JP2010516187A - 無線通信におけるアップリンクスケジューリングのシグナリング方法および装置 - Google Patents

無線通信におけるアップリンクスケジューリングのシグナリング方法および装置 Download PDF

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Abstract

E−UTRA(evolved universal terrestrial radio access)のための効率的なアップリンクスケジューリング許可およびスケジューリング要求のシグナリング方法および装置が開示される。無線送受信ユニット(103)は、アップリンクスケジューリング要求(101)をノードB(111)に送り、それにより、ノードBは、アップリンクスケジューリング要求に応じて、アップリンクスケジューリング許可(110)を送る。アップリンクスケジューリング要求は、データと、アップリンクで送信される必要のあるデータ量を示すバッファ占有量値とを含む。データ量は、1つのRBでサポートできるビット数の整数因数へと量子化され、完全な分解能未満であるNビットマッピングを用いたインデックス値へとマップされる。アップリンクスケジューリング許可は、アップリンク送信のために、いくつかのリソースブロックをWTRUに割り当てる。割り振られたRBの数は、完全な分解能未満であるNビットマッピングを用いて、インデックス値にマップされる。

Description

本実施形態は、無線通信システムに関する。より詳細には、E−UTRA(evolved universal terrestrial radio access)のための効率的なアップリンクスケジューリング許可およびスケジューリング要求のシグナリング方法および装置が開示される。
非常に長期間にわたって競争力のある技術を保持するために、3GPP(third generation partnership project)と3GPP2は共に、LTE(long term evolution)を検討しており、LTEにおいては、無線インターフェースおよびネットワークアーキテクチャを発展させることが必要である。
現在、LTEは、アップリンク送信をSC−FDMA(single carrier-frequency division multiple access:シングルキャリア周波数分割多元接続)に基づくべきであると指定している。SC−FDMA信号を生成するための一方法は、DFT(discrete Fourier transform:離散フーリエ変換)−Spread OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:直交周波数分割多元接続)処理を使用することである。サイズがNのDFTを、N個の変調シンボルのブロックに適用して、変調シンボルを周波数ドメインへと変換する。DFTの結果は、利用可能なサブキャリアにマップされる。
マッピングに関して、LTEにおける基本的なスケジューリング単位は、RB(resource block:リソースブロック)であり、その場合、アップリンクデータは、RBの倍数で各WTRUに割り振られる。1つのRBは、通常、周波数ドメインにおいて、12のサブキャリアからなる。20MHzの帯域幅を使用する無線通信では、チャネルは、通常、利用可能な100個のRBを有する1200のサブキャリアへと分割される。各WTRU(wireless transmit/receive unit:無線送受信ユニット)は、アップリンク送信のために任意の数のRBを割り当てることができるが、以下の制約が生ずる。
アップリンクに割り振られたN個のサブキャリア(すなわち、N/12個のRB)を有するUEの場合、サイズがNのDFTプリコーディングが適用されることになる。ただし、Nは、M個の素因数の累乗の積として分解することができ、以下の式で定義される。
Figure 2010516187
上記の式1では、Mは、素因数の数を表し、K、K、...、Kは素因数であり、L、L、...、Lは、それに対応する累乗である。NDFTで示される必要な複素乗算の数は、以下の式により与えられる。
Figure 2010516187
大きな素因数を有するDFTプリコーディングのサイズNは、送信装置の実装で非常に高い複雑さを生ずるので、Nを、2、3、および5の素因数だけを有する整数に限定することが好ましい。
第2に、1(または0)からN/12までのRBのすべての整数を表すために完全な分解能が使用される場合、nビットのマッピング
Figure 2010516187
が必要である。20MHzを有するLTEでは、100個の利用可能なRBがある。したがって、完全な分解能が使用される場合、7ビットのマッピングが必要である(すなわち、2<100<2)。しかし、7ビットは、WTRUによるスケジューリング要求に対して、またネットワークによるアップリンクスケジューリング許可に対して比較的大きなオーバーヘッドとなる。
低い送信装置の複雑性、および低いシグナリングのオーバーヘッドで様々なアップリンクのデータレートをサポートするために、アップリンクスケジューリング許可マッピングおよびアップリンクスケジューリング要求のシグナリングにおけるオーバーヘッドを低減するための方法が求められている。
E−UTRAのための効率的なアップリンクスケジューリング許可およびスケジューリング要求のシグナリング方法および装置が開示される。WTRUのMACスケジューラは、アップリンクスケジューリング要求をノードBに送り、それにより、ノードBのMACスケジューラは、そのアップリンクスケジューリング要求に応じて、アップリンクスケジューリング許可を送る。ノードBのMACスケジューラは、アップリンクスケジューリング許可をWTRU(無線送受信ユニット)へと送り、アップリンク送信のためにRB(リソースブロック)をWTRUに割り当てる。アップリンクスケジューリング要求は、WTRUのバッファ占有量を含む。アップリンクスケジューリング要求およびスケジューリング許可におけるオーバーヘッドを低減するために、割り振られたRBのnビットマッピングのために完全な分解能に満たない分解能が適用される。
例として与えられた、添付の図面と併せて理解すべき以下の説明から、より詳細な理解が得られるはずである。
WTRUとノードBの間のアップリンクスケジューリング要求および許可のシグナリングの一例を示す図である。
以降で参照する場合、用語「WTRU」は、これだけに限らないが、UE(user equipment:移動端末)、移動局、固定もしくは移動加入者ユニット、ページャ、セルラ式電話、PDA(携帯情報端末)、コンピュータ、または無線環境で動作できる任意の他のタイプのユーザ装置を含む。以降で参照する場合、用語「ノードB」は、これだけに限らないが、基地局、サイトコントローラ、AP(アクセスポイント)、または無線環境で動作できる任意の他のタイプのインターフェース装置を含む。
E−UTRAのためのアップリンクスケジューリング許可およびアップリンクスケジューリング要求のシグナリング方法が開示される。開示される実施形態は、性能とシグナリングのオーバーヘッドとの間のトレードオフを考慮する。これらの実施形態は、任意のSC−FDMA(シングルキャリア周波数分割多元接続)ベースのアップリンク無線通信システムに適用することができる。
アップリンクスケジューリング要求のシグナリング
図1はセル100を示しており、そこでは、WTRU103は、ノードB101との通信がリンクした状態にある。アップリンク上で、WTRU103のMACスケジューラ104は、アップリンクスケジューリング要求111をノードB101に送り、アップリンクリソースを要求する。アップリンクスケジューリング要求111は、WTRUバッファ状況、バッファ占有量(すなわち、バッファ中のデータ量)、および関連する優先順位を示す。最も重要なWTRUバッファ状況はバッファ占有量である。スケジューリング要求は、関連する優先順位を用いてマップできるWTRUバッファ状況を示すこともできる。関連する優先順位を用いることは、余分のビット(複数可)が必要となるはずである。例えば、高位または低位の優先順位を示すために1つの余分なビットが必要である。ULスケジューリング要求中で、次にマップされ、送信されうるRB数を単に要求することも可能である。この場合、アップリンクスケジューリング要求は、ノードBにより、バッファ占有量、またはWTRUにより要求されたRBの数として解釈されうる。それに応じて、ノードB101は、スケジューリング許可110を送る。
本実施形態によれば、アップリンクスケジューリング要求111におけるバッファ占有量のシグナリングは、効率的なシグナリングのためにアップリンクスケジューリング許可110と同様に設計される。表1は、3ビットのマッピングを用いた、報告されたバッファ占有量の例示的なマッピングを示しており、1個のRBは、Y個の符号化されたデータビットをサポートすることができる。この例では、マッピングは2Yに従っているが、iは指数値を表し、かつ1<2≦100であり、最高100個の利用可能なRBがあるものと想定している。完全な分解能は、指数i=7(すなわち、2=132>100)を必要とするはずであるが、この実施形態は、オーバーヘッドを減らすために、指数i=3を選択する。データ量は、100Yビットで制限されるので、この例の最後のインデックス値(すなわち、7)は、システムに対する最大値である。
Figure 2010516187
代替的には、表1で示されたデータ量の値に対して、因数を変化させたものを使用することができる。例えば、インデックス値4に対しては、データ量を15Yビットとすることもできる。
アップリンクスケジューリング許可のシグナリング
ノードBのMACスケジューラ102は、アップリンク送信のために、アップリンクスケジューリング許可110のシグナリングをWTRU103に送る。許可されるRBの数は、大きな素数で割り切れないnビットのマッピングインデックス値を選択することにより決定される。例えば、インデックス値に対する候補は、7以上の素因数を有することのないように選択される。nビットのインデックス値は、事前に決めることができるが、あるいは動的に選択された値とすることもできる。
他の制約は、マッピング分解能が、完全な分解能には満たないが、なお、有効なリソース割振りのためには十分な分解能を可能にする(すなわち、得られたマッピングが、WTRUアップリンクスケジューリングに対する要件を満たすRBの離散的な倍数を提供する)ように、割り振られたアップリンクRBの許容された数N/12に対する値を選択することである。
例えば、表2は、0〜100RBの7ビットのマッピングを必要とする完全な分解能に代えて、n=5に対するRB許可のnビットマッピングを示している。5ビットマッピングを用いると、アップリンクスケジューリング許可のシグナリングにおけるRB割振りのために、32個のインデックスが利用可能である。分解能は、許可されたRB数の間の差を計算することによって決定することができる。例えば、以下の表2では、0と6の間の低いインデックス値に対して、分解能は1に等しい(すなわち、1対1のマッピング)。9を超えるインデックス値に対しては、分解能は減少する。例えば、インデックス値15において、マッピング分解能は、24―20/24=1/6である。
Figure 2010516187
代替的には、WTRU103に対するすべての許容されたスケジューリング許可のRB割振りを表すために、4ビットのマッピング(すなわち、16個のインデックス)を使用することができる。表3は、この場合に対する例示的なマッピングを示している。「許可されるRBの数」に対する値が、低い素数の因数、すなわち、2、3、および/または5を有する限り他のバリエーションを使用することもできる。
Figure 2010516187
上記の表2および表3では共に、インデックス0は、「許可される0個のRB」に代えて「予約済み(reserved)」と表すことができる。
実施形態
1.WTRU(無線送受信ユニット)のためのアップリンクスケジューリングのシグナリング方法であって、
Nビットのインデックス値を用いてアップリンクスケジューリング要求をマップするステップであり、Nは、完全なマッピング分解能に満たない分解能が提供されるように選択され、またインデックス値は、WTRUのリソース割振りのアップリンクスケジューリングに関係するパラメータに対する整数因数に対応し、前記整数は、それぞれの因数が7未満の素数である2つ以上の因数を有するステップと、
アップリンクスケジューリング要求中のインデックス値をネットワークエンティティに送信するステップと
を含む方法。
2.パラメータは、アップリンク中で送信するためにスケジュールされる必要のあるビット数のデータバッファ占有量である実施形態1に記載の方法。
3.リソース割振りは、RB(リソースブロック)の単位に基づいている上記実施形態のいずれかに記載の方法。
4.Nに対する値は、事前に決められた値である上記実施形態のいずれかに記載の方法。
5.マッピング分解能は、動的に調整される上記実施形態のいずれかに記載の方法。
6.アップリンクのシグナリングは、DFT−Spread OFDM(直交周波数分割多元接続)プロセスを用いたSC−FDMA(シングルキャリア周波数分割多元接続)ベースの変調に基づいている上記実施形態のいずれかに記載の方法。
7.アップリンク送信スケジューリング許可のための方法であって、
Nビットのインデックス値を用いてアップリンクスケジューリング許可をマップするステップであり、Nは、完全なマッピング分解能に満たない分解能が提供されるように選択され、またインデックス値は、アップリンク送信のために、WTRU(無線送受信ユニット)に許可されるリソースブロックの整数値に対応し、前記整数は、それぞれの因数が7未満の素数である2つ以上の因数を有するステップと、
アップリンクスケジューリング許可中でインデックス値をWTRUに送信するステップと
を含む方法。
8.Nに対する値は、事前に決められた値である実施形態7に記載の方法。
9.マッピング分解能は、動的に調整される実施形態7から8のいずれか1つに記載の方法。
10.WTRUであって、
Nビットのインデックス値を用いてアップリンクスケジューリング要求をマップするステップであり、Nは、完全なマッピング分解能に満たない分解能が提供されるように選択され、またインデックス値は、WTRUのリソース割振りのアップリンクスケジューリングに関係するパラメータに対する整数因数に相当し、前記整数は、それぞれの因数が7未満の素数である2つ以上の因数を有するステップを行うように構成され、かつアップリンクスケジューリング要求中でインデックス値をネットワークエンティティに送信するステップを行うように構成されるMACスケジューラを備えるWTRU。
11.パラメータは、アップリンク中で送信するためにスケジュールされる必要のあるビット数のデータバッファ占有量である実施形態10に記載のWTRU。
12.リソース割振りは、RB(リソースブロック)の単位に基づいている実施形態10から11のいずれか1つに記載のWTRU。
13.Nに対する値は、事前に決められた値である実施形態10から12のいずれか1つに記載のWTRU。
14.マッピングの分解能は動的に調整される実施形態10から13のいずれか1つに記載のWTRU。
15.Nビットのインデックス値を用いてアップリンクスケジューリング許可をマップするステップであり、Nは、完全なマッピング分解能に満たない分解能が提供されるように選択され、またインデックス値は、アップリンク送信のために、WTRU(無線送受信ユニット)に許可されるリソースブロックの整数値に対応し、前記整数は、それぞれの因数が7未満の素数である2つ以上の因数を有するステップを行うように構成され、かつアップリンクスケジューリング許可中でインデックス値をWTRUに送信するステップを行うように構成されたMAC(媒体アクセス制御)スケジューラを備えるノードB。
16.Nは、事前に決められた値である実施形態15に記載のノードB。
17.MACスケジューラは、マッピング分解能を動的に選択するように構成される実施形態15から16のいずれか1つに記載のノードB。
諸機能および諸エレメントが特定の組合せで述べられているが、各機能またはエレメントは、他の機能およびエレメントを使用せずに単独で使用することも可能であり、あるいは他の機能およびエレメントを用いた、または用いない様々な組合せで使用することも可能である。提供される方法は、汎用コンピュータまたはプロセッサで実行するために、コンピュータ可読記憶媒体中で有形に実施されたコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェア中に実装することができる。コンピュータ可読記憶媒体の例は、ROM(読取り専用メモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体記憶装置、内部ハードディスクおよび取外し可能ディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、ならびにCD−ROMディスクおよびDVD(digital versatile disks)などの光媒体を含む。
適切なプロセッサは、例として、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、DSP(デジタル信号プロセッサ)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと関連する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、ASIC(特定用途向けIC)、FPGA(書換え可能ゲートアレイ)回路、任意の他のタイプのIC(集積回路)、および/または状態マシンを含む。
ソフトウェアと関連するプロセッサは、WTRU(無線送受信ユニット)、UE(移動端末)、端末、基地局、RNC(無線ネットワーク制御装置)、または任意のホストコンピュータで使用される無線周波数送受信装置を実施するために使用することができる。WTRUは、カメラ、ビデオカメラモジュール、テレビ電話、スピーカフォン、振動装置、スピーカ、マイクロフォン、テレビジョン送受信装置、手を使用せずに操作可能なヘッドセット、キーボード、Bluetooth(登録商標)モジュール、FM(周波数変調)無線ユニット、LCD(液晶ディスプレイ)表示ユニット、OLED(有機発光ダイオード)表示ユニット、デジタル音楽再生装置、メディア再生装置(media player)、ビデオゲーム再生装置モジュール、インターネットブラウザ、および/または任意のWLAN(無線ローカルエリアネットワーク)モジュールなど、ハードウェアおよび/またはソフトウェアで実装されるモジュールと共に使用することができる。
上述したように、無線送受信ユニット(103)は、アップリンクスケジューリング要求(101)をノードB(111)に送り、それにより、ノードBは、アップリンクスケジューリング要求に応じて、アップリンクスケジューリング許可(110)を送る。アップリンクスケジューリング要求は、データと、アップリンクで送信される必要のあるデータ量を示すバッファ占有量値とを含む。データ量は、1つのRBでサポートできるビット数の整数因数へと量子化され、完全な分解能未満であるNビットマッピングを用いたインデックス値へとマップされる。アップリンクスケジューリング許可は、アップリンク送信のために、いくつかのリソースブロックをWTRUに割り当てる。割り振られたRBの数は、完全な分解能未満であるNビットマッピングを用いて、インデックス値にマップされる。従って、E−UTRAのための効率的なアップリンクスケジューリング許可およびスケジューリング要求のシグナリング方法および装置を提供できる。

Claims (17)

  1. WTRU(無線送受信ユニット)のためのアップリンクスケジューリングのシグナリング方法であって、
    Nビットのインデックス値を用いてアップリンクスケジューリング要求をマップするステップであり、Nは、完全なマッピング分解能に満たない分解能が提供されるように選択され、また前記インデックス値は、WTRUのリソース割振りのアップリンクスケジューリングに関係するパラメータに対する整数因数に対応し、前記整数は、それぞれの因数が7未満の素数である2つ以上の因数を有するステップと、
    アップリンクスケジューリング要求中で前記インデックス値をネットワークエンティティに送信するステップと
    を具えたことを特徴とする方法。
  2. 前記パラメータは、前記アップリンク中で送信するためにスケジュールされる必要のあるビット数のデータバッファ占有量であることを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 前記リソース割振りは、RB(リソースブロック)の単位に基づいていることを特徴とする請求項1記載の方法。
  4. Nに対する値は、事前に決められた値であることを特徴とする請求項1記載の方法。
  5. 前記マッピング分解能は、動的に調整されることを特徴とする請求項1記載の方法。
  6. 前記アップリンクのシグナリングは、DFT−Spread OFDM(直交周波数分割多元接続)プロセスを用いたSC−FDMA(シングルキャリア周波数分割多元接続)ベースの変調に基づいていることを特徴とする請求項1記載の方法。
  7. アップリンク送信スケジューリング許可のための方法であって、
    Nビットのインデックス値を用いてアップリンクスケジューリング許可をマップするステップであり、Nは、完全なマッピング分解能に満たない分解能が提供されるように選択され、また前記インデックス値は、アップリンク送信のために、WTRU(無線送受信ユニット)に許可されるリソースブロックの整数値に対応し、前記整数は、それぞれの因数が7未満の素数である2つ以上の因数を有するステップと、
    アップリンクスケジューリング許可中で前記インデックス値を前記WTRUに送信するステップと
    を具えたことを特徴とする方法。
  8. Nに対する値は、事前に決められた値であることを特徴とする請求項7記載の方法。
  9. 前記マッピング分解能は、動的に調整されることを特徴とする請求項8記載の方法。
  10. WTRU(無線送受信ユニット)であって、
    MAC(媒体アクセス制御)スケジューラを具え、
    該MAC(媒体アクセス制御)スケジューラは、
    Nビットのインデックス値を用いてアップリンクスケジューリング要求をマップするステップであり、Nは、完全なマッピング分解能に満たない分解能が提供されるように選択され、また前記インデックス値は、WTRUのリソース割振りのアップリンクスケジューリングに関係するパラメータに対する整数因数に対応し、前記整数は、それぞれの因数が7未満の素数である2つ以上の因数を有するステップを行うように構成され、かつアップリンクスケジューリング要求中で前記インデックス値をネットワークエンティティに送信するステップを行うように構成されたことを特徴とするWTRU(無線送受信ユニット)。
  11. 前記パラメータは、前記アップリンク中で送信するためにスケジュールされる必要のあるビット数のデータバッファ占有量であることを特徴とする請求項10記載のWTRU(無線送受信ユニット)。
  12. 前記リソース割振りは、RB(リソースブロック)の単位に基づいていることを特徴とする請求項10記載のWTRU(無線送受信ユニット)。
  13. Nに対する値は、事前に決められた値であることを特徴とする請求項10記載のWTRU(無線送受信ユニット)。
  14. 前記マッピング分解能は、動的に調整されることを特徴とする請求項10記載のWTRU(無線送受信ユニット)。
  15. Nビットのインデックス値を用いてアップリンクスケジューリング許可をマップするステップであり、Nは、完全なマッピング分解能に満たない分解能が提供されるように選択され、また前記インデックス値は、アップリンク送信のために、WTRU(無線送受信ユニット)に許可されるリソースブロックの整数値に対応し、前記整数は、それぞれの因数が7未満の素数である2つ以上の因数を有するステップを行うように構成され、かつアップリンクスケジューリング許可中で前記インデックス値を前記WTRUに送信するステップを行うように構成されるMAC(媒体アクセス制御)スケジューラを備えることを特徴とするノードB。
  16. Nは、事前に決められた値であることを特徴とする請求項15記載のノードB。
  17. 前記MACスケジューラは、マッピング分解能を動的に選択するように構成されることを特徴とする請求項15記載のノードB。
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