JP4602431B2 - 無線通信システムにおいて資源利用率を向上させる方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は無線通信システムにおいて資源利用率を向上させる方法及び装置に関し、特に無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）において不必要な電力消費と計算資源を節減する方法及び装置に関する。

第三世代移動通信技術はＷＣＤＭＡ（広帯域多元分割接続）方式で高スペクトル利用効率、高カバー率、優れた通話品質と高速のマルチメディアデータ伝送を実現するとともに、ＱｏＳ（サービス品質）の確保、柔軟性のある双方向通信の実現、よりよい通信品質の提供、通話中断率の低減に大きく寄与する。第三世代移動通信システムを通して、ユーザーは無線通信装置（例えば携帯電話）で映像通信、電話会議、オンラインゲーム、オンラインミュージック、電子メールを楽しむことができる。もっとも、これらの機能は迅速かつ実時間の送信機能に頼る。帯域幅の利用効率とパケットデータの処理効率を向上させ、上り・下りの送信速度を改善するために、従来の第三世代移動通信技術にはＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）とＨＳＵＰＡ（高速アップリンクパケットアクセス）が導入された。

ＨＳＤＰＡシステムについて、ＵＥ（ユーザー端末）では、物理層はＨＳ−ＰＤＳＣＨ（高速物理ダウンリンク共用チャネル）を通してペイロードデータを受信し、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（高速物理制御チャネル）を通してＡＣＫ／ＮＡＣＫ（肯定応答／否定応答）メッセージとＣＱＩ（チャネル品質識別子）情報を返送（アップロード）する。ＭＡＣ（媒体アクセス制御）層はＭＡＣ−ｈｓ（高速ＭＡＣ）エンティティーを利用し、ＨＳ−ＤＳＣＨ（高速ダウンリンク共用チャネル）を通してペイロードデータからデータパケットを受信する。なお、ＨＳ−ＳＣＣＨ（ＨＳ−ＤＳＣＨ共用制御チャネル）は物理ダウンリンクチャネルとしてＨＳ−ＤＳＣＨに関する制御信号（例えば復調情報）を伝送する。

３ＧＰＰはＣＥＬＬ＿ＤＣＨ（セル専用チャネル）状態以外、ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ（セルフォワードアクセスチャネル）状態にもＨＳＤＰＡと同様な機能を導入し、ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態のピークデータ率、信号遅延、状態遷移遅延、ダウンロード回数、フレキシブルセル容量を改善する。ＵＴＲＡＮ（ＵＭＴＳ無線アクセスネットワーク）はシステム情報ブロードキャスト方式でＨＳ−ＳＣＣＨ構成、ＨＳ−ＤＳＣＨ構成、及び共通Ｈ−ＲＮＴＩ（ＨＳ−ＤＳＣＨ無線ネットワーク識別子）などの送信パラメータをＵＥに送信し、ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態でのＨＳ−ＤＳＣＨの受信状態を設定する。なお、ＵＴＲＡＮは専用ＲＲＣ（無線資源制御）信号を用いて、ＵＥに保存されたＨ−ＲＮＴＩを再配置することができる。

ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態のＨＳＤＰＡ機能について、ダウンリンクのチャネル構成としては、ＨＳ−ＳＣＣＨなど数本の独立したダウンリンク共用物理制御チャネルに伴う１本から数本のＨＳ−ＰＤＳＣＨを含む。また、アップリンクの部分に関しては、ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態には専用チャネルが配置されていないので、関連アップリンク制御信号の送信に用いられるエンハンスド専用物理制御チャネルがなく、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージをサポートする信号送信もない。言い換えれば、ＭＡＣ−ｈｓエンティティーは、アップリンク信号なしで再送を実行することができる。なお、リンク適応に関しては、一般制御チャネルの測定結果で適応性の修正を行うことができる。

ＵＥでＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態のＨＳＤＰＡ機能を利用することを可能にするために、関連のＲＲＣプロトコルに規定されるところによれば、ＲＲＣ接続確立プロセスにおいて、ＵＥはＲＲＣ接続要求メッセージをＵＴＲＡＮに送信するときに、特定の方式で共通Ｈ−ＲＮＴＩを選んでＨＳ−ＳＣＣＨとＨＳ−ＤＳＣＨの受信に備える。この特定の方式で選ばれた共通Ｈ−ＲＮＴＩは、被選択共通Ｈ−ＲＮＴＩインデックス（ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ＣＯＭＭＯＮ＿Ｈ＿ＲＮＴＩ）とも称しうる。言い換えれば、各ＵＥはいずれも対応する共通Ｈ−ＲＮＴＩを通してＨＳ−ＤＳＣＨとＨＳ−ＳＣＣＨを受信することが必要である。詳しくは下記式Ａを参照する。

＜式Ａ＞
被選択共通Ｈ−ＲＮＴＩインデックス＝初期ＵＥ識別 ｍｏｄ Ｋ

上記ＫはＵＴＲＡＮが提供する共通Ｈ−ＲＮＴＩの数量である。初期ＵＥ識別（ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）は各ＵＥを識別するための識別子であって、ＲＲＣ接続要求メッセージに含まれる。例えば、Ｋの値を４とすれば、被選択共通Ｈ−ＲＮＴＩインデックスは０、１、２、３となり、他も同然である。簡単に言えば、ＲＲＣ層は別々の被選択共通Ｈ−ＲＮＴＩインデックスでＵＥをグループに分ける。したがって、複数のＵＥが同一のラインで送信することを回避し、トランスポートチャネルを適切に割り当てて不必要な資源使用を減少することができる。

ＲＲＣ接続要求メッセージを受けた後、ＵＴＲＡＮはＵＥに対してＲＲＣ接続設定メッセージを返送し、ＵＥに対してＣＥＬＬ＿ＤＣＨ（セル専用チャネル）状態またはＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態に入るように指示する。従来のプロトコルによれば、ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態に入ったとき、ＵＥは別のＨ−ＲＮＴＩインデックスを再選択しなければならない。その選択方式については下記式Ｂを参照する。そのうちＵ−ＲＮＴＩはＵＥがＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態に入った後に決められたパラメータ値であって、ＲＲＣ接続設定メッセージに含まれて送信される。

＜式Ｂ＞
被選択共通Ｈ−ＲＮＴＩインデックス ＝ Ｕ−ＲＮＴＩ ｍｏｄ Ｋ

以上のとおり、式Ｂと式Ａのインデックス選択方法は互いに異なっている。式Ａでは、ＵＥの被選択共通Ｈ−ＲＮＴＩインデックスは初期ＵＥ識別によって決められる。つまり、ＲＲＣ接続要求メッセージをＵＴＲＡＮに送信した後、ＵＥは初期ＵＥ識別を通して共通Ｈ−ＲＮＴＩインデックスを選択する。しかし、式ＢはＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨに入るように指示するＲＲＣ接続設定メッセージをＵＥで受信した後に利用される。

なお、従来のプロトコルではＨＳ＿ＤＳＣＨ＿ＲＥＣＥＰＴＩＯＮ＿ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ＿ＳＴＡＴＥ変数で、ＵＥがＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態のＨＳＤＰＡ機能を実行しているかを判断する。同変数には真（受信）と偽（受信しない）の値がある。ＵＥは、式Ｂで共通Ｈ−ＲＮＴＩを選択し、かつＲＲＣ接続の確立後にＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態に入るという条件のもとでのみ、ＨＳ＿ＤＳＣＨ＿ＲＥＣＥＰＴＩＯＮ＿ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ＿ＳＴＡＴＥ変数を判断する。言い換えれば、ＨＳ＿ＤＳＣＨ＿ＲＥＣＥＰＴＩＯＮ＿ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ＿ＳＴＡＴＥ変数は式Ｂで共通Ｈ−ＲＮＴＩを選択する場合にのみ適する。

しかし、ＲＲＣ接続確立プロセスの終了後、ＵＴＲＡＮはＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態に入るのでなく、ＨＳ−ＤＳＣＨが割り当てられないＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態に入るようにＵＥに指示することもありうる。その前にＵＥは式Ａで共通Ｈ−ＲＮＴＩを選択するので、ＨＳ＿ＤＳＣＨ＿ＲＥＣＥＰＴＩＯＮ＿ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ＿ＳＴＡＴＥ変数の値は設定されず、同変数の判断プロセスでＨＳ−ＤＳＣＨの受信を停止することができない。したがって、ＵＥはＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態に入った後でも式Ａで選ばれた共通Ｈ−ＲＮＴＩを利用し続け、これでＨＳ−ＳＣＣＨとＨＳ−ＤＳＣＨを受信する。しかし、ＵＥがＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態に入った後、ＵＴＲＡＮは元のパラメータを利用するＨＳ−ＤＳＣＨを通してダウンリンクデータを送信しないので、ＨＳ−ＤＳＣＨを引き続き利用することはＵＥのシステム資源と電力を無駄にしかねない。

一方、たとえＨＳ−ＤＳＣＨが割り当てられたＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態に入っても、ＵＥはシステム信号ブロードキャストで受信した元のパラメータの利用をまず停止してから、専用ＲＲＣ制御信号で配置された新規パラメータでＨＳ−ＤＳＣＨとＨＳ−ＳＣＣＨを受信しなければならない。

本発明はＵＥの電力消費と計算資源を節減するために、無線通信システムにおいて資源利用率を向上させる方法及び装置を提供することを課題とする。

本発明は、無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）において資源利用率を向上させる方法を提供する。該方法は、ＵＥをＣＥＬＬ＿ＤＣＨ（セル専用チャネル）状態に入らせる接続設定メッセージを受信したときに、第一共通チャネルと第二共通チャネルを通してメッセージを受信するのを停止し、第一共通チャネルと第二共通チャネルに対応する関連情報を消去する段階を含む。

本発明は更に、無線通信システムにおいて資源利用率を向上させる通信装置を提供する。該通信装置は、通信装置の機能を実現する制御回路と、制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するＣＰＵ（中央処理装置）と、制御回路の中にＣＰＵと結合するように設けられ、プログラムコードを記憶する記憶装置とを含む。該プログラムコードは、通信装置をＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態に入らせる接続設定メッセージを受信したときに、第一共通チャネルと第二共通チャネルを通してメッセージを受信するのを停止し、第一共通チャネルと第二共通チャネルに対応する関連情報を消去するコードを含む。

かかる方法及び装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照にして以下に説明する。

図１を参照する。図１は無線通信装置１００のブロック図である。説明を簡素化するために、図１では無線通信装置１００の入力装置１０２、出力装置１０４、制御回路１０６、ＣＰＵ（中央処理装置）１０８、記憶装置１１０、プログラムコード１１２及びトランシーバー１１４のみ描かれている。無線通信装置１００では、制御回路１０６はＣＰＵ１０８を用いて記憶装置１１０に記録されたプログラムコード１１２を実行し、無線通信装置１００の動作を制御し、入力装置１０２（例えばキーボード）でユーザーが入力した信号を受信し、出力装置１０４（スクリーン、スピーカーなど）で映像、音声などの信号を出力する。無線信号を受発信するトランシーバー１１４は受信した信号を制御回路１０６に送信し、または制御回路１０６による信号を無線で出力する。言い換えれば、通信プロトコルに当てはめれば、トランシーバー１１４は第一層の一部とみなされ、制御回路１０６は第二層と第三層の機能を実現する。望ましくは、無線通信装置１００は第三世代移動通信システムに用いられる。

図２を参照する。図２は図１に示すプログラムコード１１２を表す説明図である。プログラムコード１１２はアプリケーション層２００と、第三層２０２と、第一層２１８に接続された第二層２０６を備える。第三層２０２に設けられるＲＲＣエンティティー２２２は第一層２１８と第二層２０６を制御し、基地局またはＵＴＲＡＮなどのネットワーク通信装置とピア・ツー・ピア通信を行う。なお、ＲＲＣエンティティー２２２はネットワークシステム要求または通信環境の変化に応じて、無線通信装置１００のＲＲＣ状態をアイドリング状態、ＣＥＬＬ＿ＰＣＨ（セルページングチャネル）状態、ＵＲＡ＿ＰＣＨ（ＵＴＲＡＮ登録領域ページングチャネル）状態、ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態、ＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態に切り替えることができる。

前述のように、ＵＥがＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態に入った後、ＵＴＲＡＮは元のパラメータを利用するＨＳ−ＤＳＣＨを通してダウンリンクデータを送信しない。この場合、ＵＥがＨＳ−ＤＳＣＨを引き続き利用し、システム資源と電力を不必要に消費することを回避するために、本発明の実施例では第三層２０２に資源制御プログラムコード２２０を設け、これで資源利用率を向上させ、不必要な電力消費と計算資源の浪費を回避する。

図３を参照する。図３は本発明の実施例による方法３０のフローチャートである。下記方法３０は無線通信システムのＵＥの電力消費を減少するに用いられ、資源制御プログラムコード２２０としてコンパイルすることができる。

ステップ３００：開始。

ステップ３０２：ＵＥをＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態に入らせる接続設定メッセージを受信したときに、第一共通チャネルと第二共通チャネルを通してメッセージを受信するのを停止し、第一共通チャネルと第二共通チャネルに対応する関連情報を消去する。

ステップ３０４：終了。

以上のように、ＵＥをＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態に入らせる接続設定メッセージをＵＥで受信した後に、本発明の実施例では第一共通チャネルと第二共通チャネルを通してメッセージを受信するのを停止し、第一共通チャネルと第二共通チャネルに対応する関連情報を消去する。望ましくは、第一共通チャネルと第二共通チャネルはそれぞれＨＳ−ＳＣＣＨとＨＳ−ＤＳＣＨであり、第一共通チャネルと第二共通チャネルに対応する関連情報は共通Ｈ−ＲＮＴＩである。

ＵＥがＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態に入った後、ＵＴＲＡＮは元のパラメータを利用するＨＳ−ＤＳＣＨを通してダウンリンクデータを送信しない。したがって、本発明の実施例ではＨＳ−ＳＣＣＨとＨＳ−ＤＳＣＨを経由した受信動作を停止し、共通Ｈ−ＲＮＴＩを消去する。そうすると、ＵＥがＨＳ−ＤＳＣＨを引き続き利用してシステム資源を不必要に消費する問題は回避できる。それと比べて、従来の技術では、ＵＥはＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態に入った後でもＨＳ−ＤＳＣＨを利用し続け、資源を不必要に消費する。言い換えれば、従来の技術と比べて、本発明の実施例は資源の消費を有効に節減し、資源利用率を向上させることができる。

まとめていえば、本発明の実施例ではＵＥがＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態に入った後に、ＨＳ−ＳＣＣＨとＨＳ−ＤＳＣＨを経由した受信動作を停止し、共通Ｈ−ＲＮＴＩを除去することで、ＵＥがＨＳ−ＤＳＣＨを引き続き利用して資源を不必要に消費することを回避する。

以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

本発明の実施例による無線通信装置のブロック図である。 図１に示すプログラムコードを表す説明図である。 本発明の実施例による方法のフローチャートである。

符号の説明

１００ 無線通信装置
１０２ 入力装置
１０４ 出力装置
１０６ 制御回路
１０８ ＣＰＵ
１１０ 記憶装置
１１２ プログラムコード
１１４ トランシーバー
２００ アプリケーション層
２０２ 第三層
２０６ 第二層
２１８ 第一層
２２０ 資源制御プログラムコード
２２２ ＲＲＣエンティティー

Claims (4)

1. 無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）において資源利用率を向上させる方法であって、
   前記ＵＥが、ＲＲＣ接続確立プロセスにおいて高速ダウンリンク共通チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）上でデータを受信するために使用される共通Ｈ−ＲＮＴＩを選択する段階と、
   前記ＵＥが、前記共通Ｈ−ＲＮＴＩを選択した後に、前記ＵＥをＣＥＬＬ＿ＤＣＨ（セル専用チャネル）状態に入らせる接続設定メッセージを受信する段階と、
   前記ＵＥが、前記接続設定メッセージを受信したことに対応して、ＨＳ−ＤＳＣＨ及びＨＳ−ＳＣＣＨ（ＨＳ−ＤＳＣＨ共用制御チャネル）を通してデータを受信するのを停止し、前記ＨＳ−ＤＳＣＨ及び前記ＨＳ−ＳＣＣＨに対応する関連情報を消去する段階とを含む資源利用率の向上方法。
2. 前記接続設定メッセージはＲＲＣ（無線資源制御）接続設定メッセージであることを特徴とする請求項１に記載の資源利用率の向上方法。
3. 無線通信システムにおいて資源利用率を向上させる通信装置であって、
   通信装置の機能を実現する制御回路と、
   制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するＣＰＵ（中央処理装置）と、
   制御回路の中にＣＰＵと結合するように設けられ、プログラムコードを記憶する記憶装置とを含み、そのうちプログラムコードは、
   ＲＲＣ接続確立プロセスにおいて高速ダウンリンク共通チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）上でデータを受信するために使用される共通Ｈ−ＲＮＴＩを選択するコード、
   前記共通Ｈ−ＲＮＴＩを選択した後に、前記通信装置をＣＥＬＬ＿ＤＣＨ状態に入らせる接続設定メッセージを受信するコード、
   前記接続設定メッセージを受信したことに対応して、ＨＳ−ＤＳＣＨ及びＨＳ−ＳＣＣＨ（ＨＳ−ＤＳＣＨ共用制御チャネル）を通してデータを停止し、前記ＨＳ−ＤＳＣＨ及び前記ＨＳ−ＳＣＣＨに対応する関連情報を消去するコードを含むことを内容とする通信装置。
4. 前記接続設定メッセージはＲＲＣ接続設定メッセージであることを特徴とする請求項３に記載の通信装置。

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