JP2011030197A - スケジューリングリクエストの方法及び通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スケジューリングリクエスト（ＳＲ）を実行する方法及び通信装置を提供する。
【解決手段】方法は、ＳＲプロシージャをトリガーする段階と、ＵＥにＰＵＣＣＨ（物理アップリンク制御チャネル）が既に配置されていれば、ＰＵＣＣＨでＳＲメッセージを伝送する段階と、ＳＲメッセージを伝送した後、その後ＳＲメッセージを伝送できる複数の伝送機会をスキップする段階とを含む。
【選択図】図４

Description

本発明はスケジューリングリクエスト（ＳＲ）を実行する方法及び通信装置に関し、特にＵＥ（ユーザー端末）が短い伝送周期でＳＲメッセージを伝送した場合に、不必要なＳＲメッセージ伝送を削減して電力消費を節減するための、無線通信システムのＵＥに用いられるＳＲを実行する方法及び通信装置に関する。

ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）無線通信システムは、第三世代移動通信システム（例えばＵＭＴＳ（汎用移動通信システム））をもとに確立されたアドバンスド高速無線通信システムである。ＬＴＥ無線通信システムはパケット交換のみサポートし、そのＲＬＣ（無線リンク制御）通信プロトコル層とＭＡＣ（媒体アクセス制御）通信プロトコル層は基地局（ノードＢ）とＲＮＣ（無線ネットワークコントローラ）に別々に設けなくてもよく、同一の通信ネットワークエンティティー（例えば基地局（ノードＢ））に統合できるので、システム構造が比較的に簡単である。

ＬＴＥシステムでは、ｅＮＢ（エンハンスドノートＢ）などのＥ−ＵＴＲＡＮ（エボルブドＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク）は無線リソースを割り当てることで、ＵＥに伝送リソースを与え、ネットワークへのデータのアップリンク伝送、及びネットワークからのデータのダウンリンク伝送を可能にする。無線リソースの割り当て方式には所定リソース割り当て方式とダイナミックリソース割り当て方式という２種類がある。所定リソース割り当て方式によれば、ネットワークはＲＲＣ（無線リソース制御）シグナリングで無線リソースを割り当てるので、ＵＥは一定のデータ量を有するデータ（例えば音声データ）を周期的に伝送できる。ＵＥは周期的なＴＴＩ（伝送時間間隔）において、割り当てられた無線リソースを利用してデータをアップリンクかダウンリンク伝送することで、ネットワークとデータを交換する。一方、ダイナミックリソース割り当て方式によれば、ネットワークは同じセル内にあるＵＥの数量、流量、及びＱｏＳ（サービス品質）により、無線リソースをＵＥにダイナミックに割り当てる。また、ダウンリンクまたはアップリンクの伝送リソースを取得するために、ＵＥはＰＤＣＣＵ（物理ダウンリンク制御チャネル）をモニターして制御シグナリングを受信しなければならない。

ダイナミックリソース割り当て方式によれば、ＵＥに伝送予定のデータがあったとき、例えばアップリンクデータがＵＥの伝送バッファに到達したときに、利用できるＵＬ−ＳＣＨ（アップリンク共有チャネル）リソースがなければ、アップリンクデータを伝送するために、ＵＥはＳＲプロシージャでアップリンク伝送リソースを割り当てるようにネットワークに求める。ＵＥにＰＵＣＣＨ（物理アップリンク制御チャネル）リソースが既に配置（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）されていれば、ＳＲメッセージはＰＵＣＣＨで伝送される。さもなければ、例えばＵＥにＰＵＣＣＨリソースがないか、または配置されたＰＵＣＣＨリソースが無効になった場合では、ランダムアクセス（ＲＡ）プロシージャでＳＲを実行しなければならない。ＰＵＣＣＨリソースはＵＥ専用の伝送リソースであるので、ＰＵＣＣＨで伝送されるＳＲメッセージは専用スケジューリングリクエスト（Ｄ−ＳＲ）メッセージとも呼ばれる。それに対して、ＲＡプロシージャで伝送されるＳＲメッセージは、ランダムアクセススケジューリングリクエスト（ＲＡ−ＳＲ）メッセージと呼ばれる。

スケジューリングプロシージャがトリガーされた後、ＵＥにＰＵＣＣＨリソースが既に配置されていれば、ＵＥは、ＳＲが取り消されるまでＰＵＣＣＨでＳＲメッセージを周期的に伝送する。ＳＲは、ＵＥで新規伝送のために割り当てられた伝送リソースをネットワークから受信したとき、またはＳＲメッセージのの伝送回数が所定パラメーターＤＳＲ＿ＴＲＡＮＳ＿ＭＡＸを超えたときに取り消される。ＳＲメッセージの伝送回数が所定パラメーターＤＳＲ＿ＴＲＡＮＳ＿ＭＡＸを超えれば、ＵＥのアップリンク伝送に問題が発生し、例えば、ＰＵＣＣＨリソースが無効になったか、アップリンクタイミングが同期しなくなったか、またはＳＲを伝送するためのＰＵＣＣＨの電力設定が誤って（例えば電力設定が小さすぎて、伝送されたＳＲが基地局により検出できない）、ＵＥから伝送されたＳＲメッセージがネットワークにより正常に受信・復号できないなどの問題が発生したと考えられる。この場合、ＵＥはＲＡプロシージャでＳＲメッセージを伝送しなければならない。

現行の仕様によれば、ＰＵＣＣＨで伝送されるＳＲメッセージの最小伝送周期は５ｍｓである。換言すればＵＥは５ｍｓごとにＰＵＣＣＨでＳＲメッセージを伝送する。したがって、ＵＥはＳＲメッセージの伝送機会を得るために、平均的に２．５ｍｓ待たなければならない。しかし、即時性が求められる通信システムにとって、このような待ち時間は長すぎる。待ち時間が長いという問題を解決するために、業界では２ｍｓや３ｍｓなど短い伝送周期が利用されている。しかし、伝送周期が基地局のＳＲメッセージ処理時間またはパケットのラウンドトリップタイム（ＲＴＴ）より短ければ、頻繁なＳＲメッセージ伝送は不必要だけでなく、携帯電話の限られた電力を無駄にしかねない。

本発明では主としてＳＲを実行する方法及び通信装置を提供する。

本発明では、無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）に用いられるスケジューリングリクエスト（ＳＲ）の方法を開示する。方法は、ＳＲプロシージャをトリガーする段階と、ＵＥにＰＵＣＣＨ（物理アップリンク制御チャネル）が既に配置されていれば、ＰＵＣＣＨでＳＲメッセージを伝送する段階と、ＳＲメッセージを伝送した後、その後ＳＲメッセージを伝送できる複数の伝送機会をスキップする段階とを含む。

本発明では更に、無線通信システムのＵＥにおいてＳＲを実行するための通信装置を開示する。通信装置は、プログラムを実行するＣＰＵ（中央処理装置）と、ＣＰＵに結合され、プログラムを記憶する記憶装置とを含む。プログラムは、ＳＲプロシージャをトリガーする段階と、ＵＥにＰＵＣＣＨが既に配置されていれば、ＰＵＣＣＨでＳＲメッセージを伝送する段階と、ＳＲメッセージを伝送した後、その後ＳＲメッセージを伝送できる複数の伝送機会をスキップする段階とを含む。

無線通信システムを表す説明図である。 無線通信システムの無線通信装置のブロック図である。 図２に示すプログラムを表す説明図である。 本発明による方法のフローチャートである。 図４に示す方法の動作を表す説明図である。

かかる方法及び装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照にして以下に説明する。

図１を参照する。図１は無線通信システム１０を表す説明図である。無線通信システム１０は望ましくはＬＴＥシステムであり、概してネットワークと複数のＵＥ（ユーザー端末）を含む。図１に示すネットワークとＵＥは無線通信システム１０の構造を説明するために用いるに過ぎない。実際、ネットワークは要求に応じて複数の基地局、ＲＮＣ（無線ネットワークコントローラー）を含みうる。ＵＥは携帯電話、コンピュータシステムなどの装置である。

図２を参照する。図２は無線通信システムの無線通信装置１００のブロック図である。無線通信装置１００は図１に示すＵＥを実施するために用いられる。説明を簡素化するために、図２では無線通信装置１００の入力装置１０２、出力装置１０４、制御回路１０６、ＣＰＵ（中央処理装置）１０８、記憶装置１１０、プログラム１１２及びトランシーバー１１４のみ示している。無線通信装置１００では、制御回路１０６はＣＰＵ１０８を用いて記憶装置１１０に記憶されたプログラム１１２を実行し、無線通信装置１００の動作を制御し、入力装置１０２（例えばキーボード）でユーザーが入力した信号を受信し、出力装置１０４（スクリーン、スピーカーなど）で映像、音声などの信号を出力する。無線信号を受発信するトランシーバー１１４は受信した信号を制御回路１０６に伝送し、または制御回路１０６による信号を無線で出力する。言い換えれば、通信プロトコルに当てはめれば、トランシーバー１１４は第一層の一部とみなされ、制御回路１０６は第二層と第三層の機能を実施する。

図３を参照する。図３は図２に示すプログラム１１２を表す説明図である。プログラム１１２はアプリケーション層２００と、第三層インターフェイス２０２と、第二層インターフェイス２０６とを含み、第一層インターフェイス２１８に接続されている。第三層インターフェイス２０２はＲＲＣ（無線リソース制御）を実施する。第二層インターフェイス２０６はＲＬＣ（無線リンク制御）層とＭＡＣ（媒体アクセス制御）層を含み、リンク制御を実施する。第一層インターフェイス２１８は物理接続を実施する。

ＬＴＥ無線通信システムにおいて、ＵＥに伝送予定のデータがあったとき、例えばアップリンクデータがＵＥの伝送バッファに到達したときに、利用できるＵＬ−ＳＣＨリソースがなければ、アップリンクデータを伝送するために、ＵＥはＳＲプロシージャでアップリンク伝送リソースを割り当てるようにネットワークに求める。それに鑑みて、本発明の実施例では不必要なＳＲメッセージ伝送を削減して電力消費を節減するために、ＳＲプログラム２２０を提供する。

図４を参照する。図４は本発明による方法４０のフローチャートである。下記方法４０は無線通信システムのＵＥにおいてＳＲを実行するために用いられ、ＳＲプログラム２２０としてコンパイルすることができる。

ステップ４００：開始。
ステップ４０２：ＳＲプロシージャをトリガーする。
ステップ４０４：ＵＥにＰＵＣＣＨが既に配置されていれば、ＰＵＣＣＨでＳＲメッセージを伝送する。
ステップ４０６：ＳＲメッセージを伝送した後、その後ＳＲメッセージを伝送できる複数の伝送機会をスキップする。
ステップ４０８：終了。

以上のように、ＳＲプロシージャがトリガーされた後、ＵＥにＰＵＣＣＨが既に配置されていれば、ＰＵＣＣＨでＳＲメッセージを伝送する。このＳＲメッセージを伝送した後、ＵＥはその後ＳＲメッセージを伝送できる複数の伝送機会をスキップする。したがって、ＵＥが短い伝送周期でＰＵＣＣＨにおいてＳＲメッセージを伝送した場合でも、本発明の実施例ではその後ＳＲメッセージを伝送できる複数の伝送機会をスキップするので、ＳＲメッセージ伝送の平均待ち時間を大幅に短縮しながら、不必要なＳＲメッセージの伝送を削減することができる。

複数の伝送機会をスキップした後、ＳＲが未だに取り消されていなければ、ＵＥは次の伝送機会から、ＳＲが取り消されるまでＳＲメッセージを伝送し続ける。ＳＲは、ＵＥで新規伝送のために割り当てられた伝送リソースをネットワークから受信したとき、またはＳＲメッセージのの伝送回数が所定パラメーターＤＳＲ＿ＴＲＡＮＳ＿ＭＡＸを超えたときに取り消される。

例えば、図５を参照する。図５は方法４０の動作を表す説明図である。時点Ｔ１にアップリンクデータの到達によりＵＥにおいてＳＲがトリガーされた場合、ＵＥに既にＰＵＣＣＨリソースが配置されていれば、ＵＥはＰＵＣＣＨにおいてＳＲメッセージを伝送できる伝送機会（時点Ｔ２〜Ｔ６）を周期的に生成する。各伝送機会の時間間隔はＰＵＣＣＨリソースの伝送周期に基づいて１ｍｓ〜４ｍｓに定められるが、もっとも本発明はこれに限らない。まず、ＵＥは１回目の伝送機会（時点Ｔ２）にＳＲメッセージを伝送する。次に方法４０によれば、ＵＥはその後ＳＲメッセージを伝送できる複数の伝送機会をスキップする。本実施例ではスキップされた伝送機会は２回であるが、本発明はこれに限らない。伝送機会をスキップした後、ＳＲが未だに取り消されていなければ、ＵＥは次の伝送機会（時点Ｔ５）から、ＳＲが取り消されるまでＳＲメッセージを再送する

ＵＥはＳＲメッセージが伝送されるたびに、その後複数のＳＲメッセージ伝送機会をスキップするので、基地局から返答メッセージを受信する前に不必要なＳＲメッセージ伝送を削減し、電力消費を節減することができる。したがって、ＵＥは短い伝送周期でＰＵＣＣＨにおいてＳＲメッセージを伝送しても、ＳＲメッセージ伝送の平均待ち時間（時点Ｔ２とＴ１の時間間隔）を大幅に短縮することができる。

注意すべきは、当業者は任意の方式で本発明の方法を実施することができる。前述と趣旨が同じものは、いずれも本発明の範囲に属する。例えば、ＵＥが特定回数の伝送機会をスキップするのはタイマーやカウンタで制御することができる。もっとも本発明はこれに限らない。

まとめて言えば、本発明の実施例ではＵＥが短い伝送周期でＳＲメッセージを伝送した場合に、不必要なＳＲメッセージ伝送を削減して電力消費を節減するための、ＳＲを実行する方法を提供する。

以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

１０ 無線通信システム
１００ 無線通信装置
１０２ 入力装置
１０４ 出力装置
１０６ 制御回路
１０８ ＣＰＵ
１１０ 記憶装置
１１２ プログラム
１１４ トランシーバー
２００ アプリケーション層
２０２ 第三層インターフェイス
２０６ 第二層インターフェイス
２１８ 第一層インターフェイス
２２０ ＳＲプログラム

Claims (16)

1. 無線通信システムのＵＥ（ユーザー端末）に用いられるスケジューリングリクエスト（ＳＲ）の方法であって、
   ＳＲプロシージャをトリガーする段階と、
   前記ＵＥにＰＵＣＣＨ（物理アップリンク制御チャネル）が既に配置されていれば、当該ＰＵＣＣＨでＳＲメッセージを伝送する段階と、
   前記ＳＲメッセージを伝送した後、その後前記ＳＲメッセージを伝送できる複数の伝送機会をスキップする段階と
   を含む、スケジューリングリクエストの方法。
2. 前記ＳＲは、アップリンクデータが前記ＵＥの伝送バッファに到達し、かつ前記ＵＥに使用可能なアップリンク伝送リソースがなかった場合にトリガーされる、請求項１に記載のスケジューリングリクエストの方法。
3. 前記方法は更に、
   前記複数の伝送機会が経った後、前記ＳＲが未だに取り消されていなければ、次の伝送機会に前記ＳＲメッセージを送信し続ける段階を含む、請求項１または２に記載のスケジューリングリクエストの方法。
4. 前記ＳＲは、前記ＵＥで新規伝送のために割り当てられたアップリンク伝送リソースを受信したときに取り消される、請求項３に記載のスケジューリングリクエストの方法。
5. 前記アップリンク伝送リソースはＵＬ−ＳＣＨ（アップリンク共有チャネル）リソースである、請求項４に記載のスケジューリングリクエストの方法。
6. 前記ＳＲは、前記ＳＲメッセージの伝送回数が所定回数に達したときに取り消される、請求項３に記載のスケジューリングリクエストの方法。
7. 前記複数の伝送機会の数量はタイマーにより定められる、請求項１から６の何れか１項に記載のスケジューリングリクエストの方法。
8. 前記複数の伝送機会の数量はカウンタにより定められる、請求項１から６の何れか１項に記載のスケジューリングリクエストの方法。
9. 無線通信システムのＵＥにおいてＳＲを実行するための通信装置であって、
   プログラムを実行するＣＰＵ（中央処理装置）と、
   前記ＣＰＵに結合され、前記プログラムを記憶する記憶装置とを含み、前記プログラムは、
   ＳＲプロシージャをトリガーする段階と、
   前記ＵＥにＰＵＣＣＨが既に配置されていれば、当該ＰＵＣＣＨでＳＲメッセージを伝送する段階と、
   前記ＳＲメッセージを伝送した後、その後前記ＳＲメッセージを伝送できる複数の伝送機会をスキップする段階と
   を含む、通信装置。
10. 前記ＳＲは、アップリンクデータが前記ＵＥの伝送バッファに到達し、かつ前記ＵＥに使用可能なアップリンク伝送リソースがなかった場合にトリガーされる、請求項９に記載の通信装置。
11. 前記プログラムは更に、
    前記複数の伝送機会が経った後、前記ＳＲが未だに取り消されていなければ、次の伝送機会に前記ＳＲメッセージを送信し続ける段階を含む、請求項９または１０に記載の通信装置。
12. 前記ＳＲは、前記ＵＥで新規伝送のために割り当てられたアップリンク伝送リソースを受信したときに取り消される、請求項１１に記載の通信装置。
13. 前記アップリンク伝送リソースはＵＬ−ＳＣＨリソースである、請求項１２に記載の通信装置。
14. 前記ＳＲは、前記ＳＲメッセージの伝送回数が所定回数に達したときに取り消される、請求項１１に記載の通信装置。
15. 前記複数の伝送機会の数量はタイマーにより定められる、請求項９から１４の何れか１項に記載の通信装置。
16. 前記複数の伝送機会の数量はカウンタにより定められる、請求項９から１４の何れか１項に記載の通信装置。

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