JP4509449B2 - 符号分割多元接続（ｃｄｍａ）通信システムにおけるダウンリンク電力割り当て方法 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明が属する技術分野）
本発明は全体として通信システムにおける方法に関し、特に符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムの基地局においてダウンリンク電力の割り当て及び制御を行う方法に関する。
【０００２】
（背景技術）
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムにおいては、複数の基地局が各々所定地理領域をカバーし、その領域内のユーザに通信サービスを提供する。ＣＤＭＡ−システムの特徴は、基地局とユーザ装置間のアップリンク及びダウンリンクチャネルに特定かつユニークな符号系列を割り当てることによって、共通の伝送媒体が異なるユーザによって共用されることである。これらの符号系列は信号を広帯域スペクトル拡散信号に変換するために、送信機によって用いられる。基地局又はユーザ装置である受信機ユニットにおいて、上述の特定の送信機からの広帯域信号は、送信時に使用された符号系列と同一の符号系列を用いることで元の帯域に再変換される一方、異なる符号で特徴づけられた信号は広帯域信号のまま維持され、従って受信機には背景雑音の一部として解釈される。
【０００３】
ＣＤＭＡに用いられる多元アクセス技術に特有な見地は、全ユーザが広帯域信号を同時に、同一の帯域を用いて送信しうるという事実に関連する。そのため、ＣＤＭＡに基づくシステムにおける１つの制限要因は、他の送信機に起因して増加する干渉レベルによって、通信チャネルにおける信号対雑音比が低下することである。セル毎のこの信号干渉レベルは、そのセル内の送信機および隣接セル内の送信機によるものである。このことから、システム容量を最大化し、高品質をのサービスを提供するためには、アップリンク信号とダウンリンク信号の両方の電力制御が非常に重要であることが明らかである。
【０００４】
これは、アップリンク信号について、例えばサービスの提供をしている基地局に接近したユーザが遠くにいるユーザよりも優勢になることを回避し、許容範囲内の干渉レベルの制限の中で最適化された数のユーザを実現するためには、ユーザ装置の送信電力が制御されねばならないことを意味している。ダウンリンク信号については、他のセルへの干渉を最小化、従って他のセルからの干渉を補償するために、電力制御が必要である。このようにして、基地局は隣接セルの干渉レベルに過剰に寄与することなく、セル内の望ましくは任意の場所においてユーザにサービスを提供することが可能である。
【０００５】
ダウンリンク電力制御についてのもう一つの重要な見地は、電力値の増加が信号スペクトルの拡散をもたらすという事実に関する。従って、全ダウンリンク信号スペクトルが、ＣＤＭＡに基づく通信システムのダウンリンク信号用に確保された許容周波数帯の外に拡散することを回避するため、基地局に対して割り当てられた全ダウンリンク電力を最大電力レベルに制限しなければならない。これは例えばディジタル電力クリッピングによって実現できる。しかし、この方法には全ユーザがその影響を均等に受けるという問題がある。
【０００６】
このように基地局のダウンリンク送信電力が有限な資源であるため、割り当て電力の全体が上述の最大電力レベル未満を維持するような方法で、適切な電力レベルを様々なダウンリンクチャネルに割り当てるための方法が必要とされている。上述のダウンリンク電力制御の１つの解決策は、割り当てされた電力の合計が上限値を下回るような最大ダウンリンク電力をユーザ毎に固定的に割り当てることである。これは上述の最大電力レベルを超過するリスクを最小化するが、柔軟性に欠けるためシステム容量の点では貧弱である。
【０００７】
（発明の概要）
本発明の１つの目的は、ダウンリンク電力が制限された通信システムにおける基地局のダウンリンクチャネルに対する電力割り当てを提供することにある。
本発明の別の目的は、ダウンリンク電力が制限された通信システムにおける基地局のダウンリンクチャネル用電力資源の管理を提供することにある。
【０００８】
特に、本発明の目的は１つ以上の選択基準に従って選択された、ダウンリンクのサブセットの電力レベルを制限することによってダウンリンク電力を制限するための方法を達成することにある。
本発明の別の目的は、リアルタイムアプリケーションサービスを必要とするユーザ装置へのダウンリンクチャネルの電力制御に特に有益な方法を実現することにある。
【０００９】
本発明の更に別の目的は、ダウンリンクチャネルに対する大きすぎる電力制限に起因する輻輳を解決する方法に関する。
同様に、本発明の更に別の目的は、ダウンリンク電力が制限された通信システムにおいて、他のユーザ装置へのサービス品質を低下させることなく、新しいユーザ装置を許可する方法に関する。
本発明の更に別の目的は、サポートされるユーザ装置及び／又は提供されるサービス品質に関する１つ以上の定義可能な基準を適用することにより最適化可能な、ダウンリンク電力が制限された通信システムを実現する方法に関する。
【００１０】
手短に言えば、本発明のこれらの目的及び他の目的は、基地局にそのユーザ装置の各々から周期的に送信される、各ユーザ装置に割り当てられたダウンリンクチャネルの送信電力を増加又は減少することを要求するコマンドを短期及び長期の総ダウンリンク電力制御に従って用いることによって達成される。短期総ダウンリンク電力制御は上述のコマンドをある時間累積するとともに、ユーザ装置の全部又は適切に選択されたサブセットに対して上述の電力要求を受け入れ又は拒否することによって行われる。長期総ダウンリンク電力制御は、所定時間の間拒否された電力要求数の評価に基づいて、新しいユーザ装置を許可するか、ユーザ装置の選択されたサブセットを解放することによって行われる。
【００１１】
第１の長所として、本発明は、基地局が、割り当てされた総ダウンリンク電力を最大許容ダウンリンク送信電力レベルに制御及び制限することを可能にする。本発明の他の長所は、上述の制限が、１つ以上の選択基準によって選択可能なダウンリンクチャネルの適切なサブセットにのみ実施されることである。
本発明の別の長所は、上述の選択基準がシステムオペレータの特定の要求に従って定義可能なことである。
【００１２】
本発明の更に別の長所は、特にリアルタイムアプリケーションサービスを必要とするユーザ装置に対してダウンリンク電力制御が可能なことである。
本発明の他の目的、長所及び新規な点については、以下の本発明の詳細な説明を添付図面と特許請求の範囲とともに検討することによって明らかになるであろう。
より良好な理解を得るため、以下の図面及び好ましい本発明の実施形態に対して参照が行われる。
【００１３】
（詳細な説明）
図１は、各々が、そのカバレージ領域内のユーザ装置１３ａ−１３ｄとの双方向の相互通信サービスを提供する基地局１２を装備する複数のセルに分割されたＣＤＭＡベースの無線通信システムの概観を示す。上述のユーザ装置１３ａ−１３ｄは異なる見地に従って記述可能であり、少なくとも部分的にこれら見地に依存して、それらのアップリンク又はダウンリンクチャネルに送信電力が割り当てられねばならない。これらの見地は例えば一般的な地形特性といった、例えば無線伝播状況に関して考慮しなければならない環境パラメータ及び、例えば木１５又はビル１６といった、無線チャネルに影響を与える異なる種類の障害物に関連する。所定ユーザ１３ｂの移動性が増加することによって、上述の環境パラメータは急速に変化しうるので、結果として送信電力が高速に調整されねばならない。他の影響が環境雑音又はセル内の他のユーザからの送信に起因する全体の信号干渉レベルにより生じる。加えて、特にセル境界において、ユーザ装置１３ｄもまた例えば隣接セル内の基地局１７ａ，１７ｂ又はユーザ１８からの信号干渉によって影響を受け、サービスの提供を受けている基地局からのダウンリンクチャネルの品質が低下する。
【００１４】
さらに他の見地はユーザ装置が要求する通信サービスの形式に関連する。上述のサービスは２つのクラスに細分化できる。サービスの１つのクラスは様々な種類のデータ通信、例えば電子メール又はインターネット接続等のベストエフォートアプリケーションをサポートする。これらサービスには配信時間に関する決定的な要求は存在せず、従ってそのようなサービス用の接続の送信ビットレートに関する要求も存在しない。サービスの別のクラスはリアルタイムアプリケーション、すなわち例えば音声接続又はビデオ等のデータ通信接続といった時間遅延に敏感なサービスのサポートを目的とする。
【００１５】
本発明はダウンリンク電力が制限されたシステムにおいて、特に上述の見地に依存して様々な量の送信電力を必要としかつ要求するユーザ装置へのダウンリンクチャネルに電力を割り当てるための方法に関する。
【００１６】
図２ａ−２ｄは本発明に係る方法に対応する様々なステップを表すフローチャートを示す。図２ａは上述の方法の主要なステップの全体説明を示し、一方図２ｂは基地局の総割り当てダウンリンク電力の制御及び最終的な制限のための方策を特に示す。図２ｃは基地局からの割り当てされたダウンリンクチャネルを有する全てのユーザ装置の総トラフィックに対して輻輳制御を行うための方策を特に示す。図２ｄは基地局に接続しようとする新しいユーザ装置に対する許可制御のための方策を示す。本発明によれば、上述の方法は、基地局への確立された通信接続を有するユーザ装置から分散的に生成される電力要求コマンドを解析及び評価することにより、主に基地局において実施される。
【００１７】
本発明は、ユーザ装置と基地局間での双方向の通信が、ユーザ装置の各々についてアップリンク及びダウンリンク用専用チャネル（ＤＣＨ）を用いて実施されるＣＤＭＡベースの通信システムにおける方法に関する。アップリンクパスに関し、２つの形式のチャネルが定義される。それはレイヤ２専用データを搬送するアップリンク専用物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）と、アップリンクレイヤ１制御情報を搬送するアップリンク専用物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）である。上述の専用チャネル上での送信は、それぞれが所与の長さを有し、かつ複数のタイムスロットを有する複数の無線フレームに再分割される。
【００１８】
各ユーザ装置から基地局への上述の制御情報はタイムスロット毎に送信され、ダウンリンク送信電力の段階的な増加又は減少の要求を指示するコマンドを含む。以下において、このコマンドをダウンリンクチャネルについての送信電力制御（Transmit Power Control:TPC-)コマンドと呼ぶことにする。これらダウンリンクチャネル用ＴＰＣコマンドはユーザ装置から送信される。なぜならダウンリンク電力の必要性は主に基地局が知らない条件、例えばセル内の位置だけでなく地理的環境に主に依存するからである。しかし、本発明の範囲内において、ユーザ装置が周期的な時間間隔内にコマンドを基地局に送信すると十分仮定することができる。上述のコマンドはそのユーザ装置へのダウンリンクチャネルに対して割り当てられた電力の増加及び減少の要求を示している。これら時間間隔は以下タイムスロットと呼ばれる。
【００１９】
図２ａは、例えば周期的な時刻ｔkにおいて複数のタイムスロットを含む任意の無線フレームに対する本発明による方法のステップを示す図である。ここで、上述の方法はそれぞれの時間スロット内の、例えば共通時刻ｔk+1、すなわち基地局から割り当てられたダウンリンクチャネルを有するさまざまなユーザ装置から、そのタイムスロットｋに対して全てのＴＰＣコマンドが受信された時刻に実行される。従って、最初のステップであるブロック２１において、タイムスロットｋの期間中、すなわち時間間隔［ｔk，ｔk+1］中に受信された全ＴＰＣコマンドが累積される。次のステップ、ブロック２２において、これらのコマンドは、引き続くタイムスロット（ｋ＋１）に必要とされる総ダウンリンク電力の推定及び、おそらくは総ダウンリンク電力を最大許容ダウンリンク電力レベルＰmaxに制限するために用いられる。
【００２０】
次に、ブロック２３で、ダウンリンク電力制御の効果が解析及び評価されねばならない。基地局の総割り当てダウンリンク電力が上述の引き続くタイムスロット（ｋ＋１）について制限されねばならない場合、ブロック２４で輻輳制御方策が開始される。これは、結果としてセル内に存在するユーザ装置の数を減少させなければならないかどうかに関する決定になる。しかし、基地局のダウンリンク電力が現在制限されていなければ、ブロック２５で許可制御方策が開始される。これは結果として基地局が少なくとも１つの追加ユーザ装置を受け入れることができるか否かに関する決定になる。
【００２１】
図２ｂは引き続くタイムスロット（ｋ＋１）についての基地局の総割り当てダウンリンク電力を制御するための、タイムスロットｋに対する本発明による方法の様々なステップを示す。これは図２ａにおけるブロック２２に対応する。まず、ブロック２２１において、上述のタイムスロット（ｋ＋１）に対する新しいダウンリンク電力レベルＰout（ｔk+1）が、現在の電力レベル及びタイムスロットｋの間受信並びに蓄積したＴＰＣ−コマンドに基づいて推定される。特定のユーザ装置から送信されたＴＰＣ−コマンドは、その専用ダウンリンクチャネルに対する電力を１段階増加又は減少するよう指示する。ステップサイズＳtの典型的な絶対値は０．５ｄＢと１ｄＢの間であり、それは上述のダウンリンクチャネルの送信電力が、所定のステップサイズファクタＫ＝１０^0,1-Stだけ、ダウンリンクチャネル番号ｉについて以前に割り当てられたダウンリンク電力Ｐiに対して、増加又は減少させられることを暗示する。従って、ＴＰＣ−コマンドの総数は、おそらく引き続くタイムスロット（ｋ＋１）において総割り当てダウンリンク電力の増加又は減少をもたらす。従って、上述の推定総割り当てダウンリンク電力Ｐout（ｔk+1）は以下のように表すことができる。
【００２２】
【数１】

【００２３】
推定総割り当てダウンリンク電力Ｐout（ｔK+1）が最大許容ダウンリンク電力Ｐmaxを下回り続ける限り、ブロック２２２で各ユーザ装置は要求した電力レベルを割り当てされることができ、そのため各ユーザ装置のダウンリンク電力はそのユーザ装置から送信されたＴＰＣコマンドによって指定された要求に従って調整される。しかし、上述の推定総割り当てダウンリンク電力Ｐout（ｔK+1）が最大許容ダウンリンク電力Ｐmaxを超えたならば、総ダウンリンク電力レベルが上述の最大許容ダウンリンク電力Ｐmaxを下回るように対策を講じなければならない。これは、ブロック２２３において、増加したダウンリンク電力レベルを要求したユーザ装置の中からチャネルのサブセットを選択し、ブロック２２４においてこれら選択されたユーザ装置のサブセットについてのＴＰＣコマンドを拒否することによって行われる。
【００２４】
ＴＰＣコマンドに従った要求が拒否されるユーザ装置のサブセットは、１つ又は一連の、適切な、オペレータが定めた選択基準を適用することにより、いくつかの方法で選択することができる。単純な方法では、割り当てされたダウンリンク電力の増加を要求したユーザ装置へのダウンリンクチャネルを無作為に、十分多くの数だけ選択することによって取り出される。あるいは、それらのユーザ装置へのダウンリンクチャネルのサブセットを巡回的に選択することによりサブセットが取り出される。このようにして、所定時間以内に上述のダウンリンクチャネルの各々が電力レベルの増加要求を拒否されることによる一時的なサービス品質の低下を受け入れねばならない。基地局の観点からみれば、この選択方法は実施及び維持が容易であり、かつ全てのユーザが等しく影響を受けるため公平である。しかし、上述の選択方法はユーザの数のみに注目し、総割り当てダウンリンク電力に影響を与えうる他の条件を無視している。従って、以下、例を用い、本発明による方法の好ましい実施形態において適用される、可能性のある選択基準のいくつかについて説明する。これら基準は基地局の総割り当てダウンリンク電力を制限するために用いられ、後で輻輳及び許可制御に用いられる。しかし、本発明による方法は上述の例には限定されず、他の形式の選択基準に対しても適用可能である。
【００２５】
第１の可能性のある選択基準はユーザ装置によって適用されるサービスに関する。例えば、かなり異なる送信ビットレートを必要とし、結果としてそれらのダウンリンクチャネルの電力にかなりの相違を必要とするような２つのサービスを比較すると、サービスによって、総割り当てダウンリンク電力が所与の閾値を下回る所定の低減を達成するために必要とするユーザ数が異なることがわかる。サービスは再分割、例えばリアルタイムアプリケーション又はベストエフォートアプリケーションに分けることも、明示的にそれらの種類、例えばビデオ、音声又はパケットデータの伝送に従って再分割することもできる。そして、可能性のある選択方法は無作為又は巡回的に、所定の好ましい再分割からのダウンリンクチャネルから選択するか、全種類の再分割の中からダウンリンクチャネルの予め定めた割合を選択する。
【００２６】
別の選択基準は様々なユーザ装置へのダウンリンクチャネルの品質に関する。ダウンリンクチャネル品質は信号対干渉比Ｅb／Ｉ0によって得ることができる。所定の許容レベルに達しない比はユーザ装置が基地局から遠すぎる位置にあるか、好ましくない地理的環境内にあることを示す。その結果、それらのユーザ装置は専用チャネルに対するダウンリンク電力増加を要求するＴＰＣコマンドを送信する確率が高い。しかし、不十分な信号対干渉比は多すぎるユーザ装置に起因する大きすぎる干渉によっても引き起こされる可能性があるため、特定のダウンリンクチャネルに対する上述の比は他のユーザ装置へのダウンリンクチャネルの信号対干渉比に準じて解釈されねばならない。従って、例えば不十分なダウンリンクチャネル品質によって一時的に高すぎるダウンリンク電力消費を有するユーザが、ダウンリンク電力制限のために主に選択され、おそらくそれらの専用ダウンリンクチャネルの品質は、ＴＰＣコマンドによって示されるような増加されたダウンリンク電力によってはそれほど向上できないであろう。従って、上述の選択基準によって、総割り当てダウンリンク電力を削減する一方、同時に、基地局のカバー範囲内部において、共用できるダウンリンクチャネルの品質を有するユーザ装置の最適な数を維持することが可能である。
【００２７】
更に他の選択基準は、選択がユーザプロファイル中にオペレータが定めた優先度によって行われるよう、様々なユーザ装置間に導入可能な優先順位付け(prioritisation)に関する。ユーザプロファイルは元々ユーザが例えば、最上の加入形式ユーザと低予算形式ユーザとを識別していたものとは異なる。総割り当てダウンリンク電力に制限が必要な場合、低料金加入タイプのユーザが最も大きいか、少なくとも大きく影響を受けるであろう。優先順位付けはまた、例えば緊急通話に対して定義することも可能である。
【００２８】
更に別の選択基準はユーザ装置が、例えばソフトハンドオーバによって異なる基地局へチャネルを確立するかもしれないという事実に関連する。このような場合、そのようなユーザが他の基地局から良好なダウンリンクチャネルを得ている限り、そのユーザへのダウンリンクに対する電力増加拒否はサービス品質を低下させない。
【００２９】
図３は、総割り当てダウンリンク電力を制限するため、もしくは輻輳を解決するため、上述の選択基準がどのように適応できるかについて、例を用いて説明する図である。全てのユーザ装置｛ＵＥ1，...，ＵＥM｝が、例えば各行がユーザ装置ＵＥi（ｉ∈｛１，...，Ｍ｝）を表し、各列が選択基準Ｃj（ｊ∈｛１，...，Ｎ｝）を表す、特性Ｃj（ｉ）の行列内に記述されている。この行列の中身はユーザ装置ＵＥiに対する所定の基準Ｃj（ｉ）が真、例えばＣj（ｉ）＝１であるか、あるいは偽、例えばＣj（ｉ）＝０であるかを示す。ダウンリンク電力制御に関し、この行列はダウンリンク電力の増加が拒否されるべき適切なユーザ装置のサブセットＳを得るために適用することが可能である。そして、輻輳制御に関しては、この行列は上述の拒否を評価するために適用可能である。従って、上述の基準の選択及び継続がネットワークオペレータの特定の要求に従って定義可能であることが明らかになる。そのため、ネットワークは様々な見地、例えば基地局から割り当てられたダウンリンクチャネルを有するユーザ装置の数や、上述のカバレージ領域内の大多数のユーザに提供されるサービスの品質に従って最適化することが可能である。
【００３０】
ダウンリンク電力増加が拒否されるべきユーザ装置のセットＳは上述の基準を論理的に組み合わせるか、所定の順番に選択を行うことによって得る。これはオペレータの要求に従って行われる。図３の例においては、以下の基準が適用される。低価格のユーザ（Ｃ1）、高消費電力（Ｃ2）、ベストエフォートサービス（Ｃ3）、テレホンサービス（Ｃ4）、及び最上の加入形式（Ｃ5）。選択されたユーザの数は、選択されたダウンリンクチャネルについて１段階電力を低下させるのに相当する総電力量に関して評価される。最初のステップにおいて、第１の選択基準Ｃ1を満たすユーザ装置がダウンリンク電力増加の拒否対象として選択される。
【００３１】
この数が多すぎる場合、いくつかの基準を満たすユーザ装置を選択することによって数を減らすことができる。この削減は適切な数のユーザ装置が選択されるまで続けられる。このようにして、基準Ｃ1及びＣ2を適用することにより選択されたサブセットＳ＝｛ＵＥ2｝は、ダウンリンク電力の制限対象としてただ１つのユーザ装置を含む。同様に、選択されたユーザ装置の数が少なすぎる場合、いくつかの基準の少なくとも１つの満たすユーザ装置を選択することによって数を増やすことができる。従って、基準Ｃ1又はＣ3を適用することにより、サブセットＳ＝｛ＵＥ1，ＵＥ2，ＵＥ3｝がダウンリンク電力の制限対象として選択される。
【００３２】
あるいは、選択されたユーザ装置の数が多すぎる場合、これら選択されたユーザ装置から無作為又は巡回的に選択することによっても適切なサブセットを得ることができる。選択されたユーザ装置は、各ユーザ装置及び各時間間隔に対してステータスエントリを有するタイムテーブルにマークされる。上述した例については、ＵＥ1，ＵＥ2，ＵＥ3が、これら装置のダウンリンク電力増加要求が拒否されることを示す０によってマークされる。他のユーザ装置、例えばＵＥ4については、ＴＰＣコマンドの指示が可能である。このタイムテーブルは輻輳及び許可制御対策の基礎として用いられる。
【００３３】
タイムテーブルを維持するために必要となるデータ記憶及び処理能力を削減するため、拒否されたＴＰＣコマンドの数の平均値を得ることによって十分な統計分析を行うことができる。複数の時間間隔に関しては、
【００３４】
【数２】

【００３５】
ここで、タイムスロット間隔［ｔk，ｔk+1］について計算される、拒否されたＴＰＣコマンドの平均数Ｎ￣0（ｔk）は、先行する時間間隔からの前記推定数の過去の推定値を表す重み付け項と、実際の時間間隔［ｔk，ｔk+1］内で拒否されたＴＰＣコマンドの数を表すＮ0（ｔk）とから表される。
【００３６】
上述のダウンリンク電力制御によって、基地局の総割り当てダウンリンク電力が最大許容ダウンリンク電力Ｐmax未満を維持することが保証される。しかし、次のステップにおいて、ダウンリンク電力制御の結果を解析しなければならない。総割り当てダウンリンク電力の制限は解決すべきネットワーク内の輻輳におそらく依存可能であろう。ここで、輻輳とは、総割り当てダウンリンク電力Ｐoutが全ての割り当てされたダウンリンクチャネルを許容レベルに維持するには足りないことを意味する。一方、ダウンリンク電力が現在制限されていないシステムはより多くのユーザがそのシステムに入ることを許可可能であることを示唆するであろう。
【００３７】
図２ｃは本発明の方法による輻輳制御対策を示す。これは図２ａにおけるブロック２４に対応する。上述の方策は基地局が既にダウンリンクチャネルを割り当てたユーザ装置に対する輻輳を判定し、解決するために適用される。輻輳は複数の輻輳基準を、ブロック２４１において、割り当てダウンリンク電力の増加が拒否されているユーザ装置に対して解析することによって判定される。上述の輻輳基準は上述した選択基準に当てはまり、その基準を満たす上述のサブセットに含まれるユーザ装置の数についての上限値を定める。ブロック２４２で、１つ又は所定の複数の輻輳基準が満たされるか否か、瞬時タイムスロットについて輻輳が判定される。図３による例において、１つのあり得る輻輳制御基準は、例えば、選択されたサブセットＳのユーザ装置がいずれも基準Ｃ5、すなわち最上の加入形式ユーザ、を満たさないことである。図３の例では、選択されたユーザ装置ＵＥ3が最上の加入形式ユーザであるため、この基準は破られている。従って、この例において、現在のタイムスロットに対して輻輳があると判定される。
【００３８】
十分の数の、連続するタイムスロットに対して輻輳が判定された場合、本発明による方法は、これら輻輳を解決するため適切な方策を提供する。例えば輻輳タイムスロットカウンタτにより、連続した輻輳の数が観測される。ブロック２４３においてこのカウンタが第１の閾値τ1を超えると、本発明の好ましい実施形態に係る方法は、ブロック２４４において初期輻輳制御方策を開始する。ブロック２４５で前述のカウンタが第２の閾値τ2（τ2＞τ1）を超えると、輻輳を解決するため適切な制御方策が開始される。あるいは、図には明記していないが、輻輳を有するタイムスロットの連続数としてτを定義する代わりに、τを処理時間内のタイムスロット数として定義することもできる。
【００３９】
ブロック２４４における初期輻輳制御方策は、輻輳を解決するように基地局を準備させる。輻輳が判定されたタイムスロットの数を示す閾値τ1を定義することで、一時的な輻輳が輻輳解決用の資源を理由無くシステムに割り当てさせることが回避される。初期輻輳制御方策の例は、例えばダウンリンク電力増加について受信したＴＰＣコマンド拒否を記憶し、無線チャネルパラメータを収集するか、隣接基地局のシステム負荷情報及び、自基地局のユーザ装置のいくつかが既に隣接基地局への接続を確立しているかどうかの情報を得るため隣接基地局と通信することにより、様々なユーザ装置の各々について、状況を把握することである。
【００４０】
輻輳の数が第２の閾値τ2を超えた場合、輻輳を解決するための適切な方策が開始されなければならない。これは、例えば上述した選択基準を適用し、ブロック２４６で複数のユーザを選択し、ブロック２４７でこれら選択されたユーザ装置について基地局への接続を解放することによって行われる。好ましい実施形態においては、別の基地局への確立された接続も有するユーザ装置が選択される。しかし、他の選択基準もさらに適用することが可能である。最終的に輻輳状態が解決されると、初期輻輳方策がブロック２４８で停止する。輻輳が解決されるか、輻輳の数が閾値τ2を超えなかった場合、輻輳カウンタは開始値にリセットされる。
【００４１】
図２ｄは本発明の方法による許可制御方策を示す。これは図２ａのブロック２５に対応する。現在のところ、基地局がダウンリンク電力を制限されていなければ、これは基地局がより多くのユーザ装置にサービスを提供可能であることを意味している。しかし、新しいユーザが直ちに輻輳を引き起こすことを回避するため、この受け入れは注意して判断しなければならない。従って、ブロック２５１でのユーザ装置の許可のためには、少なくとも現在の時間間隔、又は所定数の先行する時間間隔について、基地局がダウンリンク電力を制限されていないことが必要である。加えて、現在の時間間隔についての総割り当てダウンリンク電力が、最大許容ダウンリンク電力レベルから処理のマージンを持って低く定められる、所定の許可閾値レベルＰadmを下回っていることが必要である。上述のマージンは少なくとも１つの追加ユーザ装置を維持できるよう、十分大きく選択されるべきである。従って、マージンの大きさは、オペレータが新しいユーザ装置に最小限割り当てしようとする電力量に依存し、オペレータが定義可能であることは明らかである。さらに、上述のマージンは、例えばシステム性能に応じて調整することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による方法を適用可能なＣＤＭＡベースの通信システムの概観を示す図である。
【図２ａ】 本発明による方法の主要ステップを示す図である。
【図２ｂ】 本発明によるダウンリンク電力制御方策を示す図である。
【図２ｃ】 本発明による輻輳制御方策を示す図である。
【図２ｄ】 本発明による許可制御方策を示す図である。
【図３】 例において、各々が１つ以上の特性によって記述される複数のユーザ装置を示す図である。

Claims (8)

1. 各々が、割り当てされたダウンリンク電力の一部を必要とするダウンリンクチャネルにより、通信サービスを提供する複数の基地局と、
   各々が、前記通信サービスを利用するため少なくとも１つの基地局のダウンリンクチャネルを占有し、共通した周期的な時間間隔内で、前記基地局に対し、自らが占有するダウンリンクチャネルの前記送信電力を調整するための電力要求を送信する複数のユーザ装置とを有する電気通信システムにおける、ダウンリンク電力の割り当て及び制御方法であって、
   前記時間間隔内に各基地局が、
   前記受信した電力要求を累積（２１）するステップと、
   前記受信した電力要求に関し、前記基地局に対する前記総割り当てダウンリンク電力レベルを推定（２２１）するステップと、
   前記推定されたダウンリンク電力レベルが最大許容ダウンリンク電力レベルを下回っていれば、全てのダウンリンクチャネルについて、前記受信した電力要求を受け入れる（２３，Ｎｏ）とともに、許可制御方策（２５）を開始するステップと、
   前記推定されたダウンリンク電力レベルが最大許容ダウンリンク電力レベルを上回っていれば、ダウンリンクチャネルの選択されたサブセットについて前記受信した電力要求を拒否（２３，Ｙｅｓ）し、輻輳制御方策（２４）を開始するステップとを実行し、
   前記輻輳制御方策（２４）が、
   オペレータが定義可能な輻輳基準（２４１）の１つ又は組み合わせとして、現在及び／又は複数の先行する時間間隔において拒否された電力要求の数を適用するステップと、
   前記現在の時間間隔について、前記輻輳基準の１つ以上が満たされているかを判定（２４２）するステップとを含み、
   連続して判定された輻輳の数又はいくつかの時間間隔内における輻輳の数が所与の閾値τ2（２４５）を超えた場合には、さらに、
   複数のユーザ装置へのダウンリンクチャネルのサブセットを選択する（２４６）ステップと、
   前記選択されたサブセットのダウンリンクチャネルを解放することによって前記輻輳を解決する（２４７）ステップとを含む
   ことを特徴とする方法。
2. 前記連続する輻輳の数又は所与の時間間隔内の輻輳の数が第１の閾値τ1＜τ2（２４３）を超えた場合、初期輻輳対策（２４４）を開始することを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記許可制御方策（２５）が、
   前記推定されたダウンリンク電力レベルがオペレータが定義可能な許可電力レベル（２５２）を下回った場合、前記基地局に対する新しいユーザ装置を受け入れる（２５１）ステップを含むことを特徴する請求項１記載の方法。
4. オペレータが定義可能な選択基準の１つ又は組み合わせを適用することにより、複数のユーザ装置へのダウンリンクチャネルのサブセットを選択（２２３、２４６）することを特徴とする請求項１記載の方法。
5. ユーザ装置から要求されるサービスの形式を選択及び／又は輻輳基準として適用することを特徴とする請求項４記載の方法。
6. ダウンリンクチャネルの信号対干渉比を選択及び／又は輻輳基準として適用することを特徴とする請求項４記載の方法。
7. オペレータが定義可能なユーザ装置の優先度を選択及び／又は輻輳基準として適用することを特徴とする請求項４記載の方法。
8. 異なる基地局からユーザ装置へ割り当てされているダウンリンクチャネルの数を選択基準として適用することを特徴とする請求項４記載の方法。

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