JP2008527943A

JP2008527943A - パケットデータ伝送方法及び装置

Info

Publication number: JP2008527943A
Application number: JP2007552068A
Authority: JP
Inventors: ノ−ジュン・クヮク; ゲルト・ヤン・ファン・リーシャウト; コク−フイ・イ; ソン−フン・キム
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2008-07-24
Also published as: KR100800684B1; RU2007135179A; KR20060102255A; CN101129031A

Abstract

本発明は、複合自動再伝送要求(ＨＡＲＱ)方式を用いてパケットの再伝送が可能な移動通信システムにおけるアップリンクチャンネルを通じてパケットデータを伝送する方法及び装置を提供する。基地局が端末からパケットデータユニット(ＰＤＵ）を受信し、前記ＰＤＵに対する再伝送回数を示す再伝送番号(ＲＳＮ)を計算できるか否かを判定し、基地局が前記ＰＤＵのＲＳＮを計算できない場合に、前記ＲＳＮを前記ＰＤＵの再伝送回数を知らないことを示す特定値に設定し、設定されたＲＳＮを前記ＰＤＵと共にサービング無線網制御器(ＳＲＮＣ)に伝送することを特徴とする。

Description

本発明はアップリンクを通じてパケットデータを伝送する移動通信システムに関して、特に複合自動再伝送要求(ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ：ＨＡＲＱ)方式を用いて同一のパケットの再伝送が可能な状況で正確な再伝送番号を計算できない場合に、基地局(Node B)が、前記状況をＳＲＮＣ(Serving Radio Network Controller)に知らせる方法及び装置に関するものである。

非同期広帯域符号分割多重接続(Wideband Code Division Multiple Access：以下、“ＷＣＤＭＡ”とする)通信システムでは、機能強化されたアップリンク専用チャンネル(Enhanced Uplink Dedicated Channel：以下、“ＥＵＤＣＨ”とする)が使用される。このＥＵＤＣＨは、非同期ＷＣＤＭＡ通信システムにおいて、アップリンクパケット伝送の性能を改善するために提案されたチャンネルである。

ＥＵＤＣＨを支援する移動通信システムは、高速スケジューリング(Fast scheduling)技術と複合自動再伝送要求(Hybrid Automatic Retransmission Request：以下、“ＨＡＲＱ”とする)技術とを用いてアップリンク伝送の効率性を最大化する。高速スケジューリング技術において、ＮｏｄｅＢは、ユーザー端末(ＵＥ）のチャンネル状況とバッファ状況の報告を受信する。ＮｏｄｅＢは、受信された情報に基づいてＵＥのアップリンク伝送を制御する。すなわち、ＮｏｄｅＢは、チャンネル状況が良いＵＥに対して最大量のデータ伝送を許容し、チャンネル状況が悪いＵＥに対して最小量のデータ伝送を許容することによって、制限されたアップリンク伝送資源の効率的な使用を図る。また、ＨＡＲＱ技術は、初期伝送でパケットに誤りが発生した場合に、このパケット誤りを補償するためにパケットを再伝送する。ＨＡＲＱ技術は、ＣＣ(Chase Combing)技術とＩＲ(Incremental Redundancy)技術に分けられる。ＣＣ技術は、誤りの発生時に初期伝送に使用されたパケットと同一のフォーマットのパケットを再伝送する。ＩＲ技術は、誤りの発生時に初期伝送に使用されたパケットと異なるフォーマットのパケットを再伝送する。

ＥＵＤＣＨは、ＵＥとＮｏｄｅＢとの間にＨＡＲＱを遂行し、それによって伝送出力に対する伝送成功率が増加する。ＨＡＲＱ技術は、誤りが発生したデータブロックを廃棄する代わりに、このデータブロックを再伝送されたデータブロックとソフトコンバイニング(soft combining）し、それによってデータブロックの受信成功率が増加する。

図１Ａは、一般的にＥＵＤＣＨを支援する移動通信システムのプロトコル構造を示す図である。

図１Ａを参照すると、ＵＥ１０５は、物理階層（ＰＨＹ）１２５と、ＭＡＣ-ｅ階層１２０と、ＭＡＣ-ｄ階層１１５と、上位階層１１０とを含む。上位階層１１０は、実際にユーザーデータが生成されたアプリケーションと、ユーザーデータを無線チャンネル伝送に適合したサイズで再構成するための無線リンク制御(Radio Link Control：以下、“ＲＬＣ”とする)階層とを含む。ＭＡＣ-ｄ階層１１５は、上位階層１１０から提供されたデータに多重化情報を挿入してＭＡＣ-ｄプロトコルデータユニット(Protocol Data Unit：以下、“ＭＡＣ-ｄＰＤＵ”とする)を生成する。

ＭＡＣ-ｅ階層１２０は、ＭＡＣ-ｄ階層１１５から提供されたＭＡＣ-ｄＰＤＵを優先順位により優先順位待ち行列(Priority Queue：以下、“ＰＱ”とする)に格納する。また、ＭＡＣ-ｅ階層１２０は、ＰＱの状態を考慮してバッファ状態報告及びチャンネル品質報告をＮｏｄｅＢ１３０に伝送する。その後、ＭＡＣ-ｅ１２０は、ＮｏｄｅＢ１３０からスケジューリング情報を受信し、このスケジューリング情報によりＰＱに格納されたデータを物理階層１２５に伝送する。このとき、ＭＡＣ-ｅ階層１２０は、物理階層１２５に伝送されたアップリンクデータに関連してＮｏｄｅＢ１３０から受信された応答信号、すなわちＡＣＫ(Acknowledgement)信号及びＮＡＣＫ(Negative Acknowledgement)信号を考慮してＨＡＲＱ動作を遂行する。

物理階層１２５は、ＭＡＣ-ｅ階層１２０から提供されたデータを処理して無線チャンネルを通じてＮｏｄｅＢ１３０に伝送する。

ＮｏｄｅＢ１３０は、ＭＡＣ-ｅ階層１３５と物理階層１４０を含む。また、ＮｏｄｅＢ１３０は、ＲＮＣ(Radio Network Controller)１５０にパケットデータを伝送するための第１の階層(Ｌ１）と第２の階層(Ｌ２)１４５を含む。物理階層１４０は、ＵＥ１０５の物理階層１２５を通じて伝送された信号を処理してＭＡＣ-ｅ階層１３５に伝送する。

ＭＡＣ-ｅ階層１３５は、物理階層１４０から提供されたデータをＬ２/Ｌ１１４５に伝送し、ＵＥ１０５によって伝送されたバッファ状態報告とチャンネル品質報告に基づいて、複数のＵＥに対するスケジューリングを遂行する。ここで、一つのＨＡＲＱプロセスの間にＵＥ１０５によって伝送されたデータは、ＭＡＣ-ｅＰＤＵと称する。ＮｏｄｅＢ１３０は、ＵＥ１０５から受信されたＭＡＣ-ｅＰＤＵをいくつかのＴＴＩ(Transmit Time Interval)の間にＲＮＣ１５０に伝送することができる。また、数個の論理チャンネルを一つのＭＡＣ-ｅＰＤＵにマッピングすることができ、このように一つのＭＡＣ-ｅＰＤＵに含まれるそれぞれの論理チャンネルＰＤＵの集合をＭＡＣ-ｅs ＰＤＵと称する。

ＲＮＣ１５０は、上位階層１７０と、ＭＡＣ-ｄ階層１６５と、ＭＡＣ-ｅ階層１６０と、ＮｏｄｅＢ１３０によって伝送されたデータを受信するための第２の階層/第１の階層(Ｌ２/Ｌ１)１５５とを含む。

ＲＮＣ１５０に含まれたＭＡＣ-ｅ階層１６０は、ＮｏｄｅＢ１３０のＭＡＣ-ｅ階層１３５において実現しにくい別途の機能を追加で実現する。例えば、ＭＡＣ-ｅ階層１６０は、ＵＥ１０５に含まれている複数のＵＥによって伝送されたパケットデータをＰＱにより分類してＰＱ内で再整列する。

上述したように、ＵＥ１０５は、ＰＱを備え、ＥＵＤＣＨを通じて伝送されるデータを優先順位により格納する。ＰＱは、ＥＵＤＣＨの呼が設定された場合に、ＵＥ１０５のＭＡＣ-ｅ階層１２０に生成され、ＥＵＤＣＨを通じてサービスされるアプリケーションの数によってＰＱの数が決定される。

したがって、バッファ状態報告を遂行する場合に、ＵＥ１０５は、ＰＱ別に格納されたデータの総量を示す情報をＮｏｄｅＢ１３０に提供する。この提供された情報に基づき、ＮｏｄｅＢ１３０は、ＵＥのチャンネル状況とＰＱに格納されたデータの優先順位を考慮してスケジューリングを遂行する。

図１Ｂは、一般的な端末のＭＡＣの構造と一つのＭＡＣ-ｅＰＤＵのフォーマットを示す図である。

図１Ｂを参照すると、一つのＨＡＲＱプロセスの間にＵＥによって伝送されたデータは、ＭＡＣ-ｅＰＤＵ１３０-１と称する。また、数個の論理チャンネルを一つのＭＡＣ-ｅＰＤＵにマッピングでき、この一つのＭＡＣ-ｅＰＤＵに含まれたそれぞれの論理チャンネルＰＤＵの集合は、ＭＡＣ-ｅs ＰＤＵ１２０-１と呼ばれる。

一つの論理チャンネルに該当するＲＬＣＰＤＵ１００-１は、ＭＡＣ-ｄＰＤＵ１１０−１にマッピングされる。ＭＡＣ-ｅヘッダーは、６ビットのＤＤＩ(Data Description Indicator)１３１-１を有し、論理チャンネル、ＭＡＣ-ｄフロー、ＭＡＣ-ｄＰＤＵサイズを知らせる。Ｎフィールド１３５-１は、前記ＤＤＩに該当する連続的なＭＡＣ-ｄＰＤＵの個数を示す。６ビットのＴＳＮ(Transmit Sequence Number)１２５-１は、各論理チャンネルごとに一つずつ存在し、ＭＡＣ-ｅＰＤＵが一回伝送される度に一つずつ増加する。したがって、ＴＳＮ１２５-１は、ＳＲＮＣ(Serving ＲＮＣ)でパケットの再整列のために用いられる。

図２は、一般的なＵＥのＭＡＣ-ｅ構造とＨＡＲＱ動作を示す図である。

図２を参照すると、端末のＭＡＣ-ｅ階層はＰＱ２０５とＨＡＲＱエンティティ２１０を含む。

ＰＱ２０５は、上位階層から提供されたデータを、伝送前に優先順位により格納するためのバッファである。一つのＵＥは、複数のＰＱを含むことができる。一つのＰＱは、同一の優先順位を有するデータを格納する。優先順位は、通常的に論理チャンネル別に割り当てられる。この論理チャンネルは、ＲＬＣ階層とＭＡＣ階層との間に生成され、任意のユーザーアプリケーションは、一つの論理チャンネルにマッピングされる場合が多い。したがって、一つのＰＱは、一つの論理チャンネルに接続され、或いは同一の優先順位を有する複数の論理チャンネルに接続されることができる。

ＨＡＲＱエンティティ２１０は、ＨＡＲＱプロセッサの動作を制御する。すなわち、ＨＡＲＱエンティティ２１０は、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号の分析を通じて初期伝送又は再伝送の決定を担当し、ＨＡＲＱプロセッサ各々の送受信を制御することができる。

ＨＡＲＱプロセッサ２１５，２２５，２３０，２３５は、各々ソフトバッファ２２０を含み、無線チャンネルでＨＡＲＱ動作を担当する装置である。ここで、“ＨＡＲＱ動作”とは、物理階層で処理されたデータに対して再伝送とソフトコンバイニング(soft combining）を遂行することによって、再伝送利得を最大化する技術である。

送信側ＨＡＲＱプロセッサ２１５，２２５，２３０，２３５は、受信側ＨＡＲＱプロセッサ２４０，２４５，２５０，２５５にデータを伝送し、既に伝送されたデータをソフトバッファに格納する。

受信側ＨＡＲＱプロセッサ２４０，２４５，２５０，２５５は、受信されたデータの誤り有無を判定する。受信されたデータに誤りがない場合に、該当する受信側ＨＡＲＱプロセッサがＡＣＫ信号を伝送し、関連した送信側ＨＡＲＱプロセッサはそのソフトバッファに格納されているデータを廃棄する。一方、受信されたデータに誤りがある場合に、該当する受信側ＨＡＲＱプロセッサはＮＡＣＫ信号を伝送する。このＮＡＣＫ信号は、関連した送信側ＨＡＲＱプロセッサがソフトバッファに格納されているデータを再伝送することを可能にし、受信側ＨＡＲＱプロセッサは再伝送されたデータをソフトバッファに格納されたデータとソフトコンバイニングすることで再伝送利得を最大化する。

ＨＡＲＱの実現を容易にするために、ＵＥは、現在伝送されているＭＡＣ-ｅＰＤＵの再伝送の回数を示す‘再伝送番号(Retransmission Number：以下、“ＲＳＮ”とする)’を、制御チャンネルであるＥ-ＤＰＣＣＨ(Enhanced-Dedicated Physical Control CHannel)チャンネルを通じて伝送する。ＲＳＮは、無線区間の効率を極大化するために２ビットに設定され、最初の伝送である場合に‘０’、第２の伝送である場合に‘１’、第３の伝送である場合に‘２’、第３の再伝送以後、すなわち第４の伝送以後からはいつも‘３’にそれぞれ設定される。しかしながら、ＮｏｄｅＢからＲＮＣまでの有線区間で、ＲＳＮは、４ビットに設定され、ＭＡＣ-ｅs ＰＤＵと共にユーザー平面(User plane)に伝送される。

ここで、無線区間(Ｕｕインターフェース）で伝送される２ビットのＲＳＮを“Ｒ-ＲＳＮ”と称し、有線区間(Ｉｕｂ/Ｉｕｒインターフェース）で伝送される４ビットのＲＳＮを“Ｎ-ＲＳＮ”と称する。

図３は、ＮｏｄｅＢからＲＮＣに伝送される２ｍｓ-ＴＴＩＭＡＣフレームの例を示す図である。

図３を参照すると、２ｍｓ-ＴＴＩＭＡＣフレームは、ヘッダー、ペイロード(Payload)、及びオプション(Optional)を含む。ヘッダーは、各ＳＦＮ別にＭＡＣ-ｅs ＰＤＵのＤＤＩとＮとを含む。ペイロードは、各ＳＦＮ別にＭＡＣ-ｅs ＰＤＵのデータを含む。オプションは、選択的情報を含む。

‘ＮｏｆＨＡＲＱＲｅｔｒ’３２０，３４０は、Ｎ-ＲＳＮに該当する。ここで、ＣＦＮ(Connection Frame Number)３００とＳＦＮ(Sub Frame Number)３１０，３３０を合わせてＴＳ(Time Stamp)と称する。このＴＳは、ＮｏｄｅＢがＭＡＣ-ｅＰＤＵを成功的に復号するときの時点を示し、ＳＲＮＣは、Ｎ-ＲＳＮとＴＳを用いてＵＥが新たなＰＤＵを初めに伝送した時点を予測することができる。例えば、２ｍｓＴＴＩでＨＡＲＱプロセスの個数が８である場合に、ＣＦＮ(３００)＝３６、ＳＦＮ(３１０)＝２、Ｎ-ＲＳＮ(３２０)＝７であれば、ＵＥが最初にＭＡＣ-ｅＰＤＵを伝送した時点は、下記の＜数１＞のように計算できる。

＜数１＞
最初伝送時点＝ＣＦＮ＊１０ms＋ＳＦＮ＊２ms−Ｎｏ.ｏｆＨＡＲＱｐｒｏｃｅｓｓ＊ＴＴＩ＊Ｎ-ＲＳＮ＝３６＊１０ms＋２＊２ms−８＊２ms＊７＝２５２ms

上記のように、ＵＥが最初にＭＡＣ-ｅＰＤＵを伝送した時点は、ＣＦＮ＝２５(２６２ms/１０ms)、ＳＦＮ(２５２ms/１０ms)/２ms)＋１であると予測する。ＳＲＮＣは、予測された値と各ＭＡＣ-ｅs ＰＤＵに含まれるＴＳＮ(Transmit Sequence Number）、又はＯＬＰＣ(Outer Loop Power Control)を用いて、数個のＮｏｄｅＢから伝送されたＭＡＣ-ｅs ＰＤＵを再整列(reordering)することができる。

参考までに、ＯＬＰＣ方法は、再伝送回数を用いてＵＥのパワーを調整して、伝送誤り率であるＳＩＲ(Signal to Inter Ference)ターゲット(target）を合せる方法である。このＯＬＰＣは、ＲＳＮが高いとＵＥパワーを増加させ、ＲＳＮが低いとＵＥのパワーを減少する方式で適用されることができる。

図４は、同期式ＨＡＲＱに基づいたＥＵＤＣＨを示す図である。

図４では、４つのＨＡＲＱプロセスが存在すると仮定し、各ボックスの数字１〜４はこれらＨＡＲＱプロセスの固有番号を示す。各プロセスに該当する新たなＭＡＣ-ｅＰＤＵ４１０が最初に伝送された後に、もしこのプロセスに対してＮＡＣＫが受信される場合、次の同一のプロセスを伝送するときに同一のＰＤＵ４２０，４３０の伝送が反復される。このときごとに、Ｅ-ＤＰＣＣＨを通じて伝送されたＲ-ＲＳＮを１ずつ増加させる。

同期式ＨＡＲＱにおいて、同一のプロセスが伝送される時間間隔は一定である。Ｎ-ＲＳＮを受信すると、ＳＲＮＣは、このＮ-ＲＳＮ値をＯＬＰＣ方法、又は図３で説明したような、数個のＮｏｄｅＢから受信されたＭＡＣ-ｅs ＰＤＵを一つの再整列バッファに再整列する動作に使用することができる。

ＮｏｄｅＢが正確なＲＳＮを計算できない場合に、ＳＲＮＣは、このＮｏｄｅＢの状況を知ることができない。したがって、ＳＲＮＣが、不正確な再伝送されたＲＳＮを有するＭＡＣ-ｅＰＤＵの再整列動作において、或いはＯＬＰＣにおいて、ＲＳＮを使用することによって、誤動作が発生するという問題点があった。

したがって、上記のような従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、基地局がＰＤＵの正確な再伝送回数を計算できない場合に、このような状況をサービング無線網制御器(ＳＲＮＣ)に知らせる方法を提供することにある。

上記の課題を達成するために、本発明は、複合自動再伝送要求(ＨＡＲＱ)方式を用いてパケットの再伝送が可能な移動通信システムにおけるアップリンクチャンネルを通じてパケットデータを伝送する方法であって、基地局が、端末からパケットデータユニット(ＰＤＵ）を受信し、前記ＰＤＵに対する再伝送回数を示す再伝送番号(ＲＳＮ)を計算できるか否かを判定する段階と、前記基地局が、前記ＰＤＵのＲＳＮを計算できない場合に、前記ＲＳＮを前記ＰＤＵの再伝送回数を知らないことを示す特定値に設定する段階と、前記基地局が、前記設定されたＲＳＮを前記ＰＤＵと共にサービング無線網制御器(ＳＲＮＣ)に伝送する段階とを有することを特徴とする。

また、本発明は、複合自動再伝送要求(ＨＡＲＱ)方式を用いてパケットの再伝送が可能な移動通信システムにおけるアップリンクチャンネルを通じてパケットデータを伝送する基地局装置であって、端末からパケットデータユニット(ＰＤＵ）を受信する受信部と、前記基地局が前記ＰＤＵに対する再伝送回数を示す再伝送番号(ＲＳＮ)を成功的に受信したか否かを判定し、前記基地局が前記ＰＤＵのＲＳＮを成功的に受信しなかった場合に、前記ＲＳＮを前記ＰＤＵの再伝送回数を知らないことを示す特定値に設定するＲＳＮ誤り検出器と、前記特定値に設定されたＲＳＮを前記ＰＤＵと共にサービング無線網制御器(ＳＲＮＣ）に伝送する送信部とを含むことを特徴とする。

本発明は、ＥＵＤＣＨのＨＡＲＱ再伝送回数を計算できない場合に、ＮｏｄｅＢが再伝送回数を知らないことを示す情報をＳＲＮＣに伝送する。この場合に、もしＮｏｄｅＢが再伝送回数フィールドに任意の値を入れる場合、ＳＲＮＣは、再整列動作、又はＯＬＰＣ動作から発生する誤動作を防止することができるという効果がある。

以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。

本発明の実施形態は、本発明の範囲及び精神から一脱しない限度で多様な変形及び変更が可能であることはもちろんである。また、本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が、本発明の要旨を不明にすると判断された場合には、その詳細な説明を省略する。

図５は、Ｒ-ＲＳＮのビット数とＮ-ＲＳＮのビット数が異なる場合に発生する問題点を示す図である。

図５を参照すると、各ボックスの数字は、同一のプロセスに該当する連続的なＲＳＮ値を示す。ＮｏｄｅＢは、ＵＥからＲ-ＲＳＮ値５１０を受信する。この場合に、ＮｏｄｅＢは、Ｅ-ＤＰＣＣＨの受信が悪いため、少なくとも３回以上Ｒ-ＲＳＮ５１１の受信に失敗した後で、３に設定された値を有するＲ-ＲＳＮ５１５（これ以降、“Ｒ-ＲＳＮ＝３”とする）を受信すると、参照番号５２０又は５４０のような２つの解釈(interpretation)が可能になる。

第１の解釈５２０で、ＮｏｄｅＢは、以前のデータが継続して再伝送されたと判定し、受信が不可能であったＲ-ＲＳＮ値５１１を、参照番号５２１で示す以前のＲ-ＲＳＮの連続的な値である２，３，３に設定する。このような解釈に基づき、ＮｏｄｅＢは、参照番号５３１で示すように、Ｎ-ＲＳＮ値を２，３，４に設定することを考慮して、成功的に受信されたＭＡＣ-ｅＰＤＵと共に、Ｎ-ＲＳＮ５３５を５に設定してＳＲＮＣに伝送する。

第２の解釈５４０で、受信が不可能であったＲ-ＲＳＮ区間で、新たなデータ０，１，２(参照番号５４１)が伝送されることが考えられる。このような場合に、ＮｏｄｅＢは、Ｎ-ＲＳＮ値を０，１，２(参照番号５５１)に設定することを考慮して、成功的に受信されたＭＡＣ-ｅＰＤＵと共にＮ-ＲＳＮ５５５を３に設定してＳＲＮＣに伝送する。

実際には、第１の解釈が正確であるが第２の解釈として解釈され、その反対に、第２の解釈が正確であるが第１の解釈として解釈されて、間違ったＮ-ＲＳＮをＳＲＮＣに伝送する場合に、ＳＲＮＣの再整列動作、又はＯＬＰＣ動作に誤りの発生をもたらすという問題点があった。

図６Ａは、本発明の望ましい実施形態による、ＮｏｄｅＢが、成功的に受信されたＭＡＣ-ｅＰＤＵに対するＲＳＮを計算できない場合を、ＳＲＮＣに知らせる手順を示す図である。

図６Ａを参照すると、段階６３０で、ＮｏｄｅＢ６１０が、成功的に受信されたＭＡＣ-ｅＰＤＵに対するＲＳＮを計算できない場合に、ＮｏｄｅＢ６１０は、段階６４０で、ＳＲＮＣ６２０に、受信されたＭＡＣ-ｅＰＤＵのＲＳＮを知らない状況を知らせる。

このとき、ＮｏｄｅＢ６１０は、図３のＭＡＣ-ｅＰＤＵの４ビットＮ-ＲＳＮ(図３の‘ＮｏｆＨＡＲＱＲｅｔｒ’）を特別な値(例えば、‘１１１１’の２進数)に設定して、ＳＲＮＣ６２０に伝送することができる。４ビットのＮ-ＲＳＮに設定された４ビットの内の特定ビットは、該当ＭＡＣ-ｅＰＤＵのＲＳＮを知らない状況を知らせる情報として使用し、残りの他のビットは、該当ＭＡＣ-ｅＰＤＵの再伝送回数を示すために使用することができる。

例えば、ＵＥが最大に再伝送できる回数が７に制限される場合に、初期伝送を含む総伝送回数は８である。この場合、Ｎ-ＲＳＮの４ビットの最下位(ＬＳＢ)の３ビットは、再伝送回数を設定することに使用し、最上位(ＭＳＢ)の１ビットは、ＮｏｄｅＢ６１０が受信されたＭＡＣ-ｅＰＤＵのＲＳＮを知らない状況を示すことに使用することができる。したがって、Ｎ-ＲＳＮが２進数‘１０００’以上である場合に、Ｎ-ＲＳＮは上記の特定値として処理されることができる。

図６Ｂは、本発明の望ましい実施形態による装置の構造を示す図である。

図６Ｂの装置は、ＭＡＣ-ｅＰＤＵ受信部６１２、ＲＳＮ誤り検出部６１４、及びデータ送信部６１６で構成されるＮｏｄｅＢ６１０と、データ受信部６２２、制御部６２４で構成されるＳＲＮＣ６２０とを含む。

まず、ＮｏｄｅＢ６１０の構成を説明する。

ＭＡＣ-ｅＰＤＵ受信部６１２は、ＵＥからＲＳＮを含むＭＡＣ-ｅＰＤＵを受信する。

ＲＳＮ誤り検出部６１４は、受信されたＭＡＣ-ｅＰＤＵのヘッダーからＲＳＮを獲得し、この獲得されたＲＳＮに誤りがあるか否かを判定する。獲得されたＲＳＮに誤りがある場合に、ＲＳＮ誤り検出部６１４は、ＭＡＣ-ｅＰＤＵのＮ-ＲＳＮを特定値に設定してデータ送信部６１６に伝送する。

この典型的な誤り状況で、ＲＳＮ誤り検出部６１４は、連続的に３回以上誤りが検出された後に、ＲＳＮ＝３を受信するときにＲＳＮに誤りが発生したと判定する。しかしながら、それ以外にもいろいろな誤り状況がありえる。

一例として、ソフトハンドオーバー状況を含む他の誤り状況は、ＮｏｄｅＢがＵＥから初めにＭＡＣ-ｅＰＤＵを受信し、そのＲＳＮが３に設定されている場合（ＲＳＮ＝３）がこれに該当する。

データ送信部６１６は、ＲＳＮ誤り検出部６１４から特定値に設定されたＲＳＮを受信し、ＭＡＣ-ｅＰＤＵと共にＳＲＮＣ６２０に受信されたＲＳＮを伝送する。

次に、ＳＲＮＣ６２０の構成を説明する。

データ受信部６２２は、ＮｏｄｅＢ６１０からＮ-ＲＳＮとＭＡＣ-ｅＰＤＵを受信する。

制御部６２４は、データ受信部６２２が受信したＭＡＣ-ｅＰＤＵのＮ-ＲＳＮを獲得し、Ｎ-ＲＳＮが特定値に設定されているか否かを判定する。Ｎ-ＲＳＮが特定値に設定されていると判定された場合に、制御部６２４は、Ｎ-ＲＳＮを無視し、ＭＡＣ-ｅＰＤＵのＴＳＮ(Transmit Sequence Number)値だけを用いて、ＭＡＣ-ｅＰＤＵの再整列動作、或いはＯＬＰＣ動作を遂行するように、ＳＲＮＣ６２０の動作を制御する。

図７Ａは、本発明の望ましい実施形態によるＮｏｄｅＢの動作例を示すフローチャートである。

図７Ａを参照すると、ＮｏｄｅＢは、ステップＳ７００で、Ｒ-ＲＳＮが３に設定されたＥ-ＤＰＣＣＨを受信したか否か、或いはＲ-ＲＳＮを成功的に受信したか否かを判定する。ＮｏｄｅＢが成功的に受信された場合には、ステップＳ７０５で既存の動作を遂行する。しかしながら、ＮｏｄｅＢが受信に失敗した場合には、ステップＳ７１０に進行する。

ステップＳ７１０で、ＮｏｄｅＢは、正確なＲＳＮを復元し、ＭＡＣ-ｅＰＤＵを復号するために現在Ｅ-ＤＰＤＣＨから受信されたデータと、既にソフトバッファに格納されたデータとのソフトコンバイニングを試みる。ＮｏｄｅＢは、ステップＳ７２０で、ＭＡＣ-ｅＰＤＵを成功的に復号したか否かを判定する。

ＮｏｄｅＢが復号に失敗した場合には、ステップＳ７３０に進行して、現在受信されたデータをソフトバッファに格納する。しかしながら、ＮｏｄｅＢがＭＡＣ-ｅＰＤＵを成功的に復号した場合には、ＮｏｄｅＢは、ステップＳ７４０で、追加的にＲＳＮを正確に復元したか否かを判定する。

ＮｏｄｅＢがＲＳＮを正確に復元した場合に、ステップＳ７５０に進行して、図３のＭＡＣ-ｅs ＰＤＵに含まれたＮ-ＲＳＮを復元されたＲＳＮに設定し、ステップＳ７７０でＭＡＣ-ｅs ＰＤＵをＳＲＮＣに伝送する。

しかしながら、ステップＳ７４０で、ＮｏｄｅＢがＲＳＮを成功的に復元しなかったと判定された場合に、ＮｏｄｅＢはステップＳ７６０に進行する。ステップ７６０で、ＮｏｄｅＢは、ＲＳＮを成功的に復元しなくても、ＭＡＣ-ｅＰＤＵが成功的に受信された場合に、Ｎ-ＲＳＮを特定値(例えば、２進数‘１１１１’)に設定する。その後、ステップＳ７７０で、ＮｏｄｅＢは、特定値に設定したＮ-ＲＳＮが含まれたＭＡＣ-ｅs ＰＤＵをＳＲＮＣに伝送する。

上記４ビットのＮ-ＲＳＮについて、ＮｏｄｅＢは、４ビットの中で特定ビットを該当ＭＡＣ-ｅＰＤＵのＲＳＮを知らない状況を示すために使用し、残りの他のビットを該当ＭＡＣ-ｅＰＤＵの再伝送回数を示すように使用することができる。

ＵＥが再伝送可能な最大回数が７に制限された場合に、Ｎ-ＲＳＮの４ビットの中で最下位３ビットは再伝送回数を設定することに使用し、最上位１ビットはＮｏｄｅＢが受信されたＭＡＣ-ｅＰＤＵのＲＳＮを知らない状況を示すことに使用することができる。例えば、ＮｏｄｅＢは、受信されたＭＡＣ-ｅＰＤＵのＲＳＮを知らないことを示す情報として、Ｎ-ＲＳＮの上位１ビットを‘１’に設定してＳＲＮＣに伝送する。

上記のように、ＮｏｄｅＢがＲＳＮを正確に計算できないことを示す情報を受信すると、ＳＲＮＣは、情報を、パケットの再整列、或いはＯＬＰＣ動作のために使用することができる。

図７Ｂは、本発明の望ましい実施形態によるＲＳＮとＭＡＣ-ｅＰＤＵの復号手順の一例を示す図である。

図７Ｂを参照すると、ＮｏｄｅＢのソフトバッファは、ＨＡＲＱプロセスｎに該当する以前の時点で受信された不完全データａ〜ｅが格納され(７１０-１)、各データごとに対応するＲＳＮ値０〜４が格納されている。

ＨＡＲＱプロセスｎに該当する新たな時点で、ＲＳＮを知らない不完全データ‘ｆ’が受信された場合(７００-１)に、ＮｏｄｅＢは、ソフトバッファに格納された既存データａ〜ｅとデータ‘ｆ’をソフトコンバイニングする。ＮｏｄｅＢがこのソフトコンバイニングに失敗した場合に、参照番号７３０-１で示すように、ＲＳＮをソフトバッファの最終ＲＳＮより１だけ大きい数に設定してソフトバッファに格納する。この過程は、図７ＡのステップＳ７３０に該当する。

一方、ＮｏｄｅＢがソフトコンバイニングに成功した場合に、参照番号７２０-１に示すように、ＲＳＮを既存のソフトバッファに最終ＲＳＮより１だけ大きい数に設定して復元し、同時にソフトコンバイニングされたデータ‘ｇ’を上位階層に伝送する。この過程は、図７ＡのステップＳ７５０に該当する。

上述したように、図７Ｂにおいて、ＮｏｄｅＢは、ソフトコンバイニングに対する成功の可否に関係なくＲＳＮを復元することができる。しかしながら、ＮｏｄｅＢがソフトバッファの最終ＲＳＮを計算できない場合に、新たなデータのＲＳＮを復元することができない。このとき、ＮｏｄｅＢは、図７ＡのステップＳ７６０に進行しなければならない。

図８Ａは、本発明の望ましい実施形態による、ＳＲＮＣが情報をパケット再整列に使用する手順の一例を示すフローチャートである。

図８Ａを参照すると、ステップＳ８００で、ＳＲＮＣは、特定値(例えば、２進数‘１１１１’又は最上位ビット‘１’である２進数）を有するＮ-ＲＳＮを受信するか否かを判定する。もしＳＲＮＣが特定値を有するＮ-ＲＳＮを受信した場合、ステップＳ８２０で、ＲＳＮを無視し、ＴＳＮ値のみを用いて再整列動作を遂行する。

しかしながら、もしＳＲＮＣがＮ-ＲＳＮの受信に失敗した場合、ＳＲＮＣは、ステップＳ８１０に進行する。ステップＳ８１０で、ＳＲＮＣは、＜数１＞に示す既存の方法のように、ＲＳＮとＴＳ値を用いてＵＥが初期伝送した時点を判定し、ＴＳＮ値を用いて再整列バッファに新たなＰＤＵが位置することになる正確な位置を検出する。

既存の方法では、ＴＳＮの代わりにＲＳＮとＴＳを用いてＵＥが初期伝送を遂行した時点を、再整列に用いる。その理由は、ＴＳＮが６ビットで、再整列バッファのサイズが６４ビット以上である場合に、ＳＲＮＣが新たなデータを挿入する位置を知らない場合に備えるために使用されるためである。

図８Ｂは、従来の方法によＳＲＮＣがパケットを再整列する例を示す図である。

図８Ｂを参照すると、ＳＲＮＣは、現在の再整列バッファの状態８００-１で新たなデータ８１０-１を受信する。この場合に、ＴＳＮのみを使用すると、再整列バッファが空いている部分８３０-１，８４０-１，８５０-１の中でＴＳＮ＝６１に該当する部分が２箇所８３０-１，８５０-１であるため、ＳＲＮＣが新たなデータを挿入すべき位置を判定できない。

一方、ＳＲＮＣは、ＴＳとＲＳＮを用いて上記の＜数１＞のようにＵＥがデータを最初に伝送した時点(UE transmission time）を決定する場合(８２０-１)、その決定時点と再整列バッファに格納されているデータのＵＥ伝送時点とを比較して、再整列バッファに新たなデータを格納すべき位置を決定することができる。

ＴＳとＲＳＮを用いて決定されたＵＥ伝送時点は、ＨＡＲＱプロセスの個数が５である場合に‘３９.０’(８２０-１)である。したがって、ＳＮＲＣは、参照番号８３０-１の部分が正確な位置であると判定する。この判定は、上記ＵＥの伝送時点８２０-１が参照番号８３０-１又は参照番号８４０-１で表示された部分に格納されなければならないことを知ってから、ＴＳＮを比較することによって得られる。

再整列が図８Ｂに示す既存の方法を用いて遂行される場合に、ＮｏｄｅＢが正確なＲＳＮ値を計算できず、その事実をＳＲＮＣに知らせる方法がない。そのため、ＮｏｄｅＢは、任意の値にＲＳＮを設定し、このＲＳＮをＳＲＮＣに伝送すれば、ＳＲＮＣが任意の値に設定されたＲＳＮ値を用いて初期ＵＥ伝送時点を推定することによって、再整列において誤りが発生されうる。

図８Ｃは、通常の方法によるＳＲＮＣのパケット再整列の問題点を示す図である。

図８Ｃを参照すれば、もしＮｏｄｅＢが、現在の再整列バッファの状態８００-２でＵＥから受信された新たなデータ８１０-２に対して、正確なＲＳＮ値である４を復元せず、８に設定してＳＲＮＣに伝送する場合、ＳＲＮＣは、上記の＜数１＞から間違ったＵＥ伝送時点を計算する。

すなわち、ＳＲＮＣは、参照番号８２０-２に示すように、ＵＥ伝送時点を４９.０として計算し、再整列作業でＵＥ伝送時点を用いる場合に、参照番号８３０-２と参照番号８５０-２との間にデータ８２０-２を挿入しようとする。しかしながら、データ８４０-２が参照番号８３０-２と参照番号８５０-２との間に既に存在し、ＴＳＮ値を比較する場合にも正確でないＴＳＮであるため、再整列動作に誤りが発生する。

しかしながら、図８Ａに示すように、ＮｏｄｅＢが、該当データのＲＳＮが不明確なＲＳＮである事実を、ＳＲＮＣに知らせる場合に、ＳＲＮＣが、正確でないＲＳＮ値は無視してＴＳＮ値のみを用いて再整列を遂行する。その結果、ＳＲＮＣは、参照番号８６０-２で示す空き部分にデータ８２０-２を挿入することによって、正確な再整列を遂行することができる。

上記のように、図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、既存の方法を用いて再整列を遂行する場合において、ＳＲＮＣが、もしＲＳＮ値が正確でないことを示す情報を有しない場合、ＳＲＮＣが、任意の値に設定されたＮ-ＲＳＮ値を用いて初期ＵＥ伝送時点を推定することによって、再整列に誤りが発生しうる。しかしながら、図８Ａを参照して説明したように、正確でないＲＳＮ値を無視してＴＳＮ値のみを用いて再整列を遂行することによって、再整列誤り率を減少することができる。

図９は、ＳＲＮＣが受信された情報を用いる手順の一例を示すフローチャートである。本発明の他の実施形態により、正確なＲＳＮを知らないことを示す情報を受信した場合に、ＳＲＮＣは、ＯＬＰＣ動作にその情報を用いる。

図９を参照すると、ＳＲＮＣは、ステップＳ９００で、Ｎ-ＲＳＮが特定値を有するか否かを判定する。Ｎ-ＲＳＮが特定値を有しない場合に、ＳＲＮＣは、ステップＳ９１０で、Ｎ-ＲＳＮが特定値を持たないＭＡＣ-ｅs ＰＤＵを含むＭＡＣ-ｅs ＰＤＵを用いて予め定義されたＯＬＰＣ動作を遂行する。

しかしながら、もしＮ-ＲＳＮが特定値を有する場合、ＳＲＮＣは、ステップＳ９２０で、Ｎ-ＲＳＮが特定値を有するＭＡＣ-ｅs ＰＤＵを除いたＭＡＣ-ｅs ＰＤＵを用いてＯＬＰＣ動作を遂行する。

本発明の望ましい実施形態では、ＷＣＤＭＡシステムでＥＵＤＣＨが使用される場合にＵＥによって伝送されるＭＡＣ-ｅＰＤＵを例として説明したが、本発明はこれに限定されず、基地局(本発明の実施形態ではＮｏｄｅＢ)が端末（ＵＥ）からパケットデータユニット(ＰＤＵ）を受信してＰＤＵをサービング無線網制御器(ＳＲＮＣ）に伝送する他の移動通信システムにも適用されることができる。

以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲を外れない限り、形式や細部についての様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。したがって、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。

ＥＵＤＣＨを支援する一般的な移動通信システムのプロトコル構造を示す図である。一般的な端末のＭＡＣ階層と一つのＭＡＣ-ｅＰＤＵのフォーマットの構造を示す図である。一般的な端末のＭＡＣ-ｅ構造とＨＡＲＱの動作を示す図である。ＮｏｄｅＢからＲＮＣに伝送される２ｍｓ-ＴＴＩＭＡＣフレームの例を示す図である。一般的な同期式ＨＡＲＱに基づいたＥＵＤＣＨを示す図である。Ｒ-ＲＳＮのビット数がＮ-ＲＳＮのビット数と異なる場合に発生する問題点を示す図である。本発明の望ましい実施形態による、ＮｏｄｅＢが成功的に受信されたＭＡＣ-ｅＰＤＵに対するＲＳＮを知らない場合に、このような状況をＳＲＮＣに知らせる手順を示す図である。本発明の望ましい実施形態による装置の簡略な構造を示す図である。本発明の望ましい実施形態によるＮｏｄｅＢの動作例を示すフローチャートである。本発明の望ましい実施形態によるＲＳＮとＭＡＣ-ｅＰＤＵの復号手順の一例を示す図である。本発明の望ましい実施形態による、ＳＲＮＣが前記情報をパケット再整列に用いる手順の一例を示すフローチャートである。従来の方法によるＳＲＮがパケットを再整列する手順の一例を示す図である。従来の方法によるＳＲＮＣのパケット再整列の問題点を示す図である。本発明の望ましい他の実施形態による、ＳＲＮＣがＲＳＮを知らない情報を受信し、この情報をＯＬＰＣ動作に用いる手順の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０５ＵＥ
１１０上位階層
１１５ＭＡＣ-ｄ階層
１２０ＭＡＣ-ｅ階層
１２５物理階層（ＰＨＹ）
１３０ＮｏｄｅＢ
１３５ＭＡＣ-ｅ階層
１４０物理階層
１４５第１の階層(Ｌ１）と第２の階層(Ｌ２)
１５０ＲＮＣ(Radio Network Controller)
１５５第２の階層/第１の階層(Ｌ２/Ｌ１)
１６０ＭＡＣ-ｅ階層
１６５ＭＡＣ-ｄ階層
１７０上位階層
１００-１ＲＬＣＰＤＵ
１１０-１ＭＡＣ-ｄＰＤＵ
１２０-１ＭＡＣ-ｅs ＰＤＵ
１２５-１ＴＳＮ(Transmit Sequence Number)
１３０-１ＭＡＣ-ｅＰＤＵ
１３１-１ＤＤＩ(Data Description Indicator)
１３５-１Ｎフィールド
２０５ＰＱ
２１０ＨＡＲＱエンティティ
２１５，２２５，２３０，２３５送信側ＨＡＲＱプロセッサ
２２０ソフトバッファ
２４０，２４５，２５０，２５５受信側ＨＡＲＱプロセッサ
３００ＣＦＮ(Connection Frame Number)
３１０，３３０ＳＦＮ(Sub Frame Number)
３２０，３４０ ‘ＮｏｆＨＡＲＱＲｅｔｒ’
４１０ＭＡＣ-ｅＰＤＵ
４２０，４３０ＰＤＵ
５１０Ｒ-ＲＳＮ値
５２０第１の解釈
５１１Ｒ-ＲＳＮ
５１５Ｒ-ＲＳＮ
５３５Ｎ-ＲＳＮ
５４０第２の解釈
５５５Ｎ-ＲＳＮ
６１０ＮｏｄｅＢ
６１２ＭＡＣ-ｅＰＤＵ受信部
６１４ＲＳＮ誤り検出部
６１６データ送信部
６２０ＳＲＮＣ
６２２データ受信部
６２４制御部
８００-１現在の再整列バッファの状態
８００-２現在の再整列バッファの状態
８１０-１新たなデータ
８１０-２新たなデータ
８３０-１，８４０-１，８５０-１再整列バッファが空いている部分

Claims

複合自動再伝送要求(ＨＡＲＱ)方式を用いてパケットの再伝送が可能な移動通信システムにおけるアップリンクチャンネルを通じてパケットデータを伝送する方法であって、
基地局が、端末からパケットデータユニット(ＰＤＵ）を受信し、前記ＰＤＵに対する再伝送回数を示す再伝送番号(ＲＳＮ)を計算できるか否かを判定する段階と、
前記基地局が、前記ＰＤＵのＲＳＮを計算できない場合に、前記ＲＳＮを前記ＰＤＵの再伝送回数を知らないことを示す特定値に設定する段階と、
前記基地局が、前記設定されたＲＳＮを前記ＰＤＵと共にサービング無線網制御器(ＳＲＮＣ)に伝送する段階と、
を有することを特徴とする方法。
前記ＲＳＮを特定値に設定する段階は、４ビットの前記ＲＳＮ値を‘１１１１’の２進数に設定する段階をさらに有することを特徴とする請求項１記載の方法。
前記ＲＳＮを特定値に設定する段階は、前記ＲＳＮのビットの中で、特定ビットを前記ＰＤＵのＲＳＮを知らないことを示す値に設定し、前記特定ビットを除いた他のビットを前記ＰＤＵの再伝送回数を示す値に設定することを特徴とする請求項１記載の方法。
前記ＲＳＮを特定値に設定する段階は、４ビットの前記ＲＳＮの中で、最上位の１ビットを前記ＰＤＵのＲＳＮを知らないことを示す値に設定し、最下位の３ビットを前記ＰＤＵの再伝送回数を示す値に設定することを特徴とする請求項２記載の方法。
前記ＲＳＮを判定する段階は、前記ＰＤＵのＲＳＮが最大値に設定された場合に、前記基地局が前記ＰＤＵのＲＳＮを計算できないと判定することを特徴とする請求項１記載の方法。
前記ＲＳＮを判定する段階は、
前記ＰＤＵを復号する段階と、
前記復号されたＰＤＵに対するＲＳＮが正確に復元されたか否かを判定する段階と、
前記ＲＳＮが正確に復元されなかった場合に、前記基地局が前記ＲＳＮを計算できないと判定する段階と、
を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
前記サービング無線網制御器が、前記基地局から前記特定値に設定されたＲＳＮを有する前記ＰＤＵを受信する段階と、
前記サービング無線網制御器が、前記特定値に設定されたＲＳＮを無視し、前記ＰＤＵのＴＳＮ(Transmit Sequence Number)のみを用いて前記ＰＤＵの再整列動作を遂行する段階と、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の方法。
前記サービング無線網制御器が、前記基地局から前記特定値に設定されたＲＳＮを有する前記ＰＤＵを受信する段階と、
前記サービング無線網制御器が、前記特定値に設定されたＲＳＮを有する受信されたＰＤＵを除いて、前記基地局から受信されたデータを用いてＯＬＰＣ(Outer Loop Power Control)を遂行する段階と、
をさらに有することを特徴とす請求項１記載の方法。
複合自動再伝送要求(ＨＡＲＱ)方式を用いてパケットの再伝送が可能な移動通信システムにおけるアップリンクチャンネルを通じてパケットデータを伝送する基地局装置であって、
端末からパケットデータユニット(ＰＤＵ）を受信する受信部と、
前記基地局が前記ＰＤＵに対する再伝送回数を示す再伝送番号(ＲＳＮ)を成功的に受信したか否かを判定し、前記基地局が前記ＰＤＵのＲＳＮを成功的に受信しなかった場合に、前記ＲＳＮを前記ＰＤＵの再伝送回数を知らないことを示す特定値に設定するＲＳＮ誤り検出器と、
前記特定値に設定されたＲＳＮを前記ＰＤＵと共にサービング無線網制御器(ＳＲＮＣ）に伝送する送信部と、
を含むことを特徴とする基地局装置。
前記ＲＳＮ誤り検出部は、前記ＰＤＵのＲＳＮが最大値に設定された場合に、前記ＰＤＵのＲＳＮを成功的に受信しなかったと判定することを特徴とする請求項９記載の基地局装置。
前記ＲＳＮ誤り検出部は、前記端末から受信されたＰＤＵを復号し、前記復号されたＰＤＵに対するＲＳＮが正確に復元されたか否かを判定し、前記ＲＳＮが正確に復元されなかった場合に、前記ＲＳＮを成功的に受信しなかったと判定することを特徴とする請求項９記載の基地局装置。
前記ＲＳＮ誤り検出部は、前記４ビットの前記ＲＳＮを‘１１１１’の２進数に設定することを特徴とする請求項９記載の基地局装置。
前記ＲＳＮは多数のビットを有し、前記ＲＳＮ誤り検出部は、前記ＲＳＮのビットの中で、特定ビットを前記ＰＤＵの再伝送回数を知らないことを示す値に設定し、前記特定ビットを除いた他のビットを前記ＰＤＵの再伝送回数を示す値に設定することを特徴とする請求項９記載の基地局装置。
前記ＲＳＮ誤り検出部は、前記ＲＳＮの４ビットの中で、最上位の１ビットを前記ＰＤＵの再伝送回数を知らないことを示す値に設定し、最下位の３ビットを前記ＰＤＵの再伝送回数を示す値に設定することを特徴とする請求項１３記載の基地局装置。