本発明は、中継ノードの上りリンクシェアードチャネルを動的に設定するための方法、および、前記方法に関与する基地局および中継ノードに関する。
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あるいは発展・進化させるうえでの最初のステップとして、高速下りリンクパケットアクセス(HSDPA)と、エンハンスト上りリンク(高速上り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: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)として公開される(LTEリリース8)。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ベースの機能を低待ち時間および低コストにおいて完全に提供する。詳細なシステム要件は、文献に記載されている。LTEにおいては、与えられたスペクトルを使用してフレキシブルなシステム配備を達成する目的で、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。下りリンクには、OFDM(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おり、その理由として、そのような無線アクセスは、シンボルレートが低いため本質的にマルチパス干渉(MPI)を受けにくいこと、サイクリックプレフィックス(CP)を使用していること、さまざまな送信帯域幅の構成に対応可能であること、が挙げられる。上りリンクには、SC−FDMA(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おり、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ためである。LTE(リリース8)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)が採用されており、効率の高い制御シグナリング構造が達成されている。
LTEアーキテクチャ
図1は、LTEの全体的なアーキテクチャを示しており、図2は、E−UTRANのアーキテクチャをさらに詳しく示している。E−UTRANは、eNodeBから構成されており、eNodeBは、ユーザ機器(UE)に向かう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させる。eNodeB(eNB)は、物理層(PHY)、メディアアクセス制御(MAC)層、無線リンク制御(RLC)層、およびパケットデータ制御プロトコル(PDCP)層(ユーザプレーンのヘッダ圧縮および暗号化の機能を含んでいる)をホストする。eNodeB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。eNodeB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、交渉された上りリンク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、下りリンク/上り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。eNodeBは、X2インタフェースによって互いに接続されている。
さらに、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)に接続されており、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)に接続されており、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。サービングゲートウェイは、ユーザデータパケットのルーティングおよび転送を行う一方で、eNodeB間のハンドオーバ時にユーザプレーンのモビリティアンカー(mobility anchor)としての役割と、LTEとそれ以外の3GPP技術との間のモビリティのためのアンカーとしての役割も果たす(S4インタフェースを終端させ、2G/3Gシステムとパケットデータネットワークゲートウェイ(PDN GW)との間でトラフィックを中継する)。サービングゲートウェイは、アイドル状態のユーザ機器に対しては、そのユーザ機器への下りリンクデータが到着したとき下りリンク(DL)データ経路を終端させ、ページングをトリガーする。サービングゲートウェイは、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、サービングゲートウェイは、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内ハンドオーバ時とに、ユーザ機器のサービングゲートウェイ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確認し、ユーザ機器のローミング制限を実施する。MMEは、NASシグナリングの暗号化/完全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。
第1層/第2層(L1/L2)制御シグナリング
スケジューリングされたユーザに、その割り当てステータス、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、L1/L2制御シグナリングはデータと一緒に下りリンク上で送信される。L1/L2制御シグナリングは、サブフレームの中で下りリンクデータと一緒に多重化され、ユーザ割り当てがサブフレーム単位で変化しうるものとして仮定される。留意すべき点として、ユーザ割り当てはTTI(送信時間間隔)ベースで実行されることもあり、その場合、TTI長はサブフレームの倍数である。TTI長は、サービスエリアにおいてすべてのユーザについて一定とする、ユーザごとに異なる長さをとりうる、あるいは、ユーザごとに動的な長さとすることもできる。一般的には、L1/L2制御シグナリングをTTIごとに1回送信するのみでよい。L1/L2制御シグナリングは、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)を介して送信される。3GPP,LTEの中では、上りリンクスケジューリンググラントあるいは上りリンクリソース割り当てとも呼ばれる、上りリンク送信のための割り当ても、PDCCHを介して送信される、ということに留意すべきである。
スケジューリンググラントに関して、L1/L2制御シグナリング上で送信される情報は、以下の2つのカテゴリ、すなわちカテゴリ1の情報を伝える共有制御情報(SCI:Shared Control Information)とカテゴリ2/カテゴリ3の情報を伝える個別制御情報(DCI:Dedicated Control Information)に分けられる。
カテゴリ1の情報を伝える共有制御情報(SCI)
L1/L2制御シグナリングの共有制御情報部分は、リソース割り当て(指示)に関連する情報を含んでいる。共有制御情報は、一般には以下の情報を含んでいる。
− ユーザID:リソースに割り当てられるユーザを示すもの。
− RB割り当て情報:ユーザに割り当てられるリソース(リソースブロック:RB)を示すためのもの。ユーザに割り当てられるRBの数は動的とすることができる。
− 割り当ての持続時間(オプション):複数のサブフレーム(またはTTI)にわたる割り当てが可能である場合。
他のチャネルの設定および個別制御情報(DCI)の設定に応じて、共有制御情報は、以下のように、上りリンク送信に対するACK/NACK、上りリンクスケジューリング情報、DCIに関する情報(例:リソース、MCS)などの情報を、さらに含んでいる。
カテゴリ2/カテゴリ3の情報を伝える個別制御情報(DCI)
L1/L2制御シグナリングの個別制御情報部分は、カテゴリ1によって示されるスケジューリングされたユーザに送信されるデータの送信フォーマットに関連する(カテゴリ2)情報を含んでいる。さらに、再送信プロトコルとして(ハイブリッド)ARQを適用する場合、カテゴリ2情報はHARQ(カテゴリ3)情報を伝える。個別制御情報は、カテゴリ1によるスケジューリング対象ユーザによって復号されるのみでよい。個別制御情報は、一般には以下に関する情報を含んでいる。
− カテゴリ2:変調方式、トランスポートブロック(ペイロード)サイズ(または符号化レート)、MIMO(Multiple Input Multiple Output)関連情報など。トランスポートブロック(あるいはペイロードサイズ)あるいはコードレートは、信号で送られることができる。どのような場合でも、これらのパラメータは、変調方式情報とリソース情報(リソースブロックを割り当てられた数)を用いることによってお互いから計算されることができる。
− カテゴリ3:HARQ関連情報(例えば、ハイブリッドARQプロセス番号、冗長性バージョン、再送連続番号。
下りリンク制御情報は、全体的なサイズおよびその分野に含まれる情報も異なるいくつかのフォーマットの中に存在する。現在LTEのリリース8、リリース9(3GPP LTE)に定められた、異なるDCIフォーマットは、3GPP TS36.212、“Multiplexing and channel coding (Release 9)”、バージョン8.8.0または9.0.0、セクション5.3.3.1(http://www.3gpp.orgから入手可能であり、その内容は本明細書に援用される)に詳細に記述されている。
下りリンクと上りリンクのデータ送信
下りデータ送信に関して、L1/L2制御シグナリングは、下りリンクパケットデータと共に送信される分離物理チャネル(PDCCH)上で送信される。このL1/L2制御シグナリングは、一般には以下の情報を含んでいる。
− データが送信される物理リソース(例えば、OFDMにおけるサブキャリアあるいはサブキャリアブロック、CDMAにおけるコード)。この情報は、端末(受信機)に対して、データが送信されるリソースを特定することを可能にする。
− ユーザ機器が、L1/L2制御シグナリングの中にキャリア識別フィールド(CIF:Carrier Indication Field)を持つように構成されているときには、この情報は、特定の制御シグナリング情報が意味されるコンポーネントキャリアを特定する。これは、もう1つのコンポーネントキャリアを対象とした割り当てを、1つのコンポーネントキャリア上で送られること("cross-carrier scheduling")を可能にする。この他の、クロススケジュールコンポーネントキャリアは、例えば、PDCCHにはないコンポーネントキャリア、すなわち、そのクロススケジュールコンポーネントキャリアがL1/L2制御シグナリングを全く運ばないものとすることができる。
− 送信に使われるトランポートフォーマット。これは、データのトランポートブロックサイズ(ペイロードサイズ、情報ビットサイズ)、MCS(Modulation and Coding Scheme)レベル、周波数利用効率、コードレート等である。この情報(通常はリソース割り当て(ユーザ機器に割り当てられたリソースブロック数等)と共に)は、ユーザ機器(受信機)に対して、復調、デレートマッチングおよび復号プロセスを開始するために、情報ビットサイズ、変調方式およびコードレートを明らかにすることを可能とする。この変調方式は、信号によって明確に示される。
− ハイブリッドARQ(HARQ)情報:
・ HARQプロセス数:ユーザ機器に対して、データがマッピングされたハイブリッドARQプロセスを明らかにすることを可能とする。
・ シーケンス数あるいは新規データインジケータ(NDI:New Data Indicator):ユーザ機器に対して、送信パケットが、新規パケットか再送パケットかを明らかにすることを可能とする。ソフト合成が、HARQプロトコルの中で実施されていれば、HAQRプロセス数と共にあるシーケンス数あるいは新規データインジケータは、復号に先だってのPDUのための送信パケットのソフト合成を可能とする。
・ 冗長性および/または配置バージョン:ユーザ機器に、使用された(デレートマッチングにおいて要求された)ハイブリッドARQ冗長性バージョン、および/または、使用された(復調において要求された)配置バージョンを伝える。
・ UE識別(UE ID):L1/L2制御シグナリングがどのユーザ機器を目的としているのかを伝える。典型的な実施の中において、この情報は、この情報を読もうとする他のユーザ機器を妨げるために、L1/L2制御シグナリングのCRCをマスクするために用いられる。
上りリンクパケットデータ送信を可能にするために、L1/L2制御シグナリングは、送信の詳細についてユーザ機器に伝えるために、下りリンク(PDCCH)上で送信される。このL1/L2制御シグナリングは、一般には以下の情報を含んでいる。
− データが送信される物理リソース:ユーザ機器がデータを送信するときのもの(例えば、OFDMにおけるサブキャリアあるいはサブキャリアブロック、CDMAにおけるコード)。
− ユーザ機器が、L1/L2制御シグナリングの中にキャリア識別フィールド(CIF:Carrier Indication Field)を持つように構成されているときには、この情報は、特定の制御シグナリング情報が意味されるコンポーネントキャリアを特定する。これは、もう1つのコンポーネントキャリアを対象とした割り当てを、1つのコンポーネントキャリア上で送られること("cross-carrier scheduling")を可能にする。この他の、クロススケジュールコンポーネントキャリアは、例えば、PDCCHにはないコンポーネントキャリア、すなわち、そのクロススケジュールコンポーネントキャリアがL1/L2制御シグナリングを全く運ばないものとすることができる。
− 上りリンクグラントのためのL1/L2制御シグナリング:上りリンクのコンポーネントキャリアとリンクされたDLコンポーネントキャリアで、あるいは、いくつかのDLコンポーネントキャリアが同一のULコンポーネントキャリアにリンクしていればいくつかのDLコンポーネントキャリアのひとつで送られる。
− トランポートフォーマット:ユーザ機器が送信のために使うべきもの。これは、データのトランポートブロックサイズ(ペイロードサイズ、情報ビットサイズ)、MCS(Modulation and Coding Scheme)レベル、周波数利用効率、コードレート等である。この情報(通常はリソース割り当て(ユーザ機器に割り当てられたリソースブロック数等)と共に)は、ユーザ機器(受信機)に対して、復調、デレートマッチングおよび復号プロセスを開始するために、情報ビットサイズ、変調方式およびコードレートを明らかにすることを可能とする。この変調方式は、信号によって明確に示される。
− ハイブリッドARQ(HARQ)情報:
・ HARQプロセス数:ユーザ機器に、どのハイブリッドARQプロセスからデータを選ぶべきかを伝える。
・ シーケンス数あるいは新規データインジケータ:ユーザ機器に、新規パケットあるいは再送パケットを送信することを伝える。ソフト合成が、HARQプロトコルの中で実施されていれば、HAQRプロセス数と共にあるシーケンス数あるいは新規データインジケータは、復号に先だってのプロトコルデータユニット(PDU)のための送信パケットのソフト合成を可能とする。
・ 冗長性および/または配置バージョン:ユーザ機器に、使用された(デレートマッチングにおいて要求された)ハイブリッドARQ冗長性バージョン、および/または、使用された(復調において要求された)配置バージョンを伝える。
・ UE識別(UE ID):L1/L2制御シグナリングがどのユーザ機器を目的としているのかを伝える。典型的な実施の中において、この情報は、この情報を読もうとする他のユーザ機器を妨げるために、L1/L2制御シグナリングのCRCをマスクするために用いられる。
上りリンクと下りリンクのデータ伝送の中で上記に言及した情報部分の正確な送信の仕方についていくつかの異なる可能性がある。さらに、上りリンクと下りリンクの中で、L1/L2制御シグナリングが、さらなる情報を含む、あるいは、情報の一部を省略するかもしれない。例えば、以下の通りである。
− HARQプロセス数は、必要とされないかもしれない、すなわち、同期HARQプロトコルのケースにおいて、送出されない。
− もし、チェイス合成が使われたり(いつも同一の冗長性および/または配置バージョン)、冗長性および/または配置バージョンのシーケンスが事前に決められていたりすると、冗長性および/または配置バージョンは必要とされないかもしれず、送出されない。
− 電力制御情報は、制御信号の中に追加的に含められるかもしれない。
− 例えば、プレコーディングのような制御情報に関連したMIMOは、制御信号の中に追加的に含められるかもしれない。
− 複数の符号語のMIMO送信のケースにおいて、トランスポートフォーマットおよび/または複数の符号語のためのHARQ情報は、含められるかもしれない。
LTEの中で、PDCCH上で送出された(物理上りリンクシェアードチャネル(PUSCH)上の)上りリンクリソースの割り当てのために、L1/L2制御シグナリングは、HAQRプロセス数を含まない。これは、同期HARQプロトコルがLTE上り回線のために使用されるためである。上りリンク送信に使われるHARQプロセスは、タイミングによって与えられる。さらに、冗長バージョン(RV)情報がトランスポートフォーマット情報と共同で符号化される点に留意する必要がある。すなわち、RV情報は、トランスポートフォーマット(TF)フィールドの中に埋め込まれる。トランスポートフォーマット(TF)のそれぞれの変調と符号化のスキーム(MCS)フィールドは、例えば5ビットのサイズを持ち、それらは、32エントリに対応する。3つのTF/MCSテーブルエントリは、冗長バージョン(RV)1、2または3を示すために予約される。残りのMCSテーブルエントリは、暗黙的にRV0を示すMCSレベル(TBS)を送出するために使用される。PDCCHのCRCフィールドのサイズは16ビットである。
LTEの中で、PDCCH上で送出された下りリンク割り当て(PDSCH)のために、冗長バージョン(RV)は、2つのビットフィールドの中に分けて送出される。さらに、変調順序情報は、トランスポートフォーマット情報と共同で符号化される。上りリンクのケースと同様に、PDCCH上で送出される5ビットのMCSフィールドがある。エントリの3つは、トランスポートフォーマット(トランスポートブロック)情報を提供すること無く、明確な変調順序を送出するために予約される。残りの29のエントリのために、変調順序とトランスポートブロックサイズ情報が送出される。
物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)
物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)は、L1/L2制御シグナリング、すなわち、送信電力制御コマンド、上りリンクまたは下りリンクのデータ送信のためのリソースを割り当てるためのスケジューリンググラントを運ぶ。より正確であるために、下りリンク制御チャネル情報(すなわち、DCIの内容、各L1/L2制御シグナリングの情報)は、それに対応する物理チャネル、PDCCHにマッピングされる。この「マッピング」は、下りリンク制御チャンネル情報のためにCRCアタッチメントの決定を含む。CRCアタッチメントは、以下で更に詳細に説明されるように、RNTIと共に隠されている下りリンク制御チャネル情報で計算されるCRCである。下りリンク制御チャンネル情報およびそのCRCアタッチメントは、そのときPDCCH上で送信される(3GPP TS 36.212、セクション4.2および5.3.3参照)。
PDCCHペイロードを形成するために、DCIは、チャネル符号化を受ける。具体的には、CRCアタッチメントの追加の後、PDCCHフォーマット容量に従う畳み込み符号化およびレートマッチングが行われる。符号化されたDCIビットすなわちPDCCHペイロードは、そのときPDCCHフォーマットに従う制御チャネルエレメント(CCE)にマッピングされる。UEは、各サブフレームの中のPDCCHの候補のセット(PDCCHがマッピングされ得た連続的なCCEのセット)を監視することによって、そのためにPDCCHを明確に見つける。UEは、候補を復号しようとするために、その無線ネットワーク一時識別子(RNTI)を使用する。RNTIは、PDCCH候補のCRCをデマスクするために使用される。CRCエラーが検出されなければ、UEはPDCCH事故の制御情報を運ぶと確定する。各スケジューリンググラントは、制御チャネル要素(CCE)に基づいて定められる。各CCEは、リソースエレメントのセット(RE)に対応する。3GPP LTEの中では、1つのCCEが9つのリソースエレメントグループ(REGs)から構成され、1つのREGが4つのREから構成される。
PDCCHは、サブフレーム内の最初の1番目から3番目のOFDMシンボル上で送信される。物理下りリンクシェアードチャネル(PDSCH)上の下りリンクグラントのために、PDCCHは、同一のサブフレーム内の(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、サブフレームの制御領域内のCCEの総数が時間と周波数の制御リソースを通して分配されるCCEのセットから構成される。多重CCEは、制御チャネルの符号化レートを効果的に低減するために、合成され得る。CCEは、異なる符号化レートを達成するために、木構造を使う予め定められた方法で合成される。
3GPP LTE(リリース8/9)の中では、PDCCHは、1番目、2番目、4番目あるいは8番目のCCEをアグリゲートすることができる。制御チャネル割り当てのために可能なCCEの数は、キャリアの帯域幅、送信アンテナの数、制御のために用いられるOFDMシンボル数およびCCEサイズ等を含むいくつかのファクタの関数である。
DCIという形の下りリンク制御チャネル情報は、下りリンクまたは上りリンクのスケジューリング情報を搬送し、非周期的なCQIレポート、あるいは、一つのRNTI(無線ネットワーク一時識別子)のための上りリンク電力制御コマンドを要求する。RNTIは、特定のユーザ機器にデータまたは情報を予定するために、3GPP LTE(リリース8/9)のような3GPPシステムに普通に使用される固有識別子である。RNTIは、RNTIと共にDCI上で計算されるCRCをマスクすることによって、PDCCHの中に暗黙的に含まれる。−このオペレーションの結果は、上記のCRCアタッチメントである。ユーザ機器側において、データのペイロードサイズの復号が成功すれば、ユーザ機器は、「デマスクされた」(すなわちRNTIを使用してマスキングを取り除いた後の)CRCを使用する復号されたペイロードデータ上のCRCが成功したか否かを検査することによって、ユーザ機器に定められたDCIを検出する。CRCコードのマスキングは、例えばRNTIと共にCRCをスクランブリングすることによって実行される。
3GPP LTE(リリース8)の中で、以下の異なるDCIフォーマットが定義されている。
− 上りリンクDCIフォーマット
・ フォーマット0:PUSCHのスケジューリングのために使用される。
・ フォーマット3:(複数のUEが対象となる)2ビットの電力調整によるPUCCHとPUSCHのためのTPCコマンドの送信のために使用される。
・ フォーマット3A:(複数のUEが対象となる)1ビットの電力調整によるPUCCHとPUSCHのためのTPCコマンドの送信のために使用される。
− 下りリンクDCIフォーマット
・ フォーマット1:SIMOSオペレーションのためのDL SCH割り当て、すなわち一つのPDSCHコードワードのスケジューリングのために使用される。
・ フォーマット1A:SIMOSオペレーションのためのDL SCH割り当てのコンパクトな送信のために使用される、すなわち一つのPDSCHコードワードのコンパクトなスケジューリングおよびPDCCH順序によって始められるランダムアクセス手順のために使用される。
・ フォーマット1B:可能な隣接リソース割り当てを共に閉ループ単一ランク送信をサポートするために、すなわちプレコーディング情報と共に一つのPDSCHコードワードのコンパクトなスケジューリングのために使用される。
・ フォーマット1C:ページング、RACH応答及び動的BCCHスケジューリングの下りリンク送信のためのもの、すなわち一つのPDSCHコードワードのとてもコンパクトなスケジューリングの送信のために使用される。
・ フォーマット1D:プレコーディングおよび電力オフセット情報と共に一つのPDSCHコードワードのコンパクトなスケジューリングのために使用される。
・ フォーマット2:閉ループMIMOオペレーションのためのDL−SCH割り当ての送信のために使用される。
・ フォーマット2A:開ループMIMOオペレーションのためのDL−SCH割り当ての送信のために使用される。
下りリンクのLTE物理チャネル構造およびPDSCHとPDCCHのフォーマットの詳細については、Stefania Sesia et al., “LTE - The UMTS Long Term Evolution”, Wiley & Sons Ltd., ISBN 978-0-47069716-0, April 2009 , sections 6 and 9.を参照のこと。
LTEにおけるコンポーネントキャリアの構造
3GPP LTEシステムの下りリンクコンポーネントキャリアは、時間周波数領域でいわゆるサブフレームに副分割される。3GPP LTEでは、各サブフレームは、図3に示されている2つの下りリンクスロットに分割され、第1の下りリンクスロットは、第1のOFDMシンボル内に制御チャネル領域(PDCCH領域)を含む。各サブフレームは、時間領域で所与の個数のOFDMシンボルからなり(3GPP LTE(リリース8)では12個または14個のOFDMシンボル)、OFDMシンボルのそれぞれは、コンポーネントキャリアの全帯域幅にまたがる。したがって、OFDMシンボルは、それぞれ、図4にも示されているように、
個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。
たとえば3GPPロング・ターム・エボリューション(LTE)で使用されているように、複数キャリア通信システム、たとえばOFDMを使用すると仮定すると、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「リソースブロック」である。物理リソースブロックは、図4に例示されているように、時間領域では
個の連続するOFDMシンボル、周波数領域では
個の連続するサブキャリアとして定義される。したがって、3GPP LTE(リリース8)では、物理リソースブロックは、時間領域の1スロット、周波数領域の180kHzに対応する
個のリソース要素からなる(下りリンク・リソース・グリッドに関するさらなる詳細については、たとえば、http://www.3gpp.orgから入手可能であり、その内容が本明細書に援用される3GPP TS 36.211、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA);Physical Channels and Modulation(Release 8)」、version 8.9.0または9.0.0、セクション6.2を参照されたい)。
「コンポーネントキャリア」という用語は、数個のリソースブロックの組合せに言及する。LTEの将来のリリースにおいて、「コンポーネントキャリア」という用語はもはや使用されない。代わりに、この用語は「セル」に変更される。「セル」は、ダウンリンクリソースおよび任意でアップリンクリソースの組合せに言及する。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
LTEのさらなる進化:LTE−Advanced (LTE−A)
世界無線通信会議2007(WRC−07)において、IMT−Advancedの周波数スペクトルが決定された。IMT−Advancedのための全体的な周波数スペクトルは決定されたが、実際に利用可能な周波数帯域幅は、地域または国によって異なる。しかしながら、利用可能な周波数スペクトルのアウトラインの決定に続いて、3GPP(第3世代パートナーシッププロジェクト)において無線インタフェースの標準化が開始された。3GPP TSG RAN #39会合では、「Further Advancements for E-UTRA(LTE−Advanced)」に関する検討項目の記述が3GPPの中で承認された。この検討項目は、E−UTRAを進化・発展させるうえで(例えば、IMT−Advancedの要求条件を満たすために)考慮すべき技術要素をカバーしている。以下では、LTE−Aに関連して現在検討されている2つの主要な技術要素について説明する。
広い帯域幅のサポートのためのLTE−Aのキャリアアグリゲーション
LTEシステムが20MHzのみをサポートできるのに対して、LTE−Advancedシステムがサポートすることができる帯域幅は100MHzである。近頃、無線周波スペクトルの欠如は、無線ネットワークの開発のボトルネックになっていた。そして、その結果、LTE−Advancedシステムのために十分に広いスペクトルバンドを見つけることは困難である。従って、より広い無線周波スペクトルバンドを得る方法を見つけることは緊急課題であって、ありうる答えはキャリアアグリゲーション機能である。
キャリアアグリゲーション(CA)の中で、2またはそれ以上のコンポーネントキャリア(CCE)が、100MHzより広い送信帯域幅をサポートするためにアグリゲートされる。LTEのこれらのキャリアが異なる周波数帯域の中であるとしても、LTEシステムのいくつかのキャリアは100MHzに対して十分に広いLTE−Advancedシステムの中の1つのより広いチャネルにアグリゲートされる。アグリゲーとされたより広いチャネル上で、LTE−Advancedに準拠するユーザ機器は、いくつかのスペクトラム断片に対して同時にアクセスすることができる。一方、LTEユーザ機器は彼らの1つのスペクトル断片だけにのみアクセスすることができる。このように、ビットのコストを下げると同様に、スペクトラムの互換性のための必要性を検討する。
少なくとも、上りリンクと下りリンクのコンポーネントキャリアのアグリゲータされた数が同一であるときには、すべてのコンポーネントキャリアは、3GPP LTE(リリース8/9)と互換性を持つように構成され得る。これは、すべてのコンポーネントキャリアが3GPP LTE(リリース8/9)と互換性を持つ必要があることを必ずしも意味するものではない。
ユーザ機器は、1または複数のコンポーネントキャリア上で同時に送受信を行ってもよい。同時に送受信可能なコンポーネントキャリアの数は、ユーザ機器の能力に依存する。
3GPP LTE(リリース8/9)と互換性を持つユーザ機器は、3GPP LTE(リリース8/9)の仕様に従うCCの構造を規定された単一CC上のみで送受信を行うことができる。一方、キャリアアグリゲーションのための送受信が可能な、3GPP LTE−A(リリース10)と互換性を持つユーザ機器は、複数のコンポーネントキャリア上で同時に送受信を行うことができる。
キャリアアグリゲーションは、3GPP LTE(リリース8/9)の数理神秘学(numerology)を使用する周波数領域中の最大110リソースブロックに限定される各コンポーネントキャリアの隣接および非隣接のコンポーネントキャリアの両方に対してサポートする。
同一のeNodeB(基地局)から始まる、上りリンクと下りリンクで帯域幅が異なるかもしれない、異なる数のコンポーネントキャリアをアグリゲートするために、3GPP LTE−A(リリース10)と互換性を持つユーザ機器を構成することができる。構成され得る下りリンクのコンポーネントキャリアの数はUEの下りリンクアグリゲーション能力に依存する。対照的に、構成され得る上りリンクのコンポーネントキャリアの数はUEの上りリンクアグリゲーション能力に依存する。下りリンクコンポーネントキャリアより多くの上りリンクコンポーネントキャリアでUEを構成することができないかもしれない。
典型的なTDDの配置では、コンポーネントキャリアの数および上りリンクと下りリンクにおける各コンポーネントキャリアの帯域幅は同一となる。同一のeNodeBから始まるコンポーネントキャリアは、同一のカバレッジを供給しない必要がある。
隣接してアグリゲートされたコンポーネントキャリアの中心周波数の間隔は、300KHzの倍数である。これは、3GPP LTE(リリース8/9)の100KHz周波数ラスタと互換性を持たせるためと同時に、15KHz間隔のサブキャリアの直交性を保つためである。アグリゲーションシナリオによれば、n×300KHzの間隔は、隣接するコンポーネントキャリア間で使用していない少ない数のサブキャリアの挿入によって容易になされ得る。
複数キャリアのアグリゲーションの性質は、MACレイヤ上でのみ公開される。上りリンクと下りリンクの両方のために、各アグリゲートされたコンポーネントキャリアにMACで要求される1つのHARQエンティティがある。(上りリンクのためのSU−MIMOを除いて)コンポーネントキャリア毎に多くても一つのトランポートブロックがある。トランポートブロックとその潜在的なHARQ再送は、同一のコンポーネントキャリア上にマッピングされる必要がある。
動的なキャリアアグリゲーションのレイヤ2構造は、下りリンと上りリンクとで、それぞれ、図5と図6に示される。
キャリアアグリゲーションが構成されたとき、ユーザ機器は、ネットワークと1つのPPC接続を持つのみである。1つのセル(特別なセル)は、セキュリティ入力とNAS機動性情報(例えばTAI)を提供する。接続モードの中に、UE毎に1つの特別なセルのみが存在する。
RRC接続の設定/再設定で、1つのセルは、セキュリティ入力(1つのECGI、1つのPCIおよび1つのARFCN)およびLTE(リリース8/9)と同様に非アクセス層モビリティ情報(例えばTAI)を提供する。RRC接続の設定/再設定の後、そのセルに対応するコンポーネントキャリアは、プライマリセル(PCell)と呼ばれる。接続モード中のユーザ機器毎に構成される1つの下りリンクプライマリセル(DL PCell)と1つの上りリンクプライマリセル(UL PCell)のみがいつも存在する。コンポーネントキャリアのセットを構成された範囲内で、他のセルは、セカンダリセル(SCells)と呼ばれる。下りリンクと上りリンクのプライマリセルの特徴は以下の通りである:
− 上りリンクPCellは、レイヤ1上りリンク制御情報の送信のために使用される。
− 下りリンクPCellは、SCellsと異なり、非アクティブかすることができない。
− 下りリンクPCellが、レイリーフェージング(RLF)を経験するときであって、下りリンクSCellsがRLFを経験するときではないときに、再設定は引き起こされる。
− 下りリンクPCellは、ハンドオーバ時に変更することができる。
− 非アクセス層情報は、下りリンクPCellから取られる。
− PCellは、ハンドオーバ手順(すなわちセキュリティ鍵変更とRACH手順)でのみ変更され得る。
− PCellは、PUCCHの送信のために使用される。
コンポーネントキャリアの設定および再設定は、RRCによって実行され得る。アクティブ化および非アクティブ化は、MAC制御エレメントを介して行われる。イントラLTEハンドオーバで、RRCは、ターゲットセルの中の使用のためにSCellsを追加、削除あるいは変更することができる。新しいSCellを加えるとき、専用のRRCシグナリングがそのSCellのシステム情報を送るために使用される。その情報は、(ハンドオーバのためのリリース8/9の場合のように)送信/受信のために必要となる。
ユーザ機器は、キャリアアグリゲーションで構成されるとき、常にアクティブである一組の上りリンクと下りリンクのコンポーネントキャリアが存在する。その一組の下りリンクのコンポーネントキャリアは、「DLアンカーキャリア」とも呼ばれる。同様のことが、上りリンクでも適用される。
キャリアアグリゲーションが構成されるとき、ユーザ機器は、同時に複数のコンポーネントキャリアにスケジューリングされるかもしれないが、いつでも、最大でも1つのランダムアクセス手順しか進行しない。クロスキャリアスケジューリングは、もう一つのコンポーネントキャリア上のリソースをスケジューリングするために、コンポーネントキャリアのPDCCHを用いることを可能にする。この目的のために、コンポーネントキャリア識別フィールドは、CIFと呼ばれるそれぞれのDCIフォーマットの中に導入される。
否クロスキャリアスケジューリングがあるとき、上りリンクと下りリンクとの間のコンポーネントキャリアのリンクは、グラントが適用されるための上りリンクのコンポーネントキャリアを特定することを可能にする。上りリンクのコンポーネントキャリアへの下りリンクのコンポーネントキャリアの結合は、1対1である必要はない。換言すれば、1以上の下りリンクのコンポーネントキャリアは、同一の上りリンクのコンポーネントキャリアとリンクすることができる。同時に、下りリンクのコンポーネントキャリアは、1つの上りリンクのコンポーネントキャリアにのみリンクすることができる。
図7と図8は、典型的な、下りリンクと上りリンクとの間のコンポーネントキャリアの可能性があるリンクを示している。図7では、全ての下りリンクのコンポーネントキャリアが同一の上りリンクのコンポーネントキャリアとリンクされている一方で、図8では、下りリンクのコンポーネントキャリア1、2が上りリンクのコンポーネントキャリア1とリンクされ、下りリンクのコンポーネントキャリア3が上りリンクのコンポーネントキャリア2とリンクされている。
LTE−Aにおける中継機能のサポート
LTE−Advanced(リリース10、アーキテクチャ)においては、中継は、例えば、高いデータレートのカバレッジ、グループモビリティ(group mobility)、一時的なネットワーク配備、およびセルエッジスループットを改善する、あるいは新しいエリアにカバレッジを提供するためのツールとして考慮される。
中継ノードは、ドナーセル(donor cell)を介して無線アクセスネットワークに無線接続される。接続は、以下の方式とすることができる。
− インバンド(帯域内)。この場合、ネットワークと中継ノードとの間のリンクと、ドナーセル内のネットワークとユーザ機器との間の直接的なリンクとが同じ帯域を共有する。この場合、リリース8のユーザ機器はドナーセルに接続できるべきである。
− アウトバンド(帯域外)。この場合、ネットワークと中継ノードとの間のリンクは、ドナーセル内のネットワークとユーザ機器との間の直接的なリンクとは異なる帯域で動作する。
中継は、ユーザ機器側の認識状態に基づいて、以下のように分類することができる。
− 透過的(トランスペアレント)な中継。この場合、ユーザ機器は自身が中継を介してネットワークと通信しているか否かを認識していない。
− 非透過的な中継。この場合、ユーザ機器は自身が中継を介してネットワークと通信しているか否かを認識している。
中継ノードは、中継方式に応じて、ドナーセルの一部、または、自身の制御セルの一部、とすることができる。
中継ノードがドナーセルの一部である場合、中継ノードは、自身のセル識別情報を持たない(中継ノードIDは依然として持つことができる)。この場合、中継ノードは、LTEリリース8のユーザ機器もサポートすることが好ましい。このタイプの中継の例として、スマート中継器(smart repeater)、復号転送中継器(decode-and-forward relay)、および各種の第2層中継器が挙げられる。
中継ノードが自身のセルを制御している場合、中継ノードは、1つまたは複数のセルを制御し、中継ノードによって制御されるセルそれぞれにおいて物理層の一意のセル識別情報が提供される。ユーザ機器の観点からは、中継ノードによって制御されているセルと、「通常の」基地局装置によって制御されているセルとで、アクセスするうえでの違いはない。中継ノードによって制御されているセルは、LTEリリース8のユーザ機器もサポートするべきである。セルフバックホーリング(self-backhauling)(第3層の中継)は、このタイプの中継を使用する。
図9および図10は、中継ノード(RN)を利用する例示的なLTE−Aシステムを示している。基地局装置と中継ノードとの間の無線インタフェース(中継ノードを無線アクセスネットワークに接続する)は、S1インタフェースと称される。
中継バックホールサブフレーム
eNBと中継ノードのリンクが、中継ノードとUEのリンクと同一の周波数で作用するのであれば、出力信号と入力信号との十分な間隔が、中継ノードの受信機に干渉を起こしている中継ノードの送信機のために提供されない限り、同一の周波数リソース上で、同時のeNBと中継ノードの送信と中継ノードとUEの送信とは実行できないかもしれない。
したがって、中継ノードがデータをDeNBに送信するとき、中継ノードは中継ノードに結び付けられたUE(r−UE)からデータを受け取ることができない。同様に、中継ノードがDeNBからデータを受信するとき、中継ノードは、図10に示すように同一周波数上でデータをr−UEに送信することができない。
このように、中継バックホールリンク(eNBと中継ノードのリンク)と中継アクセスリンク(中継ノードとUEのリンク)の間にサブフレーム間仕切りがある。現在、以下の内容が同意されている。
− 中継バックホールDLサブフレーム(その間に、DeNBと中継ノードの下りリンクバックホール送信が起こるかもしれない)は、半静的に割り当てられる。
− 中継バックホールULサブフレーム(その間に、中継ノードとDeNBの上りリンクバックホール送信が起こるかもしれない)は、中継バックホールDLサブフレームからHARQタイミングによって暗黙のうちに引き出される。
中継バックホールDLサブフレームの中で、中継ノードが(それが4ms早くスケジューリングされていれば)DeNBから受信することができ、DeNBに送信することができる。それゆえ、r−UEは、いかなる中継送信も期待するはずがない。r−UEのために下位互換性をサポートするために、中継ノードは、中継の中にMBSFNサブフレームとしてバックホールDLサブフレームを構成する。
MBSFNサブフレームは、40ms毎に構成され得る。そこで、中継バックホールDLサブフレームも40msの構成をサポートする。そして、MBSFNサブフレーム構成と同じように、SCellの中継バックホールDLサブフレームは、サブフレーム#0、#4、#5および#9では構成できない。バックホールDLサブフレームとして構成されることが許されないこれらのサブフレームは、以下では「不当DLサブフレーム」と呼ばれる。
時間−周波数リソースは、時間多重のeNB−RNとRN−UEの送信によってeNB−RNの送信のために蓄えられる。サブフレーム(その間に、eNB−RN送信が起こるかもしれない)は、上位レイヤによって構成される。eNBからRNへの送信のために構成された下りリンクサブフレームは、中継ノードによってMBSFNサブフレームとして構成される。eNBからRNへの送信は、下りリンクサブフレーム中に起こり、RNからeNBへの送信は、上りリンクサブフレーム中に起こる。フレーム構成タイプ1のために、eNBからRNへの送信とRNからUEへの送信は、下りリンク周波数帯域中に起こり、一方、RNからeNBへの送信とUEからRNへの送信は、上りリンク周波数帯域中に起こる。
フレーム構成タイプ1のために、eNBからRNへの送信のために構成されたサブフレームは、中継ノードによってMBSFNサブフレームとして構成されることができない下りリンクサブフレームがeNBからRNへの送信のために構成されない例外で
を満足しているサブフレームである。n
fはシステムフレーム番号であり、n
sは無線フレームの範囲内のスロット番号である。セットΔ
BSCは、パラメータSubframeConfigurationFDD(より高いレイヤによって構成される)に関して以下の表にリストされる適切なオフセット値の結合として決定される。ビットマップの中の対応するビット「x」がそれを意味する所は0か1である。
上記のMBSFNコンフィグレーションは、TS36.215、チャプタ5.2(http://www.3gpp.orgから入手可能であり、その内容は本明細書に援用される)の中に規格化されている。
中継バックホールDLリンク上のDLに対して構成された40のサブフレームの中から3、6、9、12、18、21あるいは24のいずれかのサブフレームに従う様々なMBSFNコンフィグレーションが存在する。例えば、40の中の3サブフレーム(3-out-of-40 subframes)は、中継ノードへのバックホールリンクについての下りリンク上のデータを送信するためにDeNBによって使用され得る。40の中の3サブフレームの1つの特徴的なコンフィグレーションは、サブフレーム#3、#11、#27を使用することである。他のサブフレームは同様に使用される(例えば、#2、#18および#26)。この場合、8ms(=8サブフレーム)の往復時間が想定される。したがって、サブフレーム#2から始まるとき、上記で説明したように、サブフレーム#10と#34は、不当DLサブフレームであるから使用できない。
帯域内中継が、同一サブフレーム上の同一周波数上で送信と受信ができないときでも、まだ、DL送信を受信するサブフレーム上の同一周波数上のアクセスリンク上でUEに制御シグナリングを送信ことができる、ということは重要である。これは、半二重中継上で受信機を送信機モードに切り替えることによってつくられるギャップのために可能である。このギャップは、通常2〜3OFDMシンボル長さで有り、これらは、アクセスリンク中にUEに制御シグナリングを送信するために使用される。
以下の、発明の根底にある問題を記述することの説明、および、発明のいろいろな実施例を記述することの説明は、40の中の3サブフレームの構成に関するもののみであるが、本発明はこの特定のサブフレーム構成に制限されない。むしろ、MBSFNのための上記のサブフレーム構成のいずれも使用することができる。そして、当業者は、異なるサブフレーム構成に、本発明の原則を容易に適用することができるであろう。
基本シナリオ
図11は、3つの中継ノードと2つのUEがDeNBに直接接続するネットワークしなりを開示している。さらに、いくつかのUEが中継ノードRN1に接続されている。キャリアアグリゲーションの前に、サービングセルが、バックホールの中に構成され、通信システム中のアクセスリンクの中に構成される。最初に、中継ノードは、帯域外モードで作動している、すなわち、バックホールリンク(f2)上で使用されるサービングセルのキャリア周波数は、アクセスリンク(f1)上で使用されるサービングセルのキャリア周波数と異なる。対応して、RN1へのバックホールリンク(DeNBとRNsとの間)のリソースは、DeNBと直接接続された3つの中継ノードと2つのUEの間で分配される。UNリンク(以下では、バックホールリンクとも呼ばれる)のためのリソースの容量は、周波数帯域f2のリソース全体の外のRN1に割り当てられたリソースに対応する。一方、Uuリンク(中継ノードとUEとの間、以下では、アクセスリンクとも呼ばれる)のためのリソースは、RN1に直接接続されたUEの間でのみ分配される。
中継ノードに関するデータと制御情報のために、下りリンク上で1対多のマッピングがあり、上りリンク上で多対1のマッピングがあるために、アクセスリンクは、バックホールリンクよりも非常により多くの制御情報を取り扱わなければならない。
Uuアクセスリンク(f1)上のトラフィックの著しい増加は、バックホールリンク(f2)をストレスの下に置くかもしれない。特に、バックホールリンク(f2)の容量がRN1のために10Mbpsであると想定されるかもしれない。RN1からのアクセスリンク(f1)の全体の容量は20Mbpsである。しかし、RN1のためのバックホールリンク(f2)が10Mbpsに限られているために、トラフィックは、RN1から付属のUEへのアクセスリンク(f1)について、10Mbpsのみを供給されるかもしれない。
RN1に付属のUEに降りているトラフィックが臨界点まで増加するとき、DeNBはバックホールリンクについてキャリアアグリゲーションを使うことを決定するかもしれない。DeNBが、高い量のトラフィックのためにキャリアアグリゲーションを使うことを決定するならば、バックホールリンクについての第2のキャリアが作製される(SCell)。バックホールリンクについてのSCellが5Mbpsの容量を持つならば、キャリアアグリゲーションの後に供給されることができるトラフィックは10Mbps(キャリアアグリゲーションなし)から(20Mbpsの全体の可能な容量の中からの)15Mbpsまで増加する。
これは、図12の中に表される。図12では、中継ノードRN1、RN2およびとRN3へのバックホールリンクについて使用されるSCellを示している。
アグリゲートされたSCellがアクセスリンク(f1)について使用されたキャリア周波数と同一である周波数を使用するならば、中継ノードのオペレーションはSCellに対して帯域内となり、PCellに対して帯域外となる。対応して、SCellは、バックホールリンクについて最初のキャリア(f2)のオペレーションに影響を及ぼさない。そして、最初のキャリア(f2)は、そのとき、キャリヤアアグリゲーションモードの中でプライマリキャリア(PCell)として使用される。これに加えて、ノード1の下のUEは、ハンドオーバを強制しないために、同一の周波数f1を使い続けなければならない。
SCellがアクセスリンクについて使用されるものと同一のキャリア周波数を使用しなければならないことは、キャリアアグリゲーションのための全く共通のシナリオになるかもしれない。その理由は、各オペレータが周波数帯域の特定の限られた数を使用することのみができるためである。そして、新しいキャリアをアグリゲートするとき、アクセスリンクについてのアクセスリンクの中としてのバックホールリンクの中にSCellのための同一のキャリア周波数を選択することが必要であるかもしれない。
図13は、DeNB、RNおよびr−UEのためのサブフレームを示す。そして、図13の下部には、特定のサブフレーム番号でデータを受信するためにr−UEにより使用されるHARQプロセスIDを示す。DeNBとRNはHARQに対しても構成される、ただし、ここではHARQプロセスIDの番号付けは上記の点で省略される。r−UEと通信するRNが同一のHARQプロセスを使用すると云える。ここで、中継ノードとDeNBとの間の通信は、アクセスリンク(RN−r−UE)についてより、異なるHARQプロセスを使用するかもしれないし、使用しないかもしれない。例えば、中継ノードは、r−UEと同じく、サブフレーム4、12、20等のために、HARQプロセスID#4も使う。
図12に関連して上記で説明されたように、サブフレームは、キャリアアグリゲーションを使用した後にPCell(f2)とSCell(f1)のために示される。図13から分かるように、あらゆる無線フレームのサブフレーム0、4、5、9は、バックホールリンクについてのDL送信のための不当DLサブフレームである。換言すると、これらのサブフレーム0、4、5および9がバックホールの中のULのために(すなわち中継ノードからデータを受け取るために)使用されるかもしれないが、それらは中継ノードにデータを送信するためにDeNBによって使用されることができない。
上記で説明された40の中の3サブフレームの構成に基づいて、DeNBはサブフレーム#3でPDCCHを中継ノードに送信する。サブフレーム#3におけるPDCCHは、下りリンクデータを含む、しかし、PUSCH(PDCHはサブフレーム#3で送信される、しかし図13から省略される。)の上にDeNBへデータを返送するために中継ノードのためのULグラントを含まないと仮定される。データに関して、中継ノードは、PCellの中のPUCCH上でDeNBにACK/NACKを送信する。
サブフレーム#11の中で、中継ノードは、DeNBから上りリンクグラントを受信する。そして、このように、PUSCH送信は、サブフレーム#15(潜在的な構成によるサブフレーム#11+4)の中で中継ノードによって実行される。中継ノードは、SCell(f1)上でDeNBにデータを送信するためにサブフレーム#15を使用するので、中継ノードは、そのキャリア周波数f1上でr−UEからのデータを受信することができない。サブフレーム#15は、その中継ノードに付属されたr−UEからの上りリンク送信のために妨げられる。
中継ノードは、サブフレーム#3の中でULグラントを受信しないので、中継ノードは、サブフレーム#7の中のUnインタフェースについてPUSCH上でデータの上りリンク送信を実行しない。したがって、サブフレーム#7は、SCellのために妨げられることはない。そして、理論的には、サブフレーム#7は、r−UEからの上りリンク送信を受信するために中継ノードによって使用される。
中継ノードは、サブフレーム#3の中でDeNBからデータを受信するので、中継ノードは、SCellの同一サブフレームの中でr−UEにPDSCHにおいてデータを送信することができない。なぜなら、中継ノードは、同一サブフレームの中で、受信から送信に切り替えることができないからである。
帯域内中継が、(図13中のサブフレーム#3に示すように)同一サブフレーム上の同一周波数上で(PDSCH、PUSCHを)送信と受信ができないときでも、まだ、DL送信を受信するサブフレーム上の同一周波数上のアクセスリンク上でUEに制御シグナリング(いわゆるPDCCH)を送信ことができる、ということは重要である。これは、半二重中継上で受信機を送信機モードに切り替えることによってつくられるギャップのために可能である。このギャップは、通常2〜3OFDMシンボル長さで有り、これらは、アクセスリンク中にUEに、例えばr−UEのためのULグラントを含む制御シグナリングを送信するために使用される。
したがって、中継ノードは、サブフレーム#3でr−UEにデータを送信することができないけれども、上記に説明したように、まだ、サブフレーム#3の最初の3シンボルを使用してサブフレーム#7上で上りリンク送信を実行するようにr−UEをスケジューリングすることができる。さらに、上記で説明したように、PUSCH送信が中継ノードのためにスケジューリングされないので、サブフレーム#3の中で消失したULグラントのために、サブフレーム#7は、SCell上で妨げられない。
しかしながら、サブフレーム#3の中で、中継ノードからr−UEへのULグラントの送信もできない。なぜなら、中継ノードは、対応するサブフレーム#7(サブフレーム#3+4)が自由かどうかを決定するためにバックホールリンク上でDeNBから受信したPDCCHを最初に復号する必要があるからである。中継ノードは、サブフレーム#3を復号することを開始する、ただし、1サブフレーム(1ms)以上かかる。そこで、例え、このシナリオのサブフレーム#7が中継ノードからDeNBへのPUSCH送信によって妨げられないとしても、中継ノードは、サブフレーム#7上のULデータのために、同一サブフレーム#3上のアクセスリンク上でUEをスケジューリングする機会を逃す。
下りリンクのサブフレーム#11の中で、DeNBは、PDSCH上でデータを送信し、PDCCH上でULグラントを送信する。これを受信すると、中継ノードは、サブフレーム#11を復号することを開始し、このために、サブフレーム#15(サブフレーム#11+4)中にPUSCHをスケジューリングする。サブフレーム#15は、下りリンクに対して不当サブフレームのみである。したがって、DeNBは、サブフレーム#15の中で中継ノードからPUSCHを受信するかもしれない。
重ねて、中継ノードは、サブフレーム#11の中でデータを受信するので、サブフレーム#11において、中継ノードからr−UEへ下りリンク送信することは、不可能である。さらに、UEに対するULグラントも、中継ノードからr−UEに送信されない。なぜならば、サブフレーム#15は、キャリアf1のr−UEからデータを受信することを妨げられ、サブフレーム#11の復号が、サブフレーム#11の中でr−UEに送信されたULグラントのために長くかかりすぎるからである。
要約すると、中継ノードがSCellのために帯域内で作用する現在のシナリオにおいて、ちょうど説明したように、典型的な帯域内の問題が起こる。例えば、すべてのサブフレームが、サブフレームの妨げのためにアクセスリンク上で送信/受信のために利用できるわけではない。それは上りリンクと下りリンクのデータレートを制限する。さらに、サブフレームが利用可能なものであるとしても、サブフレームが利用可能なものであるかどうかを、最初の位置の中で決めるためにDL割り当ての中でULグラントを復号するために中継ノードにおいて要する時間のために、中継ノードは、アクセスリンクの中でr−UEをスケジューリングするためにそれらのサブフレームを使用することができない。
本発明の1つの目的は、上記でアウトラインを説明した1またはそれ以上の問題を軽減するサブフレーム構成のメカニズムを提案することである。
この目的は、独立請求項の主題によって解決される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
本発明の第1の態様によると、クロススケジューリングが上記問題を軽減するために使用される。クロススケジューリングは、SCellの全ての可能なサブフレーム上でPUSCHをスケジューリングすることを可能にする。特に、ULグラントは、PCellのPDCCH上の基地局によって送信され、相応して中継ノードによって受信される。PCellは、DeNBから中継ノードへの下りリンク送信のために用いるものとして特定のサブフレームのみを可能にするSCellのサブフレーム構成によって限定されないため、ULグラントは、どのサブフレームの中でも送信され得る。このケースでは、ULグラントは、SCell中の上りリンクグラントを送信することができるサブフレーム中でPCellの中で送信される。相応して、中継ノードは、そのとき、ULグラントが受信されたサブフレームの4ms後のSCellのサブフレーム上でPUSCHを送信するためにULグラントを使用するかもしれない。このケースでは、他のサブフレームは、中継ノードに付属するユーザからの上りリンク送信を中継ノードで受信するために妨げられることは無い。UEが、対応するULグラントを受信すれば、UEは、上記妨げられないサブフレーム中で中継ノードにデータを送信するかもしれない。
利点は、暗黙のサブフレーム構成(すなわち、ULグラントの後の4サブフレーム)によって、帯域内モードの中で作用している中継のために通常妨げられるサブフレームを自由にすることを可能にすることである。ULサブフレームの利用は、このように中継ノードに対して改善される。上りリンクグラントが、SCellのサブフレーム構成によって明らかにされたもののみでは無く、DeNBからのどのサブフレームの中でも送信され得るために、上記に説明したクロススケジューリングは、上りリンクと下りリンクのサブフレームをお互いから分離することを可能にする。このように、中継ノードの帯域内オペレーションのために、より柔軟で非対称の上りリンクと下りリンクの割り当てが可能となる。
本発明の第2の態様によると、SCellの上りリンクシェアードチャネル(すなわちPUSCH)は、以下で説明されるように、中継ノードに付属するユーザ機器で帯域内モード中に作用している中継ノードの問題を避けるために非アクティブ化される。本発明の第2の態様に対応する潜在的なシナリオは、基地局と中継ノードの間のチャネルが、中継ノードと付属されたユーザ機器の間のチャネルのものと同一のキャリア周波数を使用することである。すなわち、中継ノードは、ユーザ機器に関する帯域内で作用する。それは、1つのSCellが基地局と中継ノードとの間でアグリゲートされ、そのSCellが中継ノードとユーザ機器の間のチャネルと同一のキャリア周波数を持つと仮定される。
SCellの上りリンクシェアードチャネルは、一般に、基地局から事前に受信された上りリンクグラントに従って、基地局(DeNB)にデータを送信するために中継ノードによって使用される。上記で説明したように、上りリンクグラントを受信した後の4サブフレームである暗黙のサブフレーム構成に従って、中継ノードは、基地局に上りリンクシェアードチャネル上でデータを送信するためにスケジューリングされる。この暗黙のサブフレーム構成に従って、中継ノードは、SCellのための上りリンクグラントが含まれていたか否かを決定するために、あるいは、復号されたサブフレームの後の4サブフレームがSCellの上りリンクシェアードチャネルにおける上りリンク送信のために使用されたか否かを決定しないために、最初にサブフレームを復号する必要があった。上りリンクグラントが、復号されたサブフレームに含まれていなかったならば、その復号されたサブフレームの後の4サブフレームは中継ノードに付属されたユーザ機器からのデータを受信するために空になる。そのケースでは、そのユーザ機器は、中継ノードへの上りリンク送信を実行するためにスケジューリングされる。例として、1サブフレーム以上かかるサブフレームの復号の後、中継ノードは、中継ノードにデータを送信するためにユーザ機器をスケジューリングする機会を失う。その空のサブフレームリソースは、このように、有効に使用されない。
本発明の第2の態様によると、あらかじめ、SCellの上りリンクシェアードチャネルを非アクティブ化することによって、中継ノードは、SCellの全てのサブフレームがユーザ機器にデータを送信するため、あるいは、ユーザ機器からデータを受信するために使用され得ることを知ることができる。SCellのいずれのサブフレームも、中継ノードから基地局への上りリンク送信によって妨げられることはない。暗黙のサブフレーム構成あるいはクロススケジューリングを使用する時とされる、サブフレームが基地局への上りリンク送信のために使用されるか否かを決定するように、中継ノードのために最初にサブフレームを復号する必要が無い。
相応して、中継ノードは、必要に応じて、妨げられたサブフレームから生じている制限無しに、SCellのユーザ機器への下りリンク送信およびユーザ機器からの上りリンク送信をスケジューリングすることができる。
このようなケースでは、基地局にデータを送信する中継ノードが利用できる上りリンクの帯域幅はPCellのみに限られているため、上りリンクシェアードチャネルは、永遠に非アクティブ化されることはない。SCellの上りリンクシェアードチャネルの非アクティブ化は、中継ノードとユーザ機器との間のアクセスリンクにおける両方向のトラフィックを増加させることを可能にする。
したがって、上りリンクシェアードチャネルは、非アクティブ化された後に、再びアクティブ化されなければならない。これは、基地局からメッセージを送信することによって為されるかもしれない。あるいは、中継ノードが上りリンクシェアードチャネルを自動的に再アクティブ化した後に中継ノードの中のタイマが満了することによって実行されるかもしれない。
SCellの上りリンクシェアードチャネルのアクティブ化/非アクティブ化は、例えば、通信システムの必需品である基地局あるいは中継ノードによって、動的に制御される。これは、リソースの有効活用を可能にする。
本発明は、通信システムの中継ノードの上りリンクシェアードチャネルを動的に構成するための方法を提供する。中継ノードは、キャリア周波数f2を使用する第1コンポーネントキャリアとキャリア周波数f1を使用する第2コンポーネントキャリアとを含む第1通信リンクにおいて基地局と接続する。少なくとも一つのユーザ機器は、キャリア周波数f1を使用する第2通信リンクにおいて中継ノードに付属する。基地局は、予め定められたサブフレームの中で、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化するために、中継ノードを動的に指示する。
上記に加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化するために中継ノードに指示するステップは、第1および第2の通信リンク中のトラフィック状況に基づく。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、基地局は、以下を実行することによって第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルの非アクティブ化をすることを決定する。基地局から中継ノードへ送信されるデータのトラフィック、および、中継ノードから受信されたバッファ状態のレポートは、基地局によって監視される。データトラフィックと、バッファ状態のレポートの中で示される値との割合は決められている。決められた割合が第1の予め決められた割合よりも高くなったケースにおいて、予め定められたサブフレームの中で、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルの非アクティブ化のステップが実行される。
決められた割合が第2の予め決められた割合よりも低くなったケースにおいて、予め定められたサブフレームの中で、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルのアクティブ化のステップが実行される。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、アクティブ化/非アクティブ化は、中継ノードにアクティブ化/非アクティブ化メッセージを送信することによって指示される。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、アクティブ化/非アクティブ化メッセージは、第1あるいは第2コンポーネントキャリアを使用して基地局から中継ノードに送信される。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、アクティブ化/非アクティブ化メッセージは、メディアアクセス制御プロトコルレイヤの制御エレメントとともに送信される。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、アクティブ化/非アクティブ化メッセージは、基地局から中継ノードへの下り制御チャネル上で送信される上りリンクグラントメッセージとともに送信される。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、アクティブ化/非アクティブ化メッセージは、基地局から中継ノードへの下り制御チャネル上で送信される下り割り当てメッセージとともに送信される。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、上りリンクグラントメッセージあるいは下り割り当てメッセージは、基地局に接続された全ての中継ノードに共通の無線ネットワーク一時識別子RNTIを使用してマスクされる。上りリンクグラントメッセージあるいは下り割り当てメッセージは、中継ノードを識別する中継ノード識別子を具備する。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、上りリンクグラントメッセージあるいは下り割り当てメッセージは、中継ノードを識別する無線ネットワーク一時識別子RNTIを使用してマスクされる。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、アクティブ化/非アクティブ化メッセージは、上りリンクシェアードチャネルが予め定められたサブフレームの中でアクティブ化/非アクティブ化される第2コンポーネントキャリアを識別するためのコンポーネントキャリア識別子を具備する。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、上りリンクシェアードチャネルは、第2コンポーネントキャリアの全てのサブフレームの中でアクティブ化/非アクティブ化される。これは、好ましくは、アクティブ化/非アクティブ化フラグを使用することによって行われる。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、上りリンクシェアードチャネルは、第2コンポーネントキャリアの全てのサブフレームの中のサブセットでアクティブ化/非アクティブ化される。これは、好ましくは、ビットマップを使用することによって示されることによって行われる。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、上りリンクシェアードチャネルが非アクティブ化されるこれらのサブフレームは、上りリンクシェアードチャネルが非アクティブ化されるサブフレームを明らかにすること、あるいは、上りリンクシェアードチャネルがアクティブ化を維持しているサブフレームを明らかにすること、あるいは、上りリンクシェアードチャネルが非アクティブ化されているサブフレームに付随したハイブリッド自動再送要求HARQプロトコルのプロセスを明らかにすること、あるいは、上りリンクシェアードチャネルがアクティブ化を維持しているサブフレームに付随したハイブリッド自動再送要求HARQプロトコルのプロセスを明らかにすることによって示される。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化するための指示は、第2コンポーネントキャリアに対して中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化する前に待つために中継ノードのための時間遅延パラメータを含む。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化するための指示は、第2コンポーネントキャリアに対して中継ノードの上りリンクシェアードチャネルのアクティブ化/非アクティブ化を戻すために中継ノードのための満了パラメータを含む。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化するための指示は、中継ノードによって繰り返し適用される非アクティブ/アクティブ期間のパターンを決定するための情報を含む。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、中継ノードは、基地局に対して、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化することを中継ノードに動的に指示することを要求する。その基地局に対する要求は、メディアアクセス制御プロトコルの制御エレメントとともに送信される。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、中継ノードは、中継ノードに付属するユーザ機器から受信されたバッファ状態のレポートに基づいてその要求を実行することを決定する。
本発明は、さらに、通信システムの中継ノードの上りリンクシェアードチャネルを動的に構成するための基地局を提供する。中継ノードは、キャリア周波数f2を使用する第1コンポーネントキャリアとキャリア周波数f1を使用する第2コンポーネントキャリアを含む第1通信リンクにおいて基地局と接続する。少なくとも一つのユーザ機器は、キャリア周波数f1を使用する第2通信リンクにおいて中継ノードに付属する。基地局のプロセッサおよび送信機は、予め定められたサブフレームの中で、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化するために、中継ノードを動的に指示する。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、プロセッサは、基地局から中継ノードへ送信されるデータのトラフィック、および、中継ノードから受信されたバッファ状態のレポートを監視する。プロセッサは、データトラフィックとバッファ状態のレポートの中で示される値との割合を決める。決められた割合が第1の予め決められた割合よりも高くなったケースにおいて、プロセッサは、予め定められたサブフレームの中で、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルを非アクティブ化する。決められた割合が第2の予め決められた割合よりも低くなったケースにおいて、プロセッサは、予め定められたサブフレームの中で、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化する。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、基地局の送信機は、予め定められたサブフレームの中で、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化することを中継ノードに指示するために、第1または第2コンポーネントキャリアを使用して中継ノードにアクティブ化/非アクティブ化メッセージを送信する。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、アクティブ化/非アクティブ化メッセージは、メディアアクセス制御プロトコルレイヤの制御エレメントとともに送信される、あるいは、基地局から中継ノードへの下り制御チャネル上で送信される上りリンクグラントメッセージあるいは下り割り当てメッセージとともに送信される。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、基地局のプロセッサは、基地局に接続された全ての中継ノードに共通の無線ネットワーク一時識別子RNTIを使用して上りリンクグラントメッセージあるいは下り割り当てメッセージをマスクする。プロセッサは、さらに、上りリンクグラントメッセージあるいは下り割り当てメッセージに、中継ノードを識別する中継ノード識別子を含める。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、基地局のプロセッサは、中継ノードを識別する無線ネットワーク一時識別子RNTIを使用して上りリンクグラントメッセージあるいは下り割り当てメッセージをマスクする。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、プロセッサは、上りリンクシェアードチャネルが予め定められたサブフレームの中でアクティブ化/非アクティブ化される第2コンポーネントキャリアを識別するために、アクティブ化/非アクティブ化メッセージの中にコンポーネントキャリア識別子を含める。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、プロセッサは、第2コンポーネントキャリアの全てのサブフレームの中で、あるいは、第2コンポーネントキャリアの全てのサブフレームの中のサブセットで、上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化することを決定する。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、プロセッサは、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化するための指示の中に時間遅延パラメータを含める。時間遅延パラメータは、中継ノードに対して、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化する前に待つためのものである。また、プロセッサは、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化を戻すために中継ノードのための満了パラメータを含めるかもしれない。また、プロセッサは、中継ノードによって繰り返し適用される非アクティブ/アクティブ期間のパターンを決定するための情報を含めるかもしれない。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、基地局の受信機は、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化することを中継ノードに動的に指示するための要求を中継ノードから受信する。
本発明は、さらに、通信システムの中継ノードの上りリンクシェアードチャネルを動的に構成するための中継ノードを提供する。中継ノードは、キャリア周波数f2を使用する第1コンポーネントキャリアとキャリア周波数f1を使用する第2コンポーネントキャリアを含む第1通信リンクにおいて基地局と接続する。少なくとも一つのユーザ機器は、キャリア周波数f1を使用する第2通信リンクにおいて中継ノードに付属する。中継ノードのプロセッサは、予め定められたサブフレームの中で、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化する。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、プロセッサは、さらに、ユーザ機器から受信されたバッファ状態のレポートを監視する。そして、プロセッサは、基地局に対して、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化することを中継ノードに動的に指示することを要求することを、その監視されたバッファ状態のレポートに基づいて決定する。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、中継ノードの送信機は、基地局に対して、第2コンポーネントキャリアのための中継ノードの上りリンクシェアードチャネルをアクティブ化/非アクティブ化することを中継ノードに動的に指示することを要求するためのアクティブ化/非アクティブ化要求メッセージを送信する。好ましくは、アクティブ化/非アクティブ化要求メッセージは、メディアアクセス制御プロトコルの制御エレメントとともに送信される。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、アクティブ化/非アクティブ化要求メッセージは、アクティブ化/非アクティブ化される予め定められたサブフレームについての情報を含む。
上記の1つに加えて、または、代わりに使われ得る本発明の有利な実施形態においては、中継ノードの受信機は、アクティブ化/非アクティブ化メッセージを受信する。プロセッサは、受信したアクティブ化/非アクティブ化メッセージに含まれる情報に基づいて、第2コンポーネントキャリアの全てのサブフレーム、あるいは、全てのサブフレームの中のサブセットをアクティブ化/非アクティブ化する。
本発明は、発明の既に議論された実施形態のステップを実行することによって、基地局が、ユーザ機器のプロセッサによって実行されたときに、通信システム中の中継ノードの上りリンクシェアードチャネルを動的に構成する原因になる命令を格納しているコンピュータ可読媒体も提供する。
これは、詳細な明細書中に説明される発明の実施形態に関連してより明確になる。
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。図面において類似または対応する細部には、同じ参照数字を付してある。
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)に定義されている例示的な下りリンクコンポーネントキャリア上のサブフレーム構造を示している。
3GPP LTE(リリース8/9)に定義されている例示的な下りリンクスロットのリソースグリッドを示している。
下りリンクの動的なキャリアアグリゲーションの3GPP LTE−A(リリース10)レイヤ2構造を示している。
上りリンクの動的なキャリアアグリゲーションの3GPP LTE−A(リリース10)レイヤ2構造を示している。
3GPP LTE−A(リリース10)の中の、典型的な、下りリンクと上りリンクとの間のコンポーネントキャリアの可能性があるリンクを示している。
3GPP LTE−A(リリース10)の中の、典型的な、下りリンクと上りリンクとの間のコンポーネントキャリアの可能性があるリンクを示している。
いくつかの中継ノード(RN)を含む3GPP LTE−A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。
いくつかの中継ノード(RN)を含む3GPP LTE−A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。
キャリア周波数f2の1つの周波数のみがDeNBと中継ノードとの間で使用される場合の、中継ノードRN1に付属された、いくつかのユーザ機器を含むネットワークシナリオを示している。
図11と類似のネットワークシナリオであって、DeNBがキャリアアグリゲーションを使用するために、バックホールリンクにおいてキャリア周波数f2上のPCellおよびキャリア周波数f1上のSCellの結果を決定する場合のものを示している。
MBFSNサブフレーム構造を適用するときのDeNB、中継ノードおよびユーザ機器間の通信リンク上のサブフレームを描くダイヤグラムである。
DeNB、中継ノードおよびユーザ機器間の通信リンク上のサブフレームを描くダイヤグラムであって、特に、PUSCH送信のためのDeNBと中継ノードによるクロススケジューリングの効果を示している。
本発明の第2の態様に従う、DeNB、中継ノードおよびユーザ機器間の通信リンク上のサブフレームを描くダイヤグラムである。
本発明の一実施形態に従ったPUSCH非アクティブ化コマンドを符号化するPDCCHのための新たなDCIフォーマットの例を示している。
本発明のさらなる実施形態に従ったPUSCH非アクティブ化コマンドを符号化するためのメディアアクセス制御プロトコルの制御エレメントを描く。
本発明の一実施形態に従ったPUSCH非アクティブ化コマンドのタイミングが描かれた時間ダイヤグラムである。
図18と同様に、本発明のさらなる実施形態に従った、中継ノードが基地局からのSCellのためにPUSCHの非アクティブ化を要求する場合の時間ダイヤグラムである。
本発明の一実施形態に従った方法のために、基地局によって実行されるステップを描くフローダイヤグラムである。
本発明の一実施形態に従った方法のために、中継ノードによって実行されるステップを描くフローダイヤグラムである。
本発明の一実施形態に従った方法のために、中継ノードによって実行されるステップを描くフローダイヤグラムである。
以下では、本発明のさまざまな実施形態について説明する。実施形態のほとんどは、上の背景技術のセクションで説明した3GPP LTE−A(リリース10)の移動通信システムに関連して概説されるが、これは例示を目的としているにすぎない。本発明は、例えば、前述した3GPP LTE−A(リリース10)通信システムなどの移動通信システムと組み合わせて有利に使用できるが、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。
背景技術のセクションにおける説明は、本明細書に記載した主として3GPP LTE−A(リリース10)に関連する例示的な実施形態を深く理解することを目的としており、移動通信ネットワークにおけるプロセスおよび機能の、説明した特定の実施形態に本発明を制限するものではないことを理解されたい。しかしながら、本明細書に提案する改良は、背景技術のセクションに説明したアーキテクチャ/システムにおいて容易に適用することができ、本発明のいくつかの実施形態においては、これらのアーキテクチャ/システムの標準的な手順および改良された手順を利用することもできる。
本発明で使用される「非アクティブ化」という用語は、SCellのPUSCHに対して行われ、上りリンクシェアードチャネルが、非アクティブ化が為されたSCellにおいてもはや使用されないことを意味する。従来技術の中で定義された「非アクティブ化」は、コンポーネントキャリア全体に対して、すなわち下りリンクと上りリンクに対して行われる。
本発明の「非アクティブ化」に従って、上りリンクリソースは、SCellの中継ノードのためにDeNBによってスケジューリングされることは無い。そして、このように、中継ノードは、上りリンク送信がDeNBにSCellの中で実行されないであろうことを知っている。言い換えるならば、新しい構成は、SCellのために、すなわち、SCellが下りリンクのみのために使用され上りリンクのために使用されない全てのサブフレームあるいは全てのサブフレームのサブセットのための下りリンクのみの構成のために定義される。
相応して、本発明で使用される「アクティブ化」という用語も、SCellのPUSCHに対して行われ、上りリンクシェアードチャネルが、事前に非アクティブ化されていたSCellにおいて再び使用されることを意味する。言い換えるならば、上りリンクリソースは、SCellの中継ノードのためにDeNBによってスケジューリングされ得る。そして、このように、中継ノードは、上りリンク送信がDeNBのためにSCellの中でスケジューリングされたか否かを決定しなければならない。言い換えるならば、元の構成は、上りリンクおよび下りリンクの両方のために使用されるSCellのために再び使用される。
「SCell」という用語は、キャリアアグリゲーションがDeNBと中継ノードとの間でバックホールリンク中に実行される通信システム中の追加の第2キャリアのことである。「PCell」は第1キャリアである。SCellまたはPCellもまた、「コンポーネントキャリア」と呼ばれるかもしれない。
本発明は、特に、上りリンクと下りリンクの割合が、UEと帯域内構成の中で作用する中継ノードのためのサブフレームの妨げのために制限されている状況の中で、背景技術セクションの最後で説明された問題を軽減させることを可能にする。
本発明の第1の態様に従って、クロススケジューリングは、中継ノードのための上りリンクリソースの、より柔軟で非対称の割り当てを可能にするためにDeNBにより使用される。この態様は、図14を用いてより具体的に説明される。事前に図13で説明した40の中の3サブフレームと同様の構成、すなわちサブフレーム3、11および27のみがDeNBから中継ノードへの下りリンク送信のために使用される構成を仮定する。なお、本発明は、他のサブフレーム構成にも同様に適用できることは言うまでもない。
クロススケジューリングは、SCell上の40の中の3サブフレーム構成によって構成されたもののみでは無く、PCellの中で可能なサブフレームのいずれかを使用することによって、全ての可能なサブフレーム上で上りリンク送信のために中継ノードをスケジューリングすることを可能にする。
図14から明らかなように、DeNBは、PCellのサブフレーム10の中に、クロススケジューリングが為されるSCellを識別するキャリア識別フィールドを含む上りリンクグラントを送信することによってクロススケジューリングを実行する。SCellのサブフレーム#11で、DeNBは、中継ノードにPDSCHにおいてデータを送信する。
受信されたクロススケジューリングのULグラントに従って、中継ノードは、グラントのキャリア識別フィールドに基づいて、SCellのための上りリンクグラントが受信されたことを識別する。したがって、中継ノードは、SCell(f1)のサブフレーム#14の中で、すなわち上りリンクグラントが受信されたサブフレームの4ms後のサブフレームを使用してPUSCHにおいてデータを送信する。
DeNBからPUSCHにおいて中継ノードに受信されたデータは、暗黙のサブフレーム構成に従って、PUCCHにおいてPCell上のサブフレーム#15の中で認識される。
このことから、中継ノードがSCell上でデータを受信しているので、サブフレーム#11が、中継ノードからr−UEへの下りリンクのデータを送信するために使用されることはできない。クロススケジューリングのため、サブフレーム#15は、PUSCH送信によって妨げられない。PUSCHは、SCell上のサブフレーム#14の中で代わりに送信される。したがって、r−UEからの上りリンクデータは、サブフレーム#15の中で中継ノードによって受信され得る。
しかしながら、r−UEは、サブフレーム#15の中で上りリンク送信を実行するために中継ノードから対応するULグラントを受信しない。その理由は、サブフレーム#11の復号が長くかかりすぎるため、中継ノードが、ULグラントがPDCCHの中に含まれているか否かを決定することができないためである。サブフレーム#15の中にULグラントが含まれない場合だけ、サブフレーム#15は、r−UEからのデータを受信するために、中継ノードにとって自由となる。中継ノードは、r−UEが暗黙のサブフレーム構成に従ってサブフレーム#15の中(すなわち4サブフレーム後)でPUSCHにおいてデータを送信するために、サブフレーム#11の中でr−UEに上りリンクグラントを送信する必要がある。
したがって、SCellのサブフレーム#15は、中継ノード上りリンクPUSCH送信によって妨げられないが、いずれのr−UEも、中継ノードにサブフレーム#15の中でデータを送信するためにスケジューリングされない。
本発明の他の第2の態様に従って、SCellのPUSCHは、動的に非アクティブ化/アクティブ化される。本発明の第2の態様は、図14および図13のものと同一の40の中の3サブフレームの構成を例とする図15を用いて説明される。同様に、40の中の3サブフレームの構成は、説明目的のために使用されているだけである。そして、SCellのPUSCHを非アクティブ化する原則は、全ての可能なサブフレームに適用される。
SCellのPUSCHは非アクティブ化されていると決められる。その決定は、例えば、DeNBまたは中継ノードの中で為されるかもしれない。その決定は、バックホールおよび/またはアクセスリンクのトラフィック状況や、中継ノードあるいはDeNBに受信されたバッファ状況レポートのような、様々な状況に基づいて為されるかもしれない。どのエンティティが非アクティブ化/アクティブ化を制御するのか、および、どの状況に基づくのかについては、以下で、より詳細に説明する。
当面は、DeNBが中継ノードのためにSCellのPUSCHを非アクティブ化/アクティブ化することを決め、相応して中継ノードにPUSCH非アクティブ化コマンドを送信すると仮定する。PUSCH非アクティブ化コマンドがどのように正確に中継ノードに送信されるのかについての詳細も、後で説明する。
PUSCHがSCellの全てのサブフレームのために非アクティブ化されているという典型的なシナリオも仮定される。しかし、PUSCHが非アクティブ化されるための特定のサブフレームが選択されるかもしれないから、これは必要ではない。例えば、それらのサブフレームは、サブフレーム#3、#11および#27等のサブフレーム構成による下りリンクサブフレームである。その点の詳細も以下で説明する。
PUSCH非アクティブ化コマンドは、サブフレーム構成の一致により、SCellのサブフレーム#3の中で送信されると仮定される。SCellのPUSCHの非アクティブ化のステップは、(例えば与えられた時間のために)上りリンクグラントを受信することを予測しない中継ノードを指示することと基本的に同等である。DeNBからこの指示を受信する上で、中継ノードは、それがSCellの上りリンクの中でスケジューリングされないことを知っている。そして、中継ノードのスケジューラは、アクセスリンクのために中継ノードとユーザ機器の必要性に従ってアクセスリンクリソースをスケジューリングすることができる。サブフレーム#3の復号の後、中継ノードは、バックホールリンクのSCellのためのPUSCHアクティブ化指示を処理する。相応して、DeNBは、SCellのリソースのために中継ノードに上りリンクグラントを送信しない。そして、中継ノードは、これを知っている。
バックホールリンクの中で可能性のある次の下りリンクは、サブフレーム#11の中である。そして、DeNBは、中継ノードにPDSCH上でデータを送信する。その暗黙のサブフレーム構成に従って、データは、PUCCHにおけるPCell中のサブフレーム#15の中で承認される(ACK/NACK)。
サブフレーム#11のPDSCHの受信のために、中継ノードは、ユーザ機器にアクセスリンクにおいて下りリンク送信を実行することができない。それでも、中継ノードは、上りリンクグラントがDeNBにSCellのためにサブフレーム#15の中でスケジューリングされないことを前もって知っているから、中継ノードは、SCellの上りリンクの中にデータを送信するためにユーザ機器をスケジューリングすることができる。相応して、ユーザ機器にサブフレーム#11の中で、対応する上りリンクグラントを送信することによって、ユーザ機器は、暗黙のサブフレーム構成に従って(すなわち、ULグラントを受信した後の4フレーム後である)サブフレーム#15の中で上りリンク送信を実行する。
上りリンクグラントは、r−UEにSCellのサブフレーム#11の最初の2、3シンボルの中に送信され得る。しかし、中継ノードは、DeNBから同一サブフレームの中でデータを受信している。
データは、サブフレーム#15の中で中継ノードに受信され、さらに、DeNBに送信され得る。そのために、上記のようにPUSCHは非アクティブ化されているから、PUSCHはSCellの中で送信されないかもしれない。その代わりに、DeNBは、PCellの中でPUSCHのためのリソースをスケジューリングし、中継ノードに対応する上りリンクグラントを送信する。
DeNBは、PCellのために中継ノードにサブフレーム#11の中で上りリンクグラントを送信する。それは、中継ノードに、PCellのサブフレーム#15の中にPUSCH上でデータを送信することを可能にするものである。しかしながら、サブフレームの復号が長くかかりすぎるため同一サブフレーム内で進めることができないから、この上りリンクグラントは、SCellのサブフレーム#15の中でUEから受信された上りリンクデータのために使用され得ない。
その代わりに、中継ノードは、ユーザ機器から丁度受信された上りリンクデータを送信するために、次の上りリンクグラントを待つ必要がある。中継ノードは、(図示しない)PCell上のPUSCHの中のバッファ状態レポートを送信するするかもしれない。そのバッファ状態レポートは、DeNBにPCellのための対応する上りリンクグラントを構成することを可能にするものである。その上りリンクグラントは、次の可能な下りリンクサブフレームの中で中継ノードに送信されるものである。その可能な下りリンクサブフレームは、サブフレーム#27である。サブフレーム#27の中でDeNBから上りリンクグラントを受信すると、中継ノードは、事前にユーザ機器からサブフレーム#15の中で受信された上りリンクデータを、暗黙のサブフレーム構成に従って(#27+4サブフレームの)サブフレーム#31の中でDeNBから上りリンクグラントに送信することができる。
以下では、図14に従う本発明の第1の態様が、図15を参照して上記で説明された本発明の第2の態様と対応する。PUSCHが、SCellの代わりにPCell上のサブフレーム#15の中で送信されるから、クロススケジューリングは、ユーザ機器からの上りリンク送信を中継ノードによって受信するために、SCellのサブフレーム#15は妨げられないことを可能にする。これは、本発明の第2の態様に従って、SCell上でPUSCHを非アクティブ化するときと同一である。
しかしながら、本発明の第1の態様のために、妨げられないサブフレーム#15は、中継ノードによって時間内にスケジューリングされることができない。なぜならば、中継ノードは、受信された上りリンクグラントの種類を決定するためにサブフレーム#11を最初に完全に復号する必要があるからである。それらと対照的に、本発明の第1の態様にしたがって、中継ノードは、上りリンク送信がサブフレーム#15の中で実行されないことを前もって(サブフレーム#11の復号を開始する前でさえ)知っている。そして、中継ノードは、それに応じて、サブフレーム#15の中で上りリンク送信を実行するためにユーザ機器をスケジューリングすることができる。
本発明の第2の態様の原則を適用することによって得られる一つの効果は、SCellのより多くのサブフレームが上記目的のために使用され得るために、中継ノードが、中継ノードに付属するユーザ機器により多くのデータを運ぶことができるかもしれないことである。換言すれば、SCellの全てのサブフレームは、中継ノードがそうすることを決定するならば、下りリンクのためにスケジューリングされることのために空けられる。ところが、SCellのPUSCHを非アクティブ化する前に、SCellのいくつかのサブフレームが、DeNBによってスケジューリングされた上りリンクグラントに従ってDeNBにデータを送信するために使用される。
更なる効果は、SCellのより多くのサブフレームが上記目的のために使用され得るために、中継ノードに付属するユーザ機器が、中継ノードにより多くのデータを運ぶことができるかもしれないことである。特に、SCell上でのPUSCH送信によって妨げられるサブフレームはない。
40の中の24サブフレーム構成がバックホールリンクのために構成された場合には、そのケースではより多くのサブフレームの妨げが起こるから、その効果はより重要となる。特に、40の中の3サブフレーム構成の中では、4無線フレーム中の全ての40サブフレームの中の3サブフレームのみが妨げられるのに対して、他のケースでは、それが、4無線フレーム中の全ての40サブフレームの中の24サブフレームになる。
以下では、上述した本発明の第2の態様が、詳細に説明される。本発明は、もちろん、特定の説明のシナリオに限定されないけれども、様々な説明のために、図12の中で紹介されたシナリオが仮定される。
本発明は、例えば、中継ノードがユーザ機器と帯域内モードの中で作用する全てのケース、即ち、バックホールリンクの中の(複数のSCellの中の)1つのSCellが、中継ノードとその中継ノードに付属されたユーザ機器との間のアクセスリンクの中で使用されるセルとして、同一のキャリア周波数を持つ場合に適用され得る。
本発明は、1つ以上のSCellが帯域内モードの中で作用するシナリオ、例えば、キャリアアグリゲーションが中継ノードとUEとの間でアクセスリンクの中でも使用されたとき(規格の更なるリリースが決定されたとき)にも適用され得る。現在では、静的中継ノードのみが標準化されている。本発明は、静的中継ノードのみに適用されるものでは無い。将来的に中継ノードが移動式となれば、本発明は同様に適用されるかもしれない。
PUSCH非アクティブ化を実行するための決定
以下では、バックホールリンクの中でSCellのPUSCHを非アクティブ化/アクティブ化するために取られ得る決定を行うエンティティおよびその決定の基準について議論される。
都合の良いことに、その決定は、DeNBあるいは中継ノードのいずれかによって為されるかもしれない。このケースでは、DeNBがPUSCHの非アクティブ化/アクティブ化を決定するエンティティであり、その決定は、DeNBに知られている基準に基づかなければならない。
例えば、DeNBが、DeNBの中でバッファを監視することにより、特定の中継ノードへのバックホールリンクを横行しているトラフィック量を知ることができる。トンネルエンドポイントが、通常、中継ノードであるため、DeNBは、通常、データの特定の種類を知らない。そして、ディープパケットインスペクションは、そのために、DeNBの中で実行されない。DeNBは、さらに、定期的にまたは優先度が高いデータが中継ノードの上りリンクバッファに格納されるとき、中継ノードからDeNBに送信されたバッファ状態レポートを介して、中継ノードのバッファ状態を知らされる。
要約すると、DeNBは、中継ノードさらにはその中継ノードに付属されたユーザ機器を対象とする下りリンクトラフィックを知り、さらに、バッファ状態レポートを介して中継ノードからDeNBに送信された(ユーザ機器からの)上りリンクトラフィックを知る。
通常、UEへの多くの下りリンクトラフィックはDeNBによって監視される。対応する上りリンクトラフィックの量は、UEから上りリンクの中で送られることが想定される。例えば、IPアプリケーションにおけるボイスのケースにおいて、下りリンクと上りリンクトで同程度のデータの量が送信されると想定されるかもしれない。さらにまた、下りリンクデータは、ストリーミングデータかもしれない。その場合には、対応する上りリンクデータは必要ではない。しかしながら、ストリーミングデータは認識されなければならず、このため、たくさんのTCP ACK/NACKがユーザ機器からコアネットワークにPUSCHの中で送信される。
したがって、特定の量の下りリンクデータが中継ノード上でユーザ機器に送信されるとき、上りリンクデータの量が存在し、上りリンクデータの量が特定の比率で下りリンクデータの量に対応する、と想定され得る。しかし、中継ノードが、ユーザ機器と帯域内モードの中で作用するから、これはサブフレームの多くの妨げに至るかもしれない。このように、アクセスリンクの中で下りリンクと上りリンクのデータレートを低減する。
背景技術セクションの最後で説明されたサブフレームの妨げは、DeNBからユーザ機器の方に実際に送信される下りリンクデータの量と中継ノードからDeNBに実際に送信される上りリンクデータの量との間の不一致を作るかもしれない。
この不一致は、DeNBを横行している下りリンクトラフィックの量を監視し、例えば、中継ノードによって報告されるバッファ状態レポートを介して、中継ノードから上りリンクトラフィックの量を監視することによって明らかにされ得る。
特定の比率は、下りリンクトラフィックの量と上りリンクトラフィックの量との間で予め定められ得る。その予め定められた比率は、SCellを非アクティブ化するか否かを決定するために使用され得る。最後に、DeNBは、下りリンクトラフィックと上りリンクトラフィックを監視する。そして、DeNBは、現在の状況を表す比率を継続的に計算する。計算された比率は、予め定められた比率と比較される。そして、比較結果がポジティブであれば、そのときDeNBは、SCellのPUSCHを非アクティブ化することを決定する。
より詳しくは、典型的な実施形態によれば、下りリンクと上りリンクのトラフィック量だけが監視される。そして、その比率は、上りリンクトラフィックによって分けられた下りリンクトラフィックとして定義される。現在の比率が、予め定められた比率よりも大きければ、そのとき、下りリンクデータより少ない上りリンクデータがバックホールリンクの中で送信される。これは、アクセスリンクの中の上りリンクデータレートを増加するための兆候として理解される。そして、DeNBは、中継ノードにPUSCH非アクティブ化コマンドを送信することを決定する。
反対に、DeNBは、中継ノードにSCellのPUSCHを再アクティブ化するために同様の処理を続ける。第2の予め定められた比率は、継続的に、現在の比率と比較されるために定義され得る。現在の比率が、第2の予め定められた比率よりも小さければ、これは、より多くの上りリンクデータがバックホールリンクの中で下りリンクデータの量から想定され得るよりも送信されることを意味する。したがって、中継ノードのSCellのPUSCHが非アクティブ化されていれば、現在の比率が第2の予め定められた比率を下回っているとき、DeNBは、中継ノードにPUSCHアクティブ化コマンドを送信することを決定する。
上記で説明された比率を計算するためのデータトラフィックの使用は、DeNBが、通信システムの必需品である中継ノードの中のSCellのPUSCHを非アクティブ化/アクティブ化することを決定するための例に過ぎない。
SCellのPUSCHを非アクティブ化することを決定するためにDeNBが可能なもう一つの方法は、ネットワークノード間のインターフェースマネジメントのために利用されるメカニズムに基づくものである。そのようなインターフェースマネジメント方法では、定期的なメッセージ交換が、本シナリオではDeNBと、RNであるX2インターフェースシグナリングを使用するネットワークノードとの間で実行される。本シナリオの中において、DeNBは、キャリアアグリゲーションを用いてRNへのトラフィック量を増やしたから、インターフェースマネジメントメカニズム上の相対的狭帯域送信電力識別子(Relative Narrowband Transmit Power indicator:RNTP)と呼ばれるものを用いてRNの下りリンク送信を知り得る。RNが所定の上限値以下でSCellリソースブロックのために送信電力を維持することを予定しているならば、このRNTPは、近隣のエンティティに知らせるために使用されるビットマップである(RNTP識別子の各ビットは、周波数領域の中のリソースブロックに対応する)。この上限値は、それが有効である期間と同様に可変である。本シナリオでは、上限値がより高いほど、より多くのUEが、RNによって割り当てられたDLに対してスケジューリングされる。RNは、DeNBから受信された全てのトラフィックをr−UEに降ろす必要があるため、一定数のあるいは全てのRBのためにRNTP上で示されるDL送信電力の高い水準は、RNが多くのDLトラフィックを持つことをDeNBに知らせる。それに加えて、アクセスリンクのUL送信(UE→RN)のために、RNは、近い将来に帯域の一定の部分にUEをスケジューリングすること、および、干渉が起こるかもしれないことをDeNBおよび他のネットワークノードに知らせるために高インタフェース識別子(High Interference Indicator:HII)を利用する。この情報は、SCellに対応するPUSCHが、RNがUL上でそれらのUEを実際にスケジューリングすることができるように、非アクティブ化される必要があることを決定するために、DeNBによって順番に使用され得る。そして、この情報は、SCellのためにPUSCH非アクティブ化コマンドを送ることを順番に決定する。
このケースでは、中継ノードは、PUSCHを非アクティブ化するときを決定する。類似した決定発見プロセスが、DeNBに対して実行され得る。中継ノードは、自身のバッファおよびUEから受信されたバッファ状態レポートを通してアクセスリンクにおける上りリンクと下りリンクのデータトラフィックを把握する。相応して、この情報は、中継ノードのSCellのためのPUSCHを非アクティブ化あるいは再アクティブ化することがリソース利用にとって有利か否かを決定するために中継ノードによって使用され得る。
中継ノードがPUSCH非アクティブ化を決定したとき、中継ノードに戻すPUSCH非アクティブ化コマンドを送信することをDeNBに指示するために、PUSCH非アクティブ化要求メッセージがDeNBに送信される。PUSCH非アクティブ化要求メッセージは、PUSCH非アクティブ化コマンドと同様に、MAC CEの中で符号化され得る。
あるいは、中継ノードは、そのSCellのPUSCHを非アクティブ化するための決定について、単にDeNBに知らせ得る。DeNBは、このように、それが、SCellのPUSCHのために上りリンクリソースをスケジューリングすべきで無いこと、そしてPUSCH非アクティブ化コマンドを送信する必要が無いこと知っている。中継ノードは、PUSCH非アクティブ化コマンドを待つ必要が無い。
しかしながら、これは、絶対的に必要なものでは無い。中継ノードは、SCellの自身のPUSCH非アクティブ化すること、および、DeNBに指示すること無くそしてDeNBから対応するPUSCH非アクティブ化コマンドを受信すること無く非アクティブ化を実行することを決定するかもしれない。SCellのためにDeNBから受信される対応の上りリンクグラントは、そのとき無視される。
中継ノードは、DeNBに知らせるべきである。なぜならば、さもなければ、DeNBは、中継ノードのSCellのPUSCHの非アクティブ化を知ることができず、中継ノードによって無視されるSCell上の上りリンク送信をスケジューリングしようとするからである。このように、スケジューリングされた上りリンクリソースは失われる。
PUSCH非アクティブの送信方法
PUSCH非アクティブ化コマンドは、例えば、(下りリンク割り当てあるいは上りリンクグラントとして)SCellのR−PDCCHの中で、(下りリンク割り当てあるいは上りリンクグラントのような)PCellのPDCCHの中で、あるいは、MAC制御エレメントの中で、送信され得る。
SCell上の上りリンクデータの非アクティブ化は、SCellの中で送られるR−PDCCHを使用する中継ノードにPUSCH非アクティブ化コマンドを送ることによって実現され得る。複数のSCellがバックホールリンクに存在するならば、R−PDCCHは、いずれのSCellの中でも送信され得る。しかしながら、そのコマンドが、非アクティブ化されているSCellに送信されなければ、SCell識別子は、PUSCHが非アクティブ化されているSCellを示すことができる。このSCell識別子は、規格から知られるものとして、例えば、キャリア識別子フィールド(CIF)であるかもしれない。
PUSCH非アクティブ化コマンドは、PDCCHフォーマットを使用することによってPCell上でも送信され得る。このケースにおいて、SCell識別子は、複数のSCellがバックホールリンクに存在するケースでも同様に含められ得る。
(R−PDCCHあるいはPDCCHの)いずれのケースでも、R−PDCCH/PDCCHの内容は、R−PDCCHあるいはPDCCHのブラインド復号を避けるために、すでに既存のDCIフォーマット1つであり得る。本発明の以下の例示的な実施形態の中で、DCIフォーマット0(上りリンクグラント)および1A(下りリンク割り当て)が、PUSCH非アクティブ化コマンドを符号化するために使用されるために、より詳細に説明される。換言すれば、PUSCH非アクティブ化コマンドは、SCellのR−PDCCHあるいはPCellのPDCCHの、下りリンク割り当てあるいは上りリンクグラントの信号の中でDeNBから中継ノードに送信され得る。
しかしながら、DCIフォーマット0あるいは1Aの使用は、有利な例として理解されるべきである。当業者は、他のどの適当な既知であるフォーマとあるいは新たなフォーマットもPUSCH非アクティブ化コマンドを具備するために使用されることを知っている。
図16は、規格化されたDCIフォーマット0および1Aの信号を示し、加えて、(「新」としてマークされた)DCIフォーマット0あるいは1Aを使用するPUSCH非アクティブメッセージを実行するいくつかの可能な方法を示す。図16の中で描かれた信号は、R−PDCCHおよびPDCCHの両方において共通である。新1、2および3としてマークされた新たに定義されたペイロードは、異なる帯域のために上記図16の中で描かれたいずれのフォーマットにも関連することに注意すべきである。換言すれば、図16の中で新たなフォーマットとして描かれた内容は、特定の帯域、すなわち、帯域幅に応じて21−28ビットから成るものに適合する。
図16から明らかなように、DCIフォーマット0および1Aの信号は、帯域に応じて異なる。特に、リソースブロック割り当てフィールド(RBA)は、帯域幅の増加に伴ってビット量が増える。現在の規格によれば、DCIフォーマット0および1Aは、(全ての可能な帯域幅のために加えられたCRCを除いて)最小21ビットから最大28ビットを持ち得る。
DCIフォーマット0および1Aのビットは、PUSCH非アクティブ化コマンドメッセージを符号化するために使用される。DCIフォーマットの内容は、RNTIがPDCCH(あるいはR−PDCCH)をマークするために使用されることに依存する。例えば、1つのオプションは、PDCCHあるいはR−PDCCHをマスクするためにDeNBに接続された全ての中継ノードのために構成される一般的なRNTIを使うことである。このケースでは、PUSCH非アクティブ化コマンドが全ての中継ノードに対して意図されたもので無ければ、DCIフォーマット0/1Aペイロードは、SCellのPUSCHの非アクティブ化を適用する中継ノードを個別に識別するために、RN Cell−RNTIや、IMSI(International Mobile Subscriber Identity)やテンポラリIMSI(TIMSI)のような中継ノード識別子をさらに含む。これは、新1および新2としてマークされたDCIフォーマット0あるいは1Aに関連する。
もう一つのアプローチは、PDCCHあるいはR−PDCCHをマスクするために、特殊なRN C−RNTIを使うことである。このケースでは、中継ノードのみで対応してマスクするために使用されるRN C−RNTIのために誤ること無くR−PDCCHあるいはPDCCHを復号することができるので、DCIフォーマット0あるいは1Aペイロードは、さらなる中継ノード識別子を含まない。この実施形態は、中継ノード識別子が含まれない新3としてマークされたDCIフォーマット0あるいは1Aに関連する。
個別のC−RNTIの代わりに共通のC−RNTIを使用することによって、(中継ノード識別子が個別のC−RNTIでなければ)構成のために使用されるRNTIはより少なくなる。しかしながら、中継ノード識別子が特定の中継ノードを個別に指示することができるために含まれるから、これは、DCIフォーマット0あるいは1Aの使用可能なビットを減少させる。
PUSCH非アクティブ化コマンドは、PUSCHが非アクティブ化されるSCellを識別するためにさらにコンポーネントキャリアIDを含むかもしれない。これは、中継ノードが正しいSCellにコマンドを適用することを確認するために必要となるかもしれない。例えば、通信システムのバックホールリンクの中に構成された複数のSCellがあり、PUSCH非アクティブ化コマンドがPCellのPDCCHあるいはもう1つのSCellのR−PDCCHの中で受信されれば、(CIFのような)ターゲットCC IDフィールドはPUSCH非アクティブ化コマンドの中に含まれるかもしれない。これは、新1としてマークされたDCIフォーマット0あるいは1Aとして描かれている。新2および新3としてマークされたフォーマットは、キャリア識別フィールドを含んでいない。したがって、そのとき、SCellを識別するための別の識別子は必要ないから、それらのフォーマットは、PUSCHが非アクティブ化される特定のSCellに送信される信号に関連することが理解される。これは、1つのみのSCellが構成され、そして、PUSCH非アクティブ化コマンドがPCellを介して受信されるケースでも同様に適用される。
PUSCH非アクティブ化コマンドは、確かに非アクティブ化されることを示すフィールドを含む。確かに非アクティブ化されることを示すコマンドを符号化する方法としていくつかの可能性がある。例えば、SCellの全てのサブフレームに対してPUSCHを非アクティブ化することができる。このケースでは、1ビットフラグが、典型的な実施として使用されるかもしれない。例えば、1ビットフラグがON(すなわちビット=1)のケースにおいてPUSCHがSCellのために非アクティブ化される。反対に、1ビットフラグがOFF(すなわちビット=0)のケースにおいてPUSCHがSCellのために再びアクティブ化される(PUSCHの再アクティブ化については、後程より詳しく説明される)。
しかしながら、PUSCHは、全てのサブフレームのサブセットのためにのみ、あるいは、全てのサブフレームのためにのみ、非アクティブ化されるかもしれない。このケースでは、フラグは十分ではない。PUSCHが非アクティブ化されるサブフレームを確実に識別するために、10ビットのビットマップが使用され得る。10ビットのビットマップの各ビットは、1無線フレームの10サブフレームの中の1サブフレームに関連する。このように、ビットマップは、SCellのPUSCHのために上りリンクグラントを期待しない中継ノードに対する、無線フレーム内のこれらのサブフレームを識別する。そのとき、ビットマップによって与えられるこの構成は、指示されるまで、各無線フレームの中で適用される。
反対に、ビットマップは、PUSCHが非アクティブ化されていない、すなわちアクティブ化が維持されている無線フレーム内のこれらのサブフレームも識別するかもしれない。このように、ビットマップは、PUSCHが非アクティブ化されているこれらのサブフレームを暗に示す。
あるいは、ビットマップは、サブフレームの代わりにHARQプロセスを識別するかもしれない。現在の規格に従って、8つのHARQプロセスが各コンポーネントキャリアに対して構成されている。そして、ビットマップは、SCellのPUSCHのために、アクティブ化または非アクティブ化を維持するそれらのHARQプロセスをそれぞれ識別するために8ビットを含むかもしれない。
SCellの全てのサブフレームのためにPUSCHを非アクティブ化/アクティブ化するためにフラグを用いることは、実行するのが簡単で有り、制御信号を低減するが、柔軟性が不足し、リソース利用を低減するかもしれない。特定のサブフレームまたはサブフレームのサブセットのためにPUSCHを個別に非アクティブ化するために、ビットマップあるいは類似のものを使うことによって、実施形態はより柔軟に成り、中継ノード上で動いている特定のアプリケーションのためにサブフレーム/HARQプロセスを予約するために用いられ得る。
中継ノードは、通常のDCIフォーマット0あるいは1AからDCIフォーマット0あるいは1Aの既存のフォーマットに含まれるPUSCH非アクティブ化コマンド、すなわち上りリンクグラントあるいは下りリンク割り当てを、そのペイロードによって識別するかもしれない。DCIフォーマットのフォームの中の信号は、CRCの非マスキングの後、(R)PDCCHの中にDL割り当てあるいはULグラントとして同じ場所にマッピングされる。中継ノードは、キャリアアグリゲーションが構成され、アクティブ化されているSCellが少なくとも存在するケースにおいて、可能な非スケジューリングコマンドのために同様に復号しようとしなければならない。
もう一つのアプローチは、上りリンクグラントのためにリソースブロック割り当てフィールドの効果的では無い組み合わせ送るかもしれない。そして、そのとき、ちょうど1つの特定のHARQプロセスをアドレスする必要があるとき、そのアプローチは、サブフレームが非アクティブ化されたという情報(例えばビットマップ)のために、フロントビットを使用する。
上記に説明したものとして、PUSCH非アクティブ化コマンドは、MAC制御エレメントの範囲内でも符号化されるかもしれない。図17は、このようなMACプロトコルの制御エレメントのフォーマットを示す。このようなMAC CEのフォーマットは、例えば、フラグや8ビット/10ビットのビットマップを含むか否かにかかわらず、もちろん、PUSCH非アクティブ化コマンドの内容に依存する。可能な実施形態として、DeNBは、影響を受けるサブフレーム/HARQプロセスIDsを識別するための拡張されたフィールドで、コンポーネントキャリアアクティブ化/非アクティブ化のために使用されるMAC CE と類似のMAC CEを使用する。最上位ビットRを持つMAC CEは、PUSCH非アクティブ化を示すために使用される(例えばR=1)。さらに、SCellはCCアクティブ化/非アクティブ化のためMAC CEに対して既に規格化された7ビットで識別される。相応して、CEは、正確に、(サブフレームあるいはHARQプロセス)PUSCHが実際に非アクティブ化されたことを中継ノードに指示するために、8−10ビットフィールドも具備している。
図17に描かれた制御エレメントは、単なる例示である。そして、他のどのような制御エレメントも、PUSCH非アクティブ化コマンドを符号化する目的のために使用される。
PDCCH、R−PDCCHあるいはMAC CEを使用することは、以下で説明するように、異なる利益をもたらす。PDCCHあるいはR−PDCCHを使用することは、(R)PDCCHの受信の承認を必要としないから、コマンドの実行が速くなり、時間を節約するという利益がある。MAC CEを使用することは、MAC CEが通信を承認されることから、より信頼できるという利益を持つ。したがって、コマンドを実行することのエラーの可能性が、PDCCHよりも低くなる。加えて、スケジューリングがMACレイヤで行われるから、PUSCH非アクティブ化コマンドを発する時間で、物理レイヤと相互作用を持つ必要が無い。最後に、MAC CEを使用することの更なる利益は、PDCCHよりも情報を含む可能性があるビットが多くあるということである。
相応して、1つのメッセージあるいは他のものを使用することは、通信システムそしてとりわけ中継ノードの中で、特定の必要性にとても依存する。
PUSCH非アクティブ化コマンドの追加内容
PUSCH非アクティブ化コマンドは、上記の方法で符号化され、上記で説明されたSCell識別、RN C-RNTI、ビットマップ、フラグ等の他に、さらなる情報を含むかもしれない。
例えば、PUSCH非アクティブ化コマンドは、SCellのPUSCHを非アクティブ化する前に中継ノードによって適用される遅延パラメータを含むかもしれない。その遅延パラメータの目的は、SCellに対してPUSCHを使用しない構成を実際に適用する前に、一定の時間を待つために中継ノードに指示するものである。その遅延パラメータは、所定の時間や、特定のサブフレームや、無線フレームや、上記で説明した目的に合う他の時間を示す値を含むかもしれない。
PUSCH非アクティブ化コマンドのために構成された遅延時間を持つことは、利益がある。より詳細には、中継ノードがPUSCH非アクティブ化コマンドを含むサブフレームを復号するために必要な時間は、中継ノードから中継ノードまでで変化するかもしれない。遅延時間は、中継ノードが、PDCCH DCIフォーマットの中で、あるいは、MAC CEの中で送信されるPUSCH非アクティブ化コマンドを復号するために十分な時間を持つかどうかを確認する。さらに、遅延パラメータは、DeNBと中継ノードとの間の非アクティブ化の同期を可能にする。そして、このように、予め定められた遅延時間は、非アクティブ化を構成するために取り入れられる。
予め定められた時間遅延パラメータは、PUSCH非アクティブ化コマンドが送信される方法に依存する。例えば、PDCCHの復号は、MAC CEの復号よりも速い。したがって、MAC CEのための予め定められた遅延時間は、PDCCHのためのものよりも長くすべきである。さらに、時間遅延パラメータで示される遅延は、PUSCH非アクティブ化コマンドが適用される前にHARQバッファが空にされ得ることを確認する。8つのHARQプロセスは、SCellに対して定義され、DeNBに上りリンクを送るためにバッファリングされているデータをアクティブ化する。PUSCH非アクティブ化コマンドが中継ノードに受信されたとき、遅延時間は、HARQバッファに記憶されたデータがDeNBに送信され得るように構成されるべきである。PUSCHの非アクティブが遅延時間満了後に最終的に適用されたときに、SCellに対するすべてあるいはいくつかのHARQプロセスのバッファはフラッシュされる。
既に説明したように、PUSCHは、動的に非アクティブ化およびアクティブ化される。これを実行する1つの可能な方法は、PUSCH非アクティブ化コマンドの中に満了タイマを含むことである。中継ノードは、いわゆる満了タイマで示される所定の時間だけSCellのPUSCHをアクティブ化する。その満了タイマは、所定の時間、特定のサブフレーム、無線フレームあるいは上記で説明した目的に合う他の時間(例えば、ミリ秒やサブフレームの数)を示す。多くの可能な例の1つとして、時間が、ミリ秒で示される。そして、中継ノードは、満了タイマで示されたミリ秒に対応する遅延時間の後に開始する。満了タイマによって示された時間の後に、中継ノードは、再び、SCellのPUSCHをアクティブ化し、上りリンクデータ送信のためにSCellを使用することができる最初の構成に戻す。もちろん、DeNBは、同一の理解を持ち、再び、SCellのPUSCH上での上りリンク送信のために中継ノードをスケジューリングすることが可能になるときを知る。
その期間は、(いろいろな長さを持つ)二値化の手段によるペイロードの部分として、PDCCHの中でPUSCH非アクティブ化コマンドを符号化するケース、および、コマンドが正確である、フレームの数/ミリ秒をシグナルするために拡張MAC CEの中に残されたビットを加えることによってMAC CEの中のPUSCH非アクティブ化コマンドを符号化するケースの中で表現される。
本発明のさらなる実施形態によれば、PUSCH非アクティブ化コマンドは、PUSCHの非アクティブ化/アクティブ化のパターンを定義するかもしれない。より詳細には、PUSCH非アクティブ化コマンドは、SCellのPUSCHが非アクティブ化される期間およびSCellのPUSCHがアクティブ化される期間を既に定義するかもしれない。加えて、PUSCHの非アクティブ化/アクティブ化の定義された期間は、そのとき、他の指示があるまで、中継ノードによって周期的に用いられるかもしれない。
より詳細には、OFF時間指示は、SCellに対してPUSCHを使用しない期間として中継ノードに指示するために、PUSCH非アクティブ化コマンドの中に含まれる。さらに、ON時間指示は、SCellに対してPUSCHを使用する期間として中継ノードに指示するものとして、そこに含まれる。これらの2つの時間パラメータは、中継ノードのSCellに対してPUSCHをアクティブ化および非アクティブ化するためにそのとき既に使用されている。これは、とても長い時間として、SCellのアクティブ化および非アクティブ化のPUSCH期間を定義することを可能にする。これは、DeNBと中継ノードとの間で行き来する信号を低減するかもしれない。
パターンの決定は、例えば、PDCCHフォーマットよりもパターンを符号化するためにより多くのビットを提供するMAC CEを使用して容易に実行され得る。
PUSCHの再アクティブ化
通常、SCellのPUSCHは、常に非アクティブ化が維持されるわけでは無く、その代わりに、通信システムの必要性に従って非アクティブ化されたり再アクティブ化されたりする。したがって、非アクティブ化された後のSCellのPUSCHをアクティブ化することを可能にするメカニズムを実行することが賢明である。本発明のさらなる実施形態に従った可能な解答は、上記で既に提示されている。すなわち、DeNBがPUSCHを再びスケジューリングすることを開始し、中継ノードがSCellのPUSCHを使用するためにDeNBから対応するグラントを期待することを開始する満了タイマを使用することである。
他のオプションは、中継ノードのSCellのPUSCHを非アクティブ化とアクティブ化のいずれか一方を行う上記に紹介したパターンを使用することである。しかしながら、このケースでは、このパターン構成を遮り、通常通りにPUSCHがSCellに対してアクティブ化し、DeNBによってスケジューリングされ得るという最初の構成に戻すことをDeNBと中継ノードに可能にするというコマンドを定義することが賢明である。
同様に、パターン構成が使用されなければ、PUSCH非アクティブ化コマンドと同様のPUSCHアクティブ化コマンドが、SCellのPUSCHをアクティブ化するために使用される。例えば、PUSCHアクティブ化コマンドは、既に説明した、SCellのために再びPUSCHをアクティブ化するためのフラグ=0を含む。または、PUSCHアクティブ化は、PUSCH非アクティブ化の1つを反対にするビットマップを含むかもしれない。PUSCHアクティブ化コマンドは、PUSCH非アクティブ化コマンドと同様の方法で、すなわちMAC CEの中で(R)PDCCHあるいは他の適切なメッセージとして符号化される。さらに、中継ノードは、単に、SCellの最初のPUSCH構成に戻るために指示される必要があるだけだから、PUSCHアクティブ化コマンドの内容は、非アクティブ化コマンドと同様である必要は無い。サブフレーム、HARQプロセス、IDs等の詳細は、この情報は含まれるかもしれないけれども、PUSCHアクティブ化コマンドの中に含まれる必要はない。
したがって、このケースでは、1つの信号が、PUSCHを非アクティブ化するために使用され、もう1つの信号が、通常のオペレーションに戻るために必要であるケースにおいて要求される。満了タイマが上記で説明されたように使用されるならば、持続期間が終了した後に中継ノードは自動的にSCellに対して最初の構成に戻すため、第2の信号は必要ない。
図18は、DeNBと中継ノードとの間で交換されるメッセージ、そして、上記で説明した時間遅延パラメータTdおよび時間満了パラメータTeを含むメッセージのタイミングを描いている。特に、DeNBは、PUSCH非アクティブ化コマンドを送信する。それは、時間t0において中継ノードに受信される。
PUSCH非アクティブ化コマンドは、中継ノードの中で復号される。例えば、MAC CEがPUSCH非アクティブ化コマンドを符号化するために使用されるケースでは、MAC CEが送信されるPDCCH(図18参照)あるいはPDSCHを復号するために2msかかる。そして、PUSCH非アクティブ化コマンドを作動するためにMAC CEを復号するのに合計で6msかかる。相応して、ACKメッセージは、そのコマンドを受信してから4サブフレーム目で中継ノードからDeNBに送信される。そのACKメッセージは、PDCCH/PDSCHの復号の成功に関連する。
PUSCH非アクティブ化コマンドを復号した後、すなわちMAC CEのケースにおいて、中継ノードは、SCellのPUSCHがDeNBによってスケジューリングされていないことに気づく。上記で説明したように、PUSCH非アクティブ化コマンドは、PUSCHが非アクティブ化された後の時間遅延パラメータTdを含むかもしれない。中継ノードは、PUSCHが非アクティブ化された最初のサブフレームを知っていて、可能な限りたくさんのSCellのPUSCH非アクティブ化を利用するように、時間内にUEから上りリンク送信をスケジューリングすることができる。相応して、最も早くて、中継ノードは、時間t1−4msにおいてUEに上りリンクグラントを送信することができる。当然、時間t1−4msは、PUSCH非アクティブ化コマンドを復号する前、すなわちMAC CEで符号化するケースでは6msにすることはできない。PUSCH非アクティブ化期間が始まったとき、4サブフレーム後のUEから中継ノードへの対応する上りリンク送信は、中継ノードによって受信される。
図18は、満了パラメータTeの使用も示している。その後に、中継ノードが再びSCellのPUSCH使用することができるようになる。相応して、中継ノードからの最初の上りリンク送信が、SCellのPUSCHの再アクティブ化(すなわち、時間t2−4msにおけるULグラント受信)の後、最初の可能なサブフレームで送信されるように、DeNBは、上りリンクグラントを送信することができる。
本発明のさらなる実施形態によれば、中継ノードは、例えば、アクセスリンク上のより多くの上りリンクリソースをスケジューリングするために、特定のSCellのためにPUSCHの非アクティブ化を率先して要求するかもしれない。このケースでは、対応するPUSCH非アクティブ化要求メッセージが中継ノードからDeNBに送信される。これは、PCellまたは利用可能ないずれかのSCell上で、いずれかの利用可能な上りリンク機会において為されるかもしれない。
中継ノードは、SCellに対する、全てのサブフレーム、特定のサブフレームあるいはサブフレームのサブセットを非アクティブ化することをDeNBに要求するかもしれない。中継ノードによる要求は、PUSCH非アクティブ化コマンドに対して上記で説明された全ての情報、例えば、満了タイマ、遅延時間、パターン、サブフレーム(ビットマップまたはフラグ)、HARQプロセスID,コンポーネントキャリア識別子等を含むかもしれない。
このケースでは、中継ノードは、SCellの中でPUSCHを非アクティブ化するときを決定し、それに応じてDeNBに中継ノードへPUSCH非アクティブ化コマンドを返送するように指示する。例えば、アクセスリンク上でより多くのUEをスケジューリングする必要があるときに、PUSCH非アクティブ化要求は、中継ノードによって自動的に送られるかもしれない。中継ノードは、中継ノードに付属されたUEから送られたバッファ状態レポート(BSR)のために、Uuインタフェース上でUEに対して上りリンクリソースをスケジューリングする必要があるときを知る唯一のものである。相応して、図19に描かれたように、付属されたUEからBSRを得た後の中継ノードは、バックホールリンク上の非スケジューリング期間を要求するためにDeNBに信号を送る。図19は、図18に非常に似ているが、中継ノードがPUSCH非アクティブ化を適用することを決定し、それに応じてDeNBに要求する実施形態に関連している。
本発明の1つの実施形態では、DeNBは、中継ノードからその要求を受信した後、この信号を送信するときを決定し、遅延時間や満了タイマのような、対応するパラメータを含める。中継ノードは、含まれている指示やパラメータに従って、PUSCH非アクティブ化コマンドを適用する。
キャリアアグリゲーションは、アクセスリンク、すなわち中継ノードとそれに付属されたUEとの間に対して、現在の所、規格化されていない。相応して、アクセスリンクの中に1つのキャリア周波数のみが存在するため、バックホールリンクの中の1つのSCellのみが、アクセスリンクのキャリア周波数に対応する帯域内モードの中で作動する。
しかしながら、将来においてこれは変更され、キャリアアグリゲーションが、バックホールリンクと同一または類似の方法でアクセスリンクに対しても決定されるかもしれない。このケースでは、キャリア周波数が異なる様々なコンポーネントキャリアが存在する。そして、相応して、帯域内バンドの中で作動する、1つではなく複数のSCellが存在するかもしれない。本発明の様々な実施形態は、全てのSCellに適用することができる。そして、今まで導入した原理は、類似の方法で適用される。例えば、PUSCH非アクティブ化コマンドは、1つのSCellに関連するだけで無く、同時に複数のSCellに関連するかもしれない。そして、PUSCHがスケジューリングされていない全てのSCellをコマンドの中で識別する。
DeNB
図20は、本発明の1つの典型的な実施形態に従って、DeNBによって実行されるステップを描いたフローダイヤグラムである。明らかなように、DeNBは、SCellのPUSCHを非アクティブ化するか否かを決めるものであり、その目的のために、バックホールリンクとアクセスリンクを監視する。DeNBは、そのとき、バックホールリンクとアクセスリンクの電流の状況を反映している電流の比率(以下、「r−電流」という)を繰り返し計算する。計算されたr−電流は、中継ノードのSCellのPUSCHを非アクティブ化するときを示す予め定められた比率(以下、「r−非アクティブ化」という)と比較される。一度、そのr−電流がr−非アクティブ化よりも高くなると、DeNBは、PUSCH非アクティブ化コマンドを準備して中継ノードに送信する。基本的には同時に、DeNBは、非アクティブ化のためにSCellの中の中継ノードに対して上りリンクリソースをスケジューリングすることを止める。
図21は、本発明の1つの典型的な実施形態に従って、中継ノードによって実行されるステップを描いたフローダイヤグラムである。中継ノードは、PUSCH非アクティブ化コマンドを受信し、HARQプロセスバッファを空にすることを開始する、すなわち、HARQプロセスバッファの中にまだある上りリンクのパケットデータを送信する。これは、遅延時間が満了しない長さで行われる。通常、時間遅延パラメータTdは、中継ノードが、SCellのPUSCHをアクティブ化する前に、上りリンクの中に全ての残りのデータパケットを送信するための時間をもつように、DeNBによって構成される。
一度、遅延時間Tdが満了すると、HARQバッファは、PUSCHがそのとき非アクティブ化されたSCellのために中継ノードの中でフラッシュされる。このように、中継ノードは、それに付属されたUEをスケジューリングするためにSCellの全てを使用するかもしれない。
図20から明らかなように、DeNBは、バックホールリンクとアクセスリンクの中のトラフィックを監視し続け、r−電流を計算し続ける。DeNBは、中継ノードのSCellのPUSCHを再アクティブ化するために都合の良いときを決定するために、予め定められた比率(以下、「r−アクティブ化」という)に対するr−電流を比較する。r−電流が予め定められたr−アクティブ化を下回れば、対応するPUSCHアクティブ化コマンドがDeNBから中継ノードに送信される。そのとき、DeNBは、望ましくは、PUSCHアクティブ化コマンドを復号して作動するために中継ノードによって必要とされる短い時間の後、SCell上の中継ノードに対して再び上りリンクリソースをスケジューリングすることを開始するかもしれない。
中継ノードは、PUSCHアクティブ化コマンドを受信し(図21参照)、SCellのPUSCHを再アクティブ化する。これにより、SCellの最初の構成に戻る。
図21は、特定のPUSCHアクティブ化コマンドが必要ではなく、代わりに満了タイマが使用される、もう1つの実施形態も記載している。満了タイマは、PUSCH非アクティブ化コマンドの中で送信され、SCellのPUSCHを非アクティブ化するときに開始される。満了タイマTeが満了したとき、中継ノードは、SCellのPUSCHを再アクティブ化する。このもう1つの実施形態では、DeNBにとって、図20に従って行ったようなPUSCHアクティブ化コマンド送信する必要が無い。DeNBにおいて必要な信号やプロセスがより少なくなる。
図22は、中継ノードに対するフローダイヤグラムであって、中継ノードがSCellのPUSCHを非アクティブ化するときを決定する典型的なケースを開示している。本発明のこの典型的な実施形態では、中継ノードが、UEから受信されたバッファ状態レポートを監視し、それらから(「r−電流」と呼ばれる)パラメータを計算する。そのパラメータr−電流は、SCellのPUSCHを非アクティブ化するときを決定するために選択された、予め定められたパラメータの非アクティブ化の電流と繰り返し比較される。したがって、PUSCH非アクティブ化要求メッセージが、中継ノードからDeNBに送信される。
DeNBは、PUSCH非アクティブ化要求メッセージを作動すること、および、その要求メッセージに従って、上記で説明したように、PUSCH非アクティブ化コマンドを準備することに適応する。
中継ノードは、SCellのPUSCHを再アクティブ化するときを決定するために、バッファ状態レポートを監視することも続ける。この目的のために、計算されたr−電流の比較は、予め定められたパラメータr−アクティブ化に対して継続的に行われる。ポジティブのとき、PUSCHアクティブ化要求メッセージが、DeNBに送信される。
上記では、いくつかの実施形態のみが、詳細に記載されているが、本発明は、上記に提案されたこれらの特定の実施形態に限定されない。実行するための当業者の能力の範囲内で、様々な実施形態のバリエーションや混合が同様に可能である。例えば、SCellのPUSCHを非アクティブ化/アクティブ化するための決定は、もう1つのエンティティによって為されても良いかもしれない。あるいは、DeNBが、PUSCHを非アクティブ化することを決定するかもしれない。そして、中継ノードが、相応して、上記で議論されたPUSCHアクティブ化要求メッセージを送信して、再び、PUSCHを再アクティブ化することを決定するかもしれない。
あるいは、中継ノードが、SCellのPUSCHを非アクティブ化することを決定したとき、中継ノードは、DeNBにPUSCH非アクティブ化要求を送信せず、DeNBによる別の指示無く、直接、SCellのPUSCHを非アクティブ化するかもしないかもしれない。しかしながら、このケースでは、DeNBは、特定のSCellのPUSCHが非アクティブ化されたことを中継ノードによって知らされるべきである。同様のことが、再アクティブ化の手続に適用される。そのケースでは、DeNBは、PUSCHがSCellに対して再び可能となるときのみを知らされる。
遅延パラメータは、SCellのPUSCHの非アクティブ化の接続の中で描かれる。しかしながら、同一または類似の遅延パラメータは、SCellのPUSCHアクティブ化に対して使用されるかもしれない。
UE
本発明の上記に記載された実施形態は、中継ノードに付属されたUEに無関係である。
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。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認識される。コンピューティングデバイス(プロセッサ)は、当該コンピューティングデバイスに上記した本発明のさまざまな実施形態に係る機能を実行させる実行可能命令によって適切に制御される。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。
ほとんどの実施形態は、3GPPに基づく通信システムのアーキテクチャに関して説明され、また、本書中で用いた用語は、主に3GPPの用語に関する。しかし、3GPPに基づくアーキテクチャに関するさまざまな実施形態の用語および説明は、本発明の原理および思想をそのようなシステムのみに限定するものではない。また、上記背景技術の節で述べた詳細な説明は、本書で述べた主に3GPP特有の例示的な実施形態をもっと良く理解するためのものであり、本発明を移動通信ネットワークにおける処理および機能の上記特定の実施形態に限定するものとして理解してはならない。それにもかかわらず、本書で提案した改良は、背景技術の節で説明したアーキテクチャにおいて容易に適用され得る。さらに、本発明のコンセプトは、現在のLTE RANおよび3GPPで議論されているその発展型(LTE−A)においても容易に使用され得る。
先の段落では、本発明のさまざまな実施形態およびその変更例を説明した。広く記載した本発明の概念または範囲から逸脱することなく、特定の実施形態に示すように、本発明に対して多くのバリエーションおよび/または変更を加え得ることは、当業者によって理解されるであろう。