JP4295206B2 - 高速共有チャネル用の無線リソース管理 - Google Patents

Description

＜発明の分野＞
本発明は、無線通信に関するものであり、より詳しくは、高速共有チャネル用の無線リソース管理に関するものである。

＜本発明の背景及び要約＞
広帯域符号分割多元アクセス（ＷＣＤＭＡ）の無線アクセスに基づいている、第３世代（３Ｇ）のユニバーサル移動電話通信システム（ＵＭＴＳ）は、高速データレートの無線アクセスを提供するとともに、第１及び第２世代移動通信システムでは実際には対応できない拡張ベアラーサービスをサポートしている。ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（Terrestrial Radio Access Network）（ＵＴＲＡＮ）のような、ＷＣＤＭＡ無線アクセスネットワークも、基地局／基地局セクタ間の環境及びトランスペアレント（ソフト／ソフト的）ハンドオーバのフェーディング（減退：fading）時の耐性動作を提供することによって、サービス品質を向上させている。例えば、悪影響を与える（deleterious）マルチパスフェーディングは、ＲＡＫＥ受信機を用いて受信信号品質を改善するために使用され、また、信号処理技術で改善されている。

より高いピークのデータレートを持ち、より低い無線インタフェース遅延及びより大きなスループットを持つＵＴＲＡＮにおいては、マルチメディア通信を改良するための要求が存続している。秒当たり８−１４メガビットのオーダのより高いピークのレートをサポートするために、ＷＣＤＭＡ ＵＴＲＡＮネットワークで使用する高速ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）が標準化されている。ＨＳ−ＤＳＣＨがより高いデータ速度を達成するための方法の１つは、無線ネットワークコントローラから基地局に対し、いくつかの無線リソース調整及び管理信頼性を変更することによるものがあり、これには、次の１つ以上のものがある、共有チャネル送信、より高次の変調、リンク適合、無線チャネル依存スケジューリング、ソフト合成によるハイブリッドＡＲＱを含んでいる。

共有チャネル送信及び高次変調：共有チャネル送信では、ＣＤＭＡベースの送信における拡散符号空間及び送信電力のような無線リソースは、時間多重を使用して、ユーザ間に共有される。高速ダウンリンク共有チャネルは、共有チャネル送信が１つの例である。共有チャネル送信の１つの顕著な効果は、専用チャネルに比べて、利用可能な符号リソースをより効率的に利用することである。より高いデータレートは、高次変調を使用しても対応可能であり、これは、チャネル状態が良好な場合に、低次変調よりも優れた帯域幅効果がある。

リンク適合及びレート制御：異なる通信リンクで期待される無線チャネル状態は、通常は、セル内での時間及び位置間の両方で著しく変化する。伝統的なＣＤＭＡシステムでは、電力制御は、瞬間的な無線チャネル状態の変化の違いを補償する。この種の電力制御を用いると、すべての通信リンクのサービス品質を補償するために、利用可能な総セル電力のほとんどの部分が、劣悪なチャネル状態の通信リンクに割り当てられる可能性がある。しかしながら、無線リソースは、良好なチャネル状態の通信リンクに割り当てられる場合に、より効果的に利用される。多くのベストエフォートサービスのような特定データレートを必要としないサービスに対しては、レート制御あるいは調整を使用することができ、これは、代替電力制御として、すべての通信リンクに対する情報ビット当たりに受信されるエネルギーが十分に存在することを補償する。チャネルコーディングレート及び変調スキームの少なくとも一方を調整することによって、データレートを、瞬間的なチャネル状態での変化及び違いを補償するために調整することができる。

チャネル依存スケジューリング及びハイブリッドＡＲＱ：最高セルスループットに対して、無線リソースは、瞬間最高チャネル状態を有する通信リンクにスケージュールされる可能性がある。基地局で実行されるスケジューリング依存の高速（rapid）チャネルは、各スケジューリング時にかなりの高いデータレートを可能にする、つまり、システム全体のスループットを最大にする。ソフト合成によるハイブリッドＡＲＱは、各送信に対する有効受信信号対干渉レートを向上する、つまり、従来のＡＲＱと比べて、再送信のデコーディングを正常に行う可能性を向上する。ＡＲＱにおけるより大きな効果は、共有チャネルにおける有効スループットを向上することである。

図１は、高速共有チャネルの概念を示しており、ここでは、複数のユーザ１、２及び３は高速チャネル（ＨＳＣ）コントローラにデータを提供し、このコントローラは、時間多重期間でＨＳ−ＤＳＣＨ全帯域幅に渡る送信に対して、ユーザ情報を多重することによる高速スケジューラとして機能する。例えば、図１に示される第１時間期間中には、ユーザ３は、ＨＳ−ＤＳＣＨを介して送信を行い、かつ、ＨＳ−ＤＳＣＨに割り当てられるすべての帯域幅を使用することができる。次の時間期間中には、ユーザ１は、ＨＳ−ＤＳＣＨを介して送信を行い、次の時間期間中には、ユーザ２が送信を行い、次の時間期間中には、ユーザ１が送信等を行う。

高速データ送信は、かなりの数の拡散符号（即ち、ＣＤＭＡシステムの無線リソース）をＨＳ−ＤＳＣＨに割り当てることによって達成される。図２は、１６個の固定拡散要素（Spreading Factor）（ＳＦ）を有する符号ツリー例を示している。これらの１６個の符号のサブセットである、例えば、１２個は、高速共有チャネルに割り当てられる。残りの符号、例えば、４個の符号は、図に示されるように、専用、共通、及びブロードキャストチャネルのような他の無線チャネルに対して使用される。

決して好ましいわけではないが、時間多重を用いて符号多重を使用することもできる。符号多重は、例えば、低量送信状況において、有益である。図３は、符号及び時間多重形式で、ユーザ１、２及び３に対する複数の拡散符号の割当を示している。送信時間期間（ＴＴＩ）１中では、ユーザ１が１２個の符号を使用する。送信時間期間２中では、ユーザ２が１２個の拡散符号を使用する。しかしながら、送信時間期間３中では、ユーザ１が２個の符号を使用し、ユーザ３が残りの１０個の符号を使用する。ＴＴＩ＝４では、同一の符号割当（distribution）が発生する。ＴＴＩ＝５では、ユーザ３が２個の符号を使用し、一方で、ユーザ２が残りの符号を使用する。

より高いスループット及びより高いピークのデータレートを達成するために、高速共有チャネルは閉ループ電力制御を使用しないが、（専用チャネルとする）、その代わりに、基地局セルの残存電力をプリセット最大値までを単に使用する。これは、高速共有チャネルが他のチャネルに従って使用されるので、無線リソースが、電力レベルが高くなりすぎてセルの過負荷を招くことなく、異なるチャネルに効率的に割当られなければならないからである。高速共有チャネル以外のチャネルに対する電力レベルは、所望の高スループットを達成するために、共有チャネルに対して十分な電力が残されるにように管理されなればならない。

符号割当は、高速共有チャネルにおけるスループットに影響を与えるとともに、他のチャネルに対して利用可能な符号空間に影響を与える。最適符号割当は、例えば、トラフィック負荷、トラフィックのタイプ、現在の無線状態のようないくつかの要素に依存する。より多くのＣＤＭＡ符号が、高速共有チャネルに割当られる場合、これらの符号のいくつかは十分に利用されず、無線リソースの浪費となる。より少ない符号が割当られる場合、高速共有チャネルに対するチャネルスループットはより低くなる。

無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）は、無線リソース管理を実行する。拡散符号のような無線リソースは、１つ以上のリソース管理アルゴリズムを使用して割当られる。このようなリソース管理の他の例には、電力／干渉制御、接続許可（admission）制御、輻輳制御等がある。無線ネットワークコントローラは、セル内の現在のリソース状態あるいは使用を知っている場合には、自身のリソース管理をより好適に実行することができる。無線ネットワークコントローラに有用な１つの測定（measurement）は、高速共有チャネルに現在割当られている符号がどのような頻度で使用されているかである。本発明は、高速共有チャネルのような特定チャネルに現在割当られている符号のセットの使用についての測定値を、基地局から無線ネットワークコントローラに提供する。これらの測定値に基づいて、ＲＮＣは（必要であれば）、高速共有チャネルへの符号割当を調整することができる。

基地局セル内の異なる無線チャネルへの適切な割当を必要とする別の管理対象の無線リソースには、無線送信電力レベルがある。図４は、基地局セルの電力対時間のグラフを示している。グラフ下部に示される、１つ以上の共通チャネルに対する無線送信電力は、許容あるいは最大セル電力の第１の部分を占めている。共通チャネル電力の上部には、専用チャネルに現在割当られている合成無線送信電力である。ハッチング部分は、高速共有チャネルによって使用することができる無線送信電力を示している。時間ｔ_mにおいて、合成共通及び専用チャネル電力は、最大セル電力と等しくなる。その結果、最大セル電力レベルが観察される場合、高速共有チャネルが利用できる電力がなくなり、スループットが得られない。一方、高速共有チャネルが最大セル電力以上の電力を使用する場合、信号が歪められ、サービス品質が低下することになる。

ＲＮＣ基地局からのリクエストにおいては、例えば、レート選択に対するチャネル品質推定のような測定値をＲＮＣへ提供する。しかし、このような基地局測定は、高速ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）の特性を考慮していない。実際には、ＲＮＣに提供されるある典型的な基地局測定値は、すべてのダウンリンクチャネルに対する総送信キャリヤ電力である。この測定値は、高速共有チャネルに対する送信電力を含むことになる。総送信キャリヤ電力測定に高速ダウンリンク共有チャネルが含むことは、問題となる。第１に、計画上のＨＳ−ＤＳＣＨは、通常、セル最大値までの残りの送信電力のすべてを使用する。第２に、ＲＮＣは、新規の専用無線チャネルをセットアップするかどうかを決定するために、総送信電力測定を使用する。その結果、ＲＮＣは、高速ダウンリンク共有チャネルで要求される適度なトラフィックが存在する限り、セルが全容量で動作していると常に断定する。いくつかの理由に対しては、高速ダウンリンク共有チャネルで要求される適度なトラフィックがありさえすれば、直ちに、チャネルリクエストは拒否される。この状況では、セル内の正確な輻輳レベルを判定することはできることもない。これは、高速共有チャネルが残りのセル電力を使用しているので、総キャリヤ電力測定は、セルが常に完全な負荷状態にあると誤って想定するセル最大値に常に等しくあるいは近くなるからである。

本発明は、セル送信電力測定を無線リソースマネージャに提供する、これは、チャネルが、セル内の残りの送信電力をセル最大値まで使用するように設計されている場合でさえも、高速共有チャネルを確実に考慮する。無線ネットワークコントローラには、高速共有チャネルが利用できる電力がわずかしかないあるいは全くない場合に通知される、これは、高速共有チャネル以外のチャネルで必要とされる電力の要求が増加するからである。他のパラメータも、基地局で測定することができ、これは、無線リソースコントローラに対して有益である。

無線リソースマネージャに提供される１つ以上の基地局測定は、セル内でサポートされている様々なタイプの無線チャネルに対する、最適なアクセス、割当、拡散符号及び送信電力のような無線リソース調整の少なくとも１つを可能にする、この無線チャネルには、高速共有チャネルのような特殊化（specialized）チャネルを含んでいる。このような測定は、次のものの１つ以上を含んでいる：他のチャネル電力、ＨＳ−ＤＳＣＨ符号使用、トランスポートフォーマット使用、平均動的負荷、空バッファ、超過電力及びその類のパラメータである。

一実施形態では、送信電力は、第１の無線チャネルを介して送信される信号に対して測定され、これには、例えば、高速共有チャネルのような第２の無線チャネルを介して送信される信号に対する送信電力の測定は含んでいない。ＣＤＭＡ符号使用が、所定時間期間中の第２のチャネルに対して測定されても良い。測定された送信電力及び測定されたＣＤＭＡ符号使用のどちらか１つあるいはその両方は、無線リソースコントローラに通知され、ここでは、最適なリソース管理動作を行う。好適な例では、第１及び第２のチャネルは、ＣＤＭＡ移動通信ネットワークから１つ以上の移動無線機へのダウンリンク無線チャネルとなる。第１無線チャネルは、次のものの１つ以上を含んでいる：１つ以上の専用チャネル、１つ以上の共通チャネル、１つ以上の制御チャネル及び１つ以上のブロードキャストチャネルである。第２のチャネルは、高速ダウンリンク共有チャネルである。

測定された送信電力は、第１及び２無線チャネルの少なくとも一方への電力割当、第１及び第２無線チャネルの少なくとも一方への符号割当、輻輳制御及び接続許可制御のような無線リソース制御を実行するために使用されても良い。測定は、無線リソースコントローラに、他のチャネルによって使用されている電力が十分でない、あるいはＨＳ−ＤＳＣＨに対する電力が急激に減少している状況を警告する。無線リソースコントローラは、ＨＳ−ＤＳＣＨに対する電力が十分であることを補償するために、電力リソースを再度割り当てるための適切な動作を行うことができる。

測定されたＣＤＭＡ符号使用情報を使用することは、第２の無線チャネルに現在割り当てられているＣＤＭＡ符号が効率的に使用されているかの判定を行うことができる。そうでない場合、第２の無線チャネルに対する現在のＣＤＭＡ符号割当が変更される。１つの構成では、所定時間期間には、複数の送信時間期間（ＴＴＩ）を含んでいる。決定された時間期間中の第２の無線チャネルに対して使用されるＣＤＭＡ符号であるＴＴＩの数が測定される。選択的には、所定時間期間中の第２の無線チャネルに対して使用されるＣＤＭＡ符号のセットであるＴＴＩの数が測定されても良い。ＣＤＭＡ符号使用測定は、いくつかの形態で通知することができる。１つの例では、符号使用は、ヒストグラムとしてリソースマネージャに通知される。

他の例では、基地局測定が単独で使用されても良く、あるいは上述のいくつかの測定のそれぞれの任意の組み合わせが使用されても良い。例えば、いくつかの移動無線機ユーザは、現在持っているデータを測定して、高速共有チャネルに対するデータ送信スケジューリング時に、基地局バッファ内の高速共有チャネルを介して送信しても良い。測定された数は、動的な負荷に対応し、かつ高速共有チャネルにおける負荷の管理時に使用するために、無線ネットワークコントローラに提供される。バッファモニタは、高速共有チャネルユーザ当たりにバッファされるデータ量を測定するために使用されても良い。いくつかの高速共有チャネル送信時間期間（ＴＴＩ）は、測定されたバッファデータ量がゼロになるあるいは閾値を下回る場合の測定期間に渡って判定される。測定された数は、高速共有チャネルを（再）構成するために使用することができる。超過電力モニタは、高速共有チャネルを介する移動無線機ユーザへの送信に対して実際に使用される第１の電力レベルを測定するために使用され、高速共有チャネルを介する移動無線機ユーザへの信頼性送信に対して必要とされる第２の電力レベルを判定する。第１及び第２電力レベルの差が算出され、かつ高速共有チャネルに関係付けられているリソース割当時に使用される。

本発明は、余計な信号処理（signalling）を行うことなく、効率的な無線リソース管理を可能にする。高速共有チャネルのような特定のタイプのチャネルの特性を考慮することによって、本発明に従う１つ以上の測定は、現在のセル状態の正確な推定を可能にする。その結果、無線リソースマネージャは、必要であれば、より好適にセル輻輳を制御して、新規のユーザのセルへの進入を許可したり、新規のユーザを拒否したり、既存ユーザを切断したりすることができる。予測不可能な信号歪みかつ貧弱な信号品質となる最大電力になる前に、最大電力制限を越えないことを補償することができる。また、本発明は、無線リソースコントローラに、高速共有チャネルが十分なリソースを確保して、高速共有チャネルとして自身のジョブを実行することを補償させることができる。拡散符号はＣＤＭＡシステム内の有限なリソースであるので、最適な符号割当が様々なチャネルに対して保証され、これは、高速共有チャネルに対して特に有効である。高速共有チャネルへの最適な符号割当は、無線リソースが十分に利用されなかったり、無線リソースを浪費することなく、そのチャネルの最適なパフォーマンスを補償する。

＜本発明の詳細説明＞
以下の説明は、説明のためのものであり、制限を目的とするものではなく、本発明の全体理解を提供するために、特定の実施形態、処理、技術等の特定詳細説明を説明するものである。しかしながら、本発明がこれらの特定詳細説明から逸脱しないで他の実施形態で実施され得ることは、当業者には明らかであろう。例えば、本発明は、高速ダウンリンクチャネルを使用するＣＤＭＡベースのセルラーシステムに対する適用例で説明されるが、本発明は、様々なタイプのチャネルを有する任意のセルラーシステムに適用することができる。

いくつかの例では、周知の方法、インタフェース、装置、信号処理技術の詳細説明は省略している、これは、本発明の説明を、不必要な詳細説明であいまいにしないためである。また、個々の機能ブロックが、いくつかの図面で示されている。この機能が、独立したハードウェア回路、静的にプログラムされたデジタルマイクロプロセッサあるいは汎用コンピュータと協働するソフトウェア、あるいは用途特定集積回路（ＡＳＩＣ）、１つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）の少なくとも１つを使用して実現されても良い。

本発明は、これもなお例示であるが、図５の参照番号１０に示されるようなＣＤＭＡ移動通信ネットワークへの適用例での効果を見出している。複数の外部ネットワーク１２は、ＣＤＭＡベースの無線アクセスネットワーク１４に接続されていて、これは、例えば、ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）である。ＵＴＲＡＮ１４は、適切なインタフェースを介して通信する１つ以上の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）１６を含んでいる。各ＲＮＣ１６は、接続許可コントローラ１８、セル負荷コントローラ２０及び無線リソースコントローラ２２を含んでいる。コントローラエンティティのそれぞれは、ハードウェア、ソフトウェアあるいはその両方の組み合わせで実現されても良い。各ＲＮＣ１６は、複数の無線基地局（ＢＳ）２４に接続されている。各無線基地局２４は、無線送受信回路２６、１つ以上の送信電力モニタ２７、高速チャネル符号使用モニタ２８、トランスポートフォーマット使用モニタ２９、平均動的負荷モニタ３０、空バッファモニタ３１、超過電力モニタ３２及び高速チャネルコントローラ３３を含んでいる。無線基地局２４は、無線インタフェースを介して、ユーザ端末（ＵＥ）３４として識別される様々な移動局と通信する。無線インタフェースを介する通信は、拡散符号、即ち、無線チャネルに対応する１つ以上の拡散符号を使用して実行される。

システム１０は、様々なタイプの無線チャネルを含んでいる：１つ以上の専用チャネル、１つ以上の共通チャネル、１つ以上のブロードキャストチャネル及び、高速ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）のような高速共有チャネルである。以下の例では、ＨＳ−ＤＳＣＨが使用されるが、本発明は、ＨＳ−ＤＳＣＨに限定されるものではない。基地局２４は、利用可能ないくつかの特定数の拡散符号を有している。図２に示される１６の拡散要素からなる符号ツリーの例を参照する。いくつかの利用可能な数の拡散符号は、高速ダウンリンク共有チャネルに割当られ、かつ残りの拡散符号は他のチャネルに割当られる。本発明は、いくつかの最適な数の拡散符号を高速ダウンリンク共有チャネルと他のチャネルに割当ることに努力する。最適な割当は、高速ダウンリンク共有チャネルに割当られる符号のすべてを効率的に使用しながら、所望のデータレート、スループット、サービス品質の少なくとも１つが高速ダウンリンク共有チャネルを介して提供されることを補償する。高速チャネル符号使用モニタ２８は、所定時間期間の高速ダウンリンク共有チャネルに対する実際の拡散符号使用をＲＮＣ１６に提供する。

同様に、各基地局セルは、最大ダウンリンク無線送信電力レベルに割当られる。送信電力は、セル内の様々なチャネルに分配される。図４に示される電力分配では、共通チャネルはある送信電力を使用し、専用チャネルは、共通チャネル電力の上部にある送信電力に割当られ、高速チャネルは、そのセルに対して確立された最大電力あるいはいくつかの他の制限までの残りの送信電力を使用する。

高速チャネルコントローラ３３は、高速ダウンリンク共有チャネルに対して、上述の様々な機能を実行することができる、例えば、共有チャネル送信、より高次の変調、リンク適合、無線チャネル依存スケジューリング、ソフト合成によるハイブリッドＡＲＱがある。特に、高速チャネルコントローラ３３は、各送信時間期間（ＴＴＩ）内での高速ダウンリンク共有チャネルを介する送信（及び再送信）の高速スケジューリングを制御する。高速チャネルコントローラ３３は、高速ダウンリングチャネルに割当られる符号のすべて、例えば、図４の符号ツリーの１２個の符号を、あるＴＴＩ内の単一の移動無線ＵＥ接続に割当ることが好ましい。但し、単一のＵＥ接続に対するペイロードが十分でない場合、あるいはＵＥがローエンドＵＥである場合は、符号分割多重は、上述の図３で説明されるように、無線リソースコントローラ２２によって実現されても良い。接続許可制御を実行する接続許可コントローラ１８、負荷制御を実行する負荷コントローラ２０、各セル内の無線リソースを適切に管理する無線リソースコントローラ２２に対しては、ＲＮＣ１６は、基地局２４から関連情報及び正確な測定情報を受信しなければならない。

第１の実施形態では、限定例ではないが、１つ以上の測定が、ＲＮＣに配置されている基地局及びリソースコントローラによって実行され、かつ通知される。図６のフローチャートで示される高速ダウンリンク共有チャネル処理に対する無線リソース管理について参照する。第１ステップ（ブロック４０）では、基地局は、次の１つ以上のパラメータを測定する：「他の」チャネル電力（ＨＳ−ＤＳＣＨチャネル電力以外の）、ＨＳ−ＤＳＣＨ符号使用、トランスポートフォーマット使用、平均動的負荷、空バッファ及び超過電力である。これらの例の基地局測定のそれぞれについては、以下で説明する。しかしながら、これらの測定は単なる例示であり、本発明が、これらの特定の測定の任意の組み合わせに限定されるものではないことが理解されるべきである。

基地局は、１つ以上の基地局測定をＲＮＣに送信し、ＲＮＣ内のリソースコントローラ２２は、その測定情報を使用して、電力割当を実行する、また、たいていは、通知される測定値に基づいて専用チャネルにおける電力制御を実行する。また、通知される測定値に基づいて、拡散符号割当調整を調整する。接続許可コントローラ１８は、新規の発呼要求を許可するかどうかの判定時の要素として、これらの測定値を使用する。負荷コントローラ２０は、同一の情報を用いて、輻輳／負荷制御がこのセルに要求されているかについてを判定する（ブロック４２）。

他のチャネル電力：他のチャネル電力は、高速ダウンリンク共有チャネル以外の１つ以上のチャネルを介して行われる送信に帰属する送信電力である。この例では、高速ダウンリンク共有チャネル以外のすべてのチャネルの電力を含んでいる。これらのチャネルは、例えば、ＵＴＲＡＮ１４とＵＥ３４間の接続に専用される１つ以上の専用チャネル、移動局によって共有される１つ以上の共通チャネル、１つ以上の制御チャネル、１つ以上のブロードキャストチャネルを含んでいても良い。他のチャネル電力は、図８とともに例示される方法における電力モニタ２７によって測定されても良い。

他のチャネル電力測定処理の例を、図７のフローチャートで示す。基地局からのすべての（あるいはいくつかだけの）ダウンリンクチャネルの総電力は、高速ダウンリンク共有チャネルの送信電力以外が測定される（ブロック５０）。総電力測定値はＲＮＣへ転送され、かつ、１つ以上のリソースコントローラによって使用される、これには、無線リソースコントローラ２２、負荷コントローラ２０及び接続許可コントローラ１８がある（ブロック５２）。測定値に基づいて、ＲＮＣ（あるいは基地局）は、高速ダウンリンク共有チャネル以外の、ダウンリンクチャネルに対する総電力を判定する（ブロック５４）。高速ダウンリンクチャネルに対して残っている電力が十分でないという閾値をこの電力が越える場合、ＲＮＣは、他のダウンリンクチャネルに対して必要とされる電力を制限するための様々な動作を実行することができる。このような動作は、例えば、輻輳制御及び接続許可制御の少なくとも一方のような、より低いレートに専用チャネルを切り替えることができる。

送信された信号は、共通物理チャネル、専用物理チャネル及び共有物理チャネル（特に、高速共有物理チャネル）を含む個々の物理チャネルからの信号の総和である。好ましい形態では、高速共有物理チャネル以外のすべての信号を総和することである。他のチャネル電力は、信号総和の２乗チップ量（squared chip magnitude）の平均を取ることによって測定される。送信対象の信号は、ＨＳ−ＤＳＣＨ信号を信号総和に追加することによって形成される。

選択的には、電力測定は、個々のチャネル信号あるいは非共有チャネル信号のサブセットの総和に対して行われる、個々の電力測定のいくつかの総和として形成することができる。これは、構成中の信号の総和が、上述のものの１つとは異なるある順序で実行されなければならない場合に、有効となり得る。個々の電力測定は、個々のチャネル信号あるいはそのサブセットの２乗チップ量の平均を取ることによって行われる。

個々の電力測定は、個々のチャネル信号（かつサブセットではない）において実行され、電力測定は、構成された送信電力の情報及び個々のチャネルの現在の使用に基づいて、より容易に行うことができる。個々のチャネル信号の測定された電力値は、その信号に対する２乗ゲイン要素及びそのチャネルに対するアクティビティ要素の生成物として生成されるものである。このアクティブ要素は、実際の送信シンボル数と総シンボル数との比である。

図８は、他のチャネル電力が基地局で測定される場合の１つの方法を示している。この場合、他のチャネルは、専用物理チャネル（ＤＰＣＨ）１、２、．．．、Ｎ及び共通チャネル（ＣＣ）を含んでいる。他のチャネル信号のそれぞれは、その特定チャネルに対する電力制御コマンドに従って選択される適切なゲインあるいは電力制御（ＰＣ）値によって、対応する乗算器６０、６２、６４及び６６で乗算される。どんな電力がＵＥから基地局へ信号として通知されるかを示す電力制御コマンドは、特定チャネルに対して特定の信号品質を維持するために必要とされる。電力制御及び共通チャネル信号は、加算器６８で加算され、その信号総和の２乗チップ量の平均を取ることによって、総電力が電力検出器７０で判定される。拡散符号内の各チップは、Ｉ及びＱ成分を持っており、その電力＝√（Ｉ²＋Ｑ²）となる。個々のチャネル信号の測定された電力は、上述の、２乗ゲイン、あるいはその信号に対する電力制御（ＰＣ）要素及びそのチャネルに対するアクティビティ要素の生産物として判定されても良い。上述の代替として、非共有チャネル信号のサブセットを加算することもできる。

他のチャネルの総電力は、上述のように、ＲＮＣに提供される。他のチャネルの総電力も、高速ダウンリンク共有チャネルの電力と加算器７４で加算される。ＨＳ−ＤＳＣＨは専用チャネルとして同様に電力制御されないが、その電力は、他のチャネルに対して必要とされる電力に従って設定されなければならない。これは、ＨＳ−ＤＳＣＨが、計時的に変化する残存する電力を使用するので、ＨＳ−ＤＳＣＨ電力も変化するからである。つまり、ＨＳ−ＤＳＣＨに対するＰＣ要素は、測定された非ＨＳ−ＤＳＣＨ電力に依存する。ＨＳ−ＤＳＣＨを含むすべてのダウンリンクチャネルの総和は、信号及び無線処理部７６で処理され、アンテナ７８を介して送信される。

ＨＳ−ＤＳＣＨ符号使用／トランスポートフォーマット使用：高速チャネル符号使用モニタ２８は、所定時間期間に渡るＨＳ−ＤＳＣＨ符号使用を測定する。符号リソース／トランスポートフォーマット使用測定処理を、図９のフローチャートで示す。各高速ダウンリンク共有チャネル送信時間期間（ＴＴＩ）、例えば、２ミリ秒に対しては、トランスポートフォーマットは、高速チャネルコントローラ３３によって選択される。トランスポートフォーマットは、高速ダウンリンク共有チャネルによって使用される、割当られた数の符号までの特定数の拡散符号を特定する（ブロック８０）。高速チャネルコントローラ３３は、使用するゼロ拡散符号に対応するＴＴＩ中の高速ダウンリンク共有チャネルを介して送信しないことを決定する可能性もある。例えば、１００ミリ秒のような、所定時間期間に渡って、高速チャネル符号使用モニタ２８は、送信時間期間（ＴＴＩ）の数を測定し、これは、この期間では、各拡散符号が高速ダウンリンク共有チャネルによって使用される。選択的には、モニタ２８は、特定の符号のセットのそれぞれが高速ダウンリンク共有チャネルによって使用されるＴＴＩの期間の数を測定する場合もある（ブロック８２）。後者の例では、１から６の符号を含む符号のセットは、２つの期間だけで使用されることになる。１及び２だけを含む符号のセットは、２５個のＴＴＩで使用される。トランスポートフォーマット使用モニタ２９は、追加的にあるいは選択的に、各トランスポートフォーマットが使用されるＴＴＩの期間の数を測定することができる。

所定時間期間に、モニタ２８によって検出される符号使用データ及びモニタ２９によって検出されるトランスポートフォーマット使用データの少なくとも一方は、ＲＮＣに提供される。制限のない例の１つでは、符号使用情報及びトランスポートフォーマット使用データの少なくとも一方は、使用ヒストグラムの形式で転送されても良い。ＲＮＣ１６内の無線リソースコントローラ（ＲＲＣ）２２は、符号使用データに基づく高速ダウンリンク共有チャネルに対する、あるいはトランスポートフォーマット使用データに基づくトランスポートフォーマットに対する、符号割当を変更するかどうかについて判定する（ブロック８４）。

図１０は、高速ダウンリンク共有チャネルに対する各２ミリ秒のＴＴＩに対して割当られる１から１２の拡散符号をマッピングするヒストグラムの例を示ており、高速チャネルコントローラ３２は、トランスポートフォーマットを選択している。もちろん、全ヒストグラムは無線インタフェースを介して送信しなければならないことはないが、いくつかの短縮形式のヒストグラム情報を送信することができる。符号使用測定は、すべての取り得る数の符号を含む必要はない。選択的には、符号の任意のサブセットが使用される数、例えば、０−３、４−７、８−１１、１２−１５等が測定され得る。別の選択的な構成としては、各符号サブセットに対するＨＳ−ＤＳＣＨのＴＴＩの比率が測定され得る、あるいは各符号サブセットが使用される時間あるいは時間の比率が測定され得る。

ＨＳ−ＤＳＣＨ符号使用測定は、使用されるトランスポートフォーマットの機能として、統計的に一般化され、かつ表現される。例えば、バッファ状態、チャネル状態、利用可能な電力リソース等のある利用可能な情報に基づいて、高速チャネルコントローラ３３は、トランスポートフォーマットの１つを選択する。定義されている時間期間中では、基地局トランスポートフォーマット使用モニタ２９は、ＨＳ−ＤＳＣＨに対して各トランスポートフォーマットが使用される回数を計数する。その結果は、各トランスポートフォーマットに対して、このトランスポートフォーマットが使用される回数を示す２次元ヒストグラムとなる。その測定値は、２次元ヒストグラムあるいはその関数となり得る。

図１１は、取り得るトランスポートフォーマットのセットに渡る統計値を生成している例を示している。グラフで示される数は、トランスポートブロックサイズ（ペイロード）を表現している。ｘ軸は、ＨＳ−ＤＳＣＨに対して使用される拡散符号数である。ｙ軸は、キャリヤ対干渉（Ｃ／Ｉ）比として表現される、送信に対して必要とされる信号対ノイズ比を示している。破線は、トランスポートフォーマットのグループが例示されており、また、テキストで表現されている。

実施形態では、トランスポートフォーマットのグループが定義され、かつこのグループ内の任意のトランスポートフォーマットが使用される回数だけが通知される。図１１では、破線はそれぞれ、拡散符号数、最大ペイロードのトランスポートフォーマットを含むトランスポートフォーマットのグループの例を示している。このグループ内で頻繁に使用するトランスポートフォーマットは、利用可能なエネルギー以外の拡散符号数にＨＳ−ＤＳＣＨが制限されていることを示している。可能であれば、ＲＮＣは、その容量を上げるために、より多くの拡散符号をＨＳ−ＤＳＣＨに割当るべきである。

各グループが使用される数を通知する代替構成では、各トランスポートフォーマットグループ内のＴＴＩの割合が測定できる、あるいは各トランスポートフォーマットグループが使用される回数の比が測定できる。関連する測定、例えば、あるトランスポートフォーマットグループが別のトランスポートフォーマットグループに対して使用される回数が使用されても良い。また、統計値は、様々な優先度のいくつかのデータストリームに対して個々に収集され、かつ通知されても良い。ＨＳ−ＤＳＣＨに対するパケットデータストリームに対して使用される各優先度レベルに対する個々の統計値が通知される。この状況では、ＲＮＣは、あるサービスの品質を保証したいストリームに対する測定においてのみ動作するように構成しても良い。

平均動的負荷：ある時間期間でのＨＳ−ＤＳＣＨに対する動的負荷は、高速チャネルコントローラ３３が、その時間期間で選択できるユーザの数である。図１２に示される平均動的負荷測定フローチャートで示されるように、平均動的負荷モニタ３０は、スケジューリング決定時のＨＳ−ＤＳＣＨを介して送信するデータを現在有するユーザの数を検出する（ブロック９０）。例えば、高速チャネルコントローラ３３がスケジューリング決定を行う時、即ち、送信対象のユーザを選択する時の基地局バッファ内で、ＨＳ−ＤＳＣＨを介して送信するデータを、２０ユーザが有している場合、その時の動的負荷は２０となる。ＨＳ−ＤＳＣＨに割当られる実際の動的負荷以上のユーザが存在することがあり得るが、動的負荷に含まれるものは基地局バッファ内のデータを現在有するユーザのみとなる。プリセット時間期間に渡って収集された、検出された数は平均が取られ（ブロック９２）、かつＲＮＣに提供される（ブロック９４）。平均動的負荷は接続許可制御に対して使用することができ、例えば、平均動的負荷がある制限を越える場合には、ＨＳ−ＤＳＣＨを要求するユーザをブロックする。このような状況でそのユーザの接続許可を行うことは、ＨＳ−ＤＳＣＨのパフォーマンス全体を極度に低下させることになる。上述のトランスポートフォーマット測定のように、平均動的負荷は優先度レベル単位で定義することができる。

空バッファ：各スケジューリング期間では、高速チャネルコントローラ３３は、適切なトランスポートフォーマットを選択し、これには、次回のＴＴＩに対しＨＳ−ＤＳＣＨに対して割当られるユーザに対するペイロードサイズを含んでいる。ペイロードサイズは、無線チャネル品質に依存する、即ち、より高い（より低い）チャネル品質は、より大きな（より小さな）ペイロードをサポートし、また、ペイロードサイズは、基地局バッファ内で利用可能なデータ量に依存する。図１２のフローチャートを参照すると、バッファモニタ３１は、送信に対するＨＳ−ＤＳＣＨユーザ単位でバッファされるデータ量を検出する（ブロック１００）。あるＵＥに対する送信を待受けるデータのバッファ量は、ペイロードサイズ、つまり、選択されたトランスポートフォーマットに対する上限を形成する。トランスポートフォーマットが、無線チャネル状態以外のバッファ内のデータによって指定される場合、ＨＳ−ＤＳＣＨは十分利用されず、システムは、無線環境によって制約を受けるのではなく、トラフィックによって制限されることになる。この状況は、特に、上述のトランスポートフォーマット統計値が、小さいペイロードを有するトランスポートフォーマットが頻繁に使用されることを示す場合に、より多くの符号多重が必要であることを意味する（例えば、追加のＨＳ共有制御チャネルの構成）。バッファモニタ３１は、ユーザのデータバッファが空いていない場合、あるいはバッファ量が閾値より小さい場合に送信されるデータよりも少ないデータが送信される所定測定期間内のＴＴＩ数として、空バッファ測定を判定する（ブロック１０２）。空バッファ測定は、優先度に関係なく、すべてのトラフィックに対して定義することができる、あるいは優先度レベル毎に定義することができる。空バッファ測定は、ＨＳ−ＤＳＣＨに対する、例えば、トランスポートフォーマットの再構成、符号割当等の時に使用するＲＮＣに提供される（ブロック１０４）。

超過電力：超過電力は、ユーザに送信するために使用される実際の電力と、選択されたトランスポートフォーマットを有するユーザに十分な信頼性のある送信を行うために必要とされる電力間の差分である。図１４のフローチャートに示されるように、超過電力モニタ３２は、ＨＳ−ＤＳＣＨを介してユーザに送信するために使用される実際の電力を検出する（ブロック１１０）。超過電力モニタ３２は、ＨＳ−ＤＳＣＨを介してユーザに信頼性のある送信を行うために必要される電力を検出し（ブロック１１２）、その差分を判定する（ブロック１１４）。この差分が正である場合、超過電力モニタ３２は、より大きな無線リソース、例えば、拡散符号をＨＳ−ＤＳＣＨへできる限り割当るために、その超過電力をＲＮＣへ送信する。

超過電力の例は、図１１に示されるグラフで示される。下部の丸は、あるスケジューリング時に選択されるトランスポートフォーマットを示しており、上部の丸は、選択されたトランスポートフォーマットで送信するために実際に使用される電力を示している。この例では、超過電力は４ｄＢである。好ましくは、超過電力測定は、例えば、１００ｍｓの所定測定時間期間中に使用される平均超過電力である。高超過電力測定は、ＨＳ−ＤＳＣＨが、電力制限領域内で動作しないことを示している。電力は、より多くの拡散符号をＨＳ−ＤＳＣＨに割当ることによってより効果的に使用することができる。

ＨＳ−ＤＳＣＨに対する信号超過電力測定を示す別の構成では、超過電力測定は、トランスポートフォーマットあるいはトランスポートフォーマットグループ単位で定義されても良い。上述のトランスポートフォーマット統計値は、「トランスポートフォーマット及びリソース使用」統計値を生成するために使用することができる。あるトランスポートフォーマットが使用される数を計数することに加えて、このトランスポートフォーマットに対する平均超過電力も記録される。

本発明は特定の実施形態で説明されているが、本発明はこの特定の実施形態に限定されないことが当業者には理解されるであろう。図示及び説明されるもの以外の別のフォーマット、実施形態及び適応ばかりか、多くの変更、変形及び等価構成も、本発明を実現するために使用することもできる。それゆえ、本発明は、その実施形態に関して説明されているが、これは、本発明の図示及び例示のみであることが理解されるべきである。従って、本発明は、本明細書に添付される請求項の範囲によってのみ制限されることを意図している。

高速ダウンリンク共有チャネルを概念的に示す図である。 符号ツリーを示す図である。 高速ダウンリンク共有チャネルでの輻輳時の時分割符号分割多重を示す図である。 セル電力を示す図である。 移動無線通信システム環境における本発明の実施形態を示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態に従う高速共有チャネルに対する無線リソース管理処理を示すフローチャートである。 他のチャネル電力測定処理を示すフローチャートである。 他のチャネル電力測定を実行する方法を示すブロック図である。 符号リソース測定処理を示すフローチャートである。 符号使用／トランスポートフォーマット使用管理を示す図である。 基地局測定を示すグラフである。 平均動的負荷測定処理例を示すフローチャートである。 空バッファ測定処理例を示すフローチャートである。 超過電力測定処理例を示すフローチャートである。

Claims (8)

1. 第１の無線チャネル及び高速共有無線チャネルを含む、無線基地局（２４）に関係付けられている複数の無線チャネルを使用する移動無線通信をサポートする移動通信ネットワーク（１０）の無線リソースコントローラ２２における方法であって、
   前記高速共有無線チャネル及び前記無線チャネルに対して割当られている、現在使用している無線リソースを示す１つ以上の測定されたパラメータを、前記無線基地局（２４）から受信し、
   前記高速共有無線チャネルあるいは他のチャネルによって、前記無線リソースの使用を調整するために、接続許可及び輻輳動作を実行するために、前記測定されたパラメータを使用する
   ことを特徴とする方法。
2. 前記無線リソースコントローラ（２２）は、前記チャネルを介して送信される信号に対する送信電力測定の基地局測定を使用して、１つ以上の前記第１の無線チャネルあるいは前記高速共有無線チャネルに関係付けられている電力レベルを調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記通信は、符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）ベースであり、前記無線リソースコントローラ（２２）は、所定時間期間中の前記高速共有無線チャネルに対する、前記ＣＤＭＡ符号使用の基地局測定の受信において、前記第１の無線チャネル及び前記高速共有無線チャネルの少なくとも一方に対するＣＤＭＡ符号割当を調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記所定時間期間は、複数の送信時間期間（ＴＴＩ）を含み、前記方法は、更に、
   前記所定時間期間中に前記高速共有無線チャネルに対してＣＤＭＡ符号が使用されるＴＴＩの数、あるいは前記所定時間期間中に前記高速共有無線チャネルに対して前記ＣＤＭＡ符号のセットが使用されるＴＴＩの数を測定する
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記無線リソースコントローラ（２２）は、所定時間期間中に前記高速共有無線チャネルに対するトランスポートフォーマット使用の受信された基地局測定に基づいて、前記第１の無線チャネル及び前記高速共有無線チャネルの少なくとも一方に対するＣＤＭＡ符号割当を調整する
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記無線リソースコントローラ（２２）は、前記高速共有チャネルに対するデータ送信スケジューリング時に基地局バッファ内の前記高速共有チャネルを介して送信するデータを現在有する移動無線機ユーザ（３４）の数の基地局測定から受信される動的付加測定を使用することによって、前記無線基地局（２４）を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 第１の無線チャネル及び高速共有無線チャネルを含む無線基地局（２４）に関係付けられている、複数の無線チャネルを使用する移動無線通信をサポートする移動通信ネットワーク（１０）内の無線リソースコントローラユニット（２２）であって、
   前記高速共有無線チャネル及び前記無線チャネルに対して割当られている、現在使用している無線リソースを示す１つ以上の測定されたパラメータを、前記無線基地局（２４）から受信する手段と、
   前記高速共有無線チャネルあるいは他のチャネルによって、前記無線リソースの使用を調整するために、前記測定されたパラメータに基づいて、接続許可及び輻輳動作を実行する手段と
   を備えることを特徴とする無線リソースコントローラユニット。
8. 第１無線チャネル及び高速共有無線チャネルを含む複数の無線チャネルを使用して、移動無線通信をサポートする移動通信ネットワーク（１０）であって、
   請求項７に従う無線リソースコントローラユニット（２２）と、
   前記無線チャネルに関係付けられている無線基地局（２４）と備え
   前記無線基地局（２４）は、前記高速共有無線チャネルの測定に影響を与える１つ以上のパラメータを測定する検出器手段と、前記無線リソースコントローラ（２２）へ前記１つ以上の測定されたパラメータを通知する手段を備える
   ことを特徴とする移動通信ネットワーク。

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