JP5021843B2 - セルラシステムにおける改良されたアップリンク・スケジューリング - Google Patents

Description

本発明は、無線セルラアクセスシステムにおいて使用する方法及びデバイスを開示する。この無線セルラアクセスシステムでは、システム内のセル内のユーザが制御チャネル上で送信電力制御コマンドを受信する。

例えばＬＴＥ（ロング・ターム・エボリューション）システムようないくつかのセルラアクセスシステムでは、アップリンク及びダウンリンク（即ちそれぞれは、ユーザからの、ユーザへのもの）の両方において、周波数及び時間の両方に関して複数のユーザ間で共有されているチャネル上でデータが送信される。ＬＴＥシステムにおいて共有されている所謂物理チャネルの例として、ＰＤＳＣＨ（物理ダウンリンク共有チャネル）及びＰＵＳＣＨ（物理アップリンク共有チャネル）が挙げられる。

共有チャネルの原理が原因で、少なくともダウンリンク（即ち、ＬＴＥシステムのセル内のユーザへのもの）においては制御信号が必要である。

ＬＴＥシステム内のダウンリンク制御チャネルの１つは、ＰＤＣＣＨ（物理ダウンリンク制御チャネル）である。ＰＤＣＣＨは、例えばスケジューリング決定情報、送信電力制御コマンド、及び他の特定の制御信号のような、ダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）を搬送するために使用される。より詳細には、ＰＤＣＣＨ上で送信される可能性のあるダウンリンク制御情報には、以下のものが含まれる。
・ダウンリンク・スケジューリング割り当て。これは、ＰＤＳＣＨ伝送フォーマットのためのリソース指示子、ハイブリッドＡＲＱ情報、伝送ブロックサイズ、ＭＩＭＯ関連の制御情報（適用可能な場合）、及びＰＵＣＣＨ（物理アップリンク制御チャネル）送信電力制御コマンドを含む。
・アップリンク・スケジューリング許可。これは、ＰＵＳＣＨ（物理アップリンク共有チャネル）のためのリソース指示子、伝送フォーマット、ハイブリッドＡＲＱ関連の情報、及びＰＵＳＣＨ送信電力制御コマンドを含む。
・スケジューリング決定情報に「抱き合わせられた(piggy-backed)」送信電力制御コマンドを補完するものとしての、ユーザ端末のグループの送信電力制御コマンド。

ＰＤＣＣＨは、ＤＣＩのために多様なフォーマットを使用することができる。しかしながら、ＤＣＩのフォーマットとは無関係に、ＰＤＣＣＨは所謂ＲＮＴＩ（無線ネットワーク一時識別子）を含む。ＲＮＴＩは、ＰＤＣＣＨ及び関連するＤＣＩが意図するユーザ端末に関する識別子である。ＲＮＴＩの使用を可能にするために、セル内の各ユーザ端末には各自のＲＮＴＩ（所謂、Ｃ−ＲＮＴＩ）が割り当てられる。Ｃ−ＲＮＴＩは、そのユーザ端末に対してダウンリンク送信を行う際に使用され得る。

所謂サブフレームそれぞれにおいて、ユーザ端末はセル内のＰＤＣＨを監視する。複数のＰＤＣＣＨのうちの１つにおいて自分自身の識別子（即ち、Ｃ−ＲＮＴＩ）を検出すると、ユーザ端末はＰＤＣＣＨコンテンツが有効であると宣言し、ＰＤＣＣＨの内容に従う。

ＰＤＣＣＨの内容がダウンリンク・スケジューリングである場合、ユーザ端末は、ＰＤＣＣＨによって指し示されたＰＤＳＣＨリソース上の関連するデータ送信をデコードしようと試みる。デコードの試みの結果（即ち、肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＣＫ））は、ユーザ端末によってアップリンクで送信される。

ＡＣＫ又はＮＡＣＫに基づいて、新しいデータを送信する（即ち、ＡＣＫが受信された）か、それとも、前回のデータを再送する（即ち、ユーザ端末による受信が失敗したということを示すＮＡＣＫが受信された）かに関する決定が行われる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは通常、ＰＵＣＣＨ（物理アップリンク制御チャネル）として知られるアップリンク制御チャネル上で送信される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫを受信することはシステムを正しく動作させるために重要であるので、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを正しく受信できるくらいに受信電力が十分に高くなるように、しかしシステム内で不要な干渉が生み出されるほどは高くならないように、ＰＵＣＣＨの送信出力電力を調節することが不可欠である。

セル内のユーザ端末のＰＵＣＣＨ出力電力を制御するために、ＰＤＣＣＨは、ユーザ端末に対するＰＵＣＣＨの許可された送信電力を表す２ビットを含む。端末は、ＰＵＣＣＨ送信電力を増加又は減少させるために、これら２ビットの中で与えられた情報を使用する。このようにして、ネットワークは、適切なレベルの送信電力が端末によってＰＵＣＣＨのために使用されることを保証することができる。

Ｃ−ＲＮＴＩは、上述の通り、ダウンリンクの宛先指定を目的とした端末固有の識別子である。しかしながら、ダウンリンクの「ユニキャスト」データを目的としてＣ−ＲＮＴＩを持つことに加えて、各端末には、１以上の所謂「グループＲＮＴＩ」も割り当てることができる。グループＲＮＴＩは、セル内の複数の端末に共通の識別子であり、そのため、２以上の端末に関連するダウンリンク情報を送信するために使用される。

そのような情報の一例として、システムにアクセス可能になるためにセル内の全ての端末が必要とするシステムパラメータが挙げられる。明らかに、この種の情報は、セル内の全ての端末によって知られているＲＮＴＩを使用して送信されるべきである。「マルチキャスト」情報の他の例としては、ページングチャネル（ＰＣＨ）を使用するページングが挙げられる。ＰＣＨでは、所謂ページンググループが定義されており、各ページンググループは、割り当てられた共通のグループページングＲＮＴＩを持つ。

ダウンリンク・マルチキャスト情報の第３の例としては、ランダムアクセスＲＮＴＩを使用する所謂ランダムアクセス応答が挙げられる。この場合も、グループＲＮＴＩによって複数の端末が宛先指定され得る。

こうして、上で説明した通り、ユーザ端末は、端末固有のＣ−ＲＮＴＩによって宛先指定されるユニキャストデータに並んで、別の共通の（端末固有ではない）ＲＮＴＩによって宛先指定される、システム情報のような共通データも同時に受信可能であることが要求される。

明らかなように、いくつかの端末がグループとして同時に宛先指定された場合、ネットワークはそれぞれのＡＣＫ／ＮＡＣＫがどの端末から発せられたものであるかを見分けることができないかもしれないので、端末はＰＵＣＣＨ上では何らのＡＣＫ／ＮＡＣＫも送信すべきではない。この理由により、ＬＴＥシステムでは、現在の仕様は、そのような状況では何らのＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答も送信してはならないと定めている。何らのＡＣＫ／ＮＡＣＫも送信されないので、そのような状況では、端末はＰＵＣＣＨ送信電力を調節する必要がない。

現在のＬＴＥの仕様は、端末はＰＤＣＣＨコマンドを受信すると常に自分の送信電力を更新するものと定めている。それゆえ、グループＲＮＴＩを使用して複数の端末が宛先指定された場合、グループ内の全ての端末は、現在のソリューションに従って、各々のＰＵＣＣＨ送信電力をＰＤＣＣＨ内の電力制御コマンドに従って更新する必要があったが、このことは、グループ内の端末において望ましくない不正確なＰＵＣＣＨ電力制御結果をもたらしていた。

それゆえ、本発明の目的は、特にアップリンク送信電力の調節に関する、ダウンリンクのグループ送信に関する不都合を除去又は緩和し、無線セルラアクセスシステムのための改良された方法及び端末を提供することである。

この目的は、本発明が無線セルラアクセスシステムにおいて使用する方法を開示するという点で、本発明によって達成される。本方法によれば、システム内のセル内のユーザは制御チャネル上で送信電力制御コマンドを受信する。
本方法によれば、ユーザによって受信される送信電力制御コマンドは、対象の単数又は複数のユーザに対する識別子を含む。この識別子は、特定のユーザに対する識別子、又はユーザグループに対する識別子であり、本発明の方法によれば、送信電力制御コマンドに含まれている識別子が自分が含まれているユーザグループに対するものである場合、ユーザは送信電力制御コマンドを無視する。

それゆえ、本発明によれば、送信電力制御コマンドがその識別子によって２以上のユーザに対して宛先指定される場合にユーザは送信電力制御コマンドを無視することになるので、上述した不都合を緩和することができるか、又は実際に完全に除去することができる。

本発明の一実施形態によれば、送信電力制御コマンドはフォーマット情報も含み、送信電力制御コマンド内のフォーマット情報が少なくとも１つのフォーマットから成る所定のグループに含まれるものではない場合にも、ユーザは送信電力制御コマンドを無視することになる。

本発明はまた、本発明が適用されるシステム内のユーザ端末として使用するための送受信機も開示する。

本発明は、添付の図面を参照して、以下で更に詳細に説明される。

本発明を適用可能なシステムの図式的概観を示す。 本発明の方法の概略フローチャートを示す。 本発明の方法の概略フローチャートを示す。 本発明の送受信機のブロック図を示す。

ＬＴＥ（ロング・ターム・エボリューション）システムに由来する専門用語を使用して以下に本発明を説明する。しかしながら、これは読者による本発明の理解を促進するためであり、本発明に対して求める保護の範囲を制限することを意図してはいないということを、指摘しておく。

図１は、本発明を適用可能なシステム１００の概略図を示す。システム１００には、多数の所謂セル１１０が存在し、各セルは、多数のユーザ端末（ＵＥ）を収容するように構成される。例としてＵＥの１つを１２０として示す。セル１１０はまた、制御ノード１３０（所謂ｅＮｏｄｅＢ）に関連づけられている。ｅＮｏｄｅＢは、自分の機能の１つとして、セル内のＵＥへの／からのトラヒックを制御すると共に、ＵＥの動作を調整するためにセル内のＵＥに対して所定の制御コマンドを発行する。

ＵＥからｅＮｏｄｅＢへの送信はアップリンク（ＵＬ）送信として知られており、ｅＮｏｄｅＢからＵＥへの送信はダウンリンク（ＤＬ）送信として知られている。

本明細書で前述したように、本発明の目的は、ダウンリンク制御チャネル上でｅＮｏｄｅＢから受信した送信電力制御コマンドに対して端末が応答するやり方に改良を加えることである。この目的を達成する方法を、図２及び図３のフローチャートに図解される方法２００を参照してここで説明する。図２及び図３において、オプション又は代替のステップは破線によって示されている。

方法２００は、図１におけるシステム１００のような無線セルラアクセスシステムにおいて使用するものであり、方法２００によれば、システム内のセル１１０内のユーザ１２０のようなユーザは、図２のステップ２０５に示すように、制御チャネル上で１以上の送信電力制御コマンドを受信する。

図２のステップ２２５に示すように、送信電力制御コマンドは、対象の単数又は複数のユーザに対する識別子を含み、その識別子は、ステップ２３０に示すように特定のユーザに対する識別子であってもよいし、ステップ２３５に示すようにユーザグループに対するものであってもよい。

ステップ２４０に示すように、本発明の方法によれば、送信電力制御コマンドの識別子が自分が含まれているユーザグループに対するものである場合、ユーザは送信電力制御コマンドを無視する。

ステップ２１５に示すように、一実施形態においては、送信電力制御コマンドはフォーマット情報を含み、送信電力制御コマンド内のフォーマット情報が少なくとも１つのフォーマットから成る所定のグループに含まれるものでない場合にも、ユーザは送信電力制御コマンドを無視する。このことについては、本発明がどのようにＬＴＥシステムに適用されるかに関する説明に関連して、更に詳述する。

ステップ２２０に示すように、本発明の方法は一実施形態においてＬＴＥシステムに適用される。そのような場合（即ち、「ＬＴＥ実施形態」）、図３のステップ２４５に示すように、制御チャネルはそれにふさわしくＰＤＣＣＨ（物理ダウンリンク制御チャネル）であり、ステップ２５０に示すように、対象の単数又は複数のユーザに対する識別子はＲＮＴＩ（無線ネットワーク一時識別子）又はＣ−ＲＮＴＩ（セル無線ネットワーク一時識別子）である。

ＬＴＥにおいては、ＰＤＣＣＨコマンドはＤＣＩ（ダウンリンク制御情報フォーマット）として知られている様々なフォーマットを取り得る。ＬＴＥ ＤＣＩフォーマットの例としては、例えば、１Ａ、１、２、３、又は４と呼ばれるものが挙げられる。ステップ２１５に関連して述べたように、ユーザは、ＩＤもユーザグループに対するものである場合に送信電力制御コマンドを無視することを決定するためにフォーマットも使用することができる。本発明のＬＴＥへの適用においては、それゆえ、この目的のために使用されるのはＤＣＩフォーマットである。

この原理に関するいくつかの例は以下の通りであり、ここでは、ＰＤＣＣＨに含まれるＰＵＣＣＨのための電力制御コマンドをδ_{ＰＵＣＣＨ}と示す。

○ＤＣＩフォーマット１Ａ／１／２を持つＰＤＣＣＨに由来し且つ関連するＲＮＴＩがグループＲＮＴＩであるδ_{ＰＵＣＣＨ}は無視される。

このことを「擬似コード」で表現する別の方法は、以下の通りである。

○ＤＣＩフォーマット１Ａ／１／２を持つＰＤＣＣＨをＵＥがデコードし、対応して検出されたＲＮＴＩがそのＵＥのＣ−ＲＮＴＩに等しい場合、ＵＥはそのＰＤＣＣＨ内で提供されたδ_{ＰＵＣＣＨ}を使用する。
そうでない場合に、
○ＤＣＩフォーマット３／３Ａを持つＰＤＣＣＨをＵＥがデコードした場合、ＵＥはそのＰＤＣＣＨ内で提供されたδ_{ＰＵＣＣＨ}を使用する。
そうでない場合に、
○ＵＥはδ_{ＰＵＣＣＨ}を０ｄＢに設定する。

例において見てきたように、ユーザのための送信電力制御コマンドは、好ましくは、この例では所謂ＰＵＣＣＨ（物理アップリンク制御チャネル）である所定のアップリンクチャネルのためのものである。

図４は、本発明のユーザ端末４００の概略ブロック図を示す。図４に示すように、ユーザ端末４００は、ブロック４１０として示されるアンテナを備え、受信部４２０及び送信部４３０も備える。加えて、ユーザ端末４００は、マイクロプロセッサのような制御手段４４０、並びにメモリ４５０も備える。

ユーザ端末４００のこれらの主な機能ブロック及び手段はそれぞれの参照番号を伴って紹介されたので、ここから先では、これらは単にそれぞれの参照番号によって呼ばれることもある（例えば、「アンテナ４１０」の代わりに「手段４１０」）。

上の文章から明らかになるように、ユーザ端末４００は、無線セルラアクセスシステムにおいて使用されることを意図しており、制御チャネル上で送信電力制御コマンドを受信するために手段４１０及び４２０を備え、これらの送信電力制御コマンド内で対象の単数又は複数のユーザに対する識別子を検出するために手段４４０及び４５０を使用する。

ここで参照される識別子は、特定のユーザに対する識別子、又はユーザグループに対する識別子であり、ユーザ端末４００は、送信電力制御コマンドの識別子が自分が含まれているユーザグループに対するものである場合に送信電力制御コマンドを無視するために、手段４４０及び４５０を使用する。

一実施形態においては、ユーザ端末４００は、送信電力制御コマンド内でフォーマット情報を検出するためにも手段４４０及び４５０を使用し、送信電力制御コマンド内のフォーマット情報が少なくとも１つのフォーマットから成る所定のグループに含まれるものでない場合にも送信電力制御コマンドを無視するためにも、手段４４０及び４５０を使用する。

一実施形態においては、ユーザ端末４００はＬＴＥ（ロング・ターム・エボリューション）システムのためのユーザ端末である。そのような実施形態において、制御チャネルはＬＴＥ ＰＤＣＣＨ（物理ダウンリンク制御チャネル）であり、識別子は、ＲＮＴＩ（無線ネットワーク一時識別子）又はＣ−ＲＮＴＩ（セル無線ネットワーク一時識別子）であり得る。

また、ユーザ端末４００に関する１つの「ＬＴＥ」実施形態においては、識別子はＤＣＩフォーマットであり、或るＤＣＩフォーマットは個々のユーザを宛先指定するために使用され、他のＤＣＩフォーマットは複数のユーザを宛先指定するために使用される。そのような場合、フォーマット情報はＬＴＥ ＤＣＩ（ダウンリンク制御情報）であり得る。

本発明は、上で説明して図に示した実施形態の例には限定されず、添付の請求の範囲内で自由に変更され得るものである。

Claims (14)

1. 無線セルラアクセスシステム（１００）において使用する方法（２００）であって、
   前記システム（１００）内のセル（１１０）内のユーザ端末（１２０）が制御チャネル（２０５）上で送信電力制御コマンドを受信し、
   前記送信電力制御コマンドは、対象の単数又は複数のユーザ端末に対する識別子に関連付けられており（２２５）、
   前記識別子は、特定のユーザ端末に対する識別子（２３０）であるか、又はユーザ端末グループに対する識別子（２３５）であり、
   ユーザ端末が、前記送信電力制御コマンドの前記識別子が当該ユーザ端末が含まれているユーザ端末グループに対するものである場合に、当該送信電力制御コマンドを無視する（２４０）
   ことを特徴とする方法（２００）。
2. 前記送信電力制御コマンドが、フォーマット情報を含み（２１５）、
   前記ユーザ端末は、前記送信電力制御コマンド内の前記フォーマット情報が少なくとも１つのフォーマットから成る所定のグループに含まれるものではない場合にも、当該送信電力制御コマンドを無視する
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法（２００）。
3. ＬＴＥ（ロング・ターム・エボリューション）システムに提供される（２２０）ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法（２００）。
4. 前記制御チャネルはＬＴＥ ＰＤＣＣＨ（物理ダウンリンク制御チャネル）である（２４５）ことを特徴とする請求項３に記載の方法（２００）。
5. 前記識別子はＲＮＴＩ（無線ネットワーク一時識別子）又はＣ−ＲＮＴＩ（セル無線ネットワーク一時識別子）である（２５０）ことを特徴とする請求項３又は４に記載の方法（２００）。
6. 前記識別子はＤＣＩフォーマットであり、或るＤＣＩフォーマットは個々のユーザ端末を宛先指定するために使用され、他のＤＣＩフォーマットは複数のユーザ端末を宛先指定するために使用される（２６０）ことを特徴とする請求項３又は４に記載の方法（２００）。
7. 前記フォーマット情報はＬＴＥ ＤＣＩ（ダウンリンク制御情報）である（２５５）ことを特徴とする、請求項２に従属する請求項５又は６に記載の方法（２００）。
8. 無線セルラアクセスシステム（１００）において使用されるユーザ端末（４００）であって、
   制御チャネル上で送信電力制御コマンドを受信する手段（４１０，４２０）と、
   前記送信電力制御コマンドに関連付けられた、対象の単数又は複数のユーザに対する識別子を検出する手段（４４０，４５０）と、
   を備え、
   前記識別子は、特定のユーザに対する識別子であるか、又はユーザグループに対する識別子であり、
   前記ユーザ端末は、前記送信電力制御コマンドの前記識別子が当該ユーザ端末が含まれているユーザグループに対するものである場合に、当該送信電力制御コマンドを無視する手段（４４０，４５０）も備える
   ことを特徴とするユーザ端末（４００）。
9. 前記送信電力制御コマンド内でフォーマット情報を検出する手段（４４０，４５０）と、
   前記送信電力制御コマンド内の前記フォーマット情報が少なくとも１つのフォーマットから成る所定のグループに含まれるものではない場合にも、当該送信電力制御コマンドを無視する手段（４４０，４５０）と、
   を備えることを特徴とする請求項８に記載のユーザ端末（４００）。
10. ＬＴＥ（ロング・ターム・エボリューション）システムのためのユーザ端末であることを特徴とする請求項８又は９に記載のユーザ端末（４００）。
11. 前記制御チャネルはＬＴＥ ＰＤＣＣＨ（物理ダウンリンク制御チャネル）であることを特徴とする請求項１０に記載のユーザ端末（４００）。
12. 前記識別子はＲＮＴＩ（無線ネットワーク一時識別子）又はＣ−ＲＮＴＩ（セル無線ネットワーク一時識別子）であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のユーザ端末（４００）。
13. 前記識別子はＤＣＩフォーマットであり、或るＤＣＩフォーマットは個々のユーザを宛先指定するために使用され、他のＤＣＩフォーマットは複数のユーザを宛先指定するために使用されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のユーザ端末（４００）。
14. 前記フォーマット情報はＬＴＥ ＤＣＩ（ダウンリンク制御情報）であることを特徴とする、請求項９に従属する請求項１２又は１３に記載のユーザ端末（４００）。

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