(57)【要約】  本発明は、無線通信システムにおいて、この無線システムの１つのユニットで処理されたスケジュール情報を効率的に伝えるための方法および装置に関する。本発明による方法は、スケジューラのバッファ占有レベルを示すための順次的なバッファ内容について最も効率的なバッファステータスレポート形式を適応的に選択するステップ(610)と、情報の符号化に必要なビット数を最小化するように前記バッファ占有レベルを符号化するステップ(620)とを有する。
2009542058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムの装置で処理されたスケジュール情報を効率的に伝えるための、前記無線通信システムにおける方法であって、
スケジューラのバッファ占有レベルを示すためのバッファステータス形式を適応的に選択するステップ(610)と、
総バッファサイズの情報の符号化に必要なビット数を削減するように前記バッファ占有レベルを符号化するステップ(620)とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記符号化されたバッファ占有レベルがバッファステータスレポートに含まれることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記選択が前記装置によって自立的に実行されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記選択が高位レイヤシグナリングを介して設定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記選択が所定の基準を適用することによって実行されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記基準が複数の無線ベアラの各々の瞬時的なバッファ占有レベルであることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記基準が、設定された無線ベアラの数であることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記基準が、適用されるサービスであることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項９】
データが１つの無線ベアラ上に存在し、前記選択されるデータ形式が当該無線ベアラの識別情報とバッファ占有レベルとを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
データが複数の無線ベアラ上に存在し、前記選択されるデータ形式が当該複数の無線ベアラの各々のバッファ占有レベルと、前記総バッファサイズとの情報を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
各無線ベアラに対するバッファ占有レベルの情報が、前記総バッファサイズに対する割合として符号化されていることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
１つ又は複数のバッファ(720)で処理された情報をスケジュールするスケジューラ(710)を有する、無線通信システムにおける装置(700)であって、
前記スケジューラのバッファの占有レベルを示すためのバッファステータス形式を適応的に選択するための装置(730)と、
総バッファサイズの情報の符号化に必要なビット数を削減するように前記バッファ占有レベルを符号化する符号化器(740)とを有することを特徴とする装置。
【請求項１３】
バッファステータスレポートを含む情報要素を第２のネットワーク装置に送信する送信器(750)をさらに有することを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
ユーザ装置であることを特徴とする請求項１２又は請求項１３記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気通信システムにおける方法及び装置に関し、特にはバッファステータスの効率的な符号化に関する。
【背景技術】
【０００２】
第３世代パートナーシッププログラム(3GPP)によって開始されたＵＴＲＡＮロングタームエボリューション(LTE)の検討項目において、拡張Ｄ−チャネルハンドラ(E-DCH)に用いられているものと類似のスケジュール機構をＬＴＥに採用すべきであることが決定されている。ノードＢにおけるスケジューラは、ダウンリンク及びアップリンクの両方におけるリソースをスケジュールする。アップリンクにおいて、スケジューラは、ユーザ装置(UE)のバッファ中にあるデータについての情報を必要とする。これは、ユーザ装置からノードＢへスケジュール情報メッセージを送信することによって実現される。スケジュール情報は、メディアアクセスレイヤプロトコル(MAC)の一部として送信され、そのため、（現在行われているものがあれば）他の送信と抱き合わせたることもできるし、スケジュール情報を転送するためだけにMAC PDUを作成して単独で送信することもできる。E-DCHにおけるスケジュール情報は図１に示す形式を有する。HLIDは最優先論理チャネルID、TEBSは全体E-DCHバッファステータス、HLBSは最優先論理チャネルバッファステータス（TEBSに関して符号化された値、すなわち、通知されたTEBS値に対するパーセント値である）、そしてUPHはUE電力ヘッドルーム（このフィールドはUEで用いられる電力に関する）、をそれぞれ意味する。スケジュール情報がノードＢで受信されると、スケジューラは、最高の優先度を有する論理チャネル(HLID)がどれか、この論理チャネルに対するUEバッファにどの程度データが格納されているか、そしてUEバッファ全体のサイズ(TEBS)を知ることができる。この情報は合計１３ビットに符号化される。
【０００３】
ロングタームエボリューション(LTE-)システムにおいて、E-DCHで可能なよりもきめ細かいQoSを採用したいという要望が存在する。E-DCHでの方法にはいくらか制限がある。ユーザ装置がいくつかの論理チャネル（無線ベアラ）上にデータを有する場合、最高の優先度を有するチャネル上のデータ量だけは知ることができる。しかし、残りのデータが、やや高い、低い、又は非常に低い優先度を有するかどうかを知ることはできない。さらに、データがどのようにそれら複数の優先度に分配されているかも知ることができない。つまり、最高の優先度を有するもの以外のサービスについて、サービスの差別化を実現することが困難である。
【０００４】
この問題に対する従来の対策は、無線ベアラ毎（又は優先度／QoSクラス毎）のバッファステータスを通知するというものである。合理的な小ささを有するバッファステータスメッセージを実現するため、各無線ベアラ（又は優先度／QoSクラス）のバッファサイズについてのビット数は、以下で用いられるように例えばバッファ当たり２ビットと、比較的小さいことが必要である。しかし、この方法は、ユーザ装置の総バッファサイズに近くなった際に非常に低い精度しか提供しないという問題を暗示している。例えば、１つの無線ベアラについてのみデータが存在すると仮定すると、UEバッファ全体がたった２ビットで符号化されることになり、不十分である。バッファ当たりのビット数を増やすことはもちろん可能だが、バッファステータスメッセージのサイズを大きくしてしまう。考えられる１つの選択肢は、総バッファサイズを別個に符号化することである。この方法では、各無線ベアラに対するバッファサイズを比較的少ないビット数（例えば２ビット）を用いて符号化することができ、別にＮビットを用いて総バッファサイズを符号化することができるであろう。これは、個々の無線ベアラについてのバッファサイズについては大まかに、総バッファサイズについては合理的な精度で見ることを可能にするであろう。しかし、この方法でも、バッファステータスメッセージは大きくなるであろう。
【０００５】
E-DCHスケジュール方法よりも細かな精度をもつことの理由として代表的なものは、以下のものを含む。
１）同一UE内でのQoSレベル間におけるリソースの窮乏：  低優先度のデータフローに対するリソースが、より高い優先度のトラフィックによって窮乏させられうること、
２）QoSクラス間でのセル容量分割をオペレータが制御できないこと：  E-DCHにおいて、スケジューラはどの無線ベアラがデータを有するのかを知ることができないこと（明示される最優先無線ベアラを除く）、
３）低優先度トラフィックのただ乗り：  別の無線ベアラ上にどれくらいデータがあるかをスケジューラが知らないと、高優先度のデータがスケジュールされる際、低優先度のデータがただ乗りしうること。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、例えばLTE-システムや高速パケットアクセス(HSPA)エボリューションシステムのような無線システムにおいて、できるだけ少ないビット数を用い、異なる無線ベアラ上にあるデータ量の十分な指標と、きめ細かな総UEバッファサイズを提供する、スケジュール情報（バッファステータス情報）の効率的な符号化を実現するための方法及び装置を提供することである。
【０００７】
従って、本発明の利点は、無線システムにおいてバッファ占有レベルを知らせるための効率的な方法を実現し、最新の方法と比較してより多くの情報をスケジューラに与えることが可能になると共に、ステータスレポートのオーバヘッドを増やさずにサービスの差別化を実現可能とすることである。
【０００８】
本発明のさらに別の目的、利点及び新規な特徴は、以下の本発明の詳細な説明を添付図面と共に検討することにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】E-DCHスケジュール情報の形式を示す図である。
【図２】従来技術の方法の問題を示す図である。
【図３】本発明に係るバッファ形式インジケータを示す図である。
【図４】１つの無線ベアラ上のデータについての形式を示す図である。
【図５】多数の無線ベアラ上のデータについての形式を示す図である。
【図６】本発明に係る方法のブロック図である。
【図７】本発明に係る装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、ユーザ装置が自立的もしくは適切な基準の助けを借りて、瞬時的なバッファ内容について最も効率的な形式を選択する適応的バッファステータス形式を提供する。いくつかの無線ベアラが存在する場合、バッファ占有レベルの符号化は、総UEバッファサイズの情報を符号化するために必要となるビット数を削減するため、個々の無線ベアラ上のバッファからの情報を用いる。
【００１１】
本発明は概して、無線通信システムにおいて、この無線システムの１つのユニットで処理されたスケジュール情報を効率的に伝えるための方法に関する。方法は、スケジューラのバッファ占有レベルを示すためのバッファステータス形式615を適応的に選択するステップ(610)と、バッファ占有レベルを符号化するステップ(620)とを有する。符号化ステップは総バッファサイズの情報を符号化するために必要なビット数を削減625するためのものである。
【００１２】
本発明の第１の実施形態は、適応的なバッファステータス形式に関する。個々の無線ベアラ上の瞬時的なバッファ占有レベルのみならず、いくつの無線ベアラが設定されているか、どのサービスが使用されているか、等に基づいて利用するために効率的なバッファステータス形式レポートの形式である。従って、ユーザ装置は、必要なビット数を最小化するように（あるいは固定ビット数を用いて抽出可能な情報を最大化するように）バッファステータスレポートの形式を（例えば自立的に）選択することを許される必要がある。バッファステータスレポートの基本的な構成を図３に示す。（例えば１ビット又は２ビット長の）バッファ形式インジケータフィールド３１は、残りのバッファレポートフィールド３２が符号化されている形式を示すために用いられる。
【００１３】
後で、バッファレポート形式のいくつかの例について説明する。これらの例において、総ビット数は１２が選択されているが、それは単に様々な形式におけるフィールドサイズの可能性のある関係を説明することを目的としたものである。しかし、バッファステータスレポートの受信機が、バッファ形式インジケータから形式の長さを推定することが可能であるため、実際には異なる形式は異なる長さを有することが可能である。
【００１４】
ただ１つの無線ベアラ上にのみデータが存在する場合には、フィールド４１において（例えば３ビット長の）無線ベアラid(RBid)を、（例えば９ビット長の）フィールド４２においてバッファ占有レベルを、それぞれ示すことが効率的である。これを図４に示す。１つの無線ベアラ上でのみデータが存在するというケースは一般的であるべきだと期待される。この形式はそのような一般的なケースにおいて、総バッファサイズの非常に高い精度を提供する。
【００１５】
サービスの差別化を提供するためには、異なる無線ベアラ、または無線ベアラのグループについて、QoSクラス毎、トラフィック優先度又は同様の基準毎にデータ量に関する情報を伝える必要がある。簡単化のため、以下では無線ベアラという表現を用いる。図５に示す例では、４つの無線ベアラが設定されている。設定されている無線ベアラｋに対するバッファ占有レベルＢ（Ｂｋと表記されている）は、Ｎビットのフィールド５１，５２，５３，５４に符号化されている。例えばＢｋ＝０１が１００〜５００バイトのバッファ占有レベルを意味するといったように、Ｂｋが取りうる２Nの値の各々が、バッファ占有レベルのある１つの区間にマッピングされる。Ｂｋとバッファ占有レベル区間とのマッピングは、おそらくは仕様によって規定されるが、高位レイヤのシグナリングによって設定可能であってもよい。
【００１６】
Ｂtotと表記される総UEバッファＢをフィールド５５に符号化する際、フィールドＢ１．．．Ｂ４から抽出された情報を用いて、情報の精度を以下のように改善する。B_estimaged=B1+B2+B3+B4といったように、値Ｂ１．．．Ｂ４をまとめることにより、総UEバッファ占有レベルの十分な推定値を得ることができる。この推定の誤差Err=B-B_estimatedが、フィールドＢtotに符号化される。Errの値の範囲は、Ｂの値の範囲よりもずっと小さいので、この方法によってＢtotの精度を改善することができる。この形式が、総UEバッファ占有レベルの中程度の精度とともに、個々の無線ベアラ上のバッファ占有レベルに関する大まかな指標を与えることがわかる。
【００１７】
いくつかの無線ベアラが存在する場合の別の符号化方法の１つは、まず１つのフィールドにUEバッファの総サイズＢtotを符号化した後、個々の無線ベアラについてのバッファ占有レベルＢｋをＢtotで示される値の割合として符号化するというものである。ＢｋおよびＢtotによって絶対的なバッファ占有レベルを示させる場合と比較した利点は、Ｂtotの値の範囲が、起こりうるバッファ占有レベルの値の範囲よりも小さいことである。
【００１８】
ユーザ装置がバッファステータス形式を選択する方法はいくつか存在する。考えられる１つは、ユーザ装置が常に同一の形式を用いるよう、高位レイヤシグナリングプロトコル（例えばRRC）を介して形式を設定することができる。この形式はその後、例えば設定されるサービスの数に応じて、再設定可能である。他の考えられる方法によれば、ユーザ装置は使用する形式を自立的に選択することができる。この選択は例えば、個々の無線ベアラのバッファ占有レベルに基づくことができる。例えば、１つの無線ベアラ上でのみデータが存在する場合にはある所定の形式が選択され、他の場合、つまりいくつかの無線ベアラが存在する場合には、別の形式が選択される。最終的に、ユーザ装置はいくつかの形式を使い分けることができる。これにより、総バッファ占有レベルのみならず、個々の無線ベアラ上のデータについての情報についても高い精度が実現される。
【００１９】
以下の例は、５つの設定された無線ベアラを与える。RRCシグナリング、SIP、VoIP、ビデオ、ベストエフォート(BE)インターネットアクセス。この例において、SIPシグナリング、VoIP及びビデオのサービスコンポーネントを用い、マルチメディアテレフォニーサービスが構成される。RRCシグナリングに加えて無線ベアラが設定され、ベストエフォートベアラがインターネットアクセスに用いられる。QoSインジケータと優先順位とのマッピング例を以下の表に示す（実際には、優先順位は無線ベアラIDのリストであろう）。QoSインジケータと優先順位のマッピングはRRCシグナリングを介してUEに設定されるであろう。
【００２０】
表１
2009542058.tif 000003
【００２１】
典型的なケースにおいて、スケジューラは、無線ベアラをデフォルトの優先順位でスケジュールすべきであることを示すQoSインジケータ１を用いるであろう。例えばBEインターネットアクセスベアラについてリソースの窮乏が発生した場合、それはノードＢスケジューラによって検出され、しばらくの間、BEの優先度を高めるQoSインジケータ２を用いたスケジュールがなされるであろう。同様に、QoSインジケータ３又は４は、VoIP又はビデオを搬送する無線ベアラが、デフォルトの優先順位で許されるよりも多くのリソースを必要とする場合に用いられるであろう。表の最下行にはBEインターネットアクセスが含まれていないが、それはこの無線ベアラからのデータが送信許可されないことを暗に示している。表からわかるように、この例においては、RRCシグナリングが常に最高の優先度を有している。それは可能性の高い実装形態ではあるが、RRCの優先度を下げても良いことは言うまでもない。
【００２２】
図７は、本発明に係る、（例えばUE内の）例示的な装置７００を示している。装置７００は、１つ又は複数のバッファ７２０で処理されている情報をスケジュールするスケジューラ７１０を有する。装置はさらに、スケジューラバッファの占有レベルを示すためのバッファステータス形式を適応的に選択する処理装置７３０と、総バッファサイズの情報を符号化するために必要なビット数を減らすようにバッファ占有レベルを符号化する符号化器７４０とを有する。装置はさらに、バッファステータスレポートを含む情報要素を他のネットワーク装置に送信する送信器７５０を有する。本発明の実施に必須の機能部を含めて、装置を非常に簡単に説明した。
【図１】
2009542058.tif 000004
【図２】
2009542058.tif 000005
【図３】
2009542058.tif 000006
【図４】
2009542058.tif 000007
【図５】
2009542058.tif 000008
【図６】
2009542058.tif 000009
【図７】
2009542058.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月21日(2008.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
E-DCHスケジュール方法よりも細かな精度をもつことの理由として代表的なものは、以下のものを含む。
１）同一UE内でのQoSレベル間におけるリソースの窮乏：  低優先度のデータフローに対するリソースが、より高い優先度のトラフィックによって窮乏させられうること、
２）QoSクラス間でのセル容量分割をオペレータが制御できないこと：  E-DCHにおいて、スケジューラはどの無線ベアラがデータを有するのかを知ることができないこと（明示される最優先無線ベアラを除く）、
３）低優先度トラフィックのただ乗り：  別の無線ベアラ上にどれくらいデータがあるかをスケジューラが知らないと、高優先度のデータがスケジュールされる際、低優先度のデータがただ乗りしうること。
EP １599 063は、拡張アップリンク専用チャネル(E-DCH)をサポートする移動体通信システムにおいて、ユーザ装置UEのデータ送信のためにノードＢでスケジュールを実行するための装置及び方法に関するものである。ノードＢは無線ネットワークコントローラ(RNC)から、UEから提供されるべきアップリンクサービスについてのスケジュール支援情報を受信する。ノードＢは、個々のスケジュール期間において、そのアップリンクサービスに対するデータ量をスケジュール支援情報に基づいて推定する。ノードＢは、推定したデータ量に従って、アップリンクサービスに対するデータ送信をスケジュールする。審査官の認識通り、Ｄ１は形式レポートを送信するものとは異なる。
US 2004/0224677は、通信装置のためのアップリンクスケジュールにバッファ占有度を持つ売るための方法に関するものであり、次のステップを含んでいる。バッファ占有度情報と、通信装置に最後に与えられた通信の機会を示すタイムスタンプとを、複数のアクティブセット基地局に送信する第１のステップ。バッファ情報及びタイムスタンプを用いて、その通信装置に対するスケジュール公平性設定を調整するステップ。スケジュール公平性設定に従ってスケジューラからスケジュール情報を受信するステップ、その次のステップであり、アップリンクチャネル上でスケジュール情報に従って送信するステップを含むステップ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムの装置で処理されたスケジュール情報を効率的に伝えるための、前記無線通信システムにおける方法であって、
前記装置内のスケジューラのバッファ占有レベルを示すためのバッファステータス形式を適応的に選択するステップ(610)と、
前記装置バッファの総バッファサイズの情報の符号化に必要なビット数を最小化するように前記バッファ占有レベルを符号化するステップ(620)とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記符号化されたバッファ占有レベルがバッファステータスレポートに含まれることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記選択が前記装置によって自立的に実行されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記選択が高位レイヤシグナリングを介して設定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記選択が所定の基準を適用することによって実行されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記基準が複数の無線ベアラの各々の瞬時的なバッファ占有レベルであることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記基準が、設定された無線ベアラの数であることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記基準が、適用されるサービスであることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項９】
データが１つの無線ベアラ上に存在し、前記選択されるデータ形式が当該無線ベアラの識別情報とバッファ占有レベルとを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
データが複数の無線ベアラ上に存在し、前記選択されるデータ形式が当該複数の無線ベアラの各々のバッファ占有レベルと、前記総バッファサイズとの情報を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
各無線ベアラに対するバッファ占有レベルの情報が、前記総バッファサイズに対する割合として符号化されていることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
自身の１つ又は複数のバッファ(720)で処理された情報をスケジュールするスケジューラ(710)を有する、無線通信システムにおける装置(700)であって、
前記スケジューラのバッファの占有レベルを示すためのバッファステータス形式を適応的に選択するための装置(730)と、
総バッファサイズの情報の符号化に必要なビット１数を削減するように前記スケジューラバッファの前記バッファ占有レベルを符号化する符号化器(740)とを有することを特徴とする装置。
【請求項１３】
バッファステータスレポートを含む情報要素を第２のネットワーク装置に送信する送信器(750)をさらに有することを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
ユーザ装置であることを特徴とする請求項１２又は請求項１３記載の装置。
【国際調査報告】
2009542058.tif 000011
2009542058.tif 000012
2009542058.tif 000013