JP4589055B2 - 高度化されたアップリンク・データ伝送のための方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は通信方法及び通信システムに関し、具体的には、高度化されたアップリンク・データ伝送のための方法及び装置に関する。

ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）は、一般にＵＭＴＳ無線アクセス・ネットワーク（ＵＴＲＡＮ）と呼ばれる無線アクセス・ネットワークを含んでいる。このＵＴＲＡＮは、様々な別々のコア・ネットワーク（ＣＮ）とインターフェースすることができる。このコア・ネットワークは、他の外部ネットワ−ク（ＩＳＤＮ／ＰＳＤＮなど）と情報をやりとりして複数の無線ユーザまたはユーザ装置（ＵＥ）に情報を渡したりそれから受け取ったりすることができ、この無線ユーザやユーザ装置は、例えばＵＴＲＡＮ内の無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）および送受信基地局（ＢＴＳ、ノードＢとも呼ばれる）によってサービスされる。

ＣＤＭＡ２０００ファミリの規格、および他の第３世代無線規格の公開のみならず、ＵＭＴＳの開発でも、高速度のパケットデータ用途をサポートするために逆リンクすなわちアップリンク（ＵＥからノードＢ）オペレーションの高度化に一部焦点が当てられてきている。現在では、ＵＥ伝送をスケジューリングする２種類のモードまたは方法、すなわち時間および速度スケジュール・モード（スケジュール（ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ）伝送モードとも呼ぶ）、および自律モード（速度制御スケジューリング・モードとも呼ぶ）が、これらの標準では考えられている。

時間および速度スケジュール方法では、ユーザ装置（ＵＥ）に送信をさせるための明示的な指示を伴うスケジュール認可メッセージをノードＢに伝送させることによって、伝送をスケジュールする。スケジュール伝送に対する認可は、送信を行うべきＵＥ、ならびにそのＵＥが使用すべき伝送フォーマット（データ速度、フレーム／パケット持続時間、および伝送電力）を指定する。伝送速度とは、ビットが送信される時間間隔で割り算した伝送を構成する情報ビット数のことである。

他方、自律的方法では、ＵＥ伝送についてのより緩やかな制御形式を提供している。この場合、ノードＢを介したＲＮＣ、またはＲＮＣなしで動作するノードＢは、速度制御指示または速度指示命令を送信し、この指示は、一般に１ビット伝送であり、これはこのセル／セクタ中のすべてのＵＥに同報通信され（共通速度制御）、またはＵＥに個別に伝送される（専用速度制御）。速度制御ビットには、定義済みの意味がある。例えば、一提案によれば、この速度制御ビットは、ＵＥが所定の速度制限で伝送すべきかまたは全く伝送すべきでないかを示す。非ゼロの速度制限は、ＵＥに実際の伝送を介して伝えられるが、ゼロの速度制限は、ノードＢの送信器が沈黙することによって伝えられる。別の提案では、この速度制御ビットは、ＵＥが増加された速度制限で伝送すべきか、または低下された速度制限で伝送すべきかを示す。さらなる例としては、速度制御方法を使用して複数のＵＥに影響を及ぼす場合に、速度制御ビットが、確率論的に速度制限に影響を与えるものなどがある。

本発明は、通信システムにおいて、高度なアップリンク・データ伝送を行うための方法及び装置を提供する。

本発明の一方法では、各伝送モードについてのトランスポート・チャネルを独立に生成する。各トランスポート・チャネルは関連する伝送時間間隔（ＴＴＩ）を有し、これら生成されたトランスポート・チャネルを選択されたＴＴＩごとに多重化して複合トランスポート・チャネルを形成する。選択されるＴＴＩは、独立に生成済みのトランスポート・チャネルに関連するＴＴＩのうちの１つから選択される。次いで、この複合トランスポート・チャネルを物理チャネル上にマッピングする。

例示の一実施形態中では、ＵＥは、ネットワーク（ＲＮＣおよび／またはノードＢ）が使用する可能な各伝送スケジュール方法または各伝送スケジュールモードごとにＭＡＣ（多重アクセス制御装置）エンティティまたはＭＡＣユニットを含んでいる。ＵＥ中の各ＭＡＣエンティティは、ネットワークが使用する伝送スケジュール方法に適した伝送時間間隔（ＴＴＩ）を有するトランスポート・チャネルを独立に生成する。ＵＥ中のトランスポート・チャネル多重化ユニットは、これら独立に生成されたトランスポート・チャネルを多重化して複合トランスポート・チャネルを形成し、次いでこの複合トランスポート・チャネルは、ノードＢへの伝送のために物理チャネル上へとマッピングされる。この複合トランスポート・チャネルは、独立に生成されたトランスポート・チャネルについてのＴＴＩのうちの１つから選択されるＴＴＩを有する。

本発明は、本明細書中で以下に示される詳細な説明、および例証としてのみ示された添付図面から、より完全に理解されよう。図面中、同様な参照番号は、様々な図面中で対応する部分を示している。

本発明の以下の説明は、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）ネットワークに基づいているが、図に示し、本明細書中で説明している例示の実施形態は例証にすぎず、いかなる点でも限定するものではないことに留意されたい。例えば、本発明は、ＣＤＭＡ２００１ｘＥＶ−ＤＶにも同様に適用可能である。したがって、当業者には、様々な変更形態が明らかとなろう。

以下での使用に対して、送受信基地局（ＢＴＳ）とノードＢは、同義語であり、インターネットなどパケット交換データ・ネットワーク（ＰＳＤＮ）と１つまたは複数の移動局との間のデータ接続を提供する装置を記述することができる。さらに、以下での使用に対して、ユーザ、ユーザ装置（ＵＥ）、加入者、モバイル、移動局、およびリモート局という用語は、同義語であり、無線通信ネットワーク中の無線リソースのリモート・ユーザについて記述するものである。例えば、ＵＥは、ラップトップ・コンピュータやパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）などの計算機装置に接続することができ、あるいはＵＥは、携帯型情報端末（ＰＤＡ）やセルラ電話など独立型データ装置であってもよい。さらに、ＵＥは機能的に、ポイントツーポイント・プロトコル（ＰＰＰ）やより高度なより最近のプロトコル機能（ＩＰ、ＴＣＰ、ＲＴＰ、ＨＴＴＰなど）を担うＰＣなどの計算機装置と、アクセス端末（ＡＴ）とに分割することができる。このＡＴは、エアーリンク・プロトコル・レイヤおよび無線リンク・プロトコル（ＲＬＰ）レイヤを担う。

本発明において、ＵＥは、ネットワーク（ＲＮＣおよび／またはノードＢ）が使用する可能な各伝送スケジュール方法ごとのＭＡＣ（多重アクセス・コントローラ）ユニットまたはＭＡＣエンティティを含んでいる。従来技術では、ＲＮＣは関連するＭＡＣエンティティを含んでいるが、例え関連する１つ（または複数）のＭＡＣエンティティがノードＢに移動される場合でも、本発明を使用することができるように企図されている。このＵＥ中の各ＭＡＣエンティティ（以下では、単に「ＭＡＣ」とする）は、このネットワークが使用する伝送スケジュール方法に適した伝送時間間隔（ＴＴＩ）を有するトランスポート・チャネルを生成する。このＵＥは、この独立に生成されたトランスポート・チャネルを多重化して複合トランスポート・チャネルを形成し、次いでこの複合トランスポート・チャネルは、ノードＢへの伝送のために物理チャネル上へとマッピングされる。

図１は、本発明によるＵＥの一部分についての例示の実施形態を示すものである。この実施形態では、ＵＥが情報をやりとりするノードＢは、２つの伝送スケジュール・モード、すなわち時間スケジュール・モード、および自律モードをサポートすることが想定されている。したがって、図１に示すように、ＵＥは、時間スケジュール・モード用の第１のＭＡＣ１０と、自律モード用の第２のＭＡＣ２０を含んでいる。ＵＥは、異なる伝送スケジュール・モードおよび／または追加の伝送スケジュール・モードをサポートすることができ、追加の伝送スケジュール・モードでは、ＵＥは、追加の関連するＭＡＣを含むはずであることが理解されよう。

第１および第２のＭＡＣ１０および２０のそれぞれは、よく知られている方法で、ＵＥデータ・バッファ（図示せず）からパケット・データ・ユニット（ＰＤＵ）を受け取る（例えば、第１および第２のＭＡＣ１０および２０は、各伝送モードがそれ自体のＨＡＲＱエンティティを有する異なる伝送モードから、ＨＡＲＱ処理した後に論理ＤＣＨデータを含むＰＤＵを受け取る）。第１および第２のＭＡＣ１０および２０のそれぞれは、この受け取ったＰＤＵを処理して第１および第２のトランスポート・チャネルを独立に生成する。

特に、第１および第２のＭＡＣ１０および２０は、それぞれ第１および第２のＣＲＣ付加ユニット１０２および２０２を含み、これらのユニットは、受け取った各ＰＤＵをエラー訂正符号化する。これら第１および第２のＣＲＣ付加ユニット１０２および２０２は、伝送ブロックを形成する受け取り済み各ＰＤＵにＣＲＣビットを付加する。このトランスポート・ブロックのサイズは、伝送モードに依存し、スケジュール伝送の、スケジュール伝送モードに依存する制御データ速度にマッチするように柔軟に設定される。次に、第１および第２のコード・ブロック・セグメンテーション（分割）・ユニット１０４および２０４が、符号化済みの各トランスポート・ブロックをより小さなコード・ブロック・セグメントへと分割する。第１および第２のチャネル符号化および埋込みユニット１０６および２０６は、各コード・ブロック・セグメントをチャネル符号化し、埋込みビットを付加する。第１および第２のインターリーバ１０８および２０８は、トランスポート・チャネル伝送時間間隔（ＴＴＩ）の間隔で各チャネル符号化済みコード・ブロック・セグメントをインターリーブする。

第１および第２の無線サブフレーム・セグメンテーション・ユニット１１０および２１０は、各インターリーブされたチャネル符号化済みデータをこのトランスポート・チャネルＴＴＩの無線サブフレームへとセグメント化する。第２の無線サブフレーム・セグメンテーション・ユニット２１０は、このインターリーブされたチャネル符号化済みデータを例えば１０ｍｓのＴＴＩにセグメント化する。第１の無線サブフレーム・セグメンテーション・ユニット１１０は、このインターリーブされたチャネル符号化済みデータを例えば２ｍｓのＴＴＩにセグメント化する。このようにＴＴＩを短くすると、ネットワーク（ＲＮＣまたはノードＢ）とＵＥとの間の通信のラウンド・トリップ・タイム（ＲＴＴ）が短くなる。これにより、個々のＵＥのチャネル状態に対するネットワークの応答性が改善され、ネットワークは、好ましいチャネル状態中に伝送をより良好にスケジュール化することができるようになる。

第１および第２の速度マッチング・ユニット１１２および２１２は、各セグメント化データをマッチングさせて各トランスポート・チャネルを生成する。トランスポート・チャネル（ＴｒＣＨ）マルチプレクサ３０は、独立に生成された第１および第２のトランスポート・チャネルを第１および第２のＭＡＣ１０および２０から受け取り、これらの第１および第２のトランスポート・チャネルを複合トランスポート・チャネル（ＣＣＴｒＣＨ）へと多重化する。ＣＣＴｒＣＨを作成する際に、トランスポート・チャネル・マルチプレクサ３０は、受け取ったトランスポート・チャネルのＴＴＩのうち最小のＴＴＩに等しいＴＴＩを有するＣＣＴｒＣＨを作成する。例えば、第１のトランスポート・チャネルと第２の両方のトランスポート・チャネルが２ｍｓおよび１０ｍｓのＴＴＩを有し、トランスポート・チャネル・マルチプレクサ３０が両方のトランスポート・チャネルを受け取る場合には、トランスポート・チャネル・マルチプレクサ３０は、２ｍｓのＴＴＩを有するＣＣＴｒＣＨを生成する。しかし、第２のトランスポート・チャネルだけしか受け取らない場合には、このトランスポート・チャネル・マルチプレクサは、１０ｍｓのＴＴＩを有するＣＣＴｒＣＨを生成することになる。

この例示の実施形態では、第２のトランスポート・チャネルのＴＴＩは、第１のトランスポート・チャネルのより小さなＴＴＩの倍数になっている。これによって、ＣＣＴｒＣＨの作成が容易になる。すなわち、実施形態の一例では、多重化されるトランスポート・チャネルの数に関係なく、トランスポート・チャネルは、いちばん短いＴＴＩに等しいか、またはその倍数のＴＴＩを有する。別の実施形態の一例では、各伝送モードのＴＴＩは、ＴＴＩのうちの１つ、例えば１０ｍｓのＴＴＩの約数および倍数のうちの１つである。

ＣＣＴｒＣＨの形成に続いて、このＣＣＴｒＣＨは、物理チャネル・セグメンテーション（分割）／アセンブリ（組立て）・ユニット４０において、物理チャネルに対するセグメント化およびアセンブリを受ける。理解されるように、柔軟性を増すために、この物理チャネル・セグメンテーション／アセンブリ・ユニット４０は、異なるＴＴＩ長を有するＣＣＴｒＣＨのセグメント化と連結の両方を可能にする。また、これにより、以下で説明するマッピング・ユニット６０は、例えば１０ｍｓの無線フレームまたは２ｍｓの無線フレームにＣＣＴｒＣＨをマッピングすることができるようになる。

第２のインターリーバ５０は、物理チャネル・セグメンテーション／アセンブリ・ユニット４０からの出力をインターリーブする。この第２のインターリーバ５０は、受け取ったデータのＴＴＩに対応する時間間隔でこれらのデータをインターリーブする。次いで、マッピング・ユニット６０が、このインターリーブされたデータを伝送のための物理チャネルへとマッピングする。

前述の例示の実施形態における時間スケジュール・モードおよび関連するサブフレーム構造の２ｍｓのＴＴＩは、現在のアップリンク無線フレームの長さよりも短い。しかし、このアップリンクの短いスクランブル・コードの変更は、必ずしも必要ではなく、アップリンクの長いスクランブル・コードに対して、小さな変更を加えることがあるにすぎない。例えば、現在の１０ｍｓの無線フレーム構造において３８４００個のチップ・セグメントの代わりに、２５次の２つの生成多項式を用いて生成される２つの２進数のＭ系列の７６８０個のチップ・セグメントの位置に関する２を法とする和から構成することができる。

本発明をこのようにして説明してきたが、同じ内容を多くの方法で変形することができることは明らかであろう。かかる変形形態は、本発明の趣旨および範囲を逸脱するものと見なすべきではなく、またかかるすべての変更形態も、添付の特許請求の範囲内に含まれるものとする。

本発明による、ＵＥの一部分の例示の実施形態を示す。

Claims (8)

1. 高度化されたアップリンク・データ伝送のための方法であって、
   複数の伝送モードの各々についてのトランスポート・チャネルをユーザ装置で独立に生成する工程を含み、前記トランスポート・チャネルの各々は、１０ｍｓの約数及び倍数のうちの少なくとも１つである関連する伝送時間間隔（ＴＴＩ）を有し、前記複数の伝送モードは、
   前記ユーザ装置による伝送についての伝送の時間と速度との双方が基地局から受信した指示に基づいて決定されるスケジュール伝送モードと、
   前記ユーザ装置による伝送についての伝送の速度のみが前記基地局から受信した指示によって制限される自律伝送モードとを含み、前記方法はさらに、
   生成された前記トランスポート・チャネルを前記ユーザ装置で多重化して複合トランスポート・チャネルを形成する工程を含み、形成された前記複合チャネルは１つのＴＴＩを有し、前記形成された複合トランスポート・チャネルの前記ＴＴＩは、前記独立に生成されたトランスポート・チャネルに関連する前記ＴＴＩのうちの最小のＴＴＩに等しく、さらに、
   前記ユーザ装置によって、前記複合トランスポート・チャネルを前記複合トランスポート・チャネルの前記ＴＴＩに対応する無線フレームで物理チャネルへマッピングする工程と、を含む、方法。
2. 前記独立に生成する工程が、第１および第２のＴＴＩを有する第１および第２のトランスポート・チャネルを生成し、
   前記第２のＴＴＩが前記第１のＴＴＩの倍数であり、そして、
   前記第１のトランスポート・チャネルに関連する前記伝送モードがスケジュール伝送モードであり、前記第２のトランスポート・チャネルに関連する前記伝送モードが自律伝送モードである、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のＴＴＩが２ｍｓであり、前記第２のＴＴＩが１０ｍｓである、請求項２に記載の方法。
4. 前記マッピングする工程は、前記形成された複合トランスポート・チャネルのＴＴＩに基づいて、前記複合トランスポート・チャネルを前記物理チャネル上へマッピングする、請求項１に記載の方法。
5. 高度化されたアップリンク・データ伝送のための装置であって、
   異なる伝送モードについてトランスポート・チャネルをそれぞれが独立に生成する少なくとも２つの制御ユニットを含み、前記少なくとも２つの制御ユニットは、少なくとも、
   前記装置による伝送についての伝送の時間と速度との双方が基地局から受信した指示に基づいて決定されるスケジュール伝送モードのための第１のトランスポート・チャネルを生成する第１の制御ユニットと、
   前記装置による伝送についての伝送の速度のみが前記基地局から受信した指示によって制限される自律伝送モードのための第２のトランスポート・チャネルを生成する第２の制御ユニットとを含み、前記トランスポート・チャネルの各々は、１０ｍｓの約数及び倍数のうちの少なくとも１つである関連する伝送時間間隔（ＴＴＩ）を有し、前記装置はさらに、
   生成された前記トランスポート・チャネルをユーザ装置で多重化して複合トランスポート・チャネルを形成するトランスポート・チャネル・マルチプレクサを含み、形成された前記複合チャネルは１つのＴＴＩを有し、前記形成された複合トランスポート・チャネルのＴＴＩは、前記独立に生成された前記トランスポート・チャネルに関連するＴＴＩのうちの最小のＴＴＩに等しく、さらに、
   前記装置で、前記複合トランスポート・チャネルを前記複合トランスポート・チャネルの前記ＴＴＩに対応する無線フレームで物理チャネル上へマッピングするマッピング・ユニットと、を備える、装置。
6. 無線アップリンク通信の方法であって、
   ユーザ装置で、少なくとも２つのトランスポート・チャネルを複合トランスポート・チャネルの伝送時間間隔（ＴＴＩ）に対応する無線フレームで物理チャネル内にマッピングする工程を含み、前記少なくとも２つのトランスポート・チャネルは、
   前記ユーザ装置による伝送についての伝送の時間と速度との双方が基地局から受信した指示に基づいて決定されるスケジュール伝送モードのための第１のトランスポートチャネルと、
   前記ユーザ装置による伝送についての伝送の速度のみが基地局から受信した指示によって制限される自律伝送モードのための第２のトランスポートチャネルとを含み、前記トランスポート・チャネルの各々は、１０ｍｓの約数及び倍数のうちの少なくとも１つである関連するＴＴＩを有し、さらに、
   前記少なくとも２つのトランスポート・チャネルを前記ユーザ装置で多重化して複合トランスポート・チャネルを形成する工程を含み、形成された前記複合チャネルは１つのＴＴＩを有し、前記形成された複合トランスポート・チャネルの前記ＴＴＩは、前記少なくとも２つのトランスポート・チャネルに関連する前記ＴＴＩのうちの最小のＴＴＩに等しい、方法。
7. 前記トランスポート・チャネルの各々が、各々に関連する別個のＴＴＩを有する、請求項６に記載の方法。
8. 前記少なくとも２つのトランスポート・チャネルが、各伝送モードごとに生成される、請求項６に記載の方法。

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