(57)【要約】  ＨＳＤＰＡシステムにおいてトランスポートネットワーク層の混雑検出を制御する方法を開示する。本発明は、特定のパケットフローに対する混雑を検出するためのデータフレームの特定のフレームで実施される測定をノードＢにおいてディスエーブルする必要がある状態をＳＲＮＣにおいて検出するステップ（１０）と、該当のパケットフローに対する前記測定をディスエーブルするためのコマンドをＳＲＮＣからノードＢへ送信するステップ（１１）と、前記混雑の検出をディスエーブルするための前記コマンドの受信まで実施されるすべての測定をノードＢにおいてリセットするステップ（１２）とを有する。
2010505308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムの無線アクセス網（２ａ，２ｂ，３ａ・・・３ｎ）においてパケットフローのトランスポート中にトランスポートネットワーク層の混雑検出を制御する方法であって、
前記混雑検出を、前記パケットフローを受信する受信側ノード（３ａ・・・３ｎ；２ａ，２ｂ）において行い、
前記混雑検出は、送信側ノード（２ａ，２ｂ；３ａ・・・３ｎ）によって前記パケットフローに組み込まれた情報要素に基づいて測定を実施することを含む方法において、
・前記送信側ノード（２ａ；２ｂ，３ａ・・・３ｎ）において、特定のパケットフローに対して前記測定の実施をディスエーブルする必要がある状態を検出するステップ（１０）と、
・前記送信側ノード（２ａ，２ｂ；３ａ・・・３ｎ）から前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ；２ａ，２ｂ）へ、該当のパケットフローに対する前記測定の実施をディスエーブルするためのディスエーブルコマンドを、各パケットフローごとに個別に送信するステップ（１１）と、
・前記ディスエーブルコマンドを受信するまで、前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ；２ａ，２ｂ）において、前記パケットフローに対して実施されるすべての前記測定をリセットするステップ（１２）
とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記パケットフローは、高速ダウンリンクパケットアクセスサービスに関するパケットフローであり、
前記情報要素は、サービング無線ネットワークコントロール（２ａ，２ｂ）によって高速ダウンリンク共用チャネルフレームプロトコルのデータフレームに組み込まれたフレーム連続番号および遅延基準時間である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
リセット直後に前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ；２ａ，２ｂ）において前記測定を再開するステップ（１３）を有する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
所定の時間が経過した後、または明示的な再開コマンドの受信に応答して、前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ；２ａ，２ｂ）において前記測定を再開するステップ（１３）を有する、請求項１または２記載の方法。
【請求項５】
前記特定のパケットフローに対する前記測定の実施をディスエーブルする必要がある状態は、前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ）において特定の時点または特定の時間間隔中に前記該当のパケットフローに対して前記情報要素のシーケンスの一貫性を保証できないことに関する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記特定のパケットフローに対する前記測定の実施をディスエーブルする必要がある状態は、前記パケットフローの優先度に関連する状態である、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記特定のパケットフローに対する前記測定の実施のディスエーブルは、高い優先度のパケットフローに関する、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記特定のパケットフローに対する前記測定の実施のディスエーブルを、高い優先度の該当のパケットフローがアクティブである期間全体にわたって維持する、請求項１または２と請求項７とに記載の方法。
【請求項９】
前記コマンドをコントロール平面シグナリングメッセージに挿入する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記測定のリセットおよび再開を行うために、１つのコントロール平面シグナリングメッセージを前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ）へ送信する、請求項３または４と請求項９とに記載の方法。
【請求項１１】
前記測定のリセットおよび再開を行うために、別個のコントロール平面シグナリングメッセージを前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ）へ送信する、請求項４と請求項９とに記載の方法。
【請求項１２】
前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ）における前記リセットメッセージまたは再開メッセージの受信と各コマンドの実行完了／実行失敗とに基づいて、前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ）から前記送信側ノード（２ａ，２ｂ）へ、リセット確認メッセージ／リセット失敗メッセージまたは再開確認メッセージ／再開失敗メッセージを送信するステップを有する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記コマンドを、前記ユーザ平面プロトコルの少なくとも１つのコントロールフレーム（ＣＦ）に組み込み、
コマンドを含むコントロールフレームをデータフレーム（ＤＦ）の代わりに送信する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのコントロールフレーム（ＣＦ）は、
・リセット直後に前記測定を再開するように前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ）に命令するためのコマンドと、
・前記送信側ノード（２ａ，２ｂ）から別のコマンドを受信するまで、前記測定の実施をディスエーブル状態に維持するように前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ）に命令するためのコマンドと、
・一時的なディスエーブル後に前記測定を再開するように前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ）に命令するためのコマンド
とを、前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ）へ送信するための特定のフィールドを含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記コントロールフレームを前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ）へ伝送することを繰り返す、請求項１３または１４記載の方法。
【請求項１６】
前記ディスエーブルコマンドを、データフレームの予備フィールドまたは予備フィールド部分に挿入する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記測定に使用される情報要素のうち１つの情報要素の予備値を使用して前記ディスエーブルコマンドを送信する、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記フレーム連続番号の情報要素の値０を使用して、前記ディスエーブルコマンドを前記受信側ノードへ配布する、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記測定の実施をディスエーブルする必要がある状態が存在する限り、前記ディスエーブルコマンドを前記データフレーム中に含め続ける、請求項１６から１８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
パケットフローをユーザ装置（４）から搬送しユーザ装置（４）へ搬送する無線通信システムの無線アクセス網（２ａ，２ｂ，３ａ・・・３ｎ）であって、
前記パケットフローを送信する送信側ノード（２ａ，２ｂ；３ａ・・・３ｎ）は、前記送信側ノード（２ａ，２ｂ；３ａ・・・３ｎ）と受信側ノード（３ａ・・・３ｎ；２ａ，２ｂ）との間のインタフェース（Ｉｕｂ，Ｉｕｒ）におけるトランスポートネットワーク層の混雑状態を検出するのに使用される情報要素を前記パケットフローに組み込むためのフロー処理手段（２０）を有し、
前記受信側ノード（３ａ・・・３ｎ；２ａ，２ｂ）は、前記情報要素に基づいて実施された測定の結果に基づいて前記混雑状態を検出するための混雑検出手段（３２）を有する無線アクセス網（２ａ，２ｂ，３ａ・・・３ｎ）において、
前記フロー処理手段（２０）は、特定のパケットフローに対する前記測定の実施をディスエーブルする必要がある状態を検出し、前記混雑検出手段（３２）へ、該当のパケットフローに対する前記測定の実施をディスエーブルするためのコマンドであって、該コマンドの受信まで、前記混雑検出手段（３２）によって実施される測定のリセットを行うためとのコマンドを送信するように構成されていることを特徴とする、無線アクセス網。
【請求項２１】
前記フロー処理手段（２０）は、リセット直後または指定された時間の経過後に前記測定の再開を命令するディスエーブルコマンドを前記混雑検出手段（３２）へ送信するように構成されている、請求項２０記載の無線アクセス網。
【請求項２２】
前記フロー処理手段（２０）は、前記測定を再開するための明示的な再開コマンドを前記混雑検出手段（３２）へ送信するように構成されている、請求項２０記載の無線アクセス網。
【請求項２３】
前記フロー処理手段（２０）は、特定のパケットフローがアクティブである期間全体にわたって前記測定の実施をディスエーブル状態に維持するためにディスエーブルコマンドを前記混雑検出手段（３２）へ送信するように構成されている、請求項２０記載の無線アクセス網。
【請求項２４】
前記フロー処理手段（２０）は、コントロール平面無線ネットワーク層トランスポートプロトコルのシグナリングメッセージにディスエーブルコマンドまたは再開コマンドを組み込むために構成されている、請求項２０から２３までのいずれか１項記載の無線アクセス網。
【請求項２５】
前記フロー処理手段（２０）は、ユーザ平面無線ネットワーク層トランスポートプロトコルのコントロールフレームにディスエーブルコマンドまたは再開コマンドを組み込むために構成されている、請求項２０から２３までのいずれか１項記載の無線アクセス網。
【請求項２６】
前記フロー処理手段（２０）は前記ディスエーブルコマンドを前記ユーザ平面無線ネットワーク層トランスポートプロトコルのデータフレームに組み込み、前記測定の実施をディスエーブルする必要がある状態が存在するまで、前記データフレーム内に含め続けるように構成されている、請求項２０から２３までのいずれか１項記載の無線アクセス網。
【請求項２７】
前記パケットフローは、高速ダウンリンクパケットアクセスサービスに関するパケットフローであり、
前記情報要素は、サービング無線ネットワークコントロール（２ａ，２ｂ）によって高速ダウンリンク共用チャネルフレームプロトコルのデータフレームに組み込まれたフレーム連続番号および遅延基準時間である、請求項２０から２６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２８】
前記フロー処理手段（２０）は、前記ディスエーブルコマンドを含めなければならない前記データフレーム内の前記フレーム連続番号のフィールドの値を０にセットするように構成されている、請求項２６および２７記載の無線アクセス網。
【請求項２９】
請求項２０から２７までのいずれか１項記載の無線アクセス網（２ａ，２ｂ，３ａ・・・３ｎ）を有する無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野
本発明は無線通信システムに関し、より詳細には、１つの無線通信システムの無線アクセス網においてパケットフローの伝送中にトランスポートネットワーク層の混雑検出を制御する方法と、該方法を具現化する無線アクセス網とに関する。有利な用途では、本発明は高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）サービスとともに使用される。
【０００２】
本発明の背景
無線通信システムのユーザによるデータサービスの需要の劇的な増加、たとえばＥメール、ファイルダウンロード、ウェブブラウジング、マルチメディアストリーミング等の需要の劇的な増加により、オペレータおよび産業による適切な対応が必要となっている。たとえばＣＤＭＡ２０００，ＩＭＴ‐２０００，１ＸＥＶ‐ＤＯ等の、公知の高データ速度パケット伝送システムでは、最大２．５Ｍｂ／ｓまでのダウンワードデータ速度を実現することができる。
【０００３】
広帯域符号分割多重アクセス（ＷＣＤＭＡ）用の高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）という名称の新規のシステムが、電話サービスより小さいリアルタイム要求と高いデータ速度と、たとえばファイルダウンロードやウェブブラウジング等のような非対称的なトラフィック、すなわちアップリンク方向よりダウンリンク方向の方が大きいトラフィック容量とを特徴とするデータ通信をサポートするために、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）によって開発された。ＨＳＤＰＡの特徴は、リリース５から開始する３ＧＰＰ技術仕様で定義されている。ＨＳＤＰＡは、以下の目的および特性を有する。
【０００４】
・ダウンリンク方向のデータ伝送のみ、すなわち、コア網（ＣＮ）から無線ネットワークコントロール（ＲＮＣ）を介して加入者までのデータ伝送のみ。
【０００５】
・異なるサービス品質（ＱｏＳ）クラスのサービスのサポート。
【０００６】
・たとえばファイルダウンロード、Ｅメール配送、ＳＭＳ等の、バックグラウンド。すなわち、優先度が低いこと、タイミング制約が小さいこと、かつペイロードコンテンツが保全されること（ビットエラーレートが低いこと）。
【０００７】
・たとえば、ウェブブラウジング、データベース検索、サーバアクセス、測定リポートのポーリング等、インタラクティブであること。すなわち、バックグラウンドクラスのトラフィックよりトラフィック優先度が高い。ＨＳＤＰＡによって生じるエンド・トゥ・エンド遅延は、人間またはマシンによって開始される要求応答パターンにおいて許容できる範囲内でなければならない。すなわち、このようなエンド・トゥ・エンド遅延は数秒を超えてはならない。
【０００８】
・たとえばビデオ／オーディオストリーミング等のストリーミング。保証され、かつ可変ビットレートでなければならない。伝送遅延はある程度の時間を超えてはならない（〜２５０ｍｓ）。
【０００９】
ＨＳＤＰＡに含まれる技術的拡張は、スペクトル効率を増大させるだけでなく、たとえば最大８〜１０Ｍｂ／ｓまでのユーザデータレート、すなわち、たとえばＩＭＴ‐２０００（International Mobile Telecommunications 2000）の要件より約４〜５倍高いユーザデータレートをサポートする。
【００１０】
ＨＳＤＰＡトラフィックで重要な問題は、Ｉｕｂ／Ｉｕｒインタフェースでのトランスポートネットワーク層の混雑、すなわち、ＲＮＣとノードＢとの間のインタフェースまたはサービングＲＮＣ（ＳＲＮＣ）とドリフトＲＮＣ（ＤＲＮＣ）との間のインタフェースでのトランスポートネットワーク層の混雑を適時に検出することである。ノードＢとＲＮＣとの間の外部のＨＳＤＰＡフロー制御により、各ＨＳＤＰＡトラフィックフローごとに個別に、エアインタフェースで使用可能なスループットにＩｕｂ／Ｉｕｒトラフィックフローが調整される。ノードＢからＲＮＣへの容量割り当てメッセージによって、全容量が、使用可能なＩｕｂ／Ｉｕｒトランスポート容量を超えてしまう場合があり、これはしばしば、エアインタフェースの最大スループットにしたがってサイズ決定されていないことが多い。というのも、これは非常に高コストなリソースであるからだ。混雑の状態では、物理層およびデータリンク層でのパケット（たとえばＡＴＭ／ＡＡＬ２パケット）が失われることがあり、その際には、無線リンク制御（ＲＬＣ）層が再伝送を開始しなければならなくなる。このことにより、ＨＳＤＰＡユーザあたりの平均スループットが格段に低減される。
【００１１】
リリース６仕様に含まれる３ＧＰＰ強化の前は、混雑検出（ＣＤ）は、ノードＢで受信された高速データリンク共用チャネルフレームプロトコル（ＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰ）のデータフレームのペイロードの監視にのみ基づいていた。確かに、パケット損失によってＦＰプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）のペイロードの一部が失われるが、このことは非常に高確率で、ペイロードおよび／またはヘッダのサイクリック冗長度符号（ＣＲＣ）によって検出される。ＣＲＣにのみ基づいて行われる混雑検出は、２重の欠点を有する。１つは、混雑状況を予め検出できないことである。その理由は、ＣＲＣチェックでは、何らかのデータがすでに失われたことしか明らかにならないからである。もう１つの欠点は、完全なＦＰフレームの損失を検出できないことである。リリース６の強化によればこれらの欠点は、データフローのＦＰフレーム内で定義された２つの新たなフィールドまたは情報要素（ＩＥ）、すなわちフレーム連続番号（ＦＳＮ）および遅延基準時間（ＤＲＴ）を使用することによって解消される。ＷＯ‐Ａ０５／１０７２９３およびＷＯ‐Ａ０５／１０４６７２、ならびに、3GPP Technical Specifications (TS) 25.402 "Synchronisation in UTRAN Stage 2"、25.425 "UTRAN lur interface user plane protocols for Common Transport Channel data streams"、25.435 "UTRAN lub Interface User Plane Protocols for Common Transport Channel data streams"、3GPP Technical Report (TR) 25.902 "lub/lur congestion control" を参照することができる。これらの文献の最新版および発行日に関する情報は、３ＧＰＰサイト ww.3GPP.org に掲載されている。
【００１２】
基本的にＦＳＮは、特定のデータフローに所属する伝送される各ＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰデータフレームにおけるＳＲＮＣによって追加される４ビットのフィールドである。ＤＲＴは、サービングＲＮＣ（ＳＲＮＣ）内のＲＮＣフレーム番号カウンタ（ＲＦＮ）、すなわち、無線接続を実際に制御するＲＮＣ内のＲＮＣフレーム番号カウンタに固定されたカウンタのカウントを表す１６ビットのフィールドであり、このフィールドは、１ｍｓの分解能で０〜４０９５９ｍｓまでカウントする。ＤＲＴ値は、所与のＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰデータフレームの伝送時点のタイムスタンプのようなものである。ＦＳＮフィールドはノードＢによって、パケット損失レートを推定するのに使用することができ、それに対してＤＲＴフィールドは、ノードＢによって、動的な遅延の測定を行うのに使用することができる。ＤＲＴフィールドによってノードＢは、混雑状況が発生しそうになることを予め検出することができるので、ノードＢはＳＲＮＣとのＩｕｂ／Ｉｕｒインタフェースでのスループットの減少を適時に要求することができる。それに対して、混雑が発生した場合には、ＦＳＮフィールドによってトラフィックにかかる衝撃すなわちデータ損失を最小限にまで低減することができる。
【００１３】
しかし、ＦＳＮ／ＤＲＴフィールドを使用して混雑管理を行うことも、幾つかの問題に繋がる。
【００１４】
ＨＳＤＰＡの場合、混雑管理はノードＢの排他的なタスクである。ノードＢにおいて、受信されたＤＲＴ値およびＦＳＮ値の一貫性が保証されないケースがあり得る。その一例に、たとえばＳＲＮＣリロケーション等のコア網のプロシージャがある。このようなプロシージャではＳＲＮＣは変更し、新たなＳＲＮＣによってノードＢへ伝送されるＤＲＴおよびＦＳＮの値は、先行して古いＳＲＮＣによって伝送されたＤＲＴおよびＦＳＮの値との間に一貫性を有しなくなる。というのも、異なるＲＮＣからのＤＲＴ値およびＦＳＮ値は一般的に、異なるＲＦＮに固定されており、これは必然的に位相差を示すからである。ＳＲＮＣがＲＦＮに一時的にアクセスできなくなることによっても、非一貫性が生じる可能性がある。受信されるＤＲＴ値およびＦＳＮ値の不連続性はノードＢによって、トランスポート網における混雑状況に結びつけられ、ＳＲＮＣに許可されたダウンリンク伝送クレジットの低減がトリガされる。このことは実際には、動機を有さない。このことによって、ダウンリンク方向の平均スループットが低減され、ＱｏＳの悪化に繋がる。最悪の場合、ＳＲＮＣのリロケーション後にノードＢによって行われるすべての測定に影響が及ぼされる。
【００１５】
より一般的には、ＳＲＮＣが、定義された時間間隔にわたって幾つかのＨＳＤＰＡフローに対し、ＤＲＴおよびＦＳＮを基礎としてノードＢで行われるＴＮＬ測定を一時的に中断することができるのが有利である。このことによって付加的に、ＳＲＮＣは一種の一時的なトラフィック優先処理を行うことができ、たとえば、ＤＲＴおよびＦＳＮを基礎とする測定が中断されたＨＳＤＰＡデータフローに対して比較的高い優先度を（ＴＮＬレベルで）暗示的に割り当てることができる。
【００１６】
現在は、送信側（すなわちＳＲＮＣ）が受信側（すなわちノードＢ）にこの状況を通知する手段が存在しない。ノードＢにおける測定の誤りを回避するために、ＳＲＮＣは所定の時間間隔にわたってＤＲＴフィールドの伝送を中断し、ＤＲＴ測定結果を記憶するための該ノードＢのメモリがリセットされるようにすることができる。しかし、このようなプロシージャをＦＳＮフィールドに適用することはできない。というのも、ＦＳＮ伝送を中断する手段が標準規格によって提供されていないからである。
【００１７】
それゆえ本発明の課題は、ＳＲＮＣから、ＦＳＮ／ＤＲＴ情報要素の処理をノードＢにおいて制御することにより、ダウンリンク伝送クレジットの計算の信頼性を改善し、ＴＮＬの混雑状況の誤った検出によって生じるＨＳＤＰＡスループットの不必要かつ有害な低減を回避すること、または、より一般的には、個々のデータフローごとに混雑管理のフレキシビリティを上昇させることである。
【００１８】
本発明の概要
本発明の第１の側面によれば、無線通信システムの無線アクセス網におけるパケットフローのトランスポート中にトランスポートネットワーク層の混雑検出を制御する方法であって、前記混雑検出を、前記パケットフローを受信するノードにおいて行い、送信側のノードによって前記パケットフローに含まれる情報要素に基づいて実施される測定に基づく処理を含む方法を提供する。前記方法は、
・前記送信側のノードにおいて、特定のパケットフローに対する前記処理をディスエーブルすることを必要とする状況を検出するステップと、
・前記送信側のノードから前記受信側のノードへ、該当のパケットフローに対する前記処理をディスエーブルするためのディスエーブルコマンドを、各パケットフローごとに送信するステップと、
・前記受信側のノードにおいて、前記ディスエーブルコマンドの受信に応答して、現時点までに実行された前記測定をすべてリセットするステップ
とを有する。
【００１９】
このような測定は、リセット直後に再開するか、または特定の時間の経過後に再開することができ、たとえば所定の時間の経過後に再開するか、または受信側のノードで特定の再開コマンドが受信されることによって再開される。優先度が異なるパケットを異なって管理するために本発明を使用する用途では、高い優先度のフローに対する測定を、該フローがアクティブである期間全体にわたってディスエーブル状態に維持することもできる。
【００２０】
有利な用途では、本発明の方法をＨＳＤＰＡサービスとともに実施し、前記情報要素はＨＳ‐ＤＳＣＨデータフレームのＦＳＮフィールドおよびＤＲＴフィールドである。
【００２１】
本発明のこの有利な実施形態では、ディスエーブルコマンドはデータフレームの予備フィールドまたは予備フィールドの一部に組み込まれ、最も有利なのは、このようなコマンドを配布するためにＦＳＮの値０を使用することである。
【００２２】
また、ディスエーブルコマンド／再開コマンドをアウトバンド（コントロール平面）シグナリングメッセージとして伝送するか、またはユーザ平面プロトコルのコントロールフレームに組み込むこともできる。
【００２３】
本発明の別の側面によれば、無線通信システム用の無線アクセス網であって、送信側のノードが上記方法を実施するためのフロー処理手段を有する無線アクセス網と、このような無線アクセス網を含む無線通信システムとを提供する。
【００２４】
幾つかの有利な実施形態の以下の説明から、添付図面に示された実施例によって、本発明の別の対象、構成および利点が理解できる。この実施例は、本発明を限定しない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第３世代の移動通信システムの概略的なブロック図である。
【図２】図１に示されたシステムのノードＢの簡略的なブロック図である。
【図３】ＨＳＤＰＡのためのＲＮＣとノードＢとの間のプロトコルスタックを示す。
【図４】３ＧＰＰリリース６仕様によるＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰデータフレームの構造を示す。
【図５】本発明の方法のフローチャートである。
【図６】インバンドシグナリングに基づく本発明の第１の実施形態を使用した場合のＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰフレーム列を図式化して示す図である。
【図７】インバンドシグナリングに基づく本発明の第２の実施形態を使用した場合のＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰフレーム列を図式化して示す図である。
【００２６】
本発明の有利な実施形態の詳細な説明
図１を参照すると、本発明を使用することができる第３世代の移動通信システムのアーキテクチャが概略的に示されている。コア網１が複数の無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）に接続されており、これらの無線ネットワークコントローラのうち２つが２ａおよび２ｂで示されている。各ＲＮＣはそれぞれ、ユーザ４（１つのユーザのみが同図に示されている）がアクセスすることができる複数の基地局（ノードＢ）３ａ・・・３ｈおよび３ｋ・・・３ｎを制御する。ＲＮＣ２ａ，２ｂおよびノードＢ３ａ・・・３ｎは、システムの無線アクセス網を構成する。同図中の点線５は、たとえばユーザがＲＮＣ２ｂのサービスエリアからＲＮＣ２ａのサービスエリアへソフトハンドオーバ手順によって移行する場合にＲＮＣリロケーション中にサービングＲＮＣ２ｂおよびドリフトＲＮＣ２ａの双方を通ってユーザ４へ伝送されるＨＳＤＰＡパケットフローを示す。一点鎖線６は、ＳＲＮＣ２ａのみが関与するフローを示す。ＲＮＣ２ｂではフロープロセッサ２０も示されている。このフロープロセッサ２０は、ＨＳＤＰＡ仕様によって要求されているようにパケットフローを編成し、本発明ではノードＢにおける混雑検出機能の制御を行う。このことは以下で説明する。参照符号Ｉｕ，Ｉｕｂ，Ｉｕｒは、３ＧＰＰ仕様によって定義された同義のインタフェースを示す。本発明をより容易に理解できるようにするため、ＲＮＣからユーザへのＨＳＤＰＡパケットフローを伝送するためのプロトコルスタックの図式表示と、３ＧＰＰ仕様のリリース６によるＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰデータフレームの構造の図式表示とが、それぞれ図３ａ，３ｂおよび図４に示されている。このプロトコルスタックおよびフレーム構造は双方とも、当業者には周知であるから、これらに関する詳細な説明は必要ない。たとえば、上記の３ＧＰＰ ＴＳ２５．４３５を参照することができる。
【００２７】
図３ａでは、Ｉｕｂ／Ｉｕｒインタフェースにおける物理層およびデータリンク層は全体的にＬ１，Ｌ２で示されており、図３ｂは、物理層におけるＡＴＭプロトコルの使用に関する詳細を言及し、ＤＲＮＣにも相応するスタックを示す。本発明はＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰプロトコルフレームのレベルで動作するので、（インターネットプロトコルとすることもできる）物理層で使用されるトランスポートプロトコルに依存しない。さらに、ユーザがＳＲＮＣおよびＤＲＮＣの双方に接続されている状況の場合にはＳＲＮＣのみが重要である。というのも、図３ｂから明確に分かるように、ＤＲＮＣはＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰフレームに対してトランスペアレントであるからだ。
【００２８】
ＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰデータフレーム構造に関しては、本発明を理解するためには、本願明細書の冒頭に記載されたように、ヘッダ内のＦＳＮフィールドとペイロード内のＤＲＴフィールドのみが重要である。ＦＳＮフィールドおよびＤＲＴフィールドを使用して混雑管理を行う場合、有効なＤＲＴ値が存在することは、ペイロード内の"New IE Flags"フィールド内のフラッグによってシグナリングされ、このフィールドは、後続のフィールドにおいてどの情報が有効であるかを示すためにだけ使用されることを覚えておくのが有効である。図２は、本発明にしたがって制御される混雑管理機能を有するノードＢの構造を非常に簡略的に示す。
【００２９】
ノードＢは、（パケットバッファリングと、ユーザに対するダウンリンクリソースの割り当てとを含む）ユーザへのパケットフローの伝送を管理するスケジューリング部分３０と、混雑管理を行う部分３１とに分割されて示されている。
【００３０】
スケジューリング部分３０は本発明に重要でないので、該スケジューリング部分３０の機能に関する詳細は必要ない。ブロック３０のＲＮＣ側において、参照番号３４はユーザ平面トランスポートチャネルＨＳ‐ＤＳＣＨを示し、参照番号３５ａは、スケジューリング部分３０の動作に必要とされるコントロール平面シグナリングに関与するチャネルを示す。混雑管理部分３１は、混雑検出器３２および混雑コントローラ３３によって構成されている。混雑検出器３２は、このような異なるデータフローごとにＨＳ‐ＤＳＣＨフレームの上記のフィールドを受信し、フローごとにＦＳＮフィールドとＤＲＴフィールドとに特定の測定を実施し、たとえば、所定の観察窓内でディレイジッタまたは損失されたフレーム数がそれぞれの閾値をいつ超えたかを検出するために、このような測定の結果を記憶する。混雑検出器３２は、混雑コントローラ３３に対して混雑指示を行うかトリガを行い、該混雑コントローラ３３は、Ｉｕｂ ＴＮＬが処理可能であると考えられる最大データレートを動的に評価し、この容量値を使用して、外部のフローコントロール（図示されていない）によってエアインタフェースにおける現在の混雑レベルに基づいて計算された容量割り当てを適切にフィルタリングする。このようにして得られた容量（トランスミッションクレジット）は、容量割り当てメッセージを介してＳＲＮＣに許可される。参照番号３５ｂは、このような割り当てメッセージをＳＲＮＣへ搬送するコントロールチャネルを示す。
【００３１】
このような混雑検出および混雑コントロールのメカニズムは、本発明に含まれない。ＦＳＮフィールドおよびＤＲＴフィールドを使用する手法は、たとえば上記の特許文献に開示されている。本発明では、混雑検出器３４によってＦＳＮフィールドおよびＤＲＴフィールドに基づいて実施される測定をディスエーブルすることが必要とされるかまたは適している状態をＳＲＮＣプロセッサ２０（図１）が認識した場合、この測定は、ＳＲＮＣからのコマンドに応答してディスエーブルすることができる。このような状態の一例に、特定の時点または特定の時間間隔でノードＢにおけるＤＲＴおよびＦＳＮのシーケンスの一貫性を保証できないという例がある。このような非一貫性の原因となる可能性があるものに、ＳＲＮＣのリロケーション、または、上記フィールドの値を計算するＲＦＮカウンタ（プロセッサ２０の一部とされている）にアクセスできないこと、または、ノードＢによって同様に検出できない別のイベントがある。ＦＳＮ／ＤＲＴに基づく測定のディスエーブルが使用される別のケースとして、異なる優先度を有するデータフローを排他的に管理する機会または管理したい場合がある。たとえば、比較的高い優先度のフローでは測定をディスエーブルし、比較的低い優先度のフローでは測定を動作状態に維持することにより、低い優先度のフローのスループットのみを制限して混雑状況を処理することができる。
【００３２】
図５のフローチャートを参照すると、特定のフローに関する上記の状態の認識がステップ１０に示されており、ステップ１１は、ＳＲＮＣからノードＢへディスエーブルコマンドを伝送するステップである。このコマンドの機能は、ノードＢにおいて、ＦＳＮ／ＤＲＴ値に基づいて混雑検出器３２において行われた先行の測定をリセットすることである。したがって、このコマンドは「リセット」コマンドとも称される。実際にはこのコマンドによって、該当のフローに対するこのような測定の記憶がキャンセルされ、測定の一時中断が行われる場合もある。図５中のステップ１２にこのことが示されている。
【００３３】
ステップ１０で検出された状態がもはや存在しなくなった場合、ノードＢで測定が再開される（ステップ１３）。ディスエーブルの原因となった状態に依存して、リセット直後または特定の時間の経過後に、たとえばＲＮＣによる専用のコマンドに応答して再開を行うことができる。本発明を、優先度が異なるフローの管理に使用する場合、ＲＮＣは、ＦＳＮ／ＤＲＴに基づく測定を高い優先度のフローの全寿命にわたってディスエーブル状態に維持することを決定することもできる。
【００３４】
本発明の第１の実施形態では、ディスエーブルコマンドまたはリセットコマンドは（再開コマンドが別個に設けられている場合には、再開コマンドも）、無線ネットワーク層コントロール平面を介して、Ｉｕｒ／Ｉｕｂインタフェース上のＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰシグナリングプロトコルを使用して、アウトオブバンドシグナリングメッセージの形態で混雑検出器３２に送信することができる。ＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰシグナリングを混雑検出器３２へ搬送するコントロールチャネルは、図２中で参照番号３５ｃによって示されている。ＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰシグナリングプロトコルは当業者に周知であり、3GPP specifications TS 25.423 "UTRAN lur interface Radio Network Subsystem Application Part (RNSAP) signalling" と TS 25.433 11 "UTRAN lub interface Node B Application Part (NBAP) signalling" とにおいて定義されている。
【００３５】
本発明の第２の実施形態では、前記コマンドはＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰフレーム（インバンドシグナリング）を使用して伝送される。インバンド手法は、下記の理由から有利である。
【００３６】
より詳細には、アウトオブバンドシグナリングに基づく実施形態の場合、第１の手段は、ＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰプロトコルにおいて新たな"ＴＮＬ ＲＥＳＥＴ"メッセージを定義することである。ノードＢがこのメッセージを受信すると、ＦＳＮおよびＤＲＴに基づいて実施され収集されたすべての測定結果を破棄し、直ちに新たな測定を開始する。無線ネットワーク層コントロール平面を介して、ＴＮＬ混雑検出測定をリセット／再開する必要があることをシグナリングするためには、コントロール平面プロトコル（ＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰ）とユーザ平面プロトコル（ＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰ）との間で適切な時間整合を得るための何らかの同期メカニズムが必要である。実際には、ちょうどＦＳＮおよびＤＲＴに基づく測定を再開しなければならないときに、ノードＢにおいて、リセット／再開を指示するＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰメッセージを受信しなくてはならない。たとえばＳＲＮＣリロケーションの事例では、有効なＦＳＮ値およびＤＲＴ値を含む最初のＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰフレームが新たなサービングＲＮＣから受信される直前に、リセット指示を受信しなければならない。上記のように、単なる「リセット」コマンドを含むメッセージはノードＢにリセットさせ、その直後に、ＦＳＮおよびＤＲＴに基づく測定を再開させる。直後の再開が望まれていない場合、メッセージは「時間間隔」情報も含まなければならないが、混雑検出をディスエーブルする必要があることを決定した状態がどの程度の時間続くのかを予測するのは困難である。アウトオブバンドシグナリングをベースとするよりフレキシブルな方法に、ＲＮＳＡＰ／ＮＢＡＰプロトコル内で複数の新規のメッセージを定義する方法がある。たとえば、"ＴＮＬ ＲＥＳＥＴ"，"ＴＮＬ ＲＥＳＥＴ ＣＯＮＦＩＲＭ"，"ＴＮＬ ＲＥＳＥＴ ＦＡＩＬＵＲＥ"，"ＴＮＬ ＲＥＳＵＭＥ"，"ＴＮＬ ＲＥＳＵＭＥ ＣＯＮＦＩＲＭ"，"ＴＮＬ ＲＥＳＵＭＥ ＦＡＩＬＵＲＥ"の６つの新規のメッセージを定義することができる。ノードＢがＴＮＬ ＲＥＳＥＴメッセージを受信すると、ＦＳＮおよびＤＲＴに基づいて実施され収集されたすべての測定結果を破棄するが、直ちに新たな測定を開始することはない。このことは、"ＴＮＬ ＲＥＳＵＭＥ"メッセージが受信された場合にのみ行われる。このような実施形態では、ＳＲＮＣはノードＢの測定の中断および再開を独立して制御することができる。さらに、ＣＯＮＦＩＲＭ／ＦＡＩＬＵＲＥメッセージをノードＢによってＳＲＮＣへ伝送することにより、"ＴＮＬ ＲＥＳＥＴ"メッセージまたは"ＴＮＬ ＲＥＳＵＭＥ"メッセージの損失の後に発生する可能性のあるデッドロック状況が回避される。もちろん、コントロール平面とユーザ平面との間の同期の上記の問題はなお存在する。さらに、このような方法のフレキシビリティおよび信頼性が上昇すると、シグナリングがより複雑になってしまう。
【００３７】
ＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰフレームを使用すること（インバンドシグナリング）による次のような実施形態、すなわち、コマンドもユーザ平面で送信する実施形態が有利である。これによって、コントロール平面に所属するメッセージとユーザ平面に所属するメッセージとの間の同期問題は解消され、アクションが必要とされる時点でちょうど、シグナリングが受信される。この場合に可能である択一的な実施形態も複数存在する。
【００３８】
第１の実施形態によれば、新規の"ＴＮＬ ＲＥＳＥＴ"コントロールフレームをＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰプロトコルにおいて定義する。このようなフレームは、ＲＮＣがノードＢにたとえば以下のコマンドを転送することができる専用のフィールドを含む：
・"ＲＥＳＥＴ＆ＲＥＳＴＡＲＴ"：ノードＢは、受信されたすべてのＦＳＮ値およびＤＲＴ値を無視し（すなわち、先行の測定結果を破棄し）、直ちに新たな測定を再開する。
【００３９】
・"ＲＥＳＥＴ＆ＷＡＩＴ"：ノードＢは、受信されたすべてのＦＳＮ値およびＤＲＴ値を無視し、新規の測定を再開する前にさらなるＲＮＣ指示を待つ。
【００４０】
・"ＲＥＳＵＭＥ"：ノードＢは、ＦＳＮおよびＤＲＴに基づく測定を再開する。
【００４１】
冗長性のために、１つより多くの"ＴＮＬ ＲＥＳＥＴ"コントロールフレームを送信することができる。
【００４２】
このような実施形態では、上記のアクションのうちいずれかをトリガするために、ＲＮＣはＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰフレーム内でデータフレームの代わりに"ＴＮＬ ＲＥＳＥＴ"コントロールフレームを送信する。このことは図６に、ＲＮＣが"ＲＥＳＵＭＥ"（ＲＳＭ）コマンドの前に"ＲＥＳＥＴ＆ＷＡＩＴ"（Ｒ＆Ｗ）コマンドを送信するケースに関して示されている。ＤＦによって示されたブロックはデータフレームであり、ＣＦによって示されたブロックは、上記のコマンドを含むコントロールフレームである。公知のように、ＦＰフレームヘッダ（図４参照）中のＦＴ（フレームタイプ）フィールドにより、データフレームとコントロールフレームとを区別することができる。簡略化するために、図中ではＣＦフレームに関し、冗長的な部分は示さない。ここでは、ＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰコントロールフレームを送信するために、ＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰデータフレームのフローを一時中断することとする。しかし、データフレーム転送の観点からは、幾つかのＴＮＬ伝送インターバルのみが失われている（この損失は一般的に、数ｍｓのオーダである）。
【００４３】
より有利な実施形態では、ＨＳ‐ＤＳＣＨデータフレームの未使用のフィールドまたは未使用のフィールド部分を使用して、フレームに相応する測定をリセットするようにノードＢに命令する。
【００４４】
第１の手段は、データフレームペイロード中の「予備拡張」フィールド（図４）のビットをリセットコマンドとして使用することである。最後には、たとえばこのフィールド中の１ビットを所定値にセットすることができる。この実施形態が採用される場合、リセットコマンドを含むデータフレームでは、予備拡張部がこのような新たな情報要素を含むことをノードＢにシグナリングするために、「New IE Flags」フィールドにおいて相応のフラグをセットしなければならない。最も有利な別の実施形態は、ＦＳＮカウントのラップアラウンドで値"０"が使用されないことを考慮することに基づく実施形態である。３ＧＰＰ ＴＳ２５．４３５によれば、値"０"は、ＦＳＮ ＩＥを予備として扱うことを指示するのに使用される特別な値である。本発明では、このような値０はディスエーブルコマンドとして使用され、混雑検出をディスエーブルしなくてはならない原因であるイベントの認識後の最初のフレームのＦＳＮフィールドに、ＳＲＮＣプロセッサ２０（図１）によってこのような値０を挿入しなくてはならない。ＳＲＮＣプロセッサ２０は、コールが開始された後の最初のフレームのＦＳＮフィールドにも値０を挿入する必要がある。
【００４５】
図７に、混雑検出器３２（図２）へのディスエーブルコマンドがデータフレームに含まれる場合のＨＳ‐ＤＳＣＨ ＦＰフレームのフローが示されている。ここではＤＦは、ＦＳＮ（０ではない）およびＤＲＴの有効値を含む「通常の」データフレームを示し、ＤＦ（ｒ）は、ディスエーブルコマンドを含むデータフレームを示し、たとえば値０を含むＦＳＮフィールドを有するデータフレームを示す。同図には、ディスエーブルコマンドをノードＢへ送信するためにデータフレームの予備部分を使用することにより、ＳＲＮＣはデータフローを中断しなくてもよいことが明瞭に示されている。
【００４６】
図７に示されているように、このコマンドを複数の連続するＨＳ‐ＤＳＣＨデータフレームに挿入することにより、ＳＲＮＣは相応の時間間隔にわたって、明示的な再開コマンドを送信する必要なく、ＦＳＮおよびＤＲＴに基づく測定をフリーズすることができる。それゆえ、この方法の実施は特に簡単になる。
【００４７】
本発明で提案された技術的解決手段を使用することによる利点は、以下のようにまとめられる：
・ＲＮＣは、現在存在するＦＳＮおよびＤＲＴに基づく測定結果をすべて無視して新規の測定を再開するようにノードＢに命令することができる。このことは、ＦＳＮおよびＤＲＴのシーケンスの一貫性が幾つかの定義された時点で一時的に保証されないことをＲＮＣが把握している場合（たとえばＳＲＮＣリロケーションの場合）に有利である。
【００４８】
・ＲＮＣはさらに、ノードＢにおいてＦＳＮおよびＤＲＴに基づいて実施されるすべての測定を、定義された時間間隔にわたって一時的に中断することもできる。このことは、ＤＲＴおよびＦＳＮのシーケンスの一貫性が、指定された時間間隔中に一時的に保証されないことをＲＮＣが把握している場合に有利である。
【００４９】
・ＲＮＣはさらに、ＦＳＮおよびＤＲＴに基づく測定を幾つかの特定のＨＳＤＰＡフローに対してディスエーブルすると同時に、他のフローに対してはこの測定を動作状態に維持することにより、該特定のＨＳＤＰＡフローに対して比較的高い優先度を暗示的に与えることができる（または、優先度が異なるフローを異なって処理することができる）。混雑の場合にはこのことによって、「低い優先度の」フローでのみスループットが低減される。このようにして、優先処理を行うための排他的なメカニズムが実現される。
【００５０】
上記説明は、本発明を限定しない実施例によってなされたものであり、本発明の範囲を逸脱することなく変更および修正を行えることが明らかである。とりわけ、ＨＳＤＰＡを参照して本発明を詳細に説明したが、本発明は一般的に、次のようなすべての状況において、すなわち、送信側ノードによってパケットフローに組み込まれた情報に基づいて行われる混雑検出を受信側ノードが管理し、受信側ノードにおいて特定の混雑検出処理をディスエーブルする必要性または機会を送信側ノードが把握できるすべての状況において使用することができる。
【図１】
2010505308.tif 000003
【図２】
2010505308.tif 000004
【図３ａ】
2010505308.tif 000005
【図３ｂ】
2010505308.tif 000006
【図４】
2010505308.tif 000007
【図５】
2010505308.tif 000008
【図６】
2010505308.tif 000009
【図７】
2010505308.tif 000010
【国際調査報告】
2010505308.tif 000011
2010505308.tif 000012