JP4069116B2 - 可変レート伝送を採用するセルラーシステムにおいてｂｓのパワー障害を防止する方法およびシステム - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤレス通信の分野に関する。特に、本発明は、ダウンリンクにおいて可変レート伝送を採用した３Ｇ（third generation）セルラーシステムに関する。

３Ｇセルラーシステムにおいては、ＲＮＣ（radio network controller）およびＢＳ（base station）が使用されている。コアネットワークからユーザへの（ダウンリンク）トラフィックは、ＲＮＣによって、所定のユーザに対して最もよくサービスできるＢＳにルーティングされる。ＲＮＣによりＢＳに伝送される、所定のユーザのためのデータは、コーディングタイプと、レートと、インタリーブとに関して固有の特性を有する複数の伝送チャネル（ＤＣＨ）に最適分割される。当該ＢＳは、ＲＮＣからのデータをトランスポートブロックの形で定期的に収集し、各ＤＣＨのために、適正にコーディングし、インタリーブして、これら異なるＤＣＨからのデータを多重化し、適正な物理チャネル（ＤＰＣＨ）か、又は複数のＤＰＣＨに伝送する。この１つ又は複数のＤＰＣＨは、拡散コードで定義され、かつＴＤＤ（discontinuous transmission）の場合においてはタイムスロットで定義される。

信号が所定のユーザの所定のＤＰＣＨで伝送されるパワーは、幾つかの要因、例えばユーザとＢＳとの間の経路損失と、ユーザによって知覚される干渉レベルと、満足できる伝送に必要なＳＩＲ（signal-to-interference）とに依存する。所定のＤＰＣＨにおいて所定のユーザに必要なＳＩＲは、特定のタイムインターバル（フレーム）において、異なるＤＣＨから伝送されるデータの量に依存することができる。このデータの量を、ＴＦＣ（transport format combination）ということができる。

当該ユーザは、ＢＳに対して、ＳＩＲが下がったとユーザが分かればＢＳのパワーを上げるように、ＳＩＲが上がったとユーザが分かればＢＳのパワーを下げるように、それぞれ、アップリンクチャネルを使用して周期的に要求する。当該ＢＳは、当該ユーザからの要求を満足させるか否かを決定することができる。所定のタイムスロットにおいて、すべてのＤＰＣＨを伝送するのに使用されるトータルパワー（total power）は、ある閾値を超えることができない。仮にトータルパワーが閾値を超えようとしている場合には、ＢＳは、トータルパワーが閾値を超えないようにするため、すべてのＤＰＣＨのパワーを（相対的に同一量だけ）減少させなければならない。このような状況を、パワー障害（power outage）という。

輻輳とは、ＲＮＣによって伝送されたすべてのデータを、ＢＳが、このＢＳに接続された種々のユーザまたはＵＥ（user equipment）に対して、満足に伝送できない、すべての状況を備えた一般的な用語である。このような状況は、ハードウェアリソース、処理能力、または伝送パワーの欠如に起因する場合がある。当該ＢＳが輻輳時において複数のＤＣＨに優先順位をつけるメカニズムを提供するため、当該ＲＮＣは、すべてのＤＣＨに優先順位、すなわちＦＨＰ（frame handling priority）を割り当てる。ＦＨＰはＲＮＣによって割り当てられ、ＢＳに伝送されるから、輻輳時においては、最も重要なデータが到達するようになる。

しかしながら、このアプローチでは、深刻なパワー障害の防止を保証するために、低優先順位のデータをどれだけ除去しなければならないかを示すことができない。そこで、輻輳時において、パワー要件とデータのＦＨＰとを考慮に入れて、最適量のデータを除去する方法およびシステムが必要である。

本発明は、可変レート伝送を採用するセルラーシステムのＢＳにおいてパワー障害を防止する方法およびシステムである。本発明によれば、輻輳時においては、パワー要件とデータのＦＨＰとが考慮されて、最適量のデータが除去される。

本発明では、アップカミングフレームにおいて深刻なパワー障害を回避するため除去すべきデータのタイプとデータの量とを決定するため、最後のフレームにおいて伝送されたパワーに関するＢＳ情報が、当該ＢＳがアップカミングフレームにおいて伝送しなければならないデータの総量に関する情報と共に使用される。そうすると、当該ＢＳは、どのデータを除去しなければならないかを決定できるだけでなく、データの量も決定することができる。当該ＢＳは、この意思決定においては、データのＦＨＰも考慮する。データの除去を必要とする状況下においては、本発明は、優先順位に従ってデータを除去し、パワー障害を回避するため除去しなければならないデータの量を最小化する。

上述したように、ＲＮＣからＢＳに伝送される、特定のユーザのためのデータは、複数のＤＣＨに最適分割される。複数のＤＣＨによりなるセットからのデータは、多重化されてＣＣＴｒＣＨ（coded composite transport channel）にされる。ＣＣＴｒＣＨは、このＣＣＴｒＣＨに割り振られたある個数のＤＰＣＨで伝送される。所定のフレームにおいてＣＣＴｒＣＨによって使用されるＤＰＣＨの数は、当該フレームにおいて伝送しなければならないデータの量に依存する。

ＤＣＨからのデータが破棄されると、当該ユーザへのデータ伝送をサポートするのに必要なＤＰＣＨの数を減少させることができる。仮に、選択されたタイムスロットにおいて、複数のＤＰＣＨの中に必要でないＤＰＣＨがある場合には、当該タイムスロットにおける伝送パワー（transmission power requirement）（Ｐ_ｓ；ｎ）も減少することになる。そこで、本発明においては、データを破棄するため、ＤＣＨの異なる組み合わせにタグ付けをした場合に、タイムスロットのＰ_ｓ；ｎに対する効果を評価する。種々のＤＣＨのデータに対してデータ伝送とデータ破棄が交互に行われるという前提のもとに、選択されたタイムスロットにおけるＰ_ｓ；ｎを再計算し、予め定めた閾値（Ｐ_ｔｈｒ）、すなわち最大許容伝送パワーと比較することができる。これによって、当該ＢＳは、選択されたタイムスロットにおけるＤＣＨの組み合わせを伝送／破棄することを選択できるが、こうすることにより、一方で、最適な量のデータが破棄され、他方で、選択されたタイムスロットにおけるＰ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒを超えない、ことが保証される。

当該ＢＳが特定のＤＣＨに対するデータを処理し（すなわち、コーディングし、インタリーブし、多重化し）、送信することができる前に、当該ＢＳは、当該ＲＮＣからデータを受け取り、次のｎフレームにおいて伝送されることになるデータをバッファリングしなければならない。ここで、ｎはフレームの数であって、ｎフレームにおいてこのＤＣＨがインタリーブされる。対応する持続期間を、一般に、ＴＴＩ（transmission time interval）という。このＴＴＩは、搬送されるデータの性質に依存し、ＤＣＨごとに異なるものである。したがって、所定のＤＣＨのデータがｎフレームごとにバッファリングされ送信される。

当該ＢＳは、すべてのフレームにおいて、次のフレームか、あるいは、望ましい場合には次の複数のフレームの、すべてのタイムスロットにおけるＰ_ｓ；ｎを、異なるＤＣＨで伝送されるデータと、現在使用されている伝送パワーとに基づいて推定することができる。仮に、当該ＢＳが、（Ｐ_ｓ；ｎをＰ_ｔｈｒと比較することによって）アップカミングフレーム（upcoming frame）の特定のタイムスロットにおいてパワー障害の危険性が大きいと判定する場合には、さらに評価するため、そのタイムスロットが選択される。すなわち、当該ＢＳは、バッファリングされたデータであって、次のフレームにおいて伝送されるようにスケジューリングされたデータをルックアット（look at）し、しかも、あるＤＣＨのデータを破棄し、こうすることにより、影響を受けるタイムスロットおよびフレームにおけるＰ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒを超えないようにする。Ｐ_ｔｈｒは、本方法をこれ以上又はこれ以下に活動的（aggressive）にするため調整することができる。

将来フレーム（future frame）におけるＰ_ｓ；ｎを計算するため、次の情報は、仮定されたものであるか又は周知のものであるかのいずれかである。

・１又は複数の将来フレームのすべてのＣＣＴｒＣＨのすべてのＤＰＣＨの伝送パワー。

・使用されるＤＰＣＨの数がＴＦＣによって決定されるので、１又は複数の将来フレームにおけるすべてのＣＣＴｒＣＨのＴＦＣ。

・将来フレームにおけるデータを有しないＣＣＴｒＣＨについて、特殊なバーストの送信が期待されるか否か。

しかし、使用されるすべてのＤＰＣＨの伝送パワーは、次のフレームにおいても、正確にはわからない。そこで、本発明に係る方法においては、将来フレームのＰ_ｓ；ｎ推定値を計算するため、単純に、Layer１コントロール（すなわち当該ＢＳのLayer１）によって報告される最新の伝送パワーを使用する。Layer１コントロールによって報告される最新の伝送パワーは、現在フレームで使用されたものであるか、あるいは、時間が過ぎてその情報が使いものにならない場合には１つ前のフレームのものであるのが好ましい。

タイムスロットｓにおけるＰ_ｓ；ｎは、たとえば次の式、すなわち、

から計算することができる。ここで、ｇ（k,s;n）は、ＣＣＴｒＣＨ ｋによってスロットｓにおいて使用される１つのＤＰＣＨの仮定の伝送パワーである。Ｎ_ｋはユーザ数であり、ｃ_ｋ（ｎ）はフレームｎにおけるＣＣＴｒＣＨ ｋの期待されるＴＦＣであり、ｄ_ｋ（ｎ）は、フレームｎにおいて特殊なバーストが伝送されると期待される場合を示し（注意：特殊なバーストが期待される場合に、ＴＦＣにデータがないものと仮定される）、ｕ_ｋ（ｓ、ｃ、ｄ）は、ＴＦＣ ｃが伝送される場合か、あるいは特殊なバーストが伝送される場合（ｄ＝１は、特殊なバーストが伝送されることが期待されることを示す）に、タイムスロットｓにおいてＣＣＴｒＣＨ ｋによって使用されるＤＰＣＨの数である。

ひとたび次のｎ個の将来フレームのすべてのタイムスロットにおいてＰ_ｓ；ｎが計算されると、計算されたＰ_ｓ；ｎをＰ_ｔｈｒと比較する。仮に少なくとも１つのタイムスロットおよびフレームにおいて、Ｐ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒを超えると計算された場合には、当該タイムスロットについてデータを破棄するかどうかが評価される。仮に、複数のタイムスロットにおいて、Ｐ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒより大きい場合には、まず、最も大きいＰ_ｓ；ｎを有するタイムスロットが選択され、この選択されたタイムスロットについて、データを破棄するかどうかが評価される。残りのタイムスロットについては、Ｐ_ｓ；ｎの降順で評価される。他方、仮に、どのタイムスロットにおいても、Ｐ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒを超えない場合には、これらフレームについては何も行われず、すべてのデータが伝送される。

データを破棄するかどうかを検討するために選択されたタイムスロットにおけるＤＣＨを、「concerned」ＤＣＨという。concerned ＤＣＨは、本発明によって、次のように定義するものとする。

・次のフレームにおいて、このＤＣＨのデータが送られる。

・このＤＣＨは、troubledタイムスロット、すなわちＰ_ｔｈｒを超えるＰ_ｓ；ｎを有するタイムスロット、に「含まれている」ＣＣＴｒＣＨの一部である。仮に、当該複数のＤＰＣＨのうちのＣＣＴｒＣＨがマッピングされている少なくとも１つのＤＰＣＨが、上述したように、当該タイムスロットにある場合には、このＣＣＴｒＣＨは、troubledタイムスロットに「含まれている」といわれる。

concerned ＤＣＨは予め定めた基準に従ってソートされる。このconcerned ＤＣＨにあっては、まず、当該ＤＣＨのＦＨＰによって（低いＦＨＰから順に）ソートされ、次に、当該ＤＣＨの「related」伝送パワーによって（大きいパワーから順に）ソートされるのが好ましい。当該ＤＣＨの「related」伝送パワーは、当該ＤＣＨが属するＣＣＴｒＣＨの伝送パワーと定義される。したがって、本方法によれば、特定のＦＨＰ値内においては、まず、最大パワーを有するＣＣＴｒＣＨを構成するＤＣＨが影響されることになる。これらＣＣＴｒＣＨは、サービスを提供するＢＳが望ましくない位置に位置するため、経路損失が大きいユーザに属する可能性がある。

そして、本方法によって、当該リストの最初のＤＣＨに「タグ」を付け、選択されたtroubledタイムスロットおよびフレームのＰ_ｓ；ｎを、上述したように再計算するが、この再計算は、タグ付けされたＤＣＨでデータが伝送されないとの仮定のもとに行われる。仮に、Ｐ_ｓ；ｎが依然としてＰ_ｔｈｒを超える場合には、当該リストの次のＤＣＨについて処理を行い、以後、この処理が、Ｐ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒより小さくなるか、又は当該リストに処理すべきＤＣＨがなくなるまで、続行される。

このとき、Ｐ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒより小さくなることができたとしても、破棄するためタグ付けされたＤＣＨであってもタグを外すことができるＤＣＨがあるから、本方法を続行する。すなわち、この時点では、Ｐ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒを超えない（又は超える可能性がない）ように、あるＤＣＨをリストアすることができる。これらＤＣＨは破棄されない。そこで、本方法では、当該リストのＤＣＨを逆順にたどって、Ｐ_ｓ；ｎを再計算し、一応すべてのＤＣＨのタグを連続して外していきながら、Ｐ_ｓ；ｎが、増化するかどうか、閾値を超えるかどうか、をチェックする。仮に、当該ＤＣＨのタグを外しても、Ｐ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒを超えない場合には、当該ＤＣＨのタグは外される。他方、仮に、当該ＤＣＨのタグを外しても、Ｐ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒを超える場合には、当該ＤＣＨに、もう一度、タグ付けをし、そのデータは伝送しない。この処理は、タグ付けされたすべてのＤＣＨが再チェックされたとき、終了する。

第１の（すなわちワースト（worst））troubledタイムスロットについて破棄手順が正常終了した後、望むのであれば、この処理を開始することができる。この場合、Ｐ_ｓ；ｎを、他のすべてのタイムスロットにおいて再計算し、新しい「ワースト」troubledタイムスロット（破棄手順が既に行われたタイムスロットを含まない）があれば、そのタイムスロットから開始する。他のタイムスロットにおいてはＰ_ｓ；ｎを再計算しなければならないが、その理由は、他のタイムスロットにおけるＰ_ｓ；ｎは、別のタイムスロットの輻輳を軽減するためＤＣＨからのデータが破棄された後、減少している可能性があるからである。これは、仮にＣＣＴｒＣＨで異なるタイムスロットおけるＤＰＣＨが使用される場合に、発生する可能性がある。

本方法は、すべてのtroubledタイムスロットが処理された後、終了する。その後、データがLayer１コントロールに渡され、「タグ付けされた」ＤＣＨはデータを伝送しない。理論上、あるＤＣＨのトランスポートフォーマットがデータなしになって、幾つかのフレームにおいてＴＦＣが無効になる可能性がある。仮に、この破棄手順が実施された後、本方法により、ＴＦＣが無効になった場合には、本方法は、有効なＴＦＣに出会うまで、同時に伝送されるＤＣＨのトランスポートフォーマットを減少させることができる。(たとえば他のＤＣＨからのデータが早期に伝送されて）ＤＣＨのトランスポートフォーマットを減少できない場合には、本方法は、当該ＲＮＣによって当該ＢＳに提供されたトランスポートフォーマットに戻ることができる。

本発明の方法をインプリメントするため、実施されるステップを図１に示し、これらステップ全体を符号１０で示す。本方法においては、選択されたタイムスロットにおいてＤＰＣＨに割り当てられたユーザに属するＤＣＨからのデータのみについて、破棄するかどうかが検討される。

本方法はステップ１２から開始され、ステップ１２において、troubledタイムスロットを識別し、データを破棄するかどうかを検討する。これらtroubledタイムスロットを識別するため、ｎ個のアップカミングフレームにおいて、すべてのタイムスロットｓにおけるＰ_ｓ；ｎの推定値を計算する。パワー閾値Ｐ_ｔｈｒを超えるＰ_ｓ；ｎを有するタイムスロットを、troubledタイムスロットとして識別する。

Ｐ_ｔｈｒは、調整可能な予め定めた値であって当該ＢＳの最大許容パワーに基づくものである。Ｐ_ｔｈｒは、任意の値にすることができるが、当該ＢＳの最大許容パワーの倍数、例えば１倍ない５倍であるのが好ましい。Ｐ_ｔｈｒは、どのようにデータを破棄するかをコントロールするため、使用することができる。具体的に言うと、Ｐ_ｔｈｒが大きくなればなるほど、それだけ、本方法は、データの破棄を控えることになる。すなわち、Ｐ_ｔｈｒが大きくなればなるほど、troubledタイムスロットとして識別されるタイムスロットが少なくなり、これによって、データを破棄するかどうかが検討されるＤＣＨの量が減少する。

ステップ１４にて、troubledタイムスロットがステップ１２において実際に識別されたかどうかを判定する。troubledタイムスロットがないと判定した場合には、本方法は、ステップ１５で終了し、必要であれば、再開することができる。他方、troubledタイムスロットがあると判定した場合は、ステップ１６において、最大のＰ_ｓ；ｎを有するtroubledタイムスロットを選択する。ステップ１８において、concerned ＤＣＨを識別する。上述したが、所定のユーザのためＲＮＣによって当該ＢＳに送られたデータは、複数のＤＣＨのセットに最適分割され、これら複数のＤＣＨは多重化されてＣＣＴｒＣＨにされ、ユーザに配信するためＤＰＣＨにマッピングされる。現在選択されているtroubledタイムスロットにおいてＤＰＣＨを使用するＤＣＨが、「concerned」ＤＣＨとして識別される。

ステップ２０において、concerned ＤＣＨを、ＦＨＰの昇順でソートし、related伝送パワーの降順でソートする。特定のＤＣＨのrelated伝送パワーは、そのＤＣＨの属するＣＣＴｒＣＨの伝送パワーである。ステップ２２において、Ｄ_ｍａｘをconcerned ＤＣＨの数として定義する。ステップ２４において、Ｄ_ｍａｘが０に等しいかどうかを判定する。Ｄ_ｍａｘが０に等しいと判定した場合、すなわち、当該タイムスロットにconcerned ＤＣＨがないことを意味する場合には、ステップ１６に戻り、ステップ１６において、次に大きいＰ_ｓ；ｎを有するタイムスロットを選択する。他方、Ｄ_ｍａｘが０に等しくないと判定した場合には、ステップ２６に進み、ステップ２６において、Ｄを、検討されるconcerned ＤＣＨのグループの特定のconcerned ＤＣＨとして定義し、Ｄに１をセットする。これによって、リストの最初のconcerned ＤＣＨが、最初に検討されることが保証され、これによって、最低優先順位と最大伝送パワーを有するconcerned ＤＣＨを最初に評価できるようになる。

ステップ２８において、Ｄ番目（すなわち、１番目、２番目、３番目、等々）のconcerned ＤＣＨに、破棄するためタグ付けをする。すなわち、Ｄが１に等しい場合には、最初のconcerned ＤＣＨに、破棄するためタグ付けがされる。そして、ステップ３０において、Ｄ番目のconcerned ＤＣＨのデータは伝送されないとの仮定のもとに、選択されたタイムスロットのＰ_ｓ；ｎを再計算する。ステップ３２において、Ｐ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒ未満であるかどうかを判定する。Ｐ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒ未満と判定した場合には、ステップ３６に進み、ステップ３６において、Ｄ番目のconcernedＤＣＨを必ず破棄する必要があるかどうかを確認できるようにするため、このＤ番目のconcerned ＤＣＨのタグを外す。他方、Ｐ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒ未満でないと判定した場合には、ステップ３４において、ＤがＤ_ｍａｘに等しいかどうか、すなわち、concerned ＤＣＨのすべてを検討したかどうかを判定する。ＤがＤ_ｍａｘと等しくないと判定した場合、すなわち、concerned ＤＣＨのすべてが検討されてはいないことを意味する場合には、本方法は、ステップ３５に進む。ステップ３５において、上述したように、リストの次のconcerned ＤＣＨを破棄するためタグ付けして検討できるようにするため、Ｄを１つインクリメントする。

ひとたびステップ２８ないし３５が正常終了すると、必要であれば、各concerned ＤＣＨのＰ_ｓ；ｎをＰ_ｔｈｒ未満にするのに必要なデータに、破棄するためタグ付けがされる。しかし、破棄するためタグ付けされたデータが多くなりすぎる危険性がある。そこで、本方法は、concerned ＤＣＨの異なる組み合わせを破棄するためタグ付けした場合の影響を評価するため、続行する。これは、最適量のデータが破棄され、その結果、選択されたタイムスロットのＰ_ｓ；ｎを減らすものの、多すぎるデータが不要に破棄されないようになることを保証するため行われる。

上述したように、ステップ３６において、Ｄ番目のconcerned ＤＣＨのタグを外す。次に、ステップ３８において、伝送パワーの一時的な推定値（Ｐ′_ｓ；ｎ）を計算する。Ｐ′_ｓ；ｎは、concerned ＤＣＨの現在の状況（すなわち、タグ付き又はタグなし）を考慮して計算される。

ステップ４０において、本方法は、Ｐ_ｓ；ｎおよびＰ_ｔｈｒに関連するＰ′_ｓ；ｎを評価する。特に、ステップ４０において、本方法は、Ｐ′_ｓ；ｎがＰ_ｓ；ｎおよびＰ_ｔｈｒより大きいかどうかを判定する。仮に、Ｐ′_ｓ；ｎがＰ_ｓ；ｎおよびＰ_ｔｈｒより大きい場合には、次のこと、すなわち、選択されたタイムスロットにおけるＰ_ｓ；ｎは、Ｄ番目のconcerned ＤＣＨのデータが伝送されていても十分に減少させることができないこと、を意味する。そこで、仮に、concerned ＤＣＨのタグを外したとき、Ｐ′_ｓ；ｎがＰ_ｓ；ｎおよびＰ_ｔｈｒより大きくなる場合には、ステップ４２において、もう一度、concerned ＤＣＨにタグ付けをし、concerned ＤＣＨのデータを破棄する。他方、ステップ４０において、Ｐ′_ｓ；ｎがＰ_ｓ；ｎおよびＰ_ｔｈｒより大きくないと判定された場合には、次のこと、すなわち、Ｄ番目のconcerned ＤＣＨに含まれるデータを伝送しながら、選択されたタイムスロットのＰ_ｓ；ｎを十分に減少させること、を意味する。この場合においては、Ｄ番目のconcerned ＤＣＨのタグを外し、本方法はステップ４１に進み、ステップ４１において、Ｐ_ｓ；ｎがＰ′_ｓ；ｎに等しくなるようにする。

もう一度、Ｄ番目のconcerned ＤＣＨがタグ付けされるか否かに関係なく、本方法は、ステップ４４に進む。ステップ４４において、本方法は、Ｄ番目のconcerned ＤＣＨが最初のconcerned ＤＣＨであるかどうかを判定し、これによって、タグを受け取るため前に検討されたすべてのconcerned ＤＣＨが、逆順で、タグを外すため同様に再検討される、ことを保証する。そうすると、concerned ＤＣＨの正しい組み合わせがデータを破棄するためタグ付けがされ、これによって、Ｐ_ｔｈｒに関係するＰ_ｓ；ｎが最適化される（すなわち、データを破棄するためconcerned ＤＣＨの正しい組み合わせが選択されて、最小量のデータが破棄され、同時に、Ｐ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒを超えないことが保証される）。Ｐ_ｔｈｒに対するＰ_ｓ；ｎを最適化することにより、Ｐ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒを超えないことは勿論であるが、できる限りＰ_ｔｈｒに近くなる、ことに留意することが重要である。

Ｄ番目のconcerned ＤＣＨが最初である場合（すなわち、Ｄが１に等しい場合）に、この処理は、ステップ４６に進む。他方、そうでない場合には、ステップ４５に進み、Ｄが１つデクリメントされ、その結果、次のconcerned ＤＣＨについてタグを外すかどうかを検討できるようになる。

ひとたび、すべての適正なconcerned ＤＣＨについて、データを破棄するかどうかを検討し（ステップ２８ないし３５）、再検討する（ステップ３６ないし４５）と、本方法は、ステップ４６において、ステップ１２においてtroubledタイムスロットとして識別した追加のタイムスロットがあるかどうかを判定する。追加のタイムスロットがあると判定した場合には、ステップ４８にて、Ｐ_ｓ；ｎを再計算する。残りのすべてのタイムスロットについて、Ｐ_ｓ；ｎが再計算された場合には、ステップ１６において、最大のＰ_ｓ；ｎを有するスロットを選択し、本方法は、上述したように、続行する。他方、追加のtroubledタイムスロットがないと判定した場合には、本方法は、終了し（ステップ５０）、当該タグ付けされたデータは送信されない。

本発明に係る方法をインプリメントできる方法の例を示すため、次のように、すなわち、３つのconcerned ＤＣＨ、すなわち、Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３があり、Ｄ３のＦＨＰが最大であり、Ｄ１およびＤ２のＦＨＰが同一であるものと仮定する。また、Ｐ_ｔｈｒが１．０Ｗであると仮定し、また、Ｄ１、Ｄ２、およびＤ３のrelated伝送パワーが、それぞれ、０．１Ｗ、０．１Ｗ、及び１．１Ｗであるものと仮定する。

ＦＨＰおよびＤＣＨのrelated伝送パワーが与えられた場合には、これらは、ステップ２０において、Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３として、ソートされる （すなわち、まずＦＨＰの昇順で、次にrelated伝送パワーの降順で、ソートされる）。したがって、Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３にあっては、Ｄがそれぞれ１、２、３に等しい。また、これらチャネルからのデータを次のように仮定した場合、Ｐ_ｓ；ｎｓは
Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３： １．３Ｗ
Ｄ２＋Ｄ３だけ ： １．２Ｗ
Ｄ３だけ ： １．１Ｗ
Ｄ２だけ ： ０．１Ｗ
Ｄ１＋Ｄ２だけ ： ０．２Ｗ
のようになるものと仮定する。このような仮定のもとで、３つのＤＣＨをすべて伝送したときは、Ｐ_ｓ；ｎが１．３ｗとなって、Ｐ_ｔｈｒを０．３ｗだけ超える、ことが分かる。そこで、Ｐ_ｔｈｒを超えないようにするには、データを破棄する必要がある。

この例では、低優先順位のチャネルＤ１およびＤ２について、まず、破棄するためタグ付けされる。チャネルＤ１およびＤ２は、前述したように、concerned ＤＣＨが、まず、ＦＨＰの昇順でソートされ、次に、related伝送パワーに従ってソートされるので、破棄するためタグ付けされる最初のＤＣＨになる。しかし、Ｄ１およびＤ２を破棄するためタグ付けしただけでは、Ｐ_ｓ；ｎをＰ_ｔｈｒまで減少させるのに十分でない。すなわち、ＤＣＨのＤ１およびＤ２のデータを破棄すれば、Ｐ_ｓ；ｎは、１．３Ｗから１．１Ｗに低下するが、１．０ＷであるＰ_ｔｈｒより大きい。そこで、Ｄ３も破棄するためタグ付けされ、これにより、Ｐ_ｓ；ｎがＰ_ｔｈｒ未満になる。しかし、残念ながら、Ｄ３を破棄するためタグ付けされると、Ｐ_ｓ；ｎが０．０Ｗまで低下し、データが全く伝送されなくなる。しかし、これでは下げすぎである。というのは、Ｄ３のデータは破棄するが、ＤＣＨのＤ１およびＤ２のデータを、このデータのＦＨＰがＤ３のそれより低いが、伝送するようにするだけで、Ｐ_ｓ；ｎをＰ_ｔｈｒに一致させることができるからである。

本方法におけるタグを外すフェーズ（ステップ３６ないし４５）において、このような状況に関心がもたれる。本方法では、まず、Ｄ３のデータのタグが外される。しかし、Ｄ３のデータのタグは、ステップ４２において、再び付けられる。というのは、ステップ４０において、Ｐ′_ｓ；ｎが、Ｐ_ｓ；ｎおよびＰ_ｔｈｒより大きくなるからである（すなわち、Ｐ′_ｓ；ｎが１．１Ｗに等しく、Ｐ_ｓ；ｎが０．０Ｗに等しく、Ｐ_ｔｈｒが１．０Ｗに等しくなる）。ステップ４２で使用されるＰ_ｓ；ｎが、ステップ２６ないし３５で付される仮のタグによって影響されたＰ_ｓ；ｎであることに留意することが重要である。すなわち、本例では、Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３が、すべて、タグ付けされ、ステップ３０において、Ｐ_ｓ；ｎが０．０Ｗであると計算される。したがって、ステップ４０においては、この計算されたＰ_ｓ；ｎがＰ′_ｓ；ｎと比較される。しかし、ステップ４１において、仮に、Ｐ_ｓ；ｎがＰ′_ｓ；ｎに等しくされた場合において、仮に本方法がステップ４４を介してステップ４５、３６、３８、及び４０に進んだ場合には、ステップ４０において、このＰ_ｓ；ｎが使用されることになる。一般的に、Ｐ_ｓ；ｎが別のパラメータと比較されたときは、この最後に計算されたＰ_ｓ；ｎが使用される。

本例に戻ると、ひとたびＤ３のデータのタグがステップ４２で再び付されると、本方法は、ステップ４４に進み、ステップ４４において、Ｄが１に等しいかどうか（すなわち、現在検討されているconcerned ＤＣＨが、最初のconcerned ＤＣＨであるかどうか）を判定する。Ｄ３は、３番目のconcerned ＤＣＨであって１番目のconcerned ＤＣＨではないので、本方法は、前に検討したすべてのＤＣＨを再検討するため、続行される。そこで、ステップ４５において、Ｄを１つデクリメントし、これによって、ステップ３６において、Ｄ２のタグを外す。ステップ３７において、Ｄ３およびＤ１にタグ付けがされるが、Ｄ２はタグが外されているので、ステップ３８において、Ｐ′_ｓ；ｎが０．１Ｗ（＝１．３Ｗ−１．１Ｗ−０．１Ｗ）になる。したがって、Ｐ′_ｓ；ｎは、Ｐ_ｓ；ｎおよびＰ_ｔｈｒのいずれより大きくない。すなわち、Ｐ′_ｓ；ｎはＰ_ｓ；ｎより大きいが、Ｐ_ｔｈｒより大きくない（すなわち、０．１Ｗ（Ｐ′_ｓ；ｎ）と比較して、０．０Ｗ（Ｐ_ｓ；ｎ）および１．０Ｗ（Ｐ_ｔｈｒ））。ＤＣＨのＤ２のデータからタグが外されているにもかかわらず、Ｐ′_ｓ；ｎがまだＰ_ｔｈｒより小さいので、Ｄ２のデータのタグは永久に外されたままである。同一のことがＤ１にも生じる。したがって、概略上記のような情況においては、Ｄ３のデータが破棄され、Ｄ１およびＤ２のデータが伝送される。

図２は、可変レート伝送を採用するセルラーシステムのＢＳにおけるパワー障害を防止するシステム１００を示す。システム１００には、ＲＮＣ１１２と、ＢＳ１１４と、ＵＥ１１６とが含まれている。

所定のユーザのために、ＲＮＣ１１２によってＢＳ１１４に伝送されるデータは、ＤＣＨに最適分割される。ＢＳ１１４は、ＤＣＨからのデータを多重化し、適正なＤＰＣＨにマッピングする。ＢＳ１１４は、異なるＤＣＨについて伝送されるデータと、現在使用されている伝送パワーとに基づいて、次のフレームか、あるいは望まれる場合には次の複数のフレーム、のすべてのタイムスロットにおけるＰ_ｓ；ｎを推定することができる。troubledタイムスロットとして識別されたタイムスロット（すなわち、Ｐ_ｔｈｒを超えるＰ_ｓ；ｎを有するタイムスロット）について、データを破棄するかどうかを評価する。

データを伝送／破棄できるＤＣＨの最適の組み合わせを識別するため、troubledタイムスロットのＤＣＨのデータを評価することができる。破棄されるデータの量が最適であるＤＣＨが識別された場合には、これらのＤＣＨのデータはＢＳ１１４によって伝送されない。ＢＳ１１４は、どのデータが伝送されなかったかを示す信号をＲＮＣ１１２に伝送することができる。

以上、本発明を詳細に説明したが、当然、本発明はこれに制限されるものではなく、本発明の趣旨および範囲から逸脱しない限り、種々の変更を行うことができる。

本発明の実施形態に係る、ＢＳにおけるパワー障害を防止する方法を示す流れ図である。 本発明の実施形態に係る、ＢＳにおけるパワー障害を防止する方法を示す流れ図である。 本発明の実施形態に係る、輻輳時に最適量のデータを除去するシステムを示す図である。

Claims (21)

1. 可変レート伝送を採用するセルラーシステムのＢＳ（base station）におけるパワー障害（power outage）を回避する方法であって、
   ａ）少なくとも１つの将来フレームにおけるすべてのタイムスロットについて伝送パワー推定値を計算するステップと、
   ｂ）予め定めた閾値を超える伝送パワー推定値を有するタイムスロットを識別するステップと、
   ｃ）前記識別されたタイムスロットごとに前記予め定めた閾値に対して前記伝送パワー推定値を最適化するステップと
   を備えたことを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記識別されたタイムスロットごとに前記予め定めた閾値に対して前記伝送パワー推定値を最適化するステップは、
   ａ）前記識別されたタイムスロットにおいて物理チャネルで伝送されるデータを有するトランスポートチャネルのフレーム処理優先順位とrelated伝送パワーとを識別するステップと、
   ｂ）前記トランスポートチャネルのデータを、まずフレーム処理優先順位に基づき、次に前記トランスポートチャネルの前記related伝送パワーに基づいて、破棄するステップと
   を備えたことを特徴とする方法。
3. 請求項１に記載の方法において、前記識別されたタイムスロットごとに前記予め定めた閾値に関して前記伝送パワー推定値を最適化するステップは、
   ａ）前記識別されたタイムスロットにおいて物理チャネルで伝送されるデータを有するトランスポートチャネルのフレーム処理優先順位とrelated伝送パワーとを識別するステップと、
   ｂ）前記トランスポートチャネルのデータであってタグ付けされたデータが破棄されることを仮に示すタグを、前記トランスポートチャネルを種々に組み合わせたものに付けるステップと、
   ｃ）前記識別された各タイムスロットにおいて、前記トランスポートチャネルのデータを破棄するため選択して、前記予め定めた閾値に対して前記伝送パワー推定値を最適化できるトランスポートチャネルを組み合わせるステップと
   を備えたことを特徴とする方法。
4. 請求項１に記載の方法において、各タイムスロットにおける前記伝送パワー推定値の推定は、現在フレームからの情報を使用してコンピューティングされることを特徴とする方法。
5. 請求項１に記載の方法において、各タイムスロットにおける伝送パワー推定値は、前記現在フレームにおいて使用される伝送パワーに基づいて計算されることを特徴とする方法。
6. 請求項１に記載の方法において、前記予め定めた閾値は、前記ＢＳの最大許容パワーに基づくことを特徴とする方法。
7. 請求項６に記載の方法において、前記予め定めた閾値は、前記ＢＳの前記最大許容パワーの倍数であることを特徴とする方法。
8. 可変レート伝送を採用するセルラーシステムのＢＳにおけるパワー障害を防止する方法であって、
   ａ）少なくとも１つの将来フレームのすべてのタイムスロットにおける伝送パワー推定値を計算するステップと、
   ｂ）予め定めた閾値を超える伝送パワー推定値を有するタイムスロットを識別するステップと、
   ｃ）最大伝送パワーを有するタイムスロットを選択するステップと、
   ｄ）前記選択されたタイムスロットにおけるトランスポートチャネルを識別するステップと、
   ｅ）前記識別されたトランスポートチャネルを、まずフレーム処理優先順位の昇順に、次にrelated伝送パワーの降順に、ソートするステップと、
   ｆ）タグ付けされたトランスポートチャネルのデータが破棄されることを仮に示すタグを付けるステップであって、前記伝送パワー推定値が予め定めた閾値以下になるまで、前記トランスポートチャネルがソートされた順序で各識別されたトランスポートチャネルの前記選択されたタイムスロットにおける前記伝送パワー推定値を再計算するステップと、
   ｇ）前記トランスポートチャネルがソートされたのと逆の順序で辿って、前にタグ付けされた各トランスポートチャネルのタグを仮に外し、他方で、前記タグのいずれかを外して前記伝送パワー推定値が前記予め定めた閾値を超えるかどうかを判定するため、前記仮にタグを外した後、前記伝送パワー推定値をもう一度再計算するステップと、
   ｈ）前記仮にタグを外すことにより前記伝送パワー推定値が前記予め定めた閾値を超えるトランスポートチャネルのデータを送信しないステップと
   を備えたことを特徴とする方法。
9. 請求項８に記載の方法において、各タイムスロットにおける伝送パワー推定値の前記推定は、現在のフレームからの情報を使用してコンピューティングされることを特徴とする方法。
10. 請求項９に記載の方法において、各タイムスロットにおける前記伝送パワー推定値は、前記現在のフレームにおいて使用される伝送パワーに基づいて計算されることを特徴とする方法。
11. 請求項８に記載の方法において、前記予め定めた閾値は、前記ＢＳの最大許容パワーに基づくことを特徴とする方法。
12. 請求項１１に記載の方法において、前記予め定めた閾値は、前記ＢＳの前記最大許容パワーの倍数であることを特徴とする方法。
13. 可変レート伝送を採用するセルラーシステムにおけるパワー障害を回避するシステムであって、
    ａ）データが少なくとも１つのユーザのためにＢＳに伝送されるレディオ（radio）ネットワークコントローラを備え、
    ｂ）前記レディオネットワークコントローラから前記ＢＳに伝送されたデータには、フレーム処理優先順位が割り当てられ、該データは複数のトランスポートチャネルに最適分割され、該複数のトランスポートチャネルは前記少なくとも１つのユーザに配信するため物理チャネルにマッピングされ、
    ｃ）前記ＢＳは、予め定めた閾値を超える伝送パワー推定値を有する少なくとも１つの将来フレームにおいてタイムスロットを識別し、これら識別された各タイムスロットにおいて、前記予め定めた閾値に対して前記伝送パワー推定値を最適化するため適合される
    ことを特徴とするシステム。
14. 請求項１３に記載のシステムにおいて、前記ＢＳは、少なくとも１つの将来フレームにおけるすべてのタイムスロットについて伝送パワー推定値を計算し、かつ前記各タイムスロットにおいて、前記推定値が予め定めた閾値を超えるかどうかを判定し、これにより、予め定めた閾値を超える前記伝送パワー推定値を有する少なくとも１つの将来フレームにおいてタイムスロットを識別することを特徴とするシステム。
15. 請求項１４に記載のシステムにおいて、前記ＢＳは、現在フレームにおいて前記ＢＳで入手可能な情報を使用して、各タイムスロットにおける伝送パワー推定値を計算することを特徴とするシステム。
16. 請求項１５に記載のシステムにおいて、前記ＢＳは、前記現在フレームにおいて使用される伝送パワーに基づいて伝送パワー推定値を計算することを特徴とするシステム。
17. 請求項１４に記載のシステムにおいて、前記予め定めた閾値は、前記ＢＳの最大許容パワーに基づくことを特徴とするシステム。
18. 請求項１７に記載のシステムにおいて、前記予め定めた閾値は、前記ＢＳの前記最大許容パワーの倍数であることを特徴とするシステム。
19. 請求項１３に記載のシステムにおいて、前記ＢＳは、まず前記フレーム処理優先順位に基き、次に前記トランスポートチャネルのrelated伝送パワーに基づいて、前記トランスポートチャネル内のデータを破棄することによって、前記伝送パワー推定値を最適化することを特徴とするシステム。
20. 請求項１９に記載のシステムにおいて、前記ＢＳは、
    ａ）前記トランスポートチャネル内のデータであってタグが付されたデータが破棄されることを仮に示すタグを、前記トランスポートチャネルを種々に組み合わせたものに付け、
    ｂ）前記識別された各タイムスロットにおいて、トランスポートチャネル内のデータを破棄するために選択し、前記予め定めた閾値に対して伝送パワー推定値を最適化するトランスポートチャネルを組み合わせる
    ことにより、破棄するデータを判定することを特徴とするシステム。
21. 請求項１３に記載のシステムにおいて、前記ＢＳは、
    ａ）前記識別されたタイムスロットのうちの少なくとも１つからトランスポートチャネルを識別し、
    ｂ）まずフレーム処理優先順位の昇順で、次にrelated伝送パワーの降順で、前記識別されたトランスポートチャネルをソートし、
    ｃ）タグ付けされたトランスポートチャネルのデータが破棄されることを仮に示すタグを付けるステップであって、前記伝送パワー推定値が予め定めた閾値以下になるまで、前記トランスポートチャネルがソートされた順序で各識別されたトランスポートチャネルの前記選択されたタイムスロットにおける前記伝送パワー推定値を再計算し、
    ｄ）前記トランスポートチャネルがソートされたのと逆の順序で辿って、前にタグ付けされた各トランスポートチャネルのタグを仮に外し、他方で、前記タグのいずれかを外して前記伝送パワー推定値が前記予め定めた閾値を超えるかどうかを判定するため、前記仮にタグを外した後、前記伝送パワー推定値をもう一度再計算し、
    ｅ）前記仮にタグを外すことにより前記伝送パワー推定値が前記予め定めた閾値を超えるトランスポートチャネルのデータを送信しない
    ことにより、伝送パワー推定値を適正化することを特徴とするシステム。

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