(57)【要約】【課題】本発明は通信システム内の再送信に関するものである。【解決手段】ノードＢのアップリンクＭＡＣ  ＡＲＱ層を導入することにより無線通信システムのアップリンク再送信遅れを減らす方法とシステムとを開示する。また、ノードＢ内の制御のソフト組合せとＲＬＣ  ＰＤＵ再整理のためのＭＡＣ  ＰＤＵデータ・インディケータを導入する。【選択図】図２
2010045845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再送信プロトコルにより伝送誤りの影響を少なくする方法であって、ユーザ装置から、１つ以上の無線基地局に接続する制御要素へのパケット無線送信に関係する再送信ループであって、前記ユーザ装置の無線送信は前記制御要素に転送するために１つ以上の無線基地局が受信し、前記基地局は前記ユーザ装置からの送信に肯定的にまたは否定的に応答し、また前記制御要素は転送された送信に肯定的にまたは否定的に応答する、再送信ループを特徴とする、伝送誤りの影響を少なくする方法。
【請求項２】
再送信のプロセスでは、同じ送信パケット情報内容を２度以上受信した場合は前記受信した送信を組み合わせることを特徴とする、請求項１記載の伝送誤りの影響を少なくする方法。
【請求項３】
前記送信された情報内容に前記無線基地局が応答すべきかどうか判定する前に、連続的に受信した同じ情報内容のパケット送信を前記基地局内で組み合わせることを特徴とする、請求項２記載の伝送誤りの影響を少なくする方法。
【請求項４】
前記パケット情報内容が同じかどうかは新データ・インディケータにより判定されることを特徴とする、請求項２または３記載の伝送誤りの影響を少なくする方法。
【請求項５】
パケット情報に付随する前記新データ・インディケータは信頼性の高い制御チャンネルにより伝送されることを特徴とする、請求項４記載の伝送誤りの影響を少なくする方法。
【請求項６】
前記プロセスはプロセス識別により同定されることを特徴とする、請求項２−５のいずれか記載の伝送誤りの影響を少なくする方法。
【請求項７】
パケット情報に付随する前記プロセス識別は信頼性の高い制御チャンネルにより伝送されることを特徴とする、請求項６記載の伝送誤りの影響を少なくする方法。
【請求項８】
前記制御要素は受信したパケットを再整理することを特徴とする、請求項１−７のいずれか記載の伝送誤りの影響を少なくする方法。
【請求項９】
前記受信したパケットは再整理により連続的な順序を生成することを特徴とする、請求項８記載の伝送誤りの影響を少なくする方法。
【請求項１０】
前記連続的な順序はＲＬＣシーケンス番号から決定されることを特徴とする、請求項９記載の伝送誤りの影響を少なくする方法。
【請求項１１】
前記連続的な順序はＭＡＣシーケンス番号から決定されることを特徴とする、請求項９記載の伝送誤りの影響を少なくする方法。
【請求項１２】
前記方法は前記再送信に関連するアップリンク送信の遅れを減らすことを特徴とする、請求項１−１１のいずれか記載の伝送誤りの影響を少なくする方法。
【請求項１３】
無線通信システムのユーザ装置から無線基地局へのアップリンク送信用の信号フォーマットであって、次の信号要素、
・プロセス識別と、
・新データ・インディケータであって、プロセス識別要素により示される識別を持つプロセスのペイロード・データが以前に送信されたかどうかを示す新データ・インディケータと、
・ペイロードと、
を特徴とする信号フォーマット。
【請求項１４】
前記プロセス識別要素と新データ・インディケータ要素とは順方向誤り制御コードによりペイロードより強く保護されることを特徴とする、請求項１３記載の信号フォーマット。
【請求項１５】
前記プロセス識別要素と新データ・インディケータ要素とはペイロード要素の伝送と同期して制御チャンネルにより伝送されることを特徴とする、請求項１３または１４記載の信号フォーマット。
【請求項１６】
前記制御チャンネルはＵＭＴＳまたはＷＣＤＭＡシステムの共用制御チャンネルであることを特徴とする、請求項１５記載の信号フォーマット。
【請求項１７】
前記制御チャンネルはＵＭＴＳまたはＷＣＤＭＡシステムの専用制御チャンネルであることを特徴とする、請求項１５記載の信号フォーマット。
【請求項１８】
前記ペイロード要素は整数の無線リンク制御プロトコル・データ単位（ＲＬＣ  ＰＤＵ）を含むことを特徴とする、請求項１３−１７のいずれか記載の信号フォーマット。
【請求項１９】
前記プロセス識別要素と新データ・インディケータ要素とペイロード要素とは１０ミリ秒より短い送信時間間隔でアップリンク送信される、請求項１３−１８のいずれか記載の信号フォーマット。
【請求項２０】
前記プロセス識別要素と新データ・インディケータ要素とペイロード要素とは４ミリ秒より短い、例えば２ｍｓの送信時間間隔でアップリンク送信される、請求項１９記載の信号フォーマット。
【請求項２１】
無線通信システムの無線ネットワーク・コントローラであって、
・第１のプロトコル・データ単位を受信する受信手段と、
・受信した第１のプロトコル・データ単位を緩衝する緩衝手段と、
・受信した第１のプロトコル・データ単位をセグメント化して第２のプロトコル・データ単位を生成するセグメンテーション手段と、
・第２のプロトコル・データ単位を再組立てしてサービス・データ単位を生成する再組立て手段と、
・サービス・データ単位を転送する転送手段と、
を特徴とする無線ネットワーク・コントローラ。
【請求項２２】
・第２のプロトコル・データ単位を再整理する再整理手段、
を特徴とする、請求項２１記載の無線ネットワーク・コントローラ。
【請求項２３】
・第１のプロトコル・データ単位を再整理する再整理手段、
を特徴とする、請求項２１記載の無線ネットワーク・コントローラ。
【請求項２４】
・送信手段
を備え、前記処理手段は誤り検出符号に従って第２のプロトコル・データ単位を検証し、また前記送信手段は前記第２のプロトコル・データ単位に誤りがあると検出されたかどうかに従って肯定応答または否定応答を送信する、
ことを特徴とする、請求項２１−２３のいずれか記載の無線ネットワーク・コントローラ。
【請求項２５】
前記再整理手段はＲＬＣシーケンス番号に従って前記第２のプロトコル・データ単位を再整理することを特徴とする、請求項２１または２４記載の無線ネットワーク・コントローラ。
【請求項２６】
複数の第１のプロトコル・データ送信者から或る接続に関する第１のプロトコル・データ単位を受信する受信手段を特徴とする、請求項２１−２５記載の無線ネットワーク・コントローラ。
【請求項２７】
前記第１のプロトコル・データ単位はＭＡＣ  ＰＤＵであることを特徴とする、請求項２１−２６のいずれか記載の無線ネットワーク・コントローラ。
【請求項２８】
前記第２のプロトコル・データ単位はＭＡＣ  ＰＤＵであることを特徴とする、請求項２１−２７のいずれか記載の無線ネットワーク・コントローラ。
【請求項２９】
前記無線ネットワーク・コントローラはＵＭＴＳまたはＷＣＤＭＡシステムの無線ネットワーク・コントローラであることを特徴とする、請求項２１−２８のいずれか記載の無線ネットワーク・コントローラ。
【請求項３０】
基地局であって、
・１つ以上の第１のプロトコル・データ単位を受信する受信手段と、
・第１のプロトコル・データ単位を処理するプロトコル・エンティティと、
・応答を送信しまた第１のプロトコル・データ単位を送る送信手段と、
を特徴とする基地局。
【請求項３１】
・１つ以上の第１のプロトコル・データ単位を緩衝する緩衝手段、
を特徴とする、請求項３０記載の基地局。
【請求項３２】
順方向誤り制御符号に従って、また受信した第１の１つ以上のプロトコル・データ単位をアップリンク送信エンティティに肯定応答または否定応答した結果に依存して、１つ以上の第１のプロトコル・データ単位を検証するプロトコル・エンティティを特徴とする、請求項３０または３１記載の基地局。
【請求項３３】
受信した第１のプロトコル・データ単位を組み合わせる手段であって、前記プロトコル・エンティティは順方向誤り制御符号に従って、また前記組合せの最近受信したプロトコル・データ単位をアップリンク送信エンティティに肯定応答または否定応答した結果に依存して、組み合わされたプロトコル・データ単位を検証する、組み合わせる手段を特徴とする、請求項３０−３２のいずれか記載の基地局。
【請求項３４】
同じプロセス識別を持つ第１のプロトコル・データ単位は受信した新データ・インディケータに従って組み合わされることを特徴とする、請求項３３載の基地局。
【請求項３５】
前記第１のプロトコル・データ単位はＭＡＣ  ＰＤＵであることを特徴とする、請求項３０−３４のいずれか記載の基地局。
【請求項３６】
前記無線基地局はＵＭＴＳまたはＷＣＤＭＡシステムの無線基地局であることを特徴とする、請求項３０−３５のいずれか記載の基地局。
【請求項３７】
無線通信システムのユーザ装置であって、
・１つ以上の第２のプロトコル・データ単位を組み立てて１つ以上の第１のプロトコル・データ単位を生成する組立て手段と、
・第１のプロトコル・データ単位を緩衝する緩衝手段と、
・第１のプロトコル・データ単位を送信する送信手段と、
・第１のプロトコル・データ単位の１つ以上の応答を受信する受信手段と、
・第２のプロトコル・データ単位の１つ以上の応答を受信する受信手段と、
を特徴とするユーザ装置。
【請求項３８】
否定応答があるかまたは予め定められた時間内に肯定応答がない場合は１つ以上の第１のプロトコル・データ単位を再送信する送信手段を特徴とするユーザ装置。
【請求項３９】
肯定応答があるかまたは予め定められた時間内に否定応答がない場合は１つ以上の第１のプロトコル・データ単位の緩衝スペースをリリースする緩衝手段を特徴とする、請求項３７または３８記載のユーザ装置。
【請求項４０】
第１のプロトコル・データ単位を１０ミリ秒より短い送信時間間隔で送信する送信手段を特徴とする、請求項３７−３９のいずれか記載のユーザ装置。
【請求項４１】
第１のプロトコル・データ単位を４ミリ秒より短い、例えば２ｍｓの送信時間間隔で送信する送信手段を特徴とする、請求項４０記載のユーザ装置。
【請求項４２】
前記第１のプロトコル・データ単位はＭＡＣ  ＰＤＵであることを特徴とする、請求項３７−４１のいずれか記載のユーザ装置。
【請求項４３】
前記第２のプロトコル・データ単位はＭＡＣ  ＰＤＵであることを特徴とする、請求項３７−４１のいずれか記載のユーザ装置。
【請求項４４】
前記ユーザ装置はＵＭＴＳまたはＷＣＤＭＡシステムのユーザ装置であることを特徴とする、請求項３７−４３のいずれか記載のユーザ装置。
【請求項４５】
請求項１−１２のいずれか記載の方法を行う手段を特徴とする無線通信システム。
【請求項４６】
請求項２１−２９のいずれか記載の複数の無線ネットワーク・コントローラを特徴とする無線通信システム。
【請求項４７】
請求項３０−３６のいずれか記載の複数の無線基地局を特徴とする無線通信システム。
【請求項４８】
請求項３７−４４のいずれか記載の複数のユーザ装置を特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムにおける再送信に関するもので、より特定すると、セルラ移動体無線システム、特に、汎用移動体電気通信システム（ＵＭＴＳ）またはＷＣＤＭＡシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動局（ＭＳ）、すなわちユーザ装置（ＵＥ）との間のデータの再送信は周知である。また、専用チャンネルの応答モードにおける媒体アクセス制御とＵＭＴＳプロトコル構造の無線リンク制御層も周知である。
【０００３】
応答モードでは、順方向誤り制御により回復されない伝送誤りが検出された場合に再送信が行われる。これは自動再送要求（ＡＲＱ）とも呼ばれる。ＡＲＱでは、送信されたメッセージが（肯定的に）応答されなければ再送信を行ってよい。再送信は、送信されたメッセージが明確に否定応答された場合にも行われる。一般に、考慮される肯定応答および否定応答にはそれぞれの時限がある。
【０００４】
この特許出願では、無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）は無線資源コントローラを含むネットワーク要素と考える。ノードＢは１つ以上のセル内でユーザ装置との間の無線送信／受信を処理する論理ノードである。基地局（ＢＳ）はノードＢを表す物理エンティティである。
媒体アクセス制御（ＭＡＣ）および無線リンク制御（ＲＬＣ）は、汎用パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）およびＵＭＴＳなどの無線通信システム内で用いられる。
【０００５】
米国特許第ＵＳ５５７０３６７号は、応答と再送信メッセージの要求とを送信する無線通信システムを開示している。マイクロセル内でエンド・ユーザ装置から受信したデータは或るセル・サイトに送られる。このセル・サイトが受信したデータはセルラ・スイッチに送られる。基地局はポール・メッセージをエンド・ユーザ装置に送り、基地局から以前に送信した非応答メッセージの状態を問い合わせる。
【０００６】
また、基地局送信機窓が定義されている。下位エンド・ポインタは基地局に送信され応答された最下位番号のパケットを識別する。上位エンド・ポインタは基地局から送信された最上位番号のパケットを識別する。したがって、窓は基地局から送信されてエンド・ユーザ装置から応答されないパケットを表す。
【０００７】
国際特許出願第ＷＯ０２０９６０４４号は、ダウンリンク送信状態の像を確立することにより、通信システム内の希少通信リンク資源による伝送を減らすかまたは止める方法とシステムとを開示している。
【０００８】
国際特許出願第ＰＣＴ／ＳＥ０２／０２１８６号は、ハンドオーバのときにユーザ装置に向かってダウンリンク方向に伝送されるＲＬＣ  ＰＤＵのインシーケンス送出のための方法とシステムとを含む。
【０００９】
第三世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）：技術仕様書グループ無線アクセス・ネットワーク、物理層プロシージャ、３Ｇ  ＴＳ  ２５．３０１  ｖ３．６．０、フランス、２０００年９月は、第５章に、ＵＭＴＳシステムの無線インターフェース・プロトコル構造を指定している。次の３つのプロトコル層がある。
・物理層、層１すなわちＬ１、
・データ・リンク層、層２すなわちＬ２、
・ネットワーク層、層３すなわちＬ３。
【００１０】
層２（Ｌ２）と層３（Ｌ３）とは制御平面とユーザ平面とに分割される。層２は、制御平面の２つの副層（ＲＬＣ、ＭＡＣ）と、ユーザ平面の４つの副層（ＢＭＣ、ＰＤＣＰ、ＲＬＣ、ＭＡＣ）とから成る。頭字語ＢＭＣ、ＰＤＣＰ、ＲＬＣ、ＭＡＣは、それぞれ、同報通信／マルチキャスト制御、パケット・データ収束プロトコル、無線リンク制御、媒体アクセス制御、を意味する。
【００１１】
図１は、ユーザ装置（ＵＥ）と汎用陸上無線アクセス・ネットワーク（ＵＴＲＡＮ）との間のＵｕ階層（ＵｕＳ）（すなわち無線階層）のためのＵＭＴＳ層１および層２プロトコル構造の略図を示す。
【００１２】
無線アクセス・ベアラ（ＲＡＢ）は無線資源（およびサービス）をユーザ・アプリケーションに利用可能にする。移動局毎に１つまたは複数のＲＡＢがある。ＲＡＢからのデータ・フロー（セグメントの形の）はそれぞれの無線リンク制御（ＲＬＣ）エンティティに送られる。ＲＬＣは、他のタスクも行うが、受信したデータ・セグメントを緩衝する。ＲＡＢ毎に１つのＲＬＣエンティティがある。ＲＬＣ層内で、ＲＡＢはそれぞれの論理チャンネルにマップされる。媒体アクセス制御（ＭＡＣ）エンティティは論理チャンネルにより伝送されたデータを受信し、更に論理チャンネルを移送チャンネルの集合にマップする。３ＧＰＰ技術仕様書のサブセクション５．３．１．２によれば、ＭＡＣは、同じ移送チャンネルにマップする、例えばＲＬＣサービスのサービス多重化をサポートしなければならない。この場合、多重化の同定はＭＡＣプロトコル制御情報内に含まれる。
【００１３】
移送チャンネルは最終的に、ネットワークにより割り当てられる全帯域幅を有する或る単一物理チャンネルにマップされる。周波数分割二重モードでは、物理チャンネルは、コードと、周波数と、相対位相（Ｉ／Ｑ）（アップリンクで）とにより定義される。時分割二重モードでは、物理チャンネルは、コードと、周波数と、タイム・スロットとにより定義される。例えば、ＤＳＣＨ（ダウンリンク共用チャンネル）は１つまたは複数の物理チャンネルにマップされて、ダウンリンク資源の指定された部分が用いられる。３ＧＰＰ技術仕様書のサブセクション５．２．２に更に記述されているように、Ｌ１層は移送チャンネルでの誤り検出と、ＦＥＣ符号化／復号および移送チャンネルのインターリービング／デインターリービングの上位層への表示とを行う。
【００１４】
ＰＤＣＰは、ネットワーク・プロトコル（例えば、インターネット・プロトコル）のネットワークＰＤＵ（プロトコル・データ単位）からＲＬＣエンティティへのマッピングを行う。ＰＤＣＰは、冗長なネットワークＰＤＵ制御情報の圧縮と圧縮解除（ヘッダ圧縮と圧縮解除）を行う。
【００１５】
ポイント・ツー・マルチポイント論理チャンネルによる伝送では、ＢＭＣはＲＮＣから受信した同報通信メッセージをＵＴＲＡＮ側に記憶し、必要な送信速度を計算し、適当なチャンネル資源を要求する。また、ＲＮＣからスケジューリング情報を受信して、スケジュール・メッセージを生成する。伝送では、メッセージはポイント・ツー・マルチポイント論理チャンネルにマップされる。ＵＥ側では、ＢＭＣはスケジュール・メッセージを評価して、同報通信メッセージをＵＥ内の上位層に送る。
【００１６】
３Ｇ  ＴＳ  ２５．３０１はプロトコル終端についても記述している。これは無線インターフェース・プロトコルが終わるＵＴＲＡＮのノードである。または同じことであるが、ＵＴＲＡＮ内でそれぞれのプロトコル・サービスにアクセス可能なところである。
【００１７】
第三世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）：技術仕様書グループ無線アクセス・ネットワーク、物理層プロシージャ、３Ｇ  ＴＳ  ２５．３２２  ｖ３．５．０、フランス、２０００年１２月は、ＲＬＣプロトコルを指定している。ＲＬＣ層は次の３つのサービスを上位層に提供する。
・透明なデータ転送サービス、
・非応答データ転送サービス、
・応答データ転送サービス。
【００１８】
サブセクション４．２．１．３に、応答モード・エンティティ（ＡＭ−エンティティ）が記述されている（３ＧＰＰ技術仕様書の図４．４参照）。応答モードでは、自動再送要求（ＡＲＱ）が用いられる。ＲＬＣ副層は、用いられた無線送信技術と密接に関連するＡＲＱ機能性を提供する。３ＧＰＰ技術仕様書は、送信される状態報告の種々のトリガも開示している。ポーリング要求を受信した場合は、受信者は必ず状態報告を送らなければならない。これも３つの次の状態報告トリガが考えられる。
１．ＰＵの消失が検出された、
２．タイマが状態報告を起動した、
３．予測されたＰＤＵカウンタ。
【００１９】
トリガ１はペイロード・ユニット（ＰＵ）が消失したことが検出された場合で、受信者は発信者への状態報告の送信をトリガする（１つのＲＬＣ  ＰＤＵ内に１つのＰＵが含まれる）。トリガ２では、受信者はタイマによって定期的に状態報告の送信をトリガする。最後にトリガ３は、要するに、要求されたＰＵを受信する前の予測された受信ＰＵの数に対応するタイマに関係する。３ＧＰＰ技術仕様書は２つのＲＬＣ  ＡＭ（応答モード）エンティティの間の状態を報告するのに用いられる状態ＰＤＵを指定する。
【００２０】
第三世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）：技術仕様書グループ無線アクセス・ネットワーク、高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）、全体説明、３Ｇ  ＴＳ  ２５．３０８  ｖ５．３．０、フランス、２００２年１２月は、ＵＴＲＡにおける高速ダウンリンク・パケット・アクセスの全体サポートを記述している。図５．１−１および図５．１-２はＨＳＤＳＣＨのプロトコル構造を示す。第６章はダウンリンク用のＨＳ−ＤＳＣＨ  ＭＡＣ構造を指定する。
【００２１】
第三世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）：技術仕様書グループ無線アクセス・ネットワーク、ＵＴＲＡＮ全体説明、３Ｇ  ＴＳ  ２５．４０１  ｖ４．５．０、フランス、２００２年９月は、無線についての内部インターフェースおよび仮定とＩｕインターフェースとを含むＵＴＲＡの全体構造を記述する。セクション１１．２．５はＤＳＣＨ移送チャンネルを提示する。ＤＳＣＨスケジューリングはＣＲＮＣ内のＭＡＣ−ｃ／ｓｈにより行われる。
【００２２】
第三世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）：技術仕様書グループ無線アクセス・ネットワーク、ＵＴＲＡＮ高速ダウンリンク・パケット・アクセスの物理層アスペクト、３Ｇ  ＴＳ  ２５．８４８  ｖ４．０．０、フランス、２００２年３月は、とりわけ、高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）の概念の背後にある技術の物理層アスペクトを記述している。セクション６．３．１はダウンリンク混成ＡＲＱの二重チャンネル・ストップ・アンド・ウエイト・プロトコルの複雑性分析を提示する。
【００２３】
第三世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）：技術仕様書グループ無線アクセス・ネットワーク、ＵＴＲＡＮ高速ダウンリンク・パケット・アクセスの物理層アスペクト、３Ｇ  ＴＳ  ２５．９５０  ｖ４．０．０、フランス、２００１年３月は、高速ダウンリンク・パケット・アクセスを容易にする複数の技術を記述している。第８章はストップ・アンド・ウエイト混成ＡＲＱの種々の特性を記述している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
上に引用した文書はどれも、ノードＢのアップリンクＭＡＣ  ＡＲＱ層を導入することにより無線通信システムのアップリンク再送信遅れを減らす方法とシステムとを開示していない。また、引用した文書はどれも、ノードＢ内のソフト組合せ制御用のＭＡＣ  ＰＤＵデータ・インディケータについて述べていない。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
引用した従来技術の文献はＵＥとＲＮＣとの間の再送信について記述している。本発明の好ましい実施の形態では送信と再送信とはノードＢで部分的に終わるので、その後の送信のソフト組合せが可能になる。もしあれば、対応する応答（肯定または否定）はＵＥで終わる。
【００２６】
現在のＷＣＤＭＡアップリンク接続は約１００−１５０ｍｓの範囲の待ち時間を有する。この待ち時間は、例えば接続により会話型サービスを用いているとき、人によっては不快に思う長さである。
また、現在のＷＣＤＭＡリリースは３８４ｋｂｐｓのアップリンク・データ・レートの広帯域カバレージを提供している。提案された、または最近提示されたアプリケーションは、アップリンクで高いピーク・レートを必要とする。
【００２７】
したがって１つの目的は、無線インターフェースなどの希少資源での送信遅れと待ち時間とを減らすことである。
別の目的は、ノードＢでＡＲＱ状態報告を生成し、またその後の（再）送信のソフト組合せを可能にすることである。
【００２８】
また１つの目的は、ＲＬＣ  ＰＤＵをセグメント化して、現在のＷＣＤＭＡリリースで許されている送信時間間隔より短い１送信時間間隔で送信するのに適したＭＡＣ  ＰＤＵを生成することである。
最後に１つの目的は、乱れた順序で受信したＲＬＣ−ＰＤＵを処理してＲＮＣでの乱れた順序の処理を改善するための、ＲＮＣの再整理エンティティを導入することである。
【００２９】
これらの目的は本発明により達成される。本発明は、発達した汎用移動体電気通信システムの高速アップリンク・パケット・アクセス・チャンネルに特に適している。
本発明の好ましい実施の形態について、例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来技術に係る無線通信システム内の層化プロトコル構造を示す。
【図２】本発明に係る無線通信システム内の層化プロトコル構造を示す。
【図３】本発明に係る、ＵＥと、ＲＮＣとＵＥとの間の接続に関係する基地局との間の通信を示す。
【図４】本発明に係る、多層プロトコル構造内のＭＡＣおよびＲＬＣプロトコル層を示す略図である。
【図５】本発明の或る好ましい実施の形態に係るアップリンク・プロトコル構造の全体図を示す。
【図６】本発明の前記好ましい実施の形態に係るＭＡＣ  ＰＤＵを示す。
【図７】本発明に係る、別個のチャンネルによるデータおよび関連する制御フィールドの送信を示す。
【図８】本発明の前記好ましい実施の形態に係る、Ｎチャンネル・ストップ・アンド・ウエイトのＮ個の時間多重化チャンネルを示す。
【図９】本発明に係るＲＮＣを示す。
【図１０】本発明に係るノードＢを示す。
【図１１】本発明に係るユーザ装置を示す。
【実施例】
【００３１】
図２は、本発明に係る好ましい層化プロトコル構造であるプロトコル・スタックを示す。図１のＬ２  ＭＡＣ層を拡張して分割し、２つの副層（新Ｌ２  ＭＡＣ副層と新ＭＡＣ−ＡＲＱ副層）を生成する。本質的に、新Ｌ２  ＭＡＣ副層は図１の従来技術のＬ２  ＭＡＣ副層に対応する。ＭＡＣ−ＡＲＱプラスＭＡＣ層は、拡張されて混成ＡＲＱ機能性も含む１つの単一ＭＡＣ層と見なしてよい。しかし説明の都合上、これらは別の副層と見なすのが好ましい。また、ネットワーク側では、これらを別個のプロトコル副層と見なすと、これらが存在する物理エンティティに物理的に一層よく対応する。図２に示すように、ＵＴＲＡＮ側（すなわち、ネットワーク側）では好ましくはＬ２  ＭＡＣ副層はＲＮＣ内にあり、Ｌ２  ＭＡＣ−ＡＲＱ副層はノードＢ内にある。混成ＡＲＱプロトコルは受信した再送信をうまく組み合わせる。混成ＡＲＱプロトコルを物理層の近くに、特にノードＢ内に置くのは大きな利点である。これから得られる利点の１つは、例えばＲＮＣ内にあるのに比べて往復遅れが減少することである。この特許出願では、今説明したＬ２  ＭＡＣとＬ２  ＭＡＣ−ＡＲＱとを除くと、プロトコル層は図１のものに対応する。
【００３２】
図３において、無線通信システムのノードＢ１およびノードＢ２は、１つ以上のセル内でユーザ装置（ＵＥ）との間の無線送信／受信を行う論理ノードである。Ｂ１およびＢ２は、ノードＢ１およびノードＢ２をそれぞれ表す物理エンティティである。ノードＢ１およびノードＢ２は、ＵＥと、無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）の方にある各ノードＢとの間のエア・インターフェース（ＵＭＴＳ内のＵｕインターフェースと呼ばれる）を終わらせる。ＵＭＴＳでは、ノードＢとＲＮＣとの間のインターフェースはＩｕｂインターフェースと呼ばれる。
【００３３】
優れた性能を実現するには、無線通信システムの全てのノードＢは本発明に従って動作するのが好ましい。しかし、本発明は本発明に従って動作しないノードＢも含むシステム内で用いてもよい。
【００３４】
図４はプロトコル・スタックの副層の間の情報転送を図２よりやや詳細に示す。或る例示的な状態では、図３を参照すると、ＵＥはＢＳ１に関連する無線リンクにより通信する。パケット交換データはプロトコル・データ単位（ＰＤＵ）で双方向に送信される。図４に示すように、各ＰＤＵは少なくとも１つの移送ブロック（ＴＢ）で移送チャンネルにより移送される。ＰＤＵ毎に１つのＴＢがあるのが好ましい。上に述べたように、移送チャンネルでの伝送誤りは層Ｌ１で訂正されまた検出される。図４の各移送ブロック（ＴＢ）は物理チャンネルによる伝送の前に個別のＣＲＣ誤り検出チェックサムを備えてよい。しかし好ましくは、１つ以上のＴＢを運ぶ伝送単位はＣＲＣ誤り検出チェックサムを１つだけ備える。伝送単位に誤りがあると受信側で検出された場合は、このことはＬ２  ＭＡＣ層に報告される。
【００３５】
Ｌ２  ＭＡＣ層は、受信に誤りがあった伝送単位の再送信を要求することができる。誤りがあると検出された伝送単位は捨ててはならない情報も運んでいる。好ましくは、Ｌ２  ＭＡＣ層の再送信要求より前に、伝送単位の以前の送信から利用できる情報と最新の再送信とを正しく組み合わせて用いる混成ＡＲＱを用いる。
【００３６】
混成ＡＲＱはノードＢ内で終わることが好ましい。Ｌ２  ＲＬＣがＲＮＣ内にある場合は、ＲＬＣ層が混成ＡＲＱを処理してはならない。本発明の好ましい実施の形態では、Ｌ２  ＭＡＣ−ＡＲＱ副層が混成ＡＲＱを処理する。ＵＴＲＡＮ側では、Ｌ２  ＭＡＣ−ＡＲＱ副層はノードＢ内にある。
【００３７】
混成ＡＲＱをノードＢ内で終わらせる１つの理由は、ＲＮＣで終わらせるのに比べて往復遅れが少ないからである。別の理由は、ノードＢは多重送信されたデータ・パケットのソフト組合せを用いることができるが、ＲＮＣは一般にハード量子化されたビットを受信するだけだからである。
【００３８】
受信端では、誤り検出は図４の層Ｌ２  ＲＬＣでも行う。ＲＬＣプロトコル・データ単位（ＰＤＵ）の受信に誤りがあるかまたはＰＤＵが消失した場合は、ＲＬＣ層により状態報告が確立された時点で再送信が要求される。ＲＬＣ  ＰＤＵはＭＡＣ層ＳＤＵとの間で転送される。ＭＡＣ  ＳＤＵ（サービス・データ単位）は、恐らくＲＬＣ  ＰＤＵ内に含まれないヘッダを含む。図２に関して説明したように、本発明では、好ましくは２つのＵＴＲＡＮ  ＭＡＣ副層（Ｌ２  ＭＡＣ副層とＬ２  ＭＡＣ−ＡＲＱ副層）がある。本発明の好ましい実施の形態では、Ｌ２  ＭＡＣ副層はＲＮＣ内にあり、Ｌ２  ＭＡＣ−ＡＲＱ副層はノードＢ内にある。前に説明したように、ＲＬＣ  ＰＤＵは物理チャンネルにより移送ブロック（ＴＢ）で転送される。アップリンク方向では、Ｌ２  ＭＡＣ−ＡＲＱ層は恐らく個別のＴＢの多重（再）送信を組み合わせた後で、誤りがないと示されたＴＢをＬ２  ＭＡＣ層に転送する。
【００３９】
図４に示すように、ネットワーク層ＰＤＵ、すなわちＬ３  ＰＤＵは複数のＲＬＣ  ＰＤＵを含んでよい。上位層ＰＤＵに送出する前に、ＲＬＣ  ＰＤＵを再組立てしてＲＬＣサービス・データ単位（ＲＬＣ  ＳＤＵ）を生成する。Ｌ３プロトコルは、例えばインターネット・プロトコル（ＩＰ）でよい。Ｌ３で受信すると、ＲＬＣ  ＳＤＵはセグメント化されてＲＬＣ  ＰＤＵが生成される。
【００４０】
図５は本発明の好ましい実施の形態に係るアップリンク・プロトコル構造の全体像を示す。＜ＲＮＣ＞、＜ノードＢ１＞、＜ノードＢ２＞、＜ＵＥ＞は図３に関してすでに述べた。＜ＭＡＣ−ＡＲＱ１＞および＜ＭＡＣ−ＡＲＱ２＞は、それぞれ、ノードＢ（＜ノードＢ１＞および＜ノードＢ２＞）の本発明に係るＭＡＣ−ＡＲＱプロトコル層である。ユーザ装置＜ＵＥ＞では、整数のＲＬＣ  ＰＤＵ＜１＞、＜２＞、．．．、＜ｉ＞はセグメント化されて、１送信時間間隔（ＴＴＩ）内にアップリンク送信するように形成されたＭＡＣ層ＰＤＵ＜ＭＡＣ  ＰＤＵ＞を生成する。好ましくは、アップリンク送信は、従来技術の送信時間間隔より短い送信時間間隔を持つエンハンスド・アップリンク・チャンネルにより行われる。各ノードＢ（＜ノードＢ１＞および＜ノードＢ２＞）は受信に成功したＭＡＣ  ＰＤＵに（肯定）応答する＜ＡＲＱ状態＞。オプションで、受信に成功しなかったＭＡＣ  ＰＤＵを否定応答して＜ＡＲＱ状態＞よい。
【００４１】
応答はダウンリンク方向にユーザ装置＜ＵＥ＞に送信される。肯定応答だけがある場合は、予め定められた時間内に応答を受信しない場合は＜ＵＥ＞は非応答ＭＡＣ  ＰＤＵを再送信するか、または、＜ＵＥ＞はまだ応答のないＭＡＣ  ＰＤＵを記憶するバッファからＭＡＣ  ＰＤＵを消去する。オプションで否定応答がある場合は、予め定められた時間は余り厳しくなくなる。しかし否定応答を肯定応答と誤解する恐れがあるので、種々のチャンネル環境について最適な選択を行うために、かかる誤解がチャンネルに依存する確率を考慮に入れる必要がある。
【００４２】
ノードＢ（＜ノードＢ１＞および＜ノードＢ２＞）の各ＭＡＣ−ＡＲＱプロトコル層（＜ＭＡＣ−ＡＲＱ１＞および＜ＭＡＣ−ＡＲＱ２＞）が受信したＭＡＣ  ＰＤＵは無線ネットワーク・コントローラ＜ＲＮＣ＞に送られ、受信されたＭＡＣ  ＰＤＵは再整理されて連続的な順序になる。これが必要な理由は、例えば、種々のＰＤＵの要求された再送信の数が変わるために、或る単一ノードＢが乱れた順序のＭＡＣ  ＰＤＵの送信または受信に成功することがあるからである。別の理由の例は、複数のノードＢが関わるハンドオーバでは、或るＲＬＣ  ＰＤＵの異なるＭＡＣ  ＰＤＵを異なるノードＢで受信して、ＲＮＣ内で組み立てるためにＲＮＣに（再）送信するが、ダウンリンク送信では、１つの送信エンティティ（ノードＢ）と１つの受信エンティティ（ＵＥ）だけがあるからである。
【００４３】
無線ネットワーク・コントローラ＜ＲＮＣ＞内の再整理エンティティは、ＲＮＣ内に受信されたＲＬＣ  ＰＤＵ＜ＲＬＣ  ＰＤＵ＞をＲＬＣ層＜ＲＬＣ＞に順にインシーケンス送出する。再整理では次の２つの別の番号シーケンスが考えられる。
・ＵＭとＡＭ  ＲＬＣの両方のＲＬＣシーケンス番号に基づく再整理、
・ＭＡＣレベルの特殊のシーケンス番号。
ＭＡＣレベルの特殊のシーケンス番号はダウンリンクＨＳ−ＤＳＣＨに用いられる。しかし、再整理がＲＮＣ内で行われて、再整理がＲＬＣシーケンス番号に基づく場合はシーケンスの数を減らすことが可能で、送信オーバーヘッドを最小に保つことができる。
【００４４】
ＲＬＣ  ＰＤＵを二重に受信するリスクも考慮する必要がある。二重ＲＬＣ  ＰＤＵを除くのもＲＬＣシーケンス番号に基づいてよい。二重ＲＬＣ  ＰＤＵを除くと、否定応答が用いられる場合に、ＵＥ内で肯定応答が否定応答として受信されることの負の影響も軽減される。
【００４５】
好ましくは、各ＭＡＣ  ＰＤＵの連続的に受信された（再）送信が２つ以上ある場合は、混成ＡＲＱを用いてソフトに組み合わせる。プロセス識別＜ＰｒｏｃｅｓｓＩｄ＞の同定と、新データのインディケータ＜ＮｅｗＤａｔａ＞と、ペイロード＜Ｐａｙｌｏａｄ＞とは、図６に示すようにＨＡＲＱプロトコルに従ってデータ・パケット＜ＭＡＣ  ＰＤＵ＞内に含まれるか、または図７に示すように別々にペイロード・データに関連して処理される。ペイロード・フィールド＜Ｐａｙｌｏａｄ＞は整数のＲＬＣ  ＰＤＵを含む。新データのインディケータ＜ＮｅｗＤａｔａ＞はＭＡＣ  ＰＤＵが再送信かどうかを示すものであり、ソフト組合せを制御するために含まれる。これは、明示的に示してもよいし、以前に送信されなかったＭＡＣ  ＰＤＵを送信するたびに増えるシーケンス番号により暗示的に示してもよい。
【００４６】
プロセス識別フィールド＜ＰｒｏｃｅｓｓＩｄ＞と新データ・インディケータ・フィールド＜ＮｅｗＤａｔａ＞とは伝送のときにペイロードより高い信頼性が必要である。制御データを受信しない場合は、対応するペイロードは他の伝送のデータとソフト決定による組合せをする（ｓｏｆｔ−ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｃｏｍｂｉｎｅｄ）ことはできない。したがって、制御フィールド＜ＰｒｏｃｅｓｓＩｄ＞と＜ＮｅｗＤａｔａ＞とは、ペイロードを転送するデータ・チャンネルよりも高い信頼性で転送される。より高い信頼性は、例えば誤りに対して更に強い誤り制御符号化を行うか、または伝送電力を大きくすることにより達成することができる。好ましくは、プロセス識別＜ＰｒｏｃｅｓｓＩｄ＞と新データ・インディケータ＜ＮｅｗＤａｔａ＞の制御フィールドはデータ・チャンネルとは別の制御チャンネルにより送信する。制御チャンネルとデータ・チャンネルとは同期する。
【００４７】
上に述べた制御フィールドに加えて、例えばペイロードＲＬＣ  ＰＤＵの数と移送ブロック・サイズに関する情報を運ぶ従来技術の周知の性質の制御フィールドがある。
周知の（１チャンネルの）ストップ・アンド・ウエイトＡＲＱプロトコルは、調べたほとんどの関係する事例で十分なスループットを与えない。本発明では、選択的な繰返しまたはＮチャンネルのストップ・アンド・ウエイトＡＲＱが好ましい。
【００４８】
Ｎチャンネルのストップ・アンド・ウエイトでは、ノードＢはＵＥ毎に最大Ｎ個の異なるＭＡＣ  ＰＤＵのソフト・サンプルを記憶する必要がある。Ｎチャンネルは図８に示すように時間多重化される。或るチャンネルについて、応答を受信するまでは、またはストップ・アンド・ウエイト・プロトコルに従う応答の時間が経過するまでは、次のデータは伝送されない。すなわち、第１のチャンネル＜１ｓｔ  ｃｈａｎｎｅｌ＞で伝送されたデータを確認する応答＜１ｓｔ  ＡＣＫ＞は第１のチャンネル＜１ｓｔ  ｃｈａｎｎｅｌ＞の次の伝送時刻以前に到着するように、応答はスケジュールされている。同じことが第２のチャンネル＜２ｎｄ  ｃｈａｎｎｅｌ＞から第Ｎのチャンネル＜Ｎｔｈ  ｃｈａｎｎｅｌ＞まで行われる。
【００４９】
図９は本発明に係るＲＮＣを示す。受信手段１は１つ以上のノードＢから転送される第１のプロトコル・データ単位（例えば、ＭＡＣ  ＰＤＵ）を受信する。受信された第１のプロトコル・データ単位は緩衝手段２に記憶される。第１のプロトコル・データ単位はセグメンテーション手段３によりセグメント化されて第２のプロトコル・データ単位（例えば、ＲＬＣ  ＰＤＵ）が生成される。再整理手段４はセグメント化され緩衝されたデータ単位に作用して、シーケンス番号に従って必要に応じて連続的な順序に第２のプロトコル・データ単位を再整理する。上位の層に転送するには、再組立て手段５が第２のプロトコル・データ単位を再組立てしてサービス・データ単位を生成し、転送手段６によりこれを転送する。
【００５０】
無線ネットワークは更に、誤り検出符号に従って第２のプロトコル・データ単位を検証する処理手段７を含む。第２のプロトコル・データ単位の、好ましくは状態報告内に含まれる応答は送信手段８により送信される。
【００５１】
図１０は本発明に係るノードＢを示す。ノードＢは応答をＵＥに送信して、無線インターフェースによりＵＥからノードＢにデータ転送された結果に関する情報を与える。或る例示の状態では、受信手段９は１つ以上の第１のプロトコル・データ単位（例えば、ＭＡＣ  ＰＤＵ）を受信する。受信した第１のプロトコル・データ単位は緩衝手段１０内に記憶し、プロトコル・エンティティ１１内で処理して、とりわけ、受信したデータ単位が有効な符号語かどうか判定する。送信手段１２はこれに従って受信したデータ単位を送信者（ＵＥ）に応答する。有効な受信したプロトコル・データ単位を得るのに多数の送信が必要なときは、送信を適当に組み合わせることにより（再）送信の数を減らしてよい。オプションの組合せ手段１３は、好ましくは受信手段９からのソフト決定情報を用いてこの組合せを行う。
【００５２】
図１１は本発明に係るユーザ装置（ＵＥ）を示す。組立て手段１４は第２のプロトコル・データ単位（例えば、ＲＬＣ  ＰＤＵ）を組み立てて第１のプロトコル・データ単位（例えば、ＭＡＣ  ＰＤＵ）を生成する。第１のプロトコル・データ単位は緩衝手段１５により緩衝し、送信手段１６により必要に応じて１回以上送信する。応答が現れるか現れないかに従って伝送の成功を判断する場合は、第１のプロトコル・データ単位の肯定応答または否定応答を受信手段１７が受信する。第２のプロトコル・データ単位の肯定応答または否定応答は、オプションで受信手段１７とは別の受信手段１８が受信する。
【００５３】
当業者が容易に理解するように、ＢＳまたはＵＥの受信機および送信機の特性は全く一般的なものである。この特許出願にＢＳ、ＵＥ、ＲＮＣなどの概念を用いたが、本発明はかかる頭字語に関連する装置だけに限定されるものではない。本発明は、対応して動作する、または本発明に関して当業者が適応することが明らかな全ての装置に関係する。明確な排他的でない例として、本発明は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）や１つ以上のＳＩＭを含むユーザ装置を持たない移動局に関係する。また、プロトコルや層についてＵＭＴＳ技術に密接に関係して述べた。しかし、これは他のプロトコルや同様の機能性の層を持つ他のシステムに本発明が適用可能なことを排除するものではない。
【００５４】
本発明は上に詳細に説明した実施の形態だけに制限されるものではない。本発明から逸れることなく変更や修正を行ってよい。本発明は特許請求の範囲内の全ての修正をカバーする。
【図１】
2010045845.tif 000003
【図２】
2010045845.tif 000004
【図３】
2010045845.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010045845.tif 000011
【図１０】
2010045845.tif 000012
【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年11月17日(2009.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ装置における再送信ループが、ユーザ装置から、複数の基地局に接続するネットワーク・コントローラへのパケット無線送信を行い、再送信プロトコルにより伝送誤りの影響を少なくする方法であって、
・組立て手段が、１つ以上の第２のプロトコル・データ単位を組み立てて１つ以上の第１のプロトコル・データ単位を生成し、
・第１のプロトコル・データ単位の否定応答及び肯定応答を複数の基地局から受信する受信手段と、
・受信手段が、第２のプロトコル・データ単位の応答を受信する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ユーザ装置は、前記複数の基地局のいずれかから予め定められた時間内に前記第１のプロトコル・データ単位に対する肯定応答がない場合には第１のプロトコル・データ単位を再送信する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ユーザ装置は、前記複数の基地局のいずれかから予め定められた時間内に前記第１のプロトコル・データ単位に対する肯定応答がある場合には、まだ応答のないプロトコル・データ単位を記憶するバッファから第１のプロトコル・データ単位を消去する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第１のプロトコル・データ単位はＭＡＣ  ＰＤＵであることを特徴とする、請求項１−３のいずれか記載の方法。
【請求項５】
前記第２のプロトコル・データ単位はＭＡＣ  ＰＤＵであることを特徴とする、請求項１−３のいずれか記載の方法。
【請求項６】
前記ユーザ装置はＵＭＴＳまたはＷＣＤＭＡシステムのユーザ装置であることを特徴とする、請求項１−５のいずれか記載の方法。
【請求項７】
ユーザ装置における再送信ループが、ユーザ装置から、複数の基地局に接続するネットワーク・コントローラへのパケット無線送信を行い、再送信プロトコルにより伝送誤りの影響を少なくするユーザ装置であって、
・１つ以上の第２のプロトコル・データ単位を組み立てて１つ以上の第１のプロトコル・データ単位を生成する組立て手段と、
・第１のプロトコル・データ単位の否定応答及び肯定応答を複数の基地局から受信する受信手段と、
・第２のプロトコル・データ単位の応答を受信する受信手段と、
を有する
ことを特徴とするユーザ装置。
【請求項８】
前記ユーザ装置は、前記複数の基地局のいずれかから予め定められた時間内に前記第１のプロトコル・データ単位に対する肯定応答がない場合には第１のプロトコル・データ単位を再送信する、請求項７記載のユーザ装置。
【請求項９】
前記ユーザ装置は、前記複数の基地局のいずれかから予め定められた時間内に前記第１のプロトコル・データ単位に対する肯定応答がある場合には、まだ応答のないプロトコル・データ単位を記憶するバッファから第１のプロトコル・データ単位を消去する、請求項７記載のユーザ装置。
【請求項１０】
前記第１のプロトコル・データ単位はＭＡＣ  ＰＤＵであることを特徴とする、請求項７−９のいずれか記載のユーザ装置。
【請求項１１】
前記第２のプロトコル・データ単位はＭＡＣ  ＰＤＵであることを特徴とする、請求項７−９のいずれか記載のユーザ装置。
【請求項１２】
前記ユーザ装置はＵＭＴＳまたはＷＣＤＭＡシステムのユーザ装置であることを特徴とする、請求項７−１１のいずれか記載のユーザ装置。