JP2002537722A - 無線通信システムにおけるフレキシブル・リンク適応を可能にする制御信号伝達のための方法及びシステム - Google Patents
無線通信システムにおけるフレキシブル・リンク適応を可能にする制御信号伝達のための方法及びシステムInfo
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Abstract
Description
り具体的には、デジタル通信システムにおける複数の変調及び符号化の方式(mo
dulation and coding schemes)、リンク適応(link adaptation)並びに増分冗
長性(incremental redundancy)を含むモード信号伝達に関する。
的な発達により、システム設計者は、需要者許容限度の閾値以上に通信品質を低
下させずにシステムの容量を増加させる方法の研究を強いられるに至っている。
これらの目的を達成する一つの手法としては、データを搬送波(carrier wave)
上に載せるのにアナログ変調を使うシステムから、その搬送波上のデータを載せ
るのにデジタル変調を使うシステムへの、変更を伴うものが挙げられる。
レートが要求される。例えば、音声及び/又はデータのサービスについては、ユ
ーザ・ビット・レートは、音声品質及び/又はデータ・スループット(データ伝
送効率)に対応し、より高いユーザ・ビット・レートがより良い音声品質及び/
又はより高いデータ・スループットを実現する。総合的なユーザ・ビット・レー
トは、音声符号化(speech coding)、チャネル符号化(channel coding)、変
調及びリソース割当(resource allocation)(例えば、TDMAシステムにつ
いては呼(call)毎に割当可能なタイム・スロットの数、CDMAシステムにつ
いては呼に割り当てられる符号の数)に係る各手法の選択された組合せによって
決定される。
ステムは、様々な異なる線形及び非線形の変調方式を利用して音声ないしデータ
の情報通信を行っていた。それらの変調方式としては、例えば、ガウス最小偏位
キーイング(GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying))、4相位相偏位キー
イング(QPSK(Quadrature Phase Shift Keying))、直交振幅変調(QAM(
Quadrature Amplitude Modulation))などが挙げられる。一般的に、それぞれの
通信システムは、すべての状況下において情報の伝送に単一の変調方式を用いて
動作している。例えば、ETSI(欧州電気通信標準化機構)は、当初、情報の
送信及び再送信を提供するためにGMSK変調方式を用いるリンクを通じた制御
、音声及びデータの情報通信を行うGSM標準を規定した。
ットは、C/Iレベル(C/I levels)が減少するにつれて異なる形で低下する。
例えば、各変調方式は、情報のシンボルを表現するのに異なる数(個数)の値な
いしレベルを使用することとしてもよい。図1には、代表的な低レベル変調(L
LM(lower level modulation))方式であるQPSKに係る信号の組(signal s
et)、すなわち、振幅係数(amplitude coefficients)を例示してある。これに
対する比較として、16QAMは、高レベル変調(HLM(higher level modula
tion))方式であり、図2に表した信号の組を有している。
リッド距離(minimum Euclidean distance)は、同じ平均信号電力(average si
gnal power)についてのHLM方式における各係数間の最小のユークリッド距離
よりも大きく、その大きいLLM方式における各係数間の最小のユークリッド距
離は、LLM方式において受信信号処理により各変調の変化の間を区別すること
をより容易にする。このため、LLM方式は、雑音及び干渉に対してより耐性が
高い、すなわち、受信される信号の許容できる品質を達成するキャリア対干渉(
C/I(carrier-to-interference))レベルとして要求されるレベルがより低い
ものとなる。他方、HLM方式は、より大きいユーザ・ビット・レートを与える
(例えば、16QAMはQPSKの2倍のユーザ・ビット・レートを与える)が
、より高いC/Iレベルを要求する。
に用いている変調の動的適応(dynamic adaptation)が、個々の変調方式の強み
の利点を採用してより大きなユーザ・ビット・レート及び/又は雑音と干渉に対
して増大させた抵抗力を与える選択肢として考えられている。複数の変調方式を
採用している通信システムの一例は、米国特許第5,577,087号において見られる
。その中では、16QAMとQPSKとの間での切換をする手法が開示されてい
る。変調の各タイプ間を切り換える判断は品質測定に基づいて行われるが、その
システムは一定のユーザ・ビット・レートを採用しており、このことは、変調方
式の変更がチャネルのビット・レート(例えば、伝送チャネルをサポートするの
に用いるタイムスロットの数)の変更をも必要とするという結果を生じる。
る様々な手法も採用しており、それらの手法もユーザにより体験されるビット・
レートに影響を与える。一般的に言えば、それらの手法としては、例えば誤り訂
正符号化(FEC(forward error correction))手法等の、受信側を援助して誤
って受信された情報を訂正する手法と、例えば自動再送要求(ARQ(automatic
retransmission request))手法等の、誤って受信された情報を受信側へ再送信
できるようにする手法とが、含まれる。FEC手法としては、例えば、変調に先
立ってデータの畳み込み符号化ないしブロック符号化(convolutional or block coding)を行うものが含まれる。FECの符号化は、一定数の符号ビット(cod
e bits)を用いて一定数のデータ・ビットを表現することを伴う。このため、畳
み込み符号を例えば1/2や1/3等のそれらの符号レート(code rates)によ
って調べるのが通常であり、この場合において、より低い符号レートは、与えら
れたチャネルのビット・レートに対し、より強力な誤り保護(error protection
)を提供するが、より低いユーザ・ビット・レートを提供する。
ことと、誤りを含んでいるブロックの再送信を要求することとを伴う。例えば、
GSM用のパケット・データ・サービスとして提案されたGPRS(Generalize
d Packet Radio Service)の最適化によって動作する無線通信システムについて
の、図3中に例示したブロックのマッピング(block mapping)の例を考える。
その中では、フレーム・ヘッダ(FH(frame header))、情報のペイロード及び
フレーム・チェック・シーケンス(FCS(frame check sequence))を含んだ論
理リンク制御(LLC(logical link control))フレームが複数の無線リンク制
御(RLC(radio link control))ブロックにマッピングされており、それぞれ
の無線リンク制御(RLC)ブロックは、ブロック・ヘッダ(BH(block heade
r))、情報フィールド及びブロック・チェック・シーケンス(BCS(block che
ck sequence))を含み、そのブロック・チェック・シーケンスが受信側で情報フ
ィールドにおける誤りをチェックするのに利用できるものとなっている。各RL
Cブロックは、さらに、物理レイヤのバースト(physical layer bursts)、す
なわち、伝送のために搬送波上にGMSK変調された無線信号に、マッピングさ
れる。この例では、それぞれのRLCブロックに含まれる情報が伝送用に4つの
バースト(タイムスロット)に渡ってインタリーブできるものとなっている。
れのRLCブロックは、復調の後に、ブロック・チェック・シーケンスと周知の
周期的な冗長性チェック手法(cyclic redundancy check techniques)とを利用
して誤りについての評価ができるものとなっている。誤りがあった場合には、例
えば無線通信システムにおける基地局等の送信側エンティティ(transmitting e
ntity)に対して要求を送り返し、予め定義されたARQプロトコルを利用して
再送すべきブロックを指示する。ARQと関係してリンク適応を提供する変調及
びFECの双方の方式(both modulation and FEC schemes)(ここでは、双方
をまとめて“変調/符号化方式”(“modulation/coding schemes”)ないし“
MCS”と呼ぶ。)のバリエーションについては、例えば、1997年8月29
日出願の“Method for Block ARQ with Reselection of FEC Coding and Modula
tion”と題された米国特許出願第08/921,318号において説明されている(この米
国特許出願第08/921,318号の開示は、出典明示によってここに取り込まれる。)
。
hs and weaknesses)は、FEC手法とARQ手法を組み合わせることによって
バランスをとることができる。その組み合わされた手法は、一般にハイブリッド
ARQ手法(hybrid ARQ techniques)と呼ばれ、いくつかの受信された誤りを
受信側でFEC符号化を利用して訂正すると共に他の誤りについて再送信を要求
することを可能にする。ARQプロトコルと共にFEC符号化方式の適切な選択
がなされれば、それによる結果として得られるハイブリッドARQ手法は、純粋
なFEC符号化方式を採用しているシステムよりも高い信頼性を有し、純粋なA
RQタイプのエラー処理メカニズム(ARQ-type error handling mechanism)を
採用しているシステムよりも高いスループットによるものになる。
では、4つのFEC符号化方式(3つの異なるレートの在来コードと一つの未符
号化モード(uncoded mode))を備える。それら4つの符号化方式のうちの一つ
が最新のLLCフレームについて選択された後に、そのフレームのRLCブロッ
クへのセグメンテーション(segmentation(分割))が実行される。あるRLC
ブロックに誤りがあること(すなわち、それが訂正不可能な誤りを有しているこ
と)が受信側で発見され、かつ、そのRLCブロックを再送信する必要がある場
合、元々の選択されたFEC符号化方式が再送信のために用いられる、すなわち
、このシステムは、再送信目的に固定された冗長性(fixed redundancy)を採用
している。再送信されるブロックは、伝送(送信)されたデータの復号化(deco
de)を成功させる試行での、一般にソフト合成(soft combining)と呼ばれるプ
ロセスにおいて、以前に伝送されたバージョンと合成する(組み合わせる)こと
としてもよい。
タイプ−IIハイブリッドARQと呼ばれるものがあり、そのハイブリッドAR
Q方式では、元々の伝送(送信)されたブロックが復号化できない場合に送信さ
れる付加冗長ビット(additional redundant bits)を備える。図4は、この方
式を概念的に例示したものである。その中では、受信側により3回の復号化の試
行が行われている。始めに、受信側は、(冗長性があってもなくても)元々の受
信したデータ・ブロックを復号化することを試みる。これに失敗した場合には、
受信側は、付加冗長ビットR1を受信し、その付加冗長ビットR1を元々の送信
されたデータ・ブロックと共に利用して復号化を試みる。第3番目のステップの
際には、受信側は、別のブロックの冗長情報(redundant information)R2を
得て、その冗長情報R2を元々の受信したデータ・ブロック及び冗長ビットR1
のブロックと共に利用して第3回目の復号化を試みる。このプロセスは、復号化
の成功を成し遂げるまで繰り返すことができる。
stimates)を伝送(送信)ないし使用する必要がない。しかし、この手法に関す
る一つの問題として、復号化の成功に至るまでのデータ・ブロックの(データ・
ブロックと場合によっては冗長ビットの追加ブロックとの)記憶に係る大きなメ
モリを必要とする点がある。その記憶装置(storage)が必要とされるのは、後
に続いて伝送される冗長ブロック(例えばR1及びR2)が、組み合わされた復
号化(combined decoding)を利用した場合と同様の性能を与えるように、独立
して復号化することはできないものであるためである。受信側がそれぞれの受信
したビットに係るマルチビット・ソフトの値を記憶する場合には、その記憶装置
の必要性はさらに増大する。それらソフトの値は、受信したビットの復号化に係
る確実性レベル(confidence level)を表す。
えば、リンク適応を増分冗長性と組み合わせることが可能である。その結果とし
て得られる増分冗長性方式では、最初の伝送のMCSを変えることができ、例え
ば、いくつかのチャネル符号化を用いて、あるいは、耐性が最低でない変調を用
いて、最初の伝送を行うようにすることができる。かかる組合せにおいては、多
くの理由によってMCSを変更することができ、例えば、再送信の回数若しくは
遅延を減らしたり、あるいは、メモリの必要性の変化に動的に適応させたりする
ようにMCSを変更することができる。
、単に報告されるリンク品質推定値に基づくものではないものとしてもよい。例
えば、増分冗長性が用いられ、かつ、受信側が限られたメモリを有している場合
には、(無制限のメモリ(unlimited memory)を有するシステムにおいて)スル
ープットを低下させることになったとしてもMCSの耐性を増大させることが有
効となり得る。以下のシナリオを考える。より耐性が低いMCSを用いると、増
分冗長性の合成(incremental redundancy combination)が成功するものである
ために必要とされる再送信の回数はより多くなる。これは同時に多くのメモリを
必要とする。受信側は、メモリを使い切ると、後の増分冗長性の合成のために先
に記憶した受信ブロックを破棄し始めることになる。比較的耐性のないMCSを
用いて伝送された情報は、大抵、許容範囲の復号化性能(acceptable decoding
performance)を達成するために合成される(組み合わされる)増分冗長性に部
分的に頼ることになるので、受信される信号の品質に著しい劣化を生じる結果と
なり得る。したがって、かかる状況下にあっては、例えば受信側がメモリを使い
切るように動作し始めた時等に、送信ないし伝送のMCS(transmission's MCS
)の耐性を動的に増大させる方が良いこともある。
クに係るMCSを変更することが可能であることである。増分冗長性なしでリン
ク適応が用いられている場合には、各再送信のためのMCSの変更は、測定され
たリンク品質(measured link quality)に基づく非常に望ましいものとなり得
る。他方、増分冗長性が採用されている場合では、異なるMCSを用いることに
より、再送信されたブロックを元々の送信されたブロックと組み合わせる(合成
する)ことが不可能になるときもある。しかし、リンク品質が著しく変化する場
合では、以前送信されたデータ・ブロックのうちのいくつかが受信側における冗
長性の合成プロセスで利用できないときであっても、なおMCSを変更すること
が望ましいときもある。
多くの挑戦がなされることが分かる。接続中にMCSの動的変更を可能にするに
は、送信側と受信側の間に何等かの形態によるオーバーヘッド信号伝達(overhe
ad signalling)が必要である。従来、MCS変更に係るオーバーヘッド信号伝
達は、図5及び図6に例示してあるように実行されていた。図5において、MC
S変更の制御は、送信側エンティティ40に委ねられている。この場合、受信側
エンティティ42は、下り回線(forward link)44上で伝送された信号につい
て品質測定を行う。受信側エンティティ42は、その品質測定値を上り回線(re
verse link)46上で送信(伝送)して送信側エンティティ40へ返送し、それ
から送信側エンティティ40が後に続くブロックの伝送に適切なMCSを判断す
る。この情報は、その後、受信側エンティティ42へ発送され、あらゆるMCS
の変更に対して受信側エンティティ42が備える(準備をする)ようにする。
ンティティ42に委ねられるものとしてもよい。この場合、受信側エンティティ
42は、図5におけるのと同様に下り回線について品質測定を行う。しかし、そ
の品質測定値を送信側エンティティ40へ送信するのに代えて、受信側エンティ
ティは、如何なるMCS変更が望ましいかを判断すると共に、その情報を上り回
線46上で送信側エンティティへ発送する。
できるシステムでの場面において、いくつかの欠点を有している。具体的には、
図5の信号伝達手法には、MCS変更を制御している送信側40が受信側42の
メモリの状態を全く認識していないという不都合な欠点がある。上述したように
、この認識がなければ、送信側は、リンク品質と受信側での増分冗長性の合成処
理(incremental redundancy combining)をサポートするのに利用可能な限られ
たメモリとの双方に基づいた適切なMCSを的確に選択することができない。
送信される従来のMCS選定情報は、元々の送信されたブロックに対してのみ適
合したものである。ところが、上で説明したように、元々の送信されたブロック
のためのMCSと再送信されるブロックのためのMCSとは、異なっているのが
望ましい場合もある。
制御するための高度化した手法(enhanced techniques)を提供することが望ま
しいということになる。
限は、本発明によって克服される。本発明においては、リンク適応及び増分冗長
性の手法のフレキシブルな実現(flexible implementation)を可能にするため
に、付加制御メッセージ(additional control messages)を備える。第1の代
表的な実施形態によれば、2つのエンティティの間でメッセージを伝送すること
ができ、そのメッセージは、受信側エンティティが増分冗長性を現在より好んで
いるかどうかを送信側エンティティに知らせる。例えば、受信側エンティティが
増分冗長性の合成処理のために各ブロックを記憶するメモリ(各ブロックを中に
蓄積するメモリ)を使い切っている場合には、受信側エンティティは、このメッ
セージを利用して送信側エンティティに信号伝達することができる。そして、送
信側エンティティは、自身の後に続く伝送のためのMCSの選定において、その
情報を計算に入れることができる。
ブロックのリセグメンテーション(resegementation(再分割))を現在より好
んでいる(より優先している)かどうかを送信側エンティティに知らせる他のメ
ッセージを伝送することができる。そうである場合には、送信側は、再送信され
る(再送信されようとしている)ブロックを初めに送信した時に用いたMCSに
応じて、再送信されるブロックのMCSを調整することとしてもよい。そうでな
く、リセグメンテーションが好ましくないことを受信側エンティティが送信側エ
ンティティに知らせた場合には、送信側エンティティは、元々のMCSを用いて
ブロックを再送信することができる。
リセグメンテーション・メッセージが伝送され、その一方で上り線(uplink)上
の制御ブロックにおいて増分冗長性メッセージが伝送される。
しつつ、以下の詳細な説明から読み取られる事項によって、より明らかとなるで
あろう。
れる。しかし、このアクセス方法論が専ら例示の目的で利用されていることと、
本発明が、周波数分割多元接続(FDMA(frequency division multiple acces
s))、TDMA、符号分割多元接続(CDMA(code division multiple access
))及びその混成(hybrids)を含むすべてのタイプのアクセス方法論に対して容
易に適用できるものであることとは、当業者に十分理解されることであろう。
I)のドキュメントETS 300 573、ETS 300 574及びETS 300 578(European Tele
communication Standard Institute (ETSI) documents ETS 300 573, ETS 300 5
74 and ETS 300 578)において述べられている(これらのドキュメントは、出典
明示によってここに取り込まれる。)。したがって、パケット・データのための
提案されているGPRS最適化(以下、単に“GPRS”という。)との関係で
のGSMシステムの動作については、ここでは本発明の理解のために必要な程度
に説明するだけにする。高度化GPRSシステム(enhanced GPRS system)にお
ける代表的な実施形態という観点で本発明についての説明をするが、例えば広帯
域CDMA(wideband CDMA)や無線ATM(wireless ATM)などに基づくデジ
タル通信システムのような幅広い様々な他のデジタル通信システムにおいても本
発明を利用できることは、当業者には十分理解されることであろう。
0が表されている。このシステム10は、呼を管理するための複数のレベルを有
する階層化ネットワークとして構成されている。上り線及び下り線の周波数の組
を用いて、システム10内で動作している各移動局12は、それらの周波数上で
各移動局12に割り当てられたタイム・スロットを使用して呼に参加している。
上位階層レベル(upper hierarchical level)では、移動交換局(MSCs(Mob
ile Switching Centers))14のグループが発信元(originator)から宛先(de
stination)への各呼のルーティング(routing)をする責任を負っている(ルー
ティングをする役割を担っている)。特に、これらのエンティティは、呼の設定
(setup)、制御及び終了(termination)のための役割を担う。MSCs14の
うちの一つは、ゲートウェイMSC(gateway MSC)として知られているもので
あり、公衆電話交換網(PSTN(Public Switched Telephone Network))18
や他の公衆網及び私設網との通信を処理する。
が基地局制御装置(BSCs(base station controllers))16のグループに接
続されている。GSM標準のもとでは、BSC16は、A−インタフェース(A-
interface)として知られている標準インタフェースのもとでMSC14と通信
を行う。このA−インタフェースとして知られている標準インタフェースは、Mo
bile Application Part of CCITT Signaling System No. 7 に基づくものである
。
TSs(base transceiver stations))20のグループを制御する。それぞれの
BTS20はいくつかのTRXs(図示略)を有し、それらのTRXsは、上り
線及び下り線のRFチャネルを使用して、例えば1つ又は2つ以上の通信セル(
communication cells)21のような、特定の共通する地理的領域を収容する(s
erve a particular common geographical area)。BTSs20は、主に、それ
らの指定されたセルの範囲内にある移動局12へのデータのバーストの送信及び
同移動局12からのデータのバーストの受信のための、RFリンクを提供する。
パケット・データを運ぶのに使用される場合、それらのチャネルは、しばしばパ
ケット・データ・チャネル(PDCHs(packet data channels))と呼ばれる。
代表的な実施形態では、いくつかのBTSs20が無線基地局(RBS(radio b
ase station))22の中に組み込まれている。RBS22は、例えば、RBS−
2000機種の製品(a family of RBS-2000 products)によって構成すること
としてもよい。それらの製品は、本発明の譲受人である Telefonaktiebolaget L
M Ericsson により提供されている。代表的な移動局12及びRBS22の実現
(実施)に関するさらなる詳細について、興味のある者(interested reader)
は、to Magnus Frodigh et al. の“A Link Adaptation Method For Links usin
g Modulation Schemes That Have Different Symbol Rates”と題された米国特
許出願第08/921,319号を参照されたい(この米国特許出願第08/921,319号の開示
は、出典明示によって特にここに取り込まれるものとする。)。
利点は、高いデータ・レートでの伝送をサポートし、かつ、同時に無線インタフ
ェースを通じた無線周波数帯域幅の柔軟性及び効率的な利用(flexibility and
efficient utilization)を成し遂げる能力である。GPRSのコンセプトは、
いわゆる“マルチスロット動作”(“multislot operations”)を意図している
(“マルチスロット動作”用に計画されている)。“マルチスロット動作”では
、一人のユーザが同時に1つより多くの伝送リソース(transmission resource
)を占有することが許容される。
GPRSはGSMを最適化したものであるので、ネットワークのノード/エンテ
ィティの多くは、図7に関して上に説明したものと同様である。外部ネットワー
ク(external networks)からの情報パケットは、GGSN(Gateway GPRS Serv
ice Node(ゲートウェイGPRSサービス・ノード))100においてGPRS
ネットワークに入ることになる。その後、パケットは、GGSNからバックボー
ン・ネットワーク120を介してSGSN(Serving GPRS Support Node(収容
GPRSサポート・ノード))140へとルーティングされる。このSGSN1
40は、呼び出されたGPRS移動体(addressed GPRS mobile)が在圏してい
るエリアを収容しているものである。SGSN140からは、専用のGPRS伝
送(dedicated GPRS transmission)において、各パケットが正しいBSS(Bas
e Station System(基地局システム))160へルーティングされる。BSSは
、複数の送受信機基地局(BTS(base transceiver stations))と基地局制御
装置(BSC(base station controller))200を含み、複数の送受信機基地
局の一つであるBTS180だけを図示してある。BTSsとBSCsの間のイ
ンタフェースは、A−bisインタフェース(A-bis interface)と呼ばれる。
BSCは、GSM特有の称呼(denotation)であり、他の代表的なシステムにつ
いては無線通信網制御(RNC(Radio Network Control))の用語がBSCの機
能と同様の機能を有するノード用に使用される。その後、パケットは、選択され
た情報伝送速度(information transmission rate)を用いて、BTS180に
よりエア・インタフェースを通じて遠隔のユニット(remote unit)210へ伝
送(送信)される。
)を保持する。GPRSレジスタは、GSMシステムのHLR(Home Location
Register(ホーム・ロケーション・レジスタ))220と統合されるものとして
もよく、あるいは、統合されないものとしてもよい。加入者データは、SGSN
とMSC/VLR240の間で交換されるものとし、規制されたローミング(re
stricted roaming)のようにサービスの対話を保証することにしてもよい。上述
したように、BSC200とMSC/VLR240の間のアクセス・ネットワー
ク・インタフェースは、Mobile Application Part of CCITT Signaling System
No. 7 に基づく、A−インタフェースとして知られている標準的なインタフェー
スである。MSC/VLR240も、PSTN260を介して陸上線システム(
land-line system)へのアクセスを提供する。
、受信側エンティティ600(例えばRBS180ないしMS210)と送信側
エンティティ610(例えばMS210ないしRBS180)との間の信号伝達
において、1つ又は2つ以上の付加的な(追加的な)オーバーヘッド・メッセー
ジを与えることができる。それらのメッセージは、図9〜図16ではLA/IR
及びRSEG/NRSEGということとし、制御ブロックの部分として示してあ
る。各制御ブロックは、周期的にそれぞれのエンティティから伝送(送信)され
る(あるいは要求に応じて伝送される)ものであり、例えば受信応答報告等の他
のメッセージをさらに含んでいる。ただし、これらのメッセージは、図9〜図1
6では一つのリンクにおいて個々に伝送されているように例示してあるが、後に
より明らかとなるように、それぞれのリンクにおいて伝送される各制御ブロック
に対して、これらのメッセージのうちの一つを選択的に付加することができ、あ
るいは、選択的にこれらのメッセージのうちのいずれをも付加しないことができ
る、ということは、双方共、当業者にとって十分理解できることであろう。さら
に、以下の解説は、リンク630の透視図(perspective)からによるものであ
るが、それがリンク620にも同等に当てはまるのは当業者に十分理解されると
ころであろう。
増分冗長性かの、明確な要求(explicit request)を与える。このメッセージは
、図5ないし図6を参照して上に説明したリンク品質測定値ないしMCSコマン
ドに加えて制御ブロック内に含めることができる。その後、この情報は、MCS
を変更するための2つの予め定めたルールないしルールの組からの選択をすると
きに、他方のエンティティが利用することができる。
先して採択する)ことを表示する値を伴うリンク620上のLA/IRメッセー
ジ・フィールドを(リンク品質測定値(LQM(link quality measurements))
と共に)受信側エンティティ600が伝送(送信)した場合、これは、増分冗長
性の合成処理をサポートするためにブロックを蓄積し続けるのに十分なメモリ容
量(adequate memory capacity)を受信側エンティティ600が現時点で有して
いることを意味している。これは、リンク品質推定値の報告を考慮しつつ、例え
ば積極的な(すなわち耐性がより低い)MSC選定を行うMCSのルールないし
ルールの組をそれが採用できる、ということを送信側エンティティ610に知ら
せる(ここにいうリンク品質推定値の報告も送信側エンティティ610へ伝送さ
れるものである。)。
、受信側エンティティ600によりリンク適応がより好まれている(より優先さ
れている)ことを表示する値を代わりに有するものとしてもよい。これは、例え
ば、受信側エンティティ600に利用可能なメモリがなく、そのため受信側エン
ティティ600が増分冗長性の合成処理に頼ることができない、ということを意
味するものとしてもよい。このメッセージをそれが受信したときに、送信側エン
ティティ600は、リンク品質推定値に基づき、より堅実な(すなわち耐性がよ
り高い)MSC選定を行う第2のMCSのルールないしルールの組への切換を行
い、受信側が増分冗長性の合成処理なしで十分な性能を達成することを保証する
ようにしてもよい。
められる場合では、再び2つの実現可能な形態がある。第1に、図11に見られ
るように、受信側エンティティ600は、増分冗長性が好ましいことを表示する
値を伴うLA/IRメッセージを送信(伝送)することができる。これは、増分
冗長性が実行されることになるという事実に基づき、制御エンティティ(contro
lling entity)(すなわち、この例では受信側600)がMCSを(LA/IR
メッセージと共に送信したMCSコマンドにおいて伝えたように)選定した、と
いうことを意味している。これにより、非制御の相手側(non-controlling part
y)は、IRの合成処理が実行されようとしていることに気付き、そしてその結
果として、最初の伝送(initial transmissions)の時と同じMCSを用いて再
送信を提供するものとする。当然のことだが、新たな伝送(最初の送信)につい
ては、MCSコマンドにおいて識別されるMCSを用いなければならない。
ティティにおいて増分冗長性が利用できないことを表示する値を伴うLA/IR
メッセージを送信(伝送)することができる。これにより、非制御の相手側は、
増分冗長性の合成処理が実行されようとはしていないことに気付き、そしてその
結果として、現時点で新たなブロックの伝送用に採用されているのと同じMCS
若しくは同MCSに近いMCSを用いて再送信を好適に提供するものとする。上
記同様、新たな伝送については、MCSコマンドにおいて識別されるMCSを用
いなければならない。
Gメッセージを用いて、リセグメンテーションされたブロック(resegmented bl
ocks)によって再送信を行うべきであるか否か、すなわち、再送信のためのMC
Sを新たなブロックの伝送のためのMCSと同一にすべきか異なるものにすべき
かを、送信側エンティティ610に知らせることもできる。LA/IRメッセー
ジを備える前述の例による場合のように、RSEG/NRSEGメッセージは、
リンク品質測定値と共に伝送することができ、あるいは、MCSコマンドと共に
伝送することもできる。例えば、図13に示すように、リセグメンテーションを
用いるべきであることを表示する値をRSEGメッセージが有する場合には、送
信側エンティティ600は、受信応答されていないブロック(not acknowledged
blocks)を再送信するために、それらのブロックを受信側エンティティ600
へ初めに送信した時に用いたMCSよりも耐性が高い(あるいは低い)MCSを
選択することができる、ということを知る。元々の(初めの)MCSは、再送信
のためにより耐性の高いMCSが要求されたこと(この事実は、送信側エンティ
ティ610により初めの伝送のためのMCSを増大させるのにも同様に利用して
よいことである。)を考慮しつつ、リンク630上でのリンク品質測定値の報告
に基づいて変動し得るものである。
とをRSEG/NRSEGメッセージが表示する場合(図14)では、送信側エ
ンティティ610は、最初の伝送の時と同じMCSによって再送信を実行するこ
とになる。これは、さらにリンク品質測定値にも基づいて、一般的なMCS(pr
evailing MCS(その時点で一般的ないし有力なものとして用いられているMCS
))を新たなブロックの伝送のために使い続けることができる、という送信側エ
ンティティ600による指示として行うこととしてもよい。
も、リンク品質測定値の代わりにMCSコマンドと共に伝送することとしてもよ
い。例えば、図15に見られるように、RSEGの値が伝送(送信)された場合
には、送信側エンティティ610は、より耐性が高いMCSを用いて、未受信応
答のブロック(unacknowledged blocks)のリセグメンテーションしたバージョ
ンを再送信することになる。この場合、元々の送信されたブロック用のMCSは
、MCSコマンドによって指示される。図16に見られるように、NRSEGの
値が伝送(送信)された場合には、送信側エンティティは、再送信するブロック
について同じMCSの値を用いることになり、そして新たな伝送についてはMC
Sコマンドにおいて表示されたMCSを用いることになる。
されるブロックの伝送とに係る変更について受信側エンティティと送信側エンテ
ィティとが通信する(情報をやり取りする)ことを可能にし、これにより、リン
ク適応、増分冗長性及びリセグメンテーションの手法を共に最適な形態で用いる
ことが可能となる。上述したように、LA/IRメッセージ及びRSEG/NR
SEGメッセージは、双方のリンク上で共に与えることとしてもよく、いずれか
のリンク上で個別に与えることとしてもよく、あるいは、他の望ましい任意の組
合せで与えることとしてもよい。例えば、上述した高度化GPRSシステムにつ
いて、別の代表的な実施が考えられる。
については、提案されているMCSとして、MCS−1(最も耐性が高いもの)
ないしMCS−8(最も耐性が低いもの)と表記される8つのMCSsがある。
GPRSに関しては、ネットワークがそのMCS選定(he MCS choices)を制御
する、すなわち、移動局が上り線において下り線の品質推定値(downlink quali
ty estimates)を報告すると共に、ネットワークが下り線において上り線のMC
Sコマンドを移動局に与える。ブロックの受信応答は、双方のリンクにおいてい
わゆる制御ブロック(Control Blocks)中で信号伝達する(伝える)。上述した
品質の報告とMCSコマンドは、それらの制御ブロック中に含められる。GPR
Sとは異なり、EGPRSは、図17に見られるような一定の制約(constraint
s)を伴いつつ再送信のためのMCSsの変更を許容する。新たなブロックの伝
送(送信)については、任意のMCSを用いることができる。これらの条件の下
では、本発明に基づく上述したメッセージを以下のようにして利用することがで
きる。
定値が信号伝達される。創作性のあるLA/IRメッセージ(inventive LA/IR
message)は、例えば、制御ワードにおける付加ビットフラグ(an additional b
it flag in the control word)を利用することなどによって導入される。ネッ
トワークの解釈は、IRの値が信号伝達された場合、移動局800にとって増分
冗長性の処理が可能であり、そして、移動局800がIRの合成処理を用いると
いう事実をネットワークが頼りにすることができるので、ネットワーク(RBS
810で表現したもの)がMCSの選定の時に非常に積極的(攻撃的)となるこ
とができる、というものである。他方、上り線の制御ブロックのこのフィールド
においてLAの値が信号伝達された場合には、移動局800にとってIRの処理
が可能でなく、したがって、ネットワークは、これをMCSの選定の時に考慮す
る必要がある、すなわち、より耐性の高いMCSを選定することにより、これを
MCSの選定の時に考慮しなければならない。
MCSコマンドは、上り線のRLCブロックを送信(伝送)するためにはどのM
CS(例えば図17に示したもののうちのどのMCS)を用いるべきであるかを
移動局800に告げる。さらに、RSEG/NRSEGメッセージも、例えばビ
ット・フラグを用いるなどして下り線の制御ブロックに加えることができる。こ
の場合において、NRSEGの値は、それらのブロックの最初の伝送の時と同じ
MCSを移動局が用いることによる再送信を意味するものとして、移動局800
が解釈するものとすることができる。他方、RSEGの値は、再送信される各ブ
ロックが、それらのブロックの最初のMCSsとは異なる(例えばより耐性の高
い)MCSsを用いてリセグメンテーションされかつ送信されるはずになってい
る、ということを意味するものとして移動局800が解釈する必要がある。
蓄積)した予め定めたルールによって判断することができる。このルールは、例
えば、ほんの一例としては次のようなものとすることができる。 “できれば、新たな伝送のために命令されたMCSと同じMCSにリセグメン
テーションする。できなければ、 命令されたMCSよりは耐性が高い最低の耐性のMCSにリセグメンテーシ
ョンする。それもなおできなければ、できるだけの最高の耐性のMCSにリ
セグメンテーションする。” これは、いくつかのケースでは、再送信用のMCSが元々の送信用のMCSより
も耐性が低いものとなることを意味する。
Sが最初のMCSより耐性の低いものであった場合、代わりに最初のMCSを用
いる。”という追加事項を伴うものとすることができる。このやり方では、再送
信についてMCSをより耐性の高いもの(又は同じもの)だけにすることができ
る。
CSを変更することが可能である。これは、MCS−8とMCS−6の間の変更
と、MCS−7とMCS−5の間の変更とに当てはまる。したがって、それらの
遷移(transitions)は、たとえ他の再送信に対してリセグメンテーションが許
容されなかったとしても、許容することができる。このため、下り線の制御ブロ
ックにおいてNRSEGが表示されていたとしても、MCS−8、MCS−7を
用いて初めに伝送されたブロックについての再送信は、命令されたMCSがそれ
ぞれMCS−8、MCS−7に対して低いかあるいは等しい場合、それぞれMC
S−6、MCS−5を用いて実行することができる。あるいは他の形態として、
NRSEGの値が制御をしているものとすることができる。要望があれば、RS
EG/NRSEGのフラグを2つのビットに拡張することもでき、一方がRSE
G/NRSEGの値を表示すると共に一方がすべてのMCSsに対してNRSE
Gが有効かどうかを表示するものとすることができる。
変調及び符号化の方式の選定に増大した柔軟性を備えていることが分かる。さら
に、リンク適応アルゴリズムについての計略は、増分冗長性をそれぞれの時点で
用いることができる/用いるべきである(can/should)かどうかということによ
り敏感になると共に、どのケースにおいても性能を犠牲にする必要がない。リン
ク適応のプロトコルは、受信側におけるメモリの問題により耐え得るものとなる
。すなわち、増分冗長性の処理に利用できるメモリが全くなく、あるいは、ほと
んどないときには、そのことがアルゴリズムにおいて考慮される。本発明は、さ
らにプロトコルの行き詰まりや不必要に大きな性能の劣化を回避できるというこ
とをより確実にもする。
から逸脱することなく様々な変形を行うことができるのは、当業者に十分理解さ
れるところであろう。それ故、本発明は、特許請求の範囲によってのみ定義され
、特許請求の範囲は、そのすべての均等物を包含するものと解釈される。
on)を示した図である。
(information mapping)を表した図である。
示した図である。
。
。
る。
するのに用いたブロック図である。
否かを表示する(indicates(表示するないし指示する))メッセージ・フィー
ルドを含む、本発明の代表的な実施形態を表現した図である。
か否かを表示するメッセージ・フィールドを含む、本発明の代表的な実施形態を
表現した図である。
か否かを表示するメッセージ・フィールドを含む、本発明の代表的な実施形態を
表現した図である。
か否かを表示するメッセージ・フィールドを含む、本発明の代表的な実施形態を
表現した図である。
否かを表示するメッセージ・フィールドを含む、本発明の代表的な実施形態を表
した図である。
否かを表示するメッセージ・フィールドを含む、本発明の代表的な実施形態を表
した図である。
否かを表示するメッセージ・フィールドを含む、本発明の代表的な実施形態を表
した図である。
否かを表示するメッセージ・フィールドを含む、本発明の代表的な実施形態を表
した図である。
信されるブロックについてのMCSとの間の、代表的な相互関係を例示したテー
ブルである。
Claims (15)
- 【請求項1】 送信側エンティティと受信側エンティティとの間で下り/上
り回線の対を通じて情報を転送する方法であって、 前記受信側エンティティにおいて、前記下り回線を通じてデータのブロックを
受信する工程と、 受信した前記データのブロック及び前記下り回線のうちの少なくとも一つの品
質レベルを判断する工程と、 前記上り回線を通じて、前記受信側エンティティにおける増分冗長性の合成処
理の状態を表示する前記送信側エンティティに対する表示子を伝送する工程とを
有する方法。 - 【請求項2】 前記上り回線を通じて前記表示子と共に、前記判断する工程
の結果に基づく少なくとも一つのリンク品質推定値を伝送する工程をさらに有す
る請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 前記上り回線を通じて前記表示子と共に、変調/符号化の方
式コマンドを伝送する工程をさらに有する請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 前記送信側エンティティにおいて、続くデータのブロックを
前記下り回線上で伝送するための変調/符号化の方式を前記表示子に基づいて選
択する工程をさらに有する請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 請求項4記載の方法において、前記選択する工程が、前記受
信側エンティティにおいて増分冗長性の合成処理が利用不可能であり得ることを
前記表示子が前記送信側エンティティに知らせる場合、より耐性の高い変調/符
号化の方式を選択する工程をさらに有する方法。 - 【請求項6】 前記送信側エンティティにおいて、続くデータのブロックを
前記下り回線上で伝送するための変調/符号化の方式を前記表示子及び前記リン
ク品質測定値に基づいて選択する工程をさらに有する請求項2記載の方法。 - 【請求項7】 請求項6記載の方法において、前記選択する工程が、前記受
信側エンティティにおいて増分冗長性の合成処理が利用不可能であり得ることを
前記表示子が前記送信側エンティティに知らせる場合、そうでない場合に必要と
されるよりも高い耐性の変調/符号化の方式を前記リンク品質測定値に基づいて
選択する工程をさらに有する方法。 - 【請求項8】 前記送信側エンティティが、前記変調/符号化の方式コマン
ドに基づく新たなブロックのための第1の変調/符号化の方式と、前記表示子に
基づく再送信されるブロックのための第2の変調/符号化の方式とを選択する請
求項3記載の方法。 - 【請求項9】 送信側エンティティと受信側エンティティとの間で下り/上
り回線の対を通じて情報を転送する方法であって、 前記送信側エンティティにより、前記受信側エンティティにより再送信される
ブロックのリセグメンテーションに係る表示子を送信する工程と、 前記受信側エンティティにおいて、前記表示子に基づいて変調/符号化の方式
を選択する工程と、 前記受信側エンティティにより、選択した前記変調/符号化の方式を用いるこ
とを基礎にして前記上り回線を通じてデータを再送信する工程とを有する方法。 - 【請求項10】 請求項9記載の方法において、前記変調/符号化の方式を
選択する工程は、リセグメンテーションの値が表示されている場合、初めの送信
のために用いたのよりも高い耐性の再送信のための変調/符号化の方式を選択す
る工程をさらに有する方法。 - 【請求項11】 請求項9記載の方法において、前記変調/符号化の方式を
選択する工程は、リセグメンテーションでない値が表示されている場合、初めの
送信のために用いたのと同じ再送信のための変調/符号化の方式を選択する工程
をさらに有する方法。 - 【請求項12】 前記表示子と共に、変調/符号化の方式コマンドを送信す
る工程をさらに有する請求項9記載の方法。 - 【請求項13】 前記表示子と共に、少なくとも一つのリンク品質測定値を
送信する工程をさらに有する請求項9記載の方法。 - 【請求項14】 下り回線及び上り回線を通じて送信側エンティティと受信
側エンティティとの間でデータのブロックを伝送する方法であって、 前記下り回線を通じて、再送信されるブロックのリセグメンテーションが好ま
しいかどうかを前記受信側エンティティに知らせる第1の表示子を伝送する工程
と、 前記上り回線を通じて、前記受信側エンティティにおける増分冗長性の合成処
理の状態を前記送信側エンティティに知らせる第2の表示子を伝送する工程とを
有する方法。 - 【請求項15】 受信したデータのブロックを処理するプロセッサと、 データのブロックを記憶するメモリであって、その記憶したデータのブロック
の再送信されたものと合成される、受信したデータのブロックを記憶するメモリ
と、 前記メモリの状態を表示するメッセージを送信する手段とを有する受信機。
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