(57)【要約】  無線通信システムにおけるリソースの割り当てにおいて使用する装置。上記装置は、複数の無線ベアラのうちの個々の無線ベアラに１つ又は複数のサービスをマッピングするよう構成されたマッピング・ロジックと、複数の無線ベアラのバッファ占有量を示すよう構成された通知ロジックと、無線ベアラ・ベースで複数の無線通信装置間で割り当てられたリソースを優先順位付けるよう構成された優先順位付けロジックとを備える。
2009536480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおけるリソースの割り当てにおいて使用する装置であって、
複数の無線ベアラのうちの個々の無線ベアラに１つ又は複数のサービスをマッピングするよう構成されたマッピング・ロジックと、
前記複数の無線ベアラのバッファ占有量を示す通知ロジックと、
無線ベアラ・ベースで複数の無線通信装置間で、前記１つ又は複数のサービスに対して割り当てられたリソースを優先順位付ける優先順位付けロジックとを備える装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置であって、
データ・フローとそれぞれの無線ベアラとの間のマッピングを規定する複数のサービス仕様を無線通信装置毎に１つずつ格納するためのデータベースを更に備える装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の装置であって、前記装置は、動作可能にマッピング・ロジックに結合され、単一のコンテキストから個々の無線ベアラにサービスを分割するよう構成された信号分割ロジックを更に備える装置。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の装置であって、前記無線通信装置は、上りリンク通信パスにおいてリソースを割り当てるよう構成されたユーザ機器である装置。
【請求項５】
請求項１乃至４記載の装置であって、前記装置は、下りリンク通信パスにおいて複数の無線通信装置にリソースを割り当てるよう構成された優先順位付けロジックを備える無線アクセス・ネットワークに位置している装置。
【請求項６】
請求項５記載の装置であって、前記複数の無線通信装置のうちの無線通信装置は、個々の無線ベアラのバッファ占有量を識別する信号プロセッサと、動作可能に前記信号プロセッサに結合され、メッセージを前記無線アクセス・ネットワークに送信するよう構成された送信器とを備える装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置であって、前記メッセージは、前記無線ベアラ毎に別個のバッファ占有量を示す装置。
【請求項８】
請求項７記載の装置であって、動作可能に前記信号プロセッサ及び前記優先順位付けロジックに結合され、重み値の組に応じて個々の無線ベアラに帯域リソースを前記優先順位付けロジックが割り当てるように複数のユーザにわたってサービス毎に重み値の組を与えるよう構成された重み付けロジックを更に備える装置。
【請求項９】
請求項８記載の装置であって、前記重み値の組を前記無線通信装置に送信する手段を更に備える装置。
【請求項１０】
請求項５記載の装置であって、動作可能に前記優先順位付けロジックに結合され、重み値の組に応じて個々の無線ベアラに帯域リソースを前記優先順位付けロジックが割り当てるように複数のユーザにわたってサービス毎に重み値の組を与えるよう構成された重み付けロジックを更に備える装置。
【請求項１１】
請求項６記載の装置であって、前記無線アクセス・ネットワークは、前記メッセージに応じて、複数の無線通信装置の間で、優先順位付けされた割り当てリソースをスケジューリングするよう構成されたスケジューラを備える装置。
【請求項１２】
請求項５記載の装置であって、前記無線アクセス・ネットワークは、前記マッピング・ロジックがデータ・パケットをそれぞれの無線ベアラにマッピングするように、動作可能に前記マッピング・ロジックに結合された前記１つ又は複数のサービスに関連付けられた複数の分類子を備える装置。
【請求項１３】
無線通信システムにおいてリソースを割り当てる方法であって、
１つ又は複数のサービスを複数の無線ベアラのうちの個々の無線ベアラにマッピングする工程と、
前記複数の無線ベアラのバッファ占有量を通知する工程と、
無線ベアラ・ベースで複数の無線通信装置間で、前記割り当てられたリソースを優先順位付ける工程とを含む、リソースを割り当てる方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の、リソースを割り当てる方法であって、データ・フローとそれぞれの無線ベアラとの間のマッピングを規定する複数のサービス仕様を無線通信装置毎に格納する工程と、前記格納された複数のサービス仕様に基づいて、複数の無線通信装置間で、前記割り当てられたリソースを優先順位付ける工程とを更に含む、リソースを割り当てる方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の、リソースを割り当てる方法であって、
上りリンク通信パスにおいてリソースを割り当てる工程を更に含む、リソースを割り当てる方法。
【請求項１６】
請求項１３乃至１５のうちの何れか一項に記載の、リソースを割り当てる方法であって、下りリンク通信パスにおいて複数の無線通信装置にリソースを割り当てる工程を更に含む、リソースを割り当てる方法。
【請求項１７】
請求項１３乃至１６のうちの何れか一項に記載の、リソースを割り当てる方法であって、個々の無線ベアラのバッファ占有量を識別する工程と、前記個々の無線バッファの別個のバッファ占有量を示すメッセージを前記無線アクセス・ネットワークに送信する工程とを更に含む、リソースを割り当てる方法。
【請求項１８】
請求項１３乃至１７のうちの何れか一項に記載の、リソースを割り当てる方法であって、複数のユーザにわたってサービス毎の重み値の組を与える工程と、前記重み値の組に応じて帯域リソースを個々の無線ベアラに割り当てる工程とを更に含む、リソースを割り当てる方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の、リソースを割り当てる方法であって、前記重み値の組を前記無線通信装置に送信する工程を更に含む、リソースを割り当てる方法。
【請求項２０】
請求項１７記載の、リソースを割り当てる方法であって、複数の無線通信装置間で、優先順位付けされた割り当てリソースをスケジューリングする工程を更に含む、リソースを割り当てる方法。
【請求項２１】
請求項１７記載の、リソースを割り当てる方法であって、
複数の分類子を前記１つ又は複数のサービスと関連付ける工程と、
データ・パケットをそれぞれの無線ベアラにマッピングする工程とを含む、リソースを割り当てる方法。
【請求項２２】
無線通信システムにおいてリソースを割り当てるための実行可能なプログラム・コードを備えるコンピュータ・プログラム・プロダクトであって、
１つ又は複数のサービスを複数の無線ベアラのうちの個々の無線ベアラにマッピングし、
前記複数の無線ベアラのバッファ占有量を通知し、
無線ベアラ・ベースで複数の無線通信装置間で前記割り当てられたリソースを優先順位付けるためのプログラム・コードを備えるコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項２３】
複数の無線通信装置との通信を容易にする無線アクセス・ネットワークを備える無線通信システムであって、
複数の無線ベアラのうちの個々の無線ベアラに１つ又は複数のサービスをマッピングするよう構成されたマッピング・ロジックと、
前記複数の無線ベアラのバッファ占有量を示すよう構成された通知ロジックと、
無線ベアラ・ベースで複数の無線通信装置間で、前記割り当てられたリソースを優先順位付けるよう構成された優先順位付けロジックとを備える無線通信システム。
【請求項２４】
請求項２３記載の無線通信システムであって、
データ・フローとそれぞれの無線ベアラとの間のマッピングを規定する複数のサービス仕様を無線通信装置毎に格納するためのデータベースを更に備える無線通信システム。
【請求項２５】
請求項２３又は２４に記載の無線通信システムであって、前記装置は無線通信装置であり、前記優先順位付けロジックは、上りリンク通信パスにおいてリソースを割り当てるよう構成された無線通信システム。
【請求項２６】
請求項２５記載の無線通信システムであって、前記無線通信装置はユーザ機器である無線通信システム。
【請求項２７】
請求項２３乃至２６のうちの何れか一項に記載の無線通信システムであって、前記装置は、下りリンク通信パスにおいて複数の無線通信装置にリソースを割り当てるよう構成された優先順位付けロジックを備える前記無線アクセス・ネットワークに位置している無線通信システム。
【請求項２８】
請求項２７記載の無線通信システムであって、前記複数の無線通信装置のうちの無線通信装置は、個々の無線ベアラのバッファ占有量を識別するよう構成された信号プロセッサと、動作可能に前記信号プロセッサに結合され、メッセージを前記無線アクセス・ネットワークに送信するよう構成された送信器とを有する無線通信システム。
【請求項２９】
請求項２８記載の無線通信システムであって、前記メッセージは、前記無線ベアラ毎に別個のバッファ占有量を示す無線通信システム。
【請求項３０】
請求項２９記載の無線通信システムであって、動作可能に前記信号プロセッサ及び前記優先順位付けロジックに結合され、重み値の組に応じて個々の無線ベアラに帯域リソースを前記優先順位付けロジックが割り当てるように複数のユーザにわたってサービス毎の重み値の組を与えるよう構成された重み付けロジックを更に備える無線通信システム。
【請求項３１】
請求項３０記載の無線通信システムであって、前記無線アクセス・ネットワークは前記重み値の組を前記無線通信装置に送信する無線通信システム。
【請求項３２】
請求項２８記載の無線通信システムであって、前記無線アクセス・ネットワークは、前記メッセージに応じて、複数の無線通信装置の間で、優先順位付けされた割り当てリソースをスケジューリングするよう構成されたスケジューラを備える無線通信システム。
【請求項３３】
請求項３２記載の無線通信システムであって、前記スケジューラは、それぞれのサービスについてバッファに存在しているデータの合計量に応じて、優先順位付けされた割り当てリソースをスケジューリングする無線通信システム。
【請求項３４】
請求項３２記載の無線通信システムであって、前記スケジューラは、前記無線アクセス・ネットワークに位置しており、ユーザ機器に位置しているユーザ機器スケジューラに物理リソースの単一の割り当てを与えるよう構成される無線通信システム。
【請求項３５】
請求項３４記載の無線通信システムであって、前記ユーザ機器スケジューラは、前記割り当てられた物理リソースのその使用を前記無線アクセス・ネットワークに通知する無線通信システム。
【請求項３６】
無線通信システムにおいて一時点でサポートされるサービスの数を制限する方法であって、
割り当てられたリソースの正規化されたサービス重み付けパラメータを求める工程と、
各サービスに割り当てられたリソース割り当てユニットの数を求める工程と、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいか否かを判定する工程と、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいと判定されることに応じて、割り当てられるリソース割り当てユニットの数を制限する工程と、
各サービスに割り当てられるリソース割り当てユニットの数を再計算する工程と、
各サービスに割り当てられたリソース割り当てユニットの順にサービスを配列し、前記配列されたサービスから数を選択する工程と、
選択されないサービス全てをゼロにセットする工程と、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいか否かを判定する工程と、
リソースが割り当てられたサービスの数が前記閾値よりも大きい場合、前記再計算する工程と、前記配列する工程、前記セットする工程、及び前記判定する工程を反復する工程とを含む方法。
【請求項３７】
請求項３６記載の方法であって、上りリンク方向及び下りリンク方向において空きリソースを割り当てる工程を更に含む方法。
【請求項３８】
装置であって、
メモリと、
前記メモリに結合されたプロセッサと、
前記プロセッサ上で実行されるプログラム・コードとを備え、前記プログラム・コードは、
割り当てられたリソースの正規化されたサービス重み付けパラメータを求める機能と、
各サービスに割り当てられたリソース割り当てユニットの数を求める機能と、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいか否かを判定する機能と、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいと判定されたことに応じて、割り当てられるリソース割り当てユニットの数を制限する機能と、
各サービスに割り当てられたリソース割り当てユニットの数を再計算する機能と、
各サービスに割り当てられたリソース割り当てユニットの順にサービスを配列し、前記配列されたサービスから数を選択する機能と、
選択されないサービス全てを０にセットする機能と、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいか否かを判定する機能と、
リソースが割り当てられたサービスの数が前記閾値よりも大きい場合、再計算する機能、配列する機能、セットする機能、及び該判定する機能を反復する機能とを行うよう動作可能な装置。
【請求項３９】
装置であって、
割り当てられたリソースの正規化されたサービス重み付けパラメータを求めるためのロジックと、
各サービスに割り当てられるいくつかのリソース割り当てユニットの数を求めるためのロジックと、
リソースが割り当てられたサービスの数は閾値を上回っているか否かを判定するためのロジックと、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいと判定されたことに応じて、割り当てられるリソース割り当てユニットの数を制限するためのロジックと、
各サービスに割り当てられたリソース割り当てユニットの数を再計算するためのロジックと、
各サービスに割り当てられたリソース割り当てユニットの順にサービスを配列し、前記配列されたサービスから数を選択するためのロジックと、
選択されないサービス全てを０にセットするためのロジックと、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいか否かを判定するためのロジックと、
リソースが割り当てられたサービスの数が前記閾値よりも大きい場合、再計算するためのロジック、配列するためのロジック、セットするためのロジック、及び判定するためのロジックを反復するためのロジックとを備える装置。
【請求項４０】
無線通信システムにおいて一時点でサポートされるサービスの数を制限するためのプログラム・コードを備えるコンピュータ・プログラム・プロダクトであって、
割り当てられたリソースの正規化されたサービス重み付けパラメータを求め、
各サービスに割り当てられたリソース割り当てユニットの数を求め、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいか否かを判定し、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいと判定されたことに応じて、割り当てられるリソース割り当てユニットの数を制限し、
各サービスに割り当てられるリソース割り当てユニットの数を再計算し、
各サービスに割り当てられたリソース割り当てユニットの順にサービスを配列し、前記配列されたサービスから数を選択し、
選択されないサービス全てを０にセットし、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいか否かを判定し、
リソースが割り当てられたサービスの数が前記閾値よりも大きい場合、再計算、配列、セット及び判定を反復するためのプログラム・コードを備えるコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム内のインターネット・プロトコル・データ・フローをサポートするための機構に関する。本発明は、（例えば、ユニバーサル移動通信規格において使用される）パケット・データ伝送におけるゲートウェイ・キューイング・アルゴリズムに適用可能であるが、前述のゲートウェイ・キューイング・アルゴリズムに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
セルラ通信システムでは、地域が、ノードＢとしても表される基地局によって各セルが処理されるいくつかのセルに分けられる。基地局は、基地局間でデータを通信することが可能な固定ネットワークによって相互接続される。時にはユーザ機器（ＵＥ）として表される移動局は、移動局が位置するセルの基地局から無線通信リンクを介して処理される。
【０００３】
通常のセルラ通信システムは、国全体をカバーし、数千乃至数百万の移動局をサポートする数百乃至数千のセルを含む。通信局から基地局への通信は上りリンクとして知られており、基地局から移動局への通信は下りリンクとして知られている。
【０００４】
基地局を相互接続する固定ネットワークは、何れかの２つの基地局間のデータをルーティングし、よって、セル内の移動局が何れかの他のセル内の移動局と通信することを可能にするよう動作可能である。更に、固定ネットワークは、インターネットや公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）などの外部ネットワークに相互接続し、それにより、固定電話回線によって接続された固定電話回線用電話機や他の通信端末と移動局が通信することを可能にするゲートウェイ機能を有する。更に、固定ネットワークは、従来のセルラ通信ネットワークを管理するために必要な機能（データのルーティング、受付制御、リソース割り当て、加入者への請求、移動局の認証等の機能を含む）の多くを有する。
【０００５】
現在、最も広く普及しているセルラ通信システムは、汎ヨ―ロッパディジタル移動通信システム（ＧＳＭ）として知られている第２世代通信システムである。ＧＳＭは、ユーザに個々に割り当てることが可能な別個の８つの時間スロットに周波数キャリアを分割することによってユーザの分割が達成される時分割多元接続（ＴＤＭＡ）として知られている手法を使用する。ＧＳＭ  ＴＤＭＡ通信システムの更なる説明は、Ｍｉｃｈｅｌ  Ｍｏｕｌｙ及びＭａｒｉｅ  Ｂｅｒｎａｄｅｔｔｅ  Ｐａｕｔｅｔによる「Ｔｈｅ  ＧＳＭ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  （Ｂａｙ  Ｆｏｒｅｉｇｎ  Ｌａｎｇｕａｇｅ  Ｂｏｏｋｓ  １９９２  ＩＳＢＮ  ２９５０７１９００７）」で見つけることが可能である。
【０００６】
現在、移動体ユーザに提供される通信サービスを更に拡充するために、第３世代システム・システムが製品展開されている。最も広く受け入れられている第３世代通信システムは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）手法に基づく。周波数分割複信（ＦＤＤ）手法も時分割複信（ＴＤＤ）手法もこのＣＤＭＡ手法を使用する。ＣＤＭＡシステムでは、ユーザの分割は、同じキャリア周波数上の、同じ時間間隔における別々のユーザに別々の拡散符号及びスクランブル符号を割り当てることにより、得られる。ＴＤＤでは、更なるユーザ分割は、ＴＤＭＡと同様に、別々のユーザに別々の時間スロットを割り当てることによって達成される。しかし、ＴＤＭＡと対照的に、ＴＤＤは、同じキャリア周波数を上りリンク伝送及び下りリンク伝送に使用することを可能にする。この原理を使用した通信システムの一例は、ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）である。ＵＭＴＳのＣＤＭＡの更なる説明、及び、特に、ＵＭＴＳの広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）の更なる説明は、Ｈａｒｒｉ  Ｈｏｌｍａ  （編集者），  Ａｎｔｔｉ  Ｔｏｓｋａｌａ  （編集者）による「ＷＣＤＭＡ  ｆｏｒ  ＵＭＴＳ，  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，２００１，  ＩＳＢＮ  ０４７１４８６８７６」で見つけることが可能である。
【０００７】
第３世代セルラ通信システムでは、通信ネットワークは、コア・ネットワーク、及び無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）を有する。コア・ネットワークは、ＲＡＮの一部分から別の部分にデータをルーティングし、他の通信システムとインタフェースするよう動作可能である。更に、請求などの、セルラ通信システムの運用及び管理の機能の多くを行う。ＲＡＮは、エア・インタフェースの無線リンクを介して無線ユーザ機器をサポートするよう動作可能である。ＲＡＮは、ＵＭＴＳではノードＢとして知られている基地局と、エア・インタフェースを介した通信及び基地局を制御する無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）とを有する。
【０００８】
ＲＮＣは、適切な基地局との間のデータの無線リソース管理及びルーティングを含む、エア・インタフェースに関する制御機能の多くを行う。ＲＮＣは、ＲＡＮとコア・ネットワークとの間のインタフェースを設ける。ＲＮＣ及び関連した基地局は、無線ネットワーク・サブシステム（ＲＮＳ）として知られている。
【０００９】
第３世代セルラ通信システムは、効率的なパケット・データ・サービスを含む多数の別々のサービスを提供するよう規定されている。例えば、下りリンク・パケット・データ・サービスは、３ＧＰＰリリース５の規格内で、高速下りリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）サービスの形態でサポートされる。高速上りリンク・パケット・アクセス（ＨＳＵＰＡ）機能も標準化作業中である。この上りリンク・パケット・アクセス機能は、ＨＳＤＰＡの多くを採用することになる。
【００１０】
３ＧＰＰ規格によれば、ＨＳＤＰＡサービスは、周波数分割複信（ＦＤＤ）モード及び時分割複信（ＴＤＤ）モードにおいて使用することができる。
【００１１】
ＨＳＤＰＡでは、伝送符号リソースは、ユーザ間でそのトラフィック・ニーズに応じて共有される。基地局又は「ノードＢ」は、いわゆるスケジューリング・タスク内で、ユーザにリソースを割り当て、分配する役割を果たす。よって、ＨＳＤＰＡの場合、一部のスケジューリングはＲＮＣによって行われる一方、他のスケジューリングは基地局によって行われる。特に、ＲＮＣは、高速パケット・サービスを基地局が排他的に使用することが可能であるリソースの組を各基地局に割り当てる。更に、ＲＮＣは基地局との間でデータの流れを制御する。
【００１２】
したがって、パケット・ベースのシステムの多くは、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）通信システムにおける時間スロットであっても、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムにおける電力及び符号であっても、利用可能なリソースを共有するために、個々のデータ・パケットが伝送される時点を制御するスケジューラを含む。スケジューラを紹介した記載は、Ｔｈｅ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＥＥＥ，  ｖｏｌｕｍｅ  ８３，  ｎｏ．  １０，  Ｏｃｔｏｂｅｒ  １９９５に公表された、Ｈｕｉ  Ｚｈａｎｇによる「Ｓｅｒｖｉｃｅ  ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅ  ｆｏｒ  ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｓｅｒｖｉｃｅ  ｉｎ  ｐａｃｋｅｔ−ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ」で見つけることが可能である。
【００１３】
米国特許第６，８４５，１００号明細書には、別個の２つのスケジューラ（すなわち、パケット・スケジューラ及びＱＯＳスケジューラ）の使用が開示されている。パケット・スケジューラは、ユーザにリソースを割り当て、次いで、このユーザの割り当て内で、ＱｏＳスケジューラは、割り当てられた無線ベアラに応じて一部のパケットを他のパケットに対して優先する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
よって、ＩＰデータ・フロー間で区別するための改良された機構を提供する必要性が存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の局面によれば、特許請求の範囲に記載の通り、無線通信システム、装置、及びそれらを動作させる方法を提供する。
【００１６】
よって、本発明の一実施例では、無線通信システムにおけるリソースの割り当てにおいて使用される装置を備え、装置は、複数の無線ベアラのうちの個々の無線ベアラに１つ又は複数のサービスをマッピングするよう構成されたマッピング・ロジックと、複数の無線ベアラのバッファ占有量を示すよう構成された通知ロジックと、無線ベアラ・ベースで複数の無線通信装置にわたって、割り当てられたリソースを優先順位付けするよう構成された優先順位付けロジックとを備える。
【００１７】
割り当てられたリソースを複数の無線通信装置間で優先順位付けするよう構成された優先順位付けロジックを提供することにより、ユーザの間での特定のサービスの優先順位付けが可能になるので、例えば、ＦＴＰトラフィックが一ユーザと関連付けられていても他の数ユーザと関連付けられていても、ハイパテキスト伝送プロトコル（ＨＴＴＰ）トラフィックをファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）トラフィックよりも優先することが可能である。
【００１８】
本発明の一実施例では、装置は、データ・フローとそれぞれの無線ベアラとの間のマッピングを規定する複数のサービス仕様を無線通信装置毎に１つずつ格納するデータベースを有する。
【００１９】
複数のサービス仕様を格納するデータベースの提供により、非常に広い範囲のマッピング特性を構成することが可能になる。更に、別々のマッピングをティア毎又はユーザ・ベース毎に達成することが可能になる。
【００２０】
本発明の一実施例では、装置は、動作可能にマッピング・ロジックに結合され、単一の（ＰＤＰ）コンテキストから個々の無線ベアラにサービスを分割するよう構成された信号分割ロジックを更に有する。
【００２１】
信号分割ロジックを提供することにより、新たなサービスを開始する旨の二次パケット・データ・プロトコル（ＰＤＰ）コンテキスト要求を送出する必要がもうなくなるという機能がユーザ機器に提供される、それにより、かなりのレーテンシが避けられる。
【００２２】
本発明の一実施例では、無線通信装置は、上り通信パスにおいてリソースを割り当てるよう構成されたユーザ機器である。
【００２３】
本発明の一実施例では、装置は、無線ベアラ・ベースで下りリンク通信パスにおいて複数の無線通信装置にリソースを割り当てるよう構成された優先順位付けロジックを備えた無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ）に位置している。
【００２４】
本発明の一実施例では、複数の無線通信装置のうちの一無線通信装置は、個々の無線ベアラのバッファ占有量を識別するよう構成された信号プロセッサと、動作可能に信号プロセッサに結合され、メッセージを無線アクセス・ネットワークに送信するよう構成された送信器とを有する。
【００２５】
個々の無線ベアラ（又はサービス）のバッファ占有量を識別するよう構成された信号プロセッサを提供することにより、効果的には、ユーザの割り当て内であってもユーザ間であっても何れかのシステムが優先順位付けを行うことが可能になる。本発明の一実施例では、メッセージは、無線ベアラ毎に別個のバッファ占有量を示す。
【００２６】
個々の無線ベアラ毎の別個のバッファ占有量を示すメッセージを提供することにより、効果的な優先順位付けがもたらされる。割り当て器は、ＵＬ方向において無線ベアラ（ＲＢ）毎のバッファ占有量が分かっているからである。これにより、ＵＥがこの量を通知することを可能にするためのシグナリングがサポートされる。
【００２７】
本発明の一実施例では、装置は、動作可能に信号プロセッサ及び優先順位付けロジックに結合され、重み値の組に応じて個々の無線ベアラに帯域リソースを優先順位付けロジックが割り当てるように複数のユーザにわたってサービス毎に重み値の組を与えるよう構成された重み付けロジックを更に有する。
【００２８】
動作可能に信号プロセッサ及び優先順位付けロジックに結合された重み付けロジックを提供することにより、リソースの一部を特定の無線ベアラ（例えば、サービス）に割り当てることが可能になる。これは、単純な絶対優先度手法を使用する、３ＧＰＰによって提供される従来の優先順位付け手法と対照的である。
【００２９】
本発明の一実施例では、装置は、重み値の組を無線通信装置に送信する送信器を更に有する。この機能により、ネットワークからの単一の物理的な割り当てを受け取っている間にトラフィックを適切に優先順位付けし、３ＧＰＰに規定された単純な絶対的な優先度システムを使用しなくてよいという利点がもたらされる。
【００３０】
本発明の一実施例では、無線アクセス・ネットワークは、（メッセージに応じて、複数の無線通信装置の間で、優先順位付けされた割り当てリソースをスケジューリングするよう構成された）スケジューラを有する。
【００３１】
本発明の一実施例では、無線アクセス・ネットワークは、マッピング・ロジックがデータ・パケットをそれぞれの無線ベアラにマッピングするように、動作可能にマッピング・ロジックに結合された１つ又は複数のサービスに関連付けられた複数の分類子を有する。
【００３２】
効果的には、１つ又は複数のサービスに関連付けられた分類子を提供することにより、サービスの無線ベアラへのフィルタリングがサポートされる。
【００３３】
本発明の一実施例では、メモリと、動作可能にメモリに結合されたプロセッサとを備える装置が提供される。プログラム・コードは、プロセッサ上で実行可能である。プログラム・コードは、複数の無線ベアラのうちの個々の無線ベアラに１つ又は複数のサービスをマッピングし、複数の無線ベアラのバッファ占有量を通知し、無線ベアラ・ベースで複数の無線通信装置間で、割り当てられたリソースを優先順位付けするよう動作可能である。
【００３４】
本発明の一実施例では、無線通信システムは、複数の無線通信装置との通信を容易にする無線アクセス・ネットワークを有する。無線通信システムは、複数の無線ベアラのうちの個々の無線ベアラに１つ又は複数のサービスをマッピングするよう構成されたマッピング・ロジックと、複数の無線ベアラのバッファ占有量を示すよう構成された通知ロジックと、無線ベアラ・ベースで複数の無線通信装置間で、割り当てられたリソースを優先順位付けるよう構成された優先順位付けロジックとを備える。
【００３５】
本発明の一実施例では、無線通信システムにおける一時点においてサポートされるサービスの数を制限する方法を説明している。上記方法は、割り当てられたリソースの正規化されたサービス重み付けパラメータを求める工程と、各サービスに割り当てられるいくつかのリソース割り当てユニットを求める工程と、リソースが割り当てられたサービスの数が閾値を上回っているか否かを判定する工程とを含む。上記方法は、リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいことに応じて割り当てられるリソース割り当てユニットの数を制限する工程と、各サービスに割り当てられるリソース割り当てユニットの数を再計算する工程と、各サービスに割り当てられるリソース割り当てユニットの順にサービスを配列し、配列されたサービスから数を選択する工程とを含む。上記方法は、選択されないサービス全てをゼロにセットする工程と、リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいか否かを判定する工程と、リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きい場合、再算出する工程、配列する工程、セットする工程、及び判定する工程を反復する工程とを含む。
【００３６】
このようにして、それぞれが多くのサービスを有するユーザの大きな母集団が存在する場合にも、リソース全体を割り当てるために必要なメッセージの数が管理可能な数に制限される。それぞれがリソースを割り当てられた複数のサービスを有する単一のユーザにより、単一の割り当てメッセージしか生じない。しかし、サービスの数が多いユーザの数が多いことにより、小量のリソ―スを多くのユーザに割り当てる可能性が増加する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明の実施例を例としてのみ、添付図面を参照して説明する。
【実施例】
【００３８】
要約すれば、本発明の実施例は、無線通信システム内で、異なるサービス品質でＩＰフローをサポートするためのアーキテクチャを説明している。本発明の実施例は、ＩＰフローと無線ベアラとの間のマッピングを規定する、ユーザ機器毎１つのサービス仕様を収容するデータベースを備えている。ユーザ機器では、かつ、無線アクセス・ネットワーク内では、分類子は仕様を使用してＩＰパケットを、適切な無線ベアラにマッピングする。無線アクセス・ネットワーク内のスケジューラは、重み値の組に応じて種々の無線ベアラに帯域を割り当てるよう構成される。よって、このようにして、無線ネットワークを介してＩＰによって搬送される種々のサービス間のサービス品質（ＱｏＳ）の区別が達成される。
【００３９】
ＲＡＮ機能は既に、別個のサービス定義仕様（例えば、ポート番号）に関連付けられたデータが別個の無線ベアラ上に配置されることを前提としている。しかし、本発明の実施例では、ユーザの割り当てにおいてしか優先順位付けを可能にしない従来技術の手法と対照的に、ＲＡＮ機能は、サービスが複数のユーザ間で優先順位付けされることを可能にするよう構成される。
【００４０】
まず図１を参照すれば、通常の標準的なＵＭＴＳ無線アクセス・ネットワーク（ＵＴＲＡＮ）システム１００は、端末／ユーザ機器ドメイン１１０と、ＵＭＴＳ地上無線アクセス・ネットワーク・ドメイン１２０と、インフラストラクチャ・ドメイン１３０とを含むと、好都合にみなされる。
【００４１】
端末／ユーザ機器ドメイン１１０では、端末機器（ＴＥ）１１２は、有線又は無線Ｒインタフェースを介して移動機器（ＭＥ）に接続される。ＭＥ１１４は、ユーザ・サービス識別モジュール（ＵＳＩＭ）１１６にも接続される。ＭＥ１１４及びＵＳＩＭ１１６はともに、ユーザ機器（ＵＥ）１１８とみなされる。ＵＥは例えば、遠隔装置、移動局、通信端末、携帯情報端末、ラップトップ型コンピュータ、組み込み型通信プロセッサや、セルラ通信システムのエア・インタフェースを介して通信する何れかの通信エレメントであり得る。
【００４２】
ＵＥ１１８は、無線アクセス・ネットワーク・ドメイン１２０内のノードＢ（基地局）１２２と無線Ｕｕインタフェースを介してデータを通信する。無線アクセス・ネットワーク・ドメイン１２０内では、ノードＢ１２２は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１２４とＩｕｂインタフェースを介して通信する。ＲＮＣ１２４は、他のＲＮＣ（図示せず）と、Ｉｕｒインタフェースを介して通信する。
【００４３】
ノードＢ１２２及びＲＮＣ１２４は併せて、ＵＴＲＡＮ１２６を形成する。ＲＮＣ１２４は、処理するＧＰＲＳサービス・ノード（ＳＧＳＮ）１３２とコア・ネットワーク・ドメイン１３０においてＩｕインタフェースを介して通信する。コア・ネットワーク・ドメイン１３０内では、ＳＧＳＮ１３２は、ゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード１３４とＧｎインタフェースを介して通信する。ＳＧＳＮ１３２及びＧＧＳＮ１３４は、ホーム・ロケーション・レジスタ（ＨＬＲ）サーバ１３６と、Ｇｒインタフェース及びＧｃインタフェースそれぞれを介して通信する。ＧＧＳＮ１３４は、公衆データ・ネットワーク１３８とＧｉインタフェースを介して通信する。
【００４４】
よって、エレメントであるＲＮＣ１２４、ＳＧＳＮ１３２及びＧＧＳＮ１３４は、図１に示すように、無線アクセス・ネットワーク・ドメイン１２０とコア・ネットワーク・ドメイン１３０との間で分けられる、分割した別個の装置として（それぞれ自身のソフトウェア／ハードウェアのプラットフォーム上で）従来、提供されている。
【００４５】
ＲＮＣ１２４は、数多くのノードＢ１２２のリソースの制御及び割り当ての役割を果たすＵＴＲＡＮエレメントであり、通常、５０乃至１００のノードＢを一ＲＮＣによって制御することができる。ＲＮＣは更に、エア・インタフェースを介してユーザ・トラフィックを高精度で配信する。ＲＮＣは互いに（Ｉｕｒインタフェースを介して）通信する。
【００４６】
ＳＧＳＮ１３２は、セッション制御、及びＨＬＲとのインタフェースの役割を果たすＵＭＴＳコア・ネットワーク・エレメントである。ＳＧＳＮは、個々のＵＥの位置を把握し、セキュリティ機能及びアクセス制御を行う。ＳＧＳＮは、多くのＲＮＣに対する大容量の集中制御装置である。
【００４７】
ＧＧＳＮ１３４は、コア・パケット・ネットワーク内のユーザ・データを最終的な宛先（例えば、インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ））に集中させ、トネリングする役割を果たすＵＭＴＳコア・ネットワークのエレメントである。端末機器（ＴＥ）１１２は、有線インタフェース又は無線Ｒインタフェースを介して移動機器（ＭＥ）１１４に接続される。ＭＥ１１４は、ユーザ・サービス識別モジュール（ＵＳＩＭ）１１６にも接続される。ＭＥ１１４及びＵＳＩＭ１１６は併せて、ユーザ機器（ＵＥ）１１８とみなされる。ＵＥ１１８は、無線アクセス・ネットワーク・ドメイン１２０におけるノードＢ（基地局）１２２と無線Ｕｕインタフェースを介して通信する。無線アクセス・ネットワーク・ドメイン１２０内では、ノードＢ１２２は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１２４とＩｕｂインタフェースを介して通信する。ＲＮＣ１２４は、他のＲＮＣ（図示せず）と、Ｉｕｒインタフェースを介して通信する。ノードＢ１２２及びＲＮＣ１２４は併せて、ＵＴＲＡＮ１２６を形成する。ＲＮＣ１２４は、処理するＧＰＲＳサービス・ノード（ＳＧＳＮ）１３２とコア・ネットワーク・ドメイン１３０においてＩｕインタフェースを介して通信する。コア・ネットワーク・ドメイン１３０内では、ＳＧＳＮ１３２は、ゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード１３４とＧｎインタフェースを介して通信する。ＳＧＳＮ１３２及びＧＧＳＮ１３４は、ホーム・ロケーション・レジスタ（ＨＬＲ）サーバ１３６と、Ｇｒインタフェース及びＧｃインタフェースそれぞれを介して通信する。ＧＧＳＮ１３４は、公衆データ・ネットワーク１３８とＧｉインタフェースを介して通信する。
【００４８】
よって、エレメントであるＲＮＣ１２４、ＳＧＳＮ１３２及びＧＧＳＮ１３４は、図１に示すように、無線アクセス・ネットワーク・ドメイン１２０とコア・ネットワーク・ドメイン１３０との間で分けられる、分割した別個の装置として（それぞれ自身のソフトウェア／ハードウェアのプラットフォーム上で）従来、提供されている。
【００４９】
ＲＮＣ１２４は、数多くのノードＢ１２２のリソースの制御及び割り当ての役割を果たすＵＴＲＡＮエレメントであり、通常、５０乃至１００のノードＢを一ＲＮＣによって制御することができる。更に、ＲＮＣ１２４は、エア・インタフェースを介してユーザ・トラフィックを高精度で配信する。ＲＮＣは互いに（Ｉｕｒインタフェースを介して）通信する。
【００５０】
ＳＧＳＮ１３２は、セッション制御、及びＨＬＲとのインタフェースの役割を果たすＵＭＴＳコア・ネットワーク・エレメントである。ＳＧＳＮは、個々のＵＥの位置を把握し、セキュリティ機能及びアクセス制御を行う。ＳＧＳＮは、多くのＲＮＣに対する大容量の集中制御装置である。
【００５１】
ＧＧＳＮ１３４は、コア・パケット・ネットワーク内のユーザ・データを最終的な宛先（例えば、インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ））に集中させ、トネリングする役割を果たすＵＭＴＳコア・ネットワークのエレメントである。
【００５２】
前述のＵＴＲＡＮシステム及びその動作は、ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇの３ＧＰＰウェブサイトから入手可能な、３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔの技術仕様文書（３ＧＰＰ  ＴＳ２５．４０１、３ＧＰＰ  ＴＳ２３．０６０）及び関連文書に、より詳細に記載されており、本明細書では更に詳細に説明しない。
【００５３】
ＲＮＣ１２４内では、本発明の実施例により、組み入れられているか、又は適合されている別個の機能ブロックが存在している。特に、図１に示すように、マッパ１２８は、ＩＰパケットを別個のＲＢにマッピングする役割を果たす。マッパ１２８は図２に更に詳細に示す。スケジューラ１２９は、無線リソースの特定部分をＲＢそれぞれに割り当てる役割を果たす。これは、図３及び図４に関して更に詳細に説明する。
【００５４】
更に、本発明の実施例によれば、エレメント・マネージャ・ロジック１４０をシステムに組み入れている。これは、ＩＰパケットのＲＢへのマッピング特性を規定するデータベースを含むために使用される。エレメント・マネージャ・ロジック１４０は、以下に更に詳細に説明するように、キュー重み付けパラメータ（Ｓｔｉｅｒ）の値も含む。
【００５５】
図２は、本発明の実施例による、複数のユーザ間でのサービス優先順位付けを可能にし得る下りリンク動作２００を示す。この点で、ＲＮＣ内の処理ロジック１８０は、サービス２２０、２２５、２３０を、単一のＰＤＰコンテキスト２０５から、別個の無線ベアラ２３５、２４０、２４５に分ける信号分割ロジック２１５を有する。本発明の一実施例は、サービスは、例えばポート番号に基づいて、別個の無線ベアラ間で分けることができる。
【００５６】
８つのサービス／無線ベアラを図２に示すが、本願発明の概念を何れかの数のサービス／無線ベアラに施すことができる。このようにして、ユーザ毎に、スケジューラにはこの場合、サービス毎のバッファに存在している合計データ量が分かっている。
【００５７】
図３は、本発明の実施例による、無線ベアラに複数のＵＥがマッピングされる機構の例を示す。この例では、第１のＵＥ３１５、第２のＵＥ３２０及び第３のＵＥ３３５を示す。第１のＵＥ３１５及び第２のＵＥ３２０は、第１のサービス・レベル・アグリーメント（ＳＬＡ−１）３０５を使用し、第３のＵＥ３３５は第２のもの（ＬＳＡ−２）３４５を使用する。第１のＳＬＡ−１  ３０５及び第２のＳＬＡ−２  ３４５は、パケット・データ・キューを編成する複数の無線ベアラを使用する。
【００５８】
本発明の一実施例では、別個のキューを同じサービスについて、しかし、別のＳＬＡを使用して設けることができることが想定される。
【００５９】
次に図４を参照すれば、単一のＳＬＡに関連付けられたリソース割り当て器ロジックを示す。すなわち、図４は、図３のエレメント３０５のより詳細のバージョンを表す。ＲＢ  Ａ「１」乃至「８」’について別個の通知４１０、４３０及び４００を備え、前述は、ＳＬＡ内の別個のサービスと関連付けられる。
【００６０】
本発明の一実施例では、各キュー内に、データ自体ではなく、（関連付けられた無線ベアラの）ユーザ４２０、４４０、４７０毎のデータの量が単独で表示される。各キュー内に、単純なラウンドロビン手法が動作し得る。量表示がキューのヘッドに達すれば、固定ボリュームのリソースがユーザに割り当てられる。ユーザにこのリソースが付与されると、ユーザは、キューの後ろに配置される（割り当てられたリソースを前提とすれば、）そのユーザに残っているバッファ占有量がなお存在していることを前提とする）。
【００６１】
それぞれのキューからの出力により、論理チャネル毎のＵＴＲＡＮ側の媒体アクセス層（ＭＡＣ）に対する割り当ての個々の表示がもたらされる。出力は、ＤＬ割り当てを提供するスケジューラ４８０において合成される。ＤＬ割り当ては、物理的に共有されるチャネル割り当てメッセージにおけるそれぞれのＵＥに送出される。
【００６２】
図４を参照すれば、上記手法は、「ティアベースの重み付けフェア・キューイング」を提供する機構においてサポートすることができる。簡潔には、前述の機構では、各キューは、
【００６３】
【数１】
2009536480.tif 000003
に基づいて重み値を求める。
ここで、
Ｎｔｉｅｒは、キュー内の別個のユーザの数である。
【００６４】
空き物理リソースの量全体が次いで、Ｗ’tierの値に比例して各キューに割り当てられる。前述の通り、単純なラウンドロビン割り当てポリシーも各キュー内で適用可能である。
【００６５】
図３に戻れば、合計１６個のキュー重み（Ｓｔｉｅｒ）が望ましい。前述のキュー重みは、各キューに割り当てられる合計リソースの相対量を規定する。よって、別々の無線ベアラに割り当てられる帯域は、相対的な重みに応じて共有される。実現形態では、前述の重みはエレメント・マネージャによって設定される。しかし、本発明の一実施例では、重みはＲＡＤＩＵＳによって構成することもできる。その場合、サービス仕様を、無線リソース・マネージャ（ＲＲＭ）によって解釈して、適切なリソース割り当て（ＲＡ）キュー及びＲＢを構成する。
【００６６】
このアーキテクチャの構造は、複数のユーザにわたってＱｏＳ優先順位付けを行うことが可能であることを意味している。よって、例えば、二ユーザが存在するシナリオでは、ハイパテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）トラフィックを有し得、これはＲＢ１にマッピングすることができ、第２のユーザは、ＲＢ２にマッピングすることができるファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）トラフィックを使用することができる。ＲＢ１に関連付けられたＳｔｉｅｒ（Ｓｔｉｅｒ １）は、ＲＢ２のＳｔｉｅｒ（Ｓｔｉｅｒ ２）よりも高い。したがって、二ユーザのバッファ内のデータの量が同じであるとすれば、ＲＢ１に割り当てられる合計リソースの比は、
【００６７】
【数２】
2009536480.tif 000004
として定義することができる。
【００６８】
よって、ＲＢ２に割り当てられる合計リソースの比は、
【００６９】
【数３】
2009536480.tif 000005
として定義することができる。
【００７０】
各キュー重み値（Ｓｔｉｅｒ）に関連付けられた値に対する制限は存在しない。よって、本発明の実施例によれば、ＳＬＡ−２のサービス１の相対重みを、優先度が公称ではより高いＳＬＡであり得るＳＬＡ−１のサービスの数よりも高く設定することが可能であり得る。
【００７１】
本発明の一実施例によれば、上りリンクにおいて複数のユーザ間でサービスの優先順位付けを与えるための機構を説明する。この点で、重み値がＵＥに通知される。やはり、下りリンク方向に関して上述したように、サービスのタイプに応じて無線ベアラの数にデータを分けるロジックが存在しているものとする。更に、ＵＥは、種々のＲＢに関連付けられたキュー毎に別個のバッファ占有量をネットワークに通知することができるものとする。
【００７２】
単一の３ＧＰＰ  ＰＤＰコンテキスト内で複数のＱｏＳ要件が存在している場合、無線リソースの単一の物理割り当てをＵＥに対して行うことができる。このようにして、単一のＰＤＰコンテキストは、単一のＣＣＴｒＣｈを示唆する。ＵＥに提供される無線リソースのこの単一の物理割り当ては、いくつかのサービス間で、それらそれぞれのＱｏＳ要件に比例して（例えば、通知された重み値（Ｓｔｉｅｒ）に比例して）共有される。
【００７３】
ネットワークには、各ＲＢに関連付けられた別個のバッファ占有量が分かっている。したがって、上りリンクのケースを動作させるために必要なロジックは、上述の下りリンクのケースと比較して概ね変わらない。しかし、単一の物理割り当てのみがＵＥに通知されるので、各キューに関連付けられた物理割り当ては合計される。この点で、この機構は、物理リソースがどのＲＢに割り当てられるかの直接制御が実現される下りリンクのケースと異なる。
【００７４】
上りリンクの場合、単一の物理割り当てが使用されるので、ネットワーク内のスケジューラ・ロジックが、ＵＥ内の同様なスケジューラ・ロジックとミラーイングされる。これは、単一の物理割り当てを使用し、これを重み（Ｓｔｉｅｒ）値を使用して別々のＲＢ間で分ける。更に、ネットワーク側でも使用されるＳｔｉｅｒパラメータの値をＵＥが知るためには、上りリンクのケースは、前述の値を通信するためにネットワークとＵＥとの間のシグナリングをサポートする。
【００７５】
本発明の一実施例では、Ｓｔｉｅｒパラメータのシグナリングは通常、当初、ネットワークに接続されると、ＵＥに送出される（例えば、無線ベアラ設定メッセージ内で）。Ｓｔｉｅｒパラメータに対する修正がある場合、前述の修正は通常、専用制御シグナリングで（例えば、無線ベアラ再構成メッセージを使用して）ＵＥに通知され得る。しかし、Ｓｔｉｅｒパラメータは、システム情報などの他の機構を使用してＵＥに通知することも可能である。
【００７６】
次に、図５を参照すれば、上りリンク・シナリオをサポートするためのＵＥ５０５とＵＴＲＡＮ５４０との間の通信の概要を示す。この点で、ＵＥ５０５は、単一のＰＤＰコンテキスト５１０を受け取り、単一のＰＤＰコンテキスト５１０を、分割器ロジック５１５内の個々の無線ベアラ上の別個のサービスに分割することができる。次いで、ＵＥは、無線ベアラそれぞれの別個のバッファ占有量を示すメッセージ５３５をＵＴＲＡＮスケジューラ５４５に送信することができる。
【００７７】
個々の無線ベアラ上の別個のサービスは、ＵＥミラー・スケジューラ５２５に入力される。本発明の一実施例では、ＵＥがまずＵＴＲＡＮ５４０に接続すると、ＵＥミラー・スケジューラ５２５は、ＵＴＲＡＮ５４０から通知された（５５５）Ｓｔｉｅｒパラメータ５５０を受け取る。ＵＴＲＡＮ５４０内のＳｔｉｅｒパラメータ５５０もＵＴＲＡＮスケジューラ５４５に入力される。ＵＴＲＡＮスケジューラ５４５は、メッセージ５６０内のＵＥミラー・スケジューラ５２５に物理リソースの単一の割り当てを与えるよう構成される。次いで、ＵＥミラー・スケジューラ５２５は、通知されたＳｔｉｅｒパラメータ５５５に比例して各無線ベアラ内のデータを送信するために、物理割り当てのその使用についてメッセージ５３５においてＵＴＲＡＮ５４０に通知することができる。
【００７８】
よって、ＵＥ５０５内では、Ｓｔｉｅｒの値は、ＵＥ５０５に対するリソースの合計割り当てとともに知られている。明らかに、単一のＳＬＡのみがＵＥにおいて存在しており、Ｎｔｉｅｒは「０」又は「１」であり得る。よって、かつ、効果的には、ネットワークによって割り当てられるリソ―ス全体は次いで、Ｗ’ｔｉｅｒの相対値に基づいて分割される。
【００７９】
更に、前述の構造は、ＤＬ内のユーザ間でＱｏＳを優先順位付けする機能をＵＬに拡張することを可能にする。
【００８０】
次いで、各ＳＬＡを複数のＲＢに分割することが可能であるので、リソース全体のうちの非常に小さな割合が各ＲＢに割り当てられる。これはシグナリングの問題を生じ得る。この機構により、何れの時点でも特定のリソースが個々の多数のユーザに割り当てられ得るからである。したがって、本発明の拡張された実施例では、処理される（例えば、リソース割り当てユニットが割り当てられる対象の）キューの合計数を制限するための更なる機能を実現するための機構を説明する。よって、このアルゴリズムにより、例えば、操作者特定の値に、何れかの一時点でリソースを割り当てることが可能なキューの数が制限される。アルゴリズムは、割り当てられたリソースの比が長い期間にわたって、Ｓｔｉｅｒ値によって規定される比に維持されることも確実にし得る。
【００８１】
このアルゴリズムは、上りリンク及び下りリンクにおいて実現することが可能である。
【００８２】
次に図６を参照すれば、本発明の実施例を使用するアルゴリズム６００を示す。アルゴリズムにより、単一の時点で処理されるキューの数を制限するための一機構が説明される。アクティブなユーザ（すなわち、何れかのキューにおいてゼロより大きなバッファ占有量を有することが知られているユーザ）の数が、既知の固定パラメータ（例えば、エレメント・マネージャ（ＥＭ）によって規定されるような「ｍａｘ＿ｎｕｍｂｅｒ＿ｑｕｅｕｅｓ＿ｓｅｒｖｉｃｅｄ」）よりも大きい場合に、アルゴリズムを実行することができる。
【００８３】
処理は、工程６０５において、割り当てられたリソースの正規化キュー重み付けパラメータＷ’ｑを求めることによって始まる。
【００８４】
【数４】
2009536480.tif 000006
ここで、
ＮＱは、キューＱにおけるエントリの数（すなわち、データがキューｑにあるＵＥの数）であり、
ＮＢ＿ｑは、ノードＢにおいて構成されるキューの数である。
【００８５】
次いで、処理は工程６１０に示すように、各キューに割り当てられるＲＡＡＵの数を、例えば、
【００８６】
【数５】
2009536480.tif 000007
を使用して求める。
【００８７】
ここで、
ＲＡＡＵは、特定量の物理リソース（符号及び時間スロット）を表し、
ＦｒｅｅＲＡＡＵは、リソース割り当て器（ＲＡ）が分配することが可能な空きＲＡＡＵの数である。
【００８８】
次いで、アルゴリズムは、工程６１５に示すように、リソースが割り当てられたキューの数がＥＭパラメータ：ｍａｘ＿ｎｕｍｂｅｒ＿ｑｕｅｕｅｓ＿ｓｅｒｖｉｃｅｄよりも大きいか否かを判定することができる。リソースが割り当てられたキューの数が閾値（例えば、ＥＭパラメータ：ｍａｘ＿ｎｕｍｂｅｒ＿ｑｕｅｕｅｓ＿ｓｅｒｖｉｃｅｄ）よりも大きい場合、処理は工程６２０に進む。リソースが割り当てられたキューの数がＥＭパラメータ：ｍａｘ＿ｎｕｍｂｅｒ＿ｑｕｅｕｅｓ＿ｓｅｒｖｉｃｅｄ）よりも大きくない場合、処理は、本発明の出願人と同じ出願による国際公開第０３／０４９３２０号明細書に開示されているように通常に行われ得る。
【００８９】
工程６２０は、
【００９０】
【数６】
2009536480.tif 000008
としてＲＡＡＵｑを再計算する。
【００９１】
ここで、
ＲＡＡＵｑは工程６１０で計算され、ｒｕｎｎｉｎｇ＿ＲＡＡＵ＿ｄｅｌｔａは、処理されるキューの数の制限なしで割り当てられるＲＡＡＵの数と、その制限付きで割り当てられるＲＡＡＵの数との間の移動差である。
【００９２】
このアルゴリズムは反復的であり、ｒｕｎｎｉｎｇ＿ＲＡＡＵ＿ｄｅｌｔａは、アルゴリズムの先行する反復によって求められる。よって、第１の反復では制限は施されていないが、第２の反復では、先行する反復におけるキューの数の制限は、元々求められたＲＡＡＵの数を受け取らなかったキューが一部存在していることを意味している。
【００９３】
工程６２５では、次いで、キューは、最高のキューから始めてＲＡＡＵｑ’の順に配列される。次いで、工程６２８に示すように、第１のｍａｘ＿ｎｕｍｂｅｒ＿ｑｕｅｕｅｓ＿ｓｅｒｖｉｃｅｄのキューが選択される。
【００９４】
工程６２８において選択されないキューでは全て、工程６３０に示すように、Ｎｑ’の値はゼロにセットされる。工程６２８において選択されたティアでは全て、Ｎｑ’は、工程６３５に示すようにＮｑにセットされる。
【００９５】
工程６４０では、Ｗｑ（ここでは、Ｗ’’ｑとして表す）は、工程６３５で求められたＮｑ’ベクトルを使用して（例えば、
【００９６】
【数７】
2009536480.tif 000009
を使用して）再計算することができる。
【００９７】
次いで、各キューに割り当てられるＲＡＡＵの修正された数は工程６４５で求めることができる。例えば、修正された数は、
【００９８】
【数８】
2009536480.tif 000010
を使用して求めることができる。
【００９９】
ここで、ｒｏｕｎｄ  （．．）により、最も近い整数に丸められる。
【０１００】
次いで、ＲＡＡＵ全ての和を工程６５０で求めることができる。割り当てられたＲＡＡＵ全ての和が、ＦｒｅｅＲＡＡＵよりも大きい場合（これは、工程６４５における丸め演算の後、あり得る）、本発明の出願人と同じ出願人による国際公開第０３／０４９３２０号にも記載されているように、工程６５５において修正することができる。
【０１０１】
キューに割り当てられるリソースの量が、ＵＥが入っているセル・エッジ状態を前提とした場合に必要な量よりも少ないことがあり得る。例えば、ＵＥがセル・エッジ「２」に入っている場合、最小で４つのＲＡＡＵが必要になる。したがって、何れかのｑに対するセル・エッジ状態を前提として、ＲＡＡＵｔｉｅｒ’’で割り当てられるＲＡＡＵの量が、必要な最小ＲＡＡＵよりも少ない場合、ＲＡＡＵｑ’’は、工程６６０に示すように、最小値よりも少ないＲＡＡＵｑ’’を有するキューのうちの１つについて０にセットすることができる。ここで、最小値未満のキューが複数存在し得る。
【０１０２】
このシナリオでは、工程６６５に示すように、空きリソースがある場合、それはまず、最小値未満の何れかの他のキューに割り当てられる。なお、空きリソースが存在している場合、空きリソースが同様に（一ＲＡＡＵそれぞれが、０よりも大きなＲＡＡＵｑ’’を現在有しているキューに）割り当てられる。
【０１０３】
次いで、ＲＡＡＵ’’値が工程６７０に示すように更新される。次いで、工程６７５に示すように、実際に割り当てられたＲＡＡＵ（ＲＡＡＵｑ’’）と、元々求められた割り当てられたＲＡＡＵ（ＲＡＡＵｑ）との間の移動差が（例えば、
【０１０４】
【数９】
2009536480.tif 000011
のように）更新される。
【０１０５】
以上、何れかの特定の時点でリソースを割り当てる対象のキューの数を制限することができる機構を説明する。
【０１０６】
要約すれば、本発明の概念は、
（ｉ）ＤＬにおけるユーザ間でのサービスの優先順位付けを与えるための方法、
（ｉｉ）ＵＬにおけるユーザ間でのサービスの優先順位付けを与えるための方法（これは、重み値がＵＥに通知されることを必要とする）、及び
（ｉｉｉ）何れかの一時点で無線リソースを割り当てる対象のキュー（すなわち、サービス）の数を制限するための方法（この機能は、ＵＬ及びＤＬにおいて提供される）
の構成のうちの少なくとも１つ又は複数を提供することを目的とする。
【０１０７】
（ｉｖ）本発明の概念は、ユーザ間でのパケット・タイプの優先順位付けを可能にする。パケット・タイプ毎及びユーザ毎に単一の割り当て処理が存在するからである。これは、パケット・ベースのベスト・エフォート型サービスの場合、特に有利である。例えば、無線通信システムが、容量が非常に大きなファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）ダウンロードを行う複数のユーザを有し、別のユーザがウェブをブラウジングしている場合、他者よりもウェブ・ブラウジングしているユーザを優先することが可能である。
【０１０８】
米国特許６，８４５，１００号明細書に開示された内容は、ユーザ間でパケット・タイプを優先順位付けすることができる機構を提案している本明細書及び特許請求の範囲に記載した本発明の概念とはかなり異なる。一実施例では、これは、パケット・タイプ毎及びユーザ毎に単一の割り当て処理を提供することによって達成される。これは、パケット・ベースのベスト・エフォート型サービスの場合、特に有利である。例えば、第１の数のユーザが、容量が非常に大きなファイル転送プロトコル（ＦＴＰ）ダウンロードを行っており、別のユーザがウェブをブラウジングしている場合、本明細書及び特許請求の範囲記載の本発明の概念を使用するうえで、他者よりも、ウェブをブラウジングしているユーザを優先することが可能である。これは、前述のことが行われることを可能にしない米国特許第６，８４５，１００号明細書に開示された内容などの既知の従来技術と対照的である。
【０１０９】
特に、前述の本発明の概念が、半導体製造業者によって、何れの信号処理集積回路（ＩＣ）にも施すことが可能であることが想定される。例えば、半導体製造業者は、本発明の概念をスタンドアロン型デバイス、又は特殊用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）及び／若しくは何れかの他のサブシステム・エレメントに使用することができることが更に想定される。
【０１１０】
別々の機能ユニット又は論理エレメント間での何れかの適切な配分を、本明細書及び特許請求の範囲記載の本発明の概念から逸脱することなく使用することができる。よって、特定の機能デバイス又は機能エレメントへの参照は単に、厳密な論理的又は物理的構造若しくは編成を示すよりも、前述の機能を提供するために適切な手段への参照としてみるものとする。
【０１１１】
本発明の局面は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又は前述の何れかの組み合わせを含む何れかの適切な形態で実現することができる。本発明の実施例の構成要素及び構成部分は、何れかの適切なやり方で物理的、機能的、及び論理的に実現することができる。実際に、機能は、単一のユニット又はＩＣで実現しても、複数のユニット又はＩＣで実現しても、他の機能ユニットの一部として実現してもよい。
【０１１２】
本発明は、特定の実施例に関して説明してきたが、本明細書及び特許請求の範囲記載の特定の形態に限定することを意図するものでない。むしろ、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定される。更に、特定の実施例に関して構成を説明しているようにみえることがあり得るが、本明細書及び特許請求の範囲記載の実施例の種々の構成を本発明によって組み合わせることができることを当業者は認識するであろう。特許請求の範囲では、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」の語は、他の構成要素又は構成工程が存在していることを排除するものでない。
【０１１３】
更に、個々の構成を別々の請求項に含めていることがあり得るが、これらは、場合によっては、組み合わせることが効果的であり得るものであり、別々の請求項に含めていることは、構成の組み合わせが実施可能でないこと及び／又は効果的でないことを示唆しているものでない。更に、請求項の一カテゴリに構成を含めていることは、このカテゴリへの限定を示唆するものでなく、むしろ、上記構成が、適宜、他のクレーム・カテゴリにも同様に適用可能であることを示している。
【０１１４】
更に、請求項における構成の順序は、構成を行わなければならない何れかの特定の順序を示唆するものでなく、特に、方法クレームにおける個々の工程の順序は、工程をこの順序で行わなければならないことを示唆するものでない。むしろ、工程は、何れかの適切な順序で行うことができる。更に、単数形の参照は複数形を排除するものでない。よって、「ａ」、「ａｎ」、「ｆｉｒｓｔ」、「ｓｅｃｏｎｄ」等への参照は複数形を排除するものでない。
【０１１５】
以上、改良された無線通信システム、装置、集積回路、及びそれらを動作させる方法を説明している。従来技術の構成による前述の欠点はかなり軽減されている。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の実施例をサポートすることができる３ＧＰＰセルラ通信システムを示す図である。
【図２】本発明の実施例による、複数のユーザ間でのサービス優先順位付けを可能にするための下りリンク動作を示す図である。
【図３】本発明の実施例による、無線ベアラにＵＥがマッピングされる機構の例を示す図である。
【図４】本発明の実施例において利用することが可能なティアベースの重み付けフェア・キューイング・システムを示す図である。
【図５】本発明の特定の実施例による、上りリンク・スケジューリングを含む通信システムを示す図である。
【図６】本発明の実施例による、特定の時点において無線ベアラに割り当てられる対象のサービス／キューの数を制限するための方法を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年11月7日(2008.11.7)
【手続補正１】
【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】
無線通信システムにおける少なくとも１つの無線通信装置へのリソースの割り当てにおいて使用するネットワーク・エレメントであって、
複数の無線ベアラのうちの個々の無線ベアラに１つ又は複数のサービスをマッピングするよう構成されたマッピング・ロジックと、
複数の無線ベアラのバッファ占有量の表示を少なくとも１つの無線通信装置から受け取る受信器と、
無線ベアラ毎に複数の無線通信装置間で、前記１つ又は複数のサービスに対して割り当てられたリソースを、表示されたバッファ占有量に応じて優先順位付けるための優先順位付けロジックとを備えるネットワーク・エレメント。
【請求項２】
請求項１記載のネットワーク・エレメントであって、
データ・フローとそれぞれの無線ベアラとの間のマッピングを規定する複数のサービス仕様を無線通信装置毎に１つずつ格納するためのデータベースを更に備えるネットワーク・エレメント。
【請求項３】
請求項１又は２記載のネットワーク・エレメントであって、前記ネットワーク・エレメントは、動作可能に前記マッピング・ロジックに結合され、単一のコンテキストから個々の無線ベアラにサービスを分割するよう構成された信号分割ロジックを更に備えるネットワーク・エレメント。
【請求項４】
請求項１乃至３記載のネットワーク・エレメントであって、前記優先順位付けロジックは、無線ベアラ毎の所定の重み値の組、及び表示されたバッファ占有量を使用して、リソースを、無線通信装置に関連付けられたそれぞれの個々の無線ベアラに割り当てるネットワーク・エレメント。
【請求項５】
請求項４記載のネットワーク・エレメントであって、前記割り当てられたリソースは、前記無線ベアラのバッファ占有量を通知する無線通信装置の数と、前記無線ベアラの所定の重み値との積に比例して分割されるネットワーク・エレメント。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載のネットワーク・エレメントであって、前記ネットワーク・エレメントは、前記割り当てられたリソースを個々の複数の無線ベアラ間で調停し、単一の上りリンク・リソース割り当てを複数の無線通信装置に送信するネットワーク・エレメント。
【請求項７】
請求項６記載のネットワーク・エレメントであって、前記無線アクセス・ネットワークは、前記マッピング・ロジックがデータ・パケットをそれぞれの無線ベアラにマッピングするように、前記マッピング・ロジックに動作可能に結合された前記１つ又は複数のサービスに関連付けられた複数の分類子を備えるネットワーク・エレメント。
【請求項８】
ネットワーク・エレメントからリソースの割り当てを受け取る無線通信装置であって、
前記無線通信装置に利用可能な複数の無線ベアラについてネットワーク・エレメントにバッファ占有量を示す報告ロジックと、
前記無線通信装置に利用可能な複数の無線ベアラ間で使用するために前記ネットワーク・エレメントからリソースの単一の上りリンク割り当てを受け取る受信器とを備え、
前記無線通信装置は、
利用可能な無線ベアラ毎の報告されたバッファ占有量に応じて、無線ベアラ毎にリソースの前記単一の上りリンク割り当てを優先順位付けロジックが分割する無線通信装置。
【請求項９】
請求項８記載の無線通信装置であって、前記優先順位付けロジックは、バッファ占有量を有する無線ベアラの重み値に比例して個々の複数の無線ベアラ間で前記単一のリソース割り当てを割り当てるうえで、前記ネットワーク・エレメントから受け取られる所定の重み付け値の組を使用する無線通信装置。
【請求項１０】
無線通信システムにおいてリソースを割り当てる方法であって、
１つ又は複数のサービスを複数の無線ベアラのうちの個々の無線ベアラにマッピングする工程と、
少なくとも１つの無線通信装置から、前記複数の無線ベアラのバッファ占有量の表示を受け取る工程と、
表示されたバッファ占有量に応じて、無線ベアラ・ベースで複数の無線通信装置間で前記１つ又は複数のサービスの前記割り当てられたリソースを優先順位付ける工程とを含む方法。
【請求項１１】
無線通信システムにおいてリソースを割り当てるための実行可能なプログラム・コードを備えるコンピュータ・プログラム・プロダクトであって、
１つ又は複数のサービスを複数の無線ベアラのうちの個々の無線ベアラにマッピングし、
少なくとも１つの無線通信装置から前記複数の無線ベアラのバッファ占有量の表示を受け取り、
表示されたバッファ占有量に応じて、無線ベアラ・ベースで複数の無線通信装置間で前記１つ又は複数のサービスについて前記割り当てられたリソースを優先順位付けるためのプログラム・コードを備えるコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項１２】
無線通信システムにおいてリソースを割り当てるための実行可能なプログラム・コードを備えるコンピュータ・プログラム・プロダクトであって、
無線通信装置においてリソースを割り当てるためのプログラム・コードを備え、
前記コードは、
前記無線通信装置に利用可能な複数の無線ベアラについてネットワーク・エレメントにバッファ占有量を示し、
前記無線通信装置に利用可能な複数の無線ベアラ間で使用するために前記ネットワーク・エレメントからリソースの単一の上りリンク割り当てを、表示されたバッファ占有量に応じて受信し、
利用可能な無線ベアラ毎の表示されたバッファ占有量に応じて無線ベアラ・ベ―スでリソースの前記単一の上りリンク割り当てを分割するよう動作可能であるコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項１３】
複数の無線通信装置との通信を容易にする無線アクセス・ネットワークを備える無線通信システムであって、前記無線通信システムはネットワーク・エレメントを備え、前記ネットワーク・エレメントは、
複数の無線ベアラのうちの個々の無線ベアラに１つ又は複数のサービスをマッピングするよう構成されたマッピング・ロジックと、
前記複数の無線ベアラのバッファ占有量の表示を少なくとも１つの無線通信装置から受け取る受信器とを備え、
前記通信システムは、前記ネットワーク・エレメントによって特徴付けられ、前記ネットワーク・エレメントは、
無線ベアラ毎に複数の無線通信装置間で、前記１つ又は複数のサービスに対して割り当てられたリソースを、表示されたバッファ占有量に応じて優先順位付けるよう構成された優先順位付けロジックを更に備える無線通信システム。
【請求項１４】
無線通信システムにおいて一時点でサポートされるサービスの数を制限する方法であって、
割り当てられたリソースの正規化されたサービス重み付けパラメータを求める工程と、
各サービスに割り当てられたリソース割り当てユニットの数を求める工程と、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいか否かを判定する工程と、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいと判定されたことに応じて、割り当てられるリソース割り当てユニットの数を制限する工程と、
各サービスに割り当てられるリソース割り当てユニットの数を再計算する工程と、
各サービスに割り当てられたリソース割り当てユニットの順にサービスを配列し、前記配列されたサービスから数を選択する工程と、
選択されないサービス全てをゼロにセットする工程と、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいか否かを判定する工程と、
リソースが割り当てられたサービスの数が前記閾値よりも大きい場合、前記再計算する工程、前記配列する工程、前記セットする工程、及び該判定する工程を反復する工程とを含む方法。
【請求項１５】
装置であって、
割り当てられたリソースの正規化されたサービス重み付けパラメータを求めるためのロジックと、
各サービスに割り当てられるリソース割り当てユニットの数を求めるためのロジックと、
リソースが割り当てられたサービスの数は閾値を上回っているか否かを判定するためのロジックと、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいと判定されたことに応じて、割り当てられるリソース割り当てユニットの数を制限するためのロジックと、
各サービスに割り当てられたリソース割り当てユニットの数を再計算するためのロジックと、
各サービスに割り当てられたリソース割り当てユニットの順にサービスを配列し、前記配列されたサービスから数を選択するためのロジックと、
選択されないサービス全てを０にセットするためのロジックと、
リソースが割り当てられたサービスの数が閾値よりも大きいか否かを判定するためのロジックと、
リソースが割り当てられたサービスの数が前記閾値よりも大きい場合、再計算するためのロジック、配列するためのロジック、セットするためのロジック、及び該判定するためのロジックを反復するためのロジックとを備える装置。
【国際調査報告】
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