JP2014527763A - 無線通信システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
基地局、
リレー装置および
端末装置を備え、
前記端末装置は、
前記リレー装置へアップリンクデータを送信するためのアップリンクリソースの割当てを基地局から受信し、
前記端末装置に割り当てられた前記アップリンクリソースを利用して前記リレー装置にアップリンクデータを送信し、
前記リレー装置は、
前記割当てリソースで前記端末装置から送信された前記アップリンクデータを受信し、
前記受信したアップリンクデータをリレーするためのアップリンクリソースの割当てを前記基地局から受信し、
受信した前記アップリンクデータを前記リレー装置に割り当てられた前記アップリンクリソースを利用して基地局に送信する、無線通信システムが提供される。
前記リレー装置は、
前記共有チャネルを監視し、前記共有チャネルで前記基地局から前記端末装置へ送信されたアップリンクリソースの割当てを検出し、
前記共有チャネルでなされ検出されたリソースの前記割当てに基づき、前記リレー装置へ前記アップリンクデータを送信するために割り当てられた前記リソースで前記端末装置から前記アップリンクデータを受信する準備をする。
前記端末装置から前記リレー装置へ送信された前記アップリンクデータの、前記端末装置と前記リレー装置の間の伝播時間遅延を測定し、
前記伝播時間遅延に基づき、前記受信装置での後続の送信の受信時間が他の端末装置からの送信の受信時間と同期するように、前記端末装置から前記リレー装置への後続の送信に求められるタイミングアドバンスオフセットを判断し、
前記制御情報において前記タイミングアドバンスオフセットを特定してもよい。
前記リレー装置へアップリンクデータを送信するためのアップリンクリソースの割当てを前記基地局から前記端末装置で受信することと、
前記端末装置に割り当てられた前記アップリンクリソースを利用して前記リレー装置に前記端末装置からアップリンクデータを送信することと、
前記端末装置から前記割当てリソースで送信されたアップリンクデータを前記リレー装置で受信することと、
受信した前記アップリンクデータを前記基地局にリレーするためのアップリンクリソースの割当てを前記リレー装置で受信することと、
受信した前記アップリンクデータを、前記リレー装置に割り当てられたアップリンクリソースを利用して前記基地局に前記リレー装置から送信することと、
を含む方法が提供される。
前記端末装置から前記リレー装置にアップリンクデータを送信するためのアップリンクリソースの割当てを前記端末装置に送信する送信機と、
前記アップリンクデータのリレーのために前記リレー装置に割り当てられたリソースで前記リレー装置から前記アップリンクデータを受信する受信機と、
前記端末装置に割り当てられた前記アップリンクリソースを利用して前記リレー装置にアップリンクデータが送信され、
前記割当てリソースで前記端末装置から送信された前記アップリンクデータは、前記リレー装置により受信され、前記リレー装置に割り当てられた前記アップリンクリソースを利用して前記基地局に送信され、基地局が提供される。
前記基地局によって前記端末装置に割り当てられたリソースで前記端末装置から送信されたアップリンクデータを受信する受信機と、
受信した前記アップリンクデータを、前記リレー装置に割り当てられたアップリンクリソースを利用して前記基地局に送信する送信機と、
を備える、リレー装置が提供される。
前記リレー装置へアップリンクデータを送信するためのアップリンクリソースの割当てを前記基地局から受信する受信機と、
前記端末装置に割り当てられた前記アップリンクリソースを利用して前記リレー装置にアップリンクデータを送信する送信機と、
を備え、
送信された前記アップリンクデータは前記リレー装置によって受信され、前記アップリンクデータのリレーのために前記リレー装置に割り当てられたアップリンクリソースを利用して前記リレー装置から前記基地局へ送信される、端末装置が提供される。
端末装置がリレー装置によって扱われる必要があるか否か、および端末装置が利用するために適切なリレー装置を識別するためのあるメカニズムは、リレー装置がランダムアクセス手順を監視することである。ランダムアクセス手順は、端末装置が基地局へのアクセスを得るための方法である。ランダムアクセス手順は、ネットワークへの初期アクセス、接続再確立、無線セル間のハンドオーバ、ダウンリンクデータ発生およびアップリンク発生を含む幾つかのイベントに関連して行われる。LTEネットワークのランダムアクセス手順の概要図は図5に示される。
・新たなMACメッセージにおいてそれが見える全てのランダムアクセスの試みのRA−RNTI(Random Access Radio Network Temporary Identifier)を基地局(DeNB)に報告し得る。そして、基地局は、MTC−RNに観測されたが、それが受信しなかったいずれかのランダムアクセス手順があったか否かを判断してもよい。または、
・全てのPRACH(Physical Random Access Channel)プリアンブルの試みを受信し、対応するランダムアクセスレスポンスの受信を待機し得る。それがレスポンスを得られなかった試みのみ基地局に報告される。
・パワーランピングメカニズムにより、レスポンスの無いPRACHプリアンブルは、端末装置がリレー装置にネットワークへのアクセスを求めることを必ずしも意味しない。端末装置は、その最大数のRACHプリアンブルの試み(または、プリアンブルの最大パワーに達した場合)まで継続することが許容されるべきであり、そのときにのみ、端末装置がリレー装置によって扱われるべきとみなされるべきである;
・連続するプリアンブル再送信波完全に新しく引き出されたRACHプリアンブルを利用するので、2つのランダムアクセスプリアンブルが同一の端末装置から生じたか否かを判断することが難しい、または不可能である;
・RACHプリアンブルがMTC−UEによって送信されたのか非MTC−UEによって送信されたのかを知る方法がない。
UL−SCH(Uplink Shared CHannel)上のメッセージは失敗するシナリオの結果をもたらす可能性がある。
・第1のサブフレームのサブフレーム(すなわち、RACHプリアンブルの送信に用いられる時間/周波数リソース)内のPRACHインデックスに基づき、RA−RNTI;
・RAPID、すなわち、RACHプリアンブルID;
・UL−SCHで送信される後続のメッセージ3の送信を正しく調整できるよう、端末装置について求められるタイミングアドバンス(これは、RACHプリアンブル送信の端末装置からリレー装置への伝播時間遅延からリレー装置で決定され得る。);そして選択的に、
・リレー装置で適切な受信パワーレベルで受信されるべきメッセージ3のために端末装置が必要とするパワーオフセット(これは任意であり、例えばパワーランピングがリレープリアンブルに適用される場合には必要でない。)。パワーオフセットは、リレー装置で、RACHプリアンブル送信の受信信号パワーから決定され得る。
端末装置によって送信された最大PRACHパワーグループのランダムアクセスプリアンブルを受信する複数のリレー装置が存在し得る。このため、基地局は、異なるリレー装置から同一の端末装置についての複数のリレープリアンブルMACメッセージを受信し得る。これを解決するために、いずれのリレー装置が端末装置のためのサービングリレー装置になるかを決定するためのメカニズムが求められる。
アップリンクのみのリレー動作の一部として、リレー装置は端末装置からMAC(Media Access Control)プロトコルデータユニット(PDU)を受信し、MACPDUに「MACレイヤヘッダ」と呼ばれる新たなヘッダを追加する。
・RRC(radio resource control)
・PDCP(packet data convergence protocol)
・RLC(radio link control)
・MAC(medium access control)
・L1(physical layer)
(1)MTC−RNとDeNBの間の無線リンクは、MTC−RNとMTC−UEの間よりもかなり良好であろう。このため、MTC−UEがリレーDeNBに送信したよりもMTC−RNが少ないデータを送信できるシナリオは比較的に起りそうにない。
(2)DeNBのスケジューラはMTC−RNがリレーノードであることを把握し、MTC−RNによってリレーされるPDUのサイズの合理的な考えを持つことができる(なぜならば、DeNBは、MTC−RNによって扱われるMTC−UEへのこれらのPDUについてのリソースをそれまで割り当てていた。)。従って、スケジューラは、上記で議論した非効率が生じないように、または少なくとも緩和するように、MTC−RNに高い優先順位で割当て、MTC−RNにアップリンクリソースを割当てることができる。
ランダムアクセス手順に続いてリレーによってUEデータのリレーを扱う手順がここで図19を参照して説明される。MTC−UEは、DeNBにデータを送信することを望んだ場合、それまでに割り当てられた時間/周波数リソースのPUCCH上でスケジューリングリクエスト(SR)を送信する。これは、典型的には割り当てられた時間/周波数リソース内の単一ビット(送信された、または送信されなかった)である。DeNBは、MTC−UEにアップリンクを割当ててシグナルするためにSRを受信する役割がある。
UEにPUCCH(Physical Uplink Control Channel)リソースが割り当てられていない場合、ランダムアクセス手順を行う必要があり、これは詳細に上述され、図19に示される。
(1)ランダムアクセス手順の直後に、PUCCHリソースは、DeNBによって送信される暗号化されていないRRCConnectionSetup RRCメッセージにおいてMTC−UEに割り当てられる。このため、MTC−RNは、このRRCメッセージのためにPDCCHおよびPDSCHを監視し、MTC−UEからのPUCCHの受信のための設定に、このメッセージによって提供されるコンフィグレーション情報を使用することが可能である;
(2)扱うMTC−UEに割り当てられたPUCCHリソースをリレーノードに知らせるために新たなRRCメッセージが利用され得る。新たなRRCメッセージは、DeNBによって、例えばPDCCHおよび/またはPDSCH上で直接MTC−RNに送信され得る。第1のオプションに対するこのオプションの利点は、第1のオプションでは、PUCCHが再構成(reconfigured)された場合に、後続のRRCメッセージは暗号化されるので、MTC−RNはそれを判断することができない可能性があることである。
MTC−UEからのアップリンクMACPDUをリレーする概略メカニズムが以下に説明される。図19において、BSR(Buffer Status Report)が転送されるが(これは、SRの後の最初の送信についての標準ケースである。アップリンクで送信されるデータがどれだけあり、そのため将来必要なアップリンクリソースがどれだけかをDeNBにアドバイスするためである。)、本発明の実施形態はユーザプレーンデータに同様に適合する。
この場合、図20に示すように以下の手順が発生する。
1.修正されたアップリンクグラント(新たなデータインジケータのような所定のパラメータは不要である。)および割り当てが行われたUEを示すメカニズムを含む新たなPDCCH形態;または、
2.MTC−RNへのダウンリンクリソースの従来のPDCCHグラントが行われ、問題となっているUE(C−RNTIによって識別される)に送信されたアップリンクリソースを示すMAC制御エレメントが後続のPDSCH送信でMTC−RNに送信される。このメカニズムは、MACランダムアクセスレスポンス手順と類似するが、実際のMTC−UEへのアップリンクグラントは無く、特定のUEにグラントが行われたことを示すインジケーションのみがある。
この場合、図22に示すように以下の手順が発生する。
この場合、図23に示すように以下の手順が発生する。
この場合、図24に示すように以下の手順が発生する。
オプション1の利点は以下の通りである。
・MTC−UEへのアップリンクグラントをMTC−RNに知らせるための分離されたPDCCHの利用は、MTC−RNに、MTC−UEアップリンググラントが行われるが直接知らされる場所を見つけるためにPDCCHを監視することを強いないことを意味する。
・MTC−RNはデータをDeNBに送信するために明示的なリソースを要求し、割り当てられる。これは、MTC−RNからのリレー送信のためのレート制御を行うことが非常に容易であるという利点がある。具体的には、MTC−RNは、MTC−UEから実際に受信されたメッセージをリレーするために必要なアップリンクリソースのみを要求し得る。また、基地局からリソースを要求することは、複数のMTC−UEからのMACPDUを単一の送信に連結する容易さを改善する。
・例えばMTC−UEのC−RNTIおよびMTC−UEへの割当てをMTC−RNに知らせるためのアップリンググラントを示すRARに類似する、新たな割り当てメカニズムが求められ得る。
・MTC−UEには、遅延ペナルティを増加させる、DeNBへデータを送信するバックアップのためのリソース割当てが示唆されない。
・MTC−UEがアップリンクリソースをグラントされたことを示すために、MTC−RNに送信されるべき分離されたインジケーションが求められない。これは、明示的なインジケーションの送信よりも効率的である。
・MTC−RNはデータをDeNBに送信するために明示的なリソースを要求し、割り当てられる。これは、MTC−RNからのリレー送信のためのレート制御を行うことが非常に容易であるという利点がある。具体的には、MTC−RNは、MTC−UEから実際に受信されたメッセージをリレーするために必要なアップリンクリソースのみを要求し得る。また、基地局からリソースを要求することは、複数のMTC−UEからのMACPDUを単一の送信に連結する容易さを改善する。
・MTC−RNは、示されるアップリンクリソースを受信するように自身の受信機を設定するために、MTC−RNを意図しない、およびMTC−RNを意図するPDCCHメッセージを見ることが必要となる。
・MTC−UEには、遅延ペナルティをもたらす、DeNBへデータを送信するバックアップのためのリソース割当てが示唆されない。
・MTC−UEへのアップリンクグラントをMTC−RNに知らせるための分離されたPDCCHの利用は、MTC−RNに、MTC−UEアップリンググラントが行われるが直接知らされる場所を見つけるためにPDCCHを監視することを強いないことを意味する。
・MTC−RNは、MTC−UEからデータを受信することのインジケーションからアップリンググラントを示唆される。これはシグナリングおよび遅延緩和の観点からより効率的である。
・例えばMTC−UEのC−RNTIおよびMTC−UEへの割当てをMTC−RNに知らせるためのアップリンググラントを示すRARに類似する、新たな割り当てメカニズムが求められ得る。
・効率的なレート制御機能を行うこと困難であり、MTC−RNがMTC−UEからの送信の受信に失敗した場合、送信される小さなリレーヘッダのみが存在し得る−これは実際に基地局によって割り当てられたよりも極めて小さいリソースを必要とするだろう。
・MTC−UEがアップリンクリソースをグラントされたことを示すために、MTC−RNに送信されるべき分離されたインジケーションが求められない。これは、明示的なインジケーションの送信よりも効率的である。
・MTC−RNは、MTC−UEからデータを受信することのインジケーションからアップリンググラントを示唆される。これはシグナリングおよび遅延緩和の観点から明らかにより効率的である。
・MTC−RNは、示されるアップリンクリソースを受信するように自身の受信機を設定するために、MTC−RNを意図しない、およびMTC−RNを意図するPDCCHメッセージを見ることが必要となる。
・効率的なレート制御機能を行うこと困難であり、MTC−RNがMTC−UEからの送信の受信に失敗した場合、送信される小さなリレーヘッダのみが存在し得る−これは実際に基地局によって割り当てられたよりも極めて小さいリソースを必要とするだろう。
Claims (31)
- 端末装置から基地局へデータを無線リレーするリレー装置であって、
前記基地局によって前記端末装置に割り当てられたリソースで前記端末装置から送信されたアップリンクデータを受信する受信機と、
受信した前記アップリンクデータを、前記リレー装置に割り当てられたアップリンクリソースを利用して前記基地局に送信する送信機と、
を備える、リレー装置。 - 前記基地局は、共有チャネルで前記端末装置へアップリンクリソースの前記割当てを送信し、
前記リレー装置は、
前記共有チャネルを監視し、前記共有チャネルで前記基地局から前記端末装置へ送信されたアップリンクリソースの割当てを検出し、
前記共有チャネルでなされ検出されたリソースの前記割当てに基づき、前記リレー装置へ前記アップリンクデータを送信するために割り当てられた前記リソースで前記端末装置から前記アップリンクデータを受信する準備をする、請求項1に記載のリレー装置。 - 前記リレー装置は、端末装置へなされたアップリンクリソースの前記割当てを前記端末装置の識別子を利用して検出する、請求項2に記載のリレー装置。
- 前記リレー装置は、前記リレー装置への前記アップリンクデータの送信のための検出されたアップリンクリソースの割当てから、受信した前記アップリンクデータを前記基地局へリレーするためのアップリンクリソースの割当てを得る、請求項2に記載のリレー装置。
- 受信された前記アップリンクデータを前記基地局へリレーするためのアップリンクリソースの得られた前記割当ては、前記リレー装置へ前記アップリンクデータを送信するための、検出されたアップリンクリソースの前記割当ての後の所定時間のオフセットである、請求項4に記載のリレー装置。
- 前記リレー装置は、
前記リレー装置へ前記アップリンクデータを送信するために前記端末装置になされたアップリンクリソースの前記割当てのインジケーションを前記基地局から受信し、
前記基地局によって提供された前記割当てリソースの前記インジケーションに基づき、前記リレー装置へ前記アップリンクデータを送信するために割り当てられた前記リソースで前記端末装置から前記アップリンクデータを受信する準備をする、請求項1に記載のリレー装置。 - 前記端末装置になされたアップリンクリソースの前記割当てのインジケーションは、前記アップリンクリソースが割り当てられている前記端末装置を識別する、請求項6に記載のリレー装置。
- 前記リレー装置は、受信した前記アップリンクデータを前記基地局にリレーするためのアップリンクリソースの前記割当てを前記基地局から要求する、請求項2または6に記載のリレー装置。
- 前記リレー装置は、
前記リレー装置へ前記アップリンクデータを送信するために前記端末装置になされたアップリンクリソースの前記割当てのインジケーションを前記基地局から受信し、
前記リレー装置への前記アップリンクデータの送信のための受信された前記インジケーションのアップリンクリソースの割当てから、受信した前記アップリンクデータを前記基地局へリレーするためのアップリンクリソースの割当てを得る、請求項1に記載のリレー装置。 - 受信された前記アップリンクデータを前記基地局へリレーするためのアップリンクリソースの得られた前記割当ては、前記リレー装置へ前記アップリンクデータを送信するための、検出されたアップリンクリソースの前記割当ての後の所定時間のオフセットである、請求項9に記載のリレー装置。
- 前記リレー装置は、前記基地局によって提供された前記割当てリソースの前記インジケーションに基づき、前記リレー装置へ前記アップリンクデータを送信するために割り当てられた前記リソースで前記端末装置から前記アップリンクデータを受信する準備をする、請求項9に記載のリレー装置。
- 前記リレー装置は、
前記リレー装置へ前記アップリンクデータを送信するための前記端末装置になされたアップリンクリソースの前記割当てのインジケーション、および受信した前記アップリンクデータを前記基地局にリレーするためのアップリンクリソースの前記割当てのインジケーションを含むアップリンクグラントメッセージを前記基地局から受信する、請求項1に記載のリレー装置。 - 前記リレー装置は、
前記端末装置から受信した前記アップリンクデータにリレーヘッダを追加し、前記リレーヘッダは前記端末装置から前記リレー装置への後続のメッセージの送信を制御するための制御情報を含み、
追加された前記リレーヘッダを有する前記アップリンクデータを前記基地局にリレーする、請求項1〜12のいずれか一項に記載のリレー装置。 - 前記リレー装置は、
前記端末装置から受信した前記アップリンクデータの受信信号パワーを測定し、
前記端末装置から前記リレー装置への後続の送信のパワーレベルを制御するための制御情報においてパワー制御情報を設定する、請求項13に記載のリレー装置。 - 前記パワー制御情報は前記受信信号パワーからのパワーオフセットを特定する、請求項14に記載のリレー装置。
- 前記リレー装置は、
前記端末装置から前記リレー装置へ送信された前記アップリンクデータの、前記端末装置と前記リレー装置の間の伝播時間遅延を測定し、
前記伝播時間遅延に基づき、前記受信装置での後続の送信の受信時間が他の端末装置からの送信の受信時間と同期するように、前記端末装置から前記リレー装置への後続の送信に求められるタイミングアドバンスオフセットを判断し、
前記制御情報において前記タイミングアドバンスオフセットを特定する、請求項13に記載のリレー装置。 - 前記リレー装置は、前記端末装置から予測されるメッセージに関して、前記予測されるメッセージが前記リレー装置で正確に受信されなかった場合でも、前記基地局に前記リレーヘッダを送信する、請求項14に記載のリレー装置。
- 前記基地局によって前記端末装置にアップリンクリソースが割り当てられている場合に前記端末装置からの前記メッセージが予測される、請求項17に記載のリレー装置。
- 前記リレーヘッダは、前記メッセージを送信した前記端末装置の識別子を含む、請求項13に記載のリレー装置。
- 前記リレー制御エレメントは、前記リレーメッセージに関連するアップリンクデータが存在するか否かのインジケーションを含む、請求項17または18に記載のリレー装置。
- 前記リレー装置は、プロトコルスタックのMACレイヤで前記端末装置からのアップリンクデータを処理してリレーする、請求項13に記載のリレー装置。
- リレー装置を経由して基地局にデータを無線送信する端末装置であって、
前記リレー装置へアップリンクデータを送信するためのアップリンクリソースの割当てを前記基地局から受信する受信機と、
前記端末装置に割り当てられた前記アップリンクリソースを利用して前記リレー装置にアップリンクデータを送信する送信機と、
を備え、
送信された前記アップリンクデータは前記リレー装置によって受信され、前記アップリンクデータのリレーのために前記リレー装置に割り当てられたアップリンクリソースを利用して前記リレー装置から前記基地局へ送信される、端末装置。 - 前記基地局は、共有チャネルで前記端末装置へアップリンクリソースの前記割当てを送信し、
前記リレー装置は、
前記共有チャネルを監視し、前記共有チャネルで前記基地局から前記端末装置へ送信されたアップリンクリソースの割当てを検出し、
前記共有チャネルでなされ検出されたリソースの前記割当てに基づき、前記リレー装置へ前記アップリンクデータを送信するために割り当てられた前記リソースで前記端末装置から前記アップリンクデータを受信する準備をする、請求項22に記載の端末装置。 - 前記端末装置は、前記基地局から受信されたパワー制御情報に応答して前記リレー装置への送信の送信パワーを制御し、前記パワー制御情報は、前記端末装置から受信された前記メッセージの受信信号パワーに基づいて前記リレー装置で決定される、請求項22に記載の端末装置。
- 前記パワー制御情報は前記受信信号パワーからのパワーオフセットを特定する、請求項24に記載の端末装置。
- 前記端末装置は、前記基地局から受信されたタイミングアドバンスオフセットに応答して、前記リレー装置での受信時間が他の端末からの送信の受信時間と同期するように前記リレー装置への送信のタイミングを制御し、前記タイミングアドバンスオフセットは、前記端末装置によって送信された前記メッセージの前記端末装置と前記リレー装置の間の伝播時間遅延から前記リレー装置で決定される、請求項22に記載の端末装置。
- 前記端末装置は、前記基地局へアップリンクリソースの要求を送信し、前記要求に応答して前記アップリンクリソースが前記端末装置に割り当てられる、請求項22に記載の端末装置。
- 端末装置から基地局へリレー装置を経由してデータを無線リレーする方法であって、
基地局によって前記端末装置に割り当てられたリソースで前記端末装置によって送信されたアップリンクデータを前記リレー装置で受信することと、
受信した前記アップリンクデータを、前記リレー装置に割り当てられたアップリンクリソースを利用して前記基地局に送信することと、
を含む、方法。 - 端末装置から基地局へリレー装置を経由してデータを無線リレーする方法であって、
前記リレー装置へアップリンクデータを送信するためのアップリンクリソースの割当てを前記基地局から前記端末装置で受信することと、
前記端末装置に割り当てられた前記アップリンクリソースを利用して前記リレー装置にアップリンクデータを送信することと、
を含み、
送信された前記アップリンクデータは前記リレー装置によって受信され、前記アップリンクデータのリレーのために前記リレー装置に割り当てられたアップリンクリソースを利用して前記リレー装置から前記基地局へ送信される、方法。 - コンピュータで実行された場合にコンピュータに請求項28または29による方法を行わせる、コンピュータプログラム。
- 請求項30の前記コンピュータプログラムを記憶する、記憶媒体。
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