JPWO2006046728A1 - 無線ネットワーク制御方法、無線通信システム、基地局制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
DPCHは、移動局毎に設定する個別チャネルである。一方、HSDPA方式は、下り方向のチャネルとして、下り共用チャネル(HS−PDSCH:High Speed−Physical Downlink Shared Channel)と、下り共用制御チャネル(HS−SCCH:High Speed−Shared Control Channel)と、下り制御用のDPCHを設定する必要がある。HS−PDSCHとHS−SCCHは移動局間で時分割に使用される。HS−PDSCHはデータ伝送用のチャネルであり、HS−SCCHは基地局から移動局のデータ伝送を制御するためのチャネルである。また、制御用のDPCHは、特にAssociated DPCH(A−DPCH)と呼ばれる。
DPCH(A−DPCHを含む)には、移動局の受信品質が一定となるように、閉ループ型送信電力制御がなされている。一方、HSDPAで使われるHS−PDSCHとHS−SCCHは、CPICH(CommonPilot Channel)やFACH(Forward Access Channel)等の共通チャネルとDPCHに割り当てた残りの電力が割り当てられる。
移動局は、DPCH、或いはHSDPA方式で基地局からデータを受信する場合、基地局制御装置にDPCHの確立を要求する。基地局制御装置は、Admission Controlを実施して、DPCHを確立することによって増加するセルの負荷を推定し、推定した負荷がしきい値よりも小さければDPCHの確立を許可し、推定した負荷がしきい値に等しいか、或いは大きければDPCHの確立を拒絶する(Antti Toskala著、WCDMA for UMTS、英国、2001年、P211−213)。なお、Admission Controlの閾値はDPCH、A−DPCH、各々独立に設定できる。
上記の無線ネットワーク制御方法では、基地局で電力の割り当てを行い、基地局制御装置でAdmission Controlを行う点が問題となる。即ち、基地局は、共通チャネルとDPCHに優先して電力を割り当てて、残りをHSDPA用のチャネルに割り当てる。従って、HSDPA用のチャネルの割り当て電力が小さくなっても、基地局ではDPCHの使用を規制できない。また、基地局制御装置は、基地局の全送信電力やHSDPAへの割り当て電力の情報がなければ、DPCHの使用を規制できない。
上記の問題を解決するため、3GPPの仕様書の3GPP TS25.433 V5.9.0(2004−06)には、Common Measurementとして、Transmitted Carrier Power(以下、TCP)、Transmitted Carrier Power of All Codes not used for HS−PDSCH or HS−SCCH transmission(以下、Non−HSDPA Power)などが規定されている。TCPは基地局の全送信電力を表す。Non−HSDPA Powerは、HS−PSDCHとHS−SCCH以外のチャネルの送信電力を表す。上記Common Measurementを使用した、無線ネットワーク制御方法の一例が、Kimmo Hiltunen他,Performanceof Link Admission Control in a WCDMA System with HS−DSCH and Mixed Services,PIMRC 2004(以下、非特許文献5)に記載されている。
この非特許文献5に記載された無線ネットワーク制御方法は、次の式のように、送信電力に基づくAdmission Controlを用いた制御方法である。
PnonHS+Ptot,adm+C≦PLAC
PnonHSはCommon Measurementで報告されたNon−HSDPA Powerを表し、Ptot,admは前記Common Measurementの通知以後にDPCHの確立を許可された移動局の電力増分和を表し、CはAdmission Controlを実施する移動局の予想される電力の増分を表し、PLACはAdmission Controlのしきい値を表す。この非特許文献5では、PLACを低くすることで、DPCHの使用を規制し、HSDPAへの割り当て電力を確保している。
しかしながら、従来の無線ネットワーク制御方法では、Admission Controlのしきい値を低く設定すると、HSDPAに対応した移動局がいない場合でもHSDPAに電力を確保してしまう問題がある。その理由は、Admission Controlのしきい値を低く設定すると、DPCHの使用を規制してしまうからである。
また、上記問題点を解決するために、Admission Controlのしきい値を高く設定すると、HSDPA用チャネルの割り当て電力が減少する問題がある。その理由は、Admission Controlのしきい値を高く設定すると、DPCHの使用を規制できないからである。
従って、本発明の目的は、上記の問題点を解消する無線ネットワーク制御方法、無線通信システム、基地局制御装置を提供することにある。
(1)基地局は、下り個別チャネルと下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信するステップと、全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外のチャネルの送信電力を測定するステップと、前記下り共用チャネル以外の送信電力から、前記下り共用チャネルに割り当てられる電力を計算するステップと、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力と、前記割り当てられる電力から、前記割り当てられる電力の使用率を計算するステップと、前記割り当てられる電力と、前記使用率に応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップを有する無線ネットワーク制御方法。
(2)前記基地局制御装置は、前記下り個別チャネルの確立により予想されるセル負荷が所定のしきい値よりも高い場合、前記下り個別チャネルの確立を規制するステップを有し、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップは、前記所定のしきい値を下げるステップである上記(1)の無線ネットワーク制御方法。
(3)前記下り個別チャネルの使用を規制するステップは、前記下り個別チャネルの伝送レートを下げるステップである上記(1)の無線ネットワーク制御方法。
(4)前記下り個別チャネルの使用を規制するステップは、前記下り個別チャネルを解放するステップである上記(1)の無線ネットワーク制御方法。
(5)前記基地局制御装置は、前記使用率が所定の使用率しきい値よりも大きく、かつ前記割り当てられる電力が所定の電力しきい値よりも小さい場合に、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップを有する上記(1)の無線ネットワーク制御方法。
(6)前記基地局制御装置は、前記下り共用チャネルを用いたデータ送信を待ち受け中の移動局数を測定するステップと、前記移動局数と前記割り当てられる電力と前記使用率に応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップを有する上記(1)の無線ネットワーク制御方法。
(7)前記基地局制御装置は、前記移動局数が所定の移動局数しきい値よりも大きく、かつ前記使用率が所定の使用率しきい値よりも大きく、かつ前記割り当てられる電力が所定の電力しきい値よりも小さい場合に、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップを有する上記(6)の無線ネットワーク制御方法。
(8)基地局は、下り個別チャネルと下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信するステップと、全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外のチャネルの送信電力と、前記下り共用チャネルの伝送レートを測定するステップと、前記下り共用チャネルを用いたデータ送信を待ち受け中の移動局数を測定するステップと、前記移動局数と、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力と、前記伝送レートから、前記下り共用チャネルに割り当てられる電力で継続的に送信した場合の前記下り共用チャネルの移動局当たりの最大伝送レートを計算するステップと、前記移動局当たりの最大伝送レートに応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップを有する無線ネットワーク制御方法。
(9)前記基地局制御装置は、前記下り個別チャネルの確立により予想されるセル負荷が所定のしきい値よりも高い場合、前記下り個別チャネルの確立を規制するステップを有し、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップは、前記所定のしきい値を下げるステップである上記(8)の無線ネットワーク制御方法。
(10)前記下り個別チャネルの使用を規制するステップは、前記下り個別チャネルの伝送レートを下げるステップである上記(8)の無線ネットワーク制御方法。
(11)前記下り個別チャネルの使用を規制するステップは、前記下り個別チャネルを解放するステップである上記(8)の無線ネットワーク制御方法。
(12)前記基地局制御装置は、前記移動局当たりの最大伝送レートが所定のしきい値よりも小さい場合に、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップを実行する上記(8)の無線ネットワーク制御方法。
(13)前記基地局制御装置は、前記下り共用チャネルに割り当てられる電力を計算するステップと、前記移動局当たりの最大伝送レートと前記下り共用チャネルに割り当てられる電力に応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップを実行する上記(8)の無線ネットワーク制御方法。
(14)基地局は、下り個別チャネルと下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と、全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外のチャネルの送信電力を測定する手段と、前記下り共用チャネル以外の送信電力から、前記下り共用チャネルに割り当てられる電力を計算する手段と、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力と、前記割り当てられる電力から、前記割り当てられる電力の使用率を計算する手段と、前記割り当てられる電力と、前記使用率に応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制する手段を有する無線通信システム。
(15)基地局は、下り個別チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と、下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と、全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外のチャネルの送信電力と、前記下り共用チャネルの伝送レートを測定と、前記下り共用チャネルを用いたデータ送信を待ち受け中の移動局数を測定する手段と、前記移動局数と、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力と、前記伝送レートから、前記基地局が前記下り共用チャネルに割り当てられる電力で継続的に送信した場合の前記下り共用チャネルの移動局当たりの最大伝送レートを計算する手段と、前記移動局当たりの最大伝送レートに応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制する手段を有する無線通信システム。
(16)基地局は、下り個別チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と、下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と、全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外のチャネルの送信電力を測定して前記基地局制御装置に通知する手段を有し、前記基地局制御装置は、前記下り共用チャネル以外の送信電力から、前記下り共用チャネルに割り当てられる電力を計算する手段と、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力と、前記割り当てられる電力から、前記割り当てられる電力の使用率を計算する手段とを有し、前記割り当てられる電力と、前記使用率に応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制する手段を有する基地局制御装置。
(17)基地局は、下り個別チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と、下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と、全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外のチャネルの送信電力を測定して前記基地局制御装置に通知する手段と、前記下り共用チャネルの伝送レートを測定して前記基地局制御装置に通知する手段を有し、前記基地局制御装置は、前記下り共用チャネルを用いたデータ送信を待ち受け中の移動局数を測定する手段と、前記移動局数と、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力と、前記伝送レートから、前記基地局が前記下り共用チャネルに割り当てられる電力で継続的に送信した場合の前記下り共用チャネルの移動局当たりの最大伝送レートを計算する手段と、前記移動局当たりの最大伝送レートに応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制する手段を有する基地局制御装置。
図2は、本発明の第1の実施例のHS−DSCH状態計算部23の動作を示すシーケンスチャートである。
図3は、本発明の第1の実施例のDCH規制判定部24の動作を示すシーケンスチャートである。
図4は、本発明の第1の実施例のDCH規制判定部24が保持している、ケース番号を選択するテーブルである。
図5は、本発明の第1の実施例の図3のAの処理を示すシーケンスチャートである。
図6は、本発明の第1の実施例の図3のBの処理を示すシーケンスチャートである。
図7は、本発明の第2の実施例の図3のAの処理を示すシーケンスチャートである。
図8は、本発明の第3の実施例のDCH規制判定部24の動作を示すシーケンスチャートである。
図9は、本発明の第3の実施例のDCH規制判定部24が保持している、ケース番号を選択するテーブルである。
図10は、本発明の第4の実施例の構成を示すブロック図である。
図11は、本発明の第4の実施例のHS−DSCH状態計算部29の動作を示すシーケンスチャートである。
図12は、本発明の第4の実施例のDCH規制判定部24が保持している、ケース番号を選択するテーブルである。
図13は、本発明の第6の実施例のDCH規制判定部24が保持している、ケース番号を選択するテーブルである。
図1を参照すると、基地局1は、図示せぬ複数の移動局と接続している基地局動作部11と、送信電力測定部12と、タイマ部13とから構成されている。基地局制御装置2は、図示せぬネットワークに接続されている基地局制御部21と、送信電力情報受信部22と、HS−DSCH状態計算部23と、DCH規制判定部24と、タイマ25と、ACしきい値更新部26と、CC処理部27とから構成されている。
HS−DSCH(High Speed−Downlink Shared Channel)はトランスポートチャネル名であり、物理チャネルのHS−PDSCHに対応する。同じく、DCH(Dedicated Channel)はトランスポートチャネル名であり、物理チャネルのDPCHに対応する。
基地局動作部11は、第3世代移動通信システムにおいて用いられる基地局と同様の機能を有しており、その構成及び動作については周知であるので、その説明を省略する。
送信電力測定部12は、TCP(Transmitted Carrier Power)と、HS−PDSCHとHS−SCCH以外のチャネルの送信電力(Non−HSDPA Power)を測定し、タイマ13からの計時情報を基に、平均化したTCPとNon−HSDPA Powerを、接続されている送信電力情報受信部22に通知する。本発明では、TCPとNon−HSDPA Powerは、測定区間の全時間を平均化する。送信電力測定部12で測定した情報は、基地局動作部11も共有できる。
基地局制御部21は、第3世代移動通信システムにおいて用いられる基地局制御装置(RNC:Radio Network Controller)と同様の機能を有しており、その構成及び動作については周知であるので、その説明を省略する。
送信電力情報受信部22は、送信電力測定部12から受信したTCPとNon−HSDPA PowerをHS−DSCH状態計算部23に通知する。
HS−DSCH状態計算部23は、TCPとNon−HSDPA Powerを用いて、HS−DSCHの利用状態を計算し、計算した結果を保持する。
DCH規制判定部24は、基地局1の下でA−DPCHを接続している移動局数を測定する機能と、タイマ25からの計時情報を基に、Admission Controlしきい値を更新するタイミングであるか、或いは、Congestion Controlを実施するタイミングである場合、HS−DSCH状態計算部23に保持されているHS−DSCHの利用状態の情報を使って処理内容を判定し、判定した結果をACしきい値更新部26、あるいはCC処理部27に通知する。なお、A−DPCHを接続している移動局の数を測定することで、HSDPA方式でデータを受信する移動局の数を把握することができる。
ACしきい値更新部26は、基地局制御部21に接続され、DCHのAdmission Controlのしきい値の更新を基地局制御部21に実施させる。
CC処理部27は、基地局制御部21に接続され、Congestion Controlを基地局制御部21に実施させる。Congestion Controlは、システムの輻輳を回避する機能を指す。
なお、図1においては、送信電力情報受信部22と、HS−DSCH状態計算部23と、DCH規制判定部24と、タイマ25と、ACしきい値更新部26と、CC処理部27とを基地局制御装置2に図示しているが、これら各部を基地局1及び基地局制御装置2に割り振ることも可能である。また、図1においては、基地局1と基地局制御装置2を独立の装置として図示しているが、1つの装置として構成することも可能である。また、図1においては、基地局1は1つしか図示していないが、基地局制御装置2は、複数の基地局と接続することも可能である。
(動作の説明)
次に本実施例の動作について図面を参照して説明する。
本発明の実施例では、QoS(Quality of Service)クラスは、Conversationalクラス(以下、CSクラス)と、Interactiveクラス(以下、IAクラス)の2クラスで構成される。CSクラスについては、DCHで収容する。また、IAクラスについては、HSDPAに対応している移動局はHSDPA方式で収容し、HSDPAに対応していない移動局はDCHで収容する。また、IAクラスのDCHは複数のレートを設定できる。また、移動局は、DCHで、CSクラスとIAクラスの2つのクラスに加入することができる。
本発明のAdmission Controlの負荷は次の式で計算される。
ρ=Σ(SIRi/SFi)
ρは計算された負荷を表し、SIRiは移動局iが確立しているDCH(A−DCHを含む。A−DCHは、物理チャネルのA−DPCHに対応する。)の所要品質を表し、SFは移動局iが設立しているDCHの拡散率(Spreading Factor)を表し、Σは確立しているDCHの全てのSIRi/SFiの総和を取ることを表す。
ここで、所要品質(SIR:Signaling to Interference Ratio)とは、所定の誤り率を満足するために必要なSIRであり、変調方式、Coding Rate、SFの組み合わせによって決定する。
IAクラスのDCHのAdmission Controlのしきい値をρmax,new,IAとし、新規にDCHの確立を要求した移動局のセルの負荷の増分を(SIRnew/SFnew)とすると、新規のDCHの確立を許可する条件は以下となる。
Σ(SIRi/SFi)+(SIRnew/SFnew)<ρmax,new,IA
Admission Controlのしきい値はQoSクラス毎に異なる値を設定できる。
図2は、HS−DSCH状態計算部23の動作を示すシーケンスチャートである。HS−DSCH状態計算部23は、送信電力情報受信部22より、TCPとNon−HSDPA Powerを通知されたか判定する(S1)。通知された場合、HS−DSCHの利用状態を示す、HSDPA Usable Power(PU)とPower & Time Utilization(UPT)を計算し、計算結果を保持する(S2)。
PUは、平均的にHS−PDSCHとHS−SCCHに割り当てることができる電力を表している。PUは、次の式で計算される。
PU=MIN(Pmax−PNon−HSDPA−Pmargin,Phs_max)
Pmaxは基地局の最大送信電力を表し、PNon−HSDPAは通知されるNon−HSDPA Powerを表し、Pmarginは電力制御用のマージンを表し、Phs_maxは基地局制御装置2が基地局1に通知するHS−PDSCHとHS−SCCHの合計の最大送信電力を表す。
基地局1は、Phs_max以下になるように、HS−PDSCHとHS−SCCHの電力の総和を制御する必要がある。MIN(X,Y)は、XとYの小さい値を選択する式である。例えば、X=5、Y=7とすると、MIN(5,7)=5となる。
UPTは、平均的なHSDPA Usable Powerの使用率を表している。UPTは、次の式で計算される。
UPT=(PTCP−PNon−HSDPA)/PU
PTCPはTCPを表す。本実施例では、PUが0の場合、前回計算したUPTを用いる。
図3は、DCH規制判定部24の動作を示すシーケンスチャートである。DCH規制判定部24は、タイマ25からの計時情報を基に、TimerAC_UpdateがTIAC_Update以上になっていれば(S11)、TimerAC_Updateをリセットし、DCHのAdmission Controlのしきい値更新処理を行う(A)。そして、TimerCCがTICC以上になっていれば(S12)、TimerCCをリセットし、Congestion Controlの処理を行う(B)。
図4は、DCH規制判定部24が保持している、PUと、UPTとから決定する、ケース番号を選択するテーブルである。PUとUPTによって、マトリクス番号[XY](X、Y=1〜3)が決定し、マトリクス番号に対応するケース番号Z(Z=1〜3)が一意に選択できる。テーブルのThUP_Medium、ThUP_Highは、PUのしきい値であり、ThUP_Medium<ThUP_Highとなるように設定する。
前記PUのしきい値によって、PUがLow、Medium、Highのどれに該当するかを決定し、その条件を順に、PU<ThUP_Medium、ThUP_Medium≦PU<ThUP_High、ThUP_High≦PUとする。テーブルのThPTU_Medium、ThPTU_HighはUPTのしきい値であり、ThPTU_Medium<ThPTU_Highとなるように設定する。前記UPTのしきい値によって、UPTがLow、Medium、Highのどれに該当するかを決定し、その条件を順に、UPT<ThPTU_Medium、ThPTU_Medium≦UPT<ThPTU_High、ThPTU_High≦UPTとする。例えば、PU≦ThUP_Medium、かつThPTU_Medium<UPT≦ThPTU_Highの場合、PUはLowに該当し、UPTはMediumに該当するので、マトリクス番号は[12]となり、ケース番号は3となる。図4のテーブルは、図3のAのDCHのAdmission Controlのしきい値更新処理と、BのCongestion Controlの処理で参照される。
図5は、図3のAのDCHのAdmission Controlのしきい値の更新処理の操作を示すシーケンスチャートである。DCH規制判定部24は、HS−DSCH状態計算部23の計算結果から、保持している図4のテーブルを参照して、ケース番号を選択する(A1)。
そして、ケース番号が1である場合(A2)、現在のDCHのIAクラスのAdmission Controlしきい値ρIAを、ステップ幅ΔIA,UPだけ加算しても、ρIAの上限値ρIA_Maxを超えないかを判断する(A3)。ρIA_Maxを超えない場合、基地局制御部21に、ρIAをΔIA,UPだけ加算させる(A4)。A1において、ケース番号が3である場合(A5)、現在のDCHのIAクラスのAdmission Controlしきい値ρIAを、ステップ幅ΔIA,Downだけ減算しても、ρIAの下限値ρIA_Minを下回らないかを判断する(A6)。ρIA_Minを下回らない場合、基地局制御部21に、ρIAをΔIA,Downだけ減算させる(A7)。A5において、ケース番号が2である場合、処理を終了する。
図6は、図3のBのCongestion Control処理の操作を示すシーケンスチャートである。DCH規制判定部24は、HS−DSCH状態計算部23から、保持している図4のテーブルを参照して、ケース番号を選択する(B1)。ケース番号が3であり(B2)、IAクラスのDCHを確立している移動局が存在する場合(B3)、IAクラスで最低レートでない移動局がいるか判断する(B4)。
IAクラスで最低レートでない移動局がいる場合、基地局制御部21に、該当した移動局の中から、最大NRateDown個の移動局を選択して、IAクラスの最低レートに設定させる(B5)。例えば、最低レートを8kbpsとし、B3のステップで3個の移動局、UE1(8kbps)、UE2(64kbps)、UE3(8kbps)の存在が確認されたとすると、B4のステップでは、最低レートでないUE2(64kbps)のみが選択される。括弧()内は送信レートを表す。
本実施例の形態の図5、図6を参照すると、ケース1はDCHのAdmission Controlのしきい値を増加させ、ケース2はDCHのAdmission Controlのしきい値を更新せず、ケース3はDCHのAdmission Controlのしきい値を減少させ、かつ、Congestion Controlを実施させている。ケース1は、図5を参照すると、DCHのAdmission Controlのしきい値を増加させので、IAクラスのDCHの確立が許可されやすくなり、HSDPAでデータを受信する移動局の数が少ない場合もシステム全体のスループットの減少を防ぐことができる。ケース3は、図5を参照すると、DCHのAdmission Controlのしきい値を減少させので、IAクラスのDCHの移動局が増加して、HSDPAの割り当て電力が小さい場合、DCHで収容している移動局の数が制限されるようになり、結果、DCHの送信電力の総和が下がり、HSDPAの割り当て電力を増やすことができる。
同様に、ケース3は図6を参照すると、IAクラスのレートを下げので、DCHの送信電力の総和が下がり、HSDPAの割り当て電力を増やすことができる。従って、図4のテーブルは、HSDPAの割り当て電力が大きい場合や、HS−DSCHでデータ送信をしている時間率が低い場合をケース1に設定することが適する。また、HSDPAの割り当て電力が小さい場合や、HS−DSCHでデータ送信をしている時間率が高い場合をケース3に設定することが適する。
なお、本動作形態では、QoSクラスをCSクラスと、IAクラスの2種類定義しているが、QoSクラスの数に制限はない。また、PUとUPTのしきい値の数にも制限はない。また、図3のAのDCHのAdmission Controlのしきい値更新処理と、図3のBのCongestion Control処理の操作とで、独立に図4のテーブルを作成することも可能であるが、その場合、PUとUPTのしきい値も独立に設定する必要がある。
次に、図2の動作例を説明する。パラメータを、Pmax=20W、Pmargin=2W、Phs_max=10Wとする。とする。今、PTCP=17W、PNon−HSDPA=15Wという通知を、HS−DSCH状態計算部23が受けたとすると、PUとUPTは以下のように更新される。
PU=MIN(Pmax−PNon−HSDPA−Pmargin、Phs_max)=MIN(20−15−2、10)=3W
UPT=(PTCP−PNon−HSDPA)/PU=(17−15)/3=0.67
続いて、図3、及び図4の動作例を説明する。パラメータをTimerAC_Update=20秒、TIAC_Update=20秒、ThUP_Medium=2W、ThUP_High=6W、ThPTU_Medium=0.20、ThPTU_High=0.60とする。
今、Admission Controlのしきい値の更新周期のタイマTimerAC_Updateが更新周期(TIAC_Update)の20秒になったので、DCH規制判定部24はDCHのAdmission Controlのしきい値更新処理を行う。図4のテーブルより、PUが3Wであるので、ThUP_Medium=2W<PU=3W<ThUP_High=6Wとなり、PUはMediumと判断される。同様に、UPTが0.67であるので、ThPTU_High=0.6<UPT=0.67より、UPTはHighと判断される。従って、マトリクス番号は[21]となり、ケース番号は3となる。そして、図5のDCHのAdmission Controlのしきい値更新処理に移行する。
次に、図5の動作例を説明する。今、Admission Controlしきい値をρIA=0.60とする。また、ΔIA,Down=0.05、ρIAの下限値ρIA_Minを0.50とする。DCH規制判定部24は、図4のテーブルから、ケース番号が3であるので、DCHのしきい値を減らす処理を行う(A5、Yes)。現在のIAクラスのしきい値ρIA=0.65をΔIA,Down=0.05だけ減算しても、ρIA_Min=0.50を下回わらないので(A6)、基地局制御機能部21に、ρIAを0.65−0.05=0.60へと更新させる(A7)。
(動作の説明)
次に本実施例の動作について図面を参照して説明する。
第2の実施例は、図6のシーケンスチャートを、図7に変更した点で、第1の実施例と異なる。図7を参照すると、本発明の第2の実施例の動作は、図6のB4、B5のステップを、それぞれB11、B12に変更している点が第1の実施例と異なる。即ち、B3のIAクラスのDCHを確立している移動局が存在する場合、IAクラスでのみ加入している移動局がいるか判断し(S11)、IAクラスのみで加入している移動局がいれば、基地局制御部21に、該当した移動局の中から、最大NRelease個の移動局を選択して、DCHを解放する(S12)。本実施例では、接続中のCSクラスのデータ受信を継続させるため、移動局がCSクラスに加入している場合、DCHを解放しない。
第2の実施例によって、第1の実施例よりも、1個の移動局にCongestion Controlを実施することで増加するHSDPAへの割り当て電力が大きくなる効果がある。
(動作の説明)
本実施例の動作について図面を参照して説明する。第3の実施例は、図3、4のシーケンスチャートを、それぞれ、図8、図9に変更した点で、第1の実施例と異なる。
図8を参照すると、図3のS11の前にS21、S22のステップを加えた点が第1の実施例と異なる。即ち、DCH規制判定部24は、タイマ25からの計時情報を基に、DCHのAdmission Controlのしきい値の更新周期のタイマTimerAC_Updateが更新周期TIAC_Update以上になったか、或いはCongestion Controlの実施周期のタイマTimerCCが更新周期TICC以上になったかを判断する(S21)。タイマTimerAC_Update、或いはTimerCCが更新周期以上になっていると判断すると、A−DPCHを接続している移動局の数NHS−DSCH_UEsを測定する(S22)。そして、S11の処理に移行する。
図9を参照すると、図4に示された第1の実施例から、PUと、UPTに加え、NHS−DSCH_UEsからケース番号を選択する点が異なる。NHS−DSCH_UEsがしきい値ThN以下の場合(NHS−DSCH_UEs≦ThN)、ケース番号1が選択される(図9の上図)。NHS−DSCH_UEsがThNよりも大きい場合(NHS−DSCH_UEs>ThN)、図4と同じく、PUとUPTによって、マトリクス番号が決定する。
第3の実施例によって、A−DPCHを接続している移動局の数が少ない場合、ケース3が選択されないので、第1の実施例と比較して、DCHの使用の規制をより効率よく実現できる。
図10は本発明の実施例における基地局と基地局制御装置の基本構成の一例を示すブロック図である。
図1に示された第1の実施例の構成と比較すると、第4の実施例は、基地局1の構成に、送信レート測定部14を追加した点と、基地局制御装置2の構成に、送信レート情報受信部28を追加した点が異なる。
送信レート測定部14は、HS−DSCHで送信しているビット数を測定し、タイマ13からの計時情報を基に測定した、HS−DSCHで送信した単位時間当たりの送信データ量(以下、HS−DSCH Provided Bit Rateとする)を、接続されている送信レート情報受信部28に通知する。
送信レート情報受信部28は、送信レート測定部14から受信したHS−DSCHProvided Bit RateをHS−DSCH状態計算部23に通知する。
HS−DSCH状態計算部23は、TCPとNon−HSDPA Powerに加え、送信レート情報受信部28から受信するHS−DSCH Provided Bit Rateも用いて、HS−DSCHの利用状態を計算し、計算した結果を保持する。その他は、第1の実施例の図1の構成と同じなので省略する。
(動作の説明)
次に本実施例の動作について図面を参照して説明する。
第4の実施例は、図3、4を、それぞれ、図11、図12に変更した点で、第3の実施例と異なる。
図11は、HS−DSCH状態計算部29の動作を示すシーケンスチャートである。HS−DSCH状態計算部29は、送信電力情報受信部22より、TCPとNon−HSDPA Powerを通知されたか判定する(S21)。TCPとNon−HSDPA Powerを通知されていない場合、送信レート情報受信部28より、HS−DSCH Provided Bit Rateを通知されたか判定する(S22)。TCPとNon−HSDPA Power、或いは、HS−DSCH Provided Bit Rateの何れかが通知された場合、HS−DSCHの利用状態を示す、PUと、UPTと、HS−DSCH Available Bit Rate per User(RABRperuser)を計算し、計算結果を保持する(S23)。
RABRperUserは、HSDPA Usable Powerで、継続的にデータを送信した場合のHS−DSCHの単位時間、かつ移動局当たりの最大送信データ量を表す。RABRperUserは、次の式で計算される。
RABRperUser=(RPBR,IA)/UPT/NHS−DSCH_Ues
RPBR,IAは、IAクラスのHS−DSCHで測定されたHS−DSCH Provided Bit Rateを表す。その他のパラメータについては、第1の実施例と同一である。本実施例では、NHS−DSCH_UEs、或いはUPTが0の場合、前回計算したRABRperUserを用いる。
図12は、DCH規制判定部24が保持している、RABRperUserとNHS−DSCH_UEsとから決定する、ケース番号を選択するテーブルである。NHS−DSCH_UEsがしきい値ThN以下の場合(NHS−DSCH_UEs≦ThN)、ケース番号1が選択される(図12の上図)。NHS−DSCH_UEsがThNよりも大きい場合(NHS−DSCH_UEs>ThN)、RABRperUserによって、マトリクス番号[X](X=1〜3)が決定し、マトリクス番号に対応するケース番号Z(Z−1〜3)が一意に選択できる。
テーブルのThABR_Medium、ThABR_HighはRABRperUser rのしきい値であり、ThABR_Medium<ThABR_Highとなるように設定する。前記RABRperUserのしきい値によって、RABRperUserがLow、Medium、Highのどれに該当するか決定し、その条件を順に、RABRperUser<ThABR_Medium、ThABR_Medium≦RABRperUser r<ThABR_High、ThABR_High≦RABRperUser rとする。図12のテーブルは、図8のAのDCHのAdmission Controlのしきい値更新処理と、BのCongestion Controlの処理で参照される。
また、本実施例のAdmission ControlとCongestion Controlは、それぞれ、第3の実施例の図5、図6と同じとする。本実施例の形態の図5、図6を参照すると、ケース1はDCHのAdmission Controlのしきい値を増加させ、ケース2はDCHのAdmission Controlのしきい値を更新せず、ケース3はDCHのAdmission Controlのしきい値を減少させ、かつ、Congestion Controlを実施させている。従って、図12のテーブルは、HS−DSCH Provided Bit Rateが大きい場合や、A−DPCHを接続している移動局の数が少ない場合、ケース1に設定することが適する。また、HS−DSCH Provided Bit Rateが小さい場合や、A−DPCHを接続している移動局の数が多い場合を、ケース3に設定することが適する。
ThNを0とすれば、A−DPCHを接続している移動局の数を考慮していないことと同じとなる。従って、HSDPA方式に対応したユーザ当たりの伝送速度のみで、DCHの使用の規制を実現できる。
また、ThNを0よりも大きな値にすれば、A−DPCHを接続している移動局の数が少ない場合、ケース3が選択されないので、ThNを0とする場合に較べ、DCHの使用の規制をより効率よく実現できる。
(動作の説明)
次に本実施例の動作について図面を参照して説明する。
第5の実施例は、図6のシーケンスチャートを、図7に変更した点で、第4の実施例と異なる。第4の実施例との差異は、第2の実施例と第1の実施例との差異と一致する。
の実施例と同様である。
(動作の説明)
第6の実施例は、図12を、図13に変更した点で、第4の実施例と異なる。
図13のテーブルは、RABRperUserとNHS−DSCH_UEsに加え、(Phs_max−PU)を用いて、ケース番号を選択する点が第4の実施例と異なる。即ち、RABRperUserとPUによって、マトリクス番号[XY](X=1〜2、Y=1〜3)が決定し、マトリクス番号に対応するケース番号Z(Z=1〜3)が一意に選択できる。テーブルのThP_Highは(Phs_max−PU)のしきい値である。前記(Phs_max−PU)のしきい値によって、(Phs_max−PU)がLow、Highのどれに該当するか決定し、その条件を順に、(Phs_max−PU)<ThP_High、ThP_High≦(Phs_max−PU)とする。
第6の実施例によって、HSDPA Usable Powerが(Phs_max−ThP_High)よりも多く確保できると判断する場合、ケース番号が2となるので、第4の実施例と比較して、DCHの使用の規制をより効率よく実現できる。
以上説明したように本発明では、HSDPAの電力が不足していると判断した場合、DCHのAdmission Controlのしきい値を下げるので、DCHの移動局の数を制限でき、その結果、DCHの送信電力の総和が下がり、HSDPAの割り当て電力を増やすことができる。また、本発明では、HSDPAの電力が不足していると判断した場合、DCHのレートを下げるので、その結果、DCHの送信電力の総和を下げることができ、HSDPAの割り当て電力を増やすことができる。
本発明では、HSDPAの電力が不足していると判断した場合、DCHを解放することができるので、その結果、DCHの送信電力の総和を下げることができ、HSDPAの割り当て電力を増やすことができる。また、本発明では、HSDPAの電力が過剰であると判断した場合、DCHのAdmission Controlのしきい値を上げることができるので、HSDPAでデータを受信する移動局が少ない場合、DCHの確立が許可されやすくなり、システム全体のスループットの減少を防ぐことができる。
本発明によれば、データ受信用の下り個別チャネルのAdmissionControlのしきい値を下げることができるので、下り個別チャネルでデータ受信を行う移動局数を規制でき、その結果、下り個別チャネルの送信電力の総和を減少させることができる。
また、本発明によれば、データ受信用の下り個別チャネルの伝送レートを下げることができるので、下り個別チャネルの送信電力の総和を減少させることができる。
更に、本発明によれば、データ受信用の下り個別チャネルを解放することができるので、下り個別チャネルの送信電力の総和を減少させることができる。
Claims (17)
- 下り個別チャネルと下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信するステップと、全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外のチャネルの送信電力を測定するステップと、
前記下り共用チャネル以外の送信電力から、前記下り共用チャネルに割り当てられる電力を計算するステップと、
前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力と、前記割り当てられる電力から、前記割り当てられる電力の使用率を計算するステップと、
前記割り当てられる電力と、前記使用率に応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップを有することを特徴とする無線ネットワーク制御方法。 - 請求項1において、
前記下り個別チャネルの確立により予想されるセル負荷が所定のしきい値よりも高い場合、前記下り個別チャネルの確立を規制するステップを有し、
前記下り個別チャネルの使用を規制するステップは、前記所定のしきい値を下げるステップであることを特徴とする無線ネットワーク制御方法。 - 請求項1又において、
前記下り個別チャネルの使用を規制するステップは、前記下り個別チャネルの伝送レートを下げるステップであることを特徴とする無線ネットワーク制御方法。 - 請求項1において、
前記下り個別チャネルの使用を規制するステップは、前記下り個別チャネルを解放するステップであることを特徴とする無線ネットワーク制御方法。 - 請求項1において、
前記使用率が所定の使用率しきい値よりも大きく、かつ前記割り当てられる電力が所定の電力しきい値よりも小さい場合に、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップを有することを特徴とする無線ネットワーク制御方法。 - 請求項1において、
前記下り共用チャネルを用いたデータ送信を待ち受け中の移動局数を測定するステップと、前記移動局数と前記割り当てられる電力と前記使用率に応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップを有することを特徴とする無線ネットワーク制御方法。 - 請求項6において、
前記移動局数が所定の移動局数しきい値よりも大きく、かつ前記使用率が所定の使用率しきい値よりも大きく、かつ前記割り当てられる電力が所定の電力しきい値よりも小さい場合に、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップを有することを特徴とする無線ネットワーク制御方法。 - 下り個別チャネルと下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信するステップと、全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外のチャネルの送信電力と、前記下り共用チャネルの伝送レートを測定するステップと、
前記下り共用チャネルを用いたデータ送信を待ち受け中の移動局数を測定するステップと、前記移動局数と、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力と、前記伝送レートから、前記下り共用チャネルに割り当てられる電力で継続的に送信した場合の前記下り共用チャネルの移動局当たりの最大伝送レートを計算するステップと、
前記移動局当たりの最大伝送レートに応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップを有することを特徴とする無線ネットワーク制御方法。 - 請求項8において、
前記下り個別チャネルの確立により予想されるセル負荷が所定のしきい値よりも高い場合、前記下り個別チャネルの確立を規制するステップを有し、
前記下り個別チャネルの使用を規制するステップは、前記所定のしきい値を下げるステップであることを特徴とする無線ネットワーク制御方法。 - 請求項8において、
前記下り個別チャネルの使用を規制するステップは、前記下り個別チャネルの伝送レートを下げるステップであることを特徴とする無線ネットワーク制御方法。 - 請求項8において、
前記下り個別チャネルの使用を規制するステップは、前記下り個別チャネルを解放するステップであることを特徴とする無線ネットワーク制御方法。 - 請求項8において、
前記移動局当たりの最大伝送レートが所定のしきい値よりも小さい場合に、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップを実行することを特徴とする無線ネットワーク制御方法。 - 請求項8において、
前記下り共用チャネルに割り当てられる電力を計算するステップと、前記移動局当たりの最大伝送レートと前記下り共用チャネルに割り当てられる電力に応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制するステップを実行することを特徴とする無線ネットワーク制御方法。 - 下り個別チャネルと下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と、全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外のチャネルの送信電力を測定する手段と、
前記下り共用チャネル以外の送信電力から、前記下り共用チャネルに割り当てられる電力を計算する手段と、
前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力と、前記割り当てられる電力から、前記割り当てられる電力の使用率を計算する手段と、
前記割り当てられる電力と、前記使用率に応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制する手段を有することを特徴とする無線通信システム。 - 下り個別チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と、下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と、全チャネルの送信電力と、
前記下り共用チャネル以外のチャネルの送信電力と、前記下り共用チャネルの伝送レートを測定と、
前記下り共用チャネルを用いたデータ送信を待ち受け中の移動局数を測定する手段と、前記移動局数と、前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力と、前記伝送レートから、前記基地局が前記下り共用チャネルに割り当てられる電力で継続的に送信した場合の前記下り共用チャネルの移動局当たりの最大伝送レートを計算する手段と、
前記移動局当たりの最大伝送レートに応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制する手段を有することを特徴とする無線通信システム。 - 基地局は、下り個別チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と、下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と、全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外のチャネルの送信電力を測定して前記基地局制御装置に通知する手段を有し、
前記基地局制御装置は、前記下り共用チャネル以外の送信電力から、前記下り共用チャネルに割り当てられる電力を計算する手段と、
前記全チャネルの送信電力と、前記下り共用チャネル以外の送信電力と、前記割り当てられる電力から、前記割り当てられる電力の使用率を計算する手段とを有し、
前記割り当てられる電力と、前記使用率に応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制する手段を有することを特徴とする基地局制御装置。 - 基地局は、下り個別チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と、下り共用チャネルを使って移動局にデータを送信する手段と、全チャネルの送信電力と前記下り共用チャネル以外のチャネルの送信電力を測定して前記基地局制御装置に通知する手段と、前記下り共用チャネルの伝送レートを測定して前記基地局制御装置に通知する手段を有し、
前記基地局制御装置は、前記下り共用チャネルを用いたデータ送信を待ち受け中の移動局数を測定する手段と、前記移動局数と、前記全チャネルの送信電力と、
前記下り共用チャネル以外の送信電力と、前記伝送レートから、前記基地局が前記下り共用チャネルに割り当てられる電力で継続的に送信した場合の前記下り共用チャネルの移動局当たりの最大伝送レートを計算する手段と、
前記移動局当たりの最大伝送レートに応じて、前記下り個別チャネルの使用を規制する手段を有することを特徴とする基地局制御装置。
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