JP4271659B2 - Mac層によるモバイルネットワークにおけるデータ送信スケジューリング - Google Patents

Mac層によるモバイルネットワークにおけるデータ送信スケジューリング Download PDF

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Description

本発明は、一般に、データ送信をスケジューリングするためMAC層によって使用されるプロシャージャに関する。より詳細には、本発明は、UMTSネットワークにおけるデータ送信の方法およびアルゴリズムに関する。
3GPP UMTS(third generation partnership project universal mobile telecommunications system)においては、UE(user equipment)とRNC(radio network controller)のMAC層は、それぞれ、アップリンクとダウンリンクでのデータ送信のスケジューリングを担当している。トランスポートチャネルは、MAC層と物理層とのインタフェースである。物理層においては、CCTrCH(coded composite transport channel)を形成するため、複数のトランスポートチャネルが組み合わされる。
TFC(transport format combination)セットがCCTrCHごとに定義されている。各TFCは、CCTrCHの各トランスポートチャネルごとにTF(transport format)を定義する。TFは、TTI(transmission time interval)(単位はmsecである)と、TB(transport block)サイズ(単位はビットである)と、TB(transport block)セットサイズ(単位はブロック数である)を設定することによって、トランスポートチャネルのデータレートを定義する。
TBは、MAC(media access control)層と物理層との間でやりとりされる基本の単位である。TBセットは複数のTBよりなるセットとして定義され、複数のTBは、物理層とMAC層の間で、同じトランスポートチャネルを使って、同時に交換される。このTTI(transmission time interval)は、複数のTBセットの到着時間間隔(inter-arrival time)として定義される。TTI(transmission time interval)は、TBセットがMAC層から物理層に転送され、ついで物理層によって無線インタフェースに転送される周期(periodicity)に等しい。
MAC層はRLC(radio link control)層からデータを取得する。MAC層とRLC層との間のインタフェースは、論理チャネルまたはRB(radio bearer)である。各トランスポートチャネルは複数のRBを搬送することができる。RLC層はRBごとにそれぞれバッファを維持し、各バッファには、RLC SDU(service data unit)のセットが含まれる。幾つかの(全部ではない)RLCコンフィグレーション(configuration)によれば、SDUをPDU(protocol data unit)にセグメント化することができ、SDUを連結(concatenation)してPDUを構築することができ、PDUをパディングすることもできる。MAC層おいては、TBを形成するため、PDUにMACヘッダを付加することができる。
MAC層は、所定のTTI(transmission time interval)ごとに、PDUのサイズを選択し、これらのPDUをRLC層に要求する。ついで、RLC層は、MAC層からの要求を満たすため、これらSDUを、セグメント化、及び/又は、連結する。ついで、MAC層は、これらTBを構築し、次のTTI(transmission time interval)において物理層をしてこれらTBをover the air送信するため、構築されたこれらTBを物理層に送信する。
UE側おいては、TFCを選択するため、当該UEが遵守しなければならない標準の要件がある。これらの要件については以下で要約する。
MAC層は、各TFCが各タイムスロットにおいて必要とする電力を決定しなくて済むTFC選択方法を提供することが望ましい。
本発明はTFC選択方法およびアルゴリズムを提供するが、この方法およびアルゴリズムによれば、各タイムスロットにおいて各TFCによって必要とされる電力を、MAC層が決定する必要がない。次の説明おいては、データ送信をスケジューリングするMACプロシャージャについて説明するが、このスケジューリングには、使用されるTFCの選択と、サービスされるRB(radio bearer)の選択と、を含めることができる。
UMTS(universal mobile telecommunication service)/TDD(time division duplex)ネットワークのUE側とS−RNC(serving- radio network controller)側の両方について検討する。特に、TFC選択と、関連するアルゴリズムとのストラテジー(strategy)を提示する。
TFCを選択する前に、有効な複数のTFCよりなるセットを確立しなければならない。このセットを候補TFCセットという。候補TFCセットのすべてのTFCは、一般に、次の6つのルールを満足しなければならない。すなわち、候補TFCセットのすべてのTFCは、1)TFCセットに属すること、2)1つのTTI(transmission time interval)において送信できるビット数を超えるビット数を搬送しないこと、3)TTI互換性を遵守する(すなわち、TrCHのTFは、そのTrCHのTTIにおいては変更できない)こと、4)次に定義する、ブロックされた状態にないこと、5)RLC構成と互換性があること、6)RLC層がパディングPDUを生成することを必要としないこと。仮にTFCセットのすべてのTFCがパディングPDUを必要とする場合には、この最後の要件は無視することができる。本発明は、最後の3つの要件に対する解決法を提供するものである。
上述のブロッキングのための基準は、次のように定義される。
単一のCCTrCHか、あるいは相互に排他的なタイムスロット割り当てを有する複数のCCTrCHのケースにおいては、仮に、連続する3つのフレームにおいて、推定されるUE送信電力が、各フレームにおいてCCTrCHに関連付けられた少なくとも1つのタイムスロットにおいて最大UE送信電力を超える場合には、UEは、CCTrCHの所与のTFCが、ブロッキング基準を満たすものとみなす。
相互に排他的なタイムスロット割り当てを有しない複数のCCTrCHのケースにおいては、仮に、連続する3つのフレームにおける所与のCCTrCHにあって、推定されるUE送信電力が、各フレームにおけるCCTrCHに関連付けられた少なくとも1つのタイムスロットにおいて最大UE送信電力を超える場合には、そのTFCを使用したため、推定されるUE送信電力が、そのCCTrCHに関連付けられた少なくとも1つのタイムスロットにおいて最大UE送信電力を引き続き超えたならば、UEは、所与のTFCのブロッキング基準が満たされたものとみなす。
アンブロッキング(unblocking)基準に関してであるが、このTFCを使用したため、推定されるUE送信電力が、連続する最小3つのフレームにおいて、このTFCに関連付けられたすべてのUL(up link)タイムスロットにおいて最大UE送信電力を超えるまでは、UEは、(ブロックされている)所与のTFCのアンブロッキング基準が満たされたものとみなしてはならない。これら連続するフレームの数は、本発明の精神および範囲を逸脱しない限り、3を超えるか、又は3未満とすることもできる。例えば、連続するフレームの数は、2つとすることもできるし、4つ以上とすることもできる。連続する3つのフレームとすることが好ましい。このことは、UEとS−RNCとの相互に排他的でないタイムスロット構成(arrangement)における後のすべての基準にも当てはまる。
MAC層は、MAC−cとMAC−dに分けられる。MAC−cは共通チャネル(common channel)を担当し、MAC−dは個別チャネル(dedicated channel)を担当する。UE側おいては、単一のTFCが共通チャネルのために定義されるから、TFC選択はUE MAC−cには適用されない。RNC側おいては、TFC選択はMAC−cとMAC−dとで行われる。
RLC層構成は、TFC選択時に重要な役割を果たす。送信に利用可能なデータ量によっては、TFCセット中のいくつかのTFCが、RLC層構成に適合しないことがある。
パディング互換性(すなわちパディングPDUの必要性)は、1つのRLC層構成の問題である。パディング互換性があるか否かをチェックするには、TFCが、パディングPDUを提供することのできない論理チャネル(すなわち、RLC−TM(transparent mode)での論理チャネル)のみを搬送するトランスポートチャネルに、パディングPDUを求めるかどうかをチェックする必要がある。そうである場合には、TFCは、RLC層構成と互換性がなく、無効とみなされる。
RLC層構成に関連する要件が他にも存在する、ことに留意されたい。しかしながら、本発明おいては、これらの要件は、TFC選択プロシャージャ自体においてチェックされる。TFC選択プロシャージャは優先順位の高いデータのスループットを最大にするので、TFC選択プロシャージャは、論理チャネル優先順位の順に実行されるのであって、トランスポートチャネルごとに実行されない。そこで、仮にパディング互換性要件が満たされなかった場合には、有効なTFCを獲得するため、そのプロシャージャ全体を(選択されたTFCがない状態で)繰り返すことになる。そのため、TFC選択を実行する前に、パディング互換性がチェックされ、これにより、TFC候補セットが減らされる。
パディングPDU互換性の有無のチェックは、好ましくは、そのトランスポートチャネルにマップされた論理チャネルのBO(buffer occupancy)と、そのトランスポートチャネルでのTFと、に基づき、あらゆるTFCについて行われなければならない。パディングPDU互換性の有無のチェックは、RLC−TMのために構成された論理チャネルでのみ実行される。
TFは、TBの数と、必要とされるTBサイズとを決定する。第1のステップにおいては、そのトランスポートチャネル中のすべての論理チャネルによって何個のPDUを生成できるかを決定する。この決定において、TBサイズを考慮しなければならず、しかも、各論理チャネルにおいて、セグメント化が許容されるか否かを考慮しなければならない。この決定は、次のステップを備える。
a.仮に当該論理チャネルにおいてセグメント化が許容される場合には、nを計算する。ここに、n=SDUサイズ/TBサイズである。そして、nが整数(これは、PDUの数にPDUサイズを乗算したものがSDUサイズに等しいことを意味する)であるかどうかをチェックする。
i.YESの場合には、当該論理チャネルにおけるPDUの数は、nに等しい。
ii.NOの場合には、当該論理チャネルにおけるPDUの数は、ゼロに等しい。
b.仮にセグメント化が許容されない場合には、SDUサイズがTBサイズに等しいかどうかをチェックする。
i.YESの場合には、当該論理チャネルにおけるPDUの数は、送信に利用可能な当該論理チャネルにおけるSDUの総数に等しい。
ii.NOの場合には、当該論理チャネルにおけるPDUの数は、ゼロに等しい。
当該トランスポートチャネルにおけるPDUの数は、当該トランスポートチャネルにマップされた各論理チャネルごとのPDUの数を合計したものである。
仮に、当該トランスポートチャネルにおけるPDUの数がTF中のTBの数を超える場合には、当該TFCのパディングPDUをサポートすることができる。
標準において提案され、かつ本発明で使用された最小TFCセットという考えについて、次に説明する。最小TFCセットとは、送信すべきデータを有する優先順位の最も高いトランスポートチャネルの1つのTBの送信を可能にするセットである。最小TFCセットは、1つのトランスポートチャネルにおける「最小サイズの互換TF」その他のすべてのトランスポートチャネルにおける空のTFを備えるすべてのTFCを含み、その場合、「最小サイズの互換TF」は次のように定義される。
AM(acknowledge mode)−RLC論理チャネルにあっては、「最小サイズの互換TF」は、RLC PCUサイズに等しい「RLC層サイズ」を持つ1つのTBを有するTFである。
非セグメント化TM(transparent mode)−RLC論理チャネルにあっては、「最小サイズの互換TF」は、考察されるRLC SDUサイズに等しい「RLCサイズ」を持つ1つのトランスポートブロックを有するTFである。
セグメント化TM−RLCにあっては、「最小サイズの互換TF」は、トランスポートブロックの数に「RLC層サイズ」を乗算して得られた乗算結果が、考察されるRLC SDUサイズに等しくなるようなTFである。
UM(unacknowledge mode)−RLCにあっては、「最小サイズの互換TF」は、(UMにおいてPDUサイズには制限がないため、任意のサイズの)単一のトランスポートブロックを有するTFである。単一のトランスポートブロックを有する複数のTFが定義されている場合、「最小サイズの互換TF」は、最小のトランスポートブロックサイズを持つTFである。
本発明おいては、あるタイムスロットにおいて最大送信電力に達するたびに、物理層は、MAC層に、最大電力に達したタイムスロット番号と共に、通知を送る。
MAC層は、物理層から、あるタイムスロットにおいて最大送信電力に達した旨の通知を受け取るたびに、最大電力に達したタイムスロットにおいてどのCCTrCHがコードを割り振っているか判定し、判定されたCCTrCHに、最大電力に達した旨のマーク付けをする。CCTrCHが最大電力に達すると、MAC層は、それを「ステップダウン」すべきか否かをチェックする。
ステップダウン:CCTrCHが連続する3つのフレームにおいて最大送信電力に達するたびに、MAC層は、次の共通TTI境界(当該CCTrCH中のすべてのトランスポートチャネルに共通のTTI)において、候補TFCセットを最小TFCセットに制限する。
このMAC層は、ステップダウンした後、「ステップアップ」するための回復基準を考慮することになる。
ステップアップするため、CCTrCHを最小TFCセットでオペレートするすべてのフレームの後に、MAC層は、次のフレームにおいて、当該CCTrCHのフルTFCセットによって必要とされる電力を予測する。仮に、当該CCTrCHのすべてのタイムスロットにおいて予測される送信電力が、連続する3つのフレームにおいて最大許容UE送信電力より小さい場合には、フルTFCセットを、候補TFCセットに含めることができる。そうでない場合には、最小TFCセットが使用される。
すなわち、MAC層は、(電力に関して)フルセットまたは最小セットを許容する。これは、MAC層が、各タイムスロットにおいて各TFCによって必要とされる電力を決定しなくてすむ低コストの解決法である。
電力予測に関して、フルセットがサポートできるかどうかをチェックするためには、最大送信電力を必要とするTFCがサポートできるかどうかをチェックすれば充分である。しかしながら、TDDシステムで使用されるレートマッチングとレートパンクチャリングに起因して最大送信電力を必要とするTFCは、各タイムスロットごとに異ならせることができる(すなわち、各タイムスロットは、それを、最大送信電力を必要とするTFCと関連付けする)。この問題の1つの解決法は、MAC層が、物理層によってタイムスロットおよびコードを「埋める(fill up)」のに使用されるプロシャージャを知ることである。各タイムスロットによって必要とされる電力は、使用されるTFCによって異なる。というのは、送信電力は、当該タイムスロットにおいてTFCによって使用されるベータファクタ(beta factor)とコード数の関数であり、各TFCは、異なるベータファクタおよび異なるデータレート(ゆえに、異なる使用コード数)を持つことができる。
ここに提案するものは、割り当てられたコードすべて(それらが異なるCCTrCHからのものである場合でさえもすべてのコード)が当該タイムスロットにおいて使用されていること、及びTFCセット中のすべてのTFCの間で最高のベータファクタが使用されていること、を想定した、最悪の場合のシナリオを考察することによって、MAC層がCCTrCHの各タイムスロットにおいて送信電力を予測する解決法である。
仮に、当該タイムスロットにおいて異なるCCTrCHからのコードがある場合には、各コードごとに異なるベータファクタが使用される(各コードは、それが関連するCCTrCHの最高のベータファクタを使用する)。
前述の技法は、MAC層が、各タイムスロットにおいてどのTFCが最も多くの電力を必要とするかを判定しなくてすむ低コストの解決法を提供する。
PDUのパディングに関しては、前述したように、仮に、複数のTFCにおいて、パディングPDUを必要としない利用可能なTFCがない場合には、パディングPDUの要件に従うことが必要とされる。言い換えると、仮に、候補TFCセットに、パディングPDUを必要としない利用可能なTFCがある場合には、パディングを必要とするTFCを選択するのではなく、そのうちの1つを選択すべきである。パディングを必要とするすべてのTFCのため、RLC層構成要件がパディング互換性の有無についてチェックされるとき、パディングPDUを生成できない論理チャネル(すなわち、RLC−TM論理チャネル)からのPDUが候補TFCセットから除去される、ことに留意すべきである。パディングPDUを必要とする、候補TFCセット中のTFCは、パディングを生成することのできる論理チャネルからのパディングPDUを必要とする。所与のTFCについてパディングPDUが必要とされるか否かは、RLC層BO(送信する必要があるデータ量)に左右される。パディングPDUを必要としないTFCのみを持つセットを生成するためには、すべてのTFCがTTI(transmission time interval)ごとにテストされなければならない。しかしながら、これは高くつく解決法である。
ここに、TFC選択アルゴリズムを実行すると同時に、パディングPDUを必要としないTFCの有無を判定することを提案する。これについては次に述べる。そこで、前述の5つの要件を満たすすべてのTFCは、候補TFCセットの一部になり、各TFC選択反復時に、可能なときはいつでも、パディングPDUに関する要件が満たされる。
選択されるTFCは、候補セットから選択しなければならず、次の基準、すなわち、
a)選択されるTFCより優先順位の高いデータの送信を許容するTFCが他にないこと、
b)優先順位の次に低いチャネルからのより多くのデータの送信を許容するTFCが他にないこと、
c)選択されるTFCより低いビットレートを有するTFCが他にないこと、
を(それらが列記される順番で)満たさなければならない。
以下の実施形態の説明おいては、各論理チャネルは関連付けされたMLP(MAC logical channel priority)を有する。このMLPによって、論理チャネルの優先順位が決定される。次に説明するルールはMLPに基づくものである。
第1の重要な点は、このアルゴリズムが、トランスポートチャネルごとではなく、(最高の優先順位を有する論理チャネルに、最初に、サービスを提供しようとする)論理チャネル優先順位ごとに、繰り返される点にある。
TFC(transport format combination)を選択する場合において、各TFCが搬送できるデータ量を優先順位ごとに(最高の優先順位から順に)判定し、ついで(高優先順位のデータのスループットを最大にする)要件に基づいて、1つのTFCを選択する、という解決法がある。しかしながら、この解決法によると、この判定を候補セット中のすべてのTFCについて行う必要がある。
本実施の形態においては、各TFCが搬送できる最高優先順位のデータ量を識別し、候補セットからスループットが低いものを除去する、という解決法を提案した。次の反復(次に高優先順位のデータについて)においては、その新しいセットのみが考察される。
しかしながら、依然として、パディングPDUに関する前述の「候補セット」要件を満たす必要がある。候補セットからTFCを除去する場合において、プロシャージャ全体を正常終了(complete)する前に、選択される最後のTFCがパディングPDUを必要とすることがあり、この場合においては、パディングを必要としないTFCが見つかるまで(仮にこのようなTFCが見つからない場合には、選択された最初のTFCが使用される)、この所与のTFCがないまま、このプロシャージャ全体を繰り返す必要がある。
ここでは、パディングを必要としない少なくとも1つのTFCが必ず候補セットに残るようにする、という解決法を提案する。前述のように、候補セットの中にはこのようなTFCを持たないものがあるが、このような場合には、前述の「候補セット」要件を充足する必要はない。
そこで、仮に、スループットを最大にしないTFCを候補セットから除去した後、当該候補セットが、「埋まっている(filled up)」(すなわち、すべてのTBが使用されている)少なくとも1つのTFCを含まない場合においては、パディングPDUを必要としない(が、スループットを最大にしない)TFCが、当該候補セットに戻される(パディング要件はスループット要件より強い、ことに留意されたい)。仮に多数のTFCが候補セットに付加できる場合には、最高優先順位のデータのスループットを最大にするものが選択される。仮に、パディングを必要としない複数のTFCが、最高優先順位のデータで同じスループットを持つ場合には、優先順位が次に高いデータのスループットを最大にするTFCが選択される。このルールは、すべての優先レベルについて、再帰的に適用すべきである。
次に、MAC−d TFC選択プロシャージャの実装形態の一例を説明する。ここで注意すべきであるが、本発明はこの例よりも範囲が広く、この例によって本発明は限定されるものではない。
次のことがアルゴリズムで使用されている。
論理チャネルからのSDUであって、優先順位pのSDUは、優先順位pのデータとみなすものとする。
候補TFCセットは、TFC_Canという。
TFC選択にあっては、ゼロを超えるバッファ容量を有する論理チャネルのみを考えるべきである。
このアルゴリズムは、TFCセットが有効TFC(ゼロを超えるデータレートを有するTFC)を有する場合に限って、実行されるべきである。
次のアルゴリズム(図2に示す)は、MAC−d TFC選択のために実行される。
候補セットを獲得するため、ステップS1からS3を実行した後(ステップS1はUEによってのみ実行される)、このルーチンは次のように進行する。
S4:p=1と初期設定する。
S5:少なくとも1つのTBを有する少なくとも1つのTFCが、TFC_Can(候補TFCセット)で利用可能であるかどうかをチェックする。
a.YES(S5a)の場合には、ステップS6に進む。
b.NO(S5b)の場合には、ステップS25(すべてのTFCが埋まっている、1つを選択する)に進む。
S6:少なくとも1つのTBを有するTFCであって、TFC_Can(候補TFCセット)から利用可能な最初のTFCを選択する。
S7:次のような優先順位p、すなわち、当該論理チャンネルが送信に供されるPDUを有すること、当該論理チャンネルがこのTFCのためにブロックされていないこと、及び、当該論理チャネルにマップされたトランスポートチャネルが利用可能なTBを有すること、という優先順位pを、有する論理チャネルが存在するかどうかをチェックする。
a.YES(S7a)の場合には、S9に進み、当該論理チャネルを選択する。このような論理チャネルが複数ある場合には、ランダムに1つを選択する。ついで、ステップS10に進む。
b.NO(S7b)の場合には、ステップS16に進む(優先順位pを有するデータがこれ以上ない)。
S10:選択された論理チャネルにおいてPDUサイズに制限があるかどうかをチェックする。
a.YES(S10a)の場合には、ステップS11に進み、当該トランスポートチャネルのTBサイズがPDUサイズ+MACヘッダと同じサイズであるかどうかをチェックする。
i.YES(S11a)の場合:
1.S13に進み、トランスポートチャネルをできるだけ多くの利用可能なTBで埋めるため、この論理チャネルからPDUを選択する。
2.論理チャネル情報を次のように更新する。
a.この論理チャネルは、このTFC選択のため、ブロックされている(論理チャネルは既にサーブされている)。
3.S14に進み、TB情報を次のように更新する。
a.使用されたTBは、このTFC選択には、もはや利用できない。
4.ステップS15に進む。
ii.NO(S11b)である場合:
1.S8に進み、S8において、論理チャネルは、このTFC(PDUはこのTFCに適さない)のため、ブロックされているとみなされる。
2.ついで、ステップS7に戻る。
b.NO(S10b)の場合には、
i.S12に進み、この論理チャネルからのビットを有するトランスポートチャネルを、できるだけ多くのTBで埋める。
ii.S14で、次のようにTB情報を更新する。
1.使用されたTBは、このTFC選択にはもはや利用できない。
iii.この論理チャネルは、このTFC選択のために(論理チャネルは既にサーブされている)、ブロックされているとみなされる。
iv.ステップS15に進む。
S15において、このTFCがTBですべて埋まったかどうかをチェックする。
a.YES(S15a)の場合には、ステップS16(このTFCにはもうスペースがない)に進む。
b.NO(S15b)の場合には、ステップS7に戻る。
S16において、このTFCにおける優先順位pのデータのトータル最適スループットを、次のようにして算出する。
Num_Bits(p,i,j)は、TFCjを使用した場合にDCHiに送信できる優先順位pのデータのビット数を表すものとする(すなわち、TBサイズに、送信されるTBの数を乗算した結果であり、適用可能な任意のRLC及び/又はMACヘッダ、及び/又は、パディングビットが含まれる)。
DCHiの正規化されたスループットは、次のようにして算出される。
Figure 0004271659
ここに、TTI Length(i,j)は、TFCjが与えられた場合のTrCHiにおけるTFのTTIの長さである。
CCTrCHにおける優先順位pのデータのトータル最適スループットは、この優先順位のデータのあらゆるDCHの正規化スループットの総和である。
Figure 0004271659
S17において、TFC_CanにまだTFCが残っているかどうかをチェックする。
a.YES(S17a)の場合には、次のTFCを選択し、ステップS7に戻る。
b.NO(S17b)の場合(すべてのTFCがチェックされた場合)には、ステップS18に進む。
S18において、TFC_CanのすべてのTFCの中には、優先順位pにおいて最高の「トータル最適スループット」を提供する少なくとも1つのTFC、例えばTFCk、例えば
Figure 0004271659
がある。
スループットがTFCkのスループット未満であるTFCを、すべて、TFC_Canから削除する(すなわち「廃棄する」)。ついで、ステップS19に進む。
S19において、TFC_Canに、TBが全て埋まっている少なくとも1つのTFCが存在するかどうかをチェックする。
a.NO(S19a)である場合には、S20に進み、TFC_Canに属さないが、TBがすべて埋まっている少なくとも1つのTFCが存在するかどうかをチェックする。
i.YES(S20a)の場合:
1.S21に進み、TFC_NoPad(パディングを必要としないTFC)と呼ぶ、それらすべてのTFCを有するセットを作成する。
2.TFC_NoPad中のすべてのTFCの中から、優先順位pのデータで最高の「トータル最適スループット」を提供するTFCを選択する。
3.当該TFCをTFC_Can(候補セット)に加える。
ii.NO(S20b)の場合には、ステップS22に進む。
b.YES(S19a)の場合には、ステップS22に進む(TFC_Canに、すでに、パディングを必要としない1つのTFCがある)。
S22において、TFC_CanのすべてのTFCが、すべてのTBで埋まっているかどうかをチェックする。
a.YES(S22a)の場合には、ステップS25(TFC選択が終了した)に進む。
b.NO(S22b)の場合には、ステップS23に進む。
S23において、p=p+1に更新する。
S24において、p≦8であるかどうかをチェックする。
a.YES(S24a)の場合には、ステップS5に戻る。
b.NO(S24b)の場合には、ステップS25(すべての優先順位においてチェックされ、1つのTFCが選択されることになる)に進む。
S25において、TFC_Canに、パディングPDUを必要としない少なくとも1つのTFCが存在するかどうかをチェックする。
a.YES(S25a)の場合には、ステップS26に進む。
b.NO(S25b)の場合には、ステップS27に進む。
S26において、TFC_Canから、パディングを必要としないTFCを選択する。パディングを必要としない利用可能な複数のTFCがある場合、それらの中から、最低データレートを提供するTFCを選択する。
S27において、TFC_Canから、最低データレートを提供するTFCを選択する。同じデータレートを有する利用可能な複数のTFCがある場合、ランダムに1つを選択する。TFC中の埋まっていないPDUをRLC層からのパディングPDUで埋める。
RNC側おいては、MAC層でのTFC選択は、MAC−cエンティティとMAC−dエンティティの両方で行われる。MAC−cは制御RNC(C−RNC)に位置し、セルごとに1つのMAC−cがある。MAC−dはS−RNCに位置し、各UEごとに1つのMAC−dがある。
S−RNCとC−RNCの間でデータを転送するため、FACH(forward access channel)フロー制御が使用される。フロー制御は、MAC−c(C−RNC)が、各MAC−d(S−RNC)が関連する優先順位(FACH優先順位インジケータ)について送信することのできるSDU(クレジット)の数を制御することを可能にする。MAC−dは、各優先順位ごとにSDUサイズを選択し、データをMAC−cに送る。MAC−cはこのデータを、送信される前にバッファリングする。
(例えば、C−RNCの輻輳のために)クレジット=0の場合、S−RNCは、直ちに、MAC−c SDUの送信を停止する。クレジット=「無制限」の場合、それは、S−RNCが無制限の数のMAC−c SDUを送信できることを示す。
次の各項おいては、RNC MAC−c(図1)でのTFC選択アルゴリズム、およびRNC MAC−dにおける共通トランスポートチャネルでのSDUサイズ選択アルゴリズムについて説明する。
RNC MAC−d TFC選択アルゴリズムは、RNC側おいては送信電力に制限がないことを除けば、UE MAC−dでのものと同様であり、したがって、本明細書おいては提示しない。前項で論じたプロシャージャは、UE側とRNC側両方のMAC−dに適用される。
MAC仕様は、RNC側のTFC選択でのどんな要件も指定しない。しかしながら、UEがデータ優先順位を復号化する際には、従わなければならないいくつかの要件がある。これらの要件を以下に要約する。
MAC−cの場合でのTFCを選択する前に、有効なTFCのセットが確立されなければならない。このセットを「候補セット」という。候補セット中のすべてのTFCは、
1.TFCセットに属し、
2.TTI互換性を遵守し(すなわち、TrCHのTF(transport format)は、当該TrCHのTTIの最中に変更できず)、
3.RLC層構成と互換性を持たなければならない。
選択されるTFCは、候補セットから選択されなければならず、次の基準を、それらが列記される順番で満たさなければならない。
1.他のどのTFCも、選択されるTFCより優先順位の高いデータの送信を許容しない。
2.他のどのTFCも、次に低優先順位の論理チャネルからのより多くのデータの送信を許容しない。この基準は、残りの優先レベルで再帰的に適用される。
3.他のどのTFCも、選択されるTFCより低いビットレートを持たない。
4.MAC−dから受け取られるデータについて各優先順位内で「FIFO」を遵守しなければならない。
MAC−cプロシャージャにおいては、MAC−dから受け取られたデータがMAC−cにバッファリングされる。これは、UEごとに1つのキュー(queue)、UEすべてに1つのキュー、あるいは各優先順位ごとに1つのキューを備えたことによって行うことができる。優先順位ごとに1つのキューを備えることを提案する。というのは、そうすれば、FIFOの順番の維持が容易になることになる。第1の手法は、その順序を維持するためにバッファにタイムスタンプが添付されることを必要とし、第2の手法は、優先順位の調整を必要とするはずである。
ブロッキングのため、MAC−cは、コード化複合チャネル(coded composite channel)上でマップされたFACHのいずれでもデータをスケジューリングすることができる。ある論理チャネルからのデータが、長さ「t」のTTIを有するトランスポートチャネル上で送信される場合、同じ論理チャネルからのデータは、他のトランスポートチャネル上で送信されるべきおいてはない。というのは、このような「t」の期間は、受信側RLC層(すなわちUE側)で順番が乱れるとの問題が生じる。
CCCH(common control channel)においては、この問題は、最後に送信されたトランスポートチャネルのTTIに等しい期間中そのチャネルの送信をブロックする(そのTTIの間当該論理チャネルからのデータが送信されない)ことによって解決できる。
バッファリングされたデータ(MAC−dから受け取られたデータ)については、この問題は、所与の優先順位のデータをブロックすることによって解決できる。しかしながら、この手法は、不必要な場合でさえもより多くのデータがブロックされるため、システムリソースの不十分な利用をもたらすことになり、同じ優先順位の他のUEからのデータ送信の遅延をもたらす。これを回避するため、UEからのある優先順位のデータは、このUEからのその優先順位のデータが、TTI期間「t」を有するトランスポートチャネル上で送信される場合には、期間「t」の間ブロックされる。これは、すべてのUEから送出できるデータの量を増大させ、順番が乱れる問題も解決する。
パディングについて、MAC−cは、CCCH RLCエンティティにのみパディングPDUを要求することができる。CCCHがブロックされ、パディングPDUが必要とされる場合、MAC−cは、RLC層にパディングPDUのみを要求する。
以下は、RNC MAC−c TFC選択プロシャージャの実装形態の一例である。本発明はこれよりもはるかに適用範囲の広いものであり、本発明は、その範囲が所与の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に基づいて限定されるべきである。
このMAC−cアルゴリズムにおいては、
転送されたPDUを有するバッファを「論理チャネル」という。
候補TFCセットをTFC_Canという。
ゼロを超えるBO()を有する論理チャネルのみがTFC選択のために考察される。
このアルゴリズムは、TFCセットが有効なTFC(ゼロを超えるデータレートを有するTFC)を有する場合に限って実行すべきである。
図1Aから1Dを参照すると、MAC−c TFC選択アルゴリズムのために次のステップが実行される。
S1.p=1に初期設定する。
S2.TFC_Can(候補TFCセット)に利用可能な少なくとも1つのTBを有する少なくとも1つのTFCが存在するかどうかをチェックする。
a.YES(S2a)の場合には、ステップS3に進む。
b.NO(S2b)の場合には、ステップS26(すべてのTFCが埋まった、1つを選択する)へ進む。
S3:TFC_Can(候補TFCセット)から利用可能な少なくとも1つのTBを有する最初のTFCを選択する。
S4:当該論理チャネルが送信されるのに利用可能なPDUを持ち、選択される論理チャネルがCCCHである場合には、当該論理チャネルが選択されたTFCについてブロックされておらず、選択される論理チャネルが転送されたPDUのものである場合には、選択されたTFCについてブロックされていない少なくとも1つのPDUがあり、選択される論理チャネルがこのTFCについてブロックされていないような、優先順位pを有する論理チャネルが存在するかどうかをチェックする。
a.YES(S4a)の場合には、S5に進み、当該論理チャネルを選択する。このような論理チャネルが複数ある場合、ランダムに1つ選択する。ステップS6に進む。
b.NO(S4b)の場合には、S17(優先順位pを有するデータはそれ以上ない)に進む。
S6:選択された論理チャネルにおけるPDUサイズに制限が存在するかどうかをチェックする。
a.YES(S6a)の場合には、S7に進み、PDUサイズ+MACヘッダと同じサイズを有する利用可能なTBが存在するかどうかをチェックする。
i.YES(S7a)の場合には、S8に進み、
1.そのTBサイズを有するトランスポートチャネルを選択する。複数が利用可能である場合、
MAX{(利用可能なTBの数)/TTIサイズ}
で最大利用可能データレートをもたらすトランスポートチャネルを選択し、
2.そのトランスポートチャネル中のできるだけ多くの利用可能なTBを埋めるため、この論理チャネルからブロックされていないPDUを選択する。PDU選択は、FIFOを遵守しなければならない。ブロックされているPDUはスキップされなければならない。
3.次のようにバッファ情報を更新する。
a.選択されたPDUはこのTFC選択には利用できない。ついで、S11に進み、次のようにTB情報を更新する。
.使用されたTBはこのTFC選択にはこれ以上利用できない。
ついで、ステップS14に進む。
ii.NO(S7b)の場合には、S9に進み以下を実行する。
1.この論理チャネルは、このTFCおいては(PDUがこのTFCに適さないために)ブロックされているとみなされる。
2.ついで、ステップS4に戻る。
b.NO(S6b)の場合には、S10に進み、
i.MAX{(利用可能なTBの数×TBサイズ)/TTIサイズ}
で最大利用可能データレートをもたらすトランスポートチャネルを選択する。
ii.この論理チャネルからのビットを用いて、そのトランスポートチャネル中のできるだけ多くのTBを埋める。
iii.次のようにバッファ情報を更新する。
1.使用されたビットは、もはやこのTFC選択には利用できず、BOにカウントおいてカウントすべきでない。
iv.ついで、ステップS11に進み、次のようにしてTB情報を更新する。
1.使用されたTBは、もはやこのTFC選択には利用できない。
v.ついで、ステップS12に進む。
2.仮に選択された論理チャネルがCCCHである(S12a)場合には、S14に進み、
このCCCHは、(このTTIでのTFC選択の次のステップでの)このTFC選択において、このTFCのためにブロックされるものとみなす。
3.仮に選択された論理チャネルがCCCHでない(S12b)場合には、S13に進み、
選択された論理チャネルが転送されたPDUのものである(S13a)かどうかを判定し、ついで、S15に進み、
同じバッファ中にあり(すなわち同じ優先順位であり)、選択されたPDUのUEIDと同じUEIDを有する他のすべてのPDUが、(このTTIでのTFC選択の次のステップでの)このTFC選択において、このTFCのためにブロックされるものとみなされる、ことを保証する。
.仮に選択された論理チャネルが転送されたPDUでない(S13b)場合には、直接、S16に進む。
S16において、このTFC中のすべてのTBが埋まっているかどうかをチェックする。
a.YES(S16a)の場合には、ステップ17に進む(このTFCにはこれ以上のスペースがない)。
b.NO(S16b)の場合には、ステップS4に戻る。
S17において、次のように、このTFCでの優先順位pのデータのトータル最適スループットを算出する。
Num_Bits(p,i,j)は、TFCjを使ったときに、FACHiに送信できる優先順位pのデータのビット数を表すものとする。(TFCjは、TBサイズに、送信されるTBの数を乗算したものであって、適用可能な任意のRLC及び/又はMACヘッダ、及び/又はパディングビットを含むものである。)
FACHiの正規化されたスループットは次のようにして算出される。
Figure 0004271659
ここに、TTI Length(i,j)は、TFCjが与えられた場合のTrCHiのTFのTTI長さである。
CCTrCH(S−CCPCH)での優先順位pのデータのトータル最適スループットは、この優先順位のデータのあらゆるFACHの最適化スループットの総和である。
Figure 0004271659
S18において、TFC_Can中に次のTFCが存在するかどうかをチェックする。
a.YES(S18a)の場合には、次のTFCを選択し、ステップS4に戻る。
b.NO(S18b)の場合(すべてのTFCがチェックされた)には、ステップS19に進む。
S19において、TFC_CanのすべてのTFCには、少なくとも1つのTFC、例えばTFCkであって、優先順位pにおける最高の「トータル最適スループット」、例えば
Figure 0004271659
を提供するTFCが、存在する。
選択されたTFCkより小さいスループットを提供するすべてのTFCを、TFC_Canから削除する。
S20において、TFC_Canに、すべてのTBが埋まっている(パディングを必要としない)少なくとも1つのTFCが存在するかどうかをチェックする。
a.NO(S20a)の場合には、S21に進み、TFC_Canに属さないが、すべてのTBが埋まっている少なくとも1つのTFCが存在するかどうかをチェックする。
i.YES(S21a)の場合には、S22に進む。
1.TFC_NoPadと呼ばれるこれらすべてのTFC(パディングを必要としないTFC)のセットを作成する。
2.TFC_NoPadのすべてのTFCから、優先順位pのデータにおける最高の「トータル最適スループット」を提供するTFCを選択する。
3.そのTFCをTFC_Canに加える。
ii.NO(S21b)の場合には、ステップS23に進む。
b.YES(S20b)の場合には、ステップS23(TFC_Canに、すでに、パディングを必要としない1つのTFCがある)に進む。
S23において、TFC_Can中のすべてのTFCのすべてのTBが埋まっているかどうかをチェックする。
a.YES(S23a)の場合には、ステップS26(TFC選択が終了した)に進む。
b.NO(S23b)の場合には、ステップS24に進む。
S24において、p=p+1に更新し、ついで、S25に進み、p≦8かどうかをチェックする。
a.YES(S25a)の場合には、ステップS2に戻る。
b.NO(S25b)の場合には、ステップS26(すべての優先順位がチェックされた、1つのTFCを選択する)に進む。
S26において、TFC_Canに、パディングPDUを必要としない少なくとも1つのTFCが存在するかどうかをチェックする。
a.YES(S26a)の場合には、ステップS27に進む。
b.NO(S26b)の場合には、ステップS28に進む。
S27において、パディングを必要としないTFCをTFC_Canから選択する。仮にパディングを必要としない複数の利用可能なTFCがある場合には、これら複数のTFCから、最低データレートを提供するTFCを選択する。
S28において、最低データレートを提供するTFCをTFC_Canから選択する。仮に同一ビット数を有する複数の利用可能なTFCがある場合には、ランダムに1つ選択する。TFC内の埋まっていないPDUを、RLC(CCCH)からのパディングPDUで、埋める。S27またはS28のいずれかの後、S29に進む。
S29おいて、仮にこのTFCにおいてCCCHが使用される場合には、選択されたトランスポートチャネルのTTIに等しい期間において、このCCCHが、すべてのTFCについてブロックされるものとみなす。
S30おいて、各論理チャネルにあっては、転送されたPDU(すなわち、バッファごとに、特定の優先順位を有する)が、選択されたTFCで使用されるが、当該バッファ内にあるPDUであって、当該TFCのために選択されたPDUのUEIDと等しいUEIDを有するPDUは、それぞれ、当該論理チャネルのために選択されたトランスポートチャネルのTTIに等しい期間において、すべてのTFCについてブロックされるものとみなす。
図1は、MAC−c TFC選択アルゴリズムの実装形態の流れ図を示し、このアルゴリズムには図2のアルゴリズムより多くのステップが含まれている。
MAC−dは、各共通トランスポートチャネル優先順位インジケータ(FACH優先順位)ごとに、許容されたSDUサイズのセット(許容されたサイズは、S−CCPCH(secondary- common control channel)のTFCセットに依存する)を用いて、構成することができる。
ユーザデータフローをコントロールするため、C−RNCによってFACHフローコントロールフレームが用いられる。このFACHフローコントロールフレームは、FACH容量要求に応答するか、他の任意の時点に、生成することができる。このFACHフローコントロールフレームには、S−RNC MAC−dエンティティによって送信できるクレジットの数が含まれることになっている。
各論理チャネルには、FACH優先順位が関連付けられている。MAC−dは、論理チャネルBO(buffer occupancy)と、そのFACH優先順位での利用可能なクレジットの数と、に応じて、各論理チャネルごとに(構成されたセット内から)1つのSDUサイズを選択する。MAC−c SDUは、複数であっても、同一サイズで、同一FACH優先順位であれば、同一のFACHデータフレームで送信することができる。
論理チャネルのSDUサイズ選択は、対応するRLCコンフィグレーションと、論理チャネルBOと、そのFACH優先順位での利用可能なクレジットの数と、に依存する。
所与のBOにあっては、クレジットの数は、SDUサイズごとに必要とする数に変化させることができる。仮に、所要のクレジットの数にSDUサイズを乗算して得られた結果がBOに正確に一致しない場合には、何らかのオーバヘッド(RLCパディング)が必要になる。スループットを最大にするため、このオーバヘッドを最小にするSDUサイズが選択される。しかしながら、それは、莫大な数のクレジットを必要とするサイズを選択する必要がある。必要なクレジットの数が多くなればなるほど、より多くのMACヘッダが付加され、結局、より多くのオーバヘッドを生じる、ことに留意すべきである。
どのオプション(RLCパディングオーバヘッドを最小にする、又は所与のBOに対してクレジットの数を最小にする)が良いかを決定するための閉じた形の方程式(closed form equation)が存在しないから、後者(所与のBOで使用されるクレジットの数を最小にする)が選択される。なぜなら、少数のクレジットを必要とするサイズが選択されるので、その後の使用において、より多くのクレジットが利用可能になり、それゆえ、フルにロードされたシステムおいては、極めて有用になる。仮にBOがSDUサイズに比べて非常に大きい場合にも、この解決法によれば、オーバヘッドとクレジット数との両方が最小にされる。
次のプロシージャは、RNC MAC−d SDUサイズ選択プロシャージャの実装形態の一例である。本発明は、次の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
MAC−cにSDUを送信するため、MAC−dは、次のプロシャージャに従う(図3参照)。
S1:最高優先順位(すなわち最高MLP)を選択する。
S2:最高優先順位を有する論理チャネルを選択する。最高優先順位を有する論理チャネルが複数存在する場合には、ランダムに1つ論理チャネルを選択する。
S3:当該論理チャネルのBOに基づき、当該論理チャネルに使用すべきSDUサイズを次のようにして選択する。
MAC−dで利用可能な「クレジット」数に基づき、(パディングビットを含まない)各PDUサイズを使って送信できる情報ビットの量を求める。各PDUサイズごとに、情報ビットの量は次の式で与えられる。
MIN(BO,クレジット×PDUサイズ)
最大情報ビット量を与えるPDUサイズを選択する。仮に複数のPDUサイズの最大情報ビット量が同一である場合には、最大情報ビット量を送信するのに必要とされる最小のクレジット数を与えるPDUサイズを選択する。仮に複数のPDUサイズの最小クレジット数が同一である場合には、最小のPDUサイズを選択する。
S4:当該論理チャネルから送信されるSDUを選択する。多くのSDUを送信することができるが、当該論理チャネルに許容されるのは、1つのSDUサイズのみである。送信されるSDU数を選択するときにおいて、許容されるクレジットは遵守されなければならない。
S5:同一の優先順位を有する次の論理チャネルが存在するかどうかをチェックし、かつ当該優先順位のために利用可能なクレジットがまだ存在するかどうかをチェックする。
YES(S5a)の場合には、S2に戻る。
NO(S5b)の場合には、S6に進む。
S6において、(所与の優先順位に対して)SDUサイズごとに1つの「Iur」FACHデータフレームを構築する。SDUサイズは、所与の論理チャネルおいては同じであるが、優先順位は同一であるが論理チャネルが異なる場合には、異ならせることができる、ことに留意されたい。そこで、仮に当該優先順位を有するn個の論理チャネルがある場合には、少なくとも1つで、かつ多くともn個のFACHデータフレームが(サイズごとに1つ)存在することになる。データフレーム内においては各論理チャネルごとのSDUの順番が維持されなければならない、ことにも留意すべきである。
S7において、利用可能な次の論理チャネルが存在するかどうかをチェックする。
YES(S7a)の場合には、S8に進み、次の利用可能な最高優先順位を選択し、S2に戻る。
No(S7b)の場合には、このプロシャージャを終了する。
以上、TFC選択を行う上で必要となる情報について説明した。MAC層とRLC層との間のインタラクションにおいては、論理チャネルモードベースの構成情報(静的)とバッファリングされたデータ情報(動的)との両方が必要とされる。
MACプロトコル仕様(3GPP TS 25.321)と、RLCプロトコル仕様(3GPP TS 25.322)とに従い、RLC層は、RLC層にバッファリングされた総データ量であるBOを、MAC層に提供する。しかしながら、MAC層は、TFC選択を行うためにRLC層からのより多くの情報を必要とするため、RLCプロトコル仕様(3GPP TS 25.322)には、RLC層がMAC層に「RLCエンティティ情報」を提供する必要がある、との記載もある。RLCプロトコル仕様(3GPP TS 25.322)には、「RLCエンティティ情報」が何を含まなければならないかは指定されていない。
次に、「RLCエンティティ情報」の内容について説明する。この情報は、TFCの選択を「制限する」ために使用されるので、この情報をTFC制限変数という。
TFC制限変数は、RLC層にバッファリングされたPDU及び/又はSDUであって、次のTTIにおける送信に利用可能なものに関する情報を提供する。
UM(unacknowledged mode)およびTM(transparent mode)では、MAC層は、TTIごとにPDUサイズを指定する。したがって、このRLC層は、TTIより先にPDUを作成することができず、バッファリングされたSDUに基づく情報のみが、送信より前に提供することができる。AM(acknowledged mode)では、PDUサイズは固定されており、したがって、バッファリングされたPDUに基づく情報がRLC層によって提供できる。
TFC制限変数にはRLCモード自体も含むことができる、ことに留意されたい。しかしながら、RLCモードを提供した場合には、MAC層は、RLCにバッファリングされたデータの特性に関する仮定をこのRLCモードに基づいて行う必要があるので、そうせずに、当該データの特性自体が提供される。
TFC選択は、所与のTTIにおいて送信に利用可能なデータ量に依存するので、TFC制限変数には、SDU/PDUサイズと、RLC層にバッファリングされたSDU/PDUの数と、が含まれる。
RLCモードに応じ、しかも、データ送信の競合を回避するため、RLC層にバッファリングされたデータの一部のみを送信に利用可能とすることができる。
すべてのRLCモードにあっては、1つのTTIにおいてMAC層に送信されるPDUのすべてのサイズとUEIDタイプとは、同一でなければならない。MAC層に報告される情報によっては、TFCがこれらの2つの制限事項に違反しないように選択される、ことが保証されなければならない。したがって、同一サイズで、UEIDタイプであるSDUおよびPDUの情報のみが、提供される。このデータは、受信された順番で送信されなければならないので、RLC層は、RLC送信バッファの連続SDU/PDU(最も古いSDU/PDUが先頭になっている)であって、同一サイズで同一UEIDタイプのものの数のみを報告する。
セグメントが構成されたTMにあっては、1つのTTIにおいて1つのSDUのみを送信することができ、したがって、RLC層は、ただ1つのSDUのみが送信に利用可能である、と報告する。
AMにあっては、RLC構成に応じて、論理チャネルは、(上位層から受け取った)RLC SDUデータ及び/又はRLCピアツーピア制御データを、搬送することができる。したがって、AM論理チャネルにおける利用可能なPDUデータの量は、AM論理チャネルがサポートできるRLCデータのタイプによって制限される。(上位層から受け取った)RLC SDUの送信をサポートするAM論理チャネルにあっては、利用可能なPDUデータの量は、当該論理チャネルのRLC送信ウィンドウのサイズによっても、制限される。RLC送信ウィンドウサイズはRLC層で統計的に構成される、ことに留意されたい。
TFC選択にあっては、MAC層は、MACヘッダが取得するTBの量を知る必要がある。TBヘッダサイズはUEIDタイプに依存するから、TFC制限変数には、UEIDタイプも含まれる。MACプロトコル仕様(3GPP TS 25.321)には、UEIEタイプは、データ送信ごとにRLC層によってMAC層に提供される、と記載されている、ことに留意されたい。
TFCは、MAC層がRLC層に要求しなければならないPDUの数に関する情報を含むから、MAC層は、RLC層にバッファリングされたSDUをセグメント化できるか否かを知る必要がある。したがって、TFC制限変数には、セグメント化インジケータが含まれる。このインジケータはRLC層で統計的に構成される、ことに留意されたい。
以上説明したように、TFC選択を行うことができるためには、パディング情報がMAC層によって知られている必要がある。パディングは、特定のRLCモード(UMおよびAMのみ)でのみ、サポートされるから、TFC制限変数にはパディングPDUインジケータも含まれる。
以上、MAC層によってデータ送信をスケジューリングするためのTFC選択に使用されるプロシャージャの方法と、例示的アルゴリズムと、を説明した。本発明のコンテキストとして、前述した3GPP UMTSは、例にすぎず、本発明は、他の関連する規格およびデータ送信モードに役立つように変更することもできる。このようなすべての変更は、本発明の範囲を逸脱しないものと想定される。
前述のブロッキングおよびアンブロッキング技法は、TDD(time division duplex)を通信のために用いるワイヤレスネットワークでの使用には極めて有利である。しかしながら、前述の技法は、FDD(frequency division duplex)型ネットワークでも用いることができる。
本発明の他のすべての態様は、UMTSのすべての動作モードに適用可能である。
MAC−c TFC選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 MAC−c TFC選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 MAC−c TFC選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 MAC−c TFC選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 MAC−d TFC選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 MAC−d TFC選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 MAC−d TFC選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 MAC−d TFC選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 RNC MAC−d SDUサイズ選択プロシャージャを示す流れ図である。

Claims (29)

  1. 各タイムスロットにおいて各TFC(transport format combination)ごとの電力消費を決定せずに、少なくとも1つの物理層およびMAC(media access control)層を含むワイヤレス通信ネットワークにおいてデータ伝送をスケジューリングする方法であって、
    前記物理層は、
    タイムスロットにおいて送信電力をモニタするステップと、
    前記タイムスロットにおいて最大電力に達したことを判定するステップと、
    最大電力に達した旨の通知を、前記タイムスロットの番号とともに、前記MAC層に送信するステップと
    を備え、
    前記MAC層は、
    どのCCTrCH(coded composite transport channel)が、最大電力に達したコードを当該タイムスロットに割り振っているかを判定するステップと、
    最大電力に達している旨をこのようなCCTrCHにマーク付けをするステップと、
    次の共通TTI(transmission time interval)境界において、候補TFC(transport format combination)セットまたはTFCセットを制限するステップと、
    を備えたことを特徴とする方法。
  2. 請求項1において、前記制限するステップは、前記候補TFCセットを制限する前に、所与の数連続するフレームにおいて前記最大送信電力が発生していることを検出するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
  3. 請求項2において、前記連続するフレームの数は、好ましくは、3であることを特徴とする方法。
  4. 請求項1において、前記MAC層は、
    次のフレームにおいてCCTrCHのフル(full)TFCセットによって必要とされる電力を、最小TFCセットにおいてCCTrCHをオペレートするあらゆるフレームに応答して、予測するステップと、
    前記CCTrCHのすべてのタイムスロットにおいて前記予測される送信電力を比較するステップと、
    前記CCTrCHのすべてのタイムスロットにおいて前記予測される送信電力が最大許容UE送信電力より小さいとき、前記候補TFCセットに前記フルTFCセットを含めるステップと
    をさらに備えたことを特徴とする方法。
  5. 請求項4において、前記比較するステップは、前記フルTFCセットを前記候補TFCセットに含めるため、所与の数連続するフレームにおいて、前記比較するステップを実行するステップ
    を含むことを特徴とする方法。
  6. 請求項5において、前記連続するフレームの所与の数は、3であることを特徴とする方法。
  7. 請求項において、各タイムスロットにおける送信電力を予測するステップは、すべての割り当てられたコードが、それらが異なるCCTrCHからのものである場合でさえも、そのタイムスロットで使用されていると仮定してワーストケースのシナリオを考察するステップを備えたことを特徴とする方法。
  8. 請求項7において、各コードごとに使用されるベータファクタ(beta factor)は、使用されている前記TFCセットのすべてのTFCにおいて、前記CCTrCHの最高のベータファクタであることを特徴とする方法。
  9. 請求項1において、TFCは、次の条件、すなわち、
    選択されたTFCより高優先順位のデータを送信できるTFCが他にないこと、
    次に低優先順位のチャネルからより多くのデータを送信できるTFCが他にないこと、
    前記選択されたTFCより低いビットレートを有するTFCが他にないこと、との条件が充足されたとき、前記候補セットから選択されることを特徴とする方法。
  10. 請求項1において、前記MAC層は、MAC−d(MAC-dedicated channel)型であることを特徴とする方法。
  11. 請求項において、前記含めるステップは、前記フルTFCセットをサポートすることができる場合に限り前記フルTFCセットを提供するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
  12. 請求項1において、前記ネットワークは、通信のためにTDD(time division duplex)技術を用いたことを特徴とする方法。
  13. 各タイムスロットにおいて各TFC(transport format combination)ごとの電力消費を決定せずに、少なくとも1つの物理層およびMAC(media access control)層を含むワイヤレス通信ネットワークにおいてデータ送信をスケジューリングする方法であって、
    前記物理層は、
    タイムスロットにおいて送信電力をモニタするステップと、
    前記タイムスロットにおいて最大電力に達していることを判定するステップと、
    最大電力に達しているという通知を、前記タイムスロットの番号とともに、前記MAC層に送信するステップと
    を備え、
    前記MAC層は、
    前記物理層からの電力通知に基づいて、TFCをフルTFCセットまたは最小TFCセットのいずれか一方から選択するステップ
    を備えたことを特徴とする方法。
  14. 請求項13において、前記MAC層は、MAC−d(MAC-dedicated channel)型であることを特徴とする方法。
  15. 少なくとも1つの物理層およびMAC(media access control)層を含むワイヤレス通信ネットワークにおいて、各タイムスロットにおいて各TFC( transport format combination )ごとの電力消費を決定せずに、データ伝送をスケジューリングする装置であって、
    前記物理層は、
    タイムスロットにおける送信電力をモニタする手段と、
    前記タイムスロットにおいて最大電力に達していることを判定する手段と、
    最大電力に達している旨の通知を、前記タイムスロットの番号とともに、前記MAC層に送信する手段と、
    備え、
    前記MAC層は、
    最大電力に達したタイムスロットにおいて、どのCCTrCH(coded composite transport channel)がコードを割り振ったかを判定する手段と、
    判定されたCCTrCHに、最大電力に達している旨のマーク付けをする手段と、
    次のTTI(transmit time interval)境界において、候補TFC(transport format combination)セット又はTFCセットを制限する手段と、
    を備えたことを特徴とする装置。
  16. 請求項15において、前記制限する手段は、
    所与の数連続するフレームにおいて前記最大送信電力が生じているかを検出する手段と、
    前記検出する手段に応答する手段であって前記候補TFCセットを制限する手段と
    をさらに備えたことを特徴とする装置。
  17. 請求項16において、前記検出する手段は、連続する3つのフレームで最大送信電力が発生していると判定することを特徴とする装置。
  18. 請求項15において、前記MAC層は、MAC−d(MAC-dedicated channel)型であることを特徴とする装置。
  19. 請求項15において、前記ネットワークは、TDD(time division duplex)技術を採用したことを特徴とする装置。
  20. 請求項15において、前記MAC層は、
    最小TFCセットにおいてCCTrCHをオペレートするフレームに応答する手段であって、次のフレームにおいてCCTrCHのフルTFCセットによって必要となる電力を予測する手段と、
    前記CCTrCHのすべてのタイムスロットにおいて前記予測された送信電力を比較する手段と、
    前記CCTrCHのすべてのタイムスロットにおいて予測された送信電力が、UE(user equipment)の最大許容送信電力未満であるとき、前記フルTFCセットを前記候補TFCセットに含める手段と
    をさらに備えたことを特徴とする装置。
  21. 請求項20において、前記比較する手段は、前記フルTFCセットを前記候補TFCセットに含めるため、所与の数連続するフレームにおいて、前記比較するステップを実行する手段を備えたことを特徴とする装置。
  22. 請求項21において、前記含める手段は、前記比較する手段が、前記予測された送信電力が連続する3つのフレームについて前記最大許容電力未満であることを検出したことに応答して、前記フルTFCセットを前記候補TFCセットに含めることを特徴とする装置。
  23. 請求項20において、各タイムスロットにおいて送信電力を予測する前記手段は、すべての割り当てられたコードが、異なるCCTrCHからのものである場合でさえも、これらコードが当該タイムスロットで使用されているものと仮定して、最悪のシナリオを考察する手段を備えたことを特徴とする装置。
  24. 請求項23において、各コードごとに使用されるベータ(beta)ファクタは、使用されている前記TFCセット中のすべてのTFCのうちの前記CCTrCHの最高ベータファクタであることを特徴とする装置。
  25. 請求項15において、次の基準、すなわち、
    選択されたTFCより高優先順位のデータの送信を許容するTFCが他にないこと、
    次に低優先順位のチャネルからのより多くのデータの送信を許容するTFCが他にないこと、
    前記選択されたTFCより低いビットレートを有するTFCが他にないこと、
    との基準を採用した候補TFCセットからTFCを選択する手段
    をさらに備えたことを特徴とする装置。
  26. 請求項20において、前記含める手段は、前記フルTFCセットをサポートすることができる場合にのみ前記フルTFCセットを提供する手段をさらに備えたことを特徴とする装置。
  27. 請求項15において、UE( user equipment )またはRNC( radio network controller )で使用されるように構成されたことを特徴とする装置。
  28. 各タイムスロットにおいて各TFC(transport format combination)ごとの電力消費を決定せずに、ワイヤレス通信ネットワークにおいてデータ送信をスケジューリングする装置において、
    前記ワイヤレス通信ネットワークは、少なくとも1つの物理層およびMAC(media access control)層を備え、
    前記物理層は、
    タイムスロットにおいて送信電力をモニタする手段と、
    前記タイムスロットにおいて最大電力に達していることを判定する手段と、
    最大電力に達している旨の通知を、前記タイムスロットの番号とともに、前記MAC層に送信する手段と
    を備え、
    前記MAC層は、
    前記物理層からの電力通知に基づいて、フルTFCセット又は最小TFCセットのうちのいずれか一方を提供する手段を備えた
    ことを特徴とする装置。
  29. 請求項28において、UE( user equipment )またはRNC( radio network controller )で使用されるように構成されたことを特徴とする装置。
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