JP2012528494A - 無線通信システムにおける中継ノードフロー制御のためのシステムおよび方法 - Google Patents

無線通信システムにおける中継ノードフロー制御のためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

無線通信システムにおける中継ノードフロー制御および/または輻輳制御のためのシステムおよび方法が提供される。リレー動作のための方法は、通信制御装置により制御されるネットワーク資源から割り当てられる通信チャネル上で送信されるべきデータに対するバッファのバッファ状態を決定する段階と、バッファ状態に基づきバッファ状態情報を計算する段階と、通信制御装置へバッファ状態情報を送信する段階を含む。

Description

本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、2009年5月29日出願の「System and Method for Relay Node Flow Control in a Wireless Communications System」という名称の米国仮特許出願第61/182,360号の利益および2010年5月20日出願の「System and Method for Relay Node Flow Control in a Wireless Communications System」という名称の米国非仮特許出願第12/784352号の利益を主張するものである。
本発明は、一般には無線通信に関し、より詳細には無線通信システムにおける中継ノードフロー制御および/または輻輳制御のためのシステムおよび方法に関する。
中継ノード(RN)は、LTE-A(Long Term Evolution - Adovanced)に関して、例えば、高データ転送速度の受信地域、グループモビリティ、一時的ネットワーク展開、セル端スループットを改善するための、および/または新たな領域内の受信地域を提供するためのツールとして考慮されている。RNは、ドナーセル(ドナー拡張ノードB(ドナーeNB)とも呼ばれる)を介して無線通信ネットワークに無線で接続される。RNは、1つまたは複数のユーザ装置(UE)に対してeNBとしてサービスを提供することができる。RNによってサービスが提供されるUEに対して、RNは、eNBと同一とみなし得て、RNとUEとの間にあるアクセスリンク上でのUEへのアップリンク(UL)およびダウンリンク(DL)送信のスケジューリングを行う。
ドナーeNBは、RNがUEにサービスを提供できるようにRNに対してその無線資源(ULおよびDL両方)の一部を割り当てることができる。無線資源は、時間、周波数、コードまたは空間領域、あるいはこれらの組合せ中の資源から構成され得る。RNに与えられる無線資源は、リレーリンク(RL)と呼ばれ、当該RNをUEとして扱うことおよび当該RNからの要求に基づき送信機会を与えることにより動的な態様で、RLに対する無線資源の量を予約することにより永続的または半永続的な態様で、あるいは動的および永続的(半永続的)な態様の両方の組合せにより、ドナーeNBにより割り当てられてもよい。
DL上では、RNは、RLを介してドナーeNBからRNによりサービスが提供されるUEを対象としたDLデータを受信およびバッファリングする。RNはさらに、サービス品質(QoS)やフェアネスといった他の基準に基づくのと同様に、アクセスリンク上で各UEが経験しているチャネル状態に基づきアクセスリンク上での対象のUEに対するデータの送信に優先度を付けるためにマルチユーザ多様性スケジューリングを実行することができる。マルチユーザ多様性スケジューリングの有効性を確実にすることを助けるために、RNは、サービスを提供している多数のUEのそれぞれに対するDLデータを十分にバッファリングする必要がある。一方で、RNのコスト、電力消費および物理的大きさを削減するためにRNに要求されるバッファメモリ量を最小限にすることもまた望まれる。
UL上では、RNは、サービスを提供しているUEからのULデータを受信およびバファリングし、次いでRLを介してドナーeNBにULデータを転送する。この場合も、RNは、マルチユーザ多様性スケジューリングを使用することを希望することができる。しかしながら、ULの場合には、マルチユーザ多様性スケジューリングは、UEとRNとの間のアクセスリンク上で発生する。RNにおけるあるUEに対するULバッファが満杯になると、RNは、当該UEからのUL送信のスケジューリングを単純に停止することができ、RNに対してより少数のUE群がマルチユーザ多様性スケジューリングを実行するという結果になる。
DLおよびUL両方において、バッファが満杯になると輻輳が発生する。例えば、DL内では、バッファ満杯は、データの損失および/またはRL無線資源の浪費を招く恐れがあるが、UL内では、バッファ満杯は、マルチユーザ多様性スケジューリングを十分に活用するRNの能力に悪影響を与える恐れがある。
したがって、データの損失および/または価値ある無線資源の浪費を防止するために、ならびにRNの能力がUEからの送信のマルチユーザ多様性スケジューリングを活用できるようにするために、ドナーeNBが輻輳したRNにさらなるDLデータを送ることを防止するための輻輳回避機構が必要である。
無線通信システムにおける中継ノードフロー制御および/または輻輳制御のためのシステムおよび方法の実施形態により、これらおよび他の問題は、全般的に解決されまたは回避されており、技術的利点が、全般的に達成されている。
実施形態によれば、通信システムにおけるリレーを動作させる方法が、提供されている。本方法は、通信制御装置により制御されるネットワーク資源から割り当てられた通信チャネル上で送信されるべきデータに対するバッファのバッファ状態を決定する段階と、バッファに対する消費率または充填率を決定する段階と、バッファ状態およびバッファに対する消費率または充填率のいずれかに基づいてバッファ状態情報を決定する段階と、通信制御装置に対してバッファ状態情報を送信する段階とを含む。
他の実施形態によれば、制御装置作動のための方法が提供される。本方法は、中継装置から、中継装置におけるバッファに対するバッファ状態情報を受信する段階と、バッファに関連した通信チャネルに対するネットワーク資源割り当てをバッファ状態情報に基づき調整する段階とを含む。バッファ状態情報は、中継装置における少なくとも1つのアップリンクバッファおよび少なくとも1つのダウンリンクバッファのバッファ状態を含み、かつ通信チャネルは、制御装置により制御されるネットワーク資源から割り当てられる。
他の実施形態によれば、リレーが提供される。リレーは、受信機と、送信機と、受信機および送信機に結合されたアップリンクバッファと、受信機および送信機に結合されたダウンリンクバッファと、アップリンクバッファ、ダウンリンクバッファ、送信機および受信機に結合された制御装置とを含む。受信機は、受信アンテナにより検出された信号を受信し、また送信機は、送信アンテナで信号を送信する。アップリンクバッファは、通信制御装置により制御されるネットワーク資源から割り当てられるアップリンク通信チャネルに対するデータを記憶し、またダウンリンクバッファは、通信制御装置により制御されるネットワーク資源から割り当てられるダウンリンク通信チャネルに対するデータを記憶する。制御装置は、アップリンクバッファおよびダウンリンクバッファに対するバッファ状態を決定し、バッファ状態からバッファ状態情報を計算し、かつ通信制御装置へバッファ情報を送信する。
実施形態の利点は、リレー動作のためにリレーに提供されたネットワーク資源を、バッファ状態情報およびチャネル情報を使用して、データスループット、ネットワーク資源利用率、マルチユーザ多様性スケジューリングなどを最適化するように調整できることである。
実施形態の他の利点は、ドナー装置から遠隔にある通信装置からのチャネル情報を使用して、ドナー装置によりなされたネットワーク資源割り当てを調整することができ、したがって、ネットワーク資源割り当てを、情報を生成および/または消費するための通信装置の能力に基づき行うことができる。
上記では、後述の実施形態の詳細な説明をより良く理解することができるようにむしろ幅広く本発明の特徴および技術的利点の要点を述べた。本発明の特許請求の範囲の主題を形成する、実施形態の他の特徴および利点は、後述される。開示された概念および具体的な実施形態が、本発明と同一の目的を実行するために他の構造または処理過程を変更あるいは設計することを基礎として容易に利用され得ることを当業者は理解すべきである。このような等価な構造物が添付の特許請求の範囲に述べる本発明の精神および範囲を逸脱しないこともまた当業者は理解すべきである。
実施形態、およびその利点のより完全な理解のために、ここで、添付の図面と関連してなされる以下の説明を参照する。
通信システムの略図である。 通信システムの無線部の略図である。 リレーの略図である。 リレーリンクフロー制御におけるドナーeNB動作の流れ図である。 リレーリンクフロー制御における中継ノード動作の流れ図である。
実施形態の達成および使用を以下に詳細に説明する。しかしながら、本発明が、多様な具体的状況の中で具現化され得る多くの適用可能な発明概念を提供することを理解されたい。説明される具体的な実施形態は、単に、本発明のある実施形態を達成および使用するための特定の方法を説明するものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
図1は、通信システム100を示す。通信システム100は、eNB105、eNB106、およびeNB107などの複数のeNBを含む。eNBは、制御プレーン用のMME110などの移動管理エンティティ(MME)およびデータプレーン用のS-GW111などのサービングゲートウェイ(S-GW)に接続することができる。eNBとMMEまたはS-GWとの間の接続は、有線の高速接続であり得る。eNBもまた、有線の高速接続により相互に接続することができる。eNBと複数のMME/S-GWとの間の有線の高速接続は、有線バックホールと呼ばれ得る。
通信システム100はまた、RN115およびRN116などの複数のRNを含む。既に説明したように、RNは、データ転送速度、モビリティ、受信地域、スループットなどを改善するために使用することができる。RNは、eNBの低コストな代替とされ得ることから、RNは、直接的に有線バックホールに接続することはできない。むしろ、RNは、eNBへの無線接続を通じて有線バックホールに接続することができ、この場合、無線でRNに接続するために使用されるeNBはドナーeNBと呼ばれる。例えば、RN115は、eNB105が提供する無線リンクを通じて有線バックホールに接続することができる。有線バックホールへの直接のリンクがないのに加えて、RNは、通信システム100内の別のeNBとして機能することができる。
通信システムはまた、UE120およびUE121などの1つまたは複数のUEを含む。UEは、1つまたは複数のeNBまたはRNにより無線リンクを介してサービスを受けることができ、UEへおよびからの通信をeNBまたはRNを通じて流さなければならない。サービスを受けるUEにとって、eNBまたはRNは、機能的に等価であり得る。UEが、送信するための情報を有している場合、UEは、無線資源を要求しなければならずかつ無線資源の許諾を受け取るまで送信することができない。同様に、UEに対する情報がある場合、無線資源が当該情報に割り当てられるまで当該情報をUEへ送ることはできない。UEは、これにサービスを提供するeNBまたはRNから無線資源許諾を受け取ることができる。
図2では、通信システム100内の通信経路の一部を説明する。図示された通信経路の一部は、eNB105、RN116、およびUE120、すなわち通信システム100の無線部分を含む。一般には、通信システム100の無線部分は、帯域幅当たりの最高コストで利用可能な最低帯域幅を持つことができる。したがって、利用可能な無線資源の効率的な使用が好まれる。
UE120は、1つまたは複数のULバッファを含み、例えば、ULバッファ1 205は、第1のクラスのトラヒックに対するULデータを記憶するために使用することができ、またULバッファ2 206は、第2のクラスのトラヒックに対するULデータを記憶するために使用することなどができる。あるいは、UE120は、トラヒッククラスと無関係にUE120に対するULデータを記憶するために使用することができる単一のULバッファを持つことができる。
RN116は、サービスを提供する各UEに対して1つまたは複数のULバッファを持つことができ、例えば、UE ULバッファ1 210は、UE120からの第1のクラスのトラヒックに対するULデータを記憶するために使用することができ、またUE ULバッファ2 211は、UE120からの第2のクラスのトラヒックに対するULデータを記憶するために使用することができる。あるいは、RN116は、トラヒッククラスと無関係にUE120からのULデータを記憶するために使用することができる単一のULバッファを持つことができる。次いで、RN ULバッファ内に記憶されるULデータは、RLを介してeNB105に提供され得る。RLの無線資源は、eNB105が制御することができる。
RN116は、サービスを提供する各UEに対して1つまたは複数のDLバッファを持つことができ、例えば、UE DLバッファ1 215は、UE120への第1のクラスのトラヒックに対するDLデータを記憶するために使用することができ、またUE DLバッファ2 216は、UE120への第2のクラスのトラヒックに対するDLデータを記憶するために使用することができる。あるいは、RN116は、トラヒッククラスと無関係にUE120へのDLデータを記憶するために使用することができる単一のDLバッファを持つことができる。eNB105は、RLを介してRN116へ複数のUEへのDLデータを提供することができる。
図3では、RN300を説明する。RN300は、eNBから/へならびにUEへ/からの送信を中継するために使用される中継ノードを代表することができる。RN300は、通信システム内で、例えば、RN116として使用することができる。
RN300は、少なくとも1つのアンテナ302を有することができる。アンテナ302は、送信アンテナおよび受信アンテナ両方の役目を果たすことができる。あるいは、RN300は、別個の送信および受信アンテナを有することができる。RN300は、同数の送信アンテナおよび受信アンテナを有することができ、またはRN300は、異なる数の送信アンテナおよび受信アンテナを有することもできる。
アンテナ302に結合されるのは、アンテナ302を使用して無線で情報を送信するために使用される送信機30であってもよい。送信機305に結合された送信機回路307は、送信される情報のための信号処理を提供することができる。送信機回路307が提供する信号処理の例には、フィルタリング、増幅、変調、エラー符号化、パラレルシリアル変換、インターリービング、ビットパンクチャリングなどを含むことができる。また、アンテナ302に結合されるのは、アンテナ302により検出された情報を受信するために使用される受信機310であってもよい。受信機310に結合された受信機回路312は、受信した情報に対する信号処理を提供することができる。受信機回路312が提供する信号処理の例には、フィルタリング、増幅、復調、エラー検出および訂正、シリアルパラレル変換、ディインターリービングなどを含むことができる。
制御装置315は、アプリケーションおよびプログラムを実行し、RN300の様々な構成要素の動作を制御し、ドナーeNBならびにRN300によりサービスが提供されるUEと情報を交換することなどを担う処理ユニットである。上記に記載された動作に加えて、制御装置315は、RN300へのおよびRN300からの接続についてのフロー制御を実行することを担うことができる。RN300は、アプリケーションおよびデータを記憶するためのメモリ320を含む。
制御装置315は、RN300にサービスが提供されるUEについての情報をバッファリングするために使用される、DLバッファ350およびULバッファ355などのバッファの状態に基づきバッファ状態情報を生成するために使用することができるバッファ状態ユニット335を含む。DLバッファ350は、UEに送信するためにドナーeNBから受信される情報をバッファリングするために使用することができ、またULバッファ355は、ドナーeNBに送信するためにUEから受信される情報をバッファリングするために使用することができる。例として、バッファ状態ユニット335は、バッファ中の情報量、バッファ中の空き空間量、バッファの満杯または空の百分率、バッファに対する充填率(fill rate)(充填率(filling rate)とも呼ばれる)、バッファに対する空き率(消費率とも呼ばれる)など、に基づきバッファ状態情報を生成することができる。例えば、バッファ状態ユニット335は、満杯(またはほぼ満杯)または空き(またはほぼ空き)のどちらかの2値形式、あるいは満杯、ほぼ満杯、部分的に満杯、半分満杯、部分的に空き、ほぼ空き、空きの多ビット形式、などでバッファ状態情報を提供することができる。
ある実施形態によれば、アップリンク上のバッファの充填率は、バッファに関連したUEのデータスループットに基づき得る。さらに、バッファの充填率はまた、RN300がバッファからドナーeNBへデータを送信することからRN300のデータスループットに基づき得る。
ある実施形態によれば、ダウンリンク上のバッファに対する空き率は、バッファに関連したUEのデータスループットに基づき得る。さらに、バッファの空き率はまた、ドナーeNBがUE宛のRN300へのデータを送信することからドナーeNBのデータスループットに基づき得る。
例えば、バッファ状態情報を決定するために閾値を使用することができる。バッファ状態情報を決定するために閾値を規定するようにバッファ閾値ユニット343を使用することができる。例えば、バッファ閾値ユニット343は、バッファが85%を超えて満杯である場合にほぼ満杯状態にある、または、バッファが15%より少なく満杯である場合にほぼ空き状態にあるということを規定することができる。バッファ閾値ユニット343は、バッファ状態情報の性質、例えば、2値形式または多ビット形式に応じて、複数の閾値を規定することができる。閾値比較ユニット345は、バッファ情報をバッファ閾値ユニット343により規定された閾値と比較するために使用することができる。
ある実施形態によれば、制御装置315は、未加工の形でバッファ状態情報を提供することができる。例えば、制御装置315は、充填率または消費率と共にバッファ中に含まれるデータ量を提供することができ、バッファ状態情報の受け手が、バッファの現在状態を推測する、および/または将来のバッファの状態を予測することができるようにする。
さらに、制御装置315は、各個別のバッファ(UL、DL、および/または両方)についてのバッファ状態情報を提供することができ、あるいは、バッファ状態情報は、情報集約ユニット337により一緒に集約することができる。バッファ状態情報を集約することは、送信する必要があるバッファ状態情報量を削減することによりオーバヘッドの削減に役立ち得る。例えば、制御装置315は、全てのULバッファ、全てのDLバッファ、特定のクラスのトラヒックまたはUEに対するULおよび/またはDLバッファ、などについてのバッファ状態情報を提供することができる。
バッファの満杯または空き状態に関するバッファ状態情報の提供に加えて、バッファ時間計算ユニット339によって制御装置315は、時間文字列フォーマットの中でバッファ状態情報を提供することができる。例えば、バッファ時間計算ユニット339は、現在の状態および充填率または消費率に基づきバッファが満杯または空きになるまでの予想時間を提供することができる。充填率または消費率は、バッファの使用履歴から、チャネル品質情報から、またはこれらの組合せから得ることができる。
充填率または消費率は、例えばUEによってなされまたは受信された送信の平均に基づくことができる。使用履歴に基づいて決定される充填率または消費率は、時刻、通信システム内に存在する通信装置の数、トラヒックのタイプや負荷、などといった異なる動作状態に基づき異なり得る。したがって、異なる充填率または消費率を決定することができ、かつ特定の充填率または消費率は、通信システムの現在の動作状態に基づき選択することができる。
アクセスリンクのダウンリンク方向におけるチャネル品質情報は、ダウンリンクバッファに関連したUEが、UEによりなされた測定結果から報告することができる。アクセスリンクのアップリンク方向におけるチャネル品質情報は、アップリンクバッファに関連したUEに対してRN300により測定される。UEまたはドナーeNBのいずれかの通信装置によるチャネル品質情報の測定は、本実施形態の当業者には既知であると考えられる。したがって、チャネル品質情報の測定については、これ以上本明細書で説明することはない。
上述のように、チャネル品質情報は、充填率または消費率を得るために使用することができる。例えば、チャネル品質情報が、チャネル品質が高いことを示している場合、充填率または消費率もまた高くなることを予想することができる。同様に、チャネル品質情報が、チャネル品質が低いことを示している場合、充填率または消費率もまた低くなることを予想することができる。達成可能速度ユニット341は、充填率または消費率を履歴情報、例えば、使用履歴から、チャネル品質情報から、あるいはこれらの組合せから決定するために使用することができる。
RN300はまた、RN300によりサービスが提供されるUEのバッファ状態に関する情報を記憶するために使用することができるUEバッファ状態ストア360を含む。各UEからのULバッファについての情報は、RN300に記憶することができ、この情報を、RN300によりドナーeNBに対して生成されかつ報告されるバッファ状態情報を補完するために使用することができる。
例として、RN300は、RN300によりサービスが提供されるUEからのバッファ状態に関する報告を受信することができる。バッファ状態ユニット335は、RN300により受信されかつUEバッファ状態ストア360に記憶されるUEのバッファ状態を使用して、充填率、消費率あるいはこれらの組合せといったバッファ状態情報を生成することができ、この情報をドナーeNBに提供することができる。
RN300はさらに、メッセージを生成してバッファ状態情報を送信するために使用することができるメッセージ生成ユニット365を含む。メッセージ生成ユニット365は、バッファ状態情報をドナーeNBに運ぶためにメッセージを生成することができる。メッセージ生成ユニット365は、単純にバッファ状態情報を含むメッセージを生成することができる。あるいは、メッセージ生成ユニット365は、メッセージングのオーバヘッドを削減するために、状態が変化したバッファ、満杯または空きになる危険があるバッファ、指定された長さの時間にバッファ状態情報が更新されていないバッファ、などについてのバッファ状態情報のみを含むことができる。
メッセージ生成ユニット365はまた、ハイブリッド自動再生要求(HARQ)ACK/NACK送信などの、ドナーeNBに既に送信されている送信上にバッファ状態情報をピギーバックさせることによりメッセージングのオーバヘッドをさらに削減することができる。さらに、多数のバッファ状態情報メッセージは、送信されるメッセージ数を削減するために相互に連結することができる。
RN300の動作の詳細な説明を以下に提供する。
図4は、RLフロー制御におけるドナーeNB動作400の流れ図を示す。ドナーeNB動作400は、ドナーeNBに無線で結合されている、RN116などのRNからのバッファ状態情報(ULまたはDLまたは両方)に基づくRLフロー制御についての、eNB105などのドナーeNB内で行われている動作を示すことができる。ドナーeNBは、RL(ULまたはDLまたは両方)をRNに提供するためにその利用可能な無線資源の一部を提供して、RNから有線バックホールへの有線接続を擬似する。
ドナーeNB動作400は、例えば、一定の間隔で周期的に発生することができる。あるいは、ドナーeNB動作400は、一定の間隔で周期的に発生することができるバッファ状態情報の送信をドナーeNBが受けた時に、あるいはRNが満杯(またはほぼ満杯)または空き(またはほぼ空き)であるバッファが存在することを検出した時に、バッファ状態情報の送信をドナーeNBが受けた時に発生することができる。
無線資源を効率よく使用するために、ドナーeNBは、RNにより提供されるバッファ状態情報に基づきRLに対するその無線資源割り当てを調整することができる。ドナーeNBが、RLに対して必要以上にDL無線資源を割り当てるならば、DL無線資源は、浪費されるとともに、RNによりサービスが提供されているUEが十分な率でDLデータを消費する(すなわち、目的のUEに送信する)ことができない場合には、RNにあるDLバッファを満杯(またはほぼ満杯)レベルに潜在的に保たち、かつデータ損失を潜在的に引き起こす恐れがある。同様に、余りにも少ないUL無線資源しかRLに割り当てられないならば、RNにおけるULバッファは、満杯(またはほぼ満杯)レベルに保たれる恐れがあり、これによってRNはUEまたは複数のUEからのUL送信のスケジューリングを停止しなければならない可能性がありかつマルチユーザ多様性スケジューリングを十分有効に活用するRNの能力に悪影響を与える。ドナーeNBは、スケジューリングを通じて動的にRLに対するその無線資源の割り当てを調整することができる。あるいは、ドナーeNBは、RLに対するその無線資源の割り当てを半固定的に調整することができる。
ドナーeNB動作400は、ドナーeNBがRNからバッファ状態情報を受信することで始めることができる(ブロック405)。RNからのバッファ状態情報は、DLバッファ状態情報、ULバッファ状態情報、またはDLバッファ状態情報およびULバッファ状態情報の両方を含むことができる。バッファ状態情報は、RNにおける各バッファの状態についての情報を提供することができる。例えば、RNが、サービスを提供している各UEに対するトラヒックの各クラスに対するバッファを備えている場合、RNは、各バッファに対するバッファ状態を提供することができる。
あるいは、RNは、サービスを提供している(トラヒッククラスと無関係な)各UEに対するバッファ状態情報を集約し、UEごとに集約された状態情報をドナーeNBに提供することができる。あるいは、RNは、サービスを提供している全てのUEについてのバッファ状態情報をトラヒッククラスに基づき集約し、トラヒッククラスごとに集約された状態情報をドナーeNBに提供することができる。あるいは、RNは、サービスを提供している全てのUEについてのバッファ状態情報をUL/DLに基づき集約し、リンク方向ごとに集約された状態情報をドナーeNBに提供することができる。
ある実施形態によれば、満杯または空きではないバッファについてのバッファ状態情報を提供することが、使用される可能性のない情報に無線資源を不必要に浪費する可能性があるので、無線資源を効率よく利用する、すなわちオーバヘッドを削減するために、バッファが指定された閾値を超えた場合にのみ、RNは、バッファについてのバッファ状態情報を提供することができる。例えば、バッファが満杯(または満杯に近い)または空き(空きに近い)場合に、RNは、バッファについてのバッファ状態情報を送信することになる。バッファが、満杯でも空きでもない場合、RNは、そのバッファ状態情報をドナーeNBに提供しないことになる。
代替実施形態では、2値動作(満杯/空き)のではなく、多数のバッファ状態閾値を、さらなる情報をドナーeNBへ運ぶために使用することができる。複数ビットの情報を、バッファの状態を示すために使用することができる。例えば、2ビットの情報は、バッファが空きであることを示す「00」、バッファがほぼ空き(例えば、満杯の15%未満)であることを示す「01」、バッファがほぼ満杯(例えば、満杯の85%超)であることを示す「10」、およびバッファが満杯であることを示す「11」によって、バッファの状態を示すために使用することができる。バッファ状態情報を運ぶために使用されるビット数は、所望の精度、バッファ状態情報をeNBへ運ぶための利用可能な無線資源、使用中のバッファ数、などといった要因に基づくことができる。したがって、2ビットのバッファ状態情報ならびに、満杯、85%満杯、15%満杯、および空きの使用は、単に例示のためであり、本実施形態の範囲および精神のいずれも限定しているものと解釈すべきではない。
代替実施形態では、バッファ内の情報量についての情報を提供するのではなく、RNはバッファがバッファ枯渇に至るまでの予想時間をドナーeNBに提供することができる。バッファがバッファ枯渇に至るまでの予想時間は、バッファに記憶されたデータが消費される、すなわち送信されると予想される時間量として定義することができる。バッファ枯渇までの予想時間は、バッファ中に記憶されたデータの量および予想消費率の関数であり得る。例えば、DLバッファが、500kバイトのデータを記憶し、UEが、100kバイト/ミリ秒の予想消費率を有する場合、UEは、このバッファ/UE対がバッファ枯渇に至るまでの予想時間は、500kバイト/100kバイト/ミリ秒または5ミリ秒である。
UEの予想消費率は、UEに対する最近のデータスループット履歴あるいはUEから報告されたまたは測定されたチャネル品質情報から得ることができる。例として、高いチャネル品質を持つチャネルは、低いチャネル品質を持つチャネルより高い消費率を有すると予想される。潜在的に、チャネル品質情報の関数としての消費率の履歴情報は、チャネル品質情報から消費率を決定するために使用することができる。バッファ枯渇までの予想時間を報告することで、ドナーeNBに対して切迫感または時間尺度を提供して、空になる前にUE用のバッファを再充填するためにRL資源を割り当てることができる可能性がある。
さらなる代替実施形態では、バッファ中の情報量についての情報を提供するのではなく、RNは、バッファがバッファ輻輳に至るまでの予想時間をドナーeNBに提供することができる。バッファがバッファ輻輳に至るまでの予想時間は、バッファの非占有部分が消費される、すなわちデータで充填されると予想される時間として定義することができる。バッファ輻輳に至るまでの予想時間は、バッファの非占有部分の量および予想消費率(または充填率)の関数とすることができる。消費率と同じく、充填率は、履歴データまたはチャネル品質情報から得ることができる。バッファ輻輳に至るまでの予想時間を報告することで、ドナーeNBに対して切迫感または時間尺度を提供して、輻輳になる前にUEに対するRNバッファを空きにするためにRL資源を割り当てることができる可能性がある。
さらに別の代替実施形態では、バッファ枯渇に至るまでの予想時間(またはバッファ輻輳に至るまでの予想時間)情報の計算をそれ自体で実行する代わりに、RNは、バッファ中に記憶されたデータ量(バッファ中の非占有部分の量)および予想消費率または充填率をドナーeNBに送信し、ドナーeNB自体にバッファ枯渇に至るまでの予想時間(またはバッファ輻輳に至るまでの予想時間)を計算させることができる。さらに、バッファについての予想消費率または充填率が変化していない場合、RNは、バッファ中に記憶されたデータ量(またはバッファ中の非占有部分の量)を単に送信することができ、ドナーeNBはRNにより以前に送信された予想消費率を使用することができる。
アクセスリンクを介してUEについての予想消費率または充填率の情報を、明示的にまたは暗黙に(例えば、予想時間情報を報告することによって)ドナーeNBに提供する動機は、UE向けのアクセスリンクを介したデータフローの潜在的な達成可能速度をより良く適合させるためにドナーeNBがRLを介したデータフロー率を調整可能であるということであり得る。この理由から、DL動作がバッファ枯渇に至るまでの予想時間をRNが報告することがより適切であり得るし、UL動作がバッファ輻輳に至るまでの予想時間をRNが報告することがより適切であり得る。
一般に、いずれの通信ネットワークにおいても、通信ネットワークの端または下流にあるエンドユーザに対して達成可能速度に関する情報を(エンドユーザに対して通信ネットワークの端または下流のノードにおけるバッファレベル情報に加えて)提供する技術は、それ以外にこのような情報を持たないエンドユーザの上流のネットワークノードが、エンドユーザに対して達成可能速度により適合するために様々なネットワークノード間のデータフロー率を調整するのを助けることができる。例えば、第1グループの構成ノード間の通信を編成するための第1の無線ゲートウェイとして、および構成ノードが第2の無線アドホックネットワークの第2の無線ゲートウェイと通信するあるいは有線ネットワークとさらに接続せれているアクセスポイントと通信することを助けるゲートウェイとして機能する第1のグループの1つの無線トランシーバノードを有する第1の無線アドホックネットワーク内に形成される第1のグループの無線トランシーバノードを考えてみよう。
上記の状況において、第2の無線ゲートウェイまたはアクセスポイントは、通常、第1のグループの構成ノード間のトポロジーやチャネル条件の知識を有してはおらず、したがって、たとえ第1の無線ゲートウェイを介して第1のグループの特定の構成ノードへデータをまさに配送しようとしても、第1のグループの特定の構成ノードへデータを配送するための達成可能速度の知識も有していない。しかしながら、第1の無線ゲートウェイは、第1の無線アドホックネットワークを任されているのでこの知識を有することができる。
第1の無線アドホックネットワークのトポロジーは各構成ノードのビジー/非ビジー状態に応じて、ならびに様々な構成ノード間の無線チャネル条件に応じて経時的に変化する可能性があるので、第1のグループの特定の構成ノードへデータを配送するための達成可能速度は、第1のグループの構成ノード間にモビリティがない場合でさえトポロジーが変化するので変化する可能性がある。したがって、第1の無線ゲートウェイが、第1の無線アドホックネットワーク内の特定の構成ノードにデータを第2の無線ゲートウェイへまたはアクセスポイントへ配送するための達成可能速度の情報を提供することは有利である。データを配送するための達成可能速度は、第1のグループのこの特定の構成ノードについての第1の無線ゲートウェイにおけるバッファレベルの情報に加えて提供することができる。
達成可能速度の情報は、明示的または暗黙に、例えば率情報およびバッファレベルの情報を時間情報に変換することにより、提供することができる。達成可能速度の情報は、定常的にまたはネットワークトポロジーが変化した時、またはネットワークノード間のチャネル条件が変化した時といったイベントに基づき、提供することができる。第2の無線ゲートウェイまたはアクセスポイントは、第1のグループの特定の構成ノード向けを意図したデータに対する第1の無線ゲートウェイへまたはからのデータフロー率を調整して、第1の無線アドホックネットワーク内の第1のグループの特定の構成ノードにデータを配送するための達成可能速度により適合するために情報を使用することができる。
さらに、第1の無線アドホックネットワーク内で、特定の構成ノード向けを意図したデータは、特定の構成ノードに達する前に複数の構成ノードを通じて導くことができる。したがって、下流のノードへの中間のノードにおけるバッファレベルの情報に加えて、データを下流のノードへ配送する達成可能速度の情報を上流のノードに提供することは、データ配信経路に沿った中間のノードにとって有利であり、したがって、上流のノードは、下流のノード向けを意図している中間のノードへのデータフロー率を調整して、中間のノードから下流のノードへのデータ配送のための達成可能速度により適合することができる。
上記と同一の本発明技術を、有線の媒体、無線波、音波(例えば、水面下の通信)、赤外線、可視光またはこれらの組合せに基づく相互接続を持つ通信ネットワークに適用することができる。したがって、無線通信の説明は、実施形態の範囲または精神のいずれも限定すると解釈されるべきではない。
別の代替実施形態では、RNはまたさらに、各UEから報告されるULバッファ状態(UEのそれぞれに対する各ULバッファに加えて)と同様にRNと複数のUEとの間のULアクセスリンク上で達成可能である可能性のあるULスループットを示すことができる。さらなる情報は、ドナーeNBがより効果的にかつ効率的にULのRLを管理するようにできる。例えば、RLとアクセスリンクとの間の無線資源の分割は、付加的な情報を使用して再構成することができる。
さらなる代替実施形態では、RNはまた、1つまたは複数の個別のUEに対するそのULデータバッファ状態をこれらのUEにRL上のドナーeNBからの優先割り当てを与えるために示すことができる。
ドナーeNBは、一旦RNからバッファ状態情報を受信すると、バッファ状態情報に基づきRLを変更することができる。例えば、ドナーeNBは、バッファ状態情報がULバッファに対するものであるかどうかを決定し(ブロック410)、ULバッファ状態情報に基づきRLのULに対する無線資源割り当てを変更する(ブロック415)。例えば、ULバッファ状態情報が、ULバッファが満杯(またはほぼ満杯)であることを示している場合、ドナーeNBは、RLのULに割り当てられる無線資源を増加して、RNがより多くのULデータをドナーeNBへ送信できるようにする。無線資源割り当てを増加させることは、RNにおいてULバッファ中に記憶されるデータ量を減少させることを助ける恐れがある。しかしながら、ULバッファ状態情報が、ULバッファが空き(またはほぼ空き)であることを示している場合、ドナーeNBは、RLのULに割り当てられている無線資源を減少させて、RNがより少ないULデータをドナーeNBへ送信するようにできる。無線資源割り当てを減少させることは、ドナーeNBの無線資源を、RLのDL無線資源割り当てを増加させる、ドナーeNBにより直接的にサービスが提供されるUE用の無線資源を増加させるなどといった他の用途のために解放することができる。
一方、バッファ状態情報が、DLバッファに対してである場合(ブロック410)、ドナーeNBは、RLのDLに対する無線資源割り当てをDLバッファ状態情報に基づき変更する(ブロック420)ことができる。例えば、DLバッファ状態情報が、DLバッファが満杯(またはほぼ満杯)であることを示している場合、ドナーeNBは、RLのDLに割り当てられた無線資源を減少させて、DLバッファが満杯であるためRNにおけるデータ損失を防止することができる。ドナーeNBは、RLのDLの無線資源割り当てを一律に減少させることができ、あるいは、ドナーeNBは、満杯であるDLバッファのUEを選択し、選択されたUEのみに対してはDLデータを転送しないとともに、満杯ではないDLバッファを有するUEに対するDLデータを送信し続ける(またはこれらのUEの送信を増加させさえする)ことができる。
DLバッファ状態情報が、DLバッファが空き(またはほぼ空き)であることを示している場合、ドナーeNBは、RLのDLの無線資源割り当てを増加させることができ、あるいはドナーeNBは、空きのDLバッファを有するUEを選択し、選択されたUEの送信を増加させることができる。あるいは、ドナーeNBは、選択されたUEの送信の優先度を高めることができ。これにより選択されたUEの送信による多くのRLのDLへのアクセスを可能とすることができる。選択されたUEに対するRN DLバッファ状態が、バッファ枯渇に至るまでの予想時間の内容を伴って報告されるまたは予想消費率もまたドナーノードeNBに提供される実施形態では、ドナーeNBは、選択されたUEに対するRN DLバッファを再充填するためにこれらのUEに対して送信率を最適化することできる。
ドナーeNBは、上記のような2値形式のバッファ状態情報(ULまたはDL)に反応することができる、あるいはドナーeNBは、特定の反応に対してバッファ状態情報を確率値に対応付けることができる。次いで、ドナーeNBは、0から1の間のランダムな値を生成し、これを確率値と比較し、それに応じて反応する。例えば、バッファ状態情報が、バッファ毎の複数ビットのバッファ状態情報を報告する場合、ドナーeNBは、複数ビットのバッファ状態情報を使用して確率値を生成することができる可能性がある。例えば、RNが、第1のバッファが第2のバッファより満杯レベルに近いと報告される状態の2つのDLバッファに対するバッファ状態情報を報告する場合、ドナーeNBは、第2のバッファに対する率を減少するために割り当てられる確率より第1のバッファにDLデータ送信に対する率を減少するために高い確率を割り当てることができる。
ドナーeNBがバッファ状態情報を受信し、バッファ状態情報に基づいてRLに対して何らかの調整をして、ドナーeNB動作400は完結し、そこで終了することができる。
図5はRLフロー制御におけるRN動作500の流れ図を示す。RN動作500は、eNB105などのドナーeNBにおけるバッファ状態情報(ULおよびDL両方)に基づくRLフロー制御に対するRN116などのRN中で行われる動作を示すことができ、そこでeNB105およびRN116は無線で結合されている。ドナーeNBは、RL(ULおよびDL両方)をRNに提供するためにその利用可能な無線資源の一部を提供して、RNから有線のバックホールへの有線接続を擬似する。
RN動作500は、例えば、一定の間隔で周期的に発生することができる。あるいは、RN動作500は、RNが、満杯(またはほぼ満杯)、空き(またはほぼ空き)、または特定のバッファ状態にあるバッファ状態を有していることを検出した時に発生することができる。
RN動作500は、RNがそのバッファのバッファ状態を決定することで始めることができる(ブロック505)。例えば、RNは、そのDLおよびULバッファの各々中に記憶されるデータ量を決定することができる。あるいは、RNは、UE、トラヒッククラス、リンク方向(DLまたはUL)、またはこれらの組合せに基づきそのバッファを集約することができる。
一旦、バッファ状態が決定されると、RNは、バッファ状態からバッファ状態情報を計算することができる(ブロック510)。例えば、バッファ中に記憶されたデータ量から、RNは、満杯または空きであるバッファの百分率、バッファ中に記憶されるデータ量の兆候、バッファがバッファ枯渇またはバッファ輻輳に至るまでの予想時間、などを計算することができる。
RNは次いで、バッファ状態情報をドナーeNBへ送信することができる(ブロック515)。RNは、バッファ状態情報を例えば、メディアアクセス制御(MAC)の制御プロトコルデータユニット(PDU)または無線リソース制御(RRC)メッセージを使用してドナーeNBへ直接送信することができる。あるいは、RNは、バッファ状態情報が閾値を超えた場合にバッファ状態情報をドナーeNBに送信することができる。例えば、RNは、バッファ状態情報が、バッファが満杯または空き(またはほぼ満杯またはほぼ空き)であることを示している場合、バッファが一定の時間量内に空きとなる(消費される)場合、などの場合、バッファ状態情報をドナーeNBに送信することができる。バッファ状態情報が、バッファが満杯もしくは空きではないまたはバッファが一定の時間量内に空きとならないことなどを示している場合、RNは、バッファ状態情報をドナーeNBに送信することができない。
代替実施形態では、バッファ状態情報をドナーeNBに個別の送信で直接送信するのではなく、RNは、ドナーeNBに既に送信されている送信上にバッファ状態情報をピギーバックさせることができる。例えば、バッファ状態情報は、受信したDLデータに対してドナーeNBへRNから送られようとしているACK/NACK送信(ハイブリッド自動再生要求(HARQ)動作の一部として)上にピギーバックさせることができる。
別の代替実施形態では、ドナーeNBへの送信数を削減するために、RNは、複数のUEのバッファ状態情報を単一のメッセージ中に連結させ、例えば、メディアアクセス制御(MAC)の制御プロトコルデータユニット(PDU)または無線リソース制御(RRC)メッセージを使用して当該単一メッセージをドナーeNBへ送信することができる。あるいは、Scheduling Request Indicator (SRI)メッセージは、バッファ状態情報をeNBへ運ぶために使用することができる。例えば、SRIメッセージは、UL、またはDL、またはULおよびDL両方に対するRL中にさらなる無線資源またはより少ない無線資源を要求するために使用することができる。
あるいは、LTE Release 8のバッファ状態報告(BSR)メッセージは、連結されたバッファ状態情報を送信するために使用することができる。BSRメッセージの使用には、BSRメッセージに含まれる情報の再解釈を含めることができる。例えば、BSRメッセージは4つの論理チャネルグループ(LCG)に対する情報を含む。LCGは、複数の異なるUEグループ、複数の異なるトラヒッククラスグループなどに対するバッファ状態情報を運ぶために改変または再解釈することができる。BSRメッセージは、UL、またはDL、またはULおよびDL両方に対するバッファ状態情報を運ぶために使用することができる。
例示的メッセージフォーマットは、以下を含んでもよい。すなわち、
- 通常のレベルを含みかつ消費時間を運ぶために適しているビットマップ、ビットマップパターンは、RNおよびeNBの両方において既知であり得る。
- 通常のバッファレベルを暗黙的に示すNx(UE_ID + 1ビット満杯/空き)、
ここで、Nは、UEの数である。
- 通常の予想時間を暗黙的に示すNx(UE_ID + Mビット予想時間)、
ここで、Nは、UEの数である。
- Nx(UE_ID + バッファ中のKビットデータ量 + LビットUE消費率)、
ここで、Nは、UEの数であり、バッファ中のデータはUEに対するバッファ中のデータ量であり、また消費率はUEの消費率である。
さらなる他の代替実施形態では、バッファ状態情報のピギーバックおよび1つのメッセージ中への多数のUEに対するバッファ状態情報の連結の組合せを使用することができる。例えば、DLデータ送信を丁度受信したUEに対するバッファ状態情報をACK/NACK応答中にピギーバックさせることができる可能性があるとともに、DLデータ送信を受信していないUEに関しては、連結したバッファ状態情報をメッセージ中に置き、ドナーeNBに送信することができる。
RNがバッファ状態情報をドナーeNBに送信して、RN動作500はそこで終結することができる。
本発明の実施形態の有利な特徴は、中継動作のための方法であって、データバッファのバッファ状態を決定する段階と、バッファ状態に基づきバッファ状態情報を計算する段階と、バッファ状態情報をドナー装置に送信する段階と、を含む方法を含むことができる。本方法はさらに、バッファ状態を決定する段階が、データバッファ内にバッファリングされたデータ量を測定する段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、バッファ状態を決定する段階が、データバッファ内の非占有部分の量を測定する段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、バッファ状態情報を計算する段階が、データバッファの満杯の百分率を計算する段階を含む方法を含むことができる。本方法はさらに、バッファ状態情報を計算する段階が、データバッファの消費時間を計算する段階を含む方法を含むことができる。本方法はさらに、データバッファの消費時間が、データバッファに対する消費率によって分割されたデータバッファ内にバッファリングされたデータの量を含む方法を含むことができる。本方法はさらに、消費率が、データバッファに関連した無線装置により報告されたチャネル品質表示から決定される方法を含むことができる。本方法はさらに、消費率が、データバッファに関連した無線装置に対するデータスループットの履歴から決定される方法を含むことができる。本方法はさらに、データバッファの消費時間が、データバッファに対する消費率によって分割されたデータバッファの非占有部分の量を含む方法を含むことができる。本方法はさらに、消費率が、データバッファに関連した無線装置によって報告されたチャネル品質表示から決定される方法を含むことができる。本方法はさらに、消費率が、データバッファに関連した無線装置に対するデータスループットの履歴から決定される方法を含むことができる。本方法はさらに、多数のデータバッファがあり、かつバッファ状態を決定する段階が、少なくとも2つのデータバッファに対するバッファ状態を集約する段階を含む方法を含むことができる。本方法はさらに、少なくとも2つのデータバッファが、単一の無線装置と関連している方法を含むことができる。本方法はさらに、少なくとも2つのデータバッファが、単一のトラヒッククラスと関連している方法を含むことができる。本方法はさらに、バッファ状態情報を送信する段階が、バッファ状態情報をメッセージ上にピギーバックさせる段階を含む方法を含むことができる。本方法はさらに、メッセージが、ハイブリッド自動再生要求動作からのACK/NACK送信を含む方法を含むことができる。本方法はさらに、バッファ状態情報を送信する段階が、2つ以上のバッファ状態情報をメッセージ上に連結させる段階と、連結されたバッファ状態情報メッセージをドナー装置に送信する段階とを含む方法を含むことができる。本方法はさらに、2つ以上のバッファ状態情報が、第1の無線装置に対する少なくとも1つのバッファ状態情報および第2の無線装置に対する少なくとも1つのバッファ状態情報を含む方法を含むことができる。本方法はさらに、2つ以上のバッファ状態情報が、第1のトラヒッククラスに対する少なくとも1つのバッファ状態情報および第2のトラヒッククラスに対する少なくとも1つのバッファ状態情報を含む方法を含むことができる。本方法はさらに、2つ以上のバッファ状態情報が、ダウンリンク通信方向に対する少なくとも1つのバッファ状態情報およびアップリンク通信方向に対する少なくとも1つのバッファ状態情報を含む方法を含むことができる。
本発明の実施形態の有利な特徴には、中継装置に無線により結合されたドナー装置動作のための方法であって、中継装置におけるアップリンク(UL)およびダウンリンク(DL)バッファの少なくとも1つのバッファ状態を含むバッファ状態情報を受信する段階を含む方法を含むことができる。本方法はさらに、受信したバッファ状態情報に基づきドナー装置と中継装置との間のリンクをドナー装置が調整するようにする段階をさらに含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、ドナー装置がリンクを調整するようにする段階が、ULバッファが満杯であるとの決定に応答してリンクのUL部分に対する無線資源割り当てを増加させる段階と、DLバッファが満杯であることの決定に応答してリンクのDL部分に対する無線資源使用法を変更する段階とを含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、ドナー装置がリンクを調整するようにする段階がさらに、ULバッファが空きであるとの決定に応答してリンクのUL部分に対する無線資源割り当てを減少させる段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、多数のDLバッファがあり、かつ無線資源使用法を変更する段階が、満杯であるDLバッファへのDL送信を一時中止する段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、DL送信を一時中止する段階が、満杯であるDLバッファへのDL送信の優先度を低下させる段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、無線資源使用法を変更する段階がさらに、満杯ではないDLバッファへのDL送信を増加させる段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、DL送信を増加させる段階が、満杯ではないDLバッファへのDL送信の優先度を高める段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、バッファ状態情報を受信する段階が、受信されたメッセージ上にピギーバックされたバッファ状態情報受信する段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、受信されたメッセージが、ハイブリッド自動再生要求動作からのACK/NACK送信を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、バッファ状態情報を受信する段階が、バッファ状態報告メッセージを受信する段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、多数のバッファがあり、かつバッファ状態報告メッセージを受信する段階が、受信されたバッファ状態報告メッ
セージ上に多数のバッファに対する連結されたバッファ状態情報を受信する段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、バッファ状態情報を受信する段階が、サービス要求表示メッセージを受信する段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、バッファ状態情報が、バッファの状態を表示する多ビット値を報告し、かつドナー装置がリンクを調節するようにする段階が、ドナー装置がバッファ満杯の度合いに基づいてリンクを調節するようにする段階を含む方法を、含むことができる。
実施形態およびこれらの利点を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の精神および範囲を逸脱することなく様々な変更、置き換えおよび変化がオン明細書においてなされ得ることが理解されるべきである。さらに、本出願の範囲は、本明細書に記載された処理過程、機械、製造、物質の構成、手段、方法および段階の特定の実施形態に限定されるものではない。当業者が本発明の開示により容易に理解されるように、本明細書に記載された対応する実施形態と、実質的に同一の機能を実行する、あるいは実質的に同一の結果を達成する、現在存在しているあるいは後に開発される、処理過程、機械、製造、物質の構成、手段、方法または段階が、本発明により利用可能である。したがって、添付の特許請求の範囲は、その範囲内にこのような処理過程、機械、製造、物質の構成、手段、方法または段階を含むものである。
100 通信システム
110 移動管理エンティティ
111 サービングゲートウェイ
105〜107 ドナー拡張ノードB
115〜116 中継ノード
120〜121 利用者装置
205〜206 ULバッファ
210〜211 UE ULバッファ
215〜216 UE DLバッファ
300 中継ノード
302 アンテナ
305 送信機
307 送信機回路
310 受信機
312 受信機回路
315 制御装置
320 メモリ
335 バッファ状態ユニット
337 情報集約ユニット
339 バッファ時間計算ユニット
341 達成可能速度ユニット
343 バッファ閾値ユニット
345 閾値比較ユニット
350 ULバッファ
355 DLバッファ
360 UEバッファ状態ストア
365 メッセージ生成ユニット
本発明の実施形態の有利な特徴には、中継装置に無線により結合されたドナー装置動作のための方法であって、中継装置におけるアップリンク(UL)およびダウンリンク(DL)バッファの少なくとも1つのバッファ状態を含むバッファ状態情報を受信する段階を含む方法を含むことができる。本方法はさらに、受信したバッファ状態情報に基づきドナー装置と中継装置との間のリンクをドナー装置が調整するようにする段階をさらに含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、ドナー装置がリンクを調整するようにする段階が、ULバッファが満杯であるとの決定に応答してリンクのUL部分に対する無線資源割り当てを増加させる段階と、DLバッファが満杯であることの決定に応答してリンクのDL部分に対する無線資源使用法を変更する段階とを含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、ドナー装置がリンクを調整するようにする段階がさらに、ULバッファが空きであるとの決定に応答してリンクのUL部分に対する無線資源割り当てを減少させる段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、多数のDLバッファがあり、かつ無線資源使用法を変更する段階が、満杯であるDLバッファへのDL送信を一時中止する段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、DL送信を一時中止する段階が、満杯であるDLバッファへのDL送信の優先度を低下させる段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、無線資源使用法を変更する段階がさらに、満杯ではないDLバッファへのDL送信を増加させる段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、DL送信を増加させる段階が、満杯ではないDLバッファへのDL送信の優先度を高める段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、バッファ状態情報を受信する段階が、受信されたメッセージ上にピギーバックされたバッファ状態情報受信する段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、受信されたメッセージが、ハイブリッド自動再生要求動作からのACK/NACK送信を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、バッファ状態情報を受信する段階が、バッファ状態報告メッセージを受信する段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、多数のバッファがあり、かつバッファ状態報告メッセージを受信する段階が、受信されたバッファ状態報告メッ
セージ上に多数のバッファに対する連結されたバッファ状態情報を受信する段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、バッファ状態情報を受信する段階が、サービス要求表示メッセージを受信する段階を含む方法を、含むことができる。本方法はさらに、バッファ状態情報が、バッファの状態を表示する多ビット値を報告し、かつドナー装置がリンクを調節するようにする段階が、ドナー装置がバッファ満杯の度合いに基づいてリンクを調節するようにする段階を含む方法を、含むことができる。
本発明の実施形態によれば、バッファ状態を決定する段階は、少なくとも2つのバッファに対するバッファ状態を集約する段階を含み、かつ少なくとも2つのバッファ状態は、単一の通信装置、単一のトラヒッククラス、単一の送信方向、またはこれらの組合せと関連している。
本発明の実施形態によれば、通信システムにおけるリレーを動作させる方法は、リレーと通信装置との間のアクセス通信チャネル上で送信されるべきデータに対するバッファに関連したバッファ状態報告を受信する段階を含み、ここで、アクセス通信チャネルが、リレーによって制御されるネットワーク資源から割り当てられ、かつバッファ状態情報を決定する段階がさらに、受信したバッファ状態報告に基づく。
制御装置動作のための方法は、中継装置から、中継装置におけるバッファに対するバッファ状態情報を受信する段階を含む。中継装置から、バッファ状態情報を受信する段階は、バッファ状態報告メッセージを受信する段階を含み、ここで、多数のバッファがあり、バッファ状態報告メッセージを受信する段階は、受信されたバッファ状態報告メッセージ上に多数のバッファに対する連結されたバッファ状態情報を受信する段階を含む。

Claims (28)

  1. 通信システム内のリレーを動作させる方法であって、
    通信制御装置により制御されるネットワーク資源から割り当てられる通信チャネル上で送信されるべきデータに対するバッファのバッファ状態を決定する段階と、
    前記バッファに対する消費率または充填率を決定する段階と、
    前記バッファ状態および前記バッファに対する前記消費率または前記充填率のいずれかに基づいてバッファ状態情報を決定する段階と、
    前記バッファ状態情報を前記通信制御装置へ送信する段階と
    を含む方法。
  2. バッファ状態を決定する段階が、前記バッファ内にバッファリングされたデータ量を測定する段階、前記バッファの非占有部分の量を測定する段階、またはこれらの組合せを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記バッファ状態情報が、前記バッファに対する前記消費率によって分割された前記バッファ中にバッファリングされたデータ量である前記バッファの消費時間を含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記消費率が、前記リレーと通信装置との間の通信チャネルに対する前記バッファと関連した前記通信装置により報告されたチャネル品質情報に基づき決定される、請求項3に記載の方法。
  5. 前記消費率が、前記通信制御装置から前記バッファに関連した通信装置への通信チャネルに対するデータスループットの履歴に基づき決定される、請求項3に記載の方法。
  6. 前記バッファ状態情報が、前記バッファに対する前記充填率によって分割された前記バッファの非占有部分の量である前記バッファの充填時間を含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記充填率が、前記バッファに関連した前記リレーと通信装置との間の通信チャネルに対して測定されたチャネル品質情報に基づき決定される、請求項6に記載の方法。
  8. 前記充填率が、前記バッファと関連した通信装置から前記バッファへの通信チャネルに対するデータスループットの履歴に基づき決定される、請求項6に記載の方法。
  9. 複数のバッファがあり、前記複数のバッファ中の各バッファが、前記通信制御装置によって制御されるネットワーク資源から割り当てられた異なる通信チャネル上に送信されるべきデータを記憶し、かつバッファ状態を決定する段階が、少なくとも2つのバッファに対するバッファ状態を集約する段階を含む、請求項1に記載の方法。
  10. 前記少なくとも2つのバッファが、単一の通信装置、単一のトラヒッククラス、単一の送信方向、またはこれらの組合せと関連している、請求項9に記載の方法。
  11. 前記バッファ状態情報を送信する段階が、前記バッファ状態情報を前記通信制御装置に送られるメッセージ上にピギーバックする段階を含む、請求項1に記載の方法。
  12. 前記バッファ状態情報を送信する段階が、2つ以上のバッファ状態情報をメッセージ上に連結させる段階と、前記連結されたバッファ状態情報メッセージを前記通信制御装置へ送信する段階とを含む、請求項1に記載の方法。
  13. 前記2つ以上のバッファ状態情報が、第1の通信装置に対する少なくとも1つのバッファ状態情報および第2の通信装置に対する少なくとも1つのバッファ状態情報、第1のトラヒッククラスに対する少なくとも1つのバッファ状態情報および第2のトラヒッククラスに対する少なくとも1つのバッファ状態情報、第1の通信方向に対する少なくとも1つのバッファ状態情報および第2の通信方向に対する少なくとも1つのバッファ状態情報、またはこれらの組合せを含む、請求項12に記載の方法。
  14. 前記リレーと通信装置との間のアクセス通信チャネル上に送信されるべきデータに対するバッファに関連したバッファ状態報告を受信する段階をさらに含み、前記アクセス通信チャネルが前記リレーによって制御されるネットワーク資源から割り当てられ、かつ前記バッファ状態情報を決定する段階がさらに、前記受信されたバッファ状態報告に基づいている、請求項1に記載の方法。
  15. 制御装置動作のための方法であって、
    中継装置におけるバッファに対する、前記中継装置における少なくとも1つのアップリンクバッファおよび少なくとも1つのダウンリンクバッファのバッファ状態を含む、バッファ状態情報を、前記中継装置から受信する段階と、
    前記バッファに関連し、かつ前記制御装置によって制御されるネットワーク資源から割り当てられる通信チャネルに対するネットワーク資源割り当てを前記バッファ状態情報に基づき調整する段階と、
    を含む方法。
  16. ネットワーク資源割り当てを調整する段階が、前記通信チャネルのアップリンク部分に対する前記ネットワーク資源割り当てを、前記アップリンクが満杯であるという決定に応答して増加させる段階と、
    前記通信チャネルのダウンリンク部分に対するネットワーク資源使用法を、前記ダウンリンクが満杯であるという決定に応答して変更する段階と、を含む、請求項15に記載の方法。
  17. ネットワーク資源割り当てを調整する段階が、前記通信チャネルの前記アップリンク部分に対する前記無線資源割り当てを、前記アップリンクが空きであるという決定に応答して減少させる段階をさらに含む、請求項16に記載の方法。
  18. 多数のダウンリンクバッファがあり、かつネットワーク資源使用法を変更する段階が、満杯のダウンリンクバッファを有する通信チャネルの前記ダウンリンク部分上の送信を一時中止する段階を含む、請求項16に記載の方法。
  19. 送信を一時中止する段階が、満杯のダウンリンクバッファを有する通信チャネルの前記ダウンリンク部分上への前記送信の優先度を下げる段階を含む、請求項18に記載の方法。
  20. ネットワーク資源使用法を変更する段階が、満杯ではないダウンリンクバッファを有する通信チャネルの前記ダウンリンク部分上へのダウンリンク送信を増加させる段階をさらに含む、請求項18に記載の方法。
  21. 中継装置から、バッファ状態情報を受信する段階が、受信されたメッセージにピギーバックされた前記バッファ状態情報を受信する段階を含む、請求項15に記載の方法。
  22. 中継装置から、バッファ状態情報を受信する段階が、バッファ状態報告メッセージを受信する段階を含む、請求項15に記載の方法。
  23. 多数のバッファがあり、かつバッファ状態報告メッセージを受信する段階が、前記多数のバッファに対する前記受信したバッファ状態報告メッセージ上に連結されたバッファ状態情報を受信する段階を含む、請求項22に記載の方法。
  24. 中継装置から、バッファ状態情報を受信する段階が、サービス要求表示メッセージを受信する段階を含む、請求項15に記載の方法。
  25. 前記バッファ状態情報が、前記バッファのバッファ満杯度を表示する複数ビットの値を報告し、かつネットワーク資源割り当てを調整する段階が、前記バッファ満杯度に基づき前記ネットワーク資源割り当てを調整する段階を含む、請求項15に記載の方法。
  26. 受信アンテナに結合され、前記受信アンテナにより検出された信号を受信するように構成された受信機と、
    送信アンテナに結合され、前記送信アンテナで信号を送信するように構成された送信機と、
    前記受信機および前記送信機に結合され、通信制御装置により制御されるネットワーク資源から割り当てられるアップリンク通信チャネルに対するデータを記憶するように構成されたアップリンクバッファと、
    前記受信機および前記送信機に結合され、前記通信制御装置により制御される前記ネットワーク資源から割り当てられるダウンリンク通信チャネルに対するデータを記憶するように構成されたダウンリンクバッファと、
    前記アップリンクバッファ、前記ダウンリンクバッファ、前記送信機および前記受信機に結合され、前記アップリンクバッファおよび前記ダウンリンクバッファに対するバッファ状態を決定し、前記バッファ状態からバッファ状態情報を計算し、かつ前記通信制御装置へ前記バッファ情報を送信するように構成された制御装置と
    を含むリレー。
  27. 前記制御装置が、
    前記アップリンクバッファおよび前記ダウンリンクバッファに対するバッファ状態を決定するように構成されたバッファ状態ユニットと、
    前記バッファ状態ユニットに結合され、バッファに対するバッファ満杯/空き時間を前記バッファ状態および前記バッファに対する消費率に基づき計算するように構成されたバッファ時間計算ユニットと、
    前記バッファ状態ユニットに結合され、前記バッファの状態を前記バッファ状態に基づき計算するように構成された閾値比較ユニットと、
    を含む、請求項26に記載のリレー。
  28. 前記制御装置が、前記バッファ状態ユニットに結合され、少なくとも2つのバッファに対するバッファ状態情報を集約するように構成された情報集約ユニットをさらに含み、前記集約がトラヒッククラス、チャネル方向、バッファ状態、またはこれらの組合せに基づいている、請求項27に記載のリレー。
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