JP2011519540A - ネットワークにおいて通信するための方法及びそのための無線局 - Google Patents

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本発明は、二次局から少なくとも１つの一次局へデータを送信するための方法に関し、一次局において、二次局からのデータの送信のためのリソースブロックを割り当てるリソース割り当てメッセージを二次局へシグナリングチャネル上で送信し、前記メッセージは、第１ドメインにおけるリソースを割り当てるためのフィールドを有し、前記フィールドの少なくとも１つのビットは、前記第１ドメインとは異なる第２ドメインにおけるリソースを割り当てるために流用される。

Description

本発明は、ネットワークを通してデータを通信するための方法に関する。より具体的には、本発明は、モバイル通信ネットワーク(例えば、UMTSネットワーク)において通信するための方法に関する。
多くの通信システムは、それらが互いに通信することができるようにそれぞれのノードに伝送リソースを割り当てることに責任がある集中型スケジューラを用いて動作する。
典型的な例は、UMTS LTE(Long Term Evolution)のアップリンクであり、そこでは、使用者機器(UE)とも呼ばれる異なる二次局からのアップリンク及び送信は、evolved Node B(eNB)とも呼ばれるセルの一次局によって、時間及び周波数においてスケジューリングされる。一次局は、二次局に「スケジューリング付与」メッセージを送信して、一般的に付与メッセージの送信の約3ms後である、二次局のアップリンク送信のための特定の時間-周波数リソースを示す。付与メッセージは、さらに一般的に、二次局の送信のために用いられる他の送信パラメータ(例えば、データ速度又はパワー)を特定する。
二次局が通信範囲の限界、例えばセル境界にある場合、アップリンク送信速度は、一般的に、二次局の利用可能な送信パワーによって制限される。そのような場合、周波数ドメインにおける少量のリソース及び時間ドメインにおける拡張されたリソースを用いてデータパケットを送信することができることが望ましい場合がある。
この種のアプローチは、例えばLTEのための3GPPにおいて既に提案されており、"TTI バンドリング(TTI bundling)"として知られている（TTIはTransmission Time Interval）。ここで、二次局は、周波数ドメインにおける少量のリソース(例えば１つのリソースブロック)を用いてパケットを送信するが、複数のサブフレームにわたって及ぶ。TTIバンドル中のサブフレームの数は、半静的に、すなわち、パケット送信ごとにではなく、時折更新される場合がある上位レイヤ信号によって設定されると現在仮定されている。一般に、より上位のレイヤの信号は、通常の信号よりもゆっくりしている。TTIバンドリングは、１つのダウンリンク制御メッセージのみが必要とされ、全バンドルに対して１つのACK/NACKが送信されることのみを必要とするので、連続するサブフレーム上で複数の送信を送るよりも効率的である。TTIバンドリングの使用(及びバンドルサイズ)は、例えばより上位のレイヤの信号によって半静的に設定される。TTIバンドリングアプローチは、周波数ドメインにおける非常に小さいリソース割り当て(例えば1RB)が適切であり、 データパケットサイズが変化しないVoIPの場合に適用されることが意図される。
しかしながら、ここで対象にされる問題は、現在利用可能なシグナリングチャネルは、想定されるアプリケーションに対して効率的でなく、すなわち、変化するパケットサイズ及び/又は無線チャネルの変化に適合するために望ましいバンドリングの程度を動的に変更するのに効率的でないことである。
本発明の目的は、より動的なバンドリングアプローチによってリソースを割り当てるための方法を提案することである。
本発明の他の目的は、必要なシグナリングが低減された、バンドルにリンクされるリソースを割り当てるための方法を提案することである。
この目的のために、本発明の第１の態様によれば、二次局から少なくとも１つの一次局へとデータを送信するための方法が提案され、当該方法は、前記一次局において、前記二次局からのデータの送信のためのリソースブロックを割り当てるリソース割り当てメッセージを前記二次局へシグナリングチャネル上で送信し、前記メッセージは、第１ドメインにおけるリソースを割り当てるためのフィールドを有し、前記フィールドの少なくとも１つのビットは、前記第１ドメインとは異なる第２ドメインにおけるリソースを割り当てるために流用される。
その結果として、バンドルのサイズ又は時間リソースの数は、それらの利用可能なデータ速度によって、各々の二次局の必要性に応じて調整されることができる。さらに、リソースブロックの割り当てに関連した制御メッセージが通常の制御メッセージと同じサイズであることができるので、提案されるソリューションは、より多くの信号伝達を引き起こさない。本発明の第１の態様の変形例では、複数のリソースブロックが、１つのバンドルにおいて送信される。
本発明の第２の態様によれば、一次局が提案され、当該一次局は、二次局にデータを送信するための送信手段を有し、前記送信手段は、前記二次局からのデータの送信のためのリソースブロックを割り当てるリソース割り当てメッセージを前記二次局へシグナリングチャネル上で送信するように配置され、前記メッセージは、第１ドメインにおけるリソースを割り当てるためのフィールドを有し、前記フィールドの少なくとも１つのビットは、前記第１ドメインとは異なる第２ドメインにおけるリソースを割り当てるために流用される。
本発明のもう１つの態様によれば、二次局から少なくとも１つの一次局へデータを送信するための方法が提案され、当該方法は、前記一次局において、前記二次局からのデータのバンドリング送信のためのリソースブロックを割り当てるリソース割り当てメッセージを前記二次局へシグナリングチャネル上で送信し、リソースブロックの数は、送信されるべきパケットのサイズに依存する。
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に記載される実施の形態から明らかとなり、それらを参照して説明される。
本発明は、添付の図面を参照して、一例としてさらに詳細に以下に記載される。
本発明の第１の態様が実施される通信システムのブロック図。 図1の通信システムの図。 本発明の実施の形態に従って割り当てられるリソースの表示。 図3の実施の形態の変形例によって割り当てられるリソースの表示。
本発明は、図1に示されるような、基地局のような一次局100及び移動局のような少なくとも１つの二次局200を有する通信システム300に関連する。
無線システム300は、複数の一次局100及び/又は複数の二次局200を有することができる。一次局100は、送信手段110及び受信手段120を有する。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え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は、送信手段110及び受信手段120に結合される。二次局200は、送信手段210及び受信手段220を有する。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え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は、送信手段210及び受信手段220に結合される。一次無線局100から二次局200への送信は第１チャネル160上で行われ、そして二次無線局200から一次局100への送信は第２チャネル260上で行われる。
図2に示されるように、二次局200aがセル境界Rに位置する場合、基地局100にデータを送信するために必要とされる送信パワーは大きく、アップリンクデータ速度は低減されなければならない。データを送信するために、パケットが時間にわたる複数のリソースブロック上で送信されるバンドリングアプローチを用いることが提案される。
本発明は、二次局に割り当てられるリソースブロックの数、そして特定の実施の形態ではバンドル中のTTIの数を動的に変更する能力を含み、パケットサイズの変化に適応する新たな物理制御チャネル信号フォーマットが必要であるとの認識に由来する。例えばバンドル中に割り当てられるリソースブロックの数の変動は、チャネル状況又は利用可能な送信パワーによって制限される到達可能なデータ速度、チャネル品質情報、又は送信されるデータの優先度のような、いくつかのパラメータのうちの少なくとも１つに応じて適応される。
本発明の変形例によれば、バンドル中のリソースブロックの数又はTTIの数は、パケットのサイズによって決まる。
これは以下を可能にする。
●バンドル中のTTIの数を動的に変更することによって、可変サイズのパケットがサポートされることができる。(バンドル中のTTIの数を動的に変更する能力が無いと、上位レイヤ信号によって想定されるサイズより大きいデータパケットは、より小さいパケットに分割されなければならず、それぞれがそれら自身の制御信号メッセージを必要とする。これは大きな制御信号オーバーヘッドをもたらす。)
●バンドル中のTTIの数を変更することによって、送信チャネルがサポートすることができる(図2を参照して上記で説明されたような)データ速度の変更にシステムが動的に適応することが可能である。
●制御チャネルメッセージの数又はサイズを低減することによって、制御チャネル信号オーバーヘッドが低減されることができる。
一実施例において、例えばLTEを用いるシステムが提供され、一次局は、ダウンリンクにおいてPDCCHメッセージを適宜送信し、アップリンクにおけるリソースを付与する。PDCCHメッセージは、バンドル中のTTIの数を示す１つ以上のビットを含む。
この実施の形態の改良において、バンドルされていないTTI用と同じPDCCHメッセージサイズが、バンドルされたTTIのために用いられる。バンドル中のTTIの数を示すために使用されるビットは、リソース割り当てを示すために使用されるフィールドから流用される。好ましくは、残りのビットは、多数のRBよりむしろ少数のRBを有するリソース割り当てを示すために用いられる。バンドルサイズを示すために使用されるビットの数は、より上位のレイヤ信号によって設定されることができる。特別な場合として、例えばバンドリングを示すか否かについてのPDCCHメッセージ中のビットの解釈は、バンドリングがより上位のレイヤによって設定されるかどうかによって決まることができる。
更なるバリエーションにおいて、バンドリングがより上位のレイヤによって設定される場合、これは、(予め定められたバンドリング係数による)バンドリングが小さいRB割り当て(例えば1RB)のみに適用されなければならないことを示すことができる。これは例えば図3に示されており、ここで、１つの副搬送波F3のみが二次局に割り当てられるが、通常の割り当てにおける１つのみの代わりに、３つの連続するタイムフレームにわたって割り当てられる。
バンドル中のTTIの数の指示は、他の信号によって、例えば放送信号又は上位レイヤ信号によって提供されるTTIのデフォルトの数からの差の指示を含むことができる。例えば、二次局は、より上位のレイヤの信号によって、バンドリングアプローチを用いるときにバンドル中で通常用いられるTTIの数(例えば2つのTTI)の指示を受信する。それから、各々の二次局に対して、割り当てられるTTIのデフォルトの数との差を示すために制御信号が送信されることができる。例えば、３つのTTIが割り当てられる図3に示される場合において、考慮される二次局は、割り当てによって又は別個のメッセージにおいて、実際に割り当てられるTTIの数がTTIのデフォルトの数に比べて+1であるという指示を受信する。これは、制御信号中に使用されるビットの数が低減されることを可能にして、したがってオーバーヘッドを低減する。
LTEを用いるシステムの他の実施の形態において、周波数ドメインにおけるリソース割り当てのサイズは予め定められており(例えば1RB)、そしてPDCCHメッセージはバンドルサイズを示す。
他の一実施例において、周波数ドメインリソース割り当てを示すために使用されるフィールドから流用されるビットは、不連続な周波数ドメインリソースが通知されることができるのと同じ態様で、バンドルとして扱われるべき時間ドメインにおけるサブフレームの不連続なセットを示すために用いられることができる。これは、例えば、周期的な送信パターンを示すために用いられることができ、それは、特に送信待ち時間が厳しい制約を受けない場合において、時間ダイバーシティを増加させることができて、データパケットの受信の信頼性を改善することができる。一例として、図4は時間バンドルの割り当てを示し、バンドルを形成する３つの割り当てられたTTIは、３つの異なる副搬送波F3、F2及びF1上に拡散される。このパターンは例えば予め定められていることができ、そしてこの実施の形態の変形例において、最初の副搬送波F3のみが二次局に示され、二次局は予め定められたパターンを知っており、バンドルに割り当てられる２つの後続のTTIを容易に検索することができる。この例において、割り当てられた副搬送波間に周波数オフセットは存在しないが、周波数ダイバーシティを改善するために、より大きなオフセットが指定されることができる。
この実施の形態の改良において、周波数ドメインにおけるリソース割り当てのサイズは、より上位のレイヤ信号によって示される。
この実施の形態のバリエーションにおいて、TTIバンドルを通知するためのPDCCHメッセージサイズは、いくつかの他の目的のための(例えばページングメッセージを示すための)メッセージサイズと同じサイズである。この場合には、２つの異なるメッセージの種類はフラグによって区別されることができる。
上で記載される実施の形態において、データ送信の受信の肯定応答又は否定応答(ACK/NACK)は、バンドル全体の受信の後に送信されることができるか、又は、代りの方法として、個別のACK/NACKが、バンドルの各々の部分のために送信されることができる。これらの選択肢のうちのどちらが用いられるかは、より上位のレイヤの信号によって設定されるか、又は、パケットのサイズ若しくは（考慮される任意のドメインにおける）リソース割り当てによって決まることができる。一般に、より小さいリソース割り当て又はパケットサイズに対して１つのACK/NACKを送信することは、信号オーバーヘッドに関して有利である。
本発明は、集中型スケジューリングを利用する通信システム(例えばUMTS及びLTE)において用いられることができる。
この場合には、二次局はそのようなシステムに用いられる移動端末であり、そして一次局はそのようなネットワークのための基地局である。
図面、開示及び添付の請求の範囲を研究することにより、請求された発明を実施する際に、開示された実施の形態に対する他のバリエーションが当業者によって理解されて遂行されることができる。請求の範囲において、「有する」「含む」等の用語は他の要素又はステップを除外せず、単数表現は複数を除外しない。単一のユニットが請求項中に挙げられた幾つかのアイテムの機能を実現することができる。ある手段が相互に異なる従属請求項中に述べられているからといって、利益を得るためにこれらの手段の組み合わせを用いることができないことを意味しない。
コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光学記憶媒体又は固体素子媒体のような適切な媒体上で記録/配布されることができるが、インターネット又は他の有線若しくは無線遠距離通信システムを介してのような他の形式で配信されることもできる。
請求項中の参照符号は、範囲を制限するものとして解釈されてはならない。

Claims (12)

  1. 二次局から少なくとも１つの一次局へデータを送信するための方法であって、前記一次局において、前記二次局からのデータの送信のためのリソースブロックを割り当てるリソース割り当てメッセージを前記二次局にシグナリングチャネル上で送信し、前記メッセージは、第１ドメインにおけるリソースを割り当てるためのフィールドを有し、前記フィールドの少なくとも１つのビットが、前記第１ドメインとは異なる第２ドメインにおけるリソースを割り当てるために流用される、方法。
  2. 前記第２ドメインにおけるリソースを割り当てるために流用されるビットの数が、更なるシグナリングチャネルによって示される、請求項１に記載の方法。
  3. 前記更なるシグナリングチャネルが、より上位のレイヤのシグナリングである、請求項２に記載の方法。
  4. 前記第１ドメインが、時間、周波数、符号、アンテナ又は空間レイヤのうちの１つであり、前記第２ドメインが、時間、周波数、符号、アンテナ又は空間レイヤのうちのその他である、請求項１に記載の方法。
  5. 流用されるビットの数が、リソース割り当てのサイズ及びパケットサイズのうちの少なくとも一方に依存する、請求項１に記載の方法。
  6. 流用されるビットの数が、閾値より小さいリソース割り当てに対してゼロであり、閾値より大きいリソース割り当てに対してゼロより大きい、請求項５に記載の方法。
  7. 前記閾値は、予め定められているか又は通知される、請求項６に記載の方法。
  8. 少なくとも１つの流用されるビットが、データブロックを送信するために前記二次局によって用いられるべき前記第２ドメインにおけるリソースブロックの不連続なセットを示す、請求項１に記載の方法。
  9. 前記第２ドメインが時間ドメインであり、不連続なリソースブロックの前記セットが周期的な送信パターンに従う、請求項８に記載の方法。
  10. 前記第１ドメインにおけるリソース割り当てのサイズが、より上位のレイヤの信号によって示される、請求項９に記載の方法。
  11. 流用されるビットの数が、前記フィールド中のビットの数に等しい、請求項１に記載の方法。
  12. 二次局にデータを送信するための送信手段を有し、前記送信手段は、前記二次局からのデータの送信のためのリソースブロックを割り当てるリソース割り当てメッセージを前記二次局にシグナリングチャネル上で送信し、前記メッセージは、第１ドメインにおけるリソースを割り当てるためのフィールドを有し、前記フィールドの少なくとも１つのビットが、前記第１ドメインとは異なる第２ドメインにおけるリソースを割り当てるために流用される、一次局。
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