JP4610652B2 - サービングセル変更時のスケジューリング情報 - Google Patents

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Description

本出願は、2005年7月5日付で出願された、アメリカ仮出願第60/695,873号の優先権を主張している。仮出願の内容はここに参照により援用する。
本発明は、無線通信に関し、詳しくは、アップリンク専用の伝送チャネルの性能を改善するための方法およびシステムに関する。さらに詳しくは、本発明は、サービングセル変更時のスケジューリング情報(scheduling information:SI)の伝送方法およびシステムに関する。
通信システムは、ユーザ端末(user equipment:UE)および/またはそのシステムと関連する他のノードのような2以上のエンティティの間で通信を可能にする設備であると単純に考えられる。このような通信は、例えば、音声、データ、マルチメディアなどを含む。通信システムには、回線交換型や、パケット交換型がある。また、通信システムは、無線通信を提供するように構成されることもある。広い地理的領域にわたって通信装置の移動性をサポートすることができる通信システムは、一般的に移動またはセルラ通信システムと呼ばれる。セルラ通信システムで、通信装置またはユーザ端末は、一般的に、ユーザが位置を変更するときに経由して通信するセルを変更する。セルラ通信システムのいくつかの例として、移動通信用のグローバルシステム(Global System for Mobile Telecommunication:GSM)およびユニバーサル移動通信システム(Universal Mobile Telecommunication System:UMTS)がある。
上述の移動電話またはセルラシステムのような通信システムおよびネットワークは、大きく拡大されて最適な通信装置として広く使われている。移動またはセルラ通信装置の大衆性は、サービスを受信して他のユーザと通信する能力を維持しながら、地域から地域へのユーザの移動を可能とする移動性に部分的に起因する。この移動通信装置は、一般的にネットワークを介してエンド・ツー・エンド通信を確立する。有線「地上」通信とは異なって、携帯電話などの移動電話通信装置またはユーザ端末(UE)は、通信データを搬送するためにネットワークに結合されたサービング制御装置との接続を確立しなければならない。よって、ネットワークとの接続を確立するために、手順がサービング制御装置を経由してUEおよびネットワークの間で行われる。移動またはセルラ型通信および装置の手順、特徴および利点は公知である。
本発明は、サービングセル変更時に通信システム中の情報をスケジュールする方法を提供することを目的とする。
本発明は、一実施形態によると、サービングセル変更時の通信システム中の情報をスケジュールする方法を提供する。この方法は、サービングセルが新サービングセルに変更されたことをユーザ端末(UE)に通知するステップと、UEにサービングセルが変更されたことが通知された時、UEからスケジューリング情報(SI)を伝送するステップとを含む。
本発明の他の態様によると、通信システムが提供される。通信システムは、ユーザ端末と、基地局と、サービングセルの変更をユーザ端末に通知するように構成されたネットワークノードとを含む。ユーザ端末は、サービングセルが変更された時、基地局にスケジューリング情報を伝送するように構成されてもよい。
本発明の他の実施形態によると、サービングセル変更時に通信システム中の情報をスケジュールする方法が提供される。この方法は、サービングセルが新サービングセルに変更されたことをユーザ端末(UE)に通知するステップと、新サービングセルが以前のサービング無線リンクセットに属していたか否かを、UEで判断するステップとを含む。この方法は、さらに、新サービングセルが以前のサービング無線リンクセットに属していなかったと判断された場合、スケジューリング情報をUEから伝送するステップを含む。以前のサービング無線リンクセットは、拡張専用伝送チャネル(enhanced dedicated transport channel:EDCH)無線リンクセット(radio link set:RLS)であってもよい。また、伝送ステップは、サービングセルの変更の終了後に、アップリンクに伝送された第1の媒体アクセス制御(medium access control:MAC)プロトコルデータユニット(protocol data unit:PDU)内のスケジューリング情報(SI)を送ることを含んでもよい。
本発明の一実施形態によると、さらに、通信システムを提供する。通信システムは、ユーザ端末と、基地局と、サービングセルの変更をユーザ端末に通知するように構成されたネットワークノードとを含む。ユーザ端末は、新サービングセルが以前のサービング無線リンクセットに属していたか否かを判断するように構成される。ユーザ端末は、さらに新サービングセルが以前のサービング無線リンクセットに属していなかったと判断された場合、基地局にスケジューリング情報を送るように構成される。
本発明の他の実施形態によると、サービングセル変更時に通信システム中の情報をスケジュールする方法が提供される。この方法は、サービングセルが新サービングセルに変更されたことをユーザ端末(UE)に通知する通知手段と、新サービングセルが以前のサービング無線リンクセットに属していたか否かを、UEで判断する判断手段と、新サービングセルが以前のサービング無線リンクセットに属していなかったと判断された場合、UEからスケジューリング情報(SI)を伝送する伝送手段と、を含む。
本発明の明確な理解のために、添付図面を参照する。
上述の通信システムの概要の一例が、ユニバーサル移動通信システム(UMTS)である。このUMTS地上無線アクセスネットワーク(terrestrial radio access network:UTRAN)は、無線インターフェースプロトコルアーキテクチャを具備する。特に、無線インターフェースは、物理層(L1)、データリンク層(L2)、およびネットワーク層(L3)の3つのプロトコル層からなる。L2は、媒体アクセス制御(MAC)副層、無線リンク制御(RLC)副層、パケットデータ収斂プロトコル(packet data convergence protocol:PDCP)副層、およびブロードキャスト/マルチキャスト制御(broadcast/multicast control:BMC)副層に分けられる。L3およびRLCは、コントロール(C−)およびユーザ(U−)平面に分けられる。C−平面において、L3はいくつかの副層に区切られるが、無線資源制御(radio resource control:RRC)と表示される最下層は、L2とインターフェース結合し、UTRANで終端する。MAC副層は、MAC−d、MAC−c/sh/m、MAC−hs、MAC−es/MAC−e、およびMAC−mなどのいくつかの異なるMACエンティティから構成される。MAC−es/MAC−eエンティティは、ハイブリッド自動再伝送要求(hybrid automatic repeat request:HARQ)機能性を提供し、拡張専用伝送チャネル(EDCH)と併用されるだけである。
ある移動通信システムにおいて、高速データ伝送は、例えば、高速ダウンリンクパケット接続(high speed downlink packet access:HSDPA)または高速アップリンクパケット接続(high speed uplink packet access:HSUPA)技術により可能である。HSDPA/HSUPAは、高速ハイブリッド自動再伝送要求(HARQ)、適応変調符号化(adaptive coding and modulation:AMC)、および高速セル選択(fast cell selection:FCS)のような機能を含むことができる。このような機能は、当業者に公知であるため、その詳細な説明は省略する。
HSDPAで、高速ダウンリンク共有チャネル(high speed downlink shared channel:HS−DSCH)にデータを受信するそれぞれのUEは、割り当てられた関連専用チャネル(dedicated channel:DCH)をさらに有する。専用チャネルは、物理層の専用物理チャネル(dedicated physical channel:DPCH)にマッピングされてもよい。DPCHは、アップリンクとダウンリンクのいずれにおいても専用物理データチャネル(DPDCH)および専用物理制御チャネル(dedicated physical control channel:DPCCH)に一般的に分けられる。電力制御コマンド、伝送フォーマット情報、および専用パイロットシンボルのようなデータは、DPCCHに伝送される。多様性フィードバック(Diversity feedback)情報のような情報も、アップリンクのDPCCHに伝送される。HS−DSCHは、物理層の1つまたは複数の高速物理ダウンリンク共有チャネル(HS−PDSCH)にマッピングされる。関連専用チャネルは、ダウンリンクとアップリンクの両方に一般的に提供される。専用チャネルは、音声および制御データのような他の専用データだけでなく、HSDPA関連情報/シグナリングを伝達するために一般的に使用される。ユーザ端末は、同時にいくつかの基地局と通信することができる。例えば、関連専用チャネルは、ソフトハンドオーバー内にあってもよい。
関連専用チャネルに加えて、HS−DSCHは、共有制御チャネル(shared control channel:SCCH)に関連する。SCCHは、HS−DSCH上にデータを受信するユーザにHS−DSCH特定情報/シグナリングを伝達するために利用される。
HSUPAは、移動装置またはユーザ端末(UE)から基地局(Node B)へのアップリンクを、HSDPAの速度と同様に高速でデータを処理できるように開発されたデータアクセスプロトコルである。電子メールおよびビデオダウンロードのような大部分のアプリケーションに対し、データは、アップリンクの速度よりかなり速い速度でダウンリンク方向に流れる。しかしながら、画像会議のような所定のアプリケーションは、データをアップリンクとダウンリンクの両方向に高速で流すことを必要とする。よって、質の高いサービスを提供するために、HSUPA技術は、ダウンリンクの速度と同様に高速でアップリンクを確実に行わせるように開発されている。HSUPAは、遅延を減少し、また容量および処理量を増加して、移動端末のユーザが経験知識を向上することができるチャネルである、拡張アップリンク専用伝送チャネル(EDCH)を利用する。カバレージは、ユーザ経験の重要な一面であるため、オペレータに全セル領域にわたって動作の一貫性を与えられることが好ましい。
従来技術の解決策によると、パケットスケジューラは、無線ネットワーク制御装置(radio network controller:RNC)に位置し、よって、RNCとユーザ端末(UE)との間で無線資源制御装置(RRC)のシグナリングの帯域幅の制約のため、瞬間トラフィックに適応する能力が制限される。よって、可変性に対応するために、パケットスケジューラは、次のスケジューリング期間で非アクティブなユーザからの影響を考慮するためにアップリンクパワーを割り当てることにおいて、愼重でなければならない。そのような解決策は、高速に割り当てられたデータレートとロングリリースタイマー値(long release timer value)に対しては非効率的である。よって、アップリンク専用伝送チャネルの性能を向上させる必要がある。
HSDPAと同様に、HSUPAは、パケットスケジューラを含むが、UEはデータ伝送許可を求め、スケジューラは、何時、幾つのUEにデータ伝送を許可するかを決定する要求−応答の原理によって作動する。送信要求は、送信バッファおよびUEにおけるキューの状態に関するデータとその利用可能な電力マージンを含む。2つの基本的なスケジューリング方式がHSUPAで利用できる。長期間応答は、それらのデータを同時に送ることができるいくつかの端末で発せられる。応答は、セルの電流負荷および端末の必須条件に応じて増加したり減少したりする。一方、短期間応答は、符号ドメインとは対照的な時間ドメインで多重端末を許可する代替スケジューリング方式である。符号および時間ドメインの両方のいくつかの端末の多重アップリンク送信を許可するために、スクランブリングおよびチャネル化コードは、共有ダウンリンクチャネルのHSDPAで行われるように、異なる端末間で共有されない。
したがって、本発明の一実施形態は、3GPPのリリース6において、パケットデータトラフィックに対するアップリンクDCH(EDCH)を改善することに関するものである。RNCの層3より速い非リアルタイムのバースト性トラフィックのスケジューリングを容易にするために、一部のパケットスケジューラ機能をNode Bに分配して改善することができる。Node Bは、1つ以上のセルで、ユーザ端末(UE)へのまたはユーザ端末からの無線送信または受信に関与する論理ノードと考えられる。速いリンク適応により、パケットデータユーザ間でアップリンク電力資源をさらに効率的に共有することが可能である。パケットが一人のユーザから送信されると、スケジュールされた資源は、他のユーザが直ちに利用することができる。そのような解決策によって、高速データレートがユーザに割り当てられるときのノイズ上昇のピーク型可変性が、バースト性の高データレートアプリケーションを作動することを防止する。
本発明の一実施形態によると、パケットスケジューラ機能性の多くは、EDCHを利用してNode Bに伝達される。換言すると、アップリンク資源を割り当てるために提供するNode Bスケジューラが存在する。Node Bスケジューラは、他セルの干渉を監視し、相対的応答(以下、後述する)をサービングNode Bとして作用しないUEに送って処理資源の不足に関してサービング無線ネットワーク制御装置(serving radio network controller:SRNC)に報告するだけでなく、アップリンク資源をサービングNode Bとして作用するUEに割り当てるためのものである。
データ送信のために、UEは、UEの最大送信電力とスケジューラによって許容された最大電力の制約を条件として、無線リンク制御(radio link control:RLC)バッファで送信されるデータの量に適合する伝送形式の組み合わせ(TFC)を選択する。必要に応じて、UEは、アップリンクでレート要求(Rate Request:RR)メッセージを送ることによりさらに多くの資源を求めることができ、Node Bは、ダウンリンクでレート応答メッセージで応答することにより、追加資源を許可するか否かを決めることができる。効率的なNode Bスケジューリングのために、一部の情報は、UEから求められてもよい。例えば、バッファ状態、電力状態、使用されているMAC−dフローまたは論理チャネルに関連する優先情報は、UEにより提供される必要のあるすべての情報である。この情報は、スケジューリング情報(SI)と呼ばれる。
本発明の他の態様によると、サービングセルが変更される時、SIにより何が行えるかを判断する方法およびシステムが提供される。本発明の一態様による方法の一例が、図1に示されている。一方、本発明の他の態様によるシステムの一例は、図2に示されている。一実施形態において、SIは、サービングセル変更時に、新サービングセルがサービングEDCH RLS(すなわち、サービングセルを含み、同一のNode Bの制御下の1つのセルセット)に属していなかった場合に送られる。換言すると、UEは、単にNodeが変更された場合にのみサービングセル変更時にSIを送る。無線資源制御(radio resource control:RRC)シグナリングにより、サービングセルが変更されたことがUEに通知された場合に、新サービングセルが以前のサービングEDCH RLSに属していたか否かをチェックする。以前のサービングEDCH RLSに属していなかった場合、UEは、第1のMAC−ePDUにスケジューリング情報を含ませ、サービングセルの変更の終了後に、アップリンクにスケジューリング情報を送る。このようにして、新しいサービングNode Bは、最新のスケジューリング情報を受信することができる。
具体的に、サービングセルが変更されたことをUEに最初に通知すること(ステップ100)が図1に示されている。UEは、例えば、RRCシグナリングによってサービングセルの変更を通知される。次に、UEは、新サービングセルが以前のサービングEDCH RLSに属していたか否かを判断する(ステップ110)。新サービングセルが実際に以前のサービングEDCH RLSに属する場合、UEは、Node Bにスケジューリング情報を送らない(ステップ120)。しかしながら、新サービングセルが以前のサービングEDCH RLSに属していなかった場合、UEは、その後Node Bにスケジューリング情報を送る(ステップ130)。結果として、新サービングセルが以前(すなわち、サービングセルの変更前)のサービングEDCH RLSに属していた場合、スケジューリング情報は送られず、それにより、不要なシグナリングを回避する。
スケジューリング情報は、例えば、MAC−ePDUのようなアップリンク媒体アクセス制御(medium access control:MAC)パケットデータユニット(packet data unit:PDU)に伝達される。本発明の実施形態によると、UEは、第1のMAC−ePDUにスケジューリング情報を含んで、サービングセルの変更の終了後に、アップリンクにスケジューリング情報を送ることができる。
EDCHの場合、MAC−eおよびMAC−esの2つのMAC副層が存在する。MAC−esは、MAC−e上に置かれ、MAC−dからPDUsを直接受信する。同一の大きさで、特定論理チャネルからのMAC−es SDUs(すなわち、MAC−dPDUs)は、MAC−esヘッダが加えられた、単一MAC−esペイロードにともに多重化される。MAC−eヘッダは、PDUsの数とデータ記述インジケータ(data description indicator:DDI)値を含むことができる。DDIフィールドは、論理チャネル、MAC−dフローおよび関連MAC−esPDUと連結されたMAC−dPDUsの大きさを識別する。十分な空間がEDCH送信ブロックに残っているか、またはスケジューリング情報を送信する必要があれば、SIは上述したように、MAC−ePDUの端部に含まれるだろう。
Node B制御されたスケジューリングは、UEがどのようにこのシグナリングと関連して動作すべきであるかに関する1セットのルールとともに、アップリンクおよびダウンリンク制御に基づいている。ダウンリンクにおいて、資源表示(スケジューリング応答)は、使用できるアップリンク資源の最大量をUEに表示することを必要とする。スケジューリング応答を発する場合、Node Bは、SRNCにより、またスケジューリング要求においてUEから提供されたQoS−関連情報を利用することができる。
絶対的応答および相対的応答の2類型の応答がある。絶対的応答は、UEが使用できるUL資源の最大量の絶対的制限を提供する。相対的応答は、以前に使用された値に比べて資源制限を増加させ、または減少させる。UEは、サービングEDCHセルからの絶対的応答およびサービングEDCH RLSからの相対的応答を受信することができる。非サービングRLSは、相対的応答をUEに送るだけである。
UEがNode Bからの資源を要求するために、スケジューリング要求は、スケジューリング情報(SI)およびハッピービットの形態で送信することができる。SIはRRCで構成されて、報告が必要な論理チャネル用として送信することができるのに対し、ハッピービットは、EDCH専用物理制御チャネル(EDPCCH)上に送信することができる。ハッピービットは、MACからEDPCCH上の介在物である物理層に通過される単一ビットフィールドである。ハッピービットフィールドは、2つの値、すなわちUEが資源をさらに使用するか否かを指示する“ハッピーでない”または“ハッピー”を表すことができる。
上述のように、図2は、本発明の一実施形態によるシステムを示している。システムは、サービングセル変更が起きたことをUE210に通知するネットワークノードまたはエレメント200を含むことができる。本発明の一例において、このネットワークエレメントは、RRCシグナリング200である。RRCシグナリング200からの通知を受信すると、UE210は、新サービングセルが以前のサービングEDCH RLSに属していたか否かを判断する。UE210からNode B220までのスケジューリング情報の送信は、新サービングセルが以前のサービングEDCH RLSに属していなかった場合にのみ、トリガされる。
図3は、システムのエレメント間で送信されるメッセージのダイヤグラムを示している。上述のように、RRCシグナリング200は、サービングセルが変更されたことをUE210に知らせる(ステップ40)。UE210は、その後、この新サービングセルが以前のサービングEDCH RLSに属していたか否かを判断する。属していなかった場合、Node B220へのスケジューリング情報の送信は、トリガされる(ステップ41)。結果として、スケジューリング情報は、Node Bも変更された場合の、サービングセル変更後にのみNode Bに送信されることにより、不要なシグナリングを回避する。
上述のように、UEは、SIに次の事項を含むことができる。
・バッファにデータを有する最優先のチャネルの論理チャネルID。
論理チャネルIDフィールドは、利用可能なデータで最優先の論理チャネルとこのように指示された論理チャネルに関連しているQoS情報とを識別する。
・全体報告されたバッファの一部としてバッファにデータを有する最優先の論理チャネルに対するバッファ状態と全体バッファ状態を含むことができるUEバッファ占有率。
・利用可能な電力比対DPCCHの評価。
SIは、MAC−ePDUの端部に位置し、また、上述のように、UEに必要なシステム資源量および実際に利用することができる資源量に対する良好な観点で、サービングNode Bに提供するために使われる。
当業者は、上述のような本発明が、異なる手順のステップ、および/または開示された構成と異なる構成のハードウェアエレメントにより行われることを容易に理解できるだろう。よって、たとえ、本発明がこのような好ましい実施形態に基づいて説明されているとしても、本発明の精神と範囲内において一定の修正、変化、および代替構成が可能であることは当業者に明白である。本発明の境界を決めるために、添付のクレームを参照すべきである。
本発明の一実施形態による方法を示す図である。 本発明の一実施形態によるシステムを示す図である。 本発明の一例によって伝送されるメッセージのダイヤグラムを示す図である。

Claims (15)

  1. サービングセルが新サービングセルに変更されたことを示す表示をユーザ端末が受信し、
    前記新サービングセルが以前のサービング無線リンクセットに属していたか否かを判断し、
    前記新サービングセルが前記以前のサービング無線リンクセットに属していなかったと判断した時、前記ユーザ端末が基地局へスケジューリング情報を伝送すること、
    を含む方法。
  2. 前記無線リンクセットは、拡張専用伝送チャネル無線リンクセットを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記伝送は、前記サービングセル変更の終了後に、第1の媒体アクセス制御プロトコルデータユニット内の前記スケジューリング情報をアップリンクに伝送することを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記媒体アクセス制御プロトコルデータユニットは、媒体アクセス制御−eパケットデータユニットを含む、請求項3に記載の方法。
  5. ユーザ端末と、
    基地局と、
    サービングセルの変更を前記ユーザ端末に通知するように構成されたネットワークノードと、
    を含み、
    前記ユーザ端末は、新サービングセルが以前のサービング無線リンクセットに属していたか否かを判断するように構成され、
    前記ユーザ端末は、さらに、前記新サービングセルが前記以前のサービング無線リンクセットに属していなかったと判断された時、前記基地局にスケジューリング情報を送るように構成されたシステム。
  6. 前記無線リンクセットは、拡張専用伝送チャネル無線リンクセットを含む、請求項5に記載のシステム。
  7. 前記ユーザ端末は、前記サービングセル変更の終了後に、第1の媒体アクセス制御プロトコルデータユニット内の前記スケジューリング情報をアップリンクに伝送するように構成された、請求項5に記載のシステム。
  8. 前記媒体アクセス制御プロトコルデータユニットは、媒体アクセス制御−eパケットデータユニットを含む、請求項7に記載のシステム。
  9. 前記ネットワークノードは、無線資源制御シグナリングを含む、請求項5に記載のシステム。
  10. サービングセルが新サービングセルに変更されたことを示す表示を受信するように構成された受信機と、
    前記新サービングセルが以前のサービング無線リンクセットに属していたか否かを判断するように構成されたプロセッサと、
    前記新サービングセルが前記以前のサービング無線リンクセットに属していなかったと判断された時、スケジューリング情報を基地局に伝送するように構成された送信機と、
    を含む装置。
  11. 前記無線リンクセットは、拡張専用伝送チャネル無線リンクセットを含む、請求項10に記載の装置。
  12. 前記送信機は、前記サービングセル変更の終了後に、第1の媒体アクセス制御プロトコルデータユニット内の前記スケジューリング情報をアップリンクに伝送するように構成されている、請求項10に記載の装置。
  13. 前記媒体アクセス制御プロトコルデータユニットは、媒体アクセス制御−eパケットデータユニットを含む、請求項12に記載の装置。
  14. 前記装置はユーザ端末からなる、請求項10に記載の装置。
  15. サービングセルが新サービングセルに変更されたことを示す表示を受信する受信手段と、
    前記新サービングセルが以前のサービング無線リンクセットに属していたか否かを判断する判断手段と、
    前記新サービングセルが前記以前のサービング無線リンクセットに属していなかったと判断された時、スケジューリング情報を基地局に伝送する送信手段と、
    を含む装置。
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