JP5178907B2 - モバイルネットワークにおける通信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ネットワークにおいて通信するための方法に関する。より具体的には、本発明は、セルラ通信ネットワーク(例えばUMTS, GSM)のような通信ネットワークにおける一次局と二次局との間の通信に関する。
UMTS LTEにおいて、ダウンリンク制御チャネルPDCCH(Physical Downlink Control Channel)は、アップリンク又はダウンリンク送信のためのリソース割当て情報を伝達する。PDCCHメッセージは、CCE集合レベル(CCE aggregation level)1, 2, 4又は8と呼ばれる1, 2, 4又は8個のチャネル制御エレメント(Channel Control Element)(CCE又はリソースエレメント)を用いることができる。
UEは、それを対象とするメッセージのCCE空間中の位置は、前もっては分からない。原則として、UEは、CCE空間中の異なる開始位置を有する全ての可能なPDCCHを盲目的に復号することを試みることができ、そのUEを対象とする任意のメッセージを受信することができる。しかしながら、CCE空間が大きい場合、処理の複雑さは許容できない。したがって、複数のサーチ空間から構成される、より制限されたサーチが設定される。
サーチ空間は、(特定の集合レベルをもつ)一セットの集合CCEであり、その中で、移動局(又はユーザ機器(UE)又は二次局)は、その集合レベルに対して考えられる全てのPDCCHペイロードのブラインド復号を実行する。サーチ空間は、集合レベルごとに規定される。したがって、二次局は、最高４つのサーチ空間を持つことができる。例えば、(1-CCEと呼ばれる)集合レベル1に対するUEのサーチ空間は、3,4,5,6,7,8によってインデックス付けされたCCEで構成されることができ、一方、集合レベル8に対するそのサーチ空間は、1,2,..8及び9,10...,16によってそれぞれインデックス付けされたCCEからなる集合CCEの２つのリソースセットで構成されることができる。この例において、UEは、1-CCEに対して６つのブラインド復号及び8-CCEに対して２つのブラインド復号を実行する。
LTE規格は現在、以下を実行することをUEに要求する。
・1-CCE集合の６つの復号試行
・2-CCE集合の６つの復号試行
・4-CCE集合の２つの復号試行
・8-CCE集合の２つの復号試行
より大きな集合が大きいメッセージのために用いられることが意図され、及び/又は、例えば悪いチャネル状況の下でより小さい符号化率が必要とされる場合には、より大きな集合が小さいメッセージのために用いられることが意図される。しかしながら、処理複雑度を低減するためにサーチ空間を制限することは、状況が変化するときに、異なる状況に対して適切な集合の利用可能性を制限する。
上述の問題を軽減する通信方法を提案することが本発明の目的である。
更なる信号又はオーバーヘッドを生じることなく、状況に適応するサーチ空間を可能にする方法を提供することが本発明の他の目的である。
この目的のために、本発明によれば、一次局と少なくとも１つの二次局との間で通信するための方法が提案され、当該方法は、
(a) 第１構造を持つ複数のサーチ空間のうちの少なくとも１つをサーチするように各々の二次局を設定し、前記第１構造は、少なくとも第１の数の第１サイズのリソースセットからなり、少なくとも１つのリソースセットは、考慮される二次局にメッセージを送信するために用いられることができ、
(b) サーチ空間構造を、前記第１構造と異なる第２構造に変更する。
その結果として、サーチ空間の構造は、特定の状況に従って変更されることができる。例えば、チャネル状況のような伝送特性の変化の場合に、サーチ空間を変更することが可能である。チャネル状況は、新たな干渉源によって又はセル端に接近する二次局の移動によって、変化する場合がある。
本発明はさらに、少なくとも１つの二次局と通信するための手段を有する一次局に関し、当該一次局は、第１構造を持つ複数のサーチ空間のうちの少なくとも１つをサーチするように各々の二次局を設定するための設定手段を有し、前記第１構造は、少なくとも第１の数の第１サイズのリソースセットからなり、少なくとも１つのリソースセットは、考慮される二次局にメッセージを送信するために用いられることができ、前記設定手段は、サーチ空間構造を第１構造と異なる第２構造に変更するために配置される。
本発明の更に別の態様によれば、二次局が提案され、前記二次局は一次局と通信するための手段を有し、前記二次局は、第１構造を持つ複数のサーチ空間のうちの少なくとも１つをサーチするための制御手段を有し、前記第１構造は、少なくとも第１の数の第１サイズのリソースセットからなり、少なくとも１つのリソースセットは、考慮される二次局にメッセージを送信するために用いられることができ、前記制御手段は、サーチ空間構造の変更の一次局からの指示に応答して、サーチ空間構造を第１構造と異なる第２構造に変更するために配置される。
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に記載される実施の形態から明らかとなり、それらを参照して説明される。
本発明は、添付の図面を参照して、一例として以下で更に詳細に説明される。
一次局及び少なくとも１つの二次局を有する本発明によるシステムのブロック図。 本発明の実施の形態による割り当てられたサーチ空間を表すタイムチャート。
本発明は、セルラネットワークのようなネットワークにおいて通信するための方法に関する。例えば、ネットワークは、図1に示されるようなUMTSネットワークであることができる。
図1を参照して、本発明による無線通信システムは、一次局(BS)100及び複数の二次局(MS)110を有する。一次局100は、マイクロコントローラ(μC)102、アンテナ手段106に接続されるトランシーバ手段(Tx/Rx)104、送信されるパワーレベルを変更するためのパワー制御手段(PC)107、及び、PSTN又は他の適切なネットワークに対する接続のための接続手段108を有する。各々のMS110は、マイクロコントローラ(μC)112、アンテナ手段116に接続されるトランシーバ手段(Tx/Rx)114、及び、送信されるパワーレベルを変更するためのパワー制御手段(PC)118を有する。一次局100から移動局110への通信はダウンリンクチャネル上で行われ、二次局110から一次局100への通信はアップリンクチャネル上で行われる。
二次局によって受信されるダウンリンク制御チャネルのうちの１つはPDDCHであり、各々の二次局は、本明細書の導入部において述べられたように、どのセットがそれに割り当てられたかを捜し出すために、CCEの複数のセットを盲目的に復号しなければならない。
本発明の第１の実施の形態によれば、48個のCCEが利用可能であることが仮定される。これは、本発明の解説となる例示的な第１の実施の形態に対応する。1-CCEに対する48個のサーチ空間のさまざまなセットが考慮される。1-CCEが送信されるべき各々のユーザに対して、これらの48個のサーチ空間のうちの１つがランダムに割り当てられる(選択は、数1,2, ..,48を通じて均一であるとしてモデル化するそのUEのハッシュ関数の結果に対応する)。各々のサーチ空間は、この例では６つのCCEから成る。サーチ空間の以下のセットが考慮された。
S_1: 全てのサーチ空間が連続、すなわち、{i,i+1,i+2,i+3,i+4,i+5}(0≦i≦47, iはCCEインデックス)の形式であり、全てのエレメントは48を法とする。
S_5: 全てのサーチ空間が{i,i+5,i+10,i+15,i+20,i+25}(0≦i≦47)の形式であり、全てのエレメントは48を法とする。
S_7: 全てのサーチ空間が{i,i+7,i+14,i+21,i+28,i+35}(0≦i≦47)の形式であり、全てのエレメントは48を法とする。
S_d: 全てのサーチ空間が{i,i+1,i+3,i+7,i+12,i+22}(0≦i≦47)の形式であり、全てのエレメントは48を法とする。S_dは、全てのサーチ空間がちょうど１つのCCEにおいて重なり合うように設計される。
したがって、例えば、i=25に対応するS_5のサーチ空間は、25, 30, 35, 40, 45, 2(50 mod 48=2)によってインデックス付けされるCCEからなる。
図2は、従来技術と比較した第１の実施の形態による、共通のリソースエレメントの数が最小化されることを可能にするパターンの使用を示す。図2に、一セットの利用可能なリソース200が示される。
従来のシステムでは、1-CCE及び8-CCEのセットのみが考慮される場合、8-CCEメッセージに対する１つの二次局又はUEのためのサーチ空間(２つの位置208はCCEの連続的なグループから構成される)が、図2に示される。1-CCEメッセージの位置201(６つの連続な位置)は、他のUEが8-CCEメッセージを受信している場合に全ての可能な位置がブロックされる可能性があるような位置である。
本発明の第１の実施の形態によれば、図2のように、利用可能なリソース300のセットは8-CCEメッセージ308に対する１つのUEのためのサーチ空間を有し、２つの位置は、CCEの連続なグループから構成される。1-CCEメッセージに対するUEのためのサーチ空間に関して、６つの不連続な位置301が表される。これらの位置は非連続であり、それらは、より高い集合レベルのサーチ空間とのオーバラップを低減して、したがって、小さいメッセージを送信するための位置を見つけることができる可能性を増加させる。
サーチ空間の固定のセットは、典型的な状況のための良好な妥協であることができる。しかしながら、場合によっては、例えば、セル境界の近くの二次局又はUEが、長期間にわたって悪いチャネル状況を経験する場合、本発明の第１の実施の形態の第１変形例におけるように、4及び8-CCEに対してのより多くのブラインド復号並びに1-CCEに対してのより少ないブラインド復号を可能にするために、サーチ空間を変更することが有利である。
例えば、
・1-CCE集合の２つの復号試行
・2-CCE集合の２つの復号試行
・4-CCE集合の６つの復号試行
・8-CCE集合の６つの復号試行
この変更は、明示のRRC信号を用いて実行されることができる。しかしながら、例えば、信号オーバーヘッドがより小さい他のソリューションも興味深い。
本発明の１つの態様は、UEモード又は設定の他の変更に基づいて、暗黙にサーチ空間を再構成することである。これらの変更は、RRC信号又は別のやり方によって示されることができる。一例として、送信速度の変更又は特定の変調スキームの選択が、本発明のこの変形例に従って、他のサーチ空間の選択を引き起こす。実際、送信速度が引き下げられる場合には、それは、送信状況が劣化したことを意味する。したがって、この変形例は、サーチ空間を変更するための明示のメッセージを送信することを回避し、二次局は、伝送特性の変化から、この変更を実行する。各々の適用可能なUEモードに対して、サーチ空間のデフォルトのセットが存在する。
一例として、デフォルトのサーチ空間が以下のように設定されることを仮定する。
・1-CCE集合の６つの復号試行
・2-CCE集合の６つの復号試行
・4-CCE集合の２つの復号試行
・8-CCE集合の２つの復号試行
一実施例において、本発明は、PDCCHサーチ空間を変更するためにLTEにおいて適用される。UEが特定の閾値未満のチャネル品質を報告する場合、サーチ空間は以下に変更されることができる。
・1-CCE集合の２つの復号試行
・2-CCE集合の２つの復号試行
・4-CCE集合の６つの復号試行
・8-CCE集合の６つの復号試行
更なる実施の形態において、本発明は、UEがUE固有のリファレンスシンボルを用いるように設定される場合にPDCCHサーチ空間を変更するためにLTEにおいて適用される。UE固有のリファレンスシンボルの構成は、UE固有のビーム成形が用いられていることを意味する可能性があり、UE固有のビーム成形は、劣ったSINRを有するセル境界で適用される可能性が最も高い。さらに、ビーム成形がデータに適用される場合、これは、データ送信の拡張されたカバレージに適合させるために、PDCCHがよりロバストにされることを望ましいものとする。一例として、ビーム成形が用いられる場合、以下が適用されることができる。
・1-CCE集合の２つの復号試行
・2-CCE集合の２つの復号試行
・4-CCE集合の６つの復号試行
・8-CCE集合の６つの復号試行
改良は、各々の集合サイズに対して盲目的に復号される異なるメッセージフォーマットのセットを制限し、UE設定に応じて異なる制限を適用することである。例えば、MIMOがビーム成形モードにおいてサポートされていない場合(又は、UE固有のリファレンスシンボルが設定されている場合)、MIMO動作のために設計されるメッセージフォーマットを盲目的に復号する必要はない。
更なる実施の形態は、UE能力に応じてサーチ空間を適応させることができる。例えば、(例えば物理的なアンテナの数の制限に起因して)UEがMIMOをサポートしない場合、MIMO動作のために設計されるメッセージフォーマットは、サーチから暗黙に排除される。MIMOをサポートするUEが(例えばネットワーク信号によって)MIMOモードで動作しないように設定された場合にも同じことが言える。
一例として、以下は、MIMOをサポートしなかったUEに適用されることができる。
・1-CCE集合の８つの復号試行
・2-CCE集合の６つの復号試行
・4-CCE集合の１つの復号試行
・8-CCE集合の１つの復号試行
更なる実施の形態において、UEは、半永続的なスケジューリングを用いるように設定されることができる。この場合には、同じリソース割当てが周期的に適用されることが理解される。RRC信号は、その周期を示す。いくつかのPDCCHメッセージは、リソースを設定することができる。そのようなメッセージは、以下のうちの一つ以上によって特定されることができる。
− 通常のメッセージに用いられるIDと異なるID(CRNTI)
− 通常のメッセージに用いられるスクランブリングと異なるスクランブリング
− 通常のメッセージによって示されるプロセスと異なるHARQプロセス
− 通常のメッセージによって示されるバージョンと異なるIncremental Redundancyバージョン
− 通常のメッセージによって示されるものと異なる変調及び符号化スキーム
− 追加のビット
その場合、以下のサーチ空間が、２つのCRNTIの各々のために用いられることができる。
・1-CCE集合の３つの復号試行
・2-CCE集合の３つの復号試行
・4-CCE集合の１つの復号試行
・8-CCE集合の１つの復号試行
改良として、変更されたサーチ空間は、特定のサブフレーム（例えば、永続的なリソース割当てが適用されるサブフレーム）にのみ適用可能な場合がある。
更なる改良として、サーチ空間は、セル変更(ハンドオーバ)又は伝送特性の更なる変化の後、デフォルトのものに復帰することができる。
本発明は、UMTS LTE及びUMTS LTE-Advancedのような移動通信システムに適用されることができるが、いくつかの変形例では、動的に又は少なくとも半永続的にリソースの割り当てが実行される任意の通信システムにも適用されることができる。
本明細書及び請求の範囲において、単数表現の要素は、そのような要素が複数存在することを除外しない。さらに、「有する」「含む」などの用語は、挙げられた要素又はステップ以外の他の要素又はステップの存在を除外しない。
請求の範囲中の括弧内に参照符号が含まれることは、理解を助けることを意図したものであり、制限することを意図しない。
本開示を読むことから、他の修正が当業者にとって明らかとなるだろう。そのような修正は、無線通信の分野において既に知られている他の特徴を含むことができる。

Claims (14)

  1. 一次局と少なくとも１つの二次局との間で通信する方法であって、
    （ａ）第１サーチ空間及び第２サーチ空間を少なくとも有するサーチ空間のセットであって、前記第１サーチ空間は、サーチされるべき第１の数のリソースセットを有し、前記第１サーチ空間中の各々のリソースセットは、第１サイズを有し、互いに異なる復号開始位置を有し、前記第２サーチ空間は、サーチされるべき第２の数のリソースセットを有し、前記第２サーチ空間中の各々のリソースセットは、前記第１サイズとは異なる第２サイズを有し、互いに異なる復号開始位置を有する、サーチ空間のセットを設定し、
    （ｂ）前記サーチ空間のセットから選択される少なくとも１つのサーチ空間をサーチするように前記二次局を設定し、選択されたサーチ空間中の少なくとも１つのリソースセットは前記二次局にPDCCHメッセージを送信するために用いられることができ、
    （ｃ）前記第１の数を第３の数に変更し前記第２の数を第４の数に変更することにより前記サーチ空間のセットの構造を変更し、
    （ｄ）前記ステップ（ｃ）において変更された構造を有するサーチ空間のセットから選択される少なくとも１つのサーチ空間をサーチするように前記二次局を設定する、
    方法。
  2. 前記PDCCHメッセージが、チャネルの送信品質に関する前記二次局からのシグナリングメッセージである、請求項１に記載の方法。
  3. 前記PDCCHメッセージが、送信モードに関する前記二次局からのシグナリングメッセージである、請求項１に記載の方法。
  4. 前記PDCCHメッセージが、送信モードに関する前記一次局からのシグナリングメッセージである、請求項１に記載の方法。
  5. 前記送信モードがビーム成形モードである、請求項３又は請求項４に記載の方法。
  6. 前記PDCCHメッセージが、特定のビーム成形パラメータの指示を含む、請求項５に記載の方法。
  7. 前記ビーム成形パラメータが、一種のパイロット信号の使用の指示を含む、請求項６に記載の方法。
  8. 前記PDCCHメッセージが、リソースの割り当てに関する前記一次局からのシグナリングメッセージである、請求項１に記載の方法。
  9. 前記リソースの割り当てが、半永続的スケジューリングである、請求項８に記載の方法。
  10. 前記サーチ空間のセットの構造の変更が前記二次局の能力に依存する、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記第３の数が前記第１の数より小さく、前記第４の数が前記第２の数より大きい、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. シグナリングメッセージに応答して異なる送信特性を指示する、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 一次局と通信するための手段を有する二次局であって、当該二次局は、第１サーチ空間及び第２サーチ空間を少なくとも有するサーチ空間のセットであって、前記第１サーチ空間は、サーチされるべき第１の数のリソースセットを有し、前記第１サーチ空間中の各々のリソースセットは、第１サイズを有し、互いに異なる復号開始位置を有し、前記第２サーチ空間は、サーチされるべき第２の数のリソースセットを有し、前記第２サーチ空間中の各々のリソースセットは、前記第１サイズとは異なる第２サイズを有し、互いに異なる復号開始位置を有する、サーチ空間のセットから選択される少なくとも１つのサーチ空間をサーチするための制御手段を有し、選択されたサーチ空間中の少なくとも１つのリソースセットは前記二次局にPDCCHメッセージを送信するために用いられることができ、前記制御手段は、サーチ空間構造の変更の前記一次局からの指示に応答して、前記第１の数を第３の数に変更し前記第２の数を第４の数に変更することにより前記サーチ空間のセットの構造を変更する、二次局。
  14. 少なくとも１つの二次局と通信するための手段を有する一次局であって、第１サーチ空間及び第２サーチ空間を少なくとも有するサーチ空間のセットであって、前記第１サーチ空間は、サーチされるべき第１の数のリソースセットを有し、前記第１サーチ空間中の各々のリソースセットは、第１サイズを有し、互いに異なる復号開始位置を有し、前記第２サーチ空間は、サーチされるべき第２の数のリソースセットを有し、前記第２サーチ空間中の各々のリソースセットは、前記第１サイズとは異なる第２サイズを有し、互いに異なる復号開始位置を有する、サーチ空間のセットから選択される少なくとも１つのサーチ空間をサーチするように各々の前記二次局を設定する設定手段を有し、選択されたサーチ空間中の少なくとも１つのリソースセットは前記二次局にPDCCHメッセージを送信するために用いられることができ、前記設定手段は、前記第１の数を第３の数に変更し前記第２の数を第４の数に変更することにより前記サーチ空間のセットの構造を変更する、一次局。
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