WO2004098092A1 - 無線資源制御方法、基地局および移動局 - Google Patents

無線資源制御方法、基地局および移動局 Download PDF

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WO2004098092A1
WO2004098092A1 PCT/JP2003/005583 JP0305583W WO2004098092A1 WO 2004098092 A1 WO2004098092 A1 WO 2004098092A1 JP 0305583 W JP0305583 W JP 0305583W WO 2004098092 A1 WO2004098092 A1 WO 2004098092A1
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radio resource
mobile station
upper limit
transmission power
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PCT/JP2003/005583
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michiaki Takano
Ryouichi Fujie
Akihiro Shibuya
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/22—TPC being performed according to specific parameters taking into account previous information or commands
    • H04W52/221—TPC being performed according to specific parameters taking into account previous information or commands using past power control commands

Definitions

  • the present invention relates to a radio resource control method in UMT S (Universal Mobile Telecommunication Systems) senorella mobile communications. More specifically, the present invention relates to W—C DMA (Wideband Code Division) of 3GPP (3rd Generation Partnership Project). It relates to a radio resource control method in FDD (Frequency Division Multiplex) of Multiple Access.
  • UMT S Universal Mobile Telecommunication Systems
  • W—C DMA Wideband Code Division
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • FDD Frequency Division Multiplex
  • Non-Patent Document 1 In recent years, in the field of wireless communication, studies have been made on speeding up an uplink, that is, speeding up a radio link from a mobile station to a base station (see Non-Patent Document 1). Specifically, Transport Format Combination Selection (TFCS) was performed at the Radio Network Center (RNC). On the other hand, a similar approach to speeding up the downlink is also being studied (see Non-Patent Document 2).
  • TFCS Transport Format Combination Selection
  • Non-Patent Document 3 a sequence between a base station and a mobile station in a conventional communication system will be briefly described (see Non-Patent Document 3).
  • the mobile station transmits information on the queue size and power margin using the uplink scheduling information control channel.
  • the queue size is information indicating the remainder of the mobile station's queue (memory)
  • the power margin is a value obtained by subtracting the uplink DPCCH (Dedicated Physical Control Channel) power from the mobile station's maximum power.
  • the uplink scheduling information control channel uses a frame of 1 O ms.
  • the base station monitors the power margin and queue size from all mobile stations, and schedules up to two mobile stations for 1 Oms interpal. Then, the base station calculates the allowable maximum power margin and the map using the downlink scheduling assignment channel. Send.
  • the downlink scheduling assignment control channel uses a frame of 1 Oms.
  • the maximum power margin is based on the base station power margin and power control information.
  • the scheduled mobile station indicates TFR I (2 ms) for transmitting 2 ms EUDCH (extended uplink individual channel) subframes.
  • TFR I is restricted by the mobile station's current power margin and the maximum power margin transmitted by the base station.
  • the base station receives the EUDCH using TFR I, transmits NACK if the TFR I subframe and the EUDCH subframe are in error, and transmits ACK if it is ⁇ K.
  • ACK / NACK is transmitted in 2ms. Subsequently, the control between the base station and the mobile station will be specifically described.
  • MCS Modulation and Coding scheme: equivalent to the maximum power margin and map information
  • the MCS selector selects an MCS based on the amount of transmission requested by the mobile station. Then, the mobile station performs channel coding, spreading processing, and modulation processing based on the selected MCS, and transmits uplink data (EUDCH).
  • EUDCH uplink data
  • TFCS transport format
  • the elements of the TFCS are TFC.I ⁇ TFC I 1 ; TFC I 2 ,..., TFC I N ⁇
  • each TFCI indicates a different transport thread alignment.
  • one transport format Can be transmitted at a high transmission rate, or two transport formats can be transmitted at a low transmission rate.
  • the RNC can also block individual TFCs.
  • the mobile station is free to select and transmit a TFCS (or some blocked TFCS). However, if transmission by the selected TFC I fails a predetermined number of times, the RNC shuts off the TFC I.
  • HI PERLAN For uplink transmission, there is a technology called HI PERLAN (see Non-Patent Document 4). ), For example, describes that a mobile station performs a transmission process using an MCS specified by a base station.
  • Non-Patent Document 3 a 10 ms dedicated channel is used to notify the upper limit of the MCS of five 2 ms subframes, so a delay occurs between the dedicated channel and the common pilot channel. Also, depending on the location of the subframe, a delay of up to 1 Oms occurs. According to the description of 3GPP TS25.211, the number of individual channels and common pilot channels range from 256 chhip to 38114 chirp. That is, a delay of up to 10 ms may occur.
  • Non-Patent Document 1 the time required for resource management by a network center is required, and the control delay is several seconds because the TFCS is changed when the signal from the mobile station does not arrive. And more. These delays are particularly severe when line fluctuations such as high-speed movement in land mobile communication environments occur. It becomes a problem when it is new. In other words, because the scheduled resource information does not reflect the line fluctuations, the mobile station transmission is likely to be erroneous when the line state is deteriorated, and the transmission rate is reduced when the line state is good. High speed transmission cannot be realized due to restrictions. This reduced the throughput.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a radio resource control method capable of improving throughput regardless of a line state. Disclosure of the invention
  • an information notification step in which the base station notifies all mobile stations accommodating the radio resource information and the transmission power control information (corresponding to step S1 in an embodiment described later)
  • An information storage step in which each mobile station stores transmission power control information periodically transmitted from the base station (corresponding to step S2); and each mobile station defines the storage result in advance.
  • a conversion step (corresponding to step S3) for converting according to the required SIR, and an upper limit setting step in which each of the mobile stations sets an upper limit of radio resources based on the conversion result and the radio resource information.
  • a selection step in which each mobile station selects a radio resource based on a requested transmission amount so as not to exceed the upper limit. It was decided.
  • the mobile station is notified from the base station.
  • the mobile station compensates for the time variation of the MCS using the MCS information and the TPC information.
  • an appropriate upper limit of MCS can be set.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a communication system according to a first embodiment for realizing a radio resource control method according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a wireless resource control process according to the first embodiment.
  • FIG. 3 shows an example of a subframe arrangement.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the MCS information.
  • FIG. 5 is a diagram showing a specific example of the MCS.
  • FIG. 6 is a diagram showing a procedure for storing the TPC command.
  • FIG. 7 is a diagram showing a TPC command and its contents
  • FIG. 8 is a diagram showing a specific example of an MCS conversion process and an MCS upper limit setting process, and FIG. FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing a specific example of an MCS conversion process and an MCS upper limit setting process.
  • FIG. 10 shows a communication system according to the second embodiment for realizing the radio resource control method according to the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a flowchart of a radio resource control process according to Embodiment 2
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a TFCS information table
  • FIG. 13 is a diagram showing a specific example of TFCS conversion processing and TFCS upper limit setting processing.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a communication system according to a first embodiment for realizing a radio resource control method according to the present invention.
  • This communication system is composed of a base station 1 and a mobile station 2.
  • the base station 1 includes a scheduler 3, and the mobile station 2 includes a TPC storage unit 4, an MCS conversion unit 5, an MCS upper limit setting unit 6, an MCS selection unit 7, a channel coding / spreading / modulation unit.
  • a part 8 is provided.
  • FIG. 2 is a diagram showing a flowchart of a radio resource control process according to the first embodiment.
  • the base station 1 notifies each mobile station of MCS (Modulation and Coding Scheme) information, TPC information, etc., which are radio resource information to the mobile station 2 and other mobile stations (Step S1, Equivalent to the processing of the range information notification means).
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • TPC information etc.
  • UE capabilities static information set for each mobile station, UE capabilities (static information) transmitted from each mobile station, and The transmission request transmitted from the mobile station, mobile station queue information, mobile station power margin information, mobile station absolute power, and the quality measurement result (dynamic information) of the mobile station transmission channel by the base station 1 are used as judgment resources. Perform scheduling.
  • the UE capabilities for example, among the items described in TS25.306V.5.3.0, the maximum transmission power and the amount of memory are assumed.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a subframe rooster. Here, one frame is divided into five subframes, each of which is subframe # 0, subframe # 1, subframe # 2, subframe # 3, and subframe # 4. Each mobile station recognizes which subframe is to be used for data transmission based on the notified subframe arrangement.
  • FIG. 3 shows a case where mobile station 2 uses subframe # 3.
  • TBS Transport Block Size
  • SF Send Factor
  • modulation BPSK (Binary Phase Shift Keying), and the like are notified as the MC S.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the MCS information table, in which the MCS is represented by a table.
  • the MCS is given, for example, in the range from 0 to 63, and the TBS, SF, modulation scheme, and code multiplexing number are associated with this MCS value.
  • the transmission the code I spoon rate R c rate R T is, TB S, SF, modulation scheme, is calculated by the following equations (1) and (2) used.
  • Rc N TBS / (3 X 2560 / SFXN MS XN CODE )... (1)
  • N TBS represents a transport block size
  • SF represents a spreading factor
  • N MS represents a modulation scheme
  • N C. DE represents the number of codes.
  • N MS is when the BPSK 1, when QP SK of (Quadrature Phase Shift Keying) is-out Noto 2, 8 PSK is 3.
  • FIG. 5 is a diagram showing a specific example of each MCS. The value of each MCS is determined, for example, such that the difference between the required SIR (Signal to Interference Power Ratio) characteristics is 1 dB.
  • BLER indicates the sub-frame error rate (Block Error Rate).
  • the mobile station 2 that has received the MCS information notifies the MCS upper limit setting unit 6 of the fact.
  • the base station 1 always performs uplink transmission power control.
  • Uplink transmission Power control is performed for the purpose of keeping the SIR of each mobile station constant at the time of reception by the base station 1. For example, see section 5.1 of TS25.214V5.3.0 and B.1 This is performed as shown in Chapter B.1.
  • base station 1 receives P I LOT included in uplink DP CCH (Uplink-Dedicated Physical Control Channel) of each mobile station, and measures uplink S I R using it. Then, the result is converted to a TPC (Transmit Power Control) command and transmitted using the TPC field of the downlink (Do plate link) DPCCH.
  • TPC Transmit Power Control
  • the base station 1 performs this processing in slot units, that is, at a period of 0.667 ms. Thereafter, the mobile station 2 that has received the TPC command notifies the TPC storage 4 of that.
  • the TPC storage 4 stores the TPC command transmitted from the base station 1 in slot units (step S2, corresponding to the processing of the information storage means in the claims).
  • Fig. 6 is a diagram showing the procedure for storing TPC commands.
  • base station 1 measures uplink SIR using the pilot field of uplink DP CCH (quality measurement), and converts the result into a TPC command. Then, the TPC command is placed in the TPC field of the downlink DPCCH and transmitted.
  • the base station 1 transmits “Assign, MC SJ” which is the result of scheduling according to the request (transmission request) of the mobile station 2 using the downlink control CH.
  • the “Assign, MC SJ length Is a subframe (2 ms, 3 slots), and the transmission start timing is synchronized with the CPI CH (Common Pilot Channel).
  • mobile station 2 receives “Assign, MCS” after the propagation delay time has elapsed. . Then, the received “assign, MCS” is subjected to despreading processing, demodulation processing and channel decoding within a predetermined processing time, and a subframe to which the own station is assigned in a frame synchronized with CPICH reception. And transmit the upstream data. For example, when transmitting uplink data using subframe # 3, the TPC storage unit 4 considers TPC 101 to TPC 102 corresponding to the delay (time variation) shown in the drawing as an object of storage. I do.
  • the MCS conversion unit 5 executes the MCS conversion process using the storage result of the TPC storage unit 4 (step S3, corresponding to the processing of the conversion means in the claims).
  • the MCS upper limit setting unit 6 sets the MCS received from the base station 1 as the MC Sr, and sets the MCS upper limit based on the above MCS information (step S4, setting the upper limit of claims).
  • FIG. 7 is a diagram showing the TPC command and its contents. If the TPC command is 0, it indicates + ⁇ , and if it is 1, it indicates 1 ⁇ .
  • ⁇ represents the power control step size, and takes values such as 0.5 dB and ldB.
  • 8 and 9 are diagrams showing a specific example of the MCS conversion processing and the setting processing of the MCS upper limit.
  • the MCS conversion unit 5 determines that the accumulation result of the TPC is 15 dB and the accumulation result of the TPC is 15 dB if the accumulation result is 15 dB. If it is dB, convert the MCS to 14 dB. If the output of the MCS converter 5 is —15 dB, the MCS upper limit setting unit 6 sets “MC Sr—15” as the upper limit, and the output of the MCS converter 5 becomes —14 d If B, set “MCS r_ 14” as the upper limit. Also, as shown in Fig.
  • the MCS conversion unit 5 calculates that the TPC accumulation result is -7.5 dB, if the TPC accumulation result is -7.5 dB, the TPC accumulation result is- If it is 7 dB, convert the MCS to 1 7 dB. Then, if the output of the MCS converter 5 is 18 dB, the MCS upper limit setting unit 6 sets “MC Sr-8” as the upper limit, and the output of the MCS converter 5 is 17 dB. If so, set "MCS r-7" as the upper limit.
  • the processes in FIGS. 8 and 9 correspond to FIG. 5 and consider that the difference in required SIR of each MCS is 1 dB step.
  • the MCS selection unit 7 selects the MCS based on the requested transmission amount so as not to exceed the set MCS upper limit (corresponding to the processing of the step S5, the means for selecting a claim). .
  • channel coding Z spreading / modulating section 8 performs channel coding, spreading processing, and modulation processing on the data to be transmitted in accordance with the content of the selected MCS, and performs subframe # designated by base station 1 Data is transmitted using 3 (step S6).
  • the present invention is not limited to this, and some of the TPC commands in TPC 101 to TPC 102 may be used. .
  • the tables shown in FIGS. 4 and 7 are examples, and the effects of the present invention are not impaired even when each element of the tables is changed.
  • the resource allocation of the base station is performed in units of frames.
  • the present invention is not limited to this, and the resource allocation may be performed in units of a plurality of frames.
  • the TFCS upper limit may be set using a fluctuation prediction by a known technique.
  • the mobile station compensates for the time variation of the MCS using the MCS information and the TPC information notified from the base station.
  • an appropriate upper limit of the MCS can be set, so that the throughput of the communication system can be significantly improved as compared with the related art.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a communication system according to a second embodiment for realizing the radio resource control method according to the present invention.
  • This communication system is composed of a base station 1a and a mobile station 2a.
  • the base station 1a includes a scheduler 3a
  • the mobile station 2a includes a TPC storage unit 4 and a scheduler 3a.
  • 3 includes a conversion section 11 &, a TFCS upper limit setting section 12a, a TFC I selection section 13a, and a channel coding / spreading / modulation section 8a.
  • Note that the same components as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. Here, only processing different from the first embodiment will be described.
  • FIG. 11 is a diagram showing a flowchart of a radio resource control process according to the second embodiment.
  • the base station la receives, from the RNC (radio network center), TF CS (Transport Format Collaboration Set) information, which is radio resource information for the mobile station 2a and other mobile stations, and receives the TFCS information.
  • the same TPC information as in the first embodiment is notified to each mobile station (step S11).
  • TFCS indicates the E of the transport format, and each is indicated by TFC I (Transport Format Combination Indicator).
  • TFC I Transport Format Combination Indicator
  • the TFC I cutoff conventionally performed by the RNC is performed. Then, as in Embodiment 1, the UE capability (static information) set for each mobile station, the UE capability (static information) transmitted from each mobile station, and the transmission transmitted from each mobile station Scheduling is performed based on the request, mobile station queue information, mobile station power margin information, mobile station absolute power, and mobile station transmission channel quality measurement result (dynamic information) by base station 1a.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the TFCS information table.
  • TFC I consists of the range from 0 to 1023. Here, for example, seven types of 1, 2, 4, 8, 16, 32, and 64 are notified, and the alignment of each transport format is unique. Also, the required SZN (Signal to Noise Power Ratio) of each TFC I increases as the TF C I increases.
  • the mobile station 2a that has received the TFCS information notifies the TFCS upper limit setting unit 12a of the fact. Also, the mobile station 2a that has received the TPC command from the base station 1a stores the TPC command in the TPC storage unit 4 by the same processing as in the first embodiment (step S2).
  • the TFC S conversion unit 11a executes a TFC S conversion process using the accumulation result by the TPC accumulation unit 4 (step S12).
  • the TFCS upper limit setting unit 12a sets the TFCS upper limit based on the TFCS information (step S13).
  • FIG. 13 is a diagram showing a specific example of the TFCS conversion process and the setting process of the TFCS upper limit.
  • the TFCS converter 11a converts TFCS based on the TPC accumulated value. This is the assignment corresponding to the required SZN interval in FIG.
  • the TFCS conversion value is offset based on the blocked TFCS. For example, if there is no TFCS cut-off, the upper limit is TFCI 64, as shown by “None” in FIG. For example, if the cutoff is “TFCI 64 ⁇ ”, the upper limit is set to TFC I64 when the accumulation of TPC becomes 1 dB. If the cutoff is “TFC I3.2”, the upper limit is TFC I32 when the TPC accumulation becomes 1 dB. '
  • the TFC I selection unit 13a selects the TFC I based on the requested transmission amount so as not to exceed the set TFC S upper limit (step S14). Then, according to the contents of the selected TFC I, the channel coding spreading Z modulation section 8a performs channel coding, spreading processing, and modulation processing on the DAT A to be transmitted, and transmits data (step S15).
  • the tables shown in FIGS. 12 and 13 are examples, and the effects of the present invention are not impaired even when each element of the tables is changed.
  • the upper limit of the TFCS may be set by using a fluctuation prediction by a known technique.
  • the mobile station compensates for the time variation of the TFCS using the TFCS information and the TPC information notified from the base station.
  • an appropriate upper limit of TFCS can be set, so that the throughput of the communication system can be significantly improved as compared with the related art.
  • the radio resource control method according to the present invention is useful for a communication system that considers high-speed uplink, that is, high-speed transmission of a radio link from a mobile station to a base station.

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Abstract

基地局(１)では、無線資源情報および送信電力制御情報を移動局(２)に通知する。一方、移動局(２)では、ＴＰＣ蓄積部(４)が基地局(１)から定期的に送信される送信電力制御情報を蓄積し、ＭＣＳ変換部(５)が前記蓄積結果を予め規定された所要ＳＩＲに応じて変換し、ＭＣＳ上限設定部(６)が前記変換結果および前記無線資源情報に基づいて無線資源の上限を設定し、ＭＣＳ選択部(７)が要求する伝送量に基づいて前記上限を超えないように無線資源を選択する。そして、チャネルコーディング／拡散／変調部(８)が、選択された無線資源の内容に従って、伝送するデータに対してチャネルコーディング，拡散処理，変調処理を実行し、基地局(１)に伝送する。

Description

明 細 書 無,锒資源制御方法、 基地局および移動局 技術分野
この発明は、 UMT S (Universal Mobile Telecommunication Systems) セノレ ラ一移動体通信における無線資源制御方法に関するものであり、 詳細には、 3 G P P (3 rd Generation Partnership Project) の W— C DMA (Wideband Code Division Multiple Access) の F D D (Frequency Division Multiplex) にお ける無線資源制御方法に関するものである。 背景技術
近年、 無線通信の分野においては、 上りリンクの高速化、 すなわち、 移動局か ら基地局への無線回線の高速化が検討されている （非特許文献 1参照） 。 具体的 には、 T F C S (Transport Format Combination Selection) を R N C (Radio Network Center) で行っていた。 また、 一方で、 下り回線の高速化と.同様のァプ ローチも検討されている （非特許文献 2参照） 。
ここで、 従来の通信システムにおける基地局と移動局の間のシーケンスを簡単 に説明する （非特許文献 3参照） 。
まず、 移動局では、 キューサイズ， 電力マージンの情報を上りスケジユーリン グ情報制御チャネルにより送信する。 キューサイズは移動局のキュー （メモリ） の残りを表わす情報であり、 電力マージンは移動局の最大電力から上り D P C C H (Dedicated Physical Control Channel) 電力を引いた値である。 上りスケジ ユーリング情報制御チャネルは 1 O m sのフレームを用いる。
基地局では、 全ての移動局からの電力マージン, キューサイズをモニタし、 1 O m sインターパルに最大 2つの移動局をスケジュールする。 そして、 基地局は 、 許容最大電力マージンとマップを下りスケジューリング割当てチャネルにより 送信する。 下りスケジューリング割当て制御チャネルは 1 Om sのフレームを用 いる。 また、 最大電力マージンは、 基地局電力マージンと電力制御情報に基づい ている。
つぎに、 スケジュールされた移動局では、 各 2m sの EUDCH (拡張上り個 別チャネル) サブフレーム送信のため TFR I (2ms) を指示する。 TFR I は、 移動局の現在の電力マージンと基地局から送信された最大電力マージンに制 約を受ける。 そして、 基地局は、 TFR Iを用いて EUDCHを受信し、 TFR Iサブフレームおよび EUDCHサブフレームがエラーであれば NACKを送信 し、 〇Kであれば ACKを送信する。 ACK/NACKは 2m sで送信される。 つづいて、 上記基地局と移動局の間の制御を具体的に説明する。 たとえば、 上 記基地局内のスケジューラによって選択された MC S (Modulation and Coding scheme：上記最大電力マージン、 マップ情報と等価） 情報は、 上記移動局の MC S選択部に供給される。 MCS選択部では、 移動局が要求する伝送量に基づいて MCSを選択する。 そして、 移動局は、 選択した MCSに基づいて、 チャネルコ —デイング， 拡散処理， 変調処理を実行し、 上りデータ （EUDCH) を送信す る。
また、 下記非特許文献 1に記載された従来の無線資源制御方法では、 上記 MC Sの代わりに TF C Sという トランスポートフォーマツトの糸且合せを用いている 。 TFCSの要素を TFC.I {TFC I 1； TFC I 2, …， TFC I N} とした 場合、 各 T F C Iは、 異なるトランスポートの糸且合せを示しており、 たとえば、 —つのトランスポートフォーマツトを高速な伝送レートで送信することや、 二つ のトランスポートフォーマツトを低速な伝送レートで送信すること、 ができる。 また、 RNCは個別の TFC Iを遮断することができる。 移動局は、 TFCS ( またはいくつかを遮断された T F C S ) を自由に選択して送信することができる 。 しかし、 選択した TFC Iによる送信が所定回数にわたって失敗した場合には 、 RNCによってその TFC Iは遮断される。
また、 上り伝送では、 HI PERLANという技 ¾fがあり （非特許文献 4参照 ) 、 たとえば、 基地局から指示された MCSにより移動局が送信処理を行うこと が記載されている。
非特許文献 1
3GPP TR25.896, Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD ( 6. 2章， 6. 3章）
非特許文献 2
3GPP TR25.848, Physical layer aspects on UTRA High Speed Downlink Pack et Access (A3. 5)
非特許文献 3
3 GP P奇書 R 1-03-0145 (Section7.5, Figure 1)
非特許文献 4
ETSI TS101 767-1 HIPERLA Type2 DATA LINK Layer Basic Data Transport Function (4. 1章) し力 しながら、 前述した文献に記載された従来の通信システムにおける無線資 源制御処理は、 スケジューリングを行ってから大きな制御遅延が生じ、 それによ りスループットが低下する、 という問題があった。
たとえば、 非特許文献 3では、 10msの個別チャネルを用いて 5箇所の 2 m sサブフレームの MC S上限を通知しているため、 個別チャネルと共通パイ口ッ トチャネルとの間に遅延が生じる。 また、 サブフレームの場所によっては最大 1 Omsの遅延が生じる。 3GPP TS25.211の記述より、 個別チャネルと共通パイ口 ットチャネルは、 256 c h i p力 ら 38114 c h i ρまでとなつている。 す なわち、 最大 10msの遅延が生じることがある。
また、 非特許文献 1では、 無 ネットワークセンターによりリソースマネージ メントを行う時間が必要となるため、 また、 移動局からの信号が到達しなかった 場合に T F C Sを変更する仕組みのため、 制御遅延が数秒からそれ以上となる。 これらの遅延は、 特に、 陸上移動体通信環境の高速移動のような回線変動が激 しい場合に問題となる。 すなわち、 スケジューリングしたリソース情報が、 回線 変動を反映していないものであるため、 回線状態が劣化した場合には、 移動局送 信が誤りやすくなり、 回線状態が良好な場合には、 伝送レートの制限により高速 伝送を実現できない。 これにより、 スループットが低下していた。
本発明は、 上記に鑑みてなされたものであって、 回線状態にかかわらず、 スル ープットを向上させることが可能な無線資源制御方法を提供することを目的とし ている。 発明の開示
本発明にかかる無線資源制御方法にあっては、 基地局が、 無線資源情報および 送信電力制御情報を収容するすべての移動局に通知する情報通知ステップ （後述 する実施の形態のステップ S 1に相当） と、 各移動局が、 前記基地局から定期的 に送信される送信電力制御情報を蓄積する情報蓄積ステップ （ステップ S 2に相 当） と、 前記各移動局が、 前記蓄積結果を予め規定された所要 S I Rに応じて変 換する変換ステップ （ステップ S 3に相当） と、 前記各移動局が、 前記変換結果 および前記無線資源情報に基づレヽて無線資源の上限を設定する上限設定ステップ と （ステップ S 4に相当） 、 前記各移動局が、 要求する伝送量に基づいて前記上 限を超えないように無線資源を選択する選択ステップ （ステップ S 5に相当） と 、 を含むこととした。
この発明によれば、 移動局が、 基地局から通知される、 たとえが、 MC S情報 と T P C情報と用いて MC Sの時間変動分を補償することとした。 これにより、 適切な MC Sの上限を設定することができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明にかかる無線資源制御方法を実現するための、 実施の形態 1 の通信システムの構成を示す図であり、 第 2図は、 実施の形態 1の無 #泉資源制御 処理のフローチャートを示す図であり、 第 3図は、 サブフレーム配置の一例を示 す図であり、 第 4図は、 MC S情報の一例を示す図であり、 第 5図は、 MC Sの '具体例を示す図であり、 第 6図は、 T P Cコマンドの蓄積手順を示す図であり、 第 7図は、 T P Cコマンドとその内容とを示す図であり、 第 8図は、 MC S変換 処理および MC S上限の設定処理の具体例を示す図であり、 第 9図は、 MC S変 换処理および M C S上限の設定処理の具体例を示す図であり、 第 1 0図は、 本発 明にかかる無線資源制御方法を実現するための、 実施の形態 2の通信システムの 構成を示す図であり、 第 1 1図は、 実施の形態 2の無線資源制御処理のフローチ ヤートを示す図であり、 第 1 2図は、 T F C S情報テーブルの一例を示す図であ 'り、 第 1 3図は、 T F C S変換処理おょぴ T F C S上限の設定処理の具体例を示 す図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明をより詳細に説術するために、 添付の図面に従ってこれを説明する。 第 1図は、 本発明にかかる無線資源制御方法を実現するための、 実施の形態 1 の通信システムの構成を示す図である。 この通信システムは、 基地局 1と移動局 2力、ら申冓成される。 また、 基地局 1はスケジューラ 3を備え、 移動局 2は、 T P C蓄積部 4と、 MC S変換部 5と、 MC S上限設定部 6と、 MC S選択部 7と、 チャネルコーディング/拡散/変調部 8と、 を備える。
ここで、 上記通信システムを構成する基地局 1と移動局 2の動作、 すなわち、 本発明にかかる無線資源制御方法について説明する。 第 2図は、 実施の形態 1の 無線資源制御処理のフローチャートを示す図である。
まず、 基地局 1では、 移動局 2や他の移動局への無線資源情報である MC S ( Modulation and Coding Scheme) 情報、 T P C情報等を、 各移動局に通知する （ ステップ S l、 請求の範囲の情報通知手段の処理に相当） 。 以下、 上記基地局 1 の処理を詳細に説明する。
基地局 1のスケジューラ 3では、 移動局毎に設定された U Eケーパビリティ （ 静的情報） や、 各移動局から伝送された U Eケーパビリティ （静的情報） や、 各 移動局から伝送された送信要求， 移動局キュー情報， 移動局電力マージン情報， 移動局絶対電力や、 基地局 1による移動局送信チャネルの品質測定結果 （動的情 報） 、 を判断才料にスケジューリングを行う。 なお、 UEケーパビリティとして は、 たとえば、 TS25.306V.5.3.0に記載されている各項目のうち、 最大送信電力 やメモリ量等を想定している。
また、 スケジューラ 3は、 上りリンク （移動局から基地局への無線回線） にお ける移動局のサブフレーム配置やその移動局の M C Sを通知している。 第 3図は 、 サブフレーム酉己置の一例を示す図である。 ここでは、 一フレームを 5つのサブ フレームに分割し、 それぞれをサブフレーム # 0 , サブフレーム # 1， サブフレ —ム # 2， サブフレーム # 3, サブフレーム #4とする。 各移動局は、 通知され たサブフレーム配置によりどこのサブフレームを用いてデータを伝送するかを認 識する。 第 3図では、 移動局 2がサブフレーム # 3を使用する場合を示している 。 第 3図の例では、 MC Sとして、 TB S (Transport Block Size) -900 b i t, S F (Spreading Factor) =4， 変調 =BPSK (Binary Phase Shift K eying) 等を通知している。
第 4図は、 MC S情報テーブルの一例を示す図であり、 MC Sをテーブルで表 現したものである。 MCSは、 たとえば、 0から 63までの範囲で与えられ、 こ の MCSの値に TB S, SF, 変調方式， 符号多重数がそれぞれ関連付けられて いる。 また、 符号ィ匕レート Rcと伝送レート RTは、 TB S, SF， 変調方式、 を用いて下記 （1) 式および （2) 式により計算される。
Rc = NTBS/ (3 X 2560/SFXNMSXNCODE) … （1)
Rx = NTBS/0, 002 … (2)
なお、 NTBSはトランスポートブロックサイズを表し、 SFは拡散率を表し、 NMSは変調方式を表し、 NC。DEは符号数を表す。 また、 NMSは BPSKのとき は 1， QP SK (Quadrature Phase Shift Keying) のときは 2， 8 PSKのと きは 3である。 また、 式 （2) の RTの単位は "bit/sec" であり、 0. 002 はサブフレーム長 (=2ms) を用いている。 また、 第 5図は、 各 MCSの具体例を示す図である。 各 MCSの値は、 たとえ ば、 所要 S I R (Signal to Interference Power Ratio：信号対干渉電力比） 特 性における S I R値の差が 1 d Bとなるように決定される。 なお、 BLERはサ プフレームの誤り率 (Block Error Rate) を表す。
つぎに、 MCS情報を受け取つた移動局 2では、 それを MC S上限設定部 6に 通知する。 なお、 基地局 1では、 常時上り送信電力制御を行っている。 上り送信 ： 電力制御とは、 基地局 1の受信時において各移動局の S I Rを一定にすることを 目的として行われるものであり、 たとえば、 TS25.214V5. 3.0の 5. 1章や B. 1章図 B. 1のように行われる。 具体的には、 基地局 1が、 各移動局の上り DP CCH (Uplink— Dedicated Physical Control Channel) に含まれる P I LOT を受信し、 それを用いて上り S I Rを測定する。 そして、 その結果を TPC (Tr ansmit Power Control) コマンドに変換し、 下り （Do皿 link) DPCCHの TP Cフィールドを用いて伝送する。 基地局 1は、 この処理をスロッ 'ト単位、 すなわ ち、 0. 667ms周期で行う。 その後、 TP Cコマンドを受け取った移動局 2 では、 それを TP C蓄積 4に通知する。 TP C蓄積 4では、 基地局 1からスロッ ト単位で伝送される TP Cコマンドを蓄積する （ステップ S 2、 請求の範囲の情 報蓄積手段の処理に相当） 。
第 6図は.、 TP Cコマンドの蓄積手順を示す図である。 まず、 基地局 1では、 上記のように、 上り DP CCHのパイロットフィールドを用いて上り S I Rを測 定し （品質測定） 、 その結果を TP Cコマンドに変換する。 そして、 その TPC コマンドを下り DPCCHの TPCフィールドに配置して送信する。
また、 基地局 1では、 移動局 2のリクエスト （送信要求） によってスケジユー リングした結果である 「アサイン, MC SJ を、 下り制御 C Hを用いて伝送する 。 なお、 この 「アサイン， MC SJ の長さはサブフレーム (2ms, 3スロット ) であり、 送信開始タイミングは C P I CH (Common Pilot Channel) に同期し ている。 .
一方、 移動局 2では、 伝搬遅延時間経過後に 「アサイン， MCS」 を受信する 。 そして、 受け取った 「アサイン， MC S」 に対して所定の処理時間内で逆拡散 処理， 復調処理， チャネルデコーディングを実行し、 CP I CH受信に同期した フレームにおける自局がアサインされたサプフレームを遵守して上りデータを伝 送する。 たとえば、 サブフレーム # 3を用いて上りデータを伝送する場合、 TP C蓄積部 4は、 図示の遅延分 （時間変動分） に相当する TPC 1 01から TPC 1 02までを蓄積の刘 '象とする。
つぎに、 MCS変換部 5では、 TP C蓄積部 4による蓄積結果を用いて MCS 変換処理を実行する （ステップ S 3、 請求の範囲の変換手段の処理に相当） 。 そ して、 MC S上限設定部 6が、 基地局 1から受信した MC Sを MC S rとし、 上 記 MCS情報に基づいて MCS上限を設定する （ステップ S 4、 請求の範囲の上 限設定手段の処理に相当） 。 第 7図は、 TP Cコマンドとその内容とを示す図で あり、 TP Cコマンドが 0であれば +μ、 1であれば一 μであることを表してい る。 なお、 μは電力制御のステップサイズを表し、 0. 5 dB， l d Bなどの値 をとる。 また、 第 8図および第 9図は、 上記 MC S変換処理おょぴ MCS上限の '設定処理の具体例を示す図である。
たとえば、 第 8図に示すように、 = 1 C1 Bの場合、 MCS変換部 5では、 T P Cの蓄積結果が一 1 5 d Bであれば一 1 5 d B、 TP Cの蓄積結果が一 14 d Bであれば一 14 dBのように MCSを変換する。 そして、 MCS上限設定部 6 では、 MC S変換部 5の出力が— 1 5 d Bであれば 「MC S r— 1 5」 を上限と 設定し、 MC S変換部 5の出力が— 14 d Bであれば 「MCS r_ 14」 を上限 と設定する。 また、 第 9図に示すように、 μ = 0. 5 dBの場合、 MCS変換部 5では、 T P Cの蓄積結果が— 7. 5 d Bであれば一 8 d B、 TPCの蓄積結果 がー 7 d Bであれば一 7 dBのように MCSを変換する。 そして、 MCS上限設 定部 6では、 MC S変換部 5の出力が一 8 d Bであれば 「MC S r— 8」 を上限 と設定し、 MC S変換部 5の出力が一 7 dBであれば 「MCS r— 7」 を上限と 設定する。 なお、 これら第 8図および第 9図の処理は、 第 5図に対応して、 各 M C Sの所要 S I Rの差が 1 d Bステップであることを考慮している。 つぎに、 MC S選択部 7では、 要求する伝送量に基づいて、 設定された MC S 上限を超えないように MC Sを選択する （ステップ S 5、 請求の範囲の選択手段 の処理に相当） 。 そして、 チャネルコーディング Z拡散/変調部 8が、 選択され た MC Sの内容に従って、 伝送する DATAに対してチヤネルコーディング， 拡 散処理， 変調処理を実行し、 基地局 1により指定されたサブフレーム # 3を用い てデータを伝送する （ステップ S 6) 。
なお、 本実施の形態においては、 TPC 101〜TPC 102までの全ての T PCコマンドを用いる場合について説明したが、 これに限らず、 TPC101〜 TPC 102の範囲内のいくつかを用いることとしてもよい。 また、 第 4図およ び第 7図に示すテーブルは一例であって、 テーブルの各要素を変更した場合であ つても、 本発明の効果を損なうものではない。 また、 本実施の形態においては、 基地局のリソース割当てがフレーム単位であつたが、 これに限らず、 複数フレー ム単位で行ってもよい。 また、 T PC蓄積と MCS変換を用いる代わりに、 周知 の技術による変動予測を用いて T F C S上限を設定するようにしてもよい。 このように、 本実施の形態においては、 移動局が、 基地局から通知される MC S情報と T P C情報と用いて MC Sの時間変動分を補償することとした。 これに より、 適切な MC Sの上限を設定することができるので、 従来技術と比較して、 通信システムとしてのスループットを大幅に向上させることができる。
つづいて、 実施の形態 2の無線資源制御処理について説明する。
第 10図は、 本発明にかかる無線資源制御方法を実現するための、 実施の形態 2の通信システムの構成を示す図である。 この通信システムは、 基地局 1 aと移 動局 2 a力 ら構成される。また、 基地局 1 aはスケジューラ 3 aを備え、 移動局 2 aは、 TPC蓄積部 4と、 丁 。3変換部1 1 &と、 TFCS上限設定部 12 aと、 TFC I選択部 13 aと、 チャネルコーディング /拡散/変調部 8 aと、 を備える。 なお、 先に説明した実施の形態 1と同様の構成については、 同一の符 号を付してその説明を省略する。 ここでは、 実施の形態 1と異なる処理について ' のみ説明する。 ここで、 上記通信システムを構成する基地局 1 aと移動局 2 aの動作、 すなわ ち、 本発明にかかる無線資源制御方法について説明する。 第 1 1図は、 実施の形 態 2の無線資源制御処理のフローチヤ一トを示す図である。
まず、 基地局 l aでは、 RNC (無線ネットワークセンター） から、 移動局 2 aや他の移動局への無線資源情報である TF C S (Transport Format Corabinati on Set) 情報を受け取り、 当該 TFCS情報おょぴ実施の形態 1と同様の TP C 情報等を、 各移動局に通知する (ステップ S 1 1) 。 なお、 TFCSは、 トラン スポートフォーマットの E合せを表し、 それぞれは T F C I (Transport Format Combination Indicator) で示される。 以下、 上記基地局 1 aの処理を詳細に説 明する。
基地局 1 aのスケジューラ 3 aでは、 従来 RNCで行っていた TFC I遮断を 行う。 そして、 実施の形態 1同様、 移動局毎に設定された UEケーパビリティ （ 静的情報） や、 各移動局から伝送された UEケーパビリティ （静的情報） や、 各 移動局から伝送された送信要求， 移動局キュー情報， 移動局電力マージン情報， 移動局絶対電力や、 基地局 1 aによる移動局送信チャネルの品質測定結果 （動的 情報） 、 を判断材料にスケジューリングを行う。
また、 スケジューラ 3は、 上りリンク （移動局から基地局への無線回線） にお ける移動局の T F C S情報 （制限情報） を通知している。 第 12図は、 TFCS 情報テーブルの一例を示す図である。 TFC Iは、 0〜1023までの範囲で構 成される。 ここでは、 たとえば、 1, 2, 4, 8， 16， 32, 64の 7通りを 通知することとし、 それぞれのトランスポートフォーマットの糸且合せは固有であ る。 また、 各 TFC Iの所要 SZN (Signal to Noise Power Ratio) は、 TF C Iが大きくなるに従って大きくなることとする。
つぎに、 TFCS情報を受け取つた移動局 2 aでは、 それを TFCS上限設定 部 12 aに通知する。 また、 基地局 1 aから TP Cコマンドを受け取つた移動局 2 aでは、 実施の形態 1と同様の処理で、 当該 T P Cコマンドを T P C蓄積部 4 に蓄積する （ステップ S 2) 。 つぎに、 TFC S変換部 11 aでは、 T PC蓄積部 4による蓄積結果を用いて TFC S変換処理を実行する (ステップ S 12) 。 そして、 TFCS上限設定部 12 aが、 上記 T FC S情報に基づレ、て T F C S上限を設定する (ステップ S 1 3) 。 第 13図は、 上記 T FCS変換処理おょぴ T FCS上限の設定処理の具体 例を示す図である。
T F C S変換部 11 aでは、 T P C蓄積値に基づいて TF C Sを変換する。 こ れは、 第 12図の所要 SZNの間隔に対応する割当てである。 また、 TFCS上 限設定部 12 a.では、 遮断されている TFCSに基づいて TFCS変換値をオフ セットしている。 たとえば、 TFCS遮断がない場合は、 第 13図の 「なし」 で 示すように上限は T F C I 64となる。 また、 たとえば、 遮断が 「T F C I 64 ·」 の場合は、 TPCの蓄積が 1 dBとなったときに上限を TFC I 64とする。 また、 遮断が 「TFC I 3·2」 の場合は、 TPC蓄積が 1 dBとなったときに上 限を TFC I 32とする。'
つぎに、 TFC I選択部 13 aでは、 要求する伝送量に基づいて、 設定された TFC S上限を超えないように TFC Iを選択する （ステップ S 14) 。 そして 、 チャネルコーディング 拡散 Z変調部 8 a力 選択された TFC Iの内容に従 つて、 伝送する DAT Aに対してチャネルコーディング， 拡散処理， 変調処理を 実行し、 データを伝送する （ステップ S 15)
なお、 第 12図および第 13図に示すテーブルは一例であって、 テーブルの各 要素を変更した場合であっても、 本発明の効果を損なうものではない。 また、 T P C蓄積と T F C S変換を用いる代わりに、 周知の技術による変動予測を用レヽて TFCS上限を設定するようにしてもよい。
このように、 本実施の形態においては、 移動局が、 基地局から通知される TF C S情報と T P C情報と用いて T F C Sの時間変動分を補償することとした。 こ れにより、 適切な TF C Sの上限を設定することができるので、 従来技術と比較 して、 通信システムとしてのスループットを大幅に向上させることができる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかる無線資源制御方法は、 上りリンクの高速化、 す なわち、 移動局から基地局への無線回線の高速ィ匕を検討する通信システムに有用 であり、 特に、 3 G P Pの W— C DMAにおける無線資源制御処理に適している Q

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 基地局が、 無線資禪情報および送信電力制御情報を、 収容するすべての移 動局に通知する情報通知ステップと、
各移動局が、 前記基地局から定期的に送信される送信電力制御情報を蓄積する 情報蓄積ステップと、
前記各移動局が、 前記蓄積結果を予め規定された所要 S I Rに応じて変換する 前記各移動局が、 前記変換結果およぴ前記無線資源情報に基づレヽて無線資源の 上限を設定する上限設定ステップと、
前記各移動局が、 要求する伝送量に基づいて前記上限を超えないように無線資 源を選択する選択ステップと、
を含むこどを特徴とする無線資源制御方法。
2 . 前記情報蓄積ステップでは、 前記無線資源情報受信後の、 時間変動分の送 信電力制御情報の少なくともいずれか 1つを蓄積することを特徴とする請求の範 囲第 1項に記載の無線資源制御方法。
3 . 前記上限設定ステップでは、 前記変換結果と前記無線資源情報の値とを加 算し、 その結果を無線資源の上限とすることを特徴とする請求の範囲第 1項に記 載の無線資源制御方法。
4 . 前記無線資源情報を、 変調方式、 トランスポートブロックサイズ、 拡散率 、 符号多重数、 符号化レート、 伝送レートの少なくともいずれか一つ以上が関連 付けられた組合せ情報とすることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の無線資 源制御方法。
5 - 前記送信電力制御情報を、 上り送信電力制御に用レヽられる送信電力コマン ド (T P C： Transmit Power Control) とすることを特徴とする請求の範囲第 4 項に記載の無線資源制御方法。
6 . 前記情報蓄積ステップでは、 変調方式、 トランスポートブロックサイズ、 拡散率、 符号多重数、 符号化レート、 伝送レートの少なくともいずれか一つ以上 が関連付けられた前記組合せ情報受信後の、 時間変動分の送信電力コマンドの少 なくともいずれか 1つを蓄積することを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の無 線資源制御方法。
7 . 前記無線資源情報を、 トランスポートフォーマットの組合せ情報とするこ とを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の無線資源制御方法。
8 . 前記送信電力制御情報を、 上り送信電力制御に用いられる送信電； ド （T P C： Transmit Power Control) とすることを特徴とする請求の範囲第 7 項に記載の無線資源制御方法。
9 . 前記情報蓄積ステップでは、 トランスポートフォーマットの組合せ情報受 信後の、 時間変動分の送信電力コマンドの少なくともいずれか 1つを蓄積するこ とを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の無線資源制御方法。
1 0 . 自局が収容する単一または複数の移動局とともに無線資源制御システム を構成する基地局において、
無線資源情報として、 トランスポートフォーマットの組合せ情報 （ T F C S ·： Transport Format Combination Set) を収容するすべての移動局に通知し、 さら に、 T F C I (Transport Format Combination Indicator) 遮断を行う情報通知 手段、 を備えることを特徴とする基地局。
1 1 . 無線資源情報および送信電力制御情報を送信する基地局とともに無線資 源制御システムを構成する移動局において、
前記基地局から定期的に送信される送信電力制御情報を蓄積する情報蓄積手段 と、
前記蓄積結果を予め規定された所要 S I Rに応じて変換する変換手段と、 前記変換結果および前記無線資源情報に基づいて無線資源の上限を設定する上 限設定手段と、
要求する伝送量に基づいて前記上限を超えないように無線資源を選択する選択 手段と、
を備えることを特徴とする移動局。 '
1 2 . 前記情報蓄積手段は、 前記無線資源情報受信後の、 時間変動分の送信電 力制御情報の少なくとも!/、ずれか 1つを蓄積することを特徴とする請求の範囲第
1 1項に記載の移動局。 .
1 3 .. 前記上限設定手段は、 前記変換結果と前記無線資源情報の値とを加算し 、 その結果を無線資源の上限とすることを特徴とする請求の範囲第 1 1項に記載 の移動局。
1 4 . 前記情報蓄積手段は、 変調方式、 トランスポートブロックサイズ、 拡散 率、 符号多重数、 符号化レート、 伝送レートの少なくともいずれか一つ以上が関 連付けられた前記組合せ情報受信後の、 時間変動分の送信電力コマンドの少なく ともいずれか 1つを蓄積することを特徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の移動 局。
1 5 . 前記情報蓄積手段は、 トランスポートフォ一マットの組合せ情報受信後 の、 時間変動分の送信電力コマンドの少なくともいずれか 1つを蓄積することを 特徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の移動局。
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