本発明は、基地局および方法に関する。
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のアーキテクチャ
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/復号化、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の今後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か、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るのに対して、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。
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であることに留意されたい。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(PDCCH)で送信される。PDCCHは、ダウンリンク制御情報(DCI)としてメッセージを伝え、このメッセージには、ほとんどの場合、移動端末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。
一般に、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の第1層/第2層制御シグナリングで送られる情報(特にLTE(−A)リリース10)は、以下の項目に分類することができる。
− ユーザID。割当て対象のユーザを示す。これは、一般には、CRCをユーザIDでマスクすることによってチェックサムに含められる。
− リソース割当て情報。ユーザが割り当てられるリソース(リソースブロック(RB))を示す。ユーザが割り当てられるRBの数は動的でありうることに留意されたい。
− 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、すなわち第2のキャリアにあるリソースまたは第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。
− 用いられる変調方式および符号化率を決定する変調および符号化方式。
− データパケットまたはその一部を再送信する際に特に有用であるニューデータインジケータ(NDI)や冗長バージョン(RV)などのHARQ情報。
− 割り当てられたアップリンクデータや制御情報の送信の送信電力を調整する電力制御コマンド。
− 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の基準信号情報。割当てに関係する基準信号の送信または受信に用いられる。
− 割当ての順序を識別するために使用されるアップリンクまたはダウンリンク割当てインデックス。TDDシステムで特に有用である。
− 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、およびどのように適用するかを示す。
− CSI要求。割り当てられた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。送信が1つのクラスタ(RBの連続したセット)で行われるか、複数のクラスタ(連続したRBの少なくとも2つの非連続的なセット)で行われるかを示し、制御するために使用されるフラグ。マルチクラスタの割当ては、3GPP LTE−(A)リリース10から導入されている。
上記の列記は完全なものではなく、使用されるDCIフォーマットによっては、上記の情報項目のすべてが各PDCCH送信に存在す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、全体のサイズおよびそのフィールドに含まれる情報が異なる、いくつかのフォーマットで行われる。LTEにおいて現在定義されている種々のDCIフォーマットは以下のとおりであり、非特許文献2(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)の5.3.3.1節に詳しく記載されている。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で単一アンテナポート送信を使用するPUSCHのリソースグラントを送信するために使用される。
フォーマット1:DCIフォーマット1は、単一符号語PDSCH送信(ダウンリンク送信モード1、2、および7)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1A:DCIフォーマット1Aは、単一符号語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し、競合のないランダムアクセスのために移動端末に専用のプリアンブル署名を割り当てるために使用される。
フォーマット1B:DCIフォーマット1Bは、ランク1送信(ダウンリンク送信モード6)で閉ループのプリコーディングを使用する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ために使用される。送信される情報はフォーマット1Aと同じであるが、PDSCH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付加される。
フォーマット1C:DCIフォーマット1Cは、PDSCH割当てを非常にコンパクトに送信するために使用される。フォーマット1Cが使用されるとき、PDSCH送信はQPSK変調の使用に制限される。例えば、ページングメッセージやブロードキャストシステム情報メッセージをシグナリング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を使用する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ために使用される。送信される情報はフォーマット1Bと同じであるが、プリコーディングベクトルインジケータのビットのうち1ビットに代えて、データシンボルに電力オフセットが適用されるかどうかを示す1ビットがある。この機能は、送信電力が2つのUEの間で共有されるか否かを示す必要がある。将来のバージョンのLTEでは、これを、より多くのUE間で電力を共有する場合に合わせて拡張する可能性がある。
フォーマット2:DCIフォーマット2は、閉ループのMIMO動作のためのPDSCH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2A:DCIフォーマット2Aは、開ループのMIMO動作のためのPDSCHのリソース割当てを送信するために使用される。送信される情報はフォーマット2と同じであるが、eNodeBが2つの送信アンテナポートを備える場合にはプリコーディング情報がなく、4つのアンテナポートがある場合には2ビットを使用して送信ランクを示す点が異なる。
フォーマット2B:リリース9で導入され、二層のビーム形成のためにPDSCH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で導入され、最大8層の閉ループの単一ユーザまたは複数ユーザのMIMO動作のためにPDSCH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で導入され、最大で8層の送信に使用され、主としてCOMP(Cooperative Multipoint)に使用される。
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ビットの電力調整値を含むPUCCHおよびPUSCHの電力制御コマンドを送信するために使用される。これらのDCIフォーマットは、UEのグループに対する個々の電力制御コマンドを含んでいる。
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の閉ループ空間多重化送信を使用して、PUSCHをスケジューリングするために使用される。
次の表に、利用可能なDCIフォーマットのいくつかの概要と典型的なビット数を示すが、ここでは説明のためにeNodeBに50RBのシステム帯域幅と4つのアンテナがあると想定する。右の列に示されるビット数は、特定のDCIのCRCに関するビットを含む。
UEがPDCCH送信を正しく受信したかどうかを識別することができるように、各PDCCH(すなわちDCI)の末尾に付加された16ビットのCRCを使用して誤りの検出が提供される。さらに、UEが、自機を対象とするPDCCHを識別できることが必要である。これは、理論的には、PDCCHペイロードに識別子を付加することによって実現することができるが、「UE ID」でCRCをスクランブルする方が効率的であり、追加のオーバーヘッドを節減できることが分かっている。CRCは、非特許文献2の5.3.3.2節「CRC attachment」で詳しく定義されるように計算してスクランブルすることができ、同文献は参照によって本明細書に組み込まれている。同節では、巡回冗長検査(CRC)を通じてDCI送信に誤りの検出が提供される方式を説明している。その簡単な要約を以下に示す。
ペイロード全体を使用してCRCのパリティービットを計算する。そのパリティービットを算出し、付加する。UEの送信アンテナ選択が設定されていない場合、または適用できない場合には、付加後に、対応するRNTIでCRCパリティービットをスクランブルする。
スクランブリングはさらに、非特許文献2から明らかであるように、UEの送信アンテナの選択に依存する可能性がある。UEの送信アンテナ選択が設定されており、適用可能な場合は、付加後に、アンテナ選択マスクおよびそれに対応するRNTIでCRCパリティービットをスクランブルする。どちらの場合もRNTIがスクランブル動作に関与することから、説明の簡潔のために、また一般性を失うことなく、以下の実施形態の説明では、単に、CRCがRNTIでスクランブル(および該当する場合はスクランブル解除)されると言い、したがって、そのような記述に関わらず、RNTIは、例えばアンテナ選択マスクなど、スクランブルプロセスにおけるさらに他の要素と理解すべきである。
それに対応して、UEは「UE ID」を適用することによってCRCのスクランブルを解除し、CRC誤りが検出されない場合は、UEは、PDCCHが自機を対象とするその制御情報を伝えていると判断する。上記のCRCをIDでスクランブルするプロセスでは、「マスク」および「マスク解除」の術語も使用される。
DCIのCRCをスクランブルできる上述の「UE ID」には、SI−RNTI(システム情報無線ネットワーク一時識別子(System Information Radio Network Temporary Identifier))を用いることもできるが、SI−RNTIはそれ自体は「UE ID」ではなく、示され送信される情報、この場合はシステム情報のタイプに関連付けられた識別子である。SI−RNTIは、通常、仕様中で固定され、そのためすべてのUEに事前に知られている。
異なる目的に使用されるさまざまなタイプのRNTIがある。次の表は、非特許文献4の7.1章からとったものであり、さまざまな16ビットRNTIとそれらの使用法の概要を示す。
物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)と物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)
物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)は、例えば、ダウンリンクまたはアップリンクでデータを送信するためのリソースを割り当てるスケジューリンググラントを伝える。1つのサブフレームで複数のPDCCHを送信することができる。
ユーザ機器へのPDCCHは、サブフレームの中の最初のNPDCCH symb個のOFDMシンボル(通常では1個、2個、または3個のOFDMシンボル(PCFICHによって示される)、例外的なケースでは2個、3個、または4個のOFDMシンボル(PCFICHによって示される))で送信され、OFDMシンボルはシステム帯域幅全体にわたり延びている。システム帯域幅は、一般にはセルまたはコンポーネントキャリアの範囲に等しい。時間領域における最初のNPDCCH symb個のOFDMシンボルと、周波数領域におけるNDL RB×NRB sc本のサブキャリアとによって占有される領域は、PDCCH領域または制御チャネル領域とも称される。周波数領域におけるNDL RB×NRB sc本のサブキャリアにわたる、時間領域における残りのNPDSCH symb=2*NDL symb−NPDCCH symb個のOFDMシンボルは、PDSCH領域または共有チャネル領域と称される(後述する)。
物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)に関するダウンリンクグラント(すなわちリソース割当て)において、PDCCHは、同じサブフレーム内の(ユーザ)データのためのPDSCHリソースを割り当てる。サブフレーム内のPDCCH制御チャネル領域は、一連のCCEからなり、サブフレームの制御領域におけるCCEの総数は、時間−周波数制御リソース全体にわたり分散している。制御チャネルの符号化率を効果的に低減するため、複数のCCEを組み合わせることができる。CCEは、さまざまな符号化率を達成するためツリー構造を使用する所定の方法において組み合わされる。
トランスポートチャネルのレベルにおいては、PDCCHを介して送信される情報は、第1層/第2層制御シグナリングとも呼ばれる(詳細については上記の第1層/第2層制御シグナリングを参照されたい)。
あるサブフレームで受信されるアップリンクリソース割当てと、それに対応するPUSCHの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。詳細は、非特許文献5の8.0章「UE procedure for transmitting the physical uplink shared channel」で得ることができ、同文献は参照によって本明細書に組み込まれている。
特に、図7に再現される非特許文献5の表8−2は、TDD構成0〜6についてパラメータkを定義し、kは、サブフレームで受信されるアップリンクリソース割当ての対象の正のオフセットを示す。TDD構成0については、アップリンクサブフレーム3および8についてタイミングの追加の定義があるが、ここでは簡潔のために省略する。例えば、パラメータkはTDD構成1のサブフレーム1では6であり、これは、TDD構成1のサブフレーム1で受信されるアップリンクリソースの割当てがTDD構成1のサブフレーム1+6=7を対象とすることを意味し、サブフレーム7は実際にアップリンクサブフレームなどである。
ハイブリッドARQ方式
パケット送信システムで信頼性の低いチャネルの誤り検出および訂正に広く使用される技術は、ハイブリッド自動再送要求(HARQ:Hybrid Automatic Repeat request)と呼ばれる。ハイブリッドARQは、順方向誤り訂正(FEC:Forward Error Correction)とARQを組み合わせたものである。
FECで符号化されたパケットが送信され、受信器がパケットを正確に復号することができない場合(誤りは通例CRC(Cyclic Redundancy Check:巡回冗長検査)で検査される)、受信器はパケットの再送信を要求する。一般に(また本文書を通じて)、追加の情報の送信は「(パケットの)再送信」と呼ばれるが、この再送信は必ずしも同じ符号化情報を送信することを意味せず、当該パケットに属する情報(例えば追加の冗長情報)の送信を意味する場合もある。
送信を構成する情報(一般にはコードビット/シンボル)に応じて、かつ受信器がどのように情報を処理するかに応じて、以下のハイブリッドARQ方式が定義される。
Type I HARQ方式では、受信器が正しくパケットを復号することができない場合、符号化パケットの情報は破棄され、再送信が要求される。これは、すべての送信が個1復号されることを意味する。一般に、再送信は、最初の送信と全く同じ情報(コードビット/シンボル)を含む。
Type II HARQ方式では、受信器が正しくパケットを復号することができない場合には再送信が要求され、受信器は、(誤りを伴って受信された)符号化パケットの情報をソフト情報(ソフトビット/シンボル)として記憶する。これは、受信器でソフトバッファが必要になることを意味する。先に行われた送信と同じパケットに従って、再送信は、全く同じ情報、一部同じ情報、または同じでない情報(コードビット/シンボル)からなる可能性がある。再送信を受信すると、受信器は、ソフトバッファに記憶されている情報と、今回受信した情報とを組み合わせ、組み合わせた情報に基づいてパケットの復号を試みる。(受信器は、送信を個々に復号することを試みることもできるが、一般には送信を組み合わせると性能が向上する。)送信を組み合わせることはいわゆる「ソフト合成(soft-combining)」と呼ばれ、複数で受信されたコードビット/シンボルは尤度合成され、単独で受信されたコードビット/シンボルは符号合成される。一般に使用されるソフト合成の方法は、受信された変調シンボルの最大比合成(MRC:Maximum Ratio Combining)および対数尤度比(LLR:log-likelihood-ratio)合成である(LLR合成はコードビットにのみ有効である)。
Type II方式は、パケットを正しく受信する確率が受信される再送信ごとに増加するため、Type I方式よりも高性能である。この増加は、受信器でハイブリッドARQ用のソフトバッファを必要とすることと引き換えに得られる。この方式を使用して、再送信される情報の量を制御することにより、動的なリンク適合を行うことができる。例えば、受信器が複号が「ほぼ」成功したと検出した場合、受信器は次の再送信で小さな情報(前の送信よりも少ない数のコードビット/シンボル)だけを送信するように要求することができる。この場合は、この再送信自体を検討することだけでは、理論的にはパケットを正しく復号できない可能性もある(自己復号不可能な再送信)。
Type III HARQ方式は、Type II方式のサブセットと考えることができる。Type II方式の要件に加えて、Type III方式の各送信は自己復号が可能でなければならない。
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(すなわち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(すなわち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動作のためのHARQおよび制御シグナリング
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、すなわち不連続送信(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)。
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)における周波数分割複信(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、無線フレームのサブフレームのサブセットのみがダウンリンク送信に利用可能である。残りのサブフレームは、アップリンク送信に使用される、または、特殊サブフレームに使用される。特殊サブフレームは、アップリンク送信のタイミングを進めて、各UEから送信される信号(すなわちアップリンク)がほぼ同時にeNodeBに到達することを確実にするために重要である。信号の伝播遅延は送信器と受信器の間の距離に関係するため(反射および他の同様の影響は無視する)、これは、eNodeBの近くにあるUEから送信された信号は、eNodeBから遠いUEから送信された信号よりも移動時間が短いことを意味する。同時に到着するためには、遠いUEは、近いUEよりも早く信号を送信しなければならず、これは、3GPPシステムのいわゆる「タイミング前進」手順によって解決される。
TDDでは、その結果、送信と受信が同じキャリア周波数で行われる、すなわちダウンリンクとアップリンクを時間領域で二重化する必要があるという追加の状況が生じる。eNodeBから遠いUEは近いUEよりも早くアップリンク送信を開始する必要があるが、逆に、ダウンリンクの信号は遠いUEよりも近いUEの方に早く受信される。回路をDL受信からUL送信に切り替えることができるように、特殊サブフレーム内にガード時間が定義される。タイミング前進問題にさらに対処するために、遠いUEのガード時間は、近いUEよりも長くする必要がある。
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、表中、「D」はダウンリンクサブフレームを意味し、「U」はアップリンクサブフレームを意味し、「S」は特殊サブフレームを意味するものとする。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、ダウンリンクサブフレームの40%〜90%を提供することができる(特殊サブフレームの一部分はダウンリンク送信に利用できるため、簡潔のために特殊サブフレームをダウンリンクサブフレームとみなした場合)。
図5は、特に、5msの切替え点周期性(すなわち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1つで定義されているように、アップリンク、ダウンリンク、または特殊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はつねに特殊サブフレームであり、サブフレーム#6は、TDD構成0,1,2,6の場合には特殊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。特殊サブフレームは、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、特殊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サンプル時間Ts=(1/30720)msの倍数として、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)それぞれの長さを示してある。
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、すなわち、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。
現在の半静的なTDDアップリンク/ダウンリンク構成方式の欠点
UL−DL割当てを適合させるための現在のメカニズムは、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、SIB、この場合は具体的にはSIB1におけるTDD構成パラメータによって、特定のUL−DL TDD構成が示される(システム情報のブロードキャストの詳細については非特許文献6の8.1.1節を参照されたい。同文献は参照によって本明細書に組み込まれている)。
LTEリリース8で指定されるシステム情報変更手順では、TDD UL/DL再構成のための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、UL−DL TDD再構成のための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をサポートする見込みである。そのために、さまざまなシグナリングメカニズムが現在検討されている。そのようなシグナリングメカニズムは、通信システム内でTDD UL/DL再構成についての情報を瞬間的に配布することを可能にし、また移動局/基地局が遅延なくTDD UL/DL構成を再構成できるようにする。
現在用いられているRRCシグナリングのメカニズムでは、動的なTDD UL/DL再構成の需要を満たすために必要とされる短いTDD UL/DL再構成間隔を保証できないことが判明している。この点で、DCIシグナリングメカニズムが定義されて動的なTDD UL/DL再構成を可能にすることが現在期待されている。再構成は、少なくとも1つの無線フレーム(すなわち10ms)にわたり有効であることが想定される。
上記で定義したシステム制約があるために、動的なTDD UL/DL再構成は、TDD構成それぞれに定義されるDCIとPUSCHの間のタイミング関係だけでなく、PDSCHとHARQ−ACKの間のタイミング関係間の不一致を克服しなければならない。
すでに説明したように、TDD構成0〜6それぞれには、DCIフォーマット0/4メッセージにおけるアップリンクのリソース割当て(例えばULグラント)と、それに対応するアップリンクサブフレームにおけるターゲットPUSCH送信との間のタイミング関係が定義されている。具体的には、DCIとPUSCH間のタイミング関係は、無線フレームの境界に重なるターゲットPUSCH送信をスケジュールできるようにしている。言い換えれば、PUSCH送信とそれに関係するDCI送信を異なる無線フレームで行うことができる。例えば、TDD構成6によると、ある無線フレームのサブフレーム2のPUSCH送信は、1つ前の無線フレームで行われたDCI送信に関係する。
同様に、TDD構成0〜6それぞれに、1つまたは複数のPDSCH送信と、1つまたは複数のその後行われるハイブリッドARQ−ACK送信との間のタイミング関係が定義されている。PDSCHとHARQ−ACK間のタイミング関係でも、無線フレーム境界に重なるHARQ−ACK送信を行えるようにしている。言い換えれば、HARQ−ACK送信とそれに関係するPDSCH送信を異なる無線フレームで行うことができる。例えば、TDD構成5によると、ある無線フレームのサブフレーム2のHARQ−ACK送信は、それに先立つ2つの無線フレームで行われたPDSCH送信に関係する。
これに関して、後続のサブフレーム間のTDD UL/DL再構成では、対応するDCIとPUSCH間のタイミング関係を適用しても、サポートされるすべてのアップリンクサブフレームのリソースを連続して割り当てることはできない。このようなアップリンクリソース割当ての不整合を以下に例示するが、この事例では、ULグラントは、TDD再構成が有効になる前に送信されたDCI送信にあり、そのDCI送信に関係するPUSCH送信は、TDD再構成が有効になった後にスケジュールされる。
例として、TDD構成3からTDD構成6へのTDD UL/DL再構成を図9Aに示す。TDD構成3およびTDD構成6それぞれに、DCIとPUSCHの間のタイミング関係を鎖線の矢印で示す。それに合わせて、アップリンク送信をサポートするサブフレームにPUSCH送信(すなわちアップリンク送信)を割り当てるために、それぞれのPUSCH送信に関係するDCI送信を鎖線矢印の起点として示す。
ただし、TDD構成3からTDD構成6へのTDD UL/DL再構成であることから、インデックス24を持つサブフレームによるPUSCH送信は可能でない。特に、TDD構成6は、TDD UL/DL再構成が有効になった後(すなわちインデックス20のサブフレーム以降)に使用されるものであり、TDD構成6のDCIとPUSCH間のタイミング関係では、結果としてインデックス24のサブフレームでPUSCH送信が行われうるDCI送信は可能ではない。図9Aでは、これは、サブフレーム24のPUSCHを終点とする矢印が存在しないことで理解することができる。
例えばインデックス22および23を持つサブフレームのPUSCH送信に示されるように、TDD UL/DL再構成を行う前のDCI送信に関係するPUSCH送信をTDD UL/DL再構成の後に実行すると仮定しても、結果としてPUSCH送信がインデックス24のサブフレームにスケジューリングされるDCI送信の可能性はない。
TDD構成0からTDD構成6へのTDD UL/DL再構成の別の例を図10に示す。この例でも、結果としてPUSCH送信がインデックス24のサブフレームにスケジューリングされるDCI送信の可能性はない。
したがって、DCIとPUSCHの間のタイミング関係がTDD構成ごとに事前に定義されているために、TDD UL/DL再構成の後にアップリンク帯域幅を直ちに利用することができない。
さらなる例として、TDD構成3からTDD構成6へのTDD UL/DL再構成を図9Bにも示す。TDD構成3およびTDD構成6それぞれについて、PDSCHとHARQ−ACKの間のタイミング関係を鎖線の矢印で示す。それに合わせて、アップリンク送信をサポートするサブフレームにおけるHARQ−ACK送信については、各HARQ−ACK送信に関係するPDSCH送信を鎖線矢印の起点として示す。
ただし、TDD構成3からTDD構成6へのTDD UL/DL再構成であるため、インデックス11、17、および18のサブフレームのPDSCH送信に対するHARQ−ACK送信は可能でない。特に、TDD構成6は、TDD UL/DL再構成が行われた後(すなわちインデックス20のサブフレーム以降)に使用されるものであり、TDD構成6のPDSCHとHARQ−ACKの間のタイミング関係では、インデックス11、17、および18のサブフレームにおけるPDSCH送信に関係するHARQ−ACK送信を行うことはできない。
例えばインデックス15、16、および19のサブフレームにおけるPDSCH送信に関係するHARQ−ACK送信に示されるように、TDD UL/DL再構成の前に行われたPDSCH送信に関係するHARQ−ACK送信をTDD UL/DL再構成の後に実行すると仮定しても、インデックス11、17、および18のサブフレームでPDSCH送信の受信を通知することになるHARQ−ACK送信の可能性はない。
したがって、PDSCHとHARQ−ACKの間のタイミング関係がTDD構成ごとに事前に定義されているために、割り当てられたハイブリッドARQ機能をTDD UL/DL再構成の後に直ちに利用することができない。
最近の3GPP LTEの会合では、TDD UL/DL再構成についてさまざまな手法が検討された。具体的には、TDD UL/DL再構成の後に連続的に適用しなければならない、DCIとPUSCHの間のタイミング関係と、PDSCHとHARQ−ACKの間のタイミング関係とに個別に基準構成を定義することが提案された。例として、SIB1 TDD構成が運用されているにも関わらず、UEは、新たに定義される基準構成で指定されるタイミング関係を継続的に適用することになる。
しかしながら、このような手法には以下の欠点がある。第一に、追加の上位層の構成が必要となる。第二に、基準構成のタイミング関係を、必要でない場合(例えば必要がなくなった場合)でも適用しなければならない。
SIB1 TDD構成の例示的な事例では、その結果、一部のHARQ−ACK送信に不必要に長い遅延が生じ、一部のTDD構成によるDCIとPUSCH送信との間に不必要な長い遅延が生じ、HARQ−ACK送信が不必要にバンドルまたは多重化されて数個のPUCCHサブフレームになる。
本発明の1つの目的は、上述した従来技術の問題を解決する、改善された時分割複信の再構成動作を提供することである。
この目的は、独立請求項の主題によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
本発明のさまざまな実施形態は、TDD UL/DL再構成には、DCIとPUSCHの間のタイミング関係、および/またはPDSCHとHARQ−ACKの間のタイミング関係を、TDDの無線フレーム構成とは異なる形で(すなわち個別に)適用すべきであるという概念に基づく。このTDDの無線フレーム構成とタイミング関係との区別は、再構成が有効になる前および/または後の短い期間中にのみ行う。
特に、事前定義されたTDD無線フレーム構成またはTDD構成が、無線フレーム中のサブフレームの予約を、ダウンリンク(「D」と略す)サブフレーム、アップリンク(「U」と略す)サブフレーム、または特殊(「S」と略す)サブフレームとして定義する。これに関して、TDD UL/DL再構成を行う場合は、ソースTDD構成が、再構成が有効になる前のサブフレームの予約を定義し、ターゲットTDD構成が、再構成が有効になった後のサブフレームの予約を定義する。
ここで、ダウンリンクまたはアップリンクのための予約は、送信/受信方向(すなわち基地局から移動局に送信するダウンリンク、移動局から基地局に送信するアップリンク)を示す役割のみを果たし、そのような送信(例えばDサブフレームに対応するPDSCH、またはUサブフレームに対応するPUSCH)が実際に行われることは必ずしも意味しないことに留意することが重要である。これに関して、アップリンク送信はUサブフレーム(またはSサブフレームのUpPTS部分)だけで行うことができるが、すべてのU(またはSのUpPTS部分)サブフレームがアップリンク送信を伝えるとは限らない。同様に、ダウンリンク送信はDサブフレーム(またはSサブフレームのDwPTS部分)だけで行うことができるが、すべてのD(またはSのDwPTS部分)サブフレームがダウンリンク送信を伝えるとは限らない。
例として、ソースTDD構成3からターゲットTDD構成6へのTDD UL/DL再構成を行う場合には、ソースTDD構成3が、再構成が有効になる前の無線フレーム内のサブフレームの予約を定義し、ターゲットTDD構成6が、再構成後の無線フレーム内のサブフレームの予約を定義する。これに関して、TDD通信方式では、再構成が有効になる前はTDD構成パターン「D,S,U,U,U,D,D,D,D,D」を利用し、再構成が有効になった後はTDD構成パターン「D,S,U,U,U,D,S,U,U,D」を利用する。
本発明によると、DCIとPUSCHの間のタイミング関係および/またはPDSCHとHARQ−ACKの間のタイミング関係が、TDD UL/DL再構成が有効になる前および/または後の一定期間中にソース/ターゲットTDD構成とは異なる形で適用される。言い換えれば、各ソース/ターゲットTDD構成がDCIとPUSCHの間のタイミング関係および/またはPDSCHとHARQ−ACKの間のタイミング関係を規定するものの、本発明によると、TDD UL/DL再構成が有効になる前および/または後の短い期間だけこの規定の規則が破られる。
特に、用語「DCIとPUSCHの間のタイミング関係」は、いつ(すなわちどのサブフレームで)DCI送信に関係するPUSCH送信を実行しなければならないかを定義する。特に、PUSCH送信はそれに先行するULグラントを必要とするため、PUSCH送信が関係するDCI送信は、本質的には、ULグラントを伝えるDCI送信である。言い換えれば、LTEリリース11では、対応するDCI送信はフォーマット0/4である。
同様に、用語「PDSCHとHARQ−ACKの間のタイミング関係」は、いつ(すなわちどのサブフレームで)PDSCH送信に関係するHARQ−ACK送信を実行しなければならないかを定義する。本発明の文脈では、用語「HARQ−ACK送信」は、あるPDSCH送信に関係するACK/NACK/DTX情報の送信を意味する。これに関して、以下の説明で、サブフレームPのPDSCH送信に関係するサブフレームOでHARQ−ACK送信が実行されないという場合には、サブフレームOで行われる可能性のあるHARQ−ACK送信が、PDSCH送信Pに関係するACK/NACK/DTX情報を含まないという意味に解釈すべきである。言い換えれば、サブフレームP以外のサブフレームにおけるPDSCH送信に対して、サブフレームOでHARQ−ACK送信が行われる可能性がある。
本発明によると、TDD UL/DL再構成時に、TDD構成のために事前定義された、DCIとPUSCH間および/またはPDSCHとHARQ−ACK間に関係するタイミング関係を、それぞれ、アップリンク帯域幅の利用を向上させるため、かつ/またはハイブリッドARQ機能を可能にするために、TDD無線フレーム構成とは異なる形で適用する。
本発明の第1の態様によると、通信システム内の移動局と基地局との間の通信が、改善されたTDD UL/DL再構成を用いて定義される。通信は、ソースTDD構成からターゲットTDD構成に再構成される。
ソースTDD構成は、あらかじめ設定された複数のTDD構成のサブセットのうちの1つである。例えば、ソースTDD構成は、TDD構成1〜6のサブセットの1つであり、複数のTDD構成はTDD構成0〜6を含む。ターゲットTDD構成は、あらかじめ設定された複数のTDD構成のうちの任意の1つであり、例えばTDD構成0〜6のいずれかである。
移動局と基地局の間の通信を、無線フレームの先頭にある所定のサブフレームNについて再構成すべき場合、再構成が有効になるサブフレームNより前のサブフレームはソースTDD構成に基づいて設定されるのに対し、サブフレームN以降のサブフレームはターゲットTDD構成に基づいて設定される。
また、移動局が、ULグラントを伝える1つまたは複数のダウンリンク制御情報(DCI)送信を検出した場合、移動局は、以下の方式に従って、検出したDCI送信に応答して1つまたは複数の物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)送信を行う。
サブフレームN−6を含むサブフレームN−6までに移動局に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信には、移動局はソースTDD構成を適用する。具体的には、移動局は、それらのサブフレーム中に受信されたそれぞれのULグラントを伝える1つまたは複数のDCI送信に応答してスケジュールされる1つまたは複数のPUSCH送信については、ソースTDD構成で定義されるタイミング関係を適用し、それにより、その1つまたは複数のPUSCH送信がいつ行われるかを判断する。
サブフレームN−5からサブフレームN−1の間(サブフレームN−5およびサブフレームN−1を含む)に移動局に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信には、移動局は、中間の(すなわち事前定義された)TDD構成を適用する。具体的には、移動局は、それらのサブフレーム中に受信されたそれぞれのULグラントを伝える1つまたは複数のDCI送信に応答してスケジュールされる1つまたは複数のPUSCH送信には、中間の(すなわち事前定義された)TDD構成で定義されるタイミング関係を適用し、それにより、1つまたは複数のPUSCH送信がいつ行われるかを判断する。
サブフレームN以降に移動局によって受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信には、移動局はターゲットTDD構成を適用する。具体的には、移動局は、それらのサブフレーム中に受信されたそれぞれのULグラントを伝える1つまたは複数のDCI送信に応答してスケジュールされる1つまたは複数のPUSCH送信には、ターゲットTDD構成で定義されるタイミング関係を適用し、それにより、1つまたは複数のPUSCH送信がいつ行われるかを判断する。
中間の(すなわち事前定義された)TDD構成は、あらかじめ設定された複数のTDD構成の中の1つであり、例えばTDD構成0〜6のいずれか1つである。
特に、TDD UL/DL再構成(およびしたがってターゲットTDD構成)が有効になる直前のDCI送信に関係するPUSCH送信に中間の(すなわち事前定義された)TDD構成を適用することにより、通信システム内のアップリンク帯域幅の利用を改善することができる。
本発明の第2の態様によると、通信システム内の移動局と基地局の間の通信が、第1の態様とは異なる形で改善されたTDD UL/DL再構成を用いて指定される。通信は、ソースTDD構成からターゲットTDD構成に再構成される。
ソースTDD構成は、あらかじめ設定された複数のTDD構成のうちのあらかじめ設定された1つである。例えば、ソースTDD構成はTDD構成0である。ターゲットTDD構成は、あらかじめ設定された複数のTDD構成のうちの任意の1つ、例えばTDD構成0〜6のいずれか1つである。
移動局と基地局の間の通信を、サブフレームの先頭にある所定のサブフレームNについて再構成すべき場合、再構成が有効になるサブフレームNより前の無線フレームはソースTDD構成に基づいて設定されるのに対し、サブフレームN以降の無線フレームはターゲットTDD構成に基づいて設定される。
さらに、移動局がULグラントを伝える1つまたは複数のダウンリンク制御情報(DCI)送信を検出した場合、移動局は、以下の方式に従って、検出したDCI送信に応答して1つまたは複数の物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)送信を行う。
サブフレームNまでに(サブフレームNを含む)移動局に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信には、移動局はソースTDD構成を適用する。具体的には、移動局は、それらのサブフレーム中に受信されたそれぞれのULグラントを伝える1つまたは複数のDCI送信に応答してスケジュールされる1つまたは複数のPUSCH送信には、ソースTDD構成で定義されるタイミング関係を適用する。
サブフレームN+1以降に移動局に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信には、移動局はターゲットTDD構成を適用する。具体的には、移動局は、それらのサブフレーム中に受信されたそれぞれのULグラントを伝える1つまたは複数のDCI送信に応答してスケジュールされる1つまたは複数のPUSCH送信には、ターゲットTDD構成で定義されるタイミング関係を適用する。
特に、TDD UL/DL再構成が有効になった(すなわちサブフレームN)直後に受信されるDCI送信に関係するPUSCH送信にターゲットTDD構成を適用することにより、通信システム内のアップリンク帯域幅の利用を改善することができる。
本発明の第3の態様によると、通信システム内の移動局と基地局の間の通信が、別の改善されたTDD UL/DL再構成を用いて指定される。通信は、ソースTDD構成からターゲットTDD構成に再構成される。
ソースおよびターゲットのアップリンク/ダウンリンク構成は、複数のTDD構成のうちのTDD構成である。例えば、ソースおよびターゲットTDD構成は、あらかじめ設定された複数のTDD構成0〜6のいずれか1つである。
移動局と基地局の間の通信を、サブフレームの先頭にある所定のサブフレームNについて再構成すべき場合、再構成が有効になるサブフレームNより前の無線フレームはソースTDD構成に基づいて設定されるのに対し、サブフレームN以降の無線フレームはターゲットTDD構成に基づいて設定される。
さらに、移動局が物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)送信に応答してハイブリッドARQ−ACK送信を行う場合、移動局は、以下の方式に従ってHARQ−ACK送信を行う。
サブフレームN−1まで(サブフレームN−1を含む)に移動局から送信されるハイブリッドARQ−ACK送信には、移動局はソースTDD構成を適用する。具体的には、移動局は、それらのサブフレームの間は、先に移動局に受信された1つまたは複数のPDSCH送信に応答して送信される1つまたは複数のHARQ−ACK送信には、ソースTDD構成で定義されるタイミング関係を適用する。
サブフレームN+1〜N+12の間に移動局から送られるハイブリッドARQ−ACK送信には、移動局は別の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成を適用する。具体的には、移動局は、それらのサブフレームの間は、先に移動局に受信された1つまたは複数のPDSCH送信に応答して送信される1つまたは複数のHARQ−ACK送信には、上記別の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成で定義されたタイミング関係を適用する。他の中間TDD構成は、複数のTDD構成のうちの1つである。
サブフレームN+13以降に移動局から送られるハイブリッドARQ−ACK送信には、移動局はターゲットTDD構成を適用する。具体的には、移動局は、それらのサブフレームでは、先に移動局に受信された1つまたは複数のPDSCH送信に応答して送信される1つまたは複数のHARQ−ACK送信には、ターゲットTDD構成で定義されるタイミング関係を適用する。
特に、TDD UL/DL再構成が有効になった(すなわちサブフレームN)直後に送信/受信されるHARQ−ACK送信に別の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成を適用することにより、ハイブリッドARQ機能を継続して利用することができる。
本発明の第1の態様に従う第1の実施形態によると、通信システム内の移動局と基地局の間で通信する方法が提案される。通信は、ソースアップリンク/ダウンリンク構成からターゲットアップリンク/ダウンリンク構成に再構成される。ソースアップリンク/ダウンリンク構成は、複数のアップリンク/ダウンリンク構成のサブセットのうちの1つであり、ターゲットアップリンク/ダウンリンク構成は、それら複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちの任意の1つである。複数のアップリンク/ダウンリンク構成は、時分割複信(TDD)通信のためにあらかじめ設定されている。無線フレームの先頭にある所定のサブフレームNについて通信を再構成する場合、通信システムは、ダウンリンク制御情報(DCI)送信に応答して、サブフレームN−6を含むサブフレームN−6までに受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にはソースアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN−5〜N−1の間に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信には、事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN以降に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にはターゲットアップリンク/ダウンリンク構成を適用する、ように物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)送信を行い、事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成は、上記複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちの1つである。
この方法のより詳細な実施形態によると、事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成は、ソースアップリンク/ダウンリンク構成とは異なる。
この方法の別のより詳細な実施形態によると、複数のアップリンク/ダウンリンク構成はアップリンク/ダウンリンク構成0〜6であり、ソースアップリンク/ダウンリンク構成は、アップリンク/ダウンリンク構成1〜6のサブセットのうちの1つであり、事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成はアップリンク/ダウンリンク構成6である。
本発明の第2の態様に従う第2の実施形態によると、通信システム内の移動局と基地局の間で通信する方法が提案される。通信は、ソースアップリンク/ダウンリンク構成からターゲットアップリンク/ダウンリンク構成に再構成される。ソースアップリンク/ダウンリンク構成は、複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうち事前定義された1つであり、ターゲットアップリンク/ダウンリンク構成は、それら複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちの任意の1つである。複数のアップリンク/ダウンリンク構成は、時分割複信(TDD)通信のためにあらかじめ設定されている。無線フレームの先頭にある所定のサブフレームNについて通信を再構成する場合、通信システムは、ダウンリンク制御情報(DCI)送信に応答して、サブフレームNを含むサブフレームNまでに受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にはソースアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN+1以降に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にはターゲットアップリンク/ダウンリンク構成を適用する、ように物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)送信を行う。
この方法のより詳細な実施形態によると、複数のアップリンク/ダウンリンク構成はアップリンク/ダウンリンク構成0〜6であり、ソースアップリンク/ダウンリンク構成はアップリンク/ダウンリンク構成0である。
この方法の別のより詳細な実施形態によると、複数のアップリンク/ダウンリンク構成はそれぞれ、前記DCI送信とそれに対応するPUSCH送信との間のタイミングオフセットを決定する。
この方法のさらに他のより詳細な実施形態によると、ソースアップリンク/ダウンリンク構成は、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1まで、サブフレームがダウンリンク送信のために予約されているか、もしくはアップリンク送信のために予約されているかを示すか、またはダウンリンク送信とアップリンク送信の両方をサポートする特殊サブフレームを示し、ターゲットアップリンク/ダウンリンク構成は、サブフレームN以降について、サブフレームがダウンリンク送信のために予約されているか、もしくはアップリンク送信のために予約されているかを示すか、またはダウンリンク送信とアップリンク送信の両方をサポートする特殊サブフレームを示す。
この方法のさらに別のより詳細な実施形態によると、移動局と基地局の間の通信を再構成すべきことを知らせる情報が通信システム内で配布され、かつ、その情報がサブフレームN−14以降からサブフレームN−5を含むサブフレームN−5までの間隔内に配布される場合、その情報の配布により、所定のサブフレームNについて通信が再構成され、Nは無線フレームの先頭にあるサブフレームである。
本発明の第3の態様に従う第3の実施形態によると、通信システム内の移動局と基地局の間で通信する方法が提案される。通信は、ソースアップリンク/ダウンリンク構成からターゲットアップリンク/ダウンリンク構成に再構成される。ソースおよびターゲットのアップリンク/ダウンリンク構成は、複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちのアップリンク/ダウンリンク構成である。複数のアップリンク/ダウンリンク構成は、時分割複信(TDD)通信のためにあらかじめ設定されている。無線フレームの先頭にある所定のサブフレームNについて通信を再構成する場合、通信システムは、物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)送信に応答して、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までのハイブリッドARQ−ACK送信にはソースアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN〜N+12の間のハイブリッドARQ−ACK送信には、別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN+13以降のハイブリッドARQ−ACK送信にはターゲットアップリンク/ダウンリンク構成を適用する、ようにハイブリッドARQ−ACK送信を行い、上記別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成は、上記複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちの1つである。
第3の実施形態は、第1または第2の実施形態と組み合わせることができる。
この方法のより詳細な実施形態によると、別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成は、ターゲットアップリンク/ダウンリンク構成とは異なる。
この方法の別のより詳細な実施形態によると、別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成はアップリンク/ダウンリンク構成5である。
この方法のさらにより詳細な実施形態によると、複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちどれがサブフレームN〜N+12の間のハイブリッドARQ−ACK送信に適用される上記別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成に対応するかを示す情報が、通信システム内で配布される。
この方法のさらに別のより詳細な実施形態によると、複数のアップリンク/ダウンリンク構成はそれぞれ、前記PDSCH送信とそれに対応するハイブリッドARQ−ACK送信との間のタイミングオフセットを決定する。
この方法のさらにより詳細な実施形態によると、物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)送信に応答して、ソースアップリンク/ダウンリンク構成が適用される場合で、そのソースアップリンク/ダウンリンク構成が、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までのハイブリッドARQ−ACK送信を規定し、当該ハイブリッドARQ−ACK送信が上記PDSCH送信に関係する場合、および上記別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成が適用される場合で、その別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成が、サブフレームN〜N+12の間のハイブリッドARQ−ACK送信を規定し、当該ハイブリッドARQ−ACK送信が上記PDSCH送信に関係する場合には、移動局は、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までのハイブリッドARQ−ACK送信のみを行うか、あるいは、移動局はサブフレームN〜N+12の間のハイブリッドARQ−ACK送信のみを行う。
この方法のさらに別のより詳細な実施形態によると、上記別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成が適用され、かつ、その別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成が、アップリンク送信のみをサポートするように設定された少なくとも1つのサブフレームについてサブフレームN〜N+12の間のハイブリッドARQ−ACK送信を規定し、前記少なくとも1つのサブフレームが、サブフレームN−11からサブフレームN−1を含むサブフレームN−1までの間隔内にある場合、移動局は、サブフレームN〜N+12の間は、ダウンリンク送信をサポートするように設定されたサブフレームのみに関係するハイブリッドARQ−ACK送信を行うか、あるいは、移動局は、前記少なくとも1つのサブフレームがアップリンク送信のみをサポートしPDSCH送信に関係しないことを知らせる、アップリンク送信のみをサポートするように設定された前記少なくとも1つのサブフレームについての事前定義された情報を含むハイブリッドARQ−ACK送信を行う。
さらに第1の実施形態について、通信システム内で基地局と通信する移動局が提案される。通信は、ソースアップリンク/ダウンリンク構成からターゲットアップリンク/ダウンリンク構成に再構成される。ソースアップリンク/ダウンリンク構成は、複数のアップリンク/ダウンリンク構成のサブセットのうちの1つであり、ターゲットアップリンク/ダウンリンク構成は、それら複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちの任意の1つである。複数のアップリンク/ダウンリンク構成は、時分割複信(TDD)通信のためにあらかじめ設定されている。無線フレームの先頭にある所定のサブフレームNについて通信を再構成する場合、移動局は、ダウンリンク制御情報(DCI)送信に応答して、サブフレームN−6を含むサブフレームN−6までに受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にはソースアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN−5〜N−1の間に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信には事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN以降に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にはターゲットアップリンク/ダウンリンク構成を適用する、ように物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)送信を行い、事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成は、上記複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちの1つである。
この移動局のより詳細な実施形態によると、事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成は、ソースアップリンク/ダウンリンク構成とは異なる。
この移動局の別のより詳細な実施形態によると、複数のアップリンク/ダウンリンク構成はアップリンク/ダウンリンク構成0〜6であり、ソースアップリンク/ダウンリンク構成は、アップリンク/ダウンリンク構成1〜6のサブセットのうちの1つであり、事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成はアップリンク/ダウンリンク構成6である。
さらに第2の実施形態について、通信システム内で基地局と通信する移動局が提案される。通信は、ソースアップリンク/ダウンリンク構成からターゲットアップリンク/ダウンリンク構成に再構成される。ソースアップリンク/ダウンリンク構成は、複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうち事前定義された1つであり、ターゲットアップリンク/ダウンリンク構成は、それら複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちの任意の1つである。複数のアップリンク/ダウンリンク構成は、時分割複信(TDD)通信のためにあらかじめ設定されている。無線フレームの先頭にある所定のサブフレームNについて通信を再構成する場合、移動局は、ダウンリンク制御情報(DCI)送信に応答して、サブフレームNを含むサブフレームNまでに受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にはソースアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN+1以降に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にはターゲットアップリンク/ダウンリンク構成を適用する、ように物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)送信を行う。
この移動局のより詳細な実施形態によると、複数のアップリンク/ダウンリンク構成はアップリンク/ダウンリンク構成0〜6であり、ソースアップリンク/ダウンリンク構成はアップリンク/ダウンリンク構成0である。
この移動局の別のより詳細な実施形態によると、複数のアップリンク/ダウンリンク構成はそれぞれ、前記DCI送信とそれに対応するPUSCH送信との間のタイミングオフセットを決定する。
この移動局のさらにより詳細な実施形態によると、ソースアップリンク/ダウンリンク構成は、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1まで、サブフレームがダウンリンク送信のために予約されているか、もしくはアップリンク送信のために予約されているかを示すか、またはダウンリンク送信とアップリンク送信の両方をサポートする特殊サブフレームを示し、ターゲットアップリンク/ダウンリンク構成は、サブフレームN以降について、サブフレームがダウンリンク送信のために予約されているか、もしくはアップリンク送信のために予約されているかを示すか、またはダウンリンク送信とアップリンク送信の両方をサポートする特殊サブフレームを示す。
この移動局のさらに別のより詳細な実施形態によると、移動局と基地局の間の通信を再構成すべきことを知らせる情報が通信システム内で配布さ、かつ、その情報がサブフレームN−14以降から、サブフレームN−5を含むサブフレームN−5までの間隔内に配布される場合、その情報の配布により、所定のサブフレームNについて通信が再構成され、Nは無線フレームの先頭にあるサブフレームである。
さらに第3の実施形態について、通信システム内で基地局と通信する移動局が提案される。通信は、ソースアップリンク/ダウンリンク構成からターゲットアップリンク/ダウンリンク構成に再構成される。ソースおよびターゲットのアップリンク/ダウンリンク構成は、複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちのアップリンク/ダウンリンク構成である。複数のアップリンク/ダウンリンク構成は、時分割複信(TDD)通信のためにあらかじめ設定されている。無線フレームの先頭にある所定のサブフレームNについて通信を再構成する場合、移動局は、物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)送信に応答して、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までのハイブリッドARQ−ACK送信にはソースアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN〜N+12の間のハイブリッドARQ−ACK送信には、別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN+13以降のハイブリッドARQ−ACK送信にはターゲットアップリンク/ダウンリンク構成を適用する、ようにハイブリッドARQ−ACK送信を行い、上記別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成は、上記複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちの1つである。
この移動局のより詳細な実施形態によると、別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成は、ターゲットアップリンク/ダウンリンク構成とは異なる。
この移動局の別のより詳細な実施形態によると、別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成はアップリンク/ダウンリンク構成5である。
この移動局のさらにより詳細な実施形態によると、複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちどれがサブフレームN〜N+12の間のハイブリッドARQ−ACK送信に適用される上記別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成に対応するかを示す情報が、通信システム内で配布される。
この移動局のさらに別のより詳細な実施形態によると、複数のアップリンク/ダウンリンク構成はそれぞれ、前記PDSCH送信とそれに対応するハイブリッドARQ−ACK送信との間のタイミングオフセットを決定する。
この移動局のさらにより詳細な実施形態によると、物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)送信に応答して、ソースアップリンク/ダウンリンク構成が適用される場合で、そのソースアップリンク/ダウンリンク構成が、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までのハイブリッドARQ−ACK送信を規定し、当該ハイブリッドARQ−ACK送信が上記PDSCH送信に関係する場合、および、上記別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成が適用される場合で、その別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成が、サブフレームN〜N+12の間のハイブリッドARQ−ACK送信を規定し、当該ハイブリッドARQ−ACK送信が上記PDSCH送信に関係する場合には、移動局は、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までのハイブリッドARQ−ACK送信のみを行うか、あるいは、移動局はサブフレームN〜N+12の間のハイブリッドARQ−ACK送信のみを行う。
この移動局のさらに別のより詳細な実施形態によると、上記別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成が適用され、かつ、その別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成が、アップリンク送信のみをサポートするように設定された少なくとも1つのサブフレームについてサブフレームN〜N+12の間のハイブリッドARQ−ACK送信を規定し、前記少なくとも1つのサブフレームが、サブフレームN−11からサブフレームN−1を含むサブフレームN−1までの間隔内にある場合、移動局は、サブフレームN〜N+12の間は、ダウンリンク送信をサポートするように設定されたサブフレームのみに関係するハイブリッドARQ−ACK送信を行うか、あるいは、移動局は、前記少なくとも1つのサブフレームがアップリンク送信のみをサポートしPDSCH送信に関係しないことを知らせる、アップリンク送信のみをサポートするように設定された前記少なくとも1つのサブフレームについての事前定義された情報を含むハイブリッドARQ−ACK送信を行う。
さらに第1の実施形態について、移動局のプロセッサによって実行されると、移動局に通信システム内の基地局と通信させる命令を記憶したコンピュータ可読媒体が提案される。通信は、ソースアップリンク/ダウンリンク構成からターゲットアップリンク/ダウンリンク構成に再構成される。ソースアップリンク/ダウンリンク構成は、複数のアップリンク/ダウンリンク構成のサブセットのうちの1つであり、ターゲットアップリンク/ダウンリンク構成は、それら複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちの任意の1つである。複数のアップリンク/ダウンリンク構成は、時分割複信(TDD)通信のためにあらかじめ設定されている。無線フレームの先頭にある所定のサブフレームNについて通信を再構成する場合、移動局は、ダウンリンク制御情報(DCI)送信に応答して、サブフレームN−6を含むサブフレームN−6までに受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にはソースアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN−5〜N−1の間に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信には、事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN以降に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にはターゲットアップリンク/ダウンリンク構成を適用する、ように物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)送信を行い、事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成は、上記複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちの1つである。
さらに第2の実施形態について、移動局のプロセッサによって実行されると、移動局に通信システム内の基地局と通信させる命令を記憶したコンピュータ可読媒体が提案される。通信は、ソースアップリンク/ダウンリンク構成からターゲットアップリンク/ダウンリンク構成に再構成される。ソースアップリンク/ダウンリンク構成は、複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうち事前定義された1つであり、ターゲットアップリンク/ダウンリンク構成は、それら複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちの任意の1つである。複数のアップリンク/ダウンリンク構成は、時分割複信(TDD)通信のためにあらかじめ設定されている。無線フレームの先頭にある所定のサブフレームNについて通信を再構成する場合、移動局は、ダウンリンク制御情報(DCI)送信に応答して、サブフレームNを含むサブフレームNまでに受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にはソースアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN+1以降に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にはターゲットアップリンク/ダウンリンク構成を適用する、ように物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)送信を行う。
さらに第3の実施形態について、移動局のプロセッサによって実行されると、移動局に通信システム内の基地局と通信させる命令を記憶したコンピュータ可読媒体が提案される。通信は、ソースアップリンク/ダウンリンク構成からターゲットアップリンク/ダウンリンク構成に再構成される。ソースアップリンク/ダウンリンク構成は、複数のアップリンク/ダウンリンク構成のサブセットのうちの1つであり、ターゲットアップリンク/ダウンリンク構成は、それら複数のアップリンク/ダウンリンク構成の任意の1つである。複数のアップリンク/ダウンリンク構成は、時分割複信(TDD)通信のためにあらかじめ設定されている。無線フレームの先頭にある所定のサブフレームNについて通信を再構成する場合、移動局は、物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)送信に応答して、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までのハイブリッドARQ−ACK送信にはソースアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN〜N+12の間のハイブリッドARQ−ACK送信には、別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成を適用し、サブフレームN+13以降のハイブリッドARQ−ACK送信にはターゲットアップリンク/ダウンリンク構成を適用する、ようにハイブリッドARQ−ACK送信を行い、上記別の事前定義されたアップリンク/ダウンリンク構成は、上記複数のアップリンク/ダウンリンク構成のうちの1つである。
以下では、本発明について、添付の図面を参照しながらさらに詳しく説明する。
3GPP LTEシステムの例示的なアーキテクチャを示している。
3GPP LTEのE−UTRANアーキテクチャ全体の例示的な概要を示している。
3GPP LTE(リリース8/9時)において定義されているダウンリンクコンポーネントキャリアの例示的なサブフレーム境界を示している。
3GPP LTE(リリース8/9時)において定義されているダウンリンクスロットの例示的なダウンリンクリソースグリッドを示している。
現時点で標準化されている7つの(静的な)TDD UL/DL構成0〜6について、それぞれにおける10個のサブフレームの定義と、切替え点周期性を示している。
3GPP LTEで定義されている静的なTDD構成0〜6のHARQ ACK/NACK/DTXフィードバックのタイミングを示している。
3GPP LTEで定義されている静的なTDD構成0〜6について、ダウンリンク制御情報(DCI)送信に応答した物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)送信のタイミングを示している。
5msの切替え点周期性の場合における、2つのハーフフレーム、10個のサブフレームから構成されている無線フレームの構造を示している。
図9Aおよび図9Bは、3種類のTDD UL/DL再構成動作に関する例示的な無線フレームの順序とその欠点を示している。
3種類のTDD UL/DL再構成動作に関する例示的な無線フレームの順序とその欠点を示している。
図11Aは、本発明の第1の実施形態による、改善されたPUSCH送信の割当てを含む例示的なTDD UL/DL再構成動作を示し、図11Bは、本発明の第2の実施形態による、改善されたHARQ−ACK送信の割当てを含む例示的なTDD UL/DL再構成動作を示している。
本発明の第3の実施形態による、改善されたPUSCH送信割当ての異なる実現を含む例示的なTDD UL/DL再構成動作を示している。
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。
本発明の文脈では、用語「ソースTDD構成」または「ソースアップリンク/ダウンリンク構成」、ならびに「ターゲットTDD構成」または「ターゲットアップリンク/ダウンリンク構成」を使用して、TDD UL/DL再構成の概念を強調する。それでも、ソースTDD構成は、通信システム内の移動局と基地局との間の通信に適用される最初の構成ではないことは明らかであろう。同様に、ターゲットTDD構成も、通信システム内の通信に適用される最後のTDD構成ではない。
具体的には、本発明の文脈では、用語ソースおよびターゲットTDD構成は、TDD UL/DL再構成がサブフレームNで有効になる場合、ソースTDD構成は、第1の実施形態では、間隔[N−k,N−6]中に少なくとも適用され、k>=10であり、第2の実施形態では間隔[N−k,N]中に少なくとも適用され、k>=9であるという意味に解釈することができる。同様に、ターゲットTDD構成は、第1の実施形態では間隔[N,N+j]中に少なくとも適用され、j>=4であり、第2の実施形態では[N+1,N+j]に少なくとも適用され、j>=10である。同様の考察が、第3および第4の実施形態にも等しく当てはまる。
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。
本発明に関連して説明されるさまざまな実施形態は、一般にTDD構成を参照し、特に、改善され、よりフレキシブルなTDD構成とそれに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
本発明の概要との関連で、さまざまな実施形態が、TDD UL/DL再構成のために、DCIとPUSCHの間および/またはPDSCHとHARQ−ACKの間に関係するタイミング関係を、TDDの無線フレーム構成とは異なる形で適用するという概念に基づくことはすでに強調した。このTDD無線フレーム構成とタイミング関係との間の区別は、再構成が有効になる前および/または有効になった後の短い期間だけ行う。
第1の実施形態によると、DCIとPUSCHの間のタイミング関係を適合させて、有利なTDD UL/DL再構成を可能にする。具体的には、本実施形態では、通信システム内のアップリンク帯域幅の利用を改善することができるように、再構成が有効になる前の短い期間の間、DCIとPUSCHの間のタイミング関係を適合させる。
第1の実施形態による例示的なTDD UL/DL再構成動作を図11Aに示し、この図は、TDDの無線フレーム構成と、DCIとPUSCH間のタイミング関係とを区別することの利益を強調している。図11Aに示すTDD UL/DL再構成動作は、図9Aに示す例に基づいている。図11Aの例も同じようにTDD構成3からTDD構成6へのTDD UL/DL再構成を想定している。再構成はサブフレーム20で有効になり、サブフレーム20は無線フレームの最初のサブフレームである。
第1の実施形態は、通信システム内の移動局と基地局との間の通信を想定する。通信は、ソースTDD構成からターゲットTDD構成に再構成される。この第1の実施形態を適用可能にするために、ソースTDD構成は、複数のTDD構成のサブセットのうちの1つであり、ターゲットTDD構成は、それら複数のTDD構成のうちの任意の1つである。用語「再構成」は、本質的に、ソースTDD構成がターゲットTDD構成と異なることを定義することを強調しておく。
有利な実現では、TDD構成のサブセットはTDD構成1〜6に対応し、複数のTDD構成はTDD構成0〜6に対応する。上記の有利な実現では、TDD構成0は、第1の実施形態のソースTDD構成として不都合であるように見えるが、それでも、適合されたDCIとPUSCH間のタイミング関係は、ソースTDD構成がTDD構成0である第1の実施形態のTDD UL/DL再構成に適用することができる。
移動局と基地局との間の通信を再構成するために、それらの移動局および基地局を含む通信システム内で情報が配布される。この情報の配布により、移動局と基地局との間の通信が所定のサブフレームNについて再構成され、サブフレームNは無線フレームの先頭にある。
例示的な一実装によると、再構成が有効になるサブフレームNは、無線フレーム中の最初のサブフレームに対応する。しかしながら、異なる例示的実装によると、サブフレームNは、無線フレーム中の2番目、3番目、または4番目のサブフレームに対応してもよい。
1つまたは複数のダウンリンク制御情報(DCI)送信に応答して、それに対応する物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)送信が、本実施形態で定義されるDCIとPUSCH間のタイミング関係に従って移動局によって行われる。具体的には、用語「DCIとPUSCH間のタイミング関係」は、1つまたは複数のDCI送信とそれに対応するPUSCH送信との間でTDD構成インデックスによって定義されるタイミングオフセットを意味する。
まず、サブフレームN−6を含むサブフレームN−6までに移動局に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信に、移動端末によってソースTDD構成が適用される。具体的には、移動局は、それらのサブフレーム中に受信されたそれぞれのULグラントを伝える1つまたは複数のDCI送信に応答してスケジュールされる1つまたは複数のPUSCH送信には、ソースTDD構成で定義されるタイミング関係を適用する。
次いで、サブフレームN−5からサブフレームN−1の間(サブフレームN−5およびサブフレームN−1を含む)に移動局に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信に、移動端末によって中間の(すなわち事前定義された)TDD構成が適用される。具体的には、移動局は、それらのサブフレーム中に受信されたそれぞれのULグラントを伝える1つまたは複数のDCI送信に応答してスケジュールされる1つまたは複数のPUSCH送信には、中間の(すなわち事前定義された)TDD構成で定義されるタイミング関係を適用する。
最後に、サブフレームN以降に移動局に受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信に、移動端末によってターゲットTDD構成が適用される。具体的には、移動局は、それらのサブフレーム中に受信されたそれぞれのULグラントを伝える1つまたは複数のDCI送信に応答してスケジュールされる1つまたは複数のPUSCH送信には、ターゲットTDD構成で定義されるタイミング関係を適用する。
有利な実装によると、サブフレームN−5〜N−1の間のDCI送信に関係するPUSCH送信に適用される中間の(すなわち事前定義された)TDD構成は、ソースTDD構成とは異なる。これに関して、通信システムは、DCIとPUSCH間のタイミング関係を規定する中間の(すなわち事前定義された)TDD構成としてのTDD構成を適用することができるようになり、それにより、ソースTDD構成とターゲットTDD構成との間の遷移の結果生じるアップリンク帯域幅の損失が緩和される。
第1の実施形態の有利な実装によると、中間の(すなわち事前定義された)TDD構成は、図7に定義されるようにTDD構成6である。このTDD構成6では、次の無線フレームの3つのサブフレームに対するULグラントを伝えるDCI送信が可能である。特に、TDD構成6では、サブフレーム5、6、および9におけるDCI送信で、サブフレーム(5+7)=12、(6+7)=13、および(9+5)=14のそれぞれのPUSCH送信が可能となる。これに関して、TDD構成6では、アップリンク送信をサポートするように設定することが可能な次の無線フレームの前半のすべてのサブフレーム(すなわちサブフレーム2、3、および4)でPUSCH送信を行うことができる(図5参照)。
図11Aに示す例を参照すると、TDD構成6を適用して、サブフレーム15〜19(図11Aの網掛けしたサブフレームを参照)についてDCIとPUSCH間のタイミング関係を決定する。具体的には、サブフレーム15、16、および19で受信されたDCIサブフレームに関係するPUSCH送信にTDD構成6を適用して、TDD構成6が、TDD UL/DL再構成が有効になった後にサブフレーム22、23、および24で実行すべきPUSCH送信を規定するようにする(図11Aの鎖線の矢印を参照されたい)。
これに関して、第1の実施形態では、再構成が有効になる前の短い期間中に、DCIとPUSCH間のタイミング関係、すなわち、中間の(すなわち事前定義された)TDD構成に対応するタイミング関係を適合させることができる。それにより、割当てが不可能なPUSCHサブフレームを回避することができ、通信システム内のアップリンク帯域幅の利用が改善する。
具体的には、サブフレームN−5〜N−1の間のDCI送信のDCIとPUSCH間のタイミング関係を決定する中間の(すなわち事前定義された)TDD構成としてTDD構成6が利用される場合には、次の無線フレームの前半のすべてのサブフレームをPUSCH送信のために割り当てることができる。具体的には、次の無線フレームは、TDD UL/DL再構成が有効になる最初の無線フレームである。
第2の実施形態
第2の実施形態では、第1の実施形態と同様に、DCIとPUSCH間のタイミング関係を適合させて、有利なTDD UL/DL再構成を行えるようにする。具体的には、本実施形態では、再構成が有効になった後の短い期間の間、DCIとPUSCH間のタイミング関係を適合させて、通信システム内のアップリンク帯域幅の利用を改善できるようにする。
第2の実施形態でも、通信システム内の移動局と基地局の間の通信を想定する。通信は、ソースTDD構成からターゲットTDD構成に再構成される。この第2の実施形態を適用可能にするために、ソースTDD構成は、複数のTDD構成のうち事前定義された1つであり、ターゲットTDD構成は、それら複数のTDD構成のうちの任意の1つである。用語「再構成」は、本質的に、ソースTDD構成がターゲットTDD構成と異なることを定義することを強調しておく。
有利な実現では、複数のTDD構成のうち中間の(すなわち事前定義された)TDD構成はTDD構成0に対応し、複数のTDD構成はTDD構成0〜6に対応する。上記の有利な実現では、TDD構成1〜6は、第2の実施形態のソースTDD構成として不都合であるように見えるが、それでも、適合されたDCIとPUSCH間のタイミング関係は、ソースTDD構成がTDD構成1〜6の1つである第2の実施形態のTDD UL/DL再構成に適用することができる。
移動局と基地局との間の通信を再構成するために、それらの移動局および基地局を含む通信システム内で情報が配布される。この情報の配布により、移動局と基地局との間の通信が所定のサブフレームNについて再構成され、サブフレームNは無線フレームの先頭にある。
例示的な一実装によると、再構成が有効になるサブフレームNは、無線フレーム中の最初のサブフレームに対応する。しかしながら、別の例示的実装によると、サブフレームNは、無線フレーム中の2番目、3番目、または4番目のサブフレームに対応してもよい。
1つまたは複数のダウンリンク制御情報(DCI)送信に応答して、それに対応する物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)送信が、本実施形態で定義されるDCIとPUSCH間のタイミング関係に従って移動局によって行われる。具体的には、用語「DCIとPUSCH間のタイミング関係」は、1つまたは複数のDCI送信とそれに対応するPUSCH送信との間でTDD構成インデックスで定義されるタイミングオフセットを意味する。
まず、サブフレームNを含むサブフレームNまでに移動局によって受信されるDCI送信に関係するPUSCH送信に、移動端末によってソースTDD構成が適用される。具体的には、移動局は、それらのサブフレーム中に受信されたそれぞれのULグラントを伝える1つまたは複数のDCI送信に応答してスケジュールされる1つまたは複数のPUSCH送信には、ソースTDD構成で定義されるタイミング関係を適用する。
次いで、サブフレームN+1以降に移動局に受信されるDCI送信に関係するPUSCH送信に、移動端末によってターゲットTDD構成が適用される。具体的には、移動局は、それらのサブフレーム中に受信されたそれぞれのULグラントを伝える1つまたは複数のDCI送信に応答してスケジュールされる1つまたは複数のPUSCH送信には、ターゲットTDD構成で定義されるタイミング関係を適用する。
TDD UL/DL再構成は、無線フレームの先頭にあるインデックスNを持つサブフレームについて有効になるように設定されるので、Nが無線フレーム中の最後のサブフレームに対応する可能性はない。これに関して、1つの無線フレームで受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にソースTDD構成が適用され、別の(すなわち次の)サブフレームで受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にターゲットTDD構成が適用される可能性もない。
言い換えれば、無線フレームの先頭にあるサブフレームNを定義することにより、ソースTDD構成の適用とターゲットTDD構成の適用と間の切替えが無線フレームの境界にあたらないようにする。これが該当するのは、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までに受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にソースTDD構成を適用した場合だけである。
具体的には、有利な実現では、サブフレームNで受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にTDD構成0を適用することは、特に有利である。なぜなら、そのようにしなければ、サブフレーム24へのPUSCH送信の割当てを保証することができないためである。図7から容易に理解できるように、TDD構成0では、次の無線フレームの2つのサブフレームに関係するULグラントを伝えるTDD送信が可能である。特に、TDD構成0では、サブフレーム5および6におけるDCI送信で、サブフレーム(5+7)=12および(6+7)=13におけるそれぞれのPUSCH送信が可能となる。ただし、サブフレーム14を、PUSCH送信をサポートするように設定することも可能である。
これに関して、TDD構成0は、サブフレームN(例えば、サブフレーム0、10、20)で受信されたDCI送信に関係するPUSCH送信にも適用され、それにより、サブフレームN+4(例えば、サブフレーム4、14、24)におけるPUSCH送信が可能になる。言い換えれば、サブフレームNを含むサブフレームNまでのサブフレームにおけるDCI送信のDCIとPUSCH間のタイミング関係を決定する中間の(すなわち事前定義された)TDD構成としてTDD構成0が利用される場合には、次の無線フレームの前半のすべてのサブフレームをPUSCH送信のために割り当てることができる。
図12に示す例を参照すると、TDD構成0を適用して、サブフレーム20について、DCIとPUSCHの間のタイミング関係を決定する(図12のサブフレームを参照されたい)。具体的には、サブフレーム20で受信されたDCIサブフレームに関係するPUSCH送信にはTDD構成0を適用する。したがって、TDD構成0は、TDD UL/DL再構成が有効になった後にサブフレーム24で実行すべきPUSCH送信を規定する(図12の鎖線の矢印を参照されたい)。
一般に、第1および第2の実施形態では、複数のTDD構成それぞれが、前記1つまたは複数のDCI送信と、それに対応するPUSCH送信との間のタイミングオフセットを決定する。1つまたは複数のDCI送信とそれに対応するPUSCH送信との間のこのタイミングオフセットは、この説明を通じて「DCIとPUSCH間のタイミング関係」とも称される。
さらに、第1および第2の実施形態では、ソースTDD構成は、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1まで、サブフレームがダウンリンク送信のために予約されているか、もしくはアップリンク送信のために予約されているかを指定するか、またはダウンリンク送信とアップリンク送信の両方をサポートする特殊サブフレームを示し、ターゲットTDD構成は、サブフレームN以降について、サブフレームがダウンリンク送信のために予約されているか、もしくはアップリンク送信のために予約されているかを指定するか、またはダウンリンク送信とアップリンク送信の両方をサポートする特殊サブフレームを示す。これに関して、TDD無線フレーム構成の再構成は、指示されたサブフレームNを含むサブフレームNについて有効になる。
第3の実施形態
本発明の第3の実施形態に関連して、さまざまな実施形態は、TDD UL/DL再構成のために、DCIとPUSCHの間および/またはPDSCHとHARQ−ACKの間に関係するタイミング関係を、TDD無線フレーム構成とは異なる形で適用するという概念に基づくことを再度強調しておく。このTDD無線フレーム構成とタイミング関係との間の区別は、再構成が有効になる前および/または有効になった後の短い期間だけ行う。
第3の実施形態によると、PDSCHとHARQ−ACKの間のタイミング関係を適合させて、有利なTDD UL/DL再構成を可能にする。具体的には、本実施形態では、再構成が有効になった後の短い期間の間、PDSCHとHARQ−ACKの間のタイミング関係を適合させて、ハイブリッドARQ機能を常時利用できるようにする。
第3の実施形態による例示的なTDD UL/DL再構成動作を図11Bに示し、同図は、TDD無線フレーム構成と、PDSCHとHARQ−ACKの間のタイミング関係とを区別することの利益を強調している。図11Bに示すTDD UL/DL再構成動作は、図9Bに示す例に基づいている。図11Bの例も同じようにTDD構成3からTDD構成6へのTDD UL/DL再構成を想定している。再構成はサブフレーム20で有効になり、サブフレーム20は無線フレームの最初のサブフレームである。
第3の実施形態は、通信システム内の移動局と基地局との間の通信を想定する。通信は、ソースTDD構成からターゲットTDD構成に再構成される。ソースTDD構成およびターゲットTDD構成は、複数のTDD構成のうちの任意のTDD構成である。用語「再構成」は、本質的に、ソースTDD構成がターゲットTDD構成と異なることを定義することを強調しておく。
有利な実現では、ソースTDD構成はTDD構成0〜6の1つに対応し、ターゲットTDD構成はTDD構成0〜6のうち別の1つに対応する。
移動局と基地局との間の通信を再構成するために、それらの移動局および基地局を含む通信システム内で情報が配布される。この情報の配布により、移動局と基地局との間の通信が所定のサブフレームNについて再構成され、サブフレームNは無線フレームの先頭にある。
例示的な一実装によると、再構成が有効になるサブフレームNは、無線フレーム中の最初のサブフレームに対応する。しかしながら、別の例示的実装によると、サブフレームNは、無線フレーム中の2番目、3番目、または4番目のサブフレームに対応してもよい。
1つまたは複数の物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)送信に応答して、それに関係するハイブリッドARQ−ACKnowledgement(HARQ−ACK)送信が、本実施形態で定義されるPDSCHとHARQ−ACK間のタイミング関係に従って移動局によって行われる。具体的には、用語「PDSCHとHARQ−ACK間のタイミング関係」は、1つまたは複数のPDSCH送信とそれに対応するHARQ−ACK送信との間でTDD構成によって定義されるタイミングオフセットを意味する。
まず、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までのハイブリッドARQ−ACK送信には、移動局によってソースTDD構成が適用される。したがって、移動局は、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までの各サブフレームについて、1つまたは複数のHARQ−ACK送信を実行しなければならないか否かを、ソースTDD構成に基づいて判定する。具体的には、移動局は、前に行われた1つまたは複数のPDSCH送信(行われた場合)のどれに対して、ソースTDD構成がそれぞれのサブフレームにおけるHARQ−ACK送信を示しているかを判定する。
次いで、サブフレームNを含むサブフレームNからサブフレームN+12を含むサブフレームN+12までの間のハイブリッドARQ−ACK送信には、移動局によって別の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成が適用される。したがって、移動局は、サブフレームN〜N+12の間の各サブフレームについて、1つまたは複数のHARQ−ACK送信を実行しなければならないか否かを、別の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成に基づいて判定する。具体的には、移動局は、前に行われた1つまたは複数のPDSCH送信(すなわちPDSCH送信がある場合)のどれに対して、別の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成が、それぞれのサブフレームにおけるHARQ−ACK送信を示しているかを判定する。
最後に、サブフレームN+13以降のハイブリッドARQ−ACK送信に、移動局によってターゲットTDD構成が適用される。したがって、移動局は、サブフレームN+13以降の各サブフレームについて、1つまたは複数のHARQ−ACK送信を実行しなければならないか否かを、ターゲットTDD構成に基づいて判定する。具体的には、移動局は、前に行われた1つまたは複数のPDSCH送信(すなわちPDSCH送信がある場合)のどれに対して、ターゲットTDD構成が、それぞれのサブフレームにおけるHARQ−ACK送信を示しているかを判定する。
有利な実装によると、サブフレームN〜N+13の間のHARQ−ACK送信に適用される別の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成は、ターゲットTDD構成とは異なる。これに関して、通信システムは、PDSCHとHARQ−ACK間のタイミング関係を規定する中間の(すなわち事前定義された)TDD構成としてのTDD構成を適用することができるようになり、それにより、ソースTDD構成からターゲットTDD構成に遷移する間にハイブリッドARQ機能を常時利用できるようになる。
第3の実施形態の有利な実装によると、別の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成は、図6に定義されるようにTDD構成5である。このTDD構成5では、先行する2つの無線フレームで移動端末に受信されたPDSCH送信に関係するHARQ−ACK送信が可能である。具体的には、TDD構成5では、サブフレーム2で、それぞれ13、12、9、8、7、5、4、11、および6サブフレーム前に移動端末に受信されたPDSCH送信に関係する9つのHARQ−ACK送信を組み合わせることができる。
図11Bに示す例を参照すると、TDD構成5を適用して、サブフレーム20〜32の間のHARQ送信について、PDSCHとHARQ−ACK間のタイミング関係を決定する(図11Bの網掛けしたサブフレームを参照されたい)。具体的には、サブフレーム22および32におけるHARQ−ACK送信にTDD構成5を適用して、TDD構成5が、TDD UL/DL再構成が有効になった後にHARQ−ACK送信が関係するPDSCH送信を規定するようにする(図11Bの鎖線の矢印を参照されたい)。
これに関して、第3の実施形態では、再構成が有効になる前の短い期間中に、PDSCHとHARQ−ACK間のタイミング関係、すなわち、別の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成に対応するタイミング関係を適合させることができる。それにより、HARQ−ACKが送信されるPDSCHサブフレームを回避することができ、ハイブリッドARQ機能を常時利用できるようになる。
第1の実装
第3の実施形態の第1の実装によると、他の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成は、もはや通信システムの静的な構成とはみなされない。代わりに、サブフレームN〜N+12の間HARQ−ACK送信に適用される他の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成が、通信システム内でシグナリングされる。
具体的には、複数のTDD構成のうち別の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成に対応するTDD構成を示す情報が通信システム内で配布される。他の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成を示すこの情報を移動端末が受信すると、移動端末は、その他の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成を、その後のTDD UL/DL再構成、すなわちサブフレームN〜N+12の間に適用し、ここで、サブフレームNは、再構成がそれ以降有効になるサブフレームを示す。
任意で、他の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成を示す情報は、通信システム内の通信が再構成される始点となるサブフレームを示す情報と組み合わせてもよい。
第2の実装
第3の実施形態の第2の実装では、1つのPDSCH送信に対する複数のHARQ−ACK送信の効果を詳細に検討する。図11Bに例示的に示すように、サブフレーム9および10におけるPDSCH送信については、ソースTDD構成(すなわちTDD構成3)の適用に応答してHARQ−ACK送信が実施され、その後のHARQ−ACK送信は、他の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成の適用に応答して実施される。
具体的には、1つのPDSCH送信の結果複数のHARQ−ACK送信が行われ、その場合、移動端末は、ソースTDD構成が、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までのPDSCH送信に関係するHARQ−ACK送信を規定し、他の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成が、同じPDSCH送信に関係するサブフレームN〜N+12の間のHARQ−ACK送信を規定すると判定する。
第2の実装によると、移動局は、1つのPDSCH送信に対して、複数行われる可能性のあるHARQ−ACK送信のどれを実行すべきかを追加的に判定する。より詳細には、1つのPDSCH送信に応答して、ソースTDD構成の適用が、そのPDSCH送信に関係するサブフレームN−1を含むサブフレームN−1までのHARQ−ACK送信を規定し、他の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成の適用が、そのPDSCH送信に関係するサブフレームN〜N+12の間のHARQ−ACK送信を規定する場合、移動ノードは、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までのHARQ−ACK送信のみを行うか、あるいは、移動ノードは、サブフレームN〜N+12の間のHARQ−ACK送信のみを行う。
具体的には、移動端末が、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までのHARQ−ACK送信だけを行うと、HARQ−ACKフィードバックに関する遅延を小さく抑えることができる。さらに、サブフレームN〜N+12の間のHARQ−ACK送信の結果生じるペイロードを減らすことができる。
第2の実装の有利なバリエーションによると、1つのPDSCH送信に対して複数のHARQ−ACK送信が行われる場合、移動局は、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1まではHARQ−ACK送信を行い、追加的に、サブフレームN〜N+12の間に、事前定義された情報、例えば不連続送信(DTX)情報を含むHARQ−ACK送信を行うことになる。
より詳細には、1つのPDSCH送信に応答して、ソースTDD構成の適用が、そのPDSCH送信に関係するサブフレームN−1を含むサブフレームN−1までのHARQ−ACK送信を規定し、他の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成の適用が、そのPDSCH送信に関係するサブフレームN〜N+12の間のHARQ−ACK送信を規定する場合、移動ノードは、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までのHARQ−ACK送信を行い、サブフレームN〜N+12の間はDTX情報を含むHARQ−ACK送信を行う。
第3の実装
第3の実施形態の第3の実装は、他の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成で規定されるHARQ−ACK送信に着目するが、このHARQ−ACK送信は、PDSCH送信のために一度も予約されたことがない先行サブフレームに関係する。
第3の実施形態に関してすでに詳細に説明したように、他の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成を適用して、前に行われたPDSCH送信のうちどれに対して、サブフレームN〜N+12の間にHARQ−ACK送信を行うべきかを判定する。これは、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までについてソースTDD構成で指定されるTDD無線フレーム構成、および、サブフレームN以降についてターゲットTDD構成で指定されるTDD無線フレーム構成とは個別に行われる。
言い換えれば、他の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成は、異なるTDD無線フレーム構成を反映し、ソースTDD構成で実際に予約しているサブフレームとは異なる(すなわちより多くの)PDSCH送信用のサブフレームを指示する。
第3の実装によると、アップリンク送信のみをサポートするように設定された少なくとも1つのサブフレームについて、他の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成の適用がサブフレームN〜N+12の間のハイブリッドARQ−ACK送信を規定する場合、移動ノードは、サブフレームN〜N+12の間は、ダウンリンク送信をサポートするように設定されたサブフレームだけに関係するハイブリッドARQ−ACK送信を行うか、あるいは、移動端末は、事前定義された情報を含むハイブリッドARQ−ACK送信を行う。
有利には、事前定義された情報は、前記少なくとも1つのサブフレームがアップリンク送信のみをサポートし、PDSCH送信には関係しないことを示すことができる。
さらなる実装
上述の実施形態のいずれでも、移動局と基地局の間の通信を、通信システム内の再構成を知らせる情報の配布に基づいて、サブフレームNについて再構成することができる。
その情報の配布により、移動局と基地局の間の通信が所定のサブフレームNについて再構成され、サブフレームNは無線フレームの先頭にある。
これに関して、移動局と基地局の間の通信を再構成することを知らせる情報を移動端末が受信した場合、移動端末は、DCIとPUSCHの間および/またはPDSCHとHARQ−ACKの間に関係するタイミング関係を、TDD無線フレーム構成とは異なる形で(すなわち個別に)適用することにより、それぞれのTDD UL/DL再構成を行う。
有利には、再構成を知らせる情報は、サブフレームN−14からサブフレームN−5まで(サブフレームN−14およびサブフレームN−5を含む)の間隔内に配布された場合にのみ、移動局および/または基地局によって考慮され、サブフレームNは再構成が有効になる時を示す。移動局が誤って再構成を検出し、適用する危険性を低減するために、再構成を知らせる情報が上記間隔中に複数回、例えば2回検出された場合のみ、さらには指示される再構成がそれら複数回で同じである場合にのみ、UEが再構成を適用するとさらに有利である。例えば、1つの再構成情報を誤って検出する確率が1%である場合には、1つの再構成情報を二度誤って検出する確率は0.01%になる。これらの手法は、再構成が、明示的なメッセージ、すなわち少なくともターゲット構成を情報として含んでいる信号で知らされる場合に特に有益である。
再構成をより暗黙的に判定する代替法は、ソースUL/DL構成(またはSIB1で示されるUL/DL構成)によるアップリンクサブフレームのタイミングに従ったPUSCHのためのアップリンク送信またはアップリンクのリソース割当てが存在しない(または欠如している)ことを調べるものである。例えば、図5および図7を参照して、次の表に、サブフレームjについてのPUSCH割当ての欠如がどのようにソースTDD構成に応じたターゲットTDD構成への再構成を示すことができるかの好ましい実施形態を示す。高度な方法では、無線フレームの最初のサブフレームjについてのPUSCH割当てが欠如していることのみで、再構成を判断する。例えば、ソース構成が0で、無線フレームのサブフレーム3についてPUSCHの割当てが検出されない場合には、ターゲット構成は構成2と判定される。同じ無線フレームのサブフレーム4についてPUSCH割当てがさらに欠如していても、ターゲット構成がさらに変更されることはない。
第4の実施形態
第4の実施形態によると、本発明の概念を、送信電力制御(TPC)コマンドのシグナリングにも適用する。TPCコマンドは、移動局で使用すべき送信電力を指示するために通信システム内で配布される。したがって、TPCコマンドを受信すると、移動局は、そのコマンドで送信された値を将来のアップリンク送信に考慮する。
3GPP LTEでは、TPCコマンドは、移動端末によって実行される送信電力の差分電力変化量のみを示すように指定される。例えば、TPCコマンドは、コマンドに含められた値だけ送信電力を上げる、またはコマンドに含められた別の値だけ送信電力を下げることを移動端末に指示することができる。これに関して、TPCコマンドを連続的にシグナリングすると、移動端末によって実行される電力調整の柔軟性が向上する。
TPCコマンドは、移動端末によって実行されるアップリンク送信に関係なく送ることができることに留意することが重要である。言い換えれば、移動端末は、受信したTPCコマンドに基づいて、実際のアップリンク送信の前に、各サブフレームの送信電力の算出を行う。したがって、恒常的に、1つまたは複数のTPCコマンドが受信され、送信電力が移動端末によってサブフレームごとに評価される。
それでも、所与のアップリンク送信に適用可能なTPCコマンドは、上記でDCIとPUSCH間および/またはPDSCHとHARQ−ACK間として論じたものに対応するあらかじめ設定されたタイミング関係に基づいてのみ送信することができる。具体的には、PUSCHのTPCコマンドと、PUCCHのTPCコマンドとが区別される。
PUSCHのTPCコマンドは、ULグラントを伝えるDCI送信か、または送信電力制御(TPC)コマンドのDCI送信に含められる。PUSCHのTPCコマンドを含むDCI送信は、フォーマット0/4またはフォーマット3/3Aであり、第1および第2の実施形態に関連して論じたPUSCH送信に関係するDCI送信に対応する。それでも、PUSCHのTPCコマンドは、DCIフォーマット3や3Aなどにより、PUSCHをスケジューリングしないDCI送信を介してPUSCH電力制御の一部として受信および処理することもできるため、異なるタイミング関係が定義される。
特に、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5.1.1.1節「UE behaviour」で定義される表5.1.1.1−1は、PUSCH電力制御の一部としての、PUSCHのTPCコマンドの送信とその処理との間のタイミング関係を定義している。具体的には、このTPCとPUSCHの間のタイミング関係は、逆のサブフレーム方向で表5.1.1.1−1に指定されている。詳細には、サブフレームiで行われるPUSCH電力制御については、移動端末は、サブフレームi−kを含むサブフレームi−kまでのPUSCH送信に対応する以前のTPCコマンドを参照する。言い換えれば、表5.1.1.1−1で示されるサブフレーム番号iには、PUSCH電力制御が実行される番号iのサブフレームよりもkサブフレーム前に受信されたPUSCH送信に対応するTPCコマンド。
TDD UL/DL再構成時に、移動端末における継続的なPUSCH電力制御を可能にするために、上記実施形態と同じ考察が下記のメカニズムで反映され、このメカニズムは、移動端末と基地局の間の通信を再構成する場合に個別に行うか、または上記実施形態のいずれかと組み合わせることができる。
1つのバリエーションによると、通信システム内で移動局が基地局と通信することが想定される。通信は、ソースTDD構成からターゲットTDD構成に再構成される。さらに、ソースTDD構成は、複数のTDD構成のサブセットの1つであり、ターゲットTDD構成は、それら複数のTDD構成のうちの任意の1つである。複数のTDD構成は、時分割複信(TDD)通信のためにあらかじめ設定されている。無線フレームの先頭にある所定のサブフレームNについて通信を再構成する場合、移動局は、以下の方式に従って、PUSCH送信のTPCコマンドに応じてPUSCH電力制御を行う。
まず、サブフレームN−6を含むサブフレームN−6までに受信されたPUSCH送信に対応するTPCコマンドに関係するサブフレームについてPUSCH電力制御を行うために、ソースTDD構成を適用する。次いで、サブフレームN−5〜N−1の間に受信されたPUSCH送信に対応するTPCコマンドに関係するサブフレームについてPUSCH電力制御を行うために、中間の(すなわち事前定義された)TDD構成を適用する。最後に、サブフレームN以降に受信されたPUSCH送信に対応するTPCコマンドに関係するサブフレームについてPUSCH電力制御を行うために、ターゲットTDD構成を適用する。中間の(すなわち事前定義された)TDD構成は、上記複数のTDD構成のうちの1つである。有利には、中間の(すなわち事前定義された)TDD構成はソースTDD構成とは異なり、好ましくはTDD構成6である。
別のバリエーションによると、ここでも通信システム内で移動局が基地局と通信することが想定される。通信は、ソースTDD構成からターゲットTDD構成に再構成される。さらに、ソースTDD構成は、複数のTDD構成のうち事前定義された1つであり、ターゲットTDD構成は、それら複数のTDD構成のうちの任意の1つである。複数のTDD構成は、時分割複信(TDD)通信のためにあらかじめ設定されている。
無線フレームの先頭にある所定のサブフレームNについて通信を再構成する場合、移動局は、以下の方式に従って、PUSCH送信のTPCコマンドに応じてPUSCH電力制御を行う。
まず、サブフレームNを含むサブフレームNまでに受信されたPUSCH送信に対応するTPCコマンドに関係するサブフレームについてPUSCH電力制御を行うためにソースTDD構成を適用する。次いで、サブフレームN+1以降に受信されたPUSCH送信に対応するTPCコマンドに関係するサブフレームについてPUSCH電力制御を行うためにターゲットTDD構成を適用する。有利には、ソースTDD構成はTDD構成0である。
さらなるバリエーションによると、ここでも通信システム内で移動局が基地局と通信することが想定される。通信は、ソースTDD構成からターゲットTDD構成に再構成される。さらに、ソースおよびターゲットTDD構成は、複数のTDD構成のうちの任意のTDD構成である。複数のTDD構成は、時分割複信(TDD)通信のためにあらかじめ設定されている。
無線フレームの先頭にある所定のサブフレームNについて通信を再構成する場合、移動局は、以下の方式に従って、PUSCH送信のTPCコマンドに応じてPUSCH送信の電力制御調整を行う。
まず、サブフレームNを含むサブフレームNまでに受信されたPUSCH送信に対応するTPCコマンドに関係するサブフレームについてPUSCH電力制御を行うためにソースTDD構成を適用する。次いで、サブフレームN+1以降に受信されたPUSCH送信に対応するTPCコマンドに関係するサブフレームについてPUSCH電力制御を行うためにターゲットTDD構成を適用する。有利には、ソースTDD構成はTDD構成0である。
まず、サブフレームN+1を含むサブフレームN+1までのサブフレームにおけるPUSCH送信についての電力制御調整を行うために、ソースTDD構成を適用して、どのサブフレームにそれに対応するTPCコマンドが含まれているかを判定する。次いで、サブフレームN+2〜N+4におけるPUSCH送信についての電力制御調整を行うために、中間の(すなわち事前定義された)TDD構成を適用して、どのサブフレームにそれに対応するTPCコマンドが含まれているかを判定する。最後に、サブフレームN+5以降におけるPUSCH送信についての電力制御調整を行うために、ターゲットTDD構成を適用して、どのサブフレームにそれに対応するTPCコマンドが含まれているかを判定する。あるいは、ソースTDD構成が適用される最後のサブフレームはN−1またはNであってもよく、中間の(すなわち事前定義された)TDD構成が適用される最初のサブフレームはそれぞれNまたはN+1であってもよい。中間の(すなわち事前定義された)TDD構成は、上記複数のTDD構成のうちの1つである。有利には、中間の(すなわち事前定義された)TDD構成はソースTDD構成とは異なり、好ましくはTDD構成6である。
PUCCHのTPCコマンドは、PDSCH割当てのためのDCI送信、または送信電力制御(TPC)コマンドのDCI送信に含められる。PUCCHのTPCコマンドを含むDCI送信は、フォーマット1A/1B/1D/1/2A/2/2B/2C/2Dであり、第3の実施形態の関連で論じたPDSCH送信に関係するDCI送信に対応する。それでも、PUCCHのTPCコマンドは、PUCCHをスケジューリングしないDCI送信を介してPUCCH電力制御の一部として受信および処理することもできるため、異なるタイミング関係が定義される。
特に、非特許文献5の10.1.3.1節「TDD HARQ-ACK procedure for one configured serving cell」の表10.1.3.1−1を参照する、非特許文献5(参照によって本明細書に組み込まれている)の5.1.2.1節「UE behaviour」で、PUCCH電力制御の一部としてのPUCCHのTPCコマンドの送信とその処理との間のタイミング関係として、PUCCHのタイミング関係が定義されている。具体的には、TPCとPUCCHの間のタイミング関係は、PDSCHとHARQ−ACKの間のタイミング関係に対応するように指定される。このタイミング関係間の対応は、PUCCHのTPCコマンドを含んでいるDCI送信は、HARQ−ACK送信が関係するPDSCH送信と同じサブフレームで実施されることから生じる。
これに関して、TDD UL/DL再構成時に、移動端末における継続的なPUCCH電力制御を可能にするために、上記実施形態と同じ考察が下記のメカニズムで反映され、このメカニズムは、移動端末と基地局の間の通信を再構成する場合に個別に行うか、または上記実施形態のいずれかと組み合わせることができる。
さらに別のバリエーションによると、通信システム内で移動局が基地局と通信することが想定される。通信は、ソースTDD構成からターゲットTDD構成に再構成される。
さらに、ソースTDD構成は、複数のTDD構成のうち事前定義された1つであり、ターゲットTDD構成は、それら複数のTDD構成のうちの任意の1つである。複数のTDD構成は、時分割複信(TDD)通信のためにあらかじめ設定されている。
無線フレームの先頭にある所定のサブフレームNについて通信を再構成する場合、移動局は、以下の方式に従って、PUCCH送信のための1つまたは複数のTPCコマンドに応じてPUCCH電力制御を行う。
まず、サブフレームN−1を含むサブフレームN−1までにPUCCH電力制御を行うためにソースTDD構成を適用する。サブフレームN〜N+12の間のPUCCH電力制御を行うために、別の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成を適用する。最後に、サブフレームN+13以降のPUCCH電力制御を行うためにターゲットTDD構成を適用する。ここで、他の中間の(すなわち事前定義された)TDD構成は、上記複数のTDD構成のうちの1つである。有利には、中間の(すなわち事前定義された)TDD構成はターゲットTDD構成とは異なり、好ましくはTDD構成5である。
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。