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課題・解決手段

本発明は無線通信システムにおける基準信号送受信する装置及び方法を提供するためのものであって、複数の端末に第1次基準信号を送信するステップと、上記複数の端末から上記第1次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信するステップと、無線リソース割り当てる候補端末を選択して上記選択した候補端末に第2次基準信号を送信するステップと、上記候補端末から上記第2次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信するステップと、上記第2次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報に基づいて、上記候補端末から無線リソースを割り当てる端末を選択して、上記選択した端末にデータ受信のための制御情報を送信するステップとを含む。

概要

背景

現在の移動通信システムは、初期音声中心サービス提供を超えて、データサービス及びマルチメディアサービス提供のために高速、高品質無線パケットデータ通信ステム発展している。そのために3GPP、3GPP2、IEEEなどの多様な標準化団体で多重搬送波を使用した多重接続方式を適用した3世代進化移動通信システム標準を進行している。最近、3GPPのLTE(Long Term Evolution)、3GPP2のUMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEEの802.16mなど多様な移動通信標準が多重搬送波を使用した多重接続方式に基づいて、高速、高品質の無線パケットデータ送信サービスサポートするために開発した。

LTE、UMB、802.16mなどの現存する3世代進化移動通信システムは、多重搬送波多重接続方式に基づいて、送信効率を改善するために多重アンテナ(Multiple Input Multiple Output、MIMO)を適用してビームフォーミング(beam−forming)、適応変調及び符号化(Adaptive Modulation and Coding、AMC)方法とチャネル感応(channel sensitive)スケジューリング方法などの多様な技術を使用する特徴を有する。上記の多様な技術は、チャネル品質などによって多様なアンテナから送信される送信電力を集中するか又は送信するデータ量を調節し、チャネル品質が良いユーザに選択的にデータを送信する等の方法を通して送信効率を改善してシステム容量性能を改善する。このような技法は、ほとんど基地局(eNB:evolved Node B、BS:Base Station)と端末(UE:User Equipment、MS:Mobile Station)間のチャネル状態情報に基づいて動作するので、eNB又はUEは、相互間のチャネル状態を測定する必要があり、この際に、CSI−RSが使用される。前述したeNBは、一定の場所に位置したダウンリンク(downlink)送信及びアップリンク(uplink)受信装置を意味し、一つのeNBは、複数個セル(cell)に対する送受信を実行する。一つの移動通信システムで複数個のeNBが地理的に分散されており、それぞれのeNBは複数個のセルに対する送受信を実行する。

基準信号(Reference signal)は、無線移動通信システムでチャネルの強度や歪み、干渉の強度、ガウスノイズ(Gaussian noise)のような基地局とユーザとの間のチャネルの状態を測定して、受信したデータシンボル(data symbol)の復調(demodulation)及びデコーディング(decoding)を助けるために使用される信号である。また、受信器は、送信器が所定の送信電力で送信する基準信号が無線チャネルを介して受信される受信強度を測定することによって、自身と送信器との間の無線チャネルの状態を判定することができる。このように判定された無線チャネルの状態は、受信器が送信器からどのデータ率(data rate)を要請するかを判定するために使用される。

移動通信システムで時間、周波数電力リソースは限定されている。したがって、基準信号により多くのリソース割り当てるようになれば、トラフィックチャネル(traffic channel)送信に割り当てることができるリソースが減少されてしまい、送信されるデータの絶対的な量が減られる。このような場合、チャネル測定(channel measurement)及び推定(estimation)の性能は改善されるがが、送信されるデータの絶対量が減少するので、全体システム容量(system throughput)の性能は逆に低下される。したがって、全体システム容量側面で最適の性能を引き出すために基準信号のためのリソースとトラフィックチャネル送信のための信号のリソースとの間に適切な配分が必要である。

図1は、一般的なLTE−A(Long Term Evolution−Advanced)システムにおけるPRBペア(Physical Resource Block pair)における各種信号の送信を図示する。

図1で一つのPRBペアは、時間軸に14個のOFDMシンボル周波数軸に12個の副搬送波(subcarrier)からなる。上記14個のOFDMシンボルと12個の副搬送波は、168(=14X12)個のRE(Resource Element)を成し、それぞれのREは、隣接REと直交性を有するリソースに該当する。図1のPRBペアにはトラフィックデータ(traffic data)を送信するために使用されるPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)、各セルごとに送信されるCRS(Cell−Specific Reference Signal)、制御信号を送信するために使用されるPDCCH(Physical Downlink Control Channel)、PDSCHを受信するために使用されるDMRS(Demodulation Reference Signal)、ダウンリンクのチャネル状態を測定してチャネル状態情報を生成するために使用されるCSI−RSが相異なるREに割り当てられて送信される。LTE−AシステムでサポートされるCSI−RSは、1、2、4、8個のアンテナポート(antenna port)に対する信号をサポートでき、CSI−RSが有するアンテナポートの個数によって一つのPRBペアで割り当てられるREの個数が図1のように相異する。

図2は、LTE−Aシステムにおける一つのPRBペアにおける4個のアンテナポートを有するCSI−RSを送信することを図示する。

図2の200、210のように、4個のCSI−RSアンテナポートのためのシーケンス(sequence)は、直交コード拡散されCDM(Code Division Multiplexing)され、4個のREに送信される。図2でCSI−RSポート0とCSI−RSポート1のためのシーケンスは、CSI−RSポート2とCSI−RSポート3のためのシーケンスと他のRE対を使用して送信されることが分かる。このように、複数個のCSI−RSアンテナポートのためのシーケンスは、複数個のREを活用して送信されることができる。LTE−Aシステムの場合、最大8個のCSI−RSアンテナポートに対する送信が可能であるので、基地局は最大8個の送信アンテナに対するCSI−RSを送信することができる。

LTE−Aシステムの場合、前述した通り、一つの送信地点に最大8個の送信アンテナをサポートするCSI−RSを使用して送受信を実行することができる。最大8個の送信アンテナを使用してビームフォーミング送信を実行する場合、最大9dBのビームフォーミング利得を得てSINRが改善される効果がある。

したがって、MIMO送受信において効率的なデータ送受信のための基準信号送信と、干渉測定及びチャネル状態情報生成のための方法及び装置が要求される。

上記情報は、本発明の理解を助けるために背景情報だけが提示される。本発明についての先行技術として適用することができるか否かについては、何らの決定及び何らの主張もするものではない。

概要

本発明は無線通信システムにおける基準信号を送受信する装置及び方法を提供するためのものであって、複数の端末に第1次基準信号を送信するステップと、上記複数の端末から上記第1次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信するステップと、無線リソースを割り当てる候補端末を選択して上記選択した候補端末に第2次基準信号を送信するステップと、上記候補端末から上記第2次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信するステップと、上記第2次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報に基づいて、上記候補端末から無線リソースを割り当てる端末を選択して、上記選択した端末にデータ受信のための制御情報を送信するステップとを含む。

目的

本発明の目的は、少なくとも上述した問題点及び/又は不都合に取り組み、少なくとも以下の利便性を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
7件
牽制数
7件

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請求項1

無線通信システムにおける基地局がチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する方法であって、複数の端末に第1次基準信号を送信するステップと、前記複数の端末から前記第1次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信するステップと、無線リソース割り当てる候補端末を選択し、前記選択した候補端末に第2次基準信号を送信するステップと、前記候補端末から前記第2次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信するステップと、前記第2次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報に基づいて、前記候補端末から無線リソースを割り当てる端末を選択し、前記選択した端末にデータ受信のための制御情報を送信するステップとを含むことを特徴とする方法。

請求項2

前記第2次基準信号を送信するステップは、前記候補端末に割り当てる無線リソースに対する情報と前記第2次基準信号を受信するための制御情報を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。

請求項3

前記第2次基準信号を送信するステップは、前記候補端末に割り当てる干渉測定リソースに対する情報を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。

請求項4

無線通信システムにおける端末がチャネル状態情報生成のための基準信号を受信する方法であって、基地局から第1次基準信号を受信し、前記第1次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成して前記基地局に送信するステップと、前記基地局から第2次基準信号を受信し、前記第2次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成して前記基地局に送信するステップと、前記基地局からデータ受信のための制御情報を受信するステップとを含むことを特徴とする方法。

請求項5

前記第2次基準信号を受信するステップは、前記無線リソース割り当て情報と前記第2次基準信号を受信するための制御情報を受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の方法。

請求項6

無線通信システムにおけるチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する基地局装置であって、第1次基準信号を生成して複数の端末に送信する第1次基準信号送信器と、前記複数の端末から前記第1次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信し、無線リソースを割り当てる候補端末を選択し、第2次基準信号を生成して前記選択した候補端末に送信する第2次基準信号送信器と、前記第1次及び第2次基準信号送信器を制御し、前記候補端末から前記第2次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信し、前記第2次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報に基づいて前記候補端末から無線リソースを割り当てる端末を選択して、前記選択した端末にデータ受信のための制御情報を送信する制御機と、前記第1次及び第2次基準信号送信器と前記制御機から出力される信号を無線リソースにマッピングして送信するマッパと、を含むことを特徴とする基地局装置。

請求項7

前記第2次基準信号送信器は、前記候補端末に割り当てる無線リソースに対する情報と前記第2次基準信号を受信するための制御情報を送信することを特徴とする請求項6に記載の基地局装置。

請求項8

前記第2次基準信号送信器は、前記候補端末に割り当てる干渉測定リソースに対する情報を送信することを特徴とする請求項7に記載の基地局装置。

請求項9

無線通信システムにおけるチャネル状態情報生成のための基準信号を受信する端末装置であって、基地局から第1次基準信号を受信し、前記第1次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成する第1次基準信号受信器と、前記基地局から第2次基準信号を受信し、前記第2次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成する第2次基準信号受信器と、前記基地局からデータ受信のための制御情報を受信し、前記第1次及び第2次基準信号受信器を制御する制御機と、前記第1次及び第2次基準信号と前記制御信号区分するデマッパとを含むことを特徴とする端末装置。

請求項10

前記第2次基準信号受信器は、前記無線リソース割り当て情報と前記第2次基準信号を受信するための制御情報を受信することを特徴とする請求項9に記載の端末装置。

請求項11

前記第2次基準信号は、端末別に相異なるように割り当てられることを特徴とする請求項1又は4に記載の方法又は請求項6に記載の基地局装置又は請求項9に記載の端末装置。

請求項12

前記第1次基準信号は全周波数帯域を介して送信され、前記第2次基準信号は全体周波数帯域より少ない帯域を介して送信されることを特徴とする請求項1又は4に記載の方法又は請求項6に記載の基地局装置又は請求項9に記載の端末装置。

請求項13

相異なる端末のための前記第2次基準信号が同一なサブフレーム内で同一なリソースブロックを使用して送信されることを特徴とする請求項11に記載の方法、又は基地局装置又は端末装置。

請求項14

前記制御情報は、前記第2次基準信号を受信する端末に対する情報と、前記第2次基準信号が送信される時間及び周波数リソース情報と、前記第2次基準信号が送信される送信アンテナポートに関する情報と、前記第2次基準信号の送信電力に関する情報のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項11に記載の方法、又は基地局装置又は端末装置。

請求項15

前記第2次基準信号受信器は、該当端末に対する第2次基準信号が受信されるリソース以外の他のリソースを介して受信される第2次基準信号を干渉信号と判定して前記チャネル状態情報を生成することを特徴とする請求項14に記載の端末装置。

請求項16

前記第2次基準信号受信器は、干渉測定リソースに対する情報を受信することを特徴とする請求項11に記載の端末装置。

請求項17

前記干渉測定リソースに対する情報は、前記干渉測定リソースを割り当てられた端末に対する情報と、前記干渉測定リソースに対する周波数及び時間情報と、同一時間又は周波数リソース内に複数個の干渉測定リソースが存在する場合にどの干渉信号を測定するかに対する情報のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項16に記載の方法、又は基地局装置又は端末装置。

請求項18

前記第2次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報は、前記第1次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報に対する相対値であることを特徴とする請求項11に記載の方法、又は基地局装置又は端末装置。

請求項19

前記第2次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成するステップは、該当端末に対する第2次基準信号が受信されるリソース以外の他のリソースを介して受信される第2次基準信号を干渉信号と判定することを特徴とする請求項14に記載の方法。

請求項20

前記第2次基準信号を受信するステップは、干渉測定リソースに対する情報を受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の方法。

請求項21

前記マッパは、相異なる端末のための前記第2次基準信号を同一サブフレーム内で同一リソースブロックにマッピングして送信することを特徴とする請求項11に記載の基地局装置。

請求項22

無線通信システムにおける基地局がチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する方法であって、複数個の送信アンテナを複数個のアンテナグループに分けるステップと、相異なる時間区間又は周波数区間で前記アンテナグループ別に前記基準信号を端末に送信し、同一時間区間又は周波数区間で全てのアンテナグループに対する他の基準信号を送信するステップとを含むことを特徴とする方法。

請求項23

前記アンテナグループ別アンテナ個数によって前記基準信号送信のための物理リソースブロックを割り当てるステップをさらに含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。

請求項24

前記基準信号を送信する前に、前記基準信号送信のための制御情報を前記端末に送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。

請求項25

無線通信システムにおける基地局がチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する方法であって、複数個の送信アンテナを介して送信される複数個のビームを複数個のビームグループに分けるステップと、相異なる時間区間又は周波数区間で前記ビームグループ別に前記基準信号を端末に送信し、同一時間区間又は周波数区間で全てのアンテナに対する他の基準信号を送信するステップとを含むことを特徴とする方法。

請求項26

前記ビームグループ別アンテナの個数によって前記基準信号送信のための物理リソースブロックを割り当てるステップをさらに含むことを特徴とする請求項25に記載の方法。

請求項27

前記基準信号を送信する前に、前記基準信号送信のための制御情報を前記端末に送信するステップをさらに含むことを特徴とする25に記載の方法。

請求項28

前記制御情報は、前記送信アンテナの個数と、前記ビームグループの個数と、前記基準信号が送信される時間及び周波数リソースの位置と、前記基準信号が送信される周期と、前記基準信号の送信電力に対する情報と、前記基準信号のスクランブリングシーケンスを発生させるために使用される初期状態値のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項22又は25に記載の方法。

請求項29

前記制御情報は、前記全てのビームグループに対する前記他の基準信号のための送信アンテナの個数と、前記全てのビームグループに対する前記他の基準信号が送信される時間及び周波数リソースの位置と、前記全てのビームグループに対する前記他の基準信号が送信される周期と、前記全てのビームグループに対する前記他の基準信号の送信電力に対する情報と、前記全てのビームグループに対する前記基準信号のスクランブリングシーケンスを発生させるために使用される初期状態値のうち少なくとも一つをさらに含むことを特徴とする請求項22又は25に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、無線移動通信システムに関し、特に、基地局が送信するチャネル状態測定用基準信号(Channel State Information reference signal、CSI−RS)に対する送受信方法及び干渉測定に関する。

背景技術

0002

現在の移動通信システムは、初期音声中心サービス提供を超えて、データサービス及びマルチメディアサービス提供のために高速、高品質無線パケットデータ通信ステム発展している。そのために3GPP、3GPP2、IEEEなどの多様な標準化団体で多重搬送波を使用した多重接続方式を適用した3世代進化移動通信システム標準を進行している。最近、3GPPのLTE(Long Term Evolution)、3GPP2のUMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEEの802.16mなど多様な移動通信標準が多重搬送波を使用した多重接続方式に基づいて、高速、高品質の無線パケットデータ送信サービスサポートするために開発した。

0003

LTE、UMB、802.16mなどの現存する3世代進化移動通信システムは、多重搬送波多重接続方式に基づいて、送信効率を改善するために多重アンテナ(Multiple Input Multiple Output、MIMO)を適用してビームフォーミング(beam−forming)、適応変調及び符号化(Adaptive Modulation and Coding、AMC)方法とチャネル感応(channel sensitive)スケジューリング方法などの多様な技術を使用する特徴を有する。上記の多様な技術は、チャネル品質などによって多様なアンテナから送信される送信電力を集中するか又は送信するデータ量を調節し、チャネル品質が良いユーザに選択的にデータを送信する等の方法を通して送信効率を改善してシステム容量性能を改善する。このような技法は、ほとんど基地局(eNB:evolved Node B、BS:Base Station)と端末(UE:User Equipment、MS:Mobile Station)間のチャネル状態情報に基づいて動作するので、eNB又はUEは、相互間のチャネル状態を測定する必要があり、この際に、CSI−RSが使用される。前述したeNBは、一定の場所に位置したダウンリンク(downlink)送信及びアップリンク(uplink)受信装置を意味し、一つのeNBは、複数個セル(cell)に対する送受信を実行する。一つの移動通信システムで複数個のeNBが地理的に分散されており、それぞれのeNBは複数個のセルに対する送受信を実行する。

0004

基準信号(Reference signal)は、無線移動通信システムでチャネルの強度や歪み、干渉の強度、ガウスノイズ(Gaussian noise)のような基地局とユーザとの間のチャネルの状態を測定して、受信したデータシンボル(data symbol)の復調(demodulation)及びデコーディング(decoding)を助けるために使用される信号である。また、受信器は、送信器が所定の送信電力で送信する基準信号が無線チャネルを介して受信される受信強度を測定することによって、自身と送信器との間の無線チャネルの状態を判定することができる。このように判定された無線チャネルの状態は、受信器が送信器からどのデータ率(data rate)を要請するかを判定するために使用される。

0005

移動通信システムで時間、周波数電力リソースは限定されている。したがって、基準信号により多くのリソース割り当てるようになれば、トラフィックチャネル(traffic channel)送信に割り当てることができるリソースが減少されてしまい、送信されるデータの絶対的な量が減られる。このような場合、チャネル測定(channel measurement)及び推定(estimation)の性能は改善されるがが、送信されるデータの絶対量が減少するので、全体システム容量(system throughput)の性能は逆に低下される。したがって、全体システム容量側面で最適の性能を引き出すために基準信号のためのリソースとトラフィックチャネル送信のための信号のリソースとの間に適切な配分が必要である。

0006

図1は、一般的なLTE−A(Long Term Evolution−Advanced)システムにおけるPRBペア(Physical Resource Block pair)における各種信号の送信を図示する。

0007

図1で一つのPRBペアは、時間軸に14個のOFDMシンボル周波数軸に12個の副搬送波(subcarrier)からなる。上記14個のOFDMシンボルと12個の副搬送波は、168(=14X12)個のRE(Resource Element)を成し、それぞれのREは、隣接REと直交性を有するリソースに該当する。図1のPRBペアにはトラフィックデータ(traffic data)を送信するために使用されるPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)、各セルごとに送信されるCRS(Cell−Specific Reference Signal)、制御信号を送信するために使用されるPDCCH(Physical Downlink Control Channel)、PDSCHを受信するために使用されるDMRS(Demodulation Reference Signal)、ダウンリンクのチャネル状態を測定してチャネル状態情報を生成するために使用されるCSI−RSが相異なるREに割り当てられて送信される。LTE−AシステムでサポートされるCSI−RSは、1、2、4、8個のアンテナポート(antenna port)に対する信号をサポートでき、CSI−RSが有するアンテナポートの個数によって一つのPRBペアで割り当てられるREの個数が図1のように相異する。

0008

図2は、LTE−Aシステムにおける一つのPRBペアにおける4個のアンテナポートを有するCSI−RSを送信することを図示する。

0009

図2の200、210のように、4個のCSI−RSアンテナポートのためのシーケンス(sequence)は、直交コード拡散されCDM(Code Division Multiplexing)され、4個のREに送信される。図2でCSI−RSポート0とCSI−RSポート1のためのシーケンスは、CSI−RSポート2とCSI−RSポート3のためのシーケンスと他のRE対を使用して送信されることが分かる。このように、複数個のCSI−RSアンテナポートのためのシーケンスは、複数個のREを活用して送信されることができる。LTE−Aシステムの場合、最大8個のCSI−RSアンテナポートに対する送信が可能であるので、基地局は最大8個の送信アンテナに対するCSI−RSを送信することができる。

0010

LTE−Aシステムの場合、前述した通り、一つの送信地点に最大8個の送信アンテナをサポートするCSI−RSを使用して送受信を実行することができる。最大8個の送信アンテナを使用してビームフォーミング送信を実行する場合、最大9dBのビームフォーミング利得を得てSINRが改善される効果がある。

0011

したがって、MIMO送受信において効率的なデータ送受信のための基準信号送信と、干渉測定及びチャネル状態情報生成のための方法及び装置が要求される。

0012

上記情報は、本発明の理解を助けるために背景情報だけが提示される。本発明についての先行技術として適用することができるか否かについては、何らの決定及び何らの主張もするものではない。

発明が解決しようとする課題

0013

本発明の目的は、少なくとも上述した問題点及び/又は不都合に取り組み、少なくとも以下の利便性を提供することにある。すなわち、本発明が解決しようとする課題は、MIMO送受信における効果的なデータ送受信のための基準信号を送信して干渉のサイズを測定してチャネル状態情報を生成する方法及び装置を提供することである。

0014

また、本発明が解決しようとする課題は、数十個又はそれ以上の送信アンテナを有するMIMOシステムにおける効果的な送受信方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0015

本発明の実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局がチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する方法であって、複数の端末に第1次基準信号を送信するステップと、上記複数の端末から前記第1次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信するステップと、無線リソースを割り当てる候補端末を選択し、上記選択した候補端末に第2次基準信号を送信するステップと、上記候補端末から前記第2次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信するステップと、上記第2次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報に基づいて、上記候補端末から無線リソースを割り当てる端末を選択し、上記選択した端末にデータ受信のための制御情報を送信するステップとを含むことを特徴とする。

0016

また、本発明の他の実施形態によれば、無線通信システムにおける端末がチャネル状態情報生成のための基準信号を受信する方法であって、基地局から第1次基準信号を受信し、上記第1次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成して前記基地局に送信するステップと、上記基地局から第2次基準信号を受信し、上記第2次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成して前記基地局に送信するステップと、上記基地局からデータ受信のための制御情報を受信するステップとを含むことを特徴とする。

0017

また、本発明の他の実施形態によれば、無線通信システムにおけるチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する基地局装置であって、第1次基準信号を生成して複数の端末に送信する第1次基準信号送信器と、上記複数の端末から前記第1次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信し、無線リソースを割り当てる候補端末を選択し、第2次基準信号を生成して前記選択した候補端末に送信する第2次基準信号送信器と、上記第1次及び第2次基準信号送信器を制御し、上記候補端末から前記第2次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報を受信し、上記第2次基準信号に基づいて生成されたチャネル状態情報に基づいて前記候補端末から無線リソースを割り当てる端末を選択して、上記選択した端末にデータ受信のための制御情報を送信する制御機と、上記第1次及び第2次基準信号送信器と前記制御機に出力される信号を無線リソースにマッピングして送信するマッパと、を含むことを特徴とする。

0018

また、本発明の他の実施形態によれば、無線通信システムにおけるチャネル状態情報生成のための基準信号を受信する端末装置であって、また、基地局から第1次基準信号を受信し、前記第1次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成する第1次基準信号受信器と、上記基地局から第2次基準信号を受信し、上記第2次基準信号に基づいてチャネル状態情報を生成する第2次基準信号受信器と、上記基地局からデータ受信のための制御情報を受信し、上記第1次及び第2次基準信号受信器を制御する制御機と、上記第1次及び第2次基準信号と前記制御信号を区分するデマッパとを含むことを特徴とする。

0019

また、本発明の他の実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局がチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する方法であって、複数個の送信アンテナを複数個のアンテナグループに分けるステップと、相異なる時間区間又は周波数区間で前記アンテナグループ別に前記基準信号を端末に送信し、同一時間区間又は周波数区間で全てのアンテナグループに対する他の基準信号を送信するステップとを含むことを特徴とする。

0020

また、本発明の他の実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局がチャネル状態情報生成のための基準信号を送信する方法であって、複数個の送信アンテナを介して送信される複数個のビームを複数個のビームグループに分けるステップと、相異なる時間区間又は周波数区間で前記ビームグループ別に前記基準信号を端末に送信し、同一時間区間又は周波数区間で全てのアンテナに対する他の基準信号を送信するステップとを含むことを特徴とする。

0021

本発明の他の目的、利点、及び顕著な特徴は、添付の図面及び本発明の実施形態からなされた以下の詳細な説明から、この分野の当業者に明確になるはずである。

発明の効果

0022

本発明によれば、数十個又はそれ以上の送信アンテナを有するMIMOシステムで基準信号を効果的に送信することができる。また、本発明によれば、数十個又はそれ以上の送信アンテナを有するMIMOシステムにおける基準信号にリソースを割り当て、干渉信号を測定することができる。

図面の簡単な説明

0023

従来技術によるLTE−AシステムにおけるPRBペアにおける各種信号等の送信を示す図である。
従来技術によるLTE−Aシステムにおける一つのPRBペアにおける4個のアンテナポートを有するCSI−RSを送信することを示す図である。
本発明の実施形態によるMassiveMIMOシステムの構造を示す図である。
本発明の実施形態によるアンテナグルーピングを示す図である。
本発明が実施形態によるMassiveMIMOのためのCSI−RSの送信を示す図である。
本発明の実施形態によって個別的な周波数リソースを割り当てて、Massive MIMOのためのCSI−RSを送信することを示す図である。
本発明の実施形態によって複数のビームを5個のビームグループに分けて各ビームグループを個別的な時間区間で送信することを示す図である。
本発明の実施形態によって個別的な時間リソースの以外に個別的な周波数リソースを割り当てて複数個のビームに対するCSI−RSを送信することを示す図である。
本発明の実施形態によるリンク適応(link adaption)方法を示す図である
本発明の実施形態による第1次CSI−RSと第2次CSI−RSが周波数領域で送信されることを示す図である。
本発明の実施形態によるサブフレーム別に第1次CSI−RSと第2次CSI−RSが送信されることを示す図である。
本発明の実施形態によってeNBが端末に第2次CSI−RSが割り当てられるか否かと干渉測定リソースの割り当てを通報することを示す図である。
本発明の実施形態による干渉測定リソースが周波数領域で割り当てられることを示す図である。
本発明の実施形態による送信装置を示す図である。
本発明の実施形態による受信装置を示す図である。

実施例

0024

以下、本発明の実施形態を添付図面と共に詳細に説明する。また、下記の説明で、本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判定された場合に、その詳細な説明を省略する。また、後述する用語は、本発明の機能を考慮して定義されたものであって、ユーザ、運用者の意図、又は慣例によって変わることができる。したがって、上記用語は、本明細書の全体内容に基づいて定義されなければならない。

0025

次の説明及び請求項に使用する用語及び単語は、辞典的意味に限定されるものではなく、発明者により本発明の理解を明確且つ一貫性があるようにするために使用する。従って、本発明の実施形態の説明が単に実例を提供するためのものであって、特許請求の範囲とこれと均等なものに基づいて定義される発明を限定する目的で提供するものでないことは、本発明の技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
英文明細書に記載の“a”、“an”、及び“the”、すなわち単数形は、コンテキスト中に特記で明示されない限り、複数形を含むことは、当業者には理解されることである。したがって、例えば、“コンポーネント表面(a component surface)”との記載は、1つ又は複数の表面を含む。

0026

“substantially(大体に)”という用語は、特徴、パラメータ、または値が正確に達成される必要が無いことを意味するが、実施形態を含む偏差、変化、許容誤差測定誤差、測定正確度限界と当業者に自明な他の要因は、提供するように意図された特性に影響を与えない限りで可能である。

0027

また、本発明の実施形態を具体的に説明するにあって、OFDM基盤の無線通信システム、特に3GPP EUTRA(Enhanced Universal Mobile Telecommunications System Terrestrial Radio Access)標準を主な対象にするが、本発明の主要な要旨は類似の技術背景及びチャネル形態を有するその他の通信システムにも本発明の範囲を逸脱しない限り干の変形が可能であり、これは本発明の技術分野の当業者の判定で可能である。

0028

まず、数十個又はそれ以上の送信アンテナを活用してデータを送信するマッシブ(Massive)MIMO無線通信システムにおける基準信号の効率的な送受信方法に対して説明する。

0029

以下で論議される図3乃至図15と本明細書で本発明の原理を説明するために使用される多様な実施形態は、単なる説明であり、発明の範囲を限定するものと理解されてはあらない。当業者は、本発明の原理が適切に変形された通信システムで行われることが理解できる。多様な実施形態を説明するために使用された用語は、模範的なものであり、このようなことは単に発明の理解を助けるために提供され、それらの使用と定義が発明の範囲を限定するものと理解されてはならない。第1次、第2次等のような用語は、同一用語を有する客体との間の区別のために使用され、明確に言及しない限り、年代順を示すものではない。セットは、少なくとも一つのエレメントを含む空ではないセットとして定義される。

0030

図3は、本発明の実施形態によるMassiveMIMOシステムの構造を図示する。

0031

図3で300の基地局送信器は、数十個又はそれ以上の送信アンテナを介して無線信号を送信する。複数個の送信アンテナは、310のように相互最小距離図3では0.5λ)を維持するように配置される。一例として、上記最小距離は、送信される無線信号の波長距離の半分であってもよい。一般的に送信アンテナ間に無線信号の波長距離の半分の距離が維持された場合は、各送信アンテナを介して送信される信号は、相互相関度が低い無線チャネルの影響を受けるようになる。送信する無線信号の帯域が2GHzの場合は、上記最小距離は7.5cmになり、無線信号の帯域が2GHzより高くなるとこの距離はより短くなる。

0032

図3で300の基地局に配置された数十個又はそれ以上の送信アンテナは、320のように一つ又は複数個の端末に信号を送信するために活用される。複数の送信アンテナには適切なプリコーディング(precoding)が適用されて複数の端末に同時に送信する。この時、一つの端末は一つ又はそれ以上の空間チャネル(spatial channel)を受信することができる。一般的に一つの端末が受信することができる空間チャネルの個数は、端末が保有している受信アンテナ個数とチャネル状態によって決定される。しかし、図3のように複数の端末に同時に送信する場合は、チャネル状態とプリコーディングの組合せによって相異なる端末に送信した信号が相互干渉を発生させることができる。一般的に、このような干渉をマルチユーザMIMO干渉(multi−user MIMO interference)と称する。マルチユーザMIMO干渉は、基地局から同時に信号を受信する端末の個数が多いほどその影響が大きくなり信号の受信性能弱化させる。特に、図3のようにMassiveMIMOシステムではマルチユーザMIMO干渉が性能に影響を及ぼす主要原因になる。

0033

したがって、MassiveMIMOシステムを効果的に実現するためには、端末がチャネル状態及び干渉のサイズを正確に測定し、これを使用して効果的なチャネル状態情報を基地局に送信すべきである。端末からチャネル状態情報を受信した基地局は、これを使用してダウンリンクの送信と関連してどの端末に送信を実行するか、どのデータ送信速度で送信を実行するか、どのプリコーディングを適用するかなどを決定する。Massive MIMOシステムの場合は、送信アンテナ個数が多いので、従来のLTE/LTE−Aシステムの基準信号送信方法及びそれを測定する方法を適用する場合は、性能低下を招く。また、同時に幾つかの端末に送信を実行するために発生されるマルチユーザMIMO干渉を正確に測定してチャネル状態情報に反映することができない従来の方法では、限界がある。

0034

従って、本発明の実施形態では、MassiveMIMOシステムにおける効果的なCSI−RS送信及び受信方法を提供する。

0035

LTE/LTE−Aシステムに基づいて、MassiveMIMO送受信をする場合に重要な課題は、下位互換性(backward compatibility)を維持しなければならないという点である。ここで、下位互換性とは、MassiveMIMO機能をLTE/LTE−Aシステムで運営する同時に、MassiveMIMO信号を受信することができる機能のない従来の端末ではMassiveMIMO方式ではなく、従来の方式で無線信号を送受信できる機能を意味する。すなわち、同一な周波数及び時間リソースを活用して、Massive MIMOをサポートする端末とMassive MIMOをサポートしない端末に無線信号を同時に送信すべきであり、その過程で、Massive MIMOをサポートする端末に送信する信号は、Massive MIMOをサポートしない端末に性能劣化を発生させてはならない。

0036

上記のような条件を満たすために、本発明では、MassiveMIMOのためのCSI−RSを、LTE−Aに導入された従来のCSI−RSリソースを活用して送信する方法を提案する。LTE−Aに導入された従来のCSI−RSリソースは最大8個の送信アンテナまでサポートする。そのために従来のCSI−RSリソースを活用する場合は、数十個又はそれ以上の送信アンテナを送信できる方法が考案される必要が有る。このように制限されたリソースを通じて数十個又はそれ以上の送信アンテナに対するCSI−RSを送信するために基地局は送信アンテナを複数個のグループに分ける。

0037

図4は、本発明の実施形態によるアンテナグルーピング図示する。

0038

図4には、MassiveMIMOシステムの一例として、40個の送信アンテナ400を図示し、5個のアンテナグループに分ける。一つのアンテナグループは8個の送信アンテナで構成される。図4では実際送信アンテナに基づいてグルーピングを実行したが、実際送信アンテナではなく仮想送信アンテナ(virtualized transmit antenna)に基づいてグルーピングを実行してもよく、本願明細書で提案する発明は、実際送信アンテナと仮想送信アンテナに共通的に適用されてもよい。一般的に仮想送信アンテナは、端末が区分できる個別的なアンテナ信号であって、実際送信アンテナから信号を送信して仮想送信アンテナを実現する。

0039

MassiveMIMOのためのCSI−RSは、各端末に図4のように複数個のアンテナグループ別に送信することによって、LTE−Aでサポートする8個より多い送信アンテナに対するCSI−RSを送信する。

0040

図5は、本発明が実施形態によるMassiveMIMOのためのCSI−RSの送信を図示する。

0041

図5に図示するように、MassiveMIMOのためのCSI−RSは、図4におけるアンテナグループ別に相異なる時間区間で送信される。図5で一つの時間区間は、LTE/LTE−Aシステムで一つのサブフレーム(subframe)に該当する。上記サブフレームは、LTE/LTE−Aシステムでリソース割り当てをする時に使用される時間単位として1msecに該当する。すなわち、図4におけるアンテナグループ1乃至5は、それぞれの送信時間区間を割り当てられて、該当送信時間区間でCSI−RSを送信する。図4で各アンテナグループには8個の送信アンテナがあるので、各送信区間で、各アンテナグループは、一つの8ポート用CSI−RSリソース(図5の500)を活用してCSI−RSを送信する。このように送信する場合は、各送信アンテナはCSI−RSを送信する際に個別的な送信リソースを有するようになり、端末は、個別的な送信アンテナにおけるチャネル状態を測定できるようになる。個別的な送信アンテナにおけるチャネル状態を測定することは、Massive MIMOでどのプリコーディングが最適であるかを端末が判定するために必要である。一方、Massive MIMOをサポートしない端末は、図4のような多くのアンテナから送信される信号をアンテナ別に受信することができない。このような端末のために、510のMassiveMIMO用CSI−RSとは別に、520のように全てのアンテナグループの送信アンテナに対するnon−Massive MIMO用CSI−RSが送信される。520は仮想アンテナを介して送信されることができる。また、non−Massive MIMO用CSI−RSは多様な端末に同時に信号送信を実行する場合にも有用に使用される。Massive MIMOをサポートしない端末の場合は、LTE−Aでサポートする最大8個までの送信アンテナに対するnon−Massive MIMOCSI−RSを受信することができる。このような端末は、図5の510のようにMassive MIMOのためのCSI−RSを受信してそれぞれの送信アンテナに対するチャネル状態を測定することができない。従って、eNBはこのような端末のために実際の送信アンテナの数より少ない想送信アンテナを実現して、それらアンテナのための信号を一つのCSI−RSリソースを介して
送信する。このように、Massive MIMOをサポートしない端末のためにnon−Massive MIMO用CSI−RSを送信する場合は、該当端末は個別的な送信アンテナを区分してチャネル状態を測定できないが、それぞれの仮想送信アンテナに複数の実際送信アンテナが割り当てられることによって相対的に高い送信電力で信号が送信される。また、それぞれの仮想送信アンテナに割り当てられる送信電力が高いほど端末がチャネル状態を測定する正確性が高くなる。

0042

図5では、それぞれのアンテナグループに個別的な時間リソースを割り当ててMassiveMIMOのためのCSI−RSを送信したが、Massive MIMOのためのCSI−RSは個別的な時間リソースの他に個別的な周波数リソースを割り当てて送信することもできる。

0043

図6は、本発明の実施形態によって個別的な周波数リソースを割り当ててMassiveMIMOのためのCSI−RSを送信することを図示する。

0044

図6でMassiveMIMOのためのCSI−RS600は、一つのサブフレームに該当する時間区間で送信される。図6で複数のアンテナグループのためのCSI−RS610が同一なサブフレーム内で相異なるOFDMシンボル又は副搬送波に載って送信されることが分かる。

0045

MassiveMIMOのためのCSI−RSを送信する方法は、図5及び図6のように個別的なアンテナグループに個別的な時間リソース又は周波数リソースを割り当てる方法の他に2種類の方法を複合的に活用して時間及び周波数リソースを割り当てる方法も可能である。

0046

図5及び図6のように、MassiveMIMOのためのCSI−RSを送信するためにはeNBがCSI−RSを送信するに先行して端末にこれと関連した制御情報を通報しなければならない。上記制御情報はMassive MIMOのためのCSI−RSを端末が適切に受信してこれに基づいて適切なチャネル状態判定を実行するために必要な情報である。このような制御情報には下記の情報が少なくとも一つ含まれることができる。

0047

1)MassiveMIMOのためのCSI−RSが幾つかの送信アンテナで構成されるかに対する情報
2)Massive MIMOのためのCSI−RSが幾つかのアンテナグループで構成されているかに対する情報
3)Massive MIMOのためのCSI−RSを構成するアンテナグループが各々幾つかの送信アンテナで構成されているかに対する情報
4)Massive MIMOのためのCSI−RSが送信される時間及び周波数リソース位置。ここには各アンテナグループに対するCSI−RSが送信される時間及び周波数リソースの位置が含まれる
5)Massive MIMOのためのCSI−RSが送信される時間周期
6)Massive MIMOのためのCSI−RSの送信電力に対する情報であって、CSI−RSの送信電力とPDSCHの送信電力の比率など
7)Massive MIMOのためのCSI−RSのスクランブリングシーケンス(scrambling sequence)を発生させるために使用される初期状態の値

0048

また、non−MassiveMIMOと関連して下記の情報が少なくとも一つ含まれることができる。

0049

1)Non−MassiveMIMOのためのCSI−RSが幾つかの送信アンテナで構成されているかに対する情報
2)Non−Massive MIMOのためのCSI−RSが送信される時間及び周波数リソース位置
3)Non−Massive MIMOのためのCSI−RSが送信される時間周期
4)Non−Massive MIMOのためのCSI−RSの送信電力に対する情報であって、CSI−RSの送信電力とPDSCHの送信電力の比率など
5)Non−Massive MIMOのためのCSI−RSのスクランブリングシーケンス(scrambling sequence)を発生させるために使用される初期状態の値

0050

上記MassiveMIMOのためのCSI−RSの送信電力に対する情報とnon−Massive MIMOのためのCSI−RSの送信電力に対する情報は、端末にとって、それぞれのCSI−RSを受信して正確なチャネル状態を判定するための制御情報である。上記でMassiveMIMO用CSI−RSと関連した制御情報とnon−Massive MIMO用CSI−RSと関連した制御情報は、CSI−RSと別途に端末に伝えられる。Massive MIMO用であるか、それとも、non−Massive MIMO用であるかによってチャネル状態を判定する方法が変わるので効果的な通信のためには上記の2種類の情報がMassive MIMO用であるか、それとも、non−Massive MIMO用であるかを端末が知っていなければならない。すなわち、端末は、Massive MIMO用CSI−RSと関連した制御情報とnon−Massive MIMO用CSI−RSと関連した制御情報の両方を受信して、基地局はそれぞれの制御情報がMassive MIMO用であるか、それとも、non−Massive MIMO用であるかを区分できる制御情報を追加して端末に送ることができる。

0051

上記では、MassiveMIMOのためのCSI−RSをアンテナグループ別に分けて送信する方法を説明した。このような方法では端末がアンテナ別にチャネルを測定してチャネル状態情報を判定するので、各アンテナ別にチャネルを測定できるように個別的な送信リソースが割り当てられなければならない。このような方法は送信アンテナ別に充分な送信電力を割り当てることができる場合に有用に使用される。一方、送信アンテナ別に充分な送信電力を割り当てることができない場合はアンテナ別にチャネルの測定をすることよりも、eNBが複数個のビーム(beam)を生成して端末が該当ビームのうち一つ以上のビームを選択する方法がより効率的である。このように複数個のビームを活用する方法はそれぞれのビームを個別的な送信リソースを使用して送信し、ビームは同一複数個の送信アンテナを活用して生成されるが、アンテナに適用されるプリコーディングがビーム別に相違する。すなわち、ビーム1とビーム2は同一な40個の送信アンテナを使用して送信されるがビーム1に適用されるプリコーディングとビーム2に適用されるプリコーディングは相異する。

0052

相異なるようにプリコーディングされ送信される複数個のビームを使用して、MassiveMIMOのためのCSI−RSを送信する場合は、上記複数の送信アンテナを複数のアンテナグループに分けて送信したように複数のビームを複数のビームグループに分けて送信することができる。

0053

図7は、本発明の実施形態によって複数のビームを5個のビームグループに分けて各ビームグループを個別的な時間区間で送信することを図示する(710)。

0054

図7でも各アンテナグループには8個の送信アンテナがあるので、各送信区間で各アンテナグループは一つの8ポート用CSI−RSリソース700を活用してCSI−RSを送信する。図7では、サブフレーム内の特定CSI−RSリソースを使用してMassiveMIMO用CSI−RSを送信するが(720)、サブフレーム毎に相異なるビームグループに対する送信を実行することによって多くのビームに対するCSI−RSを送信することができる。

0055

図8は、本発明の実施形態によって個別的な時間リソースの他に個別的な周波数リソースを割り当てて複数個のビームに対するCSI−RSを送信することを図示する(810)。図8でもMassiveMIMOのためのCSI−RS800は、一つのサブフレームに該当する時間区間で送信される。

0056

次に、MassiveMIMOシステムにおけるリンク適応(link adaptation)方法に対して説明する。

0057

効果的なMassiveMIMOを使用したデータの送受信のためには、複数の端末に対して同時に無線信号を送信するmulti−userMIMOを効果的に活用できなければならない。Massive MIMOを使用するシステムの場合は、送信アンテナの個数が数十個又はそれ以上であることができるが、このように多くのアンテナを活用するためには多くの端末に同時に無線信号を送信できなければならない。多くの端末に同時に無線信号を送信する場合は、他の端末のための信号がマルチユーザMIMO干渉を発生させ、干渉のサイズはmulti−userMIMOに参加する端末の数が多いほど大きくなる。一例として、10個の端末に同時に送信するmulti−userMIMOを実行する場合は、10個の端末のうち一つの端末は、残りの9個の端末に送信された信号によってマルチユーザMIMO干渉を受けて性能劣化を体験する。

0058

また、多くの端末に対して同時に信号送信を実行するために特定端末の観点で最適なプリコーディングが存在しても、他の端末に発生させる干渉量を考慮して他のプリコーディングを使用しなければならない場合が発生する。LTE/LTE−Aシステムの場合は端末が自身に最適なプリコーディングをeNBに通報しながら、該当プリコーディングが適用される場合にサポート可能なデータ率(data rate)に対する情報をeNBに通報する。サポート可能なデータ率に対する情報は上記のプリコーディングが適用された場合にだけ有効な情報であるので、eNBは、端末が要請しないプリコーディングを適用する場合にどのデータ率を端末がサポートできるのか分からない。一般的にこのような問題をリンク適応の不正確性の問題と言う。

0059

本発明では、上記の通りにリンク適応が不正確に発生する問題点を解決するためのリンク適応方法を提案する。

0060

図9は、本発明の実施形態によるリンク適応方法を図示する。

0061

図9でeNBは900のように、端末に、第1次チャネル測定のためのCSI−RS(コースCSI;Coarse CSI)を送信する。上記CSI−RSを受信した端末はこれを使用して910のように第1次チャネル状態情報をeNBに通報する。上記第1次チャネル測定のためのCSI−RS900が周期的な信号の場合は、第1次チャネル状態情報910も周期的に通報される情報であり得る。第1次チャネル状態情報910は、複数の端末から各々通報されることができる。このように通報された第1次チャネル状態情報を使用して、eNBは、920から一次的にどの端末にデータ送信のための無線リソースを割り当てるかを判定する。本発明では、上記選択された端末を無線リソース割当候補端末と称する。920で、eNBが決定した無線リソース割当候補端末は930でeNBから第2次CSI−RSを受信するように通報を受ける。無線リソース割り当て920と第2次CSI−RS通報(930)は同一時間区間で同時に行われることができる。940で、第2次CSI−RS(ファインCSI−RS;Fine CSI−RS)を受信した端末は、該当CSI−RSを使用して第2次チャネル状態情報をeNBに通報する。これを受信したeNBは、950で、実際ダウンリンク無線リソースを割り当てる端末を選択して、それら端末にトラフィックチャネルを受信するために必要な制御情報を送信する。上記実際のダウンリンク無線リソースを割り当てられる端末は、上記無線リソース割当候補端末と相異なることができる。

0062

上記第2次CSI−RSは、第1次CSI−RSと次のような差異点を少なくとも一つ有する。
1)第1次CSI−RSは、複数個の端末が同時に受信する信号であるが、第2次CSI−RSは端末別に相異なる信号が割り当てられて送信される。
2)第1次CSI−RSは周期的に送信される信号であり、複数の端末が受信する一方、第2次CSI−RSはeNBの判定によって送信されるか否かが決定され、第1次CSI−RSを受信した端末のうち一部だけが受信する信号である。
3)第1次CSI−RSは全周波数帯域にわたって送信される。これは端末にとって全周波数帯域を測定して最も良い周波数領域を探すためである。一方、第2次CSI−RSは、eNBの判定によって一部の周波数領域にだけ送信される。これはeNBが既に端末に最も適合した周波数領域を探したからである。
4)第1次CSI−RSを測定した端末は、該当CSI−RSに基づいて、どのプリコーディングが最適であるかを判定する。一方、第2次CSI−RSは、既にeNBが該当端末に適切であると判定したプリコーディングが適用された信号であるので、最適のプリコーディングを判定する過程を必要としない。

0063

上記第2次CSI−RSを受信した端末が送信する第2次チャネル状態情報は第1次チャネル状態情報に相対的な値として報告される。一例として、第1次チャネル状態情報のうちSINR(Signal to Noise Ratio)又はデータ送信率がAであり、第2次CSI−RSを受信した端末が測定したSINR又はデータ送信率がA+Δである場合、端末は、第2次チャネル状態情報としてA+Δを通報するのではなく、Δだけを通報する。このように相対的な値を第2次チャネル状態情報として送信することは第2次チャネル状態情報の情報量を減少させて、アップリンクで端末が送信しなければならないオーバヘッドを減少させる効果がある。

0064

図10は、本発明の実施形態による第1次CSI−RSと第2次CSI−RSが周波数領域で送信されることを図示する。

0065

図10の第1次CSI−RS1000は、システム送信帯域の全てのリソースブロック(RB)で送信される信号であり、複数個の端末が受信する信号である。一方、第2次CSI−RS1010、1020、1030、1040は、端末別に別途に割り当てられ、システム送信帯域の一部RBでのみ送信されることができる信号である。また、図10で図示されるように、複数個の第2次CSI−RSが同一サブフレーム及びRB内で送信されることができる。一例として、図10の1010と1020の第2次CSI−RSは相異なる端末のための信号であるが、同一なサブフレーム内で同一RBを使用して送信される。

0066

図10と同一な第2次CSI−RSを受信するためにeNBが端末に第2次CSI−RSを受信するための制御情報を伝達しなければならない。上記第2次CSI−RSを受信するための制御情報は図9の920のようにeNBが端末に送信する形態で通報することができる。上記制御情報は、次の情報のうち少なくとも一つを含む。

0067

1)第2次CSI−RSがどの端末のためのものであるかに対する情報。この情報は別途の制御情報を定義して送信することもでき、制御チャネルCRCコード端末固有指示者情報(UEID)に初期化して送信することもできること
2)第2次CSI−RSがどの周波数領域(すなわち、RB)に送信されるかに対する情報
3)第2次CSI−RSがどの時間領域(すなわち、サブフレーム)に送信されるかに対する情報
4)第2次CSI−RSが送信されるRB及びサブフレーム内で複数個のCSI−RS送信リソースが存在する場合にどのCSI−RS送信リソースを使用して送信されるかに対する情報
5)第2次CSI−RSが幾つかの送信アンテナポートを介して送られるかに対する情報
6)第2次CSI−RSとデータ信号用に送信されるPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)間送信電力の比率

0068

上記は、端末が自身に割り当てられた第2次CSI−RSを受信するために必要な情報である。この他にもeNBは該当端末以外の端末に割り当てられた第2次CSI−RSを受信するために必要な情報を該当端末に通報することができる。このように他の端末に割り当てられた第2次CSI−RSを受信するために必要な情報を端末に通報する理由は、端末にとってマルチユーザMIMO送信時に発生されるマルチユーザMIMO干渉を他の端末に割り当てられた第2次CSI−RSを受信することで測定できるようにするためである。マルチユーザMIMO干渉の測定のための他の端末に割り当てられた第2次CSI−RSを受信するためには、端末自身に割り当てられた第2次CSI−RSを受信するために必要な上記情報と同一に、他の端末に割り当てられた第2次CSI−RSを受信するために必要な情報が必要である。上記第2次CSI−RSを受信するために必要な情報はLTE/LTE−Aでサポートされる制御チャネルであるPDCCH(Physical Downlink Control Channel)又はE−PDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel)で送信されることができる。このようにPDCCH又はE−PDCCHを使用して第2次CSI−RSと関連した全ての情報を端末に通報する場合に過度のダウンリンクオーバヘッドを発生させることがある。このような過度のダウンリンクオーバヘッドを防ぐために上記情報のうち一部は上位シグナリングを使用して設定し、必ず必要な情報だけをPDCCH又はE−PDCCHを使用して送信することができる。

0069

また、図10の第2次CSI−RSは全ての周波数帯域で送信されず、一部周波数帯域にだけ送信される。このように一部周波数帯域にだけ送信されることは、データ信号が送信される周波数帯域と同一な帯域で送信することによって、データが送信される特定周波数帯域の正確なチャネル状態を判定できるようにするためである。PDCCH又はE−PDCCHを介して送信しなければならない第2次CSI−RSのための制御情報量を減少させることができる一つの方法は、第2次CSI−RSのための送信リソースをセミスタティック(semi−static)に設定することである。

0070

図11は、本発明の実施形態によるサブフレーム別に第1次CSI−RSと第2次CSI−RSが送信されることを図示する。

0071

図11を参照すれば、サブフレーム0では第1次CSI−RSと第2次CSI−RSが同時に送信される。サブフレーム0で第1次CSI−RSと第2次CSI−RSは1100、1110、1120、1130のCSI−RS送信リソースを使用して送信される。サブフレーム7では第2次CSI−RSだけがCSI−RS送信リソース1140、1150、1160、1170を使用して送信される。また1100、1110、1120、1130のCSI−RS送信リソースはeNBが指定した端末に割り当てられたことが分かる。一例として、1100のCSI−RS送信リソースはグループAに属した端末が第2次CSI−RSを受信するように割り当てられている。すなわち、グループAに属した端末はeNBから自身のための第2次CSI−RSが特定RB又はRBに割り当てられるという通報を受けると、該当RB又はRBに存在する複数個のCSI−RS送信リソースのうついずれかに自身のための第2次CSI−RSが存在するのかが分かる。このような方法は端末に複数個のCSI−RS送信リソースのうちどれを割り当てているかに対する別途の制御情報をPDCCH又はE−PDCCHに送信する必要がなくてダウンリンクのオーバヘッドを減少させる効果がある。また、図11でグループAに属した端末は自身のための第2次CSI−RSが特定RBに割り当てられるという通報をeNBから受ける場合(1100)に、自身のための第2次CSI−RSが存在するということと、残り1110、1120、1130のCSI−RS送信リソースには他の端末のためのCSI−RSが存在するということが分かる。上記の情報を使用して端末は自身と同一なRBで発生されるマルチユーザMIMOインタフェースを1110、1120、1130のCSI−RS送信リソースに載せられた受信電力を測定して判定できる。

0072

図11のように一定のCSI−RSリソースを第2次CSI−RSのために設定する場合は、次の情報のうち少なくとも一つが上位シグナリングを使用して端末に通報されなければならない。

0073

1)端末に割り当てられる第2次CSI−RSのためのCSI−RS送信リソース
2)他の端末に割り当てられる第2次CSI−RSのためのCSI−RS送信リソース
上記情報を受信した端末は自身に第2次CSI−RSが割り当てられたという通報をPDCCH又はE−PDCCHを介して受ける場合、自身の第2次CSI−RSが送信されるCSI−RS送信リソースでは無線チャネルを測定する信号を受信し、他のCSI−RS送信リソースではマルチユーザMIMOインタフェースを測定するための信号を受信する。

0074

次に、本発明の他の実施形態によってMassiveMIMOシステムで干渉信号を測定する方法を説明する。

0075

効果的なMassiveMIMOを使用したデータの送受信のためには端末がMassive MIMO送受信が行われる時に発生されるマルチユーザMIMO干渉を効果的に判定する必要がある。上記では、他の端末に割り当てられる第2次CSI−RSを使用してマルチユーザMIMO干渉を測定する方法を提案したが、他の端末に割り当てられる第2次CSI−RSを直接的に測定してマルチユーザMIMO干渉を測定する方法の他に第2次CSI−RSが割り当てられる端末別に干渉測定リソースを割り当ててマルチユーザMIMO干渉を測定する方法も適用可能である。

0076

上記干渉測定リソースは特定端末が自身に受信される干渉のサイズを測定するために活用する無線リソースであって、端末に第2次CSI−RSが割り当てられ、正確なチャネル状態情報を判定する必要がある場合に使用される。上記干渉測定リソースは一つ以上のREで構成され、上記REでは干渉測定リソースが割り当てられた端末に送信される無線信号は送信されず、他の端末に送信される無線信号だけが送信される。すなわち、UE1に特定干渉測定リソースが割り当てられた時に、eNBは、UE1がマルチユーザMIMO干渉だけを測定できるように、上記干渉測定リソースを介してUE1に対する送信信号は送信せず、他の端末に対する送信信号だけを送信する。このように干渉測定リソースを介して他の端末に対する信号だけを受信した端末は正確なマルチユーザMIMO干渉を測定できる。

0077

端末別にPDCCH又はE−PDCCHを通して、上記干渉測定リソースが割り当てられたか否かが通報されることができる。このような場合、eNBが端末に第2次CSI−RSが割り当てられたか否かを通報する同時に干渉測定リソースの割り当てを通報することができる。

0078

図12は、本発明の実施形態によってeNBが端末に、第2次CSI−RS及び干渉測定リソースが割り当てられたか否かを通報することを図示する。

0079

図12は、1230を除くと、図9と同一である。すなわち、図12でeNBは1200のように端末に第1次チャネル測定のためのCSI−RS(Coarse CSI)を送信する。上記CSI−RSを受信した端末はこれを使用して1210のように第1次チャネル状態情報をeNBに通報する。上記第1次チャネル測定のためのCSI−RS1200が周期的な信号の場合に、第1次チャネル状態情報1210も周期的に通報される情報であり得る。第1次チャネル状態情報1210は、複数の端末から各々通報されることができる。このように通報された第1次チャネル状態情報を使用してeNBは1220で無線リソース割当候補端末を選択する。1220でeNBが決定した無線リソース割当候補端末は1230でeNBから第2次CSI−RSを受信するように通報を受ける。またeNBは1230で端末に第2次CSI−RSと干渉測定リソース(Interference Measurement Resource;IMR)割り当てに対する通報を受ける。無線リソース割り当て1220と第2次CSI−RS通報1230は同一時間区間で同時に行われることができる。1240で、第2次CSI−RS(Fine CSI−RS)を受信した端末は該当CSI−RSを使用して第2次チャネル状態情報をeNBに通報する。これを受信したeNBは1250で実際ダウンリンク無線リソースを割り当てる端末を選択して、それら端末にトラフィックチャネルを受信するために必要な制御情報を送信する。

0080

1230で送信される干渉測定リソースを通報する制御情報には、次の情報のうち少なくとも一つが含まれる。

0081

1)干渉測定リソースがどの端末のためのものであるかに対する情報。この情報は別途の制御情報を定義して送信することもでき、制御チャネルのCRCコードを端末固有指示者情報(UEID)に初期化して送信することもできること。
2)干渉測定リソースがどの周波数領域(すなわち、RB)に存在するかに対する情報。
3)干渉測定リソースがどの時間領域(すなわち、サブフレーム)に存在するかに対する情報。
4)干渉測定リソースが送信されるRB及びサブフレーム内で複数個の干渉測定リソースが存在する場合いずれかを使用して干渉を測定するかに対する情報。

0082

図12のようにPDCCH又はE−PDCCHなどの制御チャネルを使用して干渉測定リソースを割り当て受ける方法の他に上位シグナリングを使用して固定された位置の干渉測定リソースが設定される方法がある。このような方法では、端末に第2次CSI−RSが割り当てられる場合に第2次CSI−RSが存在するRB内で上位シグナリングに設定された干渉測定リソースを使用する。上記方法の長所は干渉測定リソースを割り当てるためにPDCCH又はE−PDCCHに別途の制御情報が送信される必要がないことである。もう一つの方法は、第2次CSI−RSのCSI−RS送信リソースと干渉測定リソースを連係するものである。上記方法では、端末が割り当てられた第2次CSI−RSがどのCSI−RS送信リソースを使用するかによって、該当端末に割り当てられる干渉測定リソースが変わる。

0083

図13は、本発明の実施形態による干渉測定リソースが周波数領域で割り当てられることを図示する。

0084

図13の第1次CSI−RS1300は、システム送信帯域の全てのRBで送信される信号であり複数個の端末が受信する信号である。図13で、同一な二つのRBで二つの端末に各々固有の第2次CSI−RSと干渉測定リソースが割り当てられた。図13でUE1は1310の第2次CSI−RSを使用して無線チャネルを測定し、1320の干渉測定リソースを使用して干渉量を測定する。UE2は、第2次CSI−RS1330を使用して無線チャネルのチャネル状態を測定し干渉測定リソース1340を使用して干渉量を測定する。上記第2次CSI−RSと干渉測定リソースが同一周波数帯域占有することが分かる。このように同一周波数帯域を占有するようにすることは実際データが送信される周波数帯域でチャネル推定及び干渉測定が行われ、より正確なチャネル状態情報を判定できるようにするためである。また、上記干渉測定リソース及び第2次CSI−RSは全ての周波数帯域で送信されず、一部周波数帯域でのみ送信される。このように一部周波数帯域でのみ送信されることも、データ信号が送信される周波数帯域と同一帯域で発生させることによって、データが送信される特定周波数帯域の正確なチャネル状態を判定できるようにするためである。

0085

図14は、本発明の実施形態による送信装置を図示する。

0086

図14で第1次CSI−RS送信器1400で発生される信号と第2次CSI−RS及び干渉測定リソース送信器1420で発生される信号は、制御機1410によって送信されるか否かが決定される。上記第1次CSI−RSの場合は、前述した通り、周期的に送信される信号であり、複数個の送信アンテナ又は複数個の送信アンテナが発生させる複数個のビームに対するチャネルを測定するための信号を送信する。一方、第2次CSI−RSの場合はeNBがどの時間区間で送信するのか、どの端末に送信するのか、どの周波数帯域に送信するのかを制御機1410が毎サブフレームごとに決定する。送信されるか否かが決定された各信号はREマッパ(mapper)1430によって送信されるREに載せられて送信される。また、制御機1410は、第2次CSI−RS及び干渉測定リソースの送信に対する制御情報を各端末にPDCCH又はE−PDCCHを使用して通報する。ここで、各端末が第2次CSI−RS又は干渉測定リソースを受信するために必要な情報のうち一部は、eNBと端末の所定の規則によって端末が判定することがある。

0087

図15は、本発明の実施形態による受信装置を図示する。

0088

図15で受信された無線信号は、REデマッパ(Demapper)1500で第1次CSI−RS、第2次CSI−RS、干渉測定リソースに分類されて、各々第1次CSI−RS受信器1510と第2次CSI−RS及び干渉測定リソース受信器1530に入力される。上記第1次CSI−RS受信器1510は全周波数帯域で送信される信号を受信するための受信器であり、上記第2次CSI−RS及び干渉測定リソース受信器1530は、eNBが割り当てる時間区間及び周波数帯域でのみ信号を受信するための受信器である。上記第2次CSI−RS及び干渉測定リソース受信器1530がどの時間区間及び周波数帯域で信号を受信するかは制御機1520によって決定され、制御機1520はeNBからPDCCH又はE−PDCCHを受信することによって、それを通報されるか前述した通りeNBと端末機と間の所定の規則によってそれに対する情報を把握する。

0089

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきものである。

0090

1000 第1次CSI−RS
1010、1020、1030、1040 第2次CSI−RS
1140、1150、1160、1170 CSI−RS送信リソース
1200 CSI−RS
1210 第1次チャネル状態情報
1230 第2次CSI−RS通報
1300 第1次CSI−RS
1330 第2次CSI−RS
1340干渉測定リソース
1400 第1次CSI−RS送信器
1410制御機
1420 干渉測定リソース送信器
1430マッパ
1500デマッパ
1510 第1次CSI−RS受信器
1520 制御機
1530 干渉測定リソース受信器

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