JP4752913B2 - データパケットタイプ認識システム - Google Patents
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Description
【０００１】
［技術分野］
本発明は、共通のランダムアクセスチャネルを介し送信される各種タイプのデータパケットを特定するシステム及び方法に関する。本発明は、以下に限定されるものでないがＵＴＭＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）に使用されるようなＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）Ｗｉｄｅｂａｎｄ−ＣＤＭＡシステムに適用可能である。
［背景技術］
携帯電話システムやプライベートモバイル無線通信システムなどの無線通信システムでは、典型的には無線通信リンクが、複数の送受信基地局（ＢＴＳ）と移動局（ＭＳ）としばしば呼ばれる複数の加入者ユニットとの間に構成される。
【０００２】
無線通信システムは、原則的に移動局がＢＴＳカバーエリア間を移動し、その際に無線伝搬環境の変動に直面するという点において、公衆回線電話網（ＰＳＴＮ）などの固定通信システムと区別される。
【０００３】
無線通信システムでは、各ＢＴＳは、特定の地理的カバーエリア（又はセル）と関連付けされている。カバーエリアは、ＢＴＳがそれのサービス提供セル内で動作するＭＳとの許容できる通信を維持可能な特定の範囲により規定される。広範なカバーエリアに対しては、複数のＢＴＳのためのカバーエリアを統合することができる。本発明の実施例は、時分割二重（ＴＤ−ＣＤＭＡ）動作モードを含むＵＭＴＳの各部分を規定する３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）を参照して説明される。本発明に関連する３ＧＰＰ規格及び技術リリースは、参照することによりその内容のすべてが本出願に含まれる、３ＧＰＰ ＴＲ２５．２１１、ＴＲ２５．２１２、ＴＲ２５．２１３、ＴＲ２５．２１４、ＴＲ２５．２１５、ＴＲ２５．８０８、ＴＲ２５．２２１、ＴＲ２５．２２２、ＴＲ２５．２２３、ＴＲ２５．２２４、ＴＲ２５．２２５、ＴＳ２５．３０９、ＴＲ２５．８０４、ＴＳ２１．１０１及びＴＲ２１．９０５を含む。３ＧＰＰの各文献は、３ＧＰＰ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｏｆｆｉｃｅ，６５０ Ｒｏｕｔｅ ｄｅｓ Ｌｕｃｉｏｌｅｓ，Ｓｏｐｈｉａ Ａｎｔｉｐｏｌｉｓ，Ｖａｌｂｏｎｎｅ，ＦＲＡＮＣＥから、又はｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇによりインターネットを介し取得することができる。
【０００４】
ＵＭＴＳの用語では、ＢＴＳはＮｏｄｅ−Ｂと呼ばれ、加入者装置（又は移動局）はユーザ装置（ＵＥ）と呼ばれる。無線通信分野においてユーザに提供されるサービスの急速な進歩によって、ＵＥは、携帯電話又はラジオから携帯情報端末及びＭＰ−３プレーヤーを介し無線ビデオユニット及び無線インターネットユニットに至る多数の形態の通信装置に及びうる。
【０００５】
ＵＭＴＳの用語では、Ｎｏｄｅ−ＢからＵＥへの通信リンクはダウンリンクチャネルと呼ばれる。他方、ＵＥからＮｏｄｅ−Ｂへの通信リンクはアップリンクチャネルと呼ばれる。
【０００６】
このような無線通信システムでは、多数のユーザ（移動局）により共有される利用可能な通信リソースを同時に使用する方法が存在する。これらの方法は、マルチアクセス技術と呼ばれることもある。典型的には、一部の通信リソース（通信チャネル、タイムスロット、コードシーケンスなど）がトラフィックを搬送するのに利用され、他のチャネルはＮｏｄｅ−ＢとＵＥとの間においてコールページング（ｃａｌｌ ｐａｇｉｎｇ）などの制御情報を伝送するのに利用される。
【０００７】
システム階層において物理レイヤとＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）との間にトランスポートチャネルが存在することに留意することは重要である。トランスポートチャネルは、無線インタフェースを介しデータがどのように伝送されるか規定することができる。ＭＡＣとＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）／ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤの間には論理チャネルが存在する。論理チャネルは、伝送されるものを規定する。物理チャネルは、無線インタフェースを介し、すなわち、Ｎｏｄｅ−ＢとＵＥのレイヤ１エンティティとの間で実際に送信されるものを規定する。
【０００８】
有限の通信リソースが、（ｉ）異なる周波数の複数のチャネルの１つがコール期間中に使用される移動局に割り当てられるＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、（ｉｉ）通信システムにおいて使用される周波数チャネルなどの各通信リソースが、当該リソースをいくつかの期間（タイムスロット、フレームなど）に分割することによってユーザ間に共有されるＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）及び（ｉｉｉ）通信がすべての期間においてすべての周波数を利用して実行され、リソースが所望する信号と所望しない信号とを区別するため各通信に特定のコードを割り当てることにより共有されるＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）などの属性に従って分割される複数のマルチアクセス技術が存在する。
【０００９】
このようなマルチアクセス技術においては、異なる二重（双方向通信）パスが構成される。このようなパスは、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｃｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）構成により構成可能であり、これにより、アップリンク通信に専用の周波数とダウンリンク通信に専用の第２周波数が設けられる。あるいは、これらのパスは、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）構成により構成可能であり、これにより、アップリンク通信に専用の第１期間とダウンリンク通信に専用の第２期間が交互に設けられる。
【００１０】
有線と無線の両方の現在の通信システムは、通信ユニット間でデータを転送するための要求を有している。この場合、データは、データ、ビデオ及びオーディオ通信などのトラフィックと通知情報を含む。このようなデータ伝送は、限られた通信リソースの使用を最適化するため、効果的かつ効率的に提供される必要がある。
【００１１】
３ＧＰＰにおける最近の注目は、アップリンクパケットベースデータのためのシステムリソースの高速スケジューリング及び割当てを提供し、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）に対する敬意としての役割を果たす“エンハンストアップリンク”機能の導入及び展開に関するものである。ＨＳＤＰＡ（ダウンリンク）においては、スケジューリング（又はダウンリンクリソース割当て）エンティティは、Ｎｏｄｅ−Ｂネットワークエンティティに配設される。（従来のスケジューリングは、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）により実行されていた。）スケジューラは、ＭＡＣ−ｈｓ（“ｈｓ”は、ＭＡＣエンティティがＨＳＤＰＡに関連付けされていることを示す）と呼ばれる新たなＭＡＣエンティティ内に設けられる。同様に、エンハンストアップリンクについては、アップリンクスケジューラはまた、ＲＮＣ（プレエンハンストアップリンク実現形態に設けられる）から、Ｎｏｄｅ−Ｂ内に設けられるＭＡＣ−ｅと呼ばれる新たなＭＡＣエンティティに移されていた。
【００１２】
ＨＳＤＰＡ（ダウンリンク）及びエンハンストアップリンクについては、他のセルにおいてなされたスケジューリング決定をほとんど又は全く気付かない各セルにアップリンク及びダウンリンクスケジューラが存在するように、スケジューリングがＮｏｄｅ−Ｂ間に全体的に分散されている。同一のＮｏｄｅ−Ｂ（同一の基地局）によりサービスが提供されているセルのスケジューラは協調するかもしれないが、異なるセルのスケジューラは、典型的には、独立に動作する。一部の実現形態では、アップリンクスケジューラとダウンリンクスケジューラとの間には協調関係が存在するかもしれない。現在の無線状態に関するフィードバックが、アップリンク及びダウンリンクスケジューラからＵＥに提供され、当該情報は、アップリンク又はダウンリンク無線リンクのパラメータを調整するためスケジューラにより利用される。基地局とＵＥとの間の無線通信の許容できるクオリティ又は信頼性を維持するため、スケジューラによって応答において調整されるリンクパラメータの具体例として、（ｉ）データレート、（ｉｉ）伝送パワー、（ｉｉｉ）モジュレーションフォーマット（ＱＰＳＫ／８−ＰＳＫ／１６−ＱＡＭなど）、及び（ｉｖ）適用されるＦＥＣ符号化の程度などがあげられる。
【００１３】
エンハンストアップリンクのケースでは、ＵＥ送信パワー及びデータレートの制御は、１以上のアップリンクスケジューラから同一のＵＥに送信されるグラント（ｇｒａｎｔ）コマンドの形態をとる。絶対的なグラントチャネル（Ｅ−ＡＧＣＨ）が、サービスを提供しているセルスケジューラによって、それが利用可能なリソースに関する情報をＵＥに通知するのに利用される。アップリンクリソースは、一般にＣＤＭＡシステムにおいては“Ｒｉｓｅ−ｏｖｅｒ−Ｔｈｅｒｍａｌ（ＲｏＴ）”リソースとみなされ、許容できる受信干渉レベル閾値が基地局に対して設定され（受信機の熱雑音に対して）、各ユーザにこの許容できる受信干渉パワーの一部が効果的に提供される。許容できるＲｏＴセットポイントが増大するに従って、基地局における干渉レベルが増大し、ＵＥ信号の検出がより困難となる。このため、ＲｏＴを増加させる結果は、セルのカバーエリアの低減となる。このため、ＲｏＴセットポイントは、与えられた配置が所望のシステムカバレッジに満たされることを確実にするよう適切に構成される必要がある。
【００１４】
またこのとき、システムのアクティブなユーザに与えられるＲｏＴ及び他のシステムリソースの正確な制御は、効率的なシステム動作について重要であることは明らかである。ＵＥの無線状態又はデータ伝送要求に正確に調整されていないＵＥへのリソースの提供は、システムリソースの無駄となる。
【００１５】
このため、アクティブな各ＵＥの無線状態又はデータ伝送要求の変化に関して、アップリンクスケジューラに通知され、最小の遅延により更新されることが重要である。例えば、最近比較的アイドル状態であったユーザが電子メールの添付を送信しようとする場合、システムリソースが提供可能であり、高速なレスポンスタイムが実現できるように、最小の遅延によってデータを送信するＵＥの要求をアップリンクスケジューラに認識させることが重要である。また、割り当てられた伝送リソースの性質及びパラメータがこれらの無線状態に適合するよう調整可能となるように、ＵＥの現在の無線状態をアップリンクスケジューラに認識させることも効果的である。
【００１６】
このタイプの伝送リソースに対するリクエストと関連する無線状態の更新をＵＥからＮｏｄｅ−Ｂのエンハンストアップリンクスケジューラに送信するため、Ｅ−ＰＲＡＣＨと呼ばれる新たなＮｏｄｅ−Ｂターミネートランダムアクセスチャネルが検討されている。この物理チャネルは、アップリンクの共有されている伝送リソースの割当てに対するユーザ要求のＮｏｄｅ−Ｂスケジューラへのタイムリーな指示を実行するため、３ＧＰＰ ＵＴＲＡ ＴＤＤの概念的なエンハンストアップリンクシステム拡張の範囲内で利用される。
【００１７】
ランダムアクセスチャネル（３ＧＰＰの用語ではＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、以下のように機能する。伝送要求がユーザ装置において識別されると、設定されたチャネル群からランダムに伝送チャネル又は“コード”が選択される。その後、当該チャネル上で伝送が実行され、他の何れのユーザも同一チャネル上で同一時間に伝送することがなくなることが期待される。これは衝突を生じさせ、典型的には、当該チャネル上での衝突したすべてのユーザの検出又は復号失敗を生じさせる。
【００１８】
この衝突確率は、伝送確率と設定されたチャネルの個数の減少に従って増大する。Ｅ−ＰＲＡＣＨの使用は、それが各パケットコールのスタート時（すなわち、短期間の非アクティブ状態後）しか要求されるべきでないという事実によって、過度に頻繁になるべきでない。しかしながら、ユーザ間のＥ−ＰＲＡＣＨ衝突確率が適切に低いレベルに維持されるように、十分な量のコードリソース（“ＮＥ”Ｅ−ＰＲＡＣＨチャネル）がＥ−ＰＲＡＣＨ利用に割当て可能であるべきである。割り当てられるＥ−ＰＲＡＣＨチャネルが少ないことは、与えられたシステムロードに対する衝突確率の増大を招く。高いＥ−ＰＲＡＣＨ衝突確率は、伝送遅延と最終的に認識されるユーザスループットを低下させる。なぜなら、伝送リソースに対するユーザ要求に関して必要な情報は、ＵＥからＮｏｄｅ−Ｂスケジューラへの伝送中に遅延又は欠落するかもしれないためである。
【００１９】
３ＧＰＰ ＵＴＲＡ ＴＤＤの既存のリリース（リリース９９／４／５／６など）は、物理ランダムアクセスチャネルに対するサポートをすでに提供している（ここでは、Ｒ９９ ＰＲＡＣＨと呼ぶ）。再び、適切な個数（“Ｎ９９”）のＲ９９ ＰＲＡＣＨチャネルが、与えられたシステムロードに対して許容できる衝突確率を維持するよう構成される必要がある。いわゆる“ＲＡＣＨ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｃｅ”値のセル報知制御通知を介して衝突確率を制御するため、ネットワークの機構が提供される。これらは、ＲＡＣＨ伝送確率を調整するため、各ユーザ端末において使用される。このため、高いロードでは、ネットワークは許容できる衝突確率を維持しようとするため、ＲＡＣＨの伝送を低減するようＵＥに指示することが可能である。
【００２０】
所与の個数の合計のランダムアクセスチャネル（ＮＴＯＴ）に対して、利用可能なランダムアクセスチャネルセットの全体がＥ−ＰＲＡＣＨとＲ９９ ＰＲＡＣＨ伝送の双方について同時に使用される場合、Ｅ−ＰＲＡＣＨとＲ９９ ＰＲＡＣＨの両方についての全体的な衝突確率は低下するかもしれない。
【００２１】
このため、利用可能なランダムアクセスチャネルセット（ＮＴＯＴ）の全体が、Ｒ９９ ＰＲＡＣＨに利用可能なセットとＥ−ＰＲＡＣＨに利用可能な共通部分のないセットに分割される場合、ランダムアクセスチャネルセットがセグメント化されず、その代わりに２つのＰＲＡＣＨタイプの間に共有されるケースと比較したとき、Ｒ９９ ＰＲＡＣＨとＥ−ＰＲＡＣＨの双方の衝突確率は低下する。
【００２２】
この“チャネル共有化”機能はまた、時間と共に各ＰＲＡＣＨタイプについて提供されるＰＲＡＣＨトラフィックのボリュームの変動の調整を可能にする。例えば、あるサービス時間内において、ＰＲＡＣＨの８０％がＲ９９タイプであり、２０％がＥ−ｔｙｐｅである場合、ランダムアクセスチャネルリソースにおいてハードスプリット（ｈａｒｄ−ｓｐｌｉｔ）を実現するシステムは、適切な量のリソースが各ＰＲＡＣＨタイプに割り当てられるように、これらのリソースを再構成する必要が生じるであろう。このような再構成が実行されない場合、システムはＰＲＡＣＨタイプの一方に関する次善的なＰＲＡＣＨキャパシティを被ることとなる。提供されるＰＲＡＣＨトラフィックボリュームレシオ（Ｒ９９／Ｅ−ＰＲＡＣＨ）の変更が検出される毎に、再構成が実行される必要が生じるであろう。他方、リソースがＰＲＡＣＨタイプ間で共有される場合には、このような再構成手段は不要となる。
【００２３】
従って、Ｅ−ＰＲＡＣＨ及びＲ９９ ＰＲＡＣＨが図１ｂの利用可能な共通のランダムアクセスチャネルセット上で伝送することを可能にすることが望ましい。これはＲ９９ ＰＲＡＣＨとＥ−ＰＲＡＣＨの効率を向上させることが可能であるが、当該アプローチは、基地局受信機においてＥ−ＰＲＡＣＨとＰＲＡＣＨとを確実に区別する方法に関する問題を生じさせる。この問題は、異なるアクションがＲ９９ ＰＲＡＣＨ又はＥ−ＰＲＡＣＨの受信時に基地局により実行される必要があるために生ずるものである。Ｒ９９ ＰＲＡＣＨは無線ネットワークコントローラ“ＲＮＣ”（ＭＡＣ−ｃ／ｓｈ）においてターミネートされ、何れか検出されたＲ９９ ＰＲＡＣＨは基地局により復号化され、Ｎｏｄｅ−ＢとＲＮＣとの間のＩｕｂインタフェースを介し転送されるべきである。他方、Ｅ−ＰＲＡＣＨはＮｏｄｅ−Ｂ（ＭＡＣ−ｅ）においてターミネートされ、Ｉｕｂを介し転送されるべきでない。その代わりに、それに含まれる情報は、基地局内で内部的にＭＡＣ−ｅのアップリンクスケジュールに転送されるべきである。
【００２４】
図１ａにおいて、ランダムアクセスリソースがＲ９９ ＰＲＡＣＨに排他的に割り当てられているリソースと、Ｅ−ＰＲＡＣＨに排他的に割り当てられているリソースとにセグメント化される状況が示されている。ユーザ装置１０１は、Ｒ９９ ＰＲＡＣＨとＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットをそれぞれそれのＭＡＣ−ｃ／ｓｈとＭＡＣ−ｅ ＭＡＣエンティティにおいて発信することができる。Ｒ９９ ＰＲＡＣＨとＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットは共に、ＵＥ１０１の物理レイヤ１０７を介し送信される。そこでは、それらにはＰＲＡＣＨタイプ（Ｅ−ＰＲＡＣＨ／Ｒ９９ ＰＲＡＣＨ）に応じて無線インタフェース１０２上の伝送リソースが割り当てられ、Ｎｏｄｅ−Ｂ１０３の物理レイヤ１０８により受信される。ＰＲＡＣＨタイプは、単に信号が受信されたランダムアクセスチャネルによりＮｏｄｅ−Ｂによって決定される。Ｒ９９ ＰＲＡＣＨデータパケットは、その後にＮｏｄｅ−Ｂ／ＲＮＣインタフェースＩｕｂ１０４を介しＲＮＣ１０５に転送され、それらはＭＡＣ−ｃ／ｓｈ１１０でターミネートされる。Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケットは、Ｎｏｄｅ−Ｂ物理レイヤからＮｏｄｅ−Ｂ ＭＡＣ−ｅ１０９にＮｏｄｅ−Ｂの内部で転送される。
【００２５】
ＵＳ２００３／１６１４７１は、基地局と移動局の双方により知られているようなシステム時間とリンクされた時間可変的なスクランブル化シーケンスを設けることによって、復号化のためのデータパケットを変更する方法を開示している。
【００２６】
１つのＰＲＡＣＨタイプにより排他的に使用されるチャネルセットへのランダムアクセスリソースのセグメント化を回避し、各ＰＲＡＣＨタイプが共通のランダムアクセスリソースセットを共有することを可能にすることが望ましい。また、Ｅ−ＰＲＡＣＨ機能を有しないレガシーＮｏｄｅ−Ｂとの後方互換性のため、Ｒ９９ ＰＲＡＣＨデータパケットへの変更を要求することなく、Ｅ−ＰＲＡＣＨを既存システムに導入可能とすることが望ましい。
［発明の概要］
本発明の実施例は、セルラー通信システムのランダムアクセス通信チャネルを介し送信される第１タイプのデータパケットと同一のランダムアクセス通信チャネルを介し送信される第２タイプのデータパケットとを区別し、第１及び第２タイプデータパケットが異なるタイプのチャネル符号化を利用することを介し共通のランダムアクセスチャネルセットを共有することを可能にする。これは、データパケットタイプに従ってランダムアクセスチャネルセットを分離する必要性を解消することによって、データパケット衝突確率を低減する。第１データパケットタイプしか扱わないレガシー基地局との後方互換性が、第１データパケットタイプの変更が不要となるため維持される。
［発明の詳細な説明］
図１ｂは、ＵＥ１０１において、一部の伝送データパケットがＭＡＣ−ｅ１０６により生成され、一部の伝送データパケットがＭＡＣ−ｃ／ｓｈ１０５により生成される状況を示す。Ｅ−ＰｒａｃｈタイプデータパケットはＭＡＣ−ｅにより生成され、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨタイプデータパケットはＭＡＣ−ｃ／ｓｈにより生成される。予め割り当てられている伝送リソースは、これらのデータパケットについて利用可能でなく、このため、データはランダムアクセスリソースを利用して送信される。ランダムアクセスリソースセット（チャネル）は、ＵＥにおいてＲＮＣ１０５により以前に設定されている。双方のデータパケットタイプも、ランダムアクセスチャネルセットの何れか１つにマップされるようにしてもよい（１つのパケットが１つのチャネルにマップされるという制限により）。このため、Ｅ−ＰＲＡＣＨ及びＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットタイプは、無線インタフェース１０２ｂを介し共通のランダムアクセスチャネルセットを共有する。
【００２７】
ＵＥの物理レイヤ１０７は、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨデータパケット伝送に適用される順方向誤り訂正又はデータパケット処理スキームと比較すると、改良された順方向誤り訂正スキーム又はデータパケット処理スキームをＥ−ＰＲＡＣＨデータパケット伝送に適用する。
【００２８】
あるランダムアクセスチャネルについて、Ｎｏｄｅ−Ｂ１０３の物理レイヤ１０８は、Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケット伝送又はＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケット伝送の何れかに対応してランダムアクセス伝送を検出するかもしれない。物理レイヤ１０８は、ＵＥの物理レイヤ１０７によって第１順方向誤り訂正又はデータパケット処理スキームを利用して符号化されたＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットの良好な復号に適した第１デコーダを利用して、検出された伝送を復号しようと試み、第１データインテグリティメトリックが、Ｎｏｄｅ−Ｂの物理レイヤ１０３により生成される。Ｎｏｄｅ−Ｂ物理レイヤはまた、ＵＥの物理レイヤ１０７により第２順方向誤り訂正又はデータパケット処理スキームを利用して符号化されたＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットの良好な復号に適した第２デコーダを利用して、検出された伝送を復号しようと試み、第２データインテグリティメトリックが生成される。
【００２９】
Ｎｏｄｅ−Ｂ物理レイヤは、少なくとも部分的に第１及び第２データインテグリティメトリックに基づき、データパケットタイプに関する決定を形成する。当該パケットがＥ−ＰＲＡＣＨタイプのものであるという決定である場合、当該データはＮｏｄｅ−ＢのＭＡＣ−ｅ１０９に送信される。当該パケットがＲ９９−ＰＲＡＣＨタイプのものであるという決定である場合、当該データは、ＲＮＣ１０５のＭＡＣ−ｃ／ｓｈ１１０にＩｕｂインタフェース１０４を介し送信される。このため、各パケットデータタイプが共通のランダムアクセスチャネルセットにマップされることを可能にしながら、データパケットタイプの分離可能性が実現される。
【００３０】
本発明のいくつかの実施例は、Ｅ−ＰＲＡＣＨデコーダによりＲ９９−ＰＲＡＣＨを復号しようと試みられるとき（その逆も同様である）、復号が失敗し、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）がその後に失敗するように、あるいはデコーダメトリックが復号された情報のインテグリティに関する不確実性を示すように、Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケットとＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとの間のチャネル符号化が大きく異なっていることに依拠している。このときこれは、ランダムアクセスチャネルを介し受信したデータパケットのタイプであるＲ９９−ＰＲＡＣＨ又はＥ−ＰＲＡＣＨをＮｏｄｅ−Ｂ受信機に示すこととなる。
【００３１】
許容可能な動作について、送信時にＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットを正しく識別する確率は高くなるべきである。さらに、実際にＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットが送信されたときに、ＰＲＡＣＨデータパケットをＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットと識別し、実際にＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットが送信されたときに、ＰＲＡＣＨデータパケットをＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットと識別する確率は低くなるべきである。これを実現するため、Ｎｏｄｅ−Ｂ ＰＨＹ（物理レイヤ）により正しく検出及び分離されるように、大きく異なったトランスポートチャネル処理がＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケット及びＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットに適用されるべきである。
【００３２】
一般に、既存のトランスポートチャネル処理機能の１以上が、これを実現するため改良可能である。図２において、既存の処理チェーンが示される（３ＧＰＰ ＴＳ２５．２２２から改良された）。本出願を記述する時点では使用がまだ確定されていなかったため、図２は、Ｅ−ＰＲＡＣＨに使用される正確な処理を必ずしも記載していないことを認識すべきである。しかしながら、図示されているＲ９９処理チェーンの多くの部分は、ここに記載された実施例を実現するＥ−ＰＲＡＣＨ処理に再利用可能であると予想される。３ＧＰＰ Ｒ９９処理ブロック又は機能に依拠しない他の実施例もまた、当業者により想定可能であり明らかである。
【００３３】
ＰＲＡＣＨデータパケットタイプを区別するのに有用なデータパケットのチャネル符号化パラメータは、（以下に限定するものでないが）、（ｉ）搬送される情報ビットのビット数、（ｉｉ）ターボや畳み込み符号かなど、使用される順方向誤り訂正（ＦＥＣ）のタイプ、（ｉｉｉ）使用されるレートマッチングパターン、（ｉｖ）インタリーブパターン、（ｖ）適用されるビットスクランブルパターン、及び（ｖｉ）ＣＲＣフィールドスクランブル化又はマスキングを含む。
【００３４】
ＰＲＡＣＨタイプ検出は、パラレルな実施例（図３）又はシーケンシャルな実施例（図４）の何れかにおいてＮｏｄｅ−Ｂにより実行可能である。Ｒ９９−ＰＲＡＣＨ及びＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットのシーケンシャル及びパラレルな復号化は、本質的に極めて類似している。何れも同様の検出信頼性を有するよう実行可能であり、これは単に、パラレル復号化については、受信したＰＲＡＣＨデータパケットがＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットの両方として同時検出可能となる（低い）可能性があるが、シーケンシャルな復号化では、このシナリオは生じ得ないということである。Ｒ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットに対する上位レイヤ（ＲＮＣ）のチェックは、Ｎｏｄｅ−ＢにおいてＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとして誤って識別されたＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットの誤検出信頼性を向上させることが可能となる。
【００３５】
図３を参照するに、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットを合成したものが、共通の処理のためＮｏｄｅ−Ｂの受信機の物理レイヤフロントエンド３０２に入力される。その後、各パケットは、Ｅ−ＰＲＡＣＨ処理ブロック３０３とＲ９９−ＰＲＡＣＨ処理ブロック３０４の両方に送信される。Ｅ−ＰＲＡＣＨ復号化が成功した場合、データパケットはＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットとしてＮｏｄｅ−ＢのＭＡＣ−ｅに転送され（３０７）、そうでない場合、データパケットは、損傷したＥ−ＰＲＡＣＨデータパケット又は異なるデータパケットタイプとして破棄される（３０５）。Ｒ９９−ＰＲＡＣＨ復号化が成功した場合（３０４）、データパケットはＩｕｂ１０４を介しＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとしてＭＡＣ−ｃ／ｓｈ又はＲＮＣ３０８に送信され、そうでない場合、データパケットは、損傷したＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケット又は異なるデータパケットタイプとして破棄される（３０６）。
【００３６】
図４を参照するに、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットを合成したものが、共通の処理のためＮｏｄｅ−Ｂの物理レイヤフロントエンド３０２に入力される。その後、各パケットはＥ−ＰＲＡＣＨ復号化に送信される（３０３）。Ｅ−ＰＲＡＣＨ復号化が成功した場合、データパケットは、Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケットとしてＮｏｄｅ−ＢのＭＡＣ−ｅ３０７に転送され、そうでない場合、データパケットはＲ９９−ＰＲＡＣＨデコーダ３０４に転送される。Ｒ９９−ＰＲＡＣＨ復号化が成功した場合（３０４）、データパケットはＩｕｂ１０４を介しＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとしてＭＡＣ−ｃ／ｓｈ又はＲＮＣ３０８に送信され、そうでない場合、データパケットは、損傷したＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケット又は異なるデータパケットタイプとして破棄される（３０６）。図４においてＥ−ＰＲＡＣＨ復号化はＲ９９−ＰＲＡＣＨ復号化前に実行されているが、Ｅ−ＰＲＡＣＨ及びＲ９９−ＰＲＡＣＨのシーケンシャルな復号化が実行される順序は反対であってもよい。
【００３７】
共通の“フロントエンド”ＰＲＡＣＨデータパケット識別復調機構（図３及び４の３０２）が、物理チャネル構成が類似している場合、Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケットとＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットの両方について利用可能である。これは好適な実施例である。この共通のフロントエンド検出処理の利用によって、何も送信されていなかった場合のＥ−ＰＲＡＣＨ又はＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットを検出する確率は、影響を受けない。
【００３８】
関心のあるいくつかの信頼性は、（ｉ）Ｒ９９−ＰＲＡＣＨが送信されていた場合にＥ−ＰＲＡＣＨを検出する確率であるＰ（Ｅ｜９９）、及び（ｉｉ）Ｅ−ＰＲＡＣＨが送信されていた場合にＲ９９−ＰＲＡＣＨを検出する確率を含む。これらの確率は、順方向誤り訂正のタイプ、各ＲＡＣＨタイプに適用されるレートマッチング、使用されるＣＲＣの長さなど、トランスポートチャネル処理チェーンの各種構成要素となる機能ブロックの複雑な関数となる。しかしながら、Ｅ−ＰＲＡＣＨトランスポートチャネル処理及び復号化は、低い確率Ｐ（Ｅ｜９９）及びＰ（Ｒ９９｜Ｅ）を保証するよう設計可能である。当該チャネルがレガシー端末及びＮｏｄｅ−Ｂにより共通に使用されるとき、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨに適用されるトランスポートチャネル処理を変更しないことが好ましい。
【００３９】
本発明の実施例は、Ｎｏｄｅ−Ｂの受信機における分離可能性を向上させるため、Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケットに適用されるようなトランスポートチャネル処理と、Ｅ−ＰＲＡＣＨに適用されるトランスポートチャネル処理をＲ９９−ＰＲＡＣＨに適用されるものとの相関を排除するのに役立つ多数のシンプルな改良との複数の組み合わせを含む。
【００４０】
ＣＲＣマスキング
ＣＲＣマスキングの実施例について、Ｅ−ＰＲＡＣＨについて計算されたＣＲＣフィールドは、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨに適用されない指定されたビットシーケンスとの排他的論理和演算を受ける。（この適用の欠落は、すべてがゼロであるシーケンスとのマスキングに等価である。）例えば、ＣＲＣがビット単位で反転されている場合（すべてが１のマスキングシーケンス）、これは、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨ ＣＲＣコードワードからの最大距離コードワードを提供し、これにより、当該実施例の方法についてＥ−ＰＲＡＣＨとＲ９９−ＰＲＡＣＨとの分離可能性を最大化する。
【００４１】
ＣＲＣコードワードマスキング処理のさらなる実施例は、以下のように実現することができる。
・ユーザ装置（ＵＥ）が、Ｅタイプ又はＲ９９タイプのＰＲＡＣＨを生成する（図５ａ及び６ａの５０１）。
・ＵＥは、通常通りＣＲＣポリノミナルを使用してＣＲＣバイナリワードを計算する（図５ａ及び６ａの５０２）。
・ＰＲＡＣＨがＲ９９タイプである場合、ＣＲＣワードは変更されることなく情報データに添付される（図５ａの５０３）。
・ＰＲＡＣＨがＥタイプである場合、ＣＲＣワードはまず、ＣＲＣワードと同じ長さの非ゼロバイナリシーケンス（図６ａの５０４）と排他的論理和演算され（図６ａの５０５）、その後に添付される（図５ａの５０３）。同一の非ゼロバイナリシーケンスが、Ｅ−ＰＲＡＣＨを送信するすべてのＵＥにより使用される。
・送信が実行され、ＰＲＡＣＨ伝送タイプの検出がＮｏｄｅ−Ｂの受信機において実行される。
・Ｎｏｄｅ−Ｂの受信機は、以下の両方のケースにおいてゼロの剰余を求めて２つのＣＲＣ復号化を試みる。
【００４２】
第１の復号化について、受信データはＣＲＣポリノミナルを単に通過し、その結果が、添付されたＣＲＣワードの受信したコピーと比較される。２つのバイナリワードが同一である場合、ＣＲＣはパス（ｐａｓｓ）したと言われ、ＰＲＡＣＨはＲ９９タイプとなる。
【００４３】
第２の復号化について、受信データはＣＲＣポリノミナルを通過し、既知のＥ−ＰＲＡＣＨバイナリマスキングシーケンスと排他的論理和演算される。その後、これが添付されたＣＲＣワードの受信したコピーと比較される。２つのバイナリワードが同一である場合、ＣＲＣはパスしたと言われ、ＰＲＡＣＨはＥタイプとなる。
【００４４】
この伝送及び有効な受信処理は、Ｒ９９については図５ｂに示され、Ｅ−ＰＲＡＣＨについては図６ｂに示される。
【００４５】
誤った受信処理が適用された場合、ＣＲＣの決定はおそらく“フェール（ｆａｉｌ）”する。何れの受信処理も成功しない場合、検出したＰＲＡＣＨは破棄される。（ＰＲＡＣＨは送信されないか、又はデータ伝送エラーにより受信されたものとなる。）受信処理の一方がＣＲＣパス判定となり、他方がフェール判定となった場合、ＰＲＡＣＨタイプが確定され（何れの受信処理が機能したか検討することによって）、ＰＲＡＣＨはさらなる処理のため必要に応じて転送される。双方の受信処理がＣＲＣパス判定をもたらす可能性の低いイベントでは、ペイロードデータのさらなる解析及び処理がＰＲＡＣＨのタイプを明らかにするのに役立ち、そうでない場合には、ＰＲＡＣＨは破棄されるべきである。
【００４６】
ＦＥＣ符号化
改良された順方向誤り訂正（ＦＥＣ）の実施例について、Ｅ−ＰＲＡＣＨに適用される基本的タイプのＦＥＣ符号化が、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨに適用されるものと異なるように選択される。例えば、ＵＴＲＡシステムのＲ９９−ＰＲＡＣＨについては、１／２レートの畳み込み符号化がしばしば適用される。Ｅ−ＰＲＡＣＨの各種の利用可能なチャネル符号化タイプ（１／３レート畳み込み符号化、１／３レートターボ符号化など）の選択が、受信機におけるＰＲＡＣＨタイプの区別を可能にするため利用可能である。これは、ＰＲＡＣＨの復号化が送信機において使用されているエンコーダタイプに一致しないデコーダタイプを利用して試みられる場合、ＣＲＣ失敗の確率が高くなるという事実によるものである。
【００４７】
ビットインタリーブ
ビットインタリーブの実施例について、各種インタリーブ構成及びパターンが、Ｅ−ＰＲＡＣＨ及びＲ９９−ＰＲＡＣＨ伝送に適用される。インタリーブは、チャネルエンコーダからの出力ビットのシーケンスが再順序付けされたビットシーケンスを生じさせるように調整される方法である。これは、エラーグループ又は“バースト”がしばしばある期間内に同時生じる可変的な無線状態において有用である。影響を受けたビットがインタリーブ解除により受信機によって経時的に再分配される場合、正しいＦＥＣ復号化の確率を向上させることができる。インタリーブの効果は、送信機と受信機の双方により知られているパターンに従って、チャネルエンコーダから出力されるビットを再順序付けということである。異なるインタリーブパターンがＥ−ＰＲＡＣＨとＲ９９−ＰＲＡＣＨに対して使用される場合、送信機で使用されているインタリーブパターンに一致しないインタリーブ解除パターンによるＰＲＡＣＨの復号化の試みは、以降のＦＥＣ復号化を失敗させる可能性が高く、これにより、ＣＲＣの結果をチェックすることを介したＰＲＡＣＨタイプ間の受信機における区別を可能にする。
【００４８】
レートマッチング
レートマッチングの実施例について、異なるレートマッチングパターンがＥ−ＰＲＡＣＨとＲ９９−ＰＲＡＣＨの各タイプに適用される。レートマッチングは、ＦＥＣチャネルエンコーダの出力において利用されるプロセスであり、これにより、エンコーダの出力シーケンスがマップ及び送信される１以上の物理チャネルで利用可能なビット数にチャネル符号化手段の出力シーケンスを適合させるため、ビットが出力シーケンスにおいて繰り返されるか又は“貫通（削除）される（ｐｕｎｃｔｕｒｅ）”。ＦＥＣチャネルエンコーダの出力が同じ個数の物理チャネルビットにマップされる必要がある異なる長さであるとき、異なるレートマッチングパターンが、設計によって生成可能であるか、又は非明示的に同一のパターン設計について生じさせることが可能である。ＰＲＡＣＨタイプを復号化する試みが、送信機におけるレートマッチングパターンに一致しないレートデマッチングパターンを利用して行われる場合、受信機のＦＥＣチャネルデコーダへの入力は、正しいビット情報シーケンスを含まず、ＦＥＣチャネル復号化はフェールとなる可能性がある。このため、異なるレートマッチングパターンの使用は、復号化された送信のＣＲＣチェック状態をチェックすることによって、受信機がＰＲＡＣＨタイプ間を区別することを可能にするため利用することが可能である。
【００４９】
ビットスクランブル化
ＵＴＲＡ無線インタフェースについては、ビットスクランブル化は、送信機のＦＥＣ符号化機能の後のビットシーケンスの一部の極性が、受信機と送信機の双方に知られているパターンに従って逆転される処理である。ビットスクランブル化の実施例について、ＰＲＡＣＨ及びＥ−ＰＲＡＣＨの各種ビットスクランブル化処理を実行することによって、Ｅ−ＰＲＡＣＨがＲ９９−ＰＲＡＣＨトランスポートチャネル処理により（その逆も同様である）復号化されようと試みられる場合に、ＦＥＣデコーダの入力は損傷することとなる。ＦＥＣ復号化は、この場合にはおそらくフェールとなり、ＣＲＣチェックもまたフェールとなり、これにより、ＰＲＡＣＨタイプの所望の分離が可能となる。
【００５０】
説明された実施例の変形及び拡張が、当業者に明らかである。
【００５１】
本発明の他の適用、特徴及び効果は、本発明の開示を参照した当業者には明らかであろう。従って、本発明の範囲は以下の請求項によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 図１ａは、３ＧＰＰ ＵＴＲＡ無線システムにおける２つの無線インタフェースチャネルを介したＲ９９−ＰＲＡＣＨ及びＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットのトランスポートを示す。
【図１ｂ】 図１ｂは、本発明の実施例による単一の無線インタフェースチャネルを介したＲ９９−ＰＲＡＣＨ及びＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットのトランスポートを示す。
【図２】 図２は、３ＧＰＰ ＵＴＲＡ無線システムのＵＥにおけるデータパケット処理の一例を示す。
【図３】 図３は、パラレルなデータパケット復号化による本発明の実施例を示す。
【図４】 図４は、シーケンシャルなデータパケット復号化による本発明の実施例を示す。
【図５ａ】 図５ａは、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットのＣＲＣチェックサム生成を示す。
【図５ｂ】 図５ｂは、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットのＣＲＣチェックサムチェックを示す。
【図６ａ】 図６ａは、Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケットの改良されたＣＲＣチェックサム生成を示す。
【図６ｂ】 図６ｂは、Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケットの改良されたＣＲＣチェックサムチェックを示す。
［技術分野］
本発明は、共通のランダムアクセスチャネルを介し送信される各種タイプのデータパケットを特定するシステム及び方法に関する。本発明は、以下に限定されるものでないがＵＴＭＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）に使用されるようなＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）Ｗｉｄｅｂａｎｄ−ＣＤＭＡシステムに適用可能である。
［背景技術］
携帯電話システムやプライベートモバイル無線通信システムなどの無線通信システムでは、典型的には無線通信リンクが、複数の送受信基地局（ＢＴＳ）と移動局（ＭＳ）としばしば呼ばれる複数の加入者ユニットとの間に構成される。
【０００２】
無線通信システムは、原則的に移動局がＢＴＳカバーエリア間を移動し、その際に無線伝搬環境の変動に直面するという点において、公衆回線電話網（ＰＳＴＮ）などの固定通信システムと区別される。
【０００３】
無線通信システムでは、各ＢＴＳは、特定の地理的カバーエリア（又はセル）と関連付けされている。カバーエリアは、ＢＴＳがそれのサービス提供セル内で動作するＭＳとの許容できる通信を維持可能な特定の範囲により規定される。広範なカバーエリアに対しては、複数のＢＴＳのためのカバーエリアを統合することができる。本発明の実施例は、時分割二重（ＴＤ−ＣＤＭＡ）動作モードを含むＵＭＴＳの各部分を規定する３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）を参照して説明される。本発明に関連する３ＧＰＰ規格及び技術リリースは、参照することによりその内容のすべてが本出願に含まれる、３ＧＰＰ ＴＲ２５．２１１、ＴＲ２５．２１２、ＴＲ２５．２１３、ＴＲ２５．２１４、ＴＲ２５．２１５、ＴＲ２５．８０８、ＴＲ２５．２２１、ＴＲ２５．２２２、ＴＲ２５．２２３、ＴＲ２５．２２４、ＴＲ２５．２２５、ＴＳ２５．３０９、ＴＲ２５．８０４、ＴＳ２１．１０１及びＴＲ２１．９０５を含む。３ＧＰＰの各文献は、３ＧＰＰ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｏｆｆｉｃｅ，６５０ Ｒｏｕｔｅ ｄｅｓ Ｌｕｃｉｏｌｅｓ，Ｓｏｐｈｉａ Ａｎｔｉｐｏｌｉｓ，Ｖａｌｂｏｎｎｅ，ＦＲＡＮＣＥから、又はｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇによりインターネットを介し取得することができる。
【０００４】
ＵＭＴＳの用語では、ＢＴＳはＮｏｄｅ−Ｂと呼ばれ、加入者装置（又は移動局）はユーザ装置（ＵＥ）と呼ばれる。無線通信分野においてユーザに提供されるサービスの急速な進歩によって、ＵＥは、携帯電話又はラジオから携帯情報端末及びＭＰ−３プレーヤーを介し無線ビデオユニット及び無線インターネットユニットに至る多数の形態の通信装置に及びうる。
【０００５】
ＵＭＴＳの用語では、Ｎｏｄｅ−ＢからＵＥへの通信リンクはダウンリンクチャネルと呼ばれる。他方、ＵＥからＮｏｄｅ−Ｂへの通信リンクはアップリンクチャネルと呼ばれる。
【０００６】
このような無線通信システムでは、多数のユーザ（移動局）により共有される利用可能な通信リソースを同時に使用する方法が存在する。これらの方法は、マルチアクセス技術と呼ばれることもある。典型的には、一部の通信リソース（通信チャネル、タイムスロット、コードシーケンスなど）がトラフィックを搬送するのに利用され、他のチャネルはＮｏｄｅ−ＢとＵＥとの間においてコールページング（ｃａｌｌ ｐａｇｉｎｇ）などの制御情報を伝送するのに利用される。
【０００７】
システム階層において物理レイヤとＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）との間にトランスポートチャネルが存在することに留意することは重要である。トランスポートチャネルは、無線インタフェースを介しデータがどのように伝送されるか規定することができる。ＭＡＣとＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）／ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤの間には論理チャネルが存在する。論理チャネルは、伝送されるものを規定する。物理チャネルは、無線インタフェースを介し、すなわち、Ｎｏｄｅ−ＢとＵＥのレイヤ１エンティティとの間で実際に送信されるものを規定する。
【０００８】
有限の通信リソースが、（ｉ）異なる周波数の複数のチャネルの１つがコール期間中に使用される移動局に割り当てられるＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、（ｉｉ）通信システムにおいて使用される周波数チャネルなどの各通信リソースが、当該リソースをいくつかの期間（タイムスロット、フレームなど）に分割することによってユーザ間に共有されるＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）及び（ｉｉｉ）通信がすべての期間においてすべての周波数を利用して実行され、リソースが所望する信号と所望しない信号とを区別するため各通信に特定のコードを割り当てることにより共有されるＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）などの属性に従って分割される複数のマルチアクセス技術が存在する。
【０００９】
このようなマルチアクセス技術においては、異なる二重（双方向通信）パスが構成される。このようなパスは、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｃｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）構成により構成可能であり、これにより、アップリンク通信に専用の周波数とダウンリンク通信に専用の第２周波数が設けられる。あるいは、これらのパスは、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）構成により構成可能であり、これにより、アップリンク通信に専用の第１期間とダウンリンク通信に専用の第２期間が交互に設けられる。
【００１０】
有線と無線の両方の現在の通信システムは、通信ユニット間でデータを転送するための要求を有している。この場合、データは、データ、ビデオ及びオーディオ通信などのトラフィックと通知情報を含む。このようなデータ伝送は、限られた通信リソースの使用を最適化するため、効果的かつ効率的に提供される必要がある。
【００１１】
３ＧＰＰにおける最近の注目は、アップリンクパケットベースデータのためのシステムリソースの高速スケジューリング及び割当てを提供し、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）に対する敬意としての役割を果たす“エンハンストアップリンク”機能の導入及び展開に関するものである。ＨＳＤＰＡ（ダウンリンク）においては、スケジューリング（又はダウンリンクリソース割当て）エンティティは、Ｎｏｄｅ−Ｂネットワークエンティティに配設される。（従来のスケジューリングは、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）により実行されていた。）スケジューラは、ＭＡＣ−ｈｓ（“ｈｓ”は、ＭＡＣエンティティがＨＳＤＰＡに関連付けされていることを示す）と呼ばれる新たなＭＡＣエンティティ内に設けられる。同様に、エンハンストアップリンクについては、アップリンクスケジューラはまた、ＲＮＣ（プレエンハンストアップリンク実現形態に設けられる）から、Ｎｏｄｅ−Ｂ内に設けられるＭＡＣ−ｅと呼ばれる新たなＭＡＣエンティティに移されていた。
【００１２】
ＨＳＤＰＡ（ダウンリンク）及びエンハンストアップリンクについては、他のセルにおいてなされたスケジューリング決定をほとんど又は全く気付かない各セルにアップリンク及びダウンリンクスケジューラが存在するように、スケジューリングがＮｏｄｅ−Ｂ間に全体的に分散されている。同一のＮｏｄｅ−Ｂ（同一の基地局）によりサービスが提供されているセルのスケジューラは協調するかもしれないが、異なるセルのスケジューラは、典型的には、独立に動作する。一部の実現形態では、アップリンクスケジューラとダウンリンクスケジューラとの間には協調関係が存在するかもしれない。現在の無線状態に関するフィードバックが、アップリンク及びダウンリンクスケジューラからＵＥに提供され、当該情報は、アップリンク又はダウンリンク無線リンクのパラメータを調整するためスケジューラにより利用される。基地局とＵＥとの間の無線通信の許容できるクオリティ又は信頼性を維持するため、スケジューラによって応答において調整されるリンクパラメータの具体例として、（ｉ）データレート、（ｉｉ）伝送パワー、（ｉｉｉ）モジュレーションフォーマット（ＱＰＳＫ／８−ＰＳＫ／１６−ＱＡＭなど）、及び（ｉｖ）適用されるＦＥＣ符号化の程度などがあげられる。
【００１３】
エンハンストアップリンクのケースでは、ＵＥ送信パワー及びデータレートの制御は、１以上のアップリンクスケジューラから同一のＵＥに送信されるグラント（ｇｒａｎｔ）コマンドの形態をとる。絶対的なグラントチャネル（Ｅ−ＡＧＣＨ）が、サービスを提供しているセルスケジューラによって、それが利用可能なリソースに関する情報をＵＥに通知するのに利用される。アップリンクリソースは、一般にＣＤＭＡシステムにおいては“Ｒｉｓｅ−ｏｖｅｒ−Ｔｈｅｒｍａｌ（ＲｏＴ）”リソースとみなされ、許容できる受信干渉レベル閾値が基地局に対して設定され（受信機の熱雑音に対して）、各ユーザにこの許容できる受信干渉パワーの一部が効果的に提供される。許容できるＲｏＴセットポイントが増大するに従って、基地局における干渉レベルが増大し、ＵＥ信号の検出がより困難となる。このため、ＲｏＴを増加させる結果は、セルのカバーエリアの低減となる。このため、ＲｏＴセットポイントは、与えられた配置が所望のシステムカバレッジに満たされることを確実にするよう適切に構成される必要がある。
【００１４】
またこのとき、システムのアクティブなユーザに与えられるＲｏＴ及び他のシステムリソースの正確な制御は、効率的なシステム動作について重要であることは明らかである。ＵＥの無線状態又はデータ伝送要求に正確に調整されていないＵＥへのリソースの提供は、システムリソースの無駄となる。
【００１５】
このため、アクティブな各ＵＥの無線状態又はデータ伝送要求の変化に関して、アップリンクスケジューラに通知され、最小の遅延により更新されることが重要である。例えば、最近比較的アイドル状態であったユーザが電子メールの添付を送信しようとする場合、システムリソースが提供可能であり、高速なレスポンスタイムが実現できるように、最小の遅延によってデータを送信するＵＥの要求をアップリンクスケジューラに認識させることが重要である。また、割り当てられた伝送リソースの性質及びパラメータがこれらの無線状態に適合するよう調整可能となるように、ＵＥの現在の無線状態をアップリンクスケジューラに認識させることも効果的である。
【００１６】
このタイプの伝送リソースに対するリクエストと関連する無線状態の更新をＵＥからＮｏｄｅ−Ｂのエンハンストアップリンクスケジューラに送信するため、Ｅ−ＰＲＡＣＨと呼ばれる新たなＮｏｄｅ−Ｂターミネートランダムアクセスチャネルが検討されている。この物理チャネルは、アップリンクの共有されている伝送リソースの割当てに対するユーザ要求のＮｏｄｅ−Ｂスケジューラへのタイムリーな指示を実行するため、３ＧＰＰ ＵＴＲＡ ＴＤＤの概念的なエンハンストアップリンクシステム拡張の範囲内で利用される。
【００１７】
ランダムアクセスチャネル（３ＧＰＰの用語ではＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、以下のように機能する。伝送要求がユーザ装置において識別されると、設定されたチャネル群からランダムに伝送チャネル又は“コード”が選択される。その後、当該チャネル上で伝送が実行され、他の何れのユーザも同一チャネル上で同一時間に伝送することがなくなることが期待される。これは衝突を生じさせ、典型的には、当該チャネル上での衝突したすべてのユーザの検出又は復号失敗を生じさせる。
【００１８】
この衝突確率は、伝送確率と設定されたチャネルの個数の減少に従って増大する。Ｅ−ＰＲＡＣＨの使用は、それが各パケットコールのスタート時（すなわち、短期間の非アクティブ状態後）しか要求されるべきでないという事実によって、過度に頻繁になるべきでない。しかしながら、ユーザ間のＥ−ＰＲＡＣＨ衝突確率が適切に低いレベルに維持されるように、十分な量のコードリソース（“ＮＥ”Ｅ−ＰＲＡＣＨチャネル）がＥ−ＰＲＡＣＨ利用に割当て可能であるべきである。割り当てられるＥ−ＰＲＡＣＨチャネルが少ないことは、与えられたシステムロードに対する衝突確率の増大を招く。高いＥ−ＰＲＡＣＨ衝突確率は、伝送遅延と最終的に認識されるユーザスループットを低下させる。なぜなら、伝送リソースに対するユーザ要求に関して必要な情報は、ＵＥからＮｏｄｅ−Ｂスケジューラへの伝送中に遅延又は欠落するかもしれないためである。
【００１９】
３ＧＰＰ ＵＴＲＡ ＴＤＤの既存のリリース（リリース９９／４／５／６など）は、物理ランダムアクセスチャネルに対するサポートをすでに提供している（ここでは、Ｒ９９ ＰＲＡＣＨと呼ぶ）。再び、適切な個数（“Ｎ９９”）のＲ９９ ＰＲＡＣＨチャネルが、与えられたシステムロードに対して許容できる衝突確率を維持するよう構成される必要がある。いわゆる“ＲＡＣＨ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｃｅ”値のセル報知制御通知を介して衝突確率を制御するため、ネットワークの機構が提供される。これらは、ＲＡＣＨ伝送確率を調整するため、各ユーザ端末において使用される。このため、高いロードでは、ネットワークは許容できる衝突確率を維持しようとするため、ＲＡＣＨの伝送を低減するようＵＥに指示することが可能である。
【００２０】
所与の個数の合計のランダムアクセスチャネル（ＮＴＯＴ）に対して、利用可能なランダムアクセスチャネルセットの全体がＥ−ＰＲＡＣＨとＲ９９ ＰＲＡＣＨ伝送の双方について同時に使用される場合、Ｅ−ＰＲＡＣＨとＲ９９ ＰＲＡＣＨの両方についての全体的な衝突確率は低下するかもしれない。
【００２１】
このため、利用可能なランダムアクセスチャネルセット（ＮＴＯＴ）の全体が、Ｒ９９ ＰＲＡＣＨに利用可能なセットとＥ−ＰＲＡＣＨに利用可能な共通部分のないセットに分割される場合、ランダムアクセスチャネルセットがセグメント化されず、その代わりに２つのＰＲＡＣＨタイプの間に共有されるケースと比較したとき、Ｒ９９ ＰＲＡＣＨとＥ−ＰＲＡＣＨの双方の衝突確率は低下する。
【００２２】
この“チャネル共有化”機能はまた、時間と共に各ＰＲＡＣＨタイプについて提供されるＰＲＡＣＨトラフィックのボリュームの変動の調整を可能にする。例えば、あるサービス時間内において、ＰＲＡＣＨの８０％がＲ９９タイプであり、２０％がＥ−ｔｙｐｅである場合、ランダムアクセスチャネルリソースにおいてハードスプリット（ｈａｒｄ−ｓｐｌｉｔ）を実現するシステムは、適切な量のリソースが各ＰＲＡＣＨタイプに割り当てられるように、これらのリソースを再構成する必要が生じるであろう。このような再構成が実行されない場合、システムはＰＲＡＣＨタイプの一方に関する次善的なＰＲＡＣＨキャパシティを被ることとなる。提供されるＰＲＡＣＨトラフィックボリュームレシオ（Ｒ９９／Ｅ−ＰＲＡＣＨ）の変更が検出される毎に、再構成が実行される必要が生じるであろう。他方、リソースがＰＲＡＣＨタイプ間で共有される場合には、このような再構成手段は不要となる。
【００２３】
従って、Ｅ−ＰＲＡＣＨ及びＲ９９ ＰＲＡＣＨが図１ｂの利用可能な共通のランダムアクセスチャネルセット上で伝送することを可能にすることが望ましい。これはＲ９９ ＰＲＡＣＨとＥ−ＰＲＡＣＨの効率を向上させることが可能であるが、当該アプローチは、基地局受信機においてＥ−ＰＲＡＣＨとＰＲＡＣＨとを確実に区別する方法に関する問題を生じさせる。この問題は、異なるアクションがＲ９９ ＰＲＡＣＨ又はＥ−ＰＲＡＣＨの受信時に基地局により実行される必要があるために生ずるものである。Ｒ９９ ＰＲＡＣＨは無線ネットワークコントローラ“ＲＮＣ”（ＭＡＣ−ｃ／ｓｈ）においてターミネートされ、何れか検出されたＲ９９ ＰＲＡＣＨは基地局により復号化され、Ｎｏｄｅ−ＢとＲＮＣとの間のＩｕｂインタフェースを介し転送されるべきである。他方、Ｅ−ＰＲＡＣＨはＮｏｄｅ−Ｂ（ＭＡＣ−ｅ）においてターミネートされ、Ｉｕｂを介し転送されるべきでない。その代わりに、それに含まれる情報は、基地局内で内部的にＭＡＣ−ｅのアップリンクスケジュールに転送されるべきである。
【００２４】
図１ａにおいて、ランダムアクセスリソースがＲ９９ ＰＲＡＣＨに排他的に割り当てられているリソースと、Ｅ−ＰＲＡＣＨに排他的に割り当てられているリソースとにセグメント化される状況が示されている。ユーザ装置１０１は、Ｒ９９ ＰＲＡＣＨとＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットをそれぞれそれのＭＡＣ−ｃ／ｓｈとＭＡＣ−ｅ ＭＡＣエンティティにおいて発信することができる。Ｒ９９ ＰＲＡＣＨとＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットは共に、ＵＥ１０１の物理レイヤ１０７を介し送信される。そこでは、それらにはＰＲＡＣＨタイプ（Ｅ−ＰＲＡＣＨ／Ｒ９９ ＰＲＡＣＨ）に応じて無線インタフェース１０２上の伝送リソースが割り当てられ、Ｎｏｄｅ−Ｂ１０３の物理レイヤ１０８により受信される。ＰＲＡＣＨタイプは、単に信号が受信されたランダムアクセスチャネルによりＮｏｄｅ−Ｂによって決定される。Ｒ９９ ＰＲＡＣＨデータパケットは、その後にＮｏｄｅ−Ｂ／ＲＮＣインタフェースＩｕｂ１０４を介しＲＮＣ１０５に転送され、それらはＭＡＣ−ｃ／ｓｈ１１０でターミネートされる。Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケットは、Ｎｏｄｅ−Ｂ物理レイヤからＮｏｄｅ−Ｂ ＭＡＣ−ｅ１０９にＮｏｄｅ−Ｂの内部で転送される。
【００２５】
ＵＳ２００３／１６１４７１は、基地局と移動局の双方により知られているようなシステム時間とリンクされた時間可変的なスクランブル化シーケンスを設けることによって、復号化のためのデータパケットを変更する方法を開示している。
【００２６】
１つのＰＲＡＣＨタイプにより排他的に使用されるチャネルセットへのランダムアクセスリソースのセグメント化を回避し、各ＰＲＡＣＨタイプが共通のランダムアクセスリソースセットを共有することを可能にすることが望ましい。また、Ｅ−ＰＲＡＣＨ機能を有しないレガシーＮｏｄｅ−Ｂとの後方互換性のため、Ｒ９９ ＰＲＡＣＨデータパケットへの変更を要求することなく、Ｅ−ＰＲＡＣＨを既存システムに導入可能とすることが望ましい。
［発明の概要］
本発明の実施例は、セルラー通信システムのランダムアクセス通信チャネルを介し送信される第１タイプのデータパケットと同一のランダムアクセス通信チャネルを介し送信される第２タイプのデータパケットとを区別し、第１及び第２タイプデータパケットが異なるタイプのチャネル符号化を利用することを介し共通のランダムアクセスチャネルセットを共有することを可能にする。これは、データパケットタイプに従ってランダムアクセスチャネルセットを分離する必要性を解消することによって、データパケット衝突確率を低減する。第１データパケットタイプしか扱わないレガシー基地局との後方互換性が、第１データパケットタイプの変更が不要となるため維持される。
［発明の詳細な説明］
図１ｂは、ＵＥ１０１において、一部の伝送データパケットがＭＡＣ−ｅ１０６により生成され、一部の伝送データパケットがＭＡＣ−ｃ／ｓｈ１０５により生成される状況を示す。Ｅ−ＰｒａｃｈタイプデータパケットはＭＡＣ−ｅにより生成され、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨタイプデータパケットはＭＡＣ−ｃ／ｓｈにより生成される。予め割り当てられている伝送リソースは、これらのデータパケットについて利用可能でなく、このため、データはランダムアクセスリソースを利用して送信される。ランダムアクセスリソースセット（チャネル）は、ＵＥにおいてＲＮＣ１０５により以前に設定されている。双方のデータパケットタイプも、ランダムアクセスチャネルセットの何れか１つにマップされるようにしてもよい（１つのパケットが１つのチャネルにマップされるという制限により）。このため、Ｅ−ＰＲＡＣＨ及びＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットタイプは、無線インタフェース１０２ｂを介し共通のランダムアクセスチャネルセットを共有する。
【００２７】
ＵＥの物理レイヤ１０７は、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨデータパケット伝送に適用される順方向誤り訂正又はデータパケット処理スキームと比較すると、改良された順方向誤り訂正スキーム又はデータパケット処理スキームをＥ−ＰＲＡＣＨデータパケット伝送に適用する。
【００２８】
あるランダムアクセスチャネルについて、Ｎｏｄｅ−Ｂ１０３の物理レイヤ１０８は、Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケット伝送又はＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケット伝送の何れかに対応してランダムアクセス伝送を検出するかもしれない。物理レイヤ１０８は、ＵＥの物理レイヤ１０７によって第１順方向誤り訂正又はデータパケット処理スキームを利用して符号化されたＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットの良好な復号に適した第１デコーダを利用して、検出された伝送を復号しようと試み、第１データインテグリティメトリックが、Ｎｏｄｅ−Ｂの物理レイヤ１０３により生成される。Ｎｏｄｅ−Ｂ物理レイヤはまた、ＵＥの物理レイヤ１０７により第２順方向誤り訂正又はデータパケット処理スキームを利用して符号化されたＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットの良好な復号に適した第２デコーダを利用して、検出された伝送を復号しようと試み、第２データインテグリティメトリックが生成される。
【００２９】
Ｎｏｄｅ−Ｂ物理レイヤは、少なくとも部分的に第１及び第２データインテグリティメトリックに基づき、データパケットタイプに関する決定を形成する。当該パケットがＥ−ＰＲＡＣＨタイプのものであるという決定である場合、当該データはＮｏｄｅ−ＢのＭＡＣ−ｅ１０９に送信される。当該パケットがＲ９９−ＰＲＡＣＨタイプのものであるという決定である場合、当該データは、ＲＮＣ１０５のＭＡＣ−ｃ／ｓｈ１１０にＩｕｂインタフェース１０４を介し送信される。このため、各パケットデータタイプが共通のランダムアクセスチャネルセットにマップされることを可能にしながら、データパケットタイプの分離可能性が実現される。
【００３０】
本発明のいくつかの実施例は、Ｅ−ＰＲＡＣＨデコーダによりＲ９９−ＰＲＡＣＨを復号しようと試みられるとき（その逆も同様である）、復号が失敗し、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）がその後に失敗するように、あるいはデコーダメトリックが復号された情報のインテグリティに関する不確実性を示すように、Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケットとＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとの間のチャネル符号化が大きく異なっていることに依拠している。このときこれは、ランダムアクセスチャネルを介し受信したデータパケットのタイプであるＲ９９−ＰＲＡＣＨ又はＥ−ＰＲＡＣＨをＮｏｄｅ−Ｂ受信機に示すこととなる。
【００３１】
許容可能な動作について、送信時にＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットを正しく識別する確率は高くなるべきである。さらに、実際にＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットが送信されたときに、ＰＲＡＣＨデータパケットをＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットと識別し、実際にＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットが送信されたときに、ＰＲＡＣＨデータパケットをＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットと識別する確率は低くなるべきである。これを実現するため、Ｎｏｄｅ−Ｂ ＰＨＹ（物理レイヤ）により正しく検出及び分離されるように、大きく異なったトランスポートチャネル処理がＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケット及びＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットに適用されるべきである。
【００３２】
一般に、既存のトランスポートチャネル処理機能の１以上が、これを実現するため改良可能である。図２において、既存の処理チェーンが示される（３ＧＰＰ ＴＳ２５．２２２から改良された）。本出願を記述する時点では使用がまだ確定されていなかったため、図２は、Ｅ−ＰＲＡＣＨに使用される正確な処理を必ずしも記載していないことを認識すべきである。しかしながら、図示されているＲ９９処理チェーンの多くの部分は、ここに記載された実施例を実現するＥ−ＰＲＡＣＨ処理に再利用可能であると予想される。３ＧＰＰ Ｒ９９処理ブロック又は機能に依拠しない他の実施例もまた、当業者により想定可能であり明らかである。
【００３３】
ＰＲＡＣＨデータパケットタイプを区別するのに有用なデータパケットのチャネル符号化パラメータは、（以下に限定するものでないが）、（ｉ）搬送される情報ビットのビット数、（ｉｉ）ターボや畳み込み符号かなど、使用される順方向誤り訂正（ＦＥＣ）のタイプ、（ｉｉｉ）使用されるレートマッチングパターン、（ｉｖ）インタリーブパターン、（ｖ）適用されるビットスクランブルパターン、及び（ｖｉ）ＣＲＣフィールドスクランブル化又はマスキングを含む。
【００３４】
ＰＲＡＣＨタイプ検出は、パラレルな実施例（図３）又はシーケンシャルな実施例（図４）の何れかにおいてＮｏｄｅ−Ｂにより実行可能である。Ｒ９９−ＰＲＡＣＨ及びＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットのシーケンシャル及びパラレルな復号化は、本質的に極めて類似している。何れも同様の検出信頼性を有するよう実行可能であり、これは単に、パラレル復号化については、受信したＰＲＡＣＨデータパケットがＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットの両方として同時検出可能となる（低い）可能性があるが、シーケンシャルな復号化では、このシナリオは生じ得ないということである。Ｒ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットに対する上位レイヤ（ＲＮＣ）のチェックは、Ｎｏｄｅ−ＢにおいてＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとして誤って識別されたＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットの誤検出信頼性を向上させることが可能となる。
【００３５】
図３を参照するに、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットを合成したものが、共通の処理のためＮｏｄｅ−Ｂの受信機の物理レイヤフロントエンド３０２に入力される。その後、各パケットは、Ｅ−ＰＲＡＣＨ処理ブロック３０３とＲ９９−ＰＲＡＣＨ処理ブロック３０４の両方に送信される。Ｅ−ＰＲＡＣＨ復号化が成功した場合、データパケットはＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットとしてＮｏｄｅ−ＢのＭＡＣ−ｅに転送され（３０７）、そうでない場合、データパケットは、損傷したＥ−ＰＲＡＣＨデータパケット又は異なるデータパケットタイプとして破棄される（３０５）。Ｒ９９−ＰＲＡＣＨ復号化が成功した場合（３０４）、データパケットはＩｕｂ１０４を介しＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとしてＭＡＣ−ｃ／ｓｈ又はＲＮＣ３０８に送信され、そうでない場合、データパケットは、損傷したＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケット又は異なるデータパケットタイプとして破棄される（３０６）。
【００３６】
図４を参照するに、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットを合成したものが、共通の処理のためＮｏｄｅ−Ｂの物理レイヤフロントエンド３０２に入力される。その後、各パケットはＥ−ＰＲＡＣＨ復号化に送信される（３０３）。Ｅ−ＰＲＡＣＨ復号化が成功した場合、データパケットは、Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケットとしてＮｏｄｅ−ＢのＭＡＣ−ｅ３０７に転送され、そうでない場合、データパケットはＲ９９−ＰＲＡＣＨデコーダ３０４に転送される。Ｒ９９−ＰＲＡＣＨ復号化が成功した場合（３０４）、データパケットはＩｕｂ１０４を介しＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットとしてＭＡＣ−ｃ／ｓｈ又はＲＮＣ３０８に送信され、そうでない場合、データパケットは、損傷したＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケット又は異なるデータパケットタイプとして破棄される（３０６）。図４においてＥ−ＰＲＡＣＨ復号化はＲ９９−ＰＲＡＣＨ復号化前に実行されているが、Ｅ−ＰＲＡＣＨ及びＲ９９−ＰＲＡＣＨのシーケンシャルな復号化が実行される順序は反対であってもよい。
【００３７】
共通の“フロントエンド”ＰＲＡＣＨデータパケット識別復調機構（図３及び４の３０２）が、物理チャネル構成が類似している場合、Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケットとＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットの両方について利用可能である。これは好適な実施例である。この共通のフロントエンド検出処理の利用によって、何も送信されていなかった場合のＥ−ＰＲＡＣＨ又はＲ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットを検出する確率は、影響を受けない。
【００３８】
関心のあるいくつかの信頼性は、（ｉ）Ｒ９９−ＰＲＡＣＨが送信されていた場合にＥ−ＰＲＡＣＨを検出する確率であるＰ（Ｅ｜９９）、及び（ｉｉ）Ｅ−ＰＲＡＣＨが送信されていた場合にＲ９９−ＰＲＡＣＨを検出する確率を含む。これらの確率は、順方向誤り訂正のタイプ、各ＲＡＣＨタイプに適用されるレートマッチング、使用されるＣＲＣの長さなど、トランスポートチャネル処理チェーンの各種構成要素となる機能ブロックの複雑な関数となる。しかしながら、Ｅ−ＰＲＡＣＨトランスポートチャネル処理及び復号化は、低い確率Ｐ（Ｅ｜９９）及びＰ（Ｒ９９｜Ｅ）を保証するよう設計可能である。当該チャネルがレガシー端末及びＮｏｄｅ−Ｂにより共通に使用されるとき、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨに適用されるトランスポートチャネル処理を変更しないことが好ましい。
【００３９】
本発明の実施例は、Ｎｏｄｅ−Ｂの受信機における分離可能性を向上させるため、Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケットに適用されるようなトランスポートチャネル処理と、Ｅ−ＰＲＡＣＨに適用されるトランスポートチャネル処理をＲ９９−ＰＲＡＣＨに適用されるものとの相関を排除するのに役立つ多数のシンプルな改良との複数の組み合わせを含む。
【００４０】
ＣＲＣマスキング
ＣＲＣマスキングの実施例について、Ｅ−ＰＲＡＣＨについて計算されたＣＲＣフィールドは、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨに適用されない指定されたビットシーケンスとの排他的論理和演算を受ける。（この適用の欠落は、すべてがゼロであるシーケンスとのマスキングに等価である。）例えば、ＣＲＣがビット単位で反転されている場合（すべてが１のマスキングシーケンス）、これは、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨ ＣＲＣコードワードからの最大距離コードワードを提供し、これにより、当該実施例の方法についてＥ−ＰＲＡＣＨとＲ９９−ＰＲＡＣＨとの分離可能性を最大化する。
【００４１】
ＣＲＣコードワードマスキング処理のさらなる実施例は、以下のように実現することができる。
・ユーザ装置（ＵＥ）が、Ｅタイプ又はＲ９９タイプのＰＲＡＣＨを生成する（図５ａ及び６ａの５０１）。
・ＵＥは、通常通りＣＲＣポリノミナルを使用してＣＲＣバイナリワードを計算する（図５ａ及び６ａの５０２）。
・ＰＲＡＣＨがＲ９９タイプである場合、ＣＲＣワードは変更されることなく情報データに添付される（図５ａの５０３）。
・ＰＲＡＣＨがＥタイプである場合、ＣＲＣワードはまず、ＣＲＣワードと同じ長さの非ゼロバイナリシーケンス（図６ａの５０４）と排他的論理和演算され（図６ａの５０５）、その後に添付される（図５ａの５０３）。同一の非ゼロバイナリシーケンスが、Ｅ−ＰＲＡＣＨを送信するすべてのＵＥにより使用される。
・送信が実行され、ＰＲＡＣＨ伝送タイプの検出がＮｏｄｅ−Ｂの受信機において実行される。
・Ｎｏｄｅ−Ｂの受信機は、以下の両方のケースにおいてゼロの剰余を求めて２つのＣＲＣ復号化を試みる。
【００４２】
第１の復号化について、受信データはＣＲＣポリノミナルを単に通過し、その結果が、添付されたＣＲＣワードの受信したコピーと比較される。２つのバイナリワードが同一である場合、ＣＲＣはパス（ｐａｓｓ）したと言われ、ＰＲＡＣＨはＲ９９タイプとなる。
【００４３】
第２の復号化について、受信データはＣＲＣポリノミナルを通過し、既知のＥ−ＰＲＡＣＨバイナリマスキングシーケンスと排他的論理和演算される。その後、これが添付されたＣＲＣワードの受信したコピーと比較される。２つのバイナリワードが同一である場合、ＣＲＣはパスしたと言われ、ＰＲＡＣＨはＥタイプとなる。
【００４４】
この伝送及び有効な受信処理は、Ｒ９９については図５ｂに示され、Ｅ−ＰＲＡＣＨについては図６ｂに示される。
【００４５】
誤った受信処理が適用された場合、ＣＲＣの決定はおそらく“フェール（ｆａｉｌ）”する。何れの受信処理も成功しない場合、検出したＰＲＡＣＨは破棄される。（ＰＲＡＣＨは送信されないか、又はデータ伝送エラーにより受信されたものとなる。）受信処理の一方がＣＲＣパス判定となり、他方がフェール判定となった場合、ＰＲＡＣＨタイプが確定され（何れの受信処理が機能したか検討することによって）、ＰＲＡＣＨはさらなる処理のため必要に応じて転送される。双方の受信処理がＣＲＣパス判定をもたらす可能性の低いイベントでは、ペイロードデータのさらなる解析及び処理がＰＲＡＣＨのタイプを明らかにするのに役立ち、そうでない場合には、ＰＲＡＣＨは破棄されるべきである。
【００４６】
ＦＥＣ符号化
改良された順方向誤り訂正（ＦＥＣ）の実施例について、Ｅ−ＰＲＡＣＨに適用される基本的タイプのＦＥＣ符号化が、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨに適用されるものと異なるように選択される。例えば、ＵＴＲＡシステムのＲ９９−ＰＲＡＣＨについては、１／２レートの畳み込み符号化がしばしば適用される。Ｅ−ＰＲＡＣＨの各種の利用可能なチャネル符号化タイプ（１／３レート畳み込み符号化、１／３レートターボ符号化など）の選択が、受信機におけるＰＲＡＣＨタイプの区別を可能にするため利用可能である。これは、ＰＲＡＣＨの復号化が送信機において使用されているエンコーダタイプに一致しないデコーダタイプを利用して試みられる場合、ＣＲＣ失敗の確率が高くなるという事実によるものである。
【００４７】
ビットインタリーブ
ビットインタリーブの実施例について、各種インタリーブ構成及びパターンが、Ｅ−ＰＲＡＣＨ及びＲ９９−ＰＲＡＣＨ伝送に適用される。インタリーブは、チャネルエンコーダからの出力ビットのシーケンスが再順序付けされたビットシーケンスを生じさせるように調整される方法である。これは、エラーグループ又は“バースト”がしばしばある期間内に同時生じる可変的な無線状態において有用である。影響を受けたビットがインタリーブ解除により受信機によって経時的に再分配される場合、正しいＦＥＣ復号化の確率を向上させることができる。インタリーブの効果は、送信機と受信機の双方により知られているパターンに従って、チャネルエンコーダから出力されるビットを再順序付けということである。異なるインタリーブパターンがＥ−ＰＲＡＣＨとＲ９９−ＰＲＡＣＨに対して使用される場合、送信機で使用されているインタリーブパターンに一致しないインタリーブ解除パターンによるＰＲＡＣＨの復号化の試みは、以降のＦＥＣ復号化を失敗させる可能性が高く、これにより、ＣＲＣの結果をチェックすることを介したＰＲＡＣＨタイプ間の受信機における区別を可能にする。
【００４８】
レートマッチング
レートマッチングの実施例について、異なるレートマッチングパターンがＥ−ＰＲＡＣＨとＲ９９−ＰＲＡＣＨの各タイプに適用される。レートマッチングは、ＦＥＣチャネルエンコーダの出力において利用されるプロセスであり、これにより、エンコーダの出力シーケンスがマップ及び送信される１以上の物理チャネルで利用可能なビット数にチャネル符号化手段の出力シーケンスを適合させるため、ビットが出力シーケンスにおいて繰り返されるか又は“貫通（削除）される（ｐｕｎｃｔｕｒｅ）”。ＦＥＣチャネルエンコーダの出力が同じ個数の物理チャネルビットにマップされる必要がある異なる長さであるとき、異なるレートマッチングパターンが、設計によって生成可能であるか、又は非明示的に同一のパターン設計について生じさせることが可能である。ＰＲＡＣＨタイプを復号化する試みが、送信機におけるレートマッチングパターンに一致しないレートデマッチングパターンを利用して行われる場合、受信機のＦＥＣチャネルデコーダへの入力は、正しいビット情報シーケンスを含まず、ＦＥＣチャネル復号化はフェールとなる可能性がある。このため、異なるレートマッチングパターンの使用は、復号化された送信のＣＲＣチェック状態をチェックすることによって、受信機がＰＲＡＣＨタイプ間を区別することを可能にするため利用することが可能である。
【００４９】
ビットスクランブル化
ＵＴＲＡ無線インタフェースについては、ビットスクランブル化は、送信機のＦＥＣ符号化機能の後のビットシーケンスの一部の極性が、受信機と送信機の双方に知られているパターンに従って逆転される処理である。ビットスクランブル化の実施例について、ＰＲＡＣＨ及びＥ−ＰＲＡＣＨの各種ビットスクランブル化処理を実行することによって、Ｅ−ＰＲＡＣＨがＲ９９−ＰＲＡＣＨトランスポートチャネル処理により（その逆も同様である）復号化されようと試みられる場合に、ＦＥＣデコーダの入力は損傷することとなる。ＦＥＣ復号化は、この場合にはおそらくフェールとなり、ＣＲＣチェックもまたフェールとなり、これにより、ＰＲＡＣＨタイプの所望の分離が可能となる。
【００５０】
説明された実施例の変形及び拡張が、当業者に明らかである。
【００５１】
本発明の他の適用、特徴及び効果は、本発明の開示を参照した当業者には明らかであろう。従って、本発明の範囲は以下の請求項によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 図１ａは、３ＧＰＰ ＵＴＲＡ無線システムにおける２つの無線インタフェースチャネルを介したＲ９９−ＰＲＡＣＨ及びＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットのトランスポートを示す。
【図１ｂ】 図１ｂは、本発明の実施例による単一の無線インタフェースチャネルを介したＲ９９−ＰＲＡＣＨ及びＥ−ＰＲＡＣＨデータパケットのトランスポートを示す。
【図２】 図２は、３ＧＰＰ ＵＴＲＡ無線システムのＵＥにおけるデータパケット処理の一例を示す。
【図３】 図３は、パラレルなデータパケット復号化による本発明の実施例を示す。
【図４】 図４は、シーケンシャルなデータパケット復号化による本発明の実施例を示す。
【図５ａ】 図５ａは、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットのＣＲＣチェックサム生成を示す。
【図５ｂ】 図５ｂは、Ｒ９９−ＰＲＡＣＨデータパケットのＣＲＣチェックサムチェックを示す。
【図６ａ】 図６ａは、Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケットの改良されたＣＲＣチェックサム生成を示す。
【図６ｂ】 図６ｂは、Ｅ−ＰＲＡＣＨデータパケットの改良されたＣＲＣチェックサムチェックを示す。
Claims (13)
- ランダムアクセス多重化通信チャネルを介しデータパケットを伝送する方法であって、
当該方法は、
第１タイプのランダムアクセスデータパケットを符号化するステップと、
第２タイプのランダムアクセスデータパケットを符号化するステップと、
前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットを第１ランダムアクセスチャネルセットに含まれるランダムアクセスチャネルを介し送信し、前記第２タイプのランダムアクセスデータパケットを第１ランダムアクセスチャネルセットに含まれるランダムアクセスチャネルを介し送信するステップと、
を有し、
前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットと前記第２タイプのランダムアクセスデータパケットを、前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットと前記第２タイプのランダムアクセスデータパケットを区別可能なように、前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）を変更することにより異なるタイプのチャネル符号化を利用してエンコードする、方法。 - 前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットは、第１タイプの以降のデータパケット処理に指定され、
前記第２タイプのランダムアクセスデータパケットは、第２タイプの以降のデータパケット処理に指定される、請求項１記載の方法。 - 前記ランダムアクセス多重化通信チャネルは、エンハンストアップリンクパケットデータ通信に関する通知情報を搬送し、
前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットは、移動局から基地局のスケジューリング機能に送信される、請求項１記載の方法。 - 前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットは、移動局から基地局のスケジューリング機能へのエンハンストアップリンクパケットデータ通信に関する通知情報を搬送するランダムアクセスチャネルを介した伝送のためのデータパケットである、請求項２記載の方法。
- 前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットのＣＲＣは、排他的論理和関数を用いてマスキングビットシーケンスと合成することにより変更される、請求項１記載の方法。
- ランダムアクセス多重化通信チャネルを介した伝送のため、ランダムアクセスデータパケットを符号化する装置であって、
当該装置は、
第１タイプのランダムアクセスデータパケットを符号化する第１エンコーダと、
第２タイプのランダムアクセスデータパケットを符号化する第２エンコーダと、
前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットを第１ランダムアクセスチャネルセットに含まれるランダムアクセスチャネルを介し送信し、前記第２タイプのランダムアクセスデータパケットを第１ランダムアクセスチャネルセットに含まれるランダムアクセスチャネルを介し送信する手段と、
を有し、
前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットと前記第２タイプのランダムアクセスデータパケットを、前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットと前記第２タイプのランダムアクセスデータパケットを区別可能なように、前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）を変更することにより異なるタイプのチャネル符号化を利用してエンコードする装置。 - ランダムアクセス多重化通信チャネルを介し伝送可能な第１タイプのランダムアクセスデータパケットを符号化するステップと、
第２タイプのランダムアクセスデータパケットを符号化するステップと、
前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットを第１ランダムアクセスチャネルセットに含まれるランダムアクセスチャネルを介し送信し、前記第２タイプのランダムアクセスデータパケットを第１ランダムアクセスチャネルセットに含まれるランダムアクセスチャネルを介し送信するステップと、
を有する方法を実行するためのコンピュータにより実行可能な命令を有するコンピュータ可読媒体であって、
前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットと前記第２タイプのランダムアクセスデータパケットは、前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットと前記第２タイプのランダムアクセスデータパケットを区別可能なように、前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）を変更することにより、異なるタイプのチャネル符号化を利用してエンコードされる、媒体。 - 第１のランダムアクセスチャネルセットに含まれるランダムアクセス多重化通信チャネルを介し受信したあるタイプのランダムアクセスデータパケットを復号化する方法であって、
当該方法は、
第１ランダムアクセスデコーダを用いて、前記受信したランダムアクセスデータパケットが、チャネル符号化のタイプが第１タイプのチャネル符号化である第１タイプのランダムアクセスデータパケットであるか判断し、第１タイプのランダムアクセスデータパケットである場合、以降において前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットに第１タイプのデータパケット処理を実行するステップと、
第１タイプのランダムアクセスデータパケットでなく、前記受信したランダムアクセスデータパケットが、チャネル符号化のタイプが第２タイプのチャネル符号化である第２タイプのランダムアクセスデータパケットである場合、以降において前記第２タイプのランダムアクセスデータパケットに第２タイプのデータパケット処理を実行するステップと、
を有し、
前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットのデコーダは、変更されたＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）チェックを有する、方法。 - 前記ランダムアクセス多重化通信チャネルは、エンハンストアップリンクパケットデータ通信に関する通知情報を搬送し、
前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットは、移動局から基地局のスケジューリング機能に送信される、請求項８記載の方法。 - 前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットは、移動局から基地局のスケジューリング機能へのエンハンストアップリンクパケットデータ通信に関する通知情報を搬送するランダムアクセスチャネルを介した伝送のためのデータパケットであり、
前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットは、Ｎｏｄｅ−ＢのＭＡＣ−ｅにルーティングされ、
前記第２タイプのランダムアクセスデータパケットは、ＲＮＣのＭＡＣ−ｃ／ｓｈにルーティングされる、請求項８記載の方法。 - 前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットのＣＲＣは、排他的論理和関数によりマスキングビットシーケンスと合成される、請求項８記載の方法。
- 第１のランダムアクセスチャネルセットに含まれるランダムアクセス多重化通信チャネルを介し受信したランダムアクセスデータパケットを復号化する装置であって、
当該装置は、第１デコーダを用いて、前記受信したランダムアクセスデータパケットが、チャネル符号化のタイプが第１タイプのチャネル符号化である第１タイプのランダムアクセスデータパケットであるか判断し、第１タイプのランダムアクセスデータパケットである場合、以降において前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットに第１タイプのデータパケット処理を実行し、第１タイプのランダムアクセスデータパケットでなく、前記受信したランダムアクセスデータパケットが、チャネル符号化のタイプが第２タイプのチャネル符号化である第２タイプのランダムアクセスデータパケットである場合、以降において前記第２タイプのランダムアクセスデータパケットに第２タイプのデータパケット処理を実行する手段を有し、
前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットのデコーダは、変更されたＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）チェックを有する、装置。 - 第１のランダムアクセスチャネルセットに含まれるランダムアクセス多重化通信チャネルを介し受信したランダムアクセスデータパケットを復号化する方法であって、
第１デコーダを用いて、前記受信したランダムアクセスデータパケットが、チャネル符号化のタイプが第１タイプのチャネル符号化である第１タイプのランダムアクセスデータパケットであるか判断し、第１タイプのランダムアクセスデータパケットである場合、以降において前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットに第１タイプのデータパケット処理を実行するステップと、
第１タイプのランダムアクセスデータパケットでなく、前記受信したランダムアクセスデータパケットが、チャネル符号化のタイプが第２タイプのチャネル符号化である第２タイプのランダムアクセスデータパケットである場合、以降において前記第２タイプのランダムアクセスデータパケットに第２タイプのデータパケット処理を実行するステップと、
を有する方法であって、
前記第１タイプのランダムアクセスデータパケットのデコーダは、変更されたＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）チェックを有する、方法を実行するためのコンピュータにより実行可能な命令を有するコンピュータ可読媒体。
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