JP4725392B2

JP4725392B2 - Ｗ−ｃｄｍａ方式の無線基地局装置におけるスケジューリング方法及びレート制御方法並びに無線基地局装置

Info

Publication number: JP4725392B2
Application number: JP2006097098A
Authority: JP
Inventors: 達明松本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2026-03-31
Also published as: JP2007274322A

Description

本発明は、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access：広帯域符号分割多重接続）方式の無線基地局装置にＥＵＤＣＨ（Enhanced Uplink Dedicated Channel）を用いた上り高速パケット伝送方式を採用した場合のスケジューリング方法及びレート制御方法並びに無線基地局装置に関するものである。

特許文献１（特開２００５−７３２７６号公報）には、上りリンクパケットデータサービスのスケジューリング割当のために、使用者端末（無線端末）が伝送しようとするパケットデータを格納しているバッファーのバッファー状態情報を、無線端末から無線基地局へ報告して無線基地局でのスケジューリングに反映させる方法であって、固有の優先順位を持ち、少なくとも一つのサービスに関連する複数の優先順位キューに、該当する優先順位を持つパケットデータを格納し、これらの優先順位キューのキュー識別子とこれらの優先順位キューに格納されているパケットデータの量を表すバッファーペイロード情報とを含むバッファー状態情報を伝送する方法が開示されている。

しかし、この方法によると、上記のような処理を端末毎に行わなければならないのに加え、無線基地局側でも、端末毎の要求に応じてそれを反映させるためのスケジューリング割当処理を行わなければならない。
特開２００５−７３２７６号公報

本発明の第１の課題は、ＥＵＤＣＨを用いた上り高速パケット伝送方式を採用した場合に、無線基地局側においてスループットの向上が図れるスケジューリング方法を提供することにある。
これに加えて第２の課題は、無線基地局における復号処理の途中で品質の悪いものに対してＮＡＣＫの判断をすることにより、無線基地局の処理負荷の軽減が図れるようにすることにある。
第３の課題は、無線基地局側において最適な上りのレート制御を行えるようにすることにある。

第１の課題を達成するため、請求項１に係る本発明は、無線端末からの上り受信信号のＥ−ＤＰＤＣＨ、Ｅ−ＤＰＣＣＨ及びＤＰＣＨについて、少なくともそれぞれの逆拡散処理を行うＥ−ＤＰＤＣＨ逆拡散部、Ｅ−ＤＰＣＣＨ逆拡散部及びＤＰＣＨ逆拡散部を備えたＷ−ＣＤＭＡ方式の無線基地局装置におけるスケジューリング方法であって、前記ＤＰＣＨ逆散処理部からの情報に従い受信品質を測定する第１の受信品質測定ステップと、その受信品質測定情報及び前記Ｅ−ＤＰＣＣＨ復号処理部から得られる情報をもとに、復号するデータの優先度付けを行う優先度判定ステップと、決定した優先度に応じて割り当てられる複数のキューをもつ優先度キューを生成する優先度キュー生成ステップと、その優先度キューからデータを取り出して、レート・デマッチング処理までの復号処理を実施するＥ−ＤＰＣＨ復号処理ステップとを有する。

同様に、請求項４に係る本発明は、無線端末からの上り受信信号のＥ−ＤＰＤＣＨ、Ｅ−ＤＰＣＣＨ及びＤＰＣＨについて、少なくともそれぞれの逆拡散処理を行うＥ−ＤＰＤＣＨ逆拡散部、Ｅ−ＤＰＣＣＨ逆拡散部及びＤＰＣＨ逆拡散部を備えたＷ−ＣＤＭＡ方式の無線基地局装置において、前記ＤＰＣＨ逆散処理部からの情報に従い受信品質を測定する第１の受信品質測定部と、その受信品質測定情報及び前記Ｅ−ＤＰＣＣＨ復号処理部から得られる情報をもとに、復号するデータの優先度付けを行う優先度判定部と、決定した優先度に応じて割り当てられる複数のキューをもつ優先度キューを生成する優先度キュー生成部と、その優先度キューからデータを取り出して、レート・デマッチング処理までの復号処理を実施するＥ−ＤＰＣＨ復号処理部とを有する。

第２の課題も達成するため、請求項２に係る本発明は、さらに、Ｅ−ＤＰＣＨ復号処理の出力データに対して誤り訂正を実施する誤り訂正処理ステップと、この誤り訂正処理後の情報に従い、誤り訂正前の品質であるTransport Channel BERを測定する第２の受信品質測定ステップと、誤り訂正後、ＣＲＣ判定までの復号処理を実施するＥ−ＤＣＨ復号処理ステップと、そのＥ−ＤＣＨ復号処理の結果及び前記第２の受信品質測定結果をもとに、無線端末に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫの通知を判定するＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定ステップとを有する。

同様に、請求項５に係る本発明の無線基地局装置は、さらに、Ｅ−ＤＰＣＨ復号処理の出力データに対して誤り訂正を実施する誤り訂正処理部と、この誤り訂正処理後の情報に従い、誤り訂正前の品質であるTransport Channel BERを測定する第２の受信品質測定部と、誤り訂正後、ＣＲＣ判定までの復号処理を実施するＥ−ＤＣＨ復号処理部と、そのＥ−ＤＣＨ復号処理の結果及び前記第２の受信品質測定結果をもとに、無線端末に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫの通知を判定するＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部とを有する。

第３の課題も達成するため、請求項２に係る本発明の上りレート制御方法は、上記のステップに加え、さらに、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定の結果より、下りＥ−ＨＩＣＨ信号を生成するＥ−ＨＩＣＨ生成ステップと、前記第１の受信品質測定の情報及び前記第２の受信品質測定の情報を用いて、上りＥ−ＤＰＤＣＨの送信電力を制御するためのＥ−ＲＧＣＨの生成を実施するＥ−ＲＧＣＨ生成ステップとを有する。

同様に、請求項６に係る本発明の無線基地局装置は、さらに、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定の結果より、下りＥ−ＨＩＣＨ信号を生成するＥ−ＨＩＣＨ生成部と、第１の受信品質測定の情報及び第２の受信品質測定の情報を用いて、上りＥ−ＤＰＤＣＨの送信電力を制御するためのＥ−ＲＧＣＨの生成を実施するＥ−ＲＧＣＨ生成部とを有する。

請求項１及び請求項４に係る発明によれば、無線基地局装置において、極力、高品質のデータから復号処理を実施することでシステムのスループットを向上させることができる。
請求項２及び請求項５に係る発明によれば、ＣＲＣ判定を実施する以前に、復号処理の途中である誤り訂正後の情報に従い、誤り訂正前の品質を測定し、品質の悪いものに対してＮＡＣＫの判断し、誤り訂正後の復号処理をスキップさせることにより、処理負荷の軽減が図れる。
請求項３及び請求項６に係る発明によれば、ユーザ毎の受信品質の測定結果により、上りの送信レートの指示を通知することにより、受信品質に応じた最適な上りのレート制御が可能となる。

次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１にネットワークシステム概要図を示し、同図は無線基地局装置１から見て、その配下にServing Cellとして無線端末１１・１２が在圏し、無線基地局装置２の配下の無線端末１３はNon-Serving Cellとなっていることを表している。

図２に、本発明の実施例１のブロック図を示す。
本発明における無線基地局装置１は、次のような処理部を有している。
無線端末からの上り受信信号のＥ−ＤＰＤＣＨ（Dedicated Physical Data Channel for EUDCH）について、逆拡散、Ｒａｋｅ合成等を実施するＥ−ＤＰＤＣＨ逆拡散部１０１。
同じくＥ−ＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control Channel for EUDCH）について実施するＥ−ＤＰＣＣＨ逆拡散部１０２。
同じくＤＰＣＨ（Dedicated Physical Channel）について実施するＤＰＣＨ逆拡散部１０３。
Ｅ−ＤＰＣＣＨを復号しＥ−ＴＦＣＩ（Transport Format Combination Indicator for EUDCH）、ＲＳＮ（Retransmission Sequence Number）、Ｈａｐｐｙ−ｂｉｔを判定するＥ−ＤＰＣＣＨ復号処理部１０５。
ＤＰＣＨ逆散処理部１０３からの情報に従い受信品質（例えば、ＳＩＲ（通信品質）やPysical Channel BER（Bit Error Ratio)）を測定する第１の受信品質測定部１０６。
Ｅ−ＤＰＣＣＨ復号処理部１０５から得られる情報及び第１の受信品質測定部１０６からの情報をもとに、復号するデータの優先度付けを行う優先度判定部１０４。
この優先度判定部１０４で決定した優先度に応じて割り当てられる複数のキューをもつ優先度キューを生成する優先度キュー生成部１０７。
優先度キューからデータを取り出して、レート・デマッチング（Rate-Dematching）処理までの復号処理を実施するＥ−ＤＰＣＨ復号処理部１０８。
このＥ−ＤＰＣＨ復号処理部１０８からの出力データに対して誤り訂正(Ｔｕｒｂｏ復号)を実施する誤り訂正処理部１０９。
この誤り訂正処理部１０９からの情報に従い、誤り訂正前の品質であるTransport Channel BERを測定する第２の受信品質測定部１１１。
誤り訂正後、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）判定までの復号処理を実施するＥ−ＤＣＨ復号処理部１１０。
第２の受信品質測定部１１１及びＥ−ＤＣＨ（Enhanced Dedicated Channel）復号処理部１１０の結果をもとに、無線端末に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫの通知を判定するＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１１２。
このＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１１２の結果より、下りＥ−ＨＩＣＨ（E-DCH Hybrid ARQ Indicator Channel)信号を生成するＥ−ＨＩＣＨ生成部１１３。
第１の受信品質測定部１０６及び第２の受信品質測定部１１１の情報を用いて、上りＥ−ＤＰＤＣＨの送信電力を制御するためのＥ−ＲＧＣＨ（E-DCH Relative Grant Channel)の生成を実施するＥ−ＲＧＣＨ生成部１１４。

次に、図２に示した実施例１の動作について図３及び図４を参照して以下に説明する。
図３において、無線基地局装置は、無線端末からＥ−ＤＰＤＣＨ／Ｅ−ＤＰＣＣＨを受信した場合（ステップＳ１）、Ｅ−ＤＰＤＣＨ逆拡散部１０１及びＥ−ＤＰＣＣＨ逆拡散部１０２にて、これらについて逆拡散、Ｒａｋｅ合成等を実施した後、Ｅ−ＤＰＣＣＨ復号処理部１０８でＥ−ＤＰＣＣＨを復号してこれからＥ−ＴＦＣＩ、ＲＳＮ（Retransmission Sequence Number）、Ｈａｐｐｙ−ｂｉｔの情報を取得し（ステップＳ２）、これを優先度判定部１０４に入力する（ステップＳ３）。また、同時に受信する上りＤＰＣＨの信号について、第１の受信品質測定部１０６で測定される受信品質情報(ＳＩＲ、Physicaln Channel BER)を取得し（ステップＳ４）、これを優先度判定部１０４に入力する（ステップＳ５）。

そして、優先度判定部１０４において、Ｅ−ＤＰＣＣＨを復号して得られた情報とＤＰＣＨの受信品質情報を用いて、予め決められた優先度づけのアルゴリズムにしたがって、高品質なデータの優先度を上げ、優先度に応じたキューに割り当てる（ステップＳ６）。Ｅ−ＤＰＤＣＨ復号処理部１０８では、優先度判定部１０４の情報にもとづき、優先度の高いキューに割り当てられたデータから順次復号処理を実施する（ステップＳ７）。優先度キューに一定時間以上滞留したデータに関しては、破棄されるものとする（ステップＳ８）。Ｅ−ＤＰＤＣＨ復号処理部１０８での処理が完了したら（ステップＳ９）、ＥＤＰＤＣＨ復号処理部１０８からのデータを誤り訂正処理部１０９にてＴｕｒｂｏ復号処理を実施する（ステップＳ１０）。

次に、誤り訂正結果から得られる情報を用いて第２の受信品質測定部１１１にてTransport Channel BER（T_BER)を測定する（ステップＳ１１）。
測定されたTransport Channel BER（T_BER)の品質を予め決められた閾値（Ｎ）と比較し（ステップＳ１２）、閾値（Ｎ）より悪い場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１１２にて、受信ＮＧと判断し（ステップＳ１３）、Ｅ−ＤＰＣＨ復号処理を実施せず、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１１２からＥ−ＨＩＣＨ生成部１１３を介して該当する端末にＮＡＣＫ信号を送信する（ステップＳ１４）。

一方、予め決められた閾値（Ｎ）以上の品質が確保されている場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１１２より処理継続の情報を取得し、Ｅ−ＤＣＨ復号処理部１１０でＥ−ＤＣＨ復号処理を実施する（ステップＳ１５）。Ｅ−ＤＣＨ復号処理にて得られるＣＲＣ判定結果をＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部１１２へ入力してその適否を判定し（ステップＳ１６）、ＣＲＣ−ＯＫの場合はＡＣＫと判断し（ステップＳ１７）、ＡＣＫを端末に通知する（ステップＳ１８）。ＣＲＣ−ＮＧの場合はＮＡＣＫを端末に通知する（ステップＳ１４）。

また、図４において、第１の受信品質測定部１０６及び第２の受信測定測定部１１１で測定された品質情報をもとに受信品質（Ｑ）を計測し（ステップＳ２１）、受信品質（Ｑ）が予め決められた閾値（Ｍ１）未満であるか否か判断し（ステップＳ２２）、受信品質（Ｑ）がある一定期間（ｔｍ１）以上予め決められた閾値（Ｍ１）を下回った場合（ステップＳ２３）は、Ｅ−ＲＧＣＨ生成部１１４を介して、該当する端末に対して送信レートを下げるように指示する（ステップＳ２４）。

さらに、受信品質（Ｑ）が予め決められた閾値（Ｍ２）を越えているか否か判断し（ステップＳ２５）、受信品質（Ｑ）が一定期間（ｔｍ２）以上予め決められた閾値（Ｍ２）を上回った場合（ステップＳ２６）は、Ｅ−ＲＧＣＨ生成部１１４を介して、該当する端末に対して送信レートを上げるように指示する（ステップＳ２７）。

このようにして無線基地局装置１は、Ｅ−ＨＩＣＨ生成部１１３からのＥ−ＨＩＣＨ及びＥ−ＲＧＣＨ生成部１１２からのＥ−ＲＧＣＨを用いて、上りのレート制御及びスケジューリングを行う。

実施例２では、優先度判定部１にて用いる受信品質情報としてＥ−ＤＰＤＣＨ／Ｅ−ＤＰＣＣＨから測定される情報を用いる。
また、Ｅ−ＤＣＨ復号処理部１１０から得られるＣＲＣ判定結果をもとに、ある一定周期においてＢＬＥＲ（Block Error Rate）を測定し、ＢＬＥＲ測定結果も用いた上りの送信レート制御を実施する。

ネットワークシステム概要図である。無線基地局装置における本発明の実施例１のブロック図である。その動作のフローチャートである。図３から続く動作のフローチャートである。

符号の説明

１・２無線基地局装置
１１・１２・１３無線端末
１０１Ｅ−ＤＰＤＣＨ逆拡散部
１０２Ｅ−ＤＰＣＣＨ逆拡散部
１０３ＤＰＣＨ逆拡散部
１０４優先度判定部
１０５Ｅ−ＤＰＣＣＨ復号処理部
１０６第１の受信品質測定部
１０７優先度キュー生成部
１０８Ｅ−ＤＰＣＨ復号処理部
１０９誤り訂正処理部
１１０Ｅ−ＤＣＨ復号処理部
１１１第２の受信品質測定部
１１２ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部
１１３Ｅ−ＨＩＣＨ生成部
１１４Ｅ−ＲＧＣＨ生成部

Claims

無線端末からの上り受信信号のＥ−ＤＰＤＣＨ、Ｅ−ＤＰＣＣＨ及びＤＰＣＨについて、少なくともそれぞれの逆拡散処理を行うＥ−ＤＰＤＣＨ逆拡散部、Ｅ−ＤＰＣＣＨ逆拡散部及びＤＰＣＨ逆拡散部を備えたＷ−ＣＤＭＡ方式の無線基地局装置におけるスケジューリング方法であって、前記ＤＰＣＨ逆散処理部からの情報に従い受信品質を測定する第１の受信品質測定ステップと、その受信品質測定情報及び前記Ｅ−ＤＰＣＣＨ復号処理部から得られる情報をもとに、復号するデータの優先度付けを行う優先度判定ステップと、決定した優先度に応じてデータが割り当てられる複数のキューをもつ優先度キューを生成する優先度キュー生成ステップと、その優先度キューから優先度に基づいてデータを取り出して、レート・デマッチング処理までの復号処理を実施するＥ−ＤＰＣＨ復号処理ステップとを有することを特徴とする無線基地局装置におけるスケジューリング方法。
さらに、Ｅ−ＤＰＣＨ復号処理の出力データに対して誤り訂正を実施する誤り訂正処理ステップと、この誤り訂正処理後の情報に従い、誤り訂正前の品質であるTransport Channel BERを測定する第２の受信品質測定ステップと、誤り訂正後、ＣＲＣ判定までの復号処理を実施するＥ−ＤＣＨ復号処理ステップと、そのＥ−ＤＣＨ復号処理の結果及び前記第２の受信品質測定結果をもとに、無線端末に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫの通知を判定するＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定ステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局装置におけるスケジューリング方法。
無線端末からの上り受信信号のＥ−ＤＰＤＣＨ、Ｅ−ＤＰＣＣＨ及びＤＰＣＨについて、少なくともそれぞれの逆拡散処理を行うＥ−ＤＰＤＣＨ逆拡散部、Ｅ−ＤＰＣＣＨ逆拡散部及びＤＰＣＨ逆拡散部を備えたＷ−ＣＤＭＡ方式の無線基地局装置における上りレート制御方法であって、前記ＤＰＣＨ逆散処理部からの情報に従い受信品質を測定する第１の受信品質測定ステップと、その受信品質測定情報及び前記Ｅ−ＤＰＣＣＨ復号処理部から得られる情報をもとに、復号するデータの優先度付けを行う優先度判定ステップと、決定した優先度に応じてデータが割り当てられる複数のキューをもつ優先度キューを生成する優先度キュー生成ステップと、その優先度キューから優先度に基づいてデータを取り出して、レート・デマッチング処理までの復号処理を実施するＥ−ＤＰＣＨ復号処理ステップと、そのＥ−ＤＰＣＨ復号処理の出力データに対して誤り訂正を実施する誤り訂正処理ステップと、この誤り訂正処理後の情報に従い、誤り訂正前の品質であるTransport Channel BERを測定する第２の受信品質測定ステップと、誤り訂正後、ＣＲＣ判定までの復号処理を実施するＥ−ＤＣＨ復号処理ステップと、そのＥ−ＤＣＨ復号処理の結果及び前記第２の受信品質測定結果をもとに、無線端末に対する通知を判定するＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定ステップと、そのＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定の結果より、下りＥ−ＨＩＣＨ信号を生成するＥ−ＨＩＣＨ生成ステップと、前記第１の受信品質測定の情報及び前記第２の受信品質測定の情報を用いて、上りＥ−ＤＰＤＣＨの送信電力を制御するためのＥ−ＲＧＣＨの生成を実施するＥ−ＲＧＣＨ生成ステップとを有することを特徴とする無線基地局装置における上りレート制御方法。
無線端末からの上り受信信号のＥ−ＤＰＤＣＨ、Ｅ−ＤＰＣＣＨ及びＤＰＣＨについて、少なくともそれぞれの逆拡散処理を行うＥ−ＤＰＤＣＨ逆拡散部、Ｅ−ＤＰＣＣＨ逆拡散部及びＤＰＣＨ逆拡散部を備えたＷ−ＣＤＭＡ方式の無線基地局装置において、前記ＤＰＣＨ逆散処理部からの情報に従い受信品質を測定する第１の受信品質測定部と、その受信品質測定情報及び前記Ｅ−ＤＰＣＣＨ復号処理部から得られる情報をもとに、復号するデータの優先度付けを行う優先度判定部と、決定した優先度に応じてデータが割り当てられる複数のキューをもつ優先度キューを生成する優先度キュー生成部と、その優先度キューから優先度に基づいてデータを取り出して、レート・デマッチング処理までの復号処理を実施するＥ−ＤＰＣＨ復号処理部とを有することを特徴とする無線基地局装置。
さらに、Ｅ−ＤＰＣＨ復号処理の出力データに対して誤り訂正を実施する誤り訂正処理部と、この誤り訂正処理後の情報に従い、誤り訂正前の品質であるTransport Channel BERを測定する第２の受信品質測定部と、誤り訂正後、ＣＲＣ判定までの復号処理を実施するＥ−ＤＣＨ復号処理部と、そのＥ−ＤＣＨ復号処理の結果及び前記第２の受信品質測定結果をもとに、無線端末に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫの通知を判定するＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定部とを有することを特徴とする請求項４に記載の無線基地局装置
さらに、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定の結果より、下りＥ−ＨＩＣＨ信号を生成するＥ−ＨＩＣＨ生成部と、第１の受信品質測定の情報及び第２の受信品質測定の情報を用いて、上りＥ−ＤＰＤＣＨの送信電力を制御するためのＥ−ＲＧＣＨの生成を実施するＥ−ＲＧＣＨ生成部とを有することを特徴とする請求項５に記載の無線基地局装置。