(57)【要約】      （修正有）【課題】アクセス端末及びアクセスネットワークの間の逆方向リンクに関して、上昇させたデータ伝送速度を選択できるようにすることによって遅延を減少させ、それによってデータ伝送性能を向上させるためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】制限を行ういくつかのデータ速度（データに基づいて正当化されるデータ速度及びランプアップに基づいて制限されるデータ速度を含む）から新たなデータ速度を選択する。１つの実施形態においては、データに基づいて制限されるデータ速度は、制御された形で低下するように制約されており、突然低下してゼロになることはできない。もう１つの実施形態においては、ランプアップに基づいて制限されるデータ速度は、システムがビジー状態でない場合には、標準の確率に従ってスティッキーレートまでランプアップしなければならない代わりに素早くスティッキーレートまで戻ることが許容されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセス端末からアクセスネットワークへの逆方向リンクにおけるデータ伝送性能を向上させるための方法であって、
第１のデータ伝送速度を計算することと、
前記逆方向リンクにおいて前記第１のデータ伝送速度でデータを伝送することと、
前記第１のデータ伝送速度から限定された量だけ低下するように制約されている第２のデータ伝送速度を計算することと、
前記逆方向リンクにおいて前記第２のデータ伝送速度でデータを伝送すること、とを具備する方法。
【請求項２】
前記第２のデータ伝送速度を計算することは、複数の制限を行うデータ速度を計算することと、前記複数の制限を行うデータ速度のうちで最も遅いデータ速度を前記第２のデータ伝送速度として選択すること、とを具備する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記制限を行うデータ速度は、伝送待ち行列内のデータ量に対応する、データに基づいて正当化されるデータ速度を少なくとも具備する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記データに基づいて正当化されるデータ速度は、予め決められた量を超えてダミーデータ速度よりも低下しないように制約されている、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記予め決められた量は、１つの伝送フレーム当たりの前記ダミーデータ速度の予め決められた一部分である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記予め決められた量は、１つの伝送フレーム当たりの予め決められた数の速度指数レベルである、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記制限を行うデータ速度は、少なくとも閉ループ資源割当速度を具備する、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記制限を行うデータ速度は、少なくとも電力に基づいて制限されるデータ速度を具備する、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記第２のデータ伝送速度は、予め決められた量を超えて前記第１のデータ伝送速度よりも低下しないように制約されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記予め決められた量は、１つの伝送フレーム当たりの前記第１の伝送速度の予め決められた一部分である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記予め決められた量は、１つの伝送フレーム当たりの予め決められた数の速度指数レベルである、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
伝送サブシステムと、
前記伝送サブシステムに結合されていて前記伝送サブシステムのデータ伝送速度を制御するように構成されているプロセッサと、を具備し、前記プロセッサは、現行のデータ伝送速度から限られた量だけ低下するように制約されている新たなデータ伝送速度を計算するように構成されている、システム。
【請求項１３】
前記プロセッサは、複数の制限を行うデータ速度を計算しさらに前記制限を行うデータ速度のうちで最も遅いデータ速度を前記新たなデータ伝送速度として選択することによって前記新たなデータ伝送速度を計算するように構成されている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
伝送待ち行列をさらに具備するシステムであって、前記制限を行うデータ速度は、前記伝送待ち行列内のデータ量に対応する、データに基づいて正当化されるデータ速度を少なくとも具備する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記プロセッサは、現行のデータ伝送速度値よりも予め決められた量を超えて低下しないように制約されている前記新たなデータ伝送速度に関する値を計算するように構成されている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記予め決められた量は、１つの伝送フレーム当たりの現行のデータ伝送速度の予め決められた一部分である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記予め決められた量は、１つの伝送フレーム当たりの予め決められた数の速度指数レベルである、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記制限を行うデータ速度は、少なくとも閉ループ資源割当速度を具備する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１９】
前記制限を行うデータ速度は、少なくとも電力に基づいて制限されるデータ速度を具備する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項２０】
前記プロセッサは、現行のデータ伝送速度値よりも予め決められた量を超えて低下しないように制約されている前記新たなデータ伝送速度に関する値を計算するように構成されている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２１】
前記予め決められた量は、１つの伝送フレーム当たりの現行のデータ伝送速度の予め決められた一部分である、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記予め決められた量は、１つの伝送フレーム当たりの予め決められた数の速度指数レベルである、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
データプロセッサによって読取可能な媒体内において具体化されている複数の命令を具備するソフトウエア製品であって、前記命令は、第１のデータ伝送速度を計算することと、前記逆方向リンクにおいて前記第１のデータ伝送速度でデータを伝送することと、前記第１のデータ伝送速度から限定された量だけ低下するように制約されている第２のデータ伝送速度を計算することと、前記逆方向リンクにおいて前記第２のデータ伝送速度でデータを伝送すること、とを具備する方法を、前記データプロセッサに実行させるように構成されている、ソフトウエア製品。
【請求項２４】
無線通信システムにおいてアクセス端末からアクセスネットワークへの逆方向リンクにおけるデータ伝送性能を向上させるための方法であって、
第１のデータ伝送速度を計算することと、
前記逆方向リンクにおいて前記第１のデータ伝送速度でデータを伝送することと、
第２のデータ伝送速度を計算することと、
前記逆方向リンクにおいて前記第２のデータ伝送速度でデータを伝送すること、とを具備し、前記無線通信システムがビジーでない状態のときには、前記第２のデータ伝送速度を計算することは、ランプアップに基づいて制限されるデータ速度を含む複数の制限を行うデータ速度のうちの第２のデータ速度を選択することを具備し、前記ランプアップに基づいて制限されるデータ速度は、ランプアップに基づいて制限されるデータ速度及びスティッキーレート（sticky rate）のうちのいずれか速いほうの速度と等しい速度に設定される、方法。
【請求項２５】
前記スティッキーレートは、前に伝送されたデータに基づいて計算した速度を具備する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記スティッキーレートは、アクセス端末が前記無線通信システムのビジー状態中に最後にデータを伝送して以降にデータを伝送したときの最高速度を具備する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記無線通信システムがビジー状態であるときには、前記第２のデータ伝送速度を計算することは、前記ランプアップに基づいて制限されるデータ速度を含む複数の制限を行うデータ速度のうちで最も遅いデータ速度を選択することを具備する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記ランプアップに基づいて制限される速度は、前記ランプアップに基づいて制限される速度が上昇するか又は低下するかに関して定められている一組の確率に基づいて計算する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記無線通信システムがビジー状態中に前記アクセス端末がデータを伝送時には、前記スティッキーレートをリセットすることをさらに具備する、請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
前記アクセス端末がビジーでない状態において前記スティッキーレートよりも速い速度でデータを伝送時には、前記スティッキーレートを上昇させることをさらに具備する、請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
伝送サブシステムと、
前記伝送サブシステムに結合されていて前記伝送サブシステムのデータ伝送速度を制御するように構成されているプロセッサと、を具備するシステムであって、前記プロセッサは、前記無線通信システムがビジーでない状態のときには複数の制限を行うデータ速度から新たなデータ速度を選択することによって前記新たな速度を計算するように構成されており、前記制限を行うデータ速度は、従来の方法で計算したランプアップに基づいて制限されるデータ速度及びスティッキーレートのうちのいずれか速い方の速度に等しい速度に設定されるランプアップに基づいて制限される速度を含む、システム。
【請求項３２】
前記スティッキーレートは、前に伝送されたデータに基づいて計算した速度を具備する、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記スティッキーレートは、前記アクセス端末が前記無線通信システムのビジー状態中に最後にデータを伝送して以降にデータを伝送したときの最高速度を具備する、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記無線通信システムがビジー状態中に前記アクセス端末がデータを伝送時には、前記スティッキーレートをリセットすることをさらに具備する、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３５】
前記アクセス端末がビジーでない状態において前記スティッキーレートよりも速い速度でデータを伝送時には、前記スティッキーレートを上昇させることをさらに具備する、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３６】
無線通信システムがビジー状態時に、複数の制限を行うデータ速度のうちの最も遅いデータ速度として前記新たなデータ速度を選択することによって、前記制限を行うデータ速度は、従来の方法で計算されるランプアップに基づいて制限されるデータ速度を含む、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３７】
データプロセッサによって読取可能な媒体内において具体化されている複数の命令を具備するソフトウエア製品であって、前記命令は、第１のデータ伝送速度を計算することと、前記逆方向リンクにおいて前記第１のデータ伝送速度でデータを伝送することと、第２のデータ伝送速度を計算することと、前記逆方向リンクにおいて前記第２のデータ伝送速度でデータを伝送すること、とを具備する方法を、前記データプロセッサに実行させるように構成されており、
前記無線通信システムがビジーでない状態のときには、前記第２のデータ伝送速度を計算することは、ランプアップに基づいて制限されるデータ速度を含む複数の制限を行うデータ速度のうちの第２のデータ速度を選択することを具備し、前記ランプアップに基づいて制限されるデータ速度は、ランプアップに基づいて制限されるデータ速度及びスティッキーレートのうちのいずれか速いほうの速度と等しい速度に設定される、ソフトウエア製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、電気通信分野に関するものである。本発明は、より具体的には、無線通信システムにおけるデータ伝送性能を向上させるためのシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
典型的な無線音声／データ通信システムにおいては、基地局は、カバレッジエリアと関係している。該カバレッジエリアは、セクターと呼ばれている。該セクター内に所在する移動局は、該基地局に対してデータを伝送すること及び該基地局からデータを受け取ることができる。特にデータ通信の観点においては、基地局は、アクセスネットワークと呼ぶことができ、移動局は、アクセス端末と呼ぶことができる。アクセス端末は、２つ以上のアクセスネットワークと同時に通信することができ、アクセス端末が移動するのに応じて、該アクセス端末が通信するアクセスネットワークの集合が変わる。
【０００３】
特定のアクセスネットワーク及び特定のアクセス端末の間における通信に関するパラメータは、部分的には、これらのアクセスネットワーク及びアクセス端末の相対位置及び互いに送受信する信号の質および強度に基づく。例えば、アクセス端末がアクセスネットワークから遠ざかるに従い、アクセス端末がアクセスネットワークから受け取る信号の強度は低下する。従って、受信データの誤り率が上昇することになる。このため、アクセスネットワークでは、アクセス端末に対してデータを伝送する速度を下げることによって距離の拡大を補正するのが一般的である。アクセス端末は、この補正のおかげで、アクセスネットワークの信号を受信時及び復号時の誤りを少なくすることができる。他方、アクセス端末がアクセスネットワークに接近時には信号強度が強くなり、このため、より高速のデータ速度でアクセス端末にデータを伝送することができる。
【０００４】
同様に、アクセス端末がアクセスネットワークから遠ざかるに従い、アクセスネットワークがアクセス端末から受け取る信号の強度が低下し、その結果誤り率が高くなる可能性がある。アクセス端末も、アクセスネットワークと同様に、データ速度を低下させて距離の拡大を補正することによって、アクセスネットワークが信号を受信時の誤りを少なくするのが一般的である。さらに、アクセス端末は、アクセスネットワークによって要求された場合には、アクセス端末の電力出力を上げることによって誤り率を低下させることもできる。繰り返しになるが、アクセス端末がアクセスネットワークに接近時には、信号強度が高くなってデータ速度をより高速にすることができる。
【０００５】
１つのシステムにおいて、アクセス端末は、アクセス端末からアクセスネットワークへのデータ伝送速度を決定する責任を有している。このデータ伝送速度は、いくつかの要因に基づいて決定する。主要因は、アクセス端末及びアクセスネットワークが通信することができる絶対最高速度、アクセス端末の許容電力出力に基づいた最高速度、アクセス端末が伝送待ち行列内に有しているデータ量に基づいて正当化される最高速度、及び、ランプアップ（ramp-up）上の制約事項に基づいて許容される最高速度である。本システムにおいては、これらのデータ速度の各々は、選択したデータ速度が超えることができない厳格な限度となっている。換言すると、選択したデータ速度は、これらの４つのデータ速度の中で最も遅い速度よりも速くない。
【０００６】
上記のデータ速度のうちの最初の２つのデータ速度（絶対最高速度及び電力に基づく最高速度）は、システムの物理的な制約事項に起因するものであり、アクセス端末の制御範囲外である。第3及び第４のデータ速度（データに基づいて正当化されるデータ速度及びランプアップに基づいて制限されるデータ速度）は可変であり、その時点におけるアクセス端末の特定の状態に基づいて動的に決定する。
【０００７】
データに基づいて正当化されるデータ速度は、本質的には、アクセス端末が伝送待機状態にしているデータ量に基づいて正当化することができる最高速度である。例えば、アクセス端末が伝送待ち行列内に１０００ビットのデータ量を有している場合は、３８．４ｋｂｐｓ（１０２４ビット／フレーム）が正当なデータ速度であり、７６．８ｋｂｐｓ（２０４８ビット／フレーム）は正当化されない。さらに、アクセス端末の伝送待ち行列内にデータが存在していない場合は、どのような伝送速度も正当化されない。
【０００８】
ランプアップに基づいて制限されるデータ速度は、急速なランプアップが生じるとその他のアクセス端末が認識している干渉が突然増大してこれらのアクセス端末の性能を低下させることになるという事実を考慮して許容される最高速度である。各アクセス端末のランプアップが制限されている場合には、ランプアップに起因する干渉レベルの変化がよりゆっくりとした変化になり、その他のアクセス端末は、干渉の増大に適応するために使用中のデータ速度及び伝送電力をより容易に調整することができる。さらに、ランプアップに基づいて制限されるデータ速度の計算は、データ速度のランプダウンを制御することも目的としているという点に注目すべきである。全体的な効果としては、データ速度の大幅な及び／又は急速な変動が最小限に抑えられ、それによってシステム内におけるアクセスネットワーク及びアクセス端末の全体的な動作が安定することになる。
【０００９】
ランプアップに基づいて制限されるデータ速度の変化は、（データ速度の上昇及び低下の両方の点で）制御される一方で、データに基づいて正当化されるデータ速度は制御されない。アクセス端末が超高速のデータ速度にすることを正当化できるような量のデータを突然有することになった場合は、データに基づいて正当化されるデータ速度が突然上昇することになる。他方、アクセス端末にデータが存在しなくなった場合は、データに基づいて正当化されるデータ速度が突然低下してゼロになる。この場合は、ランプアップに基づいて制限されるデータ速度が制御されているため、データに基づいて正当化されるデータ速度が突然上昇しても一般的には問題にならない。この状況においては、上記の４つのデータ速度のうちで最も遅いデータ速度が、選択したデータ速度に関する最高速度になるため、ランプアップに基づいて制限されるデータ速度が支配的なデータ速度になる。しかしながら、（次のフレームでのデータ伝送用に選択するデータ速度は、上記の４つのデータ速度のうちで最も遅いデータ速度であるという点に留意した場合）データに基づいて正当化されるデータ速度はその他のデータ速度よりも遅くこのため支配的なデータ速度になるため、データに基づいて正当化されるデータ速度が突然低下すると実際のデータ速度も低下することになる。
【００１０】
これまでの技術に基づく通信システムにおいては、アクセス端末が伝送すべきデータを有していない場合は、データは伝送されない。この点は明らかに直感的に理解できることであり、無用なデータを伝送することによって有用な帯域幅を浪費すべきでないというのが一般的な通念である。データ速度が急激に低下して（例えばゼロになる）のを許容した結果生じることになる問題の1つは、上述したように、データ速度が再びランプアップするのにある程度の時間を要することである。ある種類のデータの伝送遅延は、データ速度の低下及びその後のランプアップに起因することがある。このような伝送遅延は、特に、バーストデータである場合又は個別の到着プロセスを有している場合に発生する可能性がある。このような種類のデータの１つとして、６０乃至７０ミリ秒の個別の間隔で伝送待ち行列に到着する５００乃至１０００バイトのパケットを含んでいるリアルタイムの映像を挙げることができる。リアルタイムの映像は、伝送遅延が特に著しくこのため受入不能であるデータの種類としての顕著な例でもある。
【００１１】
ランプアップに基づいて制限されるデータ速度は、ある１台のアクセス端末がその他のアクセス端末に対して過大な干渉を及ぼすような形でデータ速度を上昇させるのを防止するように設計されている一方で、干渉が増大しても過度の混乱を引き起こさない例も存在している。例えば、あるセクターにおいてアクティブな状態になっているアクセス端末がほとんど存在しない場合は、ある特定のアクセス端末がランプアップに基づいて制限されるデータ速度によって許容されている限度よりも急速にデータ速度を上昇させることが可能である。該状況においては、ランプアップに基づいて制限されるデータ速度によって課せられた限度が、システムの全体的な性能を低下させるおそれがある。
【発明の概要】
【００１２】
上述した問題のうちの１つ以上の問題は、本発明の様々な実施形態によって解決することができる。概して、本発明は、無線電気通信システムにおいて、バーストデータの伝送遅延を緩和する逆方向リンクデータ伝送速度を計算することによってデータ伝送性能を向上させるためのシステム及び方法を具備している。
【００１３】
本発明の１つの実施形態は、逆方向リンクにおいてアクセス端末からアクセスネットワークにデータを伝送する上での性能を向上させるための方法を具備しており、該方法は、第１のデータ伝送速度を計算することと、逆方向リンクにおいて該第１のデータ伝送速度でデータを伝送することと、ある限定された量だけ該第１のデータ伝送速度よりも引き下げるように制約されている第２のデータ伝送速度を計算することと、逆方向リンクにおいて該第２のデータ伝送速度でデータを伝送すること、とを具備している。１つの実施形態においては、該第２のデータ伝送速度は、絶対最高速度、電力に基づいて制限されるデータ速度、データに基づいて正当化されるデータ速度、及び閉ループ資源割当速度のうちの最も遅いデータ速度として選択される。これらのデータ速度のうちの最初の２つのデータ速度は静的であり、さらに第４のデータ速度は制御された形で低下するように既に制約されているため、第２のデータ速度の低下は、データに基づいて正当化されるデータ速度の低下を制御することによって制約する。１つの実施形態においては、この制約は、予め決められた形で減衰することが許容されているダミーデータ速度を維持することによって実現される。この場合、従来の方法で計算した、データに基づいて正当化されるデータ速度を、該ダミーデータ速度と比較し、該ダミー速度よりも低下することを許容しない。
【００１４】
本発明の１つの実施形態は、アクセス端末が逆方向リンクにおいてアクセスネットワークにデータを伝送する速度を決定するように構成されている無線通信システムを具備している。該アクセス端末は、データを伝送するための伝送サブシステム、及び、該伝送サブシステムに結合されていて該伝送サブシステムに制御情報を提供するように構成されているプロセッサを含んでいる。特に、該プロセッサは、該伝送サブシステムが該逆方向リンクにおいてデータを伝送するデータ速度を決定するように構成されている。１つの実施形態においては、該プロセッサは、データに基づいて正当化されるデータ速度及び閉ループ資源割当速度を計算するように構成されている。該プロセッサは、データに基づいて正当化されるデータ速度、閉ループ資源割当速度、絶対最高速度及び電力に基づいて制限されるデータ速度のうちの最も遅いデータ速度を、次の伝送フレームに関するデータ伝送速度として選択する。該プロセッサは、１つのフレームにおけるデータ速度が次のフレームにおいて突然低下するのを防止するために、データに基づいて正当化されるデータ速度の低下を制御する。この制御は、１つの実施形態においては、予め決められた形で減衰するように設定されたダミーデータ速度を維持することによって実現される。データに基づいて正当化されるデータ速度は、データに基づいて正当化されるデータ速度を従来の方法で計算し、該従来の方法で計算したデータ速度を該ダミーデータ速度と比較し、データに基づいて正当化されるデータ速度を、該従来の方法で計算したデータ速度及び該ダミーデータ速度のうちでより高速のデータ速度に設定する。ダミーデータ速度が、データに基づいて正当化されるデータ速度よりも高速である場合は、希望する伝送速度を維持するためにダミーデータを伝送する必要がある。
【００１５】
本発明の１つの実施形態は、逆方向リンクにおいてアクセス端末からアクセスネットワークにデータを伝送する上での性能を向上させるための方法を具備しており、該方法は、第１のデータ伝送速度を計算することと、逆方向リンクにおいて該第１のデータ伝送速度でデータを伝送することと、第２のデータ伝送速度を計算することと、逆方向リンクにおいて該第２のデータ伝送速度でデータを伝送すること、とを具備している。さらに、無線通信システムがビジーでない状態のときには、該第２のデータ伝送速度を計算することは、複数の限度設定速度（ランプアップに基づいて制限されるデータ速度を含む）の中から第２のデータ速度を選択することを具備し、該ランプアップに基づいて制限されるデータ速度は、スティッキーレートに至るまでより急速に上昇することが許容されている。１つの実施形態においては、該スティッキーレートは、アクセス端末が該無線通信システムのビジー状態中に最後にデータを伝送して以降にデータを伝送したときの最高速度を具備する。このスティッキーレートは、アクセス端末がビジーでない状態において該スティッキーレートよりも高速の速度でデータを伝送時には上昇させ、アクセス端末が無線通信システムのビジー状態中にデータを伝送時にはリセットする。
【００１６】
本発明の１つの実施形態は、アクセス端末が逆方向リンクにおいてアクセスネットワークにデータを伝送する速度を決定するように構成されている無線通信システムを具備している。該アクセス端末は、データを伝送するための伝送サブシステム、及び、該伝送サブシステムに結合されていて該伝送サブシステムに制御情報を提供するように構成されているプロセッサを含んでいる。特に、該プロセッサは、第１のデータ伝送速度を計算し、逆方向リンクにおいて該第１のデータ伝送速度でデータを伝送し、第２のデータ伝送速度を計算し、逆方向リンクにおいて該第２のデータ伝送速度でデータを伝送するように構成されている。さらに、該無線通信システムがビジーでない状態のときには、該プロセッサは、複数の限度設定速度（ランプアップに基づいて制限されるデータ速度を含む）の中から第２のデータ速度を選択することによって該第２のデータ伝送速度を計算するように構成されており、該ランプアップに基づいて制限されるデータ速度は、より急速に上昇してスティッキーレートに達することが許容されている。１つの実施形態においては、該スティッキーレートは、アクセス端末が該無線通信システムのビジー状態中に最後にデータを伝送して以降にデータを伝送したときの最高速度を具備する。このスティッキーレートは、アクセス端末がビジーでない状態において該スティッキーレートよりも高速のデータ速度でデータを伝送時には上昇させ、アクセス端末がビジー状態中にデータを伝送時には現行のデータ速度にリセットする。
【００１７】
本発明のもう１つの実施形態は、ソフトウエアアプリケーションを具備する。該ソフトウエアアプリケーションは、アクセス端末において採用されているコンピュータ又はその他のデータプロセッサによって読取可能な媒体において具体化される。該媒体は、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、等を含むことができる。該媒体は、上記において一般的に説明している方法を該コンピュータ又はデータプロセッサに実行させるようにする命令を内蔵している。該コンピュータによって読取可能な媒体は、アクセス端末の一部を成すＲＡＭ又はその他のメモリを具備することができるという点に注目すべきである。アクセス端末のプロセッサは、それによって、本開示に従って方法を実施することが可能になる。
【００１８】
数多くの追加の実施形態も可能である。
【００１９】
本発明のその他の目的及び利点は、下記の発明を実施するための最良の形態及び添付図面を参照することによって明確になる。
【００２０】
本発明は、様々な変更が行われることがありさらには代替形態を用いることが可能である一方で、添付した図面において及び詳細な説明において例を用いることによって本発明の特定の実施形態を示してある。しかしながら、これらの図面及び詳細な説明は、説明している特定の実施形態に本発明を限定することを意図するものではないと理解すべきである。本開示は、添付した請求項によって定められている本発明の適用範囲内にあるあらゆる変更、同等物及び代替策を網羅することを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】１つの実施形態に従った無線通信システムの一部を例示した概略図である。
【図２】１つの実施形態における無線通信システムの２カ所の隣接セクター内に存在するアクセスネットワーク及びアクセス端末を例示したより詳細な図である。
【図３】１つの実施形態におけるアクセス端末の構造を示した機能ブロック図である。
【図４】１つの実施形態における閉ループ資源割当速度の決定方法を例示した流れ図である。
【図５】１つの実施形態においてデータに基づいて正当化されるデータ速度を決定するための基本的な方法を例示した流れ図である。
【図６】１つの実施形態においてデータに基づいて正当化されるデータ速度を決定するためのより詳細な方法を例示した流れ図である。
【図７】１つの実施形態においてスティッキーレートを追跡するための方法を例示した流れ図である。
【図８】１つの実施形態においてスティッキーレート を用いて閉ループ資源割当速度を計算する方法を例示した流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下では、本発明の１つの好ましい実施形態について説明する。本実施形態及び以下において説明するその他のすべての実施形態は典型的な実施形態であり、本発明を限定するのではなく本発明を例示することを意図するものであることに注意すべきである。
【００２３】
概して、本発明は、無線通信システムにおいて、逆方向リンクにおけるデータ伝送速度の低下を制御することによってデータ伝送性能を向上させるためのシステム及び方法を具備している。
【００２４】
図１では、１つの実施形態に従って無線通信システムの一部を例示した概略図を示してある。この実施形態においては、システムは、複数のアクセスネットワーク１２及び複数のアクセス端末１４を具備している。各アクセスネットワーク１２は、周辺地域に所在するアクセス端末１４と通信する。アクセス端末は、該当するセクター内を移動することがあり、さらに、ある１つのアクセスネットワークと関係するある１つのセクターから別のアクセスネットワークと関係する異なったセクターに移動することもある。カバレッジエリアは、セクター１６である。これらのセクターは実際には多少不定形である場合及びその他のセクターと重なり合っている場合があるが、本図においては、点線及びダッシュ線を用いて一般的に描いている。尚、説明を明確化するため、これらのアクセスネットワーク、アクセス端末及びセクターの各々のうちの１つだけを参照番号によって識別しているという点に注意すべきである。
【００２５】
図２では、１つの実施形態において、無線通信システムの２つの隣接するセクター内に所在するアクセスネットワーク及びアクセス端末を例示したより詳細な概略図を示してある。このシステムにおいて、セクター２０は、アクセスネットワーク２２及び数台のアクセス端末２４を含んでいる。セクター３０は、アクセスネットワーク３２及び単一のアクセス端末３４を含んでいる。アクセスネットワーク２２及び３２は、本出願明細書において順方向リンク（ＦＬ）と呼んでいる経路を通じてアクセス端末２４及び３４にデータを伝送する。アクセス端末２４及び３４は、逆方向リンク（ＲＬ）と呼ばれる経路を通じてアクセスネットワーク２２及び３２にデータを返送する。
【００２６】
図３は、１つの実施形態におけるある１台のアクセス端末の構造を例示した機能ブロック図である。この実施形態においては、該アクセス端末は、伝送サブシステム４４及び受信サブシステム４６に結合させたプロセッサ４２を具備している。伝送サブシステム４４及び受信サブシステム４６は、１本の共有アンテナ４８に結合されている。プロセッサ４２は、受信サブシステム４６からデータを受け取り、該データを処理し、該処理したデータを出力装置 ５０を通じて出力する。さらに、プロセッサ４２は、データ源５２からデータを受け取り、該データを伝送用に処理する。該処理したデータは、逆方向リンクにおいて伝送するために、伝送サブシステム４４に転送する。プロセッサ４２は、受信サブシステム４６及びデータ源５２から受け取ったデータを処理することに加えて、アクセス端末の様々なサブシステムを制御するように構成されている。特に、プロセッサ４２は、伝送サブシステム４４を制御する。後述するアクセス端末に基づく機能は、プロセッサ４２に実装する。さらに、プロセッサ４２が使用するデータを保存するためのメモリ５４をプロセッサ４２に結合させる。
【００２７】
１つの実施形態においては、該当するシステムは、ｃｄｍａ２０００  １ｘＥＶ−ＤＯシステムである。このシステムの主特性は、ＩＳ―８５６データ通信規格において定義されている。該規格は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）規格のＩＳ−９５系統に基づく規格である。”１ｘＥＶ−ＤＯ”という名称は、ＣＤＭＡ２０００系統（“１ｘ”）に関連すること及びデータを最適化させた動作（”ＤＯ”）に関する発展規格（“ＥＶ”）であることを示している。１ｘＥＶ−ＤＯシステムは、主に、順方向リンクにおけるデータスループットが高いことが望ましい無線インターネットアクセスに関して最適化されている。
【００２８】
１ｘＥＶ−ＤＯシステムは、順方向リンクにおいて（ヌル速度に加えて）３８．４ｋｂｐｓ乃至２．４Ｍｂｐｓの範囲内の１２の異なった予め決められたデータ速度のうちの１つのデータ速度でデータを通信するように設計されている。さらに、これらの予め決められたデータ速度の各々に関して、対応するデータパケット構造が定められている（パケット継続時間、変調の型、等の項目が指定されている）。逆方向リンクにおける通信は、９．６ｋｂｐｓ乃至１５３．６ｋｂｐｓ（及びヌル速度）の範囲内の５つの異なったデータ速度のうちの１つのデータ速度で行われる。この場合も、これらのデータ速度の各々に関してデータパケット構造が定められている。
【００２９】
本発明は、主に逆方向リンクに関するものである。従って、逆方向リンクに関するデータ速度を以下のように設定している。
【００３０】
速度指数              データ速度
Ｋｂｐｓ      ビット／フレーム
０              ０          ０
１            ９．６        ２５６
２            １９．２      ５１２
３            ３８．４      １０２４
４            ７６．８      ２０４８
５          １５３．６      ４０９６
説明を単純化するために、以下において逆方向リンクデータ速度に言及時には、１秒当たり又は１つのフレーム当たりのビット数ではなく速度指数に基づいている。即ち、各アクセス端末に対応するデータは、対応する符号によって識別されている。この場合、各符号は、１つの通信チャネルを定義している。このため、あらゆる個々のアクセス端末からのデータ及び全アクセス端末からのデータを同時に伝送することができ、さらに、アクセスネットワークは、これらの符号を用いて異なったデータ源を区別することができる。
【００３１】
ＣＤＭＡ伝送は、干渉によって制限される。換言すると、伝送することができるデータ量は、環境内に存在している干渉量によって制限される。環境内にはバックグラウンド雑音又は熱雑音に起因する干渉がある程度存在している一方で、アクセス端末が伝送時における主干渉源は、その地域に存在するその他のアクセス端末である。その他のアクセス端末がほとんど存在しておらずかつこれらのアクセス端末がデータをほとんど伝送していない場合は、干渉が生じることはほとんどなく、このため、高速のデータ速度でデータを伝送することが可能である。他方、全体として大量のデータを伝送中である数多くのその他のアクセス端末が存在している場合は、干渉レベルが高くなり、逆方向リンク伝送を行う上で非常に低速のデータ速度しか用いることができないおそれがある。
【００３２】
このため、各々のアクセス端末に関して適切なデータ速度を決定するための仕組みを備えなければならない。典型的なＣＤＭＡ無線通信システムでは、すべてのアクセス端末に関して単一のデータ速度を用いている。さらに、データ速度の制御は、アクセスネットワークに集中している。しかしながら、この型のデータ速度制御は、いくつかの欠点を有している。例えば、これらのすべてのアクセス端末が同じデータ速度を用いるため、個々のアクセス端末の性能を最適化することができない。この場合、最適なデータ速度で動作することができるアクセス端末及び最適なデータ速度で動作することができないアクセス端末が存在することになる。アクセスネットワークがアクセス端末の各々に関する最適なデータ速度を計算するように設計されている場合には、システム内に存在するアクセス端末数が多ければ多いほど、これらのアクセス端末の各々に関するデータ速度を計算するために要する資源が多くなるため、システムを簡単にスケーラブルにすることができない。さらに、データ速度割当制御信号を送信するためにより多くの通信資源を用いることになる。
【００３３】
本発明が上記のような典型的なシステムと異なっている１つの相違点は、アクセス端末に関するデータ速度の計算は個々のアクセス端末自体が担当していることである。換言すると、データ速度の計算は、集中型ではなく分散型である。即ち、ある１台の特定のアクセス端末に関する適切なデータ速度は、そのアクセス端末自体が逆方向リンクＭａｃアルゴリズムを用いて決定する。（“Ｍａｃ”は、マルチアクセス通信を意味する業界用語である。）該逆方向リンクＭａｃアルゴリズムが本開示の焦点である。
【００３４】
ある１台の特定のアクセス端末が自己の逆方向リンクに関するデータ速度を計算中であるときには、明らかなことであるが、可能な限り最高のデータ速度を選択しようとすることになる。しかしながら、該当するセクター内にはその他のアクセス端末も存在している可能性がある。これらのその他のアクセス端末も、可能限り最高のデータ速度で自己のデータを伝送することを試みることになる。さらに、データ伝送に要する電力は、データ速度にほぼ比例するため、各アクセス端末のデータ速度を上昇させると伝送電力も増大させることになる。このため、各アクセス端末による伝送が、その他のアクセス端末に対する干渉量を増大させることになる。その結果、ある時点において、干渉量が過度であることに起因して、すべてのアクセス端末が受入可能な誤り率でデータを伝送することができなくなってしまうことになる。
【００３５】
このため、システム内に存在する干渉レベルに関する情報をアクセス端末が有しているようにすることが有用である。干渉レベルが相対的に低い場合は、アクセス端末は、システムの全体的な性能に対して有意な悪影響を及ぼすことなく自己のデータ速度をある程度まで上昇させることができる。しかしながら、干渉レベルが高すぎる場合は、アクセス端末のデータ速度を上昇させると有意な悪影響を及ぼすことになる。
【００３６】
このため、１つの実施形態においては、全体的な干渉レベルをアクセスネットワークによって追跡する。アクセスネットワークは、全体的な干渉レベルがあるしきい値よりも高いか又は低いかを単純に決定するように構成されている。全体的な干渉レベルが該しきい値よりも低い場合は、アクセスネットワークは、逆方向活動ビット（ＲＡＢ）を０に設定する。（ＲＡＢは、「ビジービット」と呼ばれることもある。）他方、全体的な干渉レベルが該しきい値よりも高い場合は、アクセスネットワークは、ＲＡＢを１に設定する。次に、該ＲＡＢを各々のアクセス端末に伝達し、システム内における活動／干渉レベルを知らせる。
【００３７】
１つの実施形態においては、全体的な干渉レベルは、各アクセス端末による逆方向リンク伝送電力を合計し、環境内に存在する熱雑音レベル又はバックグラウンド雑音レベルで除することによって求める。次に、該総和をしきい値と比較する。該総和が該しきい値よりも小さい場合は、干渉レベルが高いとみなし、ＲＡＢを１に設定する。該総和が該しきい値よりも小さい場合は、干渉レベルが低いとみなし、ＲＡＢを０に設定する。
【００３８】
逆方向リンクデータ通信の性能は、データ速度及びシステム内における干渉レベルに依存するため、適切なデータ速度を計算する際には干渉レベルを考慮に入れる必要がある。このため、逆方向リンクＭａｃアルゴリズムを用いたデータ速度計算では、ＲＡＢの形でアクセス端末に対して提供された干渉レベルを考慮に入れる。さらに、逆方向リンクＭａｃアルゴリズムでは、アクセス端末のニーズ及びシステムの物理的制約事項等の要因も考慮に入れる。これらの要因に基づき、各アクセス端末に関するデータ速度を、各フレームごとに１回計算する。
【００３９】
逆方向リンクＭａｃアルゴリズムは、基本的には以下のように計算する。
【００４０】
Ｒnew ＝min（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）
ここで、
Ｒ１＝システムの最高データ速度
Ｒ２＝（電力上の考慮事項に基づいた）アクセス端末の最高データ速度
Ｒ３＝伝送待ち行列内のデータに基づいて正当化されるデータ速度
Ｒ４＝閉ループ資源割当速度
速度Ｒ１乃至Ｒ４の各々は、Ｒｎｅｗに関する厳格な限度を設定することになる。換言すると、逆方向リンクＭａｃアルゴリズムによって選択された速度Ｒｎｅｗは、速度Ｒ１乃至Ｒ４のうちのいずれの速度も超えてはならない。
【００４１】
システムの最高データ速度であるＲ１は、システム（アクセスネットワーク及びアクセス端末を含む）の設計に基づいた速度である。システムの最高データ速度は静的であるとみなされており（Ｒ１はアクセスネットワークが設定可能であるが、変更されることはめったになく、静的であるとみなすことができる）、このため、Ｒｎｅｗを計算する際に用いるためにアクセス端末内に単に保存される。
【００４２】
上述したように、逆方向リンクデータ伝送電力は、データ伝送速度にほぼ比例しており、このため、最大電力レベル及び現行のチャネル状態に対応する最高速度が存在している。電力に基づく最高データ速度Ｒ２は、アクセス端末の設計の関数であるアクセス端末逆方向リンク伝送時最大電力に基づいた速度である。実際の最大伝送電力Ｐｍａｘは静的である一方で、Ｒ２は、Ｐｍａｘ及び現行のチャネル状態の関数として変化する。さらに、Ｒ２は、アクセスネットワーク側におけるアクセス端末の信号のＳＩＮＲ（チャネル利得及び現行のＲＯＴに起因して変化する）に関連している。
【００４３】
データ速度Ｒ３は、アクセス端末の伝送待ち行列内に入っているデータに基づいて正当化されるデータ速度である。Ｒ３は可変であり、すべてのフレームにおいて計算される。Ｒ３が存在する目的は、いずれかのアクセス端末とその他のアクセス端末による干渉を軽減するために、該いずれかのアクセス端末が伝送すべきデータをほとんど又はまったく有していないときに該いずれかのアクセス端末の逆方向リンクデータ速度を下げることである。従来は、Ｒ３は、単に、伝送待ち行列内に入っているすべてのデータを単一のフレームで伝送するために必要なデータ速度である。このため、伝送待ち行列内に２０４８ビットのデータが存在している場合は、７６．８ｋｂｐｓのデータ速度を選択することになる。（上表の速度指数 ４において、７６．８ｋｂｐｓのデータ速度では、１つのスロットで２０４８ビットを伝送することができる。他方、伝送待ち行列内に２０４９ビットのデータが存在している場合は、全データを単一のスロットで伝送するためには１５３．６ｋｂｐｓ（４０９６ビット／スロット）のデータ速度を選択することが必要になる。伝送待ち行列内にデータが存在していない場合は、正当化できるデータ速度はゼロである。この従来のＲ３計算方法を用いた場合には、Ｒ３に対応するデータ速度は、Ｒ３の前の値がどのような値であったかにかかわらず、速度指数０乃至速度指数５の範囲になる。本発明の１つの実施形態においては、Ｒ３は、過度に急速に低下しないように制御される。以下ではこの点についてさらに詳細に説明する。
【００４４】
閉ループ資源割当（ＣＬＲＡ）速度Ｒ４も、各フレームごとに１回計算する。Ｒ４を計算する目的は、各アクセス端末のデータ速度が過度に急速に上昇しその結果その他のアクセス端末が対処できる以上のレベルの干渉が生み出されるのを防止することである。ＣＬＲＡ速度は、現行のデータ速度、及び、該データ速度が上昇するか又は低下するかに関して予め決められている一組の確率に基づいた速度である。尚、ＣＬＲＡ速度の計算に用いる確率は、本質的には、ＣＬＲＡ速度が過度に急速に変化しないように制御する確率である。
【００４５】
ＣＬＲＡ速度Ｒ４は、以下の方法で計算する。対応する流れ図を図４に示してある。
【００４６】
（１）  任意の数Ｖを選択する（ここで、０≦Ｖ≦１）
（２）  次に、
（ｉ）ＲＡＢ＝０である場合
Ｖ＜Ｐｉである場合  Ｒ４＝Ｒｏｌｄ＋１
その他の場合        Ｒ４＝Ｒｏｌｄ
（ｉｉ）ＲＡＢ＝１である場合
Ｖ＜Ｐｉである場合  Ｒ４＝Ｒｏｌｄ−１
その他の場合        Ｒ４＝Ｒｏｌｄ
ここで、
Ｐｉ＝現行速度及びＲＡＢに対応する確率（下表参照）
Ｒｏｌｄ＝現行速度
Ｒｏｌｄ＋１＝現行速度の次に速い速度
Ｒｏｌｄ−１＝現行速度の次に遅い速度
様々な速度指数値及びＲＡＢ値に対応する確率Ｐｉを下表に示した。アクセス端末が新たなデータ速度の計算を開始時には、現行のデータ速度で伝送することになる。さらに、アクセス端末は、通信中であるアクセスネットワークからも現行のＲＡＢを受け取ることになる。現行データ速度は、どの行から確率Ｐｉを取り出すかを決定する値である。現行のＲＡＢは、どの列から確率Ｐｉを取り出すかを決定する値である。
【００４７】
１つの実施形態においては、確率は、固定されておりさらにアクセス端末内に予めプログラミングされている。その他の実施形態においては、確率値は、アクセスネットワークによって計算してアクセス端末にダウンロードすることができる。
【表１】
2011176817.tif 000003
【００４８】
上表に示した値の各々は、対応する速度指数及びＲＡＢ値を有するアクセス端末が次の速度指数に移行する確率を表している。“ＲＡＢ＝０”の下方の列内の値は、アクセス端末が次に大きい速度指数に移行する確率である。アクセス端末は、速度指数０から速度指数１まで移行することが常に許容されているため、速度指数０及びＲＡＢ＝０に対応する値は１である。他方、アクセス端末は、速度指数５よりも大きい値に移行することができないため、速度指数５及びＲＡＢ＝０に対応する値は０である。尚、確率値Ｐ１乃至Ｐ４の範囲は、０乃至１である。
【００４９】
“ＲＡＢ＝１”の下方の列内の値は、アクセス端末が次に小さい速度指数に移行する確率である。アクセス端末は、速度指数０よりも下方に移行することはできないため、速度指数０及びＲＡＢ＝１に対応する値は０である。さらに、アクセス端末は、０でない最低速度よりも下方に移行することが強制されることは絶対にないため、速度指数１及びＲＡＢ＝１に対応する値は０である。尚、確率値Ｐ５乃至Ｐ８の範囲は、０乃至１である。
【００５０】
上記の方法でＲ４を計算することで、システムがビジー状態でない（ＲＡＢ＝０）ときにはＲ４が制御された形で上昇することができることになり、さらに、システムがビジー状態である（ＲＡＢ＝１）ときには同じく制御された形で強制的に低下させることができる。換言すると、Ｒ４を単に急上昇させるのではなくランプアップ（徐々に上昇）させることになり、さらに、急低下させるのではなくランプダウン（徐々に低下）させることになる。尚、該ランプアップ／ランプダウンは、表１に示した確率によって制御される。
【００５１】
上記したように、Ｒ１乃至Ｒ４は、各フレームごとに決定し、次に、次のフレームに関するデータ速度Ｒｎｅｗを、これらのデータ速度のうちで最も遅いデータ速度に設定する。この場合における問題点は、Ｒ４は、Ｒｎｅｗが現行速度を超えて上昇することができる速度を制限する働きをする一方で、突然低下するのを防止できないことである。Ｒ４は、ＲＡＢ＝１の確率によって許容された速度でしか低下することができないが、Ｒ３は、アクセス端末のデータ伝送待ち行列が空になった場合には後続するフレームにおいて速度指数５から０に急低下する可能性がある。さらに、Ｒｎｅｗは、計算したデータ速度Ｒ１乃至Ｒ４のうちで最も遅いデータ速度であるため、Ｒ３が支配的なデータ速度になってＲｎｅｗが急低下する可能性がある。
【００５２】
データ伝送速度が突然低下しても干渉上の問題を発生させることにはならない一方で（干渉を軽減することになる）、データの伝送遅延を引き起こす可能性がある。その原因は、（突然発生する可能性がある）データ速度の低下後は、Ｒ４による制限を受けるため、データ速度が再度ランプアップするのにある程度の量の時間を要するためである。
【００５３】
上記については次の例を用いて説明することができる。即ち、あるテレビ会議において平均６０ｋｂｐｓのデータが生成されると想定すると、該データは、大きさが５００乃至１０００バイトのパケットを含んでおり、これらのパケットは、７０乃至８０ミリ秒の間隔で伝送待ち行列に到着する。最初に伝送待ち行列内にデータが存在しておらず（さらに伝送データ速度が０である）場合は、速度指数 ０（０ｋｂｐｓ）から１（９．６ｋｂｐｓ）に上昇するために最大で１フレーム （１つの実施形態においては約２７ミリ秒）を要することになる。アクセス端末が採用している特定の確率に依存するが、速度指数１から２（１９．２ｋｂｐｓ）に移行するのにさらに数個のフレームを要することになる可能性があり、以下同様である。さらに、データ伝送速度が６０ｋｂｐｓの到着時間を上回るまでは、伝送待ち行列内におけるデータの蓄積が続く。
【００５４】
Ｒ４の計算に用いる確率では速度指数が２つのフレームごとに大きくなることができると想定すると、第１の５００バイトのパケットを伝送するのに少なくとも６フレーム（１６０ミリ秒）を要する。その間、該パケットの伝送中に蓄積されているデータの伝送が引き続き遅れていることになる。データ伝送速度は、最終的にはデータ到着速度に追いつくことになるが、データのうちの少なくても一部を伝送する上で有意な遅延が生じることになる。テレビ会議等の用途においては、これらの遅延は受入不能である。さらに、本例においては、最終的にはデータ伝送速度がデータ到着速度を超えることなり、伝送待ち行列内のデータ量が減少し始めることになるという点にも注目すべきである。伝送待ち行列の長さが小さくなって０になると、Ｒ３も低下して０になり、さらに、ランプアッププロセスを最初から再開させなければならず、その結果伝送遅延を再度引き起こすことになる。
【００５５】
本発明の１つの実施形態においては、データ速度の突然の低下に起因する伝送遅延を回避するため及び該伝送遅延に伴ってデータ速度の再度のランプアップが必要になることを回避するため、いわゆる「データ速度慣性」を採用している。即ち、伝送待ち行列内における瞬間的なデータレベルによって正当化されるレベルまでデータ速度が低下するのを許容するのではなく、データ速度が制御された形で低下するように制約する手法である。「データ速度慣性」を採用した理由の１つは、安定性を確保するためである。伝送データが大量に存在するセクターにおいては、アクセス端末が最近データを伝送していたが現在は遊休状態である場合でも、該アクセス端末が伝送速度を上昇させる速度を制限すべきである。ＲＡＢ＝１であるときに通常はＲ４によって支配されているアクセス端末のデータ速度を強制的に低下させることによって、超過干渉がその他のアクセス端末にとって実際に悪影響を及ぼしているときに伝送される不要なデータの量が制限される。この場合、現行のアクセス端末の性能遅延及びその他のアクセス端末への干渉の間には二者択一の関係が存在している。本発明では、ＲＡＢ＝１であるときにはＲ４に従い、ＲＡＢ＝１よりも小さいときにはＲｄ（以下において定義）を実際に伝送された速度に設定することによって、ほとんどの場合は（問題にならないときに）アクセス端末がダミーデータを伝送していてそれによって容量の「ギャップを埋め」、測定スループットに対して多大な影響を及ぼすことなしに遅延を改善させるようにしている。
【００５６】
Ｒ３の低下制御は、次のいくつかの方法で完遂させることができる。例えば、１つの実施形態においては、アクセス端末がダミーのデータ速度を維持する。該ダミーデータ速度は、希望するＲ３の低下挙動のモデルを作成するために変更される。本実施形態においては、ダミーデータ速度の値を小さくするために減衰率を用いている。新たなデータ速度の計算が必要になるごとに、１つの暫定的なデータ速度を通常の方法で計算し、該暫定的なデータ速度をダミーデータ速度と比較する。Ｒ３は、該暫定的データ速度（即ち、上述した、データに基づいて正当化される値）及びダミーデータ速度のうちのいずれか大きい方の値に設定する。選択したデータ速度が、データに基づいて正当化されるデータ速度よりも高速である場合は、ダミーデータを伝送する。以下では本実施形態の方法について詳述し、該方法の１例を図５の流れ図に示してある。
【００５７】
（１）  Ｒｔを計算する（Ｒ３が、上記において従来の方法で計算されたように）
（２）  Ｒｄ＝Ｒｄ＋ｌｏｇ２（減衰率）を計算する
（３）  Ｒ３＝ｍａｘ（ｇ（Ｒｄ），Ｒｔ）に設定する
（４）  Ｒｎｅｗ＝ｍｉｎ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）に設定する
（５）  Ｒｄ＝Ｒｎｅｗに設定する
ここで、
Ｒｔ＝従来の方法で計算した暫定的な、データに基づいて正当化されるデータ速度
Ｒｄ＝ダミーデータ速度（デフォルト値を有しているか又は前回に計算した値）
ｇ（）＝Ｒｄを、Ｒｄよりも大きいか又はＲｄと等しい可能な限り最小の速度指数にマッピングする
ＲＡＢ＝１の場合は、実際に伝送された速度は、慣性減衰速度よりも速く低下する可能性があることに注目すべきである。即ち、慣性減衰速度は、伝送データ量が少ないセクターと比較して、伝送データが多いセクターにおいて引き下げられ、このことは通常は望ましいことである。しかしながら、別の実施形態においては、ステップ（５）において、Ｒｄは、Ｒ３又はその他の値に設定することが可能である。
【００５８】
Ｒ３の低下を制御する本方法は、データに基づいて正当化されるデータ速度（従来の方法で計算）が同じであるか又は上昇する場合には使用する必要がないという点に注目すべきである。さらに、データに基づいて正当化されるデータ速度が同じであるか又は上昇する場合には、本方法は、ダミーデータ速度が早期に減衰して（即ち、データに基づいて正当化されるデータ速度が低下中に減衰して）突然のＲ３の低下を誤って許容することがないようにするためにダミーデータ速度をリセットするためのステップを含むことができるという点にも注目すべきである。尚、１つの該実施形態を図６の流れ図において例示してある。
【００５９】
１つの実施形態においては、減衰率は０．５に設定する。換言すると、データ速度は、１回計算するごとに１／２だけしか低下することができない。このデータ速度低下は、現在発行されているＩＳ−８５６規格において規定されている１つの速度指数レベルだけ低下することに相当している。このため、速度指数５で伝送中のアクセス端末は、速度指数０に至るまでに５つのフレームを要することになる。例えば、もう１つの実施形態においては、０．７０７（０．５の平方根）を減衰率として使用することができ、この場合には、ダミーデータ速度は、２つのフレームごとに１つの速度指数レベルだけ低下することになる。尚、減衰率として最良の値はデータ源に関する統計上の要因によって異なり、アプリケーションレイヤにおいて設定可能である。
【００６０】
データに基づいて正当化されるデータ速度の低下の制御は、その他の方法でも実装することができる。例えば、ダミーデータ速度をＲ３に設定する代わりに、ダミーデータ速度を独立して維持することができ、又は、実際のデータ速度（Ｒ１乃至Ｒ４のうちで最も遅いデータ速度）に設定することができる。
【００６１】
別の例においては、Ｒ３がｎ個のフレームごとに１つの速度指数レベルしか低下しないように単純に制約することができる。この方法は、本質的には上記のアルゴリズムと同じ結果が得られることになり、従来の方法で計算したデータに基づいて正当化されるデータ速度が突然低下する。上述したように、減衰率０．５は、１つのフレームにつき１つの速度指数レベルしか低下しないことに相当し、減衰率０．７０７は、２つのフレームにつき１つの速度指数レベルだけしか低下しないことに相当する。
【００６２】
別の例においては、Ｒ４を制限するために用いるアルゴリズムと同様のアルゴリズムを用いることができる。該実施形態においては、異なった速度指数値に対応する一組の確率値を用いることによって、Ｒ３が突然低下する可能性を制御することができる。データ速度が減衰時に許容する減衰速度は、その他の方法でも制御することができる。例えば、該減衰は、上述した乗数率方法によって制御すること、データ源の統計項目の関数にすること、又は、非決定論にすることができる。いずれの型を優先的に選択するかは、データ源の統計項目に依存し、個別に決定することができる。
【００６３】
さらにもう１つの例においては、上記のアルゴリズムのうちのいずれかのアルゴリズムに類似したアルゴリズムを全体的なデータ速度（即ちＲ１乃至Ｒ４のうちで最も遅いデータ速度）に対して適用することができる。例えば、ダミーデータ速度を実際のデータ速度と等しい値に設定することによって、１つのフレームから次のフレームに移行する際の実際のデータ速度の低下を減衰率によって制限することができる。
【００６４】
上述した「データ速度慣性」を実装することで、アクセス端末の伝送待ち行列内のデータがゼロになったときにデータに基づいて正当化されるデータ速度Ｒ３が突然低下して０になるのを防止することができる。他方、"スティッキーレート"を実装することによって、ランプアップに基づいて制限されるデータ速度Ｒ４は、システムがビジー状態でない場合には、通常許容される速度よりも速い速度に素早く戻ることができる。
【００６５】
上述したように、ランプアップに基づいて制限されるデータ速度Ｒ４は、アクセス端末が管理不能なレベルの干渉を突然引き起こすのを防止するために、これらのアクセス端末のデータ速度の上昇を制御するように設計されている。しかしながら、この点は、管理不能なレベルの干渉を引き起こすような数のアクセス端末がセクター内においてアクティブ状態になっているときの懸念事項であるにすぎず、該当するセクター内におけるアクセス端末の活動レベルが十分に低い場合は、ある１台のアクセス端末のデータ速度が急上昇してもシステムに対しては有意な悪影響を及ぼすことはない。これらの２つの活動レベルの間における境界線は、１つの実施形態においてはＲＡＢによって決定する。即ち、ＲＡＢ＝０である場合は、活動レベルは、アクセス端末がより高速のデータ速度に素早く戻ることを許容できるような低レベルであるとみなす（即ち、「非ビジー」状態である）。このより高速のデータ速度は、アクセス端末がいくつかの条件下において使用する最高のデータ速度に基づいたものであり、本出願明細書では「スティッキーレート」（sticky rate）と呼んでいる。しかしながら、ＲＡＢ＝１である場合は、活動レベルが過度に高いためデータ速度の上昇を許容することができないとみなし（即ち、「ビジー」状態である）、Ｒ４に関して上述したアルゴリズムに従ってランプダウンするようにデータ速度を制約する（データ速度は、ＲＡＢ＝１のときにはランプアップすることができない）。
【００６６】
ある１台のアクセス端末が該当する条件下において素早く移行時に許容される移行速度は、該アクセス端末による伝送中にＲＡＢが最後に１に設定されて以降に該アクセス端末が使用した最高のデータ速度である。このデータ速度（「スティッキーレート」）は、該アクセス端末が追跡する。アクセス端末がデータを伝送中でない場合は、ＲＡＢが０又は１のいずれに設定されているかにかかわらず、スティッキーレートの現在値が維持される。アクセス端末がデータを伝送中である場合は、スティッキーレートを修正することができる。より具体的には、ＲＡＢ＝１である場合は、前のフレームにおいて伝送された速度 Ｒｏｌｄにスティッキーレートをリセットする。ＲＡＢ＝０である場合は、スティッキーレートを現在値に維持する（アクセス端末の現行のデータ伝送速度がスティッキーレートよりも遅いか又はスティッキーレートと同じである場合）か、又は、現行のデータ速度に設定する（アクセス端末の現行のデータ伝送速度がスティッキーレートよりも速い場合）。
【００６７】
１つの実施形態においてスティッキーレートを追跡するためのアルゴリズムを図７の流れ図に例示してある。この流れ図は、以下のように要約することができる。
【００６８】
（１）  アクセス端末がデータを伝送中であるかどうかを決定する
（ｉ）  アクセス端末がデータを伝送中でない場合−Ｒｓを現在値に維持する
（ｉｉ）  アクセス端末がデータを伝送中である場合−ＲＡＢが０に設定されているかどうかを決定する
（ａ）  ＲＡＢ＝１である場合−Ｒｓ＝Ｒｏｌｄに設定する
（ｂ）  ＲＡＢ＝０である場合−前のデータ速度 ＲｏｌｄがＲｓよりも大きいかどうかを決定する
（Ａ）  ＲｏｌｄがＲｓよりも大きい場合−ＲｓをＲｏｌｄに設定する
（Ｂ）  ＲｏｌｄがＲｓよりも大きくない場合−Ｒｓを現在値に維持する
ここで、
Ｒｏｌｄ＝前のデータ伝送速度
Ｒｓ＝スティッキーレート
１つの実施形態においては、スティッキーレートＲｓの計算プロセスは、ランプアップに基づいて制限されるデータ速度Ｒ４の計算と並行して行う。本例におけるＲ４計算アルゴリズムは、上記の説明とは多少変更してある。本実施形態においては、ＲＡＢ＝０のときのＲ４の計算では、上述したアルゴリズムに従ってデータ速度を計算する。尚、変更したアルゴリズムについては、図８の流れ図において例示してあり、さらに以下において要約してある。
【００６９】
１つの実施形態においてランプアップに基づいて制限されるデータ速度Ｒ４をスティッキーレートを用いて決定するためのプロセスは以下のとおりである。
【００７０】
（１）  任意の数 Ｖを選択する（ここで、０≦Ｖ≦１）
（２）  次に、
（ｉ）ＲＡＢ＝０である場合
（ａ）Ｖ＜Ｐｉである場合−Ｒｔ＝Ｒｏｌｄ＋１
Ｖ＜Ｐｉでない場合−Ｒｔ＝Ｒｏｌｄ
（ｂ）Ｒ４＝Ｆ（Ｒｔ，Ｒｓ，Ｒｏｌｄ）
（ｉｉ）  ＲＡＢ＝１である場合
（ａ）Ｖ＜Ｐｉである場合−Ｒ４＝Ｒｏｌｄ−１
Ｖ＜Ｐｉでない場合−Ｒ４＝Ｒｏｌｄ
ここで、
Ｒｔ＝暫定的なデータ速度
Ｐｉ＝現行のデータ速度及びＲＡＢに対応する確率（上表参照）
Ｒｏｌｄ＝現行のデータ速度
Ｒｏｌｄ＋１＝現行のデータ速度の次に速いデータ速度
Ｒｏｌｄ−１＝現行のデータ速度の次に遅いデータ速度
Ｆ（  ）＝Ｒｔ、Ｒｓ、及びＲｏｌｄからＲ４を決定する関数（典型的な関数は、Ｆ（．）＝ｍａｘ（Ｒｔ，ｍｉｎ（Ｒｏｌｄ＋１，Ｒｓ））（即ち、１つのデータ速度だけ毎回増分する）又はＦ（．）＝ｍａｘ（Ｒｔ，Ｒｓ）（スティッキーレートに飛び越す）である）
本出願明細書において説明しているアルゴリズムで用いられるＲｔはローカル変数であることに注目すべきである。換言すると、ある１つのアルゴリズムにおいて計算されるＲｔは、別のアルゴリズムにおいて計算されるＲｔから独立している。これらの変数は、次のフレームに関するデータ速度として選択される一時的な値又は選択されない一時的な値を保有している。
【００７１】
スティッキーレートが関わっている実施形態の１つの変形においては、スティッキーレートが最後に更新（上昇またはリセット）されて以降の経過時間を測定する。この経過時間がある指定値よりも大きい場合は、スティッキーレートが予め決められたある量だけ低下する。この動作を行う論理的根拠は、長時間にわたって遊休状態であったアクセス端末が過度に急激にデータ伝送をランプアップさせることがないようするためである。
【００７２】
スティッキーレートの実装は、システムがビジー状態でないときにアクセス端末がデータ伝送速度を急速に上昇させるのを許容する上で可能な方法のうちの１つにすぎないという点に注目すべきである。その他の実施形態においては、代替の機能実装手段を用いることができる。例えば、ランプアップに基づいて制限されるデータ速度ではなく全体的なデータ速度に対してスティッキーレートを当てはめるようにすることができる。換言すると、スティッキーレートは、ランプアップに基づいて制限されるデータ速度Ｒ４に加えて、データに基づいて正当化されるデータ速度Ｒ３をオーバーライドするために用いることができる。さらに、その他の変形も可能である。
【００７３】
上記の説明は、本発明の実施形態のうちで諸方法を具備する実施形態を主な対象にしたものである一方で、その他の実施形態も可能である点に注目すべきである。例えば、１つの実施形態においては、データに基づいて正当化されるデータ速度の低下を上記に従って制限するように構成されているアクセス端末を具備することができる。この実施形態は、伝送サブシステムに結合させたプロセッサを具備することができる。該１つの実施形態におけるプロセッサは、該プロセッサに結合されているメモリ内に保存されているしきいデータ、確率データ、減衰率データ等を用いて逆方向リンクに関するデータ速度を各フレームごとに計算するように構成されている。次に、該プロセッサは、制御情報（該計算したデータ速度を含む）を伝送サブシステムに提供し、伝送サブシステムは、伝送待機状態のデータをアクセスネットワークに伝送する。尚、アクセス端末の構成要素は各々の実施形態ごとに異なるということに注目すべきである。
【００７４】
別の実施形態においては、上述したようにランプアップに基づいて制限されるデータ速度の急上昇を可能にするように構成されたアクセス端末を具備することができる。この実施形態は、伝送サブシステムに結合されたプロセッサを具備することができる。該１つの実施形態におけるプロセッサは、該プロセッサに結合されているメモリ内に保存されているしきいデータ、確率データ、来歴的データ速度情報等を用いて逆方向リンクに関するデータ速度を各フレームごとに計算するように構成されている。次に、該プロセッサは、制御情報（該計算したデータ速度を含む）を伝送サブシステムに提供し、伝送サブシステムは、伝送待機状態のデータをアクセスネットワークに伝送する。繰り返しになるが、アクセス端末の構成要素は各々の実施形態ごとに異なる。
【００７５】
さらに別の実施形態においては、ソフトウエアアプリケーションを具備することができる。この実施形態におけるソフトウエアアプリケーションは、伝送待機状態のデータ量に関する情報、システム内での干渉レベル（例えばＲＡＢを通じての干渉レベル）、しきいデータ、確率データ、減衰率データ、及びその他の様々なデータを受け取るように構成させさらにアクセス端末からデータを伝送時の速度である低下制限データ速度を計算するように構成させることができる。別の実施形態においては、該ソフトウエアアプリケーションは、通信システムがビジー状態であるかどうかに関する情報、データ速度が上昇又は低下する確率、来歴的データ速度情報等を受け取るように構成させさらにアクセス端末からアクセスネットワークにデータを伝送時の速度である急上昇データ速度を計算するように構成させることができる。該ソフトウエアアプリケーションは、コンピュータ又はその他のデータプロセッサによって読取可能な様々な媒体（例えば、フロッピーディスク、ハードディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、等）において具体化することができる。
【００７６】
上記においては、本発明によって提供することができる便益及び利点は、特定の実施形態を対象にして説明している。本出願明細書におけるいずれの請求項に関しても、これらの便益及び利点、並びに、これらの便益及び利点を発生させることになるか又はより顕著にすることになる要素及び制限事項のいずれも、これらの請求項が有する極めて重要な特長である、必須の特長である又は本質的な特長であるとは解釈すべきではない。さらに、本出願明細書において用いている「具備する」及び「具備している」という表現並びにその他のあらゆる変形表現は、これらの表現の前に記載されている要素又は制限事項を非排他的に含んでいると解釈されることを意図している。従って、一組の要素を具備するシステム、方法、又はその他の実施形態は、これらの要素のみに限定するものではなく、明示されていないその他の要素及び主張した実施形態に固有のその他の要素を含んでいる。
【００７７】
本発明は、特定の実施形態を参照しつつ説明しているが、これらの実施形態は例示的なものであること及び本発明の適用範囲はこれらの実施形態に限定されているわけではないという点を理解すべきである。上述した実施形態は、数多くの変形、修正、追加及び改良が可能である。さらに、これらの変形、修正、追加及び改良は、下記の請求項において詳述している本発明の適用範囲内であることを意図している。 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年3月23日(2011.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセス端末からアクセスネットワークへの逆方向リンクにおけるデータ伝送性能を向上させるための方法であって、
第１のデータ伝送速度を計算することと、
前記逆方向リンクにおいて前記第１のデータ伝送速度でデータを伝送することと、
前記第１のデータ伝送速度から限定された量だけ低下するように制約されている第２のデータ伝送速度を計算することと、
前記逆方向リンクにおいて前記第２のデータ伝送速度でデータを伝送すること、とを具備する方法。
【外国語明細書】
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