(57)【要約】【課題】本発明は、移動通信網においてアップリンク通信中のユーザ端末 (UE)によって処理される移送形式組合せ (TFC) 選択手順の最適化を行う。【解決手段】移動通信網においてアップリンク通信中のユーザ端末 (UE)によって処理される 移送形式組合せ (TFC) 選択手順の最適化するための方法において、時点t+1におけるその時点での時間移送間隔(Time Transport Interval (TTI))内での上記TFC手順は  a −  時点tでの過去のTTIで実施されたTFC手順後に測定された残存電力(2)  b −  時点tでの過去のTTIにおけるE-DCHチャネルを送信するための電力(4)、および  c −  次のTTIにおいてE-DCHチャネルの送信のための最小指定電力(6)の関数として実施される上記方法を提供する。【選択図】図１
2009519615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信網においてアップリンク通信中のユーザ端末 (UE)によって処理される 移送形式組合せ (TFC) 選択手順を最適化するための方法において、時点t+1におけるその時点での送信時間間隔(Transmission Time Interval (TTI))内での上記TFC手順は
a −  時点tでの過去のTTIで実施されたTFC手順後に測定された残存電力(2)、
b −  時点tでの過去のTTIにおけるE-DCHチャネルを送信するための電力(4)、および
c −  次のTTIにおいてE-DCHチャネルの送信のための最小指定電力(6)の関数として実施されることを特徴とするUMTSハンドセットの移送形式組合せ (TFC) 選択手順の最適化方法。
【請求項２】
K番目のTTIにおけるE-DCHチャネルを送信するための前記電力は、E-DPDCHチャネルの送信のための電力寄与分および／または、E-DPCCHチャネルの送信のための電力寄与分を含むことを特徴とする請求項１記載のUMTSハンドセットの移送形式組合せ (TFC) 選択手順の最適化方法。
【請求項３】
K-1番目のTTIにおいて実施されるTFC手順の後で測定される残留電力は、HS-DPCCHチャネルの電力寄与分を含むことを特徴とする請求項１記載のUMTSハンドセットの移送形式組合せ (TFC) 選択手順の最適化方法。
【請求項４】
移動伝送網における伝送のためのユーザ端末において、上記端末は、過去のTTIにおけるE-DCHチャネルを送信するための電力と次のTTIにおけるE-DCHチャネルを送信するための最小指定電力とを考慮して、TTIにおけるTFC手順とE-TFC手順とを実行する手段を含むことを特徴とするUMTSハンドセットの移送形式組合せ (TFC) 選択手順の最適化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信分野に関し、ユーザ端末(user Equipment (UE))による移送形式組合せ (Transport Format Combination (TFC)) 選択のための残存利用可能電力の予測の最適化方法に関する。
【０００２】
より詳細には、本発明は移動通信網においてアップリンク通信中のユーザ端末 (UE)によって処理される 移送形式組合せ (TFC)の 選択を最適化するための方法に関する。
【０００３】
本発明はまた、移動通信網においてアップリンク通信中のユーザ端末 (UE)によって処理される 伝送形式組合せ (TFC)の 選択を最適化するための手段を含むユーザ端末 (UE)に関する。
【背景技術】
【０００４】
UMTSのような移動通信網では、ユーザ端末 (UE)にはアップリンク通信中、各種クラスのトラフィックチャネルの送信のために、限られた電力量が供給されているが、この各チャネルは各種サービスの移送および/または特定のレートおよび/またはサービス品質(Quality of Service (QoS)) を必要とするデータの信号処理を行う。
【０００５】
各基本伝送時間間隔  (transmission time interval (TTI))において、UEは移送形式組合せ (TFC) を選択することで各チャネルのサブレートを選択する。
【０００６】
各TTIにおけるアップリンクで使用される移送形式組合せ (TFC)の選択は、送信に使用可能なデータとそのデータが属するフローの優先度のみならず、無線チャネルの条件にもしたがってTFC を選択するUEのメディアアクセス制御(Medium Access Control (MAC))層の制御の下に行われる。
【０００７】
現用のTFC選択技法では、専用制御チャネル(Dedicated Control Channel (DCH))には強化されたDCH  (Enhanced DCH (E-DCH))より高い優先度が与えられていると考えられるので、以下が認められている。
−  TFCの制限/選択は、E-DCHチャネルのための強化伝送形式組合せ (E-TFC) の制限/選択に先立って行われる。
−  残存利用可能電力はまずDCHチャネルへ次いでE-DCHチャネルへ配分される。
【０００８】
現用の3GPP標準仕様書ではE-DCHチャネルは少なくとも最小指定ビットレート("E-TFCmin"と称する)で送信されねばならないと要請している点に留意されたい。したがって、TFC 選択時にE-DCHの電力寄与分を考慮外にすることは電力不足の事態をしばしば招く可能性がある。これは、E-TFC選択では上り(upcoming)送信のために少なくとも"E-TFCmin"を選択しなくてはならないからである。電力不足の主要原因のひとつは残存電力の推測が不十分であるからである。電力不足は自動的に物理レベルでなんらかの困難を生じさせるので、これは以下に示すようにいくつかのシステム性能低下をもたらす。
−  不必要なE-DCHの再送信
−  パケット遅延の増加
−  ノードB資源の無駄遣い
−  アップリンク容量の損失
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、TFC選択段階によって、E-TFCminの送信を確保するための十分な電力が残されている絶対的な保障はない。
【００１０】
ゆえに、E-DCHチャネルのアクティブ状態時における上記問題に対処するためにTFC選択を最適化することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は、移動通信網においてアップリンク通信中のユーザ端末UEによって処理される 移送形式組合せ (TFC)の選択を最適化するための方法によって達成される。ここで、時点t+1におけるその時点における時間移送間隔(Time Transport Interval (TTI))内での移送形式組合せ (TFC)手順は以下の項目の関数として実施される。
a −  時点tでの過去のTTIで実施されたTFC手順後に測定された残存電力
b −  時点tでの過去のTTIにおけるE-DCHチャネル送信のための電力、および
c −  次のTTIにおいてE-DCHチャネル送信のための最小指定電力
【００１２】
本方法によって、残留電力を超えないとして、上りTTIにおいてあるTFCが送信可能かをTFC選択手順が決定する場合には、次の三大寄与分が考えられる。
1  −  総推測(測定)送信電力
2  −  過去のTTIにおける総送信チャネルの寄与分
3  −  候補TFC含む、次のTTIにおける総送信チャネルの予測寄与分
【００１３】
この処理では、E-DCHの寄与分はステップ2と3で考慮される。
【００１４】
過去のTTIでは、過去のTTI中にE-DCHチャネルの送信電力予測に使用されたE-TFC手順は分かっている。この電力は全送信チャネルに使用された電力合計に含まれる。上りTTIでは、次のTTI中におけるE-DCHチャネルの送信電力予測に使用されるE-TFCは分かっていないが、上記標準によって定義された"E-TFCmin"(最高位の優先度が与えられた論理チャネルに関してMAC-dフローの電力オフセットを用いて計算される)と等しいものと考えられる。
【００１５】
本発明によれば、K番目のTTIにおけるE-DCHチャネルの送信用電力は、E-DPDCHチャネル送信用の電力寄与分とE-DPCCHチャネル送信用の電力寄与分とを含む。
【００１６】
本発明の他の観点によれば、K-1番目のTTIで実行されたTFC手順後に測定される電力は、HS-DPCCHチャネルの電力寄与分を含む。
【００１７】
本発明によるユーザ端末は、過去のTTIにおけるE-DCHチャネル送信用電力と次のTTIにおけるE-DCHチャネル送信用の最小指定電力とを考慮してTTI中にTFC手順とE-TFC手順とを実行する手段を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に説明は、ユーザ端末 (UE)はリリース6UMTSハンドセットであり、例えばUMTSネットワーク内でE-DCHならびに関連するDCH およびHSDPAチャネルのそれぞれを送信可能である場合に関するものである。
【００１９】
このネットワークの基地局とのアップリンク通信中、UEは送出されるべきチャネルに適切な電力を送信するために、移送形式組合せ (Transport Format Combination (TFC))選択手順と強化TFC (Enhanced TFC(E-TFC))選択手順とを実施する。
【００２０】
この目的のために、第1図に示すように、時点t+1においてその時点での時間移送間隔(Time Transport Interval (TTI))内におけるTFC手順は以下の項目の関数として実施される、
a  -  時点tでの過去のTTIで実行されたTFC手順後に測定された残留電力2、
b  -  時点tでの過去のTTIにおいてE-DCHチャネルを送信するための電力4、および
c  -  次のTTIにおいてE-DCHチャネルを送信するための最小指定電力6
【００２１】
E-DCHチャネルを送信するための電力は、E-DPDCH送信用電力寄与分とE-DPCCH送信用電力寄与分とを含む。
【００２２】
(t+1)番目のTTIにおけるUEのTx電力をTxPower(t+1,k)とすると、TFCにk番目のTFCがあるかが選択される。この電力は、以下の式を用いてt番目のTTIでのTxPower(t)の関数として表現される。
【００２３】
【数１】
2009519615.tif 000003
【００２４】
dBにおける対応する式は、
【００２５】
【数２】
2009519615.tif 000004
【００２６】
ここで、
【００２７】
【数３】
2009519615.tif 000005
【００２８】
は、その時点におけるTTIでのその時点のUE Tx 電力であり、
【００２９】
【数４】
2009519615.tif 000006
【００３０】
である。
【００３１】
HS-DPCCHが次のt番目のTTIに存在すればFhs,t(y) = yであり、存在しなければ0である。
【００３２】
【数５】
2009519615.tif 000007
【００３３】
t番目のTTI内に、k番目のTFCでDPDCHに送信するデータが存在すれば上記であり、存在しなければ0である。
【００３４】
NbDPDCHTFCKはk番目のTFCを送信するのに使用されるDPDCHの個数である。各DPDCHの利得ファクタは各DPDCHjで同一である(25.213第1A図参照)。
Fec,t(y) = NbE-DPCCH*y   ここでE-DPCCHが形成されればNbE-DPCCH= 1、形成されなければ0である。
【００３５】
【数６】
2009519615.tif 000008
【００３６】
t番目のTTI内に、k番目のTFCでE-DPDCHに送信するデータが存在すれば上記であり、存在しなければ0である。
【００３７】
【数７】
2009519615.tif 000009
【００３８】
は、ひとつのE-DPDCHの利得ファクタ比に対応し、
NbE-DPDCHTFCMinimumSet は、E-TFCMinimumSetに使用されたE-DPDCHの個数に対応する。これは最小セットであるので(低データレートに対応するので)、E-DPDCHの個数は1となるはずある。
【００３９】
上記一般式(0)では、t番目のTTIでの送信電力PTxPower(t)は、これが過去におけるTTIでの全Tx電力の基準(DSPによって与えられる)に対応することから、知ることができる。この測定された電力とt番目のTTIで送信された全チャネルの電力合計との差からDPCCHの電力が得られる。すなわち、
【００４０】
【数８】
2009519615.tif 000010
【００４１】
上記標準には、PDPCCH(t)の計算に過去におけるTTI(つまり、
【００４２】
【数９】
2009519615.tif 000011
【００４３】
)でのE-DPCCHおよびE-DPDCHの各電力を考慮すべきか否かが指定されていないことに留意されたい。
【００４４】
上記標準はTFC選択が不変であると指定している。したがって、
PDPCCH(t)の正確な計算には上記式が示す
【００４５】
【数１０】
2009519615.tif 000012
【００４６】
が考慮されねばならない。
So(0)は次のように書き直せる。
【００４７】
【数１１】
2009519615.tif 000013
【００４８】
E-TFC選択の前にTFC選択が行われたとしても、Tx電力の最小量は、最小セットがE-DCHに対して定義されているので、HS-DPCCHとE-DCHには使用可能に残されていることが分かる。最小セットに属するE-TFCはブロックされることがないので、TFC選択に使用可能なすべてのUE Tx電力を使用するとすれば、またその後E-TFCでかならず最小E-TFCを選択せねばならないとすれば、UE Tx電力は最終的には最大許容電力を超えるであろう。これは電力不足状態と呼ばれ望ましくない。同様に、ある量の電力はE-DCHがアクティブであればいつでも送出されるべきE-DPCCHにたいして使用可能に残されている。上記標準では、上りTTIでの
【００４９】
【数１２】
2009519615.tif 000014
【００５０】
の利得に対してある量の電力割当てを考慮することは指定されていない点に留意されたい。
【００５１】
式(1)から、最大許容
【００５２】
【数１３】
2009519615.tif 000015
【００５３】
比はPMaxTxPower(すなわち、最大許容UL Tx電力)の関数としてただちに得られる。
【００５４】
【数１４】
2009519615.tif 000016
【００５５】
各k番目のTFCに対して、PTxPower(t+l,k) > PMaxTxPowerであれば、TFCはブロックされた状態であり、そうでなければサポートされた状態である。
【００５６】
すべてのTFCに対するUE Tx電力の順序付けは
【００５７】
【数１５】
2009519615.tif 000017
【００５８】
値に応じてできる。TFCがブロックされた状態であれば、高い利得ファクタ比
【００５９】
【数１６】
2009519615.tif 000018
【００６０】
を有するすべてのTFCもまたブロックされた状態である。TFCがサポートされた状態であれば、低い利得ファクタ比
【００６１】
【数１７】
2009519615.tif 000019
【００６２】
を有するすべてのTFCもまたサポートされた状態である。したがって、全TFCの状態を知るためには、サポートされたTFCとブロックされたTFCとの境界を識別すればよい。この境界に固有の閾値は
【００６３】
【数１８】
2009519615.tif 000020
【００６４】
によって与えられる。
【００６５】
【数１９】
2009519615.tif 000021
【００６６】
であるすべてのTFCはブロックされた状態であり、その他はすべてサポートされた状態である。
【００６７】
TFC選択の最後のステップは(すなわち、サポートされた状態のTFCの中から最も適当なTFCを選択し、送信すべきデータの量を知る)はリリース99と同様に行われる。
【００６８】
このアルゴリズムを例を用いて概略を示す。
【００６９】
UEは次のTti(t+1)において下記の条件下に有ると仮定する。
【００７０】
【数２０】
2009519615.tif 000022
【００７１】
HS-DPCCHが存在するので
【００７２】
【数２１】
2009519615.tif 000023
【００７３】
である。
注:  E-DCHに対する最小セットは、UE Tx電力の制限のために禁止できないE-DPDCH移送形式組合せ(E-TFC(s))に対応する。各E-TFCはE-DPDCH/DPCCHに対して利得ファクタ比
【００７４】
【数２２】
2009519615.tif 000024
【００７５】
を有する。E-DPDCH/DPCCH(UE内で使用可能なデータと互換性あり)に対してより大きい利得ファクタ比
【００７６】
【数２３】
2009519615.tif 000025
【００７７】
を有する最小セット内のE-TFCは
【００７８】
【数２４】
2009519615.tif 000026
【００７９】
と称する。
【００８０】
DPDCHでのTFC選択中にE-DPDCHに対してUE Tx電力が残されていない場合(つまり、イノベーションがなされない場合)、すべての使用可能なUE Tx電力 (HS-DPCCHに与えられる部分を除いて) はDPDCHに使用可能であることになる。
【００８１】
そこで、DPDCH/DPCCHに対する最大許容利得電力比に対応する
【００８２】
【数２５】
2009519615.tif 000027
【００８３】
は下記で与えられる。
【００８４】
【数２６】
2009519615.tif 000028
【００８５】
ここで、(DPDCH/DPCCH利得電力比に対する)
【００８６】
【数２７】
2009519615.tif 000029
【００８７】
は5であり、これは最大認可DPDCH/DPCCH利得電力比が5であることを意味する。
【００８８】
ゆえに、電力比
【００８９】
【数２８】
2009519615.tif 000030
【００９０】
が1であるTFCは認可される(1が5より小さいからである)。
【００９１】
さて、残留UE Tx電力はHS-DPCCH、ついでE-DPCCH、ついでE-DPDCHにこの優先順で使用可能である。
【００９２】
HS-DPCCHを送信するためには、対応する利得電力比
【００９３】
【数２９】
2009519615.tif 000031
【００９４】
は30/15である。また、E-DPCCHを送信するためにも同じ値の利得電力比となる。
【００９５】
よって、E-DPDCH/E-DPCCH(式βを使用して)に対する最大利得電力比
【００９６】
【数３０】
2009519615.tif 000032
【００９７】
は次のようになる。
【００９８】
【数３１】
2009519615.tif 000033
【００９９】
したがって、E-DCHに対して最小セットが定義されていて、最小E-DCHデータレートはつねに許容されねばならないが、E-DPDCHを送出するためのUE Tx電力が残されていない。
【０１００】
この問題を回避するために、DPDCH/DPCCHに対する最大利得電力比
【０１０１】
【数３２】
2009519615.tif 000034
【０１０２】
を計算するときに、HS-DPCCH、E-DPCCHおよび E-DPDCHのために使用可能として残すべき必要最小なUE Tx電力を考慮に入れねばならない。
【０１０３】
式βから、最大許容利得電力比
【０１０４】
【数３３】
2009519615.tif 000035
【０１０５】
は以下のようになる。
【０１０６】
【数３４】
2009519615.tif 000036
【０１０７】
勧告で認可されている量子化された利得ファクタ比は、1/15, 2/15, 3/15, 4/15 .... 14/15, 1 である。よって、最大量子化利得ファクタ比
【０１０８】
【数３５】
2009519615.tif 000037
【０１０９】
の値は次のようになる。
【０１１０】
【数３６】
2009519615.tif 000038
【０１１１】
つぎに、TFC選択処理では、利得ファクタ比が次の条件：
【０１１２】
【数３７】
2009519615.tif 000039
【０１１３】
を満たすTFCを選択する。
【０１１４】
いったんTFCが選択されると、最大認可利得ファクタ比
【０１１５】
【数３８】
2009519615.tif 000040
【０１１６】
を計算できる。ゆえに、DCHで選択されたTFCが
【０１１７】
【数３９】
2009519615.tif 000041
【０１１８】
であるような利得ファクタ比を有すれば、最大利得電力比
【０１１９】
【数４０】
2009519615.tif 000042
【０１２０】
は以下のようになる。
【０１２１】
【数４１】
2009519615.tif 000043
【０１２２】
したがって、最大量子化利得ファクタ比
【０１２３】
【数４２】
2009519615.tif 000044
【０１２４】
値は次のようになる。
【０１２５】
【数４３】
2009519615.tif 000045
【０１２６】
この最大認可利得ファクタ比から、TFC選択は、利得ファクタが下記の条件を満たすE-TFC選択のためのE-DCH(E-TFC選択)動作を始める。
【０１２７】
【数４４】
2009519615.tif 000046
【０１２８】
結論として、DPDCH(現時点での仕様書)におけるTFC選択中にE-DPDCHのためのUE Tx電力が残されていなければ、
【０１２９】
【数４５】
2009519615.tif 000047
【０１３０】
(DPDCH/DPCCH利得ファクタ比)となる。
【０１３１】
DPDCHにおけるTFC選択中にE-DPDCH、 E-DPCCH(最小セットを遵守する)のためにUE Tx電力が残されていれば、本発明によって、
【０１３２】
【数４６】
2009519615.tif 000048
【０１３３】
(DPDCH/DPCCH利得ファクタ比)となる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明を好適に実施した動作の流れを示すフローチャートである。
【図１】
2009519615.tif 000049
【国際調査報告】
2009519615.tif 000050