(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線アクセスネットワーク(11)に含まれる無線基地局(15)において、前記無線アクセスネットワーク(11)内のビットレートフローを制御するための方法であり、前記無線基地局(15)は前記無線基地局(15)への入来トラフィックのビットレートフローを制御するように構成され、前記方法が、
前記入来トラフィックの許可ビットレートフローを、予め定められた一定速度に設定するステップ(701)と、
前記無線アクセスネットワーク(11)内でのトラフィック輻輳の発生を検出するステップ(702)と、
トラフィック輻輳が検出されなければ、直前に設定された許可ビットレートフローに線形増加率係数を加算して、前記許可ビットレートフローを増加させるステップ(703)と、
前記許可ビットレートフローとして前記増加された許可ビットレートフローを設定するステップ(704)と、
直前に設定された線形増加率係数と予め定められたビットレート増加係数とを乗じて、増加された線形増加率係数を算出するステップ(710)と、
少なくとも、前記増加させるステップ(703)と前記設定するステップ(704)とを、予め定められた条件が満たされるまで予め定められた周期で繰り返すステップ(711)、とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記予め定められた条件が、タイマの満了、到達データの量、到達確認応答の量、及びトラフィック輻輳の検出、の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記予め定められた条件がタイマの満了を含み、前記方法が、カウントダウンタイマを予め定められた満了値に設定するステップ(705)をさらに有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記予め定められた周期が、400msに設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記予め定められた条件が到達データの量を含み、前記方法が、
前記無線基地局(15)に到達しているデータの量を測定するステップ(706)と、
前記予め定められた条件が満たされたか否かを判定するために、前記測定されたデータの量を予め定められた限界値と比較するステップ(707)と、をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記予め定められた条件が到達確認応答の量を含み、前記方法が、
前記無線基地局(15)に到達している確認応答の量を測定するステップ(708)と、
前記予め定められた条件が満たされたか否かを判定するために、前記測定された確認応答の量を予め定められた限界値と比較するステップ(709)と、をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記予め定められたビットレート増加係数が1.2に設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
高速下り回線パケットアクセス(HSDPA)フロー制御アーキテクチャ内で実行されるように適合されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
エンハンストアップリンク(EUL)フロー制御アーキテクチャ内で実行されるように適合されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
ウィンドウベースのフロー制御方式において実行されるように適合されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
無線アクセスネットワーク(11)内のビットレートフローを制御するための、前記無線アクセスネットワーク(11)に含まれる無線基地局(15)内の装置(800)であって、前記無線基地局(15)は前記無線基地局(15)に入来するトラフィックのビットレートフローを制御するように構成され、前記装置(800)が、
前記入来トラフィックの許可ビットレートフローを設定するように構成された設定手段(801)と、
前記無線アクセスネットワーク(11)内でのトラフィック輻輳の発生を検出するように構成された検出手段(802)と、
直前に設定された前記許可ビットレートフローに線形増加率係数を加算して、前記許可ビットレートを増加させるように構成された増加手段(803)と、
直前に設定された線形増加率係数と予め定められたビットレート増加係数とを乗じて、増加された線形増加率係数を算出するように構成された算出手段(810)と、
予め定められた条件が満たされるまで、前記許可ビットレートフローの増加及び設定を予め定められた周期で繰り返すように構成された繰り返し手段(811)と、を有することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信ネットワークシステムにおける方法及び装置に関する。特に、本発明はレートベースのHSPAフロー制御に対して加法的かつ指数関数的なレート増加を提供するための仕組みに関する。
【背景技術】
【０００２】
高速下り回線パケットアクセス(HSPDA)の主な新規アーキテクチャは、無線フレームスケジュール制御が無線ネットワーク制御装置(RNC)からNode Bに移されたことである。アクセスネットワーク内の伝統的な個別チャネル(DCH)トラフィック用には例えば64Kbpsのような固定容量が予約されるが、HSDPAについては、エアインタフェーススループットがずっと高く、また変動も大きいので、フロー毎の帯域予約は効率的でない。帯域予約を用いなければ、トランスポートネットワークとエアインタフェースの両方で輻輳状況が発生しうる。現状のアーキテクチャにおいて、TCPはアクセスネットワークにおける輻輳状況を効率的に解決できない。なぜなら、下位レイヤの伝送が輻輳状況をTCPから隠してしまうからである。そのため、RNCとNode Bとの間のデータ転送を制御するためのフロー制御機能が導入されている。
【０００３】
フロー制御(FC)は、エアインタフェースの送信性能だけを考慮して、レイヤ２シグナリングのレイテンシを制限するように設計されたものである。しかしながら、実際には、エアインタフェース容量の増加が、Iubトランスポートネットワーク容量における同様の増加につながるとは限らなかった。IubはNode BとRNCとの間のインタフェースである。Iubトランスポートリンクのコストは依然として高く、また大幅な減少は期待できない。エアインタフェースの容量ではなくIubトランスポートネットワーク(TN)リンク上で利用可能な容量によってスループットが制限されることは一般的な状況である。これらの高コストなリンク上では、高い効率性を維持することが重要である。
【０００４】
同様に、エンハンストアップリンク(EUL)について、アップリンク無線スケジューリングがNode Bに移されている。EULトラフィックは幾分低いビットレートではあるが、HSDPAと似た特性を有する。EULについて、当初はTNが潜在的なボトルネックであることが確認され、第３世代パートナシップ(3GPP)規格では、データフレーム情報と必要な制御フレームとが導入された。
【０００５】
エアインタフェース上では、複数のフローに帯域を分配することがエアインタフェーススケジューラのタスクである一方、Iub上では、同じ優先度のフロー間に公平な帯域共用を提供することがFCのタスクである。
【０００６】
3GPP規格における連番付与や再送信の欠如により、TCPのようなウィンドウベースのフロー制御は不可能なため、HSDPA及びEULフロー制御のいずれに対しても、レートベースのフロー制御を用いなければならない。なお、3Gシステムにおける無線リンク制御(RLC)は連番付与及び再送信機能を提供するが、RLCプロトコルレイヤはNode Bで終端されないので、フロー制御目的で使用することはできないことに留意されたい。レートベースのフロー制御を用いるとは、フローのビットレートがフロー制御アルゴリズムによって調節(regulate)されることを意味する。
【０００７】
既存のレートベースかつフロー毎のFC方法について、輻輳回避状態(Congestion Avoidance state)における線形増加速度は約１〜４Mbpsの容量に対して最適化されている。線形増加速度は40kbps/sであり、これは例えば現在のビットレートを1Mbps増加させるのに25秒を要することを意味する。システム内のユーザ数が安定していれば、フローは初期状態(initial state)において利用可能なビットレートを見つけられるであろうから、これは問題とならないかもしれない。しかし、Iubトランスポートネットワーク容量が急激に増加している場合には、フローを利用可能なビットレートに適合させるまでに要する時間が長すぎることもあるだろう。例えば、ボトルネックリンク上に２つのフローだけが存在し、かつその１つがシステムから離れた場合に、そういった増加が生じる。この問題は、エヴォルブドHSPAレート及び、ますます高速になるトランスポートネットワークリンクを用いる場合に一層厳しくなる。
【０００８】
単純に線形増加率を上昇させると、制御アルゴリズムを不安定にさせるおそれがあり、フローのビットレートを乗法的に増加させると、不公平や完全な欠乏を生じさせうる。AIMD特性にも合致するよう、同一ボトルネックを共用するかもしれない全てのフローについて同一の増加アルゴリズムを用なければならない。つまり、トランスポートネットワークリンクに非常に遅いものや非常に速いものがあっても、実際にはシステム全体で同じ増加アルゴリズムを用いなければならない。
【０００９】
さらに、エアインタフェースのビットレートが変動する場合におけるHSDPAフロー制御についても同様の問題が発生しうる。Iubトランスポートネットワークボトルネックについてはフロー間での公平性を提供することがHSDPAフロー制御のタスクであり、エアインタフェースボトルネックについてはエアインタフェーススケジューラのタスクであるという意味において、問題は異なる。
【００１０】
ウィンドウベースのフロー制御は、自己クロック特性を用いることにより、ボトルネックリンクにおけるトラフィックに関する急激な変化に高速に適応可能である。しかし、この特性は、常に存在するとは限らない長いバッファを必要とする。もしそのようなバッファが存在したとしても、エンドツーエンドの遅延は増加する。さらに、HSDPA又はEULアーキテクチャは標準化されたプロトコルに適合していないので、ウィンドウベースのフロー制御を用いることができない。
【発明の概要】
【００１１】
従って、本発明の目的は、無線通信システムの性能を向上させることである。
【００１２】
第１の見地によれば、この目的は、無線アクセスネットワークにおけるビットレートフローを制御するための、無線基地局における方法によって達成される。無線基地局は無線アクセスネットワークに含まれる。無線基地局は無線基地局への入来トラフィックのビットレートフローを制御するように構成される。方法は、前記入来トラフィックの許可ビットレートフローを、予め定められた一定速度に設定するステップを有する。また方法は、前記無線アクセスネットワークにおけるトラフィック輻輳の発生を検出するステップを有する。トラフィック輻輳が検出されなければ、方法は、直前に設定されたビットレートフローを線形増加率係数に加算することにより、前記許可ビットレートフローを増加させるステップを有する。さらに、方法は、前記許可ビットレートフローとして前記増加された許可ビットレートフローを設定するステップを有する。また、方法は、直前に設定された線形増加率係数と予め定められたビットレート増加係数とを乗じて、増加された線形増加率係数を算出するステップを有する。加えて、方法は、前記増加させるステップと前記許可ビットレートフローを設定するステップとを、予め定められた条件が満たされるまで予め定められた周期で繰り返すステップを有する。
【００１３】
第２の見地によれば、上述の目的は、無線アクセスネットワークにおけるビットレートフローを制御するための、無線基地局における装置によって達成される。前記無線基地局は前記無線アクセスネットワークに含まれる。前記無線基地局は前記無線基地局への入来トラフィックの前記ビットレートフローを制御するように構成される。装置は、前記入来トラフィックの前記許可ビットレートを設定するように構成された設定手段を有する。また、前記装置は検出手段を有する。前記検出手段は、前記無線アクセスネットワーク内でのトラフィック輻輳の発生を検出するように構成される。さらに、前記装置は増加手段を有する。増加手段は、直前に設定されたビットレートフローを前記線形増加率係数に加算して、前記許可ビットレートを増加させるように構成される。さらに、前記装置は算出手段を有する。前記算出手段は、直前に設定された線形増加率係数と予め定められたビットレート増加係数とを乗じて、増加された線形増加率係数を算出するように構成される。加えて、前記装置は繰り返し手段を有する。前記繰り返し手段は、予め定められた条件が満たされるまで、前記許可ビットレートフローの増加及び設定を予め定められた周期で繰り返すように構成される。
【００１４】
ここで提案する方法は、元の方法の加法的増加乗法的低減(AIMD)特性つまりは公平性を維持しつつ、適応速度を大幅に向上させる。
【００１５】
このコンセプトはHSDPA及びEULフロー制御方法にも適用可能である。
【００１６】
レートの高速な上昇(fast ramp-up)は、トランスポートネットワークのエアインタフェースにおけるユーザが制限されているかどうかを識別するためのタイマの維持を不要とする。取り除かれてもよいタイマは、HDSPA FCについてはhsProhibitBoostingTimerであり、EUL FCについてはprohibitFastIncreaseである。これらタイマの最適な設定は実際のトランスポートネットワーク及びエアインタフェース容量並びに設定に依存するため、タイマが不要となることは一つの利点である。実際のボトルネックは、必要なら、実際のシェーピング／許可レートと、Iub基準ビットレートとを比較することによって依然として判別できる。
【００１７】
このように、本発明による、レートベースのHSPAフロー制御に加法的かつ指数関数的な増加を提供する、改良された仕組みの結果として、無線通信システムにおける性能を向上させることができる。
【００１８】
本発明のさらに別の目的、利点及び新規な特徴は、以下の本発明の詳細な説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】無線通信システムを示す模式的なブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る、HSDPAフロー制御アーキテクチャ及びプロトコルスタックを示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る、EULフロー制御アーキテクチャ及びプロトコルスタックを示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る、HSDPAフロー制御の前半を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る、HSDPAフロー制御の後半を示すフローチャートである。
【図６】EULフロー制御アーキテクチャの実施形態を示すブロック図である。
【図７】無線基地局における方法の実施形態を示すフローチャートである。
【図８】無線基地局における装置の実施形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面に関して本発明をより詳細に説明する。
本発明は、以下に説明する実施形態において実現することのできる、基地局における方法及び装置(arrangement)として規定される。しかし、本発明は、様々な形式で実施可能であり、ここで説明する実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これら実施形態は本明細書の開示が十分且つ完全となるように、そして本発明の範囲が本技術分野の当業者に十分伝わるように提供されるものである。本発明の方法及び／又は装置をここに開示されるいかなる特定の形態にも限定する意図がなく、逆に、本発明の方法及び装置が、特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲に含まれる全ての変形物、等価物、代替物をカバーすることが意図されていることを理解すべきである。
【００２１】
図１は、UMTS地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)アーキテクチャのような無線アクセスネットワーク(RAN)１１を有する通信システム１００を示す。RAN１１は、１つ以上の無線ネットワーク制御装置(RNC)１０に接続された少なくとも１つの無線基地局(RBS)１５を有する。図１では２つの無線基地局１５が示されている。無線アクセスネットワーク１１はコアネットワーク(CN)１２に接続される。コアネットワーク１２もまた通信システム１００に含まれる。無線アクセスネットワーク１１及びコアネットワーク１２は、複数のユーザ端末(UE)１８のための通信及び制御を提供する。ユーザ端末１８の各々は、ダウンリンク(DL)チャネル１６及びアップリンク(UL)チャネル１７を用いる。
【００２２】
明確さのために、アップリンクチャネルとダウンリンクチャネルの１つについてのみ参照数字１６および１７を付している。ダウンリンクチャネル１６上で、無線基地局１５は各ユーザ端末１８へ、個々の電力レベルで送信する。アップリンクチャネル１７上で、ユーザ端末１８は、個々の電力レベルで無線基地局１５へデータを送信する。
【００２３】
本発明の一実施形態に従い、ここでは通信システム１００をHSDPA通信システムとして説明する。しかし、本技術分野に属する当業者は、本発明に係る方法及び装置が、例えばE-UTRAN、LTE、符号分割多元アクセス (CDMA)、広帯域符号分割多元アクセス (WCDMA)、CDMA 2000、高速上り回線パケットデータアクセス (HSUPA)、ハイデータレート (HDR)、TD-SCDMA、Wimax、等のような、他のパケットベースの通信システムに基づいてもよいことを理解するであろう。
【００２４】
ユーザ端末１８は、例えば移動機、無線通信端末、携帯電話機、PCS (Personal Communications Systems)端末、携帯情報端末 (PDA)、ラップトップコンピュータ、コンピュータ、ユーザ端末(UE)、又は無線リソースを管理可能な他の任意の機器であってよい。PCS端末は、セルラ方式の携帯電話機と、データ処理機能、ファクシミリ及びデータ通信機能を兼ね備えたものであってよい。PDAは、無線電話機、ページャ、インターネット／イントラネットアクセス機器、ウェブブラウザ、手帳、カレンダー等、携帯電話機（”セルラ方式”電話機）及び／又は移動端末機能を有するラップトップコンピュータを含んでよく、従って、例えば、音声及び／又はデータを無線アクセスネットワークと通信する、携帯型、ポケットタイプ型、ハンドヘルド型、コンピュータ内蔵型、又は車載型の移動体機器であってよい。
【００２５】
無線基地局１５は一部の実施形態においては、例えば用いられる無線アクセス技術及び専門用語に応じて、アクセスポイント、Node B、エヴォルブドNode B (eNode B)及び／又は基地送受信局、アクセスポイント基地局、基地局ルータ、等とも呼ばれてよい。
【００２６】
図１に示す構成要素の数は純粋に例示的なものである。構成要素の数がより多い、より少ない、あるいは配置が異なる構成が実施されてもよい。さらに、いくつかの実施形態において、図１における１つ以上の構成要素が、図１における１つ以上の他の構成要素が実行するものとして記載されている１つ以上のタスクを実行してもよい。
【００２７】
本発明はHSDPAフロー制御の領域における解決策を提案する。本発明は、トランスポートネットワーク輻輳検知並びに輻輳回避についての改善を提案する。この改善は、トランスポートネットワーク輻輳イベントの後のビットレートの低減を決定するために、入来ビットレートの測定結果を用いることを提案する。それによる利点は、必要な場合にのみ大きなビットレート低減が用いられることである。そうでない場合には、小さなビットレート低減のみが用いられるので、ビットレートの変動を小さくすることができ、結果としてトランスポートネットワークの利用効率を向上させることができる。
【００２８】
いくつかの実施形態によれば、レートベースの輻輳制御アルゴリズムが提供される。このアルゴリズムでは、輻輳検知後に、増加率が一定速度にリセットされ、所定の条件が満たされた後に、ある係数(factor)によって増加される。この所定の条件は、例えばタイマの満了、到達データ量、到達確認応答量の少なくとも１つであってよい。
【００２９】
図２及び図３はそれぞれ、HSDPA及びEULフロー制御アーキテクチャ及びプロトコルスタックを示している。
【００３０】
図中、在圏無線ネットワーク制御装置(SRNC)１０を有する通信システム１００が示されている。無線ネットワーク制御装置１０は、ネットワーク１１の無線リソース制御を受け持つネットワーク要素であってよい。SRNC１０はIub/Iurインタフェースを通じて無線基地局１５を制御している。無線基地局１５はまた、Uuインタフェースを通じてユーザ端末１８と通信している。Uuインタフェースはエアインタフェースであってよく、ユーザ端末１８は、エアインタフェース及び無線基地局１５を通じて、システム１００の固定部分(fixed parts)にアクセスする。
【００３１】
単純かつ柔軟なフロー制御手法を実現するため、HSDPA及びEULの両方について、フロー毎のフロー制御アルゴリズムが規定される。
【００３２】
これらのアルゴリズムはいずれも初期状態を有し、初期状態でアルゴリズムは初期容量レベルをまず見出すことができる。最初の輻輳が検知されると、初期状態が終了する。この状態をHSDPAについての「スロースタート」と呼んでもよい。EULについて、エアインタフェーススケジューラは、トランスポートネットワーク２０内の輻輳が検知されるまで、ビットレートの増加分を調整(regulate)する。
【００３３】
最初の輻輳が検知された後は、両アルゴリズムは同様に振る舞う。フローに許可されるビットレートは、乗法的に低減され（例えば、トランスポートネットワーク輻輳が検知されると５０％低減）、しばらく輻輳が検知されなければ線形的に増加される（例えば40kbps/sの増加率で）。この振る舞いは加法的増加乗法的低減(AIMD)特性によるものであり、従って複数のフローの帯域共有は公平な状況に収束する。
【００３４】
図４及び図５は、HSDPAフロー制御フローチャートの前半及び後半をそれぞれ示している。
【００３５】
図４における、HSDPAフロー制御フローチャートの上半分には、PQF開始４００、インアクティブ状態４５０及びスロースタート４８０の３つの機能ブロックが示されている。
【００３６】
図５は、HSDPAフロー制御フローチャートの下半分を示しており、輻輳回避メカニズム５００が含まれている。
【００３７】
方法のコンセプト
本発明によれば、加法的かつ指数関数的な増加が輻輳回避状態５００に提案される。増加がフローの実ビットレートに依存しないので、増加は加法的である。輻輳が検知されなければ増加速度は係数によって定期的に増加されるので、増加は指数的である。初期化時、又は輻輳検知時に、増加速度が一定値にリセットされる。輻輳が検知されなければ、増加率を係数によって徐々に増加することができる。
【００３８】
本方法は、元の方法における加法的増加乗法的低減(AIMD)特性、つまりは公平性を維持しつつ、適応速度を大幅に向上させる。
【００３９】
ステップ４０１−４１８
高速なフローが確立されている場合、最初の方法ステップ４０１においてはフロー制御が有効(activated)か否かが確認される。フロー制御が無効化されている場合、フロー制御は実行されない。容量割り当て制御フレームは送信されない。ステップ４０２において、フロー制御オフ測定が実行されてよい。
【００４０】
フロー制御が有効化されていれば、PQF初期化４００が開始されてよい。ステップ４０３において、Uu及びIub制限に基づいて、hsMaxPqRateが算出されてよい。次のステップ４０４では、初期の容量割り当て(CA)としてhsInitCaCreditが設定されてよい。次のステップ４０５では、caBitrateとしてinactiveCaRateが設定されてよい。ステップ４０６において、容量割り当てが100ms毎に、あるいは必要な際に送信されてよい。ステップ４０７において、フロー制御100msチック又は正しく受信されたHS-DSCHデータフレームを待つことができる。そして、ステップ４０８において、ユーザバッファサイズ(UBS)が０より大きいかどうかが判定されてよい。もしUBSが０であれば、方法はステップ４０６にジャンプすることができる。ユーザバッファサイズが０より大きければ、ステップ４０９で開始点が算出されてよい。また、いくつかの実施形態によれば、hsRecPduOctetsがリセットされ、caBitrate がhsSsStartPointにセットされるようにhsSsStartPointが算出されてよい。
【００４１】
その後、必要に応じてステップ４１０で容量割り当てが送信されてよい。その後、引き続くステップ４１１において、入力が集められ、次のフロー制御100msチックを待つことができる。入力はステップ４１２でサンプリングされてよく、ステップ４１３では輻輳が発生しているかどうかの判別が実行されてよい。輻輳が発生していなければ、ステップ４１４においてcaBitrateの増加が可能かどうか判定されてよい。caBitrateを増加してよければ、ステップ４１５においてcaBitrateが指数関数的に増加されてよい。このように、いくつかの実施形態によれば、caBitrateは２倍にされてよく、hsRecPduOctetsはリセットされてよい。
【００４２】
ステップ４１８において、caBitrateがhsMaxPqRateより大きいかどうかが判定されてよい。caBitrateがhsMaxPqRateより大きくなければ、方法はステップ４１０に戻ってよい。いくつかの実施形態によれば、caBitrateがhsMaxPqRateより大きい場合、ステップ４１７においてcaBitrateとしてhsMaxPqRateが設定されてよい。
【００４３】
ステップ５０１−５１５
ステップ４１７の後、あるいは輻輳が検知されていればステップ４１３の後、輻輳回避状態５００に入る。ステップ４１７の後、容量割り当てがステップ５０７で送信されてよい。ステップ４１３で輻輳が検知されていれば、例えばソフト、ハード、又はUuといった様々な輻輳イベントに基づいてcurDownStepが算出されてよい。それに従って、ステップ５０１でcalubRefBitrateが設定されてよい。その後、ステップ５０２において、hsDownProhibitTimerが有効か否か判別されてよい。もし有効であれば、ステップ５０３においてさらに、LastDownStep及びhsDownStepMarginがcurDownStepより小さいかどうかが判定されてよい。もしそうであれば、ステップ５０６でビットレート低減量が調整されてよい。このようにして、１からcurDownStepとlastRateBeforeDownStepの積を減じた値がcaBitrateとして設定されてよい。その後、ステップ５０５で、ビットレート共通計算(bitrate common calculations)が低減されてよい。その後、必要ならステップ５０７で容量割り当てが送信されてもよい。ステップ５０９で入力がサンプリングされてよく、ステップ５１０では輻輳の有無が判定されてよい。輻輳が検知されれば、方法はステップ５０１に戻ってよい。輻輳が検知されなければ、ステップ５１１において、caBitrate増加が可能かどうかの判定がなされてよい。もし増加が可能であれば、ブーストが無効化されているかどうかが判定されてよい。つまり、ステップ５１２では、caBitrateがcalubRefBitrateより大きいかどうかが判定されてよい。もしcaBitrateがcalubRefBitrateより大きくなければ、calubRefBitrateを限度としたブーストアップが実行されてよい。このようにして、ステップ５１３において、最大caBitrate とcalncRate及び／又は最小caBitrateとpqtCoeff の積の合計、及び／又はcalubRefBitrateがcaBitrate として設定されてよい。さもなければ、caBitrate としてcaBitrate + calncRate が設定されてよく、それによりステップ５１４でビットレートが加法的に増加される。その後、ステップ５１５でビットレート共通計算が増加されてもよい。. その後、方法はステップ５０７に戻ってよく、いくつかの実施形態によれば必要に応じて容量割り当てを送信してもよい。
【００４４】
時間に依存した増加率(ExpResetIncrease)
本方法において、フロー制御の加法的増加特性は維持されてよいが、40kbps/s (caLinIncRate)の速度による線形的な増加の代わりに、時間に依存した増分(increments)が用いられてもよい。
【００４５】
輻輳回避状態５００においてcaBitrateの増加が可能であれば、増分は例えば1.2倍されてよい。この値は、通信システム１００における本方法に従って用いられるパラメータであってよい。しかし、実施形態によってはこのパラメータが1.3，1.5，2.0，5.0，10などの、より大きな値であってもよい。輻輳が検出されていれば、増加率は40kbps/sにリセットされてよい。この種の増加の利点は、新たに利用可能となった帯域への高速な適応であろう。
【００４６】
なお、HSDPAフロー制御は、ビットレートが非常に高速に増加するスロースタート状態で開始してよいことに留意されたい。しかし、最初の輻輳が発生し、検出された後、フロー制御は輻輳回避状態５００に遷移し、この状態において輻輳が無くなると、実施形態によってはHSDPAフロー制御は40kbps/sでレートを増加させてよい。
【００４７】
基本特性
加法的増加および乗法的低減(AIMD)フロー制御は公平な共有に収束する。ここで提案する時間に依存する増加率は、加法的増加を維持するので、この収束を壊すことはないであろう。
【００４８】
ベストケースシナリオでは、増加率が400ms毎に増加される実施形態としてもよい。しかし、例えばフロー制御の100msチックのような、例えばフロー制御の他のタイミング特性のために、２回の増加の間隔が約500msとなってもよい。
【００４９】
本方法に従って、様々なパラメータについてのビットレート上昇(ramp-up)速度が増加される。パラメータ１．２を用いる本方法の実施形態によれば、500msの増加サイクルとした場合に、5Mbpsにビットレートを増加するのに9msしか必要としないであろう。
【００５０】
本方法のいくつかの実施形態によれば、初期状態では変数caLinIncrRateと等しい新たな変数caIncRateが導入されてよい。また、デフォルト値が1.2にセットされてよい新たなシステム定数caAdditiveRateIncFactorが導入されてよい。
【００５１】
導入されるシステム定数caAdditiveRateIncFactorは、caBitrate増加ごとにcaIncRateがどれだけ速く増加させられるかを決定するであろう。caBitrateが増加させられる場合には、変数caIncRateが定数caLinIncrRateを置き換えてよい。これらの場合については、以下でさらに詳細に説明する。
【００５２】
実施形態によっては、上述の方法が、代替表現方法に従って以下のように記述されてもよい。
【００５３】
IF ”輻輳？”
THEN {輻輳検出}
[…] (輻輳に対処する)
{ビットレート共通計算の低減}
lastDownStep = curDownStep
hsRecPduOctetsをリセット
hsDownProhibitTimerを（再）起動
caIncRate = caLinIncRate
[…] (必要に応じて新たなCAを送信)
ELSE {輻輳検出無し}
IF ”caBitrate 増加可能？”
THEN {Yes}
ビットレートを加法的に増加するか、caIubRefBitrateまでブーストアップ}
IF caBitrate >= caIubRefBitrate
THEN
{ビットレートの加法的増加}
caBitrate = caBitrate + caIncRate
ELSE
{ビットレートをpqtCoeffに従ってcaIubRefBitrateの最大限度まで増                  加}
caBitrate = max(caBitrate + caIncRate,
min(caBitrate * pqtCoeff, caIubRefBitrate ) )  
END IF
{ビットレート共通計算の増加}
hsRecPduOctetsをリセット
caIncRate = caIncRate * caAdditiveRateIncFactor
END IF
END IF
【００５４】
フローチャートボックス”必要に応じてCAを送信”などを実行
【００５５】
図６は、EULフロー制御の単純化したアーキテクチャを示す。無線基地局１５がトランスポートネットワークレイヤ輻輳表示(TCI)を受信する毎に、無線基地局１５はフロー制御エンティティによる輻輳対策(congestion action)を起動してよい。輻輳の程度に応じて、係数Qを用いた低減要求が発行されてよい。軽い輻輳および重い輻輳の場合に異なる係数が適用されてよい。Qsoftは例えば90%、Qhardは例えば50%といった具合である。フローが在圏セルフローから非在圏セルフローかに応じて、レート低減要求はUuスケジューラ又はフレーム間引き機能に発行されてよい。
【００５６】
レート低減要求がUuスケジューラに送信されると、在圏セルにおいて本改善が適用されるであろう。最初のレート低減要求が受信されるまで、Uuスケジューラの振る舞いはフロー制御の影響を受けなくてよい。レート低減要求を受信すると、スケジューラは受信したQに従って、発行されたアブソリュートグラントを低減させてよい。さらに、レート低減要求があるフローに対して発行されている場合、スケジューラはそのフローのアブソリュートグラントの、予め規定された増加率ｒ（例えば40kbps/sに設定されていてよい）を超える増加を許可しなくてよい。そして、係数によってｒが周期的に増加される（例えば、400ms毎に1.２倍される）場合、HSDPAに関して上述したものと同様の振る舞いが実現されるであろう。これにより、トランスポートネットワーク２０における容量の変化に対する適用性が大きく改善されるであろう。
【００５７】
図７は、無線基地局１５で実行される方法のステップ７０１〜７１１の実施形態を示すフローチャートである。この方法は、無線アクセスネットワーク１１におけるビットレートフローの制御を目的としている。Node Bとして表されてもよい無線基地局１５は、無線アクセスネットワーク１１に含まれる。無線基地局１５は自身への入来トラフィックのビットレートフローを制御するように構成されている。入来トラフィックは無線ネットワーク制御装置１０から到来するものであってよい。
【００５８】
無線アクセスネットワーク１１内のビットレートフローを適切に制御するため、本方法は複数の方法ステップ７０１〜７１１を有してよい。しかし、説明する方法ステップ７０１〜７１１のいくつかは必要に応じて実行されるものであり、一部の実施形態にのみ含まれるものであることに留意されたい。さらに、方法ステップ７０１〜７１１はどのような時系列で実行されてもよいこと、その一部、例えばステップ７０３およびステップ７０５、あるいは全てのステップは、同時に、逆順にもしくは任意に再配置されたり分解されて、あるいは完全に逆の時系列で、実行されてよい。方法は以下のステップを含んでよい。
【００５９】
ステップ７０１
入来トラフィックの許可ビットレートフローが、予め定められた一定速度に設定される。予め定められた一定速度は、一部の実施形態では例えば40kbps/sであってよい。
【００６０】
ステップ７０２
無線アクセスネットワーク１１内でのトラフィック輻輳の発生が検出される。
【００６１】
ステップ７０３
直前に設定されたビットレートフローを線形増加率係数に加算することにより、許可ビットレートフローが増加される。すなわち、
許可ビットレートフロー ＝ 直前に設定されたビットレートフロー ＋ 線形増加率係数
【００６２】
ステップ７０４
許可ビットレートフローとして、増加された許可ビットレートフロー（ステップ７０３で増加された許可ビットレートフロー）が設定される。
【００６３】
ステップ７０５
このステップは必要に応じて設けられ、一部の実施形態でのみ実行されてよい。
【００６４】
カウントダウンタイマが予め定められた値に設定されてよい。一部の実施形態では、この予め定められた値は例えば400msに設定されてよい。
【００６５】
ステップ７０６
このステップは必要に応じて設けられ、一部の実施形態でのみ実行されてよい。
【００６６】
無線基地局１５に到達しているデータ量が測定されてよい。一部の実施形態によれば、測定されたデータ量は例えば直近の100msチック以来受信されたPDUオクテット量を含んでよい。
【００６７】
ステップ７０７
このステップは必要に応じて設けられ、一部の実施形態でのみ実行されてよい。
【００６８】
無線基地局１５に到達しているデータ量の測定結果が、予め定められた限界値と比較されてよい。
【００６９】
ステップ７０８
無線基地局１５に到達している確認応答の量又は数が測定されてよい。
【００７０】
ステップ７０９
無線基地局１５に到達している確認応答の量の測定結果が、予め定められた限界値と比較されてよい。この比較は、所定の、予め定められた条件を満たしているかどうかをその後判別するために用いられてよい。
【００７１】
ステップ７１０
直前に設定された線形増加率係数と予め定められたビットレート増加係数とを乗じることにより、増加された線形増加率係数が算出される。予め定められたビットレート増加係数は例えば1.2に設定されてよい。しかし、予め定められたビットレート増加係数は１より大きな任意の値、例えば1.25、1.3、1.4、1.5、2、5、10といったような値に設定されてもよい。
【００７２】
ステップ７１１
少なくとも、増加させるステップ７０３と許可ビットレートフローを設定するステップ７０４とを、予め定められた条件が満たされるまで予め定められた周期で繰り返される。
【００７３】
満たされるべき予め定められた条件は、以下のパラメータの少なくとも１つを含んでよい。タイマの満了（タイマ切れ）、到達データ量、到達確認応答数、及び検出されたトラフィック輻輳。
【００７４】
予め定められた周期は必要に応じて400msに設定されてよい。
【００７５】
図８は、無線基地局１５に置かれる装置８００の実施形態を示すブロック図である。無線基地局１５は例えばNode Bによって表されてもよい。
【００７６】
装置８００は、無線アクセスネットワーク１１内のビットレートフローを制御するために方法ステップ７０１〜７１１を実行するように構成される。無線基地局１５は無線アクセスネットワーク１１に含まれる。さらに、無線基地局１５は自身への入来トラフィックのビットレートフローを制御するように構成される。このトラフィックはRNC１０からのものであってよい。
【００７７】
簡潔さのために、本方法の実行に必ずしも必要でない装置８００の内部電子機器は図８で省略してある。
【００７８】
装置８００は設定部８０１を有する。設定部８０１は無線基地局１５への入来トラフィックの許可ビットレートフローを設定するように構成される。実施形態によっては、設定部８０１はさらに、トラフィック輻輳が検出されると増加率を一定速度にリセットするように構成されてよい。
【００７９】
さらに、装置８００は検出部８０２を有する。検出部８０２は、無線アクセスネットワーク１１内でのトラフィック輻輳の発生を検出するように構成される。
【００８０】
装置８００はさらに、増加部８０３を有する。増加部８０３は、直前に設定されたビットレートフローを線形増加率係数に加算することにより、許可ビットレートフローを増加するように構成される。
【００８１】
加えて装置８００は算出部８１０を有する。算出部８１０は、直前に設定された線形増加率係数と予め定められたビットレート増加係数とを乗じることによって、増加された線形増加率係数を算出するように構成される。
【００８２】
装置８００はさらに繰り返し部８１１を有する。繰り返し部８１１は、予め定められた条件が満たされるまで、許可ビットレートフローの増加及び設定を予め定められた周期で繰り返すように構成される。
【００８３】
繰り返し部８１１は例えば、命令を解釈して実行可能な中央処理装置(CPU)、プロセッサ、マイクロプロセッサ、又は処理ロジックによって表されてもよい。繰り返し部８１１は、入力、出力、およびデータのバッファリングを含むデータ処理のためのデータ処理機能に加え、呼処理制御、ユーザインタフェース制御等のような装置制御機能を実行してよい。
【００８４】
実施形態によっては、装置８００はさらに、任意の予め定められた値に設定されてよいカウントダウンタイマ８０５を有してもよい。
【００８５】
装置８００はさらに、測定部８０６を有してもよい。実施形態によっては、測定部８０６は無線基地局１５に到達したデータ量を測定するように構成されてよい。
【００８６】
また、必要に応じて装置８００には比較部８０７が設けられてもよい。比較部８０７は無線基地局１５に到達したデータ量の測定結果を予め定められた限界値と比較するように構成されてよい。実施形態によっては、測定されたデータ量は例えば直近の100msチック以来受信されたPDUオクテット量であってよい。
【００８７】
また、装置８００には必要に応じてさらに第２測定部８０８が設けられてもよい。第２測定部８０８は、無線基地局１５に到達する確認応答(acknowledgement)の量又は数を測定するように構成されてよい。
【００８８】
実施形態によっては、装置８００がさらに第２比較部８０９を有してもよい。第２比較部８０９は、無線基地局１５に到達した確認応答の測定量と所定の予め定められた限界値とを比較するように構成されてよい。この比較は、所定の、予め定められた条件を満たしているかどうかを判別するためにその後用いられてよい。
【００８９】
装置８００はさらに、受信部８２０を有してもよい。受信部８２０は通信システム１００内の他のエンティティからデータを受信するように構成されてよい。
【００９０】
装置８００はまた、図示するように、必要に応じてオプションの送信部８４０を有してもよい。送信部８４０は通信システム１００内の他のエンティティにデータを送信するように構成されてよい。
【００９１】
なお、装置８００に含まれる、ここで説明した各部８０１〜８９０は、別個の論理的エンティティと見なされてもよいが、必ずしも別個の物理的エンティティと見なされる必要はないことに留意されたい。各部８０１〜８４０の１つ以上は、同一の物理的単位内に含まれたり、共通配置されてもよい。しかし、装置８００の機能の理解を容易にするため、図８では構成要素８０１〜８４０を別個の物理的な単位として示している。
【００９２】
いくつかの特定の実施態様
無線基地局１５における方法は、本方法の機能を実行するためのコンピュータプログラムコードと、無線基地局１５内の１つ以上のプロセッサ８１１とを通じて実施されてよい。上述のプログラムコードは、例えばプロセッサ部８１１に読み込まれた際に本発明に係る方法を実行するためのコンピュータプログラムコードを備えるデータ記憶媒体の形式を一例とするコンピュータプログラム製品として提供されてもよい。そのような記録媒体の一例は、CD ROMディスク、メモリスティック、又は装置が読み込み可能なデータを保持できるディスクやテープといった他の適切な媒体の形式であって良い。さらに、コンピュータプログラムコードはサーバ上で純粋なプログラムコードとして提供され、遠隔的に無線基地局１５にダウンロードされても良い。
【００９３】
さらに、方法ステップ７０１〜７１１の少なくとも一部に従った方法を実行するための命令セットを有するコンピュータプログラムは、上述した無線基地局１５内の方法を実行するために用いられてもよい。
【００９４】
本発明は、無線基地局１５における方法および装置として、および／またはコンピュータプログラム製品として実現されてよい。従って、本発明はハードウェアのみによる実施形態、ソフトウェアのみによる実施形態、又はハードウェア及びソフトウェアの観点を組み合わせた実施形態の形式を取りうる。これら全てをまとめて本明細書では”回路(circuit)”という。さらに、本発明は、コンピュータが利用可能な記録媒体上のコンピュータプログラム製品であって、記録媒体に実装された、コンピュータが利用可能なプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品の形態を取りうる。ハードディスク、CD-ROM、光学式記憶装置、インターネット又はイントラネットをサポートするような伝送媒体、又は磁気式記憶装置を含む、任意かつ適切なコンピュータ読み取り可能な媒体を用いることができる。
【００９５】
さらに、本方法を、図４、図５、図６及び図７のフローチャート及び、図８に示した装置のブロック図と本発明の実施形態に係るコンピュータプログラム製品の少なくとも１つを参照して部分的に説明した。フローチャート及び／又はブロック図の各ブロック及び、フローチャート及び／又はブロック図の複数のブロックの組み合わせが、コンピュータプログラム命令によって実施可能であることは理解されよう。これらコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサを通じて実行された際に、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックに規定される機能／振る舞いを実現するための手段を生成するように、汎用コンピュータ、特定用途コンピュータ又は、他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに提供されうる。
【００９６】
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ読み取り可能なメモリに格納された命令が、図４〜８の１つ以上におけるフローチャート及び／又はブロック図の１つ以上のブロックに記載される機能／振る舞いを実行する命令手段を含む製品(article of manufacture)を生成するような特定の方法で機能するように、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置に命令することが可能なコンピュータ読み取り可能なメモリ内に格納されることもできる。
【００９７】
コンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置で実行されるべき一連の動作ステップが、フローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックに規定される機能／振る舞いを実行するためのステップを提供するような、コンピュータにより実現されるプロセスを生成するように、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置に読み込まれてもよい。
【００９８】
添付図面に示された特定の例示的な実施形態の詳細な説明に用いられた専門用語は、本発明を限定する意図を持たない。
【００９９】
本明細書において、そうでないことが明記されない限り、単数形の表記は複数形も含むことが意図されている。さらに、”含む”、”有する”、”含んでいる”及び／又は”有している”という語が本明細書で使用される場合、説明される特徴、整数(integers)、工程、動作、要素及び／又は部品の存在を明示する。しかし、１つ以上の他の特徴、整数、工程、動作、要素、部品及び／又はそれらのグループの存在又は付加を排除しない。また、ある構成要素が他の構成要素に“接続され”又は“結合され”るものとして示される場合、他の構成要素に直接的に接続又は結合されてもよいし、間に別の構成要素が介在していてもよいことは理解されよう。さらに、”結合”又は”接続”されているとの表現は、無線的に結合又は接続されている状態を含みうる。本明細書において、”及び／又は”という語は、１つ又は複数の関連する記載項目の任意かつ全ての組み合わせを含むものとして使用される。
【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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【図７】
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【図８】
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