JP4639237B2 - 高速アップリンクパケットアクセス方式の改善 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信に関し、特に、高速アップリンクパケットアクセス（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ：ＨＳＵＰＡ）方式の改善を提供することに関する。

ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）は、欧州標準であるＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）から進化した第３世代移動通信システムであり、ＧＳＭコアネットワークとＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）無線接続技術を基盤としてより向上した移動通信サービスの提供を目標とする。

図１は、ＵＭＴＳネットワーク（１００）の基本構造を示す図である。前記ＵＭＴＳは、端末１１０（例えば、移動局、ユーザ装置（ＵＥ）など）、ＵＴＲＡＮ（ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１２０、及びコアネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＣＮ）１３０に区分される。前記ＵＴＲＡＮ１２０は、少なくとも１つの無線ネットワークサブシステム（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ：ＲＮＳ）１２１、１２２から構成され、各ＲＮＳは、少なくとも１つの無線ネットワーク制御装置（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：ＲＮＣ）１２３、１２４と、このＲＮＣにより管理される少なくとも１つの基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１２５、１２６とを含む。各Ｎｏｄｅ Ｂには、少なくとも１つのセルが存在する。

前記ＲＮＣ１２３、１２４は、無線リソースの割り当て及び管理を担当し、前記コアネットワーク１３０とのアクセスポイントとしての役割を果たす。Ｎｏｄｅ Ｂ１２５、１２６は、前記端末１１０と前記ＵＴＲＡＮ１２０とを接続するアクセスポイントの役割を果たす。また、前記ＲＮＣ１２３、１２４は、無線リソースを割り当て及び管理し、前記コアネットワーク１３０とのアクセスポイントの役割を果たす。

多様なネットワーク構成要素間の通信のために、データの交換を可能にするインタフェースが存在する。

図２は、３ＧＰＰ無線接続ネットワーク技術に基づくＵＴＲＡＮ１２０と端末１１０間の無線インタフェースプロトコル構造を示す。ここで、前記無線接続インタフェースプロトコルは、物理層、データリンク層、及びネットワーク層を含む水平層と、データ情報を伝送するユーザプレーン及び制御信号を伝送する制御プレーンを含む垂直プレーンとを有する。前記ユーザプレーンは、音声データやＩＰパケットなどのユーザのトラフィック情報が伝送される領域であり、前記制御プレーンは、前記ネットワークのインタフェース、呼の維持及び管理などの制御情報が伝送される領域である。

図２において、プロトコル層は、無線（移動）通信システムにおいて公知の開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）モデルの下位３層に基づき、第１層（Ｌ１）、第２層（Ｌ２）、及び第３層（Ｌ３）に分けられる。

前記第１層（Ｌ１）、すなわち、物理層（ＰＨＹ）は、多様な無線伝送技術を用いて上位層に情報伝送サービスを提供する。前記第１層は、ＭＡＣ層と物理層がデータを交換する伝送チャネルで上位層の媒体アクセス制御（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ： ＭＡＣ）層と接続される。また、データ送信は、相異なる物理層間（すなわち、送信側と受信側のそれぞれの物理層間）で物理チャネルを介して行われる。

前記ＭＡＣ層は、論理チャネルと伝送チャネル間のマッピングを管理し、無線リソースの割り当て及び再割り当てのためにＭＡＣパラメータの再割り当てサービスを提供する。

第２層（Ｌ２）のＭＡＣ層は論理チャネルで上位層のＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層と接続され、多様な論理チャネルが伝送される情報の種類によって提供される。すなわち、ＭＡＣ層は、論理チャネルで上位層（ＲＬＣ層）にサービスを提供する。前記第２層のＲＬＣ層は、信頼性のあるデータ伝送をサポートし、上位層から伝達された複数のＲＬＣサービスデータユニット（ＳＤＵ）の分割及び連結機能を果たす。

ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｏｔｏｌ）層は、ＲＬＣ層の上位に位置し、ネットワークプロトコルで伝送されるデータを相対的に狭い帯域幅を有する無線インタフェース上で効率的に伝送するために使用される。

前記第３層（Ｌ３）の最下部に位置するＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層は、前記制御プレーンにおいてのみ定義され、無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒｓ：ＲＢ）の設定、再設定、及び解除に関連して伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。

ＲＢサービスとは、ＵＥとＵＴＲＡＮが予め設定されたサービス品質を保証するように、前記端末１１０とＵＴＲＡＮ１２０間のデータ伝送のために前記第２層（Ｌ２）が提供するサービスである。一般に、ＲＢの設定とは、特定サービスを提供するために必要なプロトコル層及びチャネルのチャネル特性を規定し、それぞれの具体的なパラメータ及び動作方法を設定することである。

このようなＲＢのうち、ＳＲＢ（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ）は、ＲＲＣメッセージ又はＮＡＳメッセージの交換のためにＵＥとＵＴＲＡＮ間に使用される特定ＲＢである。特定ＵＥとＵＴＲＡＮ間にＳＲＢが設定された場合、前記ＵＥとＵＴＲＡＮ間にはＲＲＣ接続が存在する。このようなＲＲＣ接続を有する場合、ＵＥがＲＲＣ接続モードにあるといい、ＲＲＣ接続を有しない場合は、ＵＥがアイドルモードにあるという。ＵＥがＲＲＣ接続モードにある場合、ＲＮＣは、前記ＵＥが位置しているセルを判断（すなわち、前記ＲＮＣは、セルのユニット内のＵＥ位置を判断）し、該当ＵＥを管理する。

第２層のＭＡＣ層は、論理チャネルでＲＬＣ層の上位層にサービスを提供し、管理される伝送チャネルのタイプによってＭＡＣ−ｄサブレイヤ、ＭＡＣ−ｅサブレイヤなどの多様なサブレイヤに分けられる。

図３は、ＤＣＨ（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）とＥ−ＤＣＨ（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）の従来の構造を示す。図示されたように、ＤＣＨ１４とＥ−ＤＣＨ１６は、１つの移動端末により使用される専用伝送チャネルである。特に、前記Ｅ−ＤＣＨ１６は、前記ＤＣＨ１４に比べて高速でＵＴＲＡＮにデータを伝送するために使用される。データを高速で伝送するために、Ｅ−ＤＣＨ１６は、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ）、ＡＭＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）、Ｎｏｄｅ Ｂ制御スケジューリングなどの多様な技術を用いる。

Ｅ−ＤＣＨ１６の場合、前記Ｎｏｄｅ Ｂは、移動端末のＥ−ＤＣＨ伝送を制御するために前記移動端末にダウンリンク制御情報を伝送する。前記ダウンリンク制御情報は、ＨＡＲＱに関する応答情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、ＡＭＣに関するチャネル品質情報（ＣＱＩ）、Ｅ−ＤＣＨ伝送レート情報、Ｅ−ＤＣＨ伝送開始時間及び送信時間間隔情報、並びにＮｏｄｅ Ｂ制御スケジューリングに関する伝送ブロックサイズ情報などを含む。

これに対して、前記端末は、アップリンク制御情報をＮｏｄｅ Ｂに伝送する。前記アップリンク制御情報は、Ｅ−ＤＣＨ伝送レート要求情報、ＵＥバッファ状態情報、Ｎｏｄｅ Ｂ制御スケジューリングのためのＵＥ電力状態情報などを含む。前記Ｅ−ＤＣＨ１６に関する前記アップリンク制御情報とダウンリンク制御情報は、Ｅ−ＤＰＣＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）のような物理制御チャネルで伝送される。

前記Ｅ−ＤＣＨ１６の場合、ＭＡＣ−ｄフロー１８が前記ＭＡＣ−ｄサブレイヤ２４とＭＡＣ−ｅサブレイヤ２６間に定義される。この場合、専用論理チャネルは、ＭＡＣ−ｄフローにマッピングされ、前記ＭＡＣ−ｄフローは、伝送チャネルのＥ−ＤＣＨ１６にマッピングされ、前記Ｅ−ＤＣＨ１６は、物理チャネルのＥ−ＤＰＤＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ）２０にマッピングされる。また、前記専用論理チャネルは、伝送チャネルである前記ＤＣＨ１４に直接マッピングされ、前記ＤＣＨ１４は、ＤＰＤＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ）２２にマッピングされる。

図３に示すように、前記ＭＡＣ−ｄサブレイヤ２４は、特定端末の専用伝送チャネルであるＤＣＨ１４を管理し、前記ＭＡＣ−ｅサブレイヤ２６は、高速アップリンクデータ伝送のために使用される伝送チャネルのＥ−ＤＣＨ１６を管理する。

送信側のＭＡＣ−ｄサブレイヤは、上位層のＲＬＣ層から受信したＭＡＣ−ｄ ＳＤＵからＭＡＣ−ｄ ＰＤＵを生成する。又は、受信側のＭＡＣ−ｄサブレイヤが下位層から受信したＭＡＣ−ｄ ＰＤＵからＭＡＣ−ｄ ＳＤＵを復元してこれを上位層に伝達する。前記ＭＡＣ−ｄサブレイヤは、前記ＭＡＣ−ｄ ＰＤＵをＭＡＣ−ｄフローを介してＭＡＣ−ｅサブレイヤに伝送するか、前記ＤＣＨで物理層に伝送する。前記受信側のＭＡＣ−ｄサブレイヤは、ＭＡＣ−ｄ ＰＤＵに含まれるＭＡＣ−ｄヘッダを利用してＭＡＣ−ｄ ＳＤＵを復元してこれを前記上位層に伝達する。

送信側のＭＡＣ−ｅサブレイヤは、前記ＭＡＣ−ｄサブレイヤから受信されてＭＡＣ−ｅ ＳＤＵから生成された前記ＭＡＣ−ｄ ＰＤＵからＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを生成する。又は、前記受信側のＭＡＣ−ｅサブレイヤは、前記物理層から受信されたＭＡＣ−ｅ ＰＤＵからＭＡＣ−ｅ ＳＤＵを復元し、これを上位層に伝達する。ここで、前記ＭＡＣ−ｅサブレイヤは、前記ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵをＥ−ＤＣＨで物理層に伝送する。前記受信側のＭＡＣ−ｅサブレイヤは、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵに含まれるＭＡＣ−ｅヘッダを利用して前記ＭＡＣ−ｅ ＳＤＵを復元してこれを上位層に伝達する。

図４は、従来のＥ−ＤＣＨのプロトコルモデルを示す図である。図示されたように、Ｅ−ＤＣＨをサポートするＭＡＣ−ｅサブレイヤは、ＵＴＲＡＮと端末（ＵＥ）のＭＡＣ−ｄサブレイヤの下部に存在する。前記ＵＴＲＡＮのＭＡＣ−ｅサブレイヤ３０は、Ｎｏｄｅ Ｂに位置し、前記ＭＡＣ−ｅサブレイヤ３２は、各端末内に存在する。それに対して、ＵＴＲＡＮのＭＡＣ−ｄサブレイヤ３４は、該当端末を管理するためにＳＲＮＣ内に位置し、各端末は、ＭＡＣ−ｄサブレイヤ３６を含む。

ＵＥに対してＥ−ＤＣＨにマッピングされた進行中のフローのサービス品質（ＱｏＳ）は、サービングＮｏｄｅ ＢとＵＥにより維持される。このようなメカニズムの他に、ＭＡＣ−ｄフロー／論理チャネルに対する保障されたビットレート（ｂｉｔ ｒａｔｅ）サービス（ＦＦＳ）は、非スケジュール伝送（ｎｏｎ−ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）によってもサポートされる。非スケジュール伝送を利用するフローは、前記ＳＲＮＣにより定義され、前記ＵＥとＮｏｄｅ Ｂにおいて提供される。前記ＵＥは、そのようなフローに属するデータをいずれのスケジューリング承認（ｇｒａｎｔ）を受信しなくても伝送できる。

前記ＳＲＮＣは、ＱｏＳベースのＥ−ＴＦＣ選択、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ内の論理チャネルのマルチプレキシング、及びＨＡＲＱ動作を可能にするために、前記ＵＥに次のようなＱｏＳ関連情報を提供することができる。

− 各論理チャネルに対する論理チャネル優先順位（Ｒｅｌ−５でのように）。

− 論理チャネルとＭＡＣ−ｄフロー間のマッピング（Ｒｅｌ−５でのように）。

→ １つのＭＡＣ−ｅ ＰＤＵにおいて許容されたＭＡＣ−ｄフローの組み合わせ。

→ ＭＡＣ−ｄフロー当たりのＨＡＲＱプロファイル。１つのＨＡＲＱプロファイルは、パワーオフセット属性及び最大伝送属性数から構成される。ここで、前記パワーオフセット属性は、Ｅ−ＴＦＣ選択に使用されて伝送のためのＢＬＥＲ動作点（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）を調節し、前記最大伝送属性数は、ＨＡＲＱ動作に使用されてＭＡＣ−ｄフローの最大待機時間と残余ＢＬＥＲを調節する。

前記ＳＲＮＣは、スケジューリングとリソース予約のために前記Ｎｏｄｅ Ｂに次のようなＱｏＳ関連パラメータを提供する。

− 保障されたビットレートに該当するパワーオフセット又はＥ−ＴＦＣ（ＦＦＳ）（保障されたビットレートサービスを伝送するＭＡＣ−ｄフロー／論理チャネル専用）。スケジュール伝送の場合、ＵＥに承認を割り当てるために使用される。非スケジュール伝送の場合、前記Ｎｏｄｅ Ｂが十分な量のリソースを予約するために使用される。前記Ｎｏｄｅ Ｂハードウェアを最適化するための別途のメカニズムのためにＦＦＳを必要とする（例えば、前記ＵＥは、非スケジュール伝送が行われることをＮｏｄｅ Ｂに予め通知することができる）。

ＵＥは、次のような原則を考慮する。

− 前記Ｅ−ＴＦＣ選択は、Ｒｅｌｅａｓｅ’９９でのような論理チャネル優先順位に基づく。すなわち、前記ＵＥは、優先順位が高いデータの伝送を最大化する。

− 前記ＵＥは、同一のＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ内でＭＡＣ−ｄフローの許容された組み合わせを尊重する。

− １つ又は複数のＭＡＣ−ｄフローからのＭＡＣ−ｄ ＰＤＵを含むＭＡＣ−ｅ ＰＤＵに関するＤＰＣＣＨに相対的なＥ−ＤＰＤＣＨのパワーオフセットは次のように設定される。

− 前記ＵＥは、前記ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ内に優先順位が最も高い論理チャネルを有するＭＡＣ−ｄフローに関するＨＡＲＱプロファイルのパワーオフセットを選択する。

図１〜図４を参照して前述された多様な問題を考慮し、本発明者らは高速アップリンクパケットアクセス方式の改善が非常に好ましいということを認知した。

本発明の一様態は、前述したような従来の問題に対する本発明者らの認知を含む。すなわち、従来では、特に、高速アップリンクパケットアクセスで最上の性能のための情報がネットワーク（すなわち、基地局とネットワーク制御装置、Ｎｏｄｅ ＢとＲＮＣ、ＵＴＲＡＮなど）に十分に提供されていなかった。

このような認識に基づいて、本発明は、ＨＳＵＰＡ方式の改善を提供する。より詳しくは、低遅延伝達（ｌｏｗｅｒ ｄｅｌａｙ ｄｅｌｉｖｅｒｙ）のために一層向上したシグナリングを提供し、最適レート要求報告（ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｒａｔｅ ｒｅｑｕｅｓｔ ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ）及び制御情報に対するＭＡＣ−ｅ ＰＤＵフォーマットは従来の問題を解決できる。

本発明は、ＵＭＴＳ移動通信システムにおいて実現されると説明されている。しかし、本発明の概念と内容は、共通した技術に基づいて類似した方法で動作する多様な通信方式に適用できるため、本発明は、他のタイプの通信規定下で動作する通信システムにおいて採択して実現することもできる。以下、本発明は、添付図面を参照して説明するが、本発明の実施形態はこれに限定されない。

高速アップリンクパケットアクセス方式の改善は、次のような観点から考慮できる。図５及び図６の低遅延伝達のためのシグナリングの提供を参照して本発明の特徴を説明する。

低遅延伝達のためのシグナリング（図６、段階Ｓ２０〜Ｓ５０）
最大処理量を達成するために、不要な遅延は、ＨＳＵＰＡ動作全般にわたって最小化しなければならない。ＨＳＵＰＡにおいて、遅延要素としては、ＵＥにおけるスケジューリング、ＨＡＲＱ再伝送、Ｉｕｂインタフェース遅延、及びＳＲＮＣにおける並び替え（ｒｅ−ｏｒｄｅｒｉｎｇ）などがある。

以下、並び替え遅延を考慮し、並び替えキューにおける不要な待機を防止するためのシグナリング手順について説明する。

最悪の場合、ＨＡＲＱ遅延が非常に大きくなる。一方では、前記受信されたＭＡＣ−ｅ ＰＤＵの並び替えの不明確を回避すると同時に、不要なＰＤＵ廃棄を防止するために起こり得る全ての遅延を考慮しなければならない。

しかし、特定ＰＤＵに関連した以前のＰＤＵを待機する必要が明確にない場合、並び替えキュー動作は、該当ＰＤＵを直ちに処理して上位層に伝達しなければならない。これは、不要な遅延は、上位層でのＰＤＵ廃棄を引き起こすか、又は、ＡＭ ＰＤＵに対する確認（ＡＣＫ又はＮＡＣＫ）の実行に非常に長時間がかかるので、全般的な処理量に影響を及ぼすためである。

しかし、従来技術において、ＳＲＮＣへのシグナリングは、ほとんど行われないため、前記遅延による影響は避けられない。

図５は、ＰＤＵ伝達遅延の例を示す図である。説明の便宜上、前記ＵＥに５つのＨＡＲＱプロセスが存在すると仮定する。プロセスの実際数は、通信環境における多様な条件により変化する。

前記ＨＡＲＱプロセス１〜４は、ＴＴＩ０〜３でそれぞれ新しい伝送を開始し、ＨＡＲＱプロセス５は、ＴＴＩ９で新しい伝送を開始する。ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ ５はＴＴＩ１４で正確に受信され、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ１〜４はＮｏｄｅ Ｂで正常に受信できずにＴＴＩ２０〜２３で最大再伝送回数に至ると仮定する。

より簡単にするために、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ１〜５は、同一の論理チャネルからのＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵを含むと仮定する。このような仮定下で、前記ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ１〜４に含まれる全てのＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵは、前記ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ５に含まれる全てのＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵに先行すると仮定することは当然である。

本例において、ＴＴＩ２４で、スマートＮｏｄｅ Ｂの実現は、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ５のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵがＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ１〜４のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ（すなわち、以前のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ）を待機する必要がないということを認知できる。これは、先行する全てのＭＡＣ−ｅ ＰＤＵが正常に伝送されなかったためである。ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ１〜４が他の論理チャネルから伝送されたＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵを含んでいるとしても、ＴＳＮ設定エンティティが逆に作用すると仮定しないと、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ５のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵに先行するＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵが２４以降のＴＴＩで受信されることは期待できない。

Ｎｏｄｅ ＢからＳＲＮＣへのシグナリングは、前記受信されたＰＤＵに対する再伝送回数と並び替え動作に対するＰＤＵ伝送の初期ＴＴＩを除いては存在しない。すなわち、前記Ｎｏｄｅ Ｂは、どのプロセスがＭＡＣ−ｅ ＰＤＵの復号化に成功したのか、どのプロセスが最大再伝送数で失敗したのか、又は、最後の再伝送失敗がどのＴＴＩで発生したのかなどについてＳＲＮＣに通知しない。

すなわち、前記例において、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ５のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵは、実際に必要な時間より長い間ＳＲＮＣの並び替えキューで待機しなければならない。それは、前記ＳＲＮＣ並び替えキューが、以前のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵが今後受信される可能性があるか否かに関する情報を有していないためである。

実際に、ＳＲＮＣの動作は、現在３ＧＰＰ規定で正確に説明されていない。従って、タイマーメカニズム、ウィンドウメカニズム、又は他のメカニズムを使用するか否かは、実施に左右される。しかし、ここに記述された問題は、ＳＲＮＣに提供されている情報がなく、遅延を最小化するとともに処理量を向上するスマートな又は効果的な動作が制限されるということにある。

従って、本発明者は、前述したような問題を認知し、２つの可能な解決策を提供する。１つは、ＵＥからＳＲＮＣへのシグナリングを提供することであり、他の１つは、Ｎｏｄｅ ＢからＳＲＮＣへのシグナリングである。

ａ）ＵＥからＳＲＮＣに
この方法において、ＵＥは、ＳＲＮＣがどのＴＳＮを待機できるか、又は待機を中断（ｇｉｖｅ ｕｐ）しなければならないかを示す情報をＳＲＮＣに提供する。特に、再伝送が許容された数だけ行われた後も、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ伝送が失敗した場合、前記ＵＥは、前記失敗したＭＡＣ−ｅ ＰＤＵに含まれるＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵのＴＳＮについてＳＲＮＣに通知する。又は、前記ＵＥは、伝送失敗を検出した後、ＳＲＮＣが待機できる最低ＴＳＮを含む。

そのようなＴＳＮ情報は、前記ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵの制御情報部分に含まれてＮｏｄｅ ＢからＳＲＮＣに伝送される。

しかし、このようなメカニズムの欠点は、制御情報のみを含むＭＡＣ−ｅ ＰＤＵが使用される必要がある場合も、ＳＲＮＣに通知するために他のＴＴＩを必要とするということである。

ｂ）Ｎｏｄｅ ＢからＳＲＮＣに
このメカニズムにおいて、Ｎｏｄｅ Ｂ ＨＡＲＱは、ＨＡＲＱ動作に関する多くの情報をＳＲＮＣに提供する。例えば、図に示す例において、Ｎｏｄｅ Ｂがプロセス毎に受信状態についてＳＲＮＣに通知する場合、前記ＳＲＮＣは、並び替え動作を最適化できる。

より詳しくは、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵが正確に受信される場合、Ｎｏｄｅ Ｂは、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ又はＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵを受信するために使用されたプロセスＩＤについてＳＲＮＣに通知する。また、Ｎｏｄｅ Ｂが、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵの受信の失敗、中断又は開始を検出すると、関連したプロセスＩＤについてＳＲＮＣに通知する。

Ｎｏｄｅ Ｂからの前記プロセスＩＤとその状態情報に関する全ての情報を使用することにより、前記ＳＲＮＣは、並び替えキューにおいて受信した所定ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵに対して以前のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵを待機するか否かが分かる。これは、結局は、ＳＲＮＣでの待機時間の減少に繋がる。

また、プロセス情報をＳＲＮＣに毎回通知する前記方法は、Ｉｕｂインタフェース上に大きいロードを引き起こす。しかし、Ｎｏｄｅ Ｂが正常に受信されたＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを調査し、ＨＡＲＱ状態を使用する場合、Ｎｏｄｅ Ｂは、ＳＲＮＣが何を待機できるか、又は何を待機する必要がないかについて前記ＳＲＮＣに直接通知することができるため、この問題は解決できる。これは、より簡単な解決策であるとともに、前記Ｉｕｂインタフェースへのオーバーヘッドを減らす。

しかし、Ｅ−ＤＰＣＣＨの信頼できる復号化を提供する方法は、１つの問題がある。

Ｅ−ＤＣＨペイロードの失敗した復号化の後、以下列挙する条件下で、サービングＮｏｄｅ Ｂは、前記ＳＲＮＣにＨＡＲＱ失敗通知（Ｆａｉｌｕｒｅ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）を伝送する。ノンサービングＮｏｄｅ Ｂは、ＨＡＲＱ失敗通知を伝送しない。

前記サービングＮｏｄｅ Ｂは、次のような条件下で、前記ＳＲＮＣにＨＡＲＱ失敗通知を伝送する。

ＨＡＲＱプロセスがまだ正常に復号化されておらず、ＮＤＩ（Ｎｅｗ Ｄａｔａ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が同一のＨＡＲＱプロセスのために受信され、予め発生したＨＡＲＱ再伝送数が最大ＨＡＲＱ再伝送値を有するＭＡＣ−ｄフローの最低値より非常に高い。

ＨＡＲＱプロセスがまだ正常に復号化されておらず、ＵＥ接続に有効な最高の最大ＨＡＲＱ再伝送を有するＭＡＣ−ｄフローに対して最大再伝送が発生するか、又はＥ−ＤＰＣＣＨ上にＨＡＲＱ関連アウトバンドシグナリングが復号化できないときに最大再伝送が発生すべきである。

前記ＨＡＲＱ失敗通知は、優先順位が最も高いＭＡＣ−ｄフローを伝送する伝送ベアラを使用して伝送される。優先順位が最も高いＭＡＣ−ｄフローが複数存在する場合、Ｎｏｄｅ Ｂは、このようなＭＡＣ−ｄフローなどに関する伝送ベアラのうち１つのみを使用する。

前述された多様な特徴を実行するために、本発明は、様々なタイプのハードウェア及び／又はソフトウェア構成要素（モジュール）を採択できる。例えば、異なるハードウェアモジュールは、前記方法の段階を行うために必要な多様な回路と構成要素を含む。また、異なるソフトウェアモジュール（プロセッサ及び／又は他のハードウェアにより行われる）は、本発明の方法の段階を行うために必要な多様なコードとプロトコルを含む。

すなわち、本発明は、発生した無線伝送の再伝送回数に基づいて少なくとも１つの無線伝送失敗を検出する段階と、さらなる信号処理を可能にするために、前記検出された無線伝送失敗に関する情報をネットワーク制御装置に提供する段階とを含むことを特徴とする基地局とネットワーク制御装置間のシグナリング方法を提供する。

ここで、前記提供された情報は、無線伝送失敗通知を含む。前記検出及び提供する段階は、前記基地局により行われる。前記基地局は、Ｎｏｄｅ Ｂでもよい。前記ネットワーク制御装置は、ＲＮＣでもよい。前記無線伝送は、ＨＡＲＱと関連している。前記検出する段階は、前記無線伝送の再伝送回数を閾値と比較する段階をさらに含む。前記閾値は、再伝送の最大許容回数でもよい。前記最大許容回数が前記閾値より大きい場合、通知する段階が次に行われる。さらなる信号処理は、データ伝送遅延を減らすためのものである。

前記提供された情報は、どのＨＡＲＱプロセスが正常にＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを復号化したのか、どのＨＡＲＱプロセスが最大再伝送数で失敗したのか、及び／又は最後の再伝送失敗がどのＴＴＩで発生したのかなどについて前記ネットワーク制御装置に通知する。前記情報を提供する段階は、ＨＡＲＱプロセスがまだ正常に復号化されておらず、ＮＤＩ（Ｎｅｗ Ｄａｔａ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が同一のＨＡＲＱプロセスのために受信され、予め発生したＨＡＲＱ再伝送回数が最大ＨＡＲＱ再伝送値を有するＭＡＣ−ｄフローの最低値より非常に高い場合、又はＨＡＲＱプロセスがまだ正常に復号化されておらず、ＵＥ接続に有効な最高の最大ＨＡＲＱ再伝送を有するＭＡＣ−ｄフローのための最大再伝送が発生するか、Ｅ−ＤＰＣＣＨ上にＨＡＲＱ関連アウトバンドシグナリングが復号化できないときに最大再伝送が発生すべきである場合に、ＨＡＲＱ失敗通知を前記ネットワーク制御装置に伝送する段階をさらに含む。

前記ＨＡＲＱ失敗通知は、優先順位が最も高いＭＡＣ−ｄフローを伝送する伝送ベアラを利用して伝送される。優先順位が最も高いＭＡＣ−ｄフローが複数存在する場合は、このようなＭＡＣ−ｄフローに関する前記伝送ベアラのうち１つのみが選択されて使用される。

また、本発明は、発生した無線伝送の再伝送回数に基づいて検出された少なくとも１つの無線伝送失敗に基づいて無線伝送失敗通知を受信する段階と、前記受信された無線伝送失敗通知により、さらなる信号処理を行う段階とを含むことを特徴とする基地局とネットワーク制御装置間のシグナリング方法を提供する。

さらに、本発明は、発生した無線伝送の再伝送の検出された回数に基づいて無線伝送失敗に関する情報をネットワーク制御装置に提供する段階と、ＵＥにおけるスケジューリング、ＨＡＲＱ再伝送、Ｉｕｂインタフェースシグナリング、及び／又は前記ネットワーク制御装置における並び替えを行うにとによる遅延を最小化することにより、前記提供された情報に基づいて不要なＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）の廃棄を防止してデータ処理量を増加させる段階とを含むことを特徴とするＵＥとネットワーク制御装置を備えた通信システムにおける改善した高速アップリンクパケットアクセスシグナリング方法を提供する。

本発明の精神や重要な特性から外れないように多様な形態で本発明を実現することにより、前述した実施形態のいずれの細部の記載内容によっても限定されず、添付された請求範囲に定義されたように本発明の精神や範囲内で広範囲に解釈されるべきであることを認識しなければならず、本発明の技術的保護範囲は、添付された特許請求の範囲の技術的思想により決定されるべきである。

発明の理解を容易にするために添付され、本明細書の一部を構成する図面は、発明の多様な実施形態を示し、明細書と共に発明の原理を説明するためのものである。
通常のＵＭＴＳネットワーク構造を示す図である。 ３ＧＰＰ無線接続ネットワークを基盤にしたＵＥとＵＴＲＡＮ間の無線インタフェースプロトコルの構造を示す図である。 ＤＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）とＥ−ＤＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）の構造を示す図である。 従来のＥ−ＤＣＨのプロトコルモデルを示す図である。 ＨＡＲＱプロセスに対するＰＤＵ伝達遅延の一例を示す図である。 本発明によるＨＳＵＰＡ方式の向上に関する手順を示す図である。

Claims (19)

1. 移動通信ネットワークにおいて、少なくとも１つの中間基地局を経由してネットワーク制御装置にユーザ装置（ＵＥ）から順に伝送されるデータブロックを処理する方法であって、
   復号化するために、前記ＵＥから前記少なくとも１つの中間基地局に一連のデータブロックを伝送することと、
   前記一連のデータブロックのうちのあるデータブロックが前記ＵＥから前記少なくとも１つの中間基地局へ再伝送された回数を監視することと、
   前記データブロックが前記ＵＥから前記少なくとも１つの中間基地局へ再伝送された回数が所定の閾値を超えた場合に、無線伝送失敗を検出することと、
   前記少なくとも１つの中間基地局から前記ネットワーク制御装置に失敗情報を提供することであって、前記失敗情報は、前記所定の閾値を超えて再伝送され、かつ、前記少なくとも１つの中間基地局によって正常に復号化されなかった前記データブロックに関連付けられており、これにより、前記ネットワーク制御装置は、前記少なくとも１つの中間基地局から前記失敗情報を受信したことに応答して、前記少なくとも１つの中間基地局によって正常に復号化された前記一連のデータブロックを処理することを行う、ことと
   を含み、
   前記失敗情報は、復号化するために前記所定の閾値を超えて前記少なくとも１つの中間基地局に再伝送され、かつ、前記少なくとも１つの中間基地局によって正常に復号化されなかった前記データブロックを識別し、これにより、前記ネットワーク制御装置は、前記失敗情報を受信したことに応答して、前記再伝送されるデータブロックを受信することを待つことなく、正常に復号化されたデータブロックを処理することを続行し、
   前記無線伝送は、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）に関連し、
   前記失敗情報を提供することは、
   ＨＡＲＱプロセスがまだ正常に復号化されておらず、かつ、新しいデータの伝送を示す通知が同一のＨＡＲＱプロセスに対して受信され、かつ、すでに発生したＨＡＲＱ再伝送の回数がＭＡＣ−ｄフローの最大ＨＡＲＱ再伝送値の最低値よりも高かった場合には、ＨＡＲＱ失敗通知を前記ネットワーク制御装置に伝送すること、又は、
   ＨＡＲＱプロセスがまだ正常に復号化されておらず、かつ、ＵＥ接続に有効な最高の最大ＨＡＲＱ再伝送を有するＭＡＣ−ｄフローに対して前記最大ＨＡＲＱ再伝送が発生したか、又は、前記最大ＨＡＲＱ再伝送がＥ−ＤＰＣＣＨ上のＨＡＲＱ関連アウトバンドシグナリングが復号化できないときに発生すべきであった場合には、ＨＡＲＱ失敗通知を前記ネットワーク制御装置に伝送すること
   を含む、方法。
2. 前記失敗情報は、前記データブロックに対する無線伝送失敗通知を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記検出すること及び前記提供することは、前記少なくとも１つの中間基地局により行われる、請求項１に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つの中間基地局は、Ｎｏｄｅ Ｂである、請求項３に記載の方法。
5. 前記ネットワーク制御装置は、ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）である、請求項１に記載の方法。
6. 前記所定の閾値は、前記ＵＥから前記少なくとも１つの中間基地局へのデータブロックに対する再伝送の最大の回数を表す、請求項１に記載の方法。
7. 前記少なくとも１つの中間基地局によって正常に復号化されていない前記データブロックは、前記データブロックが前記ＵＥから前記少なくとも１つの中間基地局へ再伝送された回数が前記所定の閾値を超えた場合に、前記少なくとも１つの中間基地局によって廃棄される、請求項６に記載の方法。
8. 前記ネットワーク制御装置が前記失敗情報を受信したことに基づいて前記廃棄されたデータブロックを受信することがないことをあらかじめ認識しているために、前記ネットワーク制御装置における処理の遅れが低減される、請求項７に記載の方法。
9. 前記失敗情報は、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを正常に復号化したＨＡＲＱプロセス、最大の再伝送回数で失敗したＨＡＲＱプロセス、及び／又は、最後の再伝送の失敗が発生した伝送タイムインターバル（ＴＴＩ）に関する情報を前記ネットワーク制御装置に提供する、請求項１に記載の方法。
10. 前記ＨＡＲＱ失敗通知は、優先順位が最も高いＭＡＣ−ｄフローを伝送する伝送ベアラを利用して伝送される、請求項１に記載の方法。
11. 最高の優先順位のＭＡＣ−ｄフローが複数存在する場合、これらの複数のＭＡＣ−ｄフローに関連する前記伝送ベアラのうちの１つのみが選択されて使用される、請求項１０に記載の方法。
12. 前記検出すること及び前記提供することは、前記少なくとも１つの中間基地局と通信するユーザ装置により行われる、請求項１に記載の方法。
13. スケジューリング承認を受けていない前記ユーザ装置において利用できるパワー情報及びバッファされるデータ量を通知することにより、又は
    スケジューリング承認を受けたユーザ装置により報告が生成される時点間のバッファ量の差を通知することにより、
    前記ユーザ装置のバッファ状態を前記少なくとも１つの中間基地局及び／又は前記ネットワーク制御装置に報告することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記ユーザ装置に対して承認されたレートが存在しない場合、又は、前記ユーザ装置に対して承認されたレートが一部存在する場合、前記ユーザ装置から前記少なくとも１つの中間基地局及び／又は前記ネットワーク制御装置に制御情報を伝達することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
15. 制御情報及びＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵの多重化ができるか否かを確認することにより、前記伝達のために同一のＭＡＣ−ｅ ＰＤＵフォーマットを使用するか、又は異なるＭＡＣ−ｅ ＰＤＵフォーマットを使用するかを判断することと、
    前記判断に基づいて、ＭＡＣ−ｅ制御情報を形成することと
    をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
16. 移動通信ネットワークにおける基地局とネットワーク制御装置との間でのシグナリングの方法であって、
    ユーザ装置（ＵＥ）から、第１のデータブロック及び第２のデータブロックを基地局において受信することであって、前記第１のデータブロック及び前記第２のデータブロックは、それぞれ、第１のＨＡＲＱプロセス及び第２のＨＡＲＱプロセスに関連する、ことと、
    前記第１のデータブロック及び前記第２のデータブロックを前記基地局において復号化することを試みることと、
    前記第１のデータブロックが前記ＵＥから前記基地局へ再伝送された回数に基づいて、前記第１のデータブロックが前記基地局によって正常に復号化されなかったと判断し、前記第１のデータブロックに関連する第１の再伝送属性の値を判断することに応答して、前記ＵＥから前記基地局への前記第１のデータブロックの再伝送を要求することと、
    前記基地局における前記第２のデータブロックの正常な復号化に応答して、前記基地局からネットワーク制御装置へ前記第２のデータブロックを伝送することと、
    前記第１の再伝送属性の前記値が第１の閾値を超えた場合に、前記第１のデータブロックの復号化が失敗したと判断することと、
    前記第１のデータブロックの復号化が失敗したことを示す失敗信号を前記基地局から前記ネットワーク制御装置へ転送することであって、前記ネットワーク制御装置は、前記基地局から前記第１のデータブロックを受信することを待つことなく、前記基地局によって正常に復号化された前記第２のデータブロックを処理することを続行する、ことと
    を含み、
    前記失敗信号を転送することは、
    ＨＡＲＱプロセスがまだ正常に復号化されておらず、かつ、新しいデータの伝送を示す通知が同一のＨＡＲＱプロセスに対して受信され、かつ、すでに発生したＨＡＲＱ再伝送の回数がＭＡＣ−ｄフローの最大ＨＡＲＱ再伝送値の最低値よりも高かった場合には、ＨＡＲＱ失敗通知を前記ネットワーク制御装置に伝送すること、又は、
    ＨＡＲＱプロセスがまだ正常に復号化されておらず、かつ、ＵＥ接続に有効な最高の最大ＨＡＲＱ再伝送を有するＭＡＣ−ｄフローに対して前記最大ＨＡＲＱ再伝送が発生したか、又は、前記最大ＨＡＲＱ再伝送がＥ−ＤＰＣＣＨ上のＨＡＲＱ関連アウトバンドシグナリングが復号化できないときに発生すべきであった場合には、ＨＡＲＱ失敗通知を前記ネットワーク制御装置に伝送すること
    を含む、方法。
17. 移動通信ネットワークにおける基地局とネットワーク制御装置との間でのシグナリングの方法であって、
    復号化のために、データブロックがユーザ装置（ＵＥ）から基地局へ再伝送された回数を監視することと、
    前記データブロックが前記ＵＥから前記基地局へ再伝送された回数が所定の閾値を超えた場合に、無線伝送失敗を検出することと、
    前記ネットワーク制御装置へ失敗情報を提供することであって、前記失敗情報は、前記所定の閾値を超えて再伝送された前記データブロックに関連付けられている、ことと
    を含み、
    前記無線伝送は、Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ（ＨＡＲＱ）に関連し、
    前記失敗情報を提供することは、ＨＡＲＱプロセスがまだ正常に復号化されておらず、かつ、新しいデータの伝送を示す通知が同一のＨＡＲＱプロセスに対して受信され、かつ、すでに発生したＨＡＲＱ再伝送の回数がＭＡＣ−ｄフローの最大ＨＡＲＱ再伝送値の最低値よりも高い場合、ＨＡＲＱ失敗通知を前記ネットワーク制御装置に伝送することを含む、方法。
18. 移動通信ネットワークにおける基地局とネットワーク制御装置との間でのシグナリングの方法であって、
    復号化のために、データブロックがユーザ装置（ＵＥ）から基地局へ再伝送された回数を監視することと、
    前記データブロックが前記ＵＥから前記基地局へ再伝送された回数が所定の閾値を超えた場合に、無線伝送失敗を検出することと、
    前記ネットワーク制御装置へ失敗情報を提供することであって、前記失敗情報は、前記所定の閾値を超えて再伝送された前記データブロックに関連付けられている、ことと
    を含み、
    前記無線伝送は、Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ（ＨＡＲＱ）に関連し、
    前記失敗情報を提供することは、ＨＡＲＱプロセスがまだ正常に復号化されておらず、かつ、ＵＥ接続に有効な最高の最大ＨＡＲＱ再伝送を有するＭＡＣ−ｄフローに対して前記最大ＨＡＲＱ再伝送が発生したか、又は、前記最大ＨＡＲＱ再伝送が、Ｅ−ＤＰＣＣＨ上のＨＡＲＱ関連アウトバンドシグナリングが復号化できないときに発生すべきであった場合、ＨＡＲＱ失敗通知を前記ネットワーク制御装置に伝送することを含む、方法。
19. 移動通信ネットワークにおける基地局とネットワーク制御装置との間でのシグナリングの方法であって、
    復号化のために、データブロックがユーザ装置（ＵＥ）から基地局へ再伝送された回数を監視することと、
    前記データブロックが前記ＵＥから前記基地局へ再伝送された回数が所定の閾値を超えた場合に、無線伝送失敗を検出することと、
    前記ネットワーク制御装置へ失敗情報を提供することであって、前記失敗情報は、前記所定の閾値を超えて再伝送された前記データブロックに関連付けられている、ことと
    を含み、
    前記無線伝送は、Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ（ＨＡＲＱ）に関連し、
    前記失敗情報を提供することは、ＨＡＲＱプロセスがまだ正常に復号化されておらず、かつ、すでに発生したＨＡＲＱ再伝送の回数がＭＡＣ−ｄフローの最大ＨＡＲＱ再伝送値の最低値よりも高い場合、ＨＡＲＱ失敗通知を前記ネットワーク制御装置に伝送することを含む、方法。

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