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JP5684570B2 - 情報通信方法 - Google Patents

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JP5684570B2 JP2010530606A JP2010530606A JP5684570B2 JP 5684570 B2 JP5684570 B2 JP 5684570B2 JP 2010530606 A JP2010530606 A JP 2010530606A JP 2010530606 A JP2010530606 A JP 2010530606A JP 5684570 B2 JP5684570 B2 JP 5684570B2
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Description

本発明は、通信ネットワークにおいて制御情報を送信する方法に関する。
本発明は、例えば、Universal Mobile Telecommunication Network (UMTS), GSM等のようなモバイルシステムに関連する。本発明はさらに、任意の他の通信システムに適用されることができる。
UMTSのような従来のモバイル通信システムにおいて、基地局(又はNodeB)のようなプライマリ局及び移動局のようなセカンダリ局は、複数のチャネルによって互いに通信する。主に、データチャネルは、プライマリ局からセカンダリ局へとデータを送信するために用いられ、制御チャネルは、通信システムの動作に関する情報を与えるために用いられる。
通常、プライマリ局がデータのための送信パラメータを変更することを望む場合、例えばデータチャネル上で送信される信号の送信パワーを増加させる場合、プライマリ局は、制御チャネルのためのパワーも同様に増加させる。
しかしながら、これは全てのセカンダリ局に対する干渉の増加につながり、必ずしも実行されるべき最も適切なパラメータ補正ではない。
より具体的には、セカンダリ局がデータ送信のための特定のビーム形成を適用することが可能であるシステム(UMTS LTE)において、データ送信の有効範囲は、通常モードにおける他の送信と比較して、ビーム形成送信では増加する。しかしながら、データ送信パラメータ(とりわけ、時間-周波数リソース及びMCS(変調及び符号化スキーム))を示す制御信号が信頼できない場合、データを復号する方法を知るために十分な情報をセカンダリ局が受信することができないので、(その情報があるならばSNRは復号のために十分であるが)データのカバレージの増加は有利でない。
一つのソリューションは、ビーム形成を制御チャネルにも適用することである。しかしながら、複数のセカンダリ局のための制御信号を含む共通の制御チャネルを持つLTEのようなシステムにおいて、ビーム形成は、制御チャネルの送信のために容易に用いられることができない。これは、制御チャネル中に埋め込まれるパイロットシンボルが全てのセカンダリ局に対して共通であり、すなわち、それらが、特定のセカンダリ局に対するデータ送信がビーム形成を用いるかどうかにかかわりなく、全てのセカンダリ局によって制御信号を復号するための位相基準として用いられるからである。結果的に、制御チャネル中のパイロットシンボルは、ビーム形成を用いることができず(さもなければ、それらは、制御チャネルがビーム形成を用いないセカンダリ局に正しい位相基準を提供しない)、したがって、ビーム形成がいくつかのセカンダリ局に対する制御信号に適用された場合、それらのセカンダリ局のための制御信号に適したビーム形成された位相基準は存在しない。
本発明の目的は、データ送信とは異なる送信パラメータを用いることにより干渉を低減することを可能にする制御情報の送信のための方法を提案することである。
本発明の他の目的は、いくつかのセカンダリ局へのデータ送信がビーム形成によって行われる、複数のセカンダリ局に制御情報を送信する方法を提案することである。
この目的のために、本発明によって、プライマリ局から少なくとも一つのセカンダリ局へと制御情報を送信するための方法が提案され、当該方法は、制御情報パラメータの第１セットによって、データパラメータの第１セットによるデータ送信に対応する制御情報を送信するステップ、及び、制御情報パラメータの第２セットによって、データパラメータの第２セットによるデータ送信に対応する制御情報を送信するステップを有し、少なくとも一つの制御情報パラメータには、制御情報パラメータの前記二つのセットの間で値の差があり、前記値の差は、データパラメータの第１セットのデータパラメータの値と、データパラメータの第２セットのデータパラメータの値との間の差に依存し、前記データパラメータは、前記少なくとも一つの制御情報パラメータとは異なるパラメータである。
その結果として、データパラメータが変更される場合、異なる制御パラメータにおける変更を選択し、制御チャネルの送信から生じる干渉の増加を防止することが可能である。例えば、データ送信のための送信パワーがセカンダリ局によって増加される場合、制御情報の送信における対応するパラメータ変更は、考慮中のセカンダリ局に送信される情報の符号化率(code rate)を低減することであることができる。
特に本発明は、制御パラメータの変更とデータパラメータの変更を調和させて関連づけることによって、パラメータ変更が協調されていない場合と比べて、無用な干渉又は送信容量の無駄が回避されるという利点を持つ。
本発明の実施の形態において、プライマリ局から少なくとも一つのセカンダリ局に制御情報を送信するための方法がさらに提案され、当該方法は、一セットのパラメータによって制御情報を送信するステップを有し、パラメータの前記セットは、前記少なくとも一つのセカンダリ局へのデータ送信モードに依存し、前記データ送信モードは、ビーム形成送信モード及び通常モードのうちの一つである。
そしてそれは、データチャネル上のビーム形成を用いることにより得られる範囲と同じ増加を、制御チャネルにおけるビーム形成を用いることなく達成することを可能にする。
本発明はさらに、本発明による方法を実行するための手段を含むセカンダリ局に関する。
本発明はさらに、本発明による方法を実行するための手段を含むプライマリ局に関する。
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施の形態から明らかになり、それらを参照して説明される。
本発明は、ここで、添付の図面を参照して、さらに詳細に一例として説明される。
本発明によるプライマリ局及びセカンダリ局を含むネットワークを表すブロック図。 本発明による各々の送信モードに対応するカバレージを表す図。
本発明は、図1に示されるような通信システム300に関し、基地局又はevolved Node B(eNodeB)のようなプライマリ局100、及び、移動局又はユーザ装置(UEとも呼ばれる)のような少なくとも一つのセカンダリ局200を有する。
無線システム300は、複数のプライマリ局100及び/又は複数のセカンダリ局200を含むことができる。プライマリ局100は、送信手段110及び受信手段120を含む。送信手段110の出力及び受信手段120の入力は、例えばサーキュレータ又は切替えスイッチであることができる結合手段140によって、複数のアンテナからなるアンテナアレイ130に結合される。例えばプロセッサであることができる制御手段150が、送信手段110及び受信手段120に結合される。セカンダリ局200は、送信手段210及び受信手段220を含む。送信手段210の出力及び受信手段220の入力は、例えばサーキュレータ又は切替えスイッチであることができる結合手段240によって、複数のアンテナからなるアンテナアレイ230に結合される。例えばプロセッサであることができる制御手段250が、送信手段210及び受信手段220に結合される。プライマリ無線局100からセカンダリ局200への送信は、第１セットのチャネル160上で行われ、セカンダリ無線局200から第１の無線局100への送信は、第２セットのチャネル260上で行われる。
本発明の第１の実施の形態において、プライマリ局は、いくつかの異なるモードによってセカンダリ局にデータを送信することができる。各々のモードにおいて、複数の送信データパラメータのセットが選択される。プライマリ局が、例えばより高いスループットを達成するため又は送信の範囲を増大させるために、第１のモードから他のモードへ変更することを望む場合、少なくとも一つのデータパラメータが変更される。
本発明のいくつかの変形例において、補正されるデータパラメータは、以下のうちの少なくとも一つを含むことができる。
- ビーム形成モード若しくはアンテナの数、又はデータストリームの数
- 送信パワー
- 符号化率
- 変調スキーム
- 送信ダイバーシティスキーム
- 空間レイヤの数
- プリコーディングマトリクス(precoding matrix)
- 副搬送波の数
- 周波数帯域
- 拡散係数
同様に、制御情報は、各々のセットがデータ送信モードに対応する、制御パラメータの異なるセットによって送信される。プライマリ局が第１のモードから第２のモードへ切り替わる場合、少なくとも一つのデータパラメータに関して送信の変更が実行され、少なくとも一つの制御パラメータの対応する変更も同様に自動的に実行される。しかしながら、本発明によれば、補正される制御パラメータは、補正されるデータパラメータの種類とは異なる種類である。
例えば、第１のモードから第２のモードへの切り替えは、データ信号の副搬送波の数の増加と制御情報の符号化率の増加とからなることができる。
データパラメータの第２のセットが、データパラメータの第１のセットと比べてデータ送信の通信範囲を変更するように選択される場合、制御パラメータの第２のセットの選択は、巧妙な態様で実行されることができる。これは、例えば、送信パワーが増加する(カバレージ全体が増加する)又はビーム形成が適用される(一つの方向に範囲が増加する)場合に当てはまる。そしてそれは、制御情報パラメータの第２のセットが、同様に制御情報パラメータの第１のセットと比べて制御情報の通信範囲を変更するように選択される場合に有利である。そのような場合、一つのモードから他のモードへの切り替えに起因してデータ送信の範囲が増加する場合、制御情報の範囲も増加することができる。制御パラメータ値は、制御情報の通信範囲の変化がデータ送信の通信範囲の変化にほぼ対応するように選択される又は決定されることができる。
前述の例において、説明された方法は、第１のモードが通常モード(例えば一つのアンテナによる送信)であり、第２のモードがデータビーム形成モードである場合に、特に適している。このビーム形成モードは、少なくとも一つの方向におけるデータ通信範囲の増加につながる。
干渉を低減して、位相シフトに起因する制御チャネル中に埋め込まれたパイロットシンボルの外乱を回避するために、制御情報は、ビーム形成されないが、低減された符号化率で例えば送信される。したがって、制御送信は、干渉に対してより強く、より広い範囲で復号されることができる。
この例は図2に示され、基地局100はまず、ビーム形成モードではなく通常モードである第１のモードで動作する。このモードにおいて、データ及び信号(signalling)カバレージは10として示され、移動局201及び202に及ぶことが可能である。しかしながら、移動局203に及ぶためには、カバレージが変更されなければならない。そして、基地局100がビーム形成モードによって送信し始め、送信ビームは移動局203の方へ向けられる。そのような場合、データカバレージは20として示されて、セカンダリ局203に及ぶことが可能である。また、前に説明されたように、セカンダリ局203のための制御信号はビーム形成されることができないので、基地局100は、より低いレートを用いるか又はより低い周波数帯域を用いることによって、この制御信号を送信し、カバレージを増加させることを可能にする。そのような場合、30として示される制御信号カバレージは、セカンダリ局203に及ぶことが可能である。さらに、制御信号の送信パワーを増加させるのではなく符号化率を低減することによって、これは干渉の増加を回避する。
この例では、第２のモードのための制御信号における符号化率は、制御信号の範囲が第２のモードのデータ信号の範囲以上であるように選択される。
この実施の形態の例において、制御情報は、予め定められた制御メッセージサイズのセットから選択されるサイズのメッセージに符号化される。実際、LTEに対する現在の提案において、各々のセカンダリ局のための制御信号は、利用可能な制御チャネルメッセージサイズのセットのうちの一つに符号化される。そして、データ送信がビーム形成されたセカンダリ局のための制御信号の符号化率を低減することは、データ送信がビーム形成されなかったセカンダリ局のためのシグナリング情報より大きいメッセージサイズに符号化ビットの数がマップされることができるような符号化率を用いることを含むことができる。
本発明のさまざまな例において、変更される制御パラメータは、以下のうちの一つであることができる。
- 変調次数
- 送信パワー
- 低減された符号化率
本発明では、ビーム形成を用いるデータ送信に対応する制御信号の一つ以上の送信パラメータは、ビーム形成を用いないデータ送信に対応する制御信号の送信パラメータに関して調整される。
これは、制御チャネルのカバレージをデータチャネルのそれと実質的に一致するように増加させることを可能にする。長所として、送信パラメータの調整は、ビーム形成の適用によって得られるであろうカバレージの増加と実質的に同様のカバレージの増加を与えるように設計される。送信パラメータの調整は、例えば以下の一つ以上を含むことができる。
- 符号化率を低減すること
- 変調次数を低減すること
- 送信パワーを増加させること
他の実施例において、基地局は、２つの周波数帯域(例えば900MHz及び2.1GHz)において送信を行うことができる。無線伝播における差に起因して、カバレージは低い周波数帯域の方が大きい。したがって、カバレージを維持するために、ビーム形成はより高い周波数帯域における送信に適用される。制御チャネルが低い周波数帯域において基地局から送信されている場合、データチャネルは、同じ周波数帯域又はより高い周波数帯域において送信されることができる。この場合には、本発明に従って、より高い周波数帯域において送信されるデータチャネルにビーム形成が適用される。制御チャネルがより高い周波数帯域で送信される場合、低い周波数帯域又はビーム形成を伴う高い周波数帯域によって達成されるカバレージと同様のカバレージを維持するために、制御チャネルの一つ以上の送信パラメータが調整される。
本発明はUMTS LTEのようなモバイル通信システムに制限されず、WiMAX又はCDMA2000の発展のような他の規格にも適用可能であることに留意すべきである。
実際、本発明は、一例として本願明細書において説明されるモバイル遠距離通信システムに制限されず、任意の他の通信システムに拡張されることができる。
本明細書及び請求の範囲において、単数形で記載される要素は、そのような要素が複数存在することを除外しない。さらに、「有する」「含む」などの用語は、挙げられたもの以外の他の要素又はステップを除外しない。
本発明が、移動端末に対してネットワークエンティティによって行われるシグナリング送信及びデータ送信に関して主に説明されたが、本発明は、ノードに対する役割の反対の又は他の適用にも同様に適用されることが理解されるべきである。
本開示を読むことから、他の変更例が当業者にとって明らかになるだろう。そのような変更例は、無線通信技術及び送信機パワー制御技術において既知の特徴であって、本明細書で既に説明された特徴の代わりに又はそれらに加えて用いられることができる他の特徴を含むことができる。

Claims (13)

  1. プライマリ局から少なくとも一つのセカンダリ局へと制御情報を送信するための方法であって、当該方法は、制御情報パラメータの第１セットによって、データパラメータの第１セットによるデータ送信に対応する制御情報を送信するステップ、及び、制御情報パラメータの第２セットによって、データパラメータの第２セットによるデータ送信に対応する制御情報を送信するステップを有し、少なくとも一つの制御情報パラメータには、制御情報パラメータの前記二つのセットの間で値の差があり、前記値の差は、データパラメータの第１セットのデータパラメータの値と、データパラメータの第２セットのデータパラメータの値との間の差に依存し、前記差が存在する前記データパラメータは、前記差が存在する前記少なくとも一つの制御情報パラメータとは異なる種類のパラメータである方法。
  2. 請求項１に記載の方法であって、前記データパラメータが、ビーム形成モード、送信パワー、符号化率、変調スキーム、送信ダイバーシティスキーム、空間レイヤの数、プリコーディングマトリクス、副搬送波の数、周波数帯域及び拡散係数のうちの少なくとも一つである方法。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の方法であって、データパラメータの第２セットが、データパラメータの第１セットに比べてデータ送信の通信範囲を変更するように生成される方法。
  4. 請求項３に記載の方法であって、制御情報パラメータの第２セットが、制御情報パラメータの第１セットに比べて制御情報の通信範囲を変更するように生成される方法。
  5. 請求項４に記載の方法であって、制御情報の通信範囲の変更が、データ送信の通信範囲の変更に対応する方法。
  6. 請求項３に記載の方法であって、前記データパラメータがビーム形成モードであり、通信範囲の前記変更が増加である方法。
  7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の方法であって、前記少なくとも一つの制御情報パラメータが送信符号化率である方法。
  8. 請求項７に記載の方法であって、制御情報パラメータの第２セットにおける前記送信符号化率の値が、制御情報パラメータの第１セットにおける値よりも小さい方法。
  9. 請求項８に記載の方法であって、前記制御情報が、少なくとも二つの予め定められた制御メッセージサイズのセットから選択されるサイズのメッセージに符号化され、符号化された情報ビットが、制御情報パラメータの第１セットを用いて送信される制御情報のためのメッセージサイズより大きいメッセージサイズに収まるように、前記送信符号化率のより小さい値の選択が実行される方法。
  10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の方法であって、前記少なくとも一つの制御情報パラメータが変調次数である方法。
  11. 請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の方法であって、前記少なくとも一つの制御情報パラメータが送信パワーである方法。
  12. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の方法であって、前記少なくとも一つの制御情報パラメータが周波数帯域である方法。
  13. 少なくとも一つのセカンダリ局と通信するプライマリ局からであって、制御情報パラメータの第１セットによって、データパラメータの第１セットによるデータ送信に対応する制御情報を送信し、制御情報パラメータの第２セットによって、データパラメータの第２セットによるデータ送信に対応する制御情報を送信し、少なくとも一つの制御情報パラメータには、制御情報パラメータの前記二つのセットの間で値の差があり、前記値の差は、データパラメータの第１セットのデータパラメータの値と、データパラメータの第２セットのデータパラメータの値との間の差に依存し、前記差が存在する前記データパラメータは、前記差が存在する前記少なくとも一つの制御情報パラメータとは異なる種類のパラメータである、プライマリ局。
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