JP6312168B2 - 複数のキャリアを支援する移動通信システムで信号送受信方法及び装置 - Google Patents
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Description
また、本発明の一実施形態は、複数のキャリアを支援する移動通信システムで基地局間に複数のキャリアをアグリゲーションして信号を送受信することを可能にすることによって、ユーザ端末の信号送受信速度を向上させることができるという効果がある。
また、本発明の一実施形態は、複数のキャリアを支援する移動通信システムで基地局間キャリアアグリゲーション(inter−eNB carrier aggregation)方式を基盤で信号を送受信する方法及び装置を提案する。
図1を参照すれば、前記LTEシステムの無線アクセスネットワークは、次世代基地局(Evolved Node B、以下、eNB、Node Bまたは基地局という)105、110、115、120と移動性管理エンティティ(MME:Mobility Management Entity、以下“MME”という)125及びサービングゲートウェー(S−GW:Serving−Gateway、以下“S−GW”という)を含む。ユーザ端末(User Equipment、以下UEまたは端末(terminal)という)135は、前記eNB 105、110、115、120及びS−GW 130を介して外部ネットワークに接続する。
図2を参照すれば、LTEシステムの無線プロトコルは、端末とeNBでそれぞれパケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP:Packet Data ConvergenceProtocol、以下“PDCP”という)階層205、240、無線リンク制御(RLC:Radio Link Control、以下“RLC”という)階層210、235、媒体接続制御(MAC:Medium Access Control、以下“MAC”という)階層215、230を含む。
図3を参照すれば、1つの基地局は、一般的に様々な周波数帯域にわたって多重キャリアを送出し受信することができる。例えば、基地局305から順方向中心周波数がf1のキャリア315と順方向中心周波数がf3のキャリア310が送出されるとき、従来、1つの端末が前記2つのキャリアのうち1つのキャリアを利用してデータを送受信した。
図4を参照すれば、第1基地局405は、中心周波数がf1のキャリアを送受信し、第2基地局415は、中心周波数がf2のキャリアを送受信するとき、端末430が順方向中心周波数がf1のキャリアと順方向中心周波数がf2キャリアをアグリゲーション(結合)すれば、1つの端末が2つ以上の基地局から送受信されるキャリアをアグリゲーションする結果につながって、本発明の一実施形態では、これを“基地局間(inter−eNB)キャリアアグリゲーション(あるいは基地局間CA(Carrier Aggregation))”と命名する。本発明の一実施形態では、基地局間キャリアアグリゲーションを多重連結(Dual Connectivity;DC、以下“DC”という)という。例えば、DCが設定された(configured)というのは、基地局間キャリアアグリゲーションが設定されたこと、1つ以上のセルグループが設定されたこと、セカンダリーセルグループ(SecondaryCell Group:SCG、以下“SCG”という)が設定されたこと、サービング基地局ではない他の基地局の制御を受けるセカンダリーセル(SCell:Secondary Cell、以下“SCell”という)が少なくとも1つ設定されたこと、pSCell(primary SCell)が設定されていること、サービングeNB(SeNB:Servinge NB、以下“SeNB”という)のためのMACエンティティ(entity)が設定されていること、そして端末に2個のMACエンティティが設定されていることなどを意味することができる。
伝統的な意味として1つの基地局が送出する1つの順方向キャリアと前記基地局が受信する1つの上向きリンクキャリアが1つのセルを構成するというとき、キャリアアグリゲーションというのは、端末が同時に複数のセルを介してデータを送受信するものと理解することができる。この際、最大転送速度とアグリゲートされるキャリアの数は、正の相関関係を有する。
図5を参照すれば、一般的に、1つのユーザサービスは、1つの進化したパケットシステム(EPS:Evolved Packet System、以下“EPS”という)ベアラーによってサービスされ、1つのEPSベアラーは、1つの無線ベアラー(RadioBearer)と連結される。無線ベアラーは、PDCPとRLCで構成され、基地局間CAでは、1つの無線ベアラーのPDCP装置とRLC装置を互いに異なる基地局に位置させてデータ送受信効率を増大させることができる。この際、ユーザサービスの種類によって異なる接近方法が必要である。
下記本発明では、端末が複数個の基地局に同時に接続して通信する状況を仮定しており、端末が基地局から設定された1つのベアラーが前記複数個の基地局に分離して転送することができる状況を仮定している。本発明は、前記のような仮定で、端末が各基地局に転送するデータ量を調節する方案について提案する。
図6で、端末601が第1基地局603と第2基地局605に同時に接続する状況を仮定する。このために、端末は、まず、多重接続を支援する第1基地局にランダムアクセスなどの手続を介して連結手続を行った状況を仮定し(611)、前記連結手続を終了し後、 第1基地局から第2基地局との同時通信のための設定メッセージを受信する(613)。前記設定メッセージは、RRCConnectionReconfigurationメッセージが使用されることができ、前記設定メッセージには、第1基地局及び第2基地局との同時通信のための、各基地局の動作周波数及びセル識別子などを含むことができる。また、前記設定メッセージには、端末がデータ通信のために使用するベアラーに対する設定情報をも含まれる。
これによって、端末は、SCG基地局との通信が切れる場合にも、MCG基地局にデータを転送することによって、データ転送を続いて行うことができるようになる。
以下、本発明の実施形態によって端末が複数のカテゴリーを報告し、このうち1つのカテゴリーを適用してHARQ動作を行う方案を説明する。
表2で、「ソフトチャネルビット総個数」は、端末のバッファーサイズと関連があるだけでなく、レートマッチング動作に影響を与える。「ソフトチャネルビット総個数」をNsoftといい、「転送ブロックソフトバッファーサイズ」をNIRといい、「コードブロックソフトバッファーサイズ」をNcbというと、次の関係がある。
端末805、基地局810、MME 815で構成された移動通信システムにおいて、端末の電源がオンとされる(820)。端末は、セル検索を行い、接近が可能なセルが検索されれば、前記セルを介して基地局とRRC(Radio Resource Control)連結設定手続(RRC connection establishment procedure、規格36.331参照)を行う(825)。端末は、設定されたRRC連結を介してMMEに所定の制御メッセージを転送する(830)。前記制御メッセージは、例えばサービス開始を要請するメッセージ(SERVICE REQUEST)、あるいは最初登録を要請するメッセージ(ATTACH REQUEST)であることができる。
図9の動作を開始するに先立って、端末は、自分のカテゴリーを決定する。端末のカテゴリーは、生産段階で決定され、非揮発性内部メモリーなどに記憶されていてもよい。前述したように、端末は、少なくとも1つのカテゴリーを有する。第3カテゴリーグループに属する端末は、旧型基地局と連結されたときに備えて、旧型基地局が認知することができる第1カテゴリーグループをも有する。その後、端末の電源がオンとされれば、セルサーチ動作などを介して「キャンプオン(campon)」する適切なセルを選択し、前記セルを介してネットワーク接続過程を行う(905)。基地局は、システム情報を介して当該セルで第3カテゴリーグループ支援可否を放送することができ、端末は、第3カテゴリーグループが支援されるセルに優先的に接続する。
1005段階で、基地局は、自分とRRC連結が設定された任意の端末のカテゴリー情報を入手する。
1010段階で、基地局は、前記カテゴリー情報の種類を検査し、後続動作を決定する。前記カテゴリー情報にカテゴリー1とカテゴリー2が含まれていたら、1015段階に進行し、前記カテゴリー情報にカテゴリー1だけ含まれていたら、1025段階に進行し、前記カテゴリー情報にカテゴリー1とカテゴリー3が含まれていたら、1035段階に進行する。
1015段階で、基地局は、第2カテゴリーグループ適用条件が充足されるかを検査し、充足されたら、1020段階に進行し、充足されなければ、1025段階に進行する。第2カテゴリーグループ適用条件は、下記のうち1つになることができる。
サービングセルのうちTM10が設定されたサービングセルはなく、TM9が設定されたサービングセルが少なくとも1つ存在
端末に最大2つのサービングセルが設定され、TM9が設定されたサービングセルが少なくとも1つ存在
前記選択条件は、端末に設定された転送モードを基準にカテゴリーを選択するものである。
1025段階に進行した基地局は、端末との下向きリンクHARQ動作を行うにあたって、第1カテゴリーグループを適用してNsoftを決定する。
1030段階で、基地局は、端末のサービングセルが第3カテゴリーグループを支援するサービングセルであるかを検査し、そうではなければ、1025段階に進行し、それなら1035段階に進行する。
1035段階に進行した基地局は、端末との下向きリンクHARQ動作を行うにあたって、第3カテゴリーグループを適用してNsoftを決定する。
3GPPのRelease 12から256 QAMが支援される。256 QAMは、端末と基地局のハードウェア変更を必要とするので、すべての機器が256 QAMを支援するものではない。本発明の他の実施形態として、端末のカテゴリーと端末のリリース情報(access Stratum Release、規格36.331参照)を利用して端末が256 QAMを支援するか否かを示す方法を提示する。
本発明のさらに他の実施形態として、TTIバンドリングとSPSを設定する端末と基地局の動作を示す。
1105段階で、端末は、基地局からRRC連結再構成を指示する制御メッセージ(RRCCONNECTION RECONFIGURATION、規格36.331参照)を受信する。
1110段階で、端末は、前記制御メッセージによってRRC連結を再構成する場合、TTIバンドリングとSPSが同時に設定されるかを検査し、同時に設定されれば、1120段階に進行し、そうではなければ、1115段階に進行する。例えば、前記制御メッセージを受信する前にTTIバンドリングが設定されており、前記制御メッセージでSPS設定を指示したら、1120段階に進行する。あるいは前記制御メッセージを受信する前に、SPSが設定されており、前記制御メッセージでTTIバンドリングを適用することを指示したら、1120段階に進行する。前記2つの場合のうち1つにも該当しなければ、1115段階に進行する。SPSが設定されることは、所定のRRC制御メッセージを介して端末にSPS転送資源の周期(semiPersistSchedIntervalDL、semiPersistSchedIntervalUL規格36.331参照)とSPS転送資源が使用されるHARQプロセスに対する情報(numberOfConfSPS−Processes規格36.331参照)が提供されたことと同一の意味を有する。TTIバンドリング設定されることは、任意のRRC制御メッセージにTRUEに設定されたttiBundlingというIEが含まれていることと同一の意味である。
1115段階に進行した端末は、前記受信したRRC制御メッセージの指示に従ってRRC連結を再構成する。例えば、前記制御メッセージにTTIバンドリング設定が指示されたら、以後、所定のサービングセル(例えばPCell)でTTIバンドリングを適用する。
1120段階に進行した後、端末は、TTIバンドリングとSPSの同時設定が可能であるかを判断するために、端末は、1120段階と1130段階で所定の条件を検査する。
1120段階で、端末は、前記制御メッセージを適用したとき、端末の設定(configuration)が[設定1]になるかを検査し、[設定1]になる場合、1130段階に進行し、そうではなければ、1125段階に進行する。例えば、前記制御メッセージで[設定1]を直接的に指示する場合あるいは前記制御メッセージを受信する前に、端末の設定が既に[設定1]の場合、いずれも端末は1130段階に進行する。
少なくとも1つのSCGが設定されており(すなわちDCが設定されており)、MCGには、ただ1つの上向きリンクだけ設定(すなわちPCellだけが上向きリンクが設定され、残りの、SCellは、下向きリンクだけが設定されたサービングセル)
1125段階で、端末は、前記受信した制御メッセージあるいは現在設定が誤ったことを認知し、後続動作を行う。後続動作は、例えば下記のようなものがあり得る。
前記受信したRRC制御メッセージを無視し、RRC連結再設定手続(RRC connection reestablishment procedure、規格36.331参照)開始
前記受信したRRC制御メッセージを無視し、現在設定を維持
TTIバンドリングとSPSのうち1つの機能だけを設定し、残りの機能は、未設定。一般的にTTIバンドリングがSPSより端末の連結維持に非常に重要なので、TTIバンドリングだけを適用し、SPSは適用しない。
本発明のさらに他の実施形態としてDRX動作中の端末が下向きリンクHARQ動作を行う方法を提示する。特に、端末がHARQ再転送を受信するために駆動するHARQ RTTタイマーの長さを決定する方法を提示する。
1205段階で、端末は、サブフレームnが下記条件を充足するかを検査し、それなら1215段階に進行し、そうではなければ、1210段階に進行する。
当該サブフレームがActive Time(DRX動作中の端末がPDCCHをモニターする期間であり、規格36.321に定義されたものに従う)であり、PDCCHサブフレーム(PDCCHが送受信されるサブフレームであり、規格36.321に定義されたものに従う)であり、測定ギャップ(configured measurement gap)(規格36.331参照)の一部ではない。
前記条件がすべて充足されれば、1215段階に進行し、条件のうち1つでも充足されなければ、1210段階に進行し、次のサブフレームの動作決定時まで待機する。
1235段階で、端末は、PCellがFDDで動作するか、TDDで動作するかをチェックする。PCellがFDDで動作したら、1245段階に進行し、TDDで動作したら、1240段階に進行する。
1240段階で、端末は、PCellのUL/DL設定によってKを決定する。KとTDD UL/DL設定の間の関係は、規格36.213のテーブル10.1.3.1−1に従う。そして、HARQ RTTタイマーの値をK+4に決定する。
1245段階で、端末は、HARQ RTTタイマーのサイズを8サブフレームに決定する。
1250段階で、端末は、PSCellがFDDで動作するか、TDDで動作するかを検査し、FDDで動作したら、1245段階に進行し、TDDで動作したら、1255段階に進行する。
1255段階で、端末は、PSCellのUL/DL設定によってKを決定する。KとTDD UL/DL設定の間の関係は、規格36.213のテーブル10.1.3.1−1に従う。そしてHARQ RTTタイマーの値をK+4に決定する。
RLCは、LI(Length Indicator)というフィールドを使用してRLCパケットに収納されたPDCPパケットの最後のバイトの位置を表示する。したがって、LIの長さは、PDCPパケットの最大サイズを表現するように定義しなければならない。1つのPDCPパケットは、1つのIPパケットと対応し、IPパケットのサイズは可変的である。特にIPストリームの性格やIPストリームを提供するサーバーによってIPパケットの最大サイズは、数万バイトになってもよく、約1500バイトであってもよい。
任意の無線ベアラーがMCGベアラーからSCGベアラーに再設定される場合、前記ベアラーに対するLIのサイズは、SeNBが決定する。したがって、1つの無線ベアラー/EPSベアラーに対するLIは、前記ベアラーがMCGに設定された場合とSCGに設定された場合に、互いに異なる値を有することができる。
1305段階で、端末は、基地局からRRC連結再構成を指示する制御メッセージ(RRCCONNECTIONRE CONFIGURATION、規格36.331参照)を受信する。
1320段階に進行した端末は、前記多重ベアラーのRLC装置のLIの長さが同一に設定されているかを検査する。すなわち、SCGを介してデータを送受信するRLC装置(S−RLC)とMCGを介してデータを送受信するRLC装置(M−RLC)のLIの長さが互いに同一に設定されたかを検査する。もしそれなら、1330段階に進行し、そうではなければ、1325段階に進行する
1325段階で、端末は、前記受信した制御メッセージが誤った制御メッセージであることを認知し、後続動作を行う。後続動作は、例えば下記のようなものがあり得る。
前記受信したRRC制御メッセージを無視し、RRC連結再設定手続(RRC connection reestablishment procedure、規格36.331参照)開始
前記受信したRRC制御メッセージを無視し、現在設定を維持
意図せず、M−RLCのLIとS−RLCのLIが互いに異なる長さに設定されることを防止するために、2つのRLC装置のうち1つのRLC装置のみに対してLIの長さを指定し、残りのRLC装置に対するLIの長さは、同一のベアラーの他のRLC装置のLI長さを使用するように動作を設計することも可能である。すなわち、M−RLCに対するLI長さが既に設定されたら、S−RLCに対するLI長さ情報は、シグナリングしないか、シグナリングしても、端末が無視し、S−RLCのLI長さをM−RLCのLI長さと同一に設定するものである。
本発明では、基地局が待機モード状態にある端末に現在受信中のMBMSサービスあるいは関心があるMBMSサービスに対する情報を効果的に収集する方法及び装置に関するものである。現在LTE標準技術では、連結モード状態にある端末のみに対して前記情報を収集することができる。このために、MBMS counting過程を利用する。本発明では、待機モード状態にある端末に対しても前記情報を収集する方法を提案する。特に、待機モード端末が前記情報を基地局に報告するために、現在適用中のACBを無視するか、ランダムアクセス技法を活用することを特徴とする。
MBMSサービス領域(MBMS service area)1400は、MBSFN(Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network)転送を行うことができる多数の基地局よりなるネットワーク領域である。
データを特定端末のみに対して転送するユニキャスト方式は、一般的にPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)1510を利用する。
図16に示されたように、任意のラジオフレーム1600は、10個のサブフレーム1605よりなる。ここで、それぞれのサブフレームは、一般的なデータ送受信のために使用される「一般サブフレーム1610」と放送のために使用される「MBSFN(Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network、以下MBSFNという)サブフレーム1615」の形態が存在する。
1705段階で、端末1700は、基地局1703からSIB1を受信する。前記SIB1には、他のSIBに対するスケジューリング情報を含んでいる。したがって、他のSIBを受信するためには、SIB1を先行的に受信しなければならない。1710段階で、端末1700は、基地局1703からSIB2を受信する。SIB2のMBSFNサブフレーム設定リスト(MBSFN−SubframeConfigList IE)には、MBSFN転送目的のために使用されることができるサブフレームを指示する。MBSFN−SubframeConfigList IEには、MBSFN−SubframeConfig IEが含まれ、どのラジオフレーム(Radio frame)のどのサブフレーム(subframe)がMBSFNサブフレームになり得るかを指示する。下記の表3は、MBSFN−SubframeConfig IEの構成を示す。
‐high PriorityAccess:特殊目的のアクセス
‐mt−Access:ページングによるアクセス
‐mo−Signalling:シグナリング転送のための端末発信アクセス
‐mo−Data:データ転送のための端末発信アクセス
‐delayTolerantAccess:遅延に敏感しない、優先順位が低いアクセス(主にMTC機器に適用される)
第7実施形態では、ランダムアクセス方法を利用して、MBMS counting情報を収集する方法を提案する。前記方法では、特定のRRCメッセージを利用して、正確に特定のMBMSサービスに対する需要を調査するものではなく、プリアンブルの受信電力あるいはエネルギーを感知し、特定のMBMSサービスに対する需要を調査することを特徴とする。前記方法は、特定のMBMSサービスの需要に対する正確な数字を把握することはできないが、比較的簡単な方法を介して、特定のMBMSサービスの需要を確認することができることを特徴とする。特に、実施形態1では、RRC連結が必要であるから、特に網混雑状況では、網全体に多少負担を与えることができる方法である。実施形態2では、網混雑状況を悪化させることなく、特定のMBMSサービスの需要を確認することができる。
図23を参照すれば、前記端末装置は、MCG−MAC装置2310、制御メッセージ処理部2365、各種上位階層処理部2370、2375、2385、制御部2380、SCG−MAC装置2315、MCG−MAC装置2310、送受信機2305、PDCP装置2345、2350、2355、2360、RLC装置2320、2325、2330、2335、2340を含む。
図24を参照すれば、基地局は、MAC装置2410、制御メッセージ処理部2465、制御部2480、送受信機2405、PDCP装置2445、1850、1855、1860、RLC装置2420、1825、1830、1835、1840、スケジューラ2490を含む。
125 移動性管理エンティティ
130 サービングゲートウェー
135 端末
205、240 PDCP階層
210、235 RLC階層
215、230 MAC階層
220、225 物理階層
305 基地局
310、315 キャリア
330 端末
405 第1基地局
415 第2基地局
410、420 サービングセル
430 端末
507、515 MCG RLC
509、525 MCG−MAC
520、540 SCG RLC
530、545 SCG−MAC
1400 MBMSサービス領域
1405 MBSFN領域
1410 MBSFN領域予約セル
Claims (14)
- 無線通信システムにおける端末の方法において、
任意のサブフレームで下向きリンク伝送が指示されるか否か、または下向きリンク伝送のための資源が割り当てられているか否かを確認する段階と、
前記任意のサブフレームで下向きリンク伝送が指示されるか、または下向きリンク伝送のための資源が割り当てられている場合、Round Trip Time(RTT)タイマーを駆動する段階と、を含み、
前記任意のサブフレームがセカンダリーセルグループ(SCG:Secondary Cell Group)に属する第1セルに対するものである場合、前記RTTタイマーは、前記セカンダリーセルグループのプライマリーセカンダリーセル(PSCell:Primary Secondary Cell)のTime Division Duplex(TDD)設定情報に基づいて設定される
ことを特徴とする方法。 - 前記任意のサブフレームは、
1)active time区間内であり、
2)Physical Downlink Control Channel(PDCCH)が送受信されるサブフレームであり、
3)測定ギャップの一部区間ではない
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記セカンダリーセルグループに属する第1セルは、TDD設定された
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記任意のサブフレームがマスターセルグループ(MCG:Master Cell Group)に属する第2セルに対するものである場合、前記RTTタイマーは、前記マスターセルグループのプライマリーセル(PCell:Primary Cell)のTDD設定情報に基づいて定義された第1インデックスによって、第1インデックス+4サブフレームに設定される
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記任意のサブフレームが前記セカンダリーセルグループに属する第1セルに対するものである場合、前記RTTタイマーは、前記セカンダリーセルグループの前記PSCellのTDD設定情報に基づいて定義された第2インデックスによって、第2インデックス+4サブフレームに設定される
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記セカンダリーセルグループに属する第1セルがFrequency Division Duplex(FDD)設定された場合、前記RTTタイマーは、8サブフレームに設定される
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記マスターセルグループと前記セカンダリーセルグループは、前記端末に対してDual Connectivity(DC)で動作する
ことを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 端末において、
信号を送受信する送受信部と、
任意のサブフレームで下向きリンク伝送が指示されるか否か、または下向きリンク伝送のための資源が割り当てられているか否かを確認し、前記任意のサブフレームで下向きリンク伝送が指示されるか、または下向きリンク伝送のための資源が割り当てられている場合、Round Trip Time(RTT)タイマーを駆動する制御部と、を含み、
前記任意のサブフレームがセカンダリーセルグループ(SCG:Secondary Cell Group)に属する第1セルに対するものである場合、前記RTTタイマーは、セカンダリーセルグループのプライマリーセカンダリーセル(PSCell:Primary Secondary Cell)のTime Division Duplex(TDD)設定情報に基づいて設定される
ことを特徴とする端末。 - 前記任意のサブフレームは、
1)active time区間内であり、
2)Physical Downlink Control Channel(PDCCH)が送受信されるサブフレームであり、
3)測定ギャップの一部区間ではない
ことを特徴とする請求項8に記載の端末。 - 前記セカンダリーセルグループに属する第1セルは、TDD設定された
ことを特徴とする請求項8に記載の端末。 - 前記任意のサブフレームがマスターセルグループ(MCG:Master Cell Group)に属する第2セルに対するものである場合、前記RTTタイマーは、前記マスターセルグループのプライマリーセル(PCell:Primary Cell)のTDD設定情報に基づいて定義された第1インデックスによって、第1インデックス+4サブフレームに設定される
ことを特徴とする請求項8に記載の端末。 - 前記任意のサブフレームが前記セカンダリーセルグループに属する第1セルに対するものである場合、前記RTTタイマーは、前記セカンダリーセルグループの前記PSCellのTDD設定情報に基づいて定義された第2インデックスによって、第2インデックス+4サブフレームに設定される
ことを特徴とする請求項8に記載の端末。 - 前記セカンダリーセルグループに属する第1セルがFrequency Division Duplex(FDD)設定された場合、前記RTTタイマーは、8サブフレームに設定される
ことを特徴とする請求項8に記載の端末。 - 前記マスターセルグループと前記セカンダリーセルグループは、前記端末に対してDual Connectivity(DC)で動作する
ことを特徴とする請求項11に記載の端末。
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