(57)【要約】  本発明は、トラフィックがフレーム(200)単位で送信され、各フレームが第１の数のサブフレーム(201-210)を有し、前記サブフレームのうち第２の数のサブフレームが少なくともアップリンク又はダウンリンクトラフィックに利用可能であるセルラ通信システム(100)、についての方法(500)を開示する。前記第２の数のサブフレームの少なくとも１つは、以下のような少なくとも３つの部分(515)を有するように構成される。アップリンクトラフィックに用いられる部分(520)、ダウンリンクトラフィックに用いられる部分（525)、ガード期間として用いられる部分(530)。ここで、前記ガード期間部分(525)は、アップリンク部分とダウンリンク部分との間にスケジュールされる。前記３つの部分(520,525,530)の少なくとも２つの継続時間は、現在のシステムの必要性に適合するように変更可能である。
2010539785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラフィックがフレーム(200)単位で送信され、各フレームが第１の数のサブフレーム(201-210)を有し、前記サブフレームのうち第２の数のサブフレームが少なくともアップリンク又はダウンリンクトラフィックに利用可能であるセルラ通信システム(100)、において用いるための方法(500)であって、
前記第２の数のサブフレームの少なくとも１つが、少なくとも以下の３つの部分(515)：
・アップリンクトラフィックに用いられる部分(520)、
・ダウンリンクトラフィックに用いられる部分(525)、
・ガード期間として用いられる部分(530)、
を有するように構成され(510)、
前記ガード期間部分(525)は前記アップリンク部分と前記ダウンリンク部分との間にスケジュールされており、前記３つの部分(520,525,530)の少なくとも２つの継続期間が、現在のシステムの必要性に適合するように変更可能(532)であることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記システムにおける少なくとも第１の複数のセルにおけるアップリンクトラフィックとダウンリンクトラフィックが、異なるサブフレームの期間に発生するように、時分割複信(TDD)システム、すなわち対をなさない周波数スペクトルを用いるシステムに適用されることを特徴とする請求項１記載の方法(500,540)。
【請求項３】
前記アップリンクトラフィックと前記ダウンリンクトラフィックが同一周波数上で発生することを特徴とする請求項２記載の方法(500,540)。
【請求項４】
前記システム内の少なくとも第１の複数のセルにおいて、同一ユーザについてのアップリンクトラフィックとダウンリンクトラフィックが、異なるサブフレームの期間に、かつ異なる周波数上で発生するように、半二重周波数分割複信(FDD)システムに適用されることを特徴とする請求項１記載の方法(500,535)。
【請求項５】
前記ガード期間が、前記３つの部分の前記少なくとも２つのうちの１つであり、前記ガード期間の継続時間が、
・同一システム内の他のセルからの干渉または当該他のセルとの干渉、あるいは、他の隣接又は重複システムにおける他のセルからの干渉または当該他のセルとの干渉、
・前記セルにおける最大往復伝播時間RTTを決定する前記セルのサイズ、
・前記セル内のトラフィックに対して用いられる変調方式、
のパラメータの少なくとも１つに関連して変更される(550)ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の方法(500)。
【請求項６】
前記ガード期間(525)が、前記システム内の別のセルにおける少なくとも１つの制御ノードからの信号伝播時間と少なくとも等しい継続期間となるように、前記システム内の他のセルからの干渉又は他のセルとの干渉に関連して変更されることを特徴とする請求項５記載の方法(500,545)。
【請求項７】
前記システムが、アップリンク方向及びダウンリンク方向の少なくとも１つにおいて直交周波数分割変調(OFDM)変調方法を用いるシステムであって、前記第２の数のサブフレームにおける前記アップリンクトラフィック部分と前記ダウンリンクトラフィック部分の少なくとも１つが、前記変調方法におけるOFDMシンボルの整数分に対応する継続期間を与えられることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の方法(500)。
【請求項８】
前記少なくとも３つの部分を有するように構成されたサブフレーム(420)において前記ダウンリンク部分が最初に配置され、ダウンリンクトラフィックに用いられるサブフレーム(410)の後に当該サブフレームが挿入され、アップリンクトラフィックに用いられるサブフレーム(430)が続くことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の方法(500)。
【請求項９】
前記少なくとも３つの部分を有するように構成されたサブフレーム(410)において前記アップリンク部分が最初に配置され、アップリンクトラフィックに用いられるサブフレームの後に当該サブフレームが挿入され、ダウンリンクトラフィックに用いられるサブフレームが続くことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の方法(500)。
【請求項１０】
LTE（ロングタームエボリューション）システムに適用されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の方法(500,570)。
【請求項１１】
セルラ通信システム(100)のセル(130)における制御ノード(110)として用いるための送受信器(600)であって、当該送受信器はトラフィックをフレーム(200)単位で送信及び受信するように適合され、各フレームが第１の数のサブフレーム(201-210)を有し、前記サブフレームのうち第２の数のサブフレームが少なくともアップリンク又はダウンリンクトラフィックに利用可能であり、
前記送受信器が、
前記第２の数のサブフレームの少なくとも１つ(420)を、
・アップリンクトラフィックに用いられる部分(UpPTS)、
・ダウンリンクトラフィックに用いられる部分(DwPTS)、
・ガード期間として用いられる部分(GP)、
の少なくとも３つの部分で送信及び受信するための手段(640)と、
前記アップリンク部分と前記ダウンリンク部分との間に前記ガード期間部分をスケジュールするとともに、前記現在のシステムの必要性に適合するように前記３つの部分の少なくとも２つの継続時間を変更するための手段(610,620,630)と、
を有することを特徴とする送受信器(600)。
【請求項１２】
さらに、前記システム内の外部ソースから、前記３つの部分の変更に関する情報を受信するための手段(610)を有することを特徴とする請求項１１記載の送受信器(600)。
【請求項１３】
前記システムのセル内のユーザに、前記３つの部分の前記継続時間に関する情報を送信するための手段(640)をさらに有することを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の送受信器(600)。
【請求項１４】
アップリンクトラフィックとダウンリンクトラフィックが異なるサブフレームの期間に発生するよう、時分割複信(TDD)システム、すなわち対をなさないスペクトルを有するシステムで用いられるように適合されることを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれか１項に記載の送受信器(600)。
【請求項１５】
同一周波数上でアップリンクトラフィックとダウンリンクトラフィックの両方に対して用いられるように適合されることを特徴とする請求項１４記載の送受信器(600)。
【請求項１６】
同一ユーザに対するアップリンクトラフィックとダウンリンクトラフィックが異なるサブフレームの期間に、かつ異なる周波数上で発生するよう、半二重周波数分割複信(FDD)システムで用いられるように適合されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の送受信器(600)。
【請求項１７】
前記ガード期間が前記３つの部分の少なくとも２つのうちの１つであり、
さらに、前記ガード期間の継続時間を、
・同一システム内の他のセルからの干渉又は当該他のセルとの干渉、あるいは、他の隣接又は重複システムにおける他のセルからの干渉又は当該他のセルとの干渉、
・前記セルにおける最大往復伝播時間RTTを決定する前記セルのサイズ、
・前記セル内のトラフィックに対して用いられる変調方式、
のパラメータの１つに関連して変更するための手段(610,620,630)、をさらに有することを特徴とする請求項１０乃至請求項１６のいずれか１項に記載の送受信器(600)。
【請求項１８】
前記ガード期間の継続期間が、前記システム内の他のセル内の少なくとも１つの制御ノードからの信号の伝播時間と少なくとも等しくなるように適合されるように、前記システム内の他のセルからの干渉又は当該他のセルとの干渉に関連して変更されることを特徴とする請求項１７記載の送受信器(600)。
【請求項１９】
アップリンク方向及びダウンリンク方向の少なくとも１つにおいて直交周波数分割変調(OFDM)変調方法を用いるシステムで用いるように適合され、前記第２の数のサブフレームにおける前記アップリンクトラフィック部分と前記ダウンリンクトラフィック部分の少なくとも１つに、前記変調方法におけるOFDMシンボルの整数分に対応する継続期間を与えるための手段(630)を有することを特徴とする請求項１１乃至請求項１８のいずれか１項に記載の送受信器(600)。
【請求項２０】
前記少なくとも３つの部分を有するサブフレーム(420)において前記ダウンリンク部分が最初に配置されるとともに、当該サブフレームを、ダウンリンクトラフィックに用いられるサブフレーム(410)の後で、アップリンクトラフィックに用いられるサブフレーム(430)の前に挿入するための手段を有することを特徴とする請求項１１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の送受信器。
【請求項２１】
前記少なくとも３つの部分を有するサブフレーム(420)において前記アップリンク部分が最初に配置されるとともに、当該サブフレームを、アップリンクトラフィックに用いられるサブフレーム(410)の後で、ダウンリンクトラフィックに用いられるサブフレーム(430)の前に挿入するための手段を有することを特徴とする請求項１１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の送受信器。
【請求項２２】
LTE（ロングタームエボリューション）システムに適用されることを特徴とする請求項１１乃至請求項２１のいずれか１項に記載の送受信器(600)。
【請求項２３】
セルラ通信システム(100)のユーザ端末(120)として用いるための送受信器(700)であって、当該送受信器はトラフィックをフレーム(200)単位で送信及び受信するように適合され、各フレームが第１の数のサブフレーム(201-210)を有し、前記サブフレームのうち第２の数のサブフレームが少なくともアップリンク又はダウンリンクトラフィックに利用可能であり、
前記送受信器(700)が、
前記第２の数のサブフレームの少なくとも１つを、
・アップリンクトラフィックに用いられる部分(UpPTS)、
・ダウンリンクトラフィックに用いられる部分(DwPTS)、
・ガード期間として用いられる部分(GP)、
の少なくとも３つの部分で送信及び受信するための手段と、
前記アップリンク部分と前記ダウンリンク部分との間に前記ガード期間部分をスケジュールするための手段(720)と、
制御ノードから前記３つの部分の継続時間に関する情報を受信するための手段(710)と、を有することを特徴とする送受信器(700)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セル内のトラフィックがフレーム単位で送信されるセルラ通信システムで用いるための方法を開示する。各フレームは第１の数のサブフレームを有し、そのうち、少なくともアップリンク又はダウンリンクトラフィックにおいて第２の数のサブフレームが利用可能である。
【背景技術】
【０００２】
例えばURTA（UMTS陸上無線アクセス）システムのような現在のシステム及び、LTE（ロングタームエボリューション）システムのような将来のシステムを含むセルラ無線システムにおいて用いられている原理は所謂時分割複信(TDD)である。この原理によれば、アップリンク及びダウンリンクトラフィックが異なる時間期間に発生する。この時間期間はサブフレームと呼ばれ、より大きなフレームに含まれている。通常、TDDシステムでは、アップリンク及びダウンリンクトラフィックは同一搬送周波数を用いている。
【０００３】
TDDシステムではアップリンク及びダウンリンクトラフィックが同一周波数を共用するので、システム内の異なるセルの間で干渉の問題が生じうる。特に、あるセルからのダウンリンクは、他のセルでの干渉の原因となりうる。
【０００４】
干渉は、同一のTDDシステム内での異なるセル間だけでなく、例えば異なるオペレータが運用するシステムのように、同一場所を占める、あるいは隣接する別のシステム内の異なるセル間においても生じうる。
【０００５】
TDDシステムにおけるセル間干渉の問題を低減する一手法は、ダウンリンクトラフィックとアップリンクトラフィックとの遷移において、トラフィックが生じないような期間である所謂「ガード期間」を配置することである。ガード期間はアップリンクからダウンリンクへの遷移においても配置されてよい。共存、すなわち、同一システム内のセル間だけでなく、異なるシステムの隣接セル又は重複(co-located)セルのセル間においても干渉を回避する能力、は重要なファクタである。
【０００６】
しかし、現状のUTRA及びLTE TDDの規格の一部におけるフレーム構成は、共存の機会を制限している。効率的な共存を可能にするためには、「自身」のシステムのセルからの干渉及び他のシステムの重複または隣接セルからの干渉の両方についての問題を解消するためにフレームを設定するにあたり、フレーム構造が高い柔軟性をもてるようにすることが好ましい。
【発明の概要】
【０００７】
上述の説明から明らかなように、同一又は異なる無線セルラシステム、特にはTDDの原理を用いるシステムのセル間における干渉のリスクを低減した、さらなる共存を実現可能とする解決策に対する必要性が存在する。
【０００８】
本発明はそのような解決策を提案し、本発明によれば、トラフィックがフレーム単位で送信され、かつ各フレームが第１の数のサブフレームを有し、アップリンク又はダウンリンクトラフィックの少なくともいずれかについて第２の数のサブフレームが利用可能であるセルラ通信システムで用いるための方法が開示される。
【０００９】
本発明の方法によれば、第２の数のサブフレームの少なくとも１つは以下の３つの部分を含むように構成される。
・アップリンクトラフィックに用いられる部分、
・ダウンリンクトラフィックに用いられる部分、
・ガード期間として用いられる部分。
【００１０】
ガード期間部分はアップリンク及びダウンリンク部分の間に配置され、本発明によれば、３つの部分の少なくとも２つの持続時間は現在のシステムのニーズに適合するように可変されてよい。
【００１１】
従って、本発明が提供する解決策は、ガード期間が特定のシステムの干渉の問題を解消するのに適合可能なよう、可変長のガード期間を有するようにサブフレームを作成することができる。また、本発明によればサブフレームの残りの部分はアップリンク及びダウンリンク方向で分割可能であるため、本発明が提供する方法は、サブフレームの残りの部分が可変割合のアップリンク及びダウンリンクトラフィックを有することが可能なようにサブフレームを作成することが可能である。これにより、利用可能なリソースの最大利用効率を確保する。
【００１２】
本発明の方法はその一実施形態において、所謂時分割複信(TDD)を用いるシステム、つまり、所謂対をなさないスペクトルを有するシステムであって、システム内の少なくとも第１の複数のセルにおいてアップリンク及びダウンリンクトラフィックが異なるサブフレームの期間に、しかし同一周波数上で発生するシステムに適用可能である。別の実施形態において、本発明の方法は、システム内の少なくとも第１の複数のセルにおいて同一ユーザについてのアップリンク及びダウンリンクトラフィックが異なるサブフレームの期間に、かつ異なる周波数上で発生するように、所謂半二重FDD(周波数分割複信)を用いるシステムにも適用されてよい。
【００１３】
本発明のサブフレームはアップリンクとダウンリンクとの遷移、ダウンリンクからアップリンクへの遷移もしくはアップリンクからダウンリンクへの遷移のいずれかに配置される。
【００１４】
本発明はさらに、本発明のシステムのセル内の制御ノードとして用いるための送受信器と、本発明のシステムにおいてユーザ端末として用いるための送受信器とをさらに開示する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用することのできるシステムの概略図である。
【図２】従来技術のフレームを示す図である。
【図３】従来技術のフレームを示す図である。
【図４】本発明のサブフレームを示す図である。
【図５】本発明の方法のフローチャートである。
【図６】本発明の第１の送受信器のブロック図である。
【図７】本発明の第２の送受信器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を用いて本発明をより詳細に説明する。
図１に、本発明を適用することのできる無線セルラシステム１００の概略を示す。以下、本発明を所謂LTE（ロングタームエボリューション）からの用語を用いて説明するが、それを本発明の保護範囲を限定するものとして解釈すべきものではなく、LTE用語は単に読者の本発明の理解を容易にするためだけに用いられており、本発明が他の型式の無線セルラシステムにも用いられることが可能であることを述べておく必要があるだろう。
【００１７】
また、本明細書では、「トラフィック」という語が用いられている。ここで、本明細書における「トラフィック」とは、例えば所謂「ペイロードデータ」や制御信号など、ダウンリンク及びアップリンクで送信される全ての通信を意味するものと解釈されることを述べておくべきであろう。
【００１８】
図１に示されるシステム１００に戻ると、システムは複数のセルを有し、その１つが図１に１３０として示されている。システム内のセルは複数のユーザを収容することができ、その１つが図１に１２０として示されている。LTE用語を用いると、ユーザはユーザ端末(UE)として示される。
【００１９】
システム１００には、図１に１１０として示される制御ノードが存在する。制御ノードはその機能の１つとしてセル１３０内の複数のＵＥ１２０への／からのトラフィックを制御する機能を有する。LTEにおける制御ノードはエボルブドノードＢ(eNodeB)として知られる。
【００２０】
複数のUE１２０からeNodeB１１０へのトラフィックはアップリンクトラフィックULとして、eNodeBから複数のUE１２０へのトラフィックはダウンリンクトラフィックDLとして知られる。
【００２１】
UL及びDLはいずれも所謂フレームで送信され、現在のLTE TDDシステムはタイプ１及びタイプ２として知られる２つの異なるフレーム構造を有する。図２及び図３を参照してタイプ１に付いて説明する。図２に示すように、タイプ１の１フレームは、２０１−２１０として示される１０の所謂サブフレームSFを有している。
【００２２】
サブフレーム２０１−２１０において矢印で示されるように、サブフレームはDL又はULトラフィックのいずれかに用いることができる。しかし、既に述べたように、UL又はDLに用いられるサブフレームに多数のセルが同期しているシステムにおいては、例えばDLからULへの遷移で「リンガリング」DLトラフィックにより、隣接セルにおいてセル間干渉が生じうる。
【００２３】
そのような干渉は、送信が行われないであろう期間である所謂ガード期間によって、除去できないにしても削減することは可能である。ガード期間は、図３に示すように、DLサブフレームの終わりの部分を「黙らせる(silencing)」ことにより作られる。
【００２４】
さらに、TDDシステムはタイプ１と若干異なる、タイプ２として知られるフレームを使用可能であるが、タイプ２のフレームにおいても、干渉問題を解消するためにガード期間の原理を基本的に用いている。
【００２５】
本発明の目的は、既存のタイプ１及びタイプ２フレームを置き換えるために用いることのできる新たなフレーム構造を提供することにある。また、オプションの量を削減することもまた望ましいため、新たなフレーム構造は、１タイプのフレームのみを有するようにする。
【００２６】
本発明に隠れた基本的なアイデアは、サブフレームに、アップリンクトラフィックに用いるための部分と、ダウンリンクトラフィックに用いるための部分と、ガード期間として用いる部分の３部分を持たせることである。「ガード期間部分」は、「アップリンク部分」と「ダウンリンク部分」の間に配置される。
【００２７】
以下の、より詳細な説明から明らかになるであろうが、本発明により、TDD又は半二重FDDを用いるLTEシステムが、これまでよりも良好な方法で他のLTE TDDシステム並びに（TD-SCDMAのような）3G TDDシステム又はWiMAXシステムと共存することが可能になる。
【００２８】
複数のサブフレームをアップリンク又はダウンリンクにも割り当て可能なUTRA TDD及びLTE TDDシステムとは対照的に、本発明は、例えばサブフレームの第１の部分をダウンリンク送信に、サブフレームの最後の部分をアップリンク送信に割り当てることを可能にする。本発明に係るサブフレームのDL部分をDwPTS、UL部分をUpPTSと呼ぶ。
【００２９】
図４は、DLサブフレーム４１０及びULサブフレーム４２０とともに本発明に係るサブフレーム４２０を示している。図４に示すように、本発明のサブフレーム４２０において、２つのUL/DL期間DwPTS及びUpPTSの間に、可変長のガード期間GPを設定することができる。本発明のサブフレームにおけるGPの継続期間は、複数のパラメータに基づくであろう。そのようなパラメータの１つはセル内の最大往復伝播時間（所謂RTT）であってよく、そのような場合、GPはセルサイズに基づくであろう。
【００３０】
現状と比較すると、従来技術のサブフレーム（LTE TDDタイプ２）はDwPTSとGPのみを含むことができる。これは効率を大幅に低下させる原因となりうるが、本発明はサブフレームの一部をアップリンク送信に利用すること、すなわちUpPTS部分を可能とするので、本発明のサブフレームではそのような効率の低下を回避できる。
【００３１】
DwPTS、UpPTS及びGPの期間の合計が総サブフレーム長を構成する。これは、LTE TDDフレーム構造タイプ２とも、時分割同期符号多元接続TD-SCDMAを用いるシステムで用いられるフレーム構造とも異なる。
【００３２】
LTE TDDフレーム構造タイプ２に対する本発明の別の改良は、例えばセル内の最大往復伝播時間及び他のシステムの重複又は隣接セルとの共存の要求に対する必要性や、それまで可能であったよりも細かな尺度でULとDLの容量を適合させる必要性に従って、異なる部分の長さを変えることが可能なことである。
【００３３】
次に、LTE TDDフレーム構造タイプ１を考えると、本発明のサブフレームとの違いは、本発明のサブフレームの一部がアップリンク送信に使用可能なことである。現在、LTE TDDフレームタイプ１では、DLに割り当てられたサブフレームはDL送信にのみ使用することができ、また場合により「アイドル」ガード部分、すなわち、送信に用いられない部分を含むことができる。本発明のサブフレームは、ULデータも送信可能である点においてLTE TDDタイプ１フレームと異なる。
【００３４】
本発明のサブフレームはDLサブフレームの期間に続き、かつULサブフレームの前の期間、すなわちDLからULへの変わり目に配置される。そのような応用において、本発明のサブフレームのDL部分がサブフレームの最初に配置される。
【００３５】
別の実施形態では、ULサブフレームの期間に続き、かつDLサブフレームの前の期間、すなわちULからDLへの変わり目に本発明のサブフレームを配置可能である。そのような応用において、本発明のサブフレームのUL部分がサブフレームの最初に配置される。
【００３６】
従って、本発明のサブフレームの３つの部分の少なくとも２つを、システムの要求に適合するように変更することができる。なぜなら、２つの部分が変更されると、サブフレームの残りの部分によって自ずと３番目の部分が決定されるからである。
【００３７】
変更される部分の１つがガード期間GPである場合、以下のパラメータの少なくとも１つに関連して変更されてよい。
1. 同一システム内の他のセルからの／との干渉、あるいは、他の隣接又は重複(co-located)システムにおける他のセルからの／との干渉、
2. セルにおける最大往復伝播時間RTTを決定するセルサイズ、
3. セル内のトラフィックに対して用いられる変調方式。
【００３８】
１の場合、つまり、システム内の他のセルからの（との）干渉に関連してガード期間を変更する場合、GPの継続期間は、そのシステム内の別のセルにおける少なくとも１つの制御ノードからの／への信号伝播時間と少なくとも等しくなるように適合されるように好ましく決定することができる。
【００３９】
アップリンクトラフィック、ダウンリンクトラフィック、及びガード期間の少なくとも１つは、システムの必要性に従って任意に、すなわち個別の工程を必要とせずに、可変であることが好ましい。しかし、３の場合、つまり、ガード期間の継続期間がセル内のトラフィックに対して用いられる変調方式に従って変更される場合、システムがOFDM（直交周波数分割変調）変調方法を用いるシステムならば、アップリンクトラフィックUpPTS及びダウンリンク部分DwPTSの少なくとも１つに、変調方法におけるOFDMシンボルの整数量(integer amount)に対応する継続期間が与えられてよい。他のOFDMシンボル長もまた本発明の範囲内であると想定することができるが、UpPTS及びDwPTSが１又は２のOFDMシンボルの長さを与えられることが好ましい。
【００４０】
従って、本発明は、今日のLTE TDDシステムにおける２つのフレーム構造を、LTE FDDフレーム構造と調和が取られた１つのフレーム構造に調和させることを容易にするであろう。このことは、LTEが所謂IMT(International Mobile Telecommunications) Advancedに発展していく3GPP標準化の現段階又は今後の段階において有益であろう。
【００４１】
本発明はまた、以下のことにより、今日のLTEソリューションの欠点の一部を解決する。
・UL及びDLに対するよりきめ細かなリソース割り当てを可能にするとともに、ガード期間を作成する際の柔軟性をより高めることを可能にする。
・UL及びDL期間の長さを形成する際の柔軟性を高めることを可能にする。これは、TD-CDMAシステムのみならずTD-SCDMA及びWiMAXシステムとの共存という観点から有益である。
【００４２】
図５は、本発明の方法５００の大まかなフローチャートである。必要に応じてなされるステップや、代替ステップは点線で示されている。
【００４３】
これまでの説明から明らかなように、本発明の方法は、セル内のトラフィックがフレームによって送信され、かつ各フレームが第１の数のサブフレームを有するセルラ通信システムにおける利用を意図したものである。
【００４４】
第２の数のサブフレームは少なくともアップリンク又はダウンリンクトラフィックに利用可能であり、ステップ５１０に示されるように、これら第２の数のサブフレームの少なくとも１つは、ステップ５１５に示されるように、以下のような少なくとも３つの部分を有するように構成される。
・アップリンクトラフィックに用いられる部分（ステップ５２０）、
・ダウンリンクトラフィックに用いられる部分（ステップ５２５）、
・ガード期間として用いられる部分（ステップ５３０）。
【００４５】
ステップ５２５のガード期間部分はアップリンク及びダウンリンク部分の間にスケジュールされ、また、ステップ５３２に示すように、３つの部分ステップ５２０，５２５及び５３０の少なくとも２つの継続期間は、現在のシステムの必要性に適合するように変更することができる。
【００４６】
ステップ５４０に示すように、本発明の方法は、システム内の少なくとも第１の複数のセルにおけるアップリンク及びダウンリンクトラフィックが異なるサブフレームの期間に、しかし同一周波数上で発生するよう、時分割複信(TDD)システム、すなわち対をなさないスペクトルを有するシステムに好適に適用することができる。
【００４７】
しかし、ステップ５３５に示すように、本発明の方法は、システム内の少なくとも第１の複数のセルにおけるアップリンク及びダウンリンクトラフィックが異なるサブフレームの期間に、かつ異なる周波数上で発生するよう、半二重周波数分割複信(FDD)システムに対しても好適に適用することができる。
【００４８】
ステップ５５０に示すように、本発明の方法の一実施形態において、ガード期間は、上述した、３つの部分の少なくとも２つの１つであり、ガード期間の継続期間は、以下のパラメータの少なくとも１つに関連して変更される。
・同一システム内の他のセルからの／との干渉、あるいは、他の隣接又は重複(co-located)システムにおける他のセルからの／との干渉、
・セルにおける最大往復伝播時間RTTを決定するセルサイズ、
・セル内のトラフィックに対して用いられる変調方式。
【００４９】
ステップ５４５に示すように、ガード期間はまた、継続期間がシステム内の他のセル内の少なくとも１つの制御ノードからの信号の伝播時間と少なくとも等しくなるように適合されるよう、システム内の他のセルからの（との）干渉に関連して変更されてもよい。
【００５０】
一実施形態において、ステップ５６０に示すように、本発明の方法は直交周波数分割変調(OFDM)変調方法が、アップリンク又はダウンリンク方向の少なくとも１つで用いられるシステムに適用されても良く、第２の数のサブフレームにおけるアップリンクトラフィックとダウンリンク部分の少なくとも１つが、変調方法におけるOFDMシンボルの整数分に対応する継続期間を与えられる。
【００５１】
また、本発明の方法の別の実施形態において、少なくとも３つの部分を有するように生成されたサブフレームにはダウンリンク部分が最初に配置され、ダウンリンクトラフィックに用いられるサブフレームの後に挿入されて、アップリンクトラフィックに用いられるサブフレームが続く。
【００５２】
しかし、代替実施形態において、少なくとも３つの部分を有するように生成された本発明のサブフレームにはアップリンク部分が最初に配置され、アップリンクトラフィックに用いられるサブフレームの後に挿入されて、ダウンリンクトラフィックに用いられるサブフレームが続く。
【００５３】
ステップ５７０に示すように、本発明の方法はロングタームエボリューション(LTE)システムに適用可能である。
【００５４】
図６は、本発明のシステムにおける制御ノードとして用いることが想定された第１の送受信器６００の一部のブロック図である。典型的なLTE用語を依然として用いると、送受信器６００はeNodeBと呼ばれる。本発明のeNodeBは基本的には上述した方法に従って動作するため、eNodeBの動作の全ての詳細をここで繰り返すことはしない。
【００５５】
例えば３つの部分DwPTS、GP及びUpPTSの継続期間のような、本発明のサブフレーム４２０の詳細に関する１つ以上の決定は、本発明のシステムにおいて様々な方法で決定することができる。例えば、決定はシステムのオペレータによってなされ、単にeNodeB６００へ転送されてもよい。このような可能性を残すため、eNodeBはそのような決定を受け付けるための入力手段６１０を有するであろう。入力手段６１０はシステム内の他の「高次」ノードへ向かうインタフェースであり、このインタフェースを介してeNodeBはシステムと通信する。
【００５６】
システムのオペレータからの決定により、eNodeBがほぼ自主的に本発明のサブフレームの詳細を決定するようにしてもよい。例えば、eNodeBは本発明のサブフレームの詳細を、例えばeNodeBが実施する干渉測定の結果に基づいて、完全に自主的な方法で決定するように指示されてもよい。そのような可能性を開くため、eNodeBはセル内の干渉を測定可能な測定手段６２０を有する。
【００５７】
可能性のある３つめは、オペレータがeNodeBに対して、本発明のサブフレームの詳細をeNodeBが例えば干渉測定結果に基づいて、しかしオペレータが規定した所定の条件（例えば３つの部分DwPTS、GP及びUpPTSの継続期間が所定の指定期間を超えたり、指定期間に満たなかったりしないように）を用いて、半自主的な方法で決定するように指示することである。
【００５８】
本発明のサブフレームの詳細がeNodeB６００によってどのように定められるかに関わらず、eNodeB６００はそれらの詳細の決定を行うための手段６３０を有するであろう。図６に示すように、この決定手段６３０は入力手段６１０及び測定手段６２０の両方から情報を受信可能である。決定手段６３０はまた、eNodeB６００における本発明のサブフレームの詳細の実際の設定も実行する。決定並びに設定手段は、マイクロコンピュータ又は何らかの類似のコンピュータ利用構成要素を有するであろう。
【００５９】
さらに、eNodeB６００は、本発明のサブフレームの詳細をセル内のUEだけでなく、そのセルへ向かっているUE、つまり所謂「ハンドオーバ手順」中のUEならびにセル内で電源オンされたUE、すなわち電源オフの状態でセルに入っていて、セル内で電源オンされたUEへも通信する必要があるだろう。そのため、eNodeB６００は、送信器とアンテナを有する通信手段６４０を有するものとして図示されている。なお、送信器及びアンテナは、セル内のUEと通信するためにeNodeBが通常備えている。
【００６０】
従って、本発明のサブフレームに関する情報であって、eNodeBがセル内のUEへ通信する情報は、本発明のサブフレームの異なる部分、すなわちDwPTS、GP及びUpPTSの継続時間を含むであろう。原理上この情報はシステム内の他の制御チャネルを介して通信されてよいが、この情報をセル内のUEへ通知する１つの好ましい方法は、「同報チャネル」BCHとして知られるチャネルを用いることである。
【００６１】
図７は、本発明のシステムにおけるユーザ端末（電話機／ポータブルコンピュータ、等）としての利用が意図されている、本発明の第２の送受信器７００の一部のブロック図を示す。典型的なLTE用語を依然として用いると、送受信器７００は「ユーザ端末」UEと呼ばれる。本発明のUEは基本的には上述した方法に従って動作するため、UEの動作の全ての詳細をここで繰り返すことはしない。
【００６２】
図７に示すように、本発明のUE７００は、本発明のサブフレームの３つの部分、すなわちDwPTS、GP及びUpPTSの継続時間に関して、セルのeNodeBからの指示を受信するための手段を備える。これらの指示はeNodeBからの他の通信と同様の手段を介して、すなわちUEの受信器及びアンテナを介して受信される。
【００６３】
eNodeBから受信された指示はUEによって処理される。すなわち、UEにDwPTS、GP及びUpPTSの値が設定される。これはUEにおける、DwPTS、GP及びUpPTSを設定又は再構成する手段７２０によって行われる。設定及び／又は再構成手段は、マイクロコンピュータ又は何らかの類似のコンピュータ利用構成要素を有するであろう。
【００６４】
結論として、本発明は、TDD用のLTEにおける２つのフレーム構造を、１ｍｓのサブフレーム継続期間を与えることのできる１つのフレーム構造に調和することを促進する。加えて、本発明は現在の解決策における複数の欠点を解決する。例えば、
・UL及びDL期間の長さを形成する際の柔軟性を高めることを可能にする。これは、TD-CDMAシステムのみならずTD-SCDMA及びWiMAXシステムとの共存という観点から有益である。
・UL及びDLに対するよりきめ細かなリソース割り当てを可能にするとともに、ガード期間を作成する際の柔軟性をより高めることを可能にする。
【００６５】
利用することのできる別の原理は所謂半二重周波数分割複信(FDD)であり、システム内の同一端末からのアップリンク及びダウンリンク送信が異なる周波数上で、かつ上述したサブフレームのような異なる時間区間の中で発生する。本発明はそのようなシステム、すなわち半二重FDDシステム、に対しても適用可能である。
【００６６】
本発明は図示並びに上述した実施形態の例に限定されず、添付の請求項の範囲内で自由に変更されうる。
【図１】
2010539785.tif 000003
【図２】
2010539785.tif 000004
【図３】
2010539785.tif 000005
【図４】
2010539785.tif 000006
【図５】
2010539785.tif 000007
【図６】
2010539785.tif 000008
【図７】
2010539785.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月2日(2009.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラフィックがフレーム(200)単位で送信され、各フレームが第１の数のサブフレーム(201-210)を有し、前記サブフレームのうち第２の数のサブフレームが少なくともアップリンク又はダウンリンクトラフィックに利用可能であるセルラ通信システム(100)、において用いるための方法(500)であって、
前記第２の数のサブフレームの少なくとも１つが、少なくとも以下の３つの部分(515)：
・ダウンリンクトラフィックに用いられる部分(520)、
・ガード期間として用いられる部分(525)、
・アップリンクトラフィックに用いられる部分(530)、
を有するように構成され(510)、
前記ガード期間部分(525)は、前記ダウンリンク部分、前記ガード期間及び前記アップリンク部分の継続時間の合計が総サブフレーム長を構成するように、前記ダウンリンク部分と前記アップリンク部分との間にスケジュールされており、前記３つの部分(520,525,530)の少なくとも２つの継続期間が、現在のシステムの必要性に適合するように変更可能(532)であることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記システムにおける少なくとも第１の複数のセルにおけるアップリンクトラフィックとダウンリンクトラフィックが、異なるサブフレームの期間に発生するように、時分割複信(TDD)システム、すなわち対をなさない周波数スペクトルを用いるシステムに適用されることを特徴とする請求項１記載の方法(500,540)。
【請求項３】
前記アップリンクトラフィックと前記ダウンリンクトラフィックが同一周波数上で発生することを特徴とする請求項２記載の方法(500,540)。
【請求項４】
前記システム内の少なくとも第１の複数のセルにおいて、同一ユーザについてのアップリンクトラフィックとダウンリンクトラフィックが、異なるサブフレームの期間に、かつ異なる周波数上で発生するように、半二重周波数分割複信(FDD)システムに適用されることを特徴とする請求項１記載の方法(500,535)。
【請求項５】
前記ガード期間が、前記３つの部分の前記少なくとも２つのうちの１つであり、前記ガード期間の継続時間が、
・同一システム内の他のセルからの干渉または当該他のセルとの干渉、あるいは、他の隣接又は重複システムにおける他のセルからの干渉または当該他のセルとの干渉、
・前記セルにおける最大往復伝播時間RTTを決定する前記セルのサイズ、
・前記セル内のトラフィックに対して用いられる変調方式、
のパラメータの少なくとも１つに関連して変更される(550)ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の方法(500)。
【請求項６】
前記ガード期間(525)が、前記システム内の別のセルにおける少なくとも１つの制御ノードからの信号伝播時間と少なくとも等しい継続期間となるように、前記システム内の他のセルからの干渉又は他のセルとの干渉に関連して変更されることを特徴とする請求項５記載の方法(500,545)。
【請求項７】
前記システムが、アップリンク方向及びダウンリンク方向の少なくとも１つにおいて直交周波数分割変調(OFDM)変調方法を用いるシステムであって、前記第２の数のサブフレームにおける前記アップリンクトラフィック部分と前記ダウンリンクトラフィック部分の少なくとも１つが、前記変調方法におけるOFDMシンボルの整数分に対応する継続期間を与えられることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の方法(500)。
【請求項８】
前記少なくとも３つの部分を有するように構成されたサブフレーム(420)において前記ダウンリンク部分が最初に配置され、ダウンリンクトラフィックに用いられるサブフレーム(410)の後に当該サブフレームが挿入され、アップリンクトラフィックに用いられるサブフレーム(430)が続くことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の方法(500)。
【請求項９】
前記少なくとも３つの部分を有するように構成されたサブフレーム(410)において前記アップリンク部分が最初に配置され、アップリンクトラフィックに用いられるサブフレームの後に当該サブフレームが挿入され、ダウンリンクトラフィックに用いられるサブフレームが続くことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の方法(500)。
【請求項１０】
LTE（ロングタームエボリューション）システムに適用されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の方法(500,570)。
【請求項１１】
セルラ通信システム(100)のセル(130)における制御ノード(110)として用いるための送受信器(600)であって、当該送受信器はトラフィックをフレーム(200)単位で送信及び受信するように適合され、各フレームが第１の数のサブフレーム(201-210)を有し、前記サブフレームのうち第２の数のサブフレームが少なくともアップリンク又はダウンリンクトラフィックに利用可能であり、
前記送受信器が、
前記第２の数のサブフレームの少なくとも１つ(420)を、
・ダウンリンクトラフィックに用いられる部分(DwPTS)、
・ガード期間として用いられる部分(GP)、
・アップリンクトラフィックに用いられる部分(UpPTS)、
の少なくとも３つの部分で送信及び受信するための手段(640)と、
前記ダウンリンク部分、前記ガード期間及び前記アップリンク部分の継続時間の合計が総サブフレーム長を構成するように、前記ダウンリンク部分と前記アップリンク部分との間に前記ガード期間部分をスケジュールするとともに、前記現在のシステムの必要性に適合するように前記３つの部分の少なくとも２つの継続時間を変更するための手段(610,620,630)と、
を有することを特徴とする送受信器(600)。
【請求項１２】
さらに、前記システム内の外部ソースから、前記３つの部分の変更に関する情報を受信するための手段(610)を有することを特徴とする請求項１１記載の送受信器(600)。
【請求項１３】
セル内のユーザに、前記３つの部分の前記継続時間に関するシステム情報を送信するための手段(640)をさらに有することを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の送受信器(600)。
【請求項１４】
アップリンクトラフィックとダウンリンクトラフィックが異なるサブフレームの期間に発生するよう、時分割複信(TDD)システム、すなわち対をなさないスペクトルを有するシステムで用いられるように適合されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の送受信器(600)。
【請求項１５】
同一周波数上でアップリンクトラフィックとダウンリンクトラフィックの両方に対して用いられるように適合されることを特徴とする請求項１４記載の送受信器(600)。
【請求項１６】
同一ユーザに対するアップリンクトラフィックとダウンリンクトラフィックが異なるサブフレームの期間に、かつ異なる周波数上で発生するよう、半二重周波数分割複信(FDD)システムで用いられるように適合されることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の送受信器(600)。
【請求項１７】
前記ガード期間が前記３つの部分の少なくとも２つのうちの１つであり、
さらに、前記ガード期間の継続時間を、
・同一システム内の他のセルからの干渉又は当該他のセルとの干渉、あるいは、他の隣接又は重複システムにおける他のセルからの干渉又は当該他のセルとの干渉、
・前記セルにおける最大往復伝播時間RTTを決定する前記セルのサイズ、
・前記セル内のトラフィックに対して用いられる変調方式、
のパラメータの１つに関連して変更するための手段(610,620,630)、をさらに有することを特徴とする請求項１１乃至請求項１６のいずれか１項に記載の送受信器(600)。
【請求項１８】
前記ガード期間の継続期間が、前記システム内の他のセル内の少なくとも１つの制御ノードからの信号の伝播時間と少なくとも等しくなるように適合されるように、前記システム内の他のセルからの干渉又は当該他のセルとの干渉に関連して変更されることを特徴とする請求項１７記載の送受信器(600)。
【請求項１９】
アップリンク方向及びダウンリンク方向の少なくとも１つにおいて直交周波数分割変調(OFDM)変調方法を用いるシステムで用いるように適合され、前記第２の数のサブフレームにおける前記アップリンクトラフィック部分と前記ダウンリンクトラフィック部分の少なくとも１つに、前記変調方法におけるOFDMシンボルの整数分に対応する継続期間を与えるための手段(630)を有することを特徴とする請求項１１乃至請求項１８のいずれか１項に記載の送受信器(600)。
【請求項２０】
前記少なくとも３つの部分を有するサブフレーム(420)において前記ダウンリンク部分が最初に配置されるとともに、当該サブフレームを、ダウンリンクトラフィックに用いられるサブフレーム(410)の後で、アップリンクトラフィックに用いられるサブフレーム(430)の前に挿入するための手段を有することを特徴とする請求項１１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の送受信器。
【請求項２１】
前記少なくとも３つの部分を有するサブフレーム(420)において前記アップリンク部分が最初に配置されるとともに、当該サブフレームを、アップリンクトラフィックに用いられるサブフレーム(410)の後で、ダウンリンクトラフィックに用いられるサブフレーム(430)の前に挿入するための手段を有することを特徴とする請求項１１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の送受信器。
【請求項２２】
LTE（ロングタームエボリューション）システムに適用されることを特徴とする請求項１１乃至請求項２１のいずれか１項に記載の送受信器(600)。
【請求項２３】
セルラ通信システム(100)のユーザ端末(120)として用いるための送受信器(700)であって、当該送受信器はトラフィックをフレーム(200)単位で送信及び受信するように適合され、各フレームが第１の数のサブフレーム(201-210)を有し、前記サブフレームのうち第２の数のサブフレームが少なくともアップリンク又はダウンリンクトラフィックに利用可能であり、
前記送受信器(700)が、
前記第２の数のサブフレームの少なくとも１つを、
・ダウンリンクトラフィックに用いられる部分(DwPTS)、
・ガード期間として用いられる部分(GP)、
・アップリンクトラフィックに用いられる部分(UpPTS)、
の少なくとも３つの部分で送信及び受信するための手段と、
前記ダウンリンク部分、前記ガード期間及び前記アップリンク部分の継続時間の合計が総サブフレーム長を構成するように、前記ダウンリンク部分と前記アップリンク部分との間に前記ガード期間部分をスケジュールするための手段(720)と、
制御ノードから前記３つの部分の継続時間に関する情報を受信するための手段(710)と、を有し、それによって前記３つの部分のうち少なくとも２つの継続期間が変更されうることを特徴とする送受信器(700)。
【国際調査報告】
2010539785.tif 000010
2010539785.tif 000011
2010539785.tif 000012
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