JP5160661B2 - 選択的にサイズを定めたデータトランスポートブロックを用いる無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特にデータの無線トランスポートのためにデータブロックのサイズを効率的な方法で選択的に変更することに関する。

第３世代パートナーシッププロジェクト（３Ｇ）で提案されているインタフェースなどの無線インタフェースでは、モバイル端末（ＭＴ）などのユーザ装置（ＵＥ）と基地局（ＢＳ）または通信ネットワークのノード内の他の装置との間でユーザデータおよびシグナリングの転送を行う際、トランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）を利用している。３Ｇ時分割複信（ＴＤＤ）トランスポート方式の場合、ＴｒＣＨは相互に排他的な物理リソースによって定義される一つ以上の物理チャネルの組み合わせである。ＴｒＣＨデータは、トランスポートブロックセット（ＴＢＳ）として定義されるトランスポートブロック（ＴＢ）の互いに連続したグループの形で転送される。各ＴＢＳは特定の送信時間間隔（ＴＴＩ）で送信される。ユーザ装置（ＵＥ）および基地局（ＢＳ）がＴｒＣＨを物理的に受信するには、このトランスポートブロック（ＴＢ）のサイズが分かっていなければならない。

それぞれのＴｒＣＨについて、トランスポートフォーマット（ＴＦ）を含むトランスポートフォーマットセット（ＴＦＳ）が指定される。ＴＦの各々は指定された個数のＴＢで構成されるＴＢＳを定義する。ここで、一つのＴＢＳに含まれるＴＢはすべて同一サイズであることが好ましい。このため、各ＴｒＣＨごとに可能性のあるＴＢサイズが有限個数定義される。

可能性のあるＴＢサイズのリストなど確立されたＴｒＣＨ各々の属性を定義するには、ＢＳとＵＥとの間で無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングを行う必要がある。無線インタフェース経由のシグナリングはシステムオーバーヘッドの原因となり、これによってユーザデータの送信に利用できる物理リソースが少なくなってしまう。したがって、ＲＲＣシグナリングと可能性のあるＴｒＣＨ ＴＢサイズの個数とをそれぞれ最小限に抑えることが重要である。

特定のＴｒＣＨによって転送されるデータはすべて、個々のＴｒＣＨのＴＦＳごとに指定されたＴＢサイズに合うものでなければならない。しかしながら、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）およびコアネットワーク（ＣＮ）のシグナリングデータおよび非リアルタイム（ＮＲＴ）ユーザデータの送信では、予測のできない可変サイズのデータブロックが存在する。

このような可変サイズのデータブロックを転送できるようにするために、無線リンク制御（ＲＬＣ）セグメント化・再配列多重化機能およびパディング機能を備える。セグメント化・再配列多重化機能は送信ＲＬＣの前にサイズを小さくするもので、転送データブロックが最大許容ＴＢサイズよりも大きいときに用いられる。パディング機能は、データブロックまたはセグメント化データブロックのサイズを余分なビットを追加することにより大きくし、ＴＢサイズに合わせるものである。

データのタイプによっては二つ以上のＴＴＩにわたるデータのセグメント化および再組立が許されるが、あらゆるタイプのデータで許されるわけではない。たとえば、３Ｇでは共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）論理データには、これは許されない。このため、論理ＣＣＣＨデータを搬送するＴｒＣＨに対するペイロード要求はもともと制限を伴う。

ＲＬＣ処理を行うと、データ呼プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）のブロックが得られる。制御情報には一定量ずつのＲＬＣ ＰＤＵが必要である。比較的小さいＲＬＣ ＰＤＵを用いると、制御情報に対する転送データの比率が小さくなり、結果として無線リソースの利用効率が悪くなる。転送データブロックが許容ＴＢサイズのいずれとも等しくない場合、ＲＬＣパディング機能が用いられる。同様に、転送対象のデータブロックのサイズと許容ＴＢサイズのうち次に大きいサイズとの差が大きいほど、使用物理リソースに対する転送データの比率が小さくなり、無線リソースの利用効率が悪くなる。したがって、可能性のあるＴＢサイズの数を最大にすることが重要である。

ＴＢサイズの数を減らすと、ＲＲＣシグナリングのオーバーヘッドが低減されて無線インタフェースの効率が良くなる。一方、ＴＢサイズの数を増やすと、ＲＬＣのオーバーヘッドが低減されて無線インタフェース効率が良くなる。したがって、各ＴｒＣＨに指定されたＴＢサイズを最大限に有効活用することが重要である。

ＴＢサイズは、ＲＬＣ ＰＤＵのサイズと媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ヘッダのサイズとの合計である。ＭＡＣヘッダのサイズは、論理チャネルタイプで示されるトラフィックのクラスに左右される。ＭＡＣヘッダには、どの論理チャネルにＴＢを割り当てるかを示すターゲットチャネルタイプフィールド（ＴＣＴＦ）がある。ＴｒＣＨは複数の論理チャネルタイプをサポートすることができる。これは、有限個数の許容ＴＢサイズでＭＡＣヘッダのサイズをサポートしなければならないことを意味する。

ＲＡＮおよびＣＮシグナリングデータおよびＮＲＴユーザデータについては、ＲＬＣがオクテット分（８ビット分）のＰＤＵサイズを生成する。このため、ＲＬＣ ＰＤＵは、そのビットサイズが常に８で割り切れるように、すなわち、そのビットサイズが常に８を法として０に等しくなるように、選択された数のオクテットのグループとして定義される。この特徴はパディングが必要になる場合でも維持される。

ＥＰ １ １０４ ２１６

本願出願人は、論理チャネルタイプが互いに異なる場合のＭＡＣヘッダのサイズに相互に排他的なビットオフセットがある場合は、ＴＢサイズをすべての送信に共通に用いることはできないことに気が付いた。ＴＢサイズは、特定のＭＡＣヘッダおよび論理チャネルごとにそれぞれ定義しなければならない。このため、シグナリングのオーバーヘッドが増し、ＲＬＣ ＰＤＵのサイズの選択肢が少なくなり、無線リソースの利用効率が悪くなる。

第３世代システムのいくつかで現在行われているようなオクテット整列ずみのＭＡＣヘッダのサイズの指定は、互いに異なる論理チャネルタイプ相互間のＴＢサイズ共用をある程度可能にするが、このような状況の下ではＭＡＣヘッダサイズを最低８ビットにする必要があるので、ＭＡＣシグナリングのオーバーヘッドを大きくする。この点については、例えば、第３世代パートナーシッププロジェクト技術仕様書グループ編「ＭＡＣプロトコル仕様書ＴＳ２５．３２１，Ｖ３．０．０（１９９９−０６）」（１９９９年６月刊）１頁乃至３５頁を参照されたい。第３世代のＴＤＤモードではＴｒＣＨと論理チャネルとの組み合わせの中には転送ブロックのサイズの数が極く限られるものがあり、ＭＡＣオーバーヘッドの増大は回避しなければならない。したがって、ＴＤＤではＴＢサイズの定義内容は論理チャネル特有のＭＡＣヘッダのビットオフセットに固有であり、上述のとおり、全体としての無線リソース効率を低下させる。

ビットオフセットは論理チャネルタイプによって決まり、物理層にある間はこれを知ることができないため、共通ＭＡＣヘッダのビットオフセットを使用しない限り、ＭＴダウンリンク送信およびＢＳアップリンク送信時に物理層で受信フレームをオクテット整列させるのは不可能であることを本願出願人は認識した。したがって、ビットシフトが起こり得る前に論理チャネル判定用にＴＢをレイヤー２に転送する必要がある。これは、上記のＴｒＣＨで相当な処理オーバーヘッドが発生することを意味する。本願出願人は、ＴｒＣＨ限定ビット整列のＭＡＣヘッダを用いれば、物理層でビットシフトを把握でき、処理のオーバーヘッドが増すこともないことを認識した。

ＣＤＭＡ通信システムは、ＭＡＣ層が複数のトランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）経由で物理層にデータを提供するような物理層と媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層とを含む複数のプロトコル層を用いる。各トランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）は、トランスポートチャネルデータの中の論理チャネルデータをトランスポートするための１セットの論理チャネルと関連づけてある。少なくとも１本のＴｒＣＨを、互いに異なるタイプの論理チャネルを少なくとも２本含む１セットの論理チャネルと関連づけてある。

この物理層は、データのトランスポートブロック（ＴＢ）がＴｒＣＨのうちの一つに対するＭＡＣヘッダおよび論理チャネルデータのものを含むようなトランスポート用データのブロックを受信する。各ＴＢは、特定のＴｒＣＨに関連した１セットの論理チャネルから選択される一つの論理チャネルに関連するデータが論理チャネルデータに含まれるように、特定のＴｒＣＨに対するデータをトランスポートする。各ＴＢは、選択された有限個数のＴＢビットサイズのうちの一つであるサイズを備える。各ＴＢに対する論理チャネルデータは、選択された４以上の整数Ｎで割り切れるビットサイズを備える。論理データがデータビットのオクテットで定義されるＲＬＣ ＰＤＵの形をとれるようにＮは８であるのが好ましい。データの操作およびフォーマッティングを一つまたはそれ以上のコンピュータプロセッサで実行するのが好ましい。

各ＴＢに対するＭＡＣヘッダは選択された論理チャネルを識別するデータを含み、そのＭＡＣヘッダのビットサイズに論理チャネルデータビットサイズを加えたものがＴＢビットサイズのうち一つと等しくなるようなビットサイズを備える。ＭＡＣヘッダビットサイズは、同一のＴｒＣＨおよび選択された同一の論理チャネルに対するデータをトランスポートするＴＢについては固定であるが、異なるＴｒＣＨまたは選択された別の論理チャネルに対するデータをトランスポートするＴＢのＭＡＣヘッダビットサイズとは異なっていてもよい。

好ましくは、１セットの複数のタイプの論理チャネルに関連づけられたＴｒＣＨについては、固定のＭＡＣヘッダビットサイズを１セットの論理チャネルの中の各論理チャネルに関連づけてあり、各固定ＭＡＣヘッダビットサイズがＮを法とするＭに等しくなるように（Ｍは０より大きくＮ未満の整数である）選択される。これによって、ＭＡＣヘッダのビットオフセットＭが得られる。このビットオフセットは、特定のＴｒＣＨに関連づけられたすべてのＭＡＣヘッダについて同一である。このようにすることにより、ＭＡＣヘッダをＮよりも小さいサイズにすることができる。したがって、オクテット整列ずみＲＬＣ ＰＤＵなどでＮが８である場合、ＭＡＣヘッダを１オクテット分のデータよりも小さくすることができる。

好ましくは、各ＭＡＣヘッダは論理チャネルデータと関連づけられた被選択論理チャネルタイプを識別するデータのためのデータフィールドを有する。そのデータフィールドのビットサイズは、ＭＡＣヘッダのＮを法とするＭのビットサイズ、すなわちＭＡＣヘッダのビットオフセットを定めるように選択するのが好ましい。最も短いデータフィールドビットサイズを、最も短いデータフィールドサイズで示される論理チャネルが関連づけられた１セットの論理チャネルの中の他のどの論理チャネルよりも総体的により高い頻度でそれぞれのＴｒＣＨと併用されるように、それぞれのＴｒＣＨに関連づけられた組の一つ以上の論理チャネルのＭＡＣヘッダデータフィールドに与えるのが好ましい。あるいは、最も短いデータフィールドビットサイズを、最も制限されたＴｒＣＨ論理チャネルの組み合わせのペイロード要求と関連づけたものとしてもよい。

好ましくは、ＴｒＣＨは、専用トラフィックチャネル（ＤＴＣＨ）、専用制御チャネル（ＤＣＣＨ）、共用チャネル制御チャネル（ＳＨＣＣＨ）、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）および共通トラフィックチャネル（ＣＴＣＨ）を含む１セットの論理チャネルに関連づけた順方向アクセスチャネル（ＦＡＣＨ）と、ＤＴＣＨ、ＤＣＣＨ、ＳＨＣＣＨおよびＣＣＣＨを含む１セットの論理チャネルに関連づけたランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）とを含む。この場合、各ＭＡＣヘッダは、トランスポートチャネルデータに関連づけた被選択論理チャネルタイプを識別するデータについてのターゲットチャネルタイプフィールド（ＴＣＴＦ）を有するものであり、ＴＣＴＦフィールドのビットサイズがＭＡＣヘッダのＮを法とするビットサイズＭを定めるように選択したものであるのが好ましい。ＭＡＣヘッダのＮを法とするビットサイズＭは、好ましくはＦＡＣＨについては８を法とする３であり、ＲＡＣＨについては８を法とする２である。

ＴＣＴＦデータフィールドのビットサイズは、ＣＣＣＨ、ＤＣＣＨ、ＳＣＣＨおよびＢＣＣＨ論理チャネルに関連づけられたＦＡＣＨ ＭＡＣヘッダについては３にするのが好ましい。ＴＣＴＦデータフィールドのビットサイズは、ＤＣＣＨおよびＤＴＣＨ論理チャネルに関連づけられたＦＡＣＨ ＭＡＣヘッダについては５であるのが好ましい。ＴＣＴＦデータフィールドのビットサイズは、ＣＣＣＨおよびＳＨＣＣＨ論理チャネルに関連づけられたＲＡＣＨ ＭＡＣヘッダについては２とするのが好ましい。ＴＣＴＦデータフィールドのビットサイズは、ＤＣＣＨおよびＤＴＣＨ論理チャネルに関連づけられたＲＡＣＨ ＭＡＣヘッダについては４であるのが好ましい。

基地局（ＢＳ）とユーザ装置（ＵＥ）との間の無線インタフェースでの無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングのオーバーヘッドを最小に抑えた第３世代パートナーシッププロジェクト適合の無線通信システムを提供できる。

現時点で好ましい本発明の実施例についての以下の詳細な説明から、上記以外の目的および利点が当業者には明らかになろう。

無線スペクトラム拡散通信システムの簡略化した図である。 共通チャネルまたは共用チャネルに流入するデータを示す図である。 ＲＮＣ内のＦＡＣＨチャネルに流入するデータを示す図である。 本発明による通信システムにおけるＭＡＣ層および物理層についてチャネルマッピング示す概略図である。

［実施例１］

図１は、無線スペクトラム拡散符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システム１８を簡略化して示した図である。システム１８内のノードｂ ２６が、モバイル端末（ＭＴ）などの関連のユーザ装置（ＵＥ）２０〜２４と通信を行う。ノードｂ ２６は、単一の基地局（ＢＳ）２８（図１に示す）または複数の基地局のいずれかと関連づけられた単一のサイトコントローラ（ＳＣ）３０を有する。ノードｂ ２６、３２、３４からなるグループを、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）３６に接続する。ＲＮＣ３６〜４０間で通信信号を転送するには、ＲＮＣ間のインタフェース（ＩＵＲ）４２を用いる。ＲＮＣ３６〜４０の各々は移動交換局（ＭＳＣ）４４に接続され、この移動交換局がコアネットワーク（ＣＮ）４６に接続されている。

システム１８内で通信を行うために、専用タイプ、共用タイプおよび共通タイプなど、多くのタイプの通信チャネルを用いる。専用物理チャネルは、ノードｂ ２６と特定のＵＥ２０〜２４との間でデータを転送する。共通チャネルおよび共用チャネルは複数のＵＥ２０〜２４またはユーザが用いる。これらのチャネルはいずれも、トラフィックデータ、制御データおよびシグナリングデータなど多様なデータを搬送する。

共用チャネルおよび共通チャネルは互いに異なるユーザへのデータを搬送するので、データはプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）またはパケットを用いて送信される。図２に示すとおり、互いに異なる信号源４８、５０、５２からチャネル５６へのデータの流れを調節するために、コントローラ５４を用いている。

ＵＥ２０〜２４へのデータの送信に用いる一つの共通チャネルが順方向アクセスチャネル（ＦＡＣＨ）５８である。図３に示すとおり、ＦＡＣＨ５８はＲＮＣ３６内から出発し、ＵＥ２０〜２４へのスペクトラム拡散信号として無線送信用のノードｂ ２８〜３４に送られる。ＦＡＣＨ５８は、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）、専用制御チャネルおよびトラフィックチャネル（ＤＣＣＨおよびＤＴＣＨ）などのさまざまな信号源からのいくつかのタイプのデータの搬送を行い、ダウンリンクおよびアップリンク共用チャネル（ＤＳＣＨおよびＵＳＣＨ）が共用制御論理チャネル（ＳＨＣＣＨ）経由でシグナリングを制御する。また、ＦＡＣＨ５８はＣＣＣＨ、ＤＣＣＨおよびＤＴＣＨ制御データなどの他のＲＮＣ３８〜４０からＩＵＲ４２経由で送信される帯域外の制御シグナリングおよび同様のデータを搬送する。

ＲＮＣ３６はデータの流れを制御するための種々のコントローラを用いる。ＣＣＣＨを扱うのは無線リンクコントローラ（ＲＬＣ）６４である。ＤＣＣＨ、ＤＴＣＨを扱うのは専用媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ−ｄ）６６である。ＤＳＣＨ、ＵＳＣＨ制御シグナリングを扱うのは共用媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ−ｓｈ）６８である。ＦＡＣＨ５８を制御するのは共通媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ−ｃ）６０である。

図４を参照すると、ＭＡＣ層７０および物理層７２についての好ましいチャネルマッピングが示してある。トランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）７４が物理層７２経由で関連の物理チャネル７６にデータをトランスポートする。ＴｒＣＨ７４の各々は１本またはそれ以上の論理チャネル７８と関連づけてある。ＴｒＣＨは、ＲＬＣ ＰＤＵにおいてＭＡＣヘッダと関連の論理チャネルデータとで構成されるトランスポートブロック（ＴＢ）を用いて通信を行う。ＭＡＣヘッダは、論理チャネル識別情報を有する。好ましくは、ＲＬＣ ＰＤＵビットサイズが８を法とする０に等しくなるようにＲＬＣ ＰＤＵをデータオクテットで定義する。

好ましくは、ＴｒＣＨ７４は専用チャネル（ＤＣＨ）と、ダウンリンク共用チャネル（ＤＳＣＨ）と、共通パケットチャネル（ＣＰＣＨ）と、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）と、順方向アクセスチャネル（ＦＡＣＨ）と、ページングチャネル（ＰＣＨ）と、ブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）とを含む。関連の物理チャネルは、専用物理チャネル（ＤＰＤＣＨ）と、物理ダウンリンク共用チャネル（ＤＰＳＣＨ）と、物理共通パケットチャネル（ＰＣＰＣＨ）と、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）と、二次共通制御物理チャネル（ＳＣＣＰＣＨ）と、一次共通制御物理チャネル（ＰＣＣＰＣＨ）とを含む。関連の物理アップリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）付きのアップリンク共用チャネル（ＵＳＣＨ）と同様に他のトランスポートチャネルおよび物理チャネルをサポートするようにすることもできる。

論理チャネルは、専用トラフィックチャネル（ＤＴＣＨ）と、専用制御チャネル（ＤＣＣＨ）と、共有制御チャネル（ＳＨＣＣＨ）と、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）と、共通トラフィックチャネル（ＣＴＣＨ）と、ページング制御チャネル（ＰＣＣＨ）と、ブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＣＨ）とを含むものが好ましい。

トランスポートチャネルと物理チャネルおよび論理チャネルとの間の好ましい関連を図４に示す。たとえば、ＦＡＣＨは、ＤＴＣＨ、ＤＣＣＨ、ＳＨＣＣＨ、ＣＣＣＨまたはＣＴＣＨなど１セットの論理チャネルのうちの任意の一つからＳＣＣＰＣＨにデータをトランスポートできる。同様に、ＲＡＣＨは、ＤＴＣＨ、ＤＣＣＨ、ＳＨＣＣＨまたはＣＣＣＨなど１セットの論理チャネルのうちの任意の一つからＰＲＡＣＨにデータをトランスポートする。

ＴＢＳサイズ定義を効率的に活用するために、指定されたすべてのＴＢサイズをそれぞれのＴｒＣＨでサポートされたすべての論理チャネルタイプで利用できるようにするのが望ましい。このようにすることによって、ＴＦＳに指定するＴＦの数を最小限にしてシグナリングのオーバーヘッドを低減できる一方、ＲＬＣのセグメント化およびパディング関連のオーバーヘッドを低減してＲＬＣ ＰＤＵのサイズの選択肢数を最大にすることが可能になる。サポートできるＴＢデータのペイロードに限りのあるＴｒＣＨ論理チャネルの組み合わせで、ＭＡＣヘッダサイズ数を大きくすることなく、すなわち、ＭＡＣおよびＲＬＣの中の上位レイヤーから単一のユニットとして処理されるデータの量を増すことなく、ＴＢおよびＴＢＳの割当てを行う。

ビット整列ずみのＭＡＣヘッダの利用により、ＴＢサイズシグナリング関連の無線リソース効率の問題と、ＲＬＣセグメント化およびパディングのオーバーヘッドの問題との両方が解決される。ビット整列化は、限りのあるＴＢデータのペイロードのサイズをサポートする論理チャネルおよびＴｒＣＨの組み合わせに対するＭＡＣヘッダサイズを最小に維持するとともに、データペイロードサイズに影響されない組み合わせに対するＭＡＣヘッダサイズを同一ビットオフセットまで大きくすることによって行う。

たとえば、データペイロードサイズに制限のある組み合わせがＸ個のオクテット（オクテット総数）＋Ｙビット（余分のビットオフセット、８未満）のサイズのＭＡＣヘッダである場合、制限のない組み合わせはＡ個のオクテット＋ＣビットのサイズのヘッダおよびＢ個のオクテット＋Ｄビットのサイズのヘッダになる。その場合は、ＣおよびＤビットをＹビットに合うように調節する。この調節がＡ個および／またはＢ個のオクテットを１オクテットずつインクリメントしなければならないことを意味する場合もある。ＴＢサイズ＝ＭＡＣヘッダ＋ＲＬＣ ＰＤＵであり、オクテット整列化ずみのＲＬＣ ＰＤＵは利用可能なオクテットサイズに適合するので、ＡおよびＢオクテットサイズがＸオクテットサイズと一致している必要はない。長さ１オクテット未満のＭＡＣヘッダを用いることが可能であり、Ｘ、ＡまたはＢが０であり得るなどの場合にはそのようなヘッダが望ましい。

特定のＴｒＣＨチャネルについてＲＲＣシグナリングで指定されるＴＢサイズには、常にＹビットのオフセットが生じる。このＹビットのオフセットは、特定のＴｒＣＨがサポートする論理チャネルすべてに対するＭＡＣヘッダに適用できる。互いに異なる論理チャネルタイプ相互間でＭＡＣヘッダのオクテットサイズが一致するとは限らないので、許容ＴＢサイズに合う適切なＲＬＣ ＰＤＵサイズをＲＬＣエンティティをそれに対応して生成する。これは、ＴｒＣＨタイプ相互間の切換えの際にＲＬＣ ＰＤＵのサイズを再調節しなければならないことを必ずしも意味しない。新たなＴｒＣＨと古いＴｒＣｈのＭＡＣヘッダサイズの違いを許容ＴＢサイズ内で常に調節できるからである。

ビット整列ずみのＭＡＣヘッダでは、ＴｒＣＨのタイプの各々のビット整列ずみのＴＢサイズのオフセットが互いに異なってくる場合がある。このオフセットは、ＴｒＣＨタイプに固有の最も制限の大きい論理チャネルおよびＴｒＣＨの組み合わせのブロックサイズによって定義するのが好ましい。したがって、ＴｒＣＨタイプごとに独立した最適化ＭＡＣヘッダのビットオフセットを備えることになる。

本発明には、ＵＥおよびＢＳにおけるプロセッサ依存のレイヤー２のビットシフト要求を除去するという別の利点もある。特定のＴｒＣＨがサポートするすべての論理チャネルタイプに共通ＴＢサイズのビットオフセットを用いると、受信した無線送信信号を上位層での要求に応じて物理層でビットシフトさせることができる。この要求を上位層の処理要求に加えるのとは対照的に、オーバーヘッドを増やすことなくすでにビット操作に関与している物理層でビットシフトを行うので有利である。

上記３Ｇシステム構成では、ＲＬＣおよび無線リソース制御（ＲＲＣ）エンティティがオクテットの境界で始まるデータブロックを生成し、それらデータブロックを受信する。特定のＴｒＣＨのＭＡＣヘッダに可変のビットオフセットがある場合は、ＢＳダウンリンク送信信号およびＭＴアップリンク送信信号でのビットシフトを回避できるだけである。ＭＴダウンリンクおよびＢＳアップリンクでは、ビットオフセットを定義する上位層の論理チャネルタイプを物理層で認識するのは不可能である。特定のトランスポートチャネルでの送信信号すべてについてビットオフセットが共通である場合に限り、通信レイヤ２および３でのビット処理を回避できる。

ＲＲＣトランスポートフォーマットセット（ＴＦＳ）シグナリングを用いて、特定のＴｒＣＨで許容されるトランスポートフォーマット（ＴＦ）を各々定義するトランスポートブロック（ＴＢ）サイズを画定する。シグナリング負荷を軽減するために、可能性のあるＴＢサイズの数を最小限にする必要がある。また、ＲＬＣ ＰＤＵパディングは送信オーバーヘッドを劇的に増加させ得るので、ＴＢサイズの選択は慎重に行う必要がある。

好ましくは、ＴｒＣＨのＴＦＳの各々に可能性のあるＴＢサイズの数を最大３２とする。これら３２のサイズをすべて指定すると、回避すべきシグナリング負荷が大きくなる。先行の小さいサイズを上回った場合に次のより大きいＴＢサイズに合うようにＲＬＣ入力確認モード（ＡＭ）および非入力確認モード（ＵＭ）のＰＤＵをパディングするので、可変の送信信号を授受するトランスポートチャネルにできるだけ多くの選択肢を持つことも重要である。

ＲＬＣ ＰＤＵとＴＢサイズとの関係は：ＴＢサイズ＝ＭＡＣヘッダサイズ＋ＲＬＣ ＰＤＵサイズである。

好ましいＲＬＣ ＡＭおよびＵＭではＰＤＵサイズは常にオクテット整列ずみであり、時分割複信（ＴＤＤ）では可変の非オクテット整列ＭＡＣヘッダが存在する。したがって、許容ＴＢサイズを指定する際にはＭＡＣの個々のビットオフセットを考慮しなければならない。

ＴＤＤでは、ＤＴＣＨ／ＤＣＣＨを除き、ＦＡＣＨのすべての論理チャネルの組み合わせとそれ以外のＲＡＣＨのすべての論理チャネルの組み合わせとを従来技術から改変し、同一のビットオフセット（複数論理チャネルが許容される場合、ＲＡＣＨで＋２ビット、ＦＡＣＨで＋３ビット）を持たせる。表１は、好ましい従来技術のＭＡＣヘッダサイズ仕様を反映している。

注１：ＳＨＣＣＨがＲＡＣＨまたはＦＡＣＨに割り当てられた唯一のチャネルである場合、ＳＨＣＣＨはＴＣＴＦを必要としない。

従来技術のＭＡＣヘッダ定義では、複数の論理チャネルタイプを適用した場合、オクテット整列ずみのＡＭおよびＵＭ ＲＬＣペイロードからＲＡＣＨおよびＦＡＣＨで可能性のあるＴＢサイズのビットオフセットが二つ得られる。すなわち、ＦＡＣＨでオクテット＋１ビットまたは３ビット、ＲＡＣＨでオクテット＋０ビットまたは２ビットである。これによって、ＲＡＣＨおよびＦＡＣＨで指定をするトランスポートフォーマットの数が潜在的に２倍になる。

ＴＦＳシグナリングの効率を高め、ＲＬＣ ＰＤＵサイズの選択肢を増やすには、共通ＴＢサイズビットオフセットを持たせる必要がある。ＣＣＣＨ、ＳＨＣＣＨ、ＣＴＣＨおよびＢＣＣＨは複数の無線フレームＴＴＩにわたるＲＬＣセグメンテーションができないＲＬＣ ＴＭで動作するので、これらのチャネルでのＭＡＣヘッダサイズ数の増加は避けなければならない。したがって、好ましい解決策は、ＲＡＣＨおよびＦＡＣＨでＤＣＣＨ／ＤＴＣＨ ＴＣＴＦを２ビット増やすことである。好ましいコーディングの例を、ＦＡＣＨおよびＲＡＣＨについて表２および表３にそれぞれ示す。これによって、オクテット＋２すなわち８を法とした２の共通ＲＡＣＨ ＴＢサイズが得られ、オクテット＋３すなわち８を法とした３のＦＡＣＨ ＴＢサイズが得られる。

ＭＡＣヘッダビット整列化のもう一つの利点は、ＵＥおよびＲＮＣのレイヤー２ビットシフト要求を除去できることである。ＲＬＣは、オクテット整列ずみのＰＤＵを生成し受信する。可変ビットシフトを伴うＭＡＣヘッダでは、ＭＡＣヘッダをパディングするとともにパディング標識を物理層に与えることによってレイヤー２のビットシフトを回避できるのは、ＵＴＲＡＮダウンリンク（ＤＬ）およびＵＥアップリンク（ＵＬ）のＭＡＣ ＰＤＵのみである。物理層にはＲＡＣＨおよびＦＡＣＨの論理チャネルタイプは分からないので、これはＵＥ ＤＬ送信信号およびＵＴＲＡＮ ＵＬ送信信号には不可能である。

特定のＴｒＣＨについてサポートされるすべての論理チャネルタイプでＴｒＣＨのビットオフセットが一定である場合は、物理層がＭＡＣヘッダにパディングを加えてＵＥ ＤＬおよびＵＴＲＡＮ ＵＬをオクテット整列化することができる。パディングはＴｒＣＨについて一定であるので、ＵＬまたはＤＬにパディング標識は必要ない。

レイヤー３のシグナリング負荷を軽減するように、特定のＴｒＣＨについて各ＴＦＳで許容されるＴＢサイズを指定するＴＦの数を最小限にしなければならない。また、ＤＣＣＨ／ＤＴＣＨデータの効率的転送のために、ＡＭおよびＵＭで最大数のオクテット整列ずみＲＬＣ ＰＤＵサイズを許容する必要がある。ＴＤＤモードでは、ビットシフトしたＭＡＣヘッダはＲＡＣＨおよびＦＡＣＨ ＴｒＣＨで定義する必要のあるＴＦの数を潜在的に２倍にする。また、可変ビットシフトを伴うＭＡＣヘッダでは、ＲＡＣＨおよびＦＡＣＨでのすべてのＵＥ ＤＬ送信信号およびＵＴＲＡＮ ＵＬ送信信号にレイヤー２のビットシフトが必要になる。オクテット整列ずみのＲＬＣ ＰＤＵおよびレイヤー２のビットシフトでのＴＢサイズ定義の重複の回避のために、ＭＡＣヘッダのビットの整列を画定する。

従来技術の場合と同様にＭＡＣヘッダにターゲットチャネルタイプフィールド（ＴＣＴＦ）を含めるのが好ましい。ＴＣＴＦフィールドは、ＦＡＣＨおよびＲＡＣＨトランスポートチャネルでの論理チャネルタイプすなわち、ＢＣＣＨ、ＣＣＣＨ、ＣＴＣＨ、ＳＨＣＣＨまたは専用論理チャネル情報を搬送しているか否かを示すフラグである。従来技術とは異なり、ＴＤＤ用のＴＣＴＦの好ましいサイズおよびコーディングは表２および３に示すとおりである。

なお、ＴＤＤ用のＦＡＣＨのＴＣＴＦフィールドの好ましいサイズは、上位３ビットの値に応じて３ビットまたは５ビットである。ＴＤＤ用のＲＡＣＨの好ましいＴＣＴＦは、上位２ビットの値に応じて２ビットまたは４ビットである。

ビット整列ずみのＭＡＣヘッダは同一ＴｒＣＨ上の互いに異なる論理チャネルについて共通ＴＢサイズを定義することを可能にする。共通ＴＢサイズはシグナリングのオーバーヘッドを軽減し、ＲＬＣ ＰＤＵサイズの選択肢の数を潜在的に増加させる。その結果、ＡＭおよびＵＭでのパディングの必要性が少なくなり、システム効率が高まる。

この点は、共通ＴｒＣＨが多数の互いに異なるトラフィックタイプをサポートするＲＡＣＨチャネルおよびＦＡＣＨチャネルでは特に重要である。ＲＡＣＨおよびＦＡＣＨに最適に指定されたＴＢサイズの各々はＤＣＣＨ、ＣＣＣＨ、ＣＴＣＨ、ＳＨＣＣＨおよびＤＴＣＨに適用できる。オクテットモードでこのような機能を可能にするには、ＲＬＣ ＰＤＵオクテットの数のみならず、オクテットの総数も指定するのが好ましい。

オクテットの総数を指定することによって、ヘッダーオフセットがすべての論理チャネルタイプについて同一になるので、共通チャネルでのＴＤＤ ＭＡＣヘッダタイプを指示する必要がなくなる。また、ＭＡＣヘッダオクテットのオフセットの変化を考慮に入れることにより、ＲＬＣ ＰＤＵサイズ変更のためのトランスポートチャネル切換を回避することができる。表４は３Ｇシステムにおけるトランスポートフォーマットセット（ＴＦＳ）の好ましい仕様の一例である。
参照文献：
１． ３ＧＧＰ ＴＳＧ−ＲＡＮワーキンググループ２ミーティングＮｏ．１０、Ｔｄｏｃ Ｒ２−００−０５７
２． ３ＧＧＰ ＴＳＧ−ＲＡＮワーキンググループ２ミーティングＮｏ．１０、Ｔｄｏｃ Ｒ２−００−０６０

注：「レートマッチング属性」パラメータはＲＡＮ ＷＧ１仕様に準拠している。しかし、これは現在では２５．３０２の記述には準拠していない。
注１：動的トランスポートフォーマット情報の中のＴＢおよびＴＴＩリストの数というパラメータの第１インスタンスがこのトランスポートチャネルについてのトランスポートフォーマット０に対応し、第２インスタンスがトランスポートフォーマット１に対応し、以下同様である。各トランスポートチャネルについて構成されたトランスポートフォーマットの総数は＜ＭａｘＴＦ＞を超えない。
注２：専用チャネルでは「ＲＬＣサイズ」がＲＬＣ ＰＤＵサイズを反映する。共通チャネルのＦＤＤでは「ＲＬＣサイズ」が実際のＴＢサイズを反映する。共通チャネルのＴＤＤでは、ＭＡＣヘッダがオクテット整列ずみではないので、ＴＢサイズを算出するため指定のサイズにＭＡＣヘッダのビットオフセットを加える（専用の場合と同様）。したがって、ＴＤＤ ＤＣＨ ＴｒＣＨでは、ＭＡＣ多重化を適用するのであれば４ビットのＣ／Ｔを加える。ＦＡＣＨでは３ビットのＴＣＴＦオフセットを加え、ＲＡＣＨでは２ビットのＴＣＴＦオフセットを加える。
注３：トランスポートブロック数が＜＞０であって、オプションのＩＥ「ＣＨＯＩＣＥ ＲＬＣモード」または「ＣＨＯＩＣＥトランスポートブロックサイズ」が存在しない場合、これはすなわちＲＬＣ ＰＤＵデータが存在せず、パリティビットのみが存在していることを意味する。トランスポートブロック数＝０である場合、これはすなわち、ＲＬＣ ＰＤＵデータもパリティビットも存在しないことを意味する。ＣＲＣベースのブラインドトランスポートフォーマット検出の可能性を確実にするために、ＵＴＲＡＮがゼロサイズトランスポートブロックでトランスポートブロック数＜＞０のトランスポートフォーマットを構成する必要がある。
本願明細書において用いた略語とその意味を次に列挙する。

本発明は第３世代パートナーシッププロジェクト適合の無線通信システムの費用効率の改善に有用である。

１８ 無線スペクトラム拡散符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システム
２０、２２、２４ ユーザ装置（ＵＥ）
２８ 基地局（ＢＳ）
３０ サイトコントローラ
２６、３２、３４ ノードｂ
３６、３８、４０ 無線ネットワークコントローラ
４２ インタフェース装置（ＩＵＲ）
４４ 移動加入者局交換センタ
４６ 中核通信網
４８ シグナリングデータ（専用、共通および共用）供給源
５０ 制御データ（専用、共通および共用）供給源
５２ トラフィックデータ（専用、共通および共用）供給源
５４ コントローラ
５６ チャネル（共通または共用）
５８ 順方向アクセス共通チャネル（ＦＡＣＨ）
６０ 共通媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ−ｃ）
６４ 無線リンクコントローラ（ＲＬＣ）
６６ 専用媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ−ｄ）
６８ 共用媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ−ｓｈ）
７０ ＭＡＣ層
７２ 物理層
７６ 物理チャネル
７４ トランスポートチャネル
７８ 論理チャネル

Claims (12)

1. 物理層および媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層であって、前記ＭＡＣ層が各チャネルに対して特定のサイズのデータ転送ブロック（ＴＢ）を用いて複数のトランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）経由で前記物理層にデータを提供し、各ＴｒＣＨが論理チャネルのセットと関連づけられ、少なくとも１つのＴｒＣＨ用に前記論理チャネルのセットが、異なる論理チャネルタイプの少なくとも２つの論理チャネルを含み、前記２つの異なる論理チャネルタイプの少なくとも１つは、専用チャネルであり、前記各ＴＢは、論理チャネルに対するデータパケット部分からなり、前記セット内における固定されたＭＡＣヘッダビットサイズは、前記トランスポートチャネルがランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）のとき、８を法とする固定されたＭＡＣヘッダビットサイズは２に等しく、または、前記トランスポートチャネルが順方向アクセスチャネル（ＦＡＣＨ）のとき３に等しい、物理層およびＭＡＣ層と、
   各ＴＢを所定の数のビットでパディングするよう構成された物理層プロセッサであって、同じ数のパディングビットが同じＴｒＣＨに対するすべてのＴＢに使用され、前記パディングされたＴＢにおけるビットの総数が一様に８で割り切れる、物理層プロセッサと
   を備えたことを特徴とする符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信のための無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）。
2. 前記物理層プロセッサは、各ＴＢの前記ＭＡＣヘッダを所定の数のパディングビットでパディングするよう構成され、前記パディングされたＭＡＣヘッダにおけるビットの総数は、一様に８で割り切れることを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
3. 各ＴＢは、データオクテットで構成された無線リンク制御プロトコルデータユニット（ＲＬＣ ＰＤＵ）の形でデータの８ビットのグループの論理チャネルに対するデータパケット部分からなり、前記物理層プロセッサは、各ＴＢを所定の数のビットでパディングするよう構成され、オクテット整列されパディングされたＴＢが生成されることを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
4. 前記ＴｒＣＨは、
   専用トラフィックチャネル（ＤＴＣＨ）、専用制御チャネル（ＤＣＣＨ）、共用チャネル制御チャネル（ＳＨＣＣＨ）、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）および共通トラフィックチャネル（ＣＴＣＨ）を含む論理チャネルのセットと関連付けられた前記順方向アクセスチャネル（ＦＡＣＨ）と、
   前記ＤＴＣＨ、前記ＤＣＣＨ、前記ＳＨＣＣＨおよび前記ＣＣＣＨを含む論理チャネルのセットと関連付けられた前記ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）と
   を含み、前記物理層プロセッサは、前記ＦＡＣＨに対する各ＴＢを５ビットでパディングし、前記ＲＡＣＨに対する各ＴＢを６ビットでパディングするよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
5. 基地局として構成され、前記物理層プロセッサは、ダウンリンク送信についての各ＴＢをパディングするように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のＷＴＲＵ。
6. ユーザ装置として構成され、前記物理層プロセッサは、アップリンク送信についての各ＴＢをパディングするよう構成されていることを特徴とする請求項４に記載のＷＴＲＵ。
7. 物理層および媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層を有する無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）を備えるステップであって、前記ＭＡＣ層が各チャネルに対して特定のサイズのデータ転送ブロック（ＴＢ）を用いて複数のトランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）経由で物理層にデータを提供し、各ＴｒＣＨが論理チャネルのセットと関連づけられ、少なくとも１つのＴｒＣＨ用に前記論理チャネルのセットが、異なる論理チャネルタイプの少なくとも２つの論理チャネルを含み、前記２つの異なる論理チャネルタイプの少なくとも１つは、専用チャネルであり、各ＴＢは、論理チャネルに対するデータパケット部分からなり、前記セット内における固定されたＭＡＣヘッダビットサイズは、前記トランスポートチャネルがランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）のとき、８を法とする固定されたＭＡＣヘッダビットサイズは２に等しく、または、前記トランスポートチャネルが順方向アクセスチャネル（ＦＡＣＨ）のとき３に等しい、備えるステップと、
   各ＴＢを所定の数のビットでパディングするステップであって、同じ数のパディングビットが同じＴｒＣＨに対するすべてのＴＢに使用され、前記パディングされたＴＢにおけるビットの総数が一様に８で割り切れる、パディングするステップと
   を備えることを特徴とする符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信で使用される方法。
8. 各ＴＢの前記ＭＡＣヘッダは、所定の数のパディングビットでパディングされ、前記パディングされたＭＡＣヘッダ内のビットの総数は一様に８で割り切れることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 各ＴＢは、データオクテットで構成された無線リンク制御プロトコルデータユニット（ＲＬＣ ＰＤＵ）の形でデータの８ビットのグループの論理チャネルに対するデータパケット部分からなり、各ＴＢが所定の数のビットでパディングされることで、オクテット整列されパディングされたＴＢが生成されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 前記ＴｒＣＨは、
    専用トラフィックチャネル（ＤＴＣＨ）、専用制御チャネル（ＤＣＣＨ）、共用チャネル制御チャネル（ＳＨＣＣＨ）、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）および共通トラフィックチャネル（ＣＴＣＨ）を含む論理チャネルのセットと関連づけられた前記順方向アクセスチャネル（ＦＡＣＨ）と、
    前記ＤＴＣＨ、前記ＤＣＣＨ、前記ＳＨＣＣＨおよび前記ＣＣＣＨを含む論理チャネルのセットと関連づけられた前記ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）と
    を含み、前記ＦＡＣＨに対する各ＴＢは、５ビットでパディングされ、前記ＲＡＣＨに対する各ＴＢは、６ビットでパディングされることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 基地局により実行され、各ＴＢはダウンリンク送信に対してパディングされることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. ユーザ装置により実行され、各ＴＢはアップリンク送信に対してパディングされることを特徴とする請求項１０に記載の方法。

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