JP2007259443A - 無線通信システムにおいてharqプロセスを停止させる方法及び装置 - Google Patents

無線通信システムにおいてharqプロセスを停止させる方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ネットワーク端の信号伝送を減らし、無線資源を節約するための無線通信システムにおいてHARQプロセスを停止させる方法及び装置を提供する。
【解決手段】方法は、第一HARQプロセスの停止を指示する一次的絶対グラント(primary absolute grant)メッセージを受信し、第一HARQプロセスを停止させ、すべてのHARQプロセスが停止し、かつ二次的グラント機能が起動された場合に、すべてのHARQプロセスを起動し、二次的絶対グラント(AG)メッセージにより指定されたAG値で伝送パラメーターを更新するステップからなる。
【選択図】図3

Description

この発明は無線通信システムにおいてHARQ(ハイブリッド自動リピート要求)プロセスを停止させる方法及び装置に関し、特にユーザー端の伝送パラメーターが、無線通信システムにおける最後のHARQプロセスが停止した後でも二次的AGに影響されるようにし、ネットワークの信号伝送を減らして無線資源を節約する方法及び装置に関する。
第三世代移動通信技術はWCDMA(広帯域符号分割多元接続)を利用し、高いスペクトル利用効率、カバー率、通話品質及び高速伝送を実現させるとともに、QoS(サービス品質)の確保、柔軟性のある双方向通信の実現、通話中断率の低減を可能にする。第三世代移動通信システムにおいて、ユーザーはUE(ユーザー装置、例えば携帯電話)を通して映像通話、電話会議、ゲーム、オンライン音楽再生、及び電子メールを楽しむことができる。もっとも、高速かつ実時間の情報伝送に頼るこれらの機能を実現させるため、従来は第三世代移動通信テクノロジーに関してHSDPA(高速ダウンリンクパケットアクセス)とHSUPA(高速アップリンクパケットアクセス)規格を定めている。両規格は、帯域の使用率とパケットの処理効率を向上させ、アップリングとダウンリンクの伝送速度を向上させる効果がある。
HSUPA規格はシステムのアップリンクネットワーク機能を向上させ、誤送データをすばやく再送して遅延を解消し、チャンネル品質の良否によって伝送速度を調節する機能を有する。このような制御機能を実現させるため、HSUPA規格は基地局(ノードB)スケジューリング、HARQ(ハイブリッド自動リピート要求)、ソフトハンドオーバー、ショートフレーム伝送などの技術を採用し、HSUPAのパケットアクセスに関しては3GPP(第三世代パートナーシッププロジェクト)がE−DCH(エンハンスド専用チャンネル)を規定している。E−DCHは、HARQ ACK/NACK情報、アップリンクスケジューリング情報、制御プレーン情報、及びユーザープレーン情報を伝送する物理層チャンネルE−HICH、E−RGCH、E−AGCH、E−DPCCH、E−DPDCHを新たに導入しており、詳しい定義については3GPPのMAC(媒体アクセス制御)プロトコル規格3GPP TS 25.321 V6.7.0を参照する。
ショートフレーム伝送を利用しているため、HSUPAの伝送時間間隔(TTI)を2msまたは10msとすることができる。HARQプロセスの数量はTTIの長さによって異なる。上記MACプロトコルの11.8.1.1.1によれば、HARQプロセスの数量はHARQの往復遅延時間(RTT。パケットを送信してから対応する確認信号を受信するまでにかかる時間)に等しい。つまり、TTIを2msとするとき、HARQ RTTは8となり、HARQプロセスの数量も8となる。それに対して、TTIを10msとするとき、HARQ RTTは4となり、HARQプロセスの数量も4となる。
ノードBスケジューリング技術を利用しているため、基地局はセル内のユーザー端の送信電力を調整することでそのアップリンク伝送速度を調整することができる。上記MACプロトコルの9.2.5.2.1と9.2.5.2.2によれば、ネットワーク端はE−RGCH(E−DCH相対グラントチャンネル)とE−AGCH(E−DCH絶対グラントチャンネル)を介して相対グラント(RG)メッセージと絶対グラント(AG)メッセージをユーザー端に送信し、これでユーザー端の送信電力を制御する。E−AGCHは、E−RNTI(E−DCH無線ネットワーク一時識別子)を用いてAGメッセージを特定のユーザー端に送信する共通チャンネルである。ユーザー端の送信電力を直接に調整できるAGメッセージは、一次的と二次的なものがある。基地局は一次的AGメッセージを用いて、同じグループに属するユーザー端のアップリンク伝送に用いられる資源を同時に制御し、所要の信号伝送を減らす。そのAGメッセージには、ユーザー端の次回送信に使用できる資源の量を示すAGフィールドと、AG値の範囲が単一HARQプロセス(per HARQ process)または全HARQプロセス(all HARQ process)であるかを示す範囲(scope)フィールドが含まれる。範囲フィールドは、HARQプロセスの起動や停止の影響が単一のHARQプロセスにのみ及ぼすか、もしくはすべてのHARQプロセスに及ぼすことを示す。
AGメッセージ受信後のユーザー端動作については、上記MACプロトコル11.8.1.3.1を参照する。AGメッセージの受信後、対応するE−RNTIタイプが「一次的」であり、AG値が「INACTIVE」であって範囲フィールドがper HARQ processを示し、かつTTIが2msとされる場合では、ユーザー端は実行中のHARQプロセス、すなわち変数CURRENT_HARQ_PROCESSに対応するHARQプロセスを停止させる。対応するE−RNTIタイプが「一次的」であり、AG値が「INACTIVE」であって範囲フィールドがall HARQ processを示し、かつユーザー端に二次的E−RNTIが設置された(二次的グラント機能が起動する)場合では、ユーザー端はすべてのHARQを起動し、保存された二次的グラント値をサービンググラントとして設定し(変数Serving_Grantを変数Stored_Secondary_Grantと同じにする)、更に一次的グラント変数を「なし」にし(すなわち変数Primary_Grant_Availableを「偽」にする)、サービンググラントが二次的AGメッセージの制御を受けるようにする。そのほか、AG値がINACTIVEでなく、対応するE−RNTIタイプが「二次的」である場合は、変数Stored_Secondary_GrantをAG値と同じにする。それに反して、対応するE−RNTIタイプが「一次的」であり、もしくは変数Primary_Grant_Availableが「偽」にされた場合は、ユーザー端のサービンググラントをAG値と同じにする(すなわち変数Serving_GrantをAG値と同じにする)。上記INACTIVE、Stored_Secondary_Grant、Primary_Grant_Available、Serving_Grantの定義については、前記MACプロトコル3.1.2を参照する。
上記従来の技術によれば、ユーザー端のTTIを2msとする場合、AGフィールドが「INACTIVE」、範囲フィールドがall HARQ processを示す一次的AGメッセージを受信すれば、ユーザー端は対応するHARQプロセスを停止させ、変数Primary_Grant_Availableを保持する。変数Primary_Grant_Availableは、ユーザー端のサービンググラントが一次的AGメッセージまたはRGメッセージのみに影響されるかどうかを示すものであり、同変数が「真」であることは、ユーザー端のサービンググラントが一次的AGメッセージまたはRGメッセージのみに影響されることを示し、同変数が「偽」であることは、ユーザー端のサービンググラントが一次的AGメッセージ、二次的AGメッセージまたはRGメッセージに影響されることを示す。従来の技術は、すべてのHARQプロセスが停止したときに無駄な信号伝送が発生する場合がある。
例えば、ユーザー端のTTIを2msとし、第一HARQプロセスを実行し、かつ変数Primary_Grant_Availableが「真」である場合、サービングセルがAG=INACTIVE、範囲=per HARQ processの一次的AGメッセージをユーザー端に出力すれば、従来のユーザー端は第一HARQプロセスを停止させ、変数Primary_Grant_Availableを保持する。そのため、変数Primary_Grant_Availableは「真」のままとなり、ユーザー端のサービンググラントは一次的AGメッセージまたはRGメッセージにのみ影響され、二次的AGメッセージに影響されないようになる。言い換えれば、受信の前後を問わず、二次的AGメッセージにより指定されたAG値はすべてユーザー端に利用されることができず、後続のHARQプロセスは二次的AGメッセージの制御を受けず、サービングセルは一次的AGメッセージのみでHARQプロセスを起動・制御するほかない。二次的AGメッセージを利用できないため、所要の信号伝送が増え、無線資源が無駄にされることは免れない。
この発明はネットワーク端の信号伝送を減らし、無線資源を節約するため、無線通信システムにおいてHARQプロセスを停止させる方法及び装置を提供することを課題とする。
この発明は、無線通信システムのユーザー端において第一HARQ(ハイブリッド自動リピート要求)プロセスを停止させる方法を提供する。該方法は、第一HARQプロセスの停止を指示する一次的絶対グラント(primary absolute grant)メッセージを受信し、第一HARQプロセスを停止させ、すべてのHARQプロセスが停止し、かつ二次的グラント機能が起動された場合に、すべてのHARQプロセスを起動し、二次的絶対グラント(AG)メッセージにより指定されたAG値で伝送パラメーターを更新するステップからなる。
この発明は更に、第一HARQプロセスの停止を処理する、無線通信システムに用いられる通信装置を提供する。該通信装置は、通信装置の機能を実現させる制御回路と、制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御する中央処理装置(CPU)と、制御回路の中でCPUと結合されるように設けられ、プログラムコードを保存するための保存装置とを含む。該プログラムコードは、第一HARQプロセスの停止を指示する一次的AGメッセージを受信し、第一HARQプロセスを停止させ、すべてのHARQプロセスが停止し、かつ二次的グラント機能が起動された場合に、すべてのHARQプロセスを起動し、二次的AGメッセージにより指定されたAG値で伝送パラメーターを更新するステップを含む。
この発明は更に、無線通信システムのネットワーク端において第一HARQプロセスを停止させる方法を提供する。該方法は、ユーザー端の二次的グラント機能が起動され、かつ第一HARQプロセスがユーザー端において未だに停止されていない最後のHARQプロセスである場合に、第一HARQプロセスを停止させるようにユーザー端に指示する一次的AGメッセージの影響範囲を、全HARQプロセス(all HARQ process)に設定し、一次的AGメッセージをユーザー端に出力するステップからなる。
この発明は更に、ユーザー端の第一HARQプロセスを停止させて無線信号資源を節約する、無線通信システムに用いられる通信装置を提供する。該通信装置は、通信装置の機能を実現させる制御回路と、制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するCPUと、制御回路の中でCPUと結合されるように設けられ、プログラムコードを保存するための保存装置とを含む。該プログラムコードは、ユーザー端の二次的グラント機能が起動され、かつ第一HARQプロセスがユーザー端において未だに停止されていない最後のHARQプロセスである場合に、第一HARQプロセスを停止させるようにユーザー端に指示する一次的AGメッセージの影響範囲を、全HARQプロセスに設定し、一次的AGメッセージをユーザー端に出力するステップを含む。
本発明は、ユーザー端における最後のHARQプロセスを停止させた後に、ユーザー端の伝送パラメーターが二次的AGメッセージに影響されるように保持する、ユーザー端とネットワーク端で実行される方法を提供する。該方法はネットワーク端の信号伝送を減らし、無線資源を節約する効果がある。
かかる方法及び装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照して以下に説明する。
図1を参照する。図1は無線通信システムの無線通信装置100のブロック図である。説明を簡素化するため、図1は無線通信装置100の入力装置102、出力装置104、制御回路106、CPU(中央処理装置)108、保存装置110、プログラムコード112及びトランシーバー114のみ描くとする。無線通信装置100において、制御回路106はCPU108で保存装置110に保存されるプログラムコード112を実行し、無線通信装置100の動作を制御する。制御回路106は入力装置102(例えばキーボード)を介してユーザーが入力した信号を受信し、出力装置104(スクリーン、スピーカーなど)を介して映像、音声などの信号を出力する。無線信号を受発信するトランシーバー114は受信した信号を制御回路106に送信し、または制御回路106による信号を無線で出力する。言い換えれば、通信プロトコルの構造から見れば、トランシーバー114は第一層の一部とみなされ、制御回路106は第二層と第三層の機能を実現させる。無線通信装置100は望ましくは、第三世代移動通信システムに含まれる。
図2を参照する。図2は図1に示すプログラムコード112を表す説明図である。アプリケーション層200と、第三層インターフェイス202と、第二層インターフェイス206からなるプログラムコード112は、第一層インターフェイス218と接続されている。第二層インターフェイス206はRLC(無線リンク制御)エンティティー224とMAC(媒体アクセス制御)エンティティー226を含む。RLCエンティティー224は伝送品質によって伝送データや制御指令に対して、分割、再組み立て、連結、パディング、再送、暗号化、シーケンスチェック、重複検出など処理を行う。MACエンティティー226は第三層インターフェイス(RRC層、無線資源制御層)202の無線資源配分指令に従って、RLCエンティティー224から別々の論理チャンネルに属するパケットを一般、共通または専用チャンネルに対応させ、チャンネルマッピング、マルチプレクシング、伝送形式選択、ランダムアクセス制御などのプロセスを実行する。
HSUPA機能のある応用では、MACエンティティー226はネットワーク端から出力される一次的AGメッセージに基づいてHARQプロセスを停止させる。それに関して本発明は、HARQプロセスの停止を処理するHARQプロセス停止プログラムコード220を提供し、不必要な伝送を減らして無線資源を節約する。図3を参照する。図3はこの発明による第一方法のフローチャートである。下記方法は、無線通信システムのユーザー端において第一HARQプロセスを停止させるために利用され、HARQプロセス停止プログラムコード220としてコンパイルされることができる。

ステップ300:開始。
ステップ302:第一HARQプロセスの停止を指示する一次的AGメッセージを受信する。
ステップ304:第一HARQプロセスを停止させる。
ステップ306:すべてのHARQプロセスが停止し、かつ二次的グラント機能が起動された場合に、すべてのHARQプロセスを起動し、二次的AGメッセージにより指定されたAG値で伝送パラメーターを更新する。
ステップ308:終了。

前述のとおり、未だに停止されていない最後のHARQプロセスを停止させた後、ユーザー端は二次的AGメッセージにより指定された伝送パラメーターを利用する。望ましくは、ユーザー端のTTIを2msとし、一次的AGメッセージの範囲をper HARQ processとする。AGメッセージの受信後、対応するE−RNTIタイプが「一次的」であり、AG値が「INACTIVE」であって範囲フィールドがper HARQ processを示し、かつユーザー端のTTIが2msとされている場合では、ユーザー端は実行中のHARQプロセス、すなわち変数CURRENT_HARQ_PROCESSに対応するHARQプロセスを停止させる。すべてのHARQプロセスが停止し、かつ上位層が二次的E−RNTIをユーザー端に設置した場合では、ユーザー端はすべてのHARQプロセスを起動し、保存された二次的グラント値をサービンググラントとして設定し(変数Serving_Grantを変数Stored_Secondary_Grantと同じにする)、変数Primary_Grant_Availableを「偽」にする。そうすると、ユーザー端は二次的AGメッセージにより指定されたAG値を利用し、後続のHARQは二次的AGメッセージで起動・制御することができる。そのため、不必要な信号伝送が減少し、無線資源は節約される。
前述のとおり、基地局は一次的AGを用いてセル内における特定ユーザー端のアップリンク伝送に用いられる資源を制御し、二次的AGメッセージを用いて同じグループに属するユーザー端のアップリンク伝送に用いられる資源を制御する。最後のHARQプロセスを停止させた後、従来のユーザー端は二次的AGメッセージにより指定されたAG値を利用することができず、ネットワーク端は一次的AGメッセージで送信電力を制御するしかないため、所要の信号伝送が増える。それと比べて本発明によるユーザー端は、最後のHARQプロセスを停止させた後でも、二次的AGメッセージにより指定されたAG値を利用することができるため、ネットワーク端の不必要な信号伝送は減少できる。
ユーザー端で実行される上記方法とは別として、本発明はネットワーク端で実行される下記方法を提供する。図4を参照する。図4はこの発明による第二方法のフローチャートである。下記方法は、無線通信システムのネットワーク端がユーザー端の第一HARQプロセスを停止させるために利用され、HARQプロセス停止プログラムコード220としてコンパイルされることができる。

ステップ400:開始。
ステップ402:ユーザー端の二次的グラント機能が起動され、かつ第一HARQプロセスがユーザー端において未だに停止されていない最後のHARQプロセスである場合に、第一HARQプロセスを停止させるようにユーザー端に指示する一次的AGメッセージの影響範囲を、全HARQプロセス(all HARQ process)に設定する。
ステップ404:一次的AGメッセージをユーザー端に出力する。
ステップ406:終了。

前述のとおり、ネットワーク端が一次的AGメッセージでユーザー端の最後のHARQプロセスを停止させ、ユーザー端に二次的E−RNTIが設置されている(二次的グラント機能が起動する)場合では、ネットワーク端は一次的AGメッセージの影響範囲をall HARQ processに設定する。そうすると、一次的AGを受信した後、ユーザー端はすべてのHARQプロセスを起動し、保存された二次的グラント値をサービンググラントとして設定し(変数Serving_Grantを変数Stored_Secondary_Grantと同じにする)、変数Primary_Grant_Availableを「偽」にする(すなわちサービンググラントが二次的AGメッセージの制御を受ける)。
したがって、ユーザー端における最後のHARQプロセスを停止させようとするとき、ネットワーク端は一次的AGメッセージの範囲フィールドをall HARQ processに設定する。この一次的AGメッセージを受信したユーザー端は変数Primary_Grant_Availableを「偽」にし、ネットワーク端が二次的AGメッセージでユーザー端の伝送パラメーターを制御することを可能にする。ネットワーク端は二次的AGメッセージを用いて、同じグループに属するユーザー端のアップリンク伝送に用いられる資源を同時に制御できるため、不必要な信号伝送が減少し、無線資源は節約される。
以上はこの発明に好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
この発明は従来の動作条件を変えたのみであり、当然実施可能である。
無線通信システムの無線通信装置のブロック図である。 図1に示すプログラムコードを表す説明図である。 この発明による第一方法のフローチャートである。 この発明による第二方法のフローチャートである。
符号の説明
100 無線通信装置
102 入力装置
104 出力装置
106 制御回路
108 CPU
110 保存装置
112 プログラムコード
114 トランシーバー
200 アプリケーション層
202 第三層インターフェイス
206 第二層インターフェイス
212 バッファー
218 第一層インターフェイス
220 HARQプロセス停止プログラムコード
224 RLCエンティティー
226 MACエンティティー

Claims (12)

  1. 無線通信システムのユーザー端において第一HARQ(ハイブリッド自動リピート要求)プロセスを停止させる方法であって、
    第一HARQプロセスの停止を指示する一次的絶対グラント(primary absolute grant)メッセージを受信し、
    第一HARQプロセスを停止させ、
    すべてのHARQプロセスが停止し、かつ二次的グラント機能が起動された場合に、すべてのHARQプロセスを起動し、二次的絶対グラント(AG)メッセージにより指定されたAG値で伝送パラメーターを更新するステップからなることを特徴とするHARQプロセスの停止方法。
  2. 前記ユーザー端の伝送時間間隔(TTI)を2msとすることを特徴とする請求項1記載のHARQプロセスの停止方法。
  3. 前記一次的AGメッセージは単一HARQプロセスに対して有効であることを特徴とする請求項1記載のHARQプロセスの停止方法。
  4. 前記無線通信システムは第三世代移動通信システムに付加されるHSUPA(高速アップリンクパケットアクセス)システムであることを特徴とする請求項1記載のHARQプロセスの停止方法。
  5. 第一HARQプロセスの停止を処理する、無線通信システムに用いられる通信装置であって、
    通信装置の機能を実現させる制御回路と、
    制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御する中央処理装置(CPU)と、
    制御回路の中でCPUと結合されるように設けられ、プログラムコードを保存するための保存装置とを含み、そのうちプログラムコードは、
    第一HARQプロセスの停止を指示する一次的AGメッセージを受信し、
    第一HARQプロセスを停止させ、
    すべてのHARQプロセスが停止し、かつ二次的グラント機能が起動された場合に、すべてのHARQプロセスを起動し、二次的AGメッセージにより指定されたAG値で伝送パラメーターを更新するステップを含むことを内容とすることを特徴とする通信装置。
  6. 前記ユーザー端のTTIを2msとすることを特徴とする請求項5記載の通信装置。
  7. 前記一次的AGメッセージは単一HARQプロセスに対して有効であることを特徴とする請求項5記載の通信装置。
  8. 前記無線通信システムは第三世代移動通信システムに付加されるHSUPAシステムであることを特徴とする請求項5記載の通信装置。
  9. 無線通信システムのネットワーク端において第一HARQプロセスを停止させる方法であって、
    ユーザー端の二次的グラント機能が起動され、かつ第一HARQプロセスがユーザー端において未だに停止されていない最後のHARQプロセスである場合に、第一HARQプロセスを停止させるようにユーザー端に指示する一次的AGメッセージの影響範囲を、全HARQプロセスに設定し、
    一次的AGメッセージをユーザー端に出力するステップからなることを特徴とするHARQプロセスの停止方法。
  10. 前記無線通信システムは第三世代移動通信システムに付加されるHSUPAシステムであることを特徴とする請求項9記載のHARQプロセスの停止方法。
  11. ユーザー端の第一HARQプロセスを停止させて無線信号資源を節約する、無線通信システムに用いられる通信装置であって、
    通信装置の機能を実現させる制御回路と、
    制御回路の中に設けられ、プログラムコードを実行して制御回路を制御するCPUと、
    制御回路の中でCPUと結合されるように設けられ、プログラムコードを保存するための保存装置とを含み、そのうちプログラムコードは、
    ユーザー端の二次的グラント機能が起動され、かつ第一HARQプロセスがユーザー端において未だに停止されていない最後のHARQプロセスである場合に、第一HARQプロセスを停止させるようにユーザー端に指示する一次的AGメッセージの影響範囲を、全HARQプロセスに設定し、
    一次的AGメッセージをユーザー端に出力するステップを含むことを内容とすることを特徴とする通信装置。
  12. 前記無線通信システムは第三世代移動通信システムに付加されるHSUPAシステムであることを特徴とする請求項11記載の通信装置。
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