アップリンクでのフレキシブルなサイズの無線リンク制御(RLC)プロトコルデータユニット(PDU)の使用方法が説明される。RLC PDU要求が、媒体アクセス制御(MAC)層から受信されるか、または、RLC PDUが、後に送信されるために生成される。第1のアップリンクキャリアと第2のアップリンクキャリアの無線状況(radio condition)が決定(determine)される。RLC PDUのサイズが、無線状況に基づいて選択される。RLC PDUが生成される。RLC PDUが、MAC層に送られる。
RLC PDUが第1のアップリンクキャリアで送信されるか第2のアップリンクキャリアで送信されるかが決定されることができる。RLC PDUは、決定されたアップリンクキャリアで送信されることができる。物理層パケットデータフィールドのサイズが決定されることができる。この方法は、無線通信デバイスによって実行されることができる。無線通信デバイスがエンハンスド専用チャネル(EDCH:enhanced dedicated channel)のトランスポートフォーマットの組み合わせ(E−TFC:Transport Format Combination)の選択を用いて所与の送信時間間隔(TTI:transmission time interval)でRLC PDUを形成する能力があるかどうかが、決定されることができる。
無線通信デバイスは、E−TFCの選択を用いて所与のTTIでRLC PDUを形成する能力があることができる。RLC PDUのサイズは、要求されたデータに適合するように選択されることができ、それは、このTTIでのチャネル状況およびグラント(channel condition and grant)によって決定される。無線通信デバイスが、E−TFCの選択を用いて所与のTTIでRLC PDUを形成する能力がない場合がある。あらかじめ生成されたRLC PDUのサイズが、チャネル状況およびグラントに基づいているかどうかが決定されることができる。
あらかじめ生成されたRLC PDUのサイズは、チャネル状況およびグラントに基づくことができる。RLC PDUのサイズを選択することは、第1のアップリンクキャリアと第2のアップリンクキャリアの無線状況に応じてRLC PDUのサイズを選択することを含むことができる。RLC PDUを生成することは、今後のTTIのためにRLC PDUをあらかじめ生成することを含むことができる。あらかじめ生成されたRLC PDUのサイズが、チャネル状況およびグラントに基づかない場合がある。RLC PDUのサイズを選択することは、セグメンテーションと不十分な活用を最小化するようにRLC PDUのサイズを選択することを含むことができる。
RLC PDUのサイズを選択することは、物理層パケットデータフィールドから物理層ヘッダーとMAC層ヘッダーを差し引いたサイズに等しくなるように、RLC PDUデータフィールドのサイズを選択することを含むことができる。RLC PDUデータフィールドのサイズは、現在の送信時間間隔(TTI)で適用可能な現在のグラントによって送信が許可された最大データ量によって制限されることもできる。RLC PDUのサイズを選択することは、現在の時間ユニットの物理層パケットサイズに適合するように、後の時間ユニットでの後のRLC PDUのサイズを選択することを含むことができる。
無線状況は、チャネルのバリエーションまたは利用可能なグラントを含むことができる。E−TFCは、MAC−i/isエンティティまたはMAC−e/esエンティティであることができる。RLC PDUのサイズは、K*min(x1(t), x2(t)) を使用して選択されることができる。Kは、1に等しいことができる。x1(t) は、時間 t での第1のアップリンクキャリアのためのサービング・グラント(serving grant)に対応するパケットサイズであることができる。x2(t) は、時間 t での第2のアップリンクキャリアのためのサービング・グラントに対応するパケットサイズであることができる。
アップリンクでフレキシブルなサイズの無線リンク制御(RLC)プロトコルデータユニット(PDU)を使用する装置も説明される。この装置は、媒体アクセス制御(MAC)層からRLC PDU要求を受信するための手段を含む。この装置は、また、第1のアップリンクキャリアと第2のアップリンクキャリアの無線状況を決定するための手段を含む。この装置は、無線状況に基づいてRLC PDUのサイズを選択するための手段をさらに含む。この装置は、また、RLC PDUを生成するための手段を含む。この装置は、MAC層にRLC PDUを送るための手段をさらに含む。
アップリンクでフレキシブルなサイズの無線リンク制御(RLC)プロトコルデータユニット(PDU)を使用する装置が説明される。この装置は、媒体アクセス制御(MAC)層からRLC PDU要求を受信し、第1のアップリンクキャリアと第2のアップリンクキャリアの無線状況を決定し、無線状況に基づいてRLC PDUのサイズを選択し、RLC PDUを生成し、MAC層にRLC PDUを送るように、構成された回路を含む。
アップリンクでフレキシブルなサイズの無線リンク制御(RLC)プロトコルデータユニット(PDU)を使用するコンピュータプログラム製品もまた、説明される。コンピュータプログラム製品は、命令を有するコンピュータ可読媒体を含む。命令は、媒体アクセス制御(MAC)層からRLC PDU要求を受信するためのコードを含む。命令は、また、第1のアップリンクキャリアと第2のアップリンクキャリアの無線状況を決定するためのコードを含む。命令は、無線状況に基づいてRLC PDUのサイズを選択するためのコードをさらに含む。命令は、また、RLC PDUを生成するためのコードを含む。命令は、MAC層にRLC PDUを送るためのコードをさらに含む。
第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)のより古いリリースでは、固定の無線リンク制御(RLC)パケットサイズのみが許容されていた。より新しいリリースではダウンリンクでのフレキシブルなRLCパケットサイズが許容されているが、標準は、RLC層で生成されるRLCパケットサイズの、チャネルバリエーションによる動的な選択メカニズムを課せられていない。
アップリンクでフレキシブルなサイズのRLCプロトコルデータユニット(PDU)を使用することにより、ある度合いのより少ないヘッダーオーバヘッド利得を維持しつつも、見逃し誤り(residual error)のような重要なパラメータが、減少または最小化されることができる。無線状況によってアップリンクのRLC PDUのサイズ選択を調整することにより、無線通信デバイスは、オーバーヘッドおよび誤りを最小化することができる。
完全無線認識方法において、無線通信デバイスは、ちょうど1つのRLC PDUが1つの物理層パケットで送信されるように、RLC PDUのサイズを選択できる。そして、RLC PDUは、トラヒックバッファが十分なデータを有するものと仮定して媒体アクセスチャネル(MAC)PDUに収まるように生成される。これによる第1の利点は、RLC PDUがMAC層でセグメント化されないことによって第1のRLC送信での見逃し誤りが物理層誤りと同一になることである。第2の利点は、RLCおよびMACヘッダーオーバーヘッドが、1つのMACパケットで1つのRLCパケットのみを送ることにより最小化されることである。
一部無線認識方法では、RLC PDUのサイズは、PDC生成時の無線状況に依存する。しかしながら、RLC PDUのサイズは、物理層のパケットサイズが決定されるまさにそのときには選ばれない。そうではなく、RLC PDUのサイズは、先行する時間ユニット中に選択されることができる。RLC PDUのサイズは、利用可能なアップリンクキャリアの数とそれらのアップリンクキャリアの各々に対応するチャネルパラメータに基づくことができる。一部無線認識方法において、RLC PDUのサイズは、物理層のパケットサイズの決定の前に選択される。RLC PDUは、また、物理層のパケットサイズ決定の前に生成されることもできる。ひとたびRLC PDUが生成されると、RLC PDUは、MAC層によって送信されるまで、RLC送信バッファにとどまる。
以下の説明では、簡潔さと明瞭性のために、ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)標準に関連づけられた専門用語が、国際電気通信連合(ITU)による第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)下で公表されているように、使用される。なお、本発明は、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)、等に関連する技術およびそれに関連づけられた標準、といった他の技術にも適用可能である。異なる技術に関連づけられる専門用語は、異なることができる。たとえば、考慮される技術によって、無線デバイスは、数例挙げてみただけでも、ユーザー機器(UE)、移動局、移動端末、加入者ユニット、アクセス端末、等と呼ばれることもできる。同様に、基地局は、アクセスポイント、ノードB、進化型ノードB、等と呼ばれることもできる。なお、適用可能な場合には、異なる専門用語が異なる技術に適応される。
第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)は、1998年12月に制定された共同の協定である。それは、社団法人電波産業会/社団法人情報通信技術委員会(ARIB/TTC:Association of Radio Industries and Businesses/Telecommunication Technology Committee)(日本)、欧州電気通信標準化機構(ETSI:European Telecommunications Standards Institute)(欧州)、米国電気通信標準化連盟(ATIS:Alliance for Telecommunications Industry Solutions)(北アメリカ)、中国通信標準化協会(CCSA:China Communications Standards Association)(中国)、および電気通信技術協会(TTA:Telecommunication Technology Association of Korea)(韓国)間の連携である。3GPPの目的は、国際的に適用可能な国際電気通信連合(ITU)のIMT−2000(国際移動体通信)プロジェクトの範囲内で第3世代(3G)移動電話システムの仕様を設けることである。3GPPの仕様は、ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)として一般的に知られている、進化型の移動体通信のための世界システム(GSM(登録商標))の仕様に基づいている。3GPP標準は、リリースとして体系化されている。したがって、3GPPの説明は、しばしば、あるリリースまたは別のリリースの機能に言及する。たとえば、リリース99は、CDMA空中インターフェースを組み込んだ第1のUMTSの第3世代(3G)ネットワークを規定する。リリース6は、無線ローカルエリアネットワーク(LAN)のネットワークを用いた動作を複合化したものであり、高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)を追加する。リリース8は、デュアルダウンリンクキャリアを導入したものであり、リリース9は、UMTSのアップリンクにデュアルキャリア動作を拡張したものである。
詳細な説明
図1は、複数の無線デバイスを有する無線通信システム100を示す。無線デバイスは、基地局102、無線通信デバイス101、制御装置、等であることができる。基地局102は、1つ以上の無線通信デバイス101と通信する局である。基地局102は、アクセスポイント、同報送信機、ノードB、進化型ノードB、等と呼ばれることもでき、それらの機能の一部または全部を含むことができる。各基地局102は、地理上の特定のエリアのための通信有効範囲を提供する。基地局102は、1つ以上の無線通信デバイス101のための通信有効範囲を提供できる。「セル」という用語は、その用語が使用される文脈によって、基地局102および/またはその有効範囲エリアを言うことができる。各セルは、さらにセクタに分割されることができる。このように、基地局102は、複数のセクタをカバーできる。
無線通信デバイス101は、端末、アクセス端末、ユーザー機器(UE)、加入者ユニット、局、等と呼ばれることもでき、それらの機能の一部または全部を含むことができる。無線通信デバイス101は、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、無線デバイス、無線モデム、ハンドヘルドデバイス、ラップトップコンピュータ、PCカード、コンパクトフラッシュ(登録商標)、外付けまたは内蔵モデム、有線電話、等であることができる。無線通信デバイス101は、可動または固定であることができる。無線通信デバイス101は、任意の所与の瞬間に、ダウンリンク106および/またはアップリンク105で、ゼロ、1つ、または複数の基地局102と通信できる。ダウンリンク106(すなわちフォワードリンク)は、基地局102から無線通信デバイス101への通信リンクのことを言い、アップリンク105(すなわちリバースリンク)は、無線通信デバイス101から基地局102への通信リンクのことを言う。アップリンク105およびダウンリンク106は、通信リンク、または通信リンクのために使用されるキャリアを言うことができる。
1つ以上の基地局102とアクティブなトラヒックチャネル接続を確立している無線通信デバイス101は、アクティブな無線通信デバイス101と呼ばれ、トラヒック状態であると言われる。1つ以上の基地局102とのアクティブなトラヒックチャネル接続を確立する最中の無線通信デバイス101は、接続セットアップ状態であると言われる。無線通信デバイス101は、無線チャネルによって、または有線チャネルによって、たとえば、光ファイバーまたは同軸ケーブルを使用して通信する任意のデータデバイスであることができる。
無線通信システム100は、利用可能なシステムリソース(たとえば、帯域幅および送信電力)を共有することによって複数の無線通信デバイス101による通信をサポートできる多元接続システムであることができる。そのような多元接続システムの例は、符号分割多元接続(CDMA)システム、広帯域符号分割多元接続(W−CDMA)システム、時分割多元接続(TDMA)システム、周波数分割多元接続(FDMA)システム、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、および空間分割多元接続(SDMA)システムを含む。
無線通信システム100は、3GPP標準で定義された高速パケットアクセス(HSPA:High Speed Packet Access)移動電話通信プロトコル(mobile telephony protocol)を使用できる。HSPAは、W−CDMAプロトコルの性能を向上させることができる。HSPAでは、より短い送信時間間隔(TTI)が使用されることができる。3GPPのリリース8は、HSPAの高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)部分での無線リンク制御(RLC)パケットのフレキシブルなパケットサイズを許容する。これは、無線通信デバイス101が無線状況(たとえば、チャネルバリエーション、受信されたグラント)によって無線リンク制御(RLC)プロトコルデータユニット(PDU)のサイズを選ぶことを可能にする。
無線通信システムは、デュアルキャリア高速アップリンクパケットアクセス(DC−HSUPA:dual carrier high speed uplink packet access)移動電話通信プロトコルを使用することもできる。DC−HSUPAは、アップリンク105におけるキャリア集約手段による高速パケットアクセス(HSPA)の進化型である。より良好なリソースの利用およびスペクトルの効率を達成するために、アップリンク105で利用される帯域幅は、第1のアップリンクキャリア105aと第2のアップリンクキャリア105bの両方を使用することによって、2倍にされることができる。各々のアップリンクキャリア105は、5メガヘルツ(MHz)の帯域幅を使用できる。したがって、両方のアップリンクキャリア105の有効帯域幅は10MHzであることができる。サービング・グラントは、チャネル状況およびシステム負荷がキャリアにわたって異なるため、各アップリンクキャリア105で異なることができる。
以前の第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)のリリースでは、固定の無線リンク制御(RLC)パケットサイズのみが許容されていた。リリース7は、ダウンリンク106でのフレキシブルなサイズを許容していたが、物理層と無線リンク制御(RLC)層が異なるネットワーク要素上に存在するために、標準は、チャネルバリエーションによる動的なサイズ選択メカニズムを課していなかった。これは、アップリンク105では無線リンク制御(RLC)層199と下位の層がいずれも無線通信デバイス101に存在するために、より実行可能である。
3GPPのリリース8において、承認されたモードのRLCを使用したアップリンクのピークデータビットスループットは、RLC PDUのサイズによって制約され得る。この課題に対処するために、フレキシブルなRLC PDUサイズが使用され、アップリンクの有効範囲を改良し、RLCラウンドトリップタイム(RTT:RLC roundtrip time)を減じることにより、処理およびレベル−2(MACおよびRLC)オーバーヘッドを減じ、RLCウィンドウのサイズを効果的に減じる。RLC PDUのサイズをフレキシブルに選択できる無線通信デバイス101の能力は、必要とされるRLCおよびMACヘッダーの数ならびにパディングを減じることによって、レベル−2プロトコルオーバーヘッドを減じるのに役立つことができる。それは、また、セグメンテーションを最小化することにより、RLCパケットで見られる見逃し誤りを減じることができる。さらに、より大きなPDUの使用は、無線通信デバイス101と基地局102が、いずれも、PDU処理専用の無線通信デバイス101および基地局102の処理電力を減じながら、より少ないPDUを処理することを意味する。
無線通信デバイス101は、第1の物理層104aおよび第2の物理層104bを含むことができる。物理層104は、無線通信ネットワーク100用のハードウェア伝送技術を含むことができる。たとえば、物理層104は、基地局102との無線通信を許容する無線インターフェースを含むことができる。各物理層104は、アップリンクキャリア105に対応できる。たとえば、第1の物理層104aは、第1のアップリンクキャリア105aに対応でき、第2の物理層104bは、第2のアップリンクキャリア105bに対応できる。物理層104は、無線通信デバイス101で媒体アクセス制御(MAC)層103にインターフェースで接続できる。媒体アクセス制御(MAC)層103は、無線通信ネットワーク100における基地局102との通信を容易にするアドレス指定(addressing)およびチャネルアクセス制御メカニズムを提供できる。媒体アクセス制御(MAC)層103は、無線通信デバイス101で無線リンク制御(RLC)層199にインターフェースで接続できる。無線リンク制御(RLC)層199は、媒体アクセス制御(MAC)層103からデータパケット要求を受信できる。これらの要求を受けて、無線リンク制御(RLC)層199は、媒体アクセス制御(MAC)層103にデータパケットを供給できる。
図2は、ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)200を示すブロック図である。ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)200は、第3世代(3G)の移動電話技術(すなわち、第3世代の無線移動体通信技術)の1つである。ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)200のネットワークは、コアネットワーク207、ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)の地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)213、およびユーザー機器(UE)201を含むことができる。コアネットワーク207は、ユーザートラヒックのためのルーティング(routing)、スイッチング(switching)、およびトランジット(transit)を供給する。汎用パケット無線サービス(GPRS:General Packet Radio Service)を用いた移動体通信のための全世界システム(GSM)ネットワークは、ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)200が基づく、基礎となるコアネットワーク207のアーキテクチャである。
ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)200において、ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)213は、ユーザー機器(UE)201のための空中インターフェースアクセス方法を提供する。基地局102は、ノードB202と呼ばれることができ、ノードB202のための制御設備は、無線ネットワーク制御装置(RNC)210a−bと呼ばれることができる。ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)200は、通常、空中インターフェースに、広帯域符号分割多元接続(W−CDMA)として知られている広帯域拡散スペクトルモバイル空中インターフェースを使用する。W−CDMAは、別個のユーザーに、ダイレクトシーケンス(direct sequence)符号分割多元接続(CDMA)シグナリング方法を使用する。
ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)213は、ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)200の無線アクセスネットワークを構成する、ノードB202a−d(または基地局)およびノードB202のための(無線ネットワーク制御装置(RNC)210のような)制御設備の総称である。ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)200無線ネットワークは、リアルタイム回線交換トラヒック方式とインターネットプロトコル(IP)に基づいたパケット交換トラヒック方式の両方を搬送できる3G通信ネットワークである。無線ネットワーク制御装置(RNC)210は、1つ以上のノードB202の制御機能を提供する。ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)213により、ユーザー機器(UE)201とコアネットワーク207間に、接続性が提供される。
ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)213は、4つのインターフェース、すなわち、Iuインターフェース208a−b、Uuインターフェース214、Iubインターフェース212a−d、およびIurインターフェース211により、他の機能的なエンティティに、内部的または外部的に接続される。ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)213は、Iuインターフェース208と呼ばれる外部インターフェースを介してGSMコアネットワーク207に取り付けられる。無線ネットワーク制御装置(RNC)210が、このインターフェースをサポートする。さらに、各無線ネットワーク制御装置(RNC)210は、Iubインターフェース212a−dを通してノードB202のセットを管理する。Iurインターフェース211は、2つの無線ネットワーク制御装置(RNC)210を互いに接続する。ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)213は、無線ネットワーク制御装置(RNC)210がIurインターフェース211によって相互接続されているため、コアネットワーク207からほぼ独立している。Uuインターフェース214もまた、外部であり、ノードB202をユーザー機器(UE)201に接続するが、Iubインターフェース212は、無線ネットワーク制御装置(RNC)210をノードB202に接続する内部インターフェースである。
無線ネットワーク制御装置(RNC)210は、複数の役割を果たす。第1に、無線ネットワーク制御装置(RNC)210は、ノードB202の使用を試みる新たなモバイルまたはサービスの受け入れ(admission)を制御できる。第2に、ノードB202の観点からは、無線ネットワーク制御装置(RNC)210は、制御する無線ネットワーク制御装置(RNC)210である。受け入れを制御することは、ネットワークが利用可能になることについて、モバイルが無線リソース(帯域幅および信号/雑音比)を割り当てられることを確実にする。無線ネットワーク制御装置(RNC)210は、各ノードB202からのIubインターフェース212が終結する場所である。ユーザー機器(UE)201の観点からは、無線ネットワーク制御装置(RNC)210は、ユーザー機器(UE)201のリンク層通信を終結させる、サービング無線ネットワーク制御装置(RNC)210として動作する。コアネットワーク207の観点からは、サービング無線ネットワーク制御装置(RNC)210は、ユーザー機器(UE)201のためのIuインターフェース208を終結させる。サービング無線ネットワーク制御装置(RNC)210は、また、Iuインターフェース208によってコアネットワーク207の使用を試みる新たなモバイルまたはサービスの受け入れを制御する。
ユニバーサル移動電話通信システム(UMTS)200では、ユニバーサル地上無線アクセス(UTRA)周波数分割デュプレックス(FDD)チャネルおよびユニバーサル地上無線アクセス(UTRA)時分割デュプレックス(TDD)チャネルが、データを通信するために使用されることができる。ノードB202において干渉除去を適用することは、ノードB202に、より高いデータレートの送信を受信させ、すなわち、干渉除去は、アップリンク105のデータレートおよび容量を増加させることができる。
無線ネットワークは、企業イントラネット、インターネット、または従来の公衆交換電話網のような、無線ネットワークの外のさらなるネットワークにさらに接続されることができ、各ユーザー機器(UE)201デバイスとそのような外部のネットワーク間でデータパケットを搬送できる。ノードB202と無線ネットワーク制御装置(RNC)210は、無線ネットワークサブシステム(RNS)209a−bの一部であることができる。
図3は、通信ネットワーク300のうちの選択されたコンポーネントを示し、それは、ノードB302(または、基地局または無線トランシーバ基地局)に結合された無線ネットワーク制御装置(RNC)310(または基地局制御装置(BSC))を含む。ノードB302a−cは、無線接続に対応することによって、ユーザー機器(UE)301a−e(またはリモート局)と通信する。各無線ネットワーク制御装置(RNC)310a−dは、1つ以上のノードB302のための制御機能を提供する。各無線ネットワーク制御装置(RNC)310は、モバイル交換センター(MSC)316a−bを通して、公衆交換電話網(PSTN)315に結合されている。別の例において、各無線ネットワーク制御装置(RNC)310は、パケットデータサーバーノード(PDSN)(図示せず)を通して、パケット交換ネットワーク(PSN)(図示せず)に結合されている。無線ネットワーク制御装置(RNC)310とパケットデータサーバーノードのようなさまざまなネットワーク要素間のデータの相互交換は、任意の数のプロトコル、たとえば、インターネットプロトコル(IP)、非同期転送モード(ATM:asynchronous transfer mode)プロトコル、T1、E1、フレーム中継プロトコル、および他のプロトコルを使用して実現されることができる。
UMTSは、通常、空中インターフェースに、広帯域符号分割多元接続(すなわち、W−CDMA)として知られている広帯域拡散スペクトルモバイル空中インターフェースを使用する。W−CDMAは、別個のユーザーにダイレクトシーケンス符号分割多元接続シグナリング方法(すなわち、CDMA)を使用する。W−CDMA(広帯域符号分割多元接続)は、移動体通信のための第3世代の標準である。W−CDMAは、制限のあるデータ能力を有する音声通信向けの第2世代の標準、GSM(移動体通信のための全世界システム)/GPRSから進化したものである。W−CDMAの第1の商用の配備は、W−CDMAリリース99と呼ばれるバージョンの標準に基づいている。
リリース99の仕様は、アップリンクパケットデータを可能にするための2つの技術を定義する。通常、データ伝送は、専用チャネル(DCH)またはランダムアクセスチャネル(RACH)のいずれかを使用してサポートされる。しかしながら、DCHは、パケットデータサービスのサポートのためのプライマリチャネル(primary channel)である。各リモート局は、直交可変拡散ファクター(OVSF:orthogonal variable spreading factor)コードを使用する。OVSFコードは、個々の通信チャネルを一意的に識別することを容易にする直交符号である。さらに、マイクロダイバーシチが、ソフトハンドオーバーを使用してサポートされ、クローズドループ電力制御が、DCHとともに用いられる。
擬似ランダム雑音(PN)シーケンスが、送信パイロット信号を含む送信データを拡散するために、CDMAシステムで一般的に使用される。PNシーケンスのうちの単一値を送信するのに要する時間は、チップとして知られ、チップが変化するレートが、チップレートとして知られている。受信機がそのPNシーケンスをノードB302のPNシーケンスに揃えるという要求は、ダイレクトシーケンスCDMAシステムの設計に固有のものである。システムの中には、W−CDMA標準によって定義されるシステムのように、プライマリ・スクランブル・コード(primary scrambling code)として知られている独自のPNコードを各々の基地局に使用して、基地局を差異化するシステムもある。W−CDMA標準は、ダウンリンク106をスクランブルするための2つのゴールド・コード・シーケンス(Gold code sequence)を定義し、1つは同相成分(I:in-phase)用、もう1つは直交成分(Q:quadrature)用である。IおよびQのPNシーケンスはともに、データ変調なしにセルじゅうに同報される。この同報は、共通パイロットチャネル(CPICH:common pilot channel)と呼ばれる。生成されたPNシーケンスは、38,400チップ長に切り捨てられる。38,400チップ期間は、無線フレームと呼ばれる。各無線フレームは、スロットと呼ばれる15個の等しいセクションに分割される。W−CDMAノードB302は、互いに関し同期せずに動作するので、あるノードB302のフレームタイミングの知識は、任意の他のノードB302のフレームタイミングの知識に変換されない。この知識を得るために、W−CDMAシステムは、同期チャネルとセルをサーチする手法を使用する。
3GPPのリリース5以降は、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)をサポートする。3GPPのリリース6以降は、高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)をサポートする。HSDPAおよびHSUPAは、それぞれ、ダウンリンク106およびアップリンク105での高速パケットデータ送信を可能にする手順とチャネルのセットである。リリース7のHSPA+は、データレートを向上させるための3つの付加拡張機能(enhancement)を使用する。第1に、リリース7は、ダウンリンク106での2×2の多入力・多出力(MIMO)チャネルのサポートを導入した。MIMOによると、ダウンリンク106でサポートされるピークデータレートは、毎秒28メガビット(Mbps)である。第2に、高位変調(higher order modulation)が、ダウンリンク106で導入されている。ダウンリンク106での64値直交振幅変調(QAM:64 quadrature amplitude modulation)の使用は、21Mbpsのピークデータレートを可能にする。第3に、高位変調が、アップリンク105で導入されている。アップリンク105での16QAMの使用は、11Mbpsのピークデータレートを可能にする。
HSUPAにおいて、ノードB302は、いくつかのユーザー機器(UE)301a−eデバイスがある特定の電力レベルで同時に送信することを可能にする。これらのグラントは、短時間(数十ミリ秒(ms)オーダー)でリソースを割り当てる高速スケジューリングアルゴリズムを使用することにより、ユーザーに割り当てられる。HSUPAの迅速なスケジューリングは、パケットデータの突発性に適している。ユーザーは、低いアクティビティ期間中にはほとんどまたはまったく帯域幅を得ないが、高いアクティビティ期間中には利用可能なリソースのより大きいパーセンテージを得ることができる。
図4は、スケジューリングされたデータ伝送のためのユーザー機器(UE)401とノードB402間の高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)動作を示すブロック図である。ユーザー機器(UE)401は、ノードB402にリソース送信要求418を送ることができる。ノードB402は、ユーザー機器(UE)401にアップリンクの帯域のいくらかを割り当てるグラント割り当て419を送って応答し得る。すると、ユーザー機器(UE)401が、ノードB402にデータ送信420のための適切な搬送手段を選択するためにこのグラントを使用できる。ユーザー機器(UE)401がソフトハンドオーバー中であれば、データは、UE401のアクティブセット中のすべてのノードB402によって受信されることができる。ノードB402は、受信されたデータの復号を試みることができ、ユーザー機器(UE)401にACK/NAK421を送ることができる。NAKの場合、データは再送されることができる。
図5は、無線リンク制御(RLC)プロトコルデータユニット(PDU)のサイズを選択するための方法500のフローチャートである。方法500は、無線通信デバイス101によって実行されることができる。1つの構成において、この方法は、無線通信デバイス101の一部としての無線リンク制御(RLC)層199によって実行されることができる。無線通信デバイス101は、ユーザー機器(UE)201であることができる。無線リンク制御(RLC)層199は、無線通信デバイス101の媒体アクセス制御(MAC)層103からRLC PDU要求を受信できる 502。すると、無線リンク制御(RLC)層199は、第1のアップリンクキャリア105aと第2のアップリンクキャリア105bの無線状況を決定できる 504。1つの構成では、3つ以上のアップリンクキャリア105が使用されることができる。上述したように、第1のアップリンクキャリア105aの無線状況は、第2のアップリンクキャリア105bの無線状況とは著しく異なることができる。
そして、無線リンク制御(RLC)層199は、決定された無線状況に基づいてRLC PDUのサイズを選択できる 506。RLC PDUは後のTTIでそれらキャリアのいずれかで送信され得るので、RLC PDUのサイズは、RLC PDUの過度なセグメンテーションまたはキャリアの不十分な活用を避けるために、第1のアップリンクキャリア105aおよび第2のアップリンクキャリア105bの両方の変数を考慮すべきである。3GPPのリリース8において、RLC PDUのサイズは、「フレキシブルなRLC PDUサイズ(Flexible RLC PDU size)」の場合、アップリンク(すなわち、高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA))で二通りに選択されることができ、MAC−i/isが構成される。MAC−i/isは、MAC制御エンティティである。MAC−i/isは、図11に関連して以下にさらに詳細に説明される。RLC PDUのサイズを選択するための方法は、ユーザー機器(UE)201がエンハンスドトランスポートフォーマットの組み合わせ(E−TFC)の選択を用いて所与の送信時間間隔(TTI)で送信されるRLC PDUを形成する能力があるかどうかに依存する。RLC PDUのサイズの選択は、図7に関連して以下にさらに詳細に説明される。
そして、無線リンク制御(RLC)層199は、RLC PDUを生成できる 508。無線リンク制御(RLC)層199は、生成されたRLC PDUを媒体アクセス制御(MAC)層103に送ることができる 510。ユーザー機器(UE)201は、生成されたRLC PDUのための(単数または複数の)アップリンクキャリア105を決定できる 512。たとえば、ユーザー機器(UE)201は、生成されたRLC PDUが第1のアップリンクキャリア105aを使用して送信されることを決定できる。すると、ユーザー機器(UE)201は、決定された(単数または複数の)アップリンクキャリア105を使用してRLC PDUを送信できる 514。
図6は、無線リンク制御(RLC)プロトコルデータユニット(PDU)パケット638の生成のためのユーザー機器(UE)601でのデータフローを示すブロック図である。図6のユーザー機器(UE)601は、図1の無線通信デバイス101の1つの構成であることができる。ユーザー機器(UE)601は、無線リンク制御(RLC)層699を含むことができる。ユーザー機器(UE)601は、媒体アクセス制御(MAC)層603を含むこともできる。無線リンク制御(RLC)層699は、RLC PDU生成モジュール692を使用してRLC PDUパケット638を生成できる。無線リンク制御(RLC)層699は、RLC PDUパケット638を生成するときにプロトコルデータユニット(PDU)選択アルゴリズム632を使用できる。無線通信ネットワーク100は、見逃し誤り閾値よりも少ない見逃し誤りを有するようにユーザー機器(UE)601に指図できる。見逃し誤りは、すべての送信の試みの後の誤りである。物理層104は、通常、1%といった固定の見逃し誤り目標で動作し、それは、電力制御によって達成される。ネットワーク100によってシグナリングされた無線リンク制御(RLC)層699でのRLC PDUパケット638のための誤り目標閾値がない場合もある。その場合、見逃し誤り閾値は所望の目標であることができる。たとえば、見逃し誤り閾値は、RLC誤りと再送が最小化され、伝送制御プロトコル(TCP)の性能が低下しないことを保証できる。その結果、プロトコルデータユニット(PDU)選択アルゴリズム632は、見逃し誤り閾値よりも少ない見逃し誤りを有するように動作できる。
RLC PDUパケット638は、特定のデータフィールドサイズ639を有するように生成されることができる。RLC PDUパケット638のデータフィールドサイズ639は、RLC PDUパケット638のデータ量に対応できる。無線リンク制御(RLC)層699は、RLC PDUサイズモジュール693を使用してRLC PDUパケット638のサイズを決定できる。そして、RLC PDUパケット638が、媒体アクセス制御(MAC)層603に送られることができる。無線リンク制御(RLC)層699は、RLC送出モジュール694を使用して媒体アクセス制御(MAC)層603にRLC PDUパケット638を送ることができる。
無線リンク制御(RLC)層699は、媒体アクセス制御(MAC)層603から受信されたRLC PDUパケット要求622を受けて、RLC PDUパケット638を生成できる。無線リンク制御(RLC)層699は、RLC PDUパケット要求受信モジュール695を使用してRLC PDUパケット要求622を受信できる。RLC PDUパケット要求622は、物理層パケットデータフィールドサイズ623を含むことができる。物理層パケットデータフィールドサイズ623は、現在の物理層パケットを満たすために必要とされるデータ量を示すことができる。RLC PDUパケット要求622は、媒体アクセス制御(MAC)層パケットデータフィールドサイズ624を含むこともできる。媒体アクセス制御(MAC)層パケットデータフィールドサイズ624は、現在のMAC層パケットを満たすために必要とされるデータ量を示すことができる。
無線リンク制御(RLC)層699は、また、媒体アクセス制御(MAC)層603からRLC PDUパケット要求622を受信することを見込んで、RLC PDUパケット638を生成できる。たとえば、無線リンク制御(RLC)層699は、各送信時間間隔(TTI)中に、媒体アクセス制御(MAC)層603から1つ以上のRLC PDUパケット要求622を受信し得る。無線リンク制御(RLC)層699は、効率を高めるために、後のTTIのためのRLC PDUパケット638を生成できる。
無線リンク制御(RLC)層699は、トラヒックバッファ633内のデータ634を使用してRLC PDUパケット638を生成できる。トラヒックバッファ633内のデータ634は、RLC PDUパケット638のデータフィールドにおいて使用されるデータであることができる。RLC PDUパケット638のデータフィールドサイズ639は、トラヒックバッファ633で利用可能なデータ634の量と相関関係にあることができる。
無線リンク制御(RLC)層699は、論理フローからのデータ634を受信できる。論理フローからのデータ634は、パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP:packet data convergence protocol)層または無線リソース制御(RRC)層から入ってくることができる。たとえば、ヘッダー圧縮がない場合、RLCサービスデータユニット(SDU)は、伝送制御プロトコル/インターネットプロトコル(TCP/IP)パケットであることができる。
無線リンク制御(RLC)層699は、RLC PDU生成パラメータ625に基づいて、RLC PDUパケット638のサイズ639を選択できる。無線リンク制御(RLC)層699は、無線状況635に基づいて、RLC PDUパケット638のサイズ639を選択することもできる。無線状況635は、チャネルバリエーション636および利用可能なサービング・グラントまたは非サービング・グラント637を含むことができる。チャネルバリエーション635は、ユーザー機器(UE)601によって検出されるか、または、ダウンリンク106によって基地局102から受信されることができる。チャネルバリエーション636は、第1のアップリンクキャリア105aの送信電力、第2のアップリンクキャリア105bの送信電力、第1のアップリンクキャリア105aのパイロット電力、第2のアップリンクキャリア105bのパイロット電力、現在のアップリンクパイロット電力に加えて利用可能な電力、等を含むことができる。無線状況は、無線状況モジュール691によって受信/決定されることができる。
利用可能なグラント637は、サービング・グラントおよび非サービング・グラントを通して、ダウンリンク106で基地局102から受信されることができる。利用可能なグラント637は、物理層パケットのサイズを規制できる。ユーザー機器(UE)601でのサービング・グラントは、(HSPAでの)アクティブセット中の基地局102から受信されたグラントに基づいて更新されることができる。ロングタームエボリューション(LTE)無線技術では、アクティブセットは存在しないことができる。LTE無線技術は、ユーザー機器(UE)601にそのサービング・グラントを更新するように促すことのできる他のシグナリングを使用できる。サービング・グラントは、ユーザー機器(UE)601が第1のアップリンクキャリア105aと第2のアップリンクキャリア105bでどれほどの電力を使用できるかを決定する。サービング・グラントは、また、第1のアップリンクキャリア105aに割り当てられる周波数と第2のアップリンクキャリア105bに割り当てられる周波数を決定する。チャネルバリエーション636は、利用可能な電力の変化をもたらすこともできる。
RLC PDU生成パラメータ625は、先行するN個の時間ユニットの中からの最小物理パケットサイズ626を含むことができる。RLC PDU生成パラメータ625は、先行するN個の時間ユニットの中からの最大物理パケットサイズ627を含むこともできる。先行するN個の時間ユニットからの最小および最大物理パケットサイズ626、627は、ユーザー機器(UE)601によって決定されることができる。たとえば、ユーザー機器(UE)601は、生成された各物理層パケットのサイズを記憶できる。
図7は、本システムおよび方法で使用するための、物理層パケット798、MAC PDU741、MAC PDU744、および、フレキシブルなサイズのRLC PDU747を示している。物理層パケット798は、無線通信デバイス101の物理層104によって生成されることができる。物理層パケット798は、物理層パケットヘッダー739、物理層パケットデータフィールド740、および巡回冗長検査(CRC)を含むことができる。物理層パケットデータフィールド740は、物理層パケット798で送られることができるデータ量を規定できる。上位層のバッファに送信されるべき利用可能なデータがある場合、媒体アクセス制御(MAC)層103がMAC PDU741を生成できる。媒体アクセス制御(MAC)層103は、何ビットが物理層104で送られることができるかを知るだけでよい。そして、MAC PDU741が形成された後、MAC PDU741は、物理層104に渡されることができる。MAC PDU741は、MACヘッダー742とMACデータフィールド743を含むことができる。MACデータフィールド743のサイズは、物理層パケットデータフィールド740のサイズに対応できる。
エンハンスドトランスポートフォーマットの組み合わせ(E−TFC)の選択の一部として、媒体アクセス制御(MAC)層103は、MAC PDU741を満たすためにMAC SDU744を供給することを無線リンク制御(RLC)層199に要求できる。この要求は、MACパケットで利用可能なビットを満たすことになるMAC SDU744を準備するように無線リンク制御(RLC)層199に指示できる。一般的に、無線リンク制御(RLC)層199は前のTTI値を使用できるので、MAC SDU744のサイズは、利用可能なMACビットと厳密に一致する必要はない。無線リンク制御(RLC)層199は、MACデータフィールド743を満たすためにMAC SDU744を生成できる。MAC SDU744は、MACデータフィールド743のサイズが各RLCデータフィールド746のサイズよりも大きい場合、複数のRLCデータフィールド746a−dを含むことができる。MACデータフィールド743のサイズが各RLCデータフィールド746のサイズよりも小さい場合、RLCデータフィールド746は、ピースに分けられることができ、各ピースは、MACデータフィールド743を満たすために使用されることができる。各RLCデータフィールド746は、対応するRLCヘッダー745a−dを含むことができる。
無線リンク制御(RLC)層199は、フレキシブルなサイズのRLCデータフィールド749を有するフレキシブルなサイズのRLC PDU747を生成でき、それは、RLC PDUのサイズが、常に固定ではなく、ネットワーク構成および動的な無線状況によって異なり得ることを意味する。フレキシブルなサイズのRLC PDU747は、1つのRLCヘッダー748と1つのRLCデータフィールド749のみを含むことができる。減じられたRLCヘッダー748の数は、無線通信デバイス101の効率を高めることができる。
図8は、RLC PDU638を生成するための方法800のフローチャートである。方法800は、ユーザー機器(UE)601の一部としての無線リンク制御(RLC)層699によって実行されることができる。無線リンク制御(RLC)層699は、媒体アクセス制御(MAC)層603からRLC PDU要求622を受信できる 802。すると、無線リンク制御(RLC)層699は、ユーザー機器(UE)601がエンハンスド専用チャネル(EDCH)トランスポートフォーマットの組み合わせ(T−TFC)の選択を用いて所与のTTIでRLC PDU638を形成する能力があるかどうかを決定できる 804。ユーザー機器(UE)601がEDCHトランスポートフォーマットの組み合わせ(E−TFC)の選択を用いて所与のTTIでRLC PDU638を形成する能力がある場合、無線リンク制御(RLC)層699は、要求されたデータに適合するようにRLC PDU638のデータフィールドサイズ639を選択できる 806。そして、無線リンク制御(RLC)層699は、RLC PDU638を生成できる 808。EDCHトランスポートフォーマットの組み合わせ(E−TFC)の選択を用いて所与のTTIでRLC PDU638を形成することは、完全無線認識方式と呼ばれることができる。完全無線認識方式は、図9に関連して以下にさらに詳細に説明される。ひとたび無線リンク制御(RLC)層699がRLC PDU638を生成すると、無線リンク制御(RLC)層699は、媒体アクセス制御(MAC)層603にRLC PDU638を送ることができる 818。
ユーザー機器(UE)がEDCHトランスポートフォーマットの組み合わせ(E−TFC)の選択を用いて所与のTTIでRLC PDU638を形成する能力がない場合には、無線リンク制御(RLC)層699は、後のTTIで送信されるRLC PDU638をあらかじめ生成できる。この場合、アップリンクのために構成されたキャリアが1つのみである場合、RLC PDU638のサイズ639は、現在のTTIで適用可能な現在のグラント637によって送信を許容された(スケジューリングされた、またはスケジューリングされていない)最大データ量に適合する。過度なMACセグメンテーションを防止するために、論理チャネルのための未処理の(outstanding)あらかじめ生成されたRLC PDU638におけるデータ量は、現在のTTIで適用可能な現在のグラント637によって送信を許容された(スケジューリングされた、またはスケジューリングされていない)最大データ量の4倍以下であることができる。これは、3GPP 25.322−830で規定されている。論理チャネルのための未処理のあらかじめ生成されたRLC PDU638におけるデータ量は、許容された最大データ量の4の倍数以外の倍数以下であることができる。
無線リンク制御(RLC)層699は、あらかじめ生成されるRLC PDU638のサイズをチャネル状況およびグラントに基づいて選択するかどうかを決定できる 810。ユーザー機器(UE)601があらかじめ生成されるRLC PDU638のサイズをチャネル状況およびグラントに基づいて選択することが決定されると、無線リンク制御(RLC)層699は、第1のアップリンクキャリア105aに対応するチャネル特性および第2のアップリンクキャリア105bに対応するチャネル特性に応じて、RLC PDU638のサイズを選択できる 812。
たとえば、解決策は、時間tで使用されるRLC PDU638のサイズが PDU_size(t)=f(X1(t), X2(t)) の形をとるように定義されることができ、ここで、X1(t)およびX2(t)は、X1(t)={x1(k)|t-T<k≦t}およびX2(t)={x2(k)|t-T<k≦t}となるようなベクトルであり、ここで、x1(k)は、第1のアップリンクキャリア105aのためのサービング・グラントに対応するパケットサイズであり、x2(k)は、必要なパケットヘッダーを考慮して調整した後の時間kでの第2のアップリンクキャリア105bのためのサービング・グラントに対応するパケットサイズである。x1(k) および x2(k) は、ネットワークから受信されたグラントおよび現在のチャネル状況によって決定されることができる。チャネル状況は、UE601の電力ヘッドルームを含むことができ、それは、最大送信電力からオーバーヘッドチャネルのための送信電力を減じた後のUE601の合計送信電力として定義される。RLC PDU638のサイズはサービング・グラントが高い場合により大きい値として選ばれることができるので、fは両方の変数における単調増加関数であると仮定されることができる。実際的な実現では、現在のサービング・グラントのみが決定プロセスに使用されるように T=0 を選ぶことが好まれ得る。現在の解決策をすでに採用されているシングルキャリアの解決策と同じようにしておくために、一次関数がfで使用されることができる。T=0 のためのいくつかの代替案は、K*max(x1(t), x2(t))、K*min(x1(t), x2(t))、またはK*((x1(t) + x2(t)/2) を含み、ここで、K>0は不変である。T>0では、最小値と最大値が同様に使用されることができ、ここで、min X(t) = min{x(k) | t - T < k≦t}である。ひとたびRLC PDU638のサイズが選択されると、無線リンク制御(RLC)層699は、今後のTTIのためのRLC PDU638をあらかじめ生成できる 814。無線リンク制御(RLC)層699がRLC PDU638を生成した後、無線リンク制御(RLC)層699は、媒体アクセス制御(MAC)層603にRLC PDU638を送ることができる 818。
ユーザー機器(UE)601がチャネル状況およびグラントに基づいてあらかじめ生成されるRLC PDU638のサイズを選択しないことが決定されると、無線リンク制御(RLC)層699は、RLCの構成にしたがってあらかじめ生成されるRLC PDU601のサイズを選択できる 816。現在のグラントがRLC PDU638が送信されるときに同じものとなることが仮定され得る。この場合、異なる重みが、最小化される関数fを定義するときに、セグメンテーションおよび不十分な活用のために使用可能である。たとえば、第1のアップリンクキャリア105aのための現在のサービング・グラントが1000ビット、第2のアップリンクキャリア105bのための現在のサービング・グラントが500ビットの場合、セグメントの数は、RLC PDU638のサイズを500ビットとみなすことにより、ヘッダーのビットを無視して、最小化されることができる。そして、無線リンク制御(RLC)層699は、今後のTTIのためのRLC PDU638をあらかじめ生成できる 814。無線リンク制御(RLC)層699がRLC PDU638を生成した後、無線リンク制御(RLC)層699は、媒体アクセス制御(MAC)層603にRLC PDU638を送ることができる 818。
1つの構成において、RLC PDU638のサイズの決定が、さらに最適化されることができる。たとえば、ユーザー機器(UE)601が、RLC PDU638を、E−TFCの選択中にそれらのサイズに基づいて送信時間に選び出すことができる場合には、ユーザー機器(UE)601は、RLC PDU638のサイズを各アップリンクキャリア105のグラント間で等しく交替することができる。この選択は、サービング・グラントが送信時間およびハイブリッド自動再送要求(HARQ)の統計が異なるパケットサイズのために等しくなるまで変化しないと仮定すると、最適であることができる。
あらかじめ生成されたRLC PDU638が後にどのアップリンクキャリア105で送信されるかが現在の時間で知られている場合、シングルキャリアのために使用されるのと同一の選択メカニズムが、デュアルキャリアのために採用されることができる。固定されたマッピングがトラヒックフロー(論理チャネル)とキャリア間で使用されることができるので、特定のフローからのパケットは、特定のキャリアでのみ搬送される。未処理のあらかじめ生成されたRLC PDU638におけるデータ量の上限は、依然として課され得る。シングルキャリアのために使用されるのと同様の上限が、ここでも適用されることができ、シングルキャリアのための生成時に使用されるサービング・グラントは、デュアルキャリアにおける上記関数fによって代替される。 その上限は、(シングルキャリアの場合には「4」といった)定数が現実的な実現のために好ましい場合であっても、より包括的にされることができる(すなわち、(PDU_size(t) = f(X1(t), X2(t))の形をとる解決策といった)上記の例が、その上限のために使用されることができ、ここで、Kは適切な定数として選ばれる)。
図9は、RLC PDU638を生成することの一部としての完全無線認識方式950および一部無線認識方式951のタイミング構造を図示および比較している。完全無線認識方式950において、無線リンク制御(RLC)層699は、物理層パケットサイズを決定できる 952。無線リンク制御(RLC)層699は、その次に、決定された物理層パケットサイズに対応するRLC PDU638のサイズを選択できる 953。1つの構成において、RLC PDU638のサイズが選択されることができるので、ちょうど1つのRLC PDU638が、(必要なヘッダーのサイズを差し引き、トラヒックバッファ633が十分なデータ634を有することを仮定すると)1つのMAC PDU741に収まるように生成されるようになっている。そのような方式の利点は、RLC PDU638が媒体アクセス制御(MAC)層103でセグメント化されないことである。
第1の送信でのRLC見逃し誤りは、RLC PDU638が1つの物理層で送られる場合、物理層誤りと同一であることができる。RLC PDU638がいくつかの物理パケットにセグメント化される場合、これらの物理パケットのうちのいくつかの復号が失敗すると、全RLC PDU638の復号が失敗する。たとえば、物理見逃し誤りが0.01で、RLC PDU638ごとに2つのセグメントがある場合には、RLC見逃し誤りは、
である。さらに、ヘッダーオーバーヘッドは、各セグメントがそれ独自のヘッダーを有するので、セグメンテーションがなければ最小である。無線リンク制御(RLC)層699は、その次に、RLC PDU638を生成でき 954、物理層104による物理層パケットの送信 956の前に、媒体アクセス制御(MAC)層103にRLC PDU638を送ることができる 955。さらなる遅延が、グラントを処理し、パケットを準備するために必要であり得るが、これらは、異なるユーザー機器(UE)601について一定不変であると仮定されることができる。
いくつかのユーザー機器(UE)601は、送信956のための物理層パケット798のサイズの決定952の後、十分に速く、RLC PDU638のサイズを選択すること953、RLC PDU638を生成すること954、媒体アクセス制御(MAC)層103にRLC PDU638を送ること955、ができない場合がある。したがって、一部無線認識方式951では、無線リンク制御(RLC)層699は、物理層パケット798のサイズ決定952の前に、RLC PDU638のサイズを選択できる 957。無線リンク制御(RLC)層699は、物理層パケット798のサイズ決定952の前に、RLC PDU638をあらかじめ生成することもできる 958。これにより、確実に、無線リンク制御(RLC)層699が送信956の期限の前に媒体アクセス制御(MAC)層103にRLC PDU638を送ることが可能になる 959。あるいは、無線リンク制御(RLC)層699は、物理層パケット798のサイズ決定952後に、RLC PDU638をあらかじめ生成できる 958。
一部無線認識方式951では、より少ない見逃し誤りとより少ないヘッダーオーバーヘッドを有するために、RLC PDU638のサイズと物理層パケット798のサイズ間に密接な関係があることが、依然として必要とされ得る。より多くのRLC PDU638が多重送信される場合、各RLC PDU638が、MAC PDU741において、それ独自のヘッダーを有することになる。したがって、一部無線認識方式951では、RLC PDU638のサイズは依然として、物理層パケット798のサイズ決定952のまさにその時に選ばれるのではなく、無線状況635に依存する。
図10は、本システムと方法で使用するRLC PDU MACセグメント1066のMAC SDU1068を示す。MACヘッダー1061とMACデータフィールド1062を含むMAC PDU1060は、無線リンク制御(RLC)層199によって受信されることができる。一部無線認識方式951において、無線リンク制御(RLC)層199は、RLCヘッダー1064とRLCデータフィールド1065を有するRLC PDU1063を事前に生成しておくことができる。しかしながら、RLCデータフィールド1065は、MACデータフィールド1062よりも非常に大きくなり得る。無線リンク制御(RLC)層199は、RLCデータフィールド1065を、RLC PDU MACセグメント1066の一部としての、RLC PDU1063のための第1のMAC SDU1068aと、RLC PDU1063のための第2のMAC SDU1068bに、分けることができる。RLC PDUのための各MAC SDU1068は、MACヘッダー1067a、1067bを含むことができる。
ネットワーク100は、見逃し誤りが確実に見逃し誤り閾値よりも少なくなるように、RLC PDU1063のMAC SDU1068の数に制限を設けることができる。物理層誤りが、独立かつ等しく分布していると仮定すると、物理層誤りは、1-(1-p)nを用いて計算されることができ、ここで、nは、RLC PDU1063のMAC SDU1068の数であり、pは、物理送信が失敗する確率である。ネットワーク100は、nまたはフィルターにかけられたnの出力の値が、MACセグメントの最大閾値よりも少なくなる、無線通信デバイス101の状況を設定できる。
図11は、MACエンティティであるMAC−i/MAC−is(MAC−i/is)1169のためのMACアーキテクチャを示す。MAC−i/is1169は、3GPPリリース8で導入された新たなMACエンティティである。あるいは、MAC−i/is1169は、以前はMAC−es/eであることができた。より上位の層は、どのエンティティがエンハンスド専用チャネル(E−DCH)で送信されるデータおよびE−DCHに割り当てられる物理リソースの管理に対処するかを設定できる。E−DCHトランスポートフォーマットの組み合わせ(E−TFC)は、MAC−es/eまたはMAC−i/isエンティティである。E−DCHの詳細設定は、MAC−制御サービスアクセスポイント(SAP)にわたる無線リソース制御(RRC)により、提供されることができる。エンハンスド専用チャネル(E−DCH)は、UMTSのリリース6で導入された高データレートアップリンクチャネルである。E−DCHは、エンハンスド制御パート(たとえば、E−DCH専用物理制御チャネル(E−DPCCH:E-DCH dedicated physical control channel))およびエンハンスドデータパート(たとえば、UMTSプロトコルによるE−DCH専用物理制御チャネル(E−DPDCH:E-DCH dedicated physical control channel))を含むことができる。アップリンクでのフレキシブルなRLC PDUのサイズおよびセグメンテーション/リアセンブリ(reassembly)は、MAC−i/is1169によってサポートされる。(MAC−hs、MAC−c/sh、およびMAC−dのような)MACエンティティについての具体的な詳細は、3GPP 25.321から得られることができる。
MACエンティティの制御は、関連づけられたダウンリンクシグナリング、関連づけられたアップリンクシグナリング、エンハンスド専用チャネル(E−DCH:enhanced dedicated channel)、高速ダウンリンク共有チャネル(HS−DSCH:high speed downlink shared channel)、ページング制御チャネル(PCCH:paging control channel)、同報制御チャネル(BCCH:broadcast control channel)、共通制御チャネル(CCCH:common control channel)、共通トラヒックチャネル(CTCH:common traffic channel)、共有制御チャネル(SHCCH:shared control channel)(TDDのみ)、MAC制御、専用制御チャネル(DCCH:dedicated control channel)、専用トラヒックチャネル(DTCH:dedicated traffic channel)、専用チャネル(DCH:dedicated channel)、ダウンリンク共有チャネル(DSCH:downlink shared channel)、アップリンク共有チャネル(USCH:uplink shared channel)(TDDのみ)、共通パケットチャネル(CPCH:common packet channel)(FDDのみ)、ランダムアクセスチャネル(RACH:random access channel)、フォワードアクセスチャネル(FACH:forward access channel)、ページングチャネル(PCH:paging channel)、および高速ダウンリンク共有チャネル(HS−DSCH:high speed downlink shared channel)を含むことができる。
図12は、ユーザー機器(UE)601側のMAC−i/is1269のより詳細な説明図である。受信機側のリオーダー(reordering)は、優先待ち行列に基づく。リオーダーを可能にするために、送信シーケンス番号(TSN)が、各リオーダー待ち行列内で割り当てられる。受信機側では、MAC−i/is1269のサービスデータユニット(SDU)またはセグメントが、論理チャネル識別子に基づいて、正しい優先行列に割り当てられる。MAC−i/is1269のSDUは、受信機側でセグメント化され、リアセンブリされることができる。MAC−i/is1269のPDUに含まれるMAC−i/is1269のSDUは、異なるサイズと優先順位を有することができる。MAC−i/is1269のPUDに含まれるMAC−i/is1269のSDUは、異なるMAC−d 1172のフローに属することもできる。MAC−i/is1269のプロトコルは、媒体アクセス制御(MAC)層103よりも上位の層で構成される。MAC−is/i1269は、EDCHトランスポートフォーマットの組み合わせの選択1274、セグメンテーション1273a−b、多重送信および送信シーケンス番号(TSN)の設定1275、およびハイブリッド自動再送要求(HARQ)1276を含むことができる。MAC−is/i1269は、関連づけられたスケジューリングダウンリンクシグナリング(絶対グラントチャネル(absolute grant channel)/エンハンスド相対グラントチャネル(enhanced relative grant channel))1277を受信することもできる。MAC−is/iは、関連づけられたACK/NACKシグナリング(EDCHハイブリッドARQ(自動再送要求)チャネル)1278、および関連づけられたアップリンクシグナリングE−TFC(E−DCH専用物理制御チャネル)1279を受信することもできる。さらなる詳細は、3GPP25.321の仕様書で入手できる。
図13は、パケットネットワークインターフェース1388によって通信するノードB1302と無線ネットワーク制御装置(RNC)1310を示す。ノードB1302と無線ネットワーク制御装置(RNC)1310は、無線ネットワークサブシステム(RNS)1309の一部であることができる。図13の無線ネットワークサブシステム(RNS)1309は、図2に示した無線ネットワークサブシステム(RNS)209の1つの構成であることができる。関連づけられた送信データ量は、ノードB1302のデータ待ち行列1384から検索され、データ待ち行列1384に関連づけられたユーザー機器(UE)201への送信のためにチャネル要素1383に供給される。
無線ネットワーク制御装置(RNC)1310は、モバイル交換センターを通じて、公衆交換電話網(PSTN)1315とインターフェースで接続する。無線ネットワーク制御装置(RNC)1310は、1つ以上のノードB1302ともインターフェースで接続する。無線ネットワーク制御装置(RNC)1310は、さらに、パケットネットワークインターフェース1388とインターフェースで接続できる。無線ネットワーク制御装置(RNC)1310は、この通信システムにおけるユーザー機器と、パケットネットワークインターフェース1388および公衆交換電話網(PSTN)1315に接続された他のユーザー間の通信を調整する。そして、公衆交換電話網(PSTN)1315は、標準の電話網によってユーザーとインターフェース接続できる。
無線ネットワーク制御装置(RNC)1310は、多くのセレクタ要素1386を含むことができる。各セレクタ要素1386は、1つ以上のノードB1302と1つのリモート局(図示せず)間の通信を制御するために割り当てられる。セレクタ要素1386が所与のユーザー機器(UE)201に割り当てられていない場合、呼制御プロセッサ1387は、ユーザー機器(UE)201をページングする必要があることを知らされる。そして、呼制御プロセッサ1387は、ユーザー機器(UE)201をページングするようにノードB1302に指示できる。
データソース1389aは、所与のユーザー機器(UE)201に送信されるデータ量を含むことができる。データソース1389aは、パケットネットワークインターフェース1388にデータを供給する。パケットネットワークインターフェース1388は、データを受信し、セレクタ要素1386にデータを送る。無線ネットワーク制御装置(RNC)1310からパケットネットワークインターフェース1388によって受信されたデータは、データシンク1389bに送られることができる。そして、セレクタ要素1386は、目標のユーザー機器(UE)201と通信するノードB1302にデータを送信する。各ノードB1302は、データ待ち行列1384を維持でき、それは、ユーザー機器(UE)201に送信されるデータを記憶する。
各データパケットのために、チャネル要素1383は、必要な制御フィールドを挿入する。チャネル要素1383は、データパケットおよび制御フィールドの巡回冗長検査(CRC)符号化を実行でき、符号テールビット(code tail bit)のセットを挿入できる。データパケット、制御フィールド、CRCパリティビット(CRC parity bit)、および符号テールビットは、フォーマットに従って作られたパケットを形成できる。そして、チャネル要素1383は、フォーマットに従って作られたパケットを符号化し、符号化されたパケット内のシンボルをインターリーブ(またはリオーダー)できる。インターリーブされたパケットは、ウォルシュ符号によってカバーされることができ、短いPNIおよびPNQ符号によって拡散されることができる。拡散されたデータは、信号を直交変調し、フィルターにかけ、および増幅するRFユニット1385に供給される。ダウンリンク信号は、ダウンリンクにアンテナを通じて無線で送信される。
ノードB1302は、ノードB1302でのデータフローを制御するための制御ユニット1382を含むことができる。制御ユニット1382は、メモリ1380、およびメモリ1380に記憶された命令1381a/データ1381bとインターフェース接続できる。
ユーザー機器(UE)202では、ダウンリンク信号がアンテナで受信され、受信機に送られる。受信機は、信号をフィルターにかけ、増幅し、直交復調し、量子化する。デジタル化された信号は、復調器(DEMOD)に供給され、短いPNIおよびPNQ符号によって逆拡散され、ウォルシュ符号を用いてディカバー(decover)される。復調されたデータは、ノードB1302で行われた信号処理機能の逆、具体的には、デインターリーブ、復号、およびCRC検査機能を実行するデコーダに供給される。復号されたデータは、データシンク1389bに供給される。
図14は、本システムと方法で使用するユーザー機器(UE)1401を示す。ユーザー機器(UE)1401は、送信回路1405(電力増幅器1407を含む)、受信回路1409、電力制御装置1411、復号プロセッサ1413、信号の処理に使用する処理ユニット1415、およびメモリ1417を含む。送信回路1405と受信回路1409は、ユーザー機器(UE)1401と遠隔地間の音声通信のようなデータの送信と受信を許容できる。送信回路1405と受信回路1409は、アンテナ1403に結合されることができる。
処理ユニット1415は、ユーザー機器(UE)1401の動作を制御する。処理ユニット1415は、CPUと呼ばれることもできる。メモリ1417は、読取専用メモリ(ROM)とランダムアクセスメモリ(RAM)の両方を含むことができるが、処理ユニットに命令1419aとデータ1419bを供給する。メモリ1417の一部は、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)を含むこともできる。
ユーザー機器(UE)1401のさまざまなコンポーネントは、データバスに加え、パワーバス、制御信号バス、およびステータス信号バスを含むことができるバスシステム1421によって、ともに結合される。しかしながら、明確にするために、さまざまなバスは、図14ではバスシステム1421として示されている。
論じられた方法のステップは、図13のノードB1302のメモリ1380にあるソフトウェアまたはファームウェアの形態の命令1381aとして記憶されることもできる。これらの命令1381aは、ノードB1302の制御ユニット1382によって実行されることができる。あるいは、または、それとともに、論じられた方法のステップは、ユーザー機器(UE)1401のメモリ1417にあるソフトウェアまたはファームウェアの形態の命令1419aとして記憶されることができる。これらの命令1419aは、ユーザー機器(UE)1401の処理ユニット1415によって実行されることができる。
図15は、ユーザー機器(UE)201で実現されることができる、送信機の構造および/またはプロセスの例を示す。図15に示す機能およびコンポーネントは、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されることができる。他の機能が、図15に示した機能の代わりに、または、それらに加えて、図15に追加されることができる。
図15において、データソース1523は、フレーム品質インジケータ(FQI:frame quality indicator)/エンコーダ1527に、データd(t)1525を供給する。フレーム品質インジケータ(FQI)/エンコーダ1527は、データd(t)1525に、巡回冗長検査(CRC)のようなフレーム品質インジケータ(FQI)を付加できる。フレーム品質インジケータ(FQI)/エンコーダ1527は、さらに、符号化されたシンボル1529を供給するために1つ以上の符号化方式を用いて、データ1525とFQIを符号化できる。各符号化方式は、1種類以上の符号化、たとえば、畳み込み符号化(convolutional coding)、ターボ符号化(Turbo coding)、ブロック符号化(block coding)、反復符号化(repetition coding)、他の種類の符号化を含むことができ、または、まったく符号化を含まないこともできる。他の符号化方式は、自動再送要求(ARQ)、ハイブリッドARQ(H−ARQ)、およびインクリメンタル冗長再送技術(incremental redundancy repeat technique)を含むことができる。異なる種類のデータは、異なる符号化方式によって符号化されることができる。
インターリーバ1531は、フェージングへの対処に間に合うように、符号化されたデータシンボル1529をインターリーブし、シンボル1533を生成する。インターリーブされたシンボル1533は、フレーム1537を生成するため、フレームフォーマットブロック1535によって、あらかじめ規定されたフレームフォーマットにマッピングされることができる。1つの構成において、フレームフォーマットは、複数のサブセグメントで構成されるようにフレーム1537を規定できる。別の構成において、サブセグメントは、所与の寸法、たとえば、時間、周波数、符号、または任意の他の寸法にしたがったフレームの任意の連続する部分であることができる。フレーム1537は、そのような固定の複数のサブセグメントによって構成されることができ、各サブセグメントは、フレーム1537に割り当てられたシンボル1533の合計数の一部を含む。たとえば、W−CDMA標準において、サブセグメントは、スロットとして定義されることができる。cdma2000標準において、サブセグメントは、電力制御グループ(PCG)として定義されることができる。インターリーブされたシンボル1533は、フレーム1537をなす複数のS個のサブセグメントにセグメント化されることができる。
ある特定の実現において、フレームフォーマットは、さらに、たとえば、インターリーブされたシンボル1533に伴う制御シンボル(図示せず)の包含を規定できる。そのような制御シンボルは、たとえば、電力制御シンボル、フレームフォーマット情報シンボル、等を含むことができる。
変調器1539は、変調されたデータ1541を生成するために、フレーム1537を変調する。変調技術の例は、2層位相変調(BPSK)および4相位相変調(QPSK)を含む。変調器1539は、変調されたデータのシーケンスを反復することもできる。ベースバンドから無線周波数(RF:radio-frequency)への変換ブロック(baseband-to-radio-frequency conversion block)1543は、変調された信号1541を、1つ以上のノードB1302局の受信機に無線通信リンクにより信号1547としてアンテナ1545を介し送信するためのRF信号に、変換できる。
ここに説明された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせにおいて、実現されることができる。ソフトウェアにおいて実現される場合、機能は、コンピュータ可読媒体に1つ以上の命令として記憶されることができる。「コンピュータ可読媒体」または「コンピュータプログラム製品」という用語は、コンピュータまたはプロセッサによってアクセス可能な任意の有形の記憶媒体のことを言う。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROMまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、または、コンピュータによってアクセス可能で、命令またはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを記憶するために使用可能な任意の他の媒体を含むことができる。ディスク(disk)およびディスク(disc)は、ここで使用される場合、コンパクトディスク(CD)(disc)、レーザーディスク(登録商標)(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(DVD)(disc)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)、およびブルーレイ(登録商標)ディスク(disc)を含み、ここで、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生するが、ディスク(disc)は、レーザーを用いて光学的にデータを再生する。
ソフトウェアまたは命令は、伝送媒体によって送信されることもできる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または、赤外線、無線、およびマイクロ波等の無線技術を使用して、ウェブサイト、サーバー、または他のリモートソースから送信される場合には、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、DSL、または、赤外線、無線およびマイクロ波等の無線技術が、伝送媒体の定義に含まれる。
ここに開示された方法は、説明された方法を達成するために1つ以上のステップまたは動作を含む。方法ステップおよび/または動作は、特許請求の範囲から逸脱せずに互換されることができる。すなわち、ステップまたは動作の特定の順序が、説明されている方法の適切な動作のために必要とされない限り、特定のステップおよび/または動作の順序および/または使用は、特許請求の範囲から逸脱せずに変更されることができる。
さらに、図5および図8に示されたもののような、ここに説明された方法および手法を実行するためのモジュールおよび/または他の適切な手段が、ダウンロードされることができ、および/または、そうでなければデバイスによって得られることができるということが理解されるべきである。たとえば、デバイスは、ここに説明された方法を実行するための手段の転送を容易にするためにサーバーに結合されることができる。あるいは、ここに説明されたさまざまな方法は、記憶手段(たとえば、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、コンパクトディスク(CD)またはフロッピーディスクのような物理記憶媒体、等)を介して提供されることができるので、デバイスは、デバイスに記憶手段を結合または提供して、さまざまな方法を得ることができるようになっている。
特許請求の範囲が上述されたまさにその構成およびコンポーネントに限定されないということが理解されるべきである。さまざまな変更、変化、および変形が、特許請求の範囲から逸脱せずに、ここに説明された、システム、方法および装置の配置、動作、および詳細においてなされることができる。
どの特許請求の要素も、その要素が「〜のための手段」というフレーズを使用して明示的に記載されない限り、または、方法の請求項の場合にはその要素が「〜するためのステップ」というフレーズを使用して記載されない限り、35U.S.C.§112の第6パラグラフの規定の下に解釈されないものとする。