アップリンク共通ｅ−ｄｃｈ伝送の制御

专利摘要:
アイドル状態にある少なくとも１つのユーザ機器(UE)によって生成され、かつエンハンスト専用チャネルE-DCH上で伝送される複数のメッセージから、１つのレイヤ２メッセージを生成する方法において、レイヤ３(L3)メッセージ、例えば（RRCやNAS）の各々に、メッセージの正しさをチェックするためのチェックサムが追加される。これにより、アイドルモードにあるUEについてのレイヤ２上の競合を解決するために、長いコアネットワーク(CN)識別情報(ID)を伝送する必要性が無くなる。その結果、セルラ方式の無線ネットワークの性能が改善される。
公开号:JP2011508509A
申请号:JP2010539369
申请日:2008-10-24
公开日:2011-03-10
发明作者:ステファン ウェイジャー，
申请人:テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル）；
IPC主号:H04W80-02

专利说明:

[0001] 本発明は、広帯域符号分割多元アクセス(WCDMA)無線システムのような無線システムにおける、アップリンク共通E-DCH伝送を管理するための方法及びシステムに関する。]
背景技術

[0002] 第３世代パートナシッププロジェクト(3GPP)のリリース８において、所謂CELL_FACH状態におけるアップリンク性能を向上させるための作業が行われている。CELL_FACH状態は、無線リソース制御(RRC)状態であり、ユーザ機器(UE)がセルレベル上で既知（すなわち、セルIDを有する）であって、レイヤ２コネクションを有するが、専用の物理レイヤリソースはまだ関連付けされていない。その代わりに、CELL_FACH状態の複数のユーザ機器は、共通の物理レイヤリソースを共有している。]
[0003] 将来のセルラ方式無線システムに対して計画されているアップリンク改良の１つは、ユーザ毎に１つの別個のE-DCHリソースを割り当てることにより、CELL_FACH状態において専用物理レイヤチャネルとして用いられるのが通常であるエンハンスト専用チャネル(E-DCH)物理チャネルを、CELL_FACHにおいても、アクティベーションすることである。これは、CELL_FACH状態のユーザに一時的に割り当て可能なE-DCHリソースのプールを用いて実施可能である。そのようなE-DCHリソースのプールは、共通E-DCHリソースと呼ぶことができる。E-DCHリソースは従来、無線ネットワーク制御装置(RNC)によって管理されている。しかし、リソース割り当て手順にRNCを関与させないことにより割り当てスピードを向上するためには、共通E-DCHリソースのプールが無線基地局Node Bによって管理されるべきである。共通E-DCH設定(configuration)は、セル内に位置するユーザ機器にブロードキャストされる。]
[0004] 図１に、CELL_FACH状態における共通E-DCH伝送を示す。CELL_FACH状態において共通E-DCHチャネルにアクセスするための手順は、無作為に選択されたプリアンブル署名を用いたプリアンブル電力急昇(ramping)により、Rel-99ランダムアクセスチャネル(RACH)伝送に相当する方法で開始される。プリアンブルが検出されると、Node Bは、補足表示チャネル(AICH)シーケンスを用いて受信をアクノリッジする。Node Bはまた、UEに、そのUEがどの共通E-DCHリソースを割り当てられているかを知らせる。] 図１
[0005] 共通E-DCHリソースは以下のものによって規定される：
アップリンク(UL)スクランブル符号、
E-DCH無線ネットワークテンポラリID(E-RNTI)、
部分(fractional)専用物理チャネル(F-DPCH)符号及びタイミングオフセット、
E-DCH絶対許可チャネル(E-AGCH)／E-DCH相対許可チャネル(E-RGCH)／E-DCHHARQアクノリッジメント表示チャネル(E-HICH)符号及び署名、および
電力オフセット及びチャネル品質表示(CQI)のような、高速専用物理制御チャネル(HS-DPCCH)パラメータ。]
[0006] 共通E-DCH伝送の１つの特徴は、基地局Node Bが共通E-DCHリソースを割り当ててアップリンク(UL)E-DCH伝送の受信を開始する時点で、UEのIDを意識していない（わからない）ことである。その結果、同一アクセススロット内の同一プリアンブルを選択する２ユーザは衝突を引き起こすであろう。１６プリアンブルから、また２０ｍｓの間の１５アクセススロットから選択が行われる。２ユーザが同一アクセススロット内で同一プリアンブルを伝送し、基地局Node Bがそれらの１つにAICH上でアクノリッジすると、両方のUEがアップリンク伝送を開始するであろう。これは、両方が伝送しても、基地局Node Bは１つのユーザ機器のみをデコード可能であるか、伝送されているものを全くデコードできないため、最適な動作にはつながらない。]
[0007] この問題を解決するため、RRCコネクションを有するUEは、共通E-DCH上のMACヘッダに無線ネットワークテンポラリID(RNTI)を含めるであろう。これは、Node BがRNTIを読むことを可能にし、伝送しているユーザをそれによって一意に特定することを可能にするであろう。そして、Node Bは、検出されたRNTIをダウンリンク制御チャネル上でエコーバックする。伝送している両方のUEはそのRNTIを読むであろうが、自分のRNTIを検出した１つだけがアップリンク共通E-DCH伝送を継続するであろう。]
[0008] この手法の問題点は、RRCコネクションを有するUEにのみ機能することである。アイドル状態からシステムに入ったユーザは特別な注意を必要とするであろう。それらユーザについて、コアネットワークIDを用いる方法が予想できるかもしれない。しかし、それは競合の解決のために、プロトコルオーバヘッドを増加させ、また、プロトコルが無線ネットワークIDとコアネットワークIDの両方をサポートしなければならないため、複雑さも増加させることになるであろう。]
[0009] 従って、アップリンク共通E-DCH伝送の送信を管理するための改良された方法及びシステムが必要とされている。]
[0010] 本発明の一目的は、共通E-DCH伝送を管理するための改良された方法及びシステムを提供することである。]
[0011] この目的及び他の目的は、添付した請求項に記載されるような方法及び無線システムノードによって得られる。従って、メッセージの正確性をチェックするために個々のレイヤ３メッセージにチェックサムを付加することにより、レイヤ２が、異なるUEからのメッセージ部分を１つの壊れたメッセージ（RRCメッセージやCNメッセージのような、後で高位レイヤに配信されるメッセージ）に組み立てるリスクを回避する。]
[0012] 発明者は、アイドル状態にあるユーザに対しては、共通E-DCH伝送は最初のRRCメッセージ（さらに必要に応じて初期CNメッセージ）を伝送するためだけに用いるべきであることに気付いた。この伝送は通常、非常に短時間しか続かない。通常は100ms未満しか継続せず、その後共通E-DCHリソースは再び解放される。また、プリアンブルの衝突の可能性は非常に低く、10-3のオーダ、つまり1/1000未満である。]
[0013] このような所見の結果、衝突は低い確率で、かつ限られた時間にしか発生しないため、物理レイヤの観点からすれば、アイドル状態のユーザに対する競合の解決は必ずしも必要でないと結論づけることができる。しかしながら、レイヤ２(L2)上の無線リソース制御(RRC)メッセージ及び非アクセスストレータム(NAS)メッセージが失敗しうるので、より高位のレイヤ上では衝突伝送が依然として問題となりうる。レイヤ２が、異なるUEからの部分を、その後高位レイヤに配信される無線リソース制御(RRC)メッセージやコアネットワーク(CN)メッセージのような、１つの壊れたメッセージに組み立てるリスクが存在する。これは、そのメッセージの処理を上位レイヤが開始する際に予期しない影響を与えうる。そのような問題は回避される必要がある。この問題を解決するため、レイヤ３(L3)メッセージ、例えば（RRCやNAS）の各々に、メッセージの正しさをチェックするためのチェックサムを追加する。]
[0014] これにより、アイドルモードにあるUEについてのレイヤ２上の競合を解決するために、長いコアネットワーク(CN)識別情報(ID)を伝送する必要性が無くなる。その結果、セルラ方式の無線ネットワークの性能が向上する。]
図面の簡単な説明

[0015] CELL_FACH状態における共通E-DCH伝送を示す図である。
セルラ方式の無線システムの全体を示す図である。
異なるUEからの異なるメッセージがレベル２上で１つの壊れたメッセージに組み立てられ、その後高位レイヤに配信される様子を示す図である。
本発明のいくつかの例示的な実施形態に係るレベル３メッセージのヘッダを示す図である。
本発明のいくつかの例示的な実施形態に係るレベル３メッセージのヘッダを示す図である。
本発明のいくつかの例示的な実施形態に係るレベル３メッセージのヘッダを示す図である。
レベル３メッセージにチェックサムを追加する際に実行されるステップを示すフローチャートである。]
実施例

[0016] 以下、添付図面を参照しながら、非限定的な例を用いて本発明をより詳細に説明する。
図２は、WCDMAシステム１００の全体的な構成を示している。システム１００は、基地局(Node B)１０１を有する。基地局１０１は、自身がカバーする範囲内に位置する複数の移動端末（通常はユーザ機器(UE)と呼ばれる）１０３を受け持つ。基地局１０１はまた、無線ネットワーク制御装置ノード(RNC)１０５にも接続される。RNC１０５は一般には無線リンク制御装置ノード(RLC)１０７を含んでいる。RLC１０７は、とりわけ誤り検出について責を負う。システム１００は通常、好ましくは基地局１０１と同じ場所に配置されるか、基地局１０１の不可分な一部である電力制御部１０９をさらに有する。] 図２
[0017] リリース６において、WCDMA規格は新たなアップリンクトランスポートチャネル、エンハンスト専用チャネル(E-DCH)によって拡張された。エンハンストアップリンク(EUL)は、高性能パケットデータアプリケーション用の高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)を補うぴったりなもの(natural complement)である。]
[0018] 図３は、アイドル状態にある２つの異なるユーザ機器からの衝突する伝送を示している。異なるUEからの衝突する伝送は、レイヤ２(L2)上の無線リソース制御(RRC)メッセージ及び非アクセスストレータム(NAS)メッセージが失敗しうるので、より高位のレイヤ上で問題を引き起こしうる。従って、レイヤ２が、異なるUEからの部分を、その後高位レイヤに配信される無線リソース制御(RRC)メッセージやコアネットワーク(CN)メッセージのような、１つの壊れたメッセージに組み立てるリスクが存在する これは、そのメッセージの処理を上位レイヤが開始する際に予期しない影響を与えうる。そのため、そのような問題は回避される必要がある。この問題を解決するため、レイヤ３(L3)メッセージ、例えばRRCやNAS、の各々に、メッセージの正しさをチェックするためのチェックサムを追加する。] 図３
[0019] 本発明によれば、無線基地局がUEのIDを知らない場合、共通E-DCH伝送が送信される際に、メッセージの正しさをチェックするためのチェックサムが、レイヤ３メッセージの各々に追加される。これは、WCDMAに関しては、共通制御チャネル(CCCH)論理チャネル上でのアップリンク伝送に適用される。これにより、共通E-DCHチャネル上での異なるUEからの衝突する伝送が、高位レイヤでの問題を引き起こしうるということを回避することができる。]
[0020] 無線リソース制御(RRC)メッセージや非アクセスストレータム(NAS)メッセージのようなメッセージにどのようにしてチェックサムを付加するかについて、２、３の異なる選択肢が存在する。チェックサムは、メディアアクセス制御(MAC)、無線リンク制御(RLC)、又は無線リソース制御(RRC)上に存在することができる。チェックサムをMAC上に付加すると、再組み立てにおける誤りを基地局で検出でき、従って壊れたメッセージがRNCへ伝送されないという利点がある。3GPPリリース８において、MACセグメント分割はフレキシブルRLCサイズをサポートするために含められている。一実施形態によれば、ダウンリンクMAC-ehsに関するものと同様のMACヘッダ構成が用いられる。例えば、MACは、MAC-i及びMAC-isと呼ばれる２つのサブレイヤに分割することができる。セグメント分割及び再組み立て機能はMAC-isサブレイヤが受け持ち、C-RNCで終端される。一実施形態に係るチェックサムは、MACSDUに亘って計算される１６ビット巡回冗長チェックサム(CRC)であってよい。チェックサムは、MAC-cPDUのような別のユニットに亘って計算されてもよい。図４ａは、チェックサムの例示的な場所を示す図である。図４ａにおいて、チェックサムは、共通制御チャネル(CCCH)用のMACヘッダにおいて、MAC-i及びMAC-isフィールドの後で、MAC SDUの前に配置されている。図４ｂ及び図４ｃに示すように、他の位置もまた可能である。これらは、無線インタフェース上で伝送される前にMAC SDUがセグメント化される場合のCRC位置の２つの代替構成を示している。この場合、各セグメントについて、１つのMAC-iと１つのMAC-isが存在する。MAC受信機において、まずMAC-iヘッダ及びMAC-isヘッダが除去され、MAC SDUが組み立てられる。そして、CRCが計算され、付加されたCRCビットを用いてチェックされる。] 図４ａ 図４ｂ 図４ｃ
[0021] MACセグメント化が利用できない場合、チェックサムはRLCレベル又はRRCレベルに追加することができ、その場合、チェックサムの処理はRNCが実行可能であり、それによって無線基地局(RBS)の負荷を軽減する。]
[0022] 一実施形態によれば、チェックサムは１６又は２４ビットの巡回冗長チェック(CRC)又は他の好適なビット数であってよい。チェックサムがRRCレベルで伝送される場合、デフォルトHFN及びユーザIDを用いて計算されたインテグリティ保護チェックサムを用いることができる。]
[0023] 図５は、アイドル状態にある少なくとも１つのユーザ機器からのメッセージを受信する場合、レベル２上でメッセージを形成及び受信する際に実行されるステップを示すフローチャートである。２ユーザが同一のアクセススロット内の同一プリアンブルを選択可能であるため、衝突の原因となりえ、レイヤ２が異なるユーザからのメッセージを組み立てるリスクが存在する。そのような誤って組み立てられたメッセージの特定を可能とするため、ステップ５０１で、各ユーザ機器において個々のMACSDUにチェックサムが追加される。そして、ステップ５０３において、メッセージが共通E-DCH伝送として少なくとも１つのユーザ機器から受信される。その後すぐに、ステップ５０５において、メッセージの正しさを判別するためにチェックサムがチェックされる。ステップ５０５における判別は、無線基地局Node Bでローカルに実施されても良いし、無線ネットワーク制御装置(RNC)で実行されてもよい。] 図５
[0024] 本明細書で説明した方法及び装置を用いることにより、アイドルモードにあるUEについてのレイヤ２上の衝突を解決するために長いコアネットワーク(CN)識別情報(ID)を伝送する必要が無くなる。その結果、セルラ方式の無線ネットワークの性能が改善される。]

权利要求:

請求項1
レイヤ２によって形成される１つのメッセージであって、アイドル状態にある少なくとも１つのユーザ機器UEによって生成され、かつエンハンスト専用チャネルE-DCH上で伝送される複数の組み立てされたメッセージから形成される１つのメッセージ、における誤りを検出するための、無線基地局における方法であって、前記メッセージのレイヤ３に対してチェックサムを追加するステップ(503)と、前記組み立てされたメッセージの正しさを前記チェックサムに基づいてチェックするステップ(505)とを有することを特徴とする方法。
請求項2
前記チェックサムが非アクセスストレータムNASメッセージに追加されることを特徴とする請求項１記載の方法。
請求項3
前記チェックサムが無線リソース制御RRCメッセージに追加されることを特徴とする請求項１記載の方法。
請求項4
前記チェックサムがメディアアクセス制御MACヘッダに追加されることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の方法。
請求項5
前記チェックサムがMAC-dパケットデータユニットPDUの始め又は終わりに追加されることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の方法。
請求項6
レイヤ２によって形成される１つのメッセージであって、アイドル状態にある少なくとも１つのユーザ機器UEによって生成され、かつエンハンスト専用チャネルE-DCH上で伝送される複数の組み立てされたメッセージから形成される１つのメッセージ、における誤りを検出するための、無線ネットワーク制御装置における方法であって、チェックサムを含んだレイヤ３メッセージを受信するステップと、前記組み立てされたメッセージの正しさを前記チェックサムに基づいてチェックするステップとを有することを特徴とする方法。
請求項7
前記チェックサムが非アクセスストレータムNASメッセージに追加されることを特徴とする請求項６記載の方法。
請求項8
前記チェックサムが無線リソース制御RRCメッセージに追加されることを特徴とする請求項６記載の方法。
請求項9
前記チェックサムがメディアアクセス制御MACヘッダに追加されることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の方法。
請求項10
前記チェックサムがMAC-dパケットデータユニットPDUの始め又は終わりに追加されることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の方法。
請求項11
アイドル状態にある少なくとも１つのユーザ機器UE(103)によって生成され、かつエンハンスト専用チャネルE-DCH上で伝送される複数の組み立てされたメッセージから、１つのレイヤ２メッセージを形成するための手段(101)、を有する無線基地局(101)であって、前記メッセージのレイヤ３にチェックサムを追加する手段(101)を有することを特徴とする無線基地局。
請求項12
前記組み立てされたメッセージの正しさを前記チェックサムに基づいてチェックする手段をさらに有することを特徴とする請求項１１記載の無線基地局。
請求項13
前記チェックサムを非アクセスストレータムNASメッセージに追加する手段をさらに有することを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の無線基地局。
請求項14
前記チェックサムを無線リソース制御RRCメッセージに追加する手段をさらに有することを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の無線基地局。
請求項15
前記チェックサムをメディアアクセス制御MACヘッダに追加する手段をさらに有することを特徴とする請求項１３又は請求項１４記載の無線基地局。
請求項16
前記チェックサムをMAC-dパケットデータユニットPDUの始め又は終わりに追加する手段をさらに有することを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいずれか１項に記載の無線基地局。
請求項17
レイヤ２によって形成される１つのメッセージであって、アイドル状態にある少なくとも１つのユーザ機器UEによって生成され、かつエンハンスト専用チャネルE-DCH上で伝送される複数の組み立てされたメッセージから形成される１つのメッセージ、における誤りを検出するように構成された無線ネットワーク制御装置であって、チェックサムを含んだレイヤ３メッセージを受信する手段と、前記組み立てされたメッセージの正しさを前記チェックサムに基づいてチェックする手段とを有することを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
請求項18
前記チェックサムが非アクセスストレータムNASメッセージに追加されることを特徴とする請求項１７記載の無線ネットワーク制御装置。
請求項19
前記チェックサムが無線リソース制御RRCメッセージに追加されることを特徴とする請求項１７記載の無線ネットワーク制御装置。
請求項20
前記チェックサムがメディアアクセス制御MACヘッダに配置されることを特徴とする請求項１８又は請求項１９記載の無線ネットワーク制御装置。