JP4944212B2 - セミパーシステント・スケジューリングのための(h)arq - Google Patents

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Description

技術分野は、移動無線通信システム、および、セミパーシステント・スケジューリングが採用されるこのようなシステムに関する。
ユニバーサル移動通信システム(UMTS:Universal Mobile Telecommunications System)は、移動無線通信システムの一例である。UMTSは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP:3rd Generation Partnership Project)において規格化された、広帯域符号分割多重アクセス(WCDMA:Wideband Code Division Multiple Access)技術を採用する第3世代(3G)移動通信システムである。3GPPのリリース99において、無線アクセスネットワーク内の無線ネットワークコントローラ(RNC:radio network controller)が、無線リソースおよびユーザの移動を制御する。リソース制御は、流入制御と、輻輳制御と、接続のデータレートの変更に対応するチャネル切り替えと、を含む。ノードB(NB)と呼ばれる基地局はRNCに接続されており、無線インタフェースを介する移動無線局との無線通信を調整する。さらに、RNCは、コアネットワーク内のノード、すなわち、サービングGPRSサポートノード(SGSN)、ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)、移動交換センタ(MSC:mobile switching center)等に接続されている。コアネットワークノードは、無線アクセスネットワークにより接続される移動無線ユーザに対して、認証、通話ルーティング、充電(charging)、サービス呼び出し、および、インターネット、公衆交換電話網(PSTN:public switched telephone network)、デジタル総合サービス網(ISDN:Integrated Services
Digital Network)等のような他のネットワークへのアクセスのような、様々なサービスを提供する。
UMTSのロングタームエボルーション(LTE:Long Term Evolution)は、UMTSを規格化する第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)が開発中である。3GPPのウェブサイトにおいて、E−UTRA(Evolved Universal
Terrestrial Radio Access)、および、E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)に関する、複数の技術仕様書、例えば、3GPP TS 36.300が存在する。LTEの規格化作業の目的は、高速データレート、低遅延、およびパケットに最適化された無線アクセス技術に対する、3GPP無線アクセス技術の進化のためのフレームワークを開発することである。特に、LTEは、パケット交換(PS:Packet switched)ドメインから提供されるサービスをサポートすることを目指す。3GPP LTE技術の主たる目標は、約100Mbps以上の高速パケット通信を可能にすることである。
図1は、LTEタイプの移動通信システム10の一例を示している。E−UTRAN12は、無線インタフェースを介してユーザ機器(UE)端末20に、E−UTRAユーザプレーンおよび制御プレーンプロトコルの終端を提供するE−UTRAN NodeB(eNB)18を含む。eNBは、より一般的に基地局と呼ばれることもあり、UEは、移動無線端末または移動局と呼ばれることもある。図1に示されるように、基地局は、X2インタフェースにより互いに相互接続されている。基地局はさらに、S1インタフェースによって、MME(Mobility Management Entity)を含むEPC(Evolved Packet Core)14へと、および、SAE(System Architecture Evolution)ゲートウェイへと接続されている。MME/SAEゲートウェイは、この例では1つのノード22として示されており、多くの面で、UMTSおよびGSM/EDGEにおけるSGSN/GGSNゲートウェイに類似している。S1インタフェースは、MME/SAEゲートウェイと、eNBとの間の多対多関係をサポートする。E−UTRAN12およびEPC14は共に、PLMN(Public Land Mobile Network)を形成する。MME/SAEゲートウェイ22は、直接的または間接的に、インターネット16および他のネットワークに接続されている。
効果的なリソース利用を提供するために、LTE、および、共有無線リソースを用いた他のシステムは、高速の「ダイナミック」スケジューリング(“dynamic” scheduling)をサポートする。高速の「ダイナミック」スケジューリングでは、共有チャネル上のリソースが、例えばLTEではこれは、物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH:physical downlink shared channel)および物理アップリンク共有チャネル(PUSCH:physical uplink shared channel)を含むのだが、上記共有チャネル上のリソースは、瞬間的なトラフィック需要、サービスの質(QoS:quality of service)の要件、および評価されるチャネル品質に従って、サブフレームごとに、ユーザ機器(UE)端末および無線ベアラに動的に割り当てられる。この割り当て、またはスケジューリングタスクは、典型的に、eNB内にある1つ以上のスケジューラによって実行される。
ダウンリンクのための全体的なスケジューリング構想が、図2に示されている。チャネルに依存する高速リンク適応、チャネルに依存するタイムドメインおよび周波数ドメインの高速スケジューリングをサポートするために、UE20は、自身のダイナミック・スケジューリングの決定において、eNB18を支援するために、チャネル品質インジケータ(CQI:Channel Quality Indicator)を報告するように構成されてもよい。典型的に、UE18は、CQI報告を、ダウンリンク(DL)参照信号の測定値に基づかせる。CQI報告、および、異なる論理チャネルのQoS要件に基づいて、eNB18内のDLスケジューラは、時間および周波数無線リソース、すなわち、スケジューリング・ブロックを動的に割り当てる。動的にスケジューリングされた無線リソースの割り当ては、LTEの例では、物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control Channel)上でシグナリングされる。各UE20は、このUEが共有チャネル(LTEにおけるPDSCH)上でスケジューリングされるのかどうか、もしそうであれば、ダウンリンク送信のためにスケジューリングされたデータを検出するためにはどの物理層の無線リソースなのか、について判定するために、制御チャネルを監視する。
アップリンク・スケジューリングの構想が、図3に示されている。UE20は、送信バッファ内にデータが到着した場合には、スケジューリング要求(SR:Scheduling Request)によって、eNB18内のULスケジューラに報知する。アップリンクのためのリンク適応がeNB内で実行されるので、ULスケジューラは、UEが利用することになる時間/周波数無線リソースを選択し、送信ブロックのサイズ、変調、および符号化を選択する。選択された送信フォーマットは、ユーザIDに関する情報と共に、UEへとシグナリングされる。このことは、UEが一定の送信フォーマットを用いる必要があり、かつ、このUEからのULデータ送信の検出の際に、eNBが既に送信パラメータを知っていることを意味する。割り当てられた無線リソースおよび送信パラメータは、LTEでは、PDCCHを介してUEへと送信される。後に、バッファ状態報告(BSR:Buffer Status Report)またはパワー・ヘッドルーム報告のような追加的なスケジューリング情報(SI:Scheduling Information)が、データと共に送信されてもよい。
ダイナミック・スケジューリングは、LTEおよび他のシステムのための基本であるが、一定のサービスタイプのためには最善ではないこともある。例えば、小さなパケットが定期的に生成される通話(VoIP)のようなサービスのためには、ダイナミック・スケジューリングによって、相当な制御信号の需要が生じる結果となる。なぜならば、無線リソース割り当ては、各スケジューリング・インスタンスにおいてシグナリングされる必要があり、VoIPの場合には、割り当てが全VoIPパケットのためにシグナリングされる必要がある。これらサービスタイプについての、この高い相対的なシグナリング・オーバーヘッドを防止するために、リソースは、半静的に(semi−statically)割り当てられてもよく、このことは、「セミパーシステント(“semi−persistent”)または「パーシステント」(“persistent”)スケジューリングと呼ばれる。セミパーシステントな割り当ては、1回のみシグナリングされ、その後、UEが通常の周期間隔において、更なる割り当てのシグナリング無しに利用することが可能である。
複数の近代的な無線通信システムは、複数のstop−and−wait HARQ「プロセス」(“process”)がある、ハイブリッドARQ(HARQ:hybrid ARQ)プロトコルを用いる。複数のプロセスを用いる理由は、stop−and−waitプロトコルの幾らかの単純さを同時に有しながら、連続送信を可能にすることであり、このことは、1つのstop−and−waitプロトコルによっては実現不可能である。十分な数の並行するHARQプロセスを用いることによって、連続送信が実現されてもよい。
図4は、複数のHARQエンティティ1、2、・・・、m(24)を含むHARQコントローラ22を備えるeNB18を示しており、各HARQエンティティは、対応するアクティブなUE1、2、・・・、n(20)のためのHARQプロセスを管理する。図5は、1つ以上のHARQプロセス1、2、...、n(26)を管理する各HARQエンティティ24を示している。HARQプロセスを検討する1つの方法は、それをバッファと考えることである。新しい送信があるHARQプロセスにおいて行なわれる度に、このバッファがクリアされ、送信されたデータユニットがバッファに格納される。この同じデータユニットの各再送のために、受信された、再送されるデータユニットが、バッファ内ですでにデータとソフトに結合される(soft−combined)。
図6は、P(X、Y)がHARQプロセスXにおけるY番目の送信を示す、HARQプロトコルの例を示している。本例は、6つのHARQプロセスを想定している。膨大な数の上位層のパケット(例えば、IPパケット)が送信される場合には、各送信時間間隔(TTI:transmission time interval)について、RLCおよびMACプロトコル層は、ペイロードが所与のTTIに送信可能なデータ量に合うように、複数のパケットのセグメント化および/または連結を行なう。本例は、簡単にするために、1つのIPパケットが、RLCおよびMACヘッダが追加されたTTIにぴったり合うので、セグメント化または連結が無いことを想定する。
パケット1〜6は、HARQプロセス1〜6において最初の6つのTTIに送信可能である。この時間の後で、HARQプロセス1についてのHARQフィードバックが、受信機において受信される。この例において、HARQプロセス1についての否定応答(NACK)が受信され、再送が(P1、2で示す)HARQプロセス1で実行される。肯定応答(ACK)が受信されている場合には、新しい送信がパケット7の伝送を開始してしまっている可能性もある。全6つの最初の送信が失敗した(すなわち、NACKのみが受信される)場合には、全HARQプロセスが再送に関わるので、新しいデータを送信することが出来ない。ACKが一度あるHARQプロセスのために受信されると、このHARQプロセスにおいて新しいデータを送信することが可能である。ACKのみが受信される(送信エラーが無い)場合には、送信機は、新しいパケットを連続して送信することが可能である。
近代的なセルラシステムにおいて、同期HARQがアップリンクのために用いられてもよく、非同期HARQがダウンリンクのために用いられてもよい。この例について、アップリンクでは、再送が起こるサブフレームまたは送信時間間隔(TTI)が、基地局の受信機で知られている。一方、ダウンリンクについては、基地局のスケジューラは、再送のためのサブフレームまたはTTIを動的に選択する自由がある。アップリンクとダウンリンクの双方について、以前のデータユニット送信の成功についてのフィードバックを提供する、シングル・ビットのHARQフィードバック(ACK/NACK)が送信される。
例えばLTEのために現在提案するような、セミパーシステントなスケジューリングを導入することによって生じる問題は、受信用UEが、HARQプロセスの動的にスケジューリングされた再送と、セミパーシステントにスケジューリングされた、最初に送信されたHARQプロセスとを合わせられないことである。LTEダウンリンクでの例について現在提案するように、HARQが非同期モードで作動される場合には、問題は、HARQプロセスがどのようにセミパーシステントなスケジューリングのために選択されるべきか、ということである。セミパーシステントな割り当ての後に、HARQ送信機エンティティと、HARQ受信機エンティティとは、例えば、潜在的に異なるHARQプロセスIDの付いた待機中のHARQプロセスを、無作為に選ぶであろう。その理由は、eNBが、特定のHARQプロセスIDを示す明示的な割り当てを送信しないことである。HARQ受信機が情報を復号化出来る場合には、HARQ受信機は、情報を上位層へと伝送し、受信を確認する。しかし、符号化が失敗する場合には、HARQ受信機は否定応答を送信し、HARQ送信機は、HARQプロセスの再送を発する。(LTEのダウンリンクにおけるように)再送が動的にスケジューリングされる場合には、対応する動的な割り当ては、HARQプロセスの識別子を含む必要がある。HARQ送信機は、最初の送信についての、HARQ受信機によって選択されたHARQプロセスIDとは異なったHARQプロセスIDを選択する可能性が高い。従って、HARQ受信機は、動的に再送信されたHARQプロセスと、懸案のHARQプロセスとをマッチングすることが明らかに出来ない。実際に、受信機が割り当てさえも受信していない可能性がある(パーシステントに、または動的にスケジューリングされた)複数の懸案のプロセスが存在することもある。異なるHARQプロセスが送信機と受信機とによって用いられる場合には、データが、誤って他のデータとソフトに結合される可能性もあり、送信は、データのために送信されるHARQ ACK/NACKを正しく識別することが出来ない。従って、このマッチングを行なうという過ちが、誤り率を著しく増加させ、スループットを減少させる。
データユニットが、無線インタフェースを介して無線局間で通信される。無線通信リンクが無線局間で確立され、セミパーシステントな無線リソースが、通信リンクを介するデータ送信をサポートするために割り当てられる。セミパーシステントな無線リソースは、対応する自動再送要求(ARQ:automatic repeat request)プロセスの識別子と関連付けられる。セミパーシステントな無線リソースの非限定的な例は、周波数またはコード・ドメインにおいて割り当てられた無線リソースを用いて無線インタフェースを介してデータを送信するための、通常にスケジューリングされた送信時間間隔、フレーム、サブフレーム、またはタイムスロットを含む。セミパーシステントな無線リソースを用いて送信されたデータユニットの再送が要求される。セミパーシステントな無線リソースと関連付けられたARQプロセスの識別子が、通信リンク上で動的にスケジューリングされるデータユニットの再送と、要求されたデータユニットの再送と、をマッチングするために用いられる。好適な例示的な実施形態において、ARQ識別子はハイブリッドARQ(HARQ)識別子であり、再送されるデータユニットは、データユニットの以前に受信されたバージョンと結合され、HARQ識別子は、HARQプロセスと関連付けられる。
1つの非限定的な例示的な実施形態において、セミパーシステントな無線リソースは、複数の対応する自動再送要求(ARQ)と関連付けられてもよい。
セミパーシステントな無線リソースと、対応する自動再送要求(ARQ)プロセスの識別子と、の関連付けは、複数の方法で通信されてもよい。1つの例は、構成メッセージを用い、他の例は、スケジューリング割り当てメッセージを用いる。
本願における技術は、基地局とユーザ機器(UE)との間の通信に対して、特に有利な適用を見出す。例えば、基地局は、無線接続のためにセミパーシステントな無線リソースを割り当てるリソースマネージャと、セミパーシステントな無線リソースを用いてUEへとデータユニットを送信するための送信回路と、セミパーシステントな無線リソースを用いてデータユニットの1つを再送するために、UEから要求を受信するための受信回路と、リソースマネージャにより動的にスケジューリングされる(セミパーシステントな無線リソースとは異なる)無線リソースを用いた、上記1つのデータユニットの再送を促進するプロセッサと、を含む。リソースマネージャは、セミパーシステントな無線リソースと、対応するハイブリッド自動再送要求(HARQ)識別子とを関連付け、UEが再送されるデータユニットの識別性を判定するためにHARQ識別子を用いることが出来るように、UEにこの関連付けを提供する。1つの例示的な実施形態において、HARQ識別子は、HARQプロセスの識別子である。
ユーザ機器(UE)は、基地局から、無線接続を介する基地局からのデータ送信をサポートするためにセミパーシステントな無線リソースが割り当てられることを示す情報を受信するための受信回路を含む。その後、UEは、セミパーシステントな無線リソースを用いて送信されるデータユニットを受信する。さらに、UEは、基地局から、セミパーシステントな無線リソースと、対応するハイブリッド自動再送要求(HARQ)プロセスとの関連付けを受信する。好適に、UEはこの関連付けを格納する。UEは、セミパーシステントな無線リソースにおいて受信された情報を、このリソースと関連付けられたHARQプロセスにおいて格納する。送信機は、自身が送信エラーを検出する場合には、HARQプロセスと関連付けられ、かつ、以前にセミパーシステントな無線リソースを用いて送信されたとデータユニットの再送を要求するメッセージを、基地局へと送信する。例えば、UE内の処理回路は、動的なリソース割り当てにおいてシグナリングされたHARQプロセスIDに基づいて、無線接続上で動的にスケジューリングされたデータユニットの受信された再送と、対応する懸案のHARQプロセスとを、関連付ける。
LTE移動無線通信システムの一例の機能ブロック図である。 ダウンリンク・スケジューリングおよび関連する動作の概念図である。 アップリンク・スケジューリングおよび関連する動作の概念図である。 複数のUEに対応する複数のHARQエンティティを備えるeNB内のHARQコントローラの非限定的な例を示す機能ブロック図である。 複数のHARQプロセスを有するHARQエンティティの非限定的な例を示す機能ブロック図である。 複数の作動するHARQプロセスの非限定的な例を示す。 幾つかの状況において、UEとeNBとが最終的には同じHARQプロセスを用いうる問題を示すタイミングチャートである。 幾つかの状況において、UEとeNBとが最終的には同じHARQプロセスを用いうる問題を示すタイミングチャートである。 2つの無線局間の無線リンクを介する通信を示す図である。 セミパーシステントな無線リソースを用いて最初に送信されたデータユニットの、動的にスケジューリングされた再送が、受信用無線局によって識別可能である非限定的な、例示的な手続きを示すフローチャート図である。 図11で概説されたのと同様の手続きを採用する基地局およびUEの非限定的な、例示的な機能ブロック図である。 非限定的な実例である。
以下の記載では、説明、および限定しないことを目的に、記載する技術の理解を提供するために、特定のノード、機能エンティティ、技術、プロトコル、規格等のような特定の詳細について説明する。例えば、以下の記載の多くは、LTEでの適用の関連において提供される。しかし、記載される技術はLTEに限定されない。他の例において、公知の方法、装置、技術等の詳細な記載は、不必要に詳しい情報で記載を不明確にしないために省略される。
当業者は、本明細書のブロック図が、技術の原理を実現する実例の回路の概念図を表しうることが分かるであろう。同様に、いかなるフローチャート、状態偏移図、擬似コード等も、コンピュータコンピュータが読取り可能な媒体で実現され、かつ、コンピュータまたはプロセッサによって、このようなコンピュータまたはプロセッサが明示的に示されていようとなかろうと、そのように実行されうる様々なプロセスを表すことが分かるであろう。機能ブロックを含む様々な要素の機能は、適切なソフトウェアと関連してコンピュータプログラム命令を実行することが可能な、専用の電子ハードウェアおよび電子回路の利用を通じて提供されてもよい。
当業者には、他の実施形態が、以下に開示される特定の詳細とは別に実施されてもよいことが明らかであろう。原則、観点、および実施形態を説明する全ての記載、および特定の例は、構造的均等物と機能的な均等物の双方を含むものとする。このような均等物は、現在公知の均等物と、将来的に開発される均等物、すなわち、構造に関係なく同じ機能を実行する、開発される任意の要素と、の双方を含む。
背景技術で説明したように、LTEタイプのシステムのHARQの動作は、同期しないことも、同期することも可能である。同期しない場合には、送信および再送のために用いられるHARQプロセスは、制御チャネル上で明示的にシグナリングされ、同期する場合には、HARQプロセスは明示的にはシグナリングされないが、代わりに、HARQプロセスが、送信のタイミング、例えば、システムのフレーム番号に関係付けられる。同期するプロトコルによる利益は、帯域外シグナリングが、(再)送信されるデータユニットと関連付けられたHARQプロセスを識別するために必要でないことである。このことは、制御チャネルのシグナリングの高い信頼性を実現するためにパワーの点でコストが掛かるアップリンクでは、特に重要である。
ダウンリンクのスケジューラの動作の主なモードは、ダイナミック・スケジューリングであり、基地局は、どの無線リソースがアップリンクの送信、およびダウンリンクの受信のために割り当てられているのかをUEに示すために、現在の状態、ニーズおよびリソースに基づいて、UEへとスケジューリング割り当てを送信する。動的にスケジューリングされるリソースは持続しない(persist)、すなわち、スケジューリングされた送信が終わった後に、UEに割り当てられたままではない。基地局はさらに、同様にデータ送信が符号化され、アップリンクとダウンリンクの双方において変調されるのかについて示す。例示的な実施形態のために非同期HARQが想定されるダウンリンクについて、HARQプロセスの識別子、および冗長なバージョンが、動的なスケジューリング割り当てと共に、制御チャネル上、例えば、L12制御チャネル上で含まれてもよい。
ダウンリンクでは、HARQプロトコルは同期しないので、データユニットの再送は、NACKフィードバックが基地局の送信機で受信された後ならいつ起きてよい。従って、UEのHARQ受信機が、送信と、正しい再送とを正しく結びつけるために、送信が行なわれたHARQプロセスを識別する必要性がある。これは、最初に動的にスケジューリングされた送信と、次に動的にスケジューリングされた再送の双方のために、PDCCHのような制御チャネル上のスケジューリング割り当てにおいてHARQプロセスを示すことによって、行なわれる。
セミパーシステントなスケジューリングの問題は、各送信/再送の前に、セミパーシステントなリソースを介して送信された、送信ユニットのHARQプロセスの識別性を提供するスケジューリング割り当てが無いことである。しかし、HARQ受信機はやはり、データユニット、例えばMAC PDUの動的な再送と、パーシステントに(persistently)スケジューリングされた、同じデータユニットの最初の送信と、をマッチングする必要がある。
セミパーシステントに割り当てられたリソースのために、eNodeBは、動的な割り当てメッセージを送信せず、従って、データユニットの最初の送信のために用いられる特定のHARQプロセスを要求することが出来ない。従って、eNodeBは、自身の待機中のHARQプロセスのうちの1つを無作為に選択し、それを、データユニットを準備し、セミパーシステントに割り当てられた送信リソースを用いて送信するために利用する。UEも、待機中のHARQプロセスを無作為に選択し、eNBからの予期されるデータを受信し、復号化するために準備する。UEがeNodeBからの最初の送信を復号化出来る場合には、何も問題はない。しかし、UEが再送を要求する必要がある場合には、eNodeBは、リソース、変調スキーム、送信フォーマット、および、再送のためのHARQプロセスIDを示す、動的にスケジューリングされるダウンリンク割り当てを送信する。UEがこの割り当てを受信する場合に、示されるHARQプロセスIDは、UEが最初の受信のために用いた、無作為に選択されたプロセスの識別子と一致しない可能性が非常に高い。
一定の想定、および一定の前提条件においては、UEはこのような動的なリソース割り当てを識別し、それを、セミパーシステントな割り当ての受信のために用いられたHARQプロセスとマッチング出来ることもあるであろう。しかし、(1)複数のプロセスが並行して用いられる場合、(2)eNodeBが、厳密に1つの往復時間(RTT:round trip time)の周期の後に、再送をスケジューリングしない場合、または、(3)以前の動的なリソース割り当てが失われた場合には(これらは3つの例である)、マッピングは誤っている可能性があり、データユニットの損失に繋がる。
図7は、幾つかの状況において、UEとeNBとが最終的には同じHARQプロセスを用いうる問題の例を示す。図7では、6つの送信時間間隔(TTI)が存在し、TTIのための繰り返し周期が、1往復時間(RTT)として示されている。破線のボックスは送信を示し、HARQプロセス1、5および2における最初の送信は、それぞれ番号1、5、および2で示されている。同じプロセスにおける再送は、1’、5’および2’で示される。非同期HARQにおける送信機が、任意の所与の順番でのHARQプロセスを利用に制限されないことに注意されたい。HARQプロセスの識別性はUEに知られていないので、eNBは、疑問符(?)で示すTTI6の間に、セミパーシステントな送信を行なう。(4’で示す)このHARQプロセスのためのHARQ再送が行なわれる場合には、すなわち、UEが、HARQプロセス4のためのHARQ再送を示すスケジューリング割り当てを受信した場合には、UEは、この特別な例では他のHARQプロセスが未処理ではないので、この再送が疑問符でマーク付けされた送信に属するに相違ないと結論を下すことが可能である。従って、UEは、再送と、セミパーシステントなリソースにおいて行なわれた送信と、を正確に結びつけることが可能であるが、UE内のHARQプロセッサが、利用されている全HARQプロセスIDの記録をつける場合のみである。図7の例においては、他のHARQプロセスがUEによって否定応答されていないので、HARQプロセスID4のプロセスのための再送を示す動的なダウンリンク割り当てが、セミパーシステントな割り当てと関連付けられたデータユニットの期待される再送と対応することに相違ない。
しかし、多くの場合に、UEは、eNBが送信のためにどのHARQプロセスIDを用いたのかを判定することが不可能である。図8は、eNBが、(番号4で示す)HARQプロセス4において動的にスケジューリングされたデータを送信することを意図したが、スケジューリング割り当てがUEによって受信されなかった事例を示している。UEが、(4’で示す)HARQプロセス4の再送のためのスケジューリング割り当てを受信する場合には、UEは、この再送と、疑問符で示されるセミパーシステントな送信と、を結びつけようと試みる。その結果は、2つの異なるデータユニットの組み合わせであり、最終的には、極端に遅延することになる。
これらの困難を克服するために、各セミパーシステントなリソース割り当ては、特定のHARQプロセスと関連付けられる。eNoBeBは、自身がUEに送信するメッセージに、関連付けられたHARQプロセスの識別子を含める。例えば、このメッセージは、送信(または受信)無線リソースのセミパーシステントな割り当てを構成する、構成メッセージ(例えば、無線リソース制御(RRC:radio resource control)構成メッセージ)であってもよいであろう。代替的に、割り当ては、スケジューリング割り当てメッセージ、または、幾つかの他の適切なメッセージと共に伝達されてもよい。
HARQ受信機が、例えば、非同期HARQがダウンリンクで用いられる例ではUEが、この割り当てを格納する。結果として、HARQ受信機は、動的にスケジューリングされるHARQ再送のためのHARQプロセスの識別子が、セミパーシステントなリソースを介して送信された、すなわち、リソース・スケジューリング割り当てなしで送信された、最初に送信されたデータユニットのためのHARQプロセスの識別子に対応するかどうかについて、判定することが可能である。
図9は、2つの無線局1と無線局2の間の、無線リンクを介した通信を示す一般的な図である。本技術は、基地局とユーザ機器(UE)との間のセルラ無線通信における特定の応用として記載されたが、本技術は、ARQタイプのプロトコル、セミパーシステントなリソース割り当て、および、データユニットの動的にスケジューリングされる再送を採用する無線局間での、いずれの無線通信においても適用されてもよい。
図10は、セミパーシステントな無線リソースを用いて最初に送信されたデータユニットの、動的にスケジューリングされた再送が、受信用無線局によって識別可能である非限定的な、例示的な手続きを示すフローチャート図である。ステップS1において、無線接続が、2つの無線局1と無線局2の間で確立される。セミパーシステントな無線リソースが、無線接続を介してデータユニットを送信するために割り当てられる(ステップS2)。セミパーシステントなリソースが、この接続のためのARQプロセスと関連付けられる(ステップS3)。無線接続のために、1より多いセミパーシステントなプロセスが必要な場合には、割り当ては、複数のARQプロセスによって確立されうる。受信用無線局は、送信されたデータユニットのうちの1つの再送を要求し、送信用無線局は、動的にスケジューリングされた無線リソースを用いてデータユニットを再送する(ステップS4)。受信用無線局は、どのデータユニットが送信用無線局によって動的に再送されたか判定するために、以前にステップS3で確立されたこの割り当てを用いる(ステップS5)。
図11は、図10で概説されたのと同様の手続きを採用する基地局およびUEの非限定的な、例示的な機能ブロック図である。基地局は、破線58で示される無線インタフェースを介して、UEと通信する。基地局は、コントローラと、1つ以上の他のノードおよび/またはネットワークへの接続のためのインタフェース42と、複数のUEバッファ46を含むバッファマネージャ44と、アップリンク・スケジューラ50およびダウンリンク・スケジューラ52を含むリソースマネージャ48と、HARQプロセッサ54と、送受信機56と、を含む。コントローラ40は、基地局の全動作に関与している。無線リソースは、本明細書では、データユニットが無線インタフェースを介して送信されてもよいTTI、フレーム、サブフレーム、またはタイムスロットの観点から記載されているが、他のタイプの無線リソースも、例えば、直交周波数分割多重方式(OFDM:orthogonal frequency divisional multiplexing)における例のような、異なる周波数および/または異なる直交するサブキャリアを含めて、割り当てられてもよいものと理解される。
バッファマネージャ44は、ユーザデータを、適切なキューまたはバッファ46の中へと、および適切なキューまたはバッファ46の外へと移動させるためのロジックを含む。バッファ46のそれぞれは、UEへの各無線接続と関連づけられており、各UEへと無線インタフェース56を介してダウンリンクで送信される予定のユーザデータを格納する。UEバッファからのデータは、送信データユニットに組み立てられ、適切なUEへの適切な無線リソースを用いた送信のために、送受信機56へと提供される。これらの無線リソースは、無線リソースマネージャ46により管理される。送受信機46は、適切な符号器、増幅器、アンテナ、フィルタ、変換回路等の従来の要素を含むことが可能である。アップリンク・スケジューラ50は、基地局にアップリンクでデータユニットを送信する必要がある様々なUEへの、動的な無線リソースの付与を提供する役割を果たす。ダウンリンク・スケジューラ52は、基地局から様々なUEへの動的な無線リソースの割り当てをスケジューリングする役割、および、必要に応じて、例えば、セミパーシステントなリソース割り当てから利益を得るvoice over IPのようなサービスをサポートするために、セミパーシステントな無線リソース割り当てを確立する役割を果たす。HARQプロセッサ54は、HARQプロセスを管理する役割を果たし、図4および図5と関連して記載されたような複数のHARQエンティティを含んでもよい。
図11の下のUEは、監視用コントローラ70と、無線送受信機62と、リソース割り当てメモリ64と、1つ以上のUEバッファを備えるバッファマネージャ70と、HARQプロセッサ74と、を含む。HARQプロセッサ74は、UEにより採用されているHARQプロセスを管理する。UEバッファ70は、適切に割り当てられた無線リソースを用いて送受信機62を介して送信されるデータユニットを格納する。リソース割り当てメモリ割り当てメモリは、アップリンク・スケジューラ50およびダウンリンク・スケジューラ52から受信されたスケジューリング情報66を含む。リソース割り当てメモリ64は、さらに、セミパーシステントなリソース割り当てとHARQプロセス68との間の1つ以上の関連付けを格納する。HARQプロセッサ74は、これら格納された関連付けを、動的にスケジューリングされた、再送されたデータユニットのためのHARQプロセスと、セミパーシステントな無線リソースを用いて最初に送信されたデータユニットのためのHARQプロセスと、をマッチングするために用いる。HARQプロセスが一度UEによって正しくマッチングされると、HARQプロセッサ74は、同じデータユニットの異なる冗長なバージョンを、このデータユニットの復号化の一部として、ソフトに結合してもよい。
図12は、本技術が実際にどのように機能しうるのかについての一例を説明するための図である。斜線が入ったブロックを指す矢印(A)として示される、セミパーシステントな割り当ては、サブフレームまたはTTI3のために設定され、20TTI後のTTI23において再び起こる。この簡単な例では、各TTIは1ミリ秒であると想定する。このセミパーシステントなスケジューリング割り当ては、上位レベルのシグナリング、例えばRCC再構成メッセージを介して、一定の期間または周期を用いて構成されるが、この周期は、voice over IP(VoIP)の場合には20ミリ秒の周期であることもある。従って、TTI3、TTI3+N(但し、この非限定的なVoIPの例では、Nは20ミリ秒に等しい)、TTI3+2N、TTI3+3N等は、ダウンリンクのUE送信のためのセミパーシステントに割り当てられたリソースである。セミパーシステントなリソースの割り当ては、制御チャネル、例えばPDCCHを介して送信される、割り当てがセミパーシステントであることを示すメッセージによって、UEへと伝達されてもよい。本例では、制御チャネルのアプローチが想定される。このセミパーシステントな割り当てが一度UEによって受信されると、UEは、セミパーシステントな割り当てが基地局によって取り消されるまで、基地局からデータを受信するために20ミリ秒ごとに一度スケジューリングされる。結果として、VoIPバーストの間に、追加的なスケジューリング割り当てが必要ではない。従って、(B)で示されるTTI23のための(図13で下を指す矢印で示す)PDCCH上で受信されるスケジューリング割り当てメッセージが存在しない。
セミパーシステントな割り当てに関連して、基地局は、動的なスケジューリング割り当ても送信する。図12では、動的にスケジューリングされた割り当てが、黒一色のブロックを指す(C)としてラベル付けされた3つの下向きの矢印によって示される、TTI10、11および12で示されている。この簡単な例では、各スケジューリング割り当てが、動的なスケジューリング割り当てで識別されるHARQプロセスにおいて、1つのデータユニットをスケジューリングする。TTI10、11および12におけるデータユニットの送信は、それぞれ、割り当てられたHARQプロセス1、2および3である。
HARQプロセス0が、(A)で示すセミパーシステントな割り当てTTI3と関連付けられたと想定する。この割り当ては、セミパーシステントなリソースTTI3+N*20ms(但しN=0、1、2、・・・、である)と、HARQプロセス1と、の間の関連付けを格納するUEへと提供される。図13の図は、基地局が、セミパーシステントなTTI3の間にVoIPデータユニットを送信し、かつ、UEがそれを正しく受信しないことを想定している。結果として、UEは、基地局にNACKを送り返す。このNACKの受信後に、基地は、(D)の下向きの矢印で示すように、動的にスケジューリングされた22の間に、この同じVoIPデータユニットを再送する。その後、次のVoIPパケットが、(B)で示すようにTTI23において送信される。
幸い、UEは、セミパーシステントなリソースTTI3と、HARQプロセス0とが関連付けられていることを、UEが以前にこの関連付けの情報を格納したので知っている。この方法で、UEが、((D)で示す)TTI22で、動的にスケジューリングされたデータユニットを、HARQプロセス0の識別子と共に受信する場合に、UEは、受信されたデータユニットが、実際には、TTI3で最初に送信されたHARQプロセス0のデータユニットの再送であることを知っている。この関連付けのお陰で、UEは、HARQプロセス0が、TTI3の間に送信されたデータユニットに対応することを知っている。
1つの非限定的な例示的な実施形態において、セミパーシステントな割り当てのためのHARQプロセスの識別子の割り当ては、データの動的なスケジューリングに用いられない識別子を処理することに限定可能である。例えば、完全なHARQプロセスが存在する場合に、動的なスケジューリングは、HARQ識別子1・・・6を用いることもあり、セミパーシステントな割り当ては、HARQプロセスの識別子7および8によって行うことが可能である。
要約すれば、上記の技術は、非同期HARQが、セミパーシステントなスケジューリングのために確実な方法で利用されることを可能にし、スループットを向上させ、さらに、セミパーシステントなスケジューリングのエラーの事例を最小限にする。
どの上記の記載も、任意の特定の要素、工程、範囲、または機能が本質的でありため特許請求の範囲に記載の請求項の範囲に含まれる必要がある、ということを暗示するものとして読まれるべきではない。特許される発明の主題の範囲は、特許請求の範囲に記載の請求項によってのみ定義される。法的保護の範囲は、許可された請求項およびその均等物において記述される文言によって定義される。上記に記載される好適な実施形態の、当業者に公知の要素の構造的および機能的均等物の全てを、明示的に、本明細書に参照として組み入れ、特許請求の範囲に記載の本請求項に含むものとする。さらに、装置または方法は、本発明により解決されることが求められる各問題および全問題に対応する必要はなく、装置または方法は、特許請求の範囲に記載の本請求項に含まれるものとする。どの請求項も、「〜ための手段」または「〜ためのステップ」という用語が用いられていない限り、米国特許法第112条第6項を発動するものではない。さらに、本明細書におけるどの実施形態、構成要素またはステップも、実施形態、特徴、構成要素またはステップが特許請求の範囲に記載の請求項で記載されているかどうかに関わらず、公共の用に捧げるものとする。

Claims (13)

  1. 無線インタフェースを介して無線局間でデータユニットを通信する方法であって、無線通信リンクが前記無線局間で確立され、セミパーシステントな無線リソースが、前記通信リンクを介するデータ送信をサポートするために割り当てられ、
    前記方法は、
    前記セミパーシステントな無線リソースと、対応する自動再送要求(ARQ:automatic repeat request)プロセスの識別子と、を関連付ける工程と、
    前記セミパーシステントな無線リソースを用いて送信されたデータユニットの再送を要求し、前記データユニットは、前記セミパーシステントな無線リソースとは異なる動的にスケジューリングされる無線リソースを用いて再送される工程と、
    前記通信リンク上で動的にスケジューリングされるデータユニットの再送と、前記要求されたデータユニットの再送と、をマッチングするために、前記セミパーシステントなリソースと関連付けられた前記ARQプロセスの識別子を用いる工程と、
    を特徴とする、方法。
  2. 前記ARQプロセスの識別子は、ハイブリッドARQ(HARQ:hybrid ARQ)識別子であり、再送信されるデータユニットは、前記データユニットの以前に受信されたバージョンと結合される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記HARQ識別子はHARQプロセスを識別する、請求項2に記載の方法。
  4. 前記セミパーシステントな無線リソースと、複数の対応する自動再送要求(ARQ)プロセスの識別子と、を関連付ける工程をさらに含む、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 構成メッセージまたはスケジューリング割り当てメッセージを用いて、前記セミパーシステントな無線リソースと、前記1つ以上の対応する自動再送要求(ARQ)プロセスの識別子と、の間の前記関連付けを通信する工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記無線局は、基地局(18)とユーザ機器(20)とを含む、請求項1に記載の方法。
  7. 地局(18)とユーザ機器(UE:user equipment)との間で確立された無線接続を介して前記ユーザ機器(UE)とデータユニットを通信するための前記基地局であって、
    前記基地局は
    前記無線接続のためのセミパーシステントな無線リソースを割り当てるように構成されるリソースマネージャ(48)と、
    前記セミパーシステントな無線リソースを用いて、前記UEへとデータユニットを送信するための送信回路(56)と、
    前記セミパーシステントな無線リソースを用いて送信される前記データユニットの1つを再送するために、前記UEから要求を受信するように構成される受信回路(56)と、
    前記リソースマネージャにより動的にスケジューリングされる無線リソースを用いて、前記1つのデータユニットの再送を促進するように構成されるプロセッサ(54)と、
    を含み、
    前記基地局はさらに、
    前記セミパーシステントな無線リソースと、対応するハイブリッド自動再送要求(HARQ)識別子とを関連付け、前記UEが再送されるデータユニットの識別性を判定するために前記HARQ識別子を用いることが出来るように、前記UEにこの関連付けを提供するように構成される前記リソースマネージャ、
    を特徴とする、基地局。
  8. 前記リソースマネージャは、前記セミパーシステントな無線リソースと、複数の対応するHARQプロセスと、を関連付けるように構成される、請求項7に記載の基地局。
  9. 前記送信回路は、構成メッセージまたはスケジューリング割り当てメッセージを用いて、前記セミパーシステントな無線リソースと前記対応するHARQプロセスとの間の前記関連付けを送信するように構成される、請求項7に記載の基地局。
  10. ユーザ機器(UE)(20)と基地局(18)との間で確立された無線接続を介して前記基地局とデータユニットを通信するための前記ユーザ機器(UE)であって、
    前記ユーザ機器(UE)(20)は、
    前記基地局から、前記無線接続を介する前記基地局からのデータ送信をサポートするためにセミパーシステントな無線リソースが割り当てられることを示す情報を受信し、その後、前記セミパーシステントな無線リソースを用いて送信されるデータユニットを受信するように構成される受信回路(62)を含み、
    前記UEは、
    前記基地局から、前記セミパーシステントな無線リソースと、対応するハイブリッド自動再送要求(HARQ)プロセスとの関連付けを受信するように構成される前記受信回路と、
    前記セミパーシステントな無線リソースを用いて以前に送信されたデータユニットの再送を要求するメッセージを、前記基地局へと送信するように構成される送信回路(62)と、
    前記無線接続上で動的にスケジューリングされたデータユニットの、受信された再送を、前記要求されたデータユニットの再送で特定するために、前記セミパーシステントなリソースと関連付けられた前記HARQプロセスを用いるように構成される処理回路(74)と、
    を特徴とする、ユーザ機器。
  11. 前記受信回路は、前記基地局から、前記セミパーシステントな無線リソースと、複数の対応するHARQプロセスとの関連付けを受信するよう構成される、請求項10に記載のユーザ機器。
  12. 前記受信回路は、前記基地局から、前記セミパーシステントな無線リソースと、前記1つ以上の対応するHARQプロセスとの間の前記関連付けを含むメッセージを受信するよう構成され、前記メッセージは、スケジューリング割り当てメッセージまたは構成メッセージである、請求項10に記載のユーザ機器。
  13. 前記セミパーシステントな無線リソースと、1つ以上の対応するハイブリッド自動再送要求(HARQ)プロセスとの間の前記関連付けを格納するためのメモリをさらに含む、請求項10に記載のユーザ機器。
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