(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおいて動作する第１の移動体送受信機内の熱エネルギーの生成を制御する方法であって、前記熱エネルギーの生成は、前記第１の移動体送受信機内の送信電力レベルに直接的に比例し、複数の移動体送受信機にネットワークノードが専用スケジューリング許可及び共通スケジューリング許可を含む閉ループの電力制御機構を通じて送信電力レベルを割り当て、
前記方法は、前記閉ループの電力制御機構の一部として、
最初に、前記ネットワークノードにより、前記第１の移動体送受信機のために、前記複数の移動体送受信機のうちの他よりも高い送信電力の承認分を割り当てるステップと、
次に、前記ネットワークノードにより、前記第１の移動体送受信機から、当該移動体送受信機内のオーバーヒート条件に起因する、送信電力を減少させる要求を受信するステップと、
前記ネットワークノードにより、送信電力を減少させる前記要求に応じて、前記第１の移動体送受信機から前記送信電力の承認分の一部を除去するステップと、
前記ネットワークノードにより、前記第１の移動体送受信機から除去した前記送信電力の承認分を、前記複数の移動体送受信機に再割り当てするステップと、
を含む方法。
【請求項２】
最初に前記第１の移動体送受信機のためにより高い送信電力の承認分を割り当てる前記ステップは、前記第１の移動体送受信機からの要求に応じて、前記第１の移動体送受信機に専用スケジューリング許可を割り当てることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
次に、前記ネットワークノードにより、第２の移動体送受信機から、送信電力を増加させる要求を受信するステップと、
前記ネットワークノードにより、前記第２の移動体送受信機からの送信電力を増加させる前記要求に応じて、前記第２の移動体送受信機に、前記第２の移動体送受信機がより高い専用の送信電力レベルで送信を行うことを承認する専用スケジューリング許可を割り当てるステップと、
前記ネットワークノードにより、前記第２の移動体送受信機以外の移動体送受信機のための前記電力レベルの承認分について、前記第２の移動体送受信機への前記専用スケジューリング許可の分をオフセットする量を削減するステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
無線通信ネットワークにおいて動作する第１の移動体送受信機内の熱エネルギーの生成を制御する方法であって、前記熱エネルギーの生成は、当該移動体送受信機内の送信電力レベルに直接的に比例し、複数の移動体送受信機にネットワークノードが専用スケジューリング許可及び共通スケジューリング許可を含む閉ループの電力制御機構を通じて送信電力レベルを割り当て、
前記方法は、前記閉ループの電力制御機構の一部として、
前記ネットワークノードにより、前記複数の移動体送受信機に、前記移動体送受信機の各々が第１の共通電力レベルで送信を行うことを承認する第１の共通スケジューリング許可を割り当てるステップと、
前記ネットワークノードにより、前記第１の移動体送受信機から、送信電力を増加させる要求を受信するステップと、
前記ネットワークノードにより、送信電力を増加させる前記要求に応じて、前記第１の移動体送受信機に、前記第１の移動体送受信機がより高い専用の送信電力レベルで送信を行うことを承認する専用スケジューリング許可を割り当てるステップと、
前記ネットワークノードにより、前記第１の移動体送受信機以外の移動体送受信機に、当該移動体送受信機の各々が前記第１の共通電力レベルよりも低い第２の共通電力レベルで送信を行うことを承認して前記第１の移動体送受信機に割り当てられた前記専用スケジューリング許可をオフセットする第２の共通スケジューリング許可を割り当てるステップと、
次に、前記ネットワークノードにより、前記第１の移動体送受信機から、当該移動体送受信機内のオーバーヒート条件に起因する、送信電力を減少させる要求を受信するステップと、
前記ネットワークノードにより、送信電力を減少させる前記要求に応じて、前記第１の移動体送受信機から前記専用スケジューリング許可を除去するステップと、
前記ネットワークノードにより、前記複数の移動体送受信機に、前記移動体送受信機の各々が前記第２の共通電力レベルよりも高い第３の共通電力レベルで送信を行うことを承認して第３の共通スケジューリング許可の範囲内で前記専用スケジューリング許可を再割り当てする前記第３の共通スケジューリング許可を割り当てるステップと、
を含む、方法。
【請求項５】
無線通信ネットワークにおいて動作する第１の移動体送受信機内の熱エネルギーの生成を制御するためのネットワークノードであって、前記熱エネルギーの生成は、前記第１の移動体送受信機内の送信電力レベルに直接的に比例し、前記ネットワークノードは、複数の移動体送受信機に専用スケジューリング許可及び共通スケジューリング許可を含む閉ループの電力制御機構を通じて送信電力レベルを割り当て、
前記ネットワークノードは、
前記閉ループの電力制御機構の一部として、前記第１の移動体送受信機から、アプリケーションの要件を満たすよう送信電力を増加させる要求、及び、当該移動体送受信機内のオーバーヒート条件に起因する、送信電力を減少させる要求を受信するための受信機と、
前記閉ループの電力制御機構の一部として、送信電力を増加させる要求に応じて、前記第１の移動体送受信機に専用スケジューリング許可を割り当て、及び、送信電力を減少させる要求に応じて、前記第１の移動体送受信機から前記専用スケジューリング許可を除去するための電力割り当てプロセッサと、
を含む、ネットワークノード。
【請求項６】
前記専用スケジューリング許可が前記第１の移動体送受信機に割り当てられる場合、共通スケジューリング許可を減少させ、前記専用スケジューリング許可が前記第１の移動体送受信機から除去される場合、前記共通スケジューリング許可を増加させるように、前記複数の移動体送受信機について前記共通スケジューリング許可を計算するための共通許可スケジューラをさらに含む、請求項５に記載のネットワークノード。
【請求項７】
前記専用スケジューリング許可を計算するための専用許可スケジューラをさらに含む、請求項６に記載のネットワークノード。
【請求項８】
無線通信ネットワークにおいて動作する第１の移動体送受信機内の熱エネルギーの生成を制御する方法であって、前記熱エネルギーの生成は、前記第１の移動体送受信機内の送信電力レベルに直接的に比例し、複数の移動体送受信機にネットワークノードが専用スケジューリング許可及び共通スケジューリング許可を含む閉ループの電力制御機構を通じて送信電力レベルを割り当て、
前記方法は、前記閉ループの電力制御機構の一部として、
最初に、前記第１の移動体送受信機により、前記複数の移動体送受信機のうちの他について承認されたよりも高い送信電力レベルを承認する専用スケジューリング許可を要求し、及び取得するステップと、
前記第１の移動体送受信機により、ある期間に前記より高い送信電力レベルで送信を行うステップと、
次に、前記第１の移動体送受信機により、前記第１の移動体送受信機が過度に熱せられていることを検出するステップと、
前記第１の移動体送受信機が過度に熱せられていることの検出に応じて、前記第１の移動体送受信機から前記ネットワークノードに、電力削減要求を送信するステップと、
前記ネットワークノードから認められた後に、前記第１の移動体送受信機により、前記専用スケジューリング許可の少なくとも一部を除去し、及び、前記第１の移動体送受信機内の熱の生成を削減させるようにより低い送信電力レベルで送信を行うステップと、
を含む、方法。
【請求項９】
前記専用スケジューリング許可の少なくとも一部を除去する前記ステップは、前記専用スケジューリング許可全体を除去することと、前記複数の移動体送受信機に割り当てられた共通スケジューリング許可により定義されている、より低い送信電力レベルで送信を行うことと、を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記専用スケジューリング許可の少なくとも一部を除去する前記ステップは、前記電力削減要求において要求された電力削減分に相当する前記専用スケジューリング許可の一部を除去することと、要求された前記電力削減分だけ削減された前記専用スケジューリング許可のレベルに等しい送信電力レベルで送信を行うことと、を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
無線通信ネットワークにおいて動作する第１の移動体送受信機内の、当該第１の移動体送受信機内の熱エネルギーの生成を制御するための装置であって、前記熱エネルギーの生成は、前記第１の移動体送受信機内の送信電力レベルに直接的に比例し、複数の移動体送受信機にネットワークノードが専用スケジューリング許可及び共通スケジューリング許可を含む閉ループの電力制御機構を通じて送信電力レベルを割り当て、
前記装置は、
前記閉ループの電力制御機構の一部として、前記ネットワークノードに、アプリケーションの要件を満たすよう送信電力を増加させる要求、及び当該移動体送受信機内のオーバーヒート条件に起因する、送信電力を減少させる要求を送信するための送信機と、
電力制御プロセッサと、
前記オーバーヒート条件を感知し、及び、前記電力制御プロセッサに前記オーバーヒート条件の通知を送信するための熱センサと、
を含み、
前記オーバーヒート条件の前記通知を受信すると、前記電力制御プロセッサは、前記閉ループの電力制御機構の一部として、前記送信機に、前記ネットワークノードへ電力削減要求を送信させる、
装置。
【請求項１２】
前記ネットワークノードから、前記電力削減要求の容認を受信するための受信機をさらに含み、前記電力制御プロセッサは、前記送信機に、より低い要求した電力レベルで送信を行わせ、前記第１の移動体送受信機内の熱の生成を削減する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の移動体送受信機は、最初に、前記ネットワークノードから受信した専用スケジューリング許可において承認された電力レベルで送信を行い、前記電力削減要求は、前記専用スケジューリング許可全体を除去する要求を含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１の移動体送受信機は、最初に、前記ネットワークノードから受信した専用スケジューリング許可において承認された電力レベルで送信を行い、前記電力削減要求は、前記専用スケジューリング許可の一部のみを除去する要求を含む、請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関する。特に、限定ではないが、本発明は、無線通信システムにおいて動作する移動体送受信機内における熱エネルギーの生成を制御するための装置及び方法を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
高度なマルチメディアアプリケーション及び高速移動体データアクセスの要件は、ＷＣＤＭＡネットワーク内のユーザ機器（ＵＥｓ）のような次世代の移動体デバイスへの要望を増加させている。これらの要望を満たすために、ＵＥは、増加した処理速度と複雑さとを伴う高度なＡＳＩＣアーキテクチャを備えている。一方、性能及びキャパシティの改善は、さらに、過度な電力消費、過度な熱エネルギーの生成、及び高コストといった新たな問題を引き起こす。
【０００３】
ＵＥ内における高いデータレートのアプリケーションは、ＵＥがより高い電力レベルで送信を行って、より高いデータレートをサポートすることを必要とする。アップリンクの電力制御は、３ＧＰＰ標準（３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１）により仕様化されている。当該標準の下、ＵＥは、サービングノードＢから割り当てられるスケジューリング許可の増加を要求することが可能となり、これにより高いデータレートのアプリケーションをサポートする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１により仕様化されているアップリンクの電力制御手続の欠点は、電力許可が高過ぎることをＵＥがノードＢに通知することを可能とする用意がないことである。これは、例えば過度に熱くなっている場合に、送信電力を削減することがＵＥに必要とされる場合、有益であろう。スケジューリング許可を取り戻して他のユーザに割り当てることができるように、過剰なスケジューリング許可がネットワークに通知される、移動体送受信機内における熱エネルギーの生成を制御するためのシステム及び方法を有することは有益であろう。本発明は、そのような装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため、１つの観点において、本発明は、無線通信ネットワークにおいて動作する第１の移動体送受信機内の熱エネルギーの生成を制御する方法を対象とする。上記熱エネルギーの生成は、上記第１の移動体送受信機内の送信電力レベルに直接的に比例し、複数の移動体送受信機にネットワークノードがスケジューリング許可を通じて送信電力レベルを割り当てる。上記方法は、最初に、上記ネットワークノードにより、上記第１の移動体送受信機のために、上記複数の移動体送受信機のうちの他よりも高い送信電力の承認分を割り当てるステップと；次に、上記ネットワークノードにより、上記第１の移動体送受信機から、当該移動体送受信機内のオーバーヒート条件に起因する、送信電力を減少させる要求を受信するステップと；上記ネットワークノードにより、送信電力を減少させる上記要求に応じて、上記第１の移動体送受信機から上記送信電力の承認分の一部を除去するステップと；上記ネットワークノードにより、上記第１の移動体送受信機から除去した上記送信電力の承認分を、上記複数の移動体送受信機に再割り当てするステップと、を含む。
【０００６】
別の観点において、本発明は、無線通信ネットワークにおいて動作する第１の移動体送受信機内の熱エネルギーの生成を制御する方法を対象とする。上記方法は、上記ネットワークノードにより、上記複数の移動体送受信機に、上記移動体送受信機の各々が第１の共通電力レベルで送信を行うことを承認する第１の共通スケジューリング許可を割り当てるステップと；上記ネットワークノードにより、上記第１の移動体送受信機から、送信電力を増加させる要求を受信するステップと；上記ネットワークノードにより、送信電力を増加させる上記要求に応じて、上記第１の移動体送受信機に、上記第１の移動体送受信機がより高い専用の送信電力レベルで送信を行うことを承認する専用スケジューリング許可を割り当てるステップと、を含む。上記ネットワークノードは、それから、上記第１の移動体送受信機以外の移動体送受信機に、当該移動体送受信機の各々が上記第１の共通電力レベルよりも低い第２の共通電力レベルで送信を行うことを承認して上記第１の移動体送受信機に割り当てられた上記専用許可をオフセットする第２の共通スケジューリング許可を割り当てる。また、上記方法は、次に、上記ネットワークノードにより、上記第１の移動体送受信機から、当該移動体送受信機内のオーバーヒート条件に起因する、送信電力を減少させる要求を受信するステップと；上記ネットワークノードにより、送信電力を減少させる上記要求に応じて、上記第１の移動体送受信機から上記専用スケジューリング許可を除去するステップと；上記ネットワークノードにより、上記複数の移動体送受信機に、上記移動体送受信機の各々が上記第２の共通電力レベルよりも高い第３の共通電力レベルで送信を行うことを承認して第３の共通スケジューリング許可の範囲内で上記専用許可を再割り当てする上記第３の共通スケジューリング許可を割り当てるステップと、を含む。
【０００７】
さらに別の観点において、本発明は、無線通信ネットワークにおいて動作する第１の移動体送受信機内の熱エネルギーの生成を制御するためのネットワークノードを対象とする。上記熱エネルギーの生成は、上記第１の移動体送受信機内の送信電力レベルに直接的に比例し、上記ネットワークノードは、複数の移動体送受信機にスケジューリング許可を通じて送信電力レベルを割り当てる。上記ネットワークノードは、上記第１の移動体送受信機から、アプリケーションの要件を満たすよう送信電力を増加させる要求、及び、当該移動体送受信機内のオーバーヒート条件に起因する、送信電力を減少させる要求を受信するための受信機を含む。また、上記ネットワークノードは、送信電力を増加させる要求に応じて、上記第１の移動体送受信機に専用スケジューリング許可を割り当て、及び、送信電力を減少させる要求に応じて、上記第１の移動体送受信機から上記専用スケジューリング許可を除去するための電力割り当てプロセッサを含む、
【０００８】
さらに別の観点において、本発明は、移動体送受信機内で実行される、当該移動体送受信機内で熱エネルギーの生成を制御するための方法を対象とする。上記方法は、最初に、当該移動体送受信機により、他の移動体送受信機ついて承認されたよりも高い送信電力レベルを承認する専用スケジューリング許可を要求し、及び取得するステップと；当該移動体送受信機により、ある期間に上記より高い送信電力レベルで送信を行うステップと；次に、当該移動体送受信機により、当該移動体送受信機が過度に熱せられていることを検出するステップと；当該移動体送受信機が過度に熱せられていることの検出に応じて、当該移動体送受信機から上記ネットワークノードに、電力削減要求を送信するステップと；上記ネットワークノードから認められた後に、当該移動体送受信機により、上記専用許可の少なくとも一部を除去し、及び、当該移動体送受信機内の熱の生成を削減させるようにより低い送信電力レベルで送信を行うステップと、を含む。
【０００９】
さらに別の観点において、本発明は、移動体送受信機内の、当該移動体送受信機内の熱エネルギーの生成を制御するための装置を対象とし、上記熱エネルギーの生成は、当該移動体送受信機内の送信電力レベルに直接的に比例し、複数の移動体送受信機にネットワークノードがスケジューリング許可を通じて送信電力レベルを割り当てる。上記装置は、上記ネットワークノードに、アプリケーションの要件を満たすよう送信電力を増加させる要求、及び当該移動体送受信機内のオーバーヒート条件に起因する、送信電力を減少させる要求を送信するための送信機と；電力制御プロセッサと；上記オーバーヒート条件を感知し、及び、上記電力制御プロセッサに上記オーバーヒート条件の通知を送信するための熱センサと、を含む。上記オーバーヒート条件の上記通知を受信すると、上記電力制御プロセッサは、上記送信機に、上記ネットワークノードへ電力削減要求を送信させる。また、上記装置は、上記ネットワークノードから、上記電力削減要求の容認を受信するための受信機を含んでもよく、上記電力制御プロセッサは、上記送信機に、より低い要求した電力レベルで送信を行わせ、上記第１の移動体送受信機内の熱の生成を削減する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
次のセクションにおいて、以下の図において説明される例となる実施形態を参照して、本発明を説明する：
【００１１】
【図１】３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１に従った様々なアップリンクチャネルについてのＵＥによる送信電力の出力を図式的に表している；
【図２】本発明の方法の一例となる実施形態を説明しているシーケンス図である；
【図３】図２において説明されるシナリオにおける、ＵＥ１（１１）及びＵＥ２（１２）への変化するスケジューリング許可を図式的に表している；
【図４】新たな“電力削減ＲＥＱ”帯域内信号の一例となるパケットデータユニット（ＰＤＵ）フォーマットの説明図である；
【図５】本発明の一実施形態を実装するための構成要素を説明する一例となるＵＥの簡素化されたブロック図である；
【図６】本発明の一実施形態を実装するための構成要素を説明する一例となるノードＢの簡素化されたブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、３ＧＰＰ標準（３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１）において定義される既存の電力許可スケジューリングプロトコルを、エンハンストアップリンク（ＥＵＬ）についてのアップリンクの電力削減の閉ループ制御を提供することにより補完する。本発明は、電力削減が必要な場合の熱エネルギーの管理をＵＥが扱うことを可能とし、スケジューリング許可といった不必要なリソースを、ネットワーク（例えば、ＵＴＲＡＮ）が効率的に取り戻すことを可能にもする。本発明の事情を掴むために、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１の既存の手続について以下に議論する。
【００１３】
図１は、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１に従った様々なアップリンクチャネルについてのＵＥによる送信電力の出力を図式的に表している。３ＧＰＰ標準は、アップリンク専用物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）の出力電力を制御するための高速の内部ループの電力制御手続を定義しており、ＴＰＣ（Transmission  Power  Command）コマンドが１．５ＫＨｚの周波数で利用される。一方、その他のアップリンク制御チャネル、すなわち、高速ＤＰＣＣＨ（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）及びエンハンストアップリンクＤＰＣＣＨ（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）、並びに、アップリンクデータチャネル、すなわち、専用物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）及びエンハンストアップリンクＤＰＤＣＨ（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）の出力電力は、図１に示されるように、振幅因子（ＨＳ−ＤＰＣＣＨについてのβｈｓ、Ｅ−ＤＰＣＣＨについてのβｅｃ、ＤＰＤＣＨについてのβｄ、Ｅ−ＤＰＤＣＨについてのβｅｄ）に従って、静的及び動的に割り当てられる。
【００１４】
アップリンクＤＰＣＣＨの出力電力が高速の内部ループの電力制御に起因して変更される場合、ＤＰＣＣＨについての振幅因子（βｃ）が影響を受ける。その他のアップリンクチャネル（ＤＰＤＣＨ、Ｅ−ＤＰＤＣＨ、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ、及びＥ−ＤＰＣＣＨ）の電力は、それらの振幅因子とＤＰＣＣＨの振幅因子との比の二乗、例えばＥ−ＤＰＤＣＨについては（βｅｄ／βｃ）２に直接的に比例する。
【００１５】
アップリンクデータチャネル（ＤＰＤＣＨ及びＥ−ＤＰＤＣＨ）の出力電力は、それらの振幅因子がトランスポートフォーマットコンビネーション（ＴＦＣ）又はエンハンストアップリンク専用チャネルのＴＦＣ（Ｅ−ＴＦＣ）の選択により決定されるため、動的に割り当てられる。全てのアップリンクチャネルの合計ＴＸ電力は、ＵＥの電力クラスに基づく最大出力電力によって制限される。エンハンストアップリンク（ＥＵＬ）については（３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．３０９）、Ｅ−ＴＦＣの選択は、ＵＥに割り当てられるサービング許可によっても制限される。
【００１６】
エンハンストアップリンク（ＥＵＬ）についてのアップリンクのデータレートの増加、並びに、Ｅ−ＤＰＣＣＨ及びＥ−ＤＰＤＣＨのような新たなアップリンクチャネルの導入に伴い、ＵＥが追加的なリソースを要求してより高いデータレートをサポートできるように、ＥＵＬは、より強固な電力制御を必要とする。ノードＢは、負荷バランシング、アップリンクのノイズ状態、及びサポートされているサービス品質に基づくスケジューリングアルゴリズムに従って、要求を許可し得る。
【００１７】
許可スケジューリングプロトコルは、スケジューリング情報及び“ハッピービット（Ｈａｐｐｙ  Ｂｉｔ）”の形態の、ＵＥからノードＢへのアップリンクスケジューリング要求、並びに、Ｅ−ＤＣＨ絶対許可チャネル（Ｅ−ＡＧＣＨ：Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｇｒａｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）及びＥ−ＤＣＨ相対許可チャネル（Ｅ−ＲＧＣＨ：Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｇｒａｎｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）の形態の、ノードＢからＵＥへのダウンリンクスケジューリング許可に基づく。
【００１８】
スケジューリング情報は、ＵＥの目下の負荷情報を含み、それは：
・論理チャネルＩＤ−最優先ＤＴＣＨのＩＤと；
・ＵＥのバッファ占有率−最優先論理チャネルのバッファ使用量と；
・ＵＥの電力ヘッドルーム−ＵＥの送信機の最大電力とＤＰＣＣＨ上で送信される符号電力との比と；
を含む。
【００１９】
スケジュール情報は、単独で、又は、アップリンクのユーザデータと共にＥ−ＤＣＨの帯域内信号として、送信され得る。
【００２０】
ハッピービットは、常にアップリンクＥ−ＤＰＣＣＨ上のビットとして送信され、ＵＥが目下のサービング許可に満足しているか否かを示す。次の３つの条件全てが満たされる場合、ＵＥは、“アンハッピー”である：
・ＵＥは、サービング許可により許された最大のデータレートを送信しており；
・ＵＥは、より高いデータレートで送信を行うためのより多くの電力を残しており、及び；
・ＵＥのバッファは、（ＲＲＣにより設定される）Ｈａｐｐｙ＿Ｂｉｔ＿Ｄｅｌａｙ＿Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  ｍｓよりも多くが送信されることを必要としている。
【００２１】
ＵＥは、スケジューリング情報及びハッピービットの形態のスケジューリング要求を介して、ノードＢから追加的なアップリンクリソースを要求し得る。ハッピービット及びスケジューリング情報を受信すると、サービング無線リンク（ＲＬ）のノードＢは、ＵＥにおける目下の負荷状況を知る。ノードＢは、アップリンクの干渉レベルを評価し、ＵＥにより多くの許可を割り当てられるか否かを判断する。ＵＥは、Ｅ−ＡＧＣＨ又はＥ−ＲＧＣＨを介して、ノードＢからのスケジューリング許可に基づいてサービング許可を維持する。より多くの許可が割り当てられる場合、ＵＥは、サービング許可により許された異なるＥ−ＴＦＣの選択を使用して、より高いデータレートを達成することができる。
【００２２】
ＥＵＬにおけるアップリンクの電力制御のための既存の手続に関する主な問題は、ＵＥがより高いデータレートをサポートするためにより多くのスケジューリング許可を要求するという状況しか考慮されていないことである。ハッピービットは、ＵＥがより多くのデータを送信できるようにノードＢからのより多くの許可を要望するため、“アンハッピー”を示す。これは、大抵の場合について適切であり得るものの、一方で、ＵＥは、電力許可が高過ぎることをノードＢに通知し、例えばオーバーヒート条件においてスケジューリング許可の削減を要求することを可能とする必要性が存在する。
【００２３】
現行の３ＧＰＰ標準は、ＵＥ内において熱の管理を扱う用意を有しておらず、ＷＣＤＭＡネットワークが、個々のＵＥの必要性を知り、又は個々のＵＥからの電力削減の制御を行うことはできない。加えて、ＵＥが過度に熱くなっている状況においてアップリンクの電力許可といったリソースを解放する場合、ＷＣＤＭＡネットワークが解放されたリソースを取り戻すための効果的なやり方が存在しない。
【００２４】
本発明において、ＵＥの熱の管理は、オーバーヒート条件の検出時におけるＵＥの送信機の電力の削減を一般的に含む。本発明は、ここではＥ−ＮＡＰＲ（Enhanced  Uplink  Network  Assisted  Power  Reduction）と呼ばれ、エンハンストアップリンク（３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．３０９）におけるアップリンクの電力制御についての許可スケジューリングと共に動作する。これにより、ＵＥは、電力削減要求を開始し、ネットワークにより支援された許可の削減（network  assisted  grant  reduction）を介して送信電力の削減を達成することが可能となる。本発明は、エンハンストアップリンク（ＥＵＬ）についてのアップリンクの電力削減の閉ループ制御を提供することにより、３ＧＰＰ標準（３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１）において定義される既存の電力許可スケジューリングプロトコルを尊重する。本発明は、電力削減が必要な場合に、ＵＥが熱エネルギーの管理を扱うことを可能とし、また、ネットワーク（例えばＵＴＲＡＮ）が、ＵＥにより解放されるスケジューリング許可のようなリソースを効率的に取り戻すことを可能とする。
【００２５】
本発明は、ＵＥにより開始され、かつネットワークにより支援された電力削減のための閉ループのプロトコルを提供する。本発明は、ＵＴＲＡＮがリソースを効率的にスケジューリングできるように、ＵＥの負荷条件に関する完全な知識を、ＵＴＲＡＮが有することを可能とする。本発明は、また、ＵＥに熱の管理を提供する。ＵＥについて、増加したデータスループットは、追加的な出力電力を必要とするため、無線送信機内における熱の問題を引き起こす。ＵＥについてのアップリンクの電力削減に関わるＵＴＲＡＮに関し、熱の管理は、より効率的で、より実装が簡単である。
【００２６】
１つの実施形態において、新たな帯域内要求信号“電力削減ＲＥＱ”が利用される。電力削減の要求信号は、独立して、又はＥ−ＤＣＨの一部として送信されてもよい。ＵＥがオーバーヒート条件を検出し、出力電力を削減する必要があると判断する場合、ＵＥは、そのサービングＲＬ上で電力削減の信号をノードＢへ送信する。
【００２７】
この実施形態は、また、プライマリ及びセカンダリＥ−ＲＮＴＩ（Enhanced  Uplink  Radio  Network  Temporary  Identifier）に基づいて、専用許可のスケジューリング及び共通許可のスケジューリングを利用する。プライマリ及びセカンダリＥ−ＲＮＴＩは、サービングＲＬのノードＢにより割り当てられる。プライマリＥ−ＲＮＴＩは、サービングＲＬ範囲内におけるＵＥについての一意のＩＤとして働き、セカンダリＥ−ＲＮＴＩは、同じサービングＲＬ範囲内におけるＵＥのグループについてのグループＩＤとして使用される。プライマリＥ−ＲＮＴＩを使用して、個々のＵＥにプライマリ絶対許可（Ｅ−ＡＧＣＨ）が割り当てられ、セカンダリＥ−ＲＮＴＩを使用して、同じセカンダリＥ−ＲＮＴＩを持つＵＥのグループに、スケジューリングされていないデータ送信をそれらが実行できるように、セカンダリ絶対許可（これもＥ−ＡＧＣＨ）が割り当てられる。
【００２８】
図２は、本発明の方法の一例となる実施形態を説明しているシーケンス図である。ステップ２１〜２９を含むボックスの中に、新たな手続が示されている。この例となるシナリオにおいて、同じサービングＲＬ（１３）（ノードＢともいう）内に、２つのＵＥ、ＵＥ１（１１）とＵＥ２（１２）とが存在する。２つのＵＥは、同じセカンダリＥ−ＲＮＴＩを有している。ステップ１４において、サービングＲＬのノードＢは、共通許可のスケジューリングを実行し、及び、どのＣｏｍｍｏｎ＿ＳＧ１が使用されるべきかを決定する。ステップ１５において、ノードＢは、Ｃｏｍｍｏｎ＿ＳＧ１をセカンダリＥ−ＡＧＣＨの一部としてＵＥ１及びＵＥ２へ送信する。ＵＥは、それから、Ｃｏｍｍｏｎ＿ＳＧ１をサービング許可として使用する。
【００２９】
ＵＥ１（１１）が大量の送信すべきデータを有しており、割り当てられたサービング許可全体を使用している場合、ステップ１６において、ＵＥ１は、“アンハッピー”に設定されるハッピービットと共に、スケジューリング情報及びＥ−ＰＤＣＣＨを送信する。ステップ１７において、ノードＢ１３は、専用許可のスケジューリングを実行し、専用許可をＵＥ１に割り当て得ることを判断する。ステップ１８において、ノードＢは、まず、同じセカンダリＥ−ＲＮＴＩを有するＵＥ全てについて、Ｃｏｍｍｏｎ＿ＳＧ１をＣｏｍｍｏｎ＿ＳＧ２に更新する（通常はより小さくなり、ＵＥ１についての新たな専用許可のための余地を作る）。ステップ１９において、ノードＢは、プライマリＥ−ＡＧＣＨを介して、ＵＥ１にＤｅｄｉｃａｔｅｄ＿ＳＧ１を送信する。このときＵＥ１は、より高いサービング許可を使用しており、それは、ＵＥ１がより高いＥ−ＴＦＣの選択を使用して、より多くのデータを迅速に送信し得ることを意味する。
【００３０】
より高いデータレートは、ＵＥ１（１１）がより高い出力電力で送信を行うことを意味するため、本シナリオは、ＵＥ１が未来の時間に過度に熱くなると仮定する。送信機からの熱エネルギーを削減するため、ＵＥ１は、送信機の出力電力を削減する必要がある。ステップ２１において、ＵＥ１は、新たな“電力削減ＲＥＱ”要求帯域内信号を、ノードＢ１３に送信する。ステップ２２において、ノードＢは、電力削減ＲＥＱ内のパラメータ及びその独自のスケジューリングアルゴリズムを使用して、電力削減を実行する。このシナリオにおいて、ＵＥ１についての専用許可全体が除去される必要があると仮定する。ステップ２３において、ノードＢは、“ＩＮＡＣＴＩＶＥ”であって全てを対象とするプライマリＥ−ＡＧＣＨを送信する。ステップ２４において、ＵＥ１は、専用許可を除去し、セカンダリＥ−ＲＮＴＩに復帰し、Ｃｏｍｍｏｎ＿ＳＧ２をサービング許可として使用する。ステップ２５において、次に、ノードＢは、Ｃｏｍｍｏｎ＿ＳＧを再計算し、ステップ２６において、Ｃｏｍｍｏｎ＿ＳＧ３をセカンダリＥ−ＡＧＣＨの一部としてＵＥ１及びＵＥ２へ送信する。ステップ２７において、次にＵＥ１（１１）及びＵＥ２（１２）は、Ｃｏｍｍｏｎ＿ＳＧ３をサービング許可として使用する。
【００３１】
このシナリオにおいて、ＵＥ２（１２）は、後ほど、より高いスケジューリング許可を必要とする専用のデータアクセスを必要とすると仮定する。ＵＥ１（１１）がその専用許可を解放して以降、ネットワークがこの必要性を満足させることは、可能である。ステップ２８において、ＵＥ２は、“アンハッピー”に設定されるハッピービットと共にスケジューリング情報をノードＢ１３に送信する。ノードＢ１３は、専用許可のスケジューリングを実行し、専用許可をＵＥ２に割り当てる。ステップ２９において、ノードＢは、まず、同じセカンダリＥ−ＲＮＴＩを有するＵＥ全てについて、Ｃｏｍｍｏｎ＿ＳＧ３をＣｏｍｍｏｎ＿ＳＧ４に更新する（通常はより小さくなり、ＵＥ２についての新たな専用許可のための余地を作る）。ステップ３０において、ノードＢは、プライマリＥ−ＡＧＣＨを介して、ＵＥ２にＤｅｄｉｃａｔｅｄ＿ＳＧ２を送信する。このときＵＥ２は、より高いサービング許可を使用しており、それは、ＵＥ２がより高いＥ−ＴＦＣの選択を使用して、より多くのデータを迅速に送信し得ることを意味する。
【００３２】
図３は、図２において説明されるシナリオにおける、ＵＥ１（１１）及びＵＥ２（１２）への変化するスケジューリング許可を図式的に表している。図は、合計スケジューリング許可、ＵＥ１及びＵＥ２の間の許可の分割、並びに当該シナリオにおける任意の時点におけるＣｏｍｍｏｎ＿ＳＧを示している。
【００３３】
図４は、新たな“電力削減ＲＥＱ”帯域内信号の一例となるパケットデータユニット（ＰＤＵ）フォーマットの説明図である。本発明の一実施形態は、“電力削減ＲＥＱ”帯域内信号を送信するようにＵＥが修正されることを必要とする。信号は、独立して、又はＥ−ＤＣＨの一部として送信されてもよい。Ｅ−ＮＡＰＲ  ＵＥ電力ヘッドルームビット３１は、ＵＥの最大送信電力とＤＰＣＣＨ上で送信される符号電力（ｄＢ）との比を伝達する。Ｅ−ＮＡＰＲ  ＵＥ電力削減ビット３２は、専用スケジューリング許可についての要求された電力削減量（ｄＢ）を伝達する。
【００３４】
Ｅ−ＮＡＰＲ  ＵＥ電力削減３２がゼロでない場合、ノードＢは、前回の許可値から削減される“絶対許可値（Absolute  Grant  Value）”を伴うプライマリＥ−ＡＧＣＨを送信するものの、ＵＥを専用スケジューリング内に保持する。Ｅ−ＮＡＰＲ  ＵＥ電力削減がゼロである場合、ノードＢは、“絶対許可値＝０”を伴うプライマリＥ−ＡＧＣＨを送信する。このプライマリＥ−ＡＧＣＨを受信すると、ＵＥは、全てのＨＡＲＱ手続を中止し、共通スケジューリング許可に戻る。そのため、ＵＥは、プライマリＥ−ＲＮＴＩから受信した専用許可のレベル全てを失い、サービング許可は、削減されるであろう。
【００３５】
本発明により、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１において仕様化されているアップリンクの電力制御機構を引き続き維持しつつ、制御された効果的なやり方でＵＥが電力削減を開始することが可能となる。サービングＲＬ又はノードＢは、ＵＥ内における負荷の完全な知識を有しているため、サービングＲＬ又はノードＢは、リソースを迅速に取り戻して再利用することができるよう、電力削減の制御を行う。
【００３６】
このようなやり方で、本発明は、３ＧＰＰ標準によってカバーされないＵＥの熱の管理に取り組む。本発明は、革新的なやり方を提供して、ＵＥにより開始され、かつネットワークにより支援されたアプローチを使用することによるＵＥについての熱の管理を実行し、これにより、ネットワークは、要求に応じてアップリンクの電力を削減しつつ、アップリンクリソースの完全な制御を保持することが可能となる。熱の問題は、適切に扱われない場合、ＵＥの動作温度をＵＥの最大設計温度より高く上昇させる原因となるであろう。これは、次の弊害をもたらすであろう：
・構成要素の生産性（Component  Yield）−ＵＥのいくつかの構成要素の動作寿命は、短縮されるであろう。
・設計の機能性−いくつかの構成要素は、最大設計温度より高いと仕様に従って機能しない可能性があり、逆にＵＥの設計の機能性に影響を及ぼす。
・熱特性−ＵＥは、表面温度を設計レベルより低く維持するといった熱要件を満たすことができない可能性がある。
・費用−ＵＥが過度に熱くなっている環境において機能し、熱要件を満足させることを可能とするため、ＵＥは、より良好な温度耐性を有するより高価な構成要素及び冷却目的のための追加的な構成要素を使用する必要があり得る。
・サービスの利用可能性−ＵＥが重大な熱の問題を経験する場合、ＵＥのデバイスの停止手続を始動させ、ＵＥをオーバーヒートの被害から保護してもよい。これは、エンドユーザについての音声及びデータを含むサービスの障害を引き起こし得る。
【００３７】
熱の問題がＵＥの設計にとってより重要になってくるため、本発明は、ＵＥ及びネットワークの両方からの協調した取り組みを介して熱の管理を実行する、新たなやり方を提供する。
【００３８】
図５は、本発明の一実施形態を実装するための構成要素を説明する一例となるＵＥ１１／１２の簡素化されたブロック図である。受信機４１は、Ｃｏｍｍｏｎ＿ＳＧ及びＤｅｄｉｃａｔｅｄ＿ＳＧをノードＢ１３から受信し、そこに含まれる電力レベルの情報を電力制御プロセッサ４２へ提供する。電力制御プロセッサは、受信した情報に従って、送信機４３を制御する。アプリケーションのデータレート要件４４がより高いデータレートをサポートするために送信機の電力の増加を要求すると、電力制御プロセッサにより、スケジューリング情報４５が送信機へ送信され、送信機は、スケジューリング情報をノードＢへ送信する。増加したスケジューリング許可が利用可能である場合、ノードＢは、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ＿ＳＧをＵＥへ返し、それに応じて、電力制御プロセッサ４２は送信機４３に送信電力レベルを増加させる。
【００３９】
その後、熱センサ４６は、ＵＥがオーバーヒート条件にあることを検出し得る。熱センサは、熱の管理のために送信機の電力の減少が必要とされていることを電力制御プロセッサに通知する。それに応じて、電力制御プロセッサにより電力削減ＲＥＱ信号４７が生成され、ノードＢ１３へ送信される。ノードＢは、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ＿ＳＧをＵＥの割り当てから除去し、より低い電力レベルを伴うＣｏｍｍｏｎ＿ＳＧを返してもよい。電力制御プロセッサは、アプリケーションのデータレート要件４４の要望と熱センサ４６によって報告される温度とのバランスを保ち得る。電力制御プロセッサは、可能な最も高いデータレートを提供しつつ、中間の電力レベルによって熱の管理の問題が解決されることを結論としてもよい。この場合、ノードＢは、前回割り当てられたレベルよりも低い電力レベルを伴う別のＤｅｄｉｃａｔｅｄ＿ＳＧを返し、それによって、引き続きＣｏｍｍｏｎ＿ＳＧよりも高い、削減された送信電力レベルをＵＥに提供してもよい。
【００４０】
図６は、本発明の一実施形態を実装するための構成要素を説明する一例となるノードＢ１３の簡素化されたブロック図である。ノードＢは、共通許可スケジューラ５１と、専用許可スケジューラ５２と、電力割り当てプロセッサ５３と、送受信機５４と、を含む。共通許可スケジューラは、Ｃｏｍｍｏｎ＿ＳＧをスケジューリングし、それを電力割り当てプロセッサが割り当て、ＵＥ１１／１２へ送信する。ＵＥが電力を増加させる必要がある場合、それは、スケジューリング情報をノードＢへ送信する。それから、専用許可スケジューラは、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ＿ＳＧをスケジューリングする。電力割り当てプロセッサは、要求元のＵＥへＤｅｄｉｃａｔｅｄ＿ＳＧを割り当て、リソースが利用可能な場合には、他のＵＥについてのＣｏｍｍｏｎ＿ＳＧを削減してもよい。
【００４１】
その後、ＵＥ１１／１２は、過度に熱くなり、電力削減ＲＥＱ信号をノードＢ１３へ送信し得る。電力割り当てプロセッサ５３及び専用許可スケジューラ５２は、要求しているＵＥについてのＤｅｄｉｃａｔｅｄ＿ＳＧを除去し、目下のＣｏｍｍｏｎ＿ＳＧに合わせて電力を削減する命令をＵＥへ送信する。それから、電力割り当てプロセッサ５３及び共通許可スケジューラ５１は、Ｃｏｍｍｏｎ＿ＳＧを再計算し、更新されたＣｏｍｍｏｎ＿ＳＧをＵＥへ送信する。ある状況において、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ＿ＳＧを全体的に除去するのではなく、電力割り当てプロセッサ５３及び専用許可スケジューラ５２は、要求しているＵＥについてより小さいＤｅｄｉｃａｔｅｄ＿ＳＧを再計算し、修正されたＤｅｄｉｃａｔｅｄ＿ＳＧをＵＥへ送信してもよい。これは、例えば、ＵＥによる電力削減要求が前回割り当てられたＤｅｄｉｃａｔｅｄ＿ＳＧよりも小さい場合に、行われ得る。その結果、ＵＥについて要求された電力レベルは、Ｃｏｍｍｏｎ＿ＳＧのレベルよりも引き続き高い。いかなる場合においても、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ＿ＳＧが修正される場合、ノードＢは、Ｃｏｍｍｏｎ＿ＳＧを再計算し、それを、影響を受ける全てのＵＥへ送信する。
【００４２】
当業者によって認識されているとおり、本出願において説明される革新的な概念は、広範囲の応用にわたって修正されてもよく、変更されてもよい。従って、特許を受ける対象の範囲は、上で議論された特定の例となる教示のいずれにも限定されるべきでなく、代わりに、次の特許請求の範囲によって定義される。
【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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