JP4772904B2 - 移動通信システムにおける状態報告の送受信方法及び装置 - Google Patents
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Description
UMTS標準化を担当している第3世代パートナーシッププロジェクト(3rd Generation Partnership Project:以下、“3GPP”と称する)において、ロングタームエボルーション(Long Term Evolution:以下、“LTE”と称する)は、UMTSシステムの次世代移動通信システムとして議論が進んでいる。LTEは、2010年ごろに商用化することを目標にしており、100Mbps程度の高速パケット基盤通信を実現するための技術である。このために、様々な方法が論議されている。例えば、ネットワーク構成を簡素化することにより、通信経路上のノードの数を減少させる方式及び無線プロトコルを無線チャネルに最大に近接させる方式などがある。
図1を参照すると、次世代UMTS無線アクセスネットワーク(Evolved UMTS Radio Access Network:以下、“E-UTRAN”又は“E-RAN”と称する)135及び140の構成は、次世代基地局(Evolved Node B:以下、“ENB”又は“ノードB”と称する)110乃至130と、アンカーノード145及び150との2ノード構成に簡素化される。ユーザー端末(User Equipment:以下、“UE”と称する)105は、E-RAN135及び140によりインターネットプロトコル(以下、“IP”と称する)ネットワークに接続する。
既存のノードBに対応するノードENB110乃至130は、無線チャネルを介してUE105に接続される。既存のノードBに比べて、ENB110乃至130は、より複雑な機能を遂行する。
LTEにおいて、高速ダウンリンクパケットアクセス(High Speed Downlink Packet Access:HSDPA)や拡張されたアップリンク専用チャネル(Enhanced uplink Dedicated Channel:E-DCH)と同様に、ハイブリッド自動再送要求(Hybrid Automatic Repeat ReQuest(ARQ):HARQ)は、ENB110乃至130とUE105との間で行われる。しかしながら、LTEは、HARQ方式の使用だけでは、様々なサービス品質(Quality of Service:QoS)の要求を満足することができない。したがって、別個のARQ(すなわち、outer-ARQ)は、上位レイヤーで行われることができ、この別個のARQは、ENB110乃至130とUE105との間でも行われる。
しかしながら、ARQは、受信したパケットのシーケンス番号を検査し、受信に失敗したパケットに対する再送信要請を状態報告を使用して送信する技術であり、事前に受信したパケットを再送信されたパケットとソフトコンバイニングしない。
HARQにおいて、HARQ ACK/NACK信号が1ビット応答信号であるため、チャネル符号化を介してエラー率を減少させることは難しい。したがって、HARQだけでは、低いパケットエラー率を達成することが難しい。すなわち、HARQ NACK信号がHARQ ACK信号として間違って認識される場合には、対応するパケットをHARQレイヤーで完全に見失う。したがって、HARQ ACK/NACK信号の信頼度がHARQレイヤーでのパケットエラー率の決定に重要な要素として作用する。
この状態報告の生成及び送信が同一の時間の間になされる場合には、この状態報告を含むHARQパケットが最初に受信された時点は、この状態報告が生成された時間と実質的に同一である。しかしながら、この状態報告の生成時間がこの状態報告の送信時間と異なる場合には、ARQ Txエンティティは、この状態報告の生成時間を推定することができず、この状態報告を含むHARQパケットが最初に受信された時点をこの状態報告の生成時間として単に認識する。
本発明の他の目的は、移動通信システムにおけるARQ送信(Tx)エンティティが状態報告を受信した後に、状態報告の生成時間を推定する方法及び装置を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、ARQ及びHARQがともに動作する移動通信システムにおけるARQ TxエンティティがHARQレイヤーで状態報告が生成された時間を推定する方法及び装置を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、ARQ及びHARQがともに動作する移動通信システムにおけるARQ Txエンティティが状態報告を含むHARQパケットの最初受信時点で状態報告の生成時間を推定する際に、HARQパケットのスケジューリング遅延による時間誤差を除去する方法及び装置を提供することにある。
本発明は、ARQ及びHARQがともに動作する移動通信システムにおいて、ARQ送信エンティティがHARQレイヤーで状態報告が生成された時間を推定する場合に、この状態報告のスケジューリング遅延による誤差を除去する方式を提案する。
- ARQ Rxエンティティ220は、未受信ARQ PDUを検出すると、状態報告を生成する。
- ARQ Rxエンティティ220は、所定の期間で状態報告を生成する。
この状態報告生成条件のうちの少なくとも1つが満たされると、ARQ Rxエンティティ220は、状態報告の生成をトリガーする。
ARQ Rxエンティティ220がスケジューリング遅延235を経験した後に、この状態報告は、ステップ240で、HARQ Tx/Rxエンティティ215によりHARQパケットに含まれ、最終的にARQ Txエンティティ205の下位レイヤーであるHARQ Tx/Rxエンティティ210に送信される。
下記の説明では、この状態報告を含むHARQパケットが、例えば、3回の反復送信を介してARQ Txエンティティ205への受信に成功すると仮定する。
したがって、本発明の好ましい実施形態は、この状態報告を含むHARQパケットの最初受信時点からこの状態報告生成時間を推定する際に、状態報告に適用されたスケジューリング遅延による誤差を除去する。すなわち、ARQ Rxエンティティは、この状態報告生成条件が満たされても、この状態報告を即座に生成しないが、送信リソースの割当など状態報告を送信する準備が完了した後に、状態報告を生成する。また、ARQ Txエンティティは、状態報告を含むHARQパケットの最初受信時点を状態報告生成時間として認識する。
すなわち、ARQ Rxエンティティ320は、送信データの存在を下位レイヤー(図示せず)に通知し、実際に割り当てられたある送信リソースが存在する場合には、この下位レイヤーは、ARQ Rxエンティティ320が送信データを伝達するように許可する。例えば、送信リソースの管理を担当するエンティティである下位レイヤーは、ENBでは、スケジューラーであり、UEでは、送信リソース管理部である。ARQ Rxエンティティ320が送信データの存在を通知する現在の時点で割り当てられた送信資源がない場合には、下位レイヤーは、適切な過程を介して送信リソースを割り当てられる。ARQ Rxエンティティ320がUEに属している場合には、この下位レイヤーは、送信リソースの割当要請をENBに送信し、送信リソースがENBから割り当てられるまで待機する。送信リソースが割り当てられる場合には、この下位レイヤーは、ARQ Rxエンティティ320が送信データを伝達するように許可する。
ARQ Rxエンティティ320は、ステップ335で、この状態報告を受信側HARQ Tx/Rxエンティティ315に送信し、受信側HARQ Tx/Rxエンティティ315は、ステップ345で、この状態報告を含むHARQパケットを生成した後に、割り当てられた送信リソースを使用してHARQパケットを送信側HARQ Tx/Rxエンティティ310に送信する。
ステップ355で、ARQ Txエンティティ305は、この状態報告とともに、ステップ350で送信された最初受信時点340をこの状態報告生成時間として認識する。この状態報告生成時間の前に送信したが、この状態報告により受信が確認されない(NACK-ed)ARQ PDUが存在する場合には、ARQ Txエンティティ305は、ARQ PDUが再送信を必要とすると判定する。
HARQ Tx/Rxエンティティは、再送信シーケンス番号(Retransmission Sequence Number:以下、“RSN”と称する)又は新規データ指示子(New Data Indicator:以下、“NDI”と称する)のように、制御チャネルを介して送信されるHARQパケットのデコーディング制御情報に基づいて、新たなHARQパケットの受信を認識する。例えば、RSNが‘0’に設定されるか、又はNDIが以前の値とは異なる値に設定される場合には、新たなHARQパケットの送信が開始されることを意味する。
ステップ520で、HARQパケットの受信に失敗すると、すなわち、HARQパケットにやはりエラーが存在するが、新たなHARQパケットの送信が開始されると、HARQ Tx/Rxエンティティは、ステップ535で、このHARQパケットに対する最初受信時点を削除し、ステップ540で、HARQプロセッサのソフトバッファを空ける。
本発明は、‘状態報告生成時間’、‘最初受信時点’、及び‘送信完了時間’のように、UE及びENBが同一に認識されなければならない時間が複数使用される。ある時間を示すインデックスが2ノード間で同一の意味を有するようにする最も簡素な方法として、UE及びENBは、互いに同期が取られたタイマーを備えるものである。しかしながら、通常の移動通信では、同期化した個々のタイマーを使用するよりは、UEがENBによりブロードキャストされるシステム時間を使用する場合がさらに普遍的である。
UMTSのような従来の移動通信システムにおいて、ENBは、フレーム境界ごとに1ずつ増加するタイマー(又はカウンター)を含む。このタイマーは、10msecごとに1ずつ増加し、フレームが開始される度に開始される。このタイマーの出力値は、このフレーム境界ごとに1ずつ増加し、フレーム番号と呼ばれる。ENBがこのフレーム番号を周期的にブロードキャストすることにより、UE及びENBは、特定のフレームに対するフレーム番号を識別することができる。
HARQプロセッサ730は、特定のHARQ動作を介してHARQパケットを送受信する装置であり、送受信部735は、HARQパケットを無線信号に変調して送信し、受信した無線信号を復調する装置である。逆多重化器750は、受信したARQ PDUを受信バッファ745に格納する。
上位レイヤーで発生したパケットは、送信バッファ710に格納される。この上位レイヤーパケットは、フレーミング装置715により適切なサイズでフレーミングされ、ここに挿入されたシーケンス番号を含むヘッダー情報を有するARQパケットに構成された後に、多重化器725に伝達される。この際には、ARQパケットのコピーは、再送信バッファ720に格納される。
特に、状態報告生成部740から状態報告のトリガー報告を受信すると、送信制御部705は、データ送信の許可を下位レイヤーから受信する場合には、状態報告を生成するように、これを状態報告生成部740に通知する。したがって、ARQエンティティ700において、データ送信が実際に許可された時点で、状態報告生成部740は、状態報告を生成し、この状態報告は、割り当てられた送信リソースを用いて直ちに送信される。
705 送信制御部
710 送信バッファ
715 フレーミング装置
720 再送信バッファ
725 MUX
730 HARQプロセッサ
735 送受信部
740 状態報告生成部
745 受信バッファ
750 DE−MUX
Claims (18)
- 自動再送要求(ARQ)レイヤー及び複合自動再送要求(HARQ)レイヤーを含む移動通信システムにおけるARQレイヤーの状態報告を送信する方法であって、
ARQ受信(Rx)エンティティで所定の状態報告生成条件が満たされると、前記状態報告の送信が許可されるか否かを判定するステップと、
前記状態報告の送信が許可された場合に、前記状態報告の送信が許可された時点までのARQパケットの受信状況に応じて状態報告を生成するステップと、
前記生成された状態報告を割り当てられた送信リソースを介してARQ送信(Tx)エンティティに送信するステップと、
を有することを特徴とする方法。 - 前記状態報告は、
前記状態報告の送信が許可された時点までに成功裡に受信されたARQパケットのシーケンス番号と、
前記状態報告の送信が許可された時点までに受信されていないARQパケットのシーケンス番号と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記状態報告の送信が許可された時点は、前記状態報告を含むデータを送信するために使用される送信リソースが割り当てられた時点を示すことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 現在の時間が所定の期間に基づく送信時間間隔に到達すると、前記状態報告生成条件が満たされたと判定するステップをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ARQ TxエンティティからARQパケットを受信する過程で、未受信ARQパケットが検出された場合に、前記状態報告生成条件が満たされたと判定するステップをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 自動再送要求(ARQ)レイヤー及び複合自動再送要求(HARQ)レイヤーを含む移動通信システムにおけるARQレイヤーの状態報告を受信する方法であって、
HARQパケットをARQ受信(Rx)エンティティから最初に受信したとき、HARQ送受信(Tx/Rx)エンティティで前記HARQパケットの最初受信時点を記録するステップと、
前記HARQパケットが成功裡に受信されたものと判定された場合に、前記HARQパケットに含まれている状態報告を検出し、前記検出された状態報告を前記HARQパケットの最初受信時点と共にARQ送信(Tx)エンティティに送信するステップと、
前記ARQ Txエンティティで前記最初受信時点を前記状態報告の生成時間として認識し、前記状態報告に従って再送信が必要なARQパケットを再送信するステップと、
を有することを特徴とする方法。 - 前記状態報告は、
前記状態報告の送信が許可された時点までに前記ARQ Rxエンティティで成功裡に受信したARQパケットのシーケンス番号と、
前記状態報告の送信が許可された時点までに前記ARQ Rxエンティティで受信していないARQパケットのシーケンス番号と、
を含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 前記状態報告の送信が許可された時点は、前記状態報告を含むデータを送信するために使用される送信リソースが割り当てられた時点を示すことを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 制御チャネルを介して前記HARQパケットのデコーディング制御情報を受信し、前記デコーディング制御情報に含まれている再送信シーケンス番号(RSN)及び新たなデータ指示子(NDI)を確認するステップと、
前記RSNが‘0’に設定されるか、又は前記NDIが以前の値とは異なる値に設定される場合に、前記HARQパケットが最初に受信されたものと判定するステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 自動再送要求(ARQ)レイヤー及び複合自動再送要求(HARQ)レイヤーを含む移動通信システムにおけるARQレイヤーの状態報告を送信する装置であって、
ARQ受信(Rx)エンティティで所定の状態報告生成条件が満たされると、前記状態報告の送信が許可されるか否かを判定し、前記状態報告の送信が許可された場合に、前記状態報告の送信が許可された時点までのARQパケットの受信状況に応じて状態報告を生成する状態報告生成部と、
前記生成された状態報告を割り当てられた送信リソースを介してARQ送信(Tx)エンティティに送信する送信部と、
を具備することを特徴とする装置。 - 前記状態報告は、
前記状態報告の送信が許可された時点までに成功裡に受信されたARQパケットのシーケンス番号と、
前記状態報告の送信が許可された時点までに受信されていないARQパケットのシーケンス番号と、
を含むことを特徴とする請求項10に記載の装置。 - 前記状態報告の送信が許可された時点は、前記状態報告を含むデータを送信するために使用される送信リソースが割り当てられた時点を示すことを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 前記状態報告生成部は、現在の時間が所定の期間に基づく送信時間間隔に到達すると、前記状態報告生成条件が満たされたと判定することを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 前記状態報告生成部は、前記ARQ TxエンティティからARQパケットを受信する過程で、未受信ARQパケットが検出されると、前記状態報告生成条件が満たされたと判定することを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 自動再送要求(ARQ)レイヤー及び複合自動再送要求(HARQ)レイヤーを含む移動通信システムにおけるARQレイヤーの状態報告を受信する装置であって、
前記HARQパケットが成功裡に受信されたものと判定された場合に、前記HARQパケットに含まれている状態報告を検出し、前記検出された状態報告を前記HARQパケットの最初受信時点と共に出力するHARQ送信/受信(Tx/Rx)エンティティと、
前記最初受信時点を前記状態報告の生成時間として認識し、前記状態報告に従って再送信が必要なARQパケットを再送信するARQ送信(Tx)エンティティと、
を具備することを特徴とする装置。 - 前記状態報告は、
前記状態報告の送信が許可された時点までに前記ARQ Rxエンティティで成功裡に受信されたARQパケットのシーケンス番号と、
前記状態報告の送信が許可された時点までに前記ARQ Rxエンティティで受信されていないARQパケットのシーケンス番号と、
を含むことを特徴とする請求項15に記載の装置。 - 前記状態報告の送信が許可された時点は、前記状態報告を含むデータを送信するために使用される送信リソースが割り当てられた時点を示すことを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 前記HARQ Tx/Rxエンティティは、制御チャネルを介して前記HARQパケットのデコーディング制御情報を受信し、前記デコーディング制御情報に含まれている再送信シーケンス番号(RSN)及び新たなデータ指示子(NDI)を確認し、前記RSNが‘0’に設定されるか、又は前記NDIが以前の値とは異なる値に設定される場合に、前記HARQパケットが最初に受信されたものと判定することを特徴とする請求項15に記載の装置。
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