JP2019169750A - ユーザ装置、及び再送制御方法 - Google Patents

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真平 安川
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Abstract

【課題】複数種類の通信の処理を行うユーザ装置において、再送制御に用いるソフトバッファ領域の不足を回避する。【解決手段】基地局とユーザ装置とを有する無線通信システムにおける前記ユーザ装置において、前記基地局から受信する下りデータの再送制御に使用されるソフトバッファ領域を有する記憶部と、前記ソフトバッファ領域のうちの一部の領域を複数のサブバッファ領域に分割し、当該複数のサブバッファ領域のうちの1つ又は複数のサブバッファ領域を使用して、前記基地局から受信する下りデータの再送制御を行う再送制御部とを備える。【選択図】図2

Description

本発明は、無線通信システムにおけるユーザ装置に関連するものである。
現在、3GPP(3rd Generation Partnership Project)において、第4世代の無線通信システムの一つであるLTE(Long Term Evolution)−Advancedの後継にあたる5Gと呼ばれる次世代のシステムの検討が進んでいる。5Gでは、主にeMBB(extended Mobile Broadband)、mMTC(massive Machine Type Communication)、URLLC(Ultra Reliability and Low Latency Communication)の3つのユースケースが想定されている。
URLLCは、低遅延及び高信頼性による無線通信を実現することを目的としている。URLLCにおいて低遅延を実現するための具体策として、Short TTI(Transmission Time Interval)長(サブフレーム長、サブフレーム間隔、送信時間間隔とも呼ばれる)の導入、パケット生成からデータ送信までの制御遅延の短縮化等が検討されている。更に、URLLCにおいて高信頼性を実現するための具体策として、低ビット誤り率を実現するための低符号化率の符号化方式及び変調方式の導入、ダイバーシチの活用等が検討されている。
また、URLLCにおいて、例えば1msのU−plane遅延、及び、例えば10^−5のパケット誤り率を実現することが検討されている。低遅延を実現するために、TTI長を通常のパケット(例えばeMBBトラフィックのパケット)よりも短くすることが検討されている。
5Gにおいては、eMBBトラフィックとURLLCトラフィックがユーザ装置内で混在することが考えられる。その場合、URLLCのほうがeMBBに比べてTTI長が短いため、URLLC用データはeMBBに比較して高頻度で送信され得る。
ここで、5Gにおいても、LTEと同様に、無線区間で生じたパケット誤りを短い制御遅延時間で効率的に保証するHARQ(Hybrid ARQ)(非特許文献1)と呼ばれる再送制御を行うことが想定される。
3GPP TS 36.321 V13.2.0 (2016-06)
HARQ制御に関して、例えば、eMBBとURLLCとのTTI長の比が4:1であるとすると、eMBBに1HARQプロセスを割り当てる間に、URLLCには4HARQプロセスが割り当てられ得る。各HARQプロセスに対してソフトバッファが用いられるが、ユーザ装置において、ソフトバッファ領域には限りがある。よって、eMBBデータとURLLCデータがユーザ装置内で混在する場合、ソフトバッファ領域が不足することで、eMBBに対して利用できるHARQプロセス数が限定されてしまう可能性があるという課題がある。
なお、上記の課題は、eMBBとURLLCに限らない複数種類の通信がユーザ装置内に混在する場合に生じ得る課題である。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、複数種類の通信の処理を行うユーザ装置において、再送制御に用いるソフトバッファ領域の不足を回避することを可能とする技術を提供することを目的とする。
開示の技術によれば、基地局とユーザ装置とを有する無線通信システムにおける前記ユーザ装置であって、
前記基地局から受信する下りデータの再送制御に使用されるソフトバッファ領域を有する記憶部と、
前記ソフトバッファ領域のうちの一部の領域を複数のサブバッファ領域に分割し、当該複数のサブバッファ領域のうちの1つ又は複数のサブバッファ領域を使用して、前記基地局から受信する下りデータの再送制御を行う再送制御部と
を備えることを特徴とするユーザ装置が提供される。
開示の技術によれば、複数種類の通信の処理を行うユーザ装置において、再送制御に用いるソフトバッファ領域の不足を回避することを可能とする技術が提供される。
本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成図である。 ソフトバッファの例を示す図である。 無線通信システムの基本的な動作例を説明するための図である。 共用バッファを説明するための図である。 バッファ共用動作を説明するための図である。 マスタソフトバッファにおけるHARQプロセス数を変更しない場合の例を説明するための図である。 下り制御情報により利用ソフトバッファ領域を通知する場合のシーケンスを示す図である。 ソフトバッファ領域の指定の例を示す図である。 ソフトバッファ領域の指定の例を示す図である。 付随する課題を説明するための図である。 選択的バッファ破棄を行うシーケンスを示す図である。 バッファの状態を説明するための図である。 バッファの状態を説明するための図である。 ユーザ装置10の機能構成の一例を示す図である。 基地局20の機能構成の一例を示す図である。 ユーザ装置10及び基地局20のハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態(本実施の形態)を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。
本実施の形態の無線通信システムは、少なくともLTEの通信方式をサポートしていることを想定している。よって、無線通信システムが動作するにあたっては、適宜、LTEで規定された既存技術を使用できる。ただし、当該既存技術はLTEに限られない。また、本明細書で使用する「LTE」は、特に断らない限り、LTE−Advanced、及び、LTE−Advanced以降の方式(例:5G)を含む広い意味を有するものとする。また、本発明は、LTE以外の通信方式にも適用可能である。
また、以下で説明する実施の形態では、TTI長の異なる複数種類の通信としてeMBBの通信とURLLCの通信を取り上げているが、これらは例に過ぎず、本発明は、eMBBの通信とURLLCの通信以外の通信にも適用可能である。また、混在する通信の種類の数は2つに限られない。混在する通信の種類の数が3つ以上であってもよい。
(システム全体構成)
図1に本実施の形態に係る無線通信システムの構成図を示す。本実施の形態に係る無線通信システムは、図1に示すように、ユーザ装置10、及び基地局20を含む。図1には、ユーザ装置10、及び基地局20が1つずつ示されているが、これは例であり、それぞれ複数であってもよい。
本実施の形態においては、下り方向のデータをユーザ装置10が受信する際のHARQ制御を対象としている。
本実施の形態で説明するHARQ制御は、基本的にLTEにおけるHARQ制御と同様であることから、まず、LTEにおけるHARQ制御の概要を説明しておく。
LTEにおけるユーザ装置及び基地局では、MAC(Media Access Control)レイヤのHARQエンティティにおいてHARQ(Hybrid ARQ)制御が行われる(非特許文献1)。ユーザ装置での下りデータに対するHARQ制御では、下りデータ(TB:トランスポートブロック)のデコード(復号)に成功した場合にACKを基地局に返し、デコードに失敗した場合はNACKを基地局に返す。このように、HARQでは、ACK/NACKを送信することで再送制御を行う。HARQにおいて、ユーザ装置は、受信したデータのデコード(復号)に失敗した場合(データが誤っていた場合)に、当該データを保持しておき、基地局から再送されてきたデータと当該保持したデータとを合成(ソフトコンバイニング)し、合成したデータをデコードする。これにより、誤りに強い耐性を持たせることとしている。上記のデータを保持する記憶部(メモリ領域)をソフトバッファと呼ぶ。
また、1つのトランスポートブロックに対するHARQ制御をHARQプロセスと呼ぶ。HARQ制御は、複数のトランスポートブロックに対する並列動作が可能である。例えば、8つのトランスポートブロックに対するHARQ並列動作を行う場合、HARQプロセス#1〜HARQプロセス#8の8つのHARQプロセスが動作することになる。ユーザ装置は、各HARQプロセス用にソフトバッファを有する。
(基本的な動作例)
本実施の形態では、TTI長の長いeMBB用の全HARQプロセスのソフトバッファをマスタソフトバッファと呼び、マスタソフトバッファにおける一部のHARQプロセスのソフトバッファをURLLC用のソフトバッファとして使用することとしている。URLLC用に使用するソフトバッファをスレーブソフトバッファと呼ぶ。スレーブソフトバッファは、例えば、URLLC用のHARQプロセス数だけ分割して使用される。なお、"マスタ"と"スレーブ"は、説明の便宜上用いているものであり、eMBBとURLLCが親子関係にあることを示しているわけではない。
図2に、ユーザ装置10が備えるソフトバッファの例を示す。図2(a)は、マスタソフトバッファを示す。本実施の形態では、ユーザ装置10は、eMBB用に4つのHARQプロセスを使用できるので、図2(a)に示すように、HARQプロセス#1〜#4用にそれぞれのソフトバッファが備えられる。
図2(b)は、マスタソフトバッファのうちのHARQプロセス#4のソフトバッファをスレーブソフトバッファとして使用する場合のソフトバファの状態を示す。ここでは、URLLC用に4つのHARQプロセスを使用するので、スレーブソフトバッファは4つに分割される。
マスタソフトバッファのうちの一部のソフトバッファをスレーブソフトバッファとして使用することの設定は、例えば、基地局20からユーザ装置10に対する上位レイヤシグナリングにより行われる。図3は、このような上位レイヤシグナリングを含む基本的なシステムの動作例を示す。
図3のステップS101において、基地局20からユーザ装置10に対して、上位レイヤシグナリングにより、マスタソフトバッファのうちの特定のHARQプロセスのソフトバッファ内を分割して、当該ソフトバッファをスレーブソフトバッファとして使用することを指示する設定情報が通知される。
この設定情報には、例えば、スレーブソフトバッファとして使用するマスタソフトバッファにおけるソフトバッファの番号(=HARQプロセス番号)と、スレーブソフトバッファの分割数(=URLLCのHARQプロセス数)が通知される。なお、スレーブソフトバッファとして使用するマスタソフトバッファにおけるソフトバッファの番号が予め定められている場合には、当該番号の指定を含まなくてもよい。また、スレーブソフトバッファの分割数(=URLLCのHARQプロセス数)に代えて、又は、これに加えて、スレーブソフトバッファにおけるURLLCの1HARQプロセス当たりのバッファサイズ(=1トランスポートブロックサイズ)が指定されてもよい。また、スレーブソフトバッファとして使用するマスタソフトバッファにおけるソフトバッファの番号(=HARQプロセス番号)に代えて、スレーブソフトバッファとして使用するマスタソフトバッファにおけるバッファサイズ及び/又は領域を指定する情報(例:メモリのアドレス範囲)が指定されてもよい。
ユーザ装置10は、上記の設定情報に基づき、スレーブソフトバッファのパーティショニング設定を行う。パーティショニング設定とは、例えば、スレーブソフトバッファに使用するメモリ領域を確保するとともに、分割数を記憶部(所定のメモリ領域)に保持することである。これにより、URLLCの下りデータが実際に発生したときに、当該分割数に基づくスレーブソフトバッファの分割を行って、分割された各ソフトバッファを各HARQプロセスに使用することができる。なお、分割された各ソフトバッファをサブバッファと呼んでもよい。なお、パーティショニング設定の時点で、スレーブソフトバッファの分割処理を行ってもよい。分割処理には、例えば、スレーブソフトバッファのメモリ領域を分割数に分けるとともに、分割された領域毎に、HARQプロセス番号を割り当てることを含む。
図3のステップS102では、基地局20からユーザ装置10に対して、URLLCの下りデータのリソース割り当てを含む下り制御情報が送信される。
ユーザ装置10は、当該下り制御情報に基づき、URLLCの下りデータの発生を把握すると、スレーブソフトバッファの分割を行って、分割された各ソフトバッファにHARQプロセス番号(インデックス)を割り当てて、各ソフトバッファの使用を開始する(ステップS103)。その後、当該分割された各ソフトバッファを使用した、URLLCの下りデータに対するHARQ制御が実行される。HARQ制御(再送制御)においては、上述したように、ユーザ装置10は、例えば、下りデータに誤りを検出したら当該下りデータを該当ソフトバッファに保持するとともにNACKを基地局20に返し、基地局20から受信する再送データと、ソフトバッファに保持した下りデータとを合成し、合成したデータをデコードする、といった処理を行う。
ここでは、ユーザ装置10は、スレーブソフトバッファの設定がなされた後、スレーブソフトバッファをURLLC用に排他的に使用する。ユーザ装置10がURLLCの通信を行う間に、並行して、eMBBの通信も行われ得るが、その場合、eMBBの通信に対しては、マスタソフトバッファからスレーブソフトバッファを除いた領域が使用される(図2(b)の例では、HARQプロセス#1〜#3の領域)。
なお、上記の例では、マスタソフトバッファの1HARQプロセス分のバッファを分割してスレーブソフトバッファとして利用する形態を示しているが、これは一例であり、マスタソフトバッファの複数HARQプロセス分のバッファを分割してスレーブソフトバッファとして利用してもよい。
また、ユーザ装置10においてスレーブソフトバッファの設定がされていない場合には、下りデータの種別によらずに、共通のソフトバッファが共用される。例えば、図2(a)に示したソフトバッファが、eMBBとURLLCに共通に使用される。従って、例えば、URLLCのデータにより、図2(a)に示したHARQプロセス#1〜#4の各ソフトバッファが断片的に使用されてしまい、eMBB用のソフトバッファが不足することが発生し得る。
よって、eMBBとURLLCの両方が発生し得るセルの基地局20は、上位レイヤシグナリングあるいはブロードキャスト信号により、eMBBとURLLCの両方を扱う能力のあるユーザ装置10に対してスレーブソフトバッファの設定を行うことが望ましい。
また、ユーザ装置10が基地局20に、URLLCで利用するソフトバッファサイズ及び/又はURLLCで利用する最大HARQプロセス数の能力を報告することで、基地局20が適切な分割数を設定できるようにしてもよい。
上述した構成により、eMBB/URLLC混在時のソフトバッファの断片化及びソフトバッファ不足を回避可能となる。
(バッファ共用について)
上述した例では、スレーブソフトバッファが設定された場合には、ユーザ装置10は、それをURLLC用に排他的に使用するため、eMBB用のバッファサイズが減少する。これを回避するために、スレーブソフトバッファをeMBB(マスタ側)と共用することとしてもよい。共用される領域を共用バッファと呼ぶ。以下では、当該共用に関する動作例を説明する。
図4に、共用バッファのイメージを示す。図4の例では、マスタソフトバッファにおけるHARQプロセス#4のソフトバッファの領域が、共用バッファとして使用される。
例えば、図3に示すS101における設定情報において、分割数等を指定するとともに、共用/排他を指示することができる。また、共用/排他の指示がなく、常に共用としてもよい。また、共用/排他の指示がなく、常に排他としてもよい。
ユーザ装置10に共用バッファ(例:図4)が設定されている場合におけるユーザ装置10の動作例を図5を参照して説明する。
図5の例において、Aの時点でeMBBの下りデータ送信が開始されると、それ以降(Bの時点まで)、ユーザ装置10は、マスタソフトバッファにおけるHARQプロセス#1〜#4のソフトバッファを利用してeMBBの下りデータについてのHARQ制御を行う。
Bの時点で、ユーザ装置10は、URLLCの下りデータが発生したことを下り制御情報により把握する。すると、ユーザ装置10は、マスタソフトバッファにおけるHARQプロセス#4のソフトバッファ(スレーブソフトバッファ)をクリアして、当該バッファを分割してURLLCのHARQプロセス#1〜#4に使用する。その間、eMBBの下りデータが継続していてもよい。その場合、マスタソフトバッファにおけるHARQプロセス#1〜#3のソフトバッファがeMBB用に使用されることになる。ただし、この間に、マスタソフトバッファにおけるHARQプロセス#4の使用も要するeMBB下りデータが発生する場合には、例えば、共用バッファ(スレーブソフトバッファ)はクリアされ、共用バッファはeMBBのHARQプロセス#4のバッファとして使用される。これは、eMBBのバッファの優先度が高い場合の動作である。URLLCのバッファの優先度を高くして、URLLCの下りデータが終了するまでは、共用バッファ(スレーブソフトバッファ)をeMBB用に使用できないこととしてもよい。
また、所定時間、URLLC用のバッファの優先度を高くするために、共用バッファのURLLC用の利用に有効時間(有効時間カウンタ)を設けてもよい。この場合、例えば、ユーザ装置10は、図5のBの時点で、共用バッファをURLLC用のバッファとして使用開始するとともに、有効時間カウンタを起動して、所定時間の計時を開始する。所定時間が経過するまで(有効時間カウンタがタイムアウトするまで)は、共用バッファをeMBBのバッファとして使用することができない。そして、有効時間カウンタがタイムアウトした後、もしも、マスタソフトバッファにおけるHARQプロセス#4の使用を要するeMBB下りデータが発生した場合には、URLLC用のバッファはクリアされ、eMBB用に使用される。ただし、マスタソフトバッファにおけるHARQプロセス#4の使用を要するeMBB下りデータが発生しない場合には、URLLC用のバッファの使用を継続できる。
図5において、Cの時点までURLLC用のバッファを使用できたものとして、Cの時点でURLLCの下りデータが終了したとすると、Cの時点から、マスタソフトバッファを利用したeMBBの下りデータ通信が行われる。
上記のように、共用バッファを備えることで、eMBB側のスループット低下を最小限にしてURLLC側のデータ通信を行うことができる。なお、共用バッファの設定は、eMBB側のスループットを、URLLC側よりも優先させたい場合にのみ設定することとしてもよい。
(トランスポートブロックサイズについて)
スレーブソフトバッファのパーティショニングの設定において、基地局20が、URLLC下りデータのTTIあたりの最大トランスポートブロックサイズを上位レイヤシグナリングでユーザ装置10に通知することとしてもよい。
例えば、図3のステップS101における設定情報に当該最大トランスポートブロックサイズを含めて通知する。最大トランスポートブロックサイズを受信したユーザ装置10は、スレーブソフトバッファにおけるパーティショニングの設定(分割数等)を当該最大トランスポートブロックサイズに基づき決定することができる。
また、ユーザ装置10は、スレーブソフトバッファのサイズに応じて、URLLCのトランスポートブロックサイズを自律的に算出してもよい。
例えば、スレーブソフトバッファが占有するマスタソフトバッファにおけるバッファ数(例:eMBBのHARQプロセス#3、#4のバッファを使用する場合は2)、ユーザ装置10がサポートするeMBBのTTIあたりのトランスポートブロックサイズをS、URLLCのHARQプロセス数をNとすると、「S×M/N」を計算することで、スレーブソフトバッファに対応する下りデータ送信(つまり、URLLC下りデータ送信)におけるTTIあたりのトランスポートブロックサイズが得られる。
前述したように、これまでの例においては、スレーブソフトバッファが使用される場合には、マスタソフトバッファを使用するHARQプロセス数が減少する。そこで、例えば、基地局20からユーザ装置10に対して、マスタソフトバッファを使用するHARQプロセスあたりの最大トランスポートブロックサイズ(元のサイズよりも小さいサイズ)を上位レイヤシグナリングで通知(変更)することで、マスタソフトバッファを使用するHARQプロセス数に変更が生じないようにする。この通知は、例えば、図3のステップS101におけるスレーブソフトバッファの設定時の制御情報に含めて行ってもよい。
一例として、ユーザ装置10が利用可能なバッファサイズ(例:図6の(a)に示すマスタソフトバッファのサイズ)をBとし、マスタソフトバッファを使用するHARQプロセス数をPとし、スレーブソフトバッファに使用するバッファサイズをKとすると、上記の変更に係る最大トランスポートブロックサイズ(=変更後のマスタソフトバッファの1バッファサイズ)は、(B−K)/Pとして算出できる。例えば、基地局20はこのようにして算出した最大トランスポートブロックサイズをユーザ装置10に通知する。あるいは、このような通知を行わずに、ユーザ装置10が上記の計算を行って、マスタソフトバッファの1バッファサイズ(=マスタのトランスポートブロックサイズ)を算出してもよい。
図6(b)は、上記のようにして算出したバッファサイズを有するマスタソフトバッファと、スレーブソフトバッファを有するバッファを示している。図6(b)に示すように、スレーブソフトバッファが設定される場合でも、マスタソフトバッファを使用するHARQプロセス数には変更がない。
上記の動作により、HARQプロセス数不足による、マスタソフトバッファを利用するデータチャネルの遅延増加を回避することができる。
(利用ソフトバッファの切り替えについて)
図3を参照して説明したとおり、ユーザ装置10は、URLLCの下りデータのリソース割り当てを示す下り制御情報(図3のステップS102)を受信すると、スレーブソフトバッファの使用を開始する。このように、本実施の形態では、ユーザ装置10は、下り制御情報に基づいて、マスタソフトバッファとスレーブソフトバッファのうちのどちらを使用するかを判断することができる。この処理のシーケンス例は図7に示すとおりである。すなわち、ユーザ装置10は、基地局20から、ソフトバッファ領域を指定した下り制御情報を受信する(S201)ことで、指定されたソフトバッファ領域を判断できる(ステップS202)。
上記の判断は、例えば、下り制御情報に明示的に「マスタソフトバッファを使用」又は「スレーブソフトバッファを使用」を示す識別情報を付与することで実現できる。
また、明示的に識別情報を付与することに代えて(又はそれに加えて)、下り制御情報フォーマット、下り制御情報に付与される識別子、及び、下り制御情報が送信されるリソースの時間・周波数インデックス、のうちのいずれか1つ又はいずれか複数と、「マスタソフトバッファを使用」/「スレーブソフトバッファを使用」とを予め対応付けておくこととしてもよい。この場合、基地局20とユーザ装置10の双方で対応関係を予め認識している。あるいは、基地局20が対応関係をユーザ装置10にブロードキャスト信号(システム情報)等で通知してもよい。
そして、基地局20は、スケジューリングの内容(URLLC又はeMBB)に基づいて、「マスタソフトバッファを使用」又は「スレーブソフトバッファを使用」に対応する下り制御情報フォーマット等を使用して下り制御情報をユーザ装置10に送信する。ユーザ装置10は、上記の対応関係に基づいて決定されるバッファ領域を使用して下りデータ受信を実行する。
上記の方式により、明示的に識別情報を付与する場合に比べてシグナリングオーバーヘッドを削減できる。
上記の例では、基地局20はユーザ装置10に対して、下り制御情報により、利用するソフトバッファ領域(マスタかスレーブか)を指定しているが、下り制御情報により、スケジューリング毎に、HARQプロセス毎のソフトバッファを通知してもよい。これにより、より柔軟なソフトバッファ共用を実現できる。
このとき、スレーブソフトバッファを使用する下りデータについては、マスタ側のあるHARQプロセス番号(インデックス)に対応するソフトバッファ(スレーブソフトバッファ)を分割して利用することになる。当該分割されたバッファを「サブバッファ」と呼ぶことにすると、ユーザ装置10がスレーブソフトバッファを利用する場合において、サブバッファのインデックスを基地局20からユーザ装置10に対して明示的に通知してもよいし、ユーザ装置10が、下り制御情報から得られる下りデータの時間・周波数リソースによって暗黙的にサブバッファのインデックスを認識してもよい。
具体例を図8、図9を参照して説明する。図8、図9は、マスタソフトバッファが4つのHARQプロセス分のソフトバッファを持ち、そのうちのHARQプロセス#4に対応するソフトバッファが、共用バッファとしてのスレーブソフトバッファとして使用される例を示している。また、図8、図9は、ユーザ装置10が、スレーブソフトバッファにおけるHARQプロセス#2に対応するソフトバッファ(例:サブバッファ#1)を利用する場合の例を示している。
明示的に通知を行う場合の例を図8に示す。図8に示すとおり、基地局20はユーザ装置10に対して、「HARQプロセス#4、サブバッファ#1」を含む下り制御情報を送信する。ユーザ装置10は、当該下り制御情報に従って、マスタソフトバッファにおけるHARQプロセス#4のソフトバッファの中の分割されたサブバッファのうちのサブバッファ#1を使用する。
ユーザ装置10が、下りデータの時間・周波数リソースに基づいて、使用するサブバッファを決定する場合の例を図9に示す。図9の例では、マスタ側の1TTI(図9の時間軸での4目盛分)がスレーブ側の4TTIに相当するものとする。この場合、ユーザ装置10は、Aに示す時間・周波数リソースの割り当てを受けた場合、リソースの時間幅が4であることと、フレーム(図9のCで示す四角)の中の最初に位置するリソースであることとから、マスタソフトバッファにおけるHARQプロセス#1のソフトバッファを使用すると判断する。
また、ユーザ装置10が、Bに示す時間・周波数リソースの割り当てを受けた場合、リソースの時間幅が1であることからスレーブソフトバッファ(マスタソフトバッファにおけるHARQプロセス#4のソフトバッファ)を使用すると判断するとともに、当該リソースは、時間方向で「2」番のリソースであることから、スレーブソフトバッファにおけるHARQプロセス#2のソフトバッファ(=サブバッファ#1)を使用すると判断する。
なお、これまでに説明した例では、ユーザ装置10は、ソフトバッファ領域をマスタ/スレーブの2つの領域に分割しているが、これは一例に過ぎない。ユーザ装置10は、ソフトバッファ領域を3つ以上の領域(例:マスタ、スレーブ1、スレーブ2の3つ)に分割してもよい。また、一例として、分割したバッファ(例:スレーブ2)を、サイドリンク(D2Dと呼んでもよい)の受信に割り当ててもよい。この場合、ユーザ装置10は、モニタするチャネル(例えば下りデータチャネルかサイドリンクデータチャネルか)に応じて自律的にバッファを切り替えてもよい。
(選択的バッファ破棄について)
本実施の形態のように、異なるTTI長の下りデータのスケジューリングが許可されている場合において、特にURLLCのように短いTTIを使用した低遅延送信を行う場合には、長いTTIで送信されるトランスポートブロックに対するリソース割り当て後に、短いTTIで送信されるトランスポートブロックに対して、長いTTIの一部のリソースを割り当てることが考えられる。この場合、例えば、長いTTIのリソースの一部はパンクチャされる。この場合の状況を図10に示す。
上記のようなパンクチャを行う場合、長いTTIのトランスポートブロックの一部がシンボル単位でパンクチャされることもあり、ユーザ装置10は、一つ又は複数のコードブロックが受信できない可能性がある。なお、トランスポートブロックの送信側(本例では基地局20)では、トランスポートブロック長が所定値以上の場合に、トランスポートブロックを複数のコードブロックに分割して送信を行う。分割されない場合はトランスポートブロックは1つのコードブロックとして送信される。
上記のように、割り当てられたリソースの一部がパンクチャされた場合、ソフトバッファにはパンクチャされたリソースに対応する軟判定情報が格納される。しかしながら、パンクチャされたリソースに対応する軟判定情報には有意な情報が含まれないことから、当該軟判定情報を用いて再送されたパケットの合成を行う場合、合成利得が得られず再送回数が増加する可能がある。
そこで、本実施の形態では、基地局20からユーザ装置10に通知される再送シグナリングにおいて、前回送信時の軟判定情報の部分的破棄を指示する。図11に処理シーケンス例を示す。
ステップS301において、パンクチャされたリソースを含むデータ(例:コードブロック)が基地局20からユーザ装置10に送信される。基地局20は、どのリソース(データのどの部分)がパンクチャされたかを把握している。
当該データを受信したユーザ装置10は、NACKを基地局10に返す(ステップS302)。基地局20は、再送データのリソース割り当てを含む下り制御情報を下り制御チャネルでユーザ装置10に送信する(ステップS303)。
当該下り制御情報には、例えば、破棄対象を指示する情報として、シンボルインデックス、時間・周波数リソースインデックス、又は、コードブロックインデックスが含まれる。破棄対象を指示する情報として、これら以外の情報が含まれていてもよい。
上記の下り制御情報を受信したユーザ装置10は、破棄対象の情報をソフトバッファから削除する。ステップS304にて、基地局20からユーザ装置10に再送データが送信され、ユーザ装置10は当該再送データの復号を行う。
上記のステップS303における下り制御情報に加えて、基地局20はユーザ装置10に、破棄対象となるデータのRV(前回スケジュール時のRV)を通知してもよい。これにより、スケジューリング情報(下り制御情報)の検出ミスが生じた際に、誤ったバッファ領域の情報を破棄することを回避することができる。なお、RVはredundancy versionの略であり、送信側におけるサーキュラバッファから送信用のコードビットを取り出す際のサーキュラバッファの先頭位置を示す。
コードブロック単位で破棄を行う場合、基地局20は、破棄対象のコードブロックとそれ以外のコードブロックとで異なるRVを適用してもよい。動作例を図12、図13を参照して説明する。図12は、図13との比較のために、パンクチャのないコードブロックの再送を示す図である。図12は、基地局20からRV#Xのコードブロックが送信され、その再送として、RV#Yのコードブロックが送信されることを示している。
図13の例では、初回送信(ユーザ装置10の初回受信)に係るRV#Xのコードブロックにはパンクチャがなされており、低品質である(もしくは有意な情報がない)。ユーザ装置10は初回受信により、RV#Xのコードブロックの軟判定情報をソフトバッファに保持している。
図13に示す再送のALT.1では、既に説明した破棄の指示により、ユーザ装置10は、ソフトバッファからRV#Xのコードブロックの領域を削除し、再送されたコードブロックをRV#Yに対応するソフトバッファの領域に保持する。この場合、図11で示したステップS303の下り制御情報には、削除対象のRV(RV#X)と、再送データのRV(RV#Y)とが含まれるので、ユーザ装置10はRV#XとRV#Yを識別できる。これにより、初回送信時の誤り率がRVによって異なるような符号化の場合に最適なRVでの再送が可能になる。
図13に示す再送のALT.2では、破棄の指示により、ユーザ装置10は、ソフトバッファからRV#Xのコードブロックの領域を削除するとともに、再送されたコードブロックについては、前のスケジューリングで通知されたRV(ここではRV#X)を適用し、RV#Xに対応するソフトバッファの領域に再送されたコードブロックを保持する。
なお、上記の例では、サーキュラバッファに関する領域についての削除及び格納を行うこととしているが、これは一例に過ぎない。サーキュラバッファに関係なく、ソフトバッファにおける特定のデータの領域(例:削除指示されたコードブロックの領域)の情報を削除して、別の領域に再送データを格納することとしてもよい(上記のALT.1に相当)。また、ソフトバッファにおける特定のデータの領域(例:削除指示されたコードブロックの領域)の情報を削除して、その領域に再送データを格納することとしてもよい(上記のALT.2に相当)。
(装置構成)
以上説明した実施の形態の動作を実行するユーザ装置10及び基地局20の機能構成例を説明する。
<ユーザ装置>
図14は、実施の形態に係るユーザ装置10の機能構成の一例を示す図である。図11に示すように、ユーザ装置10は、信号送信部101と、信号受信部102と、設定情報管理部103と、再送制御部104とを有する。図14に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
信号送信部101は、送信信号を作成し、当該信号を無線で送信する。また、信号送信部101は、再送制御部104からの指示に基づきHARQフィードバックの送信等も行う。信号受信部102は、各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。また、信号受信部102はソフトバッファ領域を格納する記憶部を含む。また、信号受信部102は、下り制御情報の受信、上位レイヤシグナリングの受信、ブロードキャスト信号の受信、DLデータの受信等を行う。
設定情報管理部103は、信号受信部102により基地局20から受信した各種の設定情報及び制御情報を格納する。例えば、当該設定情報にはパーティショニング設定の情報が含まれ、再送制御部104は当該情報を参照することでスレーブソフトバッファの分割を行うことができる。
再送制御部104は、ソフトバッファ領域のうちの一部の領域を複数のサブバッファ領域に分割し、当該複数のサブバッファ領域のうちの1つ又は複数のサブバッファ領域を使用して、基地局から受信する下りデータの再送制御を行う。再送制御においては、再送制御部104は、例えば、下りデータに誤りを検出したら、当該下りデータをソフトバッファ(例:サブバッファ)に保持し、NACKを信号送信部101を介して基地局に返し、基地局から受信した再送データと、ソフトバッファに保持したデータとの合成を行う。
<基地局20>
図15は、本実施の形態に係る基地局20の機能構成の一例を示す図である。図15に示すように、基地局20は、信号送信部201と、信号受信部202と、リソース割り当て部203と、再送制御部204とを有する。図15に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
信号送信部201は、ユーザ装置10側に送信する信号を生成し、当該信号を無線で送信する機能を含む。信号受信部202は、ユーザ装置10から送信された各種の信号を受信し、受信した信号から、例えばより上位のレイヤの情報を取得する機能を含む。また、信号受信部202は、ユーザ装置10から送信されるHARQフィードバックを受信し、再送制御部204からの指示に基づき、必要に応じてデータの再送を行う。
リソース割り当て部203は、下りデータに対するリソース割り当て等を行って、下り制御チャネルで送信する下り制御情報の作成等を行う。作成された情報は信号送信部201から送信される。再送制御部204は、基地局20側の再送制御の処理を行う。
<ハードウェア構成>
上記実施の形態の説明に用いたブロック図(図14及び図15)は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び/又は論理的に複数要素が結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、本発明の一実施の形態におけるユーザ装置10と基地局20はいずれも、本実施の形態に係る処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図16は、本実施の形態に係るユーザ装置10及び基地局20のハードウェア構成の一例を示す図である。上述のユーザ装置10及び基地局20はそれぞれ、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。ユーザ装置10及び基地局20のハードウェア構成は、図に示した1001〜1006で示される各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
ユーザ装置10及び基地局20における各機能は、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。
プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。
また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュール又はデータを、ストレージ1003及び/又は通信装置1004からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、ユーザ装置10の信号送信部101、信号受信部102、設定情報管理部103、再送制御部104は、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001で動作する制御プログラムによって実現されてもよい。また、基地局20の信号送信部201、信号受信部202、リソース割り当て部203、再送制御部204は、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001で動作する制御プログラムによって実現されてもよい。上述の各種処理は、1つのプロセッサ1001で実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ1001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ1001は、1以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本発明の一実施の形態に係る処理を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD−ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ1002及び/又はストレージ1003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
通信装置1004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、ユーザ装置10の信号送信部101及び信号受信部102は、通信装置1004で実現されてもよい。また、基地局20の信号送信部201及び信号受信部202は、通信装置1004で実現されてもよい。
入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
また、プロセッサ1001及びメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
また、ユーザ装置10及び基地局20はそれぞれ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
(実施の形態のまとめ)
以上、説明したように、本実施の形態によれば、基地局とユーザ装置とを有する無線通信システムにおける前記ユーザ装置であって、前記基地局から受信する下りデータの再送制御に使用されるソフトバッファ領域を有する記憶部と、前記ソフトバッファ領域のうちの一部の領域を複数のサブバッファ領域に分割し、当該複数のサブバッファ領域のうちの1つ又は複数のサブバッファ領域を使用して、前記基地局から受信する下りデータの再送制御を行う再送制御部とを備えることを特徴とするユーザ装置が提供される。
上記の構成により、複数種類の通信の処理を行うユーザ装置において、再送制御に用いるソフトバッファ領域の不足を回避することができる。
前記ユーザ装置は、下りデータのリソースの割り当てを含む下り制御情報を前記基地局から受信する受信部を更に備え、前記再送制御部は、前記下り制御情報に基づいて、前記リソースで送信される前記下りデータの再送制御に使用する、前記ソフトバッファ領域の中の領域を決定することとしてもよい。この構成により、ユーザ装置は、下りデータに適合した領域を迅速に決定できる。
前記再送制御部は、前記ソフトバッファ領域から前記一部の領域を除いたバッファ領域を使用して、第1の下りデータの再送制御を行い、前記1つ又は複数のサブバッファ領域を使用して、前記第1の下りデータよりも送信時間間隔の短い第2の下りデータの再送制御を行うこととしてもよい。この構成により、第1の下りデータに係る通信と第2の下りデータに係る通信の処理を行うユーザ装置において、再送制御に用いるソフトバッファ領域の不足を回避することができる。
前記再送制御部は、前記基地局からの指示に基づいて、前記バッファ領域に格納されている第1のデータを削除し、前記基地局から再送された第1のデータを前記バッファ領域に格納することとしてもよい。この構成により、例えば、初回の第1のデータのリソースにパンクチャがされていた場合でも、第1のデータの復号を迅速に実行できる。
(実施形態の補足)
情報の通知は、本明細書で説明した態様/実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI(Downlink Control Information)、UCI(Uplink Control Information))、上位レイヤシグナリング(例えば、RRCシグナリング、MACシグナリング、ブロードキャスト情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)))、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、RRCメッセージは、RRCシグナリングと呼ばれてもよい。また、RRCメッセージは、例えば、RRC接続セットアップ(RRC Connection Setup)メッセージ、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージなどであってもよい。
本明細書で説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)、W−CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切なシステムを利用するシステム及び/又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
判定又は判断は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真偽値(Boolean:trueまたはfalse)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、情報、信号、ビット、シンボルなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び/又はシンボルは信号(シグナル)であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。
ユーザ装置は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンスなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。
本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
UE ユーザ装置
eNB 基地局
101 信号送信部
102 信号受信部
103 設定情報管理部
104 再送制御部
201 信号送信部
202 信号受信部
203 リソース割り当て部
204 再送制御部
1001 プロセッサ
1002 メモリ
1003 ストレージ
1004 通信装置
1005 入力装置
1006 出力装置

Claims (5)

  1. 基地局とユーザ装置とを有する無線通信システムにおける前記ユーザ装置であって、
    前記基地局から受信する下りデータの再送制御に使用されるソフトバッファ領域を有する記憶部と、
    前記ソフトバッファ領域のうちの一部の領域を複数のサブバッファ領域に分割し、当該複数のサブバッファ領域のうちの1つ又は複数のサブバッファ領域を使用して、前記基地局から受信する下りデータの再送制御を行う再送制御部と
    を備えることを特徴とするユーザ装置。
  2. 下りデータのリソースの割り当てを含む下り制御情報を前記基地局から受信する受信部を更に備え、
    前記再送制御部は、前記下り制御情報に基づいて、前記リソースで送信される前記下りデータの再送制御に使用する、前記ソフトバッファ領域の中の領域を決定する
    ことを特徴とする請求項1に記載のユーザ装置。
  3. 前記再送制御部は、前記ソフトバッファ領域から前記一部の領域を除いたバッファ領域を使用して、第1の下りデータの再送制御を行い、前記1つ又は複数のサブバッファ領域を使用して、前記第1の下りデータよりも送信時間間隔の短い第2の下りデータの再送制御を行う
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のユーザ装置。
  4. 前記再送制御部は、前記基地局からの指示に基づいて、前記バッファ領域に格納されている第1のデータを削除し、前記基地局から再送された第1のデータを前記バッファ領域に格納する
    ことを特徴とする請求項3に記載のユーザ装置。
  5. 基地局と、下りデータの再送制御に使用されるソフトバッファ領域を有する記憶部を備えるユーザ装置と、を有する無線通信システムにおける前記ユーザ装置が実行する再送制御方法であって、
    前記ソフトバッファ領域のうちの一部の領域を複数のサブバッファ領域に分割し、当該複数のサブバッファ領域のうちの1つ又は複数のサブバッファ領域を使用して、前記基地局から受信する下りデータの再送制御を行う
    ことを特徴とする再送制御方法。
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