WO2006135019A1 - 共有データチャネル割り当て装置および共有データチャネル割り当て方法 - Google Patents

Abstract

　共有データチャネル割り当て装置に、間欠受信状態の移動局に対して、共通のＭＡＣ識別子を付与するＭＡＣ識別子付与手段と、共通のＭＡＣ識別子が付与された複数の移動局に対して、各移動局の間欠受信タイミングが重ならないように制御する間欠受信タイミング制御手段とを備えることにより達成される。

Description

明 細 書

共有データチャネル割り当て装置および共有データチャネル割り当て方 法

技術分野

[0001] 本発明は、共有データチャネル割り当て装置および共有データチャネル割り当て 方法に関する。

背景技術

[0002] 下りリンクの無線リソースを有効利用するために、物理層において下り共有データ チャネルを適用し、基地局の MAC層におけるスケジューラが適応的にその下り共有 データチャネルを配下の移動局に対して割り当てる制御方法が、第 3世代移動通信 システムの国際標準化団体である 3GPPにて既に仕様化されている。この機能は「H SDPA」と総称される技術の一部である。以下、 HSDPAの概要を説明する。

[0003] HSDPAでは、図 1に示すように、基地局スケジューラが 2ms長のサブフレーム毎 に、下りユーザデータを送信する移動局を選定し、共有データチャネル (HS-PDSCH: High Speed Physical Downlink Shared Channel)を割り当てる。この際、 1サブフレー ムにて HS— PDSCHを複数の移動局に割り当ててもよレ、が、 1サブフレームでは 1移 動局のみに HS— PDSCHを割り当てるのが通例である。

[0004] また、各サブフレームにおいて HS— PDSCHを害 ijり当てる移動局の選定アルゴリ ズムは 3GPPにて規定されていないが、基本的には各移動局の、（1)瞬時における 下り無線リンク品質、（2)サービス要求品質、（3)過去の割り当て状況などの情報を 考慮するのが通例である。

[0005] 基地局スケジューラは、図 2に示すように、共有制御チャネル (HS-SCCH: High Spe ed Shared Control Channel)にて移動局個別に事前に付与してある MAC識別子 (H_ RNTI)を含めることにより、各サブフレームにおいてどの移動局に HS— PDSCHが割 り当てられているかを移動局に通知する。そのため、移動局は毎サブフレーム HS— SCCHを受信し、自移動局に割り当てられた H— RNTIを含んでいるか否かをチエツ クし、含まれていれば、そのサブフレームの HS— PDSCHを受信し、含まれていなけ ればそのサブフレームでは、 HS— PDSCHを受信しなレ、。尚、移動局は HS— SCC Hを受信してから HS— PDSCHを受信するかしないかを判断する必要があるため、 HS— PDSCHのサブフレームより 1 · 33ms前に送信される。

[0006] HSDPAでは、 HS— PDSCHにて送受信する下りユーザデータに対して適応変 調 (AMC: Adaptive Modulation and Coding)を適用する。 AMCでは、図 3に示すよう に、基地局スケジューラが HS— PDSCHを割り当てた移動局に対して、そのサブフ レームにて通信するユーザデータサイズを、移動局の下りリンク無線品質と空いてい る下り無線リソースを考慮して決める。移動局の下りリンク無線品質が良いほど、また 空いている下り無線リソースが多いほど、そのサブフレームにて送信するユーザデー タサイズを大きくし、即ち伝送レートが高くなる。ここで、 HSDPAにおける下り無線リ ソースは、基地局送信電力と直交符号 (channelization code)コードを指す。

[0007] HSDPAでは、下りのユーザデータを HS— PDSCHにて送受信する力 S、それとは 別に、下りリンクにおいて個別チャネル (DPCH: Dedicated Physical Channel)も設定さ れる。 DPCHは上位レイヤの制御データの送受信に適用される。これは、上位レイヤ の制御データにはハンドオーバ指示などの緊急性の高いデータがあるため、基地局 スケジューラによる割り当てを待たなければならない HS— PDSCHを適用するよりも 、データが発生したらすぐに送受信できる DPCHを適用するほうが良いためである。

[0008] また、 DPCHは上りリンクに対する送信電力制御信号の総受信にも適用されている 。これは、上り無線アクセス方式に符号分割多元接続 (CDMA: Code Divisional Multi pie Access)を適用する HSDPAにおいては、上りリンクの遠近問題を回避するために 送信電力制御を閉ループで高速に行うことが必須となるためである。よって、図 4に 示すように、 HS— PDSCHにて下りユーザデータを受信する全移動局に対して、 D PCHを設定する必要がある。尚、図 4には移動局 1—3が HS— PDSCHの割り当て を待つており、移動局 1に HS - PDSCHが割り当てられてレ、る様子を示す。

[0009] HSDPAにおいて、下りのユーザデータの受信を HS— PDSCHにて待ちかまえて いて、下り DPCHを設定されている移動局は CELL_DCH状態の移動局と称される 。 CELL_DCH状態の移動局に対しては常に下り DPCHを設定する必要があるた め、 CELL DCH状態の移動局が多いほど HS— PDSCHに害 ijり当てられる下り無 線リソースが減少し、下りユーザデータの伝送レートも低下する。このため、下りユー ザデータが少ない移動局は CELL— DCH状態から CELL— FACH状態に状態遷 移させるのが通例である。

[0010] CELL_FACH状態の移動局に対する下りユーザデータの送受信はセルにおい て固定的に下り無線リソースが割り当てられている共通チャネル (S-CCPCH: Seconda ry Common Control Physical Channel)を介して行うため、 CELL_DCH状態のよう に個別に下り無線リソースを割り当てる必要がなレ、。 CELL_DCH状態から CELL _FACH状態へと状態遷移させるトリガーとしては移動局に対する下りユーザデータ 力 Sある一定時間発生しなかった場合として運用するのが通例であり、この一定時間と は数秒から数十秒オーダーとなる。

[0011] CELL_FACH状態に遷移した移動局に対して再び下りユーザデータが発生した 場合は、 CELL_DCH状態に状態遷移させて、 HS— PDSCHにて受信させる。

[0012] この CELL— DCH状態と CELL— FACH状態の状態遷移の様子を、図 5に示す。

[0013] 上記のように、 HSDPAでは HS— DPSCHに害 ijり当てられる下り無線リソースを最 大限確保するために、無線ネットワークは下りユーザデータがない移動局を比較的 早く CELL— FACH状態に状態遷移させてしまう。この手法だと、確かに HS— PDS CHのために下り無線リソースを最大限確保できるものの、 CELL— FACH状態の移 動局に再び HS— PDSCHにて下りユーザデータを送信するまでに、 CELL— DCH へと状態遷移するため、図 6に示すような制御手順を基地局の上位の無線制御装置 と移動局との間で踏まなければならないため、時間がかかる。

[0014] その一方で、 3GPPにおいては、さらなる無線伝送効率の向上を目指して、 Long Term Evolution(LTE)と称して、物理層にて OFDMA(〇rthogonal Frequency Divi sional Multiple Access)を採用した通信方式の規格化検討が進められている。

[0015] LTEでは、 HSDPA同様、 AMCを適用する下り共有チャネルを採用することが検 討されている。また、その共有データチャネルのサブフレーム長を 0. 625ms又は 0. 5msと、 HSDPAの 2msに比べて短くすることにより、伝送遅延を大幅に削減できるこ とが期待されている。このため、 HSDPAの時とは違レ、、緊急性の高い上位レイヤの 制御データも共有データチャネルにて伝送可能となる。 [0016] また、 LTEにおいては上りリンクの各移動局の送信は、周波数と持間が重ならない ように制御することが検討されているため、 CDMAベースのシステム特有の遠近問 題は発生しなレ、。そのため、上りリンクの送信電力制御は開ループで良くなる。よって 、LTEでは下りユーザデータを共有データチャネルにて待ち受けている移動局に対 して、個別チャネルを設定する必要がなぐ共有データチャネルに割り当てられる下り 無線リソースはその共有データチャネルを待ち受けている移動局の数によって圧迫 されることはなレ、。このため、 HSDPAのように下りユーザデータが発生していない移 動局を CELL— FACH状態に状態遷移させる必要はなぐ移動局宛の下りユーザデ ータが発生したら即座に下り共有データチャネルにて送受信が行える。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0017] し力、しながら、上述した背景技術には以下の問題がある。

[0018] 上記のように、 LTEでは下り共有データチャネルを待ち受けている移動局が HSD PAの時より膨大に増えることが予想される。このため、下り共有データチャネルの割 り当てを移動局に通知するために共有制御チャネルに含める移動局固有の MAC識 別子が不足してしまう問題がある。

[0019] この MAC識別子不足の解決案として、単に MAC識別子のフィールド長を拡張す ることが考えられるが、 MAC識別子を拡張するとそれだけ共有制御チャネル上の信 号量が多くなつてしまい、共有データチャネルに割り当てられる下り無線リソースが圧 迫されてしまう。

[0020] 一方で、共有データチャネルにて下りユーザデータを待ち受けている場合、常に共 有制御チャネルを受信する必要があり、これは移動局における電力消費につながる

[0021] 本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、 MAC識別子の不足を防止し つつ、特定の移動局のみに共有データチャネルを受信させることができる共有デー タチャネル割り当て装置および割り当て方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0022] 上記課題を解決するため、本発明の共有データチャネル割り当て装置は、間欠受 信状態の移動局に対して、共通の MAC識別子を付与する MAC識別子付与手段と 、共通の MAC識別子が付与された複数の移動局に対して、各移動局の間欠受信タ イミングが重ならないように制御する間欠受信タイミング制御手段とを備えることを特 徴の 1つとする。

[0023] このように構成することにより、間欠受信状態の移動局に対して共通の MAC識別 子を割り当てることにより MAC識別子の不足を防止し、共通の MAC識別子を割り当 てられた特定の移動局のみに対して共有データチャネルを受信させることができる。

[0024] また、本発明の共有データチャネル割り当て方法は、移動局が要求する連続受信 および間欠受信の一方を判断する判断ステップと、間欠受信状態の移動局に対して 、共通の MAC識別子を付与する MAC識別子付与ステップと、共通の MAC識別子 が付与された複数の移動局に対して、各移動局の間欠受信タイミングが重ならないよ うに制御する間欠受信タイミング制御ステップとを有することを特徴の 1つとする。

[0025] このようにすることにより、間欠受信状態の移動局に対して共通の MAC識別子を割 り当てることにより MAC識別子の不足を防止し、共通の MAC識別子を割り当てられ た特定の移動局のみに対して共有データチャネルを受信させることができる。

発明の効果

[0026] 本発明の実施例によれば、 MAC識別子の不足を防止しつつ、特定の移動局のみ に共有データチャネルを受信させることができる共有データチャネル割り当て装置お よび割り当て方法を実現できる。

図面の簡単な説明

[0027] [図 1]基地局スケジューラによる HS— PDSCHの割り当てを示す説明図である。

[図 2]HS— SCCHによる HS— PDSCHの害 ijり当て情報の通知を示す説明図である

[図 3]HS— PDSCH上の AMCを示す説明図である。

[図 4]HS— PDSCHを待機している移動局に設定される DPCHを示す説明図である

[図 5]CELL— DCHと CELL— FACH間の状態遷移を示す説明図である。

[図 6]CELL FACH状態力 CELL DCH状態へ移動局を遷移させるための制 御手順を示すシーケンス図である。

[図 7]間欠受信を示す説明図である。

[図 8]下りユーザデータの送受信に用いられる共有チャネルを示す説明図である。

[図 9]本発明の一実施例に力、かる共有データチャネル割り当て装置を示すブロック図 である。

[図 10]本発明の一実施例に力、かる共有チャネル割り当て装置の動作を示すフローチ ヤートである。

[図 11]本発明の一実施例にかかる移動局個別の間欠受信タイミングを示す説明図で ある。

符号の説明

[0028] 100 共有データチャネル割り当て装置

発明を実施するための最良の形態

[0029] 次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照 しつつ説明する。

尚、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を 用レ、、繰り返しの説明は省略する。

[0030] 本発明の実施例に力、かる移動通信システムについて説明する。

[0031] 本実施例に力かる移動通信システムは、移動局と共有データチャネル割り当て装 置とを備える。

[0032] また、本実施例に力かる移動通信システムでは、下りのユーザデータがある一定時 間発生しない移動局を、基地局との間で既知のタイミングにおいて、図 7のように間 欠受信状態に遷移させる。

[0033] この場合、移動局は受信するサブフレームのみ受信機を起動させ、その他の時間 は受信機をオフにできるため、消費電力を削減できる。また、移動局は、下りデータを 受信した場合にアクティブ状態に遷移する。

[0034] 本実施例にかかる移動通信システムにおいて、下りリンクのユーザデータの送受信 には、共有データチャネルが適用される。基地局は、図 8に示すように、移動局に対 する共有データチャネルの割り当てを、共有制御チャネルに MAC識別子を含ませる ことにより移動局に通知する。

[0035] 例えば、基地局は、共有制御チャネルの各サブフレームにおいて、割り当てられる 移動局の MAC識別子を格納する。図 8においては、サブフレーム 1に対して移動局 1の MAC IDが格納され、サブフレーム 2に対して移動局 2の MAC IDが格納され 、サブフレーム 3に対して移動局 2の MAC IDが格納され、サブフレーム 4に対して 移動局 3の MAC IDが格納される。その結果、共有データチャネルにおいて、サブ フレーム 1は移動局 1が受信可能となり、サブフレーム 2は移動局 2が受信可能となり 、サブフレーム 3は移動局 2が受信可能となり、サブフレーム 4は移動局 3が受信可能 となる。

[0036] 次に、本実施例に力、かる共有データチャネル割り当て装置 100について、図 9を参 照して説明する。

[0037] 本実施例に力かる共有データチャネル割り当て装置 100は、例えば基地局または 無線制御装置に備えられ、割り当て制御部 102と、割り当て制御部 102と接続された 移動局状態管理部 104、 MAC識別子付与手段としての MAC識別子管理部 106お よび間欠受信タイミング制御手段としての間欠受信タイミング管理部 108とを備える。

[0038] 移動局状態管理部 104は、移動局が共有チャネルを連続受信しているか間欠受 信しているかを監視する。例えば、移動局状態管理部 104は、図 9に示すように、移 動局 XXXは連続受信を行い、移動局 YYYは間欠受信を行い、移動局 ZZZは間欠 受信を行っていることを監視する。

[0039] MAC識別子管理部 106は、共有チャネルを連続受信する移動局には固有の MA C識別子を、間欠受信している移動局には共通の MAC識別子を割り当てる。例えば 、図 9に示すように、移動局 XXXには MAC識別子 1が割り当てられ、移動局 YYYお よび移動局 ZZZには、共通の MAC識別子 3が割り当てられる。 MAC識別子 2が割り 当てられている移動局は無レ、。 MAC識別子管理部 106は、移動局が在圏するセル 毎に共通の MAC識別子を付与するようにしてもょレ、。

[0040] 間欠受信タイミング管理部 108は、共通の MAC識別子を付与されている間欠受信 状態の複数移動局の間欠受信タイミングが固有のタイミングとなるように管理する。例 えば、間欠受信タイミング管理部 108は、共通の MAC識別子を付与されている間欠 受信状態の複数移動局のみに対して、各移動局の間欠受信タイミングが重ならない ように、異なるフレームオフセットを割り当てる。

[0041] 例えば、図 9に示すように、共通の MAC識別子 3が付与されている移動局 YYYと 移動局 ZZZについて、フレームオフセットが異なるように設定する。本実施例におい ては、図 9に示すように、間欠受信タイミングをフレーム番号のモジュロ 4とすることに より共通の MAC識別子を有する移動局の数を 4局とする場合にっレ、て示す。また、 間欠受信タイミング管理部 108は、フレーム番号のモジュロの値を変更することにより 、共通の MAC識別子を有する移動局の数を変更するようにしてもょレ、。

[0042] 割り当て制御部 102は、共有データチャネル割り当て装置 100の各部を制御する。

[0043] 次に、本実施例にかかる共有データチャネル割り当て装置の動作フローについて、 図 10を参照して説明する。ここでは、共有データチャネル割り当て装置 100が基地 局に備えられている場合について説明する。

[0044] 最初に、共有データチャネル割り当て装置 100は、 自基地局のサービスエリアに移 動局が入ってきたことを確認する（ステップ S1002)。

[0045] 次に、移動局状態管理部 104は、その移動局が連続受信を要求するのか、それと も間欠受信を要求しているのかを判断し、管理する。例えば、移動局状態管理部 10 4は、その移動局が連続受信を要求するのか否かを判断する (ステップ S1004)。例 えば、その移動局が発呼、若しくはその移動局宛に着信があれば連続受信を要求し ていると判断する。また、その移動局が隣接基地局のサービスエリアから移動してき た場合は、元の基地局での状態を保持するようにしてもよい。

[0046] 移動局状態管理部 104が、その移動局が連続受信を要求していると判断した場合

(ステップ S1004 : YES)、それを MAC識別子管理部 106に通知する。 MAC識別 子管理部 106は、通知に応じてまだ割り振つていない固有の MAC識別子をその移 動局に付与する (ステップ S 1006)。

[0047] 一方、移動局管理部 104が、その移動局が間欠受信を要求していると判断した場 合（ステップ S 1004 : NO)、それを MAC識別子管理部 106に通知する。 MAC識別 子管理部 106は、通知に応じて間欠受信移動局用に持っている共通の MAC識別 子を付与する (ステップ S1008)。共通 MAC識別子を付与する際、移動局に個別に 通知してもよいし、または予め報知情報として流してもよい。

[0048] MAC識別子管理部 106は、共通 MAC識別子を新たな移動局に付与した場合、 それを間欠受信タイミング管理部 108に通知する。間欠受信タイミング管理部 108で は、新たに共通 MAC識別子を付与された移動局の間欠受信タイミングが、同じ共通 MAC識別子を既に付与されている移動局と重ならないような間欠受信タイミングを 探し、移動局に通知する（ステップ S 1010)。

[0049] 例えば、間欠受信タイミング管理部 108では、間欠受信を行う移動局の間欠受信 周期を、図 11に示すように統一し、共通の MAC識別子が付与された移動局固有の 間欠受信フレームオフセットを通知する。

[0050] 図 11に示すように、移動局 YYYと移動局 ZZZは共通の MAC IDを付与されてい るが、間欠受信タイミングが異なるため、基地局は移動局 YYYと移動局 ZZZに個別 に共有データチャネルを割り当てることが可能となる。また、一つの共通 MAC識別子 を付与されている移動局の数が多すぎて、移動局固有の間欠受信タイミングが確保 できなくなった場合は、複数の共通 MAC識別子を使用するようにしてもよい。

産業上の利用可能性

[0051] 本発明にかかる共有データチャネル割り当て装置および共有データチャネル割り 当て方法は、移動通信システムに適用できる。

[0052] 本国際出願は 2005年 6月 17日に出願された日本国特許出願 2005— 178542号 に基づく優先権を主張するものであり、 2005— 178542号の全内容をここに本国際 出願に援用する。

Claims

請求の範囲

[1] 間欠受信状態の移動局に対して、共通の MAC識別子を付与する MAC識別子付 与手段；

共通の MAC識別子が付与された複数の移動局に対して、各移動局の間欠受信タ イミングが重ならなレ、ように制御する間欠受信タイミング制御手段；

を備えることを特徴とする共有データチャネル割り当て装置。

[2] 請求項 1に記載の共有データチャネル割り当て装置にぉレ、て：

前記 MAC識別子付与手段は、移動局が在圏するセル毎に共通の MAC識別子を 付与することを特徴とする共有データチャネル割り当て装置。

[3] 請求項 1または 2に記載の共有データチャネル割り当て装置にぉレ、て：

前記 MAC識別子付与手段は、移動局の数に応じて、共通の MAC識別子を付与 する移動局の数を変更することを特徴とする共有データチャネル割り当て装置。

[4] 請求項 1ないし 3のいずれ力 1項に記載の共有データチャネル割り当て装置におい て：

前記間欠受信タイミング制御手段は、共通の MAC識別子が付与された複数の移 動局に対して、異なるフレームオフセットを割り当てることにより、各移動局の間欠受 信タイミングが重ならないように制御することを特徴とする共有データチャネル割り当 て装置。

[5] 移動局が要求する連続受信および間欠受信の一方を判断する判断ステップ； 間欠受信状態の移動局に対して、共通の MAC識別子を付与する MAC識別子付 与ステップ；

共通の MAC識別子が付与された複数の移動局に対して、各移動局の間欠受信タ イミングが重ならなレ、ように制御する間欠受信タイミング制御ステップ；

を有することを特徴とする共有データチャネル割り当て方法。

[6] 請求項 5に記載の共有データチャネル割り当て方法にぉレ、て：

前記 MAC識別子付与ステップは、

移動局が在圏するセル毎に共通の MAC識別子を付与するステップ； を有することを特徴とする共有データチャネル割り当て方法。

[7] 請求項 5または 6に記載の共有データチャネル割り当て方法にぉレ、て： 前記 MAC識別子付与ステップは、

移動局の数に応じて、共通の MAC識別子を付与する移動局の数を変更するステ ップ；

を有することを特徴とする共有データチャネル割り当て方法。

[8] 請求項 5ないし 7のいずれ力、 1項に記載の共有データチャネル割り当て方法におい て：

前記間欠受信タイミング制御ステップは、

共通の MAC識別子が付与された複数の移動局に対して、異なるフレームオフセッ トを割り当てるステップ；

を有することを特徴とする共有データチャネル割り当て方法。