JP2014239513A - 冗長な、向上したアップリンク割当て要求を最小化するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＷＴＲＵ（無線送受信ユニット）１０２とノードＢ１０４との間で発生する冗長なＥＵ（enhanced uplink:向上したアップリンク）割当てを最小にし、ＥＵ送信失敗の障害に耐えること。【解決手段】ＷＴＲＵ１０２は、ＵＬ ＥＵチャネル１１０を介して、割当て要求を送信する。１つ実施形態では、Ｅ−ＤＣＨ割当てが予め定められた時間期間内に提供されなかった場合、ノードＢは、Ｅ−ＤＣＨ割当て情報を送信することなく、ＤＬ ＥＵシグナリングチャネル１１２を介してＷＴＲＵに確認メッセージを送信する。要求はノードＢにおける待ち行列に入れられ、時間期間が満了後まで又はリソースが利用可能となるまで、ＷＴＲＵは同じ要求を送信するのを止める。【選択図】図１

Description

本発明は、ＷＴＲＵ（wireless transmit/receive unit：移動無線送受信ユニット）、少なくとも１つのノードＢ及びＲＮＣ（radio network controller：無線ネットワーク制御装置）を含む無線通信システムに関連する。より具体的には、本発明は、冗長なＥＵ（enhanced uplink：向上したアップリンク）割当要求を最小にし、ＥＵ送信失敗の障害分離のための方法及び装置に関する。

ＵＬ（uplink：アップリンク）受信範囲、スループット及び送信待ち時間を改良する方法は、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＲ６（リリース６）で研究されてきている。これらの方法を成功裏に遂行するために、ＲＮＣがノードＢに対する全面的な制御を保有しているとしても、ノードＢがＲＮＣよりもより効果的に短期間で決定できＵＬ無線リソースを管理できるように、ＵＬ無線リソースのスケジューリング及び割当てはＲＮＣ（radio network controller：無線ネットワーク制御装置）からノードＢへ移行した。

ＷＴＲＵがＥ−ＤＣＨ（enhanced dedicated channel：向上したアップリンク割当て要求）上で送信するために、Ｅ−ＤＣＨチャネル割当要求をノードＢに送信することにより、Ｅ−ＤＣＨ送信の必要性を確認しなければならない。そして、ノードＢは、Ｅ−ＤＣＨの物質リソースの割当を、要求したＥ−ＤＣＨチャネルを有するＷＴＲＵに提供する。

Ｅ−ＤＣＨチャネル割当て要求のための十分なＵＬリソースが存在しない場合、ノードＢは、Ｅ−ＤＣＨを要求した全てのＷＴＲＵにＥ−ＤＣＨ送信のリソースを直ちに割り当てることができない。ＷＴＲＵが予め定められた時間期間内にＥ−ＤＣＨ割当てを受信しない場合、ＷＴＲＵは、Ｅ−ＤＣＨチャネル割当て情報を受信するまで要求を再送信することができる。

Ｅ−ＤＣＨチャネル割当て要求の送信は他のＷＴＲＵと干渉するので、各ＷＴＲＵが同じチャネル割当て要求を送信し複数回再送信する時、ＵＬ ＥＵ チャネルはＵＬ干渉を増加させる。従って、システムの全体的な効率が低下する。

従って、適切なスケジューリング動作を維持している間、ＵＬシグナリングチャネルの利用を最小化する必要がある。さらに、ＥＵ送信失敗の障害分離のための手順が求められている。

Ｅ−ＤＣＨチャネル割当て要求の送信が他のＷＴＲＵと干渉するので、各ＷＴＲＵが同じチャネル割当て要求を送信し複数回再送信する時、ＵＬ ＥＵ チャネルはＵＬ干渉を増加させる。このようにして、システムの全ての効果は低下する。

従って、適切なスケジューリング操作を維持している間、ＵＬシグナリングチャネルの利用を最小化する必要がある。さらに、フォールトイソレーティングＥＵ送信の失敗に対する手順が求められている。

本発明は、ＷＴＲＵとノードＢとの間で発生する、冗長なＥＵ割当て要求を最小化し、ＥＵ送信失敗を障害分離する方法及び装置である。ＷＴＲＵは、Ｅ−ＤＣＨデータを送信するようスケジュールした時に、ＵＬ ＥＵ チャネルを介してＥ−ＤＣＨ（Enhanced Dedicated Channel：向上した専用チャネル）割当て要求をノードＢに送信する。

１つの実施形態として、ノードＢはチャネル割当て要求を受信し、予め定められたチャネル要求応答時間期間内にチャネル割当てをＷＴＲＵに提供することができるかを判定する。予め定められたチャネル要求応答時間期間内にチャネル割当てをＷＴＲＵに提供することができる場合、ノードＢはスケジュール情報（すなわち、Ｅ−ＤＣＨチャネル割当て情報）をＷＴＲＵに送信する。そうでなければ、ノードＢは、チャネル割当てを送信することなく、チャネル割当て要求が受信されたという確認メッセージをＷＴＲＵに送信するのみである。確認メッセージに応答して、ＷＴＲＵは、期間を割り当てるために予め定められた最大時間に対して同じチャネル割当て要求を送信するのを止め、要求はノードＢの待ち行列に入れられる。チャネル割当てを受信することなく期間を割り当てるための最大時間が満了した場合、ＷＴＲＵはチャネル割当て要求を再送信する。

他の実施形態では、ＵＬ ＥＵ チャネルを介してＥ−ＤＣＨ割当て要求を配信することが失敗したのか、又は、ＤＬ ＥＵ シグナリングチャネルを介してチャネル割当て情報を配信することが失敗したのかを判定することによって、ＥＵ送信の失敗を訂正するための適切な措置がとられる。

本発明による無線通信システムのブロック図である。 本発明の一実施形態による図１のシステムで確立されたＵＬ ＥＵ チャネルにおいて輻輳を低減するためのフロー図である。 本発明の他の実施形態によるチャネル割当ての間にシグナリングチャネルの失敗を判定し、訂正処置をとるための処理のフロー図である。

以下では、専門用語「ＷＴＲＵ」は、限定されるものではないが、ＵＥ（ユーザ装置）、移動局、固定又は移動加入者装置、ページャ、又は、無線環境で動作可能な任意の他の種類の装置が含まれる。専門用語「ノードＢ」は、以下で言及する場合、限定するものではないが、基地局、サイトコントローラ、アクセスポイント、又は、無線環境における任意の他の種類のインターフェース装置が含まれる。

本発明の機能は、ＩＣ（integrated circuit：集積回路）に組み込むことができ、又は、多数の相互接続された部品で構成することができる。

図１は、本発明に係る無線通信システム１００のブロック図である。システム１００は、ＷＴＲＵ１０２、１又は複数のノードＢ１０４及びＲＮＣ１０６を含む。ＲＮＣ１０６は、ノードＢ毎の最大許容ＥＵ送信電力又は利用可能なチャネルリソース等の、ノード１０４及びＷＴＲＵ１０２に対するＥＵパラメータを設定することにより、全面的にＥＵ動作を制御する。ＷＴＲＵ１０２は、ＵＬ ＥＵ チャネル１１０を介してチャネル割当て要求をノードＢ１０４に送信し、ノードＢ１０４は１又は複数のＤＬ（downlink：ダウンリンク） ＥＵ シグナリングチャネル１１２を介してチャネル割当て情報を送信する。ＥＵ無線リソースがＷＴＲＵ１０２に割り当てられた後、ＷＴＲＵ１０２はＵＬ ＥＵ チャネル１１０を介してデータを送信する。ノードＢ１０４は、Ｅ−ＤＣＨ割当て要求を入れるための要求優先順位待ち行列１１６、及び、Ｅ−ＤＣＨ割当て要求応答時間期間を定めるための、タイマを割り当てるための最大時間１１６を含む。ＷＴＲＵは、ノードＢ１０４からチャネル割当てを受信していない場合に、周期的にチャネル割当て要求を生成するためのチャネル割当て応答タイマ１１８を含む。

図２は、本発明の１実施形態に係るＵＬ ＥＵ チャネル１１０における輻輳を低減するための処理２００のフロー図である。ＷＴＲＵ１０２が送信すべきＥ−ＤＣＨデータを有する場合、ＷＴＲＵ１０２は、ＵＬ ＥＵ チャネル１１０を介してＥ−ＤＣＨ割当て要求をノードＢ１０４に送信する（ステップＳ２０２）。Ｅ−ＤＣＨ割当て要求のシグナリングは、物理層又はＭＡＣ（medium access control）層シグナリングの何れかである。

ＷＴＲＵ１０２からＥ−ＤＣＨ割当て要求を受信すると、ノードＢ１０４は、予め定められたチャネル要求応答時間期間内に、ＷＴＲＵへのＥ−ＤＣＨの割当てのために利用可能なリソースがあるか判定する（ステップ２０４）。チャネル要求応答時間期間は、ノードＢ１０４がチャネル割当て要求に応答すべき最大時間期間である。ノードＢ１０４がＥ−ＤＣＨ割当て要求を受信した時に、ノードＢ１０４のタイマを割り当てるための最大時間１１６によって設定されたチャネル要求応答時間期間が始動する。チャネル要求応答時間期間は、システムにおいて固定値とすることができ、又は、ＲＮＣ１０６が各ＥＵのＲＡＢ（radio access bearer：無線アクセスベアラ）に対して設定することができ、ノードＢ１０４及びＷＴＲＵ１０２の両方に信号で伝えることができる。

Ｅ−ＤＣＨリソースが利用可能な場合、ノードＢ１０４は、Ｅ−ＤＣＨ割当て要求を受信したことを示す確認メッセージをＷＴＲＵ１０２に送信し（ステップ２０６）、チャネル要求応答時間期間内に、ＤＬ ＥＵ シグナリングチャネル１１２を介してスケジュール情報（すなわち、Ｅ−ＤＣＨ割当て情報）も送信する（ステップＳ２０７）。ＷＴＲＵ１０２は、スケジュール情報に従って、ＵＬ ＥＵ チャネル１１０を介してデータを送信する（ステップ２０８）。

チャネル要求応答時間期間が満了する前にＥ−ＤＣＨリソースを割り当てることができない場合、ノードＢ１０４は、チャネル要求応答時間期間が満了する前に、Ｅ−ＤＣＨ割当て要求を受信したがスケジュール情報を送信しないことを示す確認メッセージをＷＴＲＵ１０２に送信する（ステップ２１０）。この確認メッセージはスケジュール情報を含んでおらず、単に、ノードＢ１０４がチャネル割当て要求を受信し、リソースが利用可能となった時にその要求を処理することを確認するのみである。

本発明の１つの実施形態によれば、Ｅ−ＤＣＨ割当て要求は優先順位を示している。Ｅ−ＤＣＨ割当て要求の受信を確認する確認メッセージをＷＴＲＵ１０２に送信した後、Ｅ−ＤＣＨ割当て要求は、示されているその要求の優先順位に基づいて、ノードＢ１０４における要求優先順位待ち行列１１４に保存される（ステップ２１２）。要求優先順位待ち行列１１４に要求が入れられると、タイマを割当てるための最大時間１１６が起動されるか、または、同等なこととして（equivalently）、Ｅ−ＤＣＨ割り当て要求の受信時間が記録される。割当てるべき最大時間は、Ｅ−ＤＣＨ割当て要求が最終的に失敗したことが確定する前に、Ｅ−ＤＣＨ割当て要求に提供するべき最大時間期間である。割当てるべき最大時間は、特定のデータフロー又はデータ優先順位クラスに対応付けられる（map to）各送信に対して一意とすることができる。

ノードＢ１０４における要求優先順位待ち行列１１４内の要求に、ＦＩＦＯ（first-in first-out：先入先出）でサービスを提供する（service）ことができる。十分なリソースがない場合、利用可能となるまで割当てはさらに遅れる。利用可能なリソースがある場合、ノードＢ１０４は、要求優先順位待ち行列１１４の中の少なくとも１つの要求にサービスを提供する。

Ｅ−ＤＣＨ割当て要求の受信に応答して、ノードＢ１０４から確認メッセージを受信すると、ＷＴＲＵ１０２は、スケジュール情報をも受信したか、又は、チャネル割当て要求のみが認識されたのかを確認する。スケジュール情報が受信されると、ＷＴＲＵ１０２は、ノードＢ１０４によって指定されたスケジュール情報に従って、ＵＬ ＥＵ チャネル１１０を介してデータを送信する（ステップ２０８）。Ｅ−ＤＣＨ割当て要求の受信確認のみが受信された場合、ＷＴＲＵ１０２はノードＢ１０４がＥ−ＤＣＨ割当て要求を受信したことを知り、同じ要求を再送信するのを止める（ステップ２１４）。

チャネル割当て要求がスケジュール情報なしで受信され確認された（confirm）後、ノードＢ１０４は、要求がノードＢ１０４の要求優先順位待ち行列１１４に入れられているＷＴＲＵ１０２に対して、後でＥＵチャネル割当てを提供することができる。ステップ２１６で、周期的に、場合によっては各ＴＴＩ（transmit time interval：送信時間間隔）で、ノードＢ１０４は、要求優先順位待ち行列１１４において要求の割当てに対してリソースを利用可能かを判定する（ステップ２１８）。利用可能なリソースがある場合、プロセス２００はステップ２０７及び２０８に進む。

利用可能なリソースがない場合、ノードＢ１０４はタイマを割当てるための最大時間１１６が満了したかを判定する（ステップ２２０）。

ステップ２２０で判定した時にタイマを割当てるための最大時間１１６が満了していない場合、プロセス２００はステップ２１６で次のＴＴＩを待つ。ノードＢ１０４は、割当てのための最大時間の満了に近い割当てを優先させることができる。

タイマを割当てるための最大時間１１６が満了した後、又は、同等のこととして、記録された要求受信時刻後に予め定められた時間期間が経過した後、ＷＴＲＵ１０２は各Ｅ−ＤＣＨ割当て要求について最大割当て時間期間を追跡する（track）ために、チャネル割当て応答タイマ１１８を頼りにする（rely on）。ＷＴＲＵ１０２は、ＷＴＲＵ１０２がＥ−ＤＣＨ割当て要求をノードＢ１０４に送信する毎に、チャネル割当て要求タイマ１１８を設定し、チャネル割当て応答タイマ１１８の満了により割当ての失敗を認識する。あるいは、ＷＴＲＵ１０２がそれ自身の等価な（equivalent）チャネル割当て応答タイマ１１８を保持しない場合、ノードＢ１０４はＷＴＲＵ１０２に割当てに失敗したことを通知する。ＷＴＲＵ１０２がそれ自身のチャネル割当て応答時間１１８を保持している場合、ノードＢ１０４はＷＴＲＵ１０２に失敗を通知する必要はない。

Ｅ−ＤＣＨ割当ての失敗が発生した場合、ＷＴＲＵ１０２はいくつかのオプションを有する。ＷＴＲＵ１０２は、Ｅ−ＤＣＨ割当て要求又は更新された要求をノードＢ１０４に再送信することができる（ステップ２２４）。チャネル割当て応答タイマ１１８が満了する毎に、ステップ２２４を周期的に実行することができる。代替として、ＷＴＲＵ１０２が送信すべき追加のＥ−ＤＣＨを有している場合、ＷＴＲＵ１０２は割当てを要求したデータを破棄し、更新されたＥ−ＤＣＨ割当て要求を送信することができる（ステップＳ２２６）。

図３は、本発明の他の実施形態に係るチャネル割当ての間のシグナリングチャネルの失敗を判定するためのプロセス３００のフロー図である。ＷＴＲＵ１０２が送信すべきＥＵデータを有する場合、ＷＴＲＵ１０２はＥ−ＤＣＨ割当て要求をノードＢ１０４に送信し、チャネル割当て応答タイマ１１８を起動する（ステップ３０２）。Ｅ−ＤＣＨ割当て要求を送信した後、ＷＴＲＵ１０２は、チャネル割当て応答タイマ１１８が満了するまで、ノードＢ１０４からスケジュール情報（すなわち、Ｅ−ＤＣＨ割当て情報）を受信するのを待つ。ＷＴＲＵ１０２がチャネル割当て応答タイマ１１８が満了する前にノードＢ１０４からスケジュール情報を受信するのに失敗した場合（ステップ３０４）、ＷＴＲＵ１０２は、再送信識別子を含む同じＥ−ＤＣＨ割当て要求、又は、更新されたＥ−ＤＣＨ割当て要求を再送信する（ステップ３０６）。

この場合、ＷＴＲＵ１０２はＵＬ ＥＵ シグナリング（すなわちＥ−ＤＣＨ割当て要求）又はＤＬ ＥＵ シグナリング（すなわち、チャネル割当て）の何れが失われたのかがわからない。ノードＢ１０２がＥ−ＤＣＨ割当て要求を受信した場合（ステップ３０８）、ノードＢ１０４はどこで失敗が発生したか（すなわち、ＵＬ ＥＵ チャネル１１０におけるＥ−ＤＣＨ割当て要求か、又は、ＤＬ ＥＵ シグナリングチャネル１１２を介したチャネル割当てか）を判定する。ノードＢ１０４が、供給（serve）されていない再送信されたＥ−ＤＣＨ割当て要求を受信した場合、ノードＢ１０４は、Ｅ−ＤＣＨ割当て要求のＵＬ ＥＵ チャネル１１０上での配信が成功しなかったと判定する（ステップ３１２）。ノードＢ１０４が、供給され再送信されたＥ−ＤＣＨ割当て要求を受信した場合、ノードＢ１０４は、チャネル割当て情報のＤＬ ＥＵ シグナリングチャネル１１２上での配信が失敗したと判定する（ステップ３１４）。次に、ステップ３１２又は３１４の何れかに対して、ノードＢ１０４は判定された失敗に応じた適切な訂正処置をとる。次に、ノードＢ１０４は、受信した要求を処理する（ステップ３１６）。

本発明は、Ｅ−ＤＣＨ割当て要求がノードＢ１０４に受信されたことを確実にし、ノードＢ１０４によってＥ−ＤＣＨチャネル割当てが直ちに提供されなかった場合、ＥＵ ＵＬ シグナリング負荷は最小化される。本発明の方法を使用することで、ＵＬの物理的リソースをより効果的に使用することができる。

本発明の特徴及び要素が、特定の組合せにおける好ましい実施形態で記載されているが、好ましい実施形態の他の特徴及び要素なしで、又は、本発明の他の特徴及び要素を有する又は有さない様々な組合せで、各特徴及び要素を単独で使用することができる。

本発明を好ましい実施形態の観点で記載したが、特許請求の範囲に記載される発明の範囲内の他の変形は、当業者にとっては明らかであろう。

Claims (3)

1. ノードＢおよびＷＴＲＵ（wireless transmit/receive unit：無線送受信ユニット）において実装され、ＵＬ（uplink:アップリンク） ＥＵ（enhanced uplink:向上したアップリンク）チャネルの利用を最小化する方法であって、
   前記ノードＢが、前記ＵＬＥＵチャネルを介して第１のデータを送信する前記ＷＴＲＵから、Ｅ−ＤＣＨ（enhanced dedicated channel：向上した専用チャネル）割当て要求を受信するステップと、
   前記ノードＢが、予め定められた期間内で前記Ｅ−ＤＣＨ割当てが提供され得ないと判定するステップと、
   前記ノードＢが、前記Ｅ−ＤＣＨ割当て要求を受信したことを示す確認メッセージを前記ＷＴＲＵに送信するステップと、
   前記ＷＴＲＵが、前記確認メッセージに応答して、前記予め定められた期間の間に、Ｅ−ＤＣＨ割当てをさらに要求しないようにするステップと
   前記ＷＴＲＵは、前記予め定められた期間が満了し、かつ前記ＷＴＲＵが送信すべき第２のデータを有していることを条件に、前記第２のデータを送信するためのＥ−ＤＣＨ割当てを要求するステップと、
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記Ｅ−ＤＣＨ割当て要求は優先順位を示しており、前記Ｅ−ＤＣＨ割当て要求は、前記Ｅ−ＤＣＨ割当て要求の前記優先順位に基づいて待ち行列に保存されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ノードＢが、待ち行列に前記Ｅ−ＤＣＨ割当て要求が保存されると、前記予め定められた期間に関して、割当てるための最大時間タイマを起動する（activate）ステップと、
   前記ノードＢが、前記待ち行列に入れられた要求を割り当てるために利用可能なリソースがあるか判定するステップと、
   前記ノードＢが、前記割当てるための最大時間タイマが満了するまでＥ−ＤＣＨ割当てが提供されない場合、リソース割当ての失敗を前記ＷＴＲＵに通知するステップと
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。

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