JP2010183602A - 移動局、基地局、通信システム、および通信方法 - Google Patents
移動局、基地局、通信システム、および通信方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】上位プロトコル層との間でデータの入出力を行う無線リンク制御部202と、無線リンク制御部202との間で論理チャネルを介してデータの入出力を行うメディアアクセス制御部203と、メディアアクセス制御部203との間でトランスポートチャネルを介してデータの入出力を行い無線通信の制御を行う物理層制御部204と、無線リンク制御部202、メディアアクセス制御部203、及び物理層制御部204との間で制御データの入出力を行う無線リソース制御部206とを有する移動局102と基地局とを備え、移動局102は保有する未送信データに関する報告情報をパケットデータ送信用チャネルに多重して基地局へ送信し、基地局は受信した報告情報を用いて無線リソース割り当てを行う。
【選択図】図2
Description
なお、上記リリースの各種規格書は、インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/>において公開されている。現在では、リリース1999の他の新たな版としてリリース4及びリリース5が規定されるとともに、リリース6が作成中である。
また、移動局からのデータ送信は、移動局による自律的送信制御(Autonomous Transmission)によって行われるため、各移動局からの送信タイミングが任意ないしはランダムになる。このため、CDMA通信方式においては他の移動局からの送信は全て干渉源となるが、基地局においては、受信時の干渉ノイズ量及びその変動量が統計的にしか予測できない。よって、無線リソース管理においては、干渉ノイズの変動量が大きい場合を想定してスループットや移動局最大送信速度を抑え、マージンを確保するような無線リソース割り当て制御が必要となる。
W―CDMA規格における移動局送信(上りリンク)用の無線リソース管理は、実際には基地局そのものではなく、複数の基地局をとりまとめる基地局制御装置(RNC:Radio Network Controller)が行っている。以下、基地局と基地局制御装置を合わせて基地局側と記す。基地局制御装置(RNC)が移動局に対して行う無線リソース管理及びその管理情報のやりとりは、数100msec程度の比較的長い処理時間を必要とする。このため、高速な無線伝播環境の変化や、他の移動局からの干渉量等を監視しながら高速な無線リソースの割り当て制御を行うことはできないという問題があった。
非特許文献1のFig.1に示されるところによれば、まず、送信すべきパケットを持つ移動局(UE:User Equipment)は、パケットデータ送信要求として、未送信パケットのデータ量に関する情報(Queue size)及び移動局送信電力マージン情報(Power Margin)を送信要求用チャネル(USICCH:Uplink Scheduling Information Control Channel)を介して基地局(NodeB)に通知する。この要求を受けた基地局は、送信タイミング等の無線リソース割り当て結果(スケジューリング結果)を、下りリンクの割り当て用チャネル(DSACCH:Downlink Scheduling Assignment Control Channel)を介して移動局へ通知する。移動局は、受信したスケジューリング結果に従って、データ送信用チャネル(EUDCH:Enhanced Uplink Dedicated Transport Channel)を介してパケットデータを基地局へ送信する。パケットデータ送信時の変調方式等の情報は、別途変調形式情報チャネル(UTCCH:Uplink TFRI Control Channel)を介して基地局へ送信される。基地局は、パケットデータの受信判定を行い、その判定結果のACK/NACKを通知用チャネル(DANCCH:Downlink Ack/Nack Control Channel)を介して移動局へ通知する。なお、これらのチャネルは、従来規格チャネルの拡張ないしは新規チャネル導入を想定したものであり、その詳細については未確定である。
また、移動局から基地局へ送信データ量の情報を通知する技術の従来例としては、例えば特許文献1に記載されたパケット通信方式のように、移動局が基地局からのポーリングに応答して送信すべきデータ量を通知するものや、特許文献2に記載されたパケット伝送方法のように、移動局が伝送対象のパケットサイズを基地局へ通知し、基地局が通知されたパケットサイズに基づいて無線リソースを割り当てるもの、特許文献3に開示されているような、移動局から通知される利用可能送信電力、送信データ量、QoS等に基づいて、基地局が無線リソース割り当てを行うものがある。
従来のW−CDMA規格では、移動局から送信される未送信データ量に関する情報は、基地局で一旦受信されると、そのまま基地局制御装置(RNC)に通知される。このため、基地局では未送信データ量に関する情報を把握することができない。従って、特許文献1〜特許文献3、非特許文献1,2に記載されているような、基地局による上りリンクの無線リソース制御を実現することができない。また、従来のW−CDMA規格では、基地局制御装置から基地局(NodeB)に対して、移動局の未送信データ量に関する情報を通知する手段もない。仮に、基地局制御装置が得た情報を基地局へ送付する手段を設けることが可能であったとしても、移動局から基地局制御装置への未送信データ量情報の伝達周期は250ms/500ms/…/6000msといった長時間設定となっているため、基地局における高速な無線リソース制御はできないという問題がある。
しかし、非特許文献3に記載されているのは通知タイミングに関する提案のみであり、送信時のフォーマットや送信チャネル指定等についての具体的な方法は記載されていない。
また、非特許文献2には、オンデマンドのチャネル割り当て方式の別の方法として、パケットデータ送信要求として、上述した移動局の未送信パケットのデータ量ではなく移動局が希望する送信伝送速度(Rate Request)を上りリンクで基地局へ報告する方法も記載されている(Rate control scheduling)。基地局では、セル内の各移動局からの送信伝送速度要求を基にスケジューリングを行い、その後、各移動局に対してスケジューリング結果としての許可送信伝送速度(Rate Grant)を下りリンクで通知する。しかし、非特許文献1と同様に、送信時のフォーマットや送信チャネル指定等についての具体的な方法は記載されていない。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による通信システム101の構成を示す概略図である。
図に示すように、通信システム101は、移動局102、基地局103、基地局制御装置104を備えている。基地局103は一定範囲内にある複数の移動局102と通信を行う。この基地局103の通信範囲のことをセクタまたはセルという。なお、図中には移動局102は1つのみ示している。
基地局制御装置104は公衆電話網やインターネット等の通信ネットワーク105に接続され、基地局103と通信ネットワーク105の間のパケット通信を中継する。
W−CDMA規格においては、移動局102はUE(User Equipment)、基地局103はNodeB、基地局制御装置104はRNC(Radio Network Controller)と呼ばれる。
物理制御用チャネル(Physical Control Channel)には、移動局102から基地局103への上りリンクに用いられるDPCCH106(Dedicated Physical Control CHannel)と基地局103から移動局102への下りリンクに用いられるDPCCH107がある。DPCCH106,107を用いて、移動局102と基地局103との間の送受信タイミングの同期制御等が行なわれ、物理的な無線通信が維持される。
データ送信用物理チャネルには、上りリンクに用いられるDPDCH(DCH)108と下りリンクに用いられるDPDCH(DCH)109がある。DPDCH(DCH)108,109を用いて、移動局102と基地局103との間の従来規格チャネル(DCH)対応のデータを送受信する。
DPDCH(E−DCH)/DPCCH(E−DCH)110は、上りリンクにおいて、それぞれE−DCHのデータとE−DCHデータ送信時の変調情報を送信するための、データ送信用物理チャネル/送信用物理制御チャネルである。DPDCH(E−DCH)とDPCCH(E−DCH)は対になって送信される。
E−DPCCH111は、下りリンクにおいて、基地局103における無線リソース割り当て結果の通知や、基地局103でのデータ受信判定の結果(ACK/NACK)を移動局102へ通知する際に用いられる。
ここでは、DPDCH(DCH)108及びDPDCH(E−DCH)110は、チャネル分離用拡散符号を複数同時使用することにより、合計で6つまで送信可能である。また、あるチャネル分離用拡散符号のDPDCHをDCH用に使用したりE−DCH用に使用したりすることも可能である。
なお、これらのチャネルは、従来の規格においては用いられていないチャネルであり、新規に設定される場合には、規格書TS25.211の新たなリリースにおいて、従来規格との整合性(Backward Compatibility)を確保しながらそのフォーマットが追加規定される。
図に示すように、移動局102は、上位層ブロック201、無線リンク制御部202、メディアアクセス制御部203、物理層制御部204、アンテナ205、無線リソース制御部206を備えている。
上位層ブロック201は、移動局102の上位層ブロックであり、アプリケーションやTCP/IP層などの上位プロトコル層における公知技術による所定の処理を行う。また、基地局103へ送信する1以上のデータ(TXdata)を、無線リンク制御部202へ出力する。同様に、無線リンク制御部202を介して基地局103から受信した1以上のデータ(RXdata)を入力する。
無線リンク制御部202は、さらに、メディアアクセス制御部203との間に設定される1以上の論理チャネルLOGchによって、メディアアクセス制御部203とデータをやりとりする。また、無線リンク制御部202は、送信バッファの未送信データ量情報LOGbufferをメディアアクセス制御部203へ出力する。
メディアアクセス制御部203は、さらに、物理層制御部204との間に設定される1以上のトランスポートチャネルTRchによって、物理層制御部204とデータをやりとりする。
物理層制御部204は、さらに、無線周波数信号をアンテナ205を介して送受信することにより基地局103と無線通信を行う。
無線リソース制御部206は、上位層ブロック201、無線リンク制御部202、メディアアクセス制御部203、及び物理層制御部204と、各種制御情報UPcont、RLC(Radio Link Control)cont、MAC(Media Access Control)cont、PHY(Physical)contをやりとりする。これらは公知技術で用いられる情報及び実施の形態1に特有の情報である。
実施の形態1では、1つの通信サービスが行われるものとする。また、サービスの送受信データ(TXdata、RXdata)は論理チャネルDTCH(Dedicated Traffic CHannel)に割り当てられているものとする。
物理層制御部204では、上りリンク制御用のチャネルであるDPCCH106とDPCCH(E−DCH)110用のデータが生成される。
一方、下りリンクにおいては、下りリンク用DPDCH(DCH)109データは、DCHに割り当てられる。DCHのデータは、DTCH及びDCCHに割り当てられる。DTCHからは、受信データ(RXdata)が取り出される。また、物理層制御部204では、下りリンク用のDPCCH107及びE−DPCCH111が使用される。
受信バッファ501aは、メディアアクセス制御部203からDTCHデータを入力するとともに、受信データ(RXdata)を上位層ブロック201へ出力する。受信バッファ501bは、メディアアクセス制御部203からDCCHデータを入力するとともに、制御情報(RXcontrol)をRLC制御部503へ出力する。送信バッファ502aは、上位層ブロック201からの送信データ(TXdata)を入力するとともに、DTCHデータ(RLC PDU)をメディアアクセス制御部203へ出力する。送信バッファ502bは、RLC制御部503から制御情報(TXcontrol)を入力するとともに、DCCHデータ(RLC PDU)をメディアアクセス制御部203へ出力する。さらに、送信バッファ502a,502bは、各バッファに貯まっているデータ量に関する情報(Data info)を、バッファ監視部504へ出力する。
バッファ監視部504は、データ量情報(Data info)に基づいて、DCHに多重されている各論理チャネルのデータ量情報(DCH LOGbuffer)と、E−DCHに多重されている各論理チャネルのデータ量情報(EDCH LOGbuffer)を、メディアアクセス制御部203へ出力する。データ量情報が複数あるのは、DCHに割り当てられている論理チャネルのデータ量情報と、E−DCHに割り当てられている論理チャネルのデータ量情報とを別々にメディアアクセス制御部203へ送信するためである。このように、トランスポートチャネル別にデータ量情報を測定する機能は、従来規格においてTraffic volume measurementと呼ばれ、規格書TS25.331等に規定されている。実施の形態1では、従来チャネルであるDCHと同様に、E−DCHについてもTraffic volume measurementを適用する。
RLC制御部503は、無線リンク制御部202全体を制御する。さらに、無線リソース制御部206と制御情報RLCcontをやり取りする。RLCcontには、公知技術で用いられる情報及び本発明による情報が含まれる。
メディアアクセス制御部203は、受信バッファ601、受信系MAC−d部602、送信系MAC−d部603、送信バッファ604a、E−DCH用バッファ604b、MAC−e部605、MAC制御部607、通信量測定部608を備えている。
また、MAC−e部605は、データ量情報部606、制御情報多重部610を備えている。
受信バッファ601は、物理層制御部204からDCHデータを入力するとともに、受信DCHデータを受信系MAC−d部602へ出力する。受信系MAC−d部602は、入力したDCHに多重されていた論理チャネルDTCH及びDCCHのデータを、公知技術を用いて分離し、それぞれ無線リンク制御部202の受信バッファ501a,501bへ出力する。送信系MAC−d部603は、論理チャネルDTCH及びDCCHのデータを公知技術で多重あるいは振り分けし、送信バッファ604aへDCHデータとして出力するか、MAC−e部605へMAC−d flowデータ(MAC−d PDU)として出力する。通信量測定部608は、無線リンク制御部202からの各データ量情報DCH LOGbuffer、EDCH LOGbufferを入力する。また、通信量測定部608は、基地局103を介して基地局制御装置104へデータ量情報を通知するため、通信量報告情報(Traffic Report)をMAC制御部607に出力する。
MAC−e部605は、送信系MAC−d部603からMAC−d flowデータを入力するとともに、E−DCH用バッファ604bへE−DCHデータ(MAC−e PDU)を出力する。また、MAC−e部605において、無線リンク制御部202からのE−DCHデータ量情報(EDCH LOGbuffer)をデータ量情報部606へ入力し、データ量情報部606から、第2のデータ量情報(TRbuffer)を制御情報多重部610へ出力する。なお、MAC−e部605の動作の詳細については後述する。
MAC制御部607は、メディアアクセス制御部203全体を制御する。同時に、無線リソース制御部206との間で公知技術に必要な情報及び本発明に必要な情報を含む制御情報(MACcont)をやりとりする。
メディアアクセス制御部203において、MAC−d部603は従来規格に存在する部分である。また、MAC−e部605はE−DCHに関する部分である。
上位層ブロック201から送信データ(TXdata)が無線リンク制御部202に供給されると、各種処理を経た後、メディアアクセス制御部203にDTCHデータとして出力される。メディアアクセス制御部203に入力されたDTCHデータは、メディアアクセス制御部203内のMAC−d部603に入力された後、各種処理を経てMAC−e部605にMAC−d flowとして入力される。次に、MAC−e部605に入力されたMAC−d flowデータ(MAC−d PDU)は、各種処理を経てMAC−e部605からE−DCHデータとして出力される。
無線リンク制御部202に入力されたデータは、無線リンク制御部202においてRLC SDU(Service Data Unit)と呼ばれる。また、無線リンク制御部202から出力されるデータは、無線リンク制御部202においてRLC PDU(Protocol Data Unit)と呼ばれる。
MAC―d部603に入力されたデータは、MAC―d部603においてMAC−d SDUと呼ばれる。また、MAC―d部603から出力されるデータは、MAC―d部603においてMAC−d PDUと呼ばれる。
MAC―e部605に入力されたデータは、MAC―e部605においてMAC−e SDUと呼ばれる。また、MAC―e部605から出力されるデータは、MAC―e部605においてMAC−e PDUと呼ばれる。
受信部701は、基地局103からアンテナ205を介して受信した無線周波数信号を、公知技術を用いてベースバンド信号へ変換し、その後、復調部702へ出力する。復調部702は、受信部701から入力したベースバンド信号を公知技術を用いて復調し、その後、下りリンク用物理チャネルDPDCH、DPCCH、E−DPCCHを分離部703へ出力する。分離部703は、入力されたDPDCH、DPCCH、E−DPCCHから、DCHデータと物理制御チャネルDPCCH、E−DPCCH用のデータを公知技術を用いて分離する。また、分離部703は、DCHデータ及びE−DPCCHデータをメディアアクセス制御部203へ出力するとともに、DPCCHデータをPHY制御部707へ出力する。なお、実施の形態1では、受信DPDCHに多重されているトランスポートチャネルはDCHのみとする。
一方、多重化部704は、メディアアクセス制御部203から上りリンクのDCHデータとE−DCHデータを入力する。また、多重化部704は、PHY制御部707から上りリンクのDPCCHデータとDPCCH(E−DCH)データを入力する。多重化部704は、入力した各種チャネルデータを公知技術を用いて多重し、変調部705に送信物理チャネルDPDCH、DPCCH、DPCCH(E−DCH)のデータとして出力する。変調部705は、入力した送信物理チャネルDPDCH、DPCCH、E−DPCCHのデータを公知技術を用いて変調し、その後、送信ベースバンド信号として送信部706に出力する。
実施の形態1では、DPDCH、DPCCH、E−DPCCHは別々の拡散符号を用いて符号多重するが、多重方法自体は実施の形態1のものに限定されない。
送信部706は、入力したベースバンド信号を公知技術を用いて無線周波数信号に変換する。変換された無線周波数信号は、アンテナ205を介して基地局103へ送信される。PHY制御部707は、物理層制御部204全体を制御する。また、PHY制御部707は、無線リソース制御部206との間で公知技術に必要な情報及び本発明に必要な情報を含む制御情報PHYcontをやりとりする。
図中、DPDCH1〜DPDCH6は、DPDCH(DCH)108ないしはDPDCH(E−DCH)110に相当する。HS−DPCCHは、リリース5において追加された物理チャネルであり、本発明には関係しないためその説明を省略する。Cdは、DPDCH(DCH)用のチャネル分離用拡散符号である。Ccは、DPCCH用のチャネル分離用拡散符号である。CTは、DPCCH(E−DCH)用のチャネル分離用拡散符号である。Chsは、HS−DPCCH用のチャネル分離用拡散符号である。Ceuは、DPDCH(E−DCH)用のチャネル分離用拡散符号である。βdは、DPDCH(DCH)用の信号振幅係数である。βcは、DPCCH用の信号振幅係数である。βhsは、HS−DPCCH用の信号振幅係数である。βTは、DPCCH(E−DCH)用の信号振幅係数である。βeuは、DPDCH(E−DCH)用の信号振幅係数である。Sdpch,nは、移動局識別用のスクランブル符号である。
次に、Q軸用加算器で加算されたDPDCH2,DPDCH4,DPDCH6,DPCCH,HS−DPCCHは、複素信号のQ軸側に割り当てられるように虚数jをかけられる。これは、実際には移動局102において複素信号のQ成分として処理することを示す。
その後、I軸用加算器で加算されたDPDCH1,DPDCH3,DPDCH5及びDPCCH(E−DCH)と、加算器(+)において加算される。これにより、いわゆるIQ多重された複素信号になる。次に、IQ多重された複素信号には、移動局識別用スクランブル符号Sdpch,nが乗算器(×)で掛けられる。生成された信号は、物理層制御部204からアンテナ205を介して基地局103へ無線送信される。なお、チャネル分離用拡散符号及び信号振幅係数は、新たな仕様(E−DCH)が追加されたことに伴い、新たな規格のバージョンにおいて従来規格と異なる仕様が規定される場合がある。例えば、E−DCH用DPDCHが追加符号多重された結果、多重信号のPAR(Peak to Average)が増加する場合、チャネル分離用拡散符号及び信号振幅係数を変更することでPAR増加を緩和させる。
移動局102は、全てのブロックが移動局内にあるが、基地局側では、基地局制御装置104と基地局103に分散配置されている。分散の方法は、装置の実装によって異なる。実施の形態1では、上位層ブロック1201、無線リンク制御部1202、及び無線リソース制御部1206は基地局制御装置104内に配置されている。
また、メディアアクセス制御部1203は、基地局制御装置104と基地局103の両方に分散配置されている。また、物理層制御部1204は基地局103内に配置されている。上位層ブロック1201、無線リンク制御部1202、無線リソース制御部1206の構成及び動作は移動局102と同様であるので説明を省略する。
受信系MAC−d部1221−1、送信系MAC−d部1221−2、受信バッファ1601a、E−DCH用バッファ1601b、送信バッファ1604、MAC制御部1607の動作については、移動局102のメディアアクセス制御部203において、上りリンクブロックと下りリンクブロックを入れ替え、MAC−e部605を省いた構成のものと同様なので説明を省略する。
MAC−e部1220は、物理層制御部1204からの受信判定結果ACK/NACKと、移動局102から通知された報告情報TRbufferを入力する。また、MAC−e部1220は、上りリンクのE−DCHに関する無線リソース制御、すなわちスケジューリングを行う。また、下りリンクのE−DPCCHを物理層制御部1204へ出力する。各E−DPCCHの詳細については後述する。
アンテナ1205、受信部1701、復調部1702、変調部1705、送信部1706の動作については、移動局102と同様なので説明を省略する。
分離部1703は、復調部1702から上りリンクの物理チャネルDPDCH、DPCCHによって復調データを入力する。また、上りリンクDPDCHデータから、受信DCHデータと受信E−DCHデータを公知技術を用いて分離する。また、E−DCHデータの受信判定結果ACK/NACKをMAC部1203のMac−e部1220へ出力する。また、分離した報告情報TRbufferをMAC−e部1220へ出力する。また、分離した上りリンクDPCCHデータをPHY制御部1707へ出力する。
多重化部1704は、送信バッファ1604からの下りリンクのDCHデータ、MAC−e部1220からの下りリンクのE−DPCCHデータ、及びPHY制御部1707からの下りリンクのDPCCHデータを、公知技術を利用して多重し、変調部1705へ出力する。
図12は、実施の形態1による移動局から基地局へのパケット送信のフローを示す図である。
なお、ここでは、従来規格の物理制御チャネルであるDPCCH106に関する説明は不要であるので省略する。また、基地局103から送信されるDCHデータ送信に関するフローについても、本発明に特有の事項ではないので説明を省略する。
測定する対象としては、無線リンク制御部202の各バッファのデータ量、メディアアクセス制御部203の各バッファのデータ量、未送信データの優先度別データ量、また、再送制御機能ARQ(Automatic Repeat reQuest)がある場合には再送制御に関する優先度別のデータ量等がある。実施の形態1では、スケジューリングのため、移動局102から基地局103へ通知する報告情報(TRbuffer)として、無線リンク制御部202の送信バッファ502a,502b内のデータ量を使用する。
なお、移動局102の状態情報としては、他に移動局102からの送信電力(総電力ないしは特定チャネル電力)ないしはその統計値、送信電力マージンないしはその統計値、未送信データの優先度ないしはその統計値、送信速度ないしはその統計値等が考えられる。これらは、上述の未送信データ量の測定と同時に測定してもよいし、別途収集してもよい。
まず、上位層ブロック201において通信サービスが発生すると、そのサービスのデータは、送信データ(TXdata)として無線リンク制御部202の送信バッファ502aに格納される。その後、送信バッファ502aに格納されたデータは、論理チャネルDTCHの送信データとして、メディアアクセス制御部203の送信系MAC−d部603へ出力される。また、通信サービスに関する公知の各種送信制御情報(TXcontrol)が、送信バッファ502bに格納される。送信バッファ502bに格納された送信制御情報(TXcontrol)は、送信バッファ502bから制御用論理チャネルDCCHデータとして、メディアアクセス制御部203の送信系MAC−d部603へ出力される。
また、送信バッファ502a,502bからは、バッファ内のデータ量情報(Data info)がバッファ監視部504に出力される。この報告は、定期的に行ってもよいし、データ量が変化した時点で行ってもよいし、他のタイミングあるいは条件で行ってもよい。その条件設定は、通信開始前に、基地局側とのやり取りを基に予め無線リソース制御部206によって移動局102内に設定される。
バッファ監視部504では、入力したデータ量情報(Data info)は、トランスポートチャンネルDCH用と、E―DCH用に分類される。分類された各データ量情報(Data info)は、論理チャネル別に、DCHデータ情報(DCH LOGbuffer)、E−DCHデータ情報(EDCH LOGbuffer)として出力される。
MAC制御部607は、無線リソース制御部206へ通信量報告(Traffic Report)を転送する。無線リソース制御部206は、転送された通信量報告(Traffic Report)を、移動局102の無線リンク制御部202、メディアアクセス制御部203、物理層制御部204、アンテナ205、基地局103を介して、基地局制御装置104へ報告する。
ST201における移動局102の動作について説明する。
まず、データ量情報部606から制御情報多重部610に出力された報告情報(TRbuffer)は、上りリンクのMAC−d flowデータ(MAC−d PDU)に公知技術を用いて多重されてMAC−e部605に出力され、その後、MAC−e部605からE−DCHデータ(MAC−e PDU)としてE−DCH用バッファ604bへ出力される。制御情報多重部610における多重処理は、MAC−e部605の各種情報をヘッダとして付加することにより行われる。なお、実際には送信すべきMAC−d flowデータがない場合もある。
次に、多重化されたE−DCHデータは、E−DCH用バッファ604bから多重化部704へ出力される。多重化部704へ入力されたE−DCHデータは公知技術を用いて多重され、DPDCHデータとして変調部705へ出力される。
なお、MAC−e SDUデータが無いときには、DPCCH(E−DCH)データはPHY制御部707から出力されない。
次に、変調部705に入力されたDPDCHデータ、DPCCHデータ、及びDPCCH(E−DCH)データは、公知技術により変調される。変調された各データは、送信部706において処理された後、アンテナ205を介して基地局103へ無線送信される。
DPDCH(E−DCH)110には、報告情報(TRbuffer)の他に、非特許文献1において送信要求用チャネルUSICCHに関連して示されている送信電力余裕情報(Power margin)などの他の移動局情報も含めることができる。どのような情報を報告情報(TRbuffer)と同時に送信するかは、基地局103のMAC−e部1220に実装するスケジューラの構成及び無線リソース管理方法によって異なるが、その詳細は規格書TS25.331(RRC signalling)によって規定されることになる。
移動局102において、E−DCHデータ(MAC−e PDU)に含まれる報告情報(TRbuffer)をDPDCH(E−DCH)110へ多重化する際の表現形式としては、1.データ量(ビット数)、2.データ量の組み合わせを示すインデックス、3.バッファ占有率(%)、4.バッファ占有率の組み合せを示すインデックス、5.データ量またはバッファ占有率の統計値、6.統計値のインデックス、7.データ量の増減、8.データ量の増減を示すインデックス、9.報告するデータ量の閾値、10.閾値のインデックス、11.増減量、12.増減量のインデックス、13.データ量を基に変換した要求伝送速度、14.要求伝送速度のインデックス、15.データ量を基に変換した予想伝送速度等、各種表現形式に変換して行うことが可能である。なお、多重化処理は規格書TS25.212に、データ量情報とインデックスとの対応については規格書TS25.214において規定されることになる。
アンテナ1205を介して受信された上りリンクのDPDCH(E−DCH)110データは、受信部1701、復調部1702、分離部1703において公知技術によりそれぞれ処理される。分離部1703からは、DPDCH(E−DCH)から分離された上位データ(MAC−e SDU)がE−DCHデータとしてE−DCH用バッファ1601bへ出力される。また、分離部1703からは、報告情報(TRbuffer)が分離され、MAC―e部1220に入力される。
ステップST202での基地局103のスケジューリング動作について説明する。
MAC−e部1220は、移動局102からのパケット送信によって生ずる電力増加(Noise Rise)を測定・予測し、その合計が基地局103の受信電力余裕値以内になるように上りリンクのスケジューリングを行う。スケジューリングの際用いる情報としては、1.移動局102の通信サービスの種類及びQoS、2.通信速度設定、3.通信環境、4.基地局受信済みデータ量、5.移動局102のデータ量情報、6.上りリンク品質(パスロス)等があり、スケジューラの実装方法によって何を用いるかは異なる。
また、スケジューリング方法としては、1.未送信パケット量の多い移動局102を優先させる方法、2.送信電力マージンのある移動局102を優先させる方法、3.送信要求を受信した順に割り当てる方法、4.決められた順番で移動局102に割り当てる方法(いわゆるRound Robin)、5.伝播ロスの少ない、または干渉の少ない通信環境のよい移動局102に優先的に割り当てる方法(いわゆるMax C/I)、6.Round RobinとMax C/Iの中間的な方法(いわゆるProportional Fairness)、7.優先度の高いデータを持っている移動局102を優先する方法、8.移動局102から通信相手先(例えば、他の通信ネットワーク105に接続されたコンピュータ)までの遅延を短くするように割り当てる方法、9.1〜8の各種方法の組み合わせ等、各種多様な方法が適用可能である。基地局装置及び通信システムの設計において、例えばセル全体のスループットが最も高くなるように設計、選定される。
また、スケジューリング対象のチャネルは、1.E−DCHだけを対象とし、DCHについては従来どおり基地局制御装置104制御を行う、2.従来の基地局制御装置104における制御の制限のもとに、DCHを含めて制御を行う、3.基地局制御装置104と連携しDCHを含めて制御を行う、4.E−DCHに割り当てられた論理チャネルを対象とする、など各種多様な方法が適用可能であり、基地局装置及び通信システムの設計において、例えばセル全体のスループットが最も高くなるように設計、選定される。
また、スケジューリング結果の表現形式としては、1.最大送信速度、2.総電力ないしはチャネル電力、3.電力オフセット、4.DPDCHの信号振幅係数(ゲインファクタ)、5.タイミングないしは期間、6.電力余裕、7.各種形式のインデックス、8.各種形式の組合せ、9.各種形式の増減等、各種多様な方法が適用可能であり、必要なビット数による通信のオーバヘッドなどを考慮する。その詳細は、規格書TS25.214等において規定される。実施の形態1では、スケジューリング結果の形式として最大許容送信速度が使用され、移動局102に通知されるものとする。
ステップST203における基地局103の送信動作について説明する。
まず、スケジューリング結果情報である最大許容送信速度情報が、E−DPCCH111データとして、MAC―e部1220から多重化部1704へ出力される。多重化部1704では、E−DPCCHとDCH及びDPCCHが公知技術によって多重され、さらに変調部1705、送信部1706、アンテナ1205を介して無線送信される。
このとき、DCH(あるいはDPDCH)は、実際には送信すべきDCHデータがない場合もある。例えば、通信サービス開始時に基地局103から送信すべきサービスデータ(TXdata)がない場合、スケジューリング結果通知のみを行う場合等である。
次に、ステップST203での移動局102の受信動作について説明する。
アンテナ205で受信した下りリンクのE−DPCCH111データは、受信部701、復調部702、分離部703で処理され、スケジューリング結果情報(E−DPCCHデータ)としてMAC−e部605に入力される。
ステップST204での移動局102の送信動作について説明する。
MAC−e部605は、送信可能な送信データ量(あるいは送信速度)を、基地局103から通知された最大許容送信速度の範囲内で決定し、E−DCH用バッファ604bに、未送信データをE−DCHデータとして出力する。このとき、MAC−e部605は、出力タイミング、すなわち移動局102からの送信タイミングを制御する。送信タイミングの制御は、1.基地局103のスケジューリングに基づく場合(Time&Rate制御)、2.移動局102の自律送信に基づく場合(Autonomous制御)、3.確率に基づく場合(Persistence制御)等、各種の方法があり、MAC−e部605におけるスケジューリング方法によって異なるが、その動作については規格書TS25.214等において規定されることになる。
多重化部704で多重化された各チャネルデータは、変調部705、送信部706において公知技術による処理が行われ、アンテナ205を介して無線送信データ(Data)としてDPDCH(E−DCH)110によって基地局103へ無線送信される。送信される無線送信データ(Data)には、報告情報(TRbuffer)が含まれている。
実施の形態1では、ステップST201において報告情報(TRbuffer)を基地局へ送信しているが、ステップST204でパケットデータを送信する際に、報告情報(TRbuffer)も同時に送信してもよい。
アンテナ1205を介して受信された無線送信データ(Data)は、受信部1701、復調部1702、分離部1703で公知技術により処理され、各チャネルのデータが復調・分離出力される。また、分離部1703では、E−DCHデータの受信判定が行われる。受信判定結果がOKである場合は、ACK信号がMAC−e部1220に送られると共に、受信した上位層データがE−DCHデータとしてE−DCH用バッファ1601bに出力される。E−DCH用バッファ1601bに入力されたE−DCHデータは、無線リンク制御部1202の各部の処理を通して上位層ブロック1201へ送られる。一方、受信判定結果がNGである場合は、NACK信号がMAC−e部1220に送られると共に、受信データが破棄される。なお、受信判定結果がNGである場合は、移動局102からの再送を待ってデータ合成することも可能であり、その場合には受信データは一時的に保持される。
ステップST205での基地局103の送信動作について説明する。
受信判定結果(ACK/NACK)は、MAC−e部1220から多重化部1704へE−DPCCHデータとして出力される。その後、多重化部1704、変調部1705、送信部1706において公知技術により処理され、下りリンクのE−DPCCH111データとして無線送信される。多重化以降の処理はステップST203と同様に行う。
アンテナ205で受信されたE−DPCCH111は、受信部701、復調部702、分離部703において公知技術により処理され、E−DPCCHデータとしてMAC−e部605に入力される。
MAC−e部605は、E−DPCCHデータ中の受信判定結果(ACK/NACK)を分析し、パケットデータを再送するか新規のデータを送信するかを決定(再送制御)する。MAC−e部605は、E−DCH用バッファ604bへE−DCHデータを出力する。
E−DCH用バッファ604bは、E−DCHデータを多重化部704、変調部705、送信部706、アンテナ205を介して、基地局103へ無線送信データ(Data)として送信する。すなわち、ステップST204へ移行する。再送制御時のMAC−e部605の動作については後述する。
なお、実施の形態1では、移動局102からパケットデータを送信するために必要な一連のステップ(ステップST200〜ステップST205)のうち、ステップST201とステップST203から成るスケジューリングのためのサイクルと、ステップST204とステップST205から成るパケットデータ送信のためにサイクルとが、連続して行われるようになっているが、2つのサイクルは別々に行われてもよい。
また、移動局102におけるデータ量測定ステップST200も、一連のサイクルとは異なるサイクルで行われるようにしてもよい。この場合には、スケジューリングの際、ステップST201の開始前の時点における報告情報(TRbuffer)を用いるようにしてもよい。
図13は、MAC−e部605の再送制御に関わる構成を示す図である。図に示すように、MAC−e部605は、再送制御部650を備え、再送制御部650は、セレクタ651、再送用バッファ6521〜652Mを備えている。
移動局102における再送制御の方法としては、各種の公知技術が適用可能であるが、実施の形態1では、規格書のリリース5において開示されているチャネル並列型Stop&Wait方式(以下、M−channel Stop&Waitと記す。)による再送制御を行うものとする。この方式は、M個の独立した再送サイクルが時間多重で行われるものである。
MAC−e部605に入力されたMAC−d flowデータ(MAC−e SDU)は、そのデータサービスに対する品質要求(QoS)や論理チャネルの優先度等に基づいて、再送制御部650のセレクタ651によって再送用バッファ6521,6522,...,652Mの1つに格納される。セレクタ651は、各再送用バッファを区別するため、入力したMAC−d flowデータ(MAC−e SDU)の先頭にインデックス(QueueID:1〜M)を付加する。
MAC−e部605における送信タイミング制御に従い、再送用バッファ6521,6522,...,652Mの中から1つのバッファが選択され、格納されたデータが制御情報多重部610に出力される。
制御情報多重部610に入力されたデータは、制御情報多重部610において報告情報(TRbuffer)と多重され、E−DCHデータ(MAC−e PDU)としてE−DCH用バッファ604bに出力される。その後の処理は、図12のステップST204と同様である。
QueueIDは、再送用バッファ6521〜652Mのインデックスである。D1〜DNは報告情報(TRbuffer)領域である。Nは論理チャネルの数であり、D1〜DNには論理チャネル別の報告情報を載せることができる。Nの値としては、再送用バッファの個数Mを用いてもよく、また、M個の情報のうちの一部を用いて割り当ててもよい。一部の情報を用いる場合には、各論理チャネル用の送信バッファから実際にデータが送信される場合に、そのバッファのデータ量情報を載せるようにしてもよい。TSN(Transmission Sequense Number)は、基地局103での受信時に、下位レイヤから上位レイヤへデータを順番に正しく並べ替えて出力するためにつけられる連続番号である。SID(Size ID)1〜SIDkは、複数の同じビット数のMAC−e SDUを一度に送信する場合に、そのMAC−e SDUの長さを示すインデックスである。N1〜Nkは、同じSIDのMAC−e SDUが何個連続しているかを示す数である。F1〜Fk−1はMAC−eヘッダ(MAC−e header)が後続することを示すフラグである。Paddingは、MAC−e PDUの長さを例えば8ビットの倍数に合わせるために付加するビットである。optは、オプション仕様であることを示す。MAC−eにおいては、MAC−e SDU全体をMAC−e payloadと呼ぶ。
図に示すように、報告情報領域D1〜DNは、MCA−e PDUのヘッダ領域(MAC−e header)に多重される。なお、MAC−e PDUのフォーマット及びパラメータの定義については、規格書TS25.321において規定されることになるが、MAC−eヘッダ内の各領域の順番については図に示すものに限定されない。
図中(b)に示す例では、VFを規格書のリリースのバージョンの識別子として使用する場合を示している。この例によれば、将来のフォーマット変更に対応することができるので、E−DCHを新規に追加したリリースのみに対応する基地局103と、後のリリースに対応した基地局103が通信システム内に並存する場合にも、バックワード・コンパチビリティ(Backward compatibility)を確保できるとともに、将来的に規格を拡張する場合にも対応することができる。
(c)に示す例では、VFを報告情報(TRbuffer)の多重の有無の識別子として使用する場合を示している。この例によれば、送信バッファのデータ量に大きな変化が無く、新たな報告情報(TRbuffer)を基地局103へ送信しない場合に、MAC−e PDUの長さを可変にして送信bit数を短くすることができる。これにより、スケジューリングのための通信サイクルで発生する通信のオーバヘッドを減少させることが可能となり、上りリンクにおける通信の干渉を低減することができる。
(d)に示す例では、VF値を複数ビット数で表し、報告情報(TRbuffer)の内容の識別子として使用する場合を示している。例えば、実施の形態1では、E−DCHに割り当てられている論理チャネル別のデータ量情報を基地局103へ送信するので、VF=00を使用する。この例によれば、報告情報(TRbuffer)の内容の種類を複数設定できるので、通信業者ないしは基地局メーカーが使用する通信システムに最も効果的な報告情報を使用することができる。
なお、VFを表すビットを分割して使用することによって、上記(b)、(c)、(d)を組み合わせた識別子とすることも可能である。
図14に示すフォーマットとの違いは、報告情報(TRbuffer)の後にパラメータPが追加されていることである。実施の形態1では、パラメータPは移動局総送信パワー値(絶対値)を表している。なお、総送信パワー値(絶対値)の代わりにDPCCH106パワー値(絶対値)を用いてもよい。このフォーマットを用いることにより、基地局103は上りリンクの通信環境(例えば伝播減衰量:Path Loss)を測定することができるので、その情報をスケジューリングに使用することで、より効率的なスケジューリングが可能となる。
なお、パラメータPの値は、図12のステップST200に関連して述べたような移動局102の他の状態測定項目を表すものであってもよい。基地局103のスケジューリング動作に際して複数の移動局情報があることによって、より効果的なスケジューリングが可能になる。なお、報告タイミングによってパラメータPがあるフォーマットと無いフォーマットを使い分ける設定とするようにしてもよい。また、パラメータPの無いフォーマットしか使用できない基地局103にパワー情報を通知する場合などがあった場合に、報告情報領域Dを使用して、データ量情報の代わりに送信するようにしてもよい。パワーに関する状態情報は物理層制御部204において測定され、制御情報(PHYcont、MACcont)ないしはprimitiveによってMAC−e部605へ通知され、物理層制御部204の処理を通って基地局103へ送信される。
また、図14及び図15において、MAC−eヘッダ全体ないしは一部(例えば報告情報領域D1〜DNとパワー情報領域P)に対しエラー訂正処理を施すようにすれば、送信エラーを低減することができる。
また、MAC−eヘッダに移動局識別情報(UE ID)欄を設けるか、あるいはMAC−eヘッダの全体ないしは一部に対して移動局識別情報(UE ID)を組み込むことにより、基地局103において移動局102が識別できるようになるので、移動局102からの送信を共通のリンク上で行うことができ、無線リソースのより効率的な利用が可能となる。
また、MAC−e PDUの長さを可変にすれば、最後に付加ビット(Padding)を追加する必要がない。メディアアクセス制御部203の実装においては、処理の高速化を優先するためDSPやゲートアレイなどを使用するので、MAC−e PDUの長さが短くなることにより移動局102の処理量が低減できる。
また、MAC−e PDUの長さを可変にできるようにし、報告情報として報告する論理チャネルの数が少ない場合に報告情報D1〜DNの長さを短くしても良い。その場合、各報告情報領域D1〜DNの中に論理チャネルの識別番号(規格書においてはC/Tと記載される。)を付加してもよい。
また、移動局102の状態情報としての未送信データ情報を基地局制御装置104を介さずに直接基地局103へ送信しているので、高速、高頻度な送信が可能となり、基地局103における上りリンク無線リソース制御がより効率化されてセル全体のスループットが向上するという効果がある。
また、基地局制御装置104から基地局103へのデータ量情報の転送が不要となり、基地局制御装置104から基地局103へのトラヒックが低減できるという効果がある。
また、報告情報を上位データ(MAC−e SDU)と多重してDPDCHで送信しているので、移動局102の状態情報を基地局103に通知するのに専用のチャネル(チャネル分離用符号)を確保する必要がない。多くの拡散符号を用いて複数チャネルを並列送信した場合に、無線周波数信号におけるピーク/平均(PAR:Peak to Average Ratio)を低減できる。そのため、移動局102の送信機特性における線形性確保を緩和でき、長時間送信が可能になるという効果がある。
また、論理チャネル別のデータ量情報を基地局103に通知しているため、全ての移動局の論理チャネル情報を保有する基地局103は、移動局間の送信の優先度を考慮して制御することが可能となる。これにより、上りリンクのスケジューリングがより効率的になるという効果がある。
また、報告情報(TRbuffer)として、無線リンク制御部202からのDCHデータ量情報(DCH LOGbuffer)、DCH送信速度情報、DCHデータの論理チャネル優先度情報、などのDCH関連情報もあわせて送信するようにしてもよい。この場合、基地局103においてもDCHの送信データ量を把握することができるので、基地局103におけるE−DCHのスケジューリングの際、DCHによる干渉量を考慮に入れることができ、基地局制御装置104における低速な両チャネル(DCH、E−DCH)の制御とあわせれば、より効率的な通信システム制御が可能となる。特に、DCH送信とE−DCH送信とが独立に送信制御され、送信の優先度が異なる場合に有効となる。
実施の形態2による移動局及び基地局側の構成は、実施の形態1と同様である。
図16は、実施の形態2によるMAC−e PDUフォーマットを示す図である。図中、(a)はMAC−e PDUのフォーマットを、(b)、(c)はパラメータD/Cの定義の例を示している。実施の形態2においても、報告情報(TRbuffer)をMAC−eヘッダに多重する。D/Cは、データのみを送信しているか、制御情報も送信しているかを表すフラグである。その他のパラメータは実施の形態1と同様である。また、MAC−e payloadは送信しない場合もある。その場合には、SID1及びN1の値としてゼロが設定され、MAC−e PDUとしては報告情報(TRbuffer)含む基地局スケジューリングのための各種制御情報のみが送信される。
また、未送信データ情報を基地局制御装置104を介さずに直接基地局103へ送信しているので、高速、高頻度な送信が可能となり、基地局103における上りリンク無線リソース制御がより効率化されてセル全体のスループットが向上するという効果がある。
また、MAC−e PDUのMAC−eヘッダにD/Cパラメータを設定することにより、上位データが無い場合に、MAc−e PDUのフォーマット長を短くでき、通信のオーバーヘッドを短くできるという効果がある。
実施の形態3による移動局及び基地局側の構成は、実施の形態1と同様である。
図17は、実施の形態3によるMAC−e PDUフォーマットを示す図である。実施の形態3においても、報告情報(TRbuffer)をMAC−eヘッダに多重する。
図中、EFは、QueueIDからEFの手前のNまでのパラメータの組が、EFの後に繰り返されていることを示すフラグである。その他のパラメータは実施の形態1、2と同様である。
実施の形態2では、論理チャネル別のデータ量と共にQueueID1〜QueueIDMで示される再送用バッファ別のデータ量を基地局103に通知する。
図に示すように、各再送用バッファ別に、データ量情報と送信するMAC−e SDUデータ情報(SID、N、F)を組にしてヘッダに多重することにより、データ量情報とMAC−e SDUデータに別個のバッファIDを与える必要がない。
また、バッファIDを複数載せることで、異なる優先度の再送用バッファを同じMAC−e PDUに多重して一度に送信することができるので、各バッファのデータ量が少ない場合に効率的に送信することが可能になる。
また、未送信データ情報を基地局制御装置104を介さずに直接基地局103へ送信しているので、高速、高頻度な送信が可能となり、基地局103における上りリンク無線リソース制御がより効率化されてセル全体のスループットが向上するという効果がある。
実施の形態4による移動局及び基地局側の構成は、実施の形態1と同様である。
図18は、実施の形態4によるMAC−e PDUフォーマットを示す図である。図中、(a)はMAC−e PDUのフォーマットを、(b)はパラメータPDU typeの定義の例を示している。実施の形態4によるMAC−e PDUのフォーマットは、報告情報(TRbuffer)等の制御情報を送信するためのMAC−e間通信専用フォーマットである。なお、本フォーマットは基地局103から移動局102への制御情報の通知などに使用することもでき、データ量情報報告のみならず汎用的に使用できる。
PDU typeは、MAC−e PDUの形式(型)を区別するためのパラメータである。その他のパラメータは実施の形態1と同様である。D/Cパラメータは、実施の形態2の図16で示したように、制御情報であることを示す値に設定にする。
なお、実施の形態4によるMAC−e PDUフォーマットは、従来規格におけるRLC PDUフォーマットの1つであるSTATUS PDUと同様なフォーマットとなっている。
PDU type=000は、MAC−e PDUが報告情報(TRbuffer)の他に、移動局102から基地局103へ直接通知する移動局102の状態情報(STATUS)を含む場合を表す。例えば、移動局102に接続した外部装置(TE:Terminal Equipment)から外部ネットワークにデータを送信するような場合に、移動局102からの送信制御(いわゆるフロー制御)を行うために外部装置(TE)の状態情報を移動局102が収集し、基地局103へ通知する場合などが考えられる。
PDU type=001は、受信先において送信元の状態情報を初期状態にする場合に用いる。この場合は、移動局102から基地局103への他に、基地局103から移動局102への通知にもフォーマットが使用できる。基地局103から移動局102への通知の方法は、基地局103と移動局102の動作を入れ替えたものであり、その説明は省略する。
PDU type=010は、リセット要求通知に対しリセットが完了したことを通知(RESET ACK)する場合に用いる。この場合も、移動局102から基地局103への他に、基地局103から移動局102への通知にもフォーマットが使用できる。
PDU type=011は、移動局102の状態情報(MAC−e STATUS)を送信する場合に用いる。この場合は移動局102から基地局103へ通知される。その他のPDU type値は、例えばE−DCHが導入されたリリースでは使用しない(Reserve)ことを表す。
なお、実施の形態4によるMAC−e PDUは、実施の形態1〜3のMAC―e PDUよりも優先して送信される。
また、未送信データ情報を基地局制御装置104を介さずに直接基地局103へ送信しているので、高速、高頻度な送信が可能となり、基地局103における上りリンク無線リソース制御がより効率化されてセル全体のスループットが向上するという効果がある。
また、PDU typeパラメータを用いることにより、移動局102の報告情報(TRbuffer)だけでなく、移動局102の各種状態情報や制御情報を通知することが可能となるので、より効率的な上りリンクの制御が可能になるという効果がある。
また、実施の形態4によれば、無線リンク制御部202で使用される情報(STATUS、RESET、RESET ACK)を、基地局制御装置104の他に基地局103へ通知することもできる。これにより、基地局103での無線リソース制御に基地局制御装置104で利用する情報を用いることもできるので、より効果的なスケジューリングが可能になるという効果がある。
また、実施の形態4では、報告情報(D1〜DN)とその他の移動局状態情報とをPDU typeにより区別しているが、さらに他の区別を設定できるようにしてもよい。
実施の形態5による移動局及び基地局側の構成は、実施の形態1と同様である。
図19は、実施の形態5によるMAC−e PDUフォーマットを示す図である。図中、(a)はMAC−e PDUのフォーマットを、(b)はpiggyback PDUのフォーマットを示している。実施の形態5では、MAC−e PDUの最後部に、Padding(opt)の他にpiggyback PDUを付加する。
図(b)において、R2は、MAC−e PDUにおけるD/Cパラメータの代わりであり、実施の形態5では使用しない。そのほかのパラメータは、実施の形態4と同様である。
なお、実施の形態5によるpiggyback PDUを付加したMAC―e PDUは、データのみを送信するMAC―e PDUよりも優先して送信される。このとき、MAC―e SDUなしで送信する場合もある。
また、未送信データ情報を基地局制御装置104を介さずに直接基地局103へ送信しているので、高速、高頻度な送信が可能となり、基地局103における上りリンク無線リソース制御がより効率化されてセル全体のスループットが向上するという効果がある。
また、実施の形態5によれば、無線リンク制御部202で使用される情報(STATUS、RESET、RESET ACK)を流用し、基地局制御装置104の他に基地局103へも通知することができる。これにより、これらの情報を基地局103での無線リソース制御に利用することもできるので、より効果的なスケジューリングが可能となる。
また、実施の形態5においては、論理チャネル別のデータ情報を報告情報としているが、論理チャネル優先度別のデータ情報、再送用バッファ別のデータ情報、その他の移動局の状態情報等を報告情報として用いてもよい。
このとき通知されるパラメータとしては、例えば、測定タイミング周期や報告タイミング条件(PeriodicかEvent triggerかの区別、報告閾値等)がある。このとき、E−DCH設定に伴ってDCHに制限を設ける場合などでは、DCHに関連する各種設定条件を一緒に送信してもよい。
基地局103では、MAC−e部1220によって条件設定要求が生成され、制御情報(MACcont)として基地局103のメディアアクセス制御部1203から基地局制御装置104の無線リソース制御部1206へ出力される。基地局103と基地局制御装置104との間の各種情報のやりとりはNBAPシグナリング(NBAP signalling)と呼ばれ、規格書TS25.433等において規定されることになる。NBAPシグナリング情報は、例えば同軸ケーブルなどの有線通信により伝達される。
基地局103と移動局102との間の各種設定情報のやりとりはRRCシグナリング(RRC signalling)と呼ばれ、規格書TS25.331等において規定されることになる。
ステップST902での基地局側の動作について説明する。
まず、設定要求は、制御情報(RLCcont)として無線リソース制御部1206から無線リンク制御部1202へ出力される。次に、無線リンク制御部1202から、DCCHデータとしてMAC−d部1221へ出力される。
次に、MAC−d部1221においてDCHデータとなり物理層制御部1204へ出力される。次に、物理層制御部1204でDPDCH(DCH)データとなり、アンテナ1205から移動局102へ無線送信される。
ステップST902での移動局102の動作について説明する。
移動局102は、アンテナ205を介して無線信号を受信し、物理層制御部204での復調・分離処理を経て、受信系MAC−d部602においてDCCHデータとなり、無線リンク制御部202の受信バッファ501bに出力される。次に、受信バッファ501bからRLC制御部503を経て、無線リソース制御部206へ出力される。
ステップST903での移動局102の動作について説明する。
無線リソース制御部206は、制御情報(MACcont)として、要求された設定情報をMAC制御部607に格納する。それと共に、メディアアクセス制御部203内部のMAC−e部605へ指示を出し、動作設定を行う。
MAC制御部607は、動作設定が完了したことを把握すると、その旨を制御情報(MACcont)として無線リソース制御部206に通知する。
次に、移動局102の無線リソース制御部206は、設定情報を移動局102内部に反映したことを示す完了情報(Setup Complete)を、RRCシグナリングによって、基地局103を経由して基地局制御装置104に通知する。
なお、その他の詳細な動作は、ステップST902と逆の動作となるので説明を省略する。
移動局102に反映されたことを示す完了情報は、基地局制御装置104の無線リソース制御部1206から、無線リンク制御部1202、メディアアクセス制御部1203に通知される。
次に、基地局103のメディアアクセス制御部1203は、移動局102での設定完了を基地局103で確認したことを示す情報(ACK)を、NBAPシグナリングによって、基地局制御装置104に通知する(ステップST905)。
詳細な動作は、ステップST901と同様なので説明を省略する。
また、条件設定要求を基地局制御装置104から移動局102へ通知する際、例えば、従来規格で規定されたパラメータ設定コマンドであるCMAC−Measure−REQコマンドを拡張・使用し、E−DCH報告条件設定専用のパラメータを別途追加するようにしてもよい。
その場合、CMAC−Measure−REQコマンドに規格のヴァージョン表示パラメータ(ないしはフラグ)を追加することにより、コマンドのBackward compatibility及び拡張性が確保される。
また、従来規格と同じコマンドを使用することにより装置の構成が簡略化できるという効果がある。
また、図21に示したフローにおいて、移動局102と基地局制御装置104の間のやりとり、基地局103と基地局制御装置104の間のやりとりとは独立に実施することが可能である。
図22は、実施の形態6による、基地局制御装置104と移動局102の無線リンク制御部間でやりとりされるSTATUS PDUの送信フローを示す図である。
従来規格の無線リンク制御部(RLC)間で使用されるSTATUS PDUは、データ(RLC PDU)を受信する側(Receiver)、すなわち上りリンクでは基地局側が送信する。実施の形態6では、データを送信する側(Sender)、すなわち移動局が送信することにより、移動局(Sender)の状態を基地局(Receiver)に通知する。
詳細な送受信動作は、図21に示したフローにおいて、無線リソース制御部(RRC)を経由する処理を省いたものと同様であるのでその説明を省略する。
MAC制御部607に入力された報告情報(TRbuffer)は、MAC制御部607から制御情報(MACcont)として無線リソース制御部206へ出力され、さらに無線リンク制御部202へと転送される。次に、無線リンク制御部202においてDCCHデータとなり、基地局103を介して移動局102から基地局制御装置104へ通知される。基地局制御装置104の無線リンク制御部1202は、STATUS PDUを解読し、NBAPシグナリングにて基地局103に通知する。NBAPシグナリングの方法は特に限定しない。また、移動局102から基地局103への送信方法の詳細は、図21に示したフローと同様なので説明は省略する。
以上のように、移動局102において一旦無線リンク制御部へ転送し、無線リンク制御部間の通信によって報告情報(TRbuffer)の絶対値を基地局103に通知できるようにすることにより、移動局102と基地局103の報告情報の値の同期がとれるため、設定の食い違いによるパケット送信エラーを回避できる。また、MAC−e PDUで増減のみを送信することにより、MAC−e PDUの長さを短くできるのでオーバヘッドを低減できる、という効果がある。
また、MAC−e PDUによってビット数の大きな絶対値を高頻度に通知しなくて済むので、MAC−e PDUのオーバヘッドが小さくなり、上りリンクの干渉発生を低減できるという効果がある。
Claims (15)
- 上位プロトコル層との間で、無線チャネルを介して基地局と送受信するデータの入出力を行う無線リンク制御部と、
上記無線リンク制御部との間で、論理チャネルを介して上記データの入出力を行うメディアアクセス制御部と、
上記メディアアクセス制御部との間で、トランスポートチャネルを介して上記データの入出力を行い、上記基地局との無線通信を制御する物理層制御部と、
上記無線リンク制御部、上記メディアアクセス制御部、及び上記物理層制御部との間で制御データの入出力を行う無線リソース制御部を備えた移動局において、
上記メディアアクセス制御部は、基地局に対するデータ量情報の組合せを示すインデックスを、パケットデータ送信用チャネルに多重して基地局へ送信することを特徴とする移動局。 - 上記移動局からのデータ量情報の組合せを示すインデックスは、パケットデータ送信用チャネルによって送信するデータフォーマットのヘッダ部に配置することを特徴とする請求項1記載の移動局。
- 上記移動局からのデータ量情報の組合せを示すインデックスは、パケットデータ送信用チャネルによって送信するデータフォーマットの最後部に配置することを特徴とする請求項1記載の移動局。
- 上記パケットデータ送信用チャネルによって送信するデータフォーマットは、上記移動局からのデータ量情報の組合せを示すインデックスの有無を示す情報領域を有することを特徴とする請求項1記載の移動局。
- 上記パケットデータ送信用チャネルによって送信するデータフォーマットは、上記移動局からのデータ量情報の組合せを示すインデックスの種類を示す情報領域を有することを特徴とする請求項1記載の移動局。
- 上記パケットデータ送信用チャネルによって送信するデータフォーマットは、パケットデータの有無を示す情報領域を有することを特徴とする請求項1記載の移動局。
- 上記パケットデータ送信用チャネルによって送信するデータフォーマットは、上記移動局からのデータ量情報の組合せを示すインデックスを送信するための専用フォーマットであることを特徴とする請求項1記載の移動局。
- 上記専用フォーマットは、上記パケットデータ送信用チャネルによって送信するデータフォーマットに付加して基地局へ送信されることを特徴とする請求項7記載の移動局。
- 上記パケットデータ送信用チャネルの再送制御部を備え、
上記移動局からのデータ量情報の組合せを示すインデックスは、パケットデータ送信用チャネルによって送信するデータフォーマットに、再送制御サイクル別に多重されることを特徴とする請求項1記載の移動局。 - 上記移動局からのデータ量情報の組合せを示すインデックスのうち、一部を分離して基地局制御装置へ通知することを特徴とする請求項1記載の移動局。
- 上位プロトコル層から入力されたサービスデータを第1の論理チャネルを用いて出力し、制御データを第2の論理チャネルを用いて出力する無線リンク制御部と、
上記無線リンク制御部から出力された上記第1の論理チャネル及び上記第2の論理チャネルを用いて出力されたデータに基づいて、上記サービスデータ用のトランスポートチャネルデータを作成するとともに、基地局がスケジューリングを行うために参照するデータ量情報の組合せを示すインデックスを上記トランスポートチャネルデータに多重するメディアアクセス制御部と、
上記データ量情報の組合せを示すインデックスが多重された上記トランスポートチャネルデータを上記サービスデータ用の物理チャネルデータに変換するとともに、無線周波数信号に変換して上記基地局に送信する物理層制御部を備えた移動局。 - 上位プロトコル層との間で、無線チャネルを介して移動局と送受信するデータの入出力を行う無線リンク制御部と、
上記無線リンク制御部との間で、論理チャネルを介して上記データの入出力を行うメディアアクセス制御部と、
上記メディアアクセス制御部との間で、トランスポートチャネルを介して上記データの入出力を行い、上記移動局との無線通信を制御する物理層制御部と、
上記無線リンク制御部、メディアアクセス制御部、及び物理層制御部との間で制御データの入出力を行う無線リソース制御部を備えた基地局において、
上記メディアアクセス制御部は、上記移動局からパケットデータ送信用チャネルによって送信されたデータに多重されているデータ量情報の組合せを示すインデックスを用いて、無線リソース割り当てを行うことを特徴とする基地局。 - 上位プロトコル層との間で、無線チャネルを介して送受信するデータの入出力を行う無線リンク制御部と、上記無線リンク制御部との間で、論理チャネルを介して上記データの入出力を行うメディアアクセス制御部と、上記メディアアクセス制御部との間で、トランスポートチャネルを介して上記データの入出力を行い、無線通信の制御を行う物理層制御部と、上記無線リンク制御部、メディアアクセス制御部、及び物理層制御部との間で制御データの入出力を行う無線リソース制御部を有する移動局と基地局を備えた通信システムにおいて、
上記移動局は、移動局からのデータ量情報の組合せを示すインデックスを、パケットデータ送信用チャネルに多重して基地局へ送信し、
上記基地局は、受信した上記移動局からのデータ量情報の組合せを示すインデックスを用いて無線リソース割り当てを行うことを特徴とする通信システム。 - 上位プロトコル層との間で、無線チャネルを介して基地局と送受信するデータの入出力を行う無線リンク制御部と、上記無線リンク制御部との間で、論理チャネルを介して上記データの入出力を行うメディアアクセス制御部と、
上記メディアアクセス制御部との間で、トランスポートチャネルを介して上記データの入出力を行い、上記基地局との無線通信を制御する物理層制御部と、上記無線リンク制御部、メディアアクセス制御部、及び物理層制御部との間で制御データの入出力を行う無線リソース制御部を備えた移動局が、移動局からのデータ量情報の組合せを示すインデックスを、パケットデータ送信用チャネルに多重して基地局へ送信し、
基地局が受信した上記移動局からのデータ量情報の組合せを示すインデックスを用いて無線リソース割り当てを行うことを特徴とする通信方法。 - 上位プロトコル層との間で、無線チャネルを介して基地局と送受信するデータの入出力を行う無線リンク制御部と、
上記無線リンク制御部との間で、論理チャネルを介して上記データの入出力を行うメディアアクセス制御部と、
上記メディアアクセス制御部との間で、トランスポートチャネルを介して上記データの入出力を行い、上記基地局との無線通信を制御する物理層制御部と、
上記無線リンク制御部、上記メディアアクセス制御部、及び上記物理層制御部との間で制御データの入出力を行う無線リソース制御部を備えた移動局において、
上記メディアアクセス制御部は、基地局に対するデータ量情報を、パケットデータ送信用チャネルに多重して基地局へ送信することを特徴とする移動局。
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