(57)【要約】高速アップリンク・パケット・アクセス（High Speed Uplink Packet Access：HSUPA）の間の低速メディア・アクセス制御エンティティ（medium access control entity：MAC−e）の自律送信、およびHSUPAにおけるサービス別の送信時間制御のためのシステムおよび方法であって、無線インターフェース送信時間間隔（transmission time interval：TTI）、ハイブリッド自動再送要求（hybrid automatic repeat request：HARQ）プロセス、または拡張専用トランスポート・チャネル（enhanced dedicated transport channel：E−DCH）スケジューリングから独立した制御パラメータが使用されるシステムおよび方法。この制御は、次の新しい送信間の最小時間間隔を定義する。この制御は、正常に動作を行なう再送に対しては影響を与えない。【選択図】図１
2008517492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低速メディア・アクセス制御エンティティ（medium access control entity：MAC−e）自律送信の方法であって、
すべてのMAC−e電力配分装置（power distribution units：PDU）がデータ・パケットを自律的に送信しているかどうかを判断するためにチェックするステップと、
前記MAC−eと物理レイヤとの間のパケット送信レートを低下させるステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記低下させるステップが
前記MAC−e PDUを前記物理レイヤに送るステップと、
所定の期間待機するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記所定の期間が、送信時間間隔（transmission time interval：TTI）のn倍である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
nの値が大きくなると、実効ビットレートとライズ・オーバ・サーマル（rise over thermal：RoT）への自律送信の影響とが小さくなる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
nがハイブリッド自動再送要求（hybrid automatic repeat request：HARQ）プロセスの数の倍数として選択された場合、同一のHARQプロセスが使用される、請求項3に記載の方法。
【請求項６】
前記低下させるステップが、PDPコンテキスト／無線アクセス・ベアラ（radio access bearer：RAB）レイヤに新しいパラメータを挿入するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記新しいパラメータがPDPコンテキスト／信号品質（quality of signal：QoS）パラメータである、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記新しいパラメータが、特定のRAB上で送信される連続するSDU間の必要な最小時間間隔を定める、サービス・データ・単位（service data unit：SDU）の到着時間間隔レートである、請求項6に記載の方法。
【請求項９】
前記SDU到着時間間隔レートが送信時間間隔のn倍である、請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
前記SDU到着時間間隔レート内に複数のパケットが到着する場合、データ・パケットが単一のSDUにグループ化される、請求項8に記載の方法。
【請求項１１】
前記SDU到着時間間隔レートが送信時間間隔のn倍である、請求項１0に記載の方法。
【請求項１２】
前記低下させるステップが、MAC−dに新しいメディア・アクセス制御（medium access control：MAC）パラメータをインプリメントするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記新しいパラメータが、仮想送信時間間隔（TTI）である、請求項１2に記載の方法。
【請求項１４】
前記仮想TTIは、後続する新しいパケットの送信の最小時間間隔を定める、請求項１3に記載の方法。
【請求項１５】
前記最小時間間隔TTIが、送信時間間隔のn倍である、請求項１4に記載の方法。
【請求項１６】
前記仮想TTIが、ネットワークによってシグナリングされる、請求項１3に記載の方法。
【請求項１７】
前記SDU到着時間間隔レートが、ネットワークによってシグナリングされる、請求項8に記載の方法。
【請求項１８】
ユーザ・データグラム・プロトコル／リアルタイム・トランスポート・プロトコル／インターネット・プロトコル（user datagram protocol／real−time transport protocol／Internet protocol：UDP／RTP／IP）のオーバーヘッドならびにユーザ機器および前記ネットワークの処理負荷を減らすため、複数のフレームが単一のUDP／RTP／IPパケットに挿入される、請求項１6に記載の方法。
【請求項１９】
２つのフレームが前記単一のユーザUDP／RTP／IPパケットに挿入される、請求項１8に記載の方法。
【請求項２０】
低速メディア・アクセス制御エンティティ（MAC−e）自律送信のためのネットワークであって、
すべてのMAC−e電力配分装置（PDU）がデータ・パケットを自律的に送信しているかどうかを判断するためにチェックする手段と、
前記MAC−eと物理レイヤとの間のパケット送信レートを低下させる手段と、
を含むネットワーク。
【請求項２１】
前記低下させる手段が
前記MAC−e PDUを前記物理レイヤに送る手段と、
所定の期間が経過するまで待機する手段と
を含む、請求項20に記載のネットワーク。
【請求項２２】
前記所定の期間が、送信時間間隔（TTI）のn倍である、請求項20に記載のネットワーク。
【請求項２３】
nの値が大きくなると、実効ビットレートとライズ・オーバ・サーマル（RoT）への自律送信の影響とが小さくなる、請求項22に記載のネットワーク。
【請求項２４】
nがハイブリッド自動再送要求（HARQ）プロセスの数の倍数として選択された場合、同一のHARQプロセスが使用される、請求項22に記載のネットワーク。
【請求項２５】
前記低下させる手段が、前記PDPコンテキスト／無線アクセス・ベアラ（RAB）レイヤに新しいパラメータを挿入する手段を含む、請求項20に記載のネットワーク。
【請求項２６】
前記新しいパラメータがPDPコンテキスト／信号品質（QoS）パラメータである、請求項25に記載のネットワーク。
【請求項２７】
前記新しいパラメータが、特定のRAB上で送信される連続するSDU間の必要な最小時間間隔を定める、サービス・データ・単位（SDU）の到着時間間隔レートである、請求項25に記載のネットワーク。
【請求項２８】
前記SDU到着時間間隔レートが送信時間間隔のn倍である、請求項27に記載のネットワーク。
【請求項２９】
前記SDU到着時間間隔レート内に複数のパケットが到着する場合、データ・パケットが単一のSDUにグループ化される、請求項27に記載のネットワーク。
【請求項３０】
前記SDU到着時間間隔レートが送信時間間隔のn倍である、請求項29に記載のネットワーク。
【請求項３１】
前記低下させる手段が、前記MAC−dに新しいメディア・アクセス制御（MAC）パラメータをインプリメントする手段を含む、請求項20に記載のネットワーク。
【請求項３２】
前記新しいパラメータが、仮想送信時間間隔（TTI）である、請求項31に記載のネットワーク。
【請求項３３】
前記仮想TTIは、後続する新しい送信の最小時間間隔を定める、請求項32に記載のネットワーク。
【請求項３４】
前記最小時間間隔TTIが、送信時間間隔のn倍である、請求項33に記載のネットワーク。
【請求項３５】
前記仮想TTIが、前記ネットワークによってシグナリングされる、請求項31に記載のネットワーク。
【請求項３６】
ユーザ・データグラム・プロトコル／リアルタイム・トランスポート・プロトコル／インターネット・プロトコル（UDP／RTP／IP）のオーバーヘッドならびにユーザ機器および前記ネットワークの処理負荷を減らすため、複数のフレームが単一のUDP／RTP／IPパケットに挿入される、請求項35に記載のネットワーク。
【請求項３７】
２つのフレームが前記単一のユーザUDP／RTP／IPパケットに挿入される、請求項36に記載のネットワーク。
【請求項３８】
前記SDU到着時間間隔レートが、前記ネットワークによってシグナリングされる、請求項27に記載のネットワーク。
【請求項３９】
移動局であって、前記移動局は、
処理ユニットと、
前記処理ユニットに接続されたメモリと、
前記処理ユニットに接続されたディスプレイと、
複数の内部機能であって、各機能が独自の機能アプリケーションを提供し、前記複数の内部機能が前記移動局のハードウェア、ファームウェアおよび／またはオペレーティング・システムに配置される、複数の内部機能と、
前記処理ユニットに接続され、遠隔地に配置されたコントローラと通信するようになっているセルラー・トランシーバと
を含み、
すべてのMAC−e電力配分装置（PDU）がデータ・パケットを自律的に送信しているかどうかを判断し、前記MAC−eと物理レイヤとの間のパケット送信レートを低下させるように構成されている、移動局。
【請求項４０】
前記移動局が、高速アップリンク・パケット・アクセス（high speed uplink packet access：HSUPA）が検出された場合に、仮想送信時間間隔（TTI）を使用するかどうかを判断する、請求項１に記載の移動局。
【請求項４１】
前記仮想TTIが所定の時間長を有する、請求項40に記載の移動局。
【請求項４２】
前記所定の時間長が送信時間間隔のn倍である、請求項41に記載の移動局。
【請求項４３】
前記仮想TTIは、送信される後続の新しいパケット間の最小時間間隔を定める、請求項42に記載の移動局。
【請求項４４】
前記仮想TTIが無線ネットワーク・コントローラによって移動局にシグナリングされる、請求項40に記載の移動局。
【請求項４５】
前記仮想TTIがメディア・アクセス制御専用（medium access control dedicated：MAC−d）レイヤにインプリメントされる、請求項44に記載の移動局。
【請求項４６】
低速メディア・アクセス制御エンティティ（MAC−e）の自律送信用のネットワークにおいて使用され、コンピュータ可読プログラムコードを有するコンピュータ利用可能媒体を含むコンピュータ・プログラム製品であって、前記コンピュータ可読プログラムコードは、
すべてのMAC−e電力配分装置（PDU）がデータ・パケットを自律的に送信しているかどうかを判断するためにチェックをするプログラムコードと、
前記MAC−eと物理レイヤとの間の送信レートを低下させるプログラムコードと
を含むコンピュータ・プログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（3rd Generation Partnership Project：3GPP）無線アクセス・ネットワーク（radio access network：RAN）規格、高速アップリンク・パケット・アクセス（high speed uplink packet access：HSUPA）および高速ダウンリンク・パケット・アクセス（high speed downlink packet access：HSDPA）、ならびに3GPPコア・ネットワークおよび音声コーデックに関し、特に、低速メディア・アクセス制御エンティティ（medium access control entity：MAC−e）のHSUPAの間の自律送信用およびHSUPAにおけるサービス特定の送信時間制御用のシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
後方システムの互換性を提供するために、あるレベルの拡張専用チャネル（enhanced dedicated channel：E−DCH）の最小セットのサポートが必要であることが、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（3GPP）技術仕様書（Technical Specification：TS）25.309「周波数分割複信拡張アップリンク；概説；ステージ2 TS（Frequency Division Duplex (FDD) Enhanced Uplink; Overall description; Stage 2 TS）」によって定義された。最小セットでは、基地局（すなわち、ノードB）スケジューラによるリソースの事前割り当て無しに、データ・パケットの自律送信をアップリンク信号において発生させることができる。つまり、各ユーザ機器（user equipment：UE）に対し、最小セットは有効なスケジューリング許可（grant）がパケットの送信に必要とされないトランスポート・フォーマット（transport format：TF）のセットを定義する。通常の状態では、ノードBが、スケジューリング許可（grant）によって、アップリンク・リソースの共有をUEに割り当てる。このリソースの割り当てが発生した後のみ、UEはアップリンク信号においてパケットを送信することができる。定義された最小セットは、一般的にシグナリングの目的に使用される最小ビットレートを常に保証する。
【０００３】
ノードBスケジューラ側からすると、スケジューリングされていないUEがTFのセットを自律送信する可能性があると、ノードB処理リソースに影響を与える。これは、ノードBが、実際に自律送信を行うUEの数に関わらず、このようなすべてのUEから出された送信を処理できる状態に常になっていなければならないからである。その結果、利用可能なノードB処理リソースの使用をスケジューリングによって最適化するノードBの能力が限定されてしまう。このため、所定数のTFを処理するためにノードBがさらにさらに複雑になってしまう可能性がある。
【０００４】
複数のUEがスケジューリングされていない自律送信を行なうことができるとすれば、これらのUEのために「ライズ・オーバ・サーマル（Rise over Thermal：RoT」マージンをリザーブすることが必要となるであろう。2ms送信時間間隔（TTI）、360ビットサイズのメディア・アクセス制御エンティティ（MAC−e）の電力配分装置（power distribution unit：PDU）、およびn個の非スケジューリングUEの場合、自律送信によってセル内の総合されたデータレートは最悪の場合、固定の合計再送数4に対しn＊45kb／secとなる。ここでは、低減された電力レベルで180kb／sec、4回送信することによって45kb／secレートが実現されると想定する。UEの数が多い場合、必要となるRoTマージンが大きくなり、スケジューリングされた送信の動作を低下させることになるであろう。
【０００５】
Motorola，Inc.によって開発されたR1-041069仕様書の、「シグナリング無線ベアラ・マッピング、E−DCH最小セットおよびノードBの複雑さについて（Signaling Radio Bearer (SRB) Mapping, E-DCH Minimum Set and Node B Complexity Issues）」には、専用の物理データ・チャネル（DPDCH）がない場合に最小セットが適用されるなど、例えばシナリオを制限することによって前述の問題への解決策が提案されている。三星（Samsung）によって開発されたR1-041087仕様書の「時分割多重化を伴う自律送信（Autonomous Transmission with Time Division Multiplex (TDM)）」においては、TTIのサブセットの中においてのみ自律送信が可能であるTDMベースの解決策を使用する技術が開示されている。Lucent Technologiesによって開発されたR1-041211仕様書の「E−DCH用の低速最低レート（Support of Low Minimum Rate for E-DCH）」の中で提案された別の解決策には、自律送信レート用のハイブリッド自動再送要求（hybrid automatic repeat request：HARQ）送信の許可数を増やすこと、またはUEによる自律送信への利用が認められているHARQプロセスの数を制限することが含まれる。しかし、これらの解決策のいずれも、高レベルの複雑さを必要とするため、最適とは言えない。
【０００６】
拡張専用チャネル（E−DCH）サポートの概念は、3GPP Rel−6において紹介された。E−DCH送信には、許可（grant）が必要となる。すなわち、非スケジューリング・メディア・アクセス制御専用（MAC−d）フローには非スケジューリング許可（grant）が必要となり、スケジューリングされた送信には、サービング許可（grant）が必要となる。スケジューリングされたMAC−dデータ・フローでは、UEのパケット送信可能時、ならびにUEが次の送信でスケジューリングされたデータのために利用することが可能となる拡張専用物理データ・チャネル（E−DPDCH）と専用物理制御チャネル（DPCCH）との最大電力比をノードBが制御する。スケジューリングされていないMAC−dフローでは、特定のMAC−dフロー用のMAC−e PDUに含むことができる最大ビット数をネットワークが定義することができる。
【０００７】
2msのE−DCH TTIの場合、スケジューリングされていない許可（grant）のそれぞれを無線リソース制御（radio resource control：RRC）によって示されるHARQプロセスの特定のセットに適用でき、スケジューリングされた許可（grant）を適用することができるHARQプロセスのセットをRRCが制限することもできる。ここで、スケジューリングされていないMAC−dフロー上にマッピングされたデータは、スケジューリングされていない許可（grant）によって定義されたレートで、可能なHARQプロセスおよび可能な電力制限によって可能な限り早く送信される。
【０００８】
ユニバーサル・テレコミュニケーション・無線アクセス・ネットワーク（Universal Telecommunication Radio Access Network：UTRAN）は、E−DCH上でのアップリンク（UL）送信間隔を制御する機能が制限される。UTRANは、2ms TTIがUEによってサポートされているとき、TTIを2msまたは10msのいずれかに選択できる。2ms TTIの場合、UTRANは、スケジューリングされたMAC−dフローおよびスケジューリングされていないMAC−dフロー用に許可されるプロセスを定義できる。ここで、スケジューリングされた送信のスケジューリング許可（grant）を決定するのは、無線基地局装置（base transceiver station：BTS）である。
【０００９】
E−DCH上で低ビットレート・サービスを送信すると、アップリンク（UL）およびダウンリンク（DL）において制御チャネルがいくつかあるため、TTI毎の制御ビットの量がすべてのパケットサイズにおいて同じとなるため、大きな制御オーバーヘッドが必然的に加わる。例えば、E−DCH上で送信される各トランスポート・ブロック（TB）に対して、肯定応答／否定応答（ACK／NACK）がDLで送信され、拡張トランスポート・フォーマット・コンビネーション・インジケータ（E−TFCI）が強力なセキュア・ネットワーク（robust secure network：RSN）において送信され、「Happyビット」がULにおいて送信される。同一のトランスポート・ブロックの中により多くのパケットを入れて送信することによって制御オーバーヘッドを減らすことができるが、これはまれである。ただし、TBおよびTTI中のペイロードは増えるであろう。
【００１０】
UTRANは、送信容量を増やすために、UTRANにおける特定のサービス（例えば、ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（voice over Internet protocol：VoIP）のための送信間隔を大きくすることができることが好ましい。ここでUTRANは、送信間隔を定義する際に、例えば、想定されるまたは周知のビットレート、遅延要求、周知であろうサービス・データ単位（service data unit：SDU）の到着率などのサービスの特性を考慮しなければならない。
【００１１】
例えば、TS 26.236の5.1.1節で規定された規則によれば、従来のボイス・オーバーIP（VoIP）接続における3GPPアダプティブ・マルチレート（adaptive multi−rate：AMR）およびAMR−広帯域（AMR−Wideband：WB）コーデックの場合、各音声フレームにつき１つのユーザ・データグラム・プロトコル／リアルタイム・トランスポート・プロトコル／インターネット・プロトコル（UDP／RTP／IP）パケットがある。すなわち20msにおいて1パケットである。これは、UEが優先順位の最も高いデータのスループットを最大化することが現在のMAC仕様で必要とされるため、E−DCH上での20ms毎に1トランスポート・ブロック（TB）の送信のレートとなる。音声は一般的に優先順位が高く、よってMACは、音声パケットをより上位のレイヤから受信すると、可能な限りすぐに送ろうとする。しかし、サービスは、無線インターフェースにおいて追加される遅延をいくらか許容してしまう。その結果、送信容量を改善させるために、パケットは40または60ms毎に一回送信されることになり得る。ここで、追加される20から40msの送信遅延は、音声の質において目立つほどの影響を及ぼさないと考えることができる。
【非特許文献１】3GPP TS25.309 "Frequency Division Duplex (FDD) Enhanced Uplink; Overall description; Stage 2 TS"
【非特許文献２】R1-041096仕様書 "Signaling Radio Bearer (SRB) Mapping, E-DCH Minimum Set and Node B Complexity Issues"
【非特許文献３】R1-041087仕様書 "Autonomous Transmission with Time Division Multiplex (TDM)"
【非特許文献４】R1-041211仕様書 "Support of Low Minimum Rate for E-DCH）"
【非特許文献５】3GPP TR 25.808 "frequency division duplex (FDD) Enhanced Uplink; Physical Layer Aspects"
【発明のまとめ】
【００１２】
本発明は、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（3GPP）高速アップリンク・パケット・アクセス（HSUPA）、3GPP TR 25.808仕様書「周波数分割複信拡張アップリンク；物理レイヤの特徴（frequency division duplex (FDD) Enhanced Uplink; Physical Layer Aspects）」の間の、および、3GPP TS 25.309、「周波数分割複信拡張アップリンク；概説；ステージ2（Frequency Division Duplex (FDD) Enhanced Uplink; Overall description; Stage 2)」の間の、パケット・データ・トラフィック用のアップリンク離散チャネル（enhancing the uplink discrete channel：E−DCH）を強化することに関する。
【００１３】
本発明によれば、無線インターフェースの送信時間間隔（transmission time interval：TTI）、ハイブリッド自動再送要求（HARQ）プロセス、または拡張専用トランスポート・チャネル（enhanced dedicated transport channel：E−DCH）スケジューリングとは独立した制御パラメータが使用される。この制御は、次の新しい送信間の最小時間間隔を定義する。この制御は、正常に動作する再送に対して影響を与えることはない。
【００１４】
各MAC−e PDUに対し、送信が自律的であるかどうかを判断するチェックが行なわれる。送信が自律的でない場合、自律送信が発生するまでチェックは続けて行なわれる。つまり、連続ループが行なわれる。自律送信が検出された場合、MAC−eと物理レイヤ（レイヤ1）との間の交換レートが低速に落とされる。すなわち、交換レートが減速化される。本発明によれば、MAC−eと物理レイヤとの間の交換レートの低速化は、MAC−eレイヤ、すなわちレイヤ2のサブレイヤがMAC−e PDUをレイヤ1（すなわち、物理レイヤ）に送る時に発生する。MAC−e PDUは、各送信時間間隔（TTI）に一度ではなく、n＊TTI毎に物理レイヤに送られる。
【００１５】
あるいは、MAC−eが最小セットに属するトランスポート・フォーマット（TF（単数または複数））用の物理レイヤへの複数の電力配分装置（power distribution units：PDU）を送信するレートは、最小セットが「ライズ・オーバ・サーマル（RoT）」へ与える影響を減らすために減速化される。各ユーザ機器（UE）について、最小セットは、有効なスケジューリング許可（grant）がパケットの送信に必要とされないトランスポート・フォーマット（TF）のセットを定義する。通常の状態において、ノードB（すなわち、基地局）は、UEへのアップリンク・リソースの共有をスケジューリング許可（grant）によって割り当てる。レイヤ1の側から見ると、本発明の方法は透過的であり、すなわちパケットはたまに（例えば、時々）送られるのみであるように見える。
【００１６】
nの値が増加するにつれ、有効なビットレートおよび自律送信のRoTへの影響が小さくなる。本発明によると、同期HARQが使用される。その結果、ハイブリッド自動再送要求（HARQ）プロセスの数の倍数としてnが選択されると、同一のHARQプロセスを常に使用することが可能となる。さらに、別のnの値に基づいて、別のHARQプロセスを使用することもできる。ここで、nの値は、複数のUEにシグナリングされるか（すなわち共通の値が複数のUEにシグナリングされる）またはUEに応じてシグナリングされるか（特定のUEにシグナリングされる特定の値）の仕様によって選択されればよい。本発明の方法は、スケジューリングされた送信に対してスケジューリング許可（grant）を行なう従来の方法よりも簡素であり有利となる。さらに、本発明はレイヤ1には透過的であり、レイヤ2に与える影響は最小となる。
【００１７】
本発明の一実施形態において、新しい制御パラメータが、パケット・データ・プロトコル（packet data protocol：PDP）コンテキスト／無線アクセス・ベアラ（radio access bearer：RAB）レイヤまたはMACレイヤのいずれかにインプリメントされる。本発明が、PDPコンテキスト／無線アクセスRABレイヤにインプリメントされる場合、新しいPDPコンテキスト／信号品質（quality of signal：QoS）パラメータが使用される。好適な実施形態において、この新しいパラメータは、特定のRAB上で送信される連続したSDU間の最小の必要時間間隔を定める「サービス・データ単位（SDU）到着時間間隔（inter−arrival）レート」である。本実施形態によれば、このパラメータは、既存のPDPコンテキスト／RAB QoSパラメータとは異なるインターフェースにおいてシグナリングされる。その結果、アプリケーションは、パラメータによって指定されたレートよりも高いレートでSDUをMACレイヤに配信しない。この時間間隔の間にデータ送信端末がいくつかのパケットを生じさせた場合、これらのパケットは単一のSDUにグループ化される。MACレイヤにおいてパケットをグループ化すれば、パケット・データ・ユーザ間のアップリンク電力リソースをより効率的に共有するなど、パケット・ヘッダ・オーバーヘッドの最適化に関連する利点を得ることができるようになる。
【００１８】
あるいは、MAC−dレイヤにおいて新規のMACパラメータを導入することも可能である。好適な実施形態において、この新規のパラメータは、MAC−dフローのための後続する新しい送信の最小時間間隔を定義する「仮想TTI」である。仮想TTIの間、最初の送信は1回のみ許可されることとなる。仮想TTIは、無線ネットワーク・コントローラ（RNC）によって、UEにシグナリングされ得る。よって、UEは、MAC−dレイヤに仮想TTIをインプリメントすることができ得る。
【００１９】
本発明のその他の目的および機能は、以下の発明を実施するための最良の形態を添付の図面とともに読むことで明らかになるであろう。しかし、図面は例示的な説明のためのものであって、本発明を制限するものではないということは理解されたい。本発明の範囲については、添付の特許請求の範囲が専ら参照されるべきである。さらに、図面は本発明の構造および手順を単に概念的に示すに留まるものであることを理解すべきである。
【００２０】
本発明の上記ならびにその他の利点および機能は、以下の好適な実施形態の詳細な説明を添付の図面とともに読むことで明らかになるであろう。
【現在の好適な実施形態の詳細な説明】
【００２１】
本発明は、サービス別の送信時間制御を伴う低速メディア・アクセス制御エンティティ（MAC−e）のHSUPAにおける自律送信のためのシステムおよび方法に関する。本発明によれば、無線インターフェースの送信時間間隔（TTI）、ハイブリッド自動再送要求（HARQ）プロセス、または拡張専用トランスポート・チャネル（enhanced dedicated transport channel：E−DCH）スケジューリングから独立した制御パラメータが使用される。この制御は、次の新しい送信間の最小時間間隔を定義する。この制御は、正常に動作を行なう再送に対しては影響を与えない。
【００２２】
図１は、例えば、公衆電話交換ネットワーク（Public Switched Telephone Network：PSTN）などの電気通信ネットワークに接続するための移動交換局（mobile switching center：MSC）3、少なくとも１つの基地局コントローラ（base station controller：BSC）4、および所定の無線インターフェース規格にしたがって、順方向すなわちダウンリンク方向に物理および論理チャネルの両方を移動局10へ送る複数の基地局（base transceiver stations：BTS）5を有する、例としてのネットワーク・オペレータ2を示している。また、本発明を実施するためにモバイルを発信元とするアクセス要求およびトラフィック、ならびにシグナリングを伝える逆方向すなわちアップリンクの接続経路も移動局10からネットワーク・オペレータに向かって存在することとする。BTS5はセルを定義し、種々のサイズ、種々の周波数などのセルとすることができる。
【００２３】
無線インターフェース規格は、時分割多元接続（Time Division Multiple Access：TDMA）無線インターフェースに準拠していてもよく、ネットワークは、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（Universal Mobile Telecommunications System：UMTS）または他のタイプのネットワークであってもよい。一方、本発明の教示は、符号分割多重アクセス（Code Division Multiple Access：CDMA）ネットワーク、ならびに他のネットワークタイプにも同様に適用される。
【００２４】
ネットワーク・オペレータ2は、ショート・メッセージ・サービス（Short Message Service：SMS）メッセージなどのMS10へのメッセージを受信または転送するメッセージ・サービス・センター（Message Service Center：MSCT）6、またはEメールおよび補助的なデータ・サービスを含む任意のワイヤレス・メッセージング技術を含むことができる。さらに、開発中であってマルチメディア・メッセージング・サービス（Multimedia Messaging Service：MMS）として知られるようなSMSへの機能強化も使用でき、画像メッセージ、ビデオ・メッセージ、音声メッセージ、テキスト・メッセージ、実行ファイルおよびその類、ならびにこれらの組み合わせなどをネットワークと移動局との間で転送することができる。
【００２５】
移動局（mobile station：MS）10は、一般にディスプレイ14の入力に接続された出力と、キーボードまたはキーパッド16の出力に接続された入力とを有するマイクロコントロール・ユニット（MCU）12を備えている。MS10は、セルラー、移動電話、または携帯情報端末（personal digital assistant：PDA）のような携帯無線電話機と考えてもよく、音声通信を行なうためのマイクロフォンおよびスピーカ（図示せず）を有していてもよい。また、MS10は、使用時に他のデバイスへ接続されるカードまたはモジュール内に含まれていてもよい。例えば、MS10は、使用時にラップトップもしくはノート型コンピュータ、またはユーザが持ち運びできるコンピュータなどのような携帯用データ・プロセッサ内に取り付けられるPCMCIAまたは同様のタイプのカードまたはモジュール内に含まれることができよう。
【００２６】
MCU12は、ある種のメモリ13を含むあるいはある種のメモリ13に接続されていることとする。この種のメモリとしては、動作プログラムを格納するリード・オンリー・メモリ（ROM）のほか、必要なデータ、スクラッチパッド・メモリ、受信されたデータ・パケットおよび送信用に準備されたデータ・パケット等を一時的に格納するランダム・アクセス・メモリ（RAM）がある。メモリ13は、セルの再選択を行なうためにMS10によって使用される様々なパラメータを格納するものとする。
【００２７】
別個の取り外し可能なSIM（図示せず）も提供され得る。SIMは例えば、好適な公衆陸上移動通信ネットワーク（Public Land Mobile Network：PLMN）リストおよび他のサブスクライバ関連の情報を格納する。本発明のために、ROMには、本発明の本好適な実施形態に従って動作するのに必要なソフトウェア・ルーチンをMCU12に実行させるプログラムが格納されていることとする。
【００２８】
また、MS10は、デジタル信号プロセッサ（digital signal processor：DSP）18または同等の高速プロセッサのほか、ネットワーク・オペレータ2と通信するように、いずれもアンテナ24に接続されたトランスミッタ20およびレシーバ22より構成されるワイヤレス・トランシーバを含む。レシーバ22は、セルの再選択プロセスにおいて用いられる信号測定値をつくるために使用される。
【００２９】
従来のシステムのアーキテクチャにおいては、パケット・スケジューラが無線ネットワーク・コントローラ（Radio Network Controller：RNC）（図示せず）に配置されている。さらに、RNCとユーザ機器（UE）との間の無線リソース（RRC）シグナリング・インターフェースには、帯域幅の制限がある。その結果、パケット・スケジューラは、トラフィックの瞬時の変化に適応する能力において制限される。したがって、ネットワーク・トラフィックの変化に適応するために、パケット・スケジューラは、次のスケジューリングの期間、非アクティブなユーザからの影響を考慮に入れてアップリンク電力を控えめに割り当てなければならない。しかし、この解決策は、割り当てられたデータ転送率が高い場合、およびタイマ値が長いリリースの場合、スペクトル的に非効率となる。
【００３０】
拡張専用チャネル（E−DCH）に加え、本発明は、アップリンク・リソースの割り当てを扱うノードB（すなわち、基地局）を使用する。すなわち、本発明はノードBのスケジューリングを行なう。ここでは、データを転送するために、UEが、UEの無線リンク制御（radio link control：RLC）バッファ内に送信されるデータの量に最適なトランスポート・チャネル・コンビネーション（transport channel combination：TFC）を選択する。ただし、TFCの選択は、UEの最大送信電力および可能な最大TFCにおいて制限を受けやすい。しかし、必要な場合、UEはより高いビットレートを要求することができ、ノードBがさらなるリソースを許可（grant）するかどうかを決定する。ある実施形態において、ノードBは現在のセルの負荷に基づいて、すべてのUEに割り当てられたリソースを調節することもできる。
【００３１】
図２は、本発明の方法に関連するステップの実例を示した図である。ステップ200で示されるように、各MAC−e PDUに対し、送信が自律的であるかどうかを判断するためチェックが行なわれる。送信が自律的でない場合、自律的な送信が発生するまでチェックが継続して行なわれる。すなわち、この方法がループの中で続く。自律的な送信が検出された場合、ステップ210に示されるように、MAC−eと物理レイヤ（レイヤ1）との間の交換レートが低速に落とされる、すなわち交換レートが減速される。本発明によれば、MAC−eと物理レイヤとの間の交換レートの低速化は、ステップ220で示されるように、MAC−eレイヤ、すなわち3GPP IS 25.309仕様書「周波数分割複信拡張アップリンク；概説；ステージ2（frequency division duplex (FDD) Enhanced Uplink; Overall description; Stage 2）」に記されたレイヤ2のサブレイヤが、レイヤ1（すなわち物理レイヤ）に対してMAC−e PDUを送信するときに発生する。MAC−e PDUは、ステップ230に示されるように、送信時間間隔（TTI）毎ではなく、n＊TTI毎に物理レイヤに送られる。
【００３２】
あるいは、MAC−eが最小セットに属するトランスポート・フォーマット（TF（単数または複数））用の物理レイヤへ複数の電力配分装置（PDU）を送信するレートは、最小セットが「ライズ・オーバ・サーマル（RoT）」へ与える影響を減らすために減速化される。各ユーザ機器（UE）について、最小セットは、有効なスケジューリング許可（grant）がパケットの送信に必要とされないトランスポート・フォーマット（TF）のセットを定義する。通常の状態において、ノードBは、UEへのアップリンク・リソースの共有をスケジューリング許可（grant）によって割り当てる。レイヤ1の側から見ると、本発明の方法は透過的であり、すなわちパケットはたまに（例えば、時々）送られるのみであるように見える。
【００３３】
nの値が増加するにつれ、有効なビットレートおよび自律送信のRoTへの影響が小さくなる。本発明によると、3GPP TR 25.808仕様書「周波数分割複信拡張アップリンク；物理レイヤの特徴（frequency division duplex (FDD) Enhanced Uplink; Physical Layer Aspects）」において定義された同期HARQが使用される。その結果、ハイブリッド自動再送要求（HARQ）プロセスの数の倍数としてnが選択されると、同一のHARQプロセスを常に使用することが可能となる。さらに、別のnの値に基づいて、別のHARQプロセスを使用することもできる。ここで、nの値は、複数のUEにシグナリングされるか（すなわち共通の値が複数のUEにシグナリングされる）またはUEに応じてシグナリングされるか（特定のUEにシグナリングされる特定の値）の仕様によって選択されればよい。本発明の方法は、スケジューリングされた送信に対してスケジューリング許可（grant）を行なう従来の方法よりも簡素であり有利となる。さらに、本発明はレイヤ1には透過的であり、レイヤ2に与える影響は最小となる。
【００３４】
本発明の一実施形態において、本発明の方法が、新しい制御パラメータとして、パケット・データ・プロトコル（PDP）コンテキスト／無線アクセス・ベアラ（RAB）レイヤまたはMACレイヤのいずれかにインプリメントされる。本発明が、PDPコンテキスト／無線アクセスRABレイヤにインプリメントされる場合、新しいPDPコンテキスト／信号品質（QoS）パラメータが使用される。好適な実施形態において、この新しいパラメータは、特定のRAB上で送信される連続したSDU間の最小の必要時間間隔を定める「サービス・データ単位（SDU）到着時間間隔（inter−arrival）レート」である。本実施形態によれば、このパラメータは、既存のPDPコンテキスト／RAB QoSパラメータとは異なるインターフェースにおいてシグナリングされる。その結果、アプリケーションは、パラメータによって指定されたレートよりも高いレートでSDUをMACレイヤに配信しない。この時間間隔の間にデータ送信端末がいくつかのパケットを生じさせた場合、これらのパケットは単一のSDUにグループ化される。MACレイヤにおいてパケットをグループ化すれば、パケット・データ・ユーザ間のアップリンク電力リソースをより効率的に共有するなど、パケット・ヘッダ・オーバーヘッドの最適化に関連する利点を得ることができるようになる。
【００３５】
より頻繁に送信されるより小さいサイズのSDUの代わりに、さらに大きいサイズのSDUが使用される場合、UE、コア・ネットワークおよび無線アクセス・ネットワークにおける処理負荷を減少させることが可能となる。しかし、無線ネットワークがアプリケーション・レイヤに対しどの程度透過的であるかによっては、SDU到着時間間隔レート・パラメータを考慮して、アプリケーション・レイヤ内で上記のようなグループ化を行なうことが常に可能であるとは限らない。図３および図４は、それぞれ10msおよび2ms無線インターフェース送信時間間隔（TTI）である、本発明の一実施形態による、PDPコンテキスト／RABレイヤにおけるパケット・データ・プロトコル（PDP）コンテキスト／無線アクセス・ベアラ（RAB）信号品質（QoS）パラメータの導入に関連する例を示すタイミング図である。それぞれの場合において、SDU到着時間間隔レートは40msである。
【００３６】
図３を参照すると、10msの10ms無線インターフェースTTIで、２つのVoIPパケット（すなわち、１つのRLC SDU）が40ms毎に送信される。この場合、１つのVoIPパケットが送信元から20ms毎に送信される。つまり、データ送信元は、１つのSDUにグループ化されるいくつか（すなわち２つ）のデータ・パケットを40msSDU到着時間間隔（inter−arrival）レート内に生じさせる。どちらも２つのVoIPパケットを含むRLC SDU＃1および＃2についての1回の再送が示されている。SDU到着時間間隔レートが40msあるので、次の新しいRLC SDU＃2（B）が、RLC SDU＃1（A）の後の少なくとも40msの遅延の後に送信され、40msの期間の間に送信元によって生成された２つのVoIPパケットが１つのRLC SDU＃2（B）にグループ化されるのは確実となる。RLC SDU＃1（A）が再送（C）されると、LC SDU＃1（A）において最初に生成されたパケットの遅延は70msとなり、続いて20ms後に生成されたRLC SDU＃1（A）のパケットの遅延は50msとなって、両方のパケットが１つのRLC SDUの中で再送される。このとき、RLC SDU＃2（B）の再送も発生する。その結果、RLC SDU＃2（B）が当初許可されていた時間に、RLC SDU＃1（A）の再送（C）が起こるため、無線インターフェースTTI（10ms）の遅延が１つ追加され、Bの中の２つのVoIPパケットは、80msおよび60ms遅延される。意図された実施形態によれば、１つのパケットは送信元（例えば、音声コーデック）からの１つのVoIPパケットであり、ボックス（A、B）に付された数字はRLC SDU番号を表している。2ms無線インターフェースTTIを用いる図４では、RLC SDU＃1（A）の再送によるRLC SDU＃2（B）のさらなる遅延が起こらず、RLC SDU＃2（B）はRLC SDU＃1（A）から40ms後に送信される。これは、RLC SDU＃1（A）の再送がRLC SDU＃2（B）の送信とは別のHARQプロセスの中で発生するからである。RLC SDU＃1（A）を3回再送することによって、RLC SDU＃1（A）のうちの最初に生成されたパケットが70msの遅延となり、続いて20ms後に生成されたRLC SDU＃1（A）のVoIPパケットの遅延は50msとなり、すなわちこれら２つのパケットが１つのRLC SDUの中で3回再送される。
【００３７】
好適な送信間隔は、無線アクセス・ネットワークの目的にかなう最適な間隔であり、例えば、使用されるトランスポート・チャネルによって異なる。よって、PDPコンテキスト／RAB QoSパラメータは、送信間隔を定義する最良の場でないこともある。かわりに、MAC−dレイヤにおいて新規のMACパラメータを導入することが可能である。好適な実施形態において、この新規のパラメータは、MAC−dフローのための後続する新しい送信の最小時間間隔を定義する「仮想TTI」である。仮想TTIの間、最初の送信は1回のみ許可されることとなる。仮想TTIは、無線ネットワーク・コントローラ（RNC）によって、UEにシグナリングされ得る。よって、UEは、MAC−dレイヤに仮想TTIをインプリメントすることができ得る。
【００３８】
図５を参照すると、10ms無線インターフェースおよび10ms TTIにおいて、VoIPパケットが20ms毎に送信されている。MAC−dにおける40ms仮想TTIを用い、同一の無線インターフェースTTIにおいて２つのVoIPパケットが40ms毎に送信される。この場合、１つのパケットが送信元から20ms毎に送信され、各RLC SDUには１つのVoIPパケットが含まれている。すなわち、それぞれが１つのVoIPパケットを含むRLC SDUが、アプリケーションからMACへ20ms毎に配信される。ここでパケット＃1（A）およびパケット＃2（B）は、それぞれ別のRLC SDUの中で20msの時間差でMACレイヤへ配信され、単一の同じ10ms無線インターフェースTTIでの伝送のために、MAC−dレイヤでグループ化される。
【００３９】
前の送信の開始後40msが経過する前に送信されるのを40ms仮想TTIが妨げてしまうため、続く新しいパケット＃3および＃4は、10ms無線インターフェースTTIでの伝送のためにMAC−dレイヤで共にグループ化される。パケット＃1（A）および＃2（B）は再送される（CおよびD）。パケット＃1（A）は送信元から＃2（B）よりも20ms早く送信されるが、前のパケットの最初の送信の開始後40ms仮想TTIが経過するよりも前に送信されることは許されていない。その結果、1回の再送（C）によるパケット＃1（A）の遅延は70msであり、1回の再送（D）によるパケット＃2（B）の遅延は50msである。
【００４０】
ここで、パケット＃1（A）および＃2（B）の再送が発生する。その結果、パケット＃3（A）が80ms、パケット＃4（B）が60ms遅延する。ここでは、パケット＃3（C）および＃4（D）の送信が当初許可されていた時間にパケット＃1（A）および＃2（B）の再送が発生しているため、同一の回数再送されたパケット＃1（A）および＃2（B）と比較して、1無線インターフェースTTI（すなわち10ms）の遅延が追加されている。意図された実施形態によれば、１つのパケットは送信元（例えば、音声コーデック）からの１つのVoIPパケットを表し、ボックス（A、B、C、D）に付された数字はパケットおよびRLC SDUの番号の両方を表している。
【００４１】
図６では、2ms無線インターフェースTTIで、＃1（A）および＃2（B）が同一の2ms無線インターフェースTTIの間に送信され、3回再送される。パケット＃1（A）の遅延は70msであり、パケット＃2（B）の遅延は50msである。ここで、＃1（A）のための最初の送信は、先行するパケットの最初の送信から40ms後にのみ許可されるため、さらなる遅延が起こることなく送信されることのできるパケット＃2（B）と比べ、さらに20ms遅延する。パケット＃3（C）および＃4（D）は、パケット＃1（A）および＃2（B）の最初の送信から40ms仮想TTI後に送信される。
【００４２】
さらに、次に述べるように、プロトコル・ヘッダ・オーバーヘッドを最適化するために、アプリケーション・レイヤにおいて「仮想TTI」を考慮に入れることもできる。このパラメータをMACレイヤにおいて定義すると、送信間隔がPDPコンテキスト／RABパラメータにおいて定義される場合と比べ、無線アクセス・ネットワークへの依存を有利になくすためのサポートとなる。いくつかの無線ベアラ（RB）が同じトランスポート・チャネルの中に多重化される場合、各RBに対して「仮想TTI」を別々に定義することができなければならない。
【００４３】
後者の場合、RNCは、特定のサービスを識別するため、サービング汎用パケット無線サービス（general packet radio service：GPRS）サポート・ノード（serving GPRS support node：SGSN）によって配信されるパラメータを使用する。ただし、この制御（すなわち、計算された遅延）は、特定のサービスに基づいておらず、遅延はサービスのQoSパラメータに基づいているということに注意しなければならない。さらに、最適な仮想TTI長を決めるために、別の利用可能な情報を使用することもできる。例えば、「ソース・スタティックス・ディスクリプタ（source statistics descriptor：SSD）」、「トラフィック・クラス」、「転送遅延」等のQoS値を使用して、遅延を計算することができる。本発明のある実施形態においては、SSDが「音声」を示す値を持ち、トラフィック・クラスが会話の場合、仮想TTIは40msであると判断される。さらに、無線アクセス・ネットワーク（RAN）における負荷を、最適な仮想TTI長を決定するための別の基準として含めることもできる。この場合、負荷レベルが低ければ低い程、使用される仮想TTI長が短くなる。本発明は、QoSに基づいた例および同等のもの、すなわち3GPPのRNCアルゴリズムに関する一般的なアプローチのみに限定されない。各特定のインプリメンテーションに必要な特定のRNCアルゴリズムに基づいた他の特定のインプリメンテーションが可能であることも理解されたい。
【００４４】
ダウンリンク方向（DL）においては、本発明は、高速ダウンリンク共有トランスポート・チャネル（high speed downlink shared transport channel：HS−DSCH）にインプリメントされている。ここで、DLにおけるRAB属性「SDU到着時間間隔レート」は、UTRANがそのDLリソースを最適化することを許可することとなる。さらに、UTRANは、MACレイヤのDLにおいて「仮想TTI」を使用するかどうかを判断することができる。DLにおいてUEに「仮想TTI」をシグナリングすることの利点は、UEが到着時間間隔の間にレシーバをオフに切り替えることができる点である。もっとも、DLにおけるこの機能については、UEにシグナリングすることなく提供することもできる。その結果、HS−DSCHデコーディング期間の代わりに別の周期性パラメータTをHS−SCCHデコーディング期間の定義に使用することができる。
【００４５】
現在の3GPP仕様のネットワークにおいて定義されている無線ネットワーク・コントローラ（RNC）および基地局（すなわち、ノードB）は例示である。したがって、本発明はこのようなデバイスに何ら限定されない。また、本発明は、例えばフレーム構造および構造の柔軟性に応じた発展した3GPPネットワークのような他のパケット切り替え（PS）ネットワークにインプリメントされることもできる。
【００４６】
本発明の別の実施形態において、基礎となるRANネットワークがHSUPAであると検出されたとき、すなわち、パラメータ（すなわち、送信間隔）のシグナリングがネットワークによって行なわれておらず、UEに内部的にインプリメントされている場合、UEは40ms仮想TTIを使用するかどうかを決定する。本実施形態によれば、基礎となるRANネットワークがHSUPAであると検出されたとき、UEは40ms仮想TTIを使用するように決定できる。
【００４７】
本発明の別の実施形態において、仮想TTIはネットワークによってシグナリングされ、上述のようにMACレベル上で使用される。さらに、仮想TTIに関する情報は、例えば、（リアルタイム・トランスポート・プロトコル（real−time transport protocol：RTP）ペイロードの中の）音声フレームのパケット化など、データ送信元からのパケットをSDUにパケット化する制御を行なうユニットに伝えられる。本実施形態によれば、仮想TTIの長さに基づいて、仮想TTIへの音声接続を最適化するためにパケット化の規則を変更することができる。例えば、デフォルトの動作では、１つの20ms音声フレームは、１つのユーザ・データグラム・プロトコル／リアルタイム・トランスポート・プロトコル／インターネット・プロトコル（UDP／RTP／IP）パケットに配置される。仮想TTIが、40ms長であるとわかっている場合、UDP／RTP／IPパケットに２つの20msフレームを挿入することができ、よってUDP／RTP／IPプロトコルのオーバーヘッドならびにUEおよびネットワークにおける処理負荷が減る。
【００４８】
無線リンク・コントロール（RLC）サービス・データ単位（SDU）毎の１つの音声パケットまたはUDP／RTP／IPパケットは、いくつかの音声パケットが１つのUDP／RTP／IPパケットに結合された本発明の実施形態よりもはるかに大きいレベルの柔軟性を提供でき得る。例えば、呼のダウンリンク部が、別々のRLC SDUの中に異なる音声パケットを有する高速ダウンロード・パケット・アクセス（HSDPA）を使用する場合、非常に大きな柔軟性がHSDPAスケジューラに提供される。さらに、高速アップリンク・アクセス（HSUPA）では、別々のRLC SDUの中の各音声パケットは、2msまたは10msの無線インターフェースTTI毎に１つの音声パケットを送信しかできない。これは、例えば、シグナリング無線ベアラ（signalling radio bearer：SRB）などの、別の無線リンク制御（RLC）バッファからの優先順位の高いパケット送信が、いくつかの音声パケットを含む大きいトランスポート・ブロック（transport block：TB）の伝送を妨げる場合にあてはまる。さらに、１つのRLC SDUに１つの音声フレームのみが含まれている場合、RLC SDUのサイズは、より規則的で予想のつくものとなる。
【００４９】
意図された本実施形態によれば、2msまたは10msの無線インターフェースTTI毎に１つの音声パケットを送ることが可能となるように、UEの送信電力切れなど不良な無線状態におけるUEの電力制限が考慮される。ここで、MAC−dが、仮想TTI毎に一度、すなわち3GPP IS 25.309仕様書で定義されているような通常のTTIと同じ間隔でUEのRLCバッファをチェックすることとなる。その結果、仮想TTIの間に受信されたパケットは、RLCレベルでバッファされることとなる。さらに、電力制限によってRLCバッファをクリアすることができないとき、他のRLCバッファ（例えば、SRB）から優先順位の高い送信がある場合、または１つの無線インターフェースTTI内では送信できないより大きいRLC SDU（例えば、非圧縮ヘッダまたはリアルタイム制御プロトコル（real time control protocol：RTCP）パケット）がある場合など、ある特別な場合に、MACがRLCバッファをさらに頻繁にチェックすることが可能になる。
【００５０】
図７を参照すると、10ms無線インターフェースTTIおよび40msの仮想TTIで、２つのVoIPパケットが40ms毎に送信される。ここで、次の新しいパケット＃2（B）が40msの期間内に送信されるため、パケット＃1（A）およびパケット＃2（B）は、１つのSDUにグループ化される。パケット＃1（C）、＃2（F）、＃3（D）および＃4（E）に対する単一の送信が示されているが、１つのTTIの間に次の新しいパケット＃3（D）および＃4（E）を送信することはできない。その結果、これらのパケットは一緒にグループ化され、別々のTTIにおいて送信される。
【００５１】
このような状況でのUE MACの動作例は、次の通りである。（i）MACが無線インターフェースTTIの間にRLCバッファを空にすることができる場合、MACは仮想TTI後の次の所定の時間間隔でRLCバッファをチェックする。（ii）MACがバッファを空にすることができない場合、MACは次の無線インターフェースTTIの間にやはりRLCバッファをチェックする。このことによって、大きいSDUが使用されている場合など、必要とされているときに、RLCバッファを素早くクリアすることができる。ただし、通常の動作時の送信周波数は制限されたままである。ある実施形態において、ここで意図される実施形態の実施は、例えばネットワークが仮想TTIによって確立された時間の場合のみ送信を制限するように構成されていたり、あるいはネットワークが上述の動作を可能とするように構成されていたりするなどの、ネットワークの構成に基づいて行なわれる。
【００５２】
従来のシステムおよび方法は、利用可能なHARQプロセスの数を制限するか、スケジューリングされた送信をスケジューリングするかのいずれかであった。従来のTTIでは、送信間隔は10msまでに限定することしかできず、TTIがすべてのMAC−dフローおよびすべてのサービスに影響を与えることがあった。したがって、TTIを制限することは、それ自体、実用的なサービス特定の解決策ではない。利用可能なHARQプロセスを制限すると、マルチサービスの場合のHARQプロセスの処理について柔軟性を失わせるマイナスの影響がある。パケットの再送の場合、利用可能なHARQプロセスの数は、増やされていなければならない。これが増やされないと、新しい送信のための送信間隔が、元々期待していたものよりも大きくなってしまう。2ms TTIの場合、HARQプロセスを制御することによって送信を最大16ms毎までに限定することしかできず、10ms TTIの場合、最大40msまで限定することができる。また、スケジューリングされた送信のTTIをスケジューリングすることによってTTIを制御することもできる。ただし、これは、大きな制御オーバーヘッドをもたらし、すなわち２つのスケジューリングされた許可（grant）が単一の送信毎に発生してしまう。
【００５３】
本発明は、制御オーバーヘッドを有利に削減する。特に、ACK／NAKがそれ程頻繁に必要とされないため、ダウンリンクE−DCH HARQインジケータ・チャネル（HARQ Indicator Channel：HICH）（すなわち、HARQ ACK／NAKがE−HICH上で送られる）のオーバーヘッドを減らすことができる。また、E−DCH専用物理制御チャネル（E−DCH dedicated physical control channel：E−DPCCH）のオーバーヘッドも減る。さらに、アップリンク専用物理制御チャネル（uplink dedicated physical control channel：UL DPCCH）ゲーティングが導入された場合、オーバーヘッドにおいてさらなる削減が可能となる。この場合、DPCCHは続けて送信されず、他のULチャネルが送信されたときにのみ送信される。システム容量が節約できる以外の本発明の別の利点として、仮想TTIが使用された場合、UEは送受信を頻繁にする必要がなくなるため、UEの電池電源を節約できることが挙げられる。
【００５４】
本好適な実施形態に適用された本発明の基本的で新規な特徴を示し、記載し、指摘したが、記述したコンポーネントおよび方法の形態および詳細、ならびにその動作において、様々な省略、代替および変更が、本発明の本旨を逸脱することなく当業者により行なわれ得ることは、理解されよう。例えば、実質的に同一の方法で実質的に同一の機能を実行して同一の結果を実現させるこれらの構成要素および／または方法工程のすべての組み合わせは、本発明の範囲内であると明確に意図している。さらに、本発明のいかなる開示された形態または実施形態に関連して示されたおよび／または記載された、構造および／または構成要素および／または方法工程は、一般的な設計事項として、他のいかなる開示、記載、または示唆されるところによる態様、もしくは実施形態に組み込まれても良いということも理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の方法が実施されるワイヤレス通信システムの例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による本発明の方法のステップの例を示すフローチャートである。
【図３】10ms送信時間間隔（TTI）である本発明の実施形態による、TTIパケット・データグラム・プロトコル（PDP）コンテキスト／無線アクセス・ベアラ（RAB）レイヤに、PDPコンテキスト／RAB信号品質（QoS）パラメータを導入することに関連する例を示す、タイミング図である。
【図４】2ms TTIである本発明の実施形態による、PDPコンテキスト／RABレイヤにPDPコンテキスト／無線アクセス・ベアラ（RAB）信号品質（QoS）パラメータを導入することに関連する例を示す、タイミング図である。
【図５】10ms送信時間間隔である本発明の実施形態による、メディア・アクセス制御専用（medium access control dedicated：MAC−d）レイヤに導入することが可能な新しいメディア・アクセス（MAC）制御パラメータを導入することに関連する例を示す、タイミング図である。
【図６】2ms送信時間間隔である本発明の実施形態による、メディア・アクセス制御専用（MAC−d）レイヤに導入することが可能な新しいメディア・アクセス（MAC）制御パラメータを導入することに関連する例を示す、タイミング図である。
【図７】本発明の別の実施形態による、図５の実施形態に関連する例を示す、タイミング図である。
【図１】
2008517492.tif 000003
【図２】
2008517492.tif 000004
【図３】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成19年5月1日(2007.5.1)
【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】
メディア・アクセス制御エンティティの仮想送信時間間隔を判断することと、
前記メディア・アクセス制御エンティティが無線インタフェースの現在の送信時間間隔でデータパケットを送信しているかを判断するためにチェックすることと、
前記メディア・アクセス制御エンティティが前記無線インタフェースの現在の送信時間間隔でデータパケットを送信していないと判断された場合、前記仮想送信時間間隔によって決定された期間が経過したと判断された後にのみ次のデータパケットを送信することと、
を含む方法。
【請求項２】
前記仮想送信時間間隔は、アップリンク送信の間に許される最小時間間隔を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記次のデータパケットは少なくとも一つのプロトコルデータユニットを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記メディア・アクセス制御エンティティが無線インタフェースの現在の送信時間間隔でデータパケットを送信しているかを判断するためにチェックすることは、前記メディア・アクセス制御エンティティが、その無線リンク制御バッファを空にしたかどうかを判断することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記送信が、前記バッファから少なくとも一つのプロトコルデータユニットを送信することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも一つのプロトコルデータユニットを送信することは、前記仮想送信時間の関数として、トランスポート・フォーマット・コンビネーションを選択することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記トランスポート・フォーマット・コンビネーションを選択することは、前記無線リンク制御バッファの占有状態と前記仮想送信時間間隔の関数である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも一つのプロトコルデータユニットを送信することは、それを専用チャネルを介して送信することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記仮想送信時間間隔を判断することは、前記仮想送信時間間隔をネットワーク要素から受信することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記仮想送信時間間隔を判断することは、はっきりとしたネットワークシグナリングを伴わない、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ネットワークからのスケジューリングの許可が不要な自律的アップリンク送信のために、移動局によって実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
プロセッサによって実行されて送信間隔を変更することに向けられた処理を行うためのコンピュータプログラムであって、前記処理が、
メディア・アクセス制御エンティティの仮想送信時間間隔を判断することと、
前記メディア・アクセス制御エンティティが無線インタフェースの現在の送信時間間隔でデータパケットを送信しているかを判断するためにチェックすることと、
前記メディア・アクセス制御エンティティが前記無線インタフェースの現在の送信時間間隔でデータパケットを送信していないと判断された場合、前記仮想送信時間間隔によって決定された期間が経過したと判断された後にのみ次のデータパケットを送信することと、
を含む、コンピュータプログラム。
【請求項１３】
前記仮想送信時間間隔は、アップリンク送信の間に許される最小時間間隔を含む、請求項１２に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１４】
前記次のデータパケットは少なくとも一つのプロトコルデータユニットを含む、請求項１２に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１５】
前記メディア・アクセス制御エンティティが無線インタフェースの現在の送信時間間隔でデータパケットを送信しているかを判断するためにチェックすることは、前記メディア・アクセス制御エンティティが、その無線リンク制御バッファを空にしたかどうかを判断することを含む、請求項１２に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１６】
前記送信が、前記バッファから少なくとも一つのプロトコルデータユニットを送信することを含む、請求項１５に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１７】
前記少なくとも一つのプロトコルデータユニットを送信することは、前記仮想送信時間の関数として、トランスポート・フォーマット・コンビネーションを選択することを含む、請求項１６に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１８】
前記トランスポート・フォーマット・コンビネーションを選択することは、前記無線リンク制御バッファの占有状態と前記仮想送信時間間隔の関数である、請求項１７に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１９】
前記少なくとも一つのプロトコルデータユニットを送信することは、それを専用チャネルを介して送信することを含む、請求項１２に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２０】
前記仮想送信時間間隔を判断することは、前記仮想送信時間間隔をネットワーク要素から受信することを含む、請求項１２に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２１】
前記仮想送信時間間隔を判断することは、はっきりとしたネットワークシグナリングを伴わない、請求項１２に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２２】
前記コンピュータプログラム及び前記プロセッサは、ネットワークからのスケジューリングの許可が不要な自律的アップリンク送信のために、移動局の中に配置される、請求項１２に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２３】
移動局であって、
コンピュータプログラム命令及び仮想送信時間間隔を格納するためのメモリと、
無線トランシーバーと、
前記メモリおよび前記無線トランシーバーに結合せしめられたプロセッサであって、前記移動局が無線インタフェースの現在の送信時間間隔でデータパケットを送信しているかを判断するためにチェックすると共に、前記移動局が前記無線インタフェースの現在の送信時間間隔でデータパケットを送信していないと判断した場合は、前記トランシーバーに、
前記仮想送信時間間隔によって決定された期間が経過したと判断した後にのみ次のデータパケットを送信させるように構成されるプロセッサと、
を備える移動局。
【請求項２４】
前記仮想送信時間間隔は、アップリンク送信の間に許される最小時間間隔を含む、請求項２３に記載の移動局。
【請求項２５】
前記次のデータパケットは少なくとも一つのプロトコルデータユニットを含む、請求項２３に記載の移動局。
【請求項２６】
前記無線トランシーバーに組み合わされる無線リンク制御バッファをさらに備え、前記メディア・アクセス制御エンティティが無線インタフェースの現在の送信時間間隔でデータパケットを送信しているかを判断するためのチェックは、前記メディア・アクセス制御エンティティが、その無線リンク制御バッファを空にしたかどうかを判断することを含む、請求項２３に記載の移動局。
【請求項２７】
前記次のデータパケットは、前記トランシーバーから前記バッファへ送信された少なくとも一つのプロトコルデータユニットを含む、請求項２６に記載の移動局。
【請求項２８】
前記プロセッサが前記トランシーバーに前記少なくとも一つのプロトコルデータユニットを送信させるように構成されることは、前記プロセッサが、前記仮想送信時間の関数としてトランスポート・フォーマット・コンビネーションを選択するように構成されることを含む、請求項２７に記載の移動局。
【請求項２９】
前記トランスポート・フォーマット・コンビネーションは、前記無線リンク制御バッファの占有状態と前記仮想送信時間間隔の関数である、請求項２８に記載の移動局。
【請求項３０】
前記トランシーバーは、前記次のデータパケットを専用チャネルを介して送信するように構成される、請求項２３に記載の移動局。
【請求項３１】
前記無線トランシーバーを介して前記仮想送信時間間隔をネットワーク要素から受信する、請求項２３に記載の移動局。
【請求項３２】
前記仮想送信時間間隔は、はっきりとしたネットワークシグナリングを伴わずに前記プロセッサにより判断される、請求項２３に記載の移動局。
【請求項３３】
前記仮想送信時間間隔がネットワークからのスケジューリングの許可が不要な自律的アップリンク送信のために用いられる、請求項２３に記載の移動局。
【請求項３４】
メディア・アクセス制御エンティティの仮想送信時間間隔を判断する手段と、
前記メディア・アクセス制御エンティティが無線インタフェースの現在の送信時間間隔でデータパケットを送信しているかを判断するためにチェックする手段と、
前記メディア・アクセス制御エンティティが前記無線インタフェースの現在の送信時間間隔でデータパケットを送信していないと判断された場合に、前記仮想送信時間間隔によって決定された期間が経過したと判断された後にのみ次のデータパケットを送信する手段と、
を備える移動局。
【請求項３５】
前記判断する手段が、前記仮想送信時間間隔を含むメッセージをネットワーク要素から受信するように構成される無線トランシーバーを含み、
前記チェックする手段が、無線リンク制御バッファが空であるか否かを判断するように構成されるプロセッサを含み、
前記送信する手段が、前記プロセッサに組み合わされ、前記仮想送信時間間隔が経過したと判断された期間にのみプロトコルデータユニットを送信するように構成された無線トランシーバーを含む、
請求項３４に記載の移動局。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
複数のUEがスケジューリングされていない自律送信を行なうことができるとすれば、これらのUEのために「ライズ・オーバ・サーマル（Rise over Thermal：RoT」マージンをリザーブすることが必要となるであろう。2ms送信時間間隔（TTI）、360ビットサイズのメディア・アクセス制御エンティティ（MAC−e）のプロトコルデータユニット（Protocol Data Unit：PDU）、およびn個の非スケジューリングUEの場合、自律送信によってセル内の総合されたデータレートは最悪の場合、固定の合計再送数4に対しn＊45kb／secとなる。ここでは、低減された電力レベルで180kb／sec、4回送信することによって45kb／secレートが実現されると想定する。UEの数が多い場合、必要となるRoTマージンが大きくなり、スケジューリングされた送信の動作を低下させることになるであろう。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明は、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（3GPP）高速アップリンク・パケット・アクセス（HSUPA）、3GPP TR 25.808仕様書「周波数分割複信拡張アップリンク；物理レイヤの特徴（frequency division duplex (FDD) Enhanced Uplink; Physical Layer Aspects）」の間の、および、3GPP TS 25.309、「周波数分割複信拡張アップリンク；概説；ステージ2（Frequency Division Duplex (FDD) Enhanced Uplink; Overall description; Stage 2)」の間の、パケット・データ・トラフィック用のアップリンク拡張専用トランスポート・チャネル（enhanced dedicated transport channel：E−DCH）を強化することに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
あるいは、MAC−eが最小セットに属するトランスポート・フォーマット（TF（単数または複数））用の物理レイヤへの複数のプロトコルデータユニット（Protocol Data Unit：PDU）を送信するレートは、最小セットが「ライズ・オーバ・サーマル（RoT）」へ与える影響を減らすために減速化される。各ユーザ機器（UE）について、最小セットは、有効なスケジューリング許可（grant）がパケットの送信に必要とされないトランスポート・フォーマット（TF）のセットを定義する。通常の状態において、ノードB（すなわち、基地局）は、UEへのアップリンク・リソースの共有をスケジューリング許可（grant）によって割り当てる。レイヤ1の側から見ると、本発明の方法は透過的であり、すなわちパケットはたまに（例えば、時々）送られるのみであるように見える。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の一実施形態において、新しい制御パラメータが、パケット・データ・プロトコル（packet data protocol：PDP）コンテキスト／無線アクセス・ベアラ（radio access bearer：RAB）レイヤまたはMACレイヤのいずれかにインプリメントされる。本発明が、PDPコンテキスト／無線アクセスRABレイヤにインプリメントされる場合、新しいPDPコンテキスト／サービス品質（quality of service：QoS）パラメータが使用される。好適な実施形態において、この新しいパラメータは、特定のRAB上で送信される連続したSDU間の最小の必要時間間隔を定める「サービス・データ単位（SDU）到着時間間隔（inter−arrival）レート」である。本実施形態によれば、このパラメータは、既存のPDPコンテキスト／RAB QoSパラメータとは異なるインターフェースにおいてシグナリングされる。その結果、アプリケーションは、パラメータによって指定されたレートよりも高いレートでSDUをMACレイヤに配信しない。この時間間隔の間にデータ送信端末がいくつかのパケットを生じさせた場合、これらのパケットは単一のSDUにグループ化される。MACレイヤにおいてパケットをグループ化すれば、パケット・データ・ユーザ間のアップリンク電力リソースをより効率的に共有するなど、パケット・ヘッダ・オーバーヘッドの最適化に関連する利点を得ることができるようになる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
あるいは、MAC−eが最小セットに属するトランスポート・フォーマット（TF（単数または複数））用の物理レイヤへ複数のプロトコルデータユニット（Protocol Data Unit：PDU）を送信するレートは、最小セットが「ライズ・オーバ・サーマル（RoT）」へ与える影響を減らすために減速化される。各ユーザ機器（UE）について、最小セットは、有効なスケジューリング許可（grant）がパケットの送信に必要とされないトランスポート・フォーマット（TF）のセットを定義する。通常の状態において、ノードBは、UEへのアップリンク・リソースの共有をスケジューリング許可（grant）によって割り当てる。レイヤ1の側から見ると、本発明の方法は透過的であり、すなわちパケットはたまに（例えば、時々）送られるのみであるように見える。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
本発明の一実施形態において、本発明の方法が、新しい制御パラメータとして、パケット・データ・プロトコル（PDP）コンテキスト／無線アクセス・ベアラ（RAB）レイヤまたはMACレイヤのいずれかにインプリメントされる。本発明が、PDPコンテキスト／無線アクセスRABレイヤにインプリメントされる場合、新しいPDPコンテキスト／サービス品質（QoS）パラメータが使用される。好適な実施形態において、この新しいパラメータは、特定のRAB上で送信される連続したSDU間の最小の必要時間間隔を定める「サービス・データ単位（SDU）到着時間間隔（inter−arrival）レート」である。本実施形態によれば、このパラメータは、既存のPDPコンテキスト／RAB QoSパラメータとは異なるインターフェースにおいてシグナリングされる。その結果、アプリケーションは、パラメータによって指定されたレートよりも高いレートでSDUをMACレイヤに配信しない。この時間間隔の間にデータ送信端末がいくつかのパケットを生じさせた場合、これらのパケットは単一のSDUにグループ化される。MACレイヤにおいてパケットをグループ化すれば、パケット・データ・ユーザ間のアップリンク電力リソースをより効率的に共有するなど、パケット・ヘッダ・オーバーヘッドの最適化に関連する利点を得ることができるようになる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
より頻繁に送信されるより小さいサイズのSDUの代わりに、さらに大きいサイズのSDUが使用される場合、UE、コア・ネットワークおよび無線アクセス・ネットワークにおける処理負荷を減少させることが可能となる。しかし、無線ネットワークがアプリケーション・レイヤに対しどの程度透過的であるかによっては、SDU到着時間間隔レート・パラメータを考慮して、アプリケーション・レイヤ内で上記のようなグループ化を行なうことが常に可能であるとは限らない。図３および図４は、それぞれ10msおよび2ms無線インターフェース送信時間間隔（TTI）である、本発明の一実施形態による、PDPコンテキスト／RABレイヤにおけるパケット・データ・プロトコル（PDP）コンテキスト／無線アクセス・ベアラ（RAB）サービス品質（QoS）パラメータの導入に関連する例を示すタイミング図である。それぞれの場合において、SDU到着時間間隔レートは40msである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の方法が実施されるワイヤレス通信システムの例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による本発明の方法のステップの例を示すフローチャートである。
【図３】10ms送信時間間隔（TTI）である本発明の実施形態による、TTIパケット・データグラム・プロトコル（PDP）コンテキスト／無線アクセス・ベアラ（RAB）レイヤに、PDPコンテキスト／RABサービス品質（QoS）パラメータを導入することに関連する例を示す、タイミング図である。
【図４】2ms TTIである本発明の実施形態による、PDPコンテキスト／RABレイヤにPDPコンテキスト／無線アクセス・ベアラ（RAB）サービス品質（QoS）パラメータを導入することに関連する例を示す、タイミング図である。
【図５】10ms送信時間間隔である本発明の実施形態による、メディア・アクセス制御専用（medium access control dedicated：MAC−d）レイヤに導入することが可能な新しいメディア・アクセス（MAC）制御パラメータを導入することに関連する例を示す、タイミング図である。
【図６】2ms送信時間間隔である本発明の実施形態による、メディア・アクセス制御専用（MAC−d）レイヤに導入することが可能な新しいメディア・アクセス（MAC）制御パラメータを導入することに関連する例を示す、タイミング図である。
【図７】本発明の別の実施形態による、図５の実施形態に関連する例を示す、タイミング図である。
【国際調査報告】
2008517492.tif 000010