(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動無線通信デバイスにおける無線リンク制御のための方法であって、
保留中のアップリンク制御メッセージを検出するステップと、
アップリンクチャネルで使用可能な帯域幅が前記保留中のアップリンク制御メッセージを送出するには不十分であると判定するステップとを含み
帯域幅が不十分であると判定すると、
輻輳遅延時間間隔の間待機し、
アップリンクシグナリングチャネルで前記保留中のアップリンク制御メッセージを送出するステップを含み、
前記移動無線通信デバイスに対する前記アップリンクチャネルの前記使用可能な帯域幅は、無線セルラネットワークから受信されるサービス許可により設定され、
前記アップリンクチャネルは無線アクセスベアラと関連付けられ、前記アップリンクシグナリングチャネルはシグナリング無線ベアラと関連付けられることを特徴とする方法。
【請求項２】
不十分な帯域幅を判定することは、前記保留中のアップリンク制御メッセージのサイズを前記サービス許可のビット伝送容量と比較することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記サービス許可は、前記移動無線通信デバイスが時間間隔の間に搬送できるブロックサイズを規定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記サービス許可は、前記移動無線通信デバイスが時間間隔の間に使用できる最大送信電力レベルを規定することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記保留中のアップリンク制御メッセージは無線リンク制御プロトコルデータ単位（ＰＤＵ）であり、前記アップリンクチャネルの前記帯域幅は可変であり、前記アップリンクシグナリングチャネルの帯域幅は固定であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記無線アクセスベアラは可変帯域幅を有する高速パケットアクセストランスポートチャネルと関連付けられ、前記シグナリング無線ベアラは固定帯域幅を有するトランスポートチャネルと関連付けられることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
移動無線通信デバイスにおける無線リンク制御のための装置であって、
データ無線アクセスベアラで無線セルラネットワークにおける無線ネットワークサブシステムからダウンリンクデータパケットを受信し、
前記データ無線アクセスベアラで前記無線ネットワークサブシステムに前記ダウンリンクデータパケットの受信を応答するアップリンク制御パケットを送出し、
前記移動無線通信デバイスが送信時間間隔の間に前記アップリンク方向において前記データ無線アクセスベアラで送出できるデータ量を制限するアップリンクサービス許可を、前記無線セルラネットワークにおける前記無線ネットワークサブシステムから受信し、
前記移動無線通信デバイスと前記無線セルラネットワークにおける前記無線ネットワークサブシステムとの間の前記データ無線アクセスベアラのアップリンク輻輳状態を、前記アップリンクサービス許可に基づいて検出し、
前記アップリンク輻輳状態が継続する間、前記データ無線アクセスベアラの代わりにシグナリング無線ベアラで前記アップリンク制御パケットを送出するように構成されている送受信機を含む装置。
【請求項８】
前記アップリンク輻輳状態は、前記送信時間間隔の間の前記データ量を最小サイズのアップリンク制御パケット未満に制限する前記アップリンクサービス許可に対応することを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記送受信機は、
前記無線セルラネットワークにおける第２の無線ネットワークサブシステムから、前記移動無線通信デバイスが前記送信時間間隔の間に送信できる前記データ量を減少するアップリンクサービス許可の調整を受信するように更に構成されることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記アップリンク輻輳状態は、最小サイズのアップリンク制御パケットを伝送するのに必要な量未満に前記減少されたデータ量に対応することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記送受信機は、
少なくとも輻輳時間間隔を空けて前記シグナリング無線ベアラで前記アップリンク制御パケットの各々を送出するように更に構成されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記送受信機は、
前記移動無線通信デバイスと前記無線セルラネットワークにおける前記無線ネットワークサブシステムとの間の前記データ無線アクセスベアラの前記アップリンク輻輳状態の解消を検出し、
前記アップリンク輻輳状態の解消後に前記シグナリング無線ベアラの代わりに前記データ無線アクセスベアラで前記アップリンク制御パケットを送出するように更に構成されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記アップリンク輻輳状態の解消は、前記移動無線通信デバイスが送信時間間隔の間に前記アップリンク方向において前記データ無線アクセスベアラで送信できるデータ量が少なくとも１つの最小サイズのアップリンク制御パケットを含むことを許可するアップリンクサービス許可が、前記無線セルラネットワークにおける前記無線ネットワークサブシステムから受信されることに対応することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記アップリンク制御パケットは無線リンク制御プロトコルデータ単位であり、前記アップリンク方向における前記データ無線アクセスベアラのデータ伝送容量は可変であり、前記アップリンク方向における前記シグナリング無線ベアラのデータ伝送容量は固定であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記データ無線アクセスベアラは可変容量を有する高速パケットアクセストランスポートチャネルと関連付けられ、前記シグナリング無線ベアラは固定容量を有するトランスポートチャネルと関連付けられることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
無線ネットワークに接続された移動無線通信デバイスの無線リンク制御のための複数の命令を格納したコンピュータ可読記録媒体であって、
保留中のアップリンク制御メッセージを検出するステップと、
前記無線ネットワークの無線ネットワークサブシステムから、第１のアップリンクの伝送容量を判定するサービス許可を受信するステップと、
前記移動無線通信デバイスと前記無線ネットワークとの間の前記第１のアップリンクチャネルの前記伝送容量を、前記サービス許可に基づいて計算するステップと、
前記第１のアップリンクチャネルの前記伝送容量と時間間隔で前記保留中のアップリンク制御メッセージを送出するために必要なメッセージサイズとを比較するステップと、
前記計算された伝送容量が前記時間間隔で前記保留中のアップリンク制御メッセージを送出するために必要なメッセージサイズより少ない場合、前記第１のアップリンクチャネルの代わりに前記移動無線デバイスと前記無線ネットワークとの間の第２のアップリンクチャネルで前記保留中のアップリンク制御メッセージを送出するステップとを含み、
前記第１のアップリンクチャンネルはデータ無線アクセスベアラと関連付けられ、前記第２のアップリンクチャンネルはシグナリング無線ベアラに関連付けられることを特徴とする、
前記移動無線通信デバイスに実行させる命令を含むコンピュータ可読記録媒体。
【請求項１７】
前記シグナリング無線ベアラは前記アップリンク制御メッセージの即時の配信を保証するサービス品質プロファイルを有し、前記データ無線アクセスは前記アップリンク制御メッセージのベストエフォート配信のみを保証するサービス品質プロファイルを有することを特徴とする請求項１６に記載のコンピュータ可読記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に無線移動通信に関する。更に詳細には、方法及び装置は、移動無線通信デバイスにおける無線アクセスネットワーク輻輳期間中の無線リンク制御に対して説明される。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話又は無線パーソナルデジタルアシスタント等の移動無線通信デバイスは、例えば音声通信、テキストメッセージ送信、インターネット閲覧及び電子メールを含む広範な種類の通信サービスを提供できる。移動無線通信デバイスは、「セル」が重なり合う無線通信ネットワークにおいて動作する。各セルは、セル内に位置する無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）からの無線信号有効範囲の地理的領域を提供する。無線ネットワークサブシステムは、汎ヨーロッパデジタル移動通信システム（ＧＳＭ）ネットワークにおける基地局トランシーバ（ＢＴＳ）又はユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）ネットワークにおけるノードＢを含む。アイドル状態であるか又は能動的に接続されているかに関係なく、移動無線通信デバイスは無線通信ネットワークにおける「サービング」セルと関連付けられ、移動無線通信デバイスが更に関連する隣接セルを認識できる。
【０００３】
移動無線通信デバイスは、無線ネットワークサブシステムにより無線通信ネットワークの無線アクセス部分に対して割り当てられる無線リソースを介して、音声接続及びデータ接続の双方を場合によっては同時にサポートできる。音声接続及びデータ接続は、移動無線通信デバイスと公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）及び／又は公衆データ網（ＰＤＮ）とを相互接続するコアネットワーク（ＣＮ）の回線交換（ＣＳ）ドメイン及び／又はパケット交換（ＰＳ）ドメインを通るパスを更に含む。ＰＳデータ接続が移動無線通信デバイスと無線通信ネットワークとの間の無線アクセス部分を介してプロトコルデータ単位（ＰＤＵ）としても知られるパケットを確実に送信するために、レイヤ２の無線リンク制御（ＲＬＣ）プロトコルが使用される。ＲＬＣプロトコルは、送信パケットの正確な配信を保証する「肯定応答（acknowledged）」モードを含む。パケットが受信側により不正確に受信される場合、「否定応答」されたパケット（unacknowledged packet）は送信側により再送信される。送信側は、送信パケットが正確に受信されるかを示す受信側からの肯定応答（ＡＣＫ）メッセージ又は否定応答（ＮＡＣＫ）メッセージに依存する。これらのＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、移動無線通信デバイスから無線通信ネットワークに送出される状態ＰＤＵ等の制御情報と共に制御メッセージ内に含まれることがあります。予期した状態ＰＤＵが受信されない場合、適切な期間の後、送信側はＲＥＳＥＴ  ＰＤＵ等のリセット制御メッセージを送出することにより移動無線通信デバイスと無線通信ネットワークの無線ネットワークサブシステムとの間の通信リンクをリセットすることを選択でき、これはＲＥＳＥＴ＿ＡＣＫ  ＰＤＵ等の制御メッセージによって受信側により肯定応答される。状態ＰＤＵ、ＲＥＳＥＴ  ＰＤＵ及びＲＥＳＥＴ＿ＡＣＫ  ＰＤＵは、ＰＳデータ接続を保持するために重要なＲＬＣ制御ＰＤＵの組の一部を形成する。ＲＬＣ制御ＰＤＵがネットワーク輻輳期間中に送信されない場合、ＰＳデータ接続は無線通信ネットワークにより解放され、移動無線通信デバイスのユーザの呼が切断されるという望ましくない結果になる。
【０００４】
無線通信ネットワークの無線アクセス部分における通信トラフィックが多い期間中、無線ネットワークサブシステムは、ＰＳデータ接続のために移動無線通信デバイスに割り当てる無線リソースの量を減少することによりネットワークの輻輳を管理することを選択できる。ＰＳデータ接続は、非リアルタイムであるため音声通話等のリアルタイムＣＳ接続より重要でないと考えられる。ＰＳデータ接続のためにアップリンク方向において必要なＲＬＣ制御ＰＤＵを送信するために移動無線通信デバイスが必要とする無線リソースの量より割り当てられた無線リソースの量が少ない場合、ＰＳデータ接続は終了できる。ＰＳデータ接続に加えて、移動無線通信デバイスと無線通信ネットワークとの間の同時に行われているＣＳデータ接続も同様に終了される。パケットデータ接続に対するネットワーク輻輳は、回線交換音声接続の安定性に影響を及ぼす。
【０００５】
従って、無線アクセスネットワーク輻輳期間中の移動無線通信デバイスと無線通信ネットワークの無線ネットワークサブシステムとの間の無線リンク制御を変える必要がある。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、一般に無線移動通信に関する。更に詳細には、方法及び装置は、移動無線通信デバイスにおける無線アクセスネットワーク輻輳期間中の無線リンク制御に対して説明される。
【０００７】
一実施形態において、移動無線通信デバイスにおける無線リンク制御のための方法は、少なくとも以下のステップを含む。移動無線通信デバイスは、無線セルラネットワークにおける無線ネットワークサブシステムに接続される。移動無線通信デバイスは、保留中のアップリンク制御メッセージを検出する。移動無線通信デバイスは、保留中のアップリンク制御メッセージが送出されるアップリンクチャネルがアップリンク送信には不十分な帯域幅を有すると判定する。輻輳遅延時間間隔の間待機した後、移動無線通信デバイスは、アップリンクチャネルの代わりにアップリンクシグナリングチャネルで保留中のアップリンク制御メッセージを送出する。いくつかの実施形態において、アップリンクチャネルは無線アクセスベアラと関連付けられ、アップリンクシグナリングチャネルはシグナリング無線ベアラと関連付けられる。
【０００８】
別の実施形態において、移動無線通信デバイスにおける無線リンク制御のための装置は、少なくとも以下の要素を含む。装置は、データ無線アクセスベアラで無線セルラネットワークにおける無線ネットワークサブシステムからダウンリンクデータパケットを受信するように構成された送受信機を含む。送受信機は、データ無線アクセスベアラで無線ネットワークサブシステムにアップリンク制御パケットを送出するように更に構成される。アップリンク制御パケットは、ダウンリンクデータパケットの受信を応答する。送受信機は、移動無線移動通信デバイスと無線セルラネットワークにおける無線ネットワークサブシステムとの間のデータ無線アクセスベアラのアップリンクの輻輳状態を検出するように構成される。送受信機は、アップリンク輻輳状態が継続する間、データ無線アクセスベアラの代わりにシグナリング無線ベアラでアップリンク制御パケットを送出するように構成される。いくつかの実施形態において、送受信機は、アップリンク方向において無線アクセスベアラで送出するデータ量を制限するサービス許可を受信するように更に構成される。代表的な一実施形態において、アップリンク輻輳状態は、サービス許可が搬送時間間隔の間にアップリンク方向において少なくとも１つのアップリンク制御パケットを許可しない場合に発生する。
【０００９】
更に別の実施形態において、移動無線通信デバイスにおける無線リンク制御のためのコンピュータ可読媒体内に符号化されたコンピュータプログラムは、少なくとも以下の要素を含む。コンピュータプログラムは、保留中のアップリンクメッセージを検出するコンピュータプログラムを含む。コンピュータプログラムは、移動無線通信デバイスと無線ネットワークとの間の第１のアップリンクチャネルの伝送容量を計算する。コンピュータプログラムは、計算された伝送容量とある時間間隔で保留中のアップリンクメッセージを送出するために必要なメッセージサイズとを比較する。計算された伝送容量が時間間隔で保留中のアップリンクメッセージを送出するために必要なメッセージサイズより少ない場合、コンピュータプログラムは、移動無線デバイスと無線ネットワークとの間の第２のアップリンクチャネルで保留中のアップリンクメッセージを送出する。いくつかの実施形態において、第１のアップリンクチャネル及び第２のアップリンクチャネルは異なる無線ベアラと関連付けられる。更なる実施形態において、第１のアップリンクチャネルはデータ無線アクセスベアラと関連付けられ、第２のアップリンクチャネルはシグナリング無線ベアラと関連付けられる。
【００１０】
本発明及びその利点は、添付の図面と関連して以下の説明を参照することにより良く理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、無線セルラ通信ネットワーク内に位置する移動無線通信デバイスを示す。
【図２】図２は、無線通信ネットワークの階層アーキテクチャを示す。
【図３Ａ】、
【図３Ｂ】図３Ａ及び図３Ｂは、移動無線通信デバイス及び無線通信ネットワークにおいて使用される相互接続される通信プロトコルのレイヤを示す。
【図４】図４は、移動無線通信デバイスの構成要素を示す。
【図５】図５は、成功した肯定応答を含むユーザ機器（ＵＥ）と無線通信ネットワークの無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）との間のデータリンク層メッセージのやりとりを示す。
【図６】図６は、失敗した肯定応答及び接続解除を含む無線アクセスネットワーク輻輳中のＵＥとＲＮＳとの間のデータリンク層メッセージ及びネットワーク層メッセージのやりとりを示す。
【図７】図７は、成功した肯定応答を含む無線アクセスネットワーク輻輳中のＵＥとＲＮＳとの間のデータリンク層メッセージ及びネットワーク層メッセージのやりとりを示す。
【図８】図８は、ＵＥの状態図である。
【図９】図９は、無線アクセスネットワーク輻輳中の移動無線通信デバイスと無線ネットワークとの間の無線リンク制御のための代表的な方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の説明において、本発明の基本的概念を完全に理解するために多くの特定の詳細が記載される。しかし、本発明がこれらの特定の詳細の一部又は全てを用いずに実現されてもよいことは当業者には明らかだろう。他の例において、基本的概念を不必要に不明瞭にすることを避けるために、周知の処理ステップを詳細に説明しない。
【００１３】
移動無線通信デバイスは、無線通信ネットワークを介して音声接続及びデータ接続の双方を含む種々のサービスを提供する。移動無線通信デバイスと無線通信ネットワークとの間のデータ接続（及び音声接続）は、階層状の通信プロトコルスタックを使用する。通信プロトコルスタックにおける各層は、データ接続の送信側及び受信側の同位エンティティの間の機能のセットを提供する。第１の最下位の物理層は通信媒体に特有のビットレベルの伝送を提供し、第２の上位のデータリンク層は確実なパケット層伝送を提供する。データリンク層内の無線リンク制御（ＲＬＣ）層（又は副層）は、上位層のメッセージをプロトコルデータ単位（ＰＤＵ）としても知られる番号付きパケットシーケンスに分割し、肯定応答モードを使用するパケット受信確認を介して確実な配信を保証する。ＲＬＣ層を介する通信は、ＰＤＵの正しい又は誤った受信を示す受信側から送信側へのフィードバックに依存する。フィードバックが受信されない場合、送信側はＰＤＵが紛失又は破損したと仮定し、ＰＤＵを再送信する。パケット送出後に受信側からのフィードバックが受信されない状態が継続する場合、送信側はＲＬＣ同位エンティティ間のＲＬＣ層をリセットしようとする。送信側によるＲＬＣ層をリセットしようとする繰り返される試みに対して受信側から応答がない場合、データ接続（並びに、移動無線通信デバイスと無線通信ネットワークとの間の他の全ての並列の音声接続及びデータ接続）は切断される。従って、データ接続の一方向におけるデータフローのストール（stall）は、移動無線通信デバイスと無線通信ネットワークとの間の他の同時のデータ又は音声接続に影響を及ぼす。
【００１４】
フィードバックメッセージが移動無線通信デバイスから無線通信ネットワークへのデータメッセージと同一の無線リソースを使用するため、ＲＬＣ層における受信側からのフィードバックは無線通信ネットワークの無線アクセス部分における輻輳の影響を受ける。移動無線通信デバイスがアップリンク方向において無線通信ネットワークに送出できるデータ量は、無線通信ネットワークにおける無線ネットワークサブシステムの無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）及び／又はノードＢからのコマンドにより設定される。アップリンク方向におけるデータ伝送スループット性能は、無線ネットワークサブシステムのコマンドに基づいて異なる送信時間間隔に対して動的に変化し、アップリンクＲＬＣ  ＰＤＵが送信できないレベルまで低下される場合がある。最小サイズのアップリンクＲＬＣ  ＰＤＵは、送信時間間隔で使用可能なビット数を上回る場合があり、アップリンクデータＰＤＵとダウンリンクＰＤＵに対する肯定応答を含むアップリンク制御ＰＤＵとの双方が移動無線通信デバイス内のバッファにおいてストールされることがある。
【００１５】
移動無線通信デバイスと無線通信ネットワークとの間で別個の無線リソースを使用し、データＰＤＵ及び制御ＰＤＵに使用される無線リソースが無線アクセスネットワーク輻輳により妨害される場合でも送信に使用可能である、別個のシグナリング接続が同時に存在できる。これらは別個のシグナリング接続は、制限されるが保証される送信スループット容量を有する。シグナリング接続における制限されるスループット容量は制御ＰＤＵを継続的に送信するには不適切であるが、無線アクセスネットワーク輻輳がデータ接続を妨害する場合に重要な情報を制御ＰＤＵで搬送するためにシグナリング接続を頻繁に使用しないことにより、データ接続を保持する方法が提供される。移動無線通信デバイスは、アップリンクデータ接続における無線アクセスネットワーク輻輳の存在を検出し、無線アクセスネットワーク輻輳が緩和するまで、別個のシグナリング接続を使用してアップリンク制御ＰＤＵから情報の少なくとも一部分を伝送し、データ接続を保持する。
【００１６】
図１に示すように、移動無線通信デバイス１０６は、無線セルが重なり合う無線通信ネットワーク１００とシームレスに接続する機能を含む。各無線セルは、無線セル内に位置する無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）からの地理的領域をカバーする。移動無線通信デバイスはサービングセル１０２内のＲＮＳ１０４と関連付けられ、隣接セル１１０内のＲＮＳ１０８からの信号を受信及び監視する。サービングセル１０２と関連付けられた後、移動無線通信デバイス１０６は、サービングセル１０２の無線ネットワークサブシステム１０４を介して無線通信ネットワーク１００との接続（音声又はデータ等）を開始できる。無線ネットワーク１００がサービングセル１０２と移動無線通信デバイス１０６との間の関連を認識できるため、サービングセル１０２内の無線ネットワークサブシステム１０４も移動無線通信デバイス１０６への接続を同様に開始できる。サービングセル１０２内の複数の移動無線通信デバイスが無線通信ネットワーク１００に接続するための無線周波数リソースのセットを共有するため、サービングセル１０２内のＲＮＳ１０４は、割り当て方式を通じて移動無線通信デバイス１０６が使用可能な無線リソースの量を能動的に管理する。音声接続等の時間が重要なサービスを提供する接続は、インターネットデータ接続等の非リアルタイムサービスをサポートする接続より優先される。接続のダウンリンク方向及びアップリンク方向の双方はＲＮＳ１０４により別個に管理され、接続は各方向において非対称な速度をサポートする。
【００１７】
図２は、ＵＭＴＳ及びＧＳＭの無線アクセスネットワーク要素の双方を含む無線通信ネットワークに対する複合階層アーキテクチャ２００を示す。ＧＳＭ無線通信ネットワークにおいて動作する移動無線通信デバイス１０６は移動局（ＭＳ）２０４と、ＵＭＴＳネットワークにおいて動作する移動無線通信デバイス１０６はユーザ機器（ＵＥ）２０２と呼ばれる（無線移動通信デバイス１０６はＧＳＭネットワーク及びＵＭＴＳネットワーク等の異なる無線ネットワーク技術を使用する複数の無線通信ネットワークに接続する機能を含み、従って、以下の説明はそのような「マルチネットワーク」デバイス及び単一ネットワークデバイスに更に適用する）。ＭＳ２０４は、基地局サブシステム（ＢＳＳ）２１８として知られる無線ネットワークサブシステムを介してＧＳＭ無線通信ネットワークに接続する。ＢＳＳ２１８は、ＭＳと無線通信ネットワークとの間で無線周波数信号を送受信する基地局トランシーバ（ＢＴＳ）２２０及びコアネットワーク２３６とＭＳ２０４との間の通信を管理する基地局コントローラ（ＢＳＣ）を含む。ＧＳＭ無線通信ネットワークにおいて、ＭＳ２０４は一度に１つのＢＳＳに接続される。ＭＳ２０４がＧＳＭ無線通信ネットワーク内で移動すると、ＢＳＣ２２２は異なるセル内に位置する異なるＢＴＳ２２０へのＭＳ２０４のハンドオーバを管理する。ＧＳＭ無線アクセスネットワークＢＳＳ２１８は、回線交換機能及びパケット交換機能を提供する集中型コアネットワーク２３６に接続する。パケット交換機能は、ＭＳ２０４と外部のデータネットワークとの間でインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットを伝送する汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）を提供する。
【００１８】
コアネットワーク２３６は、外部の公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）との間で音声トラフィックを伝送する回線交換（ＣＳ）ドメイン２３８及び外部の公衆データ網（ＰＤＮ）との間でデータトラフィックを伝送するパケット交換（ＰＳ）ドメイン２４０を含む。回線交換ドメイン２３８は、移動加入者を他の移動加入者に接続するか又はゲートウェイ移動交換局（ＧＭＳＣ）２３０を介して他のネットワークの加入者に接続する複数の移動交換局（ＭＳＣ）２２８を含む。パケット交換ドメイン２４０は、移動加入者間でデータトラフィックを転送するか、あるいは１つ以上のゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）２２６を介してＰＤＮ２３４内の他のデータソース及びシンクにデータトラフィックを転送するサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）２２４と呼ばれる複数のサポートノードを含む。コアネットワーク２３６は、異なる無線リンク技術を使用する複数の無線リンクアクセスネットワークサブシステムにより一般に使用される。図２に示すように、ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）２１４及びＧＳＭ  ＢＳＳ２１８の双方は同一のコアネットワーク２３６に接続する。
【００１９】
コアネットワーク２３６の回線交換（ＣＳ）ドメイン２３８及びパケット交換（ＰＳ）ドメイン２４０の各々は並列に動作し、双方のドメインは異なる無線アクセスネットワークに同時に接続できる。ＵＭＴＳ無線アクセスネットワークにおけるＵＴＲＡＮ２１４は、複数の無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）２１６を含む。各ＲＮＳ２１６は、無線周波数信号を送受信する「ノードＢ」２０６／２１０及び「ノードＢ」２０６／２１０ネットワーク要素とコアネットワーク２３６との間の通信を管理する無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）２０８／２１２を含む。ＧＳＭ無線アクセスネットワークにおけるＭＳ２０４と異なり、ＵＭＴＳ無線アクセスネットワークにおけるＵＥ２０２は２つ以上の無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）２１６に同時に接続できる。１つのＲＮＳ２１６は、プライマリノードＢ２０６を介するＵＥ２０２とコアネットワーク２３６との間の論理接続を保持する「サービング」無線ネットワークコントローラ（ＳＲＮＣ）２０８を含む。第２のＲＮＳ２１６は、プライマリノードＢ２０６を介する無線リンクを補助するセカンダリノードＢ２１０を介する更なる無線リンクリソースを提供する「ドリフト（drift）」無線ネットワークコントローラ（ＤＲＮＣ）２０８を含む。
【００２０】
ＵＭＴＳ無線通信ネットワークは、広帯域符号分割多元接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）として知られる無線通信の無線リンク技術を使用する。Ｗ−ＣＤＭＡ伝送は、直接スペクトル拡散変調に基づき相対的に広い帯域幅を占有する。ＵＭＴＳネットワークにおけるＵＥ２０２とＲＮＳ２１６との間の送信は拡散符号により変調される。ＲＮＳ２１６に接続された各ＵＥ２０２は異なる拡散符号を使用するが、同一の周波数スペクトルを使用して同時に送信できる。受信信号は、正確にマッチングする逆拡散符号を用いて相関させることにより復調される。Ｗ−ＣＤＭＡにおいて使用される拡散符号のセットが互いに直交するため、全ての信号が重なり合い且つ同一の周波数スペクトルを同時に使用する場合であっても、特定のＵＥに対する信号は他のＵＥに送信された信号から分離される。ＵＭＴＳ拡散スペクトル信号は、ＧＳＭ信号により使用される狭い２００ｋＨｚのチャネル帯域幅と比較して広い５ＭＨｚのチャネル帯域幅を占有する。
【００２１】
ＵＥ２０２がＲＮＳ２１６と通信するために、特定の無線周波数及び拡散符号を有する無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）等の無線リソースがＵＥ２０２からのサービス要求に応答してＲＮＳ２１６により割り当てられる。複数のＵＥ２０２間で無線周波数スペクトルを共有するために、無線リソースは要求され且つ使用可能である場合に割り当てられ、不使用時に割り当てを解除される。ＲＡＢの特性はＲＡＢがサポートするサービスに依存するため、異なるＲＡＢは異なるサービス品質（ＱｏＳ）特性を有する。音声電話通話等の厳密なリアルタイム要件を有するサービスは、遅延が少ないこと及び最低限のスループットを保証する無線リソース量が予約されることを必要とする。インターネット閲覧又はファイルダウンロード等のリアルタイム要件が厳密でない他のサービスでは、より多い遅延及び保証された無線リソース量が提供されない「ベストエフォート」スループットが許容される。ＵＥ２０２とＲＮＳ２１６との間の回線交換（ＣＳ）音声接続は第１のＱｏＳプロファイルを有する第１のＲＡＢを使用し、ＵＥ２０２とＲＮＳ２１６との間の同時パケット交換（ＰＳ）データ接続は第２のＱｏＳプロファイルを有する第２のＲＡＢを使用する。コアネットワーク（ＣＮ）２３６はＵＥ２０２により要求されたサービスに対する適切なＲＡＢを選択し、サービングＲＮＣ（ＳＲＮＣ）２０８はＣＮ２１６の指示通りにＲＡＢを割り当てる。ＣＳ音声接続及びＰＳデータ接続のためのパスをサポートするＲＡＢに加えて、ＲＮＳ２１６は、ＲＮＳ２１６とＵＥ２０２との間の無線接続を管理する無線リソース制御（ＲＲＣ）のためのシグナリング無線ベアラを使用する。
【００２２】
図３Ａ及び図３Ｂは、ＵＥ２０２と無線通信ネットワーク１００との間の接続をサポートする機能を含む代表的な層状の無線通信プロトコルスタック３００を示す。図３Ｂに示すように、データ伝送無線アクセスベアラ３２８及びシグナリング無線ベアラ３３０は、ネットワーク層３０６におけるＵＥ２０２と無線通信ネットワーク１００におけるＵＴＲＡＮ２１４との間のデータトラフィック及び制御シグナリング接続を提供する。図３Ａに示すように、通信プロトコルスタック３００はアクセス層３０４及び非アクセス層３０２を含む。非アクセス層３０２は、ＵＥ２０２と無線通信ネットワーク１００のコアネットワーク２３６要素との間のデータトラフック及びシグナリングのためのネットワーク層機能を含む音声及びデータ接続に対するユーザサービスを提供する。アクセス層３０４は、無線インタフェースを介する無線リソース管理及び確実なデータ伝送等のＵＥ２０２と無線通信ネットワーク１００との間の無線インタフェースに対する機能を提供する。層状の通信プロトコルスタックは、十分に定義されたインタフェースにより分離される別個のユニットに機能を分離するために使用される。個々の層は複数の副層に再分割される。各層又は副層は、その層又は副層に対する特定のフォーマットを有するプロトコルデータ単位（ＰＤＵ）として知られるフォーマット化されたデータブロックを送受信する。上位層は下位層にＰＤＵを送信し、下位層は１つ以上の上位層ＰＤＵを１つ以上の下位層ＰＤＵに再分割、集約及び／又は再フォーマット化する。接続の一方側の１つのエンティティ内のプロトコル層は、当該プロトコル層と関連付けられたＰＤＵを接続の他方側のエンティティ内の並列なプロトコル層に保証された配信又はベストエフォートの配信をする。図３Ｂに示す接続されたプロトコルスタックの場合、論理チャネル３３２はＲＬＣ３１６層ＰＤＵの交換をサポートし、トランスポートチャネル３３４はＭＡＣ３１８層ＰＤＵの交換をサポートする。
【００２３】
プロトコルスタック３００の第１の層であり最下位層である物理層３１０は、無線「エア」インタフェースを介して信号を送受信する物理チャネル３３６を提供する。物理層３１０内の物理伝送（ＰＨＹ）ユニット３２０は、チャネル符号化、マッピング、拡散、変調及び増幅を含む送信機能と、増幅、復調、逆拡散、逆マッピング及びチャネル復号化を含む受信機能とを使用して、トランスポートチャネル３３４を物理チャネル３３６にマッピングする。物理層３１０は最初に「ビット」又は「シンボル」レベルで動作し、許容可能な誤り率を下回って特定の物理媒体を介してビット／記号のシーケンスを伝送しようとする。物理層３１０は、データリンク層３０８内に位置する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層３１８へトランスポートチャネル３３４を提供する。ＭＡＣ層３１８は、トランスポートチャネル３３４を介してＭＡＣ  ＰＤＵ（例えば、フォーマット化されたビット又はシンボルのデータブロック）を送受信する。トランスポートチャネル３３４のＭＡＣ  ＰＤＵのフォーマットは、ネットワーク層３０６内の無線リソース制御（ＲＲＣ）３１４ユニットにより設定される。ＭＡＣ層３１８は、個々のＭＡＣ層ＰＤＵの正確及び誤った受信を示す肯定応答（ＡＣＫ）及び否定応答（ＮＡＣＫ）のシグナリングを含むハイブリッド自動反復要求（ＨＡＲＱ）機能を含む。ＨＡＲＱに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答は、データ伝送物理チャネルとは別個のシグナリング物理チャネルで送信される。ブロードキャストチャネル、ページングチャネル及び制御チャネル等のいくつかの種類のトランスポートチャネル３３４は、一般に複数のＵＥ２０２間で共有される。データ伝送チャネル等の他の種類のトランスポートチャネル３３４は、個々のＵＥ２０２専用である。ＭＡＣ層３１８は、通常は、音声又はデータトラフィックに使用される情報及び制御機能に使用される他の情報である伝送する情報の種類に従って分類される論理チャネル３３２にトランスポートチャネル３３４をマッピングする。
【００２４】
送信側のデータリンク層３０８内の無線リンク制御（ＲＬＣ）３１６層は、パケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ）３２６ユニットから受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵを  論理チャネル３３２を介して送信される一連のＲＬＣ  ＰＤＵにフォーマット化する。フォーマット化は、ＲＬＣ  ＰＤＵのサイズに適合するようにＰＤＣＰ  ＰＤＵをセグメント化及び／又は連結することを含む。受信側において、ＲＬＣ層３１６は一連のＲＬＣ  ＰＤＵからＰＤＣＰ  ＰＤＵを再構成する。肯定応答モードで動作する場合、送信側エンティティ内のＲＬＣ層３１６は、受信側エンティティ内のＲＬＣ層３１６から受信されるＲＬＣ状態ＰＤＵ内のＲＬＣ肯定応答（又は、その不在）を監視することにより、受信側エンティティにおける一連のＲＬＣデータＰＤＵの正常な配信を保証する。ダウンリンクＲＬＣデータＰＤＵに対するＲＬＣ状態ＰＤＵは、アップリンク方向においてアップリンクＲＬＣデータＰＤＵと共に送信される。そのため、状態ＲＬＣ状態ＰＤＵが送信側エンティティ内のＲＬＣ３１６層により受信されない場合、アップリンクデータ送信における輻輳はダウンリンクデータ送信に悪影響を及ぼす。
【００２５】
ＲＬＣ層３１６は、コアネットワーク２３６内の交換ユニット３２２／３２４にＣＳ音声及びＰＳデータトラフィックを伝送する無線アクセスベアラ（ＲＡＢ）３２８に論理チャネル３３２をマッピングする。ＰＤＣＰ３２６層は、パケット交換（ＰＳ）データ部３２４により使用されるＩＰパケットとＲＬＣ３１６層により使用されるパケットフォーマットとの間のフォーマット変換を提供する。ＲＬＣ３１６層は、無線アクセスベアラ３２８及び下位層の対応するマッピングされたチャネルの確立、保持及び分解を含む無線接続を管理するシグナリングメッセージを無線リソース制御（ＲＲＣ）ブロック３１４に伝送するシグナリング無線ベアラ３３０にいくつかの論理チャネル３３２を更にマッピングする。前述のように、異なるＲＡＢ３２８は、相対的な動作特性に影響を及ぼす異なるＱｏＳプロファイルを有する。ＲＲＣブロック３１４は、各データ伝送ＲＡＢ３２８に対して許容される最大帯域幅及びフレームサイズを判定し且つ動的に設定する。シグナリング無線ベアラ３３０は、無線接続の適切な制御を保証するためにデータ伝送無線アクセスベアラ３２８より高い優先度を割り当てられるが、シグナリング無線ベアラ３３０におけるスループット率は制限される。従って、ＲＬＣ３１６層の肯定応答モードに使用される状態ＰＤＵに含まれる肯定応答は、「シグナリング」無線ベアラ３３０ではなく「データ」無線アクセスベアラ３２８を介して伝送される。アップリンク方向における無線アクセスベアラ３２８のデータ伝送速度が過度に制限される場合、ダウンリンク方向において受信されたデータに対してアップリンク方向において送出される肯定応答（又は、他のアップリンク制御メッセージ）はＵＥ２０２でストールされる。特定の状態において、アップリンク無線アクセスベアラ３２８の輻輳が緩和するまで、一時的にシグナリング無線ベアラ３３０で肯定応答等のアップリンク制御メッセージを伝送することが好ましい。
【００２６】
図４は、移動無線通信デバイス１０６又はＵＥ２０２の基本要素を示す。送受信機（ＸＣＶＲ）４０４はアンテナ４０６を介して無線信号を送受信する。ＸＣＶＲ４０４は、物理層３１０、データリンク層３０８及びネットワーク層３０６のいくつか又は全ての部分を含むアクセス層３０４の機能を実現する。アプリケーションプロセッサ（ＡＰ）４０２は、移動無線通信デバイス１０６又はＵＥ２０２にネットワーク層３０６の部分を含む非アクセス層３０２内の機能を提供する。基本的に、ＸＣＶＲ４０４は、ＡＰ４０２が実現するデータパケットを交換するデータ接続及び音声接続を介する無線接続を提供する。別のアーキテクチャが更に使用可能であり、ＡＰ４０２及びＸＣＶＲ４０４において説明するように実現される機能は上述の概要とは異なる方法で分割される。一般に、ＡＰ４０２は通信プロトコルスタック３００の上部に近い上位層を処理し、ＸＣＶＲ４０４は通信プロトコルスタック３００の下部に近い下位層を処理する。
【００２７】
図５は、ＵＥ２０２及び無線通信ネットワーク１００のアクセス部分に位置するＲＮＳ２１６における並列ＲＬＣエンティティ間の交換５００を示す。交換５００は、アップリンク方向において高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）接続を介して肯定応答を含む状態ＰＤＵを送出することによるダウンリンク方向において高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）接続を介して受信したデータパケットの肯定応答の成功を示す。一連のＲＬＣ  ＨＳＤＰＡ  ＰＤＵ５０２は、ダウンリンク方向においてＲＮＳ２１６からＵＥ２０２に送信される。ＵＥ２０２は、ＲＬＣ  ＨＳＵＰＡ状態ＰＤＵ５０８を送出することにより、受信したＲＬＣ  ＨＳＤＰＡ  ＰＤＵ５０２の肯定応答を行う。ＲＬＣ  ＨＳＵＰＡ状態ＰＤＵ５０８は、ＲＬＣ  ＨＳＤＰＡ  ＰＤＵ５０６に含まれるＲＮＳ２１６からのポーリングに応答してＵＥ２０２により送信される（状態ＰＤＵは、ＰＤＵが順序を外れて受信されるか、紛失するか又は誤って受信される場合に同様に送出される。）。ＲＬＣ  ＨＳＵＰＡ状態ＰＤＵ５０８は、ＲＮＳ２１６からのＨＳＵＰＡサービス許可（ＳＧ）５０４が特定の長さの送信時間間隔でＲＬＣ  ＨＳＵＰＡ状態ＰＤＵ５０８を含むのに十分なデータ伝送容量を提供する場合に送出される。
【００２８】
サービス許可は、制限された無線リソースがアップリンク方向において複数のＵＥ２０２により共有される方法をＵＴＲＡＮ２１４に提供する。図２に示すように、ＵＥ２０２が複数のノードＢ２０６／２１０に同時に接続可能である。更に、複数のＵＥ２０２は各ノードＢ２０６／２１０に同時に接続可能である。無線通信ネットワーク１００は、スケジュール及び非スケジュールデータフローを使用してＵＥ２０２からのアップリンク送信を制御する。無線ベアラに対する非スケジュール許可は、送信時間間隔当りの最大ブロックサイズを割り当てる。この割り当ては、無線ベアラのセットアップ時に行われる。この非スケジュール許可は、ｖｏｉｃｅ−ｏｖｅｒ−ＩＰ接続等の固定速度サービス又はシグナリングデータ等の時間が重要なデータをサポートできる。非スケジュール許可は固定速度にすることができるが、専用データ転送速度は相対的に遅く、１６ｋｂｐｓ等である。
【００２９】
高速データ接続（例えば、数Ｍｂｐｓに対応する）の場合、スケジュールサービス許可が割り当てられる。ＲＮＳ２１６の１つにおいてノードＢ２０６に接続されたサービングＲＮＣ２０８は、データ転送率（すなわち、送信時間間隔で許可されるビット数）を判定する絶対サービス許可を絶対許可チャネル（ＡＧＣＨ）で送出し且つ／又はそのような相対サービス許可を相対許可チャネル（ＲＧＣＨ）で送出する。相対サービス許可は、現在の絶対サービス許可を増分又は減分するために使用される。サービス許可（何らかの相対的調節を含む）は、ＨＳＵＰＡ接続を介してスケジュールされたデータを送信するために使用する最大電力オフセットを示すことにより、アップリンク方向におけるデータ転送率の上限を間接的に指定する。ＵＥ２０２は、送信時間間隔に対するビット数の結果を計算できる。アップリンク方向における送信に対する送信バッファ内で待機中の保留中のデータ量を認識することにより、ＵＥ２０２は、全ての保留中のデータが所定のサイズにわたる時間間隔で送出されるのに十分なスループットを現在のサービス許可が提供できるかを更に判定できる。現在のサービス許可が所定の時間間隔内で送信バッファを空にするのに十分である場合、ＵＥ２０２は現在のサービス許可に「満足」する。現在のサービス許可が不十分である場合、ＵＥ２０２は「不満」である。ＵＥ２０２は、ＨＳＵＰＡに対する拡張専用物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）等のアップリンク制御チャネルを使用してアップリンク方向において送出される「ハッピービット」を使用して、現在のサービス許可に「満足」か又は「不満」かを報告する。サービングＲＮＣ２０８内のＲＮＳ２１６は、後続のサービス許可を判定するためにＵＥ２０２から受信される「ハッピービット」を監視する。尚、ＵＥ２０２は、「不満」であってもアップリンク方向において一部のデータを依然として送信できる。従って、何らかのアップリンクデータ（「ハッピービット」を含む）を送出するのに不十分なアップリンクスループットが使用可能である場合のＵＥ２０２における「ストール」状態は、「不満」状態のみの場合より重大である。
【００３０】
現在のサービス許可がアップリンク方向において１つのＲＬＣ  ＰＤＵを送出するために必要なビットより少ないビットを許可する場合、ＵＥ２０２はＲＮＳ２１６に何らかのデータ又は状態を送信できない。図６は、アップリンク方向におけるネットワーク輻輳のため、ＵＥ２０２とＲＮＳ２１６との間の接続がＲＲＣ３１４層により解除されるやりとり６００を示す。ＲＮＳ２１６は、ダウンリンク方向において１つ以上のＲＬＣ  ＨＳＤＰＡ  ＰＤＵ５０２を送出する。アップリンク方向において最小サイズのＲＬＣ  ＰＤＵが送出されることを許可しないＨＳＵＰＡサービス許可６０２がＲＮＳ２１６から送出される。ＲＮＳ２１６は、サービス許可が不十分であることを認識しない場合がある。ＲＮＳ２１６は、ＵＥ２０２に対して状態を求めるポーリングを含む更なるＲＬＣ  ＨＳＤＰＡ  ＰＤＵ５０６を送出する。ＵＥ２０２はダウンリンクＲＬＣ  ＨＤＳＰＡ  ＰＤＵ５０２／５０６の肯定応答を含むＲＬＣ  ＨＳＵＰＡ状態ＰＤＵ６０４を形成するが、サービス許可のサイズが不適切であるためそれを送出できない。状態ＰＤＵ６０４が状態ポーリング５０６に応答して受信されない場合、ＲＮＳ２１６はＭＡＸ＿ＤＡＴ回数までＵＥ２０２に対して状態を求めるポーリングを繰り返すことができる。
【００３１】
繰り返したポーリングが失敗した後、ＲＮＳ２１６は、ＲＲＣ  ＲＬＣリセット６０６メッセージを送出することによりＵＥ２０２のＲＬＣ層３１６における動作をリセットしようとする。ＵＥ２０２はＲＲＣ  ＲＬＣリセット６０６メッセージを受信し、自身のＲＬＣ層３１６を適切にリセットする。ＲＲＣ  ＲＬＣリセット６０６メッセージに応答して、ＵＥ２０２はアップリンク方向においてＲＬＣ  ＨＳＵＰＡリセットＡＣＫ  ＰＤＵ６０８を送出しようとするが、不適切なサービス許可がこの肯定応答の適切なアップリンク送信帯域幅を同様に否定する。ＲＮＳ２１６は回数ＭＡＸ＿ＲＥＳＥＴまでＲＲＣ  ＲＬＣリセット６０６メッセージの送出を繰り返し、その後、ＲＮＳ２１６はＵＥ２０２への接続が終了される必要があると判定する。接続が切断されたと考えられるため、ＲＮＳ６１０は接続を切断するためＲＲＣ接続解除６１０シグナリングメッセージを送出する。ＲＲＣ接続解除６１０シグナリングメッセージに応答して、ＵＥ２０２はＲＮＳ２１６にＲＲＣ接続解除完了６１２シグナリングメッセージを送出する。ＵＥ２０２からの肯定応答を含むＲＬＣ  ＰＤＵと異なり、ＲＬＣ  ＰＤＵに使用されたストールされたデータ伝送パスとは別個のシグナリングパスを使用できるため、ＲＲＣ接続解除完了６１２メッセージはアップリンク方向において正常に送信される。シグナリングパスは、データ伝送パスを制限するサービス許可による影響を受けない。シグナリングパスが保証接続を提供するため、データ伝送バスがネットワーク輻輳により妨害される場合、通常はデータパスで伝送される状態ＰＤＵ等の制御メッセージは後述するように代わりにシグナリングパスで伝送される。
【００３２】
図７は、データ伝送無線アクセスベアラがネットワーク輻輳中にアップリンク方向において不十分なスループット性能を提供する場合に、制御情報がシグナリング無線ベアラを使用してＵＥ２０２からＲＮＳ２１６に通信されるやりとり７００を示す。最初に、ＲＮＳ２１６は、ダウンリンク方向においてＵＥ２０２内のＵＥ  ＲＬＣ７０４にＲＬＣ  ＨＳＤＰＡ  ＰＤＵ５０２を送出する。次に、ＲＮＳ２１６は、搬送時間間隔の間に最小サイズのＲＬＣ  ＰＤＵより少ないアップリンクデータスループットビット伝送容量を提供するＨＳＵＰＡサービス許可（ＳＧ）６０２を送出する（ＨＳＵＰＡ  ＳＧ  ６０２は、ＲＬＣ  ＨＳＤＰＡ  ＰＤＵ５０２に先行してもよい。）。ＲＮＳ２１６は、ダウンリンクＲＬＣ  ＨＳＤＰＡ  ＰＤＵ５０６内にポーリング指示を設定することにより、ＵＥ２０２に状態をポーリングする。ポーリングに応答して、ＵＥ２０２は、受信したダウンリンクＲＬＣ  ＨＳＰＤＡ  ＰＤＵ５０２／５０６に対する肯定応答を含むアップリンクＲＬＣ  ＨＳＵＰＡ状態ＰＤＵ６０６を形成する。ＲＬＣ  ＨＳＵＰＡ状態ＰＤＵ６０６は、少なくとも最小サイズのＲＬＣ  ＰＤＵであり、現在のサービス許可により許可されるサイズより大きい。そのため、ＵＥ  ＲＬＣ７０４は、受信したダウンリンクパケットに関する状態をアップリンク方向においてＲＮＳ２１６に通信できない。
【００３３】
状態ＰＤＵ等のアップリンクシグナリングメッセージが送信待機中であること及び現在のサービス許可がアップリンクシグナリングメッセージを送信するのに十分な帯域幅を提供しないことをＵＥ２０２が検出する場合、ＵＥ２０２はアップリンクネットワーク輻輳状態が存在すると判定する。ＵＥ２０２はＲＬＣ輻輳タイマをスタートし、ＲＬＣ輻輳タイマ間隔７０６の間待機する。ＲＬＣ輻輳タイマの満了７０８において、ＵＥ２０２内の無線リソース制御（ＲＲＣ）部７０２は、ＲＬＣ輻輳情報要素（ＩＥ）を含むＲＲＣメッセージ７１０を送出する。このＲＬＣ輻輳ＩＥは、通常はＲＬＣ制御メッセージ（ＰＤＵ）において送出されるＲＬＣ状態、ＲＬＣ  ＰＤＵ肯定応答、ＲＬＣ  ＰＤＵ否定応答、ＲＬＣリセット及びＲＬＣリセット肯定応答等の情報を含む「スーパーフィールド」を含む。１つの代表的なＲＲＣメッセージは、ＲＲＣトラフィック量測定（ＴＶＭ）メッセージである。あるいは、ネットワーク輻輳が存在する場合、新規のＲＲＣメッセージがＲＬＣ制御情報を伝送するために定義される。ＲＬＣ輻輳タイマ間隔は、シグナリングパスの帯域幅を過度に使用しないように次のＲＲＣメッセージ７１０の間隔が十分にあけられることを保証するために設定される。ＲＬＣ輻輳タイマ間隔は、ＵＥ２０２が「不満」ビットを示す場合に状態をデータパスからシグナリングパスに過度に速く切り替えることを回避するために、ネットワーク内のＲＮＳ２１６がサービス許可を変更するために十分な時間を使用できるようにするために更に設定される。しかし、ＲＬＣ輻輳タイマ間隔は、アップリンク方向において送出される肯定応答が存在しないことで、ＵＥ２０２とＲＮＳ２１６との間の接続が解除されないこと又はダウンリンク方向におけるデータフローが影響を受けないことを保証するために十分に短い。肯定応答が存在しない場合、ダウンリンク送信機のスライドウィンドウはストールし、最終的にＵＥ２０２とＲＮＳ２１６との間の伝送をサポートする無線ベアラが解除される結果となる。ＵＥ  ＲＬＣ７０４は、図６に示すように、ＲＬＣ輻輳タイマが満了する度にそれを再始動できる。あるいは、ＲＬＣ輻輳タイマは、ＲＬＣ輻輳ＩＥを含むＲＲＣメッセージ７１０の送出後に再始動される。
【００３４】
ＲＬＣ輻輳ＩＥ７１０を含むＲＲＣメッセージ７１０は、データ伝送無線アクセスベアラではなくシグナリング無線ベアラで伝送されるため、ＲＮＳ２１６からのサービス許可はＲＲＣメッセージ７１０の送信を妨げない。ネットワーク輻輳状態が存在する間、ＵＥ  ＲＲＣ７０２は、輻輳タイマの満了７０８の度にＲＬＣ輻輳ＩＥを含むＲＲＣメッセージ７１０を送出する。ＲＬＣ輻輳ＩＥが「ハッピービット」を有する状態情報を含むため、ＲＮＳ２１６はＵＥ２０２からのアップリンクパスの帯域幅が不十分であることを学習できる。全体的なネットワーク状態に依存して、最終的にＲＮＳ２１６は、少なくとも最小サイズのＲＬＣ  ＰＤＵが送信時間間隔で送信されることを許可する新規のＨＳＵＰＡ  ＳＧ５０８メッセージを送出することにより、ＵＥ２０２に対するサービス許可（ＳＧ）を変更する。ＳＧの変更は、絶対許可メッセージ又は相対許可メッセージにより実現される。増加されたＨＳＵＰＡ  ＳＧ５０８を受信すると、ＵＥはＲＬＣ輻輳タイマの停止７１２を行い、肯定応答を含む後続のＲＬＣ  ＨＳＵＰＡ状態ＰＤＵ５０６はシグナリング無線ベアラのＲＲＣメッセージではなく無線アクセスベアラで再び送出される。
【００３５】
図８は、現在のサービス許可及びアップリンクバッファ内の保留中のアップリンク制御メッセージの状態に依存してデフォルト状態８０２と「輻輳」状態８０４との間で切り替わるＵＥ２０２の状態図８００を示す。アップリンク制御メッセージがアップリンクバッファ内に保留され且つアップリンク制御メッセージをアップリンクチャネル上に送出するのに不十分な帯域幅の場合（ＲＮＳ２１６からのサービス許可により規定される送信時間間隔でトランスポートチャネルにおいて使用可能なスループット容量等に基づく）、ＵＥ２０２はデフォルト状態８０２から輻輳状態８０４への遷移８０６を行う。ＵＥ２０２は輻輳状態８０４に留まり、十分な帯域幅がアップリンクチャネル上に存在する場合及び少なくとも１つの保留中のアップリンク制御メッセージがアップリンクチャネルで正常に送信可能である場合にデフォルト状態８０２に遷移する。ＵＥ２０２がデフォルト状態８０２である場合、ＲＬＣ制御メッセージは通常はデータ伝送無線アクセスベアラを介してＲＬＣ  ＰＤＵとして送出される。ＵＥ２０２が輻輳状態８０４である場合、アップリンクチャネルの十分な帯域幅が使用可能になるまで、ＲＬＣ制御メッセージからの情報はシグナリング無線ベアラを介してＲＲＣメッセージにおいて送出される。シグナリング無線ベアラがＲＮＳ２１６にダウンリンク送信に対する状態を提供するＲＲＣメッセージをサポートする保証された最小帯域幅を有するため、アップリンクネットワーク輻輳がデータ伝送無線アクセスベアラを使用するトランスポートチャネルでのアップリンクＰＤＵの送信を妨げる場合であっても、無線通信ネットワーク１００におけるＵＥ２０２とＲＮＳ２１６との間の接続は保持される。ネットワーク輻輳が存在する場合にＲＬＣ状態を提供するためにシグナリング無線ベアラで送出されるＲＲＣメッセージの数を最小限にするために、ＵＥ２０２は状態情報を適切に集約し、データ伝送無線アクセスベアラで送出する場合より少ない頻度でそれらを送出する。
【００３６】
図９は、無線通信ネットワーク１００における移動無線通信デバイス１０６とＲＮＳ２１６との間の無線リンク制御のための代表的な方法９００を示す。ステップ９０２において、移動無線通信デバイス１０６はアップリンク制御メッセージがＲＮＳ２１６へのアップリンク方向において送信保留中であることを検出する。代表的な一実施形態において、送受信機４０４は、フォーマット化され且つアップリンク方向においてＲＮＳ２１６に対して送信準備可とされるアップリンク制御メッセージを格納するバッファを含む。ステップ９０４において、移動無線通信デバイス１０６は、アップリンクチャネルの帯域幅（すなわち、送信時間間隔の間のデータスループット容量）が少なくとも１つのアップリンク制御メッセージを送出するのに不十分であると判定する。アップリンクチャネルは、通常、移動無線通信デバイス１０６からＲＮＳ２１６にデータメッセージを伝送するために使用されるのと同一の無線アクセスベアラを使用してアップリンク制御メッセージを伝送する。ステップ９０６において輻輳遅延時間間隔の間待機した後、ステップ９０６において、移動無線通信デバイス１０６は、アップリンクチャネルではなくアップリンクシグナリングチャネルで保留中のアップリンク制御メッセージを送出する。アップリンクシグナリングチャネルは、データ及びアップリンク制御メッセージを伝送するために通常使用される無線アクセスベアラではなくシグナリング無線ベアラ等の異なる無線リソースを使用して、アップリンク制御メッセージを伝送する。代表的な一実施形態において、アップリンクチャネルの帯域幅は、無線通信ネットワーク１００における１つ以上のＲＮＳ２１６から受信されるサービス許可等のコマンドにより判定される。
【００３７】
説明した実施形態の種々の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、あるいはハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現可能である。説明した実施形態は、製造動作を制御するためのコンピュータ可読媒体のコンピュータ可読コード、あるいは熱可逆性成型部品を製造するために使用される製造ラインを制御するためのコンピュータ可読媒体のコンピュータ可読コードとして更に実現可能である。コンピュータ可読媒体は、後にコンピュータシステムにより読み出されるデータを格納できる何らかのデータ記憶デバイスである。コンピュータ可読媒体の例は、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、磁気テープ、光学データ記憶デバイス及び搬送波を含む。コンピュータ可読コードが分配されて格納及び実行されるように、コンピュータ可読媒体はネットワーク結合コンピュータシステムにわたり更に分配されてもよい。
【００３８】
本発明の種々の態様、実施形態、実現例又は特徴は、別個に又は何らかの組み合わせで使用可能である。説明の便宜上、本発明の理解のために特定の用語が前述の説明において使用された。しかし、本発明の実施するために特定の詳細が不要であることは当業者には明らかだろう。従って、本発明の特定の実施形態の前出の説明は、例示及び説明の目的で提示される。それらは、本発明を網羅するか又は本発明を開示された厳密な形式に限定することを意図しない。多くの変更及び変形が上記の教示を考慮して可能であることは当業者には明らかだろう。
【００３９】
実施形態は、本発明の原理及びその実際的な応用例を最適に説明し、それにより他の当業者が本発明及び考えられる実際の使用に適する種々の変更を伴う種々の実施形態を最適に使用できるように選択及び説明された。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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