以下、本発明に係る好適な実施の形態を、添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのものであり、本発明が実施し得る唯一の実施の形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者にとってはこのような具体的な細部事項なしにも本発明を実施できることは明らかである。
いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置を省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で示すことができる。また、本明細書全体を通じて同一の構成要素については、同一の図面符号を付して説明する。
以下に説明する技法(technique)及び装置、システムは、様々な無線多元接続システムに適用することができる。多元接続システムの例には、CDMA(code division multiple access)システム、FDMA(frequency division multiple access)システム、TDMA(time division multiple access)システム、OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)システム、SC−FDMA(single carrier frequency division multiple access)システム、MC−FDMA(multi carrier frequency division multiple access)システムなどがある。CDMAは、UTRA(Universal Terrestrial Radio access)又はCDMA2000のような無線技術(technology)によって具現することができる。TDMAは、GSM(Global System for Mobile communication)、GPRS(General Packet Radio Service)、EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)(i.e.,GERAN)などのような無線技術によって具現することができる。OFDMAは、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11(Wi−Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802−20、E−UTRA(evolved−UTRA)などのような無線技術によって具現することができる。UTRAは、UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)の一部であり、3GPP(3rd Generation Partnership Project)LTE(Long Term Evolution)は、E−UTRAを用いるE−UMTSの一部である。3GPP LTEは、下りリンク(downlink、DL)ではOFDMAを採択し、上りリンク(uplink、UL)ではSC−FDMAを採択している。LTE−A(LTE−advanced)は、3GPP LTEの進化した形態である。説明の便宜のために、以下では、本発明が3GPP LTE/LTE−Aに適用される場合を仮定して説明する。しかし、本発明の技術的特徴がこれに制限されるものではない。例えば、以下の詳細な説明が、移動通信システムが3GPP LTE/LTE−Aシステムに対応する移動通信システムに基づいて説明されても、3GPP LTE/LTE−A特有の事項以外は、他の任意の移動通信システムにも適用可能である。
例えば、本発明は、3GPP LTE/LTE−Aシステムのように、eNBがUEに下りリンク/上りリンク時間/周波数リソースを割り当て、UEがeNBの割当てによって下りリンク信号を受信し、上りリンク信号を送信する非−競合ベース(non−contention based)通信だけでなく、Wi−Fiのような競合ベース(contention based)通信にも適用することができる。非−競合ベース通信技法は、接続ポイント(access point、AP)或いは上記接続ポイントを制御する制御ノード(node)が、UEと上記AP間の通信のためのリソースを割り当てるが、競合ベース通信技法は、APに接続しようとする複数UE間の競合によって通信リソースが占有される。競合ベース通信技法についして簡略に説明すると、競合ベース通信技法の一種として搬送波感知多元接続(carrier sense multiple access、CSMA)がある。CSMAとは、ノード或いは通信機器が周波数帯域(band)のような、共有送信媒体(shared transmission medium)(共有チャネルともいう。)上でトラフィック(traffic)を送信する前に、同一の共有送信媒体上に他のトラフィックがないことを確認する確率的(probabilistic)媒体接続制御(media access control、MAC)プロトコル(protocol)を指す。CSMAにおいて送信装置は受信装置にトラフィックを送ることを試みる前に、他の送信が進行中であるか否か決定する。換言すれば、送信装置は、送信を試みる前に、他の送信装置からの搬送波(carrier)の存在を検出(detect)することを試みる。搬送波が感知されると、送信装置は、自身の送信を開始する前に、進行中の他の送信装置によって送信が完了(finish)することを待つ。結局、CSMAは、“sense before transmit”或いは“listen before talk”の原理を基盤にした通信技法といえる。CSMAを用いる競合ベース通信システムにおいて送信装置間の衝突を回避するための技法としてCSMA/CD(Carrier Sense Multiple access with Collision Detection)及び/又はCSMA/CA(Carrier Sense Multiple access with Collision Avoidance)が用いられる。CSMA/CDは、有線LAN環境での衝突検出技法であり、イーサネット(ethernet)環境で通信をしようとするPC(Personal Computer)やサーバー(server)がまず、ネットワーク上で通信が行われているか確認した後、他の装置(device)がデータを上記ネットワーク上で載せて送っていると、待ってからデータを送る。即ち、2人以上のユーザ(例、PC、UEなど)が同時にデータを乗せて送る場合、上記同時送信間に衝突が発生するが、CSMA/CDは、上記衝突を監視し、柔軟性あるデータ送信がなされるようにする技法である。CSMA/CDを用いる送信装置は、特定規則を用いて他の送信装置によるデータ送信を感知し、自身のデータ送信を調節する。CSMA/CAは、IEEE802.11標準に明示されている媒体接近制御プロトコルである。IEEE802.11標準に従うWLANシステムは、IEEE802.3標準で用いられたCSMA/CDを用いず、CA、即ち、衝突を回避する方式を用いている。送信装置は、常にネットワークの搬送波を感知しているが、ネットワークが空になると、目録に登載された自身の位置によって、定められた時間を待ってからデータを送る。目録内で送信装置間の優先順位を決め、これを再設定(reconfiguration)するためには様々方法を用いることができる。IEEE802.11標準の一部バージョンに従うシステムでは、衝突が起きることがあり、この場合には衝突感知手順が行われる。CSMA/CAを用いる送信装置は、特定規則を用いて、他の送信装置によるデータ送信と自身のデータ送信間の衝突を回避する。
後述する本発明の実施例において「仮定する」という表現は、チャネルを送信する主体が該当の「仮定」に符合するように上記チャネルを送信することを意味できる。上記チャネルを受信する主体は、上記チャネルが該当の「仮定」に符合するように送信されたという前提下に、該当の「仮定」に符合する形態で上記チャネルを受信或いは復号するものであることを意味できる。
本発明において、UEは、固定していても移動性を有してもよく、基地局(base station、BS)と通信してユーザデータ及び/又は各種制御情報を送受信する各種機器がこれに属する。UEは、端末(Terminal Equipment)、MS(Mobile Station)、MT(Mobile Terminal)、UT(User Terminal)、SS(Subscribe Station)、無線機器(wireless device)、PDA(Personal Digital Assistant)、無線モデム(wireless modem)、携帯機器(handheld device)などと呼ぶことができる。また、本発明において、BSは、一般に、UE及び/又は他のBSと通信する固定局(fixed station)のことをいい、UE及び他のBSと通信して各種データ及び制御情報を交換する。BSは、ABS(Advanced Base Station)、NB(Node−B)、eNB(evolved−NodeB)、BTS(Base Transceiver System)、接続ポイント(Access Point)、PS(Processing Server)等の他の用語と呼ぶこともできる。特に、UMTSのBSはNBといい、EPC/LTEのBSはeNBといい、新しい無線(new radio、NR)システムのBSはgNBという。説明の便宜上、本発明を説明するにおいて、BSをeNBともいう。
本発明でいうノード(node)とは、UEと通信して無線信号を送信/受信し得る固定した地点(point)のことを指す。様々な形態のeNBを、その名称に関係なくノードとして用いることができる。例えば、BS、NB、eNB、ピコセルeNB(PeNB)、ホームeNB(HeNB)、リレー、リピータなどをノードとすることができる。また、ノードは、eNBでなくてもよい。例えば、無線リモートヘッド(radio remote head、RRH)、無線リモートユニット(radio remote unit、RRU)とすることもできる。RRH、RRUなどは、一般に、eNBの電力レベル(power level)よりも低い電力レベルを有する。RRH或いはRRU(以下、RRH/RRU)は、一般に、光ケーブルなどの専用回線(dedicated line)でeNBに接続されているため、一般に、無線回線で接続されたeNBによる協調通信に比べて、RRH/RRUとeNBによる協調通信を円滑に行うことができる。1つのノードには少なくとも1つのアンテナが設置される。上記アンテナは物理アンテナを意味することもでき、アンテナポート、仮想アンテナ、又はアンテナグループを意味することもできる。ノードは、ポイント(point)とも呼ばれる。
本発明でいうセル(cell)とは、1つ以上のノードが通信サービスを提供する一定の地理的領域を指す。従って、本発明で特定セルと通信するということは、上記特定セルに通信サービスを提供するeNB或いはノードと通信するということを意味できる。また、特定セルの下りリンク/上りリンク信号は、上記特定セルに通信サービスを提供するeNB或いはノードからの/への下りリンク/上りリンク信号を意味する。UEに上りリンク/下りリンク通信サービスを提供するセルを特にサービングセル(serving cell)という。
一方、3GPP LTE/LTE−Aシステムは、無線リソースを管理するためにセル(cell)の概念を用いているが、無線リソースと関連付く(cell)は、地理的領域のセル(cell)と区別される。
地理的領域の“セル”は、ノードが搬送波を用いてサービスを提供できるカバレッジ(coverage)と理解することができ、無線リソースの“セル”は、上記搬送波によって設定(configure)される周波数範囲である帯域幅(bandwidth、BW)に関連する。ノードが有効な信号を送信できる範囲である下りリンクカバレッジと、UEから有効な信号を受信できる範囲である上りリンクカバレッジは、当該信号を運ぶ搬送波に依存するので、ノードのカバレッジは、上記ノードが用いる無線リソースの“セル”のカバレッジと関連することもある。従って、“セル”という用語は、時にはノードによるサービスのカバレッジを、時には無線リソースを、時には上記無線リソースを用いた信号が有効な強度で到達できる範囲を意味することに用いることができる。
一方、3GPP LTE−A標準は無線リソースを管理するためにセル(cell)の概念を使用する。無線リソースと関連付く“セル”とは、下りリンクリソース(DL resources)と上りリンクリソース(UL resources)との組合せ、即ち、DL CCとUL CCの組合せと定義される。セルは、DLリソース単独、又はDLリソースとULリソースとの組合せで設定する(configure)ことができる。搬送波集約が支援される場合、DLリソース(又は、DL CC)の搬送波周波数(carrier frequency)とULリソース(又は、UL CC)の搬送波周波数(carrier frequency)間のリンケージ(linkage)をシステム情報によって示すことができる。例えば、システム情報ブロックタイプ2(System Information Block Type 2;SIB2)リンケージ(linkage)によってDLリソースとULリソースとの組合せを示すことができる。ここで、搬送波周波数とは、各セル或いはCCの中心周波数(center frequency)を意味する。以下では、1次周波数(primary frequency)上で動作するセルを1次セル(primary cell;Pcell)或いはPCCと呼び、2次周波数(Secondary frequency)(又は、SCC)上で動作するセルを2次セル(secondary cell;Scell)或いはSCCと呼ぶ。下りリンクにおいてPcellに対応する搬送波を下りリンク1次CC(DL PCC)と称し、上りリンクにおいてPcellに対応する搬送波を上りリンク1次CC(DL PCC)と称する。Scellとは、RRC(Radio Resource Control)接続樹立(connection establishment)の後に設定可能であり、追加の無線リソースを提供のために利用できるセルを意味する。UEの性能(capabilities)によって、ScellがPcellと共に、上記UEのためのサービングセルのセット(set)を形成することができる。下りリンクにおいてScellに対応する搬送波を下りリンク2次CC(DL SCC)と称し、上りリンクにおいて上記Scellに対応する搬送波を上りリンク2次CC(UL SCC)と称する。RRC_CONNECTED状態であるが、搬送波集成が設定されていないか或いは搬送波集成を支援しないUEの場合、Pcellだけで設定されたサービングセルがただ一つ存在する。
本発明において、“PDCCH”は、PDCCH、(設定された場合、サブフレームにおいて)EPDCCH、MTC PDCCH(MPDCCH)、R−PDCCHが設定されており、中止していないリレーノード(relay node、RN)の場合には、R−PDCCHに、又は狭帯域モノのインターネット(NB−IoT)については狭帯域PDCCH(narrowband PDCCH、NBPDCCH)を意味する。
本発明において、チャネルをモニタリングするとは、チャネルのデコーディングを試みることを意味する。例えば、PDCCHをモニタリングするとは、PDCCH(又はPDCCH候補)のデコーディングを試みることを意味する。
本発明において、二重連結動作について“特別のセル(Special Cell)”という用語は、マスターセルグループ(master cell group、MCG)のPCellや2次セルグループ(Secondary cell group、SCG)のPCellを称し、それ以外の場合、特別のセルはPCellを称する。MCGは少なくともS1−MMEを終了するMeNBに連関するサービングセルのグループであり、SCGはUEにさらなる無線リソースを提供するものの、MeNBではないSeNBに連関したサービングセルのグループである。SCGは1次SCell(primary SCell、PSCell)及び選択的に1つ以上のSCellで構成される。二重連結では、2つのMACエンティティーがUEに設定されるので、1つはMCGのために、他の1つはSCGのために設定される。RRCにより各々のMACエンティティーはPUCCH送信と競争方式のランダム接続(contention based random access)を支援するサービングセルを有するように設定される。この明細書において、SPCellという用語はこのようなセルを意味し、反面SCellはそれ以外のサービングセルを意味する。SPCellという用語は、MACエンティティーがMCGに連関するか、それともSCGに連関するかによって、MCGのPCell又はSCGのPSCellを示す。
本発明において、“C−RNTI”はセルRNTIを示し、“SI−RNTI”はシステム情報RNTIを示す。“P−RNTI”はページングRNTIを示し、“RA−RNTI”はランダム接続RNTIを示し、“SC−RNTI”は単一セルRNTIを示し、“SL−RNTI”はサイドリンクRNTIを示し、また“SPS C−RNTI”は準−持続的(Semi−persistent)スケジューリングC−RNTIを示す。
本発明で使用する用語及び技術のうち、具体的に説明されていない用語及び技術については、3GPP LTE/LTE−A標準文書、例えば、3GPP TS 36.211、3GPP TS 36.212、3GPP TS 36.213、3GPP TS 36.300、3GPP TS 36.321、3GPP TS 36.322、3GPP TS 36.323、3GPP TS 36.331及び3GPP NR標準文献、例えば38.xxxシリーズを参照できる。
図2はE−UMTS(Evolved−Universal Mobile Telecommunication System)のネットワーク構造を示すブロック図である。E−UMTSはLTEシステムとも呼ばれる。通信ネットワークはIMS及びパケットデータを通じたVoIP(Voice over IP)のような様々なサービスを提供するために広く配置される。
図2に示したように、E−UMTSネットワークはE−UTRAN(evolved UMTS terrestrial radio access network)、EPC(evolved Packet core)及び1つ以上のUEを含む。E−UTRANは1つのセルに位置可能な1つ以上のeNB(evolved NodeB)20及び複数のUE10を含む。一つ以上のE―UTRAN MME(Mobility Management Entity)/SAE(System Architecture Evolution)ゲートウェイ30は、ネットワークの終端に位置し、外部ネットワークに接続することもできる。
本明細書において、「下りリンク(downlink)」は、eNB20からUE10への通信を称し、「上りリンク(uplink)」は、UE10からeNB20への通信を称する。
図3は、一般的なE―UTRANと一般的なEPCの構造を示すブロック図である。
図3に示したように、eNB20は、ユーザ平面及び制御平面のエンドポイント(end point)をUE10に提供する。MME/SAEゲートウェイ30は、セッション及び移動性管理機能のエンドポイントをUE10に提供する。eNB20及びMME/SAEゲートウェイ30は、S1インターフェースを介して接続することができる。
eNB20は、一般にUE10と通信する固定局であって、基地局(BS)又はアクセスポイント(access point)と称することもある。一つのeNB20はセルごとに配置することができる。ユーザトラフィック又は制御トラフィックを送信するためのインターフェースをeNB20間で使用することができる。
MMEは、eNB20に対するNASシグナリング、NASシグナリング保安、AS保安制御、3GPP接続ネットワーク間の移動性のためのインター(inter)CNノードシグナリング、(ページング再送信の制御及び実行を含む。)遊休モード(idle mode)UE接近性(Reachability)、(遊休モード及び活性モード(active mode)のUEのための)トラッキング領域リスト管理、PDN GW及びサービングGW選択、MME変化が伴うハンドオーバーのためのMME選択、2G又は3G 3GPP接続ネットワークへのハンドオーバーのためのSGSN選択、ローミング、認証、専用ベアラ設定を含むベアラ管理、(ETWS及びCMASを含む)PWSメッセージ送信のためのサポートを含む多様な機能を行う。SAEゲートウェイホストは、パー―ユーザ(Per―user)ベースのパケットフィルタリング(例えば、深層パケット検査を使用)、適法なインターセプション(Lawful Interception)、UE IPアドレス割当て、下りリンクでの送信(Transport)レベルパケットマーキング、UL及びDLサービスレベル課金、ゲーティング及びレート強化、APN―AMBRに基づいたDLレート強化を含む多様な機能を提供する。MME/SAEゲートウェイ30は、明確性のために、本明細書で単純に「ゲートウェイ」と称する。しかし、MME/SAEゲートウェイ30は、MME及びSAEゲートウェイの両者を全て含む。
複数のノードは、eNB20とゲートウェイ30との間でS1インターフェースを介して接続することができる。各eNB20は、X2インターフェースを介して相互接続することができ、各隣接eNBは、X2インターフェースを有するメッシュネットワーク構造(meshed network structure)を有することができる。
図3に示したように、eNB20は、ゲートウェイ30に対する選択、無線リソース制御(Radio Resource Control、RRC)活性化の間、ゲートウェイに向かうルーティング、ページングメッセージのスケジューリング及び送信、ブロードキャストチャネル(BCCH)情報のスケジューリング及び送信、上りリンク及び下りリンクの全てにおける各UE10のための動的リソース割当て、eNB測定の構成及び準備、無線ベアラ制御、無線承認制御(Radio Admission Control、RAC)、及びLTE_ACTIVE状態での接続移動性制御などの各機能を行うことができる。EPCにおいて、ゲートウェイ30は、ページング発信、LTE_IDLE状態管理、ユーザ平面暗号化、システム構造エボリューション(System Architecture Evolution、SAE)ベアラ制御、及び非―接続層(Non―Access Stratum、NAS)シグナリングの暗号化及び完全性保護などの各機能を行うことができる。
EPCは、移動性管理エンティティ(Mobility Management Entity、MME)、サービング―ゲートウェイ(serving―gateway、S―GW)、及びパケットデータネットワーク―ゲートウェイ(Packet Data Network―Gateway、PDN―GW)を含む。MMEは主にUEの移動性を管理する目的で用いられる連結及び可用性に関する情報を有する。S―GWは、E―UTRANを終端点として有するゲートウェイであり、PDN―GWは、パケットデータネットワーク(PDN)を終端点として有するゲートウェイである。
図4は、3GPP無線接続網規格に基づくUEとE―UTRANとの間の無線インターフェースプロトコルの制御平面及びユーザ平面の構造を示す図である。制御平面は、端末(User Equipment;UE)とネットワークがコールを管理するために用いる各制御メッセージが送信される通路を意味する。ユーザ平面は、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路を意味する。
LTE/LTE−Aシステムの階層1(即ち、L1)は物理階層に相当する。第1階層(即ち、階層1又はL1)である物理階層は物理チャネル(physical channel)を用いて上位階層に情報送信サービス(information transfer service)を提供する。物理層は、上位にある媒体接続制御(Medium access Control)層とは送信チャネル(Transport Channel)を介して接続されている。前記送信チャネルを介して媒体接続制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側と受信側の物理層間には、物理チャネルを介してデータが移動する。前記物理チャネルは、時間と周波数を無線リソースとして活用する。具体的に、物理チャネルは、下りリンクでOFDMA(Orthogonal Frequency division Multiple access)方式で変調され、上りリンクでSC―FDMA(Single Carrier Frequency division Multiple access)方式で変調される。
LTE/LTE−Aシステムの階層2(即ち、L2)は次のサブ階層に分けられる:媒体接続制御(Medium access Control、MAC)、無線リンク制御(Radio Link Control、RLC)及びパケットデータ収斂プロトコル(Packet Data Convergence Protocol、PDCP)物理階層に相当する。第2層のRLC層は、信頼性のあるデータ送信をサポートする。RLC層の機能は、MAC内部の機能ブロックで具現することもできる。第2層のPDCP(Packet Data Convergence Protocol)層は、帯域幅の狭い無線インターフェースでIPバージョン4(IP version 4、IPv4)パケットやIPバージョン6(IPv6)パケットのようなIP(internet protocol)パケットを効率的に送信するために不必要な制御情報を減少させるヘッダー圧縮(Header Compression)機能を行う。
LTE/LTE−Aシステムの第3階層(Layer3、L3)は無線リソース制御(radio resource control、RRC)及び非接続層(non access stratum、NAS)サブ階層を含む。第3階層(即ち、L3階層)の最下位に位置する無線リソース制御(radio resource control、RRC)階層は制御平面のみで定義される。RRC層は、各無線ベアラ(Radio Bearer;RB)の設定(Configuration)、再設定(Re―configuration)及び解除(Release)と関連して論理チャネル、送信チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。RBは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために第2層によって提供されるサービスを意味する。このために、UEのRRC階層とE−UTRANのRRC階層はRRCメッセージをやり取る。RRC階層の上位に位置するNAS階層はセクション管理と移動性管理のような機能を行う。
無線ベアラは略(ユーザ)データ無線ベアラ(data radio bearer、DRB)とシグナリング無線ベアラ(signaling radio bearer、SRB)に分類される。SRBはRRCメッセージ及びNASメッセージの送信のためにのみ使用される無線ベアラ(radio bearer、RB)と定義される。
eNBの一つのセルは、1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz及び20MHzなどの各帯域のうち一つで動作するように設定することができ、帯域で下りリンク又は上りリンク送信サービスを提供するように設定することができる。異なる各セルは、異なる各帯域を提供するように設定することもできる。
E―UTRANから端末への送信のための下りリンク送信チャネル(Downlink transport Channel)は、システム情報を送信するBCH(Broadcast Channel)、各ページングメッセージを送信するPCH(Paging Channel)、及びユーザトラフィック又は各制御メッセージを送信するための下りリンク共有チャネル(Shared Channel、SCH)を含む。下りリンクマルチキャスト又はブロードキャストサービスのトラフィック又は制御メッセージの場合、下りリンクSCHを介して送信することもでき、又は別途の下りリンクMCH(Multicast Channel)を介して送信することもできる。
端末からネットワークにデータを送信する上りリンク送信チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するRACH(Random access Channel)と、その他にユーザトラフィックや制御メッセージを送信する上りリンクSCH(Shared Channel)とがある。送信チャネルの上位にあり、送信チャネルにマップされる論理チャネルとしては、BCCH(Broadcast Control Channel)、PCCH(Paging Control Channel)、CCCH(Common Control Channel)、MCCH(Multicast Control Channel)、及びMTCH(Multicast Traffic Channel)などがある。
図5は、E―UMTSシステムで使用する物理チャネル構造の一例を示した図である。物理チャネルは、時間軸上にある複数のサブフレームと、周波数軸上にある複数のサブキャリア(Sub―carrier)とで構成される。ここで、一つのサブフレーム(Sub―frame)は、時間軸上に複数のシンボル(Symbol)で構成される。一つのサブフレームは、複数のリソースブロック(Resource Block)で構成され、一つのリソースブロックは、複数のシンボル及び複数のサブキャリアで構成される。また、各サブフレームは、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、即ち、L1/L2制御チャネルのために該当のサブフレームの特定シンボル(例えば、1番目のシンボル)の特定サブキャリアを用いることができる。PDCCHはスケジューリングの割り当て及びその他の制御情報を伝達する。図5には、L1/L2制御情報送信領域(PDCCH)とデータ領域(PDSCH)を示した。一実施例において、10msの無線フレーム(radio frame)が使用され、一つの無線フレームは10個のサブフレーム(subframe)で構成される。また、一つのサブフレームは二つの連続するスロットで構成される。一つのスロットの長さは0.5msである。また、一つのサブフレームは複数のOFDMシンボルで構成され、複数のOFDMシンボルのうち一部のシンボル(例えば、1番目のシンボル)は、L1/L2制御情報を送信するために使用することができる。
サブフレームを送信するための時間は送信時間間隔(transmission time interval;TTI)と定義される。時間リソースは、無線フレーム番号(或いは無線フレームインデックスともいう。)、サブフレーム番号(或いは、サブフレーム番号ともいう。)、スロット番号(或いはスロットインデックスともいう。)などによって区分することができる。TTIとは、データがスケジューリングされ得る間隔を意味する。例えば、現在LTE/LTE−AシステムにおいてULグラント或いはDLグラントの送信機会は1msごとに存在し、1msより短い時間内にはUL/DLグラント機会が複数回存在しない。従って、レガシーLTE/LTE−AシステムにおいてTTIは1msである。
基地局と端末は、一般に特定制御信号又は特定サービスデータを除いては、送信チャネルであるDL―SCHを用いる物理チャネルであるPDSCHを介してデータを送信/受信する。PDSCHのデータがいずれの端末(一つ又は複数の端末)に送信されるもので、前記各端末がどのようにPDSCHデータを受信してデコード(decoding)しなければならないのかに対する情報などは、PDCCHに含まれて送信される。
例えば、特定のPDCCHが"A"というRNTI(Radio Network Temporary Identity)にCRCマスキング(masking)されており、"B"という無線リソース(例えば、周波数位置)及び"C"という送信形式情報(例えば、輸送ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など)を用いて送信されるデータに関する情報が特定のサブフレームにより送信されると仮定する。その後、セルにいる1つ以上のUEは自分のRNTI情報を用いてPDCCHをモニタリングする。また、RNTI“A”を有する特定のUEは、PDCCHを読み出してPDCCH情報にいるBとCにより指示されるPDSCHを受信する。本発明において、特定のRNTIに向けるPDCCHは、PDCCHが特定のRNTIにCRCマスクされることを意味する。端末が特定のRNTIに向けるPDCCHをモニタリングしていると、端末が該特定のRNTIを使用してPDCCHのデコーディングを試みることができる。
図6は端末側における媒体接近制御(medium Access control、MAC)構造の概要を示す図である。
MAC階層は以下のような機能を支援する:論理チャネルと送信チャネルの間のマッピング;1つ又は互いに異なる論理チャネルからのMAC SDUを、送信チャネルを介して物理階層に伝達される送信ブロック(transport blocks、TBs)に多重化;送信チャネルを介して物理階層から伝達される送信ブロック(transport blocks、TBS)を1つ又は互いに異なる論理チャネルのMAC SDUに逆多重化;スケジューリング情報報告(例えば、スケジューリング要請、バッファー状態報告);HARQによるエラー訂正;動的スケジューリングにより端末間の優先順位処理;1つのMAC個体の論理チャネル間の優先順位処理;論理チャネル優先順位決定(logical Channel Prioritization、LCP);送信フォーマットの選択;及びサイドリンク(sidelink、SL)のための無線リソースの選択。
論理チャネル優先順位決定(logical channel prioritization、LCP)の手順は、新しい送信が行われる時に適用される。RRCは各々の論理チャネルに対してシグナリングにより上りリンクデータのスケジューリングを制御する:より高い優先順位値がより低い優先順位を示すpriority、優先順位化ビットレート(prioritized bit rate、PBR)を設定するprioritisedBitRate、バケツサイズの持続時間(bucket size duration、BSD)を設定するbucketSizeDuration。eNBは論理チャネルパラメータを設定するために使用される情報要素(information element、IE)であるLogicalChannelConfigをRRCシグナリングによりUEに提供する。論理チャネルのためのパラメータbucketSizeDurationはミリセカンド単位値を有し、値ms50は50msに該当し、ms100は10msに該当する。論理チャネルのためのパラメータprioritisedBitRateはkilobytes/second単一値を有し、値kBps0は0kB/secondに該当し、kBps8は8kB/secondに該当し、kBps16は16kB/secondに該当する。論理チャネルのためのパラメータpriorityは整数値を有する。
MAC個体は各論理チャネルjに対して変数Bjを維持する。Bjは関連論理チャネルが設定される時に0に初期化され、TTIごとにPBR*TTI期間だけ増加する。ここで、PBRは論理チャネルjの優先順位化ビットレートである。しかし、Bj値はバケツサイズを超えることができず、Bj値が論理チャネルjのバケツサイズより大きいと、Bj値はバケツサイズに設定される。論理チャネルのバケツサイズはPBR*BSDと同一であり、ここでPBRとBSDは上位階層により設定される。
MAC個体は新しい送信が行われる時、以下のようなLCP手順を行う:
>MAC個体は以下の段階において論理チャネルにリソースを割り当てる:
>>段階1:Bj>0である全ての論理チャネルに優先順位の降順にリソースが割り当てられる。論理チャネルのPBRが"無限(infinity)"に設定されると、MAC個体は低い優先順位の論理チャネルのPBRを満たす前に、論理チャネル上に送信される全てのデータにリソースを割り当てる;
>>段階2:MAC個体は、段階1で論理チャネルjにサービングされたMAC SDUの全体サイズだけBjを減少させる(Bj値は負数であることができる);
>>段階3:リソースが残っていると、論理チャネルのためにデータ又はULグラントのどちらか早い方が消尽するまで(Bjの値に関係なく)全ての論理チャネルに正確に優先順位の降順にリソースを割り当てる。同じ優先順位の論理チャネルは、同じようにサービングされるべきである。
>UEはスケジューリング手順において以下の規則に従う:
>>UEは、全てのSDU(又は部分的に送信されるSDUや再送信されるRLC PDU)が関連MAC個体の残りのリソースに収まると、RLC SDU(又は部分的に送信されるSDUや再送信されるRLC PDU)を分割してはならない;
>>UEが論理チャネルのRLC SDUを分割すると、できる限り関連MAC個体のグラントを満たすようにセグメントのサイズを最大化する;
>>UEはデータ送信を最大化する必要がある;
>>MAC個体が送信可能なデータを有しながら4バイト以上のULグラントサイズが与えられる場合、MAC個体は、(ULグラントサイズが7バイトより小さくAMD PDUセグメントを送信する必要がある場合でなければ)パディングBSR及び/又はパディングのみを送信してはならない。
MAC個体は中断された無線ベアラーに該当する論理チャネルに対してデータを送信しない(無線ベアラーがいつ中断されたとみなされるかについての条件が3GPP 36.331に定義されている)。
LCP手順のために、MAC個体は以下の相対的な優先順位を降順に考慮する:
−C−RNTIのためのMAC制御要素又はUL−CCCHからのデータ;
−データ量のためのMAC制御要素と電力ヘッドルーム報告(power headroom report、DPR);
−SPS情報のためのMAC制御要素;
−パディングのために含まれるBSRを除いた、BSRのためのMAC制御要素;
−PHR、拡張PHR又は二重連結PHRのためのMAC制御要素;
−パディングのために含まれるサイドリンクBSRを除いた、サイドリンクBSRのためのMAC制御要素;
−UL−CCCHからのデータを除いた、任意の論理チャネルからのデータ;
−望ましいビットレート質問(Recommended bit rate query)のためのMAC制御要素;
−パディングのために含まれるBSRのためのMAC制御要素;
−パディングのために含まれるサイドリンクBSRのためのMAC 制御要素。
MAC個体が1つのTTIで多数のMAC PDUを送信するように要請されると、段階1乃至段階3に関連する規則が各々のグラントに独立して適用されるか、又は各々のグラントの容量の合計に適用されることができる。またグラント処理順序はUEの具現に従う。MAC個体が1つのTTIで多数のMAC PDUを送信するように要請された場合、どのMAC PDUにMAC制御要素を含ませるかはUEの具現により決定される。UEが1つのTTIで2つのMAC個体によりMAC PDUを生成するように要請された場合、グラント処理順序はUEの具現による。
図7は現在のLTE/LTE−Aシステムにおいて論理チャネルの優先順位(logical channel prioritization、LCP)の決定手順によって論理チャネルへの上りリンクリソースの割り当てを示す。
図7において、"P"は論理チャネル(logical channel、LoCH)に対する優先順位値を示す。図7を参照すると、例えば、LoCH1に対する優先順位値、LoCH2に対する優先順位値及びLoCH3に対する優先順位値は各々1、3及び5である。LoCH1、LoCH2及びLoCH3は優先順位ビットレート(PBR)1、優先順位ビットレート(PBR)2及び優先順位ビットレート(PBR)3によって優先順位の降順にULグラントのリソースが各々割り当てられる。言い換えれば、最低の優先順位値のLoCH1はまずPBR1の量だけULグラントのリソースに割り当てられ、2番目に低い優先順位値のLoCH2はPBR2の量だけULグラントのリソースに割り当てられる。次いで、最高の優先順位値のLoCH3がPBR3の量だけULグラントのリソースに割り当てられる。その後、PBR1、PBR2及びPBR3の量に該当するリソースを除いたULグラントの残りのリソースが優先順位の降順にLoCH1、LoCH2及びLoCH3に割り当てられる。
近い未来に完全な移動性及び連結性を有する社会が期待されているが、これは連結性とトラフィックボリューム及びさらに広い使用シナリオの範囲における莫大な成長により特徴付けられる。一般的な趨勢はデータトラフィックの爆発的な増加、連結された装置の大幅増加及び新しいサービスの持続的な出表などを含む。市場の要求事項以外にも、モバイル通信社会自体が生態系の持続可能な開発を必要とし、これはスペクトル効率、エネルギー効率、動作効率及び費用効率などのシステム効率を一層改善する必要性を発生させる。市場及びモバイル通信社会からの増加する要求事項を満たすために、近い未来に次世代の接続技術が出現すると予想される。
3GPP SA1研究課題であるNew Services and Markets Technology Enablers (SMARTER)とSA2研究課題であるArchitecture for the new RAT (NR) System (5G new RATと呼ぶ)だけではなく、Recommendation ITU−R M.2083 “Framework and overall objectives of the future development of IMT for 2020 and beyond"でのように、ITUと3GPPで新しい無線システムのための要求事項と標準を発展させるための作業が開始された。消費者の緊急要求と、ITU−R IMT−2020プロセスにより提示されるより長期的な要求事項を適時に満たすNRシステムを成功的に標準化するために必要な技術構成要素を確認して開発する必要がある。これを達成するために、"新しい無線接続技術"において無線インターフェース及び無線ネットワークアーキテクチャーの進歩を考慮する必要がある。
既存のLTE/LTE−Aにおいて、送信時間区間(transmission time interval、TTI)はMAC階層でMACがMAC PDUをPHYに伝達する基本時間単位として使用され、TTIは1msに固定される。言い換えれば、HARQ個体はTTI当たりMAC PDUをPHYに1回伝達する。
新しい無線接近技術のために多数のニューマロロジー、即ち30kHz、60kHzなどの多数の副搬送波間隔が研究されている。スロットとミニスロットのような多数の時間単位が多数の副搬送波間隔で論議されており、ここで、ミニスロットはできる限り最小スケジューリング単位であって、スロットやサブフレームより小さい。スロットの概念は既存のLTE/LTE−Aでも存在したが、スロットが7つのOFDMシンボルに該当し、MAC階層の動作に対して透過的な(transparent)0.5msに固定されている。しかし、NRではスロットやミニスロットは副搬送波間隔によって異なる時間長さを有する。例えば、スロット長さ(Slot duration)は、30kHzの副搬送波間隔では0.5msである反面、50kHzの副搬送波間隔では0.25msである。また、MAC階層がスロット及び/又はミニスロットに基づいて動作するように要求される。即ち、HARQ個体がMAC PDUをPHYにスロット当たり或いはミニスロット当たり1回伝達する。スケジューリングをサブフレーム単位にするか、スロット単位にするか又はミニスロット単位にするかと、どの副搬送波間隔を使用するかはネットワークの決定によるので、MAC階層の動作に使用される時間単位は動的に変更されることができる。1msのTTIと1msより短いTTI長さを参照して本発明を説明するが、本発明は以下の説明と同一又は類似する方式により1msより長いTTI長さにも適用できる。
7つのOFDMシンボルと2つのOFDMシンボルを有する短いTTIを各々スロット及びミニスロットとして導入し、1つのOFDMシンボルを有する短いTTIはミニスロット用として論議されている。従って、MACは多数のTTIに基づいて動作する必要がある。
以下の説明において、ニューマロロジーは副搬送波間隔及び/又はTTI長さ(TTI duration)をいう。
多数のニューマロロジーとTTI長さを支援するために、論理チャネルについてニューマロロジー/TTI長さを設定する必要がある。
ニューマロロジーはデータ送信の要求事項/特徴、即ち、遅延に関連する。例えば、短いニューマロロジーは低い遅延が求められる無線ベアラー(RB)に設定され、長いニューマロロジーは遅延に敏感でない無線ベアラーに設定される。データ送信の要求事項/特徴が動的で変化しないと、UE/ネットワークがRBの設定時に1回ニューマロロジーを設定してRBの期間(lifetime)の間に上記設定されたRBを使用することでも十分である。これはRBに連関するニューマロロジーはRBの解除とRBの追加によってのみ変更されることを意味する。例えば、一応ニューマロロジーがRBに連関すると、このニューマロロジーはRBが解除されるまで変更されない。
一方、多数のニューマロロジー/TTI長さが論理チャネルに設定される必要がある場合は、1つの簡単な方法は、論理チャネルにできる限り全てのニューマロロジー/TTI長さを指示することである。シグナリングのオーバーヘッドを減少するために、論理チャネルについて最大のニューマロロジー/TTI長さを指示することが提案される。これは、最大のニューマロロジー/TTI長さより小さい全てのニューマロロジー/TTI長さが論理チャネルに提供されることを意味する。しかし、この場合、特定の論理チャネルに一部の特定のニューマロロジー/TTI長さを限定することができない。例えば、ネットワークは、URLLCサービスのために論理チャネルには小さいTTI長さを許容する反面、eMBBサービスのために論理チャネルには上記TTI長さを許容したくない場合がある。従って論理チャネルには使用できない特定のニューマロロジーを除く新しいメカニズムが必要である。よって論理チャネルには使用できない特定のニューマロロジーを除く新しいメカニズムが必要である。
従って、本発明は論理チャネルにニューマロロジーを設定する方法を提案する。本発明は互いに異なるニューマロロジーを支援するLCPのための新しい方法を提案する。
NRシステムのための3GPP会議で、LCPは1つ以上のニューマロロジー/TTI長さに論理チャネルをマッピングすることを考慮すると合議した。その意図は、特定のTTI長さにマッピングされる論理チャネルのデータを含むMAC PDUの送信のためにのみ特定のTTI長さに連関する上りリンクグラントが使用されるようにすることである。MACは新しく送信されるMAC PDUを生成するためにLCPを行うので、上記合議は、MAC PDUが上りリンクグラントに連関するTTI長さにマッピングされる論理チャネルのデータのみを含むべきと理解できる。
一方、HARQ再送信は互いに異なるニューマロロジー及び/又はTTI長さに亘って行われる。そうすると、再送信がどのニューマロロジー/TTI長さでも行われるか又は再送信がMAC PDUに含まれる全ての論理チャネルに共通してマッピングされるニューマロロジー/TTI長さでのみ行われるかを決定する必要がある。論理チャネルを1つ以上のニューマロロジー/TTI長さにマッピングするという元来の意図を勘案すると、新しい送信についてのみマッピングを制限し、再送信はどのニューマロロジー/TTI長さでも許容することは妥当ではない。
図8は多数のニューマロロジーを有する論理チャネルに対する論理チャネル優先順位の決定方式を示す。今後、図8に示した方式を方式1(Approach 1)という。
方式1において、上りリンクグラントは1つの特定のニューマロロジー/TTI長さに連関する。新しい送信のために、上りリンクグラントのニューマロロジー/TTI長さにマッピングされる論理チャネルを含めてMAC PDUを生成する。再送信のために、上りリンクグラントはMAC PDUに含まれた全ての論理チャネルに共通にマッピングされるニューマロロジー/TTI長さに連関する必要がある。図8において、UEがTTI1を有するULグラントを受信すると、LC1、LC2及びLC3がいずれもTTI1に連関するので、UEはLC1、LC2及びLC3のデータをMAC PDUに含める。
図9は本発明による多数のニューマロロジーを有する論理チャネルに対する他の論理チャネル優先順位の決定方式を示す。今後、図9に示した接近方式を方式2(Approach 2)という。
方式2において、UEはニューマロロジーセットを指示する指示子を有する上りリンクグラントを受信する。UEが上りリンクグラントを使用して、送信するMAC PDUを生成する時、UEはニューマロロジーセットに含まれた全てのニューマロロジーにマッピングされる1つ以上の論理チャネルのデータを含めてMAC PDUを生成する。言い換えれば、所有している全てのニューマロロジーが上りリンクグラントに連関するニューマロロジーセットに含まれる論理チャネルにのみLCPを行う。
方式2において、上りリンクグラントは1つの特定のニューマロロジー/TTI長さに連関するが、さらにニューマロロジー/TTI長さセットを指示する。新しい送信のために、上りリンクグラントのニューマロロジー/TTI長さセットにマッピングされる論理チャネルを含めてMAC PDUが生成される。図9において、UEはTTI1/2にマッピングされるLCのためのTTI1を有するULグラントを受信し、ULグラントが指示するニューマロロジーセット(TTI1、TTI2)にLC1とLC3のニューマロロジーが含まれるので、今後LC1とLC3のデータをMAC PDUに含む。LC2のニューマロロジーはTTI1とTTI3であり、TTI3はULグラントが指示するニューマロロジーセット(TTI1、TTI2)に属する。従って、UEはLC2のデータをMAC PDUに含めない。
再送信のために、上りリンクグラントはMAC PDUに含まれる全ての論理チャネルに共通にマッピングされるニューマロロジー/TTI長さに連関する必要がある。図9において、LC1とLC2が共通にTTI1とTTI2にマッピングされるので、再送信のための上りリンクグラントは再送信のためにTTI1とTTI2を指示することができる。
再送信のために、方式1と方式2はいずれも、MAC PDUに含まれる全ての論理チャネルに共通にマッピングされるニューマロロジーに連関する上りリンクグラントを提供することがネットワークによる。これはUEはMAC PDUに含まれる全ての論理チャネルに共通にマッピングされるニューマロロジーに連関する上りリンクグラントのみを使用すべきであることを意味する。UEがMAC PDUに含まれる論理チャネルのうちの1つにマッピングされないニューマロロジー/TTI長さに連関する上りリンクグラントを受信すると、UEは上りリンクグラントを使用してはいけない。即ち、UEは上りリンクグラントをエラーと判断して無視する。方式2の長所は、再送信のための上りリンクグラントを提供するにおいて、より多い柔軟性を許容することにある。図8及び図9において、方式1では再送信のためにTTI1を有する上りリンクグラントを提供するしかないが、方式2では再送信のためにTTI2を有する上りリンクグラントを許容する。方式2について、上りリンクグラントは少なくとも新しい送信のためにはニューマロロジー/TTI長さセットを指示する必要があり、これは上りリンクグラントの設計に影響を及ぼす。しかしNRシステムではとにかくニューマロロジー/TTI長さを考慮して新しい上りリンクグラントを設計する必要があるので、これは大きい問題にならない。
以下、方式2に該当する本発明によるデータ送信方法についてより詳しく説明する。
本発明によるUEはネットワークからニューマロロジーセット設定情報を受信する。ニューマロロジーセット設定情報はニューマロロジーセット識別子、即ち、NumSetID及び/又はNumSetIDにより識別されるニューマロロジーセットに含まれる1つ以上のニューマロロジーを含む。
ネットワークにより1つ以上の論理チャネルがUEに設定される。ここで、各々の論理チャネルは1つ以上のニューマロロジーにマッピングされる。このために、UEは論理チャネル設定情報を受信する。論理チャネル設定情報に基づいてUEに1つ以上の論理チャネルが設定される。この論理チャネル設定情報は論理チャネル識別子(logical channel identifier、LCHID)及び/又はLCHIDにより識別される論理チャネルに連関するニューマロロジーセットを指示するNumSetIDを含む。NumSetIDはUEに新しい送信に使用されるニューマロロジー及び/又はUEに設定された論理チャネルのデータの新しい送信及び/又は再送信に使用されるニューマロロジーを知らせるために使用される。
1つ以上の論理チャネルが設定されたUEは上りリンクグラントを受信する。ULグラントは上りリンクグラントに連関するニューマロロジーセットを指示するNumSetIDを含む。上りリンクグラントのニューマロロジーセットに含まれる1つ以上のニューマロロジーのうち、1つのニューマロロジー(TransNum)がMAC PDUの送信に用いられる。例えば、1つのニューマロロジー(TransNum)はMAC PDUのサイズ及び/又はUEにより生成されたMAC PDUの変調とコーディングを決定するために使用される。TransNumはニューマロロジーセットに加えて上りリンクグラントに含まれることができる。NumSetIDは新しい送信のための上りリンクグラントに含まれることができる。NumSetIDは再送信のための上りリンクグラントに含まれることもでき、含まれないこともできる。
UEが新しい送信のためにNumSetID及び/又はTransNumを含む上りリンクグラントを受信すると、UEは以下のように上りリンクグラントを用いて、送信するMAC PDUを生成する。
UEは上りリンクに含まれたNumSetIDが指示するニューマロロジーセットに連関する論理チャネルにLCP手順を行う。言い換えれば、UEはニューマロロジーセットに連関する論理チャネルのデータを含めてMAC PDUを生成する。UEはニューマロロジーセットにマッピングされない論理チャネルのデータはMAC PDUに含めない。
UEはMAC PDUの生成後、生成されたMAC PDUをHARQバッファーに貯蔵し、上りリンクグラントに含まれたTransNumを用いて上記MAC PDUの新しい送信を行う。
新しい送信を行った後、UEは再送信のためのTransNum(及び/又はNumSetID)を含む上りリンクグラントを受信する。UEがTransNumを含む再送信のための上りリンクグラントを受信する場合、UEは、
>TransNumがMAC PDUの新しい送信のための上りリンクグラントに含まれたニューマロロジーセットに属するニューマロロジーのうちの1つであるか、又はTransNumがMAC PDUの再送信のための上りリンクグラントに含まれたニューマロロジーセットに属するニューマロロジーのうちの1つであると、上りリンクグラントを使用してHARQバッファーに貯蔵されたMAC PDUの再送信を行う。また、
>TransNumがMAC PDUの新しい送信のための上りリンクグラントに含まれたニューマロロジーセットに属するニューマロロジーのいずれでもないか、又はTransNumがMAC PDUの再送信のための上りリンクグラントに含まれたニューマロロジーセットに属するニューマロロジーのいずれでもない場合、上りリンクグラントを使用したMAC PDUの再送信を行わない。即ち、再送信のための上りリンクグラントを無視する。
以下では、本発明をより明確に理解するために、本発明による方法の一例について説明する。
>段階0.ネットワークはUEにNumSet1=[Num1、Num2]であり、NumSet2=[Num1、Num3]である2つのニューマロロジーセットを設定する。
>段階1.ネットワークは以下のような情報を含む論理チャネル設定情報を送信してUEに3つの論理チャネルを設定する:論理チャネル1=LCID1、NumSet1;論理チャネル2=LCID2、NumSet2;論理チャネル3=LCID3、NumSet1。
>段階2.UEは上記設定情報が指示する通りに3つの論理チャネルを設定する。
>段階3.ネットワークはNumSetID=NumSet1とTransNum=Num1を含む新しい送信のための上りリンクグラントをUEに送信する。
>段階4.UEが送信するMAC PDUを上りリンクグラントにより生成する時、論理チャネル1と論理チャネル3はNumSet1に連関するので、UEは論理チャネル1と論理チャネル3のデータを含む。論理チャネル2はNumSet1に連関しないので、UEは論理チャネル2のデータは含まない。
>段階5.UEは生成されたMAC PDUをHARQバッファーに貯蔵し、上りリンクグラントが指示するNum1に基づいて上記MAC PDUの新しい送信を行う。
>段階6.ネットワークがTransNum=Num2を含む、MAC PDUの再送信のための上りリンクグラントを送信すると、段階3でNum2が新しい送信のための上りリンクグラントにより指示されるNumSet1に含まれているので、UEは上りリンクグラントを有効な上りリンクグラントと見なして、Num2に基づいてMAC PDUの再送信を行う。ネットワークがTransNum=Num3を含む、MAC PDUの再送信のための上りリンクグラントを送信すると、段階3でNum3が新しい送信のための上りリンクグラントにより指示されるNumSet1に含まれていないので、UEはこの上りリンクグラントを有効でない上りリンクグラントと見なしてMAC PDUの再送信を行わない。
上記例示では、段階0でニューマロロジーセットが論理チャネル設定情報からの別途のニューマロロジーセット情報を用いて設定されたが、段階0のニューマロロジーセットは段階1の論理チャネル設定情報を用いて設定されることができる。
本発明において、例えば、ニューマロロジーセット設定情報はUE又はUEの論理チャネルのためのニューマロロジー/TTI長さの最小値とニューマロロジー/TTI長さの最大値を含む。ネットワークはニューマロロジー/TTI長さの最大値及び最小値を含むニューマロロジーセット設定情報又は論理セット設定情報を使用して1つ以上のニューマロロジーセットを設定する。他の例としては、ネットワークは論理チャネルのための論理チャネル設定情報をUEに設定し、UEは論理チャネルのための論理チャネル設定情報を受信する。論理チャネル設定情報は論理チャネルのためのニューマロロジーセット設定情報を含むことができる。論理チャネルのためのニューマロロジーセット設定情報は、論理チャネルのためのニューマロロジー/TTI長さの最大値にさらに論理チャネルのためのニューマロロジー/TTI長さの最小値を含むことができる。
ネットワークはUEに論理チャネルや無線ベアラー設定情報を送信する。この設定情報は論理チャネル識別子、即ちLCID、又は無線ベアラー識別子、即ちRBID、LCIDにより識別される論理チャネルに連関するニューマロロジー/TTI長さの最小値、即ちMIN_TTI、又はLCIDにより識別される論理チャネルに連関するニューマロロジー/TTI長さの最大値、即ちMAX_TTIを含む。
ネットワークは多数の論理チャネルや多数の無線ベアラーのための多数の設定情報を送信できる。各々の論理チャネルや無線ベアラーについて、ニューマロロジー/TTI長さの最小値及び/又は最大値は異なることができる。ネットワークは上りリンクグラントに連関するニューマロロジー/TTI長さを指示する指示子を有する上りリンクグラントを提供する。
UEが論理チャネル設定情報を受信すると、UEはMAC PDUを生成するためにLCP手順を行う時に以下の規則に従う。ニューマロロジー/TTI長さの最小値からニューマロロジー/TTI長さの最大値までの範囲内におけるニューマロロジー/TTI長さを有する上りリンクリソースを論理チャネルや無線ベアラーのデータ送信に使用できる。ニューマロロジー/TTI長さの最小値より小さいニューマロロジー/TTI長さを有する上りリンクリソースは、論理チャネルや無線ベアラーのデータ送信に使用できない。ニューマロロジー/TTI長さの最大値より大きいニューマロロジー/TTI長さを有する上りリンクリソースは、論理チャネルや無線ベアラーのデータ送信に使用できない。
UEが上りリンクグラントを受信して送信するMAC PDUを上りリンクグラントにより生成する時、上りリンクグラントに連関するニューマロロジー/TTI長さが論理チャネルの[MIN_TTI、MAX_TTI]範囲内であると、論理チャネルのデータを含む。言い換えれば、UEが上りリンクグラントを受信して送信するMAC PDUを上りリンクグラントにより生成する時、MIN_TTI≦上りリンクグラントに連関するニューマロロジー/TTI長さ≦MAX_TTIであるか、MIN_TTI<上りリンクグラントに連関するニューマロロジー/TTI長さ≦MAX_TTIであるか、MIN_TTI≦上りリンクグラントに連関するニューマロロジー/TTI長さ<MAX_TTIであるか、又はMIN_TTI<上りリンクグラントに連関するニューマロロジー/TTI長さ<MAX_TTIであると、UEは論理チャネルのデータを含む。
UEが上りリンクグラントを受信して送信するMAC PDUを上りリンクグラントにより生成する時、上りリンクグラントに連関するニューマロロジー/TTI長さが論理チャネルの[MIN_TTI、MAX_TTI]の範囲内ではないと、論理チャネルのデータを含まない。言い換えれば、UEが上りリンクグラントを受信して送信するMAC PDUを上りリンクグラントにより生成する時、上りリンクグラントに連関するニューマロロジー/TTI長さ≦MIN_TTIであるか、上りリンクグラントに連関するニューマロロジー/TTI長さ<MIN_TTIであるか、MAX_TTI≦上りリンクグラントに連関するニューマロロジー/TTIであるか、又はMAX_TTI<上りリンクグラントに連関するニューマロロジー/TTI長さであると、UEは論理チャネルのデータを含まない。
代案として、2つの値、即ち1つはニューマロロジー/TTI長さ範囲の最小値であり、他の1つはニューマロロジー/TTI長さ範囲の最大値を含むニューマロロジーセット(例えば、TTIセット)があり得る。例えば、TTIセット1=[MIN_TTI1、MAX_TTI1]、TTIセット2=[MIN_TTI2、MAX_TTI2]、TTIセット3=[MIN_TTI3、MAX_TTI3]など。各セットの範囲は排他的ではない。即ち、各セットの範囲は重なることができる。各セットはニューマロロジーセット識別子(即ち、NumSetID)やTTIセット識別子(即ち、TSID)により識別される。これらのセットは、ネットワークがL2/L3シグナリングによりUEに設定するか又は特定の標準文書に予め定義されている。ネットワークが論理チャネルを設定する時、ネットワークはLCIDとTSIDを含む設定情報を送信する。ここで、TSIDにより識別されるTTIセットはLCIDにより識別される論理チャネルに連関する。
以下、本発明によるニューマロロジーセット(設定)情報を使用する一例について説明する。
>段階1.ネットワークは設定情報を送信してUEに2つの論理チャネル(LC1とLC2)を設定する。上記設定情報は、論理チャネル=LCID1、MIN_TTI=X1、MAX_TTI=Y1を指示する情報と、論理チャネル=LCID2、MIN_TTI=X2、MAX_TTI=Y2を指示する情報を含み、ここで、X1<X2<Y1<Y2である。
>段階2.UEは上記設定情報の指示の通り2つの論理チャネル(LC1及びLC2)を設定する。
>段階3.ネットワークはTTI Kに連関する上りリンクグラントをUEに送信する。
>段階4.UEが段階3でネットワークが送信した上りリンクグラントを受信すると、UEは上りリンクグラントを用いて、送信するMAC PDUを生成する。UEが上りリンクグラントを用いて送信するMAC PDUを生成する時、UEは以下のようにLC1及び/又はLC2のデータを含む。K<X1であると、UEはMAC PDUにLC1及びLC2のデータを含まない。X1≦K<X2であると、UEはMAC PDUにLC1のデータは含み、LC2のデータは含まない。X2≦K≦Y1であると、UEはMAC PDUにLC1及びLC2のデータを含む。Y1≦K≦Y2であると、UEはMAC PDUにLC2のデータは含み、LC1のデータは含まない。Y2<Kであると、UEはMAC PDUにLC1及びLC2のデータを含まない。
以下、本発明によるニューマロロジーセット(設定)情報を使用する他の例について説明する。
>段階1.ネットワークはUEに以下のようにTTIセットを設定する:TTIセット1=[MIN_TTI=X1、MAX_TTI=Y1]、TTIセット1識別子はTSID1であり;TTIセット2=[MIN_TTI=X2、MAX_TTI=Y2]、TTIセット2識別子はTSID2である。ここで、X1<X2<Y1<Y2である。
>段階2.ネットワークは設定情報を送信してUEに2つの論理チャネル(LC1及びLC2)を設定する。上記設定情報は、論理チャネル=LCID1、TSID1及び論理チャネル=LCID2、TSID2を指示する情報を含む。
>段階2.UEは上記設定情報の指示の通り2つの論理チャネル(LC1及びLC2)を設定する。
>段階3.ネットワークはTTI Kに連関する上りリンクグラントをUEに送信する。
>段階4.UEが段階3でネットワークが送信した上りリンクグラントを受信すると、UEは上りリンクグラントを用いて、送信するMAC PDUを生成する。UEが上りリンクグラントを用いて送信するMAC PDUを生成する時、UEは以下のようにLC1及び/又はLC2のデータを含む。K<X1であると、UEはMAC PDUにLC1及びLC2のデータを含まない。X1≦K<X2であると、UEはMAC PDUにLC1のデータは含み、LC2のデータは含まない。X2≦K≦Y1であると、UEはMAC PDUにLC1及びLC2のデータを含む。Y1≦K≦Y2であると、UEはMAC PDUにLC2のデータは含み、LC1のデータは含まない。Y2<Kであると、UEはMAC PDUにLC1及びLC2のデータを含まない。
図10は、本発明を実行する送信装置100及び受信装置200の構成要素を示すブロック図である。
送信装置100及び受信装置200は、情報及び/又はデータ、信号、メッセージなどを搬送する無線信号を送信又は受信できる無線周波数(radio frequency、RF)ユニット13,23と、無線通信システムにおける通信と関連した各種情報を記憶するメモリ12,22と、上記RFユニット13,23及びメモリ12,22などの構成要素と動作的に連結され、上記構成要素を制御して該当装置が前述した本発明の実施例の少なくとも1つを行うようにメモリ12,22及び/又はRFユニット13,23を制御するように構成された(configured)プロセッサ11,21とをそれぞれ備える。
メモリ12,22は、プロセッサ11,21の処理及び制御のためのプログラムを格納することができ、入/出力される情報を臨時記憶することができる。メモリ12,22をバッファーとして活用することができる。
プロセッサ11,21は、通常、送信装置又は受信装置内の各種モジュールの全般的な動作を制御する。特に、プロセッサ11,21は、本発明を実行するための各種の制御機能を実行することができる。プロセッサ11,21は、コントローラ(controller)、マイクロコントローラ(microcontroller)、マイクロプロセッサ(microprocessor)、マイクロコンピュータ(microcomputer)などと呼ぶこともできる。プロセッサ11,21は、ハードウェア(hardware)、ファームウェア(firmware)、ソフトウェア、又はそれらの結合によって具現することができる。ハードウェアを用いて本発明を具現する場合には、本発明を実行するように構成されたASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)などをプロセッサ11,21に具備することができる。一方、ファームウェアやソフトウェアを用いて本発明を具現する場合には、本発明の機能又は動作を実行するモジュール、手順又は関数などを含むようにファームウェアやソフトウェアを構成することができ、本発明を実行するように構成されたファームウェア又はソフトウェアは、プロセッサ11,21内に設けられてもよく、メモリ12,22に記憶されてプロセッサ11,21によって駆動されてもよい。
送信装置100のプロセッサ11は、プロセッサ11又はプロセッサ11と接続されたスケジューラからスケジュールされて外部に送信される信号及び/又はデータに対して所定のコーディング(coding)及び変調(modulation)を行った後にRFユニット13に送信する。例えば、プロセッサ11は、送信しようとするデータ列を逆多重化及びチャネルコーディング、スクランブリング、変調過程などを経てK個のレイヤに変換する。コーディングされたデータ列はコードワードとも呼ばれ、MAC層の提供するデータブロックである輸送ブロックと等価である。1つの輸送ブロック(transport block、TB)は1つのコードワードにコーディングされ、各コードワードは、1つ以上のレイヤの形態で受信装置に送信される。周波数アップコンバートのためにRFユニット13はオシレーター(oscillator)を備えることができる。RFユニット13は、Nt個(Ntは1以上の正の整数)の送信アンテナを有することができる。
受信装置200の信号処理過程は、送信装置100の信号処理過程の逆に構成される。プロセッサ21の制御下に、受信装置200のRFユニット23は送信装置100によって送信された無線信号を受信する。RFユニット23はNr個の受信アンテナを有することができ、RFユニット23は、受信アンテナで受信した信号のそれぞれを周波数ダウンコンバート(frequency down−convert)して基底帯域信号に復元する。RFユニット23は、周波数ダウンコンバートのためにオシレーターを備えることができる。プロセッサ21は、受信アンテナで受信した無線信号に対する復号(decoding)及び復調(demodulation)を行い、送信装置100が本来送信しようとしたデータを復元することができる。
RFユニット13,23は、1つ以上のアンテナを具備する。アンテナは、プロセッサ11,21の制御下に、本発明の一実施例によって、RFユニット13,23によって処理された信号を外部に送信したり、外部から無線信号を受信してRFユニット13,23に伝達する機能を果たす。アンテナは、アンテナポートとも呼ばれる。各アンテナは、1つの物理アンテナに該当してもよく、1つよりも多い物理アンテナ要素(element)の組合せによって構成されてもよい。各アンテナから送信された信号は、受信装置200でそれ以上分解することができない。該当アンテナに対応して送信された参照信号(reference signal、RS)は、受信装置200の観点で見たアンテナを定義し、チャネルが1つの物理アンテナからの単一(single)無線チャネルか或いは上記アンテナを含む複数の物理アンテナ要素(element)からの合成(composite)チャネルかに関係なく、上記受信装置200にとって上記アンテナに対するチャネル推定を可能にする。即ち、アンテナは、上記アンテナ上のシンボルを伝達するチャネルが、上記同一アンテナ上の他のシンボルが伝達される上記チャネルから導出されうるように定義される。複数のアンテナを用いてデータを送受信する多重入出力(Multi−Input Multi−Output、MIMO)機能を支援するRFユニットの場合は、2個以上のアンテナと接続することができる。
本発明の実施例において、UEは、上りリンクでは送信装置100として動作し、下りリンクでは受信装置200として動作する。本発明の実施例において、eNBは、上りリンクでは受信装置200として動作し、下りリンクでは送信装置100として動作する。以下、UEに具備されたプロセッサ、RFユニット及びメモリを、UEプロセッサ、UE RFユニット及びUEメモリとそれぞれ称し、eNBに具備されたプロセッサ、RFユニット及びメモリを、eNBプロセッサ、eNB RFユニット及びeNBメモリとそれぞれ称する。
UEプロセッサは、本発明により動作するか又は本発明によりUE RFユニットを制御して信号を受送信するように構成される。eNBプロセッサは、本発明により動作するか又は本発明によりeNB RFユニットを制御して信号を受送信するように構成される。
eNBプロセッサはeNB RFユニットを制御して1つ以上のニューマロロジーセットのための第1設定情報を送信し、ここで、各々のニューマロロジーセットは1つ以上のニューマロロジーを含む。各々のニューマロロジーは少なくとも副搬送波間隔や送信時間区間の長さを指示する。eNBプロセッサはeNB RFユニットを制御して1つ以上の論理チャネルのための第2設定情報を送信し、各々の論理チャネルは1つ以上のニューマロロジーにマッピングされる。UEプロセッサはUE RFユニットを制御して1つ以上のニューマロロジーセットのための第1設定情報を受信する。UEプロセッサはUE RFユニットを制御して1つ以上の論理チャネルのための第2設定情報を受信する。第1設定情報は各々のニューマロロジーセットに属するニューマロロジーの最小及び/又は最大値を指示して該当ニューマロロジーセットを指示する。第1設定情報を用いて設定される1つ以上のニューマロロジーセットは、第1設定情報の代わりに第2設定情報を用いて設定されることもできる。第1設定情報は第2設定情報の一部であることができる。
eNBプロセッサはeNB RFユニットを制御して新しい送信のための第1ULグラントを送信する。UEプロセッサはUE RFユニットを制御して新しい送信のための第1ULグラントを受信する。第1ULグラントは第1ULグラントに連関するニューマロロジーセット(第1ニューマロロジーセット)を指示する情報を含む。UEプロセッサはULグラントと第1ULグラントに連関するニューマロロジーセットを指示する情報に基づいて媒体接近制御(medium Access control、MAC)プロトコルデータユニット(protocol data unit、PDU)を生成する。UEプロセッサは、所有しているニューマロロジーがいずれも第1ニューマロロジーセットに属する論理チャネルのデータを含むようにMAC PDUを生成する。UEプロセッサは、MAC PDUが第1ニューマロロジーセットに属しないニューマロロジーにマッピングされる論理チャネルのデータを含まないようにMAC PDUを生成する。UEプロセッサはUE RFユニットを制御して第1ULグラントを用いてMAC PDUの新しい送信を行う。第1ULグラントは第1ULグラントに連関するニューマロロジー(第1ニューマロロジー)を指示する情報を含み、UEプロセッサはUE RFユニットを制御して第1ニューマロロジーによって第1ULグラントを用いてMAC PDUの新しい送信を行う。第1ニューマロロジーは第1ニューマロロジーセットに属するニューマロロジーである。eNBプロセッサはeNB RFユニットを制御して(第1ニューマロロジーに基づいて)第1ULグラントを用いてMAC PDUを受信する。eNB RFユニットがMAC PDUを受信できないか又はeNBプロセッサがMAC PDUを成功的にデコーディングできないと、eNBプロセッサはeNB RFユニットを制御して再送信のための第2ULグラントを送信する。第2ULグラントは再送信のためのニューマロロジーを指示する情報を含む。UEプロセッサはPDCCHをモニタリングする。UEプロセッサがPDCCHを検出し、PDCCHが再送信のための第2ULグラントを含む場合、再送信のためのニューマロロジーが第1ULグラントが指示するニューマロロジーセットに属すると、UEプロセッサはUE RFユニットを制御して第2ULグラントを用いてMAC PDUの再送信を行う。言い換えれば、UEプロセッサはUE RFユニットを制御してDL又はULグラントを受信することができる。UE RFユニットがグラントを受信し、受信されたグラントが第2ULグラントである場合、再送信のためのニューマロロジーが第1ULグラントが指示するニューマロロジーセットに属すると、UEプロセッサは第2ULグラントを用いてMAC PDUの再送信を行う。再送信のためのニューマロロジーが第1ULグラントが指示するニューマロロジーセットに属しないと、UEプロセッサはUE RFユニットの制御によるMAC PDUの再送信を行わない。
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