JP2016129375A - 移動局からのバッファに入れられた高度化アップリンクデータをノードｂに転送するための無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＷＴＲＵ（無線送信／受信ユニット）からのＥＵ（高度化アップリンク）データをノードＢに効率良く転送する。
【解決手段】ＷＴＲＵ１０５は、ＥＵデータを生成してバッファ１２０に格納する。ＷＴＲＵは、所望のＴＦＣ（トランスポートフォーマット組合せ）、又はデータトラフィックインジケータを求める要求を含むメッセージをノードＢ１１０に伝送する。ノードＢは、ＥＵデータスケジューリングメッセージをＷＴＲＵに伝送し、ＷＴＲＵとノードＢの間における１回又は複数回の許可されたＥＵデータ伝送をスケジュールする。ＷＴＲＵは、許可されたＥＵデータ伝送がバッファに格納されたＥＵデータの全てを伝送するのに十分である場合、バッファに格納されたＥＵデータの全てをノードＢに伝送する。十分でない場合は、ＥＵデータの一部を所望のＴＦＣ情報、又は詳細なＴＶＭ（トラフィック量測定値）情報とともに、ノードＢに伝送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＷＴＲＵ（無線送信／受信ユニット）とノードＢとを含む無線通信システムに関する。より詳細には、本発明は、ＥＵ（高度化アップリンク：Enhanced Uplink）伝送をスケジュールするために、ノードＢにＷＴＲＵ ＵＬ（アップリンク）トラフィック情報を提供することに関する。

ＦＤＤ（周波数分割２重）システムなどの無線通信システムにおいて、ＵＬカバレッジ、ＵＬスループット、およびＵＬ伝送待ち時間を向上させるための方法が、３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）のＲ６（リリース６）において、現在、調査されている。ＲＮＣ（無線ネットワークコントローラ）においてＵＬ物理チャネルのスケジュールおよび割り当てを行う代わりに、ノードＢ（すなわち、基地局コントローラ）が、複数のＷＴＲＵと通信するのに使用されて、ＲＮＣが、システムの全体的な制御を保持する場合でも、より効率的な判定を行うことができ、ＵＬ無線リソースを、ＲＮＣよりもうまく短期で管理することができるようにする。類似のアプローチが、ＦＤＤモードとＴＤＤ（時間分割２重）モードの両方に関して、ＵＭＴＳ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｙｓｔｅｍ）におけるＨＳＤＰＡ（高速データパケットアクセス）のＲ５（リリース５）に関するダウンリンクにおいて既に採用されている。

ノードＢが、効率的な割り当て判定を行い、異なるデータフローの間で優先順位を付けるのに、ノードＢは、個々のデータチャネルに関して、ＷＴＲＵにおいてバッファに入れられたＵＬデータの知識、ならびにそれらのデータの関連する優先順位を要する。
しかし、従来のＵＬシグナル方法は、限られた容量を有し、このため、ＷＴＲＵからの詳細なＴＶＭ（トラフィック量測定値）情報の報告を収容できない場合がある。

本発明は、ＷＴＲＵ（すなわち、移動局）からのバッファに入れられたＥＵデータをノードＢに転送するための無線通信方法および無線通信装置である。装置は、無線通信システム、ＷＴＲＵ、および／またはＩＣ（集積回路）であることが可能である。ＥＵデータが生成され、ＷＴＲＵのバッファの中に格納される。ＷＴＲＵは、ノードＢに転送すべきＥＵデータをＷＴＲＵが有することを示す、初期ＥＵデータ伝送要求メッセージをノードＢに伝送する。初期ＥＵデータ伝送要求メッセージは、所望のＴＦＣ（トランスポートフォーマット組合せ）、またはデータトラフィックインジケータを求める要求を含む。初期ＥＵデータ伝送要求メッセージを受信したことに応答して、ノードＢは、ＥＵデータスケジューリングメッセージをＷＴＲＵに伝送することにより、ＷＴＲＵとノードＢの間で、１回または複数回の許可されたＥＵデータ伝送をスケジュールする。ＷＴＲＵは、許可されたＥＵデータ伝送が、バッファの中に格納されたＥＵデータのすべての伝送をサポートするのに十分である場合、バッファの中に格納されたＥＵデータのすべてをノードＢに転送する。十分ではない場合、ＷＴＲＵは、ＥＵデータの一部を、所望のＴＦＣ情報、または詳細なＴＶＭ情報とともに、ノードＢに伝送する。

ＷＴＲＵのバッファの中に格納されたＥＵデータを転送するのに使用される手続きは、ＥＵデータの量が、確立された閾値を超えるか否かに依存することが可能である。初期ＥＵデータ伝送要求メッセージは、格納されたＥＵデータの量が、確立された閾値を超えて初めて、ノードＢに伝送されることが可能である。確立された閾値を超えない場合、ＷＴＲＵは、ノードＢからのスケジューリング情報を要することなしに、ＷＴＲＵのバッファからのＥＵデータのすべてをノードＢに転送することができる。確立された閾値が、０に設定されている場合、ＷＴＲＵは、ノードＢからスケジューリング情報を受信して初めて、ＷＴＲＵのバッファからの格納されたＥＵデータをノードＢに転送することができる。

ＥＵデータ伝送要求メッセージは、少なくとも１つのレイヤ１物理制御フィールド内、またはレイヤ２ＭＡＣ（メディアアクセス制御）ヘッダ内で識別されることが可能である。

所望のＴＦＣ、またはデータトラフィックインジケータは、ＥＵ−ＤＰＣＣＨ（ＥＵ専用物理制御チャネル）上の少なくとも１つの物理制御フィールド内でシグナルされることが可能である。ＥＵ−ＤＰＣＣＨ上の別のフィールドは、他のＥＵ関連メッセージを含むことが可能である。さらなるスケジューリングを要する、ＷＴＲＵがノードＢに転送すべきＥＵデータが全く存在しない場合、物理制御フィールドは、空であるか、含められない。

代替の実施形態では、ＥＵデータ伝送メッセージは、フィールドが、所望のＴＦＣ情報、または詳細なＴＶＭ情報を含んでいる、ＭＡＣヘッダを含むことが可能である。ＭＡＣヘッダは、他の１つまたは複数のＥＵ ＭＡＣフィールドをさらに含むことが可能である。ＭＡＣヘッダが、空である、または含められない場合、ＷＴＲＵがノードＢに転送すべきＥＵデータは、全く存在しない。

本発明のより詳細な理解は、例として与えられ、添付の図面と併せて理解されるべき、好ましい実施例の以下の説明から得ることができる。

本発明に従って動作する無線通信システムを示す図である。 ＥＵデータスケジューリングメッセージによって許可されたＥＵデータ伝送が、ＷＴＲＵにおいてバッファに入れられたＥＵデータのすべてを伝送するのに十分でない場合の図１のシステムに関するシグナルフローを示す図である。 ＥＵデータスケジューリングメッセージによって許可されたＥＵデータ伝送が、ＷＴＲＵにおいてバッファに入れられたＥＵデータのすべてを伝送するのに十分である場合の図１のシステムに関するシグナルフローを示す図である。 本発明の一実施形態による、ＥＵチャネルを介してＥＵデータスケジューリング情報を要求するために使用されるフレーム構造を示す図である。 本発明の代替の実施形態による、所望のＴＦＣ情報、または詳細なＴＶＭ情報を示すのに使用されるＭＡＣ ＰＤＵフォーマットを示す図である。 本発明による、バッファに入れられたＥＵデータを転送するための方法ステップを含むプロセスを示す流れ図である。

以降、「ＷＴＲＵ」という用語には、ＵＥ（ユーザ機器）、移動局、固定加入者ユニットまたは移動加入者ユニット、ポケットベル、あるいは無線環境で動作することができる他の任意のタイプのデバイスが含まれるが、以上には限定されない。

以下で言及する場合、「ノードＢ」という用語には、基地局、サイトコントローラ、アクセスポイント、または無線環境における他の任意のタイプのインタフェースデバイスが含まれるが、以上には限定されない。

本発明は、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＣＤＭＡ２０００、およびＣＤＭＡ全般に適用される、ＴＤＤ、ＦＤＤ、およびＴＤ−ＳＣＤＭＡ（時間分割同期符号分割多重アクセス）にさらに適用できる可能性があるが、その他の無線システムにも適用可能であるものと考えられる。

本発明の諸特徴は、ＩＣに組み込まれても、多数の互いに接続するコンポーネントを含む回路内で構成されてもよい。

図１は、本発明に従って動作する無線通信システム１００を示す。システム１００は、無線シグナル１１５を介して互いに通信する、ＷＴＲＵ１０５とノードＢ１１０とを含む。ＷＴＲＵ１０５は、少なくとも１つのバッファ１２０を含む。

図２は、第１のＥＵデータスケジューリングメッセージによって許可された１回または複数回のＥＵデータ伝送が、ＷＴＲＵ１０５のバッファ１２０の中に格納されたＥＵデータのすべてを伝送するのに十分でない場合の無線通信システム１００に関するシグナルフローの図である。ＥＵデータ２０５が、ＷＴＲＵ１０５において生成され、ＷＴＲＵ１０５のバッファ１２０の中に格納される。バッファ１２０の中のＥＵデータの量が、確立されたＥＵデータバッファ閾値を超えると、ＷＴＲＵ１０５が、ＥＵシグナルチャネルを介して、初期要求メッセージ２１０をノードＢ１１０に送信する。ＷＴＲＵ１０５によって送信されるＥＵデータ伝送は、確立された閾値を超えない場合、ノードＢ１１０によってスケジュールされることを要求されない。

初期要求メッセージ２１０は、所望のＴＦＣ、またはデータトラフィックインジケータを含むことが可能である。ＥＵ制御チャネルの限られたペイロード容量が、所望のＴＦＣのシグナルを収容することができない場合、ＷＴＲＵ１０５は、ノードＢ１１０に伝送すべきＥＵデータをＷＴＲＵ１０５が有することを示すメッセージを、ＥＵ制御チャネルを介して、ノードＢ１１０に送信することができる。所望のＴＦＣは、可能なアップリンクトランスポートフォーマット（つまり、ＴＦＣ）の事前構成されたリストに対するインデックスであることが可能である。

やはり図２を参照すると、初期要求メッセージ２１０を受信した後、ノードＢ１１０は、第１のＥＵデータスケジューリングメッセージ２１５を介して、ＷＴＲＵ１０５とノードＢ１１０の間における１回または複数回のＥＵデータ伝送をスケジュールする。第１のＥＵデータスケジューリングメッセージ２１５を受信したことに応答して、ＷＴＲＵ１０５は、第１のＥＵデータスケジューリングメッセージ２１５によって許される、１回または複数回のＥＵデータ伝送２２０をノードＢ１１０に送信する。第１のＥＵデータスケジューリングメッセージ２１５によって許されるＥＵデータ伝送が、ＷＴＲＵ１０５においてバッファに入れられたＥＵデータのすべてを伝送するのに十分でない場合、ＷＴＲＵ１０５は、所望のＴＦＣ情報を含むＥＵデータ伝送２２０をノードＢ１１０に送信する。メッセージ２１０およびメッセージ２２０の中に含められる所望のＴＦＣ情報は、ＥＵデータ伝送２２０とともに、少なくとも１つの物理制御フィールド内か、またはＭＡＣヘッダ内でシグナルされることが可能である。所望のＴＦＣは、所定のＴＦＣのリストへのインデックスによって反映されることが可能である。所望のＴＦＣは、ノードＢ１１０によって、後のスケジューリングメッセージ２２５ａ〜２２５ｎを決め、生成するのに使用される。

代替として、所望のＴＦＣ情報の代わりに、詳細なＴＶＭ情報が、ＥＵデータ伝送２２０とともに提供されてもよい。詳細なＴＶＭ情報は、ＥＵ−ＤＣＨ（ＥＵ専用チャネル）にマップされた優先順位クラスに関連付けられることが可能な個々のトラフィックフロー（チャネル）に関連する、バッファに入れられたデータの量を示すことが可能である。ノードＢ１１０は、ＥＵ伝送２２０を介して報告される、所望のＴＦＣ情報、または詳細なＴＶＭ情報、および場合により関連する優先順位の包括的な知識を利用して、後のアップリンクスケジュールを決めることができる。ＷＴＲＵ１０５は、さらなるＥＵデータを後に獲得すると、更新された所望のＴＦＣ情報、または詳細なＴＶＭ情報をノードＢ１１０に報告することを選択することができる。次に、ノードＢ１１０は、後のＥＵデータスケジューリングメッセージ２２５ａ〜２２５ｎを介して、ＷＴＲＵ１０５からノードＢ１１０への後のＥＵデータ伝送をスケジュールする。

図３は、ＥＵデータスケジューリングメッセージによって許可された１回または複数回のＥＵデータ伝送が、ＷＴＲＵ１０５のバッファ１２０の中に格納されたＥＵデータのすべてを伝送するのに十分である場合の無線通信システム１００に関するシグナルフローの図である。ＥＵデータ３０５が、ＷＴＲＵ１０５において生成され、ＷＴＲＵ１０５のバッファ１２０の中に格納される。バッファ１２０の中のＥＵデータの量が、確立されたＥＵデータバッファ閾値を超えると、ＷＴＲＵ１０５は、ＥＵシグナルチャネルを介して、初期要求メッセージ３１０をノードＢ１１０に送信する。初期要求メッセージ３１０は、所望のＴＦＣ、またはデータトラフィックインジケータを含むことが可能である。ＥＵ制御チャネルの限られたペイロード容量が、所望のＴＦＣのシグナルを収容することができない場合、ＷＴＲＵ１０５は、ノードＢ１１０に伝送すべきＥＵデータをＷＴＲＵ１０５が有することを示すメッセージを、ＥＵ制御チャネルを介して、ノードＢ１１０に送信することができる。所望のＴＦＣは、可能なアップリンクトランスポートフォーマット（つまり、ＴＦＣ）の事前構成されたリストに対するインデックスであることが可能である。

ＷＴＲＵ１０５によって送信されるＥＵデータ伝送は、確立されたＥＵデータバッファ閾値を超えない場合、ノードＢ１１０によってスケジュールされることを要求されない。

やはり図３を参照すると、初期要求メッセージ３１０を受信した後、ノードＢ１１０は、ＥＵデータスケジューリングメッセージ３１５を介して、ＷＴＲＵ１０５とノードＢ１１０の間における１回または複数回のＥＵデータ伝送をスケジュールする。ＥＵデータスケジューリングメッセージ３１５を受信したことに応答して、ＷＴＲＵ１０５は、ＥＵデータスケジューリングメッセージ３１５によって許可された、１回または複数回のＥＵデータ伝送３２０を送信する。ＥＵデータスケジューリングメッセージ３１５によって許可されたＥＵデータ伝送が、ＷＴＲＵ１０５においてバッファに入れられたＥＵデータ３０５のすべてを伝送するのに十分である場合、ＷＴＲＵ１０５のバッファ１２０の中に格納されたＥＵデータのすべてが、ノードＢ１１０に送信される。その場合、所望のＴＦＣ情報、または詳細なＴＶＭ情報を示すＵＬシグナル情報が、含められないか、または関連するメッセージフィールドが空のままにされて、ＷＴＲＵ１０５が、さらなるスケジューリング割り当てを要さないことを示す。

図４は、本発明の一実施形態による、ＥＵチャネルを介してＥＵデータスケジューリング情報を要求するために使用されるフレーム構造４００を示す。フレーム構造４００は、初期要求メッセージ２１０に組み込まれることが可能であり、場合により、図２に関連して前述したＥＵデータ伝送２２０に組み込まれることが可能である。

フレーム構造４００は、「要求のＴＦＣ情報／ＥＵデータ指示」フィールド４０５と、「他のＥＵ関連メッセージ群」フィールド４１０とを含む。要求のＴＦＣ情報／ＥＵデータ指示フィールド４０５は、ＥＵ−ＤＰＣＣＨ上の少なくとも１つの物理制御フィールド内でシグナルされる。空の要求のＴＦＣ情報／ＥＵデータ指示フィールド４０５は、ＷＴＲＵ１０５がノードＢ１１０に送信すべき、バッファに入れられたＥＵデータが、もはや存在せず、このため、ノードＢ１１０からのさらなるスケジューリング割り当てが要求されないことを示す。ＥＵ−ＤＰＣＣＨは、ＥＵ−ＤＣＨおよび／またはＨＳ−ＤＰＣＣＨ（高速専用物理制御チャネル）と符号多重化、または時間多重化されることが可能である。

図５は、本発明の代替の実施形態による、所望のＴＦＣ情報、または詳細なＴＶＭ情報を示すのに使用されるＭＡＣ ＰＤＵ（プロトコルデータユニット）フォーマット５００を示す。ＭＡＣ ＰＤＵフォーマット５００は、ＥＵデータ伝送２２０に組み込まれることが可能であり、場合により、図２に関連して前述した初期要求メッセージ２１０に組み込まれることが可能である。

ＭＡＣ ＰＤＵフォーマット５００は、「要求のＴＦＣ／ＴＶＭ情報フィールド」５０５と、１つまたは複数の「他のＥＵ ＭＡＣヘッダフィールド群」５１０と、ＭＡＣ ＳＤＵフィールド５１５とを含む。要求のＴＦＣ／ＴＶＭ情報フィールド５０５は、ＥＵデータ伝送のＭＡＣヘッダ内でシグナルされる。空の要求のＴＦＣ／ＴＶＭ情報フィールド５０５は、ＷＴＲＵ１０５がノードＢ１１０に送信すべき、バッファに入れられたＥＵデータが、もはや存在せず、このため、ノードＢ１１０からのさらなるスケジューリング割り当てが要求されないことを示す。

図６は、本発明による、ＷＴＲＵ１０５からのユーザデータをノードＢ１１０に転送するための方法ステップを含むプロセス６００の流れ図である。ステップ６０５で、ＥＵデータが、生成され、ＷＴＲＵ１０５のバッファ１２０の中に格納される。オプションのステップ６１０で、ＷＴＲＵ１０５のバッファ１２０の中に格納されたＥＵデータの量が、確立された閾値を超えたか否かについての判定が行われる。ＷＴＲＵ１０５のバッファ１２０の中の格納されたＥＵデータの量が、確立された閾値を超えない場合、ＥＵ伝送は、ノードＢスケジューリングなしに許され、格納されたＥＵデータのすべてが、ノードＢ１１０に伝送される（ステップ６３０）。格納されたＥＵデータの量が、確立された閾値を超える場合、ＷＴＲＵ１０５は、所望のＴＦＣ情報、またはトラフィックインジケータ（すなわち、ＥＵデータ指示）だけを含む初期ＥＵデータ伝送要求メッセージをノードＢ１１０に送信して、ＷＴＲＵ１０５が、ノードＢ１１０に送信すべきＥＵデータを有することを示す（ステップ６１５）。

確立されたＥＵデータバッファ閾値は、０に設定されてもよいことに留意されたい。その場合、ＷＴＲＵ１０５のバッファ１２０の中に少しでもＥＵデータが格納されると、初期要求メッセージ２１０の伝送が常にトリガされる。

やはり図６を参照すると、ステップ６２０で、ノードＢ１１０が、１回または複数回の許可されたＥＵデータ伝送を含むＥＵデータスケジューリングメッセージをＷＴＲＵ１０５に送信して、ＷＴＲＵ１０５においてバッファに入れられたＥＵデータのノードＢ１１０への伝送をスケジュールする。ステップ６２５で、ＷＴＲＵ１０５は、許可されたＥＵデータ伝送が、バッファに入れられたＥＵデータのすべてを伝送するのに十分であるかどうかを判定する。現在のスケジューリング情報によって許可されたＥＵデータ伝送が、バッファ１２０の中に格納されたＥＵデータのすべての伝送をサポートするのに十分である場合、ＷＴＲＵ１０５においてバッファに入れられたＥＵデータのすべてが、許可されたＥＵデータ伝送の中でノードＢ１１０に伝送される（ステップ６３０）。

現在のスケジューリング情報によって許可されたＥＵデータ伝送が、ＷＴＲＵ１０５においてバッファに入れられたＥＵデータのすべてを伝送するのに十分でない場合、ＷＴＲＵ１０５は、所望のＴＦＣ情報、または詳細なＴＶＭ情報を含む１回または複数回のＥＵデータ伝送をノードＢ１１０に伝送する（ステップ６３５）。ステップ６４０で、ノードＢ１１０が、ＥＵデータに関連する優先順位を判定する。ノードＢ１１０は、要求のＴＦＣ情報、または詳細なＴＶＭ情報の知識、ならびに関連する優先順位を、ＥＵ物理チャネルを決めるため、ならびにＷＴＲＵ１０５においてバッファに入れられたＥＵデータが、もはや存在しなくなるまで、１回または複数回のさらなるＥＵデータ伝送をスケジュールし、伝送するために利用する。

本発明を、好ましい諸実施形態に関連して特に図示し、説明してきたが、前述した本発明の範囲を逸脱することなく、形態および詳細において様々な変更を加えることができることが当業者には理解されよう。

Claims (4)

1. 無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）において実行される高度化アップリンク（ＥＵ）データを伝送する方法であって、
   前記ＷＴＲＵのバッファにＥＵデータを格納するステップと、
   ここで、前記ＥＵデータは、複数のデータフローに関連付けられており、
   前記複数のデータフローは、複数の優先度クラスに関連付けられており、
   ＥＵチャネルを介して、トラフィック量測定値（ＴＶＭ）情報を含むＥＵデータ送信要求メッセージを送信するステップと、
   ここで、前記ＴＶＭ情報は、前記バッファに格納されたＥＵデータの量の示唆と、前記複数のデータフローの1つに関連付けられた前記バッファに格納されたＥＵデータの量の示唆との両方を含み、
   前記ＥＵデータ送信要求メッセージは、同一のＥＵメディアアクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）内の許可されたＥＵデータと共に当該ＥＵ ＭＡＣ ＰＤＵ内で送信され、
   ＥＵデータスケジューリングメッセージを受信するステップと、
   前記ＥＵデータスケジューリングメッセージが、送信されるべき前記バッファ内に格納された前記ＥＵデータの量を許可しているか否かを決定するステップと、
   前記ＥＵデータスケジューリングメッセージが、送信されるべき前記バッファ内に格納された前記ＥＵデータの全てを許可していないという条件で、該バッファ内に格納された前記ＥＵデータの一部を送信するステップと
   を具え、前記ＥＵデータの一部は、同一のＥＵ ＭＡＣ ＰＤＵ内のＴＶＭ情報と共に送信されることを特徴とする方法。
2. 前記ＥＵデータスケジューリングメッセージが、送信されるべき前記バッファ内に格納された前記ＥＵデータの全てを許可しているという条件で、該バッファ内に格納された前記ＥＵデータの全てを送信するステップをさらに具えたことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記ＥＵ ＭＡＣ ＰＤＵは、１つ又は複数の他のＥＵ ＭＡＣ フィールドをさらに具えたことを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記ＴＶＭ情報を示すために使用されるＥＵ ＭＡＣ ＰＤＵの空き又はＥＵ ＭＡＣを含まないフィールドは、当該ＷＴＲＵが伝送するためのＥＵデータを有さないことを示すことを特徴とする請求項３記載の方法。

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