JP2004248299A - 符号分割多重接続通信システムにおける逆方向データ再伝送システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は基地局と、基地局の領域内の使用者端末機と、基地局に隣接し、基地局と重畳するソフトハンドオーバー領域を有する隣接基地局と、基地局と隣接基地局と接続された無線ネットワーク制御器と、含む符号分割多重接続通信システムで、使用者端末機が基地局の領域内のソフトハンドオーバー領域ではない非ソフトハンドオーバー領域に存在する場合、逆方向データを予め設定された第1伝送時区間で基地局に伝送し、使用者端末機がソフトハンドオーバー領域に存在するとき、逆方向データを第1伝送時区間と相異なる第2伝送時区間で基地局及び隣接基地局に伝送する。
【選択図】 図5
Description
前記WCDMA通信システムはコアネットワーク(CN:Core Network)100と、複数個の無線ネットワークサブシステム(Radio Network Subsystem、以下、‘RNS’)110及び120と、使用者端末機(User Equipment、以下、‘UE’)130で構成される。前記RNS110及びRNS120は無線ネットワーク制御器(Radio Network Controller、以下、‘RNC’)及び複数個の基地局(Node B、以下、‘ノードB’)(下記説明ではノードB、またはセル(cell)として用語を混用して使用する)で構成される。例えば、前記RNS110はRNC111と複数個のノードB113、115で構成され、前記RNS120はRNC112と複数個のノードB114、116で構成される。前記RNCはその役割に応じて、Serving RNC(以下、‘SRNC’)、Drift RNC(以下、‘DRNC’)、またはControlling RNC(以下、‘CRNC’)に分類される。前記SRNCとDRNCはそれぞれのUEに対する役割に応じて分類され、UEの情報を管理し、コアネットワークとのデータ伝送を担当するRNCがそのUEのSRNCになり、UEのデータがSRNCではない他のRNCを経て前記SRNCに送受信される場合、そのRNCがそのUEのDRNCになる。
前記nチャネルSAW HARQ方式は、通常的な停止-待機自動再伝送(SAW ARQ:Stop And Wait Automatic Retransmission Request)方式の効率を高めるために、次のような2種類方式、即ちソフトコンバイン(soft combining)方式とHARQ方式を新たに導入した方式を示す。ここで、前記ソフトコンバイン方式とHARQ方式に対して説明する。
前記ソフトコンバイン方式は、受信側で誤りが発生したデータをソフトバッファ(soft buffer)に一時的に貯蔵し、該当データの再伝送分とコンバインして誤り発生確率を減少させる方式を意味する。そして、前記ソフトコンバイン方式にはチェイスコンバイン(Chase Combining、以下、‘CC’)方式と重複分増加(Incremental Redundancy、以下、‘IR’)方式の2種類の方式が存在する。
通常的なSAW ARQ方式の場合、ノードBは以前に伝送したパケットに対する認知(Acknowledgement、以下、‘ACK’)情報を受信しなければ、次のパケットを伝送しない。このように以前パケットに対するACK情報を受信した後のみに、次のパケットを伝送するので、ノードBでパケットを現在伝送できるにもかかわらずACK情報を待機すべき場合が発生することがある。そこで、前記nチャネルSAW HARQ方式は以前に伝送したパケットに対するACK情報を受信しない状態でも多数のパケットを連続的に伝送して、無線リンクの使用効率を高めるようにする。即ち、前記nチャネルSAW HARQ方式ではUEとノードB間にn個の論理的なチャネル(logical channel)を設定し、特定時間、または明示的なチャネル番号に前記n個の論理的なチャネルを識別することにより、UEは任意の時点で受信したパケットがどのチャネルに属したパケットであるかを把握することができる。そして前記UEは受信されるべき順序通りにパケットを再構成するか、該当パケットをソフトコンバインするなど必要な処置を取ることができる。
本発明の他の目的は、符号分割多重接続通信システムでUEの無線チャネル環境に相応するように逆方向データを再伝送するシステム及び方法を提供することにある。
図2は本発明の実施形態に従う強化逆方向専用チャネルを使用する逆方向通信システムを概略的に示した図である。
前記図2の説明前、前記従来技術部分で説明したように前記強化逆方向専用チャネル(Enhanced Uplink Dedicated Channel、以下、‘EUDCH’)を使用する逆方向通信システムは、高速順方向パケット接続(High Speed Downlink Packet Access、以下、‘HSDPA’)通信システムと共に、通信効率を向上させるために研究が進行されている通信システムである。即ち、逆方向データ伝送チャネルであるEUDCHを使用して逆方向データ伝送を可能にするものであり、前記EUDCHを使用する逆方向通信システムは前記従来技術部分で説明したように、HSDPA通信システムで使用している方式をそのままに適用することができる。即ち、前記EUDCHを使用する逆方向通信システムは適応的変調及びコーディング(Adaptive Modulation and Coding、以下、‘AMC’)方式と複合自動再伝送要求(Hybrid Automatic Retransmission Request、以下、‘HARQ’)方式などを使用することができる。
前記図2を参照すると、先ず、UE204はセル、即ち基地局(Node B、以下、‘ノードB’)202のサービス領域と、ノードB203のサービス領域の重畳領域、即ちソフトハンドオーバー領域(soft handover region)に存在すると仮定する。前記UE204がソフトハンドオーバー領域に存在すると、前記UE204は前記ノードB202と前記ノードB203すべてにデータを伝送するようになる。ここで、前記UE204が逆方向に伝送するデータは、前記図2に示しているように、前記ノードB202に伝送するEUDCHデータ212と、前記ノードB203に伝送するEUDCHデータ222である。ここで、前記“EUDCHデータ”とはEUDCHを通じて伝送するデータを意味する。上述したように、HSDPA通信システムの場合、順方向データに対するACK/NACK情報を決定する機能はUEに位置しており、前記UEが決定したACK/NACK情報を処理する機能はノードBに位置している。従って、前記EUDCHを使用する逆方向通信システムでは、前記HSDPA通信システムのようにACK/NACK情報を処理する機能を含むHARQ機能がノードBに位置すると仮定する。
非ソフトハンドオーバー領域にあるUEは比較的良好なチャネル環境を有するUEであるので、比較的大きな送信電力を利用して高速データ伝送を遂行することができる。従って、HSDPA通信システムのように、TTISHORTの周期にデータを伝送するようになり、ソフトハンドオーバー領域にあるUEは比較的劣悪なチャネル環境を有するUEであるので、前記非ソフトハンドオーバー領域に存在するUEのように比較的大きな送信電力を使用するようになると、むしろUEのcoverageを減るようになるので、TTILONGの周期にデータを伝送するようになる。ここで、前記TTISHORTの間HARQ方式を遂行すると、データを送受信するのにかかる遅延時間を最小化させるようになって、高速のHARQ動作が可能になる。従って、前記EUDCHを使用する逆方向通信システムの通信効率を増加させることができる。
前記二番目の方式の説明前、前記従来技術で説明したように、HSDPA通信システムのHARQプロトコルスタック(stack)構造は二つの層(layer)に分離されている。これをもう一度説明すると、前記HSDPA通信システムは、データをソフトコンバインするために必要なソフトバッファ及び誤り訂正(error correction)機能は、物理階層(physical layer)に位置するようにし、ACK/NACK情報を決定し、ACK/NACK情報を受信してソフトコンバインを遂行するか否かを決定する機能は、媒体接続制御(Media Access Control、以下、‘MAC’)階層に位置するようにしている。一方、UMTS陸上無線接続ネットワークは前記図1に示しているようにノードBとRNC構造を有するが、物理階層はノードBに位置するようにし、HSDPA通信システムのMAC階層、即ちMAC-hs(MAC-high speed)階層は一般的なMAC階層とは異なり、ノードBに位置するようにする。ここで、前記MAC-hs階層は前記HSDPA通信システムのために新たに提案された階層として、HARQ方式を支援するためのACK/NACK情報処理機能を担当する。前記HSDPA通信システムの場合、ノードBにACK/NACK情報処理機能を位置させることにより、迅速なHARQ処理を遂行している。勿論、前記ACK/NACK情報処理機能がRNCにも位置することができ、この場合、ACK/NACK情報がノードBを通じてRNCに伝達され、前記RNCが前記ノードBを通じて伝達されたACK/NACK情報に基づいて再伝送を遂行するか否かを決定し、決定された結果をさらにノードBに伝達する。すると、ノードBがRNCから伝達された再伝送に関する情報を利用して実際データを再伝送するか否かを判断するようになるが、この時、ノードBとRNC間のHARQ方式遂行のためのシグナルリングにかかる遅延時間が発生するようになる。前記ノードBとRNC間のHARQ方式遂行のためのシグナルリング遅延時間は、大略一つのフレーム(frame)、即ち、2ms程度に到達して比較的大きな遅延に作用するようになる。このように、TTIを考慮するとき、前記HARQ方式遂行のための遅延時間は比較的大きな値になり、従って、前記HSDPA通信システムでは前記TTIに比べて前記HARQ方式遂行のための遅延時間を最小化するために、ノードBにACK/NACK情報を処理する機能、即ち、ACK/NACK情報を処理する機能を含むHARQプロセス機能を位置させている。
前記図3はUEが非ソフトハンドオーバー領域に存在する場合、HARQプロトコルスタック構造を概略的に示した図である。
前記図3を参照すると、UEが非ソフトハンドオーバー領域に存在するので、ソフトコンバイン/復号機能とACK/NACK情報を決定するHARQ320機能全てがノードB310に存在する。即ち、前記ソフトコンバイン/復号機能のためのソフトバッファ322とEUDCHデコーダ(EDUCH decoder)323と、ACK/NACK情報を決定する機能のためのACK/NACK情報決定器321と、前記ACK/NACK情報決定器321で決定したACK/NACK情報をUEに伝送するACK/NACK情報送信器311全てがノードB310に存在する。前記ノードB310がUEからEUDCHデータを受信すると、前記ACK/NACK情報決定器321は前記UEから受信したEUDCHデータに誤りが発生したか否かを判断してACK/NACK情報を決定する。ここで、前記ACK/NACK情報決定器321は前記UEから受信したEUDCHデータに誤りが発生したか否かはCRC(Cyclic Redundancy Check)検査結果に基づいて判断し、前記CRC検査結果、誤りが発生しなかった場合にはACK情報を、前記CRC検査結果、誤りが発生した場合にはNACK情報を決定する。
前記図4はUEがソフトハンドオーバー領域に存在する場合、HARQプロトコルスタック構造を概略的に示した図である。
前記図4の説明前、UEがソフトハンドオーバー領域に存在する場合を仮定したので、前記UEがノードB410とノードB420間のソフトハンドオーバー領域に存在すると仮定し、前記ノードB410とノードB420は同一のRNC400により制御されると仮定する。前記図4を参照すると、前記UEがソフトハンドオーバー領域に存在するので、ソフトコンバイン/復号機能とACK/NACK情報を決定するHARQ機能がノードB410420とRNC400に分散され存在する。ここで、前記ノードB410、420それぞれに存在するHARQ関連機能は同一であるので、前記ノードB410を一例にして説明する。前記ソフトコンバイン/復号機能のためのソフトバッファ432とEUDCHデコーダ433と、ACK/NACK情報を決定する機能のためのACK/NACK情報決定器431と、最終(final)ACK/NACK情報決定器402で決定したACK/NACK情報をUEに伝送するACK/NACK情報送信器411とがノードB410に存在し、前記最終ACK/NACK情報決定器402はRNC400に存在する。ここで、前記ノードB410にもACK/NACK情報決定器431が存在する。 前記ACK/NACK情報決定器431は前記UEが伝送したEUDCHデータに対するACK/NACK情報を生成するが、前記ACK/NACK情報決定器431で生成されたACK/NACK情報はUEに伝送されない。
前記図5は本発明の実施形態に従うEUDCHを使用する逆方向通信システムでHARQ方式を遂行する過程を概略的に示した信号流れ図である。
前記図5の説明前、現在EUDCHを使用する逆方向通信システムに対する具体的なチャネル構造(channel structure)及びフレームプロトコルが規定されていない状態であるので、本発明で提案するHARQ方式に関連されたパラメータ(parameter)を中心に説明し、残りの部分に対してはその具体的な説明を省略する。
三番目の方式は、UEが非ソフトハンドオーバー領域に存在している場合には、ソフトコンバイン方式としてチェイスコンバイン(Chase Combining、以下、‘CC’)方式と重複分増加(Incremental Redundancy、以下、‘IR’)方式を使用し、前記UEがソフトハンドオーバー領域に存在している場合には、前記CC方式と制限されたバージョン番号(version number)を有したIR方式を使用するようにするものである。ここで、前記‘制限されたバージョン番号’とはバージョン番号のうちで、自己デコーディング可能(self-decodable)なバージョン番号を意味する。前記“自己デコーディング可能”とは前記従来技術部分で説明したように、データを受信したとき、該当データのみを利用して誤りがないデータの復号が可能であるということを意味し、実際具現時には、チャネルコーディング(channel coding)する場合、コーディング比率とIRバージョン番号により自己デコーディング可能であるか否かが決定される。
204 UE(使用者端末機)
211 フレームプロトコルデータフレーム
212 EUDCHデータ
311 ACK/NACK情報送信器
321 ACK/NACK情報決定器
322 ソフトバッファ
323 EUDCHデコーダ
400 RNC
Claims (22)
- 基地局と、前記基地局の領域内の使用者端末機と、前記基地局に隣接し、前記基地局と重畳するソフトハンドオーバー領域を有する隣接基地局と、前記基地局と前記隣接基地局と接続された無線ネットワーク制御器と、を含む符号分割多重接続通信システムで、前記使用者端末機が逆方向データを伝送する方法において、
前記使用者端末機が前記基地局の領域内の前記ソフトハンドオーバー領域ではない非ソフトハンドオーバー領域、または前記ソフトハンドオーバー領域に存在するかを判断する過程と、
前記判断結果、前記使用者端末機が前記非ソフトハンドオーバー領域に存在するとき、前記逆方向データを予め設定された第1伝送時区間で前記基地局に伝送する過程と、
前記判断結果、前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に存在するとき、前記逆方向データを前記第1伝送時区間と相異なる第2伝送時区間で前記基地局及び隣接基地局に伝送する過程と、を含むことを特徴とする前記方法。 - 前記第2伝送時区間は、前記第1伝送時区間より長い時区間であることを特徴とする請求項1記載の前記方法。
- 前記使用者端末機が前記非ソフトハンドオーバー領域に存在するとき、前記基地局から前記逆方向データに対する否定的認知情報を受信する場合、前記基地局に前記逆方向データを再伝送する過程をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の前記方法。
- 前記逆方向データを再伝送する過程は、前記最初伝送した逆方向データと同一の逆方向データを再伝送するか、または前記最初伝送した逆方向データのうち一部のデータを再伝送することを特徴とする請求項3記載の前記方法。
- 前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に存在するとき、前記基地局及び隣接基地局から前記逆方向データに対する否定的認知情報を受信する場合、前記基地局及び隣接基地局に前記逆方向データを再伝送する過程をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の前記方法。
- 前記逆方向データを再伝送する過程は、前記最初伝送した逆方向データと同一の逆方向データを再伝送するか、または前記最初伝送した逆方向データのうち、自己デコーディング可能な一部のデータを再伝送することを特徴とする請求項5記載の前記方法。
- 前記使用者端末機が前記基地局領域内の前記ソフトハンドオーバー領域ではない非ソフトハンドオーバー領域、または前記ソフトハンドオーバー領域に存在するか否かを判断する過程は、前記無線ネットワーク制御器から前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に進入することを示す情報が受信されるか否かに応じて判断することを特徴とする請求項1記載の前記方法。
- 基地局と、前記基地局の領域内の使用者端末機と、前記基地局に隣接し、前記基地局と重畳するソフトハンドオーバー領域を有する隣接基地局と、前記基地局と前記隣接基地局と接続された無線ネットワーク制御器と、含む符号分割多重接続通信システムで、前記基地局及び隣接基地局で使用者端末機が伝送した逆方向データに対する認知情報、または否定的認知情報を伝送する方法において、
前記使用者端末機が前記基地局領域内の前記ソフトハンドオーバー領域ではない非ソフトハンドオーバー領域、または前記ソフトハンドオーバー領域に存在するか否かを判断する過程と、
前記判断結果、使用者端末機が前記非ソフトハンドオーバー領域に存在する場合、前記逆方向データに対する認知情報、または否定的認知情報を決定し、前記決定した認知情報、または否定的認知情報を前記使用者端末機に伝送する過程と、
前記判断結果、前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に存在する場合、前記逆方向データに対する認知情報、または否定的認知情報を決定し、前記決定した認知情報、または否定的認知情報を前記無線ネットワーク制御器に伝送する過程と、
前記認知情報、または否定的認知情報を伝送した後、前記無線ネットワーク制御器から前記逆方向データに対する最終認知情報、または最終否定的認知情報を受信する過程と、
前記最終認知情報、または最終否定的認知情報を前記使用者端末機に伝送する過程と、を含むことを特徴とする前記方法。 - 前記使用者端末機が前記基地局領域内の前記ソフトハンドオーバー領域ではない非ソフトハンドオーバー領域、または前記ソフトハンドオーバー領域に存在するか否かを判断する過程は、前記無線ネットワーク制御器から前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に進入することを示す情報が受信されたか否かに応じて判断することを特徴とする請求項8記載の前記方法。
- 前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に進入することを示す情報は、フレームプロトコルの制御フレームを通じて受信されることを特徴とする請求項9記載の前記方法。
- 基地局と、前記基地局の領域内の使用者端末機と、前記基地局に隣接し、前記基地局と重畳するソフトハンドオーバー領域を有する隣接基地局と、前記基地局と前記隣接基地局と接続された無線ネットワーク制御器と、を含む符号分割多重接続通信システムで、前記無線ネットワーク制御器が前記使用者端末機が伝送した逆方向データに対する最終認知情報、または最終否定的認知情報を伝送する方法において、
前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に存在することを感知すると、前記基地局及び隣接基地局に前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に存在することを通報する過程と、
前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に存在することを通報した後、前記基地局及び隣接基地局から前記逆方向データに対する認知情報、または否定的認知情報を受信する過程と、
前記基地局及び隣接基地局それぞれから受信した認知情報、または否定的認知情報を考慮して前記逆方向データに対する最終認知情報、または最終否定的認知情報を決定し、前記決定した最終認知情報、または最終否定的認知情報を前記基地局及び隣接基地局に伝送する過程と、を含むことを特徴とする前記方法。 - 前記逆方向データに対する最終認知情報、または最終否定的認知情報を決定する過程は、前記基地局及び隣接基地局のうち、少なくとも一つの基地局からでも前記認知情報を受信した場合、前記逆方向データに対して最終認知情報を決定することを特徴とする請求項11記載の前記方法。
- 前記逆方向データに対する最終認知情報、または最終否定的認知情報を決定する過程は、
前記基地局及び隣接基地局すべてから前記認知情報を受信できない場合、前記逆方向データに対して最終否定的認知情報を決定することを特徴とする請求項11記載の前記方法。 - 前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に存在することを通報する過程は、フレームプロトコルの制御フレームを通じて前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に存在することを示す情報を含ませて伝送することを特徴とする請求項11記載の前記方法。
- 基地局と、前記基地局の領域内の使用者端末機と、前記基地局に隣接し、前記基地局と重畳するソフトハンドオーバー領域を有する隣接基地局と、前記基地局と前記隣接基地局と接続された無線ネットワーク制御器と、を含む符号分割多重接続通信システムで、前記使用者端末機が逆方向データを伝送するシステムにおいて、
前記基地局領域内の前記ソフトハンドオーバー領域ではない非ソフトハンドオーバー領域、または前記ソフトハンドオーバー領域に存在するかを判断し、前記判断結果、前記非ソフトハンドオーバー領域に存在するとき、前記逆方向データを予め設定された第1伝送時区間で前記基地局に伝送し、前記判断結果、前記ソフトハンドオーバー領域に存在するとき、前記逆方向データを前記第1伝送時区間と相異なる第2伝送時区間で前記基地局に伝送する前記使用者端末機と、
前記使用者端末機が前記非ソフトハンドオーバー領域に存在する場合、前記逆方向データに対する認知情報、または否定的認知情報を決定し、前記決定した認知情報、または否定的認知情報を前記使用者端末機に伝送し、前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に存在する場合、前記逆方向データに対する認知情報、または否定的認知情報を決定し、前記決定した認知情報、または否定的認知情報を前記無線ネットワーク制御器に伝送し、前記認知情報、または否定的認知情報を伝送した後、前記無線ネットワーク制御器から前記逆方向データに対する最終認知情報、または最終否定的認知情報を受信して前記使用者端末機に伝送する前記基地局と、
前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に存在することを感知すると、前記使用者端末機と前記基地局に前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に存在することを通報し、以後、基地局から前記逆方向データに対する認知情報、または否定的認知情報を受信し、前記基地局それぞれから受信した認知情報、または否定的認知情報を考慮して前記逆方向データに対する最終認知情報、または最終否定的認知情報を決定して前記基地局に伝送する前記無線ネットワーク制御器と、含むことを特徴とする前記システム。 - 前記第2伝送時区間は、前記第1伝送時区間より長い時区間であることを特徴とする請求項15記載の前記システム。
- 前記使用者端末機は、前記非ソフトハンドオーバー領域に存在するとき、前記基地局から前記逆方向データに対する否定的認知情報を受信する場合、前記基地局に前記逆方向データを再伝送することを特徴とする請求項15記載の前記システム。
- 前記使用者端末機は、前記最初伝送した逆方向データと同一の逆方向データを再伝送するか、または前記最初伝送した逆方向データの一部のデータを再伝送することを特徴とする請求項17記載の前記システム。
- 前記使用者端末機は、前記ソフトハンドオーバー領域に存在するとき、前記基地局及び隣接基地局から前記逆方向データに対する最終否定的認知情報を受信する場合、前記基地局及び隣接基地局に前記逆方向データを再伝送することを特徴とする請求項15記載の前記システム。
- 前記使用者端末機は、前記最初伝送した逆方向データと同一の逆方向データを再伝送するか、または前記最初伝送した逆方向データのうち、自己デコーディング可能な一部のデータを再伝送することを特徴とする請求項19記載の前記システム。
- 前記無線ネットワーク制御器は、フレームプロトコルの制御フレームを通じて前記使用者端末機が前記ソフトハンドオーバー領域に存在することを通報することを特徴とする請求項15記載の前記システム。
- 前記無線ネットワーク制御器は、前記基地局のうち少なくとも一つの基地局から前記認知情報を受信する場合、前記逆方向データに対して最終認知情報を決定し、前記基地局すべてから前記認知情報を受信できない場合、前記逆方向データに対して最終否定的認知情報を決定することを特徴とする請求項15記載の前記システム。
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