JP2019516289A - 非直交アップリンク送信におけるリソースと電力の割り当てのための方法および装置 - Google Patents

Abstract

無線アップリンク送信における電力制御とリソース選択のためのシステムと方法である。基地局（eNB）は、より高い経路損失レベルを示す無線リンクを介してより低いオープンループ送信電力制御ターゲットに基づいて非直交信号を送信するようにUEを促す制御情報を含んでいるダウンリンク信号を複数のユーザ装置（UE）に対して送信することができる。より低いオープンループ送信電力制御ターゲットは、より高い処理ゲイン及び／又はより高い符号化ゲインを有する非直交拡散系列といった、より大きい帯域幅容量を有するチャネルリソースのセットと関連付けされ得る。eNBが１つまたはそれ以上の非直交リソースにわたりUEから干渉信号を受信するとき、eNBは、少なくとも１つのアップリンク信号を少なくとも部分的に復号するために、干渉信号について信号干渉除去を実行することができる。干渉信号は、制御情報に従って異なるUEによって送信されるアップリンク信号を含み得る。

Description

本発明は、一般的に、ネットワークにおけるリソースの割り当ての管理に関する。そして、特定的な実施形態においては、非直交アップリンク送信におけるリソースと電力の割り当てのための方法および装置についての技術およびメカニズムに関する。

本特許出願は、２０１６年３月２９日付の米国非仮特許出願第１５／０８４１０５号に基づく優先権を主張するものである。タイトルは”Method and Apparatus for Resource and Power Allocation in Non-Orthogonal Uplink Transmissions”であり、その全体が再現されるかのように、ここにおいて参照として包含されている。

非直交多重接続（non-orthogonal multiple-access）技術は、２つまたはそれ以上の異なるデータストリームの部分を搬送するために同じリソースを使用するおかげで、比較可能な直交多重接続技術よりも良好なスペクトル効率を達成することができる。散在符号多重接続（Sparse code multiple access、SCMA）は、非直交拡散系列（spreading sequences）を使用して一式のサブキャリア周波数にわたり複数のデータストリームを送信する非直交多重接続技術である。SCMAにおいて、受信された信号は、典型的には、データストリームを復号（decode）するために反復メッセージ伝達アルゴリズム（message passing algorithm、MPA）を使用して処理される。非直交多重接続（NOMA）は、複数のデータストリームを同じ物理リソースブロックの上に重ね合わせる（superpose）別の非直交多重接続技術である。NOMAにおいて、受信された信号は、典型的には、データストリームを復号するために干渉除去技術（例えば、逐次干渉除去（successive interference cancellation、SIC））を使用して処理される。

技術的な利点は、本開示の実施形態によって、一般的に達成される。非直交アップリンク送信におけるリソースと電力の割り当てのための方法および装置を説明するものである。

一つの実施形態に従って、基地局（ｅＮＢ）によって実行され得るように、無線アップリンク送信における電力制御とリソース選択のための方法が提供される。この例において、本方法は、ダウンリンク信号を１つまたはそれ以上のユーザ装置（ＵＥ）に対して送信することを含む。ダウンリンク信号は、より高い経路損失を示している無線リンクを介してより低い送信電力レベルで非直交信号を送信するように１つまたはそれ以上のＵＥを促す制御情報を含んでいる。ダウンリンク信号は、また、非直交リソースおよび関連する送信電力制御ターゲットの組み合わせも含む。本方法は、さらに、１つまたはそれ以上の非直交リソースにわたる干渉信号を受信することを含み、干渉信号は、制御情報に従って、異なるＵＥによって送信されたアップリンク信号を含んでいる。そして、アップリンク信号の少なくとも１つを少なくとも部分的に復号するために、干渉信号について逐次干渉除去を実行することを含む。この方法を実行するための装置も、また、提供される。

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法は、さらに、ＵＥによって、ｅＮＢからダウンリンク信号を受信することを含み、ダウンリンク信号は、オープンループ送信電力制御ターゲットを経路損失レベルと関連付けする。ここで、電力制御スキームに従って経路損失に基づいてオープンループ送信電力制御ターゲットを選択することは、オープンループ送信電力制御ターゲットのうちどの１つが経路損失と関連付けされるかを識別することを含む。

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法は、さらに、ＵＥによって、ｅＮＢからダウンリンク信号を受信することを含み、ダウンリンク信号は、非直交リソースのセットをオープンループ電力制御ターゲットと関連付けする。ここで、より低いオープンループ電力制御ターゲットは、より大きい帯域幅容量を有している非直交リソースのセットと関連付けされている。そして、非直交リソースのセットのうちどの１つが選択されたオープンループ電力制御ターゲットと関連付けされるかを識別することを含む。

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法において、ダウンリンク信号は、より低いオープンループ電力制御ターゲットを、より大きい、またはより大きい数の非直交多重接続（ＮＯＭＡ）物理リソースブロック（ＰＲＢ）と関連付けする、

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法において、ダウンリンク信号は、より低いオープンループ電力制御ターゲットを、より高い処理ゲインを有している非直交拡散系列と関連付けする。

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法において、選択されたオープンループ送信電力制御ターゲットに従って１つまたはそれ以上の非直交リソースにわたりｅＮＢに対してアップリンク信号を送信することは、非直交リソースの第１セットと関連付けされた第１オープンループ送信電力レベルで、非直交リソースの第１セットを介してｅＮＢに対してアップリンク信号を送信することを含み、第１オープンループ送信電力レベルは、非直交リソースの第２セットと関連付けされた第２オープンループ送信電力レベルより小さい。そして、以前に送信されたアップリンク信号がｅＮＢによって成功裡に受信されない場合に、調整された送信電力レベルで、非直交リソースの第１セットを介してアップリンク信号を再送信することを含み、調整された送信電力レベルは、第１オープンループ送信電力レベルと第２オープンループ送信電力レベルとの間である。

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法において、選択されたオープンループ送信電力制御ターゲットに従って１つまたはそれ以上の非直交リソースにわたりｅＮＢに対してアップリンク信号を送信することは、非直交リソースの第１セットと関連付けされた第１オープンループ送信電力レベルで、非直交リソースの第１セットを介してｅＮＢに対してアップリンク信号を送信することを含み、第１オープンループ送信電力レベルは、非直交リソースの第２セットと関連付けされた第２オープンループ送信電力レベルより小さい。そして、第２オープンループ送信電力レベルで、非直交リソースの第２セットを介してアップリンク信号を再送信することを含む。

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法は、さらに、ＵＥによって、ｅＮＢからダウンリンク信号を受信することを含み、ダウンリンク信号は、非直交リソースのセットを経路損失レベルと関連付けしており、ここで、より高い経路損失レベルは、より大きい帯域幅容量を有する非直交リソースのセットと関連付けされている。そして、ここで、電力制御スキームに従って経路損失に基づいてオープンループ送信電力制御ターゲットを選択することは、非直交リソースのセットのうちどの１つが経路損失と関連付けされるかを識別すること、および、識別された非直交リソースのセットに基づいて、オープンループ電力制御ターゲットを選択すること、を含む。

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法において、ダウンリンク信号は、より高い経路損失レベルを、より大きい、またはより大きい数の非直交多重接続（ＮＯＭＡ）物理リソースブロック（ＰＲＢ）と関連付けする。

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法において、ダウンリンク信号は、より高い経路損失レベルを、より高い処理ゲインを有している非直交拡散系列と関連付けする。

別の実施形態に従って、ユーザ機器（ＵＥ）によって実行され得るように、無線アップリンク送信における電力制御とリソース選択のための別の方法が提供される。この例において、本方法は、ユーザ機器（ＵＥ）と基地局（ｅＮＢ）との間の経路損失を決定すること、および、非直交アクセスのための電力制御スキームに従って経路損失に基づいてオープンループ送信電力制御ターゲットを選択すること、を含む。電力制御スキームは、より高いレベルの経路損失に対してより低いオープンループ送信電力制御ターゲットが選択されることを要求する。本方法は、さらに、選択されたオープンループ送信電力制御ターゲットに従って１つまたはそれ以上の非直交リソースにわたりｅＮＢに対してアップリンク信号を送信することを含む。この方法を実行するための装置も、また、提供される。

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法において、アップリンク信号の少なくとも１つを少なくとも部分的に復号するために、干渉信号について信号干渉除去を実行することは、より低い受信電力レベルで信号を復号する前に、より高い受信電力レベルでアップリンク信号を復号することを含む。

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法において、ダウンリンク信号における制御情報は、より高いオープンループ送信電力制御ターゲットをより低い経路損失レベルと関連付けする。

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法において、ダウンリンク信号における制御情報は、より高いオープンループ送信電力制御ターゲットをより大きい帯域幅容量を有する非直交リソースのセットと関連付けする。

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法において、ダウンリンク信号における制御情報は、より低いオープンループ電力制御ターゲットを、より大きい、またはより大きい数の非直交多重接続（ＮＯＭＡ）物理リソースブロック（ＰＲＢ）と関連付けする。

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法において、ダウンリンク信号における制御情報は、より低いオープンループ電力制御ターゲットを、より高い処理ゲインを有している非直交拡散系列と関連付けする。

前述のいずれかの実施形態に従って、本方法において、非直交拡散系列は、低密度シグネチャ直交周波数分割多重（ＬＤＳ−ＯＦＤＭ）拡散系列または散在符号多重接続（ＳＣＭＡ）拡散系列である。

別の実施形態に従って、無線アップリンク送信における電力制御とリソース選択のためのシステムが提供される。この例において、本システムは、ダウンリンク信号を送信するように構成されている基地局（ｅＮＢ）、および、ダウンリンク信号を受信するように構成されているユーザ機器（ＵＥ）を含む。ＵＥは、さらに、ＵＥとｅＮＢとの間の経路損失を決定し、非直交アクセスのための電力制御スキームに従って経路損失に基づいてオープンループ送信電力制御ターゲットを選択し、かつ、選択されたオープンループ送信電力制御ターゲットに従って１つまたはそれ以上の非直交リソースにわたりｅＮＢに対してアップリンク信号を送信するように構成されている。電力制御スキームは、より高いレベルの経路損失に対してより低いオープンループ送信電力制御ターゲットが選択されることを要求する。

前述のいずれかの実施形態に従って、本システムにおいて、ダウンリンク信号は、より高い経路損失を示している無線リンクを介して、より低い送信電力レベルで、非直交信号を送信するようにＵＥを促す制御情報を含んでおり、そして、ここで、ｅＮＢは、１つまたはそれ以上の非直交リソースにわたる干渉信号を受信し、かつ、アップリンク信号の少なくとも１つを少なくとも部分的に復号するために、干渉信号について逐次干渉除去を実行するように構成されている。干渉信号は、制御情報に従って、異なるＵＥによって送信されたアップリンク信号を含んでいる。

前述のいずれかの実施形態に従って、本システムにおいて、ダウンリンク信号は、オープンループ送信電力制御ターゲットを経路損失レベルと関連付けし、そして、ここで、電力制御スキームに従って経路損失に基づいてオープンループ送信電力制御ターゲットを選択することは、オープンループ送信電力制御ターゲットのうちどの１つが経路損失と関連付けされるかを識別することを含む。

本開示、およびその利点をより完全に理解するために、これから添付の図面と併せて以下の説明が参照される。
図１は、無線通信ネットワークの一つの実施形態に係るダイヤグラムを示している。 図２は、電力制御とリソース選択のための一つの実施形態の方法に係るフローチャートを示している。 図３は、電力制御とリソース選択のための別の実施形態の方法に係るフローチャートを示している。 図４は、電力割り当てスキームの一つの実施形態に係るダイヤグラムを示している。 図５は、空間符号多元接続（space code multiple access、SCMA）スキームの一つの実施形態に係るダイヤグラムを示している。 図６は、処理システムの一つの実施形態に係るダイヤグラムを示している。 図７は、トランシーバの一つの実施形態に係るダイヤグラムを示している。

異なる図面において対応する数字および記号は、別段の指示がない限り、一般的には対応するパーツを参照する。図面は、実施形態に係る関連する態様を明確に説明するために描かれたものであり、そして、必ずしも縮尺通りには描かれていない。

本開示の実施形態に係る作成および使用が、以下に詳細に説明される。しかしながら、ここにおいて開示される概念は、多種多様な特定のコンテキストにおいて具体化することができること、および、ここにおいて説明される特定の実施形態は単なる例示であって、かつ、請求項の範囲を限定するように働くものではないことが正しく理解されるべきである。さらに、添付の請求項によって規定される本開示の精神および範囲から逸脱することなく、ここにおいて様々な変更、置換、および改変を行うことができることが理解されるべきである。

直交多重接続スキームを使用する場合に、モバイル機器は、直交チャネルリソースを介してアップリンク信号を基地局に対して送信する。直交チャネルリソースを介して送信された信号が、同様な受信電力レベル（received power levels）を有して基地局に到着するように、電力制御が一般的に実行される。アップリンクスペクトル効率を改善し、かつ、異なるモバイル機器の間で公平性（fairness）を達成するためである。非直交多重接続方式を使用する場合に、モバイル機器は、非直交チャネルリソースを介してアップリンク信号を送信する。異なる受信電力レベルで基地局に到達する信号については、非直交信号処理（例えば、逐次干渉除去（SIC）、等）を促進することが、典型的には有益である。しかしながら、より高い受信電力レベルを有する信号は一般的により高いデータレートをサポートするので、このことは、異なるモバイル機器の間で不公平性を導くことがある。従って、非直交リソースについてリソースと電力の割り当てのための新しいメカニズムが望まれている。

ここにおいて開示されるのは、より高い経路損失レベルを示すリンクを介してアップリンク信号を通信する際にUEがより低いオープンループ送信電力制御ターゲットを使用するように要求する非直交アクセスのための電力制御スキームの一つの実施形態である。このことは、セル端（cell-edge）UEとセル中心UEによって通信される信号の受信電力レベル間の格差（disparity）を増加させ得るものであり、そして、次に、基地局において非直交信号処理を促進し得る。一方で、より少ない電力を用いて送信するセル端UEは、セル間の干渉を低減し、そして、従って、システム容量をさらに改善し得る。電力制御スキームは、UEが電力制御スキームに従って非直交信号を送信するように促すダウンリンク信号で通信されてよい。より低いオープンループ電力制御ターゲットは、電力制御スキームに従ってより大きい帯域幅容量を有する非直交リソースのセットと関連付けされ得る。例えば、より低いオープンループ電力制御ターゲットは、より高い処理ゲイン（gain）、及び／又は、より高い符号化ゲインを含む非直交リソースのセットと関連付けされ得る。このことは、セル端UEに対してより多くの帯域幅を割り当てることによって、UE間の公平性を改善することができる。これら及び他の態様が、以下により詳細に開示される。

図１は、データ通信のためのネットワーク100を示している。ネットワーク100は、カバレージエリア112を有する基地局110、複数のUE 120a−120b、およびバックホールネットワーク（backhaul network）130を含んでいる。図示されるように、基地局110は、UE120とアップリンク（破線）及び／又はダウンリンク（点線）接続を確立しており、UE120から基地局110にデータを搬送するように機能し、そして、逆もまた同様である。アップリンク／ダウンリンク接続を介して搬送されるデータは、UE120間で通信されるデータ、並びに、バックホールネットワーク130を経由してリモート端（図示なし）に対して／から（to/from）通信されるデータを含むことができる。基地局110は、要求／許可（request/grant）メカニズムなしで、UE120が、アップリンクリソースを奪い合い、かつ、アクセスできるように、グラントフリー（grant-free）アップリンク送信スキームを実施する。グラントフリーアップリンク送信スキームは、基地局110によって定められてよく、または、無線規格（例えば、3GPP）において設定されてよい。ここにおいて使用されるように、用語「基地局（”base station”）」は、ネットワークに対する無線アクセスを提供するように構成された任意のコンポーネント（または、コンポーネントの集合）を参照する。マクロセル、フェムトセル、Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイント（AP）、または他のワイヤレス対応デバイス、といったものである。用語「eNB」および「基地局」は、この開示の全体を通じて交換可能に使用されている。基地局は、１つまたはそれ以上の無線通信プロトコルに従った、無線接続を提供することができる。例えば、ロング・ターム・エヴォリューション（long term evolution、LTE）、LTEアドバンスド（LTE-A）、高速パケットアクセス（High Speed Packet Access、HSPA）、Wi-Fi 802.11a/b/g、等である。ここにおいて使用されるように、用語「UE」は、基地局との無線接続を確立することができる任意のコンポーネント（または、コンポーネントの集合）を参照する。用語「UE」、「モバイル機器（”mobile device”）」、および「移動局（”mobile station（STA）”）」は、この開示の全体を通じて交換可能に使用されている。いくつかの実施形態において、ネットワーク100は、リレー、低電力ノード、等といった様々な他の無線機器を含むことができる。

図２は、eNBによって実行され得るように、電力制御とリソース選択のための一つの実施形態の方法200を示している。示されるように、方法200は、ステップ210で開始し、そこで、eNBは、ダウンリンク信号を１つまたはそれ以上のUEに対して送信する。一つの実施形態において、ダウンリンク信号は、より高い経路損失（path loss）レベルを示す無線リンクを介してデータを通信するときに、より低い送信電力レベルを使用するようにUEを促す制御情報を含んでいる。例えば、図１に示されるように、UE 120bは、UE 120aよりもeNB110から物理的に離れている。UE 120bは、eNB110からのより高い経路損失に関連付けされてよく、そして、従って、より低い送信電力ターゲットに従って非直交信号を送信するように促され得る。他の例においては、eNBに対してより近くに配置されたUEが、それにもかかわらず、eNBからより遠く配置されたUEよりも高い経路損失を経験することがある。オブジェクト（例えば、建物）がeNBと２つのUEのうちより近くにあるものとの間の視線経路（line of sight path）を遮る場合に生じ得る、といったものである。このような場合に、eNBに対してより近くに配置されたUEは、eNBからより遠くに配置されたUEよりも低い送信電力ターゲットに従って送信することができる。その後で、方法200は、ステップ220に進み、そこでeNBは、１つまたはそれ以上の非直交リソースにわたる干渉信号を受信する。一つの実施形態において、干渉信号は、制御情報に従って異なるUEによって送信されたアップリンク信号を含んでいる。ここにおいて使用されるように、用語「干渉信号（”interference signal”）」は、異なるデータストリームに関連する２つまたはそれ以上の信号成分を有する受信された信号を参照する。その後で、方法200は、ステップ230に進み、そこでeNBは、アップリンク信号の少なくとも１つを少なくとも部分的に復号するために、干渉信号について逐次干渉除去を実行する。

eNBは、より低い受信電力レベルで信号を復号する前に、より高い受信電力レベルでアップリンク信号を復号することができる。一つの実施形態においては、より低い受信電力レベルで信号を復号するときに、eNBは、総受信電力から既に復号されたより高い受信電力成分を差し引いてよい。

図３は、ユーザ機器（UE）によって実行され得るように、電力制御とリソース選択のための一つの実施形態の方法300を示している。示されるように、方法300は、ステップ310で始まり、そこでUEは、UEとeNodeB（eNB）との間の経路損失を決定する。その後で、方法300は、ステップ320に進み、そこでUEは、非直交アクセスのための電力制御方式に従った経路損失に基づいて、オープンループ送信電力制御ターゲットを選択する。一つの実施形態において、電力制御スキームは、より高い経路損失レベルに対してより低いオープンループ送信電力制御ターゲットが選択されることを要求する。その後で、方法300は、ステップ330に進み、そこでUEは、選択されたオープンループ送信電力制御ターゲットに従って、１つまたはそれ以上の非直交リソースにわたりeNBに対してアップリンク信号を送信する。

いくつかの実施形態において、UEは、経路損失に基づいて、アップリンク送信電力レベルを直接的に選択する。他の実施形態において、UEは、経路損失に基づいて、アップリンク送信電力ターゲットを間接的に選択する。例えば、UEは、経路損失に基づいて非直交リソースのセットを選択し、そして、次いで、アップリンク送信を実行するために、非直交リソースのセットと関連付けされたオープンループ送信電力制御ターゲットを使用することができる。そうした実施例において、オープンループ電力制御スキームは、非直交リソースのセットのうちどの１つが経路損失に関連するかを識別することができる。オープンループ電力制御スキームは、また、所与の非直交リソースのセットにわたりアップリンク信号を送信するときに、どのオープンループ送信電力制御ターゲットを使用するかを識別することもできる。

一つの実施形態において、UEは、オープンループ送信電力制御ターゲットを経路損失レベルと関連付ける制御情報を含んでいるダウンリンク信号をeNBから受信する。そうした実施形態において、UEは、制御情報に基づいて、オープンループ送信電力制御ターゲットのうちどの１つが、UEとeNBとの間の決定された経路損失と関連付けされるかを識別することができる。別の実施形態において、UEは、経路損失レベルとオープンループ送信電力制御ターゲットとの間のローカルマッピングに基づいて、オープンループ送信電力制御ターゲットのうちどの１つが、UEとeNBとの間の決定された経路損失と関連付けされるかを識別することができる。そうした実施形態において、経路損失レベルとオープンループ送信電力制御ターゲットとの間のローカルマッピングは、UEに対する先験的情報（priori information）であってよい。

一つの実施形態において、eNBから受信した制御情報（または、UEのローカルマッピング情報）は、さらに、オープンループ電力制御ターゲットと関連付けされた非直交リソースのセットを識別する。リソースの非直交性は、時間、周波数、空間、及び／又は、コード領域（code domain）にわたり存在し得るものである。例えば、各非直交リソースセットは、異なるコードブックゲイン（codebook gain）、または、非直交多重接続（NOMA）物理リソースブロックの異なるセットであってよい。より低いオープンループ電力制御ターゲットは、より大きい帯域幅容量（bandwidth capacities）を有している非直交リソースのセットと関連付けされてよい。例えば、ダウンリンク信号化（signaling）は、より低いオープンループ電力制御ターゲットを、より高い処理ゲイン及び／又はより高い符号化ゲインを有している非直交拡散系列と関連付けしてよい。例えば、低密度シグネチャ直交周波数分割多重（low density signature−orthogonal frequency division multiplexing、LDS-OFDM）拡散系列、または、散在符号多重接続（SCMA）拡散系列のためのものである。別の例として、ダウンリンク信号は、より低いオープンループ電力制御ターゲットを、より大きい、またはより大きい数の非直交多重接続（NOMA）物理リソースブロック（PRB）と関連付けることができる。UEは、選択されたオープンループ送信電力制御ターゲットに基づく、送信電力レベルで、選択されたオープンループ送信電力制御ターゲットに関連付けされた非直交リソースを介してeNBに対してアップリンク信号を送信することができる。この送信電力レベルは、初期送信電力レベルであってよく、例えば、クローズループ送信電力制御スキームに基づいて、UEは、後で送信電力レベルを調整することができる。

オープンループ電力制御スキームの実施形態は、異なる再送信（retransmission）方式を指定することができる。例えば、UEは、非直交リソースの第１セットに関連付けされたオープンループ送信電力制御ターゲットに基づいて、第１のオープンループ送信電力レベルで、非直交リソースの第１セットを介してeNBに対してアップリンク信号を送信することができる。アップリンク信号がeNBによって成功裡に受信されない場合、UEは、オープンループ電力制御方式に従ってアップリンク信号を再送信することができる。一つの実施形態において、オープンループ電力制御スキームは、保守的な再送信スキームを指定し、そして、UEは、調整された送信電力レベルで、非直交リソースの第１セットにわたりアップリンク信号を再送信する。調節された送信電力レベルは、第１送信電力制御ターゲットに基づく第１オープンループ送信電力レベルと、第２送信電力制御ターゲットに基づく第２オープンループ送信電力レベルとの間であってよい。第２オープンループ送信電力ターゲットは、非直交リソースの第２セットと関連付けされてよく、そして、第１オープンループ送信電力レベルよりも大きくてよい。アップリンク再送信が成功しなかった場合に、UEは、非直交リソースの第１セットにわたり追加の再送信を実行することができる。UEは、一定量またはランダム量だけ、連続する再送信それぞれにおいて送信電力レベルを増加することができる。送信電力レベルが、非直交リソースの第２セットに対応する第２オープンループ送信電力レベルに達すると、UEは、非直交リソースの第２セットにわたりアップリンク信号を再送信することができる。別の実施形態において、オープンループ電力制御スキームは、積極的（aggressive）再送信スキームを指定し、そして、UEは、第１再送信を実行するときに、第２オープンループ送信電力レベルで、非直交リソースの第２セットにわたり、eNBに対してアップリンク信号を再送信する。

図４は、一つの実施形態の電力割り当てスキームのダイヤグラムを示している。示されるように、第１UE 420aは、第２UE 420bよりもeNB410に対して物理的に近い。この実施例において、UE 420bとeNB 410との間のリンクは、UE 420aとeNB 410との間のリンクよりも高い経路損失を示している。その結果として、電力制御スキームは、より長い持続時間にわたり、より低い送信電力制御ターゲットを使用して非直交信号を送信するように、UE420bを促し、一方で、より短い持続時間にわたり、より高い送信電力制御ターゲットを使用して、非直交信号を送信するように、UE420aを促している。図４における電力割り当てスキームの実施形態の送信持続時間（transmission duration）を説明するために、たとえ時間領域が使用されても、非直交信号は、より低い送信電力制御ターゲットを使用して、時間、周波数、及び／又はコード領域において、より長い持続時間にわたり送信され得る。グラフ450aと450bは、それぞれに、UE 420aと420bによって送信された信号について受信電力レベルおよび持続時間を示している。同様に、グラフ440aと440bは、それぞれに、UE 420aと420bによって送信された信号について送信電力レベルおよび持続時間を示している。

図５は、SCMA送信スキーム500のダイヤグラムを示している。示されるように、SCMA送信スキーム500は、異なるSCMA層520、521、522、523、524、525に対して、それぞれに、異なるコードブック550、551、552、553、554、555を割り当てる。SCMA層520、521、522、523、524、525それぞれは、それを介してデータストリームが通信されるサブ搬送波周波数（subcarrier frequencies）510、511、512、513のセットにおいてサブ搬送波周波数の異なる組み合せに対してマップされている。特には、SCMA層520がサブキャリア周波数511、512に対してマップされ、SCMA層521がサブキャリア周波数510、512に対してマップされ、SCMA層522がサブキャリア周波数510、511に対してマップされ、SCMA層523がサブキャリア周波数512、513に対してマップされ、SCMA層524がサブキャリア周波数510、513に対してマップされ、そして、SCMA層525がサブキャリア周波数511、512に対してマップされている。多層（multi-layer）SCMA送信スキームに基づいて、各送信期間について対応するデータストリームを対応するサブキャリア周波数510、511、512、513に対してマップするために、各コードブック550、551、552、553、554、555のそれぞれから単一のコードワード（codeword）が選択される。各コードワード、それぞれのコードブックは、シンボルの異なる組合せをサブキャリア周波数のそれぞれの組み合わせに対してマップする。データストリームは、次いで、無線ネットワークを介して受信機に対して送信される。

図６は、ここにおいて説明される方法を実行するための処理システム600の一つの実施形態に係るダイヤグラムを示しており、処理システムは、ホストデバイスの中にインストールされ得る。示されるように、処理システム600は、プロセッサ604、メモリ606、およびインターフェイス610−614を含んでおり、これらは図６に示されるように、配置されてよい（または、配置されなくてもよい）。プロセッサ604は、計算及び／又は他の処理に関連するタスクを実行するように適合されたコンポーネントまたはコンポーネントの集合であり、そして、メモリ606は、プロセッサ604による実行のためのプログラミング及び／又はインストラクションを保管するように適合されたコンポーネントまたはコンポーネントの集合であってよい。一つの実施形態において、メモリ606は、非一時的なコンピュータ可読媒体を含んでいる。インターフェイス610、612、614は、処理システム600が他のデバイス／コンポーネント、及び／又は、ユーザと通信できるようにするコンポーネントまたはコンポーネントの集合であってよい。例えば、インターフェイス610、612、614のうち１つまたはそれ以上は、データ、制御、または、プロセッサ604からホストデバイス及び／又はリモートデバイスにインストールされたアプリケーションへの管理メッセージを通信するように適合されてよい。別の例として、インターフェイス610、612、614のうち１つまたはそれ以上は、ユーザまたはユーザデバイス（例えば、パーソナルコンピュータ（PC）、等）が処理システム600と相互作用／通信できるように対話／通信できるようにするよう適合されてよい。処理システム600は、長期記憶装置（例えば、不揮発性メモリなど、等）といった、図６には示されていない追加のコンポーネントを含んでよい。

いくつかの実施形態において、処理システム600は、電気通信ネットワーク、またはそうでなければその一部、にアクセスしているネットワーク装置の中に含まれている。一つの実施例において、処理システム600は、無線または有線の電気通信ネットワークにおいてネットワーク側のデバイスの中に存在する。デバイスは、基地局、中継局、スケジューラ、コントローラ、ゲートウェイ、ルータ、アプリケーションサーバ、または、電気通信ネットワーク内のあらゆる他の装置、といったものである。他の実施形態において、処理システム600は、無線または有線の電気通信ネットワークにおいてネットワーク側のデバイスにアクセスするユーザ側のデバイスの中に存在する。デバイスは、移動局（mobile station）、ユーザ機器（UE）、パーソナルコンピュータ（PC）、タブレット、ウェアラブル通信デバイス（例えば、スマートウォッチ、等）、または、電気通信ネットワークにアクセスするように適合されたあらゆる他の装置、といったものである。

いくつかの実施形態において、インターフェイス610、612、614のうち１つまたはそれ以上は、処理システム600を、電気通信ネットワークを介して信号を送信および受信するように適合されたトランシーバに対して接続する。図７は、電気通信ネットワークを介して信号を送信および受信するように適合されたトランシーバ700のブロック図を示している。トランシーバ700は、ホストデバイスの中にインストールされ得る。示されるように、トランシーバ700は、ネットワーク側インターフェイス702、カプラ704、送信機706、受信機708、信号プロセッサ710、およびデバイス側インターフェイス712、を含んでいる。ネットワーク側インターフェイス702は、無線または有線の電気通信ネットワークを介して信号を送信または受信するように適合された、あらゆるコンポーネントまたはコンポーネントの集合を含んでよい。カプラ704は、ネットワーク側インターフェイス702を介した双方向通信を促進するように適合された、あらゆるコンポーネントまたはコンポーネントの集合を含んでよい。送信機706は、ベースバンド信号をネットワーク側インターフェイス702にわたる送信に適した被変調搬送波信号（modulated carrier signal）へと変換するように適合された、あらゆるコンポーネントまたはコンポーネントの集合（例えば、アップコンバータ、電力増幅器、等）を含んでよい。受信機708は、ネットワーク側インターフェイス702を介して受信された搬送波信号をベースバンド信号へと変換するように適合された、あらゆるコンポーネントまたはコンポーネントの集合（例えば、ダウンコンバータ、ローノイズアンプ、等）を含んでよい。信号プロセッサ710は、ベースバンド信号をデバイス側インターフェイス712にわたる通信に適したデータ信号へと変換するように適合された、あらゆるコンポーネントまたはコンポーネントの集合を含んでよく、または、その逆も同様である。デバイス側インターフェイス712は、信号プロセッサ710とホストデバイスの中のコンポーネント（例えば、処理システム600、ローカルエリアネットワーク（LAN）ポート、等）との間でデータ信号を通信するように適合された、コンポーネントまたはコンポーネントの集合を含んでよい。

トランシーバ700は、あらゆるタイプの通信媒体を介して信号を送信および受信することができる。いくつかの実施形態において、トランシーバ700は、無線媒体を介して信号を送信および受信する。例えば、トランシーバ700は、無線電気通信プロトコルに従って通信するように適合された無線トランシーバであってよい。プロトコルは、セルラープロトコル（例えば、ロングタームエボリューション（LTE）、等）、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）プロトコル（例えば、Wi-Fi、等）、または、あらゆる他のタイプの無線プロトコル（例えば、ブルートゥース（登録商標）、近距離無線通信（NFC）、等）、といったものである。そうした実施形態において、ネットワーク側インターフェイス702は、１つまたはそれ以上のアンテナ／放射エレメントを含んでいる。例えば、ネットワーク側インターフェイス702は、１つの単一アンテナ、複数の分離アンテナ（separate antennas）、または、例えば、単一入力多出力（SIMO）、多入力単一出力（MISO）、多入力多出力（MIMO）、等の、マルチレイヤ通信のために構成されたマルチアンテナアレイを含んでよい。他の実施形態において、トランシーバ700は、例えば、ツイストペアケーブル、同軸ケーブル、光ファイバ、等の有線媒体（wireline medium）を介して信号を送信および受信する。特定の処理システム及び／又はトランシーバは、示される全てのコンポーネント、または、コンポーネントのサブセットだけを使用してよく、そして、統合レベルはデバイスによって異なってよい。

ここにおいて提供される方法の実施形態に係る１つまたはそれ以上のステップは、対応するユニットまたはモジュールによって実行されてよいことが正しく理解されるべきである。例えば、信号は、送信ユニットまたは送信モジュールによって送信されてよい。信号は、受信ユニットまたは受信モジュールによって受信されてよい。信号は、処理ユニットまたは処理モジュールによって処理されてよい。他のステップは、決定ユニット／モジュール、選択ユニット／モジュール、及び／又は、実行ユニット／モジュールによって実施されてよい。それぞれのユニット／モジュールは、ハードウェア、ソフトウェア、または、これらの組み合わせであってよい。例えば、１つまたはそれ以上のユニット／モジュールは、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）または特定用途向け集積回路（ASIC）といった、集積回路であってよい。

説明を詳細に記述してきたが、添付の請求項によって定められる本開示の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更、置換、および改変を行うことができることが理解されるべきでる。さらに、開示の範囲は、ここにおいて説明される特定の実施形態に限定されるように意図されてはいない。現存しているか又は後に開発される、プロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはステップが、ここにおいて説明される対応する実施形態と実質的に同じ機能を果たし、または、実質的に同じ結果を達成し得ることを、当業者であれば本開示から容易に理解するだろうからである。従って、添付の請求項は、そうしたプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、またはステップをその範囲内に含むように意図されている。

図５は、SCMA送信スキーム500のダイヤグラムを示している。示されるように、SCMA送信スキーム500は、異なるSCMA層520、521、522、523、524、525に対して、それぞれに、異なるコードブック550、551、552、553、554、555を割り当てる。SCMA層520、521、522、523、524、525それぞれは、それを介してデータストリームが通信されるサブ搬送波周波数（subcarrier frequencies）510、511、512、513のセットにおいてサブ搬送波周波数の異なる組み合せに対してマップされている。特には、SCMA層520がサブキャリア周波数511、512に対してマップされ、SCMA層521がサブキャリア周波数510、512に対してマップされ、SCMA層522がサブキャリア周波数510、511に対してマップされ、SCMA層523がサブキャリア周波数512、513に対してマップされ、SCMA層524がサブキャリア周波数510、513に対してマップされ、そして、SCMA層525がサブキャリア周波数511、512に対してマップされている。多層（multi-layer）SCMA送信スキームに基づいて、各送信期間について対応するデータストリームを対応するサブキャリア周波数510、511、512、513に対してマップするために、各コードブック550、551、552、553、554、555のそれぞれから単一のコードワード（codeword）が選択される。それぞれのコードブックの各コードワードは、シンボルの異なる組合せをサブキャリア周波数のそれぞれの組み合わせに対してマップする。データストリームは、次いで、無線ネットワークを介して受信機に対して送信される。

Claims (20)

1. 無線アップリンク送信における電力制御とリソース選択のための方法であって、該方法は、
   ユーザ機器（ＵＥ）によって、該ＵＥと基地局（ｅＮＢ）との間の経路損失を決定するステップと、
   前記ＵＥによって、非直交アクセスのための電力制御スキームに従って前記経路損失に基づいてオープンループ送信電力制御ターゲットを選択するステップであり、前記電力制御スキームは、より高いレベルの経路損失に対してより低いオープンループ送信電力制御ターゲットが選択されることを要求する、ステップと、
   前記ＵＥによって、前記選択されたオープンループ送信電力制御ターゲットに従って１つまたはそれ以上の非直交リソースにわたり前記ｅＮＢに対してアップリンク信号を送信するステップと、
   を含む、方法。
2. 前記方法は、さらに、
   前記ＵＥによって、前記ｅＮＢからダウンリンク信号を受信するステップであり、該ダウンリンク信号は、オープンループ送信電力制御ターゲットを経路損失レベルと関連付けする、ステップ、を含み、
   電力制御スキームに従って前記経路損失に基づいてオープンループ送信電力制御ターゲットを選択する前記ステップは、前記オープンループ送信電力制御ターゲットのうちどの１つが前記経路損失と関連付けされるかを識別するステップ、を含む、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記方法は、さらに、
   前記ＵＥによって、前記ｅＮＢからダウンリンク信号を受信するステップであり、該ダウンリンク信号は、非直交リソースのセットをオープンループ電力制御ターゲットと関連付けしており、より低いオープンループ電力制御レベルは、より大きい帯域幅容量を有している非直交リソースのセットと関連付けされている、ステップと、
   前記非直交リソースのセットのうちどの１つが前記選択されたオープンループ電力制御ターゲットと関連付けされるかを識別するステップと、
   を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記ダウンリンク信号は、より低いオープンループ電力制御ターゲットを、より大きい、またはより大きい数の非直交多重接続（ＮＯＭＡ）物理リソースブロック（ＰＲＢ）と関連付けする、
   請求項３に記載の方法。
5. 前記ダウンリンク信号は、より低いオープンループ電力制御ターゲットを、より高い処理ゲインを有している非直交拡散系列と関連付けする、
   請求項３に記載の方法。
6. 前記選択されたオープンループ送信電力制御ターゲットに従って１つまたはそれ以上の非直交リソースにわたり前記ｅＮＢに対してアップリンク信号を送信する前記ステップは、
   非直交リソースの第１セットと関連付けされた第１オープンループ送信電力レベルで、該非直交リソースの第１セットを介して前記ｅＮＢに対して前記アップリンク信号を送信するステップであり、前記第１オープンループ送信電力レベルは、非直交リソースの第２セットと関連付けされた第２オープンループ送信電力レベルより小さい、ステップと、
   以前に送信された前記アップリンク信号が前記ｅＮＢによって成功裡に受信されない場合に、調整された送信電力レベルで、前記非直交リソースの第１セットを介して前記アップリンク信号を再送信するステップであり、前記調整された送信電力レベルは、前記第１オープンループ送信電力レベルと前記第２オープンループ送信電力レベルとの間である、ステップと、
   を含む、請求項３に記載の方法。
7. 前記選択されたオープンループ送信電力制御ターゲットに従って１つまたはそれ以上の非直交リソースにわたり前記ｅＮＢに対してアップリンク信号を送信する前記ステップは、
   非直交リソースの第１セットと関連付けされた第１オープンループ送信電力レベルで、該非直交リソースの第１セットを介して前記ｅＮＢに対して前記アップリンク信号を送信するステップであり、前記第１オープンループ送信電力レベルは、非直交リソースの第２セットと関連付けされた第２オープンループ送信電力レベルより小さい、ステップと、
   前記第２オープンループ送信電力レベルで、前記非直交リソースの第２セットを介して前記アップリンク信号を再送信するステップと、
   を含む、請求項３に記載の方法。
8. 前記方法は、さらに、
   前記ＵＥによって、前記ｅＮＢからダウンリンク信号を受信するステップであり、該ダウンリンク信号は、非直交リソースのセットを経路損失レベルと関連付けしており、より高い経路損失レベルは、より大きい帯域幅容量を有する非直交リソースのセットと関連付けされる、ステップ、を含み、
   電力制御スキームに従って前記経路損失に基づいてオープンループ送信電力制御ターゲットを選択する前記ステップは、
   前記非直交リソースのセットのうちどの１つが前記経路損失と関連付けされるかを識別するステップと、
   前記識別された非直交リソースのセットに基づいて、オープンループ電力制御ターゲットを選択するステップと、
   を含む、
   請求項１に記載の方法。
9. 前記ダウンリンク信号は、より高い経路損失レベルを、より大きい、またはより大きい数の非直交多重接続（ＮＯＭＡ）物理リソースブロック（ＰＲＢ）と関連付けする、
   請求項８に記載の方法。
10. 前記ダウンリンク信号は、より高い経路損失レベルを、より高い処理ゲインを有している非直交拡散系列と関連付けする、
    請求項８に記載の方法。
11. 無線アップリンク送信における電力制御とリソース選択のための方法であって、該方法は、
    基地局（ｅＮＢ）によって、ダウンリンク信号を１つまたはそれ以上のユーザ機器（ＵＥ）に対して送信するステップであり、該ダウンリンク信号は、より高い経路損失を示している無線リンクを介して、より低い送信電力レベルで、非直交信号を送信するように、前記１つまたはそれ以上のＵＥを促す制御情報を含んでいる、ステップと、
    前記ｅＮＢによって、１つまたはそれ以上の非直交リソースにわたる干渉信号を受信するステップであり、前記干渉信号は、前記制御情報に従って、異なるＵＥによって送信されたアップリンク信号を含んでいる、ステップと、
    前記アップリンク信号の少なくとも１つを少なくとも部分的に復号するために、前記干渉信号について逐次干渉除去を実行するステップと、
    を含む、方法。
12. 前記アップリンク信号の少なくとも１つを少なくとも部分的に復号するために、前記干渉信号について信号干渉除去を実行する前記ステップは、
    より低い受信電力レベルで信号を復号する前に、より高い受信電力レベルでアップリンク信号を復号するステップ、を含む、
    請求項１１に記載の方法。
13. 前記ダウンリンク信号における前記制御情報は、より高いオープンループ送信電力制御ターゲットをより低い経路損失レベルと関連付けする、
    請求項１１に記載の方法。
14. 前記ダウンリンク信号における前記制御情報は、より高いオープンループ送信電力制御ターゲットをより大きい帯域幅容量を有する非直交リソースのセットと関連付けする、
    請求項１１に記載の方法。
15. 前記ダウンリンク信号における前記制御情報は、より低いオープンループ電力制御ターゲットを、より大きい、またはより大きい数の非直交多重接続（ＮＯＭＡ）物理リソースブロック（ＰＲＢ）と関連付けする、
    請求項１４に記載の方法。
16. 前記ダウンリンク信号における前記制御情報は、より低いオープンループ電力制御ターゲットを、より高い処理ゲインを有している非直交拡散系列と関連付けする、
    請求項１４に記載の方法。
17. 前記非直交拡散系列は、低密度シグネチャ直交周波数分割多重（ＬＤＳ−ＯＦＤＭ）拡散系列または散在符号多重接続（ＳＣＭＡ）拡散系列である、
    請求項１６に記載の方法。
18. システムであって、
    ダウンリンク信号を送信するように構成されている基地局（ｅＮＢ）と、
    ユーザ機器（ＵＥ）であり、
    前記ダウンリンク信号を受信し、
    前記ＵＥと前記ｅＮＢとの間の経路損失を決定し、
    非直交アクセスのための電力制御スキームに従って前記経路損失に基づいてオープンループ送信電力制御ターゲットを選択し、かつ、
    前記選択されたオープンループ送信電力制御ターゲットに従って１つまたはそれ以上の非直交リソースにわたり前記ｅＮＢに対してアップリンク信号を送信する、
    ように構成されているＵＥと、を含み、
    前記電力制御スキームは、より高いレベルの経路損失に対してより低いオープンループ送信電力制御ターゲットが選択されることを要求する、
    システム。
19. 前記ダウンリンク信号は、より高い経路損失を示している無線リンクを介して、より低い送信電力レベルで、非直交信号を送信するように、前記ＵＥを促す制御情報を含んでおり、
    前記ｅＮＢは、さらに、
    １つまたはそれ以上の非直交リソースにわたる干渉信号を受信し、かつ、
    前記アップリンク信号の少なくとも１つを少なくとも部分的に復号するために、前記干渉信号について逐次干渉除去を実行する、
    ように構成されており、
    前記干渉信号は、前記制御情報に従って、異なるＵＥによって送信されたアップリンク信号を含んでいる、
    請求項１８に記載のシステム。
20. 前記ダウンリンク信号は、オープンループ送信電力制御ターゲットを経路損失レベルと関連付けし、
    前記電力制御スキームに従って前記経路損失に基づいてオープンループ送信電力制御ターゲットを選択することは、前記オープンループ送信電力制御ターゲットのうちどの１つが前記経路損失と関連付けされるかを識別することを含む、
    請求項１８に記載のシステム。

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