本発明は、通信分野に関し、特にサービス品質(Quality of Service、QoS)制御のための方法及び装置に関する。
現在のロングタームエボリューション(Long Term Evolution、LTE)システムでは、エンドツーエンドQoSメカニズムが実装されている。図1に示すように、パケットデータネットワークゲートウェイ(Packet Data Network Gateway、PGW)からUEまでのQoSを保証するために、幾つかのベアラ(bearer)が使用され得、ベアラは3つのベアラ:S5/S8ベアラ、S1ベアラ、及び無線ベアラ(radio bearer)を含む。ベアラ属性はPGWにより提供される。ダウンリンクでは、PGWは、トラフィックフローテンプレート(Traffic Flow Template、TFT)を用いてフィルタリングを通じて、ユーザデータフロー(Service Data Flow、SDF)を進化型パケットシステム(Evolved Packet System、EPS)ベアラにマッピングする。QoS要件は、EPSベアラの属性を用いて、S5/S8インタフェース、S1インタフェース、及び無線インタフェース上で保証される。S1及び無線インタフェースでは、コアネットワーク内のモビリティ管理エンティティ(Mobility Management Entity、MME)は、進化型無線アクセスベアラ(Evolved Radio Access Bearer、E−RAB)QoSパラメータを提供する。E−RAB QoSパラメータは、サービス品質クラス識別子(QoS Classification Identifier、QCI)、並びに割り当て及び保有優先度(Allocation and Retention Priority、ARP)を含む。任意で、E−RAB QoSパラメータは、保証ビットレート(Guaranteed Bit Rate、GBR)、及びUE総合最大ビットレート(Aggregate Maximum Bit Rate、AMBR)を更に含む。異なるQCIは異なるQoS品質要件に対応する。
LTEの無線インタフェース実装では、1つのSDFが1つの専用bearerに対応し、又は複数のSDFが1つの規定(default)bearerに対応し、1つのbearerが1つの無線ベアラ(radio bearer、RB)に対応し、及び、1つのRBがパケットデータ・コンバージェンス・プロトコル(Packet Data Convergence Protocol、PDCP)エンティティ、無線リンク制御(Radio Link Control Protocol、RLC)エンティティ、及び媒体アクセス制御(Media Access Control Protocol、MAC)機能を含む。PDCPエンティティは、暗号化、完全性保護、ヘッダ圧縮、及びシーケンス番号(sequence number、SN)割り当てのような機能を有し、RLCエンティティは、セグメント化、連結、再送、及び順序付けのような機能を有し、並びに、MACレイヤは、優先度に基づくスケジューリング機能、及び論理チャネル多重化及び逆多重化機能を有する。
第5世代(5−Generation、5G)モバイル通信技術では、アプリケーションレイヤ情報が反映される必要のある新しい要件がある。フローに基づく(flow−based)QoSアーキテクチャは、より精細な粒度のQoS特性を実装するために可能なソリューションである。QoS差別化が、コアネットワーク(Core Network、CN)側でフロー(flow)粒度で実行される場合、グランド側と無線インタフェースとの間にマッピングが存在する。無線アクセスネットワーク(Radio Access Network、RAN)側では、スケジューリングのためにRBフォームが現在使用されている。UEのflowの量は比較的大きいので、MACプロトコルデータユニット(Protocol Data Unit、PDU)サブヘッダ(subheaders)のオーバヘッドを削減するために、複数のflowが同じRBにマッピングされる必要がある。現在のMACレイヤスケジューリングは、論理チャネル(Logical Channel、LCH)のチャネル優先度に基づくスケジューリングを意味する。言い換えると、複数のflowは一緒にスケジューリングされる。したがって、異なる優先度のflowが反映できず、及びアプリケーションレイヤ粒度のQoSは反映できない。
図2に示すように、従来のソリューションでは、flowは、非アクセス層(Non−Access Stratum、NAS)にあるbearerにマッピングされる。各bearerは1つのPDCPエンティティ及び1つのRLCエンティティに対応し、複数のRBは全てMACレイヤでスケジューリングされ多重化される。flowに基づく基本QoS制御は、MACレイヤスケジューリング及び多重化に実装できない。
本発明の実施形態は、flowに基づく基本QoS制御を実施するために、QoS制御のための方法及び装置を提供する。
一態様によると、QoS制御方法が提供される。方法は、第1装置のパケットデータ・コンバージェンス・プロトコルPDCPエンティティにより、前記第1装置のQoS情報に基づき被送信データに対する待ち行列処理を実行して、待ち行列キューを取得するステップであって、各キューは少なくとも1つのフローを含む、ステップと、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、プレスケジューリングウインドウ情報を取得するステップと、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、各待ち行列キューのプレスケジューリング情報を決定するステップと、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、各キューの前記プレスケジューリング情報及び前記プレスケジューリングウインドウ情報に基づきプレスケジューリング処理を実行し、前記待ち行列キューから、前記プレスケジューリングウインドウ情報により識別されたプレスケジューリングウインドウサイズのデータパケットを選択するステップと、を含む。
可能な設計では、前記方法は、PDCPサービスデータユニットPDCP SDUに対して待ち行列処理及びプレスケジューリング処理を実行した後に、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、PDCPシーケンス番号PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与を実行し、PDCPプロトコルデータユニットPDCP PDUを取得するステップ、又は、PDCP SDUにPDCP SN番号を割り当てた後に、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、待ち行列処理及びプレスケジューリング処理を実行し、次に暗号化及びPDCPヘッダ付与を実行して、PDCP PDUを取得するステップ、又は、PDCP SDUにPDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与を実行した後に、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、待ち行列処理及びプレスケジューリング処理を実行して、PDCP PDUを取得するステップ、を更に含む。
可能な設計では、方法は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記PDCP PDUを処理のために無線リンク制御RLCエンティティに分配するステップと、前記RLCエンティティにより、前記PDCP PDUに対してセグメント化又は連結を実行し、前記PDCP PDUを媒体アクセス制御MACレイヤに置くステップと、前記MACレイヤにより、複数の論理チャネルLCHのデータに対してスケジューリング及び多重化を実行して、MACプロトコルデータユニットMAC PDUを取得し、前記MAC PDUを処理及び送信のために物理レイヤに分配するステップと、を更に含む。
可能な設計では、第1装置のPDCPエンティティにより、前記第1装置のQoS情報に基づき被送信データに対して待ち行列処理を実行する前記ステップの前に、前記方法は、前記第1装置により、コアネットワークCN又は無線アクセスネットワークRANから、前記第1装置の前記QoS情報を取得するステップであって、前記第1装置の前記QoS情報は、サービス品質クラス識別子QCI、保証レートGBR、最大ビットレートMBR、アクセスポイント総合最大ビットレートAPN−AMBR、ユーザ機器総合最大ビットレートUE−AMBR、並びに割り当て及び保有優先度ARP、のうちの1又は複数を含む、ステップと、前記第1装置により、前記第1装置の前記PDCPエンティティへ、前記第1装置の前記取得したQoS情報を伝送するステップと、を更に含む。
可能な設計では、QCIは、優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示し、QoS情報は、ベアラレベル、フローレベル、パケットレベル、又はユーザ機器UEレベルである。
可能な設計では、第1装置のPDCPエンティティにより、前記第1装置のQoS情報に基づき、被送信データに対して待ち行列処理を実行する前記ステップの前に、前記方法は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記第1装置の且つサービスの属するスライスの相対QoS情報に基づき調整された前記QoS情報を取得するステップ、を更に含む。
可能な設計では、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記第1装置の且つサービスの属するスライスの相対QoS情報に基づき調整された前記QoS情報を取得する前記ステップの前に、前記方法は、前記第1装置により、前記サービスの属する前記スライスの識別子に基づき、前記サービスの属する前記スライスのQoS情報を取得するステップであって、前記スライスの前記QoS情報は、前記スライスの固有QoS情報及び/又は前記スライスの前記相対QoS情報を含む、ステップ、及び、前記第1装置により、前記スライスの前記固有QoS情報に基づき前記スライスのためにリソースを準備するステップ、及び/又は、前記スライスの前記相対QoS情報に基づき前記第1装置の前記QoS情報を調整するステップ、を更に含む。
可能な設計では、前記スライスの前記QoS情報は、前記スライスの前記相対QoS情報が有効であるか否かを示す情報を更に含み、前記スライスの前記相対QoS情報に基づき前記第1装置の前記QoS情報を調整する前記ステップは、前記スライスの前記QoS情報が、前記スライスの前記相対QoS情報は有効であると示す情報を含むとき、前記スライスの前記相対QoS情報に基づき、前記第1装置の前記QoS情報を調整するステップを含む。
可能な設計では、第1装置のPDCPエンティティにより、前記第1装置のQoS情報に基づき、被送信データに対して待ち行列処理を実行する前記ステップは、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記第1装置の前記フローレベルQoS情報に基づき、上位レイヤからのデータをフィルタリングして、フローレベルデータフローを取得するステップ、又は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記第1装置の前記ベアラレベルQoS情報に基づき、上位レイヤからのデータを分割して、フローレベルデータフローを取得するステップ、又は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記第1装置の前記パケットレベルQoS情報に基づき、上位レイヤからのデータを分類して、フローレベルデータフローを取得するステップ、を含む。
可能な設計では、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、プレスケジューリングウインドウ情報を取得する前記ステップは、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記無線アクセスネットワークRANにより送信された構成情報を取得し、前記構成情報に基づき、前記プレスケジューリングウインドウ情報を設定するステップ、又は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記RLCエンティティにより周期的に報告される前記プレスケジューリングウインドウ情報を受信するステップ、又は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記RLCエンティティによりイベントに基づき報告された前記プレスケジューリングウインドウ情報を受信するステップ、又は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記待ち行列キューの長さ及び待ち時間、並びにRLCバッファ状態、のうちの1又は複数に基づき、独立プレスケジューリングウインドウ情報を選択するステップ、を含む。
可能な設計では、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、プレスケジューリングウインドウ情報を取得する前記ステップは、前記第1装置の前記PDCPエンティティが、前記RLCエンティティにより報告された前記プレスケジューリングウインドウ情報又は前記RLCエンティティにより報告され且つRLCバッファが重負荷を有すると示す情報を受信し、前記RLCバッファの状態に基づき前記プレスケジューリングウインドウ情報を選択するまで、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記待ち行列キューの長さ及び待ち時間、並びにRLCバッファ状態のうちの1又は複数に基づき、独立プレスケジューリングウインドウ情報を選択するステップを含む。
可能な設計では、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより処理のために前記PDCP PDUをRLCエンティティに分配する前記ステップは、1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、前記PDCPエンティティにより、RLCエンティティの異なる種類に基づき前記PDCPエンティティの待ち行列キューをグループ化し、各キューグループの中のデータを対応する種類のRLCエンティティに分配するステップ、又は、1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、前記PDCPエンティティにより、RLCエンティティによるプレスケジューリングウインドウ情報の報告の時間順に基づき、前記PDCP PDUの分配されるべきRLCエンティティを選択するステップ、又は、複数のPDCPエンティティが1つのRLCエンティティに対応する場合、前記RLCエンティティにより、複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を生成し、前記複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を複数の対応するPDCPエンティティに通知し、並びに各PDCPエンティティにより、プレスケジューリング処理を独立に実行し、及び前記RLCエンティティへ前記PDCP PDUを送信するステップ、又は、前記RLCエンティティにより、各PDCPエンティティの状態情報に基づきプレスケジューリングウインドウ情報を割り当てるステップ、又は、前記RLCエンティティにより、各PDCPエンティティのスケジューリング情報に基づきプレスケジューリングウインドウ情報を割り当てるステップ、又は、異なるスケジューリング優先度を有するPDCPエンティティにより、異なるプレスケジューリング方法を使用するステップ、を含む。
可能な設計では、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、各待ち行列キューのプレスケジューリング情報を決定する前記ステップは、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、各データフローの且つ前記無線アクセスネットワークRANにより送信されたプレスケジューリング情報を取得するステップ、及び/又は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記コアネットワークCNにより送信された前記第1装置の前記フローレベルQoS情報を取得し、及び、前記第1装置の前記フローレベルQoS情報に基づき、各データフローのプレスケジューリング情報を決定するステップ、及び/又は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記上位レイヤからの情報を取得して、プレスケジューリング情報を計算するステップ、を含む。
可能な設計では、前記RLCエンティティにより、前記PDCP PDUに対してセグメント化及び連結を実行し、前記PDCP PDUを媒体アクセス制御MACレイヤに置く前記ステップは、前記RLCエンティティにより、データパケットセグメント化及び連結を実行して、前記MACレイヤによりバッファリングするために、固定サイズの媒体アクセス制御プロトコルデータユニットMAC PDUを生成するステップを含む。
可能な設計では、前記方法は、前記第1装置により、前記固定サイズの前記MAC PDUを決定するステップと、前記第1装置により、第2装置へ前記固定サイズを送信するステップであって、前記第1装置にリソースを割り当てるとき、前記第2装置が、前記固定サイズのデータ又は前記固定サイズの整数倍のサイズのデータを伝送するために使用可能なリソースを割り当てることができるようにする、ステップと、を更に含む。
可能な設計では、前記RLCエンティティにより、データパケットセグメント化及び連結を実行して、固定サイズのMAC PDUを生成する前記ステップは、前記第1装置により、MAC PDUの且つ第2装置により決定され前記第2装置により送信された固定サイズを受信するステップと、前記第1装置の前記RLCエンティティにより、前記受信した固定サイズに基づき、データパケットセグメント化及び連結を実行して、前記固定サイズの前記MAC PDUを生成するステップと、を含む。
可能な設計では、前記RLCエンティティによりデータパケットセグメント化及び連結を実行して、固定サイズのMAC PDUを生成する前記ステップは、前記RLCエンティティにより、データパケットセグメント化及び連結を実行して、前記固定サイズの複数のMAC PDUを生成するステップと、前記MACレイヤにより、複数のバッファキューを生成するステップであって、前記キューは異なる固定サイズに対応する、ステップと、前記MACレイヤにより、受信したリソースサイズ状態に基づき、対応するキューからデータパケットを取得するステップと、を含む。
可能な設計では、前記第1装置の1つのPDCPエンティティは複数のRLCエンティティに対応し、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記PDCP PDUを処理のためにRLCエンティティに分配する前記ステップは、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、PDCP PDUを処理のために各RLCエンティティに分配するステップを含む。
可能な設計では、前記第1装置の複数のPDCPエンティティは1つのRLCエンティティに対応し、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記PDCP PDUを処理のためにRLCエンティティに分配する前記ステップは、前記第1装置の各PDCPエンティティにより、PDCP PDUを処理のために前記RLCエンティティに分配するステップを含む。
可能な設計では、前記MACレイヤにより、複数の論理チャネルLCHのデータに対してスケジューリング及び多重化を実行する前記ステップは、前記MACエンティティにより、各無線ベアラRBの且つRAN要素により構成されたスケジューリング情報を取得するステップ、又は、プリセット計算ルールに従い前記プレスケジューリング情報に基づき各RBのスケジューリング情報を取得するステップ、及び、前記MACレイヤにより、前記RBの前記スケジューリング情報に基づき、前記複数の論理チャネルLCHの前記データに対してスケジューリング及び多重化を実行するステップ、を含む。
可能な設計では、前記第1装置により、CN又はRANから前記第1装置の前記QoS情報を取得する前記ステップは、前記第1装置により、前記第1装置の位置する第1行路区間のQoSパラメータを取得するステップ、又は、前記第1装置により、前記第1装置のエンドツーエンドE2E QoSパラメータ及び前記E2E QoSパラメータを動的に割り当てるためのルールを取得するステップ、を含む。
可能な設計では、前記方法は、前記第1装置により、制御プレーンから能力又は負荷通知メッセージを受信するステップと、前記能力又は負荷通知メッセージに基づき、前記第1行路区間以外の行路区間のQoS能力が前記行路区間のQoS要件を満たさないと決定されると、E2E QoSを満たすために、前記第1装置の前記第1行路区間の前記QoSパラメータを調整して、前記第1行路区間のサービス品質を向上するステップと、を更に含む。
可能な設計では、前記方法は、前記第1装置により、ユーザプレーンから帯域内通知メッセージを受信するステップであって、前記帯域内通知メッセージはQoS満足情報を伝達し、前記QoS満足情報は、E2E QoSカウンタの占有比率又は数量、又はE2E QoSカウンタの残り比率又は数量を示すために使用される、ステップと、前記QoS満足情報に基づき、前記第1行路区間以外の行路区間でQoSが満たされないと決定されると、E2E QoSを満たすために、前記第1装置の前記第1行路区間の前記QoSパラメータを調整して、前記第1行路区間のサービス品質を向上するステップと、を更に含む。
別の態様によると、サービス品質QoS制御の方法が提供される。方法は、コアネットワーク制御プレーンネットワーク要素CN−CPにより、無線アクセスネットワークRANにより送信された無線インタフェース側サービス品質QoS能力情報及び/又はグランド側QoS能力情報を受信するステップと、前記無線インタフェース側QoS能力情報及び/又は前記グランド側QoS能力情報に基づき、無線インタフェース側行路区間又はグランド側行路区間の選択又は再選択を決定するステップと、を含む。
更に別の態様によると、サービス品質QoS制御の方法が提供される。方法は、第1無線アクセスネットワークRAN要素により、近隣RAN要素により送信されたグランド側ルーティング情報を受信するステップであって、前記グランド側ルーティング情報は、前記近隣RAN要素に接続されたサービングゲートウェイSGWに関する情報、パケットデータネットワークゲートウェイPGWに関する情報、前記PGWに接続されたパケットデータネットワークPDNに関する情報、ローカルホームネットワークLHNに関する情報、超低遅延能力情報、及び超高信頼性伝送能力情報、のうちの1又は複数を含む、ステップと、前記第1RAN要素により、ハンドオーバプログラムを実行するために、前記グランド側ルーティング情報及びQoSパラメータに基づき、前記近隣RAN要素に対して目標セルハンドオーバ選択を実行して、端末のために目標RAN要素の適切な目標セルを選択するステップと、を含む。
可能な設計では、前記方法は、前記第1RAN要素により、前記目標RAN要素へ第1メッセージを送信するステップであって、前記第1メッセージは、前記QoSパラメータ、ハンドオーバ理由情報、及び目標PDNに関する情報を伝達し、前記目標RAN要素が、前記第1メッセージの中で伝達される、前記QoSパラメータ、前記ハンドオーバ理由情報、及び前記目標PDNに関する情報に基づき、サービス加入決定を実行するようにする、ステップ、を更に含む。
可能な設計では、前記方法は、前記第1RAN要素により、前記目標RAN要素により送信された第2メッセージを受信するステップであって、前記第2メッセージは加入が成功したことを示すために使用され、前記第2メッセージはQoSパラメータ満足レベルを伝達する、ステップ、又は、前記第1RAN要素により、前記目標RAN要素により送信された第3メッセージを受信するステップであって、前記第3メッセージは加入が失敗したことを示すために使用され、前記第3メッセージは特定原因を伝達する、ステップ、を更に含む。
可能な設計では、前記方法は、複数の目標RAN要素により返された第2メッセージを受信すると、前記第1RAN要素により、前記第2メッセージの中で伝達されたQoSパラメータ満足レベルに基づき目標セルを選択するステップと、前記目標セルへのハンドオーバを開始するステップと、を更に含む。
更に別の態様によると、装置が提供される。装置は第1装置として使用され、前記装置は、前記第1装置のサービス品質QoS情報に基づき、パケットデータ・コンバージェンス・プロトコルPDCPエンティティにより送信されるべきデータに対して待ち行列処理を実行して、待ち行列キューを取得するよう構成される待ち行列ユニットであって、各キューは少なくとも1つのフローを含む、待ち行列ユニットと、前記PDCPエンティティのプレスケジューリングウインドウ情報を取得するよう構成される取得ユニットと、前記待ち行列ユニットによりキューイングされた各キューのプレスケジューリング情報を決定するよう構成される決定ユニットと、各キューの且つ前記決定ユニットにより決定された前記プレスケジューリング情報、及び前記取得ユニットにより取得された前記プレスケジューリングウインドウ情報に基づき、プレスケジューリング処理を実行し、前記待ち行列キューから、前記プレスケジューリングウインドウ情報により識別されたプレスケジューリングウインドウサイズのデータパケットを選択するよう構成されるプレスケジューリングユニットと、を含む。
可能な設計では、前記装置は、生成ユニットであって、前記待ち行列ユニットがPDCPサービスデータユニットPDCP SDUに対して待ち行列処理を実行し、及び前記プレスケジューリングユニットがプレスケジューリング処理を実行した後に、PDCPシーケンス番号PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与を実行して、PDCPプロトコルデータユニットPDCP PDUを取得する、又は、PDCP SN番号をPDCP SDUに割り当て、前記待ち行列ユニットが待ち行列処理を実行し、及び前記プレスケジューリングユニットがプレスケジューリング処理を実行した後に、暗号化及びPDCPヘッダ付与を実行して、PDCP PDUを取得する、又は、前記待ち行列ユニットが待ち行列処理を実行し及び前記プレスケジューリングユニットがプレスケジューリング処理を実行してPDCP PDUを取得する前に、PDCP SDUにPDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与を実行するよう構成される生成ユニット、を更に含む。
可能な設計では、前記装置は、分配ユニットであって、前記生成ユニットにより生成された前記PDCP PDUを処理のために無線リンク制御RLCエンティティに分配し、前記RLCエンティティにより、前記PDCP PDUに対してセグメント化又は連結を実行し、前記PDCP PDUを媒体アクセス制御MACレイヤに置き、前記MACレイヤにより、複数の論理チャネルLCHのデータに対してスケジューリング及び多重化を実行して、MACプロトコルデータユニットMAC PDUを取得し、前記MAC PDUを処理及び送信のために物理レイヤに分配する、よう構成される分配ユニットを更に含む。
可能な設計では、前記取得ユニットは、前記待ち行列ユニットが前記第1装置の前記QoS情報に基づき前記被送信データに対して待ち行列処理を実行する前に、コアネットワークCN又は無線アクセスネットワークRANから、前記第1装置の前記QoS情報を取得するよう更に構成され、前記第1装置の前記QoS情報は、サービス品質クラス識別子QCI、保証レートGBR、最大ビットレートMBR、アクセスポイント総合最大ビットレートAPN−AMBR、ユーザ機器総合最大ビットレートUE−AMBR、並びに割り当て及び保有優先度ARP、のうちの1又は複数を含み、前記分配ユニットは、前記第1装置の前記PDCPエンティティへ、前記取得ユニットにより取得された前記第1装置の前記QoS情報を分配するよう更に構成される。
可能な設計では、前記QCIは、優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示し、前記QoS情報は、ベアラレベル、フローレベル、パケットレベル、又はユーザ機器UEレベルである。
可能な設計では、前記取得ユニットは、前記待ち行列ユニットが前記第1装置の前記QoS情報に基づき前記被送信データに対して待ち行列処理を実行する前に、前記第1装置の且つサービスの属するスライスの相対QoS情報に基づき調整された前記QoS情報を取得するよう更に構成される。
可能な設計では、前記取得ユニットは、前記第1装置の且つ前記サービスの属する前記スライスの前記相対QoS情報に基づき調整された前記QoS情報を取得する前に、前記サービスの属する前記スライスの識別子に基づき、前記サービスの属する前記スライスのQoS情報を取得するよう更に構成され、前記スライスの前記QoS情報は、前記スライスの固有QoS情報及び/又は前記スライスの相対QoS情報を含み、前記装置は、前記スライスの且つ前記取得ユニットにより取得された前記固有QoS情報に基づき前記スライスのためにリソースを準備し、及び/又は前記スライスの前記相対QoS情報に基づき前記第1装置の前記QoS情報を調整するよう構成される処理ユニットを更に含む。
可能な設計では、前記スライスの且つ前記取得ユニットにより取得された前記QoS情報は、前記スライスの前記相対QoS情報が有効か否かを示す情報を更に含み、前記処理ユニットは、具体的に、前記スライスの且つ前記取得ユニットにより取得された前記QoS情報が前記スライスの前記相対QoS情報は有効であると示す情報を含むとき、前記スライスの前記相対QoS情報に基づき、前記第1装置の前記QoS情報を調整するよう構成される。
可能な設計では、前記待ち行列ユニットは、具体的に、前記第1装置の前記フローレベルQoS情報に基づき前記PDCPエンティティの上位レイヤからのデータをフィルタリングして、フローレベルデータフローを取得する、又は、前記第1装置の前記ベアラレベルQoS情報に基づき前記PDCPエンティティの上位レイヤからのデータを分割して、フローレベルデータフローを取得する、又は、前記第1装置の前記パケットレベルQoS情報に基づき前記PDCPエンティティの上位レイヤからのデータを分類して、フローレベルデータフローを取得する、よう構成される。
可能な設計では、前記取得ユニットは、具体的に、前記無線アクセスネットワークRANにより送信された構成情報を取得し、前記構成情報に基づき、前記PDCPエンティティの前記プレスケジューリングウインドウ情報を設定する、又は、前記RLCエンティティにより周期的に報告される前記PDCPエンティティの前記プレスケジューリングウインドウ情報を受信する、又は、前記RLCエンティティによりイベントに基づき報告された前記PDCPエンティティの前記プレスケジューリングウインドウ情報を受信する、又は、前記待ち行列キューの長さ及び待ち時間、並びにRLCバッファ状態、のうちの1又は複数に基づき、前記PDCPエンティティの独立プレスケジューリングウインドウ情報を選択する、よう構成される。
可能な設計では、前記取得ユニットは、具体的に、前記第1装置の前記PDCPエンティティが前記RLCエンティティにより報告される前記プレスケジューリングウインドウ情報又は前記RLCエンティティにより報告され且つRLCバッファが重負荷を有することを示す情報を受信するまで、前記待ち行列キューの長さ及び待ち時間、並びにRLCバッファ状態のうちの1又は複数に基づき、独立プレスケジューリングウインドウ情報を選択し、前記RLCバッファの状態に基づき前記プレスケジューリングウインドウ情報を選択するよう構成される。
可能な設計では、前記分配ユニットは、具体的に、1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、前記PDCPエンティティにより、RLCエンティティの異なる種類に基づき前記PDCPエンティティの待ち行列キューをグループ化し、各キューグループの中のデータを対応する種類のRLCエンティティに分配する、又は、1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、前記PDCPエンティティにより、RLCエンティティによるプレスケジューリングウインドウ情報の報告の時間順に基づき、前記PDCP PDUの分配されるべきRLCエンティティを選択する、又は、複数のPDCPエンティティが1つのRLCエンティティに対応する場合、前記RLCエンティティにより、複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を生成し、前記複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を複数の対応するPDCPエンティティに通知し、並びに各PDCPエンティティにより、プレスケジューリング処理を独立に実行し、及び前記RLCエンティティへ前記PDCP PDUを送信する、又は、前記RLCエンティティにより、各PDCPエンティティの状態情報に基づきプレスケジューリングウインドウ情報を割り当てる、又は、前記RLCエンティティにより、各PDCPエンティティのスケジューリング情報に基づきプレスケジューリングウインドウ情報を割り当てる、又は、異なるスケジューリング優先度を有するPDCPエンティティにより、異なるプレスケジューリング方法を使用する、よう構成される。
可能な設計では、前記決定ユニットは、具体的に、各データフローの且つ無線アクセスネットワークRANにより送信された、前記PDCPエンティティのプレスケジューリング情報を取得する、及び/又は、前記コアネットワークCNにより送信された前記第1装置の前記フローレベルQoS情報を取得し、及び、前記第1装置の前記フローレベルQoS情報に基づき、前記PDCPエンティティの、各データフローのプレスケジューリング情報を決定する、及び/又は、前記PDCPエンティティの前記上位レイヤからの情報を取得して、前記PDCPエンティティのプレスケジューリング情報を計算する、よう構成される。
可能な設計では、前記分配ユニットは、具体的に、前記RLCエンティティにより、データパケットセグメント化及び連結を実行して、MACレイヤによるバッファリングのために固定サイズの媒体アクセス制御プロトコルデータユニットMAC PDUを生成するよう構成される。
可能な設計では、前記決定ユニットは、前記固定サイズの前記MAC PDUを決定するよう更に構成され、前記装置は、第2装置へ前記固定サイズを送信するよう構成される送信ユニットであって、前記第1装置にリソースを割り当てるとき、前記第2装置が、前記固定サイズのデータ又は前記固定サイズの整数倍のサイズのデータを伝送するために使用可能なリソースを割り当てることができるようにする、送信ユニット、を更に含む。
可能な設計では、前記装置は、MAC PDUの且つ第2装置により決定され前記第2装置により送信された固定サイズを受信するよう構成される受信ユニットを更に含み、前記分配ユニットは、具体的に、前記RLCエンティティに、前記受信した固定サイズに基づき、データパケットセグメント化及び連結を実行して、前記固定サイズの前記MAC PDUを生成するよう指示するよう構成される。
可能な設計では、前記分配ユニットは、具体的に、前記RLCエンティティに、データパケットセグメント化及び連結を実行して、前記固定サイズの複数のMAC PDUを生成するよう指示し、前記MACレイヤにより、複数のバッファキューを生成し、ここで前記キューは異なる固定サイズに対応し、並びに、前記MACレイヤにより、受信したリソースサイズ状態に基づき、対応するキューからデータパケットを取得するよう構成される。
可能な設計では、前記第1装置の1つのPDCPエンティティは複数のRLCエンティティに対応し、前記分配ユニットは、具体的に、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、PDCP PDUを処理のために各RLCエンティティに分配するよう構成される。
可能な設計では、前記第1装置の複数のPDCPエンティティは1つのRLCエンティティに対応し、前記分配ユニットは、具体的に、前記第1装置の各PDCPエンティティにより、PDCP PDUを処理のために前記RLCエンティティに分配するよう構成される。
可能な設計では、前記分配ユニットは、具体的に、前記MACエンティティに、各無線ベアラRBの且つRAN要素により構成されたスケジューリング情報を取得するよう指示し、又は、プリセット計算ルールに従い前記プレスケジューリング情報に基づき各RBのスケジューリング情報を取得し、及び、前記MACレイヤにより、前記RBの前記スケジューリング情報に基づき、前記複数の論理チャネルLCHの前記データに対してスケジューリング及び多重化を実行する、よう構成される。
可能な設計では、前記取得ユニットは、具体的に、前記第1装置の位置する第1行路区間のQoSパラメータを取得する、又は、前記第1装置のエンドツーエンドE2E QoSパラメータ及び前記E2E QoSパラメータを動的に割り当てるためのルールを取得する、よう構成される。
可能な設計では、前記装置は、制御プレーンから能力又は負荷通知メッセージを受信するよう構成される受信ユニットと、前記受信ユニットにより受信された前記能力又は負荷通知メッセージに基づき、前記第1行路区間以外の行路区間のQoS能力が前記行路区間のQoS要件を満たさないと決定されると、E2E QoSを満たすために、前記第1装置の前記第1行路区間の前記QoSパラメータを調整して、前記第1行路区間のサービス品質を向上するよう構成される調整ユニットと、を更に含む。
可能な設計では、前記装置は、ユーザプレーンから帯域内通知メッセージを受信するよう構成される受信ユニットであって、前記帯域内通知メッセージはQoS満足情報を伝達し、前記QoS満足情報は、E2E QoSカウンタの占有比率又は数量、又はE2E QoSカウンタの残り比率又は数量を示すために使用される、受信ユニットと、前記QoS満足情報に基づき、前記第1行路区間以外の行路区間でQoSが満たされないと決定されると、E2E QoSを満たすために、前記第1装置の前記第1行路区間の前記QoSパラメータを調整して、前記第1行路区間のサービス品質を向上するよう構成される調整ユニットと、を更に含む。
更に別の態様によると、コアネットワーク装置が提供される。コアネットワーク装置は、無線アクセスネットワークRANにより送信された無線インタフェース側サービス品質QoS能力情報及び/又はグランド側QoS能力情報を受信するよう構成される受信ユニットと、前記受信ユニットにより受信された前記無線インタフェース側QoS能力情報及び/又は前記グランド側QoS能力情報に基づき、無線インタフェース側行路区間又はグランド側行路区間の選択又は再選択を決定するよう構成される決定ユニットと、を含む。
更に別の態様によると、アクセスネットワーク装置が提供される。アクセスネットワーク装置は、近隣無線アクセスネットワークRAN要素により送信されたグランド側ルーティング情報を受信するよう構成される受信ユニットであって、前記グランド側ルーティング情報は、前記近隣RAN要素に接続されたサービングゲートウェイSGWに関する情報、パケットデータネットワークゲートウェイPGWに関する情報、前記PGWに接続されたパケットデータネットワークPDNに関する情報、ローカルホームネットワークLHNに関する情報、超低遅延能力情報、及び超高信頼性伝送能力情報、のうちの1又は複数を含む、受信ユニットと、ハンドオーバプログラムを実行するために、前記受信ユニットにより受信された前記グランド側ルーティング情報及びサービス品質QoSパラメータに基づき、前記近隣RAN要素に対して目標セルハンドオーバ選択を実行して、端末のために目標RAN要素の適切な目標セルを選択するよう構成されるハンドオーバユニットと、を含む。
可能な設計では、前記アクセスネットワーク装置は、前記目標RAN要素へ第1メッセージを送信するよう構成される送信ユニットであって、前記第1メッセージは、前記QoSパラメータ、ハンドオーバ理由情報、及び目標PDNに関する情報を伝達し、前記目標RAN要素が、前記第1メッセージの中で伝達される、前記QoSパラメータ、前記ハンドオーバ理由情報、及び前記目標PDNに関する前記情報に基づき、サービス加入決定を実行できるようにする、送信ユニットを更に含む。
可能な設計では、前記受信ユニットは、前記目標RAN要素により送信された第2メッセージを受信し、前記第2メッセージは加入が成功したことを示すために使用され、前記第2メッセージはQoSパラメータ満足レベルを伝達する、又は、前記目標RAN要素により送信された第3メッセージを受信し、前記第3メッセージは加入が失敗したことを示すために使用され、前記第3メッセージは特定原因を伝達する、よう更に構成されて良い。
可能な設計では、前記ハンドオーバユニットは、前記受信ユニットが複数の目標RAN要素により返された第2メッセージを受信すると、前記第2メッセージの中で伝達されたQoSパラメータ満足レベルに基づき目標セルを選択し、前記目標セルへのハンドオーバを開始するよう更に構成される。
更に別の態様によると、本発明の一実施形態は、装置を提供する。装置は、ユーザ機器、アクセスネットワーク装置、又はコアネットワーク装置であって良く、前記装置は、前述の方法例において装置により実行される機能を実装して良く、前記機能は、ハードウェアにより、又は対応するソフトウェアを実行するハードウェアにより、実装されて良い。ハードウェア又はソフトウェアは、機能に対応する1又は複数のモジュールを含む。
可能な設計では、前記装置の構造は、メモリ、プロセッサ、及び通信機を含む。プロセッサは、前述の方法における対応する機能を実行する際に前記装置をサポートするよう構成される。前記通信機は、データ又は命令を送信又は受信する際に前記装置をサポートするよう構成される。前記メモリは、前記プロセッサに結合され、前記装置により必要とされるプログラム命令及びデータを格納するよう構成される。
更に別の態様によると、本発明の一実施形態は、システムを提供する。システムは、前述のユーザ機器、前述のアクセスネットワーク装置、及び前述のコアネットワーク装置を含む。
更に別の態様によると、本発明の一実施形態は、前述の装置により使用されるコンピュータソフトウェア命令を格納するよう構成されるコンピュータ記憶媒体を提供する。コンピュータソフトウェア命令は、前述の態様を実行するために設計されたプログラムを含む。
従来技術と比べて、本発明の実施形態では、MACレイヤにより1回だけスケジューリングを実行する代わりに、装置がデータを送信する必要のあるとき、PDCPエンティティが先ずプレスケジューリングを実行し、次にMACレイヤがスケジューリングを実行する。2回のスケジューリングを通じて、flowに基づくQoS制御が実施される。
既存LTEシステムのシステムアーキテクチャの概略図である。
従来におけるQoS制御のための方法の概略図である。
本発明の一実施形態によるQoS制御のための方法の基づくシステムアーキテクチャの概略図である。
本発明の一実施形態による可能なRANネットワークアーキテクチャの概略図である。
本発明の一実施形態によるUE側プロトコルスタックの構成の概略構造図である。
PDCPエンティティとRLCエンティティとの間の対応の概略図である。
本発明の一実施形態によるUE側データフローのフロー方向の概略図である。
本発明の一実施形態によるQoS制御のための方法のフローチャートである。
本発明の一実施形態によるPDCPエンティティの処理手順の概略図である。
本発明の一実施形態によるPDCPエンティティの別の処理手順の概略図である。
本発明の一実施形態によるPDCPエンティティの更に別の処理手順の概略図である。
本発明の一実施形態によるプレスケジューリング処理の概略図である。
本発明の一実施形態によるフローに基づくQoSのための方法の全体ネットワークアーキテクチャの概略図である。
本発明の一実施形態によるフローに基づくQoSのための方法の全体ネットワークアーキテクチャの概略図である。
本発明の一実施形態によるslice QoS構成方法の信号フロー図である。
1レベルの一般的なキャッシュ処理の概略図である。
本発明の一実施形態による2レベルのキャッシュ処理の概略図である。
本発明の別の実施形態によるQoS制御のための方法のフローチャートである。
本発明の別の実施形態による経路再配置の概略図である。
本発明の更に別の実施形態によるQoS制御のための方法のフローチャートである。
本発明によるE2E QoSハンドオーバ手順の概略図である。
本発明の一実施形態によるハンドオーバ方法の信号フロー図である。
本発明の一実施形態による装置の構造図である。
本発明の一実施形態による別の装置の構造図である。
本発明の一実施形態による更に別の装置の構造図である。
本発明の技術的ソリューションは、添付の図面及び実施形態を参照して以下に更に詳述される。
本発明の実施形態の目的、技術的ソリューション、及び利点をより明確にするために、以下は、本発明の実施形態の技術的ソリューションを本発明の実施形態における添付の図面を参照して明確に記載する。
図3は、本発明の一実施形態によるQoS制御のための方法の基づくシステムアーキテクチャの概略図である。本発明は、5G通信システム及び後の進化型通信システム、並びにLTE、3G、2G、Wi−Fi、及びWiMAXのようなモバイル通信システムに適用されて良い。方法の特定用途シナリオは、単一接続シナリオ、二重接続シナリオ、中継(Relay)シナリオ、又は装置間(Device−to−Device、D2D)シナリオであって良い。システムは、主に、UE301、RAN302、CN制御プレーン(Control Plane、CP)303、CNユーザプレーン(User Plane、UP)304、及び公衆データネットワーク(Public Data Network、PDN)305を含む。本発明におけるネットワーク要素は、RAN要素、コアネットワーク要素、端末装置、及びアプリケーションサーバを含む。RAN要素は、主に、リソース割り当て及びモビリティ管理のような機能を含むRAN制御を担うRAN制御部と、制御プレーン、ユーザプレーン、及びサービス生成及びモビリティ及びユーザデータスケジューリングのような機能を有する基地局と、を含む。コアネットワーク要素は、主に、端末セッション管理、モビリティ管理、QoS制御、及び加入情報管理のような機能のために使用される制御プレーンネットワーク要素と、データ転送のような機能を有し且つSGW(serving gateway)及びPGW(PDN gateway)を含み得るユーザプレーンネットワーク要素と、を含む。端末装置は、データ送信、データ受信、及び測定のような機能を有する。アプリケーションサーバは、アプリケーションレベルのサービス要件を提供する。
図3Aは、本発明の一実施形態による可能なRANネットワークアーキテクチャの概略図である。次世代ネットワークでは、RAN要素は、2つの部分:中央ユニット(central unit、CU)及び分散ユニット(distribute Unit、DU)を含んで良く、CU及びDUは一緒にRAN機能を実施し、新しい無線(next radio、NR)gNBは2つの部分:CU及びDUを含む。
RANプロトコルスタックは、また、CU及びDUにおいて別個に展開される。可能な分散方法は次の通りである。
オプション(Option)Aでは、無線リソース制御(Radio Resource Control、RRC)機能エンティティ及びPDCP機能エンティティは、CUにおいて展開され、RLC機能エンティティ、MAC機能エンティティ、物理レイヤ(Physical Layer protocol、PHY)機能エンティティ、及び無線周波数(Radio Frequency、RF)ユニット機能エンティティは、DUにおいて展開される。
オプションBでは、RRC機能エンティティ及びPDCP機能エンティティは、CUにおいて展開され、幾つかのRLC機能(再送及び可能なセグメント化の機能)は、CUにおいて展開され、並びに、残りのRLC機能(セグメント化及び再組立のような機能)、MAC機能エンティティ、PHY機能エンティティ、及びRF機能エンティティは、DUにおいて展開される。
オプションCでは、RRC機能エンティティ、PDCP機能エンティティ、及びRLC機能エンティティは、CUにおいて展開され、並びに、MAC機能エンティティ、PHY機能エンティティ、及びRF機能エンティティは、DUにおいて展開される。
オプションDでは、RRC機能エンティティ及びPDCP機能エンティティは、CUにおいて展開され、並びに、MAC機能エンティティ、PHY機能エンティティ、及びRF機能エンティティは、DUにおいて展開される。ARQ再送機能は、PDCPエンティティにより実装され、セグメント化及び連結の機能はDUにおいてMACレイヤにより実装される。
本発明の実施形態において提供されるQoS制御のための方法は、アップリンクデータ処理手順に適用されて良く、又はダウンリンクデータ処理手順に適用されて良い。アップリンクデータ処理手順では、データ送信処理はUEにより実行され、データ受信処理はRAN側で実行される。ダウンリンクデータ処理手順では、ダウンリンクデータ送信処理はRAN側で実行され、データ受信処理はUEにより実行される。
本発明の実施形態では、アップリンクデータ処理手順が、QoS制御のための方法を詳述するための一例として使用される。
図4は、本発明の一実施形態によるUE側プロトコルスタックの構成の概略構造図である。UEは、PDCPエンティティ、RLCエンティティ、MACレイヤ、及びPHYレイヤを含む。プレスケジューリング処理手順は、PDCPレイヤ又はPDCPレイヤより上のプロトコルレイヤで実施される。例えば、プレスケジューリング処理プロトコルレイヤは、本発明において記載されるプレスケジューリング処理手順の機能を達成するために、PDCPレイヤの上に新たに定められて良い。
各プロトコルレイヤの機能は以下に簡単に説明される。
PDCPエンティティは、主に、制御プレーンからのRRCメッセージ、及びデータプレーンからのインターネットプロトコル(Internet Protocol、IP)パケット又は非IPパケットを処理するよう構成される。PDCPエンティティの機能は、以下の機能:ユーザプレーンデータ及び制御プレーンデータに対する暗号化及び解読(Ciphering and deciphering)、制御プレーンデータに対してのみ完全性保護(Integrity Protection)、ユーザデータ及び制御プレーンデータ伝送、ハンドオーバ(handover)中の並べ替え及び再送処理、及びタイムアウトによるユーザプレーンデータの廃棄、のうちの任意の1又は複数を含む。
RLCエンティティの機能は、以下の機能のうちの任意の1又は複数を含む。
RLCサービスデータユニット(Service Data Unit、SDU)セグメント化(segmentation)/連結(concatenation)及び再組立(reassembly):機能は、非送達確認モード(unAcknowledged Mode、UM)及び送達確認モード(Acknowledged Mode、AM)にのみ適用可能である。RLC PDUのサイズはMACレイヤにより指定されるので、RLC PDUのサイズは、通常、RLC SDUのサイズに等しくない。したがって、RLC SDUがMACレイヤにより指定されたサイズに適合するように、送信端は、RLC SDUセグメント化/連結を実行する必要がある。相応して、受信端は、元のRLC SDUを復元し及び元のRLC SDUを上位レイヤに送信するために、予めセグメント化されたRLC SDUを再組立する必要がある。
自動再送要求(Automatic Repeat Request、ARQ)を用いて実行される誤り訂正:本機能はAMモードにのみ適用可能であり、MACレイヤのハイブリッド自動再送要求(Hybrid Automatic Repeat reQuest、HARQ)メカニズムは非常に早い再送を実施することを目的とし、並びにメカニズムのフィードバック誤り率は約1%である。HARQフィードバック誤り率は、(パケット損失率が10−5未満であることを要求する)伝送制御プロトコル(Transmission Control Protocol、TCP)伝送のような幾つかのサービスでは非常に高い。このようなサービスでは、RLCレイヤにおける再送処理は、フィードバック誤り率を更に低減できる。
RLCデータPDUに対して実行される並べ替え(reordering):本機能は、UMモード及びAMモードにのみ適用可能である。MACレイヤのHARQは、RLCレイヤに到着するパケットの順序を狂わせることがある。したがって、データはRLCレイヤにより並べ替えられる必要がある。
重複パケット検出(duplicate detection):本機能は、UMモード及びAMモードにのみ適用可能である。重複パケットの発生の最も可能性の高い原因は、送信端が肯定応答(HARQ ACK)をフィードバックするが、受信端が肯定応答を否定応答(NACK)として誤って解釈し、結果として不要なMAC PDU再送を生じることである。
RLCデータPDUに対して実行される再セグメント化(resegmentation):本機能は、AMモードにのみ適用可能である。RLCデータPDU(注:ここではSDUではない)が再送される必要があるとき、再セグメント化も必要であり得る。例えば、MACレイヤにより指定されるサイズが元のRLCデータPDUのサイズより小さい場合、再セグメント化が実行される必要がある。
MACエンティティの機能は、以下の機能:論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の整合;1つの又は異なる論理チャネル(無線ベアラ)に属する複数のMAC SDUの同一MAC PDU(Transport Block)への多重化、及び該複数のMAC PDUの物理レイヤへの送信;逆多重化;HARQを用いて実行される誤り訂正;スケジューリング処理;論理チャネル優先度処理;スケジューリング情報報告(UE側及びアップリンクに対してのみ)、例えばBSR(buffer status report)報告;及びランダムアクセス手順処理;のうちの任意の1又は複数を含む。
本実施形態では、プレスケジューリング処理手順がPDCPレイヤで実行される一例が説明のために用いられる。プロトコルスタックの構成は図4に示される。PDCPエンティティは、RLCエンティティと1対1対応にある。図4AのPDCPエンティティとRLCエンティティとの間の対応の概略図を参照する。例えば、分離シナリオでは、1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応し、各RLCエンティティは1つの論理チャネルに対応する。MACレイヤは、複数の論理チャネルのデータに対して優先度スケジューリング及び多重化を実行し、多重化したデータパケットMAC PDUを処理及び送信のために物理レイヤへ送信する。各PDCPエンティティ内の複数のflowの間で、キューイング及びプレスケジューリングが実行される。
flowとRBとの間の対応は、ANにより固定的に構成されて良く、又はUEにより選択されて良い。選択ルールはANにより構成されて良い。
例えば、RBの概念は、固定RLCエンティティのみを含んで良い。複数のRLCエンティティは、1つのPDCPエンティティを共有する。さらに、PDCPエンティティは、それぞれ3つの異なる種類のRLCエンティティに対応する3種類:透過モード(Transparent Mode、TM)、UMモード、及びAMモードに分類され得る。
例えば、PDCPエンティティ及びRLCエンティティの機能は、1つのプロトコルレイヤで処理されて良い。
例えば、RLCエンティティの機能は、MACエンティティ及びPDCPエンティティにより別個に実装されて良い。
例えば、PDCPエンティティとRLCエンティティとの間の対応は、1対多マッピング関係である。
例えば、PDCPエンティティとRLCエンティティとの間の対応は、多対1マッピング関係である。
例えば、PDCPエンティティとRLCエンティティとの間の対応は、動的マッピング関係である。
例えば、RLCエンティティ及びMACエンティティの機能は、1つのプロトコルレイヤで処理されて良い。
本発明の内容は、L2プロトコルスタックの機能に対応する。L2プロトコルスタックは、PDCPレイヤ、RLCレイヤ、及びMACレイヤを含む。異なるプロトコルスタック内のL2機能の異なる分散方法は、本発明において限定されない。具体的に言うと、PDCPレイヤ、RLCレイヤ、及びMACレイヤにおけるL2機能の異なる分散方法は限定されない。
図5は、本発明の一実施形態によるUE側データフローのフロー方向の概略図である。本発明の本実施形態では、UE側で、アプリケーションレイヤのデータフローは、先ずバッファ(buffer)を通過し、次にPDCPエンティティに入る。PDCPエンティティはデータフローをプレスケジューリングし、特定伝送条件(transmission opportunity)が満たされると、PDCPエンティティ内に配置された送信ユニット(send unit)がRLCエンティティへデータフローを送信する。RLCエンティティは、データフローに対して対応する処理を実行し、次に処理したデータフローをMACレイヤへ送信する。最後に、PHYレイヤが、無線インタフェースを用いてデータフローを送信する。
実施形態1
図6は、本発明の一実施形態によるQoS制御のための方法のフローチャートである。方法はUEにより実行され、UEはデータ送信端であり、方法は以下のステップを含む。
ステップ601。データがUEのアプリケーションレイヤで送信される必要があるとき、UEのPDCPエンティティはUEのQoS情報を取得する。
UEは、CN又はANからUEのQoS情報を取得して良い。QoS情報は、QCI、GBR、MBR、アクセスポイント総合最大ビットレートAPN−AMBR、ユーザ機器総合最大ビットレートUE−AMBR、及びARP、のうちの1又は複数を含む。UEは、取得したUEのQoS情報をUEのPDCPエンティティへ伝送する。
CNは、制御プレーン又はユーザプレーン又は両方を用いて、AN又はUEにQoS情報を通知して良い。
本発明の本実施形態では、QCIは、優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示し、QoS情報は、ベアラレベル、フローレベル、パケットレベル、又はUEレベルである。
Network Sliceは、ネットワークリソーススライスである。異なるsliceは異なるテナントに属して良く、異なるテナントはネットワークに異なるサービスレベルを提供することを要求し、異なるsliceに属するユーザのQoSは異なって良い。したがって、QoS情報及びslice情報は結合される必要がある。
本発明の本実施形態では、UEは、サービスの属するスライスの相対QoS情報を更に取得し、該スライスの相対QoS情報に基づき、UEのQoS情報を調整して良い。
ステップ602。UEのPDCPエンティティは、UEのQoS情報に基づき、アプリケーションレイヤで送信されるべきデータを処理して、フローレベルデータフローを取得する。
本発明の本実施形態では、UEのPDCPエンティティは、UEのフローレベルQoS情報に基づきアプリケーションレイヤからのデータをフィルタリングして、フローレベルデータフローを取得して良い。または、UEのPDCPエンティティは、UEのベアラレベルQoS情報に基づきアプリケーションレイヤからのデータを分割して、フローレベルデータフローを取得する。または、UEのPDCPエンティティは、UEのパケットレベルQoS情報に基づきアプリケーションレイヤからのデータを分類して、フローレベルデータフローを取得する。
コアネットワーク要素又はRANは、データフローの識別子flow idを構成する。例えば、コアネットワークにより通知されたQoS情報がフローレベルである場合、flow idがQoS情報に追加される。
ステップ602は、プレスケジューリングされたキューの生成手順又はキューイング手順として参照されることがある。各フローレベルデータフローは、1つの待ち行列キューに対応する。さらに、複数のデータフローは同じ待ち行列キューに対応して良く、複数のデータフローと1つのキューとの間の対応に関する情報は、RAN要素により構成されて良く、並びに、RAN要素は、データフローidとキューidとの間の対応を更に構成して良い。例えば、複数のデータフローは、同じQoS情報又はQoS情報の中の同じ優先度に基づき、同じキューに対応して良い。さらに、RANがデータフローとキューとの間の対応を構成しない場合、データフローはキューと1対1対応にあると考えられ得る。
例えば、プレスケジューリングデータキューがアプリケーションレイヤデータから来て、アプリケーションレイヤデータはflow形式、言い換えるとflowに基づくQoSメカニズムであって良い。CNがUEにflow QoS情報を通知して良く、又はRANがUEにflow QoS情報を通知する。例えば、CNは、UEに、各flowのTFTテンプレートを通知して良く、UEはTFTテンプレートを用いてアプリケーションレイヤからのデータをフィルタリングして複数のflowレベルデータフローを取得する。flow QoS情報は、QCI、GBR、Maximum rate、APN−AMBR、TFTテンプレート、ARP、及びflow idのようなフロー情報のうちの1又は複数を含む。QCIは、優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示す。TFTテンプレートは、IPヘッダ内のIP5タプル及びQoS関連フィールドに基づきパケットをフィルタリングすることを意味する。フィルタリングテンプレートは、IPv4 remote address(IPv4リモートアドレス)、IPv6 remote address(IPv6リモートアドレス)、Protocol identifier/Next header(プロトコル識別子)、Single local port(単一ローカルポート番号)、Local port range(ローカルポート番号範囲)、Single remote port(単一リモートポート番号)、Remote port range(リモートポート番号範囲)、Security parameter index(セキュリティパラメータインデックス)、Type of service/Traffic class(サービス種類)、Flow label type(フローラベル種類)、等のうちの1又は複数を含んで良い。flow QoS情報は、複数のflowの総合QoS情報を更に含み、該総合QoS情報は、QCI、GBR、Maximum rate、APN−AMBR、ARP、及びflow idのような情報のうちの1又は複数を含み、並びに複数のflowの総合特徴、例えばレート限度、を表す。一般的に、総合QoS情報は、同じアプリケーションapplicationの複数のflowについて構成される。RAN側でのQoS実施中、各flowのQoS情報が満たされ、複数のflowのQoS情報を総合する必要があり、例えば、複数のflowの合計レートに対する限度又は制限も満たされる必要がある。
さらに、UEは、ネットワークに能動的に又はネットワークによる要求に応じて、flow−based QoSメカニズムがサポート可能か否かを示すために、flow−based QoSがサポートされているか否かを示す能力情報を報告して良い。UEは、AS(Access Stratum)又はNAS(Non−access Stratum)メッセージを用いて、能力情報をコアネットワーク要素又はRAN要素に報告して良い。
別の例では、CN又はRANは、UEにbearer QoS情報を通知し、UEは、bearerデータを分割してflowレベルデータフローを取得する。bearerデータを分割するルールは、TFTテンプレート拡張ルール、データパケットヘッダマッピングルール、等であって良い。例えば、TCPレイヤ、IPレイヤ、及びAPPレイヤにおける1又は複数のHTTPプロトコルのデータパケットヘッダバイトは、複数のflowを取得するために、bearerデータを分割するためにマッピングされる。CN又はRANは、flow id又は分割ルールに対応する同様の識別子を更に通知して良い。
bearer QoS情報は、QCI、GBR、Maximum rate、APN−AMBR、ARP、及びTFTテンプレート、のようなbearer情報のうちの1又は複数を含む。QCIは、優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示す。
更に別の例では、CN又はANは、UEにpacket QoS情報を通知して良く、UEは、packetを分類してflowレベルデータフローを取得する。分類ルールは、データパケットヘッダ内の幾つかのバイト又はデータパケットヘッダの識別情報の特徴、例えばTCPプロトコルにおける幾つかの特別なポート及び特徴フィールド、及びHTTPパケット特徴フィールド、「GET」、「POST」、「HTTP/1.1」、及び「HOST」のようなキーワードであって良い。特徴関連付けは複数の特徴フィールドの共同識別であり、挙動識別はデータフロー挙動、例えばパケット内のポート範囲、パケット長統計(パケット長シーケンス、パケット長セット、パケット長範囲、パケット長平均、及びラウンドトリップパケット長の和)、パケット送信頻度、パケット受信及び送信比率、及び宛先アドレス分散度、のような挙動モードのうちの1又は複数の識別を意味する。CN又はANは、flow id又は分類ルールに対応する同様の識別子を更に通知して良い。例えば、HTTPパケット特徴フィールド「GET」を用いる分類を通じて、データフローのflow idが1であることが分かる。
例えば、アップリンクデータ及びダウンリンクデータでは、異なるQoS情報を示すために、データパケットヘッダ内でラベリングが実行されて良い。送信端は、ラベルに基づき、異なる待ち行列キューを生成して良い。例えば、ラベルはデータパケットヘッダ内で伝達され、ラベルはflow id又はQoS情報指示識別子であって良く、ラベルの位置はデータパケットヘッダ又は拡張ヘッダであって良い。例えば、ラベリングは、TCPヘッダ内の6個の予約ビットの空間、GTPUヘッダ内の拡張空間、及びIPにおけるDSCPフィールドを用いて実行されて良い。任意で、異なるDSCPフィールド値は異なるQoSパラメータに対応する。例えば、00000001はあるQoSパラメータセットを識別し、及び00000011は別のQoSパラメータセットを識別する。これはここで限定されない。非IPパケットでは、特別ヘッダが追加されて良く、ヘッダ領域内でラベリングが実行される。
本発明の本実施形態では、flowレベルデータフローは、前述の方法のうちの1又は複数を参照して取得されて良い。
ステップ603。UEのPDCPエンティティは、構成情報又はRLCエンティティにより報告される情報に基づき、プレスケジューリングウインドウサイズ及び送信期間を設定する。
本発明の本実施形態では、UEのPDCPエンティティは、RANにより送信された構成情報を取得し、構成情報に基づきプレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を設定する。または、UEのPDCPエンティティは、RLCエンティティにより周期的に報告されるプレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を受信する。または、UEのPDCPエンティティは、RLCエンティティによりイベントに基づき報告されたプレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を受信する。
図6Aは、本発明の一実施形態によるPDCPエンティティの処理手順の概略図である。送信端では、PDCPエンティティは、上位レイヤからデータを受信し、キューイング、プレスケジューリング、PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与、のような動作を実行し、次にPDCP PDUをRLCエンティティに分配する。任意で、PDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、PDCPエンティティは、ルーティング処理を実行し及びPDCP PDUの分配されるべき適切なRLCエンティティを選択する必要がある。相応して、受信端では、PDCPエンティティは、下位レイヤからデータを受信し、PDCPヘッダ除去、解読、ヘッダ伸張、順次的分配、のような動作を実行し、次にデータを上位レイヤへ分配する。
図6Bは、本発明の一実施形態によるPDCPエンティティの別の処理手順の概略図である。送信端では、PDCPエンティティは、上位レイヤからデータを受信し、PDCP SN番号割り当て、キューイング、プレスケジューリング、暗号化、及びPDCPヘッダ付与、のような動作を実行し、次にPDCP PDUをRLCエンティティに分配して良い。任意で、PDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、PDCPエンティティは、ルーティング処理を実行し及びPDCP PDUの分配されるべき適切なRLCエンティティを選択する必要がある。相応して、受信端では、PDCPエンティティは、下位レイヤからデータを受信し、PDCPヘッダ除去、解読、ヘッダ伸張、順次的分配、のような動作を実行し、次にデータを上位レイヤへ分配する。
図6Cは、本発明の一実施形態によるPDCPエンティティの更に別の処理手順の概略図である。送信端では、PDCPエンティティは、上位レイヤからデータを受信し、PDCP SN番号割り当て、暗号化、PDCPヘッダ付与、キューイング、及びプレスケジューリング、のような動作を実行し、次にPDCP PDUをRLCエンティティに分配して良い。任意で、PDCPエンティティは、送信端においてヘッダ圧縮機能を更に実行して良い。相応して、受信端では、PDCPエンティティは、下位レイヤからデータを受信し、PDCPヘッダ除去、解読、ヘッダ伸張、順次的分配、のような動作を実行し、次にデータを上位レイヤへ分配する。
プレスケジューリングウインドウサイズは、PDCPエンティティ内の異なるキューのデータを送信するために設定される必要があり、送信期間が更に設定されて良い。プレスケジューリング中、プレスケジューリングウインドウは、待ち行列キューから抽出されたデータパケットの合計サイズを示すために使用される。PDCPエンティティは、プレスケジューリングウインドウ内の全部のデータパケットをRLCエンティティに分配する。PDCPエンティティは、分配を周期的に実行して良い。
例えば、RANは、PDCPエンティティのプレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を構成する。RANは、RB毎にプレスケジューリングウインドウ情報セットを構成する。プレスケジューリングウインドウ情報は、プレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を含む。アップリンクデータ伝送方向では、RANは、無線インタフェースメッセージ、例えばRRCメッセージ又はPDCP制御情報要素(PDCP control PDU)を用いて、UEにRBのプレスケジューリングウインドウ情報を通知する。
別の例では、RLCエンティティが、PDCPエンティティのプレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を周期的に報告する。RANは、RLCエンティティによりプレスケジューリングウインドウ情報を報告する期間を構成して良い。RLCエンティティは、RLCバッファ状態、MACレイヤスケジューリング機会、及びRLCエンティティスループットのうちの1又は複数を用いて、プレスケジューリングウインドウ情報を計算して良い。
更に別の例では、RLCエンティティは、イベントに基づき、PDCPのプレスケジューリングウインドウ情報を報告して良く、プレスケジューリングウインドウ情報はプレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を含む。RLC bufferの統計に従い、RLC bufferが閾より少ない場合、RLCエンティティは、PDCPエンティティに、プレスケジューリングウインドウを拡張し及び/又は送信期間を短縮するよう指示し、あるいは、RLC bufferが閾より多い場合、RLCエンティティは、PDCPエンティティに、プレスケジューリングウインドウを縮小し及び/又は送信期間を延長するよう指示する。
任意で、RLCエンティティによりPDCPエンティティに報告されるメッセージは、PDCPエンティティの提案プレスケジューリングウインドウ及び提案送信期間を伝達して良い。
RLCエンティティによりプレスケジューリング情報を報告するイベントは、RANにより構成され、制御プレーンメッセージ又はユーザプレーンメッセージを用いてUEに通知されて良い。例えば、RLC bufferが指定時間内で指定閾より少ないことは、プレスケジューリングウインドウを拡張し及び/又は送信期間を短縮するよう指示するために、情報をPDCPエンティティに報告するようRLCエンティティをトリガするイベントAとして定められて良い。RLC bufferが指定時間内で指定閾より大きいことは、プレスケジューリングウインドウを拡張し及び/又は送信期間を短縮するよう指示するために、情報をPDCPエンティティに報告するようRLCエンティティをトリガするイベントBとして定められて良い。
さらに、PDCPエンティティは、キューイング情報、例えばキュー長及びキューイング時間のような情報のうちの1又は複数をRLCレイヤに報告して良い。
さらに、RLCエンティティは、PDCPエンティティにより報告されるキューイング情報を参照して、プレスケジューリングウインドウ情報を計算して良い。
さらに、RLCエンティティは、プレスケジューリングウインドウ情報のインデックス情報のみを報告して良い。RAN又はRLCエンティティは、複数のプレスケジューリングウインドウ情報セットを予め構成して良い。プレスケジューリングウインドウ情報は、プレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を含み、インデックス情報は、特定の対応するプレスケジューリングウインドウ情報を示すために使用され、それによりシグナリング相互作用オーバヘッドを削減する。
PDCPエンティティは、RLCエンティティにより報告されたプレスケジューリングウインドウ情報を受信し、古いプレスケジューリングウインドウ情報を新しく受信したプレスケジューリングウインドウ情報に更新する。
RLCエンティティの最大バッファは、RANにより構成されて良い。
さらに、PDCPエンティティは、プレスケジューリングウインドウ情報を更に独立して選択し及び調整して良く、PDCPエンティティは、待ち行列キューの長さ及び待ち時間並びにRLC buffer状態のような情報のうちの1又は複数に基づき、独立プレスケジューリングウインドウ情報を適応的に選択して良い。さらに、プレスケジューリングウインドウ情報は、幾つかのレベルに分類されて良く、PDCPエンティティは、独立プレスケジューリングウインドウ情報のレベルを選択して良い。複数のレベルのプレスケジューリングウインドウ情報がRANにより構成されて良い。複数のレベルの独立プレスケジューリングウインドウ情報が、代替として、RANエンティティにより構成されて良い。
さらに、RLCエンティティは、RLCバッファ状態をPDCPレイヤに周期的に又はイベントに基づき報告して良い。RLCバッファ状態は、バッファ負荷状態情報、例えば重、中、又は軽負荷状態であって良い。RLCバッファ状態を報告するイベントは、RAN要素により構成されて良い。例えば、RLCエンティティは、バッファ状態が変化するときトリガするイベントを通じてRLCバッファ状態を報告する。RLCバッファの重、中、及び軽負荷状態についての閾は、RANにより構成されて良い。
RLCエンティティによりバッファ状態を周期的に報告する期間の値も、RANにより構成されて良い。
さらに、PDCPエンティティは、RLCバッファ状態に基づき、独立プレスケジューリングウインドウ情報のレベルを選択して良い。例えば、RLCバッファが重負荷状態である場合、PDCPエンティティは、比較的小さなプレスケジューリングウインドウに対応するレベルの独立プレスケジューリングウインドウ情報を選択する。
さらに、PDCPエンティティは、キューイング情報、例えばキュー長及びキューイング時間のような情報のうちの1又は複数をRLCレイヤに報告して良い。
さらに、RLCエンティティによりプレスケジューリングウインドウ情報を報告する方法、及びPDCPエンティティにより独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法は、組み合わせて使用されて良い。例えば、RLCバッファの負荷が比較的軽いとき、PDCPエンティティにより独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法は、データ送信を加速するために使用されて良い。RLCバッファの負荷が比較的重いとき、RLCエンティティはプレスケジューリングウインドウ情報を報告して良く、PDCPエンティティはRLCエンティティにより報告された受信したプレスケジューリングウインドウ情報を使用する。
さらに、あるソリューションでは、初期サービス開始中に、PDCPエンティティの独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法は、RLCエンティティがプレスケジューリングウインドウ情報を報告するまで、又はRLCエンティティが、RLC bufferの負荷が重いことを示す情報を報告し、次にRLCバッファ状態に基づきプレスケジューリングウインドウ情報のレベルが選択されるまで、使用されて良い。
さらに、分類処理は、flowプレスケジューリング情報に基づき実行されて良い。具体的に言うと、PDCPエンティティの独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法は、幾つかのflowに対応するキューのために使用されて良い。flowプレスケジューリング情報は、RANにより構成され又はRLCエンティティにより通知されて良い。例えば、RANは、優先度1及び2を有するflowに対応するキューが、PDCPエンティティの独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法でプレスケジューリングされ得る場合を構成して良い。任意で、PDCPエンティティは、独立プレスケジューリングウインドウ情報をRLCエンティティに通知する。RLCエンティティは、独立プレスケジューリングウインドウ情報を参照して、RLCエンティティにより生成されたプレスケジューリングウインドウ情報を決定して良い。
さらに、RAN又はRLCエンティティは、幾つかのflowのキューがプレスケジューリングされない場合を構成して良い。具体的に言うと、flowのデータ(つまり、PDCP SDU)は、アプリケーションレイヤからPDCPレイヤに直接入り、次に、PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びヘッダ付与のような処理が、PDCPレイヤにより実行されて、PDCP PDUを取得し、PDCP PDUがRLCエンティティに直接分配される。
さらに、図6Aの手順は、PDCPエンティティにより独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法及びRLCエンティティによりプレスケジューリングウインドウ情報を報告する方法の結合方法を示す。PDCPエンティティは、独立プレスケジューリングウインドウ情報に基づきプレスケジューリング処理を実行して、被送信PDCP PDUを取得しバッファリングする。PDCPエンティティは、RLCエンティティにより報告されたプレスケジューリングウインドウ情報を受信し、PDCP SN番号の昇順で、バッファ内の被送信PDCP PDUから特定数のPDCP PDUを選択し、該特定数のPDCP PDUをRLCエンティティに分配する。特定数のPDCP PDUは、RLCエンティティにより報告されたプレスケジューリングウインドウ情報に基づき決定される。例えば、被送信PDCP PDUの数がRLCエンティティにより報告されたプレスケジューリングウインドウより多い場合、特定数はプレスケジューリングウインドウサイズであって良い。あるいは、被送信PDCP PDUの数がRLCエンティティにより報告されたプレスケジューリングウインドウ以下である場合、特定数はバッファ内の被送信PDCP PDUの数であって良い。
PDCPエンティティ及びRLCエンティティが同じレイヤに実装される場合、レイヤ間ウインドウはプロトコルレイヤの内部に実装される。
RLCエンティティ及びMACエンティティの機能が1つのプロトコルレイヤに実装される場合、RLCエンティティによりプレスケジューリングウインドウ情報を報告する関連機能は、このプロトコルレイヤに実装される。
RLCエンティティの機能がMACエンティティ及びPDCPエンティティにより別個に実装され得る、例えば、RLC再送機能がPDCPエンティティにより実装され、且つRLCエンティティのセグメント化及び再組立機能がMACレイヤにより実装される場合、RLCエンティティによりプレスケジューリングウインドウ情報を報告する関連機能は、MACレイヤにより実装されて良い。
1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、PDCPエンティティは、複数のRLCエンティティのプレスケジューリングウインドウ情報に基づきプレスケジューリング処理を実行し、対応するRLCエンティティへPDCP PDUを送信する。さらに、PDCPエンティティは、異なる種類のRLCエンティティに基づき、PDCPエンティティの待ち行列キューをグループ化して良い。例えば、PDCPエンティティは、RLCエンティティの対応する種類に基づき、キューを2つのグループにグループ化し、各キューグループ内のデータを対応する種類のRLCエンティティに分配する、言い換えると、送信端でルーティング処理を実行する。プレスケジューリング手順は、RLCエンティティによりプレスケジューリングウインドウ情報を報告する方法及び/又はPDCPエンティティの独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法で、実行されて良い。さらに、PDCPエンティティは、待ち行列キューをグループ化しなくて良く、RLCエンティティを選択し、RLCエンティティにデータを分配する。PDCPエンティティは、複数のRLCエンティティにより報告されたプレスケジューリングウインドウ情報に基づき、異なるRLCエンティティに分配されるPDCP PDUの数を決定し、例えばRLCエンティティによるプレスケジューリングウインドウ情報の報告の時間順で、PDCP PDUが分配されるべきRLCエンティティを選択して良い。任意で、異なるRLCエンティティに分配されるべきPDCP PDUの数は、異なるRLCエンティティに対応する無線リンクチャネル状態情報、RLCエンティティのバッファ状態情報、RLCエンティティの再送状態情報、等のうちの1又は複数に基づき決定されて良い。RLCエンティティは、RLCエンティティの再送状態情報をPDCPエンティティに通知する必要がある。RLCエンティティの再送状態情報は、再送RLC PDUの数、又はプリセット時間期間内のRLC PDUの再送可能性若しくは合計再送回数、のようなRLCエンティティに関する情報のうちの1又は複数であって良い。
複数のPDCPエンティティが1つのRLCエンティティに対応する場合、RLCエンティティは、複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を生成し、複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を複数の対応するPDCPエンティティに通知し、各PDCPエンティティは、プレスケジューリング処理を独立して実行し、PDCP PDUをRLCエンティティへ送信する。PDCPエンティティの識別情報は、PDCP PDU内で伝達されて良い。代替で、PDCPエンティティとRLCエンティティとの間の別の形式の対応が確立される。受信端におけるRLCエンティティは、PDCPエンティティの取得した識別子に基づき、対応するPDCPエンティティにPDCP PDUを分配する。
さらに、RLCエンティティは、PDCPエンティティの状態情報に基づき、プレスケジューリングウインドウ情報を割り当てて良い。PDCPエンティティの状態情報は、PDCPエンティティ内のキューのキュー長及びキューイング時間、各flowのデータのプレスケジューリング情報、等のうちの1又は複数である。さらに、RANは、PDCPエンティティの構成情報(PBR、priority、Max rate、GBR、及びBucket Size Durationのような情報のうちの1又は複数を含む)を構成し、スケジューリング情報をRLCエンティティに通知して良い。さらに、PDCPエンティティは、全部のflowのデータのプレスケジューリング情報を結合して、PDCPエンティティのスケジューリング情報を生成して良く、例えば複数のflowの優先度を平均してPDCPエンティティの優先度を取得し、複数のflowのPBRを一緒に加算してPDCPエンティティのPBRを取得する。PDCPエンティティのスケジューリング情報を生成するために全部のflowのデータのプレスケジューリング情報を結合する結合ルールは、RANにより通知されて良い。PDCPエンティティは、PDCPエンティティのスケジューリング情報をRLCエンティティに通知する。さらに、RLCエンティティは、PDCPエンティティの状態情報及び/又はPDCPエンティティのスケジューリング情報に基づき、複数のPDCPエンティティにプレスケジューリングウインドウ情報を割り当て、例えばRLCエンティティにより許容可能な合計PDCP PDU数を複数のPDCPエンティティに割り当て、複数のPDCPエンティティのプレスケジューリングウインドウ情報を取得して良い。
さらに、PDCPエンティティは、異なるプレスケジューリング方法を決定するために、優先度に基づき互いに区別される。言い換えると、異なるスケジューリング優先度を有するPDCPエンティティは、異なるプレスケジューリング方法を使用する。高優先度PDCPエンティティは、独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法を用いて良く、低優先度PDCPエンティティは、RLCエンティティによりプレスケジューリングウインドウ情報を報告する方法を用いて良い。具体的に、独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用し得るPDCPエンティティの優先度は、RANにより構成されて良い。例えば、特定優先度より高い優先度を有するPDCPエンティティは、独立プレスケジューリングを通じて、PDCP PDUをRLCエンティティに分配して良い。さらに、独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用するPDCPエンティティの優先度はUEのRLCエンティティにより構成されて良い。さらに、RAN要素又はRLCエンティティは、独立プレスケジューリングを実行するPDCPエンティティを直接示して良い。PDCPエンティティの識別子は伝達されて良い。例えば、RAN要素又はRLCエンティティは、PDCPエンティティ1が独立プレスケジューリングを実行し、言い換えるとスケジューリングウインドウ情報を独立して選択することによりプレスケジューリングを実行し得ることを示す。
具体的に、PDCPエンティティ内に1つのみのキューが存在する場合、PDCPエンティティは、プレスケジューリングウインドウ情報に基づき、キューから特定数のPDCP SDUを取得し、PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びヘッダ付与のような処理を実行して、PDCP PDUを取得し、該PDCP PDUをRLCエンティティに直接分配する。代替として、PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びヘッダ付与のような処理がキューに対して実行されていた場合、PDCPエンティティは、プレスケジューリングウインドウ情報に基づき、キューから特定数のPDCP PDUを取得し、該特定数のPDCP PDUをRLCエンティティに分配する。PDCPエンティティとRLCエンティティとの間の対応が動的マッピング関係である場合、PDCPエンティティは、RLCエンティティの識別子に基づき、対応するRLCエンティティへPDCP PDUを送信する。
ステップ604。UEのPDCPエンティティは、各データフローのプレスケジューリング情報を決定する。
本発明の本実施形態では、UEのPDCPエンティティは、各データフローの且つRANにより送信されたプレスケジューリング情報を取得して良く、及び/又はUEのPDCPエンティティは、CNにより送信されたUEのフローレベルQoS情報を取得し、UEのフローレベルQoS情報に基づき各データフローのプレスケジューリング情報を決定し、及び/又はUEのPDCPエンティティは、アプリケーションレイヤから情報を取得し、プレスケジューリング情報を計算する。
例えば、UEのPDCPエンティティは、RANにより構成されたプレスケジューリング情報を取得して良い。RANは、無線インタフェースメッセージを用いて、UEのデータのためにプレスケジューリング情報を構成する。プレスケジューリング情報は、各flowの情報、例えば、PBR、priority、Max rate、GBR、flowの属するRBのAMBR、APN−AMBR、及びBucket Size Duration、のうちの1又は複数を含む。PBRは、名目レートであり、幾つかの低優先度キューが常にスケジューリング不可能である、したがってデータが長時間送信できない場合を回避するために、スケジューリング中の各flowのレート保証を示す。flowの属するRBのAMBRは、RANにより生成されて良く、RBの全部のnon GBRサービスの最大送信レートを示す。RANは、UEのAMBRに基づき、RBのAMBRを取得して良い。RANによりUEへ送信されたプレスケジューリング情報についての無線インタフェースメッセージは、flow識別子を含む。無線インタフェースメッセージは、RRC(radio resource connection)メッセージ又はPDCP制御情報要素(PDCP control PDU)であって良い。任意で、プレスケジューリング情報は、スケジューリングが異なるキューに対して実行されるときに使用されるスケジューリングアルゴリズム及び/又はアルゴリズム種類を更に含む。
データフローがキューと1対1対応である場合、データフローのプレスケジューリング情報はキューのプレスケジューリング情報である。任意で、複数のflowの且つ組み合わせて処理され得る情報が更に含まれて良い。例えば、複数のflowが同じ優先度を有する場合、複数のflowは処理のために同じキューに置かれて良い。言い換えると、均一なフロープレスケジューリング情報が構成されて良い。複数のデータフローは同じ待ち行列キューに対応する。複数のflowのプレスケジューリング情報は、キューのプレスケジューリング情報に対応する。
別の例では、UEのPDCPエンティティは、CNにより通知されたプレスケジューリング情報を取得して良い。CNは、UEにQoS情報を通知する。UEに通知されたQoS情報は、QCI、GBR、Maximum rate、及びAPN−AMBR、のようなflow情報のうちの1又は複数を含み、QCIは優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示す。UEは、特定アルゴリズムを用いて、flowレベルQoS情報に基づき、プレスケジューリング情報を取得する。例えば、UEは、QCI情報を用いて、マッピングを通じて、被スケジューリングflowの優先度を知って良い。さらに、RANは、プレスケジューリング情報を計算するルールをUEに通知して良く、UEは、該ルールに従いプレスケジューリング情報を計算し取得する。さらに、RANは、プレスケジューリング情報の一部をUEに通知して良く、UEは、ANにより送信されたプレスケジューリング情報の一部を受信し、及びプレスケジューリング情報の一部をUEのプレスケジューリング情報の一部として使用して良い。
更に別の例では、UEのPDCPエンティティは、appレイヤから取得したプレスケジューリング情報を取得して良い。UEは、プレスケジューリング情報を計算するためにappレイヤから情報を取得して良く、UEは、例えば何らかのアプリケーションレイヤデータに対する特別処理、例えばTCP再送パケット及びTCP ACKパケットに対する特別処理のために、プレスケジューリング関連情報を取得するためにappレイヤから情報を読み出す。プレスケジューリング情報を計算するためにAPPから情報を読み出すルールは、CN又はANによりUEに通知されて良い。UEは、appレイヤから取得した情報及びプレスケジューリング情報のためのルールに基づき、プレスケジューリング情報を計算する。例えば、TCP再送パケット及びTCP ACKパケットは、高優先度キューに置かれて良い。
プレスケジューリング情報を取得する上記3つの方法は、独立に使用され又は組み合わせて使用されて良い。
ステップ605。各送信期間において、UEのPDCPエンティティは、キューのプレスケジューリング情報に基づき、複数のキューからプレスケジューリングウインドウサイズのデータパケットを選択する。
PDCPエンティティは、さらに、キューが長時間スケジューリングされないことを防ぐために、各キューの優先ビットレート(prioritized Bit Rate、PBR)を保証する必要がある。APNに属する全てのキューについて、最大データスケジューリングレートは、APN−AMBRにより制約される。さらに、スケジューリング中、サービスデータのキュー長、キューのキューイング時間、及びサービスのQoS属性の中の遅延カウンタのような情報のうちの1又は複数が検討されて良い。例えば、比較的長いキューイング時間及び比較的小さい遅延カウンタを有するデータパケットのスケジューリングは、加速されて良い。
ステップ602、ステップ603、及びステップ604を実行する時間順序は存在しない。
さらに、UE側の前述のデータ送信処理手順に対応して、RAN側のデータ受信処理手順では、受信ユニットとしてのPDCPエンティティは、RLCエンティティからPDCP PDUを取得する。PDCPエンティティは、ヘッダ除去及び解読のような動作を実行して、異なるflowのデータパケットを取得し、続いて、該データパケットを上位レイヤに分配し、該データパケットをルーティング処理を通じてコアネットワークへ送信する。
本発明の本実施形態では、キュープレスケジューリング処理は、PDCPレイヤで実行され、RLCレイヤはプレスケジューリング情報(プレスケジューリングウインドウ及び/又は送信期間)を報告し、PDCPエンティティはプレスケジューリング情報に基づきスケジューリング及びデータ分配を実行する。プレスケジューリングソリューションでは、精細粒度QoS特徴がMACレイヤより上で実施され得る。したがって、精密さのためのQoS要件が反映でき、論理チャネル数の増大により引き起こされるMACサブヘッダオーバヘッドが削減できる。
本発明の本実施形態では、フローに基づくQoS制御が、PDCPレイヤによるプレスケジューリング及びMACレイヤによるスケジューリングの両方を通じて実施される。以下は、プレスケジューリングとスケジューリングとの間の相互作用を詳述する。
MACレイヤによりスケジューリングされる各RBのスケジューリング情報は、論理情報優先度、優先ビットレート(prioritized Bit Rate、PBR)、及びバケットサイズ期間(Bucket Size Duration、BSD)のようなRB情報のうちの1又は複数を含む。
UEのMACエンティティでは、RBのスケジューリング情報は、RAN要素により構成されて良く、又はプレスケジューリング情報を用いてプリセット計算ルールに従い取得されて良い。プリセット計算ルールは、例えば、RB内の各flowの優先度に基づきRBの論理情報優先度を取得することである。平均を計算する方法が具体的に使用されて良い。同様に、RBのスケジューリング情報内の別の部分も、flowのスケジューリング情報を用いて計算されて良い。例えば、PBRの値は、全てのflowのPBRの和であって良い。プリセット計算ルールは、RAN要素によりUEに通知されて良い。flowとRBとの間の柔軟なマッピングのシナリオでは、RBのスケジューリング情報は、RAN側の動的構成及び更新を伴わず、素早く取得され得る。
RAN要素では、プレスケジューリング情報はCUにより構成されて良く、スケジューリング情報はDUに通知される必要がある。
本発明の本実施形態では、UEのPDCPエンティティがステップ601〜ステップ605のプレスケジューリング手順を実行した後に、以下の手順が更に実行されて良い。UEのPDCPエンティティは、PDCP SDUを処理して、パケットデータ・コンバージェンス・プロトコル・プロトコルデータユニットPDCP PDUを取得する。UEのPDCPエンティティ内の送信ユニットは、処理のためにPDCP PDUをRLCエンティティに分配する。RLCエンティティは、PDCP PDUに対してセグメント化及び連結を実行し、次にPDCP PDUを媒体アクセス制御MACレイヤに置く。MACレイヤは、複数の論理チャネルLCHのデータに対してスケジューリング及び多重化を実行して、媒体アクセス制御プロトコルデータユニットMAC PDUを取得し、該MAC PDUを処理及び送信のために物理レイヤへ分配する。
以下は、本発明の本実施形態におけるアップリンクデータ及びダウンリンクデータのルーティング処理を別個に記載する。
アップリンクデータについて:
送信端flow区別:異なるflowは、TFT方法で互いに区別され、TFTテンプレートはflow idに対応する。代替として、異なるflowはラベリングを通じて識別される。ラベル情報は、コアネットワーク要素によりUEに通知されて良く、ラベル情報はflow idに対応する。
受信端ルーティング処理:データパケットがラベルを含む場合、RAN要素は、ラベルに基づきトンネル識別子又は宛先アドレスを取得し、トンネル識別子又は宛先アドレスを対応するコアネットワーク要素へ送信する。他の方法では、TFT機能が存在する場合、RAN要素は、TFT動作を実行して、複数のflowを取得し、各flowのデータパケットを、TFTテンプレートに対応するトンネル識別子又は宛先アドレスへ送信する。CNは、TFTテンプレートとflowのトンネル識別子又は宛先アドレスとの間の対応を構成し、該対応をRAN要素に通知する。CNは、データパケット内のラベルとflowのトンネル識別子又は宛先アドレスとの間の対応を構成し、該対応をRAN要素に通知する。他の方法では、RAN要素は、データパケットの宛先IPアドレスを用いてルーティングを実行し、データパケットをコアネットワーク要素へ送信する。
ダウンリンクデータについて:
送信端flow区別:(1)コアネットワークとRANとの間にGTPUトンネルのようなトンネルが存在する場合、送信端にあるRAN要素は、トンネル識別子に基づき異なるflowを取得して良い。(2)TFTがRANについて構成される場合、RANは、コアネットワークにより送信されたデータに対してTFT動作を実行し、(flow idに対応する)TFTテンプレートに基づき対応するflowデータを取得する。(3)コアネットワークからのデータパケットが(flow idに対応する)ラベルを伝達する場合、RAN要素は、該ラベルに基づき区別を実行して、flowデータを取得する。代替として、3つの方法の任意の組み合わせがflowデータを取得するために使用される。
受信端ルーティング処理:UEは、PDCP SDUを上位レイヤに、つまりUEのアプリケーションレイヤ・プロトコルエンティティに直接送信する。
さらに、先ずキューイングを実行し及び次にPDCP SDUを生成する方法は、ステップ605で使用される。
任意で、PDCPエンティティは、先ず、PDCP SDUに対してPDCP SN番号割り当てを実行し、キューイング及びキュープレスケジューリングを実行し、PDCP SDUを送信ユニット内に置き、次に暗号化及びPDCPヘッダ付与を実行してPDCP PDUを取得して良い。
任意で、PDCPエンティティは、先ず、PDCP SDUに対してPDCP SN番号割り当てを実行し、暗号化及びPDCPヘッダ付与を実行してPDCP PDUを取得し、キューイング及びキュープレスケジューリングを実行し、取得したPDCP PDUを送信ユニット内に置いて良い。
例えば、RLCエンティティは、データパケットセグメント化及び連結を実行して、MACレイヤによるバッファリングのために固定サイズの媒体アクセス制御プロトコルデータユニットMAC PDUを生成する。
例えば、UEのQoSパラメータは、UEの無線インタフェース側QoSパラメータ及びUEのグランド側QoSパラメータを含む。ステップ601でUEのPDCPエンティティがUEのQoS情報を取得することは、具体的に、UEのPDCPエンティティにより、UEの無線インタフェース側QoSパラメータを取得するステップ、又は、UEのPDCPエンティティにより、UEのエンドツーエンドE2E QoSパラメータ及びE2E QoSパラメータを動的に割り当てるためのルールを取得するステップ、を含む。
本発明の本実施形態では、同時最適化が区間QoSに基づき実行されて良い。
例えば、UEは、制御プレーンから能力又は負荷通知メッセージを受信し、該能力又は負荷通知メッセージに基づき、グランド側QoS能力がグランド側QoS要件を満たさないと決定すると、E2E QoSを満たすために、UEの無線インタフェース側QoSパラメータを調整して、無線インタフェース側のサービス品質を向上する。
別の例では、UEは、ユーザプレーンから帯域内通知メッセージを受信し、ここで帯域内通知メッセージはQoS満足情報を伝達し、QoS満足情報はE2E QoSカウンタの占有比率若しくは数又はE2E QoSカウンタの残り比率若しくは数を示すために使用され、QoS満足情報に基づき、グランド側QoSが満たされないと決定すると、E2E QoSを満たすために、UEの無線インタフェース側QoSパラメータを調整して、無線インタフェース側のサービス品質を向上する。
図6Dは、本発明の一実施形態によるプレスケジューリング処理の概略図である。プレスケジューリング処理は、アップリンクデータ伝送手順の中で生じ、UEにより実行される。特定の処理手順は次の通りである。
UEはアップリンクサービスを開始し、コアネットワークは2つのflowのQoS情報をRAN又はUEに通知する。flow1のQoS情報は、QCI1=6及びARP1=3のような情報を含み、flow2のQoS情報は、QCI2=7及びARP2=4のような情報を含み、並びに、flow1のQoS情報及びflow2のQoS情報は、UEレベルAMBR情報を更に含み、APN−AMBR情報を更に含んで良い。flow1及びflow2は同じAPNに属すると仮定する。
RANは、UEから2つのflowのQoS情報を受信し、計算を通じてプレスケジューリング情報を生成する。プレスケジューリング情報は、flow1に関する情報、例えばPBR、Priority、APN−AMBR、及びBucket Size Duration、のうちの1又は複数、並びに、flow2に関する情報、例えばPBR、Priority、APN−AMBR、及びBucket Size Duration、のうちの1又は複数、を含む。RAN要素は、無線インタフェースメッセージを用いて、UEのPDCPエンティティにプレスケジューリング情報を通知する。
UEのPDCPエンティティは、キューイングのために、flow1及びflow2のデータを2つのキューにグループ化する。
PDCPエンティティは、ここで本シナリオでは、RLCエンティティと1対1対応にある。
RLCエンティティは、周期的に又はイベントトリガを通じて、PDCPエンティティにプレスケジューリングウインドウ情報を報告し、RLCエンティティは、RLCバッファ状態及びMACレイヤスケジューリング機会のような情報を用いてプレスケジューリングウインドウ情報を計算して良い。MACレイヤスケジューリング機会情報は、UEがバッファ状態報告(buffer status report、BSR)情報をRANに報告し、及びRANがUEにUL grantを割り当てることである。UEのRLCエンティティは、MACレイヤ情報及びRLCバッファ情報に基づき、プレスケジューリングウインドウ情報を計算する。
UEのPDCPエンティティは、プレスケジューリングウインドウ情報に基づき、待ち行列キューをプレスケジューリングする。例えば、優先度及び最大レート限度(例えば、RB−AMBR及びAPN−AMBR限度)のような因子の観点で、6個のデータパケットがflow1のキューから選択され、4個のデータパケットがflow2のキューから選択される。PDCPエンティティは、プレスケジューリングのために選択された10個のデータパケットに対して、PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与のような動作を実行して、PDCP PDUを取得し、該PDCP PDUをRLCエンティティに分配する。周期的送信の場合には、前述の動作は、次の送信期間が到来すると繰り返される。
PDCP PDUに対して可能なセグメント化又は連結処理を実行した後に、RLCエンティティは、多重化のためにMACレイヤにPDCP PDUを分配する。次に、PHYエンティティはPDCP PDUを送信する。
受信端にあるRAN要素のRLCエンティティは、MACレイヤからデータパケットを受信する。順序付けを実行した後に、RLCエンティティ(AMモード)は、PDCP PDUをPDCPエンティティに分配し、PDCPエンティティは、ヘッダ除去及び解読を実行し、次にPDCP SDUを上位レイヤに分配する。さらに、データは、ルーティング処理を通じてコアネットワークへ送信される。RAN要素のPDCPエンティティの機能がCU内に分散され、且つRLCエンティティの機能がDU内に分散される場合、DUは、DUとCUとの間のインタフェースを用いて、アップリンクPDCP PDUをCUへ送信する。
図6Dを参照すると、ダウンリンクデータ伝送手順では、RAN要素は同様のプレスケジューリング処理を実行する。特定の手順は次の通りである。
ダウンリンクサービスでは、コアネットワークは、サービス生成手順をトリガし、制御プレーン又はユーザプレーンを用いて、ダウンリンクサービスのQoS情報をRANに通知する。コアネットワークは、2つのflowのQoS情報をRANに通知する。flow1のQoS情報は、QCI1=3、GBR1=10kbps、及びARP1=3のような情報を含み、flow2のQoS情報は、QCI2=5、GBR2=20kbps、及びARP2=4のような情報を含む。
さらに、QoSはsliceのQoS情報を含む。
RANは、UEから2つのflowのQoS情報を受信し、計算を通じてプレスケジューリング情報を生成する。プレスケジューリング情報は、flow1に関する情報、例えばGBR1、Priority1、及びBucket Size Duration1、のうちの1又は複数、並びに、flow2に関する情報、例えばGBR2、Priority2、及びBucket Size Duration2、のうちの1又は複数、を含む。
RAN要素のPDCPエンティティは、キューイングのために、flow1及びflow2のデータを2つのキューにグループ化する。
PDCPエンティティは、ここで本シナリオでは、RLCエンティティと1対1対応にある。PDCPエンティティはCU内に分散され、RLCエンティティはDU内に分散される。
DU内のRLCエンティティは、周期的に又はイベントトリガを通じて、PDCPエンティティにプレスケジューリングウインドウ情報を報告し、RLCエンティティは、RLCバッファ状態及びMACレイヤスケジューリング機会のような情報を用いてプレスケジューリングウインドウ情報を計算して良い。DUは、DUとCUとの間のインタフェースを用いて、CUにプレスケジューリングウインドウ情報を通知する。
RANのPDCPエンティティは、プレスケジューリングウインドウ情報に基づき、待ち行列キューをプレスケジューリングする。例えば、優先度及び保証レートのような因子の観点で、4個のデータパケットがflow1のキューから選択され、8個のデータパケットがflow2のキューから選択される。PDCPエンティティは、プレスケジューリングのために選択された12個のデータパケットに対して、PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与のような動作を実行して、PDCP PDUを取得し、該PDCP PDUをRLCエンティティに分配する。具体的には、CUとDUとの間のインタフェースのユーザプレーンを用いてPDCP PDUを伝送する。周期的送信の場合には、前述の動作は、次の送信期間が到来すると繰り返される。
PDCP PDUに対して可能なセグメント化又は連結処理を実行した後に、RLCエンティティは、多重化のためにMACレイヤにPDCP PDUを分配する。次に、PHYエンティティはPDCP PDUを送信する。
受信端にあるUEのRLCエンティティは、MACレイヤからデータパケットを受信する。順序付けを実行した後に、RLCエンティティ(AMモード)は、PDCP PDUをPDCPエンティティに分配し、PDCPエンティティは、PDCP header除去及び解読を実行し、次にPDCP SDUを上位レイヤ、つまりUEのアプリケーションレイヤ・プロトコルエンティティに分配する。
図6E−1及び図6E−2は、本発明の一実施形態によるフローに基づくQoS制御のための方法の全体ネットワークアーキテクチャの概略図である。UE、RAN、及びCNの処理手順が図中に示される。
実施形態2
ステップ601で、UEのQoS情報が、UEのQoS情報及びsliceのQoS情報を参照して決定される必要があるとき、CNは、制御プレーンメッセージ若しくはユーザプレーンデータ若しくは両者を用いて又は事前構成方法で、sliceのQoS情報をRAN及びGWに通知して良く、NASメッセージを用いて、sliceのQoS情報をUEに更に通知して良い。さらに、RANは、sliceのQoS情報をUEに通知して良い。
sliceのQoS情報は、sliceの固有QoS情報及びsliceの相対QoS情報のうちの1又は複数を含む。
sliceの固有QoS情報は、sliceのリソース及び/又はユーザ体感品質(Quality of Experience、QoE)要件を示し、QCI、MBR及び/又はAMBR、GBR(sliceの最低サービス要件を示して良く、固定的に割り当てられて良い)、優先度(priority level)、及びARPのような情報のうちの1又は複数を含んで良い。QCIは、優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示す。
複数の固有QoS情報セットは、1つのsliceについて構成されて良く、異なるネットワーク状態に別個に適用可能である。例えば、重、中、及び軽負荷状態は、異なるQoS情報に対応して良い。
さらに、sliceの固有QoS情報の中の指示情報は、各固有QoS情報セットの適用可能なネットワーク状態を示すために使用されて良く、指示情報は固有QoS情報と一緒に分配されて良い。
sliceの相対QoS情報は、sliceに属するユーザのQoS情報(ユーザレベルQoS情報及び/又はサービスレベルQoS情報を含む)の変化を示す。sliceの相対QoS情報は、サービスpriority増大又は減少、サービスの最小保証レート増大又は減少、non−GBRサービス増大又は減少(例えば、PBRパラメータの追加)、サービスAMBR(APN−AMBR)調整、sliceに属するユーザのAPN−AMBRの増大又は減少、ユーザUE−AMBR変化、サービスARP情報変化、サービスパケット損失率カウンタ変化、サービス遅延カウンタ変化、sliceレベル増分QoSパラメータの追加、等のうちの1又は複数を含んで良い。sliceレベル増分QoSパラメータは、slice−AMBR(sliceに属する全てのnon−GBRサービスの最大総合レートを示す)、報告を遅延させる時間閾、アップリンクデータが報告され得る回数、データパケットサイズ(Data size)、及びデータの絶対報告時間(report absolute time)に関する情報、のようなサービスレベルQoS増分のうちの1又は複数を含んで良い。さらに、スライスレベル増分QoSパラメータは、ユーザレベルのようなユーザレベルQoS増分パラメータを含む。
ユーザレベルQoS情報は、ユーザ関連QoS情報、例えばUE−AMBR、ユーザレベル、等のうちの1又は複数である。サービスレベルQoS情報は、単一サービスのQoS情報であり、例えばQCI、GBR、Maximum rate、ARP、等のうちの1又は複数を含んで良い。
複数の相対QoS情報セットは、1つのsliceについて構成されて良く、異なるネットワーク状態に別個に適用可能である。例えば、重、中、及び軽負荷状態は、異なる相対QoS情報に対応して良い。
さらに、sliceの相対QoS情報は、sliceの相対QoS情報の有効範囲を示すために、識別子、又はサービス情報及び/又はユーザ情報の種類を更に含んで良い。
さらに、sliceの相対QoS情報は、sliceの相対QoS情報が有効であるネットワーク状態、例えばセルの軽、中、又は重負荷状態を示す情報を含んで良い。
さらに、別の方法では、CNにより通知されるQoS情報は、sliceのQoS情報を含む。言い換えると、ユーザ又はサービスの且つコアネットワーク要素により生成されたQoS情報は、ユーザ又はサービスの属するsliceのQoS情報を含む。RAN及びUEはQoS情報を受信する。
sliceのQoS情報は、slice idを用いて見付けることができる。
さらに、sliceに属するQoS情報の異なる変化を示すためにスライス種類(slice type)が使用されて良く、所定方法が使用されて良い。例えば、slice type1は2つのレベルのpriority増大に対応する。
図7は、本発明の一実施形態によるslice QoS構成方法の信号フロー図である。UE、RAN、及びCN−CP間のシグナリング相互作用が含まれる。方法は以下のステップを有する。
ステップ701。CN−CPは、メッセージ1(例えば、slice設定要求メッセージ)をRANへ送信する。ここで、メッセージ1はsliceのQoS情報を伝達する。
任意で、メッセージ1がslice設定要求メッセージであるとき、RANは、slice設定要求メッセージを受信した後に、CN−CPへslice設定応答メッセージを更に送信して良い。
ステップ702。CN−CPは、メッセージ2(例えば、slice変更要求メッセージ)をRANへ送信する。ここで、メッセージ2はsliceのQoS情報を伝達する。
sliceのQoS情報は、sliceの固有QoS情報及びsliceの相対QoS情報のうちの1又は複数を含み、メッセージ1及び/又はメッセージ2は、slice id又はslice typeを識別子として更に伝達して良い。
RANは、sliceのQoS情報を受信する。
CN又はRANは、sliceのQoS情報及び/又はQoS情報の識別子をUEに通知して良い。
RANは、sliceの固有QoS情報に基づき、sliceのためにリソースを準備して良い。リソースは、基地局の、ハードウェアリソース、帯域幅リソース、記憶リソース、無線リソース、等のうちの1又は複数を含む。
RANは、sliceの固有QoS情報に基づき、異なるネットワーク状態にあるsliceのために異なるリソースを構成して良い。
RANは、sliceの相対QoS情報に基づき、sliceに属するユーザのQoS情報を変更して良い。
本発明の本実施形態では、ステップ701及びステップ702はslice手順である。例えば、方法は、ユーザのslice関連QoS情報を取得するために以下の手順を更に含む。
ステップ703。CN−CPは、メッセージ3(例えば、進化型無線アクセスベアラ(evolved Evolved Radio Access Bearer、eE−RAB)設定要求メッセージ又はeE−RAB変更要求)のような、QoS情報送信のために使用されるメッセージ)をRANへ送信する。ここで、メッセージ3は、QoS UEのQoS情報、sliceの相対QoS情報、slice id、slice type、QoS変更指示情報、等のうち1又は複数を伝達する。
ステップ704。CN−CPは、NASメッセージ4を用いて、UEへQoS情報を送信する。ここで、QoS情報は、UEのQoS情報、sliceの相対QoS情報、slice id、slice type、QoS変更指示情報、等のうちの1又は複数を含む。
CNは、制御プレーン又はユーザプレーン又は両方を用いて、RAN又はUEに、ユーザQoS情報、つまりUEのQoS情報を通知して良い。ユーザQoS情報は、QCI、GBR、Maximum rate、APN−AMBR、UE−AMBR、及びARP、のような情報のうちの1又は複数を含む。QoS情報は、bearerレベル、flowレベル、packetレベル、又はUEレベルであって良い。
さらに、サービスの属するsliceの相対QoS情報が通知される。slice id又はslice typeは、sliceの相対QoS情報を識別するために更に使用されて良い。
さらに、CNは、ユーザQoS情報がsliceの相対QoS情報に基づき変更される必要があるか否かを示すために、QoS変更指示情報を通知して良い。指示情報は、ユーザQoS情報の変更する必要があるネットワーク状態を更に示して良い。
RAN又はUEは、サービスレベル又はUEレベルQoS情報を受信し、sliceの相対QoS情報を取得し、sliceのユーザQoS情報を取得するために、ネットワーク状態情報及び指示情報に基づきsliceの相対QoS情報を用いて実行されるユーザQoSに対する変更を取得する。RAN又はUEは、ユーザ要件を満たし及び更にネットワークリソース利用を向上するために、ユーザQoS情報に基づきリソース割り当て及びスケジューリングを実行する。
実施形態3
図8は、1レベルの一般的なキャッシュ処理の概略図である。現在のLTEシステムでは、アップリンクスケジューリングは、主に、RLCレイヤによるセグメント化及び連結のような処理を含むUEの処理遅延のために、4ms早く実行される必要がある。データパケットは、RLCレイヤによりバッファリングされる。スケジューリングリソースを受信した後に、UEの物理レイヤは上位レイヤに通知する。リソースサイズに適応するためにセグメント化及び連結のような動作を実行した後に、RLCレイヤはデータパケットをMACレイヤへ送信する。
本発明の技術的ソリューションでは、データパケットセグメント化及び連結のような動作は、固定サイズのMAC PDUを生成するために早く実行され、MAC PDUはMACレイヤによりバッファリングされる。リソースを割り当てるとき、基地局は、固定サイズのデータ又は固定サイズの整数倍であるサイズのデータを送信するために使用可能なリソースを割り当てる。UL grant(アップリンク許可)を受信した後に、UEは、MACキャッシュキューからMAC PDUを直接抽出し、MAC PDUを送信する。このように、遅延は減少され、アップリンクデータはより迅速に送信できる。
図9は、本発明の一実施形態による2レベルのキャッシュ処理の概略図である。2レベルのバッファキュー(RLC/MAC)が設定される。「セグメント化及び連結を早く実行し、及びMACレイヤによりバッファリングする」機能を有効にするか否かを決定する方法は、bearer/stream/slice毎に実行されて良い。言い換えると、該機能が有効にされるか否かは、異なるbearer/stream/sliceについて独立して構成されて良い。UEは、bearer/stream/slice毎に機能が有効にされる必要があるか否かを示す情報を報告し、毎回基地局により割り当てられるリソースを用いて伝送可能なデータ量を示し又は提案する。或いは、基地局は、bearer/stream/slice毎に機能が有効にされる必要があるか否かを決定し、決定結果及び毎回基地局により割り当てられたリソースを用いて伝送可能なデータサイズをUEに示す。
データのサイズは、1つの固定サイズ又は複数の固定サイズであって良い。
データのサイズが複数の固定サイズであるとき、UEは複数のバッファキューを生成し、キューは異なる固定サイズに対応する。各キューは、異なるRLCデータパケットに対してセグメント化及び連結を実行することにより生成されて良い。あるいは、各キューは、記憶装置を用いて性能を向上することにより、異なる固定サイズに基づき同じRLCデータパケットに対してセグメント化及び連結を実行することにより生成されて良い。データパケットは、受信したリソースサイズ状態に基づき、対応するキューから取得されて良い。
例えば、UEは、ユーザプレーン又は制御プレーンメッセージを用いて、固定RLCセグメントサイズを要求し、ユーザプレーン又は制御プレーンメッセージは提案値を伝達して良い。基地局は、固定RLCセグメントサイズを決定し、固定RLCセグメントサイズをUEに通知する。
例えば、UEにより取得された固定RLCセグメントサイズは、10バイト、20バイト、及び40バイトである。UEのRLCエンティティは、固定RLCセグメントサイズ10バイト、20バイト、及び40バイトに基づき、バッファ内のRLC PDUに対してセグメント化及び連結を実行して、それぞれ1、2、及び3と番号付けされた3つのキューを取得する。RLCエンティティは、3つのキューをMACレイヤに分配し、MACレイヤは、キューを受信した後に、RLC PDUキューをバッファリングする。物理レイヤからリソース指示を受信した後に、MACレイヤは、送信のためにリソース情報に基づき適切なキューを選択する、例えば、20バイトの固定セグメントサイズのうちのキュー2内のRLC PDUを選択し、RLC PDUを送信のためにMAC PDU内に置く。MAC PDU内に置かれたキュー2内のRLC PDUの数は、MACレイヤスケジューリングアルゴリズムにより決定される。
本発明の本実施形態では、RLCレイヤは、セグメント化及び連結を早期に実行して、固定サイズの1又は複数のデータパケットを取得し、データパケットはMACレイヤによりバッファリングされる。これにより、より迅速なアップリンクスケジューリングを実施する。
実施形態4
さらに、本発明の本実施形態では、サービスカウンタ要件を満たすために、E2E QoSを保証するよう、区分化実施及び同時最適化が、QoSサービスに対して実行されて良い。
E2E QoSパラメータの区分化動作は、以下の2つのソリューションのうちのいずれかで実行されて良い。
ソリューション1:固定区分QoS、及び各行路区間内のQoSの独立実施。
QoSカウンタは、E2E QoSパラメータに基づき、各行路区間に割り当てられる。例えば、E2E QoSパラメータカウンタは、グランド伝送区間及び無線インタフェース伝送区間に別個に割り当てられる。E2E QoSパラメータカウンタは、遅延(delay)カウンタ、パケット損失率(packet loss rate)、ARP、GBR、MBR、AMBR、priority、等のうちの1又は複数を含んで良い。E2E QoSパラメータにより示される範囲は、UEからPDN GWまでの区間のQoS要件である。PDN GWは、3GPPコアネットワークから外部ネットワークへの境界ノードである。グランド伝送区間は、PDN GWからRAN要素(例えば、基地局)までの伝送区間であり、無線インタフェース伝送区間は、RAN要素(例えば、基地局)から端末UEまでの伝送区間である。
コアネットワーク要素(例えば、ポリシ及び課金ルール機能(Policy and Charging Rules Function、PCRF))は、固定比率に従い、QoSパラメータ区分化を実行する。例えば、平均性能は、グランド側伝送統計に基づき提供される。または、RAN及びCNは、QoSパラメータテーブル構成中に互いに区別される。したがって、RAN及びCNは、QoSパラメータコンテンツを独立して取得できる。例えば、独立QoSパラメータは、QCIのインデックスに基づき取得されて良い。
QoSパラメータ情報をRAN又はUEに通知するとき、CNは、無線インタフェース側QoSパラメータ及びグランド側伝送QoSパラメータを別個に通知する。
CNは、QoSパラメータ情報をRAN又はUEに通知するとき、E2E QoSパラメータを更に通知して良い。
アップリンクデータについて、無線インタフェースのQoSパラメータは、UEとRAN要素(例えば、基地局)との間の伝送のために使用され、グランド伝送のQoSパラメータは、RAN要素(例えば、基地局)とPDNとの間のデータ伝送のために使用される。
ダウンリンクデータについて、グランド伝送のQoSパラメータは、PDN GWとRAN要素(例えば、基地局)との間のデータ伝送のために使用され、無線インタフェースのQoSパラメータは、RAN要素(例えば、基地局)とUEとの間の伝送のために使用される。
ソリューション2:動的E2E QoSパラメータ区分化。
E2E QoSパラメータは、各行路区間の負荷及び輻輳状態、及び履歴QoSパラメータ情報統計のような情報のうちの1又は複数に基づき動的に割り当てられる。QoSは、割り当てられたQoSパラメータカウンタに基づき、各行路区間において実施される。例えば、グランド側は、無線インタフェース伝送と比べて、より安定した性能カウンタを有し、無線インタフェースQoSパラメータは、グランド側の動的変化に基づき計算されて良い。QoSパラメータは、遅延(delay)カウンタ、パケット損失率(packet loss rate)、ARP、GBR、MBR、AMBR、priority、等のうちの1又は複数を含んで良い。
CNは、E2E QoSパラメータをRAN及び/又はUEに通知して良く、E2E QoSパラメータを動的に割り当てるためのルールを更に通知して良い。E2E QoSパラメータを動的に割り当てるためのルールは、区分化が実行される必要のあるQoSパラメータ、異なるネットワーク伝送状態におけるQoSパラメータのQoSパラメータカウンタ割り当て比率、等のうちの1又は複数を含んで良い。例えば、ルールは、遅延カウンタ及び異なるネットワーク状態におけるカウンタの割り当て比率のような内容を含む。任意で、区分化は、E2E QoSパラメータの一部について実行される必要がない。例えば、優先度パラメータは、各E2E伝送区間内で共通であって良い。
さらに、QoSパラメータは、QoSカウンタの許容割引程度を伝達して良い。例えば、遅延カウンタは満たされる必要があり、又はレートカウンタの20%割引が許容可能である。
さらに、QoSパラメータは、QoSパラメータの特徴を示すために指示情報を伝達して良い。例えば、サービスは、超低遅延サービス、超高信頼性伝送サービス、又は緊急サービスである。サービスが超低遅延サービスである場合、サービスの遅延カウンタは満たされる必要がある。
さらに、2つの区間:無線インタフェース伝送区間、及びグランド側伝送区間、のみが存在し得る。無線インタフェース伝送区間は、RAN要素(例えば、基地局)と端末装置との間の伝送であり、グランド側伝送区間は、RAN要素(例えば、基地局)とPGWとの間の伝送行路区間である。
RANは、CNにより送信されたE2E QoSパラメータを受信し、異なるネットワーク状態のような情報に基づき、区間QoSパラメータ、例えば無線インタフェース伝送区間及びグランド側伝送区間のQoSパラメータを取得して良い。
さらに、グランド側伝送区間は、S1インタフェース区間及びS5/S8インタフェース区間に分けられて良い。S1インタフェース区間は、基地局とSGWとの間の伝送行路区間であり、S5/S8インタフェース区間は、SGWとPGWとの間の伝送行路区間である。
本発明の本実施形態は、区間QoSの共同実装のための最適化ソリューションを更に提供する。
例えば、QoS実装の同時最適化では、全体伝送行路区間は区間A及び区間B(例えば、無線インタフェース伝送区間、及びグランド側伝送区間)に分けられると仮定する。区間Aのネットワーク要素が、CPプレーンからの通知(能力又は負荷通知)に基づき、区間BのQoS満足情報がサービスについて区間BのQoS要件を満たさないことを知った場合、ここでQoS満足情報は実際のデータ伝送性能であり、区間Aのネットワーク要素は、E2E QoS要件を満たすために、(区間Aが十分なリソースを有する又は能力がある場合)サービスのためにネットワーク要素のサービス品質を能動的に向上して良い。他の方法では、区間Aのネットワーク要素は、サービス品質を低下して良い。例えば、サービスのQoSパラメータ内の遅延カウンタが100msであり、区間A及び区間Bの伝送遅延カウンタが50msである。区間Bの最終的なQoS満足情報(60ms)が区間の遅延カウンタ(50ms)を満たさない場合、区間Aのネットワーク要素は、区間Aのサービスの伝送遅延(40ms)を減少させるようサービス品質を向上して良い。したがって、サービスのE2E遅延(60ms+40ms=100ms)はQoSパラメータ内の遅延カウンタ(100ms)を満たす。
さらに、区間Aのネットワーク要素は、E2E QoS要件を満たすために、一部のサービスのサービス品質を向上するよう、ポリシに基づき該一部のサービスのみを選択して良い。ポリシに基づく選択方法は、サービス優先度及びQCIのような情報のうちの1又は複数に基づき一部の特定サービスを選択することであって良い。例えば、伝送遅延は、遅延に比較的敏感なサービスについてのみ減少される、又は高優先度サービスについてのみサービス品質が向上される。
別の例では、UPからのin band通知、具体的に言うとユーザプレーンを用いて追加されたQoS満足情報が、最適化のために使用される。ユーザプレーンからQoS満足情報を伝送する方法は、ユーザプレーン・データパケット・ヘッダにQoS満足情報を追加することであって良い。QoS満足情報は、実際のデータ伝送性能であり、E2E QoSカウンタの占有比率又は数量、E2E QoSカウンタの残りの比率又は数量、又は区間のQoSカウンタの満足比率又は超過部分若しくは欠損部分の形式で表されて良い。例えば、区間BがE2E遅延カウンタの40%を占有する場合、区間Aの遅延カウンタは全体の遅延カウンタの60%であり、区間Aはカウンタを満たす必要がある。区分化シナリオでは、例えば、区間Aの遅延カウンタが40msであり、且つ実際の遅延カウンタが50msである場合、10msの超過がある。区間Bの遅延カウンタが70msである場合、E2E遅延カウンタを満たすために、区間Bのネットワーク要素は最適化手段を行って良く、例えば、E2E遅延カウンタの要件(40ms+70ms=110ms)を満たすために、区間Bの遅延カウンタより10ms短い60msの遅延を実施する。
区間Aのネットワーク要素が、サービスのQoSパラメータが区間B内で満たされないことを知った場合、ネットワーク要素は区間Aのサービス品質を向上する、或いは、ネットワーク要素は区間Aのサービス品質を低下させる。
区間A及び区間Bは、無線インタフェース伝送区間及びグランド側伝送区間である。無線インタフェース伝送区間のQoSは、RAN要素とUEとの間で実施され、グランド側伝送区間のQoSは、PDN GWとRAN要素との間で実施される。
ダウンリンクデータ伝送について、RAN要素は、グランド側伝送区間のQoS満足情報に基づき、無線インタフェース伝送区間の伝送を調整して良く、例えば、E2E QoS要件を満たすために、無線インタフェース伝送スケジューリングのようなポリシを用いて無線インタフェースQoSを実施する。
アップリンク伝送について、RAN要素は、無線インタフェース伝送区間のQoS満足情報に基づき、グランド側伝送のQoSを調整して良く、グランド側SGWは、E2E QoS要件を満たすために、グランド側伝送のQoSを更に調整する。
サービスのQoSパラメータは、bearer、flow、又はpacketレベルのQoSパラメータであって良い。
図10は、本発明の別の実施形態によるQoS制御のための方法のフローチャートである。方法は以下のステップを有する。
ステップ1001。コアネットワーク制御プレーンネットワーク要素CN−CPは、無線アクセスネットワークRANにより送信された無線インタフェース側サービス品質QoS能力情報及び/又はグランド側QoS能力情報を受信する。
ステップ1002。無線インタフェース側サービス品質QoS能力情報及び/又はグランド側QoS能力情報に基づき、無線インタフェース側行路区間又はグランド側行路区間の選択又は再選択を決定する。
QoS能力情報は、伝送区間内のサービス種類のQoS満足情報である。
図11に示す経路再配置の概略図を参照すると、QoSトリガ経路最適化では、別の区間の選択又は再選択は、区間A又は区間BのQoS能力に基づきトリガされて良い。例えば、RANは、SGW又はPGWの選択又は再選択をトリガして良く、RANは、区間AのQoS能力情報及び/又は区間BのQoS能力情報をCN−CPに報告する。CNは、異なる伝送区間の選択又は再選択を決定して良い。
さらに、通常、RANは、GBR及びユーザ数のようなリソース限度に基づくだけである。E2Eカウンタ(遅延及びパケット損失率)は、サービスの異なるQCIのために満たされる必要がある。したがって、決定は、QoSカウンタと同等ではない。前述の問題のために、本発明の一実施形態は、QoS制御のための方法を更に提供する。方法では、E2E QoSがハンドオーバ又は加入の間に考慮され得る。
図12は、本発明の更に別の実施形態によるQoS制御のための方法のフローチャートである。方法は以下のステップを有する。
ステップ1201。第1RAN要素(例えば、基地局)は、近隣RAN要素(例えば、基地局)により送信されたグランド側ルーティング情報を受信する。
グランド側ルーティング情報は、近隣RAN要素(例えば、基地局)に接続されたサービングゲートウェイSGWに関する情報、パケットデータネットワーク・ゲートウェイPGWに関する情報、PGWに接続されたパケットデータネットワークPDNに関する情報、LHNに関する情報、超低遅延能力情報、及び超高信頼性伝送能力情報、のような情報のうちの1又は複数を含む。
グランド側ルーティング情報は、可能なハンドオーバ動作について決定を実行するために、RAN要素(例えば、基地局)間で交換される必要がある。グランド側ルーティング情報は、RAN要素(例えば、基地局)に接続されたSGWに関する情報、PGWに関する情報、PGWに接続された公衆データネットワーク(Public Data Network、PDN)に関する情報、ローカルホームネットワーク(local Home Network、LHN)に関する情報、超低遅延能力情報、及び超高信頼性能力情報、のうちの1又は複数を含んで良い。SGWに関する情報は、アドレス、識別子、SGWがローカルか否かを示す指示、等のうちの1又は複数である。PGWに関する情報は、アドレス、識別子、PGWがローカルか否かを示す指示、PGW及び基地局が同じ場所に存在するか否かを示す情報、等のうちの1又は複数である。PGWに接続されたPDNに関する情報は、APN識別子、PDNがローカルか否かを示す指示、等のうちの1又は複数である。LHNに関する情報は、識別情報である。超低遅延能力情報は、伝送遅延カウンタ、又はRAN要素(例えば、基地局)とPDNとの間のグランド側伝送遅延が閾より小さい能力であり、又はRAN要素(例えば、基地局)が超低遅延伝送をサポート可能なPDNのリストのみを伝達する。超低遅延伝送のサポートは、伝送遅延が閾より小さい伝送能力であり、閾はプリセット伝送遅延閾であって良い。超高信頼性伝送能力情報は、伝送パケット損失率カウンタ、又はRAN要素(例えば、基地局)とPDNとの間のグランド側伝送パケット損失率が閾より小さい能力であり、又はRAN要素(例えば、基地局)が超高信頼性伝送をサポート可能なPDNのリストのみを伝達する。超高信頼性伝送のサポートは、伝送パケット損失率が閾より小さい伝送能力であり、閾はプリセット伝送パケット損失率閾であって良い。
さらに、ルーティング情報は、RAN要素(例えば、基地局)レベルであって良く、又はセルレベルであって良い。
グランド側ルーティング情報は、直接インタフェース又は間接インタフェースを用いて、RAN要素(例えば、基地局)間で交換されて良い。例えば、グランド側ルーティング情報は、X2インタフェースメッセージ又はS1インタフェースメッセージのようなメッセージを用いて通知されて良い。
ステップ1202。第1RAN要素(例えば、基地局)は、ハンドオーバプログラムを実行するために、グランド側ルーティング情報及びQoSパラメータに基づき、近隣RAN要素(例えば、基地局)に対して目標セルハンドオーバ選択を実行して、端末のために目標RAN要素(例えば、基地局)の適切な目標セルを選択する。
第1RAN要素がハンドオーバ決定を実行し、及びハンドオーバ決定をトリガする理由は、UEがセル信号品質、セル負荷平衡要件、サービスモビリティ要件、等を報告するからであって良い。
目標セルハンドオーバ選択を実行するとき、第1RAN要素は、目標セルによるE2E QoSのサポート能力を考慮する必要がある。第1RAN要素は、目標RAN要素(例えば、基地局)間で交換されるグランド側ルーティング情報に基づき、目標基地局の適切な目標セルを選択するのを助け得る。例えば、第1RAN要素は、E2E QoSパラメータ、目標基地局/目標セルによる超低遅延をサポートする能力、及び目標基地局/目標セルによる超高信頼性伝送をサポートする能力のような情報に基づき、目標RAN要素(例えば、基地局)の適切な目標セルを選択し得る。
図13は、本発明によるE2E QoSハンドオーバ手順の概略図である。ハンドオーバ手順は以下のステップを含む。
ステップ1301。第1RAN要素(例えば、基地局)は、メッセージ1(例えば、ハンドオーバ要求メッセージ)を目標RAN要素(例えば、基地局)へ(X2インタフェースのような直接インタフェース、又はS1インタフェースのような間接インタフェースを用いて)送信する。ここで、メッセージ1は、QoSパラメータ及びハンドオーバ理由のような情報を伝達し、目標PDNに関する情報を更に伝達する。
PDNに関する情報は、APN情報であって良く、又はPGWに関する情報(PGW識別子若しくはアドレス又はPGWがローカルか否かを示す指示)であって良く、又はLHNに関する情報(LHN識別子)であって良い。第1RAN要素(例えば、基地局)は、ハンドオーバ要求メッセージを複数の目標RAN要素(例えば、基地局)へ送信して良い。
QoSパラメータは、遅延(delay)カウンタ、パケット損失率(packet loss rate)、ARP、GBR、MBR、AMBR、priority、等のうちの1又は複数を含んで良い。QoSパラメータ内の各カウンタは、E2Eカウンタであって良く、又は区間別に記述されて良い。言い換えると、QoSパラメータは、グランド伝送区間QoSパラメータ及び無線インタフェース伝送区間QoSパラメータである。
さらに、QoSパラメータは、QoSカウンタの許容割引程度を伝達して良い。例えば、遅延カウンタは満たされる必要があり、又はレートカウンタの20%割引が許容可能である。
さらに、QoSパラメータは、QoSパラメータの特徴を示すために指示情報を伝達して良い。例えば、サービスは、超低遅延サービス、超高信頼性伝送サービス、又は緊急サービスである。サービスが超低遅延サービスである場合、サービスの遅延カウンタは満たされる必要がある。
ステップ1302。目標RAN要素(例えば、基地局)は、メッセージ1を受信し、サービス加入決定を実行する。
図13では、RAN2は任意の目標RAN要素を表し得る。
目標RAN要素(例えば、基地局)は、QoSパラメータ内のレートのようなリソース要件を決定するだけでなく、RAN側及びグランド側の遅延及び/又はパケット損失率のようなE2E QoSをサポートする能力も考慮する。グランド側のカウンタは、履歴情報を用いて予め取得されて良い。または、RAN要素(例えば、基地局)は、パケット測定を通じて特定カウンタを取得する(具体的に言うと、RAN要素とPDN GWとの間の伝送遅延及びパケット損失率のようなカウンタを取得する)。または、RAN要素(例えば、基地局)は、CNが再び確認を実行できるように、決定結果をCNに通知する。
さらに、目標RAN要素(例えば、基地局)は、グランド伝送区間のカウンタを測定するために、SGW及び/又はPDNに接続されたPGWを選択して良い。
さらに、コアネットワーク要素(例えば、制御プレーンネットワーク要素)は、目標RAN要素(例えば、基地局)のために、SGW及び/又はPDNに接続されたPGWを選択して良い。コアネットワーク要素により目標RAN要素(例えば、基地局)へ送信されたハンドオーバ要求メッセージは、選択されたSGWに関する情報及び/又は選択されたPGWに関する情報を伝達して良い。SGWに関する情報は、アドレス、識別子、SGWがローカルか否かを示す指示、等のうちの1又は複数であり、PGWに関する情報は、アドレス、識別子、PGWがローカルか否かを示す指示、PGW及び目標RAN要素(例えば、基地局)が同じ場所にあるか否かを示す情報、等のうちの1又は複数である。
ステップ1303。加入が成功した場合、目標RAN要素(例えば、基地局)は、メッセージ2(例えば、ハンドオーバ肯定応答メッセージ)を第1RAN要素(例えば、基地局)へ返す。さらに、メッセージ2は、QoSパラメータ満足レベル、例えば幾つかのQoSパラメータの満足程度:遅延について100%、パケット損失率について90%、等を伝達する。ハンドオーバ要求メッセージは、満足程度がハンドオーバ肯定応答メッセージ内で示される必要のあるQoSパラメータを示して良い。
ステップ1304。加入が失敗した場合、目標RAN要素(例えば、基地局)は、メッセージ3(例えば、ハンドオーバ準備失敗メッセージ)を第1RAN要素(例えば、基地局)へ返す。ここで、メッセージ3は特定の原因を伝達し、該原因は、遅延カウンタが満たされない、パケット損失率カウンタを満たすことができない、レートカウンタを保証できない、等のうちの1又は複数であって良い。さらに、原因は、無線インタフェース伝送区間又はグランド側伝送区間がカウンタを満たさないか否かを示して良い。
ステップ1305。第1RAN要素(例えば、基地局)は、複数の目標RAN要素(例えば、基地局)により返されたハンドオーバ要求肯定応答メッセージ2を受信し、ハンドオーバを開始するために目標セルを選択して良い。例えば、第1RAN要素は、E2E QoSカウンタ満足状態のような情報に基づき、適切な目標セルを選択して良い。
本発明の本実施形態では、E2E QoSは、ユーザ機器がより良好に満たされ得るように、加入及びハンドオーバ決定条件として使用される。
実施形態5
別の実施形態では、通信システムが記載される。ユーザプレーンデータパケットはflow形式であり、flowはRAN側のRBにマッピングされる。言い換えると、flowデータはRBで伝達される。複数のflowが同じRBにマッピングされて良い。flowとRBとの間のマッピングは、RAN要素により構成される、又はUEにより選択されて良い。複数のflowのデータパケットはRBの1つのPDCPエンティティに対応し、RBのPDCPエンティティは、複数のflowのデータに対して一緒に、PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCP PDUヘッダ付与のような処理を実行する。例えば、flow1及びflow2はRB1内で伝達され、flow3及びflow4はRB2内で伝達される。RB1のPDCPエンティティは、flow1及びflow2のデータパケットを処理する。本発明の本実施形態は、ハンドオーバ方法を更に提供する。方法は、ハンドオーバ手順においてflowに基づくデータパケットを伝送する方法に関する。方法は、具体的に、UEが元のRAN要素(例えば、基地局)から目標RAN要素(例えば、基地局)にハンドオーバされる手順に関連する。
図14は、本発明の一実施形態によるハンドオーバ方法の信号フロー図である。方法は以下のステップを含む。
ステップ1401。基地局1は、基地局2にハンドオーバ要求メッセージを送信する。
基地局1は、UEのためにハンドオーバを実行することを決定し、目標基地局の目標セルを選択する。元の基地局1は、基地局間の直接インタフェース又は間接インタフェースを介して、ハンドオーバ要求メッセージ1を目標基地局2へ送信して、ハンドオーバを開始することを要求する。ハンドオーバ要求メッセージ1は、元のセルにおけるUEのサービスのQoSの情報及びUEのRadio bear idの情報(例えば、RB1及びRB2)を含む。ハンドオーバ要求メッセージ1は、UEの履歴情報(UEの履歴ハンドオーバ情報)を更に含んで良い。ハンドオーバ要求メッセージ1は、元のセルにおけるUEのflowとRBとの間のマッピング関係を更に含んで良い。UEのサービスQoS情報は、flowに基づくQoS情報であって良く、QCI、GBR、Maximum rate、及びAPN−AMBRのようなflow情報のうちの1又は複数を含んで良い。
ステップ1402。基地局2は、基地局1から受信したハンドオーバ要求に基づき、基地局1へハンドオーバ肯定応答メッセージを送信する。
目標基地局2は、ハンドオーバ要求メッセージ1を受信し、UEを加入させるか否かを決定する。基地局2がUEを加入させることができる場合、基地局2はUEにリソースを割り当て、元の基地局1におけるUEのRB1及びRB2にそれぞれ対応するRB3及びRB4を確立し、基地局2におけるflowとRBとの間のマッピング関係を構成する。例えば、目標基地局では、flow1はRB3内で伝達され、flow2、flow3、及びflow4はRB4内で伝達される。基地局2は、ハンドオーバ肯定応答メッセージ2を基地局1へ返して、ハンドオーバのために準備が成功裏に実行されたことを示す。ハンドオーバ肯定応答メッセージ2は、目標基地局2におけるUEのRBと元の基地局1におけるRBとの間の対応、及び目標基地局2におけるUEのflowとRBとの間のマッピング関係を含み、基地局2によるUEへのリソースの割り当てに関する構成情報を更に含んで良い。構成情報は、目標セルにおけるランダムアクセス及びデータ伝送のために使用される。
ステップ1403。基地局1は、RRC構成メッセージをUEへ送信する。
元の基地局1は、RRC構成情報をUEへ送信する。構成情報は、UEについて目標基地局2により構成された構成情報であり、目標基地局2におけるUEのRBと元の基地局1におけるRBとの間の対応、及び目標基地局2におけるflowとRBとの間のマッピング関係を含む。構成情報は、基地局2によるUEへのリソースの割り当てに関する構成情報を更に含んで良く、目標セルにアクセスするためにUEにより必要とされるリソース、及び無線インタフェースデータ伝送のために必要な構成を更に含んで良い。
ステップ1404。基地局1は伝送凍結を実行する。
元の基地局1は、データ伝送凍結を実行し、目標基地局2へデータを転送する。目標基地局2は、転送されたデータを受信し、転送されたデータ及び新たに伝送されるデータを一緒に伝送する。詳細は以下の通りである。
元の基地局1とUEとの間のアップリンク/ダウンリンクデータ伝送が凍結される。元の基地局1は、伝送状態情報を基地局2へ送信する。伝送状態情報は、元の基地局1とUEとの間のデータパケット伝送状態を含み、データパケット伝送状態は、アップリンクデータパケットの伝送状態及びダウンリンクデータパケットの伝送状態を含む。アップリンクデータパケットの伝送状態は、最初の損失PDCP SDUのシーケンス番号、最初の損失PDCP SDUと最後の受信PDCP SDUのシーケンス番号との間のPDCP SDUの受信状態、を含む。受信状態は、「受信」又は「未受信」である。
ダウンリンクデータパケットの伝送状態は、基地局がSN番号を割り当てる必要のある次のPDCP SDUのシーケンス番号を含む。シーケンス番号は、PDCP−SN及びHyper frame number(ハイパーフレーム番号)を含む。
ステップ1405。基地局1は、基地局2へデータを転送する(Data Forwarding)。
元の基地局1は、全ての受信した順序の狂ったアップリンクパケットを、目標基地局2へ転送する。元の基地局1は、目標基地局2へ、ダウンリンクデータパケット、並びにコアネットワークから来る且つPDCP SN番号の割り当てられていないデータパケットを転送する。ここで、UEは、ダウンリンクデータパケットが成功裏に受信されたと決定しない。転送されたデータパケットの属するRBを識別する必要がある。例えば、RB id(元の基地局のRB id、又は目標基地局のRB idであって良い)は、データパケットヘッダ内で伝達される、又はRB間のトンネルを確立する方法が使用される。1又は複数の終了マーカが、転送されたデータパケットの終わりに伝達されて、転送されたデータの終了を示す。マーカは、flowに従い設定されて良く、又はRBに従い設定されて良い。ダウンリンクデータについて、終了マーカは、コアネットワークユーザプレーンにより、基地局1に通知される。
ステップ1406。UEは、基地局2に成功裏にアクセスする。
UEは、目標基地局の目標セルへのランダムアクセスを成功裏に実行する。
元の基地局により目標基地局へ転送されたデータパケットについて、UEは、依然として元の基地局におけるflowとRBとの間のマッピング関係、及び元の基地局におけるRBと目標基地局におけるRBとの間の対応に基づき、目標基地局におけるflowとRBとの間の過渡的マッピング関係を取得する。このような過渡的マッピング関係は、転送されたデータパケットを受信及び送信するために使用されるだけである。
ステップ1407。コアネットワーク制御プレーン・ネットワーク要素は、コアネットワーク・ユーザプレーン・ネットワーク要素に、伝送経路切換を実行するよう指示する。
目標基地局は、コアネットワークに、UEがアクセスを成功裏に実行したことを通知し、コアネットワーク制御プレーン・ネットワーク要素は、コアネットワーク・ユーザプレーン・ネットワーク要素に、伝送経路切換を実行するよう指示する。伝送経路切換は、SGWのダウンリンク伝送経路の切り替え、又はSGWの変更を含んで良い。コアネットワーク内のSGW又はPGWは、元のダウンリンク・ユーザプレーン・トランスポートチャネルで、終了マーカ(end marker)を元の基地局1へ送信する。
さらに、目標基地局のダウンリンクデータ伝送手順は次の通りである。
目標基地局のダウンリンク伝送は、転送されたデータの伝送及び新たなデータの伝送を含む。flowとRBとの間の過渡的マッピング関係を使用してマッピングされたRBは、転送されたデータの伝送のために使用され、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係を使用してマッピングされたRBは、新たなデータの伝送のために使用される。
UEのflow1及びflow2は、元の基地局1においてRB1にマッピングされ、元の基地局1におけるRB1は目標基地局2におけるRB3に対応する。したがって、UEのflow1及びflow2と目標基地局におけるRB3との間に過渡的マッピング関係が存在する。目標基地局2は、RB3で、元の基地局におけるRB1から転送されたダウンリンクデータパケットを送信し、UEは、目標基地局2におけるRB3でflow1及びflow2の転送されたデータパケットを受信する。
終了マーカend markerがflowに従い設定される場合、flow1の転送されたデータの終了マーカを送信した後に、目標基地局2は、flow1の且つコアネットワークから受信された新たなデータを送信し始め、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係を用いてマッピングされたRB3で新たなデータを送信する。flow1の転送されたデータの終了マーカを受信した後に、UEは、flow1とRB3との間の過渡的マッピング関係を終了し、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係、つまりflow1とRB3との間のマッピング関係を有効にし始め、flow1の新たなダウンリンクデータをRB3で受信し始める。
flow2の転送されたデータの終了マーカを送信した後に、基地局2は、flow2の且つコアネットワークから受信された新たなデータを送信し始め、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係を用いてマッピングされたRB4でflow2の新たなデータを送信する。flow2の転送されたデータの終了マーカを受信した後に、UEは、flow2とRB3との間の過渡的マッピング関係を終了し、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係、つまりflow2とRB4との間のマッピング関係を有効にし始め、flow2の新たなダウンリンクデータをRB4で受信し始める。
終了マーカend markerがRBに従い設定される場合、RBの転送されたデータの終了マーカを送信した後に、目標基地局2は、flowの且つコアネットワークから受信された新たなデータを送信し始め、flowのデータを、flowのマッピングされたRBで送信する。flowとRBとの間のマッピング関係は、目標基地局により構成される。RBの転送されたデータの終了マーカを受信した後に、UEは、全てのflowとRBとの間の過渡的マッピング関係を終了し、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係を使用し始め、新たなデータを対応するRBで受信し始める。例えば、UEは、RB3の転送されたデータの終了マーカを受信し、UEは、flow1及びflow2の両方とRB3との間の過渡的マッピング関係を終了し、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係を使用し、具体的に言うと、flow1のダウンリンクデータをRB3で受信し、flow2の新たなダウンリンクデータをRB4で受信する。
目標基地局のアップリンクデータ伝送。
目標基地局におけるUEのアップリンク伝送は、転送されたデータの伝送及び新たなデータの伝送を含む。flowとRBとの間の過渡的マッピング関係を使用してマッピングされたRBは、転送されたデータの伝送のために使用され、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係を使用してマッピングされたRBは、新たなデータの伝送のために使用される。
UEのflow1及びflow2は、元の基地局1においてRB1にマッピングされ、元の基地局1におけるRB1は目標基地局2におけるRB3に対応する。したがって、UEのflow1及びflow2と目標基地局におけるRB3との間に過渡的マッピング関係が存在する。
目標セルに成功裏にアクセスした後に、UEは、目標基地局により送信されたPDCP status reportを受信する。目標基地局により送信されたPDCP status reportは、元の基地局におけるRBと目標基地局におけるRBとの間のマッピング関係に基づき送信される。例えば、元の基地局におけるRB1のPDCP status reportは、目標基地局によりRB3で送信される。
UEは、RB3のPDCP status reportを受信し、flow1のデータ及びflow2のデータをRB3で送信する。UEは、PDCP status reportにより要求されたデータパケットを送信した後に、データ終了マーカを送信する。データ終了識別子は、RBに従い構成される。UEは、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係の中の対応するRBで、アップリンクデータを伝送し始める。例えば、UEは、flow1のデータをRB3で送信し、flow2のデータをRB4で送信する。目標基地局は、RB3の受信したデータパケット終了マーカに従い、flow1及びflow2のデータパケットのRB3上での受信を停止する。目標基地局は、目標基地局の、flowとRBとの間のマッピング関係の中の対応するRBで、flowのデータパケットを受信し始める。言い換えると、目標基地局は、flow1のデータをRB3で受信し、flow2のデータをRB4で受信する。
さらに、各flowのPDCP status reportにより要求されたデータパケットを送信した後に、UEは、データパケット終了マーカを送信して良く、言い換えると、flowに従いデータパケット終了マーカend markerを送信して良い。新たなデータパケットは、目標基地局の、flowとRBとの間のマッピング関係の中の対応するRBで送信される。例えば、flow2のデータパケットの送信が終了した後に、1又は複数の終了マーカが送信される。次に、UEは、flow2の新たなアップリンクデータパケットを、flow2に対応するRB4で送信する。
目標基地局は、flow2のデータパケット終了マーカに従い、RB3でのflow2のデータパケットの受信を停止する。目標基地局は、目標基地局の、flowとRBとの間のマッピング関係の中の対応するRBで、flowの新たなデータパケットを受信し始める。言い換えると、目標基地局は、flow2の新たなアップリンクデータをRB4で受信し始める。
図15は、本発明の一実施形態による装置の構造図である。装置は第1装置として使用され、装置は、具体的に、ユーザ機器又はアクセスネットワーク装置であり、装置は以下を含む:
第1装置のサービス品質QoS情報に基づき、パケットデータ・コンバージェンス・プロトコルPDCPエンティティにより送信されるべきデータに対して待ち行列処理を実行して、待ち行列キューを取得するよう構成され、各キューは少なくとも1つのフローを含む、待ち行列ユニット1501、
PDCPエンティティのプレスケジューリングウインドウ情報を取得するよう構成される取得ユニット1502、
待ち行列ユニット1501によりキューイングされた各キューのプレスケジューリング情報を決定するよう構成される決定ユニット1503、
各キューの且つ決定ユニット1503により決定されたプレスケジューリング情報、及び取得ユニット1502により取得されたプレスケジューリングウインドウ情報に基づき、プレスケジューリング処理を実行し、待ち行列キューから、プレスケジューリングウインドウ情報により識別されるプレスケジューリングウインドウサイズのデータパケットを選択するよう構成されるプレスケジューリングユニット1504。
可能な設計では、装置は、生成ユニットであって、待ち行列ユニットがPDCPサービスデータユニットPDCP SDUに対して待ち行列処理を実行し、及びプレスケジューリングユニットがプレスケジューリング処理を実行した後に、PDCPシーケンス番号PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与を実行して、PDCPプロトコルデータユニットPDCP PDUを取得する、又は、PDCP SN番号をPDCP SDUに割り当て、待ち行列ユニットが待ち行列処理を実行し、及びプレスケジューリングユニットがプレスケジューリング処理を実行した後に、暗号化及びPDCPヘッダ付与を実行して、PDCP PDUを取得する、又は、待ち行列ユニットが待ち行列処理を実行し及びプレスケジューリングユニットがプレスケジューリング処理を実行してPDCP PDUを取得する前に、PDCP SDUにPDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与を実行するよう構成される生成ユニット、を更に含む。
可能な設計では、装置は、分配ユニットであって、生成ユニットにより生成されたPDCP PDUを処理のために無線リンク制御RLCエンティティに分配し、RLCエンティティにより、PDCP PDUに対してセグメント化又は連結を実行し、PDCP PDUを媒体アクセス制御MACレイヤに置き、MACレイヤにより、複数の論理チャネルLCHのデータに対してスケジューリング及び多重化を実行して、MACプロトコルデータユニットMAC PDUを取得し、MAC PDUを処理及び送信のために物理レイヤに分配する、よう構成される分配ユニットを更に含む。
可能な設計では、取得ユニットは、待ち行列ユニットが第1装置のQoS情報に基づき被送信データに対して待ち行列処理を実行する前に、コアネットワークCN又は無線アクセスネットワークRANから、第1装置のQoS情報を取得するよう更に構成され、第1装置のQoS情報は、サービス品質クラス識別子QCI、保証レートGBR、最大ビットレートMBR、アクセスポイント総合最大ビットレートAPN−AMBR、ユーザ機器総合最大ビットレートUE−AMBR、並びに割り当て及び保有優先度ARP、のうちの1又は複数を含み、分配ユニットは、第1装置のPDCPエンティティへ、取得ユニットにより取得された第1装置のQoS情報を分配するよう更に構成される。
可能な設計では、QCIは、優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示し、QoS情報は、ベアラレベル、フローレベル、パケットレベル、又はユーザ機器UEレベルである。
可能な設計では、取得ユニットは、待ち行列ユニットが第1装置のQoS情報に基づき被送信データに対して待ち行列処理を実行する前に、第1装置の且つサービスの属するスライスの相対QoS情報に基づき調整されたQoS情報を取得するよう更に構成される。
可能な設計では、取得ユニットは、第1装置の且つサービスの属するスライスの相対QoS情報に基づき調整されたQoS情報を取得する前に、サービスの属するスライスの識別子に基づき、サービスの属するスライスのQoS情報を取得するよう更に構成され、スライスのQoS情報は、スライスの固有QoS情報及び/又はスライスの相対QoS情報を含み、装置は、スライスの且つ取得ユニットにより取得された固有QoS情報に基づきスライスのためにリソースを準備し、及び/又はスライスの相対QoS情報に基づき第1装置のQoS情報を調整するよう構成される処理ユニットを更に含む。
可能な設計では、スライスの且つ取得ユニットにより取得されたQoS情報は、スライスの相対QoS情報が有効か否かを示す情報を更に含み、処理ユニットは、具体的に、スライスの且つ取得ユニットにより取得されたQoS情報がスライスの相対QoS情報は有効であると示す情報を含むとき、スライスの相対QoS情報に基づき、第1装置のQoS情報を調整するよう構成される。
可能な設計では、待ち行列ユニットは、具体的に、第1装置のフローレベルQoS情報に基づきPDCPエンティティの上位レイヤからのデータをフィルタリングして、フローレベルデータフローを取得する、又は、第1装置のベアラレベルQoS情報に基づきPDCPエンティティの上位レイヤからのデータを分割して、フローレベルデータフローを取得する、又は、第1装置のパケットレベルQoS情報に基づきPDCPエンティティの上位レイヤからのデータを分類して、フローレベルデータフローを取得する、よう構成される。
可能な設計では、取得ユニットは、具体的に、無線アクセスネットワークRANにより送信された構成情報を取得し、構成情報に基づき、PDCPエンティティのプレスケジューリングウインドウサイズを設定する、又は、RLCエンティティにより周期的に報告されるPDCPエンティティのプレスケジューリングウインドウ情報を受信する、又は、RLCエンティティによりイベントに基づき報告されたプレスケジューリングウインドウ情報を受信する、又は、待ち行列キューの長さ及び待ち時間、並びにRLCバッファ状態、のうちの1又は複数に基づき、PDCPエンティティの独立プレスケジューリングウインドウ情報を選択する、よう構成される。
可能な設計では、取得ユニットは、具体的に、第1装置のPDCPエンティティがRLCエンティティにより報告されるプレスケジューリングウインドウ情報又はRLCエンティティにより報告され且つRLCバッファが重負荷を有することを示す情報を受信するまで、待ち行列キューの長さ及び待ち時間、並びにRLCバッファ状態のうちの1又は複数に基づき、独立プレスケジューリングウインドウ情報を選択し、RLCバッファの状態に基づきプレスケジューリングウインドウ情報を選択するよう構成される。
可能な設計では、分配ユニットは、具体的に、1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、PDCPエンティティにより、RLCエンティティの異なる種類に基づきPDCPエンティティの待ち行列キューをグループ化し、各キューグループの中のデータを対応する種類のRLCエンティティに分配する、又は、1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、PDCPエンティティにより、RLCエンティティによるプレスケジューリングウインドウ情報の報告の時間順に基づき、PDCP PDUの分配されるべきRLCエンティティを選択する、又は、複数のPDCPエンティティが1つのRLCエンティティに対応する場合、RLCエンティティにより、複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を生成し、複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を複数の対応するPDCPエンティティに通知し、並びに各PDCPエンティティにより、プレスケジューリング処理を独立に実行し、及びRLCエンティティへPDCP PDUを送信する、又は、RLCエンティティにより、各PDCPエンティティの状態情報に基づきプレスケジューリングウインドウ情報を割り当てる、又は、RLCエンティティにより、各PDCPエンティティのスケジューリング情報に基づきプレスケジューリングウインドウ情報を割り当てる、又は、異なるスケジューリング優先度を有するPDCPエンティティにより、異なるプレスケジューリング方法を使用する、よう構成される。
可能な設計では、決定ユニットは、具体的に、各データフローの且つ無線アクセスネットワークRANにより送信された、PDCPエンティティのプレスケジューリング情報を取得する、及び/又は、コアネットワークCNにより送信された第1装置のフローレベルQoS情報を取得し、及び、第1装置のフローレベルQoS情報に基づき、PDCPエンティティの、各データフローのプレスケジューリング情報を決定する、及び/又は、PDCPエンティティの上位レイヤからの情報を取得して、PDCPエンティティのプレスケジューリング情報を計算する、よう構成される。
可能な設計では、分配ユニットは、具体的に、RLCエンティティにより、データパケットセグメント化及び連結を実行して、MACレイヤによるバッファリングのために固定サイズの媒体アクセス制御プロトコルデータユニットMAC PDUを生成するよう構成される。
可能な設計では、決定ユニットは、固定サイズのMAC PDUを決定するよう更に構成され、装置は、第2装置へ固定サイズを送信するよう構成される送信ユニットであって、第1装置にリソースを割り当てるとき、第2装置が、固定サイズのデータ又は固定サイズの整数倍のサイズのデータを伝送するために使用可能なリソースを割り当てることができるようにする、送信ユニット、を更に含む。
可能な設計では、装置は、MAC PDUの且つ第2装置により決定され第2装置により送信された固定サイズを受信するよう構成される受信ユニットを更に含み、分配ユニットは、具体的に、RLCエンティティに、受信した固定サイズに基づき、データパケットセグメント化及び連結を実行して、固定サイズのMAC PDUを生成するよう指示するよう構成される。
可能な設計では、分配ユニットは、具体的に、RLCエンティティに、データパケットセグメント化及び連結を実行して、固定サイズの複数のMAC PDUを生成するよう指示し、MACレイヤにより、複数のバッファキューを生成し、ここでキューは異なる固定サイズに対応し、並びに、MACレイヤにより、受信したリソースサイズ状態に基づき、対応するキューからデータパケットを取得するよう構成される。
可能な設計では、第1装置の1つのPDCPエンティティは複数のRLCエンティティに対応し、分配ユニットは、具体的に、第1装置のPDCPエンティティにより、PDCP PDUを処理のために各RLCエンティティに分配するよう構成される。
可能な設計では、第1装置の複数のPDCPエンティティは1つのRLCエンティティに対応し、分配ユニットは、具体的に、第1装置の各PDCPエンティティにより、PDCP PDUを処理のためにRLCエンティティに分配するよう構成される。
可能な設計では、分配ユニットは、具体的に、MACエンティティに、各無線ベアラRBの且つRAN要素により構成されたスケジューリング情報を取得するよう指示し、又は、プリセット計算ルールに従いプレスケジューリング情報に基づき各RBのスケジューリング情報を取得し、及び、MACレイヤにより、RBのスケジューリング情報に基づき、複数の論理チャネルLCHのデータに対してスケジューリング及び多重化を実行する、よう構成される。
可能な設計では、取得ユニットは、具体的に、第1装置の位置する第1行路区間のQoSパラメータを取得する、又は、第1装置のエンドツーエンドE2E QoSパラメータ及びE2E QoSパラメータを動的に割り当てるためのルールを取得する、よう構成される。
可能な設計では、装置は、制御プレーンから能力又は負荷通知メッセージを受信するよう構成される受信ユニットと、受信ユニットにより受信された能力又は負荷通知メッセージに基づき、第1行路区間以外の行路区間のQoS能力が行路区間のQoS要件を満たさないと決定されると、E2E QoSを満たすために、第1装置の第1行路区間のQoSパラメータを調整して、第1行路区間のサービス品質を向上するよう構成される調整ユニットと、を更に含む。
可能な設計では、装置は、ユーザプレーンから帯域内通知メッセージを受信するよう構成される受信ユニットであって、帯域内通知メッセージはQoS満足情報を伝達し、QoS満足情報は、E2E QoSカウンタの占有比率又は数量、又はE2E QoSカウンタの残り比率又は数量を示すために使用される、受信ユニットと、QoS満足情報に基づき、第1行路区間以外の行路区間でQoSが満たされないと決定されると、E2E QoSを満たすために、第1装置の第1行路区間のQoSパラメータを調整して、第1行路区間のサービス品質を向上するよう構成される調整ユニットと、を更に含む。
図16は、本発明の一実施形態による別の装置の構造図である。装置はコアネットワーク装置であり、コアネットワーク装置は、無線アクセスネットワークRANにより送信された無線インタフェース側サービス品質QoS能力情報及び/又はグランド側QoS能力情報を受信するよう構成される受信ユニット1601と、受信ユニット1601により受信された無線インタフェース側QoS能力情報及び/又はグランド側QoS能力情報に基づき、無線インタフェース側行路区間又はグランド側行路区間の選択又は再選択を決定するよう構成される決定ユニット1602と、を含む。
図17は、本発明の一実施形態による更に別の装置の構造図である。装置はアクセスネットワーク装置であり、アクセスネットワーク装置は、近隣無線アクセスネットワークRAN要素により送信されたグランド側ルーティング情報を受信するよう構成される受信ユニット1701であって、グランド側ルーティング情報は、近隣RAN要素に接続されたサービングゲートウェイSGWに関する情報、パケットデータネットワークゲートウェイPGWに関する情報、PGWに接続されたパケットデータネットワークPDNに関する情報、ローカルホームネットワークLHNに関する情報、超低遅延能力情報、及び超高信頼性伝送能力情報、のうちの1又は複数を含む、受信ユニット1701と、ハンドオーバプログラムを実行するために、受信ユニット1701により受信されたグランド側ルーティング情報及びサービス品質QoSパラメータに基づき、近隣RAN要素に対して目標セルハンドオーバ選択を実行して、端末のために目標RAN要素の適切な目標セルを選択するよう構成されるハンドオーバユニット1702と、を含む。
可能な設計では、アクセスネットワーク装置は、目標RAN要素へ第1メッセージを送信するよう構成される送信ユニットであって、第1メッセージは、QoSパラメータ、ハンドオーバ理由情報、及び目標PDNに関する情報を伝達し、目標RAN要素が、第1メッセージの中で伝達される、QoSパラメータ、ハンドオーバ理由情報、及び目標PDNに関する情報に基づき、サービス加入決定を実行できるようにする、送信ユニットを更に含む。
可能な設計では、受信ユニットは、目標RAN要素により送信された第2メッセージを受信し、第2メッセージは加入が成功したことを示すために使用され、第2メッセージはQoSパラメータ満足レベルを伝達する、又は、目標RAN要素により送信された第3メッセージを受信し、第3メッセージは加入が失敗したことを示すために使用され、第3メッセージは特定原因を伝達する、よう更に構成されて良い。
可能な設計では、ハンドオーバユニットは、受信ユニットが複数の目標RAN要素により返された第2メッセージを受信すると、第2メッセージの中で伝達されたQoSパラメータ満足レベルに基づき目標セルを選択し、目標セルへのハンドオーバを開始するよう更に構成される。
当業者は、本願明細書に開示の実施形態において記載された例と組み合わせて、ユニット及びアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、又はそれらの組み合わせにより実施され得ることに更に気づき得る。ハードウェアとソフトウェアとの間の同義性を明確に記載するために、以上は、機能に従う各々の例の構成及びステップを一般的に記載した。機能がハードウェア又はソフトウェアにより実行されるかは、技術的ソリューションの特定の適用及び設計制約条件に依存する。当業者は、各々の特定の適用について記載の機能を実施するために異なる方法を使用できるが、実装が本発明の範囲を超えると考えられるべきではない。
当業者は、実施形態の前述の方法の各々のステップの全部又は一部がプロセッサに指示するプログラムにより実装されて良いことを理解し得る。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に格納されて良い。記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、固体ドライブ、磁気テープ(magnetic tape)、フロッピーディスク(floppy disk)、光ディスク(optical disc)、又はそれらの任意の組合せのような非一時的(non−transitory)媒体であって良い。
上述の説明は、本発明の単なる例示的実装であり、本発明の保護範囲を制限することを意図しない。本発明で開示された技術範囲内にある、当業者により直ちに考案される変形又は置換は、本発明の保護範囲に含まれるべきである。したがって、本発明の保護範囲は、請求項の保護範囲に従う。
本発明は、通信分野に関し、特にサービス品質(Quality of Service、QoS)制御のための方法及び装置に関する。
現在のロングタームエボリューション(Long Term Evolution、LTE)システムでは、エンドツーエンドQoSメカニズムが実装されている。図1に示すように、パケットデータネットワークゲートウェイ(Packet Data Network Gateway、PGW)からUEまでのQoSを保証するために、幾つかのベアラ(bearer)が使用され得、ベアラは3つのベアラ:S5/S8ベアラ、S1ベアラ、及び無線ベアラ(radio bearer)を含む。ベアラ属性はPGWにより提供される。ダウンリンクでは、PGWは、トラフィックフローテンプレート(Traffic Flow Template、TFT)を用いてフィルタリングを通じて、ユーザデータフロー(Service Data Flow、SDF)を進化型パケットシステム(Evolved Packet System、EPS)ベアラにマッピングする。QoS要件は、EPSベアラの属性を用いて、S5/S8インタフェース、S1インタフェース、及び無線インタフェース上で保証される。S1及び無線インタフェースでは、コアネットワーク内のモビリティ管理エンティティ(Mobility Management Entity、MME)は、進化型無線アクセスベアラ(Evolved Radio Access Bearer、E−RAB)QoSパラメータを提供する。E−RAB QoSパラメータは、サービス品質クラス識別子(QoS Class Identifier、QCI)、並びに割り当て及び保有優先度(Allocation and Retention Priority、ARP)を含む。任意で、E−RAB QoSパラメータは、保証ビットレート(Guaranteed Bit Rate、GBR)、及びUE総合最大ビットレート(Aggregate Maximum Bit Rate、AMBR)を更に含む。異なるQCIは異なるQoS品質要件に対応する。
LTEの無線インタフェース実装では、1つのSDFが1つの専用bearerに対応し、又は複数のSDFが1つの規定(default)bearerに対応し、1つのbearerが1つの無線ベアラ(radio bearer、RB)に対応し、及び、1つのRBがパケットデータ・コンバージェンス・プロトコル(Packet Data Convergence Protocol、PDCP)エンティティ、無線リンク制御(Radio Link Control、RLC)エンティティ、及び媒体アクセス制御(Media Access Control、MAC)機能を含む。PDCPエンティティは、暗号化、完全性保護、ヘッダ圧縮、及びシーケンス番号(sequence number、SN)割り当てのような機能を有し、RLCエンティティは、セグメント化、連結、再送、及び順序付けのような機能を有し、並びに、MACレイヤは、優先度に基づくスケジューリング機能、及び論理チャネル多重化及び逆多重化機能を有する。
第5世代(5th−Generation、5G)モバイル通信技術では、アプリケーションレイヤ情報が反映される必要のある新しい要件がある。フローに基づく(flow−based)QoSアーキテクチャは、より精細な粒度のQoS特性を実装するために可能なソリューションである。QoS差別化が、コアネットワーク(Core Network、CN)側でフロー(flow)粒度で実行される場合、グランド側と無線インタフェースとの間にマッピングが存在する。無線アクセスネットワーク(Radio Access Network、RAN)側では、スケジューリングのためにRBフォームが現在使用されている。UEのflowの量は比較的大きいので、MACプロトコルデータユニット(Protocol Data Unit、PDU)サブヘッダ(subheaders)のオーバヘッドを削減するために、複数のflowが同じRBにマッピングされる必要がある。現在のMACレイヤスケジューリングは、論理チャネル(Logical Channel、LCH)のチャネル優先度に基づくスケジューリングを意味する。言い換えると、複数のflowは一緒にスケジューリングされる。したがって、異なる優先度のflowが反映できず、及びアプリケーションレイヤ粒度のQoSは反映できない。
図2に示すように、従来のソリューションでは、flowは、非アクセス層(Non−Access Stratum、NAS)にあるbearerにマッピングされる。各bearerは1つのPDCPエンティティ及び1つのRLCエンティティに対応し、複数のRBは全てMACレイヤでスケジューリングされ多重化される。flowに基づく基本QoS制御は、MACレイヤスケジューリング及び多重化に実装できない。
本発明の実施形態は、flowに基づく基本QoS制御を実施するために、QoS制御のための方法及び装置を提供する。
一態様によると、QoS制御方法が提供される。方法は、第1装置のパケットデータ・コンバージェンス・プロトコルPDCPエンティティにより、前記第1装置のQoS情報に基づき被送信データに対する待ち行列処理を実行して、待ち行列キューを取得するステップであって、各キューは少なくとも1つのフローを含む、ステップと、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、プレスケジューリングウインドウ情報を取得するステップと、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、各待ち行列キューのプレスケジューリング情報を決定するステップと、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、各キューの前記プレスケジューリング情報及び前記プレスケジューリングウインドウ情報に基づきプレスケジューリング処理を実行し、前記待ち行列キューから、前記プレスケジューリングウインドウ情報により識別されたプレスケジューリングウインドウサイズのデータパケットを選択するステップと、を含む。
可能な設計では、前記方法は、PDCPサービスデータユニットPDCP SDUに対して待ち行列処理及びプレスケジューリング処理を実行した後に、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、PDCPシーケンス番号PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与を実行し、PDCPプロトコルデータユニットPDCP PDUを取得するステップ、又は、PDCP SDUにPDCP SN番号を割り当てた後に、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、待ち行列処理及びプレスケジューリング処理を実行し、次に暗号化及びPDCPヘッダ付与を実行して、PDCP PDUを取得するステップ、又は、PDCP SDUにPDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与を実行した後に、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、待ち行列処理及びプレスケジューリング処理を実行して、PDCP PDUを取得するステップ、を更に含む。
可能な設計では、方法は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記PDCP PDUを処理のために無線リンク制御RLCエンティティに分配するステップと、前記RLCエンティティにより、前記PDCP PDUに対してセグメント化又は連結を実行し、前記PDCP PDUを媒体アクセス制御MACレイヤに置くステップと、前記MACレイヤにより、複数の論理チャネルLCHのデータに対してスケジューリング及び多重化を実行して、MACプロトコルデータユニットMAC PDUを取得し、前記MAC PDUを処理及び送信のために物理レイヤに分配するステップと、を更に含む。
可能な設計では、第1装置のPDCPエンティティにより、前記第1装置のQoS情報に基づき被送信データに対して待ち行列処理を実行する前記ステップの前に、前記方法は、前記第1装置により、コアネットワークCN又は無線アクセスネットワークRANから、前記第1装置の前記QoS情報を取得するステップであって、前記第1装置の前記QoS情報は、サービス品質クラス識別子QCI、保証レートGBR、最大ビットレートMBR、アクセスポイント総合最大ビットレートAPN−AMBR、ユーザ機器総合最大ビットレートUE−AMBR、並びに割り当て及び保有優先度ARP、のうちの1又は複数を含む、ステップと、前記第1装置により、前記第1装置の前記PDCPエンティティへ、前記第1装置の前記取得したQoS情報を伝送するステップと、を更に含む。
可能な設計では、QCIは、優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示し、QoS情報は、ベアラレベル、フローレベル、パケットレベル、又はユーザ機器UEレベルである。
可能な設計では、第1装置のPDCPエンティティにより、前記第1装置のQoS情報に基づき、被送信データに対して待ち行列処理を実行する前記ステップの前に、前記方法は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記第1装置の且つサービスの属するスライスの相対QoS情報に基づき調整された前記QoS情報を取得するステップ、を更に含む。
可能な設計では、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記第1装置の且つサービスの属するスライスの相対QoS情報に基づき調整された前記QoS情報を取得する前記ステップの前に、前記方法は、前記第1装置により、前記サービスの属する前記スライスの識別子に基づき、前記サービスの属する前記スライスのQoS情報を取得するステップであって、前記スライスの前記QoS情報は、前記スライスの固有QoS情報及び/又は前記スライスの前記相対QoS情報を含む、ステップ、及び、前記第1装置により、前記スライスの前記固有QoS情報に基づき前記スライスのためにリソースを準備するステップ、及び/又は、前記スライスの前記相対QoS情報に基づき前記第1装置の前記QoS情報を調整するステップ、を更に含む。
可能な設計では、前記スライスの前記QoS情報は、前記スライスの前記相対QoS情報が有効であるか否かを示す情報を更に含み、前記スライスの前記相対QoS情報に基づき前記第1装置の前記QoS情報を調整する前記ステップは、前記スライスの前記QoS情報が、前記スライスの前記相対QoS情報は有効であると示す情報を含むとき、前記スライスの前記相対QoS情報に基づき、前記第1装置の前記QoS情報を調整するステップを含む。
可能な設計では、第1装置のPDCPエンティティにより、前記第1装置のQoS情報に基づき、被送信データに対して待ち行列処理を実行する前記ステップは、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記第1装置の前記フローレベルQoS情報に基づき、上位レイヤからのデータをフィルタリングして、フローレベルデータフローを取得するステップ、又は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記第1装置の前記ベアラレベルQoS情報に基づき、上位レイヤからのデータを分割して、フローレベルデータフローを取得するステップ、又は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記第1装置の前記パケットレベルQoS情報に基づき、上位レイヤからのデータを分類して、フローレベルデータフローを取得するステップ、を含む。
可能な設計では、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、プレスケジューリングウインドウ情報を取得する前記ステップは、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記無線アクセスネットワークRANにより送信された構成情報を取得し、前記構成情報に基づき、前記プレスケジューリングウインドウ情報を設定するステップ、又は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記RLCエンティティにより周期的に報告される前記プレスケジューリングウインドウ情報を受信するステップ、又は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記RLCエンティティによりイベントに基づき報告された前記プレスケジューリングウインドウ情報を受信するステップ、又は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記待ち行列キューの長さ及び待ち時間、並びにRLCバッファ状態、のうちの1又は複数に基づき、独立プレスケジューリングウインドウ情報を選択するステップ、を含む。
可能な設計では、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、プレスケジューリングウインドウ情報を取得する前記ステップは、前記第1装置の前記PDCPエンティティが、前記RLCエンティティにより報告された前記プレスケジューリングウインドウ情報又は前記RLCエンティティにより報告され且つRLCバッファが重負荷を有すると示す情報を受信し、前記RLCバッファの状態に基づき前記プレスケジューリングウインドウ情報を選択するまで、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記待ち行列キューの長さ及び待ち時間、並びにRLCバッファ状態のうちの1又は複数に基づき、独立プレスケジューリングウインドウ情報を選択するステップを含む。
可能な設計では、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより処理のために前記PDCP PDUをRLCエンティティに分配する前記ステップは、1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、前記PDCPエンティティにより、RLCエンティティの異なる種類に基づき前記PDCPエンティティの待ち行列キューをグループ化し、各キューグループの中のデータを対応する種類のRLCエンティティに分配するステップ、又は、1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、前記PDCPエンティティにより、RLCエンティティによるプレスケジューリングウインドウ情報の報告の時間順に基づき、前記PDCP PDUの分配されるべきRLCエンティティを選択するステップ、又は、複数のPDCPエンティティが1つのRLCエンティティに対応する場合、前記RLCエンティティにより、複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を生成し、前記複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を複数の対応するPDCPエンティティに通知し、並びに各PDCPエンティティにより、プレスケジューリング処理を独立に実行し、及び前記RLCエンティティへ前記PDCP PDUを送信するステップ、又は、前記RLCエンティティにより、各PDCPエンティティの状態情報に基づきプレスケジューリングウインドウ情報を割り当てるステップ、又は、前記RLCエンティティにより、各PDCPエンティティのスケジューリング情報に基づきプレスケジューリングウインドウ情報を割り当てるステップ、又は、異なるスケジューリング優先度を有するPDCPエンティティにより、異なるプレスケジューリング方法を使用するステップ、を含む。
可能な設計では、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、各待ち行列キューのプレスケジューリング情報を決定する前記ステップは、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、各データフローの且つ前記無線アクセスネットワークRANにより送信されたプレスケジューリング情報を取得するステップ、及び/又は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記コアネットワークCNにより送信された前記第1装置の前記フローレベルQoS情報を取得し、及び、前記第1装置の前記フローレベルQoS情報に基づき、各データフローのプレスケジューリング情報を決定するステップ、及び/又は、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記上位レイヤからの情報を取得して、プレスケジューリング情報を計算するステップ、を含む。
可能な設計では、前記RLCエンティティにより、前記PDCP PDUに対してセグメント化及び連結を実行し、前記PDCP PDUを媒体アクセス制御MACレイヤに置く前記ステップは、前記RLCエンティティにより、データパケットセグメント化及び連結を実行して、前記MACレイヤによりバッファリングするために、固定サイズの媒体アクセス制御プロトコルデータユニットMAC PDUを生成するステップを含む。
可能な設計では、前記方法は、前記第1装置により、前記固定サイズの前記MAC PDUを決定するステップと、前記第1装置により、第2装置へ前記固定サイズを送信するステップであって、前記第1装置にリソースを割り当てるとき、前記第2装置が、前記固定サイズのデータ又は前記固定サイズの整数倍のサイズのデータを伝送するために使用可能なリソースを割り当てることができるようにする、ステップと、を更に含む。
可能な設計では、前記RLCエンティティにより、データパケットセグメント化及び連結を実行して、固定サイズのMAC PDUを生成する前記ステップは、前記第1装置により、MAC PDUの且つ第2装置により決定され前記第2装置により送信された固定サイズを受信するステップと、前記第1装置の前記RLCエンティティにより、前記受信した固定サイズに基づき、データパケットセグメント化及び連結を実行して、前記固定サイズの前記MAC PDUを生成するステップと、を含む。
可能な設計では、前記RLCエンティティによりデータパケットセグメント化及び連結を実行して、固定サイズのMAC PDUを生成する前記ステップは、前記RLCエンティティにより、データパケットセグメント化及び連結を実行して、前記固定サイズの複数のMAC PDUを生成するステップと、前記MACレイヤにより、複数のバッファキューを生成するステップであって、前記キューは異なる固定サイズに対応する、ステップと、前記MACレイヤにより、受信したリソースサイズ状態に基づき、対応するキューからデータパケットを取得するステップと、を含む。
可能な設計では、前記第1装置の1つのPDCPエンティティは複数のRLCエンティティに対応し、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記PDCP PDUを処理のためにRLCエンティティに分配する前記ステップは、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、PDCP PDUを処理のために各RLCエンティティに分配するステップを含む。
可能な設計では、前記第1装置の複数のPDCPエンティティは1つのRLCエンティティに対応し、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、前記PDCP PDUを処理のためにRLCエンティティに分配する前記ステップは、前記第1装置の各PDCPエンティティにより、PDCP PDUを処理のために前記RLCエンティティに分配するステップを含む。
可能な設計では、前記MACレイヤにより、複数の論理チャネルLCHのデータに対してスケジューリング及び多重化を実行する前記ステップは、前記MACエンティティにより、各無線ベアラRBの且つRAN要素により構成されたスケジューリング情報を取得するステップ、又は、プリセット計算ルールに従い前記プレスケジューリング情報に基づき各RBのスケジューリング情報を取得するステップ、及び、前記MACレイヤにより、前記RBの前記スケジューリング情報に基づき、前記複数の論理チャネルLCHの前記データに対してスケジューリング及び多重化を実行するステップ、を含む。
可能な設計では、前記第1装置により、CN又はRANから前記第1装置の前記QoS情報を取得する前記ステップは、前記第1装置により、前記第1装置の位置する第1行路区間のQoSパラメータを取得するステップ、又は、前記第1装置により、前記第1装置のエンドツーエンドE2E QoSパラメータ及び前記E2E QoSパラメータを動的に割り当てるためのルールを取得するステップ、を含む。
可能な設計では、前記方法は、前記第1装置により、制御プレーンから能力又は負荷通知メッセージを受信するステップと、前記能力又は負荷通知メッセージに基づき、前記第1行路区間以外の行路区間のQoS能力が前記行路区間のQoS要件を満たさないと決定されると、E2E QoSを満たすために、前記第1装置の前記第1行路区間の前記QoSパラメータを調整して、前記第1行路区間のサービス品質を向上するステップと、を更に含む。
可能な設計では、前記方法は、前記第1装置により、ユーザプレーンから帯域内通知メッセージを受信するステップであって、前記帯域内通知メッセージはQoS満足情報を伝達し、前記QoS満足情報は、E2E QoSカウンタの占有比率又は数量、又はE2E QoSカウンタの残り比率又は数量を示すために使用される、ステップと、前記QoS満足情報に基づき、前記第1行路区間以外の行路区間でQoSが満たされないと決定されると、E2E QoSを満たすために、前記第1装置の前記第1行路区間の前記QoSパラメータを調整して、前記第1行路区間のサービス品質を向上するステップと、を更に含む。
別の態様によると、サービス品質QoS制御の方法が提供される。方法は、コアネットワーク制御プレーンネットワーク要素CN−CPにより、無線アクセスネットワークRANにより送信された無線インタフェース側サービス品質QoS能力情報及び/又はグランド側QoS能力情報を受信するステップと、前記無線インタフェース側QoS能力情報及び/又は前記グランド側QoS能力情報に基づき、無線インタフェース側行路区間又はグランド側行路区間の選択又は再選択を決定するステップと、を含む。
更に別の態様によると、サービス品質QoS制御の方法が提供される。方法は、第1無線アクセスネットワークRAN要素により、近隣RAN要素により送信されたグランド側ルーティング情報を受信するステップであって、前記グランド側ルーティング情報は、前記近隣RAN要素に接続されたサービングゲートウェイSGWに関する情報、パケットデータネットワークゲートウェイPGWに関する情報、前記PGWに接続されたパケットデータネットワークPDNに関する情報、ローカルホームネットワークLHNに関する情報、超低遅延能力情報、及び超高信頼性伝送能力情報、のうちの1又は複数を含む、ステップと、前記第1RAN要素により、ハンドオーバプログラムを実行するために、前記グランド側ルーティング情報及びQoSパラメータに基づき、前記近隣RAN要素に対して目標セルハンドオーバ選択を実行して、端末のために目標RAN要素の適切な目標セルを選択するステップと、を含む。
可能な設計では、前記方法は、前記第1RAN要素により、前記目標RAN要素へ第1メッセージを送信するステップであって、前記第1メッセージは、前記QoSパラメータ、ハンドオーバ理由情報、及び目標PDNに関する情報を伝達し、前記目標RAN要素が、前記第1メッセージの中で伝達される、前記QoSパラメータ、前記ハンドオーバ理由情報、及び前記目標PDNに関する情報に基づき、サービス加入決定を実行するようにする、ステップ、を更に含む。
可能な設計では、前記方法は、前記第1RAN要素により、前記目標RAN要素により送信された第2メッセージを受信するステップであって、前記第2メッセージは加入が成功したことを示すために使用され、前記第2メッセージはQoSパラメータ満足レベルを伝達する、ステップ、又は、前記第1RAN要素により、前記目標RAN要素により送信された第3メッセージを受信するステップであって、前記第3メッセージは加入が失敗したことを示すために使用され、前記第3メッセージは特定原因を伝達する、ステップ、を更に含む。
可能な設計では、前記方法は、複数の目標RAN要素により返された第2メッセージを受信すると、前記第1RAN要素により、前記第2メッセージの中で伝達されたQoSパラメータ満足レベルに基づき目標セルを選択するステップと、前記目標セルへのハンドオーバを開始するステップと、を更に含む。
更に別の態様によると、装置が提供される。装置は第1装置として使用され、前記装置は、前記第1装置のサービス品質QoS情報に基づき、パケットデータ・コンバージェンス・プロトコルPDCPエンティティにより送信されるべきデータに対して待ち行列処理を実行して、待ち行列キューを取得するよう構成される待ち行列ユニットであって、各キューは少なくとも1つのフローを含む、待ち行列ユニットと、前記PDCPエンティティのプレスケジューリングウインドウ情報を取得するよう構成される取得ユニットと、前記待ち行列ユニットによりキューイングされた各キューのプレスケジューリング情報を決定するよう構成される決定ユニットと、各キューの且つ前記決定ユニットにより決定された前記プレスケジューリング情報、及び前記取得ユニットにより取得された前記プレスケジューリングウインドウ情報に基づき、プレスケジューリング処理を実行し、前記待ち行列キューから、前記プレスケジューリングウインドウ情報により識別されたプレスケジューリングウインドウサイズのデータパケットを選択するよう構成されるプレスケジューリングユニットと、を含む。
可能な設計では、前記装置は、生成ユニットであって、前記待ち行列ユニットがPDCPサービスデータユニットPDCP SDUに対して待ち行列処理を実行し、及び前記プレスケジューリングユニットがプレスケジューリング処理を実行した後に、PDCPシーケンス番号PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与を実行して、PDCPプロトコルデータユニットPDCP PDUを取得する、又は、PDCP SN番号をPDCP SDUに割り当て、前記待ち行列ユニットが待ち行列処理を実行し、及び前記プレスケジューリングユニットがプレスケジューリング処理を実行した後に、暗号化及びPDCPヘッダ付与を実行して、PDCP PDUを取得する、又は、前記待ち行列ユニットが待ち行列処理を実行し及び前記プレスケジューリングユニットがプレスケジューリング処理を実行してPDCP PDUを取得する前に、PDCP SDUにPDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与を実行するよう構成される生成ユニット、を更に含む。
可能な設計では、前記装置は、分配ユニットであって、前記生成ユニットにより生成された前記PDCP PDUを処理のために無線リンク制御RLCエンティティに分配し、前記RLCエンティティにより、前記PDCP PDUに対してセグメント化又は連結を実行し、前記PDCP PDUを媒体アクセス制御MACレイヤに置き、前記MACレイヤにより、複数の論理チャネルLCHのデータに対してスケジューリング及び多重化を実行して、MACプロトコルデータユニットMAC PDUを取得し、前記MAC PDUを処理及び送信のために物理レイヤに分配する、よう構成される分配ユニットを更に含む。
可能な設計では、前記取得ユニットは、前記待ち行列ユニットが前記第1装置の前記QoS情報に基づき前記被送信データに対して待ち行列処理を実行する前に、コアネットワークCN又は無線アクセスネットワークRANから、前記第1装置の前記QoS情報を取得するよう更に構成され、前記第1装置の前記QoS情報は、サービス品質クラス識別子QCI、保証レートGBR、最大ビットレートMBR、アクセスポイント総合最大ビットレートAPN−AMBR、ユーザ機器総合最大ビットレートUE−AMBR、並びに割り当て及び保有優先度ARP、のうちの1又は複数を含み、前記分配ユニットは、前記第1装置の前記PDCPエンティティへ、前記取得ユニットにより取得された前記第1装置の前記QoS情報を分配するよう更に構成される。
可能な設計では、前記QCIは、優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示し、前記QoS情報は、ベアラレベル、フローレベル、パケットレベル、又はユーザ機器UEレベルである。
可能な設計では、前記取得ユニットは、前記待ち行列ユニットが前記第1装置の前記QoS情報に基づき前記被送信データに対して待ち行列処理を実行する前に、前記第1装置の且つサービスの属するスライスの相対QoS情報に基づき調整された前記QoS情報を取得するよう更に構成される。
可能な設計では、前記取得ユニットは、前記第1装置の且つ前記サービスの属する前記スライスの前記相対QoS情報に基づき調整された前記QoS情報を取得する前に、前記サービスの属する前記スライスの識別子に基づき、前記サービスの属する前記スライスのQoS情報を取得するよう更に構成され、前記スライスの前記QoS情報は、前記スライスの固有QoS情報及び/又は前記スライスの相対QoS情報を含み、前記装置は、前記スライスの且つ前記取得ユニットにより取得された前記固有QoS情報に基づき前記スライスのためにリソースを準備し、及び/又は前記スライスの前記相対QoS情報に基づき前記第1装置の前記QoS情報を調整するよう構成される処理ユニットを更に含む。
可能な設計では、前記スライスの且つ前記取得ユニットにより取得された前記QoS情報は、前記スライスの前記相対QoS情報が有効か否かを示す情報を更に含み、前記処理ユニットは、具体的に、前記スライスの且つ前記取得ユニットにより取得された前記QoS情報が前記スライスの前記相対QoS情報は有効であると示す情報を含むとき、前記スライスの前記相対QoS情報に基づき、前記第1装置の前記QoS情報を調整するよう構成される。
可能な設計では、前記待ち行列ユニットは、具体的に、前記第1装置の前記フローレベルQoS情報に基づき前記PDCPエンティティの上位レイヤからのデータをフィルタリングして、フローレベルデータフローを取得する、又は、前記第1装置の前記ベアラレベルQoS情報に基づき前記PDCPエンティティの上位レイヤからのデータを分割して、フローレベルデータフローを取得する、又は、前記第1装置の前記パケットレベルQoS情報に基づき前記PDCPエンティティの上位レイヤからのデータを分類して、フローレベルデータフローを取得する、よう構成される。
可能な設計では、前記取得ユニットは、具体的に、前記無線アクセスネットワークRANにより送信された構成情報を取得し、前記構成情報に基づき、前記PDCPエンティティの前記プレスケジューリングウインドウ情報を設定する、又は、前記RLCエンティティにより周期的に報告される前記PDCPエンティティの前記プレスケジューリングウインドウ情報を受信する、又は、前記RLCエンティティによりイベントに基づき報告された前記PDCPエンティティの前記プレスケジューリングウインドウ情報を受信する、又は、前記待ち行列キューの長さ及び待ち時間、並びにRLCバッファ状態、のうちの1又は複数に基づき、前記PDCPエンティティの独立プレスケジューリングウインドウ情報を選択する、よう構成される。
可能な設計では、前記取得ユニットは、具体的に、前記第1装置の前記PDCPエンティティが前記RLCエンティティにより報告される前記プレスケジューリングウインドウ情報又は前記RLCエンティティにより報告され且つRLCバッファが重負荷を有することを示す情報を受信するまで、前記待ち行列キューの長さ及び待ち時間、並びにRLCバッファ状態のうちの1又は複数に基づき、独立プレスケジューリングウインドウ情報を選択し、前記RLCバッファの状態に基づき前記プレスケジューリングウインドウ情報を選択するよう構成される。
可能な設計では、前記分配ユニットは、具体的に、1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、前記PDCPエンティティにより、RLCエンティティの異なる種類に基づき前記PDCPエンティティの待ち行列キューをグループ化し、各キューグループの中のデータを対応する種類のRLCエンティティに分配する、又は、1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、前記PDCPエンティティにより、RLCエンティティによるプレスケジューリングウインドウ情報の報告の時間順に基づき、前記PDCP PDUの分配されるべきRLCエンティティを選択する、又は、複数のPDCPエンティティが1つのRLCエンティティに対応する場合、前記RLCエンティティにより、複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を生成し、前記複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を複数の対応するPDCPエンティティに通知し、並びに各PDCPエンティティにより、プレスケジューリング処理を独立に実行し、及び前記RLCエンティティへ前記PDCP PDUを送信する、又は、前記RLCエンティティにより、各PDCPエンティティの状態情報に基づきプレスケジューリングウインドウ情報を割り当てる、又は、前記RLCエンティティにより、各PDCPエンティティのスケジューリング情報に基づきプレスケジューリングウインドウ情報を割り当てる、又は、異なるスケジューリング優先度を有するPDCPエンティティにより、異なるプレスケジューリング方法を使用する、よう構成される。
可能な設計では、前記決定ユニットは、具体的に、各データフローの且つ無線アクセスネットワークRANにより送信された、前記PDCPエンティティのプレスケジューリング情報を取得する、及び/又は、前記コアネットワークCNにより送信された前記第1装置の前記フローレベルQoS情報を取得し、及び、前記第1装置の前記フローレベルQoS情報に基づき、前記PDCPエンティティの、各データフローのプレスケジューリング情報を決定する、及び/又は、前記PDCPエンティティの前記上位レイヤからの情報を取得して、前記PDCPエンティティのプレスケジューリング情報を計算する、よう構成される。
可能な設計では、前記分配ユニットは、具体的に、前記RLCエンティティにより、データパケットセグメント化及び連結を実行して、MACレイヤによるバッファリングのために固定サイズの媒体アクセス制御プロトコルデータユニットMAC PDUを生成するよう構成される。
可能な設計では、前記決定ユニットは、前記固定サイズの前記MAC PDUを決定するよう更に構成され、前記装置は、第2装置へ前記固定サイズを送信するよう構成される送信ユニットであって、前記第1装置にリソースを割り当てるとき、前記第2装置が、前記固定サイズのデータ又は前記固定サイズの整数倍のサイズのデータを伝送するために使用可能なリソースを割り当てることができるようにする、送信ユニット、を更に含む。
可能な設計では、前記装置は、MAC PDUの且つ第2装置により決定され前記第2装置により送信された固定サイズを受信するよう構成される受信ユニットを更に含み、前記分配ユニットは、具体的に、前記RLCエンティティに、前記受信した固定サイズに基づき、データパケットセグメント化及び連結を実行して、前記固定サイズの前記MAC PDUを生成するよう指示するよう構成される。
可能な設計では、前記分配ユニットは、具体的に、前記RLCエンティティに、データパケットセグメント化及び連結を実行して、前記固定サイズの複数のMAC PDUを生成するよう指示し、前記MACレイヤにより、複数のバッファキューを生成し、ここで前記キューは異なる固定サイズに対応し、並びに、前記MACレイヤにより、受信したリソースサイズ状態に基づき、対応するキューからデータパケットを取得するよう構成される。
可能な設計では、前記第1装置の1つのPDCPエンティティは複数のRLCエンティティに対応し、前記分配ユニットは、具体的に、前記第1装置の前記PDCPエンティティにより、PDCP PDUを処理のために各RLCエンティティに分配するよう構成される。
可能な設計では、前記第1装置の複数のPDCPエンティティは1つのRLCエンティティに対応し、前記分配ユニットは、具体的に、前記第1装置の各PDCPエンティティにより、PDCP PDUを処理のために前記RLCエンティティに分配するよう構成される。
可能な設計では、前記分配ユニットは、具体的に、前記MACエンティティに、各無線ベアラRBの且つRAN要素により構成されたスケジューリング情報を取得するよう指示し、又は、プリセット計算ルールに従い前記プレスケジューリング情報に基づき各RBのスケジューリング情報を取得し、及び、前記MACレイヤにより、前記RBの前記スケジューリング情報に基づき、前記複数の論理チャネルLCHの前記データに対してスケジューリング及び多重化を実行する、よう構成される。
可能な設計では、前記取得ユニットは、具体的に、前記第1装置の位置する第1行路区間のQoSパラメータを取得する、又は、前記第1装置のエンドツーエンドE2E QoSパラメータ及び前記E2E QoSパラメータを動的に割り当てるためのルールを取得する、よう構成される。
可能な設計では、前記装置は、制御プレーンから能力又は負荷通知メッセージを受信するよう構成される受信ユニットと、前記受信ユニットにより受信された前記能力又は負荷通知メッセージに基づき、前記第1行路区間以外の行路区間のQoS能力が前記行路区間のQoS要件を満たさないと決定されると、E2E QoSを満たすために、前記第1装置の前記第1行路区間の前記QoSパラメータを調整して、前記第1行路区間のサービス品質を向上するよう構成される調整ユニットと、を更に含む。
可能な設計では、前記装置は、ユーザプレーンから帯域内通知メッセージを受信するよう構成される受信ユニットであって、前記帯域内通知メッセージはQoS満足情報を伝達し、前記QoS満足情報は、E2E QoSカウンタの占有比率又は数量、又はE2E QoSカウンタの残り比率又は数量を示すために使用される、受信ユニットと、前記QoS満足情報に基づき、前記第1行路区間以外の行路区間でQoSが満たされないと決定されると、E2E QoSを満たすために、前記第1装置の前記第1行路区間の前記QoSパラメータを調整して、前記第1行路区間のサービス品質を向上するよう構成される調整ユニットと、を更に含む。
更に別の態様によると、コアネットワーク装置が提供される。コアネットワーク装置は、無線アクセスネットワークRANにより送信された無線インタフェース側サービス品質QoS能力情報及び/又はグランド側QoS能力情報を受信するよう構成される受信ユニットと、前記受信ユニットにより受信された前記無線インタフェース側QoS能力情報及び/又は前記グランド側QoS能力情報に基づき、無線インタフェース側行路区間又はグランド側行路区間の選択又は再選択を決定するよう構成される決定ユニットと、を含む。
更に別の態様によると、アクセスネットワーク装置が提供される。アクセスネットワーク装置は、近隣無線アクセスネットワークRAN要素により送信されたグランド側ルーティング情報を受信するよう構成される受信ユニットであって、前記グランド側ルーティング情報は、前記近隣RAN要素に接続されたサービングゲートウェイSGWに関する情報、パケットデータネットワークゲートウェイPGWに関する情報、前記PGWに接続されたパケットデータネットワークPDNに関する情報、ローカルホームネットワークLHNに関する情報、超低遅延能力情報、及び超高信頼性伝送能力情報、のうちの1又は複数を含む、受信ユニットと、ハンドオーバプログラムを実行するために、前記受信ユニットにより受信された前記グランド側ルーティング情報及びサービス品質QoSパラメータに基づき、前記近隣RAN要素に対して目標セルハンドオーバ選択を実行して、端末のために目標RAN要素の適切な目標セルを選択するよう構成されるハンドオーバユニットと、を含む。
可能な設計では、前記アクセスネットワーク装置は、前記目標RAN要素へ第1メッセージを送信するよう構成される送信ユニットであって、前記第1メッセージは、前記QoSパラメータ、ハンドオーバ理由情報、及び目標PDNに関する情報を伝達し、前記目標RAN要素が、前記第1メッセージの中で伝達される、前記QoSパラメータ、前記ハンドオーバ理由情報、及び前記目標PDNに関する前記情報に基づき、サービス加入決定を実行できるようにする、送信ユニットを更に含む。
可能な設計では、前記受信ユニットは、前記目標RAN要素により送信された第2メッセージを受信し、前記第2メッセージは加入が成功したことを示すために使用され、前記第2メッセージはQoSパラメータ満足レベルを伝達する、又は、前記目標RAN要素により送信された第3メッセージを受信し、前記第3メッセージは加入が失敗したことを示すために使用され、前記第3メッセージは特定原因を伝達する、よう更に構成されて良い。
可能な設計では、前記ハンドオーバユニットは、前記受信ユニットが複数の目標RAN要素により返された第2メッセージを受信すると、前記第2メッセージの中で伝達されたQoSパラメータ満足レベルに基づき目標セルを選択し、前記目標セルへのハンドオーバを開始するよう更に構成される。
更に別の態様によると、本発明の一実施形態は、装置を提供する。装置は、ユーザ機器、アクセスネットワーク装置、又はコアネットワーク装置であって良く、前記装置は、前述の方法例において装置により実行される機能を実装して良く、前記機能は、ハードウェアにより、又は対応するソフトウェアを実行するハードウェアにより、実装されて良い。ハードウェア又はソフトウェアは、機能に対応する1又は複数のモジュールを含む。
可能な設計では、前記装置の構造は、メモリ、プロセッサ、及び通信機を含む。プロセッサは、前述の方法における対応する機能を実行する際に前記装置をサポートするよう構成される。前記通信機は、データ又は命令を送信又は受信する際に前記装置をサポートするよう構成される。前記メモリは、前記プロセッサに結合され、前記装置により必要とされるプログラム命令及びデータを格納するよう構成される。
更に別の態様によると、本発明の一実施形態は、システムを提供する。システムは、前述のユーザ機器、前述のアクセスネットワーク装置、及び前述のコアネットワーク装置を含む。
更に別の態様によると、本発明の一実施形態は、前述の装置により使用されるコンピュータソフトウェア命令を格納するよう構成されるコンピュータ記憶媒体を提供する。コンピュータソフトウェア命令は、前述の態様を実行するために設計されたプログラムを含む。
従来技術と比べて、本発明の実施形態では、MACレイヤにより1回だけスケジューリングを実行する代わりに、装置がデータを送信する必要のあるとき、PDCPエンティティが先ずプレスケジューリングを実行し、次にMACレイヤがスケジューリングを実行する。2回のスケジューリングを通じて、flowに基づくQoS制御が実施される。
既存LTEシステムのシステムアーキテクチャの概略図である。
従来におけるQoS制御のための方法の概略図である。
本発明の一実施形態によるQoS制御のための方法の基づくシステムアーキテクチャの概略図である。
本発明の一実施形態による可能なRANネットワークアーキテクチャの概略図である。
本発明の一実施形態によるUE側プロトコルスタックの構成の概略構造図である。
PDCPエンティティとRLCエンティティとの間の対応の概略図である。
本発明の一実施形態によるUE側データフローのフロー方向の概略図である。
本発明の一実施形態によるQoS制御のための方法のフローチャートである。
本発明の一実施形態によるPDCPエンティティの処理手順の概略図である。
本発明の一実施形態によるPDCPエンティティの別の処理手順の概略図である。
本発明の一実施形態によるPDCPエンティティの更に別の処理手順の概略図である。
本発明の一実施形態によるプレスケジューリング処理の概略図である。
本発明の一実施形態によるフローに基づくQoSのための方法の全体ネットワークアーキテクチャの概略図である。
本発明の一実施形態によるフローに基づくQoSのための方法の全体ネットワークアーキテクチャの概略図である。
本発明の一実施形態によるslice QoS構成方法の信号フロー図である。
1レベルの一般的なキャッシュ処理の概略図である。
本発明の一実施形態による2レベルのキャッシュ処理の概略図である。
本発明の別の実施形態によるQoS制御のための方法のフローチャートである。
本発明の別の実施形態による経路再配置の概略図である。
本発明の更に別の実施形態によるQoS制御のための方法のフローチャートである。
本発明によるE2E QoSハンドオーバ手順の概略図である。
本発明の一実施形態によるハンドオーバ方法の信号フロー図である。
本発明の一実施形態による装置の構造図である。
本発明の一実施形態による別の装置の構造図である。
本発明の一実施形態による更に別の装置の構造図である。
本発明の技術的ソリューションは、添付の図面及び実施形態を参照して以下に更に詳述される。
本発明の実施形態の目的、技術的ソリューション、及び利点をより明確にするために、以下は、本発明の実施形態の技術的ソリューションを本発明の実施形態における添付の図面を参照して明確に記載する。
図3は、本発明の一実施形態によるQoS制御のための方法の基づくシステムアーキテクチャの概略図である。本発明は、5G通信システム及び後の進化型通信システム、並びにLTE、3G、2G、Wi−Fi、及びWiMAXのようなモバイル通信システムに適用されて良い。方法の特定用途シナリオは、単一接続シナリオ、二重接続シナリオ、中継(Relay)シナリオ、又は装置間(Device−to−Device、D2D)シナリオであって良い。システムは、主に、UE301、RAN302、CN制御プレーン(Control Plane、CP)303、CNユーザプレーン(User Plane、UP)304、及び公衆データネットワーク(Public Data Network、PDN)305を含む。本発明におけるネットワーク要素は、RAN要素、コアネットワーク要素、端末装置、及びアプリケーションサーバを含む。RAN要素は、主に、リソース割り当て及びモビリティ管理のような機能を含むRAN制御を担うRAN制御部と、制御プレーン、ユーザプレーン、及びサービス生成及びモビリティ及びユーザデータスケジューリングのような機能を有する基地局と、を含む。コアネットワーク要素は、主に、端末セッション管理、モビリティ管理、QoS制御、及び加入情報管理のような機能のために使用される制御プレーンネットワーク要素と、データ転送のような機能を有し且つSGW(serving gateway)及びPGW(PDN gateway)を含み得るユーザプレーンネットワーク要素と、を含む。端末装置は、データ送信、データ受信、及び測定のような機能を有する。アプリケーションサーバは、アプリケーションレベルのサービス要件を提供する。
図3Aは、本発明の一実施形態による可能なRANネットワークアーキテクチャの概略図である。次世代ネットワークでは、RAN要素は、2つの部分:中央ユニット(centralized unit、CU)及び分散ユニット(distributed Unit、DU)を含んで良く、CU及びDUは一緒にRAN機能を実施し、新しい無線(new radio、NR)gNBは2つの部分:CU及びDUを含む。
RANプロトコルスタックは、また、CU及びDUにおいて別個に展開される。可能な分散方法は次の通りである。
オプション(Option)Aでは、無線リソース制御(Radio Resource Control、RRC)機能エンティティ及びPDCP機能エンティティは、CUにおいて展開され、RLC機能エンティティ、MAC機能エンティティ、物理レイヤ(Physical Layer、PHY)機能エンティティ、及び無線周波数(Radio Frequency、RF)ユニット機能エンティティは、DUにおいて展開される。
オプションBでは、RRC機能エンティティ及びPDCP機能エンティティは、CUにおいて展開され、幾つかのRLC機能(再送及び可能なセグメント化の機能)は、CUにおいて展開され、並びに、残りのRLC機能(セグメント化及び再組立のような機能)、MAC機能エンティティ、PHY機能エンティティ、及びRF機能エンティティは、DUにおいて展開される。
オプションCでは、RRC機能エンティティ、PDCP機能エンティティ、及びRLC機能エンティティは、CUにおいて展開され、並びに、MAC機能エンティティ、PHY機能エンティティ、及びRF機能エンティティは、DUにおいて展開される。
オプションDでは、RRC機能エンティティ及びPDCP機能エンティティは、CUにおいて展開され、並びに、MAC機能エンティティ、PHY機能エンティティ、及びRF機能エンティティは、DUにおいて展開される。ARQ再送機能は、PDCPエンティティにより実装され、セグメント化及び連結の機能はDUにおいてMACレイヤにより実装される。
本発明の実施形態において提供されるQoS制御のための方法は、アップリンクデータ処理手順に適用されて良く、又はダウンリンクデータ処理手順に適用されて良い。アップリンクデータ処理手順では、データ送信処理はUEにより実行され、データ受信処理はRAN側で実行される。ダウンリンクデータ処理手順では、ダウンリンクデータ送信処理はRAN側で実行され、データ受信処理はUEにより実行される。
本発明の実施形態では、アップリンクデータ処理手順が、QoS制御のための方法を詳述するための一例として使用される。
図4は、本発明の一実施形態によるUE側プロトコルスタックの構成の概略構造図である。UEは、PDCPエンティティ、RLCエンティティ、MACレイヤ、及びPHYレイヤを含む。プレスケジューリング処理手順は、PDCPレイヤ又はPDCPレイヤより上のプロトコルレイヤで実施される。例えば、プレスケジューリング処理プロトコルレイヤは、本発明において記載されるプレスケジューリング処理手順の機能を達成するために、PDCPレイヤの上に新たに定められて良い。
各プロトコルレイヤの機能は以下に簡単に説明される。
PDCPエンティティは、主に、制御プレーンからのRRCメッセージ、及びデータプレーンからのインターネットプロトコル(Internet Protocol、IP)パケット又は非IPパケットを処理するよう構成される。PDCPエンティティの機能は、以下の機能:ユーザプレーンデータ及び制御プレーンデータに対する暗号化及び解読(Ciphering and deciphering)、制御プレーンデータに対してのみ完全性保護(Integrity Protection)、ユーザプレーンデータ及び制御プレーンデータ伝送、ハンドオーバ(handover)中の並べ替え及び再送処理、及びタイムアウトによるユーザプレーンデータの廃棄、のうちの任意の1又は複数を含む。
RLCエンティティの機能は、以下の機能のうちの任意の1又は複数を含む。
RLCサービスデータユニット(Service Data Unit、SDU)セグメント化(segmentation)/連結(concatenation)及び再組立(reassembly):機能は、非送達確認モード(unAcknowledged Mode、UM)及び送達確認モード(Acknowledged Mode、AM)にのみ適用可能である。RLC PDUのサイズはMACレイヤにより指定されるので、RLC PDUのサイズは、通常、RLC SDUのサイズに等しくない。したがって、RLC SDUがMACレイヤにより指定されたサイズに適合するように、送信端は、RLC SDUセグメント化/連結を実行する必要がある。相応して、受信端は、元のRLC SDUを復元し及び元のRLC SDUを上位レイヤに送信するために、予めセグメント化されたRLC SDUを再組立する必要がある。
自動再送要求(Automatic Repeat Request、ARQ)を用いて実行される誤り訂正:本機能はAMモードにのみ適用可能であり、MACレイヤのハイブリッド自動再送要求(Hybrid Automatic Repeat reQuest、HARQ)メカニズムは非常に早い再送を実施することを目的とし、並びにメカニズムのフィードバック誤り率は約1%である。HARQフィードバック誤り率は、(パケット損失率が10−5未満であることを要求する)伝送制御プロトコル(Transmission Control Protocol、TCP)伝送のような幾つかのサービスでは非常に高い。このようなサービスでは、RLCレイヤにおける再送処理は、フィードバック誤り率を更に低減できる。
RLC PDUに対して実行される並べ替え(reordering):本機能は、UMモード及びAMモードにのみ適用可能である。MACレイヤのHARQメカニズムは、RLCレイヤに到着するパケットの順序を狂わせることがある。したがって、データはRLCレイヤにより並べ替えられる必要がある。
重複パケット検出(duplicate packet detection):本機能は、UMモード及びAMモードにのみ適用可能である。重複パケットの発生の最も可能性の高い原因は、送信端が肯定応答(HARQ ACK)をフィードバックするが、受信端が肯定応答を否定応答(NACK)として誤って解釈し、結果として不要なMAC PDU再送を生じることである。
RLC PDUに対して実行される再セグメント化(resegmentation):本機能は、AMモードにのみ適用可能である。RLC PDU(注:ここではSDUではない)が再送される必要があるとき、再セグメント化も必要であり得る。例えば、MACレイヤにより指定されるサイズが元のRLC PDUのサイズより小さい場合、再セグメント化が実行される必要がある。
MACエンティティの機能は、以下の機能:論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の整合;1つの又は異なる論理チャネル(無線ベアラ)に属する複数のMAC SDUの同一MAC PDU(Transport Block)への多重化、及び該複数のMAC PDUの物理レイヤへの送信;逆多重化;HARQを用いて実行される誤り訂正;スケジューリング処理;論理チャネル優先度処理;スケジューリング情報報告(UE側及びアップリンクに対してのみ)、例えばBSR(buffer status report)報告;及びランダムアクセス手順処理;のうちの任意の1又は複数を含む。
本実施形態では、プレスケジューリング処理手順がPDCPレイヤで実行される一例が説明のために用いられる。プロトコルスタックの構成は図4に示される。PDCPエンティティは、RLCエンティティと1対1対応にある。図4AのPDCPエンティティとRLCエンティティとの間の対応の概略図を参照する。例えば、分離シナリオでは、1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応し、各RLCエンティティは1つの論理チャネルに対応する。MACレイヤは、複数の論理チャネルのデータに対して優先度スケジューリング及び多重化を実行し、多重化したデータパケットMAC PDUを処理及び送信のために物理レイヤへ送信する。各PDCPエンティティ内の複数のflowの間で、キューイング及びプレスケジューリングが実行される。
flowとRBとの間の対応は、ANにより固定的に構成されて良く、又はUEにより選択されて良い。選択ルールはANにより構成されて良い。
例えば、RBの概念は、固定RLCエンティティのみを含んで良い。複数のRLCエンティティは、1つのPDCPエンティティに対応する。さらに、PDCPエンティティは、それぞれ3つの異なる種類のRLCエンティティに対応する3種類:透過モード(Transparent Mode、TM)、UMモード、及びAMモードに分類され得る。
例えば、PDCPエンティティ及びRLCエンティティの機能は、1つのプロトコルレイヤで処理されて良い。
例えば、RLCエンティティの機能は、MACエンティティ及びPDCPエンティティにより別個に実装されて良い。
例えば、PDCPエンティティとRLCエンティティとの間の対応は、1対多マッピング関係である。
例えば、PDCPエンティティとRLCエンティティとの間の対応は、多対1マッピング関係である。
例えば、PDCPエンティティとRLCエンティティとの間の対応は、動的マッピング関係である。
例えば、RLCエンティティ及びMACエンティティの機能は、1つのプロトコルレイヤで処理されて良い。
本発明の内容は、L2プロトコルスタックの機能に対応する。L2プロトコルスタックは、PDCPレイヤ、RLCレイヤ、及びMACレイヤを含む。異なるプロトコルスタック内のL2機能の異なる分散方法は、本発明において限定されない。具体的に言うと、PDCPレイヤ、RLCレイヤ、及びMACレイヤにおけるL2機能の異なる分散方法は限定されない。
図5は、本発明の一実施形態によるUE側データフローのフロー方向の概略図である。本発明の本実施形態では、UE側で、アプリケーションレイヤのデータフローは、先ずバッファ(buffer)を通過し、次にPDCPエンティティに入る。PDCPエンティティはデータフローをプレスケジューリングし、特定伝送条件(transmission opportunity)が満たされると、PDCPエンティティ内に配置された送信ユニットがRLCエンティティへデータフローを送信する。RLCエンティティは、データフローに対して対応する処理を実行し、次に処理したデータフローをMACレイヤへ送信する。最後に、PHYレイヤが、無線インタフェースを用いてデータフローを送信する。
実施形態1
図6は、本発明の一実施形態によるQoS制御のための方法のフローチャートである。方法はUEにより実行され、UEはデータ送信端であり、方法は以下のステップを含む。
ステップ601。データがUEのアプリケーションレイヤで送信される必要があるとき、UEのPDCPエンティティはUEのQoS情報を取得する。
UEは、CN又はANからUEのQoS情報を取得して良い。QoS情報は、QCI、GBR、MBR、アクセスポイント総合最大ビットレートAPN−AMBR、ユーザ機器総合最大ビットレートUE−AMBR、及びARP、のうちの1又は複数を含む。UEは、取得したUEのQoS情報をUEのPDCPエンティティへ伝送する。
CNは、制御プレーン又はユーザプレーン又は両方を用いて、AN又はUEにQoS情報を通知して良い。
本発明の本実施形態では、QCIは、優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示し、QoS情報は、ベアラレベル、フローレベル、パケットレベル、又はUEレベルである。
Network Sliceは、ネットワークリソーススライスである。異なるsliceは異なるテナントに属して良く、異なるテナントはネットワークに異なるサービスレベルを提供することを要求し、異なるsliceに属するユーザのQoSは異なって良い。したがって、QoS情報及びslice情報は結合される必要がある。
本発明の本実施形態では、UEは、サービスの属するスライスの相対QoS情報を更に取得し、該スライスの相対QoS情報に基づき、UEのQoS情報を調整して良い。
ステップ602。UEのPDCPエンティティは、UEのQoS情報に基づき、アプリケーションレイヤで送信されるべきデータを処理して、フローレベルデータフローを取得する。
本発明の本実施形態では、UEのPDCPエンティティは、UEのフローレベルQoS情報に基づきアプリケーションレイヤからのデータをフィルタリングして、フローレベルデータフローを取得して良い。または、UEのPDCPエンティティは、UEのベアラレベルQoS情報に基づきアプリケーションレイヤからのデータを分割して、フローレベルデータフローを取得する。または、UEのPDCPエンティティは、UEのパケットレベルQoS情報に基づきアプリケーションレイヤからのデータを分類して、フローレベルデータフローを取得する。
コアネットワーク要素又はRANは、データフローの識別子flow idを構成する。例えば、コアネットワークにより通知されたQoS情報がフローレベルである場合、flow idがQoS情報に追加される。
ステップ602は、プレスケジューリングされたキューの生成手順又はキューイング手順として参照されることがある。各フローレベルデータフローは、1つの待ち行列キューに対応する。さらに、複数のデータフローは同じ待ち行列キューに対応して良く、複数のデータフローと1つのキューとの間の対応に関する情報は、RAN要素により構成されて良く、並びに、RAN要素は、データフローidとキューidとの間の対応を更に構成して良い。例えば、複数のデータフローは、同じQoS情報又はQoS情報の中の同じ優先度に基づき、同じキューに対応して良い。さらに、RANがデータフローとキューとの間の対応を構成しない場合、データフローはキューと1対1対応にあると考えられ得る。
例えば、プレスケジューリングデータキューがアプリケーションレイヤデータから来て、アプリケーションレイヤデータはflow形式、言い換えるとflowに基づくQoSメカニズムであって良い。CNがUEにflow QoS情報を通知して良く、又はRANがUEにflow QoS情報を通知する。例えば、CNは、UEに、各flowのTFTテンプレートを通知して良く、UEはTFTテンプレートを用いてアプリケーションレイヤからのデータをフィルタリングして複数のflowレベルデータフローを取得する。flow QoS情報は、QCI、GBR、Maximum rate、APN−AMBR、TFTテンプレート、ARP、及びflow idのようなフロー情報のうちの1又は複数を含む。QCIは、優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示す。TFTテンプレートは、IPヘッダ内のIP5タプル及びQoS関連フィールドに基づきパケットをフィルタリングすることを意味する。フィルタリングテンプレートは、IPv4 remote address(IPv4リモートアドレス)、IPv6 remote address(IPv6リモートアドレス)、Protocol identifier/Next header(プロトコル識別子)、Single local port(単一ローカルポート番号)、Local port range(ローカルポート番号範囲)、Single remote port(単一リモートポート番号)、Remote port range(リモートポート番号範囲)、Security parameter index(セキュリティパラメータインデックス)、Type of service/Traffic class(サービス種類)、Flow label type(フローラベル種類)、等のうちの1又は複数を含んで良い。flow QoS情報は、複数のflowの総合QoS情報を更に含み、該総合QoS情報は、QCI、GBR、Maximum rate、APN−AMBR、ARP、及びflow idのような情報のうちの1又は複数を含み、並びに複数のflowの総合特徴、例えばレート限度、を表す。一般的に、総合QoS情報は、同じアプリケーションの複数のflowについて構成される。RAN側でのQoS実施中、各flowのQoS情報が満たされ、複数のflowのQoS情報を総合する必要があり、例えば、複数のflowの合計レートに対する限度又は制限も満たされる必要がある。
さらに、UEは、ネットワークに能動的に又はネットワークによる要求に応じて、flow−based QoSメカニズムがサポート可能か否かを示すために、flow−based QoSがサポートされているか否かを示す能力情報を報告して良い。UEは、AS(Access Stratum)又はNAS(Non−access Stratum)メッセージを用いて、能力情報をコアネットワーク要素又はRAN要素に報告して良い。
別の例では、CN又はRANは、UEにbearer QoS情報を通知し、UEは、bearerデータを分割してflowレベルデータフローを取得する。bearerデータを分割するルールは、TFTテンプレート拡張ルール、データパケットヘッダマッピングルール、等であって良い。例えば、TCPレイヤ、IPレイヤ、及びAPPレイヤにおける1又は複数のHTTPプロトコルのデータパケットヘッダバイトは、複数のflowを取得するために、bearerデータを分割するためにマッピングされる。CN又はRANは、flow id又は分割ルールに対応する同様の識別子を更に通知して良い。
bearer QoS情報は、QCI、GBR、Maximum rate、APN−AMBR、ARP、及びTFTテンプレート、のようなbearer情報のうちの1又は複数を含む。QCIは、優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示す。
更に別の例では、CN又はANは、UEにpacket QoS情報を通知して良く、UEは、packetを分類してflowレベルデータフローを取得する。分類ルールは、データパケットヘッダ内の幾つかのバイト又はデータパケットヘッダの識別情報の特徴、例えばTCPプロトコルにおける幾つかの特別なポート及び特徴フィールド、及びHTTPパケット特徴フィールド、「GET」、「POST」、「HTTP/1.1」、及び「HOST」のようなキーワードであって良い。特徴関連付けは複数の特徴フィールドの共同識別であり、挙動識別はデータフロー挙動、例えばパケット内のポート範囲、パケット長統計(パケット長シーケンス、パケット長セット、パケット長範囲、パケット長平均、及びラウンドトリップパケット長の和)、パケット送信頻度、パケット受信及び送信比率、及び宛先アドレス分散度、のような挙動モードのうちの1又は複数の識別を意味する。CN又はANは、flow id又は分類ルールに対応する同様の識別子を更に通知して良い。例えば、HTTPパケット特徴フィールド「GET」を用いる分類を通じて、データフローのflow idが1であることが分かる。
例えば、アップリンクデータ及びダウンリンクデータでは、異なるQoS情報を示すために、データパケットヘッダ内でラベリングが実行されて良い。送信端は、ラベルに基づき、異なる待ち行列キューを生成して良い。例えば、ラベルはデータパケットヘッダ内で伝達され、ラベルはflow id又はQoS情報指示識別子であって良く、ラベルの位置はデータパケットヘッダ又は拡張ヘッダであって良い。例えば、ラベリングは、TCPヘッダ内の6個の予約ビットの空間、GTPUヘッダ内の拡張空間、及びIPにおけるDSCPフィールドを用いて実行されて良い。任意で、異なるDSCPフィールド値は異なるQoSパラメータに対応する。例えば、00000001はあるQoSパラメータセットを識別し、及び00000011は別のQoSパラメータセットを識別する。これはここで限定されない。非IPパケットでは、特別ヘッダが追加されて良く、ヘッダ領域内でラベリングが実行される。
本発明の本実施形態では、flowレベルデータフローは、前述の方法のうちの1又は複数を参照して取得されて良い。
ステップ603。UEのPDCPエンティティは、構成情報又はRLCエンティティにより報告される情報に基づき、プレスケジューリングウインドウサイズ及び送信期間を設定する。
本発明の本実施形態では、UEのPDCPエンティティは、RANにより送信された構成情報を取得し、構成情報に基づきプレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの一方又は両方を設定する。または、UEのPDCPエンティティは、RLCエンティティにより周期的に報告されるプレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を受信する。または、UEのPDCPエンティティは、RLCエンティティによりイベントに基づき報告されたプレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を受信する。
図6Aは、本発明の一実施形態によるPDCPエンティティの処理手順の概略図である。送信端では、PDCPエンティティは、上位レイヤからデータを受信し、キューイング、プレスケジューリング、PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与、のような動作を実行し、次にPDCP PDUをRLCエンティティに分配する。任意で、PDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、PDCPエンティティは、ルーティング処理を実行し及びPDCP PDUの分配されるべき適切なRLCエンティティを選択する必要がある。相応して、受信端では、PDCPエンティティは、下位レイヤからデータを受信し、PDCPヘッダ除去、解読、ヘッダ伸張、順次的分配、のような動作を実行し、次にデータを上位レイヤへ分配する。
図6Bは、本発明の一実施形態によるPDCPエンティティの別の処理手順の概略図である。送信端では、PDCPエンティティは、上位レイヤからデータを受信し、PDCP SN番号割り当て、キューイング、プレスケジューリング、暗号化、及びPDCPヘッダ付与、のような動作を実行し、次にPDCP PDUをRLCエンティティに分配して良い。任意で、PDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、PDCPエンティティは、ルーティング処理を実行し及びPDCP PDUの分配されるべき適切なRLCエンティティを選択する必要がある。相応して、受信端では、PDCPエンティティは、下位レイヤからデータを受信し、PDCPヘッダ除去、解読、ヘッダ伸張、順次的分配、のような動作を実行し、次にデータを上位レイヤへ分配する。
図6Cは、本発明の一実施形態によるPDCPエンティティの更に別の処理手順の概略図である。送信端では、PDCPエンティティは、上位レイヤからデータを受信し、PDCP SN番号割り当て、暗号化、PDCPヘッダ付与、キューイング、及びプレスケジューリング、のような動作を実行し、次にPDCP PDUをRLCエンティティに分配して良い。任意で、PDCPエンティティは、送信端においてヘッダ圧縮機能を更に実行して良い。相応して、受信端では、PDCPエンティティは、下位レイヤからデータを受信し、PDCPヘッダ除去、解読、ヘッダ伸張、順次的分配、のような動作を実行し、次にデータを上位レイヤへ分配する。
プレスケジューリングウインドウサイズは、PDCPエンティティ内の異なるキューのデータを送信するために設定される必要があり、送信期間が更に設定されて良い。プレスケジューリング中、プレスケジューリングウインドウは、待ち行列キューから抽出されたデータパケットの合計サイズを示すために使用される。PDCPエンティティは、プレスケジューリングウインドウ内の全部のデータパケットをRLCエンティティに分配する。PDCPエンティティは、分配を周期的に実行して良い。
例えば、RANは、PDCPエンティティのプレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を構成する。RANは、RB毎にプレスケジューリングウインドウ情報セットを構成する。プレスケジューリングウインドウ情報は、プレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を含む。アップリンクデータ伝送方向では、RANは、無線インタフェースメッセージ、例えばRRCメッセージ又はPDCP制御情報要素(PDCP control PDU)を用いて、UEにRBのプレスケジューリングウインドウ情報を通知する。
別の例では、RLCエンティティが、PDCPエンティティのプレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を周期的に報告する。RANは、RLCエンティティによりプレスケジューリングウインドウ情報を報告する期間を構成して良い。RLCエンティティは、RLCバッファ状態、MACレイヤスケジューリング機会、及びRLCエンティティスループットのうちの1又は複数を用いて、プレスケジューリングウインドウ情報を計算して良い。
更に別の例では、RLCエンティティは、イベントに基づき、PDCPのプレスケジューリングウインドウ情報を報告して良く、プレスケジューリングウインドウ情報はプレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を含む。RLC bufferの統計に従い、RLC bufferが閾より少ない場合、RLCエンティティは、PDCPエンティティに、プレスケジューリングウインドウを拡張し及び/又は送信期間を短縮するよう指示し、あるいは、RLC bufferが閾より多い場合、RLCエンティティは、PDCPエンティティに、プレスケジューリングウインドウを縮小し及び/又は送信期間を延長するよう指示する。
任意で、RLCエンティティによりPDCPエンティティに報告されるメッセージは、PDCPエンティティの提案プレスケジューリングウインドウ及び提案送信期間を伝達して良い。
RLCエンティティによりプレスケジューリング情報を報告するイベントは、RANにより構成され、制御プレーンメッセージ又はユーザプレーンメッセージを用いてUEに通知されて良い。例えば、RLC bufferが指定時間内で指定閾より少ないことは、プレスケジューリングウインドウを拡張し及び/又は送信期間を短縮するよう指示するために、情報をPDCPエンティティに報告するようRLCエンティティをトリガするイベントAとして定められて良い。RLC bufferが指定時間内で指定閾より大きいことは、プレスケジューリングウインドウを縮小し及び/又は送信期間を拡張するよう指示するために、情報をPDCPエンティティに報告するようRLCエンティティをトリガするイベントBとして定められて良い。
さらに、PDCPエンティティは、キューイング情報、例えばキュー長及びキューイング時間のような情報のうちの1又は複数をRLCレイヤに報告して良い。
さらに、RLCエンティティは、PDCPエンティティにより報告されるキューイング情報を参照して、プレスケジューリングウインドウ情報を計算して良い。
さらに、RLCエンティティは、プレスケジューリングウインドウ情報のインデックス情報のみを報告して良い。RAN又はRLCエンティティは、複数のプレスケジューリングウインドウ情報セットを予め構成して良い。プレスケジューリングウインドウ情報は、プレスケジューリングウインドウ及び送信期間のうちの1又は複数を含み、インデックス情報は、特定の対応するプレスケジューリングウインドウ情報を示すために使用され、それによりシグナリング相互作用オーバヘッドを削減する。
PDCPエンティティは、RLCエンティティにより報告されたプレスケジューリングウインドウ情報を受信し、古いプレスケジューリングウインドウ情報を新しく受信したプレスケジューリングウインドウ情報に更新する。
RLCエンティティの最大バッファは、RANにより構成されて良い。
さらに、PDCPエンティティは、プレスケジューリングウインドウ情報を更に独立して選択し及び調整して良く、PDCPエンティティは、待ち行列キューの長さ及び待ち時間並びにRLC buffer状態のような情報のうちの1又は複数に基づき、独立プレスケジューリングウインドウ情報を適応的に選択して良い。さらに、プレスケジューリングウインドウ情報は、1又は複数のレベルに分類されて良く、PDCPエンティティは、独立プレスケジューリングウインドウ情報のレベルを選択して良い。複数のレベルのプレスケジューリングウインドウ情報がRANにより構成されて良い。複数のレベルの独立プレスケジューリングウインドウ情報が、代替として、RANエンティティにより構成されて良い。
さらに、RLCエンティティは、RLCバッファ状態をPDCPレイヤに周期的に又はイベントに基づき報告して良い。RLCバッファ状態は、バッファ負荷状態情報、例えば重、中、又は軽負荷状態であって良い。RLCバッファ状態を報告するイベントは、RAN要素により構成されて良い。例えば、RLCエンティティは、バッファ状態が変化するときトリガするイベントを通じてRLCバッファ状態を報告する。RLCバッファの重、中、及び軽負荷状態についての閾は、RANにより構成されて良い。
RLCエンティティによりバッファ状態を周期的に報告する期間の値も、RANにより構成されて良い。
さらに、PDCPエンティティは、RLCバッファ状態に基づき、独立プレスケジューリングウインドウ情報のレベルを選択して良い。例えば、RLCバッファが重負荷状態である場合、PDCPエンティティは、比較的小さなプレスケジューリングウインドウに対応するレベルの独立プレスケジューリングウインドウ情報を選択する。
さらに、PDCPエンティティは、キューイング情報、例えばキュー長及びキューイング時間のような情報のうちの1又は複数をRLCレイヤに報告して良い。
さらに、RLCエンティティによりプレスケジューリングウインドウ情報を報告する方法、及びPDCPエンティティにより独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法は、組み合わせて使用されて良い。例えば、RLCバッファの負荷が比較的軽いとき、PDCPエンティティにより独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法は、データ送信を加速するために使用されて良い。RLCバッファの負荷が比較的重いとき、RLCエンティティはプレスケジューリングウインドウ情報を報告して良く、PDCPエンティティはRLCエンティティにより報告された受信したプレスケジューリングウインドウ情報を使用する。
さらに、あるソリューションでは、初期サービス開始中に、PDCPエンティティの独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法は、RLCエンティティがプレスケジューリングウインドウ情報を報告するまで、又はRLCエンティティが、RLC bufferの負荷が重いことを示す情報を報告し、次にRLCバッファ状態に基づきプレスケジューリングウインドウ情報のレベルが選択されるまで、使用されて良い。
さらに、分類処理は、flowプレスケジューリング情報に基づき実行されて良い。具体的に言うと、PDCPエンティティの独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法は、幾つかのflowに対応するキューのために使用されて良い。flowプレスケジューリング情報は、RANにより構成され又はRLCエンティティにより通知されて良い。例えば、RANは、優先度1及び2を有するflowに対応するキューが、PDCPエンティティの独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法でプレスケジューリングされ得る場合を構成して良い。任意で、PDCPエンティティは、独立プレスケジューリングウインドウ情報をRLCエンティティに通知する。RLCエンティティは、独立プレスケジューリングウインドウ情報を参照して、RLCエンティティにより生成されたプレスケジューリングウインドウ情報を決定して良い。
さらに、RAN又はRLCエンティティは、幾つかのflowのキューがプレスケジューリングされない場合を構成して良い。具体的に言うと、flowのデータ(つまり、PDCP SDU)は、アプリケーションレイヤからPDCPレイヤに直接入り、次に、PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びヘッダ付与のような処理が、PDCPレイヤにより実行されて、PDCP PDUを取得し、PDCP PDUがRLCエンティティに直接分配される。
さらに、図6Aの手順は、PDCPエンティティにより独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法及びRLCエンティティによりプレスケジューリングウインドウ情報を報告する方法の結合方法を示す。PDCPエンティティは、独立プレスケジューリングウインドウ情報に基づきプレスケジューリング処理を実行して、被送信PDCP PDUを取得しバッファリングする。PDCPエンティティは、RLCエンティティにより報告されたプレスケジューリングウインドウ情報を受信し、PDCP SN番号の昇順で、バッファ内の被送信PDCP PDUから特定数のPDCP PDUを選択し、該特定数のPDCP PDUをRLCエンティティに分配する。特定数のPDCP PDUは、RLCエンティティにより報告されたプレスケジューリングウインドウ情報に基づき決定される。例えば、被送信PDCP PDUの数がRLCエンティティにより報告されたプレスケジューリングウインドウより多い場合、特定数はプレスケジューリングウインドウサイズであって良い。あるいは、被送信PDCP PDUの数がRLCエンティティにより報告されたプレスケジューリングウインドウ以下である場合、特定数はバッファ内の被送信PDCP PDUの数であって良い。
PDCPエンティティ及びRLCエンティティが同じレイヤに実装される場合、レイヤ間ウインドウはプロトコルレイヤの内部に実装される。
RLCエンティティ及びMACエンティティの機能が1つのプロトコルレイヤに実装される場合、RLCエンティティによりプレスケジューリングウインドウ情報を報告する関連機能は、このプロトコルレイヤに実装される。
RLCエンティティの機能がMACエンティティ及びPDCPエンティティにより別個に実装され得る、例えば、RLC再送機能がPDCPエンティティにより実装され、且つRLCエンティティのセグメント化及び再組立機能がMACレイヤにより実装される場合、RLCエンティティによりプレスケジューリングウインドウ情報を報告する関連機能は、MACレイヤにより実装されて良い。
1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、PDCPエンティティは、複数のRLCエンティティのプレスケジューリングウインドウ情報に基づきプレスケジューリング処理を実行し、対応するRLCエンティティへPDCP PDUを送信する。さらに、PDCPエンティティは、異なる種類のRLCエンティティに基づき、PDCPエンティティの待ち行列キューをグループ化して良い。例えば、PDCPエンティティは、RLCエンティティの対応する種類に基づき、キューを2つのグループにグループ化し、各キューグループ内のデータを対応する種類のRLCエンティティに分配する、言い換えると、送信端でルーティング処理を実行する。プレスケジューリング手順は、RLCエンティティによりプレスケジューリングウインドウ情報を報告する方法及び/又はPDCPエンティティの独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法で、実行されて良い。さらに、PDCPエンティティは、待ち行列キューをグループ化しなくて良く、RLCエンティティを選択し、RLCエンティティにデータを分配する。PDCPエンティティは、複数のRLCエンティティにより報告されたプレスケジューリングウインドウ情報に基づき、異なるRLCエンティティに分配されるPDCP PDUの数を決定し、例えばRLCエンティティによるプレスケジューリングウインドウ情報の報告の時間順で、PDCP PDUが分配されるべきRLCエンティティを選択して良い。任意で、異なるRLCエンティティに分配されるべきPDCP PDUの数は、異なるRLCエンティティに対応する無線リンクチャネル状態情報、RLCエンティティのバッファ状態情報、RLCエンティティの再送状態情報、等のうちの1又は複数に基づき決定されて良い。RLCエンティティは、RLCエンティティの再送状態情報をPDCPエンティティに通知する必要がある。RLCエンティティの再送状態情報は、再送RLC PDUの数、又はプリセット時間期間内のRLC PDUの再送可能性若しくは合計再送回数、のようなRLCエンティティに関する情報のうちの1又は複数であって良い。
複数のPDCPエンティティが1つのRLCエンティティに対応する場合、RLCエンティティは、複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を生成し、複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を複数の対応するPDCPエンティティに通知し、各PDCPエンティティは、プレスケジューリング処理を独立して実行し、PDCP PDUをRLCエンティティへ送信する。PDCPエンティティの識別情報は、PDCP PDU内で伝達されて良い。代替で、PDCPエンティティとRLCエンティティとの間の別の形式の対応が確立される。受信端におけるRLCエンティティは、PDCPエンティティの取得した識別子に基づき、対応するPDCPエンティティにPDCP PDUを分配する。
さらに、RLCエンティティは、PDCPエンティティの状態情報に基づき、プレスケジューリングウインドウ情報を割り当てて良い。PDCPエンティティの状態情報は、PDCPエンティティ内のキューのキュー長及びキューイング時間、各flowのデータのプレスケジューリング情報、等のうちの1又は複数である。さらに、RANは、PDCPエンティティの構成情報(PBR、priority、Max rate、GBR、及びBucket Size Durationのような情報のうちの1又は複数を含む)を構成し、スケジューリング情報をRLCエンティティに通知して良い。さらに、PDCPエンティティは、全部のflowのデータのプレスケジューリング情報を結合して、PDCPエンティティのスケジューリング情報を生成して良く、例えば複数のflowの優先度を平均してPDCPエンティティの優先度を取得し、複数のflowのPBRを一緒に加算してPDCPエンティティのPBRを取得する。PDCPエンティティのスケジューリング情報を生成するために全部のflowのデータのプレスケジューリング情報を結合する結合ルールは、RANにより通知されて良い。PDCPエンティティは、PDCPエンティティのスケジューリング情報をRLCエンティティに通知する。さらに、RLCエンティティは、PDCPエンティティの状態情報及び/又はPDCPエンティティのスケジューリング情報に基づき、複数のPDCPエンティティにプレスケジューリングウインドウ情報を割り当て、例えばRLCエンティティにより許容可能な合計PDCP PDU数を複数のPDCPエンティティに割り当て、複数のPDCPエンティティのプレスケジューリングウインドウ情報を取得して良い。
さらに、PDCPエンティティは、異なるプレスケジューリング方法を決定するために、優先度に基づき互いに区別される。言い換えると、異なるスケジューリング優先度を有するPDCPエンティティは、異なるプレスケジューリング方法を使用する。高優先度PDCPエンティティは、独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用する方法を用いて良く、低優先度PDCPエンティティは、RLCエンティティによりプレスケジューリングウインドウ情報を報告する方法を用いて良い。具体的に、独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用し得るPDCPエンティティの優先度は、RANにより構成されて良い。例えば、特定優先度より高い優先度を有するPDCPエンティティは、独立プレスケジューリングを通じて、PDCP PDUをRLCエンティティに分配して良い。さらに、独立プレスケジューリングウインドウ情報を使用するPDCPエンティティの優先度はUEのRLCエンティティにより構成されて良い。さらに、RAN要素又はRLCエンティティは、独立プレスケジューリングを実行するPDCPエンティティを直接示して良い。PDCPエンティティの識別子は伝達されて良い。例えば、RAN要素又はRLCエンティティは、PDCPエンティティ1が独立プレスケジューリングを実行し、言い換えるとスケジューリングウインドウ情報を独立して選択することによりプレスケジューリングを実行し得ることを示す。
具体的に、PDCPエンティティ内に1つのみのキューが存在する場合、PDCPエンティティは、プレスケジューリングウインドウ情報に基づき、キューから特定数のPDCP SDUを取得し、PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びヘッダ付与のような処理を実行して、PDCP PDUを取得し、該PDCP PDUをRLCエンティティに直接分配する。代替として、PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びヘッダ付与のような処理がキューに対して実行されていた場合、PDCPエンティティは、プレスケジューリングウインドウ情報に基づき、キューから特定数のPDCP PDUを取得し、該特定数のPDCP PDUをRLCエンティティに分配する。PDCPエンティティとRLCエンティティとの間の対応が動的マッピング関係である場合、PDCPエンティティは、RLCエンティティの識別子に基づき、対応するRLCエンティティへPDCP PDUを送信する。
ステップ604。UEのPDCPエンティティは、各データフローのプレスケジューリング情報を決定する。
本発明の本実施形態では、UEのPDCPエンティティは、各データフローの且つRANにより送信されたプレスケジューリング情報を取得して良く、及び/又はUEのPDCPエンティティは、CNにより送信されたUEのフローレベルQoS情報を取得し、UEのフローレベルQoS情報に基づき各データフローのプレスケジューリング情報を決定し、及び/又はUEのPDCPエンティティは、アプリケーションレイヤから情報を取得し、プレスケジューリング情報を計算する。
例えば、UEのPDCPエンティティは、RANにより構成されたプレスケジューリング情報を取得して良い。RANは、無線インタフェースメッセージを用いて、UEのデータのためにプレスケジューリング情報を構成する。プレスケジューリング情報は、各flowの情報、例えば、PBR、priority、Max rate、GBR、flowの属するRBのAMBR、APN−AMBR、及びBucket Size Duration、のうちの1又は複数を含む。PBRは、名目レートであり、幾つかの低優先度キューが常にスケジューリング不可能である、したがってデータが長時間送信できない場合を回避するために、スケジューリング中の各flowのレート保証を示す。flowの属するRBのAMBRは、RANにより生成されて良く、RBの全部のnon GBRサービスの最大送信レートを示す。RANは、UEのAMBRに基づき、RBのAMBRを取得して良い。RANによりUEへ送信されたプレスケジューリング情報についての無線インタフェースメッセージは、flow識別子を含む。無線インタフェースメッセージは、RRC(radio resource control)メッセージ又はPDCP制御情報要素(PDCP control PDU)であって良い。任意で、プレスケジューリング情報は、スケジューリングが異なるキューに対して実行されるときに使用されるスケジューリングアルゴリズム及び/又はアルゴリズム種類を更に含む。
データフローがキューと1対1対応である場合、データフローのプレスケジューリング情報はキューのプレスケジューリング情報である。任意で、複数のflowの且つ組み合わせて処理され得る情報が更に含まれて良い。例えば、複数のflowが同じ優先度を有する場合、複数のflowは処理のために同じキューに置かれて良い。言い換えると、均一なフロープレスケジューリング情報が構成されて良い。複数のデータフローは同じ待ち行列キューに対応する。複数のflowのプレスケジューリング情報は、キューのプレスケジューリング情報に対応する。
別の例では、UEのPDCPエンティティは、CNにより通知されたプレスケジューリング情報を取得して良い。CNは、UEにQoS情報を通知する。UEに通知されたQoS情報は、QCI、GBR、Maximum rate、及びAPN−AMBR、のようなflow情報のうちの1又は複数を含み、QCIは優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示す。UEは、特定アルゴリズムを用いて、flowレベルQoS情報に基づき、プレスケジューリング情報を取得する。例えば、UEは、QCI情報を用いて、マッピングを通じて、被スケジューリングflowの優先度を知って良い。さらに、RANは、プレスケジューリング情報を計算するルールをUEに通知して良く、UEは、該ルールに従いプレスケジューリング情報を計算し取得する。さらに、RANは、プレスケジューリング情報の一部をUEに通知して良く、UEは、ANにより送信されたプレスケジューリング情報の一部を受信し、及びプレスケジューリング情報の一部をUEのプレスケジューリング情報の一部として使用して良い。
更に別の例では、UEのPDCPエンティティは、appレイヤから取得したプレスケジューリング情報を取得して良い。UEは、プレスケジューリング情報を計算するためにappレイヤから情報を取得して良く、UEは、例えば何らかのアプリケーションレイヤデータに対する特別処理、例えばTCP再送パケット及びTCP ACKパケットに対する特別処理のために、プレスケジューリング関連情報を取得するためにappレイヤから情報を読み出す。プレスケジューリング情報を計算するためにAPPから情報を読み出すルールは、CN又はANによりUEに通知されて良い。UEは、appレイヤから取得した情報及びプレスケジューリング情報を計算するためのルールに基づき、プレスケジューリング情報を計算する。例えば、TCP再送パケット及びTCP ACKパケットは、高優先度キューに置かれて良い。
プレスケジューリング情報を取得する上記3つの方法は、独立に使用され又は組み合わせて使用されて良い。
ステップ605。各送信期間において、UEのPDCPエンティティは、待ち行列キューのプレスケジューリング情報に基づき、待ち行列キューからプレスケジューリングウインドウサイズのデータパケットを選択する。
PDCPエンティティは、さらに、キューが長時間スケジューリングされないことを防ぐために、各キューの優先ビットレート(prioritized Bit Rate、PBR)を保証する必要がある。APNに属する全てのキューについて、最大データスケジューリングレートは、APN−AMBRにより制約される。さらに、スケジューリング中、サービスデータのキュー長、キューのキューイング時間、及びサービスのQoS属性の中の遅延カウンタのような情報のうちの1又は複数が検討されて良い。例えば、比較的長いキューイング時間及び比較的小さい遅延カウンタを有するデータパケットのスケジューリングは、加速されて良い。
ステップ602、ステップ603、及びステップ604を実行する時間順序は存在しない。
さらに、UE側の前述のデータ送信処理手順に対応して、RAN側のデータ受信処理手順では、受信端としてのPDCPエンティティは、RLCエンティティからPDCP PDUを取得する。PDCPエンティティは、ヘッダ除去及び解読のような動作を実行して、異なるflowのデータパケットを取得し、続いて、該データパケットを上位レイヤに分配し、該データパケットをルーティング処理を通じてコアネットワークへ送信する。
本発明の本実施形態では、キュープレスケジューリング処理は、PDCPレイヤで実行され、RLCレイヤはプレスケジューリング情報(プレスケジューリングウインドウ及び/又は送信期間)を報告し、PDCPエンティティはプレスケジューリング情報に基づきスケジューリング及びデータ分配を実行する。プレスケジューリングソリューションでは、精細粒度QoS特徴がMACレイヤより上で実施され得る。したがって、精密さのためのQoS要件が反映でき、論理チャネル数の増大により引き起こされるMACサブヘッダオーバヘッドが削減できる。
本発明の本実施形態では、フローに基づくQoS制御が、PDCPレイヤによるプレスケジューリング及びMACレイヤによるスケジューリングの両方を通じて実施される。以下は、プレスケジューリングとスケジューリングとの間の相互作用を詳述する。
MACレイヤによりスケジューリングされる各RBのスケジューリング情報は、論理情報優先度、優先ビットレート(prioritized Bit Rate、PBR)、及びバケットサイズ期間(Bucket Size Duration、BSD)のようなRB情報のうちの1又は複数を含む。
UEのMACエンティティでは、RBのスケジューリング情報は、RAN要素により構成されて良く、又はプレスケジューリング情報を用いてプリセット計算ルールに従い取得されて良い。プリセット計算ルールは、例えば、RB内の各flowの優先度に基づきRBの論理情報優先度を取得することである。平均を計算する方法が具体的に使用されて良い。同様に、RBのスケジューリング情報内の別の部分も、flowのスケジューリング情報を用いて計算されて良い。例えば、PBRの値は、全てのflowのPBRの和であって良い。プリセット計算ルールは、RAN要素によりUEに通知されて良い。flowとRBとの間の柔軟なマッピングのシナリオでは、RBのスケジューリング情報は、RAN側の動的構成及び更新を伴わず、素早く取得され得る。
RAN要素では、プレスケジューリング情報はCUにより構成されて良く、スケジューリング情報はDUに通知される必要がある。
本発明の本実施形態では、UEのPDCPエンティティがステップ601〜ステップ605のプレスケジューリング手順を実行した後に、以下の手順が更に実行されて良い。UEのPDCPエンティティは、PDCP SDUを処理して、パケットデータ・コンバージェンス・プロトコル・プロトコルデータユニットPDCP PDUを取得する。UEのPDCPエンティティ内の送信ユニットは、処理のためにPDCP PDUをRLCエンティティに分配する。RLCエンティティは、PDCP PDUに対してセグメント化及び連結を実行し、次にPDCP PDUを媒体アクセス制御MACレイヤに置く。MACレイヤは、複数の論理チャネルLCHのデータに対してスケジューリング及び多重化を実行して、媒体アクセス制御プロトコルデータユニットMAC PDUを取得し、該MAC PDUを処理及び送信のために物理レイヤへ分配する。
以下は、本発明の本実施形態におけるアップリンクデータ及びダウンリンクデータのルーティング処理を別個に記載する。
アップリンクデータについて:
送信端flow区別:異なるflowは、TFT方法で互いに区別され、TFTテンプレートはflow idに対応する。代替として、異なるflowはラベリングを通じて識別される。ラベル情報は、コアネットワーク要素によりUEに通知されて良く、ラベル情報はflow idに対応する。
受信端ルーティング処理:データパケットがラベルを含む場合、RAN要素は、ラベルに基づきトンネル識別子又は宛先アドレスを取得し、トンネル識別子又は宛先アドレスを対応するコアネットワーク要素へ送信する。他の方法では、TFT機能が存在する場合、RAN要素は、TFT動作を実行して、複数のflowを取得し、各flowのデータパケットを、TFTテンプレートに対応するトンネル識別子又は宛先アドレスへ送信する。CNは、TFTテンプレートとflowのトンネル識別子又は宛先アドレスとの間の対応を構成し、該対応をRAN要素に通知する。CNは、データパケット内のラベルとflowのトンネル識別子又は宛先アドレスとの間の対応を構成し、該対応をRAN要素に通知する。他の方法では、RAN要素は、データパケットの宛先IPアドレスを用いてルーティングを実行し、データパケットをコアネットワーク要素へ送信する。
ダウンリンクデータについて:
送信端flow区別:(1)コアネットワークとRANとの間にGTPUトンネルのようなトンネルが存在する場合、送信端にあるRAN要素は、トンネル識別子に基づき異なるflowを取得して良い。(2)TFTがRANについて構成される場合、RANは、コアネットワークにより送信されたデータに対してTFT動作を実行し、(flow idに対応する)TFTテンプレートに基づき対応するflowデータを取得する。(3)コアネットワークからのデータパケットが(flow idに対応する)ラベルを伝達する場合、RAN要素は、該ラベルに基づき区別を実行して、flowデータを取得する。代替として、3つの方法の任意の組み合わせがflowデータを取得するために使用される。
受信端ルーティング処理:UEは、PDCP SDUを上位レイヤに、つまりUEのアプリケーションレイヤ・プロトコルエンティティに直接送信する。
さらに、先ずキューイングを実行し及び次にPDCP SDUを生成する方法は、ステップ605で使用される。
任意で、PDCPエンティティは、先ず、PDCP SDUに対してPDCP SN番号割り当てを実行し、キューイング及びキュープレスケジューリングを実行し、PDCP SDUを送信ユニット内に置き、次に暗号化及びPDCPヘッダ付与を実行してPDCP PDUを取得して良い。
任意で、PDCPエンティティは、先ず、PDCP SDUに対してPDCP SN番号割り当てを実行し、暗号化及びPDCPヘッダ付与を実行してPDCP PDUを取得し、キューイング及びキュープレスケジューリングを実行し、取得したPDCP PDUを送信ユニット内に置いて良い。
例えば、RLCエンティティは、データパケットセグメント化及び連結を実行して、MACレイヤによるバッファリングのために固定サイズの媒体アクセス制御プロトコルデータユニットMAC PDUを生成する。
例えば、UEのQoSパラメータは、UEの無線インタフェース側QoSパラメータ及びUEのグランド側QoSパラメータを含む。ステップ601でUEのPDCPエンティティがUEのQoS情報を取得することは、具体的に、UEのPDCPエンティティにより、UEの無線インタフェース側QoSパラメータを取得するステップ、又は、UEのPDCPエンティティにより、UEのエンドツーエンドE2E QoSパラメータ及びE2E QoSパラメータを動的に割り当てるためのルールを取得するステップ、を含む。
本発明の本実施形態では、同時最適化が区間QoSに基づき実行されて良い。
例えば、UEは、制御プレーンから能力又は負荷通知メッセージを受信し、該能力又は負荷通知メッセージに基づき、グランド側QoS能力がグランド側QoS要件を満たさないと決定すると、E2E QoSを満たすために、UEの無線インタフェース側QoSパラメータを調整して、無線インタフェース側のサービス品質を向上する。
別の例では、UEは、ユーザプレーンから帯域内通知メッセージを受信し、ここで帯域内通知メッセージはQoS満足情報を伝達し、QoS満足情報はE2E QoSカウンタの占有比率若しくは数又はE2E QoSカウンタの残り比率若しくは数を示すために使用され、QoS満足情報に基づき、グランド側QoSが満たされないと決定すると、E2E QoSを満たすために、UEの無線インタフェース側QoSパラメータを調整して、無線インタフェース側のサービス品質を向上する。
図6Dは、本発明の一実施形態によるプレスケジューリング処理の概略図である。プレスケジューリング処理は、アップリンクデータ伝送手順の中で生じ、UEにより実行される。特定の処理手順は次の通りである。
UEはアップリンクサービスを開始し、コアネットワークは2つのflowのQoS情報をRAN又はUEに通知する。flow1のQoS情報は、QCI1=6及びARP1=3のような情報を含み、flow2のQoS情報は、QCI2=7及びARP2=4のような情報を含み、並びに、flow1のQoS情報及びflow2のQoS情報は、UEレベルAMBR情報を更に含み、APN−AMBR情報を更に含んで良い。flow1及びflow2は同じAPNに属すると仮定する。
RANは、UEから2つのflowのQoS情報を受信し、計算を通じてプレスケジューリング情報を生成する。プレスケジューリング情報は、flow1に関する情報、例えばPBR、Priority、APN−AMBR、及びBucket Size Duration、のうちの1又は複数、並びに、flow2に関する情報、例えばPBR、Priority、APN−AMBR、及びBucket Size Duration、のうちの1又は複数、を含む。RAN要素は、無線インタフェースメッセージを用いて、UEのPDCPエンティティにプレスケジューリング情報を通知する。
UEのPDCPエンティティは、キューイングのために、flow1及びflow2のデータを2つのキューにグループ化する。
PDCPエンティティは、ここで本シナリオでは、RLCエンティティと1対1対応にある。
RLCエンティティは、周期的に又はイベントトリガを通じて、PDCPエンティティにプレスケジューリングウインドウ情報を報告し、RLCエンティティは、RLCバッファ状態及びMACレイヤスケジューリング機会のような情報を用いてプレスケジューリングウインドウ情報を計算して良い。MACレイヤスケジューリング機会は、UEがバッファ状態報告(buffer status report、BSR)情報をRANに報告し、及びRANがUEにUL grantを割り当てることである。UEのRLCエンティティは、MACレイヤ情報及びRLCバッファ情報に基づき、プレスケジューリングウインドウ情報を計算する。
UEのPDCPエンティティは、プレスケジューリングウインドウ情報に基づき、待ち行列キューをプレスケジューリングする。例えば、優先度及び最大レート限度(例えば、RB−AMBR及びAPN−AMBR限度)のような因子の観点で、6個のデータパケットがflow1のキューから選択され、4個のデータパケットがflow2のキューから選択される。PDCPエンティティは、プレスケジューリングのために選択された10個のデータパケットに対して、PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与のような動作を実行して、PDCP PDUを取得し、該PDCP PDUをRLCエンティティに分配する。周期的送信の場合には、前述の動作は、次の送信期間が到来すると繰り返される。
PDCP PDUに対して可能なセグメント化又は連結処理を実行した後に、RLCエンティティは、多重化のためにMACレイヤにPDCP PDUを分配する。次に、PHYエンティティはPDCP PDUを送信する。
受信端にあるRAN要素のRLCエンティティは、MACレイヤからデータパケットを受信する。順序付けを実行した後に、RLCエンティティ(AMモード)は、PDCP PDUをPDCPエンティティに分配し、PDCPエンティティは、ヘッダ除去及び解読を実行し、次にPDCP SDUを上位レイヤに分配する。さらに、データは、ルーティング処理を通じてコアネットワークへ送信される。RAN要素のPDCPエンティティの機能がCU内に分散され、且つRLCエンティティの機能がDU内に分散される場合、DUは、DUとCUとの間のインタフェースを用いて、アップリンクPDCP PDUをCUへ送信する。
図6Dを参照すると、ダウンリンクデータ伝送手順では、RAN要素は同様のプレスケジューリング処理を実行する。特定の手順は次の通りである。
ダウンリンクサービスでは、コアネットワークは、サービス生成手順をトリガし、制御プレーン又はユーザプレーンを用いて、ダウンリンクサービスのQoS情報をRANに通知する。コアネットワークは、2つのflowのQoS情報をRANに通知する。flow1のQoS情報は、QCI1=3、GBR1=10kbps、及びARP1=3のような情報を含み、flow2のQoS情報は、QCI2=5、GBR2=20kbps、及びARP2=4のような情報を含む。
さらに、QoS情報はsliceのQoS情報を含む。
RANは、UEから2つのflowのQoS情報を受信し、計算を通じてプレスケジューリング情報を生成する。プレスケジューリング情報は、flow1に関する情報、例えばGBR1、Priority1、及びBucket Size Duration1、のうちの1又は複数、並びに、flow2に関する情報、例えばGBR2、Priority2、及びBucket Size Duration2、のうちの1又は複数、を含む。
RAN要素のPDCPエンティティは、キューイングのために、flow1及びflow2のデータを2つのキューにグループ化する。
PDCPエンティティは、ここで本シナリオでは、RLCエンティティと1対1対応にある。PDCPエンティティはCU内に分散され、RLCエンティティはDU内に分散される。
DU内のRLCエンティティは、周期的に又はイベントトリガを通じて、PDCPエンティティにプレスケジューリングウインドウ情報を報告し、RLCエンティティは、RLCバッファ状態及びMACレイヤスケジューリング機会のような情報を用いてプレスケジューリングウインドウ情報を計算して良い。DUは、DUとCUとの間のインタフェースを用いて、CUにプレスケジューリングウインドウ情報を通知する。
RANのPDCPエンティティは、プレスケジューリングウインドウ情報に基づき、待ち行列キューをプレスケジューリングする。例えば、優先度及び保証レートのような因子の観点で、4個のデータパケットがflow1のキューから選択され、8個のデータパケットがflow2のキューから選択される。PDCPエンティティは、プレスケジューリングのために選択された12個のデータパケットに対して、PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与のような動作を実行して、PDCP PDUを取得し、該PDCP PDUをRLCエンティティに分配する。具体的には、CUとDUとの間のインタフェースのユーザプレーンを用いてPDCP PDUを伝送する。周期的送信の場合には、前述の動作は、次の送信期間が到来すると繰り返される。
PDCP PDUに対して可能なセグメント化又は連結処理を実行した後に、RLCエンティティは、多重化のためにMACレイヤにPDCP PDUを分配する。次に、PHYエンティティはPDCP PDUを送信する。
受信端にあるUEのRLCエンティティは、MACレイヤからデータパケットを受信する。順序付けを実行した後に、RLCエンティティ(AMモード)は、PDCP PDUをPDCPエンティティに分配し、PDCPエンティティは、PDCP header除去及び解読を実行し、次にPDCP SDUを上位レイヤ、つまりUEのアプリケーションレイヤ・プロトコルエンティティに分配する。
図6E−1及び図6E−2は、本発明の一実施形態によるフローに基づくQoS制御のための方法の全体ネットワークアーキテクチャの概略図である。UE、RAN、及びCNの処理手順が図中に示される。
実施形態2
ステップ601で、UEのQoS情報が、UEのQoS情報及びsliceのQoS情報を参照して決定される必要があるとき、CNは、制御プレーンメッセージ若しくはユーザプレーンデータ若しくは両者を用いて又は事前構成方法で、sliceのQoS情報をRAN及びGWに通知して良く、NASメッセージを用いて、sliceのQoS情報をUEに更に通知して良い。さらに、RANは、sliceのQoS情報をUEに通知して良い。
sliceのQoS情報は、sliceの固有QoS情報及びsliceの相対QoS情報のうちの1又は複数を含む。
sliceの固有QoS情報は、sliceのリソース及び/又はユーザ体感品質(Quality of Experience、QoE)要件を示し、QCI、MBR及び/又はAMBR、GBR(sliceの最低サービス要件を示して良く、固定的に割り当てられて良い)、優先度(priority level)、及びARPのような情報のうちの1又は複数を含んで良い。QCIは、優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示す。
複数の固有QoS情報セットは、1つのsliceについて構成されて良く、異なるネットワーク状態に別個に適用可能である。例えば、重、中、及び軽負荷状態は、異なるQoS情報に対応して良い。
さらに、sliceの固有QoS情報の中の指示情報は、各固有QoS情報セットの適用可能なネットワーク状態を示すために使用されて良く、指示情報は固有QoS情報と一緒に分配されて良い。
sliceの相対QoS情報は、sliceに属するユーザのQoS情報(ユーザレベルQoS情報及び/又はサービスレベルQoS情報を含む)の変化を示す。sliceの相対QoS情報は、サービスpriority増大又は減少、サービスの最小保証レート増大又は減少、non−GBRサービス増大又は減少(例えば、PBRパラメータの追加)、サービスAMBR(APN−AMBR)調整、sliceに属するユーザのAPN−AMBRの増大又は減少、ユーザUE−AMBR変化、サービスARP情報変化、サービスパケット損失率カウンタ変化、サービス遅延カウンタ変化、sliceレベル増分QoSパラメータの追加、等のうちの1又は複数を含んで良い。sliceレベル増分QoSパラメータは、slice−AMBR(sliceに属する全てのnon−GBRサービスの最大総合レートを示す)、報告を遅延させる時間閾、アップリンクデータが報告され得る回数、データパケットサイズ、及びデータの絶対報告時間に関する情報、のようなサービスレベルQoS増分のうちの1又は複数を含んで良い。さらに、スライスレベル増分QoSパラメータは、ユーザレベルのようなユーザレベルQoS増分パラメータを含む。
ユーザレベルQoS情報は、ユーザ関連QoS情報、例えばUE−AMBR、ユーザレベル、等のうちの1又は複数である。サービスレベルQoS情報は、単一サービスのQoS情報であり、例えばQCI、GBR、Maximum rate、ARP、等のうちの1又は複数を含んで良い。
複数の相対QoS情報セットは、1つのsliceについて構成されて良く、異なるネットワーク状態に別個に適用可能である。例えば、重、中、及び軽負荷状態は、異なる相対QoS情報に対応して良い。
さらに、sliceの相対QoS情報は、sliceの相対QoS情報の有効範囲を示すために、識別子、又はサービス情報及び/又はユーザ情報の種類を更に含んで良い。
さらに、sliceの相対QoS情報は、sliceの相対QoS情報が有効であるネットワーク状態、例えばセルの軽、中、又は重負荷状態を示す情報を含んで良い。
さらに、別の方法では、CNにより通知されるQoS情報は、sliceのQoS情報を含む。言い換えると、ユーザ又はサービスの且つコアネットワーク要素により生成されたQoS情報は、ユーザ又はサービスの属するsliceのQoS情報を含む。RAN及びUEはQoS情報を受信する。
sliceのQoS情報は、slice idを用いて見付けることができる。
さらに、sliceに属するQoS情報の異なる変化を示すためにスライス種類(slice type)が使用されて良く、所定方法が使用されて良い。例えば、slice type1は2つのレベルのpriority増大に対応する。
図7は、本発明の一実施形態によるslice QoS構成方法の信号フロー図である。UE、RAN、及びCN−CP間のシグナリング相互作用が含まれる。方法は以下のステップを有する。
ステップ701。CN−CPは、メッセージ1(例えば、slice設定要求メッセージ)をRANへ送信する。ここで、メッセージ1はsliceのQoS情報を伝達する。
任意で、メッセージ1がslice設定要求メッセージであるとき、RANは、slice設定要求メッセージを受信した後に、CN−CPへslice設定応答メッセージを更に送信して良い。
ステップ702。CN−CPは、メッセージ2(例えば、slice変更要求メッセージ)をRANへ送信する。ここで、メッセージ2はsliceのQoS情報を伝達する。
sliceのQoS情報は、sliceの固有QoS情報及びsliceの相対QoS情報のうちの1又は複数を含み、メッセージ1及び/又はメッセージ2は、slice id又はslice typeを識別子として更に伝達して良い。
RANは、sliceのQoS情報を受信する。
CN又はRANは、sliceのQoS情報及び/又はQoS情報の識別子をUEに通知して良い。
RANは、sliceの固有QoS情報に基づき、sliceのためにリソースを準備して良い。リソースは、基地局の、ハードウェアリソース、帯域幅リソース、記憶リソース、無線リソース、等のうちの1又は複数を含む。
RANは、sliceの固有QoS情報に基づき、異なるネットワーク状態にあるsliceのために異なるリソースを構成して良い。
RANは、sliceの相対QoS情報に基づき、sliceに属するユーザのQoS情報を変更して良い。
本発明の本実施形態では、ステップ701及びステップ702はslice手順である。例えば、方法は、ユーザのslice関連QoS情報を取得するために以下の手順を更に含む。
ステップ703。CN−CPは、メッセージ3(例えば、進化型無線アクセスベアラ(Evolved Radio Access Bearer、E−RAB)設定要求メッセージ又はeE−RAB変更要求)のような、QoS情報送信のために使用されるメッセージ)をRANへ送信する。ここで、メッセージ3は、UEのQoS情報、sliceの相対QoS情報、slice id、slice type、QoS変更指示情報、等のうち1又は複数を伝達する。
ステップ704。CN−CPは、NASメッセージ4を用いて、UEへQoS情報を送信する。ここで、QoS情報は、UEのQoS情報、sliceの相対QoS情報、slice id、slice type、QoS変更指示情報、等のうちの1又は複数を含む。
CNは、制御プレーン又はユーザプレーン又は両方を用いて、RAN又はUEに、ユーザQoS情報、つまりUEのQoS情報を通知して良い。ユーザQoS情報は、QCI、GBR、Maximum rate、APN−AMBR、UE−AMBR、及びARP、のような情報のうちの1又は複数を含む。QoS情報は、bearerレベル、flowレベル、packetレベル、又はUEレベルであって良い。
さらに、サービスの属するsliceの相対QoS情報が通知される。slice id又はslice typeは、sliceの相対QoS情報を識別するために更に使用されて良い。
さらに、CNは、ユーザQoS情報がsliceの相対QoS情報に基づき変更される必要があるか否かを示すために、QoS変更指示情報を通知して良い。指示情報は、ユーザQoS情報の変更する必要があるネットワーク状態を更に示して良い。
RAN又はUEは、サービスレベル又はUEレベルQoS情報を受信し、sliceの相対QoS情報を取得し、sliceのユーザQoS情報を取得するために、ネットワーク状態情報及び指示情報に基づきsliceの相対QoS情報を用いて実行されるユーザQoS情報に対する変更を取得する。RAN又はUEは、ユーザ要件を満たし及び更にネットワークリソース利用を向上するために、ユーザQoS情報に基づきリソース割り当て及びスケジューリングを実行する。
実施形態3
図8は、1レベルの一般的なキャッシュ処理の概略図である。現在のLTEシステムでは、アップリンクスケジューリングは、主に、RLCレイヤによるセグメント化及び連結のような処理を含むUEの処理遅延のために、4ms早く実行される必要がある。データパケットは、RLCレイヤによりバッファリングされる。スケジューリングリソースを受信した後に、UEの物理レイヤは上位レイヤに通知する。リソースサイズに適応するためにセグメント化及び連結のような動作を実行した後に、RLCレイヤはデータパケットをMACレイヤへ送信する。
本発明の技術的ソリューションでは、データパケットセグメント化及び連結のような動作は、固定サイズのMAC PDUを生成するために早く実行され、MAC PDUはMACレイヤによりバッファリングされる。リソースを割り当てるとき、基地局は、固定サイズのデータ又は固定サイズの整数倍であるサイズのデータを送信するために使用可能なリソースを割り当てる。UL grant(アップリンク許可)を受信した後に、UEは、MACキャッシュキューからMAC PDUを直接抽出し、MAC PDUを送信する。このように、遅延は減少され、アップリンクデータはより迅速に送信できる。
図9は、本発明の一実施形態による2レベルのキャッシュ処理の概略図である。2レベルのバッファキュー(RLC/MAC)が設定される。「セグメント化及び連結を早く実行し、及びMACレイヤによりバッファリングする」機能を有効にするか否かを決定する方法は、bearer/stream/slice毎に実行されて良い。言い換えると、該機能が有効にされるか否かは、異なるbearer/stream/sliceについて独立して構成されて良い。UEは、bearer/stream/slice毎に機能が有効にされる必要があるか否かを示す情報を報告し、毎回基地局により割り当てられるリソースを用いて伝送可能なデータ量を示し又は提案する。或いは、基地局は、bearer/stream/slice毎に機能が有効にされる必要があるか否かを決定し、決定結果及び毎回基地局により割り当てられたリソースを用いて伝送可能なデータサイズをUEに示す。
データのサイズは、1つの固定サイズ又は複数の固定サイズであって良い。
データのサイズが複数の固定サイズであるとき、UEは複数のバッファキューを生成し、キューは異なる固定サイズに対応する。各キューは、異なるRLCデータパケットに対してセグメント化及び連結を実行することにより生成されて良い。あるいは、各キューは、記憶装置を用いて性能を向上することにより、異なる固定サイズに基づき同じRLCデータパケットに対してセグメント化及び連結を実行することにより生成されて良い。データパケットは、受信したリソースサイズ状態に基づき、対応するキューから取得されて良い。
例えば、UEは、ユーザプレーン又は制御プレーンメッセージを用いて、固定RLCセグメントサイズを要求し、ユーザプレーン又は制御プレーンメッセージは提案値を伝達して良い。基地局は、固定RLCセグメントサイズを決定し、固定RLCセグメントサイズをUEに通知する。
例えば、UEにより取得された固定RLCセグメントサイズは、10バイト、20バイト、及び40バイトである。UEのRLCエンティティは、固定RLCセグメントサイズ10バイト、20バイト、及び40バイトに基づき、バッファ内のRLC PDUに対してセグメント化及び連結を実行して、それぞれ1、2、及び3と番号付けされた3つのキューを取得する。RLCエンティティは、3つのキューをMACレイヤに分配し、MACレイヤは、キューを受信した後に、RLC PDUキューをバッファリングする。物理レイヤからリソース指示を受信した後に、MACレイヤは、送信のためにリソース指示に基づき適切なキューを選択する、例えば、20バイトの固定セグメントサイズのうちのキュー2内のRLC PDUを選択し、RLC PDUを送信のためにMAC PDU内に置く。MAC PDU内に置かれたキュー2内のRLC PDUの数は、MACレイヤスケジューリングアルゴリズムにより決定される。
本発明の本実施形態では、RLCレイヤは、セグメント化及び連結を早期に実行して、固定サイズの1又は複数のデータパケットを取得し、データパケットはMACレイヤによりバッファリングされる。これにより、より迅速なアップリンクスケジューリングを実施する。
実施形態4
さらに、本発明の本実施形態では、サービスカウンタ要件を満たすために、E2E QoSを保証するよう、区分化実施及び同時最適化が、QoSサービスに対して実行されて良い。
E2E QoSパラメータの区分化動作は、以下の2つのソリューションのうちのいずれかで実行されて良い。
ソリューション1:固定区分QoS、及び各行路区間内のQoSの独立実施。
QoSカウンタは、E2E QoSパラメータに基づき、各行路区間に割り当てられる。例えば、E2E QoSパラメータカウンタは、グランド伝送区間及び無線インタフェース伝送区間に別個に割り当てられる。E2E QoSパラメータカウンタは、遅延(delay)カウンタ、パケット損失率(packet loss rate)、ARP、GBR、MBR、AMBR、priority、等のうちの1又は複数を含んで良い。E2E QoSパラメータにより示される範囲は、UEからPDN GWまでの区間のQoS要件である。PDN GWは、3GPPコアネットワークから外部ネットワークへの境界ノードである。グランド伝送区間は、PDN GWからRAN要素(例えば、基地局)までの伝送区間であり、無線インタフェース伝送区間は、RAN要素(例えば、基地局)から端末UEまでの伝送区間である。
コアネットワーク要素(例えば、ポリシ及び課金ルール機能(Policy and Charging Rules Function、PCRF))は、固定比率に従い、QoSパラメータ区分化を実行する。例えば、平均性能は、グランド側伝送統計に基づき提供される。または、RAN及びCNは、QoSパラメータテーブル構成中に互いに区別される。したがって、RAN及びCNは、QoSパラメータコンテンツを独立して取得できる。例えば、独立QoSパラメータは、QCIのインデックスに基づき取得されて良い。
QoSパラメータ情報をRAN又はUEに通知するとき、CNは、無線インタフェース側QoSパラメータ及びグランド側伝送QoSパラメータを別個に通知する。
CNは、QoSパラメータ情報をRAN又はUEに通知するとき、E2E QoSパラメータを更に通知して良い。
アップリンクデータについて、無線インタフェースのQoSパラメータは、UEとRAN要素(例えば、基地局)との間の伝送のために使用され、グランド伝送のQoSパラメータは、RAN要素(例えば、基地局)とPDN GWとの間のデータ伝送のために使用される。
ダウンリンクデータについて、グランド伝送のQoSパラメータは、PDN GWとRAN要素(例えば、基地局)との間のデータ伝送のために使用され、無線インタフェースのQoSパラメータは、RAN要素(例えば、基地局)とUEとの間の伝送のために使用される。
ソリューション2:動的E2E QoSパラメータ区分化。
E2E QoSパラメータは、各行路区間の負荷及び輻輳状態、及び履歴QoSパラメータ情報統計のような情報のうちの1又は複数に基づき動的に割り当てられる。QoSは、割り当てられたQoSパラメータカウンタに基づき、各行路区間において実施される。例えば、グランド側は、無線インタフェース伝送と比べて、より安定した性能カウンタを有し、無線インタフェースQoSパラメータは、グランド側の動的変化に基づき計算されて良い。QoSパラメータは、遅延(delay)カウンタ、パケット損失率(packet loss rate)、ARP、GBR、MBR、AMBR、priority、等のうちの1又は複数を含んで良い。
CNは、E2E QoSパラメータをRAN及び/又はUEに通知して良く、E2E QoSパラメータを動的に割り当てるためのルールを更に通知して良い。E2E QoSパラメータを動的に割り当てるためのルールは、区分化が実行される必要のあるQoSパラメータ、異なるネットワーク伝送状態におけるQoSパラメータのQoSパラメータカウンタ割り当て比率、等のうちの1又は複数を含んで良い。例えば、ルールは、遅延カウンタ及び異なるネットワーク状態におけるカウンタの割り当て比率のような内容を含む。任意で、区分化は、E2E QoSパラメータの一部について実行される必要がない。例えば、優先度パラメータは、各E2E伝送区間内で共通であって良い。
さらに、QoSパラメータは、QoSカウンタの許容割引程度を伝達して良い。例えば、遅延カウンタは満たされる必要があり、又はレートカウンタの20%割引が許容可能である。
さらに、QoSパラメータは、QoSパラメータの特徴を示すために指示情報を伝達して良い。例えば、サービスは、超低遅延サービス、超高信頼性伝送サービス、又は緊急サービスである。サービスが超低遅延サービスである場合、サービスの遅延カウンタは満たされる必要がある。
さらに、2つの区間:無線インタフェース伝送区間、及びグランド側伝送区間、のみが存在し得る。無線インタフェース伝送区間は、RAN要素(例えば、基地局)と端末装置との間の伝送区間であり、グランド側伝送区間は、RAN要素(例えば、基地局)とPGWとの間の伝送行路区間である。
RANは、CNにより送信されたE2E QoSパラメータを受信し、異なるネットワーク状態のような情報に基づき、区間QoSパラメータ、例えば無線インタフェース伝送区間及びグランド側伝送区間のQoSパラメータを取得して良い。
さらに、グランド側伝送区間は、S1インタフェース区間及びS5/S8インタフェース区間に分けられて良い。S1インタフェース区間は、基地局とSGWとの間の伝送行路区間であり、S5/S8インタフェース区間は、SGWとPGWとの間の伝送行路区間である。
本発明の本実施形態は、区間QoSの共同実装のための最適化ソリューションを更に提供する。
例えば、QoS実装の同時最適化では、全体伝送行路区間は区間A及び区間B(例えば、無線インタフェース伝送区間、及びグランド側伝送区間)に分けられると仮定する。区間Aのネットワーク要素が、CPプレーンからの通知(能力又は負荷通知)に基づき、区間BのQoS満足情報がサービスについて区間BのQoS要件を満たさないことを知った場合、ここでQoS満足情報は実際のデータ伝送性能であり、区間Aのネットワーク要素は、E2E QoS要件を満たすために、(区間Aが十分なリソースを有する又は能力がある場合)サービスのためにネットワーク要素のサービス品質を能動的に向上して良い。他の方法では、区間Aのネットワーク要素は、サービス品質を低下して良い。例えば、サービスのQoSパラメータ内の遅延カウンタが100msであり、区間A及び区間Bの伝送遅延カウンタが50msである。区間Bの最終的なQoS満足情報(60ms)が区間の遅延カウンタ(50ms)を満たさない場合、区間Aのネットワーク要素は、区間Aのサービスの伝送遅延(40ms)を減少させるようサービス品質を向上して良い。したがって、サービスのE2E遅延(60ms+40ms=100ms)はQoSパラメータ内の遅延カウンタ(100ms)を満たす。
さらに、区間Aのネットワーク要素は、E2E QoS要件を満たすために、一部のサービスのサービス品質を向上するよう、ポリシに基づき該一部のサービスのみを選択して良い。ポリシに基づく選択方法は、サービス優先度及びQCIのような情報のうちの1又は複数に基づき一部の特定サービスを選択することであって良い。例えば、伝送遅延は、遅延に比較的敏感なサービスについてのみ減少される、又は高優先度サービスについてのみサービス品質が向上される。
別の例では、UPからのin band通知、具体的に言うとユーザプレーンを用いて追加されたQoS満足情報が、最適化のために使用される。ユーザプレーンからQoS満足情報を伝送する方法は、ユーザプレーン・データパケット・ヘッダにQoS満足情報を追加することであって良い。QoS満足情報は、実際のデータ伝送性能であり、E2E QoSカウンタの占有比率又は数量、E2E QoSカウンタの残りの比率又は数量、又は区間のQoSカウンタの満足比率又は超過部分若しくは欠損部分の形式で表されて良い。例えば、区間BがE2E遅延カウンタの40%を占有する場合、区間Aの遅延カウンタは全体の遅延カウンタの60%であり、区間Aはカウンタを満たす必要がある。区分化シナリオでは、例えば、区間Aの遅延カウンタが40msであり、且つ実際の遅延カウンタが50msである場合、10msの超過がある。区間Bの遅延カウンタが70msである場合、E2E遅延カウンタを満たすために、区間Bのネットワーク要素は最適化手段を行って良く、例えば、E2E遅延カウンタの要件(40ms+70ms=110ms)を満たすために、区間Bの遅延カウンタより10ms短い60msの遅延を実施する。
区間Aのネットワーク要素が、サービスのQoSパラメータが区間B内で満たされないことを知った場合、ネットワーク要素は区間Aのサービス品質を向上する、或いは、ネットワーク要素は区間Aのサービス品質を低下させる。
区間A及び区間Bは、無線インタフェース伝送区間及びグランド側伝送区間である。無線インタフェース伝送区間のQoSは、RAN要素とUEとの間で実施され、グランド側伝送区間のQoSは、PDN GWとRAN要素との間で実施される。
ダウンリンクデータ伝送について、RAN要素は、グランド側伝送区間のQoS満足情報に基づき、無線インタフェース伝送区間の伝送を調整して良く、例えば、E2E QoS要件を満たすために、無線インタフェース伝送スケジューリングのようなポリシを用いて無線インタフェースQoSを実施する。
アップリンク伝送について、RAN要素は、無線インタフェース伝送区間のQoS満足情報に基づき、グランド側伝送のQoSを調整して良く、グランド側SGWは、E2E QoS要件を満たすために、グランド側伝送のQoSを更に調整する。
サービスのQoSパラメータは、bearer、flow、又はpacketレベルのQoSパラメータであって良い。
図10は、本発明の別の実施形態によるQoS制御のための方法のフローチャートである。方法は以下のステップを有する。
ステップ1001。コアネットワーク制御プレーンネットワーク要素CN−CPは、無線アクセスネットワークRANにより送信された無線インタフェース側サービス品質QoS能力情報及び/又はグランド側QoS能力情報を受信する。
ステップ1002。無線インタフェース側サービス品質QoS能力情報及び/又はグランド側QoS能力情報に基づき、無線インタフェース側行路区間又はグランド側行路区間の選択又は再選択を決定する。
QoS能力情報は、伝送区間内のサービス種類のQoS満足情報である。
図11に示す経路再配置の概略図を参照すると、QoSトリガ経路最適化では、別の区間の選択又は再選択は、区間A又は区間BのQoS能力に基づきトリガされて良い。例えば、RANは、SGW又はPGWの選択又は再選択をトリガして良く、RANは、区間AのQoS能力情報及び/又は区間BのQoS能力情報をCN−CPに報告する。CNは、異なる伝送区間の選択又は再選択を決定して良い。
さらに、通常、RANは、GBR及びユーザ数のようなリソース限度にのみ基づき、サービス加入決定を実行する。E2Eカウンタ(遅延及びパケット損失率)は、サービスの異なるQCIのために満たされる必要がある。したがって、決定は、QoSカウンタと同等ではない。前述の問題のために、本発明の一実施形態は、QoS制御のための方法を更に提供する。方法では、E2E QoSがハンドオーバ又は加入の間に考慮され得る。
図12は、本発明の更に別の実施形態によるQoS制御のための方法のフローチャートである。方法は以下のステップを有する。
ステップ1201。第1RAN要素(例えば、基地局)は、近隣RAN要素(例えば、基地局)により送信されたグランド側ルーティング情報を受信する。
グランド側ルーティング情報は、近隣RAN要素(例えば、基地局)に接続されたサービングゲートウェイSGWに関する情報、パケットデータネットワーク・ゲートウェイPGWに関する情報、PGWに接続されたパケットデータネットワークPDNに関する情報、LHNに関する情報、超低遅延能力情報、及び超高信頼性伝送能力情報、のような情報のうちの1又は複数を含む。
グランド側ルーティング情報は、可能なハンドオーバ動作について決定を実行するために、RAN要素(例えば、基地局)間で交換される必要がある。グランド側ルーティング情報は、RAN要素(例えば、基地局)に接続されたSGWに関する情報、PGWに関する情報、PGWに接続された公衆データネットワーク(Public Data Network、PDN)に関する情報、ローカルホームネットワーク(local Home Network、LHN)に関する情報、超低遅延能力情報、及び超高信頼性能力情報、のうちの1又は複数を含んで良い。SGWに関する情報は、アドレス、識別子、SGWがローカルか否かを示す指示、等のうちの1又は複数である。PGWに関する情報は、アドレス、識別子、PGWがローカルか否かを示す指示、PGW及び基地局が同じ場所に存在するか否かを示す情報、等のうちの1又は複数である。PGWに接続されたPDNに関する情報は、APN識別子、PDNがローカルか否かを示す指示、等のうちの1又は複数である。LHNに関する情報は、識別情報である。超低遅延能力情報は、伝送遅延カウンタ、又はRAN要素(例えば、基地局)とPDNとの間のグランド側伝送遅延が閾より小さい能力であり、又はRAN要素(例えば、基地局)が超低遅延伝送をサポート可能なPDNのリストのみを伝達する。超低遅延伝送のサポートは、伝送遅延が閾より小さい伝送能力であり、閾はプリセット伝送遅延閾であって良い。超高信頼性伝送能力情報は、伝送パケット損失率カウンタ、又はRAN要素(例えば、基地局)とPDNとの間のグランド側伝送パケット損失率が閾より小さい能力であり、又はRAN要素(例えば、基地局)が超高信頼性伝送をサポート可能なPDNのリストのみを伝達する。超高信頼性伝送のサポートは、伝送パケット損失率が閾より小さい伝送能力であり、閾はプリセット伝送パケット損失率閾であって良い。
さらに、ルーティング情報は、RAN要素(例えば、基地局)レベルであって良く、又はセルレベルであって良い。
グランド側ルーティング情報は、直接インタフェース又は間接インタフェースを用いて、RAN要素(例えば、基地局)間で交換されて良い。例えば、グランド側ルーティング情報は、X2インタフェースメッセージ又はS1インタフェースメッセージのようなメッセージを用いて通知されて良い。
ステップ1202。第1RAN要素(例えば、基地局)は、ハンドオーバプログラムを実行するために、グランド側ルーティング情報及びQoSパラメータに基づき、近隣RAN要素(例えば、基地局)に対して目標セルハンドオーバ選択を実行して、端末のために目標RAN要素(例えば、基地局)の適切な目標セルを選択する。
第1RAN要素がハンドオーバ決定を実行し、及びハンドオーバ決定をトリガする理由は、UEがセル信号品質、セル負荷平衡要件、サービスモビリティ要件、等を報告するからであって良い。
目標セルハンドオーバ選択を実行するとき、第1RAN要素は、目標セルによるE2E QoSのサポート能力を考慮する必要がある。第1RAN要素は、目標RAN要素(例えば、基地局)間で交換されるグランド側ルーティング情報に基づき、目標基地局の適切な目標セルを選択するのを助け得る。例えば、第1RAN要素は、E2E QoSパラメータ、目標基地局/目標セルによる超低遅延をサポートする能力、及び目標基地局/目標セルによる超高信頼性伝送をサポートする能力のような情報に基づき、目標RAN要素(例えば、基地局)の適切な目標セルを選択し得る。
図13は、本発明によるE2E QoSハンドオーバ手順の概略図である。ハンドオーバ手順は以下のステップを含む。
ステップ1301。第1RAN要素(例えば、基地局)は、メッセージ1(例えば、ハンドオーバ要求メッセージ)を目標RAN要素(例えば、基地局)へ(X2インタフェースのような直接インタフェース、又はS1インタフェースのような間接インタフェースを用いて)送信する。ここで、メッセージ1は、QoSパラメータ及びハンドオーバ理由のような情報を伝達し、目標PDNに関する情報を更に伝達する。
PDNに関する情報は、APN情報であって良く、又はPGWに関する情報(PGW識別子若しくはアドレス又はPGWがローカルか否かを示す指示)であって良く、又はLHNに関する情報(LHN識別子)であって良い。第1RAN要素(例えば、基地局)は、ハンドオーバ要求メッセージを複数の目標RAN要素(例えば、基地局)へ送信して良い。
QoSパラメータは、遅延(delay)カウンタ、パケット損失率(packet loss rate)、ARP、GBR、MBR、AMBR、priority、等のうちの1又は複数を含んで良い。QoSパラメータ内の各カウンタは、E2Eカウンタであって良く、又は区間別に記述されて良い。言い換えると、QoSパラメータは、グランド伝送区間QoSパラメータ及び無線インタフェース伝送区間QoSパラメータである。
さらに、QoSパラメータは、QoSカウンタの許容割引程度を伝達して良い。例えば、遅延カウンタは満たされる必要があり、又はレートカウンタの20%割引が許容可能である。
さらに、QoSパラメータは、QoSパラメータの特徴を示すために指示情報を伝達して良い。例えば、サービスは、超低遅延サービス、超高信頼性伝送サービス、又は緊急サービスである。サービスが超低遅延サービスである場合、サービスの遅延カウンタは満たされる必要がある。
ステップ1302。目標RAN要素(例えば、基地局)は、メッセージ1を受信し、サービス加入決定を実行する。
図13では、RAN2は任意の目標RAN要素を表し得る。
目標RAN要素(例えば、基地局)は、QoSパラメータ内のレートのようなリソース要件を決定するだけでなく、RAN側及びグランド側の遅延及び/又はパケット損失率のようなE2E QoSをサポートする能力も考慮する。グランド側のカウンタは、履歴情報を用いて予め取得されて良い。または、RAN要素(例えば、基地局)は、パケット測定を通じて特定カウンタを取得する(具体的に言うと、RAN要素とPDN GWとの間の伝送遅延及びパケット損失率のようなカウンタを取得する)。または、RAN要素(例えば、基地局)は、CNが再び確認を実行できるように、決定結果をCNに通知する。
さらに、目標RAN要素(例えば、基地局)は、グランド伝送区間のカウンタを測定するために、SGW及び/又はPDNに接続されたPGWを選択して良い。
さらに、コアネットワーク要素(例えば、制御プレーンネットワーク要素)は、目標RAN要素(例えば、基地局)のために、SGW及び/又はPDNに接続されたPGWを選択して良い。コアネットワーク要素により目標RAN要素(例えば、基地局)へ送信されたハンドオーバ要求メッセージは、選択されたSGWに関する情報及び/又は選択されたPGWに関する情報を伝達して良い。SGWに関する情報は、アドレス、識別子、SGWがローカルか否かを示す指示、等のうちの1又は複数であり、PGWに関する情報は、アドレス、識別子、PGWがローカルか否かを示す指示、PGW及び目標RAN要素(例えば、基地局)が同じ場所にあるか否かを示す情報、等のうちの1又は複数である。
ステップ1303。加入が成功した場合、目標RAN要素(例えば、基地局)は、メッセージ2(例えば、ハンドオーバ肯定応答メッセージ)を第1RAN要素(例えば、基地局)へ返す。さらに、メッセージ2は、QoSパラメータ満足レベル、例えば幾つかのQoSパラメータの満足程度:遅延について100%、パケット損失率について90%、等を伝達する。ハンドオーバ要求メッセージは、満足程度がハンドオーバ肯定応答メッセージ内で示される必要のあるQoSパラメータを示して良い。
ステップ1304。加入が失敗した場合、目標RAN要素(例えば、基地局)は、メッセージ3(例えば、ハンドオーバ準備失敗メッセージ)を第1RAN要素(例えば、基地局)へ返す。ここで、メッセージ3は特定の原因を伝達し、該原因は、遅延カウンタが満たされない、パケット損失率カウンタを満たすことができない、レートカウンタを保証できない、等のうちの1又は複数であって良い。さらに、原因は、無線インタフェース伝送区間又はグランド側伝送区間がカウンタを満たさないか否かを示して良い。
ステップ1305。第1RAN要素(例えば、基地局)は、複数の目標RAN要素(例えば、基地局)により返されたハンドオーバ肯定応答メッセージ2を受信し、ハンドオーバを開始するために目標セルを選択して良い。例えば、第1RAN要素は、E2E QoSカウンタ満足状態のような情報に基づき、適切な目標セルを選択して良い。
本発明の本実施形態では、E2E QoSは、ユーザ機器がより良好に満たされ得るように、加入及びハンドオーバ決定条件として使用される。
実施形態5
別の実施形態では、通信システムが記載される。ユーザプレーンデータパケットはflow形式であり、flowはRAN側のRBにマッピングされる。言い換えると、flowデータはRBで伝達される。複数のflowが同じRBにマッピングされて良い。flowとRBとの間のマッピングは、RAN要素により構成される、又はUEにより選択されて良い。複数のflowのデータパケットはRBの1つのPDCPエンティティに対応し、RBのPDCPエンティティは、複数のflowのデータに対して一緒に、PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCP PDUヘッダ付与のような処理を実行する。例えば、flow1及びflow2はRB1内で伝達され、flow3及びflow4はRB2内で伝達される。RB1のPDCPエンティティは、flow1及びflow2のデータパケットを処理する。本発明の本実施形態は、ハンドオーバ方法を更に提供する。方法は、ハンドオーバ手順においてflowに基づくデータパケットを伝送する方法に関する。方法は、具体的に、UEが元のRAN要素(例えば、基地局)から目標RAN要素(例えば、基地局)にハンドオーバされる手順に関連する。
図14は、本発明の一実施形態によるハンドオーバ方法の信号フロー図である。方法は以下のステップを含む。
ステップ1401。基地局1は、基地局2にハンドオーバ要求メッセージを送信する。
基地局1は、UEのためにハンドオーバを実行することを決定し、目標基地局の目標セルを選択する。元の基地局1は、基地局間の直接インタフェース又は間接インタフェースを介して、ハンドオーバ要求メッセージ1を目標基地局2へ送信して、ハンドオーバを開始することを要求する。ハンドオーバ要求メッセージ1は、元のセルにおけるUEのサービスのQoSの情報及びUEのRadio bearer idの情報(例えば、RB1及びRB2)を含む。ハンドオーバ要求メッセージ1は、UEの履歴情報(UEの履歴ハンドオーバ情報)を更に含んで良い。ハンドオーバ要求メッセージ1は、元のセルにおけるUEのflowとRBとの間のマッピング関係を更に含んで良い。UEのサービスQoS情報は、flowに基づくQoS情報であって良く、QCI、GBR、Maximum rate、及びAPN−AMBRのようなflow情報のうちの1又は複数を含んで良い。
ステップ1402。基地局2は、基地局1から受信したハンドオーバ要求メッセージに基づき、基地局1へハンドオーバ肯定応答メッセージを送信する。
目標基地局2は、ハンドオーバ要求メッセージ1を受信し、UEを加入させるか否かを決定する。基地局2がUEを加入させることができる場合、基地局2はUEにリソースを割り当て、元の基地局1におけるUEのRB1及びRB2にそれぞれ対応するRB3及びRB4を確立し、基地局2におけるflowとRBとの間のマッピング関係を構成する。例えば、目標基地局では、flow1はRB3内で伝達され、flow2、flow3、及びflow4はRB4内で伝達される。基地局2は、ハンドオーバ肯定応答メッセージ2を基地局1へ返して、ハンドオーバのために準備が成功裏に実行されたことを示す。ハンドオーバ肯定応答メッセージ2は、目標基地局2におけるUEのRBと元の基地局1におけるRBとの間の対応、及び目標基地局2におけるUEのflowとRBとの間のマッピング関係を含み、基地局2によるUEへのリソースの割り当てに関する構成情報を更に含んで良い。構成情報は、目標セルにおけるランダムアクセス及びデータ伝送のために使用される。
ステップ1403。基地局1は、RRC構成メッセージをUEへ送信する。
元の基地局1は、RRC構成情報をUEへ送信する。構成情報は、UEについて目標基地局2により構成された構成情報であり、目標基地局2におけるUEのRBと元の基地局1におけるRBとの間の対応、及び目標基地局2におけるflowとRBとの間のマッピング関係を含む。構成情報は、基地局2によるUEへのリソースの割り当てに関する構成情報を更に含んで良く、目標セルにアクセスするためにUEにより必要とされるリソース、及び無線インタフェースデータ伝送のために必要な構成を更に含んで良い。
ステップ1404。基地局1は伝送凍結を実行する。
元の基地局1は、データ伝送凍結を実行し、目標基地局2へデータを転送する。目標基地局2は、転送されたデータを受信し、転送されたデータ及び新たに伝送されるデータを一緒に伝送する。詳細は以下の通りである。
元の基地局1とUEとの間のアップリンク/ダウンリンクデータ伝送が凍結される。元の基地局1は、伝送状態情報を基地局2へ送信する。伝送状態情報は、元の基地局1とUEとの間のデータパケット伝送状態を含み、データパケット伝送状態は、アップリンクデータパケットの伝送状態及びダウンリンクデータパケットの伝送状態を含む。アップリンクデータパケットの伝送状態は、最初の損失PDCP SDUのシーケンス番号、最初の損失PDCP SDUと最後の受信PDCP SDUとの間のPDCP SDUの受信状態、を含む。受信状態は、「受信」又は「未受信」である。
ダウンリンクデータパケットの伝送状態は、基地局がSN番号を割り当てる必要のある次のPDCP SDUのシーケンス番号を含む。シーケンス番号は、PDCP−SN及びHyper frame number(ハイパーフレーム番号)を含む。
ステップ1405。基地局1は、基地局2へデータを転送する(Data Forwarding)。
元の基地局1は、全ての受信した順序の狂ったアップリンクパケットを、目標基地局2へ転送する。元の基地局1は、目標基地局2へ、ダウンリンクデータパケット、並びにコアネットワークから来る且つPDCP SN番号の割り当てられていないデータパケットを転送する。ここで、UEは、ダウンリンクデータパケットが成功裏に受信されたと決定しない。転送されたデータパケットの属するRBを識別する必要がある。例えば、RB id(元の基地局のRB id、又は目標基地局のRB idであって良い)は、データパケットヘッダ内で伝達される、又はRB間のトンネルを確立する方法が使用される。1又は複数の終了マーカが、転送されたデータパケットの終わりに伝達されて、転送されたデータの終了を示す。マーカは、flowに従い設定されて良く、又はRBに従い設定されて良い。ダウンリンクデータについて、終了マーカは、コアネットワークユーザプレーンにより、基地局1に通知される。
ステップ1406。UEは、基地局2に成功裏にアクセスする。
UEは、目標基地局の目標セルへのランダムアクセスを成功裏に実行する。
元の基地局により目標基地局へ転送されたデータパケットについて、UEは、依然として元の基地局におけるflowとRBとの間のマッピング関係、及び元の基地局におけるRBと目標基地局におけるRBとの間の対応に基づき、目標基地局におけるflowとRBとの間の過渡的マッピング関係を取得する。このような過渡的マッピング関係は、転送されたデータパケットを受信及び送信するために使用されるだけである。
ステップ1407。コアネットワーク制御プレーン・ネットワーク要素は、コアネットワーク・ユーザプレーン・ネットワーク要素に、伝送経路切換を実行するよう指示する。
目標基地局は、コアネットワークに、UEがアクセスを成功裏に実行したことを通知し、コアネットワーク制御プレーン・ネットワーク要素は、コアネットワーク・ユーザプレーン・ネットワーク要素に、伝送経路切換を実行するよう指示する。伝送経路切換は、SGWのダウンリンク伝送経路の切り替え、又はSGWの変更を含んで良い。コアネットワーク内のSGW又はPGWは、元のダウンリンク・ユーザプレーン・トランスポートチャネルで、終了マーカ(end marker)を元の基地局1へ送信する。
さらに、目標基地局のダウンリンクデータ伝送手順は次の通りである。
目標基地局のダウンリンク伝送は、転送されたデータの伝送及び新たなデータの伝送を含む。flowとRBとの間の過渡的マッピング関係を使用してマッピングされたRBは、転送されたデータの伝送のために使用され、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係を使用してマッピングされたRBは、新たなデータの伝送のために使用される。
UEのflow1及びflow2は、元の基地局1においてRB1にマッピングされ、元の基地局1におけるRB1は目標基地局2におけるRB3に対応する。したがって、UEのflow1及びflow2と目標基地局におけるRB3との間に過渡的マッピング関係が存在する。目標基地局2は、RB3で、元の基地局におけるRB1から転送されたダウンリンクデータパケットを送信し、UEは、目標基地局2におけるRB3でflow1及びflow2の転送されたデータパケットを受信する。
終了マーカend markerがflowに従い設定される場合、flow1の転送されたデータの終了マーカを送信した後に、目標基地局2は、flow1の且つコアネットワークから受信された新たなデータを送信し始め、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係を用いてマッピングされたRB3で新たなデータを送信する。flow1の転送されたデータの終了マーカを受信した後に、UEは、flow1とRB3との間の過渡的マッピング関係を終了し、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係、つまりflow1とRB3との間のマッピング関係を有効にし始め、flow1の新たなダウンリンクデータをRB3で受信し始める。
flow2の転送されたデータの終了マーカを送信した後に、基地局2は、flow2の且つコアネットワークから受信された新たなデータを送信し始め、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係を用いてマッピングされたRB4でflow2の新たなデータを送信する。flow2の転送されたデータの終了マーカを受信した後に、UEは、flow2とRB3との間の過渡的マッピング関係を終了し、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係、つまりflow2とRB4との間のマッピング関係を有効にし始め、flow2の新たなダウンリンクデータをRB4で受信し始める。
終了マーカend markerがRBに従い設定される場合、RBの転送されたデータの終了マーカを送信した後に、目標基地局2は、flowの且つコアネットワークから受信された新たなデータを送信し始め、flowのデータを、flowのマッピングされたRBで送信する。flowとRBとの間のマッピング関係は、目標基地局により構成される。RBの転送されたデータの終了マーカを受信した後に、UEは、全てのflowとRBとの間の過渡的マッピング関係を終了し、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係を使用し始め、新たなデータを対応するRBで受信し始める。例えば、UEは、RB3の転送されたデータの終了マーカを受信し、UEは、flow1及びflow2の両方とRB3との間の過渡的マッピング関係を終了し、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係を使用し、具体的に言うと、flow1のダウンリンクデータをRB3で受信し、flow2の新たなダウンリンクデータをRB4で受信する。
目標基地局のアップリンクデータ伝送。
目標基地局におけるUEのアップリンク伝送は、転送されたデータの伝送及び新たなデータの伝送を含む。flowとRBとの間の過渡的マッピング関係を使用してマッピングされたRBは、転送されたデータの伝送のために使用され、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係を使用してマッピングされたRBは、新たなデータの伝送のために使用される。
UEのflow1及びflow2は、元の基地局1においてRB1にマッピングされ、元の基地局1におけるRB1は目標基地局2におけるRB3に対応する。したがって、UEのflow1及びflow2と目標基地局におけるRB3との間に過渡的マッピング関係が存在する。
目標セルに成功裏にアクセスした後に、UEは、目標基地局により送信されたPDCP status reportを受信する。目標基地局により送信されたPDCP status reportは、元の基地局におけるRBと目標基地局におけるRBとの間のマッピング関係に基づき送信される。例えば、元の基地局におけるRB1のPDCP status reportは、目標基地局によりRB3で送信される。
UEは、RB3のPDCP status reportを受信し、flow1のデータ及びflow2のデータをRB3で送信する。UEは、PDCP status reportにより要求されたデータパケットを送信した後に、データ終了マーカを送信する。データ終了識別子は、RBに従い構成される。UEは、flowとRBとの間の且つ目標基地局により構成されたマッピング関係の中の対応するRBで、アップリンクデータを伝送し始める。例えば、UEは、flow1のデータをRB3で送信し、flow2のデータをRB4で送信する。目標基地局は、RB3の受信したデータパケット終了マーカに従い、flow1及びflow2のデータパケットのRB3上での受信を停止する。目標基地局は、目標基地局の、flowとRBとの間のマッピング関係の中の対応するRBで、flowのデータパケットを受信し始める。言い換えると、目標基地局は、flow1のデータをRB3で受信し、flow2のデータをRB4で受信する。
さらに、各flowのPDCP status reportにより要求されたデータパケットを送信した後に、UEは、データパケット終了マーカを送信して良く、言い換えると、flowに従いデータパケット終了マーカend markerを送信して良い。新たなデータパケットは、目標基地局の、flowとRBとの間のマッピング関係の中の対応するRBで送信される。例えば、flow2のデータパケットの送信が終了した後に、1又は複数の終了マーカが送信される。次に、UEは、flow2の新たなアップリンクデータパケットを、flow2に対応するRB4で送信する。
目標基地局は、flow2のデータパケット終了マーカに従い、RB3でのflow2のデータパケットの受信を停止する。目標基地局は、目標基地局の、flowとRBとの間のマッピング関係の中の対応するRBで、flowの新たなデータパケットを受信し始める。言い換えると、目標基地局は、flow2の新たなアップリンクデータをRB4で受信し始める。
図15は、本発明の一実施形態による装置の構造図である。装置は第1装置として使用され、装置は、具体的に、ユーザ機器又はアクセスネットワーク装置であり、装置は以下を含む:
第1装置のサービス品質QoS情報に基づき、パケットデータ・コンバージェンス・プロトコルPDCPエンティティにより送信されるべきデータに対して待ち行列処理を実行して、待ち行列キューを取得するよう構成され、各キューは少なくとも1つのフローを含む、待ち行列ユニット1501、
PDCPエンティティのプレスケジューリングウインドウ情報を取得するよう構成される取得ユニット1502、
待ち行列ユニット1501によりキューイングされた各キューのプレスケジューリング情報を決定するよう構成される決定ユニット1503、
各キューの且つ決定ユニット1503により決定されたプレスケジューリング情報、及び取得ユニット1502により取得されたプレスケジューリングウインドウ情報に基づき、プレスケジューリング処理を実行し、待ち行列キューから、プレスケジューリングウインドウ情報により識別されるプレスケジューリングウインドウサイズのデータパケットを選択するよう構成されるプレスケジューリングユニット1504。
可能な設計では、装置は、生成ユニットであって、待ち行列ユニットがPDCPサービスデータユニットPDCP SDUに対して待ち行列処理を実行し、及びプレスケジューリングユニットがプレスケジューリング処理を実行した後に、PDCPシーケンス番号PDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与を実行して、PDCPプロトコルデータユニットPDCP PDUを取得する、又は、PDCP SN番号をPDCP SDUに割り当て、待ち行列ユニットが待ち行列処理を実行し、及びプレスケジューリングユニットがプレスケジューリング処理を実行した後に、暗号化及びPDCPヘッダ付与を実行して、PDCP PDUを取得する、又は、待ち行列ユニットが待ち行列処理を実行し及びプレスケジューリングユニットがプレスケジューリング処理を実行してPDCP PDUを取得する前に、PDCP SDUにPDCP SN番号割り当て、暗号化、及びPDCPヘッダ付与を実行するよう構成される生成ユニット、を更に含む。
可能な設計では、装置は、分配ユニットであって、生成ユニットにより生成されたPDCP PDUを処理のために無線リンク制御RLCエンティティに分配し、RLCエンティティにより、PDCP PDUに対してセグメント化又は連結を実行し、PDCP PDUを媒体アクセス制御MACレイヤに置き、MACレイヤにより、複数の論理チャネルLCHのデータに対してスケジューリング及び多重化を実行して、MACプロトコルデータユニットMAC PDUを取得し、MAC PDUを処理及び送信のために物理レイヤに分配する、よう構成される分配ユニットを更に含む。
可能な設計では、取得ユニットは、待ち行列ユニットが第1装置のQoS情報に基づき被送信データに対して待ち行列処理を実行する前に、コアネットワークCN又は無線アクセスネットワークRANから、第1装置のQoS情報を取得するよう更に構成され、第1装置のQoS情報は、サービス品質クラス識別子QCI、保証レートGBR、最大ビットレートMBR、アクセスポイント総合最大ビットレートAPN−AMBR、ユーザ機器総合最大ビットレートUE−AMBR、並びに割り当て及び保有優先度ARP、のうちの1又は複数を含み、分配ユニットは、第1装置のPDCPエンティティへ、取得ユニットにより取得された第1装置のQoS情報を分配するよう更に構成される。
可能な設計では、QCIは、優先度、遅延、及びパケット損失率のようなカウンタのうちの1又は複数を示し、QoS情報は、ベアラレベル、フローレベル、パケットレベル、又はユーザ機器UEレベルである。
可能な設計では、取得ユニットは、待ち行列ユニットが第1装置のQoS情報に基づき被送信データに対して待ち行列処理を実行する前に、第1装置の且つサービスの属するスライスの相対QoS情報に基づき調整されたQoS情報を取得するよう更に構成される。
可能な設計では、取得ユニットは、第1装置の且つサービスの属するスライスの相対QoS情報に基づき調整されたQoS情報を取得する前に、サービスの属するスライスの識別子に基づき、サービスの属するスライスのQoS情報を取得するよう更に構成され、スライスのQoS情報は、スライスの固有QoS情報及び/又はスライスの相対QoS情報を含み、装置は、スライスの且つ取得ユニットにより取得された固有QoS情報に基づきスライスのためにリソースを準備し、及び/又はスライスの相対QoS情報に基づき第1装置のQoS情報を調整するよう構成される処理ユニットを更に含む。
可能な設計では、スライスの且つ取得ユニットにより取得されたQoS情報は、スライスの相対QoS情報が有効か否かを示す情報を更に含み、処理ユニットは、具体的に、スライスの且つ取得ユニットにより取得されたQoS情報がスライスの相対QoS情報は有効であると示す情報を含むとき、スライスの相対QoS情報に基づき、第1装置のQoS情報を調整するよう構成される。
可能な設計では、待ち行列ユニットは、具体的に、第1装置のフローレベルQoS情報に基づきPDCPエンティティの上位レイヤからのデータをフィルタリングして、フローレベルデータフローを取得する、又は、第1装置のベアラレベルQoS情報に基づきPDCPエンティティの上位レイヤからのデータを分割して、フローレベルデータフローを取得する、又は、第1装置のパケットレベルQoS情報に基づきPDCPエンティティの上位レイヤからのデータを分類して、フローレベルデータフローを取得する、よう構成される。
可能な設計では、取得ユニットは、具体的に、無線アクセスネットワークRANにより送信された構成情報を取得し、構成情報に基づき、PDCPエンティティのプレスケジューリングウインドウ情報を設定する、又は、RLCエンティティにより周期的に報告されるPDCPエンティティのプレスケジューリングウインドウ情報を受信する、又は、RLCエンティティによりイベントに基づき報告されたプレスケジューリングウインドウ情報を受信する、又は、待ち行列キューの長さ及び待ち時間、並びにRLCバッファ状態、のうちの1又は複数に基づき、PDCPエンティティの独立プレスケジューリングウインドウ情報を選択する、よう構成される。
可能な設計では、取得ユニットは、具体的に、第1装置のPDCPエンティティがRLCエンティティにより報告されるプレスケジューリングウインドウ情報又はRLCエンティティにより報告され且つRLCバッファが重負荷を有することを示す情報を受信するまで、待ち行列キューの長さ及び待ち時間、並びにRLCバッファ状態のうちの1又は複数に基づき、独立プレスケジューリングウインドウ情報を選択し、RLCバッファの状態に基づきプレスケジューリングウインドウ情報を選択するよう構成される。
可能な設計では、分配ユニットは、具体的に、1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、PDCPエンティティにより、RLCエンティティの異なる種類に基づきPDCPエンティティの待ち行列キューをグループ化し、各キューグループの中のデータを対応する種類のRLCエンティティに分配する、又は、1つのPDCPエンティティが複数のRLCエンティティに対応する場合、PDCPエンティティにより、RLCエンティティによるプレスケジューリングウインドウ情報の報告の時間順に基づき、PDCP PDUの分配されるべきRLCエンティティを選択する、又は、複数のPDCPエンティティが1つのRLCエンティティに対応する場合、RLCエンティティにより、複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を生成し、複数のプレスケジューリングウインドウ情報片を複数の対応するPDCPエンティティに通知し、並びに各PDCPエンティティにより、プレスケジューリング処理を独立に実行し、及びRLCエンティティへPDCP PDUを送信する、又は、RLCエンティティにより、各PDCPエンティティの状態情報に基づきプレスケジューリングウインドウ情報を割り当てる、又は、RLCエンティティにより、各PDCPエンティティのスケジューリング情報に基づきプレスケジューリングウインドウ情報を割り当てる、又は、異なるスケジューリング優先度を有するPDCPエンティティにより、異なるプレスケジューリング方法を使用する、よう構成される。
可能な設計では、決定ユニットは、具体的に、各データフローの且つ無線アクセスネットワークRANにより送信された、PDCPエンティティのプレスケジューリング情報を取得する、及び/又は、コアネットワークCNにより送信された第1装置のフローレベルQoS情報を取得し、及び、第1装置のフローレベルQoS情報に基づき、PDCPエンティティの、各データフローのプレスケジューリング情報を決定する、及び/又は、PDCPエンティティの上位レイヤからの情報を取得して、PDCPエンティティのプレスケジューリング情報を計算する、よう構成される。
可能な設計では、分配ユニットは、具体的に、RLCエンティティにより、データパケットセグメント化及び連結を実行して、MACレイヤによるバッファリングのために固定サイズの媒体アクセス制御プロトコルデータユニットMAC PDUを生成するよう構成される。
可能な設計では、決定ユニットは、固定サイズのMAC PDUを決定するよう更に構成され、装置は、第2装置へ固定サイズを送信するよう構成される送信ユニットであって、第1装置にリソースを割り当てるとき、第2装置が、固定サイズのデータ又は固定サイズの整数倍のサイズのデータを伝送するために使用可能なリソースを割り当てることができるようにする、送信ユニット、を更に含む。
可能な設計では、装置は、MAC PDUの且つ第2装置により決定され第2装置により送信された固定サイズを受信するよう構成される受信ユニットを更に含み、分配ユニットは、具体的に、RLCエンティティに、受信した固定サイズに基づき、データパケットセグメント化及び連結を実行して、固定サイズのMAC PDUを生成するよう指示するよう構成される。
可能な設計では、分配ユニットは、具体的に、RLCエンティティに、データパケットセグメント化及び連結を実行して、固定サイズの複数のMAC PDUを生成するよう指示し、MACレイヤにより、複数のバッファキューを生成し、ここでキューは異なる固定サイズに対応し、並びに、MACレイヤにより、受信したリソースサイズ状態に基づき、対応するキューからデータパケットを取得するよう構成される。
可能な設計では、第1装置の1つのPDCPエンティティは複数のRLCエンティティに対応し、分配ユニットは、具体的に、第1装置のPDCPエンティティにより、PDCP PDUを処理のために各RLCエンティティに分配するよう構成される。
可能な設計では、第1装置の複数のPDCPエンティティは1つのRLCエンティティに対応し、分配ユニットは、具体的に、第1装置の各PDCPエンティティにより、PDCP PDUを処理のためにRLCエンティティに分配するよう構成される。
可能な設計では、分配ユニットは、具体的に、MACエンティティに、各無線ベアラRBの且つRAN要素により構成されたスケジューリング情報を取得するよう指示し、又は、プリセット計算ルールに従いプレスケジューリング情報に基づき各RBのスケジューリング情報を取得し、及び、MACレイヤにより、RBのスケジューリング情報に基づき、複数の論理チャネルLCHのデータに対してスケジューリング及び多重化を実行する、よう構成される。
可能な設計では、取得ユニットは、具体的に、第1装置の位置する第1行路区間のQoSパラメータを取得する、又は、第1装置のエンドツーエンドE2E QoSパラメータ及びE2E QoSパラメータを動的に割り当てるためのルールを取得する、よう構成される。
可能な設計では、装置は、制御プレーンから能力又は負荷通知メッセージを受信するよう構成される受信ユニットと、受信ユニットにより受信された能力又は負荷通知メッセージに基づき、第1行路区間以外の行路区間のQoS能力が行路区間のQoS要件を満たさないと決定されると、E2E QoSを満たすために、第1装置の第1行路区間のQoSパラメータを調整して、第1行路区間のサービス品質を向上するよう構成される調整ユニットと、を更に含む。
可能な設計では、装置は、ユーザプレーンから帯域内通知メッセージを受信するよう構成される受信ユニットであって、帯域内通知メッセージはQoS満足情報を伝達し、QoS満足情報は、E2E QoSカウンタの占有比率又は数量、又はE2E QoSカウンタの残り比率又は数量を示すために使用される、受信ユニットと、QoS満足情報に基づき、第1行路区間以外の行路区間でQoSが満たされないと決定されると、E2E QoSを満たすために、第1装置の第1行路区間のQoSパラメータを調整して、第1行路区間のサービス品質を向上するよう構成される調整ユニットと、を更に含む。
図16は、本発明の一実施形態による別の装置の構造図である。装置はコアネットワーク装置であり、コアネットワーク装置は、無線アクセスネットワークRANにより送信された無線インタフェース側サービス品質QoS能力情報及び/又はグランド側QoS能力情報を受信するよう構成される受信ユニット1601と、受信ユニット1601により受信された無線インタフェース側QoS能力情報及び/又はグランド側QoS能力情報に基づき、無線インタフェース側行路区間又はグランド側行路区間の選択又は再選択を決定するよう構成される決定ユニット1602と、を含む。
図17は、本発明の一実施形態による更に別の装置の構造図である。装置はアクセスネットワーク装置であり、アクセスネットワーク装置は、近隣無線アクセスネットワークRAN要素により送信されたグランド側ルーティング情報を受信するよう構成される受信ユニット1701であって、グランド側ルーティング情報は、近隣RAN要素に接続されたサービングゲートウェイSGWに関する情報、パケットデータネットワークゲートウェイPGWに関する情報、PGWに接続されたパケットデータネットワークPDNに関する情報、ローカルホームネットワークLHNに関する情報、超低遅延能力情報、及び超高信頼性伝送能力情報、のうちの1又は複数を含む、受信ユニット1701と、ハンドオーバプログラムを実行するために、受信ユニット1701により受信されたグランド側ルーティング情報及びサービス品質QoSパラメータに基づき、近隣RAN要素に対して目標セルハンドオーバ選択を実行して、端末のために目標RAN要素の適切な目標セルを選択するよう構成されるハンドオーバユニット1702と、を含む。
可能な設計では、アクセスネットワーク装置は、目標RAN要素へ第1メッセージを送信するよう構成される送信ユニットであって、第1メッセージは、QoSパラメータ、ハンドオーバ理由情報、及び目標PDNに関する情報を伝達し、目標RAN要素が、第1メッセージの中で伝達される、QoSパラメータ、ハンドオーバ理由情報、及び目標PDNに関する情報に基づき、サービス加入決定を実行できるようにする、送信ユニットを更に含む。
可能な設計では、受信ユニットは、目標RAN要素により送信された第2メッセージを受信し、第2メッセージは加入が成功したことを示すために使用され、第2メッセージはQoSパラメータ満足レベルを伝達する、又は、目標RAN要素により送信された第3メッセージを受信し、第3メッセージは加入が失敗したことを示すために使用され、第3メッセージは特定原因を伝達する、よう更に構成されて良い。
可能な設計では、ハンドオーバユニットは、受信ユニットが複数の目標RAN要素により返された第2メッセージを受信すると、第2メッセージの中で伝達されたQoSパラメータ満足レベルに基づき目標セルを選択し、目標セルへのハンドオーバを開始するよう更に構成される。
当業者は、本願明細書に開示の実施形態において記載された例と組み合わせて、ユニット及びアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、又はそれらの組み合わせにより実施され得ることに更に気づき得る。ハードウェアとソフトウェアとの間の同義性を明確に記載するために、以上は、機能に従う各々の例の構成及びステップを一般的に記載した。機能がハードウェア又はソフトウェアにより実行されるかは、技術的ソリューションの特定の適用及び設計制約条件に依存する。当業者は、各々の特定の適用について記載の機能を実施するために異なる方法を使用できるが、実装が本発明の範囲を超えると考えられるべきではない。
当業者は、実施形態の前述の方法の各々のステップの全部又は一部がプロセッサに指示するプログラムにより実装されて良いことを理解し得る。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に格納されて良い。記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、固体ドライブ、磁気テープ(magnetic tape)、フロッピーディスク(floppy disk)、光ディスク(optical disc)、又はそれらの任意の組合せのような非一時的(non−transitory)媒体であって良い。
上述の説明は、本発明の単なる例示的実装であり、本発明の保護範囲を制限することを意図しない。本発明で開示された技術範囲内にある、当業者により直ちに考案される変形又は置換は、本発明の保護範囲に含まれるべきである。したがって、本発明の保護範囲は、請求項の保護範囲に従う。