JP2010526466A

JP2010526466A - Ｏｆｄｍネットワーク内においてリソースを割り当てる方法および装置

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Publication number: JP2010526466A
Application number: JP2010504969A
Authority: JP
Inventors: マシューピージェイベーカー; ティモシージェイモールスリー
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2007-05-02
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2010-07-29
Anticipated expiration: 2028-04-29
Also published as: JP4910068B2; CN101675636B; US20100118998A1; US8817896B2; ATE545257T1; EP2153602B1; ES2381638T3; KR101469730B1; USRE48603E1; TW200910858A; CN101675636A; WO2008135911A1; TWI502933B; EP2153602A1; KR20100017474A

Abstract

無線局は、少なくとも１つの他の局との通信のためにリソースを割り当てる手段を含み、さらに、少なくともその無線局から少なくとも１つの他の局に送信されるデータをマッピングする手段と、そのデータマッピングに循環シフトを適用する手段であって、この循環シフトが、マッピングされるべきデータブロックの数に依存して調整される手段とを含む。１つの可能な実施態様は、ＯＦＤＭにおけるＤＶＲＢ（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＶｉｒｔｕａｌＲｅｓｏｕｒｃｅＢｌｏｃｋ；分散化された仮想リソースブロック）のマッピングに関連する。

Description

本発明は、少なくとも２つの無線局間で通信する方法、およびかかる無線局に関するものである。より詳細には、本発明は、ＯＦＤＭネットワーク内における方法、たとえばＵＭＴＳネットワークとしてのモバイルシステム内における方法に関するものである。

ＵＭＴＳＬＴＥの下りリンクといったような、ＯＦＤＭデータ送信システムにおいては、データは、局所化されたモードまたは分散化されたモードのいずれかで送信され得る。局所化されたモードでは、１人のユーザのためのデータが、ＯＦＤＭサブキャリアの一続きの連続ブロックを用いて送信され、分散化されたモードでは、データは複数の別個のサブキャリア上で送信される。

典型的には、送信されるデータは、仮想リソースブロック（ＶｉｒｔｕａｌＲｅｓｏｕｒｃｅＢｌｏｃｋ；ＶＲＢ）と呼ばれるデータブロックにサブ分割される。その後、データは、ＯＦＤＭ波形上の具体的なリソース要素上にマッピングされ、１つのリソース要素は、１つのサブキャリア上において１つのＯＦＤＭ符号分の持続時間を含む。ＯＦＤＭ波形のリソース要素は、物理リソースブロック（ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｓｏｕｒｃｅＢｌｏｃｋ；ＰＲＢ）にグループ化される。このＰＲＢは、たとえば１４個のＯＦＤＭ符号分の持続時間に亘り、１２個のサブキャリアを含み得る。

図１は、用語を規定している。１つのＶＲＢは、典型的には、１つのＰＲＢにマッピングできるデータと同量のデータを含み得る。局所化された態様でＰＲＢにマッピングされるべきデータを含むＶＲＢは、局所化ＶＲＢ（ＬｏｃａｌｉｓｅｄＶＲＢ；ＬＶＲＢ）として知られ、一方、分散化された態様でＰＲＢにマッピングされるべきデータを含むＶＲＢは、分散化ＶＲＢ（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＶＲＢ；ＤＶＲＢ）として知られている。

ＤＶＲＢからＰＲＢへのいくつかの既知のマッピング方法には、以下のものが含まれる。

図２に図解した完全拡散型マッピング。このマッピングは、ＤＶＲＢからの個々のデータ符号を、ＬＶＲＢからのデータを含むＰＲＢ内において、拡散化された位置（場合によっては疑似ランダム的な位置）に配置する処理を包含する。このことは、局所化された送信を受信したユーザが、個々の分散化されたデータ符号の位置を知り、それらを自己のデータから削除しなくてはならないという欠点を有する。一方で、完全拡散型のマッピングは、分散化されたデータに対する送信ダイバーシティを最大化し、また、セルラ通信システム内におけるセル間干渉をランダム化するのを助ける。

図３に図解したグループ化マッピング。このマッピングでは、各ＰＲＢは、ＬＶＲＢからのデータか、ＤＶＲＢからのデータかのいずれかを含むが、両方は含まない。これにより、局所化されたデータの受信者が、分散化されたデータ符号の位置を知らなくてはならないという欠点は回避される。しかしながら、分散化された送信のためのダイバーシティの度合いは減り、とりわけ１つのＤＶＲＢからのデータが、上記に示したように１つのサブフレーム分の持続時間に亘って特定のサブキャリア上にマッピングされる場合には、分散化された送信のためのダイバーシティの度合いが減ってしまう。

以上の帰結として、マッピングにつき、大きな周波数ダイバーシティを可能とする改善された方法が必要とされている。

本発明の１つの目的は、リソース要素へのデータのマッピングにつき、改善されたマッピング方法を提供することである。

本発明の別の１つの目的は、あらゆる状況において周波数ダイバーシティを可能とするような、リソースのマッピング手法を提供することである。

本発明のさらに別の１つの目的は、シグナリングにつき過大なオーバーヘッドを生じさせることなく、良好な周波数ダイバーシティを可能とするような、リソースのマッピング方法を提供することである。

本発明の第１の側面によれば、一次局と少なくとも１つの二次局との間で通信リソースを割り当てる方法であって、
上記の一次局および上記の少なくとも１つの二次局の一方である少なくとも１つの送信局から、上記の一次局および上記の少なくとも１つの二次局の他方である少なくとも１つの受信局に送信されるデータを、マッピングする工程と、
上記のデータマッピングに循環シフトを適用する工程であって、この循環シフトが、マッピングされるべきデータブロックの数に依存して調整される工程と
を含む方法が提案される。

本発明によれば、データマッピングに循環シフトが適用される。この循環シフトは、ＯＦＤＭ符号ごとに異なり、シフトの差の大きさは、分散化された態様でリソース要素群にマッピングされる、データブロックの数に依存する。

本発明によれば、符号ごとにデータマッピングにシフトが適用され、シフトの大きさは、分散化された態様でリソース要素群にマッピングされる、データブロックの数に依存する。

本発明は、ＯＦＤＭ送信波形のサブキャリアに、分散化された態様でデータをマッピングするための、改善された方法を提供する。異なるＯＦＤＭ符号には異なる循環シフトを適用することが、ダイバーシティおよびランダム化を改善する点で有用であるが、その有用性は、マッピングされるデータブロックの数に依存することが認識された。したがって、本発明は、ＯＦＤＭ符号間において、循環シフトの差の適切なサイズを、マッピングされるデータブロックの数に依存して決定する手段を提供する。

本発明の別の側面によれば、少なくとも１つの他の局との通信のためにリソースを割り当てる手段を含む無線局であって、少なくともその無線局から少なくとも１つの他の局に送信されるデータをマッピングする手段と、上記のデータマッピングに循環シフトを適用する手段であって、この循環シフトが、マッピングされるべきデータブロックの数に依存して調整される手段とを含む、無線局が提案される。

物理リソースと、対応の仮想リソースとの組を図解した図（既に説明済み）従来の１つのマッピング方法を図解した図（既に説明済み）従来の１つのマッピング方法を図解した図（既に説明済み）従来の１つのマッピング方法を図解した図（既に説明済み）従来の１つのマッピング方法を図解した図（既に説明済み）循環シフトを用いたマッピング方法を図解した図本発明の実施形態を紹介するためのマッピング方法を図解した図本発明の実施形態を紹介するためのマッピング方法を図解した図本発明の実施形態を紹介するためのマッピング方法を図解した図本発明の実施形態を紹介するためのマッピング方法を図解した図本発明の実施形態を紹介するためのマッピング方法を図解した図本発明の方法を実施する無線局を含むネットワークを図解したブロック図

以下、添付の図面を参照して、例を用いて、本発明をより詳細に説明する。

本発明は、図１０に示すような通信システム３００に関するものであり、この通信システム３００は、たとえば基地局である一次局１００と、たとえば移動局である少なくとも１つの二次局２００とを含んでいる。

無線システム３００は、複数の一次局１００、および／または複数の二次局２００を含んでいてもよい。一次局１００は、送信手段１１０と、受信手段１２０とを含んでいる。送信手段１１０の出力部と、受信手段１２０の入力部とは、結合手段１４０によってアンテナ１３０に結合されている。この結合手段１４０は、たとえばサーキュレータまたは切換スイッチとされ得る。送信手段１１０および受信手段１２０に結合されているのは、制御手段１５０であり、この制御手段１５０は、たとえばプロセッサであってもよい。二次局２００は、送信手段２１０と、受信手段２２０とを含んでいる。送信手段２１０の出力部と、受信手段２２０の入力部とは、結合手段２４０によってアンテナ２３０に結合されている。この結合手段２４０は、たとえばサーキュレータまたは切換スイッチとされ得る。送信手段２１０および受信手段２２０に結合されているのは、制御手段２５０であり、この制御手段２５０は、たとえばプロセッサであってもよい。一次無線局１００から二次局２００への送信は、第１のチャネル１６０上で生じ、二次無線局２００から一次無線局１００への送信は、第２のチャネル２６０上で生じる。

上記で説明したように、局１００または２００のうちの一方が、少なくとも１つの他の局にデータを送信する必要のある場合には、ＶＲＢにサブ分割されたデータが、ＰＲＢ上にマッピングされる必要がある。周波数ダイバーシティは、１つの特定の周波数帯に局在する悪条件の影響を、軽減することを可能とする。上記の説明から見て取れるように、完全拡散型の方式は、そのような周波数ダイバーシティを可能とするが、すべての局にそれら局の割当ブロックを通知するための多大なシグナリングの必要性を生じさせる。

たとえば、各ＯＦＤＭ符号（または１つのＯＦＤＭ符号中の隣接するサブキャリアの組）が、図４Ａおよび図４Ｂに見て取れるように異なるＤＶＲＢからのデータに割り当てられるＴＤＭＡマッピングのような、他の技術によって、追加のダイバーシティを実現することもできる。しかしながら、たとえば一部のリソース要素中における制御シグナリングまたはパイロット符号の存在のために、ＰＲＢ内の各ＯＦＤＭ符号が、データマッピングに利用可能な異なる数のリソース要素を有し得る場合には、この形態は単純明快ではない。

これに代えて、図５に示すように、ＤＶＲＢからのデータを担持する各ＰＲＢ内において、サブキャリア周辺で各ＤＶＲＢからのデータに循環シフトを適用することができる（１つのＯＦＤＭ符号から次のＯＦＤＭ符号に進むにつれて、循環シフトの量が１だけ増分する態様で）。

分散化されたデータを含むＰＲＢにマッピングされる異なるＤＶＲＢの数が、上記に示した例のようにＰＲＢ内のサブキャリア数と同数であるような場合には、上記に示した例は、良好に機能する。分散化されたデータ用に指定されたＰＲＢにマッピングされるＤＶＲＢの個数によっては、１つのＤＶＲＢからのデータは、最終的に、サブフレームの持続時間に亘って上記のＰＲＢからのサブキャリアの同一のサブセットにマッピングされることとなるかもしれないし、ＤＶＲＢの別の個数においては、ＯＦＤＭ符号間の循環シフトに自然な差が生じるかもしれず、その差は、追加的に印加される循環シフトによって打ち消されるかもしれない。

このことは、図６に図示された以下の例に示されている。この例では、１つのＤＶＲＢからのデータが１つの色で表されており、数は、それぞれのＤＶＲＢからのｎ番目のデータビットであることを表している。

この例では、３つのＤＶＲＢからのデータが送信される。このデータは、たとえば３つのＰＲＢにマッピングされてもよく、それらＰＲＢのうちの１つが上記に示されている。このＰＲＢは、１２個のサブキャリアを含む。各サブキャリアからのデータ符号の通常のマッピングは、各ＤＶＲＢからのすべてのデータが、利用可能なサブキャリアのうちの特定のサブセット内に制限されるという結果をもたらす。このことは、不利となり得る。なぜならば、たとえばフェーディングまたは干渉のために、特定のサブキャリアが、サブフレームの持続時間に亘って低いチャネル品質を被ることとなるかもしれないためである。

図７に示すように、データ符号からサブキャリアへの異なるマッピングが使用される場合にも、上記が当てはまる。

この図７には、周波数分離された、３つのＰＲＢが示されている。データ符号は、すべてのＰＲＢを横断してマッピングされるが、１つのＤＶＲＢからのデータは、依然として、利用可能なサブキャリアの１つのサブセット内に制限されている。

この問題は、図８に示すようにして、１つの符号から次の符号へと、追加の循環シフトを適用することにより解決され得る。

１１個のＤＶＲＢを伴う別の例が、図９Ａに示されている。

この図では、循環シフトは適用されていないが、各ＤＶＲＢからのデータ符号が、サブキャリアを横断して自然にローテーションしている。

しかしながら、３つのＤＶＲＢがマッピングされるときと同様の追加の循環シフトが適用されれば、この自然な循環シフトは打ち消され、図９Ｂに見て取れるように、同様の根本的な問題が再び出現する。

本発明の最も一般的な実施形態では、データブロックの数（Ｎ_ｄ）とＯＦＤＭ符号のインデックス（ｎ）との関数（Ｆ）によりシフトが与えられるようにして、循環シフトが、ＯＦＤＭ符号間で、画一的でない態様で変化し得る。したがって、本発明によれば、ｎ番目のＯＦＤＭ符号に適用されるシフトは、Ｓ（ｎ）＝Ｓ０＋Ｆ（ｎ，Ｎ_ｄ）により表すことができる。ここで、Ｓ０は第１のＯＦＤＭ符号（すなわち符号インデックスがｎ＝０であるＯＦＤＭ符号）に適用されるシフトである。Ｓ０は、便宜上ゼロとされてもよい。

１つの特殊なケースでは、連続するＯＦＤＭ符号に適用される追加の循環シフトは、一定とされる。その場合、シフトは、Ｓ（ｎ）＝Ｓ０＋ｎ・Ｎｓの形式となる。ここで、Ｎｓは、連続するＯＦＤＭ符号に適用される追加シフトである。本発明によれば、Ｎｓの値は、Ｎ_ｄに依存する。

本発明の１つの実施形態では、循環シフトは、マッピングされるＤＶＲＢの数Ｎ_ｄが、サブキャリアの数Ｎ_ｓｃの約数であるか否かに依存するものとされる。たとえば、Ｎ_ｓｃｍｏｄＮ_ｄ＝０であれば、１つのＯＦＤＭ符号から次のＯＦＤＭ符号に進む際に、１サブキャリア分の追加循環シフトが適用され（すなわちＮｓ＝１）、一方、Ｎ_ｓｃｍｏｄＮ_ｄ≠０であれば、循環シフトは適用されない（すなわちＮｓ＝０）。

いくつかの実施形態では、送信ダイバーシティが利用され得る。この場合、一続きの連続したリソース要素にマッピングされる群に、データ符号をグループ化することが有利となり得る。その場合、１つの群に含まれる一続きの連続したリソース要素の数は、送信アンテナの数Ｎ_ｔに等しくされる。１つの群に含まれるリソース要素は、同一のＤＶＲＢからのデータのために使用される。そのような場合、１サブキャリア分の循環シフトが適用されるべきか否かを決定するための適切な条件としては、（Ｎ_ｓｃ／Ｎ_ｔ）ｍｏｄＮ_ｄ＝０であるか否かという条件が使用され得る。

別の１つの実施形態では、異なるセル、とりわけ互いに送信の干渉が起こり得る隣接セルでは、追加の循環シフトの大きさが異なる大きさとなるように設定されてもよい。たとえば、循環シフトが適用される場合、ＯＦＤＭ符号間におけるシフトの差の大きさは、Ｎｓ＝Ｃｅｌｌ＿ＩＤｍｏｄＮ_ｄといったような、セルＩＤ（ＣｅｌｌＩＤ）の関数とされてもよい。

本発明は、周波数以外の他のドメインにおけるシフトを用いて適用されてもよい点に留意されたい。たとえば、時間、コードまたはアンテナのシフトを用いてもよい。

本発明はまた、完全拡散型のマッピングにも適用することができる。

本発明は、ＵＭＴＳＬＴＥといったような、複数のリソース要素を利用した通信システムに適用することができる。

本発明は、ＯＦＤＭ送信波形のサブキャリアに、分散化された態様でデータをマッピングするための、改善された方法を提供する。異なるＯＦＤＭ符号には異なる循環シフトを適用することが、ダイバーシティおよびランダム化を改善する点で有用であるが、その有用性は、マッピングされるデータブロックの数に依存することが認識された。したがって、本発明は、ＯＦＤＭ符号間において、循環シフトの差の適切なサイズを、マッピングされるデータブロックの数に依存して決定する手段を提供する。図面および上記の説明において、本発明を詳細に図解し説明してきたが、かかる図解および説明は、本発明を限定するものではなく、説明ないし例示目的のものであると捉えられるべきである。本発明は、開示されている実施形態に限定されるものではない。

特許請求の範囲に記載された発明を実施する技術分野の当業者においては、本願の図面、明細書および特許請求の範囲を検討することにより、開示された実施形態に対する他のバリエーションも、理解し、実施することができる。

特許請求の範囲において、「含む」または「備える」との語は、他の要素または工程の存在を排除するものではなく、「１つの」という不定冠詞は、複数の存在を排除するものではない。単一のユニットが、請求項中に挙げられた複数の項目の機能を満足してもよい。特定の施策が単に互いに異なる従属請求項に記載されているという事実は、それらの施策の組合せは、有利に用いることができない旨を示すものではない。

コンピュータプログラムは、光記憶媒体、または他のハードウェアと共にもしくはその一部として供給される半導体媒体といったような、適切な媒体上に記憶／頒布されてもよいが、たとえばインターネットまたはその他の有線もしくは無線電気通信システムを介する形態といったような、他の形態で頒布されてもよい。

特許請求の範囲中の参照符号は、本発明の技術的範囲を限定するものと捉えられるべきではない。

Claims

一次局と少なくとも１つの二次局との間で通信リソースを割り当てる方法であって、
前記一次局および前記少なくとも１つの二次局の一方である少なくとも１つの送信局から、前記一次局および前記少なくとも１つの二次局の他方である少なくとも１つの受信局に送信されるデータを、マッピングする工程と、
前記データマッピングに循環シフトを適用する工程であって、該循環シフトが、マッピングされるべきデータブロックの数に依存して調整される工程と
を含むことを特徴とする方法。
当該方法が、ＯＦＤＭ通信方法に適用され、前記循環シフトが、ＯＦＤＭ符号ごとに異なり、シフトの差の大きさが、分散化された態様でリソース要素群にマッピングされるべきデータブロックの数に依存することを特徴とする請求項１記載の方法。
第１のＯＦＤＭ符号（すなわち符号インデックスがｎ＝０であるＯＦＤＭ符号）に適用されるシフトをＳ０、前記マッピングされるべきデータブロックの数をＮ_ｄとして、ｎ番目のＯＦＤＭ符号に適用される前記シフトが、Ｓ（ｎ）＝Ｓ０＋Ｆ（ｎ，Ｎ_ｄ）により表されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
前記循環シフトは、前記マッピングされるべきデータブロックの数が、サブキャリアの数の約数であるか否かに依存することを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の方法。
一続きの連続したリソース要素にマッピングされる群に、データ符号をグループ化する工程であって、１つの群に含まれる前記一続きの連続したリソース要素の数が、送信アンテナの数に等しくされる工程を、さらに含むことを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の方法。
前記循環シフトが、前記一次局のセルのＩＤの関数であることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の方法。
前記循環シフトが、時間のシフト、コードのシフト、周波数のシフト、およびアンテナのシフトのうちの、少なくとも１つを包含していることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の方法。
少なくとも１つの他の局との通信のためにリソースを割り当てる手段を含む無線局であって、少なくとも当該無線局から前記少なくとも１つの他の局に送信されるデータをマッピングする手段と、該データマッピングに循環シフトを適用する手段であって、該循環シフトが、マッピングされるべきデータブロックの数に依存して調整される手段とを含むことを特徴とする無線局。