JP2003037869A - 無線通信装置、特にumtsまたは他の第3世代タイプのものおよび無線通信の方法 - Google Patents
無線通信装置、特にumtsまたは他の第3世代タイプのものおよび無線通信の方法Info
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Abstract
線通信装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 基地局が、選択された時間スロットの第
1の周波数の第1のチャネル上で、ユーザ端末にデータ
を送信し、ユーザ端末が、選択された時間スロットの第
2の周波数で、基地局にデータを送信する。これら2つ
の周波数は異なる。ネットワークには、他のデータが送
信されない時間スロットの第3の周波数で、ユーザ機器
に他のデータを送信する送信機か、または他のデータが
送信されない時間スロットの第3の周波数で、ユーザ機
器から他のデータを受信する受信機の、いずれかも含ま
れる。装置はUMTSまたは他の第3世代システムであ
ってよい。
Description
は他の第3世代システムに適した無線通信装置および無
線通信の方法に関する。
どセル式移動システムは、通常、ネットワークの残りの
部分への単一の送受信パスを有するセルを使用して設計
される(たとえば、3rd Generation P
artnership Projects Techn
ical Report 3GTR21.905を参照
されたい)。各セルの容量は多くの物理的パラメータに
よって制約され、そのパラメータの1つは、総トラフィ
ックに対して使用可能な帯域幅である。帯域幅は、不足
している、コストのかかるリソースである。
な帯域幅を効率よく使用する方法には、著しい実際的な
利益がある。
ユーザ端末を含む無線通信装置であって、使用の際に
は、基地局が、時間フレーム内の選択された時間スロッ
トで第1の周波数にて第1のチャネル上で、ユーザ端末
に何らかのデータを送信し、ユーザ端末が、時間フレー
ム内の選択された時間スロットで第2の周波数にて第2
のチャネル上で、基地局に何らかのデータを送信し、第
1の周波数と第2の周波数が相殺され、さらに第1のチ
ャネル上でも第2のチャネル上でもデータが送信されな
い時間スロットで第1の周波数および第2の周波数とは
異なる第3の周波数にて第3のチャネル上で、ユーザ端
末に他のデータを送信し、またはユーザ端末から他のデ
ータを受信するように動作可能なユニットを含む無線通
信装置を提供する。これは、使用可能帯域幅のより効率
的な使用方法を好適に提供する。
無線移動通信システムのアップリンクまたはダウンリン
クに使用される追加の不対帯域を提供することによっ
て、対の周波数分割二重通信(FDD)帯域を使用して
セル式システムの呼出し容量を拡張するための手段を好
適に提供する。
ージ・データ、すなわちペイロード・データのことであ
る。
できるが、TDD端末およびネットワーク機器は一般
に、FDD端末よりも後で使用可能になり、そのため、
その間TDD帯域が大部分未使用となるので、好ましい
方式では重要な利点、すなわち(特にデータ・トラフィ
ック用の)UMTSのエア・インターフェース上に非対
称容量が得られる。これには、TDD周波数をデータ移
送用の特別容量として使用することが含まれることが好
ましい。また、自身の不対周波数帯内でUMTSTer
restrial Radio Access Net
work (UTRAN/UMTS地上波アクセス・ネ
ットワーク)タイプの時分割二重通信(TDD)の設置
を望まないネットワーク・オペレータにとって有利であ
る。
共有されるベアラ・チャネル上で送信されることが好ま
しい。
ましい。第3のチャネルはダウンリンクで送信され、ユ
ニットは第3のチャネルをダウンリンク共有チャネル
(DSCH/Downlink Shared Cha
nnel)上で伝送するように動作可能な送信機である
ことが好ましい。システム容量は、具体的には、圧縮モ
ード、すなわちDCHチャネルが時間フレーム内のすべ
ての時間スロットを占有していない場合に、専用チャネ
ル(DCH)の制御の下、補助搬送波上でダウンリンク
共有チャネル(DSCH)を使用することによって増や
されることが好ましい。
で送信され、ユニットが、共通パケット・チャネル(C
PCH)上で第3チャネルを受信するように動作可能な
受信機である。
ロットで、および第1の周波数にて第1のチャネル上
で、ユーザ端末に何らかのデータをダウンリンクで伝送
するステップと、時間フレーム内の選択された時間スロ
ットで、および第2の周波数にて第2のチャネル上で、
ユーザ端末から何らかのデータをアップリンクで伝送す
るステップと、第3の周波数の第3のチャネル上で、他
のデータをそれぞれユーザ端末に送信またはユーザ端末
から受信するステップと、データが第1のチャネル上で
も第2のチャネルでも送信されない時間スロットの第3
のチャネル上でデータが送信されるステップとを含む無
線通信の方法も提供する。
的なものとして図面を参照しながら説明する。
りが、図1に示される。国際移動通信仕様IMT200
0でのいわゆるTDD不対帯域は、帯域幅が5MHz
で、1900MHzから1920MHz、および201
0MHzから2025MHzに割り振られたいくつかの
チャネルからなる。FDDスペクトルは、帯域幅が5M
Hzで、190MHzの間隔で配置された12の対チャ
ネルとして割り振られる。アップリンク帯域は1920
MHzから1980MHzの周波数を使用するが、ダウ
ンリンク帯域は2110MHzから2170MHzであ
る。
ク容量として使用するために、ユーザ機器(UE)は、
通常の受信帯域は2110から2170MHzである
が、1900から1920MHz帯域で受信可能でなけ
ればならない(周波数分割二重通信)こと、および基地
局は、通常の送信帯域は2110から2170MHzで
あるが、1900から1920MHz帯域で送信可能で
なければならないこと、という制約が適用されることが
わかる。
ネルのTDD帯域を特別なダウンリンク・チャネルとし
て使用することにある。基地局への補助送信機は、UE
が定期的に復号できるダウンリンク共有チャネル(DS
CH)で構成されたFDDタイプのフレームを送信す
る。
で受信可能である場合、UEが送信中でない時にTDD
帯域でデータを受信するように、プロトコルが配置され
る場合、および基地局および補助送信機が物理的に分離
されているか、あるいは好適なフィルタリングが現場で
インストールされる場合に、TDDチャネルをデータの
ダウンリンク特別容量として使用することが可能であ
る。
り)できるだけ変更しないようにするために、基地局
は、FDDと同様にフレーミングされた信号を送信す
る。
タは、専用チャネル、共通チャネル、または共有チャネ
ルで搬送可能である。ただし、現在定義されているよう
な専用チャネルには、アップリンクとダウンリンクの同
時伝送が必要である。これを修正する場合は、実際には
新しいタイプのチャネルを定義することになる。共通チ
ャネルを使用することも、多かれ少なかれ同じ問題を提
起する。さらに共通チャネルは、大量のデータを移送す
るのにはあまり適していない。したがって、ネットワー
クからUEに大量のデータを効率よく伝送するのには、
新しいダウンリンク搬送波で伝送される共有チャネル
が、最も適していると思われる。
有チャネルは少なくとも1つの専用チャネルがなければ
動作できない(TS25.302 §8.2)。したが
って、ネットワークとのデータ伝送を必要とするUE
は、現在3GPP FDD標準で定義されているよう
に、低ビットレートのFDD専用チャネル(DCH)を
確立する。ネットワークが、UEが一時的に大量のデー
タを受信していることを検出すると、DCHに代わっ
て、特別ダウンリンク搬送波の高ビットレート共有チャ
ネル(DSCH)が使用される。
ができないため、一時的にFDD搬送波を「離れ」て、
特別搬送波上で大量のデータを受信するために、圧縮モ
ード(TS25.212 §4.4)が使用される。図
2はこの動作を示す図である。特別プロトコルは、ユー
ザ機器により、そのパイロットを介して、補助チャネル
DL0、ならびに同期化チャネルSCHおよび物理的な
共通制御物理チャネルP−CCPCHを確実に検出す
る。これらは、補助チャネルであって、DSCHフレー
ム形式を使用してデータを伝送するものであることを示
す。
る。図3でダウンリンクがDL1、アップリンクがUL
2と示された適切な専用制御チャネルを使用して、ユー
ザ機器UEと通信する基地局BSが提供される。アップ
リンク・チャネルUL2の周波数はf2、ダウンリンク
・チャネルDL1の周波数はf1で、互いに相殺され
る。
L0を使用し、ユーザ機器にダウンリンクで伝送する、
補助送信機STが提供される。この他のチャネルDL0
はダウンリンク共有チャネルDSCHの一部であり、ユ
ーザ機器UEにデータを搬送するのに使用される。
0は専用ダウンリンク・チャネルDL1と時間二重化さ
れる。図4に示されるように、チャネルDL0上でのデ
ータ伝送は、静的な状態の方が適しているシステムで、
いくつかのフレームに渡って連続して発生する。
では、図5に示されるように、フレームごとに時間多重
化が実行される。圧縮モード動作の規則で定義されてい
るように、UEがFDD搬送波DL1、UL2を離れて
いられる時間は、比較的短い(フレームあたり7スロッ
ト、最大で連続14スロット)。ただしこれは、特にD
SCHで小さい拡散率が使用されている場合、大量のデ
ータをダウンロードするのに十分な長さであり、動作は
フレームごとに繰り返される。さらに、この動作モード
では、DCHを介してトラフィック・パワー制御ビット
が伝送される、DSCH上でのパワー制御、およびDC
Hを介してDSCH上で受信されたデータの確認が可能
である。
ばならず、UEは特別搬送波の受信が可能かどうかをネ
ットワークに報告しなければならない(移動性アスペク
ト)ため、特別ダウンリンク搬送波に必要な物理チャネ
ルは、同期化のためのSCHと、同報通信チャネル(B
CH)を搬送するためのP−CCPCHと、ダウンリン
ク共有チャネル(DSCH)を搬送するためのPDSC
Hのみである。
用すると、基地局で干渉が生じる。TDD帯域での連続
的な伝送は、FDDアップリンク帯域で受信中の標準的
なFDD基地局に干渉を発生させる。ただしこの問題
は、ここで提案する動作モードに特有のものではない。
標準的なTDD基地局でも存在する。その解決策は、
(基地局と補助送信機のいずれか1つまたは両方で)隣
接チャネルのフィルタリングに関する特性を改良する
か、または、補助送信機が主基地局から少なくとも10
0mは離さなければならないことがわかっている場合
に、基地局と補助送信機とを地理的に分離することであ
ろう。
て使用すると、UEの干渉問題も発生する。
がらTDD帯域で受信するというのは、実際には不可能
である。したがって、TDD帯域を特別ダウンリンク容
量として使用できるのは、UEが送信中でない時間に限
られる。
D帯域で送信すると、近くにあってTDD帯域で受信し
ているUEに干渉を生じさせる場合がある。こうした干
渉は、干渉測定値を報告するTDD帯域、および結果的
に必要となるある一定の時間にリソースを割り振ってい
ないネットワークの、ユーザによって緩和される。
プ用のUMTSシステム方式の例が、図6から9に示さ
れている。
助RF帯域(f3)を介してデータを送信するには、制
御側基地局(BS)(ノードBとも呼ばれる)およびユ
ーザ機器を介して確立された無線リンクを再構成する必
要がある。
を介して通信を処理する必要のある、メッセージ・ブロ
ックを示す図である。これらの図には、無線ネットワー
ク制御装置RNCが、専用チャネルDCHと新しいダウ
ンリンク共有チャネルの両方を介して、データの伝送を
スケジューリングする方法が示されており、その結果、
これらの図はすべてユーザ機器UEによって「読取り可
能」である。UEがハンドオーバ状態であるときに標準
DSCHが使用される場合にも、同様のことが生じる。
このような場合、DCHが、制御側無線ネットワーク制
御装置CRNCによる使用から、ドリフト無線ネットワ
ーク制御装置DRNCを介して基地局(ノードB)にト
ランスペアレントに進むと同時に、DSCHデータは、
スケジューリングおよび伝送のために、制御側無線ネッ
トワーク制御装置CRNCからドリフト無線ネットワー
ク制御装置DRNCに伝送される。
データ・フロー・レートの(増加または減少)適合に使
用される。要求されたデータ・フロー・レートが十分に
高い場合、圧縮モードでの動作が開始され、これによっ
て時間フレームがDCH用とDSCH用の2つの部分に
分けられるが、両方を同時に使用することはできない。
データ・フローは、DCHおよびDSCH用の拡散率を
修正することで適合される。DCHとDSCHの間での
時間スロットの伝送率は、アップリンク・チャネル用の
DCHとダウンリンク・チャネル用のDSCHとの間で
のトラフィック率または容量を増加させるかまたは減少
させる方法によって、変化することもあるので留意され
たい。UTRAN FDD(UMTS地上波アクセス・
ネットワーク−周波数分割二重通信)標準に準拠したシ
ステムでは、圧縮モードで、DSCHに使用可能なフレ
ームあたりの時間スロット数は最大7つである。他のシ
ステムでは、フレームあたり14スロットまで可能であ
る。図6は、UEで、無線リンク構成セットアップの後
に無線リソース制御RRCセットアップが続く場合の、
基地局(ノードB)および補助送信機ST(図6から9
ではノードB_Uと示される)でのメッセージングを示
す図である。これは、UMTSセル式システムの高位層
の初期準備である。
機STからのDSCHデータ転送を開始する場合の信号
ブロックとして、メッセージ・シーケンスを示した図で
ある。
機STからのDSCHデータ転送を終了する場合の信号
ブロックとして、メッセージ・シーケンスを示した図で
ある。
機からDSCHチャネルを介してアクティブにデータを
伝送する場合の信号ブロックとして、メッセージ・シー
ケンスを示した図である。
は、圧縮モード・フレームごとにDCHおよびDSCH
伝送のタイミングを制御することによって、すべてのト
ラフィック・セッションをスケジューリングする。この
フレーム構造はセッションが続く限り繰り返されるか、
または他の実施形態では、チャネル・リソースの有効利
用を保証するために、時間の経過と共にトラフィック動
作に適合させることができる。基地局(ノードB)と補
助送信機(ノードB_U)とを物理的に分離することに
よって、DCH伝送とDSCH伝送との間に保護期間を
設けられるようにする必要がある。たとえば、DCH伝
送は、圧縮モードの終わりにプログラムされた時間スロ
ットの最初に開始しなければならない。保護期間は、圧
縮モードの最後の時間スロットから取られる。このシー
ケンスは、伝送の終わりまたはデータ・フロー・レート
が修正されるまで続行する。上記メッセージの組合せを
シーケンスすることで、UEのDCHおよびDSCHチ
ャネルを介してユーザ・トラフィックを管理することが
できる。
動性が低いアプリケーションに、特に適している。
てのフレームがいくつかのフレームのダウンリンク(D
L)として使用される場合に、マルチメディア・サービ
スにUPD(ユニット・パケット・データ)サービスを
提供することが含まれる。TCP(トラフィック制御プ
ロトコル)を使用するアプリケーションはいくつかのフ
レームにも使用できるが、DL0を、一部の期間を信号
用に残しているフレームの一部に限定することによっ
て、改良できる。パケット制御という点から見ると、オ
プションには、DL0を、フレームの合計持続時間の同
報通信に限って、UPDとして使用すること、DL0を
フレームの一部で使用し、より信頼できるTCPプロト
コルとして役立つように、わずかな部分をDL1および
UL2の信号送信および他のパワー制御などに使用する
こと、およびDL0を、フレームの全持続時間の同報通
信としてTCPのために使用することが含まれる。
れる時間の割合は、変動または固定のどちらでもよい。
トワーク制御装置は、基地局からのDCHと補助送信機
からの新しいDSCHの両方を介して、データの伝送を
スケジューリングするので、すべてUEが「読取り可
能」である。
が、おそらく、UEがハンドオーバ状態のときに標準D
SCHが使用される場合と同じであろう。この場合、D
CHがCRNCからDRNCを介してノードbにトラン
スペアレントに進むと同時に、DSCHデータは、スケ
ジューリングおよび伝送のために、制御側無線ネットワ
ーク制御装置CRNCからドリフト無線ネットワーク制
御装置DRNCに伝送される。
ら基地局BSに送信することが望ましい場合、図10に
示されるような代替システムが提供される。基地局に
は、補助送信機の代わりに補助受信機SRが提供され
る。これが、共通パケット・チャネルCPCH上で搬送
されるチャネルUL0として、ユーザ機器から特別デー
タを受信する。
Telecommunications Stand
ard)に関する周波数スペクトルの割振りを示す図で
ある。
の時間多重化、ならびに異なる周波数で動作するダウン
リンク共有チャネル(DSCH)の基本方法を示す図で
ある。
通信、および補助送信機からユーザ機器への通信を示す
図である。
ータを移送する第1の好ましい方法を示す図である。
ータを移送する第2の好ましい方法を示す図である。
するプロセスを示す図である。
を示す図である。
を示す図である。
伝送を示す図である。
ップリンク共有チャネル(CPCH)を使用した時間多
重化の方法を示す図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 基地局(BS)およびユーザ端末(U
E)を含む無線通信装置であって、使用の際には、基地
局が、時間フレーム内の選択された時間スロットで第1
の周波数(f1)にて第1のチャネル(DL1)上で、
ユーザ端末に何らかのデータを送信し、ユーザ端末が、
時間フレーム内の選択された時間スロットで第2の周波
数(f2)にて第2のチャネル(UL2)上で、基地局
に何らかのデータを送信し、 第1の周波数と第2の周波数が相殺され、 第1のチャネル上でも第2のチャネル上でもデータが送
信されない時間スロットで第1の周波数および第2の周
波数とは異なる第3の周波数(f3)にて第3のチャネ
ル(DL0)上で、ユーザ端末に他のデータを送信し、
またはユーザ端末から他のデータを受信するように動作
可能なユニットをさらに含む装置。 - 【請求項2】 第3のチャネルが、複数のユーザ端末間
で共有される送受信チャネル上で設定される、請求項1
に記載の装置。 - 【請求項3】 UMTSネットワークである請求項1ま
たは2に記載の装置。 - 【請求項4】 第3のチャネルがダウンリンクで送信さ
れ、ユニットが第3のチャネルをダウンリンク共有チャ
ネル(DSCH)上で伝送するように動作可能な送信機
である、請求項3に記載の装置。 - 【請求項5】 第3のチャネルがアップリンクで送信さ
れ、ユニットが第3のチャネルを共通パケット・チャネ
ル上で受信するように動作可能な受信機である、請求項
3に記載の装置。 - 【請求項6】 ユニットが、基地局から少なくともおよ
そ100メートル離れている、前記請求項のいずれかに
記載の装置。 - 【請求項7】 第1の周波数および第2の周波数が、I
MT2000に従って二重対の周波数であり、第3の周
波数が任意の他の使用可能周波数である、前記請求項の
いずれかに記載の装置。 - 【請求項8】 第1の周波数が1920から1980M
Hz帯域内、第2の周波数が2110から2170MH
z帯域内にあり、第3の周波数が1900から1920
MHzである、前記請求項のいずれかに記載の装置。 - 【請求項9】 時間フレーム内の選択された時間スロッ
トで、および第1の周波数にて第1のチャネル上で、ユ
ーザ端末に何らかのデータをダウンリンクで伝送するス
テップと、 時間フレーム内の選択された時間スロットで、および第
2の周波数にて第2のチャネル上で、ユーザ端末から何
らかのデータをアップリンクで伝送するステップと、 第3の周波数にて第3のチャネル上で、他のデータをユ
ーザ端末に送信またはユーザ端末から受信するステップ
と、 データが第1のチャネル上でも第2のチャネル上でも送
信されない時間スロットの第3のチャネル上でデータを
送信するステップとを含む無線通信の方法。
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EP01304097A EP1255363B1 (en) | 2001-05-04 | 2001-05-04 | Wireless telecommunications system and method for asymmetric data transmission |
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JP2002130243A Pending JP2003037869A (ja) | 2001-05-04 | 2002-05-02 | 無線通信装置、特にumtsまたは他の第3世代タイプのものおよび無線通信の方法 |
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DE (1) | DE60129108T2 (ja) |
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