JP2006501720A - ワイヤレス通信システムにおいてランダムアクセスチャネルに高速フィードバック情報を提供するための方法 - Google Patents

Abstract

ノードＢおよび複数のワイヤレス送信／受信装置（ＷＴＲＵ）を有するワイヤレス通信システムは、競合型アップリンク（ＵＬ）チャネルおよび少なくとも１つのダウンリンク（ＤＬ）物理チャネルを含む。ＷＴＲＵがデータを送信する準備が整うと、ＵＬチャネルはＷＴＲＵによってランダムにアクセスすることができる。ＤＬ物理チャネルはノードＢからＷＴＲＵへのＤＬ送信をサポートする。ＤＬ送信は捕捉インジケータ、および前記捕捉インジケータに関する情報を含む。捕捉インジケータは、前記ＵＬチャネルで送信されたデータがノードＢによって正常に受信されたかどうかを確認する。

Description

本発明は、一般的に、移動体電気通信システムに配備されたワイヤレス送信／受信装置（ＷＴＲＵ）に高速フィードバック情報を提供するための方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、複数のＷＴＲＵによってランダムにアクセスされる共通チャネルに高速フィードバック情報を提供するための方法に関する。

現在のワイヤレス通信システムは一般的に、リモートネットワークコントローラ（ＲＮＣ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）のようなコアネットワークを含むように構成され、それはノードＢのような１つまたは複数の基地局に連結され、基地局は次に複数のＷＴＲＵに連結される。

図１は、時分割複信（ＴＤＤ）モード時の第３世代（３Ｇ）システムにおける論理チャネル対ＲＡＣＨ／ＰＲＡＣＨのマッピングを示す。ＴＤＤでチャネルをＤＣＨ／ＤＰＣＨにマップするための他のマッピング方式があるので、図１のマッピング方式はＴＤＤのマッピング方式ではないことを、当業者は理解されたい。共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）および専用制御チャネル（ＤＣＣＨ）で送信される情報のような制御情報は、ＲＡＣＨにマップされる。これらの論理チャネルは、無線資源制御（ＲＲＣ）接続要求、セル情報更新、ＵＴＲＡＮ登録エリア（ＵＲＡ）更新、ならびに無線ベアラ確立および再構成に利用される。加えて、専用トラヒックチャネル（ＤＴＣＨ）および共用共通制御チャネル（ＳＨＣＣＨ）からの非実時間（ＮＲＴ）トラヒックもＲＡＣＨにマップされる。次いでＲＡＣＨは物理チャネルにマップされ、物理ＲＡＣＨ（ＰＲＡＣＨ）チャネルになる。

多くの現在の通信システムは、すべてのＷＴＲＵがアクセス可能なアップリンク共通チャネル（つまりＷＴＲＵからノードＢへ送信される通信を扱うチャネル）を有する。これらのチャネルは、制御情報およびデータの両方を送信するために、ＷＴＲＵとノードＢとの間のワイヤレス接続を確立しかつ維持するために使用される。ＴＤＤモードの３Ｇシステムのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）はそのようなチャネルである。ＲＡＣＨはアップリンク競合型の共通トランスポートチャネルと定義される。２台以上のＷＲＴＵがそれらのそれぞれの情報をＲＡＣＨチャネルで同時に送信しようとすると、競合が発生することがある。競合の問題を緩和するために、各ＷＴＲＵは、そのメッセージをノードＢに再送する前に、異なるランダム量の時間待つ。

ＲＡＣＨで送信すべき情報を有するＷＴＲＵは、ランダムバックオフプロセスを実行する。ＷＴＲＵがＲＡＣＨで送信すべきデータブロックを有する場合、それはランダムバックオフプロセスを実行してＲＡＣＨにアクセスする。さらに詳しくは、フレームの開始前に、ＷＴＲＵは０と１との間に均等に分布する数字をランダムに生成する。次いでそれは数字を、同じく０と１との間の値（例えば０．５）である動的永続性レベル（ＤＰＬ）と呼ばれるしきい値と比較する。生成されたランダム数がＤＰＬより小さい場合には、ＷＴＲＵはＲＡＣＨでデータブロックを送信する。生成されたランダム数がＤＰＬより大きい場合には、ＷＴＲＵは次のフレームまで待ち、その時点で新しいランダム数を生成し、プロセスを繰り返す。ＷＴＲＵは、ランダム数とＤＰＬとの間の比較が成功するまで、ＲＡＣＨにアクセスするのを待つ。

一部の現在のシステムでは、ＲＮＣは中央制御装置として働き、ＤＰＬを変化させることによって、ＷＴＲＵがＲＡＣＨにアクセスする速度（したがってバックオフプロセスの持続時間および衝突の尤度）を制御する。中央制御装置は一般的に、ＲＡＣＨ／ＰＲＡＣＨによる送信を行ったＷＴＲＵがもしあった場合、どのＷＴＲＵがそれを行ったかについて事前の知識を持たない。ＷＴＲＵをＲＡＣＨにアクセスし難くするために、ＲＮＣは動的永続性レベルを例えば０．５から０．２５に低減し、ＷＴＲＵが所与のフレームで生成するランダム数がＤＰＬより小さくなる可能性を低下する。ＲＡＣＨにアクセスし難くすることにより、複数のＷＴＲＵ間に衝突がある確率が低下する。

他方、ＷＴＲＵをＲＡＣＨにアクセスし易くするために、ＤＰＬを（例えば０．５から０．７５に）増大することができる。ＤＰＬを増加することにより、所与のフレームでＷＴＲＵによって生成される乱数がＤＰＬより小さくなる可能性が増大する。この結果バックオフプロセスは短くなるが、ＷＴＲＵ間の衝突の確率は高くなる。

ＲＡＣＨは、送信のためにＰＲＡＣＨにマップされる。送信されたＰＲＡＣＨコードの検出は、ノードＢでミッドアンブル検出およびコードルックアップによって実行される。ＰＲＡＣＨコードが検出されると、ノードＢで巡回冗長検査（ＣＲＣ）が実行されて、受信された送信内のエラーが検出される。送信エラーは、複数のＷＴＲＵが同一ＰＲＡＣＨコードを使用して送信するコード衝突、または不充分な送信電力のいずれかから発生し得る。ＰＲＡＣＨは一般的に、１タイムスロットのコード内の１コードと定義される。一般的に、複数のＰＲＡＣＨが同一タイムスロット内で定義されるか、あるいはタイムスロット全体がＰＲＡＣＨコード用に予約される。ノードＢは各ＰＲＡＣＨ（つまりＰＲＡＣＨである各コード／タイムスロット組合せ）のエネルギーレベルを個別に監視する。この方法で、ノードＢは各ＰＲＡＣＨについて、試みがあったかどうか、およびそれが成功したか否かを個別に検出する。したがって、成功した送信および失敗した送信が発生したＰＲＡＣＨコードが、ノードＢで各フレーム毎に分かる。

しかし、ＰＲＡＣＨ／ＲＡＣＨの試みの成功または不成功の確認のための、ノードＢからＷＴＲＵへの単純かつ高速の確認メカニズムは、現在ない。上位層が信号を処理しかつ送信したバーストが正常に受信されたか否かを決定するのを、ＷＴＲＵは待たなければならない。ＰＲＡＣＨ送信が失敗した場合、データが再送される前のある期間、無線リンク制御（ＲＬＣ）エンティティ、ＲＲＣ、または何か他の上位層エンティティが一般的に応答の有無を観測する。実施態様によっては、タイマが再送前の期間を指定する。ＲＡＣＨ送信の成功のために生じる遅延は、送信エラーの発生時に生じる待ち時間によって著しく影響される。その結果、再送のため、データ送信の成功のために過度の遅延が観測されてきた。

米国特許出願公開第１０／３２９，３０８号明細書

ＰＲＡＣＨ／ＲＡＣＨコードを使用してＷＴＲＵに送信の成功または失敗を通知するための高速フィードバックメカニズムを持つことが望ましい。そのようなフィードバックメカニズムは極めて高速であり、後方互換性を持ち、かつ複雑さが低減されなければならない。

本発明は、ＷＴＲＵに競合型チャネルでの送信の成功または失敗を通知するための高速フィードバックメカニズムを提供するシステムである。該システムは競合型チャネルアクセスを得る際の遅延を著しく低減し、その結果、送信後にＷＴＲＵがアクセスチャネルを長時間監視する必要がないので、ＷＴＲＵのバッテリ消費量を低減する。

本発明について図面を参照しながら説明する。図面全体を通して、同様の番号は同様の要素を表わす。

本発明は、競合型チャネルでの送信の成功または失敗に対する高速フィードバックメカニズムを提供する。本発明の以下の説明では、３ＧシステムのＴＤＤモードに適用される場合の確認メカニズムについて具体的に言及することに注目されたい。しかし、これは単に例示を目的とするものであって、本発明は他のタイムスロット方式のワイヤレス通信システムにも適用可能であるので、限定とみなすべきではない。

本発明は、ＰＲＡＣＨコードまたはタイムスロット受信情報をＷＴＲＵに伝えることができるフィードバックメカニズムの３つの代替実施形態を提案する。第１実施形態は、ノードＢからＷＴＲＵにフィードバック情報を提供するために、新しいダウンリンク物理信号を導入する。

図２を参照すると、本発明に従って構成されたＴＤＤフレーム１０が示されている。フレームの具体的な構成は、本発明の範囲から逸脱することなく変更することができることに留意されたい。本発明は、高速フィードバックメカニズムを提供する捕捉インジケータチャネル（ＡＩＣＨ）を導入する。ＴＤＤフレーム１０は１５個のタイムスロット（ＴＳ）（水平軸上に０〜１４の番号が付いている）、および垂直軸上に示される１タイムスロット当たり１６個のＲＵ０〜ＲＵ１５と指定された資源装置（ＲＵ）を有する。ＴＳ０およびＴＳ８〜１４は、ダウンリンク（ＤＬ）タイムスロットであり、ＴＳ１〜７はアップリンク（ＵＬ）タイムスロットである。図２は構成例であることに留意されたい。本発明の範囲から逸脱することなく達成できる他の可能な構成があることを、当業者は理解されるであろう。

ＴＳ０は、システム情報ブロック（ＳＩＢ）を運ぶ同報通信チャネル（ＢＣＨ）用に予約される。ＳＩＢは、ＷＴＲＵに基本システム情報を提供するために、ＢＣＨでセル全体に同報通信される（例えばＷＴＲＵがターンオンされたときに、それはネットワークとの通信を開始するために、ＢＣＨのシステム情報にアクセスする）。３ＧシステムのＴＤＤモード時に、ＳＩＢ５および６は、どのタイムスロットのどのコードがＰＲＡＣＨ専用であるかに関する情報を含め、アップリンクおよびダウンリンク両方の共通チャネルの構成全体を含む。ＲＵ０およびＲＵ１はＢＣＨを送信するために使用される一方、ＴＳ０の他のすべてのＲＵは予約される。したがって、ＴＳ０はＢＣＨ専用に使用される。

１つのタイムスロットはＰＲＡＣＨ専用であり、そこでは最大限１６個の異なるコードが利用可能である。図２に示すように、ＴＳ１のすべてのＲＵはＵＬ ＰＲＡＣＨ送信に使用される。

ＴＳ８では、ＲＵ０および１は、捕捉インジケータチャネル（ＡＩＣＨ）を送信するために使用される。残りのＵＬおよびＤＬタイムスロットの他のすべてのＲＵは、専用チャネル（ＤＰＣＨ）に使用される。

図２に示すように、各ＡＩＣＨは、単一のタイムスロットに単一のチャネル化コードを含む。本実施例ではＡＩＣＨは単一コード（つまり単一ＲＵ）であるが、２つ以上のＲＵを使用することもできる。代替的に、図２に示した実施例には、２つのＡＩＣＨ（例えばＡＩＣＨ１およびＡＩＣＨ２）がある。各ＡＩＣＨは単一ＲＵを含む。

本書でさらに詳しく後述するように、例えば第１のＡＩＣＨはＴＳ１の最初の８個のＰＲＡＣＨ用の情報を運ぶことができる一方、第２のＡＩＣＨは最後の８個のＰＲＡＣＨ用の情報を運ぶことができる。

下の表１は、トランスポートチャネルと物理チャネルとの間のマッピングを示す。ＡＩＣＨは物理信号であるので、それにマップされるトランスポートチャネルはない。ＡＩＣＨはノードＢで物理層によって直接管理されるので、上位のネットワーク層には不可視である。

詳述するように、本発明では、ＡＩＣＨは高速な方法でＵＬ ＲＡＣＨ送信の安全な受信を確認するために使用される。

図３Ａおよび３Ｂを参照すると、本発明に従ってランダムにアクセスされるチャネル用の高速フィードバック情報を提供するための手順５０が示されている。最初の３ステップ（ＢＣＨの読出しに関わる図３Ａに示すステップ５２〜５６）は、ＷＴＲＵがＰＲＡＣＨで送信すべきデータを持つか否かに無関係であることに注目されたい。ＷＴＲＵは起動されたときに必ずＢＣＨを読み出す。その後、様々な間隔でＢＣＨの特定部分を周期的に読み出す（ＤＰＬのように急速に変化するシステム情報を運ぶような特定のＳＩＢ）。したがって、ステップ５２〜５６は本手順５０に含まれており、周期的に実行されるように図示されかつ記載されているが、これらのステップをすべて周期的に実行する必要はない。本発明に関連してそれらが含まれているのは、分かり易くするためである。ＷＴＲＵが送信すべきデータを持つ場合、それは単にＢＣＨから最も最近に獲得したシステム情報を使用する。

手順５０は、ＷＴＲＵがＢＣＨを受信することによって開始される（ステップ５２）。ＷＴＲＵは、ＢＣＨ内のシステム情報ブロック（ＳＩＢ）を読み出す（ステップ５４）。以下で参照するＴＳ ＲＵは図２に示される送信フレーム例に関するが、この指定は任意であり、システムの実際の実施態様に依存することに留意されたい。一般的にＳＩＢは、すべてのチャネル、特にＰＲＡＣＨおよびＡＩＣＨに利用可能なＴＳおよびＲＵを示す。図２に示す実施例の場合、ＳＩＢは、１）ＴＳ１のすべてのＲＵがＲＡＣＨに利用可能であり、かつ２）ＡＩＣＨがＴＳ８のＲＵ１および２にあることを示す。

ＷＴＲＵがＲＡＣＨで情報を送信する必要がないことがステップ５６で決定されると、それはステップ５２に戻り、再びプロセスを繰り返す。

ＷＴＲＵがＲＡＣＨで情報を送信する必要があることがステップ５６で決定されると、最初にそれは上述したバックオフ手順を実現する（ステップ５７）。ひとたびバックオフ手順が正常に完了する（すなわちＤＰＬより小さいランダム数が生成される）と、ＷＴＲＵは送信のためにＴＳ１からＲＵをランダムに選択する。ＷＴＲＵは単一のコードだけを使用して、ＰＲＡＣＨでデータを送信する。当業者には理解されるように、ＰＲＡＣＨコードは拡散率（ＳＦ）＝１６（つまり１つのＲＵ）またはＳＦ＝８（つまり２つのＲＵ）のいずれかを有することができる。例えば図２ではすべてのＰＲＡＣＨがＳＦ１６である。次いでデータは選択されたＰＲＡＣＨで送信され（ステップ６０）、ＷＴＲＵはＡＩＣＨを監視する。ＡＩＣＨは本実施例では、ノードＢからの肯定応答のために、ＴＳ８のＲＵ０および１を含む（ステップ６２）。

ＡＩＣＨが、所与のＰＲＡＣＨで何も受信されなかったかあるいはエラーが受信されたことを示した場合、ＷＴＲＵはデータを再送しなければならないことを即座に知る。肯定確認がない場合、ＷＴＲＵはステップ５７に戻り、再送すべきデータのためのバックオフプロセスを再び開始する。ノードＢからの確認がＡＩＣＨで受信されたことがステップ６４で決定されると、送信は正常に受信されており、手順５０は終了する（ステップ６６）。

図３Ａおよび３Ｂは単一のＷＴＲＵの場合の手順５０を示すが、競合型チャネルの場合、複数のＷＴＲＵがチャネルにアクセスすることは理解されるであろう。したがって、各ＰＲＡＣＨコードに対しいくつかの可能なシナリオがある。１）単一のＷＴＲＵが特定のコードを選択し、送信が成功した。２）単一のＷＴＲＵが特定のコードを選択し、不良チャネルのため送信が失敗した。３）複数のＷＴＲＵが送信のために特定のコードを選択し、それらの送信が競合のためにすべて失敗した。４）どのＷＴＲＵも特定のコードを選択せず、したがって送信が受信されなかった。

システムオペレータによって希望される構成に応じて、ノードＢはＡＩＣＨでＷＴＲＵに以下のフィードバック情報を提供することができる。

１）正常送信信号が受信されたコードのみ。

２）不良送信信号が受信されたコードのみ。

３）各コードについて、正常送信信号が受信されたか、不良送信信号が受信されたか、それとも何も受信されなかったか。加えて、ノードＢがＰＲＡＣＨコード衝突または不十分な送信電力のようなＰＲＡＣＨエラーの原因を決定できるアルゴリズムを装備している場合、フィードバックは送信エラーの原因を含むことができるが、これは必須ではない。そのような能力を有するシステムは「ＵＴＲＡシステムにおける動的前方エラー訂正」（DYNAMIC FORWARD ERROR CORRECTION IN UTRA SYSTEMS）という名称の米国特許出願第１０／３２９，３０８号に記載されており、あたかもそれが本明細書に完全に記載されているかのように、それを参照によって組み込む。

また、ＡＩＣＨの各送信が何個のＰＲＡＣＨを確認するかに関し、いくつかの代替例がある。第１の代替例では、各ＡＩＣＨは予め定められた数のＰＲＡＣＨコードにフィードバック情報を提供する。最も単純な事例では、１つのフレームにＮ個のＰＲＡＣＨコードがあると仮定して、１フレーム当たり単一のＡＩＣＨがフレーム内のＮ個のＰＲＡＣＨコードすべてにフィードバックを提供する。第２の代替例では、単一のＡＩＣＨが複数のフレームにわたってＮ個のＰＲＡＣＨコードすべてにフィードバック情報を提供することができる。その場合、ＡＩＣＨが毎フレーム送信されるわけではない。第３の代替例では、複数のＡＩＣＨが単一のフレーム内のＮ個のＰＲＡＣＨすべてにフィードバック情報を提供する。その場合、フレーム毎に複数のＡＩＣＨが送信される。

ノードＢおよびＷＴＲＵによって遅延を処理することを可能にするために、最小限の個数のタイムスロットでフィードバックが報告された最新のＰＲＡＣＨコードからＡＩＣＨを分離する必要がある。ノードＢの処理遅延およびＷＴＲＵの処理遅延を考慮するように、一般的に１から５の範囲の最小限の個数のタイムスロットを選択する必要がある。図２に示した実施例の場合、ＡＩＣＨは同一フレームのＰＲＡＣＨコードを確認するので、７個のタイムスロットの遅延がある（つまり、ＴＳ１とＴＳ８の間）。代替的に、フレームのＡＩＣＨは前のフレームのＰＲＡＣＨを確認することが可能である。

ＲＡＣＨ／ＰＲＡＣＨの構成はＢＣＨのＳＩＢ５および６に記述されるので、ＡＩＣＨチャネル構成のみならずＰＲＡＣＨ対ＡＩＣＨのマッピングもＳＩＢ５および６で同報通信されることが好ましい。さらに詳しくは、ＳＩＢ５および６は好ましくは、各ＡＩＣＨについて以下のことも記述すべきである（複数のＡＩＣＨが存在する場合）。１）ＡＩＣＨの位置（つまりＡＩＣＨに関連付けられるコードおよびタイムスロット）。２）ＰＲＡＣＨ対ＡＩＣＨのマッピング（つまり、どのＰＲＡＣＨコードがどのＡＩＣＨによって確認されるか。３）ＰＲＡＣＨコードおよびＡＩＣＨの間のタイミング関係（つまりフレームＮ内のＡＩＣＨがフレームＮ内のＰＲＡＣＨまたはフレームＮ−１、Ｎ−２．．．（従前のフレーム）のＰＲＡＣＨにフィードバックを提供するかどうかを記述する）。

ＡＩＣＨに関連付けられるコードおよびタイムスロットについては上述した。コード対ＡＩＣＨのマッピングおよびタイミング関係に関しては、例えば図２では、ＡＩＣＨ１（ＴＳ８のコード０）が、同一フレームのＴＳ１のＰＲＡＣＨ０から７まで確認する一方、ＡＩＣＨ２（ＴＳ８のコード１）は、同一フレームのＰＲＡＣＨ８から１５まで確認する。別の実施例では、ＡＩＣＨ１（ＴＳ８のコード０）は前フレームのＴＳ１のＰＲＡＣＨ０から７まで確認する一方、ＡＩＣＨ２（ＴＳ８のコード１）は前フレームのＰＲＡＣＨ８から１５まで確認する。

１）ＡＩＣＨの位置、２）ＰＲＡＣＨ対ＡＩＣＨのマッピング、および３）ＰＲＡＣＨコードとＡＩＣＨとの間のタイミング関係を提供するためのＳＩＢ５および６の延長および／または変形の一例について次に記述する。ＳＩＢは複数の情報要素（ＩＥ）に分割される。特定のＰＲＡＣＨに関する情報はすべて１つのＩＥ内に記述される。情報要素の一例を図５に示す。図示するように、その位置、マッピング、およびタイミングを含む関連ＡＩＣＨチャネル情報が指定される。代替的に、図６に示すように、ＳＩＢ５および６内に、ＡＩＣＨチャネル情報を記述する別個のＩＥを作成することができる。

個々のＰＲＡＣＨコードとＡＩＣＨ内の確認インジケータ（ビットまたはシンボル）との間のマッピングに関しては、予め定められたマッピング規則を実現することが好ましい。例えば、一実施形態では、マッピング規則は、ＡＩＣＨによって扱われる第１ＰＲＡＣＨコードの第１コードを第１確認インジケータに関連付け、第１ＰＲＡＣＨの第２コードを第２確認インジケータに関連付け、以下同様である。この方法で、各ＡＩＣＨインジケータは順次ＰＲＡＣＨコードにマップされる。例えば、１つのＡＩＣＨがフレーム内の１６個すべてのＰＲＡＣＨコードを扱う場合には、ＡＩＣＨインジケータ１は第１ＰＲＡＣＨコードにフィードバックを提供し、ＡＩＣＨインジケータ２は第２ＰＲＡＣＨコードにフィードバックを提供し、．．．ＡＩＣＨインジケータ１６は１６番目のＰＲＡＣＨコードにフィードバックを提供する。代替的に非順次マッピング規則を規定することができる。

ＡＩＣＨは物理信号である。ＡＩＣＨが３Ｇシステムで利用される場合、それはバースト型１またはバースト型２のいずれかで送信することが好ましい。当業者には理解されるように、３ＧシステムのＴＤＤモードには３種類の異なる物理層バーストが規定されている。３つの型はすべて、ミッドアンブルおよびガード期間に対して予約されているチップ数が異なる。しかし、バースト型３はＵＬ送信に使用されるので、本発明に係るＡＩＣＨにはおそらく利用されないであろう。

ＴＤＤモードのＡＩＣＨバーストの一例を図４に示す。ここでは特定のＰＲＡＣＨコードに対し、肯定インジケータが肯定フィードバックを提供する。図４の例では、型１または２の正常バーストのＮ_ＡＩＢビットが、確認インジケータを運ぶために使用される。Ｎ_ＡＩＢはバースト型によって異なる（つまりＮ_ＡＩＢ＝２４０はバースト型１を示し、Ｎ_ＡＩＢ＝２７２はバースト型２を示す）。ビットＳ_ＮＡＩＢ＋１からＳ_ＮＡＩＢ＋４まではミッドアンブルに隣接し、考えられる将来の使用のために予約されている。

１タイムスロットの各確認インジケータは、このタイムスロット内のビット｛Ｓ_{Ｌａｉ＊ｑ＋１}，．．．，Ｓ_{Ｌａｉ＊（ｑ＋１）}｝にマップされる。ここでＬａｉは確認インジケータのビット数単位の長さである。図４に示すように送信はインタリーブされるので、各確認インジケータの半分のビットは第１データ部で送信され、シンボルの残りの半分は第２データ部で送信される。例えば特定のＰＲＡＣＨコードにフィードバック情報を提供するために４ビットが必要である場合（それが順方向エラー訂正を含むか否かにかかわらず）、４ビットのうちの２ビットが第１部で送信され、残りの２ビットは第２部で送信される。そうすることにより、バーストが集中的チャネルエラーに対しより頑健になる（つまり最初の半分の多くのビットにエラーがあった場合、後半の情報から情報を再構築することができる）。

送信をチャネルエラーに対してより頑健にするために、ビットを数回送信することもできる。チャネルエラーは往々にして集中する（つまり複数の連続ビットが影響される）ので、冗長ビットが時間的に分散され（時間ダイバーシティ）、あるいはインタリーブされる。例えば、同一確認インジケータが２回送信されると仮定しよう。図４では、第１ビットは前半（ミッドアンブルの左）に送信され、冗長ビットは後半（ミッドアンブルの右）に送信される。タイムスロットの前半にエラーがある場合、少なくとも第２の冗長ビットは正常に受信することができる。

ＡＩＣＨの効率を最大化しながら、システム全体に対するその擾乱を軽減するために、異なる無線資源管理（ＲＲＭ）戦略が可能である。例えばＱＰＳＫシンボルをＡＩＣＨインジケータに直接マップすることができる。この場合、否定インジケータに対し、全振幅ＱＰＳＫシンボルを送信するのではなく、零振幅信号を送信することができる。そのような手法は、ＡＩＣＨの導入によって発生する干渉を軽減する。ＱＰＳＫ信号は同相搬送波（Ｉ）または直交位相搬送波（Ｑ）で１または−１のいずれかを送信することから成り、結果的に４つの異なる可能なシンボル（１，１；１，−１；−１，−１；−１，−１）が得られる。干渉の発生を少なくするために、否定インジケータは、＋／−１ではなく、零振幅で送信することができる。

本発明に係るフィードバックメカニズムの第２実施形態は、ページングインジケータチャネル（ＰＩＣＨ）のような既存の物理チャネル／信号を利用する。ＰＩＣＨバースト構造を図７に示す。この実施形態では、ＰＩＣＨバースト構造の予約されたビット（クロスハッチで示す）は、フィードバック情報を伝えるために使用される。図示するように、ＡＩＣＨビットはミッドアンブルのいずれかの側の、現在予約されているビットに配置することができる。

また、フィードバック情報は、フィードバック情報を載せた追加シンボルを含めるために基本バースト構造の変形、およびミッドアンブルシフトを介するフィードバック情報の伝達を含む、他の異なる方法で伝えることができることも理解されたい。

本発明に係るフィードバックメカニズムの第３実施形態は、ＲＲＣ層同報通信情報を利用して、フィードバックをＷＴＲＵに伝える。特定のＳＩＢで送信される一部のシステム情報は動的であり、ＳＩＢで送信される他の情報は静的（または半静的）である。例えば、共通チャネル構成情報（例えばＰＲＡＣＨ）は一般的に１日に約１回変化し、したがってＳＩＢ５および６の内容はまれにしか更新されない。対照的に、ＵＬ電力制御のためにセル全体に同報通信されるノードＢのＵＬ干渉測定は、毎秒数回の頻度で変化する。ＳＩＢ７および１４は「動的」情報を含むので、一般的に頻繁に更新されるＳＩＢの例である。この実施形態では、図５に示すように、ＡＩＣＨ情報はＩＥを介してＳＩＢ７または１４に直接送信される。ＡＩＣＨチャネル情報（つまり位置、マッピング、およびタイミング）がＳＩＢ５およびＳＩＢ６に記述され、かつ確認指示がこの実施形態ではＡＩＣＨで送信される好適な実施形態とは対照的に、確認指示はＳＩＢ７または１４のようなＳＩＢで直接送信される。ＡＩＣＨチャネル情報（つまりフィードバックを伝えるために特定のＳＩＢが使用される）は依然としてＳＩＢ５または６で同報通信しなければならないことに留意されたい。

代替的に、１８個の既存のＴＤＤ ＳＩＢに加えて、１９番目のＳＩＢを定義することができる。当業者には理解されるように、ＳＩＢの内容はＲＲＣ層（Ｌ３）によって満たされる。ＳＩＢは次いで（Ｌ３の）ＢＣＨに配置され、ＭＡＣ−Ｃ（Ｌ２）に配布され、これは次いでそれらをＬ１に配布し、そこでＢＣＨはＰ−ＣＣＰＣＨにマップされる。１９番目を定義するこの手法は、厳密に物理層手順であるというよりはむしろ、Ｌ１、Ｌ２およびＬ３を含む。

上述した実施形態のいずれにおいても、ＡＩＣＨチャネル情報またはＡＩＣＨ確認は、１）既存のＩＥを変形し、２）既存のＳＩＢ内に新しいＩＥを形成し、あるいは３）新しいＳＩＢを形成することによって送信することができることに留意されたい。好ましくは、送信の試みの最大回数は、特定のＷＴＲＵからの最大再送回数（Ｎｍａｘ）までとする。Ｎｍａｘは一般的に１から５までの範囲でシステムオペレータによって選択されるパラメータである。例えばＷＴＲＵがセル範囲の外に位置し、ＰＲＡＣＨでデータを送信しようとした場合、それは失敗する可能性が高い。毎回失敗しながら、単に連続的にＰＲＡＣＨでデータを再送信しようと試みると、それはＰＲＡＣＨの容量を浪費することになる。したがって、その時点後はＷＴＲＵが中断する、最大再送回数があるべきである。最大再送回数Ｎｍａｘは、ＡＩＣＨチャネル情報と共にＳＩＢ５またはＳＩＢ６で伝えることが好ましい。上位層には、ＷＴＲＵが肯定確認を受信または推測したＴＢＳの送信の成功を通知することができる。

成功したＰＲＡＣＨ送信の平均遅延および最大遅延を図８に、高速フィードバックなしのＴＤＤシステムについて、ＰＲＡＣＨアクセス機会当たりの提供負荷の関数として示す。ＲＬＣ ＡＭの送信を想定して、送信エラーがあった場合、３０フレームの遅延が発生する。より詳しくは、この遅延は、送信器ＲＬＣが下位層から送信の確認を受信してからＰＤＵを再送する決定が行われる時間までの時間に対応する。対照的に、成功したＰＲＡＣＨ送信の平均遅延および最大遅延を図９に、本発明に係る高速フィードバックメカニズムを備えたＴＤＤシステムについて、ＲＡＣＨアクセス機会当たりの提供負荷の関数として示す。フィードバック情報は次のフレームでＷＴＲＵに伝達されることを想定する。

本発明について詳述したが、本発明はそれらに限定されず、添付する請求の範囲に記載する本発明の範囲から逸脱することなく、それらに様々な変化を施すことができることを理解されたい。

ＲＡＣＨ／ＰＲＡＣＨで送信するための先行技術の論理マッピングの略図である。 本発明に従って構成されたＴＤＤフレームの一例を示す略図である。 本発明に係る高速フィードバックを達成するための方法の流れ図である。 本発明に係る高速フィードバックを達成するための方法の流れ図である。 本発明に係るＡＩＣＨバーストを示す略図である。 本発明に係る情報要素を示す略図である。 本発明に係る情報要素を示す略図である。 本発明に係るＰＩＣＨバーストの略図である。 本発明なしのＴＤＤシステムの場合の成功したＲＡＣＨ送信の平均遅延および最大遅延をＰＲＡＣＨアクセス機会当たりの提供負荷の関数として示すグラフである。 本発明に係る高速フィードバックメカニズムを持つＴＤＤシステムの場合の成功したＲＡＣＨ送信の平均遅延および最大遅延をＰＲＡＣＨアクセス機会当たりの提供負荷の関数として示すグラフである。

Claims (20)

1. ノードＢおよび複数のワイヤレス送信／受信装置（ＷＴＲＵ）を有するワイヤレス通信システムにおいて、
   ＷＴＲＵからノードＢへのＵＬ送信をサポートするための競合型アップリンク（ＵＬ）チャネルであって、ＷＴＲＵがデータを送信する準備が整ったときにＷＴＲＵによってランダムにアクセスされる競合型アップリンク（ＵＬ）チャネルと、
   ノードＢからＷＴＲＵへのＤＬ送信をサポートするための少なくとも１つのダウンリンク（ＤＬ）物理チャネルであって、前記ＤＬ送信が捕捉インジケータおよび前記捕捉インジケータに関する情報を含み、それによって前記捕捉インジケータは前記ＵＬチャネルで送信されたデータがノードＢによって正常に受信されたかどうかを確認するダウンリンク（ＤＬ）物理チャネルと
   を含むことを特徴とするシステム。
2. 前記捕捉インジケータに関する前記情報は前記捕捉インジケータによって占められるタイムスロットを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記捕捉インジケータに関する前記情報は前記捕捉インジケータを送信するために使用されるコードを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
4. 前記ＵＬチャネルは送信のための少なくとも２つのコードをさらに含み、前記捕捉インジケータは、前記ＵＬチャネルで送信されたデータがノードＢによって正常に受信されたかどうかを各コード毎に別個に確認することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
5. 各コード毎に少なくとも１つの捕捉インジケータをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. 前記捕捉インジケータに関する前記情報は各々の前記コードと前記対応する捕捉インジケータとの間のマッピングを含むことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
7. 前記捕捉インジケータに関する前記情報は時分割複信システムの同報通信チャネルで送信されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
8. 前記捕捉インジケータは時分割複信システムの専用物理チャネルで送信されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
9. 前記捕捉インジケータは時分割複信システムの同報通信チャネルで送信されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
10. 前記捕捉インジケータは時分割複信システムのページングインジケータチャネルで送信されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
11. ノードＢおよび複数のワイヤレス送信／受信装置（ＷＴＲＵ）を有するワイヤレス通信システムにおける送信の高速確認のための方法において、
    ＷＴＲＵからノードＢへのＵＬ送信をサポートするための競合型アップリンク（ＵＬ）チャネルを提供するステップと、
    ＷＴＲＵがデータを送信する準備が整ったときにＷＴＲＵによって前記ＵＬチャネルにアクセスするステップと、
    ノードＢからＷＴＲＵへのＤＬ送信をサポートするための少なくとも１つのダウンリンク（ＤＬ）物理チャネルを提供するステップと、
    前記ＤＬ送信内に捕捉インジケータおよび前記捕捉インジケータに関する情報を含み、それによって前記捕捉インジケータは前記ＵＬチャネルで送信されたデータがノードＢによって正常に受信されたかどうかを確認するように構成されたステップと
    を含むことを特徴とする方法。
12. 前記捕捉インジケータに関する前記情報が前記捕捉インジケータによって占められるタイムスロットを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記捕捉インジケータに関する前記情報は前記捕捉インジケータを送信するために使用されるコードを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
14. 前記ＵＬチャネルは送信のための少なくとも２つのコードをさらに含み、前記捕捉インジケータは、前記ＵＬチャネルで送信されたデータがノードＢによって正常に受信されたかどうかを各コード毎に別個に確認することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
15. 各コード毎に少なくとも１つの捕捉インジケータをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 前記捕捉インジケータに関する前記情報は各々の前記コードと前記対応する捕捉インジケータとの間のマッピングを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記捕捉インジケータに関する前記情報は時分割複信システムの同報通信チャネルで送信されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
18. 前記捕捉インジケータは時分割複信システムの専用物理チャネルで送信されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
19. 前記捕捉インジケータは時分割複信システムの同報通信チャネルで送信されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
20. 前記捕捉インジケータは時分割複信システムのページングインジケータチャネルで送信されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
    

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