JP5932763B2 - モバイル通信システムを動作させるための方法 - Google Patents

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Description

本発明は、モバイル通信ネットワークにおいてセカンダリ局を動作させ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プライマリ局とセカンダリ局との間の通信に関する。本発明は、例えば、Long Term Evolution(LTE)無線局又は基地局に関連する。
LTE規格の第１リリース(Rel-8)において、最高20MHzの単一キャリアが用いられる。物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)上の制御シグナリング・メッセージは、アップリンク又はダウンリンク上の送信リソースの割り当てを通知する。UMTS LTEにおいて、ダウンリンク制御チャネルPDCCH(物理ダウンリンク制御チャネル)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り当てのような情報を伝達する。PDCCHメッセージは、1、2、4又は8つのチャネル制御要素(Channel Control Element：CCE又はリソース要素)を用いることができ、CCE集合レベル1、2、4又は8と呼ばれる。
LTEにおけるUEのようなモバイル局は、それを対象とするメッセージのCCE空間中での位置を事前には知らない。原則として、モバイル局は、CCE空間中の異なる開始位置で全ての考えられるPDCCHを盲目的に復号することを試みることができ、したがって、そのモバイル局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、処理の複雑度は極端に高い。したがって、複数のサーチ空間から成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有する１セットの集合CCEであり、その中で、モバイル局(すなわちユーザ機器(UE)又はセカンダリ局)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、集合レベルごとに定められ、セカンダリ局は、したがって、最高４つのサーチ空間を有する可能性がある。例えば、(1-CCEと呼ばれる)集合レベル1のためのUEのサーチ空間は、3,4,5,6,7,8とインデックスを付けられたCCEから成ることができ、一方、集合レベル8のためのそのサーチ空間は、それぞれ1,2,..8及び9,10,..16によってインデックスを付けられたCCEから成る集合CCEの２つのリソース・セットから成ることができる。したがって、この例では、UEは、1-CCEのための6つのブラインド復号及び8-CCEのための２つのブラインド復号を実行する。
LTE規格は、現在、UEが以下を実行することを要求する。
■1-CCE集合の6回の復号試行
■2-CCE集合の6回の復号試行
■4-CCE集合の2回の復号試行
■8-CCE集合の2回の復号試行
より大きい集合は、大きいメッセージか、及び/又は、例えば悪いチャネル条件の下で低い符号化率が必要とされる場合の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、条件が変化したときに異なる条件のための適切な集合の利用可能性を制限する。
LTE-Advancedにおいて、この原理は複数のキャリアに拡張され、PDCCHシグナリングは、コンポーネント・キャリア(CC)の各々におけるリソース割り当てを示すために必要である。１つのPDCCHが同じCC又は異なるCCにおける割り当てを示すことができる。１セットのCCが設定されることができ、そしてこれらのCCのサブセットは「アクティブ」であることができることが、RAN2において合意されている。しかしながら、一般に、多数のブラインド復号が必要とされることを回避することが望ましい。これは、少なくともいくつかのCC上のサーチ空間のサイズを低減することによって達成されることができる。更に、所与のUEのためのデータが存在しない場合、DRX(間欠受信)が適用されることができる。現在、RAN2において、共通のDRXサイクルが全ての(アクティブな)CCに適用されることが合意されている。
しかしながら、更なる電力/ブラインド復号節約は、各々のDRXサイクルの終わりにアクティブなキャリアのサブセットをモニタリングすることによってのみ達成されることができる。データが実際に受信されるときに、更なるキャリアがモニタリングされる。これは、DRXの特徴として又はアクティブなキャリアのセットを動的に変更するものと見なされることができる。
3GPPにおいて検討中である更なる提案は、１つのキャリアが特別なステータス(例えばいわゆる「アンカー・キャリア」)を有することである。アンカー・キャリアについてのいくつかの考えられる顕著な特徴は、以下の通りである。
- 共通のサーチ空間が、(他のCCではなく)ブロードキャスト制御メッセージのためにモニタリングされる。
- 完全なUE固有サーチ空間が適用される(他のCCではより小さいサーチ空間)
- アンカー・キャリア上のPDCCHのみがDRXサイクルの終わりにモニタリングされる
１つのキャリアを「アンカー・キャリア」として定めることに関する問題は、このキャリアが、例えば干渉又はチャネル条件の変化に起因して、突然利用できなくなる場合があることである。
同様の問題が個々のコンポーネント・キャリアで生じる可能性がある(すなわち、１つ以上が一時的に低品質になる又は利用できなくなる可能性がある)。
上述の問題を軽減する方法を提案することが本発明の目的である。
PDCCHのより堅牢なサポートを提案するための通信システムを提案することが本発明の他の目的である。
この目的のために、本発明の第１の態様によるセカンダリ局を動作させる方法は、セカンダリ局によってサーチされる少なくとも１つのキャリアが、予め定められたパターンに従って時間とともに変更されることを特徴とする。
本発明の一実施例において、「アンカー・キャリア」に指定される特定のキャリアは、予め定められた態様で時間とともに変化する。
本発明の第２の実施の形態において、セカンダリ局は１セットのアクティブなキャリアをサーチし、そして、アクティブであると考えられる設定されたキャリアのサブセットは、時間とともに予め定められた態様で変化する。
第３の実施の形態において、セカンダリ局はアクティブなキャリアのサブセットをサーチし、そして、モニタリングされるアクティブなキャリアのサブセットは、時間とともに予め定められた態様で変化する。例えば、セカンダリ局はDRX(間欠受信)モードであり、そして、アクティブなキャリアのサブセットは、タイマの経過によって示される各々のDRXサイクルの終わりにモニタリングされる。
本発明は、セカンダリ局によってサーチされるべき特定のキャリア上でメッセージをセカンダリ局に送信するための手段を有するプライマリ局にも関し、キャリアは時間とともに予め定められた態様で変更される。
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であり、それらを参照して説明される。
ここで、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記載される。
第１の実施の形態が実施されるシステムのブロック図。 本発明の実施の形態による予め定められた態様におけるアンカー・キャリアの変化を示すタイムチャート。 本発明の実施の形態による予め定められた態様におけるアンカー・キャリアの変化を示すタイムチャート。
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に表されるような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、プライマリ局(BS又はeNodeB)100及び複数のセカンダリ局(MS又はUE)110を有する。プライマリ局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、送信される電力レベルを変更するための電力制御手段(PC)107、及び、PSTN又は他の適切なネットワークへの接続のための接続手段108を有する。各々のUE110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、送信される電力レベルを変更するための電力制御手段(PC)118を有する。プライマリ局100からモバイル局110への通信はダウンリンク・チャネルで行われ、一方、セカンダリ局110からプライマリ局100への通信はアップリンク・チャネルで行われる。この例では、ダウンリンク・チャネルは、PDCCHのような制御チャネルを有する。そのような制御チャネルは、複数のキャリアを通じて送信されることができる。これらのキャリアは、周波数キャリアによって、又は、本発明の変形例においては、符号化変調によって、定められることができる。
本発明の第１の実施の形態は、LTE又はLTE Advancedのような通信システムのための複数のキャリア上で制御チャネルが送信されることができるサーチ空間(又はサーチ空間のセット)を通知するための高速かつ効率的な手段を提供する。
例えばLTE規格の最初のリリース(Rel-8)に準拠して、UEとの通信のために単一キャリアを用いるそのようなモバイル・ネットワークでは、最高20MHzの単一キャリアが用いられる。物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)上の制御シグナリング・メッセージは、送信リソースの割り当てを通知する。各々のUEは、サブフレームごとに考えられる全ての位置をデコードしなければならないことを回避するために（それは非常に大きなブラインド復号オーバーヘッドをもたらす）、そのようなシグナリング・メッセージをサーチするためのサーチ空間を設定される。しかしながら、LTEの展開において、単一キャリア動作は、(「コンポーネント・キャリア」と記述される)複数のキャリアに拡張され、そしてシグナリングは、コンポーネント・キャリア(CC)の各々のリソース割り当てを示すために必要である。複数のCC上のシグナリングを検出するために必要とされるブラインド復号の数の重大な増加を回避することが望ましい。
LTE-Aのようなシステムにおいて、複数のキャリア上の送信/受信が可能である。しかしながら、データが存在しない場合、制御チャネル・メッセージのために全ての設定されたキャリアを端末がモニタリングすることは(電力消費に関して)非効率的である。本発明の一態様は、特別なステータス(アンカー・キャリア)を有するように１つのキャリアを指定することであるが、このステータスを有するキャリアは、時間とともに(例えば周期的に)変化する。アンカー・キャリアは、複数のセカンダリ局に共通のサーチ空間をセカンダリ局がサーチするキャリアとして、本発明の実施の形態に従って定められることができる。本発明の他の態様は、制御チャネル・メッセージのためにキャリアの限られたセットをモニタリングすることであるが、このセットは時間とともに変化する。
本発明の例証を示す実施の形態によれば、LTE-Aのようなシステムにおいて、所与のUEに対して以下が仮定される。
- 複数のキャリアがキャリア集合のために設定される。
- 少なくとも１つのキャリアが、特別なステータス(すなわちアンカー・キャリア)を有する。
- 設定されたキャリアのサブセットがアクティブである。
これらの仮定のバリエーションとして、
- 特別な場合として、特定の状況において、DRXモード(間欠受信モード)が用いられる場合、アクティブなキャリアのサブセットのみが、例えばDRXサイクルの終わりにモニタリングされる。
所与のセカンダリ局に対して、アンカー・キャリアは、複数の設定されたキャリアの中で特別なステータスを有することに留意する必要がある。これは、
- アンカー・キャリアの識別がUE固有である
- それが常にアクティブである
- このキャリア上のUE固有のサーチ空間が他のキャリアより大きい
- 共通のサーチ空間がこのキャリア上でのみサーチされる。
のうちの１つ以上である。
本発明の第１の実施の形態によれば、以下の(独立した)特徴が提案される。
- 「アンカー・キャリア」として指定された特定のキャリアは、予め定められた態様で時間とともに変化する。又は
- アクティブであると考慮される設定されたキャリアのサブセットは、予め定められた態様で時間とともに変化する。又は
- モニタリングされるアクティブなキャリアのサブセットは、予め定められた態様で時間とともに変化する。
一例として、「時間とともに変化する」とは、設定されたキャリア、又はアクティブなキャリア、又はキャリアのいくつかの他のセットのリストを通してのホッピング・シーケンス又は循環シフトであることができる。
時間によるキャリア(又はキャリア・サブセット)の変化の詳細(例えばシーケンスの起動時間、シーケンスの初期値)は、より高次のレイヤのシグナリングによって又はUE IDによって決定されることができる。この後者のソリューションは、シグナリングが必要とされないことを意味する。UE IDは、１セットの予め定められた変化シーケンスから予め定められた変化シーケンスの疑似ランダム選択を引き起こすために用いられる。キャリア(又はキャリア・サブセット)が一定のままである期間(例えば１つ以上のサブフレーム)は、同じ態様のうちの１つにおいて決定されることができる。
本発明の利点は、１つのサブフレームにおいて使用される特定の搬送周波数が利用できなくなる又は質が悪くなる場合に、異なるキャリアが以降のサブフレームにおいて用いられ、そしてこれがより良好な利用可能性又はより良好なチャネル品質を有する可能性があることである。
擬似ランダム・ホッピングが適用される場合の本発明の更なる利点は、UEが、キャリアを変更するために明示的なシグナリングを必要とすることなく、さまざまな搬送周波数上で連続的にリソースにアクセスすることができることである。さらにこれは、UEの異なるセットが異なる時刻でキャリアにアクセスしているので、キャリア間のトラフィック負荷バランスを容易にする。これは、一度に１つのキャリアのみを受信することができるUEの場合にも当てはまる。
本発明の例示的な実施の形態が図2に説明される。セカンダリ局110のサーチ空間を表すタイムチャートがこの図に示される。示されるように、アンカー・キャリア201並びにキャリア202及び203のサブセットによって定められるサーチ空間が時間を通じて変化する。ここで、予め定められた擬似ランダム・シーケンスが、アンカー・キャリアの変化のパターンを生成するために用いられる。
この特定の例では、アンカー・キャリアのみが、擬似ランダム・シーケンスに従って変更されることに留意する必要がある。より小さいサーチ空間をもつ補助キャリアは、この実施の形態におけるこの変更によって影響を及ぼされない。しかしながら、この実施の形態の変形例において、同様の循環シフトが補助キャリアのセットにおいて実行されることができる。
第１の実施の形態はLTE-Aのようなシステムである。最初に、所与のUEは、単一キャリア動作のために設定されることができる。その後、第２動作モードにおいて又は特定の状況下で、そのUEのために、１セットのキャリアがキャリア集合のためにネットワークによって設定される。UEが共通のサーチ空間及びUE固有のサーチ空間の両方において制御チャネル・メッセージをモニタリングしなければならないアンカー・キャリアが定められる。アンカー・キャリアは、図2に示されたようなキャリア集合のために設定されたキャリアのセット内で、定められたシーケンスに従って周波数を変更する。
第２の実施の形態はLTE-Aのようなシステムである。最初に、所与のUEは、単一キャリア動作のために設定されることができる。その後、第２動作モードにおいて又は特定の状況下で、そのUEのために、１セットのキャリアがキャリア集合のためにネットワークによって設定される。UEがUE固有のサーチ空間において制御チャネル・メッセージをモニタリングしなければならない少なくとも１つのアクティブなキャリアが定められる。モニタリングされるアクティブなキャリアの周波数は、キャリア集合のために設定されるキャリアのセット(又は１セットのアクティブなキャリア)内で、定められたシーケンスに従って変化する。
・ バリエーションとして、複数のアクティブなキャリアが定められる。モニタリングされるアクティブなキャリアのための定められたシーケンスは、独立しているか又は関連していることができる(例えばオフセットを伴う同じシーケンス)。
・ 第１及び第２の実施の形態に適用可能なバリエーションとして、定められたシーケンスは、(例えば、UE ID及び/若しくはセルIDに依存して)予め定められていることができるか又はネットワークによって設定される。
・ 定められたシーケンスのバリエーションとして、これは、キャリア周波数が複数のサブフレームの間一定であるように定められることができる。
・ 定められたシーケンスのバリエーションとして、これは、キャリア周波数が周期的にシフトされるように定められることができる。
第１及び第２の実施の形態は組み合わせられることができる。
更なる実施の形態はLTE-Aのようなシステムである。最初に、所与のUEは、単一キャリア動作のために設定されることができる。その後、そのUEのために、１セットのキャリアがキャリア集合のためにネットワークによって設定される。そのUEのために、サーチ空間構造の一部は、複数のUEに共通のシグナリングを送信するために定められ(共通のサーチ空間301)、一部は、そのUEに専用のシグナリングを送信するために定められる(セカンダリ局UEa, UEb及びUEcのためのUE固有のサーチ空間は、それぞれサブ空間の対、302a及び303a、302b及び303b、302c及び303cを有する)。これらの部分はオーバーラップすることができる。図3に示されるバリエーションにおいて、所与のUEによってサーチされる共通のサーチ空間の部分は１つのキャリアに制限され、一方、UE固有のサーチ空間は、キャリアのセット全体に及ぶことができる。図3に説明されるように、UEによってサーチされる共通のサーチ空間の部分を有するキャリアは、時間とともに予め定められた態様で変化することができる。さらに、サーチ空間構造のUE固有のサブ空間302a、302b及び302cのうちの少なくとも１つは、１つのキャリアにおいて、他のキャリアのうちの少なくとも１つにおけるよりも大きい。これは、UEによってサーチされる共通のサーチ空間の部分を伝達するキャリアと同じキャリアであることができる。更なるバリエーションにおいて、UE固有のサーチ空間を有するキャリアは、時間とともに予め定められた態様で変化する。これは、UEによってサーチされる共通のサーチ空間の部分と同じ態様で変化することができる。
上記実施例の各々において、説明された動作モードは、デフォルトの動作モードであることができる。しかしながら、この動作モードは、ある条件下でのみ、例えば、チャネル条件が均一でない(すなわち、キャリア間でチャネル品質に大きな差がある)ときに、又は、チャネル占有率が増加して予め定められた閾値を超えるときに、有効であることもできる。
例示的な実施の形態において、サーチ空間はセカンダリ局によってサーチされ、そしてプライマリ局はサーチ空間の構造における変化を設定する。しかしながら、プライマリ局及びセカンダリ局の役割は交換されることができる。
本発明は、プライマリとセカンダリ局との間の送信の複数のモード、特にMIMO及びMU-MIMOモードを用いる無線通信システムにおいて特定の(但し排他的でない)アプリケーションを有する。例は、例えば、無線LAN(IEEE 802.11n)及び広帯域無線(IEEE 802.16)と同様にUMTS、UMTS LTE及びUMTS LTE-Advancedのようなセルラ・システムを含む。
本明細書及び請求の範囲において、要素に先行する"a"又は"an"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、挙げられたもの以外の他の要素又はステップを除外しない。
請求の範囲において括弧に参照符号が含まれることは、理解を助けることを目的とし、制限することを目的としない。
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、無線通信の分野において既に知られている他の特徴を含む場合がある。

Claims (9)

  1. セカンダリ局を動作させる方法であって、セカンダリ局が、第１構造を有するサーチ空間により複数のキャリアのうちの第１キャリアをサーチし、前記第１構造が、複数のセカンダリ局に共通であることができる少なくとも１つのキャリア上の共通サーチサブ空間を有し、前記共通サーチサブ空間の少なくとも一部が前記第１キャリア上にあり、前記第１構造が、前記セカンダリ局に固有の第１サーチサブ空間及び第２サーチサブ空間を有し、前記第２サーチサブ空間が、前記第１サーチサブ空間より小さく、前記第１サーチサブ空間は第２キャリア上にあり、前記複数のキャリアのうちのどれが前記第１キャリアであるか、及び、どれが前記第２キャリアであるかが時間とともに予め定められた態様で変更され、前記第２サーチサブ空間は、前記複数のキャリアのうちのどれが前記第１キャリア又は前記第２キャリアであるかが変更されるときに変更されないキャリア上にある、方法。
  2. 前記セカンダリ局が、第２構造を有するサーチ空間により前記複数のキャリアのうちの第２キャリアを少なくともサーチする、請求項１に記載の方法。
  3. 前記第１キャリアがアンカー・キャリアである請求項１又は請求項２に記載の方法。
  4. 前記複数のキャリアがアクティブなキャリアのセットであり、前記複数のキャリアのうちのどれが前記第１キャリアであるかが、時間とともに前記予め定められた態様で、アクティブなキャリアの前記セット中のキャリアを変更することによって変更される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記複数のキャリアが、アクティブなキャリアのセットの中のキャリアのサブセットであり、前記複数のキャリアのうちのどれが前記第１キャリアであるかが、時間とともに前記予め定められた態様で、サーチされるアクティブなキャリアの前記サブセットを変更することによって変更される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記セカンダリ局が間欠受信周期タイマにしたがって間欠的に動作し、前記セカンダリ局が、各間欠受信周期の終わりにアクティブなキャリアの前記サブセットをサーチする、請求項５に記載の方法。
  7. 前記複数のキャリアがコンポーネント・キャリアであり、前記複数のキャリアのうちのどれが前記第１キャリアであるかが、複数の前記コンポーネント・キャリア上の事前に設定された周波数ホッピング・スキームにしたがって変更される、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記第１キャリアと前記第２キャリアが同じキャリアである請求項１に記載の方法。
  9. 第１構造を有するサーチ空間により複数のキャリアのうちの第１キャリアを少なくともサーチするための手段を有し、前記第１構造が、複数のセカンダリ局に共通であることができる少なくとも１つのキャリア上の共通サーチサブ空間を有し、前記共通サーチサブ空間の少なくとも一部が前記第１キャリア上にあり、前記第１構造が、前記セカンダリ局に固有の第１サーチサブ空間及び第２サーチサブ空間を有し、前記第２サーチサブ空間が、前記第１サーチサブ空間より小さく、前記第１サーチサブ空間は第２キャリア上にあり、前記複数のキャリアのうちのどれが前記第１キャリアであるか、及び、どれが前記第２キャリアであるかが時間とともに予め定められた態様で変更され、前記第２サーチサブ空間は、前記複数のキャリアのうちのどれが前記第１キャリア又は前記第２キャリアであるかが変更されるときに変更されないキャリア上にある、セカンダリ局。
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