JP2007295588A - 個別チャネルでのアップリンク送信のためのサービス品質(QoS)認識型スケジューリング - Google Patents
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Abstract
【解決手段】移動端末は、複数の個別ULC(アップリンクチャネル)の1つを介して優先度フローのデータを送信し、基地局において、優先度フローのそれぞれをQoSパラメータのセットに関連付け、複数の個別ULCの一部についての、データがそれぞれの個別アップリンクトランスポートチャネルで伝送される優先度フローを示すフロー識別子を含むスケジューリング要求を、基地局において受信し、基地局により、複数のスケジューリング要求のフロー識別子を、それぞれの優先度フローのQoSパラメータのセットに関連付け、スケジューリング要求が受信された優先度フローのデータを搬送する個別ULCを、フロー識別子により指示された関連付けられたQoSパラメータのセットに基づき、基地局によりスケジューリングする。
【選択図】図6
Description
非リアルタイムサービスにおける誤り検出の最も一般的な技術は、前方誤り訂正(FEC)と組み合わせた自動再送要求(ARQ)方式に基づく、ハイブリッドARQと呼ばれる技術である。巡回冗長検査(CRC)により誤りが検出されると、受信器は、送信器に対し追加ビット又は新しいデータパケットを送信するよう要求を行う。既存の様々な方式のうち、ストップアンドウエイト(SAW)と、選択再送(SR)連続ARQ(Selective-repeat continuous ARQ)とが、移動通信において最も頻繁に使用される。
パケットのスケジューリングは、共有媒体への参入を許可されたユーザに送信機会と送信フォーマットとを割り当てるために使用される無線リソース制御アルゴリズムである。スケジューリングは、パケットに基づく移動無線ネットワークにおいて、スループット/容量を最大化するために適応変調符号化と組み合わせて使用することができる(例えば望ましいチャネル条件のユーザに送信機会を割り当てることにより)。UMTSのパケットデータサービスは、インタラクティブ及びバックグラウンドのトラフィッククラスに対して適用可能であるが、ストリーミングサービスにも使用することができる。インタラクティブ及びバックグラウンドのクラスに属するトラフィックは非リアルタイム(NRT)トラフィックとして扱われ、パケットスケジューラにより管理される。パケットのスケジューリング方法は次のように特徴づけることができる。
●サービスの順番:ユーザがサービスを受ける順番。例えば、無作為の順番(ラウンドロビン方式)、又はチャネル品質(C/I又はスループットに基づく)に従う。
●割り当て方法:リソースを割り当てる基準。例えば、キューに入れられたすべてのユーザに対し、割り当て時間間隔当たり同じデータ量、又は同じ電力/符号/時間のリソースを割り当てる。
汎用移動通信システム(UMTS)の上位レベルのR99/4/5構成を図1に示す(非特許文献2参照、http://www.3gpp.orgから入手可能)。ネットワーク要素は、機能的に、コアネットワーク(CN)101、UMTS地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)102、及びユーザ装置(UE)103に分類される。UTRAN102は、全ての無線関連機能の処理を行い、一方、CN101は、呼及びデータ接続を外部ネットワークへルーティングする処理を行う。これらのネットワーク要素の相互接続は、オープンインタフェース(Iu、Uu)により定義される。UMTSシステムは、モジュール式であり、従って複数の同一タイプのネットワーク要素を持つことができることに留意されたい。
個別トランスポートチャネル(DTCH)用のアップリンクエンハンスメント(E−DCH)は、現在3GPP技術仕様グループRANにより研究されている(非特許文献3参照、http://www.3gpp.orgで入手可能)。IPベースのサービスの利用は更に重要になるので、アップリンク個別トランスポートチャネルの遅延を低減させるとともに、RANのカバー範囲(coverage)及びスループットを改善する要求が増加している。ストリーミング、インタラクティブ及びバックグラウンドのサービスはこの拡張アップリンクから恩恵を受けることができる。
図4は、例示的なユーザ装置側のE−DCH MAC構成の全体を示す。新MAC機能エンティティであるMAC−e403が、Rel/99/4/5のMAC構成に加えられる。MAC−e403エンティティを図5に詳細に示す。
ソフトハンドオーバ動作では、UTRAN側のE−DCH MAC構成におけるMAC−eエンティティは、ノードB(MAC−eb)とS−RNC(MAC−es)との間で分散することができる。ノードBのスケジューラは、アクティブユーザを選択し、指示されたレート、提示されたレート、又は送信が許可されたTCFS(トランスポートフォーマットコンビネーションセット)のサブセットにアクティブユーザ(UE)を制限するTFC(トランスポートフォーマットコンビネーション)閾値を決定してシグナリングすることにより、レート制御を行なう。
特定の方式の動作に必要なE−DCH関連の制御シグナリングは、アップリンク及びダウンリンクのシグナリングを含む。このシグナリングは、考慮されるアップリンクエンハンスメントに依存する。
モビリティ管理に関連した幾つかの手順について説明する前に、以下頻繁に使用される幾つかの用語をまず定義する。
ノードB制御スケジューリングはE−DCHの技術的特徴の1つである。ノードB制御スケジューリングは、アップリンクでのより高いセルスループットを提供するとともにそのカバー範囲を広げるために、アップリンク電力リソースのより効率的な利用を可能にすると予測される。用語「ノードB制御スケジューリング」は、ノードBが、RNCにより設定された制約内でTFCのセット(このTFCセットからUEは適切なTFCを選択することができる)を制御する可能性を表す。UEが自発的にTFCを選択することができるTFCのセットは、以下では「ノードB制御TFCサブセット(Node B controlled TFC subset)」と呼ぶ。
このスケジューリング手法の原理は、高速TFCS制約の制御により、ノードBがユーザ装置のトランスポートフォーマットコンビネーション選択を制御し制約することを可能にすることである。ノードBは、ユーザ装置が適切なトランスポートフォーマットコンビネーションを自発的に選択することができる「ノードB制御サブセット」を、レイヤ1シグナリングにより拡大/縮小することができる。ノードB制御レートスケジューリングでは、すべてのアップリンク送信は、並列に、しかしノードBでの雑音上昇閾値を越えないように十分に低いレートで発生し得る。従って、様々なユーザ装置からの送信は時間的に重複してよい。レートスケジューリングにより、ノードBはアップリンクTFCSを制約することのみでき、UEがE−DCH上でデータを送信する時間は制御しない。ノードBは同時に送信するUEの数を認識しないがため、セルにおけるアップリンク雑音上昇の精確な制御はできない(非特許文献6を参照、http://www.3gpp.orgで入手可能)。
ノードB制御タイムアンドレートスケジューリングの基本原理は、(理論上に限るが)ユーザ装置のサブセットが、所与の時間に、ノードBでの所望の全体雑音上昇を越えないように送信できるようにすることである。アップ/ダウンコマンドを送信して「ノードB制御TFCサブセット」を1ステップ拡大/縮小する代わりに、ノードBは、明示的なシグナリングを介して、例えばTFCSインジケータ(ポインタでもよい)を送信することにより、トランスポートフォーマットコンビネーションサブセットを任意の許容値に更新できる。
第3世代移動通信システムでは、上位レイヤで生成されたデータは、物理レイヤにおける様々な物理チャネルにマッピングされるトランスポートチャネルにより無線で搬送される。トランスポートチャネルは、情報転送のために物理レイヤにより媒体アクセス制御(MAC)レイヤに提供されるサービスである。トランスポートチャネルは、主として2つのタイプに分類される。
●個別トランスポートチャネル:受信UEは、トランスポートチャネルを搬送する物理チャネルにより暗示的に与えられる。
送信される情報の性質は、その情報が送信されるべき方法に大きな影響を及ぼす。例えば、音声呼は閲覧セッション(インターネット)と全く異なる特性を有する。非特許文献8(http://www.3gpp.orgで入手可能)では、3Gで共通に送信されると予想される異なるタイプの情報が提示されている。一般には、アプリケーション及びサービスは、それらがどのように考慮されるかによって、異なるグループに分類され得る。UMTSは、アプリケーション又はユーザからのQoS要求を満たそうとする。異なる4つのサービスクラスがUMTSにおいて特定され、以下の表に、それぞれの特性、及び予測されるアプリケーションを記載する。
D. Chase: "Code combining: A maximum-likelihood decoding approach for combining an arbitrary number of noisy packets", IEEE Transactions on Communications, Col. COM-33, pages 385 to 393, May 1985 3GPP TR 25.401: "UTRAN Overall Description" 3GPP TR 25.896: "Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD (Release 6)" 3GPP TSG RAN WG1, meeting #31, Tdoc R01-030284, "Scheduled and Autonomous Mode Operation for the Enhanced Uplink" 3GPP TSG RAN WG1, meeting #31: "HARQ Structure", Tdoc R1-030247 3GPP TR 25.896: "Feasibility study for Enhanced Uplink for UTRA FDD (Release 6)", version 1.0.0 3GPP TS 25.321, "Medium Access Control (MAC) protocol specification; (Release 6)", version 6.1.0 3GPP TS 23.107:"Quality of Service (QoS) concept and architecture", V6.1.0
●転送遅延
●保証ビットレート
●トラフィック取扱優先度
●トラフィッククラス
●並べ替え解除タイマT1
である。
TFCに関連付けられた利得係数+追加利得係数
または、換言すれば、
TFCに関連付けられた利得係数+ブースト利得係数(boosted gain factor)
である。
Claims (36)
- 移動通信システムにおいて、複数の移動端末から複数の個別アップリンクチャネルを介して基地局に送信される複数の優先度フローをスケジューリングする方法であって、各移動端末は、前記複数の個別アップリンクチャネルの1つを介して前記複数の優先度フローの少なくとも1つの優先度フローのデータを送信し、
前記基地局において、前記複数の優先度フローのそれぞれをQoSパラメータのセットに関連付ける工程と、
前記複数の個別アップリンクチャネルの少なくとも一部についての、データがそれぞれの個別アップリンクトランスポートチャネルで伝送される優先度フローを示すフロー識別子を含むスケジューリング要求を、前記基地局において受信する工程と、
前記基地局により、前記複数のスケジューリング要求の前記フロー識別子を、識別されたそれぞれの優先度フローの前記QoSパラメータのセットに関連付ける工程と、
スケジューリング要求が受信された優先度フローのデータを搬送する個別アップリンクチャネルを、前記フロー識別子により指示された前記関連付けられたQoSパラメータのセットに基づいて、前記基地局によりスケジューリングする工程と、を含む方法。 - 前記QoSパラメータは、それぞれの優先度フローのデータに関連付けられた送信モードを含む、請求項1記載の方法。
- 前記送信モードは、前記それぞれの優先度フローのデータが、追加の利得係数を適用して送信されるかどうかを指示する、請求項2記載の方法。
- スケジューリング要求は、当該スケジューリング要求の送信元である移動端末におけるバッファ占有度及び利用可能な送信電力についての情報を更に含む、請求項1から請求項3のいずれかに記載の方法。
- 前記基地局により受信された前記スケジューリング要求は、MAC制御シグナリングを介して送信される、請求項1から請求項4のいずれかに記載の方法。
- 前記優先度フローは、移動端末のMAC−dフロー又は優先度キューである、請求項1記載の方法。
- 前記基地局から、前記基地局において受信されたスケジューリング要求の送信元である移動端末に、それぞれの移動端末の前記個別アップリンクチャネルに割り当てられたアップリンクリソースを指示するスケジューリング割り当てを送信する工程を更に含む、請求項1記載の方法。
- 前記QoSパラメータを含む少なくとも1つの設定メッセージを前記基地局において受信する工程を更に含む、請求項1から請求項7のいずれかに記載の方法。
- 前記設定メッセージは、前記複数の移動端末の少なくとも1つの無線リソース制御シグナリングを終端するネットワーク要素から受信される、請求項8記載の方法。
- 各優先度フローは、前記それぞれの移動端末と前記無線リソース制御シグナリングを終端する前記ネットワーク要素との間の少なくとも1つの無線ベアラに関連付けられ、
無線ベアラのQoSパラメータのセットを、関連付けられた優先度フローのQoSパラメータのセットにマッピングする工程を更に含む、請求項8又は請求項9記載の方法。 - QoSパラメータをマッピングする工程は、前記基地局と前記無線リソース制御シグナリングを終端するネットワーク要素との間のインタフェースでのアップリンク遅延を考慮する工程を含む、請求項10記載の方法。
- 優先度フローのQoSパラメータのセットは、前記無線リソース制御シグナリングを終端する前記ネットワーク要素からの無線リンクセットアップメッセージ又は無線リンク再設定メッセージにおいて、前記基地局により受信される、請求項8から請求項11のいずれかに記載の方法。
- 複数の優先度フローのデータは、移動端末によって送信時間間隔内の単一の個別アップリンクチャネルに多重化され、前記単一の個別アップリンクチャネルについてのスケジューリング要求における前記フロー識別子は、最も高いQoS要求を有する前記優先度フローのフロー識別子を含む、請求項1から請求項12のいずれかに記載の方法。
- 複数の優先度フローは、単一の個別アップリンクチャネル上に多重化され、
個別アップリンクチャネルを介して前記優先度フローのデータを提供する前記それぞれの移動端末に、各優先度フローについてのQoSパラメータのセットをシグナリングする工程と、
前記移動端末においてスケジューリング関連の機能を実行する際、前記シグナリングされたQoSパラメータを考慮する工程と、
を更に含む、請求項1から請求項13のいずれかに記載の方法。 - 前記スケジューリング関連の機能は、前記個別アップリンクチャネルについてのスケジューリング要求の送信、及び/又は個別アップリンクチャネルでのアップリンクデータ送信のためのトランスポートフォーマット選択を含む、請求項14記載の方法。
- QoSパラメータのセットは、無線ベアラセットアップメッセージ又は無線ベアラ再設定メッセージの中で、それぞれの移動端末へ提供される、請求項14又は請求項15記載の方法。
- 優先度フローに関連付けられた前記QoSパラメータは、転送遅延、保証ビットレート、トラフィック取扱優先度、サービスタイプ識別情報、トラフィッククラス、及び前記MACエンティティにおける並べ替えバッファの並べ替え解除タイマの中の少なくとも1つを含む、請求項1から請求項16のいずれかに記載の方法。
- スケジューリング要求は、遅延クリティカルなサービスを前記個別アップリンクチャネルで搬送する優先度フローのデータの送信を指示するサービスタイプインジケータを更に含む、請求項1から請求項17のいずれかに記載の方法。
- 前記スケジューリング要求の前記サービスタイプインジケータが遅延クリティカルなサービスの送信を指示した場合、前記基地局において受信したスケジューリング要求の送信元である前記移動端末をスケジューリングする際、前記それぞれの個別アップリンクチャネルでのアップリンク送信に追加される所定の利得係数を考慮する工程を更に含む、請求項18記載の方法。
- 移動通信システムにおいて、データが複数の移動端末により複数の個別アップリンクチャネルを介して基地局に送信される複数の優先度フローをスケジューリングする基地局であって、各移動端末は、前記複数の個別アップリンクチャネルの1つを介して前記複数の優先度フローの少なくとも1つの優先度フローのデータを送信し、
前記複数の優先度フローのそれぞれをQoSパラメータのセットに関連付ける処理手段と、
前記複数の個別アップリンクチャネルの少なくとも一部についての、データが前記それぞれの個別アップリンクトランスポートチャネルで伝送される優先度フローを示すフロー識別子を含むスケジューリング要求を受信する通信手段と、を含み、
前記処理手段は、前記複数のスケジューリング要求の前記フロー識別子を、前記識別されたそれぞれの優先度フローの前記QoSパラメータのセットに関連付けるように適合され、
スケジューリング要求が受信された優先度フローのデータを搬送する個別アップリンクチャネルを、前記フロー識別子によって指示された前記QoSパラメータのセットに基づいてスケジューリングするスケジューラを更に含む、基地局。 - 請求項1から請求項19のいずれかに記載された方法の工程を実行するように適合された手段を更に含む、請求項20記載の基地局。
- 移動通信システムにおいて、個別アップリンクチャネルでの送信のためにアップリンクリソースを要求する方法であって、移動端末は、基地局へ前記個別アップリンクチャネルを介して少なくとも1つの優先度フローのデータを送信し、各優先度フローは、前記基地局においてQoSパラメータのセットに関連付けられ、
前記個別アップリンクチャネルについての、データが前記個別アップリンクトランスポートチャネルで伝送される優先度フローを示すフロー識別子を含むスケジューリング要求を、前記移動端末から前記基地局に送信する工程と、
前記個別アップリンクチャネルについての前記基地局からのスケジューリング割り当てを前記移動端末において受信する工程と、を含む方法。 - 少なくとも1つの優先度フローのデータを個別アップリンクチャネルを介して基地局に送信する移動通信システムにおける移動端末であって、各優先度フローは、前記基地局においてQoSパラメータのセットに関連付けられ、
前記個別アップリンクチャネルについてのスケジューリング要求を前記基地局に送信し、前記個別アップリンクチャネルについての前記基地局からのスケジューリング割り当てを受信する通信手段を含み、
前記スケジューリング要求は、データが前記個別アップリンクトランスポートチャネルで伝送される優先度フローを示すフロー識別子を含む、移動端末。 - 前記優先度フローは、前記移動端末のMAC−dフロー又は優先度キューである、請求項23記載の移動端末。
- 請求項1から請求項19のいずれかに記載の方法の工程を実行する手段を更に含む、請求項23又は請求項24記載の移動端末。
- 移動通信システムにおける基地局のプロセッサにより実行されると、前記基地局に、データが複数の移動端末により複数の個別アップリンクチャネルを介して基地局に送信される複数の優先度フローをスケジューリングさせる命令を格納するコンピュータ読取り可能な記憶媒体であって、各移動端末は、前記複数の優先度フローの少なくとも1つの優先度フローのデータを前記複数の個別アップリンクチャネルの1つを介して送信し、
前記スケジューリングは、
前記基地局において、前記複数の優先度フローのそれぞれをQoSパラメータのセットに関連付け、
前記複数の個別アップリンクチャネルの少なくとも一部についての、データが前記それぞれの個別アップリンクトランスポートチャネルで伝送される優先度フローを示すフロー識別子を含むスケジューリング要求を、前記基地局において受信し、
前記基地局により、前記複数のスケジューリング要求の前記フロー識別子を、前記識別されたそれぞれの優先度フローの前記QoSパラメータのセットに関連付け、
スケジューリング要求が受信された優先度フローのデータを伝送する前記個別アップリンクチャネルを、前記フロー識別子によって指示された前記QoSパラメータのセットに基づいて、基地局によりスケジューリングする、
ことにより実現される、記憶媒体。 - 前記プロセッサにより実行されると、前記基地局に、請求項1から請求項19のいずれかに記載の方法の工程を実行させる命令を更に格納する、請求項26記載のコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 移動通信システムにおける移動端末のプロセッサにより実行されると、前記移動端末に、個別アップリンクチャネルでの送信のためにアップリンクリソースを要求させる命令を格納するコンピュータ読取り可能な記憶媒体であって、前記移動端末は、前記個別アップリンクチャネルを介して基地局に少なくとも1つの優先度フローのデータを送信し、各優先度フローは、前記基地局においてQoSパラメータのセットに関連付けられ、
前記アップリンクリソースの要求は、
前記個別アップリンクチャネルについての、データが前記個別アップリンクトランスポートチャネルで伝送される優先度フローを示すフロー識別子を含むスケジューリング要求を前記基地局に送信し、
前記個別アップリンクチャネルについてのスケジューリング割り当てを前記基地局から受信する、
ことにより実現される、記憶媒体。 - 前記プロセッサにより実行されると、請求項1から請求項19のいずれかに記載の方法の工程を実行させる命令を更に格納する、請求項28記載のコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
- 移動通信システムにおける個別アップリンクチャネルでの送信に使用されるアップリンクリソースを指示する方法であって、
前記個別アップリンクチャネルについての、遅延クリティカルなサービスを前記個別アップリンクチャネルで搬送する優先度フローのデータの送信を指示するサービスタイプインジケータを含むスケジューリング要求を、前記移動端末から前記基地局に送信する工程と、
前記個別アップリンクチャネルについての前記基地局からのスケジューリング割り当てを前記移動端末において受信する工程と、を含む方法。 - 前記スケジューリング割り当てが、遅延クリティカルなサービスの前記個別アップリンクチャネルでのアップリンク送信のための無線リソースを許可した場合、前記個別アップリンクチャネルでの前記アップリンク送信に所定の利得係数を追加する工程を更に含む、請求項30記載の方法。
- 移動通信システムにおける複数の個別アップリンクチャネルでの複数の移動端末から基地局へのアップリンク送信をスケジューリングする方法であって、
前記複数の個別アップリンクチャネルの少なくとも一部についての、遅延クリティカルなサービスを前記個別アップリンクチャネルで搬送する優先度フローのデータの送信を指示するサービスタイプインジケータを更に含むスケジューリング要求を、前記基地局において受信する工程と、
遅延クリティカルなサービスを伝送する個別アップリンクチャネルでのアップリンク送信に追加される所定の利得係数を前記基地局が考慮することにより、スケジューリング要求が受信された前記個別アップリンクチャネルを前記基地局によりスケジューリングする工程と、を含む方法。 - 個別アップリンクチャネルでの送信に使用されるアップリンクリソースを指示する移動通信システムにおける移動端末であって、
前記個別アップリンクチャネルについての、遅延クリティカルなサービスを前記個別アップリンクチャネルで搬送する優先度フローのデータの送信を指示するサービスタイプインジケータを含むスケジューリング要求を送信し、前記個別アップリンクチャネルについての前記基地局からのスケジューリング割り当てを受信する通信手段を含む、移動端末。 - 複数の個別アップリンクチャネルでのアップリンク送信をスケジューリングする移動通信システムにおける基地局であって、
前記複数の個別アップリンクチャネルの少なくとも一部についての、遅延クリティカルなサービスを前記個別アップリンクチャネル上で搬送する優先度フローのデータの送信を指示するサービスタイプインジケータを含むスケジューリング要求を、前記基地局において受信する通信手段と、
遅延クリティカルなサービスを伝送する個別アップリンクチャネルでのアップリンク送信に追加される所定の利得係数を考慮することにより、スケジューリング要求が受信された前記個別アップリンクチャネルをスケジューリングするスケジューラと、を含む基地局。 - 移動通信システムにおける移動端末のプロセッサにより実行されると、前記移動端末に、移動通信システムの個別アップリンクチャネルでの送信のためにアップリンクリソースを指示させる命令を格納するコンピュータ読取り可能な記憶媒体であって、
前記アップリンクリソースの指示は、
前記個別アップリンクチャネルについての、遅延クリティカルなサービスを前記個別アップリンクチャネルで搬送する優先度フローのデータの送信を指示するサービスタイプインジケータを含むスケジューリング要求を、前記基地局に送信し、
個別アップリンクチャネルについての前記基地局からのスケジューリング割り当てを受信する、
ことにより実現される、記憶媒体。 - 移動通信システムにおける基地局のプロセッサにより実行されると、前記基地局に、複数の移動端末から前記基地局への複数の個別アップリンクチャネルでのアップリンク送信をスケジューリングさせる命令を格納するコンピュータ読取り可能な記憶媒体であって、
前記スケジューリングは、
前記複数の個別アップリンクチャネルの少なくとも一部についての、遅延クリティカルなサービスを前記個別アップリンクチャネルで搬送する優先度フローのデータの送信を指示するサービスタイプインジケータを含むスケジューリング要求を受信し、
遅延クリティカルなサービスを伝送する個別アップリンクチャネルでのアップリンク送信に追加される所定の利得係数を前記基地局が考慮することにより、前記スケジューリング要求が受信された前記個別アップリンクチャネルをスケジューリングする、
ことにより実現される、記憶媒体。
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