JP5312285B2 - Ul−sch伝送を処理する方法及び通信装置 - Google Patents

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Description

本発明はUL−SCH(アップリンク共用チャネル)の伝送を処理する方法及び通信装置に関し、特にメッセージ3の伝送と、UE(ユーザー端末)のUL−HARQ(アップリンクハイブリッド自動リピート要求)バッファに前に保存されたTB(トランスポートブロック)の再送が互いに衝突するのを回避するための、無線通信システムのUE(ユーザー端末)においてUL−SCH伝送を処理する方法及び通信装置に関する。
LTE(long term evolution)無線通信システムは、第三世代移動通信システム(例えばUMTS(汎用移動通信システム))をもとに確立されたアドバンスド高速無線通信システムである。LTE無線通信システムはパケット交換のみサポートし、そのRLC(無線リンク制御)層とMAC(媒体アクセス制御)層は基地局(ノードB)とRNC(無線ネットワークコントローラ)に個別に設ける必要がなく、同一の通信ネットワークエンティティーに統合できるので、システム構造が比較的に簡単である。
現在のLTE無線通信システムでは、UE(ユーザー端末)は以下の状況でランダムアクセスプロセスを起動して基地局と接続をとる。(1)RRC_IDLE(無線リソース制御アイドリング)状態で初期接続を行う場合、(2)無線リンク障害(RLF)の発生後に初期接続を行う場合、(3)ハンドオーバープロセスの実行時、(4)RRC_CONNECTED(無線リソース制御接続)状態でダウンリンクデータ伝送に対応して起動する、(5)RRC_CONNECTED状態でアップリンクデータ伝送に対応して起動する。ランダムアクセスプロセスは、UEに用いられるランダムアクセスチャネル(RACH)のリソースがネットワークにより割り当てられるものか、またはランダムに決められるものかによって、コンテンションベースと非コンテンションベースのものに分けることができる。
図1を参照する。図1は従来のコンテンションベースのランダムアクセスプロセスを表す説明図である。図1に示すように、コンテンションベースのランダムアクセスプロセスは主に以下のステップを含む。すなわち、(1)アップリンクRACHにおけるランダムアクセスプリアンブル(Random Access Preamble on RACH in uplink)、(2)ダウンリンク共用チャネル(DL−SCH)におけるランダムアクセス応答(Random Access Response on Downlink Share Channel)、(3)アップリンク共用チャネル(UL−SCH)におけるスケジュール伝送(Scheduled Transmission on Uplink Share Channel)、(4)DL−SCHにおけるコンテンション解決(Contention Resolution on DL−SCH)、などのステップである。RRC(無線リソース制御)層またはMAC(媒体アクセス制御)層のトリガーによりランダムアクセスプロセスが起動されると、UEはランダムに選ばれたRACHリソースでランダムアクセスプリアンブル(メッセージ1ともいう)を基地局に送信し、アップリンクグラント(uplink grant)を求める。次にネットワークは、ランダムアクセスプリアンブルを送信したUEに対して、ランダムアクセス応答メッセージ(メッセージ2ともいう)を送信する。メッセージ2には、UEに割り当てられるアップリンクグラントと一時C−RNTI(セル無線ネットワーク一時識別子)が含まれている。したがって、メッセージ1で同じランダムアクセスプリアンブルを選んだUEは、すべて同じメッセージ2をモニタリングして同じアップリンクグラントと一時C−RNTIを取得し、同じアップリンクグラントでスケジューリング伝送メッセージ(メッセージ3ともいう)を基地局に送信するので、UEの間にコンテンションが発生する。メッセージ3で運ばれる内容は、主としてアップリンク送信予定のデータとUE ID(ユーザー端末識別子)を含む。
メッセージ3で運ばれるUE IDは、トリガーの状態によりC−RNTI−MAC−CE(セル無線ネットワーク一時識別子媒体アクセス制御要素)とCCCH−SDU(共通制御チャネルサービスデータユニット)の2種類に分けられる。C−RNTI−MAC−CEはUEのC−RNTIを含み、CCCH−SDUは上位層プロトコルにより提供されるUEコンテンション解決識別データを含む。したがって、基地局から特定のUE IDを含むコンテンション解決メッセージ(メッセージ4ともいう)を出力すれば、UE間のコンテンションは解決される。注意すべきは、メッセージ4の処理方法は、メッセージ3で運ばれるUE IDの種類によって異なる。ランダムアクセスプロセスの詳しい動作については関連のMAC(媒体アクセス制御)層プロトコル仕様を参照すればよく、ここでは説明を省略する。
一方、アップリンク伝送のカバー範囲を改善するために、先行技術ではMAC層にTTI(伝送時間間隔)バンドリング技術を導入している。TTIバンドリング技術とは、同じトランスポートブロック(TB)を連続したTTIで繰り返して暗号化・送信することをいい、この連続したTTIで行われる伝送はTTIバンドルと呼ばれる。TTIバンドリング技術は、セル境界(cell boundary)にあるUEの伝送遅延を改善し、制御チャネルのシグナリング伝送を減らすとともに、データ伝送の信頼性と正確性を向上させ、アップリンク伝送のカバー範囲を改善することができる。
現行の仕様によれば、TTIバンドリング技術は以下の特徴を有する。
(1)TTIバンドル内の伝送はすべて同じHARQ(ハイブリッド自動リピート要求)プロセスによって行われる。
(2)TTIバンドリングモードは上位層通信プロトコルシグナリング(すなわちRRC(無線リソース制御)シグナリング)によって切り替えられる。TTIバンドリングモードの起動時、同じUL SCHを利用するアップリンク伝送はすべてTTIバンドリング方式で行われる。
(3)TTIバンドルごとに1つの伝送リソースとみなされる。言い換えれば、ネットワークはTTIバンドルごとに1つのアップリンクグラント及び1つのHARQフィードバック信号(肯定応答信号ACKまたは否定応答信号NACK)のみ送信する。
したがって、TTIバンドルの再送はバンドリング方式で行われる。しかし、HARQプロセスにおいてTTIバンドル内の各回伝送(初回伝送を除く)は、前回伝送のHARQフィードバック信号を待たず、TTIバンドルのサイズ(すなわち各TTIバンドルに含まれる連続したTTIの数量)に応じて非適応(non−adaptive)再送方式で発生する。PDCCH(物理ダウンリンク制御チャネル)により指示された伝送リソースで行わなければならない新規伝送と適応伝送に比べて、非適応再送は前回伝送と同じ伝送リソースを利用して再送を行う。これは当業者に周知のため、ここでは説明を省略する。
注意すべきは、TTIバンドリングモードのHARQラウンドトリップタイムは一般伝送モード(すなわち非TTIバンドリングモード)の2倍である。言い換えれば、TTIバンドル内の初回伝送が伝送時間間隔kに発生すれば、TTIバンドルの再送はその次の伝送時間間隔k+2×HARQ_RTTに発生する(HARQ_RTTは一般伝送モードでのHARQラウンドトリップタイムである)。例えば、現行の仕様によれば、一般伝送モードでのHARQラウンドトリップタイムは8msであり、TTIバンドリングモードでのHARQラウンドトリップタイムは16msである。
現行の仕様によれば、ランダムアクセスプロセスにおいてメッセージ3の伝送にHARQプロセスが適用される。しかし、ネットワークは、ランダムアクセスプロセス実行中のUEにおいてTTIバンドリングモードが起動されたかどうかを判断できないので、メッセージ3の伝送はTTIバンドリングモードを利用できない。したがって、TTIバンドリングモードでメッセージ3を伝送するとき、UEはメッセージ3をバンドリング方式で伝送しないので、メッセージ3のHARQラウンドトリップタイムは一般伝送モードのHARQラウンドトリップタイムと同じである。UEは同じTTIにおいてHARQプロセスのアップリンク伝送を1回しか実行できないので、メッセージ3の伝送はUL−HARQバッファに本来保存されたTBの再送と衝突しうる。
例えば図2を参照する。図2はTTIバンドリングモードの起動時、UEによるメッセージ3の伝送状態を表す説明図である。図2に示すように、現行の仕様によれば、TTIバンドリングモードの起動時、HARQプロセスの数量は4であり、各TTIバンドルのサイズは4と固定される。この場合、TTIバンドリングのHARQラウンドトリップタイムBundle_RTTは16msである。UEが時点Aにメッセージ3のアップリンクグラントを受信し、第一HARQプロセス(process id=1)でメッセージ3の初回伝送を行うとすれば、この第一HARQプロセスが既にTTIバンドルの伝送に指定されていた場合では、メッセージ3の伝送はTTIバンドル内の非適応再送と衝突する。
第一HARQプロセスがTTIバンドルの伝送に指定されず、メッセージ3の初回伝送が時点Aに完成するとすれば、UEでメッセージ3のACK信号を正常に受信できない場合では、一般モードのHARQラウンドトリップタイムHARQ_RTTが経った後、すなわち時点Bに、第一HARQプロセスでメッセージ3を再送する。この場合、メッセージ3のHARQラウンドトリップタイムはTTIバンドルのHARQラウンドトリップタイムと異なるので、メッセージ3の伝送は第三HARQプロセス(process id=3)によるTTIバンドルの非適応再送と衝突しうる。
実際、TTIバンドリングモードが起動されていない場合でも、メッセージ3の初回伝送がUL−HARQバッファに前に保存されたTBの再送と衝突し、UEを混乱させることもありうる。
本発明は伝送衝突を回避するために、UL−SCH伝送を処理する方法及び通信装置を提供する。
本発明では、無線通信システムのUE(ユーザー端末)においてUL−SCH(アップリンク共用チャネル)伝送を処理する方法を開示する。方法は、UL−SCH伝送を実行する段階と、メッセージ3の伝送と、UEのUL−HARQ(アップリンクハイブリッド自動リピート要求)バッファに本来保存されたTB(トランスポートブロック)の再送が同じ時間に伝送されるようにスケジューリングされた場合に、メッセージ3の伝送を優先させる段階とを含む。
本発明では更に、無線通信システムのUEにおいてUL−SCH伝送を処理するための通信装置を開示する。通信装置は、プログラムを実行するCPU(中央処理装置)と、CPUに結合され、プログラムを記憶する記憶装置とを含む。プログラムは、UL−SCH伝送を実行する段階と、メッセージ3の伝送と、UEのUL−HARQバッファに本来保存されたTBの再送が同じ時間に伝送されるようにスケジューリングされた場合に、メッセージ3の伝送を優先させる段階とを含む。
従来のコンテンションベースのランダムアクセスプロセスを表す説明図である。 TTIバンドリングモードの起動時、UEによるメッセージ3の伝送状態を表す説明図である。 無線通信システムを表す説明図である。 無線通信装置のブロック図である。 図3に示すプログラムを表す説明図である。 本発明の実施例による方法のフローチャートである。
図3を参照する。図3は無線通信システム10を表す説明図である。無線通信システム10は望ましくはLTEシステムであって、概してネットワークと複数のUEを含む。図3に示すネットワークとUEは無線通信システム10の構造を説明するために用いるに過ぎない。実際、ネットワークは要求に応じて複数の基地局、RNC(無線ネットワークコントローラー)を含みうる。UEは携帯電話、コンピュータシステムなどの装置である。
図4を参照する。図4は無線通信装置100のブロック図である。無線通信装置100は図3に示すUEを実施する。説明を簡素化するため、図4では無線通信装置100の入力装置102、出力装置104、制御回路106、CPU(中央処理装置)108、記憶装置110、プログラム112及びトランシーバー114のみ示している。無線通信装置100において、制御回路106はCPU108を用いて記憶装置110に記録されたプログラム112を実行し、無線通信装置100の動作を制御し、入力装置102(例えばキーボード)でユーザーが入力した信号を受信し、出力装置104(スクリーン、スピーカーなど)で映像、音声などの信号を出力する。無線信号を受発信するトランシーバー114は受信した信号を制御回路106に送信し、または制御回路106による信号を無線で出力する。言い換えれば、通信プロトコルに当てはめれば、トランシーバー114は第一層の一部とみなされ、制御回路106は第二層と第三層の機能を実施する。
図5を参照する。図5は図4に示すプログラム112を表す説明図である。プログラム112はアプリケーション層200と、第三層インターフェイス202と、第二層インターフェイス206を備え、第一層インターフェイス218と接続されている。第三層インターフェイス202はRRC(無線リソース制御)層インターフェイスを含み、リソース制御を実施する。第二層インターフェイス206はRLC(無線リンク制御)層インターフェイスとMAC(媒体アクセス制御)層インターフェイスを含み、リンク制御を実施する。第一層インターフェイス218は物理接続を実施する。
LTE無線通信システムでは、TTIバンドリングモードの起動時にUEでメッセージ3を伝送する場合、メッセージ3の伝送がバンドリング方式で行われず、UEは同じTTIにおいてHARQプロセスのアップリンク伝送を1回しか実行できないので、メッセージ3の伝送はUL−HARQバッファに本来保存されたTBの再送と衝突しうる。メッセージ3はランダムアクセスプロセスによりトリガーされるUL−SCHで伝送され、C−RNTI−MAC−CEまたはCCCH−SDUを含む。これは当業者に周知のため、ここでは説明を省略する。
以上に鑑みて、本発明の実施例では、メッセージ3の伝送がUL−HARQバッファに本来保存されたTBの再送と衝突するのを避けるためにプログラム112にUL−SCH伝送処理プログラム220を設ける。図6を参照する。図6は本発明の実施例による方法60のフローチャートである。下記方法60は、無線通信システム10のUEにおいてUL−SCH伝送を処理するために用いられる。
ステップ600:開始。
ステップ602:UL−SCH伝送を実行する。
ステップ604:メッセージ3の伝送と、UEのUL−HARQバッファに保存されたTBの再送が同じTTIで伝送されるようにスケジューリングされた場合に、メッセージ3の伝送を優先させる。
ステップ606:終了。
以上のように、UEでUL−SCH伝送を実行するとき、メッセージ3の伝送とUEのUL−HARQバッファに保存されたTBの再送が、同じTTIで伝送されるようにスケジューリングされた場合では、メッセージ3の伝送を優先させる。したがって、本発明の実施例は、メッセージ3の伝送とUEのUL−HARQバッファに保存されたTBの再送との衝突を回避できる。
本発明の実施例によれば、前記メッセージ3はコンテンションベースのランダムアクセスプロセスにより生成され、このコンテンションベースのランダムアクセスプロセスは望ましくは、アップリンクデータの着信によりUEでトリガーされる。当業者に周知のように、メッセージ3はUEの情報(例えばアップリンク伝送予定量)をネットワークに提供するために伝送されるので、システムスケジューリングに対する影響が比較的に大きい。以上のように、本発明の実施例はシステム効率を向上させるために、TBの再送よりメッセージ3の伝送を優先させる。
例えば、図2を参照する。UEが時点Aにメッセージ3のアップリンクグラントを受信し、第一HARQプロセス(process id=1)でメッセージ3の初回伝送を行うとすれば、この第一HARQプロセスが既にTTIバンドルの伝送に指定されていた場合では、メッセージ3の伝送とTTIバンドル内の非適応再送は互いに衝突しうる。この場合、本発明の実施例ではメッセージ3の伝送を優先させることで衝突を回避する。なお、メッセージ3の伝送は第一HARQプロセスの新規伝送とみなすことができるので、本発明の実施例では更に、UL−HARQバッファに本来保存されたTBを、UEのメッセージ3バッファの中のTBと取り替えることができる。
第一HARQプロセスにより時点Aにメッセージ3の初回伝送が完成するとすれば、UEでメッセージ3のACK信号を正常に受信できない場合では、一般モードのHARQラウンドトリップタイムHARQ_RTTが経った後、すなわち時点Bに、第一HARQプロセスでメッセージ3を再送する。メッセージ3のHARQラウンドトリップタイムはTTIバンドルのHARQラウンドトリップタイムと異なるので、メッセージ3の伝送は第三HARQプロセス(process id=3)によるTTIバンドルの非適応再送と衝突しうる。この場合、本発明の実施例ではメッセージ3の伝送を優先させ、第三HARQプロセスのUL−HARQバッファに保存されたTBの再送をスキップすることで、衝突を回避する。また、本発明の実施例では第三HARQプロセスのUL−HARQバッファをクリアすることで、UL−HARQバッファに保存されたTBの再送をスキップすることもできる。このような変更も本発明の範囲に属する。
もっとも、本発明の実施例によれば、前記TBの再送には非適応再送に限らず、適応再送を適用してもよい。そうすると、本発明はTTIバンドリングモードが起動されていない場合でも、メッセージ3の初回伝送とUL−HARQバッファに前に保存されたTBの再送が互いに衝突するのを回避することができる。
まとめて言えば、本発明の実施例ではUL−SCH伝送を処理する方法を提供し、メッセージ3の伝送とUL−HARQバッファに前に保存されたTBの再送が互いに衝突するのを避け、システム効率を改善する。
以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
10 無線通信システム
100 無線通信装置
102 入力装置
104 出力装置
106 制御回路
108 CPU
110 記憶装置
112 プログラム
114 トランシーバー
200 アプリケーション層
202 第三層インターフェイス
206 第二層インターフェイス
218 第一層インターフェイス
220 UL−SCH伝送処理プログラム

Claims (14)

  1. 無線通信システムのUE(ユーザー端末)においてUL−SCH(アップリンク共用チャネル)伝送を処理する方法であって、
    第1のHARQ(ハイブリッド自動リピート要求)プロセスによりUL−SCH伝送を実行する段階と、
    第2のHARQプロセスによりメッセージ3の伝送を実行する段階と、
    前記メッセージ3の再送と、前記第1のHARQプロセスのバッファに本来保存されたTB(トランスポートブロック)の再送が同じ時間に伝送されるようにスケジューリングされた場合に、メッセージ3の伝送を優先させる段階とを含む、UL−SCH伝送の処理方法。
  2. 記方法は更に、前記TBの再送をスキップする段階を含む、請求項1に記載のUL−SCH伝送の処理方法。
  3. 前記TBの再送は適応再送または非適応再送である、請求項1に記載のUL−SCH伝送の処理方法。
  4. 前記TBの再送はTTI(送信時間間隔)バンドル内に含まれる、請求項1に記載のUL−SCH伝送の処理方法。
  5. 前記メッセージ3はランダムアクセスプロセスによりトリガーされるUL−SCHで伝送され、前記メッセージ3はC−RNTI−MAC−CE(セル無線ネットワーク一時識別子MAC制御要素)またはCCCH−SDU(共通制御チャネルサービスデータユニット)を含む、請求項1に記載のUL−SCH伝送の処理方法。
  6. 前記ランダムアクセスプロセスは、アップリンクデータの到着によりUEでトリガーされる、請求項に記載のUL−SCH伝送の処理方法。
  7. 前記同じ時間とは同じTTI(送信時間間隔)をいう、請求項1に記載のUL−SCH伝送の処理方法。
  8. 無線通信システムのUEにおいてUL−SCH伝送を処理するための通信装置であって、
    プログラムを実行するCPU(中央処理装置)と、
    前記CPUに結合され、前記プログラムを記憶する記憶装置とを含み、
    前記プログラムは、前記CPUに
    第1のHARQプロセスによりUL−SCH伝送を実行する手順と、
    第2のHARQプロセスによりメッセージ3の伝送を実行する手順と、
    前記メッセージ3の再送と、前記第1のHARQプロセスのバッファに本来保存されたTBの再送が同じ時間に伝送されるようにスケジューリングされた場合に、メッセージ3の伝送を優先させる手順とを実行させる、通信装置。
  9. 記プログラムは更に、前記CPUに前記TBの再送をスキップする手順実行させる、請求項に記載の通信装置。
  10. 前記TBの再送は適応再送または非適応再送である、請求項に記載の通信装置。
  11. 前記TBの再送はTTIバンドル内に含まれる、請求項に記載の通信装置。
  12. 前記メッセージ3はランダムアクセスプロセスによりトリガーされるUL−SCHで伝送され、前記メッセージ3はC−RNTI−MAC−CEまたはCCCH−SDUを含む、請求項に記載の通信装置。
  13. 前記ランダムアクセスプロセスは、アップリンクデータの到着によりUEでトリガーされる、請求項12に記載の通信装置。
  14. 前記同じ時間とは同じTTIをいう、請求項に記載の通信装置。
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