JP6280156B2 - 拡張専用チャンネル送信に対するデータライフスパンタイマーの実装 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つの無線送受信装置（ＷＴＲＵ）、少なくとも１つのノードＢおよび無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）を含む無線通信システムに関する。より詳細には、本発明は拡張専用チャンネル（Ｅ−ＤＣＨ）送信を支援するためのデータライフスパンタイマーを実装する方法および装置に関する。

上りリンク（ＵＬ）のカバレッジ、スループット、および送信レイテンシを改善する方法は現在、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ：第３世代移動体通信システムの標準化プロジェクトによる移動体通信システムの標準規格）のリリース６で検討されている。この目標を達成するため、ＷＴＲＵに対するＵＬのスケジューリングおよび割り当てを行う責任責務をノードＢが引き継ぐであろう。ノードＢは短期間方式ではＲＮＣよりも効率的な決定を行い、ＵＬの無線リソースを管理することができる。ＲＮＣは、拡張上りリンク（ＥＵ）サービスを用いてセルを全体的に大まかに制御し続け、その結果ＲＮＣは呼承認制御(call admission control)および輻輳制御（congestion control）のような機能を実行できる。

ハイブリッド自動再送要求（Ｈ−ＡＲＱ）技術は、低いレイテンシ（待ち時間）で送信および再送信を生成する手続きを提供する。Ｈ−ＡＲＱ技術の主な態様は、送信失敗したデータを後続の再送信に滑らかに組み合わせて、受信が成功する確率を高めることである。

送信に対するＨ−ＡＲＱ方式とノードＢのスケジューリングとを使用するとき、データ送信を成功させるために必要な時間は様々であろう。非常に低いレイテンシの送信を要求するアプリケーションに対しては、著しく遅延した送信によって逆効果悪影響を受ける可能性がある。例えば、遅延したデータは失敗した送信と考えられ、最終的にアプリケーションにより不必要に再送信される可能性がある。従って、送信レイテンシを制限するメカニズムが求められている。

本発明は、Ｅ−ＤＣＨデータ送信を支援する無線通信システムで実施される。無線通信システムは、無線送受信装置（ＷＴＲＵ）、少なくとも１つのノードＢおよび無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）を含む。ＷＴＲＵはデータバッファ、データライフスパンタイマー、データ再送カウンタ（data transmission counter）、ハイブリッド自動再送要求（Ｈ−ＡＲＱ）プロセスおよび制御装置を含む。ライフスパンタイマーは、バッファ内に格納された少なくとも１つのデータブロックにライフスパン（寿命）を設定する。ＷＴＲＵは以下のように構成される。即ち、（ｉ）ライフスパンタイマーが満了したか否かを定期的に判定すること、（ｉｉ）データブロックが前もって送信すでに送信されたか否かを判定すること、（ｉｉｉ）ライフスパンタイマーが満了直前であるか否かを判定すること、および（ｉｖ）物理リソース（物理資源）が割り振られているか否かを判定することである。物理リソースが、満了直前のライフスパンタイマーに関連付けられたデータブロックに割り振られていない場合、ＷＴＲＵは緊急チャンネル割り振り（allocateアロケーション）要求をノードＢに送る。物理リソースが割り振られている場合、データブロックは他のデータブロックに対して優先的に送信される。ライフスパンタイマーが満了する場合、またはデータブロックがノードＢにより成功裡に受信されたことを示すフィードバック情報をＷＴＲＵが受信する場合、データブロックは破棄される。

本発明に従って操作する無線通信システムのブロックダイアグラムである。 本発明に従って図１のシステムのＷＴＲＵ内でデータライフスパンタイマーを実装するプロセスのフローダイアグラムである。

本発明は、実施例で示した一例として例示した好適な実施態様の以下の説明からより詳細に理解することができ、その実施態様は以下の付属添付図面を参照して理解することができる。

以降、用語「ＷＴＲＵ」は、これらに限らないが、ユーザ機器（ＵＥ：user equipment）、モバイル移動局、固定または移動加入者ユニット（mobile subscriber unit）、ポケットベル（pager）、あるいは無線環境で操作(オペレーション)可能な任意の他のタイプの装置を含む。以降引用するとき、用語「ノードＢ」は、これらに限らないが、基地局、サイト制御装置、アクセスポイント、または無線環境内の任意の他のタイプのインターフェース装置（interface device）を含む。

本発明の特徴は、集積回路（ＩＣ）に組み込むことができ、または多数の相互接続コンポーネントを備える回路内で構成することであろうができることである。

図１は、本発明に従った無線通信システム１００のブロックダイアグラム（ブロック図）である。システム１００は少なくとも１つのＷＴＲＵ１０２、少なくとも１つのノードＢ１０４および少なくとも１つのＲＮＣ１０６から成るを備える。ＷＴＲＵ１０２は制御装置１２２、データライフスパンタイマー１２４、バッファ１２６、複数のＨ−ＡＲＱプロセス１２８および任意に状況に応じて隋意的に再送カウンタ１３０を備える。制御装置１２２は、データライフスパンタイマー１２４の初期化およびＨ−ＡＲＱプロセス１２８の割り振りを含むデータ送信手順全体を制御する。

ＲＮＣ１０６は、ノードＢ１０４およびＷＴＲＵ１０２に対するＥＵパラメータを構成設定することで、システム１００のＥＵ操作全体を制御する。そのようなパラメータには、転送チャンネル（ＴｒＣＨ）または論理チャンネルデータに対するライフスパン・タイム（耐久年数寿命）、初期送信電力レベル、ＥＵの最大許容送信電力またはノードＢ１０４毎の利用可能なチャンネルリソースなどがある。Ｅ−ＤＣＨは、ＷＴＲＵ１０２とノードＢ１０４との間のＥＵ送信を支援するために設定される。

Ｅ−ＤＣＨ送信に対して、ＷＴＲＵ１０２はＵＬＥＵシグナリングチャンネル（signaling channel）１１０経由でノードＢ１０４にチャンネル割り振り要求を送る。チャンネル割り振り要求（または他のＵＬＥＵシグナリング）は、ＵＬＥＵシグナリングチャンネル１１０の代わりにＥ−ＤＣＨ１０８経由で送信されてもよい。それに応答して、ノードＢ１０４は下りリンク（ＤＬ）ＥＵシグナリングチャンネル１１２経由でＷＴＲＵ１０２にチャンネル割り振り情報を送る。ＥＵ無線リソースがＷＴＲＵ１０２に割り振られると、ＷＴＲＵ１０２はＥ−ＤＣＨ１０８経由でデータを送信する。Ｅ−ＤＣＨデータ送信に応答して、ノードＢ１０４はＨ−ＡＲＱの操作に対する確認応答（ＡＣＫ）または非確認応答（ＮＡＣＫ）メッセージをＤＬＥＵシグナリングチャンネル１１２経由で送る。

図２は、本発明に従ってＥ−ＤＣＨ送信を支援する目的で、ＷＴＲＵ１０２内でデータライフスパンタイマー１２４を実装するプロセス２００のフローダイアグラム（流れ図）である。ＷＴＲＵ１０２は、複数のデータライフスパンタイマー１２４を使用して多数のＥ−ＤＣＨ送信を同時に処理することができる。

Ｅ−ＤＣＨ１０８経由で新規のデータブロックが送信用に受信されると、制御装置１２２はそのデータブロックに対してデータライフスパンタイマー１２４を起動し、Ｈ−ＡＲＱプロセス１２８をそのデータブロックに関連付け、その新規のデータブロックはバッファ１２６で待機する（ステップ２０２）。ＲＮＣは、各Ｅ−ＤＣＨのＴｒＣＨまたは各Ｅ−ＤＣＨの論理チャンネルに対してデータのライフスパンを設定構成する。ＭＡＣまたはＲＬＣでＵＬ送信を受信すると、そのタイマーが各送信に対して初期化される。

Ｅ−ＤＣＨデータライフスパンタイマー１２４の値は、ＷＴＲＵ１０２内の制御装置１２２が最大許容送信レイテンシ（待ち時間）、ＲＬＣの構成設定、およびＴｒＣＨブロックエラーレート（誤り率）（ＢＬＥＲ）などのような、いくつかの要素を考慮して判定決定することができる。例えば、最大許容レイテンシは、配信前にバッファ可能な期間を判定決定する。さらに、ＢＬＥＲは、送信レイテンシに影響するＨ−ＡＲＱの再送信回数を判定決定する。データライフスパンタイマー１２４に割り当てた値は、ＷＴＲＵ１０２におけるＥＵ（拡張上りリンク）の媒体アクセス制御エンティティー（ＭＡＣ−ｅ）外部の外側でのＷＴＲＵのデータ処理を考慮することもできる。

アプリケーションのプロトコル（例えば、ＴＣＰ／ＩＰ：通信制御プロトコル／インタネット・プロトコル）は最小の送信レイテンシと送信レイテンシにおける最小の分散とを要求し、最大のスループットを達成する。送信遅延が生じるときには、データが失敗および破棄されることが予期され、遅延および再送信されることは予期されない。このことにより、結果としてアプリケーションのビヘイビア（働き）が非効率的になる。

ステップ２０４の各ＴＴＩ（有効期間）に対して、制御装置１２２はＷＴＲＵ１０２のバッファ１２６内のデータブロックに対するデータライフスパンタイマーが満了したか否かを判定する（ステップ２０６）。データライフスパンタイマー１２４が満了した場合、制御装置１２２はそのデータブロックを破棄し、関連付けられるＨ−ＡＲＱプロセス１２８を解除する（ステップ２０８）。ＷＴＲＵ１０２はこのイベント（事象、出来事）を、ＲＮＣ１０６またはノードＢ１０４のいずれかに通知することができる（ステップ２１０）。ＷＴＲＵ１０２はさらにノードＢに、一意な指示を有するチャンネル割り振り要求を送ることで、物理リソースの割り振りが十分でないことを通知することができる。

ステップ２０６を再び参照すると、データブロックに対するデータライフスパンタイマー１２４が満了していない場合、制御装置１２２は、ＷＴＲＵ１０２のバッファ１２６内のデータブロックがＷＴＲＵ１０２により前もって送信すでに送信されたか否かを判定する（ステップ２１２）。データブロックが前もって送信すでに送信された場合、データブロックに関連付けられるデータフィードバック情報がノードＢ１０４から受信されたか否かがさらに判定される（ステップ２１４）。データブロックの送信が成功したことを示す確認応答（ＡＣＫ）メッセージが受信される場合、そのデータブロックはバッファ１２６から破棄され、関連付けられるＨ−ＡＲＱプロセス１２８が別のデータブロックを支援するために利用可能となり、データライフスパンタイマーがリセットされる（ステップ２１６）。フィードバックメッセージが受信されない場合、ＷＴＲＵ１０２は次のＴＴＩ（有効期間）までフィードバックメッセージを待つ（ステップ２１８）。

ステップ２１２でデータブロックがＷＴＲＵ１０２によりこれまでに前もって送信されていないことが判定される場合、またはそのデータブロックが送信されたが、そのデータブロックの送信が失敗したことを示す非確認応答（ＮＡＣＫ）メッセージが受信される場合、そのデータブロックは再送信される。制御装置１２２は、そのデータブロックに対するデータライフスパンタイマー１２４が満了直前か否かを判定する（ステップ２２０）。データライフスパンタイマー１２４が満了直前でない場合、通常のＨ−ＡＲＱ操作が、そのデータブロックを送信するために初期化される（ステップ２２２）。

ステップ２２４において、制御装置１２２は、データライフスパンタイマー１２４が満了直前であるときに物理リソースが割り振られたているか否かを判定する（ステップ２２４）。物理リソースが割り振られている場合、制御装置１２２はそのデータブロックの送信を随意的に任意に優先することができる（ステップ２２６）。物理リソースが割り振られていない場合、制御装置１２２は、そのデータブロックの送信を支援するために緊急チャンネル割り振り要求をノードＢに随意的に任意に送ることができる（ステップ２２８）。

ステップ２１４を再び参照すると、ＮＡＣＫメッセージが受信された場合、そのデータブロックは再送信され、制御装置１２２は再送カウンタ１３０が最大再送信制限に到達したか否かを判定することができる（ステップ２３０）。再送カウンタ１３０はデータブロックが再送信される度にインクリメント（増加）され、最大再送信制限はＲＮＣ１０６により構成設定される。再送カウンタ１３０が最大再送信制限に到達しない場合、プロセス２００はステップ２２０に進む。再送カウンタ１３０が最大再送信制限に到達した場合、制御装置１２２は、そのデータブロックに対するライフスパンタイマー１２４が満了しない限り、Ｈ−ＡＲＱプロセス１２８を再初期化する（ステップ２３２）。再送カウンタ１３０が初期化され、新規のデータのインジケータ（指示子）がインクリメントされると、Ｈ−ＡＲＱプロセス１２８が再初期化されたことを示す。

本発明の特徴および構成要素を特定の組み合わせにおける好適な実施態様で説明したが、各特徴および構成要素は、その好適な実施態様の他の特徴および構成要素なしに単独で、または本発明の他の特徴および構成要素を様々に組み合わせて、または本発明の他の特徴および構成要素なしに、使用することができる。

Claims (6)

1. 無線送受信装置（ＷＴＲＵ）であって、
   上りリンク送信のための物理リソースの第１の割当を受信するように構成された制御装置であって、物理リソースの前記第１の割当は、下りリンク信号チャネル上で受信される制御装置を備え、
   前記制御装置は、論理チャネルのデータを受信するようにさらに構成され、
   前記制御装置は、前記論理チャネルの前記データの受信に応答して、前記第１の割当により割り当てられた第１の物理リソース上で、ハイブリッド自動再送要求（Ｈ−ＡＲＱ）プロセスを用いて第１のメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）データを送信するようにさらに構成され、
   前記制御装置は、前記第１のＭＡＣデータの送信に応答して、タイマーを開始するようにさらに構成され、
   前記制御装置は、前記タイマーの満了および物理リソースの第２の割当を受信していないことに応答して、上りリンク信号チャネル上で、物理リソースの前記第２の割当の要求を送信するようにさらに構成され、
   前記制御装置は、物理リソースの前記第２の割当の前記要求に応答して、下りリンク信号チャネル上で、物理リソースの前記第２の割当を受信するようにさらに構成され、
   前記制御装置は、物理リソースの前記第２の割当の受信に応答して、前記第２の割当により割り当てられた第２の物理リソース上で、Ｈ−ＡＲＱプロセスを用いて第２のＭＡＣデータを送信するようにさらに構成されたことを特徴とするＷＴＲＵ。
2. 前記第１のＭＡＣデータの送信は、他のデータの送信より優先されることを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
3. 前記第１のＭＡＣデータおよび前記第２のＭＡＣデータは、論理チャネルデータを含むことを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
4. 無線送受信装置（ＷＴＲＵ）により実施される方法であって、
   上りリンク送信のための物理リソースの第１の割当を受信するステップであって、物理リソースの前記第１の割当は、下りリンク信号チャネル上で受信される、ステップと、
   論理チャネルのデータを受信するステップと、
   前記論理チャネルの前記データの受信に応答して、前記第１の割当により割り当てられた第１の物理リソース上で、ハイブリッド自動再送要求（Ｈ−ＡＲＱ）プロセスを用いて第１のメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）データを送信するステップと、
   前記第１のＭＡＣデータの送信に応答して、タイマーを開始するステップと、
   前記タイマーの満了および物理リソースの第２の割当を受信していないことに応答して、上りリンク信号チャネル上で、物理リソースの前記第２の割当の要求を送信するステップと、
   物理リソースの前記第２の割当の前記要求に応答して、下りリンク信号チャネル上で、物理リソースの前記第２の割当を受信するステップと、
   物理リソースの前記第２の割当の受信に応答して、前記第２の割当により割り当てられた第２の物理リソース上で、Ｈ−ＡＲＱプロセスを用いて第２のＭＡＣデータを送信するステップと、を含むことを特徴とする方法。
5. 前記第１のＭＡＣデータを送信するステップは、他のデータの送信より優先されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記第１のＭＡＣデータおよび前記第２のＭＡＣデータは、論理チャネルデータを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。

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