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JP2011530927A - ネットワークで通信する方法、セカンダリ局及びシステム - Google Patents

ネットワークで通信する方法、セカンダリ局及びシステム Download PDF

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JP2011530927A JP2011522585A JP2011522585A JP2011530927A JP 2011530927 A JP2011530927 A JP 2011530927A JP 2011522585 A JP2011522585 A JP 2011522585A JP 2011522585 A JP2011522585 A JP 2011522585A JP 2011530927 A JP2011530927 A JP 2011530927A
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Abstract

本発明は、少なくとも１つのセカンダリ局と通信する少なくとも１つのプライマリ局を有するネットワークで通信する方法に関し、(a)セカンダリ局が、セカンダリ局のバッファにおけるデータ量を示すバッファ・ステータス・レポートをプライマリ局に送信し、(b)プライマリ局から肯定応答がない場合、セカンダリ局が、バッファ・ステータス・レポートを再送信し、(c)最大再送回数に到達した場合、セカンダリ局が、更なるバッファ・ステータス・レポートをプライマリ局に送信することを有する。

Description

本発明は、プライマリ局と少なくとも１つのセカンダリ局とを有するネットワークで通信する方法と、このようなセカンダリ局とに関する。より具体的には、本発明は、GSM（Global System for Mobile communications）又はUMTS（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークのような移動通信ネットワークで通信する方法に関する。
例えば、本発明は、UMTS及びUMTS Long Term Evolutionに関し、また、複数の端末から基地局に呼をルーティングするハブにも関する。
UMTSシステムのような移動通信ネットワークでは、プライマリ局（例えば、Node B（又は基地局若しくはeNB））は、複数のチャネルを用いて、少なくとも１つのセカンダリ局（例えば、ユーザ装置（User Equipment（又は移動局））と通信する。プライマリ局にデータを送信するために、セカンダリ局は、プライマリ局にリソースを要求する必要があり、リソースが割り当てられる。この割り当ての要求は、考慮されているチャネルに応じて複数の方法で行われ得る。
例えば、リソースを要求するために、送信されるデータ（すなわち、セカンダリ局のバッファにおけるデータ）の量を示す必要がある。このため、セカンダリ局は、セカンダリ局のバッファにおけるデータ量を示すバッファ・ステータス・レポートをプライマリ局に送信する。これにより、プライマリ局は、ネットワークの容量と送信されるデータ量とに対応したリソースを割り当てる。このことは、リソースの割り当ての調整を可能にする。
しかし、現在の仕様書のバージョンでは、セカンダリ局がこのバッファ・ステータス・レポートを送信し、肯定応答を受信しない場合、肯定応答の受信まで又は再送回数が最大数に到達するまで再送信を実行する。後者の場合、セカンダリ局はプライマリ局により受信されておらず、長期の間にリソース許可を受信しない。これは、かなりの遅延をもたらし、セカンダリ局は、プライマリ局にそのバッファ状態を示す手段をもはや有しなくなる。
前述の問題を軽減可能にする方法を提案することが、本発明の目的である。
プライマリ局と連絡を取り続けることができるセカンダリ局を提案することが、本発明の他の目的である。
このため、本発明の第１の態様によれば、少なくとも１つのセカンダリ局と通信する少なくとも１つのプライマリ局を有するネットワークで通信する方法が提案され、
(a)セカンダリ局が、セカンダリ局のバッファにおけるデータ量を示すバッファ・ステータス・レポートをプライマリ局に送信し、
(b)プライマリ局から肯定応答がない場合、セカンダリ局が、バッファ・ステータス・レポートを再送信し、
(c)最大再送回数に到達した場合、セカンダリ局が、更なるバッファ・ステータス・レポートをプライマリ局に送信することを有する。
本発明の第２の態様によれば、セカンダリ局と通信する少なくとも１つのプライマリ局を有するネットワークで通信する手段を有するセカンダリ局が提案され、セカンダリ局は、セカンダリ局のバッファにおけるデータ量を示すバッファ・ステータス・レポートをプライマリ局に送信する送信手段と、プライマリ局から肯定応答がない場合、バッファ・ステータス・レポートを再送信する再送信手段とを有し、送信手段は、最大再送回数に到達した場合、更なるバッファ・ステータス・レポートをプライマリ局に送信するように構成される。
本発明の第３の態様によれば、少なくとも１つのセカンダリ局と通信する少なくとも１つのプライマリ局を有する通信システムが提案され、セカンダリ局は、セカンダリ局のバッファにおけるデータ量を示すバッファ・ステータス・レポートをプライマリ局に送信する送信手段と、プライマリ局から肯定応答がない場合、バッファ・ステータス・レポートを再送信する再送信手段とを有し、送信手段は、最大再送回数に到達した場合、更なるバッファ・ステータス・レポートをプライマリ局に送信するように構成される。
結果として、セカンダリ局が例えば最大再送回数に到達した状態になると、他のバッファ・ステータス・レポートを送信することにより、リソースを再び要求することができる。この２回目のバッファ・ステータス・レポートは、１回目のバッファ・ステータス・レポートと同じ種類のものでもよく、更に、１回目のレポートと同一でもよい。
本発明を実装したシステムのブロック図 通常の技術に従ったメッセージ交換を示すタイムチャート 本発明の実施例による方法に従ったメッセージ交換を示すタイムチャート
本発明の前記及び他の態様は、以下に説明する実施例から明らかになり、実施例を参照して説明する。
本発明は、一例として添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
本発明は、図１に示すような通信システム300に関し、基地局のようなプライマリ局100と、移動局のような少なくとも１つのセカンダリ局200とを有する。
無線システム300は、複数のプライマリ局100及び／又は複数のセカンダリ局200を有してもよい。プライマリ局100は、送信手段110と受信手段120とを有する。送信手段110の出力と受信手段120の入力とは、結合手段140によりアンテナ130に結合される。例えば、結合手段140は、サーキュレータ（circulator）又は切り替えスイッチでもよい。送信手段110及び受信手段120に制御手段150が結合される。例えば、制御手段150は、プロセッサでもよい。セカンダリ局200は、送信手段210と受信手段220とを有する。送信手段210の出力と受信手段220の入力とは、結合手段240によりアンテナ230に結合される。例えば、結合手段240は、サーキュレータ（circulator）又は切り替えスイッチでもよい。送信手段210及び受信手段220に制御手段250が結合される。例えば、制御手段250は、プロセッサでもよい。プライマリ無線局100からセカンダリ局200への送信は、下りリンクチャネル160で行われ、セカンダリ無線局200から第１の無線局100への送信は、上りリンクチャネル260で行われる。
ときどき、セカンダリ局200は、送信されるデータを含むそのバッファの状態の指標を上りリンクチャネル260で送信する。このバッファ・ステータス・レポート（Buffer Status Report）は、異なる種類のものでもよい。短いバッファ・ステータス・レポート（BSR：Buffer Status Report）は、単一の論理チャネルのグループの識別情報を、送信を待機しているセカンダリ局のバッファに現在存在するその論理チャネルのグループに対応するデータ量を示す6ビットのインジケータと共に有する。長いBSRは、異なる論理チャネルのグループにそれぞれ対応する４つの連結した短いBSRを有する。
多くの通信システムは、異なるノードに送信リソースを割り当てる役目をする集中型スケジューラを使用して動作する。典型的な例は、UMTS LTEの上りリンクであり、異なるセカンダリ局（又はUE）からの上りリンク送信は、プライマリ局（又はeNB）により時間及び周波数においてスケジューリングされ、eNBは、典型的には許可メッセージの送信の約3ms後のUEの送信のための特定の時間周波数リソースを示す“スケジューリング許可（scheduling grant）”メッセージをUEに送信する。典型的には、許可メッセージはまた、UEの送信に使用されるデータレート及び／又は電力を指定する。
eNBが適切な許可を発行するために、各UEのバッファで送信を待機しているデータの量、種類及び緊急度についての十分な情報を有する必要がある。この情報は、個々のUE又はサービスが低下しつつある可能性のあるUEの満足度をeNBのスケジューラに通知するために使用されてもよい。
LTEでは、複数の異なる種類のバッファ・ステータス・レポート（BSR）メッセージが定義されており、これらは、特定のトリガが生じたときにUEからeNBに送信されてもよい。この点の技術水準は、現在のバージョンの（2008年6月時点での）3GPP TS36.321の§5.4.5に定義されており、参照として援用する。
短いBSRは、単一の論理チャネルのグループを、送信を待機しているUEのバッファに現在存在するその論理チャネルのグループに対応するデータ量を示す6ビットのインジケータと共に有する。長いBSRは、異なる論理チャネルのグループにそれぞれ対応する４つの連結した短いBSRを有する。
これは、現在では（2008年6月時点での）36.321の§6.1.3.1に定義されており、参照として援用する。
この仕様の詳細として、異なる特性を有する２つの主な種類のバッファ・ステータス・レポート（BSR：Buffer Status Report）が存在する。
・通常のBSR（Regular BSR）は、上りリンクデータがUEの送信バッファに到達し、データがUEの送信バッファに既に存在するものより高い優先度で、データが論理チャネルに属する場合にのみ開始される。
・定期的なBSR（Periodic BSR）は、定期的なBSRタイマ（Periodic BSR Timer）が満了した場合に開始される。
UEがこのTTIに新たな送信に割り当てられた上りリンクリソースを有さず、BSRの最後の送信以来通常のBSRが開始されている場合、スケジューリングリクエスト（SR：Scheduling Request）が開始されることになる。
“開始（trigger）”されているBSRは、BSRの送信と必ずしも同じでなくてもよい。例えば、前述の場合、以下のステップの順序が特定されてもよい。
a)高優先度のデータがUEのバッファに到達する。
b)BSRが開始される。
c)このTTIにULリソースが割り当てられないため、SRが開始される。
d)SRが送信される。
e)UL許可が受信される。
f)最後に、BSRが実際に送信される。
BSR機構は、通常のBSRの送信に利用可能なULリソースが存在しない場合、通常のBSRのみがSRの送信を開始できるように設計されている。定期的なBSRが開始され、ULリソースが割り当てられていない場合、UEはSRを送信することができない。この理由は、UEが利用可能なデータを有しており、UEが使用するためのULリソースを故意に割り当てていないことをネットワークが認識していると想定されるためである。
ULリソースがBSRの送信に利用可能ではない場合に定期的なBSRの開始がSRの開始を許可された場合、システムは、特にSRがRACHアクセスの送信を必要とするときにUEが利用可能なPUCCHリソースを有さない場合に、UEがSRを送信することにより過負荷になる可能性がある。
また、SRは、保留中と考えられ、UL-SCHリソースが許可されるまで（すなわち、BSRの送信のため）繰り返される。
前述のBSR手順の問題点は、ネットワークがUEのバッファの状態について認識している情報が、UEのバッファの実際の状態と異なる可能性があるという点である。これは、以下に詳細に説明するように生じ得る。
BSRは、HARQプロトコルに従うMAC制御要素として伝送される。これは、初回送信がeNBにより正確に受信されず、１つ以上の再送信が必要になる可能性があるため、個々のBSRが遅延する可能性があることを意味する。BSRがeNBによりうまく受信されずに通常のBSRの最大送信回数に到達した場合、UEがSRを送信するトリガ又は失敗したBSRを再び繰り返すトリガが規定されていないため、UEがここから回復する方法は存在しない。
これが図２に示されており、セカンダリ局により送信されたBSRは、最大再送回数に到達したため、失われる。
問題点は、その１回目のBSRが失われた場合、次のSRを生成して上りリンクリソースを得る方法が存在しない点である（バッファに更に高い優先度のデータが到達しなければ、バッファの現在のデータは他の通常のBSRを開始せず、従って、SRを開始しないため）。そして、膠着状態が生じる。
１つの可能な対策は、定期的なBSRを構成することを含む。定期的なBSRが構成され、初回BSRが失われた場合、この“失われた”BSRは、定期的なBSRについて最初に構成されたULリソースで送信される。この欠点は、膠着時間が小さい十分に短い間隔で定期的なBSRが構成される必要がある点であり、これは、制御シグナリングのオーバーヘッドを増加させる。この理由は、データがULのバッファに存在する場合、BSRが頻繁に送信されるからである。更に、ネットワークが構成された定期的なBSRに許可を割り当てない場合、定期的なBSRは送信不可能であり、UEはまた、このような場合にSRを生成することを許可されていない。
定期的なBSRがSRを生成可能にするが、設定可能な期間でのみ可能にする対策も提案可能である。従って、次の状態になる。BSRの最後の送信以来定期的なBSRが開始されており、UEが送信に利用可能なデータを有し、最後のBSRの送信からの時間がBSRストール回避（BSR STALL AVOIDANCE）タイマを超えた場合、スケジューリングリクエストが開始される。これは、上記の問題を解決するが、定期的なBSRが構成された場合にのみ解決する。
前述の場合、セカンダリ局の上りリンクのデータバッファは、バッファのネットワークの観点と同期が外れている。
本発明の第１の態様では、第１のバッファ・ステータス・レポートが所定の試行回数の後にネットワークにより肯定応答されていない場合、UEがバッファ・ステータス・レポート（BSR：buffer status report）を送信する機構が提案される。
このことは、例えば、BSRを含むMACパケットがネットワークにより肯定応答されずに、BSRの最大HARQ送信回数が生じたため、セカンダリ局により認識される。
本発明の一実施例によれば、前のBSRが肯定応答されなかった後にセカンダリ局がUL許可を受信すると、このUL許可は、元のBSR又はその更新されたものを再送信するために使用される。
本発明のこの実施例の変形によれば、前のBSRが肯定応答されていない場合、スケジューリングリクエストは、BSR及びデータを送信するためのULリソースを要求するために行われる。或る実施例では、SRの送信は、例えば、前の肯定応答されていないBSRの最後の送信の後の特定の時間ウィンドウ内、又はACKが想定されていたが受信されていない時間内にUL許可が受信されていないという条件次第である。
換言すると、本発明は、前の通常のBSRが肯定応答されない場合でも、通常のBSRが開始されるということを述べることにより記載され得る。SRの開始が定義された方法により、このことは、開始されたBSRを送信するUL許可が存在しない場合にSRを開始する効果をも有する。
図３では、BSRが失われた場合に、SRの送信で全体の処理が再開され得ることを示している。この実施例の変形によれば、或るリソースがセカンダリ局に割り当てられた場合、最初のステップ（SRの送信）をスキップし、BSRをデータと共に送信するために、この許可されたリソースを直接使用することも可能である。
本発明は、UMTS及びLTEのように、通信装置が集中型スケジューリングを利用する移動通信システムで実装されてもよい。
更に、本発明は、複数の端末から基地局に呼をルーティングするハブについても同様に実装されてもよい。このような装置は、ネットワークの観点からセカンダリ局のように見える。
この明細書及び特許請求の範囲において、単数の要素は、このような要素の複数の存在を除外しない。更に、“有する”という用語は、記載以外の要素又はステップの存在を除外しない。
請求項における括弧内に参照符号を含めていることは、理解を助けることを意図しており、限定を意図していない。
この開示を読むことから、他の変更も当業者に明らかになる。このような変更は、無線通信分野及び送信電力制御分野で既に知られている他の特徴を含んでもよく、これらは、ここに記載の特徴の代わりに又は特徴に加えて使用されてもよい。

Claims (10)

  1. 少なくとも１つのセカンダリ局と通信する少なくとも１つのプライマリ局を有するネットワークで通信する方法であって、
    (a)前記セカンダリ局が、前記セカンダリ局のバッファにおけるデータ量を示すバッファ・ステータス・レポートを前記プライマリ局に送信し、
    (b)前記プライマリ局から肯定応答がない場合、前記セカンダリ局が、前記バッファ・ステータス・レポートを再送信し、
    (c)最大再送回数に到達した場合、前記セカンダリ局が、更なるバッファ・ステータス・レポートを前記プライマリ局に送信することを有する方法。
  2. ステップ(c)の前記更なるバッファ・ステータス・レポートは、前記セカンダリ局のバッファに送信されるデータが存在することを示すスケジューリングリクエストである、請求項１に記載の方法。
  3. 前記スケジューリングリクエストは、割り当てられたリソースを示すリソース許可がステップ(c)の後の時間ウィンドウ内に受信されない場合に送信される、請求項２に記載の方法。
  4. 前記時間ウィンドウは、前記プライマリ局からの肯定応答が予想された時点から始まる、請求項３に記載の方法。
  5. 前記セカンダリ局がステップ(b)の後に割り当てられたリソースを示すリソース許可を前記プライマリ局から受信した場合、ステップ(c)の前記更なるバッファ・ステータス・レポートは、前記割り当てられたリソースで送信される、請求項１に記載の方法。
  6. 前記更なるバッファ・ステータス・レポートは、ステップ(a)の前記バッファ・ステータス・レポートと同じ形式である、請求項５に記載の方法。
  7. 前記更なるバッファ・ステータス・レポートは、ステップ(a)の前記バッファ・ステータス・レポートの更新である、請求項６に記載の方法。
  8. 前記更なるバッファ・ステータス・レポートは、ステップ(a)の前記バッファ・ステータス・レポートと同一である、請求項６に記載の方法。
  9. セカンダリ局と通信する少なくとも１つのプライマリ局を有するネットワークで通信する手段を有するセカンダリ局であって、
    前記セカンダリ局のバッファにおけるデータ量を示すバッファ・ステータス・レポートを前記プライマリ局に送信する送信手段と、
    前記プライマリ局から肯定応答がない場合、前記バッファ・ステータス・レポートを再送信する再送信手段と
    を有し、
    前記送信手段は、最大再送回数に到達した場合、更なるバッファ・ステータス・レポートを前記プライマリ局に送信するように構成されるセカンダリ局。
  10. 少なくとも１つのセカンダリ局と通信する少なくとも１つのプライマリ局を有する通信システムであって、
    前記セカンダリ局は、
    前記セカンダリ局のバッファにおけるデータ量を示すバッファ・ステータス・レポートを前記プライマリ局に送信する送信手段と、
    前記プライマリ局から肯定応答がない場合、前記バッファ・ステータス・レポートを再送信する再送信手段と
    を有し、
    前記送信手段は、最大再送回数に到達した場合、更なるバッファ・ステータス・レポートを前記プライマリ局に送信するように構成される通信システム。
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