(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局の自律送信率を制御することができる基地局で逆方向自律送信率を制御する方法であって、
前記移動局の逆方向自律送信率の制限を決定するステップと、
前記移動局の逆方向自律送信率の制限に関連した情報と前記逆方向自律送信率の制限の持続を示す情報とを前記移動局へ送信するステップと
を含み、
前記移動局の逆方向自律送信率を制限する情報は、許容されたトラヒック対パイロット電力比で示され、前記移動局が最大の自律送信率よりも小さい逆方向送信率で逆方向データの送信を許容することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記許容されたトラヒック対パイロット電力比は、最大自律ＴＰＲ（ＭＡＸ＿ＡＵＴＯ＿ＴＰＲ）より低いか又は同一であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
移動局の自律送信率を制御することができる基地局で逆方向自律送信率を制御する装置であって、
前記移動局の逆方向自律送信率の制限を決定し、前記移動局の逆方向自律送信率の制限に関連した情報と前記逆方向自律送信率の制限の持続を示す情報とを前記移動局へ送信するスケジューラーを具備し、
前記移動局の逆方向自律送信率を制限する情報は、許容されたトラヒック対パイロット電力比で示され、前記移動局が最大の自律送信率よりも小さい逆方向送信率で逆方向データの送信を許容することを特徴とする装置。
【請求項４】
前記許容されたトラヒック対パイロット電力比は、最大自律ＴＰＲ（ＭＡＸ＿ＡＵＴＯ＿ＴＰＲ）より低いか又は同一であることを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項５】
自律的にデータを送信することができる移動局でデータの逆方向送信率を制御する方法であって、
前記移動局の逆方向自律送信率の制限に関連した情報と前記逆方向自律送信率の制限の持続を示す情報とを前記基地局から受信するステップと、
前記逆方向自律送信率の制限の持続を示す情報に従って、前記逆方向自律送信率の制限を持続的に保持する必要があるか否かを決定するステップと
を含み、
前記移動局の逆方向自律送信率を制限する情報は、許容されたトラヒック対パイロット電力比で示され、前記移動局が最大の自律送信率よりも小さい逆方向送信率で逆方向データの送信を許容することを特徴とする方法。
【請求項６】
次のデータ送信率に関連した情報が到着するまで、移動局の逆方向自律送信率の制限に関連した情報によって示された前記データ送信率を保持するステップをさらに具備することを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記送信率制御情報を受信する場合に、送信率制御情報に従って前記移動局の逆方向自律送信率を変更するステップをさらに具備することを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記移動局が前記移動局の自律送信率に関連した情報を受信しなかった場合に、現在の自律送信率の持続性を確認するステップと、
前記現在の自律送信率の持続性が設定され、逆方向にデータを送信するのに使用された最近の資源量が前記最大の自律送信率よりも小さいか、又は同一である場合に、データの送信時、前記最大の自律送信率よりも小さいデータ送信率を選択するステップと
をさらに具備することを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項９】
前記基地局から少なくとも１つの移動局へ送信された送信率制御ビット（RCB）に基づく逆方向最大可用資源の大きさを増加又は減少させるステップをさらに具備することを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの移動局が前記移動局の自律送信率に関連した情報を受信しなかった場合に、現在の自律送信率の持続性を確認するステップと、
逆方向にデータを送信するために最近に使用された資源量が前記最大の自律送信率よりも大きい場合に、現在の逆方向可用資源に送信率制御ビットを適用するステップをさらに具備することを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項１１】
自律的にデータを送信することができる移動局の逆方向送信率を制御する装置であって、
前記移動局の逆方向自律送信率の制限に関連した情報と前記逆方向自律送信率の制限の持続を示す情報とを受信する信号受信部と、
前記逆方向自律送信率の制限の持続を示す情報に従って、前記逆方向自律送信率の制限を持続的に保持する必要があるか否かを決定する制御部と
を具備し、
前記移動局の逆方向自律送信率を制限する情報は、許容されたトラヒック対パイロット電力比で示され、前記移動局が最大の自律送信率よりも小さい逆方向送信率で逆方向データの送信を許容することを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記自律送信率の制限の持続を示す情報を受信した後に、前記送信率制御情報を受信する場合に、前記送信率制御情報を無視することを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記自律送信率の制限の持続を示す情報を受信した後に、基地局から送信された送信率制御情報に基づく前記移動局のデータ送信率を増加又は減少させることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１４】
自律的にパケットデータを送信することができる移動局で逆方向データ伝送率を制御するために許容されたトラヒック対パイロット電力比を設定する方法であって、
基地局から許容されたトラヒック対パイロット電力比に対応する情報を受信するステップと、
前記許容されたトラヒック対パイロット電力比よりも小さいか、または同一であるトラヒック対パイロット電力比を選択するステップと、
最大自律トラヒック対パイロット電力比及び前記選択されたトラヒック対パイロット電力比のうちの最大のトラヒック対パイロット電力比を決定するステップと、
前記許容されたトラヒック対パイロット電力比及び前記最大のトラヒック対パイロット電力比のうちの最小のトラヒック対パイロット電力比に設定するステップと
を具備することを特徴とする方法。
【請求項１５】
データを送信するのに使用されたトラヒック対パイロット電力比テーブルを決定するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記トラヒック対パイロット電力比が前記基地局から受信された前記情報に対応する前記許容されたトラヒック対パイロット電力比よりも小さいか、又は同一である最大インデックスを計算するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記トラヒック対パイロット電力比が前記基地局から受信された前記情報に対応する前記許容されたトラヒック対パイロット電力比よりも小さいか、又は同一であるインデックスを選択するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記決定するステップ及び設定するステップは、データを送信するのに使用された前記インデックスが前記最大インデックスより小さいか否かを確認するステップを具備することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
データは、実際のデータ送信に使用されたインデックスに対応するパケットサイズで送信されることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記基地局から受信された前記情報に対応する前記許容されたトラヒック対パイロット電力比は、前記移動局の前記最大自律トラヒック対パイロット電力比（ＭＡＸ＿ＡＵＴＯ＿ＴＰＲ）よりも小さいか、又は同一であることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項２１】
逆方向パケットデータは、前記選択されたトラヒック対パイロット電力比で逆方向パケットデータチャンネルを介して送信されることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項２２】
前記移動局の前記最大自律トラヒック対パイロット電力比（ＭＡＸ＿ＡＵＴＯ＿ＴＰＲ）は、シグナリングを介して変更されることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項２３】
前記許容されたトラヒック対パイロット電力比は、前記基地局から前記移動局へ送信された送信率制御情報に従って変更されることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項２４】
自律的にパケットデータを送信することができる移動局で逆方向データ伝送率を制御するために許容されたトラヒック対パイロット電力比を設定する装置であって、
基地局から許容されたトラヒック対パイロット電力比に対応する情報の受信が採択された受信部と、
前記許容されたトラヒック対パイロット電力比よりも小さいか、または同一であるトラヒック対パイロット電力比を選択し、最大の自律トラヒック対パイロット電力比及び前記選択されたトラヒック対パイロット電力比のうちの最大のトラヒック対パイロット電力比を決定し、前記許容されたトラヒック対パイロット電力比を前記許容されたトラヒック対パイロット電力比及び前記最大のトラヒック対パイロット電力比のうちの最小のトラヒック対パイロット電力比に設定する制御部と
を具備することを特徴とする装置。
【請求項２５】
データを送信するのに使用されたトラヒック対パイロット電力比テーブルを記憶するトラヒック対パイロット電力比メモリをさらに具備することを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記制御部は、前記トラヒック対パイロット電力比が前記基地局から受信された前記情報に対応する前記許容されたトラヒック対パイロット電力比よりも小さいか、又は同一である最大インデックスを計算することを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２７】
前記制御部は、前記トラヒック対パイロット電力比が前記基地局から受信された前記情報に対応する前記許容されたトラヒック対パイロット電力比よりも小さいか、又は同一であるインデックスを選択することを特徴とする請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
前記制御部は、前記インデックスが前記最大インデックスよりも小さい場合に、前記許容されたトラヒック対パイロット電力比を設定することを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
前記移動局は、データの送信に使用された前記インデックスに対応するデータの送信を採択した送信部をさらに具備することを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項３０】
前記基地局から受信された前記情報に対応する前記許容されたトラヒック対パイロット電力比は、前記移動局の前記最大自律トラヒック対パイロット電力比（ＭＡＸ＿ＡＵＴＯ＿ＴＰＲ）よりも小さいか、又は同一であることを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項３１】
前記受信部は、シグナリングを介して前記最大自律トラヒック対パイロット電力比（ＭＡＸ＿ＡＵＴＯ＿ＴＰＲ）を受信することを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項３２】
前記制御部は、前記基地局から前記移動局へ送信された送信率制御命令に従って、前記許容されたトラヒック対パイロット電力比を変更することを特徴とする請求項２４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムにおいて、逆方向送信率を制御する装置及び方法に関し、特に、自律送信率の制御が許容される移動局の送信率を制限する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の移動通信システムにおいて、移動局から基地局への逆方向データ送信は、パケットデータチャンネルを介して物理レイヤーパケット単位でなされる。各物理レイヤーパケットのデータ送信率は、パケットごとに可変的であり、基地局は、上記各物理レイヤーパケットを制御する。すなわち、基地局は、各種の移動局のデータ送信率を制御する。上述したように、基地局が移動局のデータ送信率を決定して制御する手順を“スケジューリング”と呼ぶ。基地局は、移動局の電力及び移動局が送信するデータ量に関連した情報を基準にして、移動局からのフィードバック情報に基づくスケジューリングを遂行する。すなわち、基地局のスケジューラー（scheduler）は、“熱雑音対全体受信電力（Rise of Thermal；ＲｏＴ）”又は基地局（Base Transceiver Station；ＢＴＳ）が管理するサービスエリア内に位置した移動局の“信号対雑音比（signal to noise ratio；ＳＮＲ）”から得られた負荷（load）を考慮してスケジューリングを遂行する。
【０００３】
基地局が移動局の逆方向データ送信率を制御する方式は、大きく高速スケジューリング（Fast Scheduling）方式と送信率制御（Rate Control；ＲＣ）方式とに分けられる。
【０００４】
上記高速スケジューリング方式で動作する移動局は、基地局へ移動局の使用可能電力に関する情報及び現在のバッファ状態を含む送信率要求（Rate Request）メッセージを送信する。移動局から上記送信率要求メッセージを受信した基地局は、熱雑音、移動局のサービス品質（ＱｏＳ）、及び他の関連情報を考慮して、移動局へ送信率許容（Rate Grant）情報を送信し、これを受信した移動局は、最大の送信率でデータを送信することができる。
【０００５】
上記高速スケジューリング（Fast Scheduling）モードにおいて、移動局は、基地局へ自身の現在のバッファ状態及び使用可能な電力に関する情報を含む送信率要求（request）メッセージを送信することができ、基地局は、移動局の要求及びセル内の負荷状態を考慮して、特定の送信率を許容メッセージ情報を介して移動局に割り当てることができる。
【０００６】
基地局の送信率制御方式は、制御情報の送信方式に基づいて、専用送信率制御（Dedicate Rate Control；ＤＲＣ）と共通送信率制御（Common Rate Control；ＣＲＣ）とに区分されることができる。上記ＤＲＣ方式を使用して移動局を制御する基地局は、基地局のサービスエリア内に位置した各移動局へ専用送信率制御情報を送信することができ、上記ＣＲＣを使用して移動局を制御する基地局は、基地局のサービスエリア内に位置した各移動局へ共通送信率制御情報を送信することができる。
【０００７】
すなわち、ＤＲＣ方式を使用して移動局を制御することができる基地局は、セル内に位置した各移動局へ専用制御情報を送信するので、共通送信率制御（ＣＲＣ）よりも精細な送信率の制御が可能である、という長所を有する一方、さらに多い量の制御情報の送信が必要である、という短所を有する。
【０００８】
上記ＣＲＣ方式で移動局を制御することができる基地局は、基地局が測定したＲｏＴの値が所定の限界値を超える場合に、セル内のすべての移動局に逆方向送信状態が“ビジー（Busy）”であることを通知する制御情報を送信し、ＲｏＴの値が所定の限界値よりも小さい場合に、セル内のすべての移動局に逆方向送信状態が“ナットビジー（Not Busy）”であることを通知する制御情報を送信する。移動局が“ビジー”状態を示す制御情報を基地局から受信した場合に、自身のデータ送信率又は下記に説明するトラヒック対パイロット電力比（traffic-to-pilot ratio；ＴＰＲ）を減少させることによって、セル内のＲｏＴを減少させることができる。また、移動局が“ナットビジー”状態を示す制御情報を基地局から受信した場合に、自身のデータ送信率又はＴＰＲを増加させることができる。このように、“ビジー”及び“ナットビジー”状態に関連した情報は、１つのセットのＲＣＢ（Rate Control Bit）を介して移動局へ送信されることができる。
【０００９】
ＤＲＣモードで動作する基地局は、移動局の逆方向データ送信率の遷移（transition）程度に従って、フルレート遷移（Full Rate Transition）方式と制限レート遷移（Limited Rate Transition）方式とに区分されることができる。
【００１０】
上記フルレート遷移（Full Rate Transition）方式に従って、基地局は、データ送信率の遷移の範囲を制限することなく、移動局の逆方向データ送信率を制御する。一方、上記制限レート遷移（Limited Rate Transition）方式に従って、データ送信率の遷移の範囲を１ステップに制限しつつ、基地局は、移動局の逆方向データ送信率を制御する。
【００１１】
例えば、上記データ送信率のセット（set）が９．６ｋｂｐｓ，１９．２ｋｂｐｓ，３８．４ｋｂｐｓ，７６．８ｋｐｂｓ，１５３．６ｋｂｐｓ，３０７．２ｋｂｐｓを含む場合に、上記データ送信率のセットに含まれたデータ送信率の個数及び特定の値は、システムごとに変更可能である。しかしながら、上記フルレート遷移（Full Rate Transition）方式によれば、上記データ送信率のセットに含まれたすべてのデータ送信率のうちの１つは、基地局によって移動局の次のパケットのデータ送信率として決定されることができる。すなわち、９．６ｋｂｐｓのデータ送信率でデータを送信する移動局は、基地局が移動局に移動局の以前のデータ送信率に関係なしに、あらかじめ決定された逆方向送信率でデータを送信することを許容するので、一回に３０７．２ｋｂｐｓのデータ送信率で次のパケットを送信することができる。
【００１２】
一方、制限レート遷移（Limited Rate Transition）方式によれば、基地局は、移動局の以前のデータ送信率から１ステップだけデータ送信率のアップ・コンバート又はダウン・コンバートを遂行しつつ、移動局の次のパケットのデータ送信率を決定することができる。例えば、７６．８ ｋｂｐｓのデータ送信率でデータを送信している移動局は、３８．４ｋｐｂｓ，７６．８ ｋｂｐｓ，１５３．６ｋｐｂｓのうちの１つのデータ送信率で次のパケットデータを送信することができる。すなわち、移動局のデータ送信率が７６．８ ｋｂｐｓのデータ送信率から１ステップアップコンバート又は１ステップダウンコンバートされるので、移動局のデータ送信率に対する遷移の範囲が制限される。移動局のデータ送信率のアップコンバート、ダウンコンバート、及び保持のために使用される命令は、それぞれ “ＵＰ”、“ＤＯＷＮ”、及び“ＨＯＬＤ”で表現されることができる。また、“＋１”、“−１”、及び“０”にシグナリングマッピング（mapping）が遂行されることができる。
【００１３】
上記フルレート遷移方式及び制限レート遷移方式は、それぞれ長所及び短所を有する。
【００１４】
上記フルレート遷移方式は、基地局が移動局のデータ送信率を決定するにあたって、制限がないという長所がある一方、上記スケジューリング結果を移動局へ送信するために大量のセットを必要とする、という短所がある。例えば、上述したように、６種類のデータ送信率が存在する場合に、すべてのデータ送信率を示すためには、３ビットが必要である。また、移動局の識別子に関する情報を送信する必要があるので、多い量の情報を送信しなければならない。一方、上記フルレート遷移方式は、特定の移動局のデータ送信率が大きく変化するに従って、他のセルに影響する干渉（interference）量の変化がひどくなり、結果的に、他のセルに属した移動局のチャンネル変化がひどくなって、システムに悪影響を及ぼすことができる。また、上記制限レート遷移方式は、基地局が移動局のデータ送信率を１ステップに制限された範囲内で決定しなければならない、という短所がある。一方、上記制限レート遷移方式は、１つのビットを使用して、基地局が上記スケジューリング結果を移動局へ送信するようにし、これによって、オーバーヘッドが減少する、という長所がある。また、上記制限レート遷移方式は、移動局のデータ送信率の遷移の範囲を１ステップに制限することによって、他のセルに影響する干渉量の変化が相対的に減少する、という長所がある。
【００１５】
また、基地局は、上記データ送信率の制御手順の間に発生された遅延を減少させるために、移動局の特定のサービスに対して、最大の自律送信率及び自律送信が可能であるか否かを設定することができる。すなわち、自律送信が可能なサービスデータが発生した場合に、移動局は、割り当てられた最大の自律送信率の範囲内であらかじめ決定された送信率を選択することによって、データを送信することができ、これを用いて、可能な遅延を最小化することができる。しかしながら、このように自律的に送信されることができるサービスデータの時点を予測することが難しいので、基地局は、移動局に割り当てられた自律データ送信率の和に相当する資源を確保しておかなければならない。
【００１６】
一方、上述したように、基地局が移動局のデータ送信率を制御するシステム以外にも、移動局のトラヒック対パイロット電力比（ＴＰＲ）を制御することができる基地局を含むシステムが提供されることができる。
【００１７】
従来の移動通信システムにおいて、移動局の逆方向データの送信は、基地局によって電力が制御される。移動局に対する上記電力制御手順は、移動局が基地局から電力制御命令を受信して、移動局のパイロットチャンネルの電力を直接的に制御し、パイロットチャンネル以外のチャンネルに対しては、上記ＴＰＲの固定された値で制御する。例えば、上記ＴＰＲが３ｄＢであると仮定すると、パイロットチャンネルの電力に対する移動局が送信するトラヒックチャンネルの電力比は、２:１である。従って、移動局は、上記トラヒックチャンネルの電力利得を決定する場合に、上記パイロットチャンネルに比べて電力が２倍になるように上記トラヒックチャンネルの電力を調節する。また、このような手順は、他のチャンネルに対しても、使用可能である。すなわち、該当チャンネルの利得は、上記パイロットチャンネルの利得に比べて固定された値で設定される。基地局が移動局のデータ送信率を制御する代わりに、ＴＰＲを制御するシステムにおいて、基地局は、多様な移動局の逆方向送信をスケジューリングして、移動局を制御するように、上記データ送信率で上記スケジューリング結果を移動局へ直接的に通知する。すなわち、基地局は、各移動局に対して許容されたＴＰＲを各移動局へ通知する。上記データ送信率が増加するに従って、ＴＰＲも大きくなる。例えば、データ送信率が２倍に増加することは、移動局がトラヒックチャンネルに割り当てる電力が２倍に大きくなることを意味するので、このようなデータ送信率の増加は、ＴＰＲが２倍に大きくなることを示す。従来の移動通信システムにおいて、逆方向トラヒックチャンネルのデータ送信率とＴＰＲとの関係は、テーブルを通して移動局と基地局との間にあらかじめ約束されているので、移動局のデータ送信率の制御は、実質的に、移動局のＴＰＲの制御と同一である。下記の説明では、説明の便宜のために、基地局が移動局のデータ送信率を制御する手順についてのみ説明する。しかしながら、上述したように、基地局が移動局のデータ送信率を制御する代わりに、ＴＰＲを制御する場合に、本発明で提案する制御方式が同一に適用可能であることに留意しなければならない。
【００１８】
自律送信のために使用された従来の移動局は、最大の自律送信率で割り当てられたＴＰＲ内で、可能なすべてのデータ送信率で逆方向データを送信することができる。基地局は、移動局が最大の自律送信率よりも低いあらかじめ決定されたデータ送信率でデータを送信するように、グラントメッセージ（以下、“グラント（Grant）”、すなわち、逆方向送信率の制御と称する）を移動局へ送信して、移動局の最大の自律送信率を制限することができる。従来の技術によれば、基地局から上記グラントを受信すると、移動局は、“グラント”に該当する送信時点でのみ自律送信率より低い最大の送信率を適用し、その次の送信においては、やはり最大の自律送信率に該当する資源を使用して動作する。また、最大の自律送信率は、シグナリングメッセージのみを介して変更されることができるので、新たな最大の自律送信率を割り当てるためには、数百マイクロ秒に対応する相対的に長い時間を必要とする。
【００１９】
実際の逆方向データ送信の環境下で、基地局は、複数の移動局に最大の自律送信率を十分に割り当てることができる。このような状況で、高い優先順位を有するサービスのデータが新たに発生する場合には、上記最大の自律送信率の和が非常に大きくなり、新たなサービスデータに割り当てられる資源が足りないことがある。このような場合に、上記新たなサービスデータに資源を割り当てるためには、各移動局の最大の自律送信率を減少させなければならない。現在の技術は、最大の自律送信率を調整するのに長い時間を要求し、これによって、新たなサービスデータに対して資源を割り当てる場合に付加的な送信遅延が発生する。従って、サービス品質を低下させる。また、最大の逆方向自律送信率を“グラント”を用いて制限する場合に、上記高い優先順位のサービスが送信される間に最大の自律送信中である移動局へ連続的に“グラント”を送信しなければならない。従って、許容チャンネルの混雑を引き起こし、同一のチャンネルを受信する他の移動局に“グラント”が送信されることができない。このような問題を防止するために、優先順位の高いサービス又はユーザに対して高い自律送信率を割り当てることができる。しかしながら、この場合に、そのサービスに該当するデータが発生されない区間の間には、逆方向データ送信に使用される資源が浪費される、という問題点がある。
【００２０】
図１Ａは、従来技術による逆方向送信率を制御する方法を説明する図である。
【００２１】
“Ａ”は、基地局から移動局へ“グラント”を送信する順方向制御チャンネルであり、“B”は、移動局から基地局へデータを送信する逆方向パケットデータチャンネルである。上記“グラント”は、最大の逆方向自律送信率よりも低いデータ送信率に関連した情報である。基地局がＴ１時点で最大の自律送信率を制限する“グラント”を移動局へ送信する場合に、移動局は、上記グラントを上記データ送信率に対する一時的な制限信号として判断し、これによって、移動局は、データの第１の送信時点であるＴ２でのみ、グラントに該当するデータ送信率を割り当てる。すなわち、最大の自律送信率よりも低いデータ送信率は、上記“グラント”を受信する第１のスロットでのみグラントに基づいて割り当てられる。この場合に、優先順位が高い移動局又は新たなサービスが持続的な資源を要求する場合に、自律送信率の制限のために、連続的な“グラント”を送信しなければならない。すなわち、最大の自律送信率を制限するために、基地局は、各送信時点（Ｔ１〜Ｔ４）ごとに、上記“グラント”を移動局へ送信する。その結果、許容チャンネル（grant channel）の混雑を引き起こし、順方向オーバーヘッドを発生させ、これによって、逆方向送信率を容易に制御することが難しい、という短所があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、逆方向データの資源を使用する効率性を高めるために、短時間内に、移動局の逆方向自律送信率を制限することができる装置及び方法を提供することにある。
【００２３】
本発明の他の目的は、基地局内で逆方向自律送信が許容された移動局が存在する状況で優先順位が高いユーザやサービスが新たにサービスを望む場合に、自律送信移動局の最大の送信率を迅速に制限することによって、サービス要求事項が高いユーザやサービスに十分な資源を割り当てることができる装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
このような目的を達成するために、本発明の第１の特徴によれば、移動局の自律送信率を制御することができる基地局で逆方向自律送信率を制御する方法は、上記移動局の逆方向自律送信率の制限を決定するステップと、上記移動局の逆方向自律送信率の制限に関連した情報と上記逆方向自律送信率の制限の持続を示す情報とを上記移動局へ送信するステップとを具備することを特徴とする。
【００２５】
本発明の第２の特徴によれば、移動局の自律送信率を制御することができる基地局で逆方向自律送信率を制御する装置は、上記移動局の逆方向自律送信率の制限を決定し、上記移動局の逆方向自律送信率の制限に関連した情報と上記逆方向自律送信率の制限の持続を示す情報とを上記移動局へ送信するスケジューラーを具備することを特徴とする。
【００２６】
本発明の第３の特徴によれば、自律的にデータを送信することができる移動局でデータの逆方向送信率を制御する方法は、上記移動局の逆方向自律送信率の制限に関連した情報と上記逆方向自律送信率の制限の持続を示す情報とを上記基地局から受信するステップと、上記逆方向自律送信率の制限の持続を示す情報に従って、上記逆方向自律送信率の制限を持続的に保持する必要があるか否かを決定するステップとを具備することを特徴とする。
【００２７】
本発明の第４の特徴によれば、 自律的にデータを送信することができる移動局の逆方向送信率を制御する装置は、上記移動局の逆方向自律送信率の制限に関連した情報と上記逆方向自律送信率の制限の持続を示す情報とを受信する信号受信部と、上記逆方向自律送信率の制限の持続を示す情報に従って、上記逆方向自律送信率の制限を持続的に保持する必要があるか否かを決定する制御部とを具備することを特徴とする。
【００２８】
本発明の第５の特徴によれば、自律的にパケットデータを送信することができる移動局の許容されたトラヒック対パイロット電力比を設定する方法は、基地局から許容されたトラヒック対パイロット電力比に対応する情報を受信するステップと、上記許容されたトラヒック対パイロット電力比よりも小さいか、または同一であるトラヒック対パイロット電力比を選択するステップと、最大自律トラヒック対パイロット電力比及び上記選択されたトラヒック対パイロット電力比のうちの最大のトラヒック対パイロット電力比を決定するステップと、上記許容されたトラヒック対パイロット電力比及び上記最大のトラヒック対パイロット電力比のうちの最小のトラヒック対パイロット電力比に設定するステップとを具備することを特徴とする。
【００２９】
本発明の第６の特徴によれば、自律的にパケットデータを送信することができる移動局の許容されたトラヒック対パイロット電力比を設定する装置は、基地局から許容されたトラヒック対パイロット電力比に対応する情報の受信が採択された受信部と、最大の自律トラヒック対パイロット電力比及び上記選択されたトラヒック対パイロット電力比のうちの最大のトラヒック対パイロット電力比を決定し、上記許容されたトラヒック対パイロット電力比を上記許容されたトラヒック対パイロット電力比及び上記最大のトラヒック対パイロット電力比のうちの最小のトラヒック対パイロット電力比に設定する制御部とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、基地局内で逆方向自律送信が許容された移動局が存在する状況で優先順位が高いユーザやサービスが新たにサービスを望む場合に、許容チャンネルの混雑や順方向オーバーヘッドを引き起こせず、正常に自律送信移動局の最大の送信率を迅速に制限することによって、サービス要求事項が高いユーザやサービスに十分な資源を割り当てることができる、という長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【００３２】
本発明は、基地局内で逆方向自律送信が許容された移動局が存在する状況で優先順位が高いユーザやサービスが新たにサービスを望む場合に、自律送信移動局の最大の送信率を迅速に制限することによって、サービス要求事項が高いユーザやサービスに十分な資源を割り当てることができる方法を提案する。
【００３３】
本発明では、従来の逆方向送信率の制御に使用された“グラント”と上記グラントの持続性を示す“Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｃｅ”を同時に使用する。
【００３４】
本発明が提案する方法は、上述した従来技術とは異なって、基地局が自律送信率よりも低いデータ送信率を有するデータの持続性情報をさらに含む“グラント”を移動局へ送信するようにして、移動局の自律送信率を持続的に制限することができる。
【００３５】
図１Ｂは、本発明の一実施形態による逆方向送信率を制御する方法を説明するための図である。基地局は、Ｔ１の時点で、持続性（Persistence）情報及びグラントを移動局へ送信し、移動局は、新たなグラントが受信される以前に受信された“グラント”に基づいてあらかじめ設定された逆方向可用資源内でのみ自律送信率を選択することができる。従って、図１Ｂに示す制御方法は、図１Ａに示す制御方法とは異なって、“グラント”を継続して送信する必要がない。
【００３６】
図２は、本発明の望ましい実施形態による移動通信システムの構成を示すブロック図である。
【００３７】
基地局１００と移動局２００との間には、送信率制御情報を送信する制御チャンネル及び逆方向データを送信するための逆方向パケットデータチャンネル（Reverse Packet Data Channel；Ｒ−ＰＤＣＨ）が設定される。
【００３８】
基地局１００に備えられたスケジューラー１１０は、上記制御チャンネルを介して逆方向パケットデータチャンネルの割当てを許容し、データ送信率及びデータの持続を示すためのメッセージを生成して送信する。スケジューラー１１０は、移動局のそれぞれから報告された移動局のバッファサイズと移動局が基地局へ送信したデータ量と、チャンネル状態情報とに基づいてスケジューリングを遂行し、これによって、各移動局へ送信される“グラント”を設定する。すなわち、スケジューラー１１０は、移動局のバッファサイズ及び移動局が送信したデータ量及びデータ送信率を用いて、あらかじめ決定されたアルゴリズムによって計算を遂行する。従って、移動局間の優先順位を求めた後に、高い優先順位を有する移動局にデータ送信を許容する。
【００３９】
ここで、移動局２００には、自律送信率制御が許容され、スケジューラー１１０は、多い量の資源を要求する新たなサービスが発生する場合に、逆方向負荷をチェックして、上記逆方向自律送信率の制限が要求されるか否かを判断する。また、スケジューラー１１０は、その判断の結果に従って、移動局２００へ最大の自律送信率よりも小さい“グラント”を送信する。このとき、スケジューラー１１０は、上記“グラント”と共に、上記グラントの持続性情報も送信する。
【００４０】
移動局２００の信号受信部２１０は、基地局１００からの所定の制御チャンネル（Control Channel）に関する情報を受信し、上記制御チャンネル情報を制御部２１１によって処理されることができる信号に変換して出力する。本発明によれば、信号受信部２１０は、基地局から送信された自律送信率を制限する“グラント”、持続性情報（Persistence bit）、及び送信率制御ビット（Rate Control Bit；ＲＣＢ）を受信する。上記グラントは、移動局２００の許容されたＴＰＲ情報を含む。上記グラント情報から、受信部２１０又は移動局２００は、許容されたＴＰＲを判断するか又は選択することができる。受信部２１０は、上記受信された情報を制御部２１１へ送信する。従って、制御部２１１は、上記グラントと、持続性情報と、ＲＣＢとをＴＰＲメモリ２１２に記憶する。ＴＰＲメモリ２１２は、少なくとも１つのＴＰＲテーブルの値を貯蔵する領域と、上記グラントに関連した情報を貯蔵する領域と、持続性情報及びＲＣＢ情報を貯蔵する領域とを含む。
【００４１】
送信メモリ２１４は、相互に異なる少なくとも２つのサービスデータを記憶することができる。送信メモリ２１４は、現在のメモリに記憶されたデータ量に関連したデータ及び情報を制御部２１１へ出力する。また、送信メモリ２１４は、制御部２１１から出力された符号化パケットの制御情報に従って、符号化パケットを構成するデータ量を信号送信部２１５へ出力する。信号送信部２１５は、送信メモリ２１４から受信されたデータを制御部２１１から受信される制御信号に基づいて符号化し、上記制御信号に対応するサイズを有する符号化されたデータを選択する。このように選択されたデータは、制御部２１１で決定されたデータ送信率及び送信電力で、逆方向パケットデータチャンネルを介して基地局へ送信される。
【００４２】
すると、制御部２１１で遂行される動作についてさらに詳細に説明する。制御部２１１は、持続性情報を含むグラントを受信する。このとき、上記持続性情報を含むグラントがあらかじめ設定された最大の自律送信率よりも小さいデータ送信率を示す場合に、移動局のデータ送信率を最大の逆方向可用資源（最大送信率）として判断し、これによって、上記最大の逆方向可用資源よりも小さいか、または同一のデータ送信率を選択する。また、制御部２１１が持続性情報を含むグラントを受信した後にＲＣＢを受信する場合に、制御部２１１は、ＲＣＢに基づいて最大の逆方向可用資源（authorized ＴＰＲ）を変更せず、ＲＣＢを無視する。しかしながら、制御部２１１がそのグラントが逆方向自律送信率よりも小さい新たな制限の命令である新たなグラントを受信する場合に、逆方向可用資源を新たなグラントに基づいて再設定する。上記新たなグラントが逆方向自律送信率を超過する多い量の資源を割り当てる必要がある場合に、制御部２１１は、最大の逆方向可用資源を新たに割り当てられた資源の量を考慮して設定し、最大の逆方向自律送信率をグラントによって制限された上述したデータ送信率に設定する。
【００４３】
本発明の他の実施形態によれば、移動局が上記持続性情報（Persistence bit＝１）及びあらかじめ設定された最大の逆方向自律送信率よりも小さいグラントを受信した移動局でも、基地局から受信されたＲＣＢに基づいて、最大の逆方向可用資源の大きさを増加又は減少させて、移動局のデータ送信率を増加又は減少させることもできる。
【００４４】
上述したような構成を有する移動通信システムにおける逆方向送信率を制御する方法を図３乃至図７を参照して詳細に説明する。
【００４５】
図３は、本発明の望ましい実施形態による基地局の逆方向送信率を制御する方法を示すフローチャートである。図３では、基地局のサービス領域内に逆方向自律送信率の制御が許容された移動局が位置する状態であると仮定する。
【００４６】
基地局は、ステップ３００で、新たなサービスの発生、又は、必要に応じて、スケジューリングする間に、逆方向負荷をチェックして、移動局の逆方向自律送信率を制限しなければならないか否かを判断する。ステップ３００で、逆方向自律送信率を制限しなければならないと判断された場合に、基地局は、ステップ３１０で、上記逆方向自律送信率の制限が持続されなければならないかを判断する。ステップ３１０で、上記逆方向送信率の制限が持続されなければならないと判断された場合に、基地局は、逆方向送信率を制限する持続性保持セット（Persistence bit＝１）を生成して、制御チャンネルを介して移動局へ送信する。しかしながら、ステップ３１０で、上記逆方向自律送信率の制限が持続される必要がないと判断された場合には、基地局は、逆方向送信率を一時的に制限するグラント及び非持続性を示す持続性中止セット（Persistence bit＝０）を生成して、移動局へ送信する。
【００４７】
図４は、本発明の望ましい一実施形態による移動局の逆方向送信率を制御する方法を示すフローチャートである。
【００４８】
移動局は、ステップ４００で、基地局からの“グラント”が受信されるか否かを判断する。ステップ４００で、上記“グラント”が移動局で受信された場合に、移動局は、ステップ４１０で、上記“グラント”に含まれた持続性情報の有無を判断する。すなわち、移動局は、上記持続性情報が‘１’に設定されるか、又は、‘０’に設定されるかを検査する。ステップ４１０で、上記持続性情報が‘１’に設定されてグラントが持続保持を示す場合に、制御部２１１は、ステップ４２０で、現在の持続性を真（ＴＲＵＥ）に設定し、ステップ４２５で、上記逆方向可用資源の量を上記“グラント”に基づいて再設定する。しかしながら、ステップ４１０で、上記持続性情報が‘１’に設定されて、グラントが非持続性である場合に、制御部２１１は、ステップ４３０で、現在の持続性を偽（ＦＡＬＳＥ）に設定し、ステップ４３５で、可用資源量をグラントによって割り当てられた資源量として設定する。
【００４９】
一方、ステップ４００で、上記“グラント”を移動局で受信しなかった場合に、移動局は、ステップ４４０で、現在の持続性の設定を判断する。ステップ４４０の判断の結果、現在の持続性が“ＦＡＬＳＥ”に設定される場合に、移動局は、ステップ４５０で、許容されたＴＰＲを最大の逆方向自律送信率に設定する。また、ステップ４５５で、移動局及び基地局が呼を設定する場合に、移動局は、上記現在の持続性を上記持続性が“ＦＡＬＳＥ”状態に継続して保持される場合に判断された再設定値、すなわち、ＲＥＳＥＴ＿ＰＥＲＳＩＳＴＥＮＣＥ値に設定する。しかしながら、ステップ４４０の判断の結果、上記グラントを受信しない移動局に対して持続性が設定されている場合に、移動局は、ステップ４６０で、最近に逆方向送信のために使用された資源量が最大の自律送信率よりも大きいか否かを判断する。ステップ４６０の判断の結果、最近の逆方向送信のために使用された資源量が最大の自律送信率よりも大きい場合に、移動局は、ステップ４７０で、上記ＲＣＢを受信すると判断して、ステップ４７５で、移動局は、上記ＲＣＢを現在の許容されたＴＰＲに適用する。
【００５０】
移動局の自律送信率を制限するために、基地局は、上記最大の自律送信率よりも小さい持続性保持情報（Persistence＝‘１’）を上記グラントとともに送信することができる。これを受信した移動局は、ステップ４６０の条件を満足する場合にのみ、ステップ４７０及びステップ４７５で、上記ＲＣＢを適用する。しかしながら、移動局が最大の自律送信率よりも小さい持続性維持情報（＝１）及びグラントを受信した時点で、ステップ４２０及びステップ４２５で自身に割り当てられた可用資源を最大の自律送信率以下に設定するので、移動局は、データを送信する際に、上記最大の自律送信率以下のデータ送信率を選択する。この場合に、ステップ４６０の条件を満足することができるので、移動局は、ＲＣＢを適用しない。従って、自律送信率を制限するための持続性保持情報（＝１）及びグラントを受信した移動局は、次のグラントを受信する以前に自身に割り当てられた可用資源量（許容されたＴＰＲ）を制限されたレベルに保持する。
【００５１】
本発明のまた他の実施形態によれば、上記持続性保持（Persistence bit＝１）及びあらかじめ設定された最大の逆方向自律送信率よりも小さいグラントを受信した移動局であるとしても、基地局から受信されたＲＣＢに基づいて最大の逆方向可用資源（authorized ＴＰＲ）の大きさを増加又は減少させて、移動局のデータ送信率を増加又は減少させることもできる。
【００５２】
移動局の自律送信率を一時的に制限するためには、基地局は、移動局の最大の自律送信率よりも小さい非持続性“グラント”を送信することができる。これを受信した移動局は、上記ＲＣＢに基づいて、ステップ４４０及びステップ４５０を介して上記許容されたＴＰＲを上記最大の自律ＴＰＲに再設定する。すると、次のステップは、上記最大の自律送信率が制限されない正常的な動作を遂行する。
【００５３】
逆方向にデータを送信する移動局は、Ｆ−ＡＣＫＣＨ（Forward acknowledge Channel）、Ｆ−ＧＣＨ（Forward Grant Channel）、及びＦ−ＲＣＣＨ（Forward Rate Control Channel）のような順方向制御チャンネルを継続して検査しなければならない。
【００５４】
図５は、このような順方向制御チャンネルを受信する移動局の動作を示すフローチャートである。
【００５５】
図５を参照すると、ステップ５００で、移動局は、現在送信中であるデータの有無を検査する。ステップ５００で、移動局が送信するデータを有していないか、又は、現在送信中であるデータがないと判断される場合に、移動局は、ステップ５１０で、逆方向可用資源が最大の自律送信率よりも大きいか、又は、逆方向可用資源が最大の自律送信率よりも小さくて非持続性送信率の制御状態であるかを判断する。ステップ５１０の判断の結果、上記逆方向可用資源が上記最大の自律送信率よりも大きい場合に、又は、逆方向可用資源が最大の自律送信率よりも小さくて非持続性送信率の制御状態である場合に、ステップ５２０で、移動局は、自身に割り当てられた資源がこれ以上必要ないと見なして、許容されたＴＰＲを最大の自律ＴＰＲに設定する。すなわち、上記自律送信率を制御する持続性保持情報及びグラントを受信した移動局は、上記許容されたＴＰＲが上記最大の自律送信率よりも小さい値に設定されているが、持続性の設定によって、可用資源量を自律送信率に該当する値に再設定せず、制限された資源量を保持する。しかしながら、自律送信率を制御する非持続性グラントを受信した移動局は、ステップ５２０で、可用資源量を最大の自律送信率に該当する値に再設定する。すると、次のステップは、自律送信率が制限されない正常的な動作を遂行する。
【００５６】
ステップ５００の判断の結果、現在送信中であるデータが存在する場合に、移動局は、ステップ５３０で、現在の送信回数が最大の再送信回数に到達したか否かを判断する。また、ステップ５３０の判断の結果、上記現在の送信回数が上記最大の再送信回数に到達すると、移動局は、ステップ５４０で、逆方向チャンネルを解除し、ステップ５５０で、図４を参照して説明した送信率制御手順と同一のデータ送信率を制御する手順を遂行する。
【００５７】
ステップ５３０の判断の結果、上記送信回数が上記最大再送信回数に到達しなかった場合に、移動局は、ステップ５６０で、ＡＣＫ又はグラントを受信したか否かを判断する。ステップ５６０の判断の結果、ＡＣＫ又はグラントを受信した場合に、移動局は、現在のデータが基地局へ適切に送信されたものと判断して、ステップ５７０で、逆方向チャンネルを解除する。また、移動局は、ステップ５８０で、図４を参照して説明した送信率制御手順と同一のデータ送信率を制御する手順を遂行する。
【００５８】
逆方向に送信されるデータを有する移動局は、現在割り当てられた逆方向可用資源の範囲内で、実際に使用可能なデータ送信率を決定する。このようなデータ送信率に従う使用可能な資源量は、ＴＰＲテーブル内に存在する。基地局及び移動局は、多様なサービス別に少なくとも１つのＴＰＲテーブルを使用することができる。
【００５９】
図６は、移動局の逆方向データを送信する手順を示すフローチャートである。図６を参照すると、送信されるデータが発生するに従って、移動局は、ステップ６００で、上記データの送信に使用されるＴＰＲテーブルのＴｉを決定する。また、ステップ６１０で、移動局は、割り当てられた逆方向可用資源であるauthorized＿ＴＰＲに使用された最大のデータ送信率であるｍａｘ_ｉｎｄｅｘを選択する。ステップ６２０で、実際の送信に使用された資源（Ｔｉ［ｋ］）に従う送信率及びエンコーダパケット（Encoder Packet；ＥＰ）のサイズに該当するインデックス（ｋ）を決定する。上記インデックスは、上記ＴＰＲが基地局から受信された情報に該当する許容されたＴＰＲより小さいか、又は同一であるように決定され、これによって、ステップ６３０で、該当データ送信率及びＥＰサイズでデータを送信する。データの送信を完了した移動局は、自身のauthorized＿ＴＰＲを更新しなければならない。従って、ステップ６４０で、移動局は、実際のデータ送信率及びＥＰサイズがｍａｘ＿ｉｎｄｅｘに該当するデータ送信率よりも小さいか否かを判断する。ステップ６４０の判断の結果、実際に送信されたデータ送信率及びＥＰサイズがｍａｘ＿ｉｎｄｅｘに該当するデータ送信率よりも小さい場合に、移動局は、ステップ６５０で、authorized＿ＴＰＲを上記ＥＰに該当するＴＰＲ及び最大の自律送信率のうちの大きい値を選択し、その値及び逆方向可用資源のうちの小さい値に再設定する。しかしながら、実際に送信されたデータ送信率及びＥＰサイズがｍａｘ＿ｉｎｄｅｘに該当するデータ送信率よりも小さくない場合に、現在のauthorized＿ＴＰＲを保持する。
【００６０】
本発明の他の実施形態によれば、基地局が必要に応じてさらに低い可用資源に設定する場合に、移動局は、ステップ６５０で、authorized＿ＴＰＲを上記ＥＰに該当する資源ＴＰＲ（Ｔｉ［ｋ］）値、最大の自律送信率に従うＭＡＸ＿ＡＵＴＯ＿ＴＰＲ値、及び逆方向可用資源（authorized＿ＴＰＲ）のうちの小さい値に再設定する。
【００６１】
最大の逆方向自律送信率を制限するグラント及び持続保持情報を受信した移動局は、自身の可用資源であるauthorized＿ＴＰＲを逆方向自律送信率の値よりも小さい値に設定する。従って、ステップ６５０で、上記authorized＿ＴＰＲを常に設定することができ、その結果、上記authorized＿ＴＰＲが新たなグラントによって再設定されないと、上記最大自律送信率が制限された状態に保持される。
【００６２】
以上、本発明の詳細について具体的な実施の形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及び該記載と同等なものにより定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１Ａ】従来技術による逆方向送信率制御情報に基づく移動局のデータ送信の手順を説明するための図である。
【図１Ｂ】本発明の望ましい一実施形態による逆方向送信率制御情報に基づく移動局のデータ送信の手順を説明するための図である。
【図２】本発明の望ましい実施形態による逆方向送信率制御システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の望ましい実施形態による逆方向送信率を制御する方法を遂行する基地局の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の望ましい実施形態による逆方向送信率を制御する方法を遂行する移動局の動作を示すフローチャートである。
【図５】順方向制御チャンネルを受信する移動局の動作フローチャートである。
【図６】移動局の逆方向データを送信する手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１００  基地局
１１０  スケジューラー
２００  移動局
２１０  信号受信部
２１１  制御部
２１２  ＴＰＲメモリ
２１４  送信メモリ
２１５  信号送信部
【図１Ａ】
0004515450.tif 000002
【図１Ｂ】
0004515450.tif 000003
【図２】
0004515450.tif 000004
【図３】
0004515450.tif 000005
【図４】
0004515450.tif 000006
【図５】
0004515450.tif 000007
【図６】
0004515450.tif 000008