JP2010530695A

JP2010530695A - 通信方法

Info

Publication number: JP2010530695A
Application number: JP2010512831A
Authority: JP
Inventors: オリヴィエールジェイ−エムハス; マシューピージェイベイカー
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2028-06-20
Also published as: CN101689978B; KR20100044789A; TWI450527B; TW200917725A; CN101689978A; US8259636B2; WO2008155741A3; WO2008155741A2; EP2171907A2; KR101484489B1; US20100172281A1; JP5543339B2

Abstract

本発明は、少なくとも１つのプライマリステーション及び複数のセカンダリステーションを含む通信ネットワークにおけるデータ通信方法に関し、当該方法は、セカンダリステーションにおいて、ランダムアクセスチャネル上でプライマリステーションにフィードバック信号を送信するステップを有し、前記フィードバック信号は、考慮されたセカンダリステーションとプライマリステーションとの間の少なくとも一つのpoint-to-pointリンクに関する専用タイプか、又は、マルチキャストリンクに関する共通タイプであり、送信に依存して、第２部分は、マルチキャストリンクの第１タイプ又はマルチキャストリンクの第２タイプに関連付けられる。

Description

本発明は、通信ネットワークの中でデータを通信するための方法、及び、本発明を実行するために整えられた通信ネットワークを形成するためのセカンダリステーションに関する。

UMTSネットワークのようなモバイル通信ネットワークはセルを含み、その中でプライマリステーション(又はNodeB)が複数のセカンダリステーション(又はユーザ機器すなわちUE)と通信する。セルは、ネットワークコントローラによって制御される。

UMTS Long Term Evolution(LTE)において、eMBMSサービス(evolved MBMS)は、単一周波数ネットワーク(SFN)によって提供されることができ、そのネットワークにおいて、セカンダリステーションによって一つの送信とみなされる複数のセルからの同報MBSFN送信を実行するために、セルのグループは同調して同期する。MBSFNトラフィックは、
- 専用の周波数レイヤ、又は
- 非eMBMSサービスと共有される周波数レイヤ（ここで、「混合セル」のセットは、ユニキャスト及びMBSFN送信の両方をサポートする）、
で送信されることができる。

UTRA Release 6 MBMS配置のように、LTEにおいても、一つのセル(SC)が、ポイント-マルチポイント(Point-to-Multipoint：PTM)eMBMSトラフィックを送信することが可能であり、LTEにおいて、これは、DL-SCH(ダウンリンク共用チャネル)チャネル上で送信されて、個々のセルのプライマリステーションによってスケジューリングされる。

この「単一セルからのポイント・トゥ・マルチポイント」(Point To Multipoint from Single Cell: PTM-SC)構成は、(ユニキャストの場合と同一の)専用のフィードバックチャネルをサポートすることが決定され、このチャネルは、eMBMS送信に対して肯定応答/否定応答(ACK/NACK)して、eNodeBがDL-SCH上で再送信をスケジューリングするためのHARQを可能にする。

MBSFNネットワークにおいて、eMBMSトラフィックは、「複数のセルからのポイント・トゥ・マルチポイント」(point-to-multipoint from multi-cells: PTM-MC)で、MCHチャネル上で送信される。このトラフィックは、MCE制御エンティティ(Multicast Coordination Entity)によってスケジューリングされる。このPTM-MC構成が、専用チャネル上であろうと共通チャネル上であろうと、フィードバックのためのメカニズムをサポートするかは、まだ決定されていない。同様に、(MBSFNネットワークの全体又はその一部で)マルチセル再送信を提供する可能性は、今もなお未決の問題である。

上記したように、PTM-SC構成のための再送信をサポートするために提案されたHARQメカニズムがPTM-MC構成に拡張されることができるかに関する議論は、3GPP RAN2において継続中である。ネットワーク効率に関する利点は認められるが、実装の複雑さが、適切なメカニズムの採用を不確かにしている。

特に、MCH送信がMCCH上でスケジューリングされるので、MBSFN再送信はMCHチャネル上で送信されることができない。任意のMBSFN的な再送信は、サービスの反復のために、独立した再送信よりも適している。一方、独立したMBSFN再送信は、混合セルにおけるDL-SCH上で送信されることができ、それらは、混合セルeNodeBによってスケジューリングされることができる。

加えて、PTM-MC構成におけるカバレージ(coverage)及びスループット(変調及び符号化スキーム)を最適化するために、eNodeB間の調整がMBSFNネットワークにおいて必要である。例えばMBSFN領域の境界にいるユーザに関する特定の情報を得ることは、彼らがMBSFN領域中でより劣った性能を経験するので、ネットワークにとって有益である。ユニキャスト動作とMBSFN動作との間で無線条件が異なる可能性があるので、セル計画及びリソース供給を支援するために、セルカバレージ又はチャネル品質に関する個々のユーザからのフィードバック情報(例えば物理レイヤ測定値又はCQI報告)が詳細に必要とされる場合がある。

MBSFNネットワーク中のPTM-MC構成におけるセルカバーレージ及びチャネル品質に関する個々の又は集計された(共通の)フィードバックを提供するための技術上の提案はまだ示されていない。

さらに、ユニキャストUEのためのフィードバックリソース割当てがまだ決定されておらず、リソース効率のためにはユニキャスト及びeMBMSトラフィックに同じメカニズムを再利用することが好ましいので、eMBMSフィードバックリソースも今のところ、(PTM-SC及びPTM-MC構成の両方に対して)特定されることができない。フィードバックを提供することに関する主な懸念は、アップリンクにおいて生じる更なるオーバーヘッドであり、特定のメカニズムがユニキャストについて合意される場合、マルチセル構成のための多少の調節を伴うが、それはeMBMS PTM-SC及び/又はPTM-MCに対しても選択されるであろう。

ユニキャスト(及びPTM-SC)のための専用アップリンクフィードバックチャネルの正確な実施詳細はまだ定められていないが、ユニキャストフィードバックのための(3GPP TS36.300における)現在の同意の線は、何らかの方式のRACHリソース分配が行われ、複数のRACHリソース(ランダムIDとして知られるシグネチャプリアンブル)が、フィードバックを送信することを望んでいるUEによるランダムな選択のために割り当てられることである。

しかしながら一般に、かなり多くのUEのためのMBSFNネットワーク中のポイント・トゥ・ポイント構成において、複数のUEからの任意の形式の一般的なフィードバック(物理測定値、CQI、HARQのためのACK/NACKなど)のために利用可能なメカニズムはまだ存在しない。ポイント・トゥ・ポイントのユニキャストフィードバックが最高10個のUEのためのポイント・トゥ・マルチポイントのフィードバックの代わりに用いられることができることが提案されたが、性能及び干渉の理由により、このスキームは、PTM-SC又はPTM-MC動作において、より多数のUEに拡張することができないとのコンセンサスがある。

本発明の目的は、２つの異なるエンティティによって処理されるべき２種類のフィードバックを必要とするという双頭(bicephalic)MBSFN構成問題に対処することである。
- MBSFN受信におけるUEからの共通CQIフィードバックは、MBSFNマルチセル全体のネットワークカバレージ管理及びリソース供給を目的とする。
- MBSFNトラフィックの再送信のためのACK/NACKフィードバックは、個々のUEが設置される混合セルのDL-SCH上での再送信の局所的なスケジューリングを目的とする。

本発明の他の目的は、MBMS状況で容易にフィードバックを提供することを可能にするネットワークにおいて通信するための方法を提供することである。

したがって、PTM-SC又はPTM-MC動作中の混合セルにおける共通フィードバックのために、フィードバックのタイプ（カバレージ適応のための共通チャネル品質(CQI)又はHARQ再送信のための専用のACK/NACK）を区別するための暗黙の(implicit)信号を用いて、(ユニキャストに対して合意された)専用のアップリンクフィードバックメカニズムの一部を再利用することが提案される。

その結果として、本発明の第１の態様によれば、
少なくとも１つのプライマリステーション及び複数のセカンダリステーションを有する通信ネットワークにおいてデータを通信するための方法が提案され、当該方法は、セカンダリステーションにおいて、ブロードキャスト又はマルチキャストメッセージの受信に応じて、ランダムアクセスチャネルのフィードバックリソースによってプライマリステーションにフィードバック信号を送信するステップを有し、前記フィードバックリソースは一セットのセカンダリステーションに共通に割り当てられ、前記フィードバック信号は、
- 考慮されたセカンダリステーションとプライマリステーションとの間の少なくとも１つのポイント・トゥ・ポイント・リンクに関する専用タイプであって、当該フィードバック信号はプライマリステーションにアドレス指定されるか、又は
- マルチキャストリンクに関する共通タイプであって、当該フィードバック信号はプライマリステーションにリンクされたネットワークコントローラにアドレス指定される。

したがって、本発明は、ネットワークによるRACHリソースの割当てにおいて、そして、セカンダリステーションによるRACHプリアンブルシグネチャの使用において、異なる使用可能なタイプのeMBMS送信(すなわちセカンダリステーションによる異なる使用可能なタイプのeMBMS受信)のための更なる分離度をもたらす。一般的にこれは、ユニキャストのための又はPTM構成のための２種類のRACHリソースを提供するネットワークによって、及び、フィードバックのタイプを知らせるセカンダリステーションによって、以下のように構成される。
- ネットワークは、以下のためのRACHリソースを分配する。
- PTPランダムアクセスフィードバック: (すでに定められたように)ユニキャストのために用いられる。
- PTM-MC(又はPTM-SC)ランダムアクセスフィードバック: PTM-MC構成において(又はPTM受信モードがMBSFN受信に対してUEにとって透過的であるので、PTM-SC構成において)、MBSFN送信を受信するUEによって用いられる。
- PTM-MC RACHプリアンブルシグネチャのために、予備ビットは、UEがそのフィードバックをどこに送信することを意図しているのかを示すために用いられ、それはフィードバックの原因及び以下のフィードバックのタイプに依存する。
- CQIフィードバック: セルカバレージ及びMCS適応のMBSFN調整のためのMCE制御エンティティのネットワーク管理機能を目的とする。
- HARQのためのACK/NACK: ローカル混合セルeNodeBによる再送信のスケジューリングを目的とする。

PTM-MC分割フィードバックメカニズムのいくつかの利点は、以下の通りである。
- 意図されたターゲットにフィードバックを直接向けるために、(MBSFN受信がUEにとって透過的であるように複数のセルからのMCH送信が調整及び同期されているために)UEはそれがPTM-SC MBSFN送信を受信しているのか又はPTM-MC MBSFN送信を受信しているのか分からないという欠点を無視する。
- 既存の専用PTPフィードバックより高速なメカニズムを提供する。
- 専用PTPフィードバックにおいて、特に後続のRRC接続及びNAS信号のために予め必要であるC-RNTIの割当ての前に必要なUEの身元の解明のために、一連の低レベル及び高レベルの信号交換が、UEによるランダムアクセスに続く。
- 提案された共通PTMフィードバックによって、CQIのためのランダムアクセスプリアンブルを受信すると、ネットワークは、UEの身元の解明もRRC接続の確立も必要とすることなく、予め構成されたメッセージサイズをCQIフィードバックに直ちに割り当てることができる。
--セル計画のためには、共通MBSFN受信に関する平均の又は集計されたCQI情報で十分であり、したがって各UEの身元を知っていることは不要である。
-既存の範囲のRACHリソースを再利用して、受信されたフィードバックにおけるパターンに従って、
- 専用(ユニキャスト)と共通(PTM)との間、
- MBSFNのためのCQIとローカル混合セル再送信のためのACK/NACKとの間で、
RACHリソースの動的な分配を実行するための適応性をネットワークに提供することを可能にする。

本発明の主な関心の一つは、ネットワークエンティティによるフィードバック情報のより高速かつより正確な処理を可能にする、対象とされたフィードバックのタイプの暗黙の表示にあることに留意する必要がある。
- RACHの従来の実施では、リソースの分配は、全てのセカンダリステーションに対して同じように受信されて処理される初期のアクセス要求手順のためのシグネチャの静的物理マッピングに対応する。
- 本発明によれば、リソースの分配は、異なるネットワークエンティティがより高速にそれらの機能に専用のフィードバック情報を受信し、したがってそのフィードバック情報を処理することを可能にする。

本発明は、一例として、添付の図面を参照してさらに詳細に以下に説明される。

本発明が実施されるネットワークのブロック図。

本発明は、図1に示されるような通信システム300に関し、当該システムは、基地局のようなプライマリステーション100、及び、移動局のような少なくとも一つのセカンダリステーション200を含む。

無線システム300は、複数のプライマリステーション100及び/又は複数のセカンダリステーション200を含むことができる。プライマリステーション100は、送信手段110及び受信手段120を含む。送信手段110の出力及び受信手段120の入力は、例えばサーキュレータ又は切換スイッチであることができる結合手段140によって、アンテナ130に結合される。例えばプロセッサであることができる制御手段150が、送信手段110及び受信手段120に結合される。セカンダリステーション200は、送信手段210及び受信手段220を含む。送信手段210の出力及び受信手段220の入力は、例えばサーキュレータ又は切換スイッチであることができる結合手段240によって、アンテナ230に結合される。例えばプロセッサであることができる制御手段250が、送信手段210及び受信手段220に結合される。プライマリ無線ステーション100からセカンダリステーション200への送信は、第１チャネル160上で行われ、セカンダリ無線ステーション200から第１無線ステーション100への送信は、第２チャネル260上で行われる。

典型的な実施の形態は、先の部分で説明された本発明の重要なポイントに基づいて、ネットワーク実装を考える。
- RACHリソースは、ユニキャストとPTMランダムアクセスプリアンブルとの間で分割される。
- PTMランダムアクセスプリアンブルは、送信されるべきフィードバック情報、すなわち、
- MBSFNセルカバレージの調整並びに変調及び符号化スキーム適応のためのCQIフィードバック、
- ローカル混合セルeNodeBによるHARQ再送信のスケジューリングのためのACK/NACK、
のターゲットの暗黙の指示を含む。

RACHリソース供給
- RACHリソースは、BCH上で一般的に示される。
- MBSFNネットワークが動作中のときに、
- RACHリソース分配は、MBSFN調整の一部として実行されることができ、フィードバックのタイプ又はフィードバックを提供するUEの数に従って動的に調節されることができる。
- PTM-MC(又はPTM-SC)動作のために予約されるRACHリソースは、MCH上で示されることができる。
- MCHは同様に、フィードバック情報(例えばCQI粒度又は負荷) のための特定のパラメータを構成することができる。
- 本説明はこれまでのところ、RACH/PRACHチャネル(1.25MHz)のみの分配を考慮したが、同様にいくつかのPRACHチャネルも考慮することに留意すべきである。

PTM-MC RACHリソース及びMBSFNサービスマッピング
MBSFN受信に関するフィードバックを提供するUEの一つの重要な態様は、再送信のためのACK/NACKが、そのUEによって受信されたMBMSサービスに固有であることである。これは、同じサービスがMSBFNマルチセル構成全体にわたって展開され、カバレージ及び受信が全てのサービスに対して同様であるので、CQIフィードバックにとってはやや正しくない。

ACK/NACKフィードバック(及び混合セルにおける適切な再送信)のためにどのMBMSサービスが考慮されているのかを知るという要求は、以下によって解決されることができる。
- UEが送信する準備をしているフィードバックの対象である特定のMBMSサービスIDに関連付けられたRACHプリアンブルシグネチャを選択するように、RACHリソースと特定のMBMSサービスIDとの間の直接マッピングを提供すること。
- オプションとして、MBMSサービスごとのRACHプリアンブルシグネチャのプールが存在することができる。
- 同じMBMSサービスIDに対してフィードバックを送信しようと試みて、したがって同じRACHプリアンブルシグネチャを用いるUEがあまりにも多い場合(潜在的に干渉を引き起こす)、いつUEがRACH要求を送信することができるかに関する確率係数が、更なるランダム化を提供するために用いられることができる。これは、共通フィードバックが提供され、平均パターンの統計的情報で十分であるという本発明の精神に沿う。
- RACHリソースのプールを任意のMBMSサービスIDマッピングから自由にして、その代わりに、ACK/NACKフィードバック情報と共にMBMSサービスを送信するために、十分なサイズのアップリンクメッセージをUEに割り当てる。
- ACK/NACKフィードバック情報の内容の例は、この場合には、「MBMSサービスID +最後の受信パケットのシーケンス番号」であることができる。
CQIフィードバックの送信は、両方のオプションによって使用可能である。

ネットワークが後続のメッセージにおいて個々のUEへの適切なアップリンクリソース割当てによって応答することができるように、一つの追加のビットがさらに、選択されたランダムIDに並置されて、フィードバックの原因又は送信を待っているメッセージのサイズを示すために用いられることができる。

MBSFNの調整
調整は、MBSFN MCEとMBSFN送信に関与している混合セル中のeNodeBとの間で行われ、適切なネットワークエンティティによる適切なタイプの共通フィードバックの読取り(すなわち受信及び後続のシグナリング)を促進するために必要であることが理解されるべきである。しかしながら、セル調整及び構成は3GPP RAN2において審議中であり、現時点で動作のモデルを示すことはこの提案の目的ではない。

同様に、CQIフィードバック後のセルカバレージ適応の詳細は、この提案の範囲外である。

UEに対して透過的であるPTM-MC及びPTM-SC動作にとって、伝送電力の調整がセルごとに実行されることができるので、CQIフィードバックの受信は両方の構成において有益であり、領域境界の性能又は一般的なセルカバレージを改善する。

加えて、本発明の変形例において、CQIフィードバックと特定のサービスの再送信のためのACK/NACKフィードバックとを結合することは、この"双頭の"提案のより複雑な実装において使用可能であり、より効率的な再送信のための目標とされたビーム形成を実行することを可能にする。

本発明は、通信装置がランダムアクセス送信を行うUMTSのようなモバイル通信システムにおいて実施されることができる。

本明細書及び請求の範囲において、単数形の要素は、その要素が複数存在することを除外しない。さらに、「有する」や「含む」との用語は、挙げられたもの以外の他の要素又はステップが存在することを除外しない。

請求の範囲中の括弧内に参照番号が含まれることは、理解を助けることを目的としたものであり、制限することを目的としない。

本開示を読むことで、他の修正が当業者にとって明らかとなる。そのような修正は、無線通信の技術及び送信電力制御の技術において既に知られ、本明細書で既に述べられた特徴の代わりに又はそれらに加えて用いられることができる他の特徴を含むことができる。

Claims

少なくとも一つのプライマリステーション及び複数のセカンダリステーションを含む通信ネットワークにおけるデータ通信方法であって、セカンダリステーションにおいて、ブロードキャスト又はマルチキャストメッセージの受信に応じて、ランダムアクセスチャネルのフィードバックリソースによってプライマリステーションにフィードバック信号を送信し、前記フィードバックリソースは、一セットのセカンダリステーションに共通に割り当てられ、前記フィードバック信号は、
セカンダリステーションとプライマリステーションとの間の少なくとも一つのポイント・トゥ・ポイントリンクに関する専用タイプであり、前記フィードバック信号がプライマリステーションにアドレス指定されるか、又は
マルチキャストリンクに関する共通タイプであり、前記フィードバック信号がプライマリステーションにリンクされるネットワークコントローラにアドレス指定される、
データ通信方法。
前記共通タイプが、複数のセカンダリステーションに共通である専用信号である、請求項１に記載の方法。
前記専用タイプが、ARQ又はHARQプロセスのフィードバックである、請求項１又は請求項２に記載の方法。
マルチキャストリンクの前記共通タイプが、ブロードキャスト又はマルチキャストトラフィックのためのフィードバックであり、チャネル品質インジケータ(CQI)を含む、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
前記ブロードキャスト又はマルチキャストメッセージが先に送信されたメッセージの再送信である場合、前記フィードバック信号は前記専用タイプである、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の方法。
前記ブロードキャスト又はマルチキャストメッセージがマルチキャストメッセージである場合、前記フィードバック信号は前記共通タイプである、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の方法。
前記マルチキャストメッセージは複数のセルに対して共通である、請求項６に記載の方法。
前記フィードバック信号はフィードバックシグネチャを示すためのフィールドを含み、このフィールドの少なくとも一つのビットは、前記フィードバック信号のタイプを特定するために用いられる、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の方法。
前記フィードバック信号が前記共通タイプである場合に、プライマリステーションにおいて、前記フィードバック信号を前記ネットワークコントローラに送信するステップをさらに有する、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の方法。
少なくとも一つのプライマリステーション及び複数のセカンダリステーションを含む通信ネットワークにおけるデータ通信のためのセカンダリステーションであって、
ブロードキャスト又はマルチキャストメッセージを受信するための受信器、
ランダムアクセスチャネルのフィードバックリソースによってプライマリステーションにフィードバック信号を送信するための送信器を有し、
前記フィードバックリソースは、一セットのセカンダリステーションに共通に割り当てられ、前記フィードバック信号は、
考慮されるセカンダリステーションとプライマリステーションとの間の少なくとも一つのポイント・トゥ・ポイントリンクに関する専用タイプであり、前記フィードバック信号がプライマリステーションにアドレス指定されるか、又は
マルチキャストリンクに関する共通タイプであり、前記フィードバック信号がプライマリステーションにリンクされるネットワークコントローラにアドレス指定される、
セカンダリステーション。