JP5368486B2 - 測定間隔を考慮したharq動作方法 - Google Patents

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Description

本発明は、HARQ動作技術に関し、特に、測定間隔を考慮したHARQ動作方法に関する。本発明は、広範囲の適用に適しているが、特に、移動通信システムでアップリンク/ダウンリンク伝送が中断される測定間隔とハイブリッド自動再送要求(Hybrid Auto Repeat reQuest;HARQ)のフィードバック情報の受信時点とが重なる場合における問題を解決するのに適している。
本発明が適用される移動通信システムの一例として、第3世代パートナーシッププロジェクトロングタームエボリューション(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution;3GPP LTE;以下、「LTE」という。)通信システムについて概略的に説明する。
図1は、移動通信システムの一例としてE−UMTSネットワーク構造を概略的に示した図である。
発展型ユニバーサル移動電話システム(Evolved Universal Mobile Telecommunications System;E−UMTS)は、既存のユニバーサル移動電話システム(Universal Mobile Telecommunications System;UMTS)から進化したシステムとして、現在3GPPで基礎的な標準化作業を進行している。一般的に、E−UMTSは、LTEシステムとも言える。
E−UMTSネットワークは、大きく発展型UMTS地上無線アクセスネットワーク(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network;E-UTRAN)101とコアネットワーク(Core Network;CN)102とに区分することができる。E−UTRAN101は、端末(User Equipment;以下、「UE」と略称する。)103、基地局(以下、「eNode B」または「eNB」と略称する。)104、ネットワークの終端に位置して外部ネットワークと連結されるアクセスゲートウェイ(Access Gateway;以下、「AG」と略称する。)105で構成される。AG105は、ユーザトラフィック処理を担当する部分と、制御トラフィックを処理する部分とに分けることもできる。このとき、新しいユーザトラフィック処理のためのAGと制御トラフィックを処理するAGは、新しいインターフェースを使用して互いに通信することもできる。
一つのeNode Bには少なくとも一つのセルが存在し、各eNode Bの間にはユーザトラフィックまたは制御トラフィック伝送のためのインターフェースが使用されることもある。CN102は、AG105及びその他のUE103のユーザ登録のためのノードなどで構成されることもある。また、E−UTRAN101とCN102とを区分するためのインターフェースが使用されることもある。
端末とネットワークとの間の無線インターフェースプロトコルの各層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続(Open System Interconnection;OSI)参照モデルの下位3個の層に基づいて第1層(L1)、第2層(L2)及び第3層(L3)に区分される。これらのうち、第1層に属する物理層は、物理チャネルを用いた情報伝送サービスを提供し、第3層に位置する無線リソース制御(Radio Resource Control;以下、「RRC」と略称する。)層は、端末とネットワークとの間で無線リソースを制御する役割を行う。このために、RRC層は、端末とネットワークとの間でRRCメッセージを交換する。RRC層は、eNode B104及びAG105などのネットワークの各ノードに分散されて位置することもあり、eNode B104またはAG105のみに位置することもある。
図2及び図3は、3GPP無線接続ネットワーク規格を基盤とした端末とUTRANとの間の無線インターフェースプロトコルの構造を示す。
図2及び図3の無線インターフェースプロトコルは、水平方向には物理層、データリンク層及びネットワーク層からなり、垂直方向にはデータ情報伝送のためのユーザプレーン(U-plane)と制御信号伝達のための制御プレーン(C-plane)とに区分される。具体的に、図2は、無線プロトコル制御プレーンの各層を示し、図3は、無線プロトコルのユーザプレーンの各層を示している。図2及び図3の各プロトコル層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続(OSI)参照モデルの下位3個の層に基づいて第1層(L1)、第2層(L2)及び第3層(L3)に区分される。
以下、図2の無線プロトコル制御プレーンと図3の無線プロトコルユーザプレーンの各層を説明する。
第1層である物理(Physical;PHY)層は、物理チャネルを用いて上位層に情報伝送サービスを提供する。PHY層は、上位の媒体アクセス制御(Medium Access Control;MAC)層とトランスポートチャネルを通して連結されており、このトランスポートチャネルを通してMAC層とPHY層との間のデータが移動する。このとき、トランスポートチャネルは、チャネルの共有可否によって専用トランスポートチャネルと共用トランスポートチャネルとに大きく分けられる。そして、互いに異なる各PHY層の間、すなわち、送信側と受信側のPHY層の間には、無線リソースを用いた物理チャネルを通してデータが移動する。
第2層には多様な層が存在する。まず、MAC層は、多様な論理チャネルを多様なトランスポートチャネルにマッピングさせる役割を行うとともに、多様な論理チャネルを一つのトランスポートチャネルにマッピングさせる論理チャネル多重化の役割を行う。MAC層は、上位層である無線リンク制御(Radio Link Control;RLC)層とは論理チャネルで連結されており、論理チャネルは、伝送される情報の種類によって、制御プレーンの情報を伝送する制御チャネルと、ユーザプレーンの情報を伝送するトラフィックチャネルとに大きく分けられる。
第2層のRLC層は、上位層から受信したデータを分割及び連結し、下位層が無線区間にデータを伝送するのに適した大きさにデータの大きさを調節する役割を行う。また、それぞれの無線ベアラ(Radio Bearer;RB)が要求する多様なサービス品質(Quality of Service;QoS)を保障できるように、透過モード(Transparent Mode;TM)、非応答モード(Un-acknowledged Mode;UM)、及び応答モード(Acknowledged Mode;AM)の三つの動作モードを提供している。特に、AM RLCは、信頼性のあるデータ伝送のために自動再送要求(Automatic Repeat and Request;ARQ)機能を通した再伝送機能を行っている。
第2層のパケットデータコンバージェンスプロトコル(Packet Data Convergence Protocol;PDCP)層は、IPv4やIPv6のようなIPパケット伝送時に帯域幅の小さい無線区間で効率的に伝送するために、相対的に大きくて不必要な制御情報を含んでいるIPパケットヘッダサイズを減らすヘッダ圧縮機能を行う。これは、データのヘッダ部分で必ず必要な情報のみが伝送されるようにし、無線区間の伝送効率を増加させる役割をする。また、LTEシステムでは、PDCP層がセキュリティ機能も行うが、これは、第三者のデータ傍受を防止する暗号化及び第三者のデータ操作を防止する完全性保護で構成される。
第3層の最上部に位置したRRC層は、制御プレーンのみで定義され、各RBの設定、再設定及び解除と関連して論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ここで、RBは、端末とUTRANとの間のデータ伝達のために無線プロトコルの第1及び第2層によって提供される論理パスを意味し、一般的にRBが設定されることは、特定のサービスを提供するために必要な無線プロトコル層及びチャネルの特性を規定し、それぞれの具体的なパラメータ及び動作方法を設定する過程を意味する。RBは、さらにシグナリングRB(Signaling RB;SRB)とデータRB(Data RB;DRB)の二つに分けられるが、SRBは制御プレーンでRRCメッセージを伝送するパスとして使用され、DRBはユーザプレーンでユーザデータを伝送するパスとして使用される。
ネットワークから端末にデータを伝送するダウンリンクトランスポートチャネルとしては、システム情報を伝送するブロードキャストチャネル(Broadcast CHannel;BCH)と、ユーザトラフィックや制御メッセージを伝送するダウンリンク共有チャネル(Shared CHannel;SCH)とがある。ダウンリンクマルチキャストまたは放送サービスのトラフィックまたは制御メッセージの場合、ダウンリンクSCHを通して伝送されることもあり、別途のダウンリンクマルチキャストチャネル(Multicast CHannel;MCH)を通して伝送されることもある。一方、端末からネットワークにデータを伝送するアップリンクトランスポートチャネルとしては、初期制御メッセージを伝送するランダムアクセスチャネル(Random Access CHannel;RACH)と、ユーザトラフィックや制御メッセージを伝送するアップリンク共有チャネル(Shared CHannel;SCH)とがある。
そして、ダウンリンクトランスポートチャネルで伝達される情報をネットワークと端末との間の無線区間に伝送するダウンリンク物理チャネルとしては、BCHの情報を伝送する物理ブロードキャストチャネル(Physical Broadcast CHannel;PBCH)、MCHの情報を伝送する物理マルチキャストチャネル(Physical Multicast CHannel;PMCH)、PCHとダウンリンクSCHの情報を伝送する物理ダウンリンク共有チャネル(Physical Downlink Shared CHannel;PDSCH)、及びダウンリンクまたはアップリンク無線リソース割当情報(DL/UL Scheduling Grant)などのように第1層と第2層で提供する制御情報を伝送する物理ダウンリンク制御チャネル(Physical Downlink Control CHannel;PDCCH)、またはDL L1/L2制御チャネル(control channel)ともいう。)がある。
一方、アップリンクトランスポートチャネルで伝達される情報をネットワークと端末との間の無線区間に伝送するアップリンク物理チャネルとしては、アップリンクSCHの情報を伝送する物理アップリンク共有チャネル(Physical Uplink Shared CHannel;PUSCH)、RACH情報を伝送する物理ランダムアクセスチャネル(Physical Random Access CHannel;PRACH)、HARQ ACKまたはNACK、スケジューリングリクエスト(Scheduling Request;SR)、チャネル品質インジケータ(Channel Quality Indicator;CQI)報告などのように第1層と第2層で提供する制御情報を伝送する物理アップリンク制御チャネル(Physical Uplink Control CHannel;PUCCH)がある。
以下、上述した説明に基づいてLTEシステムで行われるHARQ動作を説明する。
図4は、LTEシステムで行われるHARQ動作を示した図である。
図4では、端末(UE)が送信側になり、基地局(eNode BまたはeNB)が受信側になり、HARQフィードバック情報を基地局から受信するアップリンク状況を仮定して説明するが、ダウンリンクに対しても同一に適用される。
まず、基地局は、HARQ方式で端末がデータを伝送できるように、物理ダウンリンク制御チャネル(Physical Downlink Control CHannel;PDCCH)を通してアップリンクスケジューリング情報、すなわち、アップリンク承認(UL Grant)を伝送することができる(S401)。前記UL承認には、端末識別子(例えば、C−RNTIまたは半永続的スケジューリング(Semi-Persistent Scheduling)C−RNTI)、割り当てられた無線リソースの位置(Resource block assignment)、変調/コーディングレート及びリダンダンシーバージョンのような伝送パラメータ、新規データ指示子などが含まれる。
端末は、送信時間間隔(Transport Time Interval;TTI)ごとにPDCCHをモニタリングし、自体に伝送されるUL承認情報を確認することができ、端末が自体に伝送されたUL承認情報を見つけた場合、受信したUL承認情報によってデータ(図4ではデータ1)を物理アップリンク共有チャネル(Physical Uplink Shared CHannel;PUSCH)を通して伝送することができる(S402)。このときに伝送されるデータは、媒体アクセス制御(Medium Access Control Packet Data Unit;MAC PDU)単位で伝送される。
上述したようにPUSCHを通してアップリンク伝送を行った端末は、基地局から物理ハイブリッドARQインジケータチャネル(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHhannel;PHICH)を通したHARQフィードバック情報受信を待つようになる。基地局から前記データ1に対するHARQ NACKが伝送された場合(S403)、端末は、前記データ1の再伝送TTIで前記データ1を再伝送する(S404)。その反面、基地局からHARQ ACKを受信した場合(図示せず)、端末は、前記データ1に対するHARQ再伝送を中止する。
端末は、HARQ方式で一回のデータ伝送を行うときごとに伝送回数(CURRENT TX NB)を数えて、前記伝送回数が上位層で設定した最大伝送回数(CURRENT TX NB)に到達すると、HARQバッファに保存されたMAC PDUを捨てる。
端末の段階S404で再伝送したデータ1に対するHARQ ACKを受信し(S405)、PDCCHを通してUL承認を受信した場合(S406)、端末は、今回伝送すべきデータが最初に伝送されるMAC PDUであるか、それとも以前のMAC PDUを再伝送すべきであるかを、PDCCHを通して受信されるNDI(New Data Indicator)フィールドを通して知ることができる。前記NDIフィールドは、1ビットフィールドとして、新しいMAC PDUが伝送されるときごとに0→1→0→1→…にトグル(toggle)され、再伝送に対しては最初の伝送と同一の値を有する。すなわち、端末は、NDIフィールドが以前に伝送された値と同一であるかを比較し、MAC PDUの再伝送可否を知ることができる。
図4の場合、段階S401でのNDI=0値が段階S406でNDI=1にトグルされたことを通して、端末は、該当の伝送が新規伝送を表すことを認知し、これによって、データ2をPUSCHを通して伝送することができる(S407)。
一方、LTEシステムで、基地局は、モビリティ支援のためにインターメジャメント(inter-measurement)が必要な端末に測定動作を設定することができる。このように端末がインターメジャメントを行う測定間隔では、一般的に基地局と端末との間の通信が断絶される。ここで、「インターメジャメント」は、端末が行う周波数内測定(Intra-frequency measurement)、周波数間測定(inter-frequency measurement)及び無線システム間モビリティ測定(inter-RAT mobility measurement)などを含む。
前記測定間隔のインターバルが基地局の設定によって決定され、決定されたインターバルごとに測定間隔動作が行われることで、端末は、アップリンクで6msまたは7msの間に基地局への伝送を中止し、ダウンリンクで6msの間に基地局からの受信を中止するようになる。
したがって、このような測定間隔が、図4と関連して上述したHARQフィードバックの受信時点と一致する場合、端末は、基地局からのHARQフィードバックを受信することができない。
したがって、本発明は、従来技術の制限や欠点に起因する一つ又は複数の問題点を実質的に防止する測定間隔を考慮したHARQ動作方法を目的とする。
本発明の目的は、移動通信システムでアップリンク/ダウンリンク伝送が中断される測定間隔とHARQフィードバック情報受信時点とが重なる場合に備えた効率的なHARQ動作方法を提供することである。
本発明の他の利点、目的および特徴は、以下の記載で述べるが、その一部については、明細書の記載から明らかになるであろう。また、その一部について、当分野の通常の知識を有する者は、以下を実験することによって明らかにしたり、あるいは、本発明を実施することによって理解したりするであろう。本発明の目的および他の利点は、明細書および特許請求の範囲の書面ならびに添付図面で特に示された構成によって、実現され達成されるであろう。
上述したような課題を解決するための本発明の一様態では、移動通信システムでの端末によるHARQ動作方法において、基地局からアップリンク承認信号を受信する段階と、前記基地局に前記アップリンク承認信号に対応して特定のアップリンク信号を伝送する段階と、前記基地局から前記特定のアップリンク信号の伝送に対するフィードバック情報を受信する時点に、前記端末がアップリンク及びダウンリンクのうち少なくとも一つの通信を行わない測定間隔が設定されているかどうかを判定する段階と、前記判定結果を考慮して前記フィードバック情報を肯定応答または否定応答に設定する段階とを含むHARQ動作方法を提案する。
好ましくは、前記フィードバック情報を受信する時点に前記測定間隔が設定され、前記端末が前記判定結果として前記フィードバック情報を受信できない場合、前記フィードバック情報を肯定応答に設定することができる。
このとき、前記端末が前記フィードバック情報を肯定応答に設定する場合にも、前記端末は、前記特定のアップリンク信号をHARQバッファに維持することが好ましい。
また、前記基地局から前記特定のアップリンク信号の伝送に対する追加のアップリンク承認信号を受信する場合、前記端末から、前記HARQバッファに維持された前記特定のアップリンク信号を再伝送することができる。
上述した実施形態では、前記測定間隔の間に、前記端末が周波数内測定、周波数間測定及び無線システム間モビリティ測定のうち少なくとも一つを行う段階をさらに含むことができる。
また、前記HARQ動作は、同期式HARQ動作であると仮定する。
一方、上述したような課題を解決するための本発明の他の一様態では、移動通信システムでHARQ動作を行う端末であって、基地局からアップリンク承認信号を受信する受信モジュールと、前記基地局に前記アップリンク承認信号に対応して特定のアップリンク信号を伝送する伝送モジュールと、所定の測定間隔の間にアップリンク及びダウンリンクのうち少なくとも一つの通信を行わない測定動作を行う測定モジュールと、前記端末のHARQ動作を管理する少なくとも一つのHARQプロセスモジュールとを含み、前記少なくとも一つのHARQプロセスモジュールは、前記受信モジュールが前記基地局から前記特定のアップリンク信号の伝送に対するフィードバック情報を受信する時点に前記測定モジュールが前記測定動作を行う測定間隔が設定されているかどうかを判定し、前記判定結果を考慮して前記フィードバック情報を肯定応答または否定応答に設定するように構成されることを特徴とする端末を提案する。
好ましくは、前記少なくとも一つのHARQプロセスモジュールは、前記フィードバック情報を受信する時点に前記測定間隔が設定され、前記端末が前記判定結果として前記受信モジュールを通して前記フィードバック情報を受信できない場合、前記フィードバック情報を肯定応答に設定するように構成される。
このとき、前記少なくとも一つのHARQプロセスモジュールは一つのHARQバッファと関連しており、前記少なくとも一つのHARQプロセスモジュールのうち特定のHARQプロセスモジュールが前記フィードバック情報を肯定応答に設定する場合にも、前記特定のHARQプロセスモジュールは、前記特定のアップリンク信号を前記特定のHARQプロセスモジュールと関連した特定のHARQバッファに維持するように構成されることが好ましい。
また、前記受信モジュールが前記基地局から前記特定のアップリンク信号の伝送に対する追加のアップリンク承認信号を受信した場合、前記特定のHARQプロセスモジュールは、前記特定のHARQバッファに維持された前記特定のアップリンク信号を前記伝送モジュールを通して再伝送するように構成されることが好ましい。
上述した端末構成に対する実施形態で、前記伝送モジュール及び前記受信モジュールは物理層モジュールに含まれ、前記少なくとも一つのHARQプロセスモジュールはMAC層モジュールに含まれ、前記測定モジュールは物理層モジュール中のモジュール及びRRC層モジュール中のモジュールのうち少なくとも一つを含むことができる。
したがって、本発明は、以下の効果および/または利点をもたらす。
上述したような本発明によると、HARQ方式で端末が基地局にデータを伝送した後、これに対するHARQフィードバックの受信時点が測定間隔と重なることによって前記HARQフィードバックを受信できない場合、端末が自ら前記HARQフィードバック情報を設定することで、端末は、以後のHARQ動作を正常に行うことができる。
このような方式は、HARQフィードバック受信時点と測定間隔とが重ならないように調整する方式に比べてリソース効率を高めることができる。
また、端末が受信していないHARQフィードバック情報をACKと自ら判断して動作する場合にも、基地局が端末の再伝送を開始できる手段を提供することで、システムを弾力的に運用することができる。
以下の本発明に関する概略説明とそれに続く詳細説明は、共に、実施例とその説明であり、特許請求の範囲に記載された本発明をさらに説明するためのものであることを理解されたい。
本発明をさらに理解するため添付された図面は、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。これらの添付図面は、本発明の実施形態を例示し、本明細書の記載と併せて本明細書の主旨を説明するためのものである。
移動通信システムの一例としてE−UMTSネットワーク構造を概略的に示した図である。 3GPP無線接続ネットワーク規格を基盤とした端末とUTRANとの間の無線インターフェースプロトコルの構造を示した図である。 3GPP無線接続ネットワーク規格を基盤とした端末とUTRANとの間の無線インターフェースプロトコルの構造を示した図である。 LTEシステムで行われるHARQ動作を示した図である。 測定間隔とHARQフィードバック情報受信時点とが重なる場合におけるHARQ動作の問題点を示した図である。 本発明の一実施形態によって端末が受信していないHARQフィードバックをHARQ NACKと判断して動作する方式を説明するための図である。 本発明の他の一実施形態によって端末が受信していないHARQフィードバック情報をACKと判断して処理する方法を説明するための図である。 本発明の好適な一実施形態によって端末がHARQ動作を行う方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係るHARQ動作を行うための端末の構成を概略的に示した図である。
以下、本発明に係る好適な実施形態を添付された図面に基づいて詳細に説明する。添付された図面と一緒に以下で開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するもので、本発明が実施される唯一の実施形態を表すものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかしながら、当業者は、本発明がこのような具体的な細部事項なしにも実施可能であることを理解するであろう。例えば、以下の詳細な説明は、移動通信システムが3GPP LTEシステムである場合を仮定して具体的に説明したが、3GPP LTE特有の事項を除けば、他の任意の移動通信システムにも適用可能である。
いくつかの場合においては、本発明の概念が曖昧になることを避けるために公知の構造及び装置が省略されたり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図形式で図示されたりする。また、本明細書全体における同一の構成要素に対しては、同一の図面符号を使用して説明する。
さらに、以下の説明において、端末は、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)などの移動または固定型のユーザ端機器を通称するものと仮定する。また、基地局は、Node B、eNode B、Base Stationなどの端末と通信するネットワーク端の任意のノードを通称するものと仮定する。
以下、上述した測定間隔とHARQフィードバック情報受信時点とが重なる場合における問題をより具体的に説明する。
図5は、測定間隔とHARQフィードバック情報受信時点とが重なる場合におけるHARQ動作の問題点を示した図である。
端末は、基地局からUL承認を受信した場合、受信したUL承認に対応するMAC PDU、図5の例でのMAC PDU Aを生成し、最初の伝送を行うことができる(S501)。その後、端末は、基地局から前記MAC PDU Aの伝送に対応するHARQフィードバック情報を定められた時点で受信することができる(S502)。一般的に、LTEシステムでは、HARQ動作が同期式動作であるので、該当のUL伝送に対するHARQフィードバック情報は、定められたタイミングで受信されるようになる。段階S502で端末が基地局からHARQ NACKを受信した場合、端末は、次の周期に該当のMAC PDU Aを再伝送することができる(S503)。ここで、HARQ動作は、非適応型(Non-Adaptive)方式で行われると仮定し、例えば、段階S503でのMAC PDUの再伝送は、別途のUL承認の受信なしに段階S501と同一のリソースを通して同一の方式で行われると仮定する。
一方、システムでインターメジャメントが必要である場合、基地局は、端末に所定周期の測定間隔を設定することができ、端末は、設定された測定間隔に周波数間測定、周波数内測定または無線システム間モビリティ測定などの動作を行うことができる。
ここで、「周波数間測定」は、サービングセルのダウンリンクキャリア周波数と異なる周波数での測定動作を表し、「周波数内測定」は、サービングセルのダウンリンクキャリア周波数での測定動作を表す。さらに、「無線システム間モビリティ測定」は、ユニバーサル地上無線アクセス(Universal Terrestrial Radio Access;UTRA)周波数の無線システム間測定、GSM/EDGE無線アクセスネットワーク(GSM/EDGE Radio Access Network;GERAN)周波数の無線システム間測定及びCDMA2000高速パケットデータ(CDMA2000 High Rate Packet Data;CDMA2000 HRPD)またはCDMA2000 1x無線伝送技術(CDMA2000 1x Radio Transmission Technology;CDMA2000 1xRTT)周波数の無線システム間測定などを含む。
基地局は、端末にRRC層信号を通して上述した測定間隔を設定することができる。また、上述した測定動作は、端末のRRC層モジュールによって管理される。図5では、端末が一定の周期間隔の測定間隔1(MG1)及び測定間隔2(MG2)で上述した測定動作を行うことを示している。これによって、測定間隔1及び測定間隔2では、端末のアップリンク/ダウンリンク受信が中止される。
段階S503で再伝送されたMAC PDU Aに対するHARQフィードバック情報の受信時点が、端末のアップリンク/ダウンリンク受信が不可能な測定間隔2と重なる場合(S504)、端末が基地局からの指示を受信できないので、端末の以後のHARQ動作が不可能になるという問題がある。一般的に、LTEシステムでの端末のHARQ動作は、基地局からのHARQフィードバック受信によって再伝送可否を決定し、基地局からのフィードバック情報がACKであるか、それともNACKであるかに対する判断がない場合、以後のHARQ動作との連結が断絶されるという問題を有する。
一般的に、上述した測定間隔は、基地局のRRC層信号を通して端末に設定され、HARQ伝送及び再伝送タイミングも基地局によって管理される。したがって、基地局が上述したようなHARQフィードバック受信時点と測定間隔とが一致しないように予め設定する方式を考慮することができる。ただし、HARQフィードバック受信時点は、HARQ方式による再伝送が何回にかけて行われるかによって変わり得る。そのため、このように測定間隔とHARQフィードバック情報受信時点とが重なる可能性を全て考慮してリソースを割り当てる場合、リソース効率が低下するという問題が発生する。
したがって、本発明の一様態では、基地局が上述した問題を予め勘案してリソース割当方式を変更する代わりに、上述した測定動作のようにアップリンク/ダウンリンク送受信が断絶され、端末が基地局からのHARQフィードバックを受信できない場合、端末が自ら受信していない基地局からのHARQフィードバック情報を判断し、以後のHARQ動作を行うように設定することを提案する。
これによる一実施形態では、HARQフィードバック受信時点が上述した測定間隔と重なる場合、端末が受信していないHARQフィードバックをHARQ NACKと判断して動作することを提案する。
図6は、本発明の一実施形態によって端末が受信していないHARQフィードバックをHARQ NACKと判断して動作する方式を説明するための図である。
まず、端末は、基地局から受信されたUL承認によってMAC PDU Aを生成し、これをPUSCHを通して伝送することができる(S601)。これとは別途に、基地局は、端末にRRC層信号を通して図6の測定間隔1(MG1)、測定間隔2(MG2)、測定間隔3(MG3)のような測定間隔を設定することができる。これによって、端末のRRC層モジュールは、該当の測定間隔でアップリンク/ダウンリンク通信を中断し、上述したインターメジャメント間隔を行うことができる。
端末は、MAC PDU Aを伝送した後、定められたタイミングで基地局からHARQフィードバックを待つようになる。基地局からHARQ NACKを受信した場合(S603)、端末は、次の再伝送タイミング、例えば、次のTTIでMAC PDU Aの再伝送を試みることができる(S603)。
一方、段階S603で再伝送されたMAC PDU Aに対する基地局からのHARQフィードバック情報受信時点が測定間隔2と重なる場合(S604)、本実施形態の端末は、受信していない基地局からのHARQフィードバック情報をNACKと見なし、HARQ動作を進行する。すなわち、次の伝送TTIで、端末は、MAC PDU Aを再び再伝送することができる(S605)。
図6の例では、段階S604で基地局が実際にHARQ NACKを伝送した例を示した。ただし、段階S604で基地局が実際にHARQ ACKを伝送する場合にも、端末がこれを受信できず、本実施形態では、これをHARQ NACKと判断して再伝送を行うようになる。これによって、基地局では、MAC PDU Aの受信成功以後にもMAC PDU Aを再び受信するようになるが、基地局は、HARQプロセスIDなどを通して重複して伝送されたMAC PDU Aを無視することができる。
一方、本発明の他の一実施形態では、上述したように、測定間隔がHARQフィードバック情報受信時点と一致し、HARQフィードバック情報の受信が不可能である場合、端末が、受信していないHARQフィードバック情報をACKと判断してHARQ動作を行う方式を提案する。
図7は、本発明の他の一実施形態によって端末が受信していないHARQフィードバック情報をACKと判断して処理する方法を説明するための図である。
まず、端末は、受信したUL承認によってMAC PDU Aを生成して伝送することができる(S701)。また、本例でも、図6と同様に、基地局からRRC層信号を通して所定周期で測定間隔1(MG1)、測定間隔2(MG2)及び測定間隔3(MG3)が設定されていると仮定する。これによって、端末のRRC層モジュールは、該当の測定間隔でインターメジャメント動作を行い、該当の測定間隔の間にアップリンク/ダウンリンク送受信を中断することができる。
端末は、段階S701で伝送したMAC PDU Aに対応するフィードバック情報を基地局から定められたタイミングに受信することができる(S702)。基地局からHARQ NACKを受信した場合、端末は、次の伝送タイミングにMAC PDU Aを再伝送することができる(S703)。
段階S703で再伝送されたMAC PDU Aに対するHARQフィードバック情報の受信時点が測定間隔2と重なり、端末が基地局からのHARQフィードバック情報を受信できない場合、本実施形態に係る端末は、受信していないHARQフィードバック情報をACKと見なし、以後のHARQ動作を行うことができる(S704)。すなわち、本実施形態に係る端末は、測定間隔とHARQフィードバック情報受信時点とが重なり、基地局からのHARQフィードバック情報受信が不可能である場合に再伝送を中断する。
一方、LTEシステムで、基地局は、端末の再伝送が不可能である場合、実際に端末から伝送されたデータ受信に失敗したときにも、HARQ ACKを伝送して端末の再伝送を中断することができ、このような概念を「サスペンション(Suspension)」と規定することができる。このようにサスペンションによって取り消された端末の再伝送は、基地局がPDCCHシグナリングを通してUL承認を新しく割り当てることで再び開始される。
したがって、図7に示すような本発明の実施形態で、HARQフィードバック情報受信時点が測定間隔と重なり、端末が受信していないHARQフィードバック情報をACKと見なして再伝送を中断する場合、基地局が該当のMAC PDUの再伝送を要請すると、基地局が新しいUL承認を伝送し、端末がこれを再伝送するように設定する方法を提案する。
図8は、本発明の好適な一実施形態によって端末がHARQ動作を行う方法を説明するための図である。
まず、段階S801で、端末は、基地局からPDCCHを通して自体に伝送されるPDSCH情報が存在することをセル識別子(例えば、C−RNTI)などを通して判断した後、自体に伝送されるPDSCH情報としてUL承認情報を獲得することができる。UL承認を受信した端末は、これによるアップリンク伝送信号、例えば、MAC PDU Aを生成してHARQバッファに保存する。
より具体的に、端末は、複数個のHARQプロセスを有しており、前記各HARQプロセスは同期するように作動する。すなわち、TTIごとに各HARQプロセスが同期するように割り当てられる。例えば、LTEシステムは、端末が8個のHARQプロセスを有していると仮定し、これによって、1番目のTTIではHARQプロセス1番、2番目のTTIではHARQプロセス2番、8番目のTTIではHARQプロセス8番、9番目のTTIでは再びHARQプロセス1番、10番目のTTIでは再びHARQプロセス2番の形態で割り当てられる。
また、前記各HARQプロセスが同期するように割り当てられるので、特定のデータの最初の伝送のためのPDCCHを受信したTTIに対応するHARQプロセスが前記データの伝送に用いられる。例えば、端末がN番目のTTIでULスケジューリング情報を含むPDCCHを受信し、前記N番目のTTIにはHARQプロセスK番が対応すると仮定する。その後、端末がN+4番目のTTIでデータを伝送するとき、N+4番目のTTIで前記HARQプロセスK番が前記データ伝送に用いられる。
一方、このような各HARQプロセスは、それぞれ一つのHARQバッファを有する。したがって、段階S801で受信されたUL承認によって、端末の特定のHARQプロセスは、自体のHARQバッファに受信されたUL承認に対応するMAC PDU Aを生成して保存し、これを最初の伝送及び再伝送に用いることができる。
その後、段階S802で、端末は、HARQバッファに保存されたMAC PDU Aの最初の伝送を行うことができる。また、図8では図示していないが、このMAC PDU Aは、図6及び図7の例のように所定回数だけ再伝送を反復することができる。LTEシステムで、端末のHARQ再伝送は、上述したように、基本的に非適応的(Non−adaptive)方式で動作する。すなわち、特定のデータの最初の伝送は、UL承認情報を含むPDCCHを受信したときに可能になる。ところが、前記データのHARQの再伝送は、PDCCHを受信しなくても、次回の該当のHARQプロセスが割り当てられたTTIで最初の伝送と同一のUL承認を用いて行うことができる。
最初の伝送及び再伝送に用いられる伝送パラメータはPDCCHを通して伝達され、該当の情報はチャネル状況によって変更される。例えば、チャネル状況が最初の伝送時より良い状況であると、モジュレーションまたはペイロード大きさを変更して高いビットレートで伝送することができ、その反対に、チャネル状況が良くない場合には、最初の伝送時より低いビットレートで伝送することができる。
その後、段階S803で、基地局は、端末に段階S802で伝送されたMAC PDU Aに対する応答としてHARQ NACKを伝送したが、端末に既に設定された測定間隔動作によって端末がこれを受信できないこともある(S803)。この場合、本実施形態では、端末が、受信していないHARQフィードバック情報をHARQ ACKと見なして以後のHARQ動作を行うと仮定する。一方、LTEシステムでは、端末が基地局に特定のMAC PDUを伝送し、前記特定のMAC PDUに対してHARQ ACKを受信したとしても、前記MAC PDU伝送回数が予め設定された最大再伝送回数に到達していないと、端末が前記特定のMAC PDUをHARQバッファに維持すると仮定する。
これによって、図8の例で、基地局が端末に前記MAC PDU Aの再伝送を再び要請するために新しいUL承認を端末に伝送した場合(S804)、端末は、該当のHARQバッファに保存されたMAC PDU Aの再伝送を再び開始することができる(S805)。
一方、HARQフィードバック情報受信時点とRRCシグナリングを通した測定間隔とが重なる場合、一般的に、端末は、HARQフィードバック情報を受信できないが、ランダムアクセス過程(Random Access Procedure)と関連して端末が前記測定動作に比べてランダムアクセス過程に優先順位をおいて動作する場合、HARQフィードバック情報受信時点が測定間隔と重複するときにも、端末がHARQフィードバック情報を受信する場合がある。
例えば、HARQフィードバック情報受信時点が測定間隔と重なるとしても、該当のHARQフィードバック情報が端末のランダムアクセス過程中の3番目のメッセージ伝送に対するものである場合、端末は、測定動作に優先してHARQフィードバック情報を受信するようになる。ただし、上述したように、端末が測定間隔で実際に測定動作を行わず、HARQフィードバック情報受信に問題がない場合は、図5と関連して上述した問題が発生しない場合で、本発明で解決しようとする「測定間隔がHARQフィードバック情報受信時点と一致し、端末がHARQフィードバック情報を受信できない場合」に該当しないと仮定する。
以下では、上述したようなHARQ動作方法、特に、端末が測定間隔とHARQフィードバック情報受信時点とが重なり、HARQフィードバック情報受信が不可能である場合、受信していないHARQフィードバック情報をHARQ ACKと見なして動作する方法を具現するための端末の構成について説明する。
図9は、本発明の一実施形態に係るHARQ動作を行うための端末の構成を概略的に示した図である。
本実施形態に係る端末は、伝送モジュール904及び受信モジュール905を含む物理層モジュール901と、端末のHARQ動作を管理する少なくとも一つのHARQプロセスモジュール906、及び各HARQプロセスモジュール906に対応するHARQバッファ907を含むMAC層モジュール902と、所定の測定間隔の間にアップリンク/ダウンリンク伝送を行わず、インターメジャメント動作を行うための測定モジュール908を含むRRC層モジュール903とを含むことができる。
以下、このような構成に基づいて本発明の一実施形態に係る端末のHARQ動作を説明する。
まず、端末は、受信モジュール905を通して基地局から受信されたUL承認情報を受信することができる。このように受信されたUL承認情報は、MAC層モジュールに伝達され、対応するHARQプロセスモジュール906に割り当てられる。HARQプロセスモジュール906は、受信されたUL承認に対応するMAC PDUを生成し、これを対応するHARQバッファ907に保存することができる。このように保存されたMAC PDUは、以後に最初の伝送及び再伝送に用いられる。すなわち、生成されたMAC PDUは、物理層モジュール901の伝送モジュールに伝達され、PUSCHを通して基地局に伝送される。これによって、基地局が伝送したHARQフィードバック情報は、再び受信モジュール905によって受信され、該当のHARQプロセスモジュール906にフィードバックされる。
一方、端末には、基地局のRRC層シグナリングを通してインターメジャメントのための測定間隔が設定される。すなわち、RRC層モジュール903内の測定モジュール908は、基地局のRRC信号によってインターメジャメント動作を行うことができる。この場合、測定モジュール908は、MAC層モジュール902及び/または物理層モジュール901に、アップリンク/ダウンリンク送受信が中断される測定間隔に対する情報を伝達することができる。図9では、測定モジュール908がRRC層モジュール903に含まれているが、測定モジュール908は、物理層モジュール901内の測定と関連した信号送受信のためのモジュール(図示せず)をさらに含んで動作することもできる。ただし、測定動作の実質的な制御は、RRC層モジュール903を通して行われ、以下では、図9に示すように単純化して説明する。
測定モジュール908がインターメジャメント動作を行う測定間隔が特定のアップリンク伝送に対するHARQフィードバック情報受信時点と重なり、端末の受信モジュール905が該当のHARQフィードバック情報を受信できない場合、該当のHARQプロセスモジュール906が、受信していないHARQフィードバック情報をHARQ ACKと見なして以後のHARQ動作を行うことを提案する。このようにHARQプロセスモジュール906が、受信していないHARQフィードバック情報をHARQ ACKと見なす場合にも、HARQバッファ907に保存されたMAC PDUは継続的に維持される。そして、基地局から新しいUL承認が受信モジュール905を通して受信されてHARQプロセスモジュール906に伝達される場合、HARQプロセスモジュール906は、新しく受信したUL承認によって該当のMAC PDUを伝送モジュール904を通して再伝送することができる。
上述したように開示された本発明の好適な各実施例に対する詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供された。以上では、本発明の好適な各実施例を参照して説明したが、該当の技術分野の熟練した当業者は、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更可能であることを理解するであろう。したがって、本発明は、上記の各実施形態に制限されるものでなく、上述したように開示された原理及び新規の特徴と一致する最広の範囲を与えようとするものである。
上述したようなHARQ動作技術及びこのための端末構造は、3GPP LTEシステムに適用される例を中心にして説明したが、3GPP LTEシステム以外にも、類似したHARQ動作過程を有する他の多様な移動通信システムに適用可能である。

Claims (11)

  1. 移動通信システムでの端末によるHARQ動作方法において、
    基地局からアップリンク承認信号を受信する段階と、
    前記基地局に前記アップリンク承認信号に対応して特定のアップリンク信号を伝送する段階と、
    前記基地局から前記特定のアップリンク信号の伝送に対するフィードバック情報を受信する時点に、前記端末がアップリンク及びダウンリンクのうち少なくとも一つの通信を行わない測定間隔が設定されているかどうかを判定する段階であって、前記フィードバック情報は、前記特定のアップリンク信号の伝送に関する肯定応答(ACK)または否定応答(NACK)を有する段階と、
    前記フィードバック情報を受信する時点に前記測定間隔が設定されている場合、前記フィードバック情報をACKに設定する段階と、を含む、HARQ動作方法。
  2. 前記端末が前記フィードバック情報をACKに設定する場合にも、前記端末は前記特定のアップリンク信号をHARQバッファに維持する、請求項に記載のHARQ動作方法。
  3. 前記基地局から前記特定のアップリンク信号の伝送に対する追加のアップリンク承認信号を受信する段階と、
    前記端末から、前記HARQバッファに維持された前記特定のアップリンク信号を再伝送する段階と、をさらに含む、請求項に記載のHARQ動作方法。
  4. 前記測定間隔の間に、前記端末が周波数内測定、周波数間測定及び無線システム間モビリティ測定のうち少なくとも一つを行う段階をさらに含む、請求項1に記載のHARQ動作方法。
  5. 前記HARQ動作は同期式HARQ動作である、請求項1に記載のHARQ動作方法。
  6. 移動通信システムでHARQ動作を行う端末であって、
    基地局からアップリンク承認信号を受信する受信モジュールと、
    前記基地局に前記アップリンク承認信号に対応して特定のアップリンク信号を伝送する伝送モジュールと、
    定間隔の間にアップリンク及びダウンリンクのうち少なくとも一つの通信を行わない測定動作を行う測定モジュールと、
    前記端末のHARQ動作を管理する少なくとも一つのHARQプロセスモジュールと、を含み、
    前記少なくとも一つのHARQプロセスモジュールは、前記受信モジュールが前記基地局から前記アップリンク信号の伝送に対するフィードバック情報を受信する時点に、前記測定モジュールが測定動作を行う前記測定間隔が設定されているかどうかを判定し、前記フィードバック情報を受信する時点に前記測定間隔が設定されている場合、前記フィードバック情報を肯定応答に設定するように構成され
    前記フィードバック情報は、前記特定のアップリンク信号の伝送に関する肯定応答(ACK)または否定応答(NACK)を有することを特徴とする端末。
  7. 前記少なくとも一つのHARQプロセスモジュールは一つのHARQバッファと関連しており、
    前記少なくとも一つのHARQプロセスモジュールのうち特定のHARQプロセスモジュールが前記フィードバック情報をACKに設定する場合にも、前記特定のHARQプロセスモジュールは、前記アップリンク信号を前記特定のHARQプロセスモジュールと関連した特定のHARQバッファに維持するように構成される、請求項に記載の端末。
  8. 前記受信モジュールが前記基地局から前記アップリンク信号の伝送に対する追加のアップリンク承認信号を受信した場合、前記特定のHARQプロセスモジュールは、前記特定のHARQバッファに維持された前記アップリンク信号を前記伝送モジュールを通して再伝送するように構成される、請求項に記載の端末。
  9. 前記測定間隔の間に、前記測定モジュールは、周波数内測定、周波数間測定及び無線システム間モビリティ測定のうち少なくとも一つを行うように構成される、請求項に記載の端末。
  10. 前記伝送モジュール及び前記受信モジュールは物理層モジュールに含まれ、
    前記少なくとも一つのHARQプロセスモジュールはMAC層モジュールに含まれ、
    前記測定モジュールは前記物理層モジュール中のモジュール及びRRC層モジュール中のモジュールのうち少なくとも一つを含む、請求項に記載の端末。
  11. 前記HARQ動作は同期式HARQ動作である、請求項に記載の端末。
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