(57)【要約】  無線通信ネットワークにおける通信のためのネットワーク要素（４００，５００）、方法およびコンピュータプログラムであって：  ネットワーク要素（４００，５００）の処理ユニット（４２０，５２０）において、無線チャネルでのチャネル品質を示す少なくとも１つの測定されたパラメータ値を受信することと、処理ユニット（４２０，５２０）において、無線チャネルの期待される品質を示す名目上のパラメータ値からの偏差を計算することと、名目上のパラメータ値からの偏差を、少なくとも名目上のパラメータ値からの偏差についての下限閾を示す下限閾値および／または名目上のパラメータ値からの偏差の上限閾を示す上限閾値と比較することと、処理ユニット（４２０，５２０）において電力制御チャネルのためのゲーティング方式を変更することと、送受信機（４１０，５１０）を介して、制御チャネルでのゲーティング方式の変更を信号で知らせるために、ネットワーク要素（４００，５００）における制御ユニット（４５０，５４０）を用いることとを含む。【選択図】図４
2010537550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおける通信のためのネットワーク要素（４００，５００）であって：
送受信機（４１０，５１０）と；
無線チャネルでのチャネル品質を示す、少なくとも１つの測定されたパラメータ値を受信し、前記無線チャネルでの期待される品質を示す名目上のパラメータ値からの、前記測定されたパラメータ値の偏差を計算するのに適した処理ユニット（４２０，５２０）と；
無線制御チャネルを介して信号電力を制御するのに適した制御ユニット（４５０，５４０）と；
を含み、
前記処理ユニット（４２０，５２０）はさらに、前記測定されたパラメータ値の前記計算された偏差を、名目上のパラメータ値からの偏差の下限閾値を示す前記下限閾値および／または名目上のパラメータ値からの偏差の上限閾値と比較するのに適し、前記処理ユニット（４２０，５２０）はさらに、名目上のパラメータ値からの前記計算された偏差が、少なくとも前記下限閾値によって定義される偏差区間の外にある場合、前記制御ユニット（４５０，５４０）に、データチャネルの電力を調整すること、または、前記制御チャネルのシグナリング方式を調整することおよび前記制御チャネルの前記シグナリング方式の前記調整を信号で知らせることを指示するのに適することによって特徴付けられる、ネットワーク要素。
【請求項２】
前記ネットワーク要素（４００，５００）は、名目上のパラメータ値からの前記測定されたパラメータ値の前記計算された偏差を格納し、前記名目上のパラメータ値からの前記偏差についての前記下限閾値を示す前記下限閾値を少なくとも格納するのに適する記憶装置（４４０，５５０）をさらに含む、請求項１に記載のネットワーク要素。
【請求項３】
前記制御ユニット（４５０，５４０）は、前記データチャネルの電力の前記調整の一部として、前記制御チャネルに関連するデータチャネルの電力を調整することに適する、請求項１または２に記載のネットワーク要素（４００，５００）。
【請求項４】
前記制御ユニット（４５０，５４０）は、前記制御チャネルの前記シグナリング方式の前記調整および前記シグナリング方式の前記調整を信号で知らせることの一部として、前記制御チャネルのゲーティング方式を変更することに適する、請求項１または２に記載のネットワーク要素（４００，５００）。
【請求項５】
それぞれのゲーティング方式は、他のゲーティング方式とは異なる、前記名目上のパラメータ値からの前記偏差のための単数または複数の閾値を含む、請求項４に記載のネットワーク要素（４００，５００）。
【請求項６】
“ゲーティングなし”方式は、前記名目上のパラメータ値からの前記偏差のための下限閾値を含む、請求項４または５に記載のネットワーク要素（４００，５００）。
【請求項７】
前記制御ユニット（４５０，５４０）は、ゲーティング方式の開始および終了を信号で知らせることに適する、請求項４〜６のいずれか１項に記載のネットワーク要素（４００，５００）。
【請求項８】
前記制御ユニット（４５０，５４０）は、前記制御チャネルの前記シグナリング方式の前記調整の一部として、前記制御チャネルにおける電力制御ビットの数を変更することに適する、請求項１または２に記載のネットワーク要素（４００，５００）。
【請求項９】
前記制御ユニット（４５０，５４０）は、測定時間間隔の所定の長さの間に、名目上のパラメータ値からの前記計算された偏差が、少なくとも前記下限閾値によって定義される前記偏差区間の外にある場合、前記データチャネルに関連する前記制御チャネルの電力の変更を実行するか、前記制御チャネルの前記ゲーティング方式を変更するか、または前記制御チャネルにおける電力制御ビットの数を変更するように構成される、請求項４〜８のいずれか１項に記載のネットワーク要素（４００，５００）。
【請求項１０】
前記受信された測定されたパラメータ値は、ＳＩＲ（Signal-to-Interference  Ratio），ＣＩＲ（Carrier-to-Interference  Ratio），ＳＮＩＲ（Signal-to-Noise-and-Interference  Ratio），ＣＱＩ（Channel  Quality  Indicator）、ＢＬＥＲ（Block  Error-Rate），ＢＬＥＰ（Block  Error  Probability）および前記無線チャネルでの品質を示す他のパラメータ値のうちの１つを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載のネットワーク（４００，５００）要素。
【請求項１１】
名目上のパラメータ値からの、前記計算された偏差は、分散、標準偏差または他の種類の確率変数の偏差のうちの１つを含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のネットワーク要素（４００，５００）。
【請求項１２】
前記ネットワーク要素は、ＳＲＮＣ（Service  Radio  Network  Controller）を含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のネットワーク要素（４００，５００）。
【請求項１３】
前記ネットワーク要素は、前記無線チャネルでのチャネル品質を示すパラメータ値を測定し、前記測定されたパラメータ値を前記ネットワーク要素の前記処理ユニットに転送するための、測定ユニットをさらに含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のネットワーク要素（４００，５００）。
【請求項１４】
前記ネットワーク要素は、移動端末（５００）または基地局（４００）を含む、請求項１〜１１０または１３のいずれか１項に記載のネットワーク要素（４００，５００）。
【請求項１５】
無線通信ネットワークにおける通信の方法であって：
ａ）無線チャネルでのチャネル品質を示す、少なくとも１つの測定されたパラメータ値を受信するステップと；
ｂ）前記無線チャネルの期待される品質を示す名目上のパラメータ値からの偏差を計算するステップと；
ｃ）前記名目上のパラメータ値からの前記偏差を、少なくとも前記名目上のパラメータ値からの前記偏差についての下限閾を示す下限閾値および／または前記名目上のパラメータ値からの偏差の上限閾を示す上限閾値と比較するステップと；
ｄ）制御チャネルの電力を調整する、または、前記制御チャネルのシグナリング方式を調整し、前記制御チャネルの前記シグナリング方式の前記調整を信号で知らせるステップと；
を含む、通信の方法。
【請求項１６】
無線通信ネットワークにおける通信のためのコンピュータプログラムであって：
ａ）無線チャネルでのチャネル品質を示す、少なくとも１つの測定されたパラメータ値を受信し；
ｂ）前記無線チャネルの期待される品質を示す名目上のパラメータ値からの偏差を計算し；
ｃ）前記名目上のパラメータ値からの前記偏差を、少なくとも前記名目上のパラメータ値からの前記偏差についての下限閾を示す下限閾値および／または前記名目上のパラメータ値からの偏差の上限閾を示す上限閾値と比較し；
ｄ）制御チャネルの電力を調整し、または、前記制御チャネルのシグナリング方式を調整し、前記制御チャネルの前記シグナリング方式の前記調整を信号で知らせる；
ための命令セットを含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信ネットワークにおけるシグナリングの概念に関する。より具体的には、本発明は、ゲーティングによる無線通信ネットワークにおける送信オーバーヘッドの削減に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＷＣＤＭＡ  ＨＳＰＡ（Wideband  Carrier  Division  Multiple  Access  High-Speed  Packet  Access）ネットワークのような、現代の商業移動体通信ネットワークにおいては、ＤＬ（Downlink）において最大で１４Ｍｂｉｔ／ｓ、改良されたＷＣＤＭＡ  ＵＬ（Wideband  Carrier  Division  Multiple  Access  Uplink、ＥＵＬとも呼ばれる）を用いた場合に最大５．７Ｍｂｐｓの、理論上のビットレートが可能である。これらの高いビットレートは、適応変調および符号化方式、高速リンク適応および送信リソーススケジューリングによって達成される。
【０００３】
無線チャネルで利用可能なリソースの効率的な利用と、同時に十分なユーザ満足度（スループットおよび遅延に関連する）の提供とを達成することを試みる場合のひとつの問題は、シグナリングオーバーヘッドである。シグナリングオーバーヘッドは、セルにおける干渉を増大させ、実容量（actual  capacity）を低下させる。
【０００４】
無線でのデータの送信は、ユーザ端末（UE：user  equipment）ごとにいくつかの異なる物理的チャネルを用いることによって実行される。例えば、ＥＵＬ（UE  基地局への送信）を用いると、チャネルＤＰＣＣＨ、Ｅ−ＤＰＣＣＨおよびＥ−ＤＰＤＣＨが用いられる。ＵＬ  ＤＰＣＣＨ（Uplink  Dedicated  Physical  Control  Channel）は、データの効率的な復号を行うために必要な、パイロットビットおよび電力制御ビットを含む。データはＥ−ＤＰＤＣＨ（Enhanced  Dedicated  Physical  Data  Channel）において送信される。データが送信される場合には、実際のパケットサイズおよびスケジューリング情報などについての情報を含む、Ｅ−ＤＰＣＣＨ（Enhanced  Dedicated  Physical  Control  Channel）も必要である。ＷＣＤＭＡの以前の標準において、ＥＵＬを用いるそれぞれのユーザは、送信される実際のデータがないとしても、常にＤＰＣＣＨを送信しなければならない。データが送信される場合、Ｅ−ＤＰＤＣＨおよびＥ−ＤＰＣＣＨが、送信期間の間用いられる。Ｅ−ＤＰＤＣＨおよびＥ−ＤＰＣＣＨの電力は、ＤＰＣＣＨの電力と比較した電力オフセットに従って設定される。
【０００５】
ＵＬ  ＤＰＣＣＨが継続的に送信されるため、それがオーバーヘッドの大部分の原因となり、干渉を増大させる。
【０００６】
さらに、ＤＰＣＣＨ送信は、移動端末の貴重な電池残量を消費する。
【０００７】
シグナリングオーバーヘッドを制御するための１つの知られた解決法は、ゲーティングの原理である。これはつまり、ＤＰＣＣＨが継続的に送られないということだが、正しくは、専用の制御チャネルで明確に定義された期間、またはアップリンクでデータが送られる場合のいずれかにおいてである。ゲーティングは、いわゆるプリアンブルを伴って用いられてもよい。これはつまり、分離した物理的チャネルでデータを送信する前に、ＤＰＣＣＨの次の送信がされるということである。これらのプリアンブルは、１またはそれ以上のタイムスロット長であろう（ＷＣＤＭＡにおいて、１つのタイムスロットは０．６６７ｍｓである）。ＷＣＤＭＡ  ３ＧＧＰ  Ｒｅｌ−７（Third  Generation  Partnership  Project  Release  7）は、ＷＣＤＭＡ  ＥＵＬのためのゲーティング概念を含む（標準においてＵＥ  ＤＴＸ．と呼ばれる）。
【０００８】
プリアンブルを伴うゲーティングおよび異なるゲーティング間隔の、いくつかの異なる変形例が、図１において示されている。例えば、１３０において、ゲーティング更新の間隔は６スロットであり、ゲーティング更新バーストの長さは３スロットであり、プリアンブル（実際のデータＥ−ＤＰＤＣＨ送信に先立つ）長も３スロット（１２０と同じ）である。
【０００９】
この分野において、いくつかの特許、例えばＵＳ２００７／００３０８２８およびＵＳ２００７／００３０８２９がある。しかしながら、いくつかの状況において、一様な（even）ゲーティングはうまく機能せず、ゲーティングなしより低いユーザ満足度につながるであろう。上記の特許はこの問題に対処していない。このような状況の例は、移動端末が、２５ｍ／ｓかそれ以上のような高速で移動する場合であろう。このケースにおける速いフェーディングは、急速なチャネル状態の変化につながり、ＣＱＩレポートを不正確なものにするであろう。また、高速ケースにおけるシミュレーションは、ゲーティングのために比較的遅い電力制御シグナリングが、実際にゲーティングなしに比べてシステムパフォーマンスを低下させることを示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、周知技術に関連する問題のうちの少なくともいくつかに対処することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の１つの観点は、無線通信ネットワークにおける通信のためのネットワーク要素であって：送受信機と、無線チャネルでのチャネル品質を示す、少なくとも１つの測定されたパラメータ値を受信し、無線チャネルでの期待される品質を示す名目上のパラメータ値からの、測定されたパラメータ値の偏差を計算するのに適した処理ユニットと、無線制御チャネルを介して信号電力を制御するのに適した制御ユニットとを含み、処理ユニットはさらに、測定されたパラメータ値の計算された偏差を、名目上のパラメータ値からの偏差の下限閾値を示す下限閾値および／または名目上のパラメータ値からの偏差の上限閾値と比較するのに適し、処理ユニットはさらに、名目上のパラメータ値からの計算された偏差が、少なくとも下限閾値によって定義される偏差区間の外にある場合、制御ユニットに、データチャネルの電力を調整すること、または、制御チャネルのシグナリング方式を調整することおよび制御チャネルのシグナリング方式の調整を信号で知らせることを指示するのに適するネットワーク要素に関する。
【００１２】
このようにして、特に移動端末が高速で移動している場合に、制御シグナリングのゲーティングは、無線チャネルでの変化する状態をよりよく反映することができるであろう。
【００１３】
制御チャネルの電力の調整は、制御チャネルの電力に関連するデータチャネルの電力の調整を含むことと、制御チャネルのシグナリング方式の調整は、制御チャネルにおける電力制御ビットの数の変更または制御チャネルのゲーティング方式の変更を含むこととが付け加えられてもよい。この詳細は、以下でさらに詳細に説明される本発明の他の観点についても有効である。
【００１４】
本発明の他の観点は、無線通信ネットワークにおける通信のための方法であって：
ａ）無線チャネルでのチャネル品質を示す、少なくとも１つの測定されたパラメータ値を受信するステップと；
ｂ）無線チャネルの期待される品質を示す名目上のパラメータ値からの偏差を計算するステップと；
ｃ）名目上のパラメータ値からの偏差を、少なくとも名目上のパラメータ値からの偏差の下限閾を示す下限閾値および／または名目上のパラメータ値からの偏差の上限閾を示す上限閾値と比較するステップと；
ｄ）制御チャネルの電力を調整する、または、制御チャネルのシグナリング方式を調整し、制御チャネルのシグナリング方式の調整を信号で知らせるステップと；
を含む通信の方法に関する。
【００１５】
ここで、上記の方法ステップは、本発明に係る移動端末によって実行されることに特に適していることに言及しておく。
【００１６】
本発明のさらに別の観点は、無線通信ネットワークにおける通信のためのコンピュータプログラムであって：
ａ）無線チャネルでのチャネル品質を示す、少なくとも１つの測定されたパラメータ値を受信し；
ｂ）無線チャネルでの期待される品質を示す名目上のパラメータ値からの偏差を計算し；
ｃ）名目上のパラメータ値からの偏差を、少なくとも名目上のパラメータ値からの偏差の下限閾を示す下限閾値および／または名目上のパラメータ値からの偏差の上限閾を示す上限閾値と比較し；
ｄ）制御チャネルの電力を調整し、または、制御チャネルのシグナリング方式を調整し、制御チャネルのシグナリング方式の調整を信号で知らせる；
ための命令セットを含むコンピュータプログラムに関する。
【００１７】
ここで、本発明に係るコンピュータプログラムは、本発明に係る方法の方法ステップを実装するために特に適していることに言及しておく。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】周知技術に係るゲーティングの異なる変形例を示す図である
【図２】高い移動端末の速度において、ゲーティング方式およびゲーティングなしを用いてシミュレートされたシステムのパフォーマンスを示す図である。
【図３】低い移動端末の速度において、ゲーティング方式およびゲーティングなしを用いてシミュレートされたシステムのパフォーマンスを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る基地局を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る移動端末を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る方法のステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、周知技術を用いるシステムにおいて可能なゲーティング方式を示す。特に、３ＧＰＰ  Ｒ６または３ＧＰＰ  ＬＴＥシナリオにおけるＶｏＩＰ（Voice-over-IP）において用いられうるゲーティング方式例が示されている。
【００２０】
１００により図示される、第１の方式は、ＤＰＣＣＨ（Dedicated  Physical  Control  Channel）での継続的な送信を示している。ここで、それぞれの縦の箱は１つの送信スロットを示し、ＤＰＣＣＨにおける黒い箱は送信されるＴＰＣおよびパイロットビットを表す。パイロットビットは、チャネル評価およびデータの復号のために必要である。このケースにおいては、３つの送信スロットが１つのＴＴＩ（Transmission  Timing  Interval）を形成する。ＤＰＣＣＨの上には、Ｅ−ＤＣＨ（Enhanced  Dedicated  Channel）も示されており、移動端末はこれも黒い箱によって示されるユーザデータを送っている。Ｅ−ＤＣＨは、Ｅ−ＤＰＣＣＨおよびＥ−ＤＰＤＣＨの両方を含む。実際のデータは、実際のパケットサイズおよびスケジューリング情報その他についての情報を含むＥ−ＤＰＣＣＨと一緒に、Ｅ−ＤＰＤＣＨ（Enhanced  Dedicated  Physical  Data  Channel）において送信される。
【００２１】
この方式は、いくつかのケース、例えばＶｏＩＰおよびＷＷＷのようなバースト性のサービスにおいては、不必要なオーバーヘッドおよび干渉の原因となり、チャネル容量のより効率的でない利用につながるであろう。例えば、ＶｏＩＰパケットは、典型的には２０ｍｓごとにしか送信されず、従って２０ｍｓサイクルのうち２ｍｓの間のデータしか送信しない。これは、実際のデータ送信がない場合に、ＤＰＣＣＨが不必要に送信され、不必要なオーバーヘッドの原因となっていることを意味する。
【００２２】
ゲーティングの第１の変形例は、参照番号１１０によって図示される。ここでは、ＤＰＣＣＨが、ユーザデータがＥ−ＤＣＨにおいて送られる場合にのみ送信されるケースが得られる。空白の箱は、ＴＰＣビット送信がないことを示す。このゲーティング方式は、著しく少ない制御シグナリングにつながるため、しばしば１００におけるものよりも効率的である。
【００２３】
Ｅ−ＤＣＨでの次のユーザデータ送信の前に、ＤＰＣＣＨビットを伴って３つのスロットが送信される、もう１つの方式が１２０によって図示されている。このゲーティング方式は、プリアンブルを伴うゲーティングと呼ばれる。次のユーザデータが送信される前に、アップリンクチャネルでの送信状態における変化を考慮し、従ってより正確なＴＰＣコマンドを提供するため、このゲーティング方式はしばしば、以前の２つの方式（１００および１１０）に比べてより一層効率的である。
【００２４】
１３０として参照される最後のゲーティング方式は、３ビットスロットのプリアンブルおよび６スロットのゲーティング期間を伴うゲーティング方式を示している。
【００２５】
では次に、異なった電力制御シグナリング方式が用いられる無線通信ネットワークにおける、高速移動端末のシミュレーションが示された図２に移る。この文中においては、高速移動端末は、２５ｍ／ｓかそれ以上の速さで移動している移動端末として定義される。
【００２６】
ｘ軸で、Ｎはサービスエリア（coverage  area）ごとのユーザの数を表し、（基地局）一方、ｙ軸で、Ｒは満足しているユーザの割合を表す。満足しているユーザの割合は、いくつかの異なった方法で定義されうる。Ｒの定義の１つの例は、ユーザデータスロットについて受信されたＳＩＲの平均値（mean）が、ＴＴＩ（Transmission  Timing  Intervals）の９５％のＳＩＲ目標よりもＸｄＢ上回る場合である。ユーザ満足度を定義するもう１つの方法は、２つの連続するデータパケットの間の到達時間における遅延の上限よりも少ない遅延で受信されたデータパケットの量であろう。特にＶｏＩＰアプリケーションにおいて、遅延時間は、ユーザ満足度を測定するための重要なパラメータである。他のアプリケーションにおいては、スループットのような他のパラメータが、より重要性をもつであろう。
【００２７】
図２に戻って、参照番号２３０，２４０，２５０，２６０および２７０によって示される異なったゲーティング方式が、図において表されている。凡例において２３０として示される十字のついた線は、ゲーティング方式“ゲーティングなし”が電力制御のために用いられたケースを図示する。説明の過程では、“ゲーティングなし”は、ゲーティング方式として言及されるであろう。このケースにおいて、平均速度２５ｍ／ｓで移動する、サービスエリアごとに１５までのユーザが、最も高い満足ユーザ割合Ｒに到達する。
【００２８】
参照番号２６０によって示される、四角のついた線は、６つのプリアンブルを伴うゲーティングを表す。このケースにおいて、ＤＰＣＣＨは、１つのＴＴＩ（Transmission  Timing  Period）を占有するものとして選択された。ここで、ゲーティングが常により良いパフォーマンスにつながるわけではないことが見られる。Ｎ≦１５の値に対して、ゲーティングを全く用いない場合よりも悪いパフォーマンスとなる。
【００２９】
同じことが、それぞれプリアンブルを伴わないゲーティングと、３つのプリアンブルを伴うものとを表す、丸のついた２４０および十字のついた線２５０について言えるであろう。同様の状況が、６つのプリアンブルおよび３つのＴＴＩ（Transmission  Timing  Period）ごとのゲーティング更新を伴うゲーティングを表す、星印のついた線２７０についても生じる。
【００３０】
ゲートのあるシグナリング方式のうち、プリアンブルのないもの（２４０）が、ユーザ満足度の観点ではパフォーマンスが最も悪い。一方、６つのプリアンブルおよび３つのＴＴＩごとに更新される１つのゲーティングを伴うゲーティングのパフォーマンスが最も良い。
【００３１】
ある数Ｎまたはサービスエリアごとのユーザから、ゲーティングはゲーティングなしよりもより効率的になることが、ここで言及されるであろう。このケースにおいては、サービスエリアごとのユーザが１６以降で、ゲーティング方式２５０，２６０および２７０についてそのようになる。
【００３２】
図３は、図２において見られるのと同じゲーティング方式を用いる、低速移動端末シナリオにおける、ゲーティングあり、またはなしの電力制御シグナリングのシミュレーションを示す。従って、これらのゲーティング方式のための参照番号は引き続き使われている。ここで、低速という用語は、１ｍ／ｓまでの速度をいう。シミュレーションから、サービスエリアごとのユーザのある数Ｎまで、ユーザプリアンブルなしのゲーティングは、このケースにおいて、とても低いユーザ満足度につながることが明白である。サービスエリアごとのユーザが３０までは、ゲーティングなしは、様々なプリアンブルの量を伴うゲーティングの他の変形例と同様のパフォーマンスをする。そこから、すなわちＮ＞＝３０の場合、プリアンブルを用いるゲーティング変形例に伴うユーザ満足度において、大きな利益がもたらされる。
【００３３】
図２および図３において示されるシミュレーション結果からもたらされる結論は、ゲーティングのためのシグナリングオーバーヘッドの削減と、正確な電力制御との間には、トレードオフの関係があるということである。それゆえ、適切なゲーティング方式（およびゲーティングなしも）を選択する前に考慮に入れられるべきパラメータは、チャネル品質および平均移動端末速度を含むであろう。また、サービスエリアごとのユーザの数を考慮することは有用であろう。一方。いくつかの無線通信ネットワークは、入場制御手段（admission  control  meaning）を含み、満足度の数字（satisfaction  figure）を落とさないために、基地局またはアクセスポイントに接続して、所定のユーザ満足度を経験することを許されるユーザの数は限定されるであろう。他の無線通信ネットワークは、より多くのユーザに接続することを許し、結果としてより低いユーザ全体の満足度が伴うであろう。
【００３４】
図４は、本発明の一実施形態に係る基地局４００を示す。ここで、基地局という用語は、ＢＳＴ（Base  Station  Transceivers）、ノードＢ、ＡＰ（Access  Points）および無線通信ネットワークにおいて基地局に相当する機能を実行するその他のノードを含む。これは、本発明が移動体通信ネットワークに具体的に限定されず、それよりむしろ、電力制御シグナリングにおいてゲーティングが利用されうる、いかなる無線通信ネットワークでもあることを意味する。
【００３５】
しかしながら、以下の、限定的でない例は、ＨＳＰＡシナリオにおいて、本発明に係る基地局４００の実施形態を扱う。
【００３６】
このような無線通信ネットワークの例は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの無線通信ネットワーク（ａ，ｂ，ｇ，ｎ，ｘその他の種類）、ＨｉｐｅｒＬＡＮ／１およびＨｉｐｅｒＬＡＮ２、Ｗｉｍａｘおよびその他の無線通信ネットワークを含む。
【００３７】
図４における基地局４００は、送受信機４１０、処理ユニット４２０、測定ユニット４３０、記憶装置４４０および制御ユニット４５０を含む。
【００３８】
この実施形態において、測定ユニット４３０は、受信データ信号のＳＩＲ（Signal-to-Interference  Ratio）を測定し、値を処理ユニット４２０へ転送する。しかしながら、受信信号に関連する無線チャネルでの信号の品質を示す他のいかなるパラメータも測定されうる。このような他のパラメータの例は、ＣＩＲ（Channel  Interference  Ratio）、ＢＬＥＲ（Block  Error  Rate）、ＢＬＥＰ（Block  Error  Probability）、ＢＥＲ（Bit  Error  Rate）、ＳＮＩＲ（Signal-to-Noise  plus  Interference  Ratio）、およびアップリンクチャネルでの送信状態を示す他のパラメータである。
【００３９】
処理ユニット４２０の機能は、測定ユニット４３０によって測定されるパラメータの期待される値からの偏差（deviation）の量を示す値を計算することと、計算された値を下限および上限閾と比較することである。この値は、例えばＳＩＲの分散（variance）でありうるが、アップリンクでの信号品質に関連する名目上の（nominal）値からの偏差を示す他のいかなるパラメータであってもよい。
【００４０】
別の変形例において、処理ユニット４２０は、受信された計測されたパラメータ値から、名目上のパラメータ値からのパラメータ値の偏差の割合を計算する。このようにして、無線チャネルでの急速に変化する状態は、登録され、いっそう素早く反応される。特に、移動端末の速度がとても大きい、例えば２５ｍ／ｓを上回るときに、信号のフェーディングは速く、アップリンクおよびダウンリンクの両方のチャネルで状態は急速に変化するであろう。無線通信ネットワーク、用いられているアプリケーション、および基地局との通信に参加しているユーザの数によっては、ゲーティングは全くゲーティングを行わないのに比べて理想的な戦略ではないであろう。その代わりに、基地局４００は、通信している１またはそれ以上の移動端末についてＳＩＲ値を測定することとは別に、これも測定ユニット４３０を介して、１またはそれ以上の移動端末の速度を測定する。これは、所定の時間にわたる三角測量を用いるか、ＧＰＳ、あるいは１またはそれ以上の移動端末の運動の速度を測定することができる他の何らかのナビゲーションシステム用いて実行されてもよい。しかしながら、これらのナビゲーションシステムは、移動端末がＧＰＳ受信機を備えていることを前提としている。ＳＩＲの分散またはアップリンクでの他のいくつかのパラメータに加えて、１またはそれ以上の移動端末の運動の速度についての情報を用いることは、いっそう正確な電力制御と同時に、基地局４００と、１またはそれ以上の移動端末との間の、より少ないシグナリングオーバーヘッドにつながるであろう。電力制御シグナリングの、他のありうる一変形例は、測定ユニット４３０において、基地局４００と通信しているユーザの数を数えることを含む。ユーザのある数以降は、移動端末の高速運動の間であっても、ゲーティングがより高いユーザ満足度につながることが、３ＧＰＰ  ＬＴＥネットワークのシミュレーションにおいて示されている。詳しくは図２を参照されたい。
【００４１】
ここで、ＳＩＲ値の分散のための閾値は、記憶装置４４０に格納されてもよい。処理ユニット４２０において計算されたＳＩＲ分散が、測定手段（measurement  window）によって定義される、所定の時間にわたるチャネル品質の変動が、下限閾値および上限閾値によって定義される偏差区間（deviation  interval）から外れていることを示す場合、処理ユニット４２０は、制御ユニット４５０および制御チャネルを介して、ゲーティング方式を変更するよう命令する情報を移動端末に送信してもよい。また、基地局は、制御ユニット４５０を介して、ゲーティングの開始および停止を移動端末へ信号で知らせてもよい。
【００４２】
あるいは、基地局は、測定ユニット４３０の手段によって、ＳＩＲまたはアップリンクチャネルでの送信状態を示す他のいくつかのパラメータを測定し、処理ユニット４２０においてその分散を計算し、しかし次に、パラメータ分散を、送受信機を介して信号で知らせてもよい。移動端末は、次に、閾値と分散との比較を実行し、どのゲーティング方式を用いるべきか、およびゲーティング方式を変更すべきか決定する。
【００４３】
ＳＩＲ分散のための上限および下限閾は、ゲーティング方式ごとに異なると言えるかもしれない。例えば、ゲーティングなし方式は上限閾値のみを有し、一方最も強固な（hardest）ゲーティング方式は下限閾値のみを有するであろう。
【００４４】
あるいは、基地局４００は、１またはそれ以上の移動端末へ、ＤＰＣＣＨスロットフォーマット（スロットごとのＴＰＣビットの数を変更する）またはＥ−ＤＰＤＣＨチャネルのための電力オフセットを変更するために信号を送ってもよい。ここで、電力オフセットという用語は、データチャネルと関連する制御チャネルとの間の送信電力の差を指す。
【００４５】
別の選択肢として、基地局は、アップリンクでのチャネル状態を示すパラメータ（ＳＩＲのような）を測定し、分散または変化の割合の他のいくつかの尺度（measure）を計算し、この値を、ＳＲＮＣ（Service  Radio  Network  Controller）のようなネットワーク要素に転送してもよい。その後、ＳＲＮＣは、すべての基地局に、新しいゲーティング方式について情報を与えるであろう。これは、基地局とＳＲＮＣとの間のシグナリングを必要とするであろう。
【００４６】
特に、１またはそれ以上の移動端末が、１つの基地局またはアクセスポイントによってカバーされる１つのサービスエリアから、他の基地局またはアクセスポイントによってカバーされる他のサービスエリアへと渡り歩くハンドオーバシナリオにおいて、この選択肢は都合がよい。その結果、１またはそれ以上の移動端末は、ハンドオーバの後であってもそれらのゲーティング方式を保つであろう。
【００４７】
では次に、本発明の別の実施形態に係る移動端末５００が示された図５に移る。移動端末という用語は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、ラップトップ型コンピュータおよび無線通信ネットワークにおいて通信をするのに適したその他の端末のような、すべての種類の通信に適した端末を含むことが理解されるであろう。
【００４８】
図４からの基地局４００に類似して、この例は、ＨＳＰＡシナリオにおいて、本発明に係る移動端末の実施形態を扱う。しかしながら、本発明に係る移動端末は、それが分離したシグナリングチャネルで行われるか、データフレームの内部で行われるかにかかわらず、ゲーティングが実行される他のいかなる無線通信ネットワークにおいても用いられるであろう。
【００４９】
ここで、送受信機５１０とは別に、移動端末５００は、測定ユニット５３０、制御ユニット５５０、処理ユニット５２０および記憶装置５４０を含む。
【００５０】
移動端末５００の種々の要素の機能は、基本的に図４における基地局４００のそれらと同一である。送受信機５１０を介して、移動端末５００は、ゲーティングに関連する制御信号を受信し、または、受信された、期待される信号品質を示す名目上のパラメータ値からの偏差値への反応として、これらの制御信号を自動的に（by  itself）基地局に送信してもよい。
【００５１】
測定ユニット５３０を用いて、移動端末５００は、ダウンリンクチャネルでの信号品質を示すパラメータを測定するように構成される。図４における基地局と同様に、これらのパラメータはＳＩＲ（Signal-to-Interference  Ratio）、ＣＩＲ（Channel-to-Interference  Ratio）、ＳＮＩＲ（Signal-to-Noise  and  Interference  Ratio）、ＢＬＥＲ（Block  Error-Rate）、ＢＬＥＰ（Block  Error  Probability）その他のパラメータを含んでもよい。
【００５２】
この例において、測定ユニット５３０は、所定の期間の間に受信された信号から見積もること（evaluating）によって、ダウンリンクチャネルのためのＳＩＲ値を測定し、測定されたＳＩＲ値を、処理ユニット５２０に転送するように構成される。同様に、処理ユニットは、ＳＩＲ値の分散を計算し、それによって、名目上のＳＩＲ値からの、測定されたＳＩＲ値に対する偏差の量を測定する。これは、ダウンリンクチャネルでどのようにチャネル状態が変化しているかを示すであろう。
【００５３】
処理ユニットが、ＳＩＲ以外の名目上のパラメータ値からの偏差を示す値を計算するよう構成されることが、好みによって付け加えられてもよい。
【００５４】
以前に、図４における基地局のケースにおいて既に言及されたように、処理ユニット５２０は、名目上のパラメータ値からの、測定されたパラメータ値に対する偏差の割合を計算し、それによって、基地局との関連で移動している速度をいっそう正確に反映するよう構成されてもよい。もうひとつの可能性は、基地局に移動端末５００の移動の速度を計算させ、測定された値を移動端末５００へ信号で知らせることである。
【００５５】
図４における基地局について既に言及されたように、移動端末５００は、アップリンクチャネルでのチャネル状態を示す測定値を、基地局から受信するよう構成されてもよい。次に、移動端末５００は、アップリンクチャネルでのチャネル状態を示す名目上のパラメータ値からの偏差を示す値を計算し、同じ状態がダウンリンクチャネルにも広がっているとみなすことだけを必要とするであろう。
【００５６】
図４における基地局４００についての説明と同様に、移動端末５００の処理ユニット５２０は、計算されたＳＩＲ分散を、記憶装置５４０に格納された上限および下限の分散閾値と比較するよう設定されてもよい。測定手段によって定義される所定の時間について、計算されたＳＩＲ分散がこれらの閾値によって定義される偏差区間の外にある場合において、処理ユニット５２０は、制御ユニット５５０に、ゲーティング方式を変更するよう情報を与えるであろう。それゆえ、制御ユニット５５０は、送受信機５１０を介して基地局へ制御信号を送ることによって、ゲーティング方式における変更を信号で知らせるであろう。また、それぞれのゲーティング方式は、固有の上限値および下限値を有する事に気づかれるかもしれない。“ゲーティングなし”方式は下限のＳＩＲ閾値のみを有し、最も速いゲーティング方式は上限ＳＩＲ閾値のみを有する。
【００５７】
移動端末は、どのゲーティング方式を用いるか決定する場合、それ自身の移動の速度および／またはサービスエリアごとのユーザの数を考慮に入れてもよい。サービスエリアとは、基地局またはアクセスポイントによってカバーされる領域を指す。しかしながら、移動端末速度およびユーザ数についての情報は、移動端末が位置している領域をカバーする基地局またはアクセスポイントによって提供されなければならない。
【００５８】
図４における基地局についての上記の状況と同じように、移動端末５００は、下限および上限の閾値ゲーティング方式によって定義される偏差区間の外にある、所定の時間について計算されたＳＩＲ分散への反応として、電力制御コマンドが送信される制御チャネルでの電力を増大させるか、ＤＰＣＣＨのためのスロットフォーマットを変更するか、またはデータとコントロールチャネルとの間の電力オフセットを調整する。
【００５９】
基地局４００へゲーティング方式を変更するよう信号で知らせる、図５における移動端末５００のような移動端末では、図４における基地局４００のケースにおいて説明されたシグナリングが逆転されたことに気づかれるかもしれない。また、図４における基地局４００によって実行されるすべての動作は、サービスエリアごとのユーザのカウントおよび移動の速度の検出を別にして、移動端末によっても同じく良好に実行されるであろう。
【００６０】
加えて、移動端末５００または基地局４００によって実行された操作は、以前に言及したＳＲＮＣのような、他の何らかのネットワーク要素によって実行されてもよい。別のユニットへシグナリングする部分だけが必要であって、次はゲーティング方式の変更およびゲーティングの開始および停止になるであろう。
【００６１】
では次に、本発明に係る方法のステップを示すフローチャートが示される図６に移る。以下で説明するステップは、移動端末の視点から表されるが、基地局がステップを実行するケースにおいても同様である。
【００６２】
ここで、ステップ６００において、図５において示された移動端末５００のような移動端末は、初期ゲーティング方式、無線チャネルでの送信状況を示すパラメータ値を測定するための初期測定期間、および測定方法を設定する。
【００６３】
通常は、図５における制御ユニット５５０のような、移動端末における制御ユニットが、所定の長さのプリアンブルを伴うゲーティングのような、デフォルトのゲーティング方式を設定するであろう。
【００６４】
制御ユニットはまた、例えば５秒の測定期間を初期に設定する。これは、無線チャネルでの送信状態を示すパラメータ値の測定が、５秒おきに生じることを意味する。この測定期間は、所望によって、より長くまたはより短く選ばれるであろう。
【００６５】
加えて、ステップ６００において設定されるウインドウサイズも、移動端末の制御ユニットによって設定される。ウインドウサイズは、チャネル状態を示すパラメータ値の測定が実行される間の時間間隔の長さとして定義されるであろう。適切なウインドウサイズは、２，３秒から１０分の数秒の範囲であり、これも、所望によるであろう。
【００６６】
次に、ステップ６１０において、処理ユニットは、測定されたパラメータ値を受信する。パラメータは、移動端末がユーザデータを送信しているチャネルでの送信状態を示す。この例の方法において、パラメータ値はＳＩＲ（Signal-to-Interference  Ratio）になるように選ばれるが、パラメータは、以前に説明において言及されたＢＬＥＲ，ＢＬＥＰ，ＣＩＲ，ＳＮＩＲその他の値のような他の値を含んでもよい。
【００６７】
測定されたパラメータ値は、図５における測定ユニット５３０のような移動端末自身の測定ユニットから、または、移動端末が現在位置しているサービスエリアの基地局のような、他の何らかのソースから受信される。
【００６８】
ステップ６２０において、処理ユニット５２０のような、移動端末における処理ユニットは、名目上のパラメータ値からの偏差を示すパラメータ数値を、受信された測定されたパラメータ値から計算し、名目上のパラメータ値からの計算されたパラメータ値の偏差の量を示すパラメータ値について、計算された値を、１つの下限閾、１つの上限閾のいずれかと、または、および上限および下限閾と比較する。１つの可能性は、ＳＩＲ分散閾値をこのパラメータ値として選ぶことである。他のありうるパラメータ値は、名目上のＣＩＲ，ＳＮＩＲ，ＢＬＥＲ，ＢＬＥＰからの偏差またはその他のパラメータ値および名目上の速度値から移動端末の移動の速度の偏差を含んでもよい。
【００６９】
なお、いくつかの方式について、例えばゲーティングが用いられない、および最も強固なゲーティングについては、上限または下限のパラメータ閾値のみが存在する。
【００７０】
最初のステップ６００から、パラメータ値から計算された偏差と、パラメータ値からの偏差閾値との比較を実行している処理ユニットは、パラメータ値からの偏差を比較するための閾値が、１つの下限、１つの上限だけなのか、上限および下限閾の両方なのかを知っている。
【００７１】
ここで、ステップ６３０において、処理ユニットは、例えばＳＩＲ分散のような、パラメータ値から計算した偏差が、測定ウインドウサイズによって定義される時間について、下限ＳＩＲ分散および上限ＳＩＲ分散の閾値によって、または下限ＳＩＲ分散の閾値もしくは上限ＳＩＲ分散の閾値（どのゲーティング方式が現在のゲーティング方式であるかに依存する）によって定義される区間から外れていると判断した場合、処理ユニットは、ステップ６４０において、移動端末における制御ユニットに、ゲーティング方式を変更すること、および、ゲーティング方式を基地局へ信号で知らせることを命令する。
【００７２】
あるいは、ゲーティング方式を変更する代わりに、移動端末の制御ユニットは、ＤＰＣＣＨのためのスロットフォーマットの変更、それぞれのＤＰＣＣＨにおけるＴＰＣビットの数の増加または減少を指示してもよい。他の選択肢として、処理ユニットは、制御ユニットに、アップリンク制御チャネルでの電力を増大させ、それによって、データと制御チャネルとの間の電力オフセットを変更するよう指示してもよい。
【００７３】
測定されたパラメータ値の受信は継続され、次に、ステップ６１０において再び、方法ステップは再び繰り返される。
【００７４】
ここで、一方、ステップ６３０において、移動端末の処理ユニットによって、名目上のパラメータ値からの計算された偏差が、上限および下限の閾値または下限閾値もしくは上限閾値によって定義される区間から外れていないと判断された場合、次に移動端末はステップ６１０に戻り、新たに測定されたパラメータ値を受信する。
【００７５】
図６において説明された方法ステップは、基地局４００および／または移動端末５００の記憶装置に格納されたコンピュータプログラムによって実行されてもよいことに言及しておく。また、コンピュータプログラムはＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、またはＦＬＡＳＨ−ＲＯＭ、ハードディスク、ＣＤまたはＤＶＤタイプの媒体またはその他のリムーバブル記録媒体のような記憶媒体に格納されてもよい。
【００７６】
最後に、ここまでの説明を読んだ後の当業者によって、他の多くの本発明の実施形態が可能であり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることが理解されるであろう。
【図１】
2010537550.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成21年12月11日(2009.12.11)
【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】
無線ＨＳＰＡ通信ネットワークにおける通信のためのネットワーク要素（４００）であって：
送受信機（４１０）と；
アップリンク無線チャネルでのチャネル品質を示す、少なくとも１つの測定されたパラメータ値を受信し、前記無線チャネルでの期待される品質を示す名目上のパラメータ値からの、前記測定されたパラメータ値の偏差を計算するのに適した処理ユニット（４２０）と；
を含み、
前記ネットワーク要素（４００）はさらに、前記アップリンクの制御チャネルのゲーティング方式を変更するのに適した制御ユニット（４５０）を含み、
前記処理ユニット（４２０）はさらに、前記測定されたパラメータ値の前記計算された偏差を、名目上のパラメータ値からの偏差の下限閾値を示す前記下限閾値および／または名目上のパラメータ値からの偏差の上限閾値と比較するのに適し、
前記処理ユニット（４２０）はさらに、名目上のパラメータ値からの前記計算された偏差が、少なくとも前記下限閾値によって定義される偏差区間の外にある場合、前記制御ユニット（４５０）に、前記アップリンクの前記制御チャネルの前記ゲーティング方式を変更すること、および、前記制御チャネルの前記ゲーティング方式の前記変更を信号で知らせることを指示するのに適し、
名目上のパラメータ値からの、前記計算された偏差は、分散、標準偏差または他の種類の確率変数の偏差のうちの１つを含むことを特徴とする、ネットワーク要素。
【請求項２】
前記ネットワーク要素（４００）は、名目上のパラメータ値からの前記測定されたパラメータ値の前記計算された偏差を格納し、前記名目上のパラメータ値からの前記偏差についての前記下限閾値を示す前記下限閾値を少なくとも格納するのに適する記憶装置（４４０）をさらに含む、請求項１に記載のネットワーク要素。
【請求項３】
それぞれのゲーティング方式は、他のゲーティング方式とは異なる、前記名目上のパラメータ値からの前記偏差のための単数または複数の閾値を含む、請求項１または２に記載のネットワーク要素（４００）。
【請求項４】
“ゲーティングなし”方式は、前記名目上のパラメータ値からの前記偏差のための下限閾値を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のネットワーク要素（４００）。
【請求項５】
前記受信された測定されたパラメータ値は、ＳＩＲ（Signal-to-Interference  Ratio），ＣＩＲ（Carrier-to-Interference  Ratio），ＳＮＩＲ（Signal-to-Noise-and-Interference  Ratio），ＣＱＩ（Channel  Quality  Indicator）、ＢＬＥＲ（Block  Error-Rate），ＢＬＥＰ（Block  Error  Probability）および前記無線チャネルでの品質を示す他のパラメータ値のうちの１つを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のネットワーク（４００）要素。
【請求項６】
前記ネットワーク要素は、ＳＲＮＣ（Service  Radio  Network  Controller）を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のネットワーク要素（４００）。
【請求項７】
前記ネットワーク要素は、前記無線チャネルでのチャネル品質を示すパラメータ値を測定し、前記測定されたパラメータ値を前記ネットワーク要素の前記処理ユニットに転送するための、測定ユニットをさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のネットワーク要素（４００）。
【請求項８】
前記ネットワーク要素は、基地局（４００）を含む、請求項１〜５または７のいずれか１項に記載のネットワーク要素（４００）。
【請求項９】
無線ＨＳＰＡ通信ネットワークにおける通信の方法であって：
ａ）無線チャネルでのチャネル品質を示す、少なくとも１つの測定されたパラメータ値を受信するステップと；
ｂ）前記無線チャネルの期待される品質を示す名目上のパラメータ値からの偏差を計算するステップと；
ｃ）前記名目上のパラメータ値からの前記偏差を、少なくとも前記名目上のパラメータ値からの前記偏差についての下限閾を示す下限閾値および／または前記名目上のパラメータ値からの偏差の上限閾を示す上限閾値と比較するステップと；
ｄ）名目上のパラメータ値からの前記計算された偏差が、少なくとも前記下限閾値によって定義される偏差区間の外にある場合、制御チャネルのゲーティング方式を変更する、および、前記制御チャネルの前記ゲーティング方式の前記変更を信号で知らせるステップと；
を含み、
名目上のパラメータ値からの、前記計算された偏差は、分散、標準偏差または他の種類の確率変数の偏差のうちの１つを含む、通信の方法。
【請求項１０】
無線ＨＳＰＡ通信ネットワークにおける通信のためのコンピュータプログラムであって：
ａ）無線チャネルでのチャネル品質を示す、少なくとも１つの測定されたパラメータ値を受信し；
ｂ）前記無線チャネルの期待される品質を示す名目上のパラメータ値からの偏差を計算し；
ｃ）前記名目上のパラメータ値からの前記偏差を、少なくとも前記名目上のパラメータ値からの前記偏差についての下限閾を示す下限閾値および／または前記名目上のパラメータ値からの偏差の上限閾を示す上限閾値と比較し；
ｄ）名目上のパラメータ値からの前記計算された偏差が、少なくとも前記下限閾値によって定義される偏差区間の外にある場合、制御チャネルのゲーティング方式を変更する、および、前記制御チャネルの前記ゲーティング方式の前記変更を信号で知らせる；
ための命令セットを含み、
名目上のパラメータ値からの、前記計算された偏差は、分散、標準偏差または他の種類の確率変数の偏差のうちの１つを含む、コンピュータプログラム。
【国際調査報告】
2010537550.tif 000009
2010537550.tif 000010
2010537550.tif 000011
2010537550.tif 000012