(57)【要約】本発明は、通信システムにおいてリソースを割り当てる方法及び装置に関する。また、無線ネットワーク制御ノード、並びに、このような装置を含む無線アクセスネットワークにも関する。チャネルリソースの割り当ての要求を受信する（３０１）。それに応答して、特定のチャネルリソースがいつ開放されるかについての推定値と、既に割り当てられている他のチャネルリソースがいつ開放されるかについての推定値とを考慮することを含む予め決定された規則に従って特定のチャネルリソースを割り当てる（３０２）。
2007521671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システム（ＳＹＳ１）においてチャネルリソースを割り当てる方法であって、
チャネルリソースの割り当て要求を受信するステップ（３０１）と、
割り当て対象となる特定のチャネルリソース（Ｃ１１−Ｃ８８）がいつ開放されるかについての推定値と、既に割り当てられている他のチャネルリソースがいつ開放されるかについての推定値とを考慮することを含む予め決定された規則に従って、該特定のチャネルリソースを割り当てる（３０２）ステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記無線通信システムは符号分割多元接続をベースとしたシステムであり、前記チャネルリソースは拡散符号であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記拡散符号は、直交可変拡散率符号（Ｃ１１−Ｃ８８）であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記チャネルリソースは、少なくとも２つの上位レベルのチャネルリソース（Ｃ４１，Ｃ４２）を含み、各上位レベルのチャネルリソースは、それぞれ少なくとも２つの下位レベルのチャネルリソース（Ｃ８１−Ｃ８２，Ｃ８３−Ｃ８４）に関連付けられており、各上位レベルのチャネルリソースは、関連付けられている下位レベルのチャネルリソースの全てが割り当て可能な場合にのみ、割り当て可能となるものであり、各下位レベルのチャネルリソースは、対応する上位レベルのチャネルリソースの拡散率よりも大きな拡散率を有していることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記チャネルリソースらは、階層的に組織化されており、かつ、少なくとも２つの上位レベルのチャネルリソースを含み、各上位レベルのチャネルリソースは、それぞれ少なくとも２つの下位レベルのチャネルリソースに関連付けられており、各上位レベルのチャネルリソースは、関連付けられている下位レベルのチャネルリソースの全てが割り当て可能な場合にのみ、割り当て可能となることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記予め決定された規則によれば、
少なくとも２つの下位レベルのチャネルリソースが、前記特定のチャネルリソースとして利用可能な割り当て候補である場合であって、かつ、
前記利用可能な割り当て候補は、下位レベルのチャネルリソースについての第１のサブセットと第２のサブセットの双方を含む場合に、
前記第２のサブセット内における下位レベルのチャネルリソースが前記特定のチャネルリソースとして選択され、
前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットは、それぞれ少なくとも１つの下位レベルのチャネルリソースを含み、前記第１のサブセット内の各下位レベルのチャネルリソースは、現時点で割り当てに利用可能な上位レベルのチャネルリソースに関連付けられており、前記第２のサブセット内の各下位レベルのチャネルリソースは、現時点で割り当てに利用不可能な上位レベルのチャネルリソースに関連付けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記予め決定された規則によれば、
前記第２のサブセットが少なくとも２つの下位レベルのチャネルリソースを含む場合に、
前記第２のサブセット内の前記下位レベルのチャネルリソースに関連付けられている前記上位レベルのチャネルリソースが割り当てに利用可能となる時間の推定値と、前記特定のチャネルリソースが開放されることになる時間の推定値とが比較されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記予め決定された規則によれば、
前記第２のサブセットが第３のサブセットおよび第４のサブセットを含む場合に、前記第３のサブセット内における下位レベルのチャネルリソースが前記特定のチャネルリソースとして選択され、
前記第３のサブセットおよび前記第４のサブセットは、それぞれ少なくとも１つの下位レベルのチャネルリソースを含み、
前記第３のサブセット内における各下位レベルのチャネルリソースは、前記特定のチャネルリソースについての推定された開放時間と同時または該開放時間となった後で割り当てに利用可能となる上位レベルのチャネルリソースに関連付けられており、
前記第４のサブセット内における各下位レベルのチャネルリソースは、前記特定のチャネルリソースの推定された開放時間となる前に割り当てに利用可能となる上位レベルのチャネルリソースに関連付けられていることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記予め決定された規則によれば、
前記第３のサブセットが少なくとも２つの下位レベルのチャネルリソースを含む場合に、
上位レベルのチャネルリソースのうち、割り当てに利用可能となる時間が、前記特定のチャネルリソースが開放されることになる推定時間に最も近い上位レベルのチャネルリソースに関連付けられている前記第３のサブセット内における下位レベルのチャネルリソースを、前記特定のチャネルリソースとして選択することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記予め決定された規則によれば、
上位レベルのチャネルリソースのうち、割り当てに利用可能となる時間が、前記特定のチャネルリソースが開放されることになる推定時間に最も近い上位レベルのチャネルリソースに関連付けられている前記第２のサブセット内における下位レベルのチャネルリソースを、前記特定のチャネルリソースとして選択することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
無線通信システムにおいてチャネルリソースを割り当てる装置（ＲＨ１）であって、
チャネルリソースの割り当て要求を受信するための電気回路と、
割り当て対象となる特定のチャネルリソースがいつ開放されるかについての推定値と、既に割り当てられている他のチャネルリソースがいつ開放されるかについての推定値とを考慮することを含む予め決定された規則に従って、該特定のチャネルリソースを割り当てるための電気回路と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記無線通信システムは符号分割多元接続をベースとしたシステムであり、前記チャネルリソースは拡散符号であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記拡散符号は、直交可変拡散率符号（Ｃ１１−Ｃ８８）であることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記チャネルリソースは、少なくとも２つの上位レベルのチャネルリソース（Ｃ４１，Ｃ４２）を含み、各上位レベルのチャネルリソースは、それぞれ少なくとも２つの下位レベルのチャネルリソース（Ｃ８１−Ｃ８２，Ｃ８３−Ｃ８４）に関連付けられており、各上位レベルのチャネルリソースは、関連付けられている下位レベルのチャネルリソースの全てが割り当て可能な場合にのみ、割り当て可能となるものであり、各下位レベルのチャネルリソースは、対応する上位レベルのチャネルリソースの拡散率よりも大きな拡散率を有していることを特徴とする請求項１２または１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記チャネルリソースらは、階層的に組織化されており、かつ、少なくとも２つの上位レベルのチャネルリソースを含み、各上位レベルのチャネルリソースは、それぞれ少なくとも２つの下位レベルのチャネルリソースに関連付けられており、各上位レベルのチャネルリソースは、関連付けられている下位レベルのチャネルリソースの全てが割り当て可能な場合にのみ、割り当て可能となることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記予め決定された規則によれば、
少なくとも２つの下位レベルのチャネルリソースが、前記特定のチャネルリソースとして利用可能な割り当て候補である場合であって、かつ、
前記利用可能な割り当て候補は、下位レベルのチャネルリソースについての第１のサブセットと第２のサブセットの双方を含む場合に、
前記第２のサブセット内における下位レベルのチャネルリソースが前記特定のチャネルリソースとして選択され、
前記第１のサブセットおよび前記第２のサブセットは、それぞれ少なくとも１つの下位レベルのチャネルリソースを含み、前記第１のサブセット内の各下位レベルのチャネルリソースは、現時点で割り当てに利用可能な上位レベルのチャネルリソースに関連付けられており、前記第２のサブセット内の各下位レベルのチャネルリソースは、現時点で割り当てに利用不可能な上位レベルのチャネルリソースに関連付けられていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記予め決定された規則によれば、
前記第２のサブセットが少なくとも２つの下位レベルのチャネルリソースを含む場合に、
前記第２のサブセット内の前記下位レベルのチャネルリソースに関連付けられている前記上位レベルのチャネルリソースが割り当てに利用可能となる時間の推定値と、前記特定のチャネルリソースが開放されることになる時間の推定値とが比較されることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記予め決定された規則によれば、
前記第２のサブセットが第３のサブセットおよび第４のサブセットを含む場合に、前記第３のサブセット内における下位レベルのチャネルリソースが前記特定のチャネルリソースとして選択され、
前記第３のサブセットおよび前記第４のサブセットは、それぞれ少なくとも１つの下位レベルのチャネルリソースを含み、
前記第３のサブセット内における各下位レベルのチャネルリソースは、前記特定のチャネルリソースについての推定された開放時間と同時または該開放時間となった後で割り当てに利用可能となる上位レベルのチャネルリソースに関連付けられており、
前記第４のサブセット内における各下位レベルのチャネルリソースは、前記特定のチャネルリソースの推定された開放時間となる前に割り当てに利用可能となる上位レベルのチャネルリソースに関連付けられていることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記予め決定された規則によれば、
前記第３のサブセットが少なくとも２つの下位レベルのチャネルリソースを含む場合に、
上位レベルのチャネルリソースのうち、割り当てに利用可能となる時間が、前記特定のチャネルリソースが開放されることになる推定時間に最も近い上位レベルのチャネルリソースに関連付けられている前記第３のサブセット内における下位レベルのチャネルリソースを、前記特定のチャネルリソースとして選択することを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記予め決定された規則によれば、
上位レベルのチャネルリソースのうち、割り当てに利用可能となる時間が、前記特定のチャネルリソースが開放されることになる推定時間に最も近い上位レベルのチャネルリソースに関連付けられている前記第２のサブセット内における下位レベルのチャネルリソースを、前記特定のチャネルリソースとして選択することを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
無線通信システムにおいて使用される無線ネットワーク制御ノードであって、請求項１１ないし２０のいずれかに記載された前記装置を含むことを特徴とする無線ネットワーク制御ノード。
【請求項２２】
無線アクセスネットワークであって、請求項１１ないし２０のいずれかに記載された前記装置を含むことを特徴とする無線アクセスネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムにおけるリソース（資源）の割り当て方法に関する。また、リソース割り当て装置、無線ネットワーク制御装置、並びに、このようなリソース割り当て装置を含む無線アクセスネットワークにも関する。特に、本発明は、通信システムでのチャネルリソースの割り当てに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線リソース管理（ＲＲＭ）は、セルラー方式の無線通信システムにおける一機能である。無線リソース管理（ＲＲＭ）は、特定の移動局を含むセルまたはデータトランザクションを確立する際に、無線チャネルの割り当てを担当している。ＧＳＭにおけるＢＳＣ、または、３ＧＰＰ‐ＵＭＴＳシステム（しばしば、ＷＣＤＭＡシステムと呼ばれる。）におけるＲＮＣのように、典型的に、ＲＲＭは無線ネットワークノード内に配置されている。３ＧＰＰ‐ＷＣＤＭＡでのチャネルは拡散符号により確定されるが、ＧＳＭでのチャネルはタイムスロットにより確定される。ＧＳＭでは、チャネルらは帯域幅が基本的に固定されている。また、１つのタイムスロットは１６ｋｂｐｓのチャネルに対応している。ＷＣＤＭＡでは、１２．２ｋｂｐｓから２Ｍｂｐｓまでの異なった帯域幅のチャネルがある。ＷＣＤＭＡシステムで動作する移動局がチャネルを要求するときは、移動局が、そのチャネルの必要帯域幅を特定しなければならない。異なった帯域幅のチャネルが存在するが、これらの帯域幅は、拡散符号、すなわち、ＯＶＳＦ符号の長さによって決定される。ＯＶＳＦは、直交可変拡散率を意味する。利用可能なＯＶＳＦは、長さの異なる符号らによるコードツリー（符号木）を形成する。コードツリー上で高ければ高い位置にある符号ほど、より一層短い符号となり、また、より高いビットレートを提供できる符号となる。符号が割り当てられると、そのブランチ（枝）の上位及び下位にあるその他の符号は制約されるため、割り当てることができなくなる。
【０００３】
ＲＲＭは、チャネル（符号）割り当てアルゴリズム、すなわち、チャネルを割り当てる規則に従ってチャネルを割り当てる。利用可能な符号は、システムにとって貴重なリソースである。システムの能力を最適化するためには、アルゴリズムが最適に動作することが重要である。ＷＣＤＭＡでの符号割り当ての最適化原理は、大きな値の符号を可能な限り多く保持することである。現在のＷＣＤＭＡシステムで、この原理は、符号が割り当てられていないブランチ上の符号を採用するのではなく、割り当て済みの符号と同一レートである他の符号の隣にある符号らを選択することにより達成される。
【０００４】
国際出願公開第ＷＯ９９／１２２８４号は、ＤＳ‐ＣＤＭＡ通信システムにおいて可変ビットレートを用いるフォワードリンクに拡散符号を割り当てる方法を開示している。ＷＯ９９／１２２８４号で開示された一実施形態によれば、第１の直交符号セットで利用可能な拡散符号がある限り、第１の直交符号セットから拡散符号がフォワードリンクに割り当てられる。さらなる拡散符号を第１の直交符号セットで利用できなければ、第１の直交符号セット内の拡散符号に対して非直交である第２の直交拡散符号セットから拡散符号がフォワードリンク接続へ割り当てられる。
【０００５】
カール・イー・フォッサ・ジュニア（Ｃａｒｌ  Ｅ．Ｆｏｓｓａ  Ｊｒ）氏及びナサニアル・ジェー・デイビス四世（Ｎａｔｈａｎｉａｌ  Ｊ．Ｄａｖｉｓ  ＩＶ）氏らによる「Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｃｏｄｅ  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ  Ｉｍｐｒｏｖｅｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｂｕｒｓｔｙ  Ｔｒａｆｆｉｃ  ｉｎ  Ｔｈｉｒｄ−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」は、異なるＱｏＳ要件を有するバーストトラヒックソース間で帯域幅を共有する動的なＯＶＳＦ符号割り当てアルゴリズムを開示している。ここでは、高いＱｏＳのトラヒックに割り当てられた拡散符号及び帯域幅は動的に変更される。高いＱｏＳのトラヒックがピークデータレートで送信されない場合、ベストエフォート型のトラヒックが直交拡散符号を用いることを許容される。
【０００６】
ゴリア（Ｇｏｒｉａ）氏らによる「Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ  ｄｅｌａｙ  ｏｆ  ｃｏｄｅ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ」は、ＷＣＤＭＡシステムにおけるＯＶＳＦ符号の動的符号割り当て（ＤＣＡ）方式の使用を唱えている。ここでは、ＯＶＳＦ符号が再割り当てされる、すなわち、符号が制約されないようにするため、通信中の呼が符号の変更（「符号ハンドオーバ」）を強いられる。
【０００７】
ＷＣＤＭＡシステムでＯＶＳＦ符号を割り当てる従来技術のアルゴリズムは、新たなチャネルが必要とされるときに、一時的にリソースの割り当てを最適化できるＯＶＳＦ符号の割り当て方法をベースとしている。しかし、リソースの状態は動的であるため、新たなチャネルが追加されたり、前のチャネルが開放されたりすることもある。特定の符号を割り当てることで、割り当てられた符号だけでなく、ＯＶＳＦ符号ツリー内の上位及び下位にあるその他の符号をも割り当てが制約されてしまう。そのため、リソース最適化に関して、ある時点では２つの符号割り当てが同様のものに見えたとしても、その直後に他の符号が開放された時点では、著しく異なって見える可能性もある。従って、現在のアルゴリズムは、長期にわたって見たときに、キャパシティの観点から最適でない符号の割り当てを決定するおそれがある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、無線通信システムにおいてチャネルリソースを割り当てる代替的な方法を提供することを目的としている。
【０００９】
この目的は、請求項１に記載の方法、または請求項１１に記載の装置により達成される。
【００１０】
本発明の全体的な目的は、無線通信システムにおいてチャネルリソースを割り当てる代替的な方法を提供することである。
【００１１】
他の目的は、無線通信システムにおいてチャネルリソースを割り当てる方法を改善した方法であって、あるチャネルリソースの割り当てが他のチャネルリソースの割り当ての利用可能性にも影響を与えるようにチャネルリソースが階層的に組織化された方法を提供することである。
【００１２】
その他の目的は、ＵＭＴＳまたはＣＤＭＡ２０００のようにＣＤＭＡをベースとする通信システムにおいてチャネルリソースを割り当てる方法を改善した方法であって、ダウンリンク方向で生じる符号の制約に関する危険性を低減することである。
【００１３】
本発明の例示的な実施形態に関連して、添付図面を参照しながら本発明を詳細に記述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明を適用可能な通信システムＳＹＳ１の一例を示す。図１に示す例示的な通信システムＳＹＳ１は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によるユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）である。通信システムＳＹＳ１は、コアネットワークＣＮ１と、ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）ＲＡＮ１と、移動局（ＭＳ）と呼ばれることもあるユーザー機器（ＵＥ）とを含む。
【００１５】
コアネットワークＣＮ１は、回線交換サービスを行う移動通信交換局（ＭＳＣ）ノードＭＳＣ１と、しばしば在圏ＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）と呼ばれることもある、パケット交換型サービスを提供するように適合された汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）ノードＳＧＳＮ１とを含む。
【００１６】
コアネットワークのノードＭＳＣ１，ＳＧＳＮ１の各々は、Ｉｕインターフェースと呼ばれる無線アクセスネットワークインターフェース上で無線アクセスネットワークＲＡＮ１に接続されている。無線アクセスネットワークＲＡＮ１は、１以上の無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）を含む。単純化のため、図１の無線アクセスネットワークＲＡＮ１には、１つだけの無線ネットワーク制御装置ノードＲＮＣ１を示す。各無線ネットワーク制御装置は、複数の無線基地局（ＲＢＳ）に接続され、これらを制御する。この場合も単純化のため、例えば、図１には、無線ネットワーク制御装置ノードＲＮＣ１に接続された第１の無線基地局ノードＲＢＳ１及び第２の無線基地局ノードＲＢＳ２だけを示す。無線ネットワーク制御装置ＲＮＣ１と基地局ＲＢＳ１，ＲＢＳ２との間のインターフェースをＩｕｂインターフェースと称する。
【００１７】
図１に示す移動局ＭＳ１のような移動局は、Ｕｕインターフェースと称する無線または空中インターフェース上で１以上の無線基地局ＲＢＳ１，ＲＢＳ２と通信する。無線基地局ＲＢＳ１，ＲＢＳ２から移動局方向への通信を、ダウンリンク（または、フォワード）方向の通信と称する。その一方で、逆方向、すなわち、移動局から無線基地局ＲＢＳ１，ＲＢＳ２への通信を、アップリンク（または、リバース）方向の通信と称す。
【００１８】
図１において、無線インターフェースＵｕ、Ｉｕインターフェース及びＩｕｂインターフェースの各々を破線により示す。
【００１９】
ダウンリンク方向に送信される情報は、チャネル分離符号（チャネライゼーションコード）を用いてチップレート（３．８４Ｍｃｐｓ）となるように拡散される。その後、セル固有のスクランブリング符号によりスクランブル（暗号化）される。一方で、アップリンク方向に送信される情報は、チャネル分離符号を用いてチップレートに拡散され、その後、移動局固有のスクランブリング符号によりスクランブルされる。
【００２０】
当業者に周知であるように、拡散に用いるチャネル分離符号は、直交可変拡散率（ＯＶＳＦ）符号であって、基本的には、長さの異なる複数の直交ウォルシュ符号である。
【００２１】
ＯＶＳＦ符号は、レートや拡散率（ＳＦ）が異なる複数のダウンリンク物理チャネル間の直交性を確保するための符号である。ＯＶＳＦ符号については、図２に示すようなツリー構造により組織化できる。
【００２２】
ツリー２０１におけるＯＶＳＦ符号Ｃ１１〜Ｃ８８に関しては、ツリー内でのレベルが異なれば、符号長も異なることを意味する。符号長が異なれば、拡散率（拡散率は、拡散処理の出力データレートと入力データレートとの間の比率である。）や帯域幅も異なってくる。ツリー構造内で、より上位のレベルにある符号は、より下位のレベルにある符号よりも符号長が短い。そのため、より上位のレベルにある符号は、拡散率がより小さく、かつ、帯域幅がより広くなる。
【００２３】
ツリーの頂点／ルート（根）からの経路において、または、特定の符号よりも下位のサブツリーにおいて、同一のスクランブリング符号（１つのダウンリンクスクランブリング符号をセル内で用いるのが好ましいが、複数のダウンリンクスクランブリング符号をも用いることができる）とともに他の符号が用いられていないときにだけ、特定の符号を用いる（割り当てる）ことができる。一例として、符号Ｃ４１（図２参照）が、物理チャネルを形成するために割り当てられるとする。この場合、符号Ｃ４１の上位符号Ｃ２１，Ｃ１１と、符号Ｃ４１よりも下位のサブツリー内でＣ４１から派生した符号Ｃ８１，Ｃ８２とは、符号Ｃ４１が割り当てられたままである限り、割り当てに利用できなくなる。なお、符号Ｃ４１を割り当てたとしても、ツリー内における他の符号（符号Ｃ２２，Ｃ４２及びそれらの派生符号）を、他のチャネルを形成するために割り当てることを妨げることはない。
【００２４】
利用できるＯＶＳＦ符号の数が限られているという事実、および、ある符号を割り当てることでその上位符号及び派生符号を割り当てに利用できなくなるという事実があるため、通信システムＳＹＳ１においてダウンリンクのチャネル分離符号を割り当てるためのチャネル（符号）割り当てアルゴリズムは、システムのキャパシティを最適化するために重要となる。ツリー内でより上位にある符号は、拡散率がより小さく帯域幅がより広い符号となるが、もちろん、ツリー内においてより下位に位置する符号よりも広い帯域幅を有する。ＷＣＤＭＡでのチャネル割り当ての最適化原理は、可能な限り多くの広い帯域幅の符号を保持することである。
【００２５】
現在のＷＣＤＭＡシステムでは、このことを、いかなる符号も割り当てられていないブランチ上の１つを選択するのではなく、既に割り当てられた符号と同一レートのもう１つの符号の隣にある符号を選択することにより達成している。すなわち、その符号もその親符号もともに割り当て可能な符号よりも、親符号については既に割り当てに利用できない符号の方がより好ましいのである。符号を割り当てるためのこのアルゴリズムを図示する例示的なシナリオ（図２参照）として、拡散率８の符号について割り当て要求を受信したときに、符号ツリー２０１で現在、符号Ｃ８８，Ｃ８６のみが割り当て済みあるという状態を検討する。受信した要求を満たすために拡散率８が最も適切となる符号を割り当てることは、符号割り当てアルゴリズムのタスクである。符号Ｃ８７，Ｃ８５，Ｃ８１〜Ｃ８４を割り当てに利用できる。しかし、符号Ｃ８８，Ｃ８６が使用中のため、Ｃ８７，Ｃ８５の親符号、すなわち、符号Ｃ４４，Ｃ４３をそれぞれ、現在、割り当てに利用できない。一方で、符号Ｃ８１〜Ｃ８４の親符号、すなわち、符号Ｃ４１，Ｃ４２を割り当てに利用できるので、符号Ｃ８７，Ｃ８５は、好ましい割り当て候補といえる。従って、受信したチャネル要求に応答して符号Ｃ８７またはＣ８５のどちらかを割り当てる。このアルゴリズムは、符号Ｃ８７またはＣ８５のどちらが割り当てに、より良く適しているかという区別を行わず、無作為な選択によって符号Ｃ８７よりも符号Ｃ８５を選択する可能性がある。
【００２６】
上説した従来技術のチャネル（符号）割り当てアルゴリズムは、新たなチャネルが必要とされた時点で、リソースの割り当てを一時的に最適化することを基本としている。しかし、リソースの状態は動的であるため、新たなチャネルが追加されたり、前のチャネルが開放されたりすることもある。特定の符号を割り当てることで、割り当てられた符号だけでなく、符号ツリー内の上位及び下位に位置する他の符号をも割り当てが制約されてしまう。そのため、現時点では、２つの代替的な割り当て候補についてリソース最適化の見通しが同様に見えたとしても、その直後に他の符号が開放された時点では、これらのリソース最適化の見通しが著しく異なってくる可能性もある。従って、現在のアルゴリズムは、長期にわたって見た時に、キャパシティに観点から最適でない符号の割り当てを決定するおそれがある。
【００２７】
本発明は、通信システムにおいてチャネルリソースを割り当てる方法を改善した方法であって、上記に示した問題に対処する方法を提供する。
【００２８】
図３には、通信システムにおいてチャネルリソースを割り当てる本発明による基本的な方法を示す。
【００２９】
ステップ３０１では、チャネルリソース、例えば、拡散符号の割り当て要求を受信する。
【００３０】
ステップ３０２では、それに応答して、予め決定された規則に従って、前記特定のチャネルリソースを割り当てる。この規則には、特定のチャネルリソースがいつ開放されるかについての推定値と、既に割り当てられている他のチャネルリソースがいつ開放されるかについての推定値とを考慮することが含まれる。
【００３１】
異なる種類のチャネルリソースを用いる種々の通信システムにおいて、この基本的な方法を適用できる。但し、高いレベルのチャネルリソースと、相対的に低いレベルのチャネルリソースとを含むようにチャネルリソースが階層的に組織化されており、かつ、低いレベルのチャネルリソースの割り当てによって、相対的に高いレベルのチャネルリソースを割り当てに利用できなくなるＷＣＤＭＡなど、符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）をベースとしたシステムなどに本発明を適用するのが特に有益である。
【００３２】
一例として、図２において、ＯＶＳＦ符号Ｃ８１〜Ｃ８８は、相対的に低いレベルのチャネルリソースであり、ＯＶＳＦ符号Ｃ４１〜Ｃ４４は、相対的に高いレベルのチャネルリソースである。この例では、高いレベルのチャネルリソースの各々は、２つの低いレベルのチャネルリソースと関連付けられている。例えば、高いレベルのＯＶＳＦ符号Ｃ４１は、２つの低いレベルのＯＶＳＦ符号Ｃ８１，Ｃ８２と関連付けられている。さらに、低いレベルのチャネルリソースの双方を割り当てに利用できる場合にのみ、高いレベルのチャネルリソースも割り当てに利用できる。例えば、低いレベルのＯＶＳＦ符号Ｃ８１，Ｃ８２の双方またはいずれか一方が割り当て済みとなると、高いレベルのＯＶＳＦ符号Ｃ４１を割り当てに利用できなくなる。
【００３３】
図４Ａ〜図４Ｂには、図１の通信システムＳＹＳ１で用いられるチャネルリソースを割り当てる方法について、第１の例示的な実施形態を示す。無線ネットワーク制御装置ノードＲＮＣ１に設けられたチャネルリソースハンドラＲＨ１（図１参照）は、ＯＶＳＦ符号の形態をしたチャネルリソースの割り当て処理を実行する。チャネルリソースハンドラＲＨ１は、一般に、無線ネットワーク制御装置ノードＲＮＣ１内のプロセッサで実行するソフトウェアとして実装される。チャネルリソースハンドラＲＨ１は、受信したチャネル要求１０１に応答してＯＶＳＦ符号１０２を割り当てる。
【００３４】
図４Ａのステップ４０１で、リソースハンドラＲＨ１は、チャネルリソースの要求を受信する。この要求は、チャネルリソースが必要とされる期間がどれくらいかについての推定値を含む。本発明に係るこの例示的な実施形態では、アプリケーション（例：ビデオオンデマンドサービスを行うストリーミングマルチメディアアプリケーション）が、ある移動局との通信セッションを確立する継続期間パラメータと、必要な帯域幅を表すＱｏＳパラメータとを提供する。リソースハンドラＲＨ１は、提供された継続期間パラメータを、要求されたチャネルリソースが現在の時刻に基づいていつ開放されるかについての推定値に変換する。
【００３５】
ステップ４０２では、割り当てに利用できる適切な帯域幅のＯＶＳＦ符号が少なくとも１つ存在するかについてのチェックを行う。利用できる符号が見つからなければ（ステップ４０２での選択肢ＮＯ）、受信した要求を満たすために適切なＯＶＳＦ符号を利用できないことになるので、リソースハンドラＲＨ１は、通信セッションを確立するための要求を拒否するか、あるいは、帯域幅について再度の交渉（ネゴシエーション）が開始されることを通知する。
【００３６】
割り当てに利用できる適切な帯域幅のＯＶＳＦ符号が少なくとも１つ存在すれば（ステップ４０２での選択肢ＹＥＳ）、ステップ４０３で、割り当てに利用できるこのような符号が２つ以上存在するかについてチェックする。割り当てに利用できる適切な帯域幅の符号が１つだけしか存在しなければ（ステップ４０３での選択肢ＮＯ）、ステップ４０４で、割り当てにただ１つ利用できる候補符号としてこの符号を選択し、ステップ４１３で、受信したチャネル要求に応答してこの符号を割り当てる。
【００３７】
割り当てに利用できる適切な帯域幅のＯＶＳＦ符号が２つ以上存在すれば（ステップ４０３での選択肢ＹＥＳ）、ステップ４０５で、適切な帯域幅の利用可能なＯＶＳＦ符号のすべてを「候補符号」として識別し、このような候補符号のうちで第１の符号をさらなる分析のために選択する。
【００３８】
ステップ４０６では、候補符号の親符号を割り当てに利用できるかどうかを考慮することにより、選択した候補符号の分析を開始する。親符号を割り当てに利用できれば（ステップ４０６での選択肢ＹＥＳ）、すなわち、親符号の派生符号のすべてを割り当てに利用できれば、ステップ４０７で、候補符号をリストＣへ加える。親符号を割り当てに利用できなければ（ステップ４０６での選択肢ＮＯ）、候補符号の兄弟符号（候補符号と同じ親符号を有する符号）も割り当てに利用できないということを意味するので、ステップ４０８で、候補符号の分析が継続される。
【００３９】
ステップ４０８では、要求されたチャネルリソースを開放する推定時間（推定時刻）を、候補符号の親符号をいつ割り当てに利用できるようになるかについての推定値と比較する。要求されたチャネルリソースを開放する推定時間が、親符号をいつ割り当てに利用できるようになるかという推定時間よりも前、あるいは、これと同じであれば（ステップ４０８での選択肢ＹＥＳ）、ステップ４０９で、この候補符号をリストＡへ加える。そうでなければ（ステップ４０８での選択肢ＮＯ）、すなわち、要求されたチャネルリソースを開放する推定時間が、親符号をいつ利用できるようになるかという推定時間よりも後であれば、ステップＳ４１０で、この候補符号をリストＢへ加える。
【００４０】
ステップ４０７，４０９，４１０のいずれか１つが実行された後、処理手続きがステップ４１１において続行される。このステップ４１１では、すべての候補符号を分析したかどうかのチェックを行う。分析する必要がある候補符号が残っていれば（ステップ４１１での選択肢ＮＯ）、ステップ４０６に進み、残存している候補符号の１つについて分析が開始される。すべての候補符号について分析が完了していれば（ステップ４１１での選択肢ＹＥＳ）、すべての候補符号はリストＡ，Ｂ，Ｃのいずれか１つに入っていることになるので、ステップ４１２で、割り当てに最も適すると考えられる候補符号をこのようなリストから選択する。ステップ４１３で、受信したチャネル要求に応答して選択した候補符号を割り当てる。
【００４１】
ステップ４１２を図４Ｂでさらに詳細に説明する。ステップ４１２に入ったら、リストＡ，Ｂは、割り当てに既に利用できない親符号を有するこれらの候補を含む。リストＡは、要求されたチャネルリソースの推定された開放の後に（または、これと同時に）割り当てに利用できるようになると推定された親を有する候補符号を含むが、その一方、リストＢは、要求されたチャネルリソースの推定された開放の前に割り当てに利用できるようになると推定された親を有する候補符号を含む。リストＣは、割り当てに現在、利用できる親符号を有するこれらの候補を含む。
【００４２】
ステップ４１４では、リストＡ内に何らかの候補符号が存在するかどうかのチェックを行う。リストＡが少なくとも１つの候補符号を含んでいれば（ステップ４１４での選択肢ＹＥＳ）、割り当てに最初に利用できるようになる親符号を有するリストＡの候補符号を、割り当てに最も適するとして選択する。リストＡからの候補符号を割り当てに選択することは、対応する親符号について割り当てに利用できるようになる推定時間が延期されないことを意味する。但し、最初に利用できるようになる親符号を有する候補符号を選択することで、類似した期間の割り当てが一緒にまとめられことになるため、このことは良いことであろう。なぜなら、符号ツリーの広い領域が一度に自由となって「大きな塊」となり、これをチャネルリソースの割り当てに利用できるようになるからである。
【００４３】
ステップ４１４でリストＡが空であれば（選択肢ＮＯ）、ステップ４１６で、リストＢ内に何らかの候補符号が存在するかどうかのチェックを行う。リストＢが少なくとも１つの候補符号を含んでいれば（ステップ４１６での選択肢ＹＥＳ）、ステップＳ４１７で、割り当てに最後に利用できるようになる親符号を有するリストＢの候補符号を、割り当てに最も適するとして選択する。リストＢからの候補符号を割り当てに選択することは、割り当てに利用できるようになる対応の親符号の推定時間を多少延期するということを意味するが、一方で、最後に利用できるようになる親を有する候補符号を選択することは、このような延期を最小限に抑えるということをも意味する。
【００４４】
最後に、リストＢも空であれば（ステップ４１６での選択肢ＮＯ）、ステップ４１８で、候補符号をリストＣから選択する。リストＣからの候補符号を割り当てに選択することは、対応の親符号を割り当てに利用できなくなるということを意味する。
【００４５】
割り当てのためにリストＡまたはＢから候補符号を選択することは、要求されたチャネルリソースが開放されることになる推定時間が、候補符号の親符号を割り当てに利用できるようになる推定時間にどのように関連するかを考慮することを含む。従って、割り当てに利用できるようになるそれぞれの親符号の推定時間に基づいて、リストＡ，Ｂのそれぞれについて候補符号をソートすることが好ましい。ステップ４１２を実行するときに、リストＡ及びリストＢのそれぞれにおける第１の候補符号が、これらリストから選択される候補符号である。すなわち、リストＡの第１の候補符号についてその親符号が、要求されたチャネルリソースが開放された後、または、好ましくは開放と同時に利用可能となる最初の親符号であると推定されている場合に、リストＡの第１の候補符号が選択される。一方で、リストＢにおける最初の候補符号の親符号が、要求されたチャネルリソースを開放する前に利用可能となる最後の親符号である場合にリストＢにおける最初の候補符号が選択される。このように、リストＡ，Ｂ内の候補符号らがソートされることが好ましい。
【００４６】
リストＡ，Ｂ，Ｃは、選択処理を管理するため、利用可能なチャネルリソース（すなわち、候補符号）を、異なるサブセット（補集合）内へと組織化するのに用いられる。
【００４７】
第１レベルでは、候補符号らが、現在、割り当てに利用できる親符号（高レベルのチャネルリソース）に関連付けられた候補符号（低レベルのチャネルリソース）を含む第１サブセットと、現在、割り当てに利用できない親符号に関連付けられた候補符号を含む第２サブセットとに分割されている。候補符号の第１サブセットはリストＣにより表現されるが、候補符号の第２サブセットはリストＡ，Ｂの組み合わせにより表現される。
【００４８】
候補符号の第２サブセットは、要求されたチャネルリソースの推定された開放と同時に、または、開放後に割り当てに利用できるようになると推定されている親符号に関連付けられた候補符号を含む第３サブセットと、要求されたチャネルリソースの推定された開放前に、割り当てに利用できるようになると推定されている親符号に関連付けられた候補符号を含む第４サブセットとにさらに分割されている。候補符号の第３サブセットはリストＡにより表されるが、候補符号の第４サブセットはリストＢにより表される。
【００４９】
従って、上記したチャネルリソース（ＯＶＳＦ符号）を割り当てる規則に従って、割り当てに既に利用できない親符号を有する候補符号の割り当ては、割り当てに利用できる親符号を有する符号の割り当てよりも優先される。割り当てに既に利用できない親符号を有するこれらの候補符号に関して、要求されたチャネルリソースについて推定された開放が行なわれた後、または、開放と同時に割り当てに利用できるようになると推定されている親符号を有する符号の割り当ては、要求したチャネルリソースについて推定された開放が行なわれる前に開放されると推定されている親符号を有する符号の割り当てよりも優先される。最後に、上述した基準を考慮したところ、２以上の候補符号が選択に適していると判定された場合、これらの２以上の候補符号のうち、要求されたチャネルリソースについて推定された開放時間に最も近い時点で割り当てに利用できるようになると推定されている親符号を有する候補符号を、割り当てのために選択する。
【００５０】
図５には、図２のＯＶＳＦ符号ツリーを表す例示的なデータ構造体を示す。このデータ構造体は、ＯＶＳＦ符号を表すレコードの配列を有する。これらレコードは、インデックス（索引）として１〜ｎを有する。ここで、ｎは、ＯＶＳＦ符号ツリー内のＯＶＳＦ符号の総数である。１つのＯＶＳＦ符号を表す各レコードは、以下のフィールドを含む。すなわち、
親符号の参照情報５０１：
各符号の親符号についてのインデックスである。なお、ツリーのルートとなる符号は親符号を持っていないので、専用のゼロ値（例えば、０）により表される。
【００５１】
拡散率５０２：
ＯＶＳＦ符号の拡散率である。
【００５２】
状態５０３：
ＯＶＳＦ符号が割り当てられている／割り当てられていないことを示す。
【００５３】
開放の推定時間５０４：
符号が割り当てられた場合、割り当てが開放されることになる推定時間を示す。
【００５４】
符号５０５：
レコードにより表されるＯＶＳＦ符号の番号である。
【００５５】
ＯＶＳＦ符号を割り当てる必要がある度、図５に示すレコードの配列は、割り当てに利用できる候補符号を求めるために詳しく検討される。利用可能な候補符号のインデックスは、対応する親符号を割り当てにいつ利用できるようになるかについての推定値とともに、一時データ構造体内に登録される。一時データ構造体は、リストＡ，Ｂ，Ｃを表す（図５には、示していない）。候補符号の親符号を割り当てにいつ利用できるようになるかについての推定値は、親符号から派生した符号のいずれか１つが、割り当てられたままと推定される最も長い時間に対応する。
【００５６】
上記に開示した本発明の最初の例示的な実施形態のほかにも、第１の実施形態を再構成し、一部修正し、または一部置換することで、本発明のさらなる実施形態がいくつかもたらされる。
【００５７】
チャネルリソースがどれくらいの期間必要とされるかを推定するのに多数の実行可能な代替的な方法がある。上記に開示した本発明の第１の例示的な実施形態によれば、チャネルリソースが開放されることになる推定時間は、ある移動局との通信セッションを確立する時にアプリケーションにより提供される期間パラメータに基づいている。あるいは、アプリケーションが、送信対象となっているデータの量（例えば、送信すべき画像、ＭＭＳメッセージまたはファイルのサイズ）を示すことができるのであれば、データの量と、利用できる（または、アプリケーションにより要求された）帯域幅とに基づいて、チャネルリソースを開放する推定時間を決定できよう。さらに別の代替的な方法では、あるＱｏＳパラメータのセットに基づいて確立された、アプリケーションセッション、ユーザーセッション及び通信セッションの少なくとも１つによって、チャネルリソースがどれくらいの期間必要とされるかについての統計データに基づいて推定値を提供できるであろう。
【００５８】
要求されたチャネルリソースを開放することになる推定時間と、既に割り当てられているチャネルリソースを開放することになる推定時間とを考慮しながら、チャネルリソースをどのように割り当てるかについて、異なる規則を規定してもよい。従って、上記に開示した第１の例示的な実施形態において適用された規則に代わる一例は、利用可能な候補符号らを、現在、割り当てに利用できる親符号と関連付けられた候補符号と、現在、割り当てに利用できない親符号と関連付けられた候補符号とに分類し、次に、割り当てに利用できるようになる推定時間が、要求されたチャネルリソースを開放する推定時間に最も近い親符号と関連付けられた候補符号を、後者のサブセット内の候補符号（すなわち、現在、割り当てに利用できない親符号と関連付けられた利用可能な候補符号）から選択することになる（要求されたチャネルリソースについて推定された開放時刻よりも前か後に親符号が利用できるようになるか否かには依存しない。）。
【００５９】
ある移動局と確立された通信セッション（例えば、マルチメディアセッション）を終了する前に、従って、通信セッションの残りの部分をサポートする新たなチャネルリソースの割り当てを必要とする前に、割り当てられたチャネルリソース（例えば、ＯＶＳＦ符号）を開放できる。このことは、例えば、最初に第１セルにおいて割り当てられていたチャネルリソースの開放と、第２セルにおいて新たなチャネルリソースの割り当てとを必要とする、第１セルから第２セルへのハンドオーバの結果として起こる場合がある（ここで留意すべきは、ソフトハンドオーバを用いる場合、第１セル内のチャネルリソースを少なくとも少しの間、維持できるということである）。このことは、例えば、より良いリソースの利用をセル内で達成するのために、セル内で符号の再割り当てが実行されたと結果としても起こる場合がある。新たなチャネルリソースがいつ開放されるかについての推定値は、この場合、最初に割り当てられていたチャネルリソースについて推定された開放時刻までの残りの時間を基礎とすることができる。新たなチャネルリソースの割り当ては、その後、本発明に従って、新たなチャネルリソースがいつ開放されるかという推定値に基づいて実行できる。
【００６０】
チャネルリソースがいつ利用できるようになるかについての推定値を続いて更新（延期または短縮）させることも可能である。
【００６１】
第１の例示的な実施形態では、本発明を３ＧＰＰ‐ＵＭＴＳシステムに適用したが、その他の無線通信システムに本発明を適用してもよい。特に、あるチャネルリソースの割り当てが、他のチャネルリソースの割り当てにも影響を与えるような、チャネルリソースが階層的に組織化された通信システムにも本発明を適用できることもちろんである。階層的に組織化されたチャネルリソースを有するシステムのもう１つの例は、長さの異なるウォルシュ符号の形態でチャネルリソースを使用する、ＵＭＴＳに類似したＣＤＭＡ２０００である。階層的に組織化されたリソースを用いるシステムのさらなる例は、ＴＩＡ／ＥＩＡ‐１３６（ＤＡＭＰＳ）である。搬送周波数と、これら搬送周波数に関するタイムスロットとの形態でチャネルリソースを用いるＴＩＡ／ＥＩＡ‐１３６システムに本発明を用いることにより、適応チャネル割り当て（ＡＣＡ）方式を実現できる。この方式では、同一の搬送周波数上での類似した期間らの割り当てをまとめることにより、セル内において通信に動的に使用される搬送周波数の数を最小限に抑えることができる。
【００６２】
略語
ＡＣＡ  適応チャネル割り当て
ＢＳＣ  基地局制御装置
ＣＤＭＡ  符号分割多元アクセス
ＤＡＭＰＳ  デジタル先進移動電話システム
ＥＩＡ  電気工業会
ＧＰＲＳ  汎用パケット無線サービス
ＧＳＭ  移動通信システムのためのグローバルシステム
ＭＳ  移動局
ＭＳＣ  移動通信交換局
ＯＶＳＦ  直交可変拡散率
ＱｏＳ  サービスの品質
ＲＢＳ  無線基地局
ＲＮＣ  無線ネットワーク制御装置
ＲＲＭ  無線リソース管理手段
ＳＦ  拡散率
ＴＩＡ  電気通信工業会
ＳＧＳＮ  在圏ＧＰＲＳサポートノード
ＵＥ  ユーザー機器
ＵＭＴＳ  ユニバーサル移動体通信システム
ＵＴＲＡＮ  ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク
ＷＣＤＭＡ  広帯域ＣＤＭＡ
３ＧＰＰ  第３世代パートナーシッププロジェクト
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明を有利に使用できる例示的な通信システムを示した概略図である。
【図２】ＯＶＳＦ符号ツリーを示したチャートである。
【図３】チャネルリソースを割り当てる本発明による基本的な方法を示す流れ図である。
【図４Ａ】本発明の最初の例示的な実施形態に従ってチャネルリソースを割り当てる方法を示す流れ図である。
【図４Ｂ】本発明の最初の例示的な実施形態に従ってチャネルリソースを割り当てる方法を示す流れ図である。
【図５】ＯＶＳＦ符号ツリーを表し、図４Ａ〜Ｂに示したリソースの割り当て方法を支援する最初の例示的なデータ構造体を示す線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【国際調査報告】
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