(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理リソース上でデータを送信する方法であって、
前記物理リソースの管理、及びサービス品質保証の機能を有する層（ＲＲＣ）と、
必要なサービス品質に従って、送信サポートを提供する機能を有するサブ層（ＲＬＣ）と、
前記物理リソースへのアクセスの機能を有するサブ層（ＭＡＣ）と、
データの物理処理の機能を有する物理層（ＰＨＹ）とを用い、
前記物理リソースへのアクセスは、送信時間間隔（ＴＴＩ）に分割され、
前記サブ層（ＲＬＣ）は、データを送信ユニット（ＲＬＣ  ＰＤＵ）にセグメント化することができ、
前記サブ層（ＭＡＣ）は、送信時間間隔毎に少なくとも１つの送信ユニットを送信することができる物理リソース上でデータを送信する方法において、
前記物理リソース上の伝送条件が悪化する場合に、前記送信ユニットのサイズは低減され、
前記物理リソースにアクセスする送信機と受信機との接続の開始時に、前記層（ＲＲＣ）は、送信時間間隔（ＴＴＩ）について複数の可能な送信ユニットサイズを決定し、前記サブ層（ＭＡＣ）は、前記伝送条件に応じて前記複数の可能な送信ユニットサイズから送信ユニットサイズを選択し、前記物理リソース上の前記伝送条件が悪化する場合に、より小さいサイズが選択される
ことを特徴とする物理リソース上でデータを送信する方法。
【請求項２】
前記層（ＲＲＣ）は、設定レベルＳＩＲｔをノイズおよび干渉に対する受信信号パワーの比に割り当てることによってサービス品質を保証し、
前記伝送条件が悪化する場合には、前記送信機の送信パワーは、前記サービス品質を維持するように増加され、
前記送信ユニット（ＲＬＣ  ＰＤＵ）のサイズは、前記送信パワーが最大値に達するときに低減される
ことを特徴とする請求項１記載の物理リソース上でデータを送信する方法。
【請求項３】
前記層（ＲＲＣ）は、優先度の逆数に応じてサービスの前記設定レベルＳＩＲｔを低下させることによってリソースを割り付ける
ことを特徴とする請求項２記載の物理リソース上でデータを送信する方法。
【請求項４】
前記層（ＲＬＣ）は、承認モードで機能し、送信ユニットは、前記承認が受信されない場合に再送信される
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の物理リソース上でデータを送信する方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載の物理リソース上でデータを送信する方法を用いる
ＵＭＴＳ移動電話システム。
【請求項６】
請求項１記載の物理リソース上でデータを送信する方法を用いるＵＭＴＳ移動電話システムであって、
前記層（ＲＲＣ）は、ＴＦＣＳテーブルにより、前記複数の可能な送信ユニットサイズを前記サブ層（ＭＡＣ）に提供する
ことを特徴とするＵＭＴＳ移動電話システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に言うと、物理リソースによってデータを送信する方法に関する。より詳しく言うと、本発明は、移動体通信システムにおけるサービス品質低下を抑制する送信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなシステムは、１つまたはそれ以上の送信機に無線リンクで接続された１つまたはそれ以上の受信機からなる。このようなシステムの伝送容量は、ノイズレベル、異なるユーザの信号間の干渉、利用可能な帯域幅等によって制限される。従って、伝送容量は、各ユーザが要求したサービスを各ユーザができるだけ利用できるようにするリソース割り付けプロセスに従って、異なるユーザ間で共有されなければならない。
【０００３】
このため、移動体通信システムは、図１に示す３つのプロトコル層を用いる。
【０００４】
上層つまりＲＲＣ（無線リソース制御）層は、物理リソース全体を管理し、異なるユーザのサービスに対するサービス品質（ＱｏＳ）を保証する機能を有する。サービス品質は、特に、最大ルーテイング時間およびＳＤＵとも呼ばれるサービスデータユニットの誤り率を規定する。
【０００５】
２番目の層は、ＲＬＣ（無線リンク制御）サブ層と、ＭＡＣ（媒体アクセス制御）サブ層とに分割される。
【０００６】
ＲＬＣサブ層は、ＲＲＣ層によって保証されるサービス品質に従って、異なる応用毎に送信サポートを提供する機能を有する。ＲＬＣサブ層は、異なるモードに従って動作し得る。第１のいわゆる透過モード（ＴＭ）は、それ自体、２つのサブモードに分割される。第１のサブモードによると、ＲＬＣはＳＤＵをセグメント化し、ＲＬＣ  ＰＤＵ（ＲＬＣプロトコルデータユニット）として公知のデータパケットつまり送信ユニットを生成する。第２のサブモードによると、このセグメント化は可能ではなく、ＲＬＣ  ＰＤＵは、ＳＤＵに対応しなければならない。未承認モード（ＵＭ）として公知の第２のモードでは、ＳＤＵをセグメント化できるだけでなく、そのばらばらになった部分を結合し、ＲＬＣ  ＰＤＵを生成することができる。承認モード（ＡＭ）として公知の第３のモードでは、誤ったＲＬＣ  ＰＤＵの再送信も要求することが可能である。特に、承認モードで機能している際には、ＲＬＣ層は、誤りを物理処理によって訂正することができなかった誤ったユニットを再送信する機能を有する。この再送信は、ＲＬＣ  ＰＤＵ（再）送信ユニットの形態で再び行われる。
【０００７】
図２は、ＲＬＣ  ＰＤＵの構造を示す。これは、パケットの形態であり、１つまたはそれ以上の（ＲＬＣサブ層の動作モードによる）ＳＤＵから得られたサービスデータと、ＲＬＣ層に必要な信号通信情報を提供するヘッダと、パケットが誤っているか否かを検出するための誤り検出コード（ＣＲＣ）とからなる有用な負荷を含む。承認モードを提供する移動体通信システムの大半において、ＲＬＣＰＤＵ送信ユニットのサイズは、接続期間中固定されている。これは、特に、標準規格の１９９９年版において規定されている第３世代の移動電話システム（ＵＭＴＳ）の場合である。
【０００８】
ＭＡＣサブ層は、共有物理リソースにアクセスする機能を有する。ユーザが同時に利用可能ないくつかのサービスをもちたいと望む場合、ＭＡＣサブ層は、ＲＲＣ層によって保存されているリソースによりこれらのサービスを配信する。リソースへのアクセスは、送信時間間隔（ＴＴＩ）に分割される。所定のサービスでは、ＭＡＣサブ層は、送信時間間隔において、すべて同じサイズＴＰの多数のＮＰのパケットを送信することが可能である。しかし、ＭＡＣサブ層は、ＮＰおよびＴＰについて値を選択することはできない。ＮＰおよびＴＰの可能な値は、ＲＲＣ層によって規制され、これらの値の特定の組み合わせのみが後者によって認可される。可能な組み合わせは、ＲＲＣ層からＭＡＣサブ層に提供される。
【０００９】
下層つまり物理層ＰＨＹは、データの物理処理の機能を有する。この層は、特に、誤り訂正符号化／復号化機能を有し、送信されたデータに影響を与える誤りの大部分を訂正し、低い見逃し誤り率を上層に提供することが可能である。例えば、ＵＭＴＳシステムでは、ＲＬＣ層の承認モードからの利益を享受するサービスに用いられる符号化／復号化は、ターボ符号化／復号化である。物理層の処理ユニットは、送信時間間隔ＴＴＩであり、送信されるパケット内のデータは、この間隔内でインターリーブされ、その結果、ＴＴＩの持続時間にわたって見逃し誤りは均一に分散される。
【００１０】
ＵＭＴＳなどの符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）型の移動体通信システムでは、（基地局または移動局によって）送信された各信号の送信パワーは、ノイズおよび干渉に対する信号の比のレベルがサービス品質によって要求されるレベルに達するように調整されなければならない。所定の受信機では、信号対（雑音＋干渉）比は、受信された信号のレベルと、背景ノイズのレベルおよび受信された全干渉のレベルとの間の比と等しくなるように規定される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、送信パワーは制限されているため、リソース割り付けシステムが、対応する信号の送信パワーを増加しても、サービス品質を保証することはできないことが起こり得る。このような場合、ビット誤り率はかなり増加し、パケット上の見逃し誤り率（ＢＬＥＲ）は許容可能な閾値を上回り得る。各誤ったパケットは、再送信要求を生じるため、実効伝送量はゼロになる傾向がある。
【００１２】
このような輻輳現象に取り組むために、特定の呼を阻止する、またはいくつかの送信機の伝送量をかなり低減させるなどの様々な解決法が提案されている。しかし、これらの解決法は、満足のいくものではない。なぜなら、これらは、データルーテイング時間が、サービス品質によって固定される最大時間を上回らないようにすることを保証しないからである。
【００１３】
本発明の目的は、上記の欠点を克服し、特に、サービスをサポートする信号の送信パワーを増加することがもはやできない場合でも、伝送条件は悪化するとしても、サービスのための伝送量を保証する送信方法を提案することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明による送信方法は、伝送条件が悪化するときに、ＲＬＣ  ＰＤＵ送信ユニットのサイズが低減されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第１の実施の形態によると、ＲＲＣ層は、接続の開始時に、所定の送信時間間隔に対して複数の可能な送信ユニットサイズを決定し、ＲＬＣサブ層は、これらの複数の可能な送信ユニットサイズから、伝送条件に応じた送信ユニットサイズを選択し、伝送条件が悪化する場合には、より小さなサイズが選択される。
【００１６】
本発明の第２の実施の形態によると、層（ＲＲＣ）は、接続の開始時に、伝送条件に応じて送信ユニットサイズを固定する。伝送条件が悪化する場合には、ネットワークのＲＲＣ層は、送信サイズを変更するための手順を開始する。
【００１７】
本発明の他の実施の形態は、従属クレームによって記載されている。
【００１８】
本発明はまた、上記の送信方法を用いたＵＭＴＳ通信システムに関する。
【００１９】
本発明の上記およびその他の特徴は、添付の図面を参照しながら以下の説明を読むことによってさらに明確になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明による送信方法は、伝送条件が悪化するときに、ＲＬＣサブ層の送信ユニットのサイズを低減させることを提案する。本発明の第１の実施の形態によると、送信ユニットのサイズは、可能なサイズのセットから、ＭＡＣサブ層によって選択される。第２の実施の形態によると、送信ユニットのサイズが変化すると、通常、ＲＲＣ層が巻き込まれる。
【００２１】
一般に、ＲＬＣ  ＰＤＵ送信ユニットのサイズは、任意に選択されない。これは、所定の誤り率（ＢＥＲ）、送信時間間隔（ＴＴＩ）およびビットレートでは、ＲＬＣ  ＰＤＵの最適なサイズが存在することが示され得るためである。見逃し誤り、即ち、物理層の誤り訂正復号化により訂正されていない誤りは、ＴＴＩの長さにわたって均一に分散され、ＲＬＣ  ＰＤＵが誤っていない確率は、サイズＬの指数的に減少する関数である。ＲＬＣ  ＰＤＵは、Ｌ−ｏｖｈｄの有用なビットを含み、ここで、ｏｖｈｄとは、ヘッダおよびＣＲＣコードの全サイズである。従って、実効伝送量は、第１の近似として、（Ｌ−ｏｖｈｄ）／Ｌ＊ｅｘｐ（−Ｌ＊ＢＥＲ）に比例する。送信ユニットのサイズＬが小さい場合には、実効伝送量は低い。なぜなら、有用なビットの数自体が小さいためである。同様に、サイズＬが大きすぎると、ＲＬＣ  ＰＤＵにおける損失の確率が高くなるため、実効伝送量は低くなる。
【００２２】
図３は、第１の実施の形態による送信方法を模式的に示す。
【００２３】
接続が確率されると、ＲＲＣ層は、ＲＬＣ  ＰＤＵ送信ユニットのための可能なサイズのセットをＭＡＣサブ層に提供する。より正確には、移動体通信システムがＵＭＴＳシステムである場合、ＲＲＣ層は、ＭＡＣサブ層に対し、一方では、伝送チャネル毎に１つのＴＦＳ（伝送フォーマットセット）テーブルを提供し、他方では、該サブ層が用いることのできるすべての伝送チャネルに関するＴＦＣＳ（伝送フォーマット組み合わせセット）テーブルを提供する。伝送チャネルに関連するＴＦＳテーブルは、一組の対（ＴＰj，Ｎj）j=1...nからなり、ここで、ＴＰjは、このチャネルに対するＲＬＣ  ＰＤＵの可能なサイズであり、Ｎjは、ＭＡＣサブ層が時間間隔ＴＴＩにおいて送信することが可能な、このサイズに関連するＲＬＣ  ＰＤＵの数であり、ｎは、このチャネル上の可能な対の数である。ＴＦＣＳテーブルは、すべての伝送チャネルに関連し、可能な伝送フォーマットの複数の組み合わせＴＦＣiを含み、各組み合わせＴＦＣiは、一組の対｛（ＴＰ1,i，Ｎ1,i）、．．．（ＴＰk,i，Ｎk,i）、．．．（ＴＰm,i，Ｎm,i）｝からなり、ここで、ｍは、使用可能なチャネルのセットであり、対（ＴＰk,i，Ｎk、i）は、チャネルｋのＴＦＳテーブルに属する。従って、ＴＦＣＳテーブルは、特に、すべての伝送チャネルについての、ＲＬＣ  ＰＤＵのサイズの可能な組み合わせを記述し、組み合わせは、ＭＡＣサブ層によって各時間間隔ＴＴＩで選択され得る。ＭＡＣサブ層によって選択される組み合わせは、ＴＦＣＳテーブルにおけるＴＦＣＩポインタによってマークされている。このポインタは、ＤＰＣＣＨ制御チャネル上で、各物理フレーム（１０ミリ秒）で受信機に送信される。
【００２４】
第１に、送信機のＭＡＣサブ層は、ＲＬＣ  ＰＤＵ毎の誤り率と閾値とを比較することによって、必要なサービス品質（ＱｏＳ）に確かに従っているか否かをチェックする（３０）。誤り率は、例えば、受信機によって送信される状態レポートから得ることができる。あるいは、サービス品質に従っているか否かは、閉ループパワーチェックの収斂からチェックすることもできる。ＵＭＴＳシステムでは、各送信フレームは、送信パワーをチェックする期間（０．６２５ミリ秒）に対応するスロットに分割されているためである。受信機は、各スロットにおいて、送信機がＲＲＣ層によって固定された設定レベルＳＩＲtに到達するためにパワーを増加させなければならないか、または減少させなければならないかを示す（３１）。最大パワーに到達し（３２）、パワーチェックが送信パワーのさらなる増加を要求する場合、これは、設定レベルに到達することができないためにサービス品質にもはや従わないことを意味する。
【００２５】
最大パワーに到達するまで（３２）、パワー制御ループの指示に従う（３３）。他方、このパワーに到達し、それゆえサービス品質に従っていない場合、ＭＡＣサブ層は、ＴＦＣＳテーブルにおいて、現在のサイズよりも小さいＲＬＣ  ＰＤＵのサイズＴＰ、および現在のサイズと同等のレート（ＴＰ2＊Ｎ2＝ＴＰ1＊Ｎ1）に対応する組み合わせ（ＴＰ，Ｎ）を求める（３４）。この組み合わせが存在する場合（３５）、ＲＬＣ  ＰＤＵのサイズは、対応する新しいサイズで固定される（３６）。
【００２６】
ＴＦＣＳテーブルは、接続の開始時に決定され、送信機および受信機に共に知られている。組み合わせポインタＴＦＣＩはまた、各間隔ＴＴＩで送信され、サイズが変化しても、送信機と受信機との間の情報交換も、接続中のさらなる信号通信も必要とされない。
【００２７】
有利なことに、ＲＬＣ  ＰＤＵのサイズは、不要な変更を避けるため、サービス品質に従っていない状況が、所定の許容期間を超えて持続することが見出された後にのみに変更される。
【００２８】
有利なことに、ＴＦＳテーブルは、ＲＬＣ  ＰＤＵの２つのサイズのみを含む。第１のサイズは、チャネル上の通常の伝送条件に対応し、第２のサイズは危機状況に対応する。この第２のサイズは、これらの状況が発生している間に観察される誤り率ＢＥＲの平均に従って、経験的に決定され得る。
【００２９】
図４は、第２の実施の形態による送信方法を模式的に示す。
【００３０】
この実施の形態によると、ＲＬＣ  ＰＤＵのサイズは、ＲＲＣ層によって接続の開始時に固定される。次に、ＲＬＣおよびＭＡＣサブ層は、このサイズに従って構成される。
【００３１】
第１の実施の形態とは違って、ＲＬＣサブ層は、ＰＤＵの１つのサイズのみで機能する。ＲＬＣ  ＰＤＵのサイズを変更する手順には、これが送信機または受信機として機能しているか否かに関係なく、ネットワークのＲＲＣ層の作用が必要とされる。
【００３２】
第１に、ネットワークは、ＲＬＣ  ＰＤＵ毎の誤り率と閾値とを比較することにより、必要なサービス品質（ＱｏＳ）に確かに従っているか否かをチェックする（４０）。ネットワークが送信機として機能している場合、誤り率は、受信機によって送信される状態レポートによって、上記のように供給される。ネットワークが受信機として機能している場合には、誤り率は、ネットワークのＲＬＣサブ層によって供給される。あるいは、サービス品質に従っているか否かは、閉ループパワーチェックの収斂からも証明される。ネットワークが送信機として機能し、最大パワーにすでに到達しているにもかかわらず、移動端末がパワーの増加を要求する場合（４１）、サービス品質にもはや従わない。同様に、ネットワークが受信機として機能し、移動端末がその最大送信パワーに到達している場合、ネットワークは、端末によって送信される測定レポートによってこのことを警告される。
【００３３】
両場合において、最大パワーに到達し（４２）、サービス品質を維持するために送信パワーの増加が必要である場合には、ＲＬＣ  ＰＤＵのサイズを変更する手順が開始される（４４）。この手順を図５に示す。
【００３４】
まず、ネットワーク（Ｎ）のＲＲＣ層は、再構成の指示を、移動端末（ＵＥ）のＲＲＣ層に送信する（５１）。次に、送信機および受信機のＲＬＣおよびＭＡＣサブ層は、この新しいサイズに適合するようにそれぞれ構成される（５２、５２’、５３、５３’）。再構成の後、端末のＲＲＣ層は、承認メッセージをネットワークのＲＲＣ層に送信する（５４）。移動体通信システムがＵＭＴＳシステムである場合、ＭＡＣサブ層は、新しい可能な伝送フォーマットの組み合わせを与える新しいＴＦＣＳテーブルをＲＲＣ層から受信する。これらの新しい組み合わせは、ＭＡＣサブ層が用いることのできるＲＬＣ  ＰＤＵの新しいサイズを示す。
【００３５】
例えば、同じＴＦＳ：｛（３２０，２）；（３２０，４）；（３２０，６）；（６４０，１）；（６４０，２）；（６４０，３）｝を有する３つの伝送チャネルがあり、構成前に、以下のＴＦＣＳテーブル：ＴＦＣＳ：｛ＴＦＣiを有する（ＴＦＣi）｝：｛（ＴＰ1,i，ＮＰ1、i）；（ＴＰ2,i，ＮＰ2,i）；（ＴＰ3,i，ＮＰ3,i）｝（ここで、ｉ＝１．．ｍに対してＴＰ1,i＝６４０である）をもっていると仮定する。チャネル１については、６４０ビットのＲＬＣ  ＰＤＵサイズのみが用いられる。サービス品質に従っていない場合、ネットワークのＲＲＣ層は、再構成手順を開始し、新しいＴＦＣＳテーブルをＴＰ’1,i＝３２０およびＮＰ’1,i＝２＊ＮＰ1,iを有するＭＡＣサブ層に送信する。
【００３６】
第１または第２の実施の形態による方法は、セグメント化を可能にするモードに従って、ＲＬＣ層を用いるサービスに適用される。上記のように、これは、承認モードおよび非承認モード、ならびに伝送モードの第１のサブモードについての場合である。有利なことに、該方法は、ＲＬＣ層の承認モードを用いるサービスに適用される。事実、これらのサービスについては、データに対するルーティング時間は、それほど重要ではなく、記載した方法によって、輻輳時に非ゼロ伝送量を保ち、必要なサービス品質に従うことができるようになる。
【００３７】
最後に、第２の実施の形態による方法は、間接的なリソース割り付け方法として用いられ得る。これは、ネットワークのＲＲＣ層が、優先度の低いサービス（即ち、リソースの低減を適合することができ、データルーテイング時間が低い重要性しかもたないサービス）の設定レベルＳＩＲtを故意に下げる場合、これらのサービスの伝送条件を悪化させ、この悪化に次いで、ＲＬＣ  ＰＤＵのサイズは減少するからである。このように設定値に影響を及ぼすことによって、これらのサービスに認可されたリソースを間接的に変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  移動体通信システムによって用いられるプロトコル層を示す図である。
【図２】  ＲＬＣ層の送信ユニットの構造を示す図である。
【図３】  本発明の第１の実施の形態を模式的に示す図である。
【図４】  本発明の第２の実施の形態を模式的に示す図である。
【図５】  本発明の第２の実施の形態を実現するのに有用なＲＬＣ  ＰＤＵのサイズを変更するための手順を模式的に示す図である。
【符号の説明】
ＲＲＣ  無線リソース制御層、ＲＬＣ  無線リンク制御サブ層、ＭＡＣ  媒体アクセス制御サブ層、ＰＨＹ  物理層。
【図１】
0004650865.tif 000002
【図２】
0004650865.tif 000003
【図３】
0004650865.tif 000004
【図４】
0004650865.tif 000005
【図５】
0004650865.tif 000006