JP2009526432A - 無線通信ネットワークにおけるアップリンクチャネルの性能最適化 - Google Patents
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Abstract
Description
・AMRに基づく音声コーデックは、種々のアプリケーションを結果として与える種々のモードを使用してもよい。
・アプリケーションに対するサービスコンポーネントの数は、例えばビデオコンポーネントをドロップし且つ音声のみを保持することにより減少されてもよい。
・より短いTTI(Transmission Time Interval、送信時間間隔)を使用する可能性。
・移動端末と基地局との間の高速ハイブリッドARQ(HARQ)。
・基地局からの移動端末の送信レートのスケジューリング。
3GPP TS 25.309 3GPP TS 25.319 UMTS Release 99
・アップリンクチャネルの性能の向上。
・遅延の短縮。
・パケット損失の減少。
・メディア品質の向上。
・新しいコンテキストを作成する。
・伸張失敗に対する頑強性を維持する。
・先の失敗から回復する。
・例えば元のヘッダの変更パターンが確立されたパターンに準拠していない場合に、コンテキストの要素を更新する。
1)追加のシーケンス情報を搬送するため。
2)非圧縮ヘッダの更新パターン変更を伝達するため。
3)NACKフィードバックの結果としてコンテキストを修復するため。
4)非圧縮ヘッダの非更新パターン変更を伝達するため。
5)頑強性を増加するためにコンテキストを周期的に「リフレッシュ」するため。
既存の技術は、リンク層データレートの変化を検出するためにブロック化/非ブロック化TFCを検出する方法(3GPP TS 25.133)に依存している。本発明において、「十分に大きな」E−TFCは依然として非ブロック化であり、余剰電力の要求によりHARQ送信のブロック誤り率が増加し、更にはスループットを低下させる。
・UEの電力が制限される場合。
・トランスポートフォーマットへのオフセットのマッピングが再構成される場合。
・参照チャネル(E−DPDCH)のSIRが変化した場合。
1.UEは、E−AGCH及びE−RGCHチャネルにおいて基地局から絶対許可及び相対許可を受信する。それら許可は、許容される最大のE−DPDCH/DPCCH電力比(βeに関する情報を含む。(βeの変化は、データレートの増加又は低下にマップされる。
2.UEは、E−DPDCHを送信するのに利用可能な最大電力を推定する。UEが現在の最大の(βeに到達するのに十分な電力を有さないと判定した場合、UEは、3GPP TS 25.133で特定される規則に従って使用される(βeを減少する。この結果、HARQ再送信の回数及びキュー登録されたデータフレームの数が増加する。同様に、使用される(βeを減少した後、UEがより大きな電力で送信するのに十分な電力を有し且つ使用される(βeを増加することを判定してもよい。
(βeは、許可される最大のトランスポートフォーマットコンビネーション(TFC)を判定する。各TFCは、端末がTTI毎に送信可能なビット数を含むが、再送信のために、TFCはアプリケーション層ビットレートに直接変換できない。しかし、アプリケーションレベルのデータレートは(βeの値に正比例するため、相対的なレートの変化をアプリケーションに信号伝送できる。例えば(βeが半分に低下した場合、MAC−eエンティティは、データレートが半分に低下したことをアプリケーション層に信号伝送する。
メディアフレームは、いくつかの方法で分類される。
無線リソースを節約するために、通常、IPヘッダ圧縮がメディアフレームの転送に使用されるIPパケットに適用される。通常、ロバストヘッダ圧縮(ROHC、RFC3095を参照)等のヘッダ圧縮は、異なる種類の圧縮ヘッダ、すなわち新しい伸張コンテキスト(ROHC IRパケット)を初期化するための(又は既存の伸張コンテキストを再開するための)より大きなヘッダ及びより小さな圧縮ヘッダを規定する。ここで、ヘッダの各種類は、圧縮されるプロトコルヘッダの種々のフィールドの変更の可能性に基づいて情報の異なる組合せを搬送する。
UEは、HARQ PDUを送信し続けることにより送信が成功する可能性を高めることができる。しかし、これはアプリケーション層が利用可能なデータレートを低下させるため、MAC−eエンティティは「重要」と分類されたパケットから開始して選択されたパケットに対してのみそれを行なうべきである。また、パケットをドロップする必要がある場合もあり、その場合、「より重要でない」と分類されたパケットが「通常」及び「重要」と分類されたパケットの前にドロップされるべきである。
従来の品質を保持するために、RLCサブレイヤにおいてキューが大きくなりすぎるのを防止する必要がある。最も単純には、これは、最低の優先度(例えば、「より重要でない」)を有するとして分類されたパケットをまずドロップし、より高い優先度を有するパケットのドロップを続けて行なうことにより達成される。
IP インターネットプロトコル
IPv4 IPバージョン4
IPv6 IPバージョン6
VoIP Voice over IP
E−DCH 拡張専用チャネル
WCDMA 広帯域符号分割多元接続
HSDPA 高速パケットデータアクセス
AMR 適応マルチレート
TTI 送信時間間隔
ARQ 自動再送要求
HARQ ハイブリッドARQ
UE ユーザ機器
DPCCH 専用物理制御チャネル
E−DPDCH E−DCH専用物理データチャネル
MAC 媒体アクセス制御
MAC−d MAC dedicated
MAC−e MAC enhanced
RLC 無線リンク制御
TF トランスポートフォーマット
TFC トランスポートフォーマットコンビネーション
E−TFC 拡張TFC
SIR 信号対干渉比
RTP リアルタイム転送プロトコル
RTCP RTP制御プロトコル
RTCP−APP アプリケーション定義RTCPパケット
E−AGCH E−DCH絶対許可チャネル
E−AGCH E−DCH相対許可チャネル
CMR コーデックモード要求
PDU プロトコルデータユニット
SDU サービスデータユニット
ROHC ロバストヘッダ圧縮
IR 初期化及びリフレッシュ
IR−DYN IR動的部分
UOR−2 パケットタイプ2、U/O/Rモードに共通
PT−1 パケットタイプ1
PT−0 パケットタイプ0
Claims (49)
- 無線通信システムにおいて、インターネットプロトコル(IP)スタックを実装するユーザ機器と基地局との間のアップリンクチャネルの性能を向上する方法であって、
前記ユーザ機器がスケジューリング情報を監視するステップと、
前記ユーザ機器が前記スケジューリング情報に基づいて前記アップリンクチャネルのリンクデータレートの変化をローカルで検出するステップと、
前記アップリンクチャネルの前記検出したリンクデータレートの変化に基づいてIPアプリケーションのアプリケーションデータレートを適応させるステップと、
を有することを特徴とする方法。 - 前記スケジューリング情報は、前記基地局から受信される
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記アップリンクチャネルは専用データチャネルであり、
前記スケジューリング情報は、前記専用データチャネルにおいて費やされる前記ユーザ機器の送信電力の総量を判定する電力比に関する情報を含む
ことを特徴とする請求項1又は2記載の方法。 - 前記ユーザ機器が前記データレートの変化を検出する前記ステップは、前記基地局から信号伝送される電力比の変化を検出することに基づく
ことを特徴とする請求項3記載の方法。 - 前記ユーザ機器が前記データレートの変化を検出する前記ステップは、前記基地局から信号伝送される現在の電力比に到達するのに十分な送信電力を前記ユーザ機器が有するかを判定することに基づく
ことを特徴とする請求項3記載の方法。 - 前記スケジューリング情報は、前記ユーザ機器のデータバッファの状態を表す情報を含み、
データレートの変化をローカルで検出する前記ステップには、前記ユーザ機器におけるデータバッファ蓄積をローカルで識別するステップが含まれる
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記方法は、前記アップリンクチャネルのデータレートの相対的な変化を前記アプリケーションに信号伝送するステップを更に有し、
アプリケーションデータレートを適応させる前記ステップは、前記チャネルデータレートの相対的な変化に基づく
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - アプリケーションデータレートを適応させる前記ステップは、前記ユーザ機器のアプリケーション層において実行される
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - アプリケーションデータレートを適応させる前記ステップには、所定のアプリケーションに対してサポートするサービスコンポーネントを判定するステップが含まれる
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - アプリケーションデータレートを適応させる前記ステップは、前記無線通信システムのネットワーク側から実行される
ことを特徴とする請求項9記載の方法。 - 前記チャネルを介する情報の転送に対する各データパケットの相対的な重要度に基づいてデータパケットを分類するステップと、
データパケットの前記分類に基づいて前記チャネルを介する情報の転送のためにデータパケットを選択するステップと、
を更に有することを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記アップリンクチャネルは、WCDMA無線アクセスインタフェースを介してIPパケットを送信するための拡張専用チャネル(E−DCH)に基づく
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 無線通信システムにおいて、インターネットプロトコル(IP)スタックを実装するユーザ機器と基地局との間のアップリンクチャネルの性能を向上する方法であって、
前記ユーザ機器がスケジューリング情報を監視するステップと、
前記ユーザ機器が前記スケジューリング情報に基づいて前記アップリンクチャネルのリンクデータレートの変化をローカルで検出するステップと、
前記チャネルを介する情報の転送に対する各データパケットの相対的な重要度に基づいてデータパケットを分類するステップと、
データパケットの前記分類及び前記アップリンクチャネルの前記検出したリンクデータレートの変化に基づいて前記アップリンクチャネルを介する情報の転送のためにデータパケットを選択するステップと、
を有することを特徴とする方法。 - 前記スケジューリング情報は、前記基地局から受信される
ことを特徴とする請求項13記載の方法。 - 前記アップリンクチャネルは専用データチャネルであり、前記スケジューリング情報は、前記専用データチャネルにおいて費やされる前記ユーザ機器の送信電力の総量を判定する電力比に関する情報を含む
ことを特徴とする請求項13又は14記載の方法。 - 前記ユーザ機器が前記データレートの変化を検出する前記ステップは、前記基地局から信号伝送される電力比の変化を検出することに基づく
ことを特徴とする請求項15記載の方法。 - 前記ユーザ機器が前記データレートの変化を検出する前記ステップは、前記基地局から信号伝送される現在の電力比に到達するのに十分な送信電力を前記ユーザ機器が有するかを判定することに基づく
ことを特徴とする請求項15記載の方法。 - 前記スケジューリング情報は、前記ユーザ機器のデータバッファの状態を表す情報を含み、
データレートの変化をローカルで検出する前記ステップには、前記ユーザ機器におけるデータバッファ蓄積をローカルで識別するステップが含まれる
ことを特徴とする請求項13記載の方法。 - データパケットを選択する前記ステップには、送信に対して重要度がより低いとして分類されたデータパケットの前に重要度がより高いとして分類されたデータパケットをスケジュールするステップを含まれる
ことを特徴とする請求項13記載の方法。 - データパケットを選択する前記ステップには、より重要なデータパケットに対する送信試行の回数を増加するステップが含まれる
ことを特徴とする請求項19記載の方法。 - データパケットを選択する前記ステップには、前記ユーザ機器のデータパケットキューのデータパケットの部分集合のみを選択し、データパケットを効果的にドロップするステップが含まれる
ことを特徴とする請求項13記載の方法。 - データパケットを効果的にドロップするためにデータパケットの部分集合のみを選択する前記ステップには、データパケットの前記分類に基づいてドロップされるべきデータパケットを判定するステップが含まれる
ことを特徴とする請求項21記載の方法。 - 前記データパケットはメディアフレームを含み、データパケットを分類する前記ステップには、各メディアフレームの損失により発生する歪み量に基づいて前記データパケットの前記メディアフレームを分類するステップが含まれる
ことを特徴とする請求項13記載の方法。 - 前記データパケットの前記メディアフレームを分類する前記ステップは、各メディアフレームの損失がエラー隠蔽によりどの程度隠蔽されるかに基づく
ことを特徴とする請求項23記載の方法。 - データパケットを分類する前記ステップには、前記チャネルを介する情報の転送に対する各ヘッダの相対的な重要度に基づいて前記データパケットのヘッダを分類するステップが含まれる
ことを特徴とする請求項13記載の方法。 - 前記ヘッダは、前記各ヘッダの種類及び目的のうち少なくとも一方に対する相対的な重要度に基づいて分類される
ことを特徴とする請求項25記載の方法。 - 前記アップリンクチャネルの前記検出したデータレートの変化に基づいてIPアプリケーションの適切なアプリケーションデータレートを選択するステップを更に有する
ことを特徴とする請求項13記載の方法。 - 前記アップリンクチャネルは、WCDMA無線アクセスインタフェースを介してIPパケットを送信するための拡張専用チャネル(E−DCH)に基づく
ことを特徴とする請求項13記載の方法。 - 前記ユーザ機器はVoIP(Voice over IP)アプリケーションを実装し、前記データパケットは音声フレームを表す
ことを特徴とする請求項13記載の方法。 - インターネットプロトコル(IP)スタックを実装し、無線通信システムにおいて基地局とパケットを使用する無線通信を行なうように構成されるユーザ機器であって、
スケジューリング情報を監視する手段と、
前記スケジューリング情報に基づいて前記ユーザ機器から前記基地局へのアップリンクチャネルのリンクデータレートの変化をローカルで検出する手段と、
前記アップリンクチャネルの前記検出したリンクデータレートの変化に基づいてIPアプリケーションのアプリケーションデータレートを適応させる手段と、
を備えることを特徴とするユーザ機器。 - 前記スケジューリング情報を前記基地局から受信する手段を更に備える
ことを特徴とする請求項30記載のユーザ機器。 - 前記アップリンクチャネルは専用データチャネルであり、
前記スケジューリング情報は、前記専用データチャネルにおいて費やされる前記ユーザ機器の送信電力の総量を判定する電力比に関する情報を含む
ことを特徴とする請求項30又は31記載のユーザ機器。 - データレートの変化を検出する前記手段は、前記基地局から信号伝送される電力比の変化を検出するように動作可能である
ことを特徴とする請求項32記載のユーザ機器。 - データレートの変化を検出する前記手段は、前記ユーザ機器が前記基地局から信号伝送される現在の電力比に到達するのに十分な送信電力を有するかを判定するように動作可能である
ことを特徴とする請求項32記載のユーザ機器。 - 前記アップリンクチャネルのデータレートの相対的な変化を前記アプリケーションに信号伝送する手段を更に備え、
アプリケーションデータレートを適応させる前記手段は、前記チャネルデータレートの相対的な変化に基づいて前記アプリケーションデータレートを調整するように動作可能である
ことを特徴とする請求項30記載のユーザ機器。 - 前記チャネルを介する情報の転送に対する各データパケットの相対的な重要度に基づいてデータパケットを分類する手段と、
データパケットの前記分類に基づいて前記チャネルを介する情報の転送のためにデータパケットを選択する手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項30記載のユーザ機器。 - 前記ユーザ機器は、WCDMA無線アクセスインタフェースを介してIPパケットを送信するための拡張専用チャネル(E−DCH)に基づくアップリンクチャネルをサポートするように構成される
ことを特徴とする請求項30記載のユーザ機器。 - インターネットプロトコル(IP)スタックを実装し、無線通信システムにおいて基地局とパケットを使用する無線通信を行なうように構成されるユーザ機器であって、
スケジューリング情報を監視する手段と、
前記スケジューリング情報に基づいて前記ユーザ機器から前記基地局へのアップリンクチャネルのリンクデータレートの変化をローカルで検出する手段と、
前記チャネルを介する情報の転送に対する各データパケットの相対的な重要度に基づいてデータパケットを分類する手段と、
データパケットの前記分類及び前記アップリンクチャネルの前記検出したリンクデータレートの変化に基づいて前記アップリンクチャネルを介する情報の転送のためにデータパケットを選択する手段と、
を備えることを特徴とするユーザ機器。 - 前記スケジューリング情報を前記基地局から受信する手段を更に備える
ことを特徴とする請求項38記載のユーザ機器。 - 前記アップリンクチャネルは専用データチャネルであり、
前記スケジューリング情報は、前記専用データチャネルにおいて費やされる前記ユーザ機器の送信電力の総量を判定する電力比に関する情報を含む
ことを特徴とする請求項38又は39記載のユーザ機器。 - データレートの変化を検出する前記手段は、前記基地局から信号伝送される電力比の変化を検出するように動作可能である
ことを特徴とする請求項40記載のユーザ機器。 - データレートの変化を検出する前記手段は、前記ユーザ機器が前記基地局から信号伝送される現在の電力比に到達するのに十分な送信電力を有するかを判定するように動作可能である
ことを特徴とする請求項40記載のユーザ機器。 - データパケットを選択する前記手段は、より重要なデータパケットに対する送信試行の回数を増加する手段を含む
ことを特徴とする請求項38記載のユーザ機器。 - データパケットを選択する前記手段は、前記ユーザ機器のデータパケットキューのデータパケットの部分集合のみを選択し、データパケットを効果的にドロップする手段を備える
ことを特徴とする請求項38記載のユーザ機器。 - 前記データパケットはメディアフレームを含み、
データパケットを分類する前記手段は、各メディアフレームの損失により発生する歪み量に基づいて前記データパケットの前記メディアフレームを分類する手段を備える
ことを特徴とする請求項38記載のユーザ機器。 - データパケットを分類する前記手段は、前記チャネルを介する情報の転送に対する各ヘッダの相対的な重要度に基づいて前記データパケットのヘッダを分類する手段を備える
ことを特徴とする請求項38記載のユーザ機器。 - 前記アップリンクチャネルの前記検出したリンクデータレートの変化に基づいてIPアプリケーションの適切なアプリケーションデータレートを選択する手段を更に備える
ことを特徴とする請求項38記載のユーザ機器。 - 前記ユーザ機器は、WCDMA無線アクセスインタフェースを介してIPパケットを送信するための拡張専用チャネル(E−DCH)に基づくアップリンクチャネルをサポートするように構成される
ことを特徴とする請求項38記載のユーザ機器。 - 前記ユーザ機器はVoIP(Voice over IP)アプリケーションを実装するように構成され、前記データパケットは音声フレームを表す
ことを特徴とする請求項38記載のユーザ機器。
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