(57)【要約】３Ｇ  ＵＴＲＡＮ無線通信システムにおけるＵＥ送信機が、ＲＦ伝搬障害を克服するために、動的な半静的パラメータを使用してダイナミックリンクアダプテーション（ＤＬＡ）を実行する。前方誤り符号化（ＦＥＣ）符号化のタイプとレートを含む各半静的パラメータに関して、別々のトランスポートチャネル（ＤＣＨ）が定義される（ステップ２０１／２０２）。ＤＬＡ中にデータ転送速度が低減された場合、所望のＦＥＣ符号化のタイプとレートを有するＴＦＣが選択される（ステップ２０３／２０４／２０５）。この調整は、各ＴＴＩにおいて行われるので、物理チャネル上の各タイムスロット内におけるデータパケット符号のマッピングは、低減されたデータ転送速度だけでなく、ＦＥＣの利点も含む。これにより、ＵＬマッピングプロセス中にＲＦ伝搬障害を受けている可能性があるタイムスロット内で、改善されたＳＩＲが可能になる。
2005534234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＣＴｒＣｈ上で多重化されたトランスポートチャネルの組み合わせを介してデータ伝送を通信するＵＥ受信機を有するＴＤＤ  ＵＴＲＡＮ無線通信システムにおいて、トランスポートチャネルの前記組み合わせを動的に変更するための方法であって、
半静的トランスポートパラメータに基づいて相互排他的な専用トランスポートチャネルを構成するステップと、
前記好ましい半静的トランスポートパラメータに基づいてデータをチャネルに選択的にマップするステップとを備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
トランスポートチャネルの前記構成は、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）によって実行され、
相互排他的な半静的パラメータをそれぞれが有するトランスポート形式コンビネーション（ＴＦＣ）を定義するステップと、
前記ＴＦＣをルックアップテーブルの中に格納するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＵＥのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤは、ＵＥ伝送電力に基づいて適切な半静的パラメータを決定し、
伝送時間間隔（ＴＴＩ）ごとに所望の半静的パラメータを有するＴＦＣを動的に選択するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記半静的トランスポートパラメータは、前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号化のタイプとレートであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記半静的トランスポートパラメータは、巡回冗長符号（ＣＲＣ）サイズであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記半静的トランスポートパラメータは、速度マッチングであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＭＴＳ第３世代（３Ｇ）無線通信に関する。より詳細には、本発明は、ダイナミックリンクアダプテーション（ｄｙｎａｍｉｃ  ｌｉｎｋ  ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）（ＤＬＡ）を使用する時間分割２重（ＴＤＤ）動作モードを考慮する。
【背景技術】
【０００２】
異なるサービス品質（ＱｏＳ）要件をそれぞれ有するビデオ、音声、およびデータなどの様々なサービスを、単一の無線接続を使用して伝送することができる。これは、いくつかのトランスポートチャネルを符号化複合トランスポートチャネル（ｃｏｄｅｄ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｃｈａｎｎｅｌ）（ＣＣＴｒＣｈ）上に多重化することによって達せられる。次に、ＣＣＴｒＣＨは、無線インタフェースを介して伝送するために物理チャネル上にマップされる。各トランスポートチャネルは、許容されるトランスポート形式（ＴＦ）のセットを定義するトランスポート形式セット（ＴＦＳ）に関連付けられる。トランスポートブロックサイズやトランスポートブロックセットサイズなどのパラメータは、ＴＦＳ内で変化する可能性があるため、動的であると考えられる。これに対して、半静的（ｓｅｍｉ−ｓｔａｔｉｃ）パラメータは、所与のトランスポートチャネルに関して動的に変更することができない。むしろ、半静的パラメータは、ユーザ機器（ＵＥ）とＵＭＴＳ地上無線アクセス網（ＵＴＲＡＮ）の間で無線リソース制御（ＲＲＣ）通信が交換されて初めて、変更することが可能になる。半静的パラメータを調整するこの交換の時間消費は、ＲＦ伝搬障害の適時な軽減に関して容認できない結果をもたらす可能性がある。
【０００３】
前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号化のタイプとレートは、ＴＦＳ内の各ＴＦに関して同一である半静的パラメータである。１／２のＦＥＣ符号化レートは、１ビットの情報を伝送するのに、およそ２倍の数のビットが要求されることを示し、他方、１／３のレートは、およそ３倍の数のビットが存在することを意味する。１／２の符号化レートは、各データビットにつき、１つの追加のＦＥＣビットが追加されることを可能にする。１／３の符号化レートの場合、各データビットにつき、２つの追加のＦＥＣビットが追加される。これにより、タイムスロットが、より低いＳＩＲを許容することが可能になる。
【０００４】
いくつかのトランスポートチャネルをＣＣＴｒＣｈ上に多重化する場合、様々な可能な組み合わせが存在する。特定のトランスポート形式コンビネーション（ＴＦＣ）が、多重化されたチャネルのそれぞれのトランスポート形式を指定する。ＴＦＣセットが、許容されるＴＦＣのセットである。
【０００５】
トランスポート形式コンビネーションインジケータ（ＴＦＣＩ）が、特定のＴＦＣのインジケータであり、受信機に伝送されて、現在のフレームに関してどのトランスポートチャネルがアクティブであるかを受信機に知らせる。受信機は、ＴＦＣＩの受信に基づき、どの物理チャネル、およびどのタイムスロットが使用されたかを解釈することができる。したがって、ＴＦＣＩは、どの物理トランスポートチャネルが使用されたかが受信機に分かるように、送信機と受信機の間で調整を提供する伝達手段（ｖｅｈｉｃｌｅ）である。
【０００６】
図１Ａは、以下の低位のレイヤ、すなわち、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤ、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤ、および物理（ＰＨＹ）レイヤを含むＵＴＲＡプロトコルスタックを示す。
【０００７】
ＲＬＣレイヤは、制御情報を伝える論理チャネルをＭＡＣレイヤに送る。これらのチャネルは、セットアップ情報を含む動的制御チャネル（ＤＣＣＨ）、および音声やデータなどのユーザデータを伝送する動的トラフィックチャネル（ＤＴＣＨ）である。
【０００８】
ＭＡＣレイヤは、論理チャネルＤＣＣＨおよびＤＴＣＨを異なるトランスポートチャネル（ＤＣＨ）にマップし、次に、ＤＣＨがＰＨＹレイヤに送られる。ＭＡＣレイヤは、ＣＣＴｒＣＨ内におけるトランスポートチャネルＤＣＨの組み合わせのためのＴＦＣを選択することを担う。この選択は、１回のデータバーストの期間である伝送時間間隔（ＴＴＩ）ごとに行われる。例えば、２０ミリ秒のＴＴＩは、２０ミリ秒（通常、２つの１０ミリ秒フレームに相当する）ごとにＴＦの中で指定されたデータの伝送を表す。通常、各フレーム内に１５のタイムスロットが存在する。ＴＦＣ選択は、各論理チャネルのバッファリングされるデータの量、およびアップリンク（ＵＬ）通信のＵＥ伝送電力に基づく。ＴＦＣは、ＣＣＴｒＣＨ内の各トランスポートチャネルに関する動的パラメータおよび半静的パラメータのすべてを定義する。各ＵＬ  ＣＣＴｒＣＨに関する選択されたＴＦＣ、および関連するデータは、伝送のために物理レイヤに与えられる。物理レイヤが、後に、そのＴＦＣの伝送が最大ＵＥ伝送電力、または許容できるＵＥ伝送電力を超えると判定した場合、物理ステータス指示プリミティブがＭＡＣに対して生成され、最大電力、または許容伝送電力に達したことを示す。
【０００９】
図１Ｂは、ＣＣＴｒＣＨ上でトランスポートチャネルＤＣＨ＿Ａ、ＤＣＨ＿Ｂ、およびＤＣＨ＿Ｃを結合し、無線インタフェースを介して伝送するためにそれらのチャネルを物理チャネルにマップするＰＨＹレイヤのブロック図を示す。１つの符号化されたデータパケットが物理チャネル上の１つのタイムスロットにマップされると、データバーストが出現する。ＰＨＹレイヤは、前方誤り訂正（ＦＥＣ）を含め、トランスポートチャネルＤＣＨのチャネル符号化を実行することを担う。ＴＦＣの中に含まれるパラメータのなかには、定義されたＦＥＣ符号化のタイプとレートがある。システムは、ＴＴＩ単位で、どのトランスポートチャネルがアクティブになり、各チャネル内でどれだけのデータが伝送されるかを選択する。つまり、ＴＦＣ選択は、ＴＴＩの間中、一定であり、次のＴＴＩ期間の始まりで初めて変更することができる。ＴＦＣ選択プロセスは、物理伝送障害（最大許容電力がその１つである）を考慮に入れ、いくらかの期間中、物理伝送要件を低減する。
【００１０】
複数のトランスポートチャネルが結合されて単一のＣＣＴｒＣｈになった後、次に、ＣＣＴｒＣｈがセグメント化され、それらのセグメントが、いくつかの物理チャネルに別々にマップされる。ＴＤＤシステムにおいて、物理チャネルは、１つのタイムスロット内、または複数の異なるタイムスロット内に存在することができ、各タイムスロット内で複数の異なる符号を利用することができる。ダウンリンクのタイムスロット内に１６もの符号が存在する可能性があるが、例えば、特定のダウンリンクで特定のタイムスロット内に８つの符号を有することの方がより典型的である。接続には、ダウンリンクタイムスロット内で、１６もの符号を割り当てることができる。ＵＬでは、ＵＥは、任意の特定のタイムスロット内で２つの符号を使用することに限定される。複数のタイムスロット内の複数の符号によって定義されるいくつかの物理チャネルが存在する。接続ごとに割り当てられる物理チャネルの数は、異なることが可能である。
【００１１】
ＵＬにおいて、特定のタイムスロット内に２つを超える符号が存在することは稀である。いずれにしても、複数のタイムスロット内の複数の符号によって定義されるいくつかの物理チャネルが存在する。物理チャネルの数は、様々であることが可能である。
【００１２】
ダイナミックリンクアダプテーション（ＤＬＡ）は、困難なＲＦ伝搬条件に対抗するためにＵＥによって実行される高速調整機構である。ＵＥは、ＵＥの最大伝送電力に達した場合、より低い電力要件を有する組み合わせにＵＥのＴＦＣセットを制限することにより、信号対干渉比（ＳＩＲ）を訂正しようとして、通常、１／２にＵＥのデータ転送速度を低減することができる。例えば、単一のトランスポートチャネルを有し、ＴＦＣが、トランスポートチャネルＤＣＨの許容されるトランスポート形式に対応する単純なケースでは、そのようなトランスポートチャネルは、０ｋｂｐｓ、１６ｋｂｐｓ、３２ｋｐｂｓ、６４ｋｂｐｓ、および１２８ｋｂｐｓのデータ転送速度をサポートすることができる。この例では、ＴＦＣセットは、（ＴＦ０，ＴＦ１，ＴＦ２，ＴＦ３，ＴＦ４）となり、ただし、ＴＦ０＝０ｋｂｐｓ、ＴＦ１＝１６ｋｂｐｓ、ＴＦ２＝３２ｋｂｐｓ、ＴＦ３＝６４ｋｂｐｓ、ＴＦ４＝１２８ｋｂｐｓである。より高いデータ転送速度で伝送することは、より多くの電力を要するので、データ転送速度は、ＴＦＣセットを（ＴＦ０，ＴＦ１，ＴＦ２，ＴＦ３）に制限することにより、輻輳の時間帯の間、制限される。これにより、より高いデータ転送速度ＴＦ４が使用される可能性がなくなる。ブロックされたＴＦＣは、ＵＥ伝送電力測定値により、最大ＵＥ伝送電力、または許容ＵＥ伝送電力以下でそれらのＴＦＣをサポートできることが示された場合、後の期間においてブロック解除することにより、利用可能なＴＦＣのセットに復元することができる。
【００１３】
３ＧＰＰ  ＵＴＲＡＮ  ＴＤＤ標準では、物理リソース（すなわち、データ）が、ＰＨＹレイヤにおいて、まずタイムスロットで、次に符号で、順次に割り当てられなければならないことが指定されている。このため、各データバースト中、第１のタイムスロットの第１の符号が割り当てられ、次に、第１のタイムスロットの第２の符号が割り当てられ、第１のタイムスロットが完全に割り当てられるまで、以下同様である。データの割り当ては、次に続くタイムスロットの第１の符号、そのタイムスロットの第２の符号で継続し、データリソース要件が満たされるまで、必要な数の利用可能なタイムスロットおよび符号に関して以下同様である。ＲＦ条件の低下が生じると、ＤＬＡは、データ転送速度を低減し、ＴＴＩ当たりで要求される物理リソースの量を低減する。しかし、ＵＥは、特定のタイムスロットに関するＲＦ条件に関わらず、フレーム内のタイムスロットに連続する順序で物理リソースを割り当てる。この結果、最初のいくつかのタイムスロットが劣悪なＳＩＲを有するタイムスロットである場合、より良好なＲＦ条件を有する可能性がある後のタイムスロットが、利用されないか、または十分に利用されない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
３Ｇ  ＵＴＲＡＮ無線通信システムにおけるＵＥ送信機が、ＲＦ伝搬障害を克服するために、動的な半静的パラメータを使用してダイナミックリンクアダプテーション（ＤＬＡ）を実行する。前方誤り符号化（ＦＥＣ）符号化のタイプとレートを含む各半静的パラメータに関して、別々のトランスポートチャネル（ＤＣＨ）が定義される。ＤＬＡ中にデータ転送速度が低減された場合、所望のＦＥＣ符号化のタイプとレートを有するＴＦＣが選択される。この調整は、各ＴＴＩにおいて行われるので、物理チャネル上の各タイムスロット内におけるデータパケット符号のマッピングは、低減されたデータ転送速度だけでなく、ＦＥＣの利点も含む。これにより、ＵＬマッピングプロセス中にＲＦ伝搬障害を受けている可能性があるタイムスロット内で、改善されたＳＩＲが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の以下の説明は、ＴＤＤの文脈の範囲内であるが、ＦＤＤ動作モードとＴＤＤ動作モードの両方に当てはまる。動的前方誤り訂正（ＦＥＣ）によって拡張されたＤＬＡは、最大伝送電力に達するＦＤＤ  ＵＥにも、あるいはＴＤＤ  ＵＥにも役立つ。
【００１６】
ＵＥは、専用制御チャネル（ＤＣＣＨ）の制御プレーン情報と専用トラフィックチャネル（ＤＴＣＨ）のユーザプレーンデータとをともに同一の接続上で伝送する。テーブル１は、５つのトランスポートチャネルＤＣＨ１、ＤＣＨ２、ＤＣＨ３、ＤＣＨ４、およびＤＣＨ５を含む、例示の目的で単純化されたＵＥのＴＦＣセットを示す。この実施例の場合、トランスポートチャネルは、無線アクセスベアラ確立（すなわち、ＵＥコールセットアップ）時にＭＡＣレイヤにより、ＤＣＣＨがＤＣＨ１にマップされ、ＤＴＣＨがＤＣＨ２ないしＤＣＨ５のグループからの１つにマップされるようにマップされる。トランスポートチャネルＤＣＨ２ないしＤＣＨ５は、システム無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）によって半静的パラメータとして事前定義されたユーザプレーンデータを有する。これらのトランスポートチャネルＤＣＨ２ないしＤＣＨ５は、ＲＮＣがルックアップテーブルの中に容易に格納することができる。
【００１７】
テーブル１に示すとおり、可能な各ＴＦＣにＴＦＣＩ値が割り当てられ、各チャネルに関する制御データの存在が「×」で示される。この例では、ＤＣＨ２ないしＤＣＨ５は、相互排他的であり、そのため、ＣＣＴｒＣｈ上に決して一緒に多重化されない。したがって、ＣＣＴｒＣｈは、決して複数のユーザプレーンＤＣＨを含まない。
【００１８】
【表１】
2005534234.tif 000003
【００１９】
この実施例では、トランスポートチャネルに割り当てられた半静的パラメータは、前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号化のタイプとレートの組み合わせである。３Ｇ  ＵＴＲＡＮシステムにおいて、通常、次の４つのＦＥＣ符号化の組み合わせが存在する。すなわち、符号化なし、畳み込み１／２レート、畳み込み１／３レート、およびターボ１／３レートである。したがって、図２のトランスポートチャネルは、ＤＣＨ２＝符号化なし、ＤＣＨ３＝畳み込み１／２、ＤＣＨ４＝畳み込み１／３、およびＤＣＨ５＝ターボ１／３と定義される。
【００２０】
ＵＥは、所望のＦＥＣ符号化に応じて、ＴＴＩごとにＴＦＣを動的に変更することができる。畳み込み１／３などの高い符号化レートが望ましい場合、ＵＥは、ＴＦＣＩ＝２またはＴＦＣＩ＝６に設定することにより、ＤＣＨ４を含むＴＦＣを選択する。畳み込み１／２などのより低いレートが望ましい場合、ＵＥは、ＴＦＣＩ＝３またはＴＦＣＩ＝７に設定することにより、ＤＣＨ３を含むＴＦＣを選択する。５つすべてのチャネルＤＣＨ１、ＤＣＨ２、ＤＣＨ３、ＤＣＨ４、およびＤＣＨ５が定義されているが、ＴＦＣＩの値に応じてユーザプレーントランスポートチャネルＤＣＨ２ないしＤＣＨ５の１つだけが、ＣＣＴｒＣｈ上にマップされる。制御プレーントランスポートチャネルＤＣＨ１が、オプションとして、ＣＣＴｒＣＨ上にマップされる。
【００２１】
ＤＬＡと併せて使用される場合、前述したＦＥＣ符号化の動的制御は、アクティブなタイムスロットの伝送電力要件を低減しながら、アクティブなタイムスロットに対して同一の数の物理リソースを維持する。より具体的には、劣悪なＳＩＲにより、現在のＰＨＹチャネル数をサポートすることができないと判断される場合、データ転送速度が、ＤＬＡによって低減される。レートは、従来のＤＬＡにおいても低減されるが、高い干渉を受けているタイムスロットが、ユーザデータが伝送されている最初のタイムスロットである場合、ＳＩＲの改善は生じない可能性がある。従来のＤＬＡは、最初のタイムスロット内で伝送されるビットの数が減らされるまで、レートを低減しつづける。より低いデータ転送速度では、より少ないタイムスロット、およびタイムスロットの符号が割り当てられ、ＰＨＹチャネル容量が十分に利用されないことになる。しかし、ＦＥＣ符号化の動的な調整が同時に機能していると、割り当てられていないタイムスロット、およびタイムスロットの符号が、追加のＦＥＣビットを受け入れるように利用可能になる。このため、ＰＨＹチャネル上にマップされたデータは、ＤＬＡによって低減されたデータ転送速度に加え、調整されたＦＥＣ符号化の結果として、改善されたＳＩＲを得る。より多くのＦＥＣビットを割り当てることにより、同一の目標サービス品質（ＱｏＳ）に関して要求される伝送電力が低減される。さらに、ＰＨＹチャネルの数を最大限に維持することができ、これにより、可能なすべてのタイムスロットが活用され、最良のＲＦ伝搬の可能性を有するタイムスロットが、ＵＬ上へのマッピング中に競争から除外されないようになる。
【００２２】
本発明は、単一の半静的パラメータの動的制御に限定されない。任意の半静的パラメータの動的制御が関わる代替の諸実施形態が、本発明の範囲に含まれる。それらのパラメータの例が、速度マッチングパラメータ、および巡回冗長符号（ＣＲＣ）サイズである。ＵＥは、論理チャネルを多くのトランスポートチャネルの１つにマップすることができるように構成しなければならない。
【００２３】
図２は、動的ＦＥＣ法に関する流れ図を示す。ステップ２０１で、ＦＥＣ符号化のタイプとレートなどの様々な半静的パラメータが決定され、トランスポートチャネルＤＣＨとしての可能なマッピングのために定義される。これらのパラメータは、ステップ２０２で、ＲＮＣによってルックアップテーブルの中に格納される。ステップ２０３で、ＵＮＣセットアップ時に、ＲＮＣが、各ＴＦＣＩに関して各半静的パラメータが相互排他的な形で代表されるようにＴＦＣのセットを作成する。ステップ２０４で、ＵＥのＭＡＣが、現在のＵＥ伝送電力条件に対して最適の半静的パラメータを有するＴＦＣをＴＦＣセットから選択する。ステップ２０５で、論理チャネルＤＴＣＨおよびＤＣＣＨが、ステップ２０４の決定に基づいて多重化することにより、トランスポートチャネルＤＣＨとしてＣＣＴｒＣｈにマップされ、適切なＴＦＣＩがＵＥのタイムスロット上にマップされて、ＵＬ通信用のマップされたＴＦＣを示す。ステップ２０４および２０５は、ＤＬＡと同時に、ＵＬ上のＴＴＩごとに繰り返されて、ＦＥＣ、または選択されたＴＦＣ内の他の半静的パラメータを動的に調整する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】ＵＴＲＡプロトコルのレイヤおよびチャネルのスタックを示す図である。
【図１Ｂ】物理レイヤにおいてマップされたトランスポートチャネルを示すブロック図である。
【図２】動的ＦＥＣ法に関する流れ図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【国際調査報告】
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