JP7004338B2 - Ｔｔｉバンドリングによるアップリンク送信の強化 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信ネットワークにおける方法および装置に関する。特に、本発明は、移動通信ネットワーク内で電力限界にある移動端末のカバレッジの強化に関する。

移動通信ネットワークは、図１に示されているように、コアネットワーク１００に接続された無線アクセスネットワークを通常有する。コアネットワーク１００は、他のネットワークと相互接続されていてもよく、無線アクセスネットワークは無線基地局１３０ａ～１３０ｄを備え、各無線基地局は、それぞれの無線基地局がサービスを提供するセル内に位置する移動端末１５０と無線インタフェースを通じて通信するように構成されている。

セルの端では、移動端末は時折電力限界にあり、すなわちその送信電力が目標伝送誤り率いわゆるブロック誤り率を達成するのに十分でない。それ故、電力限界にある移動端末のカバレッジを強化する解決手段を見つける必要がある。ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求、Hybrid Automatic Repeat reQuest）は、このような事態を緩和する周知の技術である。

自動再送要求（ＡＲＱ）は、信頼できるデータ伝送を達成するためにアクノレッジ（送達確認）およびタイムアウトを使用するデータ伝送の誤り制御方法である。送達確認は、受信機がデータフレームまたはパケットを正しく受信したことを示すために、受信機から送信機に送信するメッセージである。タイムアウトは、送信機がフレーム／パケットを送信後の妥当な時点で発生する。送信機は、タイムアウトになるまでは、アクノレッジメント（肯定応答）を受信しない場合たいていフレーム／パケットを再送信し、肯定応答を受信するかまたは予め定められた再送回数を超えるまで続ける。ＡＲＱの変形がハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）であり、これは、ＡＲＱに比べてよい性能を有し、とりわけ無線チャネルでよい性能を有する。

ＨＡＲＱ動作モードでは、インクリメンタル冗長性およびＣｈａｓｅ合成を使用することができる。ＨＡＲＱを使用することによって、ユーザデータは複数回送信され得る。送信または再送信の各々に関して、同じデータ（Ｃｈａｓｅ合成）かまたは潜在的に異なる冗長データ（インクリメンタル冗長性）が送信される。破損したパケットを受信したとき、受信機は軟判定情報を保存し、ネガティブアクノレッジ（否定応答）を送信して再送要求し、その後、既に受信した軟判定情報と再送信で伝達された軟判定情報を合成して、できるだけ効率的に誤りのないパケットを復元する。そうすることによって、受信機は、送信および再送信のすべてのエネルギーを本質的に累積する。通常は、２～３回のＨＡＲＱ再送信の後に、データは首尾よく受信される。

その結果として、ＨＡＲＱプロセスは、送信機側における最初の送信および潜在的な再送信と、受信機側の対応する受信との伝送を管理する。また、送信機側プロセスは、ＨＡＲＱフィードバックを解釈し、受信機側は受信状態に照らして対応するＨＡＲＱフィードバックを生成する。

首尾よい送信に必要な再送回数が増えている場合、再送遅延も比例して増加する。１回の再送信ごとに、１つのＨＡＲＱラウンドトリップ時間（ＲＴＴ、Round Trip Time）が必要である。アプリケーションによっては、ある程度の遅延だけが許容できる。このような遅延限度を守る必要がある場合、代替手段が必要である。

上記の手段の別の問題は、たいてい１ビットだけがＡＣＫまたはＮＡＣＫに使用されるので、ＨＡＲＱフィードバックが通常非常に傷つきやすいことである。９回の再送信が必要であり、ＨＡＲＱフィードバック誤り率が１０^－３であると仮定すると、少なくとも１回のＨＡＲＱフィードバックは約１０^－２のＮＡＣＫ－ＡＣＫ誤りにさらされているという確率になる。このＮＡＣＫ－ＡＣＫ誤りはデータパケットロスにつながるので、ＨＡＲＱに加えて別の再送プロトコルが使用されない限り、必要なＨＡＲＱ再送信が多いことは、ある種のアプリケーションにとって許容できないパケットロス率につながりかねない。例えば、ＶｏＩＰアプリケーションに関してはパケットロス要件として、１０^－２がたいてい言及される、すなわち許容できる音声品質を維持するために、ＩＰパケットロスは１０^－２未満にされるべきである。

シングルＨＡＲＱプロセスのＨＡＲＱ再送回数を減らす１つの最新手段は、Ｌ２でのセグメント化であり、図２に示されている。この解決手段によれば、ユーザデータは小さい部分に分割され、それらは次いで独立のＨＡＲＱプロセスで送信される。すなわち、各セグメントがＨＡＲＱフィードバックの対象である。この解決手段は、シングルプロセスに対するＨＡＲＱフィードバックの失敗の危険を減らすが、ＩＰパケットのセグメントを伝えるすべてのＨＡＲＱプロセスが正しく受信される必要があるので、ＩＰパケットロスの確率を減らさない。それ故全体では、ＨＡＲＱフィードバック失敗の確率は大体同じである。

例：１つのＨＡＲＱプロセスで２６４ビットのユーザデータを送信する代わりに、ユーザデータを４つの部分に分割することで、それぞれが６６ビットを有する４つのＨＡＲＱプロセスにしてもよい。元の場合は、１６回のＨＡＲＱ送信が必要かもしれない。Ｌ２セグメンテーションの場合には、これは、各プロセスに対して４回のＨＡＲＱ送信に相当するであろう。これは、合計ではやはり１６回の送信である。しかし、これらのプロセスは並列にされてもよい。最新のシステムでは幾つかのＨＡＲＱプロセスが同時にアクティブでもよいからである。従って、伝送遅延は、Ｌ２セグメンテーションで短縮され得る。

しかし、上記の手段は、セグメント数の増加とともにユーザデータ（例えば、シーケンス番号、長さ）およびセグメンテーション（ＬＴＥのセグメンテーションフラグ、セグメント長）を記述するために必要なＬ２プロトコルヘッダ（例えば、ＭＡＣおよびＲＬＣ）が増大するという課題を有する。さらに、通常Ｌ１でチェックサムが加わる。このように、追加のオーバヘッドが持ち込まれる。

本発明の目的は、電力限界にある端末のカバレッジを強化する解決手段を提供することである。

本発明の目的は、シングルＨＡＲＱプロセスに関連する情報を送信するために複数の送信時間間隔を使用することによって達成される。すなわち、１つのシングルＨＡＲＱプロセスに関連する情報が複数のＴＴＩで送信され、それぞれの送信をトリガするためにＨＡＲＱフィードバック情報は必要ない。シングルＨＡＲＱプロセスに関連する送信に使用される複数のＴＴＩは、１つのＴＴＩだけが使用される場合に比べて大きな送信電力を提供する１つのリソースと見なされる。第１のＨＡＲＱ動作モードと呼ぶ、送信および再送信に１つのＴＴＩを使用し、かつ送信と再送信のタイミング関係が予め定められている送信および再送信との衝突を避けるために、本発明の再送信は、第１のＨＡＲＱ動作モードなら２番目に利用可能な再送信の出現時に少なくとも始まる。例えば、再送信は、送信に使用される最初のＴＴＩから２または任意の整数個のＲＴＴ後に始めてもよい。送信期間に使用されるＴＴＩの数は、ＲＲＣシグナリングまたはＭＡＣスケジューリンググラントによって設定されてもよい。

本発明の第１の態様によれば、移動通信ネットワークの無線基地局と無線接続可能な移動端末の方法が提供される。ネットワークは少なくとも２つのＨＡＲＱ動作モードをサポートし、その第１のＨＡＲＱ動作モードは、送信および再送信に１つのＴＴＩを使用し、そこでは送信と再送信のタイミング関係は予め定められ、かつＨＡＲＱ送信と再送信との間の時間はＨＡＲＱラウンドトリップ時間と定義される。ある再送信とさらなる再送信との間の時間もＨＡＲＱ ＲＴＴであることにも注目すべきである。この方法では、第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報が、少なくとも１番目のＴＴＩおよび２番目のＴＴＩを備える第１の所定数のＴＴＩを使用して、第２のＨＡＲＱ動作モードにより、無線基地局に送信される。送信された情報が無線基地局で正しく復号されなかったことを示すインジケーションが受信されると、第２の所定数のＴＴＩを使用して、第２のＨＡＲＱ動作モードにより、第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報が再送信される。再送信は、１番目のＴＴＩの後の、第１のＨＡＲＱ動作モードなら２番目に利用可能な再送信の出現時に少なくとも始まる。

本発明の第２の態様によれば、無線基地局の方法が提供される。この方法では、移動端末は、少なくとも１番目のＴＴＩおよび２番目のＴＴＩを備える第１の所定数のＴＴＩを使用する第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報を、第２のＨＡＲＱ動作モードにより無線基地局に送信し、第２の所定数のＴＴＩを使用する第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報を第２のＨＡＲＱ動作モードにより再送信するように、無線基地局によって設定される。再送信は、１番目のＴＴＩの後の、第１のＨＡＲＱ動作モードなら２番目に利用可能な再送信の出現時に少なくとも始まる。少なくとも１番目のＴＴＩおよび２番目のＴＴＩを備える第１の所定数のＴＴＩを使用する第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報が受信され、第１の所定数のＴＴＩでの情報の受信に応答して、ＨＡＲＱフィードバックが送信される。

第３の態様によれば、移動通信ネットワークの無線基地局と無線接続可能な移動端末が提供される。移動通信ネットワークは、少なくとも２つのＨＡＲＱ動作モードをサポートし、その第１のＨＡＲＱ動作モードは、送信および再送信に１つのＴＴＩを使用する。第１のＨＡＲＱ動作モードに関しては、送信と再送信のタイミング関係は予め定められ、ＨＡＲＱ送信と再送信との間の時間はＨＡＲＱラウンドトリップ時間と定義される。移動端末は、少なくとも１番目のＴＴＩおよび２番目のＴＴＩを備える第１の所定数のＴＴＩを使用して、第２のＨＡＲＱ動作モードにより、第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報を無線基地局に送信する手段を備える。移動端末は、送信情報が無線基地局で正しく復号されなかったことを示すインジケーションを受信する手段と、第２の所定数のＴＴＩを使用して第２のＨＡＲＱ動作モードにより第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報を再送信する手段とをさらに備える。再送信は、１番目のＴＴＩの後の、第１のＨＡＲＱ動作モードなら２番目に利用可能な再送信の出現時に少なくとも始まる。

本発明の第４の態様によれば、移動端末と無線接続可能な移動通信ネットワークの無線基地局が提供される。移動通信ネットワークは、少なくとも２つのＨＡＲＱ動作モードをサポートし、その第１のＨＡＲＱ動作モードは送信および再送信に１つのＴＴＩを使用する。第１のＨＡＲＱ動作モードに関しては、送信と再送信のタイミング関係は予め定められ、ＨＡＲＱ送信と再送信との間の時間はＨＡＲＱラウンドトリップ時間と定義される。無線基地局は、移動端末を設定する手段を備える。移動端末は、少なくとも１番目のＴＴＩおよび２番目のＴＴＩを備える第１の所定数のＴＴＩを使用する第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報を、第２のＨＡＲＱ動作モードにより無線基地局に送信し、第２の所定数のＴＴＩを使用する第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報を、第２のＨＡＲＱ動作モードにより再送信するように設定される。再送信は、１番目のＴＴＩの後の、第１のＨＡＲＱ動作モードなら２番目に利用可能な再送信の出現時に少なくとも始まる。無線基地局は、少なくとも１番目のＴＴＩおよび２番目のＴＴＩを備える第１の所定数のＴＴＩを使用する第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報を受信する手段をさらに備える。さらに、無線基地局は、第１の所定数のＴＴＩでの情報の受信に応答して、ＨＡＲＱフィードバックを送信する手段を備える。

本発明の実施形態の利点は、解決手段がプロトコルヘッダオーバヘッド、ＣＲＣオーバヘッド、Ｌ１／Ｌ２制御シグナリングおよびＨＡＲＱフィードバックシグナリングに関して効率的ということである。

本発明の実施形態のさらなる利点は、ＴＴＩバンドリングメカニズムが人為的に送信時間間隔を増大させ、それによって電力限界にある端末のカバレッジの増大を可能にすることである。先行技術の解決手段に比べて、遅延および失敗確率が減少する。さらに、解決手段は、最新の動作モードに組み込むのが容易である。

本発明について、これより同封の図面と一緒に好ましい実施形態を用いてさらに詳細に説明する。

本発明を実施し得る移動通信ネットワークの概念図である。 先行技術によるレイヤ２セグメンテーションのメッセージシーケンス図である。 本発明の一実施形態による４ＴＴＩのＴＴＩバンドリングの図である。 同様に本発明の一実施形態による４ＴＴＩのＴＴＩバンドリングの図である。 ＴＴＩバンドリングを可能にする別の解決手段の図である。 ＴＴＩバンドリングを可能にするさらなる解決手段の図である。 本発明の一実施形態による方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態による方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態による移動端末および基地局の図である。

本明細書で以下に説明する機能および手段が、プログラムされるマイクロプロセッサもしくは汎用コンピュータとともに動作するソフトウェアを用いて、および／または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を用いて実施されてもよいことを、当業者は理解するであろう。本発明について方法およびデバイス（装置）の形態で主に説明するが、本発明がコンピュータプログラム、ならびにコンピュータプロセッサおよびプロセッサに連結したメモリを備え、かつメモリが本明細書に開示の機能を実施し得る１つ以上のプログラムコードでプログラムされているシステムでも実装されてもよいことも理解されるであろう。

本発明は、シングルＨＡＲＱプロセスに関連する情報を送信するために複数の送信時間間隔（ＴＴＩ）を使用するというコンセプトに関する。このコンセプトには、ＨＡＲＱプロセスに関係する初回の送信に続いて、このＨＡＲＱプロセスに関係する１回以上の再送信があり、再送信はフィードバック情報の受信とは無関係に送信されることを含む。同じＨＡＲＱプロセスに関連する最初の送信およびそれに続く再送信は、フィードバック情報の受信なしに送信され、ＴＴＩバンドルと呼ばれる。バンドルの中で使用されるＴＴＩの数またはサブフレーム数は、ＴＴＩバンドルサイズと呼ばれる。また一方、１つのＴＴＩバンドルに対しては、ＨＡＲＱフィードバック信号１つだけが受信機から返信される。このフィードバックは、ＴＴＩバンドルのすべての送信が受信され処理されたときに送信される。ＴＴＩはサブフレームとも呼ばれてもよく、ＴＴＩとサブフレームの用語は交換可能であることにも注目すべきである。

本質的に、バンドルされたＴＴＩは、単一のリソースとして扱われる。それ故、送信または再送信をトリガするために、１つのスケジューリンググラント（スケジューリングの許可）または１つのＨＡＲＱフィードバックだけが必要となるにすぎないため、これは、対応するシグナリングリソースの使用を削減することになる。ＴＴＩバンドルに使用されるＴＴＩ数は、ＭＡＣスケジューリンググラントによって設定されてもよい。あるいは、この方法の使用および／または設定は、ＲＲＣシグナリング設定メッセージによって設定されてもよい。

当初の回数の再送信では、首尾よく受信するために十分でない場合、受信機はＨＡＲＱ ＮＡＣＫで応答する。この場合、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫまたは固有のスケジューリンググラントは、１回以上の追加のＨＡＲＱ再送信をトリガする。この手順は、ＨＡＲＱ送信が首尾よく完了するまで、すなわちＡＣＫを受信するまで、またはこのＨＡＲＱプロセスを終了すべきであると判定する基準に達するまで続く。この例では、ＨＡＲＱプロセスは、ＨＡＲＱ送信の最大回数に達するときに終了できよう。

図３に示される本発明の第１の実施形態によれば、複数のＴＴＩが一緒にバンドルされ、これらのバンドルされたＴＴＩ３００が同じＨＡＲＱプロセスに関連した初回の送信に使用され、以降のバンドルされたＴＴＩは同じＨＡＲＱプロセスに関連した後続のＨＡＲＱ再送信に使用されることを意味する。シングルＨＡＲＱプロセスの冗長バージョンが、ＨＡＲＱフィードバック情報を待たずに、各ＴＴＩで送信される。ＴＴＩバンドル３００、３０２の最後のＴＴＩで送信された情報が受信されたときだけ、情報の受信機からＨＡＲＱフィードバック３０１、３０３が送信され、情報の送信機はＨＡＲＱフィードバック３０１、３０３を受信することを予期している。ＨＡＲＱフィードバックの送信が予定されているタイミングは、データの受信機が知っている。同様に、ＨＡＲＱフィードバックの受信が予期されているタイミングは、データの送信機が知っている。同期ＨＡＲＱが使用される場合、ＨＡＲＱ再送信をＨＡＲＱプロセスパターンに揃えるために特別の注意を払う必要がある。同期ＨＡＲＱは、前の送信または再送信から固定かつ既知の時間間隔の後に再送信を行うＨＡＲＱ動作と、一般に理解されている。対照的なのは非同期ＨＡＲＱ動作であり、これではこのタイミング関係が固定でなく、スケジューラが再送信をいつにスケジュールするかを決定する自由度を有する。同期動作は、いつ再送信が行われるかを送信機および受信機が知っているので、必要な制御シグナリングがより少ないという利点を有する。

ＨＡＲＱプロセスパターンが図４～６に示されている。ＴＴＩバンドルに応答して送信されるＨＡＲＱフィードバックは、２番目のＨＡＲＱ ＲＴＴの１番目のＴＴＩを使用して送信するには対応したＴＴＩバンドルの受信するのが遅すぎる。それ故、通常のＨＡＲＱ ＲＴＴと同期してＨＡＲＱ再送信４０６を開始することが提案されるが、１つのＨＡＲＱ ＲＴＴ４０４がアイドルのままであり、これについては図４に示されている。図４では、ＴＴＩバンドル４０７は、４つのＴＴＩ、すなわち１、２、３、４で示されるＴＴＩで構成されている。ＴＴＩ４の情報が受信されると、フィードバック４０９が送信機に向けて送信される。ＴＴ１２、ＴＴＩ３、ＴＴＩ４の送信は、受信ＨＡＲＱフィードバック情報とは無関係に送信されることに注目すべきである。上記の説明のように、このフィードバック４０９が受信されるタイミングは遅すぎるため、もはや第１の動作モードとも呼ぶ通常動作モード（すなわちＴＴＩバンドリングのないモード）なら１番目に利用可能なＴＴＩ４０１で送信を開始することができない。それ故、通常動作モードのＨＡＲＱパターンに適合させるために追加の遅延４０５が加えられ、再送信４０６は、第１の動作モードなら２番目に利用可能なＴＴＩ４０２から少なくとも開始される。第１のＨＡＲＱ動作モードなら再送信に１番目に利用可能なＴＴＩまたはイベントは、再送信に使用されてもよい１番目のＴＴＩ、例えば初回の送信に使用された１番目のＴＴＩと同じリソースに関係する１番目のＴＴＩである。これは、通常のＨＡＲＱ動作モードを有する別の移動端末が、ＨＡＲＱプロセス５に対応するＴＴＩ５の各出現時にリソースを使用できることになる。このプロセスは、第２の動作モードによりＴＴＩバンドリングを適用する端末が使用する４つのプロセスと時間的に衝突しない。追加の遅延を導入しないと、ＴＴＩバンドリングを適用する移動端末の送信とＴＴＩバンドリングを適用しない移動端末の送信との衝突が起こることがある。このように、衝突は、追加の遅延を導入することにより効率的に避けられる。この手段の別の利点は簡単さであり、スケジューラに複雑さを大幅に加えないことである。

一例として、通常設定の８つのＴＴＩから構成されるＨＡＲＱ ＲＴＴを仮定すると、図４に示されているように４つのＴＴＩがバンドルされてもよい。すなわち、ＴＴＩバンドルサイズは４であり、４つのＴＴＩが単一のリソースとして扱われ、１つのＨＡＲＱプロセスに関係する情報の送信に使用される。これは、４つのバンドルされたＨＡＲＱプロセスが、各ＨＡＲＱ ＲＴＴにおいて２つずつ並列に動作する余地を与えるであろう。８つのＴＴＩさえバンドルできよう、これは、依然として２つのＨＡＲＱプロセスが同時にアクティブであることを可能にするであろう。

さらなる実現可能なやり方は、ＨＡＲＱフィードバックを受信後に、最初に使用可能なＴＴＩを使用することである。これは、通常の同期ＨＡＲＱ動作に相当するであろう。しかし、この手段は、この動作モードのＨＡＲＱラウンドトリップ時間が送信にＴＴＩバンドルを使用しないユーザの通常のＨＡＲＱ ＲＴＴとは異なるので、他の端末との送信衝突が起こりかねないという欠点を有する。

また、本発明によるＴＴＩバンドリングを設定するためには、割り増しのシグナリングを少量しか必要としない。１つの典型的な配備は、セルの端にある端末がその送信のすべてに数ＴＴＩから構成されるＴＴＩバンドリングを使用するように設定することであろう。明らかに、通常のＨＡＲＱ動作に使用されるＨＡＲＱプロセス数に等しい、１つのＨＡＲＱ ＲＴＴの全部に相当するＴＴＩ数とバンドリングに使用されるＴＴＩ数との間でよい適合を見つけることは有利である。これは、通常のＨＡＲＱ動作で使用されるＨＡＲＱプロセス数と等しい。例えば、ＨＡＲＱ ＲＴＴに対して８つのＴＴＩを仮定すると、良い選択は、１つの送信バンドルに２、４または８のＴＴＩを割り当てることであろう。これは、残りのＴＴＩによる他の送信での使用を可能にするからである。奇数のＴＴＩは他の送信での使用をより難しくするであろう。例えば、３つのＴＴＩがバンドルされるだろう場合、これは、１つのＨＡＲＱ ＲＴＴの中で２つのそのようなプロセスの使用も可能にするであろうが、２つのＴＴＩは使用されないであろう。

ここで、移動端末および基地局でそれぞれ実施される方法のフローチャートを示す図７ａおよび７ｂを参照する。図７ａのフローチャートに示されるように、移動端末は複数の送信時間間隔（ＴＴＩ）を使用して、シングルＨＡＲＱプロセスに関連する情報を基地局に送信する。最初にステップ７０１で、移動端末は、基地局から送信された（７０５）ＭＡＣスケジューリンググラントかまたはＲＲＣシグナリング設定メッセージによって、シングルＨＡＲＱプロセスに関連する情報の送信に使用されることになるＴＴＩの総数を示す情報を受信する。この情報は、複数のＴＴＩがその送信のすべてに使用されるべきであるという情報を備えてもよい。従って、ステップ７０２で、移動端末は、少なくとも１番目および２番目のＴＴＩを使用する第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報を送信するが、これは、ＴＴＩバンドルが２つのＴＴＩから構成される（バンドルサイズ＝２）ことを意味し、この情報は、基地局で受信される（７０６）。少なくとも２番目のＴＴＩを使用する第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報は、ＨＡＲＱフィードバックの受信とは無関係に送信される。この場合、２つのＴＴＩがバンドルされているが、バンドルされるＴＴＩの数は上記に例示したとおり２または４に限定されない。

本発明に従って、移動端末は、例えば第１のＨＡＲＱプロセスに関連した２つの送信に関係があるなど、第１のＨＡＲＱプロセスに関連した送信の少なくとも１つに関係がある１つのＨＡＲＱフィードバック情報を待ち受ける。フィードバックが各送信に予定されている場合に比べて、リソースおよび送信電力が節約される。しかし、各送信に対してＨＡＲＱフィードバックによる応答があるだろう場合、データの送信機は、より最新の情報が続くことを知っているので、このフィードバックを無視することが可能であろう。

複数のＴＴＩを使用するこの送信が基地局での首尾よい復号化に十分でなさそうな場合、基地局は、ＨＡＲＱ ＮＡＣＫと呼ばれる否定ＨＡＲＱフィードバックで応答し（７０７）、ステップ７０３に示されるように、これは移動端末で受信される。次いでこのＨＡＲＱ ＮＡＣＫまたは固有のスケジューリンググラントは、移動端末から送信され（７０４）、基地局で受信されることになる（７０８）１回以上のＨＡＲＱ再送信をトリガする。再送信は、ＨＡＲＱ送信が首尾よく復号されるまで（すなわち、図７ａに示されるように肯定ＨＡＲＱフィードバックが受信されるまで）またはこのＨＡＲＱプロセスを終了すると判定する基準に到達するまで続く。

従ってステップ７０３では、第１のＨＡＲＱプロセスに関連する送信の少なくとも１つに関係する否定ＨＡＲＱフィードバック情報が受信され、ステップ７０４では、少なくとも１つのＴＴＩを使用して第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報が否定ＨＡＲＱフィードバックの受信に応答して再送信される。一実施形態によれば、ＴＴＩバンドルと呼ばれるＴＴＩ総数については、第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報の送信に対して使用されるのと同じＴＴＩ総数が、再送信にも使用される。再送信は、図４に示されるように、１番目のＴＴＩの後の、第１のＨＡＲＱ動作モードなら２番目に利用可能な再送信の出現時に少なくとも開始される。

図５に示されるように、相当数のいわゆるスレーブプロセスが、最初の送信の試みに対するいわゆるマスタプロセスとバンドルされてもよい。この場合、ＨＡＲＱフィードバックはマスタプロセスに対してだけ送信される。この場合、マスタプロセスの潜在的な再送信は、前述したマスタプロセスの１ＲＴＴ後に実行されてもよい。プロセスバンドリングのレベルが基地局のスケジューラで決定される場合、プロセスバンドリングのレベルが端末に伝えられなければならない。情報は、ＭＡＣ制御シグナリングによって動的にかまたはより上位レイヤ（ＲＲＣ）の制御シグナリングによって（半）静的に提供されてもよい。

図５に示される手段は、上記の第１の実施形態と類似の利点を提供する。４つのＴＴＩが最初の送信に使用され、ここで最初の３つのＴＴＩはスレーブプロセスと呼ばれ、最後のＴＴＩの伝送が事実上の最初の送信である。事実上の最初の送信に対してＨＡＲＱフィードバックが予定され、必要な１回の再送信が、最初に利用可能なＴＴＩを使用して送信される。すなわち、ＴＴＩ１を使用する事実上の最初の送信として、図５で番号１が付与されたＴＴＩで送信される。この利点は、ラウンドトリップ時間がより短い、すなわち、最初の送信の試みの最後のプロセスと、可能な最も早い再送信との間の時間がより短いことである。しかし、この手段では、ＨＡＲＱフィードバックがプロセス６、７、８の２番目の出現時にまだ利用可能でないので、再送信のために複数のプロセスをバンドルできないことがある。この移動端末は、再送信の場合に幾つかのプロセスが未使用のままなので、その結果として理論的に達成可能なスループットを達成できない。図５で提供される例では、２セットのプロセスがスケジュールされ得る（６、７、８、１および２、３、４、５）ことに注意されたい。

さらなる代替形態によれば、図６に示されるようにプロセスの番号付けをプロセスバンドリングのレベルに適合させることによって、事実上のラウンドトリップ時間およびスループットが最適化される。主な利点は、端末が送信のためにすべてのＴＴＩを使用してもよく、それが高スループットを確実にすることである。同様に、図５に示される手段より潜在的に少し長いけれども、ＲＴＴはできるだけ短くされる。

しかし、スケジューラは、移動端末ごとに個別にプロセスアイデンティティを取り扱わなければならない。事実上のＨＡＲＱ ＲＴＴ間の潜在的な差はブロッキングの恐れを増加させる、すなわち、行う恐れのある別の移動端末の再送信のために、移動端末がスケジュールされた移動端末になり得ない危険性を増加する。

特定のＰＤＵに関する冗長バージョンを送信するために最初の送信回で使用されるＴＴＩ数は、本明細書ではスケジューリンググラントと呼ぶＭＡＣ制御メッセージで伝えられるか、またはＲＲＣシグナリングによってその移動端末に対して設定される。ＲＲＣシグナリングの場合の方が、送信に使用されるＴＴＩ数は、通常長い期間有効である。しかし、無線リソース効率を向上させるために必要な場合は、再設定されてもよい。明らかに、所定のバンドルサイズを使用し、かつ第１かもしくは第２のＨＡＲＱ動作モードを使用するように移動端末を設定するためにＭＡＣもしくはＲＲＣシグナリングを使用することもやはり可能である。

また、本発明の実施形態による手段は順応性がある。移動端末は、送信および再送信に任意数のＴＴＩを使用するように設定することができ、送信と再送信に使用するＴＴＩ数は異なってもよい。従って原理上は、ＨＡＲＱ再送信に使用するＴＴＩ数は、最初の送信に使用するＴＴＩ数とは無関係に選択することができよう。しかし、簡単な手段は、送信と再送信に同じ量のＴＴＩを使用することであろう。この手段は、スケジューラのリソース割り当てを単純化するであろうし、１ＨＡＲＱ再送信に対して３ｄＢの利得を与えるであろう。

さらに、ＴＴＩバンドリングは、動的スケジューリングにも半永続的スケジューリングにも適用されてもよい。両方の場合とも、移動端末は、その送信のすべてにＴＴＩバンドリングが使用されるべきと、ＲＲＣによって設定できよう。そのような設定がＲＲＣによって行われる場合、通常のＬ１／Ｌ２グラントフォーマットが再使用されてもよい。専用のグラントフォーマットの必要はない。

本発明の実施形態のメカニズムは、レイヤ２（Ｌ２）セグメンテーションと組み合わせて使用されてもよい。Ｌ２セグメンテーションは、上述のように、ユーザデータを小さい部分に分割し、次いで小さい部分のそれぞれを独立のＨＡＲＱプロセスで送信することを意味する。

さらに、本発明は、移動通信ネットワークの無線基地局１３０ｂと無線接続可能な移動端末１５０にも関する。移動端末１５０は図８に示され、送信手段８０５および受信手段８０６を備える。送信機８０５は、少なくとも１番目のＴＴＩおよび２番目のＴＴＩを備える第１の所定数のＴＴＩを使用する第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報８０８を送信するように構成されている。受信機８０６は、フィードバック情報８０９を受信するように構成され、ＲＲＣシグナリングかもしくはＭＡＣシグナリングによって第１の所定数のＴＴＩから構成される設定情報８０７と、ＲＲＣシグナリングによって少なくとも１番目のＴＴＩおよび２番目のＴＴＩを備える第１の所定数のＴＴＩがその送信のすべてに使用されるべきという情報とを受信８０４するようにも構成されてもよい。

また、送信機８０５は、１番目のＴＴＩの後の、第１のＨＡＲＱ動作モードなら２番目に利用可能な再送信出現時に少なくとも始めて、少なくとも１つのＴＴＩを備える第２の所定数のＴＴＩを使用して、第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報を再送信するように構成されている。第１の所定数のＴＴＩと同様に第２の所定数のＴＴＩも、ＲＲＣシグナリングかまたはＭＡＣシグナリングによって移動端末で受信されてもよい。

一実施形態によれば、第１の所定数のＴＴＩは、第２の所定数のＴＴＩに等しい。

さらに本発明は、図８に示されるように移動端末１５０と無線接続可能な移動通信ネットワークの無線基地局１３０ｂに関する。移動通信ネットワークは、少なくとも２つのＨＡＲＱ動作モードをサポートし、その第１のＨＡＲＱ動作モードは送信および再送信に１つのＴＴＩを使用する。第１のＨＡＲＱ動作モードは、通常動作モードとも呼ばれる。第１のＨＡＲＱ動作モードの送信と再送信のタイミング関係は予め定められ、ＨＡＲＱ送信と再送信との間の時間はＨＡＲＱラウンドトリップ時間と定義される。無線基地局は、移動端末１５０を、少なくとも１番目のＴＴＩおよび２番目のＴＴＩを備える第１の所定数のＴＴＩを使用する第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報８０８を第２のＨＡＲＱ動作モードにより無線基地局に送信し、第２の所定数のＴＴＩを使用する第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報８０８を第２のＨＡＲＱ動作モードにより再送信するように設定する設定手段８０１を備える。再送信は、１番目のＴＴＩの後の、第１のＨＡＲＱ動作モードなら２番目に利用可能な再送信の出現時に少なくとも始まる。無線基地局は、少なくとも１番目のＴＴＩおよび２番目のＴＴＩを備える第１の所定数のＴＴＩを使用する第１のＨＡＲＱプロセスに関連する情報の受信手段８０２と、第１の所定数のＴＴＩについての情報８０８の受信に応えるＨＡＲＱフィードバックの送信手段８０９とをさらに備える。

本発明の実施形態は、図１に例示されているＬＴＥネットワークで使用されてもよい。また、実施形態は、ＬＴＥの時分割デュプレックスモードにも周波数分割デュプレックスモードにも適用可能である。しかし、本発明がＬＴＥに限定されず、ある種の自動再送要求機能を適用しているすべての通信ネットワークに使用し得ることに注目すべきである。

従って、本発明について（あるデバイス配列および種々の方法内のあるステップ順序を含む）特定の実施形態に関して説明しているが、本発明が本明細書で説明し例示している特定の実施形態に限定されないことを当業者は理解するであろう。それ故、この開示が例示にすぎないことは理解されるところである。従って、本発明は、本明細書に添付の特許請求の範囲によってだけ限定されることを意図している。

Claims (24)

1. 送信及び再送のために単一の送信時間間隔（ＴＴＩ）を用いる第１のハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）動作モードと、第２のＨＡＲＱ動作モードとをサポートするように構成される移動端末であって、
   前記移動端末が前記第２のＨＡＲＱ動作モードで動作している場合に、複数連続する第１の所定個数のＴＴＩを含む第１のＴＴＩバンドルとして、第１のＨＡＲＱプロセスに関連するＨＡＲＱプロセス情報を無線基地局へ送信するように構成される送信機と、
   前記無線基地局において前記ＨＡＲＱプロセス情報が正しく復号されなかったというインジケーションを受信するように構成される受信機と、
   を備え、
   前記送信機は、前記移動端末が前記第２のＨＡＲＱ動作モードで動作している場合に、前記第１のＴＴＩバンドル内の前記ＴＴＩのうちの最後のＴＴＩから前記第１のＨＡＲＱ動作モードに関連する第１のＨＡＲＱラウンドトリップ期間及び追加的な遅延の後に開始する複数連続する第２の所定個数のＴＴＩを用いる第２のＴＴＩバンドルとして、前記第１のＨＡＲＱプロセスに関連する前記ＨＡＲＱプロセス情報を再送する、ように構成される、移動端末。
2. 請求項１に記載の移動端末であって、前記第１のＨＡＲＱプロセスの冗長バージョンが、前記第１のＴＴＩバンドル内の複数連続する前記第１の所定個数のＴＴＩの各々に含められる、移動端末。
3. 請求項２に記載の移動端末であって、前記第１のＨＡＲＱプロセスの異なる冗長バージョンが前記第１のＴＴＩバンドル内の複数連続する前記第１の所定個数のＴＴＩの各々に含められる、移動端末。
4. 請求項１に記載の移動端末であって、前記第１のＨＡＲＱプロセスの冗長バージョンが、前記第２のＴＴＩバンドル内の複数連続する前記第２の所定個数のＴＴＩの各々に含められる、移動端末。
5. 請求項４に記載の移動端末であって、前記第１のＨＡＲＱプロセスの異なる冗長バージョンが、前記第２のＴＴＩバンドル内の複数連続する前記第２の所定個数のＴＴＩの各々に含められる、移動端末。
6. 請求項１に記載の移動端末であって、前記受信機は、前記ＨＡＲＱプロセス情報の送信のために使用すべきＴＴＩの前記第１の所定個数及び／又はＴＴＩの前記第２の所定個数のインジケーションを受信する、ように構成される、移動端末。
7. 請求項６に記載の移動端末であって、前記受信機は、前記ＨＡＲＱプロセス情報の送信のために使用すべきＴＴＩの前記第１の所定個数及び／又はＴＴＩの前記第２の所定個数の前記インジケーションを伴う無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングを受信する、ように構成される、移動端末。
8. 請求項１に記載の移動端末であって、前記第１のＴＴＩバンドル内のＴＴＩの前記第１の所定個数は、前記第２のＴＴＩバンドル内のＴＴＩの前記第２の所定個数と等しい、移動端末。
9. 請求項１に記載の移動端末であって、前記無線基地局において前記ＨＡＲＱプロセス情報が正しく復号されなかったという前記インジケーションは、前記無線基地局からのＨＡＲＱ ＮＡＣＫフィードバック信号である、移動端末。
10. 請求項９に記載の移動端末であって、前記受信機は、前記第１のＴＴＩバンドルの最後のＴＴＩが前記送信機により送信された後に、前記ＨＡＲＱ ＮＡＣＫフィードバック信号を受信する、ように構成される、移動端末。
11. 請求項１に記載の移動端末であって、前記追加的な遅延は、少なくとも１ＴＴＩの長さである、移動端末。
12. 請求項１に記載の移動端末であって、前記送信機は、４ＴＴＩを用いて、前記第１のＴＴＩバンドル及び／又は前記第２のＴＴＩバンドルを送信する、ように構成される、移動端末。
13. 送信及び再送のために単一の送信時間間隔（ＴＴＩ）を用いる第１のハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）動作モードと、第２のＨＡＲＱ動作モードとをサポートする移動端末のための方法であって、
    前記移動端末が前記第２のＨＡＲＱ動作モードで動作している場合に、複数連続する第１の所定個数のＴＴＩを含む第１のＴＴＩバンドルとして、第１のＨＡＲＱプロセスに関連するＨＡＲＱプロセス情報を無線基地局へ送信することと、
    前記無線基地局において前記ＨＡＲＱプロセス情報が正しく復号されなかったというインジケーションを受信することと、
    前記移動端末が前記第２のＨＡＲＱ動作モードで動作している場合に、前記第１のＴＴＩバンドル内の前記ＴＴＩのうちの最後のＴＴＩから前記第１のＨＡＲＱ動作モードに関連する第１のＨＡＲＱラウンドトリップ期間及び追加的な遅延の後に開始する複数連続する第２の所定個数のＴＴＩを用いる第２のＴＴＩバンドルとして、前記第１のＨＡＲＱプロセスに関連する前記ＨＡＲＱプロセス情報を再送することと、
    を含む方法。
14. 請求項１３に記載の方法であって、前記第１のＨＡＲＱプロセスの冗長バージョンが、前記第１のＴＴＩバンドル内の複数連続する前記第１の所定個数のＴＴＩの各々に含められる、方法。
15. 請求項１４に記載の方法であって、前記第１のＨＡＲＱプロセスの異なる冗長バージョンが前記第１のＴＴＩバンドル内の複数連続する前記第１の所定個数のＴＴＩの各々に含められる、方法。
16. 請求項１３に記載の方法であって、前記第１のＨＡＲＱプロセスの冗長バージョンが、前記第２のＴＴＩバンドル内の複数連続する前記第２の所定個数のＴＴＩの各々に含められる、方法。
17. 請求項１６に記載の方法であって、前記第１のＨＡＲＱプロセスの異なる冗長バージョンが、前記第２のＴＴＩバンドル内の複数連続する前記第２の所定個数のＴＴＩの各々に含められる、方法。
18. 請求項１３に記載の方法であって、前記ＨＡＲＱプロセス情報の送信のために使用すべきＴＴＩの前記第１の所定個数及び／又はＴＴＩの前記第２の所定個数のインジケーションを受信すること、をさらに含む、方法。
19. 請求項１８に記載の方法であって、前記ＨＡＲＱプロセス情報の送信のために使用すべきＴＴＩの前記第１の所定個数及び／又はＴＴＩの前記第２の所定個数の前記インジケーションを伴う無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングを受信すること、をさらに含む、方法。
20. 請求項１３に記載の方法であって、前記第１のＴＴＩバンドル内のＴＴＩの前記第１の所定個数は、前記第２のＴＴＩバンドル内のＴＴＩの前記第２の所定個数と等しい、方法。
21. 請求項１３に記載の方法であって、前記無線基地局において前記ＨＡＲＱプロセス情報が正しく復号されなかったという前記インジケーションは、前記無線基地局からのＨＡＲＱ ＮＡＣＫフィードバック信号である、方法。
22. 請求項２１に記載の方法であって、前記第１のＴＴＩバンドルの最後のＴＴＩが送信された後に、前記ＨＡＲＱ ＮＡＣＫフィードバック信号を受信すること、をさらに含む、方法。
23. 請求項１３に記載の方法であって、前記追加的な遅延は、少なくとも１ＴＴＩの長さである、方法。
24. 請求項１３に記載の方法であって、４ＴＴＩを用いて、前記第１のＴＴＩバンドル及び／又は前記第２のＴＴＩバンドルを送信すること、をさらに含む、方法。

Images