行するように適合されたユーザ機器を提供するものである。
前記受信したサービス或いはトランスポートチャネルの全ては、同じ物理チャネルにマップされる。従って、受信機の動的再構成のために用いられる前記導出された測定品質目標は、前記測定品質目標全てのうちの最大値である。
前記受信したサービス或いはトランスポートチャネルは1つ以上の物理チャネルにマップされ、その受信機の再構成は各物理チャネルに独立になされる。各物理チャネルに対する受信機の再構成のために用いられる導出された測定品質目標は、対応する物理チャネルにマップされたサービス或いはトランスポートチャネルの測定品質目標全てのうちの最大値である。その受信機の再構成は全てのアクティブ物理チャネルで合同でなされる。受信機の動的再構成のために用いられる導出された測定品質目標は、アクティブな物理チャネル全てにマップされたサービス或いはトランスポートチャネルのうちの測定品質目標全てのうちの最大値である。
好ましくは、そのサービスはポイント−ツウ−マルチポイントMBMSサービスであり、そのトランスポートチャネルは、MTCH、MCCH、或いはMSCHである。また、そのサービスは、ポイント−ツウ−ポイントDCHサービスであってもよく、そのトランスポートチャネルは、DCCHとDTCHである。
本発明の他の利点は、UEが同時に多数のサービス(或いはチャネル)を受信する場合には、受信機の動的再構成により、受信したサービス或いはチャネルのいずれの受信品質も悪化させることはないという点にある。
以下、多くの図示した代表的な実施例を参照して本発明について説明する。
本発明に従う移動体通信ネットワークの構成を示すブロック図である。 図1のネットワークにおけるユーザ機器の構成を詳細に示す図である。 本発明に従う多数のサービスがある場合の受信機の動的再構成を例示する図である。 本発明に従う1物理チャネル当りの受信機の動的再構成を例示する図である。
図1はユーザ機器(UE)10が基地局20のカバレッジ領域にいる移動体通信ネットワークを図示している。よく知られているように、ユーザ機器10は基地局20からの信号を受信することができる。
ネットワークは移動体通信標準に従って動作し、基地局がユーザ機器により検出可能なフォーマットでデータを送信することを保証している。説明する実施例では、そのネットワークはE−UTRAN(改良型UMTS陸上無線アクセスネットワーク)ネットワークである。
特に、本発明はユーザ機器10が基地局20からMBMS(マルチメディア同報マルチキャストサービス)信号を受信している状況に関するものである。
本発明に従うユーザ機器10が図2に模式的に図示されている。UEは複雑なものであり、図2は本発明の理解に関係する部分を模式的に表現しているものであることは明らかである。UEは、少なくとも2つの受信機ブランチ11a、11bをもつ受信機11を含んでおり、ブランチ各々は基地局20からのUE10によって受信される信号を受信する。
UEはさらに、データの受信に関して、前記受信機ブランチ11a、11bの少なくとも1つをスイッチオンしたり、スイッチオフすることによりその受信機を動的に再構成する再構成部12を有している。測定部13は無線条件を測定するために構成されている。その再構成部は、測定された無線条件と、前記サービスのネットワークにより制御されるサービス品質の目標と、前記サービスの測定品質とに基づいて動的再構成の実行動作を行うように構成されている。従って、UEはさらに、同時受信されたサービス或いはトランスポートチャネル全てについて、ネットワークにより制御されたサービス品質から測定された品質目標を導出する目標導出ブロック14と、(後で詳細に説明するが)導出された最大の測定品質目標を用いて受信機をいつ動的に再構成するのかを決定する再構成決定ブロック15とを有している。
実際には、UEは処理ユニット、メモリ、通信インタフェース(不図示)を有していることが認識されるであろう。従って、上述の多くの機能ブロック、例えば、再構成部12、目標導出ブロック14、再構成決定ブロック15の機能は、処理ユニットにより実現されても良い。
多数のサービスを受信するとき、UEで実行される受信機の動的再構成処理はアクティブなサービス全ての品質目標を維持することに努める。
UEは、各アクティブサービスについて、ネットワークからシグナリングされたサービス品質の目標(例えば、BLERT)から調整品質目標(QT)を導出する。それから、UEは調整品質目標の最大値を用いて動的に改良型受信機を再構成する。
ポイント−ツウ−マルチポイントMBMS送信において、多数のサービスは1つのセカンダリ共通制御物理チャネル(S−CCPCH)にマップされたり、或いは、異なる物理チャネルにマップされる。ネットワークはそれ故に、もし、いくつかのサービスが基幹となるネットワークにより提供されることになるなら、幾つかのS−CCPCHをアクティベートするかもしれない。これにより、次の可能性が生じる。即ち、UEは同じ物理チャネルで多数のサービスを受信するか、或いは、UEが異なる物理チャネルで多数のサービスを受信するということである。
動的再構成のスイッチング機構はこれら全ての場合に対しての必要を満たしている。
最も一般的なシナリオは、多数のサービスが同じ物理チャネルで受信されるというものである。UEで実行される処理は図3に図示されている。
UEが、同じ物理チャネルにマップされたN個のポイント−ツウ−マルチポイントMBMSサービスを同時に受信していることを仮定しよう。各サービスは、例えば、ブロックエラー率(BLER)或いはサービスデータユニット(SDU)エラー率などのサービスの目標品質と関係付けられており、これらはネットワークによりUEに信号送信される。
このシナリオでは、UEは次の処理に従って、スイッチングアルゴリズムのために用いられる品質目標を導出しなければならない。
最初に、ステップ30.1,……,30.Nでは夫々、UEは各サービスserv1,……,servNに対して、対応する品質目標QT_serv 1,……QT_serv Nをセットする。
異なるサービスに対する品質目標各々は、その実施形に従ってUEによりセットされる。例えば、その目標は、BLERを測定し、その測定値を目標BLERと比較することによりセットされる。各サービスに関する品質目標の正確な導出量と調整量とは実施形に依存したものである。しかしながら、この説明では、その品質目標は、測定BLER(BLERM)が目標BLER(BLERT)により小さいなら一定量だけ増し、そうでないなら一定量だけ減らすものと仮定する。
ステップ32では、UEは次の方程式、
T_switch=max(QT_serv 1,QT_serv 2,……QT_serv N
に従って、各サービス個々についての品質目標から全体的な品質目標QT_switchを設定する。
それから、ステップ34では、スイッチングアルゴリズムは全体的な品質目標と実際に測定された品質QMとを比較する。例えば、WCDMAでは、実際に測定された品質は、測定された共通パイロットチャネル(CPICH)Ec/No値に基づいている。その比較の結果に基づいて、UEが多数のサービスを受信している対応する物理チャネルの受信のために受信機を動的にスイッチオンしたり、スイッチオフしたりするための決定がなされる。例えば、もし測定品質が全体的な品質目標を超えたなら、即ち、QM>QT_switchであるなら、1つのブランチがスイッチオフされる。しかしながら、そうでないなら、全てのブランチがスイッチオンされる。
なお、UEは最も切迫したサービス(例えば、最低のBLER目標をもつもの)に従って、その受信機を直接的に動的に再構成することはない。これは、ネットワークが異なる符号化方式や符号化速度や変調方式やBLER目標を異なるサービスに対して用いるかもしれないという理由による。これは、最低のBLERが調整品質目標の最大値には対応しないかもしれないという場面につながるかもしれない。このために、UEは、受信している各サービスについて調整された品質目標を独立に導出し、これといくつかの測定品質とを比較することにより動的に受信機を再構成する調整された最大品質目標(QT)を選択する。このことは、同時に受信しているサービス全てについての望ましい品質目標を維持しようとUEが試みることを保証している。
別のシナリオは、多数のサービスが多数の物理チャネルで受信されるというものである。例えば、UEは同時に、N個(N>1)のポイント−ツウ−マルチポイントMBMSサービスを1番目の物理チャネルで、そして、M個(M>1)のポイント−ツウ−マルチポイントMBMSサービスを2番目の物理チャネルで受信するかもしれない。
その受信機を再構成するには2つの異なる方法があり、以下に説明するように2つの異なる実施例が生じる。
1つの可能性は1物理チャネル当り再構成を実行することであり、一方、別の可能性はまとめて再構成を実行することである。
1物理チャネル当りの動的再構成の場合、UEで実行される処理が図4に図示されている。
図4において、UEはL個の物理チャネルで複数のポイント−ツウ−マルチポイントMBMSサービス受信し、N個のポイント−ツウ−マルチポイントサービスを1番目の物理チャネルで受信し、K個のポイント−ツウ−マルチポイントMBMSサービスをL番目の物理チャネルで受信している。
まず、ステップ40.1.1,……,40.1.Nでは夫々、UEは1番目の物理チャネルでのサービスserv1,……,servN各々に対して、対応する品質目標QT_serv 1,……,QT_serv Nを設定する。
ステップ42.1では、UEは以下の方程式、
T_ch1_switch=max(QT_serv 1,QT_serv 2,……QT_serv N
に従って、個々のサービス各々について品質目標から1番目のチャネルについての全体的な品質目標QT_ch1_switchを設定する。
同様の処理が他のチャネル各々についても実行される。従って、一般には、ステップ40.L.1,……,40.L.K夫々において、UEはK番目の物理チャネルでのサービスserv1,……,servK各々に対して、対応する品質目標QT_serv 1,……,QT_serv Kを設定する。
ステップ42.Lでは、UEは以下の方程式、
T_chL_switch=max(QT_serv 1,QT_serv 2,……QT_serv K
に従って、個々のサービス各々について品質目標からL番目のチャネルについての全体的な品質目標QT_chL_switchを設定する。
従って、UEは、それが物理チャネルで受信しているサービス全ての調整された品質目標(QT_service)から各物理チャネルについて独立に調整された最大の品質目標(QT_switch)を選択する。それから、UEは動的に、各物理チャネルについて独立にその受信機を再構成する。従って、ステップ44.1では、もし測定品質が1番目のチャネルについての全体的な品質目標を超えるなら、即ち、QM>QT_ch1_switchであるなら、1つのブランチが1番目のチャネルについてはスイッチオフされるが、そうでなければ全てのブランチはスイッチオンされる。同様に、ステップ44.Lでは、もし、測定品質がL番目のチャネルについての全体的な品質目標を超えるなら、即ち、QM>QT_chL_switchであるなら、1つのブランチがL番目のチャネルについてはスイッチオフされるが、そうでなければ全てのブランチはスイッチオンされる。
このことはUEが1つの物理チャネルを受信するために両方の受信機ブランチを用いても良いが、別の物理チャネルを受信するためにただ1つの受信機ブランチを用いてもよいことを意味する。
上述のように、物理チャネル当りの再構成のための代替案は、まとめて動的再構成を行うことであり、このことは、UEが多数のサービスを多数の物理チャネルで受信するとき、物理チャネルに関係なく全てのサービスの調整された品質目標(QT_serv)から調整された最大の品質目標(QT_switch)を選択することを意味している。このことは以下の方程式によって表現される。即ち、
T_switch=max(QT_ch1_serv 1,……,QT_ch1_serv N,……,QT_chL_serv 1,……,QT_chL_serv K
である。
最終的な調整された品質目標(QT_switch)を導出後、UEは前に説明したのと同じ機構に従って、その受信機を動的に再構成する。即ち、1つの受信機ブランチは、もし、その測定品質が最終的に調整された品質目標を超えているなら、スイッチオフされるが、そうでなければ、全てのブランチはスイッチオンされる。
このまとめられた動的再構成は、UEが受信物理チャネルの数に関係なく、1つの受信機再構成スイッチングの決定をしなければならないだけなので、UE実装の観点からすればより単純である。
前の説明では主として、UEが多くのMBMSサービス、即ち、MBMSポイント−ツウ−マルチポイント・トラフィック・チャネル(MTCH)チャネルを受信する場合におけるUE受信機の動的再構成に焦点を当ててきた。本発明はまた、MBMS制御チャネル(MCCH)やMBMSスケジューリングチャネル(MSCH)のような他のポイント−ツウ−マルチポイントMBMS関連チャネルに対しても良好なものである。しかしながら、たいていの通常のシナリオは、受信ダイバーシチ(或いはデュアル受信機ブランチ)が主としてMTCHの受信のために実装されるものである。
受信機の動的再構成はポイント−ツウ−マルチポイントMBMS受信に対して可能であることが見出された。しかしながら、本発明は専用チャネル(DCH)のような他のチャネルに対しても同じように有効なものである。専用チャネルの場合、ほとんどいつも、夫々がその品質目標に関係付けられた多数のトランスポートチャネルはセットアップされている。
E−UTRANでは、単一周波数のMBMS(SFMBMS)が用いられる。良好な受信性能を保証するために、SFMBMSが可能なUE全てはおそらくはデュアル受信機ブランチをもつであろう。このことは、受信機の動的再構成がおそらくはSFMBMSが可能なUEにおいて採用されるであろうことを意味する。SFMBMSにおいて、UEは、搬送波全体がSFMBMS専用となるので、一度に複数のMBMSサービスだけを受信する。このことにより、UEは都合良く多数のサービスを同時に受信することが可能になろう。従って、本発明は、UEが多数のサービスを同時に受信するときにはSFMBMSシナリオにも適用可能である。

Claims (2)

  1. 少なくとも2つのサービス或いはトランスポートチャネルを同時に受信し、少なくとも2つの受信機ブランチをもつ受信機を用いて、前記サービスの受信に関して前記受信機ブランチのうちの少なくとも1つをスイッチオンしたりスイッチオフすることにより該受信機を動的に再構成するユーザ機器における方法であって、
    前記動的再構成は、測定無線条件と前記サービスのネットワークにより制御されるサービス品質の目標と前記サービスの測定品質とのうちの少なくとも1つに基づいており、
    前記方法はさらに、
    全ての同時に受信したサービス或いはトランスポートチャネルについて、前記ネットワークにより制御されるサービス品質から測定品質目標を導出する工程と、
    前記サービスのために用いられる物理チャネルの数に係らず、前記導出された測定品質目標の最大値を用いて前記受信機を動的に再構成する工程であって、前記受信したサービス或いはトランスポートチャネルの全てが同じ物理チャネルにマップされる場合、前記受信機の動的な再構成のために用いられる前記導出された測定品質目標は、前記測定品質目標全ての内の最大値であり、前記受信したサービス或いはトランスポートチャネルが複数の物理チャネルにマップされる場合、前記複数の物理チャネル各々に独立的になされる前記受信機の動的な再構成のために用いられる前記導出された測定品質目標は、対応する物理チャネルにマップされた前記サービス或いはトランスポートチャネルの前記測定品質目標全ての内の最大値である工程とを実行することを特徴とする方法。
  2. 少なくとも2つのサービス或いはトランスポートチャネルを同時に受信するユーザ機器(10)であって、
    少なくとも2つの受信機ブランチ(11a、11b)をもつ受信機(11)と、
    前記サービスの受信に関して前記受信機ブランチのうちの少なくとも1つをスイッチオンしたりスイッチオフすることにより、前記受信機を動的に再構成する再構成部(12)と、
    無線条件を測定する手段(13)とを有し、
    前記再構成部は、前記測定された無線条件と前記サービスのネットワークにより制御されるサービス品質の目標と前記サービスの測定品質とのうちの少なくとも1つに基づいて、前記動的再構成の実行動作を行うように構成されており、
    前記ユーザ機器はさらに、
    全ての同時に受信したサービス或いはトランスポートチャネルについて、前記ネットワークにより制御されるサービス品質から測定品質目標を導出する手段(14)と、
    前記サービスのために用いられる物理チャネルの数に係らず、前記導出された測定品質目標の最大値を用いて前記受信機を動的に再構成する手段(15)であって、前記受信したサービス或いはトランスポートチャネルの全てが同じ物理チャネルにマップされる場合、前記受信機の動的な再構成のために用いられる前記導出された測定品質目標は、前記測定品質目標全ての内の最大値であり、前記受信したサービス或いはトランスポートチャネルが複数の物理チャネルにマップされる場合、前記複数の物理チャネル各々に独立的になされる前記受信機の動的な再構成のために用いられる前記導出された測定品質目標は、対応する物理チャネルにマップされた前記サービス或いはトランスポートチャネルの前記測定品質目標全ての内の最大値である手段とを有することを特徴とするユーザ機器。
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