JP2012165406A - 局所および分散送信 - Google Patents

Abstract

【課題】ダウンリンク共有チャネルのリソースブロック割付けおよび配分を効率的に行う。
【解決手段】ダウンリンク共有チャネル上の利用可能な送信リソースはリソースブロックに分割され、各リソースブロックは所望の時間区間の間、所望のサブキャリア数を含む。リソースブロックを局所リソースブロックと分散リソースブロックに再分割する。十分なリソースを必要とするユーザには、複数の局所リソースブロックを割当てられる。代わりに、少数の局所リソースブロックのみを必要とすると思われるユーザには、複数の分散リソースブロックのサブユニットを割当てる。
【選択図】図２

Description

本発明は、セルラ・モバイル通信システムのようなモバイル通信システムにおける方法および装置に関し、特にダウンリンク共有チャネルのリソースブロック割付けおよび配分に関する。

本発明は、一つの具体的な実施形態では、拡張ＵＭＴＳ無線アクセス・ネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡ）の下りリンク共有チャネル上での、リソースブロック・ベースの局所送信を参照する。局所送信が意味するところは、あるＵＥへの共有チャネル送信が（物理的な）リソースブロックの一組に限定されるということであり、各リソースブロックは、一つのサブ・フレームの間、あるＬ_ＲＢ個の連続したサブ・キャリアから構成される。あるＵＥへの伝送に使用するリソースブロックの特定の組は、例えば、ダウンリンク・チャネル条件（即ち、チャネル依存スケジューリング）の知識に基づき、ノードＢによって選択される。

瞬間的に強いフェージングの影響を受けやすいスペクトル部分をシンプルかつ動的に回避することにより、チャネル依存スケジューリングは、無線チャネル上の周波数選択性フェージングに効果がある非常に効率的な手段を提供する。しかしながら、幾つかの場合では、チャネル依存スケジューリングは、いくつかの理由で、実現できないか魅力的ではない。その一つの理由は、データは２以上のＵＥをターゲットとしており、その場合、チャネル依存スケジューリングが基づくことができる一つの単一チャネルは存在しないということである。もう一つの理由は、例えば、高い移動度により、チャネルは非常に時間的に早く変化するので、瞬間的チャネル条件の追跡は可能ではないということであろう。さらに、もう一つの重大な理由は、チャネル依存スケジューリングに関連するダウンリンクそして／またはアップリンクのシグナリング・オーバヘッドは余りにも“高価”である、ということであろう。これは、例えば、音声サービスのような少ないペイロードに対する場合に当てはまる。もしチャネル依存スケジューリングを使用できない場合、周波数ダイバーシティの開発は、良好なリンク性能を実現するため、重要であり得る。

局所送信の場合には、周波数領域で十分に分散した一連のリソースブロックを単に送信することにより、周波数ダイバーシティを達成できる。

しかしながら、幾つかの場合で、ペイロードは、２以上のまたはいくつかのリソースブロックを満たすのに、十分大きくないかも知れないということが問題であると考えられており、これは、十分な周波数ダイバーシティを実現するようなリソースブロックに基づく配分に、制限を与える原因となる。

それ故、本発明の目的は、比較的少ないペイロードを有する送信に対しても周波数ダイバーシティの利点を実現することにある。それ故、多数の分散リソースブロックにそのようなペイロードを配分できる送信スキームに対するニーズがあり、その結果、全ての時間／周波数格子を効率的に活用するため、同じ物理リソースブロック内で、多数のユーザにデータを送信することができる。

本発明は、これらの要求条件を満足させるため、局所および分散が混在する共有チャネル伝送を支援する直接的な伝送スキームを扱う。

一つの実施形態では、利用可能なリソースを複数のリソースブロックに分割し、各々のリソースブロックは、所定の時間区間の間、所定数のサブ・キャリアを備える。リソースブロックを、局所リソースブロックおよび分散リソースブロックに再分割し、少なくとも一つのユーザに、複数の前記分散リソースブロックのサブユニットを割付けることができる。

送信スキームに最小のインパクトとなり、最小の付加的シグナリングを有するダウンリンク無線アクセス・スキームの長期的進化に導入するため、局所送信に対する補完として、完全分散送信スキームの利点を使用することを、本発明は提案する。

本発明の実施形態によるセルラ通信ネットワークの一部を示す図である。 本発明の実施形態による方法を示すフローチャートである。 図２の方法の一側面に従って、周波数ダイバーシティを実現するために周波数領域において割付けられたリソースブロックの広がりを示す図である。 図２の方法の一側面に従って、分散仮想リソースブロックを物理リソースブロックに写像する例を示す図である。

図１は、本発明によるセルラ通信システムの一部を示す。図示の実施形態では、システムは、拡張ＵＭＴＳ無線接続網（Ｅ−ＵＴＲＡ）の一部であり、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）アクセス・スキームを使用しているが、他の型式のネットワークで本発明を使用でき、このことは後で明らかになるであろう。図示のシステムの部分では、ネットワーク・ノードが示されており、この場合はノードＢ１０であり、３個の図示のユーザ機器（ＵＥ）１２、１４、１６を有する無線通信の内にある。図１に示すように、ノードＢ１０は制御部２０を含み、一方、ＵＥ１２、１４、１６はそれぞれ制御部２２、２４、２６を含む。これらの制御部は、リソースの割付けを決定するため、以下にさらに詳細に説明する方法を実行する。

ノードＢ１０からの送信に利用可能な帯域は帯域幅を多数のサブキャリアに分割し、ノードＢ１０からＵＥ１２、１４、１６への送信は、これらのサブキャリアの特定の一つで発生し得る。この実施形態ではノードＢ自身が、あるＵＥへの送信に使用するサブキャリアの特定の組を選択するが、もし望むなら、もう一つのネットワーク・ノードがこの選択を行うことが可能である。利用可能なスペクトルの任意の小さな部分を意味するために、用語”サブキャリア”を使用するが、注意すべきは、本発明は、帯域幅を事前に定義したサブキャリアに明確に分割する変調スキームか、または、そのような事前に定義した分割が全くない変調スキームの何れにも適用可能である、ということである。

図２は本発明の一側面による方法を示す。この図示の実施形態では、ノードＢ１０で本方法を実行するが、ネットワークの他のノードでも、幾つかの、または全てのステップを実行可能であり、実現のためノードＢ１０にその結果を通信する。

ステップ３０では、ノードＢ１０からＵＥ１２、１４、１６等へのダウンリンクでの送信に利用可能な物理リソースを決定する。例えば、物理リソースには、多数のサブキャリアに分割する特定の周波数帯域幅を含めてもよい。サブキャリア数は、システム仕様により前もって決定してもよい。

ステップ３２では、利用可能な物理リソースは物理リソースブロックに分割される。例えば、各物理リソースブロックには、所定のサブキャリア数と所定の時間区間を含めてもよい。再度、システム仕様により前もってこれらのパラメータを決定してもよい。本発明の一つの図示の実施形態では、各物理リソースブロックには１２個の連続するサブキャリアを含み、０．５ｍｓのサブフレーム区間（Ｔ_ｓｆ）続く。もっと一般的には、物理リソースブロックは、連続するサブキャリア数Ｌから構成してもよく、結果として、サブフレーム当り、Ｍ＝ｎ×Ｌ時間／周波数のシンボルとなり、ここで、ｎはサブフレームにおけるＯＦＤＭシンボル数（それ故、図示の実施形態では、Ｍ＝７×Ｌシンボル、または、長いプリフィックスの場合は、Ｍ＝６×Ｌシンボル）である。この特定の議論では重要ではないが、簡単のため、物理リソースブロックはサブキャリア空間の全体を作り上げる、即ち、各サブキャリアは物理リソースブロックに属するものとする。

図３は、利用可能な物理リソースの物理リソースブロックへの分割を示す。

ステップ３４では、物理リソースブロックを局所物理リソースブロックと分散物理リソースブロックに分割するが、それらの使用については、以下でさらに詳細に説明する。以下で明らかになる理由で、分散物理リソースブロックにとっては、連続する物理リソースブロックではなく、物理リソースブロック間で間隔を置いて位置することが有利である。

以下に、どの物理リソースブロックを分散物理リソースブロックとして割付けるべきかをもっと厳密に決定するためのアルゴリズムについて、その一つの可能な、非制限的実施形態の例について説明する。もっと具体的には、例えば０、１、２、・・・、（Ｎ_ＲＢ−１）とインデックスを付けたＮ_ＲＢ個の物理リソースブロックがあり、そのうちのＮ_ＤＲＢ個を分散物理リソースブロックであると割付ける、と仮定する。ノードＢ１０自身、またはも一つのネットワーク・ノードが、個数Ｎ_ＤＲＢを決定できる。次に、分散送信に割付けるＮ_ＤＲＢ個の分散物理リソースブロックのインデックスは、ｉ＊Ｃで表され、ここでｉは順番０、１、２、・・・、（Ｎ_ＤＲＢ−１）における値を示し、整数Ｃは次の表現で与えられる。

それ故、図示の例では、１０個の物理リソースブロックがあり、そのうち３個を分散物理リソースブロックに割付け、即ち、Ｎ_ＲＢ＝１０およびＮ_ＤＲＢ＝３、Ｃ＝４であり、それは、０、４、８のインデックスを付けた物理リソースブロックが分散物理リソースブロックであると割付けられる。１、２、３、５、６、７、９のインデックスを付けた他の物理リソースブロックは、局所物理リソースブロックであると割付けられる。

ステップ３６では、ノードＢは新しいユーザを考慮する。具体的には、ステップ３８では、そのユーザが分散送信または局所送信に適切であるかどうかを決定する。本発明の方法は、特別な実施形態では、各ユーザ機器に対する送信に周波数ダイバーシティを実現しようとする。ユーザ機器への送信が合理的に大きな数のリソースブロックを占有する場合では、そのユーザを局所送信に割付けることができ、もっと具体的には、そのユーザへの送信は、利用可能な物理リソースブロック間で間隔を置いて配置される多数の物理リソースブロックに割付けられる。

このことは図３に示されており、局所送信に割付けられた一つの特定のＵＥに割付けるリソースブロックを、クロスハッチで示す。それ故、サブフレーム期間Ｔ_Ａの間、そのＵＥへの送信には、３個の非連続物理リソースブロックを割付ける。これは、このＵＥへの送信のために十分受け入れ可能な程度の周波数ダイバーシティを提供する。

しかしながら、ユーザ機器への送信が、１個のみ、または少数のリソースブロックを占有する場合では、もしそのユーザが局所送信に割付けられたなら、周波数ダイバーシティを実現しないであろう。従って、本発明の実施形態は、この場合でも、この周波数ダイバーシティを実現する方法を提供する。

それ故、もしユーザが局所送信に適すると決定すれば、処理手順はステップ４０に移動し、局所仮想リソースブロックが割付けられる。各局所仮想リソースブロックもまた、Ｍ個のシンボルから構成される。更に、各局所仮想リソースブロックは、１対１で、局所送信に割付ける物理リソースブロックの組に写像される。それ故、局所送信に割付ける物理リソースブロック数（Ｎ_ＬＲＢで示す）は、局所仮想リソースブロック数に等しい。

それ故、ステップ４２では、割当てられた局所仮想リソースブロックに対応する物理リソースブロックは、そのユーザに割付けられる。

もしステップ３８で、ユーザが分散送信に適すると決定すれば、処理手順はステップ４４に移動し、分散仮想リソースブロックが割付けられる。次に、ステップ４６で、割当てられた分散仮想リソースブロックに対応する物理リソースブロックは、そのユーザに割付けられる。各分散仮想リソースブロックもまた、Ｍ個のシンボルから構成される。合計Ｎ_ＤＲＢ＝Ｎ_ＲＢ−Ｎ_ＬＲＢ個の分散仮想リソースブロックは、残りのＮ_ＤＲＢ物理リソースブロック（分散送信に割当てた物理リソースブロック）に写像される。しかしながら、局所仮想リソースブロックに比較して、この写像は１対１ではない。その代わりに、各分散仮想リソースブロックは分散送信の割当てた複数の物理リソースブロックに写像される。それ故、以下に更に詳細に説明するように、複数の分散物理リソースブロックのサブユニットをそのユーザに割付ける。

この図示の実施形態では、Ｎ_ＤＲＢ個の分散仮想リソースブロックの全ては、分散送信に割当てた複数の物理リソースブロックの全てに写像される。

分散送信に割当てたＮ_ＤＲＢ個の物理リソースブロックへの分散仮想リソースブロックの写像を以下に示す。

１）各分散仮想リソースブロックを、殆んど同じサイズのＰ_ｉ，ｊ部分からなるＮ_ＤＲＢ個に分割するが、ここで、ｉはリソースブロック番号であり、ｊは部分番号である。同様に、分散送信に割当てた各物理リソースブロックをサブユニットＳ_ｋ，ｌに分割する。例えば、ここのように、各物理リソースブロックが１２個のサブキャリアを含み、分散送信に割当てた３個のリソースブロックがある場合、これらのサブユニットの各々は、４個のサブキャリアを含む。

２）この図示の実施形態では、Ｐ_ｉ，ｊ部分（分散仮想リソースブロックｉの部分ｊ）は、サブユニットＳ_ｋ，ｌ（分散物理リソースブロックｋのサブユニットｌ）に写像されるが、ここで、分散物理リソースブロックに連続して０、１、・・・、Ｎ_ＤＲＢとインデックスを付け、そして、ｋ＝［（ｉ＋ｊ） ｍｏｄ Ｎ_ＤＲＢ］であり、ｌ＝ｊである。

図４に、Ｎ_ＤＲＢ＝３およびＮ_ＲＢ＝１０の値を仮定した実施形態例により、物理リソースブロックへの分散仮想リソースブロックのこの写像を示す。それ故、３個の分散物理リソースブロック、即ち、０、４、８のインデックスを付けた物理リソースブロックは、この目的のため、０、１、２のインデックスを再度付けられ、次に、例えば、Ｐ_１，１部分（分散仮想リソースブロック１の部分１）はサブユニットＳ_２，１（分散物理リソースブロック２のサブユニットｌ、即ち、最初の物理リソースブロック８）に写像され、Ｐ_２，２部分（分散仮想リソースブロック２の部分２）はサブユニットＳ_１，２（分散物理リソースブロック１のサブユニット２、即ち、最初の物理リソースブロック４）に写像される。

それ故、ユーザが、一つのリソースブロックの容量と等しいデータ送信容量を必要とし、従って、一つの仮想リソースブロックを割当てられる場合、送信は多数の物理リソースブロックで発生し、これにより、そのようなユーザに対してさえ、周波数ダイバーシティを実現する。

この例では、各仮想リソースブロックは、部分的に分散物理リソースブロックの全てに写像される。他の実施形態では、より多くの数の分散物理リソースブロックがある場合、各分散仮想を分散物理リソースブロックのサブセットにのみ写像するのが望ましい可能性がある。

それ故、ノードＢまたは他のネットワーク・ノードがどのリソースをユーザに割当てるかを決定できる方法を提供する。更に、関連するユーザ機器で単純に同じ処理手順を実行でき、それは、何の物理リソースブロックを分散送信に割付けるかを厳密に知るため、Ｎ_ＤＲＢの値、即ち、分散仮想リソースブロックの番号を知る必要があるのみである。それ故、図２で示す処理手順のステップ４８では、ユーザ機器に情報を提供し、これにより、ユーザ機器は、どの物理リソースブロックを分散送信に割付けるかを、決定できる。一つの実施形態では、このＮ_ＤＲＢの値は、より高いレイヤのシグナリングを経由して、ユーザ機器に信号伝達される。リソースブロックの番号および分散リソースブロックの番号の知識に基づき、次に、ユーザ機器は局所リソースブロックの番号を計算でき、その上、リソースブロックの中のどれが分散リソースブロックであるべきかを決定できる。

あるいは、関連するネットワーク・ノードが、局所リソースブロックの番号をユーザ機器に信号伝達でき、これにより、ユーザ機器は分散リソースブロックの番号を計算できる。

動的スケジューリング情報の信号伝達のため、各々の局所および分散仮想リソースブロックを識別する必要がある。各物理リソースブロックは適当なアイデンティティ型式を持つと仮定する。一つのあり得る実施形態によれば、これはオーダ番号であり得る。各局所仮想リソースブロックに対して、リソースブロック・アイデンティティは物理リソースブロックのアイデンティティと同じであり、局所仮想リソースブロックはそれ（図２の物理リソースブロック１、２、３、５、６、７および９）に写像される。分散仮想リソースブロックの場合には、リソースブロック・アイデンティティは物理リソースブロックのアイデンティティと同じであり、それに分散仮想リソースブロックの第一のＰ_ｉ，ｊ部分が写像される。図４による例を参照して、それ故、第一のリソースブロックはアイデンティティ０を得、第二のリソースブロックはアイデンティティ４を得、第三はアイデンティティ８を得る。注意すべきは、これらは、厳密には、局所仮想リソースブロックの順番ではなくなっている番号である、ということである。

一旦図２に示す処理過程が一つのユーザのために完了すれば、他のユーザのためにそれを繰り返すことができる。そのユーザがまた、分散送信に適切であると決定すれば、異なる分散仮想リソースブロックが割当てられるだろうが、第一のユーザと同じ物理リソースブロックのサブキャリアを割当てられる可能性がある。例えば、図４に示す図の場合に基づき、そして各物理リソースブロックが１２個の連続するサブキャリアを含む場合、第一のユーザには物理リソースブロック０のサブキャリア０〜３、物理リソースブロック４のサブキャリア４〜７、および、物理リソースブロック８のサブキャリア８〜１１が割当てられてもよく、一方、第二のユーザには物理リソースブロック０のサブキャリア８〜１１、物理リソースブロック４のサブキャリア０〜３および物理リソースブロック８のサブキャリア４〜７が割当てられてもよい。それ故、各ユーザは所望の周波数ダイバーシティを実現できる。

その上、局所および分散リソースブロックは同じ”アイデンティティ空間”を共有し、それ故、局所送信に必要なものと比較して何も追加の動的シグナリングを付加せずに、分散送信のサポートを導入することができる。

注意すべきことは、厳密に言うと、異なるＵＥに異なる値のＮ_ＤＲＢ（が信号伝達されること）を仮定することが出来るということである。それは、あるユーザ機器に対して、局所送信にある物理リソースブロックを使用するが、一方、他のユーザ機器に対しては、分散送信に同じ物理リソースブロックを使用してもよい、ということを意味する。この場合、ノードＢの動的スケジューラは、衝突が起きないということを保証しなければならない。

従って、比較的少ない送信容量のみを必要とするユーザに対してさえ、周波数ダイバーシティを実現する方法を提供することになる。

Claims (19)

1. 通信システムのダウンリンク共有チャネルにおいて複数のユーザにリソースを割り当てる方法であって、
   利用可能なリソースを、それぞれが所定の時間区間に所定数のサブキャリアを含む複数のリソースブロックに分割するステップ（３２）と、
   前記複数のリソースブロックを、局所リソースブロックと分散リソースブロックとにさらに分割するステップ（３４）と、
   少なくとも１つのユーザに対して、複数の分散リソースブロックのサブユニットを割り当てるステップ（４６）と、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記分散リソースブロックの各々のサブユニットを複数のユーザの各々に割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 少なくとも１つの他のユーザに対して、複数の局所リソースブロックを割り当てるステップ（４２）をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 少なくとも１つのユーザに対して、
   前記ユーザが必要とするリソース量を決定するステップ（３８）と、
   前記リソース量が所定の閾値を下回る場合、前記ユーザに複数の分散リソースブロックのサブユニットを割り当てるステップと、
   前記リソース量が所定の閾値を上回る場合、前記ユーザに複数の局所リソースブロックを割り当てるステップと、
   を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. リソースブロックの各々は同数のサブキャリアを含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
6. リソースブロックの各々は所定数の連続したサブキャリアを含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法。
7. 前記分散リソースブロックは、前記リソースブロックの間に間隔を置いて配置されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の方法。
8. 前記分散リソースブロックは、前記リソースブロックの間に規則的な間隔で配置されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 第１のユーザに対して、複数の分散リソースブロックの各々の第１のサブユニットを割り当てるステップと、
   第２のユーザに対して、前記複数の分散リソースブロックの各々の第２のサブユニットを割り当てるステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の方法。
10. 前記第１のサブユニットおよび前記第２のサブユニットの各々は、所定の時間区間に類似した個数のサブキャリアを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 何個のリソースブロックが局所リソースブロックとして割り当てられるべきか、および、何個のリソースブロックが分散リソースブロックとして割り当てられるべきか、をネットワークノードにおいて決定するステップと、
    何れのリソースブロックを分散リソースブロックとして割り当てるかをユーザが決定出来るように、何個のリソースブロックが分散リソースブロックとして割り当てられるべきかを示す情報を前記ユーザに送信するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の方法。
12. 電気通信システムのダウンリンク共有チャネルにおいてユーザ（１２，１４，１６）にリソースを割り当てるのに適したネットワークノード（１０）であって、該ネットワークノードは制御部（２０）を含み、該制御部は、
    利用可能なリソースを、各々が所定の時間区間に所定数のサブキャリアを含む複数のリソースブロックに分割し、
    リソースブロックを局所リソースブロックと分散リソースブロックとにさらに分割し、
    少なくとも１つのユーザに対して、複数の分散リソースブロックのサブユニットを割り当てる
    のに適していることを特徴とするネットワークノード。
13. 前記制御部（２０）は、さらに、
    何個のリソースブロックが局所リソースブロックとして割り当てられるべきか、および、何個のリソースブロックが分散リソースブロックとして割り当てられるべきか、を決定し、
    何れのリソースブロックを分散リソースブロックとして割り当てるかを前記ユーザが決定出来るように、何個のリソースブロックが分散リソースブロックとして割り当てられるべきかを示す情報をユーザに送信する
    のに適していることを特徴とする請求項１２に記載のネットワークノード。
14. 前記ネットワークノードはセルラ通信システムのノードＢであることを特徴とする請求項１２に記載のネットワークノード。
15. 電気通信システムで使用されるユーザ装置（１２，１４，１６）であって、該ユーザ装置はネットワークノード（１０）からの送信をダウンリンク共有チャネルで受信するのに適しており、該チャネルは複数のリソースブロックに分割されたリソースを含み、該リソースブロックの各々は所定の時間区間に所定数のサブキャリアを含み、前記ユーザ装置は制御部（２２，２４，２６）を含み、該制御部（２２，２４，２６）は、何個のリソースブロックが分散リソースブロックとして割り当てられるべきかを決定するために前記ネットワークノードから情報を受信し、何れのリソースブロックが分散リソースブロックとして割り当てられるかを決定するのに適している、ことを特徴とするユーザ装置。
16. 電気通信システムのダウンリンク共有チャネルに含まれる複数のリソースブロックのスケジュール送信において周波数ダイバーシティを達成する方法であって、
    複数のリソースブロックを局所仮想リソースブロックと分散仮想リソースブロックとにさらに分割するステップと、
    局所リソースブロックを局所送信に割り当てられた物理リソースのセットに１対１にマップするステップと、
    分散リソースブロックを分散送信に割り当てられた残りの物理リソースブロックの全てにマップするステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
17. 分散リソースブロックをマップする前記ステップは、
    前記分散リソースブロックを複数の部分に分割し、該複数の部分を物理リソースブロックに割り当てることによりなされることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 部分の前記個数は、分散送信に割り当てられた物理リソースブロックの個数に関連することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 請求項１７または１８に記載の方法を実行する手段を備えることを特徴とする、電気通信システムにおけるネットワークノード内の装置。

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