JP4570646B2 - Ｍａｃ層によるモバイルネットワークにおけるデータ送信スケジューリング - Google Patents

Description

本発明は、一般に、データ送信をスケジューリングするためＭＡＣ層によって使用されるプロシージャに関する。より詳細には、本発明は、ＵＭＴＳネットワークにおけるデータ送信の方法およびアルゴリズムに関する。

３ＧＰＰ ＵＭＴＳ（third generation partnership project universal mobile telecommunications system）においては、ＵＥ（user equipment）とＲＮＣ（radio network controller）のＭＡＣ層は、それぞれ、アップリンクとダウンリンクでのデータ送信のスケジューリングを担当している。トランスポートチャネルは、ＭＡＣ層と物理層とのインタフェースである。物理層においては、ＣＣＴｒＣＨ（coded composite transport channel）を形成するため、複数のトランスポートチャネルが組み合わされる。

ＴＦＣ（transport format combination）セットがＣＣＴｒＣＨごとに定義されている。各ＴＦＣは、ＣＣＴｒＣＨの各トランスポートチャネルごとにＴＦ（transport format）を定義する。ＴＦは、ＴＴＩ（transmission time interval）（単位はmsecである）と、ＴＢ（transport block）サイズ（単位はビットである）と、ＴＢ（transport block）セットサイズ（単位はブロック数である）を設定することによって、トランスポートチャネルのデータレートを定義する。

ＴＢは、ＭＡＣ（media access control）層と物理層との間でやりとりされる基本の単位である。ＴＢセットは複数のＴＢよりなるセットとして定義され、複数のＴＢは、物理層とＭＡＣ層の間で、同じトランスポートチャネルを使って、同時に交換される。このＴＴＩ（transmission time interval）は、複数のＴＢセットの到着時間間隔（inter-arrival time）として定義される。ＴＴＩ（transmission time interval）は、ＴＢセットがＭＡＣ層から物理層に転送され、ついで物理層によって無線インタフェースに転送される周期（periodicity）に等しい。

ＭＡＣ層はＲＬＣ（radio link control）層からデータを取得する。ＭＡＣ層とＲＬＣ層との間のインタフェースは、論理チャネルまたはＲＢ（radio bearer）である。各トランスポートチャネルは複数のＲＢを搬送することができる。ＲＬＣ層はＲＢごとにそれぞれバッファを維持し、各バッファには、ＲＬＣ ＳＤＵ（service data unit）のセットが含まれる。幾つかの（全部ではない）ＲＬＣコンフィギュレーション（configuration）によれば、ＳＤＵをＰＤＵ（protocol data unit）にセグメント化することができ、ＳＤＵを連結（concatenation）してＰＤＵを構築することができ、ＰＤＵをパディングすることもできる。ＭＡＣ層おいては、ＴＢを形成するため、ＰＤＵにＭＡＣヘッダを付加することができる。

ＭＡＣ層は、所定のＴＴＩ（transmission time interval）ごとに、ＰＤＵのサイズを選択し、これらのＰＤＵをＲＬＣ層に要求する。ついで、ＲＬＣ層は、ＭＡＣ層からの要求を満たすため、これらＳＤＵを、セグメント化し、及び／又は連結する。ついで、ＭＡＣ層は、これらＴＢを構築し、次のＴＴＩ（transmission time interval）において物理層をしてこれらＴＢをover the air送信するため、構築されたこれらＴＢを物理層に送信する。

ＵＥ側おいては、ＴＦＣを選択するため、当該ＵＥが遵守しなければならない標準の要件がある。これらの要件については以下で要約する。

ＭＡＣ層は、各ＴＦＣが各タイムスロットにおいて必要とする電力を決定しなくて済むＴＦＣ選択方法を提供することが望ましい。

本発明はＴＦＣ選択方法およびアルゴリズムを提供するが、この方法およびアルゴリズムによれば、各タイムスロットにおいて各ＴＦＣによって必要とされる電力を、ＭＡＣ層が決定する必要がない。次の説明おいては、データ送信をスケジューリングするＭＡＣプロシージャについて説明するが、このスケジューリングには、使用されるＴＦＣの選択と、サービスされるＲＢ（radio bearer）の選択と、を含めることができる。

ＵＭＴＳ（universal mobile telecommunication service）／ＴＤＤ（time division duplex）ネットワークのＵＥ側とＳ−ＲＮＣ（serving- radio network controller）側の両方について検討する。特に、ＴＦＣ選択と、関連するアルゴリズムとのストラテジー（strategy）を提示する。

ＴＦＣを選択する前に、有効な複数のＴＦＣよりなるセットを確立しなければならない。このセットを候補ＴＦＣセットという。候補ＴＦＣセットのすべてのＴＦＣは、一般に、次の６つのルールを満足しなければならない。すなわち、候補ＴＦＣセットのすべてのＴＦＣは、１）ＴＦＣセットに属すること、２）１つのＴＴＩ（transmission time interval）において送信できるビット数を超えるビット数を搬送しないこと、３）ＴＴＩ互換性を遵守する（すなわち、ＴｒＣＨのＴＦは、そのＴｒＣＨのＴＴＩにおいては変更できない）こと、４）次に定義する、ブロックされた状態にないこと、５）ＲＬＣ構成と互換性があること、６）ＲＬＣ層がパディングＰＤＵを生成することを必要としないこと。仮にＴＦＣセットのすべてのＴＦＣがパディングＰＤＵを必要とする場合には、この最後の要件は無視することができる。本発明は、最後の３つの要件に対する解決法を提供するものである。

上述のブロッキングのための基準は、次のように定義される。

単一のＣＣＴｒＣＨか、あるいは相互に排他的なタイムスロット割り当てを有する複数のＣＣＴｒＣＨのケースにおいては、仮に、連続する３つのフレームにおいて、推定されるＵＥ送信電力が、各フレームにおいてＣＣＴｒＣＨに関連付けられた少なくとも１つのタイムスロットにおいて最大ＵＥ送信電力を超える場合には、ＵＥは、ＣＣＴｒＣＨの所与のＴＦＣが、ブロッキング基準を満たすものとみなす。

相互に排他的なタイムスロット割り当てを有しない複数のＣＣＴｒＣＨのケースにおいては、仮に、連続する３つのフレームにおける所与のＣＣＴｒＣＨにあって、推定されるＵＥ送信電力が、各フレームにおけるＣＣＴｒＣＨに関連付けられた少なくとも１つのタイムスロットにおいて最大ＵＥ送信電力を超える場合には、そのＴＦＣを使用したため、推定されるＵＥ送信電力が、そのＣＣＴｒＣＨに関連付けられた少なくとも１つのタイムスロットにおいて最大ＵＥ送信電力を引き続き超えたならば、ＵＥは、所与のＴＦＣのブロッキング基準が満たされたものとみなす。

アンブロッキング（unblocking）基準に関してであるが、このＴＦＣを使用したため、推定されるＵＥ送信電力が、連続する最小３つのフレームにおいて、このＴＦＣに関連付けられたすべてのＵＬ（up link）タイムスロットにおいて最大ＵＥ送信電力を超えるまでは、ＵＥは、（ブロックされている）所与のＴＦＣのアンブロッキング基準が満たされたものとみなしてはならない。これら連続するフレームの数は、本発明の精神および範囲を逸脱しない限り、３を超えるか、又は３未満とすることもできる。例えば、連続するフレームの数は、２つとすることもできるし、４つ以上とすることもできる。連続する３つのフレームとすることが好ましい。このことは、ＵＥとＳ−ＲＮＣとの相互に排他的でないタイムスロット構成（arrangement）における後のすべての基準にも当てはまる。

ＭＡＣ層は、ＭＡＣ−ｃとＭＡＣ−ｄに分けられる。ＭＡＣ−ｃは共通チャネル（common channel）を担当し、ＭＡＣ−ｄは個別チャネル（dedicated channel）を担当する。ＵＥ側おいては、単一のＴＦＣが共通チャネルのために定義されるから、ＴＦＣ選択はＵＥ ＭＡＣ−ｃには適用されない。ＲＮＣ側おいては、ＴＦＣ選択はＭＡＣ−ｃとＭＡＣ−ｄとで行われる。

ＲＬＣ層構成は、ＴＦＣ選択時に重要な役割を果たす。送信に利用可能なデータ量によっては、ＴＦＣセット中のいくつかのＴＦＣが、ＲＬＣ層構成に適合しないことがある。

パディング互換性（すなわちパディングＰＤＵの必要性）は、１つのＲＬＣ層構成の問題である。パディング互換性があるか否かをチェックするには、ＴＦＣが、パディングＰＤＵを提供することのできない論理チャネル（すなわち、ＲＬＣ−ＴＭ（transparent mode）での論理チャネル）のみを搬送するトランスポートチャネルに、パディングＰＤＵを求めるかどうかをチェックする必要がある。そうである場合には、ＴＦＣは、ＲＬＣ層構成と互換性がなく、無効とみなされる。

ＲＬＣ層構成に関連する要件が他にも存在することに留意されたい。しかしながら、本発明おいては、これらの要件は、ＴＦＣ選択プロシージャ自体においてチェックされる。ＴＦＣ選択プロシージャは優先順位の高いデータのスループットを最大にするので、ＴＦＣ選択プロシージャは、論理チャネル優先順位の順に実行されるのであって、トランスポートチャネルごとに実行されない。そこで、仮にパディング互換性要件が満たされなかった場合には、有効なＴＦＣを獲得するため、そのプロシージャ全体を（選択されたＴＦＣがない状態で）繰り返すことになる。そのため、ＴＦＣ選択を実行する前に、パディング互換性がチェックされ、これにより、ＴＦＣ候補セットが減らされる。

パディングＰＤＵ互換性の有無のチェックは、好ましくは、そのトランスポートチャネルにマップされた論理チャネルのＢＯ（buffer occupancy）と、そのトランスポートチャネルでのＴＦと、に基づき、あらゆるＴＦＣについて行われなければならない。パディングＰＤＵ互換性の有無のチェックは、ＲＬＣ−ＴＭのために構成された論理チャネルでのみ実行される。

ＴＦは、ＴＢの数と、必要とされるＴＢサイズとを決定する。第１のステップにおいては、そのトランスポートチャネル中のすべての論理チャネルによって何個のＰＤＵを生成できるかを決定する。この決定において、ＴＢサイズを考慮しなければならず、しかも、各論理チャネルにおいて、セグメント化が許容されるか否かを考慮しなければならない。この決定は、次のステップを備える。

ａ．仮に当該論理チャネルにおいてセグメント化が許容される場合には、ｎを計算する。ここに、ｎ＝ＳＤＵサイズ／ＴＢサイズである。そして、ｎが整数（これは、ＰＤＵの数にＰＤＵサイズを乗算したものがＳＤＵサイズに等しいことを意味する）であるかどうかをチェックする。
ｉ．ＹＥＳの場合には、当該論理チャネルにおけるＰＤＵの数は、ｎに等しい。
ｉｉ．ＮＯの場合には、当該論理チャネルにおけるＰＤＵの数は、ゼロに等しい。
ｂ．仮にセグメント化が許容されない場合には、ＳＤＵサイズがＴＢサイズに等しいかどうかをチェックする。
ｉ．ＹＥＳの場合には、当該論理チャネルにおけるＰＤＵの数は、送信に利用可能な当該論理チャネルにおけるＳＤＵの総数に等しい。
ｉｉ．ＮＯの場合には、当該論理チャネルにおけるＰＤＵの数は、ゼロに等しい。
当該トランスポートチャネルにおけるＰＤＵの数は、当該トランスポートチャネルにマップされた各論理チャネルごとのＰＤＵの数を合計したものである。

仮に、当該トランスポートチャネルにおけるＰＤＵの数がＴＦ中のＴＢの数を超える場合には、当該ＴＦＣのパディングＰＤＵをサポートすることができる。

標準において提案され、かつ本発明で使用された最小ＴＦＣセットという考えについて、次に説明する。最小ＴＦＣセットとは、送信すべきデータを有する優先順位の最も高いトランスポートチャネルの１つのＴＢの送信を可能にするセットである。最小ＴＦＣセットは、１つのトランスポートチャネルにおける「最小サイズの互換ＴＦ」その他のすべてのトランスポートチャネルにおける空のＴＦを備えるすべてのＴＦＣを含み、その場合、「最小サイズの互換ＴＦ」は次のように定義される。

ＡＭ（acknowledge mode）−ＲＬＣ論理チャネルにあっては、「最小サイズの互換ＴＦ」は、ＲＬＣ ＰＣＵサイズに等しい「ＲＬＣ層サイズ」を持つ１つのＴＢを有するＴＦである。

非セグメント化ＴＭ（transparent mode）−ＲＬＣ論理チャネルにあっては、「最小サイズの互換ＴＦ」は、考察されるＲＬＣ ＳＤＵサイズに等しい「ＲＬＣサイズ」を持つ１つのトランスポートブロックを有するＴＦである。

セグメント化ＴＭ−ＲＬＣにあっては、「最小サイズの互換ＴＦ」は、トランスポートブロックの数に「ＲＬＣ層サイズ」を乗算して得られた乗算結果が、考察されるＲＬＣ ＳＤＵサイズに等しくなるようなＴＦである。

ＵＭ（unacknowledge mode）−ＲＬＣにあっては、「最小サイズの互換ＴＦ」は、（ＵＭにおいてＰＤＵサイズには制限がないため、任意のサイズの）単一のトランスポートブロックを有するＴＦである。単一のトランスポートブロックを有する複数のＴＦが定義されている場合、「最小サイズの互換ＴＦ」は、最小のトランスポートブロックサイズを持つＴＦである。

本発明おいては、あるタイムスロットにおいて最大送信電力に達するたびに、物理層は、ＭＡＣ層に、最大電力に達したタイムスロット番号と共に、通知を送る。

ＭＡＣ層は、物理層から、あるタイムスロットにおいて最大送信電力に達した旨の通知を受け取るたびに、最大電力に達したタイムスロットにおいてどのＣＣＴｒＣＨがコードを割り振っているか判定し、判定されたＣＣＴｒＣＨに、最大電力に達した旨のマーク付けをする。ＣＣＴｒＣＨが最大電力に達すると、ＭＡＣ層は、それを「ステップダウン」すべきか否かをチェックする。

ステップダウン：ＣＣＴｒＣＨが連続する３つのフレームにおいて最大送信電力に達するたびに、ＭＡＣ層は、次の共通ＴＴＩ境界（当該ＣＣＴｒＣＨ中のすべてのトランスポートチャネルに共通のＴＴＩ）において、候補ＴＦＣセットを最小ＴＦＣセットに制限する。

このＭＡＣ層は、ステップダウンした後、「ステップアップ」するための回復基準を考慮することになる。

ステップアップするため、ＣＣＴｒＣＨを最小ＴＦＣセットでオペレートするすべてのフレームの後に、ＭＡＣ層は、次のフレームにおいて、当該ＣＣＴｒＣＨのフルＴＦＣセットによって必要とされる電力を予測する。仮に、当該ＣＣＴｒＣＨのすべてのタイムスロットにおいて予測される送信電力が、連続する３つのフレームにおいて最大許容ＵＥ送信電力より小さい場合には、フルＴＦＣセットを、候補ＴＦＣセットに含めることができる。そうでない場合には、最小ＴＦＣセットが使用される。

すなわち、ＭＡＣ層は、（電力に関して）フルセットまたは最小セットを許容する。これは、ＭＡＣ層が、各タイムスロットにおいて各ＴＦＣによって必要とされる電力を決定しなくてすむ低コストの解決法である。

電力予測に関して、フルセットがサポートできるかどうかをチェックするためには、最大送信電力を必要とするＴＦＣがサポートできるかどうかをチェックすれば充分である。しかしながら、ＴＤＤシステムで使用されるレートマッチングとレートパンクチャリングに起因して最大送信電力を必要とするＴＦＣは、各タイムスロットごとに異ならせることができる（すなわち、各タイムスロットは、それを、最大送信電力を必要とするＴＦＣと関連付けする）。この問題の１つの解決法は、ＭＡＣ層が、物理層によってタイムスロットおよびコードを「埋める（fill up）」のに使用されるプロシージャを知ることである。各タイムスロットによって必要とされる電力は、使用されるＴＦＣによって異なる。というのは、送信電力は、当該タイムスロットにおいてＴＦＣによって使用されるベータファクタ（beta factor）とコード数の関数であり、各ＴＦＣは、異なるベータファクタおよび異なるデータレート（ゆえに、異なる使用コード数）を持つことができる。

ここに提案するものは、割り当てられたコードすべて（それらが異なるＣＣＴｒＣＨからのものである場合でさえもすべてのコード）が当該タイムスロットにおいて使用されていること、及びＴＦＣセット中のすべてのＴＦＣの間で最高のベータファクタが使用されていること、を想定した、最悪の場合のシナリオを考察することによって、ＭＡＣ層がＣＣＴｒＣＨの各タイムスロットにおいて送信電力を予測する解決法である。

仮に、当該タイムスロットにおいて異なるＣＣＴｒＣＨからのコードがある場合には、各コードごとに異なるベータファクタが使用される（各コードは、それが関連するＣＣＴｒＣＨの最高のベータファクタを使用する）。

前述の技法は、ＭＡＣ層が、各タイムスロットにおいてどのＴＦＣが最も多くの電力を必要とするかを判定しなくてすむ低コストの解決法を提供する。

ＰＤＵのパディングに関しては、前述したように、仮に、複数のＴＦＣにおいて、パディングＰＤＵを必要としない利用可能なＴＦＣがない場合には、パディングＰＤＵの要件に従うことが必要とされる。言い換えると、仮に、候補ＴＦＣセットに、パディングＰＤＵを必要としない利用可能なＴＦＣがある場合には、パディングを必要とするＴＦＣを選択するのではなく、そのうちの１つを選択すべきである。パディングを必要とするすべてのＴＦＣのため、ＲＬＣ層構成要件がパディング互換性の有無についてチェックされるとき、パディングＰＤＵを生成できない論理チャネル（すなわち、ＲＬＣ−ＴＭ論理チャネル）からのＰＤＵが候補ＴＦＣセットから除去される、ことに留意すべきである。パディングＰＤＵを必要とする、候補ＴＦＣセット中のＴＦＣは、パディングを生成することのできる論理チャネルからのパディングＰＤＵを必要とする。所与のＴＦＣについてパディングＰＤＵが必要とされるか否かは、ＲＬＣ層ＢＯ（送信する必要があるデータ量）に左右される。パディングＰＤＵを必要としないＴＦＣのみを持つセットを生成するためには、すべてのＴＦＣがＴＴＩ（transmission time interval）ごとにテストされなければならない。しかしながら、これは高くつく解決法である。

ここに、ＴＦＣ選択アルゴリズムを実行すると同時に、パディングＰＤＵを必要としないＴＦＣの有無を判定することを提案する。これについては次に述べる。そこで、前述の５つの要件を満たすすべてのＴＦＣは、候補ＴＦＣセットの一部になり、各ＴＦＣ選択反復時に、可能なときはいつでも、パディングＰＤＵに関する要件が満たされる。

選択されるＴＦＣは、候補セットから選択しなければならず、次の基準、すなわち、
ａ）選択されるＴＦＣより優先順位の高いデータの送信を許容するＴＦＣが他にないこと、
ｂ）優先順位の次に低いチャネルからのより多くのデータの送信を許容するＴＦＣが他にないこと、
ｃ）選択されるＴＦＣより低いビットレートを有するＴＦＣが他にないこと、
を（それらが列記される順番で）満たさなければならない。

以下の実施形態の説明おいては、各論理チャネルは関連付けされたＭＬＰ（MAC logical channel priority）を有する。このＭＬＰによって、論理チャネルの優先順位が決定される。次に説明するルールはＭＬＰに基づくものである。

第１の重要な点は、このアルゴリズムが、トランスポートチャネルごとではなく、（最高の優先順位を有する論理チャネルに、最初に、サービスを提供しようとする）論理チャネル優先順位ごとに、繰り返される点にある。

ＴＦＣ（transport format combination）を選択する場合において、各ＴＦＣが搬送できるデータ量を優先順位ごとに（最高の優先順位から順に）判定し、ついで（高優先順位のデータのスループットを最大にする）要件に基づいて、１つのＴＦＣを選択する、という解決法がある。しかしながら、この解決法によると、この判定を候補セット中のすべてのＴＦＣについて行う必要がある。

本実施の形態においては、各ＴＦＣが搬送できる最高優先順位のデータ量を識別し、候補セットからスループットが低いものを除去する、という解決法を提案した。次の反復（次に高優先順位のデータについて）においては、その新しいセットのみが考察される。

しかしながら、依然として、パディングＰＤＵに関する前述の「候補セット」要件を満たす必要がある。候補セットからＴＦＣを除去する場合において、プロシージャ全体を正常終了（complete）する前に、選択される最後のＴＦＣがパディングＰＤＵを必要とすることがあり、この場合においては、パディングを必要としないＴＦＣが見つかるまで（仮にこのようなＴＦＣが見つからない場合には、選択された最初のＴＦＣが使用される）、この所与のＴＦＣがないまま、このプロシージャ全体を繰り返す必要がある。

ここでは、パディングを必要としない少なくとも１つのＴＦＣが必ず候補セットに残るようにする、という解決法を提案する。前述のように、候補セットの中にはこのようなＴＦＣを持たないものがあるが、このような場合には、前述の「候補セット」要件を充足する必要はない。

そこで、仮に、スループットを最大にしないＴＦＣを候補セットから除去した後、当該候補セットが、「埋まっている（filled up）」（すなわち、すべてのＴＢが使用されている）少なくとも１つのＴＦＣを含まない場合においては、パディングＰＤＵを必要としない（が、スループットを最大にしない）ＴＦＣが、当該候補セットに戻される（パディング要件はスループット要件より強い、ことに留意されたい）。仮に多数のＴＦＣが候補セットに付加できる場合には、最高優先順位のデータのスループットを最大にするものが選択される。仮に、パディングを必要としない複数のＴＦＣが、最高優先順位のデータで同じスループットを持つ場合には、優先順位が次に高いデータのスループットを最大にするＴＦＣが選択される。このルールは、すべての優先レベルについて、再帰的に適用すべきである。

次に、ＭＡＣ−ｄ ＴＦＣ選択プロシージャの実装形態の一例を説明する。ここで注意すべきであるが、本発明はこの例よりも範囲が広く、この例によって本発明は限定されるものではない。

次のことがアルゴリズムで使用されている。

論理チャネルからのＳＤＵであって、優先順位ｐのＳＤＵは、優先順位ｐのデータとみなすものとする。

候補ＴＦＣセットは、ＴＦＣ＿Ｃａｎという。

ＴＦＣ選択にあっては、ゼロを超えるバッファ容量を有する論理チャネルのみを考えるべきである。

このアルゴリズムは、ＴＦＣセットが有効ＴＦＣ（ゼロを超えるデータレートを有するＴＦＣ）を有する場合に限って、実行されるべきである。

次のアルゴリズム（図２に示す）は、ＭＡＣ−ｄ ＴＦＣ選択のために実行される。

候補セットを獲得するため、ステップＳ１からＳ３を実行した後（ステップＳ１はＵＥによってのみ実行される）、このルーチンは次のように進行する。

Ｓ４：ｐ＝１と初期設定する。

Ｓ５：少なくとも１つのＴＢを有する少なくとも１つのＴＦＣが、ＴＦＣ＿Ｃａｎ（候補ＴＦＣセット）で利用可能であるかどうかをチェックする。
ａ．ＹＥＳ（Ｓ５ａ）の場合には、ステップＳ６に進む。
ｂ．ＮＯ（Ｓ５ｂ）の場合には、ステップＳ２５（すべてのＴＦＣが埋まっている、１つを選択する）に進む。

Ｓ６：少なくとも１つのＴＢを有するＴＦＣであって、ＴＦＣ＿Ｃａｎ（候補ＴＦＣセット）から利用可能な最初のＴＦＣを選択する。

Ｓ７：次のような優先順位ｐ、すなわち、当該論理チャンネルが送信に供されるＰＤＵを有すること、当該論理チャンネルがこのＴＦＣのためにブロックされていないこと、及び、当該論理チャネルにマップされたトランスポートチャネルが利用可能なＴＢを有すること、という優先順位ｐを、有する論理チャネルが存在するかどうかをチェックする。
ａ．ＹＥＳ（Ｓ７ａ）の場合には、Ｓ９に進み、当該論理チャネルを選択する。このような論理チャネルが複数ある場合には、ランダムに１つを選択する。ついで、ステップＳ１０に進む。
ｂ．ＮＯ（Ｓ７ｂ）の場合には、ステップＳ１６に進む（優先順位ｐを有するデータがこれ以上ない）。

Ｓ１０：選択された論理チャネルにおいてＰＤＵサイズに制限があるかどうかをチェックする。
ａ．ＹＥＳ（Ｓ１０ａ）の場合には、ステップＳ１１に進み、当該トランスポートチャネルのＴＢサイズがＰＤＵサイズ＋ＭＡＣヘッダと同じサイズであるかどうかをチェックする。

ｉ．ＹＥＳ（Ｓ１１ａ）の場合：
１．Ｓ１３に進み、トランスポートチャネルをできるだけ多くの利用可能なＴＢで埋めるため、この論理チャネルからＰＤＵを選択する。
２．論理チャネル情報を次のように更新する。
ａ．この論理チャネルは、このＴＦＣ選択のため、ブロックされている（論理チャネルは既にサーブされている）。
３．Ｓ１４に進み、ＴＢ情報を次のように更新する。
ａ．使用されたＴＢは、このＴＦＣ選択には、もはや利用できない。
４．ステップＳ１５に進む。

ｉｉ．ＮＯ（Ｓ１１ｂ）である場合：
１．Ｓ８に進み、Ｓ８において、論理チャネルは、このＴＦＣ（ＰＤＵはこのＴＦＣに適さない）のため、ブロックされているとみなされる。
２．ついで、ステップＳ７に戻る。

ｂ．ＮＯ（Ｓ１０ｂ）の場合には、
ｉ．Ｓ１２に進み、この論理チャネルからのビットを有するトランスポートチャネルを、できるだけ多くのＴＢで埋める。
ｉｉ．Ｓ１４で、次のようにＴＢ情報を更新する。
１．使用されたＴＢは、このＴＦＣ選択にはもはや利用できない。
ｉｉｉ．この論理チャネルは、このＴＦＣ選択のために（論理チャネルは既にサーブされている）、ブロックされているとみなされる。
ｉｖ．ステップＳ１５に進む。

Ｓ１５において、このＴＦＣがＴＢですべて埋まったかどうかをチェックする。
ａ．ＹＥＳ（Ｓ１５ａ）の場合には、ステップＳ１６（このＴＦＣにはもうスペースがない）に進む。
ｂ．ＮＯ（Ｓ１５ｂ）の場合には、ステップＳ７に戻る。

Ｓ１６において、このＴＦＣにおける優先順位ｐのデータのトータル最適スループットを、次のようにして算出する。

Ｎｕｍ＿Ｂｉｔｓ（ｐ，ｉ，ｊ）は、ＴＦＣｊを使用した場合にＤＣＨｉに送信できる優先順位ｐのデータのビット数を表すものとする（すなわち、ＴＢサイズに、送信されるＴＢの数を乗算した結果であり、適用可能な任意のＲＬＣ及び／又はＭＡＣヘッダ、及び／又は、パディングビットが含まれる）。

ＤＣＨｉの正規化されたスループットは、次のようにして算出される。

ここに、TTI Length（ｉ，ｊ）は、ＴＦＣｊが与えられた場合のＴｒＣＨｉにおけるＴＦのＴＴＩの長さである。

ＣＣＴｒＣＨにおける優先順位ｐのデータのトータル最適スループットは、この優先順位のデータのあらゆるＤＣＨの正規化スループットの総和である。

Ｓ１７において、ＴＦＣ＿ＣａｎにまだＴＦＣが残っているかどうかをチェックする。

ａ．ＹＥＳ（Ｓ１７ａ）の場合には、次のＴＦＣを選択し、ステップＳ７に戻る。
ｂ．ＮＯ（Ｓ１７ｂ）の場合（すべてのＴＦＣがチェックされた場合）には、ステップＳ１８に進む。

Ｓ１８において、ＴＦＣ＿ＣａｎのすべてのＴＦＣの中には、優先順位ｐにおいて最高の「トータル最適スループット」を提供する少なくとも１つのＴＦＣ、例えばＴＦＣｋ、例えば

がある。

スループットがＴＦＣｋのスループット未満であるＴＦＣを、すべて、ＴＦＣ＿Ｃａｎから削除する（すなわち「廃棄する」）。ついで、ステップＳ１９に進む。

Ｓ１９において、ＴＦＣ＿Ｃａｎに、ＴＢが全て埋まっている少なくとも１つのＴＦＣが存在するかどうかをチェックする。
ａ．ＮＯ（Ｓ１９ａ）である場合には、Ｓ２０に進み、ＴＦＣ＿Ｃａｎに属さないが、ＴＢがすべて埋まっている少なくとも１つのＴＦＣが存在するかどうかをチェックする。
ｉ．ＹＥＳ（Ｓ２０ａ）の場合：
１．Ｓ２１に進み、ＴＦＣ＿ＮｏＰａｄ（パディングを必要としないＴＦＣ）と呼ぶ、それらすべてのＴＦＣを有するセットを作成する。
２．ＴＦＣ＿ＮｏＰａｄ中のすべてのＴＦＣの中から、優先順位ｐのデータで最高の「トータル最適スループット」を提供するＴＦＣを選択する。
３．当該ＴＦＣをＴＦＣ＿Ｃａｎ（候補セット）に加える。
ｉｉ．ＮＯ（Ｓ２０ｂ）の場合には、ステップＳ２２に進む。
ｂ．ＹＥＳ（Ｓ１９ａ）の場合には、ステップＳ２２に進む（ＴＦＣ＿Ｃａｎに、すでに、パディングを必要としない１つのＴＦＣがある）。

Ｓ２２において、ＴＦＣ＿ＣａｎのすべてのＴＦＣが、すべてのＴＢで埋まっているかどうかをチェックする。
ａ．ＹＥＳ（Ｓ２２ａ）の場合には、ステップＳ２５（ＴＦＣ選択が終了した）に進む。
ｂ．ＮＯ（Ｓ２２ｂ）の場合には、ステップＳ２３に進む。

Ｓ２３において、ｐ＝ｐ＋１に更新する。

Ｓ２４において、ｐ≦８であるかどうかをチェックする。
ａ．ＹＥＳ（Ｓ２４ａ）の場合には、ステップＳ５に戻る。
ｂ．ＮＯ（Ｓ２４ｂ）の場合には、ステップＳ２５（すべての優先順位においてチェックされ、１つのＴＦＣが選択されることになる）に進む。

Ｓ２５において、ＴＦＣ＿Ｃａｎに、パディングＰＤＵを必要としない少なくとも１つのＴＦＣが存在するかどうかをチェックする。
ａ．ＹＥＳ（Ｓ２５ａ）の場合には、ステップＳ２６に進む。
ｂ．ＮＯ（Ｓ２５ｂ）の場合には、ステップＳ２７に進む。

Ｓ２６において、ＴＦＣ＿Ｃａｎから、パディングを必要としないＴＦＣを選択する。パディングを必要としない利用可能な複数のＴＦＣがある場合、それらの中から、最低データレートを提供するＴＦＣを選択する。

Ｓ２７において、ＴＦＣ＿Ｃａｎから、最低データレートを提供するＴＦＣを選択する。同じデータレートを有する利用可能な複数のＴＦＣがある場合、ランダムに１つを選択する。ＴＦＣ中の埋まっていないＰＤＵをＲＬＣ層からのパディングＰＤＵで埋める。

ＲＮＣ側おいては、ＭＡＣ層でのＴＦＣ選択は、ＭＡＣ−ｃエンティティとＭＡＣ−ｄエンティティの両方で行われる。ＭＡＣ−ｃは制御ＲＮＣ（Ｃ−ＲＮＣ）に位置し、セルごとに１つのＭＡＣ−ｃがある。ＭＡＣ−ｄはＳ−ＲＮＣに位置し、各ＵＥごとに１つのＭＡＣ−ｄがある。

Ｓ−ＲＮＣとＣ−ＲＮＣの間でデータを転送するため、ＦＡＣＨ（forward access channel）フロー制御が使用される。フロー制御は、ＭＡＣ−ｃ（Ｃ−ＲＮＣ）が、各ＭＡＣ−ｄ（Ｓ−ＲＮＣ）が関連する優先順位（ＦＡＣＨ優先順位インジケータ）について送信することのできるＳＤＵ（クレジット）の数を制御することを可能にする。ＭＡＣ−ｄは、各優先順位ごとにＳＤＵサイズを選択し、データをＭＡＣ−ｃに送る。ＭＡＣ−ｃはこのデータを、送信される前にバッファリングする。

（例えば、Ｃ−ＲＮＣの輻輳のために）クレジット＝０の場合、Ｓ−ＲＮＣは、直ちに、ＭＡＣ−ｃ ＳＤＵの送信を停止する。クレジット＝「無制限」の場合、それは、Ｓ−ＲＮＣが無制限の数のＭＡＣ−ｃ ＳＤＵを送信できることを示す。

次の各項おいては、ＲＮＣ ＭＡＣ−ｃ（図１）でのＴＦＣ選択アルゴリズム、およびＲＮＣ ＭＡＣ−ｄにおける共通トランスポートチャネルでのＳＤＵサイズ選択アルゴリズムについて説明する。

ＲＮＣ ＭＡＣ−ｄ ＴＦＣ選択アルゴリズムは、ＲＮＣ側おいては送信電力に制限がないことを除けば、ＵＥ ＭＡＣ−ｄでのものと同様であり、したがって、本明細書おいては提示しない。前項で論じたプロシージャは、ＵＥ側とＲＮＣ側両方のＭＡＣ−ｄに適用される。

ＭＡＣ仕様は、ＲＮＣ側のＴＦＣ選択でのどんな要件も指定しない。しかしながら、ＵＥがデータ優先順位を復号化する際には、従わなければならないいくつかの要件がある。これらの要件を以下に要約する。

ＭＡＣ−ｃの場合でのＴＦＣを選択する前に、有効なＴＦＣのセットが確立されなければならない。このセットを「候補セット」という。候補セット中のすべてのＴＦＣは、
１．ＴＦＣセットに属し、
２．ＴＴＩ互換性を遵守し（すなわち、ＴｒＣＨのＴＦ（transport format）は、当該ＴｒＣＨのＴＴＩの最中に変更できず）、
３．ＲＬＣ層構成と互換性を持たなければならない。

選択されるＴＦＣは、候補セットから選択されなければならず、次の基準を、それらが列記される順番で満たさなければならない。
１．他のどのＴＦＣも、選択されるＴＦＣより優先順位の高いデータの送信を許容しない。
２．他のどのＴＦＣも、次に低優先順位の論理チャネルからのより多くのデータの送信を許容しない。この基準は、残りの優先レベルで再帰的に適用される。
３．他のどのＴＦＣも、選択されるＴＦＣより低いビットレートを持たない。
４．ＭＡＣ−ｄから受け取られるデータについて各優先順位内で「ＦＩＦＯ」を遵守しなければならない。

ＭＡＣ−ｃプロシージャにおいては、ＭＡＣ−ｄから受け取られたデータがＭＡＣ−ｃにバッファリングされる。これは、ＵＥごとに１つのキュー（queue）、ＵＥすべてに１つのキュー、あるいは各優先順位ごとに１つのキューを備えたことによって行うことができる。優先順位ごとに１つのキューを備えることを提案する。というのは、そうすれば、ＦＩＦＯの順番の維持が容易になることになる。第１の手法は、その順序を維持するためにバッファにタイムスタンプが添付されることを必要とし、第２の手法は、優先順位の調整を必要とするはずである。

ブロッキングのため、ＭＡＣ−ｃは、コード化複合チャネル（coded composite channel）上でマップされたＦＡＣＨのいずれでもデータをスケジューリングすることができる。ある論理チャネルからのデータが、長さ「ｔ」のＴＴＩを有するトランスポートチャネル上で送信される場合、同じ論理チャネルからのデータは、他のトランスポートチャネル上で送信されるべきではない。というのは、このような「ｔ」の期間は、受信側ＲＬＣ層（すなわちＵＥ側）で順番が乱れるとの問題が生じる。

ＣＣＣＨ（common control channel）においては、この問題は、最後に送信されたトランスポートチャネルのＴＴＩに等しい期間中そのチャネルの送信をブロックする（そのＴＴＩの間当該論理チャネルからのデータが送信されない）ことによって解決できる。

バッファリングされたデータ（ＭＡＣ−ｄから受け取られたデータ）については、この問題は、所与の優先順位のデータをブロックすることによって解決できる。しかしながら、この手法は、不必要な場合でさえもより多くのデータがブロックされるため、システムリソースの不十分な利用をもたらすことになり、同じ優先順位の他のＵＥからのデータ送信の遅延をもたらす。これを回避するため、ＵＥからのある優先順位のデータは、このＵＥからのその優先順位のデータが、ＴＴＩ期間「ｔ」を有するトランスポートチャネル上で送信される場合には、期間「ｔ」の間ブロックされる。これは、すべてのＵＥから送出できるデータの量を増大させ、順番が乱れる問題も解決する。

パディングについて、ＭＡＣ−ｃは、ＣＣＣＨ ＲＬＣエンティティにのみパディングＰＤＵを要求することができる。ＣＣＣＨがブロックされ、パディングＰＤＵが必要とされる場合、ＭＡＣ−ｃは、ＲＬＣ層にパディングＰＤＵのみを要求する。

以下は、ＲＮＣ ＭＡＣ−ｃ ＴＦＣ選択プロシージャの実装形態の一例である。本発明はこれよりもはるかに適用範囲の広いものであり、本発明は、その範囲が所与の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に基づいて限定されるべきである。

このＭＡＣ−ｃアルゴリズムにおいては、
転送されたＰＤＵを有するバッファを「論理チャネル」という。
候補ＴＦＣセットをＴＦＣ＿Ｃａｎという。
ゼロを超えるＢＯ（）を有する論理チャネルのみがＴＦＣ選択のために考察される。

このアルゴリズムは、ＴＦＣセットが有効なＴＦＣ（ゼロを超えるデータレートを有するＴＦＣ）を有する場合に限って実行すべきである。
図１Ａから１Ｄを参照すると、ＭＡＣ−ｃ ＴＦＣ選択アルゴリズムのために次のステップが実行される。

Ｓ１．ｐ＝１に初期設定する。

Ｓ２．ＴＦＣ＿Ｃａｎ（候補ＴＦＣセット）に利用可能な少なくとも１つのＴＢを有する少なくとも１つのＴＦＣが存在するかどうかをチェックする。

ａ．ＹＥＳ（Ｓ２ａ）の場合には、ステップＳ３に進む。

ｂ．ＮＯ（Ｓ２ｂ）の場合には、ステップＳ２６（すべてのＴＦＣが埋まった、１つを選択する）へ進む。

Ｓ３：ＴＦＣ＿Ｃａｎ（候補ＴＦＣセット）から利用可能な少なくとも１つのＴＢを有する最初のＴＦＣを選択する。

Ｓ４：当該論理チャネルが送信されるのに利用可能なＰＤＵを持ち、選択される論理チャネルがＣＣＣＨである場合には、当該論理チャネルが選択されたＴＦＣについてブロックされておらず、選択される論理チャネルが転送されたＰＤＵのものである場合には、選択されたＴＦＣについてブロックされていない少なくとも１つのＰＤＵがあり、選択される論理チャネルがこのＴＦＣについてブロックされていないような、優先順位ｐを有する論理チャネルが存在するかどうかをチェックする。

ａ．ＹＥＳ（Ｓ４ａ）の場合には、Ｓ５に進み、当該論理チャネルを選択する。このような論理チャネルが複数ある場合、ランダムに１つ選択する。ステップＳ６に進む。
ｂ．ＮＯ（Ｓ４ｂ）の場合には、Ｓ１７（優先順位ｐを有するデータはそれ以上ない）に進む。

Ｓ６：選択された論理チャネルにおけるＰＤＵサイズに制限が存在するかどうかをチェックする。

ａ．ＹＥＳ（Ｓ６ａ）の場合には、Ｓ７に進み、ＰＤＵサイズ＋ＭＡＣヘッダと同じサイズを有する利用可能なＴＢが存在するかどうかをチェックする。
ｉ．ＹＥＳ（Ｓ７ａ）の場合には、Ｓ８に進み、
１．そのＴＢサイズを有するトランスポートチャネルを選択する。複数が利用可能である場合、
ＭＡＸ｛（利用可能なＴＢの数）／ＴＴＩサイズ｝
で最大利用可能データレートをもたらすトランスポートチャネルを選択し、
２．そのトランスポートチャネル中のできるだけ多くの利用可能なＴＢを埋めるため、この論理チャネルからブロックされていないＰＤＵを選択する。ＰＤＵ選択は、ＦＩＦＯを遵守しなければならない。ブロックされているＰＤＵはスキップされなければならない。
３．次のようにバッファ情報を更新する。
ａ．選択されたＰＤＵはこのＴＦＣ選択には利用できない。ついで、Ｓ１１に進み、次のようにＴＢ情報を更新する。
ｂ．使用されたＴＢはこのＴＦＣ選択にはこれ以上利用できない。
ついで、ステップＳ１４に進む。
ｉｉ．ＮＯ（Ｓ７ｂ）の場合には、Ｓ９に進み以下を実行する。
１．この論理チャネルは、このＴＦＣおいては（ＰＤＵがこのＴＦＣに適さないために）ブロックされているとみなされる。
２．ついで、ステップＳ４に戻る。
ｂ．ＮＯ（Ｓ６ｂ）の場合には、Ｓ１０に進み、
ｉ．ＭＡＸ｛（利用可能なＴＢの数×ＴＢサイズ）／ＴＴＩサイズ｝
で最大利用可能データレートをもたらすトランスポートチャネルを選択する。
ｉｉ．この論理チャネルからのビットを用いて、そのトランスポートチャネル中のできるだけ多くのＴＢを埋める。
ｉｉｉ．次のようにバッファ情報を更新する。
１．使用されたビットは、もはやこのＴＦＣ選択には利用できず、ＢＯにカウントおいてカウントすべきでない。
ｉｖ．ついで、ステップＳ１１に進み、次のようにしてＴＢ情報を更新する。
１．使用されたＴＢは、もはやこのＴＦＣ選択には利用できない。
ｖ．ついで、ステップＳ１２に進む。
２．仮に選択された論理チャネルがＣＣＣＨである（Ｓ１２ａ）場合には、Ｓ１４に進み、
このＣＣＣＨは、（このＴＴＩでのＴＦＣ選択の次のステップでの）このＴＦＣ選択において、このＴＦＣのためにブロックされるものとみなす。

３．仮に選択された論理チャネルがＣＣＣＨでない（Ｓ１２ｂ）場合には、Ｓ１３に進み、
選択された論理チャネルが転送されたＰＤＵのものである（Ｓ１３ａ）かどうかを判定し、ついで、Ｓ１５に進み、
同じバッファ中にあり（すなわち同じ優先順位であり）、選択されたＰＤＵのＵＥＩＤと同じＵＥＩＤを有する他のすべてのＰＤＵが、（このＴＴＩでのＴＦＣ選択の次のステップでの）このＴＦＣ選択において、このＴＦＣのためにブロックされるものとみなされる、ことを保証する。

４．仮に選択された論理チャネルが転送されたＰＤＵでない（Ｓ１３ｂ）場合には、直接、Ｓ１６に進む。

Ｓ１６において、このＴＦＣ中のすべてのＴＢが埋まっているかどうかをチェックする。
ａ．ＹＥＳ（Ｓ１６ａ）の場合には、ステップ１７に進む（このＴＦＣにはこれ以上のスペースがない）。
ｂ．ＮＯ（Ｓ１６ｂ）の場合には、ステップＳ４に戻る。

Ｓ１７において、次のように、このＴＦＣでの優先順位ｐのデータのトータル最適スループットを算出する。

Ｎｕｍ＿Ｂｉｔｓ（ｐ，ｉ，ｊ）は、ＴＦＣｊを使ったときに、ＦＡＣＨｉに送信できる優先順位ｐのデータのビット数を表すものとする。（ＴＦＣｊは、ＴＢサイズに、送信されるＴＢの数を乗算したものであって、適用可能な任意のＲＬＣ及び／又はＭＡＣヘッダ、及び／又はパディングビットを含むものである。）
ＦＡＣＨｉの正規化されたスループットは次のようにして算出される。

ここに、ＴＴＩ Ｌｅｎｇｔｈ（ｉ，ｊ）は、ＴＦＣｊが与えられた場合のＴｒＣＨｉのＴＦのＴＴＩ長さである。

ＣＣＴｒＣＨ（Ｓ−ＣＣＰＣＨ）での優先順位ｐのデータのトータル最適スループットは、この優先順位のデータのあらゆるＦＡＣＨの最適化スループットの総和である。

Ｓ１８において、ＴＦＣ＿Ｃａｎ中に次のＴＦＣが存在するかどうかをチェックする。
ａ．ＹＥＳ（Ｓ１８ａ）の場合には、次のＴＦＣを選択し、ステップＳ４に戻る。
ｂ．ＮＯ（Ｓ１８ｂ）の場合（すべてのＴＦＣがチェックされた）には、ステップＳ１９に進む。

Ｓ１９において、ＴＦＣ＿ＣａｎのすべてのＴＦＣには、少なくとも１つのＴＦＣ、例えばＴＦＣｋであって、優先順位ｐにおける最高の「トータル最適スループット」、例えば

を提供するＴＦＣが、存在する。

選択されたＴＦＣｋより小さいスループットを提供するすべてのＴＦＣを、ＴＦＣ＿Ｃａｎから削除する。

Ｓ２０において、ＴＦＣ＿Ｃａｎに、すべてのＴＢが埋まっている（パディングを必要としない）少なくとも１つのＴＦＣが存在するかどうかをチェックする。
ａ．ＮＯ（Ｓ２０ａ）の場合には、Ｓ２１に進み、ＴＦＣ＿Ｃａｎに属さないが、すべてのＴＢが埋まっている少なくとも１つのＴＦＣが存在するかどうかをチェックする。
ｉ．ＹＥＳ（Ｓ２１ａ）の場合には、Ｓ２２に進む。
１．ＴＦＣ＿ＮｏＰａｄと呼ばれるこれらすべてのＴＦＣ（パディングを必要としないＴＦＣ）のセットを作成する。
２．ＴＦＣ＿ＮｏＰａｄのすべてのＴＦＣから、優先順位ｐのデータにおける最高の「トータル最適スループット」を提供するＴＦＣを選択する。
３．そのＴＦＣをＴＦＣ＿Ｃａｎに加える。
ｉｉ．ＮＯ（Ｓ２１ｂ）の場合には、ステップＳ２３に進む。

ｂ．ＹＥＳ（Ｓ２０ｂ）の場合には、ステップＳ２３（ＴＦＣ＿Ｃａｎに、すでに、パディングを必要としない１つのＴＦＣがある）に進む。

Ｓ２３において、ＴＦＣ＿Ｃａｎ中のすべてのＴＦＣのすべてのＴＢが埋まっているかどうかをチェックする。
ａ．ＹＥＳ（Ｓ２３ａ）の場合には、ステップＳ２６（ＴＦＣ選択が終了した）に進む。
ｂ．ＮＯ（Ｓ２３ｂ）の場合には、ステップＳ２４に進む。

Ｓ２４において、ｐ＝ｐ＋１に更新し、ついで、Ｓ２５に進み、ｐ≦８かどうかをチェックする。
ａ．ＹＥＳ（Ｓ２５ａ）の場合には、ステップＳ２に戻る。
ｂ．ＮＯ（Ｓ２５ｂ）の場合には、ステップＳ２６（すべての優先順位がチェックされた、１つのＴＦＣを選択する）に進む。

Ｓ２６において、ＴＦＣ＿Ｃａｎに、パディングＰＤＵを必要としない少なくとも１つのＴＦＣが存在するかどうかをチェックする。
ａ．ＹＥＳ（Ｓ２６ａ）の場合には、ステップＳ２７に進む。
ｂ．ＮＯ（Ｓ２６ｂ）の場合には、ステップＳ２８に進む。

Ｓ２７において、パディングを必要としないＴＦＣをＴＦＣ＿Ｃａｎから選択する。仮にパディングを必要としない複数の利用可能なＴＦＣがある場合には、これら複数のＴＦＣから、最低データレートを提供するＴＦＣを選択する。

Ｓ２８において、最低データレートを提供するＴＦＣをＴＦＣ＿Ｃａｎから選択する。仮に同一ビット数を有する複数の利用可能なＴＦＣがある場合には、ランダムに１つ選択する。ＴＦＣ内の埋まっていないＰＤＵを、ＲＬＣ（ＣＣＣＨ）からのパディングＰＤＵで、埋める。Ｓ２７またはＳ２８のいずれかの後、Ｓ２９に進む。

Ｓ２９おいて、仮にこのＴＦＣにおいてＣＣＣＨが使用される場合には、選択されたトランスポートチャネルのＴＴＩに等しい期間において、このＣＣＣＨが、すべてのＴＦＣについてブロックされるものとみなす。

Ｓ３０おいて、各論理チャネルにあっては、転送されたＰＤＵ（すなわち、バッファごとに、特定の優先順位を有する）が、選択されたＴＦＣで使用されるが、当該バッファ内にあるＰＤＵであって、当該ＴＦＣのために選択されたＰＤＵのＵＥＩＤと等しいＵＥＩＤを有するＰＤＵは、それぞれ、当該論理チャネルのために選択されたトランスポートチャネルのＴＴＩに等しい期間において、すべてのＴＦＣについてブロックされるものとみなす。

図１は、ＭＡＣ−ｃ ＴＦＣ選択アルゴリズムの実装形態の流れ図を示し、このアルゴリズムには図２のアルゴリズムより多くのステップが含まれている。

ＭＡＣ−ｄは、各共通トランスポートチャネル優先順位インジケータ（ＦＡＣＨ優先順位）ごとに、許容されたＳＤＵサイズのセット（許容されたサイズは、Ｓ−ＣＣＰＣＨ（secondary- common control channel）のＴＦＣセットに依存する）を用いて、構成することができる。

ユーザデータフローをコントロールするため、Ｃ−ＲＮＣによってＦＡＣＨフローコントロールフレームが用いられる。このＦＡＣＨフローコントロールフレームは、ＦＡＣＨ容量要求に応答するか、他の任意の時点に、生成することができる。このＦＡＣＨフローコントロールフレームには、Ｓ−ＲＮＣ ＭＡＣ−ｄエンティティによって送信できるクレジットの数が含まれることになっている。

各論理チャネルには、ＦＡＣＨ優先順位が関連付けられている。ＭＡＣ−ｄは、論理チャネルＢＯ（buffer occupancy）と、そのＦＡＣＨ優先順位での利用可能なクレジットの数と、に応じて、各論理チャネルごとに（構成されたセット内から）１つのＳＤＵサイズを選択する。ＭＡＣ−ｃ ＳＤＵは、複数であっても、同一サイズで、同一ＦＡＣＨ優先順位であれば、同一のＦＡＣＨデータフレームで送信することができる。

論理チャネルのＳＤＵサイズ選択は、対応するＲＬＣコンフィギュレーションと、論理チャネルＢＯと、そのＦＡＣＨ優先順位での利用可能なクレジットの数と、に依存する。

所与のＢＯにあっては、クレジットの数は、ＳＤＵサイズごとに必要とする数に変化させることができる。仮に、所要のクレジットの数にＳＤＵサイズを乗算して得られた結果がＢＯに正確に一致しない場合には、何らかのオーバヘッド（ＲＬＣパディング）が必要になる。スループットを最大にするため、このオーバヘッドを最小にするＳＤＵサイズが選択される。しかしながら、それは、莫大な数のクレジットを必要とするサイズを選択する必要がある。必要なクレジットの数が多くなればなるほど、より多くのＭＡＣヘッダが付加され、結局、より多くのオーバヘッドを生じる、ことに留意すべきである。

どのオプション（ＲＬＣパディングオーバヘッドを最小にする、又は所与のＢＯに対してクレジットの数を最小にする）が良いかを決定するための閉じた形の方程式（closed form equation）が存在しないから、後者（所与のＢＯで使用されるクレジットの数を最小にする）が選択される。なぜなら、少数のクレジットを必要とするサイズが選択されるので、その後の使用において、より多くのクレジットが利用可能になり、それゆえ、フルにロードされたシステムおいては、極めて有用になる。仮にＢＯがＳＤＵサイズに比べて非常に大きい場合にも、この解決法によれば、オーバヘッドとクレジット数との両方が最小にされる。

次のプロシージャは、ＲＮＣ ＭＡＣ−ｄ ＳＤＵサイズ選択プロシージャの実装形態の一例である。本発明は、次の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

ＭＡＣ−ｃにＳＤＵを送信するため、ＭＡＣ−ｄは、次のプロシージャに従う（図３参照）。

Ｓ１：最高優先順位（すなわち最高ＭＬＰ）を選択する。

Ｓ２：最高優先順位を有する論理チャネルを選択する。最高優先順位を有する論理チャネルが複数存在する場合には、ランダムに１つ論理チャネルを選択する。

Ｓ３：当該論理チャネルのＢＯに基づき、当該論理チャネルに使用すべきＳＤＵサイズを次のようにして選択する。

ＭＡＣ−ｄで利用可能な「クレジット」数に基づき、（パディングビットを含まない）各ＰＤＵサイズを使って送信できる情報ビットの量を求める。各ＰＤＵサイズごとに、情報ビットの量は次の式で与えられる。

ＭＩＮ（ＢＯ，クレジット×ＰＤＵサイズ）
最大情報ビット量を与えるＰＤＵサイズを選択する。仮に複数のＰＤＵサイズの最大情報ビット量が同一である場合には、最大情報ビット量を送信するのに必要とされる最小のクレジット数を与えるＰＤＵサイズを選択する。仮に複数のＰＤＵサイズの最小クレジット数が同一である場合には、最小のＰＤＵサイズを選択する。

Ｓ４：当該論理チャネルから送信されるＳＤＵを選択する。多くのＳＤＵを送信することができるが、当該論理チャネルに許容されるのは、１つのＳＤＵサイズのみである。送信されるＳＤＵ数を選択するときにおいて、許容されるクレジットは遵守されなければならない。

Ｓ５：同一の優先順位を有する次の論理チャネルが存在するかどうかをチェックし、かつ当該優先順位のために利用可能なクレジットがまだ存在するかどうかをチェックする。

ＹＥＳ（Ｓ５ａ）の場合には、Ｓ２に戻る。
ＮＯ（Ｓ５ｂ）の場合には、Ｓ６に進む。

Ｓ６において、（所与の優先順位に対して）ＳＤＵサイズごとに１つの「Ｉｕｒ」ＦＡＣＨデータフレームを構築する。ＳＤＵサイズは、所与の論理チャネルおいては同じであるが、優先順位は同一であるが論理チャネルが異なる場合には、異ならせることができる、ことに留意されたい。そこで、仮に当該優先順位を有するｎ個の論理チャネルがある場合には、少なくとも１つで、かつ多くともｎ個のＦＡＣＨデータフレームが（サイズごとに１つ）存在することになる。データフレーム内においては各論理チャネルごとのＳＤＵの順番が維持されなければならない、ことにも留意すべきである。

Ｓ７において、利用可能な次の論理チャネルが存在するかどうかをチェックする。
ＹＥＳ（Ｓ７ａ）の場合には、Ｓ８に進み、次の利用可能な最高優先順位を選択し、Ｓ２に戻る。
Ｎｏ（Ｓ７ｂ）の場合には、このプロシージャを終了する。

以上、ＴＦＣ選択を行う上で必要となる情報について説明した。ＭＡＣ層とＲＬＣ層との間のインタラクションにおいては、論理チャネルモードベースの構成情報（静的）とバッファリングされたデータ情報（動的）との両方が必要とされる。

ＭＡＣプロトコル仕様（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３２１）と、ＲＬＣプロトコル仕様（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３２２）とに従い、ＲＬＣ層は、ＲＬＣ層にバッファリングされた総データ量であるＢＯを、ＭＡＣ層に提供する。しかしながら、ＭＡＣ層は、ＴＦＣ選択を行うためにＲＬＣ層からのより多くの情報を必要とするため、ＲＬＣプロトコル仕様（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３２２）には、ＲＬＣ層がＭＡＣ層に「ＲＬＣエンティティ情報」を提供する必要がある、との記載もある。ＲＬＣプロトコル仕様（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３２２）には、「ＲＬＣエンティティ情報」が何を含まなければならないかは指定されていない。

次に、「ＲＬＣエンティティ情報」の内容について説明する。この情報は、ＴＦＣの選択を「制限する」ために使用されるので、この情報をＴＦＣ制限変数という。

ＴＦＣ制限変数は、ＲＬＣ層にバッファリングされたＰＤＵ及び／又はＳＤＵであって、次のＴＴＩにおける送信に利用可能なものに関する情報を提供する。

ＵＭ（unacknowledged mode）およびＴＭ（transparent mode）では、ＭＡＣ層は、ＴＴＩごとにＰＤＵサイズを指定する。したがって、このＲＬＣ層は、ＴＴＩより先にＰＤＵを作成することができず、バッファリングされたＳＤＵに基づく情報のみが、送信より前に提供することができる。ＡＭ（acknowledged mode）では、ＰＤＵサイズは固定されており、したがって、バッファリングされたＰＤＵに基づく情報がＲＬＣ層によって提供できる。

ＴＦＣ制限変数にはＲＬＣモード自体も含むことができる、ことに留意されたい。しかしながら、ＲＬＣモードを提供した場合には、ＭＡＣ層は、ＲＬＣにバッファリングされたデータの特性に関する仮定をこのＲＬＣモードに基づいて行う必要があるので、そうせずに、当該データの特性自体が提供される。

ＴＦＣ選択は、所与のＴＴＩにおいて送信に利用可能なデータ量に依存するので、ＴＦＣ制限変数には、ＳＤＵ／ＰＤＵサイズと、ＲＬＣ層にバッファリングされたＳＤＵ／ＰＤＵの数と、が含まれる。

ＲＬＣモードに応じ、しかも、データ送信の競合を回避するため、ＲＬＣ層にバッファリングされたデータの一部のみを送信に利用可能とすることができる。

すべてのＲＬＣモードにあっては、１つのＴＴＩにおいてＭＡＣ層に送信されるＰＤＵのすべてのサイズとＵＥＩＤタイプとは、同一でなければならない。ＭＡＣ層に報告される情報によっては、ＴＦＣがこれらの２つの制限事項に違反しないように選択される、ことが保証されなければならない。したがって、同一サイズで、ＵＥＩＤタイプであるＳＤＵおよびＰＤＵの情報のみが、提供される。このデータは、受信された順番で送信されなければならないので、ＲＬＣ層は、ＲＬＣ送信バッファの連続ＳＤＵ／ＰＤＵ（最も古いＳＤＵ／ＰＤＵが先頭になっている）であって、同一サイズで同一ＵＥＩＤタイプのものの数のみを報告する。

セグメントが構成されたＴＭにあっては、１つのＴＴＩにおいて１つのＳＤＵのみを送信することができ、したがって、ＲＬＣ層は、ただ１つのＳＤＵのみが送信に利用可能である、と報告する。

ＡＭにあっては、ＲＬＣ構成に応じて、論理チャネルは、（上位層から受け取った）ＲＬＣ ＳＤＵデータ及び／又はＲＬＣピアツーピア制御データを、搬送することができる。したがって、ＡＭ論理チャネルにおける利用可能なＰＤＵデータの量は、ＡＭ論理チャネルがサポートできるＲＬＣデータのタイプによって制限される。（上位層から受け取った）ＲＬＣ ＳＤＵの送信をサポートするＡＭ論理チャネルにあっては、利用可能なＰＤＵデータの量は、当該論理チャネルのＲＬＣ送信ウィンドウのサイズによっても、制限される。ＲＬＣ送信ウィンドウサイズはＲＬＣ層で統計的に構成される、ことに留意されたい。

ＴＦＣ選択にあっては、ＭＡＣ層は、ＭＡＣヘッダが取得するＴＢの量を知る必要がある。ＴＢヘッダサイズはＵＥＩＤタイプに依存するから、ＴＦＣ制限変数には、ＵＥＩＤタイプも含まれる。ＭＡＣプロトコル仕様（３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３２１）には、ＵＥＩＥタイプは、データ送信ごとにＲＬＣ層によってＭＡＣ層に提供される、と記載されている、ことに留意されたい。

ＴＦＣは、ＭＡＣ層がＲＬＣ層に要求しなければならないＰＤＵの数に関する情報を含むから、ＭＡＣ層は、ＲＬＣ層にバッファリングされたＳＤＵをセグメント化できるか否かを知る必要がある。したがって、ＴＦＣ制限変数には、セグメント化インジケータが含まれる。このインジケータはＲＬＣ層で統計的に構成される、ことに留意されたい。

以上説明したように、ＴＦＣ選択を行うことができるためには、パディング情報がＭＡＣ層によって知られている必要がある。パディングは、特定のＲＬＣモード（ＵＭおよびＡＭのみ）でのみ、サポートされるから、ＴＦＣ制限変数にはパディングＰＤＵインジケータも含まれる。

以上、ＭＡＣ層によってデータ送信をスケジューリングするためのＴＦＣ選択に使用されるプロシージャの方法と、例示的アルゴリズムと、を説明した。本発明のコンテキストとして、前述した３ＧＰＰ ＵＭＴＳは、例にすぎず、本発明は、他の関連する規格およびデータ送信モードに役立つように変更することもできる。このようなすべての変更は、本発明の範囲を逸脱しないものと想定される。

前述のブロッキングおよびアンブロッキング技法は、ＴＤＤ（time division duplex）を通信のために用いるワイヤレスネットワークでの使用には極めて有利である。しかしながら、前述の技法は、ＦＤＤ（frequency division duplex）型ネットワークでも用いることができる。

本発明の他のすべての態様は、ＵＭＴＳのすべての動作モードに適用可能である。

ＭＡＣ−ｃ ＴＦＣ選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 ＭＡＣ−ｃ ＴＦＣ選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 ＭＡＣ−ｃ ＴＦＣ選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 ＭＡＣ−ｃ ＴＦＣ選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 ＭＡＣ−ｄ ＴＦＣ選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 ＭＡＣ−ｄ ＴＦＣ選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 ＭＡＣ−ｄ ＴＦＣ選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 ＭＡＣ−ｄ ＴＦＣ選択アルゴリズムインプリメンテーションを示す流れ図である。 ＲＮＣ ＭＡＣ−ｄ ＳＤＵサイズ選択プロシージャを示す流れ図である。

Claims (20)

1. 無線送受信装置（ＷＴＲＵ）において行われる方法であって、
   複数の時間枠において送信電力をモニタするステップと、
   前記モニタされた送信電力が所与の数連続する時間枠において最大送信電力を超えるか否かを判定するステップと、
   超えたという判定結果に応答して、ＴＦＣセットを最小ＴＦＣセットに制限するステップと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記連続する時間枠の数は３であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ＴＦＣセットを最小ＴＦＣセットに制限する前記ステップは、次の共通ＴＴＩ境界において行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記最小ＴＦＣセットにおけるあらゆる時間枠のオペレーションの後、次の時間枠においてフルＴＦＣセットによって必要とされる送信電力を予測するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記予測される送信電力が、所与の数連続する時間枠において、前記無線送受信装置の最大許容送信電力より小さいとき、フルＴＦＣセットを候補ＴＦＣセットに含めるステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記連続する時間枠の数は３であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記予測される送信電力が、所与の数連続する時間枠において、前記無線送受信装置の最大許容送信電力よりも小さくないとき、最小ＴＦＣセットを候補ＴＦＣセットに含めるステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
8. 前記連続する時間枠の数は３であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記無線送受信装置は、ＴＤＤ（time division duplex）のネットワークにおいて動作することを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記無線送受信装置は、ＦＤＤ（frequency division duplex）のネットワークにおいて動作することを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. ワイヤレスネットワークにおいて動作する無線送受信装置（ＷＴＲＵ）であって、
    プロセッサが、
    複数の時間枠において送信電力をモニタし、
    前記モニタされた送信電力が所与の数連続する時間枠において最大送信電力を超えるか否かを判定し、
    超えたという判定結果に応答して、ＴＦＣセットを最小ＴＦＣセットに制限する
    ように構成されたことを特徴とする無線送受信装置。
12. 前記連続する時間枠の数は３であることを特徴とする請求項１１に記載の無線送受信装置。
13. 前記ＴＦＣセットを最小ＴＦＣセットに制限することは、次の共通ＴＴＩ境界において行われることを特徴とする請求項１１に記載の無線送受信装置。
14. 最小ＴＦＣセットにおけるあらゆる時間枠のオペレーションの後、前記プロセッサが、次の時間枠においてフルＴＦＣセットによって必要とされる送信電力を予測することを特徴とする請求項１１に記載の無線送受信装置。
15. 前記予測される送信電力が、所与の数連続する時間枠において、前記無線送受信装置の最大許容送信電力より小さいとき、前記プロセッサが、フルＴＦＣセットを候補ＴＦＣセットに含めることを特徴とする請求項１４に記載の無線送受信装置。
16. 前記連続する時間枠の数は３であることを特徴とする請求項１５に記載の無線送受信装置。
17. 前記予測される送信電力が、所与の数連続する時間枠において、前記無線送受信装置の最大許容送信電力よりも小さくないとき、前記プロセッサが、最小ＴＦＣセットを候補ＴＦＣセットに含めることを特徴とする請求項１４に記載の無線送受信装置。
18. 前記連続する時間枠の数は３であることを特徴とする請求項１７に記載の無線送受信装置。
19. 前記無線送受信装置は、ＴＤＤ（time division duplex）のネットワークにおいて動作することを特徴とする請求項１１に記載の無線送受信装置。
20. 前記無線送受信装置は、ＦＤＤ（frequency division duplex）のネットワークにおいて動作することを特徴とする請求項１１に記載の無線送受信装置。

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