ロングタームエボリューション(LTE)
WCDMA(登録商標)無線アクセス技術をベースとする第3世代の移動通信システム(3G)は、世界中で広範な規模で配備されつつある。この技術を機能強化または発展・進化させる上での最初のステップとして、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)と、エンハンストアップリンク(高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)とも称する)とが導入され、これにより、極めて競争力の高い無線アクセス技術が提供されている。
ユーザからのますます増大する需要に対応し、新しい無線アクセス技術に対する競争力を確保する目的で、3GPPは、ロングタームエボリューション(LTE)と称される新しい移動通信システムを導入した。LTEは、今後10年間にわたり、データおよびメディアの高速伝送ならびに大容量の音声サポートに要求されるキャリアを提供するように設計されている。高いビットレートを提供する能力は、LTEにおける重要な方策である。
LTE(ロングタームエボリューション)に関する作業項目(WI)の仕様は、E−UTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access(UTRA):進化したUMTS地上無線アクセス)およびE−UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network(UTRAN):進化したUMTS地上無線アクセスネットワーク)と称され、最終的にリリース8(LTEリリース8)として公開される。LTEシステムは、パケットベースの効率的な無線アクセスおよび無線アクセスネットワークであり、IPベースの全機能を低遅延かつ低コストで提供する。LTEでは、与えられたスペクトルを用いてフレキシブルなシステム配備を達成するために、スケーラブルな複数の送信帯域幅(例えば、1.4MHz、3.0MHz、5.0MHz、10.0MHz、15.0MHz、および20.0MHz)が指定されている。ダウンリンクには、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)をベースとする無線アクセスが採用されている。なぜなら、かかる無線アクセスは、低いシンボルレートのため本質的にマルチパス干渉(MPI)を受けにくく、また、サイクリックプレフィックス(CP)を使用しており、さらに、さまざまな送信帯域幅の構成に対応可能だからである。アップリンクには、SC−FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access:シングルキャリア周波数分割多元接続)をベースとする無線アクセスが採用されている。なぜなら、ユーザ機器(UE)の送信出力が限られていることを考えれば、ピークデータレートを向上させるよりも広いカバレッジエリアを提供することが優先されるからである。LTEリリース8/9では、数多くの主要なパケット無線アクセス技術(例えば、MIMO(多入力多出力)チャネル伝送技術)が採用され、高効率の制御シグナリング構造が達成されている。
LTEアーキテクチャ
図1は、LTEの全体的なアーキテクチャを示し、図2は、E−UTRANのアーキテクチャをより詳細に示している。E−UTRANは、eNodeBから構成され、eNodeBは、UE向けの、E−UTRAのユーザプレーン(PDCP/RLC/MAC/PHY)および制御プレーン(RRC)のプロトコルを終端処理する。eNodeB(eNB)は、物理(PHY)レイヤ、メディアアクセス制御(MAC)レイヤ、無線リンク制御(RLC)レイヤ、およびパケットデータ制御プロトコル(PDCP)レイヤ(これらのレイヤはユーザプレーンのヘッダ圧縮および暗号化の機能を含む)をホストする。eNBは、制御プレーンに対応する無線リソース制御(RRC)機能も提供する。eNBは、無線リソース管理、アドミッション制御、スケジューリング、交渉によるアップリンクQoS(サービス品質)の実施、セル情報のブロードキャスト、ユーザプレーンデータおよび制御プレーンデータの暗号化/復号、ダウンリンク/アップリンクのユーザプレーンパケットヘッダの圧縮/復元など、多くの機能を実行する。複数のeNodeBは、X2インタフェースによって互いに接続されている。
また、複数のeNodeBは、S1インタフェースによってEPC(Evolved Packet Core:進化したパケットコア)、より具体的には、S1−MMEによってMME(Mobility Management Entity:移動管理エンティティ)、S1−Uによってサービングゲートウェイ(SGW:Serving Gateway)に接続されている。S1インタフェースは、MME/サービングゲートウェイとeNodeBとの間の多対多関係をサポートする。SGWは、ユーザデータパケットをルーティングして転送する一方で、eNodeB間のハンドオーバー時におけるユーザプレーンのモビリティアンカーとして機能し、さらに、LTEと別の3GPP技術との間のモビリティのためのアンカー(S4インタフェースを終端させ、2G/3GシステムとPDN GWとの間でトラフィックを中継する)として機能する。SGWは、アイドル状態のユーザ機器に対しては、ダウンリンクデータ経路を終端させ、そのユーザ機器へのダウンリンクデータが到着したときにページングをトリガーする。SGWは、ユーザ機器のコンテキスト(例えば、IPベアラサービスのパラメータ、ネットワーク内部ルーティング情報)を管理および格納する。さらに、SGWは、合法傍受(lawful interception)の場合にユーザトラフィックの複製を実行する。
MMEは、LTEのアクセスネットワークの主要な制御ノードである。MMEは、アイドルモードのユーザ機器の追跡およびページング手順(再送信を含む)の役割を担う。MMEは、ベアラの有効化/無効化プロセスに関与し、さらには、最初のアタッチ時と、コアネットワーク(CN)ノードの再配置を伴うLTE内ハンドオーバー時とに、ユーザ機器のSGWを選択する役割も担う。MMEは、(HSSと対話することによって)ユーザを認証する役割を担う。非アクセス階層(NAS:Non-Access Stratum)シグナリングはMMEにおいて終端され、MMEは、一時的なIDを生成してユーザ機器に割り当てる役割も担う。MMEは、サービスプロバイダの公衆陸上移動網(PLMN:Public Land Mobile Network)に入るためのユーザ機器の認証をチェックし、ユーザ機器のローミング制約を実施する。MMEは、NASシグナリングの暗号化/整合性保護においてネットワーク内の終端点であり、セキュリティキーの管理を行う。シグナリングの合法傍受も、MMEによってサポートされる。さらに、MMEは、LTEのアクセスネットワークと2G/3Gのアクセスネットワークとの間のモビリティのための制御プレーン機能を提供し、SGSNからのS3インタフェースを終端させる。さらに、MMEは、ローミングするユーザ機器のためのホームHSSに向かうS6aインタフェースを終端させる。
LTE(リリース8)におけるコンポーネントキャリアの構造
3GPP LTE(リリース8以降)のダウンリンクコンポーネントキャリアは、時間−周波数領域において、いわゆるサブフレームに分割されている。3GPP LTE(リリース8以降)では、図3に示したように、各サブフレームが2つのダウンリンクスロットに分割されており、第1のダウンリンクスロットは、最初のいくつかのOFDMシンボルにおける制御チャネル領域(PDCCH領域)を含んでいる。各サブフレームは、時間領域における特定の数のOFDMシンボルからなり(3GPP LTE(リリース8以降)では12個または14個のOFDMシンボル)、OFDMシンボルそれぞれが、コンポーネントキャリアの帯域幅全体を範囲としている。したがって、OFDMシンボルそれぞれは、図4にも示したように、NDL RB×NRB sc個のそれぞれのサブキャリア上で送信される複数の変調シンボルからなる。
例えば、3GPP LTE(ロングタームエボリューション)において使用される、例えばOFDMを採用するマルチキャリア通信システムを考えると、スケジューラによって割り当てることのできるリソースの最小単位は、1つの「リソースブロック」である。物理リソースブロック(PRB)は、図4に例示的に示したように、時間領域におけるNDL symb個の連続するOFDMシンボル(例:7個のOFDMシンボル)と、周波数領域におけるNRB sc個の連続するサブキャリアとして定義される(例:コンポーネントキャリアの12のサブキャリア)。したがって、3GPP LTE(リリース8)においては、物理リソースブロックは、NDL symb×NRB sc個のリソース要素からなり、時間領域における1スロットと、周波数領域における180kHzに対応する(ダウンリンクリソースグリッドに関するさらなる詳細については、例えば非特許文献1の6.2節を参照)(3GPPのウェブサイトにおいて入手可能であり、参照によって本明細書に組み込まれている)。
1つのサブフレームは2つのスロットからなり、したがって、いわゆる「通常の」CP(サイクリックプレフィックス)が使用されているときにはサブフレームに14個のOFDMシンボルが存在し、いわゆる「拡張」CPが使用されているときにはサブフレームに12個のOFDMシンボルが存在する。専門用語として、以下では、サブフレーム全体にわたる、同一のNRB sc個の連続するサブキャリアに等しい時間−周波数リソースを、「リソースブロックペア」、または同じ意味で「RBペア」または「PRBペア」と称する。
用語「コンポーネントキャリア」は、周波数領域におけるいくつかのリソースブロックの組合せを意味する。LTEの将来のリリースにおいて、「コンポーネントキャリア」という用語はもはや使用されない。代わりに、この用語は「セル」に変更される。「セル」は、ダウンリンクリソースおよび任意でアップリンクリソースの組合せを意味する。ダウンリンクリソースのキャリア周波数とアップリンクリソースのキャリア周波数との連結(linking)は、ダウンリンクリソースで送信されるシステム情報に示される。
コンポーネントキャリアの構造の同様の想定は、以降のリリースにも適用される。
論理チャネルおよびトランスポートチャネル
MAC層は、論理チャネルを通じてRLC層にデータ伝送サービスを提供する。論理チャネルは、RRCシグナリングなどの制御データを伝える制御論理チャネル、またはユーザプレーンデータを伝えるトラフィック論理チャネルのいずれかである。ブロードキャスト制御チャネル(BCCH)、ページング制御チャネル(PCCH)、共通制御チャネル(CCCH)、マルチキャスト制御チャネル(MCCH)、および専用制御チャネル(DCCH)は、制御論理チャネルである。専用トラフィックチャネル(DTCH)およびマルチキャストトラフィックチャネル(MTCH)は、トラフィック論理チャネルである。
MAC層からのデータは、トランスポートチャネルを通じて物理層と交換される。データは、無線送信方式に応じてトランスポートチャネルに多重化される。トランスポートチャネルは、次のようにダウンリンクまたはアップリンクとして分類される。ブロードキャストチャネル(BCH)、ダウンリンク共有チャネル(DL−SCH)、ページングチャネル(PCH)、およびマルチキャストチャネル(MCH)は、ダウンリンクトランスポートチャネルであり、アップリンク共有チャネル(UL−SCH)およびランダムアクセスチャネル(RACH)は、アップリンクトランスポートチャネルである。
ダウンリンクおよびアップリンクそれぞれにおいて、論理チャネルとトランスポートチャネルの間で多重化が実行される。
時分割複信:TDD
LTEは、TD−SCDMA(時分割同期符号分割多重アクセス)の進化もサポートするように設計されている統一フレームワーク(harmonized framework)において周波数分割複信(FDD)モードおよび時分割複信(TDD)モードで動作することができる。TDDでは、時間領域においてアップリンク送信とダウンリンク送信が分離されるが、周波数は同じままである。
用語「複信」は、2つの装置の間の双方向通信を意味し、一方向通信と区別される。双方向の場合、各方向におけるリンクを通じての送信を、同時に(「全二重」)または交替して(「半二重」)行うことができる。
非ペア無線スペクトル(unpaired radio spectrum)におけるTDDの場合、リソースブロックおよびリソース要素の基本的な構造は図4に示してあるが、無線フレームの複数のサブフレームのうちのいくつかをダウンリンク送信に利用することができる。残りのサブフレームは、アップリンク送信またはスペシャル(特殊)サブフレームに使用される。スペシャルサブフレームは、複数のユーザ機器から(アップリンクで)送信された信号がほぼ同時にeNodeBに到着するように、アップリンク送信のタイミングを進めることを可能にするうえで重要である。信号の伝搬遅延は、(反射およびその他の類似する影響を無視すると)送信装置と受信装置との間の距離に関係するため、eNodeBに近いユーザ機器によって送信される信号は、eNodeBから遠いユーザ機器によって送信される信号よりも伝搬時間が短い。同時に到着させるためには、遠い方のユーザ機器は、近い方のユーザ機器よりも早いタイミングで信号を送信しなければならず、このことは、3GPPシステムではいわゆる「タイミングアドバンス」手順によって解決される。
この場合、TDDにおいてはさらなる要件として、送信と受信が同じキャリア周波数で行われるため、時間領域において分割してダウンリンクとアップリンクを確保する必要がある。eNodeBから遠いユーザ機器は、近いユーザ機器よりも早いタイミングでアップリンク送信を開始する必要があるが、逆に、ダウンリンク信号は、近いユーザ機器の方が遠いユーザ機器よりも早いタイミングで受信する。ダウンリンク受信からアップリンク送信に回路を切り替えることができるようにする目的で、スペシャルサブフレームにはガードタイムが定義されている。タイミングアドバンスの問題にさらに対処するため、遠いユーザ機器のガードタイムは、近いユーザ機器のガードタイムよりも長い必要がある。
3GPP LTEリリース8以降においては、このTDD構造は「フレーム構造タイプ2」として公知であり、7つの異なるアップリンク−ダウンリンク構成が定義されており、これらの構成により、さまざまなダウンリンク−アップリンク比率および切り替え周期が可能である。図5は、7つの異なるTDDアップリンク−ダウンリンク構成(番号:0〜6)の表を示しており、「D」はダウンリンクサブフレーム、「U」はアップリンクサブフレーム、「S」はスペシャルサブフレームを表す。表から理解できるように、7つの利用可能なTDDアップリンク−ダウンリンク構成は、40%〜90%のダウンリンクサブフレームを提供することができる(スペシャルサブフレームの一部はダウンリンク送信に利用可能であるため、簡潔さのためスペシャルサブフレームをダウンリンクサブフレームとして数えるとき)。
図5は、特に、5msのスイッチポイント周期(つまり、TDD構成0,1,2,6)の場合のフレーム構造タイプ2を示している。図8は、長さ10msである無線フレームと、それぞれ5msの対応する2つのハーフフレームとを示している。無線フレームは、それぞれが1msの10個のサブフレームから構成されており、サブフレームそれぞれには、図5の表によるアップリンク−ダウンリンク構成のそれぞれによって定義されているように、アップリンク、ダウンリンク、またはスペシャルの各タイプが割り当てられている。
図5から理解できるように、サブフレーム#1はつねにスペシャルサブフレームであり、サブフレーム#6は、TDD構成0,1,2,6の場合にはスペシャルサブフレームであり、TDD構成3,4,5の場合にはダウンリンクサブフレームである。スペシャルサブフレームは、3つのフィールドとして、DwPTS(ダウンリンクパイロットタイムスロット)、GP(ガード期間)、およびUpPTS(アップリンクパイロットタイムスロット)を含む。次の表は、スペシャルサブフレームに関する情報を示しており、特に、3GPP LTEリリース11において定義されているように、DwPTS(ダウンリンクパイロットタイムスロット)、GP(ガード期間)、およびUpPTS(アップリンクパイロットタイムスロット)それぞれの長さを、サンプル時間Ts=(1/30720)msの倍数として示してある。
システムにおいて適用されるTDD構成は、移動局および基地局において実行される数多くの動作、例えば、無線リソース管理(RRM)測定、チャネル状態情報(CSI)測定、チャネル推定、PDCCH検出、HARQタイミングなどに影響する。
特に、ユーザ機器は、システム情報を読み取ることで、自身の現在のセルにおけるTDD構成に関して認識し、つまり、測定用に監視するサブフレーム、CSIの測定および報告のために監視するサブフレーム、チャネル推定を取得するための時間領域フィルタリングのために監視するサブフレーム、PDCCHの検出のために監視するサブフレーム、またはUL/DL ACK/NACKフィードバックのために監視するサブフレームを認識する。
第1層/第2層(L1/L2)制御シグナリング
スケジューリング対象のユーザに、ユーザの割当てステータス、トランスポートフォーマット、およびその他のデータ関連情報(例:HARQ情報、送信電力制御(TPC)コマンド)を知らせる目的で、第1層/第2層制御シグナリングがデータと一緒にダウンリンクで送信される。第1層/第2層制御シグナリングは、サブフレーム内でダウンリンクデータと一緒に多重化される(ユーザ割当てがサブフレーム単位で変化しうるものと想定する)。なお、ユーザ割当てをTTI(送信時間間隔)ベースで実行することもでき、その場合、TTI長はサブフレームの倍数とすることができる。TTI長は、サービスエリアにおいてすべてのユーザに対して一定とする、ユーザ毎に異なる、あるいはユーザ毎に動的とすることもできる。第1層/第2層制御シグナリングは、一般的にはTTIあたり1回送信するのみでよい。一般性を失うことなく、以下では、TTIが1サブフレームに等しいものと想定する。
第1層/第2層制御シグナリングは、物理ダウンリンク制御チャネルまたは拡張物理リンクダウンリンク制御チャネルで送信される。本明細書では、一般性を失うことなく、いずれの送信チャネルもPDCCHと称する。PDCCHは、ダウンリンク制御情報(DCI)としてメッセージを伝え、DCIには、ほとんどの場合、移動局、またはユーザ機器のグループのリソース割当て情報およびその他の制御情報が含まれる。一般的には、いくつかのPDCCHを1つのサブフレーム内で送信することができる。
なお、3GPP LTEでは、アップリンクデータ送信のための割当て(アップリンクスケジューリンググラントまたはアップリンクリソース割当てとも称する)も、PDCCHで送信されることに留意されたい。
アップリンクまたはダウンリンクの無線リソースを割り当てるために第1層/第2層制御シグナリングで送られる情報は(特にLTE(−A)リリース10)、一般的には以下の項目に分類することができる。
・ ユーザ識別情報: 割り当てる対象のユーザを示す。この情報は、一般には、CRCをユーザ識別情報によってマスクすることによってチェックサムに含まれる。
・ リソース割当て情報: ユーザに割り当てられるリソース(リソースブロック:RB)を示す。なお、ユーザに割り当てられるリソースブロックの数は動的とすることができる。
・ キャリアインジケータ: 第1のキャリアで送信される制御チャネルが、第2のキャリアに関係するリソース(つまり、第2のキャリアのリソースまたは第2のキャリアに関連するリソース)を割り当てる場合に使用される。
・ 変調・符号化方式: 採用される変調方式および符号化率を決める。
・ HARQ情報: データパケットまたはその一部の再送信時に特に有用である、新規データインジケータ(NDI)や冗長バージョン(RV)など。
・ 電力制御コマンド: 割り当てられたアップリンクデータまたは制御情報の送信時の送信電力を調整する。
・ 基準信号情報: 割当てに関連する基準信号の送信または受信に使用される、適用されるサイクリックシフトや直交カバーコードインデックスなど。
・ アップリンクインデックス(「UL INDEX」)またはダウンリンク割当てインデックス(「DAI」): 割当ての順序を識別するために使用され、TDDシステムにおいて特に有用である。
・ ホッピング情報: 例えば、周波数ダイバーシチを増大させるためにリソースホッピングを適用するかどうか、および適用方法の指示情報。
・ CSI要求: 割り当てられるリソースにおけるチャネル状態情報の送信をトリガーするために使用される。
・ マルチクラスタ情報: シングルクラスタ(リソースブロックの連続的なセット)またはマルチクラスタ(連続的なリソースブロックの少なくとも2つの不連続なセット)で送信を行うかを指示して制御するために使用されるフラグである。マルチクラスタ割当ては、3GPP LTE−(A)リリース10によって導入された。
なお、上記のリストは、これらに限定されるものではなく、また、使用されるDCIフォーマットによっては、リストした情報項目すべてを各PDCCH送信に含める必要はないことに留意されたい。
ダウンリンク制御情報は、全体的なサイズと、フィールドに含まれる情報とが異なるいくつかのフォーマットの形をとる。LTEにおいて現在定義されている異なるDCIフォーマットは、以下のとおりであり、非特許文献2の第5.3.3.1節に詳しく記載されている(3GPPのウェブサイトで入手可能な最新バージョンはv12.0.0であり、参照によって本明細書に組み込まれている)。DCIフォーマットと、DCIにおいて送信される具体的な情報に関するさらなる詳細については、技術規格、または非特許文献3(参照によって本明細書に組み込まれている)の9.3章を参照されたい。
フォーマット0: DCIフォーマット0は、アップリンク送信モード1または2におけるシングルアンテナポート送信を使用するPUSCHのためのリソースグラントを送信するのに使用される。
フォーマット1: DCIフォーマット1は、単一コードワードPDSCHの送信(ダウンリンク送信モード1,2,7)のためのリソース割当てを送信するのに使用される。
フォーマット1A: DCIフォーマット1Aは、単一コードワードPDSCHの送信のためのリソース割当てをコンパクトにシグナリングする目的と、非競合ランダムアクセスのための専用プリアンブルシグネチャ(dedicated preamble signature)を移動端末に割り当てる目的とに使用される。
フォーマット1B: DCIフォーマット1Bは、ランク1送信による閉ループプリコーディングを使用してのPDSCH送信(ダウンリンク送信モード6)のためのリソース割当てをコンパクトにシグナリングするのに使用される。送信される情報はフォーマット1Aと同じであるが、それに加えて、PDSCHの送信に適用されるプリコーディングベクトルのインジケータが送信される。
フォーマット1C: DCIフォーマット1Cは、PDSCHのための割当てを極めてコンパクトに送信するのに使用される。フォーマット1Cが使用されるとき、PDSCH送信は、QPSK変調の使用に制約される。このフォーマットは、例えば、ページングメッセージをシグナリングしたり、システム情報メッセージをブロードキャストしたりするために使用される。
フォーマット1D: DCIフォーマット1Dは、マルチユーザMIMOを使用してのPDSCH送信のためのリソース割当てをコンパクトにシグナリングするのに使用される。送信される情報は、フォーマット1Bの場合と同じであるが、プリコーディングベクトルのインジケータのビットのうちの1つの代わりに、データシンボルに電力オフセットが適用されるかを示すための1個のビットが存在する。この構成は、2基のユーザ機器の間で送信電力が共有されるか否かを示すために必要である。LTEの今後のバージョンでは、この構成は、より多くの数のユーザ機器の間で電力を共有する場合に拡張されうる。
フォーマット2: DCIフォーマット2は、閉ループMIMO動作の場合にPDSCHのためのリソース割当てを送信するのに使用される。
フォーマット2A:DCIフォーマット2Aは、開ループMIMO動作の場合にPDSCHのためのリソース割当てを送信するのに使用される。送信される情報はフォーマット2の場合と同じであるが、異なる点として、eNodeBが2つの送信アンテナポートを有する場合、プリコーディング情報は存在せず、4つのアンテナポートの場合、送信ランクを示すために2ビットが使用される。
フォーマット2B: リリース9において導入され、デュアルレイヤ・ビームフォーミングの場合にPDSCHのためのリソース割当てを送信するために使用される。
フォーマット2C: リリース10において導入され、閉ループシングルユーザMIMO動作またはマルチユーザMIMO動作(最大8レイヤ)の場合にPDSCHのためのリソース割当てを送信するために使用される。
フォーマット2D: リリース11において導入され、最大8レイヤの送信に使用され、主としてCoMP(協調マルチポイント)において使用される。
フォーマット3および3A: DCIフォーマット3および3Aは、それぞれ、2ビットまたは1ビットの電力調整を有する、PUCCHおよびPUSCHのための電力制御コマンドを送信するのに使用される。これらのDCIフォーマットは、ユーザ機器のグループのための個々の電力制御コマンドを含む。
フォーマット4: DCIフォーマット4は、アップリンク送信モード2における閉ループ空間多重化送信を使用する、PUSCHのスケジューリングに使用される。
次の表は、例示を目的として、50個のリソースブロックのシステム帯域幅と、eNodeBにおける4つのアンテナを想定した場合における、いくつかの利用可能なDCIフォーマットと一般的なビット数の概要を示している。右側の列に示したビット数は、その特定のDCIのCRCのビットを含む。
ユーザ機器がPDCCH送信を正常に受信したかを自身で識別できるようにする目的で、各PDCCH(つまり、DCI)に付加される16ビットのCRCによって誤り検出が提供される。さらには、ユーザ機器が自身を対象とするPDCCHを識別できることが必要である。このことは、理論的には、PDCCHペイロードに識別子を追加することによって達成できる。しかしながら、「ユーザ機器の識別情報」によってCRCをスクランブルする方がより効率的であり、追加のオーバーヘッドが節約される。CRCの計算およびスクランブリングは、非特許文献2(この文書は参照によって本明細書に組み込まれている)の5.3.3.2節「CRC attachment」において3GPPによって詳細に定義されているように行うことができる。この節には、巡回冗長検査(CRC)を通じてDCI送信に誤り検出を導入する方法が記載されている。簡潔に要約すると以下のようになる。
ペイロード全体を使用して、CRCパリティビットを計算する。パリティビットを計算して付加する。ユーザ機器の送信アンテナの選択が設定されていない、または適用可能ではない場合、付加した後、CRCパリティビットを対応するRNTIによってスクランブルする。
さらに、スクランブリングは、非特許文献2から明らかであるように、ユーザ機器の送信アンテナの選択にも依存しうる。ユーザ機器の送信アンテナの選択が設定されていない、または適用可能ではない場合、付加した後、CRCパリティビットを、アンテナ選択マスクおよび対応するRNTIによってスクランブルする。いずれの場合にも、スクランブリング処理にRNTIが関与するため、簡潔さのため、および一般性を失うことなく、実施形態の以下の説明では、CRCがRNTIによってスクランブルされる(および必要な場合にデスクランブルされる)ものと記載されているが、例えばアンテナ選択マスクなどのさらなる要素もスクランブリング処理において使用されうることを理解されたい。
したがって、ユーザ機器は、「ユーザ機器の識別情報」を適用することによってCRCをデスクランブルし、CRC誤りが検出されない場合、ユーザ機器は、そのPDCCHが自身を対象とする制御情報を伝えているものと判断する。CRCを識別情報によってスクランブルする上述したプロセスにおいては、「マスキング」および「デマスキング」という用語も使用される。
DCIのCRCをスクランブルする上述した「ユーザ機器の識別情報」は、SI−RNTI(システム情報無線ネットワーク一時識別子)とすることもでき、このSI−RNTIは、「ユーザ機器の識別情報」ではなく、送信される情報のタイプ(この場合にはシステム情報)に関連付けられる識別子である。SI−RNTIは、通常では仕様において決定され、したがってすべてのユーザ機器においてあらかじめ既知である。
さまざまな目的に使用されるさまざまなタイプのRNTIが存在する。非特許文献4の7.1章から引用した次の表は、さまざまな16ビットRNTIおよびその用途の概要を示している。
DCI送信に応えてのアップリンク送信のタイミング
あるサブフレームにおいて受信されるDCIによって送信されるアップリンクリソース割当てと、PUSCHでの対応するアップリンク送信との間には、事前定義された特定のタイミング関係が存在する。詳細については、非特許文献5の8章「UE procedure for transmitting the physical uplink shared channel」に記載されており、この文書は参照によって本明細書に組み込まれている。
物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)で送信するためのアップリンクグラント(つまり、リソース割当て)を目的として、PDCCHは、(ユーザ)データのためのPUSCHリソースを割り当てる。LTE FDDの場合、割り当てられたPUSCH送信は、そのアップリンクグラントがPDCCHで送信されたサブフレームを基準として4つのサブフレームだけ後に(オフセットして)行われる。LTE TDDの場合、割り当てられたPUSCH送信は、そのアップリンクグラントがPDCCHで送信されたサブフレームを基準として少なくとも4つのサブフレームだけ後に(オフセットして)行われる。
具体的には、図7は、TDD構成0〜6におけるパラメータkを定義しており、kは、サブフレームnにおいて受信されたアップリンクリソース割当てに応えての対象のアップリンクサブフレームを求めるための正のサブフレームオフセットを示す。この図7は、非特許文献5の表8−2と非特許文献5の8.0節における関連する説明とに基づいている。例えば、TDD構成1のサブフレームn=1の場合、パラメータkは6であり、つまり、TDD構成1のサブフレーム1において受信されたアップリンクリソース割当ては、TDD構成1のサブフレーム1+6=7を対象としており、サブフレーム7は実際にアップリンクサブフレームである。
重要な点として、図7によるTDD構成0では、1つまたは複数のサブフレームオフセットを選択することができ、以下ではこのことについて、DCI送信のアップリンクインデックス(UL Index)フィールドに関連してさらに詳しく説明する。
アップリンクインデックスフィールド
DCIフォーマット0および4の仕様では、TDD構成0の場合にアップリンクグラントにアップリンク(UL)インデックスビットと称される2ビットが含まれることが規定されている。図5から理解できるように、TDD構成0では、10個のサブフレームのうち4つのサブフレームがダウンリンクサブフレームまたはスペシャルサブフレームとして定義されており、したがってDCIを送信することができ(「D」および「S」サブフレーム)、10個のサブフレームのうち6つのサブフレームがアップリンクサブフレームとして定義されており、したがってPUSCHを送信することができる(「U」サブフレーム)。4つのDCIサブフレームから6つのアップリンクサブフレームを割り当てることができるようにする目的で、図7におけるDCI−PUSCHタイミング関係には、与えられたDCI送信に対して、送信用に許可されるアップリンクサブフレームを求めるための複数のタイミングオフセットが提供されている。
複数のタイミングオフセットからの選択を容易にするため、アップリンクインデックスビットを含める。図7にリストされている最初のオフセットおよび2番目のオフセットのうち、アップリンクインデックスビットの値に応じて、最初のオフセット、2番目のオフセット、または最初および2番目の両方のオフセットを、適用されるオフセットとして求め、これにより、図7にリストされている一方のオフセットに対応する1つのアップリンク送信、または両方のオフセットに対応する2つのアップリンク送信が許可される。
例えば、TDD構成0、サブフレームn=0の場合、図7に定義されている候補オフセットは「4,7」である。DCIフォーマット0または4において受信されたアップリンクインデックスビット(MSB,LSB)が値「(1,0)」を示す場合、対応するアップリンク送信のオフセットkは4として求められ、したがってサブフレーム0+4=4におけるアップリンク送信が許可される。アップリンクインデックスビットが値「(0,1)」を示す場合、対応するアップリンク送信のオフセットkは7として求められ、したがってサブフレーム0+7=7におけるアップリンク送信が許可される。アップリンクインデックスビットが値「(1,1)」を示す場合、対応するアップリンク送信のオフセットkは4および7として求められ、したがってサブフレーム0+4=4およびサブフレーム0+7=7におけるアップリンク送信が許可される。同様に、サブフレームn=1におけるDCIフォーマット0または4の場合、グラントがサブフレーム1+6=7における送信に対応するのか、サブフレーム1+7=8における送信に対応するのか、またはサブフレーム1+6=7およびサブフレーム1+7=8の両方における送信に対応するのかが、アップリンクインデックスビットによって決まる。
ダウンリンク割当てインデックス(DAI)
TDD構成1〜6では、DCIフォーマット0および4に、アップリンクインデックスビットの代わりに2個のDAIビットが含まれる。これらのTDD構成1〜6では、アップリンクグラントの送信機会として含まれるUサブフレームの数が少ないかまたは同じであるため、DCI送信と、対応するアップリンクサブフレームとの間の多義的な関係を確立する必要がない。このことは図7に反映されており、TDD構成1〜6では、DCIが送信されうる各サブフレームnに対して示されているオフセット値kは最大でもただ1つである。
逆に、これらのTDD構成1〜6では、アップリンク送信よりも多くのダウンリンク送信が伝送されうる。したがって上記とは逆の問題として、1つのアップリンクサブフレームにおいて複数のハイブリッドARQ ACK/NACKメッセージを送信する必要がある。この影響は図6において理解することができ、後から「TDD動作におけるHARQフィードバック」のセクションでさらに説明する。
このように複数のハイブリッドARQ ACK/NACKメッセージを送信するためには、いわゆるACK/NACK多重化またはACK/NACKバンドリング(詳細については非特許文献3の23.4.3節を参照)が必要であるため、ACK/NACK送信自体のリソースを効率的にする目的で、多重化またはバンドリングするべきACK/NACKメッセージの数を端末が認識していることが好ましい。しかしながら、PDSCHのためのダウンリンク割当てを伝えるDCIシグナリングの信頼性が100%ではなく、したがって送信されたDCIが、対象とする受信機によって(正しく)検出されない(つまり、「消失する」または「失われる」)場合が起こりうるため、問題が生じる。DCI送信の設計に起因して、受信機は、このように「失われた」または「消失した」ことを認識せず、したがって基地局によって予期されるACK/NACKメッセージの数を誤って想定することがある。この問題の回避を支援する目的で、DCIメッセージにダウンリンク割当てインデックス(DAI)が含まれる。このDAIは、(特に)TDD構成1〜6が適用される場合にDCIフォーマット0および4に含まれ、受信機がACK/NACK多重化またはACK/NACKバンドリングを実行するように予期されるサブフレームの数を示す。
アップリンクのハイブリッドARQ
同期HARQは、HARQブロックの再送信が、事前定義された周期的な間隔で行われることを意味する。したがって、受信器に再送信のスケジュールを知らせるための明示的なシグナリングは必要ない。
非同期HARQは、エアインタフェース条件に基づいて再送信をスケジューリングする際の柔軟性をもたらす。この場合は、正しい合成とプロトコル動作を可能にするために、HARQプロセスの何らかの識別をシグナリングする必要がある。3GPP LTEシステムでは、8つのプロセスを伴うHARQ動作が使用される。ダウンリンクデータを送信するためのHARQプロトコル動作は、HSDPAと同様であるか、HSDPAと全く同じになることもある。
アップリンクのHARQプロトコル動作では、再送信のスケジュール方法に2つの異なる選択肢がある。再送信は、NACKで「スケジュール」される(同期非適応型再送信とも呼ばれる)か、またはPDCCHを送信することによりネットワークによって明示的にスケジュールされる(同期適応型再送信とも呼ばれる)かのいずれか1つである。同期非適応型再送信の場合、再送信では前回のアップリンク送信と同じパラメータを使用する。すなわち、再送信は、同じ物理チャネルリソースでシグナリングされ、それぞれ同じ変調方式/トランスポートフォーマットを使用する。
同期適応型再送信はPDCCHを介して明示的にスケジュールされるので、eNodeBが再送信のために特定のパラメータを変更することが可能である。再送信は、例えば、アップリンクにおける断片化を避けるために異なる周波数リソースでスケジューリングすることも可能であり、またはeNodeBが変調方式を変更するか、あるいは再送信に使用する冗長バージョンをユーザ機器に知らせることもできる。HARQフィードバック(ACK/NACK)とPDCCHシグナリングは同じタイミングで行われることに留意されたい。したがって、ユーザ機器は、同期非適応型再送信がトリガーされるかどうか(つまり、NACKだけが受信されるかどうか)、またはeNodeBが同期適応型再送信を要求しているか(つまり、PDCCHがシグナリングされるか)どうかを一度だけ確認すればよい。
TDD動作におけるHARQフィードバック
上記で説明したように、HARQでダウンリンクまたはアップリンクデータを送信する際には、受信通知(ACKまたは否定ACK)を反対方向に送って、パケットの受信が成功したか失敗したかを送信側に通知する必要がある。
FDD動作の場合は、サブフレームnにおけるデータ送信に関連する受信通知インジケータが、サブフレームn+4の時に反対方向に送信され、トランスポートが送信される瞬間と、それに対応する受信通知との間に一対一の同期したマッピングが存在する。一方、TDD動作の場合は、サブフレームは、アップリンクもしくはダウンリンクまたは特殊としてセルごとに指定され(次の章を参照されたい)、それにより、リソースグラント、データ送信、受信通知、および再送信を各自の方向に送ることができる時間を制限する。したがって、TDDのLTE設計は、1つのサブフレームで複数の受信通知を伝えるためのグループ化されたACK/NACKの送信をサポートしている。
アップリンクのHARQでは、物理ハイブリッドARQインジケータチャネル(PHICH:Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel)で複数の受信通知を(1つのダウンリンクサブフレームで)送ることは問題とならない。なぜなら、eNodeBから見ると、これは1つの受信通知が複数のUEに同時に送られる場合と大きく違わないためである。しかしながら、ダウンリンクのHARQでは、非対称性がダウンリンクの方に偏っている場合、FDDのアップリンクの制御シグナリング(PUCCH)フォーマットでは、追加のACK/NACK情報を伝えるのに不十分である。LTEにおけるTDDサブフレーム構成(下記および図5を参照されたい)はそれぞれ、HARQのためにダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとの間で事前定義された独自のそのようなマッピングを有し、このマッピングは、受信通知の遅延をできる限り小さくすることと、利用可能なアップリンクサブフレームにACK/NACKを均等に分配することとの間のバランスを実現するように設計されている。さらなる詳細が非特許文献5の7.3章に提供され、参照によって本明細書に組み込まれている。
参照によって本明細書に組み込まれている非特許文献5の10.1.3章で、TDDのHARQ−ACKフィードバック手順が説明される。
図6に再現される非特許文献5の表10.1.3−1は、無線フレームのサブフレームについてのACK/NACK/DTX応答のダウンリンクの対応関係セットのインデックスを示し、TDD構成に対応する枠の中の数は、そのサブフレームのHARQフィードバックが伝送されるサブフレームの負のオフセットを示す。例えば、TDD構成0のサブフレーム9はサブフレーム9−4=5のHARQフィードバックを伝送し、TDD構成0のサブフレーム5は実際にダウンリンクサブフレームである(図5参照)。
HARQ動作では、eNBは、再送信時に元のTBとは異なる符号化バージョンを送信することができ、そのため、UEは増分冗長(IR:incremental redundancy)合成[8]を用いて、合成の利得に加えて追加の符号化の利得を得ることができる。しかしながら、現実のシステムでは、eNBが1つのリソースセグメントで1つの特定のUEにTBを送信するが、DL制御情報が失われたためにUEがデータ送信を検出できない可能性がある。その場合には、体系的なデータをUEで入手できていないため、IR合成では、再送信を復号する性能が非常に低くなる。この問題を緩和するために、UEは、第3の状態、つまり、不連続送信(DTX:discontinuous transmission)フィードバックをフィードバックして、関連付けられたリソースセグメントでTBが検出されないことを知らせるべきである(これは復号の失敗を知らせるNACKとは異なる)。
TDD UL/DL再構成
LTEリリース11までの(リリース11を含む)、UL−DL割当てを適合させるメカニズムは、システム情報取得手順またはシステム情報変更手順に基づいており、システム情報ブロック(SIB)によって(この場合には具体的にはSIB1のTDD−configパラメータによって)、特定のTDD UL−DL構成が示される(システム情報のブロードキャストに関する詳細については、参照によって本明細書に組み込まれている非特許文献6の8.1.1節を参照されたい)。
LTEリリース8〜11に規定されているシステム情報変更手順においては、TDD UL/DL再構成のためにサポートされる時間スケールは、毎640ms以上である。ETWS(地震津波警報システム)を再利用すると、TDD UL/DL再構成のためにサポートされる時間スケールは、設定されているデフォルトのページングサイクルに応じて毎320ms以上である。
それでも、TDD UL/DL構成の半静的割当ては、瞬間的なトラフィック状況を反映することもあれば、しないこともある。アップリンク優位のトラフィック状況からダウンリンク優位のトラフィック状況に急速に変化する場合には、システム情報変更手順は動的なTDD UL/DL再構成には時間がかかり過ぎる。そのため、半静的なTDD UL/DL再構成は、瞬間的なトラフィック状況に関しては、サブフレームの利用を最大にするには時間がかかり過ぎる。
これに関して、動的なTDD UL/DL再構成がLTEリリース12との関連で広く検討されている。動的なTDD UL/DL再構成は、TDD UL/DL構成を現在のトラフィック需要に適合させることが期待され、例えば、アップリンクまたはダウンリンクの通信や隣接セルとの通信への干渉を緩和するために、より多くのダウンリンクサブフレームを動的に生成してダウンリンク帯域幅を増すことや、より多くの空白のアップリンクサブフレームを動的に生成することが期待される。
特に、LTEリリース12では、動的なTDD UL/DL再構成のための明示的なシグナリング(つまり、PDCCHを介してのDCIに基づくシグナリング)がサポートされる。このシグナリングメカニズムでは、通信システム内でTDD UL/DL再構成に関する情報を小さい遅延で配信することが可能であり、移動局/基地局は、大きな遅延なしにTDD UL/DL構成を再設定することができる。
動的なTDD UL/DL再構成では、上記に定義されているシステムの制約下で、TDD構成それぞれにおいて定義される、DCIとPUSCHとの間のタイミング関係の不適合性と、PDSCHとHARQ−ACKとの間のタイミング関係の不適合性とを克服しなければならない。したがって、アップリンクサブフレーム、ダウンリンクサブフレーム、およびスペシャルサブフレームを、DCI信号によって送信されるUL/DL構成(「運用されているUL/DL構成」)に基づいて決定し、DCI−PUSCHタイミング関係(「アップリンクHARQ基準構成」)を、SIB1に示されるUL/DL構成によって決定し、PDSCHとHARQ−ACKのタイミング関係(「アップリンクHARQ基準構成」)を、RRCパラメータによって設定する(UL/DL構成2,4,または5を表すことができる)ことが考えられる。
一例として、図9は、アップリンクHARQ基準構成がUL/DL構成0であり、運用されているUL/DL構成がUL/DL構成1である場合を示している。図9は、アップリンクHARQ基準構成によって定義されるタイミングと、運用されているUL/DL構成に従ってアップリンク送信に利用可能であるサブフレームとの間の関係を示している。UL/DL構成0ではサブフレーム0,1,5,6に対して2つのオフセット値がサポートされるため、これらのサブフレームからは2本の点線の矢印が出ている。したがって、サブフレーム0において送信されるDCIと、サブフレーム1において送信されるDCIとによって、サブフレーム7におけるPUSCH送信が許可されることがあり、さらに、サブフレーム1において送信されるDCIによって、サブフレーム7もしくはサブフレーム8またはその両方におけるPUSCH送信が許可されることがある。特に、後者の多義性を解決する目的で、対応するDCIにおいてアップリンクインデックスビットが利用可能である必要がある。
問題点の説明
アップリンクインデックスビットおよびDAIビットが存在することによって、非特許文献2におけるDCIフォーマット0および4の定義に起因して1つの問題が生じる(以下は非特許文献2からの引用であり、一部にカギ括弧を付してある)。
アップリンク(UL)インデックス: [3]の5.1.1.1節、7.2.1節、8節、および8.4節に定義されている2個のビット(「このフィールドはアップリンク−ダウンリンク構成0でのTDD動作の場合にのみ存在する」)。
ダウンリンク割当てインデックス(DAI): [3]の7.3節に定義されている2個のビット(「このフィールドはアップリンク−ダウンリンク構成1〜6でのTDD動作の場合にのみ存在する」)。
これらの定義を前述した再構成のケースにそのまま適用するとき、説明を簡潔にするため、当業者には、運用されているUL/DL構成が、仕様書に示されている「TDD動作」であることが認識されるものと想定する。結果として、運用されているUL/DL構成としてUL/DL構成1〜6を使用する一般的な場合、DCIフォーマット0および4には2個のDAIビットが含まれるがアップリンクインデックスビットは含まれない。このことは妥当と考えられ、なぜならDAIは、ダウンリンクデータ送信に関連するHARQ−ACKフィードバックの問題を軽減するように支援するものであり、HARQ−ACKフィードバックの問題は、運用されるTDD UL/DL構成を適用するうえで1つの重要なシナリオであるためである。
レガシーユーザ機器のパフォーマンスを低下させないためには、レガシーユーザ機器は、多数のアップリンクサブフレームを提供するUL/DL構成(UL/DL構成0など)を運用することが好ましい。しかしながら図9において理解できるように、UL/DL構成0では、DCI−PUSCHタイミング関係が一義的に定義されず、したがって通常ではアップリンクインデックスビットが必要である。しかしながら、図9のようなシナリオにおいては、DCIフォーマットにアップリンクインデックスビットが含まれない。
したがって、本発明の目的は、DCIフォーマット0または4にDAIビットを含めることができるようにし、さらに、DCIフォーマット0または4にアップリンクインデックスビットが含まれないときに、動的な再構成に起因するDCIとPUSCHの間の多義性を解決することである。この方策は、良好なカバレッジと誤りに対する堅牢性を確保する(これにより、失われるDCIメッセージが減少する)目的で、DCIメッセージのサイズを適度に小さく維持するうえで特に役立つ。このことは、DCIフォーマット0の場合に特に重要であり、なぜなら、DCIフォーマット0のペイロードサイズは、ダウンリンク送信を割り当てるDCIフォーマット1Aの最小のペイロードサイズでもあるためである。言い換えれば、DCIフォーマット0のペイロードサイズが大きくなると、対応するダウンリンク送信において何らの恩恵なしにDCIフォーマット1Aのペイロードサイズを大きくする必要がある。
以下の段落では、本発明のさまざまな実施形態について説明する。例示のみを目的として、実施形態のほとんどは、3GPP LTE(リリース8/9)およびLTE−A(リリース10/11/12)の移動通信システムによる無線アクセス方式に関連して概説してあり、これらの技術については一部が上の背景技術のセクションに説明してある。
なお、本発明は、例えば、上の背景技術のセクションに説明されている3GPP LTE−A(リリース10/11/12)の通信システムなどの移動通信システムにおいて有利に使用することができるが、本発明は、この特定の例示的な通信ネットワークにおける使用に限定されないことに留意されたい。
本発明において、「第1のUL/DL構成」または「第1のアップリンク/ダウンリンク構成」と、「第2のUL/DL構成」または「第2のアップリンク/ダウンリンク構成」という用語は、TDD UL/DL構成の概念を強調するために使用されている。しかしながら、第1のUL/DL構成は、基地局との通信のために移動局を設定するための初期UL/DL構成ではないことに留意されたい。同様に、第2のUL/DL構成は、基地局との通信のために移動局がアップリンク基準タイミングを適用するときに基づく最後のUL/DL構成ではない。
具体的には、「第1のUL/DL構成」という用語は、「運用されているUL/DL構成」、つまり、それに従ってTDD通信が設定され、これにより無線フレームのサブフレームがダウンリンクサブフレーム、アップリンクサブフレーム、またはスペシャルサブフレームとして定義されるUL/DL構成、を意味するために使用されている。さらに、「第2のUL/DL構成」という用語は、「アップリンクHARQ基準構成」、つまり、それに基づいてDCI−PUSCHタイミング関係が定義されるUL/DL構成を意味するために使用されている。
本発明において、「アップリンク基準タイミング関係」という用語は、「DCI−PUSCHタイミング関係」と互換的に使用されており、DCI送信に関連するPUSCH送信を実行しなければならないときを示すタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)を定義するものと解釈されたい。特に、PUSCH送信には、先行するアップリンクグラントが必要であるため、関連するDCI送信(このDCI送信に応えてPUSCH送信が行われる)は、本質的に、アップリンクグラントを伝えるDCI送信である。この点において、本発明において言及されるDCI送信は、DCIフォーマット0またはDCIフォーマット4である。
以下では、本発明のいくつかの実施形態について詳しく説明する。これらの説明は、本発明を制限するものではなく、本発明を深く理解するため本発明の実施形態の単なる例であることを理解されたい。当業者には、請求項に記載されている本発明の一般的な原理を、異なるシナリオに適用できること、または本明細書に明示的に記載されていない方法で適用できることが認識されるであろう。したがって、さまざまな実施形態を説明する目的のために想定されている以下のシナリオは、本発明を制限するものではない。
本発明において説明されているさまざまな実施形態は、UL/DL構成について言及し、詳細には、より柔軟性の高い改良されたUL/DL構成および関連するメカニズム/プロセスを提供する。
第1の実施形態
発明の概要のセクションに関連してすでに強調したように、さまざまな実施形態は、TDD通信を第1のUL/DL構成に従って設定することができ、かつ、DCI−PUSCHタイミング関係を別の第2のUL/DL構成に基づいて定義することができるという発想に基づいている。言い換えれば、第1のUL/DL構成が、無線フレームのサブフレームを、TDD通信のためのアップリンクサブフレーム、ダウンリンクサブフレーム、またはスペシャルサブフレームとして定義するのに対して、DCI送信に応えてのPUSCH送信のタイミング関係は、別の第2のUL/DL構成に基づいて定義される。
背景技術のセクションに関連して詳細に説明したように、DCI−PUSCHタイミング関係はUL/DL構成に基づいて定義される。具体的には、UL/DL構成0の場合にはDCI−PUSCHタイミング関係が多義的であることを強調した。言い換えれば、UL/DL構成0に基づくDCI−PUSCHタイミング関係では、1つのDCI送信に応えて(つまり、関連する)PUSCH送信を行うための複数のサブフレームオフセットが示される。したがって、1つのDCI送信によって、1つまたは複数のPUSCH送信を許可することができる。この点において一般的に認識されていることとして、DCI−PUSCHタイミング関係のみでは、1つのDCI送信に応えて1つのPUSCH送信を実行するための1つのタイミング関係が一義的に識別されない。
背景技術のセクションでさらに説明したように、UL/DL構成0に従ってのTDD通信の場合、特定の情報(例えばアップリンクインデックスビット)を伝えるように特にフォーマットされたDCI送信を規定することによって、多義性が解決される。具体的には、UL/DL構成0の場合、DCI−PUSCHタイミング関係における複数のサブフレームオフセットのうちどのサブフレームオフセットが使用されるかを示す指示情報(例えばアップリンクインデックスビット)を、DCI送信に含めることが要求される。言い換えれば、この指示情報は、1つのDCI送信に応えて(1つまたは複数の)PUSCH送信を実行するためのタイミング関係を識別する。
しかしながら、これらの特にフォーマットされたDCI送信は、TDD通信がUL/DL構成0に従う場合に定義されるのみである。言い換えれば、TDD通信がUL/DL構成1〜6に従って設定されている場合、DCI送信はこの特定のフォーマットではなく、したがって、DCI−PUSCHタイミング関係におけるどのサブフレームオフセットが使用されるかを示す指示情報が含まれない。使用される1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)を示す指示情報(例えばアップリンクインデックスビット)の代わりに、DCI送信にはダウンリンク割当てインデックス(DAI)が含まれる。
この第1の実施形態によると、DCI−PUSCHタイミング関係(つまり、アップリンク基準タイミング関係)に加えて、DCI−PUSCHタイミング関係が多義的である場合に、定義される複数のタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)のうち、1つのDCI送信に応えてのPUSCH送信に使用される1つのタイミング関係を示すための補助的な対応関係を定義する。使用される1つのタイミング関係を示すこの補助的な対応関係は、関連するDCI送信が受信されたサブフレームと、設定されているUL/DL構成とに基づく。
対応関係は、DCI−PUSCHタイミング関係が多義的である場合にのみ必要であるため、定義されるDCI−PUSCHタイミング関係において、1つのDCI送信に応えてPUSCH送信を実行するための複数のタイミング関係が指定される場合のみに、補助的な対応関係を参照する。
例えば図7に示したように、TDD通信がUL/DL構成0に従って設定されている場合、DCI−PUSCHタイミング関係では、1つのDCI送信に応えてどちらか一方のPUSCH送信を行う、または組み合わされたPUSCH送信を行うための2つのサブフレームオフセットが定義されている。具体的には、UL/DL構成0においては、PUSCH送信をそれに応えて実行するべきDCI送信が受信される複数の異なるサブフレームに対して、2つのサブフレームオフセットが定義されている。
例えば、DCI送信がサブフレーム0において受信され、かつTDD通信がUL/DL構成0に従って設定されている場合、DCI−PUSCHタイミング関係によると、同じDCI送信に応えてどちらか一方のPUSCH送信を行う、または組み合わされたPUSCH送信を行うためのサブフレームオフセット4および7が示される。したがって、この例においては、DCI−PUSCHタイミング関係によると、第2のUL/DL構成0に従ってのTDD通信において、サブフレーム4(つまり、0+4)もしくはサブフレーム7(つまり、0+7)またはその両方においてPUSCH送信を行うことができる。同様に、DCI送信がサブフレーム1,5,または6において受信される場合にも、DCI−PUSCHタイミング関係によると、どちらか一方のPUSCH送信を行う、または組み合わされたPUSCH送信を行うための2つのサブフレームオフセットが示される。
したがって、DCI−PUSCHタイミング関係が第2のUL/DL構成0に基づいて定義される(DCI送信に応えてのPUSCH送信のためのサブフレームオフセットが多義的に定義される)場合にのみ、例示的な対応関係を参照する。
これに加えて、第1の実施形態の対応関係を参照する条件として、第1のUL/DL構成(このUL/DL構成に従ってTDD通信が設定される)が、第2のUL/DL構成(このUL/DL構成に基づいてDCI−PUSCHタイミング関係が定義される)と異なっていなければならない。この想定下では、第1のUL/DL構成によって指定される無線フレームのサブフレームが、適用されるDCI−PUSCHタイミング関係とは異なり、したがって、設定されているTDD通信との矛盾が生じないように、対応関係が必要である。
例えば、たとえTDD通信がUL/DL構成1に従って設定されている場合でも、UL/DL構成0に基づくDCI−PUSCHタイミング関係においては、サブフレーム0+4におけるPUSCH送信(つまり、サブフレーム0において受信されるDCI送信と、サブフレームオフセット4に応えてのPUSCH送信)が許可される。しかしながら、サブフレーム4(つまり、0+4)においてPUSCH送信を実行することはできず、なぜならUL/DL構成1ではサブフレーム4がダウンリンクサブフレームとして定義されており、したがってアップリンク送信を行うことができないためである。
より詳細には、DCI−PUSCHタイミング関係の多義性を回避するため、複数のタイミング関係のうち、DCI送信が受信されたサブフレームに応えてPUSCH送信を実際に行うことのできる(つまり、第1のUL/DL構成においてアップリンクサブフレームとして定義されているサブフレームを識別する)タイミング関係のみを示すように、対応関係を適合化する。言い換えれば、1つの(例えば一義的な)タイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)であって、それに基づいてPUSCH送信を実際に実行することのできる1つのタイミング関係が提供されるように、複数のタイミング関係のうち、第1のUL/DL構成においてアップリンクサブフレームとして定義されていないタイミング関係を、対応関係から除外する。例えば、図10に示したように、除外されるタイミング関係は「−」と示すことができ、斜線を付して表してある。
この第1の実施形態の例においては、対応関係を参照する条件として、第1のTDD通信がUL/DL構成1〜6のいずれか(つまり、第2のUL/DL構成0とは異なるUL/DL構成)に従って設定されていなければならない。
なお、対応関係は、DCI−PUSCHタイミング関係のうち事前に定義されているサブフレームオフセット(つまり、タイミング関係)に制限されることを、当業者に向けて指摘しておく。言い換えれば、事前に定義されているDCI−PUSCHタイミング関係は、TDD通信において変更されないまま維持され、したがって、DCI−PUSCHタイミング関係は、UL/DL構成0に基づいて事前に定義されたままである。この点において、対応関係は、DCI−PUSCHタイミング関係によって事前に定義されている複数のタイミング関係のうちの1つのタイミング関係を示すのみである。
この点において、事前に定義されている複数のサブフレームオフセットのいずれも、DCI送信に応えてPUSCH送信を実際に実行することのできるサブフレームを識別しないという状況が、理論的には起こりうる。しかしながら、実際にはこのような状況を排除することができ、なぜなら、事前に定義されている複数のサブフレームオフセットのいずれも、対応するPUSCH送信を実際に実行できるサブフレームを識別しないサブフレームにおいてDCI送信をスケジューリングすることを、基地局が避けることができるためである。
この第1の実施形態による例示的な対応関係は、例えば図10に示してある。特に、この例示的な対応関係は、PUSCH送信に使用される1つのタイミング関係の指示情報を含む。具体的には、この対応関係は、TDD通信をそれに従って設定することのできる複数のUL/DL構成それぞれについて、対応するDCI送信を受信することのできるサブフレームそれぞれに対する1つのタイミング関係を示す。
より詳細には、この対応関係は、2個のアップリンクインデックスビット(ULインデックスビットとも称する)の形での、1つのタイミング関係の指示情報を含む。アップリンクインデックスビットが値(1,0)を有する場合(左側のビットが最上位ビット(つまり、MSB)であり、右側のビットが最下位ビット(つまり、LSB)である)、DCI−PUSCHタイミング関係に定義されている2つのサブフレームオフセットのうち最初の(つまり、左側の)サブフレームオフセットが、PUSCH送信を実行するのに使用される。同様に、アップリンクインデックスビットが値(0,1)を有する場合、DCI−PUSCHタイミング関係に定義されている2つのサブフレームオフセットのうち2番目の(つまり、右側の)サブフレームオフセットが、PUSCH送信を実行するのに使用される。なお、現在定義されている2つのサブフレームオフセットの2番目のサブフレームオフセット(存在時)は、つねにk=7と定義されていることに留意されたい。
重要な点として、一般的には、上記のアップリンクインデックスビットはDCI送信の一部ではない。そうではなく、上記のアップリンクインデックスビットは、事前に格納される対応関係の一部であり、したがって、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係のうちの1つのタイミング関係を求める目的で参照される。さらに、事前に格納される対応関係は、送信されるのではなく、第1のUL/DL構成と、対応するDCI送信が受信されるサブフレームとに基づいて事前に決定された特定の値のアップリンクインデックスビットを想定するものと理解されたい。
結果として、事前に格納される対応関係は、背景技術のセクションにおいて説明した実装(つまり、対応する値のアップリンクインデックスビットがDCI送信に含められ、複数のDCI−PUSCHタイミング関係のうちの1つのタイミング関係を、このアップリンクインデックスビットを使用して求める)に類似する挙動につながる。
これに関連して容易に理解できる点として、2個のアップリンクインデックスビットは4つの異なる値を有することができるが、この実施形態による対応関係は、異なるサブフレームオフセットに直接関連付けられる2つの異なる値のアップリンクインデックスビットを含むのみである。この点において、この対応関係は、DCI送信に応えてPUSCH送信を実行するための、DCI−PUSCHタイミング関係によって定義される複数のタイミング関係のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)を示す。
さらに、本発明の基礎をなす発想では、複数の異なるUL/DL構成、つまり、TDD通信のための(したがって無線フレームのサブフレームを定義する)第1のUL/DL構成と、DCI−PUSCHタイミング関係のための(したがってDCI送信に応えてのPUSCH送信のサブフレームオフセットを定義する)第2のUL/DL構成とが使用されるため、この対応関係には、DCI−PUSCHタイミング関係の事前に定義されるサブフレームオフセットのいずれも、対応するPUSCH送信のための、アップリンクサブフレームとして定義されているサブフレームを指定しない組合せも含まれる。これらの組合せは、図10において斜線を付して示してある。
例えば、第2のUL/DL構成がUL/DL構成0であり(対応関係が参照されるのはUL/DL構成0の場合のみである)、かつ第1のUL/DL構成がUL/DL構成3である場合に、DCI送信がサブフレーム0において受信されるならば、このDCI送信に応えてのPUSCH送信のための対応する1つのタイミング関係は、値(1,0)を有するアップリンクインデックスビットによって示される。値(1,0)を有するアップリンクインデックスビットは、UL/DL構成0に基づくDCI−PUSCHタイミング関係において、サブフレーム0におけるDCI送信に対して定義されているサブフレームオフセット4および7のうち、最初(つまり、左側)のサブフレームオフセットが、PUSCH送信を実行するために使用されることを示す。したがって、PUSCH送信は、サブフレーム0+4において実行され、このサブフレームは、TDD通信がそれに従って設定されているUL/DL構成3によってアップリンクサブフレームとして定義されている。
さらなる例として、第2のUL/DL構成がUL/DL構成0であり、かつ第1のUL/DL構成が3である場合に、DCI送信がサブフレーム1において受信されるものと想定したときのアップリンクインデックスビットは、斜線を付して表してあり、なぜなら、UL/DL構成0に基づいて定義されるDCI−PUSCHタイミング関係の2つのサブフレームオフセット6および7は、それぞれサブフレーム7(つまり、1+6)またはサブフレーム8(つまり、1+7)を示し、これらのサブフレームはいずれもUL/DL構成3によってダウンリンクサブフレームとして定義されており、したがってこの想定上のDCI送信に応えてPUSCH送信を実行する目的には使用できないためである。しかしながら、この例においては、整合性の理由で、サブフレーム3における想定上のDCI送信に対するアップリンクインデックスビットも定義されている。
図10から理解できるように、PUSCHを割り当てるDCIを送信することのできるサブフレームに対して、対応するアップリンクインデックスビットの想定値が示されていない(または適用されないため「N/A」が示されている)場合がある(例えばUL/DL構成3でありサブフレームn=1におけるDCI送信の場合)。それ以外のサブフレームでは、第1のUL/DL構成に従ってアップリンク送信用に設定されているサブフレームにおけるアップリンク送信を一義的に割り当てることができるため、このようなサブフレームにおいて送信されるDCIに対しては、追加のタイミング関係を定義する必要はない。したがって、対応するアップリンクインデックスビットの想定値が示されていないサブフレームにおいて、PUSCHを割り当てるDCIが受信された場合、誤ったDCI検出の場合における未定義の挙動もしくは望ましくないPUSCH送信またはその両方を回避する目的で、受信機は、そのようなDCIを無視することが好ましい。
第1の実施形態の第1の例
第1の実施形態のさらに詳細な例によると、第1のUL/DL構成がUL/DL構成1であるものと想定し、第2のUL/DL構成がUL/DL構成0であるものと想定する。図11aはこの例を示している。
具体的には、第1のUL/DL構成は、無線フレームのサブフレームを、アップリンクサブフレーム、ダウンリンクサブフレーム、またはスペシャルサブフレームとして定義する。第1のUL/DL構成は、図11aの下段に、物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)に関連して示してある。
さらに、第2のUL/DL構成に基づいて、DCI−PUSCHタイミング関係(つまり、アップリンク基準タイミング関係)が定義される。DCI−PUSCHタイミング関係は、1つのDCI送信に応えて1つまたは複数のPUSCH送信を実行するための1つまたは複数のタイミング関係を定義する。DCI−PUSCHタイミング関係は、図11aに点線の矢印として示してある。
第1の実施形態のこのさらに詳細な例においては、対応するDCI送信が受信されたサブフレームに応えてのPUSCH送信のための1つのタイミング関係を求めるため、事前に格納される対応関係を参照し、この場合、アップリンク送信を割り当てるDCIにはアップリンクインデックスビットは含まれておらずDAIビットが含まれている。
具体的には、DCI送信がサブフレーム0において受信される場合、対応するPUSCH送信はサブフレーム7(つまり、0+7)において実行され、なぜなら、事前に格納される対応関係は値(0,1)のアップリンクインデックスビットを示しており、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係4および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が7であることが求められるためである。
同様に、DCI送信がサブフレーム1において受信される場合、対応するPUSCH送信はサブフレーム8(つまり、1+7)において実行され、なぜなら、事前に格納される対応関係は値(0,1)のアップリンクインデックスビットを示しており、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係6および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が7であることが求められるためである。
さらには、DCI送信がサブフレーム5およびサブフレーム6において受信される場合、対応するPUSCH送信は、それぞれサブフレーム12(つまり、5+7)およびサブフレーム13(つまり、6+7)において実行される。サブフレーム12およびサブフレーム13は、次の無線フレームのサブフレーム2およびサブフレーム3に相当する。図11aにおいて、これらのPUSCH送信は、対応する点線の矢印が指す、それぞれの番号のアップリンクサブフレームとして示されている。
第1の実施形態の第2の例
第1の実施形態の別のさらに詳細な例によると、第1のUL/DL構成がUL/DL構成2であるものと想定し、第2のUL/DL構成がUL/DL構成0であるものと想定する。図11bはこの例を示している。
第1の実施形態のこのさらに詳細な例においても、対応するDCI送信が受信されたサブフレームに応えてのPUSCH送信のための1つのタイミング関係を求めるため、事前に格納される対応関係を参照し、アップリンク送信を割り当てるDCIにはアップリンクインデックスビットは含まれておらずDAIビットが含まれている。
具体的には、DCI送信がサブフレーム0において受信される場合、対応するPUSCH送信はサブフレーム7(つまり、0+7)において実行され、なぜなら、事前に格納される対応関係は値(0,1)のアップリンクインデックスビットを示しており、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係4および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が7であることが求められるためである。
同様に、DCI送信がサブフレーム1において受信される場合、対応するPUSCH送信は同じくサブフレーム7(つまり、1+6)において実行され、なぜなら、事前に格納される対応関係は値(1,0)のアップリンクインデックスビットを示しており、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係6および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が6であることが求められるためである。
さらに、DCI送信がサブフレーム5およびサブフレーム6において受信される場合、対応するPUSCH送信は、それぞれサブフレーム12(つまり、5+7)およびサブフレーム12(つまり、6+6)において実行される。サブフレーム12およびサブフレーム13は、次の無線フレームのサブフレーム2およびサブフレーム3に相当する。
第1の実施形態の第3の例
第1の実施形態の別のさらに詳細な例によると、第1のUL/DL構成がUL/DL構成3であるものと想定し、第2のUL/DL構成がUL/DL構成0であるものと想定する。図11cはこの例を示している。
第1の実施形態のこのさらに詳細な例においても、対応するDCI送信が受信されたサブフレームに応えてのPUSCH送信のための1つのタイミング関係を求めるため、事前に格納される対応関係を参照し、アップリンク送信を割り当てるDCIにはアップリンクインデックスビットは含まれておらずDAIビットが含まれている。
具体的には、DCI送信がサブフレーム0において受信される場合、対応するPUSCH送信はサブフレーム4(つまり、0+4)において実行され、なぜなら、事前に格納される対応関係は値(1,0)のアップリンクインデックスビットを示しており、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係4および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が4であることが求められるためである。
同様に、DCI送信がサブフレーム5において受信される場合、対応するPUSCH送信はサブフレーム12(つまり、5+7)において実行され、なぜなら、事前に格納される対応関係は値(0,1)のアップリンクインデックスビットを示しており、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係6および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が7であることが求められるためである。
さらに、DCI送信がサブフレーム6において受信される場合、対応するPUSCH送信はサブフレーム13(つまり、6+7)において実行される。サブフレーム13は、次の無線フレームのサブフレーム3に相当する。さらに、PDCCHのサブフレーム1は斜線を付して表してあり、なぜなら、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係6および7のいずれも、対応するPUSCH送信を行うことのできるアップリンクサブフレームを指していないためである。したがって、PUSCHを割り当てるDCIがサブフレーム1において受信された場合、誤ったDCI検出の場合における未定義の挙動もしくは望ましくないPUSCH送信またはその両方を回避する目的で、受信機は、そのDCIを無視することが好ましい。
第1の実施形態の第4の例
第1の実施形態のさらなるさらに詳細な例によると、第1のUL/DL構成がUL/DL構成4であるものと想定し、第2のUL/DL構成がUL/DL構成0であるものと想定する。図11dはこの例を示している。
第1の実施形態のこのさらに詳細な例においても、対応するDCI送信が受信されたサブフレームに応えてのPUSCH送信のための1つのタイミング関係を求めるため、事前に格納される対応関係を参照し、アップリンク送信を割り当てるDCIにはアップリンクインデックスビットは含まれておらずDAIビットが含まれている。
具体的には、DCI送信がサブフレーム5において受信される場合、対応するPUSCH送信はサブフレーム12(つまり、5+7)において実行され、なぜなら、事前に格納される対応関係は値(0,1)のアップリンクインデックスビットを示しており、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係6および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が7であることが求められるためである。
同様に、DCI送信がサブフレーム6において受信される場合、対応するPUSCH送信はサブフレーム13(つまり、6+7)において実行され、なぜなら、事前に格納される対応関係は値(0,1)のアップリンクインデックスビットを示しており、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係6および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が7であることが求められるためである。
さらに、PDCCHのサブフレーム0および1は斜線を付して表してあり、なぜなら、DCI−PUSCHタイミング関係それぞれの複数のタイミング関係4,7または6,7のいずれも、対応するPUSCH送信を行うことのできるアップリンクサブフレームを指していないためである。したがって、誤ったDCI検出の場合における未定義の挙動もしくは望ましくないPUSCH送信またはその両方を回避する目的で、受信機は、PUSCHを割り当てるサブフレーム0または1において受信された場合、そのDCIを無視することが好ましい。
第1の実施形態の第5の例
第1の実施形態のさらに別のさらに詳細な例によると、第1のUL/DL構成がUL/DL構成5であるものと想定し、第2のUL/DL構成がUL/DL構成0であるものと想定する。図11eはこの例を示している。
第1の実施形態のこのさらに詳細な例においても、対応するDCI送信が受信されたサブフレームに応えてのPUSCH送信のための1つのタイミング関係を求めるため、事前に格納される対応関係を参照し、アップリンク送信を割り当てるDCIにはアップリンクインデックスビットは含まれておらずDAIビットが含まれている。
具体的には、DCI送信がサブフレーム5において受信される場合、対応するPUSCH送信はサブフレーム12(つまり、5+7)において実行され、なぜなら、事前に格納される対応関係は値(0,1)のアップリンクインデックスビットを示しており、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係6および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が7であることが求められるためである。
同様に、DCI送信がサブフレーム6において受信される場合、対応するPUSCH送信は同じくサブフレーム12(つまり、6+6)において実行され、なぜなら、事前に格納される対応関係は値(1,0)のアップリンクインデックスビットを示しており、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係6および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が6であることが求められるためである。
さらに、PDCCHのサブフレーム0および1は斜線を付して表してあり、なぜなら、DCI−PUSCHタイミング関係それぞれの複数のタイミング関係4,7または6,7のいずれも、対応するPUSCH送信を行うことのできるアップリンクサブフレームを指していないためである。したがって、PUSCHを割り当てるDCIがサブフレーム0または1において受信された場合、誤ったDCI検出の場合における未定義の挙動もしくは望ましくないPUSCH送信またはその両方を回避する目的で、受信機は、そのDCIを無視することが好ましい。
第1の実施形態の第6の例
第1の実施形態のさらに別のさらに詳細な例によると、第1のUL/DL構成がUL/DL構成6であるものと想定し、第2のUL/DL構成がUL/DL構成0であるものと想定する。図11fはこの例を示している。
第1の実施形態のこのさらに詳細な例においても、対応するDCI送信が受信されたサブフレームに応えてのPUSCH送信のための1つのタイミング関係を求めるため、事前に格納される対応関係を参照し、アップリンク送信を割り当てるDCIにはアップリンクインデックスビットは含まれておらずDAIビットが含まれている。
具体的には、DCI送信がサブフレーム0において受信される場合、対応するPUSCH送信はサブフレーム4(つまり、0+4)において実行され、なぜなら、事前に格納される対応関係は値(1,0)のアップリンクインデックスビットを示しており、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係4および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が4であることが求められるためである。
同様に、DCI送信がサブフレーム1において受信される場合、対応するPUSCH送信はサブフレーム7(つまり、1+6)において実行され、なぜなら、事前に格納される対応関係は値(1,0)のアップリンクインデックスビットを示しており、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係6および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が6であることが求められるためである。
さらに、DCI送信がサブフレーム5およびサブフレーム6において受信される場合、対応するPUSCH送信は、それぞれサブフレーム12(つまり、5+7)およびサブフレーム13(つまり、6+7)において実行される。サブフレーム12およびサブフレーム13は、次の無線フレームのサブフレーム2およびサブフレーム3に相当する。
さらには、この詳細な例では、UL/DL構成6によってさらなるアップリンクサブフレームとして定義されているサブフレーム8におけるPUSCH送信が結果として失われる。しかしながら、この消失は、事前に格納される対応関係の発想に関連する。DCI−PUSCHタイミング関係はUL/DL構成0に基づくため、事前に格納される対応関係は、1つのDCI送信に応えてPUSCH送信を実行するための4つの個別のサブフレームオフセットを示すことができるのみである。結果として、サブフレーム8における第5のPUSCH送信をスケジューリングする機会が失われる。
一般的には、サブフレーム8は、PUSCH送信をスケジューリングするうえで最も魅力的でないサブフレームと考えられる。結果として、上の詳細な例は、PUSCH送信をサブフレーム8において実行することを可能にする代替形態よりも有利であると考えることができる。
第一に、サブフレーム8におけるPUSCH送信では、相当な長さのスケジューリング遅延(つまり、サブフレームオフセット7)が生じる。さらに、サブフレーム8におけるPUSCH送信では、アップリンク−ダウンリンク干渉が発生しやすい。具体的には、サブフレーム8は、UL/DL構成6によってアップリンクサブフレームとして定義されており、直後のサブフレーム9がUL/DL構成6によってダウンリンクサブフレームとして定義されている。この点において、サブフレーム8におけるPUSCH送信がサブフレーム9に漏れることに起因して、アップリンク−ダウンリンク干渉が発生することがある。
しかしながら、この第1の実施形態のバリエーションによると、第1のUL/DL構成がUL/DL構成6であり、かつ第2のUL/DL構成がUL/DL構成0である場合に、アップリンクインデックスビットの半静的な設定を使用することができ、この設定によると、対応するPUSCH送信をサブフレーム7(つまり、1+6)において実行するかサブフレーム8(つまり、1+7)において実行するかを示す1個のビットを、サブフレーム1におけるDCI送信に含めることができる。この点において、この1個のビットは、想定される2個のアップリンクインデックスビットを(1,0)または(0,1)のいずれかに設定するものであり、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係6および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が6または7のいずれかであることを決定する。
この第1の実施形態の別のバリエーションによると、第1のUL/DL構成がUL/DL構成6であり、かつ第2のUL/DL構成がUL/DL構成0である場合、DCI送信と、対応するPUSCH送信との間の少なくとも1つの対応関係を、例えばRRCシグナリングを使用して好ましくは半静的に設定することができる。例えば、このような半静的なパラメータは、サブフレーム1におけるDCI送信に対応するPUSCH送信をサブフレーム7(つまり、1+6)において実行するかサブフレーム8(つまり、1+7)において実行するかを決定する。この点において、この半静的なパラメータは、想定される2個のアップリンクインデックスビットを(1,0)または(0,1)のいずれかに設定するものであり、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係6および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が6または7のいずれかであることを決定する。このバリエーションは、よりフレキシブルなスケジューラを実施することができるように、6以外の第1のUL/DL構成にも同様に拡張することができ、割当て可能なPUSCH送信が減少しうることと、このような設定機能を実装して正しく動作するかをテストするという代償を払うことで、より小さい遅延のタイミング関係を確立することができる。
第1の実施形態による移動局の動作
この第1の実施形態によると、移動局は、DCI送信に応えてPUSCH送信を実行する。この場合、移動局は、通信システムにおいて基地局と通信するために時分割複信(TDD)通信方式を利用するものと想定する。TDD通信は、事前に定義される複数のUL/DL構成のうちの少なくとも1つに基づく。
具体的には、移動局は、複数のUL/DL構成のうちの第1のUL/DL構成に従って設定される。複数のUL/DL構成それぞれは、無線フレームのサブフレームを、アップリンクサブフレーム、ダウンリンクサブフレーム、またはスペシャルサブフレームとして定義する。さらに、移動局は、複数のUL/DL構成のうちの第2のUL/DL構成に基づいてDCI−PUSCHタイミング関係を適用する。DCI−PUSCHタイミング関係は、1つのDCI送信に応えて1つまたは複数のPUSCH送信を実行するための1つまたは複数のタイミング関係を定義する。
この場合、ステップ1において、移動局は、PUSCH送信をそれに応えて実行するべきDCI送信を、サブフレームnにおいて受信する。特に、DCI送信を受信することによって、移動局はPUSCH送信を実行するようにトリガーされるため、DCI送信はアップリンクグラントを伝える、つまり、DCI送信はフォーマット0/4である。DCI送信が受信されるサブフレームnは、第1のUL/DL構成によってダウンリンクサブフレームまたはスペシャルサブフレームとして定義されている。
次いで、ステップ2において、移動局は、DCI−PUSCHタイミング関係を適用することによって、対応するDCI送信が受信されたサブフレームnに基づいて、PUSCH送信のための1つのタイミング関係kを求める。
このステップ2の一部として、移動局は、ステップ2aにおいて、第1のUL/DL構成(このUL/DL構成に従って通信が設定されている)が、第2のUL/DL構成(このUL/DL構成に基づいてDCI−PUSCHタイミング関係が定義される)と異なるかを判定する。
第1のUL/DL構成と第2のUL/DL構成とが互いに異なる(つまり、ステップ2aにおける「はい」)場合、移動局は、ステップ2bにおいて、DCI−PUSCHタイミング関係が、1つのDCI送信に応えてPUSCH送信を実行するための1つのタイミング関係を指定しているか、複数のタイミング関係を指定しているかを、さらに判定する。これに代えて、移動局は、DCI−PUSCHタイミング関係がUL/DL構成0に基づいて指定されているか否かを判定することができる。
この判定の結果も肯定である(つまり、ステップ2bにおける「はい」)場合、移動局は、DCI送信においてアップリンクインデックスビットが利用可能ではないことを認識し、この判定ステップの一部として、事前に格納される対応関係を参照する。この場合にのみ、DCI−PUSCHタイミング関係は多義的であり、したがって移動局は、PUSCH送信を実行するための1つのタイミング関係を求める目的で、事前に格納される対応関係の形での追加の情報を必要とする。
例えば、ステップ2bにおける判定結果が否定である(つまり、ステップ2bにおける「いいえ」)場合、容易に理解できるように、DCI−PUSCHタイミング関係において、PUSCH送信を実行するための1つのタイミング関係が一義的に定義され、したがって移動局は、事前に格納される対応関係の形での追加の情報、またはDCI送信におけるアップリンクインデックスビットを必要としない。言い換えれば、第2のUL/DL構成(このUL/DL構成に基づいてDCI−PUSCHタイミング関係が定義される)が、設定されている第1のUL/DL構成とたとえ異なる場合でも、移動局は、UL/DL構成0以外によるDCI−PUSCHタイミング関係が適用されることを認識することにより、PUSCH送信を実行するべき1つのタイミング関係を識別することができる。
さらには、例えばステップ2aにおける判定結果が否定である(つまり、ステップ2aにおける「いいえ」)ならば、容易に理解できるように、UL/DL構成1〜6のうちの1つが運用されている場合には、DCI−PUSCHタイミング関係は一義的であり、また、UL/DL構成0が運用されている場合には、DCIに含まれているアップリンクインデックスビットによって、例えば最初のオフセット、2番目のオフセット、または両方のオフセットを適用するべきかを判定することにより、割り当てられる(1つまたは複数の)アップリンクサブフレームを求めることによって、アップリンク送信を割り当てる特定のDCIに対するDCI−PUSCHタイミング関係を一義的に決定できるならば、DCI−PUSCHタイミング関係は一義的である。
事前に格納される対応関係が参照される場合、対応関係は、複数のタイミング関係のうち、PUSCH送信に使用される1つのタイミング関係kを、対応するDCI送信が受信されたサブフレームnと、基地局との通信がそれに従って設定される第1のUL/DL構成とに基づいて示す。
次いで、移動局は、ステップ3において、第1のアップリンク/ダウンリンク構成によってアップリンクサブフレームとして定義されている1つのサブフレームn+kにおいて、PUSCH送信を実行する。アップリンクサブフレームn+kは、求めた1つのタイミング関係kに対応する。
第2の実施形態
第2の実施形態によると、DCI−PUSCHタイミング関係が多義的である場合に、定義される複数のタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)のうち、1つのDCI送信に応えてのPUSCH送信に使用される1つのタイミング関係を示す、事前に格納される対応関係を定義する。この対応関係は、関連するDCI送信が受信されたサブフレームに基づく。
対応関係が必要であるのは、DCI−PUSCHタイミング関係が多義的であり、この多義性を解決するための手段がDCIによって提供されない場合のみであるため、この実施形態の対応関係は、第1のUL/DL構成(第1のUL/DL構成に従ってTDD通信が設定される)が、第2のUL/DL構成(第2のUL/DL構成に基づいてDCI−PUSCHタイミング関係が定義される)と異なり、かつ、定義されたDCI−PUSCHタイミング関係において、1つのDCI送信に応えてPUSCH送信を実行するための複数のタイミング関係が指定される場合にのみ、参照される。DCI−PUSCHタイミング関係において複数のタイミング関係が指定される場合とは、第2のUL/DL構成がUL/DL構成0である場合と等価であるものと考えることができる。
この第2の実施形態の例においては、対応関係を参照する条件として、第1のTDD通信がUL/DL構成1〜6のうちの1つ(つまり、第2のUL/DL構成0とは異なるUL/DL構成)に従って設定されていなければならない。
なお、対応関係は、DCI−PUSCHタイミング関係のうち事前に定義されているサブフレームオフセット(つまり、タイミング関係)に制限されることを、当業者に向けて指摘しておく。言い換えれば、事前に定義されているDCI−PUSCHタイミング関係は、TDD通信において変更されないまま維持され、したがって、DCI−PUSCHタイミング関係は、図7に例示的に示したUL/DL構成0に基づいて事前に定義されたままである。この点において、対応関係は、DCI−PUSCHタイミング関係によって事前に定義されている複数のタイミング関係のうちの1つのタイミング関係を示すのみである。
この第2の実施形態による例示的な対応関係は、例えば図13に示してある。この例示的な対応関係は、特に、PUSCH送信に使用される1つのタイミング関係の指示情報を含む。具体的には、この対応関係は、対応するDCI送信を受信することのできるサブフレームそれぞれに対する1つのタイミング関係を示す。
より詳細には、この対応関係は、2個のアップリンクインデックスビット(ULインデックスビットとも称する)の形での1つのタイミング関係の指示情報を含む。アップリンクインデックスビットが値(1,0)を有する場合(左側のビットが最上位ビット(つまり、MSB)であり、右側のビットが最下位ビット(つまり、LSB)である)、DCI−PUSCHタイミング関係に定義されている2つのサブフレームオフセットのうちの最初の(つまり、左側の)サブフレームオフセットが、PUSCH送信を実行するのに使用される。同様に、アップリンクインデックスビットが値(0,1)を有する場合、DCI−PUSCHタイミング関係に定義されている2つのサブフレームオフセットのうちの2番目の(つまり、右側の)サブフレームオフセットが、PUSCH送信を実行するのに使用される。なお、現在定義されている2つのサブフレームオフセットのうちの2番目のサブフレームオフセット(存在時)は、つねにk=7と定義されていることに留意されたい。
具体的には、対応するDCI送信がサブフレーム0または1において受信される場合、この対応関係は、値(1,0)を有するアップリンクインデックスビットによって、PUSCH送信のための1つのタイミング関係を示す。対応するDCI送信がサブフレーム5または6において受信される場合、この対応関係は、値(0,1)を有するアップリンクインデックスビットによって、PUSCH送信のための1つのタイミング関係を示す。
したがって、この実施形態は、上に示したように特定の条件下でしか適用されないが、この実施形態の対応関係自体は、第1のUL/DL構成および第2のUL/DL構成とは無関係に定義され、PUSCH送信を実行するためのサブフレーム4,7,12,13を(これらのサブフレームが第1のUL/DL構成によって実際にアップリンクサブフレームとして定義されているか否かにかかわらず)識別するタイミング関係を示すことができる。
重要な点として、一般的には、上記のアップリンクインデックスビットはDCI送信の一部ではない。そうではなく、上記のアップリンクインデックスビットは、事前に格納される対応関係の一部であり、したがって、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係のうちの1つのタイミング関係を求める目的で参照される。さらに、事前に格納される対応関係は、送信されるのではなく、例えば対応するDCI送信が受信されるサブフレームに基づいて事前に決定された特定の値のアップリンクインデックスビットを想定するものと理解されたい。
結果として、事前に格納される対応関係は、背景技術のセクションにおいて説明した実装(つまり、対応する値のアップリンクインデックスビットがDCI送信に含められ、複数のDCI−PUSCHタイミング関係のうちの1つのタイミング関係を、このアップリンクインデックスビットを使用して求める)に類似する挙動につながる。
これに関連して容易に理解できる点として、2個のアップリンクインデックスビットは4つの異なる値を有することができるが、この実施形態による対応関係は、異なるサブフレームオフセットに直接関連付けられる2つの異なる値のアップリンクインデックスビットを含むのみである。この点において、この対応関係は、DCI送信に応えてPUSCH送信を実行するための、DCI−PUSCHタイミング関係によって定義される複数のタイミング関係のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)を示す。
例えば、第2のUL/DL構成がUL/DL構成0であり、かつ第1のUL/DL構成が別のUL/DL構成3である場合に、DCI送信がサブフレーム0において受信されるならば、このDCI送信に応えてのPUSCH送信のための対応する1つのタイミング関係は、値(1,0)を有するアップリンクインデックスビットによって示される。値(1,0)を有するアップリンクインデックスビットは、サブフレーム0におけるDCI送信に対して、UL/DL構成0に基づくDCI−PUSCHタイミング関係によって定義されているサブフレームオフセット4および7のうち、最初(つまり、左側)のサブフレームオフセットを使用してPUSCH送信が実行されるべきことを示す。したがって、PUSCH送信は、サブフレーム4(つまり、0+4)において実行され、このサブフレームは、動作中のTDD通信がそれに従って設定されているUL/DL構成3によって実際にアップリンクサブフレームとして定義されている。
結果として、この第2の実施形態において定義される対応関係は、少なくとも一部が、第1の実施形態において定義される対応関係に一致する。この点において、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係のうち1つのタイミング関係を求める処理の複雑さが、第1の実施形態よりも小さい。しかしながら、このように複雑さが有利に減少することによって、対応するPUSCH送信を実行するうえでの柔軟性が低下し、なぜなら、定義されているアップリンクサブフレームの最適な利用が可能であるのは、第1のUL/DL構成がUL/DL構成3,4,および6である場合に限られるためである。
具体的には、第1のUL/DL構成がUL/DL構成1である場合には、アップリンクサブフレームとして定義されているサブフレームのすべてをPUSCH送信に使用できるわけではなく、なぜならこの対応関係では、例えば複数のタイミング関係のうち、PUSCH送信のためのサブフレームとしてサブフレーム4を識別するタイミング関係を示さないためである。第1のUL/DL構成がUL/DL構成2,5である場合には、第1の実施形態と比較して、スケジューリング上の柔軟性がわずかに失われ、なぜなら、これらの第1のUL/DL構成による各アップリンクサブフレームを割り当てることができるサブフレームnは、それぞれ1つのみであるためである。
第2の実施形態のバリエーションによると、第1のUL/DL構成と第2のUL/DL構成とが異なり、かつ第2のUL/DL構成がUL/DL構成0である場合、PUSCH送信を許可するDCI送信が行われるサブフレームnと、対応するPUSCH送信との間の少なくとも1つのタイミング関係を、例えばRRCシグナリングを使用して好ましくは半静的に設定することができる。例えば、このような半静的なパラメータは、サブフレーム1におけるDCI送信が、サブフレーム7(つまり、1+6)において実行されるPUSCH送信に対応するのか、サブフレーム8(つまり、1+7)において実行されるPUSCH送信に対応するのかを決定する。この点において、この半静的なパラメータは、想定される2個のアップリンクインデックスビットを(1,0)または(0,1)のいずれかに設定するものであり、これにより、DCI−PUSCHタイミング関係の複数のタイミング関係6および7のうち、1つのタイミング関係(つまり、サブフレームオフセット)が6または7のいずれかであることを決定する。これにより、よりフレキシブルなスケジューラを実施することができ、割当て可能なPUSCH送信が減少しうることと、このような設定機能を実装して正しく動作するかをテストするという代償を払うことで、より小さい遅延のタイミング関係を確立することができる。
第3の実施形態
代替実施形態においては、第1の実施形態と同様に、想定されるアップリンクインデックスビットを定義するための上記の発想を使用して、対応するタイミング関係の定義を修正することによって、多義性の場合におけるDCI−PUSCHタイミング関係を解決することができる。効率的に実施するため、新しいタイミングオフセットを導入せずに、既存のタイミングオフセットからいくつかを選択するならば有利である。
この実施形態においては、第1のUL/DL構成と第2のUL/DL構成とが異なり、かつ第2のUL/DL構成がUL/DL構成0である場合、移動局は、DCIとPUSCHのタイミングオフセットを下の表から求め、この表のエントリは図7から得られるエントリの一部を形成している。
この実施形態のバリエーションによると、表に示したオフセットkのうちの少なくとも1つを、例えばRRCシグナリングを使用して好ましくは半静的に設定することができる。このバリエーションは、第1の実施形態において例示したように(ただし必要な変更を加える)、例えば第1のUL/DL構成がUL/DL構成6である場合にサブフレーム8のスケジューリングを行うことができるように、またはスケジューラの柔軟性を高めるうえで、特に有利であり得る。
第4の実施形態
代替実施形態においては、第2の実施形態と同様に、想定されるアップリンクインデックスビットを定義するための上記の発想を使用して、対応するタイミング関係の定義を修正することによって、多義性の場合におけるDCI−PUSCHタイミング関係を解決することができる。効率的に実施するため、新しいタイミングオフセットを導入せずに、既存のタイミングオフセットからいくつかを選択するならば有利である。
この実施形態においては、第1のUL/DL構成と第2のUL/DL構成とが異なり、かつ第2のUL/DL構成がUL/DL構成0である場合、移動局は、DCIとPUSCHのタイミングオフセットを下の表から求め、この表のエントリは図7から得られるエントリの一部を形成している。
この実施形態のバリエーションによると、表に示したオフセットkのうちの少なくとも1つを、例えばRRCシグナリングを使用して好ましくは半静的に設定することができる。このバリエーションは、第2の実施形態において例示したように(ただし必要な変更を加える)、例えば第1のUL/DL構成がUL/DL構成1または6である場合に異なるアップリンクサブフレームのスケジューリングを行うことができるように、または第1のUL/DL構成がUL/DL構成2または5である場合にスケジューラの柔軟性を高めるうえで、特に有利であり得る。
本発明のハードウェアおよびソフトウェア実装
本発明の他の実施形態は、ハードウェアおよびソフトウェアを用いて、上記したさまざまな実施形態を実施することに関する。これに関連して、本発明は、ユーザ機器(移動局)およびeNodeB(基地局)を提供する。ユーザ機器は、本発明の方法を実行するようにされている。
本発明のさまざまな実施形態は、コンピューティングデバイス(プロセッサ)を使用して実施または実行され得るものとさらに認識される。コンピューティングデバイスまたはプロセッサは、例えば、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、または、その他プログラマブルロジックデバイスなどである。本発明のさまざまな実施形態は、これらのデバイスの組合せによっても実行または具体化され得る。
さらに、本発明のさまざまな実施形態は、ソフトウェアモジュールによっても実施され得る。これらのソフトウェアモジュールは、プロセッサによって実行され、または、ハードウェアにおいて直接実行される。また、ソフトウェアモジュールとハードウェア実装の組合せも可能である。ソフトウェアモジュールは、任意の種類のコンピュータ可読記憶媒体、例えば、RAMやEPROM、EEPROM、フラッシュメモリ、レジスタ、ハードディスク、CD−ROM、DVDなどに格納され得る。
さらには、本発明の複数の異なる実施形態の個々の特徴は、個々に、または任意の組合せにおいて、別の本発明の主題とすることができることに留意されたい。
具体的な実施形態に示した本発明には、広義に記載されている本発明の概念または範囲から逸脱することなく、さまざまな変更もしくは修正またはその両方を行うことができることが、当業者には理解されるであろう。したがって、本明細書に示した実施形態は、あらゆる点において例示的であり、本発明を制限するものではないものとみなされる。