JP2003008635A - 複数のデータフローをスケジューリングする方法およびそのためのソフトウエアおよびcdmaシステムおよびベーストランシーバステーションおよび移動体局 - Google Patents
複数のデータフローをスケジューリングする方法およびそのためのソフトウエアおよびcdmaシステムおよびベーストランシーバステーションおよび移動体局Info
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Abstract
送信スケジューリングの改良された方法を提供する。 【解決手段】 CDMAシステムにおいて複数のデータ
フローのサービス品質スケジューリングを提案する。所
定のフローのサービス品質要求条件に関して、複数のデ
ータフローのプロトコルデータユニット(PDU)の優
先順位が決定される。PDUの提供は、それぞれ関連す
るトランスポートフォーマット(TF)を各トランスポ
ートブロック(TB)に割当て、割り当てられたそれぞ
れの関連するトランスポートフォーマット(TF)を使
用することにより、物理レイヤ(PHYレイヤ)により
送信されるべき決定されたトランスポートブロック(T
B)を有するトランスポートブロックセット(TBS)
を生成することにより、定義された優先順位に関して、
かつ割り当てられた無線資源制限に依存して、物理レイ
ヤにより送信されるべきトランスポートブロック(T
B)をダイナミックに決定するすることにより実行され
る。
Description
ジューリング方法およびパケット送信スケジューリング
システムに係り、特に、UMTSパケット送信スケジュ
ーリング方法およびUMTSパケット送信スケジューリ
ング機能を有するシステムに関する。
Mobile Telecommunication Systems)におけるユーザ装
置(UE)とも呼ばれる少なくとも1つの移動体局とロ
ーカルベーストランシーバステーション(BTS)のよ
うないわゆるコアネットワーク(CN)のノードBとの
間のデータの転送のため、即ち移動体局とベーストラン
シーバステーションとの間のUMTS USCH(Upli
nk shared Channel)のためのデータフローの効率的な
スケジューリングの問題を解決する。
て、多重化のタスクは、パケットのオーダリングのタス
クを本質的に減少させ、それらをシェアードリンク上で
シリアルに送る。このシリアル化のプロセスは、スケジ
ューリングと呼ばれる。パケットスイッチングの利点
は、多重化利得(multiplexing gain)に基づき、いくつ
かのデータフローが、他の一時的に非アクティブなデー
タフローからの不使用資源から利益を受ける。回線交換
サービスに比較してこのサービスの不利な点は、そのよ
うなシステムにおける予測可能性(predictability)が
ないことである。
可能性は、1つの品質の重要な尺度である。いくつかの
サービス、例えば、インターネット通信またはファクシ
ミリ送信サービスは、例えば純粋なスピーチデータ伝送
のような他のものよりも強力なサービス品質、即ち“Q
oS”の保証を必要とする。サービス品質(QoS)ス
ケジューリングは、それぞれのデータフロー要求条件に
従って、各フローに対する受けるサービスの量およびタ
イミングをバランスすることを試みる。
クセスネットワークは、どれだけ、いつ、および誰に対
して、パケット送信がなされたかまたは所定時間インタ
ーバル内になされなければならないかについての完全な
知識を有し、明示的なシグナリング送信なしに、中央制
御手法が使用されうる。しかし、アップリンクデータ送
信に対して、無線アクセスネットワークは、そのような
完全な知識を有しない。
信トラフィック量および同期化についての知識がないた
めに、無線ネットワークコントローラ(RNC)がアッ
プリンクトラフィックをスケジュールすることを可能に
するために、UMTS(Universal Mobile Telecommuni
cation System)のUMTS無線アクセスネットワーク
(UTRAN)のようなノードBとUEとの間の何らか
のシグナリングに対する必要性がある。これに基づき、
いくつかの伝統的なアップリンク送信スキームは、例え
ば3GPP UMTS標準によるランダムアクセススキ
ームを使用する。しかし、ダウンリンクデータ送信のた
めの中央制御ユニットに類似するアップリンクデータ送
信のための制御ユニットを使用することが望ましい。
アップリンクチャネルにおけるパケット送信スケジュー
リングの改良された方法、および改良されたパケット送
信スケジューリングシステム、およびUMTSシステム
に対して使用されるように特に適合された改良された方
法およびシステムを提供することである。
項1,7,8,9および10の特徴を含む方法、システ
ム、基地局および移動体局、およびソフトウェアにより
特徴づけられる。
られたトランスポートフォーマットを使用することによ
り物理レイヤにより送信されるべき決定されたトランス
ポートブロックに対してトランスポートブロックセット
を使用して、割り当てられた無線資源制限に依存してプ
ロトコルデータユニットをダイナミックにスケジューリ
ングすることにより符号分割多元接続システムにおいて
複数のデータフローを取り扱うためのQoSスケジュー
リングを提案しかつ使用する。これは、少なくとも2つ
のディメンジョンにおいて、即ちそれぞれのセルおよび
その隣接するセルに関して、無線資源の使用の最適化が
可能となるので、レート維持スケジューリング(rate c
onserving scheduling)により必要とされるデータレー
トを保証することになる。
しくは、アップリンクチャネルにおけるデータフローを
取り扱うことに適しており、主に、専用チャネルまたは
共用チャネルにおける異なるユーザに対する複数のデー
タフローのスケジューリングに適用されうるが、ダウン
リンク方向にも適用されうる。
に新規なやり方でリンクされた2つのスケジューラによ
る。第1のスケジューラは、所定の程度の予測可能なビ
ヘイビアを提供し、第2のスケジューラは、媒体アクセ
ス制御(MACアクセス)を提供し、帯域幅維持セグメ
ント化(bandwidth conserving segmentation)および
割当てストラテジーを可能にする。好ましくは、これら
の2つのスケジューラは、コアネットワーク中の中央に
配置され、各々の関連するユーザ装置は、第2のスケジ
ューラの決定を実行する更なるスケジューラを含む。
ューラおよびMACスケジューラと呼ばれる。このスケ
ジューリング法の基礎については、欧州特許出願003
10344.7, "Method of linking two schedulers
of a multiplayer network and a network comprising
a transceiver having linking functionality for two
schedulers"を参照のこと。特に、UMTSダウンリン
クに対する第1の適合化が、欧州特許出願003103
43.9, "Method and System for UMTS Packet Trans
mission Scheduling on Shared Downlink Channels"に
提案されている。
ムアップリンク方向に適合されるさらに改良されたスケ
ジューリング法を提案するので、基本的スケジューリン
グ法の改良された適合化を使用するダウンリンクに対す
るコンプリメント(complement)として見られうる。結
果として、両方の欧州特許出願00310344.7お
よび00310343.9の内容は、本発明の開示の中
に完全に含まれることになる。
よび特に、本発明の方法および装置の改良された性能を
確かにするために、所定の要求条件が満たされなければ
ならず、多くの仮定が事前になされる。
scheduleが、無線資源管理ユニット(RRM)
によりスケジューラ無線ベアラに割り当てられる。この
スケジューラは、無線資源管理ユニット(RRM)を求
めることなしに、αsche duleを自律的に使用す
ることに適している。自動反復リクエスト(ARQ)が
与えられる場合、再送信の数は、通常のトラフィックよ
りも大幅に小さいと仮定される。
る全ての送信が、1つのデータフロー中に埋め込まれ
る。したがって、1つのデータフローは、それに対して
ユーザが所定のサービス品質(QoS)要求条件を有す
るネットワークにおける同じ送信元から同じ送信先への
データパケットのシーケンスとして定義される。
連する。複数の無線ベアラが、単一のユーザに対して確
立されうるので、複数のデータフローは、単一のユーザ
に関連して同時に存在しうる。以下の説明において、全
てのデータフローが、別個に取り扱われる。この説明を
通して、データフローのエレメントは、プロトコルデー
タユニット(PDU)として定義される。
の観点からのレイヤ3エレメントであるが、本発明は、
これに必ずしも限定されない。プロトコルデータユニッ
ト(PDU)は、UMTS3GPP標準において特定さ
れるようにそれら自体のヘッダを受信するトランスポー
トブロック(TB)にセグメント化される。この動作
は、レイヤ2に関連づけられる。典型的には、必ずしも
そうでないが、トランスポートブロックは固定サイズを
有する。任意の数のトランスポートブロックが、一緒に
されて、1つのトランスポートブロックセット(TB
S)になりうる。典型的には、必ずしもそうでないが、
1つのプロトコルデータユニット(PDU)のトランス
ポートブロックのみが一緒にされる。
により、スケジューリングインターバル(典型的には、
10ms)において、フローごとの物理レイヤ(PHY
レイヤ)にスケジュールされる。スケジューラにより制
御されるアップリンクチャネルに対して、仮定されるソ
フトハンドオーバ(HO)が存在しない。したがって、
スケジューラは、それ自体のセルのユーザ装置(UE)
に当てられたデータフローを取り扱うのみである。いか
なるモビリティ関連手順、例えばハードハンドオーバ
も、無線資源管理システム(RRM)により独立に取り
扱われる。
は、関連する無線ベアラのスタティックなQoS要求条
件である。遅延制限に依存して、フォワード誤り訂正
(FEC)、即ち受信信号エネルギ対雑音比Eb/N0
と自動反復リクエスト(ARC)法、即ち許容される再
送信の数との間のトレードオフがある。必要とされるビ
ット誤り率が、コアネットワークまたは無線アクセスネ
ットワークから常に受信されうることが仮定されてい
る。
遅延に対するトレードオフとしてデータフローパディン
グ(padding)が最小化される。これは、フローのQo
S制限および最新のフローステータスにより示される。
遅延を最適化するために、PDUスケジューラにより、
好ましくは一度に、プロトコルデータユニット(PD
U)全体が取られる。
間同期化され、即ち、それらが同じ時点において受信さ
れるように全てのデータフローがその送信をスタートす
る。これにより、第1の送信がスタートする前に、より
高いレイヤによりUEにシグナルされることになるタイ
ミングアドバンスが使用されうる。移動するUEに対し
て、タイミングアドバンスは、規則的に更新されなけれ
ばならない。一般に、不連続送信(DTX)は、アップ
リンクチャネルにおいて使用されない。
における異なるデータフローに対する物理的多重化(P
HY MuX)が存在しない。その結果として、これら
のトランスポートチャネルにおけるトランスポートフォ
ーマットコンビネーションセット(TFCS)は、1つ
のデータフローに対するトランスポートフォーマットセ
ット(TFS)のみからなる。トランスポートフォーマ
ットセットは、それぞれのデータフローのデータレート
RBに関連づけられている。トランスポートフォーマッ
トセットは、そのデータレートをサポートするために使
用される符号分割多元接続(CDMA)伝送システムの
拡散係数SFに直接的に関連する。
けるトランスポートブロックサイズは、各プロトコルデ
ータユニット(PDU)に対して一定のままである。結
果として、トランスポートブロックの数のみが、媒体ア
クセス制御(MAC)スケジューリングのために考えら
れる必要がある。以下、本発明による無線資源割り当て
(RRA)が説明される。
いての基礎 その性質により、かつ符号分割多元接続(CDMA)法
を使用することに鑑みて、UMTS移動体通信システム
における主な資源は、送信電力であり、これは所定のユ
ーザに対して使われなければならない。データフロー#
Iの送信電力P triは、次式で表される。
する受信信号エネルギ対雑音比(Eb/N0)を指す。
RBiは、データフロー#iにより使用される現在のデ
ータレートを指す。Wは、チップレートであり、その時
点におけるチップレートは、UMTSに対して、W=
3.84Mchip/sとして定義される。I0は、ユーザ装
置(UE)が配置されるセルのノードBにおける干渉妨
害であり、セル間干渉妨害および熱雑音を含みうる。h
iは、ユーザ装置(UE)とHi≦1のノードBとの間
の経路損失(path-loss)である。
は、通常のスケジューリング法または従来技術によるス
ケジューラにより取り扱われるデータレートのみに依存
するばかりでなく、経路損失および干渉妨害のようない
くつかの他のパラメータに依存する係数KおよびCにも
依存する。式1から、係数Kは次式で与えられる。
ぞれのネットワークにより常に知られている。しかし、
信号対雑音比Eb/N0および干渉妨害I0は、好まし
くは、ノードBにおいて周期的に測定され、スケジュー
リングメカニズムが位置する無線ネットワーク制御ユニ
ット(RNC)にレポートされる。式1により、Ci値
は、経路損失hiの逆数であり、即ち次式で表される。
の必須部分であり、UEとノードBとの間の距離に依存
する。UEが、ノードBに近く配置される場合、Ci値
は、ほぼ1である。しかし、UEがノードBから離れて
いる場合、Ciは、1より遙かに大きい値に増大する。
の方法のうちの1つを使用することにより行われる。 − 式3により、Ci値は、アップリンク経路損失から
直接的に得ることができる。しかし、この場合におい
て、UEは、時々、推定された経路損失をレポートしな
ければならない。 − ダウンリンクチャネルが存在する場合、ダウンリン
ク経路損失が使用されうる。ノードBにおいて測定され
うる関連するダウンリンク送信電力を使用することによ
り、ダウンリンク経路損失が得られうる。しかし、Ci
値を得るために、式1に類似する追加的な式が評価され
なければならない。 − ロケーションサービスがネットワークによりサポー
トされるとき、経路損失は、セル中のUE位置の知識か
らも得られうる。
2つの主要な制限が存在する。第1の制限は、それぞれ
自体のセルの干渉妨害を所定制限内に保持するためのタ
ーゲットに基づく。受信信号電力Preci=Ptri
hiおよび式1を使用して、第1の制限は、次式から得
られうる。
かう送信のインパクトを所定制限内に保持するためのタ
ーゲットに基づく。したがって、この制限は、次式で得
られうる。
リンクにおいて、ダウンリンク最適化に比べて、一次元
のみでなく、二次元においても最適化問題が存在する。
一のチャネル送信ユニットのために、単一のUEの送信
電力の更なる制限が存在する。この第3の制限は、次式
で与えられうる。 Ptri=K・RBi・Ci≦Pmax(UE),∀i∈active (6 )
に追加されるとき、コアネットワークCN、無線ネット
ワークコントローラRNCおよびユーザ装置UE間のメ
ッセージフローを示す。
テムの必須部分であるが、ベーストランシーバステーシ
ョン(BTS)は、当業者によく知られているので、別
個に示されない。図1により、以下のタスクおよび機能
が、スケジューリング機能または動作がスタートする前
に、無線資源割り当てユニット(RRA)により実行さ
れなければならない。
間に、新しい無線ベアラRB確立が、コアネットワーク
CNからリクエストされる。このリクエストは、関連す
るフローのサービス品質(QoS)要求条件、即ち、要
求されるビット誤り率(BER)、送信されるべきデー
タレートおよび遅延要求条件を含むかまたは特定しなけ
ればならない。確立された無線資源接続(RRC)が存
在しない場合、無線ネットワークコントローラRNCと
ユーザ装置UEとの間での無線資源制御接続確立手順
が、図1中のステップ1aに示されているように実行さ
れなければならない。
ョン制御ACの目的は、この新しいリクエストが認めら
れるかどうかを決定することである。アドミッション制
御ACに対して、リクエストされたサービス品質(Qo
S)および現在のネットワーク負荷のようないくつかの
パラメータが使用される。リクエストを認めない他の理
由は、次のステップによりチェックされる無線資源が利
用可能でないことでありうる。このリクエストが拒否さ
れる場合、より低いサービス品質QoSでのネゴシエー
ション手順があり得る。
ダイナミックチャネル割当て手順DCAは、以下の伝送
パラメータをデータフローに非排他的に割当てる。トラ
ンスポートフォーマットセット(TFS)、無線リンク
制御(RLC)情報(Info)、新しいチャネル化コー
ド、初期送信電力などである。トランスポートフォーマ
ットセットおよびチャネル化コードの割当て方法につい
ては、この説明の“データレートの割当て”のセクショ
ンも参照のこと。スケジューラに対する送信電力P
max(intra)およびPmax(inter)についての新しい
限度が、DCAにより割り当てられうる。
は、無線ベアラのセットアップおよびRNCとUEとの
間の同期化を実行する。また、ベーストランシーバステ
ーションは、図1に示されていないが当業者に知られた
DCAにより割当てられたパラメータで初期化されるこ
とになる。
グ:うまくいった確立および初期化の後に、新しいデー
タフローが、スケジューリング機能に追加される。スケ
ジューリング機能は、このフローに対しても今実行され
ることになる。無線ベアラをスケジューラに加えるため
のメッセージフローを示す図1を参照する。
対するデータレートの割当ては、スケジューラが達成し
うるシステム効率に強いインパクトを有する。データレ
ートは、スケジュールされたアップリンクチャネル中の
異なるデータフローに対する物理的多重化(PHYMu
X)が存在しないという仮定によるTFSおよびチャネ
ル化コードに関連する。その結果として、これらのトラ
ンスポートチャネルにおけるトランスポートフォーマッ
トコンビネーションセット(TFCS)は、1つのデー
タフローに対するトランスポートフォーマットセット
(TFS)のみからなる。トランスポートフォーマット
セットは、それぞれのデータフローのデータレートRB
に関連づけられている。トランスポートフォーマットセ
ットは、そのデータレートをサポートするために使用さ
れる符号分割多元接続(CDMA)伝送システムの拡散
係数SFに直接的に関連している。これにより、限界
(limit)データレートの大まかな割当てまたは推定に
対して、以下のルールが適応される。
ランスポートフォーマットセット(TFS)は、データ
レートが、最大データレートの2倍ないし4倍、即ち
(2ないし4)Rmaxまでを許容するように割当てら
れなければならない。この要求条件に対して2つの理由
が存在する。第1の理由は、これらの最大トランスポー
トフォーマットセットが、他のフローからのフロープロ
フィット(flow profit)をアイドルにしておくために
要求されるよりも高い一時的データレートをフローに供
する(serve)ために、MACスケジューラから必要とさ
れることである。これは、エアリンク上にキャパシティ
が残っているとき、かつこのフローが、その特定レート
のその送信待ち行列中において送るために利用可能であ
るデータを有する場合に適応される。
ベルにおける時分割多重スタイル多重化を許容すること
である。MACスケジューラのアルゴリズムは、帯域幅
効率に向かって開発されうる。したがって、パディング
(padding)を最小化するための任意のサイズのトラン
スポートブロックを使用することが望ましい可能性があ
る。これは、利用可能なトランスポートフォーマット
が、一時的に特定されたレートを超えることができなけ
ればならないことを意味する。フロー間のフェアネス、
帯域幅およびサービス品質(BW−QoS)保証が、別
のスケジューラ、PDUスケジューラにより維持され
る。
り低いデータレートを可能にするように、RBminト
ランスポートフォーマットセットが割り当てられなけれ
ばならない。より小さいトランスポートフォーマットセ
ットの利用可能性は、MACスケジューラがパディング
を最小化することを可能にする。これは、更なる遅れを
もたらし、平均伝送レートを低下させるので、所定のQ
oSフローにのみ適用可能である。そのような割当ての
最適化およびトランスポートフォーマットコンビネーシ
ョン(TFC)使用が別々に説明される。
間同期化されている、即ち、全てのデータフローが、そ
れらが同時点において受信されるようにその送信をスタ
ートし、第1の送信スタートの前に、より高いレイヤに
よりUEにシグナルされることになるタイミングアドバ
ンスが使用されうると言う仮定に従うために、データフ
レーム全体をデータで満たすことになるトランスポート
フォーマットセットのみが許容される。チャネル化コー
ドの拡散係数が、上述した過程に従って、SF=2k、
k=2,3,...,の順序であるので、物理的多重化が
存在せず、これは、RB=R'B・2n,n=0,
1,...,のデータレートを導き、ここで、R'Bは、所
定の拡散係数に対する基準データレートを表し、R
Bminになりうる。
S)の割当て:トランスポートフォーマットセット(T
FS)は、1つのデータフローに関連するトランスポー
トフォーマット(TF)のセットとして定義される。セ
ミスタティック部(コーディング、送信インターバル、
レートマッチング)は、ビット誤り率を本質的に決定す
る。これは、無線資源管理により定義される。以下の説
明において、トランスポートブロックサイズおよびトラ
ンスポートブロックセットサイズからなるダイナミック
部のみにフォーカスする。トランスポートフォーマット
セットのダイナミック部は、無線リンク制御(RLC)
におけるセグメント化の最適化のために使用されうる。
このダイナミック部の選択に対して、データレートの粗
さ(granularity)とトランスポートフォーマットセッ
トの限界サイズ(limited size)との間のトレードオフ
が存在する。
亘るパディングを防止するデータレートにおける高いグ
ラニュラリティ(granularity)を有することを意図す
る。これは、大きなトランスポートフォーマットセット
サイズを導く。他方において、トランポートフォーマッ
トセットは、データレートを変化させるための効率的な
物理的即ちPHYシグナリングを可能にするために使用
される。PHYシグナリング(例えば、TFCI(Tran
sport Format Combination Indicator)エンコーディン
グ)の限界のために、最大トランスポートフォーマット
セットサイズが、非常に制限される。したがって、ダウ
ンリンクに類似するデータフローの特性に関する以下の
トランスポートフォーマットセット割当てルールが、本
発明により提案されかつ使用される。
サービスタイプは、オファされたデータの即時のサービ
ングを必要とする。したがって、より高いデータレート
に向かう高いグラニュラリティが望ましい。したがっ
て、リアルタイムサービスのために、より大きなトラン
スポートフォーマットセットが割り当てられなければな
らない。
センシティブサービス:制限された自動反復リクエスト
(ARQ)が、データフローの保護のために使用されう
る。グラニュラリティは、いくつかのデータが、制限さ
れた時間について待ち行列に入れられ得るので、純粋な
RTサービスに対するほど高くない。したがって、制限
トランスポートフォーマットセットは、そのようなサー
ビスに割り当てられうる。自動反復リクエストメカニズ
ムの効率的使用のために、トランスポートブロックサイ
ズは、小さくなければならない。
サービス:このタイプのサービスは、帯域幅最適化のた
めの最もよい候補である。原理において、非制限の待ち
行列化(queuing)が可能である。大きなグラニュラリ
ティは必要でない。したがって、非常に制限されたトラ
ンスポートフォーマットセットが、このサービスタイプ
に対して割当てられうる。グラニュラリティは、パディ
ングのみを防止するためにのみ使用される。
およびフロー仕様を考慮に入れることが賢明である。こ
のシステムは、トランスポート制御プロトコルアクノリ
ジメント(TCP−ACK)のような所定の好ましいP
DUサイズに潜在的に適合することができる。バルクデ
ータトランスファーは、最大のPDUサイズ等に向かう
選択をガードすることができる。
L)において、各UEは、好ましくは、固有のスクラン
ブリングコードを得る。コードツリー全体が1つのUE
により使用されうるので、コードツリーの特別な管理
は、ダウンリンクに比べて必要ではない。しかし、いく
つかのコードが例えばUL物理制御チャネルに対してリ
ザーブされなければならないので、2つの代替物が、U
Lチャネル化コードを割り当てるために提案される。
ルールに従うことにより使用される場合、ULチャネル
化コードの割当ておよびシグナリングは、必要でない。
実際のコードシーケンスは、現在使用されているデータ
レートに依存する。しかし、割当ては、UEおよびUT
RAN(UMTS無線アクセスネットワーク)のような
両方のエンティティにより知られなければならない。
される場合、即ち、UTRANが、特定のUEに対し、
異なるデータレートに基づく所定のコードブランチを割
当てる場合、いくつかのUEの特定の能力が、考慮され
うる。各UEがそれ自体のコードツリーを有する場合、
割当てルールは、ダウンリンクに比べて簡単である。し
かし、コードブランチは、UEにシグナルされなければ
ならない。
識がないことのために、RNCがアップリンクトラフィ
ックをスケジュールすることを可能にするために、UE
とUTRANとの間に、何らかのシグナリングが与えら
れなければならない。
ジューリング機能の動作におけるUTRANとUEとの
間のシグナリングフローが示されている。この機能は、
例えば、M.J. Karol等による"Distributed-queuing req
uest update multiple access (DQRUMA) for wireless
packet (ATM) networks" in Proc. ICC '95, pp. 1224-
1231, Seattle, WA, に示されたDQRUMA(distrib
uted queuing requestupdate multiple access)に類似
している。主に、詳細は、どのトランスポートチャネル
がこのシグナリングに使用されるかに基づく。図2によ
れば、以下の信号およびメッセージが、好ましくは同定
されなければならない。
DUを有する場合、これは、それ自体の待ち行列中に記
憶されることになる。UEは、他のトランスポートチャ
ネルがアクティブでないとき、例えばランダムアクセス
チャネル(RACH)を介して、またはUEにより使用
される別の現在アクティブなトランスポートチャネルを
介して送られる新しいPDUをリクエストする。このリ
クエストは、PDUのサイズを含みうる。このリクエス
トに基づいて、PDUスケジューラは、以下に、セクシ
ョン“PDUスケジューラ”の下に説明されるPDUリ
ストの順序を決定する。
いつおよびどのように多くのトランスポートブロック
(TB's)が、スケジューリングインターバルにおいて
送られ得るかを決定する。MACスケジューラは、トラ
ンスポートフォーマット(TF)割当てメッセージの使
用により、UEにそれについて知らせる。このメッセー
ジは、関連する専用チャネル(DCH)またはダウンリ
ンク共用チャネル(DSCH)でありうる何らかのダウ
ンリンクチャネルを介して送られる。このメッセージ
は、ユーザデータの上にピギーバックされ(piggybacke
d)うる。
は、割り当てられたTFを使用して、TB'sをUTRA
Nに送る。したがって、UE、例えば移動体局MS中の
PDUデータは、TB'sにセグメント化され、ARQ
が、適用可能な場合実行され、TB'sが所与のTFに対
して生成される。UEのMACスケジューラ(UE_M
AC)は、TB'sを、送信のためにUEのPHYレイヤ
(UE_PHY)へ送り、待ち行列中のPDUの次の部
分へのポインタが、UE中で更新される。
ーバルの後、MACスケジューラは、次のTB'sの送信
について決定する。ARQが与えられた場合、新しいT
F割当てメッセージは、以前に送られたTB'sに対する
アクノレッジメント、またはエラーの場合、誤りのある
TB'sのシーケンス番号を含む。スケジューラが、特定
のUEからのTB'sが次のスケジューリングインターバ
ルにおいて送られるべきでないと決定するとき、TF割
当ては送られない。
は、TB'sを、ステップ3に説明されたようにUTRA
Nへ送る。誤ってアクノレッジされたTB'sは、挿入さ
れることになる。ネットワークがTFSを割当てなかっ
た場合、UEは、データを送らない。
ジューリングフローにおいて新しいPDUリクエストが
存在する可能性がある。これは、ステップ3に示された
ように、進行中の送信において独立に取り扱われなけれ
ばならない。代替的に、新しいPDUリクエストは、U
Lトラフィックにピギーバックされうる。
当ておよび送信のシグナリングシーケンスは、最後のT
B'sがトランスポートされるまで継続されることにな
る。UEは、例えば、データのエンドにタグを取り付け
ることにより、PDUのエンドを示す。UTRANが、
図2に明示的には示されていない最後のアクノレッジメ
ントを送った後、PDUは、UE待ち行列およびPDU
リストから削除されうる。
グ法が説明される。本発明は、ある程度の予測可能なビ
ヘービアを得るために共にリンクされる2つのスケジュ
ーラの使用を考える一方で、帯域幅維持セグメント化お
よびスケジューリングを許容する。欧州特許出願003
10344.7を参照のこと。これらの2つのスケジュ
ーラは、PDUスケジューラおよびMACスケジューラ
と呼ばれ、両方とも、好ましくは、RNCの中央に配置
される。そして、第3のスケジューラ、即ちUE_MA
Cが、中央MACスケジューラの決定を実行するため
に、各ユーザ装置UE中に含まれる。
コルデータユニット(PDU)からの入力データにおい
て動作する。これは、各フローのQoS要求条件を受け
取り、PDUスケジューラに通知されたそれぞれのUE
におけるスケジュール可能なPDUの利用可能性に基づ
いてPDUがサービスを受ける順序を決定する。MAC
スケジューラは、タイミングおよび電力制限を考慮に入
れる一方で、このリストからPDUをサービスし、リス
ト中の順序を反映することを試みる。
ラの基本的アーキテクチャが示される。MACスケジュ
ーラは、例えば10msベースにおける全てのフレーム
においてアクティブである。PDUスケジューラは、全
てのアクティブフローにおいて、即ち空でないPDUフ
ロー待ち行列で動作される。シリアルに分離されたスケ
ジューラの望ましくないビヘービアを防止するために、
両方のスケジューラが、MACスケジューラが、PDU
スケジューラの状態によりドライブされる手段により、
共にリンクされる。
ングシステムの論理図を示す図3によれば、仮想PDU
フローが存在する。移動体局MSのようなUEが、送信
されるべき新しいPDUを信号するとき、PDUスケジ
ューラはMACスケジューラによりサービスされ、即
ち、MACスケジューラは、スケジューリング決定を、
PDUスケジューラの結果に基づかせる。そして、MA
C決定は、UE_MACスケジューラ動作をドライブす
るために、UEに信号される。この動作は、図4に示さ
れているように、UE中のPDUがセグメント化され、
ARQが実行され、TFがTBで満たされ、最終的にP
HYレイヤにより送信されるユーザデータの実際の処理
を含む。
に対して、PDUスケジューラの基本機能は、欧州特許
出願00310343.9により示されているように直
接的に具現化されうる。しかし、アップリンクにおい
て、実際のデータ、即ちPDUは、PDUスケジューラ
の場所に物理的に存在せず、所与のサイズのPDUがス
ケジュールされなければならないという事実のみが、P
DUスケジューラに知られている。
に、仮想PDUフローが、PDUスケジューラにおいて
処理され、これらの仮想PDUフローは、PDUスケジ
ューラの側から見た望ましい送信の順序を反映し、MA
Cスケジューリング決定の基礎を提供するPDUリスト
と呼ばれる1つの共通リストに、それらのQoS要求条
件に関してスケジュールされる。このリストは、MAC
制限のために、この待ち行列をファーストインファース
トアウト(FIFO)で供することが確実にすることが
できないので、待ち行列と呼ばれない。しかし、PDU
スケジューラは、各フローに対する必要とされるQoS
パラメータ、例えばデータレートに関して、データを供
することを試みる。
スケジューリングポリシーが、適用される。例えば、Hu
i Zhang による"Service Disciplines for Guaranteed
Performance Service in Packet-Switching Networks",
Proceedings of the IEEE,Vol. 83, No. 10, October
1995 を参照のこと。例えば、WF2Q(Weighted Fair
Queuing)またはVCQ(Virtual Clock Queuing)で
ある。このスケジューラのスケジューリングエレメント
は、以下のルールに基づいて取られる。典型的には、P
DUは、1ユニットとしてスケジュールされるために十
分大きい。この場合において、1つのスケジューリング
エレメントは、1つのPDUに等しい。
同時に供することが可能である場合、1つのフローから
のMACスケジューリングに対していくつかのPDUを
利用可能とすることが望ましくなる可能性がある。これ
は、必要とされる最小データレートTschedule
でPDUがサービスされるには小さすぎるようになる場
合、主に当てはまることになる。典型的に、T
schedule=10msであり、即ち、 PDUlen/RBmin≦Tschedule (7) のときである。
のコンテナ中に一緒にグループ化し、そしてスケジュー
リングエレメントになるようにすることにより、この問
題は解決され得る。スケジューリングエレメントは、
(通常は)1つのPDUまたはいくつかのPDUからな
りうる1つのコンテナとして定義されうる。この明細書
を通して、1つのスケジューリングエレメントは、PD
Uとして定義され、PDUのスケジューラの用語が、簡
単のために使用される。
he Annual Joint Conference of Information Science
s, 1995により示されているように、これは、考慮され
るスケジューリング法が、PDUタイムスタンプの代わ
りにフロータイムスタンプと共に働くことと等価であ
る。そのようにするとき、本発明のPDUスケジューラ
は、1つのフローからのPDUが、完全にサービスさ
れ、したがって、PDUリストから除去されるとき、ま
たは以前に非アクティブであったフローが、その空のP
DUフロー待ち行列へのPDUの到着により再度アクテ
ィブ化されるとき、アクティブになる。これは、PDU
リスト中のエレメントの数を、アクティブフローの数に
制限するので、有利である。
によりパケットのシーケンスのうち第1のPDUのみを
通知し、後続のPDUおよび各PDUの最後のMAC送
信にピギーバックされるそれらのサイズを通知すること
を正当化する。1つのみのPDUリクエストで、PDU
フレームのバーストが送信され得る。したがって、全て
のPDUまたは次の/現在のPDUのみが仮想PDUフ
ロー中にある場合、PDUスケジューラにとって差がな
い。
上述したように、アップリンクにおいて、到来データフ
ローにするFIFO待ち行列は、各UEに別個に配置さ
れるが、スケジューリング機能は、好ましくはネットワ
ーク中のRNC中に配置されるという問題がある。これ
により、好ましくは、以下のように図4について形成さ
れる仮想PDUリストの使用が提案される。1.PDU
が生成される場合、UEは、「PDUリクエストメッセ
ージ」をRNCに送る(図2と比較)。2.そして、R
NCは、仮想リスト中の全てのPDUの順序を決定また
は再決定する。このリストは、MACスケジューラに関
連するセクションにおいて後に説明されるようにMAC
スケジューラにより使用されうる。
るデータフローに対し要求されたデータレートおよびP
DU長に従って決定される。長さを容易に得るために非
常に好ましい工夫によれば、PDU長は、例えばピギー
バッキングにより、明示的にシグナルされる。代替法と
して、PDU長は、好ましくは以下のやり方に従って、
正確な長さの知識なしに、RNCにおいて推定されう
る。第1のPDUにおける長さは、所定の推定値から取
られる。例えば、リクエストされたサービスに対する通
常のIPパケットの長さが取られうる。
タグのエンドを受信するとき、RNCにおいて既に知ら
れた以前のPDUの長さから推定される。好ましい方法
によれば、直前のPDUの長さが取られうる。勿論、よ
り多くのPDUのある種の平均も、現在のPDU長の推
定値を決定するために使用されうる。「アップリンクデ
ータ送信の制御」のセクションにおいて説明したよう
に、PDUは、そのPDUの最後のTBに対するアクノ
レッジメントが送られるまで、リストから削除されな
い。
ジューラは、PDUスケジューラからのPDUを供す
る。PDUスケジューラのリスト中の順序は、PDUス
ケジューラがPDUがサービスされることを望む優先順
位をシグナルする。ダウンリンクのためのMACスケジ
ューラと同様に、アップリンクのためのMACスケジュ
ーラは、少なくとも4つの制限に従う一方で、これを達
成するよう試みる。
リー(CBA)中のノードの利用可能性による帯域幅制
限。 − 遅延制限は、いくつかのタイミングインターバルに
おいて拡散されたどれぐらい多くの後続のTBS送信
が、サービスされるPDUのタイミング要求条件に従う
ことに耐えられるかの決定をドライブする。 − ARQ制限、ARQサービスを受けるTB'sの送信
が、ARQウインドウサイズに到達するまでのみ可能で
あり、更なる送信は、受信機からのアクノレッジメント
ARQ段が受信した後にのみ可能であること。 − 電力制限は、1つの独立の移動体への送信のための
電力およびセル中の全体電力の両方を制限する。これら
の問題におけるRRMレグレーションを防止するため
に、スケジューラは、それ自体これを考慮に入れなけれ
ばならない。
ーラにより既に適用されているので、フローのQoS要
求条件を最早明示的に心配する必要なしに、いくつかの
MACスケジューリングアルゴリズムがこれらの制限に
従うことを可能にするフレームワークからなる。以下に
おいて、これらの制限に簡単なやり方で従うアルゴリズ
ムが使用される。後に、いくつかの改良が示される。
ための基本メカニズムは、本質的に以下の通りである。 1.)待ち行列ポインタ(queuing pointer)をPDU
リストの前にセットする、即ち、ポインタ=0にセット
する。現在の電力Pcurrent(intra)=0および
Pcurrent(inter)=0にリセットする。 2.)PDUリストから次のPDUを取り、これは以下
により制限されるので、スケジューリングのためのTB
の手段において、それと同じだけ考慮する。
TB's, − ARQ−constraint → result max #2 of TB's, − TFC−constraint → result max #3 of TB's, − 最大UE送信電力Pmax(UE):Rbimax
=Pmax(UE)/(K・Ci)(式6を参照)。こ
こで、KおよびCiは、式2または式3により現在与え
られる→result max #4 of TB's, − イントラセルインターフェアレンスリミットP
limit(inter):仮想利用可能データレートを計算
Rbi1(available)=(Plimit(intra)−P
current(intra))/K(式4を参照)→result
max #5 of TB's, − インターセルインターフェアレンス制限P
limit(inter):仮想利用可能データレートを計算
Rbi2(available)=(Plimit(inter)−Pcu
rrent(inter))/(KCi)(式5参照)→resul
t max #6 of TB's。
min(max #1 of TB's...max #6 ofTB's)。TBSク
リエーションについてのキャパシティ最適化決定を実行
する。ステップ2における制限から可能なものより小さ
いTB'sでより小さいTB'sをスケジュールすることが
望ましい。最適化が望まれない場合、ステップ2からT
B'sのmax#を選ぶ→新しい変数#Tb
schedule。 4.)#TBscheduleに関連するTFを生成す
る。生成された#TB scheduleに関して使用さ
れるRBiをセット。
リングのための関連するTFを記憶する。 6.)Pnew(intra)=Pcurrent(intra)+K
・RBi(used)により、全イントラセル電力を演算す
る。Pnew(inter)=Pcurrent(inter)+K・
Ci・RBi(used)により全インターセル電力を演算す
る。これらの値を、電力制限Plimit(intra)およ
びPlimit(inter)に対して比較する。
即ち、Plimit(intra)−Pn ew(intra)≧P
min(intra)かつPlimit(inter)−Pnew(int
er)≧P min(inter)(Pmin(intra,inter):イン
トラセルおよびインターセルに関するTB'sの所定#に
対する最小電力)かつPDUリスト中にさらにPDUが
ある場合、PDUリスト中の次のPDUに対してP
cellを1だけ増大させ、P current(intra)
=Pnew(intra)およびPcurrent(inter)=P
new(inter)をセットし、ステップ2へ進む。 8.)「アップリンクデータ送信の制御」のセクション
において説明された「TFS割当て」メッセージを使用
することにより、記憶されたTFをUEにシグナルす
る。このメッセージは、記憶されたTFを有する全ての
UEに同時に送られる。
り扱い:このセクションは、セルに対するインターフェ
アレンスリミットPlimit(intra,inter)がどのよ
うにMACスケジューリングに対して割当てられるかを
説明する。スケジューラに対するリミットPlimit
(intra,inter)は、好ましくは、以下のルールに従って
選ばれなければならない。 Plimit(intra,inter)=min{Pmax(intra,inter), Pcurrent(intra,inter)+ΔPinc(intra,inte r)} (8) ここで、ΔPinc(intra)およびΔPinc(inter)
は、それぞれイントラおよびインター電力の所定の増加
量である。
てられたPmax(intra)およびP max(inter)よりも
大きい資源をスケジューラが使用することを防止する。
第2の項は、現在の電力Pcurrent(intra)およ
びPcurrent(inter)の増加が、ΔPinc(intr
a)およびPinc(inter)の所定の制限より小さいこと
を保証する。イントラセル制限は、スケジューラにより
取り扱われない他のTrCHにおける全てのユーザ(例
えば、DCHにおけるユーザ)に対するUL電力制御
が、送信電力の増大に従うことができるようにするため
に有用である。インターセル制限は、ユーザを隣接する
セルから保護する。
びPcurrent(inter)を得るために、2つの以下
の可能性が好まれる。 − Pcurrent(intra)およびP
current(inter)の値は、MACスケジューラ手
順の結果として直接的に取られる、または − 時々、UEは、その現在の送信電力の測定レポート
をUTRANに送ることができる。これらの値から、P
current(intra)およびPcurren t(inter)
も、推定される。
強化されうる。割り当てられる無線資源の効率の目的の
ために、MACスケジューラは、グッドプット(goodpu
t)、即ち、再送信なしのスケジューラのスループット
Ractualを監視しなければならない。これは、単
に、次式により定義されうる。
割り当てられうる全体的利用可能データレートR
overallにより定義される。この仮想帯域幅は、
スケジューラに対して割り当てられた電力Pmax(int
ra)およびPmax(inter)に基づく。 Poverall=function(Pmax(intra,inter))≒ min{Pmax(intra),Pmax(inter)/C’}/K ( 10)
数Ciからのある種の推定値を表す。グッドプットR
actualは、仮想帯域幅Roverallと比較さ
れる。比較結果により、以下のアクションがとられう
る。 − Ractual<Roverallである場合、ス
ケジューリング問題が存在する。スケジューラは、必要
とされるものよりも少ないデータを処理することができ
る。この場合において、RRMは、アクションをとるこ
とが通知されなければならない。これは、利用可能な場
合、より大きな資源Pmax(intra)およびPmax(in
ter)をスケジューラに割り当てることを含む。もしそう
でない場合、フローへのダイナミックな資源再割当てが
実行されなければならない。これは、例えば、以前にQ
oSBW保証(guarantee)でサービスされた所定のフ
ローをドロップまたはストップすることを意味しうる。
最終的に、このフィードバックは、将来のアドミッショ
ン制御決定に対するキャパシティ推定値を変更するため
に使用されうる。
場合、スケジューラは、効率的かつ制限内で働く。この
場合において、式8は、スケジューリングポリシーとし
て使用されることになる。 − Ractual≫Roverallである場合、ス
ケジューラは、リラックスしたやり方(relaxed manne
r)で働く。これは、実際に必要とされるよりも遙かに
多いデータをスケジュールすることができることを意味
する。この場合において、スケジューラは、以下のやり
方において、グッドプットRactualの履歴に依存
して、自己制限ビヘービアを有しうる。
actual(t-1)の場合、式8の以下の修正を使用す
る。 Plimit(intra,inter)=Pcurrent(intra,inter) −ΔPdec(intra,inter) (11) ここで、ΔPdec(intra)およびΔPdec(inter)
は、それぞれ、イントラおよびインター電力の所定の減
少量である。 − Ractual(t)>Ractual(t-1)である場
合、式8をそのまま使用する。
ing)の意味において、全トラフィックの等価(equaliz
ation)を可能にする。割り当てられた資源をスケジュ
ーリングプロセスに対して利用可能に保つために、RR
Mは、この自己制限について通知されない。それにも関
わらず、隣接するセルに有用な顕著なより低い電力消費
の変化およびこのセルにおけるDCH電力制御変動があ
ることになる。
平面におけるPlimit(intra,inter)の取り扱いの
一例を示す。上述したように、制限Plimit(intr
a,inter)は、ダイナミックに変化しうる。各ディメンジ
ョンに対して、以下の3つの可能性が存在する。 − Pcurrent(intra,inter)>Plimit(in
tra,inter)の増大がある場合、Plimit(intra,int
er)は、ΔPinc(intra,inter)だけ増大される。上限
は、RRMにより割り当てられるPmax(intra,inte
r)により与えられる。これは、式8の表現である。 − 干渉妨害がPcurrent(intra,inter)≪P
limit(intra,inter)に減少する場合、P
limit(intra,inter)は、ΔPdec(intra,inter)
だけ減少されうる。これは、式11の表現である。 − Pcurrent(intra,inter)≒Plimit(in
tra,inter)である場合、Plimit(intra,inter)は
変化しない。
おいてなされ、好ましくは別個になされる。これによ
り、図6中に影付きエリアでマークされたPlimit
(intra,inter)の周りの可能な変化のエリアがある。こ
れらのパラメータの全てが独立に調節されうるので、ス
ケジューラは、大きな柔軟性をオファする。
3.9により説明されたダウンリンクと同様の改良がな
されうる。特にNRTサービスに対して、PDU全体
を、1つのMACスケジューリングインターバルにおい
てスケジュールされるべき1つのTBS中にパックする
ことを常に試みることは必要でない。いくつかのスケジ
ューリングインターバルにおいて送信を時間的に拡散さ
せることが望ましいかも知れない。本発明は、「MAC
スケジューラの主要機能」のセクションに対する以下の
強化を提案しかつ使用する。
に、初期PDU送信に許容されるMACスケジューリン
グインターバルTscheduleの最大数N
schedul eが決定される。初期という用語は、こ
の値が、可能性のある再送信を含まないことを意味す
る。Nscheduleの値は、次式で決定される。 Nschedule=PDUlen/(RBmin・Tschedul e ) (12)
リクエスト(ARQ)が適用される場合、再送信の数
は、通常のトラフィックよりも遙かに小さいと仮定され
るという上述した仮定を参照のこと)に従わないシステ
ムが仮定される。各PDUに対してこの値が与えられる
と、MACスケジューラは、1度により少ないTBをス
ケジュールすることができる。これは、いくつかの理由
により同期づけられうる。最初に、効率が、パディング
を減少させることにより改善されうる。
ンターバルにおける送信を許容し、より少ないパディン
グを必要とするいくつかのサイズのTF'sが定義される
場合可能である。生成される干渉妨害の変化は、データ
送信が、オンオフソースビヘービアの代わりにいくつか
のスケジューリングインターバルにおいて拡散されると
き、低くされる。この現象は、今、インターおよびイン
トラセルインパクトに対して調査される。
おいて、スケジューリング決定は、イントラセルおよび
インターセルインターフェアレンスに対する制限から生
じる二次元最適化問題に基づく。図7は、P
current(intra,inter)平面を使用する問題を示
す。電力制御/インターフェアレンスの観点から、理想
的には電力変化が全くない。即ち、同じターゲットポイ
ントは、全てのスケジューリングサイクルにおいて到達
されるべきである。実際のアプリケーションに対して、
これは、このポイントが、定義されたように移動しなけ
ればならないことを意味する。
UEを見て、等しいサイズのパケットが比較される。そ
れらがシリアルに転送されると、即ち、全体のパケット
がまず、BTSに近いUEから送られて、BTSから遠
いUEからパケット全体が送られる。これは、P
current(intra)およびPcurrent(inter)
が、最初は低く、その後より高くなることを意味する。
これは、遠いUEデータの送信により多くの電力が必要
とされるかである。
グ規律において、データは、半分のパケットに分割さ
れ、両方のUEまたはMSが、それらのデータのそれら
の区分を両方のインターバルにおいて送信する。これ
は、Pcurrent(intra)およびP
current(inter)が、両方のインターバルの中間
値を有し、即ち、図7によりグラフ中のポイントが同じ
ままであることを意味する。直感的に、これは、PCア
ルゴリズムにとって有益である。基本アイデアは、P
curren t(intra)およびPcurrent(inter)
の和が、最後のスケジューリングインターバルからの値
に近づくように、TF'sを選択することである。
ューラの主要機能」のセクションに説明されたMACス
ケジューリング法の結果としてのPcurrent(int
ra,innter)のベクトルに対するいくつかのトレースが、
図7に示されている。トレースの各セグメントは、1つ
のUEに対して所定数のTB'sがスケジュールされた後
のPcurrent(intra,inter)の増加量を表す。イ
ンターフェアレンスの観点から、Plimit(intra)
およびPlimit(inter)に対する線の交点が最適で
あろう。
適な解を提供しない。これは、Pl imit(inter)の
リミットに到達する一方で、Pcurrent(intra)
が、そのPlimit(intra)から離れているかであ
る。しかし、トレース#2は、インターフェアレンスに
関する最適値に到達する。したがって、スケジューラを
インターフェアレンスに対して最適化することは、最適
点に到達する平面中のトレースを見つけることと等価で
ある。当業者は、この最適化のためのいくつの方法を見
つけることができるので、個々の方法は、詳細に説明し
ない。
みに対するスケジューリングは、QoSに対する最適化
と矛盾する可能性がある。この問題を克服するために、
パラメータβ=(0,... ,1)が以下のように導入さ
れなければならない。 − β=0インターフェアレンスのみに対する最適化;
例えば、図7中のトレース#2。 − β=1QoSのみ対する最適化;例えば、図7中の
トレース#1。 − 0と1との間のβ、インターフェアレンスとQoS
との間のトレードオフを有する両方についての最適化、
トレースは、図7中のトレース#1およびトレース#2
との間のどこかとなる。
ローのQoS要求条件に関して、好ましい量のインター
フェアレンス最適化についての自由な選択をオファす
る。しかし、「電力リミットPlimit(intra,inte
r)の取り扱い」のセクションにおけるリミテーションル
ールの使用により、リミットPlimit(intra,inte
r)はダイナミックであり、即ち、それらの交点は、トレ
ースの演算されたエンドポイントに向かってシフトする
(図6を参照)ことを述べなければならない。しかし、
インターフェアレンスに関して最適でない場合におい
て、リミットは、割り当てられた最大値から遠い可能性
がある、即ち、Plimit(intra,inter)≪P
max(intra,inter)。
れている。そこから分かるように、リミットの現在のセ
ッティングは、ポイントPlimit(intra,inter)に
より与えられる。上述に基づいて、「電力リミットP
limit(intra,inter)の取り扱い」のセクションに
おいて説明された次のピリオド中のそのリミットの許容
される変化は、新しいリミットが動くことができる所定
のエリアを与える。このエリアは、図8において長方形
として示されている。インターフェアレンスのみに対す
る最適化(β=0)は、トレースのエンドをこの長方形
エリア中にセットすることを意味する。ポイントP
target(intra,inter)は、最適化の最終的ターゲ
ットである。このエリア中の全ての他のポイントは、イ
ンターフェアレンスに対する最適化問題の十分な解であ
り、セルキャパシティ使用の最適化問題に対する事前の
ものである。
(β=1)は、長方形エリアから離れたトレースを導く
ことになる。したがって、組み合わされた最適化の目標
は、長方形にできる限り近いトレースとなる最適なβを
見つける一方で、必要とされるデータフローのQoS制
限を最適化することである。
業者は、レート維持ストラテジに基づいて、スケジュー
ラが必要とされるデータレートを保証することを認識す
るであろう。遅延は、スケジューリング原理により明示
的にアドレスされていないとしても、それぞれのデータ
フローの各々は、その必要とされるサービス品質に従
い、アドミッション制御は与えられると、スケジューラ
は、スケジューリングシステム中の混雑による更なる遅
延がないようにすることを保証する。
条件は、フォワード誤り訂正(FEC)および自動反復
リクエスト(ARQ)機能により適切に、さらに保証さ
れる。改良されたスケジューラの最も好ましいアプリケ
ーションは、アップリンクにおけるデータフローの取り
扱いであり、アップリンクスケジューリングは、上記の
説明において詳細に説明された。これは、アップリンク
共用チャネル(USCH)を制御するため、および/ま
たはいくつかの専用トランスポートチャネル上でのDC
Hへの送信を調節するために適用されうる。しかし、本
発明のQoSスケジューリング方法は、アップリンクに
限定されることなく、ダウンリンクチャネルにも適用可
能である。
特にアップリンクチャネルにおけるパケット送信スケジ
ューリングの改良された方法、および改良されたパケッ
ト送信スケジューリングシステム、およびUMTSシス
テムに対して使用されるように特に適合された改良され
た方法およびシステムを提供することができる。
記載した番号がある場合は、本発明の一実施例の対応関
係を示すものであって、本発明の範囲を限定するものと
解釈すべきではない。
ネットワークとユーザ装置との間のメッセージフローを
示す図。
おけるシグナリングフローを示す図。
線ネットワークコントローラ中のサービス品質(Qo
S)スケジューリング方法の原理を示す図。
制御−スケジューリングにおけるデータフローを示す
図。
メカニズムを示す図。
セス制御スケジューラでどのように電力リミットを取り
扱うかを示す図。
ターバルにおける送信電力のトレース調節を示す図。
節することを示す図。
Claims (10)
- 【請求項1】 コアネットワーク(CN)と少なくとも
1つのユーザ装置(UE)との間のデータの転送のため
に、CDMAシステム、特に移動体通信システム中で、
サービス品質調節のために、複数のデータフローをスケ
ジューリングする方法において、 プロトコルデータユニット(PDU)を含む各データフ
ローのサービス品質要求条件を受信するステップと、 通信チャネル上でのデータ送信のために供されるプロト
コルデータユニット(PDU)の優先順位を決定するス
テップと、 定義された優先順位に関して、かつ割り当てられた無線
資源制限に依存して、物理レイヤ(PHYレイヤ)によ
り送信されるべきトランスポートブロック(TB)をダ
イナミックに決定することにより、プロトコルデータユ
ニット(PDU)を供するステップと、 各トランスポートブロック(TB)に、それぞれ関連す
るトランスポートフォーマット(TF)を割当てるステ
ップと、 割り当てられたそれぞれ関連するトランスポートフォー
マット(TF)を使用することにより、物理レイヤ(P
HYレイヤ)により送信されるべき決定されたトランス
ポートブロック(TB)を有するトランスポートブロッ
クセット(TBS)を生成するステップとを有すること
を特徴とする方法。 - 【請求項2】 各々異なるプロトコルレイヤ上で動作す
る2つのスケジューラをリンクするステップを有し、 送信されるべきリクエストされたデータフローの各プロ
トコルデータユニット(PDU)は、予め定義可能な関
連するサービス品質要求条件に関する上位レイヤにおけ
るスケジューラ(PDUスケジューラ)により、下位レ
イヤのスケジューラ(MACスケジューラ)により供さ
れるべき優先順位リストにスケジュールされ、 媒体アクセス制御は、下位レイヤのスケジューラ(MA
Cスケジューラ)により実行され、これにより、優先順
位リスト中のプロトコルデータユニット(PDU)にお
いてダイナミックに動作させることにより、データ送信
のシステム効率を最適化することを特徴とする請求項1
記載の方法。 - 【請求項3】 前記決定するステップは、第1の中央に
配置されたスケジューラ(PDUスケジューラ)により
実行され、 前記供するステップおよび割当てるステップは、第2の
中央に配置されたスケジューラ(MACスケジューラ)
により実行され、前記第1のスケジューラ(PDUスケ
ジューラ)の状態によりドライブされ、 前記割り当てられたトランスポートフォーマットは、送
信されるべき関連するプロトコルデータユニット(PD
U)を記憶するそれぞれのユーザ装置(UE,MS)へ
シグナルされ、 前記生成するステップは、前記ユーザ装置(UE,M
S)により含まれる第3のスケジューラにより実行され
ることを特徴とする請求項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 第2のスケジューラ(MACスケジュー
ラ)により供されるべき仮想プロトコルデータユニット
(PDU)を生成するステップを有し、データフロー伝
送のためのリクエストがユーザ装置(UE、MS)から
前記第1のスケジューラ(PDUスケジューラ)にシグ
ナルされ、転送されるべきプロトコルデータユニット
(PDU)の優先順位が、必要とされるデータレートお
よびそれぞれのプロトコルデータユニット(PDU)の
推定された長さに基づいて決定されることを特徴とする
請求項2または3記載の方法。 - 【請求項5】 前記プロトコルデータユニット(PD
U)を供するステップが、スケジューリングインターバ
ル中で周期的に実行され、帯域幅、タイミングおよび/
または電力制限に依存することを特徴とする請求項1な
いし4のいずれかに記載の方法。 - 【請求項6】 ユーザ装置に必要とされる送信電力を調
節するステップを有することを特徴とする請求項1ない
し5のいずれかに記載の方法。 - 【請求項7】 CDMAシステム、特に移動体通信シス
テムにおいて、 所定のフローのサービス品質要求条件に関して、複数の
データフローのプロトコルデータユニット(PDU)の
優先順位を提供する手段と、 割り当てられた無線資源制限に依存して、順序づけられ
たプロトコルデータユニット(PDU)をダイナミック
にスケジューリングする手段と、 それぞれ関連づけられたトランスポートフォーマット
を、スケジュールされたプロトコルデータユニット(P
DU)に割当てる手段と、 ダイナミックにスケジューリングした結果および割り当
てられたそれぞれ関連するトランスポートフォーマット
を使用することにより、トランスポートブロックセット
を生成するための手段に、トランスポートフォーマット
をシグナリングする手段とを有することを特徴とするシ
ステム。 - 【請求項8】 請求項7のシステムにおいて使用するた
めのトランシーバユニットにより特徴づけられるベース
トランシーバステーション。 - 【請求項9】 請求項7のシステムにおいて使用するた
めのトランシーバユニットにより特徴づけられる移動体
局。 - 【請求項10】 特に、請求項7のシステムにおいて、
請求項1ないし6のいずれかの方法を実行するためのソ
フトウェア。
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