(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）において、該無線アクセスネットワーク（１１）の内に含まれ、無線ネットワーク制御装置（１０）から到来するトラフィックのビットレートのフローを制御するように適合され、輻輳を検出して低減する無線基地局（１５）における方法であって、
前記方法は、
前記無線アクセスネットワーク（１１）内におけるトラフィック輻輳の発生を検出する工程（４０１）と、
各フローの前記到来するビットレートを、所定時間の間、測定する工程（４０２）と、
前記無線基地局（１５）と前記無線ネットワーク制御装置（１０）との間の前記トラフィックに関してシェイピングビットレートを取得する工程（４０３）と、
前記取得されたシェイピングビットレートと前記測定された到来するビットレートとを比較する工程（４０４）と、
ソフト輻輳或いは前記ソフト輻輳を無効にするハード輻輳のような前記輻輳のイベントタイプを判断する工程（４０５）と、
前記シェイピングビットレートと前記測定されたビットレートとの比較に基づいて、そして、前記ソフト輻輳或いは前記ハード輻輳のような前記判断された輻輳のイベントタイプにも基づいて、前記ビットレートの低減を計算する工程（４０６）と、
前記計算されたビットレートの低減に従って、前記無線基地局（１５）に前記到来するトラフィックの許可されたビットレートのフローを低減する工程（４０７）とを有し、
前記ビットレートの低減は、前記フローの測定された到来する高速のビットレートではビットレートの低減を小さくし、前記フローの測定された到来する低速のビットレートではビットレートの低減を大きくすることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記到来するビットレートを測定する工程（４０２）は、前記ビットレートの低減を計算する工程（４０６）に先立って、実行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】
各フローの前記到来するビットレートが測定される（４０２）前記所定時間の間とは、１００ミリ秒であることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記ビットレートの低減の大きさは、上限値と下限値とにより境界が定められ、
前記上限値と前記下限値とは、前記測定された到来するビットレートに基づいて設定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記ビットレートの低減の大きさは、０％から５０％の間の値に設定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
無線アクセスネットワーク（１１）において、該無線アクセスネットワーク（１１）の内に含まれ、無線ネットワーク制御装置（１０）から到来するトラフィックのビットレートのフローを制御するように適合され、輻輳を検出して低減する無線基地局（１５）であって、
前記無線アクセスネットワーク（１１）内におけるトラフィック輻輳の発生を検出するよう適合した検出ユニット（５１０）と、
各フローの前記到来するビットレートを、所定時間の間、測定するよう適合した測定ユニット（５２０）と、
前記無線基地局（１５）と前記無線ネットワーク制御装置（１０）との間の前記トラフィックに関してシェイピングビットレートを取得するよう適合した取得ユニット（５３０）と、
前記取得されたシェイピングビットレートと前記測定された到来するビットレートとを比較するよう適合した比較ユニット（５４０）と、
ソフト輻輳或いは前記ソフト輻輳を無効にするハード輻輳のような前記輻輳のイベントタイプを判断するよう適合した判断ユニット（５５０）と、
前記シェイピングビットレートと前記測定されたビットレートとの比較に基づいて、そして、前記ソフト輻輳或いは前記ハード輻輳のような前記判断された輻輳のイベントタイプにも基づいて、前記ビットレートの低減を計算するよう適合した計算ユニット（５６０）と、
前記計算されたビットレートの低減に従って、前記無線基地局（１５）に前記到来するトラフィックの許可されたビットレートのフローを低減するよう適合した低減ユニット（５７０）とを有し、
前記ビットレートの低減は、前記フローの測定された到来する高速のビットレートではビットレートの低減を小さくし、前記フローの測定された到来する低速のビットレートではビットレートの低減を大きくすることを特徴とする無線基地局。
【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と装置に関し、特に、レートベースのＨＳＰＡフロー制御についてのビットレート低減の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）のアーキテクチュアから見た主たる新規性は、無線フレームのスケジューリングの制御が、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）からノードＢに移された点にある。例えば、６４ｋｂｐｓのような固定的な容量が、アクセスネットワークにおける従来の専用チャネル（ＤＣＨ）のトラフィックのためにリザーブされるかもしれないが、ＨＳＤＰＡに関しては、エアインタフェースのスループットが非常に高く、よりばらつくために、フロー当りのバンド幅のリザーブは効率的ではない。もし、バンド幅のリザーブが用いられないなら、輻輳の状態は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発生するかもしれない。現在のアーキテクチュアでは、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）はアクセスネットワークにおいて輻輳状態を効率的に解消することはできない。なぜなら、より下位の再送が輻輳状態をＴＣＰから隠すことになっているからである。従って、フロー制御機能が、ＲＮＣとノードＢとの間のデータ転送を制御するために導入された。
【０００３】
フロー制御（ＦＣ）は、エアインタフェースの伝送能力だけを考慮に入れ、レイヤ２シグナリングのレイテンシーを制限するために設計された。しかしながら、エアインタフェースの容量の増大が実用上、同様にｌｕｂトランスポートネットワークの容量の増大とともに必ずしももたらされるわけではない。ｌｕｂはノードＢとＲＮＣとの間のインタフェースである。ｌｕｂ／ｌｕｒトランスポートリンクのコストは依然として高く、劇的に減少することは期待できない。スループットが、エアインタフェースの容量によってではなく、ｌｕｂ／ｌｕｒトランスポートネットワーク（ＴＮ）リンクで利用可能な容量により制限されるのというのは一般的なシナリオである。これら高いコストのリンクで、高い効率性を維持することは重要である。フレームプロトコル下でのトランスポートネットワーク（ＴＮ）は、例えば、セル交換非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワーク、或いは、パケットベースのＩＰネットワークとして具体化されるかもしれない。
【０００４】
エアインタフェースでは、複数のフロー間でバンド幅を共用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が、トランスポートネットワークでは、同じ優先度の複数のフロー間での公正なバンド幅共用を提供することがフロー制御のタスクである。
【０００５】
第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）標準化では、シーケンスのナンバリングと再送が欠けるとＴＣＰのようなウィンドウベースのフロー制御ができないので、レート（速度）ベースのフロー制御が用いられねばならない。なお、３Ｇシステムにおける無線リンク制御（ＲＬＣ）はシーケンスのナンバリングと再送機能とを提供しているが、ＲＬＣプロトコルレイヤはノードＢで終了しない。それ故に、ＲＬＣプロトコルレイヤをフロー制御のために用いることはできない。レート（速度）ベースのフロー制御が意味することは、フローのビットレートがフロー制御アルゴリズムにより規制されることである。
【０００６】
単純で融通性のあるフロー制御による解決策を可能にするために、フロー当りのフロー制御アルゴリズムがＨＳＤＰＡのために定義されると良い。
【０００７】
そのアルゴリズムは、それが最初の容量レベルが高速であると認める初期状態をもっている。最初の輻輳が検出されると、低速開始状態が終了する。この状態は低速開始（スロースタート）と呼ばれる。
【０００８】
最初の輻輳が検出された後、トランスポートネットワークにおける輻輳が検出されたなら、フローの許可ビットレートが倍数的に低減、例えば、５０％低減され、そして、しばらくの間、輻輳がないことが検出されたなら線形的に、例えば、４０ｋｂｐｓ／秒の増加率でフローの許可ビットレートは増加する。この挙動は加算的増加倍数的減少（ＡＩＭＤ）の性質に従ったものであり、それ故にフローのバンド幅の共用により公正な状況に収束させる。
【０００９】
現存するレート（速度）ベースのフロー当りのフロー制御の解決策に関して、２つの種類の異なるトランスポートネットワークの輻輳イベントが定義されている。ハード輻輳は深刻な輻輳を示し、ビットレートが５０％低減する結果となる。一方、ソフト輻輳はトランスポートネットワークが輻輳した状態で始まることを示し、ビットレートが１０％低減する結果となる。現存する解決策では、ｌｕｂ／ｌｕｒ高速ダウンリンク共用チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）データフレームの喪失或いは破壊と６０ミリ秒より長い動的遅延により、ハード輻輳が生じる結果となる一方、４０〜６０ミリ秒の範囲での動的遅延はソフト輻輳が生じる結果となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ソフト輻輳の利点は、それが中程度の輻輳の場合には、レートの低減がより少ないものにしかならない点にある。このようなより少ない低減は、レートベースの輻輳制御の解決策ではより小さい振動しかないことを意味し、その結果、トランスポートネットワークの利用度がより大きなものとなる。しかしながら、ＨＳＤＰＡトラフィックとＨＳＤＰＡのピークビットレートは大きくなることが期待されており、より高速なトランスポートネットワークを生み出す結果になることが期待されている。今日の典型的なトランスポートネットワーク速度は１〜４Ｍｂｐｓのオーダにあり、典型的なトランスポートネットワークバッファサイズは２１２〜１６９６ｋビットである。非同期転送モード（ＡＴＭ）のトランスポートネットワーク解決策の場合、トランスポートネットワーク容量は大きく増えることが期待されているが、そのトランスポートネットワークのバッファサイズは構成設定が可能ではない。トランスポートネットワークの容量が大きくなり、バッファサイズが同じであると、最大遅延変動は、大きく減少することが期待されている。例えば、２１２ｋビットのバッファは、１Ｍｂｐｓのトランスポートネットワークの場合、２１２ミリ秒の長さのバッファとなり。４Ｍｂｐｓに対しては５３ミリ秒、１０Ｍｂｐｓに対しては２１．２ミリ秒である。この場合、最大遅延変動は小さくなり、現在のパラメータでは、ソフト輻輳を検出できない。この場合、システムは５０％と１００％との間で振動し、その結果、利用度は平均で７５％になる。
【００１１】
従って、ソフト輻輳がないと、いくつかの問題の原因となる。例えば、５０％の容量の減少は、システムに２人のユーザがいる場合には、結果として、６０秒と１２０秒との間イベントでの低い利用度となる。
【００１２】
この問題に対する１つの可能性のある解決策は、実際のトランスポートネットワークのバッファサイズがそのアルゴリズムでオフラインであるか或いはオンラインであるかに従って動的遅延制限をチューニングすることであるかもしれない。そのような解決策での問題は、より高い優先順位のトラフィックにより導入される潜在的な遅延変動のために、より小さな動的遅延制限が、結果的に偽りの輻輳検出やこれに続く低利用度を招いてしまうことになるかもしれない点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の解決策は、トランスポートネットワークの容量が制限ファクタである場合に、フロー制御の挙動の改善をアシストするものである。
【００１４】
本発明を第１の側面から見れば、この目的は、無線アクセスネットワークにおいて、輻輳を検出して低減する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の内に含まれている。その無線基地局は、無線ネットワーク制御装置から無線基地局に到来するトラフィックのビットレートのフローを制御するように適合されている。その方法は、前記無線アクセスネットワーク内におけるトラフィック輻輳の発生を検出する工程を含む。また、その方法は、前記輻輳のイベントタイプを判断する工程を有する。さらに、その方法は、判断された輻輳のイベントタイプに基づいてビットレートの低減を判断する工程を有する。加えて、その方法は、その判断されたビットレートの低減に従って、前記無線基地局に対する前記到来するトラフィックの許可されたビットレートのフローを低減する工程を有する。
【００１５】
本発明を第２の側面から見れば、この目的はまた、無線アクセスネットワークにおける輻輳を検出して低減する無線基地局の構成によって達成される。その無線基地局は、無線アクセスネットワークの内に含まれている。その無線基地局は、無線ネットワーク制御装置から無線基地局に到来するトラフィックのビットレートのフローを制御するように適合されている。この無線基地局の構成は、検出ユニットを含む。その検出ユニットは、前記無線アクセスネットワーク内におけるトラフィック輻輳の発生を検出するよう適合されている。さらに、その構成には第１の判断ユニットを含む。第１の判断ユニットは、前記輻輳のイベントタイプを判断するよう適合されている。さらに、その構成には第２の判断ユニットを含む。第２の判断ユニットは、判断された輻輳のイベントタイプに基づいてビットレートの低減を判断するよう適合されている。加えて、その構成には制御ユニットを含む。その制御ユニットは、その判断されたビットレートの低減に従って、前記無線基地局に対する前記到来するトラフィックの許可されたビットレートのフローを低減するよう適合されている。
【００１６】
本発明の方法と装置とにより、トランスポートネットワーク輻輳の検出とその回避が改善される。なぜなら、到来するビットレートは、トランスポートネットワークの輻輳イベントの後に、ビットレートの低減を判断するために測定されるからである。これにより、ビットレートの大きな低減は、それが必要な場合にのみ用いられる。さもなければ、ビットレートの小さな低減が用いられる。その結果、振動は小さくなり、結果的にトランスポートネットワークの利用がより大きくなる。
【００１７】
従って、本発明の方法と装置とにより、トランスポートネットワークの容量が制限ファクタである場合にはフロー制御の挙動が改善される。これにより、無線通信システムにおける改善した性能が備えられる。
【００１８】
本発明の他の目的や利点や新規な特徴については、次に示す本発明の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１９】
以下、本発明について、添付図面に関連させてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】通信システムを例示するブロック図である。
【図２】ＨＳＤＰＡフロー制御アーキテクチュアとプロトコル・スタックを例示するブロック図である。
【図３】ＨＳＤＰＡフロー制御を例示するフローチャートである。
【図４】無線基地局における方法の各ステップの実施例を示すフローチャートである。
【図５】無線基地局の構成の実施例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、以下に説明する実施例において実現される無線基地局の方法と構成として定義される。本発明は、しかしながら、他の異なる形で実施されても良く、ここで説明する実施例によって本発明が限定されるものであると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施例は、この開示が完全かつ完璧であり、当業者に対して本発明の範囲を十分に伝えるために提供されるものである。従って、本発明の方法と構成の内の少なくともいずれかが開示された特定の形式のいずれかに限定されるものであるという意図は全くなく、それとは反対に、本発明の方法と構成とは請求の範囲によって定義される本発明の範囲内にある全ての変形例、同等物、及び、代替案を包含しているものであることを理解すべきである。
【００２２】
図１は、ＵＭＴＳ陸上無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）アーキテクチュア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を描いている。無線アクセスネットワーク１１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を有している。２つの無線基地局１５が図１では図示されている。無線アクセスネットワーク１１はコアネットワーク（ＣＮ）１２に接続されている。無線アクセスネットワーク１１とコアネットワーク１２は、夫々がダウンリンク（ＤＬ）チャネル１６とアップリンク（ＵＬ）チャネル１７とを用いる複数のユーザ機器（ＵＥ）１８に対する通信と制御とを提供している。
【００２３】
説明を簡単にするために、ただ１つのアップリンクチャネル１７が示され、１つのダウンリンクチャネル１６が示されている。ダウンリンクチャネル１６では、無線基地局１５が各ユーザ機器１８に対して夫々の電力レベルで送信を行う。アップリンクチャネル１７では、複数のユーザ機器１８がデータを夫々の電力レベルで送信する。
【００２４】
本発明の好適な実施例に従えば、通信システム１００はここでは、ＨＳＤＰＡ通信システムとして説明される。しかしながら、当業者であれば、本発明の方法と発明とは、これと同様に、例えば、Ｅ−ＵＴＲＡＮ、ＬＴＥ、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）、ＣＤＭＡ２０００、高速アップリンクパケットデータアクセス（ＨＳＵＰＡ）、高速データレート（ＨＤＲ）、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、Ｗｉｍａｘなど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いても良い。
【００２５】
ユーザ機器１８は、例えば、移動局、無線通信端末、移動体セルラ電話、パーソナル通信システム端末、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップ、コンピュータ、或いは、無線リソースを管理可能な何らかのデバイスなどによっても代表される。パーソナル通信システム端末は、セルラ無線電話と、データ処理、ファクシミリ、データ通信能力とを組み合わせたものでも良い。ＰＤＡは、無線電話と、ページャと、インターネット／イントラネットアクセスデバイスと、ウェブブラウザと、電子手帳と、カレンダーと、移動体電話（“セルラ”電話）と、移動体の終端を備えたラップトップとの内の少なくともいずれかを含んでいても良く、従って、ＰＤＡは、例えば、ポータブル、ポケット収納型、ハンドヘルド、コンピュータ内蔵、或いは、車両搭載型の移動体デバイスであってよく、これらは無線アクセスネットワーク１１と音声とデータとの内の少なくともいずれかを通信する。
【００２６】
無線基地局１５はいくつかの実施例では、例えば、無線アクセス技術とその用語などに依存して、アクセスポイント、ノードＢ、発展型ノードＢ（ｅノードＢ）、トランシーバ基地局、アクセスポイント基地局などとして言及されるかもしれない。
【００２７】
図１に図示した数多くのネットワーク要素は単に代表的なものであるに過ぎない。これより多い、或いは、少ない、或いは、異なる構成のネットワーク構成要素を備えた構成が実施されても良い。さらにその上、いくつかの実施例では、図１に示した１つ以上のネットワーク構成要素は、図１における１つ以上の別の構成要素により実行されるとして記述された１つ以上のタスクを実行しても良い。
【００２８】
本発明は、ＨＳＤＰＡフロー制御の領域での解決策を提案するものである。これは、トランスポートネットワークの輻輳検出とその回避の改善を提案するものである。その改善案では、到来するビットレートの測定を利用して、トランスポートネットワークの輻輳イベントの後にビットレートの低減を判断することを提案している。その利点は、ビットレートの大きな低減は、それが必要である場合にのみ用いられ、さもなければ、ビットレートの小さな低減が用いられる。これにより、振動は小さくなり、トランスポート利用度はより大きくなるという結果になる。
【００２９】
従って、本発明の一実施例に従えば、レートベースの輻輳制御方法が備えられる。ここで、輻輳が検出された場合には、各フローの測定された到来するビットレートが用いられて、レート低減の程度を決定する。
【００３０】
いくつかの実施例に従えば、その低減の程度は、シェイピングビットレートと到来するビットレートとを比較することにより計算される。
【００３１】
また、さらにいくつかの実施例に従えば、到来するビットレートは、ビットレート低減の決定に先立つ短い時間で測定される。
【００３２】
加えて、いくつかの実施例に従えば、その低減は上限と下限とによって境界が定められる。その上限と下限とは経験する輻輳イベントのタイプに依存していても良い。
【００３３】
さらにいくつかの実施例に従えば、到来するビットレートに基づく低減に直接的に制限を設定する代わりに、１つ以上の低減値が計算され、その最小低減値がとられても良い。
【００３４】
またさらにいくつかの実施例に従えば、到来するビットレートに基づく低減は、いくつかの特定の輻輳イベントタイプの場合にだけ用いられ、他の輻輳イベントタイプの場合には用いられない。
【００３５】
図２は、ＨＳＤＰＡフロー制御アーキテクチュアとプロトコルスタックとを図示している。
【００３６】
従って、サービング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が図示されている。無線ネットワーク制御装置１０は、無線アクセスネットワーク１１の無線リソースの制御を担当するネットワーク構成要素である。ＳＲＮＣ１０はｌｕｂ／ｌｕｒインタフェースにより無線基地局１５を制御している。無線基地局１５はエアインタフェースＵｕによりユーザ機器１８と通信している。Ｕｕインタフェースはユーザ機器１８が通信システム１００の固定部に無線基地局１５によりアクセスするためのエアインタフェースである。無線基地局１５とサービング無線ネットワーク制御装置１０との間の通信はトランスポートネットワーク２０によりなされる。
【００３７】
図３はＨＳＤＰＡフロー制御フローチャートにおける輻輳回避メカニズム３００を図示している。
【００３８】
方法の概念
無線基地局１５における全てのフローの到来するビットレートが測定される。ハード輻輳の発生と検出の後、そのビットレートは、測定されたフロービットレートと最新のシグナリングされたクレジットビットレートcaCreditBitrateの割合に依存して、１０％〜５０％の間の値hsHardCongCaFactorで低減される。最後１００ミリ秒の間は、測定されたビットレートの９０％に低減しても良い。しかしながら、いくつかの実施例に従えば、そのビットレートcaBitrateは、最新のシグナリングされたクレジットビットレートcaCreditBitrateと比較して少なくとも１０％そして最大で５０％に低減されても良い。
【００３９】
本発明の方法は、加算的増加倍数的減少（ＡＩＭＤ）の性質を維持し、その結果、本来の解決策の公正さを維持するが、アダプテーション速度を大きく改善する。さらに、その利用測定は、ビットレートの振動を低減することにより大きくなる。
【００４０】
新しい変数
数多くの新しい変数が導入される。ここで用いられる全ての変数は、ただ非限定的な例と見なされるものである。ここで、提示された変数のいずれかに何か別の任意の名称が付されても良いし、本発明の方法の機能に何の影響を与えることなく、本発明の方法において用いられてもよい。
【００４１】
いくつかの実施例に従う新しい変数は、hsRecPduOctets100ms、inRate、及び、inRateBasedCurDownStepである。
【００４２】
hsRecPduOctets100ms（オクテット）は、最後の１００ミリ秒の瞬間から受信されたＰＤＵオクテットの量である。inRate（ｋｂｐｓ）は最後の１００ミリ秒でのフローの計算された到来レートである。inRateBasedCurDownStep（ファクタ）は、inRateに基づいて計算されたダウンステップファクタである。例として、０は低減がなく、１は１００％の低減を、０．１は１０％の低減を与える。
【００４３】
ハード輻輳が検出された場合、inRate、及び、inRateBasedCurDownStepは、次のように計算される。即ち、
inRate（ｋｂｐｓ）＝
hsRecPduOctets100ms（オクテット）・８（ビット／オクテット）／１００（ミリ秒）
inRateBasedCurDownStep＝１−ＭＩＮ（inRate，lastSentCA）・０．９／lastSentCa
である。
【００４４】
ハード輻輳のために結果として得られるダウンステップであるdownStepHardCongestionは、
downStepHardCongestion＝ＭＩＮ（inRateBasedCurDownStep，１−hsHardCongCaFactor）
であるかもしれない。
【００４５】
上記計算の結果は、ハード輻輳によるダウンステップは、０．１〜（１−hsHardCongCaFactor）の間隔、即ち、１０〜５０％のビットレート低減になると良い。
【００４６】
ハード輻輳によるダウンステップがどのように計算されるのかについてのこの変更とは別に、ステップダウン決定における別の変更はない。依然として、１つ以上の輻輳タイプが検出される場合、最大のビットレート低減が用いられ、例えば、ハード輻輳はソフト輻輳をくつがえすものとなる。
【００４７】
フローチャート更新
本発明のいくつかの実施例に従うアルゴリズムのフローチャートが、図３に示されている。その変更は輻輳回避状態３００においてなされるので、輻輳回避状態３００だけが描かれている。その変更はダウンステップの計算における測定inRateを考慮している。
【００４８】
基本的性質
この場合、実際の到来速度（in-rate）、例えば、最後の１００ミリ秒において測定されたビットレートに対する倍数的減少がcaBitrateの代わりに適用される。理想的なシステムでは、in-rateとcaBitrateとは非常に類似しており、このようにして、公正さが保証される。そのシステムは非理想的なものとして言及されるかもしれず、従って、公正さについてのいくらかの劣化が生じるかもしれない。caBitrateが無線基地局１５におけるフロー制御により維持され、輻輳レベルに基づいて更新される。フロー制御はＲＮＣ１０におけるシェイパーに、例えば、caBitrateにおける重大な変更のような、新しいシェイピングレートについて通知したいと願うとき、そのcaBitrateに基づいて、容量割当て制御フレームが充填されると良い。容量割当てにおいて、例えば、１６．８ｋｂｐｓ、２５．２ｋｂｐｓ、３３．６ｋｂｐｓなどのような有限な数の異なるビットレートの値だけがシグナリングするのに利用可能である。従って、フロー制御はcaBitrateを容量割当ての最も近い利用可能なビットレートに切り上げると良い。この切り上げられたビットレートがcaCreditBitrateとして言及されるかもしれない。
【００４９】
本発明の方法と構成とはある利点があって、例えば、トランスポートネットワークに限定のシナリオで用いられるかもしれない。そこでは、トランスポートネットワークのボトルネック容量は１５Ｍｂｐｓであり、そのトランスポートネットワークボトルネックのバッファサイズは１３ミリ秒であり、そのバッファサイズはビットで言えば、１５Ｍｂｐｓ×１３ミリ秒〜５００ＡＴＭセルであり、いくつかの任意の例の実施形について話すのにちょうど良い。
【００５０】
いくつかの実施例に従えば、ハード輻輳後の低減のサイズは最後の１００ミリ秒に測定されたフローの実際のビットレートの９０％であるが、少なくとも１０％、そして、最大で５０％低減されると良い。
【００５１】
この例は本発明の方法が、たった１人のユーザが存在している場合に顕著な利得をもっていることを示しているので、通信システム１００は依然としてトランスポートネットワークで制限されており、そのトランスポートネットワークのバッファはソフト輻輳の制限よりも小さい。
【００５２】
達成可能なエアインタフェースの容量とトランスポートネットワーク容量とは、通信システム１００のいくつかの実施例に従えば、より大きいかもしれない。しかしながら、本発明の方法に従うハード輻輳が原因となる効果は同じであり、そのビットレートだけが大きくされる。これに加えて、より大きなトランスポートネットワークの容量はまた、ミリ秒の単位で言えば、より小さなバッファサイズを意味し、同じバッファサイズをビットの単位でいうとするならば、これは、ハード輻輳だけが用いられる通信システム１００があることを意味している。
【００５３】
本発明は、トランスポートネットワークバッファが小さい場合にソフト輻輳検出を置換することによりトランスポートネットワーク２０の利用度を増している。また、本発明はより優先順位の高いトラフィックによって導入される遅延変動に適合できる解決策を提供している。
【００５４】
本発明の方法は、加算的増加倍数的減少（ＡＩＭＤ）の性質を維持し、その結果、本来の解決策の公正さを維持するが、アダプテーション速度を大きく改善するが、その一方で本発明はビットレートの振動を低減することにより利用度を大きくしている。
【００５５】
この解決策の安定性と性能とは、ソフト輻輳検出が利用可能である場合、本来の解決策のそれと非常に類似している。その解決策は、小さな変形を必要するだけであり、本来の解決策に適用しても良い。
【００５６】
方法のステップ３０１〜３１５
もし輻輳が検出されると、輻輳回避状態３００に入る。容量の割当てがステップ３０７で送信されると良い。もし輻輳が検出されると、curDownStepが、例えば、ソフト、ハード、或いは、Ｕｕのような異なる輻輳イベントに基づいて計算されると良い。従って、ステップ３０１では、calubRefBitrateがセットされると良い。その後、ステップ３０２ではhsDownProhibitTimerがアクティブであるかどうかを制御するための制御が実行されると良い。もし、アクティブであるなら、ステップ３０３ではLastDownStepとhsDownStepMarginがcurDownStepより小さいかどうかが制御されると良い。もし、小さいなら、ステップ３０６でビットレートの減少が調整されると良い。従って、caBitrateは１−curDownStep×lastRateBeforeDownStepにセットされると良い。その後、方法ステップ３０５では、ビットレートの一般的な計算が少なくされるかもしれない。その後、ステップ３０７ではもし必要であるなら、容量割当てが送信されると良い。ステップ３０９では、入力がサンプルされ、ステップ３１０では、輻輳制御が実行されると良い。輻輳が検出されたなら、その方法は方法のステップ３０１にジャンプして戻ると良い。もし輻輳が検出されないなら、さらに、ステップ３１１ではcaBitRateの増加が可能であるかどうかの制御がなされる。もし可能であるなら、増加が不能であるかどうかの制御がなされると良い。従って、ステップ３１２では、caBitrateがcalubRefBitrateより大きいかどうかの制御がなされる。もし、増加不可能であるなら、最大でcalubRefBitrateまでに増加が実行されると良い。従って、ステップ３１３では、caBitrateは、最大caBitrate＋calncRateと、最小caBitrate×pqtCoeffと、calubRefBitrateとの内、少なくともいずれかにセットされると良い。さもなければ、caBitrateはcaBitrate＋calncRateにセットされ、従って、ステップ３１４では、加算的にビットレートを増やすと良く、ビットレートの一般的な計算が方法のステップ３１５において増えるかもしれない。従って、hsRecPduOctetsはリセットされ、calncRateが増加するかもしれない。その後、この方法はステップ３０７に戻り、もし必要なら、容量割当てを送信する。
【００５７】
図４は無線基地局１５において実行される方法のステップ４０１〜４０７の実施例を図示するフローチャートである。その方法は、無線アクセスネットワーク１１における輻輳を検出し、これを低減するのを目的とするものである。無線基地局１５は無線アクセスネットワーク１１内に含まれる。無線基地局１５は、無線基地局１５へ到来するトラフィックのビットレートのフローを制御するために適合されている。その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。
【００５８】
無線アクセスネットワーク１１において適切に輻輳を検出して低減するために、この方法は数多くの方法のステップ４０１〜４０７を含むと良い。
【００５９】
なお、しかしながら、説明する方法のステップのいくつかはオプションであり、ある実施例の中にだけ含まれるものである。なおさらに、方法のステップ４０１〜４０７は、任意の時間的な順序で実行可能であり、それらの内のいくつか、例えば、ステップ４０１と４０３、或いは、全てのステップでさえも同時に実行可能であるし、或いは、順番が変えられて、任意に再構成され、分解されて、完全に時間的に逆の順序でも実行することができる。その方法は次のステップを含む。
【００６０】
ステップ４０１
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。
【００６１】
ステップ４０２
輻輳イベントのタイプが判断される、その輻輳イベントのタイプは、例えば、ソフト輻輳、或いは、ハード輻輳であるかもしれない。２つ以上の輻輳タイプが検出される場合、その判断は最大のビットレート低減が用いられるように、例えば、ハード輻輳がソフト輻輳に優先するように決定されると良い。
【００６２】
ステップ４０３
このステップはオプションであり、いくつかの実施例の内でのみ実行されるかもしれない。無線基地局１５とユーザ機器１８と無線ネットワーク制御装置１０との間のトラフィックに関するシェイピングビットレートが取得されると良い。
【００６３】
ステップ４０４
このステップはオプションであり、いくつかの実施例の内でのみ実行されるかもしれない。
【００６４】
無線基地局１５へ到来するトラフィックのビットレートが測定されるかもしれない。いくつかの実施例に従えば、その到来するビットレートの測定は、ビットレート低減を計算するステップ４０６に先立って短い時間で実行されると良い。
【００６５】
ステップ４０５
このステップはオプションであり、いくつかの実施例の内でのみ実行されるかもしれない。取得されたシェイピングビットレートは、測定された到来するビットレートと比較されると良い。
【００６６】
ステップ４０６
判断された輻輳イベントのタイプに基づいて、ビットレートの低減が決定される。
【００６７】
いくつかのオプションの実施例に従えば、そのビットレートの低減は、判断された輻輳イベントのタイプに基づいており、また、測定された到来するビットレートにも基づいているかもしれない。いくつかのオプションの実施例に従えば、そのビットレートの低減は、決定された輻輳イベントのタイプと、シェイピングビットレートと測定された到来するビットレートとの比較にも基づいているかもしれない。いくつかのオプションの実施例に従えば、そのビットレートの低減の量は、上限値と下限値とにより境界が定められ、その値は決定された輻輳イベントタイプに基づいて設定されると良い。いくつかのオプションの実施例に従えば、そのビットレートの低減の量は、０％と５０％との間の値に設定されると良い。
【００６８】
ステップ４０７
決定されたビットレートの低減に従って、無線基地局１５へ到来するトラフィックの許可されたビットレートのフローが低減される。
【００６９】
図５は、無線基地局１５に位置している構成５００の実施例を図示するブロック図である。無線基地局１５は、例えば、ノードＢにより表現することができる。
【００７０】
構成５００は無線アクセスネットワーク１１における輻輳を検出して低減するために方法のステップ４０１〜４０７を実行するように構成されている。無線基地局１５は無線アクセスネットワーク１１内に含まれる。さらに、無線基地局１５は、無線基地局１５に到来するトラフィックのビットレートのフローを制御するように適合されている。その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。
【００７１】
説明を簡単にするために、本発明の方法を実行するのに必ずしも必要ではない構成５００の内部的な電気回路は図５から省略している。
【００７２】
構成５００は検出ユニット５１０を有する。検出ユニット５１０は無線アクセスネットワーク１１内のトラフィック輻輳の発生を検出するように適合されている。さらに、構成５００は第１の決定ユニット５２０を有する。第１の決定ユニット５２０は輻輳イベントタイプを決定するのに適合されている。また、構成５００は第２の決定ユニット５６０を有する。第２の決定ユニット５６０は決定された輻輳イベントのタイプに基づいてビットレートの低減を決定するのに適合されている。またさらに、構成５００は制御ユニット５７０を有する。制御ユニット５７０は計算され決定されたビットレートの低減に従って、無線基地局１５へ到来するトラフィックの許可されたビットレートのフローを低減するように適合されている。
【００７３】
制御ユニット５７０は、例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、プロセッサ、マイクロプロセッサ、或いは、命令を解釈して実行することが可能な処理論理回路などにより代表することができる。制御ユニット５７０は、データバッファリングを含むデータの入出力と処理を行う全てのデータ処理機能と、呼処理制御、ユーザインタフェース制御などのデバイス制御機能とを実行することができる。
【００７４】
しかしながら、構成５００はオプションとしてさらに、取得ユニット５３０を有していても良い。取得ユニット５３０は、無線基地局１５と無線ネットワーク制御装置１０との間のトラフィックに関したシェイピングビットレートを取得するよう適合されると良い。
【００７５】
また、構成５００はさらにオプションの測定ユニット５４０を有していても良い。測定ユニット５４０は、無線基地局１５へ到来するトラフィックのビットレートを測定するよう適合されると良い。
【００７６】
さらに、構成５００はオプションとして、追加された比較ユニット５５０を有していると良い。その比較ユニット５５０は取得されたシェイピングビットレートと測定された到来ビットレートとを比較するよう適合されると良い。
【００７７】
オプションとして、いくつかの実施例に従えば、構成５００はまた、受信ユニット５０１と送信ユニット５０２との内の少なくともいずれかを有すると良い。
【００７８】
なお、構成５００の内に含まれる説明したユニット５０１〜５５０は、分離した論理エンティティとみなされても良いが、分離した物理的エンティティとして必ずしもみなされる必要はない。ユニット５０１〜５５０の内のいずれか、いくつか、或いは、全てが同じ物理的なユニット内に含まれても良いし、協同して構成されても良い。しかしながら、構成５００の機能の理解を容易にするために、図５では、含まれるユニット５０１〜５５０が分離した物理的なユニットとして例示されている。
【００７９】
ある特定の実施例
無線基地局１５における方法は、本発明の機能を実行するコンピュータプログラムコードとともに、無線基地局１５における１つ以上のプロセッサ５７０により、実施されても良い。上述したコンピュータプログラムコードはまた、コンピュータプログラム製品として、例えば、プロセッサユニット５７０にロードされたとき、本発明に従う方法を実行するコンピュータプログラムコードを担持するデータ担持体の形で提供されても良い。そのデータ担持体は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭディスク、メモリスティック、あるいは、機械可読データを保持するディスクやテープのような他の何らかの適切な媒体などで良い。そのコンピュータプログラムコードはさらに、サーバ上の純粋なプログラムコードとして提供され、無線基地局１５にリモート的にダウンロードされるものでも良い。
【００８０】
さらに、上記方法のステップ４０１〜４０７の内の少なくともいくつかに従う方法を実行する命令セットを有するコンピュータプログラムが、無線基地局１５における前述の方法を実施するのに用いられても良い。
【００８１】
本発明は、無線基地局１５とコンピュータプログラム製品との内の少なくともいずれかにおける方法と構成として実施されると良い。従って、本発明は完全にハードウェアでの実施形、ソフトウェアでの実施形、或いは、ここでは一般に全て“回路”として言及されるソフトウェアの側面とハードウェアの側面とを組み合わせた実施形をとっても良い。さらに、本発明は、媒体に実装されたコンピュータ利用可能なプログラムコードをもつコンピュータ利用可能な記憶媒体上のコンピュータプログラム製品の形をとることもできる。ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光学的記憶ディスク、インターネットやイントラネットをサポートするもののような伝送媒体、或いは、磁気記憶デバイスを含む何らかの適切なコンピュータ可読媒体が用いられてもよい。
【００８２】
さらにその上、本発明の方法は部分的に、図２、図３、及び、図４に図示したフローチャートと図５に図示した構成のブロック図との内の少なくともいずれかと本発明の実施例に従うコンピュータプログラム製品とを参照して説明した。図示したフローチャートとブロック図との内の少なくともいずれかの各ブロックと、図示したフローチャートとブロック図との内の少なくともいずれかの複数のブロックの組み合わせとがコンピュータプログラム命令により実施されても良いことが理解されるであろう。これらコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、或いは、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て、そのコンピュータ或い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より実行する命令が、フローチャートとブロック図との内の少なくともいずれかにおける１以上のブロックにより特定される機能／動作を実施する手段を創成するように１つのマシーンを作り出しても良い。
【００８３】
これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータや他のプログラム可能なデータ処理装置に指示を与え、コンピュータ可読メモリに格納された命令が、図２と図３と図４と図５との内の少なくともいずれかにおけるフローチャートとブロック図との内の少なくともいずれかにおける１つ以上のブロックにおいて特定される機能／動作を実施する指示手段を含む製造物を生成するように特定の方法で機能させることが可能なコンピュータ可読メモリに格納されても良い。
【００８４】
これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータや他のプログラム可能なデータ処理装置にロードされ、一連の動作ステップがコンピュータや他のプログラム可能な装置で実行されるようにし、そのコンピュータや他のプログラム可能な装置で実行する命令がフローチャートとブロック図との内の少なくともいずれかにおける１つ以上のブロックにおいて特定される機能／動作を実施するステップを提供するようにコンピュータで実施される処理を生成しても良い。
【００８５】
添付図面において例示した特定の代表的な実施例の詳細な説明で用いられた用語は本発明を限定することを意図するものではない。
【００８６】
ここで用いられたように、単数形の“ａ”、“ａｎ”、及び“ｔｈｅ”は特にことわりがないならば、その複数形も同様に含むものであることが意図されている。さらに、用語“含む”と“有する”と“含んでいる”と“有している”との内の少なくともいずれかがこの明細書で使用された場合、これらは陳述した特徴と整数とステップと動作と要素と構成要素との内の少なくともいずれかの存在を特定しているが、１つ以上の他の特徴と整数とステップと動作と要素と構成要素とこれらのグループとの内の少なくともいずれかの存在或いは付加を排除するものではないことを理解されたい。要素が別の要素に“接続された”或いは“結合された”として言及さる場合、それは他の要素に直接に接続されたり結合されたりしても良いし、或いは、仲介する要素が存在しても良いことを理解されたい。さらに、ここで用いられている“接続された”或いは“結合された”ということは無線で接続された或いは結合された場合を含んでも良い。ここで用いられている用語“〜と〜との内、少なくともいずれかの”は、関係するリストされた１つ以上項目のいずれかの、そして、全ての組み合わせを含むものである。
【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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