競合に基づく上りアクセス方法、装置およびシステム
【課題】データパケットの伝送遅延を効果的に低減する、競合に基づく上りアクセス方法、装置およびシステムを提供する。
【解決手段】該方法は、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、各上りアクセスモードに対応するインデックスを作成し、ＣＢ−ＲＮＴＩと、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードとを決定し、基地局が、ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、ＵＥに該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知し、ＵＥが、ＣＢ−ＲＮＴＩにより、下り制御チャネルでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、上りアクセスモードのインデックスに基づいて自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定することを含む。
【解決手段】該方法は、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、各上りアクセスモードに対応するインデックスを作成し、ＣＢ−ＲＮＴＩと、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードとを決定し、基地局が、ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、ＵＥに該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知し、ＵＥが、ＣＢ−ＲＮＴＩにより、下り制御チャネルでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、上りアクセスモードのインデックスに基づいて自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定することを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信技術に関し、特に、競合に基づく上りアクセス方法、装置およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラー移動電話は人々の通信に極めて大きな便利さをもたらし、第２世代グローバル移動通信システム（ＧＳＭ：Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）はデジタル通信技術を採用して、移動通信の通話品質をさらに向上させる。第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ：３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）は、移動通信分野での重要な組織として、第３世代移動通信技術（３Ｇ：Ｔｈｅ Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）の標準化の進展を大幅に促進し、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ：Ｗｉｄｅ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）、高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ：Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）などを含む一連の通信システム規格を制定した。
【０００３】
広帯域アクセス技術の挑戦に対処し、かつ、増加しつつある新たなサービスの需要を満たすために、３ＧＰＰは２００４年末から３Ｇ長期的な進化（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）技術の標準化作業を開始したことで、スペクトル効率をさらに向上させ、セル端ユーザの性能を改善し、システム遅延を低下させ、高速移動ユーザに更なる高速のアクセスサービスを提供することなどを図る。
【０００４】
ユーザ体験を向上させるために、３ＧＰＰ標準では、ユーザ機器（ＵＥ）がドーマント（ｄｏｒｍａｎｔ）状態からアクティブ（ａｃｔｉｖｅ）状態に移行する遅延が１０ミリ秒より小さいことが要求されるが、従来のＵＥの上りアクセス方法では、この要求を満たすことができない。そのため、競合に基づく上りアクセス方法が提案されている。図１に示すように、この方法は主に以下のようなステップを含む。
【０００５】
ステップ１０１で、競合アクセス用の識別子（ＣＢ−ＲＮＴＩ）を決定する。
【０００６】
本ステップは、以下の２種類の方式により実現することができる。
【０００７】
方式１として、ＵＥが基地局にアクセスするとき、基地局は、例えば無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングを介して、使用されるＣＢ−ＲＮＴＩをＵＥに通知する。
【０００８】
方式２として、ＣＢ−ＲＮＴＩを予め設定し、基地局およびＵＥは、予め設定されたＣＢ−ＲＮＴＩを用いる。このような方式では、基地局とＵＥとの間はシグナリングをやりとりする必要がない。
【０００９】
この方法では、ＣＢ−ＲＮＴＩは、基地局が下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で送信した競合アクセス許可シグナリングを識別するための識別子であり、ＵＥは、この識別子を用いて、ＰＤＣＣＨでの競合アクセス許可シグナリングを監視する。
【００１０】
ステップ１０２で、上りに空きリソースがあるとき、基地局は、ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、上り空きリソースの位置、大きさ、およびＵＥが使用する上り参照信号（ＲＳ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）の循環シフト値をＵＥに通知する。
【００１１】
ここで、基地局は、競合アクセス許可シグナリングにおける循環シフトフィルドによって、上り参照信号の循環シフト値を付ける。
【００１２】
ステップ１０３で、ＵＥは、ＣＢ−ＲＮＴＩにより、ＰＤＣＣＨでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、監視された競合アクセス許可シグナリングに付けられた、上り参照信号の循環シフト値に基づいて、上り参照信号シーケンスを決定し、上り空きリソースの大きさに基づいて、送信しようとするデータを、競合アクセス許可シグナリングにより指定された上り空きリソースの位置にマッピングする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の方法によれば、ＵＥが比較的迅速な上りアクセスを実現することができるが、複数のＵＥがデータを同時に送信しようとする場合、データパケットの衝突が発生するおそれがある。その原因として、上記の方法では、基地局から送信された競合アクセス許可シグナリングにおけるチャネル推定用の上り参照信号の循環シフト値は、一意に指定されるものであり、即ち、ＵＥが上りアクセス過程で使用できる上り参照信号は、一意に決定されるものであり、そうすると、複数のＵＥがデータを同時に送信しようとする場合、これらのＵＥは同じ上り参照信号を使用することになり、この場合で、上りデータパケットの衝突が発生する。衝突が発生する上りデータパケットはいずれも同じ上り参照信号を使用するため、基地局は、異なるＵＥの上りチャネルに対する推定を完成することができなくなり、複数のユーザのデータパケットの検出を同時に行うことができない。このとき、これらのＵＥは、衝突が発生するデータパケットを再送する必要がある。これにより、データパケットの伝送遅延を大幅に増加させてしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記に鑑みてなされて、本発明の実施例は、データパケットの伝送遅延を効果的に低減するために、競合に基づく上りアクセス方法およびシステムを提供している。
【００１５】
本発明の実施例に係る競合に基づく上りアクセス方法は、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成し、上りに空きリソースがあるとき、競合アクセス用の識別子ＣＢ−ＲＮＴＩと、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードとを決定し、基地局が、ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、ＵＥに、該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知し、ＵＥが、ＣＢ−ＲＮＴＩにより、下り制御チャネルでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、競合アクセス許可シグナリングに付けられた、上りアクセスモードに対応するインデックスに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定する、ことを含む。
【００１６】
ここで、前記ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成することは、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを、基地局とＵＥとの両方に予め記憶しておく、ことを含み、または、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する複数のテーブルを、基地局とＵＥとの両方に予め記憶しておき、基地局が、下り制御シグナリングを介して、係る上りアクセスに前記複数のテーブルのうちのいずれを使用するかをＵＥに通知する、ことを含み、または、基地局が、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを定義し、下り制御シグナリングを介して、自局で定義された前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスをＵＥに通知する、ことを含む。
【００１７】
ここで、前記上りアクセスモードには、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値により識別される、ＵＥの１つの上りアクセスモード、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値によって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモード、ＵＥの上りアクセスに使用されるサブバンド／タイムスロットにより識別される、ＵＥの１つの上りアクセスモード、ＵＥの上りアクセスに使用されるサブバンド／タイムスロットによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモード、またはＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値とサブバンド／タイムスロットとによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモードが含まれる。
【００１８】
前記上りアクセスモードが、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値によって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモードである場合、前記ＵＥの複数の上りアクセスモードを区分する複数の上り参照信号の循環シフト値の間は最大の距離を有する。一方、前記上りアクセスモードが、サブバンドによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモードである場合、前記ＵＥの複数の上りアクセスモードを区分する複数のサブバンドのバンド幅が同じであり、または同じではない。
【００１９】
前記ＵＥに、該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知することは、競合アクセス許可シグナリングにおける上り参照信号の循環シフトフィルドによって、前記インデックスを付ける、ことを含む。
【００２０】
前記係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定することは、トラフィックロード、衝突確率、基地局の受信アンテナ数、上り空きリソース数、およびユーザのサービス種別のうちの１つまたは任意の組み合わせに基づいて、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する、ことを含む。
【００２１】
自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定した後に、該方法は、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードではアクセス機会を１つのみ提供する場合、ＵＥが、基地局で決定された前記上りアクセスモードに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値を決定し、競合アクセス許可シグナリングにより指示された上り空きリソースの大きさに基づいて、送信しようとするデータを、競合アクセス許可シグナリングにより指定された上り空きリソースの位置にマッピングし、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードではアクセス機会を複数提供する場合、ＵＥが、前記上りアクセスモードで定義された上り参照信号の循環シフト値および／またはサブバンドの中から、自局の上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値および／またはサブバンドを選択してから、競合アクセス許可シグナリングにより指示された上り空きリソースの大きさに基づいて、送信しようとするデータを、競合アクセス許可シグナリングにより指定された上り空きリソースの位置にマッピングする、ことをさらに含む。
【００２２】
上記方法は、基地局が、自局で決定された、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードに基づいて、１つまたは複数の上りチャネルのチャネル推定およびデータ検出を行い、データ検出の結果によって、データパケットの衝突確率情報を得る、ことをさらに含む。
【００２３】
本発明の実施例に係る基地局は、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成する上りアクセスモード決定手段と、上りに空きリソースがあるとき、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する上りアクセスモード選択手段と、ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、ＵＥに、該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知する競合アクセス許可手段と、を備える。
【００２４】
ここで、前記上りアクセスモード決定手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを含む。または、前記上りアクセスモード決定手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する複数のテーブルと、前記複数のテーブルの中から、係る上りアクセスに使用されるテーブルを決定する上りアクセスモード決定モジュールと、係る上りアクセスに使用されるテーブルをＵＥに通知する上りアクセスモード通知モジュールと、を含む。または、前記上りアクセスモード決定手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを定義する上りアクセスモード定義モジュールと、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスをＵＥに通知する上りアクセスモード通知モジュールと、を含む。
【００２５】
前記上りアクセスモード選択手段は、トラフィックロード、衝突確率、基地局の受信アンテナ数、ユーザのサービス種別、および上り空きリソース数のうちの１つまたは任意の組み合わせに基づいて、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する。
【００２６】
前記基地局は、決定された、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードに基づいて、１つまたは複数の上りチャネルのチャネル推定およびデータ検出を行い、データ検出の結果によって、データパケットの衝突確率情報を得るデータ検出手段、をさらに備える。
【００２７】
本発明の実施例に係るＵＥは、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記憶する上りアクセスモード記憶手段と、ＣＢ−ＲＮＴＩにより下り制御チャネルでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、競合アクセス許可シグナリングに付けられた上りアクセスモードに対応するインデックスに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定する競合アクセス許可監視手段と、を備える。
【００２８】
ここで、前記上りアクセスモード記憶手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを含む。または、前記上りアクセスモード記憶手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する複数のテーブルと、基地局の通知に基づいて、前記複数のテーブルの中から、係る上りアクセスに使用されるテーブルを決定する上りアクセスモード決定モジュールと、を含む。または、前記上りアクセスモード記憶手段は、基地局から通知された前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを受信して記憶する。
【００２９】
また、本発明の実施例は、前記基地局とＵＥとを備える上りアクセスシステムを開示している。
【発明の効果】
【００３０】
ここからわかるように、本発明は、明示的な方式で、一回のみの許可によりＵＥに１つまたは複数の上りアクセス機会を提供することができ、基地局は、下り制御チャネルの共用検索空間容量の制限を受けずに、複数のＵＥの上りデータパケットを同時に検出して受信することができる。このように、データパケットの伝送遅延を大幅に低減し、衝突が発生しても、ＵＥの上りアクセスの性能を大幅に改善することができる。次に、基地局は、ＵＥの上りアクセスモードを決定するために、自局のアンテナ状況、自局の空きリソースの多さ、および上りアクセスデータパケットの衝突などの要因に基づいて、柔軟にパラメータ調整を自己適応的に行うことができ、最適なチャネル推定性能を得て、計算複雑度を低減することができる。また、ＵＥが選択可能な、上りアクセスモードを設計することにより、最適なチャネル推定性能を得ることができ、データ検出の性能を向上させることができる。最後に、明示的な通知方式で、基地局はブラインド検出を行う必要がないため、基地局の複雑度に対する要求は高くない。なお、明示的な通知方式は、異なるアンテナ配置を有する基地局に柔軟に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】競合に基づく従来の上りアクセス方法のフローチャートである。
【図２】本発明の実施例に係る競合に基づく上りアクセス方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施例に係る基地局の内部構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係るＵＥの内部構成を示す図である。
【図５（ａ）】競合に基づく上りアクセスの従来案と本発明案との遅延性能を示すグラフである。
【図５（ｂ）】競合に基づく上りアクセスの従来案と本発明案との遅延性能を示すグラフである。
【図６（ａ）】競合に基づく上りアクセスの従来案を採用するとき、上りアクセスの遅延分布性能を示すグラフである。
【図６（ｂ）】本発明案を採用して、一回の許可でＵＥに２つの上りアクセス機会を提供するときの遅延分布性能を示すグラフである。
【図６（ｃ）】本発明案を採用して、一回の許可でＵＥに８つの上りアクセス機会を提供するときの遅延分布性能を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の目的、解決手段およびメリットをさらに明確にするために、以下、図面を参照して実施例を挙げながら、本発明をさらに詳しく説明する。
【００３３】
複数のＵＥの上りアクセス過程で出現可能な上りデータパケットの衝突の課題を解決するために、本発明の実施例は、競合に基づく上りアクセス方法を提供していいる。該方法は、明示的な方式で、一回の許可によりＵＥに１つまたは複数の上りアクセス機会を提供することができ、複数のＵＥがデータを同時に送信しようとする場合でＵＥの上りアクセスの成功率を向上させ、さらに、ＵＥの上りアクセスの性能を向上させる。図２は、本実施例に係る競合に基づく上りアクセス方法のフローチャートを示す。図２に示すように、該方法は主に以下のようなステップを含む。
【００３４】
ステップ２０１で、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成する。
【００３５】
本実施例では、上記の上りアクセスモードは、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値により識別される、ＵＥの１つの上りアクセスモード、またはＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の複数の循環シフト値によって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモード、あるいは、ＵＥの上りアクセスに使用されるサブバンド（Ｓｕｂｂａｎｄ、即ち若干のサブキャリアの集合）／タイムスロットにより識別される、ＵＥの１つの上りアクセスモード、または複数のサブバンド／タイムスロットによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモード、あるいは、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値とサブバンド／タイムスロットとによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモードを指す。さらに、上記の上りアクセスモードには、ほかの内容が含まれるようにしてもよい。説明すべきところとして、本実施例では、各上りアクセスモードはいずれも、１つまたは複数のアクセス機会を定義するものであり、即ち、１つまたは複数のＵＥの同時アクセスをサポートすることができる。例えば、各上りアクセスモードそれぞれは、１つまたは複数の上り参照信号の循環シフト値を含むことができ、複数の上り参照信号の循環シフト値が含まれる場合、ＵＥは、その中の１つを任意に選択して、自局の上り参照信号の循環シフト値とすることができる。あるいは、各上りアクセスモードそれぞれは、１つまたは複数のサブバンドを含むことができ、複数のサブバンドが含まれる場合、ＵＥは、その中の１つを任意に選択して、自局の上りアクセスに使用されるサブバンドとすることができる。あるいは、各上りアクセスモードそれぞれは、１つまたは複数の上り参照信号の循環シフト値とサブバンドとの組み合わせを含むことができ、複数の上り参照信号の循環シフト値とサブバンドとの組み合わせが含まれる場合、ＵＥは、その中の１つの組み合わせを任意に選択して、自局の上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値およびサブバンドとすることができる。説明すべきところとして、上りアクセスモードに複数の上り参照信号の循環シフト値が含まれる場合、最適なチャネル推定性能を得るために、複数の上り参照信号の循環シフト値の間は最大の距離を有することが好ましい。一方、上りアクセスモードに複数のサブバンドが含まれる場合、複数のサブバンドのバンド幅は、同じでもよいし、同じでなくてもよい。
【００３６】
上りアクセスモードは長さｎビット（ｂｉｔ）のインデックスを使用すると、ユーザが選択可能な、最大２ｎ種の上りアクセスモードを決定できることが知られている。例えば、長さ３ｂｉｔのインデックスを使用すると、ユーザが選択可能な、最大８種の上りアクセスモードを決定することができる。もちろん、上りアクセスモードには、ほかの内容、例えば、サブバンドを分割して得られた１つまたは複数のタイムスロットも含まれる。複数のタイムスロットが含まれる場合、ＵＥは、その中の１つのタイムスロットを任意に選択して、自局の上りアクセスのタイムスロットとすることができる。
【００３７】
また、ＵＥの上りアクセス時の衝突状況に基づいて、上りアクセスモードを動的に調整してＵＥの上りアクセスの性能を向上させるために、本ステップで決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードは、異なるサポート可能な最大ユーザ数に対応するものであることが好ましい。このように、衝突の確率が比較的に小さいとき、サポート可能なユーザ数が比較的に少ない上りアクセスモードを選択することができ、衝突の確率が比較的に大きいとき、サポート可能なユーザ数が比較的に多い上りアクセスモードを選択することができる。
【００３８】
下記の表１〜５は、本ステップで決定された上りアクセスモード、そのインデックス、およびサポート可能な最大ユーザ数の５つの例をそれぞれ示す。表１〜５に示す例において、インデックスの長さはいずれも３ｂｉｔである。
【００３９】
【表１】
【００４０】
上記の表１からわかるように、決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードは、合計８種があり、それぞれ最大１つ〜８つのＵＥの同時アクセスをサポートすることができる。そして、本例において、各上りアクセスモードが定義するのは、１つまたは複数のＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値α1,α2,α3,α4,α5,α6,α7,α8である。
【００４１】
【表２】
【００４２】
上記の表２からわかるように、決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードは、合計８種があり、それぞれ最大１つ、２つ、３つ、４つおよび８つのＵＥをサポートすることができる。そして、本例において、各上りアクセスモードが定義するのは、１つまたは複数のサブバンドである。
【００４３】
【表３】
【００４４】
上記の表３からわかるように、決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードは、合計８種があり、それぞれ最大１つ、２つ、４つ、８つおよび１６個のＵＥをサポートすることができる。そして、本例において、上りアクセスモードが定義するのは、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値α1,α2,α3,α4,α5,α6,α7,α8とサブバンドとの組み合わせである。
【００４５】
【表４】
【００４６】
上記の表４からわかるように、決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードは、合計８種があり、それぞれ最大４つ、６つ、８つ、１２個、１６個および２４個のＵＥをサポートすることができる。そして、本例において、上りアクセスモードが定義するのは、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値α1,α2,α3,α4,α5,α6,α7,α8とサブバンドとの組み合わせである。
【００４７】
【表５】
【００４８】
上記の表５からわかるように、決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードは、合計８種があり、それぞれ最大１つ、２つ、４つ、８つおよび１６個のＵＥをサポートすることができる。そして、本例において、上りアクセスモードが定義するのは、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値α1,α2,α3,α4,α5,α6,α7,α8とサブバンドとの組み合わせである。例えば、このフィルドの値が１０１であるとき、４つのアクセス機会があることを表す。上り空きリソースが２つのサブバンドに分けられ、各サブバンドでマルチアンテナ信号処理を用いて２つのユーザをサポートする。α1,α2,α3,α4は、参照信号の循環シフトフィルドの値を表す。循環シフト値の間の最大の差は１２であると、｜α1−α2｜＝６,｜α3−α4｜＝６のように設定し、即ち、α1とα2との間、α3とα4との間は最大の距離を有するようにすることにより、最適なチャネル推定性能を得ることができる。
【００４９】
説明すべきところとして、上記の表１〜表５に示されたのは、上記のステップ２０１で決定されたＵＥが選択可能な上りアクセスモードの具体例にすぎず、実際の応用では、実際の状況に応じて、存在可能な各種の上りアクセスモードの中から一部を選択して、ＵＥが選択可能な上りアクセスモードとするようにしてもよい。なお、上りアクセスモードを決定する過程において、該上りアクセスモードに複数の上り参照信号の循環シフト値が含まれる場合、これらの循環シフト値の間の差を設計することにより、最適なチャネル推定性能を得ることができる（例えば、２つの循環シフト値の間の差が大きいほど、チャネル推定性能がよい）。該上りアクセスモードに複数のサブバンドが含まれる場合、これらの複数のサブバンドのバンド幅の大きさは、同じでもよいし、同じでなくてもよい。このように、セルにおけるＵＥは異なるサービス種別を有するとき、最適な性能を得ることができる。
【００５０】
本実施例では、上り参照信号の循環シフト値の数の増加、サブバンド数の増加、または、上り参照信号の循環シフト値の数とサブバンド数との同時増加により、上りアクセスモードがサポート可能な最大ユーザ数を増加させることができる。
【００５１】
また、説明すべきところとして、受信アンテナ数の異なりによって、異なる基地局がサポートできる上りアクセスモードも異なり、即ち、若干の基地局にとって、若干の上りアクセスモードをサポートできない。従って、本ステップでは、基地局は、自局の受信アンテナ数に基づいて、自局がサポートできる上りアクセスモードの中から、ＵＥが選択可能な上りアクセスモードを決定する必要があることも可能である。
【００５２】
ステップ２０２で、上りに空きリソースがあるとき、競合アクセス用の識別子（ＣＢ−ＲＮＴＩ）を決定する。
【００５３】
上記のように、本ステップは、以下の２種類の方式により実現することができる。方式１として、ＵＥが基地局にアクセスするとき、基地局は、例えばＲＲＣシグナリングを介して、使用されるＣＢ−ＲＮＴＩをＵＥに通知する。方式２として、ＣＢ−ＲＮＴＩを予め設定し、基地局およびＵＥは、予め設定されたＣＢ−ＲＮＴＩを用いる。
【００５４】
本発明では、ＣＢ−ＲＮＴＩは、基地局がＰＤＣＣＨで送信した競合アクセス許可シグナリングを識別するための識別子であり、ＵＥは、この識別子を用いて、ＰＤＣＣＨでの競合アクセス許可シグナリングを監視する。
【００５５】
ステップ２０３で、基地局は、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する。
【００５６】
本ステップでは、基地局は、下記のようなパラメータの１つまたは任意の組み合わせに基づいて、係る上りアクセにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定するようにしてよい。これらのパラメータは以下のものを含む。
【００５７】
（１）トラフィックロード（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｌｏａｄ）：トラフィックロードが比較的に大きいとき、アクセスしようとするＵＥが比較的に多いことを表し、このとき、上りアクセスの衝突確率が比較的に大きい。従って、サポート可能なユーザ数を向上させるように、比較的に多いユーザ数をサポートできる上りアクセスモードを用いる必要がある。
【００５８】
（２）衝突確率：通常の場合で、基地局は、この前の上りアクセス時の衝突確率情報を記録し、上りアクセス時の衝突確率が増大していることを発見すると、サポート可能なユーザ数を向上させるように、比較的に多いユーザ数をサポートできる上りアクセスモードを用いる必要がある。
【００５９】
（３）基地局の受信アンテナ数：若干の受信アンテナ数で、基地局は、若干の上りアクセスモードをサポートできない。従って、本ステップでは、基地局は、自局の受信アンテナ数に基づいて、自局がサポートできる上りアクセスモードを選択する必要がある。
【００６０】
（４）ユーザのサービス種別：サブバンドのバンド幅の大きさは、ユーザのサービス種別によって決まる。例えば、音声やＷｅｂページ閲覧などのサービスについて、バンド幅が比較的に小さいサブバンドを使用して上りアクセスを行うことができるが、映像やダウンロードなどのサービスについて、バンド幅が比較的に大きいサブバンドを使用して上りアクセスを行うことができる。複数の種別のサービスがあるとき、バンド幅が異なる複数のサブバンドが含まれる上りアクセスモードを用いることができる。
【００６１】
（５）上り空きリソース数：選択される上りアクセスモードに含まれるサブバンドの数は、上り空きリソースの多さとサブバンドのバンド幅の大きさとによって決まる。
【００６２】
ステップ２０４で、基地局は、ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、ＵＥに、使用される上りアクセスモードのインデックスを通知する。
【００６３】
本実施例では、基地局は、競合アクセス許可シグナリングにおける循環シフトフィルドに、ＵＥが使用する上りアクセスモードのインデックスを付けるようにしてよい。従来の標準の規定によれば、競合アクセス許可シグナリングにおける循環シフトフィルドの長さが３ｂｉｔであるため、本実施例では、決定されたＵＥが使用する上りアクセスモードのインデックスも３ｂｉｔであることが好ましい。このように、従来の標準と互換性があり、新しいシグナリングを追加する必要がなく、ＵＥ制御シグナリングのブラインド検出の複雑度を増加させることがない。もちろん、より多くの上りアクセスモードを定義する必要があると、ＵＥの上りアクセスのニーズをよりよく満たすために、競合アクセス許可シグナリングにおける循環シフトフィルドの長さを変更するようにしてもよい。
【００６４】
ステップ２０５で、ＵＥは、ＣＢ−ＲＮＴＩにより、下り制御チャネルでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、競合アクセス許可シグナリングに付けられた、上りアクセスモードのインデックスに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定する。
【００６５】
自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定した後に、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードではアクセス機会を１つのみ提供する場合、ＵＥは、前記上りアクセスモードに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値および／またはサブバンドを決定し、競合アクセス許可シグナリングにより指示された上り空きリソースの大きさに基づいて、送信しようとするデータを、競合アクセス許可シグナリングにより指定された上り空きリソースの位置にマッピングし、該上りアクセスモードではアクセス機会を複数提供する場合、ＵＥは、その中から１つのアクセス機会を選択し、即ち、該上りアクセスモードで定義された上り参照信号の循環シフト値および／またはサブバンドの中から、自局の上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値および／またはサブバンドを選択してから、競合アクセス許可シグナリングにより指示された上り空きリソースの大きさに基づいて、送信しようとするデータを、競合アクセス許可シグナリングにより指定された上り空きリソースの位置にマッピングする。この過程において、ＵＥは、アクセス機会をランダムに選択することができるが、サブバンドに異なるバンド幅があるとき、ＵＥは、自局のサービス種別に基づいて、バンド幅が適当なサブバンドを選択することができる。
【００６６】
本実施例に係る方法では、複数のＵＥが同時に上りアクセスを行う可能性があるため、基地局は、自局で決定された、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードに基づいて、１つまたは複数の上りチャネルのチャネル推定およびデータ検出を同時に行って、データ検出の結果によって、データパケットの衝突確率情報を得る必要がある。このとき、正確なデータパケットがあると、物理ハイブリッド自動再送要求指示チャネル（ＰＨＩＣＨ）を介して確認（ＡＣＫ）メッセージを送信して、該データパケットを送信したＵＥへ専用上り許可メッセージ（Ｄｅｄｉｃａｔｅ Ｕｐｌｉｎｋ Ｇｒａｎｔ）を送信することにより、上りアクセス成功を表明する。そうすると、Ｄｅｄｉｃａｔｅ Ｕｐｌｉｎｋ Ｇｒａｎｔメッセージを受信したＵＥは、上りアクセスの競合に参加することがなくなるが、Ｄｅｄｉｃａｔｅ Ｕｐｌｉｎｋ Ｇｒａｎｔメッセージを受信しなかったＵＥは、上りアクセス過程を改めて実行することになる。逆に、データ検出により、正確なデータパケットがないことを発見すると、基地局は、ＰＨＩＣＨを介してＮＡＣＫメッセージを送信し、このとき、衝突確率が増加しているので、アクセス機会を増加させるように、より多くのＵＥをサポートする上りアクセスモードを改めて選択することができる。
【００６７】
もちろん、データパケットの再送について、競合に基づく従来の上り再送メカニズムを用いて実現するようにしてもよい。
【００６８】
また、説明すべきところとして、本実施例に係る方法を実現するために、基地局とＵＥとの両方は、上記のステップ２０１で決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそのインデックスを知る必要がある。実際の応用では、上記のステップ２０１で決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそのインデックスを記録するテーブル（例えば、表１〜５のうちの１つ）を、基地局とＵＥとの両方に予め記憶しておいてもよい。このように、上記方法を実行する過程において、基地局とＵＥとは、上りアクセスモードのインデックスを直接に伝達することにより、上りアクセスモードの配置を実現することができる。代替案として、上記のステップ２０１で決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそのインデックスを記録する複数のテーブル（例えば、表１〜５のうちのいくつか）を、基地局とＵＥとの両方に予め記憶しておいてもよい。そして、上記方法を実行する前に、基地局は、下り制御シグナリングを介して、いずれのテーブルを使用する必要があるかをＵＥに通知する。このように、基地局とＵＥとは、上りアクセスモードのインデックスを伝達することにより、上りアクセスモードの配置を実現することができる。しかし、このような方式では、基地局がいずれのテーブルを使用するかをＵＥに通知するための下り制御シグナリングを追加する必要がある。また、基地局は、動的通知方式を用いて、下り制御シグナリングを介して、選択可能な上りアクセスモードおよびインデックスを、定期的または不定期的にＵＥに通知するようにしてもよい。しかし、このような方式では、基地局とＵＥとの間は、大量の情報をやりとりする必要がある。
【００６９】
上記の競合に基づく上りアクセス方法以外に、本発明の実施例は、上記方法を実現する上りアクセスシステムも提供している。この上りアクセスシステムは、基地局とＵＥとを備える。ここで、基地局の内部構成は、図３に示すように、主に、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成する上りアクセスモード決定手段３０１と、上りに空きリソースがあるとき、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する上りアクセスモード選択手段３０２と、ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、ＵＥに、該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知する競合アクセス許可手段３０３と、を備える。
【００７０】
ここで、上記の上りアクセスモードには、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値により区分される、ＵＥの１つまたは複数の上りアクセスモード、サブバンド／タイムスロットにより区分される、ＵＥの１つまたは複数の上りアクセスモード、またはＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値とサブバンド／タイムスロットとによって区分される、ＵＥの１つまたは複数の上りアクセスモードが含まれる。
【００７１】
ここで、上りアクセスモード決定手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを含むようにしてよい。または、上りアクセスモード決定手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する複数のテーブルと、前記複数のテーブルの中から、係る上りアクセスに使用されるテーブルを決定する上りアクセスモード決定モジュールと、を含む。または、上りアクセスモード決定手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを定義する上りアクセスモード定義モジュールと、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスをＵＥに通知する上りアクセスモード通知モジュールと、を含む。
【００７２】
ＵＥの内部構成は、図４に示すように、主に、基地局で決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそのインデックスを記憶する上りアクセスモード記憶手段４０１と、ＣＢ−ＲＮＴＩにより下り制御チャネルでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、競合アクセス許可シグナリングに付けられた、上りアクセスモードのインデックスに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定する競合アクセス許可監視手段４０２と、を備える。
【００７３】
ここで、上りアクセスモード記憶手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを含む。または、上りアクセスモード記憶手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記憶する複数のテーブルと、基地局の通知に基づいて、前記複数のテーブルの中から、係る上りアクセスに使用されるテーブルを決定する上りアクセスモード決定モジュールと、を含む。または、上りアクセスモード記憶手段は、基地局から通知された前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを受信して記憶する。
【００７４】
上記の基地局において、上りアクセスモード選択手段３０２は、トラフィックロード、衝突確率、基地局の受信アンテナ数、ユーザのサービス種別、および上り空きリソース数のうちの１つまたは任意の組み合わせに基づいて、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定するようにしてよい。
【００７５】
上記の基地局は、決定された、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードに基づいて、１つまたは複数の上りチャネルのチャネル推定およびデータ検出を同時に行い、データ検出によって、データパケットの衝突確率情報を得るデータ検出手段をさらに備えるようにしてもよい。具体的に、正確なデータパケットがある場合、ＰＨＩＣＨを介して確認メッセージを送信して、該データパケットを送信したＵＥへ専用上り許可メッセージ（Ｄｅｄｉｃａｔｅ Ｕｐｌｉｎｋ Ｇｒａｎｔ）を送信し、正確なデータパケットがない場合、ＰＨＩＣＨを介してＮＡＣＫメッセージを送信する。
【００７６】
上記の競合に基づく上りアクセス方法およびシステムからわかるように、本発明は、明示的な方式で、一回のみの許可によりＵＥに１つまたは複数の上りアクセス機会を提供することができる。これにより、基地局は、ＵＥの上りアクセスモードを決定するために、自局のアンテナ状況、自局の空きリソースの多さ、および上りアクセスデータパケットの衝突などの要因に基づいて、柔軟にパラメータ調整を自己適応的に行うことができ、最適なチャネル推定性能を得て、計算複雑度を低減することができる。次に、基地局は、下り制御チャネルの共用検索空間容量の制限を受けずに、複数のＵＥの上りデータパケットを同時に検出して受信することができる。このように、衝突が発生しても、ＵＥの上りアクセスの性能を大幅に改善することができる。また、ＵＥが選択可能な、上りアクセスモードを設計することにより、最適なチャネル推定性能を得ることができ、データ検出の性能を向上させることができる。最後に、明示的な通知方式で、基地局はブラインド検出を行う必要がないため、基地局の複雑度に対する要求は高くなくて、異なるアンテナ配置を有する基地局に適用することができる。本発明案の遅延性能および遅延分布を検証するために、従来案および本発明案に対してシミュレーションを行った。シミュレーションの過程では、サービスモデルがポアソン分布であって、データパケットの到達時間の平均間隔が２秒であると仮定する。そして、以下のような数式１に示すタイムスロットＡＬＯＨＡモデルに従って、衝突確率を設定する。
【００７７】
【数１】
ここで、Ｇ＝λ×Ｎであり、λはデータパケットの到達速度であり、Ｎはユーザ数であり、ｋは同時に送信されるデータパケット数である。また、毎回の再送が８ミリ秒の付加遅延を引き起こし、最大の再送回数が４であると仮定する。
【００７８】
図５（ａ）および図５（ｂ）は、競合に基づく上りアクセスの従来案と本発明案との遅延性能を示す。ここで、図５（ａ）は、一回の許可でＵＥに２つの上りアクセス機会を提供するとき、本発明案と、競合に基づく上りアクセスの従来案との遅延性能の比較を示す。図５（ｂ）は、一回の許可でＵＥに８つの上りアクセス機会を提供するとき、本発明案と、競合に基づく上りアクセスの従来案との遅延性能の比較を示す。具体的に、図５（ａ）および図５（ｂ）において、丸印の曲線は、競合に基づく上りアクセスの従来案を用いるとき、上りアクセス遅延とユーザ数との関係曲線を表す。十字印、三角印、および四角印の曲線は、衝突が発生して、データパケットの回復確率（Ｐｒ）が５０％、８０％および１００％である場合、本発明案を用いるとき、上りアクセス遅延とユーザ数との関係曲線をそれぞれ表す。図５（ａ）および図５（ｂ）からわかるように、本発明案によれば、伝送遅延を効果的に低減することができ、かつ、一回の許可でＵＥに提供される上りアクセス機会の数Ｍの増加に従って、得られる利得も増加する。
【００７９】
図６（ａ）は、競合に基づく上りアクセスの従来案を用いるとき、上りアクセスの遅延分布性能を示す。図６（ｂ）および図６（ｃ）は、本発明案を用いて、一回の許可でＵＥに２つおよび８つの上りアクセス機会を提供するときの遅延分布性能をそれぞれ示す。シミュレーションからわかるように、競合に基づく上りアクセスの従来案を用いるとき、上りアクセス遅延の分散は約２３．２ミリ秒である。一方、本発明案を用いるとき、一回の許可でＵＥに２つの上りアクセス機会を提供する場合、上りアクセス遅延の分散は約７．１ミリ秒まで減少し、一回の許可でＵＥに８つの上りアクセス機会を提供する場合、上りアクセス遅延の分散は約４．１ミリ秒まで減少する。図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）および上記のシミュレーション結果からわかるように、競合に基づく上りアクセスの従来案と比べて、本発明案はさらに優れた遅延分布を持つ。
【００８０】
上記は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神と原則内で行われる種々の修正、均等置換え、改善などは全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００８１】
３０１：上りアクセスモード決定手段
３０２：上りアクセスモード選択手段
３０３：競合アクセス許可手段
４０１：上りアクセスモード記憶手段
４０２：競合アクセス許可監視手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信技術に関し、特に、競合に基づく上りアクセス方法、装置およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラー移動電話は人々の通信に極めて大きな便利さをもたらし、第２世代グローバル移動通信システム（ＧＳＭ：Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）はデジタル通信技術を採用して、移動通信の通話品質をさらに向上させる。第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ：３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）は、移動通信分野での重要な組織として、第３世代移動通信技術（３Ｇ：Ｔｈｅ Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）の標準化の進展を大幅に促進し、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ：Ｗｉｄｅ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）、高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ：Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）などを含む一連の通信システム規格を制定した。
【０００３】
広帯域アクセス技術の挑戦に対処し、かつ、増加しつつある新たなサービスの需要を満たすために、３ＧＰＰは２００４年末から３Ｇ長期的な進化（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）技術の標準化作業を開始したことで、スペクトル効率をさらに向上させ、セル端ユーザの性能を改善し、システム遅延を低下させ、高速移動ユーザに更なる高速のアクセスサービスを提供することなどを図る。
【０００４】
ユーザ体験を向上させるために、３ＧＰＰ標準では、ユーザ機器（ＵＥ）がドーマント（ｄｏｒｍａｎｔ）状態からアクティブ（ａｃｔｉｖｅ）状態に移行する遅延が１０ミリ秒より小さいことが要求されるが、従来のＵＥの上りアクセス方法では、この要求を満たすことができない。そのため、競合に基づく上りアクセス方法が提案されている。図１に示すように、この方法は主に以下のようなステップを含む。
【０００５】
ステップ１０１で、競合アクセス用の識別子（ＣＢ−ＲＮＴＩ）を決定する。
【０００６】
本ステップは、以下の２種類の方式により実現することができる。
【０００７】
方式１として、ＵＥが基地局にアクセスするとき、基地局は、例えば無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングを介して、使用されるＣＢ−ＲＮＴＩをＵＥに通知する。
【０００８】
方式２として、ＣＢ−ＲＮＴＩを予め設定し、基地局およびＵＥは、予め設定されたＣＢ−ＲＮＴＩを用いる。このような方式では、基地局とＵＥとの間はシグナリングをやりとりする必要がない。
【０００９】
この方法では、ＣＢ−ＲＮＴＩは、基地局が下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で送信した競合アクセス許可シグナリングを識別するための識別子であり、ＵＥは、この識別子を用いて、ＰＤＣＣＨでの競合アクセス許可シグナリングを監視する。
【００１０】
ステップ１０２で、上りに空きリソースがあるとき、基地局は、ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、上り空きリソースの位置、大きさ、およびＵＥが使用する上り参照信号（ＲＳ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）の循環シフト値をＵＥに通知する。
【００１１】
ここで、基地局は、競合アクセス許可シグナリングにおける循環シフトフィルドによって、上り参照信号の循環シフト値を付ける。
【００１２】
ステップ１０３で、ＵＥは、ＣＢ−ＲＮＴＩにより、ＰＤＣＣＨでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、監視された競合アクセス許可シグナリングに付けられた、上り参照信号の循環シフト値に基づいて、上り参照信号シーケンスを決定し、上り空きリソースの大きさに基づいて、送信しようとするデータを、競合アクセス許可シグナリングにより指定された上り空きリソースの位置にマッピングする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の方法によれば、ＵＥが比較的迅速な上りアクセスを実現することができるが、複数のＵＥがデータを同時に送信しようとする場合、データパケットの衝突が発生するおそれがある。その原因として、上記の方法では、基地局から送信された競合アクセス許可シグナリングにおけるチャネル推定用の上り参照信号の循環シフト値は、一意に指定されるものであり、即ち、ＵＥが上りアクセス過程で使用できる上り参照信号は、一意に決定されるものであり、そうすると、複数のＵＥがデータを同時に送信しようとする場合、これらのＵＥは同じ上り参照信号を使用することになり、この場合で、上りデータパケットの衝突が発生する。衝突が発生する上りデータパケットはいずれも同じ上り参照信号を使用するため、基地局は、異なるＵＥの上りチャネルに対する推定を完成することができなくなり、複数のユーザのデータパケットの検出を同時に行うことができない。このとき、これらのＵＥは、衝突が発生するデータパケットを再送する必要がある。これにより、データパケットの伝送遅延を大幅に増加させてしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記に鑑みてなされて、本発明の実施例は、データパケットの伝送遅延を効果的に低減するために、競合に基づく上りアクセス方法およびシステムを提供している。
【００１５】
本発明の実施例に係る競合に基づく上りアクセス方法は、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成し、上りに空きリソースがあるとき、競合アクセス用の識別子ＣＢ−ＲＮＴＩと、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードとを決定し、基地局が、ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、ＵＥに、該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知し、ＵＥが、ＣＢ−ＲＮＴＩにより、下り制御チャネルでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、競合アクセス許可シグナリングに付けられた、上りアクセスモードに対応するインデックスに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定する、ことを含む。
【００１６】
ここで、前記ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成することは、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを、基地局とＵＥとの両方に予め記憶しておく、ことを含み、または、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する複数のテーブルを、基地局とＵＥとの両方に予め記憶しておき、基地局が、下り制御シグナリングを介して、係る上りアクセスに前記複数のテーブルのうちのいずれを使用するかをＵＥに通知する、ことを含み、または、基地局が、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを定義し、下り制御シグナリングを介して、自局で定義された前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスをＵＥに通知する、ことを含む。
【００１７】
ここで、前記上りアクセスモードには、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値により識別される、ＵＥの１つの上りアクセスモード、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値によって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモード、ＵＥの上りアクセスに使用されるサブバンド／タイムスロットにより識別される、ＵＥの１つの上りアクセスモード、ＵＥの上りアクセスに使用されるサブバンド／タイムスロットによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモード、またはＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値とサブバンド／タイムスロットとによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモードが含まれる。
【００１８】
前記上りアクセスモードが、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値によって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモードである場合、前記ＵＥの複数の上りアクセスモードを区分する複数の上り参照信号の循環シフト値の間は最大の距離を有する。一方、前記上りアクセスモードが、サブバンドによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモードである場合、前記ＵＥの複数の上りアクセスモードを区分する複数のサブバンドのバンド幅が同じであり、または同じではない。
【００１９】
前記ＵＥに、該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知することは、競合アクセス許可シグナリングにおける上り参照信号の循環シフトフィルドによって、前記インデックスを付ける、ことを含む。
【００２０】
前記係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定することは、トラフィックロード、衝突確率、基地局の受信アンテナ数、上り空きリソース数、およびユーザのサービス種別のうちの１つまたは任意の組み合わせに基づいて、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する、ことを含む。
【００２１】
自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定した後に、該方法は、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードではアクセス機会を１つのみ提供する場合、ＵＥが、基地局で決定された前記上りアクセスモードに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値を決定し、競合アクセス許可シグナリングにより指示された上り空きリソースの大きさに基づいて、送信しようとするデータを、競合アクセス許可シグナリングにより指定された上り空きリソースの位置にマッピングし、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードではアクセス機会を複数提供する場合、ＵＥが、前記上りアクセスモードで定義された上り参照信号の循環シフト値および／またはサブバンドの中から、自局の上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値および／またはサブバンドを選択してから、競合アクセス許可シグナリングにより指示された上り空きリソースの大きさに基づいて、送信しようとするデータを、競合アクセス許可シグナリングにより指定された上り空きリソースの位置にマッピングする、ことをさらに含む。
【００２２】
上記方法は、基地局が、自局で決定された、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードに基づいて、１つまたは複数の上りチャネルのチャネル推定およびデータ検出を行い、データ検出の結果によって、データパケットの衝突確率情報を得る、ことをさらに含む。
【００２３】
本発明の実施例に係る基地局は、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成する上りアクセスモード決定手段と、上りに空きリソースがあるとき、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する上りアクセスモード選択手段と、ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、ＵＥに、該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知する競合アクセス許可手段と、を備える。
【００２４】
ここで、前記上りアクセスモード決定手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを含む。または、前記上りアクセスモード決定手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する複数のテーブルと、前記複数のテーブルの中から、係る上りアクセスに使用されるテーブルを決定する上りアクセスモード決定モジュールと、係る上りアクセスに使用されるテーブルをＵＥに通知する上りアクセスモード通知モジュールと、を含む。または、前記上りアクセスモード決定手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを定義する上りアクセスモード定義モジュールと、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスをＵＥに通知する上りアクセスモード通知モジュールと、を含む。
【００２５】
前記上りアクセスモード選択手段は、トラフィックロード、衝突確率、基地局の受信アンテナ数、ユーザのサービス種別、および上り空きリソース数のうちの１つまたは任意の組み合わせに基づいて、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する。
【００２６】
前記基地局は、決定された、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードに基づいて、１つまたは複数の上りチャネルのチャネル推定およびデータ検出を行い、データ検出の結果によって、データパケットの衝突確率情報を得るデータ検出手段、をさらに備える。
【００２７】
本発明の実施例に係るＵＥは、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記憶する上りアクセスモード記憶手段と、ＣＢ−ＲＮＴＩにより下り制御チャネルでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、競合アクセス許可シグナリングに付けられた上りアクセスモードに対応するインデックスに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定する競合アクセス許可監視手段と、を備える。
【００２８】
ここで、前記上りアクセスモード記憶手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを含む。または、前記上りアクセスモード記憶手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する複数のテーブルと、基地局の通知に基づいて、前記複数のテーブルの中から、係る上りアクセスに使用されるテーブルを決定する上りアクセスモード決定モジュールと、を含む。または、前記上りアクセスモード記憶手段は、基地局から通知された前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを受信して記憶する。
【００２９】
また、本発明の実施例は、前記基地局とＵＥとを備える上りアクセスシステムを開示している。
【発明の効果】
【００３０】
ここからわかるように、本発明は、明示的な方式で、一回のみの許可によりＵＥに１つまたは複数の上りアクセス機会を提供することができ、基地局は、下り制御チャネルの共用検索空間容量の制限を受けずに、複数のＵＥの上りデータパケットを同時に検出して受信することができる。このように、データパケットの伝送遅延を大幅に低減し、衝突が発生しても、ＵＥの上りアクセスの性能を大幅に改善することができる。次に、基地局は、ＵＥの上りアクセスモードを決定するために、自局のアンテナ状況、自局の空きリソースの多さ、および上りアクセスデータパケットの衝突などの要因に基づいて、柔軟にパラメータ調整を自己適応的に行うことができ、最適なチャネル推定性能を得て、計算複雑度を低減することができる。また、ＵＥが選択可能な、上りアクセスモードを設計することにより、最適なチャネル推定性能を得ることができ、データ検出の性能を向上させることができる。最後に、明示的な通知方式で、基地局はブラインド検出を行う必要がないため、基地局の複雑度に対する要求は高くない。なお、明示的な通知方式は、異なるアンテナ配置を有する基地局に柔軟に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】競合に基づく従来の上りアクセス方法のフローチャートである。
【図２】本発明の実施例に係る競合に基づく上りアクセス方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施例に係る基地局の内部構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係るＵＥの内部構成を示す図である。
【図５（ａ）】競合に基づく上りアクセスの従来案と本発明案との遅延性能を示すグラフである。
【図５（ｂ）】競合に基づく上りアクセスの従来案と本発明案との遅延性能を示すグラフである。
【図６（ａ）】競合に基づく上りアクセスの従来案を採用するとき、上りアクセスの遅延分布性能を示すグラフである。
【図６（ｂ）】本発明案を採用して、一回の許可でＵＥに２つの上りアクセス機会を提供するときの遅延分布性能を示すグラフである。
【図６（ｃ）】本発明案を採用して、一回の許可でＵＥに８つの上りアクセス機会を提供するときの遅延分布性能を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の目的、解決手段およびメリットをさらに明確にするために、以下、図面を参照して実施例を挙げながら、本発明をさらに詳しく説明する。
【００３３】
複数のＵＥの上りアクセス過程で出現可能な上りデータパケットの衝突の課題を解決するために、本発明の実施例は、競合に基づく上りアクセス方法を提供していいる。該方法は、明示的な方式で、一回の許可によりＵＥに１つまたは複数の上りアクセス機会を提供することができ、複数のＵＥがデータを同時に送信しようとする場合でＵＥの上りアクセスの成功率を向上させ、さらに、ＵＥの上りアクセスの性能を向上させる。図２は、本実施例に係る競合に基づく上りアクセス方法のフローチャートを示す。図２に示すように、該方法は主に以下のようなステップを含む。
【００３４】
ステップ２０１で、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成する。
【００３５】
本実施例では、上記の上りアクセスモードは、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値により識別される、ＵＥの１つの上りアクセスモード、またはＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の複数の循環シフト値によって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモード、あるいは、ＵＥの上りアクセスに使用されるサブバンド（Ｓｕｂｂａｎｄ、即ち若干のサブキャリアの集合）／タイムスロットにより識別される、ＵＥの１つの上りアクセスモード、または複数のサブバンド／タイムスロットによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモード、あるいは、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値とサブバンド／タイムスロットとによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモードを指す。さらに、上記の上りアクセスモードには、ほかの内容が含まれるようにしてもよい。説明すべきところとして、本実施例では、各上りアクセスモードはいずれも、１つまたは複数のアクセス機会を定義するものであり、即ち、１つまたは複数のＵＥの同時アクセスをサポートすることができる。例えば、各上りアクセスモードそれぞれは、１つまたは複数の上り参照信号の循環シフト値を含むことができ、複数の上り参照信号の循環シフト値が含まれる場合、ＵＥは、その中の１つを任意に選択して、自局の上り参照信号の循環シフト値とすることができる。あるいは、各上りアクセスモードそれぞれは、１つまたは複数のサブバンドを含むことができ、複数のサブバンドが含まれる場合、ＵＥは、その中の１つを任意に選択して、自局の上りアクセスに使用されるサブバンドとすることができる。あるいは、各上りアクセスモードそれぞれは、１つまたは複数の上り参照信号の循環シフト値とサブバンドとの組み合わせを含むことができ、複数の上り参照信号の循環シフト値とサブバンドとの組み合わせが含まれる場合、ＵＥは、その中の１つの組み合わせを任意に選択して、自局の上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値およびサブバンドとすることができる。説明すべきところとして、上りアクセスモードに複数の上り参照信号の循環シフト値が含まれる場合、最適なチャネル推定性能を得るために、複数の上り参照信号の循環シフト値の間は最大の距離を有することが好ましい。一方、上りアクセスモードに複数のサブバンドが含まれる場合、複数のサブバンドのバンド幅は、同じでもよいし、同じでなくてもよい。
【００３６】
上りアクセスモードは長さｎビット（ｂｉｔ）のインデックスを使用すると、ユーザが選択可能な、最大２ｎ種の上りアクセスモードを決定できることが知られている。例えば、長さ３ｂｉｔのインデックスを使用すると、ユーザが選択可能な、最大８種の上りアクセスモードを決定することができる。もちろん、上りアクセスモードには、ほかの内容、例えば、サブバンドを分割して得られた１つまたは複数のタイムスロットも含まれる。複数のタイムスロットが含まれる場合、ＵＥは、その中の１つのタイムスロットを任意に選択して、自局の上りアクセスのタイムスロットとすることができる。
【００３７】
また、ＵＥの上りアクセス時の衝突状況に基づいて、上りアクセスモードを動的に調整してＵＥの上りアクセスの性能を向上させるために、本ステップで決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードは、異なるサポート可能な最大ユーザ数に対応するものであることが好ましい。このように、衝突の確率が比較的に小さいとき、サポート可能なユーザ数が比較的に少ない上りアクセスモードを選択することができ、衝突の確率が比較的に大きいとき、サポート可能なユーザ数が比較的に多い上りアクセスモードを選択することができる。
【００３８】
下記の表１〜５は、本ステップで決定された上りアクセスモード、そのインデックス、およびサポート可能な最大ユーザ数の５つの例をそれぞれ示す。表１〜５に示す例において、インデックスの長さはいずれも３ｂｉｔである。
【００３９】
【表１】
【００４０】
上記の表１からわかるように、決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードは、合計８種があり、それぞれ最大１つ〜８つのＵＥの同時アクセスをサポートすることができる。そして、本例において、各上りアクセスモードが定義するのは、１つまたは複数のＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値α1,α2,α3,α4,α5,α6,α7,α8である。
【００４１】
【表２】
【００４２】
上記の表２からわかるように、決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードは、合計８種があり、それぞれ最大１つ、２つ、３つ、４つおよび８つのＵＥをサポートすることができる。そして、本例において、各上りアクセスモードが定義するのは、１つまたは複数のサブバンドである。
【００４３】
【表３】
【００４４】
上記の表３からわかるように、決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードは、合計８種があり、それぞれ最大１つ、２つ、４つ、８つおよび１６個のＵＥをサポートすることができる。そして、本例において、上りアクセスモードが定義するのは、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値α1,α2,α3,α4,α5,α6,α7,α8とサブバンドとの組み合わせである。
【００４５】
【表４】
【００４６】
上記の表４からわかるように、決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードは、合計８種があり、それぞれ最大４つ、６つ、８つ、１２個、１６個および２４個のＵＥをサポートすることができる。そして、本例において、上りアクセスモードが定義するのは、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値α1,α2,α3,α4,α5,α6,α7,α8とサブバンドとの組み合わせである。
【００４７】
【表５】
【００４８】
上記の表５からわかるように、決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードは、合計８種があり、それぞれ最大１つ、２つ、４つ、８つおよび１６個のＵＥをサポートすることができる。そして、本例において、上りアクセスモードが定義するのは、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値α1,α2,α3,α4,α5,α6,α7,α8とサブバンドとの組み合わせである。例えば、このフィルドの値が１０１であるとき、４つのアクセス機会があることを表す。上り空きリソースが２つのサブバンドに分けられ、各サブバンドでマルチアンテナ信号処理を用いて２つのユーザをサポートする。α1,α2,α3,α4は、参照信号の循環シフトフィルドの値を表す。循環シフト値の間の最大の差は１２であると、｜α1−α2｜＝６,｜α3−α4｜＝６のように設定し、即ち、α1とα2との間、α3とα4との間は最大の距離を有するようにすることにより、最適なチャネル推定性能を得ることができる。
【００４９】
説明すべきところとして、上記の表１〜表５に示されたのは、上記のステップ２０１で決定されたＵＥが選択可能な上りアクセスモードの具体例にすぎず、実際の応用では、実際の状況に応じて、存在可能な各種の上りアクセスモードの中から一部を選択して、ＵＥが選択可能な上りアクセスモードとするようにしてもよい。なお、上りアクセスモードを決定する過程において、該上りアクセスモードに複数の上り参照信号の循環シフト値が含まれる場合、これらの循環シフト値の間の差を設計することにより、最適なチャネル推定性能を得ることができる（例えば、２つの循環シフト値の間の差が大きいほど、チャネル推定性能がよい）。該上りアクセスモードに複数のサブバンドが含まれる場合、これらの複数のサブバンドのバンド幅の大きさは、同じでもよいし、同じでなくてもよい。このように、セルにおけるＵＥは異なるサービス種別を有するとき、最適な性能を得ることができる。
【００５０】
本実施例では、上り参照信号の循環シフト値の数の増加、サブバンド数の増加、または、上り参照信号の循環シフト値の数とサブバンド数との同時増加により、上りアクセスモードがサポート可能な最大ユーザ数を増加させることができる。
【００５１】
また、説明すべきところとして、受信アンテナ数の異なりによって、異なる基地局がサポートできる上りアクセスモードも異なり、即ち、若干の基地局にとって、若干の上りアクセスモードをサポートできない。従って、本ステップでは、基地局は、自局の受信アンテナ数に基づいて、自局がサポートできる上りアクセスモードの中から、ＵＥが選択可能な上りアクセスモードを決定する必要があることも可能である。
【００５２】
ステップ２０２で、上りに空きリソースがあるとき、競合アクセス用の識別子（ＣＢ−ＲＮＴＩ）を決定する。
【００５３】
上記のように、本ステップは、以下の２種類の方式により実現することができる。方式１として、ＵＥが基地局にアクセスするとき、基地局は、例えばＲＲＣシグナリングを介して、使用されるＣＢ−ＲＮＴＩをＵＥに通知する。方式２として、ＣＢ−ＲＮＴＩを予め設定し、基地局およびＵＥは、予め設定されたＣＢ−ＲＮＴＩを用いる。
【００５４】
本発明では、ＣＢ−ＲＮＴＩは、基地局がＰＤＣＣＨで送信した競合アクセス許可シグナリングを識別するための識別子であり、ＵＥは、この識別子を用いて、ＰＤＣＣＨでの競合アクセス許可シグナリングを監視する。
【００５５】
ステップ２０３で、基地局は、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する。
【００５６】
本ステップでは、基地局は、下記のようなパラメータの１つまたは任意の組み合わせに基づいて、係る上りアクセにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定するようにしてよい。これらのパラメータは以下のものを含む。
【００５７】
（１）トラフィックロード（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｌｏａｄ）：トラフィックロードが比較的に大きいとき、アクセスしようとするＵＥが比較的に多いことを表し、このとき、上りアクセスの衝突確率が比較的に大きい。従って、サポート可能なユーザ数を向上させるように、比較的に多いユーザ数をサポートできる上りアクセスモードを用いる必要がある。
【００５８】
（２）衝突確率：通常の場合で、基地局は、この前の上りアクセス時の衝突確率情報を記録し、上りアクセス時の衝突確率が増大していることを発見すると、サポート可能なユーザ数を向上させるように、比較的に多いユーザ数をサポートできる上りアクセスモードを用いる必要がある。
【００５９】
（３）基地局の受信アンテナ数：若干の受信アンテナ数で、基地局は、若干の上りアクセスモードをサポートできない。従って、本ステップでは、基地局は、自局の受信アンテナ数に基づいて、自局がサポートできる上りアクセスモードを選択する必要がある。
【００６０】
（４）ユーザのサービス種別：サブバンドのバンド幅の大きさは、ユーザのサービス種別によって決まる。例えば、音声やＷｅｂページ閲覧などのサービスについて、バンド幅が比較的に小さいサブバンドを使用して上りアクセスを行うことができるが、映像やダウンロードなどのサービスについて、バンド幅が比較的に大きいサブバンドを使用して上りアクセスを行うことができる。複数の種別のサービスがあるとき、バンド幅が異なる複数のサブバンドが含まれる上りアクセスモードを用いることができる。
【００６１】
（５）上り空きリソース数：選択される上りアクセスモードに含まれるサブバンドの数は、上り空きリソースの多さとサブバンドのバンド幅の大きさとによって決まる。
【００６２】
ステップ２０４で、基地局は、ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、ＵＥに、使用される上りアクセスモードのインデックスを通知する。
【００６３】
本実施例では、基地局は、競合アクセス許可シグナリングにおける循環シフトフィルドに、ＵＥが使用する上りアクセスモードのインデックスを付けるようにしてよい。従来の標準の規定によれば、競合アクセス許可シグナリングにおける循環シフトフィルドの長さが３ｂｉｔであるため、本実施例では、決定されたＵＥが使用する上りアクセスモードのインデックスも３ｂｉｔであることが好ましい。このように、従来の標準と互換性があり、新しいシグナリングを追加する必要がなく、ＵＥ制御シグナリングのブラインド検出の複雑度を増加させることがない。もちろん、より多くの上りアクセスモードを定義する必要があると、ＵＥの上りアクセスのニーズをよりよく満たすために、競合アクセス許可シグナリングにおける循環シフトフィルドの長さを変更するようにしてもよい。
【００６４】
ステップ２０５で、ＵＥは、ＣＢ−ＲＮＴＩにより、下り制御チャネルでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、競合アクセス許可シグナリングに付けられた、上りアクセスモードのインデックスに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定する。
【００６５】
自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定した後に、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードではアクセス機会を１つのみ提供する場合、ＵＥは、前記上りアクセスモードに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値および／またはサブバンドを決定し、競合アクセス許可シグナリングにより指示された上り空きリソースの大きさに基づいて、送信しようとするデータを、競合アクセス許可シグナリングにより指定された上り空きリソースの位置にマッピングし、該上りアクセスモードではアクセス機会を複数提供する場合、ＵＥは、その中から１つのアクセス機会を選択し、即ち、該上りアクセスモードで定義された上り参照信号の循環シフト値および／またはサブバンドの中から、自局の上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値および／またはサブバンドを選択してから、競合アクセス許可シグナリングにより指示された上り空きリソースの大きさに基づいて、送信しようとするデータを、競合アクセス許可シグナリングにより指定された上り空きリソースの位置にマッピングする。この過程において、ＵＥは、アクセス機会をランダムに選択することができるが、サブバンドに異なるバンド幅があるとき、ＵＥは、自局のサービス種別に基づいて、バンド幅が適当なサブバンドを選択することができる。
【００６６】
本実施例に係る方法では、複数のＵＥが同時に上りアクセスを行う可能性があるため、基地局は、自局で決定された、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードに基づいて、１つまたは複数の上りチャネルのチャネル推定およびデータ検出を同時に行って、データ検出の結果によって、データパケットの衝突確率情報を得る必要がある。このとき、正確なデータパケットがあると、物理ハイブリッド自動再送要求指示チャネル（ＰＨＩＣＨ）を介して確認（ＡＣＫ）メッセージを送信して、該データパケットを送信したＵＥへ専用上り許可メッセージ（Ｄｅｄｉｃａｔｅ Ｕｐｌｉｎｋ Ｇｒａｎｔ）を送信することにより、上りアクセス成功を表明する。そうすると、Ｄｅｄｉｃａｔｅ Ｕｐｌｉｎｋ Ｇｒａｎｔメッセージを受信したＵＥは、上りアクセスの競合に参加することがなくなるが、Ｄｅｄｉｃａｔｅ Ｕｐｌｉｎｋ Ｇｒａｎｔメッセージを受信しなかったＵＥは、上りアクセス過程を改めて実行することになる。逆に、データ検出により、正確なデータパケットがないことを発見すると、基地局は、ＰＨＩＣＨを介してＮＡＣＫメッセージを送信し、このとき、衝突確率が増加しているので、アクセス機会を増加させるように、より多くのＵＥをサポートする上りアクセスモードを改めて選択することができる。
【００６７】
もちろん、データパケットの再送について、競合に基づく従来の上り再送メカニズムを用いて実現するようにしてもよい。
【００６８】
また、説明すべきところとして、本実施例に係る方法を実現するために、基地局とＵＥとの両方は、上記のステップ２０１で決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそのインデックスを知る必要がある。実際の応用では、上記のステップ２０１で決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそのインデックスを記録するテーブル（例えば、表１〜５のうちの１つ）を、基地局とＵＥとの両方に予め記憶しておいてもよい。このように、上記方法を実行する過程において、基地局とＵＥとは、上りアクセスモードのインデックスを直接に伝達することにより、上りアクセスモードの配置を実現することができる。代替案として、上記のステップ２０１で決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそのインデックスを記録する複数のテーブル（例えば、表１〜５のうちのいくつか）を、基地局とＵＥとの両方に予め記憶しておいてもよい。そして、上記方法を実行する前に、基地局は、下り制御シグナリングを介して、いずれのテーブルを使用する必要があるかをＵＥに通知する。このように、基地局とＵＥとは、上りアクセスモードのインデックスを伝達することにより、上りアクセスモードの配置を実現することができる。しかし、このような方式では、基地局がいずれのテーブルを使用するかをＵＥに通知するための下り制御シグナリングを追加する必要がある。また、基地局は、動的通知方式を用いて、下り制御シグナリングを介して、選択可能な上りアクセスモードおよびインデックスを、定期的または不定期的にＵＥに通知するようにしてもよい。しかし、このような方式では、基地局とＵＥとの間は、大量の情報をやりとりする必要がある。
【００６９】
上記の競合に基づく上りアクセス方法以外に、本発明の実施例は、上記方法を実現する上りアクセスシステムも提供している。この上りアクセスシステムは、基地局とＵＥとを備える。ここで、基地局の内部構成は、図３に示すように、主に、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成する上りアクセスモード決定手段３０１と、上りに空きリソースがあるとき、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する上りアクセスモード選択手段３０２と、ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、ＵＥに、該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知する競合アクセス許可手段３０３と、を備える。
【００７０】
ここで、上記の上りアクセスモードには、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値により区分される、ＵＥの１つまたは複数の上りアクセスモード、サブバンド／タイムスロットにより区分される、ＵＥの１つまたは複数の上りアクセスモード、またはＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値とサブバンド／タイムスロットとによって区分される、ＵＥの１つまたは複数の上りアクセスモードが含まれる。
【００７１】
ここで、上りアクセスモード決定手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを含むようにしてよい。または、上りアクセスモード決定手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する複数のテーブルと、前記複数のテーブルの中から、係る上りアクセスに使用されるテーブルを決定する上りアクセスモード決定モジュールと、を含む。または、上りアクセスモード決定手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを定義する上りアクセスモード定義モジュールと、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスをＵＥに通知する上りアクセスモード通知モジュールと、を含む。
【００７２】
ＵＥの内部構成は、図４に示すように、主に、基地局で決定された、ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそのインデックスを記憶する上りアクセスモード記憶手段４０１と、ＣＢ−ＲＮＴＩにより下り制御チャネルでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、競合アクセス許可シグナリングに付けられた、上りアクセスモードのインデックスに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定する競合アクセス許可監視手段４０２と、を備える。
【００７３】
ここで、上りアクセスモード記憶手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを含む。または、上りアクセスモード記憶手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記憶する複数のテーブルと、基地局の通知に基づいて、前記複数のテーブルの中から、係る上りアクセスに使用されるテーブルを決定する上りアクセスモード決定モジュールと、を含む。または、上りアクセスモード記憶手段は、基地局から通知された前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを受信して記憶する。
【００７４】
上記の基地局において、上りアクセスモード選択手段３０２は、トラフィックロード、衝突確率、基地局の受信アンテナ数、ユーザのサービス種別、および上り空きリソース数のうちの１つまたは任意の組み合わせに基づいて、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定するようにしてよい。
【００７５】
上記の基地局は、決定された、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードに基づいて、１つまたは複数の上りチャネルのチャネル推定およびデータ検出を同時に行い、データ検出によって、データパケットの衝突確率情報を得るデータ検出手段をさらに備えるようにしてもよい。具体的に、正確なデータパケットがある場合、ＰＨＩＣＨを介して確認メッセージを送信して、該データパケットを送信したＵＥへ専用上り許可メッセージ（Ｄｅｄｉｃａｔｅ Ｕｐｌｉｎｋ Ｇｒａｎｔ）を送信し、正確なデータパケットがない場合、ＰＨＩＣＨを介してＮＡＣＫメッセージを送信する。
【００７６】
上記の競合に基づく上りアクセス方法およびシステムからわかるように、本発明は、明示的な方式で、一回のみの許可によりＵＥに１つまたは複数の上りアクセス機会を提供することができる。これにより、基地局は、ＵＥの上りアクセスモードを決定するために、自局のアンテナ状況、自局の空きリソースの多さ、および上りアクセスデータパケットの衝突などの要因に基づいて、柔軟にパラメータ調整を自己適応的に行うことができ、最適なチャネル推定性能を得て、計算複雑度を低減することができる。次に、基地局は、下り制御チャネルの共用検索空間容量の制限を受けずに、複数のＵＥの上りデータパケットを同時に検出して受信することができる。このように、衝突が発生しても、ＵＥの上りアクセスの性能を大幅に改善することができる。また、ＵＥが選択可能な、上りアクセスモードを設計することにより、最適なチャネル推定性能を得ることができ、データ検出の性能を向上させることができる。最後に、明示的な通知方式で、基地局はブラインド検出を行う必要がないため、基地局の複雑度に対する要求は高くなくて、異なるアンテナ配置を有する基地局に適用することができる。本発明案の遅延性能および遅延分布を検証するために、従来案および本発明案に対してシミュレーションを行った。シミュレーションの過程では、サービスモデルがポアソン分布であって、データパケットの到達時間の平均間隔が２秒であると仮定する。そして、以下のような数式１に示すタイムスロットＡＬＯＨＡモデルに従って、衝突確率を設定する。
【００７７】
【数１】
ここで、Ｇ＝λ×Ｎであり、λはデータパケットの到達速度であり、Ｎはユーザ数であり、ｋは同時に送信されるデータパケット数である。また、毎回の再送が８ミリ秒の付加遅延を引き起こし、最大の再送回数が４であると仮定する。
【００７８】
図５（ａ）および図５（ｂ）は、競合に基づく上りアクセスの従来案と本発明案との遅延性能を示す。ここで、図５（ａ）は、一回の許可でＵＥに２つの上りアクセス機会を提供するとき、本発明案と、競合に基づく上りアクセスの従来案との遅延性能の比較を示す。図５（ｂ）は、一回の許可でＵＥに８つの上りアクセス機会を提供するとき、本発明案と、競合に基づく上りアクセスの従来案との遅延性能の比較を示す。具体的に、図５（ａ）および図５（ｂ）において、丸印の曲線は、競合に基づく上りアクセスの従来案を用いるとき、上りアクセス遅延とユーザ数との関係曲線を表す。十字印、三角印、および四角印の曲線は、衝突が発生して、データパケットの回復確率（Ｐｒ）が５０％、８０％および１００％である場合、本発明案を用いるとき、上りアクセス遅延とユーザ数との関係曲線をそれぞれ表す。図５（ａ）および図５（ｂ）からわかるように、本発明案によれば、伝送遅延を効果的に低減することができ、かつ、一回の許可でＵＥに提供される上りアクセス機会の数Ｍの増加に従って、得られる利得も増加する。
【００７９】
図６（ａ）は、競合に基づく上りアクセスの従来案を用いるとき、上りアクセスの遅延分布性能を示す。図６（ｂ）および図６（ｃ）は、本発明案を用いて、一回の許可でＵＥに２つおよび８つの上りアクセス機会を提供するときの遅延分布性能をそれぞれ示す。シミュレーションからわかるように、競合に基づく上りアクセスの従来案を用いるとき、上りアクセス遅延の分散は約２３．２ミリ秒である。一方、本発明案を用いるとき、一回の許可でＵＥに２つの上りアクセス機会を提供する場合、上りアクセス遅延の分散は約７．１ミリ秒まで減少し、一回の許可でＵＥに８つの上りアクセス機会を提供する場合、上りアクセス遅延の分散は約４．１ミリ秒まで減少する。図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）および上記のシミュレーション結果からわかるように、競合に基づく上りアクセスの従来案と比べて、本発明案はさらに優れた遅延分布を持つ。
【００８０】
上記は、本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神と原則内で行われる種々の修正、均等置換え、改善などは全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００８１】
３０１：上りアクセスモード決定手段
３０２：上りアクセスモード選択手段
３０３：競合アクセス許可手段
４０１：上りアクセスモード記憶手段
４０２：競合アクセス許可監視手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
競合に基づく上りアクセス方法であって、
ユーザ機器（ＵＥ）が選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成し、
上りに空きリソースがあるとき、競合アクセス用の識別子ＣＢ−ＲＮＴＩと、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードとを決定し、
基地局は、ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、ＵＥに、該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知し、
ＵＥは、ＣＢ−ＲＮＴＩにより、下り制御チャネルでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、競合アクセス許可シグナリングに付けられた、上りアクセスモードに対応するインデックスに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定する、
ことを含むことを特徴とする競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項２】
前記ユーザ機器（ＵＥ）が選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成することは、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを、基地局とＵＥとの両方に予め記憶しておく、ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項３】
前記ユーザ機器（ＵＥ）が選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成することは、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する複数のテーブルを、基地局とＵＥとの両方に予め記憶しておき、基地局が、下り制御シグナリングを介して、係る上りアクセスに前記複数のテーブルのうちのいずれを使用するかをＵＥに通知する、ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項４】
前記ユーザ機器（ＵＥ）が選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成することは、基地局が、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを定義し、下り制御シグナリングを介して、自局で定義された前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスをＵＥに通知する、ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項５】
前記上りアクセスモードには、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値により識別される、ＵＥの１つの上りアクセスモード、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値によって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモード、ＵＥの上りアクセスに使用されるサブバンド／タイムスロットにより識別される、ＵＥの１つの上りアクセスモード、ＵＥの上りアクセスに使用されるサブバンド／タイムスロットによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモード、またはＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値とサブバンド／タイムスロットとによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモードが含まれる、ことを特徴とする請求項１に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項６】
前記上りアクセスモードが、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値によって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモードである場合、前記ＵＥの複数の上りアクセスモードを区分する複数の上り参照信号の循環シフト値の間は最大の距離を有する、ことを特徴とする請求項５に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項７】
前記上りアクセスモードが、サブバンドによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモードである場合、前記ＵＥの複数の上りアクセスモードを区分する複数のサブバンドのバンド幅が同じであり、または同じではない、ことを特徴とする請求項５に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項８】
前記ＵＥに、該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知することは、競合アクセス許可シグナリングにおける上り参照信号の循環シフトフィルドによって、前記インデックスを付ける、ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項９】
前記係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定することは、トラフィックロード、衝突確率、基地局の受信アンテナ数、上り空きリソース数、およびユーザのサービス種別のうちの１つまたは任意の組み合わせに基づいて、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する、ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項１０】
自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定した後に、
自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードではアクセス機会を１つのみ提供する場合、ＵＥは、基地局で決定された前記上りアクセスモードに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値を決定し、競合アクセス許可シグナリングにより指示された上り空きリソースの大きさに基づいて、送信しようとするデータを、競合アクセス許可シグナリングにより指定された上り空きリソースの位置にマッピングし、
自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードではアクセス機会を複数提供する場合、ＵＥは、前記上りアクセスモードで定義された上り参照信号の循環シフト値および／またはサブバンドの中から、自局の上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値および／またはサブバンドを選択してから、競合アクセス許可シグナリングにより指示された上り空きリソースの大きさに基づいて、送信しようとするデータを、競合アクセス許可シグナリングにより指定された上り空きリソースの位置にマッピングする、
ことをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項１１】
基地局は、自局で決定された、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードに基づいて、１つまたは複数の上りチャネルのチャネル推定およびデータ検出を行い、データ検出の結果によって、データパケットの衝突確率情報を得る、ことをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項１２】
基地局であって、
ユーザ機器（ＵＥ）が選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成する上りアクセスモード決定手段と、
上りに空きリソースがあるとき、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する上りアクセスモード選択手段と、
ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、ＵＥに、該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知する競合アクセス許可手段と、
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項１３】
前記上りアクセスモード決定手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１４】
前記上りアクセスモード決定手段は、
前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する複数のテーブルと、
前記複数のテーブルの中から、係る上りアクセスに使用されるテーブルを決定する上りアクセスモード決定モジュールと、
係る上りアクセスに使用されるテーブルをＵＥに通知する上りアクセスモード通知モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１５】
前記上りアクセスモード決定手段は、
前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを定義する上りアクセスモード定義モジュールと、
前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスをＵＥに通知する上りアクセスモード通知モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１６】
前記上りアクセスモード選択手段は、トラフィックロード、衝突確率、基地局の受信アンテナ数、ユーザのサービス種別、および上り空きリソース数のうちの１つまたは任意の組み合わせに基づいて、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する、ことを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１７】
決定された、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードに基づいて、１つまたは複数の上りチャネルのチャネル推定およびデータ検出を行い、データ検出の結果によって、データパケットの衝突確率情報を得るデータ検出手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１８】
ユーザ機器（ＵＥ）であって、
ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記憶する上りアクセスモード記憶手段と、
ＣＢ−ＲＮＴＩにより下り制御チャネルでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、競合アクセス許可シグナリングに付けられた上りアクセスモードに対応するインデックスに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定する競合アクセス許可監視手段と、
を備えることを特徴とするＵＥ。
【請求項１９】
前記上りアクセスモード記憶手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを含む、ことを特徴とする請求項１８に記載のＵＥ。
【請求項２０】
前記上りアクセスモード記憶手段は、
前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する複数のテーブルと、
基地局の通知に基づいて、前記複数のテーブルの中から、係る上りアクセスに使用されるテーブルを決定する上りアクセスモード決定モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１８に記載のＵＥ。
【請求項２１】
前記上りアクセスモード記憶手段は、基地局から通知された前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを受信して記憶する、ことを特徴とする請求項１８に記載のＵＥ。
【請求項２２】
上りアクセスシステムであって、
請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の基地局と、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載のＵＥと、を備えることを特徴とする上りアクセスシステム。
【請求項１】
競合に基づく上りアクセス方法であって、
ユーザ機器（ＵＥ）が選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成し、
上りに空きリソースがあるとき、競合アクセス用の識別子ＣＢ−ＲＮＴＩと、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードとを決定し、
基地局は、ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、ＵＥに、該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知し、
ＵＥは、ＣＢ−ＲＮＴＩにより、下り制御チャネルでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、競合アクセス許可シグナリングに付けられた、上りアクセスモードに対応するインデックスに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定する、
ことを含むことを特徴とする競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項２】
前記ユーザ機器（ＵＥ）が選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成することは、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを、基地局とＵＥとの両方に予め記憶しておく、ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項３】
前記ユーザ機器（ＵＥ）が選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成することは、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する複数のテーブルを、基地局とＵＥとの両方に予め記憶しておき、基地局が、下り制御シグナリングを介して、係る上りアクセスに前記複数のテーブルのうちのいずれを使用するかをＵＥに通知する、ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項４】
前記ユーザ機器（ＵＥ）が選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成することは、基地局が、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを定義し、下り制御シグナリングを介して、自局で定義された前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスをＵＥに通知する、ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項５】
前記上りアクセスモードには、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値により識別される、ＵＥの１つの上りアクセスモード、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値によって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモード、ＵＥの上りアクセスに使用されるサブバンド／タイムスロットにより識別される、ＵＥの１つの上りアクセスモード、ＵＥの上りアクセスに使用されるサブバンド／タイムスロットによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモード、またはＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値とサブバンド／タイムスロットとによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモードが含まれる、ことを特徴とする請求項１に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項６】
前記上りアクセスモードが、ＵＥの上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値によって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモードである場合、前記ＵＥの複数の上りアクセスモードを区分する複数の上り参照信号の循環シフト値の間は最大の距離を有する、ことを特徴とする請求項５に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項７】
前記上りアクセスモードが、サブバンドによって区分される、ＵＥの複数の上りアクセスモードである場合、前記ＵＥの複数の上りアクセスモードを区分する複数のサブバンドのバンド幅が同じであり、または同じではない、ことを特徴とする請求項５に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項８】
前記ＵＥに、該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知することは、競合アクセス許可シグナリングにおける上り参照信号の循環シフトフィルドによって、前記インデックスを付ける、ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項９】
前記係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定することは、トラフィックロード、衝突確率、基地局の受信アンテナ数、上り空きリソース数、およびユーザのサービス種別のうちの１つまたは任意の組み合わせに基づいて、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する、ことを含むことを特徴とする請求項１に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項１０】
自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定した後に、
自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードではアクセス機会を１つのみ提供する場合、ＵＥは、基地局で決定された前記上りアクセスモードに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値を決定し、競合アクセス許可シグナリングにより指示された上り空きリソースの大きさに基づいて、送信しようとするデータを、競合アクセス許可シグナリングにより指定された上り空きリソースの位置にマッピングし、
自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードではアクセス機会を複数提供する場合、ＵＥは、前記上りアクセスモードで定義された上り参照信号の循環シフト値および／またはサブバンドの中から、自局の上りアクセスに使用される上り参照信号の循環シフト値および／またはサブバンドを選択してから、競合アクセス許可シグナリングにより指示された上り空きリソースの大きさに基づいて、送信しようとするデータを、競合アクセス許可シグナリングにより指定された上り空きリソースの位置にマッピングする、
ことをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項１１】
基地局は、自局で決定された、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードに基づいて、１つまたは複数の上りチャネルのチャネル推定およびデータ検出を行い、データ検出の結果によって、データパケットの衝突確率情報を得る、ことをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の競合に基づく上りアクセス方法。
【請求項１２】
基地局であって、
ユーザ機器（ＵＥ）が選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードを定義し、前記少なくとも１種の上りアクセスモードに対応するインデックスを作成する上りアクセスモード決定手段と、
上りに空きリソースがあるとき、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する上りアクセスモード選択手段と、
ＣＢ−ＲＮＴＩにより識別される競合アクセス許可シグナリングを下り制御チャネルで送信して、ＵＥに、該ＵＥが使用する上りアクセスモードに対応するインデックスを通知する競合アクセス許可手段と、
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項１３】
前記上りアクセスモード決定手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１４】
前記上りアクセスモード決定手段は、
前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する複数のテーブルと、
前記複数のテーブルの中から、係る上りアクセスに使用されるテーブルを決定する上りアクセスモード決定モジュールと、
係る上りアクセスに使用されるテーブルをＵＥに通知する上りアクセスモード通知モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１５】
前記上りアクセスモード決定手段は、
前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを定義する上りアクセスモード定義モジュールと、
前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスをＵＥに通知する上りアクセスモード通知モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１６】
前記上りアクセスモード選択手段は、トラフィックロード、衝突確率、基地局の受信アンテナ数、ユーザのサービス種別、および上り空きリソース数のうちの１つまたは任意の組み合わせに基づいて、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードを決定する、ことを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１７】
決定された、係る上りアクセスにＵＥが使用する上りアクセスモードに基づいて、１つまたは複数の上りチャネルのチャネル推定およびデータ検出を行い、データ検出の結果によって、データパケットの衝突確率情報を得るデータ検出手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１８】
ユーザ機器（ＵＥ）であって、
ＵＥが選択可能な、少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記憶する上りアクセスモード記憶手段と、
ＣＢ−ＲＮＴＩにより下り制御チャネルでの競合アクセス許可シグナリングを監視し、競合アクセス許可シグナリングが監視されかつ送信しようとするデータがある場合、競合アクセス許可シグナリングに付けられた上りアクセスモードに対応するインデックスに基づいて、自局の上りアクセスに使用される上りアクセスモードを決定する競合アクセス許可監視手段と、
を備えることを特徴とするＵＥ。
【請求項１９】
前記上りアクセスモード記憶手段は、前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する１つのテーブルを含む、ことを特徴とする請求項１８に記載のＵＥ。
【請求項２０】
前記上りアクセスモード記憶手段は、
前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを記録する複数のテーブルと、
基地局の通知に基づいて、前記複数のテーブルの中から、係る上りアクセスに使用されるテーブルを決定する上りアクセスモード決定モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１８に記載のＵＥ。
【請求項２１】
前記上りアクセスモード記憶手段は、基地局から通知された前記少なくとも１種の上りアクセスモードおよびそれに対応するインデックスを受信して記憶する、ことを特徴とする請求項１８に記載のＵＥ。
【請求項２２】
上りアクセスシステムであって、
請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の基地局と、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載のＵＥと、を備えることを特徴とする上りアクセスシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５（ａ）】
【図５（ｂ）】
【図６（ａ）】
【図６（ｂ）】
【図６（ｃ）】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５（ａ）】
【図５（ｂ）】
【図６（ａ）】
【図６（ｂ）】
【図６（ｃ）】
【公開番号】特開２０１２−２２７９１８（Ｐ２０１２−２２７９１８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−７４０５５（Ｐ２０１２−７４０５５）
【出願日】平成２４年３月２８日（２０１２．３．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
２．ＷＣＤＭＡ
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月２８日（２０１２．３．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
２．ＷＣＤＭＡ
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
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