以下に添付の図面を参照して説明された本発明の実施例から、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解されるであろう。以下に説明される実施例は、本発明の技術的特徴が3GPPシステムに適用された例である。
本明細書ではLTEシステム及びLTE−Aシステムを用いて本発明の実施例を説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、上述した定義に該当するいかなる通信システムにも適用可能である。また、本明細書ではFDD(Frequency Division Duplex)方式に基づいて本発明の実施例について説明するが、これは例示である。従って、本発明の実施例は、H−FDD(Hybrid−FDD)方式又はTDD(Time Division Duplex)方式にも容易に変形して適用することができる。
図2は、3GPP無線接続網規格に基づく端末とE−UTRANとの間の無線インターフェースプロトコル(Radio Interface Protocol)のコントロールプレーン及びユーザプレーンの構造を示す図である。コントロールプレーンとは、端末(UE)とネットワークとが呼を管理するために用いる制御メッセージが送信される通路のことを意味する。ユーザプレーンとは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路のことを意味する。
第1層である物理層は、物理チャネル(Physical Channel)を用いて上位層に情報送信サービス(Information Transfer Service)を提供する。物理層は、上位の媒体接続制御(Medium Access Control)層とは伝送チャネル(Transport Channel)を介して接続されている。該伝送チャネルを介して媒体接続制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側の物理層と受信側の物理層との間には物理チャネルを介してデータが移動する。該物理チャネルは、時間及び周波数を無線リソースとして活用する。具体的に、物理チャネルは、下りリンクにおいてOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式で変調され、上りリンクにおいてSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)方式で変調される。
第2層の媒体接続制御(Medium Access Control:MAC)層は、論理チャネル(Logical Channel)を介して、上位層である無線リンク制御(Radio Link Control:RLC)層にサービスを提供する。第2層のRLC層は、信頼できるデータ送信を支援する。RLC層の機能は、MAC内部の機能ブロックとして具現してもよい。第2層のPDCP(Packet Data Convergence Protocol)層は、帯域幅の狭い無線インターフェースでIPv4やIPv6のようなIPパケットを效率的に送信するために、余分の制御情報を減らすヘッダー圧縮(Header Compression)機能を持つ。
第3層の最下部に位置する無線リソース制御(Radio Resource Control:RRC)層は、コントロールプレーンにのみ定義される。RRC層は、無線ベアラー(Radio Bearer)の設定(Configuration)、再設定(Re−configuration)及び解除(Release)に関して、論理チャネル、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。無線ベアラー(RB)とは、端末とネットワーク間のデータ伝達のために第2層によって提供されるサービスのことを意味する。そのために、端末のRRC層とネットワークのRRC層とはRRCメッセージを互いに交換する。端末のRRC層とネットワークのRRC層間にRRC接続(RRC Connected)がある場合に、端末はRRC接続状態(Connected Mode)にあり、そうでない場合は、RRC休止状態(Idle Mode)にある。RRC層の上位にあるNAS(Non−Access Stratum)層は、セッション管理(Session Management)と移動性管理(Mobility Management)などの機能を持つ。
基地局(eNB)を構成する一つのセルは、1.4、3、5、10、15、20MHzなどの帯域幅のうちの一つに設定され、複数の端末に下り又は上り送信サービスを提供する。異なったセルは互いに異なった帯域幅を提供するように設定できる。
ネットワークから端末にデータを送信する下り伝送チャネルとしては、システム情報を送信するBCH(Broadcast Channel)、ページングメッセージを送信するPCH(Paging Channel)、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する下りSCH(Shared Channel)などがある。下りマルチキャスト又は放送サービスのトラフィック又は制御メッセージは、下りSCHを介して送信されてもよく、別の下りMCH(Multicast Channel)を通じて送信されてもよい。一方、端末からネットワークにデータを送信する上り伝送チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するRACH(Random Access Channel)、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する上りSCH(Shared Channel)がある。伝送チャネルの上位に存在し、伝送チャネルにマッピングされる論理チャネル(Logical Channel)としては、BCCH(Broadcast Control Channel)、PCCH(Paging Control Channel)、CCCH(Common Control Channel)、MCCH(Multicast Control Channel)、MTCH(Multicast Traffic Channel)などがある。
図3は、3GPPシステムに用いられる物理チャネル及びこれらのチャネルを用いた一般の信号送信方法を説明するための図である。
端末は、電源がついたり、新しくセルに進入したりした場合に、基地局と同期を取る等の初期セル探索(Initial cell search)作業を行う(S301)。そのために、端末は、基地局からプライマリ同期チャネル(Primary Synchronization Channel;P−SCH)及びセカンダリ同期チャネル(Secondary Synchronization Channel;S−SCH)を受信して基地局と同期を取り、セルIDなどの情報を取得できる。その後、端末は、基地局から物理放送チャネル(Physical Broadcast Channel)を受信し、セル内放送情報を取得できる。一方、端末は、初期セル探索段階で、下りリンク参照信号(Downlink Reference Signal:DL RS)を受信し、下りリンクチャネル状態を確認できる。
初期セル探索を終えた端末は、物理下りリンク制御チャネル(Physical Downlink Control Channel:PDCCH)、及び該PDCCHに乗せられた情報に基づいて物理下りリンク共有チャネル(Physical Downlink Control Channel:PDSCH)を受信することによって、より具体的なシステム情報を取得できる(S302)。
一方、基地局に最初に接続したり信号送信のための無線リソースがない場合には、端末は、基地局にランダムアクセス手順(Random Access Procedure:RACH)を行うことができる(S303乃至S306)。そのために、端末は、物理ランダムアクセスチャネル(Physical Random Access Channel:PRACH)を介して特定シーケンスをプリアンブルとして送信し(S303及びS305)、PDCCH及び対応するPDSCHを介して、プリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる(S304及びS306)。競合ベースのRACHについては、衝突解決手順(Contention Resolution Procedure)をさらに行うことができる。
上述の手順を行った端末は、その後、一般的な上りリンク/下りリンク信号送信手順として、PDCCH/PDSCH受信(S307)、及び物理上りリンク共有チャネル(Physical Uplink Shared Channel:PUSCH)/物理上りリンク制御チャネル(Physical Uplink Control Channel:PUCCH)送信(S308)を行うことができる。特に、端末は、PDCCHを介して下りリンク制御情報(Downlink Control Information:DCI)を受信する。ここで、DCIは、端末に対するリソース割当情報のような制御情報を含み、その使用目的によってフォーマットが異なる。
一方、端末が上りリンクで基地局に送信する又は端末が基地局から受信する制御情報としては、下りリンク/上りリンクACK/NACK信号、CQI(Channel Quality Indicator)、PMI(Precoding Matrix Index)、RI(Rank Indicator)などを含む。3GPP LTEシステムにおいて、端末は、これらのCQI/PMI/RIなどの制御情報をPUSCH及び/又はPUCCHを介して送信することができる。
図4は、下りリンク無線フレームにおいて一つのサブフレームの制御領域に含まれる制御チャネルを例示する図である。
図4を参照すると、サブフレームは14個のOFDMシンボルで構成されている。サブフレーム設定によって先頭の1乃至3個のOFDMシンボルは制御領域として用いられ、残り13〜11個のOFDMシンボルはデータ領域として用いられる。同図で、R1乃至R4は、アンテナ0乃至3に対する参照信号(Reference Signal(RS)又はPilot Signal)を表す。RSは、制御領域及びデータ領域を問わず、サブフレーム内に一定のパターンで固定される。制御チャネルは、制御領域においてRSの割り当てられていないリソースに割り当てられ、トラフィックチャネルもデータ領域においてRSの割り当てられていないリソースに割り当てられる。制御領域に割り当てられる制御チャネルには、PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)、PHICH(Physical Hybrid−ARQ Indicator CHannel)、PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)などがある。
PCFICHは物理制御フォーマット指示子チャネルであり、毎サブフレームごとにPDCCHに用いられるOFDMシンボルの個数を端末に知らせる。PCFICHは、最初のOFDMシンボルに位置し、PHICH及びPDCCHに優先して設定される。PCFICHは4個のREG(Resource Element Group)で構成され、それぞれのREGはセルID(Cell IDentity)に基づいて制御領域内に分散される。一つのREGは4個のRE(Resource Element)で構成される。REは、1副搬送波×1 OFDMシンボルと定義される最小物理リソースを表す。PCFICH値は、帯域幅によって1〜3又は2〜4の値を示し、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)で変調される。
PHICHは、物理HARQ(Hybrid−Automatic Repeat and request)指示子チャネルであり、上りリンク送信に対するHARQ ACK/NACKを運ぶために用いられる。すなわち、PHICHは、上りリンクHARQのためのDL ACK/NACK情報が送信されるチャネルを表す。PHICHは、1個のREGで構成され、セル特定(cell−specific)にスクランブル(scrambling)される。ACK/NACKは1ビットで示され、BPSK(Binary phase shift keying)で変調される。変調されたACK/NACKは拡散因子(Spreading Factor:SF)=2又は4で拡散される。同一のリソースにマップされる複数のPHICHは、PHICHグループを構成する。PHICHグループに多重化されるPHICHの個数は、拡散コードの個数によって決定される。PHICH(グループ)は周波数領域及び/又は時間領域においてダイバーシティ利得を得るために3回反復(repetition)される。
PDCCHは物理下りリンク制御チャネルであり、サブフレームにおける先頭のn個のOFDMシンボルに割り当てられる。ここで、nは1以上の整数であり、PCFICHによって示される。PDCCHは一つ以上のCCE(Control Channel Element)で構成される。PDCCHは、伝送チャネルであるPCH(Paging channel)及びDL−SCH(Downlink−shared channel)のリソース割当に関する情報、上りリンクスケジューリンググラント(Uplink Scheduling Grant)、HARQ情報などを各端末又は端末グループに知らせる。PCH(Paging channel)及びDL−SCH(Downlink−shared channel)はPDSCHを介して送信される。したがって、基地局と端末は、一般に、特定の制御情報又は特定のサービスデータ以外は、PDSCHを介してデータをそれぞれ送信及び受信する。
PDSCHのデータがいずれの端末(1つ又は複数の端末)に送信されるものか、これら端末がどのようにPDSCHデータを受信してデコードしなければならないかに関する情報などは、PDCCHに含まれて送信される。例えば、特定PDCCHが「A」というRNTI(Radio Network Temporary Identity)でCRCマスクされており、「B」という無線リソース(例、周波数位置)及び「C」という伝送形式情報(例、伝送ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など)を用いて送信されるデータに関する情報が、特定サブフレームで送信されると仮定する。この場合、セル内の端末は、自身が持っているRNTI情報を用いてPDCCHをモニタリングし、「A」のRNTIを持っている一つ以上の端末があると、これらの端末はPDCCHを受信し、受信したPDCCHの情報に基づいて「B」と「C」によって指示されるPDSCHを受信する。
図5は、LTEシステムで用いられる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。
図5を参照すると、上りリンクサブフレームは、制御情報を運ぶPUCCH(Physical Uplink Control CHannel)が割り当てられる領域と、ユーザデータを運ぶPUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)が割り当てられる領域とに区別される。周波数領域で中間部分がPUSCHに割り当てられ、周波数領域でデータ領域の両側部分がPUCCHに割り当てられる。PUCCH上で送信される制御情報には、HARQに用いられるACK/NACK、下りリンクチャネル状態を示すCQI(Channel Quality Indicator)、MIMOのためのRI(Rank Indicator)、上りリンクリソース割り当て要求であるSR(Scheduling Request)などがある。一つの端末に対するPUCCHは、サブフレームにおける各スロットで互いに異なる周波数を占める一つのリソースブロックを使用する。すなわち、PUCCHに割り当てられる2個のリソースブロックは、スロット境界で周波数ホッピング(frequency hopping)する。特に、図5は、m=0のPUCCH、m=1のPUCCH,m=2のPUCCH、m=3のPUCCHがサブフレームに割り当てられる場合を例示する。
図6は、LTE TDDシステムにおいて無線フレームの構造を示す図である。LTE TDDシステムで、無線フレームは2個のハーフフレーム(half frame)で構成され、各ハーフフレームは、2個のスロットを含む4個の一般サブフレームと、DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)、保護区間(Guard Period、GP)及びUpPTS(Uplink Pilot Time Slot)を含む特別サブフレーム(special subframe)とで構成される。
特別サブフレームにおいて、DwPTSは、端末での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられる。UpPTSは、基地局でのチャネル推定と端末の上りリンク送信同期の獲得に用いられる。すなわち、DwPTSは、下りリンク送信に、UpPTSは上りリンク送信に用いられ、特に、UpPTSは、PRACHプリアンブルやSRS送信の用途に用いられる。また、保護区間は、上りリンクと下りリンク間に下りリンク信号の多重経路遅延によって上りリンクで生じる干渉を除去するための区間である。
一方、LTE TDDシステムにおいて上りリンク/下りリンクサブフレーム設定(UL/DL configuration)は、下記の表1のとおりである。
上記の表1で、Dは下りリンクサブフレーム、Uは上りリンクサブフレームを表し、Sは特別サブフレームを表す。また、上記の表1は、それぞれのシステムにおいて、上りリンク/下りリンクサブフレーム設定における下りリンク−上りリンクスイッチング周期(Downlink−to−Uplink Switch−point periodicity)も示している。
表2乃至表4は、表1の上りリンク/下りリンクサブフレーム設定上のHARQタイムラインを示すものである。表2には、特定上りリンクサブフレームで送信するHARQ−ACKに対応するPDSCHの送信サブフレームインデックス集合を示す。例えば、上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#1の場合、サブフレーム#5及びサブフレーム#6で受信したPDSCHに対するHARQ−ACKを、サブフレーム#2で送信する。
次に、表3は、特定上りリンクサブフレームで送信されるPUSCHをスケジュールする上りリンクグラントの送信サブフレームインデックスを示すものである。例えば、上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#1の場合、サブフレーム#2で送信されるPUSCHは、サブフレーム#6で送信される上りリンクグラントによってスケジュールされる。特に、表3の上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#0は、下りリンクサブフレームの個数が上りリンクサブフレームの個数よりも少ない特殊な場合であり、1つの下りリンクサブフレームで2つの上りリンクサブフレームのPUSCHをスケジュールすることができ、どのサブフレームのPUSCHかを、DCI(Downlink Control Information)上の上りリンクインデックスフィールド(UL index field)を用いて示す。すなわち、上りリンクインデックスの指示子によって、表3の、括弧中のインデックスが用いられるか、括弧なしインデックスが用いられるか、或いは両インデックスを用いて2つのサブフレームでのPUSCHをスケジュールするかが決定される。
最後に、表4は、特定上りリンクサブフレームでPUSCHが送信されたとき、これに対するPHICHが送信されるサブフレームのインデックスを示すものである。例えば、上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#1の場合、サブフレーム#2で送信されたPUSCHに対するPHICHはサブフレーム#6で受信される。
以下では、搬送波集成(carrier aggregation)技法に関して説明する。
搬送波集成は、無線通信システムがより広い周波数帯域を使用するために、端末が上りリンクリソース(又は、コンポーネント搬送波)及び/又は下りリンクリソース(又は、コンポーネント搬送波)で構成された周波数ブロック又は(論理的意味の)セルを複数個用いて一つの大きな論理周波数帯域として使用する方法を意味する。以下では、説明の便宜のために、コンポーネント搬送波という用語に統一するものとする。
全体システム帯域(System Bandwidth:System BW)は論理帯域であって、最大100MHzの帯域幅を有する。全体システム帯域は、5個のコンポーネント搬送波を含み、それぞれのコンポーネント搬送波は最大20MHzの帯域幅を有する。コンポーネント搬送波は、物理的に連続した一つ以上の連続した副搬送波を含む。それぞれのコンポーネント搬送波がいずれも同一の帯域幅を有してもよく、又は、これは例示に過ぎず、それぞれのコンポーネント搬送波は、互いに異なる帯域幅を有してもよい。また、それぞれのコンポーネント搬送波は周波数領域で互いに隣接していてもよいが、それぞれのコンポーネント搬送波は物理的に互いに隣接していてもよく、離れていてもよい。
また、中心搬送波(Center frequency)は、それぞれのコンポーネント搬送波に対して個別に使用してもよく、物理的に隣接したコンポーネント搬送波に対して共通した一つの中心搬送波を使用してもよい。例えば、全てのコンポーネント搬送波が物理的に隣接していると仮定すれば、中心搬送波Aを使用することができる。また、それぞれのコンポーネント搬送波が物理的に隣接していない場合を仮定すれば、各コンポーネント搬送波に対してそれぞれ中心搬送波A、中心搬送波Bなどを使用することができる。
本明細書で、コンポーネント搬送波は、レガシーシステムのシステム帯域に該当するものとすることができる。コンポーネント搬送波をレガシーシステムを基準に定義することによって、進化した端末とレガシー端末とが共存する無線通信環境で逆支援性(backward compatibility)の提供及びシステム設計を容易にすることができる。一例として、LTE−Aシステムが搬送波集成を支援する場合に、それぞれのコンポーネント搬送波はLTEシステムのシステム帯域に該当するものとすることができる。この場合、コンポーネント搬送波は、1.25、2.5、5、10又は20MHz帯域幅のいずれかを有することができる。
搬送波集成によって全体システム帯域を拡張した場合に、各端末との通信に使われる周波数帯域はコンポーネント搬送波単位に定義される。端末Aは、全体システム帯域である100MHzを使用することができ、5個のコンポーネント搬送波を全て使用して通信を行う。端末B1〜B5は、20MHz帯域幅のみを使用することができ、1個のコンポーネント搬送波を使用して通信を行う。端末C1及びC2は、40MHz帯域幅を使用することができ、それぞれ2個のコンポーネント搬送波を使用して通信を行う。ここで、2個のコンポーネント搬送波は論理/物理的に隣接していてもよく、隣接していなくてもよい。端末C1は、隣接していない2個のコンポーネント搬送波を使用する場合を表し、端末C2は、隣接している2個のコンポーネント搬送波を使用する場合を表す。
LTEシステムの場合、1個の下りリンクコンポーネント搬送波と1個の上りリンクコンポーネント搬送波を使用するのに対し、LTE−Aシステムでは、複数のコンポーネント搬送波を使用してもよい。このとき、制御チャネルがデータチャネルをスケジューリングする方式は、既存のリンク搬送波スケジューリング(Linked carrier scheduling)方式と交差搬送波スケジューリング(Cross carrier scheduling)方式とに分類することができる。
より具体的には、リンク搬送波スケジューリングは、単一コンポーネント搬送波を用いる既存のLTEシステムのように、特定コンポーネント搬送波で送信される制御チャネルは、該特定コンポーネント搬送波を用いてデータチャネルのみをスケジュールする。
一方、交差搬送波スケジューリングは、搬送波指示子フィールド(Carrier Indicator Field:CIF)を用いてプライマリコンポーネント搬送波(Primary CC)で送信される制御チャネルが、該プライマリコンポーネント搬送波で送信される或いは他のコンポーネント搬送波で送信されるデータチャネルをスケジュールする。
本発明では、eNBが、全体として利用可能なリソースを、eNBがUEに信号を送信するために用いる下りリンクリソースと、UEがeNBに信号を送信するために用いる上りリンクリソースとに分割してデュプレックス(duplex)動作を行う場合、各リソースの用途を下りリンクリソース又は上りリンクリソースのいずれかとして選択する動作を動的に行うとき、リソース用途を効果的に決定する方法を提案する。このような動的リソース用途変換は、下りリンクトラフィックと上りリンクトラフィックの大きさが動的に変化する状況で毎時点に最適のリソース分配を行うことができるという長所がある。
まず、FDDシステムは周波数帯域を下りリンクバンドと上りリンクバンドとに分割して運営するので、動的リソース用途変換のために、eNBは、RRC層シグナリング、MAC層シグナリング、或いは物理層シグナリングを用いて特定時点で特定バンドが下りリンクリソースか上りリンクリソースかを指定することができる。
一方、TDDシステムは、全体サブフレームを上りリンクサブフレームと下りリンクサブフレームとに分割し、それぞれ、UEの上りリンク送信とeNBの下りリンク送信に用いる。このような上りリンク/下りリンクサブフレーム設定は、一般に、システム情報の一部としてUEに知らせられ、3GPP LTEシステムでは、表1に表された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を提供する。勿論、表1に表された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定の他、新しい上りリンク/下りリンクサブフレーム設定がさらに提供されてもよい。TDDシステムにおいても、動的リソース用途変換のために、eNBは、RRC層シグナリング、MAC層シグナリング、或いは物理層シグナリングを用いて特定時点で特定サブフレームが下りリンクリソースか上りリンクリソースかを指定することができる。
上述したとおり、既存のLTEシステムでは、下りリンクリソースと上りリンクリソースがシステム情報によって指定され、このシステム情報は不特定多数のUEに送信されなければならない情報であるため、リソースの用途が動的に変換する場合にはレガシー(legacy)UEの動作に問題が生じうる。このため、一般に、このような動的リソース用途変換に関する情報は、システム情報を伝達するシグナリングではなく、現在eNBに接続を維持しているUEに、新しいシグナリング、特に、UE特定シグナリングを用いて伝達することが好ましい。
上記の新しいシグナリングは、動的に変化したリソースの構成、例えば、TDDシステムにおいてシステム情報が示したものと異なる上りリンク/下りリンクサブフレーム設定情報を示すこともできる。さらに、上記の新しいシグナリングにはHARQと関連した情報が含まれてもよい。特に、スケジューリングメッセージとこれに相応するPDSCH受信時点/PUSCH送信時点、及びこれに対するHARQ−ACK送受信時点と定義されるHARQタイムラインが動的に変化する場合、HARQタイムラインが連続しない問題を解決するために、安定したHARQタイムラインを維持できるHARQタイムライン構成情報を含むことができる。TDDシステムの場合、このHARQタイムライン構成情報は、下りリンクHARQ及び/又は上りリンクHARQタイムラインを定義する時に参照する上りリンク/下りリンクサブフレーム設定と定義することもできる。
リソース用途が動的に変化するシステムに接続したUEは、リソース構成に関する様々な情報を受信する。特に、TDDシステムの場合、一つのUEは特定時点で下記の1)乃至4)の情報を取得することができる。
1)上りリンク/下りリンクサブフレーム設定シグナリング1:システム情報が示す上りリンク/下りリンクサブフレーム設定
2)上りリンク/下りリンクサブフレーム設定シグナリング2:別のシグナリングを用いて各サブフレームの用途を示す目的で伝達された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定
3)上りリンク/下りリンクサブフレーム設定シグナリング3:下りリンクHARQタイムライン、すなわち、特定時点で受信したPDSCHに対するHARQ−ACKをいつ送信するかを定義するために伝達された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定
4)上りリンク/下りリンクサブフレーム設定シグナリング4:上りリンクHARQタイムライン、すなわち、特定時点で受信した上りリンクグラントに対するPUSCHをいつ送信するか、そして特定時点で送信したPUSCHに対するPHICHをいつ受信するかを定義するために伝達された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定
特定UEが動的にリソース用途を変化するeNBに接続する場合、当該eNBは、システム情報を用いて、上りリンクサブフレームの個数が最大である上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を指定するように動作するのが一般的である。これは、システム情報上で下りリンクサブフレームとして設定されたサブフレームを上りリンクサブフレームとして動的に変化することには制約がありうるためである。
このような制約の一例として、動的リソース用途変化を認識できないレガシーUEは、システム情報によって下りリンクサブフレームと規定されたサブフレームで常にCRS(Cell−specific Reference Signal)の送信を期待して測定しているため、下りリンクサブフレームを動的に上りリンクサブフレームに変換する場合、レガシーUEのCRS測定に大きな誤りが生じうる。このため、eNBは、システム情報上では上りリンクサブフレームの個数を最大限に設定し、下りリンクトラフィックが増加する場合に上りリンクサブフレームの一部を下りリンクサブフレームへと動的に変化して運営することが好ましい。
このような場合、UEには、特定時点にシステム情報では上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#0が指示されるが、実際に各サブフレームにおけるリソース用途は上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#1となるように指示されてもよい。さらに、下りリンクHARQタイムラインの基準としては上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2が指示されてもよい。具体的に、上りリンクサブフレームの個数が少なく、下りリンクサブフレームの個数が多い上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を、下りリンクHARQタイムラインの基準として設定すると、下りリンクサブフレームが最大となってHARQ−ACKの送信機会が一部のサブフレームに集中する状況を作ることとなる。これに合わせて下りリンクHARQタイムラインを運営すると、動的に上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を変換しても、HARQタイムラインを持続することができる。同様に、上りリンクHARQタイムラインの基準は、上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#0のように上りリンクサブフレームの個数が最大である上りリンク/下りリンクサブフレーム設定としてもよい。
特に、上述したとおり、レガシーUEの測定誤りのため、システム情報上の下りリンクサブフレームを上りリンクサブフレームに変更できないとすれば、これは、システム情報上の上りリンク/下りリンクサブフレーム設定が与えられた状況で上りリンクサブフレームの個数が最大となる設定と見なすことができ、よって、システム情報上の上りリンク/下りリンクサブフレーム設定(シグナリング1)と上りリンクHARQタイムラインの基準となるサブフレーム設定(シグナリング4)とを常に同一のものと見なすこともできる。
上述したとおり、各UEは特定時点で様々なリソースの用途に対するシグナリングを受信することができ、各シグナリングによると、特定サブフレームの名目上の用途が異なってくる。このため、UEが特定サブフレームの用途によって異なる動作を行うとき、当該サブフレームの用途を設定する基準が明確に規定されなければならない。
特に、ランダムアクセス手順(random access procedure)において、UEは、サブフレーム#nで自身に有効なRA−RNTIと連動したPDCCH及びDL−SCH(これを、ランダムアクセス応答メッセージ(random access response message)と呼ぶ。)を受信した場合に、サブフレーム#n+6、或いはその次に最初に有効な上りリンクサブフレーム(上りリンクディレーフィールド(UL delay field)が0のとき)、或いはその次の有効な上りリンクサブフレーム(上りリンクディレーフィールドが1のとき)で、相応するUL−SCHを送信するように規定されている。これは、UEがいかなる基準で上りリンクサブフレームの有効性を決定するかによって、UL−SCHの送信時点が異なるように設定されてもよいことを意味する。以下では、本発明で提案するランダムアクセス手順において上りリンクサブフレームの有効性を判断するA)乃至D)の方式を詳しく説明する。
方式A)システム情報上の上りリンク/下りリンクサブフレーム設定に従う
方式A)では、システム情報上で設定されたサブフレームの用途に従って、ランダムアクセス手順を行う時に上りリンクサブフレームの有効性を決定する。システム情報は、レガシーUEを含めて当該eNBに接続した全てのUEが同一情報を受信し、それに基づいて動作する情報であるから、この方式は全てのUEが同一手順を行えるようにするという長所がある。すなわち、同一時点で送信が指示されたランダムアクセス手順のうちのUL−SCH送信は、上りリンクディレーフィールドが同一であれば、同一時点で送信される。
図7は、本発明の実施例によってランダムアクセス手順を行う一例を示す図である。特に、図7は、システム情報上で上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#0が用いられ(すなわち、上りリンク/下りリンクサブフレーム設定シグナリング1によって上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#0が指示され)、実際の信号送受信のためには上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2が用いられる場合(すなわち、上りリンク/下りリンクサブフレーム設定シグナリング2によって上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2が指示された場合)を仮定し、また、上りリンクディレーフィールドは1と仮定した。
図7を参照すると、当該UEのRA−RNTI及びこれと関連したDL−SCHが無線フレーム#mのサブフレーム#1で送信されると、システム情報上の上りリンク/下りリンクサブフレーム設定である上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#0に従えば、サブフレーム#n+6に該当するサブフレーム#7が有効な上りリンクサブフレームであり、その次のサブフレームも有効な上りリンクサブフレームであるから、同一フレームのサブフレーム#8がUL−SCH送信時点となる。しかし、これは、実際サブフレーム用途と指定された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2に従う場合と異なる。すなわち、上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2に従えば、サブフレーム#8が下りリンクサブフレームであるから、その次に近い無線フレーム#m+1のサブフレーム#2がUL−SCHの送信時点となる。
このように、システム情報ベースの上りリンク/下りリンクサブフレーム設定に従うと、UL−SCHを送信する時点が実際用途では下りリンクサブフレームと指定される場合が発生しうる。
このとき、UEは、i)自身がRA−RNTIでマスクされたPDCCHと相応するDL−SCHを誤検出したと判断し、UL−SCH送信を行わないか、ii)自身が実際サブフレーム用途に対するシグナリングを誤受信したか又は新しいシグナリングを未受信したと判断し、システム情報ベースの上りリンク/下りリンクサブフレーム設定に従って設定された送信時点でUL−SCHを送信することができる。いずれの場合においてもUEは、自身に指示された送受信動作と実際サブフレーム用途間に不一致があるという事実を、すなわち、実際用途上では下りリンクサブフレームであるが、上りリンク送信が指示されたという事実を、RRC層シグナリングやMAC層シグナリングを用いてeNBに知らせることができる。
方式B)実際サブフレーム用途を指定するシグナリング上の設定に従う
方式B)では、実際サブフレーム用途を指定するシグナリング上のサブフレームの用途に従って、ランダムアクセス手順を行う時に上りリンクサブフレームの有効性を決定する。図7を再び参照すると、実際サブフレーム用途と指示された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2に従って、無線フレーム#m+1のサブフレーム#2で、相応するUL−SCHを送信する。この方式は、たとえ実際サブフレーム用途を指定するシグナリングを受信したUEにのみ共通に適用できるという短所はあるが、実際使用するサブフレームの用途従ってUL−SCHを行うことができるという長所がある。
例えば、図7で、シグナリング上に誤りがなく、システム情報に基づいて動作し、実際サブフレーム用途として上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2が用いられる場合、方式A)によってサブフレーム#1でUL−SCHスケジューリングメッセージを送信すると、サブフレーム#8でUL−SCHを送信しなければならない。しかし、実際サブフレーム用途である上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2に従うと、サブフレーム#8が下りリンク用途と指定されているため、結局、サブフレーム#1でUL−SCHをスケジュールするスケジューリングメッセージを送信することが不可能になる。この場合、方式B)のように、実際サブフレーム用途に従うと、このような制約を避けることができ、任意の下りリンクサブフレーム及び特別サブフレームでのスケジューリングが可能となる。これは、システム情報上の上りリンク/下りリンクサブフレーム設定に従う場合に発生しうる、UL−SCHを送信するサブフレーム#8が実際上りリンク/下りリンクサブフレーム設定上では下りリンクサブフレームになるUE動作における矛盾を解消するためである。
ただし、方式B)による場合、無線フレームを越す過程でサブフレーム用途指示信号の受信に失敗する可能性がある。このような可能性を排除するために、UEは、ランダムアクセス応答メッセージを、サブフレーム用途指示信号が変更されない時間区間でのみ有効なものと見なすように動作することもできる。例えば、UEは、時点1で受信したランダムアクセス応答メッセージが時点2におけるUL−SCH送信を指示する場合に、時点1と時点2との間にはサブフレーム用途変更指示子が送信される場合がないと仮定することができる。これは、常に、時点1と時点2が一つのサブフレーム用途変更指示子の有効時間区間に属すると解釈されてもよい。又は、時点1と時点2との間にサブフレーム用途変更指示子が新しく送信される場合には、当該新しい用途変更指示子が常に、以前のサブフレーム用途変更指示子と同一のサブフレーム用途を指示すると解釈されてもよい。
勿論、UEが、両時点の間に、互いに異なるサブフレーム用途を指示するサブフレーム用途変更指示子を受信すると、この変更指示子を受信誤りと見なし、及び/又は関連したUL−SCH送信を省くようにする動作を追加することができる。
方式C)下りリンクHARQタイムラインのためのシグナリング上の設定に従う
方式C)では、下りリンクHARQタイムラインを設定するためにeNBが指定した上りリンク/下りリンクサブフレーム設定上のサブフレームの用途に従って、ランダムアクセス手順を行う時に上りリンクサブフレームの有効性を決定する。下りリンクHARQタイムラインと指定された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定は、有効な上りリンクサブフレームが最小となる場合に備えたものであるから、ランダムアクセス手順のためのスケジューリングメッセージを送信する制約がなくなるという長所がある。しかも、このようなHARQタイムラインは、実際サブフレーム用途に比べて静的(persistent)に設定されるため、サブフレーム用途を指示するシグナリングの受信に誤りが発生する状況でも、安定してランダムアクセスを行うことができるという長所がある。
図8は、本発明の実施例によってランダムアクセス手順を行う他の例を示す図である。特に、図8は、実際サブフレーム用途としては上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#1が、下りリンクHARQタイムラインの基準としては上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2が用いられた場合を仮定する。
図8を参照すると、実際サブフレーム用途とは無関係に、下りリンクHARQのために設定された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2に従って、無線フレーム#mのサブフレーム#1で受信されたランダムアクセススケジューリング(上りリンクディレーフィールドを1と仮定)に対するUL−SCH送信を、無線フレーム#m+1のサブフレーム#2で行う。
方式D)上りリンクHARQタイムラインのためのシグナリング上の設定に従う
方式D)では、上りリンクHARQタイムラインを設定するためにeNBが指定した上りリンク/下りリンクサブフレーム設定上のサブフレームの用途に従って、ランダムアクセス手順を行う時に上りリンクサブフレームの有効性を決定する。特に、方式D)は、ランダムアクセス上のUL−SCHを、一般的なPUSCHと同じHARQタイムライン基準の上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を考慮してスケジュールすることができ、スケジューラの具現が単純化できるという長所がある。
以上の方式は、FDDに基づくシステムにも適用可能であることはいうまでもない。FDDシステムの場合、既存のシステムでは、上りリンクバンドではUEの上りリンク送信しかなかったが、動的にリソース用途を変化する技術が導入されると、上りリンクバンドの一部のサブフレームもeNBの下りリンク送信に活用することができる。この場合、上りリンクバンドのサブフレームが、TDDと同様に、上りリンクサブフレームと下りリンクサブフレームとに区別され、この区別のために、各種のシグナリング、例えば、実際の各サブフレームの用途は何か、下りリンクHARQ又は上りリンクHARQのためにタイムラインの基準となる上りリンク/下りリンクサブフレーム設定は何かを示すシグナリングを定義することができる。この場合、レガシーUEは上りリンクバンドの全てのサブフレームを上りリンクサブフレームと見なすはずであるため、システム情報上の上りリンク/下りリンクサブフレーム設定は、全てのサブフレームが上りリンクサブフレームである上りリンク/下りリンクサブフレーム設定と設定することができる。
また、上述した実施例で提案したシグナリング方式は、ランダムアクセス手順以外の場合にも有用に活用することができる。例えば、UEが自身に指示された送受信動作と実際サブフレーム用途間に不一致があるという事実を、RRC層信号やMAC層信号を用いてeNBに知らせるシグナリング及びそれによる動作の場合には、ランダムアクセス手順以外の動作においてもこのような不一致を発見したときに活用することができる。具体的には、UEが実際サブフレーム用途上では下りリンクサブフレーム(或いは、上りリンクサブフレーム)として把握しているサブフレームに対して、eNBがPUSCH送信(或いは、PDSCH送信)をスケジュールする場合、UEは、eNB指示上の不一致を発見し、それをeNBに報告することができる。
図9には、本発明の実施例によって上りリンク送信を行う例を示す。特に、図9は、実際サブフレーム用途としては上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2が用いられ、上りリンクHARQタイムラインは上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#1に従うと設定された場合を仮定する。
図9を参照すると、UEがサブフレーム#4とサブフレーム#9で上りリンクグラントを検出すると、上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#1の上りリンクHARQタイムラインに従って、それぞれサブフレーム#8とサブフレーム#3でPUSCH送信を試みる。このように試みられるPUSCH送信は、下りリンクサブフレームとして設定された実際該当のサブフレームにおける用途と一致せず、UEはeNB指示間の不一致を発見することになる。
一方、トリガリング(triggering)時点から一定時間離れたサブフレームから始まって、あらかじめ定められた条件を最初に満たす特定サブフレームでUEが送信を開始する非周期的(aperiodic)SRSの送信においても、非周期的SRS送信時点を決定する際に用いられる条件がどの上りリンク/下りリンクサブフレーム設定上における上りリンクサブフレームに該当するかが決定されなければならない。この場合も、eNBからの上りリンク信号送信指示から一定の時点が経過した時点にあらかじめ定められた条件を満たすサブフレームでUEが該当の信号を送信するという点で、上述したランダムアクセス手順と共通している。
したがって、このような非周期的SRSの動作においても、上述した上りリンク/下りリンクサブフレーム設定シグナリング1乃至4の4つの上りリンク/下りリンクサブフレーム設定のうち適切な一つの上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を基準に、当該基準上りリンク/下りリンクサブフレーム設定上で上りリンクサブフレームであるサブフレームに対してのみSRSの送信時点を決定するように動作することができる。すなわち、あらかじめ定められた条件を最初に満たす特定サブフレームを、あらかじめ決定された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定上で上りリンクサブフレームであるとともに特定条件を満たす最初のサブフレームとなるように定義することができる。
一方、上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#0を上りリンクHARQタイムラインの基準とする場合、特別な上りリンクインデックスの設定からも上述したサブフレーム用途の不一致が発見できる。一例として、UEがサブフレーム#6で上りリンクグラントを検出し、当該上りリンクグラントの上りリンクインデックス設定がサブフレーム#3におけるPUSCH送信を指示しているが、実際サブフレーム用途として、当該サブフレーム#3が下りリンクサブフレームと設定された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2が指示されているいと、両シグナリング間に不一致が発見できる。
以下では、UEがサブフレームの用途指定に関連したeNB指示上の不一致を発見し、これを処理する方法について説明する。
UEは、実際用途が下りリンクサブフレームとして指定されたサブフレーム上でのPUSCH送信を指示する上りリンクグラントを検出した場合、上記サブフレームの用途指定に関連したeNB指示上の不一致を発見することができる。このような場合の例を図9に示す。
UEは、一致しない上りリンクグラントが一定時間にN(=1,2,…)回検出されると、これをeNBシグナリング上の不一致と見なし、eNBにこの事実を報告する。これは、一定時間にN−1回までの一致しない上りリンクグラントの検出は、上りリンクグラントのフォールスアラーム(false alarm)、すなわち、eNBが送信していない上りリンクグラントを検出する場合に該当すると見なすという意味である。
上りリンクグラントを送信するサブフレームは常に下りリンクサブフレームであり、PDSCHのスケジューリング情報を取得するためにUEは常にDCIフォーマット1Aの検出を試みるが、同一の長さを有するDCIフォーマット0がこの過程で別のデコーディング過程無しで自動で検出されるため、このような一致しない上りリンクグラントは、PDSCHをスケジュールするDCIフォーマット1Aと同じ長さを有するDCIフォーマット0に制限することができる。eNBは、上記の一致しない上りリンクグラントの検出回数Nを、RRC層のような上位層信号を用いてUEに伝達し、いつまでをフォールスアラームと見なし、いつからをシグナリング送信誤りと見なすかを調節することができる。
また、このような一致しない上りリンクグラントは、PDCCH又はEPDCCHで送信される上りリンクグラントだけでなく、PHICHで指示される再送信も含むことができる。すなわち、UEが特定下りリンクサブフレームのPHICH NACK信号を検出し、特定サブフレームでのPUSCH再送信を指示された場合、当該サブフレームが実際用途では下りリンクサブフレームとして設定されていると、このPHICHによる指示も、一致しない上りリンクグラントと見なす。
このように、一致しない上りリンクグラントに対して、UEはこのような上りリンクグラントを自身のフォールスアラームと見なし、それによるPUSCH送信過程は省略するように動作することができる。この動作は、N−1回の不一致上りリンクグラントが検出されるまで適用することができる。或いは、自身が新しい実際用途指示シグナリングを受信していないことから生じる不一致と見なし、上りリンクグラントに従ってPUSCH送信を行うように動作することもできる。eNBは、両動作のうちいずれを取るかをRRCのような上位層信号を用いて指示することができる。特殊な場合として、上りリンクHARQタイムラインとして上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#0を用いる場合には、一つの上りリンクグラントで2つのサブフレームでのPUSCH送信が同時に指示されてもよく、この場合、特定サブフレームは、実際用途が上りリンクサブフレームであるが、他のサブフレームは、実際用途が下りリンクサブフレームに設定されていてもよい。このような状況で、上りリンクグラント検出とサブフレーム用途シグナリング間の優先順位によって、下記の動作1乃至動作3を行うことができる。
動作1:上りリンクグラントに優先順位をおき、両サブフレームでPUSCHを全て送信する。
動作2:サブフレーム用途シグナリングに優先順位をおき、いずれのサブフレームでもPUSCHを送信しない。すなわち、当該上りリンクグラント自体をフォールスアラームと見なす。
動作3:上りリンクサブフレームと設定されたサブフレームではPUSCHを送信するが、下りリンクサブフレームと設定されたサブフレームではPUSCHを送信しない。これは動作1及び動作2の組合せであり、端末が実際サブフレーム用途シグナリングを逃し、近隣のPDSCHを受信する端末に強い干渉を及ぼす場合を防止しながらも、上りリンクサブフレームが確実なサブフレームに対しては持続してHARQ動作を行うことができる。
一方、一致しないeNB指示を発見した場合、UEは、現在eNBが運営している上りリンク/下りリンクサブフレーム設定が、自身の理解している設定と異なると判断し、動作の安全性のために、最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定に従って関連動作を行うことができる。ここで、最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定とは、eNBが指定可能な全ての上りリンク/下りリンクサブフレーム設定において共通する動作のみを含む上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を意味する。
上述した動作3の場合のように、eNBが上りリンクグラントを送信したが、UEの把握からは当該PUSCHが下りリンクサブフレームで送信されなければならないという不一致が発生した場合、当該上りリンクグラントをフォールスアラームと見なしてPUSCHを送信しない動作は、eNBが指示した上りリンク/下りリンクサブフレーム設定とUEが把握している上りリンク/下りリンクサブフレーム設定の両方において共通にPUSCH送信が可能な場合にのみ関連動作を行うという点で、eNB指示とUE把握のそれぞれによる2つの上りリンク/下りリンクサブフレーム設定上で最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定、すなわち、両上りリンク/下りリンクサブフレーム設定上でPUSCHと関連して共通の部分のみを含む上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を選定し、それに基づいて動作することと解釈することができる。
これをより一般化すると、PUSCH送信の場合、最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定は、eNBが使用できる上りリンク/下りリンクサブフレーム設定のうち全ての上りリンク/下りリンクサブフレーム設定において上りリンクサブフレームと設定されたサブフレームのみを上りリンクサブフレームとして有する上りリンク/下りリンクサブフレーム設定とすることができる。この設定は、下りリンクHARQタイムラインを定義するために決定された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定とすることができる。或いは、表1の上りリンク/下りリンクサブフレーム設定のうち、最も少ない上りリンクサブフレームを有する上りリンク/下りリンクサブフレーム設定である上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#5として固定することもできる。又は、eNBが下りリンク−上りリンクスイッチング周期は変更しないと仮定できると、同一の下りリンク−上りリンクスイッチング周期上で最少の上りリンクサブフレームを有する上りリンク/下りリンクサブフレーム設定(例えば、下りリンク−上りリンクスイッチング周期が5msの場合は上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2、下りリンク−上りリンクスイッチング周期が10msの場合は上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#5)と決定することもできる。或いは、別のシグナリングを用いて最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を指定することもできる。
このようにPUSCH送信において最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を決定すると、UEは、eNB指示に不一致を発見した場合、最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定上でも、PUSCH送信が可能なサブフレームに対する上りリンクグラントは有効なものと見なし、PUSCHを送信することが好ましい。しかし、UEが検出した上りリンクグラントが、最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定上では下りリンクサブフレームと規定されたサブフレームでのPUSCH送信を指示する場合には、これをフォールスアラームと見なし、PUSCHを送信しないことが好ましい。
或いは、上述した最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を決定する過程を省略するために、PUSCH送信の観点で、最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を、全てのサブフレームが下りリンクサブフレームである上りリンク/下りリンクサブフレーム設定と規定することもできる。これは、eNB指示に不一致が発見されると、UEが全てのPUSCH送信を省略するということを意味する。
同様の原理を、PDSCHの受信及び関連したHARQ−ACK送信にも適用することもできる。UEは、eNBの指示が一致しないことを発見した場合(例えば、上りリンクサブフレームと用途指示されたサブフレームでのPDSCHをスケジュールするメッセージを受信した場合)、PDSCH観点で最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を選定する。その後、選ばれた上りリンク/下りリンクサブフレーム設定においてPDSCH送信が可能なサブフレームであると、有効なものと見なし、PDSCH受信及び関連したHARQ−ACKを送信する。一方、選ばれた上りリンク/下りリンクサブフレーム設定上において上りリンクサブフレームと規定されていると、当該サブフレームに対するPDSCHスケジューリングをフォールスアラームと見なし、PDSCH受信を試みず、すなわち、PDSCHを受信してその結果をバッファーに記憶せず、また、関連したHARQ−ACKも送信しない。言い換えると、HARQ−ACKをDTXと処理する。
PDSCH観点で最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定は、eNBが使用できる上りリンク/下りリンクサブフレーム設定のうち、全ての上りリンク/下りリンクサブフレーム設定において下りリンクサブフレーム(或いは、特別サブフレーム)と設定されたサブフレームのみを下りリンクサブフレームとして有する上りリンク/下りリンクサブフレーム設定とすることができる。これは、上りリンクHARQタイムラインを定義するために決定された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を選定することができるという意味である。
或いは、表1の上りリンク/下りリンクサブフレーム設定のうち、最も少ない下りリンクサブフレームを有する上りリンク/下りリンクサブフレーム設定である上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#0として固定することもできる。この場合、eNBが下りリンク−上りリンクスイッチング周期は変更しないと仮定できると、同一の下りリンク−上りリンクスイッチング周期上で最小の下りリンクサブフレームを有する上りリンク/下りリンクサブフレーム設定である上りリンク/下りリンクサブフレーム設定(下りリンク−上りリンクスイッチング周期が5msの場合は上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#0、下りリンク−上りリンクスイッチング周期が10msの場合は上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#3)と決定することもできる。
或いは、最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を決定する過程を省略するために、PDSCH送信の観点で、最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定は、全てのサブフレームが上りリンクサブフレームである上りリンク/下りリンクサブフレーム設定と規定することもできる。これは、eNB指示に不一致が発見される場合には、UEは一切のPDSCH受信を省略し、それに対するHARQ−ACK送信も省略するということを意味する。
UEは、実際用途が下りリンクサブフレームとして指定されたサブフレーム上での上りリンク送信を指示する上位層信号を受信した場合、上記の不一致を発見することができる。このような上りリンク送信としては、周期的CSI報告、周期的SRS送信、周期的に反復されるSR送信リソース割り当てを挙げることができる。非周期的SRS送信であっても、1回の非周期的SRS送信トリガリングメッセージによって複数回のSRS送信が指示される場合には、同様に、当該SRS送信が起きる時点が、実際用途が下りリンクサブフレームとして指定されたサブフレームである場合に、上記の不一致を発見し、報告することができる。
この場合にも、不一致の上りリンク送信指示をシグナリング送信誤りと見なし、送信を省略することもできる。この方法は、eNBが計画しない干渉信号を防止できるという側面で、保守的であるが、より安全な方法と見なすことができる。逆に、実際用途指示のためのシグナリングが誤りであると見なし、上りリンク送信指示に従うように動作することもできる。特に、実際用途指示シグナリングがMAC層シグナリングや物理層シグナリングで伝達されるのに対し、上りリンク送信指示は、より上位層信号であるRRC層シグナリングで伝達される場合には、より信頼性の高い上りリンク送信指示を優先として上りリンク送信を行うように動作することがより有利であろう。
各サブフレームの用途を知らせるシグナリングの有効期間が設定された場合に、UEが受信したシグナリングの有効期間が満了したが、新しいシグナリングを成功裏に受信していないとき、UEは上述の不一致を発見することができる。
図10は、本発明の実施例によってUEがサブフレーム用途の不一致を発見する例を示す図である。
図10を参照すると、各サブフレームの用途を知らせるシグナリングが周期的に送信される場合に、特定時点に送信されたシグナリングが当該シグナリングの1送信周期の間に有効であると見なすことができる。この場合、UEが、次の周期で該当のシグナリングの受信に失敗すると、次の周期で用いられるサブフレームの用途が把握できなくなる。
或いは、サブフレームの用途指示シグナリングが非周期的に送信される場合にも、一度送信されたシグナリングが一定期間には有効であるという有効期間が設定されてもよいが、当該有効期間が満了した時点でも新しいシグナリングを受信していないと、UEは、満了後に用いられるサブフレームの用途が把握できなくなる。
このような場合に、UEは自動的にeNBの指示に不一致が発生すると見なし、上述の方式を適用して不一致による問題を緩和することができる。特に、この状況では、eNBがいずれのサブフレーム用途を適用するかを把握する根拠がなく、よって、上述した最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定に従ってPDSCH受信やPUSCH送信関連動作を行う方法を採択することが好ましい。
特に、図10では、毎無線フレームのサブフレーム#0で当該無線フレームのサブフレーム用途を示すシグナリングが送信されるが、UEが無線フレーム#m+2に対するサブフレーム用途指示シグナリングの受信に失敗した場合を示している。この場合、UEは、無線フレーム#m+2で適用可能な最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を選定する。特に、図10では、PUSCH送信と関連して最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定として上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2が選ばれたと仮定する。
この状況で、UEがサブフレーム#5で上りリンクグラントを受信し、この上りリンクグラントがサブフレーム#9でのPUSCH送信を指示するとすれば(ただし、上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#0の上りリンクHARQタイムラインに従うと仮定)、UEは、PUSCH送信と関連して選ばれた最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定である上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#2においてサブフレーム#9は下りリンクサブフレームであるから、この上りリンクグラントをフォールスアラームと見なし、PUSCH送信を行わない。特に、上りリンクグラントは実際PUSCH送信時点より所定のサブフレーム以前に送信されるため、上りリンクグラント送信とこれに対応するPUSCH送信は互いに異なる無線フレームでなされてもよく、両送信の間でUL−DL上りリンク/下りリンクサブフレーム設定が変化することがある。
特に、無線フレーム#mで上りリンクグラントを受信し、これに基づくPUSCHを無線フレーム#m+1で送信する場合にも、上述したサブフレーム用途指示受信失敗の場合に対する動作を適用することができる。すなわち、上りリンクHARQ動作の持続性のために、上りリンクグラントは、下りリンク観点で最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定上でも下りリンクサブフレームであるサブフレームでのみ送信されると仮定すると、無線フレーム#m+1に対するサブフレーム用途指示信号の受信に失敗した場合、無線フレーム#m+1でeNBの指示に不一致が発生すると見なし、それに基づく動作を取るように適用することができる。
一方、DCIによってトリガーされて一定時点が経過した後に送信される非周期的SRSの場合、前述した適切な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を基準に、上りリンクサブフレームであるサブフレームのみを定義された条件に適用して送信時点を決定することが好ましい。万一、基準となる上りリンク/下りリンクサブフレーム設定が上記サブフレーム用途指示信号による上りリンク/下りリンクサブフレーム設定になると、非周期的SRSのトリガリング信号から実際SRSが送信される時点との間に存在する全ての無線フレームに対してUEがサブフレーム用途指示信号を成功裏に受信した場合にのみ、安定してSRS送信条件を適用することができる。したがって、両時点間の全ての無線フレームに対してUEがサブフレーム用途指示信号を成功的に受信した場合にのみSRSを送信するように動作することができる。
言い換えると、UEに特定無線フレームで非周期的SRSがトリガされ、該UEがそのSRS送信時点を一連の条件に従って決定する状況で、1回でもサブフレーム用途指示信号の受信に失敗したり、又はeNBの指示に不一致を発見すると、当該非周期的SRSの送信条件を正しく適用できないと見なし、隣接UEへの干渉誘発を防止するためにSRS送信を省略するように動作する。
或いは、このように無線フレームを越す過程でサブフレーム用途指示信号の受信に失敗する可能性を初めから排除するために、非周期的SRSトリガリングメッセージを、サブフレーム用途指示信号が変更されない時間区間でのみ有効なものと見なすように動作することもできる。
一例として、UEは、時点1で受信した非周期的SRSトリガリングメッセージが時点2でのSRS送信を指示する場合に、時点1と時点2との間ではサブフレーム用途変更指示子が送信される場合がないと仮定することができる。これは、常に、時点1と時点2とが1回のサブフレーム用途変更指示子の有効時間区間に属すると解釈されてもよい。又は、時点1と時点2との間にサブフレーム用途変更指示子が新しく送信されてもよい場合には、当該新しい用途変更指示子は常に以前のサブフレーム用途変更指示子と同じサブフレーム用途を指示することと解釈されてもよい。このとき、万一、UEは、両時点間に互いに異なるサブフレーム用途を指示するサブフレーム用途変更指示子を受信すると、この変更指示子を誤りと見なしたり及び/又は関連したSRS送信を省略するように動作することもできる。
万一、サブフレーム用途の変化量に追加的な制限が発生すると、例えば、1回のシグナリングで用途が変換されるサブフレームの個数はm個を超えてはならないという制限が与えられると、当該制限に基づいて最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を設定することもできる。一例として、特定時点で上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#3がサブフレーム用途指示として指定されている場合に、当該指示の有効時間が満了したが、UEが新しいシグナリングを受信しておらず、また、1回のシグナリングで既存シグナリングにおいて用途変換されるサブフレームの個数が1個以下でなければならないという制限があると、UEは、新しい上りリンク/下りリンクサブフレーム設定では、下りリンクサブフレームが最大に増えても上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#4しか設定できないということがわかる、すなわち、上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#3を基準に両サブフレームの用途が変更される上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#5はシグナリングできない。この場合には、PUSCH観点で最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定として上りリンク/下りリンクサブフレーム設定#4が設定され、これを基準にPUSCH関連動作を行うことができる。
また、各サブフレームの用途を知らせるシグナリングの有効期間が設定された場合に、一つのシグナリングを受信してその有効期間が満了する前に他のサブフレームの用途を知らせるシグナリングが受信されると、UEは、両方のいずれか一方が誤りによって受信されたと見なすことができる。さらに、eNBが指示した上りリンク/下りリンクサブフレーム設定と自身が理解する上りリンク/下りリンクサブフレーム設定とが一致しないという事実も把握できる。この場合も同様、eNBが指示した上りリンク/下りリンクサブフレーム設定に関する情報が不足するため、上述した最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定に従う動作を行うことがより安全であるといえる。
要するに、サブフレーム用途変更のためのシグナリングを周期的に送信することができ、これを逃したときのUEは次のように動作することができる。
まず、下りリンク観点で、PDCCHモニタリングは、システム情報上で指示された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定に従うように定義することができる。PDCCHは同一サブフレームのPDSCHをスケジュールするので、結局、PDSCH受信観点で最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定として、システム情報上で指示された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を選択すると、PDCCHモニタリングも同一のシステム情報上で指示された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定に従うようになるためである。また、上りリンク観点で、PUSCHスケジューリングの有効性判断に対する基準は、PDCCHモニタリングと同じ動作を規定するために、システム情報上で指示された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定に従うように定義したり、又は、上述したとおり、最も保守的な上りリンク/下りリンクサブフレーム設定を、下りリンクHARQのために指示された上りリンク/下りリンクサブフレーム設定として選択し、これに従うように定義することができる。
上述したeNB指示の不一致は、搬送波集成技法が適用された状況でも適用可能である。
例えば、UEが、eNBのシグナリングによって特定の副セル(secondary cell)又は副−コンポーネント搬送波の非活性化が指示されたと把握している状況で、他のコンポーネント搬送波を介して当該副−コンポーネント搬送波でのPDSCHやPUSCH送信をスケジュールするメッセージを、PDCCH/EPDCCH或いはRRCのような上位層信号で受信する場合を考慮することができる。この場合も同様、このような状況を不一致送信指示と見なし、スケジューリングメッセージを誤りと把握したり、当該コンポーネント搬送波非活性化情報が間違っていると見なしたり、及び/又は不一致指示を受信したという事実をeNBに知らせる信号を送信することができる。ただし、搬送波集成技法が適用された状況では、副−コンポーネント搬送波のサブフレーム用途を知らせるシグナリングを主−コンポーネント搬送波を介して送信することができ、これは、主−コンポーネント搬送波が一般に、安定したシグナリング送信が可能な環境にあるためである。
交差搬送波スケジューリング状況では、スケジューリングメッセージを送信するコンポーネント搬送波でUEが検出したメッセージを把握して不一致指示を発見することができる。UEが主−コンポーネント搬送波(以下、PCell)で特定の副−コンポーネント搬送波(以下、SCell)に対するスケジューリングを行う場合を仮定する。万一、UEが、サブフレーム#nでPCellからSCellのサブフレーム#n+kでのPUSCHを指示する上りリンクグラントを受信しており、また、サブフレーム#n+kがPCellでは下りリンクサブフレームであると、当該UEはサブフレーム#n+kでもスケジューリングメッセージの検出を試みるはずである。その結果、サブフレーム#n+kでSCellでのPDSCH受信を指示する下りリンク割り当て(DL assignment)情報が検出される場合が発生しうる。一般に、UEは同一サブフレームでは下りリンク受信又は上りリンク送信のいずれか一方の動作のみを取らなければならず、よって、このような状況はeNBスケジューリングの不一致であると把握することができる。
このような不一致を把握すると、UEは、優先順位を与え、PDSCH受信又はPUSCH送信のいずれかを行うことができる。優先順位は、事前に定義されてもよく、eNBが事前に設定してもよい。或いは、状況によって優先順位が変わっても良い。例えば、PUSCHに一般データと併せてCSIや上りリンクHARQ−ACKのような制御情報が含まれるとPUSCH送信に優先権をおくが、そうでないとPDSCH受信に優先権をおくように動作することができる。或いは、いずれにも優先権を与えず、下りリンク割り当て及び上りリンクグラントを全て無効化することによって、最大限に安定した動作を維持するように動作することもできる。これは、スケジューリング不一致を発見したUEは、下りリンク受信も上りリンク送信も行わないということを意味する。
上述したとおり、UEが同一サブフレームでのPDSCH受信とPUSCH送信を指示するスケジューリングメッセージを検出する場合は、必ずしも交差搬送波スケジューリングの場合に限定されない。一例として、1回のスケジューリングメッセージによって複数のサブフレームでのPDSCH受信やPUSCH送信が指示される場合には、より最近に受信/送信動作が始まる側に優先権を与えるように動作することができる。他の例として、特定下りリンク割り当てによってPDSCH受信がサブフレーム#nから始まって複数のサブフレームに反復されているとき、上りリンクグラントでサブフレーム#n+xからPUSCHを送信するように指示されたが、サブフレーム#n+xがPDSCHを受信するサブフレームと一致する場合には、最近にスケジューリングメッセージが適用されるように指示されたPUSCH送信が優先権を有することとなり、サブフレーム#n+xからはPUSCH送信を始めるように動作することができる。ここで、1回のスケジューリングメッセージが複数のサブフレームでのPDSCH受信やPUSCH送信を指示する場合には、半−静的(semi−persistent)スケジューリングを含むことができる。勿論、この場合にも、より保守的に動作するために、下りリンク割り当て及び上りリンクグラントを全て無効化するように動作することもできる。
勿論、上記の上りリンク送信に対する指示は、PUSCH送信指示の他、PUCCH送信指示やSRS送信指示も含むことができる。また、このような上りリンク送信がRRCのような上位層信号で安定して指示された場合には、PDCCH/EPDCCHを介して動的に指示されるPDSCH受信を相対的に不安定なものと見なし、PDSCH受信を無効化するように動作することもできる、すなわち、上りリンク送信に優先権を与える。同様に、半−静的スケジューリングのように、上位層信号で送信位置が指示されるPDSCHを受信するサブフレームにおいて、PDCCH/EPDCCHを介して動的に指示されるPUSCH送信がスケジュールされる場合には、動的指示を相対的に不安定なものと見なし、PDSCHを受信するように動作することもできる。この場合にも、より安定して動作するために、下りリンク割り当て及び上りリンクグラントを全て無效化するように動作することもできる。図11は、本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。
図11を参照すると、通信装置1100は、プロセッサ1110、メモリ1120、RFモジュール1130、ディスプレイモジュール1140、及びユーザインターフェースモジュール1150を備えている。
同図の通信装置1100は説明の便宜のために示されたもので、一部のモジュールは省略されてもよい。また、通信装置1100は必要なモジュールをさらに備えてもよい。また、通信装置1100において一部のモジュールはより細分化したモジュールに区分されてもよい。プロセッサ1110は、図面を参照して例示した本発明の実施例に係る動作を実行するように構成される。具体的に、プロセッサ1110の詳細な動作は、図1乃至図10に記載された内容を参照すればよい。
メモリ1120は、プロセッサ1110に接続し、オペレーティングシステム、アプリケーション、プログラムコード、データなどを格納する。RFモジュール1130は、プロセッサ1110に接続し、基底帯域信号を無線信号に変換したり、無線信号を基底帯域信号に変換する機能を果たす。そのために、RFモジュール1130は、アナログ変換、増幅、フィルタリング及び周波数アップ変換又はこれらの逆過程を行う。ディスプレイモジュール1140は、プロセッサ1110に接続し、様々な情報をディスプレイする。ディスプレイモジュール1140は、特に制限されるものではなく、LCD(Liquid Crystal Display)、LED(Light Emitting Diode)、OLED(Organic Light Emitting Diode)のような周知の要素を用いることができる。ユーザインターフェースモジュール1150は、プロセッサ1110に接続し、キーパッド、タッチスクリーンなどのような周知のユーザインターフェースの組合せで構成可能である。
以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもでき、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替わってもよい。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりできるということは明らかである。
本発明に係る実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア(firmware)、ソフトウェア又はそれらの結合などによって具現することができる。ハードウェアによる具現では、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。
ファームウェアやソフトウェアによる具現では、本発明の一実施例は、以上で説明された機能又は動作を実行するモジュール、手順、関数などの形態で具現されてもよい。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶され、プロセッサによって駆動可能である。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に設けられ、公知の様々な手段によってプロセッサとデータを交換することができる。
本発明は、本発明の特徴から逸脱しない範囲で別の特定の形態に具体化できるということが当業者にとっては自明である。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的な解釈によって決定すべきであり、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。