特許 7125037 可変ＭＣＳ及び可変ＴＴＩ長を有するフレキシブルフレーム構造を使用する移動通信伝送

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-16

(45)【発行日】2022-08-24

(54)【発明の名称】可変ＭＣＳ及び可変ＴＴＩ長を有するフレキシブルフレーム構造を使用する移動通信伝送

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/18 20090101AFI20220817BHJP

   H04W 28/22 20090101ALI20220817BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20220817BHJP

   H04W 28/06 20090101ALI20220817BHJP

   H04W 76/15 20180101ALI20220817BHJP

   H04L 27/26 20060101ALI20220817BHJP

【ＦＩ】

H04W28/18 110

H04W28/22

H04W72/04 131

H04W28/06 110

H04W72/04 136

H04W76/15

H04L27/26 111

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019522248

(86)(22)【出願日】2017-12-21

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-01-23

(86)【国際出願番号】 EP2017084220

(87)【国際公開番号】W WO2018115352

(87)【国際公開日】2018-06-28

【審査請求日】2020-06-18

(31)【優先権主張番号】16205738.4

(32)【優先日】2016-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】518144182

【氏名又は名称】アイピーコム ゲーエムベーハー ウント コー． カーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ビエナス、マイク

(72)【発明者】

【氏名】シュミット、アンドレアス

(72)【発明者】

【氏名】ハンス、マーティン

【審査官】三枝 保裕

(56)【参考文献】

【文献】Huawei, HiSilicon，Details of two-level DCI schemes for short TTI[online]，3GPP TSG-RAN WG1#86b R1-1608634，Internet<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_86b/Docs/R1-1608634.zip>，2016年10月14日

【文献】Nokia, Alcatel-Lucent Shanghai Bell，On two-level DL control channel design for shorter TTI operation[online]，3GPP TSG RAN WG1 #87 R1-1612210，Internet<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_87/Docs/R1-1612210.zip>，2016年11月18日

【文献】Nokia, Alcatel-Lucent Shanghai Bell，On two-level DL control channel design and subframe structure for shorter TTI operation[online]，3GPP TSG-RAN WG1#86b R1-1609323，Internet<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_86b/Docs/R1-1609323.zip>，2016年10月14日

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

Ｈ０４Ｌ ２７／２６

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直交周波数分割多重移動通信システムにおけるデータを伝送するための方法であって、接続の前記データは、変調及び符号化スキーム再構成サイクル長（ＭＣＳ再構成サイクル長）にわたって再構成可能なＭＣＳを使用して伝送され、前記接続の前記データは、再構成可能な伝送時間間隔長（ＴＴＩ長）を使用して伝送され、前記接続の前記ＭＣＳ再構成サイクル長及び前記ＴＴＩ長は互いに異なり、前記ＭＣＳ再構成サイクル長及び前記ＴＴＩ長は前記接続に対して個別に可変である、方法。

【請求項2】

前記データは、データフレーム内で伝送され、前記データフレームは、データフレームブロックを含むフレーム構造を有し、前記データフレームブロックは、
少なくとも１つのフレーム制御フィールドと、
少なくとも１つのフレームサブブロックであり、各サブブロックは、
ユーザデータと、
前記ユーザデータに対する前記ＭＣＳに関する情報と、
ＴＴＩインジケータと、
ユーザデータ証明情報と、
を含む、フレームサブブロックと
を備える、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記データフレーム内で、データは、複数のデータチャネル内で同時に伝送され、第１データチャネル内のデータは第１の変調及び符号化スキームの適応レートで伝送され、第２データチャネル内のデータが前記第１の変調及び符号化スキームと異なる第２の変調及び符号化スキームの適応レートで伝送される、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

直交周波数分割多重移動通信デバイスであって、可変変調及び符号化スキーム再構成サイクル長（ＭＣＳ再構成サイクル長）を用いて基地局により伝送される接続のデータを受信するよう構成され、前記接続の前記データは、さらに、伝送時間間隔長（ＴＴＩ長）を用いて伝送され、前記ＭＣＳ再構成サイクル長及び前記ＴＴＩ長は前記接続に対してそれぞれ個別に可変である、
直交周波数分割多重移動通信デバイス。

【請求項5】

前記直交周波数分割多重移動通信デバイスは、複数の無線チャネルを介してデータを受信するよう構成され、第１の無線チャネルは、第１のＭＣＳ適応レートに関連し、第２の無線チャネルは、第２のＭＣＳ適応レートに関連する、請求項４に記載の直交周波数分割多重移動通信デバイス。

【請求項6】

前記直交周波数分割多重移動通信デバイスは、既知の制御リソースを使用して、リソース割り当てメッセージ及びフレームレイアウト構成メッセージに対するデータフレーム内の位置を決定するよう構成される、請求項４又は５に記載の直交周波数分割多重移動通信デバイス。

【請求項7】

前記直交周波数分割多重移動通信デバイスは、直交周波数分割多重通信システムにおいて動作するよう適応され、前記直交周波数分割多重移動通信デバイスは、可変ＴＴＩ長を用いて送信されたデータを受信するよう構成される、請求項４から６のいずれか一項に記載の直交周波数分割多重移動通信デバイス。

【請求項8】

前記直交周波数分割多重移動通信デバイスは、同じ無線リソース上で異なるＴＴＩ長を有するデータを受信することができる、請求項４から７のいずれか一項に記載の直交周波数分割多重移動通信デバイス。

【請求項9】

前記直交周波数分割多重移動通信デバイスは、既知の制御リソースを介して、リソース割り当てメッセージ及びフレームレイアウト構成メッセージに対するリソース位置情報を受信するよう構成される、請求項４から８のいずれか一項に記載の直交周波数分割多重移動通信デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基地局（ｅＮＢ）及びユーザ機器（ＵＥ）の間でのデータの伝送のための移動通信システムにおいて使用するためのフレーム構造に関する。

【背景技術】

【0002】

移動無線通信システムは、無線チャネルへの変更の効果に対処しなければならない。従って、様々な手段が適用される。それらの１つは、一般に、リンク適応又は適応変調及び符号化として知られている。そのような技術を使用して解決されるべき問題は、高データレート及びロバスト伝送の間のトレードオフを見つけることである。低次変調スキーム及び高チャネル符号化レートを用いたロバスト伝送は、悪いチャネル状態に適している。低チャネル符号化レートを用いるより高次の変調スキームは、高データレートをもたらすが、悪いチャネル状態を対処するのに適していない。無線状態が伝送中に変化し得るため、必要ならば、チャネル状態を定期的にモニタし、それに応じて変調及び符号化スキーム（ＭＣＳ）を適応することが要求される。最近では、適応は固定周期で行われる、すなわち、変更が要求されるか否かに関わらず、基地局は、物理チャネルのすべてのパケットで使用されたＭＣＳを示す。例えば、ＵＭＴＳでは、これはスロット（０．６６６ｍｓ）内で一度、ＬＴＥではサブフレーム（１ｍｓ）内で一度行われる。この周期性は、仕様段階中で考慮されるすべての無線状態及び移動シナリオに対して十分である。ＭＣＳ構成シグナリングに要求される固定オーバーヘッドがあること、及びモバイルデバイスの最高移動速度がこの固定周期によって制限されることは明らかである。

【0003】

さらに、別のメカニズムが、ハイブリッド自動再伝送要求（ＨＡＲＱ）と呼ばれる伝送中に発生し得る伝送エラーに対処するためにＨＳＰＡ及びＬＴＥにおいて使用される。このために、各パケットは、受信機に誤ったパケットを検出することを可能とする冗長ビットを含む。これらのビットは、一般に、巡回冗長検査（ＣＲＣ）ビットとして知られる。受信機が、ＣＲＣに基づいて受信したパケット内にエラーを検出すると、いわゆるＮＡＣＫ（否定応答）メッセージが送信機に返送されて再伝送を要求する。そうでなければＡＣＫ（肯定応答）メッセージが返送され、送信機はバッファ内の次のパケットを用いて伝送を継続する。関連するＣＲＣビットを含むデータの伝送の持続時間は、伝送時間間隔（ＴＴＩ）と呼ばれる。ＴＴＩ長は、大きく、伝送レイテンシに関連する。より長いＴＴＩは、長いレイテンシをもたらす。ＬＴＥにおけるＴＴＩ長は１ｍｓで、固定されている。このＴＴＩ長は、１０から２０ｍｓのユーザプレーンレイテンシをもたらす。ＵＭＴＳでは、ＴＴＩ長は、３００から４００ｍｓのユーザプレーンレイテンシをもたらす１０及び８０ｍｓの間で設定可能であり。

【0004】

現在、第５世代の移動通信は、３ＧＰＰによって規定されている。新たなシステムの１つの要求は、無線インタフェースのより高い適応性である。超低レイテンシ（例えば１ｍｓのユーザプレーンレイテンシ）を要求するサービス、非常に低いデータレート及び／又はバッテリが最大１０年持続する必要がある非常に低い移動性を有するサービス（例えばスマートメータ）に対しても効率的に拡張可能であるべきである。超低レイテンシ要求は、はるかにより短いＴＴＩ長を必要とする。超長バッテリ寿命要求は、非常に低いデータレート及び非常に低い移動性の場合にシグナリングオーバヘッドを低減する手段を必要とする。

【0005】

一般に、より長いＴＴＩは、より長いレイテンシを犠牲にして、フィードバック手順を構成するためのオーバーヘッド要求を節約し、フィードバックを送信するのに要求されるリソースを節約する。それらは、低コストで電力効率の良い低データレート通信に非常に適している。より短いＴＴＩは、例えば超低レイテンシ通信の場合に、シグナリングオーバヘッドをより犠牲にして、必要に応じてより短いレイテンシを可能とする。より長いＭＣＳ再構成サイクルは、高速で変化する無線チャンネルに迅速に適応する能力を犠牲にして、ＰＨＹパラメータを構成するためのオーバーヘッドを節約する。それらは、例えば低移動性デバイスに非常に適している。より短いＭＣＳ再構成サイクルは、より多くのシグナリングオーバヘッドを犠牲にして、例えば高速列車において、システムが、伝送を高速で変化する無線チャンネルに適応することを可能とする。

【0006】

欧州特許出願公開第２０１５６０１号明細書は、移動端末の移動速度、セル内の移動端末の位置、提供されたスループット値、再伝送の平均数のうちの少なくともいずれかに基づいてアップリンク共有チャネル及びダウンリンク共有チャネル又は両方に対する複数のＴＴＩ長から１つを選択する方法を説明する。この文書は、可変ＴＴＩ長の構成に対するシグナリングがどう行われるか、又はリソースグリッドが、異なるＴＴＩ長を有する同時伝送パケットの場合にどう構成されるかについて記載していない。

【0007】

国際公開第２０１６／０６９３７８号は、複数のフレーム長を提供するフレーム構造を説明する。それは、ＭＣＳ再構成の設定可能な長さを記載せず、従って、異なるチャネル状態に対するＭＣＳ適応は可能でない。さらに、ＣＲＣビットの距離は設定可能でなく、従って、フィードバックサイクルはサービスニーズに合わせて調整可能でない。

【0008】

現在、ＭＣＳ再構成シグナリングのレートを調整することは可能でない。従って、このシグナリングに要求されるオーバーヘッドは固定される。無線状態が低速で変化する場合に、より長いＭＣＳ再構成サイクルを割り当ててオーバーヘッドを低減すること、又はより短いＭＣＳ再構成サイクルを割り当てて急速に変化する無線状態により正確に適応できるようにすることは可能でない。

【0009】

さらに、現在のＯＦＤＭベースの通信システム（例えばＬＴＥ）では、ＴＴＩ長を現在のレイテンシ要求に調整することは可能でない。従って、第５世代の移動通信システムの幾つかの使用事例（例えば安全関連の車車間通信）の必要に応じてより低いレイテンシが、ＬＴＥリソースグリッド／フレーム構造で有効化されることができない。他方、サービスのレイテンシ要求がより長いレイテンシを可能にする場合、ＨＡＲＱメカニズムに対して要求されるシグナリングオーバヘッドは、低減されることができない。

【0010】

ＷＧ１ Ｍｅｅｔｉｎｇ ＃８６ｂｉｓからの３ＧＰＰ文書Ｒ１－１６０８６３４が、短いＴＴＩに対する２つのレベルダウンリンク制御情報、ＤＣＩ、スキームを説明する。低速ＤＣＩフレームでは、ＭＣＳ情報を含むＤＣＩがレガシーＰＤＣＣＨ領域において伝送され、他方、高速ＤＣＩフレームでは、情報はｓＰＤＣＣＨ又はレガシーＰＤＣＣＨ上で伝送される。ＴＴＩ長は、常に、ＭＣＳ再構成期間長に同一である。

【0011】

短いＴＴＩ動作に関する他の３ＧＰＰ文書は、Ｒ１－１１６０９３２３（またＭｅｅｔｉｎｇ ＃８６ｂｉｓから）及びＲ１－１６１２２１０（Ｍｅｅｔｉｎｇ ＃８７）を含む。変調及び符号化スキームの集合は、文書ＩＥＥＥ ８０２．１１－０４／９４５ｒ０のＩＥＥＥ ８０２．１１規格に関連する提案において説明される。

【発明の概要】

【0012】

一態様において、本発明は、移動通信システムにおけるデータ伝送の方法であって、前記データは、変調及び符号化スキーム、ＭＣＳ再構成サイクル長にわたって再構成可能なＭＣＳを使用して伝送され、データは、再構成可能な伝送時間間隔、ＴＴＩ長、ＭＣＳ再構成サイクル長を使用して伝送され、ＴＴＩ長は互いに異なる、方法を提供する。

【0013】

さらに、発明は、基地局及び複数のユーザ機器デバイスを備える通信システムであって、システムは、基地局と少なくとも１つのユーザ機器デバイスとの間で複数の同時データチャネルを提供するよう構成され、システムは、個別の変調及び符号化スキームの適応レートを用いて各データチャネルを構成することが可能となる、通信システムを提供する。

【0014】

本発明は、両方のＭＣＳ再構成サイクル、すなわち伝送レイテンシに重要な無線チャネル及びＴＴＩ長の変化に適応する能力の柔軟な構成を可能とする移動通信システムのためのフレーム構造及び伝送方法を提供する。

【0015】

なおさらなる態様において、本発明は、移動通信デバイスであって、可変変調及び符号化スキーム、ＭＣＳ適応レートを用いて基地局により伝送されるデータを受信するよう構成され、データは、さらに、伝送時間間隔、ＴＴＩ長を用いて伝送され、ＭＣＳ適応レート及びＴＴＩ長は結合しない、移動通信デバイスを提供する。

【0016】

柔軟なＴＴＩ長は、システムが、無線リンクを、例えば、超低電力消費を有する低いデータレート（スマートメータ）から高データレート（例えば移動対話ゲーム）及び超信頼低レイテンシ接続（例えば安全関連の車車間通信）までの広範なサービス品質（ＱｏＳ）要求に適応することを可能とする。また、ＭＣＳ再構成サイクルの可変長は、システムが、無線リンクを、例えば、静的状態（スマートメータ）から高速シナリオ（航空機接続性に対して最大１０００ｋｍ／ｈ）までの広範な無線チャネル状態に適応することを可能とする。

【0017】

この発明の重要な態様は、ＴＴＩ長及びＭＣＳ再構成サイクルの分離である。他方、既知の通信システムは、ＭＣＳ再構成サイクルをＴＴＩと同一になるよう展開する、すなわち（ＬＴＥの場合）各ＴＴＩに伝送される一片のＰＨＹ構成データがあり、又は（ＵＭＴＳの場合）ＴＴＩ長のみが可変であるとともにＭＣＳ再構成サイクルは固定される。

【0018】

発明は、移動通信システムが、現在のサービスニーズ及び現在の無線チャネル状態で独立に且つ各接続に対して別個に、無線リンクを構成することを可能とする。従って、フレーム構造は、ＭＣＳ再構成サイクルの様々な長さ及び様々ＴＴＩ長を提供するよう設計される。現在のサービスニーズ及び現在の無線チャネル状態に合致する接続設定の前に、両方のパラメータが制御エンティティ（基幹ネットワーク（ＣＮ）又は基地局（ｅＮＢ）内に配置されてよい）により選択される。さらに、制御エンティティは、定期的に、サービスニーズ及び無線チャネル状態を評価していて、何かが変更した場合に長さを再構成する。これは、各接続に対する最適化されたシグナリングオーバヘッドでより広範なＱｏＳ、モビリティ状態、及びデータレートを提供可能とする。

【0019】

フレーム構造は、以下の特性を提供する。ＭＣＳ再構成期間長は、接続設定時に構成され、次のＭＣＳ再構成が始まるときに再構成されることができる。これは、システムが、ＭＣＳ再構成能力を、低オーバーヘッドと急速に変化する無線状態に適応する能力との間の最適なトレードオフに継続的に調整することを可能とするので、有利である。

【0020】

ＴＴＩ長は、接続設定時に構成され、また次のＴＴＩが始まるときに再構成されることができる。これは、システムが、ＴＴＩ長を、サービス要求が変更された場合に低オーバーヘッドと低レイテンシとの間の最適なトレードオフに継続的に調整可能とするので、有利である。

【0021】

ＴＴＩ長及びＭＣＳ再構成期間長は、互いから独立に選択されることができる。これは、最適構成が異なる無線チャネル特性及び異なるレイテンシ要求の両方に対して有効化されるので、有益である。

【0022】

同時接続は、異なるＭＣＳ再構成サイクル長及び異なるＴＴＩ長を使用することができる。これは、システムが、異なる無線チャネル特性及びレイテンシ要求の複数のデバイスに同時にサービスすることを可能とするので、有利である。

【0023】

単一のＵＥは、同時に異なるＴＴＩ長に割り当てられることができる。

【0024】

（基幹ネットワーク又は基地局又はそれらの両方の一部である）制御エンティティは、異なる長さのＭＣＳ再構成期間（ＭＲＰ）を有するリソースを同時に割り当てる、関連する無線チャネル状態に基づいて接続毎にＭＲＰ長を選択する、異なるＴＴＩ長を有するリソースを同時に割り当てる、関連する伝送遅延／レイテンシのニーズに基づいて接続毎にＴＴＩ長を選択する（これは、ＯＦＤＭベースのシステムに対して新しいが、ＣＤＭＡベースのＵＭＴＳに対しては既知である）、ＭＲＰ長及びＴＴＩ長を互いから独立にある接続に割り当てる、他の接続と独立に各接続に対してＭＲＰ長及びＴＴＩ長を割り当てる、ＳＩＢを介してリソース割り当てメッセージ及びフレームレイアウト構成メッセージに対してリソース位置を送信する、ことが可能となる。

【0025】

モバイルデバイスは、可変ＭＲＰ及びＴＴＩ長を用いる受信及び伝送に対して、複数のＭＲＰリソースグリッドにおいてリソース割り当てメッセージを検出する、ＳＩＢを介してリソース割り当てメッセージ及びフレームレイアウト構成メッセージに対するリソース位置を受信することを可能にされる。

【0026】

用語「システム情報ブロードキャスト」又はＳＩＢは、一般に、既知の制御リソースを説明するのに使用される。レガシシステムでは、すべてのＵＥのすべて又はより大きなサブセットに関連する一般構成情報は、ＳＩＢを介して基地局によって頻繁に伝送された。しかしながら、関連するＵＥが、ＵＥによって知られている固定リソース上の情報を受信することができる限り、この発明の一般的な本質は、ＲＡ及びＦＬメッセージのリソース位置がＳＩＢ上で移送されることを要求しない。従って、システム情報ブロードキャストは、データ伝送を制御するためのリソース、つまり「制御リソース」と同義語として理解されるべきである。

【0027】

将来の５Ｇシステムは、一方では、より高速のデバイス（例えば、最大１０００ｋｍ／ｈの陸上航空機通信）及びより高い信頼性及びより低いレイテンシのサービス（車車間通信に関連する確実性）、他方では、他方で固定デバイス及び超低エネルギ占有モード（例えばバッテリが最大１０年の間持続するべきバッテリ駆動スマートメータ）を含む異なる使用事例のより大きな範囲に対して設計されるであろう。例えば、超低エネルギモードでＵＥをサービングする場合に、現在のフレーム構造が新しいレイテンシ要求をサポートできず、非効率な伝送をもたらすので、これらの新しい使用事例は、はるかにより柔軟な無線インタフェースを要求する。この発明は、問題を解決して、より低いレイテンシ、より広範なＵＥモビリティ状態（静的から最大１０００ｋｍ／ｈまで）への柔軟な適応、及びユーザデータレート（低エネルギモードから超高データレートまで）を提供することができる移動通信システムに対してフレキシブルフレーム構造を提供する。

【0028】

発明の利点は、フレーム構造が、より広範なＱｏＳ要求（特にレイテンシ及びデータレート）及びＵＥモビリティ状態の効率的な提供を可能とするとともに、各接続が、フィードバックメカニズムに対する低シグナリングオーバヘッドを要求されるＱｏＳ及び変調及び符号化スキーム（ＭＣＳ）の構成を提供するよう構成されることができることである。

【0029】

発明のフレーム構造は、サービスのレイテンシのニーズに適応される異なるＴＴＩ長及び無線チャネル状態に調整される異なるＭＣＳ再構成期間を同時に提供する能力を提供する。

【0030】

フレーム構造は、汎用フレームブロック（ＧＦＢ）に分割される。汎用フレーム制御フィールド（ＧＦＣＦ）は、各ＧＦＢの始めに配置される。このフィールドは、リソース割り当て（ＲＡ）及びフレームレイアウト（ＦＬ）を含む。これらのフィールドのリソース位置は、システム情報ブロードキャストを介して告知され、従って、たとえフレーム期間が１つのＧＦＢから次のＧＦＢに変化してよくても、各ＵＥは、迅速にそれ自体のリソース割り当てを見つける。

【0031】

ＧＦＣＦの後、それぞれが複数のデータチャネル（ＤＣＨ）を含む可変数の汎用フレームサブブロック（ＧＦＳＢ）が配置される。各ＧＦＳＢは、個別の帯域幅、個別の量のＭＣＳフィールド（各ＤＣＨの変調及び符号化を無線チャネルの持続性に適応する）及び１又は複数の個別のＴＴＩ長（各接続をそのレイテンシ要求に適応する）を用いて設定可能である。これは、各接続に対する最適化されたシグナリングオーバヘッドでより広範なＱｏＳ、モビリティ状態、及びデータレートを提供可能とする。

【0032】

ｅＮＢは、各ＵＥの無線チャネル持続時間（ＲＣＰＤ）を導出し、同様のＲＣＰＤを用いて同じＧＦＢからＵＥへリソースを割り当てる。従って、ＧＦＳＢの数は、各ＵＥに対する個別のＧＦＳＢへの割り当てより小さく、関連する構成シグナリングは低減される。

【0033】

ｅＮＢは、各接続に対して、無線状態又はＱｏＳ要求が変更したか否かを定期的にチェックし、必要ならば再構成を実行する（すなわち、ＦＬ及びＭＣＳフィールドにおいてシグナリングされる関連するパラメータに対して異なる値を選択する）。従って、ＭＣＳを構成し、ＨＡＲＱフィードバックを提供するためのシグナリングオーバヘッドは、常にその最小になる。

【0034】

本発明の実施形態が、ここで、添付図面を参照して、例としてのみ説明される。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】例示的なフレーム構造の概略図を示す。

【図2】図１のフレーム構造をより詳細に示す。

【図3】フレームレイアウトフィールドに含まれる情報を示す。

【図4】リソース割り当てフィールドに含まれる情報を示す。

【図5】ＭＣＳフィールドに含まれる情報を示す。

【図6】典型的なフレーム構造構成を示す。

【図7】データを受信するためのメッセージフローチャートを示す。

【図8】フレーム構造を構成するためのメッセージフローチャートを示す。

【図9】ＭＣＳ再構成期間及びＴＴＩ長を有する汎用フレームブロックを示す。

【発明を実施するための形態】

【0036】

図１は、発明に係るフレーム構造１０の例を示す。

【0037】

フレーム構造１０は、汎用フレームブロック（ＧＦＢ）１２，１４に分割される。各ブロックの始めに、汎用フレーム制御フィールド１６が配置される。図１内の例は、このフィールド１６が全帯域幅に及んでいることを示す。リソースグリッド内の他の位置も、例えばスペクトルの部分のみ使用することで、可能であり、このフィールドは２又はそれより多くのサブフィールドに分割される。

【0038】

汎用フレームブロック１２の残りは、利用可能な周波数スペクトルを通じて分配される設定可能な数の汎用フレームサブブロック１８ａ、１８ｂ、１８ｃから成る。各汎用フレームサブブロックは、汎用フレームブロックと同じ持続時間及び個別の設定可能帯域幅を有する。

【0039】

以下において、汎用フレームブロックのコンテンツが、より詳細に説明される。簡単のため、図２において、２つのモバイルデバイス（ＵＥ１及びＵＥ２）に対して１つの汎用フレームサブブロックのみを用いる構成が示される。

【0040】

汎用フレームブロックは、５つの異なる種類の要素、汎用フレーム制御フィールド内に配置されるフレームレイアウト（ＦＬ）及びリソース割り当て（ＲＡ）、変調及び符号化スキーム（ＭＣＳ）、巡回冗長検査（ＣＲＣ）、及び汎用フレームサブブロックの一部であるデータチャネル（ＤＣＨ）から成る。これらのフィールドのコンテンツは、以下に列挙される。（汎用フレームブロックを構成している）ＦＬ及びＲＡフィールドの汎用フレームブロック長及びリソース位置は、例えばシステム情報を介して、基地局によって半静的に構成される。従って、すべてＵＥは、ＦＬ及びＲＡフィールドをどこで見つけるべきかについての事前の接続設定を知り、たとえフレーム期間が１つのＧＦＢから次のＧＦＢまで変化し得るとしても、それらはそれ自体のリソース割り当てを迅速に見つけることができる。ＲＡ及びＦＬフィールドの使用される変調及び符号化スキームは、例えば１又は複数のＳＩＢを介して、静的（例えば常にＱＰＳＫが使用される）又は半静的に構成される。

【0041】

ＦＬ（フレームレイアウト）フィールドは、現在の汎用フレームブロックを構成する。それは、受信側ＵＥに関連するＭＣＳフィールド、すなわちリソース位置（例えば第１サブキャリアのインデックス）及びこのフィールドのサイズ（帯域幅）及び２つのＭＣＳフィールド（図３に示されるＭＲＰ長）間の距離（すなわち、時間を表すグラフ表示内の距離である時間）を見つけてデコードするために、受信機によって要求されるすべての情報を含む。ＭＣＳフィールド自体の使用される変調及び符号化スキームは、静的であり、受信機によって予め知られる（例えば、常にＱＰＳＫが使用される）、又は例えばＳＩＢを介して半静的に構成される（この実施形態の他の変形例では、ＭＣＳフィールド自体の使用される変調及び符号化スキームはＦＬフィールドの一部である）。この３組の情報（又は、ＭＣＳフィールドのＭＣＳが含まれる場合、４組）は、現在構成される汎用フレームサブブロックのそれぞれに含まれる。図２内の例は、１つの汎用フレームサブブロックのみを示す。従って、１つの３組のみがそこに含まれる。この発明の好ましい変形は、ＦＬフィールド内のＭＣＳフィールドの使用されたＭＣＳをシグナリングすることではない。図３は、含まれる情報がどのフィールドに関連しているかを例示的に示す。

【0042】

図２に示される例に対するＦＬフィールドコンテンツの例が、表１に与えられる。

【表1】

【0043】

ＲＡフィールドは、現在の汎用フレームブロックにおける伝送のためにスケジューリングされるＵＥ－ＩＤの各スケジュールされたＵＥに関連するＭＣＳフィールドへのマッピングテーブルを含む。図４は、含まれる情報がどのフィールドに関連しているかを例示的に示す。

【0044】

図２に示される例に対するＲＡフィールドコンテンツの例が、表２に与えられる。

【表2】

【0045】

ＭＣＳ（変調及び符号化スキーム）フィールドは、以下の情報を含んでよい。

【0046】

次のデータチャネルフィールドに適用される変調及び符号化スキーム。パラメータは、基地局によって、伝送を現在の無線チャネル特性に適応するように構成される。シグナリングパラメータは、受信機によって、データチャネルのデータをデコードするのに使用される。

【0047】

ＴＴＩ長。このフィールドは、ＴＴＩの長さ（図５参照）、すなわちデータチャネルにＣＲＣビットを加えた長さを示す。

【0048】

（任意選択）一実施形態では、ＣＲＣデータ比が含まれる。このパラメータを用いて、伝送の信頼性が調整されることができる。別の実施形態では、この比は、このフィールドに含まれない。ＣＲＣデータ比は、静的であり、ＵＥによって知らている場合もあり、又はシステム情報を介して構成される場合もあってよい。

【0049】

図５は、含まれる情報がどのフィールドに関連しているかを例示的に示す。

【0050】

図２に示される例におけるＭＣＳフィールドのコンテンツが、表３に与えられる。

【表3】

【0051】

ＣＲＣフィールドは、ＨＡＲＱメカニズムにより、フィードバック情報を導出するために受信したデータの正確性を判定するのに要求される巡回冗長検査ビットを含む。

【0052】

ＤＣＨ（データチャネル）フィールドは、関連ＭＣＳフィールド内に示されるＵＥのユーザデータ又はより高層のデータを含む。

【0053】

図６は、構成適応性を示すために、図２のそれよりより複雑な構成における例示的な汎用フレームブロックをさらに示す。

【0054】

図６における汎用フレームブロック＃１は、３つの汎用フレームサブブロック（ＧＦＳＢ）に集められる。各ＧＦＳＢは、異なるＭＲＰ長を用いて構成される（図３参照）。ＧＦＳＢ＃２は、非常に短いＭＲＰ長を有し、従って、ＭＣＳを急速に変化する無線状態に適応することができ、またシグナリングオーバヘッドを増加するより多くのシグナリングデータ（すなわち、より多くのＭＣＳフィールド）を要求する。

【0055】

ＧＦＳＢ＃３は、非常に低いシグナリングオーバヘッドをもたらす非常に長いＭＲＰ長を有する（すなわち、ＧＦＳＢ毎に１つのＭＣＳフィールドのみがＧＦＳＢ＃２内の４つのＭＣＳフィールドと比較される）。同じＧＦＳＢ内のＤＣＨリソースが無線チャネルにおける変化に適応する同じ能力を有するという特性により、制御エンティティは、同じＧＦＳＢのリソースを、同様のモビリティ状態（又は同様の無線チャネル持続時間）を有するモバイルデバイスに割り当てる。表４及び５は、それぞれ、図６に示される例示的ＧＦＢに対するＦＬ及びＲＡフィールドのコンテンツを示す。

【表4】

【表5】

【0056】

更に、図６内の汎用フレームブロック＃１は、各ＵＥに対してＴＴＩ長を異なるように構成している（図５参照）。ＵＥ４は、非常に短いＴＴＩを用いて構成され、従って、ユーザレイテンシは非常に低い。他方、より低いレイテンシを取得するのに要求される追加フィードバックシグナリングがある。これと対照的に、ＵＥ３は、非常に低いオーバーヘッド及びより長いレイテンシを引き起こす非常に長いＴＴＩを用いて構成される。

【0057】

図６において分かるように、フレーム構造は、ＭＲＰ長及びＴＴＩ長の柔軟な構成を提供し、同時にＭＲＰ及びＴＴＩ長の異なる構成を提供する。

【0058】

上述のＧＦＢを利用する方法が、ここで説明される。

【0059】

まず、ＵＥがデータをどう受信するか説明される。メッセージフローが図７に示され、以下において説明される。これらの機能が基地局（ｅＮＢ）において実行されると仮定する。それにもかかわらず、これらの機能は、移動ネットワークの他の要素において完全に又は部分的に実行されることもできる。さらに、「サービス要求」が、ＵＥによって、要求されるレイテンシを含むＱｏＳをｅＮＢに転送する基幹ネットワーク内のエンティティに伝送されると仮定する。ＵＥは、要求されるレイテンシを制御エンティティ（ｅＮＢ又は基幹ネットワーク内の任意の他のエンティティのいずれか）に直接伝送することも可能である。

【0060】

ＵＥが接続設定を要求するページングメッセージを受信するので、又はユーザ又は移動電話上の任意のアプリケーションが接続を要求するので、ＵＥ１はネットワークに接続する必要がある。

【0061】

１．ＵＥ１は、サービス要求メッセージをネットワークに伝送し、それ自体のＵＥ－ＩＤへの次のＲＡフィールドをリッスンする。

【0062】

２．基幹ネットワーク内のエンティティは、サービス要求を受信し、要求されるサービス品質（ＱｏＳ）を含むリソース要求をｅＮＢに転送する（ステップ２におけるメッセージがｅＮＢによって直接にデコードされない場合においてのみ実行される）。

【0063】

３．ｅＮＢ（基地局）は、（以下で図８に関連して説明するように）ＵＥ１に対する接続を構成する。図６内のＵＥ１に関する構成が仮定される。

【0064】

４．ｅＮＢは、次の構成、すなわちＵＥ１のＵＥ－ＩＤをＲＡフィールド（表２参照）内の汎用フレームサブブロック＃１及びＭＣＳフィールド＃１とともに、表４に係るＦＬフィールド、表３内のＭＣＳ＃１に係るＧＦＢ＃１内のＭＣＳフィールド＃１を、ＧＦＢ＃１内のＵＥ１に伝送し、さらに、基地局は、ＵＥ１に割り当てられたデータチャネルフィールド内のユーザデータを伝送する。

【0065】

５．ＵＥは、ＧＦＢ＃１のＲＡフィールドをデコードし、それ自体のＵＥ－ＩＤ及びＧＦＳＢ＃１内のＭＣＳ＃１へのリソース割り当てを見つける。これは、ＵＥ１に、関連するＭＣＳフィールドをデコードさせる。ＵＥは、ＧＳＦＢ＃１内のＭＣＳ＃１を読み込み、含まれるパラメータに従ってデータチャネルをデコードする。次に、ＵＥは、ＣＲＣビットを使用することにより、データの正確性を検証する。

【0066】

６．データが正しく受信された場合、ＵＥは、「ＡＣＫ」を基地局に返送し、そうでなければ「ＮＡＣＫ」を伝送する。

【0067】

図８に示されるさらなる方法では、ｅＮＢは、ＧＦＢを構成する。メッセージフローが図８に示され、以下において説明される。

【0068】

１．基幹ネットワークは、ＵＥ、すなわちＵＥ２、ＵＥ３、及びＵＥ４のそれぞれからサービス要求を受信する。基幹ネットワークは、サービス品質（ＱｏＳ）パラメータを、サービス要求、現在のＵＥコンテキスト、加入者情報を潜在的に考慮する現在のネットワークポリシーから導出する。これらのＱｏＳパラメータは、所望のレイテンシ（例えば最高ユーザプレーンレイテンシ）を含む。この実施形態の他の変形例では、このステップは、ｅＮＢにより実行される。

【0069】

２．（ステップ１におけるメッセージがｅＮＢによって直接デコードされない場合にのみ実行される）基幹ネットワークは、無線アクセスネットワーク、例えばサービングｅＮＢに、導出されたＱｏＳパラメータを考慮して無線リソースを設定させる。

【0070】

３．各ＵＥに対して、ｅＮＢは、ＱｏＳパラメータ内のレイテンシ表示からＴＴＩ長を導出する。基幹ネットワークにおいて現在のレイテンシのような追加の情報を考えてよい。ｅＮＢは、所望のレイテンシがオーバーヘッドを最小に低減可能とする最長のＴＴＩを選択する。この例では、ｅＮＢは、ＵＥ２に対して１．５ｍｓ、ＵＥ３に対して３ｍｓ、ＵＥ４に対して０．３３３ｍｓのＴＴＩ長を選択する（表６及び図９参照）。

【0071】

４．各ＵＥに対して、ｅＮＢは、無線チャネル持続時間、すなわち無線チャネルパラメータ（例えば関連するサブキャリアの減衰）がほとんど変わらない期間を導出し、それにより、選択された変調及び符号化スキームは、この無線チャネル持続時間の満了後に依然として最適である。ｅＮＢは、ＵＥから受信する情報、例えば受信したランダムアクセスプリアンブル又は他のアップリンクメッセージ又は信号を使用してよい。この持続時間に基づいて、ｅＮＢは、わずかに小さいＭＲＰ長を選択する。これは、リソースが最適に使用され、オーバーヘッドが可能な限り低くなることを保証する。この例では、ｅＮＢは、表６に従ってＭＲＰ値を選択する。ＭＲＰ及びＴＴＩ長の値も図９に示される。

【0072】

５．ｅＮＢは次のＧＦＢを伝送する。

【0073】

６．ｅＮＢは、無線チャネル状態並びに得られる及び要求されるレイテンシ値を定期的にモニタし、必要に応じてＭＲＰ及びＴＴＩ長を適応する。

【表6】

【0074】

以下は、本発明が既知の技術とどう異なるのかをまとめる。

【0075】

発明は、個別の（すなわちＵＥ固有の）無線チャネル持続時間に応じて、単一のセル（単一無線又は周波数リソース）内で異なるＭＣＳ適応レートの併用を可能とする。単一のＵＥが、単一の基地局へのすべてのその接続上の同じ無線チャネル持続時間を有する場合、この態様は、異なるＵＥに対するセル内の複数のＭＣＳ適応レートの使用に制限されることができる。

【0076】

発明は、個別のサービスニーズに応じて、単一のＯＦＤＭベースのセル内の異なるＴＴＩ長の併用を可能とする。単一のＵＥが、異なるサービスを同時に、例えばファイルダウンロード及びゲームを提供する場合、異なる同時ＴＴＩが異なるＵＥだけでなく同じＵＥに適用してよい。

【0077】

特に、発明の有益な態様は以下を含む。

【0078】

移動通信システムは、基地局と複数の移動通信デバイスとの間の複数の同時接続を提供することを可能とした。他方で、各接続は、個々のＭＣＳ適応レート（現在の無線チャネル持続期間と一致する）で構成されてよい。

【0079】

移動通信システムは、個々のＭＣＳ適応レートを、関連するモバイルデバイスの現在の無線チャネル持続期間に合致するよう選択可能とされてよい。

【0080】

通信システムは、接続されたデバイスの無線状態を定期的にチェックし、必要に応じてＭＣＳ適応レートの再構成を実行することを可能とされてよい。

【0081】

さらに、通信システムは、リソース割り当て及びフレームレイアウト構成に使用されるリソースを、予め知られた制御リソースを介してシグナリングすることを可能とされてよい。

【0082】

移動無線リソースを制御するエンティティは、各ＵＥの無線チャネル持続時間を導出し、無線チャネル持続時間に従ってＭＣＳ適応レートを構成することを可能とした。

【0083】

移動通信デバイスは、可変のＭＣＳ適応レートで送信されたデータを受信することを可能とした（実際に使用されたＭＣＳ適応レートは、移動無線リソースを制御するエンティティによって構成されている）。

【0084】

移動通信デバイスは、ＭＣＳ適応レートでデータを受信することを可能とされてよく、同時に、他の移動通信デバイスは異なるＭＣＳ適応レートでデータを受信してよい。

【0085】

さらに、移動通信デバイスは、リソース割り当てメッセージ及びフレームレイアウト構成メッセージに対するリソース位置を、予め知られた制御リソースを介して受信することを可能とされてよい。

【0086】

ＯＦＤＭベースの移動通信システムは、基地局と複数の移動通信デバイスとの間で複数の同時接続を提供することを可能とした。他方、各接続は、個別のＴＴＩ長で構成されてよい。

【0087】

ＯＦＤＭベースの移動通信システムは、関連するサービスの現在のＱｏＳニーズに一致するＴＴＩ長を選択することを可能とされてよい。

【0088】

さらに、ＯＦＤＭベースの移動通信システムは、接続のレイテンシ要求を定期的にチェックすることを可能とされ、必要ならばＴＴＩ長の再構成を実行する。

【0089】

ＯＦＤＭベースの移動通信システムは、さらに、リソース割り当て及びフレームレイアウト構成に使用されるリソースを、予め知られた制御リソースを介してシグナリングすることを可能とされてよい。

【0090】

さらに、ＯＦＤＭベースの移動通信システムは、基地局と異なるＴＴＩ長（単一の移動通信デバイスによって提供される異なるサービスのＱｏＳニーズに一致する）を有する単一の移動通信デバイスとの間の複数の接続を提供することを可能とされてよい。

【0091】

ＯＦＤＭベースの移動無線リソースを制御するエンティティは、各無線接続の要求されるＴＴＩ長を導出し、要求されるＴＴＩ長に従って各無線接続に対するＴＴＩ長を構成することを可能とした。

【0092】

ＯＦＤＭベースの移動通信デバイスは、可変ＴＴＩ長で送信されたデータを受信することを可能とした（実際に使用されたＴＴＩ長は、移動無線リソースを制御するエンティティによって構成されている）。

【0093】

ＯＦＤＭベースの移動通信デバイスは、同じ無線リソース上で異なるＴＴＩ長でデータを受信することを可能とされてよい。

【0094】

さらに、ＯＦＤＭベースの移動通信デバイスは、他の移動通信デバイスが異なるＴＴＩ長でデータを受信する無線リソース上で、ＴＴＩ長でデータを受信することを可能とされてよい。

【0095】

ＯＦＤＭベース移動通信デバイスは、リソース割り当てメッセージ及びフレームレイアウト構成メッセージに対するリソース位置を、予め知られた制御リソースを介して受信することを可能とされてよい。

【0096】

なおさらなる態様において、発明は、データチャネルの使用される変調及び符号化スキームを構成することを可能とされる通信システムを提供し、データチャネルの変調及び符号化スキームのシグナリングの伝送のために使用される変調及び符号化スキームは、関連するモバイルデバイスに予め知られたリソース上でシグナリングされる。
［項目１］
直交周波数分割多重移動通信システムにおけるデータを伝送するための方法であって、上記データは、変調及び符号化スキーム再構成サイクル長（ＭＣＳ再構成サイクル長）にわたって再構成可能なＭＣＳを使用して伝送され、上記データは、再構成可能な伝送時間間隔長（ＴＴＩ長）、上記ＭＣＳ再構成サイクル長を使用して伝送され、上記ＴＴＩ長は互いに異なる、方法。
［項目２］
上記データは、データフレーム内で伝送され、上記データフレームは、データフレームブロックを含むフレーム構造を有し、上記データフレームブロックは、
少なくとも１つのフレーム制御フィールドと、
少なくとも１つのフレームサブブロックであり、各サブブロックは、
ユーザデータと、
上記ユーザデータに対する上記ＭＣＳに関する情報と、
ＴＴＩインジケータと、
ユーザデータ証明情報と、
を含む、フレームサブブロックと
を備える、項目１に記載の方法。
［項目３］
上記データフレームは、さらに、上記ＭＣＳに関する情報を含む連続情報フィールド間の区分を示す情報を含む、項目２に記載の方法。
［項目４］
上記データフレーム内で、データは、複数のデータチャネル内で同時に伝送され、第１データチャネル内のデータは第１の変調及び符号化スキームの適応レートで伝送され、第２データチャネル内のデータが上記第１の変調及び符号化スキームと異なる第２の変調及び符号化スキームの適応レートで伝送される、項目２又は３に記載の方法。
［項目５］
基地局及び複数のユーザ機器デバイスを備える直交周波数分割多重移動通信システムであって、上記直交周波数分割多重移動通信システムは、上記基地局と上記複数のユーザ機器デバイスのうちの少なくとも１つのユーザ機器デバイスとの間で複数の同時データチャネルを提供するよう構成され、上記直交周波数分割多重移動通信システムは、個別の変調及び符号化スキームの適応レートを用いて各データチャネルを構成可能である、直交周波数分割多重移動通信システム。
［項目６］
上記直交周波数分割多重移動通信システムは、無線チャネルに関連する上記ユーザ機器デバイスの現在の無線チャネル持続期間に合致するように、個別の変調及び符号化スキームの適応レートの選択を許可可能である、項目５に記載の直交周波数分割多重移動通信システム。
［項目７］
上記直交周波数分割多重移動通信システムは、接続されたユーザ機器デバイスに対する無線チャネル状態を定期的にチェックし、必要に応じて、上記変調及び符号化スキームの適応レートの再構成を実行可能である、項目５又は６に記載の直交周波数分割多重移動通信システム。
［項目８］
上記直交周波数分割多重移動通信システムは、既知の制御リソースを使用して、リソース割り当て及びフレームレイアウト構成に使用されるリソースをシグナリング可能である、項目５から７のいずれか一項に記載の直交周波数分割多重移動通信システム。
［項目９］
直交周波数分割多重移動通信デバイスであって、可変変調及び符号化スキーム適応レート（ＭＣＳ適応レート）を用いて基地局により伝送されるデータを受信するよう構成され、上記データは、さらに、伝送時間間隔長（ＴＴＩ長）を用いて伝送され、上記ＭＣＳ適応レート及び上記ＴＴＩ長はそれぞれ個別に可変である、直交周波数分割多重移動通信デバイス。
［項目１０］
上記直交周波数分割多重移動通信デバイスは、複数の無線チャネルを介してデータを受信するよう構成され、第１の無線チャネルは、第１のＭＣＳ適応レートに関連し、第２の無線チャネルは、第２のＭＣＳ適応レートに関連する、項目９に記載の直交周波数分割多重移動通信デバイス。
［項目１１］
上記直交周波数分割多重移動通信デバイスは、既知の制御リソースを使用して、リソース割り当てメッセージ及びフレームレイアウト構成メッセージに対するデータフレーム内の位置を決定するよう構成される、項目９又は１０に記載の直交周波数分割多重移動通信デバイス。
［項目１２］
上記直交周波数分割多重移動通信デバイスは、直交周波数分割多重通信システムにおいて動作するよう適応され、上記直交周波数分割多重移動通信デバイスは、可変ＴＴＩ長を用いて送信されたデータを受信するよう構成される、項目９から１１のいずれか一項に記載の直交周波数分割多重移動通信デバイス。
［項目１３］
上記直交周波数分割多重移動通信デバイスは、同じ無線リソース上で異なるＴＴＩ長を有するデータを受信することができる、項目９から１２のいずれか一項に記載の直交周波数分割多重移動通信デバイス。
［項目１４］
上記直交周波数分割多重移動通信デバイスは、既知の制御リソースを介して、リソース割り当てメッセージ及びフレームレイアウト構成メッセージに対するリソース位置情報を受信するよう構成される、項目９から１３のいずれか一項に記載の直交周波数分割多重移動通信デバイス。
［項目１５］
移動無線リソースを制御するよう構成された直交周波数分割多重移動通信ネットワークエンティティであって、当該エンティティは、複数のユーザ機器デバイスのそれぞれに対して無線チャネル持続時間を導出するよう構成され、上記無線チャネル持続時間に従って変調及び符号化スキームの適応レートを構成するよう構成される、直交周波数分割多重移動通信ネットワークエンティティ。
［項目１６］
移動無線リソースを制御するよう構成された直交周波数分割多重移動通信ネットワークエンティティであって、当該エンティティは、複数の無線接続のそれぞれの必要な伝送時間間隔長（ＴＴＩ長）を導出し、上記必要なＴＴＩ長に従って各無線接続に対して上記ＴＴＩ長を構成するよう構成される、直交周波数分割多重移動通信ネットワークエンティティ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】