JP2008519544A - 移動通信システムにおける上りリンクパケットデータサービスの制御情報送受信方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、移動通信システムにおいて、使用者端末（ＵＥ）が基地局に上りリンクパケット伝送に関連した制御情報を伝送する方法及び装置に関するものである。上りリンクパケットデータを含むＭＡＣ−ｅｓプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）と制御情報を含む制御サービスデータユニット（ＳＤＵ）とが多重化されてＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ内に含まれる。ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵのヘッダに含まれ、制御ＳＤＵに対応するヘッダパート内には、制御情報が伝送されることを表す特定値に設定されたデータ詳細情報指示子（ＤＤＩ）フィールドが受納され、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵに対応するヘッダパートには、上りリンクパケットデータに関連した論理チャネルとＭＡＣ−ｅフロー及びデータのサイズを表すＤＤＩフィールドとが受納される。基地局は、特定値に設定されたＤＤＩフィールドによって制御ＳＤＵから制御情報を検出する。

Description

本発明は、上りリンクを介してパケットデータを伝送する移動通信システムに関し、特に上りリンクパケットデータサービスを制御するための制御情報を、さらに効率よくシグナリングするための方法及び装置に関する。

ヨーロッパ式移動通信システムであるＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）とＧＰＲＳ（General Packet Radio Services）とを基盤とし、非同期広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Division Multiple Access；以下、“ＷＣＤＭＡ”と称する）を使用する第３世代の移動通信システムは、向上した上りリンク専用チャネル（Enhanced Uplink Dedicated Channel；以下、“Ｅ−ＤＣＨ”または“ＥＵＤＣＨ”と称する）を使用する。Ｅ−ＤＣＨは、非同期符号分割多元接続通信システムにおける上りリンク通信で、パケット伝送の性能を改善するために提案されたチャネルである。

Ｅ−ＤＣＨを支援する移動通信システムは、基地局スケジューリング（Node B-controlled scheduling）方法と複合再伝送（Hybrid Automatic Retransmission Request；以下、“ＨＡＲＱ”と称する）方法とを使用して上りリンク伝送の効率性を最大化する。基地局スケジューリング方法は、基地局（Node B）が使用者端末（User Equipment：ＵＥ）のチャネル状況とバッファー状態とを報告されて、報告された情報に基づいてＵＥの上りリンク伝送を制御する。基地局は、チャネル状況が良好なＵＥには多量のデータ伝送を許容して、チャネル状況が劣悪なＵＥに対するデータ伝送量を最小化することにより、制限された上りリンク伝送資源の効率的な使用を図る。ＨＡＲＱ方法は、ＵＥから基地局に伝送されたパケットに誤りが発生した場合、上記誤りパケットを補償するために、上記パケットを再伝送することにより、伝送出力（transmission Power）対比伝送成功率を高める。ＨＡＲＱ方法により、基地局は、伝送途中に誤りが発生したデータブロックを廃棄せず、誤りを有するデータブロックを再伝送されたデータブロックでソフトコンバイニング（soft combining）することにより、データブロックの受信成功確率を高める。

上りリンクでは、複数個の使用者端末（ＵＥ）が送信する信号の相互間に直交性が維持できないので相互間の干渉信号として作用する。これによって、基地局が受信する上りリンク信号の個数が増加するにつれ、特定のＵＥが伝送する上りリンク信号に対する干渉の量も増加する。したがって、特定のＵＥが伝送する上りリンク信号に対する干渉信号の量が増加するにつれ、基地局の受信性能は低下する。これによって、基地局は、全受信性能を保証しながら受信することができる上りリンク信号の量を制限する。基地局の無線資源は下記の数式１の通り表現される。

上記のＩｏは、基地局の全受信広帯域電力スペクトル密度（Power spectral density）であり、上記のＮｏは、基地局の熱雑音電力スペクトル密度を表す。したがって、上記のＲＯＴは、基地局が上りリンクでＥ−ＤＣＨパケットデータサービスのために割り当てられる無線資源となる。

図１Ａと図１Ｂは、基地局で割り当てられる上りリンク無線資源の変化を示している。

図１Ａと図１Ｂに示すように、基地局が割り当てられる上りリンク無線資源は、ＩＣＩ（Inter-cell interference）、音声トラヒック（Voice traffic）、及びＥ−ＤＣＨパケットトラヒックの和として表すことができる。図１Ａは、基地局スケジューリングを使用しない場合、上記総ＲＯＴ（Total ROT）の変化を表す。Ｅ−ＤＣＨパケットトラヒックに対して、スケジューリングがなされないので、複数個のＵＥが同時に高いデータレートを使用してパケットデータを伝送する場合、総ＲＯＴは目標ＲＯＴ（Target ROT）より高いレベルになることができる。このような場合、上りリンク信号の受信性能は低下する。

図１Ｂは、基地局スケジューリングを使用する場合、総ＲＯＴの変化を表す。基地局スケジューリングを使用する場合、基地局は、複数個のＵＥが高いデータレートでパケットデータを同時に伝送することを防止する。即ち、基地局スケジューリングは、特定のＵＥに高いデータレートを許容する場合、他のＵＥには低いデータレートを許容することで、総ＲＯＴが目標ＲＯＴ以上に増加することを防止する。

特定ＵＥのデータレートが高まれば、ＵＥから受信する受信電力が基地局で大きくなる。したがって、ＵＥのＲＯＴは、基地局の総ＲＯＴで多くの部分を占めることになる。一方、ＵＥのデータレートが低くなれば、ＵＥから受信する受信電力が基地局で小さくなる。したがって、ＵＥのＲＯＴは、総ＲＯＴで少ない部分を占めることになる。基地局は、データレートと無線資源との間の関係とＵＥが要請するデータレートとを考慮してＥ−ＤＣＨパケットデータに対する基地局スケジューリングを遂行する。

基地局は、Ｅ−ＤＣＨを使用するＵＥの要請データレート、またはチャネル状況情報を活用して各ＵＥ毎にＥ−ＤＣＨデータ伝送の可否を通報したり、Ｅ−ＤＣＨデータレートを調整するために基地局スケジューリングを遂行する。基地局スケジューリングは、基地局がＥ−ＤＣＨ通信を遂行する端末のチャネル状況とバッファー状態とに基づいて各端末にＲＯＴを分配する動作であると見なされる。

図２は、上りリンクパケット伝送を遂行する使用者端末と基地局とを示す図である。

ＵＥ２１０、２１２、２１４、２１６は、基地局２００との距離によって互いに異なる上りリンクチャネルの送信電力２２０、２２２、２２４、２２６で上りリンクパケットデータを送信している。基地局２００から最も遠くあるＵＥ２１０は、最も高い上りリンクチャネルの送信電力２２０でパケットデータを送信し、基地局２００から最も近くあるＵＥ２１４は、最も低い上りリンクチャネルの送信電力２２４でパケットデータを送信する。基地局２００は、総ＲＯＴを維持しながら他のセルに対するＩＣＩを低減しつつ移動通信システムの性能を向上させるために、上りリンクチャネルの送信電力の強さがそのデータレートに反比例するように上りリンクデータをスケジューリングすることができる。したがって、基地局２００は、上りリンクチャネルの送信電力の最も高いＵＥに対しては少ない伝送資源を割り当てて、上りリンクチャネルの送信電力の最も低いＵＥに対しては多くの伝送資源を割り当てて総ＲＯＴを効率よく維持する。

図３は、ＵＥがＥ−ＤＣＨパケットデータ伝送のための伝送資源を基地局から割り当てられ、割り当てられた伝送資源を利用してパケットデータを伝送する動作を示している。

ステップ３１０で、基地局３００とＵＥ３０２との間にＥ−ＤＣＨを設定する。ステップ３１０は、専用伝送チャネル（Dedicated Transport Channel）を介したメッセージの送受信過程を含む。Ｅ−ＤＣＨを設定したＵＥ３０２は、ステップ３１２で、必要な伝送資源に関する情報と上りリンクチャネル状況に対するスケジューリング情報を基地局３００に伝送する。スケジューリング情報には、ＵＥ３０２が伝送する上りリンク送信電力及び送信電力マージンと、バッファー状態との情報などがある。

上記の情報を受信した基地局３００は、上りチャネルの送信電力と実際に測定した受信電力とを比較して、下りリンクチャネル状況を推定する。即ち、上りチャネル送信電力と上りチャネル受信電力との差が小さければ、上りリンクチャネル状況は良好であり、送信電力と受信電力との差が大きければ、上りリンクチャネル状況は不良である。ＵＥ３０２が送信電力マージンを伝送する場合、送信電力マージンを、既知のＵＥ３０２の可能な最大送信電力から引くことにより、基地局３００は、上りリンク送信電力を推定する。基地局３００は、推定したＵＥ３０２の上りリンク送信電力とＵＥ３０２のバッファー状態情報とを用いて、ＵＥ３０２の上りリンクパケットチャネルが利用可能な伝送資源を決定する。

上記決定された伝送資源は、ステップ３１４でＵＥ３０２に通報される。この際、伝送資源は、伝送できるデータのサイズ、即ち伝送率にすることができ、使用できる伝送電力することもできる。ＵＥ３０２は、通報された伝送資源に伝送するパケットデータのサイズを決定し、ステップ３１６で、決定されたサイズのデータを基地局３００に伝送する。この際、Ｅ−ＤＣＨを介して伝送される１つの単位のパケットデータをＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ（Media Access Control-enhanced Protocol Data Unit）という。

前述したように、Ｅ−ＤＣＨを介した上りリンクパケットデータサービスに必要なバッファー状態情報などは、基地局が効率的なスケジューリングを遂行するための必須の制御情報である。端末と基地局との間で上記のような制御情報を送受信するためのプロトコルをＭＡＣ−ｅ（Medium Access Control for E-DCH）という。このような意味で上記の制御情報をＭＡＣ−ｅ制御情報という。したがって、ＭＡＣ−ｅ制御情報をさらに効率よくシグナリングするための具体的な方案を必要とする。

前述した従来技術の問題点を解決するための本発明の目的は、上りリンクパケットデータサービスを支援する移動通信システムにおいて、ＭＡＣ−ｅ制御情報をＭＡＣ−ｅ ＰＤＵの一部として送受信する方法及び装置を提供することにある。

本発明の好ましい実施形態に係る方法は、移動通信システムにおいて、上りリンクパケットデータサービスのための制御情報の送信方法であって、上りリンクパケットデータを含む第１プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を構成する過程と、上りリンクパケットデータサービスのための制御情報を含む制御サービスデータユニット（ＳＤＵ）を構成する過程と、第１ＰＤＵを表すデータ詳細情報指示子（ＤＤＩ）フィールドと第１ＰＤＵに含まれる上りリンクパケットデータの個数を表すＮフィールドとで第１ＰＤＵに対応する少なくとも１つの第１ヘッダパートを構成する過程と、制御ＳＤＵが伝送されることを表す所定値に設定されたＤＤＩフィールドで制御ＳＤＵに対応する第２ヘッダパートを構成する過程と、ヘッダパートを含むヘッダと第１ＰＤＵ及び制御ＳＤＵを含むペイロードとを連接して第２パケットデータユニット（ＰＤＵ）を構成し、第２ＰＤＵを基地局に伝送する過程とを含むことを特徴とする。

本発明の他の実施形態に係る方法は、移動通信システムにおいて、上りリンクパケットデータサービスのための制御情報の受信方法であって、ヘッダとペイロードとで構成された第１プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を受信する過程と、ヘッダに含まれたヘッダパートによってペイロードを複数のデータユニットに逆多重化する過程と、データユニットに対応するヘッダパートのデータ詳細情報指示子（ＤＤＩ）フィールドにより、前記データユニットを、上りリンクパケットデータを含む少なくとも１つの第２ＰＤＵと上りリンクパケットデータサービスのための制御情報を含む制御サービスデータユニット（ＳＤＵ）とに区別する過程と、制御ＳＤＵから制御情報を獲得する過程とを含み、制御ＳＤＵに対応するヘッダパートのＤＤＩフィールドは、所定値に設定されていることを特徴とする。

本発明の好ましい実施形態に係る装置は、移動通信システムにおいて、上りリンクパケットデータサービスのための制御情報を送信する端末装置であって、上りリンクパケットデータを含む第１プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を構成する少なくとも１つのブロックと、上りリンクパケットデータサービスのための制御情報を含む制御サービスデータユニット（ＳＤＵ）を構成する制御部と、第１ＰＤＵを表すデータ詳細情報指示子（ＤＤＩ）フィールドと第１ＰＤＵに含まれる上りリンクパケットデータの個数を表すＮフィールドとで第１ＰＤＵに対応する少なくとも１つの第１ヘッダパートを構成し、制御ＳＤＵが伝送されることを表す所定値に設定したＤＤＩフィールドで制御ＳＤＵに対応する第２ヘッダパートを構成し、ヘッダパートを含むヘッダと第１ＰＤＵ及び制御ＳＤＵを含むペイロードとを連接して第２パケットデータユニット（ＰＤＵ）を構成する多重化及び一連番号設定部から構成され、第２ＰＤＵは、基地局に伝送されることを特徴とする。

本発明の他の実施形態に係る装置は、移動通信システムにおいて、上りリンクパケットデータサービスのための制御情報を受信する基地局装置であって、ヘッダとペイロードとから構成された第１プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を受信し、ヘッダに含まれたヘッダパートによってペイロードを複数のデータユニットに逆多重化し、データユニットに対応するヘッダパートのデータ詳細情報指示子（ＤＤＩ）フィールドによって、データユニットを、上りリンクパケットデータを含む少なくとも１つの第２ＰＤＵと上りリンクパケットデータサービスのための制御情報を含む制御サービスデータユニット（ＳＤＵ）とに区別する逆多重化部と、制御ＳＤＵから制御情報を獲得する制御部とを含み、制御ＳＤＵに対応するヘッダパートのＤＤＩフィールドは、所定値に設定されていることを特徴とする。

本発明のいくつかの効果のうち、上記実施形態によって得られる例示的な効果を、以下に説明する。

本発明は、パケットデータとＭＡＣ−ｅ制御情報に対して同一なヘッダパート構造を使用することにより、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵのヘッダ構造が一貫性を有するようにして、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを通じて電力情報やバッファー状態情報のようなＭＡＣ−ｅ制御情報を送受信する過程において端末及び基地局の複雑度を減少させる。また、ＭＡＣ−ｅ制御情報用に付加的なヘッダ構造を必要としないので、ＭＡＣ−ｅヘッダのサイズを増加させることなくＭＡＣ−ｅ制御情報を伝送することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。また、本発明の説明において、関連する公知機能、または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を余計に曖昧にする恐れのあると認められる場合、その詳細な説明は省略する。

後述する本発明の主な特徴は、上りリンクパケットデータサービスを支援する移動通信システムにおいて、上りリンクパケットデータサービスのための制御情報を上りリンクパケットデータの一部として送受信するものである。以下、本明細書では上りリンクパケットデータサービスの説明において、第３世代移動通信の１つであるＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication Service）のＥ−ＤＣＨ（Enhanced Uplink Dedicated CHannel）を利用する。しかしながら、本発明が上記のようなシステムと標準とに限定されるのではなく、むしろ後述する説明が適用できる全ての種類の通信システムであることは勿論である。

ＵＭＴＳシステムの無線接続ネットワーク（UMTS Terrestrial Radio Access Network；以下、ＵＴＲＡＮと称する）は、複数のセルからなる基地局（Node B）と、基地局とセルの無線資源を管理する無線網制御器（Radio Network Controller；以下、ＲＮＣと称する）とから構成される。

図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の好ましい実施形態により上りリンクパケットデータサービスを支援する端末、基地局、及びＲＮＣの構造を示す。

図４Ａを参照すれば、端末４０２には、無線リンク制御（Radio Link Control：ＲＬＣ）階層のＲＬＣ個体（４０５ａ乃至４０５ｃ、４０７ａ及び４０７ｂ；以下、４０５、４０７と称する）とＲＬＣ個体４０５、４０７から伝えられたデータに多重化情報を挿入するＣ／Ｔ多重化部（Control and Traffic mux）４１０ａ、４１０ｂとＭＡＣ−ｅ／ｅｓ（Media Access Control for E-DCH/Serving RNC）階層４２０とが備えられる。

ＲＬＣ階層のＲＬＣ個体４０５、４０７は、論理チャネル、または無線ベアラー毎に構成され、上位階層から発生したデータを記憶し、上位階層から発生したデータを無線階層で伝送するのに適したサイズで構成する。参考に、無線ベアラーは、特定アプリケーションのデータを処理するために構成されるＲＬＣ個体と上位階層個体とを指し示し、論理チャネルは、ＲＬＣ階層とＭＡＣ階層との間の論理的連結により無線ベアラー１つ当たり１つの論理チャネルが構成される。

Ｃ／Ｔ多重化部４１０ａ、４１０ｂは、論理チャネルを介してＲＬＣ個体４０５に伝えられたデータに多重化情報を挿入する。多重化情報は、論理チャネルの識別子になることができ、受信側は識別子を参照し、受信したデータを適当な受信側ＲＬＣ個体に伝達する。Ｃ／Ｔ多重化部４１０ａ、４１０ｂは、ＭＡＣ−ｄ階層ともいう。

各Ｃ／Ｔ多重化部４１０ａ、４１０ｂから出力されるデータをＭＡＣ−ｄＰＤＵと称し、一連のＭＡＣ−ｄ ＰＤＵをＭＡＣ−ｄフロー４１５というが、ＭＡＣ−ｄフロー４１５は論理チャネルを要求サービス品質（Quality of Service：ＱｏＳ）によって分類したものである。同一なサービス品質を要求する論理チャネルのデータは、同一なＭＡＣ−ｄフロー４１５に分類され、ＭＡＣ−ｅ／ｅｓ階層４２０は、ＭＡＣ−ｄフロー毎に特化したサービス品質を提供することができる。サービス品質は、例えば、ＨＡＲＱ再伝送回数、または伝送出力（transmission power）などにより調整されることができる。

ＭＡＣ−ｅ／ｅｓ階層４２０は、Ｅ−ＤＣＨ送信制御部（E-DCH Control Block）４２５と、多重化及び一連番号設定部（Multiplexing and TSN（Transmission Sequence Number）setting block）４３０と、ＨＡＲＱブロック（HARQ entity）４３５とから構成される。

Ｅ−ＤＣＨ送信制御部４２５は、Ｅ−ＤＣＨに関連した制御情報を管理する。Ｅ−ＤＣＨ関連制御情報には、バッファー状態（Buffer Status）や上りリンク伝送電力（Uplink Transmission Power）などのスケジューリング情報がある。上記制御情報は、基地局がスケジューリングする時に参照され、Ｅ−ＤＣＨパケットデータであるＭＡＣ−ｅ ＰＤＵにピギーバック（piggyback）されて伝送される。

多重化及び一連番号設定部４３０は、上位階層から伝えられたデータに多重化情報及び一連番号（Transmission Sequence Number）などを挿入してＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを生成する。ＨＡＲＱブロック４３５は、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵのＨＡＲＱ伝送及び再伝送を制御する。ＨＡＲＱブロック４３５は、基地局４３７が伝送するＡＣＫ（Acknowledge）、またはＮＡＣＫ（Non-Acknowledge）信号によってＭＡＣ−ｅ ＰＤＵの伝送及び再伝送を制御する。

図４Ｂを参照すれば、基地局４３７は、ＨＡＲＱブロック（HARQ entity）４５０と、逆多重化ブロック（Demultiplexing Unit）４５５と、Ｅ−ＤＣＨ受信制御部（E-DCH Control Block）４４５とから構成され、端末４０２のＨＡＲＱブロック４３５から出力されたＭＡＣ−ｅ ＰＤＵは、端末４０２の物理階層、無線チャネル、及び基地局４３７の物理階層を介してＨＡＲＱブロック４５０に伝えられる。ＨＡＲＱブロック４５０は、ＨＡＲＱ伝送及び再伝送を制御する。即ち、ＨＡＲＱブロック４５０は、物理階層から伝えられたＭＡＣ−ｅ ＰＤＵに対してＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を生成して端末４０２に伝送し、再伝送されたＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを以前に受信してバッファーリングされたＭＡＣ−ｅ ＰＤＵでコンバイニングする。

逆多重化ブロック４５５は、ＨＡＲＱブロック４５０から提供されたＭＡＣ−ｅ ＰＤＵのヘッダ情報を利用してＭＡＣ−ｅ ＰＤＵをＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵに分離した後、ＲＮＣ４６２に伝達する。ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵにＭＡＣ−ｅ制御情報が含まれていれば、ＭＡＣ−ｅ制御情報は、逆多重化ブロック４５５によりＥ−ＤＣＨ受信制御部４４５に伝達する。Ｅ−ＤＣＨ受信制御部４４５は、ＭＡＣ−ｅ制御情報を受信して処理する。あるＭＡＣ−ｅ ＰＤＵにＭＡＣ−ｅ制御情報が含まれていれば、ＭＡＣ−ｅ制御情報は、Ｅ−ＤＣＨ受信制御部４４５に伝えられ、Ｅ−ＤＣＨ受信制御部４４５は、ＭＡＣ−ｅ制御情報をスケジューラ（図示していない）に伝達する等の役割をする。

ＲＮＣ４６２には、順序再整列バッファー（Reordering Queues）４６５、４７０と、解体部（disassembly units）４７５、４８０と、Ｃ／Ｔ逆多重化部４８５、４８７と、無線リンク制御（ＲＬＣ）個体（４９０Ａ乃至４９０Ｃ、４９２Ａ及び４９２Ｂ；以下、４９０、４９２と称する）とが備えられる。

順序再整列バッファー４６５、４７０は、ＭＡＣ−ｄフロー毎に構成され、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵの順序を再整列する。多重化及び一連番号設定部４３０で挿入されたＴＳＮがＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵの順序再整列に利用される。解体部４７５、４８０は、順序再整列バッファー４６５、４７０から提供される各ＭＡＣ−ｅフローのＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵをＲＬＣ ＰＤＵに解体（disassembly）する。Ｃ／Ｔ逆多重化部４８５、４８７は、各ＭＡＣ−ｅフローのＲＬＣ ＰＤＵをＲＬＣ階層の適当なＲＬＣ個体４９０、４９２に伝達する動作を担う。ＲＬＣ個体４９０、４９２は、提供されたＲＬＣ ＰＤＵを元の上位階層データに再構成した後、上位階層に伝達する。

以上のように、１つの端末４０２には複数のＲＬＣ個体４０５、４０７が備えられ、１つのＲＬＣ個体は、１つの論理チャネルに対応する。そして、複数の論理チャネルが１つの順序再整列バッファーに対応することができる。例えば、ＲＬＣ（１）４０５Ａ、ＲＬＣ（２）４０５Ｂ、ＲＬＣ（３）４０５Ｃは、順序再整列バッファー４６５に対応し、ＲＬＣ（４）４０７ＡとＲＬＣ（５）４０７Ｂは、順序再整列バッファー４７０に対応する。

端末４０２（図４Ａ参照）は、基地局４３７から上りリンク伝送資源が許容されれば、各ＲＬＣ個体４０５、４０７から伝送資源に伝送できるだけのデータを持ってきて、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを構成し、伝送する。ＲＬＣ個体４０５、４０７から伝えられたＲＬＣ ＰＤＵは、多重化及び一連番号設定部４３０でＭＡＣ−ｅヘッダ情報が挿入されてＭＡＣ−ｅ ＰＤＵとなる。この際、Ｅ−ＤＣＨ関連制御情報があれば、制御情報もＭＡＣ−ｅ ＰＤＵに挿入されて共に伝送される。

以下、制御情報をＭＡＣ−ｅ ＰＤＵに挿入するための本発明の好ましい実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図５は、本発明の第１実施形態に係るＭＡＣ−ｅ ＰＤＵの構造を示す図である。 ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ５０５は、伝送チャネルを介して物理階層に提供されるデータであり、ＭＡＣ−ｅヘッダ５１０とＭＡＣ−ｅペイロード５１５とから構成される。

ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ５０５のＭＡＣ−ｅペイロード５１５には、少なくとも１つのＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ５５０が受納でき、ＭＡＣ−ｅヘッダ５１０は、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ５５０に対する多重化情報を含む。ＭＡＣ−ｅペイロード５１５には、複数のＲＬＣ個体から発生したＲＬＣ ＰＤＵが受納でき、同一なＲＬＣ個体から発生したＲＬＣ ＰＤＵ５６０は、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ５０５内で隣接した位置に受納される。即ち、同一なＲＬＣ個体から発生したＲＬＣ ＰＤＵ５６０とそのＴＳＮ５５５とは、１つのＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ５５０を構成する。ＴＳＮ５５５は、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ５５０の順序再整列に用いられる情報である。また、ＭＡＣ−ｅペイロード５１５には、ＭＡＣ−ｅ制御情報を含んでいるＭＡＣ−ｅ制御サービスデータユニット（Service Data unit：ＳＤＵ）５４０が受納されることができる。

ＭＡＣ−ｅヘッダ５１０は、ｋ個のヘッダパート５２０、５３０からなり（ここで、ｋは正の定数である）、ヘッダパート５２０、５３０は、ＭＡＣ−ｅヘッダ５１０内に位置した順に、ＭＡＣ−ｅペイロード５１５に含まれるデータユニット５４０、５５０と一対一に対応する。即ち、１番目のヘッダパート５２０は、ＭＡＣ−ｅ制御ＰＤＵ（[1] : MAC-e control SDU）５４０に対応し、ｋ番目のヘッダパート５３０は、ｋ番目のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ（[k] : MAC-es PDU）５５０に対応する。ヘッダパート５２０、５３０の各々には、多重化識別子（Mux id）５２２、５３２とＰＤＵの個数を表すＮフィールド５２４、５３４と、フラグを表すＦフィールド５２６、５３６とが受納される。下記にＲＬＣ ＰＤＵを含んでいるｋ番目のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ５５０に対応するヘッダパート５３０を説明する。

多重化識別子５３２は、論理チャネル識別子と順序再整列バッファー識別子とＰＤＵサイズ情報とが組合わせられた論理的識別子にすることができる。ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ５５０には、１つのＲＬＣ個体のＲＬＣ ＰＤＵ５６０が受納されるが、多重化識別子５３２は、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ５５０に受納されたＲＬＣ ＰＤＵ５６０のサイズ情報を含むこともある。具体的に、ｋ番目のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ５５０にＲＬＣ（１）４０５Ａから発生したＲＬＣ ＰＤＵが受納されれば、該当するｋ番目のヘッダパート５３０の多重化識別子５３２には、ＲＬＣ（１）４０５Ａに該当する論理チャネルの識別子と、順序再整列バッファー４６５の識別子と、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ５５０に含まれたＲＬＣ ＰＤＵ５６０のサイズを表す値とが挿入される。

多重化識別子と、論理チャネル、順序再整列バッファー、及びＲＬＣ ＰＤＵサイズとの間の関係は、呼設定の際、ＲＮＣ４６２が決定して端末４０２と基地局４３７とに通報する。下記の表１は、多重化識別子と、論理チャネル、順序再整列バッファー、及びＲＬＣ ＰＤＵサイズとの間の関係を例示したものである。ここで、ＲＬＣ ＰＤＵサイズは、ＭＡＣ−ｅ／ｅｓ階層４２０に入力されるＭＡＣ−ｄ ＰＤＵサイズを意味する。

端末４０２の多重化及び一連番号設定部４３０は、上記の表１のような関係情報を記憶しており、論理チャネルを介してＲＬＣ ＰＤＵが受信されれば、論理チャネルの識別子を参照してＲＬＣ ＰＤＵに対する多重化識別子を決定する。仮りに、論理チャネルに複数の多重化識別子が対応すれば、受信されたＲＬＣ ＰＤＵサイズを参照して該当する多重化識別子を決定する。例えば、ＬＣＨ２を介して各々３３６ビートサイズであるＲＬＣ ＰＤＵが伝えられれば、多重化及び一連番号設定部４３０は、ＲＬＣ ＰＤＵでＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵを構成し、多重化識別子を２と設定する。本明細書で多重化識別子のサイズは４ビートであると説明する。しかしながら、このような値は、本発明の範囲を限定するものではない。

Ｎフィールド５３４は、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ５５０に受納されたＲＬＣ ＰＤＵ５６０の個数を表す情報である。Ｎフィールド５３４は、０〜８ビートの間で可変的なサイズを有することができる。Ｆフィールド５３６は、次にくる情報が更に他のヘッダパートであるか、またはＭＡＣ−ｅペイロード５１５であるかを表す１ビットの情報であって、ＭＡＣ−ｅヘッダ５１０の終わりを表すことになる。

ＭＡＣ−ｅ制御情報５４５を伝送することが決定された際、端末４０２のＥ−ＤＣＨ送信制御部４２５によりＭＡＣ−ｅ制御情報５４５は、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ５０５のＭＡＣ−ｅペイロード５１５に含まれる。ＭＡＣ−ｅ制御情報５４５を受納するＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ５４０のために、多重化識別子の特定の値が割り当てられる。即ち、ＭＡＣ−ｅ制御情報５４５のために別途のヘッダ構造を使用しない。説明の便宜のため、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ５４０に対応する多重化識別子の特定の値をMux_id_controlと称する。

端末４０２は、ＭＡＣ−ｅ制御情報５４５が発生すれば、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ５０５のＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ５４０にＭＡＣ−ｅ制御情報５４５を含めて伝送する。この際、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ５４０に対応するヘッダパート５２０の多重化識別子５２２は、Mux_id_controlと設定される。基地局４３７は、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ５０５を受信すれば、ＭＡＣ−ｅヘッダ５１０を参照してＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ５０５のＭＡＣ−ｅペイロード５１５をＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ５５０に分割する。ＲＬＣ ＰＤＵを含むＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ５５０は、ＲＮＣ４６２に伝えられる。一方、該当多重化識別子５２２がMux_id_controlであるＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ５４０は、Ｅ−ＤＣＨ送信制御部４２５に伝えられる。

ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ５４０に対応するヘッダパート５２０のＮフィールド５２４は、下記の３つの方式のうち、何れか１つの方式によりコーディングされることができる。

１．Ｎフィールド５２４は、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ５４０の個数を表す。この場合、Ｎフィールド５２４は、常に１であるので、Ｎフィールド５２４は、意味のない情報である。
２．Ｎフィールド５２４は、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ５４０のサイズを表す。この場合、Ｎフィールド５２４の値に所定の定数を掛けた値がＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ５４０のサイズになるようにする。しかしながら、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ５４０内にサイズを表す情報が含まれれば、Ｎフィールド５２４の値は重複する情報である。
３．ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ５４０に対してはＮフィールド５２４を使用しない。即ち、Mux_id_controlに設定された多重化識別子５２２の以後にはＦフィールド５２６が直ちに存在する。

図６は、本発明の第１実施形態に係る端末４０２の動作を示すフローチャートである。

ステップ６０５で、端末４０２のＥ−ＤＣＨ送信制御部４２５では、ＭＡＣ−ｅ制御情報の伝送をトリガリングする。ステップ６１０で、Ｅ−ＤＣＨ送信制御部４２５は、ＭＡＣ−ｅ制御情報をＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵで構成して多重化及び一連番号設定部４３０に伝達する。

ステップ６１５で、多重化及び一連番号設定部４３０は、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに対応するＭＡＣ−ｅヘッダパートの多重化識別子を所定値であるMux_id_controlと設定する。ステップ６２０で、多重化及び一連番号設定部４３０は、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに対するＮフィールドを設定する。仮りに、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに対してはＮフィールドを使用しないならば、ステップ６２０を省略する。ステップ６２５で、多重化及び一連番号設定部４３０は、Ｆフィールドを設定する。ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに対応するＭＡＣ−ｅヘッダパートの後にＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵが存在すれば、Ｆフィールドは、１となり、そうでなければ、Ｆフィールドは、０となる。

図示しないが、ＲＬＣ個体４０５から発生したＲＬＣ ＰＤＵを含むＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵが、多重化及び一連番号設定部４３０に伝えられることができる。多重化及び一連番号設定部４３０は、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵに対応するヘッダパートの各々の多重化識別子、Ｎフィールド、及びＦフィールドをＲＬＣ ＰＤＵサイズや個数などによって設定する。ステップ６３０で、多重化及び一連番号設定部４３０は、ＭＡＣ−ｅヘッダパートを含むＭＡＣ−ｅヘッダ、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ、及びＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵを連接してＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを構成した後、ＨＡＲＱブロック４３５と物理階層とを経て基地局に伝送する。仮に、伝送するＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵが存在しない場合、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵのみを含むＭＡＣ−ｅ ＰＤＵが伝送される。

図７は、本発明の第１実施形態に係る基地局４３７の動作を示すフローチャートである。

ステップ７０５で、基地局４３７は、端末４０２からのＭＡＣ−ｅヘッダとＭＡＣ−ｅペイロードとからなるＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを受信し、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを逆多重化部４５５に入力する。ステップ７１０で、逆多重化部４５５は、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵのＭＡＣ−ｅヘッダを解釈してＭＡＣ−ｅ ＰＤＵに含まれたＭＡＣ−ｅペイロードをＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵに分離する。

逆多重化部４５５は、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵの各々の多重化識別子を確認する。仮に、所定値であるMux_id_controlに一致する多重化識別子が存在すれば、ステップ７２５に進行し、存在しなければ、ステップ７２０に進行する。多重化識別子がMux_id_controlに一致しないことは、該当するＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵがＴＳＮとＲＬＣ ＰＤＵとからなる一般的なＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵを意味する。従って、ステップ７２０で、一般的なＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵは、ＲＮＣ４６２に伝送される。多重化識別子がMux_id_controlに一致するということは、該当するＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵがＭＡＣ−ｅ制御情報を含んでいるＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵであることを意味するので、ステップ７２５で、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵは、Ｅ−ＤＣＨ受信制御部４４５に伝えられる。Ｅ−ＤＣＨ受信制御部４４５は、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに含まれた制御情報を確認した後、制御情報をスケジューラに提供する等の適当な動作を遂行する。

（第２実施形態）
前述した第１実施形態では、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵのＭＡＣ−ｅヘッダに含まれる多重化識別子（Mux id）を利用して、論理チャネル、順序再整列バッファー、及びＲＬＣ ＰＤＵサイズを識別する。これに比べて、第２実施形態では、データ詳細情報指示子（Data Description Indicator；以下、ＤＤＩと称する）を利用して、順序再整列バッファーの代わりにＭＡＣ−ｄフローを識別するようにする。実際に論理チャネル、順序再整列バッファー、及びＲＬＣ ＰＤＵサイズの組合せと、論理チャネル、ＭＡＣ−ｄフロー、及びＲＬＣ ＰＤＵサイズの組合せとは、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵを構成するＲＬＣ ＰＤＵサイズの情報とＲＬＣ ＰＤＵが伝えられる上位階層の情報とを含むという意味では、同一である。第２実施形態では論理チャネル、ＭＡＣ−ｄフロー、及びＲＬＣ ＰＤＵサイズを識別するための論理的識別子であるＤＤＩを利用してＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵを表す。

上記ＤＤＩ値の中の１つは、Ｆフィールドに代えることができる。前述したように、Ｆフィールドは、後続フィールドが新たなＭＡＣ−ｅヘッダパートであるか、ＭＡＣ−ｅペイロードであるかを表すフラグである。ところが、ＤＤＩの値のうち、１つの特定値、例えば‘１１１１１１’を特別ＤＤＩ値に割り当てれば、特別ＤＤＩ値はＭＡＣ−ｅヘッダの終わりを表してＭＡＣ−ｅヘッダとＭＡＣ−ｅペイロードとを区分する。

図８は、特定のＤＤＩ値を使用するＭＡＣ−ｅ ＰＤＵの構造を示したものである。図示したように、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ８３５は、伝送チャネルを介して物理階層に提供されるデータであり、ＭＡＣ−ｅヘッダ８４０とＭＡＣ−ｅペイロード８４５とから構成される。

ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ８３５のＭＡＣ−ｅペイロード８４５は、ＴＳＮと複数のＲＬＣ ＰＤＵとを受納するＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ８５０から構成される。ＭＡＣ−ｅヘッダ８４０のｋ個のヘッダパート８０５、８１０、８１５は、ＭＡＣ−ｅペイロード８４５に含まれる構成要素と一対一に対応する。ここで、１番目のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ８５０に対応するＭＡＣ−ｅヘッダパート（１）８０５は、論理チャネル、ＭＡＣ−ｄフロー、及びＲＬＣ ＰＤＵサイズを表すＤＤＩフィールド８２０とＲＬＣ ＰＤＵの個数を表すＮフィールド８２５とから構成される。同様に、ＭＡＣ−ｅヘッダパート（２）８１０は、次のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ（図示していない）に対するＤＤＩフィールドとＮフィールドとから構成される。最後のｋ番目のヘッダパート８１５のＤＤＩフィールド８３０は、ＭＡＣ−ｅヘッダ８４０の終わりを表すために前述した特別ＤＤＩ値、即ち‘１１１１１１’に設定される。特別ＤＤＩ値に対応するペイロード部分は、意味のないビート８５５でパッディングされることができる。即ち、特別ＤＤＩ値は、ＭＡＣ−ｅペイロード８４５のＤＤＩフィールド８３０に対応する部分にＲＬＣ ＰＤＵが存在しないことを表す。

また、特別ＤＤＩ値は、‘制御情報の存否’を表す用途に使われることができる。変形された実施形態として、ＤＤＩフィールド８３０は、対応するペイロード部分がパッディングであることを表す特定値、または制御情報であることを表す他の特定値に設定できるが、下記では１つの特別ＤＤＩ値がパッディング、または制御情報を表すことと説明する。そうすると、パッディングビートは制御情報の一種と見なされる。

図９は、本発明の第２実施形態に係るＭＡＣ−ｅ ＰＤＵの構造を示す図である。 ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ９４０は、ＭＡＣ−ｅヘッダ９４５とＭＡＣ−ｅペイロード９５０とから構成され、ＭＡＣ−ｅヘッダ９４５は、ｋ個のヘッダパート９０５、９１０、９１５から構成される。ヘッダパート９０５−９１５は、ＭＡＣ−ｅペイロード９５０に含まれる構成要素９５５、９６０と一対一に対応する。ここで、１番目のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ９５５に対応するＭＡＣ−ｅヘッダパート（１）９０５は、論理チャネル、ＭＡＣ−ｄフロー、及びＲＬＣ ＰＤＵサイズを表すＤＤＩフィールド９２０とＲＬＣ ＰＤＵの個数を表すＮフィールド９２５とから構成される。ＭＡＣ−ｅヘッダパート（２）９１０は、次のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵに対するＤＤＩフィールドとＮフィールドとから構成される。

最後のｋ番目のヘッダパート９１５のＤＤＩフィールド９３０は、対応するペイロード部分にＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ９６０が存在することを表すために特別ＤＤＩ値、例えば‘１１１１１１’に設定される。最後のヘッダパート９１５でＮフィールドは使われない。

特別ＤＤＩ値は、パッディングビート、またはＭＡＣ−ｅ制御情報を含むＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵを表す。ＭＡＣ−ｅ制御情報は、基地局のスケジューラがスケジューリングを遂行するために参照するスケジューリング情報であって、例えば端末の伝送出力マージン（transmission power margin）を表す電力情報や端末のバッファー状態情報などを表す。伝送出力マージンは、端末が使用可能な最大伝送出力を意味する。専用チャネルを利用して通信を遂行する端末は、パイロット（Pilot）ビートやトランスポートフォマット組合識別子（Transport Format Combination Indicator；以下、ＴＦＣＩと称する）などをＤＰＣＣＨ（Dedicate Physical Control Channel）を介して常に伝送する。したがって、端末が使用することができる伝送出力は全伝送出力からＤＰＣＣＨの伝送出力などを除外した伝送出力である。ＤＰＣＣＨは、電力制御（Power control）されるので、端末の無線チャネル状況が悪化するにつれ、伝送出力マージンは低くなる。したがって、基地局スケジューラは、伝送出力マージンを利用して端末の無線チャネル状況を推定する。端末のバッファー状態情報は、端末がバッファーに記憶しているデータの量を表す情報である。

ＭＡＣ−ｅ制御情報が受納されるＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ９６０の構造について説明すれば、次の通りである。

ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ９６０には、タイプ（Type）フィールド９６５、９７０、９７５が受納される。タイプフィールド９６５、９７０、９７５は、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ９６０に受納された制御情報の種類を表す。例えば、タイプ０はパッディングを、タイプ１は電力情報を、タイプ２はバッファー状態情報を表すことができる。ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ９６０は、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ９４０からＭＡＣ−ｅヘッダ９４５とＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵとを除外した残りの部分で構成されるので、そのサイズは可変的である。ところが、制御情報は、所定のサイズを有するので、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ９６０にタイプ情報と制御情報とが受納され、残りの部分は、パッディングビートで詰められることができる。

タイプ０のＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ９６５には、パッディングビートが受納される。

タイプ１のＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ９７０には、電力情報９８０と、必要であればパッディングビートとが受納される。

タイプ２のＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ９７５には、バッファー状態を表すバッファー状態報告（Buffer Status Report：ＢＳＲ）９８５と、必要であればパッディングビートとが受納される。

ここでは単に３つのタイプ値のみを開示したが、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ９６０に受納される制御情報の種類によってより多くのタイプ値が使用できることは勿論である。例えば、新たなタイプ値は、電力情報とバッファー状態報告とを共に含む制御情報を表すことができる。

このように、制御情報を含むか否かを表すためにＤＤＩ値の中の１つを使用する第２実施形態は、第１実施形態とは異なり、追加のＮフィールド及びＦフィールドを使用することにより発生する伝送資源の浪費を防ぐことができる。

本発明の好ましい第３実施形態が適用されるシステムの構造は、図４Ａ及び図４Ｂに図示した通りである。下記に図４Ａ及び図４Ｂを参照して端末４０２及び基地局４３７の動作を説明する。

図１０は、本発明の第２実施形態に係る使用者端末４０２の動作を示すフローチャートである。

ステップ１００５で、端末４０２のＥ−ＤＣＨ送信制御部４２５では、ＭＡＣ−ｅ制御情報の伝送をトリガリングする。ステップ１０１０で、Ｅ−ＤＣＨ送信制御部４２５は、ＭＡＣ−ｅ制御情報をＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵで構成して多重化及び一連番号設定部４３０に伝達する。この際、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵは、図９に示すように、タイプ情報と制御情報とを含む。ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵは、図示も言及もない他の情報で構成されることができる。ステップ１０１５で、多重化及び一連番号設定部４３０は、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに対応するＭＡＣ−ｅヘッダパートのＤＤＩフィールドを所定値、即ち特別ＤＤＩ値に設定する。

図示しないが、ＲＬＣ個体４０５から発生したＲＬＣ ＰＤＵを含むＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵを多重化及び一連番号設定部４３０に伝えることができる。多重化及び一連番号設定部４３０は、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵに対応するヘッダパートの各々のＤＤＩフィールドとＮフィールドとを、ＲＬＣ ＰＤＵサイズ及び個数などによって設定する。ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに対応するヘッダパートは、ＤＤＩフィールドで構成される。ステップ１０２０で、多重化及び一連番号設定部４３０は、ＭＡＣ−ｅヘッダパートを含むＭＡＣ−ｅヘッダとＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵとＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵとを連接してＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを構成した後、ＨＡＲＱブロック４３５と物理階層とを経て基地局に伝送する。仮に、伝送するＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵが存在しない場合、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵのみを含むＭＡＣ−ｅ ＰＤＵが伝送される。

図１１は、本発明の第２実施形態に係る基地局４３７の動作を示すフローチャートである。

ステップ１１０５で、基地局４３７は、端末４０２からＭＡＣ−ｅヘッダとＭＡＣ−ｅペイロードとを含むＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを受信し、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを逆多重化部４５５に入力する。ステップ１１１０で、逆多重化部４５５は、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵのＭＡＣ−ｅヘッダを解釈し、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵに含まれたＭＡＣ−ｅペイロードをＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵに分離する。

逆多重化部４５５は、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵの各々のＤＤＩフィールドを確認する。仮に、所定の特別ＤＤＩ値に一致するＤＤＩフィールドが存在すればステップ１１２５に進行し、存在しなければステップ１１２０に進行する。ＤＤＩフィールドが特別ＤＤＩ値に一致しないということは、該当するＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵがＴＳＮとＲＬＣ ＰＤＵとからなる一般的なＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵであることを意味するので、ステップ１１２０で、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵは、ＲＮＣ４６２に伝送される。ＤＤＩフィールドが特別ＤＤＩ値に一致するということは、該当するＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵがＭＡＣ−ｅ制御情報を含んでいるＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵであることを意味するので、ステップ１１２５で、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵは、Ｅ−ＤＣＨ受信制御部４４５に伝えられる。Ｅ−ＤＣＨ受信制御部４４５は、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに含まれたタイプ値を利用してＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに含まれたＭＡＣ−ｅ制御情報を確認した後、制御情報をスケジューラに提供する等の適切な動作を遂行する。

（第３実施形態）
第３実施形態は、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵを意味する特別ＤＤＩ値は、ＤＤＩフィールドに対して使用され、ＤＤＩフィールドに関連したＮフィールドは、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに挿入された制御情報の種類を表す。

図１２は、本発明の第３実施形態に係るＭＡＣ−ｅ ＰＤＵの構造を示す図である。ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵ１２４０は、ＭＡＣ−ｅヘッダ１２４５とＭＡＣ−ｅペイロード１２５０から構成され、ＭＡＣ−ｅヘッダ１２４５は、ｋ個のヘッダパート１２０５、１２１０、１２１５から構成される。ヘッダパート１２０５、１２１０、１２１５は、ＭＡＣ−ｅペイロード１２５０に含まれる構成要素と一対一に対応する。ここで、１番目のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ１２５５に対応するＭＡＣ−ｅヘッダパート（１）１２０５は、論理チャネル、ＭＡＣ−ｄフロー、及びＲＬＣ ＰＤＵサイズを表すＤＤＩフィールド１２２０とＲＬＣ ＰＤＵの個数を表すＮフィールド１２２５とから構成される。ＭＡＣ−ｅヘッダパート（２）１２１０は、次のＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵに対するＤＤＩフィールドとＮフィールドとから構成される。

最後のｋ番目のヘッダパート１２１５も、同様にＤＤＩフィールド１２３０とＮフィールド１２３５とから構成される。ＤＤＩフィールド１２３０は、対応するペイロード部分にＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ１２６０が存在することを表すために特別ＤＤＩ値、例えば‘１１１１１１’に設定される。特別ＤＤＩ値は、ＭＡＣ−ｅ制御情報を含むＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵを表す。ＭＡＣ−ｅ制御情報は、同様に端末の電力情報や端末のバッファー状態情報などを表す。ｋ番目のヘッダパート１２１５のＮフィールド１２３５は、ＭＡＣ−ｅ制御情報の種類を表す。例えば、パッディングは０、電力情報は１、バッファー状態情報は２などの所定のタイプ値がＤＤＩフィールド１２３０に関連したＮフィールド１２３５で使われることができる。

ＭＡＣ−ｅ制御情報が受納されるＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ１２６０には、タイプフィールドを除外したＭＡＣ−ｅ制御情報が受納される。例えば、タイプ０の場合、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ１２６０には、パッディングビートが受納される。タイプ１の場合、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ１２６０には、電力情報１２７０と、必要であればパッディングビートとが受納される。タイプ２の場合、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵ１２６０には、バッファー状態を表すバッファー状態報告（ＢＳＲ）１２７５と、必要であればパッディングビートとが受納される。同様に、開示していない、より多くのタイプ値が使用できることは勿論である。

本発明の好ましい第３実施形態が適用されるシステムの構造は、図４Ａ及び図４Ｂに図示した通りである。下記に図４Ａ及び図４Ｂを参照して端末４０２と基地局４３７の動作を説明する。

図１３は、本発明の第３実施形態に係る端末４０２の動作を示すフローチャートである。

ステップ１３０５で、端末４０２のＥ−ＤＣＨ送信制御部４２５では、ＭＡＣ−ｅ制御情報の伝送をトリガリングする。ステップ１３１０で、Ｅ−ＤＣＨ送信制御部４２５は、ＭＡＣ−ｅ制御情報をＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵで構成して多重化及び一連番号設定部４３０に伝達する。ステップ１３１５で、多重化及び一連番号設定部４３０は、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに対応するＭＡＣ−ｅヘッダパートのＤＤＩフィールドを所定の特別ＤＤＩ値に設定する。ステップ１３２０で、多重化及び一連番号設定部４３０は、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに対応するＭＡＣ−ｅヘッダパートのＮフィールドを、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに含まれた制御情報の種類を表す値に設定する。ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵの種類とそれに対応するＮフィールドの値とは、端末と基地局とに既に知られている。

図示しないが、ＲＬＣ個体４０５から発生したＲＬＣ ＰＤＵを含むＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵが多重化及び一連番号設定部４３０に伝えられることができる。多重化及び一連番号設定部４３０は、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵに対応する各ヘッダパートのＤＤＩフィールドとＮフィールドとをＲＬＣ ＰＤＵサイズ及び／又は個数などによって設定する。ステップ１３２５で、多重化及び一連番号設定部４３０は、ＭＡＣ−ｅヘッダパートを含むＭＡＣ−ｅヘッダ、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵ、及びＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵを連接してＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを構成した後、ＨＡＲＱブロック４３５と物理階層とを経て基地局４３７に伝送する。仮に、伝送するＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵが存在しない場合、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵのみを含むＭＡＣ−ｅ ＰＤＵが伝送される。

図１４は、本発明の第３実施形態に係る基地局４３７の動作を示すフローチャートである。

ステップ１４０５で、基地局４３７は、端末４０２からのＭＡＣ−ｅヘッダとＭＡＣ−ｅペイロードとを含むＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを受信し、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵを逆多重化部４５５に入力する。ステップ１４１０で、逆多重化部４５５は、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵのＭＡＣ−ｅヘッダを解釈し、ＭＡＣ−ｅ ＰＤＵに含まれたＭＡＣ−ｅペイロードをＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵに分離する。

逆多重化部４５５は、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵの各々のＤＤＩフィールドを確認する。仮に、所定の特別ＤＤＩ値に一致するＤＤＩフィールドが存在すればステップ１４２５に進行し、存在しなければステップ１４２０に進行する。ＤＤＩフィールドが特別ＤＤＩに一致しないということは、該当するＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵがＴＳＮとＲＬＣ ＰＤＵとからなる一般的なＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵであることを意味するので、ステップ１４２０で、ＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵは、ＲＮＣ４６２に伝送される。ＤＤＩフィールドが特別ＤＤＩ値に一致するということは、該当するＭＡＣ−ｅｓ ＰＤＵがＭＡＣ−ｅ制御情報を含んでいるＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵであることを意味するので、ステップ１４２５で、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵは、Ｅ−ＤＣＨ受信制御部４４５に伝えられる。この際、逆多重化部４５５は、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに対応するＮフィールドの値を確認して、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに電力情報またはバッファー状態報告のような有効なＭＡＣ−ｅ制御情報が含まれているかどうかを確認し、もし有効なＭＡＣ−ｅ制御情報が含まれている場合、これをＥ−ＤＣＨ受信制御部４４５に伝達する。Ｅ−ＤＣＨ受信制御部４４５は、ＭＡＣ−ｅ制御ＳＤＵに含まれたＭＡＣ−ｅ制御情報を確認した後、制御情報をスケジューラに提供する等の適切な動作を遂行する。

以上、本発明の詳細な説明の欄においては具体的な実施形態について詳述したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の実施形態が提供可能である。よって、本発明の真の技術的な範囲は前述の実施形態によって定まるものではなく、特許請求の範囲とその均等物によって定まるべきである。

基地局制御スケジューリングを使用しない場合、基地局の上りリンク無線資源の変化を示す図である。 基地局制御スケジューリングを使用する場合、基地局の上りリンク無線資源の変化を示す図である。 上りリンクパケット伝送を遂行する使用者端末と基地局を示す図である。 上りリンクパケット伝送を遂行するために使用者端末と基地局との間に送受信される情報を示す図である。 本発明の好ましい実施形態に係る使用者端末と基地局と基地局制御器の構造を概略的に示す図である。 本発明の好ましい実施形態に係る使用者端末と基地局と基地局制御器の構造を概略的に示す図である。 本発明の第１実施形態に係る上りリンクパケットデータサービスで使われるパケットデータの構造を概略的に示す図である。 本発明の第１実施形態に係る使用者端末の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。 ＤＤＩを使用するＭＡＣ−ｅ ＰＤＵの構造を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るＤＤＩを使用するＭＡＣ−ｅ ＰＤＵの構造を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る使用者端末の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係るＭＡＣ−ｅ ＰＤＵの構造を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る使用者端末の動作を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

４２５ Ｅ−ＤＣＨ送信制御部
４３０ 多重化及び一連番号設定部
４３５ ＨＡＲＱブロック

Claims (24)

1. 移動通信システムにおいて、上りリンクパケットデータサービスのための制御情報の送信方法であって、
   上りリンクパケットデータを含む少なくとも１つの第１プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を構成する過程と、
   上りリンクパケットデータサービスのための制御情報を含む制御サービスデータユニット（ＳＤＵ）を構成する過程と、
   前記第１ＰＤＵを表すデータ詳細情報指示子（ＤＤＩ）フィールドと前記第１ＰＤＵに含まれる上りリンクパケットデータの個数を表すＮフィールドとで前記第１ＰＤＵに対応する少なくとも１つの第１ヘッダパートを構成する過程と、
   前記制御ＳＤＵが伝送されることを表す所定値に設定されたＤＤＩフィールドで前記制御ＳＤＵに対応する第２ヘッダパートを構成する過程と、
   前記ヘッダパートを含むヘッダと前記第１ＰＤＵ及び前記制御ＳＤＵを含むペイロードとを連接して第２パケットデータユニット（ＰＤＵ）を構成し、前記第２ＰＤＵを基地局に伝送する過程と
   を含むことを特徴とする制御情報の送信方法。
2. 前記制御ＳＤＵを構成する過程は、
   前記制御ＳＤＵに含まれる前記制御情報の種類を表すタイプ値と、前記制御情報と、必要であればパッディングビートとを含んで前記制御ＳＤＵを構成することを特徴とする請求項１記載の制御情報の送信方法。
3. 前記タイプ値は、前記上りリンクパケットデータサービスを送信する端末の伝送電力情報、前記端末のバッファー状態情報、及びパッディングのうち、何れか１つを表すことを特徴とする請求項２記載の制御情報の送信方法。
4. 前記制御情報は、前記上りリンクパケットデータサービスを送信する端末の伝送電力情報、及び前記端末のバッファー状態情報のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載の制御情報の送信方法。
5. 前記制御ＳＤＵに対応する前記第２ヘッダパートは、
   前記制御ＳＤＵに含まれる前記制御情報の種類を表すタイプ値を更に含むことを特徴とする請求項１記載の制御情報の送信方法。
6. 前記第１ヘッダパートに挿入される前記ＤＤＩフィールドは、
   前記第１ＰＤＵに含まれる上りリンクパケットデータに関連した論理チャネル及び媒体アクセスデータ（ＭＡＣ−ｄ）フローと、前記上りリンクパケットデータのサイズとを表すことを特徴とする請求項１記載の制御情報の送信方法。
7. 移動通信システムにおいて、上りリンクパケットデータサービスのための制御情報の受信方法であって、
   ヘッダとペイロードとで構成された第１プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を受信する過程と、
   前記ヘッダに含まれたヘッダパートによって前記ペイロードを複数のデータユニットに逆多重化する過程と、
   前記データユニットに対応するヘッダパートのデータ詳細情報指示子（ＤＤＩ）フィールドによって、前記データユニットを、上りリンクパケットデータを含む少なくとも１つの第２ＰＤＵと上りリンクパケットデータサービスのための制御情報を含む制御サービスデータユニット（ＳＤＵ）とに区別する過程と、
   前記制御ＳＤＵから前記制御情報を獲得する過程とを含み、
   前記制御ＳＤＵに対応するヘッダパートのＤＤＩフィールドは、所定値に設定されていることを特徴とする制御情報の受信方法。
8. 前記制御ＳＤＵは、
   前記制御ＳＤＵに含まれる前記制御情報の種類を表すタイプ値と、前記制御情報と、必要であればパッディングビートとを含むことを特徴とする請求項７記載の制御情報の受信方法。
9. 前記タイプ値は、
   前記上りリンクパケットデータサービスを送信する端末の伝送電力情報、前記端末のバッファー状態情報、及びパッディングのうち、何れか１つを表すことを特徴とする請求項８記載の制御情報の受信方法。
10. 前記制御情報は、
    前記上りリンクパケットデータサービスを送信する端末の伝送電力情報、及び前記端末のバッファー状態情報のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項７記載の制御情報の受信方法。
11. 前記制御ＳＤＵに対応するヘッダパートは、
    前記制御ＳＤＵに含まれる前記制御情報の種類を表すタイプ値を更に含むことを特徴とする請求項７記載の制御情報の受信方法。
12. 前記第２ＰＤＵに対応するヘッダパートの前記ＤＤＩフィールドは、
    前記第２ＰＤＵに含まれる上りリンクパケットデータに関連した論理チャネル及び媒体アクセスデータ（ＭＡＣ−ｄ）フローと、前記上りリンクパケットデータのサイズとを表すことを特徴とする請求項７記載の制御情報の受信方法。
13. 移動通信システムにおいて、上りリンクパケットデータサービスのための制御情報を送信する端末装置であって、
    上りリンクパケットデータを含む少なくとも１つの第１プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を構成する少なくとも１つのブロックと、
    上りリンクパケットデータサービスのための制御情報を含む制御サービスデータユニット（ＳＤＵ）を構成する制御部と、
    前記第１ＰＤＵを表すデータ詳細情報指示子（ＤＤＩ）フィールドと前記第１ＰＤＵに含まれる上りリンクパケットデータの個数を表すＮフィールドとで前記第１ＰＤＵに対応する少なくとも１つの第１ヘッダパートを構成し、前記制御ＳＤＵが伝送されることを表す所定値に設定したＤＤＩフィールドで前記制御ＳＤＵに対応する第２ヘッダパートを構成し、前記ヘッダパートを含むヘッダと前記第１ＰＤＵ及び前記制御ＳＤＵを含むペイロードとを連接して第２パケットデータユニット（ＰＤＵ）を構成する多重化及び一連番号設定部から構成され、
    前記第２ＰＤＵは、基地局に伝送されることを特徴とする端末装置。
14. 前記制御部は、
    前記制御ＳＤＵに含まれる前記制御情報の種類を表すタイプ値と、前記制御情報と、必要であればパッディングビートとを含んで前記制御ＳＤＵを構成することを特徴とする請求項１３記載の端末装置。
15. 前記タイプ値は、
    前記上りリンクパケットデータサービスを送信する端末の伝送電力情報と、前記端末のバッファー状態情報と、パッディングのうち、何れか１つを表すことを特徴とする請求項１４記載の端末装置。
16. 前記制御情報は、
    前記上りリンクパケットデータサービスを送信する端末の伝送電力情報、及び前記端末のバッファー状態情報のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１３記載の端末装置。
17. 前記制御ＳＤＵに対応する前記第２ヘッダパートは、
    前記制御ＳＤＵに含まれる前記制御情報の種類を表すタイプ値を更に含むことを特徴とする請求項１３記載の端末装置。
18. 前記第１ヘッダパートに挿入される前記ＤＤＩフィールドは、
    前記第１ＰＤＵに含まれる上りリンクパケットデータに関連した論理チャネル及び媒体アクセスデータ（ＭＡＣ−ｄ）フローと、前記上りリンクパケットデータのサイズとを表すことを特徴とする請求項１３記載の端末装置。
19. 移動通信システムにおいて、上りリンクパケットデータサービスのための制御情報を受信する基地局装置であって、
    ヘッダとペイロードとから構成された第１プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を受信し、前記ヘッダに含まれたヘッダパートによって前記ペイロードを複数のデータユニットに逆多重化し、前記データユニットに対応するヘッダパートのデータ詳細情報指示子（ＤＤＩ）フィールドによって、前記データユニットを、上りリンクパケットデータを含む少なくとも１つの第２ＰＤＵと上りリンクパケットデータサービスのための制御情報を含む制御サービスデータユニット（ＳＤＵ）とに区別する逆多重化部と、
    前記制御ＳＤＵから前記制御情報を獲得する制御部とを含み、
    前記制御ＳＤＵに対応するヘッダパートのＤＤＩフィールドは、所定値に設定されていることを特徴とする基地局装置。
20. 前記制御ＳＤＵは、
    前記制御ＳＤＵに含まれる前記制御情報の種類を表すタイプ値と、前記制御情報と、必要であればパッディングビートとを含むことを特徴とする請求項１９記載の基地局装置。
21. 前記タイプ値は、
    前記上りリンクパケットデータサービスを送信する端末の伝送電力情報と、前記端末のバッファー状態情報と、パッディングのうち、何れか１つを表すことを特徴とする請求項２０記載の基地局装置。
22. 前記制御情報は、
    前記上りリンクパケットデータサービスを送信する端末の伝送電力情報、及び前記端末のバッファー状態情報のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１９記載の基地局装置。
23. 前記制御ＳＤＵに対応するヘッダパートは、
    前記制御ＳＤＵに含まれる前記制御情報の種類を表すタイプ値を更に含むことを特徴とする請求項１９記載の基地局装置。
24. 前記第２ＰＤＵに対応するヘッダパートの前記ＤＤＩフィールドは、
    前記第２ＰＤＵに含まれる上りリンクパケットデータに関連した論理チャネル及び媒体アクセスデータ（ＭＡＣ−ｄ）フローと、前記上りリンクパケットデータのサイズとを表すことを特徴とする請求項１９記載の基地局装置。

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