JP5038332B2 - 無線通信システムにおけるパケット・スケジューリングを用いたリソース・ブロック候補選択技法 - Google Patents

Description

本発明は、移動／無線通信システムにおいてパケット・スケジューリングＡＲＱを利用した共有チャネル送信に関係する。本発明は特に、自動再送要求を使用したＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）システムにおけるダウンリンク送信に適用できる。

パケット・スケジューリングを用いた無線通信システムでは、無線インタフェース・リソースの少なくとも一部が異なるユーザ（移動局、ＭＳ）に動的に割り当てられる。動的に割り当てられた上記リソースは、少なくとも一つのＳＤＣＨ（共有データ・チャネル）に通常マッピングされるが、ここでＳＤＣＨは、例えば、以下の構成に該当する。

ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）システムでは一つまたは複数の符号が、複数のＭＳ間で動的に共有される。あるいは、ＯＦＤＭＡシステムでは一つまたは複数のサブキャリア（サブバンド）が複数のＭＳ間で動的に共有される。

上記の二つの構成の組み合わせが、ＯＦＣＤＭＡ（直交周波数符号分割多元接続）またはＭＣ‐ＣＤＭＡ（マルチキャリア符号分割多元接続）システムにおいて実現され、これらのシステムでは符号とサブキャリア（サブバンド）が複数のＭＳ間で動的に共有される。

図１は、単一のＳＤＣＨをもつシステムでの共有チャネル上のパケット・スケジューリング方式を示す。ＰＨＹフレームは、スケジューラ（ＰＨＹ／ＭＡＣスケジューラ）がその時間間隔でＤＲＡ（動的リソース割り当て）を行なう最小時間間隔を表わす。さらに、通常、割り当て可能な最小の単位は、時間ドメインでは一つのＰＨＹフレームによって定まり、符号／周波数ドメインでは一つの符号／サブキャリア／サブバンドによって定まる。以下では、この単位をＲＢ（リソース・ブロック）と表記する。ＤＲＡは時間ドメインと符号／周波数ドメインにおいて行なわれることに留意すべきである。

パケット・スケジューリングの主要な利点は、第一に、ＴＤＳ（時間ドメイン・スケジューリング）によるマルチユーザ・ダイバーシチ利得である。各ユーザのチャネル状態が急速な（及び緩やかな）フェーディングにより経時変化すると仮定すると、任意の時刻の瞬間に、スケジューラは使用可能なリソース（ＣＤＭＡの場合は符号、ＯＦＤＭＡの場合はサブキャリア／サブバンド）をチャネル状態のよいユーザに割り当てることができる。さらなる利点は、動的なユーザ転送速度の適応である。各ユーザ（ユーザが実行しているサービス）により要求されるデータ転送速度が動的に経時変化すると仮定すると、スケジューラはユーザごとに割り当てるリソース量を変化させることができる。

第三世代ＣＤＭＡ移動通信システムについては、パケット・スケジューリングは、３ＧＰＰ（ＵＭＴＳ）標準に対応したＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンク・パケット・アクセス）によって、並びに３ＧＰＰ２ ＣＤＭＡ ２０００標準に対応したＨＤＲ（高データ転送速度）によって導入された。

時間ドメインにおけるＴＤＳによるマルチユーザ・ダイバーシチの活用に加えて、ＯＦＤＭＡでは、周波数ドメインにおいてＦＤＳ（周波数ドメイン・スケジューリング）によりマルチユーザ・ダイバーシチを活用できる。これは、ＯＦＤＭ信号は、周波数ドメインにおいて、異なるユーザに動的に割り当て可能な多数の狭帯域サブキャリア（通常サブバンドにグループ化される）から構成されるからである。これにより、よいチャネル品質を得ることができる周波数（サブキャリア／サブバンド）にユーザをスケジュールするために、マルチパス伝搬による周波数選択的チャネル特性を活用することができる（周波数ドメインにおけるマルチユーザ・ダイバーシチ）。

実用上の理由で、ＯＦＤＭＡシステムにおける帯域幅は多数のサブキャリアからなる多数のサブバンドに分割される。通常、サブバンドは連続するサブキャリアからなる。けれども、分散した非連続のサブキャリアからサブバンドを構成することが望ましい場合もある。ＲＢ（リソース・ブロック）と表記される、ユーザに割り当て可能な最小の単位は、一つのサブバンドの帯域幅と一つのＰＨＹフレーム（多数のＯＦＤＭシンボルからなる）の期間を有する。スケジューラは、複数の連続するまたは非連続のサブキャリア及び／またはＰＨＹフレームを用いて、一つ以上のＲＢをユーザに割り当てることもできる。

例えば、現在標準化が進められている３ＧＰＰ ＬＴＥ（長期的発展型）については（例えば、非特許文献１を参照）、１０ＭＨｚシステムは、１５ｋＨｚのサブキャリア間隔をとる６００個のサブキャリアから構成でき、これらのサブキャリアは２４個のサブバンド（各々２５個のサブキャリアを有する）にグループ化でき、各サブバンドは３７５ｋＨｚの帯域幅を占有する。ＰＨＹフレームが０．５ｍｓの期間をもつと仮定すると、ＲＢは３７５ｋＨｚと０．５ｍｓにわたる大きさを有する。

上記からわかるように、周波数ドメインにおいてマルチユーザ・ダイバーシチを活用してスケジューリング利得を得るためには、あるユーザのデータをそのユーザのチャネル状態がよくなるようないくつかのＲＢ上に割り当てることになる。通常このようなＲＢは互いに近接するので、この送信モードは以下ではＬＭ（局所化モード）と表記される。ＬＭの一例を図２に示す。

ＬＭとは対照的に、ＯＦＤＭＡでは、周波数ドメインにおいてリソースを分散的に割り当てることもできる。これは、以下ではＤＭ（分散化モード）と表記される。ＤＭはいくつかの異なる方法で実現できる。例えば、あるユーザ（符号ブロック）を複数の分散したＲＢ、サブキャリアまたは変調シンボルに割り当て、これらのＲＢを複数のＤＭユーザが共有する。さらに、あるユーザ（符号ブロック）をＬＭにも使用されているＲＢ中に穴の中に入れられたように複数の分散したサブキャリアまたは変調シンボルに割り当てることもできる。

ＤＭでの送信は、例えば、ＣＱＩ（チャネル品質インジケータ）フィードバックが制限されていたり、劣化していたりすることにより、及び／または期限を超過したＣＱＩフィードバック（例えば、高いドップラーによる）により、ＲＢの各移動局（各受信機）へのチャネル品質が基地局（送信機）側で十分に把握されない場合に有効であり得る。ＤＭが使用され得るさらに別の状況は、送信されるべきデータが遅延限界に達しそうであり、周波数ダイバーシチの利用によって送信を強固にする必要があるときである。

ＬＭの場合もＤＭの場合も、任意のＰＨＹフレームにおいて、複数の符号ブロック（３ＧＰＰの用語ではトランスポート・ブロック）を、同一のサービスまたはＡＲＱプロセスに属するまたは属さない、いくつかの異なるＲＢ上で同一のユーザに割り当てることができることに留意してもよい。スケジューリングまたはＤＲＡの視点からは、これは異なるユーザを割り当てることと理解され得る。

以下では、符号ブロックを通常単一または複数の連続するＲＢにマッピングする、ＯＦＤＭＡのＬＭ（局所化モード）に焦点を絞ることにする。しかし、一般性を失うことなく、ＤＭやその他の送信モードまたはアクセス方式（例えば、ＣＤＭＡ）についても同様に当てはまる。

スケジューリングによる利点を有効に利用するためには、パケット・スケジューリングは、通常、ＡＭＣ（適応変調及び符号化）やＡＲＱ（自動再送要求）などの高速なＬＡ（リンク適応）技術と結合される。さらに、高速な及び／または緩やかな電力制御を適用することも可能である。

ＡＭＣを用いて（非特許文献１を参照）、スケジュールされたユーザの符号ブロック当り（すなわち、ＰＨＹフレーム当り）のデータ転送速度が、ＭＣＳ（変調及び符号化スキーム）を変えることによって割り当てられた各リソースのその瞬間のチャネル品質に動的に適応される。当然、これには各受信機へのリンクについての送信機側でのチャネル品質の推定が要求される。

ＯＦＤＭＡの場合には、ＭＣＳは、（時間及び／または周波数ドメインで）複数のＲＢに渡り得る符号ブロックごとに適応可能、またＲＢごとに適応可能である。

パケット・データ送信の強固さを向上するために、かつ不十分なＡＭＣ動作により発生した送信エラーから回復するために、一般にＡＲＱが使用される。ＡＲＱは、送信に時間ダイバーシチを導入する。

エラー検出／訂正のための一般的な技法は、ＨＡＲＱ（ハイブリッドＡＲＱ）と呼ばれる、ＦＥＣ（前方誤り訂正）を合わせたＡＲＱスキームに基づく。ＣＲＣ（巡回冗長検査）によってパケット内にエラーが検出されると、エラー・パケットを正しく復号する確率を高めるために、受信機は追加の情報（再送信）を送信するように送信機に要求する。

パケットは、送信前にＦＥＣにより符号化される。再送信の内容と前に送信された情報とのビット合成のやり方に応じて、三つのタイプのＡＲＱスキームが定義される。

タイプＩ：エラーを含む受信パケットは廃棄され、同一パケットの新しいコピーが再送信され、別途に復号される。パケットの先に受信されたバージョンと後に受信されたバージョンの合成はしない。

タイプＩＩ：エラーを含む受信パケットは廃棄されずに受信機で保存され、追加の再送信と合成後に復号される。再送信パケットは、（実効符号化率を下げるための）追加の冗長ビットを含むことができ、送信ビットの信頼性を上げるために前回の送信と（部分的に）同一のビットを含むことができ、または追加の冗長ビットと再送ビットの組み合わせを含むことができる。変調スキーム、符号化率及び／またはパケット・サイズは再送信間で変更可能であることに留意されたい。ＨＡＲＱタイプＩＩは、増加的冗長性ＨＡＲＱとしても知られる。

タイプＩＩＩ：このタイプは、各再送信はここでは自己復号可能であるという制約の付いたタイプＩＩの特別なケースとしてあげられる。これは、送信されたパケットは前回の送信と合成せずに復号可能であることを意味する。これは、いくつかの送信がほとんど全く情報が再使用できないほど損なわれている場合に有効である。すべての送信が同一データを運ぶとすれば、これは単独リダンダンシー・バージョン（またはチェイス合成）をもつＨＡＲＱタイプＩＩＩと呼ばれる、特別なケースとして見られる。

ＡＲＱ（ＨＡＲＱ）プロトコルは、同期的または非同期的に実現され得る。非同期ＡＲＱモードでは、再送信はどのＲＢにも割り当て可能であり、前回の送信との時間的関係性はない、すなわち、送信機がＮＡＣＫ受信（またはＡＣＫタイムアウト発生）後の任意の時に再送信をスケジュールできる。したがって、ＯＦＤＭＡのＬＭの場合、ＴＤＳ及びＦＤＳが、時間及び周波数ドメインにおいてマルチユーザ・ダイバーシチによるスケジュール利得を得る再送信に使用できる。非同期ＡＲＱの一例を図３に示す。この図及びこれに続く図では、例示の目的で、一人のユーザに対する一つのパケットだけの送信が示されることに留意されたい。

同期ＡＲＱモードでは、前回の送信との所定のタイミング関係と所定のＲＢに基づいて再送信は発生する。所定のＲＢは、前回の送信のＲＢと同じであってもよいし、またはあるパターンにより定義されたＲＢであってもよい。すなわち、再送信はスケジュールされず、スケジューリング利得は得られない。ＡＲＱのＲＴＴ（周回時間）が４ＰＨＹフレームであり、再送信に同じＲＢを使用する同期ＡＲＱの一例を図４に示す。

スケジュールされたユーザにユーザの割り当て状態、送信フォーマット及びデータに関係したパラメータを通知するために、レイヤ１及びレイヤ２（Ｌ１／Ｌ２）制御シグナリングが一つまたは複数のＳＤＣＨ（共有データ・チャネル）と共に送信される必要がある。

３ＧＰＰ ＨＳＤＰＡ（ＣＤＭＡ）では、Ｌ１／Ｌ２制御シグナリングは、各ＰＨＹフレーム（ＴＴＩ、２ｍｓ）における複数のＳＣＣＨ（共有制御チャネル）上で送信される。各送信ＳＣＣＨは、チャネライゼーション・コード・セット、変調スキーム、トランスポート・ブロック・サイズ情報、リダンダンシー及びコンステレーション・バージョン、ＨＡＲＱプロセス情報、新規データ・インジケータ（ＨＡＲＱシーケンス番号と同様）及びユーザ識別などのスケジュールされた一人のユーザについての情報を運ぶ。

一般に、Ｌ１／Ｌ２制御シグナリングで送られる情報は、次の二つの種類に分けることができる。

Ｌ１／Ｌ２制御シグナリングのＳＣＩ（共通制御情報）部分は、リソース割り当てに関連した情報を含む。したがって、すべてのユーザがＳＣＩを復号可能であるものとする。ＳＣＩは、通常、ユーザの識別とＲＢ割り当てに関する情報を含む。

他のチャネルの設定とＤＣＩ（個別制御情報）の設定に応じて、ＳＣＩは、アップリンク送信に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＭＩＭＯ（多重入力多重出力）に関係した情報、アップリンクスケジューリング情報、ＤＣＩ（リソース、ＭＣＳ等）に関する情報などの情報をさらに含むことができる。

Ｌ１／Ｌ２制御シグナリングのＤＣＩ部分は、送信フォーマットと特定のスケジュールされたユーザへの送信データに関係した情報を含む。すなわち、ＤＣＩは、そのスケジュールされたユーザによってのみ復号される必要がある。ＤＣＩは、通常、変調スキームとトランスポート・ブロック・サイズ（または符号化率）に関する情報を含む。

全チャネル構成、ＳＣＩフォーマット及びＨＡＲＱ設定に応じて、ＤＣＩは、ＨＡＲＱに関係した情報（例えば、ＨＡＲＱプロセス情報、リダンダンシー及びコンステレーション・バージョン、新規データ・インジケータ）、ＭＩＭＯに関係した情報などの情報をさらに含むことができる。

Ｌ１／Ｌ２制御シグナリングは、様々なフォーマットで送信可能である。

第１の可能性は、ＳＣＩとＤＣＩを一緒に符号化することである。複数のユーザ（符号ブロック）について、各々のＳＣＩとＤＣＩが一緒に符号化される。単独のユーザについて、そのＳＣＩとＤＣＩが一緒に符号化され、ユーザごとに個別に送信される。

第２の可能性は、ＳＣＩとＤＣＩを別々に符号化することである。したがって、複数のユーザに対する各々のＳＣＩ（またはＤＣＩ）が一緒に符号化されるか、または各ＳＣＩまたはＤＣＩが各ユーザごとに符号化される。

複数のＳＣＩ符号ブロックがある場合（各ＳＣＩ符号ブロックは複数のユーザに対する各々のＳＣＩを含むことができる）、複数のＳＣＩ符号ブロックを異なる電力、変調、符号化スキーム及び／または符号化率で送信可能である（非特許文献２を参照）。

論理的な視点からは、ＳＣＩ及びＤＣＩから構成されたＬ１／Ｌ２制御シグナリング は、例えば、次のように見ることができる。第１のオプションは、二つの部分（ＳＣＩとＤＣＩ）に分けた単一の（共有）制御チャネルをもつことである。代替的に、単一の（共有）制御チャネル（ＳＣＩ）があり、ＤＣＩは別個の制御チャネルとはせずに、ＳＤＣＨの一部である、すなわち、データと共にマッピングされる（同じＲＢ）。さらに、二つの別々の制御チャネル（ＳＣＩ、ＤＣＩ）が存在することも可能であり、または複数の別々の制御チャネル、例えば、単一のＳＣＩ制御チャネルと複数のＤＣＩ制御チャネル、複数のＳＣＩ制御チャネルと複数のＤＣＩ制御チャネルがあってもよく、または複数のＳＣＩ制御チャネルがあり、ＤＣＩは別個の制御チャネルとはせずに、ＳＤＣＨの一部である、すなわち、データと共にマッピングされる（同じＲＢ）。

例示的な目的でのみ、これについての以下の説明は、ＳＣＩとＤＣＩが別々に符号化される場合、ＤＣＩはユーザごとに符号化され（ＳＣＩはユーザごとにまたは複数のユーザについて一括に符号化され得る）場合、ＤＣＩはデータと共にマッピングされる（同じＲＢ）場合に焦点を絞る。

通常、ＳＣＩは物理的リソース中にＳＤＣＨとは別途にマッピングされる一方、ＤＣＩはＳＤＣＨとは別途にマッピングされても、ＳＤＣＨに割り当てられたリソースにマッピングされてもかまわない。以下では、後者の場合を図５に例示する。ここでは、ＤＣＩが最初に割り当てられたＲＢの先頭にマッピングされている。

さらに、説明のための例として、ＬＭ（局所化モード）送信のためにＴＤＳ（時間ドメイン・スケジューリング）とＦＤＳ（周波数ドメイン・スケジューリング）を用いる、ＳＤＣＨ（共有データ・チャネル）をもつＯＦＤＭＡシステムを想定する。

図４に示すように、同期的ＡＲＱ動作での再送信は、所定のＲＢ上での前回の送信から所定のタイミング後に発生する。これは、再送信はスケジュールされず、一般に、再送信にはＬ１／Ｌ２制御シグナリング（ＳＣＩとＤＣＩ）を必要としないことを意味する。送信フォーマット（例えば、変調スキーム、符号化率、符号ブロック・サイズ、リダンダンシー・バージョン）を再送信に合わせて適応するために、再送信でもＤＣＩをなおも送信することが有利になり得る場合もあることに留意すべきである。再送信用のＬ１／Ｌ２制御シグナリングをなくす／減らすという利点は、再送信ではＴＤＳ及びＦＤＳによるスケジューリング利得を失うという犠牲を払って生まれる。図６は、再送信にもＤＣＩを含むケースを示す。

図３に例示するように、非同期的ＡＲＱ動作での再送信は、初期送信時のみでなく再送信時にもマルチユーザ・ダイバーシチによるスケジューリング利得を得るように、時間及び周波数ドメインで明確にスケジュールされる。これは、再送信のたびにＬ１／Ｌ２制御シグナリングを送信する必要がある、すなわちＳＣＩとＤＣＩを送信しなければならないという欠点をもつ。例えば、システム中の全送信の２０％が再送信であるとすれば、同期的ＡＲＱ動作に比較してＬ１／Ｌ２制御シグナリングのオーバヘッドは、上記と同量増加する。加えて、非同期的ＡＲＱでは、ユーザ（受信機）は任意の時刻に再送信を受信することになるので、ＤＲＸ（不連続受信）の潜在可能性が減少される。これにより、省電力化の潜在可能性が減少される。図７は一例を示す。
3GPP, Technical Report 25.814; Physical Layer Aspects for Evolved UTRA, v. 1.0.3, February 2006 3GPP, E-UTRA downlink control channel structure and TP, R1-060378, February 2006

従来の通信システムの欠点を考慮して、本発明の目的は、時間、符号または周波数ドメインにおいてスケジューリング利得を増加し、送信のためのシグナリング・データ量を減少させる、データ・パケットの送信と復号の方法を提供することである。この目的は、独立請求項に記載した方法によって解決される。

さらなる目的は、対応する送信機と受信機並びに改良された通信システムを提供することである。この目的を達成するために、本発明は、独立請求項により定義された送信機、受信機及び通信システムを提供する。

本発明は、無線通信システムの共有チャネル上の時間と周波数ドメインの組み合わせにおいて動的に割り当てられたデータ割り当ての最小単位である複数のリソース・ユニットを介してデータ・パケットを送信する方法であり、受信機へ宛てたデータ・パケットの見込まれる送信のための複数の前記リソース・ユニット候補を選択するステップと、前記選択されたリソース・ユニットの候補上で、前記受信機へ宛てた制御情報の復号を試行することによる検出に使用される前記リソース・ユニット候補の情報を、前記受信機に対し送信するステップと、前記選択されたリソース・ユニット候補のうちから割り当てられた同じリソース・ユニットを使用して、前記受信機へ前記データ・パケットと、前記復号の試行に使用される前記受信機の識別子によりスクランブルまたはマスクされた、前記データ・パケットの変調・符号化情報を含むＬ１／Ｌ２制御情報と、を送信するステップと、を有する方法である。
本発明は、前記制御情報が前記割り当てられたリソース・ユニットの先頭部分に配置される、方法である。
本発明は、前記制御情報は署名または本人識別を含む、方法である。
本発明は、前記制御情報は、前記受信機が自機宛てのデータ・パケットと他ユーザ宛てのパケットとを判別できるようにする、変調パラメータ、符号化パラメータまたはトランスポート・パラメータの少なくとも一つを使用して変調され、符号化される、方法である。
本発明は、前記送信ステップは、自動再送要求プロトコルにおける初期送信または再送信ステップである、方法である。
本発明は、リソース・ユニット候補を選択する前記ステップは、前記受信機からのフィードバック信号に基づく、方法である。
本発明は、リソース・ユニット候補を選択する前記ステップは、前回の送信に基づく、方法である。
本発明は、リソース・ユニット候補を選択する前記ステップは、前記通信システムのネットワーク側によって決定された事前設定に基づく、方法である。
本発明は、リソース・ユニット候補を選択する前記ステップは、前記受信機が受信できる周波数帯域の個々のサブキャリア上で分散的にまたは局所的に行なわれる、方法である。
本発明は、リソース・ユニット候補を選択する前記ステップは、リソース・ユニット候補が同じ時間フレームとそれぞれ異なる周波数サブキャリアを占有するように行なわれる、方法である。
本発明は、前記選択ステップは、リソース・ユニット候補が各ユーザに別々に割り当てられることを含む、方法である。
本発明は、前記送信ステップは、データ・パケットを単一のまたは複数の割り当てられたリソース・ユニットにマッピングすることを含む、方法である。
本発明は、前記データを割り当ての最小単位であるリソース・ユニットは、リソース・ブロックである、方法である。
本発明は、無線通信システムの共有チャネルを介してデータ・パケットを送信する送信装置であり、時間と周波数ドメインの組み合わせにおいてデータ割り当ての最小単位であるリソース・ユニットを使用して動的リソース割り当てを行なうためのリソース割り当て部と、受信機へ宛てたデータ・パケットの見込まれる送信のための複数の前記リソース・ユニットの候補を選択する選択部と、前記選択されたリソース・ユニットの候補上で、前記受信機へ宛てた制御情報の復号を試行することによる検出に使用される前記リソース・ユニット候補の情報を前記受信機へ送信し、前記選択されたリソース・ユニット候補のうちから割り当てられた同じリソース・ユニットを使用して、前記受信機へ前記データ・パケットと、前記復号の試行に使用される前記受信機の識別子によりスクランブルまたはマスクされた、前記データ・パケットの変調・符号化情報を含むＬ１／Ｌ２制御情報を送信する送信部と、を具備する送信装置である。
本発明は、前記制御情報が前記リソース・ユニットの先頭部分に配置される、送信装置である。
本発明は、前記制御情報は署名または本人識別を含む、送信装置である。
本発明は、前記送信装置は基地局である、送信装置である。
本発明は、前記送信部は、自動再送要求プロトコルにおける初期送信または再送信を行う機能をさらに有する、送信装置である。
提案されたソリューションは、再送信のために必要な制御シグナリングを低減させつつ、再送信時にスケジューリング利得が得られる、非同期的ＡＲＱの利点を提供する。これは、再送信用に複数のリソース候補を指定することにより達成され、実際に使用されるリソースは半盲目的に検出される。

したがって、本発明は、送受信のためにリソース・ブロック候補を使用し、自受信機宛てのデータ・パケットを検出するためにこれらのＲＢ候補を半盲目的に復号するという考えの下にある。

ある好適な実施形態によれば、リソース・ブロック候補は、受信機が自機宛てのデータ・パケットと他ユーザ宛てのパケットとを判別できるようにする個別の制御情報を含む。

さらに別の好適な実施形態によれば、個別の制御情報は署名または本人識別を含む。別の好適な実施形態によれば、リソース・ブロック候補は予め設定されるか、あるいはユーザから受信したフィードバック信号により決められる。

代替的に、前回の送信に基づいてＲＢ候補を選択できる。

要するに、本発明は、同期的及び非同期的ＡＲＱ送信の間の「ハイブリッドな」または「ソフト的な」ソリューションとして見ることができる。従来の非同期的ＡＲＱ動作に対しては、本発明は、再送信時に制御シグナリングのＳＣＩ部分の送信を必要とせずに、時間及び周波数または符号ドメインにおいて同様のスケジューリング利得を維持する。同期的ＡＲＱ動作とは対比的に、本発明は、時間及び周波数または符号ドメインにおいてスケジューリング利得を獲得する。

本発明は、添付の図を参照した以下の好適な実施形態の説明からさらに深く理解されるであろう。

図８は、本発明の一実施形態による送信方法を説明するフローチャートを示す。

ステップ１１０において、受信機へのデータ・パケットの見込まれる送信のためのリソース・ブロック候補が選択される。時間、符号または周波数ドメインの少なくとも一つまたはこれらの組み合わせにおいて、好ましくは、時間／周波数または時間／符号ドメインにおいて、複数のリソース・ブロックが動的に割り当てられる。

候補を選択したら、ステップ１１０で選択されたＲＢ候補から少なくとも一つの割り当てられたＲＢを使用してデータ・パケットが送信される（ステップ１２０）。

最後に、送信機は、肯定応答または否定応答メッセージまたはチャネルの品質情報などの送信したデータ・パケットに関するフィードバック情報を受信機から受信する。

フィードバック・メッセージに基づいて、送信機は、次の送信のためのリソース・ブロック候補に対してステップ１１０で実行された選択法を適応または変更できる。ＡＲＱシステムでは、次の送信は、前に送信したデータ・パケットの少なくとも一部の再送信ステップであり得る。

各送信のたびに選択した候補を必ずしも変更する必要はないこと、選択は「必要に応じて」行なえばよいことは当業者には明らかであるに違いない。

さらに、選択は前回の送信または予め設定したスキームに二者択一的に基づけることが以下の説明から理解されるであろう。

加えて、受信機がフィードバックを規則的に、すなわち、各後続の送信のために送信する必要はないことが理解される。

図９は、好適な実施形態による受信機での復号方法の動作ステップを示す。

ステップ１５０において、データ・パケットの見込まれる受信のためのリソース・ブロック候補の情報が得られる。候補は、個々のユーザまたは受信機に対してネットワーク側によって予め設定され得る、または通信リンクの、例えば、測定またはその他のリンク・パラメータに基づいて決定され得る。

ステップ１６０において、当受信機宛てのデータ・パケットを検出するために、受信機は、好ましくは並列に、または好ましくは優先順位の高い順に順次にすべてのリソース・ブロック候補を復号する。

ステップ１７０において、次の送信を最適にするために、受信機はフィードバックを送信機へ送信する。フィードバックは、リソース・ブロック候補の選択法のための指示または勧告として送信機によって解釈され得る。

図１０は、無線通信システムの基地局として実現される送信機と移動局として実現される受信機の好適な実施形態を示す。

基地局２００は、リソース・ブロックの動的割り当てのためのリソース割り当てユニット２１０を備える。リソース・ブロック候補を選択するために、基地局は選択ユニット２３０を備える。さらに、従来の変調器及びエンコーダ２２０が、受信機への無線リンクを介した送信のために割り当てられたリソース・ブロックへのデータ・パケットのマッピングを行なう。上記のように受信機からフィードバックを受信するために、フィードバック評価ユニット２４０も基地局に含まれる。上記のすべての機能ユニットは、従来のデータ・バスによって相互に接続され、簡易にするために図示を省略した中央制御ユニットの制御の下にある。

移動局３００の対応する機能構成要素は、復調器及びデコーダ３２０、リソース・ブロック候補情報ユニット３１０を含む。情報ユニットは、基地局またはネットワーク側から選択されたリソース・ブロック候補の情報を受信する。代替的に、情報ユニットは自らこの情報を決定する。さらに、測定及び制御ユニット３３０は必要な通信リンク測定を実行でき、自局に宛てのデータ・パケットを検出できる。最後に、フィードバック信号生成ユニット３４０が、肯定応答、否定応答またはチャネル品質情報などのフィードバック信号を基地局へ提供する。フィードバック信号は、リソース・ブロック候補選択についての情報を含むこともできる。

ＡＲＱ再送信の時間−周波数グリッド（異なるＰＨＹフレーム上に配列されたＲＢ）中の位置により、いくつかの数のＲＢ候補が指定される。ユーザ（受信機）は、一般に、（ＡＫ／ＮＡＣＫ送信により）再送信が発生するか否かはわかっているので、ユーザは複数のＲＢ候補上で見込み送信された各ＤＣＩの復号を試み、再送信が実際にスケジュールされたＲＢを見つける。これは、再送信の一種の半盲目的な検出、すなわち、再送信に関連したＤＣＩの半盲目的な検出と見ることができる。一般に、ＲＢ候補の数は、非同期的ＡＲＱの場合の理論的に可能なすべてのＲＢよりもかなり少ない。一例を図１１に示す。

前述したように、この好適な実施形態によれば、ＤＣＩはデータと同じリソース（ＲＢ）上で送信されると仮定される。したがって、ＲＢ再送信候補の一つの上にユーザが自分に向けたＤＣＩを特定したとするならば、ユーザは再送信データを検出し、データの復号を試みることができる。これは、自機への再送信がスケジュールされていないＲＢ候補は、他のユーザへのデータに使用されていると見られるから、受信機が自機に向けたＤＣＩ（正しいＤＣＩ）を他のユーザに向けたＤＣＩから判別できることを意味する。正しいＤＣＩの特定は、例えば、次のようになし得る。

ＤＣＩは署名または本人識別を伝達し、それに基づいて受信機は自機に向けたＤＣＩを検出できる。この署名または本人識別は、明示的に送信されてもよいし（送信データ・ビット）、または暗示的に送信されてもよい（例えば、３ＧＰＰ ＨＳＤＰＡの場合のように、ＤＣＩのデータ部分がユーザの署名または本人識別によってスクランブル／マスク／色付け処理される）。

代替的に、ＤＣＩは固有の署名または本人識別を伝達しないが、通信リンク特性としての変調、符号化スキームまたは符号化率の少なくとも一つに基づいて受信機は自機に向けたＤＣＩを検出できる。

さらに、ＤＣＩのデータ内容、例えば、トランスポート・ブロック・サイズ、ＨＡＲＱまたはＭＩＭＯパラメータに基づいて検出を実行できる。

再送信は複数のＲＢにマッピングされ得る、すなわち、各ＲＢ候補が複数のＲＢに基本的に相当することが指摘される。そして、ＤＣＩはＲＢ候補にマッピングされても、ＲＢ候補から始まる既知のフォーマットに従いマッピングされてもよい。

再送信用のＲＢ候補は、以下に述べるポリシーに従って指定できる。ここで、ポリシーはすべてのＲＢ候補が同一ＰＨＹフレーム中にあるケースに焦点を絞る（図１２〜１４の部分も参照）。しかし、一般性を失うことなく、上記ポリシーは、ＲＢ候補が異なるＰＨＹフレームにまたがり得る、より一般的なケースにも適用可能である。

ＲＢ候補は、ユーザ（受信機）からのフィードバックに基づいて指定される。一つのケースでは、フィードバックは規則的に、例えば、決められたデューティ・サイクルで送信され得る。別のケースでは、フィードバックは、送信機 （基地局）によってトリガされることも可能であり、ここで、トリガは送信機による明示的なフィードバック要求であっても、実際のデータ送信（例えば、パケットの送信）によって生起されてもよい。このフィードバックは、ＣＱＩ（チャネル品質インジケータ）フィードバックと共に一緒に明示的または暗示的に送信され得る。ＲＢ候補の実際の指定は、基地局への必須の命令としてユーザによって直接指示されてもよく、またはユーザ・フィードバックは、それに基づいて基地局のＲＢ候補決定がなされる勧告と解釈されてもよいことに留意されたい。この場合、基地局はＲＢ候補をユーザに通知及びシグナリング伝達する必要がある。以下の例があげられる。

ユーザは、選択された（最良の）ＲＢのみについてのＣＱＩをフィードバックできる。次に、ＲＢ候補はこの選択されたＲＢを基にする。一例を図１２に示す。

代替的に、ユーザは複数のＲＢのみについての一括したＣＱＩをフィードバックできる。次に、ＲＢ候補はこの選択されたＲＢを基にする。

変形として、任意の時刻に、例えば、ＤＣＴ（離散的コサイン変換）による時間ドメインにおける変換によって複数のＲＢの圧縮化したＣＱＩをフィードバックできる。次に、ＲＢ候補は、（基地局で複数のＲＢのＣＱＩを再構成した後）最良のＲＢに基づいて指定され得る。

さらに、図８に関する上記の説明の代替として、ＲＢ候補は、前回の送信（再送信）または初期送信がスケジュールされたＲＢ（複数のＲＢ）に応じて指定されてもよい。一般に、パケット送信は単一または複数のＲＢにマッピングされ得る。このマッピングは、局所に集まるように、または分散するようにできる。一般に、これは、ネットワーク側により予め設定され、移動局へ通知される必要がある。以下にいくつかの例（包括的でない）をあげる。

ａ）初期送信または前回の送信（再送信）がＲＢk上で送信されたとき、再送信はＲＢk±n内、すなわち、初期送信または前回の送信（再送信）の近く（局所帯域、すなわち局所化）で送信される。一例を図１３に示す。

ｂ）初期送信または前回の送信（再送信）がＲＢkからＲＢk+lまでのＲＢ上で送信されたとき、再送信はＲＢk-mとＲＢl+mの間のＲＢ、すなわち、初期送信または前回の送信（再送信）の近く（局所帯域）で送信される。

ｃ）初期送信または前回の送信（再送信）がＲＢk上で送信されたとき、再送信はＲＢk±m・n（m > 1、n = 1, 2, ..., N）のＲＢ、すなわち、初期送信または前回の送信（再送信）に相対して一定の帯域内に分散されたＲＢで送信される。一例を図１４に示す。

ｄ）初期送信または前回の送信（再送信）がＲＢkからＲＢk+l個までのＲＢ上で送信されたとき、再送信はＲＢk±m・n（m > 1、n = 1, 2, ..., N）のＲＢ、すなわち、初期送信または前回の送信（再送信）に相対して一定の帯域内に分散されたＲＢで送信される。

ｅ）全システム帯域幅を、M個の周波数ブロックに、各周波数ブロックがN_ｍ≧１のＲＢを含むように分割できる。初期送信または前回の送信（再送信）が周波数ブロックm上で送信されたとき、再送信用のＲＢ候補は周波数ブロックm上にのみ指定できる。代替的に、再送信ＲＢ候補は、予め設定されている別のp ≠ mの周波数ブロック上に指定できる。さらに、選択された周波数ブロックのすべてのＲＢが候補となり得る、または上記の各例に従って選択された候補のみに限定される。

システム帯域幅が数個の移動局の帯域幅性能よりも広い場合、周波数ブロックへの分割は有効である。この場合、数個の移動局は選択された周波数ブロックのみを受信できる。例えば、システム帯域幅が２０ＭＨｚであり、４ × ５ＭＨｚの周波数ブロックに分割されるとき、５ＭＨｚの帯域幅性能を有する移動局のみが４個の周波数ブロックのうちの一つを受信でき、また１０ＭＨｚの帯域幅性能を有する移動局は４個の周波数ブロックのうちの隣接する２個のブロックを受信できる。当然、２０ＭＨｚの帯域幅性能を有する移動局はすべての周波数ブロックを受信できる。

さらに、図８に関する上記の説明の代替として、初期送信または前回の送信（再送信）が送信されたＲＢとは無関係にＲＢ候補を予め指定できる。一般に、これは、ネットワーク側により予め設定され、移動局へ通知される必要がある。例えば、
ａ）ＲＢ候補は、好ましくは移動局が受信できる帯域内で、分散的に予め設定される。

ｂ）ＲＢ候補は、好ましくは移動局が受信できる帯域内で、局所的に予め設定される。

ｃ）ＲＢ候補は予め設定された周波数ブロック内にある。

上に説明した一般的なＲＢ候補設定のほかに、この好適な実施形態は、任意の再送信用のすべてのＲＢ候補が同一ＰＨＹフレーム中にあるケースである。図１２と図１４に例を示す。

一般的なソリューションに比較して、これは潜在的な効率的なＤＲＸ（不連続受信）動作の利点を有する。さらにこれは、再送信が前回の送信とあるタイミング関係をもつ、すなわちＲＢ候補のタイミングが移動局に知られており、ＲＢ候補は周波数ドメインで指定されるという点で同期的ＡＲＱと同様に実現することができる。この場合に再送信時のスケジューリング利得はＦＤＳに限定されるが、それでもこの利得は通常十分であることに留意されたい。

以下に、当業者には明白であるが、前述の例示的な実施形態の変形を説明する。

最後の変形として、再送信時のＤＣＩは初期送信とは電力を変えて適応することができる。その他の設定パラメータに応じて、電力を増加または減少することが有利になる。さらに、再送信ではＤＣＩサイズを初期送信時とは異ならせてもよい。

指定されたＲＢ候補ポリシーにより、異なるユーザに対するＲＢ候補は以下の追加の特性をもち得る。

ａ）ＲＢ候補の重複はできるだけ少なくする。この場合、ＲＢ候補は、異なるユーザのＲＢ候補が同一にならないように指定される。これにより、再送信の衝突と再送信用のリソース不足が避けられる。使用可能なＲＢの総数がＲＢ候補の総数よりも少ない場合、異なるユーザのＲＢ候補の一部が重複する可能性がある。これは、例えば、ＲＢ候補の総数がＲＢの総数よりも少なくなるようにＲＢ候補を再設定することにより避けることができる。代替的に、最小の重複が存在しても、すべてのユーザに対して重複の量が同じであるようにＲＢ候補を指定することが可能である。

ｂ）異なるユーザに対するＲＢ候補の重複はできるだけ多くする。これは、再送信の一種の統計的多重化がチャネル上で発生する仮想的な再送信チャネルとして見ることができる。例えば、システム中にN人のユーザがいて、M個のＲＢ候補が各ユーザに指定されるとき、これらのM個のＲＢ候補はすべてのユーザに対して同一であり得る。何人かのユーザは異なる周波数ブロックに割り当てられる可能性があるので、これはすべてのケースで可能ではないことに留意されたい。

ｃ）異なるユーザに対するＲＢ候補は部分的に重複する。例えば、システム中にN人のユーザがいて、M個のＲＢ候補が各ユーザに指定される。M ≦ Nとすれば、これらのM人のユーザは同一のＲＢ候補をもち得る、すなわち、M人のユーザは一種の仮想的な送信チャネルを共有する。

さらに他の変形として、ＤＣＩがデータがスケジュールされるＲＢにマッピングされないケースでもこの概念は同様に効を奏し得る。この場合、ＤＣＩは対応するデータ部分の位置を暗示的または明示的に示すものとする。

本発明の方法は、再送信のみではなく、初期送信に対してもすでに実施されてもよい。すなわち、移動局は初期送信のＤＣＩを半盲目的にすでに検出し、ＳＣＩは全く必要とされなくなる。

典型的に、ＲＢ候補上のＤＣＩの半盲目的検出は、並列にまたは順次に行なわれる。順次の半盲目的検出の場合は、例えば、移動局は最良の実際のまたは報告されたチャネル品質をもつＲＢ候補から開始したり、または移動局は初期送信または前回の送信（再送信）のＲＢに最も近いＲＢ候補から開始するというように、優先順位に従ってＲＢ候補を順序付けるための効率よい方式を移動局は使用し得る。

図１２〜１４に示した好適実施形態に類似して、ＲＢ候補は周波数ドメインにおいて同一の各ＲＢにすることができ、この場合は時間ドメインにおいて指定される。これは再送信のＴＤＳを可能にするが、ＦＤＳはできない。好適な実施形態と比較して、これは時間的同期がとれず、追加の遅延が生じるという欠点がある。

タイプＩのＨＡＲＱスキームでは、本方法は、再送信用のＤＣＩをもたずに、再送信データの半盲目的検出を行ってうまく効を奏する。理論的には、こうした方策はタイプＩＩ／ＩＩＩのＨＡＲＱスキームでも同様に効を奏するが、受信機はすべての失敗した再送信のすべての受信したＲＢ候補のデータを保存する必要があるので、受信機で必要なＨＡＲＱバッファが大きくなる。さらに、最悪の場合、受信機は複数の再送信にわたるＲＢ候補のすべての組み合わせの合成とその復号を試みる必要がある。

ＳＤＣＨ−共有データ・チャネル上に４個の移動局を多重化するパケット・スケジューリングの例を示す。 局所化モードでのＴＤＳ及びＦＤＳの例を示す。 非同期的ＡＲＱの例を示す。 ＲＴＴが４ＰＨＹフレームである場合の同期ＡＲＱの例を示す。 ＤＣＩがデータ部分にマッピングされる、ＳＣＩ及びＤＣＩ制御シグナリングのマッピング の例を示す。 同期ＡＲＱの場合のＳＣＩ／ＤＣＩシグナリングの例を示す。 非同期的ＡＲＱの場合のＳＣＩ／ＤＣＩシグナリングの例を示す。 本発明の一実施形態による送信方法を説明するフローチャートを示す。 本発明の一実施形態による復号方法を説明するフローチャートを示す。 本発明による基地局及び移動局の一実施形態を示す。 本発明の原理を用いた非同期的ＡＲＱ動作の場合のＳＣＩ／ＤＣＩシグナリングを含む例を示す。 移動局フィードバックに基づいたリソース・ブロック候補指定の例を示す。 局所／近接ＲＢ候補の例を示す。 分散ＲＢ候補の例を示す。

Claims (18)

1. 無線通信システムの共有チャネル上の時間と周波数ドメインの組み合わせにおいて動的に割り当てられたデータ割り当ての最小単位である複数のリソース・ユニットを介してデータ・パケットを送信する方法であり、
   受信機へ宛てたデータ・パケットの見込まれる送信のための複数の前記リソース・ユニット候補を選択するステップと、
   前記選択されたリソース・ユニットの候補上で、前記受信機へ宛てた制御情報の復号を試行することによる検出に使用される前記リソース・ユニット候補の情報を、前記受信機に対し送信するステップと、
   前記選択されたリソース・ユニット候補のうちから割り当てられた同じリソース・ユニットを使用して、前記受信機へ前記データ・パケットと、前記復号の試行に使用される前記受信機の識別子によりスクランブルまたはマスクされた、前記データ・パケットの変調・符号化情報を含むＬ１／Ｌ２制御情報と、を送信するステップと、
   を有する方法。
2. 前記制御情報が前記割り当てられたリソース・ユニットの先頭部分に配置される、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記制御情報は署名または本人識別を含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記制御情報は、前記受信機が自機宛てのデータ・パケットと他ユーザ宛てのパケットとを判別できるようにする、変調パラメータ、符号化パラメータまたはトランスポート・パラメータの少なくとも一つを使用して変調され、符号化される、請求項１から請求項３のいずれかに記載の方法。
5. 前記送信ステップは、自動再送要求プロトコルにおける初期送信または再送信ステップである、請求項１から請求項４のいずれかに記載の方法。
6. リソース・ユニット候補を選択する前記ステップは、前記受信機からのフィードバック信号に基づく、請求項１から請求項５のいずれかに記載の方法。
7. リソース・ユニット候補を選択する前記ステップは、前回の送信に基づく、請求項１から請求項６のいずれかに記載の方法。
8. リソース・ユニット候補を選択する前記ステップは、前記通信システムのネットワーク側によって決定された事前設定に基づく、請求項１から請求項７のいずれかに記載の方法。
9. リソース・ユニット候補を選択する前記ステップは、前記受信機が受信できる周波数帯域の個々のサブキャリア上で分散的にまたは局所的に行なわれる、請求項１から請求項８のいずれかに記載の方法。
10. リソース・ユニット候補を選択する前記ステップは、リソース・ユニット候補が同じ時間フレームとそれぞれ異なる周波数サブキャリアを占有するように行なわれる、請求項１から請求項９のいずれかに記載の方法。
11. 前記選択ステップは、リソース・ユニット候補が各ユーザに別々に割り当てられることを含む、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の方法。
12. 前記送信ステップは、データ・パケットを単一のまたは複数の割り当てられたリソース・ユニットにマッピングすることを含む、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の方法。
13. 前記データを割り当ての最小単位であるリソース・ユニットは、リソース・ブロックである、
    請求項１から１２のいずれかに記載の方法。
14. 無線通信システムの共有チャネルを介してデータ・パケットを送信する送信装置であり、
    時間と周波数ドメインの組み合わせにおいてデータ割り当ての最小単位であるリソース・ユニットを使用して動的リソース割り当てを行なうためのリソース割り当て部と、
    受信機へ宛てたデータ・パケットの見込まれる送信のための複数の前記リソース・ユニットの候補を選択する選択部と、
    前記選択されたリソース・ユニットの候補上で、前記受信機へ宛てた制御情報の復号を試行することによる検出に使用される前記リソース・ユニット候補の情報を前記受信機へ送信し、
    前記選択されたリソース・ユニット候補のうちから割り当てられた同じリソース・ユニットを使用して、前記受信機へ前記データ・パケットと、前記復号の試行に使用される前記受信機の識別子によりスクランブルまたはマスクされた、前記データ・パケットの変調・符号化情報を含むＬ１／Ｌ２制御情報を送信する送信部と、
    を具備する送信装置。
15. 前記制御情報が前記リソース・ユニットの先頭部分に配置される、
    請求項１４に記載の送信装置。
16. 前記制御情報は署名または本人識別を含む、請求項１４または１５に記載の送信装置。
17. 前記送信装置は基地局である、請求項１４から１６のいずれかに記載の送信装置。
18. 前記送信部は、自動再送要求プロトコルにおける初期送信または再送信を行う機能をさらに有する、請求項１４から請求項１７のいずれかに記載の送信装置。

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