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技術 ポイント・ツー・マルチポイントNLOSワイヤレスバックホールのための低オーバーヘッドシグナリング

出願人 日本テキサス・インスツルメンツ合同会社テキサスインスツルメンツインコーポレイテッド
発明者 ピエールバートランドジューンチュルロージュンヤオ
出願日 2016年1月22日 (5年3ヶ月経過) 出願番号 2017-538947
公開日 2018年3月8日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2018-506907
状態 特許登録済
技術分野 移動無線通信システム
主要キーワード マイクロ波周波数帯域 バス待合所 周波数ギャップ 外側ブロック 半永続的 時間インタバル 物理的制御 特定基準
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題・解決手段

記載される例において、ワイヤレス通信システムを動作させる方法が、物理ブロードキャストチャネル上で第2のワイヤレストランシーバ(106)の一つにより、第1のワイヤレストランシーバ(RU)から第2のワイヤレストランシーバ(UE)のための割当て情報を受信することを含む。第2のワイヤレストランシーバ(106)の一つは、第2のワイヤレストランシーバのための割当て情報を復号する。第2のワイヤレストランシーバ(106)の一つは、復号された割当て情報に応答して、物理的ダウンリンク制御チャネルについてのプロシージャー情報を受信する。

概要

背景

セルラーネットワークにおける膨大なデータ需要増加に対する主な対応策は、典型的にマクロセルによってサーブされるユーザーの数より少ない数のユーザーにロングタームエボリューションLTE)接続を提供する、スモールセル配備である。これにより、より大きな送信/受信リソース機会をユーザーに提供すること、及び、マクロネットワーク負荷を軽減すること(offloading)の両方が可能となる。しかし、スモールセルの無線アクセスネットワーク(RAN)の技術的課題が、3GPPリリース10〜12を通して相当に標準化の取組みの焦点であったが、バックホールのRANの技術的課題にはほとんど注意が払われなかった。それは、特に、有線バックホールが通常は利用可能でない屋外のスモールセル配備にとって、難しい技術的課題である。これはしばしば、灯柱道路標識バス待合所等など、スモールセルサイトの非従来的なロケーションに起因しており、この場合、ワイヤレスバックホールが最も実用的な解決策である。

E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)としても知られるLTEワイヤレスアクセス技術は、3GPPワーキンググループによって標準化された。OFDMA及びSC−FDMA(シングルキャリアFDMA)アクセス方式が、それぞれ、E−UTRANのDL及びULに対して選択された。ユーザー機器(UE)は、物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)及び物理的アップリンク制御チャネル(PUCCH)上で時間及び周波数多重化され、UE間の時間及び周波数同期が、最適なセル直交性保証する。LTEエアインタフェースは、最良スペクトル効率と、最近のセルラーネットワーク規格コストレードオフとを提供し、そのため、無線アクセスネットワーク(RAN)のための固有の4G技術としてオペレータによって広く採用されており、それを、ロバスト且つ実証済みの技術にしてきた。RANトポロジーにおける傾向が、旧来のマクロセルの近辺にスモールセルを付加することによりセル密度を増加させることであるので、関連付けられるバックホールリンク密度がそれに応じて増加し、また、RANとバックホールワイヤレスチャネルとの違いが減少する。また、これは、ポイント・ツー・マルチポイント(P2MP)バックホールトポロジーを必要とする。結果として、レシーバでの時間ドメイン等化(TDE)技法によりシングルキャリア波形を典型的に用いる従来のワイヤレスバックホールシステムは、これらの環境において実用的ではなくなっている。これは、6〜42GHマイクロ波周波数帯域におけるポイント・ツー・ポイントのLOS(line-of-sight)チャネルにおける動作のそれらの制限に主に起因している。むしろ、スモールセルバックホール及びスモールセルアクセストポロジー(P2MP)と、ワイヤレス無線チャネル(LOS)との類似性が、自然と、非常に類似したエアインタフェースの使用につながる。

いくつかの特殊な問題が、例えば、10−6のパケット誤り率(PER)を有する高信頼性スパーススペクトル利用可能性クリティカルレイテンシ、コスト、またその一方で、緩和されたピーク対平均電力比PAPR)のための要件など、スモールセルサイトでのNLOSバックホールリンクに関連付けられる。ハンドオーバーがなく、遠隔ユニットがユーザー機器(UE)と同じレートで接続及び接続解除せず、スモールセルサイトにおけるNLOS遠隔ユニット(RU)がモバイルでない点で、スモールセルサイトにおけるNLOSバックホールリンクの挙動は、RANとは異なる。

先行するアプローチは、ワイヤレスNLOS環境におけるバックホール伝送の改善を提供しているが、更なる改善が可能である。

概要

記載される例において、ワイヤレス通信システムを動作させる方法が、物理的ブロードキャストチャネル上で第2のワイヤレストランシーバ(106)の一つにより、第1のワイヤレストランシーバ(RU)から第2のワイヤレストランシーバ(UE)のための割当て情報を受信することを含む。第2のワイヤレストランシーバ(106)の一つは、第2のワイヤレストランシーバのための割当て情報を復号する。第2のワイヤレストランシーバ(106)の一つは、復号された割当て情報に応答して、物理的ダウンリンク制御チャネルについてのプロシージャー情報を受信する。

目的

セルラーネットワークにおける膨大なデータ需要増加に対する主な対応策は、典型的にマクロセルによってサーブされるユーザーの数より少ない数のユーザーにロングタームエボリューション(LTE)接続を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

ワイヤレス通信システムを動作させる方法であって、第1のワイヤレストランシーバからの複数の第2のワイヤレストランシーバに対する割当て情報を、物理ブロードキャストチャネル(PBCH)上で前記複数の第2のワイヤレストランシーバの一つにより受信すること、前記複数の第2のワイヤレストランシーバの前記一つにより、前記複数の第2のワイヤレストランシーバに対する前記割当て情報を復号すること、及び前記復号された割当て情報に応答して、物理的ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)上でプロシージャー情報を受信すること、を含む、方法。

請求項2

請求項1に記載の方法であって、前記割当て情報が、フレームのどのスロット及びコンポーネントキャリアが、前記第2のワイヤレストランシーバの前記一つに割当てられるかを特定する、方法。

請求項3

請求項1に記載の方法であって、前記PBCHがフレーム毎に送信され、前記PDCCHがダウンリンクスロット毎に送信される、方法。

請求項4

請求項1に記載の方法であって、前記複数の第2のワイヤレストランシーバ各第2のワイヤレストランシーバに対する前記割当て情報が、他の第2のワイヤレストランシーバに対するプロシージャー情報とは独立しており、各第2のワイヤレストランシーバが、前記複数の第2のワイヤレストランシーバに対する前記割当て情報を読み出す、方法。

請求項5

請求項1に記載の方法であって、前記PDCCHが、コンポーネントキャリアとフレームのスロットとの割当てにより識別されるプロシージャー(procedural)情報を提供する、方法。

請求項6

請求項1に記載の方法であって、前記PDCCHが、前記第2のワイヤレストランシーバの前記一つから、後続アップリンク伝送において用いられる、コンポーネントキャリアとフレームのスロットとのプロシージャー情報を提供する、方法。

請求項7

請求項1に記載の方法であって、固有インデックスを前記第1のワイヤレストランシーバから各第2のワイヤレストランシーバにアサインすることを含み、第1のインデックスがランダムアクセス通信のためにリザーブされている、方法。

請求項8

請求項1に記載の方法であって、フレーム及び構成要素キャリアの各ダウンリンク(DL)スロットにおいて個別のPDCCHを動的に構築すること、及び前記第2のワイヤレストランシーバの前記一つへのDLスロット及び構成要素キャリアにおける、変調及び符号化方式(MCS)及び送信モードを含む、それぞれのダウンリンク制御情報DO)を送信すること、を含む、方法。

請求項9

請求項8に記載の方法であって、前記送信モードが変調符号方式(MCS)コードワードから判定される、方法。

請求項10

請求項1に記載の方法であって、フレーム及び構成要素キャリアの各ダウンリンクスロットにおいて個別の物理的ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)を動的に構築すること、及び前記第2のワイヤレストランシーバの前記一つからの後続のアップリンク伝送において用いられる送信モードを含む、それぞれのダウンリンク制御情報(DCI)を送信すること、を含む、方法。

請求項11

第1のワイヤレストランシーバを動作させる方法であって、フレーム構成を判定することであって、前記フレームが複数のスロットを有すること、前記複数のスロットのうちの一つのスロットのスロット番号を判定すること、前記第1のワイヤレストランシーバによりサポートされる複数の第2のワイヤレストランシーバを判定すること、及び前記フレーム構成、前記スロット番号、及び第2のワイヤレストランシーバの数に応答して、物理的アップリンク制御チャネル(PUCCH)サイズを割当てること、を含む、方法。

請求項12

請求項11に記載の方法であって、フレーム毎に少なくとも一度、前記第2のワイヤレストランシーバの各々からチャネル状態情報(CSI)を受信することを含む、方法。

請求項13

請求項12に記載の方法であって、前記CSIが、チャネル品質情報プリコーディングマトリックスインジケータ、及びレート情報を含む、方法。

請求項14

請求項11に記載の方法であって、前記PUCCHが、前の物理的ダウンリンク共有チャネル伝送に対する、アクノリッジメント及び負のアクノリッジメントの一方を含む、方法。

請求項15

請求項11に記載の方法であって、前記PUCCHが、前の物理的ブロードキャストチャネル伝送に対する、アクノリッジメント及び負のアクノリッジメントの一方を含む、方法。

請求項16

第1のワイヤレストランシーバを動作させる方法であって、トランスポートブロック(TB)におけるシステム情報を、物理的ブロードキャストチャネル(PBCH)上で複数の第2のワイヤレストランシーバに送信すること、前記TBにおける少なくとも一つのスケジューリンググラントを、前記PBCH上で前記複数の第2のワイヤレストランシーバに送信すること、及び前記第1のワイヤレストランシーバにより、各第2のワイヤレストランシーバからアクノリッジメント(ACK)及び負のアクノリッジメント(NACK)の一方を受信すること、を含む、方法。

請求項17

請求項16に記載の方法であって、前記各第2のワイヤレストランシーバが、各受信したフレームにおける前記PBCHを復号する、方法。

請求項18

請求項16に記載の方法であって、物理的アップリンク制御チャネル(PUCCH)上でACK及びNACKの前記一方を送り返すことを含む、方法。

請求項19

請求項16に記載の方法であって、ACK及びNACKの前記一方を判定するため、前記TBに対して巡回冗長符号CRC)を復号することを含む、方法。

請求項20

請求項19に記載の方法であって、前記CRCが、アンテナ構成に関連付けられるスクランブル符号スクランブルされる、方法。

技術分野

0001

本願は、概してワイヤレス通信システムに関し、より具体的には、時分割複信ロングタームエボリューション(TD−LTE無線アクセスネットワーク(RAN)と互換性がある、NLOS(Non-Line-Of-Sight)ワイヤレス通信システムの低オーバーヘッド制御信号に関する。

背景技術

0002

セルラーネットワークにおける膨大なデータ需要増加に対する主な対応策は、典型的にマクロセルによってサーブされるユーザーの数より少ない数のユーザーにロングタームエボリューション(LTE)接続を提供する、スモールセル配備である。これにより、より大きな送信/受信リソース機会をユーザーに提供すること、及び、マクロネットワーク負荷を軽減すること(offloading)の両方が可能となる。しかし、スモールセルの無線アクセスネットワーク(RAN)の技術的課題が、3GPPリリース10〜12を通して相当に標準化の取組みの焦点であったが、バックホールのRANの技術的課題にはほとんど注意が払われなかった。それは、特に、有線バックホールが通常は利用可能でない屋外のスモールセル配備にとって、難しい技術的課題である。これはしばしば、灯柱道路標識バス待合所等など、スモールセルサイトの非従来的なロケーションに起因しており、この場合、ワイヤレスバックホールが最も実用的な解決策である。

0003

E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)としても知られるLTEワイヤレスアクセス技術は、3GPPワーキンググループによって標準化された。OFDMA及びSC−FDMA(シングルキャリアFDMA)アクセス方式が、それぞれ、E−UTRANのDL及びULに対して選択された。ユーザー機器(UE)は、物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)及び物理的アップリンク制御チャネル(PUCCH)上で時間及び周波数多重化され、UE間の時間及び周波数同期が、最適なセル直交性保証する。LTEエアインタフェースは、最良スペクトル効率と、最近のセルラーネットワーク規格コストレードオフとを提供し、そのため、無線アクセスネットワーク(RAN)のための固有の4G技術としてオペレータによって広く採用されており、それを、ロバスト且つ実証済みの技術にしてきた。RANトポロジーにおける傾向が、旧来のマクロセルの近辺にスモールセルを付加することによりセル密度を増加させることであるので、関連付けられるバックホールリンク密度がそれに応じて増加し、また、RANとバックホールワイヤレスチャネルとの違いが減少する。また、これは、ポイント・ツー・マルチポイント(P2MP)バックホールトポロジーを必要とする。結果として、レシーバでの時間ドメイン等化(TDE)技法によりシングルキャリア波形を典型的に用いる従来のワイヤレスバックホールシステムは、これらの環境において実用的ではなくなっている。これは、6〜42GHマイクロ波周波数帯域におけるポイント・ツー・ポイントのLOS(line-of-sight)チャネルにおける動作のそれらの制限に主に起因している。むしろ、スモールセルバックホール及びスモールセルアクセストポロジー(P2MP)と、ワイヤレス無線チャネル(LOS)との類似性が、自然と、非常に類似したエアインタフェースの使用につながる。

0004

いくつかの特殊な問題が、例えば、10−6のパケット誤り率(PER)を有する高信頼性スパーススペクトル利用可能性クリティカルレイテンシ、コスト、またその一方で、緩和されたピーク対平均電力比PAPR)のための要件など、スモールセルサイトでのNLOSバックホールリンクに関連付けられる。ハンドオーバーがなく、遠隔ユニットがユーザー機器(UE)と同じレートで接続及び接続解除せず、スモールセルサイトにおけるNLOS遠隔ユニット(RU)がモバイルでない点で、スモールセルサイトにおけるNLOSバックホールリンクの挙動は、RANとは異なる。

0005

先行するアプローチは、ワイヤレスNLOS環境におけるバックホール伝送の改善を提供しているが、更なる改善が可能である。

0006

第1の実施形態において、ワイヤレス通信システムを動作させる方法が、第1のワイヤレストランシーバから第2のワイヤレストランシーバについての割当て情報を、物理的ブロードキャストチャネル(PBCH)上で第2のワイヤレストランシーバの一つにより受信することを含む。この第2のワイヤレストランシーバの一つは、割当て情報を復号し、復号された割当て情報に応答して、物理的ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)上でプロシージャー(procedural)情報を受信する。

0007

第2の実施形態において、第1のワイヤレストランシーバを動作させる方法が、複数のスロットを有するフレームについてフレーム構成を判定すること、及び複数のスロットのうちの一つのスロットのスロット番号を判定することを含む。この方法は更に、第1のワイヤレストランシーバによりサポートされる複数の第2のワイヤレストランシーバを判定することを含む。フレーム構成、スロット番号、及び第2のワイヤレストランシーバの数に応答して、物理的アップリンク制御チャネル(PUCCH)サイズが割当てられる。

0008

第3の実施形態において、第1のワイヤレストランシーバを動作させる方法が、システム情報、及びトランスポートブロック(TB)における少なくとも一つのスケジューリンググラントを、物理的ブロードキャストチャネル(PBCH)上で第2のワイヤレストランシーバに送信することを含む。第1のワイヤレストランシーバはその後、各第2のワイヤレストランシーバからアクノリッジメントACK)及び負のアクノリッジメント(NACK)の一方を受信する。

図面の簡単な説明

0009

スモールセルと複数のユーザー機器(UE)との通信中継する遠隔ユニット(RU)をサーブするバックホールポイント・ツー・マルチポイント(P2MP)ハブユニット(HU)をホストするセルラーマクロサイトを備えるワイヤレス通信システムの図である。

0010

例示的な実施形態に従った、ダウンリンク及びアップリンクサブフレーム構成の図である。

0011

ダウンリンク及びアップリンクサブフレーム構成の従来のサブセットの図である。

0012

例示的な実施形態に従った、ダウンリンク及びアップリンクスロット構成のサブセットの図である。

0013

ダウンリンク及びアップリンクスロット並びに特殊スロットを示す構成3(図2)におけるようなデータフレームの詳細な図である。

0014

例示的な実施形態に従った、図5のデータフレームにおいて用いられ得るダウンリンク(DL)スロットの図である。

0015

例示的な実施形態に従った、図5のデータフレームにおいて用いられ得るアップリンク(UL)スロットの図である。

0016

物理的ブロードキャストチャネル(PBCH)を介するHUとRUとの間のシステム情報の通信を示す図である。

0017

RUにおける物理的ブロードキャストチャネル(PBCH)動作プロシージャー(procedure)を示す図である。

0018

HUにおける物理的ブロードキャストチャネル(PBCH)動作プロシージャーを示す図である。

実施例

0019

本明細書を通して、下記の略語のいくつかが用いられる。下記の用語集は、これらの略語の説明をアルファベット順で提供する。
BLER:ブロック誤り率
CQI:チャネル品質インジケータ
CRS:セル特定基準信号
CSI:チャネル状態情報
CSI−RS: チャネル状態情報基準信号
CIダウンリンク制御情報
DL:ダウンリンク
DwPTS:ダウンリンクパイロット時間スロット
eNB: E−UTRANノードB又は基地局又はエボブドノード
EPDCCH:エンハンスト物理的ダウンリンク制御チャネル
E−UTRAN: エボルブドユニバーサルテレトリアル無線アクセスネットワーク
FDD:周波数分割複信
HARQハイブリッド自動再送要求
HU:(バックホール)ハブユニット
ICIC:セル間干渉協調
LTE:ロングタームエボリューション
MAC:媒体アクセス制御
MIMO:多入力多出力
MCS:変調制御方式
OFDMA:直交周波数分割多元接続
CFICH:物理的制御フォーマットインジケータチャネル
PAPR:ピーク対平均電力比
PDCCH: 物理的ダウンリンク制御チャネル
PDSCH:物理的ダウンリンク共有チャネル
PMIプリコーディングマトリックスインジケータ
PRB:物理的リソースブロック
PRACH:物理的ランダムアクセスチャネル
PS:パイロット信号
PUCCH: 物理的アップリンク制御チャネル
PUSCH: 物理的アップリンク共有チャネル
QAM:直交振幅変調
RAR:ランダムアクセス応答
RE:リソース要素
RIランクインジケータ
RRC:無線リソース制御
RU:(バックホール)遠隔ユニット
SC−FDMA:シングルキャリア周波数分割多元接続
SPS半永続的スケジューリング
SRSサウンディング基準信号
TB:トランスポートブロック
DD:時分割複信
TTI:送信時間インタバル
UCI:アップリンク制御情報
UE:ユーザー機器
UL: アップリンク
UpPTS:アップリンクパイロット時間スロット

0020

図1は、例示的な実施形態に従った、NLOS時分割複信(TDD)ワイヤレスバックホールシステムを示す。セルラーマクロサイト100が、マクロ基地局をホストする。マクロサイト100はまた、同じ場所に配置されるスモールセル基地局及びワイヤレスバックホールハブユニット(HU)をホストする。マクロサイト100は、スモールセルサイト104などのスモールセルサイトを有する。各スモールセルサイトは、スモールセル基地局及びワイヤレスバックホール遠隔ユニット(RU)と共に同じ場所に配置される。マクロサイト100は、バックホールリンク110などのバックホールリンクを介して、ポイント・ツー・マルチポイント(P2MP)ワイヤレスバックホールシステムを通じて、スモールセルサイトと通信する。マクロサイト100の基地局は、RANリンク112を介してUE102と直接的に通信する。しかし、UE106は、RANアクセスリンク108を介してスモールセルサイト104のスモールセル基地局と直接的に通信する。スモールセルサイト104のRUは、バックホールリンク110を介してマクロセルサイト100のHUと直接的に通信する。システムは、スペクトル再利用最大化するように設計される。バックホールリンク110設計は、レイテンシを最小化するために0.5msのスロットベースの送信時間インタバル(TTI)と、TD−LTEとの互換性のための5msのUL及びDLフレームとを利用する。そのため、様々なUL/DL比が、TD−LTE構成と互換性がある。これにより、複数の遠隔ユニット(RU)のためのフレキシブルなスロットアサインが可能となる。

0021

図2は、7個のアップリンク(UL)及びダウンリンク(DL)フレーム構成を備え、それゆえ、UL及びDLトラフィック比の多様な混合をサポートする、TDDフレーム構造を示す。各構成は、様々なアップリンク(U)、ダウンリンク(D)、及び、特殊(S)スロットを含み、各々が、5msの総フレーム期間のために0.5ms期間の送信時間インタバル(TTI)を有する。一実施形態において、このフレーム構造は、図1のNLOSバックホールリンク110を生成するために用いられる。しかし、例示的な実施形態は、TD−LTEとの類似の共存と、NLOSバックホールリンクのような性能要件とを共有する任意の種類の通信リンクを生成するために用いられてもよい。結果として、一般性を失うことなく、フレーム構造及び関連付けられる構成要素(スロット、チャネル等)が、「NLOSバックホール」又は単に「NLOS」フレーム、スロット、チャネル等と呼ばれる。

0022

図3を参照すると、従来の10msのTD−LTEフレームのフレーム構造が、5msのTDDフレーム(図4)と比較される。図4は、図2で示すようなUL/DLフレーム構成1、3、及び5のより詳細な図である。図3のフレームは、10個のサブフレームに分割され、各サブフレームが1msのTTIを有する。各サブフレームは更に、2スロットに分割され、各スロットが0.5msの期間を有する。それゆえ、20個のスロット(0〜19)が各TD−LTE構成内にある。或るスロットにおけるDは、それがダウンリンクスロットであることを示す。同様に、或るスロットにおけるUは、それがアップリンクスロットであることを示す。時間スロット2及び3は、DLサブフレームからULサブフレームへの遷移を可能にする特殊サブフレームを構成する。DwPTS及びUpPTSは、それぞれ、特殊サブフレームのダウンリンク及びアップリンク部分を示す。

0023

比較すると、図4のフレームは、5ms期間を有し、サブフレームベースではなく、スロットベースである。各フレームは、10個(0〜9)のスロットを有する。各スロットは0.5ms期間を有する。図3のフレームと同様、Dはダウンリンクスロットを示し、Uはアップリンクスロットを示す。しかし、図4の3個のUL/DL構成の各々において、両フレームのスロット3は、図3スロット2〜3及び12〜13における特殊サブフレームではなく、Sで示される特殊スロットを含む。特殊スロットのこの固定の場所は、TD−LTEフレームとの互換性を保証する。それは有利にも、任意の5ms期間のTD−LTE UL/DLサブフレーム構成と100%互換性があるNLOS UL/DL構成を常に見つけることを可能にする。例えば、これは、両方が同じ周波数で動作するとき、NLOSバックホールDL伝送がアクセスリンク上のTD−LTE RAN UL伝送と干渉するのを防ぐ。言い換えると、それは有利にも、1つのシステムのマクロセルサイト100のトランスミッタが、同じ場所に配置されるシステムのレシーバと干渉するのを防ぐ。

0024

図4のフレーム構成は、同じ周波数で動作する場合に互換性を保証するために、図3のフレーム構成と共通のいくつかの特徴を有する。両フレームは、各スロットにおいて7個のSC−FDMA記号と通常のサイクリックプレフィックス(CP)とを備える、0.5msスロット期間を有する。SC−FDMA記号期間は、各フレームにおいて同じである。両フレームは、それぞれの、5MHz、10MHz、15MHz、及び20MHz帯域幅のための同数サブキャリアを有し、両フレームが15kHzサブキャリア間隔を有する。両フレームは、同じリソースエレメント(RE)定義を用い、4、16、及び64QAM符号化をサポートする。

0025

図4のフレーム構成は、いくつかの固有の特徴を有する。各スロットの記号は、主として、ULとDLの両方のためのSC−FDMAである。各スロットの第1のSC−FDMA記号は、システムレイテンシを改善するためにパイロット信号(PS)を含む。PSとは異なるセル固有同期信号SS)が、セル検索及びフレーム境界検出のために各フレームに含まれる。

0026

図5は、図4のUL/DL構成3に示すようなNLOSバックホール(BH)フレームの詳細な図である。ここで、及び以下の記述において、図の垂直軸コンポーネントキャリアの周波数を示し、水平軸は時間を示し、各スロットは0.5ms期間を有する。例えば、20MHz帯域幅を有するスロットが、15kHzのキャリア間隔を有する1200個のサブキャリア(SC)を含む。フレームは、DLスロット、特殊スロット、及びULスロットを含む。各DL及びULスロットは、7個のそれぞれのシングルキャリア周波数分割多元接続(SC−FDMA)記号を有する。各記号は、スロットの個別の縦列によって示される。

0027

図6は、図5のフレームと共に用いられ得るダウンリンクスロットの詳細な図である。DLスロットは、HUからRUにペイロードトラフィックを伝える物理的ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)を送信するために用いられる。DLスロットは、媒体アクセス制御(MAC)シグナリングによって導かれるような動的及び半永続的スケジューリング(SPS)領域を含む。動的スケジューリングは、リンク状況についてRUフィードバックに基づいてリソースを割当てる。これは、パケット搬送を妨害する恐れのある増大される制御シグナリングという代償を払って、フレキシブルなリソース割当てを達成する。半永続的スケジューリングは、固定の将来の時間のためにパケットを割当てる。これは有利にも、より少ない制御信号で、フレキシブルなリソース割当てを提供する。また、特殊スロットを除いて、DLスロットは、RUにHARQACK/NACKフィードバックを伝える物理的HARQインジケータチャネル(PHICH)を含む。物理的ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)も、このスロットにおいて送信される。PDCCHは、そうしたスロットにおいて各々動的にスケジュールされるRUのためのMCS及びMIMO構成のためのPHY制御情報をRUに提供する。また、PDCCHは、一つ又は複数の将来のULスロットにおいて各々動的にスケジュールされるRUのためのMCS及びMIMO構成のためのPHY制御情報をRUに提供する。

0028

高優先度のパケットのためのレイテンシを改善するために、システム帯域幅の両端でのスペクトル割当ての4ペアが、異なるRUにアサインされ得、ここで、或るペアの2個の割当てチャンク間の周波数ギャップは、割当てペアの間で同じである。リソース割当ては、PDSCHチャネルにおける、より高いレイヤからの専用メッセージを通じて、半永続的スケジューリング(SPS)アプローチで成される。各SPS割当てペアのサイズは、予期されるトラフィック負荷パターンに応じて構成可能である。例えば、SPS割当てがない場合、SPS伝送に対して物理的リソースブロック(PRB)は割当てられない。予期されるトラフィックがより大きい場合、2つ(スペクトルの各サイドに一つ)、或いは、4つ(スペクトルの各サイドに2つ)のPRBが割当てられ得る。各RUは、任意のSPS割当て又は複数の隣接するSPS割当てを有し得る。一実施形態において、全ての4個のSPS割当てペアは同じサイズである。好ましくは、スロットにおける大部分の残りの周波数時間リソースは、PS、PDCCH、PHICH、及びSPS割当てを除いて、単一のRUに動的にアサインされ、そうしたRUのスケジューリング情報はPBCHにおいて伝えられる。

0029

LTEと同様に、複雑さを最小化するために、全ての割当てサイズはPRB(12個のサブキャリア)の倍数であり、定義されたサイズセットに制限される。唯一例外は、最も近い数のサブキャリアを、公称目標とされる割当てサイズ(2個又は4個のPRB)にし得るSPS割当てに関する。これは、SPSと、PDSCH又はPUSCHとの間の無駄になるガード帯域を最小化する。

0030

或る特殊スロット構造が開示され、この特殊スロット構造は、後に詳細に説明するように、同期信号(SS)、物理的ブロードキャストチャネル(PBCH)、パイロット信号(PS)、ガード期間(GP)、及び、物理的ランダムアクセスチャネル(PRACH)を含む。これらのスロットベースの特徴は、LTEフレーム構造を大幅に簡素化し、コストを削減し、TD−LTEとの互換性を維持する。例示的な実施形態は、有利にも、内側符号としてのターボ符号を、非常に低いブロック誤り率(BLER)を提供するリードソロモン外側ブロック符号と連結することによって、ロバストなフォワード誤り補正(FEC)方法を用いる。また、実施形態は、コンポーネントキャリア(CC)毎に1つの動的割当てを備える複数のRUの動的スケジューリングにより、HU毎に最大4個のCCを備えるキャリアアグリゲーションをサポートする。また、これらの実施形態は、高優先度のトラフィックを伝えるように定められたRUのためのスロット内で、周波数分割多元接続(FDMA)における小さな割当ての半永続的スケジューリング(SPS)をサポートし、それにより、動的スケジューリングの時分割多元接続TDMA)に関連付けられるレイテンシを回避する。TDMA動的スケジューリングとFDMA SPSのこの組合せは、最小限の複雑さで最適なパフォーマンスを提供する。

0031

このタイプの動的割当てはいくつかの利点を有する。各RUが、物理的ブロードキャストチャネル(PBCH)上で親HUから割当て情報を受信する。各RUは、潜在的なスロット及びコンポーネントキャリアを見つけるために、5ms毎にこの割当て情報を復号する。このようにして、あらゆるRUは、HUによってサーブされるあらゆる他のRUのための動的スロット割当てを認識している。その後、各RUは、それぞれのスロットにより識別される物理的ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)上でプロシージャー情報を取得する。言い換えると、PDCCHは、どのRUがそうしたスロットの意図された受け手であるかに関係なく、変調制御方式(MCS)、プリコーディングマトリックスインジケータ(PMI)、及びランクインジケータ(RI)などのプロシージャー情報を提供する。この利点は、PDCCHが全てのDLスロット及びコンポーネントキャリアに最小のサイズで分配され得ることである。各PDCCHは、その関連するスロットにおいてスケジュールされたRUのインデックスを搬送する必要がない。また、すべてのRUインデックス及びコンポーネントキャリアがPBCHによって識別されるので、全ての割当て情報の受信が、単一のPBCH−ACKで各RUによってアクノリッジされ得る。

0032

図7は、図5のフレームと共に用いられ得るアップリンクスロットの詳細な図である。ULスロットは、RUからHUにペイロードトラフィックを伝える物理的アップリンク共有チャネル(PUSCH)を送信するために用いられる。PUCCHは、HUに、RUからのHARQACK/NACKフィードバックを提供する。いくつかの構成においてACK/NACKバンドリングが必要とされ、バンドリングはRU毎に適用しなければならない。直接的な結果は、PUCCHリソース上へのACK/NACKマッピングが、RU毎にACK/NACKをグループ化することである。これは、各RUが他のRUのすべてのDL割当てを認識していることを想定する。動的割当てでは、各RUがPBCHにおけるすべての動的グラントを復号するので、これは明快である。SPS割当てでは、これは、より高いレイヤが、すべてのRUのSPS割当てを各RUにシグナリングすることを暗示する。ACK/NACKバンドリングの場合、各RUは、全ての他のRUに適用される潜在的なバンドリングファクタを認識しており、それゆえ、各RUは、RUインデックスnRUで任意の所与のRUによってレポートされる(バンドリングされた、又はされていない)PDSCH ACK/NACKの総計

を認識している。各RUについて、PUCCHスロットにおいて送信されるべきPDSCH ACK/NACKは、時系列でULスロットに関連付けられる複数のDLスロット間で時間方向にまずグループ化される。その後、それらは、最初に、減少するCCインデックスによって、及び、最後に一次CCによって、二次コンポーネントキャリア(CC)間で周波数方向にグループ化される。一次CCにおいて、それらは、最初に動的割当て、その後SPS割当て間で、グループ化される。動的スケジューリングでは、RUは、潜在的なスロット割当て情報を見つけるために、5ms毎にPBCHを復号する。PUSCHを介する送信又はPDSCHを介する受信は、HUによって、動的に又は半永続的にスケジュールされ得る(SPS)。PUSCH送信及びPDSCH受信の両方は、PDSCH上で、より高いレイヤシグナリングを通じて、各RUに対して独立して構成される。SPS構成は、スロット毎に4個の利用可能なSPSチャンク間の周波数チャンクと、RUにより用いられる複数の隣接するチャンクとを含む。付加的な構成情報には、各フレームにおける時間スロット、SPS割当ての期間、変調制御方式(MCS)、送信モード(TM)、及び、DLのためのSPSチャンクサイズが含まれる。

0033

PUCCH割当てサイズは、主に、PDSCHACK/NACK割当てによって決定される。所与の帯域幅に対し、固定数の物理的リソースブロック(PRB)のみが、PUCCH及びPUSCH伝送のために利用可能である。一実施形態によれば、複数のPUCCH PRBが、完全に、UL/DLフレーム構成、スロット番号、及び、HUによりサポートされるRUの数から判定される。その結果、PUCCH割当てサイズがRUに明確にシグナリングされる必要はない。各RUは、フレーム構成及びRUの総数から、各スロットのためのPUCCH割当てサイズを判定する。

0034

図8は、物理的ブロードキャストチャネル(PBCH)を介するトランスポートブロック(TB)におけるHUからRUへのシステム情報及び潜在的なスケジューリンググラントの通信を示す図である。TBは、HUによりサポートされる全てのRUに送信されるが、単一のRUとHUとの間の相互作用が例として図示される。各々10個の0.5msスロットを有する3つのフレームが、フレーム構成0〜4のための図の上部に示される。図の下部は、HUとRUとの間の通信を図示し、上向き矢印はULを示し、下向き矢印はDLを示す。第1のフレームのスロット3において、RUは、巡回冗長符号CRC)を備えたTBを受信し、伝送エラーがあると判定する。一実施形態において、CRCは、アンテナ構成に関連付けられるスクランブル符号スクランブルされる。これに応答して、RUは、第1のフレームのスロット6において負のアクノリッジメント(NACK)をHUに送信する。HUは、NACKを受信し、第2のフレームのスロット3における前の伝送を再スケジュールする。RUは、TBを受信し、CRCから、伝送エラーがないと判定する。RUはその後、第2のフレームのスロット6においてアクノリッジメント(ACK)をHUに送る。HUは、ACKを受信し、それに応答して第3のフレームにおいて次の伝送をRUにスケジュールする。従って、伝送エラーに起因するレイテンシインパクトは、例示の実施形態に従ったフレーム期間に起因して5ms未満である。

0035

図9A及び図9Bは、RUとHUとの間の物理的ブロードキャストチャネル(PBCH)動作プロシージャーを示すフローチャートである。図8にあるように、PBCH動作プロシージャーは、HUがスロット#3上でフレーム#nのPBCHを送信するブロック920で始まる。RU#kは、ブロック900においてPBCHを受信し、CRCをチェックする。テスト902においてCRCエラーがある場合、RUは、ブロック908においてフレーム#nのULスロット#6のPBCH NACKを送信する。ブロック910において、RUは、フレーム#n+1の他のDLスロットに対して如何なる他のNACKも送らず、フレーム#n+1の全てのULスロットの動的PUSCH上で不連続伝送(DTX)信号をHUに送る。

0036

HUは、ブロック922においてフレーム#nのULスロット#6上でRU#kからPUCCHを受信し、PBCHを復号する。HUは、テスト924においてPBCHがNACKを含むと判定する。HUは、フレーム#n+1上のRU#kに対するスケジュールされたDL伝送をサスペンドし、フレーム#n+1においてRU#kからの動的PUSCHを予期しない。ブロック930において、HUはフレームインデックスを#n+1に増分し、制御はブロック920に移る。ここで、HUは、再び、スロット#3上でフレーム#n(ここでは#n+1)のPBCHを送信する。RU#kは、ブロック900においてPBCHを受信し、CRCを再びチェックする。このとき、テスト902においてCRCエラーはなく、RUは、フレーム#nのULスロット#6のブロック904においてPBCH ACKを送信する。

0037

HUは、ブロック922においてフレーム#nのULスロット#6上でRU#kからPUCCHを受信し、PBCHを復号する。HUは、テスト924においてこのPBCHがACKを含むと判定する。HUは、スケジュールされたPDCCH伝送、及びRU#kに対応するそれぞれのPDSCH又はPUSCHの送信又は受信で進む。RUは、ブロック906において、スケジュールされたスロット及びCCに関連付けられる受信したPDCCHを復号する。ブロック912において、RUはフレームインデックスを増分し、制御は、次のPBCHを受信するためにブロック900に戻る。上述のように、伝送エラーに起因するレイテンシインパクトは、有利にも、例示の実施形態に従ったフレーム期間に起因して5ms未満である。

0038

本発明の特許請求の範囲内で、説明した例示の実施形態に変形が成され得、他の実施形態が可能である。実施形態は、ソフトウェアハードウェア、又はその両方の組み合わせにおいて実装され得る。

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