JP2008515256A - 無線通信システムにおける品質測定のための無線リンク制御レイヤでの誤り比測定 - Google Patents
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Abstract
Description
送信すべき情報の性質は、この情報が送信されるべき方法に大きな影響をもつ。例えば、音声通話は、閲覧セッション(インターネット)とは全く異なる性質をもつ。非特許文献1および非特許文献2には、3Gを介して一般に送信されることが期待される異なるタイプの情報が提示されている。サービスの4つの異なるクラスが同定され、以下の表がそれらの性質および予想される応用を記載している。
無線インタフェースを介したデータ送信を可能とするため、3GPPは、レイヤのセットと、各々のプロトコルを定義した。これらは、ベアラセットアップで定義された所定のQoS(データレート、誤り率、優先度など)をサポートするのに必要なサービスの提供を目的としている。
− データリンクレイヤ(L2)102、
− RRCレイヤ(L3)103。
RLCサブレイヤは、三つのワーキングモードか転送モードを有する、トランスパレントモード、非確認応答モード、確認応答モードである(以下、それぞれTM、UMおよびAMという)。RLCサブレイヤは非特許文献4において3GPPにより定義されており、概要が既出の非特許文献3に与えられている。
このサービスは、上位レイヤPDUを、プロトコル情報を何ら加えることなく送信するが、受信PDUのセグメント化/再アセンブリは実行し得る。トランスパレントモードは、主に音声のような遅延に非常に敏感なサービスに用いられる。
− ユーザデータの転送、
− SDU廃棄。
このサービスは、上位レイヤPDUをピアエンティティへの配信の保障なしで送信する。非確認応答データ転送モードは以下の特性を有する。
− 連結、
− パディング
− ユーザデータの転送、
− 暗号化、
− シーケンス番号チェック、
− SDU廃棄。
このサービスは、上位レイヤPDUを送信し、ピアエンティティへの配信を保障する。RLCがデータを正確に送信できない場合には、送信側のRLCが通知を受ける。このサービスのために、順次(in-sequence)および非順次(out-of-sequence)配信の両方がサポートされる。多くの場合、上位レイヤプロトコルは、そのPDUの順序を修復し得る。下位レイヤの非順次プロパティが既知であり、制御されている限り(すなわち、上位レイヤプロトコルが、失ったPDUの再送要求を即座にしない)、許可されている非順次配信は、受信RLCに記憶領域を確保し得る。
− 連結、
− パディング、
− ユーザデータの転送、
− 誤り訂正、
− PDUの順次配信、
− 重複検出、
− フロー制御、
− プロトコル誤り検出と回復、
− 暗号化、
− SDU廃棄。
RLCレイヤの異なるモードの記述は、実際はRLC AMのみが正しいQoS制御機構を提供することを示している。実際には、これは、確認応答メッセージにより送信機がRLC SDUの正確な受信を知らされるというモードにすぎない。これらのメッセージにより、送信側のRLC AMエンティティは、SDU誤り率を算出し、それをRBセットアップ手続きで設定されたQoS属性(SDU誤り率)と比較し得る。しかしながら、受信側のRLC AMはQoS属性、特にSDU誤り率について何の知識も持たないことに注意すると興味深い。
RRC状態は、3GPP仕様書に導入されている。そこでは、識別されクラス化されたシナリオに応じた典型的なユーザの挙動と要件を記述しており、非特許文献5にその仕様が定められている。
− Cell_PCH;
− URA_PCH;
− Cell_FACH;
− Cell_DCH。
CELL_DCH状態302は、以下に特徴付けられる。
CELL_FACH状態303は、以下に特徴付けられる。
CELL_PCH状態304は、以下に特徴付けられる。
URA_PCH状態は、以下に特徴付けられる。
アイドリングモード301は、以下に特徴付けられる。
電力制御の図示的記述が図4に示されている。FDDでは、個別チャネル(DPCH)は、高速および準静的フェージングによる受信電力の変動を補償するために、上り回線、下り回線において電力制御されている。CN401から、確立しようとするRABのパラメータおよび特にそのQoS属性(非特許文献6に定義されたRAB割り当て要求メッセージ)を受信すると、RNC402のRRCエンティティは、確立されたRABを搬送することになるDPCHのトランスポートチャネルブロック誤り率目標(TrCH BLER目標)を推定し、RBセットアップ手続きの間に、UE403のピアRRCエンティティにその値をシグナリングする。
本発明の一つの潜在的な適用分野は、MBMSである。これは、現在、3GPP標準化団体において標準化が進められている新しい3Gサービスである。MBMSでは、サービス(ビデオクリップ、データダウンロード等)は、所定のサービスエリアにブロードキャストされ、あらかじめこのサービスに契約した一つまたは多数の移動体によって同時に受信される。MBMSのアーキテクチャと機能的態様の概説は、非特許文献7に与えられており、無線態様は、非特許文献8で現在標準化されている。MBMSの主たる利益は、同じ情報が、いくつかの移動体機器に同時にポイントトゥマルチポイント送信PTMで送信され得ることである。したがって、ネットワークは、データを送信するために各々の対象移動体機器に、個別リンクをセットアップする必要がない。MBMSサービスをUMTSシステムに導入するために、いくつかの新しい論理チャネルが、現在、3GPPにより標準化されている。MTCH(MBMSトラヒックチャネル)は、MBMSサービスコンテンツ自体を運ぶために設けられる。もし少数のUEだけがブロードキャストサービスに関心を示していると、ネットワークは、別々の個別無線リンク(ポイントトゥポイント送信PTP)を確立した後、通常のDPDCH物理チャネルに依存するか、いくつかのUEへのPTM送信の場合は、FACHトランスポートチャネルを搬送するS−CCPCH物理チャネルに依存する。そして、新しい論理制御チャネルが導入される。MCCH(MBMS制御チャネル)は、現在のMBMS構成をブロードキャストし、MBMS固有パラメータかMBMS固有メッセージをシグナリングする。標準化過程の進展により、将来、より多くの論理チャネルが3GPPにより導入され得る。
UEでの受信品質を改善するために、二つの技術が、現在3GPPで検討されている。ソフト、選択合成の一般原理は同じである。両方の技術は、一つより多いセルからの同一情報の受信に依存する。ソフト合成は、UMTSのR99で既に導入されている良く知られたソフトハンドオーバシナリオと類似しており、UEは、すべてのセルからの無線リンクが十分に時間同期されている条件で、幾つかのセルから物理レイヤで受信したソフトビットを合成する。選択合成の場合は、合成処理はRLCレイヤで行われる。選択合成の原理が図5に示されている。この技術により、いくつかのセルからのいくつかのリンクは受信され、各々のリンクは、RLCレイヤに依存した独立した受信処理を受ける。したがって、RLCは、それら自身のシーケンス番号(SN)で識別されている同じRLC PDUを数回受信する。異なる無線リンクは非相関なので、正しいRLC PDUを受信する確率は、無線リンクの数とともに増加する。異なる無線リンクからの誤りのないPDUを選択し、合成することによって、低いPDU誤り、または誤り率を有するデータストリームが得られ得る。
MBMSに予想されている主要なサービスの一つはファイルのダウンロードである。このサービスにより、集団(すなわち、複数のUE)は、ゲーム、着信メロディ、新しいアプリケーション、ソフトウエアアップグレードなどであり得る同一ファイルを同時に受信する。ストリーミングサービスではいくらかの品質劣化を引き起こすのみであろう若干のロスが許容され得るのに対し、運営者の課金方針に依存して、ファイルの100%ダウンロード成功率が必要となり得る。
− TTIまたは受信RLC SDU数についての測定ウインドウ長、
− (イベントトリガ測定のための)品質閾値Q_閾値、または、
− 報告周期(周期測定のための)。
略語 説明
3GPP 第三世代パートナーシッププロジェクト
AM 確認応答モード
BCCH ブロードキャスト制御チャネル
BCH ブロードキャストチャネル
BLER ブロック誤り率
BMC ブロードキャスト/マルチキャスト制御
BM−SC ブロードキャスト−マルチキャストサービスセンタ
CBS セルブロードキャストサービス
CCCH 共通制御チャネル
CN コアネットワーク
CS 回線交換
DCCH 個別制御チャネル
DCH 個別チャネル
DL 下り回線
DPCH 個別物理チャネル
DPDCH 個別物理データチャネル
DRX 不連続受信
FACH フォワードアクセスチャネル
FDD 周波数分割複信
HSDPA 高速下り回線パケットアクセス
IE 情報要素
LA 位置エリア
MAC 媒体アクセス制御
MBMS マルチメディアブロードキャスト・マルチキャストサービス
MCCH MBMS制御チャネル
MTCH MBMSトラヒックチャネル
PCH ページングチャネル
PDCP パケットデータコンバージェンスプロトコル
PDU プロトコルデータユニット
PICH ページングインジケータチャネル
PTM ポイントトゥマルチポイント送信
PTP ポイントトゥポイント送信
QoS サービス品質
RA 登録エリア
RAB 無線アクセスベアラ
RACH ランダムアクセスチャネル
RAN 無線アクセスネットワーク
RANAP 無線アクセスネットワークアプリケーションパート
RB 無線ベアラ
RLC 無線リンク制御
RNC 無線ネットワークコントローラ
RRC 無線リソース制御
S−CCPCH セカンダリ共通制御物理チャネル
SDU サービスデータユニット
SIR 信号対干渉比
SN シーケンス番号
SRB シグナリング無線ベアラ
TCP 送信制御プロトコル
TM トランスパレントモード
TPC 送信電力制御
TrCH トランスポートチャネル
TTI 送信時間間隔
UE ユーザ装置
UM 非確認応答モード
UMTS ユニバーサル移動体電気通信システム
URA ユーザ登録エリア、UTRAN登録エリア
UTRAN ユニバーサル無線アクセスネットワーク
VoIP ボイスオーバインターネットプロトコル
Claims (29)
- 無線通信システムの移動体端末においてブロードキャストまたはマルチキャストサービスのサービス品質を制御する方法であって:
(a)無線通信システムの無線リンクを介しサービスデータユニットを受信するステップと;
(b)前記サービスデータユニット(704)に関連する誤り率を決定するステップと、を備え、
前記ステップ(b)は非確認応答データ転送モードにおいて無線リンク制御レイヤによって行われる方法。 - 前記誤り率は既定の時間間隔に受信された破損サービスデータユニット数と同じ時間間隔に受信されたサービスデータユニット総数との比である、
請求項1記載の方法。 - 前記サービスデータユニットは前記無線リンクを介した送信のためにセグメント化されており、
前記誤り率は既定の時間間隔に受信された破損サービスデータユニットセグメント数と同じ時間間隔に受信されたサービスデータユニットセグメント総数との比である、
請求項1記載の方法。 - ステップ(b)の後に、(c)前記誤り率に基づき測定報告を前記無線リンクを制御しているエンティティに送るステップ(707)をさらに備える、
請求項1から請求項3のいずれかに記載の方法。 - 前記報告は前記無線通信システムの前記移動体端末から前記制御エンティティへの上り回線接続の確立によって送られる、
請求項4記載の方法。 - 前記報告は前記エンティティによって前記移動体端末のアイデンティティに対応付けされ得ない、
請求項4記載の方法。 - 前記測定報告は前記決定された誤り率に関連した値を有する、
請求項4から請求項6のいずれかに記載の方法。 - 前記測定報告は、前記誤り率が定義された閾値を超えているか下回っているかの情報を有する、
請求項4から請求項6のいずれかに記載の方法。 - ステップ(a)の前に、前記決定ステップ(b)か報告ステップ(c)のうち少なくとも一つについての構成情報を有するメッセージを受信するステップ(d)(702)を、さらに具備する、
請求項4から請求項8のいずれかに記載の方法。 - 前記メッセージは、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス制御チャネルか、ブロードキャスト制御チャネルか、共通制御チャネルから受信される、
請求項9記載の方法。 - ステップ(c)の前に、アクティブ化コマンドを受信するステップ(e)を、さらに具備し、
前記測定報告は前記アクティブ化コマンドによりアクティブ化が行われた後にのみ送られる、
請求項4から請求項10のいずれかに記載の方法。 - 前記測定報告は前記メッセージに含まれる情報から導き出された時間に送られる、
請求項9または請求項11記載の方法。 - 前記測定報告は周期的に送られる、
請求項4から請求項11のいずれかに記載の方法。 - 前記測定報告は、前記誤り率が所定の閾値を超えた場合に送られる、
請求項4から請求項11のいずれかに記載の方法。 - 前記閾値は前記ブロードキャストまたはマルチキャストサービスに関連したサービス品質属性から導き出される、
請求項8または請求項14記載の方法。 - 前記閾値は前記データに対応したサービス品質属性に等しい、
請求項15記載の方法。 - 前記閾値は前記サービス品質属性より所定のマージンだけ小さいか大きい、
請求項15記載の方法。 - ステップ(b)の前に同じ移動体端末の無線リソース制御レイヤから無線リンク制御レイヤ(703)に誤り率測定構成のためのプリミティブを送るステップと;
ステップ(b)の後に無線リンク制御レイヤから無線リソース制御レイヤ(705)への前記決定ステップ(b)の結果を示す値を送るステップと、をさらに備える、
請求項1から請求項17のいずれかに記載の方法。 - (f)ステップ(b)の前に、通信システムの少なくとも一つ以上の無線リンクを介し前記ブロードキャストまたはマルチキャストサービスのサービスデータユニットを受信するステップと;
(g)異なる無線リンクを介し同じ情報を搬送するステップ(f)で受信したデータを合成するステップをさらに備える、
請求項4から請求項18のいずれかに記載の方法。 - 前記報告が、前記合成のタイプについての情報をさらに備える、
請求項19記載の方法。 - 前記報告が、前記合成で考慮されたセルの情報を備える、
請求項19または請求項20記載の方法。 - 前記報告が、前記合成に考慮された一つかそれ以上のセルの受信品質についての情報を備える、
請求項19から請求項21のいずれかに記載の方法。 - コンピュータ可読媒体であって、記憶された指示が、移動体端末のプロセッサにより実行されたとき、移動体端末に請求項1から請求項22のいずれかに記載の方法を実行させる、コンピュータ可読媒体。
- 無線通信システムに用いられる移動体端末(403)であって:
前記無線通信システムを介しサービスデータユニットを受信する受信手段(1001)と;
前記受信手段を制御するよう構成された制御手段(1002)と、を備え、
前記制御手段(1002)は、非確認応答データ転送モードにおいて無線リンク制御レイヤによって受信された前記サービスデータユニットに関連する誤り率を決定する結滞手段(1003)を有する、移動体端末。 - 前記決定手段(1003)は、既定の時間間隔に受信された破損サービスデータユニット数と同じ時間間隔に受信されたサービスデータユニット総数との比を、前記誤り率として決定するように構成されている、
請求項24記載の移動体端末。 - 無線通信システムに用いられる無線ネットワークコントローラ(402)であって:
少なくとも一つの送信機(1105)に接続する送信機インタフェース(1101)と;
少なくとも一つの受信機(1106)に接続する受信機インタフェース(1101)と;
前記無線通信システムのコアネットワーク(401)に接続するコアネットワークインタフェース(1103)と;
前記インタフェース(1101、1102、1103)、前記送信機(1105)および前記受信機(1106)を制御する制御手段(1104)と、を備え、
前記無線ネットワークコントローラ(402)は、
サービスデータユニットを前記送信機(1105)経由で送信して前記無線通信システムにマルチメディアブロードキャストマルチキャストサービスを確立しまた前記送信機(1105)でメッセージを送信するように構成され、
前記メッセージは前記サービスデータユニットおよび/または前記測定報告の送信に関連する誤り率に基づいた測定報告の生成に関する構成情報を有し、
前記受信機(1106)を介し前記サービスデータユニットに関連する誤り率についての報告を受信し、
前記サービスデータユニットの送信のために前記報告内に含まれる情報に依存して送信パラメータを構成し、
前記報告は前記サービスデータユニットに関連する誤り率についての情報を有する、無線ネットワークコントローラ(402)。 - 前記送信パラメータが、送信電力、拡散率、符号化率、多重化パラメータを有する、
請求項26記載の無線ネットワークコントローラ(402)。 - 無線通信システムであって、少なくとも一つの請求項24または請求項25記載の移動体端末と、請求項26または請求項27記載の無線ネットワークコントローラ(402)と、を備える、無線通信システム。
- 移動体端末(403)をテストするためのテストシステム(1200)であって:
前記移動体端末(403)にデータを送るための送信機(1201)と;
前記移動体端末(403)からデータを受信するための受信機(1201)と;
前記送信機(1201)と前記受信機(1202)を制御するよう構成された制御手段(1203)と;
テストシステムの機能を制御し、テスト結果を出力するためのユーザインタフェース(1204)と、を備え、
前記制御手段(1203)は、
サービスデータユニットを前記送信機(1201)経由で送信して前記無線通信システムにマルチメディアブロードキャストマルチキャストサービスを確立し、
前記送信機(1201)を介し前記移動端末(403)にメッセージを送信し、前記メッセージは、前記サービスデータユニットおよび/または前記測定報告の送信に関連する誤り率に基づいた測定報告の生成に関する構成情報を有し、
前記受信機(1201)を介し前記移動体端末から前記サービスデータユニットに関連する誤り率についての報告を受信し、
テスト報告を前記ユーザインタフェースを介し前記報告内に含まれる情報に基づき出力するよう構成され、
前記報告は前記サービスデータユニットに関連する誤り率についての情報を有する、
テストシステム(1200)。
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