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JP2010519845A - 無線通信システムにおけるリソース割り当て方法 - Google Patents

無線通信システムにおけるリソース割り当て方法 Download PDF

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Abstract

【課題】無線通信システムにおけるリソース割り当て方法を提供する。
【解決手段】無線通信システムにおいて、リソース割り当て方法は、第１基準に従って複数の論理チャネルに対する優先順位を設定し、前記複数の論理チャネルのそれぞれは、同一の優先順位を有する段階、及び伝送チャネルを介してデータを送信するために、第２基準に従って前記複数の論理チャネルの部分集合にリソースを割り当てる段階を含み、前記複数の論理チャネルの前記部分集合は同一の優先順位に設定される。同一の優先順位を有する無線ベアラの処理方法を介して多様なサービスを一層信頼性のあるように提供することができる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、無線通信に関し、無線通信システムにおけるリソース割り当て方法に関する。
ＷＣＤＭＡ(Wideband Code Division Multiple Access)無線接続技術に基づいた３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)移動通信システムは、全世界で広範囲に展開している。ＷＣＤＭＡの最初進化段階と定義することができるＨＳＤＰＡ(High Speed Downlink Packet Access)は、中期的(mid-term)未来で高い競争力を有する無線接続技術を３ＧＰＰに提供する。然しながら、使用者と事業者の要求事項と期待が持続的に増加して競争する無線接続技術開発が進行し続けているため、今後競争力を有するためには３ＧＰＰにおける新しい技術進化が要求される。ビット当たり費用減少、サービス可用性増大、融通性のある周波数バンドの使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適切なパワー消耗などが要求事項となっている。
無線通信システムは、単純な音声サービスだけでなく、ウェブブラウジング(Web Browsing)、ＶｏＩＰ(Voice over Internet Protocol)などのような多様な無線サービスを提供しなければならない。多様な無線サービスを提供するためには基地局と端末間には少なくとも一つの無線ベアラ(radio bearer)が設定されなければならず、これらの無線ベアラ間にはお互いに異なる優先順位またはお互いに同一の優先順位が設定される。例えば、音声サービスは、比較的少ないデータ伝送量を必要とするが、伝送遅延を最小化しなければならない。ウェブブラウジングは、比較的多くのデータ伝送量を必要とするが、伝送遅延はそんなに問題にならない。多様なアプリケーションを支援して、多様な無線サービスを同時に提供するために複数の無線ベアラが設定される。複数の無線ベアラは、優先順位がお互いに異なることができ、または複数個のウェブブラウザを同時に使用する場合のようにお互いに同一の優先順位を有することができる。
優先順位を有する複数の無線ベアラに対して效率的にリソースを割り当てることができる方法が必要である。
本発明が解決しようとする技術的課題は、同一の優先順位を有する複数の無線ベアラに対するリソース割り当て方法を提供することである。
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、同一の優先順位を有する複数の論理チャネルに対するリソース割り当て方法を提供することである。
一態様において、無線通信システムにおけるリソース割り当て方法が提供される。前記方法は、第１基準に従って複数の論理チャネルに対する優先順位を設定し、前記複数の論理チャネルのそれぞれは、同一の優先順位を有する段階、及び伝送チャネルを介してデータを送信するために、第２基準に従って前記複数の論理チャネルの部分集合にリソースを割り当てる段階を含み、前記複数の論理チャネルの前記部分集合は同一の優先順位に設定される。
他の態様において、上位の階層から下位の階層へデータを送信する方法が提供される。前記方法は、基準に従って複数の論理チャネルのデータを送信するために、前記複数の論理チャネルの伝送優先順位を決定し、前記複数の論理チャネルは、同一の論理チャネル優先順位を有する段階、及び前記決定された伝送優先順位に基づいて前記複数の論理チャネルのデータを送信する段階を含む。
さらに他の態様において、無線通信システムにおけるリソース割り当て方法が提供される。前記方法は、第１基準に従って各論理チャネルに対する優先順位を設定する段階、及び第２基準に従って伝送チャネルにおけるリソースを割り当てる段階を含み、前記伝送チャネルは、同一の優先順位に設定された複数の論理チャネルにマッピングされる方法。
さらに他の態様において、無線通信システムにおけるリソース割り当て方法が提供される。前記方法は、第１基準に従って各論理チャネルに対する優先順位を設定する段階、及び第２基準に従って伝送チャネルにおけるリソースを割り当てる段階を含み、前記伝送チャネルは、同一の優先順位に設定された複数の論理チャネルにマッピングされ、前記複数の論理チャネルは、同一の伝送データ量を有する方法。
通信システムが発展しながら一つの端末で多様なアプリケーションが可能になって多様なサービスが同時に提供されることができる。特に、複数個のウェブブラウザを同時に使用するような同一の優先順位を有する多様な無線ベアラが同時に設定される場合、これに対する明確なデータ処理方法がないと、サービスの品質が落ちる危険が発生する。従って、同一の優先順位を有する無線ベアラの処理方法を介して多様なサービスを一層信頼性のあるように提供することができる。
無線通信システムを示したブロック図である。 Ｅ-ＵＴＲＡＮとＥＰＣ間の機能分割(functional split)を示したブロック図である。 端末の要素を示したブロック図である。 使用者平面に対する無線プロトコルアーキテクチャを示したブロック図である。 制御平面に対する無線プロトコルアーキテクチャを示したブロック図である。 ダウンリンク論理チャネルとダウンリンク伝送チャネル間のマッピングを示す。 アップリンク論理チャネルとアップリンク伝送チャネル間のマッピングを示す。 ダウンリンク伝送チャネルとダウンリンク物理チャネル間のマッピングを示す。 アップリンク伝送チャネルとアップリンク物理チャネル間のマッピングを示す。 お互いに異なるＬＣＰを有するデータ伝送方法を示した例示図である。 優先順位付きビットレート（ＰＢＲ）を除いて同一量の伝送量を割り当てる方法を示す。 ＰＢＲを含んで同一の伝送量を割り当てる方法を示す。 ＬＣＰが同一のＲＢに対してはＰＢＲの低いＲＢが一層高い優先順位を有するようにする方法を示す。 ＰＢＲを除いて基準値の比率に応じて伝送量を割り当てる方法を示す。 ＰＢＲを含んで基準値の比率に応じて伝送量を割り当てる方法を示す。
図１は、無線通信システムを示したブロック図である。これはＥ-ＵＭＴＳ(Evolved-Universal Mobile Telecommunications System)の網構造であってもよい。Ｅ-ＵＭＴＳシステムは、ＬＴＥ(Long Term Evolution)システムということもできる。無線通信システムは、音声、パケットデータなどのような多様な通信サービスを提供するために広く配置される。
図１を参照すると、Ｅ-ＵＴＲＡＮ(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)は、制御平面(control plane)と使用者平面(user plane)を提供する基地局(２０；Base Station、ＢＳ)を含む。端末(１０；User Equipment、ＵＥ)は固定される、或は移動性を有することができ、ＭＳ(Mobile station)、ＵＴ(User Terminal)、ＳＳ(Subscriber Station)、無線機器(Wireless Device)等、他の用語とも呼ばれることができる。基地局(２０)は、一般的に端末(１０)と通信する固定された地点(fixed station)をいい、ｅＮＢ(evolved-NodeB)、ＢＴＳ(Base Transceiver System)、アクセスポイント(Access Point)等、他の用語とも呼ばれることができる。一つの基地局(２０)には一つ以上のセルが存在することができる。基地局(２０)間には使用者トラフィックあるいは制御トラフィック伝送のためのインターフェースが使われることもできる。以下、ダウンリンク(downlink)は基地局(２０)から端末(１０)への通信を意味し、アップリンク(uplink)は端末(１０)から基地局(２０)への通信を意味する。
基地局(２０)は、Ｘ２インターフェースを介してお互いに連結されることができる。基地局(２０)は、Ｓ１インターフェースを介してＥＰＣ(Evolved Packet Core)、より詳しくは、ＭＭＥ(Mobility Management Entity)/ＳＡＥ(System Architecture Evolution)ゲートウェー(３０)と連結される。Ｓ１インターフェースは、基地局(２０)とＭＭＥ/ＳＡＥゲートウェー(３０)間に多数-対-多数の関係(many-to-many-relation)を支援する。
図２は、Ｅ-ＵＴＲＡＮとＥＰＣ間の機能分割(functional split)を示したブロック図である。
図２を参照すると、斜線を引いたブロックは無線プロトコル階層(radio protocol layer)を示し、空のブロックは制御平面の機能的個体(functional entity)を示す。
基地局は、次のような機能を遂行する。(１)無線ベアラ制御(Radio Bearer Control)、無線許可制御(Radio Admission Control)、連結移動性制御(Connection Mobility Control)、端末への動的リソース割り当て(dynamic resourceal location)のような無線リソース管理(Radio Resource Management；ＲＲＭ)機能、(２)ＩＰ(Internet Protocol)ヘッダ圧縮及び使用者データストリームの解読(encryption)、(３)ＳＡＥゲートウェーへの使用者平面データのルーティング(routing)、(４)ページング(paging)メッセージのスケジューリング及び伝送、(５)ブロードキャスト(broadcast)情報のスケジューリング及び伝送、(６)移動性とスケジューリングのための測定と測定報告設定。
ＭＭＥは、次のような機能を遂行する。(１)基地局にページングメッセージの分散、(２)保安制御(Security Control)、(３)アイドル状態移動性制御(Idle State Mobility Control)、(４)ＳＡＥベアラ制御、(５)ＮＡＳ(Non-AccessStratum)シグナリングの暗号化(Ciphering)及び無欠保護(Integrity Protection)。
ＳＡＷゲートウェーは、次のような機能を遂行する。(１)ページングに対する使用者平面パケットの終点(termination)、(２)端末移動性の支援のための使用者平面スイッチング。
図３は、端末の要素を示したブロック図である。端末(５０)は、プロセッサ(processor、５１)、メモリ(memory、５２)、ＲＦ部(RF unit、５３)、ディスプレー部(display unit、５４)、使用者インターフェース部(user interface unit、５５)を含む。プロセッサ(５１)は、無線インターフェースプロトコルの階層が具現され、制御平面と使用者平面を提供する。各階層の機能はプロセッサ(５１)を介して具現されることができる。メモリ(５２)は、プロセッサ(５１)と連結され、端末駆動システム、アプリケーション及び一般的なファイルを格納する。ディスプレー部(５４)は、端末の多様な情報をディスプレーして、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)、ＯＬＥＤ(Organic Light Emitting Diodes)等、よく知られた要素を使用することができる。使用者インターフェース部(５５)は、キーボードやタッチスクリーンなど、よく知られた使用者インターフェースの組合せでなることができる。ＲＦ部(５３)はプロセッサと連結されて、無線信号(radio signal)を送信及び/または受信する。
端末とネットワーク間の無線インターフェースプロトコル(radio interface protocol)の階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続(Open System Interconnection；ＯＳＩ)モデルの下位３個階層に基づいてＬ１(第１階層)、Ｌ２(第２階層)、Ｌ３(第３階層)に区分されることができる。このうち、第１階層に属する物理階層は、物理チャネル(physical channel)を用いた情報伝送サービス(information transfer service)を提供して、第３階層に位置する無線リソース制御(radio resource control；以下、ＲＲＣという)階層は、端末とネットワーク間に無線リソースを制御する役割を遂行する。このために、ＲＲＣ階層は、端末とネットワーク間にＲＲＣメッセージをお互いに交換する。
図４は、使用者平面(user plane)に対する無線プロトコルアーキテクチャ(radio protocol architecture)を示したブロック図である。図５は、制御平面(control plane)に対する無線プロトコルアーキテクチャを示したブロック図である。これは端末とＥ-ＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコルの構造を示す。データ平面は使用者データ伝送のためのプロトコルスタック(protocol stack)であり、制御平面は制御信号伝送のためのプロトコルスタックである。
図４及び５を参照すると、第１階層である物理階層(physical layer)は、物理チャネル(physical channel)を用いて上位の階層に情報伝送サービス(information transfer service)を提供する。物理階層は上位にあるメディアアクセス制御(Medium Access Control；ＭＡＣ)階層とは伝送チャネル(transport channel)を介して連結されており、この伝送チャネルを介してＭＡＣ階層と物理階層間のデータが移動する。そして、お互いに異なる物理階層間、即ち、送信側と受信側の物理階層間は物理チャネルを介してデータが移動する。前記物理チャネルは、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式に変調され、時間と周波数を無線リソースとして活用することができる。
第２階層のＭＡＣ階層は、論理チャネル(logical channel)を介して上位の階層である無線リンク制御(Radio Link Control；ＲＬＣ)階層にサービスを提供する。第２階層のＲＬＣ階層は信頼性のあるデータの伝送を支援する。
第２階層のＰＤＣＰ(Packet Data Convergence Protocol)階層は、ＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰ(Internet Protocol)パケット伝送時に帯域幅の小さい無線区間から効率的にパケットを送信するために、相対的に大きさが大きくて不必要な制御情報を含んでいるＩＰパケットヘッダサイズを減らすヘッダ圧縮(header compression)機能を遂行する。
第３階層の無線リソース制御(Radio Resource Control；以下、ＲＲＣ)階層は、制御平面でだけ定義される。ＲＲＣ階層は、無線ベアラ(Radio Bearer；ＲＢ)等の設定(configuration)、再設定(re-configuration)及び解除(release)に関連し、論理チャネル、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ＲＢは、端末とＥ-ＵＴＲＡＮ間のデータ伝達のために第２階層によって提供されるサービスを意味する。端末のＲＲＣとネットワークのＲＲＣ間にＲＲＣ連結(RRC Connection)のある場合、端末は、ＲＲＣ連結状態(Connected Mode)にあるようになり、そうでない場合、ＲＲＣアイドル状態(Idle Mode)にあるようになる。
ＲＲＣ階層上位に位置するＮＡＳ(Non-Access Stratum)階層は、認証(Autentication)、ＳＡＥベアラ管理、保安制御などの機能を遂行する。
図６は、ダウンリンク論理チャネルとダウンリンク伝送チャネル間のマッピングを示す。図７は、アップリンク論理チャネルとアップリンク伝送チャネル間のマッピングを示す。
図６及び図７を参照すると、ダウンリンクでＰＣＣＨ(Paging Control Channel)はＰＣＨ(Paging Channel)にマッピングされ、ＢＣＣＨ(Broadcast Control Channel)はＢＣＨ(Broadcast Channel)またはＤＬ-ＳＣＨ(Downlink Shared Channel)にマッピングされる。ＣＣＣＨ(Common Control Channel)、ＤＣＣＨ(Dedicated Control Channel)、ＤＴＣＨ(Dedicated Traffic Channel)、ＭＣＣＨ(Multicast Control Channel)及びＭＴＣＨ(Multicast Traffic Channel)はＤＬ-ＳＣＨにマッピングされる。ＭＣＣＨとＭＴＣＨはＭＣＨ(Multicast Channel)にもマッピングされる。アップリンクでＣＣＣＨ、ＤＣＣＨ及びＤＴＣＨはＵＬ-ＳＣＨ(uplink shared channel)にマッピングされる。
各論理チャネルタイプはどんな種類の情報が送信されるかによって定義される。論理チャネルは、制御チャネルとトラフィックチャネルの２種類がある。
制御チャネルは制御平面情報の伝送に使われる。ＢＣＣＨは、システム制御情報をブロードカスティングするためのダウンリンクチャネルである。ＰＣＣＨは、ページング情報を送信するダウンリンクチャネルであり、ネットワークが端末の位置を知らない時使用する。ＣＣＣＨは、端末とネットワーク間の制御情報を送信するチャネルであり、端末がネットワークとＲＲＣ連結のない時使用する。ＭＣＣＨは、ＭＢＭＳ(multimedia broadcast multicast service)制御情報を送信するときに使われる点対多(point-to-multipoint)ダウンリンクチャネルであり、ＭＢＭＳを受信する端末に使われる。ＤＣＣＨは、端末とネットワーク間の専用制御情報を送信する点対点単方向チャネルであり、ＲＲＣ連結を有する端末によって使われる。
トラフィックチャネルは使用者平面情報の伝送に使われる。ＤＴＣＨは、使用者情報の伝送のための点対点チャネルであり、アップリンクとダウンリンクの両方に存在する。ＭＴＣＨは、トラフィックデータの伝送のための点対多ダウンリンクチャネルであり、ＭＢＭＳを受信する端末に使われる。
伝送チャネルは、無線インターフェースを介してデータが、どのようにどんな特徴に送信されるかによって分類される。ＢＣＨは、セルの全領域でブロードキャストされて固定された予め定義された伝送フォーマットを有する。ＤＬ-ＳＣＨは、ＨＡＲＱ(hybrid automatic repeat request)の支援、変調、コーディング及び伝送パワーの変化による動的リンク適応の支援、ブロードキャストの可能性、ビームフォーミングの可能性、動的/半静的(semi-static)のリソース割り当て支援、端末パワー節約のためのＤＲＸ(discontinuous reception)支援及びＭＢＭＳ伝送支援として特徴される。ＰＣＨは、端末パワー節約のためのＤＲＸ支援、セルの全領域へのブロードキャストとして特徴される。ＭＣＨは、セルの全領域へのブロードキャスト及びＭＢＳＦＮ(MBMS Single Frequency Network)支援として特徴される。
アップリンク伝送チャネルは、ＵＬ-ＳＣＨとＲＡＣＨ(random access channel)がある。ＵＬ-ＳＣＨは、伝送パワー及び変調及びコーディングを変化させる動的リンク適応の支援、ＨＡＲＱ支援及び動的及び半静的のリソース割り当ての支援として特徴される。ＲＡＣＨは、制限された制御情報と衝突危険として特徴される。
図８は、ダウンリンク伝送チャネルとダウンリンク物理チャネル間のマッピングを示す。図９は、アップリンク伝送チャネルとアップリンク物理チャネル間のマッピングを示す。
図８及び９を参照すると、ダウンリンクで、ＢＣＨはＰＢＣＨ(physical broadcast channel)にマッピングされ、ＭＣＨはＰＭＣＨ(physical multicast channel)にマッピングされ、ＰＣＨとＤＬ-ＳＣＨはＰＤＳＣＨ(physical downlink shared channel)にマッピングされる。ＰＢＣＨは、ＢＣＨ伝送ブロックを運び、ＰＭＣＨはＭＣＨを運び、ＰＤＳＣＨはＤＬ-ＳＣＨとＰＣＨを運ぶ。アップリンクで、ＵＬ-ＳＣＨはＰＵＳＣＨ(physical uplink shared channel)にマッピングされ、ＲＡＣＨはＰＲＡＣＨ(physical random access channel)にマッピングされる。ＰＲＡＣＨはランダムアクセスプリエンブルを運ぶ。
物理階層で使われる複数個の物理制御チャネルがある。ＰＤＣＣＨ(physical downlinkcontrol channel)は、端末でＰＣＨとＤＬ-ＳＣＨのリソース割り当て及びＤＬ_ＳＣＨに関連したＨＡＲＱ情報に対して知らせる。ＰＤＣＣＨは、端末にアップリンク伝送のリソース割り当てを知らせるアップリンクスケジューリンググラントを運ぶことができる。ＰＣＦＩＣＨ(physical control format indicator channel)は、端末にＰＤＣＣＨに使われるＯＦＤＭシンボルの数を知らせ、サブフレームごとに送信される。ＰＨＩＣＨ(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)は、アップリンク伝送の応答としてＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＫ信号を運ぶ。ＰＵＣＣＨ(Physical uplink control channel)は、ダウンリンク伝送に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＫ、スケジューリング要請及びＣＱＩのようなアップリンク制御情報を運ぶ。
多様な種類のサービスを提供するために一つの端末には少なくとも一つのＲＢが設定されることができる。ＲＢは、端末と基地局間の無線プロトコルのうち、第１及び第２階層が提供する論理的リンクということができる。一つのＲＢには一つの論理チャネルが割り当てられ、多数のＲＢに対する多数の論理チャネルは、一つの伝送チャネルを介して多重化(multiplexing)されて送信される。
各ＲＢは、お互いに異なる論理チャネル優先順位(Logical Channel Priority、ＬＣＰ)または同一のＬＣＰを有することができる。以下ではＬＣＰにともなうデータ伝送方法に対して記述する。
Ｉ．お互いに異なる論理チャネル優先順位を有する場合
多様なＲＢが一つの伝送チャネルを介して多重化されて送信される場合、ＭＡＣ階層は、伝送時毎に与えられた無線リソース(Radio Resource)に対し、次のような規則を使用して各ＲＢの伝送量(amount of transmission data)を決定することができる。
(１)ＲＢに対してそれぞれのＬＣＰの降順に伝送量を決定して、各ＲＢにおいて最大優先順位付きビットレート（ＰＢＲ）に該当するデータだけ伝送量を決定する。
(２)残る無線リソースのある場合、再び多重化されたＲＢに対してそれぞれのＬＣＰの降順に伝送量を決定する。
例えば、ＬＣＰの値を１〜８とするとき、１が最も高い優先順位であり、８を最も低い優先順位とする。ＰＢＲは、該当ＲＢに対し保障する最小のビット率(bit rate)として、無線環境が相当悪い場合にも、無線通信システムは、その程度のビット率を提供しなければならないことを意味する。ＰＢＲの範囲は最小０から無限代まで設定されてもよい。
各ＲＢのＬＣＰ及び/またはＰＢＲは、初期にＲＢが設定される時、ＲＢ設定メッセージを介してネットワークのＲＲＣから端末のＲＲＣに伝達される。ＲＢ設定メッセージを受けた端末のＲＲＣは、必要なＲＢを設定して、各ＲＢのＬＣＰとＰＢＲ情報を端末のＭＡＣに伝達する。この情報を受けたＭＡＣは、送信時間間隔(Transmission Time Interval、ＴＴＩ)毎に与えられた無線リソースに対して上記のような規則によって各ＲＢの伝送量を決定するものである。以下、ＴＴＩは一つの伝送チャネルを送信するときに必要な時間をいう。
図１０は、お互いに異なるＬＣＰを有するデータ伝送方法を示した例示図である。
図１０を参照すると、３個のＲＢ(ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３)が一つの伝送チャネル(Transport Channel)に多重化される。ＲＢ１のＬＣＰ１＝１、ＲＢ２のＬＣＰ２＝３、ＲＢ３のＬＣＰ３＝５であり、ＲＢ１のＢＲ１＝３００ビット/ＴＴＩ、ＲＢ２のＰＢＲ２＝４００ビット/ＴＴＩ、ＲＢ３のＰＢＲ３＝１００ビット/ＴＴＩとする。１ＴＴＩの伝送に使われる伝送チャネルに割り当てられる伝送ブロック(Transport Block)の大きさは１７００ビットとする。伝送ブロックは、伝送チャネルに割り当てられる無線リソースの大きさであり、チャネル状況によってＴＴＩ毎に変更可能である。
各ＲＢのバッファ占有量(Buffer Occupancy、ＢＯ)をＢＯ１＝７００ビット、ＢＯ２＝１５００ビット、ＢＯ３＝６００ビットとする。ＢＯは、ＲＢのバッファで実際データが占有している量をいい、ＰＢＲに該当するデータと残りのデータがある。以下、ＲＢのＢＯのうち、ＰＢＲに該当するデータをＰＢＲデータといい、残りのデータを残余データという。
まず、ＭＡＣは、与えられた無線リソースに対してＲＢのＰＢＲデータをＬＣＰの降順に最大ＰＢＲまで満たす。図１０の例ではＲＢ１のＬＣＰ１が最も高く、次がＲＢ２のＬＣＰ２、また、ＲＢ３のＬＣＰ３が最も低いため、ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３の順にそれぞれのＰＢＲまで伝送量を決定する。即ち、ＲＢ１に対してＰＢＲ１＝３００ビット、次のＲＢ２に対してＰＢＲ２＝４００ビット、また、最後にＰＢＲ３＝１００ビット、このような順に８００ビットだけ伝送ブロックを先に満たす。
次の段階では、伝送ブロックに余分の無線リソースが残っている場合、やはりＲＢの残余データをＬＣＰの降順に満たす。図１０の例では総１７００ビットの伝送ブロックに対して各ＲＢのＰＢＲが満たす量は８００ビットであるため、９００ビットの余裕リソースが残っている。従って、再びＬＣＰの降順に残余データを満たす。即ち、ＬＣＰが、最も高いＲＢ１の残余データ４００ビットの全部を先に満たし、再び余裕リソース５００ビットに対してＲＢ２の残余データを満たすものである。
結局、今回のＴＴＩで各ＲＢに対して決定された伝送データ量はＲＢ１＝７００ビット、ＲＢ２＝９００ビット、ＲＢ３＝１００ビットであり、これらを一つの伝送ブロックに載せて送信する。
伝送ブロック内でＲＢのデータをどんな順序で載せるかは具現方法によって決まり、図面では、但し、データ量の決定方法を示すためにデータ量の決定規則に応じて伝送ブロックを満たしたのである。
ＩＩ．同一の論理チャネル優先順位を有する場合
同一のＬＣＰを有するＲＢが多重化される場合、明確な処理方法が問題となる。通信システムが発展することに応じて、ネットワークが端末に多くのサービスを同時に提供すべきであることを勘案すると、今後同一の優先順位の複数のＲＢが設定され、このような場合、効率的な処理方法が定義されていないと、特定ＲＢは品質の低下される問題が発生することがある。従って、同一の優先順位のＲＢが多重化される場合にもＲＢの品質が低下されないように效率的に伝送量を決定することが必要である。
同一のＬＣＰを有するＲＢが多重化されるとき、次のような方法にＲＢの伝送データ量を決定することができる。
ＩＩ-１．同一量割り当て
同一のＬＣＰを有するＲＢに同一の伝送量を割り当てることができる。ところが、各ＲＢにはＰＢＲが設定されているため、同一の伝送量を割り当てるとするとき、ＰＢＲを除くかまたは含むかに応じて２種類の方法がある。
図１１は、ＰＢＲを除いて同一の伝送量を割り当てる方法を示す。これはＰＢＲ割り当て後に残るリソースの同一な割り当てを示す。まず、各ＲＢのＰＢＲずつ伝送量を割り当てて、残りの無線リソースに対してＲＢに同一量だけ割り当てる。図１０の実施例と比較してＲＢ２とＲＢ３がＬＣＰ＝５として同一であるという点を除くと、残りの条件は同一である。
図１１を参照すると、まず、各ＲＢに対してＬＣＰの降順にＰＢＲまで伝送量を割り当てる。即ち、ＲＢ１はＰＢＲ１＝３００ビットを割り当てて、ＲＢ２とＲＢ３は同一のＬＣＰを有するため、任意の順序にＰＢＲ２＝４００ビット、ＰＢＲ３＝１００ビットを割り当てる。図１１の例ではＲＢ２に伝送量を先に割り当てたが、２ＲＢのＬＣＰは同一であるため、ＲＢ３に先に割り当ててもよい。
各ＲＢに対してＰＢＲずつを先に割り当てて伝送ブロックに無線リソースが残ると、再びＬＣＰの降順に残る無線リソースを割り当てる。１７００ビットの伝送ブロックのうち、ＰＢＲに８００ビットを割り当てて、残りの９００ビットが残るため、まず、優先順位が最も高いＲＢ１に残りのデータを全部送信することができる４００ビットを割り当てる。以後、残りの５００ビットをＲＢ２とＲＢ３に同一に分けてそれぞれ２５０ビットずつ割り当てる。
今回のＴＴＩで各ＲＢに対して決定された伝送データ量は、ＲＢ１＝７００ビット、ＲＢ２＝６５０ビット、ＲＢ３＝３５０ビットであり、これらは一つの伝送ブロックに載せて送信される。
伝送ブロック内でＲＢのデータをどんな順序で載せるかは具現方法によって決まり、図面では、但し、データ量の決定方法を示すためにデータ量の決定規則に応じて伝送ブロックを満たしたのである。
図１２は、ＰＢＲを含んで同一の伝送量を割り当てる方法を示す。これはＰＢＲ割り当て後に全体リソースの同一な割り当てを示す。ＬＣＰが同一のＲＢに対してはＰＢＲに関係なしに全体割り当て量が同一になるように割り当てる方法である。図１１の実施例のような条件である。
図１２を参照すると、まず、各ＲＢに対してＬＣＰの降順にＰＢＲまで伝送量を割り当てる。即ち、ＲＢ１はＰＢＲ１＝３００ビットを割り当てて、ＲＢ２とＲＢ３は同一のＬＣＰを有するため、任意の順序にＰＢＲ２＝４００ビット、ＰＢＲ３＝１００ビットを割り当てる。
以後、無線リソースが９００ビット残るため、再びＬＣＰの降順に残る無線リソースを割り当てる。優先順位が最も高いＲＢ１に残りのデータを全部送信することができる４００ビットを割り当てる。残りの５００ビットをＲＢ２とＲＢ３に割り当てて、ＲＢ２とＲＢ３に対する全体割り当て量が同一になるようにＲＢ２には１００ビット、ＲＢ３には４００ビットを割り当てる。
結局、今回のＴＴＩで各ＲＢに対して決定された伝送データ量は、ＲＢ１＝７００ビット、ＲＢ２＝５００ビット、ＲＢ３＝５００ビットであり、これらは一つの伝送ブロックに載せて送信される。
伝送ブロック内でＲＢのデータをどんな順序で載せるかは具現方法によって決まり、図面では、但し、データ量の決定方法を示すためにデータ量の決定規則に応じて伝送ブロックを満たしたのである。
ＩＩ-２．新しい基準として優先順位決定
ＲＢのＬＣＰが同一であると、これ以上ＬＣＰが優先順位が決定できないため、他の新しい基準として優先順位を定めるようにすることができる。論理チャネル優先順位であるＬＣＰの以外の他の基準でとしては、バッファ占有量(Buffer Occupancy；ＢＯ)、ＰＢＲ、最大ビット率(Maximum Bit Rate；ＭＢＲ)、データのバッファ待機時間、ＴＴＩなどを挙げることができ、その他にも多様な基準がある。
図１３は、ＬＣＰが同一のＲＢに対してはＰＢＲの低いＲＢが一層高い優先順位を有するようにする方法を示す。即ち、ＬＣＰが同一のＲＢに対してはＰＢＲがＬＣＰのように適用されるものである。
図１３を参照すると、まず、ＭＡＣは、ＲＢが設定される時、ＬＣＰが同一のＲＢに対してはそれぞれのＰＢＲを比較して低いＰＢＲを有するＲＢが一層高い優先順位を有すると判断する。図１３の例では、ＲＢ２とＲＢ３のＬＣＰ＝５として同一であるが、ＰＢＲ２＝４００ビット、ＰＢＲ３＝１００ビットとしてＰＢＲ３が一層低いため、ＲＢ３がＲＢ２に比べて優先順位が高くなることである。このようにＲＢの優先順位を定めた後には次の通り伝送量を割り当てる。
まず、各ＲＢに対してＬＣＰまたはＰＢＲに従って決まった優先順位の降順にＰＢＲまで伝送量を割り当てる。即ち、ＲＢ１にＰＢＲ１＝３００ビットを割り当てて、次の優先順位であるＲＢ３にＰＢＲ３＝１００ビットを割り当てて、最後にＲＢ２にＰＢＲ２＝４００ビットを割り当てる。
以後、無線リソースが９００ビット残るため、再びＬＣＰまたはＰＢＲに従って決まった優先順位の降順に残る無線リソースを割り当てる。まず、優先順位が最も高いＲＢ１に残りのデータを全部送信することができる４００ビットを割り当てて、その次の優先順位であるＲＢ３に残りのデータを全部送信することができる５００ビットを割り当てる。このように割り当てたら、これ以上残る無線リソースがないため、最も低い優先順位を有するＲＢ２には伝送量が割り当てられない。
結局、今回のＴＴＩで各ＲＢに対して決定された伝送データ量は、ＲＢ１＝７００ビット、ＲＢ２＝４００ビット、ＲＢ３＝６００ビットであり、これらは一つの伝送ブロックに載せられて送信される。
伝送ブロック内でＲＢのデータをどんな順序で載せるかは具現方法によって決まり、図面では、但し、データ量の決定方法を示すためにデータ量の決定規則に応じて伝送ブロックを満たしたのである。
ここでは同一のＬＣＰを有するＲＢに対してＰＢＲの低いＲＢが高い優先順位を有するようにしたが、方法に応じてＰＢＲの高いＲＢを高い優先順位を有するようにすることもでき、ＰＢＲではない他の基準値、即ち、ＢＯ、ＭＢＲ、データのバッファ待機時間など、他の基準値を使用して優先順位を定めるようにすることもできる。
同一のＬＣＰを有するＲＢの優先順位を定めるために、ＰＢＲという一つの基準値を使用しているが、複数個の基準値を使用する、或いはこれらを組合せて他の基準値を生成して優先順位を差別化することもできる。例えば、同一のＬＣＰを有するＲＢをＢＯ/ＰＢＲの高い順序に優先順位を差別化することもできる。もし、この基準を図１３の例に適用させると、ＲＢ２とＲＢ３は同一のＬＣＰを有するが、ＲＢ３のＢＯ/ＰＢＲがＲＢ２のＢＯ/ＰＢＲより大きいため、ＲＢ３が一層高い優先順位を有するようになる。他の例として、ＴＴＩが基準の候補になることができる。例えば、同一の論理チャネル優先順位を有する３個のＲＢに対し、送信時間に基づいて循環的に優先順位を付けることができる。例えば、第１のＴＴＩにはＲＢ１＞ＲＢ２＞ＲＢ３に、第２のＴＴＩにはＲＢ２＞ＲＢ３＞ＲＢ１に、第３のＴＴＩにはＲＢ３＞ＲＢ１＞ＲＢ２などにする。この方法は、どんな基準が使われても、端末は一度にただ一つのＲＢを考慮することができるという長所がある。従って、端末の複雑度を低めることができる。
ＩＩ-３．ＬＣＰではない他の基準を設定して新しい基準値の割合によってＲＢの伝送量を割り当てる方法
この方法は、同一のＬＣＰを有するＲＢに対してどんな基準の比率の通り伝送量を割り当てる方法である。このとき、割り当て基準としては、ＢＯ、ＰＢＲ、ＭＢＲ、データのバッファ待機時間、ＴＴＩなどを挙げることができ、その他にも多様な基準がある。だけでなく、このような基準を多様に組合せて新しい基準を使用することもできる。即ち、ＢＯ/ＰＢＲ、ＢＯ/ＰＢＲ、ＭＢＲ/ＰＢＲなどの多様な基準が使われることができる。
このように決定した基準を伝送量の割り当てに適用させる時、ＰＢＲを除いて適用させるか、ＰＢＲを含んで適用させるかに応じて２種類の方法に分けることができる。
図１４は、ＰＢＲを除いて基準値の比率に応じて伝送量を割り当てる方法を示す。まず各ＲＢのＰＢＲずつ伝送量を割り当てて、残りの無線リソースに対してＲＢに基準値の比率に応じて伝送量を割り当てる方法である。ここでは基準値としてＢＯを使用する。
図１４を参照すると、まず、各ＲＢに対してＬＣＰの降順にＰＢＲまで伝送量を割り当てる。即ち、ＲＢ１はＰＢＲ１＝３００ビットを割り当てて、ＲＢ２とＲＢ３は同一のＬＣＰを有するため、任意の順序にＰＢＲ２＝４００ビット、ＰＢＲ３＝１００ビットを割り当てる。
各ＲＢに対してＰＢＲずつを先に割り当てて無線リソースが残ると、再びＬＣＰの降順に残る無線リソースを割り当てる。１７００ビットの無線リソースのうちＰＢＲに８００ビットを割り当てて、残りの９００ビットに対して先に優先順位が最も高いＲＢ１に残りのデータを全部送信することができる４００ビットを割り当てる。以後、残りの５００ビットをＲＢ２とＲＢ３に割り当てる。このとき、ＲＢ２とＲＢ３は、ＬＣＰが同一であるため、５００ビットの余裕無線リソースをＲＢ２とＲＢ３にＰＢＲを除いたＢＯの比率の通り分けて割り当てる。即ち、ＲＢ２は、１５００ビットでＰＢＲ２を除いた１１００ビットを有しており、ＲＢ３は、６００ビットでＰＢＲ３を除いた５００ビットを有しているため、伝送量の比率は１１００:５００となる。これを５００ビットに適用させると、ＲＢ２とＲＢ３にそれぞれ３４４ビットと１５６ビットが割り当てられる。
結局、今回のＴＴＩで各ＲＢに対して決定された伝送データ量は、ＲＢ１＝７００ビット、ＲＢ２＝７４４ビット、ＲＢ３＝２５６ビットであり、これらは一つの伝送ブロックに載せられて送信される。
伝送ブロック内でＲＢのデータをどんな順序で載せるかは具現方法によって決まり、図面では、但し、データ量の決定方法を示すためにデータ量の決定規則に応じて伝送ブロックを満たしたのである。
図１５は、ＰＢＲを含んで基準値の比率に応じて伝送量を割り当てる方法を示す。この方法は、ＬＣＰが等しいＲＢに対してはＰＢＲに関係なしに全体割り当て量が基準値の比率と等しくなるように割り当てる方法である。基準値としてはＢＯを使用する。
図１５を参照すると、まず、各ＲＢに対してＬＣＰの降順にＰＢＲまで伝送量を割り当てる。即ち、ＲＢ１はＰＢＲ１＝３００ビットを割り当てて、ＲＢ２とＲＢ３は等しいＬＣＰを有するため、任意の順序にＰＢＲ２＝４００ビット、ＰＢＲ３＝１００ビットを割り当てる。以後、無線リソースが９００ビット残るため、再びＬＣＰの降順に残る無線リソースを割り当てる。
優先順位が最も高いＲＢ１に残りのデータを全部送信することができる４００ビットを割り当てて、以後残りの５００ビットをＲＢ２とＲＢ３に割り当てる。このとき、ＲＢ２とＲＢ３に対する全体割り当て量がＢＯの比率と同一になるように割り当てる。ＲＢ２とＲＢ３の使用可能な総無線リソースは、ＰＢＲに割り当てられた５００ビットを含んで１０００ビットであり、これをＢＯの比率である１５００:６００に従って分けると、ＲＢ２とＲＢ３の伝送量はそれぞれ７１４ビット、２８６ビットであるため、既に割り当てられたＰＢＲ１＝４００ビット、ＰＢＲ２＝１００ビットを除くと、残りの５００ビットに対する割り当て量はそれぞれ３１４ビット、１８６ビットとなる。
結局、今回のＴＴＩで各ＲＢに対して決定された伝送データ量は、ＲＢ１＝７００ビット、ＲＢ２＝７１４ビット、ＲＢ３＝２８６ビットであり、これらは一つの伝送ブロックに載せられて送信される。
伝送ブロック内でＲＢのデータをどんな順序で載せるかは具現方法によって決まり、図面では、但し、データ量の決定方法を示すためにデータ量の決定規則に応じて伝送ブロックを満たしたのである。
上述した全ての機能は、前記機能を遂行するようにコーディングされたソフトウェアやプログラムコードなどにともなうマイクロプロセッサ、制御機、マイクロ制御機、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)などのようなプロセッサによって遂行されることができる。前記コードの設計、開発及び具現は、本発明の説明に基づいて当業者に自明であるとすることができる。
以上、本発明に対して実施例を参照して説明したが、該当技術分野の通常の知識を有した者は、本発明の技術的思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させて実施可能であることを理解することができる。従って、上述した実施例に限定されることなく、本発明は特許請求範囲の範囲内の全ての実施例を含む。
１０ 端末
２０ 基地局
３０ ＭＭＥ/ＳＡＥゲートウェー
５０ 端末
５１ プロセッサ
５２ メモリ
５３ ＲＦ部
５４ ディスプレー部
５５ 使用者インターフェース部

Claims (14)

  1. 無線通信システムにおけるリソース割り当て方法において、
    第１基準に従って複数の論理チャネルに対する優先順位を設定し、前記複数の論理チャネルのそれぞれは同一の優先順位を有する段階；及び、
    伝送チャネルを介してデータを送信するために、第２基準に従って前記複数の論理チャネルの部分集合にリソースを割り当てる段階を含み、前記複数の論理チャネルの前記部分集合は同一の優先順位に設定される方法。
  2. ＰＢＲ(prioritized bit rate)を設定する段階をさらに含み、前記複数の論理チャネルのそれぞれは、各ＰＢＲを有する請求項１に記載の方法。
  3. 前記第２基準は、前記ＰＢＲに関連する請求項１に記載の方法。
  4. 前記伝送チャネルは、アップリンク伝送チャネルである請求項１に記載の方法。
  5. 前記第２基準は、送信時間に関連して、前記リソースは、前記送信時間に基づいて前記複数の論理チャネルの部分集合に循環的に割り当てられる請求項１に記載の方法。
  6. 同一の優先順位に設定された前記複数の論理チャネルの部分集合は、同一量の伝送データを有する請求項１に記載の方法。
  7. 同一の優先順位に設定された前記複数の論理チャネルの部分集合は、ＰＢＲに割り当てられたデータの量を除いて同一量の伝送データを有する請求項６に記載の方法。
  8. 同一の優先順位に設定された前記複数の論理チャネルの部分集合は、ＰＢＲに割り当てられたデータの量を含んで同一量の伝送データを有する請求項６に記載の方法。
  9. 上位の階層から下位の階層へデータを送信する方法において、
    基準に従って複数の論理チャネルのデータを送信するために、前記複数の論理チャネルの伝送優先順位を決定し、前記複数の論理チャネルは同一の論理チャネル優先順位を有する段階；及び、
    前記決定された伝送優先順位に基づいて前記複数の論理チャネルのデータを送信する段階を含む方法。
  10. 前記基準は、前記複数の論理チャネルのＰＢＲに関連する請求項９に記載の方法。
  11. 前記基準は、前記複数の論理チャネルのＢＯ(buffer occupancy)に関連する請求項９に記載の方法。
  12. 前記複数の論理チャネルのそれぞれは、無線ベアラのそれぞれに関連する請求項９に記載の方法。
  13. 前記複数の論理チャネルのデータを送信するために決定された伝送優先順位の降順(decreasing order)に前記複数の論理チャネルに無線リソースを割り当てる段階をさらに含む請求項９に記載の方法。
  14. 前記基準は、送信時間に関連して、前記リソースは、前記送信時間に基づいて前記複数の論理チャネルに循環的に割り当てられる請求項１３に記載の方法。
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