JP4246379B2

JP4246379B2 - スペクトラム拡散通信システムにおけるパケットデータ通信スケジューリング

Info

Publication number: JP4246379B2
Application number: JP2000511271A
Authority: JP
Inventors: ベミング、ペル; ルンドスヨ、ヨハン; ヨハンソン、マチアス; ローボル、クリスチァン
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1998-09-01
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2018-09-01
Also published as: WO1999013600A1; ZA987910B; MY123944A; EP1013008A1; US6236646B1; JP2001523901A; CA2300970C; AU9099398A; CA2300970A1; TW407407B; AR013659A1; AU764598B2; BR9812168A

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、移動通信システムに関し、特に、パケットデータ通信用のアップリンク及びダウンリンク通信接続のスケージュ−リングを行うシステムに関する。
【０００２】
（背景技術）
次世代の移動通信システム（例えば、広帯域セルラーシステム）は、デジタル音声、ビデオ、及びデータ（パケットモード及びチャンネル切り替えモードで）を含む広い選択ができる通信サービスを提供することが要求されるであろう。加入者にとって使用できるサービスの数が増えた結果、呼び出しの数もかなり増えることが予想される。その結果、システムの限られた通信資源上でのトラフィック密度がずっと高くなると予想される。
【０００３】
スペクトラム拡散（コード分割多元接続）型の広帯域セルラーシステムにおいて、各移動局は、使用できる通信サービスの使用を支援するためのアップリンクコードチャンネルのセットにアクセスする。しかしながら、これらの移動局間のアップリンクのセットは、同期のため、相互に直交しているとはならない。従って、複数の移動局が同時に呼び出し通信を行うと、移動局の間で、ある程度の干渉が生じる。送信パワーレベルをダイナミックに制御し、干渉を制御しようとする努力がなされているにもかかわらず、多数の移動局の呼び出しを処理しようとすると、この干渉は、許容できる範囲を超えてしまうことがあり得る。
【０００４】
前述の干渉問題は、アップリンク上のパケットデータ通信サービスの設備と関連して、特に関心が持たれている。というのは、通信システムによって扱われるトラフィックが、その性質上、突発的(bursty)であり、サービスアクセスを予測するのは非常に困難であるからである。このようなアップリンクバーストが、多数、同時に生じると、移動局間の干渉が大きくなり、通信がうまくいかなくなる可能性があり、データ通信だけでなく、その他の通信サービスにも支障をきたす可能性がある。であるから、パケットデータ通信の送信のために、アップリンクへの移動局のアクセスをスケジュールする必要がある。
【０００５】
更に、突発的ダウンリンクパケットデータ通信の移動局への送信によって引き起こされる干渉にも同様の関心が持たれている。パケットデータ通信の送信のために、基地局のダウンリンクへのアクセスをスケジュールするためのシステムと方法が必要となる。
【０００６】
（発明の要約）
アップリンク複数フレームのデータパケット送信を行うための移動局の要求に応答して、通信システムは、移動局送信アクセスを許可する。次に、システムは、次のフレームでのアップリンクデータパケット送信を行う許可された移動局のためのスケジュールを決定し、そのスケジュールが、基地局から、要求を出した移動局を含む複数の移動局へ、現在のフレームで送信される。そして、次のフレームでアクセスすることを許可された各移動局は、次のフレームで、基地局へその複数フレームのパケット通信の一部を送信する。この処理はフレームごとに反復されるので、基地局は、複数移動局送信によって、移動局アップリンクパケット送信をフレーム単位で制御することができる。こうして、多数の移動局送信によって生じる干渉のレベルを制御する。
【０００７】
ダウンリンクに関しては、通信システムは、基地局から使用移動局へのデータパケットの送信のためのスケジュールを決定し、基地局は、現在のフレームで、目的移動局へ、データパケットが次のフレームで配送される予定であることの知らせを送信する。それに応答して、移動局は適当なコードチャンネルにアクセスして、次のフレームで、メッセージを受信する。
【０００８】
（図面の詳細な説明）
図１を参照すると、スペクトラム拡散（コード分割多元接続）型の広帯域セルラー通信サービスを提供するセルラー通信システム１０のブロック図が示されている。システム１０は、複数の移動局１６とのエアインターフェースを介して通信を行う基地局１２を備えている。デジタル音声、ビデオ、及びデータ（パケットモードとチャンネル切り替えモードの両方）を含む通信サービスの広い選択は、エアインターフェース１４を介して行われる通信をしようするシステム１０によって支援されているが、本発明は、データ通信サービスの設備だけに焦点を当てる。
【０００９】
エアインターフェース１４は、１つ以上の物理的チャンネルにマップされる複数の論理チャンネルを支援する。本発明のデータ通信サービスの文脈において、意味を持つ論理チャンネルは、ランダムアクセスチャンネル（ＲＡＣＨ）、アクセス許可チャンネル（ＡＧＣＨ）、アップリンクスケジューリングチャンネル（ＵＳＣＨ）、専用制御チャンネル（ＤＣＣＨ）、フォワードアクセスチャンネル（ＦＡＣＨ）、及び移動局コードチャンネル（トラフィックチャンネルとも言い、以下ＴＣＨとする）を備える。ランダムアクセスチャンネルは、移動局１６が、ランダムアクセス（ＲＡ）メッセージを使用して、システム１０に、ランダムアップリンクアクセスを行う論理チャンネルである。アクセス許可チャンネルは、システム１０が、アクセス許可（ＡＧ）メッセージを使用して、スケジュールされた（つまり、ランダムではない）アップリンクアクセスを、所与のコードチャンネル上の移動局１６によって、許可する論理チャンネルである。アップリンクスケジューリングチャンネルは、システム１０が、アップリンクスケジューリング（ＵＳ）メッセージにおいて、アップリンクアクセスを行うために移動局１６に対して許可されたフレームタイミング（即ち、スケジュール）を示す論理チャンネルである。フォワードアクセスチャンネルは、システムが、ダウンリンク配送（ＤＤ）メッセージにおいて、データパケット配送が移動局に行われようとしていることを示す論理チャンネルである。専用制御チャンネルは、ＲＡ、ＡＧ、ＵＳ、ＤＤメッセージのいずれかの通信のために使用される論理チャンネルであり、移動局１６がパケットデータサービスに加えて通信サービスを同時に使用する場合に、複雑になるのを軽減する。最後に、移動局コード（トラフィック）チャンネルは、移動局がパケットデータを送信又は受信する論理チャンネルを備える。
【００１０】
次に、図１と図２を参照する。図２は、本発明のアップリンクパケットデータスケジューリング処理を示すフローチャートである。今、移動局１６がデータパケットを送信したいとする。移動局１６は、まず、ランダムアクセス（ＲＡ）メッセージを、ランダムアクセスチャンネル（ＲＡＣＨ）を介して、基地局１２に送信する（ＴＸ）（ステップ１００）。あるいは、移動局１６が、パケットデータサービスに加えて通信サービスを同時に利用する場合、ランダムアクセスメッセージは、専用制御チャンネル（ＤＣＣＨ）を介して送られるかも知れない。ランダムアクセスメッセージが含むのは、データパケットそのもの（もし短ければ）、あるいは、移動局１６が送りたいデータパケットの長さについての指示である。ランダムアクセスメッセージがデータパケットそのものを含む場合（ステップ１０２で決まる）、基地局１２によって受信され（ＲＸ）、システムは、データパケットをその目的地に、単に送るだけである。さもなければ、ランダムアクセスメッセージに応答して、基地局１２は、アクセス許可チャンネル（ＡＧＣＨ）を介して移動局１６へ、アクセス許可（ＡＧ）メッセージを送る（ステップ１０６）。ここでも、アクセス許可メッセージは、専用制御チャンネルを介して送られる可能性があり、更に、ソフトハンドオフの場合、複数の基地局から送られる可能性もある。アクセス許可メッセージは、データパケットの送信に使用されるアップリンク移動局コード（トラフィック）チャンネル（ＴＣＨ）を特定する情報と、アップリンクスケジューリングチャンネル（ＵＳＣＨ）が位置しているダウンリンクチャンネルを特定する情報を含む。アクセス許可メッセージは、更に、移動局がデータパケット送信を行う許可を得る時刻（フレームロケーション）を指定する情報を含むこともある。次に、システムは、移動局データパケットを送信するのに必要なフレームの数を決定して（ステップ１０８）、次のフレームに対する許可された移動局のアクセススケジュールが決められる（ステップ１１０）。アクセス許可メッセージの受信に応答して、移動局１６は、アップリンクスケジューリングチャンネルにアクセスし、送信されたアップリンクスケジューリング（ＵＳ）メッセージ内で、移動局がデータパケットを送信するために１つ又は２つ以上のアップリンクアクセスを行う許可を得たフレームタイミング（入ってくる１つ又は複数のフレームの時刻）を受信する（ステップ１１２）。このアップリンクスケジューリングメッセージは、更に、移動局がアップリンク通信を行うのに使用しなければならない情報処理ゲイン（拡散因子）を含む可能性もある。各スケジューリングメッセージと一緒に処理ゲイン情報を送信することによって、システムは、個々の移動局によって使用される処理ゲインをダイナミックに制御することができる。ここでも、アップリンクスケジューリングメッセージは、専用制御チャンネルを介して送ることができ、更に、ソフトハンドオフの場合、複数の基地局から送ることもできる。ステップ１１２において、アップリンクスケジューリングチャンネルが移動局にアクセスしてアップリンクスケジューリングメッセージを受信する行為は、各フレームごとに１回行われるか、あるいは、必要になったときに行われてもよい。このアップリンクスケジューリングメッセージは、更に、複数の移動局のうちのどれがアップリンクデータパケット送信を次のフレームから始める許可を得ているかを示す情報を含むこともできる。移動局１６がスケジュールに従って次のフレームでアップリンクデータパケット送信を行うことを許可されると（受信されたアップリンクスケジューリングメッセージに示されるように）（判定ステップ１１４）、アクセス許可メッセージに特定されたアップリンク移動局コード（トラフィック）チャンネル（ＴＣＨ）がアクセスされ、適当な処理ゲインが使用され、データパケット（又は、その一部）が、次のフレームで送信され（ステップ１１６）、次の基地局で受信される。あるいは、次のフレームから始めてデータパケット全部が（必要なだけの続くフレームを使用して）、送られる（ステップ１１６）。フレーム内でアクセスが許可されない場合、あるいは、データパケットの一部だけがそのフレームで送信されると、ループ１１８でステップ１１０に戻り移動局アクセスをスケジュールして、再びアップリンクスケジューリングメッセージを受信し、ステップ１１２において、データパケットの残り部分が、次のフレームで送信されるかどうかを判定する。ループ１１８は、ステップ１０８でデータパケット送信を完了するのに必要であると判定されたフレームの数だけ行われる。もし完全なデータパケットが、次のフレームから送信されれば、ループ１１８は必要ない。データパケットが完全に基地局で受信されると、システムは、データパケットをその目的地に送る（ステップ１０４）。
【００１１】
次に図３を参照すると、図２の処理動作を示すフレームスケジューリングダイアグラムが示されている。図１のシステムにおけるエアインターフェースの様々な論理チャンネルを介する通信が、フレーム１５０で行われる。図３では、n-3からn+3までの連続するフレームが示されている。更に、エアインターフェースのランダムアクセスチャンネル（ＲＡＣＨ）、アクセス許可チャンネル（ＡＧＣＨ）、及びアップリンクスケジューリングチャンネル（ＵＳＣＨ）論理チャンネルが示されている。最後に、３つの移動局（ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３）のためのアップリンクデータパケット移動局コード（トラフィック）チャンネル（ＴＣＨｓ）が示されている。
【００１２】
フレームn-3では、アップリンクデータパケット送信を行っている移動局は１つもない。しかしながら、１５２に示されているように、基地局アップリンクスケジューリングメッセージは、アップリンクスケジューリングチャンネルを介して送信されている。送信されるメッセージには、移動局ＭＳ１が、次のフレーム（即ち、n-2）でアップリンクデータパケットを送信する許可を得ていることを特定する情報が含まれている。
【００１３】
次にフレームn-2に進むと、移動局ＭＳ１が、１５４で示されているように、データパケット（又は、その一部）を基地局に送信している。また、移動局２は、１５６で示されているように、ランダムアクセス（ＲＡ）メッセージを、ランダムアクセスチャンネル（ＲＡＣＨ）を介して、基地局に送る。このメッセージには、移動局ＭＳ２が送りたいデータパケットの長さを示す指定が含まれている。更に、１５８に示されているように、アップリンクスケジューリングチャンネルは、移動局ＭＳ１が、次のフレーム（即ち、フレームn-1）で、アップリンクデータパケットを送信する許可を引き続き受けることを示す情報を含む基地局アップリンクスケジューリングメッセージを備えている。
【００１４】
次に、フレームn-1を見ると、移動局ＭＳ２からのランダムアクセスメッセージを受信したのに応答して、１６０で示されるように、基地局がアクセス許可メッセージを、アクセス許可チャンネル（ＡＧＣＨ）上で、移動局ＭＳ２に送信する。このアクセス許可メッセージには、データパケットを送信するのに使用されるアップリンク移動局コード（トラフィック）チャンネル（ＭＳ２−ＴＣＨ）を特定する情報と、アップリンクスケジューリングチャンネル（ＵＳＣＨ）が配置されているダウンリンクチャンネルをを特定する情報が含まれている。移動局ＭＳ１は、更に、１６２に示されるように、データパケット（又は、その一部）を基地局へ送信し続ける。更に、１６４で示されるように、アップリンクスケジューリングチャンネルは、移動局ＭＳ１が、次のフレーム（即ち、フレームn）で、アップリンクデータパケット送信を行う許可を引き続き受けることを特定する情報を含む基地局アップリンクスケジューリングメッセージ送信を備える。
【００１５】
次に、フレームnに注目すると、システムは、移動局ＭＳ２が送りたいデータパケットの特定された長さから、そのデータパケットを送るのに必要なフレーム１５０の数を決定する。この例では、２つのフレームが必要であると仮定する。次に、１６６に示されているように、基地局アップリンクスケジューリングメッセージがアップリンクスケジューリングチャンネルを介して送信される。アップリンクスケジューリングチャンネルは、移動局ＭＳ１が、次のフレーム（即ち、n+1）で、データパケット送信を行う許可を引き続き受けるという情報、更に、移動局ＭＳ２が、次のフレーム（即ち、フレームn+1）で、アップリンクデータパケットを送信する許可を得ているという情報を含んでいる。移動局ＭＳ１は、更に、そのデータパケット（又は、その一部）を、１６８に示されているように、基地局へ送り続ける。また、移動局ＭＳ３は、ランダムアクセス（ＲＡ）メッセージを、１７０に示されているように、ランダムアクセスチャンネル（ＲＡＣＨ）を介して、基地局へ送る。
【００１６】
フレームn+1 において、移動局ＭＳ１は、１７２に示されているように、そのデータパケット（又は、その一部）の基地局への続けてきた送信を終了する。更に、移動局ＭＳ２は、１７４に示されるように、そのデータパケット（その第１部から成る）の基地局への送信を開始する。１７６に示されるように、基地局アップリンクスケジューリングメッセージも、アップリンクスケジューリングチャンネルを介して送信され、その際、アップリンクスケジューリングチャンネルは、移動局ＭＳ２が次のフレーム（即ち、フレームn+2）でアップリンクデータパケットを送信する許可を引き続き受けるという情報を含む。また、移動局ＭＳ３からのランダムアクセスメッセージの受信に応答して、１７８に示されるように、基地局がアクセス許可メッセージをアクセス許可チャンネル（ＡＧＣＨ）を介して移動局ＭＳＳ３に送る。このアクセス許可メッセージには、データパケットを送るのに使用されるべきアップリンク移動局コード（トラフィック）チャンネル（ＭＳ３−ＴＣＨ）を特定する情報、及び、アップリンクスケジューリングチャンネル（ＵＳＣＨ）が配置されているダウンリンクチャンネルを特定する情報が含まれている。
【００１７】
フレームn+2で、移動局ＭＳ２は、１８０で示されているように、そのデータパケット（又は、その一部）の基地局への送信を終了する。システムは、更に、移動局ＭＳ３が送りたいデータパケットの長さの特定から、データパケットを送るのに必要なフレーム１５０の数を決めている。この例では、１つのフレームが必要であると仮定する。次に、基地局アップリンクスケジューリングメッセージが、１８２に示されているように、アップリンクスケジューリングチャンネルを介して送られるが、その際、アップリンクスケジューリングチャンネルは、移動局ＭＳ３が、次のフレーム（即ち、フレームn+3）で、アップリンクデータパケット送信を許可されているという情報を含んでいる。
【００１８】
フレームn+3において、移動局ＭＳ３は、１８４に示されているように、そのデータパケットを基地局に送り始め、終了する。
【００１９】
各移動局は、これらのデータパケット送信を移動局コード（トラッフィック）チャンネル（ＴＣＨ）で行うのに、それ自身の拡散コードのセットを使用するので、いくつかの移動局が同時に、それぞれのデータパケット全部又は一部を送信することができる。このことは、１７２と１７４におけるフレームn+１に示されており、そこでは、移動局ＭＳ１と移動局ＭＳ２の両方が、基地局から送信されたアップリンクスケジューリングメッセージによって、同時に、それぞれのコードチャンネルで、データパケット送信する許可を得ている。更に、システムは、送信されたアップリンクスケジューリングメッセージにおいて、複数の移動局のどれ（１つ又は２つ以上）が、次のフレームでデータパケットを送信する許可を得るべきかを選択的に選ぶことができる。許可されたアクセスを選択的に選ぶことによって、システムは、エアインターフェースの通信負荷を制御する。このようにして、インターフェースの制御は、ある程度、コードチャンネル上で、突発的（bursty）データパケット送信に従事すべく移動局アクセスをインテリジェントに組織化しスケジュールすることによって行われる。これは、フレームn+2 、n+3によって示される。前述のように、基地局は、フレームn+2において、１８２に示されたように、アップリンクスケジューリングメッセージを、アップリンクスケージューリングチャンネルを介して送信するが、その際、アップリンクスケージューリングチャンネルは、移動局ＭＳ３が、次のフレーム（即ち、フレームn+3）で、アップリンクデータパケット送信を許可されているという情報を含んでいる。一方、もし、移動局ＭＳ３のフレームn+3でのアップリンクデータパケット送信が、例えば、他の（図示されない）同時使用のために、許容できないほどの干渉を生じるとシステムが認識した場合は、データパケット送信のためのアクセスをインテリジェントに管理し（つまり、スケジュールし）、代わりに、アップリンクスケジューリングメッセージを、１８２に示されたように、フレームn+3で、アップリンクスケジューリングチャンネルを介して送ることによって、移動局ＭＳ３が、アップリンクデータパケット送信１８４を後のフレームで行うことができるように許可することができる。本発明に従って行われるスケジューリング及び管理機能は、図１の基地局又は移動交換局に導入される。、
【００２０】
次に、図４を参照すると、図２の処理動作の別の実施の形態を示すフレームスケジューリングダイアグラムが示されている。図４においても、連続するフレームn-3からn+3が示されている。ただし、図を簡単にするために、エアインターフェースの３つの移動局（ＭＳ１，ＭＳ２、ＭＳ３）のためのアップリンクスケジューリングチャンネル（ＵＳＣＨ）と、アップリンクデータパケット移動局コード（トラフィック）チャンネル（ＴＣＨｓ）だけが示されている。ランダムアクセスメッセージ送信、評価、スケジューリング、あるいはアクセス許可メッセージ送信動作についての明示的説明はない（図３を参照）。
【００２１】
フレームn-3において、アップリンクデータパケット送信を行う移動局は１つもない。ただし、１９２に示されるように、基地局アップリンクスケジューリングメッセージ送信が、アップリンクスケジューリングチャンネル上で行われ、メッセージ送信は、移動局ＭＳ２が、以下のフレーム（単数又は複数）で、アップリンクデータパケット送信を行う許可を得ているという情報を含んでいる。この具体例において許可される送信は、次のフレーム（即ちn-2）で開始され送信が完了するまでに必要な数のフレームが使用される。これは、アップリンクスケジューリングメッセージに対して次のフレームでの送信だけが許可される図３の実施の形態とは異なる。この簡略化された例においては、移動局ＭＳ２がすでにランダムアクセスを行い、送信に必要なフレーム数が決定され、送信スケジュールが決定され、アクセス許可メッセージが送られている。
【００２２】
次に、フレームn-2に移り、移動局ＭＳ２は、１９４に示されたように、そのデータパケットの基地局への送信を開始する。この送信１９４は、３フレームより少し長く続く。また、１９６に示されたように、アップリンクスケジューリングチャンネルは、移動局ＭＳ１が次のフレーム（即ち、フレームn-1）でアップリンクデータパケット送信を行う許可を得ているという情報を含む基地局アップリンクスケジューリングメッセージ送信を備える。ここでも、移動局ＭＳ１は、すでにランダムアクセスを行い、システムによって送信に必要なフレーム数が決定され、送信のスケジュールが決定され、アクセス許可メッセージが送られていると仮定する。
【００２３】
次に、フレームn-1を参照すると、移動局ＭＳ２が、そのデータパケット送信を続けている。更に、移動局ＭＳ１は、１９８に示されたように、そのデータパケットの基地局への送信を開始して完了する。
【００２４】
次に、フレームnを参照すると、移動局ＭＳ２が、そのデータパケット送信１９４を継続している。また、２００に示されるように、アップリンクスケジューリングチャンネルは、移動局ＭＳ１と移動局ＭＳ３が、それぞれ、あとに来るフレーム（単数または複数）で、特に、次のフレーム（即ち、フレームn+1）で開始するアップリンクデータパケット送信を許可されているという情報を含む基地局アップリンクスケジューリングメッセージ送信を備える。ここでも、移動局ＭＳ１及び移動局ＭＳ３は、すでに、ランダムアクセスを行い、システムによって、各送信に必要なフレーム数が決定され、送信のスケジュールが決定され、アクセス許可メッセージが送られていると仮定する。
【００２５】
フレームn+1 では、移動局ＭＳ１が、２０２で示されるように、そのデータパケットの基地局への送信を開始する。この送信は、フレーム１５０の長さより少し長い間継続する。また、移動局ＭＳ３も、２０４で示されるように、そのデータパケットの送信を開始する。この送信は、フレーム１５０の３つ分継続する。最後に、移動局ＭＳ２は、そのデータパケット送信１９４を完了する。
【００２６】
フレームn+2では、ＭＳ１が、そのデータパケット送信を完了する。更に、移動局ＭＳ３は、そのデータパケット送信を継続する。また、２０６で示されるように、アップリンクスケジューリングチャンネルは、移動局ＭＳ２が、これから来る単数または複数のフレームで、具体的には、次のフレーム（即ち、n+3）から、アップリンクデータパケット送信を行う許可を得ていることを示す情報を含む基地局アップリンクスケジューリングメッセージ送信を備える。ここでも、移動局ＭＳ２は、すでにランダムアクセスを行い、システムによって、すでに送信に必要なフレーム数が決定され、送信スケジュールが決定され、アクセス許可メッセージが送られているものと仮定する。
【００２７】
フレームn+3では、移動局ＭＳ３が、そのデータパケット送信２０４を完了する。また、移動局ＭＳ２は、２０８で示されるように、そのデータパケットの基地局への送信を開始する。この送信は、少なくとも１つのフレーム１５０の間継続する。
【００２８】
次に、図１と図５を参照する。図５は、本発明のダウンリンクパケットデータスケジューリング処理を示すフローチャートである。今、システムは、データパケットを特定の移動局１６に送信したいとする。システムは、まず、ステップ３００において、現在のダウンリンクローディングの文脈で、ダウンリンクデータパケットを評価する。この評価は、送信に必要なフレーム数の考慮を含むことができる。次に、システムは、ダウンリンク送信を他のダウンリンク送信と一緒にスケジュールする（ステップ３０２）。そして、適当なフレームタイミングにおいて、ダウンリンク配送メッセージがフォワードアクセスチャンネル（ＦＡＣＨ）を介して、基地局によって、現在のフレームで、エアインターフェースを介して、データパケットの目的移動局へ送信される（ステップ３０４）。あるいは、移動局１６が、パケットデータサービスに加えて通信サービスを同時に行っている瞬間に、専用制御チャンネル（ＤＣＣＨ）を介して、ダウンリンク配送メッセージが送られる可能性もある。この文脈において、複数のダウンリンク配送メッセージが同時に複数の目的移動局に送られる（複数のデータパケット送信に対応して）と解釈される。各メッセージは、ダウンリンク配送が次のフレームから始まるということだけでなく、その配送を受信するために目的移動局がアクセスしなければならないコードチャンネルも示している。このメッセージは、更に、移動局がダウンリンク通信を受信するのに使用する処理ゲイン（拡散因子）情報も含むことができる。各指示メッセージと共に処理ゲイン情報を送信することによって、システムは、個々の移動局によって使用される処理ゲインをダイナミックに制御することができる。そして、次のフレームで基地局により、各フレームごとにスケジュールされたデータパケットの送信が行われ、それを移動局が受信する（ステップ３０６）。
【００２９】
次に、図６を参照すると、図５の処理動作を示すフレームスケジューリングダイアグラムが示されている。図６においても、n-3 からn+3までの連続的フレーム１５０が示されている。ダウンリンクスケジューリングに関して、この図は、フォワード制御チャンネル（ＦＡＣＨ）を利用し、エアインターフェースの３つの移動局（ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３）のためにダウンリンクデータパケット移動局コード（トラッフィック）チャンネル（ＴＣＨｓ）を利用している。
【００３０】
フレームn-3においては、ダウンリンクデータパケット送信を受信する移動局は１つもない。ただし、２１０に示されているように、フォワード制御チャンネル上では、ダウンリンク配送メッセージ送信が行われている。このメッセージ送信は、移動局Ｍ３が、次のフレーム（即ち、フレームn-2）から、ダウンリンクデータパケット送信を行うことが知らされているという情報を含んでいる。この情報は、次のフレームについてだけでもよいし（図３に示されたアップリンク処理と比較せよ）、あるいは、送信を完了するのに必要なフレームの数だけ送信が続くことを示してもよい（図４に示されたアップリンク処理と比較せよ）。この簡単な図において、システムは、すでに移動局ＭＳ３用のデータパケットを受信しており、ダウンリンクローディング条件を評価し、送信のためのスケジュールを決定していると仮定されている。
【００３１】
次に、フレームn-2に進み、システムは、２１２に示されているように、移動局ＭＳ３へのデータパケットの送信を開始する。１つの実施の形態において、この送信２１２は、２つのフレーム１５０の間続く。また、別の実施の形態においては、別のダウンリンク配送メッセージがフレームn-2で移動局ＭＳ３へ送られた場合、それは第２のフレームまで継続する可能性がある（２１４に示されているように）。
【００３２】
次に、n-1に進み、システムは、移動局ＭＳ３へのダウンリンクデータパケット送信を完了する。更に、２１６に示されているように、ダウンリンク配送メッセージ送信が、フォワード制御チャンネル上で行われる。このメッセージ送信は、移動局ＭＳ１とＭＳ２が、次のフレーム（即ち、フレームn）から、ダウンリンクデータパケット送信がそれぞれ開始されることを知らされているということを示す情報を含んでいる。この簡略化された図において、システムは、すでに移動局ＭＳ１，ＭＳ２用のデータパケットを受信しており、ダウンリンクローディング条件を評価し、送信のためのスケジュールを決定していると仮定されている。
【００３３】
次に、フレームnに進む。システムは、２１８，２２０に示されているように、移動局ＭＳ１、ＭＳ２へ、データパケットの送信を開始する。移動局ＭＳ１への送信は、３つのフレーム１５０より少し長く続く。一方、移動局ＭＳ２への送信は、フレーム１５０の１つ分だけしか続かない。
【００３４】
フレームn+1において、送信２１８が続く。更に、２２２で示されるように、ダウンリンク配送メッセージがフォワード制御チャンネルで行われている。このメッセージ送信は、移動局ＭＳ２とＭＳ３が、それぞれ次のフレーム（即ち、フレームn+2）から始まるダウンリンクデータパケット送信について知らされているということを示す情報を含む。この簡略化した図において、システムはすでに移動局ＭＳ２とＭＳ３用のデータパケットを受信しており、ダウンリンクローディング条件を評価し、送信のために適切なスケジュールを決定しているものと仮定されている。
【００３５】
フレームn+2で、送信２１８が続く。更に、システムは、２２４、２２６に示されるように、移動局ＭＳ２、ＭＳ３へのデータパケットの送信を開始する。移動局ＭＳ２への送信２２４は、２つのフレーム１５０の間続く。一方、ＭＳ３への送信２２６は、少なくとも２つのフレーム１５０の間続く。
【００３６】
各移動局は、これらのデータパケット送信をダウンリンク移動局コード（トラフィック）チャンネル（ＴＣＨ）上で受信するために自身の拡散コードのセットを使用するので、システムは、いくつかのデータパケットを同時に複数の移動局へ送信することができる。これは、図６にもいくつかの例が示されている。更に、システムは、各フレームにおいて、どのデータパケット（単数または複数の）を複数の移動局へ送信すべきかを選択的に選ぶことができる。ダウンリンク送信を選択的に選ぶことによって、システムは、エアインターフェース上の通信負荷を制御する。このようにして、突発的（bursty）データパケット送信に関して、移動局へのダウンリンク送信をインテリジェントに組織しスケジューリングすることによって、インターフェースをある程度制御することができる。もし、例えば、他の（図示されない）同時使用によって、あるフレームにおける移動局ダウンリンクデータパケット送信が、許容されない干渉を引き起こすとシステムが認識すると、システムは、インテリジェントにそのダウンリンクデータパケットを別のフレームに振り分ける（即ち、スケジュールする）ことができる。本発明において行われるスケジューリングと管理機能は、図１の基地局又は移動交換局において導入される。
【００３７】
以上、好ましい実施の形態を、添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明は、ここに開示された実施の形態に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲に定義されている本発明の精神の範囲内で、様々な変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
本発明の、より完全な理解は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによって得ることができる。
【図１】セルラー通信システムの模式的ブロック図である。
【図２】本発明のアップリンクパケットデータのスケジューリング処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図２の処理を説明するフレームスケージュリングのダイアグラムである。
【図４】図２の処理を説明するフレームスケジューリングの他の実施の形態である。
【図５】本発明によるダウンリンクパケットデータスケジューリングの処理手順を示すフロ−チャートである。
【図６】図５の処理を示すフレームスケジューリングダイアグラムである。

Claims

スペクトラム拡散通信システムにおいて、
複数の移動局と、
前記複数の移動局とスペクトラム拡散エアインターフェースを介して無線周波数通信を行う基地局と、
を有し、
前記複数の移動局のいくつかは、アップリンク通信のためのデータパケットを有し、
前記基地局は前記複数の移動局のうちのいくつかから前記データパケットのアップリンク通信のためのアクセス要求を受信すると当該アップリンク通信のためのフレームアクセスのスケジュールを決定し、前記スケジュールは現在のフレーム内で前記エアインターフェースを介して前記複数の移動局へダウンリンク通信され、前記スケジュールは前記複数の移動局のうちのどれが次のフレーム内で前記エアインターフェースを介して拡散符号アップリンクデータパケット通信をする許可を有するか識別し、前記スケジュールはさらに、前記次のフレーム内でアップリンクデータパケット通信をするときに前記複数の移動局に割り当てられたバンド幅を前記基地局が動的に制御できるようにするための移動局処理利得（拡散因子）割当（mobile station processing gain (spreading factor) assignments）を含み、
前記基地局は前記データパケットのアップリンク通信が完了するまで前記スケジュールの決定と前記スケジュールのダウンリンク通信とを繰り返す、スペクトラム拡散通信システム。
前記スペクトラム拡散通信システムは、符号分割多重アクセス移動体通信システムを含む請求項１に記載のシステム。
前記スケジュールは、エアインターフェースを介して制御チャンネル上で通信される請求項１に記載のシステム。
前記制御チャンネルは、アップリンクトラフィックをスケジュールするのに使用される移動局用の共通ダウンリンク制御チャンネルを有する請求項３に記載のシステム。
前記制御チャンネルは、移動局専用の制御チャンネルを有する請求項３に記載のシステム。
前記いくつかの移動局からのアクセス要求は、システムをアクセスするのに使用される共通アップリンク制御チャンネルを介して送信される請求項１に記載のシステム。
前記いくつかの移動局からのアクセス要求は、移動局専用のアップリンク制御チャンネルを介して送信される請求項１に記載のシステム。
前記いくつかの移動局からのアクセス要求は、アップリンク通信のためのデータパケット長の指示を含む請求項１に記載のシステム。
スペクトラム拡散通信システム用のアップリンク通信アクセスをスケジュールするための方法において、
アップリンクデータパケット通信をしたいという要望をそれぞれが示すアクセス要求メッセージを複数の移動局から受信し、
受信したアクセス要求メッセージに応答して、アップリンクデータパケット通信のためのフレームアクセスをスケジュールし、
どの単数または複数の前記移動局が次のフレーム内で拡散符号アップリンクデータパケット通信をする許可を有するかを識別するスケジュールを現在のフレーム内で基地局からダウンリンクを介して送信し、前記スケジュールはさらに、前記次のフレーム内でアップリンクデータパケット通信をするときに前記複数の移動局に割り当てられたバンド幅量を前記基地局が動的に制御できるようにするための移動局処理利得（拡散因子）割当（mobile station processing gain (spreading factor) assignments）をさらに含み、
前記拡散符号アップリンクデータパケット通信を、スケジュールされ許可された移動局から受信し、
前記アップリンクデータパケット通信が完了するまで前記スケジュールするステップとダウンリンクを介して前記スケジュールを送信するステップとを繰り返す、方法。
前記スペクトラム拡散通信システムは、符号分割多重アクセス移動体通信システムを含む請求項９に記載の方法。
前記スケジュールを送信するステップは、スペクトラム拡散通信システム制御チャンネル上のスケジュールを送信するステップを含む請求項９に記載の方法。
前記制御チャンネルは、アップリンクトラフィックをスケジュールするのに使用される移動局用の共通ダウンリンク制御チャンネルを有する請求項１１に記載の方法。
前記制御チャンネルは、移動局専用の制御チャンネルを有する請求項１１に記載の方法。
前記アクセス要求メッセージを受信するステップは、前記システムにアクセスするための共通アップリンク制御チャンネルを介して前記アクセス要求メッセージを受信するステップを含む請求項９に記載の方法。
前記アクセス要求メッセージを受信するステップは、前記システムにアクセスするための移動局専用のアップリンク制御チャンネルを介して前記アクセス要求メッセージを受信するステップを含む請求項９に記載の方法。
前記スケジュールをするステップは、さらに、
それぞれの移動局データパケットの通信完結のために必要なフレーム数を決定し、
多重フレームを必要とするデータパケット通信に対して前記スケジュールされたフレームアクセスに課金するステップを含む請求項９に記載の方法。
前記アクセス要求メッセージは、アップリンク通信のためのデータパケット長の指示を含む請求項９に記載の方法。
スペクトラム拡散通信システムにおいて、
複数の移動局と、
前記複数の移動局とスペクトラム拡散エアインターフェースを介して無線周波数通信を行う基地局と、
を有し、
前記複数の移動局のいくつかは、ダウンリンクデータパケット通信のための目的地であり、
前記基地局は、ダウンリンク通信のためのデータパケットを受信すると当該データパケットのダウンリンク通信のためのフレームアクセスのスケジュールを決定し、前記スケジュールは現在のフレーム内で前記エアインターフェースを介して前記複数の移動局へダウンリンク通信され、前記スケジュールは前記複数の移動局のうちのどれが次のフレーム内で前記エアインターフェースを介して拡散符号ダウンリンクデータパケット通信をするかを識別し、
前記基地局は前記データパケットのダウンリンク通信が完了するまで前記スケジュールの決定と前記スケジュールのダウンリンク通信とを繰り返す、スペクトラム拡散通信システム。
前記スペクトラム拡散通信システムは、符号分割多重アクセス移動体通信システムを含む請求項１８に記載のシステム。
前記スケジュールは、制御チャンネル上でエアインターフェースを介して通信される請求項１８に記載のシステム。
前記制御チャンネルは、前記スケジュールを提供するのに使用される移動局用の共通ダウンリンク制御チャンネルを含む請求項２０に記載のシステム。
前記制御チャンネルは、移動局専用の制御チャンネルを含む請求項２０に記載のシステム。
前記スケジュールは、ダウンリンクデータパケット通信の受信のときに、前記いくつかの移動局により使用する処理利得（拡散因子）情報を含む請求項１８に記載のシステム。
スペクトラム拡散通信システムに使用されるダウンリンク通信配送をスケジュールするための方法において、
受信されたダウンリンクデータパケットに応答して、データパケットのダウンリンク通信のためのフレームアクセスをスケジュールし、
複数の移動局のうちのどれが次のフレーム内で拡散符号ダウンリンクデータパケット通信をするかを識別するスケジュールを現在のフレーム内で基地局からダウンリンクを介して送信し、
前記スケジュールに従って、前記複数の移動局に対して拡散符号ダウンリンクデータパケット通信を送信し、
前記ダウンリンクデータパケットの送信が完了するまで前記スケジュールするステップとダウンリンクを介して前記スケジュールを送信するステップとを繰り返す、方法。
前記スペクトラム拡散通信システムは、符号分割多重アクセス移動体通信システムを含む請求項２４に記載の方法。
前記スケジュールを送信するステップは、スペクトラム拡散通信システム制御チャンネル上で前記スケジュールを送信するステップを含む請求項２４に記載の方法。
前記制御チャンネルは、前記スケジュールを提供するのに使用される移動局用の共通ダウンリンク制御チャンネルを含む請求項２６に記載の方法。
前記制御チャンネルは、移動局専用の制御チャンネルを含む請求項２６に記載の方法。
前記スケジュールは、ダウンリンクデータパケット通信による受信のとき、前記いくつかの移動局により使用する処理利得（拡散因子）情報を含む請求項２４に記載の方法。