JP5165066B2 - 無線通信フレームのインタレース - Google Patents

Description

開示する技術は無線ネットワークにおけるユーザ装置と基地局間の通信に使用する無線通信フレームのインタレースに関する。

８０２．１６ｅシステムのような既存通信システム（レガシーシステム）では、通信フレームは５ｍｓのような特定の継続時間を有する。時間分割複信（ＴＤＤ）に基づくシステムの場合、図１に示すように、レガシー通信フレーム（または単に「レガシーフレーム」）はＤＬ（ダウンリンク）部およびＵＬ（アップリンク）部に時間分割するように構成する。レガシーフレームでは、ＤＬ部とＵＬ部との間の保護時間ＴＴＧおよびＲＴＨは遷移ギャップとして役立ち、無線ネットワークのユーザ装置は、基地局からの（データおよび制御）信号の受信と基地局への送信との間で遷移できる。

レガシーフレームの構成はプレアンブルで始まり、プレアンブルは基地局とユーザ装置との間の通信の同期点として役立つ。またプレアンブルで、セル特定情報を提供する。即ちプレアンブル内のセル特定情報はレガシーフレームを基地局およびセクタに関連付ける。

プレアンブルにＤＬ−ＭＡＰが続き、ＤＬ−ＭＡＰは基地局によりサービスを提供するユーザ装置の受信スケジュールを特定する。特定のユーザ装置に対し、ＤＬ−ＭＡＰはユーザ装置にスケジュールしたダウンリンクリソース、即ちＤＬバーストを特定する。レガシーフレーム構成はまたＵＬ−ＭＡＰを含み、ＵＬ−ＭＡＰはユーザ装置の送信スケジュールを指定する。即ちＵＬ−ＭＡＰはユーザ装置が基地局に信号を送信することができるようにスケジュールしたＵＬバーストを指定する。ダウンリンクリソースＤＬ＃１のユーザ装置にＵＬ−ＭＡＰを代表的に提供する。

レガシーフレーム構成に準拠するフレームを受信する動作中は、ユーザ装置は、ユーザ装置にスケジュールされる特定のダウンリンクおよびアップリンクリソースを特定し、特定するリソースを使用し、フレームの残りのリソースを無視する。例えばＤＬバースト＃２およびＵＬバースト＃３をユーザ装置にスケジュールすることをＤＬ−ＭＡＰが示せば、その場合ユーザ装置はＤＬバースト＃２上で基地局からのメッセージを聴き、ＵＬバースト＃３上でメッセージを送信することになろう。全ての他のＤＬバーストおよびＵＬバーストはユーザ装置により無視する。

レガシーフレーム継続時間は５ｍｓに固定するが、ＤＬ／ＵＬ部の比は設定可能である。図１でこれが意味するのは、保護時間ＴＴＧの位置がレガシーフレーム内で固定しないことである。ＴＴＧを右に移動させれば、その場合レガシーフレームのより大きな部分をダウンリンク、即ち基地局からユーザ装置への伝送に当てる。ＤＬトラフィックがＵＬトラフィックより多いと予測すれば、典型的にこのようにシステムを設定する。逆にＴＴＧを左に移動させれば、その場合レガシーフレームのより大きな部分をアップリンク伝送に当てる。原理的にＤＬ：ＵＬ非対称性は動的に変更できるが、実際には全セルにおいて同じである固定ＤＬ：ＵＬ非対称性を一般的にはシステムに設定し、干渉の問題を避ける。

データおよび制御信号双方の遅延を低減させることが望ましい。遅延に影響を受けやすいサービスにとり、遅延低減は本来的に重要である。例えばチャネル測定の報告にとり、遅延低減によりまたシステム能力およびユーザスループットを改善することができる。遅延を低減する一方法は図２に示すようにレガシーフレーム構成内により短いミニフレームを導入することである。この図に低遅延８０２．１６ｍのフレーム構成を示す。低遅延フレームの継続時間はレガシーフレームと同じ、即ち５ｍｓである。しかしながら低遅延フレーム内に、２つのミニフレームがある。例として、低遅延フレーム構成の各ミニフレームは２．５ｍｓの等しい継続時間を有することができる。第１のミニフレームはアップリンク部ＵＬ−１に先行するダウンリンク部ＤＬ−１を含む。同様に、第２のミニフレームはアップリンク部ＵＬ−２に先行するダウンリンク部ＤＬ−２を含む。従って図２で、低遅延フレーム構成内の部分シーケンスはＤＬ−１、ＵＬ−１、ＤＬ−２および最後にＵＬ−２である。

少なくとも２つの問題が確認されている。第１は低遅延システムのレガシーシステムとの共存の問題である。図３に、低遅延フレーム構成およびレガシーフレーム構成の簡単化した図を示す。見て分かるように、低遅延フレームのＵＬ−１部がレガシーフレームのＤＬ部の一部と重複する。同様に、低遅延フレームのＤＬ−２部がレガシーフレームのＵＬ部の一部と重複する。これが意味するのは、低遅延基地局がレガシー基地局と地理的に共同設置されているか、または隣接して配置されていれば、同時アップリンクおよびダウンリンク伝送がありうることである。これは望まない干渉をもたらす。

この干渉問題を軽減する一方法はレガシー基地局を単純に再構成し、レガシーフレーム構成に空白時間を導入し、同期ＤＬおよびＵＬ伝送を防止することである。図４に示すように、低遅延基地局により送信する低遅延フレームのＵＬ−１およびＤＬ−２部と一致する空白時間を持つレガシーフレームを送信するように、レガシー基地局を設計することができる。空白時間中にはレガシー基地局によりＤＬもＵＬリソースも割り当てられない。

空白時間にレガシーユーザ装置にリソースをスケジュールしないので、レガシーユーザ装置（即ち端末）にとり、空白時間は単に他のユーザ装置にスケジュールするＤＬ部およびＵＬ部の一部として見え、その結果空白時間は無視される。空白時間は干渉を防止するが、それは、貴重な無線リソースをレガシーシステムで使用せずに浪費するというコストにおいて行われる。

第２の問題は低遅延基地局によるレガシーユーザ装置の後方互換性のサポートを可能にすることに関する。図５に示すように、低遅延フレームのＤＬ−１およびＵＬ−２部においてのみレガシーユーザ装置にリソースをスケジュールすることによりこれに対処することができる。即ち、低遅延基地局のスケジューラはレガシーユーザ装置との通信のリソースをＵＬ−１およびＤＬ−２部にスケジュールしないことにする（斜線により示すように）。再度レガシーユーザ装置から見ると、ＵＬ−１およびＤＬ−２部は他のユーザ装置にスケジュールされるＤＬおよびＵＬのリソースとして単に処理され、無視される。

しかしながら低遅延基地局を最初に設備する場合に起こりそうなことは、低遅延基地局がサービスを提供する大部分のユーザ装置がレガシーベースであり、ほんの少しが低遅延ユーザ装置であろうことである。これが意味するのは再度、貴重な無線リソースを十分に利用しないだろうことである。

開示する技術の一態様では、インタレースするようにして複数のレガシーフレームを送信するようにレガシー基地局を修正する。レガシーフレーム構成に準拠するフレームのインタレースにより低遅延フレーム構成を実装する隣接設置または共同設置基地局との干渉の生じることのない空白時間の除去または削減を通じて、貴重な無線リソースを利用する。レガシーユーザ装置に、インタレースフレームは、複数の基地局およびセクタまたはそのいずれかから送信する複数の正規レガシーフレームとして見える。即ち、インタレースフレームは複数のセルから送信する複数の正規レガシーフレームとして見える。

一実施形態では、基地局は第１のおよび第２のフレームタイプを含む複数のタイプのフレームにユーザ装置の無線リソースを割り当てる。各フレームはプレアンブルを含み、このフレームを他のフレームタイプのフレームと区別する。複数のフレームタイプのフレームのインタレースにより、基地局はインタレースフレームを形成する。インタレースは、あるフレームタイプのフレームのダウンリンク部が任意の他のフレームタイプのフレームのアップリンク部と重複せず、あるフレームタイプのフレームのアップリンク部が任意の他のフレームタイプのフレームのダウンリンク部と重複しないようにする。基地局はインタレースフレームに従いユーザ装置と通信する。各タイプのフレームは情報、例えばセルＩＤを含み、この情報により、ユーザ装置は各タイプのフレームが異なるセルと関連することを識別できる。

第１のおよび第２のフレームタイプの各フレームは空白時間を含み、空白時間にはアップリンクまたはダウンリンク通信をスケジュールしない。複数のフレームタイプのフレームがインタレースされ、あるフレームタイプのフレームのアップリンクおよびダウンリンク部が別のフレームタイプのフレームの空白時間に重複し、従って得られるインタレースフレームにおいて空白時間は除去されるかまたは大幅に削減される。このようにして、アップリンクとダウンリンクの同時通信を防止し、これにより干渉を防止しつつ、貴重な無線リソースの使用が著しく増大する。

加えて、隣接設置または共同設置低遅延基地局により使用される低遅延フレームの何れのアップリンク部との重複も防止するように、インタレースフレームのダウンリンク部をスケジュールする。同様に隣接の低遅延フレームのダウンリンク部との重複も防止するように、インタレースフレームのアップリンク部をスケジュールし、干渉を防止する。留意すべきは、インタレースフレームのダウンリンクおよびアップリンク部は隣接低遅延フレームのダウンリンク並びにアップリンク部とそれぞれ重複しうることである。

別の実施形態では、レガシーユーザ装置に複数のレガシーフレームとして見えるように低遅延フレームを修正する。これは貴重な無線リソースを無駄にすることなく、純粋の低遅延基地局がレガシーユーザ装置にサービスを提供することを可能にする。低遅延ユーザ装置に、修正低遅延フレームはなお正規の低遅延フレームとして見える。このようにして幾つかのダウンリンクおよびアップリンクリソースを低遅延ユーザ装置による専用使用に委ねることにより、修正低遅延フレームを使用してレガシーおよび低遅延ユーザ装置双方に同時にサービスを提供することができる。

さらに他の実施形態では、マクロダイバシティ技術を使用してユーザ装置に対するスループットを高める。ユーザ装置がマクロダイバシティ機能を実行すること、即ち複数のセルと同時に通信することができれば、その場合複数のタイプを持つインタレースフレームのフレームの無線リソースをユーザ装置に割り当てることができる。代替として複数のフレームタイプのフレームに同じデータを送信することにより、マクロダイバシティを使用して通信の信頼性を高めることができる。

さらに別の代替として、あるフレームタイプを持つインタレースフレームのフレームのダウンリンクリソース割り当てマップを、別のフレームタイプのフレームのダウンリンクリソースを識別するために、ユーザ装置において使用することができる。

さらに別の実施形態では、あるフレームタイプの持つインタレースフレームのフレームを経る通信から別のフレームタイプのフレームを経る通信へのユーザ装置の切り換え、即ち正規のハンドオフ手順を、基地局は例えば負荷平衡のために行うことができる。

実施形態の利点は少なくとも以下を含む。第１に複数のレガシーフレームのインタレースにより、貴重な無線リソースを完全に利用する。複数の空白化レガシーフレームのインタレースにより、フレームの空白化により招来される能力損失に耐えられない領域における利用可能な無線リソースの完全使用が可能になる。第２に、レガシーユーザ装置からは複数の空白化レガシーフレームとして見えるように低遅延フレームを設計することで無線リソースの無駄を防止する。このようにして、低遅延フレームの全部をレガシー端末で使用することができ、従って低遅延基地局によりサービスを提供する領域でレガシーユーザ端末が支配的になる場合にも利用可能な無線リソースの完全使用が可能になる。

添付する図面に図示するように、好ましい実施形態の以下のより詳細な説明から、本発明の前記のおよびその他の目的、特徴および利点が明らかであろうが、図面では参照文字は種々の図面を通じて同じ部分を参照する。図面は必ずしも共通尺度ではなく、代わって力点を本発明の原理の図示に置く。

図１はレガシー通信フレームの構成例を示す。 図２は低遅延通信フレーム例の構成を示す。 図３は位置共有低遅延およびレガシー基地局に起因する問題を図示する。 図４は位置共有低遅延基地局との干渉を削減するレガシーフレーム構成の非最適適応を図示する。 図５はレガシーユーザ装置にサービスを提供する低遅延フレーム構成の非最適適応を図示する。 図６は低遅延フレーム構成を実装する隣接基地局との干渉を生じることなく無線リソースを完全に利用するためにインタレース手法で複数のレガシーフレームを送信する実施形態を図示する。 インタレース・レガシー・フレーム構成を持つレガシーユーザ装置の相関関係を図示する。 図８Ａはレガシーユーザ装置にサービスを提供する低遅延フレーム構成の修正を図示する。 図８Ｂは低遅延およびレガシーユーザ装置に同時にサービスを提供する修正低遅延フレーム構成の使用法を図示する。 図９は無線ネットワーク例を図示する。 図１０は基地局の実施形態を図示する。 図１１は無線ネットワークのレガシーユーザ装置にサービスを提供する基地局の動作方法例を図示する。 図１２はユーザ装置のマクロダイバシティ能力を利用する方法例を図示する。 図１３はインタレースフレームを使用する場合の基地局の負荷の平衡方法を図示する。

以下の記述は説明のためであり、限定するためではなく、特定の構成、インタフェース、技術、などのような特定の詳細を示し、本発明の完全な理解に資する。しかしながら当業者に明らかであろうことは、これら特定の詳細から離れるその他の実施形態において本発明を実行することができることである。即ち、本明細書に明確に記述または図示しなくとも本発明の原理を実施し、本発明の精神と範囲内に含む種々の装置を、当業者は考えることができるだろう。

幾つかの例では、周知のデバイス、回路および方法の詳細な説明を省略し、不要な詳細により本発明の説明を不明瞭にしないようにする。本明細書における本発明の原理、態様および実施形態、並びにその特定例を詳述する全ての記述は構成上および機能上双方の本発明の同等物を包含すると考える。加えて考えられるのはそのような同等物が含むのは、現在既知の同等物、並びに将来開発される同等物双方、即ち構成にかかわらず同じ機能を実行するあらゆる開発される要素である。

従って例えば当業者により理解されるであろうことは、本明細書におけるブロック図が技術の原理を実施する説明上の回路の概念図を表すことができることである。同様に理解されるであろうことは、任意のフローチャート、状態遷移図、擬似符号および同類が種々の処理を表し、これらの処理は実質的にコンピュータの読むことができる媒体において表すことができ、従ってこのようなコンピュータまたはプロセッサを明確に示すかまたは示さなくとも、コンピュータまたはプロセッサにより実行することができることである。

専用ハードウェア並びに適するソフトウェアと関連するソフトウェアを実行することができるハードウェアの使用により、「プロセッサ」または「コントローラ」とラベルを付すか、または記す機能ブロックを含む種々の要素の機能を提供することができる。プロセッサにより提供する場合、単独の専用プロセッサにより、単独の共有プロセッサにより、または複数の、そのうちの幾つかは共有または分散することができる個々のプロセッサにより機能を提供することができる。その上用語「プロセッサ」または「コントローラ」の明確な使用はソフトウェアを実行することができるハードウェアを専ら意味すると解釈すべきではなく、その用語の使用が含みうるのは制限無く、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）のハードウェア、ソフトウェアを蓄積する読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）および不揮発性ストレージである。

図９は無線ネットワーク９００の実施形態を図示し、その実施形態では基地局９１０とユーザ装置９２０間の通信は考察するようにインタレースフレーム構成に基づき達成することができる。この図でユーザ装置９２０はレガシーユーザ装置であると仮定する。基地局９１０はインタレースフレーム構成を使用するように修正するレガシー基地局であるか、または修正低遅延フレーム構成を使用する低遅延基地局の何れかでありうる。

図１０は基地局９１０の実施形態を図示する。基地局９１０が含むのは、処理ユニット１０１０、モニタリングユニット１０２０、通信ユニット１０３０およびスケジューリングユニット１０４０である。モニタリングユニット１０２０はインタレースフレームの個別フレームのそれぞれの負荷を含むネットワーク９００の状態をモニタするようにする。通信ユニット１０３０はネットワークのユーザ装置９２０と通信するようにする。スケジューリングユニット１０４０はユーザ装置９２０のアップリンクおよびダウンリンクリソースをスケジュールするようにする。処理ユニット１０１０はモニタリングユニット１０２０、通信ユニット１０３０およびスケジューリングユニット１０４０を含む基地局９１０の種々の構成要素の動作を制御し、以下で説明することにするような方法を実行するようにする。

図１１はネットワーク９００の基地局９１０を動作させ、基地局９１０の無線リソースを最適に利用する方法を図示する。Ａ１１１０で、基地局９１０はユーザ装置９２０の無線リソースを第１のおよび第２のフレームタイプを含む複数のフレームタイプのフレームに割り当てる。一実施形態で、第１のおよび第２のフレームタイプの構成はレガシーフレーム構成の修正バージョンであり、そのバージョンは２つの異なるセルを構成上含むように見える。

各フレームタイプの構造はユーザ装置９２０と基地局９１０間の通信の同期点として役立つ同期チャネルを含む。この構造はまた同期チャネルまたはフレーム構成のその他の制御チャネルに含むことができるセルＩＤを含む。セルＩＤにより、ユーザ装置９２０は、基地局９１０、およびセクタ化を使用すれば基地局９１０の特定のセクタを識別することができる。

各フレームタイプに対し、セルＩＤが異なることに留意されたい。レガシーユーザ装置９２０には、第１のフレームタイプのフレームは第１のレガシーセルからのレガシーフレームとして見え、第２のフレームタイプのフレームは第１のレガシーセルとは異なる第２のレガシーセルからのレガシーフレームとして見えるが、実際にはフレームは同じ基地局９１０からのものである。セルＩＤは特定の基地局または基地局と特定のセクタとの組み合わせに関連することができる。

Ａ１１２０で、基地局９１０は複数のフレームタイプのフレームをインタレースすることによりインタレースフレームを形成する。インタレースは、あるフレームタイプのフレームのダウンリンク部が任意の他のフレームタイプのフレームのアップリンク部と重複しないようにする。逆にあるフレームタイプのフレームのアップリンク部は任意の他のフレームタイプのフレームのダウンリンク部と重複しない。インタレースフレームを伝送するように修正したレガシー基地局９１０を図示する図６を参照して、これを説明する。説明の簡潔さのため、図６のレガシー基地局は、双方がレガシーフレーム構造の修正バージョンである２つのフレームタイプであるタイプＡおよびタイプＢのフレームによりインタレースフレームを形成するものとする。簡潔さのため、タイプＡのフレームを「フレームＡ」と称し、タイプＢのフレームを「フレームＢ」と称する。注記するように、レガシーユーザ装置には、フレームＡはセルＡからのレガシーフレームとして見え、フレームＢはセルＢからのレガシーフレームとして見える。

図６でタイプＡのフレーム（例えば、Ａ（ｎ＋１）に先行するＡ（ｎ））と、タイプＢのフレーム（例えば、Ｂ（ｍ＋１）の半分に先行するＢ（ｍ）に先行するＢ（ｍ?１）の半分）とのインタレースにより、インタレースフレームの例を形成する。レガシー基地局フレームの上の矢印が示すように、フレームＡのプレアンブルおよびダウンリンク並びにアップリンクリソース割り当てマップ（例えば、ＤＬ−ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰ）はフレームＡのダウンリンクおよびアップリンクリソースを特定する（実線の矢印）。同様に、フレームＢのプレアンブルおよびマップはフレームＢのダウンリンク並びにアップリンクリソースを特定する（破線の矢印）。

図６に示す特定例で、ダウンリンクマップは同一フレームの端末のダウンリンクリソースを特定する。しかしながらアップリンクマップは次フレームの端末のアップリンクリソースを特定する。例えばフレームＡ（ｎ）のプレアンブルＡおよびマップでは、タイプＡフレームで基地局と通信するレガシーユーザ装置に対して、同一フレームにある割り当てられたダウンリンクリソースＤＬＡ（ｎ）が特定される。また一方フレームＡ（ｎ）からは、次フレームのアップリンクリソースＵＬＡ（ｎ＋１）が特定される。別の例として、現フレームの割り当てアップリンクリソースＵＬＡ（ｎ）は前のフレームＡ（ｎ?１）において特定される。次の、または任意の先のフレームのアップリンクリソースを特定する１つの利点は、ユーザ装置にスケジューリングから送信までにより多くの処理時間を許容することである。

これが多くの可能性の１つであることに留意すべきである。明確に示さないが、アップリンクマップは、任意の他の先のフレーム内でユーザ装置に対して割り当てられたアップリンクリソースを特定することができ、これは次フレームのみとは限らない。遅延に耐える伝送の場合、遙か将来のユーザ装置からのアップリンク伝送のスケジューリングを許容できる。勿論、最大許容遅延を設定することは可能である。

実際、アップリンクマップは現フレーム内のアップリンクリソースも特定することができる。遅延に余り耐え得ない伝送の場合、出来るだけ速いアップリンク伝送のスケジューリングが有利であろう。勿論、ユーザ装置は適切な処理能力を有するべきである。伝送のタイプ（ウェブブラウジング、ビデオ／オーディオストリーミング、ＶｏＩＰ、など）に応じて、異なるレベルの最大許容遅延を設定することが出来る。

また図示しないが留意すべきであるのは、ダウンリンク伝送のリソース割り当てにおいて同様な柔軟性が可能であることである。また、遅延に耐える（ＦＴＰのダウンロードのような）伝送については、スケジューリングの柔軟性によりネットワークリソースのより効果的利用の機会を提供することが出来る。またユーザはより大きな遅延に耐えることとの引き替えにより低い加入費用を選ぶことが出来る。

図６の参照に戻り、タイプＡフレームとタイプＢフレームをインタレースする場合、インタレースフレーム構造の順序は次のようである。まずフレームＡのプレアンブル（プレアンブルＡ）およびダウンリンクリソース（ＤＬ−Ａ）にフレームＢのアップリンクリソース（ＵＬ−Ｂ）が続き、それにフレームＢのプレアンブル（プレアンブルＢ）およびダウンリンクリソース（ＤＬ−Ｂ）が続き、次いでフレームＡのアップリンクリソース（ＵＬ−Ａ）が続く。このシーケンスをインタレースフレームにおいて反復する。

フレームＡとフレームＢは時間経過の中で重複するが、インタレースフレーム中ではＤＬ−ＡはＵＬ−Ｂと重複せず、ＵＬ−ＡはＤＬ−Ｂと重複しない。留意されたいのは、修正レガシーフレーム（フレームＡおよびフレームＢ）がまた低遅延フレーム構造との衝突を回避すること、即ちレガシー基地局と低遅延基地局間に同時アップリンクおよびダウンリンク伝送はないことである。

図７に示すように、インタレースフレームは２つの異なるセルＡおよびセルＢからの２つの通常のレガシーフレームとして見える。各レガシーユーザ装置はフレームＡおよびフレームＢの１つを通常は聴くだろう。従ってレガシーユーザ装置の視点からは、全帯域幅が利用されない。とはいえシステム、即ち基地局の視点からは、フレームＡおよびフレームＢのように全てのフレームタイプのフレームをユーザ装置との通信に使用するので、殆ど能力の損失はない。付加するプレアンブルのオーバヘッドによる損失は比較的小さい。従ってインタレースフレームは完全に近いダウンリンクデータ能力をサポートすることが出来る。

低遅延フレームを使用する基地局に対しては、図８Ａに示すように、低遅延フレームを修正してインタレースフレームに似せることが出来る。見て分かるように低遅延フレームのミニフレームを使用し、レガシー端末に対しては、低遅延フレームのミニフレームが２つの異なるセルからのレガシーフレームとして見えるようにする。

修正低遅延フレームはレガシーユーザ装置に正規のレガシーフレームとして見えるが、低遅延ユーザ装置にとり修正低遅延フレームはなお低遅延フレーム構造に準拠する、即ち正規の低遅延フレームとして見えるだろう。これを図８Ｂに示す。この図で、修正低遅延フレームのミニフレームＤＬ−１、ＵＬ−１、ＤＬ−２、ＵＬ−２はさらに低遅延ユーザ装置の専用使用リソースを含むことができる（フレームの下の太い破線矢印）。これらのリソースは例えばスケジューリング情報および同期に関する低遅延専用制御信号および低遅延専用ユーザデータ伝送に使用することが出来る。これら低遅延専用リソースは、レガシー端末に使用するリソースと時間多重化および周波数多重化またはそのいずれかをすることができる。低遅延基地局の場合、スケジューリングユニットは低遅延ユーザ装置に割り当てるリソースをレガシーユーザ装置に割り当てないことを保証すべきである。

図１１の参照に戻りインタレースフレームの形成後Ａ１１３０で、基地局９１０はインタレースフレームに従いユーザ装置９２０と通信する。インタレースフレームは、種々のフレームタイプの各フレームタイプが種々のセルと関連するその種々のフレームタイプのフレームをユーザ装置９２０が特定できる情報を含む。即ち、インタレースフレームは第１のフレームタイプのフレームが第１のセルと関連すると特定し、第２のフレームタイプのフレームが第１のセルと異なる第２のセルと関連すると特定する情報を含む。

一例で、第１のフレームタイプのフレームおよび第２のフレームタイプのフレームはレガシー８０２．１６ｅフレームの、それぞれが異なるセルＩＤを持つ構造に準拠し、レガシー８０２．１６ｅフレーム構造のフレームのインタレースにより、インタレースフレームを形成する。第１のフレームタイプおよび第２のフレームタイプの各フレームはダウンリンク部とアップリンク部との間に空白時間を含み、従ってアップリンクおよびダウンリンク通信はインタレースフレームにおいて同時にスケジュールされない。図６の参照に戻り、フレームＡの空白時間はフレームＢにスケジュールされたＵＬ−ＢおよびＤＬ−Ｂに対応する。同様にフレームＢの空白時間はフレームＡにスケジュールされたＵＬ−ＡおよびＤＬ−Ａに対応する。即ち、スケジューリングユニット１０４０はフレームＡとフレームＢをインタレースしてインタレースフレームを形成し、フレームＡおよびフレームＢのアップリンク並びにダウンリンクリソースが互いに干渉しないようにスケジューリングを実行する。

再度図６を参照すると、修正レガシー基地局のインタレースフレームと低遅延基地局の低遅延フレーム間に同時アップリンクおよびダウンリンク伝送はない。即ち、第１のフレームタイプおよび第２のフレームタイプのフレームのダウンリンクリソース（ＤＬ−Ａ、ＤＬ−Ｂ）は隣接基地局により使用される低遅延フレームのあらゆるアップリンクリソース（ＵＬ−１、ＵＬ−２）と重複しない。同様に、第１のフレームタイプおよび第２のフレームタイプのフレームのアップリンクリソース（ＵＬ−Ａ、ＵＬ−Ｂ）は低遅延フレームのあらゆるダウンリンクリソース（ＤＬ−１、ＤＬ−２）と重複しない。しかしながら留意されたいのは、同時アップリンクまたはダウンリンク伝送は許容されることである。即ち言わんとすることは、リソースＤＬ−ＡおよびＤＬ−ＢがＤＬ−１並びにＤＬ−２と重複することが許容され、リソースＵＬ−ＡおよびＵＬ−ＢがＵＬ−１並びにＵＬ−２と重複することが許容されることである。

以上に注記し、図８Ａに示すように、２つの異なるセルからレガシーユーザ装置への２つの異なるレガシーフレームとして見えるように低遅延フレームを設計することが出来る。これにより、貴重な無線リソースを無駄にすることなく低遅延基地局がレガシーユーザ装置にサービスを提供することが可能になる。図示するように低遅延フレームが含むのは、第１のダウンリンク（ＤＬ−１）およびアップリンク（ＵＬ−１）部を持つ第１のミニフレーム、並びに第２のダウンリンク（ＤＬ−２）およびアップリンク（ＵＬ−２）部を持つ第２のミニフレームである。第１のダウンリンク部ＤＬ−１が含むのは第１のプレアンブル、第１のＤＬ−ＭＡＰ（ダウンリンクリソース割り当てマップ）および第１のＵＬ−ＭＡＰ（アップリンクリソース割り当てマップ）である。第２のダウンリンク部ＤＬ−２が含むのは第２のプレアンブル、第２のＤＬ−ＭＡＰおよび第２のＵＬ−ＭＡＰである。

矢印により示すように、これらのリソースマップで特定されるリソースは、第１のＤＬ−ＭＡＰが、将来の低遅延フレームが持つ第１のダウンリンク部のＤＬ−１リソースおよび第２のアップリンク部のＵＬ−２リソースを特定するようにする。逆に第２のＤＬ−ＭＡＰは、将来の低遅延フレームが持つ第２のダウンリンク部のＤＬ−２リソースＤＬ−２および第１のアップリンク部のＵＬ−１リソースを特定する。

しかしまた以上で注記し図８Ｂに示すように、低遅延フレームはレガシーユーザ装置へのサービス提供に加えて低遅延ユーザ装置にサービスを提供することが出来る。

図１２は無線リソースを割り当てるＡ１１１０の実装方法の実施形態を示す。Ａ１２１０で、基地局はユーザ装置が複数のこのようなフレームタイプのフレームによるマクロダイバシティ接続中であるかを判断する。例えばユーザ装置はインタレースフレームのフレームＡおよびフレームＢ双方との同時接続でありうる。留意されたいのは、ユーザ装置がこのような接続の能力を持たねばならないことである。ユーザ装置がマクロダイバシティ接続中であれば、基地局はＡ１２２０で、フレームＡおよびフレームＢ双方の少なくとも幾つかのダウンリンクリソースをインタレースフレームのユーザ装置に割り当てるように無線リソースを割り当てる。

ユーザ装置がフレームＡとフレームＢによるマクロダイバシティ接続中である場合、その場合Ａ１１３０でフレームＡの割り当てダウンリンクリソースにおけるデータの送信およびフレームＢの割り当てダウンリンクリソースにおける同じデータの送信により、ユーザ装置との通信の信頼性を高めることが出来る。あるいはユーザ装置がマクロダイバシティ接続中である場合、フレームＡおよびフレームＢの割り当てダウンリンクリソースにおけるユーザ装置への異なるデータの送信により、ユーザ装置のスループットを増大することが出来る。

一実施形態で端末Ａのマクロダイバシティを必要とすることなく、フレームＡのＤＬ−ＡからのみならずフレームＢのＤＬ−Ｂからのダウンリンクリソースも図７のレガシー端末Ａのような同じレガシーユーザ装置に割り当てることが出来る。ＤＬ−ＡにおけるレガシーＤＬ−ＭＡＰの信号送信に基づくＤＬ−Ｂリソースのこのような割り当てを許容するために、フレームＡの開始とフレームＢの開始間の時間間隔はＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）シンボルの整数であるべきである。さらに一般的には、フレームＡの同期点とフレームＢの同期点はＯＦＤＭシンボルの整数だけ離れているべきである。

さらに、スケジューリングユニットはＤＬ−Ｂの同じリソースを端末Ａおよび端末Ｂ双方に割り当てないことを保証すべきである。これはレガシー端末Ａのピークダウンリンク速度を改善し、また効果的システム能力の調整の改善をもたらす。同様にＤＬ−ＡおよびＤＬ−Ｂ双方のリソースをフレームＡに接続する端末に割り当てることが出来る。

高度化としてハンドオフ手順の使用により負荷平衡を達成することが出来る。基地局によりサービスを提供するセル領域に入るレガシーユーザ装置に、ユーザ装置が接続を確立することが出来る少なくとも２つのセル（セルＡおよびセルＢ）があるように見える。ユーザ装置はランダムに一方または他方を選択し接続を確立する。

ユーザ装置がセル領域に出入りする場合、フレームの負荷は不平衡になりうる。即ち比較的多くのユーザ装置をフレームＡに接続することができ、フレームＢには比較的少なく接続することが出来、加えて、あるいはまたは、フレームＡに接続する端末はフレームＢに接続する端末より多くのトラフィックを発生することが出来る。図１３はこの問題に対処する方法例を示す。図１３に示す方法は図１１のＡ１１２０の実装例と見ることができる。この方法で、基地局はＡ１３１０で負荷平衡化を実行すべきかを判断する。すべきであればＡ１３２０で、基地局はハンドオフ手順を開始し、インタレースフレームのより多く使用するフレームタイプのフレーム（例えば、フレームＡ）から余り多く使用しないフレームタイプのフレーム（例えば、フレームＢ）に、１つまたは複数のユーザ装置をハンドオフする。

頻繁なハンドオフ手順が発生しないように、負荷不平衡が所定閾値にあるかまたはそれより大きい場合にのみ、ハンドオフ手順を実行することが出来る。例えばあるフレームタイプのフレームに接続するユーザ装置数と別のフレームタイプのフレームに接続するユーザ装置数間の差が所定数かそれより大きい場合に、負荷平衡化を実行することができる。別の例で、あるフレームタイプのフレームと別のフレームタイプのフレームに接続するユーザ装置数の比が所定比かまたはより大きいことがありうる。あるいは負荷平衡化は搬送するデータトラフィック量、稼動する接続のビット速度要求、などのような幾つかの他の負荷測度に基づきうる。

以上の説明は多くの特殊性を含むが、これらを本発明の範囲を制限すると解釈すべきではなく、この発明の現時点で好ましい実施形態の幾つかの例証を単に提供するものと解釈すべきである。それ故理解されるだろうことは、当業者に明らかになるだろうその他の実施形態を本発明の範囲が完全に包含し、本発明の範囲をそれ故制限しないことである。通常の当業者に既知である上記の好ましい実施形態の要素に全ての構成上および機能上同等物は参照により本明細書に明白に組み込み、本明細書により包含すると考える。その上デバイスまたは方法が本明細書に記述するか、または本技術により解決しようとするそれぞれの、および全ての問題に言及することが必要でないのは、そのような問題を本明細書により包含するからである。さらに本開示における要素、構成部品、方法の動作は公開の用に供するものでないと考える。

Claims (21)

1. 無線ネットワーク（９００）において基地局（９１０）を動作させる方法であって、
   第１のフレームタイプおよび第２のフレームタイプを含む複数のタイプのフレームであって、各フレームタイプのフレームが、該フレームを他のフレームタイプのフレームと区別するプレアンブルを含むフレームに、ユーザ装置（９２０）の無線リソースを割り当てるステップ（Ａ１１１０）と、
   前記複数のフレームタイプの前記フレームのインタレースによりインタレースフレームを形成するステップ（Ａ１１２０）であって、前記インタレースフレームにおいて、
   あるフレームタイプのフレームのダウンリンク部が、任意の他のフレームタイプのフレームのアップリンク部と重複せず、かつ
   前記あるフレームタイプのフレームのアップリンク部が前記任意の他のフレームタイプのフレームのダウンリンク部と重複しない
   ところのインタレースフレームを形成するステップと、
   前記インタレースフレームに従い前記ユーザ装置（９２０）と通信するステップ（Ａ１１３０）と
   を含み、
   前記形成するステップ（Ａ１１２０）で形成された前記インタレースフレームは、第１のシーケンスと第２のシーケンスとを含む複数のシーケンスを有し、各シーケンスはダウンリンク部とそれに続くアップリンク部とを含んでおり、
   前記第１のシーケンス内において、前記ダウンリンク部は、プレアンブルと、前記第１のフレームタイプに対応するダウンリンクリソースを含み、前記アップリンク部は、前記第１のフレームタイプとは異なるフレームタイプに対応するアップリンクリソースを含み、
   前記第１のシーケンスの直後に続く前記第２のシーケンス内において、前記ダウンリンク部は、プレアンブルと、前記第２のフレームタイプに対応するダウンリンクリソースを含み、前記アップリンク部は、前記第２のフレームタイプとは異なるフレームタイプに対応するアップリンクリソースを含むことを特徴とする方法。
2. 前記第１のフレームタイプのフレームが第１のセルと関連し、前記第２のフレームタイプのフレームが第２のセルと関連することを前記ユーザ装置（９２０）が特定できる情報を前記インタレースフレームが含み、
   各セルにおいて、基地局（９１０）または前記基地局（９１０）と前記基地局（９１０）のセクタの組み合わせを特定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のフレームタイプおよび第２のフレームタイプの構造が共に８０２．１６ｅフレーム構造に準拠し、前記第１のフレームタイプのフレームと第２のフレームタイプのフレームとのインタレースにより前記インタレースフレームを形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記第１のフレームタイプのフレームおよび第２のフレームタイプのフレームがそれぞれ前記ダウンリンク部と前記アップリンク部間に空白時間を含み、アップリンクおよびダウンリンク通信を前記空白時間にスケジュールせず、
   前記第１のフレームタイプのフレームの前記アップリンク部およびダウンリンク部が前記第２のフレームタイプのフレームの前記空白時間と重複し、
   前記第２のフレームタイプのフレームの前記アップリンクおよびダウンリンク部が前記第１のフレームタイプのフレームの前記空白時間と重複するように、前記第１のフレームタイプのフレームと第２のフレームタイプのフレームとをインタレースすることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
5. 前記第１のフレームタイプのフレームの前記ダウンリンク部が、第１のプレアンブルと第１のＤＬ−ＭＡＰと第１のＵＬ−ＭＡＰとを含み、
   前記第１のＤＬ−ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰがそれぞれ前記第１のフレームタイプのフレーム内に割り当てられたダウンリンクおよびアップリンクリソースを特定し、
   前記第２のフレームタイプの前記フレームの前記ダウンリンク部が、第２のプレアンブルと第２のＤＬ−ＭＡＰと第２のＵＬ−ＭＡＰとを含み、
   前記第２のＤＬ−ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰがそれぞれ前記第２のフレームタイプのフレーム内に割り当てられたダウンリンクおよびアップリンクリソースを特定することを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
6. 前記第１のＤＬ−ＭＡＰが前記第１のフレームタイプの現在のフレーム内に割り当てられたダウンリンクリソースを特定し、
   前記第１のＵＬ−ＭＡＰが前記第１のフレームタイプの将来のフレーム内に割り当てられたアップリンクリソースを特定し、
   前記第２のＤＬ−ＭＡＰが前記第２のフレームタイプの現在のフレーム内に割り当てられたダウンリンクリソースを特定し、
   前記第２のＵＬ−ＭＡＰが前記第２のフレームタイプの将来のフレーム内に割り当てられたアップリンクリソースを特定することを特徴とする
   請求項５に記載の方法。
7. 前記インタレースフレームシーケンスの前記ダウンリンク部が隣接基地局（９１０）により使用される低遅延８０２．１６ｍフレーム構造のフレームのあらゆるアップリンク部と重複せず、
   前記インタレースフレームシーケンスの前記アップリンク部が前記隣接基地局（９１０）により使用される前記低遅延８０２．１６ｍフレーム構造の前記フレームのあらゆるダウンリンク部と重複しないことを特徴とする請求項３に記載の方法。
8. 前記インタレースフレームにおいて、
   前記第１のフレームタイプのフレームの前記ダウンリンク部が、前記低遅延８０２．１６ｍフレームの第１のミニフレームのダウンリンク部と重複し、
   前記第１のフレームタイプのフレームの前記アップリンク部が、前記低遅延８０２．１６ｍフレームの第２のミニフレームのアップリンク部と重複し、
   前記第２のフレームタイプのフレームの前記ダウンリンク部が、前記低遅延８０２．１６ｍフレームの前記第２のミニフレームのダウンリンク部と重複し、
   前記第２のフレームタイプのフレームの前記アップリンク部が、前記低遅延８０２．１６ｍフレームの前記第１のミニフレームのアップリンク部と重複することを特徴とする
   請求項７に記載の方法。
9. 前記インタレースフレームが、８０２．１６ｅユーザ装置（９２０）に向けられた、２つの異なるセルからの２つの異なる８０２．１６ｅフレームとして見えるように修正された低遅延８０２．１６ｍフレームであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記低遅延８０２．１６ｍフレームが第１のアップリンクおよびダウンリンク部を持つ第１のミニフレーム並びに第２のアップリンクおよびダウンリンク部を持つ第２のミニフレームを含み、
    前記第１のダウンリンク部および前記第２のアップリンクが前記第１のフレームタイプの前記フレームに対応し、
    前記第２のダウンリンク部および前記第１のアップリンクが前記第２のフレームタイプの前記フレームに対応することを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記第１のダウンリンク部が、第１のプレアンブルと第１のＤＬ−ＭＡＰと第１のＵＬ−ＭＡＰとを含み、
    前記第２のダウンリンク部が、第２のプレアンブルと第２のＤＬ−ＭＡＰと第２のＵＬ−ＭＡＰとを含み、
    前記第１のＤＬ−ＭＡＰが、現在の８０２．１６ｍフレームの前記第１のダウンリンク部内の前記８０２．１６ｅユーザ装置（９２０）のダウンリンクリソースを特定し、
    前記第１のＵＬ−ＭＡＰが、第１の将来の低遅延８０２．１６ｍフレームの前記第２のアップリンク部内の前記８０２．１６ｅユーザ装置（９２０）のアップリンクリソースを特定し、
    前記第２のＤＬ−ＭＡＰが、前記現在の８０２．１６ｍフレームの前記第２のダウンリンク部内の前記８０２．１６ｅユーザ装置（９２０）のダウンリンクリソースを特定し、
    前記第２のＵＬ−ＭＡＰが、第２の将来の低遅延８０２．１６ｍフレームの前記第１のアップリンク部内の前記８０２．１６ｅユーザ装置（９２０）のアップリンクリソースを特定することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記修正低遅延フレームが８０２．１６ｍユーザ装置に正規の低遅延フレームとして見え、
    前記修正低遅延フレームが前記８０２．１６ｍユーザ装置による専用使用のリソース割り当てを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
13. 前記無線リソースを割り当てる前記動作（Ａ１１１０）が、
    前記ユーザ装置（９２０）が前記インタレースフレームの前記第１のフレームタイプのフレームおよび第２のフレームタイプのフレームによるマクロダイバシティ接続中であるかを判断するステップ（Ａ１２１０）と、
    前記第１のフレームタイプおよび第２のフレームタイプ双方のフレームのダウンリンクリソースを、前記インタレースフレーム内で前記ユーザ装置（９２０）に割り当てるように前記無線リソースを割り当てるステップ（Ａ１２２０）と
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
14. 前記ユーザ装置（９２０）と通信する前記ステップ（Ａ１１３０）が、前記マクロダイバシティ接続中の前記ユーザ装置（９２０）に、前記第１のフレームタイプおよび第２のフレームタイプ双方のフレームの前記ダウンリンクリソース内で同じデータを送信するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記ユーザ装置（９２０）と通信する前記ステップ（Ａ１１３０）が、前記マクロダイバシティ接続中の前記ユーザ装置（９２０）に、前記第１のフレームタイプおよび第２のフレームタイプ双方のフレームの前記ダウンリンクリソース内で異なるデータを送信するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
16. 前記無線リソースを割り当てる前記動作（Ａ１１１０）が、前記ユーザ装置（９２０）のダウンリンクリソースを前記第２のフレームタイプの前記フレームに割り当てるステップと、前記第１のフレームタイプのフレームのダウンリンクリソース割り当てマップ内に前記割り当てを表示するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
17. 前記第１のフレームタイプの前記フレームが持つプレアンブルと前記第２のフレームタイプの前記フレームが持つプレアンブル間の経過時間がＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）シンボルの整数であることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 前記ユーザ装置（９２０）と通信する前記ステップ（Ａ１１２０）が、
    負荷平衡化を実行すべきかを判断するステップ（Ａ１３１０）と、
    前記負荷平衡化を実行すべきと判断される場合、前記第１のフレームタイプのフレームから前記第２のフレームタイプのフレームに前記ユーザ装置（９２０）をハンドオフするステップ（Ａ１３２０）と
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
19. 前記負荷平衡化を実行すべきかを判断する前記ステップ（Ａ１３１０）において、前記判断は、
    前記第１のフレームタイプのフレームおよび第２のフレームタイプのフレームに接続されたユーザ装置（９２０）数と、
    前記第１のフレームタイプのフレームおよび第２のフレームタイプのフレームに接続された前記ユーザ装置（９２０）の必要ビット速度と
    のいずれか又は両方に基づくことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 無線ネットワーク（９００）の基地局（９１０）であって、
    １つまたは複数のユーザ装置（９２０）と通信する通信ユニット（１０３０）と、
    前記基地局（９１０）の動作を制御する処理ユニット（１０１０）と
    を含み、
    前記処理ユニットが、
    第１のフレームタイプおよび第２のフレームタイプを含む複数のタイプのフレームにユーザ装置（９２０）の無線リソースを割り当て、各フレームタイプのフレームが、前記フレームを他のフレームタイプのフレームと区別するプレアンブルを含み、
    前記複数のフレームタイプのフレームのインタレースにより、インタレースフレーム内では、或るフレームタイプのフレームのダウンリンク部が任意の他のフレームタイプのフレームのアップリンク部と重複せず、前記或るフレームタイプのフレームのアップリンク部が前記任意の他のフレームタイプのフレームのダウンリンク部と重複しないよう、前記インタレースフレームを形成し、
    前記インタレースフレームに従い前記ユーザ装置（９２０）と前記通信ユニット（１０３０）を介して通信し、
    前記処理ユニット（１０１０）により形成された前記インタレースフレームは、第１のシーケンスと第２のシーケンスとを含む複数のシーケンスを有し、各シーケンスはダウンリンク部とそれに続くアップリンク部とを含んでおり、
    前記第１のシーケンス内において、前記ダウンリンク部は、プレアンブルと、前記第１のフレームタイプに対応するダウンリンクリソースを含み、前記アップリンク部は、前記第１のフレームタイプとは異なるフレームタイプに対応するアップリンクリソースを含み、
    前記第１のシーケンスの直後に続く前記第２のシーケンス内において、前記ダウンリンク部は、プレアンブルと、前記第２のフレームタイプに対応するダウンリンクリソースを含み、前記アップリンク部は、前記第２のフレームタイプとは異なるフレームタイプに対応するアップリンクリソースを含むことを特徴とする基地局（９１０）。
21. 前記第１のフレームタイプのフレームが第１のセルと関連し、前記第２のフレームタイプのフレームが第２のセルと関連することを、前記ユーザ装置（９２０）が特定できる情報を含むように、前記処理ユニット（１０１０）が前記インタレースフレームを形成し、
    各セルにおいて、基地局（９１０）または前記基地局（９１０）と前記基地局（９１０）のセクタの組み合わせを特定することを特徴とする請求項２０に記載の基地局（９１０）。

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