(57)【要約】無線リソースの輻輳に直面している場合、パケットは選択的にマークされるかまたは廃棄される。その選択的なマーキング／廃棄は、無線リンクの相対的な使用効率で、例えば、無線リソースの使用コストと公平性に依存して、パケットが受信機によりマークされるであろう確率に関係するか、依存する。例えば、パケットは共用無線リソース全体（またはその一部）のユーザ関連の占有率に基づいてマークされるかまたは廃棄される。この占有率は、共用無線リソースのユーザレベルの利用に関してリソースコストにより、或いは、同じリソースを共用する他のユーザに関しての公平性により表現される。従って、この技術は、無線ネットワークの輻輳状態の原因になっている受信機の間でのリソース使用の分配を考慮する。
2010532952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークを運用する方法であって、
共用無線リソースの輻輳を検出する工程と、
共用無線リソースのユーザに対して、前記共用無線リソースのユーザの占有率に従って、前記共用無線リソースに割り当てられるパケットを選択的に廃棄する工程とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ユーザの占有率は、ユーザに関連するリソースのコスト、或いは、リソース量によって表現されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
送信機の測定に基づいて、前記ユーザに関連するリソースのコスト、或いは、リソース量を決定する工程をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記送信機の測定は、
ダウンリンクの総送信電力と、
ダウンリンクのリソースブロック送信電力と、
アンテナブランチあたりのダウンリンクの総送信電力と、
アンテナブランチあたりのダウンリンクのリソースブロック送信電力と、
ダウンリンクの総リソースブロック利用率と、
アップリンクの総リソースブロック利用率と、
ダウンリンクのリソースブロックアクティビティと、
アップリンクのリソースブロックアクティビティと、
アップリンクのリソースブロック受信電力と、
（ユーザ機器ユニットあたりの）アップリンクの信号対干渉率と、
アップリンクＵＬ  ＨＡＲＱブロック誤り率と
の内の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
受信機のフィードバックと測定との内の少なくともいずれか１つに基づいて、前記ユーザに関連するコスト、或いは、リソース量を決定する工程をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記受信機のフィードバックと測定結果との内の少なくともいずれかは、チャネル品質指標／（ＣＱＩ／ＨＡＲＱ）フィードバックを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ユーザの占有率を、
総電力の前記ユーザの割合と、
総干渉の前記ユーザの割合と、
再送信総数の前記ユーザの割合（以前のもののすべてでは、割当量が高いほどコストが高い）と、
チャネル品質指標と、
ハンドオーバ測定結果と、
前記ユーザに対して用いられる変調及び符号化方式の種類と
の内の１つ以上のものにより決定する工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記共用無線リソースの輻輳期間中、無線リソース使用量の前記ユーザの占有率と他のユーザと比べた前記ユーザの相対的優先権とに従って、前記パケットを選択的に廃棄する工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
通信ネットワークのノード（２８）であって、
共用無線リソースをユーザに送信するよう構成された送信機（６８B）と、
前記共用無線リソースの輻輳を検出するとき、前記共用無線リソースの前記ユーザの占有率に従って、前記共有無線リソースに割当てられたパケットを選択的に廃棄するように構成されたパケットマーカ（５６）とを有することを特徴とするノード。
【請求項１０】
前記ユーザの占有率は、ユーザに関連するリソースのコスト、或いは、リソース量によって表現されることを特徴とする請求項９に記載のノード。
【請求項１１】
前記パケットマーカ（５６）は、送信機の測定に基づいて、前記ユーザに関連するリソースのコスト、或いは、リソース量を決定するよう構成されることを特徴とする請求項１０に記載のノード。
【請求項１２】
前記ノード（２８）は、
ダウンリンクの総送信電力と、
ダウンリンクのリソースブロック送信電力と、
アンテナブランチあたりのダウンリンクの総送信電力と、
アンテナブランチあたりのダウンリンクのリソースブロック送信電力と、
ダウンリンクの総リソースブロック利用率と、
アップリンクの総リソースブロック利用率と、
ダウンリンクのリソースブロックアクティビティと、
アップリンクのリソースブロックアクティビティと、
アップリンクのリソースブロック受信電力と、
（ユーザ機器ユニットあたりの）アップリンクの信号対干渉率と、
アップリンクＵＬ  ＨＡＲＱブロック誤り率と
の内の少なくとも１つを含む送信機の測定を用いるよう構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のノード。
【請求項１３】
前記パケットマーカ（５６）は、受信機のフィードバックと測定との内の少なくともいずれか１つに基づいて、前記ユーザに関連するコスト、或いは、リソース量を決定するよう構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のノード。
【請求項１４】
前記受信機のフィードバックと測定結果との内の少なくともいずれかは、チャネル品質指標／（ＣＱＩ／ＨＡＲＱ）フィードバックを含むことを特徴とする請求項１３に記載のノード。
【請求項１５】
前記パケットマーカ（５６）は、前記ユーザの占有率を、
総電力の前記ユーザの割合と、
総干渉の前記ユーザの割合と、
再送信総数の前記ユーザの割合（以前のもののすべてでは、割当量が高いほどコストが高い）と、
チャネル品質指標と、
ハンドオーバ測定結果と、
前記ユーザに対して用いられる変調及び符号化方式の種類と
の内の１つ以上のものにより決定するよう構成されていることを特徴とする請求項９に記載のノード。
【請求項１６】
前記パケットマーカ（５６）は、
前記共用無線リソースの輻輳期間中、無線リソース使用量の前記ユーザの占有率と他のユーザと比べた前記ユーザの相対的優先権とに従って、前記パケットを選択的に廃棄するよう構成されていることを特徴とする請求項９に記載のノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００７年７月６日出願の発明の名称を“送信ノードにおける輻輳制御アルゴリズム”という米国仮特許出願第６０／９４８，２２３号の利益および優先権を主張するものであり、この仮出願はその全体が参照により本願に組み込まれる。
【０００２】
本発明は通信に関し、特に、無線通信における輻輳の制御に関する。
【背景技術】
【０００３】
ユーザ間で共用されるリソースを利用するパケット交換ネットワークが輻輳に直面することがあるというのは周知の事実である。輻輳は、共用リソースをもつ発信元ノードのトラフィックの総和が同じ共用リソースをもつ宛先ノードのトラフィックの総和を上回る場合に発生するであろう。最も典型的な例は、特定の数の接続を有するルータである。ルータが推定されるリンクスループットに従ってトラフィックの経路切替をするのに十分な処理能力を有していても、その時点のリンクスループットはルータからの発信リンクが処理できるトラフィック量を制限するかもしれない。それ故、ルータのバッファは蓄積を続け、最終的にはオーバフローするであろう。ネットワークはその時、輻輳に直面し、ルータはパケットを廃棄せざるを得なくなる。
【０００４】
無線リソースおよび輻輳
輻輳の別の例は、８０２．１１  ａ／ｂ／ｇ、高速パケット接続（ＨＳＰＡ）、長期的エボルーション（ＬＴＥ）、および世界規模で相互運用可能なワイヤレスブロードバンドシステム（ＷｉＭＡＸ）のような、共用チャネルを有する無線ネットワークを検討する場合に見出すことができる。これらのネットワークでは、少なくともダウンリンクはユーザ間で共用され、従って、そのダウンリンクは輻輳に直面する可能性のある候補である。例えば、ＬＴＥの場合では、高度化ＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）基地局は、ｅＮＢが何らかの瞬間にスループットを提供できるトラフィック量に影響を与える移動体端末（ユーザ機器、ＵＥ）への、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）上での再送信を管理する。ＵＥでの受信が成功するために必要な再送信（ＨＡＲＱおよびＲＬＣ  ＡＲＱ）が多くなればなるほど、他のユーザに対してスループットを提供するのに利用可能なリソース（例えば、送信電力、利用可能な送信スロット数）が少なくなる。
【０００５】
例えば、ＬＴＥの場合では、基地局（ｅＮＢ）はまた、物理チャネルに対して適切な変調及び符号化方式（ＭＣＳ）を選択することにより、データを送信誤りから保護するのにどれほど多くの冗長度が付加されるかを管理するであろうし、そのとき、結果として用いるビットをリソースブロック（ＲＢ）の数に適合させる。送信のために（例えば、劣悪な無線状態にあるＵＥのために）選択されたＭＣＳが古いものであればあるほど、ユーザに対してスループットを提供するのに利用可能なリソースブロックが少なくなる。
【０００６】
輻輳およびＩＰトランスポート・プロトコル
どのようなルーティングノードにとっても通常の動作は、入力／出力リンク容量におけるある程度の変動を管理でき、それ故、小規模な輻輳の発生を吸収できるバッファを提供することである。しかしながら、輻輳がひどく深刻である場合、ルーティングノードは最終的にパケットを廃棄するであろう。
【０００７】
伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）は、コネクション指向の輻輳制御された信頼できるトランスポートプロトコルである。ＴＣＰトラフィックに対して、廃棄されたパケットは、当該特定パケットに対して確認応答（ＡＣＫ）が受信されないので、送信機により検出されるであろうし、再送信が発生するであろう。さらに、ＴＣＰプロトコルには、パケット損失が発生し、再送信がインターネットプロトコル（ＩＰ）レイヤで起こる場合、送信ビット速度を下げる速度適応機構が内蔵されている。それ故、ＴＣＰはネットワーク輻輳に対応するのによく適している。
【０００８】
ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）は、エンド・ツー・エンドのチェックサムを有する多重化サービスを提供するだけのコネクションレス型トランスポートプロトコルである。ＵＤＰは信頼できないか、輻輳制御されない。従って、ＵＤＰトラフィックは、輻輳に対応するＴＣＰと同様なメカニズムを有しない。ＵＤＰトラフィックは、配信が保証されないという意味で、定義からして信頼できない。喪失したＵＤＰパケットは、ＵＤＰにより提供されるトランスポートサービスを用いるアプリケーションレイヤが輻輳を許容する何らかの特別の機構を有しないと、再送信されないであろう。ＵＤＰはそれ自身ではネットワーク輻輳にどのようにも対応しないが、それでもアプリケーションレイヤのメカニズムが輻輳に対する何らかの形の対応を実施する場合がある。
【０００９】
明示的輻輳通知（ＥＣＮ）
ルーティングノードの性能をさらに高めるために、“ＩＰに対する明示的輻輳通知”と呼ばれる機構が開発されてきた。これについては非特許文献１を参照されたい。この文献はここで参照により本願に組み込まれる。このメカニズムは、輻輳による損失の危険性をシグナリングするために、ＩＰヘッダ内の２ビットを用いる。そのフィールドは４つの符号点を有し、２つはＥＣＮ能力をシグナリングするのに用いられ、他の２つは輻輳をシグナリングするのに用いられる。輻輳に対する符号点は、例えば、ルータで設定される。受信機が輻輳通知に遭遇した場合、受信機はストリームの送信機に情報を伝え、それから送信機は送信ビット速度を適応させる。ＴＣＰについては、このことはＴＣＰヘッダ内の２ビットを用いて行われる。ＥＣＮで用いるそれらの定義の以前には、これらのビットは留保されていて、未使用であった。受信時、これらのビットは、送信機に送信ビット速度を減じるようにさせるトリガとなる。
【００１０】
ＴＣＰに付随する利点はこの場合、二重的である。第１の利点として、ＴＣＰは着信パケットの受信に確認応答するので、すべてのＴＣＰ接続は自動的に、バックチャネルを有する（これはＵＤＰの場合そうではない）。第２の利点として、ＴＣＰにはパケット損失に対するバックオフ応答が組み込まれており、バックオフ応答はまた、ＥＣＮに関連して用いることができる（これはＵＤＰには利用できない）。
【００１１】
要約すると、ＴＣＰを用いるＥＣＮは、うまい展開を可能にするために標準で使用可能なメカニズムをすべて有する。これはまた、より最新のルータや新しいＰＣオペレーティングシステムに見られる。
【００１２】
ＵＤＰに対するＥＣＮに付随する状況は全く異なる。ＥＣＮは、何らかのトランスポートプロトコルをもつＩＰでの使用のために定義される。しかしながら、ＥＣＮは、ＴＣＰトラフィックとともに使用する観点から明確に仕様が規定されているだけである。ＵＤＰに対するＥＣＮには、ＴＣＰに対するＥＣＮと同じ一般的なメカニズム、高速バックチャネルと何らかの速度制御アルゴリズムが必要である。
【００１３】
ＩＭＳマルチメディア電話（ＭＴＳＩ）のようなＵＤＰに基づくリアルタイム通信サービスの環境では、輻輳を管理する明確な必要がある。そのようなサービスは、定義からしてパケット損失に極めて敏感である。それ故、そのような損失を回避するのに利用可能な何らかの手段が用いられるべきである。ＵＤＰに対するＥＣＮは輻輳の影響を軽減するのに相応しい候補であろう。うまいＥＣＮの使用と高速フィードバックと速度適応の全てに対する要件が、多くのそのようなサービスで容易に利用可能であり、不足部分はＥＣＮビットとアプリケーションの応答との間の接続であるということが分かる。
【００１４】
ＥＣＮを用いる別の態様は、輻輳を信号で知らせるためにパケットを廃棄するかマークするかのどちらかを行う輻輳ノードで用いられる輻輳回避アルゴリズム（以下で説明）である。
【００１５】
輻輳回避アルゴリズム
輻輳回避アルゴリズムは、３つの基本的な種類、新着廃棄（Tail Drop）、ランダム早期検出（ＲＥＤ）、および加重ランダム早期検出(ＷＲＥＤ)を含む。
【００１６】
新着廃棄輻輳回避アルゴリズムは、すべてのトラフィックを同じように扱い、サービスクラスの間で差別しない。待ち行列は輻輳期間中ずっと満杯である。出力待ち行列が満杯で、新着廃棄が実施される場合、パケットは、輻輳が消滅し、待ち行列が最早満杯でなくなるまで廃棄される。
【００１７】
ランダム早期検出（ＲＥＤ）輻輳回避アルゴリズムは、反応的であるよりはむしろ応答的である方法でネットワーク輻輳を扱う。ＲＥＤを基幹とするメカニズムには、大抵のトラフィックが、損失に敏感であるデータ転送の実施形で伝わり、それらのトラフィックの一部が廃棄される場合に一時的に減るであろうという前提がある。ＴＣＰは、トラフィック送信を減らすことによりトラフィック廃棄に適切に−耐性さえ備えて−対応し、ＲＥＤのトラフィック廃棄動作が効率よく輻輳回避シグナリングメカニズムとして機能するようにする。典型的なＲＥＤの実施形では、平均待ち行列の長さが下限の閾値を上回る場合、パケットを廃棄またはマークし始める。パケットを廃棄またはマークする割合は、待ち行列の大きさが上限の閾値に達するまで、平均待ち行列の大きさが増大するにつれて線形的に増大する。上限の閾値では、すべてのパケットが廃棄される。パケットがＥＣＮでマークされるかＥＣＮで廃棄されるかどうかは、メカニズムが有効であることをＥＣＮビットが示すかどうかに依存する。しかしながら、輻輳に対応しないか、または損失に対して耐性がないトラフィックに適用される場合、ＲＥＤはサービスに悪影響を引き起こす。
【００１８】
ＩＰフロー間の加重ランダム早期検出（ＷＲＥＤ）輻輳回避優先順位は、より高い優先権を有するパケットの優先的なトラフィック処理を提供する。ＷＲＥＤは、平均待ち行列の長さが下限の閾値を上回る場合、より低い優先権のトラフィックを選択的に廃棄またはマークできる。様々なクラスのサービスに対する性能特性の差別化は、このようにして提供される。高い輻輳が発生する期間になる前にパケットをランダムに廃棄またはマークすることにより、ＷＲＥＤはパケット源に送信レートを減ずるように伝える。
【００１９】
他の異なる同様なアルゴリズムがあり、決定因子は、待ち行列の大きさ、トラフィッククラス、リソース留保、およびＥＣＮ能力に基づく。この点において、ネットワークノードは、結果として送信レートに適応し、そしてアプリケーションに対する輻輳の影響を制限する手段を送信機に提供する一方、輻輳を和らげようとしてトランスポートプロトコルと情報をやり取りする。
【００２０】
ネットワークノードが輻輳を経験する場合にパケットをマークまたは廃棄するアルゴリズムは、これ以降簡単に“マーキングアルゴリズム”と呼び、輻輳をノードの待ち行列の長さの関数として今まで（即ち、固定網で）定義してきた。パケットが待ち行列において“輻輳でマークされるまたは輻輳で廃棄される”であろう確率は、パケットが位置する待ち行列の平均長の関数として導出される。この点において、トラフィッククラスおよびリソース留保（例えば、ＲＳＶＰ）は、本質的に、この確率を計算する目的のために、１つのインタフェースの待ち行列を複数のより小さな待ち行列に分離する手段である。
【００２１】
固定パケットデータネットワークにおける輻輳
固定パケット交換ネットワークにとって、リンクは通常、リンクに加わる負荷がリンクの容量に近い値に達する場合、輻輳しているといえる。言い換えれば、輻輳は、ネットワークリンクがバイトの送信によりほぼ完全に利用されている状態として定義される。これは主として、リンクの容量が時間的に一定であるためであり、そして発信元リンクと宛先リンクの物理的特性が同様であるためである。
【００２２】
無線ネットワークにおける輻輳
無線ネットワークにおける輻輳を定義することは、送信できるビット数の観点から単に容量に関係しているというよりはもっと複雑である。無線ネットワークにおける輻輳は、送信チャネルがほぼ完全に利用されている状態として定義できる。
【００２３】
送信チャネルの総容量は、種々の無線状態を有する種々の受信機の間に分散している。これは、共用リソースが、ユーザにとって有用なデータ（即ち、ＩＰパケット）を保護するのに必要な冗長度のレベル（再送信、チャネル符号化）を変えることにより、一部が費やされるということを意味する。このトレードオフが概念的に図１に示されている。
【００２４】
無線リソースとセル容量の管理
無線ベアラの概念は、ＬＴＥにおいて、例えば、ユーザデータサービスをサポートするために用いられる。エンド・ツー・エンドのサービス（例えば、ＩＰサービス）は、種々のベアラ上で多重化される。これらの種々のベアラは無線インタフェース上の種々の優先権待ち行列を表す。
【００２５】
ベアラは、ベアラに関連する保証ビット速度（ＧＢＲ）の値に関する専用ネットワークリソースが、ベアラ確立／変更で（例えば、ＲＡＮにおける流入制御機能により）恒久的に割当てられるなら、ＧＢＲベアラと呼ばれる。さもなければ、ベアラは非ＧＢＲベアラと呼ばれる、即ち、
・ＧＢＲ（保証ビット速度−ＵＬ＋ＤＬ）
・ＭＢＲ（最大ビット速度−ＵＬ＋ＤＬ）
である。
【００２６】
リソースが種々の受信機の間でどのように分けられるかに関して、固有のビット速度について一部の受信機に対する保証、保証ビット速度（ＧＢＲ）があるうる。また、ビット速度の観点から保証が適用できない（非ＧＢＲ）データのために用いられるセル容量の一部がありうる。アプリケーション、例えば、ビット速度に適応できる符号化／復号化器を用いるリアルタイムアプリケーションは、割当てられたＧＢＲを満たし、非ＧＢＲ領域を満たすために、可能であれば、アプリケーションビット速度を増加させ、それ故、アプリケーション性能を改善するためにより高い速度に進む可能性がある。図２は、ビット速度が保証されるかどうかの観点から容量を示す。
【００２７】
ｅＮｏｄｅＢでの測定
Ｅ−ＵＴＲＡＮでは、特定の種類の測定がｅＮｏｄｅ  Ｂの内部で行われる。これらの測定は、標準では仕様として規定される必要はなく、むしろ、実施形に依存している。実行できる測定結果は、多くの手順、例えば、ハンドオーバや他の無線リソース管理にサービスを提供する。
【００２８】
特に、ｅＮｏｄｅＢは、セル、アンテナブランチ、またはリソースブロックあたり（ＵＥあたり）の送信電力量とともに、セル、ＵＥ、またはリソースブロックあたりのＵＬ内受信電力量に関する測定を実行できる。
【００２９】
測定およびハンドオーバの決定
在圏ｅＮｏｄｅＢは、（例えば）信号対干渉比（ＳＩＲ）、リソースブロック受信電力、及び、広帯域全受信電力についてのＵＬ測定を行う。ハンドオーバ（ＨＯ）の決定のために、在圏ｅＮｏｄｅＢはまた、他の（ダウンリンク）測定、例えば、送信（総）搬送波電力とリソースブロックあたりの送信搬送波電力との内の少なくともいずれかを考慮する場合がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００３０】
【非特許文献１】ＲＦＣ３１６８  提案された標準、２００１年９月
【非特許文献２】３ＧＰＰ  ＴＳ２３．２０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
既存の解決策に付随する問題
輻輳を経験するネットワークノードが、無線ネットワークの一端、例えば、基地局送信機にある場合、輻輳は次の１つ以上のために発生する可能性がある。（１）流入データ速度が、セル全体に対してダウンリンクで利用可能なスループットよりも大きい。（２）流入データ速度が、１つの受信機（ＵＥ）に対して、ダウンリンクで利用可能なスループットより大きい。（３）ＵＥが劣悪な無線状態にある。（４）セル容量が電力制限になる。
【００３２】
言い換えれば、エアインタフェースにより交換される総ビット速度は、ユーザデータと符号化速度との間で分配され、符号化速度は受信機がいる無線状態に応じて調整される。
【００３３】
無線リソースにおける輻輳を迅速に効率よく低下させるのに最も適切である方法で、例えば、ＥＣＮを用いて輻輳をシグナリングすることを可能にするために、パケットをマークするメカニズムが必要である。パケットは、ＵＤＰによりＲＴＰを用いるリアルタイムアプリケーションに対してさえ、ＥＣＮを用いて（例えば）マークできる。
【００３４】
ＵＤＰトラフィックでＥＣＮを用いるには、特定のアプリケーション動作が必要である。即ち、輻輳通知を受信すると、受信機は、送信機がビット速度を減らすように求める要求を送信機に送信する必要がある。当該要求が送信機に達する場合、送信機は送信ビット速度を直ちに減らすべきである。減少量は送信機により決定され、次に多くのパラメータに基づく決定をできる。
【００３５】
要するに、現在予想されるメカニズムは、無線リソースの輻輳に効率よく対処する、効率のよいマーキングまたはパケット廃棄メカニズムを提供しないのである。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
ここで説明している技術の側面に従えば、無線リソースの輻輳を経験している場合、パケットは選択的にマークされるかまたは廃棄される。その選択的なマーキング／廃棄は、無線リンクの相対的な使用効率で、例えば、無線リソースの使用コストおよび公平性に依存して、パケットが受信機によりマークされるであろう確率に関連するか、または依存する。例えば、パケットは、共用無線リソース全体（またはその一部）のユーザ関連の占有率に基づいてマークされるかまたは廃棄される。この占有率は、共用無線リソースのユーザレベルの利用に関してリソースのコストの観点から、または同じリソースを共用する他のユーザに関して公平性の観点で表現されると良い。このように、この技術は、無線ネットワークの輻輳状態に寄与している受信機の間でのリソース使用の分配を考慮する。
【００３７】
この技術の１つの側面は、通信ネットワークを運用する方法に関係する。この方法は、共用無線リソースの輻輳を検出する工程と、共用無線リソースのユーザに対して、前記共用無線リソースのユーザの占有率に従って、前記共用無線リソースに割り当てられるパケットを選択的に廃棄する工程とを備える。
【００３８】
１つの実施例では、ユーザの占有率はユーザに関連するリソースのコスト、或いは、リソース量によって表現される。１つの実施形では、この方法はさらに、送信機の測定に基づいて、前記ユーザに関連するリソースのコスト、或いは、リソース量を決定する工程を備える。例えば、前記送信機の測定には、次のうち少なくとも１つを含む。即ち、ダウンリンクの総送信電力、ダウンリンクのリソースブロック送信電力、アンテナブランチあたりのダウンリンクの総送信電力、アンテナブランチあたりのダウンリンクのリソースブロック送信電力、ダウンリンクの総リソースブロック利用率、アップリンクの総リソースブロック利用率、ダウンリンクのリソースブロックアクティビティ、アップリンクのリソースブロックアクティビティ、アップリンクのリソースブロック受信電力、アップリンクの信号対干渉率（ユーザ機器ユニットあたり）、アップリンクＵＬ  ＨＡＲＱブロック誤り率である。別の実施形では、受信機のフィードバックと測定結果との内の少なくともいずれか１つに基づいて、ユーザに関連するコスト、或いは、リソース量を決定する工程を含む。１つの実施形では、受信機のフィードバックと測定結果との内の少なくともいずれかは、チャネル品質指標／（ＣＱＩ／ＨＡＲＱ）フィードバックを含む。
【００３９】
実施例ではさらに、次のうちの１つ以上のものにより、ユーザの占有率を決定する工程を備える。即ち、総電力のユーザ割合、総干渉のユーザ割合、再送信総数のユーザ割合（ここで、これまでのもののすべてでは、割当量が高いほどコストが高いことを意味する）、チャネル品質指標、ハンドオーバ測定結果、及び、ユーザに対して用いられる変調及び符号化方式の種類である。
【００４０】
実施例ではさらに、共用無線リソースの輻輳期間中、無線リソース使用量のユーザ占有率と他のユーザと比べたユーザの相対的優先権とに従って、パケットを選択的に廃棄する工程を備える。
【００４１】
本発明を別の側面から見れば、この技術は、ここで説明している（複数の）技術に従って、パケットをマークまたは廃棄するパケットマーカに関し、例えば、共用無線リソースのユーザ占有率に従って前記共用無線リソースに割当てれるパケットを選択的に廃棄することに関する。
【００４２】
本発明についての、前述の及び他の目的、特徴、及び利点は、添付図面に説明されている好適な実施例に関する以下のより特有な説明から明らかであろう。その添付図面で、参照文字は様々な観点を通じて同じ部分に言及している。その図面は正しく縮尺することは必ずしも必要ではなく、その代わりに本発明の原理を説明することに重きを置いている。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】同じ量のリソースブロックを用いる、“有用ビット”とチャネル符号化との間のトレードオフを示す図である。
【図２】セル容量の運用で制御される分配を示す図である。
【図３】ＬＴＥ  ｅＮＢノードとユーザ機器ユニット（ＵＥ）の例に関する機能的構成要素の層別機能を示す図である。
【図４】実施例に従う、ダウンリンクスケジューラの入力、出力、相互作用を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下の説明では、限定ではなく説明の目的のために、本発明の完全な理解を提供するために、特有のアーキテクチャ、インタフェース、技術等のような具体的な詳細が説明される。しかしながら、当業者には、本発明がこれらの具体的な詳細から逸脱する他の実施例で実施できるということは明らかであろう。即ち、当業者は、ここでは明示的に説明や図示はされていないが、本発明の原理を実施し、そして本発明の精神と範囲内に含まれる様々な装置を生み出すことができるであろう。場合によっては、周知のデバイス、回路、及び方法の詳細な説明は、不必要な詳細で本発明の説明をあいまいにしないように省略する。本発明の原理、態様、および実施例だけでなく、本発明の具体例を述べる全ての陳述は、本発明の構造的等価物と機能的等価物の双方を包含することを意図している。さらに、そのような等価物には、現時点で知られる等価物だけでなく、将来開発される等価物、即ち、構造に係わらず、同じ機能を実行する何らかの開発される要素の双方を含むということを意図している。
【００４５】
従って、例えば、当業者には、本願のブロック図は、本技術の原理を実施する例示的な回路の概念図を表すことができるということを認識するであろう。同様に、いずれのフローチャート、状態遷移図、擬似コードなどは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体内で実質的に表現され、そしてコンピュータまたはプロセッサで実行される様々な処理を表しており、そのようなコンピュータまたはプロセッサが明示的に示されているかどうかは問わない。
【００４６】
“プロセッサ”または“制御装置”と表示または説明されている機能ブロックを含む様々な要素の機能は、専用のハードウェアだけでなく適切なソフトウェアと連携してソフトウェアを実行できるハードウェアを用いて提供される。プロセッサにより提供される場合、その機能は単一の専用プロセッサ、単一の共用プロセッサ、または、複数の個別プロセッサにより提供される場合があり、個別プロセッサの一部は共用されるかまたは分散される場合がある。さらに、“プロセッサ”または“制御装置”という用語を明示的に使用することは、ソフトウェアを実行可能なハードウェアに排他的に言及していると解釈されるべきではなく、限定することなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ソフトウェアを格納するためのリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および、不揮発性の記憶装置を含む場合がある。
【００４７】
図３は、通信ネットワーク２０の長期的エボルーション（ＬＴＥ）バージョンにおける送信（ｅＮＢ）および受信（ＵＥ）に関与する様々な機能の例を示す。ＬＴＥはここで説明しているパケットマーキング技術のような無線伝送に関する概念を例証するのに用いられる一方、同様な概念は他の無線技術にもまた適用され、従って、この技術はＬＴＥ以外のシステムに等しく適用できる。
【００４８】
通信ネットワーク２０は、基地局ノード２８（ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ、またはＢＮｏｄｅとしても知られる）と移動体端末３０（ユーザ機器ユニット［ＵＥ］、移動局、または移動体端末としても知られる）の双方を含む。移動体端末３０は、（例えば）移動電話（“セルラ”電話）のような移動体端末および移動体終端を有するラップトップを含めて、様々な形態をとることができ、従って、無線アクセスネットワークと、音声とデータとの内少なくともいずれかを通信する、例えば、携帯型、ポケット型、ハンドヘルド型、コンピュータ内蔵型、或いは、車載用移動型のデバイスであるかもしれない。その代わりに、移動体端末は固定無線デバイス、例えば、無線ローカルループの一部などである固定セルラデバイス／端末であっても良い。
【００４９】
通常、基地局ノード２８は無線インタフェース３２（例えば、無線インタフェース）により複数の移動体端末と通信するが、図３には代表として移動体端末３０が一つのみ示されている。各基地局ノード２８は、セルとして知られる地理的領域にサービスを行うか、その領域をカバーする。即ち、セルは、無線カバレッジが基地局側で無線基地局装置により提供される地理的領域である。各セルは、ＩＤにより識別され、そのＩＤはセル内で同報される。基地局は、エアインタフェース（例えば、無線周波数）で基地局の範囲内のユーザ機器ユニット（ＵＥ）と通信する。
【００５０】
基地局ノード２８は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）を備える。無線アクセスネットワークがＬＴＥで現れる“フラット（flat）”型ネットワークであるなら、基地局ノード２８は本質的に、無線アクセスネットワーク機能のほとんどを実行し、コアネットワークに接続する。一方、無線アクセスネットワークがより従来型（例えば、ユニバーサル移動体通信（ＵＭＴＳ）地上無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ））であるなら、１つ以上の基地局ノードが無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）のような制御装置ノードを通してコアネットワークに接続される。ＵＭＴＳはいくつかの点で、ヨーロッパで開発された全地球移動通信システム（ＧＳＭ）として知られる無線アクセス技術上に構築する第３世代システムである。ＵＴＲＡＮは本質的に、ユーザ機器ユニット（ＵＥ）に広帯域符号分割多接続（ＷＣＤＭＡ）を提供する無線アクセスネットワークである。第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）はさらに、ＵＴＲＡＮおよびＧＳＭに基づく無線アクセスネットワーク技術を進展させることに取り組んできており、ＬＴＥは進化の丁度１つのバージョンである。
【００５１】
当業者がよく理解しているように、Ｗ−ＣＤＭＡ技術において、共通の周波数帯域は、ユーザ機器ユニット（ＵＥ）と複数の基地局との間の同時通信を可能にしている。共通の周波数帯域を占有する信号は、高速の擬似雑音（ＰＮ）符号の使用に基づく拡散スペクトラムＣＤＭＡ波形特性によって、受信局で区別される。これらの高速ＰＮ符号は、基地局およびユーザ機器ユニット（ＵＥ）から送信される信号を変調するのに用いられる。異なるＰＮ符号（またはＰＮ符号の時間オフセット）を用いる送信局は、受信局で別々に復調できる信号を生成する。また、高速ＰＮ変調により、受信局は、送信信号のはっきりと異なるいくつかの伝播経路を結合することにより、単一の送信局からの受信信号を都合よく生成できる。ＣＤＭＡでは、それ故、ユーザ機器ユニット（ＵＥ）は、接続のハンドオフが１つのセルから別のセルになされる場合、周波数を切り替える必要がない。結果として、元のセルが接続のサービスをし続けると同時に、ハンドオフ先のセルはユーザ機器ユニット（ＵＥ）への接続をサポートできる。ユーザ機器ユニット（ＵＥ）がハンドオーバ中、少なくとも１つのセルを通して常に通信しているので、呼に対する中断はない。それ故、“ソフトハンドオーバ”という用語がある。ハードハンドオーバとは対照的に、ソフトハンドオーバは、“メイク・ビフォア・ブレーク（切断前接続）”の交換動作である。
【００５２】
図３は、例えば、コアネットワークまたは別の基地局ノードから、基地局ノード２８で受信したインターネットプロトコル（ＩＰ）パケット４０Bを示す。図３はさらに、基地局ノード２８と移動体端末３０とを含む様々なレイヤのハンドラまたは機能を示している。特に、基地局ノード２８と移動体端末３０に対して、それぞれ、図３は、ＰＤＣＰ機能４２BとＰＤＣＰ機能４２W、無線リンク制御機能４４Bと無線リンク制御機能４４W、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）機能４６BとＭＡＣ機能４６W、及び、物理レイヤ機能４８Bと物理レイヤ機能４８Wを示している。
【００５３】
図３は、複数のユーザに対するＩＰパケットが通常、他の無線アクセスネットワークノードから、或いは、コアネットワークから基地局ノード２８に、ＳＡＥベアラで着信していることを説明している。“ＳＡＥ”は“システムアーキテクチャエボルーション”を表し、ＳＡＥベアラはフローをサポートし、（無線とコアネットワークとの双方により）エンド・ツー・エンドのサービス品質（ＱｏＳ）を提供する。典型的には、ＳＡＥベアラとＳＡＥ無線ベアラとの間に１対１マッピングがある。さらに、ＳＡＥベアラと論理チャネルとの間に１対１マッピングがある。それで結果として、ＳＡＥベアラ、即ち、対応するＳＡＥ無線ベアラとＳＡＥアクセスベアラとは、ＳＡＥ／ＬＴＥアクセスシステムではＱｏＳ制御に対するきめの細かさのレベルであるということになる。同じＳＡＥベアラにマッピングされたパケットフローは同じ扱いを受ける。図３はさらに、前述した機能各々のインスタンスが、（図３では複数のユーザの一人として描かれているユーザ＃ｉのような）各ユーザに対して存在できることを例示している。
【００５４】
図３はさらに、基地局ノード２８と移動体端末３０に対するレイヤのハンドラ或いは機能の様々なサブユニットを図示している。例えば、基地局ノード２８では、ＰＤＣＰ機能４２Bは、ヘッダ圧縮器５０Bと暗号化ユニット５２Bとを備え、移動体端末３０では、ＰＤＣＰ機能４２Wは、ヘッダ伸長器５０Wと復号化ユニット５２Wとを備える。基地局ノード２８では、無線リンク制御機能４４Bは、分割／自動再送要求（ＡＲＱ）ユニット５４Bを備える一方、移動体端末３０では、無線リンク制御機能４４Wは連結／自動再送要求（ＡＲＱ）ユニット５４Wを備える。基地局ノード２８では、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）機能４６Bは、ＭＡＣスケジューラ５６と、ＭＡＣ多重化ユニット５８Bと、ハイブリッドＡＲＱユニット６０Bとを備える。移動体端末３０では、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）機能４６Wは、ＭＡＣ逆多重化ユニット５８WとハイブリッドＡＲＱユニット６０wとを備える。基地局ノード２８では、物理レイヤ機能４８Bは、符号化ユニット６２Bと、変調器６４Bと、最終的に送受信機６８Bに接続するか送受信機６８Bを備えるアンテナ及びリソースマッピングユニット６６Bとを備える。逆に、移動体端末３０では、物理レイヤ機能４８Wは、復号化ユニット６２Wと、復調器６４Wと、（送受信機６８Wに接続するか送受信機６８Bを備える）アンテナ及びリソースマッピングユニット６６Wとを備える。
【００５５】
ＭＡＣスケジューラ５６は、基地局ユニット２８の様々な機能ユニットに接続されるかこれらと情報をやり取りする。例えば、ペイロード選択信号はＭＡＣスケジューラ５６から分割／自動再送要求（ＡＲＱ）ユニット５４Bに適用され、優先権処理およびペイロード選択の信号はＭＡＣスケジューラ５６からＭＡＣ多重化ユニット５８Bに適用され、再送制御信号はＭＡＣスケジューラ５６からハイブリッドＡＲＱユニット６０Bに適用され、変調方式信号はＭＡＣスケジューラ５６から変調器６４Bに適用され、そして、アンテナ及びリソース割当信号はＭＡＣスケジューラ５６からアンテナ及びリソースマッピングユニット６６Bに適用される。
【００５６】
図３は従って、ＩＰパケット４０B内のユーザデータが基地局ノード２８の様々なレイヤまたは機能によりどのように処理され、それからどのようにＳＡＥベアラ内のＰＤＣＰ機能４２Bに、無線ベアラによりＰＤＣＰ機能４２Bから無線リンク制御機能４４Bに、論理チャネルにより無線リンク制御機能４４Bから媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ユニット４６Bに、そして、トランスポートチャネルにより媒体アクセス制御（ＭＡＣ）機能４６Bから物理レイヤ機能４８Bに搬送され、それから、エアインタフェース３２で移動体端末３０に転送されるのかを示している。
【００５７】
移動体端末３０側では、図３はまた、エアインタフェース３２により受信した情報が物理レイヤ機能４８Wによりどのように処理され、それから、どのようにトランスポートチャネルにより媒体アクセス制御（ＭＡＣ）機能４６Wに引き渡され、それから、どのように論理チャネルにより無線リンク制御機能４４Wに引き渡され、それから、どのように無線ベアラによりＰＤＣＰ機能４２Wに引き渡され、そして、どのようにＳＡＥベアラにより受信パケット４０Wとして実現されるかを示している。
【００５８】
ＬＴＥでは、共用チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）は、ユーザデータのダウンリンク送信に用いられる。図３から分かるように、ＭＡＣスケジューラ５６は、共用リソースを用いてどの受信機にサービスを行うかを決定する処理、機能またはユニットである。ＭＡＣスケジューラ５６はまた、適当な変調および符号化方式で（時間および周波数で）どのリソースブロックが同様に用いられるかを決定する。ユーザおよびＤＬ−ＳＣＨ上のデータ速度は瞬間的なチャネル品質に基づく。アップリンクに関し、そして、専用無線ベアラが用いられる他の無線チャネルにおいて、各ＵＥに対して生成できるインタフェース量での共用リソース、これは干渉制限システムと呼ばれる。
【００５９】
前述したように、輻輳は典型的には、共用リソースがある閾値を超えて利用されるようになる場合、無線ネットワークで経験するものである。一定量Ｘの無線リソースに対して送信されるユーザデータ量は、無線リンク状態に基づいて変動する。
【００６０】
本技術では、無線リソースの輻輳に直面する場合、パケットを選択的にマークするかまたは廃棄する。例示の実施例では、ここで説明した基準／技術に従って、輻輳中にパケットを選択的にマーキング／廃棄することは、基地局（ｅＮＢ）のようなノードにおける適切な機能により実施または実現できる。前述の基準に従ってパケットをマークまたは廃棄することを決定する機能は、“パケットマーカ”と名前が付けられ、例えば、ダウンリンクスケジューラ（例えば、ＭＡＣスケジューラ５６）、またはスケジューラの待ち行列を監視する個別処理、またはスケジューラに先立って自身の待ち行列を有する個別処理であると言える。
【００６１】
この技術の選択的マーキング／廃棄の技術は、無線リンクの相対的な使用効率で、例えば、無線リソースの使用コストと公平性との内の少なくともいずれかに依存して、パケットが受信機によりマークされるであろう確率に関連、或いは、依存する。例えば、パケットは共用無線リソース全体（またはその一部）のユーザに関係する占有率に基づいて、マーク、或いは、廃棄される。この占有率は、共用リソースのユーザレベルの利用に関してリソースコストにより、または、同じリソースを共用する他のユーザに関して公平性により表現される。従って、本技術のパケットマーカとその技術は、無線ネットワークの輻輳状態の原因になっている受信機間でのリソース使用の分配を考慮する。
【００６２】
ここで用いているように、“ユーザ”という用語は、無線リソースのユーザを言い表しており、従って、ＩＰフロー（サービス）［より適切にはパケット自身］、無線ベアラ、ＵＥ、またはＵＥ群であるかもしれない。それらの内のいずれがマークされるかは、相互間の相対的優先権、例えば、用いるＱｏＳクラスやＵＥサブスクリプション情報などに基づくと良い。
【００６３】
この技術は従って、ユーザの占有率を分配する少なくとも２つの方法を包含する。第１の方法はユーザに関連するリソースのコスト、或いは、リソース量に基づき、第２の方法は“公平性”に基づく。
【００６４】
総コストのユーザの占有率は、無線リソースによって導出できる。ユーザに関連するリソースのコスト、或いは、リソース量は、様々な測定結果、これらが独立しているか如何にかかわらず、例えば、送信機測定結果と、受信機のフィードバックと測定結果との内の少なくともいずれかとに基づいて決定可能である。
【００６５】
ここで用いているように、“公平性”とは、無線リソースの共用と、システムにより提供されるＱｏＳや他の保証の双方がマークまたは廃棄する決定に用いられるということを意味する。これに対して、ＱｏＳ目標値がいくつかのＵＥに対して到達できない深刻な輻輳状態にあるシステムでは、ｅＮＢはリソースの各ＵＥ占有率を用いることができ、輻輳レベルが平常に戻るまで、どのようにパケットをマーク／廃棄するかを決めるために相互に関するＱｏＳ合意を用いることができる。従って、“公平性”は、無線リソースの輻輳期間において、無線リソース使用量とＱｏＳ合意（ビット速度、遅延、損失率等）との組み合わせと、相互に関する優先権との内の少なくともいずれかを包含する。
【００６６】
特に、ハンドオーバ（ＨＯ）決定に対するものと同様な測定結果が、ＩＰトランスポートレベルで輻輳のマーキングと廃棄との内の少なくともいずれかを行う目的のために、セル内でのＵＥそれぞれのリソース利用に関して、ＵＥ間の公平性の程度を測定するのに用いられる。ＨＯを実行することを決めるのに用いる閾値に、ＵＥが近づいてきていることを示すＵＥの測定結果は、ＵＥが好ましくない位置にあるということを、そして、無線状態が劣化してきていることを意味する。この場合、より多くの無線リソース（電力、再送信等）が、このＵＥに“到達”するのに必要である。言い換えれば、強力な受信信号は、ＵＥが信号を受信するのにそれほど多くのＤＬリソースを必要としないことを意味しているが、微弱な受信信号は、ＵＥがより多くのＤＬリソースを必要とするか、または望むということを意味する。輻輳（そしてそれによるマーキング）はまた、ハンドオーバを行うことができないセル内のどこかで発生する可能性があり、それ故、輻輳のマーキングのための他の尺度を用いても良い。
【００６７】
輻輳に直面しているか、或いは、一定の利用閾値に達している場合、パケットがマーク（または廃棄）されるかどうかの決定にはまた、ユーザにより費やされる無線リソースが割当てられた保証ビット速度を超えるかどうかを含めることができる。
【００６８】
例えば、容量利得（またはセル内の全体的な輻輳へのマーキング効果）は、劣悪な無線状況にあるＵＥを対象とするフローがまずマークされると、より大きい可能性がある−それらのフローは、ＵＥの貧弱な無線状況のために他のものより多くのリソースを使用している。公平性は、非ＧＢＲ領域内のトラフィックをそのようなＵＥの対象にすることにより達成できる。
【００６９】
図４は、実施例において、パケットマーカの役割を果たし、従って、ここで説明した基準に従ってパケットのマーキングおよび除去の決定を行うＭＡＣスケジューラ５６への入力を示している。実施例では、パケットマーカまたはスケジューリング機能は、プロセッサまたは制御装置により実現できる。
【００７０】
図４は、移動体端末を代表するＵＥk３０からのＨＡＲＱフィードバックとＣＱＩレポートが、共用リソースの割当てを受信機にレポートするＭＡＣスケジューラ５６への入力として用いられることを示している。これは、どれほど多くの輻輳が（他のものと比較して）ＵＥにより起こされるかの評価に対する別の種類の入力でもある。
【００７１】
ＭＡＣスケジューラ５６として例示されているパケットマーカはまた、代表例である移動体端末３０kのための論理チャネルに関する入力を、例えば、代表例である移動体端末３０kのための論理チャネル７０kに対するバッファ／待ち行列またはバッファ／待ち行列マネージャから受信する。そのような各チャネル／待ち行列に対して、パケットマーカは、移動体端末の重み（ＵＥ重み）表示である、ラベル、ＧＢＲ／ＭＢＲ状態、ＡＲＰ（割当て／保持優先権）、待ち行列遅延、及び、待ち行列（バッファ）のサイズを受信する。“ラベル”はまた、ＱｏＳクラス識別子（ｑｃｉ）と呼ばれ［例えば、非特許文献２を参照］、ＳＤＦに提供される固有のパケット転送動作への基準（例えば、パケット損失率、パケット遅延許容値）として用いられるスカラー値で良い。
【００７２】
ＭＡＣスケジューラ５６として例示されているパケットマーカはまた、システムフレーム番号（ＳＦＮ）フローを監視して、ＭＡＣスケジューラ５６に代表例である移動体端末３０kに必要な無線ベアラの数を通告する機能またはユニット７２からの入力を受信する。
【００７３】
ＭＡＣスケジューラ５６として例示されているパケットマーカはまた、代表例である移動体端末３０kがマルチキャスト伝送に関与する場合に、マルチキャスト論理チャネルに関して適切なユニット７４からの入力を受信することができる。マルチキャスト伝送に関してユニット７４からパケットマーカにより受信する情報は基本的に、マルチキャスト伝送のためのバッファに関係があり、ラベル、ＧＢＲ／ＭＢＲ状態、バッファ／待ち行列遅延、および待ち行列（バッファ）のサイズを含む。
【００７４】
ＭＡＣスケジューラ５６として例示されているパケットマーカはまた、ＩＣＩＣ／ＲＲＭ制限、ＵＥ能力制限、および他の制限（例えば、ＤＲＸ、ＴＮ、……）として描かれているもののような他の制限情報入力を受信する。
【００７５】
ＭＡＣスケジューラ５６として例示されているパケットマーカはまた、リンクアダプタ７６からの入力、特に、ビット数の入力を受信する。ＭＡＣスケジューラ５６として例示されているパケットマーカは、リンクアダプタ７６にリソース指標［データ待ち行列から入力が与えられるリソース要求、例えば、アップリンクスケジューリング要求およびダウンリンクスケジューリング割当て要求］を出力する。リンクアダプタ７６は順次、スケジュールされた各トランスポートチャネルに対するトランスポートフォーマットの指標を出力する。
【００７６】
ＭＡＣスケジューラ５６として例示されているパケットマーカは、スケジュールされた各トランスポートチャネルに対するリソースブロック数を出力する。
【００７７】
前述のように、本技術の選択的マーキング／廃棄の技術は、無線リンクの相対的な使用効率で、例えば、無線リソースの使用コストと公平性との内の少なくともいずれかに依存して、パケットが受信機によりマークされるであろう確率に関連、或いは、依存する。
【００７８】
総コストのうちのユーザ占有率を決定するのに用いられる送信機測定結果の例には、下記を含む。即ち、
ＤＬ総Ｔｘ電力：セル全体の送信帯域にわたって測定される送信搬送波電力、
ＤＬリソースブロックＴｘ電力：リソースブロックにわたって測定される送信搬送波電力、
アンテナブランチあたりのＤＬ総Ｔｘ電力：アンテナブランチあたりの全帯域にわたって測定される送信搬送波電力、
アンテナブランチあたりのＤＬリソースブロックＴｘ電力：リソースブロックにわたって測定される送信搬送波電力、
ＤＬ総リソースブロック使用量：ダウンリンクで使用中のリソースブロックのダウンリンク利用可能リソースブロック全体に対する割合（或いは、単にダウンリンクで使用中のリソースブロックの数）、
ＵＬ総リソースブロック使用量：アップリンクで使用中のリソースブロックのアップリンク利用可能リソースブロック全体に対する割合（或いは、単にアップリンクで使用中のリソースブロックの数）、
ＤＬリソースブロックアクティビティ：ダウンリンクのリソースブロックのスケジュールされた時間の測定期間に対する割合、
ＵＬリソースブロックアクティビティ：アップリンクのリソースブロックのスケジュールされた時間の測定期間に対する割合、
ＵＬリソースブロック受信電力：ｅＮｏｄｅＢで１つのリソースブロックにわたって測定される雑音を含む総受信電力、
ＵＬ  ＳＩＲ（ＵＥあたり）：ＵＥにより送信される基準信号の受信電力のＵＥ占有帯域にわたってｅＮｏｄｅＢにより受信される干渉全体に対する割合、
ＵＬ  ＨＡＲＱ  ＢＬＥＲ：ＨＡＲＱレベル各トランスポートブロックのＣＲＣチェックに基づいたブロック誤り率
である。
【００７９】
総コストのうちのユーザ占有率を決定するのに用いられる受信機フィードバックと測定との内の少なくともいずれかの例には、例えば、上述したＣＱＩ／ＨＡＲＱフィードバックを含む。特に、ハンドオーバ測定結果及びＣＱＩ／ＨＡＲＱフィードバックは、例にしたモードで用いることができる。
【００８０】
計算例では、総電力のユーザ部分、総干渉のユーザ部分、再送総数のユーザ部分（ここで、前記のすべてで、割当量が高くなるとコストが高くなることを意味する）、チャネル品質指標（ＣＱＩ、即ち、受信品質のＵＥ測定結果）、ハンドオーバ測定結果（ここで、ハンドオーバを行うための閾値にＵＥがどれほど近いか、例えば、カバレッジ外にＵＥがどれほど近づいているかを決定するロジックがある）、ユーザに対して用いられる変調及び符号化方式の種類（ここで、変調が低くかつ冗長度が高くなることはコストが高くなることを示す）を含む。これらのすべては、個別的にまたは相互に組み合わせて用いることができる。
【００８１】
非限定的な例としてＬＴＥを用いると、総コストのうちのユーザ占有率を決定するのに用いることができる測定には、
−サービングｅＮＢからの測定結果：受信総ＷＢ電力、ＳＩＲ、送信（総）搬送波電力、リソースブロックあたり（ＵＥあたり）送信搬送波電力と、
−ｅＮＢにレポートされるＵＥからの測定結果：参照シンボル受信機電力、参照シンボル受信品質、搬送波受信信号強度指標と
を含む。
【００８２】
図３に係わるか、説明されているかの少なくともいずれかであるレイヤハンドラ／機能またはユニットの一部について以下で詳しく述べる。
【００８３】
トランスポートチャネル処理の第１ステップで、巡回冗長検査（ＣＲＣ）が計算され、暗号化ユニット５２Bにより各トランスポートブロックに付加される。ＣＲＣは受信機内で送信誤りを検出するのに用いられる。
【００８４】
符号化ユニット６２Bにより行われるチャネル符号化に対して、ターボ符号化のみがダウンリンク共用チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）伝送の場合に適用される。チャネル符号化は、起こりうる伝送誤りを補償するために、送信されるビットに（前方誤り訂正−ＦＥＣと同様の）冗長度を追加する。追加される冗長度の量は、ｅＮＢにより評価されるチャネル品質に依存する。
【００８５】
ダウンリンク物理レイヤのハイブリッドＡＲＱ機能６０の役割は、送信／再送の各時点で送信される正確なビットのセットを、チャネル符号化器により配信されるコードビットのブロックから抽出することである。従って、チャネル符号化器の出力でのビット数を送信されるビット数に一致させることはまた、暗黙的にハイブリッドＡＲＱ機能の役割である。送信されるビット数は、割り当てられたリソースブロック数と選択された変調方式および空間多重化次数により与えられる。再送の場合、ＨＡＲＱ機能は、大抵の場合、送信される異なるセットのコードビット（漸次的（incremental）冗長度）を選択する。
【００８６】
変調器６４Bにより実行されるダウンリンクのデータ変調は、スクランブルされたビットのブロックを複素変調シンボルの対応するブロックにマップする。ＬＴＥダウンリンクに対してサポートされる一連の変調方式には、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、及び、６４ＱＡＭを含み、それぞれ、変調シンボルあたり２、４、および６ビットに対応する。
【００８７】
前述のとおり、基地局ノード２８はまた、ＵＥからのチャネル品質指標（ＣＱＩ）レポートを受信でき、ＣＱＩはリソースブロック当りか、或いは、リソースブロック群当りの参照信号に基づいたＤＬ受信品質を測定する。ＵＥはまた、観測されるＤＬ  ＨＡＲＱ  ＢＬＥＲを測定し、レポートできる。ＤＬ  ＨＡＲＱ  ＢＬＥＲは、各ＨＡＲＱレベルトランスポートブロックのＣＲＣチェックに基づいたブロック誤り率である。ｅＮＢはまた、すべてのダウンリンク送信に対するＨＡＲＱ  ＡＣＫとＮＡＣＫとを受信できる。
【００８８】
（無線だけでない）共用チャネルアクセスネットワークにおけるＱｏＳを決定する機能は、以下の通りである。即ち、
（１）スケジューリング（ＵＬ＋ＤＬ）
（２）トラフィック調整（ＵＬ＋ＤＬ）
・ＧＢＲベアラに対する流入制御
・ＧＢＲと非ＧＢＲベアラに対する速度ポリシー／シェーピング
である。
【００８９】
ｅＮｏｄｅＢで実施できる別の関連機能は、実時間トラフィックか非実時間トラフィックのいずれかに対して最適化できる待ち行列管理である。
【００９０】
都合の良いことに、本技術は、無線ネットワークが輻輳に直面しているということを輻輳に最も寄与している無線受信機にシグナリングできるように、無線送信機（例えば、ｅＮＢ）でＩＰパケットのマーク（または廃棄）の仕方についての問題を解決する。
【００９１】
少なくとも一部の実施例では、ＥＣＮ（マーキング）または検出またはパケット損失（廃棄）のようなメカニズムが、利用可能であり、アプリケーションに及ぶと仮定されている。また、逆向きに伝播する手段としての受信機内のアプリケーションが、送信機内のＩＰアプリケーションにフィードバックをかけるということも仮定されている。そのようなメカニズムは近い将来展開されるようになるであろうと期待できる。
【００９２】
本技術は都合よく、パケットをマーキング・廃棄するためのロジックを扱い、従って、ＩＰパケットの送信機がその送信速度を経路に沿った無線状態に適応させるだけでなく、ＩＰパケットが費やしている使用量に適応できるようにすることにより、できるだけパケット損失を少なくして輻輳が処理できる広範な解決策における構成要素である。
【００９３】
この機能がなければ、輻輳が発生する場合、セションメディアの品質に与える影響が不公平な具合にランダムに、そして数多くの受信機に分散され、結果としてメディア品質およびユーザ実感により深刻なパケット廃棄をもたらす危険が多分にある。
【００９４】
一方、この機能を用いると、輻輳の影響は、例えば、送信機内の待ち行列状態に基づいてパケットをランダムにマークまたは廃棄することによるよりも公平に、輻輳状態に最も原因のある受信機に再分配される。
【００９５】
上記の説明は多くの具体性を含むけれども、これらは本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではなく、現状で好適な実施例の一部の例示を単に提供するものと解釈されるべきである。したがって、当然のことながら、本発明の範囲は完全に、当業者には自明となりうる他の実施例を包含する。単数形での要素の参照は、明確にそのように表現しなければ“１つ、そして１つのみ”を意味することを意図するのではなく、むしろ“１つ以上”を意図する。当業者に知られている、上記の好適な実施例の要素に対して構造的、化学的、そして機能的等価物はすべて参照することにより本願に明示的に組み込まれ、そしてこれによって包含されることを意図している。さらに、デバイスまたは方法が、ここで解決されるかまたは説明される、ありとあらゆる問題に対処することは必ずしも必要ではない。
【図１】
2010532952.tif 000003
【図２】
2010532952.tif 000004
【図３】
2010532952.tif 000005
【図４】
2010532952.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月1日(2009.10.1)
【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】
通信ネットワークを運用する方法であって、
共用無線リソースの輻輳を検出する工程と、
共用無線リソースのユーザに対して、前記共用無線リソースのユーザの占有率に従って、前記共用無線リソースに割り当てられるパケットを選択的に廃棄する工程とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ユーザの占有率は、ユーザに関連するリソースのコスト、或いは、リソース量によって表現されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
送信機の測定に基づいて、前記ユーザに関連するリソースのコスト、或いは、リソース量を決定する工程をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記送信機の測定は、
ダウンリンクの総送信電力と、
ダウンリンクのリソースブロック送信電力と、
アンテナブランチあたりのダウンリンクの総送信電力と、
アンテナブランチあたりのダウンリンクのリソースブロック送信電力と、
ダウンリンクの総リソースブロック利用率と、
アップリンクの総リソースブロック利用率と、
ダウンリンクのリソースブロックアクティビティと、
アップリンクのリソースブロックアクティビティと、
アップリンクのリソースブロック受信電力と、
（ユーザ機器ユニットあたりの）アップリンクの信号対干渉率と、
アップリンクＵＬ  ＨＡＲＱブロック誤り率と
の内の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
受信機のフィードバックと測定との内の少なくともいずれか１つに基づいて、前記ユーザに関連するコスト、或いは、リソース量を決定する工程をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記受信機のフィードバックと測定結果との内の少なくともいずれかは、チャネル品質指標／（ＣＱＩ／ＨＡＲＱ）フィードバックを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ユーザの占有率を、
総電力の前記ユーザの割合と、
総干渉の前記ユーザの割合と、
再送信総数の前記ユーザの割合（以前のもののすべてでは、割当量が高いほどコストが高い）と、
チャネル品質指標と、
ハンドオーバ測定結果と、
前記ユーザに対して用いられる変調及び符号化方式の種類と
の内の１つ以上のものにより決定する工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記共用無線リソースの輻輳期間中、無線リソース使用量の前記ユーザの占有率と他のユーザと比べた前記ユーザの相対的優先権とに従って、前記パケットを選択的に廃棄する工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
通信ネットワークのノード（２８）であって、
共用無線リソースをユーザに送信するよう構成された送信機（６８B）と、
前記共用無線リソースの輻輳を検出するとき、前記共用無線リソースの前記ユーザの占有率に従って、前記共有無線リソースに割当てられたパケットを選択的に廃棄するように構成されたパケットマーカ（５６）とを有することを特徴とするノード。
【請求項１０】
前記ユーザの占有率は、ユーザに関連するリソースのコスト、或いは、リソース量によって表現されることを特徴とする請求項９に記載のノード。
【請求項１１】
前記パケットマーカ（５６）は、送信機の測定に基づいて、前記ユーザに関連するリソースのコスト、或いは、リソース量を決定するよう構成されることを特徴とする請求項１０に記載のノード。
【請求項１２】
前記ノード（２８）は、
ダウンリンクの総送信電力と、
ダウンリンクのリソースブロック送信電力と、
アンテナブランチあたりのダウンリンクの総送信電力と、
アンテナブランチあたりのダウンリンクのリソースブロック送信電力と、
ダウンリンクの総リソースブロック利用率と、
アップリンクの総リソースブロック利用率と、
ダウンリンクのリソースブロックアクティビティと、
アップリンクのリソースブロックアクティビティと、
アップリンクのリソースブロック受信電力と、
（ユーザ機器ユニットあたりの）アップリンクの信号対干渉率と、
アップリンクＵＬ  ＨＡＲＱブロック誤り率と
の内の少なくとも１つを含む送信機の測定を用いるよう構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のノード。
【請求項１３】
前記パケットマーカ（５６）は、受信機のフィードバックと測定との内の少なくともいずれか１つに基づいて、前記ユーザに関連するコスト、或いは、リソース量を決定するよう構成されていることを特徴とする請求項１０に記載のノード。
【請求項１４】
前記受信機のフィードバックと測定結果との内の少なくともいずれかは、チャネル品質指標／（ＣＱＩ／ＨＡＲＱ）フィードバックを含むことを特徴とする請求項１３に記載のノード。
【請求項１５】
前記パケットマーカ（５６）は、前記ユーザの占有率を、
総電力の前記ユーザの割合と、
総干渉の前記ユーザの割合と、
再送信総数の前記ユーザの割合（以前のもののすべてでは、割当量が高いほどコストが高い）と、
チャネル品質指標と、
ハンドオーバ測定結果と、
前記ユーザに対して用いられる変調及び符号化方式の種類と
の内の１つ以上のものにより決定するよう構成されていることを特徴とする請求項９に記載のノード。
【請求項１６】
前記パケットマーカ（５６）は、
前記共用無線リソースの輻輳期間中、無線リソース使用量の前記ユーザの占有率と他のユーザと比べた前記ユーザの相対的優先権とに従って、前記パケットを選択的に廃棄するよう構成されていることを特徴とする請求項９に記載のノード。
【国際調査報告】
2010532952.tif 000007
2010532952.tif 000008
2010532952.tif 000009
2010532952.tif 000010