JP4880590B2 - 確認応答をマッピングするａｒｑ通信システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信システムと、該システムの動作方法とに関する。本発明は、例えばＵＭＴＳ（ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム）及びｃｄｍａ２０００のような携帯電話通信システムのように、確認応答を利用するパケットデータシステムへの特定の、しかし限定されない適用を有する。

ＵＭＴＳでは、「圧縮モード」が使用されうる。この場合に、専用物理チャネル（ＤＰＣＨ）は、ユーザ装置（ＵＳ）が他の測定を行う（例えば、ＧＳＭのような他の周波数で動作するシステムへの譲渡を容易にする）ことを可能にするよう、特別に作られた送信ギャップを有する。これらの送信ギャップは、アップリンク若しくはダウンリンク、又はその両方にある。

ＡＲＱ方式が使用されているならば、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）又はエンハンスド・アップリンクでのように、肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＣＫ）は、通常、所定の時間オフセットによって認められた対応するデータパケットに関連する。これは、データパケットは、例えば、アップリンクで送信されうるが、確認応答はダウンリンクで送信ギャップに落ちうることを意味する。結果として、曖昧さが、ＡＲＱ確認応答と、それらが関連するパケットとの間の関連付けに関して生じうる。曖昧さのリスクは、例えば、確認応答が送信ギャップで落ちうる如何なるパケットの送信も禁じること、又は、確認応答が落ちうるパケットの送信を認めるが、時間オフセットを拡大して、それにより確認応答が送信ギャップの後まで遅延されることによって、低減されうる。

上述した最初の意見は、チャネル状態が良好である場合にも送信が禁じられることが起こり得るので、常に通信資源を最適に使用できるわけではない。しかし、（連続送信が他の方向（例えば、アップリンク）で認められている状態で）送信ギャップが１つの方向（例えば、ダウンリンク）のみにあるならば、上述した第２の意見は、どのパケットに確認応答が関連するかといった曖昧さを生ずる。これは、添付の図面の図１に表されている。図１では、例えばダウンリンクチャネルＤＬで送信される３つの連結されたデータパケットＡ、Ｂ及びＣが、例えば、送信ギャップＧＰを有する連続的なアップリンクチャネルＵＬとともに示されている。斜めの矢印は、データパケットと、それらの夫々の確認応答ＡＲＱとの間の関連付けを表す。夫々の確認応答ＡＲＱは、それが関連付けられているデータパケットに関して所定の時間オフセットＴ_ｏｆｆを有する。ＡＲＱは、ＡＣＫ又はＮＡＣＫでありうる。パケットＡの場合に、ＡＲＱＡは、パケットＡに容易に関連付けられるが、ギャップＧＰの後に生ずるＡＲＱＸの場合には、それがパケットＢ又はパケットＣのどちらかに関連しているといった幾らかの曖昧さが存在する。

本発明は、確認応答をデータパケットに関連付ける際の曖昧さを回避することを目的とする。

本発明の一態様に従って、第１の局及び第２の局を有し、前記第１の局から前記第２の局への送信は、データパケットにより形成されたフレームを有し、前記第２の局から前記第１の局への送信は、データパケット及び送信ギャップのための確認応答フィールドを有する送信を有し、前記確認応答フィールドは、第１のマッピングルールが送信ギャップにおいて少なくとも部分的に前記確認応答フィールドを位置づける場合を除いて、前記第１のマッピングルールに従って前記データパケットへマッピングされ、前記確認応答フィールドは、前記第１のマッピングルールが送信ギャップにおいて少なくとも部分的に前記確認応答フィールドを位置づける場合に第２のマッピングルールに従って前記データパケットへマッピングされるところの通信システムの動作方法であって、第１の方向での前記送信は、確認応答フィールドが前記第１のマッピングルールに従って送信ギャップにおいて少なくとも部分的に生じうる第１のフレーム、及び、確認応答フィールドが前記第１のマッピングルールに従って前記送信ギャップの後に最初に生じうる第２のフレームのうちの１つで、単一のデータパケットを有し、前記データパケットは、規準が前記第１のフレームについては満足される場合に、前記第１のフレームで送信される、ことを特徴とする方法が提供される。

本発明の第２の態様に従って、第１の方向での送信は、データパケットにより形成されたフレームを有し、第２の方向での送信は、データパケット及び送信ギャップのための確認応答フィールドを有する実質的に連続的な送信を有し、前記確認応答フィールドは、前記データパケットへマッピングされるところの通信システムの動作方法であって、前記第１の方向での送信は、確認応答フィールドが前記送信ギャップで生じうるフレーム、及び、確認応答フィールドが前記送信ギャップの直後に生じうるフレームのうちの１つで単一のデータパケットを有する、ことを特徴とする方法が提供される。

本発明に従う方法の実施例では、送信は、ギャップの直後の確認応答フィールドが、確認応答が前記ギャップで落ちているパケットに対して使用されうるように、確認応答が送信ギャップの直後に落ちうるところのデータパケットの送信を禁じる。

本発明に従う方法の他の実施例では、より高いデータレートを支持するフレームは、データパケットを送信するために使用される。

本発明の第３の態様に従って、第１の局及び第２の局を有し、前記第１の局は、各時間フレームでデータパケットを送信するための送受信手段を有し、前記第２の局は、前記データパケットを受信し、且つ、データパケット及び送信ギャップのための確認応答フィールドを含む実質的に連続的な信号を送信するための送受信手段を有し、前記第１の局は、確認応答フィールドをデータパケットへマッピングするための手段を有する通信システムであって、前記第１の局は、送信ギャップの発生を判断し、且つ、このような判断に応答して、確認応答フィールドが前記送信ギャップで生じうるフレーム、及び、確認応答フィールドが前記送信ギャップの直後に生じうるフレームのうちの１つで単一のデータパケットを送信するための手段を有する、ことを特徴とするシステムが提供される。

以下、本発明について、一例として、添付の図面を参照して説明する。

図面において、同じ参照番号は、対応する特徴を示すために使用されている。

図２を参照して、基地局ＢＳと、複数のユーザ装置（ＵＥ）又は移動局ＭＳとを有する、例えばＵＭＴＳシステムのような、無線通信システムが表されている。ユーザ装置（ＵＥ）及び移動局ＭＳのうち、図２には、移動局ＭＳが示されている。移動局は、基地局の無線補償範囲内を移動し、基地局からのダウンリンク及び移動局からのアップリンクでスペクトラム拡散信号伝達により無線通信を維持することができる。慣例であるように、スペクトラム拡散信号伝達により、幾つかの信号は、符号定数の組から選択されたそれ自体の符号定数又は拡散符号を有する夫々の信号を同時に送信され得る。更に、出力制御は、より弱い信号がより強力な信号によって無力にされることを防ぐために行われるべきである。従って、基地局は、移動局がアップリンクで送信することができる最大出力を特定することができる。

図２を参照して、基地局ＢＳは、システムのメンテナンス及び信号の送受信に含まれる多数の機能を実行する制御装置１０によって制御される。送受信機１２は、スペクトラム拡散信号の送受信のためにアンテナ１４へ結合されている。外部のデータ供給源１６は、データがパケットにフォーマットされるベースバンド段１８へ結合されている。データパケットは、制御装置１０の制御下で符号記憶装置２２から取得される、例えば、疑似乱数符号のような、符号定数を乗算器２０でそれらパケットに掛け合わせることにより、送信のために用意される。スペクトラム拡散信号は、変調及び送信のために送受信機へ送られる。

アンテナで受信された信号の場合に、それは、復調され、復調された信号を適切な符号定数と掛け合わせることによって逆拡散される。その後、逆拡散された信号は、ベースバンド段１８へ送られる。

移動局ＭＳは、信号の送受信を含め、移動局の動作に含まれる多数の機能を実行する制御装置３０によって制御される。送受信機３２は、基地局ＢＳからのスペクトラム拡散信号の送受信のためにアンテナ３４へ結合されている。ベースバンドデータのフォーマッティング及びデフォーマッティング段と、データを入力するための手段及びデータを出力するための手段とを含むマン／マシーンインターフェース３６は、制御装置３０の制御下で符号記憶装置４０から取得された、例えば疑似乱数符号のような、符号定数を供給される乗算器３８へ結合されている。アップリンクで送信されるべき信号は、拡散され、変調及び送信のために送受信機３２へ送られる。

アンテナ３４で受信されたダウンリンク信号の場合には、それは、復調され、復調された信号を適切な符号定数と掛け合わせることによって逆拡散される。その後、逆拡散された信号は、マン・マシーンインターフェース３６へ送られる。

ＵＭＴＳの場合に、動作基準は、夫々の移動局が、実質的に連続的にスペクトラム拡散アップリンク信号を送信することを要する。これらの信号は、存続期間がシステムによって特定されるところの連続したフレーム又はタイムスロットにフォーマットされる。２つの信号は、しばしば、連続的に送信され、これらは、専用物理データチャネルＤＰＤＣＨ及び専用物理制御チャネルＤＰＣＣＨである。データがない場合にはＤＰＣＣＨしか送信されない。更に、“圧縮モード”が使用されても良い。この場合に、専用物理チャネル（ＤＰＣＨ）は、ユーザ装置（ＵＥ）又は移動局ＭＳが他の測定を行う（例えば、ＧＳＭのような他の周波数で動作するシステムへの譲渡を容易にする）ことを可能にするよう、特別に作られた送信ギャップを有する。これらの送信ギャップは、アップリンク若しくはダウンリンク、又はその両方にある。

図１で示されるように、送信ギャップＧＰは、移動局が他のシステムの測定を行うことを可能にするよう、アップリンク送信で設けられる。

図１を参照して、時々、基地局ＢＳは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）を用いて、識別された移動局へパケットデータを送信するよう、ダウンリンクを用いる。ＵＭＴＳ基準の下、移動局ＭＳは、例えば周期的冗長チェック（ＣＲＣ）の結果に依存して、受信された夫々のＨＳＤＰＡパケットに関して肯定（ＡＣＫ）又は否定（ＮＡＣＫ）のいずれか一方の確認応答を送信すべきである。確認応答は、基地局が確認応答をそのデータパケットに関連付けることができるように、夫々のデータパケットの後に所定の時間間隔で送られる。しかし、確認応答がアップリンク送信でギャップと同時に送られるならば、確認応答を関連付ける際に曖昧さが存在する。

本発明に従う方法の一実施例は、確認応答フィールドが送信ギャップＧＰの直後にアップリンク信号にマッピングしうるデータパケットの送信を防ぐことによって、この問題を回避する。これは、図３に表される。図３で、基地局ＢＳは、連結されたデータパケットＡ及びＢを送信する。制御装置１０は、アップリンク送信を監視しており、送信ギャップＧＰが、確認応答が通常はデータパケットＢに関して送られる時点で、生じうると判断する。確認応答を関連付ける際の曖昧さを回避するよう、制御装置は、確認応答が通常は送信ギャップＧＰの後に最初に落ちうるデータパケットＣの送信を禁じる。同時に、データパケットを受信する移動局内の制御装置３０は、送信ギャップＧＰに対応する時間期間だけパケットＢの確認応答ＡＲＱＢの送信を遅延させる。

しかし、これは、除かれたフレームが、より高いレートのデータパケットを支持していることがあるので、常に最適となりうるわけではない。従って、本発明に従う方法の上記実施例の変形で、送信ギャップ直後の確認応答フィールドは、直接的に対応する（通常の時間オフセットに従う）フレーム（以下、第２のフレームと呼ぶ。）で送信されるパケット、又は、確認応答が送信ギャップで落ちているフレーム（以下、第１のフレームと呼ぶ。）で送信されるパケットのいずれか一方で使用される。この場合に、確認応答フィールドがどのフレームに関連するかという決定は、所定の規準に従って行われる。

第１のフレームで送信されうるデータレートに関連することは、所定の規準にとって有利である。このデータレートは、通常、バッファ占有、チャネル品質及び利用可能な送信出力のうちの１又はそれ以上に関連して特定される。データレートは、送信局によって自由に独立して、受信局によって信号を伝達される範囲内で送信局によって部分的に独立して決定されても良く、あるいは、受信局によって指示されても良い。

特に、送信ギャップの直後の確認応答フィールドは、第１のフレームで送信されうると決定されるデータレートが閾値よりも大きい場合には第１のフレームに、第１のフレームで送信されうると決定されるデータレートが閾値よりも小さい場合には第２のフレームに関して決定される。

有利に、閾値は、データレートのほぼ平均値に置かれうる。この平均値は、ある先行する時間期間に亘って、予め決定され、信号を伝達され、あるいは計算されても良い。従って、送信されうるデータレートが平均を下回るならば、より高いデータレートが第２のフレームで送信され得ても良いことが考えられる。他方で、第１のフレームで送信されうるデータレートが平均を上回るならば、このような高いデータレートは第２のフレームでは起こり得ないと考えられる。故に、パケットを第１のフレームで送信する方が良い。

データレートがバッファ占有、チャネル品質、送信出力及び／又はセル読み込みの関数でありうるので、閾値は、同様に、これらの数量のいずれか１つ又はこれらの組合せの尺度であっても良い。

決定に関わらず、１つのパケットしか送信されず、このパケットは、第１のフレーム又は第２のフレームのいずれか一方で送信される。受信局は、どのフレームがパケットを含みうるかを明白に伝える必要が必ずしもあるわけではないが、幾つかの状況で、これは可能でありうる。いずれの場合にも、送信局は、フレームのうちの１つしか、送信されたパケットを含んでいなかったので、確認応答がどのフレームに関連するかを知りうる。幾つかの実施例で、送信局は、第１のフレーム又は第２のフレームでデータパケットを送信するかどうかを明白に受信局に知らせても良い。

図４で示されるフローチャートは、左側に基地局ＢＳによって実行される動作を、右側にＵＥ又は移動局ＭＳによって実行される動作を表す。フローチャートは、ＵＥが送信ギャップとともに実質的に連続して送信することに関するブロック５０により始まる。ブロック５２は、基地局が一連のデータパケットを送信することに関する。ブロック５４は、ＵＥがデータパケットを受信して、確認応答ＡＲＱ、即ち、ＡＣＫ又はＮＡＣＫのいずれか一方を送信することに関する。ブロック５６は、基地局がＡＲＱをデータパケットへマッピングすることに関する。ブロック５８は、基地局がアップリンク信号で送信ギャップを検出することに関する。ブロック６０は、送信ギャップが検出されたかどうかを確認することに関する。答えが「いいえ（Ｎ）」である場合には、フローチャートはブロック５２へ戻る。

代替的に、答えが「はい（Ｙ）」である場合には、フローチャートは、確認応答フィールドが送信ギャップで生ずることを回避するようデータパケットの送信を変更することに関するブロック６２へと進む。２つの代替的な選択が提示される。ブロック６４で、第１のフレームは、確認応答フィールドが送信ギャップに位置しうるところのフレームであって、確認応答フィールドが送信ギャップの直後にあるところの第２のフレームに優先して選択される。ブロック６６で、第１及び第２のフレームは調べられて、より良いフレーム、通常は、より高いレートのデータを支持することができる方が選択される。ブロック６８は、選択されたフレームでのデータの送信に関する。ブロック７０は、ＵＥがデータパケットを受信して、ギャップの直後の確認応答フィールドでＡＲＱを送信することに関する。最後に、ブロック７２は、基地局が、関連するデータパケットへＡＲＱをマッピングすることに関する。フローチャートは開始へ戻る。

本発明は、データパケットが基地局によってダウンリンクで送信されて、送信ギャップを伴う信号が移動局からアップリンクで送信されるところの実施例について記載してきたが、その逆もまた可能であって、データパケットがアップリンクで送信され、送信ギャップを伴う信号がダウンリンクにあっても良い。

本明細書及び特許請求の範囲において、要素の前にある「１つの」は、そのような要素の複数個の存在を除外するわけではない。更に、語「有する」は、挙げられている以外の他の要素又はステップの存在を除外するわけではない。

本開示を読むことで、他の変形が当業者には明らかであろう。このような変形は、通信システム及び構成部品の設計、製造及び使用で既に知られており、上述した特徴の代わりに又はそれらに加えて使用されうる他の特徴を含んでも良い。

確認応答をデータパケットに関連付ける際の曖昧さの問題を表す図である。 通信システムの実施例のブロック図である。 確認応答をデータパケットに関連付ける問題を解決する１つの方法を表す図である。 本発明に従う方法を要約するフローチャートである。

Claims (10)

1. 第１の局及び第２の局を有し、前記第１の局から前記第２の局への送信は、データパケットにより形成されたフレームを有し、前記第２の局から前記第１の局への送信は、データパケットのための確認応答フィールド及び送信ギャップを有する送信を有し、前記第１の局は、第１のマッピングルールまたは第２のマッピングルールに従って、前記第２の局からの送信に含まれる各確認応答フィールドを、前記第１の局が送信したデータパケットに対応付け、第１のマッピングルールは、前記第１の局が送信したデータパケットを、該データパケットの送信から所定の遅延時間後に受信される確認応答フィールドと対応付け、前記第２のマッピングルールは、前記第１のマッピングルールによれば前記第１の局が送信したデータパケットに対応付けられる確認応答フィールドが少なくとも部分的に送信ギャップ内にある場合に、当該データパケットを、前記送信ギャップの後に最初に起こる確認応答フィールドに対応付けるところの通信システムの動作方法であって、
   前記第１の局から前記第２の局への送信は、前記第１のマッピングルールが前記第１の局で適用される場合に該第１の局が送信したデータパケットに対応付けられる確認応答フィールドが少なく部分的に送信ギャップ内に起こりうる第１のフレーム、及び、前記第１のマッピングルールが前記第１の局で適用される場合でさえ該第１の局が送信したデータパケットに対応付けられる確認応答フィールドが前記送信ギャップの後に起こる最初のものでありうる第２のフレームのうちの１つで、単一のデータパケットを有し、
   前記データパケットは、前記第１のフレームとともに送信されるデータのデータレートが閾値よりも高い場合に、前記第１のフレームで送信される、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記閾値は、前記第１の局へ伝えられる、ことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記閾値は、前記データレートの平均値に等しい、ことを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. 前記データパケットは、前記第１のフレームとともに送信されるデータのデータレートが閾値よりも低い場合に、前記第２のフレームで送信される、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の方法。
5. 前記第２の局は、前記第１の局へ信号を送信し、
   前記信号は、前記第１のフレーム又は前記第２のフレームで前記データパケットを送信するかどうかを前記第１の局に知らせる、
   ことを特徴とする請求項１乃４のうちいずれか一項記載の方法。
6. 前記第１の局は、前記第２の局へ信号を送信し、
   前記信号は、前記第１のフレーム及び前記第２のフレームのうちのどちらが前記データパケットを含むかを前記第２の局に知らせる、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の方法。
7. 第１の局及び第２の局を有し、前記第１の局は、各時間フレームでデータパケットを送信するための送受信手段を有し、前記第２の局は、前記データパケットを受信し、且つ、データパケットのための確認応答フィールド及び送信ギャップを含む連続的な信号を送信するための送受信手段を有し、前記第１の局は、確認応答フィールドをデータパケットへマッピングするための手段を有し、該マッピングするための手段は、前記第２の局からの送信に含まれる各確認応答フィールドを、第１のマッピングルール又は第２のマッピングルールに従って、データパケットと対応付けるよう配置され、第１のマッピングルールは、前記第１の局が送信したデータパケットを、該データパケットの送信から所定の遅延時間後に受信される確認応答フィールドと対応付け、前記マッピングするための手段は、前記第１のマッピングルールによれば前記第１の局が送信したデータパケットに対応付けられる確認応答フィールドが少なくとも部分的に送信ギャップ内にある場合に、当該データパケットを、前記送信ギャップの後に最初に起こる確認応答フィールドに対応付けることによって前記第２のマッピングルールを実行するよう配置される通信システムであって、
   前記第１の局の送受信手段は、単一のデータパケットを、前記第１のマッピングルールが前記第１の局で適用される場合に該第１の局が送信したデータパケットに対応付けられる確認応答フィールドが少なく部分的に送信ギャップ内に起こりうる第１のフレーム、及び、前記第１のマッピングルールが前記第１の局で適用される場合でさえ該第１の局が送信したデータパケットに対応付けられる確認応答フィールドが前記送信ギャップの後に起こる最初のものでありうる第２のフレームのうちの１つにおいて、前記第２の局へ送信するよう配置され、かつ、前記データパケットを、前記第１のフレームとともに送信されるデータのデータレートが閾値よりも高い場合に、前記第１のフレームで送信するよう配置される、
   ことを特徴とする通信システム。
8. 前記第２の局は、前記送信ギャップの直後まで前記送信されたデータパケットに関して前記確認応答フィールドの送信をオフセットするための手段を有する、
   ことを特徴とする請求項７記載のシステム。
9. 前記第１の局は、前記データパケットの送信における使用のために、より高いデータレートを支持するフレームを選択するための手段を有する、
   ことを特徴とする請求項７記載のシステム。
10. データパケットを受信し、且つ、データパケットのための確認応答フィールド及び送信ギャップを含む連続的な信号を送信するための送受信手段を有する第２の局を有する通信システムで使用される第１の局であって、各時間フレームでデータパケットを送信するための送受信手段と、確認応答フィールドをデータパケットへマッピングするための手段とを有し、該マッピングするための手段は、前記第２の局からの送信に含まれる各確認応答フィールドを、第１のマッピングルール又は第２のマッピングルールに従って、データパケットと対応付けるよう配置され、第１のマッピングルールは、前記第１の局が送信したデータパケットを、該データパケットの送信から所定の遅延時間後に受信される確認応答フィールドと対応付け、前記マッピングするための手段は、前記第１のマッピングルールによれば前記第１の局が送信したデータパケットに対応付けられる確認応答フィールドが少なくとも部分的に送信ギャップ内にある場合に、当該データパケットを、前記送信ギャップの後に最初に起こる確認応答フィールドに対応付けることによって前記第２のマッピングルールを実行するよう配置される第１の局において、
    当該第１の局の送受信手段は、単一のデータパケットを、前記第１のマッピングルールが前記第１の局で適用される場合に該第１の局が送信したデータパケットに対応付けられる確認応答フィールドが少なく部分的に送信ギャップ内に起こりうる第１のフレーム、及び、前記第１のマッピングルールが前記第１の局で適用される場合でさえ該第１の局が送信したデータパケットに対応付けられる確認応答フィールドが前記送信ギャップの後に起こる最初のものでありうる第２のフレームのうちの１つにおいて、前記第２の局へ送信するよう配置され、かつ、前記データパケットを、前記第１のフレームとともに送信されるデータのデータレートが閾値よりも高い場合に、前記第１のフレームで送信するよう配置される、
    ことを特徴とする第１の局。

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