JP2007502558A - データ受信方法および基地局 - Google Patents

Abstract

本発明は、データ再送をスケジュールする方法、データ再送方式で使用される方法、およびソフトハンドオーバー中に移動体通信システムにおける基地局のソフトバッファを更新する方法に関する。本発明は、制御および更新する方法を実行する基地局、スケジューリング方法を実行する通信端末、および少なくとも１つ基地局と通信端末とを含む移動体通信システムに関する。本発明は、受信機におけるパケット再送方式のデータパケットの誤った合成を回避するために、正確に受信すると受信データパケットに関連するソフトバッファ領域を消去する方法を提供する。さらに、閾値期間が満了すると、バッファ領域の消去を開始することができるように、データパケットを基地局のバッファ領域内へ最後に格納してからの経過時間を監視する方法が提供される。

Description

本発明は、データ再送をスケジュールする方法、および通信端末と複数の基地局とを含み通信端末がソフトハンドオーバー中に複数の基地局と通信する移動体通信システムの一部である通信端末におけるパケット再送方式で使用される方法に関する。さらに、本発明は、移動体通信端末の一部である基地局のソフトバッファを更新する方法に関する。さらに、本発明は、データ再送を制御する方法を実行する基地局、およびデータ再送をスケジュールする方法を実行する通信端末に関する。最後に、本発明は、少なくとも１つの基地局と少なくとも１つの通信端末とを含む移動体通信システムに関する。

Ｗ−ＣＤＭＡ（広帯域符号分割多重アクセス）は、第３世代無線移動体通信システムとしての使用のために標準化されたＩＭＴ−２０００（国際移動体通信）の無線インタフェースであり、柔軟かつ効率的に音声サービスやマルチメディア移動体通信サービス等の様々なサービスを提供する。日本、ヨーロッパ、アメリカおよび他の国々の標準化団体は、Ｗ−ＣＤＭＡに対する共通の無線インタフェース仕様書を作成するための第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）を共同で組織化した。

標準化されたヨーロッパ版のＩＭＴ−２０００は一般にＵＭＴＳ（汎用移動体通信システム）と呼ばれる。最初のＵＭＴＳの仕様書は、１９９９年に発行された（リリース９９）。これまでリリース４およびリリース５において、３ＧＰＰにより上記規格に対する複数の改善が標準化され、さらなる改善のための議論がリリース６に向けて現在なお継続中である。

ダウンリンクおよびアップリンクの個別チャネル（ＤＣＨ）、ならびにダウンリンク共有チャネル（ＤＳＣＨ）が、リリース９９とリリース４において定義された。後年、開発者らは、マルチメディアサービスまたはデータサービス全般の提供のためには、高速非対称アクセスを実施する必要があると認識した。リリース５では、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）が導入された。新しい高速ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）は、ＵＭＴＳ無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）から、ＵＭＴＳ仕様書においてユーザ装置と呼ばれる通信端末までのダウンリンク高速アクセスを、ユーザに提供する。

ＨＳＤＰＡは、高速パケットスケジューリング、適応変調、およびハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）等の技術に基づき、高スループット、遅延の減少および高ピークのデータレートを実現する。

ハイブリッドＡＲＱ方式
非リアルタイムサービスにおける誤り検出の最も一般的な技術は、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）を組み合わせた自動再送要求（ＡＲＱ）方式に基づく、ハイブリッドＡＲＱと呼ばれる技術である。巡回冗長検査（ＣＲＣ）により誤りが検出されると、受信機は、送信機に対し追加ビットまたは新しいデータパケットを送信するよう要求を行う。既存の様々な方式のうち、ストップアンドウエイト（ＳＡＷ）と、選択繰り返し（ＳＲ）連続ＡＲＱ（Selective-repeat continuous ARQ）とが、移動体通信において最も頻繁に使用される。

データユニットは送信前に符号化される。再送されるビットに応じて、３つの異なるタイプのＡＲＱを定義することができる。

ＨＡＲＱタイプIでは、受信した誤りデータパケット（ＰＤＵ：パケットデータユニットとも称する）は廃棄され、当該ＰＤＵの新しい複製が別途再送、復号される。当該ＰＤＵの以前のバージョンと後のバージョンとを合成することはない。ＨＡＲＱタイプIIを用いる場合、再送の必要がある誤りＰＤＵは廃棄されないが、その後の復号化のために、送信機から供給される複数の増加的冗長性（incremental redundancy）ビットと合成される。再送ＰＤＵは、時にはより高い符号化レートを有し、受信機において、記憶された値と合成される。このことは、再送毎に僅かに冗長性が加えられることを意味する。

最後に、ＨＡＲＱタイプIIIは、タイプIIとほとんど同じパケット再送方式であり、再送された全てのＰＤＵは自己復号可能であるという点においてのみ異なる。このことは、ＰＤＵは、以前のＰＤＵとの合成なしで復号可能であることを意味する。自己復号可能パケットは、複数のＰＤＵが極度に損傷を受けて再利用可能な情報がほとんど無い場合に、有利に使用することができる。

ＵＭＴＳ構成
汎用移動体通信システム（ＵＭＴＳ）の上位レベルのＲ９９／４／５構成を図１に示す（非特許文献１参照：http://www.3gpp.orgから入手可能）。この図において、ネットワーク要素は、機能的に、コアネットワーク（ＣＮ）１０１、ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）１０２、およびユーザ装置（ＵＥ）１０３に分類される。ＵＴＲＡＮ１０２は、全ての無線関連機能の処理を行い、一方、ＣＮ１０１は、呼およびデータ接続を外部ネットワークへルーティングする処理を行う。これらのネットワーク要素の相互接続は、オープンインタフェース（Ｉｕ、Ｕｕ）により定義される。ＵＭＴＳシステムは、モジュール式であり、従って複数の同一タイプのネットワーク要素を持つことができることに留意されたい。

図２に現行のＵＴＲＡＮの構成を示す。複数の無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２０１、２０２がＣＮ１０１へ接続される。各ＲＮＣ２０１、２０２は、一つまたは複数の基地局（ノードＢ）２０３、２０４、２０５、２０６の制御を行い、これらの基地局はＵＥと通信を行う。複数の基地局を制御するＲＮＣは、これらの基地局の制御ＲＮＣ（Ｃ−ＲＮＣ）と呼ばれる。Ｃ−ＲＮＣを伴う、制御された基地局の一セットは、無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）２０７、２０８と呼ばれる。ユーザ装置およびＵＴＲＡＮ間の各接続に対して、一つのＲＮＳがサービングＲＮＳ（Ｓ−ＲＮＳ）となり、コアネットワーク（ＣＮ）１０１とのＩｕ接続を維持する。必要に応じて、ドリフトＲＮＳ（Ｄ−ＲＮＳ）３０２は、図３に示すように、無線リソースを提供することによってサービングＲＮＳ（Ｓ−ＲＮＳ）３０１をサポートする。それぞれのＲＮＣは、サービングＲＮＣ（Ｓ−ＲＮＣ）およびドリフトＲＮＣ（Ｄ−ＲＮＣ）と呼ばれる。Ｃ−ＲＮＣおよびＤ−ＲＮＣは同一であり、従ってＳ−ＲＮＣまたはＲＮＣの略記も頻繁に用いられる。

進化型ＵＴＲＡＮ構成
現在、現行のＲ９９／４／５ ＵＭＴＳ構成からのＵＴＲＡＮ構成の進化に対する実現性の研究が進行中である（非特許文献２参照、http://www.3gpp.orgで入手可能）。上記進化型構成のための２つの概略提案が現れた（非特許文献３および非特許文献４参照、http://www.3gpp.orgで入手可能）。"Further Clarifications on the Presented Evolved Architecture"の表題でなされた提案につき、図４を参照して以下に議論する。

ＲＮＧ（無線ネットワークゲートウェイ）４０１は、従来のＲＡＮとの網間接続に使用され、モビリティアンカーポイントとして機能する。モビリティアンカーポイントは、一旦ＲＮＧ４０１が接続のために選択されるとそれが呼の間維持されることを意味する。これは制御プレーンおよびユーザプレーンの両方の機能を含む。

制御プレーンにおいて、ＲＮＧ４０１は、進化型ＲＡＮとＣＮとの間、および進化型ＲＡＮとＲ９９／４／５ ＵＴＲＡＮとの間のシグナリングゲートウエイとしての役割を果たし、以下の主要な機能を有する。

●Ｉｕシグナリングゲートウエイ、すなわちＲＡＮＡＰ（無線アクセスネットワークアプリケーション部）接続用アンカーポイント
●ＲＡＮＡＰ接続の終端、以下を含む。
●シグナリング接続の設定および解除
●コネクションレスメッセージの識別
●ＲＡＮＡＰコネクションレスメッセージの処理
●該当ノードＢ＋へのアイドルおよび接続モードページングメッセージの中継
ＲＮＧは、以下を行う。
●ノードＢ＋間再配置におけるＣＮの役割
●ユーザプレーン制御および
●ノードＢ＋４０２〜４０５とＲ９９／４／５ ＲＮＣとの間のＩｕｒシグナリングゲートウエイ

さらに、ＲＮＧは、ＣＮまたは従来のＲＡＮから、進化型ＲＡＮまでのユーザプレーンアクセスポイントであり、以下のユーザプレーン機能を有する。
●再配置中におけるユーザプレーントラフィック切替え；
●ノードＢ＋およびＳＧＳＮ（サービングＧＰＲＳサポートノード、ＣＮの要素）間におけるＧＴＰ（Ｉｕインタフェースに関するＧＰＲＳトンネリングプロトコル）パケットの中継および
●ユーザプレーンに対するＩｕｒ網間接続

ノードＢ＋４０２〜４０５要素は、ＲＡＮ無線プロトコル（レイヤ１−物理レイヤ、レイヤ２−媒体アクセス制御および無線リンク制御サブレイヤ、レイヤ３−無線リソース制御）の全てを終端する。ノードＢ＋４０２〜４０５の制御プレーン機能は、進化型ＲＡＮ内の接続モード端末の制御に関する機能を全て含む。主要な機能には、以下を含む。
●ＵＥの制御
●ＲＡＮＡＰ接続の終端
●ＲＡＮＡＰ接続指向プロトコルメッセージの処理
●ＲＲＣ（無線リソース制御）接続の制御／終端および
●該当ユーザプレーン接続の初期化の制御

ＲＲＣ接続が終端されると、またはその機能が別のノードＢ＋に再配置されると（サービングノードＢ＋の移動）、ＵＥのコンテキストは（サービング）ノードＢ＋から除去される。制御プレーン機能は、ノードＢ＋４０２〜４０５のセルのリソースの制御および設定のための全ての機能、ならびにサービングノードＢ＋の制御プレーン部からの要求に応じた個別リソースの割当てを含む。「ノードＢ＋」における「＋」は、Ｒ９９／４／５仕様書と比較して、基地局の機能が拡張されていることを表す。

ノードＢ＋４０２〜４０５のユーザプレーン機能は、ＰＤＣＰ（パケットデータ輻輳プロトコル）、ＲＬＣ（無線リンク制御）およびＭＡＣ（媒体アクセス制御）のプロトコル機能、ならびにマクロダイバーシチ合成を含む。

拡張アップリンク個別チャネル
個別トランスポートチャネル（ＤＴＣＨ）用のアップリンクエンハンスメント（Ｅ−ＤＣＨ）は、現在３ＧＰＰ技術仕様書グループＲＡＮにより研究されている（非特許文献５参照、http://www.3gpp.orgで入手可能）。ＩＰベースのサービスの利用はさらに重要になるので、アップリンク個別トランスポートチャネルの遅延を低減させるとともに、ＲＡＮのカバー範囲およびスループットを改善する要求が増加している。ストリーミング、インタラクティブおよびバックグラウンドサービスはこの拡張アップリンクから恩恵を受けることができる。

エンハンスメントの一例は、ノードＢ制御スケジューリング（Node B controlled scheduling）に関連する適応変調符号化方式（ＡＭＣ）の使用であり、すなわちＵｕインタフェースのエンハンスメントである。前述のとおり、既存のＲ９９／Ｒ４／Ｒ５のシステムでは、アップリンクの最大データレート制御はＲＮＣ内で行われる。ノードＢのスケジューラを再配置することにより、ＲＮＣとノードＢとの間のインタフェースのシグナリングより生じる待ち時間を低減させることができ、スケジューラはアップリンク負荷の時間的変化により速く対応することができる。これにより、ＵＥとＲＡＮとの通信における全体的な待ち時間が低減される。従って、ノードＢ制御スケジューリングは、アップリンク負荷が低減する場合には、より高いデータレートを速やかに割り当てることにより、または、アップリンク負荷が増加する場合には、アップリンクデータレートを制限することにより、それぞれアップリンク干渉をより確かに制御するとともに雑音上昇の変動を平滑化することができる。セルのカバー範囲およびスループットは、アップリンク干渉をより確かに制御することで改善可能である。

アップリンク上の遅延を低減させると考えられる別の技術は、他のトランスポートチャネルと比較して短いＴＴＩ（送信時間間隔）長をＥ−ＤＣＨに対して導入する技術である。通常５ｍｓのＴＴＩが他のチャネル上で使用されているが、２ｍｓのＴＴＩ長が現在、Ｅ−ＤＣＨ上の利用に向けて研究されている。ＨＳＤＰＡの重要な技術の一つであるハイブリッドＡＲＱも、拡張アップリンク個別チャネル用に検討されている。ノードＢおよびＵＥ間のハイブリッドＡＲＱプロトコルは、誤って受信されたデータユニットの迅速な再送を可能とし、従ってＲＬＣ（無線リンク制御）再送の回数およびこれに係る遅延を低減させる。これにより、エンドユーザの経験するサービス品質を改善することができる。

上述のエンハンスメントをサポートするため、以下ＭＡＣ−ｅｕと呼ぶ新ＭＡＣサブレイヤを導入する。以下の章でさらに詳細に説明する、この新サブレイヤのエンティティは、ＵＥとノードＢに設置することができる。ＵＥ側では、ＭＡＣ−ｅｕは、上位レイヤデータ（例えばＭＡＣ−ｄ）を新しい拡張トランスポートチャネルに多重化するとともにＨＡＲＱプロトコル送信エンティティを動作させる新しいタスクを実行する。

ＵＥにおけるＥ−ＤＣＨ ＭＡＣ構成
図５は、ＵＥ側のＥ−ＤＣＨ ＭＡＣ構成の全体を示す。新ＭＡＣ機能エンティティであるＭＡＣ−ｅｕ５０３が、Ｒｅｌ／９９／４／５のＭＡＣ構成に加えられる。ＭＡＣ−ｅｕ５０３エンティティを図６に詳細に示す（非特許文献６参照、http://www.3gpp.orgから入手可能）。

ＵＥからノードＢに送信されるデータパケットを搬送するＭ個の異なるデータフロー（ＭＡＣ−ｄ）が存在する。これらのデータフローは、種々のＱｏＳ（サービス品質）、例えば遅延および誤りの要件を有することができ、設定の異なるＨＡＲＱインスタンスを用いてよい。従って、データパケットは、異なる優先度キューに格納することができる。ＵＥおよびノードＢにそれぞれ設置された、ＨＡＲＱ送受信エンティティのセットは、ＨＡＲＱ処理と呼ばれる。スケジューラは、ＨＡＲＱ処理を異なる優先度キューに割り当てる際、ＱｏＳパラメータを考慮する。ＭＡＣ−ｅｕエンティティは、レイヤ１のシグナリングを介しノードＢ（ネットワーク側）からスケジューリング情報を受信する。

ＵＴＲＡＮにおけるＥ−ＤＣＨ ＭＡＣ構成
ソフトハンドオーバー動作では、ＵＴＲＡＮ側のＥ−ＤＣＨ ＭＡＣ構成におけるＭＡＣ−ｅｕエンティティは、ノードＢ（ＭＡＣ−ｅｕｂ）およびＳ−ＲＮＣ（ＭＡＣ−ｅｕｒ）間で分散することができる。ノードＢのスケジューラは、アクティブユーザを選択し、指示されたレート、提示されたレート、または送信が許可されたＴＣＦＳ（トランスポートフォーマットコンビネーションセット）のサブセットにアクティブユーザ（ＵＥ）を制限するＴＦＣ（トランスポートフォーマットコンビネーション）閾値を決定するとともにシグナリングすることにより、レート制御を行なう。

各ＭＡＣ−ｅｕエンティティは一ユーザ（ＵＥ）に対応している。図７に、ノードＢのＭＡＣ−ｅｕ構成をさらに詳細に示す。各ＨＡＲＱ受信機エンティティは、未解決の再送からのパケットのビットを合成するために一定量または一定領域のソフトバッファメモリを割り当てられることに留意されたい。一旦パケットが正常に受信されると、パケットは、順序通りの送出（in-sequence delivery）を上位レイヤに提供する並べ替えバッファ（reordering buffer）へ転送される。上述の実施形態によれば、並べ替えバッファは、ソフトハンドオーバー中、Ｓ−ＲＮＣ内に存在する。図８に、対応するユーザ（ＵＥ）の並べ替えバッファを含むＳ−ＲＮＣ ＭＡＣ−ｅｕ構成を示す。並べ替えバッファの数は、ＵＥ側での対応するＭＡＣ−ｅｕエンティティにおけるデータフローの数と等しい。データおよび制御情報は、ソフトハンドオーバー中に、アクティブセット内の全てのノードＢからＳ−ＲＮＣへ送信される。

必要とされるソフトバッファの大きさは、使用されるＨＡＲＱ方式に依存することに留意されたい。例えば、増加的冗長性（ＩＲ）を利用するＨＡＲＱ方式においては、チェイス合成（ＣＣ）を備える場合よりも多くのソフトバッファが必要になる。

Ｅ−ＤＣＨシグナリング
特定の方式の動作に必要なＥ−ＤＣＨ関連の制御シグナリングは、アップリンクおよびダウンリンクのシグナリングより成る。シグナリングは、考慮されるアップリンクエンハンスメントに依存する。

ノードＢ制御スケジューリング（例えば、ノードＢ制御の時間レートスケジューリング（time and rate scheduling））を可能にするには、ＵＥは、データをノードＢへ送信するために要求メッセージをアップリンク上において送信する必要がある。上記要求メッセージは、ＵＥのステータス情報（例えば、バッファステータス、電力ステータス、チャネル品質推定）を含むことができる。この情報に基づき、ノードＢは、雑音上昇を推定し、ＵＥのスケジューリングを行うことができる。ダウンリンクにおいてノードＢからＵＥへ送信される許可メッセージにより、ノードＢは、ＵＥが送信を許可される最大データレートおよび時間間隔を有するＴＦＣＳをＵＥに割り当てる。

アップリンクにおいて、ＵＥは、送信されたパケットを正しく復号するために必要なレート表示メッセージ情報（例えば、トランスポートブロックサイズ（ＴＢＳ）、変調符号化方式（ＭＣＳ）レベル等）を、ノードＢへシグナリングする必要がある。さらに、ＨＡＲＱを用いる場合、ＵＥは、ＨＡＲＱ関連の制御情報（例えば、ハイブリッドＡＲＱ処理番号、ＵＭＴＳリリース５の新規データ表示（ＮＤＩ）と呼ばれるＨＡＲＱシーケンス番号、冗長性バージョン（ＲＶ）、レートマッチングパラメータ等）をシグナリングする必要がある。

拡張アップリンク個別チャネル（Ｅ−ＤＣＨ）上で送信されたパケットを受信し、復号化した後、ノードＢは、ダウンリンクにおいてＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信することで、送信が成功したか否かをＵＥに通知する必要がある。

Ｒ９９／４／５のＵＴＲＡＮ内のモビリティ管理
この章では、頻繁に使用される用語を簡潔に定義し、モビリティ管理の手順を概説する（非特許文献７参照、http://www.3gpp.orgで入手可能）。

無線リンクは、単一のＵＥと単一のＵＴＲＡＮアクセスポイントとの間の論理結合である。その物理的具現例は、無線ベアラー送信を含む。

ハンドオーバーは、一つの無線ベアラーから別のベアラーへのユーザ接続の移動として定義できる。「ハードハンドオーバー」では、新しい無線リンクが確立される。一方、「ソフトハンドオーバー」（ＳＨＯ）においては、ＵＥがＵＴＲＡＮに対し常に少なくとも一つの無線リンクを維持するよう、無線リンクが確立、放棄される。ソフトハンドオーバーは、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）技術を用いるネットワークに特有のものである。通常、ハンドオーバーの実行は、移動体無線ネットワークのＳ−ＲＮＣにより制御される。

「アクティブセット」は、ＵＥと無線ネットワークとの間の特定の通信サービスに同時に関与する一セットの無線リンクを含む。例えば、ソフトハンドオーバー中、ＵＥのアクティブセットは、ＵＥに対してサービングするＲＡＮのノードＢへの無線リンク全てを含む。

ＵＥとＵＴＲＡＮとの間の通信のアクティブセットを変更するために、アクティブセット更新手順を用いてよい。その手順は３つの機能、すなわち無線リンクの追加、無線リンクの除去、ならびに無線リンクの追加および除去の組み合わせを含む。通常、同時無線リンクの最大数は４に設定される。一旦、各基地局のパイロット信号強度がアクティブセットの中で最も強度の高いメンバーのパイロット信号に対する特定の閾値を越えると、新しい無線リンクをアクティブセットへ加えることができる。一旦、各基地局のパイロット信号強度がアクティブセットの中で最も強度の高いメンバーのパイロット信号に対する特定の閾値を越えると、無線リンクをアクティブセットから除去することができる。

無線リンクの追加に対する閾値は通常、無線リンクの除去の場合よりも高くなるよう選択される。従って、上記追加と除去の事象はパイロット信号強度に対しヒステリシスを形成する。

パイロット信号の測定は、ＲＲＣシグナリングにより、ＵＥからネットワーク（Ｓ−ＲＮＣ）へ報告される。測定結果を送信する前に、高速フェージングを平均化するために、通常何らかのフィルタリングが行なわれる。標準的なフィルタリングの継続時間は約２００ｍｓであり、これはハンドオーバー遅延の一要因となる（非特許文献８参照、http://www.3gpp.orgで入手可能）。測定結果に基づき、Ｓ−ＲＮＣは、アクティブセット更新手順の機能（現在のアクティブセットに対するノードＢの追加／除去）の一つの実行開始を決定する。

ソフトハンドオーバー中のＥ−ＤＣＨ動作
マクロダイバーシチ利得を得るには、ソフトハンドオーバーをサポートすることが望ましい。ＨＳＤＰＡでは、例えば、ソフトハンドオーバーは、ＨＳ−ＤＳＣＨ（高速ダウンリンク共有チャネル）トランスポートチャネルに対してサポートされていない。ソフトハンドオーバーを適用した場合、アクティブセットの全ノードＢに対するスケジューリング負担の分散の問題が生じる。そして、スケジューリング機能の分散が解決されたとしても、アクティブセットの全てのメンバーへスケジューリングの決定を供給するためには、非常に厳しいタイミングが求められる。一つのノードＢのみがＨＳ−ＤＳＣＨ上でＵＥへ送信を行うため、マクロダイバーシチ利得は得られない。ＵＥが個別チャネルのソフトハンドオーバー領域に入ったとき、ＨＳ−ＤＳＣＨ上での送信が許可されたノードＢを決定する必要がある。サービングノードＢの選択は、ＵＥ側または（ＲＮＣにより）ネットワーク側のいずれで行ってもよい。

ＨＳ−ＤＳＣＨ用の高速セル選択（ＦＣＳ）法では、ＵＥは、データ送信に最も好適なセルを選択する。ＵＥは、周期的にアクティブセット内のセルのチャネル状態を監視し、現在のサービングセルよりさらに良好なチャネル状態のセルがあるか否か判定する。

ソフトハンドオーバーがアップリンク用にサポートされていない場合は、サービングノードＢを選択する必要がある。起こり得る一つの問題は、サービングノードＢの誤選択である。従って、選択されたアップリンクサービングノードＢよりもアップリンク送信に好適な、アクティブセット内のセルがある。このため、現在のサービングノードＢにより制御されるセルへのデータ送信が失敗し得る一方、他のノードＢにより制御されたセルへの送信は成功していたかもしれない。この選択の精度は、シグナリング遅延、測定結果のフィルタリング等、複数の要因に依存する。

結論として、Ｅ−ＤＣＨに対するＳＨＯ動作をサポートすることは、マクロダイバーシチ利得を得ることができ、さらに最良のアップリンクサービングノードＢの誤選択より発生し得る送信失敗を排除できる点において有用である。

ソフトバッファ同期が無いソフトハンドオーバー動作
Ｒ９９／Ｒ４／Ｒ５の構成を想定した、ソフトバッファ同期が無いノードＢのソフトハンドオーバー動作のフローチャートを図９に示す。同図はアクティブセットの任意のノードＢの動作を表す。

ステップ９０１において、アクティブセット内の各ノードＢはアップリンクトラフィックの受信に関し、拡張個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）を監視する。ステップ９０３において、パケットが送信時間間隔（ＴＴＩ）内に受信された場合（ステップ９０２参照）、ノードＢはパケットが初回送信であったか、あるいは以前に送信されたデータパケットの再送信であったかを判定しなければならない。この判定は、関連するアップリンク制御シグナリング、例えば新規データ表示（ＮＤＩ）に基づく。受信パケットが再送信だった場合、ステップ９０５においてノードＢは復号化する前に受信データパケットと、ソフトバッファ内に格納された前の送信とを合成しなければならない。初回送信に関しては、ノードＢは対応するソフトバッファ内に受信パケットを格納し（ステップ９０６参照、当該ソフトバッファ内に恐らく以前格納された送信が上書きされる）、受信するとパケットの復号化を試みる。

復号化が成功したか否かの検査（ステップ９０７参照）は、ＣＲＣチェックサムを評価することにより行われる。ステップ９０８においてパケットが正常に復号化された場合、ノードＢはそれを上位レイヤへ渡し、Ｉｕｂ／Ｉｕｒインタフェースを介してＳ−ＲＮＣへ送信する。復号化が成功しなかった場合は、ステップ９０９において軟情報はソフトバッファ内に格納される。

上に概論したように、ソフトハンドオーバー動作は付加的なマクロダイバーシチ利得を提供するだけでなく、システム設計をある程度複雑にする。Ｅ−ＤＣＨを例に取ると、ソフトハンドオーバー動作に対しては単一の送信プロトコルエンティティと複数の受信プロトコルエンティティが存在する。一方、非ソフトハンドオーバー動作に対しては単一の送信プロトコルエンティティと単一の受信プロトコルエンティティのみが存在する。

無線ベアラーの確立
何らかの送信を開始する前に、無線ベアラーを確立することができ、全てのレイヤはそれに従って構成されなければならない（非特許文献９参照、http//www.3gpp.orgから入手可能）。無線ベアラーを確立するための手順は、無線ベアラーと個別トランスポートチャネルとの関係に応じて変わることがある。ＱｏＳ（サービス品質）パラメータによって、ＲＢに対応する不変に（permanently）割り当てられた個別チャネルが存在してもよいし、しなくてもよい。

個別物理チャネルの起動による無線ベアラーの確立
ＵＭＴＳにおいて、無線ベアラーに対し新しい物理チャネルを作成する必要がある場合、図１０の手順を使用することができる。ＲＲＣレイヤのネットワーク側の上位レイヤのサービスアクセスポイントからＲＢ確立要求プリミティブを受信すると、無線ベアラーの確立を開始することができる。このプリミティブは、ベアラー参照（bearer reference）とＱｏＳパラメータとを含むことができる。レイヤ１とレイヤ２とのパラメータは、これらのＱｏＳパラメータに基づき、ネットワーク側ＲＲＣエンティティにより選択することができる。

ネットワーク側での物理レイヤ処理は、全ての適用可能なノードＢへ発行されたＣＰＨＹ−ＲＬ設定要求プリミティブにより開始することができる。指定受信者（intended recipients）のいずれかがサービスを提供できない場合は、確認プリミティブにおいてその旨を示すことができる。ノードＢにおいて、送信／受信の開始を含むレイヤ１の設定後、ＮＷ−ＲＲＣは、そのピアエンティティに対して無線ベアラー設定メッセージを送信することができる（ＮＷに対して随意的な確認応答される（acknowledged）送信または確認応答されない（unacknowledged）送信）。このメッセージは、レイヤ１、ＭＡＣ、およびＲＬＣのパラメータを含んでよい。メッセージを受信した後、ＵＥ−ＲＲＣはレイヤ１とＭＡＣとを構成する。

レイヤ１の同期が知らされると、ＵＥは、肯定応答（acknowledged）モードで無線ベアラー設定完了メッセージをネットワークへ返信することができる。ＮＷ−ＲＲＣは、ネットワーク側にＭＡＣとＲＬＣとを構成することができる。

無線ベアラー設定完了の確認を受信した後、ＵＥ−ＲＲＣは、新しい無線ベアラーに対応する新しいＲＬＣエンティティを作成することができる。ＲＬＣ確立に適用できる方法は、ＲＬＣ転送モードに依存してよい。ＲＬＣ接続は、暗示的に確立することもでき、明示的なシグナリングを適用することもできる。最後に、ＲＢ確立指示プリミティブは、ＵＥ−ＲＲＣにより送信することができ、ＲＢ確立確認プリミティブは、ＲＮＣ−ＲＲＣにより発行することができる。

信頼できるフィードバック送信を保証する場合、単純なＨＡＲＱ動作は、現在、単一送信機と単一受信機との間の通信に対してのみ可能である。フィードバック送信により、送信側と受信側との同期が保証される。関連ＨＡＲＱ制御情報におけるウィンドウベースのＨＡＲＱ処理のシーケンス番号値を増加させることにより、あるいはストップアンドウェイト（ＳＡＷ）ＨＡＲＱ処理の新規データ表示（ＮＤＩ）を切り替えることにより、受信機は、新しいパケットが受信されているのか否か、そしてそれに従ってソフトバッファを消去（flush）することができるか否かを知る。

これにより受信機において新規パケットと以前に格納されたパケットとが合成されないことが保証される。復号化前にパケットを誤って合成することは、まれなケースかもしれないが、フィードバックシグナリングが完全には信頼できないものであれば、その合成は、完全には除外できない。この場合、正確な復号化は不可能となる。

従って、受信機は、ＮＡＣＫをシグナリングすることにより当該パケットの再送を要求することができる。当該パケットの再送は、再送の最大回数に到達するまで続けることができる。「古い」パケットの以前のソフトバッファ値と合成されるた「新規」パケットの再送が多く存在する場合、「古い」パケットの軟値の影響は、新規パケットとの連続的な合成により低減することができ、これにより新規パケットの正常な復号化が可能になる。スループットがパケット再送によりいかに大きく影響されるかは、パケット再送手順の誤処理の可能性に依存すると考えられる。信頼できるシグナリングを獲得するために費やされるオーバーヘッドと、誤ったプロトコル処理の可能性との間にはトレードオフがあり得る。同様に、パケットが送信機により放棄されたか否かを受信機に通知する手順があってよい。これは、例えば再送の最大回数に達したことにより、あるいは割り当てられた遅延属性（または有効期間値（time to live value））を満たすことができなかった場合に生じるであろう。

広帯域符号分割多重アクセス（Ｗ−ＣＤＭＡ）としての幾つかの通信システムは、ソフトハンドオーバー動作に頼る。さて、各受信機からの多数のフィードバックを正しく受信する必要があるという課題に加えて、送信機と多数の受信機との間でＨＡＲＱソフトバッファを同期させる課題もまた存在する。全てのノードＢが、ＵＥから、受信パケットの正確な処理に必要な関連制御シグナリングを受信できるわけではない。制御情報が受信されたと仮定すると、ノードＢはパケットの復号を試みることができ、正常な復号化ができなかった場合はその軟値をバッファすることができる。当該パケットを復号化できる１つのノードＢ（例えば最良のリンク）が存在する一方で、他のものが何も受信しないということはありうる。

新規パケットの送信は最良のノードＢに対し継続し、一方、他の受信機においてバッファされた古いパケットは依然として存在する。

特許文献１では、アップリンクにおける、１つの送信機から多数の受信機へのソフトハンドオーバー中のＨＡＲＱ動作を明らかにする方法が紹介されている。電源制御とそれによる送信電力とは通常アクティブセット内の最良のリンクに適合されているので上記受信を保証することはできない。このことは、全ての受信機からの信頼できるフィードバックを実現することが難しいことも意味する。十分に同期された動作を保証するためには、「悪い」リンクのためにアップリンク送信電力を増大させる必要があるが、これはアップリンク干渉を著しく増大させることになる。特許文献１では、関連するＨＡＲＱアップリンク制御情報に消去ビット（flush bit）を加えることによりＨＡＲＱプロトコルの信頼性を向上することを提案している。

設定された消去ビットは、受信機に、当該パケットと以前の送信とを合成せず、当該ＨＡＲＱ処理のＨＡＲＱソフトバッファを消去するように通知する。これは原理的には動作するが２つの欠点を有する。第１に、いつバッファを消去すべきかを通知する必要があるので送信機が受信機の状態を知っていることを前提とする。信頼できないまたは欠落したフィードバックのため、送信機が受信機の状態について確かでなければ、バッファは消去される。このことは、当該パケットが既に受信されソフトバッファ内に格納されていた場合は、情報の損失という結果になる。第２に、高信頼性を有する消去ビットをＨＡＲＱ制御情報と一緒に送信する必要がある。このことは、アップリンクにおける無線シグナリングのオーバーヘッドを増大させる。

受信機として動作する多数の基地局とのソフトハンドオーバー動作中の非同期バッファの問題を詳細に説明した。既存の解決策は、ＨＡＲＱ処理やＨＡＲＱシーケンス番号すなわちＮＤＩのような通常のＨＡＲＱ制御情報に依存することに加えて、ソフトバッファを消去して誤った合成を回避するための追加シグナリングに依存する。
国際公開第９２／３７８７２号パンフレット 3GPP TR25.401: "UTRAN Overall Description" 3GPP TSG RAN WG3: "Feasibility Study on the Evolution of the UTRAN Architecture" 3GPP TSG RAN WG3, meeting #36, "Proposed Architecture on UTRAN Evolution", Tdoc R3-030678 3GPP TSG RAN WG3, meeting #36, "Further Clarifications on the Presented Evolved Architecture", Tdoc R3-030688 3GPP TR 25.896: "Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD (Release 6)" 3GPP TSG RAN WG1, meeting #31: "HARQ Structure", TdocR1-030247 3GPP TR 21.905: "Vocabulary for 3GPP Specifications" 3GPP TS 25.133: "Requirements for Support of Radio Resource Management (FDD)" 3GPP TS 25.331: "Radio Resource Control (RRC); Protocol Specification" 3GPP TS 25.213: "Spreading and modulation(FDD)"

本発明の目的は、受信機でのパケット再送方式おいて、データパケットの誤合成を回避することである。誤合成は、複数の受信機の非同期ソフトバッファにより引き起こされ得る。

本発明の目的は独立請求項の主題により解決される。本発明の好ましい実施の形態は従属請求項において定義される。

データパケット再送方式の例としてウィンドウベースのＨＡＲＱプロトコルを取り挙げると、ソフトバッファ内の古いパケットと同じシーケンス番号のパケットが受信されることがあってはならない。この現象はラップアラウンド（wrap around）問題と呼ばれる。ＨＡＲＱウィンドウは次へ進められるが、一方、当該シーケンス番号のソフトバッファは消去されない。Ｎチャネルのストップアンドウェイトプロトコルに関しても問題は同様である。同じＨＡＲＱ処理は、そうするように指示されかつソフトバッファが消去されない限り再度新規パケットのスケジュールがなされてはならない。

本発明は、無線インタフェース上あるいはネットワーク内の追加のシグナリングを回避しつつ、データ受信機としての複数の基地局との正確なプロトコル動作を保証できる。第１段階では、各バッファは、受信データパケットの正常な復号化後、あるいは誤ったデータパケットとそれに関連する再送との合成後に消去することができる。データパケットを正常に受信した時点での即時バッファ消去に加え、あるいは、特定のバッファ領域内に最後に格納してからの経過時間は、各基地局において例えばタイマーまたはカウンターにより監視することができる。この監視により、新規パケットが受信される前にソフトバッファ内の古いパケットが消去されることが保証される。

閾値期間、すなわち、それ以降は基地局にはいかなるデータパケットの再送も到達できない最大許容期間を予め決めておくか、あるいは設定することができる。この期間の満了後、基地局内の関連バッファ領域は消去され、新規データパケットを受信することができる。閾値期間の設定は、ＵＥのような通信端末と基地局のような受信機との間の上位レイヤシグナリングにより行うことができる。タイマーの開始値が閾値期間に対応してもよい。

従って、当該通信端末は、特定のデータパケット、およびその関連する再送用のバッファ領域が、通信する基地局においていつ消去されるかについて「知る」ことができる。このため当該通信端末は、軟合成から利得を獲得するために、特定のデータパケットの再送または再送データパケットを基地局においていつの時点までに受信する必要があるかを知ることができる。当該バッファが受信機において消去された場合、通信端末は放棄されたデータパケットの新しい送信に対する正確な送信パラメータを選択する際にその知識を用いることができる。

本発明は、通信端末と複数の基地局とを含む移動体通信システムにおけるパケット再送方式で用いられる方法であって、上記通信端末がソフトハンドオーバー中に上記複数の基地局と通信する、方法を提供する。本方法は、複数の基地局において通信端末からデータパケットを受信する工程と、各基地局において受信データパケットのデータの完全性を判定する工程とを含むことができる。受信データパケットのデータの完全性が基地局により確認されなかった場合、受信データパケットは、当該基地局の、受信データパケットに関連するバッファ領域内に格納することができる。データパケットを上記関連バッファ領域内に格納してからの経過時間を監視することができる。複数の基地局は、移動体通信ネットワークの制御ユニットまたは複数の制御ユニットにより制御される全ての基地局を指すのではなく、ソフトハンドオーバー中に当該通信端末と通信する基地局を指すことに留意されたい。ＵＭＴＳでは、この複数の基地局は通信端末のアクティブセットと呼ばれる。従って、複数の基地局は、移動体通信ネットワークの通信に対して利用可能な基地局のサブセットであると考えられる。

受信データパケットのデータの完全性が確認された場合、上記関連バッファ領域は消去することができる。

上述の目的の代替的な解決策として、本発明は、通信端末と複数の基地局とを含む移動体通信システムの基地局のソフトバッファを更新する方法をさらに提供する。本実施の形態によれば、通信端末はソフトハンドオーバー中に複数の基地局と通信する。本方法によれば、通信端末からのデータパケットは複数の基地局において受信することができる。さらに、受信データパケットのデータの完全性は各基地局において判断することができ、そして受信データパケットのデータの完全性が確認された場合、受信データパケットと関連するバッファ領域を消去することができる。

本発明の別の実施の形態では、受信データパケットのデータの完全性が基地局により確認されなかった場合、受信データパケットは当該基地局の関連バッファ領域内に格納することができ、そしてデータパケットを上記関連バッファ領域内に格納してからの経過時間を監視することができる。

監視された期間が、それ以降は当該基地局において再送データパケットをもはや見込めない閾値期間に等しいかそれより大きい場合、上記バッファ領域を消去することができる。データパケットは、例えば個別チャネルを介して受信することができる。

データパケットの初回送信のデータの完全性、あるいは再送データパケットの完全性が基地局により確認されなかった場合、パケット再送方式に従って再送データパケットを要求することができる。従って、別の実施の形態では、再送データパケットは複数の基地局において通信端末から受信することができる。再送データパケットを受信すると、基地局は、受信された再送データパケットのデータの完全性の判断を各基地局において行うことができ、データの完全性が基地局により確認されなかった場合、再送データパケットは、再送データパケットに関係する以前のデータパケットに対応するバッファ領域内に格納することができ、そして再送データパケットを上記関連バッファ領域内に格納してからの経過時間の監視を再開させることができる。

再送データパケットについて行われるデータの完全性の判定は、再送データパケットと関連データパケットとを合成してデータパケットの合成を得る工程と、上記データパケットの合成を復号して復号化データを得る工程と、復号化データの完全性を判定する工程とを含むことができる。より一般的には、データの完全性を判定する工程は、特定のデータパケットの（再）送信処理に対応する受信データが破損されていないことを確認することにより行うことができる（例えば巡回冗長検査（ＣＲＣ）により）。

受信データパケットのデータの完全性が確認された場合、関連バッファ領域を消去することができる。複数の基地局において通信端末からデータパケットを受信すると、受信された再送データパケットのデータの完全性の判定を各基地局において行うことができ、そしてデータの完全性が基地局により確認された場合、データパケットを上記関連バッファ領域内に格納してからの経過時間の監視を停止できる。上記の場合、再送データパケットはバッファ領域内に格納することができるということにさらに留意されたい。用語「データパケット」は、再送パケットあるいは初回送信を指す総括的な表現として理解できる。

監視された期間が閾値期間に等しいかそれより大きい場合、当該バッファ領域に関連するデータパケットに対する再送データパケットを受信する可能性は非常に小さいので、当該データパケットの監視もまた停止してよい。バッファ領域を消去することにより、このバッファ領域を再使用する際に新しいデータパケットと当該バッファ領域の「古い」内容（データパケットとそれに関連した以前に受信した再送）とが合成されないことを保証できる。

上に概論したように、閾値期間は設定可能な継続時間であることが望ましい。

閾値期間の継続時間を複数の基地局の少なくとも１つへシグナリングすることは、移動体通信ネットワークの制御ユニットからの無線ネットワーク制御シグナリングを使用することにより達成できる。例えば、ＵＭＴＳ仕様に従ってＲＡＮを使用する場合、閾値期間の継続時間はＮＢＡＰメッセージの情報要素（ノードＢのアプリケーション部）において、少なくとも１つの基地局へシグナリングすることができる。

さらに、閾値期間の継続時間を通信端末へシグナリングすることは、移動体通信ネットワークの制御ユニットからの無線リソース管理シグナリングにより達成できる。また、ＵＭＴＳ仕様に従ってＲＡＮを使用する場合、閾値期間の継続時間は、無線ベアラー設定メッセージ、無線ベアラー再構成メッセージ、無線リソース制御接続設定メッセージ、トランスポートチャネル再構成メッセージ、セル更新メッセージ、およびハンドオーバーコマンドメッセージのうちの少なくとも１つのＩＥ（情報要素）において通信端末へシグナリングすることができる。

パケット再送方式（例えばＨＡＲＱ）に従って、データパケットの受信ステータスを通信端末へ知らせることができる。このため、複数の基地局の少なくとも１つからのメッセージは通信端末へ送信することができ、複数の基地局の少なくとも１つが受信データパケットのデータの完全性を確認したか否かを知らせる。

正常に受信し復号化されたデータパケットは、さらなる処理のために上位レイヤに転送することができる。従って、本発明の実施の形態によれば、受信データパケットは、受信データパケットのデータの完全性を実際に確認した基地局の少なくとも１つにより移動体通信システムの制御ユニットへ転送される。

通信端末は、基地局においてバッファ領域が消去されるまで、破損されたデータパケットの再送用に割り当てられる十分な容量を有することができないので、再送データパケット用に割り当てられる当該の容量を増やすよう基地局にシグナリングすることができる。基地局は、データパケットの再送用の追加の送信容量を要求する通信端末からの容量要求メッセージを受信する。

好ましくは、容量要求メッセージは、通信端末により送信されるデータパケットの送信優先度、通信端末の送信バッファのデータサイズ、および監視される期間の継続時間のうち少なくとも１つを含む。好ましくは、これらのパラメータは、要求する通信端末に対し割り当てられたチャネル容量を増加すべきか否かを判定する基地局により用いることができる。あるいは、本発明の別の実施の形態によれば、通信端末の容量要求は、ＨＡＲＱ側の情報、例えばシーケンス番号、ＨＡＲＱ処理、またはその容量が要求されるパケットを識別するための新規データ表示を含んでよい。上記パケットの指示に対し、基地局は、例えば閾値期間、データパケットの優先度等の、当該パケットの対応するパラメータのいくつかを知ることができる。同様にして、通信端末は物理チャネル、トランスポートチャネル、および／またはその容量が要求される論理チャネルを識別することができる。

容量要求メッセージに応答して、あるいは基地局が通信端末に割り当てられた容量を増加することができる場合、データ送信用に通信端末に割り当てられた送信容量を示す容量認可メッセージが通信端末へ送信される。

特定のデータパケットと、その関連再送データパケットとに関連付けられたバッファ領域の消去を回避する別の可能性は、基地局へ再開要求メッセージを送信することと考えられる。上記再開要求メッセージは、データパケット（または関連する再送データパケット）を上記関連バッファ領域内に格納してからの経過時間の監視を再開する必要があるデータパケットを示す。基地局はこの再開要求メッセージを受信し、監視を再開することができる。再開要求メッセージは制御情報を含み、かつペイロードデータを含まないまたはダミーペイロードデータを含むことができる。

本発明の別の代替的な実施の形態では、閾値期間が満了すると、基地局は、消去されるべきバッファ領域としてパケットの関連バッファ領域に印を付けることができる。当該バッファ領域（例えば、シーケンス番号により識別された）に関連する新規パケットが受信されると、追加の特定制御情報を受信しなければ最終的にソフトバッファを消去できる。このような制御情報は表示の組み合わせでよい。この表示の組み合わせは、送信データパケットを合成しなければならない場合に送信可能なフラグとして実現できる。後者の場合、印を付けられたバッファ領域は消去することができないので、タイマーが既に期間満了したとしても合成は依然として行われる。これにより、データパケットの再送が遅れても軟合成を行うことができる。

ウィンドウベースのパケット再送方式を採用する際、本方法は、パケット再送方式のウィンドウ内の全てのデータパケットの送信に必要な時間に基づき閾値期間を算出する工程をさらに含むことができる。

使用する再送方式とは独立して、閾値期間は、初回データパケットの受信と再送データパケットの受信との間の期間に基づいて算出することができる。

別の実施の形態によれば、閾値期間の継続時間の計算は、以下のパラメータ、すなわち、バッファの大きさ、データパケット再送方式のパケット再送の最大回数、フィードバックメッセージに対する通信端末の処理時間、受信データパケットに対する各基地局の処理時間、および送信時間間隔のうち少なくとも１つに基づいてよい。

本発明は、通信端末と複数の基地局とを含む移動体通信システムにおける基地局をさらに提供する。通信端末はソフトハンドオーバー中に複数の基地局と通信を行い、基地局は上述した方法を実現する手段を含む。別の実施の形態では、本発明は、通信端末と複数の基地局とを含む移動体通信システムの一部である通信端末におけるデータ再送をスケジュールする方法であって、上記通信端末がソフトハンドオーバー中に複数の基地局と通信する、方法を提供する。本方法は、複数の基地局へデータパケットを送信する工程と、少なくとも１つのフィードバックメッセージを基地局の少なくとも１つから受信する工程と、少なくとも１つのフィードバックメッセージを評価し、送信データパケットのデータの完全性が複数の基地局の少なくとも１つにより確認されたか否かを判定する工程と、送信データパケットのデータの完全性が基地局により確認されなかった場合、データパケットの送信してからの、または当該フィードバックメッセージを受信してからの経過時間を監視し、それ以降は当該基地局において再送データパケットをもはや見込めない閾値期間の満了前にデータパケットに関連する再送が発生するようにスケジュールする工程と、を含むことができる。

送信データパケットのデータの完全性が確認されなかった場合、および監視された期間が上記閾値期間より小さい時間におけるある時点にて、既に上に概論したように、データパケットの再送のためにさらなる送信容量を要求する容量要求メッセージを複数の基地局へ送信することができる。

データ送信用に通信端末に割り当てられた送信容量を示す容量認可メッセージが複数の基地局の基地局から受信されなかったか、あるいは容量要求メッセージに応答していかなる追加の容量もＵＥに割り当てられなかった場合、当該基地局での監視を再開する必要があるデータパケットを示す再開要求メッセージを通信端末から基地局へ送信することができる。

再開要求メッセージの使用は、追加の送信容量の要求結果に制約されない。本発明の別の実施の形態によれば、送信データパケットのデータの完全性が確認されなかった場合、および監視される期間が上記閾値期間より小さい時間におけるある時点にて、当該基地局での監視を再開する必要があるデータパケットを示す再開要求メッセージを基地局へ送信することができる。

以下にさらに詳細に説明されるように、基地局において関連バッファ領域が消去される前に再送データパケットが通信端末から送信できなかった場合（例えば割り当てられた容量が不十分のため）、通信端末は新しい初回データパケットを送信するため、バッファ領域が消去されるのを待つ。従って、本方法は、送信データパケットのデータの完全性が確認されなかった場合、および監視される期間が上記閾値期間より小さい時間におけるある時点にて、当該監視期間が上記閾値期間より大きくなるまでデータパケットの再送を停止する工程を含む。

送信データパケットのデータの完全性が確認されなかった場合、通信端末のスケジューラは、再送データパケットの送信を開始させるように通知され、そして再送用の送信データパケットを再スケジューリングする。同様にして、送信データパケットのデータの完全性が確認された場合、スケジューラは、通信端末の送信バッファから送信データパケットを除去するように上記通信端末により通知される。

初回データパケットに関連する再送が必要となった場合、通信端末は複数の基地局へ再送データパケットを送信することができ、次に少なくとも１つのフィードバックメッセージを基地局の少なくとも１つから受信する。次に、上記少なくとも１つのフィードバックメッセージを評価し、上記送信データパケットのデータの完全性が複数の基地局の少なくとも１つにより確認されたか否かを判定する。そして、データの完全性が確認された場合は、データパケットの送信してからのまたは当該フィードバックメッセージを受信してからの経過時間の監視を再開することができる。例えば、監視にタイマーを使用する際、タイマーは初期閾値にリセットされ、再開される。

さらに本発明は、通信端末と複数の基地局とを含む移動体通信システムにおける通信端末であって、上記通信端末はソフトハンドオーバー中に複数の基地局と通信を行い、そして上記通信端末は先に概論した方法の工程を実施する手段を含む、通信端末を提供する。

本発明の別の実施の形態によれば、上述の通信端末と基地局とは移動体通信システムにおいて好適に組み合わせることができる。

以下、添付図面を参照し本発明をさらに詳細に説明する。図面において同様または対応する細部には同じ参照番号が付与される。

以下の様々な実施の形態は、主としてＨＡＲＱパケット再送方式およびＵＭＴＳに関し説明されることに留意されたい。しかしながら、本発明の基本原理は他のデータパケット再送方式にも適用可能であり、さらに通信端末のソフトハンドオーバーとパケット再送機構を提供するＵＭＴＳ以外の移動体通信システムにも適用可能である。

図１１は、ソフトハンドオーバー中のＵＥのアクティブセット内の基地局の動作の例示的フローチャートである。ステップ１１０１において、基地局は、物理チャネルを監視することができ、またステップ１１０２において、１つまたはそれ以上のデータパケットが送信時間間隔（ＴＴＩ）内に受信されたか否かを周期的に判断することができる。データパケットが基地局へ送信されると、データパケットは、ステップ１１０３において受信される。受信されると、ステップ１１０４において基地局は、受信データパケットが初回のデータパケットか、あるいは初回のデータパケットに対応する再送かを判定する。さらに、受信データパケットが再送データパケットである場合、ステップ１１０５において基地局は、再送されたデータと、基地局の関連ソフトバッファ領域内に格納された対応する軟値とを合成する。例えば、初回データパケットが正確に受信されなかった場合、すなわちそのデータが破損しており基地局により復号化することができなかった場合、この初回データパケットに対応する再送データは、初回データパケットのデータと合成され、このデータパケットの合成が、ステップ１１０６において復号化される。初回データパケットが受信された場合、ステップ１１０６においてパケットは、前述の合成を行わずに直接復号できる。ステップ１１０６では、復号化されたデータのデータ完全性をさらに判断する。

データの完全性が確認された場合、フローはブロック１１０７へ進む。図９において例示されたような最新技術のパケット再送方式と比較した第１の改良として、データパケットおよびそのあり得る再送に対応するバッファ領域（例えばＨＡＲＱソフトバッファ）は、従来のパケット再送方式におけるように新規パケットが受信された後（図９のブロック９０６参照）だけではなく、ステップ１１０７においてデータパケットが正確に受信された直後に削除すなわち消去される。従って、初回データパケットおよびその再送に対応するバッファ領域は、正しく復号化を行うと直ちに解放される。これにより、このバッファ領域に対応する新規データパケットを受信した際に、以前に受信されたデータパケットのいかなるデータもバッファ領域内に存在しないことが保証される。

通信端末と複数の基地局との間のデータ送信に対し、あるノードＢは、制御情報を一時的に受信することができなく、そして破損されていないデータパケットをＵＥから受信している当該のノードＢは暫くの間送信を続けることができるので、ソフトバッファ領域を直ちに消去することは違いをもたらす。

例えばデータパケットを正しく復号化した直後にバッファ領域が消去されると、誤合成を最初から排除することができる。加えて、正常に復号化されなかった好ましくは全ての新規パケット（ｎ＝０，１，・・・Ｎ）に対して開始されるタイマーを、間違った合成を回避するように使用することができる。データパケットの軟値（すなわち初回データパケット）または再送データパケットがソフトバッファ内に格納された後、もしくはその前に、タイマーは開始され、パケットがバッファ内にどれくらいの期間格納されていたか、あるいは関連バッファ領域が消去される前にどれくらいの期間ソフトバッファ内に保持できるかを知らせる。連続的な受信を伴う通常動作中、タイマーが期間満了する前に再送を受信することができ、そのデータパケットＸｉに対するタイマーが再開される。パケットが正確に受信された場合、関連バッファ領域を消去すること（１１０７）に加え、当該データパケットに対するタイマーを停止することができる。

データパケット（すなわち、初回データパケットのみ、あるいは初回データパケットとこのパケットに対応する１つまたはそれ以上の再送の軟値との合成）が、ステップ１１０６において正しく復号できなかった場合、新たに到着するデータパケットは関連ソフトバッファ領域内に格納される。

ＨＡＲＱを例に取ると、各受信データパケットにおいて、初回データパケットか再送データパケットかに関わらず、ＨＡＲＱ処理番号とＮＤＩとは、上に概論したように特定のデータパケットの再送を識別するものである。特定の処理番号を有するデータパケットが受信され、そして正しく復号できない場合、データパケットの軟値は、同じＨＡＲＱ処理番号を含むパケットからの他のデータと共に関連バッファ領域内に格納することができる。

関連バッファ領域に格納できるデータパケットに対するタイマーが動作していない場合、すなわち初回データパケットが受信された場合、当該バッファ領域と受信データパケットとに対応するタイマーは、ステップ１１１１において開始される。受信データパケットの関連バッファ領域に対しタイマーが既に動作している場合はタイマーを再開させてよい（同じくステップ１１１１参照）。

次の送信時間間隔（ＴＴＩ）の受信に進む前に、全てのタイマーはステップ１１１２において減ずることができる。タイマーは、データパケットがＴＴＩ経過後に受信されたか否かに無関係に減じてよい。

ステップ１１１３において、いずれかのタイマーが期間満了したと判断される場合、当該基地局はもはや、ソフトバッファ領域内に格納された破損データパケットに関連する再送データパケットを見込めないので、初回データパケットと、場合によっては、受信した関連再送パケットからの追加軟値とを含む特定のバッファ領域は、ステップ１１１４において消去される。いずれのタイマーも期間満了しなかった場合、次のデータパケットの受信が見込まれる。

タイマー値を設定するための、すなわちそれ以降は基地局において再送データパケットをもはや見込めない閾値期間を設定するための一基準は、様々なパケットの誤合成を回避するのに十分となるよう閾値期間を小さくすることである。同時に、タイマーの値は、再送待ち状態（pending）にある格納パケットが消去されないように十分に大きくすべきである。

例えば、ＵＭＴＳリリース５において採用されたＨＡＲＱプロトコルでは、ＨＡＲＱ送信は非同期であってよいが、ＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックメッセージは同期して送信されてもよい。このことは、初回データパケットの再送が通信端末によりいつ送信されるかが基地局へは通常正確には知らされていないことを意味しており、このためタイマーの設定がかなり難しくなる。ＵＥがデータパケットを自律的に（autonomously）送信できる場合、基地局と通信端末とでの処理時間を考慮すると初回データパケットの送信直後に再送データパケットが続く可能性がある。再送は遅延と遅延ジッタとを最小にするためにより高い優先度で送信してよい。さらに、再送はあまりに長時間、待ち状態にすべきではない。チャネル状態は変わりうるので、送信フォーマット（例えばパケットの大きさ、変調、符号化レート等）がチャネル状態に対し、もはや好ましくないことがあるからである。後者の場合、新しいチャネル状態に対する送信フォーマットの適合化（ＴＦＣ：送信フォーマットコンビネーション）が必要となることがある。

許容可能な最大タイマー値は、詳細なパケット再送プロトコル設計に依存してよい。例えば、ウィンドウベースのＨＡＲＱプロトコルにおいては、ラップアラウンド問題は回避されなければならない。信頼できるＡＲＱ動作のためには、ＡＲＱウィンドウは、送信機または受信機ウィンドウの大きさの少なくとも２倍の大きさとすることができる。ウィンドウ外のデータパケットが受信されるとウィンドウは次へ進められる。シーケンス番号が、ＨＡＲＱウィンドウ内のある位置を識別するために使用されることを想定すると、ウィンドウは余り大きなステップで次へ進めることはできず、全ての後続データパケットは正しく受信される。タイマー値は、ウィンドウの全てのパケットを送信するのにどれくらいの時間がかかるかを考慮して算出することができる。後者の場合、タイマーは、同じシーケンス番号を有する新規データパケットの新しい送信が開始される前に期間満了する。

ウィンドウサイズが大きくなればなるほど、あるいはＨＡＲＱ ＳＡＷ処理が多くなればなるほど、あるいはＨＡＲＱ処理毎のウィンドウつまりソフトバッファサイズが大きくなればなるほど、タイマー値は大きくなると考えられる。ＨＡＲＱに対しては、再送データパケットの各軟値はバッファ領域内へバッファする必要があるので、ソフトバッファサイズは主要な複雑化要因の１つとなり得る。従って、ウィンドウサイズは大きすぎてはならない。このことは、バッファは、連続送信におけるラウンドトリップ時間中に受信される程度の多さのパケットを格納するように、その大きさを決めてよいことを意味する。受信機の実現方法に依存し、パケットはビットレベルあるいはシンボルレベルの軟値によりバッファすることができる。より上位レベルの変調（例えば１６ＱＡＭ）に対し、シンボルレベルでのバッファリングはより少ないメモリを必要とする一方、ビットレベルの軟値は、例えば一定数のビットで区切る必要がある場合は最も高い柔軟性を可能にする。別の設計基準は、ビットの細かさ（すなわち何個のビットが１つの軟値を表現するか）である。従って、精度とバッファサイズとの間にトレードオフがある。

図１３に例示されるラウンドトリップ時間は、ＵＥからのデータパケットの初回送信（１３０１）から、否定フィードバックメッセージを受信して同じデータパケットを再送（１３０５）するまでの時間として定義することができる。これは、伝播遅延ｔ_{ｐｒｏｐａ}の２倍に加え、ＵＥ処理時間ｔ_{ＵＥ＿ｐｒｏｃｅｓｓ}およびノードＢ処理時間ｔ_{ＮｏｄｅＢ＿ｐｒｏｃｅｓｓ}を伴う。再送は、以前のまたは初回の送信の６ＴＴＩ後に送信できるものと仮定する。連続送信を実現するためには、これは、送信機および受信機ウィンドウサイズ、少なくとも６に相当する。純然たるウィンドウベースのＡＲＱシステムでは、最小の全体ウィンドウサイズは少なくとも送信機／受信機ウィンドウサイズの２倍（すなわち、本例では１２）である。これにより、いくらかのＡＣＫ／ＮＡＣＫが失われたとしても、パケットの一意的な識別と正確なＡＲＱ動作とを保証することができる。例えばＮＡＣＫからＡＣＫへの誤った解釈があると、新規パケットは同じシーケンス番号をとることができないが、ウィンドウは恐らく移動され、これは見込んでいた再送ではなく新規パケットであるということを受信機に知らせる。

同様な計算は、ＮチャネルＳＡＷプロトコルに対して行うことができる。前に説明したＡＲＱシステムは、６チャネルＳＡＷプロトコルと１ビットの新規データ表示（シーケンス番号と等しい）と等価である。両システムにおいて、最悪のシナリオに対してもプロトコルを動作させるために、タイマーがＴＴＩの１２倍に設定することができる。図１３に例示された同期送信を前提として、最悪ケースに対する最大タイマー値を算出することができる。以下、これについて説明する。

ＵＥは、１に設定された処理番号と０に等しいＮＤＩとを有する第１のデータパケットを２つのノードＢへ送信することができ、ここで、ノードＢ１は、データパケットを受信するがそれを復号化することができず、従って軟値をソフトバッファのバッファ領域内へバッファし、そしてＵＥへＮＡＣＫを送信し復号化失敗を知らせる。ノードＢ２は、データパケットを正常に復号化することができ、ＡＣＫを送信する。従って、ＵＥは、ノードＢ２からＡＣＫを受信し、ノードＢ１からＮＡＣＫを受信する。

さらに、ＵＥは、パケット２、３、・・・、１２をノードＢ１とノードＢ２へ送信し、ノードＢ２は、パケットを全て受信し正常に復号化すると仮定する。データパケット１〜６は異なるＨＡＲＱ処理番号と、０に設定されたＮＤＩとを含むことができる。パケット７〜１２は、１に設定されたＮＤＩで送信される。

ノードＢ１は一時的に受信範囲外に存在することがあり、処理番号１と、１に設定されたＮＤＩとを有するパケット７を入手し損なう。従って、ノードＢ１は、関連ソフトバッファ内に１の処理番号と０に設定されたＮＤＩとを有する第１のデータパケットを格納する。

ＵＥは、ノードＢ１により受信された処理番号１と、０に等しいＮＤＩとを有する新しいデータパケット１３を送信する。新規データパケットの処理番号およびＮＤＩが、バッファ内に格納されたデータパケットの処理番号およびＮＤＩに一致すると、新規データパケットは再送であると考えられるのでノードＢ１は２つのパケットを合成する。従って上に概論した状況において、ノードＢ１は、データパケット１３とソフトバッファ内に格納された第１のデータパケットのデータとを誤って合成するであろう。

これは、実際のシステムにおいてめったに発生しないまさに特別な仮定に基づいた最悪ケースの予測である。第一に、上記の例のようにＵＥを連続的にスケジュールすることはできない。フィードバックシグナリングの誤った解釈、あるいはパケットを完全に入手し損なうことも例外的な事象でなければならない。また、ＡＲＱ動作は同期していなくてもよい（すなわち再送は、一定期間の満了後に送信しなくてよい）。初回の送信としてより高い優先度を有するとともに、新しい初回送信に取って代わる待ち状態の他のいくつかのパケットの再送が存在すると考えられ、これによりラップアラウンドが発生するまでの時間がさらに増加する。ウィンドウサイズが制限されるので、受信を一回失敗した後のみＨＡＲＱバッファを消去させる必要性が生じる。

使用されるパケット再送方式、すなわちプロトコルは、例えば特定データフローのサービス品質（ＱｏＳ）の要件を考慮することにより柔軟な方法で構成可能である。これは例えば到達すべき一定のビット誤り率、または遅延要件であってよい。例えばＨＡＲＱプロトコルを使用する際、設定可能なパラメータは、ＨＡＲＱソフトバッファのサイズ、ＨＡＲＱ処理の数、パケットが放棄されるまでの時間、再送の最大回数、ＴＴＩ間の最小間隔、またはＵＥおよび／またはノードＢの処理時間等であってよい。タイマーの設定と、いつソフトバッファからパケットをクリアするかは、考慮にいれるこのような種類のパラメータに依存してもよい。

２つ以上のノードＢが受信中であって、同じパケットを復号化しようとする場合、非同期ノードＢのバッファ問題がソフトハンドオーバー中に発生し得る。従って、ＲＮＣは、各特定ＵＥのソフトハンドオーバー状態についてノードＢに通知することができる。タイマーは、ＵＥがソフトハンドオーバー状態の場合にのみ開始することができる。

さらに、ノードＢにデフォルトのタイマー値を与えるか、またはその値は無線リソース制御等の上位レイヤにより設定することができる。ＲＮＣは、例えばＨＡＲＱ消去タイマー（HARQ_flush_timer）と呼ばれる新しい情報要素を有するメッセージをシグナリングすることができる。特定の物理またはトランスポートチャネル、例えば拡張個別チャンネルを設定または修正するためにメッセージを送信することができる。ＵＭＴＳでは、無線ネットワーク制御プロトコルは、ノードＢアプリケーションプロトコル（ＮＢＡＰ）と呼ばれる。拡張個別アップリンクパケット送信に対して、様々なスケジューリング選択肢を使用することができる。ノードＢがＵＥのアップリンク送信を制御する場合、ノードＢは期間満了間近のタイマーを有するＵＥを優先させることができる。これによりＵＥは、そのアクティブセットの基地局でのタイマーの期間満了およびソフトバッファ消去の前に再送データパケットを送信することが可能となり、軟合成から利得を獲得することが可能となる。

再送は、より高い優先度を有してよいが、ＵＥのスケジューリングの判定は、チャネル品質、利用可能な送信電力、様々なデータフローの様々な優先度等の他のパラメータを考慮してよい。ＵＥが特定の送信を自律的にスケジュールすることができるか、あるいは送信用の追加の容量を要求できる場合、ＵＥはタイマーが期間満了間近なパケットを優先させることができる。

従って別の実施の形態では、タイマー値をＵＥに知らせてもよく、例えば予め定義してもよい。本発明の別の実施の形態では、タイマー値は、ＵＥへシグナリングされる。タイマー値は、ＲＲＣシグナリングを使用することによりシグナリングすることができる。これにより、ＲＲＣシグナリングメッセージに対し、例えばＨＡＲＱ消去タイマーと呼ばれる新情報要素の定義が必要となることがある。図１０で説明したベアラー設定手順は変更する必要がなく、ＲＢ設定（RB_setup）、ＲＢ再構成（RB_reconfiguration）、ＲＲＣ接続設定（RRC_connection_setup）、ＴｒＣＨ再構成（TrCH_reconfiguration）、セル更新（cell_update）、またはハンドオーバーコマンド（handover_command）等の既存のメッセージに、新しい情報要素HARQ_flush_timerを組み込むことになる。ＨＡＲＱタイマー値がシグナリングされない場合は、所定のデフォルト値を有してよい。さらに、タイマー値の細かさは、パラメータHARQ_flush_timerの値が大きくなるにつれて増大してよい。例えば、あり得るタイマー値として５ｍｓ、１０ｍｓ、１５ｍｓ、２０ｍｓ、３０ｍｓ、５０ｍｓまたは１００ｍｓを仮定すると、HARQ_flush_timerは３ビットで表現できる。

さらに通信端末は、ソフトバッファがいくつかまたは全てのノードＢにおいて既に消去されたということを知っていると仮定すると、通信端末は送信パラメータの選択を変更することができる。例えば再送が既に何回送信されたかに依存して、増加的冗長性（incremental redundancy）についての様々な戦略がある。いくつかのＵＥは、復号化に必要な符号化率に近づくために初回データパケットでは低い符号化率で送信する。別の再送データパケットでは、わずかな冗長性が追加されるだけである。データパケットと、その対応再送データパケットとに関連するバッファ領域が、いくつかまたは全てのノードＢで消去されたことが知らされている場合、ＵＥは再び初回の送信から始めることができる。同様にして、コンステレーション再配置（constellation rearrangement）等の様々な送信において様々な変調コンステレーションを使用するシステムに適用できる。（例えば非特許文献１０参照、http://www.3gpp.orgから入手可能）。

図１２に、典型的なＨＡＲＱ送信機の動作を示す。ＵＥが同期し、無線ベアラーがＲＲＣなどにより正しく構成された場合、ＵＥはデータ送信可能である。ＵＥが送信を許可され、その送信バッファ内にデータを有し、十分な送信電力等を有する場合、ＵＥはブロック１２０１に示されようにＴＴＩ内に１つまたはそれ以上のパケットを送信できる。パケットは通常、パケットデータユニットと呼ばれ、ＩＰパケット等の別のパケットのセグメントであってもよいし、あるいは連結された複数パケットでもよい。ステップ１２０２において、ＵＥは、トランスポートブロックサイズ、変調符号化方式、符号数、電力、コンステレーション等の送信パラメータを選択することができ、またステップ１２０３において、このサイド情報または制御情報を、パケットが送信される前に、またはそのパケットと共に送信することができる。

フィードバックメッセージがどのように生成され処理されるかについては多くの代替手法がある。この例では、全てのノードＢがフィードバックを送信し、そしてノードＢの１つがＡＣＫを送信すると（ステップ１２０４参照）、パケットは正しく受信されたものと見なされ、送信バッファから削除することができる（ステップ１２０５参照）。次に、アクティブセット内の各ノードＢ_ｙに対し、送信されたパケットに対する肯定応答が受信されたか否かをステップ１２０６において判定することができる。特定のパケットＸ_ｉに対しＡＣＫが受信された場合、対応するタイマーＴ_ｉ，ｙはステップ１２０７において停止される。基地局からＡＣＫが受信されなかった場合、処理はブロック１２０９へ進む。これらのステップは、アクティブセット（ｙ＝０，１，・・・Ｙ）内の全てのノードＢにより実行することができ、同図では複数の形状により示される。このことは、ＵＥ内にはアクティブセット内のノードＢと同数のタイマーがあってよいことを意味する。

送信されたパケットＸ_ｉに対して、いかなるＡＣＫも受信されなかった場合、ステップ１２０８において、パケットは再送のためにスケジュールされる。ソフトバッファ内に依然として格納されているもの（すなわち以前に送信されたデータパケット）とは異なる新しいデータパケットが送信されると、非同期ソフトバッファの問題が発生し得る。ノードＢは、送信をいつ入手し損なったかを知らないことがあるので、タイマーは各受信後に開始される。

ステップ１２１０において、ＵＥは、否定応答ＮＡＣＫが受信されたアクティブセット内の全てのパケットおよび各ノードＢに対し、タイマーを開始または再開することができる（ステップ１２０９参照）。ノードＢがパケットを入手し損なった場合（ＡＣＫもＮＡＣＫも送信されない）、タイマーは何ら影響を受けず、本処理はブロック１２１１へ進む。

タイマーはＴＴＩの倍数の値に設定できることが好ましく、そしてステップ１２１１において各ＴＴＩ分だけ減じられる。

ノードＢにおいてタイマーが期間満了すると（ステップ１２１２参照）、ＵＥは、当該タイマーが当該特定のノードＢにおいて期間満了したことと、当該パケットに対するソフトバッファが当該特定のノードＢにおいて消去されたこととがわかる（ステップ１２１３参照）。例示した実施の形態では、ＵＥは、初回パラメータ設定により、あり得る再送（すなわち、この場合は初回データパケット）を送信することができる。もしＴＴＩ内に何もスケジュールされなかった場合、全てのタイマーも同様に１ＴＴＩ分だけ減じられる。初回送信パラメータで再開するためのＵＥにおける判定は、何個のノードＢにおいてバッファが消去されたか、再送が何回既に送信されたか、その間にどの程度チャネル状態が変更したか等の、他のパラメータまたは条件に依存することができる。

送信／再送データパケットの受信状態（ＡＣＫ、ＮＡＣＫ）を知らせるために、アクティブセットのうち選択された１つのノードＢだけがフィードバックメッセージをＵＥへ送信できることにさらに留意すべきである。後者の場合、各送信データパケットに対し１つのタイマーのみが維持される。この場合、フィードバックを送信しない他のノードＢのソフトバッファが依然として常に完全に同期することを保証できないことに言及する必要がある。その状況では、上に概論した本発明、または本特許出願と同日出願であり同時係属中の出願「ソフトハンドオーバー中の基地局の同期」（代理人事件番号ＥＰ２８２６０）に概論される「アクティブセットノードＢ間のシグナリングによるソフトバッファ同期」を使用することが有用と考えられる。

以下では、ＵＥにより実行することができる他の動作を概論する。これらは主として、ノードＢが特定の関連データパケット再送処理用のバッファ領域を消去することを回避させる動作である。従って、ＵＥタイマーは、時間内にその行為を開始させるために（すなわち、例えば、時間満了前にノードＢに到達する再送データパケットを送信できるように）、ノードＢのタイマーより小さい値に設定する必要がある。

ＵＥがスケジュールモードにある場合、ＵＥはノードＢへ容量要求メッセージを送信する必要がある。これらの容量要求は、スケジューリングの判定を下す際にノードＢをサポートするための様々な属性を含んでよい。そのようなパラメータとしては、例えば送信の優先度、バッファ内のデータ量、およびパケットが送信されなければならなくなるまでに利用可能な時間である。本発明の別の態様では、ＵＥは、ＵＬ容量要求の生成のためだけでなく、当該容量要求において送信されるパラメータ設定のためのタイマーを考慮する。

タイマーは、ＵＥからのデータパケットの連続送信ならびに新規データパケットによる同一のＨＡＲＱ処理およびシーケンス番号の即座の再使用を想定した最悪ケースに基づいて算出できることを概論した。これはパケットのソフトバッファ値の誤合成を何としても回避するためである。一方、そのようなケースは実際には全くまれにしか発生しない。再送の到達が多少遅れることは依然としてありうるのにソフトバッファ値が時々クリアされる可能性は高い。本発明の別の実施の形態では、タイマーは、上述の最悪のシナリオの場合よりも大きな値に設定することができる。この場合、ＵＥは、以下に概論される適切な動作により、最悪ケースに近い状態での誤合成を回避する必要がある。

フィードバック方式に依存するが、ＵＥは、いくつかまたは全てのノードＢのＨＡＲＱコンテキスト（すなわち、様々な処理またはＡＲＱウィンドウの状態、タイマー、ソフトバッファの消費量等）を認識している。ＡＣＫ／ＮＡＣＫが全てのノードＢにより送信される場合、ＵＥは、欠落したＡＣＫ／ＮＡＣＫによりノードＢが特定のパケットを入手し損なった可能性が非常に高いということを認識している。これが初回送信であった場合、そのノードＢのソフトバッファは更新されず、従ってフィードバックを送信した他のノードＢのバッファと同期していないことは明らかである。ＵＥは、このようにしてエラー状態がいつ潜在的に発生し得るかを予測し、そういった事態を回避することができる。

このエラーケースは、新規パケットが送信された場合のみ発生するので、送信機は新パケットに対し、異なるＨＡＲＱ処理および／またはシーケンス番号（またはＮＤＩ）を使用することにより、誤って合成する可能性を回避できる。ソフトバッファの記憶空間が制約を受ける場合、合成のために格納された値を処理または有する状態にない利用可能なＨＡＲＱ処理および／またはシーケンス番号（またはＮＤＩ）値が存在しなくてはならない。全てのソフトバッファが使用中である場合、各再送処理は、ソフトバッファ内の別のパケット用のＡＣＫが受信され、そのＨＡＲＱ処理および／またはシーケンス番号（ＮＤＩ）が再使用できるまで停止することができる。各再送処理は、また、タイマーが期間満了するまでＨＡＲＱ処理も停止させ、そして同じパケットにより再開させることができる。一般的に、ノードＢのタイマーが期間満了するまでＵＥが待たなければならないことは、待ち時間を低減するためには回避されなければならない。それにも拘らず、データパケット再送方式の設計によっては、タイマーの期間満了が望ましい特別な場合が依然として存在しうる。ノードＢのタイマーの期間満了を待つ代わりに、ＵＥ自体がノードＢのソフトバッファ領域の一部または全体を開始してもよい。このことは、例えばＨＡＲＱウィンドウを人為的に進めることにより（これは全バッファの一部の消去に相当する）、または肯定応答されていないいくつかのパケットを単純に放棄することにより、例えば消去表示を使用することにより実行できる。

ＵＥがパケットを再送できない場合、例えば送信電力が十分ではなく、時間内に再送をスケジュールすることができない場合、ＵＥはソフトバッファの消去を回避するため、ノードＢにこのことをシグナリングすることができる。これは、例えばＨＡＲＱ処理番号やシーケンス番号（またはＮＤＩ）等の、他のＨＡＲＱ関連制御情報と共にフラグにより行うことができる。ノードＢに指示して特定の作動タイマーを再開するため、上記フラグを含む特別の再開要求メッセージをＵＥにより送信することができる。受信すると、ノードＢは、当該パケット用タイマーを停止、あるいは好ましくは再開し、そしてソフトバッファを維持する。別の可能性としては、特定の制御情報を有するがトランスポートブロックサイズがゼロである一種のゼロペイロードパケットであってもよい。このことは、送信される実データがないことを意味する。この送信は、いくらかのリソースを消費するが、正常な復号化のためにほぼ十分な冗長性を集めたかもしれないソフトバッファ消去よりも、無線効率が高くなる。

上に概論したように、本発明の実施の形態によれば、単一のノードＢが、受信されたデータパケットをＵＥへ肯定応答するフィードバックメッセージを送信することが望ましい。従って、いわゆるサービングノードＢの選択が、信頼できるフィードバックをＵＥへ供給するための別の考慮を必要とすることがある。サービングノードＢの選択のための無線リンク品質表示に関連するあり得る選択基準は、本特許出願と同日出願であり同時係属中の出願「ソフトハンドオーバー中のサービング基地局の選択」（代理人事件番号ＥＰ２８２５７）に概論される。

ソフトバッファーコンテンツの同期用タイマーが期間満了間近であるということは、特定ノードＢのアップリンクの無線リンク状態が劣化しているものと解釈することができる。サービングノードＢの再選択をサポートするこの情報のシグナリングは、考慮されるＵＴＲＡＮ構成に依存する。Ｒ９９／４／５構成に対しては、当該情報は現行のサービングノードＢからＲＮＣへシグナリングすることができる。しかしながら進化型構成に対しては、無線関連プロトコルエンティティをノードＢ＋に設置することができる。新しいサービングノードＢ＋を選択し、その決定をシグナリングすることは、現行のサービングノードＢ＋に依存する。従って、この場合、現行のサービングノードＢ＋においてタイマーが期間満了間近であることを別のネットワーク要素へシグナリングする必要はない。

同時係属出願において、サービングノードＢの選択のための起動時間のネゴシエーションが規定されている。本出願との可能性のある相互作用は、新しい起動時間を提案するよりむしろ、ソフトバッファ同期に対するタイマーの状況を考慮することである。無線アクセスネットワーク構成、実際の配備、伝送技術などに依存して、ｌｕｂ／Ｉｕｒインタフェース上には様々な遅延が存在し得る。これらの遅延にもよるが、上に概論された本発明、または本特許出願と同日出願であり同時係属中の出願「ソフトハンドオーバー中の基地局の同期」（代理人事件番号ＥＰ２８２６０）に概論される、「アクティブセットノードＢ間のシグナリングによるソフトバッファ同期」を使用することが有用である。ネットワーク（例えば、同じクラスタの全てのノードＢの部分、または無線ネットワークサブシステム）内の短いシグナリング遅延に関しては、同時係争中の出願に記述された同期方法を使用することは有用である。一方、より長い遅延に対しては本発明が好ましい。両方法はまた、並行しかつ付随的に適用することができる。シグナリングが到着するとタイマーはこのシグナリングに取って代わられるか、またはその逆である。

別の実施の形態は、上述の本発明の目的の代替的な解決策を提供する。パケットがノードＢに格納され、ノードＢが暫くの間何ら再送を受信しない場合、ノードＢは、別のノードＢにより恐らく正確に受信された再送を入手し損なったか、あるいはアップリンクにて送信されたものが何もなかったかがわからない。

ダウンリンクフィードバックシグナリングにおいて誤りがない場合、ＵＥは、各ノードＢのその送信状態（ＨＡＲＱコンテキスト）を正確に認識している。いくつかのノードＢがいくつかの再送を完全に入手し損なった場合、この旨が、そのＵＥに、それらのＵＥの欠落したフィードバックに基づいて知らされる。

この実施の形態においては、受信データパケットと以前の送信とを合成するべきか否かを示す追加のフラグが使用できる。ソフトバッファに依然として格納されるパケットがその間にスケジュールされなかったか、あるいはいずれのノードＢによっても肯定応答されなかった場合、合成表示は、ＵＥにより設定し、パケットは依然として合成可能であるということをノードＢに知らせることができる。これによりノードＢに、パケットは依然として合成可能であるということを保証する。新規データパケットの初回送信に対して、合成表示は、受信パケットを、受信以前のデータパケットと合成してはいけないということを知らせることができる。そしてノードＢは、現在の受信データパケットによりシグナリングされた処理番号に対応するバッファ領域を消去できる。消去タイマーとの有利な組合せもまた可能である。タイマーが期間満了し、パケットが非設定合成表示（not set combine indicator）と一緒に受信された場合、パケットは廃棄される。

再送が待ち状態の間にチャネル状態が変更された場合、パケットの送信フォーマットを変更することもまた有用である。このことは、非合成が可能になることを意味する。この場合、同じシーケンス番号を有する同じパケットが送信されるものの、消去ビットを設定することができる。受信機は、同じシーケンス番号（処理番号およびＮＤＩ）を有するパケットが依然としてバッファされるがＨＡＲＱバッファを消去してよい。シーケンス番号を増やすことと比べた１つの利点は、並べ替えバッファで欠落するパケットが存在しないということである。

高速セルサイトの選択に対し、発生する問題は本出願の導入部の問題と類似している。対照的に、ＵＥに対しては、いかなるソフトハンドオーバーも存在しないが、異なるセル間での高速な切替えがあり得る。

本願の別の実施の形態では、上に概論された本発明の基本原理は、高速セルサイト選択（ＦＣＳ）期間中のＨＡＲＱソフトバッファの同期にも適用することができる。高速セルサイト選択を使用することにより、ＵＥは、１つのセルへ、好ましくは最良のチャネル特性、または最小の負荷を有する（ソフトハンドオーバー送信がない）セルへ常に送信することができる。詳細なプロトコルに依存するが、ＵＥは、特定の時間内または各ＴＴＩ内にセル間で切替わることができる。上記セル切替えは、ＵＥにより自律的に行うことができるか、ネットワークにより完全または部分的に制御することができる。ソフトハンドオーバーと同様にして、ソフトバッファは、次の送信が同じノードＢに到着する前に同期する必要がある。ＦＣＳに関し、同期に利用できる時間は、当該セルからの切替え、および当該セルへの切替えを考慮する。様々なスケジューリングモードが存在する場合は同じ実施の形態がさらに適用できる。なお、１つのモードはサポートＨＡＲＱにより特徴付けられるが、その他はそれにより特徴付けられない。ＵＥがスケジュールモードにある場合、ＵＥはＨＡＲＱをサポートできないが、自律（autonomous）モードにある間、このような機能をサポートできる。この理由の１つは、スケジュールモードに関しては、ＵＥとノードＢとの間でより多くの制御情報をシグナリングする必要があるからである。これは、ＨＡＲＱ動作に必要な制御情報と組み合わせてもよい。行ったり来たり切替わる際に、ソフトバッファもまた同期することができる。

ＲＮＣは、ノードＢと移動体端末とにより実行されるモード切替えまたはセル切替えを知ることはできない。並び替えエンティティとしての機能を果たすＲＮＣが新しいノードＢからパケットを受信すると直ちに、アクティブセット内の以前のノードＢ、または他の全てのノードＢにそのソフトバッファを消去するように通知する。あるいは、新しいノードＢは、セル切替えが実行されたか否かを知ることができ、そして古いノードＢまたは他のノードＢにそのことを通知できる。他のノードＢは、それに従ってそれらのバッファを消去することができる。モードまたはセル切替えを知ったノードＢは、リリース９９／４／５構成のＲＮＣに、または進化型構成の現在のサービングノードＢ＋に、この旨を通知することもできる。ＲＮＣまたはサービングノードＢ＋もまた、アクティブセットの他のノードＢに、通知に従ってそれらバッファを消去するよう通知できる。セルおよびモード選択がパケット毎ではなく遅い方式で実行されると、ソフトバッファは、セルまたはモードが切替わって以前のセルまたはモードへ戻る前に、同期することができる。

先に議論したように、再送が届いているにもかかわらずソフトバッファ値が消去されるという欠点がある。ＦＣＳまたはモード切替えが非常に高速な方式で（例えばＴＴＩ毎に）行われる場合、同一のセルまたはモードの再選択が頻繁に発生する可能性が高い。この場合、元のセルまたはモードへ戻る切替えに対し、ソフトバッファ値を一定時間維持することは有用である。これにより、再送と、ソフトバッファ内に既にバッファされた以前の送信とを合成することが可能となる。新しいセルまたは新しいモードへ切替えた後に通信端末または移動体端末がデータを送信しないこともありうる。この場合、以前のセルまたはモードへ切替えることと、関連バッファ領域の同じ状態により送信を継続することとを決定することができる。消去が行われるまでの時間もまた閾値期間により規定することができ、基地局および通信端末の少なくともいずれかは、関連バッファ領域内に上記データパケットを格納した時からの経過時間を監視することができる。上記閾値期間は、追加のセルまたはモード切替え時間を恐らくは考慮し、先に説明したのと同様なやり方で算出することができる。閾値期間の最小値と軟合成からの利得との間にはトレードオフがまたありうる。誤合成は、上記方法または他の方法との組合せにより回避することができる。ＦＣＳまたはモード切替えに対する上記閾値期間は、ソフトハンドオーバー（すなわち複数の基地局）用の閾値期間と同じであってもよいし、あるいは異なってもよい。上記値が異なる場合、この値は、先に説明したのと同様のやり方で、無線ネットワーク制御シグナリングにより各基地局の少なくとも１つへ、また無線リソースシグナリングを介して通信端末へシグナリングすることができる。

最後に、上述した本発明が様々なタイプのＲＡＮ構成に対して使用できることに留意されたい。例えば、本発明は、図４に例示した進化型ＵＴＲＡＮ構成だけでなく図２に例示したＵＴＭＳ Ｒ９９／４／５ ＵＴＲＡＮ構成にも適用可能である。

ＵＭＴＳの上位レベルの構成を示す。 ＵＭＴＳ Ｒ９９／４／５に基づくＵＴＲＡＮの構成を示す。 ドリフトおよびサービス無線サブシステムを示す。 進化型ＵＴＲＡＮ構成を示す。 ＵＥでのＥ−ＤＣＨ ＭＡＣ構成を示す。 ＵＥでのＭＡＣ−ｅｕ構成を示す。 ノードＢでのＭＡＣ−ｅｕ構成を示す。 ＲＮＣでのＭＡＣ−ｅｕ構成を示す。 ＨＡＲＱ受信機動作の従来技術のフローチャートを示す。 ＵＭＴＳ仕様による無線ベアラーの設定手順を示す。 本発明の実施の形態による基地局の動作のフローチャートを示す。 本発明の実施の形態による通信端末の動作のフローチャートを示す。 本発明の実施の形態による、通信端末と基地局との間のデータ送信のタイミングを例示する。

Claims (38)

1. 通信端末と複数の基地局とを含む移動体通信システムにおけるパケット再送方式で使用される方法であって、前記通信端末はソフトハンドオーバー中に前記複数の基地局と通信を行い、前記方法は、
   前記複数の基地局において前記通信端末からデータパケットを受信する工程と、
   前記各基地局において前記受信データパケットのデータの完全性を判定する工程と、
   前記受信データパケットのデータの完全性が基地局により確認されなかった場合、当該基地局の前記受信データパケットに関連するバッファの領域内に前記受信データパケットを格納して、前記関連バッファ領域に前記データパケットを格納してからの経過時間を監視する工程と、を具備する方法。
2. 前記受信データパケットのデータの完全性が確認された場合、前記関連バッファ領域を消去する工程をさらに具備する、請求項１記載の方法。
3. 通信端末と複数の基地局とを含む移動体通信システムの基地局のソフトバッファを更新する方法であって、前記通信端末はソフトハンドオーバー中に前記複数の基地局と通信を行い、前記方法は、
   前記複数の基地局において前記通信端末からデータパケットを受信する工程と、
   前記各基地局において前記受信データパケットのデータの完全性を判定する工程と、
   前記受信データパケットのデータの完全性が確認された場合、前記受信データパケットと関連する当該基地局のバッファ領域を消去する工程と、を具備する方法。
4. 前記受信データパケットのデータの完全性が基地局により確認されなかった場合、前記関連バッファ領域内に前記受信データパケットを格納して、前記データパケットを前記関連バッファ領域内に格納してからの経過時間を監視する工程をさらに具備する、請求項３記載の方法。
5. 当該監視された期間が、それ以降は当該基地局において再送データパケットが見込めない閾値期間に等しいかそれより大きい場合、バッファ領域を消去する工程をさらに具備する、請求項１、請求項２または請求項４記載の方法。
6. 前記複数の基地局において前記通信端末からデータパケットを受信する工程と、
   前記各基地局において前記受信された再送データパケットのデータの完全性を判定する工程と、
   データの完全性が基地局により確認されなかった場合、前記再送データパケットに関係する以前のデータパケットに対応する前記バッファ領域内に前記再送データパケットを格納して、前記再送データパケットを前記関連バッファ領域内に格納してからの経過時間の監視を再開する工程と、をさらに具備する、請求項１、請求項２、請求項４または請求項５記載の方法。
7. 前記データの完全性を判定する工程は、
   前記再送データパケットと前記関連データパケットとを合成してデータパケットの合成を得る工程と、
   前記データパケットの合成を復号して復号化データを得る工程と、
   前記復号化データの完全性を判定する工程と、を具備する、請求項６記載の方法。
8. 前記複数の基地局において前記通信端末からデータパケットを受信する工程と、
   前記各基地局において前記受信された再送データパケットのデータの完全性を判定する工程と、
   データの完全性が基地局により確認された場合、前記関連バッファ領域の前記監視を停止する工程と、をさらに具備する、請求項１から請求項７のいずれかに記載の方法。
9. 当該監視された期間が閾値期間に等しいかそれより大きい場合、当該データパケットの前記監視を停止する工程をさらに具備する、請求項１から請求項８のいずれかに記載の方法。
10. 前記閾値期間は、設定可能な継続時間である、請求項１から請求項９のいずれかに記載の方法。
11. 前記閾値期間の継続時間を、前記移動体通信ネットワークの制御ユニットからの無線ネットワーク制御シグナリングにより前記複数の基地局の少なくとも１つへシグナリングする工程をさらに具備する、請求項１０記載の方法。
12. 前記閾値期間の継続時間は、ＮＢＡＰメッセージの情報要素において前記少なくとも１つの基地局へシグナリングされる、請求項１１記載の方法。
13. 前記閾値期間の継続時間を、前記移動体通信ネットワークの制御ユニットからの無線リソース管理シグナリングにより前記通信端末へシグナリングする工程をさらに具備する、請求項１０から請求項１２のいずれかに記載の方法。
14. 前記閾値期間の継続時間は、無線ベアラー設定メッセージ、無線ベアラー再構成メッセージ、無線リソース制御接続設定メッセージ、トランスポートチャネル再構成メッセージ、セル更新メッセージ、およびハンドオーバーコマンドメッセージのうちの少なくとも１つの情報要素において通信端末へシグナリングされる、請求項１３記載の方法。
15. 前記複数の基地局の少なくとも１つは、前記受信データパケットのデータの完全性を確認したか否かを示すメッセージを、前記複数の基地局の少なくとも１つから前記通信端末へ送信する工程をさらに具備する、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の方法。
16. 前記受信データパケットのデータの完全性を実際に確認した前記基地局の少なくとも１つにより、前記受信データパケットを前記移動体通信システムの制御ユニットへ転送する工程をさらに具備する、請求項１から請求項１５のいずれかに記載の方法。
17. データパケットの再送のために追加の送信容量を要求する基地局において前記通信端末から容量要求メッセージを受信する工程をさらに具備する、請求項１から請求項１６のいずれかに記載の方法。
18. 前記容量要求メッセージは、前記通信端末により送信されるデータパケットの送信優先度、前記通信端末の送信バッファ内のデータのサイズ、前記監視される期間の継続時間、前記パケットの識別、または容量が要求されるチャネルの少なくとも１つを含む、請求項１７記載の方法。
19. データ送信用に前記通信端末へ割り当てられた送信容量を示す容量認可メッセージを基地局から前記通信端末へ送信する工程をさらに具備する、請求項１７または請求項１８記載の方法。
20. 前記データパケットは個別チャネルを介して受信される、請求項１から請求項１９のいずれかに記載の方法。
21. 前記データパケットを前記関連バッファ領域内に格納してからの前記経過時間の監視を再開する必要があるデータパケットを示す再開要求メッセージを、前記基地局において通信端末から受信する工程と、
    前記監視を再開する工程と、をさらに具備する、請求項１から請求項２０のいずれかに記載の方法。
22. 前記再開要求メッセージは制御情報を含み、かつペイロードデータを含まないまたはダミーペイロードデータを含む、請求項２１記載の方法。
23. 前記パケット再送方式は、ウィンドウベースのパケット再送方式であり、前記パケット再送方式のウィンドウ内の全てのデータパケットの送信に必要とされる時間に基づいて前記閾値期間を算出する工程をさらに具備する、請求項１から請求項２２のいずれかに記載の方法。
24. 初回データパケットの受信と、再送データパケットの受信との間の期間に基づいて前記閾値期間を算出する工程をさらに具備する、請求項１から請求項２３のいずれかに記載の方法。
25. 前記バッファのサイズ、データパケット再送方式のパケット再送の最大回数、フィードバックメッセージに対する前記通信端末の処理時間、受信データパケットに対する前記各基地局の処理時間、および送信時間間隔のうち少なくとも１つに基づいて前記閾値期間の継続時間を算出する工程をさらに具備する、請求項１から請求項２２のいずれかに記載の方法。
26. 通信端末と複数の基地局とを含む移動体通信システムの基地局であって、前記通信端末は、ソフトハンドオーバー中に前記複数の基地局と通信を行い、前記基地局は、請求項１から請求項２５記載の方法を実現する手段を具備する基地局。
27. 通信端末と複数の基地局とを含む移動体通信システムの一部である前記通信端末においてデータ再送をスケジュールする方法であって、前記通信端末はソフトハンドオーバー中に前記複数の基地局と通信を行い、前記方法は、
    前記複数の基地局へデータパケットを送信する工程と、
    少なくとも１つのフィードバックメッセージを前記基地局の少なくとも１つから受信する工程と、
    前記少なくとも１つのフィードバックメッセージを評価し、前記送信データパケットのデータの完全性が前記複数の基地局の少なくとも１つにより確認されたか否かを判定する工程と、
    前記送信データパケットのデータの完全性が基地局により確認されなかった場合、前記データパケットを送信して時からの、または前記各フィードバックメッセージを受信してからの経過時間を監視し、それ以降は再送データパケットを当該基地局においてもはや見込めない閾値期間の満了前に前記データパケットに関連する再送が発生するようにスケジュールする工程と、を具備する方法。
28. 前記送信データパケットのデータの完全性が確認されなかった場合、および前記監視された期間が前記閾値期間より小さい時間におけるある時点にて、データパケットの再送用にさらに送信容量を要求する容量要求メッセージを前記複数の基地局へ送信する工程をさらに具備する、請求項２７記載の方法。
29. 前記容量要求メッセージは、データパケットの送信優先度、前記通信端末の送信バッファのデータの大きさ、前記監視される期間の継続時間、前記パケットの識別、および容量が要求されるチャネルのうち少なくとも１つを含む、請求項２８記載の方法。
30. データ送信用に前記通信端末へ割り当てられた送信容量を示す容量認可メッセージが前記複数の基地局の基地局から受信されたか否かを判定する工程と、
    前記容量認可メッセージが受信されなかった場合、前記各基地局での監視を再開する必要があるデータパケットを示す再開要求メッセージを基地局へ送信する工程と、を具備する、請求項２８または請求項２９記載の方法。
31. 前記送信データパケットのデータの完全性が確認されなかった場合、および前記監視された期間が前記閾値期間より小さい時間におけるある時点にて、前記各基地局での監視を再開する必要があるデータパケットを示す再開要求メッセージを基地局へ送信する工程をさらに具備する、請求項２７記載の方法。
32. 前記再開要求メッセージは制御情報を含み、かつペイロードデータを含まないまたはダミーペイロードデータを含む、請求項３１記載の方法。
33. 前記送信データパケットのデータの完全性が確認されなかった場合、および前記監視された期間が前記閾値期間より小さい時間におけるある時点にて、当該監視された期間が前記閾値期間より大きくなるまでデータパケットの前記再送を停止する工程をさらに具備する、請求項２７記載の方法。
34. 前記送信データパケットのデータの完全性が確認されなかった場合、再送用の前記送信データパケットを再スケジューリングするように前記通信端末のスケジューラに通知する工程をさらに具備する、請求項２７から請求項３３のいずれかに記載の方法。
35. 前記複数の基地局へ再送データパケットを送信する工程と、
    少なくとも１つのフィードバックメッセージを前記基地局の少なくとも１つから受信する工程と、
    前記少なくとも１つのフィードバックメッセージを評価し、前記送信データパケットのデータの完全性が前記複数の基地局の少なくとも１つにより確認されたか否かを判定する工程と、
    データの完全性が確認された場合、データパケットの送信からの、または当該フィードバックメッセージの受信からの経過時間の前記監視を停止する工程と、をさらに具備する、請求項２７から請求項３４のいずれかに記載の方法。
36. 前記送信データパケットのデータの完全性が確認された場合、前記スケジューラに、前記通信端末の送信バッファから前記送信データパケットを除去するように通知する工程、をさらに具備する請求項２７から請求項３５のいずれかに記載の方法。
37. 通信端末と複数の基地局とを含む移動体通信システムにおける前記通信端末であって、前記通信端末は、ソフトハンドオーバー中、前記複数の基地局と通信を行い、請求項２７から請求項３６のいずれかに記載の方法を実施する手段を具備する通信端末。
38. 請求項２６記載の複数の基地局と、請求項３７記載の少なくとも１つの通信端末とを具備する移動体通信システム。
    

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