JP2010206830A - ソフトハンドオーバ中にデータブロックを処理する方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ソフトハンドオーバマクロダイバーシチ動作では、いずれか１つのノードＢ内で正常送信の完全な組が入手可能になるとは限らないので、正常送信の並べ替えは達成されることができない。
【解決手段】ソフトハンドオーバ中にデータブロックを処理する方法および装置は、少なくとも２つのエンハンスドアップリンクソフトハンドオーバノードＢと、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）とを含む無線通信システムである。各ノードＢは、受信データブロックを復号し、復号データブロックをＲＮＣに転送する。ＲＮＣは、正常復号されたデータブロックの少なくとも１個のコピーを受信した場合、より高位のプロトコル層への正しい順序送出をサポートするため、並べ替え機能エンティティを使用し、正常復号されたデータブロックのコピーを処理する。正常に復号されたデータブロックの２個以上のコピーを受信した場合、余分な正常に復号されたデータブロックのコピーを廃棄する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信の分野に関する。より詳細には、本発明は、周波数分割複信（ＦＤＤ）または時分割複信（ＴＤＤ）システムなどのマルチセル無線通信システムにおけるデータブロックの処理に関する。

アップリンクのカバレージ、スループット、および送信待ち時間を改善するための方法が、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）において、リリース６（Ｒ６）ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ：ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｙｓｔｅｍ）の研究項目「ＦＤＤアップリンク機能エンハンスメント（ＦＤＤ ｕｐｌｉｎｋ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ）」との関連で現在研究されている。

これらの目標を達成するため、アップリンクリソース（物理チャネル）をスケジューリングし、ユーザに割り当てる責務をノードＢ（基地局）が負うことが広く期待されている。その原理は、ノードＢは無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）よりも効率的な決定を下し、短い時間でアップリンク無線リソースを管理することができることにあるが、ＲＮＣも大まかな全体的制御は保ち続ける。同様のアプローチが、ＵＭＴＳ ＦＤＤおよびＴＤＤモードにおけるリリース５（Ｒ５）高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｐａｃｋｅｔ ａｃｃｅｓｓ）用のダウンリンクにおいて既に採用されている。

無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ：ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｔｒａｎｓｍｉｔ／ｒｅｃｅｉｖｅ ｕｎｉｔ）とユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ：ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）の間において、共通の時間間隔内において処理される複数の独立のアップリンク送信が存在し得ることも想定されている。これの一例は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤのハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）または単にＭＡＣレイヤの自動再送要求（ＡＲＱ）動作である。これらにおいては、ＵＴＲＡＮによって正常に受信されるために各個別送信が異なる回数の再送を要求する。システム構成への影響を限定するため、ＭＡＣより上位のプロトコルレイヤは、エンハンスドアップリンク専用チャネル（ＥＵ−ＤＣＨ：ｅｎｈａｎｃｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）の導入によって影響を受けないことが期待される。これによって導入される１つの要件は、無線リンク制御（ＲＬＣ）プロトコルレイヤへの正しい順序の送出（ｉｎ−ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ）である。したがって、ダウンリンクでのＨＳＤＰＡ動作と同様に、ＷＴＲＵ ＲＬＣエンティティによって生成された順序に従って受信データブロックを構成するためのＵＴＲＡＮ並べ替え（ｒｅ−ｏｒｄｅｒｉｎｇ）機能が必要とされる。

ソフトハンドオーバマクロダイバーシチ（ｓｏｆｔ ｈａｎｄｏｖｅｒ ｍａｃｒｏ−ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）動作は、アクティブセット内の各セルにおいてアップリンク送信の中央制御を必要とする。アクティブセットは、複数のノードＢを含むことができる。少なくとも１つのノードＢによって正常送信が実現されるまで、再送が行われる。正常送信は、すべてのノードＢで保証されるとは限らない。したがって、いずれか１つのノードＢ内で正常送信の完全な組が入手可能になるとは限らないので、正常送信の並べ替えは達成され得ない。

本発明は、ソフトハンドオーバ中にデータブロックを処理する方法および装置に関する。本装置は、無線通信システム、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、または集積回路（ＩＣ）であって良い。無線通信システムは、少なくとも２つのエンハンスドアップリンクソフトハンドオーバ（ＥＵ−ＳＨＯ：ｅｎｈａｎｃｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｓｏｆｔ ｈａｎｄｏｖｅｒ）ノードＢと、ＲＮＣとを含む。各ノードＢは、受信データブロックを復号し、復号データブロックを、復号結果の指標、すなわち巡回冗長検査（ＣＲＣ）と一緒にＲＮＣに転送する。ＲＮＣは、正常に復号されたデータブロックの少なくとも１個のコピーを受信した場合、より高位のプロトコルレイヤへの正しい順序の送出を提供するため、並べ替え機能エンティティ（ｒｅ−ｏｒｄｅｒｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｅｎｔｉｔｙ）を使用して、正常に復号されたデータブロックを処理する。ＲＮＣは、正常に復号されたデータブロックの２個以上のコピーを受信した場合、余分な正常に復号されたデータブロックのコピーを廃棄する。ＲＮＣは、サービス提供ＲＮＣ（Ｓ−ＲＮＣ：ｓｅｒｖｉｎｇ−ＲＮＣ）か、または制御ＲＮＣ（Ｃ−ＲＮＣ：ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ−ＲＮＣ）のどちらかである。各ノードＢは、エンハンスドアップリンク専用チャネル（ＥＵ−ＤＣＨ）機能を扱う媒体アクセス制御（ＭＡＣ）エンティティを含む。

本発明のより詳しい理解は、例として与えられ、添付の図面と併せて理解される好ましい実施形態の以下の説明から得られるであろう。

以上説明したように、ソフトハンドオーバマクロダイバーシチ動作において、アクティブセット内の各セルにおいて、いずれか１つのノードＢ内で正常送信の完全な組を入手可能として、正常送信の並べ替えを達成する。

本発明の好ましい１つの実施形態による、サービス提供ＲＮＣでデータブロックを処理する無線通信システムのブロック図である。 図１のシステムにおいてデータブロックを処理するための方法ステップを含むプロセスのフローチャートである。 本発明の１つの代替的実施形態による、制御ＲＮＣでデータブロックを処理する無線通信システムのブロック図である。 図３のシステムにおいてデータブロックを処理するための方法ステップを含むプロセスのフローチャートである。

本発明は、図面を参照して説明されるが、すべての図面において、同じ番号は同じ要素を表す。

以降、「ＷＴＲＵ」という用語は、ユーザ装置（ＵＥ）、移動局、固定もしくは移動加入者ユニット、ページャ、または無線環境において動作可能なその他の任意のタイプの装置を含むが、これらに限定されない。以降で言及される場合、「基地局」という用語は、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント、または無線環境におけるその他の任意のタイプのインタフェース装置を含むが、これらに限定されない。

本発明は、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００、およびＣＤＭＡ一般に適用されるように、さらにＴＤＤ、ＦＤＤ、および時分割同期符号分割多元接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）にも適用可能であるが、同様にその他の無線システムにも適用可能であることが想定されている。ＣＤＭＡ２０００に関して、本発明は、ＥＶ−ＤＯ（すなわちデータのみ）およびＥＶ−ＤＶ（すなわちデータおよび音声）で実施されることができる。

本発明の機能は、ＩＣに組み込まれても良いし、または複数の相互接続された構成部品を含む回路に構成されても良い。

ソフトハンドオーバ中、より高位のレイヤは、ＥＵセルのアクティブサブセットを維持し、これによってＥＵ−ＤＣＨはソフトハンドオーバマクロダイバーシチ状態に維持される。アクティブサブセット内のそれらのセルは、異なるＥＵ−ＳＨＯノードＢによって制御されることもできる。

図１は、本発明の好ましい一実施形態に従って動作する、Ｓ−ＲＮＣ１０５と、少なくとも２つのＥＵ−ＳＨＯノードＢ１１０（１１０Ａ〜１１０Ｎ）を含む無線通信システム１００を示す。１つまたは複数の並べ替え機能エンティティ１１５が、ソフトハンドオーバを伴うおよび伴わない各ＷＴＲＵ用にＳ−ＲＮＣ１０５に実装される。ＥＵ−ＤＣＨ機能を扱うＨＡＲＱまたはＡＲＱプロセスが、各ＥＵ−ＳＨＯノードＢ １１０内に配置されるＭＡＣエンティティ１２０に配置される。各並べ替え機能エンティティ１１５は、Ｓ−ＲＮＣ１０５内のより高位のプロトコルレイヤ１２５と通信し、関連付けられたデータバッファ（図示せず）を含む。

図２は、ソフトハンドオーバ中にシステム１００においてデータブロック、すなわちパケットデータユニット（ＰＤＵ）を処理する方法ステップを含むプロセス２００のフローチャートである。ステップ２０５で、データブロック（すなわちＥＵデータブロック）が、ＷＴＲＵから各ＥＵ−ＳＨＯノードＢ１１０において受信される。ステップ２１０で、各ＥＵ−ＳＨＯノードＢ１１０が、受信データブロックを復号し、復号データブロックがＳ−ＲＮＣ１０５に転送される。各々のＥＵ−ＳＨＯノードＢ１１０が、受信されたＥＵ送信を復号するよう試みることに留意されたい。ＣＲＣエラーが存在する場合、ＷＴＲＵの識別情報および論理チャネル／ＭＡＣ−ｄフローがその他の手段によって分からないかぎり、ＥＵ−ＳＨＯノードＢ１１０は、受信データブロックをＳ−ＲＮＣ１０５に転送することはできない。正常なＣＲＣ検査結果を有するすべての正常に復号されたデータブロックは、Ｓ−ＲＮＣ１０５に転送される。

図２の参照を続けると、正常に復号されたデータブロックの少なくとも１個のコピーが、ＥＵ−ＳＨＯノードＢ１１０からＳ−ＲＮＣ１０５によって受信されたかどうかの判定が行われる（ステップ２１５）。Ｓ−ＲＮＣ１０５は正常に復号されたデータブロックのコピーを受信していないとステップ２１５で判定された場合、転送データブロックは、正しく受信されなかったと見なされる（ステップ２２０）。正常に復号されたデータブロックの少なくとも１個のコピーが、ＥＵ−ＳＨＯノードＢ１１０からＳ−ＲＮＣ１０５によって受信されたとステップ２１５で判定された場合、次に、正常に復号されたデータブロックの複数個のコピーが、異なるＥＵ−ＳＨＯノードＢ１１０から受信されたかどうかの判定が行われる（ステップ２２５）。

正常に復号されたデータブロックの複数個のコピーが異なるＥＵ−ＳＨＯノードＢ１１０から受信されたとステップ２２５で判定された場合、１個のコピーだけが、Ｓ−ＲＮＣ １０５内の並べ替え機能エンティティ１１５によって維持される並べ替えバッファ（図示せず）に、正しく受信されたデータブロックとして保存される。正常に復号されたデータブロックの余分な受信コピーは、冗長データとして廃棄される（ステップ２３０）。

最後に、ステップ２３５で、正常に復号されたデータブロックが、Ｓ−ＲＮＣ１０５内の並べ替え機能エンティティ１１５によって処理される。Ｓ−ＲＮＣ１０５内の並べ替え機能エンティティ１１５は、より高位のプロトコルレイヤ１２５への正しい順序の送出をサポートするために、並べ替え機能エンティティ１１５で正しく受信されたそれらの正常に復号されたデータブロックに対して並べ替え手順を実行する。

異なるＥＵ−ＳＨＯノードＢ１１０から受信されるデータブロックが、Ｓ−ＲＮＣ１０５のより高位のプロトコルレイヤ１２５への送出のために組み合わされ、正しい順序に構成されることができるので、プロセス２００は有益である。Ｓ−ＲＮＣ１０５内に配置される並べ替え機能エンティティ１１５は、どのノードＢが各ＰＤＵの受信を提供したかには無関係に、正常な受信およびより高位のレイヤへの適切な送出のためにエンハンスドアップリンクＭＡＣ ＰＤＵが処理されることを可能にし、その結果、ＭＡＣデータの損失を低下させＲＬＣを回復させる。

図３は、本発明の一つの代替的な実施形態に従って動作する、Ｃ−ＲＮＣ３０５と、少なくとも２つのＥＵ−ＳＨＯノードＢ３１０（３１０Ａ〜３１０Ｎ）を含む無線通信システム３００を示す。１つまたは複数の並べ替え機能エンティティ３１５が、ソフトハンドオーバをサポートするためにＣ−ＲＮＣ３０５に実装される。ＥＵ−ＤＣＨ機能を扱うＨＡＲＱまたはＡＲＱプロセスが、各ＥＵ−ＳＨＯノードＢ３１０内に配置されるＭＡＣエンティティ３２０に置かれる。各並べ替え機能エンティティ３１５は、Ｃ−ＲＮＣ３０５の外部のより高位のプロトコルレイヤ３２５と通信し、関連付けられたバッファ（図示せず）を含む。

図４は、ソフトハンドオーバ中にシステム３００においてデータブロック、すなわちＰＤＵを処理するための方法ステップを含むプロセス４００のフローチャートである。ステップ４０５で、データブロック（すなわちＥＵデータブロック）が、ＷＴＲＵから各ＥＵ−ＳＨＯノードＢ３１０において受信される。ステップ４１０で、各ＥＵ−ＳＨＯノードＢ３１０が、受信データブロックを復号し、復号データブロックがＣ−ＲＮＣ３０５に転送される。各々のＥＵ−ＳＨＯノードＢ３１０が受信ＥＵ送信を復号するよう試みることに留意されたい。ＣＲＣエラーが存在する場合、ＷＴＲＵの識別情報および論理チャネル／ＭＡＣ−ｄフローがその他の手段によって分からないかぎり、ＥＵ−ＳＨＯノードＢ ３１０は、受信データブロックをＣ−ＲＮＣ３０５に転送することはできない。正常なＣＲＣ検査結果を有するすべての正常に復号されたデータブロックは、Ｃ−ＲＮＣ３０５に転送される。

さらに図４の参照を続けると、正常に復号されたデータブロックの少なくとも１個のコピーが、ＥＵ−ＳＨＯノードＢ３１０からＣ−ＲＮＣ３０５によって受信されたかどうかの判定が行われる（ステップ４１５）。Ｃ−ＲＮＣ３０５は正常に復号されたデータブロックのコピーを受信していないとステップ４１５で判定された場合、ＥＵ−ＳＨＯノードＢ ３１０によって転送された復号データブロックは、正しく受信されなかったと見なされる（ステップ４２０）。

正常に復号されたデータブロックの少なくとも１個のコピーが、ＥＵ−ＳＨＯノードＢ ３１０からＣ−ＲＮＣ３０５によって受信されたとステップ４１５で判定された場合、次に、正常に復号されたデータブロックの複数個のコピーが、異なるＥＵ−ＳＨＯノードＢ ３１０から受信されたかどうかの判定が行われる（ステップ４２５）。

正常に復号されたデータブロックの複数個のコピーが異なるＥＵ−ＳＨＯノードＢ３１０から受信されたとステップ４２５で判定された場合、１個のコピーだけが、Ｃ−ＲＮＣ ３０５内の並べ替え機能エンティティ３１５によって維持される並べ替えバッファ（図示せず）に、正しく受信されたデータブロックとして保存される。正常に復号されたデータブロックの余分な受信コピーは、冗長データとして廃棄される（ステップ４３０）。

最後に、ステップ４３５で、正常に復号されたデータブロックが、Ｃ−ＲＮＣ３０５内の並べ替え機能エンティティ３１５によって処理される。Ｃ−ＲＮＣ３０５内の並べ替え機能エンティティ３１５は、より高位のプロトコルレイヤ３２５への正しい順序の送出をサポートするために、並べ替え機能エンティティ３１５で正しく受信されたそれらの正常に復号されたデータブロックに対して、並べ替え手順を実行する。

プロセス４００は有益である。なぜならば、これらのノードＢ３１０が同じＣ−ＲＮＣ３０５を有する場合、異なるＥＵ−ＳＨＯノードＢ３１０から受信されるデータブロックは、より高位のプロトコルレイヤ３２５への送出のために組み合わされ、正しい順序に構成されることができるからである。これはよくあることであるが、プロセス４００の適用性は、並べ替え機能をＳ−ＲＮＣ１０５に配置する場合よりも幾分制限される。しかし、この制限は、その他の考慮をすることによって相殺される。例えば、Ｃ−ＲＮＣ動作の利点は、Ｈ−ＡＲＱ動作の短縮された待ち時間である。この待ち時間を最短化する性能上の利点は、当技術分野でよく理解されている。ソフトハンドオーバ中、異なるノードＢ３１０によって制御されるセルを含む、アクティブＥＵサブセット内にあるすべてのセル用の共通アップリンクスケジューラをＣ−ＲＮＣ３０５内に有することも望ましい。

本発明が好ましい実施形態を参照して詳細に示され、説明されたが、上で説明された本発明の範囲から逸脱することなく、形態および細部についての様々な変更が施され得ることは、当業者であれば理解されよう。

本発明は、一般的に無線通信システムに利用することができる。特に、周波数分割複信または時分割複信システムなどのマルチセル無線通信システムに利用できる。

１０５ Ｓ−ＲＮＣ
１１０Ａ、１１０Ｂ ノードＢ
１２０ ＭＡＣエンティティ

Claims (5)

1. 無線通信システムにおいて、ソフトハンドオーバ中にデータブロック群を処理する方法であって、
   無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）が、少なくとも２つのノードＢの各々から正常に復号されたデータブロックの少なくとも１つのコピーを受信する場合であって、各ノードＢは受信データブロックを復号しおよび前記復号されたデータブロックを前記ＲＮＣへ転送していたときに、前記ＲＮＣは前記正常に復号されたデータブロックの少なくとも１つのコピーを処理する並べ替え機能エンティティを使用して、前記少なくとも２つのノードＢからより高位のプロトコルレイヤへの受信されたデータブロックの正しい順序による送出をサポートし、
   前記方法は、
   前記ＲＮＣが前記ノードＢからの正常に復号されたデータブロックの２つ以上のコピーを受信するとき、前記ＲＮＣは、余分の前記正常に復号されたデータブロックのコピーを廃棄することを特徴とする方法。
2. 前記ＲＮＣは、サービス提供ＲＮＣ（Ｓ−ＲＮＣ）であり、前記より高位のプロトコルレイヤは、前記Ｓ−ＲＮＣ内に位置していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ＲＮＣは、制御ＲＮＣ（Ｃ−ＲＮＣ）であり、前記より高位のプロトコルレイヤは、前記Ｃ−ＲＮＣの外部に位置していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 各ノードＢは、エンハンスドアップリンクソフトハンドオーバ（ＥＵ−ＳＨＯ）ノードＢであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 各ノードＢは、エンハンスドアップリンク専用チャネル（ＥＵ−ＤＣＨ）機能を扱う媒体アクセス制御（ＭＡＣ）エンティティを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。

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