JP6001621B2 - 連続及び非連続周波数帯域にわたる送信のための制御シグナリング - Google Patents

連続及び非連続周波数帯域にわたる送信のための制御シグナリング Download PDF

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Description

本発明は無線通信システムに関するもので、特にデータ信号の送信のためのスケジューリング割り当て構造に関する。
通信システムは、基地局(ノードＢ)からＵＥ(User Equipment)への信号の送信をサポートするダウンリンク(ＤＬ)と、ＵＥからノードＢへの信号の送信をサポートするアップリンク(ＵＬ)とから構成される。端末機又は移動局とも呼ばれるＵＥは、固定又は移動されることができ、無線装置、携帯電話、個人用コンピュータなどとなり得る。ノードＢは、一般的に固定局(fixed station)であり、ＢＴＳ(Base Transceiver System)、アクセスポイント、又はその他の用語(terminology)とも呼ばれることができる。
ＤＬ信号は、データ信号、伝送情報内容(carrying information content)、制御信号、及びパイロット信号としても知られている基準信号(ＲＳ)で構成される。ノードＢは、物理的ダウンリンク共有チャンネル(Physical Downlink Shared CHannel：ＰＤＳＣＨ)を介してＤＬデータ信号を伝達する。ＵＥは、物理的アップリンク共有チャンネル(Physical Uplink Shared Channel：ＰＵＳＣＨ)を通じてＵＬデータ信号を伝達する。ＤＬ制御信号は、ブロードキャスト又はＵＥ固有の(UE-specific)特性を有することができる。ブロードキャスト制御信号は、すべてのＵＥにシステム情報を伝送する。ＵＥ固有の制御信号は、他の目的の中で、ＰＤＳＣＨ受信(ＤＬ ＳＡ)又はＰＵＳＣＨ送信(ＵＬ ＳＡ)のために、ＵＥにスケジューリング割り当て(Scheduling Assignment：ＳＡ)を提供するのに使用されることができる。ＳＡは、物理的ダウンリンク制御チャンネル(Physical Downlink Control Channel：ＰＤＣＣＨ)を介して送信される。
ＰＤＣＣＨは、通常総ＤＬオーバーヘッドの主要部分であり、達成可能なＤＬシステムスループットに直接影響を及ぼす。ＰＤＣＣＨオーバーヘッドを減少させるための一つの方法では、各送信時間間隔(Transmission Time Interval：ＴＴＩ)に要求されるリソースによってＰＤＣＣＨサイズを調節する方法がある。ノードＢがＤＬ送信方法として直交周波数分割多重接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access：ＯＦＤＭＡ)を用いる３ＧＰＰ ＬＴＥ(Long Term Evolution)において、物理的制御フォーマットインジケータチャンネル(Physical Control Format Indicator Channel：ＰＣＦＩＣＨ)を介して送信される制御チャンネルフォーマットインジケータ(Control Channel Format Indicator：ＣＣＦＩ)パラメータは、ＰＤＣＣＨによって占有される直交周波数分割多重化(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：ＯＦＤＭ)シンボルの数を示す。
図１は、ＤＬ ＴＴＩでＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨ送信のための構造を示す。ＤＬ ＴＴＩは、Ｍ個のＯＦＤＭシンボルを有する単一サブフレーム１１０で構成されると仮定する。ＰＤＣＣＨ１２０は最初にＮ個のＯＦＤＭシンボルを占有し、ＰＤＳＣＨ１３０は残りのＭ-Ｎ個のＯＦＤＭシンボルを占有する。ＰＣＦＩＣＨ１４０は、最初のＯＦＤＭシンボルの一部副搬送波(リソース要素(ＲＥ)とも呼ばれる)で送信される。一部ＯＦＤＭシンボルは、ノードＢ送信器アンテナの各々に対してＲＳ ＲＥ１５０，１６０を含むことができる。図１では、２個のノードＢ送信器アンテナが存在すると仮定する。ＲＳの主目的は、ＵＥが自身が経験するＤＬチャンネル媒体に対する推定値を獲得して当該技術分野で知られているような他の測定及び機能を遂行するものである。付加的な制御チャンネルがＰＤＣＣＨ領域で送信されることもあるが、簡潔さのために、これらは図１に示していない。例えば、ＰＵＳＣＨ送信のためにハイブリッド自動反復要求(Hybrid Automatic Repeat reQuest：ＨＡＲＱ）を使用すると仮定すれば、物理的ハイブリッドＨＡＲＱインジケータチャンネル(Physical Hybrid-HARQ Indicator Channel：ＰＨＩＣＨ)は、これらの以前ＰＵＳＣＨ送信がノードＢにより正確に又は不正確に受信されたか否かを表すために、ノードＢによりＵＥに送信されることができる。
ノードＢは、ＰＤＣＣＨでＵＬ ＳＡとＤＬ ＳＡの各々を別途に符号化及び送信する。ＳＡ符号化プロセスは、図２に示される。各々ＵＥによって情報スケジューリングＰＤＳＣＨ受信又はＰＵＳＣＨ送信を伝達するＤＬ ＳＡ又はＵＬ ＳＡ情報ビット２１０は、ステップ２２０で巡回冗長検査(Cyclic Redundancy Check：ＣＲＣ)ビットが付加され、その後に、ステップ２３０で、例えば畳み込み(convolutional)コードを用いて符号化される。ビットは、ステップ２４０で割り当てられたＰＤＣＣＨリソースにレートマッチングされ、ステップ２５０で送信される。その結果、各ＵＥは、該当サブフレームでＤＬ ＳＡ又はＵＬ ＳＡが割り当てられたか否かを判断するために複数の復号化動作を遂行することができる。通常、各ＳＡのＣＲＣは、ＳＡが意図したＵＥの識別子(ＩＤ)でスクランブリングされる。ＵＥは、自分のＩＤを用いてデスクランブリングした後、ＣＲＣ検査を遂行してＳＡがＵＥのためのものであるか否かを判断できる。
ＵＥ受信器では、逆動作は、図３に示すようにＳＡを復号化するために遂行される。受信されたＳＡ３１０は、ステップ３２０でレートデマッチングされ、ステップ３３０で復号化され、ステップ３４０でＣＲＣが抽出された後に、ステップ３５０でＳＡ情報ビットが獲得される。以前に説明したように、ＣＲＣ検査を通過すると、ＳＡはＵＥのためのものであると見なされる。
一つのサブフレームで構成されたと仮定したＵＬ ＴＴＩでのＰＵＳＣＨ送信のための構造が、図４に示される。送信方法は、単一搬送波周波数分割多重接続(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access：ＳＣ-ＦＤＭＡ）であると仮定する。サブフレーム４１０は、２個のスロットを含む。各スロット４２０は、データ又は制御信号の送信に使用される７個のシンボルを含む。各シンボル４３０は、チャンネル電波効果による干渉を緩和するためにサイクリックプレフィックス(Cyclic Prefix：ＣＰ)を含む。一つのスロットでＰＵＳＣＨ送信は、他のスロットでのＰＵＳＣＨ送信とは動作帯域幅(ＢＷ）の同一の部分又は異なる部分にあり得る。各スロットで相互に異なるＢＷによるＰＵＳＣＨ送信は、周波数ホッッピング(Frequency Hopping：ＦＨ)と称する。各スロットで一部シンボルは、チャンネル推定を提供して受信された信号のコヒーレント復調(coherent demodulation）を可能にするためにＲＳ送信４４０に使用されることができる。送信ＢＷは、物理的リソースブロック(Physical Resource Block：ＰＲＢ)として呼ばれる周波数リソースユニットで構成されると仮定する。各ＰＲＢは、
Figure 0006001621
で構成されると仮定し、ＵＥは自身のＰＵＳＣＨ送信のためにＭＰＵＳＣＨ個の連続したＰＲＢ４５０の割り当てを受ける。
既存のＵＬ ＳＡが情報要素(Information Element：ＩＥ)セットを通じて＜表１＞に示されている。追加的ＩＥ又は＜表１＞における指示的(indicative)ＩＥに対する異なる数のビットが適用されることができる。ＵＬ ＳＡでＩＥの順序は、任意的であり得る。ＣＲＣ(ＵＥ ＩＤ)の長さは、１６ビットであると仮定するが、２０ビット又は２４ビットのような他の値をその代わりに使用してもよい。
Figure 0006001621
第１のＩＥは、例えばＰＤＳＣＨスケジューリングのような異なる目的に使用されるＳＡ(ＤＬ ＳＡ)とＵＬ ＳＡとを区分させる。ＵＬ ＳＡ及びＤＬ ＳＡは、両ＳＡともがＵＥで単一復号化動作で検査するために同一のサイズを有することが望ましい。
第２のＩＥは、ＰＵＳＣＨ送信のために割り当てられたＰＲＢを特定するリソース割り当て(Resource Allocation：ＲＡ)ＩＥである。ＳＣ-ＦＤＭＡを通じて、信号送信ＢＷは、連続的である。
Figure 0006001621
個のＰＲＢの動作ＢＷに対して、ＵＥに可能な連続ＰＲＢ割り当ての数は
Figure 0006001621
であり、
Figure 0006001621
ビットでシグナリングできる。ここで、
Figure 0006001621
は、ある数を次に大きな整数にラウンディングする“切り上げ(ceiling)”演算である。したがって、＜表１＞で仮定した
Figure 0006001621
個のＰＲＢの動作ＢＷに対して、要求されるビット数は１１である。一般的に、送信方法に関係なく、ＵＬ ＳＡは、ＲＡ ＩＥを含むと仮定される。
第３のＩＥは、ＰＵＳＣＨ送信のための変調及び符号化方式(Modulation and Coding Scheme：ＭＣＳ)を示す。５ビットの場合、総３２個のＭＣＳ値がサポートされることができる。例えば、変調は、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ１６、又はＱＡＭ６４であり、符号化率は、例えば１/１６と１との間の離散値(discrete value）を有することができる。例えば、３２個のＭＣＳ値のうち最後の３個は、同一の送信ブロック(Transport Block：ＴＢ)に対するパケット再送信のための冗長バージョン(Redundancy Version：ＲＶ)を示すのに使用されることができる。その場合、ＭＣＳは、最初に２９個のＭＣＳ値のうち一つに特定すると仮定される同一のＴＢに対する以前ＳＡのＭＣＳから決定される。
第４のＩＥは、新たなデータインジケータ(New Data Indicator：ＮＤＩ)である。ＮＤＩは、新たなＴＢが送信されなければならない場合に１に設定され、以前送信のように、同一のＴＢがＵＥによって送信されなければならない場合には(同期ＨＡＲＱを仮定する)０に設定される。
第５のＩＥは、ＰＵＳＣＨ送信の電力調整のために送信電力制御(Transmission Power Control：ＴＰＣ)命令を提供する。例えば、ＵＬ ＳＡでＴＰＣ ＩＥの２ビット[００，０１，１０，１１]は、各々ＰＵＳＣＨ送信電力の[-１，０，１，３]デシベル(ｄＢ)調整に対応できる。
第６のＩＥは、図４でＲＳ送信に使用されると仮定したＣＡＺＡＣ(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)シーケンスに対して異なるＣＳの使用を可能にする巡回シフト(ＣＳ）インジケータ(ＣＳＩ)である。時間で適切に分離されたＣＡＺＡＣシーケンスの異なるＣＳは、直交ＣＡＺＡＣシーケンスとなり得る。このような特性は、ＰＵＳＣＨ送信のために空間分割多重接続(Spatial Division Multiple Access：ＳＤＭＡ)をサポートするために同一のＰＲＢで異なるＵＥからＲＳ送信を直交的に多重化するのに使用されることができる。
第７のＩＥは、ＵＥがＦＨを自身のＰＵＳＣＨ送信に適用しなければならないか否かを示す。例えば、ＦＨ ＩＥ値が１に設定されると、ＵＥは、以前に説明され、以下にさらに詳細に示すようにＦＨを自身のＰＵＳＣＨ送信に適用する。
第８のＩＥは、ＵＥが自身のＰＵＳＣＨ送信にチャンネル品質インジケータ(Channel Quality Indicator：ＣＱＩ)報告を含まなければならないか否かを示す。ＣＱＩ報告は、ＵＥがＤＬで経験するチャンネル状態に関する情報をノードＢに提供する。この情報は、ノードＢが、ＭＣＳとＰＲＢのような、ＵＥにＰＤＳＣＨ送信のためのパラメータを選択可能なようにすることで、システムスループット又はＵＥスループットのような性能指標(performance metric）が向上する。
第９のＩＥは、ＤＬ ＳＡのサイズを同一にするためにＵＬ ＳＡサイズに添付する必要があると仮定される０のような所定値に設定される未使用ビットである。
＜表１＞に説明されたＵＬ ＳＡのための送信モードは、単一ＵＥアンテナからのＰＵＳＣＨ送信又はアンテナ送信ダイバシティに対応する。異なるＵＬ ＳＡは、多重入力多重出力(Multiple Input Multiple Output：ＭＩＭＯ)送信原理を用いてＵＥからのＰＵＳＣＨ送信に対応する送信モードに対して定義されることができる。
ＦＨ動作において、ＰＵＳＣＨ ＰＲＢの総個数は
Figure 0006001621
として定義され、パラメータ“ＰＵＳＣＨ-ＨｏｐｐｉｎｇＯｆｆｓｅｔ”は
Figure 0006001621
として定義され、これは上位階層によってＵＥに提供される。第１のスロットのＰＵＳＣＨ送信はＵＬ ＳＡのＲＡ ＩＥによって特定されるＰＲＢにあり、第２のスロットのＰＵＳＣＨ送信は同一の数のＰＲＢにあり、これらの開始点は第１のスロットのＰＲＢの開始点に
Figure 0006001621
を加えることによって得られる。ここで、
Figure 0006001621
は、ある数をすぐ次に小さな整数にラウンドする“切り下げ(floor)”演算である。ＦＨ動作は、図５に示されており、ここで、各々同一にＢＷの各サイドで分割される
Figure 0006001621
個のＰＲＢ５１０、
Figure 0006001621
個のＰＲＢ５２０、及び
Figure 0006001621
個のＰＲＢ５３０が存在する。総５個のＰＲＢ５４０は、第１のスロットでＰＲＢ１１ ５５０及び第２のスロットでＰＲＢ３１ ５６０から始めるＵＥによってＰＵＳＣＨ送信に割り当てられる。ＦＨ動作の他のいくつかの実現も可能である。
信号送信が連続的なＢＷ(＜表１＞に示されたようにＲＡ ＩＥを有する連続的なＰＲＢの単一クラスタ)にわたるＳＣ-ＦＤＭＡに加えて、同一の送信器及び受信器の構造は、複数のクラスタ(cluster)にわたった信号送信(ＰＲＢの非連続的セット)に使用されることができる。離散フーリエ変換(Discrete Fourier Transform：ＤＦＴ）が信号送信に適用されるので、このような方法は、ＤＦＴ拡散ＯＦＤＭ(ＤＦＴ-Ｓ-ＯＦＤＭ)として知られている。単一クラスタに対して、ＤＦＴ-Ｓ-ＯＦＤＭは、ＳＣ-ＦＤＭＡと同一である。動作ＢＷでＲＥの数と同一の数のクラスタに対して、ＤＦＴ-Ｓ-ＯＦＤＭは、従来のＯＦＤＭと同一になる。
クラスタ化されたＯＦＤＭシグナリングのための送信器機能のブロック構成図が図６に示されている。符号化されたデータビット６１０は、ＤＦＴ６２０に適用され、割り当てられた送信ＢＷのためのＲＥマッピング６３０は、ローカル化された周波数分割多重接続(Frequency Division Multiple Access：ＦＤＭＡ)６４０の制御を通じて選択される(０は選択されないＲＥにマッピングされる)。逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform：ＩＦＦＴ)６５０及びＣＰ挿入が遂行され、時間ウィンドウイングフィルタリング(windowing filtering)６７０が適用され、信号６８０は送信される。デジタル-アナログ変換器、アナログフィルタ、及び送信器アンテナのような追加送信器回路は、図示されていない。また、データビットのための符号化及び変調プロセスは省略される。ＤＦＴ後に選択されたＲＥは、連続したＲＥ６９０の単一クラスタに存在し、あるいは連続したＲＥ６９５の複数のクラスタに存在することがある。
受信器での、逆(相補的)送信器動作は、図７に示すように遂行される。アンテナが無線周波数(ＲＦ)アナログ信号を受信した後、図示しない追加的な処理部(フィルタ、増幅器、周波数ダウン変換器、及びアナログデジタル変換器)を経た後に、デジタル信号７１０は、時間ウィンドウイング７２０でフィルタリングされ、継続してＣＰ除去７３０を経る。その結果、受信器部は、ＦＦＴ７４０を適用し、受信帯域幅７５０の制御を通じて送信器によって使用されるＲＥ７６０をデマッピングし(残りのＲＥには０を付加する)、逆ＤＦＴ(ＩＤＦＴ)７７０を適用して受信された符号化データビット７８０を獲得する。チャンネル推定、復調、復号化のようによく知られている受信器機能は、図示しない。
与えられた送信モードに対する非連続的ＰＲＢ割り当てをサポートするために必要な制御シグナリングと関連して連続的ＰＲＢ割り当てをサポートするために要求される制御シグナリングの設計に関連したいくつかの問題がある。
第１の問題は、ＵＬ ＳＡのＲＡ ＩＥにより特定化されたクラスタの数に基づいてＵＬ ＳＡサイズが変わらないようにすることである。＜表１＞に示したように、残りのＩＥが変更されないままであると仮定すれば、異なる個数のＰＲＢクラスタをアドレッシングするためにＲＡ ＩＥのサイズが相互に異なることによって、ＵＬ ＳＡサイズも異なるようになる。ＵＥが予め自身の割り当てられたＰＲＢクラスタの数がわからないため、可能な各々のＲＡサイズに対応するそれぞれのＵＬ ＳＡを符号化しなければならない。これは、ＵＥが遂行すべき必要がある復号化動作の回数を増加させ、ＰＤＣＣＨ復号化の複雑度も増加させる。例えば、1個のＰＲＢクラスタの割り当てと２個のＰＲＢクラスタの割り当てがサポートされ、各々が他のＵＬ ＳＡサイズを要求する場合、ＵＬ ＳＡに対する復号化動作の数は、１個のＰＲＢクラスタの割り当てのみがサポートされる場合に比べて２倍となる。
第２の問題は、多くの数のＰＲＢクラスタが割り当てられるようにすることによって、ＵＬ ＳＡのＲＡ ＩＥの各サイズは実質的に増加し、それによって全体ＵＬ ＳＡサイズが増加するようになり、関連ＰＤＣＣＨオーバーヘッドも増加するようになる。
したがって、各ＵＬ ＳＡのＲＡ ＩＥでアドレッシング可能なＰＲＢクラスタの数を制限して非連続ＰＲＢ割り当てを通じるＰＵＳＣＨ送信をスケジューリングするための制御シグナリングをサポートする必要がある。
非連続ＰＲＢ割り当てを通じるＰＵＳＣＨ送信をサポートするＵＬ ＳＡに関連した復号化動作の数が増加するのを避ける必要もある。
最後に、ＰＤＣＣＨオーバーヘッドが増加するのを避けるために、非連続ＰＲＢ割り当てを通じるＰＵＳＣＨ送信をサポートするために小さなＵＬ ＳＡサイズを維持する必要がある。
したがって、本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、連続帯域幅を通じて又は各々が連続帯域幅を有する複数の非連続クラスタを通じてＵＥによって特定送信モードでデータ信号を送信する方法及び装置を提供することにある。
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、送信モードを用いる通信システムにおけるユーザー装置(ＵＥ)からノードＢへデータ信号を送信する方法が提供される。データ信号は、ノードＢから前記ＵＥで受信された第１のスケジューリング割り当てに応答して単一の連続帯域幅にわたって送信される。このデータ信号は、ノードＢからＵＥで受信された第２のスケジューリング割り当てに応答して複数の非連続クラスタにわたって送信される。各非連続クラスタは連続帯域幅を有する。第１のスケジューリング割り当てのサイズは第２のスケジューリング割り当てのサイズと実質的に同一である。
本発明の他の態様によれば、送信モードを用いる通信システムにおけるＵＥからノードＢにデータ信号を送信する方法が提供される。データ信号は、ノードＢからＵＥで受信された複数の情報要素のうち一つが第１の値を有する場合に、複数の情報要素を有するスケジューリング割り当てに応答して単一連続帯域幅を通じて送信される。複数の情報要素は、バイナリ要素を含む。データ信号は、複数の情報要素のうち一つが第２の値を有する場合に、スケジューリング割り当てに応答して各々連続帯域幅を有する複数の非連続クラスタを通じて送信される。
本発明の他の態様によれば、送信モードを用いてノードＢからデータ信号を送信するユーザー装備(ＵＥ)装置が提供される。ＵＥ装置は、ノードＢからＵＥで受信された第１のスケジューリング割り当てに応答して単一連続帯域幅にわたって前記データ信号を送信する第１のモードで動作する送信器を含む。このＵＥ装置は、ノードＢからＵＥで受信された第２のスケジューリング割り当てに応答して多数の非連続クラスタにわたって前記データ信号を送信する第２のモードで動作する送信器を含む。各非連続クラスタは連続帯域幅を有する。第１のスケジューリング割り当てのサイズは、前記第２のスケジューリング割り当てのサイズと実質的に同一である。
本発明の他の態様によれば、送信モードを用いてノードＢにデータ信号を送信するＵＥ装置が提供される。ＵＥ装置は、複数の情報要素のうち一つが第１の値を有する場合に、ノードＢからＵＥで受信された複数の情報要素を有するスケジューリング割り当てに応答して単一連続帯域幅にわたってデータ信号を送信する第１のモードで動作する送信器を含み、上記複数の情報要素はバイナリ要素を含む。また、ＵＥ装置は、複数の情報要素のうち一つが第２の値を有する場合に、スケジューリング割り当てに応答して各々連続帯域幅を有する複数の非連続クラスタを通じてデータ信号を送信する第２のモードで動作する送信器を含む。
本発明による実施形態の上記及び他の態様、特徴、及び利点は、添付の図面と共に述べる以下の詳細な説明から、一層明らかになるはずである。
通信システムのＤＬでＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨ送信のためのＤＬサブフレーム構造を示す図である。 スケジューリング割り当てのための符号化プロセスを示すブロック構成図である。 スケジューリング割り当てのための復号化プロセスを示すブロック構成図である。 ＵＬサブフレーム構造を示す図である。 通信システムのＵＬでデータ信号送信のための周波数ホッピング動作の適用を示す図である。 ＤＦＴ-Ｓ-ＦＤＭＡ送信器を示すブロック構成図である。 ＤＦＴ-Ｓ-ＦＤＭＡ受信器を示すブロック構成図である。 本発明の一実施形態により、連続帯域幅を有する２個の非連続クラスタでＤＦＴ-Ｓ-ＦＤＭＡ信号送信のためのリソース割り当てマッピングを示す図である。 本発明の一実施形態により、連続帯域幅を有する２個の非連続クラスタでＤＦＴ-Ｓ-ＦＤＭＡ信号送信のためのリソース割り当てマッピングに対するリソースブロックグループの第１のアドレッシング方法を示す図である。 本発明の一実施形態により、連続帯域幅を有する２個の非連続クラスタでＤＦＴ-Ｓ-ＦＤＭＡ信号送信のためのリソース割り当てマッピングに対するＰＵＳＣＨホッピング帯域幅を通じてリソースブロックグループをアドレッシングする第２の方法を示す図である。 本発明の一実施形態により、連続帯域幅を有する２個の非連続クラスタでＤＦＴ-Ｓ-ＦＤＭＡ信号送信のためのリソース割り当てマッピングに対する動作帯域幅を通じてリソースブロックグループをアドレッシングする第２の方法を示す図である。 本発明の一実施形態により、ＵＬスケジューリング割り当てを処理する全般的なＵＥプロセスを示すブロック構成図である。 本発明の一実施形態により、ＵＬ帯域幅を、各々が個別的にアドレッシング可能なクラスタを構成する多数の非重複(non-overlapping)周波数帯域に分割することを示す図である。 本発明の一実施形態により、データ信号送信のために帯域幅単位として使用されるリソースブロックグループサイズを割り当てられたクラスタの数に適応させることを示す図である。 本発明の一実施形態により、スケジューリング帯域幅の分割が２個又は３個のクラスタ以上である場合、リソース割り当てを特定する同一の数のビットを獲得するためにリソースブロックグループを分割することを示す図である。
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
添付した図において、同一の構成要素または機能的に類似した構成要素に対しては同一の参照符号及び参照番号を付ける。公知の機能または構成に関する具体的な説明は、明瞭性と簡潔性のために省略する。
また、本発明はＯＦＤＭＡ通信システムに関連して説明されるが、一般的にすべての周波数分割多重化(Frequency Division Multiplexing：ＦＤＭ)システムに適用され、特にＳＣ-ＥＤＭＡ、ＯＦＤＭ、周波数分割多重接続(Frequency Division Multiple Access：ＦＤＭＡ)、ＤＦＴ-Ｓ-ＯＦＤＭ、ＤＦＴ-拡散ＯＦＤＭＡ、ＳＣ-ＯＦＤＭＡ、及びＳＣ-ＯＦＤＭに適用される。
本発明は、同一のＵＬ ＳＡが連続的ＰＲＢ割り当てと非連続的ＰＲＢ割り当てに使用されることを考慮する。本発明の一実施形態において、ＵＬ ＳＡによってアドレッシング可能なＰＲＢクラスタの数は、１個(連続ＰＲＢ割り当て)及び２個(非連続ＰＲＢ割り当て)に制限される。
ＵＥは、ノードＢによってＰＵＳＣＨ送信が連続ＰＲＢ又は非連続ＰＲＢにあるか否かに関して準静的(semi-statically)に又は動的に通知されることができる。ＰＵＳＣＨ送信構造の準静的構成は、無線リソース制御(Radio Resource Control：ＲＲＣ)シグナリングのように上位階層シグナリングを通じてなされることができる。動的構成は、ＵＬ ＳＡを通じてなされることができる。
本発明の一実施形態は、次の原理に基づいて連続及び非連続ＰＲＢ割り当てをアドレッシングするために同一のＵＬ ＳＡを利用できるということが考えられる。
(ａ) ＜表１＞に示したＵＬ ＳＡの未使用ビットは、ＲＡが連続ＰＲＢ割り当てのためのもの(例えば、０の値)であるか、あるいは非連続ＰＲＢ割り当てのためのもの(例えば、１の値)であるかを示すのに使用される。次の説明において、このビットは、“ＲＡ指示”ＩＥに対応すると仮定する。これは、ＰＵＳＣＨ送信構造の動的構成のために適用可能である。それとも、ＲＲＣ構成のために、＜表１＞に示したＵＬ ＳＡの未使用ビットが使用されないまま残っている。
(ｂ)ＦＨは、非連続ＰＲＢ割り当てには適用可能でないこともある。すると、ＦＨ ＩＥの該当１ビットは、ＵＬ ＳＡの既存のＲＡ ＩＥを補完するのに使用され、あるいは他の目的のために使用されることができる。
(ｃ)“ＲＡ指示”ＩＥが非連続ＰＲＢ割り当てのためのものである場合、
ａ.ＲＡ ＩＥはＦＨ ＩＥから１ビットを含む。
ｂ.アドレッシング可能なＰＲＢは、
Figure 0006001621
個のＰＲＢのみを含み、
Figure 0006001621
個のＰＲＢは含まない。
ｃ.アドレッシング可能なＰＲＢは、Ｇ＞１ＰＲＢのＲＢグループ(ＲＢＧ)でグループ化されることができる。
ｄ.ＲＡ ＩＥのビットの半分は、第１のＰＲＢクラスタをアドレッシングするのに使用され、残りの半分は第２のＰＲＢクラスタをアドレッシングするのに使用されることができる。ＲＡ ＩＥのビット数Ｒが偶数でないと、
Figure 0006001621
ビットは第１のＰＲＢクラスタをアドレッシングし、
Figure 0006001621
ビットは第２のＰＲＢクラスタをアドレッシングする。
ｅ.第１のクラスタのＰＲＢは、最低周波数(最も低い番号のＰＲＢ)から開始して昇順にインデキシングされる反面、第２のクラスタのＰＲＢは、最高周波数(最も高い番号のＰＲＢ)から開始して降順にインデキシングされる。
付加的なダイバシティ利得が複数の送信又は受信アンテナと共に連続ＰＲＢ割り当てに対するＦＨによって達成されることに比べてわずかな程度であるため、非連続ＰＲＢ割り当てに対するＦＨはサポートされない。
非連続ＰＲＢ割り当てにおいて＜表１＞に示したＵＬ ＳＡ ＩＥの解析は、＜表２＞に示されている。本発明の一実施形態において、ＦＨがサポートされないので、ＦＨビットは、ＲＡ ＩＥを補完するために含まれ、“ＲＡ指示”ＩＥ(動的構成の場合)である未使用ビットに対する値１は、有効であると考えられる。
Figure 0006001621
動的構成について上述したように、ＲＡ指示ビットが１である場合に、ＲＡ ＩＥのビットの半分は、第１のクラスタに対する連続ＰＲＢを表すと解析され、残りの半分は、第２のクラスタに対する連続ＰＲＢを表すと解析される。さらに、ＰＲＢは、Ｇ個のＰＲＢのグループに割り当てられる。図５の設定に基づき、２個のクラスタに対する本発明の実施形態のＲＡ原理は、図８に示されている。第１のクラスタ８１０は、最も低い
Figure 0006001621
個のＰＲＢから開始し、これらは各々がＧ＝３個のＰＲＢを有するＲＢＧ１、ＲＢＧ２など(８２０)にグループ化される。第２のクラスタ８３０は、最も高い
Figure 0006001621
個のＰＲＢから開始し、これらは各々がＧ＝３個のＰＲＢを有するＲＢＧ１、ＲＢＧ２など(８４０)にグループ化される。
２個のクラスタにわたって非連続ＰＲＢ割り当てのためのＲＡ ＩＥの解析は、＜表２＞の１２ビットのＲＡ ＩＥサイズを考慮する本発明の実施形態について次に説明される。最初の６ビットは第１のクラスタのＲＢＧをアドレッシングするのに使用され、２番目の６ビットは第２のクラスタのＲＢＧをアドレッシングするのに使用される。６ビットを使用すると、アドレッシング可能な連続ＲＢＧの総個数は１０である。したがって、ＲＢＧ当たりＧ＝３のＰＲＢに対して、
Figure 0006001621
個のＰＲＢのうち最初の３０個及び最後の３０個は各々第１のクラスタと第２のクラスタでアドレッシングされ得る。
図９は、本発明の一実施形態により、図５の設定のための各クラスタでアドレッシング可能なＲＢＧを示す。第１のクラスタ９１０は最も低いものから開始して
Figure 0006001621
個のＰＲＢのうち最初の３０個で構成され、１０個のＲＢＧが構成される。第２のクラスタ９２０は、
Figure 0006001621
個のＰＲＢのうち最後の３０個で構成され、１０個のＲＢＧを構成する。各クラスタでＲＢＧをアドレッシングするためのＲＡ ＩＥでのビット数は
Figure 0006001621
個のＰＲＢのうち各ＰＲＢをキャプチャするのに十分でない可能性がある。しかしながら、アドレッシングが可能でないＰＲＢによって達成されることができないスケジューリング決定はほぼ発生しない。図９の設定のために、“ＰＲＢセット１”９３０は、アドレッシングが可能でないＰＲＢを含むが、これは、第２のクラスタがＲＢＧ１のみで構成される場合に発生する。同様に、“ＰＲＢセット２”９４０は、アドレッシングが可能でないＰＲＢで構成されるが、これは、第１のクラスタがＲＢＧ１のみで構成される場合に発生する。このような発生は、非常に非典型的であり、平均ユーザースループット及び通信システムの平均セルスループットにわずかな影響を及ぼす。
第１のクラスタのＲＢＧサイズは、第２のクラスタのＲＢＧサイズと異なることができる。例えば、第１のクラスタはＲＢＧ当たりＧ＝３個のＰＲＢを使用し、一方、第２のクラスタはＲＢＧ当たりＧ＝２個のＰＲＢを使用する。第２のクラスタに対してより小さいＲＢＧサイズを有することによって、ＲＡ ＩＥによってキャプチャされるＰＲＢの範囲が縮小する代わりにＲＡ粒度(granularity)が増加する。しかしながら、この縮小された範囲は、より大きいＲＢＧサイズを有するクラスタが実質的に全体ＢＷをアドレッシングできることを考えれば、重要でない。
図９の“ＰＲＢセット１”のように、アドレッシングが可能でないＰＲＢを有することを防ぐために、ＲＢＧサイズが増加できる。例えば、図９の設定のために、ＲＢＧサイズがＲＢＧ当たりＧ＝４個のＰＲＢに増加させ、図１０の本発明の一実施形態によって示すように、
Figure 0006001621
個のＰＲＢのうち最初の４０個及び最後の４０個のＰＲＢを各々第１のクラスタ及び第２のクラスタでアドレッシングできる。第１のクラスタ１０１０及び第２のクラスタ１０２０ともは、すべての
Figure 0006001621
個のＰＲＢに及ぶ。図１０の他の側面は、一般的に、第１のクラスタに対するものと同一のＢＷ側から開始可能な第２のクラスタに対してＲＢＧをナンバリングする。図１０の第１及び第２のクラスタの全体オーバーラップは、仮定された
Figure 0006001621
値が一致されるだけで、一般的に全体オーバーラップは期待されない。このような概念は、図１１の本発明の一実施形態によって示されており、ここで、
Figure 0006001621
値は０と同一であると解析され得る。
Figure 0006001621
の場合にも該当される、
Figure 0006001621
個のＰＲＢの全体動作ＢＷを通じてスケジューリング能力を提供するために、図１１に示すように、第１のクラスタ１１１０は動作ＢＷの最左側(下側)から開始され、第２のクラスタ１１２０は動作ＢＷの最右側(上側)から開始されることができる。ここで、ＲＢＧサイズはＧ＝４個のＰＲＢであると仮定する。ＲＡ ＩＥが
Figure 0006001621
個のＰＲＢの全体動作ＢＷにわたってＰＲＢをアドレッシングするか、あるいは
Figure 0006001621
個のＰＲＢにわたってＰＲＢをアドレッシングするかは予め定められ、あるいはブロードキャストチャンネルで１ビットを通じてＵＥに通知されることができる。第１のクラスタ１１１０及び第２のクラスタ１１２０は４０個のＰＲＢにわたっており、部分的にオーバーラップされる。アドレッシングできないＰＲＢ、“ＰＲＢセット１”１１３０と“ＰＲＢセット２”１１４０は、２個のＰＲＢのみで構成され、発生可能性はごく少ない。例えば、“ＰＲＢセット１”は第１のＲＢＧのみで第１のクラスタのスケジューリングを要求し、第２のＲＢＧはスケジューリングされず、第２のクラスタは“ＰＲＢセット１”のＰＲＢをアドレッシングする必要がある。
本発明の一実施形態により、ＵＬ ＳＡを処理するための全体ＵＥ手順は、図１２に示されている。ＵＥは、まずステップ１２１０で、ノードＢから送信されたブロードキャストチャンネルを受信し、ノードＢは、ステップ１２２０で、ＵＥに
Figure 0006001621
値(ＵＬ動作帯域幅）と
Figure 0006001621
値を通知する。ＵＥは、ステップ１２３０で、
Figure 0006001621
値を
Figure 0006001621
として計算した後に、ＵＬ ＳＡを受信するのに要求される残りのパラメータを計算する。また、ブロードキャストチャンネルは、ＲＢＧサイズＧを提供でき、あるいはこのサイズは
Figure 0006001621
値に連結されることができる。例えば、２５，５０、又は１００個のＰＲＢの
Figure 0006001621
の場合、ＲＢＧサイズは、各々Ｇ＝２、Ｇ＝３、又はＧ＝４に予め決定されることができる。
Figure 0006001621
ビットが合計
Figure 0006001621
個のＰＲＢで連続割り当てをアドレッシングする必要があるので、ＵＬ ＳＡサイズと、ＵＬ ＳＡのＲＡ ＩＥのサイズは
Figure 0006001621
値(又はＵＬ動作ＢＷ以前にブロードキャストチャンネルから獲得できるＤＬ動作ＢＷに対応する
Figure 0006001621
値)に連結される。例えば、２５、５０、又は１００個のＰＲＢの
Figure 0006001621
に対して、単一クラスタの場合に、ＲＡ ＩＥのサイズは各々９，１１、又は１３ビットである。２個のクラスタにわたったＰＵＳＣＨ送信のために、ＲＡサイズは、ＦＨ ＩＥからの１ビットで補完できる。例えば、２５、５０、又は１００個のＰＲＢの
Figure 0006001621
と、２個のクラスタにわたるＰＵＳＣＨ送信の場合、ＲＡ ＩＥのサイズは、各々１０，１２、又は１４ビットであり、これらビットの半分は、第１のクラスタに割り当てられ、半分は第２のクラスタに割り当てられる。ブロードキャストチャンネルは、ＵＬ ＳＡのＲＡ ＩＥのＰＲＢ割り当てが
Figure 0006001621
個のＰＲＢにわたる(全体ＵＬ動作ＢＷ)ＰＵＳＣＨ送信であるか、あるいは
Figure 0006001621
個のＰＲＢのみにわたるＰＵＳＣＨ送信であるかをＵＥに通知することができる。そうでないと、選択されたオプションはこのシステム動作の仕様書(specification)に含まれることができる。
本発明の実施形態は、ＵＬ ＢＷが、各々別途にアドレッシング可能なクラスタを構成する非重複帯域の数に分割できることを考慮する。ＵＬ ＢＷは、すべての
Figure 0006001621
個のＰＲＢで構成され、あるいは
Figure 0006001621
個のＰＲＢのみで構成されることができる。図１３は、本発明の一実施形態によるこの原理を示し、ここで、すべての
Figure 0006001621
個のＰＲＢが考慮され、これらは別途にアドレッシング可能なＮcl＝２又はＮcl＝３に分割される。Ｎcl＝２の場合、第１のクラスタ１３１０と第２のクラスタ１３２０は、同一のサイズを有し、各々は総９個の要素に対して８個のＲＢＧと１個のＰＲＢで構成される。Ｎcl＝３の場合、第１のクラスタ１３３０、第２のクラスタ１３４０、及び第３のクラスタ１３５０は、クラスタ当たり相互に異なる数のＲＢＧに対応する異なるサイズを有することができる。また、Ｎcl＝２の場合、ＰＲＢの総個数が同一のサイズの整数個のＲＢＧに同一に分割されないと、例えば第２のクラスタ１３４０のＲＢＧ７ １３６０のように、一部ＲＢＧは、残りのＲＢＧより少ないＰＲＢを含むことができる。
非連続ＰＲＢ割り当ての場合に＜表１＞に示されたＵＬ ＳＡ ＩＥの解析は、＜表３＞に示す。このＵＬ ＳＡが非連続ＰＲＢ割り当てのみを割り当て、連続ＰＲＢ割り当てのみに対するＵＬ ＳＡと異なるサイズを有するので、２個のＰＵＳＣＨ送信構造の各々に対する動的構成の場合にも２個のＵＬ ＳＡ間を区分するようにＩＥを有する必要はない。
Figure 0006001621
＜表１＞のＵＬ ＳＡに対する＜表３＞のＵＬ ＳＡの差異は、次のＩＥにある。
(ａ)クラスタ番号インジケータ(ＣＮＩ)：このＩＥは、＜表３＞のＵＬ ＳＡに固有であり、スケジューリングされたＰＵＳＣＨ送信に対するクラスタの数及びＲＡ ＩＥの解析に決定されるその値を表す。
(ｂ)ＲＡ：ＣＮＩ値に基づき、ＲＡ ＩＥは、２個又は３個のクラスタをアドレッシングする。ＣＮＩが２個のクラスタを表すと、ＲＡサイズが偶数である場合にＲＡビットの数は、同一の個数のビットを有する２個の部分に分割される。それとも、第１の部分は第２の部分より１ビットをさらに多く有する。ＣＮＩが３個のクラスタを示すと、ＲＡサイズが３の倍数である場合、ＲＡビットの数は、同一のビット数を有する３個の部分に分割される。それとも、中間部分は第１及び第３の部分より１ビットをさらに多く(又はさらに少なく)有する。
例えば、
Figure 0006001621
個のＰＲＢ及びＲＢＧサイズがＧ＝３個のＰＲＢである場合、各々が８個のＲＢＧ及び総９個のアドレッシング可能な要素に対する一つのＰＲＢで構成される２個のクラスタに対して１２ビット(クラスタ当たり６ビット)が要求され、図１３に示すように、３個のクラスタに対して１３ビット(第１及び第３のクラスタに対して各々４ビット及び第２のクラスタに対して５ビット)が要求される。したがって、ＲＡ ＩＥは、１３ビットが要求され、２個のクラスタである場合、これらビットのうちの一つは、０のような所定の値に設定される。
本発明の他の実施形態は、ＲＢＧサイズが割り当てられたクラスタの数に基づいていると考えられる。例えば、より小さなＲＢＧサイズはより少ない数のクラスタに割り当てられ得る。これは、本発明の一実施形態によって図１４に示されており、ここで、２個のクラスタである場合にＲＢＧサイズはＧ＝２である。３個のクラスタである場合にＲＢＧサイズはＧ＝３である。第１のクラスタ１４１０と第２のクラスタ１４２０ともは、１２個のＲＢＧと一つのＰＲＢ１４３０Ａ，１４３０Ｂで構成される。各クラスタで割り当てに要求されるビットの数は７であり、２個のクラスタをアドレッシングするために総１４個のＲＡビットが要求される。
スケジューリングＢＷの分割が２個又は３個のクラスタ以上である場合に、ＲＡＩＥに対して同一の数のビットを獲得するために、本発明の一実施形態による２個のクラスタのＲＢＧの他の分割を図１５に示す。このような分割は、各部分でできるだけ多くの要素をアドレッシングするために、ＲＡ ＩＥの２個の部分の各々でビット数の利用を極大化する。最大１０個の連続割り当て要素が６ビットでアドレッシングされ、最大１５個の連続割り当て要素が７ビットでアドレッシングされることができるため、図１５の分割は、第１のクラスタ１５１０が１０個のＲＢＧで構成され、第２のクラスタ１５２０が１５個のＲＢＧで構成されるということを考慮する。総ＲＡビットの数は１３であり、これは、図１３に示す３個のクラスタ及びＧ＝３のＲＢＧサイズと同一である。
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められる本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、形式や細部の様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
ＤＬ ダウンリンク
ＵＬ アップリンク
ＵＥ ユーザー装置
ＳＡ スケジューリング割り当て
ＲＡ リソース割り当て
ＩＥ 情報要素
ＦＨ 周波数ホッッピング
ＰＲＢ 物理的リソースブロック
ＲＲＣ 無線リソース制御
ＰＤＳＣＨ 物理的ダウンリンク共有チャンネル
ＰＵＳＣＨ 物理的アップリンク共有チャンネル
ＰＤＣＣＨ 物理的ダウンリンク制御チャンネル
ＤＬ ＳＡ ＰＤＳＣＨ受信
ＵＬ ＳＡ ＰＵＳＣＨ送信

Claims (8)

  1. 通信システムにおけるユーザー装置（ＵＥ）がノードＢと通信する方法であって、
    １ビット周波数ホッピング情報とリソース割り当てタイプ情報とリソース割り当て情報と基準信号（ＲＳ）のための巡回シフト情報を含む制御信号を前記ノードＢから受信するステップと、
    前記リソース割り当てタイプ情報が２個のリソースブロックのセットを示すと、前記１ビット周波数ホッピング情報を、対応するリソース割り当て情報の一部として使用することを決定するステップと、
    前記制御信号に含まれた前記１ビット周波数ホッピング情報と前記リソース割り当てタイプ情報と前記リソース割り当て情報に基づいてデータを送信するステップと、を含み、
    各リソースブロックのセットは、リソースブロックグループで構成され、各リソースブロックグループのサイズは、アップリンク（ＵＬ）帯域幅によって決定される
    ことを特徴とする方法。
  2. 前記リソース割り当てタイプ情報が一つのリソースブロックのセットを示す場合、前記１ビット周波数ホッピング情報は、周波数ホッピングが適用されるか否かを示す周波数ホッピングフラッグとして使用される
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 通信システムにおけるノードＢにデータを送信するユーザー装置であって、
    １ビット周波数ホッピング情報とリソース割り当てタイプ情報とリソース割り当て情報と基準信号（ＲＳ）のための巡回シフト情報を含む制御信号を前記ノードＢから受信する受信器と、
    前記リソース割り当てタイプ情報が２個のリソースブロックのセットを示すと、前記１ビット周波数ホッピング情報を、対応するリソース割り当て情報の一部として使用することを決定し、前記制御信号に含まれた前記１ビット周波数ホッピング情報と前記リソース割り当てタイプ情報と前記リソース割り当て情報に基づいてデータの送信を制御する制御器と、
    前記制御器の制御下でデータを送信する送信器と、を含み、
    各リソースブロックのセットは、リソースブロックグループで構成され、各リソースブロックグループのサイズは、アップリンク（ＵＬ）帯域幅によって決定される
    ことを特徴とする装置。
  4. 前記リソース割り当てタイプ情報が一つのリソースブロックのセットを示す場合、前記１ビット周波数ホッピング情報は、周波数ホッピングが適用されるか否かを示す周波数ホッピングフラッグとして使用される
    ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
  5. 通信システムにおけるノードＢがユーザー装置（ＵＥ）と通信する方法であって、
    １ビット周波数ホッピング情報とリソース割り当てタイプ情報とリソース割り当て情報と基準信号（ＲＳ）のための巡回シフト情報を決定するステップと、
    前記１ビット周波数ホッピング情報とリソース割り当てタイプ情報とリソース割り当て情報と巡回シフト情報を含む制御信号を前記ＵＥに送信するステップと、を含み、
    前記リソース割り当てタイプ情報が２個のリソースブロックのセットを示すと、前記１ビット周波数ホッピング情報は、対応するリソース割り当て情報の一部として使用され、前記ＵＥは、前記制御信号に含まれた前記１ビット周波数ホッピング情報と前記リソース割り当てタイプ情報と前記リソース割り当て情報に基づいてデータを送信し、
    各リソースブロックのセットは、リソースブロックグループで構成され、各リソースブロックグループのサイズは、アップリンク（ＵＬ）帯域幅によって決定される
    ことを特徴とする方法。
  6. 前記リソース割り当てタイプ情報が一つのリソースブロックのセットを示す場合、前記１ビット周波数ホッピング情報は、１ビット周波数ホッピングが適用されるか否かを示す周波数ホッピングフラッグとして使用される
    ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
  7. 通信システムにおけるユーザー装置（ＵＥ）からデータを受信するノードＢ装置であって、
    １ビット周波数ホッピング情報とリソース割り当てタイプ情報とリソース割り当て情報と基準信号（ＲＳ）のための巡回シフト情報を決定する制御器と、
    前記１ビット周波数ホッピング情報とリソース割り当てタイプ情報とリソース割り当て情報と巡回シフト情報を含む制御信号を前記ＵＥに送信する送信器と、を含み、
    前記リソース割り当てタイプ情報が２個のリソースブロックのセットを示すと、前記１ビット周波数ホッピング情報は、対応するリソース割り当て情報の一部として使用され、前記ＵＥは、前記制御信号に含まれた前記１ビット周波数ホッピング情報と前記リソース割り当てタイプ情報と前記リソース割り当て情報に基づいてデータを送信し、
    各リソースブロックのセットは、リソースブロックグループで構成
    され、各リソースブロックグループのサイズは、アップリンク（ＵＬ）帯域幅によって決定される
    ことを特徴とする装置。
  8. 前記リソース割り当てタイプ情報が一つのリソースブロックのセットを示す場合、前記１ビット周波数ホッピング情報は、周波数ホッピングが適用されるか否かを示す周波数ホッピングフラッグとして使用される
    ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
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