JP5667285B2 - リンク・セグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための、また調整するための方法、装置およびノード - Google Patents

Description

本発明は、中継の技術分野に関し、またより詳細には、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための方法、装置、およびネットワーク・ノードと、リンクのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を調整するための方法、デバイス、およびネットワーク・ノードとに関する。

既存の通信システムにおいては、オペレータは、顧客に対して多様なサービスを、例えば、マルチメディア電話と、モバイルＴＶと、オンライン・ゲームなどとを提供することができる。これらのサービスは、それら自体の特性を有しており、また異なる種類のサービスは、ビット・レート、パケット遅延などの性能についての異なる要件を有する。

これらの問題は、オーバー・プロビジョニングを通して解決されることが可能である。しかしながら、セルラー方式アクセス・ネットワークにおいては、伝送容量についての、特に無線スペクトルと、基地局からのバックホール（ｂａｃｋｈａｕｌ）とについてのコストは、比較的高く、それゆえにそのようなオーバー・プロビジョニング技術スキームは、通常、非経済的である。したがってアクセス・オペレータが、サービスの差別化を可能にする、またある種のサービスについてパケット・トラフィックによって経験される性能を制御することができるようにする簡単な、また効果的な標準化されたＱｏＳメカニズムについての必要性が存在している。

第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）（３ＧＰＰ）仕様においては、異なるＱｏＳクラス識別子（ＱｏＳ ｃｌａｓｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒｓ）（ＱＣＩ）についてのサービス・クラスのＱｏＳ保証メカニズムが提供されている。ＱＣＩは、基地局によってあらかじめ構成されることが可能であるスカラーであり、またＱＣＩは、ネットワーク・ノードのパケット転送処理制御パラメータを設定する基準として使用されることが可能であり、そこでは、パケット転送処理制御パラメータは、スケジューリング重み（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ）、アドミッションしきい値（ａｄｍｉｓｓｉｏｎ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）、待ち行列管理しきい値（ｑｕｅｕｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）、リンク・レイヤ・プロトコル・コンフィギュレーション（ｌｉｎｋ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）などの制御のために使用されることが可能である。例えば、３ＧＰＰ仕様においては、各サービス・データ・フロー（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｆｌｏｗ）（ＳＤＦ）は、１つで、ただ１つのＱｏＳクラス識別子（ＱＣＩ）に関連づけられ、また各ＱＣＩは、対応するＱｏＳを、例えば、優先順位、パケット遅延割当量（ｐａｃｋｅｔ ｄｅｌａｙ ｂｕｄｇｅｔ）（ＰＤＢ）、パケット・エラー損失レート（ｐａｃｋｅｔ ｅｒｒｏｒ ｌｏｓｓ ｒａｔｅ）（ＰＬＥＲ）を有する。

現在の３ＧＰＰ仕様においては、基地局から直接にユーザ装置（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）（ＵＥ）への単一ホップ技術が、適用される。したがって、３ＧＰＰ仕様においては、単一ホップについてのＱｏＳ保証が、設計され、例えば、ＱＣＩ＃１に対応するＰＤＢは、１００ｍｓであり、それゆえに、ポリシーおよびチャージング実行機能（Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）（ＰＣＥＦ）と、ワイヤレス基地局との間の２０ｍｓの平均遅延を差し引いた後に、ＱＣＩ＃１によって必要とされるＰＤＢは、８０ｍｓの範囲内の遅延が、保証され得る限り、満たされることが可能である。

マルチ・ホップ中継技術が、３ＧＰＰのうちの後続のロング・ターム・エボリューション（ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）（ＬＴＥ）−進化型（ａｄｖａｎｃｅｄ）（３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ）において導入される。マルチ・ホップ中継技術は、比較的低い資本支出（ｃａｐｉｔａｌ ｅｘｐｅｎｄｉｔｕｒｅ）（ＣａｐＥＸ）と運用支出（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｎｄｉｔｕｒｅ）（ＯｐＥＸ）とにおけるカバレッジ拡張とスループット強化とのための良好な解決法であり、これは、ＬＴＥ−Ａ Ｒｅｌ−１０によって受け入れられている。マルチ・ホップ中継技術に従って、ユーザ装置と、基地局との間のデータ伝送は、１つまたは複数の中継局を経由して転送される必要がある。

第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）（３ＧＰＰ）仕様 ３ＧＰＰのうちの後続のロング・ターム・エボリューション（ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）（ＬＴＥ）−進化型（ａｄｖａｎｃｅｄ）（３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ） ３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ、Ｒｅｌ−８／９／１０

しかしながら、先行技術においては、マルチ・ホップ中継シナリオについてのＱｏＳ保証は存在しない。したがって、当技術においては、マルチ・ホップ中継システムにおけるＰＤＢ要件をどのようにして保証すべきかを解決することが、差し迫った問題である。

上記を考慮して、本発明においては、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａなどのマルチ・ホップ中継システムについてのＱｏＳ保証を提供するために、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定する技術的解決法が、提供されている。

本発明の一態様によれば、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための一方法が、提供されている。本方法は、パケット遅延に影響を及ぼすパラメータを収集するステップと、リンクのそれぞれのセグメントについてのパケット遅延と、全体のパケット遅延との間の関係に応じて、収集されたパラメータと、リンクのパケット遅延についての全体の要件とに基づいて、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するステップとを備えることができる。

好ましい一実施形態においては、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するステップは、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を取得するために、上記の関係と、全体の要件と、それらのパラメータとの制約条件の下に、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延の達成可能性と、無線リソース利用率の最大化との目的を有する最適化オペレーションを実行するステップを備えることができる。

本発明の一実施形態においては、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するステップは、リンクに関連するネットワーク・ノードのうちの１つにおいて実行される。またこの実施形態においては、本方法は、それぞれのネットワーク・ノードが、ターゲット・パケット遅延に基づいてスケジューリング・オペレーションを実行するように、リンクに関連するそれぞれのネットワーク・ノードに対してターゲット・パケット遅延を送信するステップをさらに備えることができる。
本発明の別の実施形態においては、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するステップは、リンクに関連するそれぞれのネットワーク・ノードにおいて、同一のルールに基づいて、実行される。この実施形態においては、本方法は、それぞれのネットワーク・ノードにおいて、それに関連しており、またそれらのパケット遅延に影響を及ぼすパラメータを取得するステップと、それらのパラメータを共用するために、リンクに関連する他のネットワーク・ノードに対して、それらのパケット遅延に影響を及ぼす取得されたパラメータを送信するステップとをさらに備えることができる。

本発明のそれらの実施形態においては、上述のパラメータは、ある期間にわたっての統計的パラメータであり、またこれらのパラメータは、ネットワーク展開特性パラメータ（ｔ ｎｅｔｗｏｒｋ ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）と、ユーザについてのトラフィック特性パラメータ（ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）と、システム・パラメータ・コンフィギュレーション特性パラメータ（ｓｙｓｔｅｍ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）と、ユーザ装置についての分布特性パラメータ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）とのうちの１つまたは複数を備えることができる。

本発明の別の実施形態においては、本方法は、セグメントについてのターゲット・パケット遅延が満たすことができないことに応じて、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延の再決定をトリガするステップをさらに備えることができる。

本発明のさらなる一実施形態においては、本方法は、先行するセグメントについてのパケット遅延に関連した情報を取得するステップと、現在のセグメントについての実際のターゲット・パケット遅延をパケット遅延に関連した情報と現在のセグメントについてのターゲット・パケット遅延とに基づいて決定するステップとをさらに備えることができる。本発明の一実施形態においては、パケット遅延に関連した情報は、先行するセグメントの上で送信されるパケットの中に埋め込まれる。本発明の別の実施形態によれば、パケット遅延に関連した情報は、先行するセグメントについての実際のパケット遅延と、先行するセグメントについての実際のパケット遅延およびターゲット・パケット遅延と、先行するセグメントについての実際のパケット遅延とターゲット・パケット遅延との間の差と、自動的再伝送要求コンフィギュレーション・パラメータとのうちの１つまたは複数を備える。

本発明の第２の態様によれば、リンクのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を調整するための一方法が、提供されている。本方法は、より厳格なパケット遅延保証を達成するために、データ伝送を実行する期間中にセグメントについてのターゲット・パケット遅延を動的に調整するために、または修正するために使用される。本方法は、そのセグメントに対する先行するセグメントについてのパケット遅延に関連した情報を取得するステップと、セグメントについてのターゲット・パケット遅延とパケット遅延に関連した情報とに基づいてセグメントについての実際のターゲット・パケット遅延を決定するステップとをさらに備えることができる。さらに、本方法は、次に来るセグメントについての実際のターゲット・パケット遅延を決定する際に使用するために、次に来るネットワーク・ノードに対してセグメントに関するパケット遅延に関連した情報を送信するステップをさらに備えることができる。

本発明の第３の態様によれば、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための装置が提供されている。本装置は、パケット遅延に影響を及ぼすパラメータを収集するように構成されたパラメータ収集モジュール（ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ）と、リンクのそれぞれのセグメントについてのパケット遅延と、全体のパケット遅延との間の関係に応じて、収集されたパラメータと、リンクのパケット遅延についての全体の要件とに基づいてそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するように構成されたターゲット決定モジュール（ｔａｒｇｅｔ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ）とを備えることができる。

本発明の第４の態様によれば、リンクのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を調整するための装置が提供されている。本装置は、そのセグメントに対する先行するセグメントについてのパケット遅延に関連した情報を取得するように構成された情報取得モジュール（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｂｔａｉｎｍｅｎｔ ｍｏｄｕｌｅ）と、セグメントについてのターゲット・パケット遅延とパケット遅延に関連した情報とに基づいてセグメントについての実際のターゲット・パケット遅延を決定するように構成された実際ターゲット決定モジュール（ａｃｔｕａｌ ｔａｒｇｅｔ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ）とを備えることができる。さらに、本装置は、次に来るセグメントについての実際のターゲット・パケット遅延を決定する際に使用するために、次に来るネットワーク・ノードに対してセグメントに関するパケット遅延に関連した情報を送信するように構成された情報送信モジュール（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｅｎｄｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ）をさらに備えることができる。

本発明の第５の態様によれば、本発明の第３の態様による装置を備えるネットワーク・ノードが、提供されている。

本発明の第６の態様によれば、本発明の第４の態様による装置を備えるネットワーク・ノードが、提供されている。

本発明の第７の態様によれば、コンピュータにロードされるときに、本発明の第１の態様による方法を実行するコンピュータ・プログラム・コードをその上に具体化しているコンピュータ・プログラム・プロダクト（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｐｒｏｇｒａｍ ｐｒｏｄｕｃｔ）が、さらに、提供されている。

本発明の第８の態様によれば、コンピュータにロードされるときに、本発明の第２の態様による方法を実行するコンピュータ・プログラム・コードをその上に具体化している別のコンピュータ・プログラム・プロダクトが、さらに、提供されている。

本発明において提供されるような実施形態を用いて、本発明は、マルチ・ホップ中継システムについてのリンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定する、また調整する解決法を提供することができ、これによってマルチ・ホップ中継システムの全体のパケット遅延は、保証されることが可能である。また、本発明の好ましい実施形態においては、データ伝送プロセス中に、ターゲット・パケット遅延は、先行するセグメントの上のパケット遅延情報に基づいて動的に修正されることが可能であり、それによってさらに性能を改善している。

さらに、本発明の解決法は、優れたスケーラビリティを有しており、また任意の数のホップを有する中継システムへと簡単に拡張されることが可能である。さらに、本発明において提供されるような解決法は、無線アクセス・ネットワーク（ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）（ＲＡＮ）の範囲においてＱｏＳ制御を最適化するように意図され、またそれゆえに、その解決法は、それに対するどのような影響もなしにコア・ネットワーク（ｃｏｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）（ＣＮ）に対してトランスペアレントである。さらに、本発明による解決法は、現在の３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ仕様に対して非常にわずかな修正を実行するにすぎず、またそれゆえに、その解決法は、良好な後方互換性を有している。さらに、その解決法はまた、それに対するどのような影響もなしにＬＴＥ Ｒｅｌ−８／９／１０に対してトランスペアレントである。

本発明の上記の特徴、および他の特徴は、添付図面を参照しての好ましい実施形態についての詳細な説明を通して、より明らかになるであろう。同様な参照番号は、本発明の添付の図面の全体を通して同じコンポーネント、または類似したコンポーネントを表している。

本発明による２−ホップ中継システムについての例示のセグメント・コンフィギュレーションの概略図である。 本発明による２−ホップ中継システムについての例示の動的セグメント調整の概略図である。 本発明の一実施形態による、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための一方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態による、リンクのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を調整するための一方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態によるマルチ・ホップ中継システムについてのダウンリンクＱｏＳ保証のオペレーションの概略図である。 本発明の一実施形態によるマルチ・ホップ中継システムについてのアップリンクＱｏＳ保証のオペレーションの概略図である。 本発明の一実施形態による、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための装置のブロック図である。 本発明の別の実施形態による、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための装置のブロック図である。 本発明の一実施形態による、リンクのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を調整するための装置のブロック図である。

以下では、詳細な説明は、添付図面を参照して、本発明の実施形態による、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための、また調整するための方法、装置、およびネットワーク・ノードに対して行われることになる。

以上で述べられているように、先行技術においては、マルチ・ホップ・システムのＰＤＢを保証するための技術的解決法は存在していない。したがって、全体のｅＮＢ−ＲＮ−ＵＥリンクのＰＤＢ要件を満足させるためには、新しいメカニズムが、ＰＤＢ保証を提供するように設計されるべきである。

最初に、参照は、本発明の実施形態が基づいている基本原理を例示的に説明する図１ａ〜１ｃに対して行われるであろう。図１ａに示されるように、２−ホップ中継システムが、示されており、この２−ホップ中継システムは、バックホール・リンクｅＮＢ−ＲＮと、アクセス・リンクＲＮ−ＵＥとを備える。中継の特性に基づいて、バックホール・リンクと、アクセス・リンクとは、連続して接続された２つのリンクと見なされることが可能である。それゆえに、ＰＤＢインデックスの性質に基づいて、全体のリンクについての全体のパケット遅延ｔ_ｓｕｍと、バックホール・リンクとアクセス・リンクとのパケット遅延ｔ１とｔ２とが、以下の関係：
ｔ_ｓｕｍ＝ｔ_１＋ｔ_２ 式１
を満足させることが、決定されることが可能である。

さらに、それぞれのセグメントに関連しており、またそれぞれのセグメントについてのＰＤＢに影響を及ぼすパラメータが、サービス初期化の前に収集されることも可能であり、そこではバックホール・リンク・パケット遅延に影響を及ぼすパラメータは、一般にＰ１によって表され、またアクセス・リンク・パケット遅延に影響を及ぼすパラメータは、一般にＰ２によって表される。

関係を決定した後に、リンクの各セグメントについてのターゲット・パケット遅延（すなわち、各セグメントのＰＤＢ）は、関係と、パラメータＰ１およびＰ２と、リンクのＰＤＢについての全体の要件とに基づいて決定されることが可能である。次いで、協調が、リンクの各セグメントの上でそれらのＰＤＢを達成するために、それぞれのセグメントについて決定されたＰＤＢに基づいてｅＮＢとＲＮとの間で実行されることが可能であり、それによってエンド・ツー・エンドのＱｏＳ要件を保証している。

さらに、本発明は、さらに、実際の伝送中にターゲット・パケット遅延を動的に調整することを考慮することができる。例えば、先行するセグメントについてのパケット遅延状態が、考慮されることが可能であり、実際のＰＤＢは、ＰＤＢ保証についてのさらなる改善を実現するために、先行するセグメントの状態に基づいて、現在のセグメントについて決定されることが可能である。

図１ｂおよび１ｃは、本発明の一実施形態による２−ホップ中継システムについての例示の動的セグメント調整の概略図を示すものである。図１ｂおよび図１ｃによれば、先行するセグメントについての実際のパケット遅延と、ターゲット・パケット遅延との間の差Δｔが、取得されることが可能であり、この差に基づいて、次に来るセグメントの実際のターゲット・パケット遅延は、決定されることが可能である。

図１ｂに示されるように、その図は、データ・パケットが、あらかじめ決定されたＰＤＢに関してΔｔだけ先行して受信されるというシナリオを示すものである。このシナリオにおいては、先行するセグメントにおいて保存されるようなＰＤＢは、次に来るセグメントに対して割り付けられることが可能であり、すなわち、Δｔだけセグメントのターゲット・パケット遅延（すなわち、パケット遅延割当量）を増大させており、すなわち、ｔ２’＝ｔ２＋Δｔである。対照的に、図１ｃは、データ・パケットの受信が、あらかじめ決定されたＰＤＢに関してΔｔだけ遅延させられるというシナリオを示しており、したがって、このシナリオにおいては、後続のセグメントについてのパケット遅延は、Δｔだけ低減させられることが可能であり、すなわち、ｔ２’＝ｔ２−Δｔである。

２つよりも多いホップについてのシナリオは、２ホップについてのシナリオに類似しており、したがって、上記の描写に基づいて、そのシナリオは、２つよりも多いホップについてのシナリオに対して簡単に拡張されることが可能である。例えば、２つよりも多いホップについての中継シナリオでは、その関係についての関数は、以下：

で表現されることが可能であり、式中で、ｔ_ｓｕｍは、リンクのＰＤＢについての全体の要件を示しており、ｔ_ｉは、それぞれｉ番目のセグメントのパケット遅延を示しており、ｎは、全体のリンクについてのセグメントの数、または中継システムのホップの数を示しており、またＰｉは、ｉ番目のセグメントに影響を及ぼすパラメータを示している。

上記の基本原理に基づいて、本発明の実施形態は、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定する、また調整する技術的解決法を提供している。次に、図２は、本発明による、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定する解決法を説明するために参照されることになる。ここで、図２は、本発明の一実施形態による、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための一方法のフローチャートを示すものである。

図２に示されるように、最初にステップＳ２０１において、パケット遅延に影響を及ぼすパラメータが、収集される。これらのパラメータは、それぞれのセグメントに関連しており、それらのそれぞれのパケット遅延を制限するパラメータとすることができ、例えば、それらのパラメータは、ネットワーク展開特性パラメータと、ユーザについてのトラフィック特性パラメータと、システム・パラメータ・コンフィギュレーション特性パラメータと、ユーザ装置についての分布特性パラメータなどとすることができる。

ネットワーク展開特性パラメータは、それぞれのセグメントについてのエラー・レートを、例えば、それぞれのセグメントについてのビット・エラー・レート、コード・エラー・レート、シンボル・エラー・レート、パケット・エラー・レート、パケット・エラー損失レート、または干渉状態を備えることができる。より大きなエラー・レートは、より多くのデータ再伝送を引き起こすことになり、また必要とされるＰＤＢは、より大きいものであり、さらに、より大きな干渉は、より大きなエラー・レートを引き起こすことになり、それによってより大きなＰＤＢについての要件を引き起こしている。

ユーザについてのトラフィック特性パラメータは、各セグメントについての平均スループット、無線リソース利用率などとすることができる。リンクの各セグメントについてのより高いスループット、またはより高い無線リソースの利用は、より大きなＰＤＢが必要とされることを意味する可能性があるのに対して、各セグメントについてのより低いスループット、またはより小さな無線リソース利用率は、より小さなＰＤＢを意味する可能性がある。

システム・パラメータ・コンフィギュレーション特性パラメータは、それぞれのセグメントに対して割り付けられる伝送のためのサブフレームの数とすることができる。各リンクについてのサブフレームのコンフィギュレーションは、ＨＡＲＱの肯定応答および否定応答のフィードバックに影響を及ぼすことになり、このＨＡＲＱの肯定応答および否定応答のフィードバックは、再伝送のために必要とされる時間に対してある種の影響力を有する。例えば、バックホール・リンクに対して割り付けられるサブフレームが少なくなればなるほど、エラー伝送によって引き起こされるデータ再伝送についての時間間隔は長くなり、またバックホール・リンクによって必要とされるＰＤＢは、大きくなるのに対して、バックホール・リンクに対して割り付けられるサブフレームが多くなればなるほど、バックホール・リンクによって必要とされるＰＤＢは、小さくなる。

さらに、ユーザ装置の分布特性パラメータは、ユーザ装置の分布状態とすることができる。ユーザ装置の分布状態は、どれだけ多数のユーザ装置とどれだけ多くのデータ量とが、基地局によって直接にサーブされるかと、どれだけ多数のユーザ装置とどれだけ多くのデータ量とが、基地局の間接的なサポートの下で中継局によってサーブされるかとを意味する。中継局によってサーブされるユーザ装置が多くなればなるほど、データ量は大きくなり、またバックホール・リンクによって必要とされるＰＤＢは、多くなり、それゆえに、ＰＤＢを保証するためには、アクセス・リンクとバックホール・リンクとについてのＰＤＢをきめ細かく設計することが必要とされる。

次に、ステップＳ２０２において、リンクのそれぞれのセグメントについてのパケット遅延と全体のパケット遅延との間の関係に応じて、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延は、収集されたパラメータと、リンクのパケット遅延についての全体の要件とに基づいて決定される。

本発明の好ましい一実施形態によれば、最適化オペレーションは、上述の関係と、全体の要件と、収集されたパラメータとの制約条件の下で、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延の達成可能性と、無線リソース利用の最大化とについての目的を用いて実行されることが可能であり、それによってそれぞれのセグメントについての最も適切なターゲット・パケット遅延を取得している。特定の最適化オペレーションは、システムの状態に関して設計されることが可能である。当業者は、本明細書において提供される教示と、彼が把握している技術的知識とに基づいてこの最適化オペレーションを完全に実装することができる。したがって、本発明をもっと明確にするためには、最適化オペレーションは、ここでは、詳述されないであろう。

このようにして、それぞれのセグメントについてのターゲット値を決定する際に、それぞれのセグメントについての実際の状態が、そのために達成可能なターゲット・パケット遅延を設定するために考慮されることが可能である。ターゲット・パケット遅延を決定するこの方法は、より高い効率を有する。

パケット遅延割当量に影響を及ぼす上記のパラメータは、長い期間にわたっての統計的な値、すなわち、ある種の期間にわたっての平均値であることが好ましい。これは、リンクのそれぞれのセグメントについての準静的コンフィギュレーション・プロセスを実行することを意味しており、すなわち、上記のパラメータの変化につれてコンフィギュレーションを動的に実行することではないこと、またはコンフィギュレーションが、上記のパラメータに基づいて完了された後にこのコンフィギュレーションを絶えず維持することではないこと（これについては、以下でさらに詳細に説明されるであろう）を意味している。

本発明の一実施形態によれば、決定する上記のプロセスは、リンクに関連するそれぞれのネットワーク・ノードのうちの１つにおいて、例えば、ｅＮＢにおいて実行され、または任意の中継ノードにおいて中央集中された方法で、実装されることが可能である。それゆえに、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延が、決定された後に、ターゲット・パケット遅延は、それぞれのネットワーク・ノードがターゲット・パケット遅延に基づいて適切なスケジューリング・オペレーションを実行するように、さらに、リンクに関連するそれぞれのネットワーク・ノードに対して送信されることが可能である。

さらに、本発明の別の実施形態によれば、ターゲット・パケット遅延を決定する上記のオペレーションは、それぞれリンクに関連するそれぞれのネットワーク・ノードにおいて実行されることが可能である。この場合には、それぞれのネットワーク・ノードによって決定されるようなターゲット・パケット遅延の間の整合性は、保証される必要があり、またそれぞれのネットワーク・ノードは、同じルールに基づいてターゲット・パケット遅延を決定するオペレーションを実行する必要がある。さらに、それぞれのネットワーク・ノードの間でパラメータを共用することも必要とされる。この目的を達成するために、この実施形態によれば、それぞれのネットワーク・ノードに関連しており、またこのパケット遅延割当量に影響を及ぼすパラメータが、それぞれのネットワーク・ノードにおいて取得されることが可能であり、それらのパラメータは、上記で説明されるようなパラメータであり、これらのパラメータは、測定および／または計算を通して取得されることが可能である。その後に、パケット遅延に影響を及ぼす取得されたパラメータは、リンクに関連する他のネットワーク・ノードに対して送信されて、これらのパラメータを共用することができる。このようにして、それぞれのネットワーク・ノードは、同じルールと同じパラメータとに基づいてそれぞれのセグメントについての同じターゲット・パケット遅延を決定することができる。したがって、各ネットワーク・ノードは、他のネットワーク・ノードに対して、決定された他のターゲット・パケット遅延を送信せずに、それ自体のターゲット・パケット遅延に基づいてリンクの適応およびスケジューリングのオペレーションを実行するために必要とされるだけである。

中央集中型実装が、パラメータを一括して収集すること、およびターゲット・パケット遅延を一括して決定することという特性を有するが、決定されたターゲット値は、共用するために他のネットワーク・ノードに対して送信されることが可能であるのに対して、分散型実装は、パラメータを共用すること、および同じルールに基づいて決定するプロセスを実行することという特性を有するという点において、中央集中型実装は、分散型実装とは異なっている。とりわけ、集合的な実装に基づいて、ターゲット値を一括して決定する責任を担うネットワーク・ノードは、他のネットワーク・ノードからパラメータを収集するが、分散型実装に基づいて、各ネットワーク・ノードは、すべての関連のあるネットワーク・ノードが決定することを実行することによって必要とされるパラメータを取得することができるように、それ自体の取得されたパラメータを他のネットワーク・ノードに対して送信する。

各ネットワーク・ノードが、それ自体のターゲット・パケット遅延を取得した後に、適切なスケジューリング・オペレーションが、ターゲット・パケット遅延に基づいて実行されて、時間ドメインと、空間ドメインと、周波数ドメインとの中で適切なスケジューリングを実行することを通してターゲット・パケット遅延を達成する。例えば、そのオペレーションは、ターゲット・パケット遅延に応じて、適切なスケジューリングおよびコーディングと、パワー割付け／制御と、ＨＡＲＱメカニズムと、ＡＲＱメカニズムと、周波数選択性スケジューリングと、空間ダイバーシティ技術（ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）などとを採用して、ターゲット・パケット遅延を達成することができる。リンクの適応およびスケジューリングのオペレーションを実行して、ターゲット・パケット遅延を達成することは、知られている技術であり、これについては、本明細書においては、詳述されないであろう。

それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定する上記のオペレーションは、セグメントについてのパケット遅延を構成するプロセスと呼ばれることも可能である。

さらに、本発明者等はまた、以下のシナリオに、すなわち実際のアプリケーションにおいては、リンク状態、システム・パラメータ・コンフィギュレーション、ネットワーク展開などの状態は、すべて動的に変化可能であるというシナリオに注意している。最初に決定されたターゲット・パケット遅延は、ある期間の後に、新しい状況に適応できない可能性があり、またいくつかのネットワーク・ノードは、場合によっては、どのようにしてリンクの適応およびスケジューリングのオペレーションを実行すべきかにかかわらず、それに対して指定されるように、ターゲット・パケット遅延を達成することができない。

上記のシナリオに基づいて、本発明者等は、再コンフィギュレーション・メカニズムを提供している。本発明の好ましい一実施形態によれば、点線ブロック（代替的ステップを示す）に示されるようなステップＳ２０３において、さらにセグメントについてのターゲット・パケット遅延が達成されることが可能でないことに応じて、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延の再決定が、トリガされる。

本発明の好ましい一実施形態によれば、それぞれのネットワーク・ノードにおいて、関連のあるセグメントについての実際のパケット遅延が、測定され、ターゲット・パケット遅延が、ある期間内に満足され得ないことが見出される場合、メッセージが、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するためにネットワーク・ノードに対して送信されて、再コンフィギュレーションを要求することができる。ネットワーク・ノードは、再コンフィギュレーション要求を受信した後に、必要とされるパラメータを再収集し、またそれぞれのセグメントについての適切なターゲット・パケット遅延を再決定することができる。さらに、それぞれのネットワーク・ノードはまた、ネットワーク・ノードがコンフィギュレーションを再実行すべきかどうかを決定するように、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するネットワーク・ノードに対してパケット遅延に影響を及ぼすパラメータを定期的に送信することもできる。ネットワーク・ノードが、他のネットワーク・ノードから送信されるパラメータに基づいて再コンフィギュレーションを実行することが、必要とされることを決定するときに、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延は、これらの受信されたパラメータに基づいて再決定されることが可能である。

したがって、この好ましい実施形態によって提供されるような技術的解決法は、リンクのそれぞれのセグメントについての準静的コンフィギュレーションを実行するプロセスである。上記のパラメータの変化につれてコンフィギュレーションを動的に実行する動的コンフィギュレーションの方法と、コンフィギュレーションが完了した後にコンフィギュレーションを絶えず維持する静的コンフィギュレーションの方法とは異なって、このプロセスは、ある期間にわたっての観察に基づいて再コンフィギュレーションを実行する技術的解決法である。したがって、このコンフィギュレーションの方法は、動的コンフィギュレーションによって必要とされる様々なオーバーヘッドを低減させることができ、またそれと同時に、それ自体を状況の変化に対して適応させることができない静的コンフィギュレーションの欠点を克服することができる。

それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定する上記のコンフィギュレーション・メカニズムと、再コンフィギュレーション・メカニズムとに加えて、本発明は、さらに、データ伝送プロセス中にターゲット遅延割当量を動的に調整する、または修正する方法を提供している。データ伝送プロセス中に、各ネットワーク・ノードは、先行するセグメントについてのパケット遅延に関連した情報に基づいて次に来るセグメントについてのターゲット・パケット遅延に対して調整または修正を実行することができる。

以下では、参照が、図３に対して行われて、本発明による、ターゲット・パケット遅延に対する動的調整を実行する解決法を詳細に説明することになり、そこでは、図３は、本発明の一実施形態による、ターゲット・パケット遅延を動的に調整する一方法のフローチャートを示している。

図３に示されるように、ステップＳ３１０においては、先行するセグメントについてのパケット遅延に関連した情報が、取得される。パケット遅延に関連した情報は、先行するセグメントの実際のパケット遅延についての情報、例えば、上述された実際のパケット遅延と、そのターゲット・パケット遅延との間の、または実際のパケット遅延と先行するセグメントのターゲット・パケット遅延との間の差Δｔとすることができ、あるいは各ネットワーク・ノードが、他のネットワーク・ノードについてのターゲット・パケット遅延について知ってもいる場合には、それは、実際のパケット遅延とすることができる。例えば、パケット遅延に関連した情報は、データ・パケットの受信から開始されるネットワーク・ノードの待ち行列におけるデータ・パケットの持続時間、各ネットワーク・ノードが、正しく受信されたデータ・パケットと、約束のターゲット・パケット遅延とについてスケジュールする前と、スケジュールした後との間の時間間隔の間の差などを伴うことができる。パケット遅延に関連した情報は、先行するセグメントの上で送信されるようなデータ・パケットに含まれることが可能である。例えば、そのパケット遅延に関連した情報は、先行するセグメントの上で送信されるようなペイロード（無線リンク制御レイヤ・プロトコル・データ・ユニット（ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）、ＲＬＣ−ＰＤＵ）の第１のバイトの中に配置されることが可能である。しかしながら、アップリンク・アクセス・リンクでは、ＲＮが、それが知っている情報に基づいて計算を通してパケット遅延に関連した情報を取得することができるので、ＵＥは、実際には、パケット遅延に関連した情報を送信するオペレーションを実行することを必要とされない。例えば、ＲＮは、ユーザ装置がリソース割付けを要求する時刻と、それが、実際のデータ・パケットを受信する時刻とに基づいて、アップリンク・アクセス・リンクのパケット遅延に関連した情報を決定することができる。

さらに、パケット遅延に関連した情報は、さらに、自動的再伝送要求コンフィギュレーション・パラメータに、例えば、ＨＡＲＱコンフィギュレーションまたはＡＲＱコンフィギュレーションの無線パラメータに関連づけられることも可能である。エラーが、リンクの第１のホップの上で起こるときに、自動的再伝送が、一般に実行されることになり、それゆえに、第２のホップ・スケジューリングでは、自動的再伝送コンフィギュレーション・パラメータに基づいて何らかのＰＤＢを低減させることが必要とされ、すなわちターゲット・パケット遅延を低減させる。例えば、ＨＡＲＱオペレーションでは、ＨＡＲＱ時系列は、多重化パターンと、ＴＤＤフレーム・コンフィギュレーションと、中継フレーム・コンフィギュレーションなどとによって定義されるように考えられ、それによって適切なＰＤＢを決定する。ＡＲＱ再伝送では、無線リンク制御レイヤ肯定応答モード（ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｌａｙｅｒ ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅ）（ＲＬＣ−ＡＭ）が、アクティブにされる場合、再伝送とそれを再送信されたデータ・パケットの中に配置することとの前に、パケット遅延に関連した情報を再設定することが必要とされる。

次に、ステップＳ３０２においては、セグメントについての実際のターゲット・パケット遅延は、セグメントについてのターゲット・パケット遅延と、パケット遅延に関連した情報とに基づいて決定されることが可能である。

このようにして、ターゲット・パケット遅延は、先行するセグメントについてのパケット遅延に関連した情報に基づいて修正されることが可能である。例えば、図１ｂおよび１ｃに示されるように、パケット遅延割当量は、Δｔだけ増大させられ、すなわち、ｔ２’＝ｔ２＋Δｔであり、あるいはそうでなければ、次に来るセグメントのパケット遅延割当量は、Δｔだけ低減させられ、すなわち、ｔ２’＝ｔ２−Δｔである。

さらに、現在のセグメントについての実際のターゲット・パケット遅延が、あらかじめ定義されたターゲット・パケット遅延に関して低減させられるときに、緊急のスケジューリングが、実行されることが可能である。例えば、スケジューリング優先順位は、全体の状況に基づいて引き上げられることが可能であり、例えば、待ち行列の尾部にそれを直接に配置する代わりに、先入れ先出し原理に従う待ち行列の比較的前の位置に対応するデータ・パケットを配置する。それゆえに、それは、ターゲット値が、現在のセグメントのパケット遅延割当量についての低減の場合においてさえも依然として達成されることが可能であることを保証することができる。

異なるサービスでは、それらの対応するＱＣＩクラスは、異なっており、それゆえに、リンクのパケット遅延についての全体の要件もまた異なっていることに注意すべきである。したがって、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延は、異なるサービスの場合には決定されるべきである。

さらに、アップリンクおよびダウンリンクでは、たとえ同じパケット遅延要件の場合でさえも、アップリンク・パケット遅延に影響を及ぼすパラメータと、ダウンリンク・パケット遅延に影響を及ぼすパラメータとが、異なっている可能性があるので、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延もまた異なっている可能性があることに注意すべきである。したがって、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するオペレーションは、それぞれアップリンクとダウンリンクとについて実行されるべきである。

次に、本発明による、ＱｏＳを保証するための特定の実装形態は、図４および図５を参照して詳細に説明されることになる。図４および５は、それぞれ、本発明の一実施形態による３−ホップ中継システムについてのダウンリンクＱｏＳ保証と、アップリンクＱｏＳ保証とのオペレーションについての概略図を示すものである。

図４および５に示されるように、全体のリンクのＰＤＢは、ＱｏＳ要件を満足させるために、外側ループ制御と内側ループ制御とを通して保証される。図４および５において一点鎖線（ｓｉｎｇｌｅ−ｄｏｔｔｅｄ ｌｉｎｅ）で示されるように、外側ループ制御は、主として、本発明の上述の方法に基づいて、サービス初期化を実行すること、およびリンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定すること（Ｃ４１０およびＣ５１０）と、非常に長期間の測定と、関連のあるネットワーク・ノード（例えば、基地局ｅＮＢまたは中継ノードＲＮ）からの報告とに応じてリンクの各セグメントについてのターゲット・パケット遅延に対する再コンフィギュレーションを実行すること、すなわちターゲット・パケット遅延を再決定すること（Ｃ４１１およびＣ５１１）とを担当している。図４および５において実線で示されているような内側ループ制御（Ｃ４２０〜Ｃ４２９、およびＣ５２０〜Ｃ５３０）は、ターゲット・パケット遅延を達成するために何らかのリンクの適応および適切なスケジューリングを、例えば、適応できる変調および符号化と、配電／制御と、ＨＡＲＱと、ＡＲＱと、周波数選択性スケジューリングと、空間ダイバーシティ技術などとを実行することを担当しており、それによって全体のリンクの全体のＰＤＢを保証している。さらに、内側ループ制御においては、さらに、ターゲット・パケット遅延を動的に調整する解決法が提供されており、例えば、ターゲット・パケット遅延は、先行するセグメントについてのパケット遅延に関連した情報に基づいて調整されることが可能である。

図４および５から、アップリンク内側制御と、ダウンリンク内側制御とは、ダウンリンク・データ送信側（すなわち、ｅＮＢ）とアップリンク・データ送信側（ユーザ装置）との異なる性質に起因して、いくつかの違いを有することが、分かる。

最初に、ダウンリンク・シナリオは、図４を参照して説明されることになる。図４に示されるように、最初にＣ４１０において、サービスの初期化が実行され、またそれぞれのセグメント（アクセス・リンクおよびバックホール・リンク）についてのダウンリンク・ターゲット・パケット遅延（すなわち、ＰＤＢ）が、図２を参照して説明されるような上述の方法に従って、ｅＮＢ−ＲＮ２−ＲＮ１−ＵＥパケット遅延についての全体の要件に基づいて決定される。

次に、Ｃ４２０において、ｅＮＢは、ｅＮＢとＲＮ２との間のダウンリンクのターゲット・パケット遅延に基づいて適切なスケジューリング・オペレーションを実行し、またＣ４２１において、トラフィック・データ伝送を実行する。さらに、Ｃ４２１において、そのセグメントに関連したパケット遅延情報は、ＲＮ２に対して送信すべきデータ・パケットの中に含められることも可能である。パケット遅延に関連した情報は、ペイロード（ＲＬＣ ＳＤＵ）に含められることが可能である、上記に説明されるような情報とすることができ、例えば、ペイロード（ＲＬＣ ＳＤＵ）の第１のバイトを使用して、パケット遅延に関連した情報を示すことができる。さらに、ｅＮＢは、Ｃ４２２において、平均パケット遅延を計算し、またパケット遅延に影響を及ぼすパラメータを測定することができ、これらのパラメータを使用して、どれが将来において実行される可能性があるかを再構成する。

トラフィック・データを受信した後に、ＲＮ２は、Ｃ４２３において、データ・パケットの中のパケット遅延に関連した情報を取得し、図３を参照して上記で説明されるような方法に従って、パケット遅延に関連した情報と、そのターゲット・パケット遅延とに基づいて実際のターゲット・パケット遅延を決定し、またその決定された実際のターゲット・パケット遅延に基づいてスケジューリングを実行することができる。次に、ステップＣ４２１と同様に、ＲＮ２は、Ｃ４２４においてトラフィック・データと、パケット遅延に関連した情報とを一緒にＲＮ１に対して送信する。さらに、ＲＮ２は、Ｃ４２５において、平均パケット遅延を計算し、またパケット遅延に影響を及ぼすパラメータを測定する。

ステップＣ４２３と同様に、ＲＮ１は、ステップＣ４２６において、受信されたデータ・パケットの中のパケット遅延に関連した情報と、そのターゲット・パケット遅延とに基づいてダウンリンク・アクセス・リンクについての実際のターゲット・パケット遅延を決定し、またスケジューリングを実行する。その後に、トラフィック・データが、Ｃ４２７において送信され、またそのトラフィック・データは、ユーザ装置ＵＥに対して送信される。それがユーザ装置に対するアクセス・リンクであり、またターゲット・パケット遅延を動的に調整することを必要とする他のどのようなリンクも存在しないので、パケット遅延に関連したパラメータを送信することが不必要になるであろう。同様に、ＲＮ１は、ステップＣ４２８において、平均パケット遅延を計算し、またパケット遅延に影響を及ぼすパラメータを測定する。

ダウンリンク・データ伝送を完了した後に、または他の任意の適切なときに、測定されたパラメータと、計算された平均パケット遅延とは、イベント・トリガされた方法で、または定期的に報告することにより、報告され、またはＲＮ１と、ＲＮ２と、ｅＮＢとの間で交換されて、再コンフィギュレーションが必要とされるかどうかを決定することができる。

再コンフィギュレーションを必要とすることが決定される状況の下では、ステップＣ４１１において、それぞれのセグメントについてのパケット遅延割当量は、新しいパラメータに基づいて再決定されることが可能である。

ダウンリンクＱｏＳ保証方法は、上記において、３−ホップ中継システムと組み合わせて説明されている。上記の開示に基づいて、当業者なら、簡単に、本発明を任意の数のホップを有する中継システムへと拡張するであろう。例えば、２−ホップ中継システムでは、ＲＮ２と、図４の中のそのオペレーションのすべてが、省略されることが可能であり、またｅＮＢは、トラフィック・データと、パケット遅延に関連した情報とをＲＮ１に対して直接に送信し、他のオペレーションは、例証された３−ホップ・シナリオに完全に類似している。さらに、３よりも多いホップの中継システムでは、ｅＮＢと、ＲＮ１との間のすべての中間中継ノードによって実行されるオペレーションは、図４に示されるような中間中継ノードＲＮ２のオペレーションに完全に類似している。

次に、図５を参照して、アップリンクＱｏＳ保証について説明することにする。図５に示されるように、最初に、Ｃ５１０において、サービスの初期化が実行されて、それぞれのセグメントについてのアップリンク・ターゲット・パケット遅延を決定する。アップリンク・ターゲット・パケット遅延を決定するプロセスは、ちょうどそれらが異なるパラメータに基づいて実行されることを除いては、ダウンリンク・ターゲット・パケット遅延についての決定するプロセスに完全に類似している。

ＵＥが、トラフィック・データを送信すべきときに、まず、リソースの要求および割付けのプロセス（Ｃ５２０）が、ＵＥとＲＮ１との間で実行されて、トラフィック・データを送信するために必要とされる無線リソースなどを取得する。ＵＥは、例えば、論理チャネル・セットの粒度を用いてバッファ状態報告（ｂｕｆｆｅｒ ｓｔａｔｅ ｒｅｐｏｒｔ）（ＢＳＲ）をＲＮ１に対して送信して、トラフィック伝送のための無線リソースを要求する。ＵＥが、ＢＳＲについてのアップリンク・リソースをまだ取得していない場合に、スケジューリング要求が、ＢＳＲのためのリソースをそれに割り付けるようにＲＮ１に要求するためにＢＳＲを送信する前に、トリガされることが可能である。ＲＮ１は、ＢＳＲを受信した後にスケジューリングを実行して、トラフィック・データを送信するためのＵＥアップリンク・アクセス・リンク・リソースを割り付け、それによってアップリンク・アクセス・リンクについてのターゲット・パケット遅延を満足させ、またＵＥに対して変調符号化メカニズムと、あらかじめ定義された時間内の無線リソースの割付けとに関する情報を示す。ＵＥに対して示される情報は、論理チャネルを伴わない可能性があるが、ＵＥは、どの論理チャネルが伝送のために使用されるかを決定する。

次に、ＵＥは、適切な論理チャネルを選択して、ＲＮ１からの表示に応じて、トラフィック・データの伝送を実行する。トラフィック・データが、ＲＮ１に到着した後に、ＲＮ１は、アップリンク・アクセス・リンクについてのパケット遅延に関連した情報を取得することができる。ここでは、ダウンリンクとは異なって、パケット遅延に関連した情報は、先行するネットワーク・ノードによっては送信されず、反対に、ＲＮは、ＵＥがＢＳＲを送信する時刻と、それがトラフィック・データを正しく受信する時刻とに基づいてそれを導き出す。言い換えれば、それは、計算を通して、どれだけ多くのＰＤＢがアップリンク・アクセス・リンクによって実際に使用されるかと、実際のパケット遅延とあらかじめ定義されたターゲット・パケット遅延との間の異なる量とを決定することができる。ＲＮ１とＲＮ２との間のアップリンクについてのその異なる量と、ターゲット・パケット遅延とに基づいて、ＲＮ１とＲＮ２との間のアップリンクについての使用可能な実際のターゲット・パケット遅延は、決定されることが可能である。次いで、ＲＮ１は、実際のターゲット・パケット遅延に基づいてスケジューリング要求を実行して（Ｃ５２２）、調整されたターゲット・パケット遅延を保証する。同様に、リソースの要求および割付けのプロセスが、ＲＮ１とＲＮ２との間で実行される（Ｃ５２３）。このプロセスは、ＵＥとＲＮ１との間のリソースの要求および割付けのプロセスに類似しており、これについては、本明細書においては詳細には説明されないであろう。その後に、トラフィック伝送が、Ｃ５２４において実行され、またダウンリンク伝送と同様に、ＲＮ１とＲＮ２との間のアップリンクに関するパケット遅延に関連した情報が、ＲＮ２に対して送信すべきパケットの中に含められる。パケット遅延に関連した情報は、ダウンリンクにおいて送信されるようなパケット遅延に関連した情報に類似していることが可能であり、また例えば、ペイロード（ＲＬＣ ＳＤＵ）の中に含められることが可能であり、ペイロード（ＲＬＣ ＳＤＵ）の第１のバイトを使用して、パケット遅延に関連した情報を示すことができる。さらに、ＲＮ１は、Ｃ５２５において、平均パケット遅延を計算し、またパケット遅延に影響を及ぼすパラメータを測定することができ、これらのパラメータは、将来において実行される可能性があるＰＤＢ再コンフィギュレーションに対して使用される。

ＲＮ１から送信されるトラフィック・データと、パケット遅延に関連した情報とを受信するときに、ＲＮ２は、トラフィック・データに含まれるパケット遅延に関連した情報と、ＲＮ２とｅＮＢとの間のアップリンクについてのターゲット・パケット遅延とに基づいて実際のターゲット・パケット遅延を決定し、またその実際のターゲット・パケット遅延に基づいてスケジューリング要求を実行することができる。次に、Ｃ５２０およびＣ５２３に類似したリソースの要求および割付けのプロセス（Ｃ５２７）は、ＲＮ２とｅＮＢとの間で実行される。その後に、Ｃ５２８において、トラフィック・データ伝送が、実行される。それは、最後のホップであるので、パケット遅延に関連した情報をネットワーク・ノードｅＮＢに対して送信することは、不必要であろう。さらに、ステップＣ５２９において、平均パケット遅延が、計算されることが可能であり、またパケット遅延に影響を及ぼすパラメータが、測定されることが可能である。

次に、ダウンリンクＣ４２９およびＣ４１１と同様に、Ｃ５３０およびＣ５１１において、パラメータ情報交換、または報告オペレーションが、実行されることが可能であり、また再コンフィギュレーションを実行する必要性に応じて、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延は、再決定される。

上記のＢＳＲは、異なる程度のスケジュール緊急事態、例えば、３つのレベル、すなわち３０ｍｓレベルと、６０ｍｓレベルと、９０ｍｓレベルとを示すためのマルチ・レベルのメカニズムを採用することができることに注意すべきである。異なるＢＳＲレベルは、異なるサービスに対して指定されることが可能である。上位レベルのネットワーク・ノード（例えば、ｅＮＢおよびＲＮ）は、ＢＳＲレベルに基づいて適切な無線リソースを低位レベルのネットワーク・ノード（ＲＮ）またはユーザ装置（ＵＥ）に割り付けることができ、それによってより有効なアップリンク・スケジューリングを実現している。

アップリンクＱｏＳ保証のスキームは、３−ホップ中継システムと組み合わせて上記で説明されている。２−ホップ中継システムの場合には、例えば、当業者は、ＲＮ２のすべてのオペレーションが、省略されることが可能であり、またＲＮ１は、パケット遅延に関連した情報を考慮せずに、トラフィック・データをｅＮＢに対して直接に送信しており、他のオペレーションは、３ホップの例証されたシナリオに完全に類似していることを理解するであろう。さらに、３つよりも多いホップのシナリオの場合には、ｅＮＢとＲＮ１との間のすべての中継ノードによって実行されるオペレーションは、次に来るネットワーク・ノードが、ｅＮＢでないときに、パケット遅延に関連した情報を送信することが必要とされることを除いては、ＲＮ２に類似している。したがって、上記開示に基づいて、当業者なら、本発明を任意の数のホップを有する中継システムへと簡単に拡張するであろう。

パケット遅延に関連した情報に基づいてセグメントについてのターゲット・パケット遅延を動的に調整する技術的解決法は、ある種の伝送リソースを占有する必要があり、それゆえに、その技術的解決法は、パケット遅延についての厳しい要件を有するサービスの場合に実行され得ることに注意すべきである。

さらに、図４および５は、計算された平均パケット遅延と、測定されたパラメータとを報告する／交換するオペレーションは、伝送が完了された後に実行されることを例示的に示しているが、しかしながら、本発明は、それだけには限定されないものである。その代わりに、報告する／交換するオペレーションの時間間隔は、実際の状態に基づいて決定されることが可能である。非常に長い期間に基づいて、それはオーバーヘッドをかなり低減させることができ、またそれ自体を状態変化に適応させることができることが好ましい。

本発明の技術的解決法は、リンクのそれぞれのセグメントについてのパケット遅延割当量を決定し、また調整する技術を提供しており、それによってマルチ−ホップ中継システムについてのパケット遅延保証の技術的解決法を提供している。本発明によれば、適切なターゲット・パケット遅延は、さらに、準静的コンフィギュレーションを通して調整され得る外側ループ制御を通してそれぞれのセグメントについて決定される。さらに、パケット遅延割当量についての厳格な要件を有するサービスの場合には、性能は、内側ループ制御を用いてターゲット・パケット遅延を動的に調整することを通してさらに改善されることが可能であり、それによってさらに十分なＰＤＢ保証を提供している。

さらに、本発明の技術的解決法は、優れたスケーラビリティを有し、また任意の数のホップを有する中継システムをサポートするように簡単に拡張されることが可能である。さらに、本発明において提供されるような技術的解決法は、無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）の範囲内で、ＱｏＳ制御を最適化することを目標としており、この無線アクセス・ネットワークは、コア・ネットワーク（ＣＮ）に対してトランスペアレントであり、またＣＮに対してどのような影響も引き起こさないことになる。さらに、技術的解決法は、現在の３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａに対して非常に少ない修正を実行するにすぎず、またそれゆえに、良好な後方互換性を有しており、さらに、それはまた、ＬＴＥ Ｒｅｌ−８／９／１０のユーザ装置に対してトランスペアレントでもあり、またそれに対してどのような影響も引き起こさないことになる。

さらに、本発明は、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための装置も提供する。以下では、図６〜８を参照して説明が行われるであろう。

まず、参照が、図６に対して行われ、この図は、本発明の一実施形態によるリンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための装置６００のブロック図を示すものである。本装置６００は、パケット遅延に影響を及ぼすパラメータを収集するように構成されたパラメータ収集モジュール６０１と、収集されたパラメータと、リンクについての全体の要件とに基づいてそれぞれのセグメントについてのパケット遅延と、リンクについての全体のパケット遅延との間の関係に応じてそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するように構成されたターゲット決定モジュール６０２とを備えることができる。

本発明の好ましい一実施形態によれば、ターゲット決定モジュール６０２は、上述の関係と、全体の要件と、収集されたパラメータとの制約条件の下に、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延の達成と、無線リソースの利用の最大化との目的を有する最適化オペレーションを実行するように構成されていることが可能であり、それによってそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を取得する。

本発明の別の実施形態によれば、ターゲット決定モジュール６０２は、アップリンクとダウンリンクとの場合について、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するように構成されていることが可能である。

本発明のさらなる一実施形態によれば、ターゲット決定モジュール６０２は、リンクに関連するネットワーク・ノードのうちの１つにおいてリンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するように構成されていることが可能である。この実施形態においては、本装置６００は、それぞれのネットワーク・ノードが、ターゲット・パケット遅延に基づいてリンクの適応およびスケジューリングのオペレーションを実行するように、リンクに関連するそれぞれのネットワーク・ノードに対して決定されたターゲット・パケット遅延を送信するように構成されたターゲット送信モジュール６０３（オプションのモジュールを表す、点線ブロックの形で示される）をさらに備えることができる。

本発明の別の実施形態においては、本装置６００は、セグメントについてのターゲット・パケット遅延が、達成されることができないことに応じて、それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を再決定するようにターゲット決定モジュール６０２をトリガするように構成された再決定トリガ・モジュール６０４（オプションのモジュールを表す点線ブロックの形で示される）をさらに備えることができる。

本発明の実施形態においては、収集されたパラメータは、ある期間にわたっての統計的パラメータであり、これらのパラメータは、１つまたは複数のネットワーク展開特性パラメータと、ユーザについてのトラフィック特性パラメータと、システム・パラメータ・コンフィギュレーション特性パラメータと、ユーザ装置についての分布特性パラメータとを備えることができる。

さらに、本発明による本装置６００は、リンクのセグメントについてのターゲット・パケット遅延割当量を調整するための装置をさらに備えることができる。このデバイスは、以下で、図８を参照して詳細に説明されることになる。

さらに、図７は、本発明の別の実施形態によるリンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための装置を示すものである。図７に示されるように、本装置７００は、パラメータ収集モジュール７０１と、ターゲット決定モジュール７０２と、オプションとしての再決定トリガ・モジュール７０４とを備えることができ、これらは、それぞれパラメータ収集モジュール６０１と、ターゲット決定モジュール６０２と、最適な再決定トリガ・モジュール６０４とに対応する。図６の中のこれらに類似している、図７におけるこれらのモジュールと、関連のある実施形態とについては、図６に関連して説明をどうか参照して欲しいが、これらについては、明確にするために、本明細書においてはさらに詳細には説明されないであろう。

図６と異なっていることは、図７に示されるようなターゲット決定モジュール７０２が、同じルールに基づいたリンクに関連したそれぞれのネットワーク・ノードにおいてそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するように構成され得ることである。この実施形態においては、装置は、それぞれのネットワーク・ノードにおいてパケット遅延に影響を及ぼす、それら自体の関連のあるパラメータを取得するように構成されたパラメータ取得モジュール（ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｂｔａｉｎｍｅｎｔ ｍｏｄｕｌｅ）７０５と、それらのパラメータを共用するためにリンクに関連する他のネットワーク・ノードに対して、パケット遅延に影響を及ぼす取得されたパラメータを送信するように構成されたパラメータ送信モジュール（ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｓｅｎｄｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ）７０６とをさらに備えることができる。

さらに、図８は、本発明による、リンクのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を調整するための装置を示すものである。図８に示されるように、本装置８００は、先行するセグメントについてのパケット遅延に関連した情報を取得するように構成された情報取得モジュール８０１と、そのパケット遅延に関連した情報と現在のセグメントについてのあらかじめ定義されたターゲット・パケット遅延とに基づいて現在のセグメントについての実際のターゲット・パケット遅延を決定するように構成された実際ターゲット決定モジュール８０２とを備えることができる。本発明の一実施形態においては、本装置８００は、次に来るセグメントの実際のターゲット・パケット遅延を決定する際に使用するための次に来るネットワーク・ノードに対して、現在のセグメントについてのパケット遅延に関連した情報を送信するように構成された情報送信モジュール８０３をさらに備えることができる。パケット遅延に関連した情報は、先行するセグメントの上で送信されるようなパケットの中に埋め込まれることが可能である。本発明による別の実施形態においては、パケット遅延に関連した情報は、先行するセグメントについての実際のパケット遅延と、先行するセグメントについての実際のパケット遅延およびターゲット・パケット遅延と、先行するセグメントについての実際のパケット遅延とターゲット・パケット遅延との間の差と、自動的再伝送要求コンフィギュレーション・パラメータとのうちの１つまたは複数を含んでいる。

それに加えて、本発明は、さらに、図６〜８において説明されるような任意の実施形態において、装置を備えるネットワーク・ノードを提供することができる。ネットワーク・ノードは、中継ノードまたは基地局とすることができる。

さらに、本発明は、コンピュータ・プログラムを通して実装されることも可能である。この目的を達成するために、本発明は、さらに、コンピュータ・プログラム・コードがその上に具体化されたコンピュータ・プログラム・プロダクトを提供し、このコンピュータ・プログラム・コードは、コンピュータにロードされるときに、本発明による、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための方法を実行する。追加して、コンピュータ・プログラム・コードがその上に具体化されたコンピュータ・プログラム・プロダクトが、さらに提供されており、このコンピュータ・プログラム・コードは、コンピュータにロードされるときに、本発明による、リンクのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を調整するための方法を実行する。

図６〜８を参照して説明されるような様々な実施形態における様々なモジュールの詳細なオペレーションについては、図１〜５を参照しての、本発明の実施形態による、リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための方法と、リンクのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を調整するための方法とについての上記の叙述をどうか参照して欲しい。

本発明は、主として３ＧＰＰシステムを参照して上記で説明されてきている。しかしながら、当業者なら、本発明が、同様な状況において他の通信ネットワークに対しても適用され得ることを理解するであろう。

さらに、本発明の実施形態は、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアとの組合せによって実装され得ることに注意すべきである。ハードウェア部分は、専用のロジックによって実装されることが可能であり、ソフトウェア部分は、メモリに記憶され、また適切な命令実行システム、例えば、マイクロプロセッサまたは専用の設計ハードウェアによって実行されることが可能である。

本発明は、現在考慮されているような実施形態に関連して説明されてきているが、本発明は、開示された実施形態だけには限定されないことを理解すべきである。それどころか、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲の内部の様々な修正形態と同等な構成とを対象に含めるように意図している。添付の特許請求の範囲についての範囲は、すべてのそのような修正形態と、同等な構造および機能とを対象に含めるために最も広い解釈を与えられる。

Claims (15)

1. リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための方法であって、
   パケット遅延に影響を及ぼすパラメータを収集するステップと、
   前記パラメータ、前記リンクの前記パケット遅延についての全体の要件、及び前記リンクの前記それぞれのセグメントについての前記パケット遅延と全体のパケット遅延との間の関係に基づいて、前記それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するステップと
   を備える方法。
2. 前記それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定する前記ステップは、
   前記それぞれのセグメントについての前記ターゲット・パケット遅延を取得するために、前記関係と、前記全体の要件と、前記パラメータとの制約条件の下に、前記それぞれのセグメントについての前記ターゲット・パケット遅延の達成可能性と、無線リソース利用率の最大化との目的を有する最適化オペレーションを実行するステップを備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定する前記ステップは、前記リンクに関連するネットワーク・ノードのうちの１つにおいて実行され、また前記方法は、
   前記それぞれのネットワーク・ノードが、前記ターゲット・パケット遅延に基づいてスケジューリング・オペレーションを実行するように、前記リンクに関連する前記それぞれのネットワーク・ノードに対して前記ターゲット・パケット遅延を送信するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
4. 前記それぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定する前記ステップは、前記リンクに関連するそれぞれのネットワーク・ノードにおいて、同一のルールに基づいて、実行される、請求項１に記載の方法。
5. 前記それぞれのネットワーク・ノードにおいて、それに関連しており、また前記パケット遅延に影響を及ぼすパラメータを取得するステップと、
   前記パラメータを共用するために、前記リンクに関連する他のネットワーク・ノードに対して、前記パケット遅延に影響を及ぼす前記取得されたパラメータを送信するステップと
   をさらに備える、請求項４に記載の方法。
6. セグメントについてのターゲット・パケット遅延が達成されることが可能でないことに応じて、前記それぞれのセグメントについての前記ターゲット・パケット遅延の再決定をトリガするステップ
   をさらに備える、請求項１に記載の方法。
7. 先行するセグメントについてのパケット遅延に関連した情報を取得するステップと、
   セグメントについての実際のターゲット・パケット遅延を前記パケット遅延に関連した情報と前記セグメントについての前記ターゲット・パケット遅延とに基づいて決定するステップと
   をさらに備える、請求項１に記載の方法。
8. 前記パケット遅延に関連した情報は、前記先行するセグメントの上で送信されるパケットの中に埋め込まれる、請求項７に記載の方法。
9. リンクのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を調整するための方法であって、
   前記セグメントに対する先行するセグメントについてのパケット遅延に関連した情報を取得するステップと、
   前記パケット遅延に関連した情報と、パケット遅延に影響を及ぼすパラメータ、前記リンクの前記パケット遅延についての全体の要件、及び前記リンクのそれぞれのセグメントについての前記パケット遅延と全体のパケット遅延との間の関係に基づいて決定された前記セグメントについての前記ターゲット・パケット遅延とに基づいて前記セグメントについての実際のターゲット・パケット遅延を決定するステップと
   を備える方法。
10. 次に来るセグメントについての実際のターゲット・パケット遅延を決定する際に使用するために、次に来るネットワーク・ノードに対して、前記セグメントに関するパケット遅延に関連した情報を送信するステップ
    をさらに備える、請求項９に記載の方法。
11. リンクのそれぞれのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を決定するための装置であって、請求項１に記載の方法を実行するように構成されたモジュールを備える装置。
12. リンクのセグメントについてのターゲット・パケット遅延を調整するための装置であって、
    前記セグメントに対する先行するセグメントについてのパケット遅延に関連した情報を取得するように構成された情報取得モジュールと、
    前記セグメントについての前記パケット遅延に関連した情報と、パケット遅延に影響を及ぼすパラメータ、前記リンクの前記パケット遅延についての全体の要件、及び前記リンクのそれぞれのセグメントについての前記パケット遅延と全体のパケット遅延との間の関係に基づいて決定された前記ターゲット・パケット遅延とに基づいて前記セグメントについての実際のターゲット・パケット遅延を決定するように構成された実際ターゲット決定モジュールと
    を備える装置。
13. 次に来るセグメントについての実際のターゲット・パケット遅延を決定する際に使用するために、次に来るネットワーク・ノードに対して前記セグメントに関する前記パケット遅延に関連した情報を送信するように構成された情報送信モジュール
    をさらに備える、請求項１２に記載の装置。
14. 請求項１１に記載の装置を備えるネットワーク・ノード。
15. 請求項１２に記載の装置を備えるネットワーク・ノード。

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