JP7311153B2 - 通信システムにおけるスクランブリング初期化 - Google Patents
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Description
図1は、複数の通信デバイス3(移動電話機、MTCデバイス等)のうちの任意のもののユーザが、複数の基地局5のうちの1つ以上を介して互いに及び/又はリモートサーバと通信することができる移動(セルラ)遠距離通信システム1を概略的に示している。各基地局5は、1つ以上の関連付けられたセル7を運用する。具体的には、図1に示すシステム1において、第1の基地局5-1は、通信デバイス3-1及び3-3が位置する(及び第1の基地局5-1によってサービングされる)第1のセル7-1を運用し、第2の基地局5-2は、通信デバイス3-2及び3-3が位置する(ただし、通信デバイス3-2のみが第2のセル7-2を介して現在サービングされている)第2のセル7-2を運用する。図1に示すシステムでは、示される各基地局5は、発展型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク(E-UTRAN)基地局であり、これは、一般的に受け入れられる3GPP用語に従って「eNodeB」(又は単に「eNB」)と呼ばれてよい。
本発明をどのように実施に移すことができるのかを詳細に説明する前に、LTE通信について合意されているアクセス方式及び一般的なフレーム構造の簡潔な説明を行うことにする。通信デバイス3がそれらのそれぞれのサービング基地局5からエアインターフェースを介してデータを受信することを可能にするために、直交周波数分割多元接続(OFDMA)技法がダウンリンクに用いられる。各通信デバイス3について、その通信デバイス3に送信されるデータの量に応じて、それぞれのサブキャリアが、サービング基地局5によって(所定の時間量の間)割り当てられる。これらのサブキャリアのブロックは、LTE仕様では物理リソースブロック(PRB)と呼ばれる。PRBは、このように、時間次元及び周波数次元を持つ。サービング基地局5は、サービングしている各通信デバイス3に対してPRBを動的に割り当て、サブフレームごとの割当て(TTI)を、スケジューリングされたデバイスのそれぞれに制御チャネルでシグナリングする。
図3は、図1に示される通信デバイス3のうちの1つの主要な構成要素を示すブロック図である。通信デバイス3は、少なくとも1つのアンテナ33を介してそのサービング基地局5との間で信号を送受信するように動作可能なトランシーバ回路31を備える。図3に必ずしも示されていないが、通信デバイス3は当然ながら、従来の移動電話機及び/又はMTCデバイスの全ての通常の機能(ユーザインターフェース34等)を有してよく、そのような機能は、適宜、ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアのうちの任意のもの又はそれらの任意の組み合わせによって提供されてよい。
図4は、図1に示される基地局5のうちの1つの主要な構成要素を示すブロック図である。基地局5は、少なくとも1つのアンテナ53を介して、通信デバイス3との間で信号を送受信するように動作可能なトランシーバ回路51を備える。少なくとも1つのアンテナ53は、特定の方向における信号の制御された送信/受信のために、アクティブアンテナシステム(AAS)の一部を形成するアンテナアレイとして構成されてよい。
図5は、図1に示されるシステム1において用いられてよい、様々なスクランブリング技法のシミュレーション結果を比較したものである。具体的には、図5は、古い(Rel-8)スクランブリングシーケンスと、本発明の実施形態による対応する(拡張された/長い)スクランブリングシーケンスとの間の性能差を示している。
1.雑音優位シナリオ:SNR=-2.96dB;INR=-20dB;SINR=-3.0dB
2.干渉優位シナリオ:SNR=1.76dB;INR=3.0dB;SINR=-3.0dB
a)干渉優位(古い);
b)干渉優位(長いスクランブリングシーケンス);
c)雑音優位(古い);及び、
d)雑音優位(長いスクランブリングシーケンス)。
e)干渉優位(古い);
f)干渉優位(長いスクランブリングシーケンス);
g)雑音優位(古い);及び、
h)雑音優位(長いスクランブリングシーケンス)。
図6は、図1に示される基地局5及び通信デバイス3によって用いられるスクランブリングシーケンスの開始を示す一例示的なフローチャートである。具体的には、図6は、互いに通信する通信デバイス3及びそのサービング基地局5のそれぞれのスクランブリングモジュール45及び65によって実行される手順を示している。この手順は、通信デバイス3及びそのサービング基地局5が互いのデータを通信しているあらゆるサブフレーム15及びあらゆるセル7について実行される。
上記で、幾つかの詳細かつ実施形態を説明した。当業者であれば理解するように、上記実施形態において具現される発明から依然として利益を享受しながら、上記実施形態に対して複数の変更形態及び代替形態を実施することができる。例示としてのみ、ここで、これらの変更形態及び代替形態のうちの幾つかを説明する。
n’RNTI=(nRNTI+k)mod 216
ここで、kは、繰り返しごとに(すなわち、同じデータの再送ごとに)インクリメントされるサブフレームカウンタである。サブフレームカウンタkは、新たな各送信の際に適切な開始値(例えば、値「0」又は「1」)にリセットされてもよいことが分かるだろう。代替的に、サブフレームカウンタkは、新たなデータを最初に送信するときであっても増加するように構成されてもよい。この場合、サブフレームカウンタkは、その最大値(例えば、サブフレームカウンタkに用いられるビットの数によって決まる)に達すると「折り返す」(すなわち、「0」にリセットされる)ように構成されてもよい。
n’RNTI=(nRNTI+SFN)mod 216
ここで、n’RNTIはパラメータであり、nRNTIは、上記セルに接続された、上記スクランブリング符号が適用可能な移動デバイスに関連付けられた一時識別子であり、SFNは、上記シーケンスのサブフレームのうちの上記少なくとも1つに関連付けられたシステムフレーム番号である。
n’RNTI=(nRNTI+k)mod 216
ここで、n’RNTIはパラメータであり、nRNTIは、上記セルに接続された、上記スクランブリング符号が適用可能な移動デバイスに関連付けられた一時識別子であり、kは、サブフレームカウンタである。
3GPP TSG RAN WG1 Meeting#83
R1-156683
ソース:NEC
タイトル:DL/UL送信のスクランブリングシーケンスの拡張
議題項目:6.2.1.4
文書:議論及び決定
現在、近傍セル間の干渉をランダム化するために、ビットレベルスクランブリング符号/シーケンスが、PBCH、PDSCH、PDCCH、PCFICH、PHICH及びPUSCH等の全てのDL送信及びUL送信に適用されている。スクランブリングシーケンスは、10個のサブフレーム(すなわち、1つの無線フレーム)の周期を持つ。PUSCH及びPDSCHの場合、スクランブリングシーケンスジェネレータは、各サブフレームにおいて、以下のように初期化される。
1.nRNTIが、SFNに基づいて無線フレームごとに変化するn’RNTIに置き換えられていること、
2.長い繰り返しのUEのn’RNTIが古いUEのnRNTIと偶然一致する場合であっても、これらのUEが依然として異なるスクランブリングシーケンスを適用するように、ビット30が1に設定されていること、
である。
10個のサブフレームよりも長い繰り返しを有するPDSCHの性能を、セル間干渉を考慮に入れてリンクレベルシミュレーションにおいて評価した。セル間干渉は、2人のユーザが同じ周波数帯域幅において同時に送信を行うが、各ユーザ(すなわち、異なるC-RNTIを有する)は異なるセル(すなわち、異なるセルIDを有する)にアタッチされるようにモデル化される。ユーザのうちの一方は所望の信号であるとみなされ、他方のユーザは干渉信号であると仮定される。リンクレベルシミュレーションの前提は、[3]に基づき、付録の節における表1に記載されている。
1.雑音優位:SNR=-2.96dB、INR=-20dB、SINR=-3.0dB
2.干渉優位:SNR=1.76dB、INR=3.0dB、SINR=-3.0dB
この寄稿において、筆者らは、Rel-8と、Rel-13 MTCの長い繰り返しの拡張されたスクランブリングシーケンスとの性能差を詳細に調べた。以下に、観測結果及び提案を述べる。
[1]3GPP TR36.888 V12.0.0「Study on provision of low-cost MTC UEs based on LTE (Release-12)」
[2]3GPP RP-150492「Revised WI: Further LTE Physical Layer Enhancements for MTC」(Ericsson, RAN#67)
[3]3GPP R1-144513「Simulation Assumptions for Reference Cases for MTC」(Nokia Networks, RAN1#78bis)
[4]3GPP R1-154460「Discussion on open issues in MTC PDSCH」(Spreadtrum Communications)
複数のセルを備えるセルラ通信システムの通信装置であって、
セルにおいて無線フレームのシーケンスで信号を通信する手段と、
スクランブリング符号を用いて前記セルにおいて通信される前記信号をスクランブルする手段と、
を備え、
前記スクランブリング符号は、無線フレームから無線フレームへ変化するパラメータに基づいて導出される、通信装置。
前記パラメータは、サブフレームの前記シーケンスのうちの少なくとも1つに関連付けられたシステムフレーム番号と、カウンタとのうちの少なくとも一方に基づいて導出される、付記1に記載の通信装置。
前記パラメータは、以下の式を用いて導出され、
n’RNTI=(nRNTI+SFN)mod 216
ここで、n’RNTIは前記パラメータであり、nRNTIは、前記セルに接続された、前記スクランブリング符号が適用可能な移動デバイスに関連付けられた一時識別子であり、SFNは、サブフレームの前記シーケンスのうちの前記少なくとも1つに関連付けられたシステムフレーム番号である、付記1又は2に記載の通信装置。
前記パラメータは、以下の式を用いて導出され、
n’RNTI=(nRNTI+k)mod 216
ここで、n’RNTIは前記パラメータであり、nRNTIは、前記セルに接続された、前記スクランブリング符号が適用可能な移動デバイスに関連付けられた一時識別子であり、kは、サブフレームカウンタである、付記1又は2に記載の通信装置。
前記パラメータは、特定の信号の各繰り返しの際に前記サブフレームカウンタをインクリメントすることによって導出される、付記4に記載の通信装置。
前記サブフレームカウンタは、次のこと、すなわち、前記特定の信号が最初に通信されることと、前記サブフレームカウンタが関連付けられた最大値に達することとの少なくとも一方が生じたときにデフォルト値(例えば、「0」)にリセットされる、付記4又は5に記載の通信装置。
前記スクランブリング符号は、以下の式、すなわち、
前記スクランブルする手段は、前記通信する手段による送信の際には前記スクランブリング符号を用いて前記信号をスクランブルし、及び/又は、前記通信する手段による受信の際には前記スクランブリング符号を用いて前記信号をデスクランブルするように構成される、付記1~7のいずれか1項に記載の通信装置。
基地局、移動(セルラ)電話機、及び機械タイプ通信(MTC)デバイスのうちの少なくとも1つから成る、付記1~8のいずれか1項に記載の通信装置。
付記1~9のいずれか1項に記載の通信装置を備えるシステムであって、前記通信装置は、基地局及び移動通信デバイスのうちの少なくとも一方の一部をなす、システム。
複数のセルを備えるセルラ通信システムのセルにおいて無線フレームのシーケンスで信号を通信するように構成される通信装置によって実行される方法であって、
サブフレームの所与のブロックからサブフレームの後続のブロックへ変化するパラメータに基づいてスクランブリング符号を導出し、
スクランブリング符号を用いてセルにおいて通信される信号をスクランブルする、
方法。
コンピュータプログラマブルデバイスに、付記11に記載の方法を実行させるための命令を含むコンピュータプログラム製品。
Claims (3)
- 複数のサブフレームのシーケンスを用いて、セルにおいて通信する手段と、
複数のサブフレームを含む時間ブロックの間に物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)又は物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)を介して送信されるスクランブリングデータのために用いられる、スクランブリングシーケンスを初期化する手段と、
複数のサブフレームを含む所与の時間ブロックの間に、前記スクランブリングシーケンスを前記PUSCH又は前記PDSCHに適用する手段と、
を具備し、
前記スクランブリングシーケンスは、1以上のサブフレームにおいて繰り返されるデータを送信するごとにインクリメントされる値に基づいて初期化される、
通信装置。 - 前記通信装置は、基地局、帯域幅制限又はカバレッジ強化UE(bandwidth limited / coverage enhanced user equipment)、及び、マシンタイプ通信(MTC)デバイスのうちの少なくとも1つを含む、
請求項1に記載の通信装置。 - 複数のサブフレームのシーケンスを用いて、セルにおいて通信する通信装置によって実行される方法であって、
複数のサブフレームを含む時間ブロックの間に物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)又は物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)を介して送信されるスクランブリングデータのために用いられる、スクランブリングシーケンスを初期化すること、及び、
複数のサブフレームを含む所与の時間ブロックの間に、前記スクランブリングシーケンスを前記PUSCH又は前記PDSCHに適用すること、
を含み、
前記スクランブリングシーケンスは、1以上のサブフレームにおいて繰り返されるデータを送信するごとにインクリメントされる値に基づいて初期化される、
方法。
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