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技術 ネットワーク支援型の干渉の除去および抑制のためのチャネル状態情報報告の機能強化

出願人 パナソニックインテレクチュアルプロパティコーポレーションオブアメリカ
発明者 アインハウスミヒャエルゴリチェクエドラーフォンエルプバルドアレクサンダーワンリ鈴木秀俊星野正幸
出願日 2014年5月19日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2016-559648
公開日 2017年8月10日 (1年5ヶ月経過) 公開番号 2017-522743
状態 特許登録済
技術分野 交流方式デジタル伝送 伝送一般の監視、試験 移動無線通信システム
主要キーワード 広帯域部分 基準信号情報 干渉パラメータ 干渉処理 差分レベル 仮説検証 セル周縁 検討項目
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年8月10日)のものです。
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図面 (16)

課題・解決手段

本発明は、干渉状態の少なくとも2つの異なる想定(すなわち2つの干渉仮定)下における受信品質に関するフィードバック報告することに関する。具体的には、2つの異なる干渉仮定下における同じ基準リソースに対する第1の受信品質および第2の受信品質を求める。次いで、第1の受信品質および第2の受信品質を同じチャネル状態メッセージの中で送信する。

概要

背景

例えば3GPP(第3世代パートナーシッププロジェクト)において標準化されたUMTS(Universal Mobile Telecommunication System:ユニバーサル移動体通信システム)などの第3世代(3G)の移動セルラーシステムは、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access:広帯域符号分割多元接続)(登録商標無線アクセス技術に基づいている。今日、3Gシステムは世界中に広範な規模配備されつつある。HSDPA(High-Speed Downlink Packet Access:高速ダウンリンクパケットアクセス)および強化されたアップリンク(HSUPA(High-Speed Uplink Packet Access)とも呼ばれる)を導入することによってこの技術が拡張された後、UMTS標準発展における次の主要な段階では、ダウンリンクでのOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)と、アップリンクでのSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiplexing Access:シングルキャリア周波数分割多元接続)との組合せが取り入れられた。このシステムは、将来の技術発展に対応していくことを意図しているため、LTE(Long Term Evolution)と名付けられている。

LTEシステムは、少ない待ち時間かつ低コストIPベースの完全な機能性を提供するパケットベースの効率的な無線アクセスおよび無線アクセスネットワークに相当する。物理データチャネル送信の場合、ダウンリンクではデータ変調方式PSK、16QAM、および64QAMがサポートされ、アップリンクではQPSK、16QAM、および少なくともいくつかのデバイスに対しては64QAMもサポートされる。「ダウンリンク」という用語は、ネットワークから端末への方向を示す。「アップリンク」という用語は、端末からネットワークへの方向を示す。

LTEのネットワークアクセスは、5MHzにチャネルが固定されたUTRA(UMTSTerrestrial Radio Access:UMTS地上無線アクセス)とは対照的に、1.4〜20MHzの間で定義されるいくつかのチャネル帯域幅を使用し、柔軟性が極めて高い。スペクトル効率はUTRAと比べて最大4倍に向上し、アーキテクチャおよびシグナリングの改善により往復待ち時間が短縮される。MIMO(多入力多出力)のアンテナ技術により、3GPPの当初のWCDMA(登録商標)無線アクセス技術と比較してセルあたり10倍のユーザに対応できるようになる。可能な限り多くの周波数帯割当ての配置に適合するように、ペアになった帯域動作(FDD:Frequency Division Duplex:周波数分割複信)およびペアをなさない帯域動作(TDD:Time Division Duplex:時分割複信)の両方がサポートされる。LTEは、隣接するチャネル内でも以前の3GPP無線技術と共存することができ、すべての3GPPの以前の無線アクセス技術との間で呼を受け渡しすることができる。

図1は、ネットワークエンティティおよびネットワークエンティティ間のインタフェースを含むLTEネットワークアーキテクチャを例示している。図1から理解できるように、LTEアーキテクチャでは、UTRANやGERAN(GSM(登録商標) EDGE無線アクセスネットワーク)などのさまざまな無線アクセスネットワーク(RAN)の相互接続がサポートされ、これらはサービングGPRSサポートノード(SGSN)を介してEPCに接続される。3GPP移動通信ネットワークでは、移動端末110(ユーザ機器、UE、またはデバイスとも呼ばれる)は、UTRAN内のNode B(NB)およびE−UTRANアクセス内の進化型Node B(eNB)を介してアクセスネットワークアタッチされる。エンティティNBおよびeNB 120は、他の移動通信ネットワークでは基地局として知られている。UEのモビリティをサポートするために、2基のデータパケットゲートウェイサービングゲートウェイ(SGW)130およびパケットデータネットワークゲートウェイ160(PDN−GWまたは簡潔PGW))がEPSに置かれている。E−UTRANアクセスを想定すると、エンティティeNB 120は、S1−Uインタフェース(「U」は「ユーザプレーン」を表す)を介して1つまたは複数のSGWに有線回線を通じて接続され、また、S1−MMMEインタフェースを介してモビリティ管理エンティティ140(MME)に有線回線を通じて接続される。SGSN 150およびMME 140は、サービングコアネットワーク(CN)ノードとも呼ばれる。

上に示したように、E−UTRANは、eNodeBから構成され、ユーザ機器(UE)に向けてE−UTRAユーザプレーン(PDCP/RLC/MAC/PHY)および制御プレーンRRC)のプロトコル終端を提供する。eNodeB(eNB)は、物理層(PHY)、媒体アクセス制御層(MAC)、無線リンク制御層(RLC)、および、パケットデータ制御プロトコル層(PDCP)をホストし、これらはユーザプレーンヘッダ圧縮および暗号化機能を含む。さらに、eNodeB(eNB)は、制御プレーンに対応する無線リソース制御(RRC)機能を提供する。eNodeB(eNB)は、無線リソース管理アドミッション制御スケジューリングネゴシエーションされるアップリンクサービス品質(QoS)の実施、セル情報ブロードキャスト、ユーザプレーンおよび制御プレーンデータの暗号化/解読、ダウンリンク/アップリンクユーザプレーンパケットヘッダ圧縮解凍などの多くの機能を実行する。eNBは、X2インタフェースによって互いに相互接続される。

図2は、LTEリリース8およびそれ以降のリリースコンポーネントキャリアの構造を示している。3GPP LTEリリース8のダウンリンクのコンポーネントキャリアは、時間−周波数領域においていわゆるサブフレームに分割され、各サブフレームは2つのダウンリンクスロットに分割され、そのうちの1つのダウンリンクスロットが、図2において1期間Tslotに相当するものとして示されている。最初のダウンリンクスロットは、先頭の(1つまたは複数の)OFDMシンボルの中に制御チャネル領域を備える。各サブフレームは、時間領域における特定の数のOFDMシンボルからなり、各OFDMシンボルはコンポーネントキャリアの帯域幅全体にわたる。

具体的には、スケジューラによって割り当てることができる最小単位リソースリソースブロックであり、これは物理リソースブロック(PRB:Physical Resource Block)とも呼ばれる。物理リソースブロック(PRB)は、時間領域のNDLsymb個の連続したOFDMシンボルおよび周波数領域のNRBSC個の連続したサブキャリアとして定義される。実際には、ダウンリンクリソースリソースブロックペアとして割り当てられる。リソースブロックペアは、2つのリソースブロックからなる。1リソースブロックペアは、周波数領域のNRBSC個の連続したサブキャリアと、時間領域のサブフレームの2・NDLsymb個の全変調シンボルを範囲とする。NDLsymbは6または7であり、結果としてOFDMシンボルの総数は12個または14個である。したがって、物理リソースブロックは、時間領域の1スロットおよび周波数領域の180kHzに相当するNDLsymb×NRBSC個のリソースエレメントからなる(ダウンリンクのリソースグリッドに関するさらなる詳細は、例えば非特許文献1(3GPPのウェブサイトにおいて自由に入手可能であり、参照によって本明細書に組み込まれており、以下では非特許文献1と称する)の6.2節に記載されている)。リソースブロックまたはリソースブロックペアがスケジューリングされているにも関わらずその中のいくつかのリソースエレメントが使用されないことも起こりうるが、使用される術語表現を簡潔にするために、リソースブロックまたはリソースブロックペア全体が割り当てられるとする。スケジューラによって実際に割り当てられないリソースエレメントの例として、基準信号ブロードキャスト信号同期信号、さまざまな制御信号チャネル送信に使用されるリソースエレメントが挙げられる。

ダウンリンクの物理リソースブロックの数NDLRBは、セル内で設定されたダウンリンク送信の帯域幅に応じて決まり、現在LTEでは6〜110個の(物理)リソースブロックであるものと定義されている。LTEでは、帯域幅をHz単位(例えば10MHz)またはリソースブロック単位で表すのが慣習的であり、例えばダウンリンクの場合、セル帯域幅を例えば10MHzまたはNDLRB=50RBと表すことができ、両者は等価である。

一般的に、リソースブロックは、データを送信するためにスケジューラによって割り当てることができる、移動体通信無線インタフェースにおける最小のリソース単位を表すものと想定することができる。リソースブロックの次元は、移動通信システムで用いられるアクセス方式に応じて、時間(例えば、時間分割多重方式TDM)の場合のタイムスロット、サブフレーム、フレームなど)、周波数(例えば、周波数分割多重方式(FDM)の場合のサブバンドキャリア周波数など)、符号(例えば、符号分割多重方式(CDM)の場合の拡散符号)、アンテナ(例えば、多入力多出力(MIMO))などの任意の組合せとすることができる。

3GPPLTEリリース8では、ダウンリンク制御シグナリングは、基本的に次の3つの物理チャネルによって伝えられる。
− 1つのサブフレーム中制御シグナリングに用いられるOFDMシンボルの数(すなわち制御チャネル領域の大きさ)を示す物理制御フォーマットインジケータチャネル(PCFICH)
アップリンクデータ送信に関連するダウンリンクACK/NACKを伝える物理ハイブリッドARQインジケータチャネル(PHICH)
ダウンリンクスケジューリング割当ておよびアップリンクスケジューリング割当てを伝える物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)

PCFICHは、事前に定義される既知変調符号化方式を用いて、ダウンリンクサブフレーム制御シグナリング領域内の既知の場所から送信される。ユーザ機器は、サブフレームの中の制御シグナリング領域の大きさについての情報(例えばOFDMシンボルの数)を得るため、PCFICHを復号する。ユーザ機器(UE)がPCFICHを復号できない、または誤ったPCFICH値を得た場合、制御シグナリング領域に含まれるL1/L2制御シグナリング(PDCCH)を正しく復号することができず、結果として、サブフレームに含まれるすべてのリソース割当てが失われうる。

PDCCHは、ダウンリンク制御情報(例えば、ダウンリンクデータまたはアップリンクデータを送信するためのリソースを割り当てるスケジューリンググラントなど)を伝える。ユーザ機器へのPDCCHは、サブフレーム内のPCFICHに従って、最初の1個、2個、または3個のOFDMシンボルで送信される。

物理ダウンリンク共有チャネルPDSCH)は、ユーザデータを伝えるために使用される。PDSCHは、1つのサブフレーム内のPDCCHに続く残りのOFDMシンボルにマッピングされる。1基のUEに割り当てられるPDSCHリソースは、各サブフレームのリソースブロックを単位とする。

物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)は、ユーザデータを伝える。物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)は、スケジューリング要求、PDSCH上のデータパケットに応えてのHARQ肯定応答(ACK)および否定応答(NACK)、チャネル状態情報(CSI)など、アップリンク方向のシグナリングを伝える。

通信ネットワークを通じて送信されるユーザデータ(IPパケット)は、ユーザアプリケーションによって生成される。ユーザデータは、音声ビデオテキスト、または任意の他のメディアを含むことができ、これらはIPパケットを形成する前に場合によっては別のプロトコルに圧縮およびカプセル化される。EUTRANでは、IPパケットは、PDCP層においてさらに処理されてPDCPヘッダが追加される。このように形成されたPDCPパケットは、さらにセグメント化および/または再構築されて(図では再構築が示されている)RLCパケットが形成され、RLCヘッダが追加される。次いで、1つまたは複数のRLCパケットがMACパケットにカプセル化され、MACパケットもMACヘッダおよびパディング(必要な場合)を含む。MACパケットは「トランスポートブロック」とも呼ばれる。したがってトランスポートブロックは、物理層の観点から見ると、物理層に入るユーザデータのパケットである。LTEで使用できるトランスポートブロックサイズ(TBS)は、予め定義される。次いでトランスポートブロックは、1送信時間間隔(TTI)内で物理層(PHY)上のサブフレームにマッピングされる。トランスポートブロックから始まってインタリービングまでのデータマッピングの詳細に関しては、ユーザデータのアップリンク送信およびダウンリンク送信それぞれについて、非特許文献2(3GPPのウェブサイトにおいて自由に入手可能であり、参照によって本明細書に組み込まれており、以下では非特許文献2と称する)の図5.2.2−1および図5.3.2−1と、それらの関連する説明に記載されている。さらに、物理チャネルマッピングに関しては、ダウンリンクおよびアップリンクそれぞれについて、非特許文献1の図6.3−1および図5.3−1と、それらの関連する説明に詳細に記載されている。

リンクアダプテーション原理は、パケット交換データトラフィックのための効率的な無線インタフェースを設計するうえで重要である。初期のUMTS(ユニバーサル移動体通信システム)では、高速閉ループ電力制御を使用することで、データレートがほぼ一定である回線交換サービスをサポートしていたが、LTEのリンクアダプテーションでは、各ユーザの通常の無線チャネル容量を一致させるため、送信データレート変調方式およびチャネル符号化率)を動的に調整する。

LTEのダウンリンクデータ送信においては、eNodeBは、一般には、ダウンリンクチャネル状態予測に応じて変調方式および符号化率(MCS)を選択する。この選択プロセスへの重要な入力は、ユーザ機器(UE)によってアップリンクでeNodeBに送信されるチャネル状態情報(CSI)フィードバック(上記に記載)である。

チャネル状態情報(CSI)は、マルチユーザ通信システム(例えば3GPPLTEなど)において、1人または複数のユーザにおけるチャネルリソースの品質を判断する目的で使用される。一般的には、eNodeBは、CSIフィードバックに応えて、QPSK方式、16QAM方式、および64QAM方式と、広範な符号化率の中で選択することができる。このCSI情報は、マルチユーザスケジューリングアルゴリズムにおいて、チャネルリソースを複数の異なるユーザに割り当てることを支援する目的で、あるいは、割り当てられたチャネルリソースを最大限に利用できるように、変調方式、符号化率、または送信電力などのリンクパラメータを適合させる目的で、使用することができる。サービングeNBは、PDSCH送信の適切な送信パラメータを選択する目的で、ユーザ機器からのチャネル状態情報(CSI)の報告に頼る。チャネル状態情報(CSI)は、LTEにおいては以下からなる。
ランクインジケータRI
プリコーディング行列インジケータPMI
チャネル品質インジケータ(CQI)

チャネル品質インジケータ(CQI)は、MCSの選択に関連してリンクアダプテーションアルゴリズムへの入力として使用される。チャネル状態情報(CSI)メッセージの正確なフォーマットは、報告モードに依存する。CQIは、個別に符号化される広帯域CQIと、広帯域CQIに対して差分符号化される(differentially coded)1つまたは複数のサブバンドCQIとを含むことができる。報告モードは、非特許文献3(3GPPのウェブサイトにおいて自由に入手可能である)に記載されているように、RRCシグナリングによって設定することができる。現在LTEによってサポートされている報告モードは、非特許文献4(3GPPのウェブサイトにおいて自由に入手可能である)の特に6.2節に定義されている(例えば情報要素「CQIreportConfig」)。

アップリンクリソースグラントおよびダウンリンクリソースグラント(それぞれアップリンクおよびダウンリンクでユーザ機器がデータを送信できるようにするグラント)は、eNodeBからPDCCHを介してダウンリンク制御情報(DCI)の中でユーザ機器に送信される。ダウンリンク制御情報(DCI)は、必要とされるシグナリング情報に応じて、さまざまなフォーマットで送信することができる。一般的には、ダウンリンク制御情報(DCI)は、リソースブロック割当て(RBA)と変調・符号化方式(MCS)を含むことができる。

ダウンリンク制御情報(DCI)は、さらなる情報として、HARQ関連情報冗長バージョンRV)、HARQプロセス番号、新規データインジケータ(NDI)など)、MIMO関連情報プリコーディングなど)、電力制御関連情報などを含むことができる。

上述したように、スケジューリング対象のユーザに、その割当て状態トランスポートフォーマット、およびその他のデータ関連情報(例:HARQ情報送信電力制御TPC)コマンド)を知らせる目的で、第1層/第2層制御シグナリングがデータと一緒にダウンリンクで送信される。第1層/第2層制御シグナリングは、サブフレーム内でダウンリンクデータと一緒に多重化される(ユーザ割当てが基本的にサブフレーム単位で変化しうるものと想定する)。なお、ユーザ割当てをTTI(送信時間間隔)ベースで実行することもでき、その場合、TTI長は、一般的にサブフレームの倍数とする、またはサブフレームに一致させることができる。TTI長は、サービスエリアにおいてすべてのユーザに対して一定とする、またはユーザ毎に異なる、あるいはユーザ毎に動的とすることもできる。第1層/第2層制御シグナリングは、一般的にはTTIあたり1回送信するのみでよい。一般性を失うことなく、以下では、TTIが1サブフレームに等しいものと想定する。

3GPPLTEでは、アップリンクデータ送信のための割当て(アップリンクスケジューリンググラントまたはアップリンクリソース割当てとも称する)も、PDCCHで送信されることに留意されたい。一般的には、アップリンクまたはダウンリンクの無線リソースを割り当てるために第1層/第2層制御シグナリングで送られる情報は(特にLTE(−A)リリース10)、以下の項目分類することができる。
ユーザ識別情報: 割り当てる対象のユーザを示す。この情報は、一般には、CRCをユーザ識別情報によってマスクすることによってチェックサムに含まれる。ユーザ(ユーザ機器)は、サーチスペース内で(すなわち、各端末が自身宛のデータがあるか制御情報監視する必要のあるサーチスペースとして設定されているリソースにおいて)送信された識別情報デマスキングすることによって、ブラインド復号を実行する。
リソース割当て情報: ユーザに割り当てられるリソース(リソースブロック:RB)を示す。したがって、ユーザに割り当てられるリソースブロックの数は動的とすることができる。特に、リソースブロック(周波数領域)の数が、このリソース割当て情報によって伝えられる。時間領域(サブフレーム)における位置は、PDCCHが受信されるサブフレームと、所定の規則(リソースはPDCCHサブフレームより特定の数のサブフレームだけ後に割り当てられる)とによって与えられる。
キャリアインジケータ: 第1のキャリアで送信される制御チャネルが、第2のキャリアに関係するリソース(すなわち第2のキャリアのリソース、またはキャリアアグリゲーションが適用される場合には第2のキャリアに関連するリソース)を割り当てる場合に使用される。
−変調・符号化方式: 採用される変調方式および符号化率(符号化されるトランスポートブロックの長さ)を決める。
−HARQ情報:データパケットまたはその一部の再送信時に特に有用である、新規データインジケータ(NDI)や冗長バージョン(RV)など。具体的には、新規データインジケータは、その割当てがデータの最初の送信用であるか、データの再送信用であるかを示す。冗長バージョンは、再送信されるデータに適用される符号化を示す(LTEでは増分的冗長性合成法(incremental redundancy combining)がサポートされ、すなわち、各再送信には、異なる方式で符号化された最初の送信データを含めることができ、すなわち、各再送信には、すでに受信された送信/再送信と合わせて最終的に復号を可能にするパリティビットを含めることができる)。
電力制御コマンド: 割り当てられたアップリンクのデータまたは制御情報を送信するときの送信電力を調整する。
基準信号情報: 割当てに関連する基準信号の送信または受信に使用される、適用されるサイクリックシフト直交カバーコードインデックスなど。
− アップリンクまたはダウンリンク割当てインデックス: 割当ての順序識別するために使用され、TDDシステムにおいて特に有用である。
ホッピング情報: 例えば、周波数ダイバーシチを増大させるためにリソースホッピングを適用するかどうかと、適用方法を指示する。
CSI要求: 割り当てられるリソースにおけるチャネル状態情報の送信をトリガーするために使用される。
マルチクラスタ情報:シングルクラスタ(リソースブロックの連続的なセット)またはマルチクラスタ(連続的なリソースブロックの少なくとも2つの不連続なセット)で送信を行うかを指示して制御するために使用されるフラグである。マルチクラスタ割当ては、3GPP LTE−(A)リリース10によって導入された。

なお、上記のリストは、これらに限定されるものではなく、また、使用されるDCIフォーマットによっては、リストした情報項目すべてを各PDCCH送信に含める必要はないことに留意されたい。

ダウンリンク制御情報(DCI)は、全体のサイズと、フィールドに含まれる情報とが異なるいくつかのフォーマットの形をとる。LTEにおいて現在定義されている異なるDCIフォーマットは、以下のとおりであり、非特許文献2の5.3.3.1節に詳しく記載されている(この文書は、3GPPのウェブサイトにおいて入手可能であり、参照によって本明細書に組み込まれている)。例えばDCIフォーマット0は、アップリンク送信モード1または2においてシングルアンテナポート送信を使用するPUSCHのためのリソースグラントを送信するのに使用される。

ユーザ機器がPDCCH送信を正常に受信したかを自身で識別できるようにする目的で、各PDCCH(すなわちDCI)に付加される16ビットのCRCによって誤り検出が提供される。さらには、ユーザ機器が自身を対象とするPDCCHを識別できることが必要である。このことは、理論的には、PDCCHペイロードに識別子を追加することによって達成できる。しかしながら、「ユーザ機器の識別情報」によってCRCをスクランブルする方がより効率的であり、追加のオーバーヘッドが節約される。CRCの計算およびスクランブリングは、非特許文献2(この文書は参照によって本明細書に組み込まれている)の5.3.3.2節「CRC attachment」において3GPPによって詳細に定義されているように行うことができる。この節には、巡回冗長検査(CRC)を通じてDCI送信に誤り検出を導入する方法が記載されている。簡潔に要約すると以下のようになる。ペイロード全体を使用して、CRCパリティビットを計算する。パリティビットを計算して付加する。ユーザ機器の送信アンテナの選択が設定されていない、または適用可能ではない場合、付加した後、CRCパリティビットを対応するRNTIによってスクランブルする。

したがって、ユーザ機器は、「ユーザ機器の識別情報」を適用することによってCRCをデスクランブルし、CRC誤りが検出されなければ、そのPDCCHが自身を対象とする制御情報を伝えているものと判断する。CRCを識別情報によってスクランブルする上述したプロセスにおいては、「マスキング」および「デマスキング」という用語も使用される。DCIのCRCをスクランブルする上述した「ユーザ機器の識別情報」は、SI−RNTI(システム情報無線ネットワーク一時識別子)とすることもでき、このSI−RNTIは、「ユーザ機器の識別情報」ではなく、送信される情報のタイプ(この場合にはシステム情報)に関連付けられる識別子である。SI−RNTIは、通常では仕様において決定され、したがってすべてのユーザ機器においてあらかじめ既知である。

物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)は、例えば、ダウンリンクまたはアップリンクでデータを送信するためのリソースを割り当てるスケジューリンググラントを伝える。1つのサブフレームにおいて複数のPDCCHを送信することができる。ユーザ機器へのPDCCHは、サブフレームの中の最初のNPDCCHsymb個のOFDMシンボル(通常では1個、2個、または3個のOFDMシンボル(PCFICHによって示される)、例外的なケースでは2個、3個、または4個のOFDMシンボル(PCFICHによって示される))で送信され、OFDMシンボルはシステム帯域幅全体にわたり延びている。システム帯域幅は、一般にはセルまたはコンポーネントキャリアの範囲に等しい。時間領域における最初のNPDCCHsymb個のOFDMシンボルと、周波数領域におけるNDLRB×NRBsc本のサブキャリアとによって占有される領域は、PDCCH領域または制御チャネル領域とも称される。周波数領域におけるNDLRB×NRBsc本のサブキャリアにわたる、時間領域における残りのNPDSCHsymb=2*NDLsymb−NPDCCHsymb個のOFDMシンボルは、PDSCH領域または共有チャネル領域と称される(後述する)。

トランスポートチャネルのレベルにおいては、PDCCHを介して送信される情報は、第1層/第2層(L1/L2)制御シグナリングとも称される(第1層/第2層制御シグナリングの詳細については前述した説明を参照)。

干渉除去および干渉抑制コンセプト基礎をなす発想として、受信機において受信信号のうちの干渉分を除去または抑制できるならば、受信機における有効信号対干渉電力比を高めることができる。これを達成するためには、干渉のタイプおよび強さを認識することが有利である。

図3は、受信機における干渉除去の基本的なコンセプトを示している。送信機によって信号Sが生成され、チャネルを通じて送信される。送信中、信号Sに干渉Iおよび雑音Nが重畳される。結果として、乱れた信号が受信機に入力され、このため復調器においていくつかのビット誤りが発生しうる。受信品質、特に、復調および復号時に発生するビット誤り率を改善する目的で、干渉除去(図3には点線長方形によって表してある)を適用することができる。具体的には、受信機において利用可能な干渉の推定I’を使用して信号S’を回復し、この信号S’を復調器の入力として使用することで、ビット誤り率が下がる。この例においては、回復は、受信信号S+N+Iから、推定された干渉信号I’を減じることによって達成される。干渉除去の性能は、干渉の推定I’の正確さに強く依存する。干渉の推定が極めて不正確でありIとI’の差が大きい場合、復調器への入力の乱れが増大してビット誤り率が高まることさえある。

干渉Iは、いくつかの送信(干渉)パラメータの組合せによって求められる。干渉の推定I’の正確さは、受信機側において利用可能な干渉パラメータに関する情報量とともに高まる。

干渉の除去または抑制が成功することによって高まる信号対干渉雑音比(SINR)を、実際のスループット利得に変換するためには、eNB側でデータを送信する前に変調・符号化方式(MCS)を選択するときに、予測される信号対干渉・雑音比(SINR)の利得を考慮しなければならない。信号対干渉・雑音比(SINR)の予測は、通常では、ユーザ機器からのチャネル品質報告と、eNBにおけるACK/NACK統計情報の評価とを組み合わせることによって行われる。この方法は、非特許文献5(以下では「NAICS技術報告書」と称する)の範囲内ではOLLA(外側ループリンクアダプテーション:outer-loop link adaptation)としても知られている。OLLAは、ユーザ機器からのチャネル品質報告と送信エラー率観察情報を入力として使用してMCSを選択する制御ループである。ここで、観察される送信エラー率(ACK/NACK統計情報)は、MCS選択の適切さ尺度メトリック)として理解することができる。送信エラーの数が多すぎる場合、MCSの選択が攻撃的すぎる(too aggressive)ものと考えられ、送信エラーの数が極めて少ない場合、MCSの選択が控えめすぎるものと考えられる。図4は、リンクアダプテーションの概略図を示している。具体的には、リンクアダプテーションユニットは、(肯定または否定応答の統計情報と、端末から受信されるチャネル品質情報(CQI)とを評価することによって、リンクアダプテーションアルゴリズムを適用する。

図5は、1つの主たる干渉セルから干渉を受ける一般的なシナリオを示している。ユーザ機器501,502,503,504は、eNB Aによってサーブされており、eNB Bから干渉を受ける。ユーザ機器501およびユーザ機器502は、干渉源(eNB B)から離れているためeNB Bから弱い干渉を受けるが、ユーザ機器503およびユーザ機器504は、eNB Bから強い干渉を受ける。点線の円500は、eNB Aによってサーブされている端末においてeNB Bからの干渉が強いエリアを示している。エリア500の中に位置する端末の受信品質を改善する目的には、干渉の除去、したがって干渉の推定の正確さが極めて重要である。

最近、3GPPでは、3GPPLTEシステムにおけるダウンリンクを対象とするネットワーク支援型の干渉の除去および抑制(NAICS:network assisted interference cancellation and suppression)に関する検討項目が開始された。詳細は、上に引用したNAICS技術報告書に記載されている。この報告書に基づき、次の作業項目では、非特許文献6(以下では「NAICS作業項目」と称する)から理解できるように、ネットワーク支援型の干渉除去を標準規格に含めることを策定することになっている。

LTEシステムにおけるパラメータのうち干渉に影響するパラメータとしては以下が挙げられる。
− (例えば図5のeNB Bによる)干渉を及ぼす送信のリソースグリッド内の基準信号(パイロット)の位置
− 実際の干渉チャネル干渉元送信機側におけるプリコーディングなど)
−割り当てられるリソースの情報として、干渉源のリソース割当て(物理リソースブロック(PRB)、制御フォーマットインジケータ(CFI)など)
− 干渉を及ぼす送信の空間送信レイヤの数
− 干渉を及ぼす送信の変調次数
− 干渉を及ぼす送信のチャネル符号化パラメータ(符号化率、冗長バージョンなど)

必要な干渉情報の量は、受信機のタイプに依存する。3GPPにおいて調査された受信機のタイプは、和信号空間フィルタリングによって干渉を抑制するタイプから、干渉源によって送信されるコードワードの完全な復号を実行するタイプにわたる。

受信信号の空間フィルタリングによってのみ干渉抑制を実行する受信機(例えばNAICS技術報告書の7.2節におけるE-LMMSE-IRC)では、空間レイヤごとの実際の干渉チャネルに関する情報(干渉元の送信機側におけるプリコーディングなど)のみが必要であり、変調・符号化方式や冗長バージョンなどに関する情報は必要ない。

これに対して、シンボルレベル(SL−IC: NAICS技術報告書の7.4節を参照)またはコードワードレベル(CW−IC: NAICS技術報告書の7.4節を参照)のいずれかで干渉除去を実行する受信機では、大幅に多くの干渉情報量が要求される。特に、受信機側では、図4に示したような効果的な干渉除去を実行するためには、どの変調シンボルが送信されたかを認識していなければならない。NAICSの範囲内で3GPP RAN1において検討された受信機のタイプに関する詳しい説明は、上に引用したNAICS技術報告書に提供されている。したがって、LTEシステムにおいて干渉パラメータを取得する目的には以下の複数の異なる方法を考慮することができる。
ブラインド検出: 受信機の中で仮説検証によって干渉パラメータを推定する。この方法は、ネットワークによる支援を必要としないが、受信機側における計算の複雑さが増大する。
−干渉eNBからの制御信号(DCI、基準信号など)のオーバーヒア:干渉セル自体からの既存の制御信号をリスンすることによって受信機において干渉パラメータを求める。
− 干渉eNBからの第1層(L1)シグナリング: この方法では、干渉情報を提供するための新規の第1層(物理層)シグナリングを導入する。この制御情報は、干渉eNBによって送信される。
−サービングeNBからの上位層シグナリング: サービングeNBが、干渉被害を受けるユーザ機器に、MAC層またはそれより上位の層におけるダウンリンク制御メッセージによって干渉情報を提供する。
− サービングeNBからの第1層シグナリング: サービングeNBが、干渉被害を受けるユーザ機器に、物理層におけるダウンリンク制御シグナリングによって干渉情報を提供する。

ネットワーク支援型の干渉処理(除去または抑制)によって、信号対干渉・雑音比(SINR)の観点において、より高い受信品質を達成することが可能となる。ユーザ機器などの受信装置は、自身の受信品質をネットワークに報告し、したがってネットワークは、報告に応じてリソースを割り当てることができる。受信品質は、干渉除去が実行されたか否かと、干渉除去を実行したときに基づいた干渉仮定(interference hypothesis)とに依存する。特に、上述したように、干渉パラメータは、干渉ノードのさまざまな送信特性を示すことができる。このような特性は、そのようなパラメータに基づく干渉の仮定(すなわち干渉の推定)を形成する。推定された干渉に従って干渉の除去および抑制を適用することによって、受信信号を処理する。ネットワークは、チャネル品質報告を受信する。リンクアダプテーションを高い信頼性で実行するためには、チャネル品質に関するフィードバックを効率的にシグナリングする必要がある。

概要

本発明は、干渉状態の少なくとも2つの異なる想定(すなわち2つの干渉仮定)下における受信品質に関するフィードバックを報告することに関する。具体的には、2つの異なる干渉仮定下における同じ基準リソースに対する第1の受信品質および第2の受信品質を求める。次いで、第1の受信品質および第2の受信品質を同じチャネル状態メッセージの中で送信する。

目的

LTEシステムは、少ない待ち時間かつ低コストのIPベースの完全な機能性を提供する

効果

実績

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請求項1

ネットワークノードからデータを受信する装置であって、前記ネットワークノードから基準信号を受信する受信ユニットと、前記受信ユニットによって受信されて第1の干渉仮定に従って処理された前記基準信号、に従って第1のチャネル品質を求め、前記受信ユニットによって受信されて別の第2の干渉仮定に従って処理された前記基準信号、に従って第2のチャネル品質を求める、チャネル状態判定ユニットと、前記第1のチャネル品質および前記第2のチャネル品質をチャネル品質メッセージの中で前記ネットワークノードに送信する送信ユニットと、を備えている、装置。

請求項2

前記第1の干渉仮定が、干渉が存在しないことであり、前記第2の干渉仮定が、干渉が存在することであり、前記装置が、干渉の除去または抑制によって、前記受信された基準信号を前記第2の干渉仮定に従って処理する干渉除去ユニット、をさらに備えている、請求項1に記載の装置。

請求項3

前記チャネル状態判定ユニットが、複数の空間レイヤの第3のチャネル品質を前記基準信号に従って求めるようにさらに構成されており、前記装置が、−前記第1のチャネル品質および前記第2のチャネル品質、−または、前記第3のチャネル品質、のいずれかを含むチャネル状態情報メッセージ、を生成するチャネル状態情報生成ユニット、をさらに備えている、請求項1または請求項2に記載の装置。

請求項4

前記チャネル状態情報メッセージが、次のフォーマット、すなわち、−前記第3のチャネル品質をシグナリングするときには、ランクインジケータが、複数のアンテナによって送信されるレイヤの数を示し、前記第3のチャネル品質が、前記ランクインジケータによって示される前記レイヤの数に従う複数のコードワードのチャネル品質を含み、プリコーディング行列インジケータが、マルチレイヤ送信のプリコーディング行列を示し、−前記第1のチャネル品質および前記第2のチャネル品質をシグナリングするときには、仮定インジケータが、チャネル品質がシグナリングされる対象の仮定を示し、前記第1のチャネル品質もしくは前記第2のチャネル品質またはその両方が、前記仮定インジケータによる仮定に関連し、プリコーディング行列インジケータが、シングルレイヤ送信のプリコーディング行列を示す、フォーマット、を有する、請求項3に記載の装置。

請求項5

前記チャネル状態情報メッセージが、前記第1のチャネル品質および前記第2のチャネル品質をシグナリングするときと、前記第3のチャネル品質をシグナリングするときとで、同じ長さを有し、前記プリコーディング行列インジケータが、マルチレイヤ送信のプリコーディング行列を示すときと、シングルレイヤ送信のプリコーディング行列を示すときとで、同じ長さを有し、前記ランクインジケータと仮定インジケータとが同じ長さを有する、請求項4に記載の装置。

請求項6

アンテナポートの第1の数の場合に、1つのコードワードのチャネル品質情報が、1つの干渉仮定に関連するチャネル品質情報と同じ長さを有する、請求項5に記載の装置。

請求項7

アンテナポートの第2の数の場合に、一方の干渉仮定に関連するチャネル品質情報が、他方の干渉仮定に関連するチャネル品質情報より短い長さを有し、少なくともその一部が、前記他方の干渉仮定に対して差分符号化される、請求項5または請求項6に記載の装置。

請求項8

前記チャネル状態情報メッセージが、前記第1のチャネル品質および前記第2のチャネル品質をシグナリングするときに、前記第3のチャネル品質をシグナリングするときよりも大きい長さを有し、第1の品質と第2の品質と第3の品質が同じ長さを有し、前記プリコーディング行列インジケータが、マルチレイヤ送信のプリコーディング行列を示すときと、シングルレイヤ送信のプリコーディング行列を示すときとで同じ長さを有し、前記ランクインジケータと前記仮定インジケータが同じ長さを有する、請求項4に記載の装置。

請求項9

前記チャネル状態情報メッセージが、シングルレイヤ送信の場合とマルチレイヤ送信の場合とで同じサイズを有する、請求項6に記載の装置。

請求項10

前記チャネル状態情報メッセージが、前記第1の干渉仮定に関連するプリコーディング行列を示す第1の仮定のプリコーディング行列インジケータと、前記第2の干渉仮定に関連するプリコーディング行列を示す第2の仮定のプリコーディング行列インジケータと、を含み、前記第2のチャネル品質のインジケータのサイズが前記第1のチャネル品質のインジケータのサイズより小さく、前記チャネル状態情報メッセージのサイズが、前記第1のチャネル品質および第2のチャネル品質がシグナリングされるときと、前記第3のチャネル品質がシグナリングされるときとで等しい、請求項1から請求項9のいずれかに記載の装置。

請求項11

前記第1の仮定のプリコーディング行列インジケータおよび前記第2の仮定のプリコーディング行列インジケータのそれぞれが、2つの成分からなり、前記2つの成分が、互いの組合せによって、送信に適用するべきプリコーディングを指定し、前記チャネル状態情報メッセージが、前記第1の仮定のプリコーディング行列インジケータおよび前記第2の仮定のプリコーディング行列インジケータに共通である1つの共通の第1の成分と、前記第1の仮定のプリコーディング行列インジケータおよび前記第2の仮定のプリコーディング行列インジケータのそれぞれの個別の第2の成分と、を含む、請求項10に記載の装置。

請求項12

前記第1のチャネル品質および前記第2のチャネル品質のそれぞれが、広帯域チャネル品質インジケータと、前記広帯域チャネル品質インジケータに対して差分符号化されたN個のサブバンドチャネル品質インジケータとからなり、Nが正の整数であり、前記第1のサブバンドチャネル品質インジケータと前記第2のサブバンドチャネル品質インジケータとが同じ長さを有し、前記第1の広帯域チャネル品質インジケータと前記第2の広帯域チャネル品質インジケータが、0でない異なる長さを有し、前記2つの広帯域チャネル品質インジケータの一方が、他方に対して差分符号化される、または、前記第1の広帯域チャネル品質と前記第2の広帯域チャネル品質とを等しいものと想定し、前記第1の広帯域インジケータおよび前記第2の広帯域インジケータの代わりに、共通の広帯域チャネル品質インジケータが送信される、請求項8、請求項10、または請求項11に記載の装置。

請求項13

前記チャネル状態情報メッセージが、ランクインジケータフィールドを含み、前記ランクインジケータフィールドの第1の値が、前記チャネル状態情報メッセージが1つの空間レイヤのプリコーディング行列インジケータと前記第1のチャネル品質のみとをさらに含む、ことを示し、前記ランクインジケータフィールドの第2の値が、前記チャネル状態情報メッセージが1つの空間レイヤのプリコーディング行列インジケータと前記第1のチャネル品質と前記第2のチャネル品質とをさらに含む、ことを示し、前記ランクインジケータフィールドの第3の値が、前記チャネル状態情報メッセージが複数の空間レイヤのプリコーディング行列インジケータと前記第1のチャネル品質と前記第2のチャネル品質とをさらに含む、ことを示す、請求項1または請求項2に記載の装置。

請求項14

前記第1のチャネル品質および前記第2のチャネル品質のうちの一方が、他方よりも大きいサイズを有し、前記第1の品質のサイズと前記第2の品質のサイズの正の差に対応する数のビットが、前記小さい方のサイズのチャネル品質が提供される対象の干渉仮定を示す干渉仮定インジケータとして使用される、請求項1から請求項13のいずれかに記載の装置。

請求項15

前記チャネル状態情報メッセージの解釈を、−半静的な上位層シグナリング、−前記装置に送信されるチャネル状態情報メッセージ要求を送信するための要求の中での動的なシグナリング、または、−前記チャネル状態情報メッセージの中の報告タイプインジケータにおける動的なシグナリング、のうちの少なくとも1つに基づいて、前記第1のチャネル品質および前記第2のチャネル品質を送信するメッセージ、または、第3のチャネル品質を送信するメッセージ、のいずれかに設定する、報告タイプ設定ユニット、をさらに備えている、請求項3から請求項14のいずれかに記載の装置。

請求項16

データを送信する装置であって、データ受信装置から受信されるチャネル状態情報メッセージの中で第1のチャネル品質および第2のチャネル品質を受信する受信ユニットであって、前記第1のチャネル品質が第1の干渉仮定に従って求められており、前記第2のチャネル品質が別の第2の干渉仮定に従って求められている、前記受信ユニットと、前記第1のチャネル品質および前記第2のチャネル品質に基づいてリンク設定を決定するリンクアダプテーションユニットと、前記決定されたリンクパラメータに従ってデータを前記データ受信装置に送信する送信ユニットと、を備えている、装置。

請求項17

ネットワークノードからデータを受信する方法であって、前記ネットワークノードから基準信号を受信するステップと、受信ユニットによって受信されて第1の干渉仮定に従って処理された前記基準信号、に従って第1のチャネル品質を求め、前記受信ユニットによって受信されて別の第2の干渉仮定に従って処理された前記基準信号、に従って第2のチャネル品質を求める、ステップと、前記第1のチャネル品質および前記第2のチャネル品質をチャネル品質メッセージの中で前記ネットワークノードに送信するステップと、を含む、方法。

請求項18

ネットワークノードにおいて実行される、データを送信する方法であって、データ受信装置から受信されるチャネル状態情報メッセージの中で第1のチャネル品質および第2のチャネル品質を受信するステップであって、前記第1のチャネル品質が第1の干渉仮定に従って求められており、前記第2のチャネル品質が別の第2の干渉仮定に従って求められている、ステップと、前記第1のチャネル品質および前記第2のチャネル品質に基づいてリンク設定を決定するステップと、前記決定されたリンクパラメータに従ってデータを前記データ受信装置に送信するステップと、を含む、方法。

技術分野

0001

本発明は、セルラー通信システムにおいてチャネル状態情報を送信することに関する。

背景技術

0002

例えば3GPP(第3世代パートナーシッププロジェクト)において標準化されたUMTS(Universal Mobile Telecommunication System:ユニバーサル移動体通信システム)などの第3世代(3G)の移動セルラーシステムは、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access:広帯域符号分割多元接続)(登録商標無線アクセス技術に基づいている。今日、3Gシステムは世界中に広範な規模配備されつつある。HSDPA(High-Speed Downlink Packet Access:高速ダウンリンクパケットアクセス)および強化されたアップリンク(HSUPA(High-Speed Uplink Packet Access)とも呼ばれる)を導入することによってこの技術が拡張された後、UMTS標準発展における次の主要な段階では、ダウンリンクでのOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)と、アップリンクでのSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiplexing Access:シングルキャリア周波数分割多元接続)との組合せが取り入れられた。このシステムは、将来の技術発展に対応していくことを意図しているため、LTE(Long Term Evolution)と名付けられている。

0003

LTEシステムは、少ない待ち時間かつ低コストIPベースの完全な機能性を提供するパケットベースの効率的な無線アクセスおよび無線アクセスネットワークに相当する。物理データチャネル送信の場合、ダウンリンクではデータ変調方式PSK、16QAM、および64QAMがサポートされ、アップリンクではQPSK、16QAM、および少なくともいくつかのデバイスに対しては64QAMもサポートされる。「ダウンリンク」という用語は、ネットワークから端末への方向を示す。「アップリンク」という用語は、端末からネットワークへの方向を示す。

0004

LTEのネットワークアクセスは、5MHzにチャネルが固定されたUTRA(UMTSTerrestrial Radio Access:UMTS地上無線アクセス)とは対照的に、1.4〜20MHzの間で定義されるいくつかのチャネル帯域幅を使用し、柔軟性が極めて高い。スペクトル効率はUTRAと比べて最大4倍に向上し、アーキテクチャおよびシグナリングの改善により往復待ち時間が短縮される。MIMO(多入力多出力)のアンテナ技術により、3GPPの当初のWCDMA(登録商標)無線アクセス技術と比較してセルあたり10倍のユーザに対応できるようになる。可能な限り多くの周波数帯割当ての配置に適合するように、ペアになった帯域動作(FDD:Frequency Division Duplex:周波数分割複信)およびペアをなさない帯域動作(TDD:Time Division Duplex:時分割複信)の両方がサポートされる。LTEは、隣接するチャネル内でも以前の3GPP無線技術と共存することができ、すべての3GPPの以前の無線アクセス技術との間で呼を受け渡しすることができる。

0005

図1は、ネットワークエンティティおよびネットワークエンティティ間のインタフェースを含むLTEネットワークアーキテクチャを例示している。図1から理解できるように、LTEアーキテクチャでは、UTRANやGERAN(GSM(登録商標) EDGE無線アクセスネットワーク)などのさまざまな無線アクセスネットワーク(RAN)の相互接続がサポートされ、これらはサービングGPRSサポートノード(SGSN)を介してEPCに接続される。3GPP移動通信ネットワークでは、移動端末110(ユーザ機器、UE、またはデバイスとも呼ばれる)は、UTRAN内のNode B(NB)およびE−UTRANアクセス内の進化型Node B(eNB)を介してアクセスネットワークアタッチされる。エンティティNBおよびeNB 120は、他の移動通信ネットワークでは基地局として知られている。UEのモビリティをサポートするために、2基のデータパケットゲートウェイサービングゲートウェイ(SGW)130およびパケットデータネットワークゲートウェイ160(PDN−GWまたは簡潔PGW))がEPSに置かれている。E−UTRANアクセスを想定すると、エンティティeNB 120は、S1−Uインタフェース(「U」は「ユーザプレーン」を表す)を介して1つまたは複数のSGWに有線回線を通じて接続され、また、S1−MMMEインタフェースを介してモビリティ管理エンティティ140(MME)に有線回線を通じて接続される。SGSN 150およびMME 140は、サービングコアネットワーク(CN)ノードとも呼ばれる。

0006

上に示したように、E−UTRANは、eNodeBから構成され、ユーザ機器(UE)に向けてE−UTRAユーザプレーン(PDCP/RLC/MAC/PHY)および制御プレーンRRC)のプロトコル終端を提供する。eNodeB(eNB)は、物理層(PHY)、媒体アクセス制御層(MAC)、無線リンク制御層(RLC)、および、パケットデータ制御プロトコル層(PDCP)をホストし、これらはユーザプレーンヘッダ圧縮および暗号化機能を含む。さらに、eNodeB(eNB)は、制御プレーンに対応する無線リソース制御(RRC)機能を提供する。eNodeB(eNB)は、無線リソース管理アドミッション制御スケジューリングネゴシエーションされるアップリンクサービス品質(QoS)の実施、セル情報ブロードキャスト、ユーザプレーンおよび制御プレーンデータの暗号化/解読、ダウンリンク/アップリンクユーザプレーンパケットヘッダ圧縮解凍などの多くの機能を実行する。eNBは、X2インタフェースによって互いに相互接続される。

0007

図2は、LTEリリース8およびそれ以降のリリースコンポーネントキャリアの構造を示している。3GPP LTEリリース8のダウンリンクのコンポーネントキャリアは、時間−周波数領域においていわゆるサブフレームに分割され、各サブフレームは2つのダウンリンクスロットに分割され、そのうちの1つのダウンリンクスロットが、図2において1期間Tslotに相当するものとして示されている。最初のダウンリンクスロットは、先頭の(1つまたは複数の)OFDMシンボルの中に制御チャネル領域を備える。各サブフレームは、時間領域における特定の数のOFDMシンボルからなり、各OFDMシンボルはコンポーネントキャリアの帯域幅全体にわたる。

0008

具体的には、スケジューラによって割り当てることができる最小単位リソースリソースブロックであり、これは物理リソースブロック(PRB:Physical Resource Block)とも呼ばれる。物理リソースブロック(PRB)は、時間領域のNDLsymb個の連続したOFDMシンボルおよび周波数領域のNRBSC個の連続したサブキャリアとして定義される。実際には、ダウンリンクリソースリソースブロックペアとして割り当てられる。リソースブロックペアは、2つのリソースブロックからなる。1リソースブロックペアは、周波数領域のNRBSC個の連続したサブキャリアと、時間領域のサブフレームの2・NDLsymb個の全変調シンボルを範囲とする。NDLsymbは6または7であり、結果としてOFDMシンボルの総数は12個または14個である。したがって、物理リソースブロックは、時間領域の1スロットおよび周波数領域の180kHzに相当するNDLsymb×NRBSC個のリソースエレメントからなる(ダウンリンクのリソースグリッドに関するさらなる詳細は、例えば非特許文献1(3GPPのウェブサイトにおいて自由に入手可能であり、参照によって本明細書に組み込まれており、以下では非特許文献1と称する)の6.2節に記載されている)。リソースブロックまたはリソースブロックペアがスケジューリングされているにも関わらずその中のいくつかのリソースエレメントが使用されないことも起こりうるが、使用される術語表現を簡潔にするために、リソースブロックまたはリソースブロックペア全体が割り当てられるとする。スケジューラによって実際に割り当てられないリソースエレメントの例として、基準信号ブロードキャスト信号同期信号、さまざまな制御信号チャネル送信に使用されるリソースエレメントが挙げられる。

0009

ダウンリンクの物理リソースブロックの数NDLRBは、セル内で設定されたダウンリンク送信の帯域幅に応じて決まり、現在LTEでは6〜110個の(物理)リソースブロックであるものと定義されている。LTEでは、帯域幅をHz単位(例えば10MHz)またはリソースブロック単位で表すのが慣習的であり、例えばダウンリンクの場合、セル帯域幅を例えば10MHzまたはNDLRB=50RBと表すことができ、両者は等価である。

0010

一般的に、リソースブロックは、データを送信するためにスケジューラによって割り当てることができる、移動体通信無線インタフェースにおける最小のリソース単位を表すものと想定することができる。リソースブロックの次元は、移動通信システムで用いられるアクセス方式に応じて、時間(例えば、時間分割多重方式TDM)の場合のタイムスロット、サブフレーム、フレームなど)、周波数(例えば、周波数分割多重方式(FDM)の場合のサブバンドキャリア周波数など)、符号(例えば、符号分割多重方式(CDM)の場合の拡散符号)、アンテナ(例えば、多入力多出力(MIMO))などの任意の組合せとすることができる。

0011

3GPPLTEリリース8では、ダウンリンク制御シグナリングは、基本的に次の3つの物理チャネルによって伝えられる。
− 1つのサブフレーム中制御シグナリングに用いられるOFDMシンボルの数(すなわち制御チャネル領域の大きさ)を示す物理制御フォーマットインジケータチャネル(PCFICH)
アップリンクデータ送信に関連するダウンリンクACK/NACKを伝える物理ハイブリッドARQインジケータチャネル(PHICH)
ダウンリンクスケジューリング割当ておよびアップリンクスケジューリング割当てを伝える物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)

0012

PCFICHは、事前に定義される既知変調符号化方式を用いて、ダウンリンクサブフレーム制御シグナリング領域内の既知の場所から送信される。ユーザ機器は、サブフレームの中の制御シグナリング領域の大きさについての情報(例えばOFDMシンボルの数)を得るため、PCFICHを復号する。ユーザ機器(UE)がPCFICHを復号できない、または誤ったPCFICH値を得た場合、制御シグナリング領域に含まれるL1/L2制御シグナリング(PDCCH)を正しく復号することができず、結果として、サブフレームに含まれるすべてのリソース割当てが失われうる。

0013

PDCCHは、ダウンリンク制御情報(例えば、ダウンリンクデータまたはアップリンクデータを送信するためのリソースを割り当てるスケジューリンググラントなど)を伝える。ユーザ機器へのPDCCHは、サブフレーム内のPCFICHに従って、最初の1個、2個、または3個のOFDMシンボルで送信される。

0014

物理ダウンリンク共有チャネルPDSCH)は、ユーザデータを伝えるために使用される。PDSCHは、1つのサブフレーム内のPDCCHに続く残りのOFDMシンボルにマッピングされる。1基のUEに割り当てられるPDSCHリソースは、各サブフレームのリソースブロックを単位とする。

0015

物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)は、ユーザデータを伝える。物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)は、スケジューリング要求、PDSCH上のデータパケットに応えてのHARQ肯定応答(ACK)および否定応答(NACK)、チャネル状態情報(CSI)など、アップリンク方向のシグナリングを伝える。

0016

通信ネットワークを通じて送信されるユーザデータ(IPパケット)は、ユーザアプリケーションによって生成される。ユーザデータは、音声ビデオテキスト、または任意の他のメディアを含むことができ、これらはIPパケットを形成する前に場合によっては別のプロトコルに圧縮およびカプセル化される。EUTRANでは、IPパケットは、PDCP層においてさらに処理されてPDCPヘッダが追加される。このように形成されたPDCPパケットは、さらにセグメント化および/または再構築されて(図では再構築が示されている)RLCパケットが形成され、RLCヘッダが追加される。次いで、1つまたは複数のRLCパケットがMACパケットにカプセル化され、MACパケットもMACヘッダおよびパディング(必要な場合)を含む。MACパケットは「トランスポートブロック」とも呼ばれる。したがってトランスポートブロックは、物理層の観点から見ると、物理層に入るユーザデータのパケットである。LTEで使用できるトランスポートブロックサイズ(TBS)は、予め定義される。次いでトランスポートブロックは、1送信時間間隔(TTI)内で物理層(PHY)上のサブフレームにマッピングされる。トランスポートブロックから始まってインタリービングまでのデータマッピングの詳細に関しては、ユーザデータのアップリンク送信およびダウンリンク送信それぞれについて、非特許文献2(3GPPのウェブサイトにおいて自由に入手可能であり、参照によって本明細書に組み込まれており、以下では非特許文献2と称する)の図5.2.2−1および図5.3.2−1と、それらの関連する説明に記載されている。さらに、物理チャネルマッピングに関しては、ダウンリンクおよびアップリンクそれぞれについて、非特許文献1の図6.3−1および図5.3−1と、それらの関連する説明に詳細に記載されている。

0017

リンクアダプテーション原理は、パケット交換データトラフィックのための効率的な無線インタフェースを設計するうえで重要である。初期のUMTS(ユニバーサル移動体通信システム)では、高速閉ループ電力制御を使用することで、データレートがほぼ一定である回線交換サービスをサポートしていたが、LTEのリンクアダプテーションでは、各ユーザの通常の無線チャネル容量を一致させるため、送信データレート変調方式およびチャネル符号化率)を動的に調整する。

0018

LTEのダウンリンクデータ送信においては、eNodeBは、一般には、ダウンリンクチャネル状態予測に応じて変調方式および符号化率(MCS)を選択する。この選択プロセスへの重要な入力は、ユーザ機器(UE)によってアップリンクでeNodeBに送信されるチャネル状態情報(CSI)フィードバック(上記に記載)である。

0019

チャネル状態情報(CSI)は、マルチユーザ通信システム(例えば3GPPLTEなど)において、1人または複数のユーザにおけるチャネルリソースの品質を判断する目的で使用される。一般的には、eNodeBは、CSIフィードバックに応えて、QPSK方式、16QAM方式、および64QAM方式と、広範な符号化率の中で選択することができる。このCSI情報は、マルチユーザスケジューリングアルゴリズムにおいて、チャネルリソースを複数の異なるユーザに割り当てることを支援する目的で、あるいは、割り当てられたチャネルリソースを最大限に利用できるように、変調方式、符号化率、または送信電力などのリンクパラメータを適合させる目的で、使用することができる。サービングeNBは、PDSCH送信の適切な送信パラメータを選択する目的で、ユーザ機器からのチャネル状態情報(CSI)の報告に頼る。チャネル状態情報(CSI)は、LTEにおいては以下からなる。
ランクインジケータRI
プリコーディング行列インジケータPMI
チャネル品質インジケータ(CQI)

0020

チャネル品質インジケータ(CQI)は、MCSの選択に関連してリンクアダプテーションアルゴリズムへの入力として使用される。チャネル状態情報(CSI)メッセージの正確なフォーマットは、報告モードに依存する。CQIは、個別に符号化される広帯域CQIと、広帯域CQIに対して差分符号化される(differentially coded)1つまたは複数のサブバンドCQIとを含むことができる。報告モードは、非特許文献3(3GPPのウェブサイトにおいて自由に入手可能である)に記載されているように、RRCシグナリングによって設定することができる。現在LTEによってサポートされている報告モードは、非特許文献4(3GPPのウェブサイトにおいて自由に入手可能である)の特に6.2節に定義されている(例えば情報要素「CQIreportConfig」)。

0021

アップリンクリソースグラントおよびダウンリンクリソースグラント(それぞれアップリンクおよびダウンリンクでユーザ機器がデータを送信できるようにするグラント)は、eNodeBからPDCCHを介してダウンリンク制御情報(DCI)の中でユーザ機器に送信される。ダウンリンク制御情報(DCI)は、必要とされるシグナリング情報に応じて、さまざまなフォーマットで送信することができる。一般的には、ダウンリンク制御情報(DCI)は、リソースブロック割当て(RBA)と変調・符号化方式(MCS)を含むことができる。

0022

ダウンリンク制御情報(DCI)は、さらなる情報として、HARQ関連情報冗長バージョンRV)、HARQプロセス番号、新規データインジケータ(NDI)など)、MIMO関連情報プリコーディングなど)、電力制御関連情報などを含むことができる。

0023

上述したように、スケジューリング対象のユーザに、その割当て状態トランスポートフォーマット、およびその他のデータ関連情報(例:HARQ情報送信電力制御TPC)コマンド)を知らせる目的で、第1層/第2層制御シグナリングがデータと一緒にダウンリンクで送信される。第1層/第2層制御シグナリングは、サブフレーム内でダウンリンクデータと一緒に多重化される(ユーザ割当てが基本的にサブフレーム単位で変化しうるものと想定する)。なお、ユーザ割当てをTTI(送信時間間隔)ベースで実行することもでき、その場合、TTI長は、一般的にサブフレームの倍数とする、またはサブフレームに一致させることができる。TTI長は、サービスエリアにおいてすべてのユーザに対して一定とする、またはユーザ毎に異なる、あるいはユーザ毎に動的とすることもできる。第1層/第2層制御シグナリングは、一般的にはTTIあたり1回送信するのみでよい。一般性を失うことなく、以下では、TTIが1サブフレームに等しいものと想定する。

0024

3GPPLTEでは、アップリンクデータ送信のための割当て(アップリンクスケジューリンググラントまたはアップリンクリソース割当てとも称する)も、PDCCHで送信されることに留意されたい。一般的には、アップリンクまたはダウンリンクの無線リソースを割り当てるために第1層/第2層制御シグナリングで送られる情報は(特にLTE(−A)リリース10)、以下の項目分類することができる。
ユーザ識別情報: 割り当てる対象のユーザを示す。この情報は、一般には、CRCをユーザ識別情報によってマスクすることによってチェックサムに含まれる。ユーザ(ユーザ機器)は、サーチスペース内で(すなわち、各端末が自身宛のデータがあるか制御情報監視する必要のあるサーチスペースとして設定されているリソースにおいて)送信された識別情報デマスキングすることによって、ブラインド復号を実行する。
リソース割当て情報: ユーザに割り当てられるリソース(リソースブロック:RB)を示す。したがって、ユーザに割り当てられるリソースブロックの数は動的とすることができる。特に、リソースブロック(周波数領域)の数が、このリソース割当て情報によって伝えられる。時間領域(サブフレーム)における位置は、PDCCHが受信されるサブフレームと、所定の規則(リソースはPDCCHサブフレームより特定の数のサブフレームだけ後に割り当てられる)とによって与えられる。
キャリアインジケータ: 第1のキャリアで送信される制御チャネルが、第2のキャリアに関係するリソース(すなわち第2のキャリアのリソース、またはキャリアアグリゲーションが適用される場合には第2のキャリアに関連するリソース)を割り当てる場合に使用される。
−変調・符号化方式: 採用される変調方式および符号化率(符号化されるトランスポートブロックの長さ)を決める。
−HARQ情報:データパケットまたはその一部の再送信時に特に有用である、新規データインジケータ(NDI)や冗長バージョン(RV)など。具体的には、新規データインジケータは、その割当てがデータの最初の送信用であるか、データの再送信用であるかを示す。冗長バージョンは、再送信されるデータに適用される符号化を示す(LTEでは増分的冗長性合成法(incremental redundancy combining)がサポートされ、すなわち、各再送信には、異なる方式で符号化された最初の送信データを含めることができ、すなわち、各再送信には、すでに受信された送信/再送信と合わせて最終的に復号を可能にするパリティビットを含めることができる)。
電力制御コマンド: 割り当てられたアップリンクのデータまたは制御情報を送信するときの送信電力を調整する。
基準信号情報: 割当てに関連する基準信号の送信または受信に使用される、適用されるサイクリックシフト直交カバーコードインデックスなど。
− アップリンクまたはダウンリンク割当てインデックス: 割当ての順序識別するために使用され、TDDシステムにおいて特に有用である。
ホッピング情報: 例えば、周波数ダイバーシチを増大させるためにリソースホッピングを適用するかどうかと、適用方法を指示する。
CSI要求: 割り当てられるリソースにおけるチャネル状態情報の送信をトリガーするために使用される。
マルチクラスタ情報:シングルクラスタ(リソースブロックの連続的なセット)またはマルチクラスタ(連続的なリソースブロックの少なくとも2つの不連続なセット)で送信を行うかを指示して制御するために使用されるフラグである。マルチクラスタ割当ては、3GPP LTE−(A)リリース10によって導入された。

0025

なお、上記のリストは、これらに限定されるものではなく、また、使用されるDCIフォーマットによっては、リストした情報項目すべてを各PDCCH送信に含める必要はないことに留意されたい。

0026

ダウンリンク制御情報(DCI)は、全体のサイズと、フィールドに含まれる情報とが異なるいくつかのフォーマットの形をとる。LTEにおいて現在定義されている異なるDCIフォーマットは、以下のとおりであり、非特許文献2の5.3.3.1節に詳しく記載されている(この文書は、3GPPのウェブサイトにおいて入手可能であり、参照によって本明細書に組み込まれている)。例えばDCIフォーマット0は、アップリンク送信モード1または2においてシングルアンテナポート送信を使用するPUSCHのためのリソースグラントを送信するのに使用される。

0027

ユーザ機器がPDCCH送信を正常に受信したかを自身で識別できるようにする目的で、各PDCCH(すなわちDCI)に付加される16ビットのCRCによって誤り検出が提供される。さらには、ユーザ機器が自身を対象とするPDCCHを識別できることが必要である。このことは、理論的には、PDCCHペイロードに識別子を追加することによって達成できる。しかしながら、「ユーザ機器の識別情報」によってCRCをスクランブルする方がより効率的であり、追加のオーバーヘッドが節約される。CRCの計算およびスクランブリングは、非特許文献2(この文書は参照によって本明細書に組み込まれている)の5.3.3.2節「CRC attachment」において3GPPによって詳細に定義されているように行うことができる。この節には、巡回冗長検査(CRC)を通じてDCI送信に誤り検出を導入する方法が記載されている。簡潔に要約すると以下のようになる。ペイロード全体を使用して、CRCパリティビットを計算する。パリティビットを計算して付加する。ユーザ機器の送信アンテナの選択が設定されていない、または適用可能ではない場合、付加した後、CRCパリティビットを対応するRNTIによってスクランブルする。

0028

したがって、ユーザ機器は、「ユーザ機器の識別情報」を適用することによってCRCをデスクランブルし、CRC誤りが検出されなければ、そのPDCCHが自身を対象とする制御情報を伝えているものと判断する。CRCを識別情報によってスクランブルする上述したプロセスにおいては、「マスキング」および「デマスキング」という用語も使用される。DCIのCRCをスクランブルする上述した「ユーザ機器の識別情報」は、SI−RNTI(システム情報無線ネットワーク一時識別子)とすることもでき、このSI−RNTIは、「ユーザ機器の識別情報」ではなく、送信される情報のタイプ(この場合にはシステム情報)に関連付けられる識別子である。SI−RNTIは、通常では仕様において決定され、したがってすべてのユーザ機器においてあらかじめ既知である。

0029

物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)は、例えば、ダウンリンクまたはアップリンクでデータを送信するためのリソースを割り当てるスケジューリンググラントを伝える。1つのサブフレームにおいて複数のPDCCHを送信することができる。ユーザ機器へのPDCCHは、サブフレームの中の最初のNPDCCHsymb個のOFDMシンボル(通常では1個、2個、または3個のOFDMシンボル(PCFICHによって示される)、例外的なケースでは2個、3個、または4個のOFDMシンボル(PCFICHによって示される))で送信され、OFDMシンボルはシステム帯域幅全体にわたり延びている。システム帯域幅は、一般にはセルまたはコンポーネントキャリアの範囲に等しい。時間領域における最初のNPDCCHsymb個のOFDMシンボルと、周波数領域におけるNDLRB×NRBsc本のサブキャリアとによって占有される領域は、PDCCH領域または制御チャネル領域とも称される。周波数領域におけるNDLRB×NRBsc本のサブキャリアにわたる、時間領域における残りのNPDSCHsymb=2*NDLsymb−NPDCCHsymb個のOFDMシンボルは、PDSCH領域または共有チャネル領域と称される(後述する)。

0030

トランスポートチャネルのレベルにおいては、PDCCHを介して送信される情報は、第1層/第2層(L1/L2)制御シグナリングとも称される(第1層/第2層制御シグナリングの詳細については前述した説明を参照)。

0031

干渉除去および干渉抑制コンセプト基礎をなす発想として、受信機において受信信号のうちの干渉分を除去または抑制できるならば、受信機における有効信号対干渉電力比を高めることができる。これを達成するためには、干渉のタイプおよび強さを認識することが有利である。

0032

図3は、受信機における干渉除去の基本的なコンセプトを示している。送信機によって信号Sが生成され、チャネルを通じて送信される。送信中、信号Sに干渉Iおよび雑音Nが重畳される。結果として、乱れた信号が受信機に入力され、このため復調器においていくつかのビット誤りが発生しうる。受信品質、特に、復調および復号時に発生するビット誤り率を改善する目的で、干渉除去(図3には点線長方形によって表してある)を適用することができる。具体的には、受信機において利用可能な干渉の推定I’を使用して信号S’を回復し、この信号S’を復調器の入力として使用することで、ビット誤り率が下がる。この例においては、回復は、受信信号S+N+Iから、推定された干渉信号I’を減じることによって達成される。干渉除去の性能は、干渉の推定I’の正確さに強く依存する。干渉の推定が極めて不正確でありIとI’の差が大きい場合、復調器への入力の乱れが増大してビット誤り率が高まることさえある。

0033

干渉Iは、いくつかの送信(干渉)パラメータの組合せによって求められる。干渉の推定I’の正確さは、受信機側において利用可能な干渉パラメータに関する情報量とともに高まる。

0034

干渉の除去または抑制が成功することによって高まる信号対干渉雑音比(SINR)を、実際のスループット利得に変換するためには、eNB側でデータを送信する前に変調・符号化方式(MCS)を選択するときに、予測される信号対干渉・雑音比(SINR)の利得を考慮しなければならない。信号対干渉・雑音比(SINR)の予測は、通常では、ユーザ機器からのチャネル品質報告と、eNBにおけるACK/NACK統計情報の評価とを組み合わせることによって行われる。この方法は、非特許文献5(以下では「NAICS技術報告書」と称する)の範囲内ではOLLA(外側ループリンクアダプテーション:outer-loop link adaptation)としても知られている。OLLAは、ユーザ機器からのチャネル品質報告と送信エラー率観察情報を入力として使用してMCSを選択する制御ループである。ここで、観察される送信エラー率(ACK/NACK統計情報)は、MCS選択の適切さ尺度メトリック)として理解することができる。送信エラーの数が多すぎる場合、MCSの選択が攻撃的すぎる(too aggressive)ものと考えられ、送信エラーの数が極めて少ない場合、MCSの選択が控えめすぎるものと考えられる。図4は、リンクアダプテーションの概略図を示している。具体的には、リンクアダプテーションユニットは、(肯定または否定応答の統計情報と、端末から受信されるチャネル品質情報(CQI)とを評価することによって、リンクアダプテーションアルゴリズムを適用する。

0035

図5は、1つの主たる干渉セルから干渉を受ける一般的なシナリオを示している。ユーザ機器501,502,503,504は、eNB Aによってサーブされており、eNB Bから干渉を受ける。ユーザ機器501およびユーザ機器502は、干渉源(eNB B)から離れているためeNB Bから弱い干渉を受けるが、ユーザ機器503およびユーザ機器504は、eNB Bから強い干渉を受ける。点線の円500は、eNB Aによってサーブされている端末においてeNB Bからの干渉が強いエリアを示している。エリア500の中に位置する端末の受信品質を改善する目的には、干渉の除去、したがって干渉の推定の正確さが極めて重要である。

0036

最近、3GPPでは、3GPPLTEシステムにおけるダウンリンクを対象とするネットワーク支援型の干渉の除去および抑制(NAICS:network assisted interference cancellation and suppression)に関する検討項目が開始された。詳細は、上に引用したNAICS技術報告書に記載されている。この報告書に基づき、次の作業項目では、非特許文献6(以下では「NAICS作業項目」と称する)から理解できるように、ネットワーク支援型の干渉除去を標準規格に含めることを策定することになっている。

0037

LTEシステムにおけるパラメータのうち干渉に影響するパラメータとしては以下が挙げられる。
− (例えば図5のeNB Bによる)干渉を及ぼす送信のリソースグリッド内の基準信号(パイロット)の位置
− 実際の干渉チャネル干渉元送信機側におけるプリコーディングなど)
−割り当てられるリソースの情報として、干渉源のリソース割当て(物理リソースブロック(PRB)、制御フォーマットインジケータ(CFI)など)
− 干渉を及ぼす送信の空間送信レイヤの数
− 干渉を及ぼす送信の変調次数
− 干渉を及ぼす送信のチャネル符号化パラメータ(符号化率、冗長バージョンなど)

0038

必要な干渉情報の量は、受信機のタイプに依存する。3GPPにおいて調査された受信機のタイプは、和信号空間フィルタリングによって干渉を抑制するタイプから、干渉源によって送信されるコードワードの完全な復号を実行するタイプにわたる。

0039

受信信号の空間フィルタリングによってのみ干渉抑制を実行する受信機(例えばNAICS技術報告書の7.2節におけるE-LMMSE-IRC)では、空間レイヤごとの実際の干渉チャネルに関する情報(干渉元の送信機側におけるプリコーディングなど)のみが必要であり、変調・符号化方式や冗長バージョンなどに関する情報は必要ない。

0040

これに対して、シンボルレベル(SL−IC: NAICS技術報告書の7.4節を参照)またはコードワードレベル(CW−IC: NAICS技術報告書の7.4節を参照)のいずれかで干渉除去を実行する受信機では、大幅に多くの干渉情報量が要求される。特に、受信機側では、図4に示したような効果的な干渉除去を実行するためには、どの変調シンボルが送信されたかを認識していなければならない。NAICSの範囲内で3GPP RAN1において検討された受信機のタイプに関する詳しい説明は、上に引用したNAICS技術報告書に提供されている。したがって、LTEシステムにおいて干渉パラメータを取得する目的には以下の複数の異なる方法を考慮することができる。
ブラインド検出: 受信機の中で仮説検証によって干渉パラメータを推定する。この方法は、ネットワークによる支援を必要としないが、受信機側における計算の複雑さが増大する。
−干渉eNBからの制御信号(DCI、基準信号など)のオーバーヒア:干渉セル自体からの既存の制御信号をリスンすることによって受信機において干渉パラメータを求める。
− 干渉eNBからの第1層(L1)シグナリング: この方法では、干渉情報を提供するための新規の第1層(物理層)シグナリングを導入する。この制御情報は、干渉eNBによって送信される。
−サービングeNBからの上位層シグナリング: サービングeNBが、干渉被害を受けるユーザ機器に、MAC層またはそれより上位の層におけるダウンリンク制御メッセージによって干渉情報を提供する。
− サービングeNBからの第1層シグナリング: サービングeNBが、干渉被害を受けるユーザ機器に、物理層におけるダウンリンク制御シグナリングによって干渉情報を提供する。

0041

ネットワーク支援型の干渉処理(除去または抑制)によって、信号対干渉・雑音比(SINR)の観点において、より高い受信品質を達成することが可能となる。ユーザ機器などの受信装置は、自身の受信品質をネットワークに報告し、したがってネットワークは、報告に応じてリソースを割り当てることができる。受信品質は、干渉除去が実行されたか否かと、干渉除去を実行したときに基づいた干渉仮定(interference hypothesis)とに依存する。特に、上述したように、干渉パラメータは、干渉ノードのさまざまな送信特性を示すことができる。このような特性は、そのようなパラメータに基づく干渉の仮定(すなわち干渉の推定)を形成する。推定された干渉に従って干渉の除去および抑制を適用することによって、受信信号を処理する。ネットワークは、チャネル品質報告を受信する。リンクアダプテーションを高い信頼性で実行するためには、チャネル品質に関するフィードバックを効率的にシグナリングする必要がある。

先行技術

0042

3GPP TS 36.211, “Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA); physical channels and modulations (Release 12)”, version 12.1.0, Mar. 2014
3GPP TS 36.212, v.12.0.0, “Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding”, 2013
3GPP TS 36.331, v.12.1.0, 2014, “Radio Resource Control: Protocol specification”
3GPP TS 36.213,v.12.1.0, 2014, “Physical Layer Procedures”
3GPP TR 36.866 v12.0.0, March 2014, “Study on Network-Assisted Interference Cancellation and Suppression (NAIC) forLTE”
RP-140519, “New work item proposal for network assistance interference cancellation and suppression for LTE”, 3GPP RAN#63, March 2014

発明が解決しようとする課題

0043

本発明の目的は、ネットワーク支援型の干渉の除去または抑制にも適する、フィードバック情報の効率的なシグナリングを提供することである。

課題を解決するための手段

0044

この目的は、独立請求項に記載されている特徴によって達成される。

0045

本発明の好ましい実施形態は、従属請求項主題である。

0046

本発明の具体的な方法は、2つ以上の異なる干渉仮定に基づいて求められたそれぞれのチャネル品質情報を含む少なくとも2つのフィードバックを、1つのメッセージの中で提供することである。

0047

本発明の一態様によると、ネットワークノードからデータを受信する装置であって、ネットワークノードから基準信号を受信する受信ユニットと、受信ユニットによって受信されて第1の干渉仮定に従って処理された基準信号、に従って第1のチャネル品質を求め、受信ユニットによって受信されて別の第2の干渉仮定に従って処理された基準信号、に従って第2のチャネル品質を求める、チャネル状態判定ユニットと、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質をチャネル品質メッセージの中でネットワークノードに送信する送信ユニットと、を備えている、装置、を提供する。

0048

本発明の別の態様によると、データを送信する装置であって、データ受信装置から受信されるチャネル状態情報メッセージの中で第1のチャネル品質および第2のチャネル品質を受信する受信ユニットであって、第1のチャネル品質が第1の干渉仮定に従って求められており、第2のチャネル品質が別の第2の干渉仮定に従って求められている、受信ユニットと、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質に基づいてリンク設定を決定するリンクアダプテーションユニットと、決定されたリンクパラメータに従ってデータをデータ受信装置に送信する送信ユニットと、を備えている、装置、を提供する。

0049

さらには、ネットワークノードからデータを受信する方法であって、以下のステップ、すなわち、ネットワークノードから基準信号を受信するステップと、受信ユニットによって受信されて第1の干渉仮定に従って処理された基準信号、に従って第1のチャネル品質を求め、受信ユニットによって受信されて別の第2の干渉仮定に従って処理された基準信号、に従って第2のチャネル品質を求める、ステップと、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質をチャネル品質メッセージの中でネットワークノードに送信するステップと、を含む、方法、を提供する。

0050

さらには、ネットワークノードにおいて実行される、データを送信する方法であって、以下のステップ、すなわち、データ受信装置から受信されるチャネル状態情報メッセージの中で第1のチャネル品質および第2のチャネル品質を受信するステップであって、第1のチャネル品質が第1の干渉仮定に従って求められており、第2のチャネル品質が別の第2の干渉仮定に従って求められている、ステップと、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質に基づいてリンク設定を決定するステップと、決定されたリンクパラメータに従ってデータをデータ受信装置に送信するステップと、を含む、方法、を提供する。

0051

本発明の上記の目的、別の目的、および特徴は、添付の図面を参照しながら提示されている以下の説明および好ましい実施形態から、さらに明らかになるであろう。

図面の簡単な説明

0052

デジタル放送システムにおける4つのサービス物理層処理の例を示しているブロック図である。
時間−周波数領域におけるOFDM変調リソースのグリッドの例を示した概略図である。
干渉の除去を図解したブロック図である。
図4Aおよび図4Bは、チャネル状態情報あたり1つまたは複数のチャネル品質情報報告を使用するリンクアダプテーションを図解したブロック図である。
2基の基地局の近傍の端末におけるさまざまな干渉シナリオを図解した概略図である。
LTEのPUSCH報告フォーマット3−1におけるチャネル状態情報メッセージのフォーマットを示している概略図である。
NAICSフィードバックを報告する目的にリリース11のCSIメッセージを再利用する例示的な方法を図解した概略図である。
図8A、図8B、および図8Cは、2つのアンテナポートの場合のチャネル状態情報メッセージの中のPMIの例示的なフォーマットを図解した概略図である。
図9A、図9B、および図9Cは、本発明の一実施形態によるチャネル状態情報メッセージのフォーマットを図解した概略図である。
本発明の一実施形態によるチャネル状態情報メッセージのフォーマットを図解した概略図である。
本発明の一実施形態によるチャネル状態情報メッセージのフォーマットを図解した概略図である。
本発明のいくつかの実施形態による装置を図解したブロック図である。
本発明のいくつかの実施形態による方法を図解した流れ図である。
フィードバック報告のタイプを設定するメカニズムを図解した概略図である。
シングルレイヤ送信およびデュアルレイヤ送信におけるスペクトル効率を概略的に示しているグラフである。

実施例

0053

本発明は、ネットワークの支援によるセル間干渉の除去および抑制をサポートすることに対処する。ユーザ機器側で干渉の除去および抑制を行うことによって、PDSCHの信号対干渉・雑音比(SINR)が高くなるため、ダウンリンクのユーザスループットを大幅に高めることができる。変調・符号化方式(MCS)の適切な選択を促進するため、信号対干渉・雑音比(SINR)の利得をスループット利得に変換する目的で、サービングeNB側で、信号対干渉・雑音比(SINR)の予期される利得を正確に予測しなければならない。信号対干渉・雑音比(SINR)の予測は、通常では、ユーザ機器からのチャネル品質報告と、ACK/NACK統計情報の評価とを組み合わせることによって行われる。eNBにおいて適切なMCSを選択するために信号対干渉・雑音比(SINR)の正確な予測を促進する目的で、リンクアダプテーションアルゴリズムへの入力として利用可能な、複数の異なる干渉仮定に関連する複数のCQI報告を提供することが有利であると考えられる。

0054

図4Bは、本発明の報告において対処するように、複数のCQI入力(CQI0およびCQI1)を使用してMCSを選択するリンクアダプテーションの概略図を示している。上述したように、LTEにおけるCSI報告は、一般的には、RI、PMI、およびCQIからなる。正確な組合せは、設定されている報告モードに依存する。CQI報告CQI0およびCQI1は、基準リソース(reference resource)に対するチャネル状態下で干渉除去によって達成可能な信号対干渉・雑音比(SINR)レベルの上限および下限と解釈することができる。その場合、CQI0およびCQI1は、干渉除去を実行する前と後の(それぞれPre−ICおよびPost−IC)CQIレベルを表す。なお、これらの報告される両方のCQI値の組合せを利用するリンクアダプテーションアルゴリズムを実際に実装することに関しては、本発明の範囲に含まれない。

0055

複数の異なる干渉仮定に関連する複数のCQI報告を、第1層(L1)シグナリングの形でユーザ機器からサービングeNBに提供する場合、以下の設計目標を満たすべきことが好ましい。
− 追加の制御オーバーヘッドを最小限にする: ユーザ機器からの追加のフィードバックが導入されるごとに追加のオーバーヘッドが発生する。この場合の設計原理として、適用される制御シグナリングのオーバーヘッドが、受信機における干渉除去と送信機における対応するMCS選択によって達成することのできる予測されるスループット利得を上回らないべきである。したがって、特に、適切かつ動的なリンクアダプテーションを促進にするためには頻繁なCSI報告が必要であることを考慮し、複数の異なる干渉仮定に関連する複数のCQI報告を、最小限の追加のシグナリングオーバーヘッドで提供することが望まれる。
−仕様および実装の変更が最小限である: 新しい仕様にスムーズに移行できるように、暗黙的に要求される3GPP仕様の変更はできる限り小さく維持されるべきである。
− 必要な場合にのみ複数のCQI報告を提供する: ユーザ機器は、必要なときにのみ複数のCQI報告をサービングeNBに提供するべきである。この要件は、制御オーバーヘッドを最小限にする必要性に関連する。

0056

本発明の一実施形態は、LTEシステムにおいて、干渉除去機能を有する受信機を備えたユーザ機器から、ダウンリンク送信のチャネル状態情報(CSI)をサービングeNBに提供する方策に関する。以下では、複数の干渉仮定に基づくCSIを、1つの報告メッセージによってサービングeNBに提供するためのさまざまな方策を説明する。このことは、リリース11の既存のCSI報告フォーマットの特定のビットを再利用することによって、または、1つまたは複数の新規のCSI報告フォーマットを導入することによって、有利に達成される。

0057

具体的には、ユーザ機器から、関連付けられるサービングeNBへの1つのCSI報告メッセージの中で、複数の異なる干渉仮定下における1つの基準リソースに対する複数のCQIを報告することを考慮する解決策を提供する。したがって、図12に示したように、ネットワークノードからデータを受信する装置1200Aを提供する。この装置1200Aは、ネットワークノードから基準信号を受信する受信ユニット1210Aと、受信ユニットによって受信されて第1の干渉仮定に従って処理された基準信号、に従って第1のチャネル品質を求め、受信ユニットによって受信されて別の第2の干渉仮定に従って処理された基準信号、に従って第2のチャネル品質を求める、チャネル状態判定ユニット1220と、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質をチャネル品質メッセージの中でネットワークノードに送信する送信ユニット1230Aと、を備えている。

0058

装置1200Aは、例えばユーザ機器(LTEのユーザ機器など)とすることができる。しかしながら、本発明はこれに限定されず、一般的には、データを受信するこの装置は、干渉の除去または抑制を適用し、リンクアダプテーションの目的にフィードバックを任意の他の装置に提供する任意の装置とすることができることに留意されたい。特に、本発明は、端末と基地局、または端末とアクセスポイントの間の通信に使用することができる。通常では、端末が基地局またはアクセスポイントにフィードバックを報告する。しかしながら一般的には、逆の場合、または、端末と端末の間や任意の装置(基地局、アクセスポイント、中継ノードなど)間の直接的な通信にも、本発明を適用することができる。

0059

基準信号は、受信機に既知であり、かつ所定のリソースで送信される任意の所定の信号であり、チャネル状態の推定を支援する。例えばLTEにおいては、基準信号は、特定のOFDMシンボルおよびサブキャリアにおいて送信されるCRS(セル基準信号)(非特許文献1に定義されている)とすることができる。

0060

チャネル品質は、本明細書では、受信された信号と、送信されるときの信号(基準信号であるため受信機において既知である)とに基づいてチャネル状態を反映する任意のメトリックとすることができる。このようなメトリックは、推定された信号対干渉・雑音比(SINR)とする、または、ビット誤り率など任意の他のメトリックとすることができる。さらに、チャネル品質は、推定されたチャネル状態下でデータ(チャネル品質インジケータの内容など)を高い信頼性で伝えるために必要であったトランスポートフォーマットに反映させることもできる。LTEの場合、チャネル品質は、報告されるCQIの内容とすることができる。

0061

干渉仮定とは、受信装置が受ける干渉に関する想定である。このような想定は、受信信号をより良好に回復する目的で受信信号をさらに処理するために重要である。干渉仮定は、受信機に影響する干渉が存在しないという想定とすることができる。したがって、受信信号を回復するための特定の処理は必要ない。想定の別の例としては、例えば、特定の設定(例:変調、符号化、周波数または時間の割当て、電力など)を使用して干渉信号が送信されたという想定や、干渉セルに特定の負荷が存在する、または存在しないという想定である。

0062

言い換えれば、本発明の一実施形態によると、第1の干渉仮定が、干渉が存在しないことであり、第2の干渉仮定が、干渉が存在することである。データ受信装置1200Aは、干渉の除去または抑制によって、受信された基準信号を第2の干渉仮定に従って処理する干渉除去ユニット1240、をさらに備えていることが有利である。なお、これは干渉仮定の1つの具体的な実施形態にすぎないことに留意されたい。この場合、チャネル品質を推定するために、ユーザ機器の受信機において干渉除去を実行する前の(Pre−IC)干渉電力レベルと、ユーザ機器の受信機において干渉除去を実行した後の(Post−IC)干渉電力レベルが考慮される。一般的には、第1の仮定は、想定される干渉源の特性を示す第1のパラメータセットであり、第2の仮定は、想定される同じまたは異なる干渉源の特性を示す第2のパラメータセットとすることができる。このようなパラメータは、本発明の背景技術セクションで説明したように、受信装置によって推定する、またはネットワークから受信することができる。この場合、干渉の除去または抑制によって、受信された基準信号を第1の干渉仮定にも従って処理するように、干渉除去ユニットをさらに構成することができる。

0063

要求される仕様の変更とシグナリングオーバーヘッドとを最小限にする目的で、2つのコードワードに対応するすでに規定されているリリース11のCSI報告をできる限り再利用することができるように、これらの干渉除去後(Post−IC)の値および干渉除去前(Pre−IC)の値(または2つの異なる干渉想定によって求められるそれぞれのCQI値)を、2つの独立したコードワードのCQIが報告されるかのように処理することが特に有利である。

0064

言い換えれば、本発明の一実施形態によると、チャネル状態判定ユニット1220は、複数のレイヤにおいて送信される基準信号に従って第3のチャネル品質を求めるようにさらに構成されている。装置1200Aは、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質、または、第3のチャネル品質、のいずれかを含むチャネル状態情報メッセージ、を生成するチャネル状態情報生成ユニット1250、をさらに備えている。このコンセプトでは、特に、複数の異なる干渉仮定(Post−ICおよびPre−IC)に関連するCQI値を1つの報告メッセージの中で報告する目的に、2つのコードワードに対応するLTEリリース11のCSI報告を使用することに焦点をあてる。チャネル状態およびトラフィック負荷の状態に応じて、1つの干渉仮定(Pre−IC)下における、2つのコードワードの2つのCQI報告と、2つの異なる干渉仮定(Post−ICおよびPre−IC)下における、1つのコードワードの2つのCQI報告との間で、CSI報告を切り替えることができる。この場合、干渉除去を実行することによって恩恵を受けるユーザ機器は、主として、強い干渉に起因して信号対干渉・雑音比(SINR)が低いかまたは極めて低い、セル周縁部のユーザ機器であるものと想定する。2つのコードワードのスケジューリングは、LTEにおいては、複数の空間レイヤで送信する場合に使用され、複数の空間レイヤで送信する恩恵が最も大きいのは、信号対干渉・雑音比(SINR)レベルが高い場合であり、すなわち受ける干渉電力レベルが低い、セルの中央付近のユーザ機器である。高い干渉電力レベルを受けるセル周縁部のユーザ機器には、信号対干渉・雑音比(SINR)を最大にする目的で、1つのコードワードのシングルレイヤ送信がスケジューリングされる。したがって暗黙的な制約として、干渉除去を実行するユーザ機器は、2つのコードワードのCQI値を報告することができず、しかしながらこのことは、上記の理由からシステムのスループット性能マイナスには影響しないものと予測される。

0065

上述した想定の論理根拠について、図15によって説明する。スペクトル効率と信号対干渉・雑音比(SINR)レベル(単位:dB)との間の依存関係は、線形関係によって近似することができる。各レイヤにおける送信電力レベルがシングルレイヤ送信の場合と同じであり、かつレイヤ間相互干渉が存在しないものと想定した場合には、空間レイヤ数を2倍にすると、スペクトル効率も2倍になる。しかしながらマルチレイヤ送信の場合、シングルレイヤ送信に使用される送信電力をレイヤ間で共有しなければならず、かつレイヤ間の相互干渉を無視できないならば、デュアルレイヤのスペクトル効率は、図15(シングルレイヤ送信およびデュアルレイヤ送信におけるスペクトル効率)に概略的に示したように低下する。図6は、図5を参照しながら説明した一般的なNAICSシナリオに、上のコンセプトを適用する方法を示している。位置601および位置602のユーザ機器は、eNB Bからの強い干渉を受けず、したがって干渉除去を実行せず、リリース11のCSI報告を使用する。位置603および位置604のユーザ機器は、eNB Bからの強い干渉を受け、したがってeNB Bからの干渉の除去を実行する候補である。これらのユーザ機器は、干渉除去と組み合わせて適切なリンクアダプテーションを促進するための機能強化されたCSI報告の恩恵を受ける。位置603および位置604のユーザ機器は、信号対干渉・雑音比(SINR)レベルが低いかまたは極めて低いため、(2つのコードワードを有する)複数の空間レイヤを通じての送信はスケジューリングされないことが予測される。上のコンセプトは、複数の異なる干渉仮定に関連するCQIレベルを報告する場合に限定され、なぜなら、シングルレイヤ送信を想定したとき、ビームフォーミングのための空間プリコーダ(PMIによって表される)は、ほとんどの場合、Pre−ICおよびPost−ICの両方において同じであるためである。この論理的根拠として、シングルレイヤ送信の最適なプリコーダは、送信電力が受信側ユーザ機器の位置の方向(これはPre−IC想定およびPost−IC想定の両方において同じである)に導かれるように選択するべきであるためである。

0066

マルチレイヤ送信は、基本的には、複数のシングルレイヤ送信の重ね合わせからなる。受信機における異なる空間レイヤ間の相互干渉を最小にする目的で、送信機は、異なる送信レイヤを直交化するために、異なるレイヤに異なるプリコーダを適用する。通常では完全な直交化を達成できないため、空間レイヤ間に特定の大きさの残留干渉が存在する。さらには、送信電力全体を複数の異なるレイヤ間で共有しなければならない。これらの理由から、マルチレイヤ送信では、シングルレイヤ送信と比較して、各レイヤにおける信号対干渉・雑音比(SINR)が低下する(容量は増大する)。マルチレイヤ送信の容量の利得は、使用される空間レイヤすべての合計容量によって達成されるが、各レイヤの寄与容量は、シングルレイヤ送信の容量よりも小さい。このことは図15に示してある。

0067

LTEでは、ユーザ機器は、CSI報告の一部としてランクインジケータ(RI)をサービングeNBに送信する。このランクインジケータ(RI)は、その時点のチャネル状態および干渉状態下でユーザ機器がPDSCHの受信時に処理することのできる空間送信レイヤの数を示す。CSI報告の一部として送信されるPMIの解釈は、PMI報告に関連するRI値によって決まる。PMIは、RI個の空間送信レイヤのプリコーダコードブックエントリを示す。LTE仕様におけるプリコーダコードブックは、2次元テーブルによって表され、このテーブルでは、非特許文献1および非特許文献2に定義されているように、その列が、RIに対応する空間レイヤの数を表し、PMIによって示される行には、与えられた数の空間レイヤの異なるプリコーディング行列/ベクトルが含まれる。

0068

LTEシステムにおける本発明の実施に関連する本発明の実施形態によると、NAICS用に設定されているCSI報告におけるPMIとRIの間の対応関係の再解釈を提供する。ランクインジケータ(RI)は、送信機側における空間レイヤの特定の数を示す代わりに、シングルレイヤ送信に対するCSI報告の干渉仮定の数(したがって1つのコードワードのCQI値の数)を示す。

0069

言い換えれば、チャネル状態情報メッセージは、以下のフォーマットを有することが有利である。すなわち、第3のチャネル品質がシグナリングされるときには、チャネル状態情報メッセージには、複数のアンテナによって送信されるレイヤの数を示すランクインジケータRIと、ランクインジケータによって示されるレイヤの数に従う1つまたは複数のコードワードのチャネル品質CQI A,CQI Bを含む第3のチャネル品質と、プリコーディング行列を示すプリコーディング行列インジケータPMIとが含まれる。これに対して、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質がシグナリングされるときには、チャネル状態情報メッセージには、RIの代わりに(すなわちRIに対応するメッセージフィールドの中の)、チャネル品質がシグナリングされる対象の干渉仮定の数(1または2、または3以上)を示す仮定数インジケータと、仮定数インジケータによる干渉仮定の数に対応する第1のチャネル品質(CQI A*)もしくは第2のチャネル品質(CQI B*)またはその両方と、プリコーディング行列を示すプリコーディング行列インジケータ(PMI)とが含まれる。プリコーディング行列インジケータは、第1のタイプおよび第2のタイプの品質情報が送信されるか、または第3のタイプの品質情報が送信されるかに応じて、同じフォーマットまたは異なるフォーマットを有することができる。本明細書に記載されている実施形態のほとんどは、2つのコードワードの2つのCQI、または2つの干渉仮定に関連する2つのCQIをシグナリングするさまざまな方法を示す。このような方法は、特に、リリース11の報告フォーマットを再利用するという点で有利である。しかしながら、本発明はこれに限定されず、同じ数のコードワードの代わりに、複数の異なる干渉仮定に関連するそれぞれの複数の(3つ以上の)CQIをシグナリングするように拡張することができる。さらに、一般的には、1つのCSIメッセージの中でCQIを送信することのできる対象のコードワードの数は、CQIを送信することのできる対象の干渉仮定の数より小さくても大きくてもよい。

0070

以下では、上位層によって設定されるサブバンドのセットのCQI報告と1つのPMIとを含む、LTEに規定されているPUSCHCSI報告モード3−1を適合化するための例示的な方法について詳しく説明する。なお、以下の説明は、非周期的なCSI報告モードに焦点をあてており、なぜならこのようなモードは、プリコーダの動的な選択と組み合わせて頻度選択型のスケジューリングの場合に優先度が最も高いと考えられるためである。しかしながら、本発明は、非周期的なフィードバックシグナリングに限定されず、周期的な報告にも適用することができる。この例示的な実施形態によるNAICS CSI報告では、リリース11におけるCSI報告とは異なり、CQI値は、複数の異なるコードワードではなく複数の異なる干渉仮定に対する値である。さらに、NAICS報告におけるPMIは、このメッセージのフォーマットではリリース11のランクインジケータ値に対応するいかなる仮定インジケータ値においても、シングルレイヤのプリコーダを表す。

0071

この実施形態は図7に示してあり、図7におけるさまざまなインジケータを表すフィールドは、次の表1のとおりである。

0072

0073

具体的には、図7上段は、リリース11のLTEにおけるチャネル状態情報のシグナリングを示している。このチャネル状態情報メッセージの長さおよびフォーマットは、RIの値に依存する。RIが1に等しい場合、そのことは、シングルレイヤ送信に対するフィードバックが送信されることを意味する。したがって、RIに加えて、1つのコードワードのCQIのみと、PMI1とが含まれる。このCQIには、4ビット長の広帯域CQIと、N個のサブバンドに対する2ビット長のN個のそれぞれのサブバンドCQIとが含まれる。サブバンドの数Nは、設定可能である。PMI1は、シングルレイヤ送信のプリコーディング行列を識別するPMIである。RIが2以上である場合、複数のレイヤのCQIがシグナリングされる。複数のアンテナによって並列に送信される2つの(一般的に)異なるコードワードに対応する2つのレイヤのCQIがシグナリングされる。したがって、第1のコードワードのCQI Aと第2のコードワードのCQI Bが含まれる。これらのCQI AおよびCQI Bそれぞれには、4ビットの広帯域CQIと、2ビットのN個のサブバンドCQIとが含まれる。PMI2は、デュアルレイヤ送信のプリコーディング行列を識別するPMIである。したがってPMI1とPMI2の違いとして、それぞれの同じ値が、異なるプリコーディング行列(シングルレイヤ送信の行列とマルチレイヤ送信の行列)を指す。

0074

図7下段には、この例示的な実施形態による、NAICSフィードバックを報告する目的にリリース11のCSIメッセージを再利用する方法を示してある。左側は、上述したリリース11のCSI報告を示している。右側は、リリース11のCSI報告のフォーマットを再利用するNAICS報告を示している。チャネル状態情報メッセージの長さは、特に、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質をシグナリングするときと、第3のチャネル品質をシグナリングするときとで、同じである。この場合、プリコーディング行列インジケータは、マルチレイヤ送信のプリコーディング行列を示すときと、シングルレイヤ送信のプリコーディング行列を示すときとで、同じ長さを有する。さらに、ランクインジケータRIと仮定インジケータは同じ長さを有する(言い換えれば、仮定インジケータは対応するRIフィールドの中でシグナリングされる)。

0075

図7の例において理解できるように、(右側の)NAICS報告におけるPMIはPMI1であり、これはシングルレイヤ送信のPMIであり、なぜなら、複数の干渉仮定に関連する報告はシングルレイヤ送信に対してのみ実行されるものと想定するためである。しかしながら、この例におけるPMI1とPMI2は依然として同じ長さを有する。

0076

以下では、上述したこの例示的な実施形態による、LTEによってサポートされるさまざまな数の送信(TX)アンテナポートの場合のPUSCHCSI報告モード1−3におけるPMI報告について詳しく説明する。LTEでは、アンテナは、2つ、4つ、または8つのアンテナポートを有することができる(すなわち、特定の空間方向におけるビームフォーミング(シングルレイヤ送信)に使用されるアンテナ、または異なるデータの並列送信(マルチレイヤ送信)に使用されるアンテナ)。しかしながら、本発明は、2本、4本、または8本のアンテナに限定されず、アンテナの数は、2本以上の任意の数および9本以上の任意の数でもよいことに留意されたい。さらに、この例では、デュアルレイヤ送信を示している。しかしながら、本発明は一般的にこれに限定されず、より多くのレイヤ(例えば3つ、4つ、またはそれ以上のレイヤ)の送信、および(場合によってはこれに相応する)より多くの干渉仮定、に拡張することができる。

0077

8つの送信アンテナポートの場合、LTEでは、シングルレイヤのPMI1およびデュアルレイヤのPMI2のいずれも、8個のビットによって示される。現在のプリコーダは、第1のPMIと第2のPMIの組合せによって決まり、いずれのPMIも、1つまたは2つの空間レイヤ(RI=1またはRI=2)の場合に4個のビットによって個別に示される。したがって、シングルレイヤのPMIを、RI=2に対応するリリース11の報告フォーマットにおいても、さらなる適合化を行うことなく送信することができる。したがって、8つの送信アンテナポートの場合、リリース11のCSIメッセージを容易に適合化することができ、すなわちRIの代わりに仮定インジケータを送信し、コードワードごとのCQIの代わりに干渉仮定それぞれに関連するCQIを送信し、PMI2の代わりにPMI1を送信することができ、なぜならPMI1(シングルレイヤ)およびPMI2(デュアルレイヤ)が同じ長さを有するためである。

0078

4つの送信アンテナポートの場合、LTEでは、シングルレイヤのPMIおよびデュアルレイヤのPMIのいずれも、4個のビットによって示される。したがって、前述した8つの送信アンテナポートの場合と同様に、シングルレイヤのPMI1を、RI=2に対応するリリース11の報告フォーマットにおいても、さらなる適合化を行うことなく送信することができる。

0079

したがって、アンテナポートの第1の数(8または4など)の場合、1つのコードワードのチャネル品質情報は、1つの干渉仮定に関連するチャネル品質情報と同じ長さを有する。

0080

しかしながら、2つの送信アンテナポートの場合、LTEでは、シングルレイヤのPMIが2個のビットによって示され、デュアルレイヤのPMIが1個のビットによって示される。すなわち、RI=2に対応するリリース11の報告フォーマットを、追加の修正なしでシングルレイヤのPMIを報告する目的に使用することはできない。図8に示した、2つの送信アンテナポートの場合の以下の実施形態では、RI=2に対応するリリース11の報告フォーマットにおいて、2ビットのシングルレイヤのPMIを報告するための複数の異なる例示的な解決策について説明する。

0081

最初の有利な方法として、図8Aに示したように、第2の広帯域CQI(CQI B*)から1個のビットを取り、それを、2ビットのシングルレイヤのPMIに使用される2番目のビットとして再解釈する。第2の広帯域CQIについては、その絶対CQIレベルを4個のビットによって示す代わりに、第1の広帯域CQIレベルに対する3ビットの差分CQI値によって示すことができる。このような3ビットの差分報告は、8つの差分レベルカバーする。これは、リリース11の仕様に従って約16dBに対応し、Pre−IC報告とPost−IC報告の間の信号対干渉・雑音比(SINR)の予測される差をカバーするのに十分であると考えられる。

0082

図8Aにおいて理解できるように、アンテナポートの第2の数の場合、一方の干渉仮定に関連するチャネル品質情報は、他方の干渉仮定に関連するチャネル品質情報(図8Aでは4+2*N)より短い長さ(図8Aでは3+2*N)を有し、少なくともその一部は、他方の干渉仮定に対して差分符号化される。具体的には、短い方のCQIには、差分符号化された広帯域CQIと、差分符号化されていないサブバンドCQIとが含まれる。しかしながら一般的には、サブバンドCQIの1つまたは複数を差分符号化し、広帯域CQIを個別に符号化することもできることに留意されたい。ここで、「一方の干渉仮定に関連するチャネル品質」は、第1のチャネル品質または第2のチャネル品質のいずれかであり、「他方」は、それぞれの場合において第2のチャネル品質または第1のチャネル品質である。このようにすることで、リリース11の報告におけるCSIを、そのままNAICS報告に使用することができ、シングルレイヤのPMIを、対応するNAICS報告の中で伝えることができる。シグナリングされるCQIのうちの一方から1個のビットを取ることにより、NAICS報告におけるPMI1はPMI2と同じ長さを有することができ、したがって、両方のCQIが含まれるときにもPMI1をシグナリングすることができる。リリース11のフォーマットを変更しないまま維持することができ、このことは良好な下位互換性に寄与する。

0083

リリース11におけるPMI1とPMI2の長さの違いに対処する2番目の有利な方法として、図8Bに示したように、NAICSCSI報告の場合に、RI=2の場合の報告フォーマットのサイズを1ビットだけ拡張する。この方法では、第2の広帯域CQIの報告に関して完全な柔軟性が与えられ、なぜなら第2の広帯域CQIが、図8Aの上の例におけるように3ビットの差分報告に制限されないためである。しかしながら、RI=2の場合に報告フォーマットのサイズが大きくなることにより、図8Aの例よりもシグナリングオーバーヘッドが増大し、より多くの実装の変更が要求される。言い換えれば、図8Bによるチャネル状態情報メッセージは、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質をシグナリングするときに、第3のチャネル品質をシグナリングするときよりも大きい長さを有し、この場合、プリコーディング行列インジケータは、マルチレイヤ送信のプリコーディング行列を示すときと、シングルレイヤ送信のプリコーディング行列を示すときとで同じ長さ(図8Bでは2ビット)を有し、第1の品質と第2の品質と第3の品質は同じ長さ(図8Bでは4+2*Nビット)を有し、ランクインジケータと仮定インジケータは同じ長さを有する。なお、図8Bのこのフォーマットは特定の数のアンテナポートの場合に使用することができ、別のアンテナポートの場合には別のフォーマットを使用できることに留意されたい。LTEでは、アンテナポートの数が4および8である場合、PMI1の長さはPMI2に等しいため、このような場合にはリリース11のフォーマットを完全に再利用することができ、したがって、リリース11の報告とNAICS報告のRIおよびCQIの長さ、さらにはCSIメッセージのサイズが同じである。アンテナポート数が2である場合のみ、図8A、図8B、または図8Cに示したように修正されたリリース11のフォーマットを使用する。しかしながら、本発明はLTEに限定されず、したがって一般的に任意のあらゆる数のアンテナポートの場合に、フォーマット8A、フォーマット8B、およびフォーマット8Cを適用することができる。

0084

3番目の有利な方法は図8Cに示してある。前の2つの実施形態とは異なり、この場合、NAICSシグナリングにおいて、RI=1の場合の報告フォーマットのサイズが修正されるのに対して、RI=2の場合の報告フォーマットはリリース11の場合と同じままである。すなわちNAICSCSI報告に使用されるフォーマットは、RI=1およびRI=2いずれの場合も同じである。使用される報告フォーマットは、RI=2の場合にはリリース11のフォーマットであり、PMIを示す1個のビットを含む。2つの送信アンテナポートの場合のシングルレイヤのプリコーディングのコードブックインデックスは、下の表(右側の表3)に例示的に記載されているように、RIとPMIの組合せによって与えられる。リリース11における対応するコードブックインデックスの指示値は、下の表(左側の表2)に示してある。

0085

0086

0087

言い換えれば、チャネル状態情報メッセージのサイズは、シングルレイヤ送信の場合とマルチレイヤ送信の場合とで同じである。さらには、送信に適用するべきシングルレイヤのプリコーディング行列は、プリコーディング行列インジケータ自体によってではなく、ランクインジケータ(または仮定インジケータ)の値とプリコーディング行列インジケータの値の組合せによって与えられる。

0088

次の表は、与えられたコードブックインデックスに対応する、リリース11のプリコーディング行列(ベクトル)を示している。RI=1(レイヤ数が1に等しい)の場合のコードブックインデックスは、対応する値0〜3をとることができるPMIによってシグナリングされる。

0089

0090

上述した例示的な実施形態によると、シングルレイヤ送信のための同じコードブックインデックスを、RI値とPMI値の組合せによって示すことができる。例えば、コードブックインデックス0はRI=1かつPMI=0に対応し、インデックス1はRI=1かつPMI=1に対応し、インデックス2はRI=2かつPMI=0に対応し、インデックス3はRI=2かつPMI=1に対応する。

0091

場合によっては、Pre−ICCSI報告とPost−IC CSI報告とにおいて異なるPMIを報告することが有利であることがあり、なぜなら、ユーザにおける主たる干渉寄与分の到着角度が、Pre−IC CSI報告とPost−IC CSI報告とで異なることがあるためである。以下では、上述した例と同様に、1つのPMIと、サブバンドに固有な(1つまたは複数の)CQIとを含む、リリース11のPUSCH CSI報告モード1−3に焦点をあてて説明する。しかしながら、本発明はこの例に限定されないことに留意されたい。任意の別の報告モードを同様に再利用することができる。さらには、LTE以外の別のシステムにおける報告を、本発明に従って実施することができる。

0092

1つの方法は、NAICSの場合の報告のペイロードサイズを、2番目のPMIに必要なビット数だけ大きくすることである。したがって、チャネル状態情報メッセージには、第1の干渉仮定に関連するプリコーディング行列を示す第1の仮定のプリコーディング行列インジケータと、第2の干渉仮定に関連するプリコーディング行列を示す第2の仮定のプリコーディング行列インジケータとが含まれる。しかしながら、補足的なPMIを追加することによってCSIの長さを拡張すると、シグナリング効率が低下しうる。

0093

リリース11の報告フォーマットのサイズを維持する目的で、第2の広帯域CQIからのビットを、第2のPMIを報告するのに使用することができ、この方法について以下に詳しく説明する。この場合、第2の干渉仮定に関連するCQI報告を、サブバンド差分報告によって十分にカバーできるものと想定する。したがってさらに、第2のチャネル品質インジケータのサイズが第1のチャネル品質インジケータのサイズより小さい。チャネル状態情報メッセージのサイズは、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質がシグナリングされるときと、第3のチャネル品質がシグナリングされるときとで等しい。この方法は、図9に、さまざまな数の送信アンテナポートの場合について示してある。以下では、さまざまな数の送信アンテナポートの場合における詳細な例示的な実施形態について説明する。

0094

図9Aは、8つのアンテナポートの場合の例を示している。したがって、2つのランク1のPMI(すなわちシングルレイヤ送信のPMI)、すなわちH1−PMI1およびH2−PMI1を報告するのに、8+8個のビットではなく8+4個のビットを使用する。8つのアンテナポートの場合のランク1のプリコーダは、リリース11の仕様におけるPMI1の4ビット長の2つの成分(PMI1−i1およびPMI1−i2)によって記述される2つのプリコーディングベクトル乗算することによって与えられる。この実施形態においては、両方の干渉仮定において同じ成分PMI1−i1で十分である(すなわちH1−PMI1−i1=H2−PMI1−i1)ものと想定する。したがって、第1のプリコーダ成分i1を示すのに必要なビット数は4個のみであり、これに加えて、(第1の仮定および第2の仮定に関連する)H1−PMI1およびH2−PMI1それぞれの第2の成分i2のための4ビット×2である。

0095

上に説明したように、8つの送信アンテナポートの場合に報告されるプリコーダは、第1のPMI成分と第2のPMI成分の組合せによって決まり、これらの成分それぞれは4個のビットによって個別に示される。これら2つのPMI成分それぞれは、特定のプリコーディング行列/ベクトルを示し、8つの送信アンテナポートの場合の集合プリコーダ(aggregate pre-coder)は、詳細な文献情報とともに上に引用した非特許文献4の7.2.4節に記載されているように、これら2つのプリコーダを乗算することによって求められる。

0096

リリース11の報告フォーマットによって2つのシングルレイヤのプリコーダを示す目的で、図9Aに示したように、第1の干渉仮定H1に関連する第1のプリコーダを、リリース11と同様に8個のビット(乗算する2つのプリコーダ成分H1−PMI1−i1およびH1−PMI1−i2それぞれに4個のビット)によって示し、第2の干渉仮定に関連する第2のプリコーダを、4個のビットのH2−PMI1−i2のみによって示すものと想定する。第2の干渉仮定に関連する第1のプリコーディング成分H2−PMI1−i1は、第1の干渉仮定に関連する集合プリコーダを決める乗算用に示される第1のプリコーディング行列/ベクトルH1−PMI1−i1と同じであるものと想定する。言い換えれば、第1の仮定のプリコーディング行列インジケータH1−PMIおよび第2の仮定のプリコーディング行列インジケータH2−PMIそれぞれは、2つの成分i1およびi2からなり、これらの成分i1およびi2は、互いの組合せによって、送信に適用するべきプリコーディングを指定する。チャネル状態情報メッセージには、第1の仮定のプリコーディング行列インジケータおよび第2の仮定のプリコーディング行列インジケータに共通である1つの共通の第1の成分のインジケータ(すなわちH1−PMI−i1=H2−PMI−i1)と、第1の仮定のプリコーディング行列インジケータおよび第2の仮定のプリコーディング行列インジケータそれぞれの個別の第2の成分H1−PMI−i2,H2−PMI−i2とが含まれる。

0097

この実施形態においては、CSIメッセージのサイズをリリース11と同じに維持する目的で、第2の干渉仮定(例えばPost−IC)に関連する広帯域(WB)CQIが存在しない。第2の干渉仮定に関連するCQI報告は、サブバンドあたり2個のビット(4つの差分レベルに対応する)によるサブバンド差分報告のみからなる。第2の干渉仮定に関連するこれらのサブバンド差分報告のための基準は、第1の干渉仮定に関連する広帯域CQI報告、または第1の干渉仮定に関連する個々のサブバンドCQI報告のいずれかとすることができ、この場合、個々のサブバンドCQI報告は、詳細な文献情報とともに上に引用した非特許文献4に規定されているように、第1の広帯域CQI報告に対する差分報告によってすでに与えられている。

0098

図8を参照しながら上述した、両方の干渉仮定に関連する1つのPMIを報告するコンセプトと、複数のPMIを報告するコンセプトとを組み合わせるとき、下の表4に示したように、RIを使用して、異なる報告を識別することができる。表中の略語WB、SB、SLは、それぞれ広帯域、サブバンド、シングルレイヤを表す。

0099

0100

列RIは、ランクインジケータの値を示す。列WB CQI A*は、第1の干渉仮定に関連して送信される広帯域CQIのビットの数を示す。この例においては、つねに4ビット長である。列SB CQI A*は、第1の干渉仮定に関連するサブバンドCQIの長さを示し、この実施形態においてはN×2ビットである。しかしながら、これらのサイズは例示的なものにすぎず、一般的には、サブバンドCQIは2ビット以外のサイズを有することができることに留意されたい。列SLPMIA*は、(1つまたは2つの)PMIのサイズを示し、すなわち4+4ビット(2つのPMI成分i1およびi2)、または4ビット(1つの成分i2)のいずれかである。列WB CQI B*は、第2の干渉仮定に関連する送信される広帯域CQIのビットの数を示す。この例においては、0ビット長または4ビット長であり、第2の干渉仮定に関連する第2のPMIを送信するのに4ビットが必要であるかによって決まる。列SB CQI B*は、第2の干渉仮定に関連するサブバンドCQIの長さを示し、この実施形態においては、マルチレイヤ送信に対してはN×2ビット、シングルレイヤ送信に対しては0ビットである。最後に、列SL PMI B*は、第2の仮定に関連するPMIのビットの数を示す。とりうる値は、0ビット(このようなPMIがサポートされない場合)、4ビット(成分i2のみが送信され、成分i1は第1の仮定の場合と同じであるとみなされる場合)、または4+4ビット(成分i1および成分i2の両方が送信される場合)である。

0101

8つの送信アンテナポートの場合のCSI報告では、1〜8のRI値の報告がサポートされる。表4に示したRIの解釈に加えて、より大きいRI値(5,6,7,8)を使用して、CSI報告において使用された対応する干渉仮定を示すことができる。この場合、潜在的な干渉仮定(例えば、どの隣接eNBが干渉除去の対象であるか)を、上位層シグナリングによって設定しなければならない。

0102

要約すると、この実施形態によると、第1のチャネル品質(CQI A)および第2のチャネル品質(CQI B)それぞれは、広帯域チャネル品質インジケータ(WB)と、広帯域チャネル品質インジケータに対して差分符号化されたN個のサブバンドチャネル品質インジケータ(N×2)とからなり、Nは正の整数(すなわち1に等しいかそれより大きい数)である。第1のサブバンドチャネル品質インジケータと第2のサブバンドチャネル品質インジケータは、同じ長さを有することが有利である。第1の広帯域チャネル品質と第2の広帯域チャネル品質は等しいものと想定され、第1の広帯域チャネル品質インジケータおよび第2の広帯域チャネル品質インジケータの代わりに、共通の広帯域チャネル品質インジケータが送信される。なお、上の例は8つのアンテナポートの場合として提示されていることに留意されたい。その理由として、この実施形態において再利用するリリース11のLTEの現在のフォーマットは、下位互換性を提供するためである。しかしながら一般的には、本発明はこれに限定されず、上に例示した報告フォーマットを、別の数のアンテナポートの場合に使用する、またはアンテナポートの数とは無関係に使用することもできる。同じことは、4つおよび2つのアンテナポートの場合の以下の具体的な例にもあてはまる

0103

図9Bは、4つのアンテナポートの場合の例を示している。したがって、2つのランク1(シングルレイヤ)のPMIを報告するのに4+4個のビットが必要である。不足する4ビットすべては第2の広帯域CQIから取り、したがって第2の広帯域CQIは、第1の広帯域CQIと同じであるものと想定する。

0104

具体的には、上述したように、シングルレイヤのPMI1およびデュアルレイヤのPMI2のいずれも4個のビットによって示される。すなわち、RI=2の場合のリリース11の報告フォーマットでは、各干渉仮定(Pre−ICおよびPost−IC)ごとに1つの個々のシングルレイヤのPMIを示すのに、8個のビットが必要である。上述した8つの送信アンテナポートの場合に行ったように、第2の干渉仮定に関連するPMIの4個のビットは、8つの送信アンテナポートの場合と同様に、この実施形態においては第2の広帯域(WB)CQI報告から取り、すなわち、第2の干渉仮定に関連する広帯域CQIは存在しない。第2の干渉仮定に関連するCQI報告は、サブバンドあたり2個のビット(4つの差分レベルに対応する)によるN個のサブバンド差分報告のみからなる。差分符号化のための基準は、第1の干渉仮定に関連する広帯域報告、または第1の干渉仮定に関連する個々のサブバンド報告のいずれかとすることができる。差分符号化においては、信号自体ではなく、符号化する信号と基準との間の差のみが符号化される。

0105

上述した、両方の干渉仮定に関連する1つのPMIを報告するコンセプトと、複数のPMIをシグナリングするコンセプトとを組み合わせるとき、次の表5に示したように、RIを使用して、異なる報告を識別することができる。表中の略語WB、SB、SLは、それぞれ広帯域、サブバンド、シングルレイヤを表す。

0106

0107

表5は、4つの送信アンテナポートの場合の2つの干渉仮定に関連する報告フォーマットを例示している。具体的には、表の各行は、フィードバック報告(CSIメッセージ)の異なるフォーマットに対応する。最初の行は、RIフィールド(仮定インジケータ)の値が1のとき、一方の仮定のみに関連するCQIが送信されるフォーマットを示している。したがって、4ビット長の広帯域部分と、N×2ビット長のサブバンド部分とを含む1つのCQIが含まれる。さらに、プリコーダの設定(プリコーディング行列インジケータ)が4ビットでシグナリングされる。RIフィールドの値2は、2つの仮定に関連するCQIが送信されることを示す。したがって、2つのCQIが含まれ、各CQIは、4ビット長の広帯域部分と、N×2ビット長のサブバンド部分とを含む。さらに、第1の仮定のみに関連するプリコーダの設定(プリコーディング行列インジケータ)が4ビットでシグナリングされる。RIフィールドの値3は、2つの仮定に関連するCQIが送信されることを示す。したがって、2つのCQIが含まれ、各CQIは、N×2ビット長のサブバンド部分を含む。両方の仮定に関連する広帯域部分が等しいものと想定し、4ビット長の広帯域部分は、仮定の一方のみに対して存在する。さらに、第1の仮定および第2の仮定それぞれに関連するプリコーダの設定(プリコーディング行列インジケータ)が4ビットでシグナリングされる。2つの送信アンテナポートの場合には、上述したように、シングルレイヤのPMIが2個のビットによって示され、デュアルレイヤのPMIが1個のビットによって示される。すなわち、RI=2の場合のリリース11の報告フォーマット(PMIの報告用に1個のビットのみが提供される)において、各干渉仮定(Pre−ICおよびPost−IC)ごとに1つの個々のシングルレイヤのPMIを示すのに、4個のビットが必要である。図9Cは、2つのアンテナポートの場合の報告フォーマットの例を示している。したがって、2つのシングルレイヤのPMI1(RI=1の場合のPMI)を報告するのに2+2個のビットが必要である。リリース11の報告フォーマットを再利用できるようにする目的で、第2の広帯域(WB)CQIから3個のビットを取り、したがって第2の広帯域CQIの長さは4ビットではなく1ビットである。言い換えれば、第2の広帯域CQIは、第1の広帯域CQIと比較しての1ビットの差分によって記述される。8つの送信アンテナおよび4つの送信アンテナの場合と同様に、第2の干渉仮定に関連する第2の広帯域(WB)CQIからビットを取らなければならない。リリース11の報告フォーマットの中でPMI報告のための4個のビットを提供する目的で、第2の広帯域CQIから3個のビットを取る。第2の干渉仮定に関連する広帯域CQIは、第1の干渉仮定に関連する広帯域CQIに対する1個の差分ビットによって与えられる。

0108

要約すると、図9Cに関連して示した実施形態においては、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質それぞれは、広帯域チャネル品質インジケータと、広帯域チャネル品質インジケータに対して差分符号化されたN個のサブバンドチャネル品質インジケータとからなり、Nは正の整数である。第1のサブバンドチャネル品質インジケータと第2のサブバンドチャネル品質インジケータは、同じ長さを有する。第1の広帯域チャネル品質インジケータと第2の広帯域チャネル品質インジケータは、0でない異なる長さを有し、これら2つの広帯域チャネル品質インジケータの一方は、他方の広帯域チャネル品質インジケータに対して差分符号化される。

0109

場合によっては、たとえNAICSCSI報告と組み合わせる場合でも、NAICSがサポートされるユーザ機器が、デュアルレイヤ送信のCQIおよびPMIを報告できるようにすることは有利であり得る。以下では、上述した実施形態と同様に、1つのPMIとサブバンドに固有なCQIとを含むリリース11のPUSCH CSI報告モード1〜3に焦点をあてて(ただし例のみを目的として)説明する。図10のコンセプトは、この実施形態による、RIを使用して対応するNAICS CSI報告を示す方法を示している。
・ RI=1は、シングルレイヤのPMI(PMI1)と1つのCQI(CQI A*)(すなわち1つの干渉仮定に関連するCQI)を示す。
・ RI=2は、シングルレイヤのPMI(PMI1)と、2つの異なる干渉仮定下における1つのコードワードの2つのCQI(例えば、Pre−ICに関連するCQI A*およびPost−ICに関連するCQI B*)を示す。
・ RI=3は、デュアルレイヤのPMI(PMI2)と、2つの異なる干渉仮定下における1つのコードワードの2つのCQI(例えば、Pre−ICに関連するCQI A*およびPost−ICに関連するCQI B*)を示す。

0110

次の表6および表7は、この実施形態による、4つの送信アンテナポートおよび8つの送信アンテナポートの場合の報告フォーマットを適合化する例示的な方法を示している。表中の略語WB、SB、SL、DLは、それぞれ広帯域、サブバンド、シングルレイヤ、デュアルレイヤを表す。

0111

0112

0113

具体的には、表6は、4つの送信アンテナポートの場合のシングルレイヤのPMIおよびデュアルレイヤのPMIの報告フォーマットを示しており、表7は、8つの送信アンテナポートの場合のシングルレイヤのPMIおよびデュアルレイヤのPMIの報告フォーマットを示している。表6および表7の各行は、フィードバック報告(CSIメッセージ)の異なるフォーマットに対応する。表6において、最初の行は、RIフィールド(仮定インジケータ)の値が1のとき、一方の仮定のみに関連するCQIが送信されるフォーマットを示している。したがって、4ビット長の広帯域部分と、N×2ビット長のサブバンド部分とを含む1つのCQIが含まれる。さらに、プリコーダの設定(プリコーディング行列インジケータ)が4ビットでシグナリングされる。RIフィールドの値2は、2つの仮定に関連するCQIが送信されることを示す。したがって、2つのCQIが含まれ、各CQIは、4ビット長の広帯域部分と、N×2ビット長のサブバンド部分とを含む。さらに、第1の仮定のみに関連するプリコーダの設定(プリコーディング行列インジケータ)が4ビットでシグナリングされる。RIフィールドの値3は、2つの仮定に関連するCQIが送信されることを示す。したがって、2つのCQIが含まれ、各CQIは、N×2ビット長のサブバンド部分と、4ビット長の広帯域部分とを含む。さらに、第1の仮定および第2の仮定の両方に関連する共通のデュアルレイヤのプリコーダ設定(プリコーディング行列インジケータ)が4ビットでシグナリングされる。表7は、表6と異なる点として、RIフィールドの値3の場合、両方の仮定に関連する広帯域部分が等しいものと想定し、4ビット長の広帯域部分が仮定の一方のみに対して存在する。さらに、第1の仮定および第2の仮定それぞれに関連して、デュアルレイヤのプリコーダ設定(プリコーディング行列インジケータ)が4ビットでシグナリングされる。

0114

言い換えれば、この実施形態においては、チャネル状態情報メッセージは、ランクインジケータフィールドを含み、このフィールドの第1の値は、チャネル状態情報メッセージが、1つの空間レイヤのプリコーディング行列インジケータと、第1のチャネル品質のみとをさらに含むことを示す。RIフィールドの第2の値は、チャネル状態情報メッセージが、1つの空間レイヤのプリコーディング行列インジケータと、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質とをさらに含むことを示す。RIフィールドの第3の値は、チャネル状態情報メッセージが、複数の空間レイヤのプリコーディング行列インジケータと、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質とをさらに含むことを示す。

0115

2つの異なる干渉仮定(Pre−ICおよびPost−IC)と組み合わせて複数のコードワードのCQIを報告する場合、1つのCQIが両方のコードワードに適用されることを指定することによって、または、4つのCQI(2つのコードワードそれぞれのPre−IC CQIおよびPost−IC CQI)を伝える目的で報告フォーマットのサイズを大きくすることによって、報告をさらに容易にすることができる。さらに、LTEの現在の仕様では、非特許文献1の表6.3.3.2−1に定義されているように、1つのコードワードを複数の空間レイヤにマッピングする処理がサポートされている。

0116

本発明の別の例によると、第2の広帯域CQI用に予約されている(4個の)ビットを、第1の広帯域CQIを基準とする差分CQI報告のための特定の数のビットと、CQI値を求めるのに使用された干渉仮定を示すための特定の数のビットとに分割する。一般的には、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質のうちの一方が、他方よりも大きいサイズを有する。第1の品質のサイズと第2の品質のサイズの正の差に対応する数のビットを、サイズが小さい方のチャネル品質を求めるのに使用された干渉仮定を示す干渉仮定インジケータとして使用する。チャネル品質の一方のサイズを0とすることもできる。図11は、広帯域CQIのビットフィールドを使用するためのさまざまな例示的なオプションを示している。具体的には、図11は、以下に説明する実施形態A、実施形態B、および実施形態Cによる、第2のコードワードのリリース11の広帯域CQIビットの(再)解釈を示している。

0117

実施形態Aによると、第2のコードワードのための元の(リリース11の)ビットフィールドの広帯域CQIビットすべてを、第2の干渉仮定想定に関連する広帯域CQIを報告する目的に使用する(すなわち、図8図9、および図10を参照しながら上述した変形形態において採用される方法)。

0118

実施形態Bによると、第2のコードワードのための元の(リリース11の)ビットフィールドの広帯域CQI報告のうちの2個のビットを、第2の干渉仮定に関連する広帯域CQIを報告する目的に使用し、2個のビットを干渉仮定指示情報(IHI)に使用し、干渉仮定指示情報(IHI)は、第2のCQI値、あるいは第1のCQI値および第2のCQI値の両方、を求めるために使用された干渉仮定を受信側eNBに知らせる。この場合、第2の広帯域CQIレベルは、第1の広帯域CQIレベルに対する差分報告によって与えられることが有利である。

0119

第2のCQIのための2ビットと、IHIのための2ビットというサイズは、例示的なものにすぎず、一般的には、このLTEに固有な例においては、第2のCQIが1ビットまたは3ビットを有し、これに相応してIHIが3ビットまたは1ビットを有することができる。しかしながら他のシステム、さらにはLTEにおいても、IHIのサイズおよび第2のCQIのサイズを上記とは異なるように設定することもできる。特に、第2のCQIからビットを取らずにIHIを送信することもできる。すなわち第1のCQIから、またはPMIもしくはRIから、ビットを取ることができる。また、別のフィールドからビットを取らずにIHIを個別にシグナリングすることもできる。このような場合、NAICS報告のチャネル状態情報メッセージは、リリース11とは異なるフォーマットを有する。

0120

IHIの2個の(一般的には任意の数の)ビットを使用して、干渉仮定の4つの異なる組合せを識別することができる。このような組合せは、例えば、干渉の除去または抑制の目的において干渉源とみなされる複数の異なるeNBを識別することができる。一例によると、IHIは、第2の品質を求めるために適用された第2の仮定のみを識別する。例えば以下のように想定する、すなわち、第1の品質が、干渉の除去または抑制のための何らの処理も適用することなく求められた品質であり、第2の仮定がIHIによって識別される。別の例によると、IHIは、第1の品質を求めるために適用された第1の仮定と、第2の品質を求めるために適用された第2の仮定との組合せを識別する。この組合せを、一緒に符号化する、または個別に符号化することができる。

0121

複数の異なる干渉仮定を、上位層シグナリング(RRC)によってあらかじめ設定しておかなければならない。言い換えれば、上の例におけるIHIは2ビット長であり、これは4つの異なる値に対応する。これらの値と特定の仮定(または仮定の組合せ)との間の割当ては、あらかじめ認識しておく必要がある。このような割当てを設定できるようにするため、事前に定義されるメッセージに含まれる、割当てを定義する情報要素などの手段を、上位層シグナリングによって提供することができる。

0122

実施形態Cは、極端な場合を表しており、広帯域CQIの4個のビットすべてがIHIのために使用される。したがって、干渉仮定の16の組合せを区別することができる。この場合、報告フォーマットを既存のフォーマットとの互換性を持つようにする場合、選択された干渉仮定に関連する広帯域CQI報告を提供することはできない。選択された干渉仮定に関連するサブバンドCQI報告については、対応する差分CQI報告のための基準が、第1の広帯域CQIレベルである、または、各サブバンドにおいてそれぞれの第1のサブバンドCQIレベルであるならば、依然として可能である。

0123

別の課題は、NAICSCSI報告を設定するための可能な方法である。以下は、複数の干渉仮定を使用する、または使用しないCSI報告を識別するためのさまざまな例示的なオプションである(干渉仮定を使用しないCSI報告はリリース11の報告に相当する)。
・上位層シグナリング(RRC)によって半静的に設定する
・ eNBが(E)PDCCHでのCSI要求によって動的に要求する(DCIフォーマットの対応する拡張(1個のビット)が必要となる)
・ユーザ機器が報告自体の中で動的に示す(CSI報告に追加のビットを導入する必要がある)

0124

言い換えれば、データを受信する装置は、報告タイプ設定ユニット1260をさらに備えており、報告タイプ設定ユニット1260は、半静的な上位層シグナリング、装置に送信されるチャネル状態情報メッセージ要求を送信するための要求の中での動的なシグナリング、または、チャネル状態情報メッセージの中の報告タイプインジケータにおける動的なシグナリング、のうちの少なくとも1つに基づいて、チャネル状態情報メッセージの解釈を、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質を送信するメッセージ、または、第3のチャネル品質を送信するメッセージ、のいずれかに設定する。

0125

「半静的」という用語は、報告のタイプ(コードワードまたは仮定)の設定が、報告自体よりも低い頻度で実行されることを意味する。したがって、たとえ報告のタイプが設定可能であっても、設定は各報告(CSIメッセージ)ごとに実行されるのではなく、複数のこのようなメッセージを対象に実行される。「動的」という用語は、報告のタイプを各報告ごとに変更できることを意味する。

0126

図14は、例示的なCSI報告の状態および状態の遷移を示している。特に、2つの主状態、すなわち、1)NAICS用に設定されていないCSI報告(リリース11の報告など)の送信、2)NAICS用に設定されているCSI報告(上のいくつかの実施形態において説明した、複数の干渉仮定に関連するCQIを含む報告など)の送信、を区別する。これらの状態は、図14において点線の楕円によって示してある。これら2つの状態それぞれは、2つの内部サブ状態を含み、内部サブ状態は、報告フォーマット、すなわち、1つのCQIのみ(1つのコードワードのみのCQI A、または1つの仮定のみに関連するCQI A*)が報告される、RI=1の場合の第1のフォーマット、または、(少なくとも)2つのCQI(2つの異なるコードワードのそれぞれのCQI AおよびCQI B、または、2つの異なる仮定に関連するそれぞれのCQI A*およびCQI B*)が報告される、RI>1の場合の第2のフォーマット、を決める。

0127

上の説明は、データ受信装置に関する。本発明の別の実施形態は、上述したデータ受信装置に対応して動作する、データ送信装置、を提供する。このデータ送信装置は、特に、上述した実施形態および例のうちの1つまたは複数によるチャネル状態情報メッセージを受信することができ、受信するように構成されている。

0128

この実施形態による、データを送信する装置1200bは、データ受信装置から受信されるチャネル状態情報メッセージの中で第1のチャネル品質および第2のチャネル品質を受信する受信ユニット1210bであって、第1のチャネル品質が第1の干渉仮定に従って求められており、第2のチャネル品質が別の第2の干渉仮定に従って求められている、受信ユニット1210bと、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質に基づいてリンク設定を決定するリンクアダプテーションユニット1280と、決定されたリンクパラメータに従ってデータをデータ受信装置に送信する送信ユニット1230bと、を備えている。この場合、リンク設定とは、プリコーダや変調・符号化方式などの送信パラメータを意味する。リンク設定は、データ受信装置から受信される上述したCSIメッセージによって伝えられるフィードバック報告に基づいて実行されることが好ましい。

0129

さらに、本発明は、ネットワークノードからデータを受信する方法において具体化することができ、本方法は、以下のステップ、すなわち、ネットワークノードから基準信号を受信するステップ(1320)と、受信ユニットによって受信されて第1の干渉仮定に従って処理された(1330)基準信号、に従って第1のチャネル品質を求め、別の第2の干渉仮定に従って処理された(1330)基準信号、に従って第2のチャネル品質を求める、ステップ(1340)と、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質をチャネル品質メッセージの中でネットワークノードに送信するステップ(1360)と、を含む。

0130

さらには、本発明は、ネットワークノードにおいて実行される、データを送信する方法において具体化することができ、本方法は、以下のステップ、すなわち、データ受信装置から受信されるチャネル状態情報メッセージの中で第1のチャネル品質および第2のチャネル品質を受信するステップであって、第1のチャネル品質が第1の干渉仮定に従って求められており、第2のチャネル品質が別の第2の干渉仮定に従って求められている、ステップと、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質に基づいてリンク設定を決定するステップと、決定されたリンクパラメータに従ってデータをデータ受信装置に送信するステップと、を含む。

0131

データを受信し、フィードバック情報を送信する本方法は、受信された基準信号を、第2の干渉仮定に従って、もしくは、第1の仮定に従って、またはその両方に従って、干渉の除去または抑制によって処理するステップ、をさらに含む。CSI報告フォーマットに関する上のいくつかの実施形態(装置に関連して説明したが、対応する方法にも等しく適用される)において説明したように、第1の干渉仮定が、干渉が存在しないこととすることができ、第2の干渉仮定が、干渉が存在することとすることができる。これに代えて、2つの仮定は、CQIを求めるための仮定として適用される、それぞれの異なる干渉パラメータセットとすることができる。このようなパラメータセットは、異なる干渉セル(eNB)などの異なる干渉源に関するパラメータセット、または、同じ干渉源に関して考慮される異なるパラメータを含むパラメータセットとすることができる。

0132

さらには、上の方法は、複数の空間レイヤの第3のチャネル品質を基準信号に従って求めるステップ、をさらに含むことができる。このステップは、第1の品質および第2の品質を求めるステップの代わりに実行することができ、したがって、1つのCSIメッセージを生成する目的で、第1および第2のチャネル品質、または第3のチャネル品質のいずれかを求める。

0133

これを容易にする目的で、上述したように、チャネル状態情報メッセージは、次のフォーマットを有し、すなわち、第3のチャネル品質をシグナリングするときには、ランクインジケータが、複数のアンテナによって送信されるレイヤの数を示し、第3のチャネル品質が、ランクインジケータによって示されるレイヤの数に従う複数のコードワードのチャネル品質を含み、プリコーディング行列インジケータが、マルチレイヤ送信のプリコーディング行列を示し、第1および第2のチャネル品質をシグナリングするときには、仮定インジケータが、シグナリングされるチャネル品質に関連する仮定を示し、第1のチャネル品質もしくは第2のチャネル品質またはその両方が、仮定インジケータによる仮定に関連し、プリコーディング行列インジケータが、シングルレイヤ送信のプリコーディング行列を示す。

0134

さらには、図7図11を参照しながら説明した実施形態や例など、上述したすべての実施形態および例は、これらの方法にも等しく適用される。特に、チャネル品質を求めるステップと、CSIメッセージを生成するステップは、上に提示したCSIメッセージのフォーマットを生成することによって機能する。

0135

データを受信し、フィードバックを送信する本方法は、半静的な上位層シグナリング、データ受信装置に送信されるチャネル状態情報メッセージ要求を送信するための要求の中での動的なシグナリング、または、チャネル状態情報メッセージの中の報告タイプインジケータにおける動的なシグナリング、のうちの少なくとも1つに基づいて、チャネル状態情報メッセージの解釈を、第1のチャネル品質および第2のチャネル品質を送信するメッセージ、または、第3のチャネル品質を送信するメッセージ、のいずれかに設定するステップ、をさらに含む。さらには、データを受信する本方法は、ネットワークノードまたは別のノードからデータを受信するステップ、をさらに含むことができる。このような別のノードまたはネットワークノードは、CSIメッセージを受信し、それに応じてリンクパラメータを調整することが有利である。具体的には、このような別のノードまたはネットワークノードは、複数の異なる仮定に関連する受信されたCQIに基づいて、変調・符号化方式を含むトランスポートフォーマットを選択する。図13の流れ図は、フィードバック報告を送信する方法を例示している。具体的には、ネットワークノードまたは別のノードから報告のタイプを設定として受信する(1310)ことによって、上述したように報告のタイプを静的または動的に設定することができる。報告のタイプは、リリース11の報告が設定されるのかNAICS報告が設定されるのか、すなわち、第3の品質(コードワードごとの報告)を生成して(1340,1350)送信する(1360)のか、第1および第2の品質(干渉仮定ごとの報告)を生成して(1340,1350)送信する(1360)のかを指定する。しかしながら、本発明はこれに限定されず、報告のタイプを受信するステップ(1310)は必須ではなく、なぜなら、何らかの一定の規則に従って報告を設定することもでき、したがって報告のタイプを設定および再設定するステップが不要となるためである。

0136

さらに、本方法は、基準信号を受信するステップ(1320)を含む。次いで、複数の仮定に関連するCQIを求めるか否か(1325)に応じて、処理された(ステップ1330において対応する干渉仮定(Pre−IC、Post−ICなど)に従って処理された)基準信号に基づいて、または、1つまたは複数のコードワードの基準信号に基づいて、CQIを求める(1340)。次いで、生成されたCQIをCSIメッセージの中に含め(1350)、このCSIメッセージは、上述した例および実施形態のいずれかに従って、さらにRIおよび(1つまたは複数の)PMIによって形成される。次いで、生成されたCSIメッセージを、ネットワークノード(eNB、中継ノード)または別のノード(別のユーザ装置など)に送信する(1360)。

0137

本発明の別の態様によると、具体化されたコンピュータ可読プログラムコードを有するコンピュータ可読媒体を備えたコンピュータプログラム製品であって、プログラムコードが、本発明を実行するようにされている、コンピュータプログラム製品、を提供する。

0138

本発明の一態様によると、上述した装置は、集積回路上に具体化される。

0139

背景技術のセクションにおける説明は、本明細書に記載した特定の例示的な実施形態を深く理解することを目的としており、移動通信ネットワーク(3GPP標準規格に準拠したネットワークなど)におけるプロセスおよび機能の、説明した特定の実施形態に本発明を制限するものではないことを理解されたい。しかしながら、本明細書に提案した改良は、背景技術のセクションに記載したアーキテクチャ/システムにおいてただちに適用することができ、本発明のいくつかの実施形態においては、これらのアーキテクチャ/システムの標準的な手順および改良された手順を利用することができる。特定の実施形態において示した本発明には、広義に記載されている本発明の概念または範囲から逸脱することなく、さまざまな変更もしくは修正またはその両方を行うことができることが、当業者には理解されるであろう。

0140

本発明の別の実施形態は、上述したさまざまな実施形態を、ハードウェアおよびソフトウェアを使用して実装することに関する。本発明のさまざまな実施形態は、コンピューティングデバイスプロセッサ)を使用して実施または実行できることを理解されたい。コンピューティングデバイスまたはプロセッサは、例えば、汎用プロセッサデジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイFPGA)、またはその他プログラマブルロジックデバイスなどとすることができる。本発明のさまざまな実施形態は、これらのデバイスの組合せによって実行または具体化することもできる。

0141

さらに、本発明のさまざまな実施形態は、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施する、あるいはハードウェアに直接実装することができる。また、ソフトウェアモジュールとハードウェア実装の組合せも可能である。ソフトウェアモジュールは、例えばRAM、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリレジスタハードディスクCD−ROM、DVDなど、任意の種類のコンピュータ可読記憶媒体に格納することができる。

0142

本発明は、干渉状態の少なくとも2つの異なる想定(すなわち2つの干渉仮定)下における受信品質に関するフィードバックを報告することに関する。具体的には、2つの異なる干渉仮定下における同じ基準リソースに対する第1の受信品質および第2の受信品質を求める。次いで、第1の受信品質および第2の受信品質を同じチャネル状態メッセージの中で送信する。

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