JP4091642B2 - 移動体通信システムにおけるmacレイヤの再設定 - Google Patents
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Description
ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)の高レベルR99/4/5構成は図1に示される(非特許文献1を参照。http://www.3gpp.orgから入手可能)。ネットワーク要素は、コアネットワーク(CN)101と、UMTS地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)102と、ユーザ機器(UE)103とに機能的にグループ化される。UTRAN102は、全ての無線関連機能を扱う役割を担い、CN101は外部ネットワークに呼およびデータ接続をルーティングする役割を担う。これらネットワーク要素の相互接続は、オープンインタフェース(Iu、Uu)によって定められる。UMTSシステムはモジュール式であるため、同じタイプのネットワーク要素を数個有することが可能であることに注意する。
個別トランスポートチャネル(DTCH)のアップリンクエンハンスメントは、現在3GPP技術仕様グループRANによって研究されている(非特許文献2を参照。http://www.3gpp.orgから入手可能)。IPベースのサービスの使用がより重要になるため、RANの受信可能範囲(coverage)およびスループットを改善し、アップリンク個別トランスポートチャネルの遅延を減少させる要求が高まってきている。ストリーミング、双方向および背景の各サービスは、この拡張アップリンクから得られる。
図4は、UE側での典型的なE−DCH MAC構成全体を示す。MAC−e/esといった新しいMAC機能エンティティがリリース99のMAC構成に追加される。
典型的なUTRAN MAC構成全体は図7に示される。UTRAN MAC構成は、MAC−eエンティティと、MAC−esエンティティとを有する。E−DCHを用いる各UEに対して、一つのノードB当たり一つのMAC−eエンティティと、S−RNCにおける一つのMAC−esエンティティとが設定される。MAC−eエンティティは、ノードBに配置され、E−DCHへのアクセスを制御する。更に、MAC−eエンティティは、S−RNCに位置するMAC−esに接続される。
パケットスケジューリングは、共有媒体への参入を認められたユーザに対して送信機会および送信フォーマットを割り当てるのに使用される無線リソース管理アルゴリズムとすることができる。スケジューリングは、例えば、好ましいチャネル条件のユーザに送信機会を割り当てることで、スループット/容量を最大化するために適応変調符号化と組み合わせてパケットベースの移動体無線ネットワークで使用され得る。UMTSにおけるパケットデータサービスは、ストリーミングサービスにも使用され得るが、双方向および背景のトラフィッククラスに対しても適用可能である。双方向および背景のクラスに属するトラフィックは、非リアルタイム(NRT)トラフィックとして扱われ、パケットスケジューラによって制御される。パケットスケジューリング方法は下記により特徴付けられる。
● サービス順番:ユーザがサービスを受ける順番(例えば、ランダムな順番(ラウンドロビン)またはチャネル品質(C/Iまたはスループットベース)に従う)
● 割り当て方法:割り当てリソースの基準(例えば、1つの割り当て間隔当たり、キューに入れられた全てのユーザに対して同じデータ量または同じ電力/符号/時間リソース)
ノードB制御スケジューリングは、アップリンクにおいてより高いセルスループットを提供し受信可能範囲を増大させるために、アップリンク電力リソースのより効率的な使用を可能にする、E−DCHの技術的特徴の一つである。「ノードB制御スケジューリング」といった用語は、ノードBが、アップリンクリソース、例えば、UEがE−DCHでのアップリンク送信に使用できるE−DPDCH/DPCCH電力比をS−RNCによって設定される制限内で制御する可能性を示す。ノードB制御スケジューリングは、シグナリングに対してUEがどのように反応すべきかといった一組の規則とともに、アップリンクおよびダウンリンクの制御シグナリングに基づく。
スケジューリング許可は、アップリンク送信にUEが使用することができる(最大)リソースを示すためにダウンリンクでシグナリングされる。この許可は、E−DCH(E−TFC選択)での送信に対する好適なトランスポートフォーマット(TF)の選択に影響を与える。しかしながら、許可は、従来の個別チャネルに対するTFC選択(トランスポートフォーマット合成)には通常影響を及ぼさない。
● 相対的許可(RG)
本セクションは、主なスケジューリング動作を要約するだけであり、スケジューリング手順に関するより詳細は非特許文献4に記載されている。
● 新SG=最後に使用される電力比+デルタ
● UEがサービングE−DCH RLSから「ダウン」コマンドを受信する場合、
● 新SG=最後に使用される電力比−デルタ
● 新SG=最後に使用される電力比−デルタ
● 新SG=最小値(最後に使用される電力比−デルタ、サービングRLSからの受信されるAG/RG)
E−DCHでマッピングされるサービスのQoS要件を考慮してノードBに効率的にスケジューリングさせるためには、UEは、レート要求シグナリングを用いてそのQoS要件に関する情報をノードBに供給する。
前述したとおり、スケジューリング情報は、効率的なスケジューリングを可能にするためにUE状態に関する情報をノードBに供給する。スケジューリング情報は、MAC−e PDUのヘッダに含まれる。一般的に、情報は、ノードBがUE状態に追従することができるよう、定期的に送られる。例えば、スケジューリング情報は、以下の情報フィールドを有する。
● UEバッファ占有度(バイト単位)
●バッファにデータがある最高優先度の論理チャネルのバッファ状態
● 合計バッファ状態
● 電力状態情報
● 利用可能な電力比(対DPCCH(HS−DPCCH)を考慮する)の推定。UEは、推定を実行する際にDCHの電力を考慮しない
前述した通り、ハッピービットはE−DPCCH上で送られる1ビットレート要求に関連するフラグを示す。「ハッピービット」は、対応するUEが現在のサービング許可(SG)に「満足」か「不満」かを示す。
● バッファ占有基準:合計バッファ状態は、現在の許可ではn個以上のTTI(nは設定可能)を必要とする
移動体通信システムにおける非リアルタイムサービスの誤り検出の一般的な技法は、ハイブリッドARQと呼ばれる前方誤り訂正(FEC)と組み合わされる自動再送要求(ARQ)方式に基づく。巡回冗長検査(CRC)が誤りを検出した場合、受信器は追加ビットまたは新しいデータパケットを送るよう送信器に要求する。別の既存の方式より、ストップアンドウェイト(SAW)および選択再送(SR)連続ARQが移動体通信において最も頻繁に使用されている。
図10を参照して説明したように、通常、システム効率性を向上させ、送信遅延を考慮するために、一つ以上のHARQ処理がパケットデータユニットの送信について設けられる。一般的には、HARQ処理の数は、予め設定され、ラウンドトリップ時間(RTT)および送信時間間隔(TTI)を考慮し、所与のHARQ処理に対して受信器からのフィードバックが対応するHARQ処理を用いる次の送信の始めで利用可能である。
無線リンク制御プロトコルは、ユーザデータおよび制御データの両方のフロー制御および誤り回復のための、3G UMTSセルラシステムにおいて使用されるレイヤ2プロトコルである。UMTSにおけるRLCには3つの動作モード、トランスペアレントモード(TM:transparent mode)、非応答モード(UM)および応答モード(AM)が存在する。各RLCエンティティは、非特許文献6(http://www.3gpp.orgから入手可能)に更に詳細に説明するように、これらのモードのいずれかで動作するようRRCによって設定される。制御プレーンでRLCレイヤが提供するサービスは、シグナリング無線ベアラ(SRB)と呼ばれる。ユーザプレーンでは、RLCレイヤによって提供されるサービスは、PDCPおよびBMCプロトコルがサービスによって使用されていない場合だけ、無線ベアラ(RB)と呼ばれ、さもなければ、RBサービスがPDCPレイヤまたはBMCレイヤによって提供される。
● 連結
● パディング
● 誤り訂正
● 上位レイヤへの順序通りの配信
● 二重検出
● フロー制御
● シーケンス番号チェック
● プロトコル誤り検出および回復
● 暗号化
● データ転送の一時停止/再開機能
複数拒絶(multiple-reject)ARQを用いて、RLCプロトコルはエアインタフェースビットレートが高いUMTSネットワーク上でデータパケットアプリケーションへの再送を通じて信頼性のあるサービスを提供する。誤りPDUまたは損失PDUの場合、再送は、受信側から状態報告を受信してから送り側で実行される。
● 損失PDU:報告はシーケンス番号のシーケンスに途切れが検出された場合に始動される
● ポーリングの受信:報告はポーリングが送信器から受信された場合に始動される
● 再送バッファにおける最後のPDU:ポーリングビットは、再送バッファにおける最後のPDUが送られたときに設定される
● ポーリングタイマの満了:ポーリングタイマは、ポーリングビットが設定されたPDUが送られたときに開始される。状態報告が、タイマが満了する前に受信されると、タイマはキャンセルされる。タイマが満了し、状態報告が受信されていない場合、ポーリングビットが設定されたPDUが送られる
● ウィンドウベースのポーリング:ポーリングは、送信ウィンドウのある一部分以上に送信ウィンドウが進んだ後に始動される
● 周期的ポーリング:ポーリングビット設定がされたPDUが周期的に送られる
● 全てのPoll_PDU PDU:送り側は全てのPoll_PDU PDUに対してポーリング機能を始動する。再送されたAMD PDU、および新しいAMD PDU(応答モードのPDU)の両方がカウントされる
● 全てのPoll_SDU SDU:送り側は全てのPoll_SDU SDUに対してポーリング機能を始動する。ポーリングは、SDUの終わりを示す「長さインジケータ」を含むAMD PDUの第1の送信に対して始動される
● ポーリング禁止タイマ(Poll_Prohibit_Timer):ポーリング禁止機能は、ポーリング機能の開始を遅延させるために送り側によって使用される。幾つかのポーリング始動オプションがシステムに同時に存在する状況下では、潜在的なリスクとしてネットワークがエアインタフェース上で送られる過剰なポーリングおよび状態報告によって圧倒され得る。UMTSに対するエアインタフェース技術であるWCDMA(広帯域CDMA)では、状態報告の過剰なポーリングは、結果として過剰な電力消費、続いて、他のユーザに対する高レベルの干渉およびシステム全体の容量の減少を生ずる。ポーリング禁止タイマは、過剰なポーリングおよび状態報告の送信の問題に取り組むために実行される。送信器では、ポーリング禁止タイマは、ポーリングビットが設定されたPDUが一旦送られると開始される。タイマが満了するまでどのポーリングも可能ではない。タイマが作動している期間中に多数のポーリングが始動されると、タイマが満了したときに一つのポーリングだけが送信される
● VR(H):受信されたいかなるPDUの最も高いシーケンス番号
● VR(MR):有効として受け入れられる最も高いシーケンス番号(受信器ウィンドウの終わりをマーキングし、VR(R)+RxWindowSizeに等しく設定される)
● UEにおける送信エンティティが、状態報告を送ることについて受信エンティティにポーリングする
3GPP TR 25.401: "UTRAN Overall Description" 3GPP TR 25.896: "Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD (Release 6)" 3GPP TSG RAN WG1, meeting #31, Tdoc R01-030284, "Scheduled and Autonomous Mode Operation for the Enhanced Uplink" 3GPP TS 25.309 D.Chase: "Code combining: A maximum-likelihood decoding approach for combining an arbitrary number of noisy packets", IEEE Transactions on Communications, Col.COM-33, pages 385 to 393, May 1985 3GPP TS 25.322, "Radio Link Control (RLC) protocol specification (Release 6)"
● MAC−esは、各並べ替えキューから上位レイヤに全ての記憶されるPDUを配信する
● MAC−esは、並べ替えキューのデータ消去後に、E−DCHにマッピングされ応答モード(AM)で動作される全てのRLCエンティティに、状態報告を生成することを示す
● E−DCHにマッピングされAMで動作する各RLCは、RLC状態報告を生成し、状態報告を含む制御PDUをUEに送信する
Claims (44)
- アップリンクトランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネルのプロトコルデータユニットに対して、上位レイヤへのプロトコルデータユニットの順序通りの配信をサポートする並べ替えに使用される送信シーケンス番号を設定するシーケンス番号設定手段と、
前記送信シーケンス番号が設定された前記プロトコルデータユニットを、前記アップリンクトランスポートチャネルで、前記アップリンクトランスポートチャネルの設定された送信時間間隔において送信する送信手段と、を含み、
前記シーケンス番号設定手段は、前記アップリンクトランスポートチャネルの前記送信時間間隔が再設定される場合、前記アップリンクトランスポートチャネルで送信される前記プロトコルデータユニットの前記送信シーケンス番号をリセットする、送信装置。 - 前記アップリンクトランスポートチャネルは、拡張アップリンク個別チャネルである、請求項1記載の送信装置。
- 前記シーケンス番号設定手段と前記送信手段は、MACエンティティの一部である、請求項1または請求項2に記載の送信装置。
- 前記アップリンクトランスポートチャネルは、2msの送信時間間隔または10msの送信時間間隔で設定される、請求項1から請求項3のいずれかに記載の送信装置。
- 前記シーケンス番号設定手段は、前記送信時間間隔が、2msから10msに変更される場合あるいは10msから2msに変更される場合に、前記送信シーケンス番号をリセットする、請求項1から請求項4のいずれかに記載の送信装置。
- 前記シーケンス番号設定手段は、前記送信シーケンス番号を0にリセットする、請求項1から請求項5のいずれかに記載の送信装置。
- 前記シーケンス番号設定手段は、前記アップリンクトランスポートチャネルにマッピングされるすべての論理チャネルに対して、前記送信シーケンス番号をリセットする、請求項1から請求項6のいずれかに記載の送信装置。
- 前記シーケンス番号設定手段は、前記送信時間間隔が再設定された後に、前記送信シーケンス番号をリセットする、請求項1から請求項7のいずれかに記載の送信装置。
- 前記送信手段は、ハイブリッドARQ処理を用いて、前記プロトコルデータユニットを送信する、請求項1から請求項8のいずれかに記載の送信装置。
- 前記シーケンス番号設定手段は、前記アップリンクトランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネル毎に、それぞれのプロトコルデータユニットに対して、前記送信シーケンス番号を設定する、請求項1から請求項9のいずれかに記載の送信装置。
- 前記シーケンス番号設定手段は、受信装置における並べ替え機能をサポートするために、前記プロトコルデータユニットに対して、前記送信シーケンス番号を設定する、請求項1から請求項10のいずれかに記載の送信装置。
- 前記送信時間間隔を再設定するためのトランスポートチャネル再設定処理を用いる、請求項1から請求項11のいずれかに記載の送信装置。
- 前記シーケンス番号設定手段は、トランスポートチャネル再設定が要求される場合、前記送信シーケンス番号をリセットする、請求項1から請求項12のいずれかに記載の送信装置。
- 前記トランスポートチャネル再設定は、MACエンティティのリセットを含む、請求項12または請求項13に記載の送信装置。
- 前記シーケンス番号設定手段は、上位レイヤから、MACエンティティのリセットが後に続くトランスポートチャネル再設定が要求される場合、前記送信シーケンス番号をリセットする、請求項1から請求項14のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プロトコルデータユニットは、MAC−es PDUである、請求項1から請求項15のいずれかに記載の送信装置。
- 前記シーケンス番号設定手段は、少なくとも一つのプロトコルデータユニットが送信される前記送信時間間隔の終わりに、前記送信シーケンス番号を一つインクリメントする、請求項1から請求項16のいずれかに記載の送信装置。
- 前記送信シーケンス番号は、前記プロトコルデータユニットのヘッダに含まれる、請求項1から請求項17のいずれかに記載の送信装置。
- 前記シーケンス番号設定手段は、前記送信シーケンス番号が最大数を超えた場合、前記送信シーケンス番号をリセットする、請求項1から請求項18のいずれかに記載の送信装置。
- アップリンクトランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネルのプロトコルデータユニットに対して、上位レイヤへのプロトコルデータユニットの順序通りの配信をサポートする並べ替えに使用される送信シーケンス番号を設定するシーケンス番号設定手段と、
前記送信シーケンス番号が設定された前記プロトコルデータユニットを、前記アップリンクトランスポートチャネルで、前記アップリンクトランスポートチャネルの設定された送信時間間隔において、ハイブリッドARQ処理を用いて送信する送信手段と、を含み、
前記シーケンス番号設定手段は、前記アップリンクトランスポートチャネルの前記送信時間間隔が再設定される場合、前記アップリンクトランスポートチャネルで送信される前記プロトコルデータユニットの前記送信シーケンス番号をリセットするとともに、前記ハイブリッドARQ処理を消去する、送信装置。 - アップリンクトランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネルのプロトコルデータユニットに対して、上位レイヤへのプロトコルデータユニットの順序通りの配信をサポートする並べ替えに使用される送信シーケンス番号を設定するシーケンス番号設定手段と、
前記送信シーケンス番号が設定された前記プロトコルデータユニットを、前記アップリンクトランスポートチャネルで、前記アップリンクトランスポートチャネルの設定された送信時間間隔において送信する送信手段と、を含み、
前記シーケンス番号設定手段は、前記アップリンクトランスポートチャネルの前記送信時間間隔が再設定される場合、前記アップリンクトランスポートチャネルで送信される前記プロトコルデータユニットの前記送信シーケンス番号をリセットする、移動端末。 - アップリンクトランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネルのプロトコルデータユニットに対して、上位レイヤへのプロトコルデータユニットの順序通りの配信をサポートする並べ替えに使用される送信シーケンス番号を設定するシーケンス番号設定手段と、
前記送信シーケンス番号が設定された前記プロトコルデータユニットを、前記アップリンクトランスポートチャネルで、前記アップリンクトランスポートチャネルの設定された送信時間間隔において、ハイブリッドARQ処理を用いて送信する送信手段と、を含み、
前記シーケンス番号設定手段は、前記アップリンクトランスポートチャネルの前記送信時間間隔が再設定される場合、前記アップリンクトランスポートチャネルで送信される前記プロトコルデータユニットの前記送信シーケンス番号をリセットするとともに、前記ハイブリッドARQ処理を消去する、移動端末。 - アップリンクトランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネルのプロトコルデータユニットに対して、上位レイヤへのプロトコルデータユニットの順序通りの配信をサポートする並べ替えに使用される送信シーケンス番号を設定する工程と、
前記送信シーケンス番号が設定された前記プロトコルデータユニットを、前記アップリンクトランスポートチャネルで、前記アップリンクトランスポートチャネルの設定された送信時間間隔において送信する工程と、
前記アップリンクトランスポートチャネルの前記送信時間間隔が再設定される場合、前記アップリンクトランスポートチャネルで送信される前記プロトコルデータユニットの前記送信シーケンス番号をリセットする工程と、を含む送信方法。 - 前記アップリンクトランスポートチャネルは、拡張アップリンク個別チャネルである、請求項23記載の送信方法。
- 前記アップリンクトランスポートチャネルは、2msの送信時間間隔または10msの送信時間間隔で設定される、請求項23または請求項24に記載の送信方法。
- 前記送信時間間隔が、2msから10msに変更される場合あるいは10msから2msに変更される場合に、前記送信シーケンス番号をリセットする、請求項23から請求項25のいずれかに記載の送信方法。
- 前記送信シーケンス番号を0にリセットする、請求項23から請求項26のいずれかに記載の送信方法。
- 前記アップリンクトランスポートチャネルにマッピングされるすべての論理チャネルに対して、前記送信シーケンス番号をリセットする、請求項23から請求項27のいずれかに記載の送信方法。
- 前記送信時間間隔が再設定された後に、前記送信シーケンス番号をリセットする、請求項23から請求項28のいずれかに記載の送信方法。
- ハイブリッドARQ処理を用いて、前記プロトコルデータユニットを送信する、請求項23から請求項29のいずれかに記載の送信方法。
- 前記アップリンクトランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネル毎に、それぞれのプロトコルデータユニットに対して、前記送信シーケンス番号を設定する、請求項23から請求項30のいずれかに記載の送信方法。
- 受信装置における並べ替え機能をサポートするために、前記プロトコルデータユニットに対して、前記送信シーケンス番号を設定する、請求項23から請求項31のいずれかに記載の送信方法。
- 前記送信時間間隔を再設定する工程を含む、請求項23から請求項32のいずれかに記載の送信方法。
- 前記送信時間間隔は、トランスポートチャネル再設定処理において再設定される、請求項23から請求項33のいずれかに記載の送信方法。
- トランスポートチャネル再設定要求を受信する工程を含み、前記トランスポートチャネル再設定要求を受信した場合に、前記送信シーケンス番号をリセットする、請求項23から請求項34のいずれかに記載の送信方法。
- 前記トランスポートチャネル再設定は、MACエンティティのリセットを含む、請求項34または請求項35に記載の送信方法。
- MACエンティティのリセットが後に続くトランスポートチャネル再設定要求を受信する工程を含み、上位レイヤから、前記トランスポートチャネル再設定要求を受信した場合、前記送信シーケンス番号をリセットする、請求項23から請求項34のいずれかに記載の送信方法。
- 前記プロトコルデータユニットは、MAC−es PDUである、請求項23から請求項37のいずれかに記載の送信方法。
- 少なくとも一つのプロトコルデータユニットが送信される前記送信時間間隔の終わりに、前記送信シーケンス番号を一つインクリメントする工程を含む、請求項23から請求項38のいずれかに記載の送信方法。
- 前記送信シーケンス番号は、前記プロトコルデータユニットのヘッダに含まれる、請求項23から請求項39のいずれかに記載の送信方法。
- 前記送信シーケンス番号が最大数を超えた場合、前記送信シーケンス番号をリセットする工程を含む、請求項23から請求項40のいずれかに記載の送信方法。
- アップリンクトランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネルのプロトコルデータユニットに対して、上位レイヤへのプロトコルデータユニットの順序通りの配信をサポートする並べ替えに使用される送信シーケンス番号を設定する工程と、
前記送信シーケンス番号が設定された前記プロトコルデータユニットを、前記アップリンクトランスポートチャネルで、前記アップリンクトランスポートチャネルの設定された送信時間間隔において、ハイブリッドARQ処理を用いて送信する工程と、
前記アップリンクトランスポートチャネルの前記送信時間間隔が再設定される場合、前記アップリンクトランスポートチャネルで送信される前記プロトコルデータユニットの前記送信シーケンス番号をリセットするとともに、前記ハイブリッドARQ処理を消去する工程と、を含む送信方法。 - データ送信を実行するための命令を格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記データ送信は、
アップリンクトランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネルのプロトコルデータユニットに対して、上位レイヤへのプロトコルデータユニットの順序通りの配信をサポートする並べ替えに使用される送信シーケンス番号を設定し、
前記送信シーケンス番号が設定された前記プロトコルデータユニットを、前記アップリンクトランスポートチャネルで、前記アップリンクトランスポートチャネルの設定された送信時間間隔において送信し、
前記アップリンクトランスポートチャネルの前記送信時間間隔が再設定される場合、前記アップリンクトランスポートチャネルで送信される前記プロトコルデータユニットの前記送信シーケンス番号をリセットする、ことにより実行される、記録媒体。 - データ送信を実行するための命令を格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記データ送信は、
アップリンクトランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネルのプロトコルデータユニットに対して、上位レイヤへのプロトコルデータユニットの順序通りの配信をサポートする並べ替えに使用される送信シーケンス番号を設定し、
前記送信シーケンス番号が設定された前記プロトコルデータユニットを、前記アップリンクトランスポートチャネルで、前記アップリンクトランスポートチャネルの設定された送信時間間隔において、ハイブリッドARQ処理を用いて送信し、
前記アップリンクトランスポートチャネルの前記送信時間間隔が再設定される場合、前記アップリンクトランスポートチャネルで送信される前記プロトコルデータユニットの前記送信シーケンス番号をリセットするとともに、前記ハイブリッドARQ処理を消去する、ことにより実行される、記録媒体。
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