JP6687634B2 - 高性能ワイヤレスバックホールのためのｈａｒｑ設計 - Google Patents

高性能ワイヤレスバックホールのためのｈａｒｑ設計 Download PDF

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Description

本願は、概して、ワイヤレス通信システムに関し、より詳細には、時分割複信ロングタームエボリューション（ＴＤ−ＬＴＥ）無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）と互換性がある、ＮＬＯＳ（Non-Line-Of-Sight）ワイヤレス通信システムの低オーバーヘッド制御信号に関する。
セルラーネットワークにおける膨大なデータ需要増加に対する主な対応策は、典型的にマクロセルによってサーブされるユーザーの数より少ない数のユーザーにロングタームエボリューション（ＬＴＥ）接続を提供する、スモールセルの配備である。これにより、より大きな送信／受信リソース機会をユーザーに提供すること、及び、マクロネットワークの負荷を軽減すること（offloading）の両方が可能となる。しかし、スモールセルの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）の技術的課題が、３ＧＰＰリリース１０〜１２を通じて、相当な標準化の取組みの焦点であったが、バックホールのＲＡＮの技術的課題にはほとんど注意が払われなかった。それは、特に、有線バックホールが通常は利用可能でない屋外のスモールセル配備にとって、難しい技術的課題である。これはしばしば、灯柱、道路標識、バス待合所等など、スモールセルサイトの非従来的なロケーションに起因しており、この場合、ワイヤレスバックホールが最も実用的な解決策である。
Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）としても知られるＬＴＥワイヤレスアクセス技術は、３ＧＰＰワーキンググループによって標準化された。ＯＦＤＭＡ及びＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリアＦＤＭＡ）アクセス方式が、それぞれ、Ｅ−ＵＴＲＡＮのＤＬ及びＵＬに対して選択された。ユーザー機器（ＵＥ）は、物理的アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）及び物理的アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）上で時間及び周波数多重化され、ＵＥ間の時間及び周波数同期が、最適なセル間直交性を保証する。ＬＴＥエアインタフェースは、最良のスペクトル効率と、最近のセルラーネットワーク規格のコストトレードオフとを提供し、そのため、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）のための固有の４Ｇ技術としてオペレータによって広く採用されており、それを、ロバスト且つ実証済みの技術にしてきた。ＲＡＮトポロジーにおける傾向が、旧来のマクロセルの近辺にスモールセルを付加することによりセル密度を増加させることであるので、関連付けられるバックホールリンク密度がそれに応じて増加し、また、ＲＡＮとバックホールワイヤレスチャネルとの違いが減少する。また、これは、ポイント・ツー・マルチポイント（Ｐ２ＭＰ）バックホールトポロジーを必要とする。結果として、レシーバでの時間ドメイン等化（ＴＤＥ）技法によりシングルキャリア波形を典型的に用いる従来のワイヤレスバックホールシステムは、これらの環境において実用的ではなくなっている。これは、６〜４２ＧＨｚマイクロ波周波数帯域におけるポイント・ツー・ポイントのＬＯＳ（line-of-sight）チャネルにおける動作のそれらの制限に主に起因している。むしろ、スモールセルバックホール及びスモールセルアクセストポロジー（Ｐ２ＭＰ）と、ワイヤレス無線チャネル（ＬＯＳ）との類似性が、自然と、非常に類似したエアインタフェースの使用につながる。
いくつかの特殊な問題が、例えば、１０−６のパケット誤り率（ＰＥＲ）を有する高信頼性、スパースなスペクトル利用可能性、クリティカルレイテンシ、コスト、緩和されたピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）のための要件など、スモールセルサイトでのＮＬＯＳバックホールリンクと関連付けられる。ハンドオーバーがなく、遠隔ユニットがユーザー機器（ＵＥ）と同じレートで接続及び接続解除せず、スモールセルサイトにおけるＮＬＯＳ遠隔ユニット（ＲＵ）がモバイルでない点で、スモールセルサイトでのＮＬＯＳバックホールリンクの挙動は、ＲＡＮとは異なる。また、典型的なＮＬＯＳバックホールシステムは、ＵＬ及びＤＬ伝送の受信を確かめるためのハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request））送信をサポートしていない。
先行するアプローチは、ワイヤレスＮＬＯＳ環境におけるバックホール伝送の改善を提供しているが、さらなる改善が可能である。
第１の実施形態において、ワイヤレス通信システムを動作させる方法が、第１のトランシーバから、第２のトランシーバでＮ個のそれぞれのダウンリンク伝送を受信することを含み、ここでＮは１より大きい正の整数である。Ｎ個のダウンリンク伝送のための受信アクノリッジメント信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が、単一の受信アクノリッジメント信号に組み合わされる。単一の受信アクノリッジメント信号は、第１のトランシーバに送信される。第１のトランシーバは、第２のトランシーバを含む複数のトランシーバの各々のために独立してＮを構成する。
第２の実施形態において、ワイヤレス通信システムを動作させる方法が、Ｍ個の第２のトランシーバから、第１のトランシーバでそれぞれのアップリンク伝送を受信することを含み、ここでＭは１より大きい正の整数である。Ｍ個の第２のトランシーバのための受信アクノリッジメント信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が、単一の受信アクノリッジメント信号に組み合わされる。単一の受信アクノリッジメント信号は、Ｍ個の第２のトランシーバの各々に送信される。
第３の実施形態において、ワイヤレス通信システムを動作させる方法が、アップリンク（ＵＬ）及びダウンリンク（ＤＬ）伝送の一方のためのパラメータを示す制御情報を、第１のトランシーバから第２のトランシーバに送信することを含む。第１の伝送が、アップリンク（ＵＬ）及びダウンリンク（ＤＬ）伝送の一方によってプリエンプト（preempt）されるかどうかを示すために、プリエンプト信号が制御情報と共に送信される。
スモールセルと複数のユーザー機器（ＵＥ）との通信を中継する遠隔ユニット（ＲＵ）をサーブするバックホールポイント・ツー・マルチポイント（Ｐ２ＭＰ）ハブユニット（ＨＵ）をホストするセルラーマクロサイトを備えるワイヤレス通信システムの図である。
例示的な実施形態に従った、ダウンリンク及びアップリンクサブフレーム構成の図である。
ダウンリンク及びアップリンクサブフレーム構成の従来のサブセットの図である。
例示的な実施形態に従った、ダウンリンク及びアップリンクスロット構成のサブセットの図である。
ダウンリンク及びアップリンクスロット並びに特殊スロットを示す構成３（図２）におけるようなデータフレームの詳細な図である。
例示的な実施形態に従った、図５のデータフレームにおいて用いられ得るダウンリンク（ＤＬ）スロットの図である。
例示的な実施形態に従った、図５のデータフレームにおいて用いられ得るアップリンク（ＵＬ）スロットの図である。
図２のフレーム構成６のためのＲＵ割当てを示す図である。
図８Ａの割当てのためのＰＵＣＣＨにおいて送信されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ遠隔ユニット（ＲＵ）バンドリングを示す図である。
レートマッチングを通じた、異なる割当てサイズを有する非適応再伝送を示す図である。
本明細書を通して、下記の略語のいくつかが用いられる。下記の用語集は、これらの略語の説明をアルファベット順で提供する。
ＢＬＥＲ： ブロック誤り率
ＣＱＩ： チャネル品質インジケータ
ＣＲＳ： セル特定基準信号
ＣＳＩ： チャネル状態情報
ＣＳＩ−ＲＳ： チャネル状態情報基準信号
ＤＣＩ： ダウンリンク制御情報
ＤＬ： ダウンリンク
ＤｗＰＴＳ：ダウンリンクパイロット時間スロット
ｅＮＢ： Ｅ−ＵＴＲＡＮノードＢ又は基地局又はエボブドノードＢ
ＥＰＤＣＣＨ： エンハンスト物理的ダウンリンク制御チャネル
Ｅ−ＵＴＲＡＮ： エボルブドユニバーサルテレストリアル無線アクセスネットワーク
ＦＤＤ：周波数分割複信
ＨＡＲＱ： ハイブリッド自動再送要求
ＨＵ：（バックホール）ハブユニット
ＩＣＩＣ：セル間干渉協調
ＬＴＥ： ロングタームエボリューション
ＭＡＣ：媒体アクセス制御
ＭＩＭＯ：多入力多出力
ＭＣＳ：変調制御方式
ＯＦＤＭＡ：直交周波数分割多元接続
ＰＣＦＩＣＨ： 物理的制御フォーマットインジケータチャネル
ＰＡＰＲ：ピーク対平均電力比
ＰＤＣＣＨ： 物理的ダウンリンク制御チャネル
ＰＤＳＣＨ： 物理的ダウンリンク共有チャネル
ＰＭＩ： プリコーディングマトリックスインジケータ
ＰＲＢ： 物理的リソースブロック
ＰＲＡＣＨ：物理的ランダムアクセスチャネル
ＰＳ：パイロット信号
ＰＵＣＣＨ： 物理的アップリンク制御チャネル
ＰＵＳＣＨ： 物理的アップリンク共有チャネル
ＱＡＭ： 直交振幅変調
ＲＡＲ：ランダムアクセス応答
ＲＥ：リソース要素
ＲＩ： ランクインジケータ
ＲＲＣ： 無線リソース制御
ＲＵ：（バックホール）遠隔ユニット
ＳＣ−ＦＤＭＡ：シングルキャリア周波数分割多元接続
ＳＰＳ：半永続的スケジューリング
ＳＲＳ： サウンディング基準信号
ＴＢ：トランスポートブロック
ＴＤＤ：時分割複信
ＴＴＩ：送信時間インタバル
ＵＣＩ：アップリンク制御情報
ＵＥ： ユーザー機器
ＵＬ： アップリンク
ＵｐＰＴＳ： アップリンクパイロット時間スロット
図１は、例示的な実施形態に従った、ＮＬＯＳ時分割複信（ＴＤＤ）ワイヤレスバックホールシステムを示す。セルラーマクロサイト１００が、マクロ基地局をホストする。マクロサイト１００は、ワイヤレスバックホールハブユニット（ＨＵ）もホストする。マクロサイト１００は、スモールセルサイト１０４などのスモールセルサイトと接続される。各スモールセルサイトは、スモールセル基地局及びワイヤレスバックホール遠隔ユニット（ＲＵ）と共に同じ場所に配置される。マクロサイト１００は、バックホールリンク１１０などのバックホールリンクを介して、ポイント・ツー・マルチポイント（Ｐ２ＭＰ）ワイヤレスバックホールシステムを通じて、スモールセルサイトと通信する。マクロサイト１００の基地局は、ＲＡＮリンク１１２を介してＵＥ１０２と直接的に通信する。しかし、ＵＥ１０６は、ＲＡＮアクセスリンク１０８を介してスモールセルサイト１０４のスモールセル基地局と直接的に通信する。スモールセルサイト１０４のＲＵは、バックホールリンク１１０を介してマクロセルサイト１００のＨＵと直接的に通信する。システムは、スペクトル再利用を最大化するように設計される。バックホールリンク１１０設計は、レイテンシを最小化するために０．５ｍｓのスロットベースの送信時間インタバル（ＴＴＩ）と、ＴＤ−ＬＴＥとの互換性のために５ｍｓのＵＬ及びＤＬフレームとを利用する。このように、様々なＵＬ／ＤＬ比が、ＴＤ−ＬＴＥ構成と互換性がある。これにより、複数の遠隔ユニット（ＲＵ）のためのフレキシブルなスロットアサインが可能となる。
図２は、７個のアップリンク（ＵＬ）及びダウンリンク（ＤＬ）フレーム構成を備え、それゆえ、ＵＬ及びＤＬトラフィック比の多様な混合をサポートする、ＴＤＤフレーム構造を示す。各構成は、様々なアップリンク（Ｕ）、ダウンリンク（Ｄ）、及び、特殊（Ｓ）スロットを含み、各々が、５ｍｓの総フレーム期間のために０．５ｍｓ期間の送信時間インタバル（ＴＴＩ）を有する。一実施形態において、このフレーム構造は、図１のＮＬＯＳバックホールリンク１１０を生成するために用いられる。しかし、例示的な実施形態が、ＴＤ−ＬＴＥとの類似の共存と、ＮＬＯＳバックホールリンクのような性能要件とを共有する任意の種類の通信リンクを生成するために用いられてもよい。結果として、一般性を失うことなく、フレーム構造及び関連付けられる構成要素（スロット、チャネル等）が、「ＮＬＯＳバックホール」又は単に「ＮＬＯＳ」フレーム、スロット、チャネル等と呼ばれる。
図３を参照すると、従来の１０ｍｓのＴＤ−ＬＴＥフレームのフレーム構造が、５ｍｓのＴＤＤフレーム（図４）と比較される。図４は、図２で示すようなＵＬ／ＤＬフレーム構成１、３、及び５のより詳細な図である。図３のフレームは、１０個のサブフレームに分割され、各サブフレームが１ｍｓのＴＴＩを有する。各サブフレームはさらに、２スロットに分割され、各スロットが０．５ｍｓの期間を有する。それゆえ、２０個のスロット（０〜１９）が各ＴＤ−ＬＴＥ構成内にある。或るスロットにおけるＤは、それがダウンリンクスロットであることを示す。同様に、或るスロットにおけるＵは、それがアップリンクスロットであることを示す。時間スロット２及び３は、ＤＬサブフレームからＵＬサブフレームへの遷移を可能にする特殊サブフレームを構成する。ＤｗＰＴＳ及びＵｐＰＴＳは、それぞれ、特殊サブフレームのダウンリンク及びアップリンク部分を示す。
比較すると、図４のフレームは、５ｍｓ期間を有し、サブフレームベースではなく、スロットベースである。各フレームは、１０個（０〜９）のスロットを有する。各スロットは、０．５ｍｓ期間を有する。図３のフレームと同様、Ｄはダウンリンクスロットを示し、Ｕはアップリンクスロットを示す。しかし、図４の３個のＵＬ／ＤＬ構成の各々において、両フレームのスロット３は、図３のスロット２〜３及び１２〜１３における特殊サブフレームではなく、Ｓで示される特殊スロットを含む。特殊スロットのこの固定の位置は、ＴＤ−ＬＴＥフレームとの互換性を保証する。それは有利に、任意の５ｍｓ期間のＴＤ−ＬＴＥ ＵＬ／ＤＬサブフレーム構成と１００％互換性があるＮＬＯＳ ＵＬ／ＤＬ構成を常に見つけることを可能にする。例えば、これは、両方が同じ周波数で動作するとき、ＮＬＯＳバックホールＤＬ伝送がアクセスリンク上のＴＤ−ＬＴＥ ＲＡＮ ＵＬ伝送と干渉するのを防ぐ。言い換えると、それは有利に、１つのシステムのマクロセルサイト１００におけるトランスミッタが、同じ場所に配置されるシステムのレシーバと干渉するのを防ぐ。
図４のフレーム構成は、同じ周波数で動作する場合に互換性を保証するために、図３のフレーム構成と共通のいくつかの特徴を有する。両フレームは、各スロットにおいて７個のＳＣ−ＦＤＭＡ記号と通常のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）とを備える、０．５ｍｓスロット期間を有する。ＳＣ−ＦＤＭＡ記号期間は、各フレームにおいて同じである。両フレームは、それぞれの、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ、及び２０ＭＨｚ帯域幅のための同数のサブキャリアを有し、両フレームが１５ｋＨｚサブキャリア間隔を有する。両フレームは、同じリソースエレメント（ＲＥ）定義を使用し、４、１６、及び６４ＱＡＭ符号化をサポートする。
図４のフレーム構成は、いくつかの固有の特徴を有する。各スロットの記号は主に、ＵＬとＤＬの両方のためのＳＣ−ＦＤＭＡである。各スロットの第１のＳＣ−ＦＤＭＡ記号は、システムレイテンシを改善するためにパイロット信号（ＰＳ）を含む。ＰＳとは異なるセル固有の同期信号（ＳＳ）が、セル検索及びフレーム境界検出のために各フレームに含まれる。
図５は、図４のＵＬ／ＤＬ構成３に示すようなＮＬＯＳバックホール（ＢＨ）フレームの詳細な図である。ここで、及び以下の記述において、図の垂直軸はコンポーネントキャリアの周波数を示し、水平軸は時間を示し、各スロットは０.５ｍｓ期間を有する。例えば、２０ＭＨｚ帯域幅を有するスロットが、１５ｋＨｚのキャリア間隔を有する１２００個のサブキャリア（ＳＣ）を含む。フレームは、ＤＬスロット、特殊スロット、及びＵＬスロットを含む。各ＤＬ及びＵＬスロットは、７個のそれぞれのシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）記号を有する。各記号は、スロットの個別の縦列によって示される。
図６は、図５のフレームと共に用いられ得るダウンリンクスロットの詳細な図である。ＤＬスロットは、ＨＵからＲＵにペイロードトラフィックを伝える物理的ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）を送信するために用いられる。ＤＬスロットは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）シグナリングによって導かれるような動的及び半永続的スケジューリング（ＳＰＳ）領域を含む。動的スケジューリングは、リンク状況についてＵＥフィードバックに基づいてリソースを割当てる。これは、パケット搬送を妨害するおそれのある増大される制御シグナリングという代償を払って、フレキシブルなリソース割当てを達成する。半永続的スケジューリングは、固定の将来の時間のためにパケットを割当てる。これは有利に、より少ない制御信号で、フレキシブルなリソース割当てを提供する。また、特殊スロットを除いて、ＤＬスロットは、ＲＵにＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックを伝える物理的ＨＡＲＱインジケータチャネル（ＰＨＩＣＨ）を含む。物理的ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）も、このスロットにおいて送信される。ＰＤＣＣＨは、そうしたスロットにおいて各々動的にスケジュールされるＲＵのためのＭＣＳ及びＭＩＭＯ構成のためのＰＨＹ制御情報をＲＵに提供する。また、ＰＤＣＣＨは、一つ又は複数の将来のＵＬスロットにおいて各々動的にスケジュールされるＲＵのためのＭＣＳ及びＭＩＭＯ構成のためのＰＨＹ制御情報をＲＵに提供する。
高優先度のパケットのためのレイテンシを改善するために、システム帯域幅の両端でのスペクトル割当ての４ペアが、異なるＲＵにアサインされ得、ここで、或るペアの２個の割当てチャンク間の周波数ギャップは、割当てペアの間で同じである。リソース割当ては、ＰＤＳＣＨチャネルにおける、より高いレイヤからの専用メッセージを通じて、半永続的スケジューリング（ＳＰＳ）アプローチで成される。各ＳＰＳ割当てペアのサイズは、予期されるトラフィック負荷パターンに応じて構成可能である。例えば、ＳＰＳ割当てがない場合、ＳＰＳ伝送に対して物理的リソースブロック（ＰＲＢ）は割当てられない。予期されるトラフィックがより大きい場合、２つ（スペクトルの各サイドに一つ）、或いは、４つ（スペクトルの各サイドに２つ）のＰＲＢが割当てられ得る。各ＲＵは、任意のＳＰＳ割当て又は複数の隣接するＳＰＳ割当てを有し得る。一実施形態において、全ての４個のＳＰＳ割当てペアは同じサイズである。好ましくは、スロットにおける大部分の残りの周波数時間リソースは、ＰＳ、ＰＤＣＣＨ、ＰＨＩＣＨ、及びＳＰＳ割当てを除いて、単一のＲＵに動的にアサインされ、そうしたＲＵのスケジューリング情報はＰＢＣＨにおいて伝えられる。
ＬＴＥと同様に、複雑さを最小化するために、全ての割当てサイズは、ＰＲＢ（１２個のサブキャリア）の倍数であり、定義されたサイズセットに制限される。唯一の例外は、最も近い数のサブキャリアを、公称の目標とされる割当てサイズ（２個又は４個のＰＲＢ）にし得るＳＰＳ割当てに関する。これは、ＳＰＳと、ＰＤＳＣＨ又はＰＵＳＣＨとの間の無駄になるガード帯域を最小化する。
或る特殊スロット構造が開示され、この特殊スロット構造は、後に詳細に説明するように、同期信号（ＳＳ）、物理的ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）、パイロット信号（ＰＳ）、ガード期間（ＧＰ）、及び、物理的ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を含む。これらのスロットベース特徴は、ＬＴＥフレーム構造を大幅に簡素化し、コストを削減し、ＴＤ−ＬＴＥとの互換性を維持する。例示的な実施形態は、有利に、内側符号としてのターボ符号を、非常に低いブロック誤り率（ＢＬＥＲ）を提供するリードソロモン外側ブロック符号と連結することによって、ロバストなフォワード誤り補正（ＦＥＣ）方法を用いる。また、実施形態は、コンポーネントキャリア（ＣＣ）毎に１つの動的割当てを備える複数のＲＵの動的スケジューリングにより、ＨＵ毎に最大４個のＣＣを備えるキャリアアグリゲーションをサポートする。また、これらの実施形態は、高優先度のトラフィックを伝えるように定められたＲＵのためのスロット内で、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）における小さな割当ての半永続的スケジューリング（ＳＰＳ）をサポートし、それにより、動的スケジューリングの時分割多元接続（ＴＤＭＡ）と関連付けられるレイテンシを回避する。ＴＤＭＡ動的スケジューリングとＦＤＭＡ ＳＰＳのこの組合せは、最小限の複雑さで最適なパフォーマンスを提供する。
このタイプの動的割当てはいくつかの利点を有する。各ＲＵが、物理的ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）上で親ＨＵから割当て情報を受信する。各ＲＵは、潜在的なスロット及びコンポーネントキャリアを見つけるために、５ｍｓ毎にこの割当て情報を復号する。このようにして、あらゆるＲＵは、ＨＵによってサーブされるあらゆる他のＲＵのための動的スロット割当てを認識している。その後、各ＲＵは、それぞれのスロットにより識別される物理的ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）上で手順情報を取得する。言い換えると、ＰＤＣＣＨは、どのＲＵがそうしたスロットの意図された受け手であるかに関係なく、変調制御方式（ＭＣＳ）、プリコーディングマトリックスインジケータ（ＰＭＩ）、及びランクインジケータ（ＲＩ）などの手順情報を提供する。この利点は、ＰＤＣＣＨが全てのＤＬスロット及びコンポーネントキャリアに最小のサイズで分配され得ることである。各ＰＤＣＣＨは、その関連するスロットにおいてスケジュールされたＲＵのインデックスを搬送する必要がない。また、すべてのＲＵインデックス及びコンポーネントキャリアがＰＢＣＨによって識別されるので、全ての割当て情報の受信が、単一のＰＢＣＨ−ＡＣＫで各ＲＵによってアクノリッジされ得る。
図７は、図５のフレームと共に用いられ得るアップリンクスロットの詳細な図である。ＵＬスロットは、ＲＵからＨＵにペイロードトラフィックを伝える物理的アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を送信するために用いられる。図７におけるＰＵＳＣＨ領域は、動的及び半永続的スケジューリング（ＳＰＳ）両方の割当てを含み、後者は、図５に示すようにＰＵＳＣＨ領域の両スペクトルエッジに配置される。ＰＵＣＣＨは、ＨＵに、ＲＵからのＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックを提供する。いくつかの構成においてＡＣＫ／ＮＡＣＫバンドリングが必要とされ、バンドリングはＲＵ毎に適用しなければならない。直接的な結果は、ＰＵＣＣＨリソース上へのＡＣＫ／ＮＡＣＫマッピングが、ＲＵベースでＡＣＫ／ＮＡＣＫをグループ化することである。これは、各ＲＵが他のＲＵのすべてのＤＬ割当てを認識していることを想定する。動的割当てでは、各ＲＵがＰＢＣＨにおけるすべての動的グラントを復号するので、これは明快である。ＳＰＳ割当てでは、これは、より高いレイヤが、すべてのＲＵのＳＰＳ割当てを各ＲＵにシグナリングすることを暗示する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫバンドリングの場合、各ＲＵは、全ての他のＲＵに適用される潜在的なバンドリングファクタを認識しており、それゆえ、各ＲＵは、ＲＵインデックスｎＲＵで任意の所与のＲＵによってレポートされる（バンドリングされた、又はされていない）ＰＤＳＣＨ ＡＣＫ／ＮＡＣＫの総計
Figure 0006687634
を認識している。各ＲＵについて、ＰＵＣＣＨスロットにおいて送信されるべきＰＤＳＣＨ ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、時系列でＵＬスロットと関連付けられる複数のＤＬスロット間で時間方向にまずグループ化される。その後、それらは、最初に、減少するＣＣインデックスによって、及び、最後に一次ＣＣによって、二次コンポーネントキャリア（ＣＣ）間で周波数方向にグループ化される。一次ＣＣにおいて、それらは、最初に動的割当て、その後ＳＰＳ割当て間で、グループ化される。動的スケジューリングでは、ＲＵは、潜在的なスロット割当て情報を見つけるために、５ｍｓ毎にＰＢＣＨを復号する。ＰＵＳＣＨを介する送信又はＰＤＳＣＨを介する受信は、ＨＵによって、動的に又は半永続的にスケジュールされ得る（ＳＰＳ）。ＰＵＳＣＨ送信及びＰＤＳＣＨ受信の両方は、ＰＤＳＣＨ上で、より高いレイヤシグナリングを通じて、各ＲＵに対して独立して構成される。良好なチャネル特性を備えるＲＵは、劣悪なチャネル特性を備えるＲＵより大きなバンドリングファクタを備えて構成され得る。ＳＰＳ構成は、スロット毎に４個の利用可能なＳＰＳチャンク間の周波数チャンクと、ＲＵにより用いられる複数の隣接するチャンクとを含む。付加的な構成情報には、各フレームにおける時間スロット、ＳＰＳ割当ての期間、変調制御方式（ＭＣＳ）、送信モード（ＴＭ）、及び、ＤＬのためのＳＰＳチャンクサイズが含まれる。
ＰＵＣＣＨ割当てサイズは、主に、ＰＤＳＣＨ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ割当てによって決定される。所与の帯域幅に対し、固定数の物理的リソースブロック（ＰＲＢ）のみが、ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨ伝送のために利用可能である。或る実施形態によれば、複数のＰＵＣＣＨ ＰＲＢが、完全に、ＵＬ／ＤＬフレーム構成、スロット番号、及び、ＨＵによりサポートされるＲＵの数から判定される。その結果、ＰＵＣＣＨ割当てサイズがＲＵに明確にシグナリングされる必要はない。各ＲＵは、フレーム構成及びＲＵの総数から、各スロットのためのＰＵＣＣＨ割当てサイズを判定する。
一例として、図８Ａは、図２のフレーム構成６のＲＵ（０〜４）のためのＤＬスロット割当てを示す図である。この図は、周波数に従った行によって組織化され、一次コンポーネントキャリア（０）のための下方の５行、及び二次コンポーネントキャリアのための上方の３行（１〜３）を有する。コンポーネントキャリアは、２番目の列において、動的又はＳＰＳ割当てとして識別される。動的又はＳＰＳ割当ての各々は、３番目の列における、対応する送信番号によりさらに識別される。４番目から１２番目の列は、フレームの時間スロット１〜０である。例えば、１番目の行は、ＤＬスロット１がＲＵ１のためのコンポーネントキャリア３の動的割当てであることを示す。ＤＬスロット２は、ＲＵ２のためのコンポーネントキャリア３の動的割当てである。ＤＬスロット３は、ＲＵ３のためのコンポーネントキャリア３の動的割当てである。スロット４は、ＵＬスロットであり、それゆえブランクである。ＤＬスロット５〜６は、それぞれ、ＲＵ４及び０のためのコンポーネントキャリア３の動的割当てである。
図８Ｂは、ＲＵのＰＤＳＣＨ送信のＰＤＳＣＨ ＡＣＫ／ＮＡＣＫの配列
Figure 0006687634
を示す図であり、図８Ａにおいて定義されたユースケースから、ｎＲＵ＝１（バンドリングなし）であるＲＵ＃１、及び、ｎＲＵ＝２（バンドリングあり）であるＲＵ＃２に対し、ＵＬスロット＃４におけるＲＵインデックスｎＲＵがレポートされている。例えば、１番目の行（二次ＣＣ＃３）のＤＬスロット１及び７は、ＲＵ１に割り当てられており、それらの対応するＰＵＣＣＨインデックス
Figure 0006687634
は、バンドリングがないので全て１である。このように、１番目の行のＤＬスロット１に応答して送信されるＡＣＫ／ＮＡＣＫは、そのスロットにおける受信のみを表す。１番目の行（二次ＣＣ＃３）のＤＬスロット２及び８、並びに２番目の行（二次ＣＣ＃２）の３及び９は、ＲＵ２に割当てられており、それらの対応するＰＵＣＣＨ ＡＣＫ／ＮＡＣＫインデックス
Figure 0006687634
は、４のバンドリングファクタを備えたバンドリングがあるので、全て１である。これは、二次ＣＣ＃３上のスロット２又は８、或いは、二次ＣＣ＃２上のスロット３又は９が伝送を受信しない場合、単一の否定応答（ＮＡＣＫ）信号がバンドル及び送信されることを意味する。二次ＣＣ＃３上のスロット２及び８並びに二次ＣＣ＃２上のスロット３及び９の全てが正しい伝送を受信する場合にのみ、アクノリッジメント（ＡＣＫ）信号が送信される。
ＰＵＣＣＨ割当てサイズは主に、ＰＤＳＣＨ ＡＣＫ／ＮＡＣＫによって決定される。ＰＵＣＣＨ物理的リソースブロック（ＰＲＢ）は完全に、ＵＬ／ＤＬフレーム構成、スロット番号、及び、サポートされるＲＵの最大数から判定される。結果として、ＰＵＣＣＨ割当てサイズがＲＵに明確にシグナリングされる必要はない。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫバンドリングは、構成６（図２）におけるようなフレームにおけるＵＬ及びＤＬスロット間に大きな差がある場合にのみ必要とされる。図８ＢのＡＣＫ／ＮＡＣＫウィンドウは、ＨＡＲＱフィードバック信号がバンドルされ得るフレームにおけるスロットの範囲を示す。ウィンドウは、時間及びコンポーネントキャリア（ＣＣ）周波数の両方に及ぶ。ウィンドウのサイズは、ＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成及びＴＤＤフレームにおけるＵＬスロット番号に依存する。ウィンドウ内のバンドリングファクタは、後続のＵＬフレームにおいてＨＵに組み合わせ及び送信されるＲＵフィードバックアクノリッジメント信号の数である。このバンドリングファクタは、ウィンドウ内のＰＢＣＨにおいてＲＵにシグナリングされる。特に、ＰＢＣＨにおけるバンドリングファクタは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫレポートにおける連続するバンドルされた伝送の数を定義する。
反対側で、ＲＵからＨＵへのＵＬ伝送も、ＨＵによってＨＡＲＱ応答される。これはＵＬ ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫと呼ばれ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫレポートは、物理的ＨＡＲＱインジケータチャネル（ＰＨＩＣＨ）上のダウンリンクにおいて送られる。ここでもまた、いくつかの構成においてＡＣＫ／ＮＡＣＫバンドリングが必要とされる。１つのＡＣＫ／ＮＡＣＫレポートへのｎ個のトランスポートブロック（ＴＢ）のＡＣＫ／ＮＡＣＫバンドリングは、すべてのバンドルされるＴＢが正しく復号される（ＣＲＣによるチェックをパスする）場合にＡＣＫを、及び、ＴＢの少なくとも１つが正しくないＣＲＣを有する場合にＮＡＣＫを送信することにある。
４個のスロットを３個にバンドリングする場合、（時系列における）最初の２個のＵＬスロットが共にバンドルされ、次の２個のＵＬスロットはバンドルされない。異なるＲＵが２個のスロットにおいてスケジュールされた場合、スロットバンドリングは、異なるＲＵのＡＣＫ／ＮＡＣＫをバンドルし得ることに留意されたい。スロットバンドリングは、同じＦＤＭＡインデックス
Figure 0006687634
のＦＤＭＡ割当て間に適用する。
図９は、レートマッチングを通じて異なる割当てサイズを有する非適応再伝送を示す図である。例えば、ＨＡＲＱ再伝送が、初期の伝送とは異なる割当てサイズを有し得る。それゆえ、それは、新たな割当てサイズにレートマッチされ、また、この新たな割当ての１つのトランスポートブロックにおける伝送のために利用可能なビットの総数に調節される。ＵＬ及びＤＬ ＨＡＲＱに対し、ＰＤＣＣＨは、割当てグラントにおいて、ＵＬ又はＤＬリソースがプリエンプトされるか又は別のＲＵによって置換されるかを伝える。プリエンプトは、再伝送と関連付けられるＤＣＩビットによってシグナリングされる。プリエンプトするＲＵが、下記のルールに従ってプリエンプトされるＲＵと同じものであっても、プリエンプトビットは、再伝送のフォーマットをシグナリングするように設定される。動的又はＳＰＳ割当てにおいてＲＵがスケジュールされない場合、関連したプリエンプトビットはリセットされる。動的割当てにおいてＲＵがスケジュールされない場合、ＰＤＣＣＨにおける関連したＤＣＩは全てゼロ（ブランク）である。動的割当てにおいてＲＵがスケジュールされるが、ＰＢＣＨ ＮＡＣＫをリポートする場合、ＰＤＣＣＨにおける関連したＤＣＩは、設定されたプリエンプトビットを除いて、全てゼロ（ブランク）である。
実施形態は、ＮＬＯＳバックホールのための、同期ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）設計に向けられている。各ＵＬ／ＤＬ構成に対し、プロセスの特定のタイミング及び関連する番号がある。例えば、図９の図は、ＵＬ／ＤＬ構成１（図２）のためのものである。頂部のスロット番号０〜９は、４個のシーケンシャルフレーム及び４個の対応するＨＡＲＱプロセスを示す。各スロット０でのフレーム境界は影付きである。垂直矢印の中間の行において、下向き矢印はＤＬスロットを示し、上向き矢印はＵＬスロットを示す。下方に湾曲した矢印は、ＤＬスロットから、対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫを含むＵＬスロットまで延びる。上方に湾曲した矢印は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含むＵＬスロットから、ＮＡＣＫの事象において再伝送を含む後続のＤＬスロットまで延びる。下方の４個の行は、同じ又は異なるＲＵによって用いられ得る４個のそれぞれのＨＡＲＱプロセスを表す。各Ｔは、そうした行におけるＨＡＲＱプロセスのためのＰＤＳＣＨ上のＤＬ伝送を示す。これに対応して、各Ａは、そうした行におけるＨＡＲＱプロセスのためのＰＵＣＣＨ上のＡＣＫ／ＮＡＣＫを表す。
前述の実施形態は、いくつかの重要な利点を有する。第１に、ＨＡＲＱは、同期及び非適応である。ＮＡＣＫは、そうしたプロセスのための次の利用可能なスロットにおける再伝送を暗黙的に要求する。第２に、再伝送が非適応であっても、それは、元の伝送とは異なる割当てサイズを有し得る。第３に、異なる割当てサイズは、異なる割当てサイズに対応するようにレートマッチされる。第４に、ＰＤＣＣＨは、割当てグラントにおいて、ＵＬ又はＤＬリソースが別のＲＵによってプリエンプトされるかどうかを伝える。最後に、レイテンシ要求がＬＴＥに対して大幅に削減される。ＰＵＳＣＨ受信及びＰＨＩＣＨ送信のためのＨＵ処理は、３スロット又は１．５ｍｓを要する。これはＬＴＥの場合の半分である。ＰＵＣＣＨ受信及びＰＤＳＣＨ送信のためのＨＵ処理は、２スロット又は１．０ｍｓを要する。これはＬＴＥの場合の３分の１である。ＰＨＩＣＨ受信及びＰＵＳＣＨ送信のためのＲＵ処理は、２スロット又は１．０ｍｓを要する。これは、ＬＴＥの場合の３分の１である。ＰＤＳＣＨ受信及びＰＵＣＣＨ送信のためのＲＵ処理は、３スロット又は１．５ｍｓを要する。これはＬＴＥの場合の半分である。
特許請求の範囲内で、説明された実施形態において改変が可能であり、他の実施形態が可能である。実施形態は、ソフトウェア、ハードウェア、又はそれら両方の組合せにおいて実装され得る。

Claims (20)

  1. ワイヤレス通信システムを動作させる方法であって、
    第２のトランシーバにおいて第１のトランシーバからＮ個のダウンリンク伝送を受信することであって、Ｎが１より大きい正の整数であって物理的報知チャネル（ＰＢＣＨ）において前記第２のトランシーバにシグナリングされる、前記受信することと、
    前記それぞれのＮ個のダウンリンク伝送のための受信アクノリッジメント信号をシーケンシャル時間スロットとコンポーネントキャリア周波数との順で単一の受信アクノリッジメント信号に組み合わせることと、
    前記単一の受信アクノリッジメント信号を前記第１のトランシーバに送信することと、
    を含む、方法。
  2. 請求項１に記載の方法であって、
    第１のトランシーバがワイヤレスバックホールシステムのハブユニット（ＨＵ）であり、前記第２のトランシーバが前記ワイヤレスバックホールシステムの遠隔ユニット（ＲＵ）である、方法。
  3. 請求項１に記載の方法であって、
    Ｎが、前記第１のトランシーバと前記第２のトランシーバとの間のチャネル品質に応答して構成される、方法。
  4. 請求項１に記載の方法であって、
    前記ダウンリンク伝送が物理的ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）上で受信され、前記単一の受信アクノリッジメント信号が物理的アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）上で送信される、方法。
  5. 請求項１に記載の方法であって、
    全てのＮ個のダウンリンク伝送が前記第２のトランシーバにおいて正しく受信されるときに前記単一の受信アクノリッジメント信号がアクノリッジメント（ＡＣＫ）であり、前記Ｎ個のダウンリンク伝送の少なくとも１つが前記第２のトランシーバにおいて正しくなく受信されるときに前記単一の受信アクノリッジメント信号が否定アクノリッジメント（ＮＡＣＫ）である、方法。
  6. 請求項１に記載の方法であって、
    前記第２のトランシーバにおいて、第１の割当てサイズを有するそれぞれのダウンリンク伝送を受信することと、
    前記第２のトランシーバにおいて、第２の割当てサイズを有する前記ダウンリンク伝送の再伝送を受信することと、
    を更に含む、方法。
  7. 請求項６に記載の方法であって、
    前記再伝送を前記第２の割当てサイズにレートマッチングすることを更に含む、方法。
  8. 請求項１に記載の方法であって、
    前記ダウンリンク伝送が、時分割複信（ＴＤＤ）ダウンリンク／アップリンクフレーム構成と前記ＴＤＤフレームのアップリンクスロット番号とによって判定されるフィードバックウィンドウ内で発生する、方法。
  9. 請求項８に記載の方法であって、
    Ｎが、前記フィードバックウィンドウ内の物理的報知チャネル（ＰＢＣＨ）において前記第２のトランシーバにシグナリングされる、方法。
  10. 請求項８に記載の方法であって、
    前記フィードバックウィンドウが、フレームの複数の時間スロットと複数のコンポーネントキャリア周波数とに及ぶ、方法。
  11. ワイヤレス通信装置であって、
    第２のトランシーバにおいて第１のトランシーバからＮ個のダウンリンク伝送を受信する回路要素であって、Ｎが１より大きい正の整数であって物理的報知チャネル（ＰＢＣＨ）において前記第２のトランシーバにシグナリングされる、前記回路要素と、
    前記それぞれのＮ個のダウンリンク伝送のための受信アクノリッジメント信号をシーケンシャル時間スロットとコンポーネントキャリア周波数との順で単一の受信アクノリッジメント信号に組み合わせる回路要素と、
    前記単一の受信アクノリッジメント信号を前記第１のトランシーバに送信する回路要素と、
    を含む、装置。
  12. 請求項１１に記載の装置であって、
    第１のトランシーバがワイヤレスバックホールシステムのハブユニット（ＨＵ）であり、前記第２のトランシーバが前記ワイヤレスバックホールシステムの遠隔ユニット（ＲＵ）である、装置。
  13. 請求項１１に記載の装置であって、
    Ｎが、前記第１のトランシーバと前記第２のトランシーバとの間のチャネル品質に応答して構成される、装置。
  14. 請求項１１に記載の装置であって、
    前記ダウンリンク伝送が物理的ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）上で受信され、前記単一の受信アクノリッジメント信号が物理的アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）上で送信される、装置。
  15. 請求項１１に記載の装置であって、
    全てのＮ個のダウンリンク伝送が前記第２のトランシーバにおいて正しく受信されるときに前記単一の受信アクノリッジメント信号がアクノリッジメント（ＡＣＫ）であり、前記Ｎ個のダウンリンク伝送の少なくとも１つが前記第２のトランシーバにおいて正しくなく受信されるときに前記単一の受信アクノリッジメント信号が否定アクノリッジメント（ＮＡＣＫ）である、装置。
  16. 請求項１１に記載の装置であって、
    前記第２のトランシーバにおいて第１の割当てサイズを有するそれぞれのダウンリンク伝送を受信する回路要素と、
    前記第２のトランシーバにおいて第２の割当てサイズを有する前記ダウンリンク伝送の再伝送を受信する回路要素と、
    を更に含む、装置。
  17. 請求項１６に記載の装置であって、
    前記再伝送を前記第２の割当てサイズにレートマッチングする回路要素を更に含む、装置。
  18. 請求項１１に記載の装置であって、
    前記ダウンリンク伝送が、時分割複信（ＴＤＤ）ダウンリンク／アップリンクフレーム構成と前記ＴＤＤフレームのアップリンクスロット番号とによって判定されるフィードバックウィンドウ内で発生する、装置。
  19. 請求項１８に記載の装置であって、
    Ｎが、前記フィードバックウィンドウ内の物理的報知チャネル（ＰＢＣＨ）において前記第２のトランシーバにシグナリングされる、装置。
  20. 請求項１８に記載の装置であって、
    前記フィードバックウィンドウが、フレームの複数の時間スロットと複数のコンポーネントキャリア周波数とに及ぶ、装置。
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