JP6030189B2 - ネットワークにおいてデータを送信するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、一次局から二次局にデータを送信する方法及び関連する無線局に関する。本発明は、例えば、UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)のようなモバイル通信システム又は他の通信システムに関する。

UMTSのような従来のモバイル通信システムにおいて、基地局(又はNodeB)のような一次局及びモバイル局のような二次局は、複数のチャネルによって互いに通信する。主に、一次局が二次局にデータを送信することを望む場合、一次局は、考慮される二次局に、データが送信されること及び物理リソースのどのブロックにこのデータが割り当てられたかを知らせる。物理リソースのブロックは、時間スロット及び/又は周波数副搬送波及び/又は符号であることができる。

UMTS Long Term Evolution(LTE)において、ダウンリンクデータは、図1に示されるPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)10上で送信されることができる。PDSCH上での二次局へのデータ送信を含むダウンリンク時間周波数リソース12は、PDSCH10の直前に送信される制御チャネル11(PDCCH - Physical Downlink Control Channel)上の通知メッセージによって知らせられる。

結果的に、各々の二次局は、万が一PDSCH10のうちの一つにその二次局のための幾つかのデータが存在するといけないので、PDCCH11を復号するまで、全システム帯域にわたって全てのPDSCH10をバッファする必要がある。これは、インターバルTによって図1に表される。その結果として、各々の二次局は、制御チャネルPDCCH11を復号する間、その受信機のスイッチを入れたままに保つことを必要とする。これは、エネルギー消費につながり、したがって二次局のバッテリー寿命を低下させる。

これは、連続的な又は高速なデータが二次局に送信されている場合には重大な問題にならないかもしれないが、二次局が頻繁にデータを受信しない場合には、各々のサブフレーム中のインターバルTの間に無用である可能性があるデータを受信しなければならないので、結果として重大な無用のエネルギー使用につながる可能性がある。

本発明の目的は、二次局のエネルギー消費を低減するための方法を提案することである。

本発明の他の目的は、受信機が定期的にオンとオフを切り替えられる間欠受信(Discontinuous Reception：DRX)状態に二次局が入ることを可能にすることである。

本発明のさらに別の目的は、二次局が、信号メッセージを復号している間、その受信機をオフに切り替えることを可能にすることである。

この目的のために、本発明の第１の態様によれば、一次局から二次局へデータを送信するための方法が提案され、当該方法は、一次局において、データメッセージが受信されるべきことを通知メッセージによって二次局に通知し、一次局において、前記データメッセージを送信し、前記通知メッセージの時刻に対する前記データメッセージの送信の時刻が、二次局の状態に依存する。

その結果として、二次局が例えば現在間欠受信状態にある場合、この二次局のためのデータが通知メッセージの直後に送信されないように遅延が設定されることができ、そして、二次局が通知メッセージを復号する間、二次局はその受信機をオフに切り替えることができる。したがってそれは、受信状態にない二次局の消費電力を低減することを可能にする。

さらに、受信状態にある二次局（すなわち、連続受信状態にあり、例えばサブフレームごとにデータを受信することができる二次局）に対しては、それらに対応するデータは、好ましくは通知メッセージの直後である。

本発明はさらに、本発明による方法を実行するための手段を有する二次局に関する。

本発明はさらに、本発明による方法を実行するための手段を有する一次局に関する。

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になり、それ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さらに詳細に説明される。

従来のデータ送信を表すタイムチャート。 本発明による一次局及び二次局を有するネットワークを表すブロック図。 本発明の実施の形態によるデータの送信を表すタイムチャート。

本発明は、図2に示されるような通信システム300に関し、システム300は、基地局又は進化型NodeB(eNodeB)のような一次局100、及び、モバイル局又はユーザ機器(UEとも表される)のような二次局200を有する。

無線システム300は、複数の一次局100及び/又は複数の二次局200を有することができる。一次局100は、送信手段110及び受信手段120を有する。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。二次局200は、送信手段210及び受信手段220を有する。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。一次無線局100から二次局200への送信は、第１のセットのチャネル160上で行われ、そして二次無線局200から第１の無線局100への送信は、第２のセットのチャネル260上で行われる。

一次局100が二次局200にデータを送信することを必要とする場合、一セットのダウンリンクチャネル160のうちの１つのチャネル(例えばPDSCH)を用いる。本発明に対応するサブフレームが図3に示され、PDSCH310は、複数の周波数副搬送波に分配される。データが二次局200に送信されるべき場合、一次局100は、制御チャネル(又は通知チャネル)上で二次局200にそれを通知する。この例において、制御チャネルはPDCCH311であり、PDSCH310の送信の直前に、各々のサブフレームの冒頭において、PDSCH310と同じ副搬送波上で送信される。しかしながら、制御チャネルは、対応するデータのために使用されるものとは異なる周波数副搬送波上で送信されることができる。

本発明の実施の形態に従って、一次局100は、各々の考慮される二次局の現在の状態に依存して、PDSCH310のデータスロット313を二次局200に割り当てる。その場合、考慮される二次局のためのデータメッセージの通知と送信との間の時間は、二次局の活動及び状態によって決まる。例えば、考慮される二次局が、潜在的にサブフレームごとに又は少なくとも非常に頻繁にデータを受信するために、連続受信状態又は接続モードにある場合、通知に対するデータのタイミングはあまり重要でない。この場合、割り当てが通知されたサブフレームと同じサブフレーム315中に、さらにサブフレーム315の最初のデータスロットにさえ、データスロット312を割り当てることが可能である。そうすることによって、通知とデータ送信との間に経過する時間をゼロに等しくすることができる。これは、後のデータスロットが他の状態にある二次局200のために残されることができるので有利である。

実際、二次局200がアイドル状態又は少なくとも間欠受信状態にある場合、これらの局は、消費電力を低減するために、時々それらの受信機をオンに切り替えるだけである。そのような場合、割り当ての通知直後のデータスロット313にデータが割り当てられてしまうと、これらの局は、通知メッセージを復号する間、全てのPDSCHをバッファしなければならない。これは無駄な消費電力につながり、そして間欠受信の利点が損なわれる。

それが、本発明の実施の形態において、間欠受信(DRX)状態にある二次局に割り当てられるデータでは、通知の時刻に対するデータメッセージの送信の時刻が重要である理由である。

本発明の第１の例において、割り当てられるデータスロット312は、二次局がDRX状態にある場合、割り当ての通知311とデータスロット312との間に遅延が存在するように選択される。この遅延は、そのタイムスロットが割り当ての通知と同じサブフレーム中にあり、二次局が通知フレーム全体を復号するのに十分な時間を持つように選択されることができる。したがって、DRXモードの二次局の受信機は、PDCCH311の間のみオンに切り替えられ、そして割り当てられたデータスロット312までオフである。これは、PDCCHの終了とデータの開始との間に数シンボルの間隔を残し、その時間の間、二次局は、その受信機をオフに切り替えることによって電力を節約することができる。

本発明の第２の例において、DRX状態の二次局200のための遅延は、一つ以上のサブフレームであるように選択される。これは、一次局100が、データが次のサブフレーム316のデータスロット312において送信されることを、サブフレーム315のPDCCH311において二次局200に知らせることを意味する。一サブフレームが、通知が行われるサブフレームと、間欠受信又はアイドル状態の二次局への対応するデータ送信のために割り当てられたデータスロットが配置されるサブフレームとの間の最小許容インターバルとして設定されることができる。

例えば、「データ受信」状態の二次局は、PDCCHとPDSCHとの間に設定される長さゼロの遅延を持つことができ(すなわち図1による動作)、一方、「間欠受信」状態の二次局は、図3に示されるように、設定された１サブフレームの遅延を持つことができる。そして二次局は、PDCCH送信の終了時にその受信機をオフに切り替えて、次のサブフレームのPDSCHがその二次局のための何らかのデータを含むことを復号された最初のサブフレームのPDCCHが示した場合に、次のサブフレームのPDSCHの間のみ、受信機をオンに切り替える。

この例において、通知をデータスロットから分離するサブフレームの数は１つであるが、より多くのサブフレーム、例えば2, 3...N個のサブフレームであってもよい。これは、例えば二次局が周期的間欠受信モードにある場合、すなわち二次局がP個のサブフレームごとにのみオンとオフを切り替える場合に、有利である。したがって、割り当てられたデータスロットは、通知からN個のサブフレーム後に送信されることができ、ここでNはPの倍数である。これは、遅延が任意の値kP(kは1より大きな整数)を取ることができることを意味する。そして、通知は、二次局が間欠受信サイクルに従ってその受信機をオンに切り替える一つの機会の間に受信され、そして対応するデータは、その後の同様の機会の間に受信される。この「その後の同様の機会」の間、二次局は、以前の機会のPDCCHを復号した結果として、どのくらいの間その受信機をオンに保つ必要があるかを既に知っている。

他の実施例において、間欠受信状態は、移動端末がネットワークからページングメッセージを受信することができるが有意なデータメッセージは受信しないアイドル状態であることができる。ページングメッセージは、制御チャネル311によって示されて、後のサブフレームのPDSCH310上で送信される。アイドル状態から接続状態への切り替えの際、遅延はゼロに低減される。したがって、この実施の形態において、ページングメッセージは、対応するPDCCH信号に続く遅延の後に送信され、一方、データメッセージは、対応するPDCCH信号の後、直ちに送信される。アイドル状態と接続状態との間の遷移は、移動端末のセルレベル位置及び/又はネットワークエンティティにおける二次局のための無線リソース制御(Radio Resource Control：RRC)コンテキストの作成をネットワークに示す通知情報の交換によって特徴づけられることができる。

本発明の変形例において、遅延は予め決められており、一次局及び二次局の両方にアプリオリに知られている。

本発明の他の変形例において、遅延は、一次局又は他のネットワークエンティティによって決定されて、例えばブロードキャストチャネル又は同様のチャネル上で一次局によって二次局に通知される。

本発明の他の変形例において、PDCCH上での送信の通知とデータの送信との間の遅延は、より高次のレイヤ(例えばRRC)信号によって設定される。RRC信号によって状態を切り替えるプロセスは低速である場合があるので、増加した遅延がPDCCHとPDSCHとの間の動作中に存在しても、システムが連続パケット送信で動作可能であることは有利である。そのような場合、必要な(HARQプロセスのような)再送信プロセスの最大数は、一般に、遅延の長さによって増加し、そしてこれは、二次局中に必要な全バッファサイズを増加させる。実際、遅延が長い場合、並列再送信プロセスの数は増加し、そしてバッファのサイズが増加する。全バッファサイズの増加から生じる二次局の実装上の悪影響を回避するために、再送信プロセスの数が増加する場合、各々のプロセスのためのバッファサイズは低減されることができる。これは、並列再送信プロセスの数が増加する場合に、二次局のバッファがいっぱいにならないように、これらの二次局に対して符号化率を低下させることができることを意味する。これはさらに、並列再送信プロセスに起因した必要とされるバッファサイズの増加を防止するためにメッセージサイズが低減されることができることを意味する。

本発明の他の変形例において、PDCCH上での送信の通知とデータの送信との間の遅延は、通知とデータスロットとの間の間隔として残されるサブフレームの任意の潜在的な損失を最小化するように設定される。例えば、１つのサブフレーム中の全通知容量(full signalling capacity)が、例えば一サブフレームの遅延後の後のスロットにおけるデータ送信を示すために用いられる場合、遅延が設定されていない二次局へのデータ送信のために用いられることができない一つのサブフレームが存在する。例えば低帯域幅セルにおいて通知容量が不足する場合、これは、データ送信を受信することができる二次局の総数を制限する可能性がある。本発明がページングメッセージの受信のために用いられる実施の形態において、この制限はページングメカニズムの性能を低下させる可能性がある。この例においてサブフレームの無駄を回避するための１つの態様は、割り当ての通知のために異なるセットのスロットを用いる二つ以上のセットに二次局を分けることである。一つの考えられるそれぞれのセットの割り当ては、二次局の一方のセットが奇数番のサブフレームにおいて、そして他方のセットが偶数番のサブフレームにおいて、割り当ての通知を受信することである。いずれかのセットへの二次局の割り当ては、二次局が設定されるときに定義される高次レイヤ制御信号によって、又は、UEの何らかの既存のプロパティによって(従っていかなる制御信号をも必要とせずに)、行われることができる。例えば、全ての二次局が指定された固有の識別情報を持ち、既知の識別情報の予め定められたセットが割り当ての通知のために奇数番又は偶数番のサブフレームを用いるように常に定義されるように、規則が定義されることができる。例えば、奇数の識別情報を有する二次局は、奇数のサブフレームにおいて割当ての通知を受信することができる。

本発明は、UMTSのLTEのようなモバイル通信システムに限定されず、WiMAX又はCDMA2000の発展形のような他の規格にも適用可能であることに留意すべきである。

実際、本発明は、本明細書において一例として説明されたモバイル遠隔通信システムに限定されず、任意の他の通信システムに拡張されることができる。

本明細書及び特許請求の範囲において、単数形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」等の用語は、挙げられたもの以外の他の要素又はステップが存在することを除外しない。

本発明は移動端末に対してネットワークエンティティによって行われる通知及びデータ送信に関して主に説明されたが、本発明は、ノードに対する役割の反対の又は他の割り当てにも等しく適用されることが理解される。

本開示を読むことから、当業者にとって他の変更が明らかになる。そのような変更は、無線通信技術及び送信機電力制御技術において既に知られており、本明細書に既に説明された特徴に代わって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 (33)

1. 一次局から二次局へデータを送信する方法であって、一次局において、データメッセージが受信されるべきことを通知メッセージによって二次局に通知し、一次局において、前記データメッセージを送信し、前記通知メッセージの時刻に対する前記データメッセージの送信の時刻が、二次局の状態に依存する、方法。
2. 二次局の状態が、連続受信、間欠受信、接続モード、アイドルモード、ページングモードのうちの１つである、請求項１に記載の方法。
3. 二次局が連続受信状態又は接続モード状態にある場合、前記データメッセージの送信が、前記通知メッセージの終了直後に始まる、請求項２に記載の方法。
4. 二次局が間欠受信状態、アイドルモード状態又はページングモード状態にある場合、前記データメッセージの送信の時刻が、前記通知メッセージの終了とデータ送信の開始との間に遅延が存在するような時刻である、請求項２又は請求項３に記載の方法。
5. 前記通知が行われるサブフレームと前記データメッセージが送信されるサブフレームとの間に遅延が存在し、前記遅延はN個のサブフレームに等しく、Nは整数であって最小で１であり、一サブフレームが信号機会間の最小許容インターバルである、請求項４に記載の方法。
6. 間欠受信状態が、二次局がデータを受信する予定であるサブフレーム間の期間Pによる周期であり、NがPの整数倍である、請求項５に記載の方法。
7. 二次局が間欠受信状態にある場合に前記遅延がサブフレームの一部であり、サブフレームの前記一部が、二次局が前記通知メッセージを復号することを可能にする時間以上の時間からなる、請求項４に記載の方法。
8. 前記遅延が、前記通知メッセージ前に一次局によって二次局に知らされる、請求項４に記載の方法。
9. データ送信のために複数のプロセスを伴う再送信プロトコルが用いられ、前記再送信プロトコルが、前記データメッセージが前記通知メッセージの直後に送信される場合よりも前記通知メッセージと前記データ送信との間に遅延が存在する場合のほうがプロセスの数が多いことを特徴とする、請求項４から請求項８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記プロセスの数が多いほど最大データメッセージサイズが低減される、請求項９に記載の方法。
11. 二次局が複数の二次局のセットに分けられ、一次局が、メッセージが受信されるべきことを、少なくとも一つのセットに専用のそれぞれの通知サブフレームの間に、前記セットの少なくとも一つの二次局に知らせる、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 二次局へデータを送信する一次局であって、データメッセージが受信されるべきことを通知メッセージによって二次局に通知し、前記データメッセージを二次局に送信し、前記通知メッセージの時刻に対する前記データメッセージの送信の時刻が、二次局の状態に依存する、一次局。
13. 二次局の状態が、連続受信、間欠受信、接続モード、アイドルモード、ページングモードのうちの１つである、請求項１２に記載の一次局。
14. 二次局が連続受信状態又は接続モード状態にある場合、前記データメッセージの送信が、前記通知メッセージの終了直後に始まる、請求項１３に記載の一次局。
15. 二次局が間欠受信状態、アイドルモード状態又はページングモード状態にある場合、前記データメッセージの送信の時刻が、前記通知メッセージの終了とデータ送信の開始との間に遅延が存在するような時刻である、請求項１３又は請求項１４に記載の一次局。
16. 前記通知が行われるサブフレームと前記データメッセージが送信されるサブフレームとの間に遅延が存在し、前記遅延はN個のサブフレームに等しく、Nは整数であって最小で１であり、一サブフレームが信号機会間の最小許容インターバルである、請求項１５に記載の一次局。
17. 間欠受信状態が、二次局がデータを受信する予定であるサブフレーム間の期間Pによる周期であり、NがPの整数倍である、請求項１６に記載の一次局。
18. 二次局が間欠受信状態にある場合に前記遅延がサブフレームの一部であり、サブフレームの前記一部が、二次局が前記通知メッセージを復号することを可能にする時間以上の時間からなる、請求項１５に記載の一次局。
19. 前記遅延が、前記通知メッセージ前に一次局によって二次局に知らされる、請求項１５に記載の一次局。
20. データ送信のために複数のプロセスを伴う再送信プロトコルが用いられ、前記再送信プロトコルが、前記データメッセージが前記通知メッセージの直後に送信される場合よりも前記通知メッセージと前記データ送信との間に遅延が存在する場合のほうがプロセスの数が多いことを特徴とする、請求項１５から請求項１９のいずれか一項に記載の一次局。
21. 前記プロセスの数が多いほど最大データメッセージサイズが低減される、請求項２０に記載の一次局。
22. 二次局が複数の二次局のセットに分けられ、一次局が、メッセージが受信されるべきことを、少なくとも一つのセットに専用のそれぞれの通知サブフレームの間に、前記セットの少なくとも一つの二次局に知らせる、請求項１２から請求項２１のいずれか一項に記載の一次局。
23. 一次局からデータを受信する二次局であって、データメッセージを受信すべきことを通知メッセージによって一次局から通知され、前記データメッセージを一次局から受信し、前記通知メッセージの時刻に対する前記データメッセージの受信の時刻が、二次局の状態に依存する、二次局。
24. 二次局の状態が、連続受信、間欠受信、接続モード、アイドルモード、ページングモードのうちの１つである、請求項２３に記載の二次局。
25. 二次局が連続受信状態又は接続モード状態にある場合、前記データメッセージの受信が、前記通知メッセージの終了直後に始まる、請求項２４に記載の二次局。
26. 二次局が間欠受信状態、アイドルモード状態又はページングモード状態にある場合、前記データメッセージの受信の時刻が、前記通知メッセージの終了とデータ受信の開始との間に遅延が存在するような時刻である、請求項２４又は請求項２５に記載の二次局。
27. 前記通知が行われるサブフレームと前記データメッセージが受信されるサブフレームとの間に遅延が存在し、前記遅延はN個のサブフレームに等しく、Nは整数であって最小で１であり、一サブフレームが信号機会間の最小許容インターバルである、請求項２６に記載の二次局。
28. 間欠受信状態が、二次局がデータを受信する予定であるサブフレーム間の期間Pによる周期であり、NがPの整数倍である、請求項２７に記載の二次局。
29. 二次局が間欠受信状態にある場合に前記遅延がサブフレームの一部であり、サブフレームの前記一部が、二次局が前記通知メッセージを復号することを可能にする時間以上の時間からなる、請求項２６に記載の二次局。
30. 前記遅延が、前記通知メッセージ前に一次局によって二次局に知らされる、請求項２６に記載の二次局。
31. データ受信のために複数のプロセスを伴う再送信プロトコルが用いられ、前記再送信プロトコルが、前記データメッセージが前記通知メッセージの直後に受信される場合よりも前記通知メッセージと前記データ受信との間に遅延が存在する場合のほうがプロセスの数が多いことを特徴とする、請求項２６から請求項３０のいずれか一項に記載の二次局。
32. 前記プロセスの数が多いほど最大データメッセージサイズが低減される、請求項３１に記載の二次局。
33. 二次局が、二次局の複数のセットのうちの一つに割り当てられ、メッセージを受信すべきことを、割り当てられたセットに専用の通知サブフレームの間に知らされる、請求項２３から請求項３２のいずれか一項に記載の二次局。

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