説明

トランスポートブロックセットのセグメント化

【課題】トランスポートブロックセット(TBS)のセグメント化を提供する。
【解決手段】TBSデータが無線通信システムにおいて送信される。システムは、適応型変調および符号化(AMC)を使用し、物理レイヤハイブリッドARQメカニズムを有する。TBSの可能なセグメント化情報が提供される。TBSが第1の指定AMCスキームを使用して送信される。受信されたTBSが指定品質に合うかどうかが判定される。指定品質に合わない場合、再送要求が送信される。第1の指定AMCセットが第2の指定AMCセットに変更される。再送要求に応答して、送信ブロックセットが提供されたセグメント化情報に従って第2の指定AMCセットでサポートされる複数のセグメントにセグメント化される。少なくとも2つのセグメントが別々に送信される。送信セグメントが受信される。セグメント化プロセスは特定のTBS送信について複数回適用してもよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般に、無線通信システムに関する。詳細には、本発明は、このようなシステムにおいて適応型変調および符号化(AMC)技術ならびにハイブリッド自動再送要求(H−ARQ)技術が適用されるデータの伝送に関する。
【背景技術】
【0002】
符号分割多元接続(CDMA)システムまたは直交周波数分割多重(OFDM)システムを使用する第三世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)の時間分割複信(TDD)通信システムまたは周波数分割複信(FDD)通信システムなどの無線通信システムでは、AMCを使用してエアリソースの使用を最適化している。
【0003】
データを伝送するのに使用される変調および符号化スキーム(セット)は、無線チャネル条件に基づいて変えられる。例を挙げると、データ符号化の種類(ターボ符号化、畳み込み符号化)、符号化レート、CDMAシステムの拡散率、変調タイプ(4相位相偏移キーイング、Mアレイ位相偏移キーイング、Mアレイ直交振幅変調など)、および/またはOFDMシステムの副搬送波の数を変更することができる。チャネル特性が改善された場合、より低いデータ冗長性および/または「それほど強固でない」変調および符号化セットを使用してデータが転送される。結果として、無線リソースの所与の割り当てに対して、より多くのユーザデータが転送され、より高い実効データレートという結果となる。反対に、チャネル特性が低下した場合、より高いデータ冗長性および/または「より強固な」変調および符号化セットが使用され、より少ないユーザデータが転送される。AMCを使用すると、エアリソース利用率とサービス品質(QOS)間の最適化をよりよく保つことができる。
【0004】
このようなシステムにおけるデータは、送信時間間隔(TTI)におけるエアインターフェース上の転送について受信される。特定のユーザ装置に転送されるTTI内のデータは、トランスポートブロックセット(TBS)と呼ばれる。エアリソースの特定の割り当てについて、それほど強固でない変調および符号化セットは、より大きいTBSサイズを可能にし、より強固な変調および符号化セットは、より小さいTBSサイズのみを可能にする。結果として、所与の無線リソース割り当てに対する変調および符号化セットは、所与のTTIにおいてサポートすることができるTBSの最大サイズを決定づける。
【0005】
このようなシステムでは、ハイブリッド自動再送(H−ARQ)要求メカニズムを使用してQOSを維持し、無線リソース効率を改善することができる。H−ARQを使用するシステムを図1に示す。送信器20が、特定の変調および符号化セットを使用してエアインターフェース上でTBSを送信する。TBSは、受信器26によって受信される。H−ARQ復号器30が、受信TBSを復号する。受信データの品質が許容できない場合、ARQ送信器28が、TBSの再送信を要求する。受信TBSの品質を検査する1つのアプローチは、巡回冗長検査(CRC)である。ARQ受信器22が、要求を受信し、TBSの再送信が送信器20によって行われる。成功配信の確率を高めるため、再送信は、より強固な変調および符号化セットを適用することができる。H−ARQ復号器30は、受信したTBSバージョンを合成する。合成の要件は、合成されるTBSサイズが同一であることである。結果として得られる品質が依然として不十分である場合、別の再送信が要求される。結果として得られる品質が十分であり、したがって、合成されたTBSがCRC検査にパスする場合、受信TBSは、さらなる処理のためにリリースされる。H−ARQメカニズムは、許容できない品質で受信されたデータについて、可能性としてより強固なMCSで再送信することができるようにして、配信の成功を確実にし、所望のQOSを維持する。
【0006】
別のアプローチは、古い変調および符号化セットを使用してTBSを再送信することである。しかし、チャネル条件により、より強固な変調および符号化セットが使用されることが決定づけられるか、または最初の送信が酷く劣化していた場合、再送信されたTBSの合成では決してパスせず、送信の失敗という結果となる可能性がある。
【0007】
H−ARQとAMCの両方を使用するシステムでは、変調および符号化セットの変更が、要求されるTBS再送信の配信の成功を達成するために必要であると判定されることがある。その状況では、TTI内に許容される物理データビットの最大量は、変調および符号化セットとともに変わる。
【0008】
TTIにつき1つのTBSのみが存在するため、実効ユーザデータレートは、各TTIに適用されるTBSサイズと対応する。最大データレートを達成するため、最大TBSサイズがTTI内で強固性の最も低い変調および符号化セットに適用される。無線チャネル条件が、送信の成功のためにより強固な変調および符号化セットを要求する場合、このようなTBSサイズはTTI内でサポートすることはできない。それゆえ、より強固な変調および符号化要件が実現されるたびに、正しく応答されておらず、このMCSによってサポートされていないTBSサイズを有するH−ARQプロセスのすべての未決の送信が破棄される。
【0009】
現在の実装形態では、AMCおよびH−ARQメカニズムを利用してTBSをうまく送信することができない場合、リカバリは、(レイヤ2の)無線リンク制御(RLC)プロトコルによって処理される。失敗した送信のH−ARQリカバリとは異なり、ノードBでキューに入れられたTBSのRLC誤り検出、データリカバリ、およびバッファリングにより、トランスポートチャネルのブロック誤り率および送信待ち時間が増加することになり、可能性としてQOS要件を満たすことに失敗する結果となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
したがって、AMCおよびH−ARQ技術が適用される場合に高いデータレートのサポートを可能にするために、このようなシステムにおいて成功しなかった送信をリカバリする代替のアプローチを有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0011】
トランスポートブロックセットのデータが、無線通信システムにおいて伝送される。無線通信システムは、適応型変調および符号化を使用し、ハイブリッド自動再送要求メカニズムを有する。トランスポートブロックセットの可能なセグメント化に対するセグメント化情報が提供される。トランスポートブロックセットは、第1の指定された変調および符号化スキームを使用して送信される。トランスポートブロックセットが受信され、受信トランスポートブロックセットが、指定された品質に合うように判定される。指定された品質に合わない場合、再送要求が送信される。第1の指定された変調および符号化セットが、第2の指定された変調および符号化セットに変更される。再送要求に応答して、送信ブロックセットが、提供されたセグメント化情報に従って第2の特定の変調および符号化セットによってサポートされている複数のセグメントにセグメント化される。セグメントが送信され、少なくともセグメントの2つが、別々に送信される。送信されたセグメントが受信される。セグメント化プロセスは、ある特定のTBS送信に対して2回以上適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】無線H−ARQ通信システムの実施形態を示す図である。
【図2】セグメント化されたTBSを示す図である。
【図3A】帯域外で送信される制御メッセージを有するセグメント化されたTBSを示す図である。
【図3B】セグメント識別子を有するセグメント化されたTBSを示す図である。
【図3C】帯域外で送信されるセグメント識別子を有するセグメント化されたTBSを示す図である。
【図4】トランスポートシーケンス番号を有するセグメント化されたTBSを示す図である。
【図5】セグメント化されたTBS無線通信システムの実施形態を示す図である。
【図6】TBSをセグメント化することを示す流れ図である。
【図7】TBSを3つのセグメントにセグメント化することを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
トランスポートブロックセットのセグメント化は、FDD/CDMA、TDD/CDMA、およびOFDM通信システムなどの様々な無線通信システムにおいて使用することができる。
【0014】
高いデータレートをサポートするため、大きいTBSサイズが各TTIに適用される。より強固な変調および符号化セットで大きいTBSサイズの再送信を可能にして配信の成功を確実にするため、TBS送信とともにセグメント化情報が提供される。図2は、TTI中のセグメント化情報(SI)を有するTBSを示している。例示したTBS内のデータは、セグメント1からセグメントNの複数のセグメントにセグメント化される。各セグメントは、より強固な変調および符号化セットによってサポートすることができるデータサイズを有するようにサイズ決めされる。セグメント化情報(SI)は、TBSデータとともに多重化される。セグメント化情報は図2でヘッダとして示されているが、セグメント化情報は、TBS送信の構造内(帯域内)のどこに配置してもよい。セグメント化情報は、TBSのセグメント化のために使用することができる。
【0015】
別法として、図3Aは、セグメント化情報を送信するために制御通信を使用することを示している。制御信号は、セグメント1からセグメントNのセグメントデータ(帯域内)とは別個のチャネル(帯域外)上で送信される。セグメント化情報は、受信機で元のTBSを再構成する際の使用のために、TBSがセグメント化された様態を示している。
【0016】
図3Bは、セグメント化識別子(SID)を帯域内のセグメント化情報として使用することを示している。セグメント1からセグメントNの各セグメントは、そのセグメントのデータ(帯域内)とともに多重化された対応するSID1からSID2のセグメント識別子を有する。図3Cは、SIDを帯域外のセグメント化情報として使用することを示している。
【0017】
図4は、セグメント化されたTBSに対する好ましいセグメント化識別子を示している。媒体アクセスコントローラ(MAC)が、送信シーケンス番号(TSN)を各可能なセグメントに割り当てる。TBSがセグメント化される場合、各セグメントのデータは、そのセグメントのTSNに関連付けられる。図4に示すとおり、各セグメントは、TSN1からTSNNの独自のTSNを有する。HARQを用いる無線通信システムでは、TSNが各TBSに割り当てられて、順次処理を可能にしている。TSNをセグメント識別子として使用することにより、セグメント化に対応するのに要求される変更を低減し、システムの複雑さの増加を最小化している。
【0018】
図5は、セグメントでTBSを再送信するための送信機44および受信機46の簡略図である。送信機44は、ユーザ装置または基地局/ノードBに配置することができる。受信機46は、基地局/ノードBまたはユーザ装置に配置することができる。現在のシステム実装では、AMCは、通常、ダウンリンクのみで使用される。したがって、トランスポートブロックのセグメント化の好ましい実装形態は、ダウンリンクのAMCをサポートする際の使用のためである。アップリンクでAMCを使用する他のシステムについて、トランスポートブロックのセグメント化はアップリンクに適用することができる。
【0019】
送信器30が、エアインターフェース36を介してTBSを送信する。受信器38が、送信されたTBSを受信する。H−ARQ復号器42が、各受信TBSを復号する。TBSが品質テストに失敗すると、再送信の要求がARQ送信器40によって行われる。ARQ受信器32が、その要求を受信し、TBSを再送信するように指示する。再送信されたTBSは、H−ARQ復号器42によって合成され、別の品質テストが行われる。TBSは、品質テストにパスすると、さらなる処理のためにリリースされる。
【0020】
AMCコントローラ34も図5に示されている。チャネル条件が変化すると、AMCコントローラは、データを転送するために使用される変調および符号化セットの変更を開始することができる。図6は、AMCで生じる複数のH−ARQ再送信間のこのような変更を示す流れ図である。送信されたTBSが品質テストに失敗し、再送信が要求される(ステップ50)。図7を使用して例示すると、TBSが送信され、受信された送信が、「×」で示したように品質テストに失敗する。送信の成功のためにより強固な変調および符号化セットへの変更が必要とされると判定される(ステップ52)。より強固な変調および符号化セットが必要なので、同じサイズのTBSの再送信は可能でないことがある。H−ARQプロセスがリセットされ、TBSがTBSセグメント化デバイス46を使用してセグメント化される(ステップ54)。通常、物理レイヤのセグメント化では、H−ARQプロセスを再設定することは、適切な動作のために必要ではない。元のTBSの各セグメント、またはセグメントの各サブセットは、新たな変調および符号化セットに適合するサイズである。図7を使用して例示すると、元のTBSは、SEG1、SEG2、およびSEG3の3つのセグメントにセグメント化される。セグメントは、より強固な変調および符号化セットで再送信される(ステップ56)。
【0021】
各セグメント、またはセグメントの各サブセットが、新たな変調および符号化セットを使用して別個に送信される。図7に示すとおり、SEG1、SEG2、およびSEG3は、別々に送信され、受信される。また、変調および符号化の選択に応じて、任意のサブセットを別個に送信し、受信することができる(SEG1とSEG3、またはSEG2とSEG3など)ことも可能である。セグメント、またはセグメントのサブセットの送信が失敗した場合、ARQ送信器40は、そのセグメント、またはセグメントのそのサブセットの再送信を要求する。セグメント、またはセグメントのサブセットの送信と再送信は、セグメント、またはセグメントのサブセットが品質テストにパスするまで、合成される。
【0022】
セグメント化情報によって要求される追加のオーバーヘッドを低減するため、好ましくは、セグメント化オプションがいつ利用されるべきかをノードBが選択的に指令する。例を挙げると、チャネル条件が低下している場合、または低下すると予測される場合、セグメント化オプションを利用することができる。この判定は、チャネル品質測定値、特定の変調および符号化セットに対する以前の送信成功/失敗率、またはその他の基準に基づくことができる。好ましくはノードBにある図5に示したセグメント化コントローラ48が、セグメント化をサポートするべきかどうかを決定する。セグメント化コントローラは、MACと動作を協調させて、セグメント化情報をTBSに追加する。セグメント化の決定は、セル負荷、追加ユーザ数、先の再送信の回数、および測定されたチャネル品質など、様々な要因に基づくことができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
物理レイヤのハイブリッド自動再送要求メカニズムを有し、適応型変調および符号化を使用して無線通信システムにおいて送信機から受信機にトランスポートブロックセットのデータを送信するための方法であって、
前記トランスポートブロックセットのそれぞれのセグメントに関連付けられる送信シーケンス番号(TSN)識別子を提供することによってセグメント化情報を提供することと、
第1の指定された変調および符号化スキームを使用して前記トランスポートブロックセットを前記送信機から前記受信機に送信することと、
前記受信機において、前記トランスポートブロックセットを受信し、前記受信されたトランスポートブロックセットが指定された品質に合うかどうかを判定することと、
前記第1の指定された品質に合わない場合、前記受信機から前記送信機に再送要求を送信することと、
前記送信機において、前記再送要求に応答して、前記指定された変調および符号化セットを第2の指定された変調および符号化セットに変更することと、
前記送信機において、前記再送要求に応答して、前記提供されたセグメント化情報に従って前記トランスポートブロックセットを複数のセグメントにセグメント化し、それぞれのセグメントにTSN識別子を割当てることと、
前記第2の指定された変調および符号化セットを使用して前記セグメントを送信し、少なくとも前記セグメントの2つが別々に前記送信機から前記受信機に送信されることと、
前記受信機において、前記送信されたセグメントを受信することと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項2】
各送信されたセグメントに関して品質テストを行うこ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】
前記セグメントの1つが前記品質テストに失敗した場合、該セグメントを再送信すること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。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3A】
image rotate

【図3B】
image rotate

【図3C】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公開番号】特開2009−303228(P2009−303228A)
【公開日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−179364(P2009−179364)
【出願日】平成21年7月31日(2009.7.31)
【分割の表示】特願2008−96553(P2008−96553)の分割
【原出願日】平成15年2月12日(2003.2.12)
【出願人】(596008622)インターデイジタル テクノロジー コーポレーション (871)
【Fターム(参考)】