JP5710973B2 - ＲＡＣＨのための改善されたパワーランピング（ＰｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇ） - Google Patents

ＲＡＣＨのための改善されたパワーランピング（ＰｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇ） Download PDF

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Description

本発明は、RACHのようなチャネルのリソースにアクセスする方法、及び本発明の方法を実行するセカンダリ局（例えば移動遠隔通信システムにおけるモバイル局）に関する。より具体的には、本発明は、可変の短縮されたパワーランピング手順に関する。
UMTS WCDMAにおいて、アップリンクにおけるランダムアクセス(Random Access)伝送のために定義されたメカニズムがある。UE(ユーザ機器又はモバイル局)は、以下のパラメータによって特徴づけられるランダムに選択されたプリアンブル信号を送信する。
- 署名シーケンス(すなわちビットシーケンス)
- スクランブリング符号
- サブチャネル(すなわちフレーム中のアクセススロットのタイミング)
基地局は、署名を受信すると、対応する署名によってAcquisition Indicator Channel(AICH)上でそれに応答する。UEは、肯定的な応答を受信すると、RACHデータチャネル上でメッセージ部を送信する。
UEは、プリアンブル信号を送信した後に応答を受信しない場合、通常は予め定められたステップでパワーを増加させることを伴うパワーランピングとして知られる手順を用いて、より大きなパワーによって再送信することができる。
UEは、複数のステップの後に依然として応答を受信しない場合(又はAICH上の反転された署名によって示される否定応答を受信する場合)、上述のパラメータの更なるランダム選択の後、さらなる試行を行うことができる。
２つ以上のUEが同じアクセススロットにおいて同じ署名及びスクランブリング符号を選択する場合、衝突が生じ、そしてUEの一つ以上はアクセス手順をリスタートしなければならない。衝突確率は、ランダムに選択されるプリアンブル信号のための選択をUEが行うための署名シーケンス、スクランブリング符号、アクセススロットの数によって決まる。
既知の手順によれば、UEがNACKを受信する又は衝突が生じる場合、次に選択されるプリアンブルによって最初から再びパワーランピング手順を始めなければならない。一般的に、最初の送信パワーは非常に小さく、通常は開ループパワー推定から導き出され、ランピング手順を繰り返すことは、UEがネットワークにアクセスする際の重大な遅延につながる可能性がある。
本発明の目的は、より迅速なランダムアクセススキームを可能にする方法を提案することである。
本発明の他の目的は、より可変であるランダムアクセスの方法を提案することである。
本発明の第１の態様によれば、リソースへのアクセスを要求するための方法が提案され、当該方法は、セカンダリ局がプライマリ局にアクセスプリアンブルを送信し、前記アクセスプリアンブルの正しい送信に失敗すると、セカンダリ局は、前記アクセスプリアンブルを送信するために第１のパワーランピングスキームを開始し、第１のパワーランピングスキームによる前記アクセスプリアンブルの正しい送信に失敗すると、セカンダリ局は、第１のパワーランピングスキームと異なる第２のパワーランピングスキームによって第２のアクセスプリアンブルを送信する。
本発明の第２の態様よると、セカンダリ局が提案され、当該セカンダリ局は、リソースへのアクセスを要求するための要求手段を有し、前記要求手段は、プライマリ局にアクセスプリアンブルを送信するための手段を有し、前記要求手段は、前記アクセスプリアンブルの正しい送信に失敗すると、前記アクセスプリアンブルを送信するために第１のパワーランピングスキームを開始し、第１のパワーランピングスキームによる前記アクセスプリアンブルの正しい送信に失敗すると、第１のパワーランピングスキームと異なる第２のパワーランピングスキームによって第２のアクセスプリアンブルを送信する。
本発明によると、衝突が発生するかUEがNACKを受信するかの一方又は両方の場合、UEは、新たなプリアンブル信号(署名及び/又はスクランブリング符号及び/又はアクセススロットの組み合わせ)を再選択して、単純化されたプリアンブル伝送手順を用いてそれを送信する。これは、アクセス遅延を低減するという利点を有する。
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施の形態から明らかとなり、以下に説明される実施の形態を参照して説明される。
本発明は、添付の図面を参照してさらに詳細に一例として説明される。
本発明が実施されるシステムのブロック図。
本発明は、図1に示されるような通信システム300に関し、当該システムは、基地局のようなプライマリ局100及びモバイル局のような少なくとも一つのセカンダリ局200を含む。
無線システム300は、複数のプライマリ局100及び/又は複数のセカンダリ局200を含むことができる。プライマリ局100は、送信手段110及び受信手段120を含む。送信手段110の出力及び受信手段120の入力は、例えばサーキュレータ又は切替えスイッチであることができる結合手段140によって、アンテナ130又は複数のアンテナからなるアンテナアレイに結合される。例えばプロセッサであることができる制御手段150が、送信手段110及び受信手段120に結合される。セカンダリ局200は、送信手段210及び受信手段220を含む。送信手段210の出力及び受信手段220の入力は、例えばサーキュレータ又は切替えスイッチであることができる結合手段240によって、アンテナ230又は複数のアンテナからなるアンテナアレイに結合される。例えばプロセッサであることができる制御手段250が、送信手段210及び受信手段220に結合される。プライマリ無線局100からセカンダリ局200への送信はダウンリンクチャネル160上で行われ、セカンダリ無線局200から第１の無線局100への送信はアップリンクチャネル260上で行われる。
本発明のいくつかの好ましい実施の形態は以下の通りである。
単純化されたプリアンブル送信手順は、以下の一つ以上を含むことができる。
- プリアンブル間のより大きなパワーステップを用いること
- より大きなパワーから始めること
- 前のプリアンブルの最後の送信と同じパワーから始めること
単純化されたプリアンブル送信手順の使用又は不使用は、以下の一つ以上に依存することができる。
- 最初に選択される特定のプリアンブル
- RACHアクセスの種類(例えばRelease 99 RACH又はERACH)
- RACHアクセスに続くデータ又は送信の一つ以上の特性
典型的な実施の形態において、本発明は、UMTS WCDMAに適用される。
詳細な実施の形態は以下に記載される。
http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_51/Docs/R1-074976.zipにおいて入手可能なR1-074976, "Enhanced Uplink for CELL_FACH"(Philips)において、我々は、Cell_FACHにおける拡張アップリンク(Enhanced Uplink)を始める初期段階のためのRACHプリアンブルの使用に関連した複数の問題を議論した。この文献において、我々は、E-DCHリソース割当て段階に重点を置く。
なお、この文献において、"E-DCHリソース"に言及する場合、ULスクランブリング符号、E-RNTI、F-DPCH符号及び時間オフセット、E-RGCH/E-HICH符号及び署名、並びに、E-AGCH符号の組み合わせを意味する。
E-DCHリソース割当て方法
実現性の概要
一般に、２つの極端な可能性が特定されることができる。
- 各々のE-RACHプリアンブルが一つのE-DCHリソースに直接関連付けられる。E-DCHリソースがUEによってランダムに効果的に選択され、プリアンブルに肯定応答するとき、更なるリソース割当て信号はNodeBによって送信されない。UEによって選択されたプリアンブルに対応するE-DCHリソースがすでに使用中の場合、NodeBはAICH上のNACKによりプリアンブルに応答する。
- E-RACHプリアンブルとE-DCHリソースとの間に予め定められた関連付けはない。E-DCHリソースの割当てはeNodeBによって実行され、E-RACHプリアンブルに応答して通知される。
各々のE-RACHプリアンブルと一セットのE-DCHリソースとの間に関連付けが存在する中間のケースも可能である。したがって、UEはプリアンブルを選択するとき、E-DCHリソースの対応するセットも選択し、そのセット内の特定のE-DCHリソースがNodeBによって選択されて、プリアンブルに応答して通知される。
R1-074976において議論されるように、全ての場合において、NodeBによる任意の信号が単にインデックスから成ることができるように、利用可能なE-DCHリソースのセット全体が放送されなければならない。
E-DCHリソース割当て信号
上述の方法のどれが用いられるべきかを定める主要な要因は、NodeBがE-RACHプリアンブルに応答するときに、どれだけ多くの信号ビットが送信されることができるかに依存する。
ビットが利用できない場合(すなわち、NodeBが拡張なしで単に従来のAICH応答を送信する場合)、オプション(1)が用いられなければならない(各々のE-RACHプリアンブルが一つのE-DCHリソースに直接関連付けられる)。しかしながら、我々の見解では、オプション(1)に伴うセットアップ遅延は非常に長くなる可能性がある。これは、衝突確率が、利用可能なE-RACHプリアンブルの数ではなく、利用可能なE-DCHリソースの数によって限られてくるからである。UEは、すでに使用中であるE-DCHリソースに対応するプリアンブルを偶然選択した場合にはいつでも、ランダムプリアンブル選択から再び開始しなければならない。
したがって、オプション(1)の遅延を低減する可能性が考慮され、例えば、
- まだ使用中でないE-DCHリソースのインデックスを放送するためにAICHの終端の予約部を用いて、対応するE-RACHプリアンブルをUEが選択することができるようにする。及び/又は、
- パワーランピング段階を短縮する。例えば、UEの前の試行の最初のプリアンブル送信が否定応答された場合に、後続のアクセス試行のためのRACHのパワーランピング段階を省略する。(最初のプリアンブルが応答された際のパワーレベルをUEがすでに確立した場合、異なるプリアンブルを選択するときにUEがより小さいパワーレベルから始めなければならないとすれば、不必要な遅延を導入する。先の否定応答されたプリアンブルのためのパワーレベルと同じパワーレベルをUEが用いることを可能にすることによって、プロセスはスピードアップされることができる。)
しかしながら、実際には、AICH応答と共に多少の追加の信号ビットを送信することは完全に可能と思われる。このための考えられる方法は以下を含む。
- http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_50b/Docs/R1-074303.zipで利用可能なR1-074303, "Resource assignment for E-DCH access in CELL_FACH state" Nokia Corporation, Nokia Siemens Networksにおいて提案されるように、E-DCHリソースを割り当てるために、特定の既存のAICH署名又は同時に送信される署名のグループを用いること
- 同様にR1-074303において提案されるように、利用可能なAICH署名の数を拡張して、通知のためにそれらを用いること
- AICHの終端の予約部を用いて通知すること
AICHの情報伝送能力を拡張することなくそれ自体で使用される方法(1)は、アクセス要求のために利用可能な署名の数を減少させ、したがって、衝突確率の増加をもたらす。したがって、そのようなソリューションは好ましくない。
方法(2)及び(3)の各々によって利用可能なビットの数は、更なる評価を必要とする。原則として、16個のさらなる署名が方法(2)によって利用可能であるが、これは、評価されることを必要とする既存のR99 AICH応答に対する若干の更なる干渉を引き起こす。方法(3)によって利用可能なビットの数は更に制限されるが(SF256で8ビット)、既存のAICH応答に対する干渉を生じさせない。
デフォルトのリソースにおいて低減されることができる干渉の量は単にAICH上でACKを送信することによって示され、そしてこのリソースが利用可能でない場合には、さらなる信号ビットを送信することによってもう一つが示されることができる。
これらの方法2)及び3)の両方(又はそれら２つの組み合わせ)はさらに評価されなければならない。
E-DCHリソース割当てがE-RACHプリアンブルの選択によって完全に示される場合、遅延を低減するための方法は例えば以下のように考慮されることができる。UEが対応するE-RACHプリアンブルを選択することができるように、まだ使用中でないE-DCHリソースのインデックスを放送するためにAICHの終端の予約部を用いて、パワーランピング段階を短縮する。
更なる信号ビットがE-DCHリソース割当てを示すために用いられる場合、AICH応答と共に多少の追加の信号ビットを送信することを提案する。このための考えられる方法は以下を含む。
- 同様にR1-074303において提案されるように、利用可能なAICH署名の数を拡張して、通知のためにそれらを用いること
- AICHの終端の予約部を用いて通知すること
本明細書及び請求の範囲において、単数形で表現される要素は、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」「から成る」などの用語は、挙げられたもの以外の要素又はステップが存在することを除外しない。
請求の範囲において括弧中に参照符号が含まれることは理解を助けることを意図するものであって、制限を意図しない。
本開示を読むことから、他の変形例が当業者にとって明らかとなるだろう。そのような変形例は、無線通信の技術分野において既知であって本明細書において既に説明された特徴の代わりに又はそれらに加えて用いられることができる他の特徴を含むことができる。

Claims (7)

  1. リソースへのアクセスを要求するための方法であって、
    セカンダリ局がプライマリ局にアクセスプリアンブルを送信し、
    前記アクセスプリアンブルの正しい送信に失敗すると、セカンダリ局が、前記アクセスプリアンブルを送信するための第１のパワーランピングスキームを開始し、
    第１のパワーランピングスキームによる前記アクセスプリアンブルの正しい送信に失敗すると、セカンダリ局が、第１のパワーランピングスキームと異なる第２のパワーランピングスキームにより第２のアクセスプリアンブルを送信する方法。
  2. 第１のパワーランピングスキームが、第１のパワーステップで増加される送信パワーにより連続して第１のアクセスプリアンブルを送信することを含み、第２のパワーランピングスキームが、第１のパワーステップより大きな第２のパワーステップで増加される送信パワーにより連続して第２のアクセスプリアンブルを送信することを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 第１のパワーランピングスキームが第１のパワーレベルから開始し、第２のパワーランピングスキームが第１のパワーレベルより高い第２のパワーレベルから開始する、請求項１又は請求項２に記載の方法。
  4. 第２のパワーレベルが、第１のパワーランピングスキームによる最後の送信のパワーレベルに等しい、請求項３に記載の方法。
  5. 第２のパワーランピングスキームの使用又は不使用が、
    通知された指示、
    第１のアクセスプリアンブル、
    アクセス要求の種類、
    アクセスが要求されるリソースの種類、
    アクセス要求に続くデータ又は送信の一つ以上の特性、
    のうちの少なくとも一つの要因に依存する、請求項１又は請求項２に記載の方法。
  6. 第２のパワーランピングスキームの使用又は不使用を決定する少なくとも一つの要因が、プライマリ局によってセカンダリ局に通知される、請求項５に記載の方法。
  7. リソースへのアクセスを要求するための要求手段を有するセカンダリ局であって、
    前記要求手段は、プライマリ局へアクセスプリアンブルを送信するための手段を有し、
    前記要求手段は、前記アクセスプリアンブルの正しい送信に失敗すると、前記アクセスプリアンブルを送信するための第１のパワーランピングスキームを開始し、
    第１のパワーランピングスキームによる前記アクセスプリアンブルの正しい送信に失敗すると、第１のパワーランピングスキームと異なる第２のパワーランピングスキームにより第２のアクセスプリアンブルを送信する、セカンダリ局。
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