WO2006054729A1

WO2006054729A1 - 移動通信システム、移動局及び無線基地局

Info

Publication number: WO2006054729A1
Application number: PCT/JP2005/021305
Authority: WO
Inventors: Masafumi Usuda; Anil Umesh; Takehiro Nakamura
Original assignee: Ntt Docomo, Inc.
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2006-05-26
Also published as: EP1830592B1; KR20070084396A; US8483228B2; EP1830592A4; CN101061734B; EP1830592A1; JPWO2006054729A1; JP4499742B2; US20080144568A1; ES2396423T3; KR100884326B1; CN101061734A

Abstract

　本発明は、無線アクセスネットワークとＩＰネットワークとを接続して音声通信及び非音声通信を提供するＩＰマルチメディアサブシステムにおけるチャネル割り当て方法に関する。また、本発明に係るチャネル割り当て方法では、上り無線リンクにおける音声通信用チャネルに対して、エンハンスト個別チャネルを割り当て、ＩＭＳにおける音声通信用チャネルにおいて、無線リソース（ハードウェアリソース）の利用効率を向上させ、回線容量の劣化を防ぐ。

Description

明細書

移動通信システム、移動局及び無線基地局

技術分野

[0001] 本発明は、無線アクセスネットワークと IPネットワークとを接続して音声通信及び非音声通信を提供する IPマルチメディアサブシステムにおけるチャネル割り当て方法、力かるチャネル割り当て方法に用いられる移動局及び無線基地局に関する。

背景技術

[0002] 近年、 3GPPで仕様の策定が行われて!/、る「W-CDMAシステム」にお!/、て、従来の移動通信ネットワークを IP化されたネットワーク（IPネットワーク）に接続して音声通信及び非音声通信を提供することができるようなシステムについて検討がされている

[0003] 力かるシステムは、 IMS (IPマルチメディアサブシステム： IP Multimedia Subsy stem)と呼ばれている。

[0004] IMSにお、て、 IPネットワークを介して非音声通信 (例えば、データ通信等）を提供するだけでなぐ遅延に対する要求条件の高い音声通信についても IPネットワークを介して提供できるように検討がされている。ここで、非特許文献 1には、 IMSにおいて用いられる音声通信用チャネルにつ、て定義されて、る。

[0005] し力しながら、 IMSにおける音声通信用チャネルに対して、通常の個別チャネル（ DCH)を割り当てた場合、 RTCP信号（Real time Transport Control Protoc ol)や SIP信号（Session Initiation Protocol)といったバースト性の高いトラヒックも想定して帯域を確保する必要があり、無線リソース (ノ、一ドウエアリソース）の利用効率が悪ぐ回線容量が劣化してしまうという問題点があった。

[0006] また、かかる音声通信用チャネルでは、通常送信されるヘッダ圧縮が行われてヽる RTP信号 (音声データ）に対してだけでなぐ他の信号 (例えば、ヘッダ圧縮が行われていない RTP (Real time Transport Protocol)信号や、 SIP信号や、 RTCP 信号等）に対しても帯域保証を行っているため、無線リソース (ノヽ一ドウエアリソース）の利用効率が悪、と、う問題点があった。非特許文献 1 : 3GPP TS34.108 6.10.2.4.1.5a. l .1.1

発明の開示

[0007] そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、 IMSにおける音声通信用チャネルにおいて、無線リソース (ノヽ一ドウエアリソース）の利用効率を向上させ、回線容量の劣化を防ぐことができるチャネル割り当て方法、移動局及び無線基地局を提供することを目的とする。

[0008] 本発明の第 1の特徴は、無線アクセスネットワークと IPネットワークとを接続して音声通信及び非音声通信を提供する IPマルチメディアサブシステムにおけるチャネル割り当て方法であって、上り無線リンクにおける音声通信用チャネルに対して、ェンハンスト個別チャネルを割り当てることを要旨とする。

[0009] 本発明の第 1の特徴において、前記音声通信用チャネルにおいて、 RTP信号に対して前記ェンハンスト個別チャネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行い

、 RTP信号以外の信号に対しては帯域保証を行わなくてもよ、。

[0010] 本発明の第 1の特徴において、前記音声通信用チャネルにおいて、ヘッダ圧縮が行われている RTP信号に対して前記ェンノヽンスト個別チャネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行、、ヘッダ圧縮が行われて、な、RTP信号に対しては帯域保証を行わなくてもよい。

[0011] 本発明の第 2の特徴は、無線アクセスネットワークと IPネットワークとを接続して音声通信及び非音声通信を提供する IPマルチメディアサブシステムにお、て用いられる移動局であって、上り無線リンクにおける音声通信用チャネルに対して、ェンハンスト個別チャネルを割り当てるように構成されてヽるチャネル割り当て部を具備することを要旨とする。

[0012] 本発明の第 2の特徴において、前記音声通信用チャネルにおいて、 RTP信号に対して前記ェンハンスト個別チャネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行い

、 RTP信号以外の信号に対しては帯域保証を行わな、ように構成されて、る帯域保証部を具備してもよい。

[0013] 本発明の第 2の特徴において、前記音声通信用チャネルにおいて、ヘッダ圧縮が行われている RTP信号に対して前記ェンノヽンスト個別チャネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行、、ヘッダ圧縮が行われて、な、RTP信号に対しては帯域保証を行わな!/、ように構成されて、る帯域保証部を具備してもよ!、。

[0014] 本発明の第 3の特徴は、無線アクセスネットワークと IPネットワークとを接続して音声通信及び非音声通信を提供する IPマルチメディアサブシステムにお、て用いられる無線基地局であって、上り無線リンクにおける音声通信用チャネルに対して、ェンノヽンスト個別チャネルを割り当てるように構成されてヽるチャネル割り当て部を具備することを要旨とする。

[0015] 本発明の第 3の特徴において、前記音声通信用チャネルにおいて、 RTP信号に対して前記ェンハンスト個別チャネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行い

[0016] 本発明の第 3の特徴において、前記音声通信用チャネルにおいて、ヘッダ圧縮が行われている RTP信号に対して前記ェンノヽンスト個別チャネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行、、ヘッダ圧縮が行われて、な、RTP信号に対しては帯域保証を行わな!/、ように構成されて、る帯域保証部を具備してもよ!、。

[0017] 本発明の第 4の特徴において、無線アクセスネットワークと IPネットワークとを接続して音声通信及び非音声通信を提供する IPマルチメディアサブシステムにおけるチヤネル割り当て方法であって、無線回線制御局が、上り無線リンクにおける音声通信用チャネルに対して、 RTP信号に対して前記ェンノヽンスト個別チャネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行うように移動局及び基地局へ通知し、ェンハンスト個別チャネルを割り当てることを要旨とする。

[0018] 本発明の第 4の特徴において、前記音声通信用チャネルにおいて、 RTP信号に対して前記ェンハンスト個別チャネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行い

[0019] 本発明の第 4の特徴において、前記音声通信用チャネルにおいて、ヘッダ圧縮が行われている RTP信号に対して前記ェンノヽンスト個別チャネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行、、ヘッダ圧縮が行われて、な、RTP信号に対しては帯域保証を行わなくてもよい。図面の簡単な説明

[0020] [図 1]図 1は、本発明の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。

[図 2]図 2は、本発明の実施形態に係る移動通信システムにおける無線アクセスネットワークの構成図である。

[図 3]図 3は、本発明の実施形態に係る移動局の機能ブロック図である。

[図 4]図 4は、本発明の実施形態に係るチャネル割り当て方法の一例を説明するための図である。

[図 5]図 5は、本発明の実施形態に係るチャネル割り当て方法の一例を説明するための図である。

[図 6]図 6は、本発明の第 2の実施形態に係る無線基地局及び無線回線制御局の機能ブロック図である。

[図 7]図 7は、本発明の第 3の実施形態に係る移動局の機能ブロック図である。

[図 8]図 8は、本発明の第 3の実施形態に係る移動局のベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。

[図 9]図 9は、本発明の第 3の実施形態に係る移動局のベースバンド信号処理部の機能を説明するための図である。

[図 10]図 10は、本発明の第 3の実施形態に係る移動局のベースバンド信号処理部における MAC— e機能部の機能ブロック図である。

[図 11]図 11は、本発明の第 3の実施形態に係る移動局のベースバンド信号処理部におけるレイヤ 1機能部の機能ブロック図である。

[図 12]図 12は、本発明の第 3の実施形態に係る移動局が音声通信用チャネルを用 Vヽて行う通信を示すシーケンス図である。

発明を実施するための最良の形態

[0021] (本発明の第 1の実施形態に係る移動通信システム）

図 1乃至図 5を参照して、本発明の第 1の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。

[0022] 図 1に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、無線アクセスネットヮーク RANと、パケットコアネットワークと、 IMS (IPマルチメディアサブシステム）とを具備している。

[0023] 図 1に示すように、 IMS (IPマルチメディアサブシステム）は、メディアゲートウェイと、メディアコントロールノードと、セッションコントロールノードと、アプリケーションサーバとを具備している。

[0024] また、パケットコアネットワークは、バックボーン IPネットワークと、パケットゲートウェイと、パケットサポートノードと、加入者データ管理ノードとを具備している。

[0025] 図 2に示すように、無線アクセスネットワーク RANは、複数の無線基地局 NodeB # 1乃至 # 5と、無線回線制御局 RNCとを具備している。複数の移動局 UE # 1乃至 # 8が、上り無線リンク及び下り無線リンクを介して、複数の無線基地局 NodeB # 1乃至 # 5のそれぞれと接続されるように構成されて、る。

[0026] 本実施形態に係る移動局 UEは、無線アクセスネットワーク RANとパケットコアネットワーク (バックボーン IPネットワーク）とを接続して音声通信及び非音声通信を提供する IPマルチメディアサブシステムにお!/、て用いられるように構成されて、る。ここで、移動局 UEは、 IPレイヤの上位レイヤで音声通信を行うように構成されている VoIP ( Voice over IP)機能を搭載している。

[0027] 具体的には、図 3に示すように、本実施形態に係る移動局 UEは、本発明に係る機能として、 RTP信号生成部 11と、 RTCP信号生成部 12と、 SIP信号生成部 13と、チャネル割り当て部 14と、帯域保証部 15と、チャネル送信部 16とを具備している。

[0028] RTP信号生成部 11は、 VoIP機能力もの指示に基づいて、音声データを送信するための RTP信号を生成するように構成されている。なお、 RTP信号生成部 11は、 R TP信号における RTPヘッダを通常圧縮するように構成されて、る。 RTP信号生成部 11は、誤りが起こった際等に、圧縮していない RTPヘッダを RTP信号に付与するように構成されている。

[0029] RTCP信号生成部 12は、 VoIP機能力もの指示に基づいて、音声データを送信する際に必要な制御データを送信するための RTCP信号を生成するように構成されている。

[0030] SIP信号生成部 13は、 VoIPコネクションを確立するための制御データ（発呼データ）を送信するための SIP信号を生成するように構成されている。なお、力かる SIP信号は、移動局 UEのユーザからの指示に基づいて、不定期に生成されるものである。

[0031] ここで、上り無線リンクにおける音声通信用チャネルには、上述の RTP信号や RTC

P信号や SIP信号等が含まれて、る。

[0032] チャネル割り当て部 14は、上り無線リンクにおける音声通信用チャネルに対して、「上り回線エンハンスメント（Enhanced Uplink)」が適用されたチャネルである「ェンハンスト個別チャネル（EDCH : Enhanced Dedicated Channel)」を割り当てるように構成されている。

[0033] ここで、上り回線エンハンスメントとは、「3GPP TS25.309 v6.0.0」において、上り無線リンクにおける通信の回線容量やリソース使用効率やスループット等を改善するために設けられた作業部会によって策定されてヽる仕様である。

[0034] ェンハンスト個別チャネル（EDCH)には、 HARQ (Hybrid ARQ)処理や伝送速度制御処理や無線基地局 NodeBにおけるスケジューリング処理等が適用されており、ェンハンスト個別チャネル (EDCH)は、送信頻度がそれほど高くなくバースト的なデータを扱うのに適している。

[0035] また、ェンハンスト個別チャネル（EDCH)には、「保証ビットレート（Guaranteed b it rate)」が導入されており、チャネルごとに必要な帯域を保証する機能が備えられている。

[0036] 帯域保証部 15は、力かる保証ビットレートを用いて、音声通信用チャネルにおける各種信号に対して帯域保証 (無線リソース又はハードウェアリソースの割り当て保証）を行うように構成されて、る。

[0037] 例えば、帯域保証部 15は、図 4に示すように、音声通信用チャネルにおいて、 RTP 信号に対してェンノヽンスト個別チャネル (EDCH)における保証ビットレートによって帯域保証を行い、 RTP信号以外の信号 (例えば、 SIP信号や RTCP信号）に対しては帯域保証を行わな、ように構成されて、てもよ、。

[0038] また、帯域保証部 15は、図 5に示すように、音声通信用チャネルにおいて、ヘッダ圧縮が行われて、る RTP信号に対してェンハンスト個別チャネル (EDCH)における保証ビットレートによって帯域保証を行、、ヘッダ圧縮が行われて、な、RTP信号（及び、 SIP信号や RTCP信号）に対しては帯域保証を行わないように構成されていてちょい。

[0039] (本発明の第 1の実施形態に係る移動通信システムの作用 ·効果）

本実施形態に係る移動通信システムによれば、 IMSの上り無線リンクにおける音声通信用チャネルに対してェンノヽンスト個別チャネル (EDCH)を割り当てることによつて、無線リソース（無線基地局 NodeBにおけるハードウェアリソース）の利用効率を良くして、回線容量を増大させることができる。

[0040] 本実施形態に係る移動局 UEによれば、音声データを伝送する RTP信号に対しては帯域保証を行い、他のデータを伝送する RTP信号以外の信号 (例えば、 SIP信号や RTCP信号）に対しては帯域保証を行わずにベストエフオートとすることで、音声通信の品質を保証しつつ、無線リソース (無線基地局 NodeBにおけるハードウェアリソース)の有効利用が可能となる。

[0041] 本実施形態に係る移動局 UEによれば、通常送信されるヘッダ圧縮が行われている RTP信号に対して帯域保証を行、、ヘッダ圧縮が行われて、な、RTP信号に対しては帯域保証を行わずにベストエフオートとすることで、力かる信号に対して無線リソース (ノヽ一ドウエアリソース）を固定的に割り当てる必要がなぐ他の移動局 UEとの間で無線リソース (ノヽ一ドウエアリソース）を共有することができるため、無線リソース（ハードウェアリソース）の利用効率が大幅に改善される。

[0042] (本発明の第 2の実施形態に係る移動通信システム）

図 6を参照して、本発明の第 2の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。

[0043] 本実施形態に係る無線基地局 NodeBは、無線アクセスネットワークと IPネットヮークとを接続して音声通信及び非音声通信を提供する IPマルチメディアサブシステムにおいて用いられるように構成されている。また、本実施形態に係る無線制御装置 R NCは、無線基地局 NodeB # 1乃至 # 5の上位に位置する装置であり、無線基地局 NodeBと移動局 UEとの間の無線通信を制御するように構成されて、る。

[0044] 図 6に示すように、本実施形態に係る無線制御装置 RNCは、本発明に係る機能として、呼受付制御部 31を具備している。

[0045] 呼受付制御部 31は、上り無線リンクにおける移動局 UEと無線基地局 NodeBとの間の音声通信用チャネルを設定するための発呼データを受信して、受信した発呼データに応じて当該音声通信用チャネルに対してチャネルを割り当てるように、無線基地局 NodeBのチャネル割り当て部 32に指示するように構成されて！、る。

[0046] 図 6に示すように、本実施形態に係る無線基地局 NodeBは、本発明に係る機能として、チャネル割り当て部 32と、帯域保証部 33とを具備している。

[0047] チャネル割り当て部 32は、無線制御装置 RNCの呼受付制御部 31からの指示に応じて、設定すべき音声通信用チャネルに対してェンハンスト個別チャネル (EDCH) を割り当てるように構成されて、る。

[0048] なお、チャネル割り当て部 32は、ー且音声通信用チャネルが設定された後は、所定周期で、音声通信用チャネルに対して割り当てるェンノヽンスト個別チャネル (EDC H)を可変とすることができる。

[0049] 帯域保証部 33は、ェンハンスト個別チャネル (EDCH)における保証ビットレートを用いて、音声通信用チャネルにおける各種信号に対して帯域保証 (無線リソース又はハードウェアリソースの割り当て保証)を行うように構成されて！、る。

[0050] 例えば、帯域保証部 33は、図 4に示すように、音声通信用チャネルにおいて、 RTP 信号に対してェンノヽンスト個別チャネル (EDCH)における保証ビットレートによって帯域保証を行い、 RTP信号以外の信号 (例えば、 SIP信号や RTCP信号）に対しては帯域保証を行わな、ように構成されて、てもよ、。

[0051] また、帯域保証部 33は、図 5に示すように、音声通信用チャネルにおいて、ヘッダ圧縮が行われて、る RTP信号に対してェンハンスト個別チャネル (EDCH)における保証ビットレートによって帯域保証を行、、ヘッダ圧縮が行われて、な、RTP信号（及び、 SIP信号や RTCP信号）に対しては帯域保証を行わないように構成されていてちょい。

[0052] (本発明の第 2の実施形態に係る移動通信システムの作用 ·効果）

本実施形態に係る移動通信システムによれば、 IMSの上り無線リンクにおける音声通信用チャネルに対してェンノヽンスト個別チャネル (EDCH)を割り当てることによつて、無線リソース（無線基地局 NodeBにおけるハードウェアリソース）の利用効率を良くして、回線容量を増大させることができる。 [0053] 本実施形態に係る無線基地局 NodeBによれば、音声データを伝送する RTP信号に対しては帯域保証を行!、、他のデータを伝送する RTP信号以外の信号 (例えば、 SIP信号や RTCP信号）に対しては帯域保証を行わずにベストエフオートとすることで、音声通信の品質を保証しつつ、無線リソース (無線基地局におけるハードウェアリソース)の有効利用が可能となる。

[0054] 本実施形態に係る無線基地局 NodeBによれば、通常送信されるヘッダ圧縮が行われて、る RTP信号に対して帯域保証を行、、ヘッダ圧縮が行われて、な、RTP 信号に対しては帯域保証を行わずにベストエフオートとすることで、力かる信号に対して無線リソース (ノヽ一ドウエアリソース）を固定的に割り当てる必要がなぐ他の移動局 UEとの間で無線リソース (ノヽ一ドウエアリソース）を共有することができるため、無線リソース (ノ、一ドウエアリソース）の利用効率が大幅に改善される。

[0055] (本発明の第 3の実施形態に係る移動通信システム）

図 1乃至図 12を参照して、上述した第 1の実施形態に係る移動通信システムについて、より具体的に説明する。

[0056] 本実施形態に係る移動通信システムは、上述した第 1の実施形態に類似する。よつて、主に第 1の実施形態との相違点について説明する。

[0057] 本実施形態に係る移動通信システムでは、 IMS (IPマルチメディアサブシステム）のパケットコアネットワークを利用して IPベースのマルチメディア通信を実現する。ここで、マルチメディア通信とは、リアルタイム性の高い音声通信 (本実施例では、音声にカロえて、テレビ電話等の会話型マルチメディアや、ストリーミング等も「音声通信」として説明する。）と、電子メールや Web閲覧等の非音声通信とを含む。

[0058] 図 1に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、無線アクセスネットヮーク RANと、パケットコアネットワークと、 IMS (IPマルチメディアサブシステム）とを具備している。

[0059] 例えば、無線アクセスネットワーク RANに接続された移動局 UE力パケット通信網 PDNに接続された通信端末又は回線交換網 PSTNに接続された通信端末との音声通信を行う場合、 IMS (IPマルチメディアサブシステム）のセシヨンコントロールノードによって、 SIP (Session Initiation Protocol)を用いた END— TO— ENDの音声通信用コネクションが設定される。

[0060] また、無線アクセスネットワーク RANに接続された移動局 UE力設定された音声通信用コネクションを用いて、パケット通信網 PDNに接続された通信端末と音声通信を行う場合、音声データ (RTP信号等）はパケットコアネットワークを介して送信される。

[0061] 一方、無線アクセスネットワーク RANに接続された移動局 UE力設定された音声通信用コネクションを用いて、回線交換網 PSTNに接続された通信端末と音声通信を行う場合、音声データ (RTP信号等）はパケットコアネットワークと IMSのメディアゲ一トウエイを介して送信される。

[0062] なお、加入者データ管理ノードは、通信先の通信端末を識別するために、 HLR (H ome location Register)機能を提供するものである。

[0063] 本実施形態では、特に、移動局 UEが IMSを用いて音声通信を行う場合、図 2に示すような無線アクセスネットワーク RANにおいて上り無線リソース等の利用効率を向上させるようにチャネルが割り当てられる方法にっ、て説明する。

[0064] ところで、上り無線リソースの有効利用につ、ては、第 3世代移動通信システムの国際標準化団体である「3GPP」において、無線基地局 NodeBと移動局 UEとの間のレィャ 1及び MACサブレイヤ（レイヤ 2)における高速な上り無線リソース制御方法が検討されてきた。カゝかる検討又は検討された機能は、総称して「上り回線ェンノヽンスメント（EUL： Enhanced Uplink)」と呼ばれて!/、る。

[0065] 本実施形態に係る移動通信システムでは、上り無線リンクにおける音声通信用チヤネルは、上述の上り回線エンハンスメント（EUL)におけるェンハンスト個別チャネル（ Enhanced Dedicated Channel)を割り当てられるように構成されている。

[0066] ここで、ェンハンスト個別チャネル（EDCH)は、上り回線エンハンスメント（EUL)で用いられるトランスポートチャネルであり、上り無線リソース制御を行うために、 Non Scheduled Transmission機能及び Scheduled Transmission機能とを有している。

[0067] Non Scheduled Transmission機能とは、ェンハンスト個別チャネル（EDCH) にお、て、送信頻度の高、データを一定の送信ビットレートで送信できるように無線リソースを固定的に確保して、「帯域保証を行う」ものである。

[0068] 具体的には、無線回線制御局 RNC力も通知される「保証ビットレート（Guarantee d bit rate)」によって、無線基地局 NodeBが「保証ビットレート」を満たす無線リソースを移動局 UE用に確保し、移動局 UEが一定の「保証ビットレート」で上りのデータを送信することを可能とするものである。

[0069] 一方、 Scheduled Transmission機能とは、送信頻度がそれほど高くないバースト的なデータを送信する際に必要な無線リソースを動的に確保し、「帯域保証を行わない」ものである。

[0070] なお、 Scheduled Transmission機能においては、無線基地局 NodeBから E— AGCH (絶対速度制御チャネル)や E— RGCH (相対速度制御チャネル)等によって伝送されるスケジューリング情報によってデータの送信ビットレートが動的に制御されている。

[0071] 本実施形態に係る移動通信システムでは、移動局 UEが IMSを介して音声通信を行う場合、 IPベースの音声通信用プロトコルである VoIP (Voice over IP)が用いられる。

[0072] VOIPにおいては、 RTP信号等の音声通信用ユーザデータと、 RTCP信号や SIP 信号等の音声通信用制御データとが通信される。

[0073] RTP信号等の音声通信用ユーザデータは、データサイズはそれほど大きくないが、送信頻度が高ぐリアルタイム性が要求される。そこで、本実施形態に係る移動通信システムでは、当該音声通信用ユーザデータに対して、上述の「帯域保証を行う」ェンノヽンスト個別チャネル (EDCH)を割り当てることによって、一定の送信ビットレートを保証し、安定性が高ぐ品質の高い音声通信を可能とする。

[0074] また、 RTCP信号や SIP信号等の音声通信用制御データは、送信頻度はそれほど高くないが、バースト的なデータである。そこで、本実施形態に係る移動通信システムでは、当該音声通信用制御データに対して、上述の「帯域保証を行わない」ェンノ、ンスト個別チャネル (EDCH)を割り当てることによって、バースト的なデータに対して無線リソースを効率的に確保することを可能とする。

[0075] 以下、本実施例では、移動局 UEが IMSを用いて音声通信を行う場合、「帯域保証を行う」ェンハンスト個別チャネル (EDCH)又は「帯域保証を行わな!/ヽ」ェンハンスト個別チャネル (EDCH)に音声通信用チャネルを割り当てる場合の移動局の構成例及び動作例についてさらに詳細に説明する。

[0076] まず、図 7を参照し、力かる移動局 UEの構成について説明する。

[0077] 図 7に、本実施形態に係る移動局 UEの概要構成例を示す。図 7に示すように、移動局 UEは、バスインターフェース部 111と、呼処理制御部 112と、ベースバンド信号処理部 113と、送受信部 114と、送受信アンテナ 115とを具備する。また、移動局 UE は、アンプ部（図示せず)を具備するように構成されて、てもよ!/、。

[0078] ただし、これらの構成は、必ずしもハードウェアとして独立して存在して、る必要はない。すなわち、各構成が、合体していてもよいし、ソフトウェアのプロセスによって構成されていてもよい。

[0079] 図 8に、ベースバンド信号処理部 113の機能ブロックを示す。図 8に示すように、ベースバンド信号処理部 113は、上位レイヤ機能部 1131と、 RLCサブレイヤとして機能する RLC機能部 1132と、 MAC- d機能部 1133と、 MAC- e機能部 1134と、レイャ 1として機能するレイヤ 1機能部 1135とを具備して、る。

[0080] 上位レイヤ機能部 1131は、第 1の実施形態において記述した VoIP機能を有しており、 RTP信号と RTCP信号と SIP信号とを生成するように構成されてヽる。

[0081] 具体的には、上位レイヤ機能部 1131は、図 3における RTP信号を生成する RTP 信号生成部 11と、 RTCP信号を生成する RTCP信号生成部 12と、 SIP信号を生成する SIP信号生成部 13とに相当する機能を有するように構成されて、る。

[0082] 上位レイヤ機能部 1131は、生成した RTP信号と、 RTCP信号と、 SIP信号とを識別し、音声通信用ユーザデータ又は音声通信用制御データに分類するように構成されている。

[0083] 例えば、上位レイヤ機能部 1131は、 RTP信号を音声通信用ユーザデータに分類し、 RTCP信号や SIP信号を音声通信用制御データに分類する。なお、かかる分類の基準は、無線制御装置 RNC力移動局 UEに対して通知されるように構成されて V、てもよく、あら力じめ移動局 UE内に設定されるように構成されて！、てもよ!/、。

[0084] また、上位レイヤ機能部 1131は、 RRC (Radio Resource Control)機能を具備するように構成されている。

[0085] 上位レイヤ機能部 1131 (RRC機能）は、後述する MAC— e機能部 1134に対して

、音声通信用ユーザデータに対して「帯域保証を行う」ように、音声通信用制御データに対して「帯域保証を行わなヽ」ように指示するように構成されてヽる。

[0086] 上位レイヤ機能部 1131 (RRC機能）は、移動局 UEが IMSを介して音声通信を行うための音声通信用チャネルを設定する。

[0087] 図 9に示すように、上位レイヤ機能部 1131は、 RTP信号等の音声通信用ユーザデータと、 RTCP信号や SIP信号等の音声通信用制御データとを判別し、それぞれ異なるフローで RLC機能部 1132に送信する。

[0088] RLC機能部 1132は、上位レイヤ機能部 1131から受信した音声通信用ユーザデータと音声通信用制御データとを、論理チャネルを介してそれぞれフローで MAC— d機能部 1133に送信するように構成されて！、る。

[0089] MAC- d機能部 1133は、音声通信用ユーザデータを含む MAC-d PDUと、音声通信用制御データを含む MAC-d PDUとを生成し、それぞれ MAC-dフローとし

、 MAC- e機能部 1134に送信する。

[0090] MAC- e機能部 1134は、 MAC- d機能部 1133の下位レイヤとして機能するものであって、 MAC— dフローに対するトランスポートチャネルの割り当てや、送信ビットレート（送信データブロックサイズ)制御や、ハイブリッド ARQ (HARQ)による再送制御を行うものである。

[0091] 具体的には、図 10に示すように、 MAC-e機能部1134は、チャネル割り当て部 11 34aと、 HARQ処理部 1134bとを具備している。

[0092] チャネル割り当て部 1134aは、 MAC— dフローとして受信した MAC— d PDUに基づ、てトランスポートブロックを生成し、トランスポートチャネルのェンハンスト個別チャネル (EDCH)を割り当てるように構成されて！、る。

[0093] ここで、チャネル割り当て部 1134aは、少なくとも音声通信用ユーザデータの MAC - dフローと、音声通信用制御データの MAC-dフローとからそれぞれ MAC— d PD Uを受信する。チャネル割り当て部 1134aは、上位レイヤ機能部 1131からの指示に従って、それぞれの MAC-dフローに対して、帯域保証を行うか否かを決定するように構成されている。

[0094] 例えば、チャネル割り当て部 1134aは、上位レイヤ機能部 1131からの指示に従つて、音声通信用ユーザデータの MAC-dフローに対して、「帯域保証を行う」ェンハンスト個別チャネル (EDCH)を割り当てる。

[0095] 具体的には、チャネル割り当て部 1134aは、音声通信用ユーザデータの MAC-d フローとして受信した MAC— d PDUからトランスポートブロックを生成する。当該トランスポートブロックの送信ビットレート（送信データブロックサイズ）は、無線回線制御局 RNC力無線基地局 NodeBを介して受信した保証ビットレート情報に基づいて決定され、 E—TFIとしてレイヤ 1機能部 1135に通知される。ここで、保証ビットレート情報とは、無線回線基地局 NodeB力通知され、所定の電力オフセット等によって「保証ビットレート」を判断可能な情報である。

[0096] なお、チャネル割り当て部 1134aは、音声通信用ユーザデータの MAC- dフローとして受信した MAC— d PDUのサイズ力予め上位レイヤ機能部 1131 (RRC機能）より通知された所定サイズ以下である場合、圧縮されて!、る RTP信号が含まれて、ると判断し、「帯域保証を行う」ェンハンスト個別チャネル (EDCH)を割り当ててもょ、。当該 MAC— d PDUのサイズが予め上位レイヤ機能部 1131 (RRC機能）より通知された所定サイズよりも大き、場合、圧縮されてヽなヽ RTP信号が含まれてヽると判断し、「帯域保証を行わな、」ェンノヽンスト個別チャネル (EDCH)を割り当ててもょヽ

[0097] また、チャネル割り当て部 1134aは、上位レイヤ機能部 1131からの指示に従って、音声通信用制御データの MAC-dフローに対して、「帯域保証を行わない」ェンノヽンスト個別チャネル (EDCH)を割り当てる。

[0098] 具体的には、チャネル割り当て部 1134aは、音声通信用制御データの MAC_dフローとして受信した MAC— d PDUからトランスポートブロックを生成する。トランスポートブロックの送信ビットレート（送信データブロックサイズ）は、 MAC- d機能部 1133 力渡された MAC- d PDUのデータ量や、無線基地局 NodeBから受信したスケジユーリング情報に基づいて決定され、 E—TFIとしてレイヤ 1機能部 1135に通知される。 [0099] チャネル割り当て部 1134aは、図 3におけるチャネル割り当て部 14と、帯域保証部 15とに相当する。

[0100] ここで、図 4に、ェンノヽンスト個別チャネル (EDCH)の「帯域保証」による無線リソース制御を例示する。

[0101] 例えば、図 4に示すように、「帯域保証を行う」ェンノ、ンスト個別チャネル (EDCH) に割り当てられた音声通信用ユーザデータ (RTP信号)は、「帯域保証」によって所定の無線リソースが確保されているため、「保証ビットレート」によって一定の送信ビットレート (送信ブロックサイズ)で伝送される。また、「帯域保証を行わない」ェンノヽンスト個別チャネル (EDCH)に割り当てられた音声通信用制御データ（SIP信号、 RTC P信号）は、適宜必要な無線リソースが確保され、ベストエフオートの送信ビットレート（送信ブロックサイズ)で伝送される。

[0102] 次に、図 5に、「ヘッダ圧縮が行われている RTP信号」と、「ヘッダ圧縮が行われて V、な、RTP信号」とが伝送される際の無線リソース制御を例示する。

[0103] 図 5に示すように、「帯域保証を行う」ェンノ、ンスト個別チャネル (EDCH)に割り当てられた「ヘッダ圧縮が行われている RTP信号」は、「帯域保証」によって所定の無線リソースが確保されているため、「保証ビットレート」によって一定の送信ビットレート（送信ブロックサイズ)で伝送される。

[0104] ここで、「ヘッダ圧縮が行われて、な、RTP信号」が伝送される場合、「ヘッダ圧縮が行われて、る RTP信号」は伝送されな!、ため、「帯域保証」によって確保されて!ヽる無線リソースは未使用である。

[0105] したがって、「帯域保証を行わな!/、」ェンノヽンスト個別チャネル (EDCH)に割り当てられた「ヘッダ圧縮が行われて、な、RTP信号」は、「帯域保証」による無線リソースを利用して伝送される。そして、「帯域保証」による無線リソースで不足する無線リソースのみが新たに確保され、「ヘッダ圧縮が行われていない RTP信号」は、ベストエフオートの送信ビットレート（送信ブロックサイズ)で伝送される。

[0106] 図 4、図 5に示すような無線リソース制御は、送信頻度の低い SIP信号、 RTCP信号、ヘッダ圧縮が行われていない RTP信号等に、常時「帯域保証」をしなくてもよいため、無線リソースを効率的に利用することを可能とする。 [0107] HARQ^¾¾1134b«, Nチャネルのストップアンドゥエイト（N- SAW)プロトコルによって、レイヤ 1機能部 1135から通知された音声通信用データ用の Ack/Nackに基づ、て、再送制御処理を行うように構成されて、る。

[0108] なお、本実施例では、「保証ビットレート」は、無線回線制御局 RNC力所定のタイミングで保証ビットレート情報によって通知されるものであるとして説明を行ったが、予め移動局 UE内で定められたものであってもよい。

[0109] 図 11に示すように、レイヤ 1機能部 1135は、物理チャネルマッピング部 1135aと、 E- DPCH送信部（帯域保証） 1135bと、 E- DPCH送信部（非帯域保証） 1135cと、チャネル受信部 1135dと、物理チャネルデマッピング部 1135eとを具備して、る。

[0110] 物理チャネルマッピング部 1135aは、符号ィ匕された「帯域保証を行う」ェンハンスト個別チャネル (EDCH)をェンハンスト個別物理データチャネル (E- DPDCH) (帯域保証）にマッピングし、 MAC— e機能部 1134からのE-TFI及びHARQ情報をェンハンスト個別物理制御チャネル (E- DPCCH) (帯域保証）にマッピングするように構成されている。

[0111] また、物理チャネルマッピング部 1135aは、符号ィ匕された「帯域保証を行わない」ェンハンスト個別チャネル（EDCH)をェンハンスト個別物理データチャネル（E-DPD CH) (非帯域保証）にマッピングし、 MAC— e機能部 1134からのE-TFI及びHAR Q情報をェンノヽンスト個別物理制御チャネル (E- DPCCH) (非帯域保証）にマツピングするように構成されている。

[0112] E- DPCH送信部（帯域保証） 1135bは、上述の帯域保証の E- DPDCH及び E— DPCCHについての送信処理を行うように構成されており、 E- DPCH送信部 (非帯域保証) 1135cは、上述の非帯域保証の E - DPDCH及び E- DPCCHにつ!/、ての送信処理を行うように構成されてヽる。

[0113] チャネル受信部 1135dは、無線回線制御局 RNCからの保証ビットレート情報、無線基地局 NodeB力のスケジューリング情報を受信するように構成されて、る。

[0114] また、物理チャネルデマッピング部 135hは、スケジューリング情報と、保証ビットレート情報とを抽出して MAC- e機能部 134に送信するように構成されている。

[0115] 次に、図 12を参照して、本実施形態に係る移動通信システムにおいて、移動局 U Eが音声通信用チャネルを用いて音声通信を行う動作について説明する。

[0116] 図 12に示すように、ステップ S101において、移動局 UEは、無線回線制御局 RNC に対して発呼する。

[0117] ステップ S102において、無線回線制御局 RNCは、移動局 UE及び無線基地局 N odeBに対して制御チャネルのコネクション設定要求を行う。ここで、制御チャネルとは、移動局 UEの呼の種別等を設定するためのチャネルである。

[0118] なお、無線回線制御局 RNCは、制御チャネルのコネクション設定要求において、音声通信用チャネルを「帯域保証を行う」ェンハンスト個別チャネル (EDCH)に割り当てる際に必要な「保証ビットレート」を通知するようにしてもょヽ。

[0119] ステップ S103において、移動局 UE及び無線基地局 NodeBは、ステップ S102において無線回線制御局 RNC力受信した制御チャネルのコネクション設定要求によつて、制御チャネルの送受信を開始し、同期が取れた時点で、その旨を通知する制御チャネルのコネクション設定応答を行う。

[0120] ステップ S104において、移動局 UEは、音声通信用チャネルのコネクション設定要求を無線回線制御局 RNCに対して行う。

[0121] ステップ S105において、無線回線制御局 RNCは、ステップ S104において受信した音声通信用チャネルのコネクション設定要求を、 IMSを介して PSTN網の交換局に ¾5送する。

[0122] ステップ S106において、交換局は、音声通信用チャネルのコネクション設定が可能である場合、当該音声通信用チャネルのコネクションの設定に必要なパラメータを無線回線制御局 RNCに対して要求する。無線回線制御局 RNCは、当該パラメータを交換局に通知する。

[0123] ステップ S107において、無線回線制御局 RNCと交換局との間及び無線回線制御局 RNCと移動局 UEとの間で、ステップ S 106において無線回線制御局 RNCから通知されたパラメータに基づいて音声通信用チャネルのコネクションの設定が行われる

[0124] ステップ S108において、移動局 UEは、音声通信用チャネルによって VOIPの通信を行う。 [0125] 具体的には、移動局 UEは、 SIPを用いて、通信相手 (IMSを介して）と END— TO — ENDのコネクションを設定する。当該コネクションを設定するための SIP信号は、「帯域保証を行わな、」ェンハンスト個別チャネル (EDCH)によって伝送される。

[0126] また、移動局は、設定したコネクションで RTPによる音声通信を行う。当該音声通信において、 RTP信号は「帯域保証を行う」ェンハンスト個別チャネル (EDCH)によつて伝送され、当該 RTCP信号は「帯域保証を行わな!/ヽ」ェンノヽンスト個別チャネル (E DCH)によって伝送される。なお、圧縮されていない RTP信号は、「帯域保証を行わな、」ェンハンスト個別チャネル（EDCH)によって伝送されてもよ！、。

[0127] (本発明の第 3の実施形態に係る移動通信システムの作用 ·効果）

本実施形態に係る移動局 UEによれば、音声通信用チャネルによって送信する音声通信用信号の種類によって、帯域保証を行うェンハンスト個別チャネル (EDCH) 又は帯域保証を行わなヽェンノヽンスト個別チャネル (EDCH)を割り当てることによつて、音声通信の品質を保証しつつ、無線リソース (無線基地局 NodeBにおけるハードウエアリソース）の有効利用が可能となる。

[0128] 本実施形態に係る移動局 UEによれば、音声データを伝送する RTP信号に対しては帯域保証を行い、他のデータを伝送する RTP信号以外の信号 (例えば、 SIP信号や RTCP信号）に対しては帯域保証を行わずにベストエフオートとすることで、音声通信の品質を保証しつつ、無線リソース (無線基地局 NodeBにおけるハードウェアリソース)の有効利用が可能となる。

[0129] 本実施形態に係る移動局 UEによれば、通常送信されるヘッダ圧縮が行われている RTP信号に対して帯域保証を行、、ヘッダ圧縮が行われて、な、RTP信号に対しては帯域保証を行わずにベストエフオートとすることで、力かる信号に対して無線リソース (ノヽ一ドウエアリソース）を固定的に割り当てる必要がなぐ他の移動局 UEとの間で無線リソース (ノヽ一ドウエアリソース）を共有することができるため、無線リソース（ハードウェアリソース）の利用効率が大幅に改善される。

[0130] (本発明の第 3の実施形態に係る移動通信システムの変更例）

本発明の第 3の実施形態に係る移動局では、図 9において、上位レイヤ機能部 11 31は、 RTP信号等の音声通信用ユーザデータと、 RTCP信号や SIP信号等の音声通信用制御データとは、それぞれ異なるフローで下位レイヤに送信すると説明したが

、同一のフローで下位レイヤに送信してもよい。力かる場合、 RTP信号を含むデータ、 SIP信号を含むデータ、 RTCP信号を含むデータのデータサイズは、予め想定可能であるため、 MAC— e機能部 1134は、当該データサイズによって、 RTP信号、 SI P信号、 RTCP信号を識別し、「帯域保証を行う」ェンハンスト個別チャネル (EDCH) 又は、「帯域保証を行わなヽ」ェンハンスト個別チャネル (EDCH)を割り当てるように構成されていてもよい。

産業上の利用の可能性

以上説明したように、本発明によれば、 IMSにおける音声通信用チャネルにおいて、無線リソース (ノヽ一ドウエアリソース）の利用効率を向上させ、回線容量の劣化を防ぐことができるチャネル割り当て方法、移動局及び無線基地局を提供することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 無線アクセスネットワークと IPネットワークとを接続して音声通信及び非音声通信を提供する IPマルチメディアサブシステムにおけるチャネル割り当て方法であって、上り無線リンクにおける音声通信用チャネルに対して、ェンノヽンスト個別チャネルを割り当てることを特徴とするチャネル割り当て方法。

[2] 前記音声通信用チャネルにおいて、 RTP信号に対して前記ェンハンスト個別チヤネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行、、 RTP信号以外の信号に対しては帯域保証を行わなヽことを特徴とする請求項 1に記載のチャネル割り当て方法。

[3] 前記音声通信用チャネルにお!、て、ヘッダ圧縮が行われて、る RTP信号に対して前記ェンノヽンスト個別チャネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行ヽ、へッダ圧縮が行われて、な、RTP信号に対しては帯域保証を行わな、ことを特徴とする請求項 1に記載のチャネル割り当て方法。

[4] 無線アクセスネットワークと IPネットワークとを接続して音声通信及び非音声通信を提供する IPマルチメディアサブシステムにお、て用いられる移動局であって、上り無線リンクにおける音声通信用チャネルに対して、ェンノヽンスト個別チャネルを割り当てるように構成されてヽるチャネル割り当て部を具備することを特徴とする移動局。

[5] 前記音声通信用チャネルにおいて、 RTP信号に対して前記ェンハンスト個別チヤネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行、、 RTP信号以外の信号に対しては帯域保証を行わな、ように構成されて、る帯域保証部を具備することを特徴とする請求項 4に記載の移動局。

[6] 前記音声通信用チャネルにお!、て、ヘッダ圧縮が行われて、る RTP信号に対して前記ェンノヽンスト個別チャネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行ヽ、へッダ圧縮が行われて、な、RTP信号に対しては帯域保証を行わな、ように構成されている帯域保証部を具備することを特徴とする請求項 4に記載の移動局。

[7] 無線アクセスネットワークと IPネットワークとを接続して音声通信及び非音声通信を提供する IPマルチメディアサブシステムにお、て用いられる無線基地局であって、上り無線リンクにおける音声通信用チャネルに対して、ェンノヽンスト個別チャネルを割り当てるように構成されてヽるチャネル割り当て部を具備することを特徴とする無線基地局。

[8] 前記音声通信用チャネルにおいて、 RTP信号に対して前記ェンハンスト個別チヤネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行、、 RTP信号以外の信号に対しては帯域保証を行わな、ように構成されて、る帯域保証部を具備することを特徴とする請求項 7に記載の無線基地局。

[9] 前記音声通信用チャネルにお!、て、ヘッダ圧縮が行われて、る RTP信号に対して前記ェンノヽンスト個別チャネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行ヽ、へッダ圧縮が行われて、な、RTP信号に対しては帯域保証を行わな、ように構成されている帯域保証部を具備することを特徴とする請求項 7に記載の無線基地局。

[10] 無線アクセスネットワークと IPネットワークとを接続して音声通信及び非音声通信を提供する IPマルチメディアサブシステムにおけるチャネル割り当て方法であって、無線回線制御局が、上り無線リンクにおける音声通信用チャネルに対して、 RTP信号に対して前記ェンノヽンスト個別チャネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行うように移動局及び基地局へ通知し、

ェンノヽンスト個別チャネルを割り当てることを特徴とするチャネル割り当て方法。

[11] 前記音声通信用チャネルにおいて、 RTP信号に対して前記ェンハンスト個別チヤネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行、、 RTP信号以外の信号に対しては帯域保証を行わなヽことを特徴とする請求項 1に記載のチャネル割り当て方法。

[12] 前記音声通信用チャネルにお、て、ヘッダ圧縮が行われて、る RTP信号に対して前記ェンノヽンスト個別チャネルにおける保証ビットレートによって帯域保証を行ヽ、へッダ圧縮が行われて、な、RTP信号に対しては帯域保証を行わな、ことを特徴とする請求項 1に記載のチャネル割り当て方法。