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技術 無線通信システムにおける参照信号を送受信するための方法、及びこのための装置

出願人 エルジーエレクトロニクスインコーポレイティド
発明者 キムキョソクキムヒョンテカンチウォンキムソンウクイキルポムコヒョンソキムキチュンアンミンキ
出願日 2018年3月12日 (2年11ヶ月経過) 出願番号 2019-568056
公開日 2020年7月30日 (6ヶ月経過) 公開番号 2020-522963
状態 未査定
技術分野 移動無線通信システム 交流方式デジタル伝送 無線伝送方式一般(ダイバーシチ方式等)
主要キーワード D動作 目標帯域 非マッチング 限界状況 オシレ 指示識別子 両側エッジ 位置セット
関連する未来課題
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図面 (20)

課題・解決手段

無線通信システムにおける端末参照信号を送信する方法及び装置に関する。本発明によると、基地局からアップリンクデータ復調のための第1復調参照信号の構成に関する構成情報を受信し、前記構成情報に基づいて、前記基地局に少なくとも一つのアンテナポートを介して前記第1復調参照信号及び前記アップリンクデータを送信し、前記第1復調参照信号及び前記アップリンクデータは、サブフレーム内周波数ホッピングを用いて送信され、前記第1復調参照信号は、他のアンテナポート上で送信される少なくとも一つの他の復調参照信号と同じ時間軸シンボル上に位置する方法及び装置を提供することができる。

概要

背景

移動通信システムは、ユーザの活動性保証しながら音声サービスを提供するために開発された。しかしながら、移動通信システムは、音声だけでなく、データサービスまで領域を拡張し、現在では、爆発的なトラフィックの増加によってリソース不足現象が引き起こされ、ユーザがより高速サービスを要求するので、より発展した移動通信システムが要求されている。

世代移動通信システム要求条件は、大きく爆発的なデータトラフィックの収容、ユーザ当たりの送信率の画期的な増加、大幅に増加した接続デバイス数の収容、非常に低いエンドツーエンド遅延(End−to−End Latency)、高エネルギー効率をサポートできなければならない。このために、デュアルコネクティビティ(Dual Connectivity)、大規模複数入出力(MassiveMIMO:Massive Multiple Input Multiple Output)、全二重(In−band Full Duplex)、非直交多元接続(NOMA:Non−Orthogonal Multiple Access)、超広帯域(Super wideband)サポート、端末ネットワーキング(Device Networking)等、多様な技術が研究されている。

概要

無線通信システムにおける端末が参照信号を送信する方法及び装置に関する。本発明によると、基地局からアップリンクデータ復調のための第1復調参照信号の構成に関する構成情報を受信し、前記構成情報に基づいて、前記基地局に少なくとも一つのアンテナポートを介して前記第1復調参照信号及び前記アップリンクデータを送信し、前記第1復調参照信号及び前記アップリンクデータは、サブフレーム内周波数ホッピングを用いて送信され、前記第1復調参照信号は、他のアンテナポート上で送信される少なくとも一つの他の復調参照信号と同じ時間軸シンボル上に位置する方法及び装置を提供することができる。

目的

移動通信システムは、ユーザの活動性を保証しながら音声サービスを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

無線通信システムにおける端末参照信号を送信する方法において、基地局からアップリンクデータ復調のための第1復調参照信号の構成に関する構成情報を受信する段階と、前記構成情報に基づいて、前記基地局に少なくとも一つのアンテナポートを介して前記第1復調参照信号及び前記アップリンクデータを送信する段階と、を含み、前記第1復調参照信号及び前記アップリンクデータは、サブフレーム内周波数ホッピングを用いて送信され、前記第1復調参照信号は、他のアンテナポート上で送信される少なくとも一つの他の復調参照信号と同じ時間軸シンボル上に位置する、方法。

請求項2

前記周波数ホッピングは、一つのホップ(hop)単位で行われ、前記ホップは、前記第1復調参照信号がマッピングされた少なくとも一つのOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボルを含む、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記第1復調参照信号は、前記サブフレーム内の第1ホップで送信され、前記第1ホップの一番目OFDMシンボルに位置する、請求項1に記載の方法。

請求項4

前記構成情報は、前記周波数ホッピングの適用可否を示す第1パラメータ、又は前記サブフレーム内で前記周波数ホッピングが行われる各ホップの位置を示すリソース情報のうち少なくとも一つを含む、請求項1に記載の方法。

請求項5

前記構成情報に基づいて、前記基地局に前記少なくとも一つのアンテナポートを介して第2復調参照信号を送信する段階をさらに含み、前記第2復調参照信号は、前記サブフレーム内の第2ホップで送信され、前記第2ホップの一番目のOFDMシンボルに位置する、請求項1に記載の方法。

請求項6

前記端末は、他の端末とアップリンクMU(multi user)−MIMO(multiple-input multiple output)を行う、請求項5に記載の方法。

請求項7

前記構成情報は、前記第1復調参照信号及び前記第2復調参照信号のマッピングパターンを示すパターン情報をさらに含み、前記第1復調参照信号及び前記第2復調参照信号がマッピングされるODFMシンボルの位置は、他の端末の復調参照信号がマッピングされたシンボルの位置と同一である、請求項6に記載の方法。

請求項8

前記第1復調参照信号及び前記第2復調参照信号がマッピングされるOFDMシンボルの数及び位置は、前記他の端末の復調参照信号がマッピングされるOFDMシンボルの数及び位置と同一である、請求項7に記載の方法。

請求項9

前記第1復調参照信号又は前記第2復調参照信号がマッピングされるOFDMシンボルの数及び位置が、前記他の端末の復調参照信号がマッピングされるOFDMシンボルの数及び位置と異なる場合、前記他の端末の前記復調参照信号がマッピングされる前記OFDMシンボルは、ミュート(Mute)される、請求項7に記載の方法。

請求項10

前記構成情報は、前記他の端末の前記復調参照信号がマッピングされる前記OFDMシンボルの数及び位置を示す設定情報をさらに含む、請求項9に記載の方法。

請求項11

無線通信システムにおける参照信号を送信する端末において、外部と無線信号を送信及び受信する無線ユニット(Radio Frequency Unit)と、前記無線ユニットと機能的に結合されているプロセッサとを含み、前記プロセッサは、基地局からアップリンクデータの復調のための第1復調参照信号の構成に関する構成情報を受信し、前記構成情報に基づいて、前記基地局に少なくとも一つのアンテナポートを介して前記第1復調参照信号及び前記アップリンクデータを送信し、前記第1復調参照信号及び前記アップリンクデータは、サブフレーム内で周波数ホッピングを用いて送信され、前記第1復調参照信号は、他のアンテナポート上で送信される少なくとも一つの他の復調参照信号と同じ時間軸のシンボル上に位置する、端末。

請求項12

前記周波数ホッピングは、一つのホップ(hop)単位で行われ、前記ホップは、前記第1復調参照信号がマッピングされた少なくとも一つのOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボルを含む、請求項11に記載の端末。

請求項13

前記第1復調参照信号は、前記サブフレーム内の第1ホップで送信され、前記第1ホップの一番目のOFDMシンボルに位置する、請求項11に記載の端末。

請求項14

前記構成情報は、前記周波数ホッピングの適用可否を示す第1パラメータ、又は前記サブフレーム内で前記周波数ホッピングが行われる各ホップの位置を示すリソース情報のうち少なくとも一つを含む、請求項11に記載の端末。

請求項15

前記プロセッサは、前記構成情報に基づいて、前記基地局に前記少なくとも一つのアンテナポートを介して第2復調参照信号を送信し、前記第2復調参照信号は、前記サブフレーム内の第2ホップで送信され、前記第2ホップの一番目のOFDMシンボルに位置する、請求項11に記載の端末。

請求項16

前記端末は、他の端末とアップリンクMU(multi user)−MIMO(multiple-input multiple output)を行う、請求項15に記載の端末。

請求項17

前記構成情報は、前記第1復調参照信号及び前記第2復調参照信号のマッピングパターンを示すパターン情報をさらに含み、前記第1復調参照信号及び前記第2復調参照信号がマッピングされるODFMシンボルの位置は、他の端末の復調参照信号がマッピングされたシンボルの位置と同一である、請求項16に記載の端末。

請求項18

前記第1復調参照信号及び前記第2復調参照信号がマッピングされるOFDMシンボルの数及び位置は、前記他の端末の復調参照信号がマッピングされるOFDMシンボルの数及び位置と同一である、請求項17に記載の端末。

請求項19

前記第1復調参照信号又は前記第2復調参照信号がマッピングされるOFDMシンボルの数及び位置が、前記他の端末の復調参照信号がマッピングされるOFDMシンボルの数及び位置と異なる場合、前記他の端末の前記復調参照信号がマッピングされる前記OFDMシンボルは、ミュート(Mute)される、請求項17に記載の端末。

請求項20

前記構成情報は、前記他の端末の前記復調参照信号がマッピングされる前記OFDMシンボルの数及び位置を示す設定情報をさらに含む、請求項19に記載の端末。

技術分野

0001

本発明は、無線通信システムに関し、より詳細に無線通信システムにおけるデータのデコーディングのための復調参照信号(Demodulation Reference Signal:DMRS)の生成、及びこれを送受信するための方法、並びに装置に関する。

背景技術

0002

移動通信システムは、ユーザの活動性保証しながら音声サービスを提供するために開発された。しかしながら、移動通信システムは、音声だけでなく、データサービスまで領域を拡張し、現在では、爆発的なトラフィックの増加によってリソース不足現象が引き起こされ、ユーザがより高速サービスを要求するので、より発展した移動通信システムが要求されている。

0003

世代移動通信システム要求条件は、大きく爆発的なデータトラフィックの収容、ユーザ当たりの送信率の画期的な増加、大幅に増加した接続デバイス数の収容、非常に低いエンドツーエンド遅延(End−to−End Latency)、高エネルギー効率をサポートできなければならない。このために、デュアルコネクティビティ(Dual Connectivity)、大規模複数入出力(MassiveMIMO:Massive Multiple Input Multiple Output)、全二重(In−band Full Duplex)、非直交多元接続(NOMA:Non−Orthogonal Multiple Access)、超広帯域(Super wideband)サポート、端末ネットワーキング(Device Networking)等、多様な技術が研究されている。

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は、データのデコーディングのための復調参照信号(Demodulation Reference Signal:DMRS)の生成と送受信のための方法及び装置を提供することにその目的がある。

0005

また、本発明は、ドップラー効果(Doppler Effect)によるCPE(Common Phase Error)/CFO(Carrier Frequency Offset)値を推定するためのDMRSの生成と送受信のための方法及び装置を提供することにその目的がある。

0006

また、本発明は、周波数ダイバーシチ(diversity)の効果を用いてデータの送受信性能を向上させるために、周波数ホッピングを介してDMRSを送信するための方法及び装置を提供することにその目的がある。

0007

また、本発明は、同じ位置、又は互いに異なる位置にDMRSがマッピングされた端末間にMU(multi user)−MIMO(multiple−input multiple output)動作を行うための方法及び装置を提供することにその目的がある。

0008

本発明で解決しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及しないまた別の技術的課題は、以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。

課題を解決するための手段

0009

前述した技術的課題を解決するために、本発明の実施例に係る無線通信システムにおける端末が参照信号を送信する方法は、基地局からアップリンクデータの復調のための第1復調参照信号の構成に関する構成情報を受信する段階と、前記構成情報に基づいて、前記基地局に少なくとも一つのアンテナポートを介して前記第1復調参照信号及び前記アップリンクデータを送信する段階とを含み、前記第1復調参照信号及び前記アップリンクデータは、サブフレーム内で周波数ホッピングを用いて送信され、前記第1復調参照信号は、他のアンテナポート上で送信される少なくとも一つの他の復調参照信号と同じ時間軸シンボル上に位置する。

0010

また、本発明において、前記周波数ホッピングは、一つのホップ(hop)単位で行われ、前記ホップは、前記第1復調参照信号がマッピングされた少なくとも一つのOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボルを含む。

0011

また、本発明において、前記第1復調参照信号は、前記サブフレーム内の第1ホップで送信され、前記第1ホップの一番目OFDMシンボルに位置する。

0012

また、本発明において、前記構成情報は、前記周波数ホッピングの適用可否を示す第1パラメータ、又は前記サブフレーム内で前記周波数ホッピングが行われる各ホップの位置を示すリソース情報のうち少なくとも一つを含む。

0013

また、本発明は、前記構成情報に基づいて、前記基地局に前記少なくとも一つのアンテナポートを介して第2復調参照信号を送信する段階をさらに含み、前記第2復調参照信号は、前記サブフレーム内の第2ホップで送信され、前記第2ホップの一番目のOFDMシンボルに位置する。

0014

また、本発明において、前記端末は、他の端末とアップリンクMU(multi user)−MIMO(multiple−input multiple output)を行う。

0015

また、本発明において、前記構成情報は、前記第1復調参照信号及び前記第2復調参照信号のマッピングパターンを示すパターン情報をさらに含み、前記第1復調参照信号及び前記第2復調参照信号がマッピングされるODFMシンボルの位置は、他の端末の復調参照信号がマッピングされたシンボルの位置と同一である。

0016

また、本発明において、前記第1復調参照信号及び前記第2復調参照信号がマッピングされるOFDMシンボルの数及び位置は、前記他の端末の復調参照信号がマッピングされるOFDMシンボルの数及び位置と同一である。

0017

また、本発明において、前記第1復調参照信号又は前記第2復調参照信号がマッピングされるOFDMシンボルの数及び位置が、前記他の端末の復調参照信号がマッピングされるOFDMシンボルの数及び位置と異なる場合、前記他の端末の前記復調参照信号がマッピングされる前記OFDMシンボルはミュート(Mute)される。

0018

また、本発明において、前記構成情報は、前記他の端末の前記復調参照信号がマッピングされる前記OFDMシンボルの数及び位置を示す設定情報をさらに含む。

0019

また、本発明は、外部と無線信号を送信及び受信する無線ユニット(Radio Frequency Unit)と、前記無線ユニットと機能的に結合されているプロセッサとを含み、前記プロセッサは、基地局からアップリンクデータの復調のための第1復調参照信号の構成に関する構成情報を受信し、前記構成情報に基づいて、前記基地局に少なくとも一つのアンテナポートを介して前記第1復調参照信号及び前記アップリンクデータを送信し、前記第1復調参照信号及び前記アップリンクデータは、サブフレーム内で周波数ホッピングを用いて送信され、前記第1復調参照信号は、他のアンテナポート上で送信される少なくとも一つの他の復調参照信号と同じ時間軸のシンボル上に位置する端末を提供する。

発明の効果

0020

本発明は、DMRSを介してドップラー効果(Doppler Effect)によるCPE(Common Phase Error)及びCFO(Carrier Frequency Offset)値を推定してデータをデコーディングすることができるという効果がある。

0021

また、本発明は、周波数ホッピングを用いてDMRSを送信することによって、周波数ダイバーシチの効果を用いてデータの送受信性能を向上させることができるという効果がある。

0022

また、本発明は、周波数ホッピングを用いてDMRSを送信する場合、DMRSをホッピングされるホップの一番目のシンボルに位置させることによって、デコーディング速度を向上させることができるという効果がある。

0023

また、本発明は、基地局が端末のDMRSパターンを設定することによって、周波数ホッピングを行う端末と、行わない端末との間にMU−MIMO動作を行うことができるという効果がある。

0024

また、本発明は、他の端末がDMRSを送信するRE(Resource Element)をミュート(Mute)することによって、同じ位置又は互いに異なる位置にDMRSがマッピングされても、端末間にMU−MIMO動作を行うことができるという効果がある。

0025

本発明で得ることができる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及しないまた別の効果は、以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。

図面の簡単な説明

0026

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部に含まれる添付図面は本発明に対する実施形態を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的特徴を説明する。

0027

本発明が適用できる無線通信システムにおいて無線フレームの構造を示す図である。
本発明が適用できる無線通信システムにおいて一つのダウンリンクスロットに対するリソースグリッド(resource grid)を例示した図である。
本発明が適用できる無線通信システムにおいてダウンリンクサブフレームの構造を示す図である。
本発明が適用できる無線通信システムにおいてアップリンクサブフレームの構造を示す図である。
本発明が適用できる無線通信システムにおいてPUCCHフォーマットアップリンク物理リソースブロックのPUCCH領域にマッピングされる形態の一例を示す図である。
本発明が適用できる無線通信システムにおいて一般CPの場合のCQIチャネルの構造を示す図である。
本発明が適用できる無線通信システムにおいて一般CPの場合にACKNACKチャネルの構造を示す図である。
本発明が適用できる無線通信システムにおいて一つのスロットの間に5個のSC−FDMAシンボルを生成して送信する一例を示す図である。
本発明が適用できる無線通信システムにおいてコンポーネントキャリア及びキャリアアグリゲーションの一例を示す図である。
本発明が適用できる無線通信システムにおいてクロスキャリアスケジューリングに応じるサブフレーム構造の一例を示す図である。
本発明が適用できる無線通信システムにおいてUL−SCHの送信チャネルプロセシングの一例を示す図である。
本発明が適用できる無線通信システムにおいて送信チャネル(transport channel)であるアップリンク共有チャネル信号処理過程の一例を示す図である。
一般的な複数入出力アンテナ(MIMO)通信ステムの構成図である。
多数の送信アンテナから一つの受信アンテナへのチャネルを示す図である。
本発明が適用できる無線通信システムにおいてダウンリンクリソースブロック対にマッピングされた参照信号パターンの一例を示す図である。
本発明が適用できるmmWaveを使用する通信システムで用いられるリソース領域構造の一例を示す図である。
本明細書で提案する復調参照信号のパターンの一例を示す。
本明細書で提案する復調参照信号のパターンの一例を示す。
本明細書で提案するDMRSのポートインデキシング方法の一例を示す図である。
本明細書で提案する復調参照信号の送信可否を決定するための方法の一例を示す図である。
本明細書で提案する復調参照信号の送信可否を決定するための方法の一例を示す図である。
本明細書で提案するリソースブロックのホッピング(hopping)が適用される場合、復調参照信号の位置を決定するための方法の一例を示す図である。
本明細書で提案するリソースブロックのホッピング(hopping)が適用される場合、復調参照信号の位置を決定するための方法の一例を示す図である。
本明細書で提案するリソースブロックのホッピング(hopping)が適用される場合、復調参照信号の位置を決定するための方法の一例を示す図である。
本明細書で提案するリソースブロックのホッピング(hopping)が適用される場合、復調参照信号の位置を決定するための方法の一例を示す図である。
本明細書で提案する端末間にMU−MIMO動作を行うための復調参照信号のマッピングパターンの一例を示す図である。
本明細書で提案する端末間にMU−MIMO動作を行うための復調参照信号のマッピングパターンの一例を示す図である。
本明細書で提案する端末間にMU−MIMO動作を行うための復調参照信号のマッピングパターンの一例を示す図である。
本明細書で提案する端末間にMU−MIMO動作を行うための復調参照信号のマッピングパターンの一例を示す図である。
本明細書で提案する端末間にMU−MIMO動作を行うための復調参照信号のマッピングパターンの一例を示す図である。
本明細書で提案する端末間にMU−MIMO動作を行うための復調参照信号のマッピングパターンの一例を示す図である。
本明細書で提案する復調参照信号の送信電力を決定するための方法の一例を示す図である。
本明細書で提案する復調参照信号を送信する方法の一例を示すフローチャートである。
本明細書で提案する復調参照信号の送信を受け、データをデコーディングする方法の一例を示すフローチャートである。
本発明が適用できる無線装置内部ブロック図の一例を示す図である。

実施例

0028

以下、本発明にかかる好ましい実施の形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。添付された図面と共に以下に開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのものであり、本発明が実施されうる唯一の実施の形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかしながら、当業者は、本発明がこのような具体的な細部事項がなくても実施できることを理解すべきである。

0029

いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略されるか、または各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図形式で示されることができる。

0030

本明細書において基地局は、端末と直接的に通信を行うネットワーク終端ノード(terminal node)としての意味を有する。本文書において基地局により行われると説明された特定の動作は、場合によっては、基地局の上位ノード(upper node)により行われても良い。即ち、基地局を含む多数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークにおいて端末との通信のために行われる多様な動作は、基地局または基地局以外の他のネットワークノードにより行われうることは明らかである。「基地局(BS:Base Station)」は、固定局(fixed station)、NodeB、eNB(evolved−NodeB)、BTS(base transceiver system)、アクセスポイントAP:Access Point),送信端などの用語により代替されることができる。また、「端末(Terminal)」は、固定されるか、またはモビリティを有することができ、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、UT(user terminal)、MSS(Mobile subscriber Station)、SS(Subscriber Station)、AMS(Advanced Mobile Station)、WT(Wireless terminal)、MTC(Machine−Type Communication)装置、M2M(Machine−to−Machine)装置、D2D(Device−to−Device),送信端装置などの用語に代替されることができる。

0031

以下、ダウンリンク(DL:downlink)は、基地局から端末への通信を意味し、アップリンク(UL:uplink)は、端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクにおける送信機は、基地局の一部で、受信機は、端末の一部でありうる。アップリンクにおける送信機は、端末の一部で、受信機は、基地局の一部でありうる。

0032

以下の説明において用いられる特定の用語は、本発明の理解に役立つために提供されたものであり、このような特定の用語の使用は、本発明の技術的思想から外れない範囲内で他の形態に変更されることができる。

0033

以下の技術は、CDMA(code division multiple access)、FDMA(frequency division multiple access)、TDMA(time division multiple access)、OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)、SC−FDMA(single carrier frequency division multiple access)、NOMA(non−orthogonal multiple access)などのような多様な無線アクセスシステムに利用されることができる。CDMAは、UTRA(universal terrestrial radio access)またはCDMA2000のような無線技術(radio technology)により具現化されることができる。TDMAは、GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)のような無線技術により具現化されることができる。OFDMAは、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802−20、E−UTRA(evolved UTRA)などのような無線技術により具現化されることができる。UTRAは、UMTS(universal mobile telecommunications system)の一部である。3GPP(3rd generation partnership project)LTE(long term evolution)は、E−UTRAを使用するE−UMTS(evolved UMTS)の一部であり、ダウンリンクにおいてOFDMAを採用し、アップリンクにおいてSC−FDMAを採用する。LTE−A(advanced)は、3GPP LTEの進化である。

0034

本発明の実施の形態は、無線アクセスシステムであるIEEE802、3GPP及び3GPP2のうち、少なくとも1つに開示された標準文書により裏付けられることができる。即ち、本発明の実施の形態のうち、本発明の技術的思想を明確にあらわすために、説明しないステップまたは部分は、前記文書により裏付けられることができる。また、本文書に開示しているすべての用語は、前記標準文書により説明されることができる。

0035

説明を明確にするために、3GPPLTE/LTE−Aを中心に述べるが、本発明の技術的特徴がこれに制限されることではない。

0036

本発明が適用できる無線通信システム一般

0037

図1は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおいて無線フレームの構造を示す。

0038

3GPPLTE/LTE−Aでは、FDD(Frequency Division Duplex)に適用可能なタイプ1の無線フレーム(radio frame)構造とTDD(Time Division Duplex)に適用可能なタイプ2の無線フレーム構造を支援する。

0039

図1において無線フレームの時間領域での大きさは、T_s=1/(15000*2048)の時間単位倍数表現される。ダウンリンク及びアップリンク送信は、T_f=307200*T_s=10msの区間を有する無線フレームから構成される。

0040

図1の(a)は、タイプ1の無線フレームの構造を例示する。タイプ1の無線フレームは、全二重(full duplex)及び半二重(half duplex)FDDに全部適用されることができる。

0041

無線フレーム(radio frame)は、10個のサブフレーム(subframe)から構成される。一つの無線フレームは、T_slot=15360*T_s=0.5ms長の20個のスロットから構成され、各スロットは、0から19までのインデックスが付与される。一つのサブフレームは、時間領域(time domain)において連続的な2個のスロット(slot)から構成され、サブフレームiは、スロット2i及びスロット2i+1から構成される。一つのサブフレームを送信するのにかかる時間をTTI(transmission time interval)という。例えば、一つのサブフレームの長さは1msで、一つのスロットの長さは0.5msでありうる。

0042

FDDでアップリンク送信及びダウンリンク送信は、周波数ドメインにおいて区分される。全二重FDDに制限がないことに対し、半二重FDD動作において端末は、同時に送信及び受信することができない。

0043

一つのスロットは、時間領域において複数のOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルを含み、周波数領域において多数のリソースブロック(RB:Resource Block)を含む。3GPPLTEは、ダウンリンクでOFDMAを使用するので、OFDMシンボルは、一つのシンボル区間(symbol period)を表現するためのものである。OFDMシンボルは、一つのSC−FDMAシンボルまたはシンボル区間ということができる。リソースブロック(Resource Block)は、リソース割り当て単位で、一つのスロットにおいて複数の連続的な副搬送波(subcarrier)を含む。

0044

図1の(b)は、タイプ2のフレーム構造(frame structure type2)を示す。

0045

タイプ2の無線フレームは、各153600*T_s=5msの長さの2個のハーフフレーム(half frame)から構成される。各ハーフフレームは、30720*T_s=1ms長さの5個のサブフレームから構成される。

0046

TDDシステムのタイプ2のフレーム構造においてアップリンク−ダウンリンク構成(uplink−downlink configuration)は、すべてのサブフレームに対してアップリンクとダウンリンクが割り当てられる(または予約される)かどうかを表す規則である。

0047

表1は、アップリンク−ダウンリンク構成を表す。

0048

0049

表1を参照すると、無線フレームの各サブフレーム別に、「D」は、ダウンリンク送信のためのサブフレームを表し、「U」は、アップリンク送信のためのサブフレームを表し、「S」は、DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)、ガード区間(GP:Guard Period)、UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)の3とおりのフィールドから構成されるスペシャルサブフレーム(special subframe)を表す。

0050

DwPTSは、端末での初期セルサーチ同期化またはチャネル推定に使用される。UpPTSは、基地局でのチャネル推定と端末のアップリンク送信の同期を合せるのに使用される。GPは、アップリンクとダウンリンクとの間にダウンリンク信号多重経路遅延によりアップリンクで生じる干渉を除去するための区間である。

0051

各サブフレームiは、各T_slot=15360*T_s=0.5ms長のスロット2i及びスロット2i+1から構成される。

0052

アップリンク−ダウンリンク構成は、7通りに区分されることができ、各構成別にダウンリンクサブフレーム、スペシャルサブフレーム、アップリンクサブフレームの位置及び/または個数が異なる。

0053

ダウンリンクからアップリンクに変更される時点またはアップリンクからダウンリンクに転換される時点を転換時点(switching point)という。転換時点の周期性(Switch−point periodicity)は、アップリンクサブフレームとダウンリンクサブフレームが転換される様相が同様に繰り返される周期を意味し、5msまたは10msが全部支援される。5msダウンリンク−アップリンク転換時点の周期を有する場合には、スペシャルサブフレーム(S)はハーフフレームごとに存在し、5msダウンリンク−アップリンク転換時点の周期を有する場合には、第1番目のハーフフレームのみに存在する。

0054

すべての構成において、0番、5番サブフレーム及びDwPTSは、ダウンリンク送信だけのための区間である。UpPTS及びサブフレームのサブフレームに直につながるサブフレームは、常にアップリンク送信のための区間である。

0055

このような、アップリンク−ダウンリンク構成は、システム情報で基地局と端末が全部知っていることができる。基地局は、アップリンク−ダウンリンク構成情報が変わるごとに構成情報のインデックスだけを送信することによって、無線フレームのアップリンク−ダウンリンク割り当て状態の変更を端末に知らせることができる。また、構成情報は一種ダウンリンク制御情報であって、他のスケジューリング情報と同様にPDCCH(Physical Downlink Control Channel)を介して送信されることができ、放送情報として報知チャネル(broadcast channel)を介してセル内のすべての端末に共通に送信されることもできる。

0056

表2は、スペシャルサブフレームの構成(DwPTS/GP/UpPTSの長さ)を表す。

0057

0058

図1の例示による無線フレームの構造は、一つの例示に過ぎず、無線フレームに含まれる副搬送波の数またはサブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるOFDMシンボルの数は、多様に変更されることができる。

0059

図2は、本発明が適用できる無線通信システムにおける一つのダウンリンクスロットに対するリソースグリッド(resource grid)を例示した図である。

0060

図2を参照すると、一つのダウンリンクスロットは時間領域で複数のOFDMシンボルを含む。ここで、一つのダウンリンクスロットは7個のOFDMシンボルを含み、一つのリソースブロックは周波数領域で12個の副搬送波を含むことを例示的に記述するが、これに限定されるものではない。

0061

リソースグリッド上で各要素(element)をリソースエレメント(resource element)といい、一つのリソースブロック(RB:resource block)は12×7個のリソースエレメントを含む。ダウンリンクスロットに含まれるリソースブロックの数N^DLはダウンリンク転送帯域幅(bandwidth)に従属する。

0062

アップリンクスロットの構造はダウンリンクスロットの構造と同一でありうる。

0063

図3は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるダウンリンクサブフレームの構造を示す。

0064

図3を参照すると、サブフレーム内の最初のスロットで前の最大3個のOFDMシンボルは制御チャネルが割り当てられる制御領域(control region)であり、残りのOFDMシンボルはPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)が割り当てられるデータ領域(data region)である。3GPPLTEで使われるダウンリンク制御チャネルの一例に、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、PHICH(Physical Hybrid−ARQIndicator Channel)などがある。

0065

PCFICHは、サブフレームの最初のOFDMシンボルで転送され、サブフレーム内に制御チャネルの転送のために使われるOFDMシンボルの数(即ち、制御領域のサイズ)に関する情報を運ぶ。PHICHはアップリンクに対する応答チャネルであり、HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)に対するACK(Acknowledgement)/NACK(Not−Acknowledgement)信号を運ぶ。PDCCHを介して転送される制御情報をダウンリンク制御情報(DCI:downlink control information)という。ダウンリンク制御情報は、アップリンクリソース割り当て情報ダウンリンクリソース割り当て情報、または任意の端末グループに対するアップリンク転送(Tx)パワー制御命令を含む。

0066

PDCCHはDL−SCH(Downlink Shared Channel)のリソース割り当て及び転送フォーマット(これをダウンリンクグラントともいう。)、UL−SCH(Uplink Shared Channel)のリソース割り当て情報(これをアップリンクグラントともいう。)、PCH(Paging Channel)でのページング(paging)情報、DL−SCHでのシステム情報、PDSCHで転送されるランダムアクセス応答(random access response)のような上位レイヤ(upper−layer)制御メッセージに対するリソース割り当て、任意の端末グループ内の個別の端末に対する転送パワー制御命令の集合、VoIP(Voice over IP)の活性化などを運ぶことができる。複数のPDCCHは制御領域内で転送されることができ、端末は複数のPDCCHをモニタリングすることができる。PDCCHは一つまたは複数の連続的なCCE(control channel elements)の集合で構成される。CCEは無線チャネルの状態に従う符号化率(coding rate)をPDCCHに提供するために使われる論理割り当て単位である。CCEは複数のリソースエレメントグループ(resource element group)に対応される。PDCCHのフォーマット及び使用可能なPDCCHのビット数はCCEの数とCCEにより提供される符号化率の間の関連関係によって決定される。

0067

基地局は端末に転送しようとするDCIによってPDCCHフォーマットを決定し、制御情報にCRC(Cyclic Redundancy Check)を付ける。CRCにはPDCCHの所有者(owner)や用途によって固有識別子(これをRNTI(Radio Network Temporary Identifier)という。)がマスキングされる。特定の端末のためのPDCCHであれば、端末の固有の識別子、例えばC−RNTI(Cell−RNTI)がCRCにマスキングできる。または、ページングメッセージのためのPDCCHであれば、ページング指示識別子、例えばP−RNTI(PagingRNTI)がCRCにマスキングできる。システム情報、より具体的にシステム情報ブロック(SIB:system information block)のためのPDCCHであれば、システム情報識別子、SI−RNTI(system information RNTI)がCRCにマスキングできる。端末のランダムアクセスプリアンブルの転送に対する応答であるランダムアクセス応答を指示するために、RA−RNTI(random access−RNTI)がCRCにマスキングできる。

0068

PDCCH(Physical Downlink Control Channel)

0069

以下、PDCCHについて、さらに具体的に述べることにする。

0070

PDCCHを介して送信される制御情報をダウンリンク制御情報(DCI:Downlink Control Indicator)という。PDCCHは、DCIフォーマットに応じて制御情報の大きさ及び用途が異なり、また符号化率に応じて大きさが変わることができる。

0071

表3は、DCIフォーマットに応じるDCIを表す。

0072

0073

前記表3を参照すると、DCIフォーマットには、PUSCHスケジューリングのためのフォーマット0、一つのPDSCHコードワードのスケジューリングのためのフォーマット1、一つのPDSCHコードワードの簡単な(compact)スケジューリングのためのフォーマット1A、DL−SCHの非常に簡単なスケジューリングのためのフォーマット1C、閉ループ(Closed−loop)空間多重化(spatial multiplexing)モードでPDSCHスケジューリングのためのフォーマット2、開ループ(Openloop)空間多重化モードでPDSCHスケジューリングのためのフォーマット2A、アップリンクチャネルのためのTPC(Transmission Power Control)命令の送信のためのフォーマット3及び3A、複数アンテナポート送信モード(transmission mode)で一つのアップリンクセル内のPUSCHスケジューリングのためのフォーマット4がある。

0074

DCIフォーマット1Aは、端末にいかなる送信モードが設定されても、PDSCHスケジューリングのために使用されることができる。

0075

このような、DCIフォーマットは、端末別に独立して適用されることができ、一つのサブフレーム内に複数端末のPDCCHが同時に多重化(multiplexing)されることができる。PDCCHは、一つまたは複数の連続的なCCE(control channel elements)の集合(aggregation)から構成される。CCEは、無線チャネルの状態に応じる符号化率をPDCCHに提供するために使用される論理的割り当て単位である。CCEは、4個のリソースエレメントから構成されたREGの9個のセットに対応する単位のことをいう 。基地局は、一つのPDCCH信号を構成するために、{1,2,4,8}個のCCEを使用することができ、このときの{1,2,4,8}は、CCE集合レベル(aggregation level)と呼ぶ。

0076

特定のPDCCHの送信のために使用されるCCEの個数は、チャネル状態に応じて基地局によって決定される。各端末によって構成されたPDCCHは、CCE対REマッピング規則(CCE−to−RE mappingrule)によって各サブフレームの制御チャネル領域インターリービング(interleaving)されてマッピングされる。PDCCHの位置は、各サブフレームの制御チャネルのためのOFDMシンボルの個数、PHICHグループの個数、そして送信アンテナ及び周波数遷移などによって変わることができる。

0077

上述したように、多重化された各端末のPDCCHに独立してチャネルコーディングが行われ、CRC(Cyclic Redundancy Check)が適用される。各端末の固有の識別子(UE ID)をCRCにマスキング(masking)して、端末が自身のPDCCHを受信することができるようにする。しかしながら、サブフレーム内で割り当てられた制御領域において基地局は、端末に該当するPDCCHがどこにあるかに関する情報を提供しない。端末は基地局から送信された制御チャネルを受信するために、自身のPDCCHがどの位置でどんなCCE集合レベルやDCIフォーマットで送信されるかがわからないので、端末は、サブフレーム内でPDCCH候補(candidate)の集合をモニタリングして、自身のPDCCHを探す。これをブラインドデコード(BD:Blind Decoding)という。

0078

ブラインドデコードは、ブラインド探索(Blind Detection)またはブラインドサーチ(Blind Search)と呼ばれることができる。ブラインドデコードは、端末がCRC部分に自身の端末識別子(UE ID)をデマスキング(De−Masking)させた後、CRCエラーを検討して該当PDCCHが自身の制御チャネルであるかどうかを確認する方法のことをいう。

0079

以下、DCIフォーマット0を介して送信される情報を説明する。

0080

DCIフォーマット0は、一つのアップリンクセルでのPUSCHをスケジューリングするために使用される。

0081

表4はDCIフォーマット0で送信される情報を表す。

0082

0083

前記表4を参照すると、DCIフォーマット0を介して送信される情報は、次の通りである。

0084

1)キャリア指示子(Carrier indicator)−0または3ビットから構成される。

0085

2)DCIフォーマット0とフォーマット1Aを区分するためのフラグ−1ビットから構成され、値0は、DCIフォーマット0を指示し、値1は、DCIフォーマット1Aを指示する。

0086

3)周波数ホッピング(hopping)フラグ−1ビットから構成される。このフィールドは必要な場合、該当リソース割り当ての最上位ビット(MSB:Most Significant Bit)をマルチクラスタ(multi−cluster)割り当てのために使用されることができる。

0087

4)リソースブロック割り当て(Resource block assignment)とホッピング(hopping)リソース割り当て−

ビットから構成される。

0088

ここで、単一クラスタ(single−cluster allocation)割り当てにおいてPUSCHホッピングの場合、

の値を獲得するためにNUL_hop個の最上位ビット(MSB)が使用される。

ビットは、アップリンクサブフレーム内に第1番目のスロットのリソース割り当てを提供する。また、単一クラスタ割り当てにおいてPUSCHホッピングがない場合、

ビットがアップリンクサブフレーム内にリソース割り当てを提供する。また、マルチクラスタ割り当て(multi−cluster allocation)においてPUSCHホッピングがない場合、周波数ホッピングフラグフィールド及びリソースブロック割り当てとホッピングリソース割り当てフィールドの接続(concatenation)からリソース割り当て情報が得られ、

ビットがアップリンクサブフレーム内にリソース割り当てを提供する。このとき、P値は、ダウンリンクリソースブロックの数により決まる。

0089

5)変調及びコーディング技法(MCS:Modulation and coding scheme)−5ビットから構成される。

0090

6)新しいデータ指示子(Newdataindicator)−1ビットから構成される。

0091

7)PUSCHのためのTPC(Transmit Power Control)コマンド−2ビットから構成される。

0092

8)DMRS(Demodulation Reference signal)のための循環シフト(CS:cyclic shift)と直交カバーコード(OC/OCC:orthogonal cover/orthogonal cover code)のインデックス−3ビットから構成される。

0093

9)アップリンクインデックス−2ビットから構成される。このフィールドは、アップリンク−ダウンリンク構成0に応じるTDD動作のみに存在する。

0094

10)ダウンリンク割り当てインデックス(DAI:Downlink Assignment Index)−2ビットから構成される。このフィールドは、アップリンク−ダウンリンク構成(uplink−downlink configuration)1−6に応じるTDD動作のみに存在する。

0095

11)チャネル状態情報(CSI:Channel State Information)要求−1または2ビットから構成される。ここで、2ビットフィールドは、一つ以上のダウンリンクセルが設定された端末に端末固有(UE specific)に該当DCIがC−RNTI(Cell−RNTI)によりマッピングされた場合においてのみ適用される。

0096

12)サウンディング参照信号SRS:Sounding Reference signal)要求−0または1ビットから構成される。ここで、このフィールドは、スケジューリングするPUSCHが端末固有(UE specific)にC−RNTIによりマッピングされる場合においてのみ存在する。

0097

13)リソース割り当てタイプ(Resource allocation type)−1ビットから構成される。

0098

DCIフォーマット0内の情報ビットの数がDCIフォーマット1Aのペイロードの大きさ(追加されたパディングビットを含む)より小さな場合、DCIフォーマット0にDCIフォーマット1Aのペイロードの大きさが同じになるように0が追加される。

0099

図4は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおいてアップリンクサブフレームの構造を示す。

0100

図4を参照すると、アップリンクサブフレームは、周波数領域で制御領域とデータ領域とに分けることができる。制御領域には、アップリンク制御情報を運ぶPUCCH(Physical Uplink Control Channel)が割り当てられる。データ領域は、ユーザデータを運ぶPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)が割り当てられる。単一搬送波特性を維持するために、一つの端末は、PUCCHとPUSCHを同時に送信しない。

0101

一つの端末に対するPUCCHには、サブフレーム内にリソースブロック(RB:Resource Block)対が割り当てられる。RB対に属するRBは、2個のスロットの各々において互いに異なる副搬送波を占める。これを、PUCCHに割り当てられたRB対は、スロット境界(slot boundary)から周波数ホッピング(frequency hopping)されるという。

0102

物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)

0103

PUCCHを介して送信されるアップリンク制御情報(UCI)は、スケジューリング要求(SR:Scheduling Request)、HARQACK/NACK情報及びダウンリンクチャネル測定情報を含むことができる。

0104

HARQACK/NACK情報は、PDSCH上のダウンリンクデータパケットデコード成功するかどうかによって生成されることができる。従来の無線通信システムにおいて、ダウンリンク単一コードワード(codeword)送信に対しては、ACK/NACK情報として1ビットが送信され、ダウンリンク2コードワード送信に対しては、ACK/NACK情報として2ビットが送信される。

0105

チャネル測定情報は複数入出力(MIMO:Multiple Input Multiple Output)技法と関連したフィードバック情報を指し示し、チャネル品質指示子(CQI:Channel Quality Indicator)、プリコーディングマトリックスインデックス(PMI:Precoding Matrix Index)及びランク指示子RI:Rank Indicator)を含むことができる。これらのチャネル測定情報を総称して、CQIと表現することもできる。

0106

CQIの送信のために、サブフレーム当たり20ビットが使用されることができる。

0107

PUCCHは、BPSK(Binary phase Shift keying)とQPSK(Quadrature phaseShift keying)技法を使用して変調されることができる。PUCCHを介して複数の端末の制御情報が送信されることができ、各端末の信号を区別するために、符号分割多重化(CDM:Code Division Multiplexing)を行う場合に、長さ12のCAZAC(Constant Amplitude Zero Autocorrelation)シーケンスを主に使用する。CAZACシーケンスは、時間領域(time domain)及び周波数領域(frequency domain)において一定の大きさ(amplitude)を維持する特性を有するので、端末のPAPR(Peak−to−Average Power Ratio)またはCM(Cubic Metric)を低くして、カバレッジを増加させるのに適した性質を有する。また、PUCCHを介して送信されるダウンリンクデータ送信に対するACK/NACK情報は、直交シーケンス(orthgonal sequence)または直交カバー(OC:orthogonal cover)を利用してカバーリングされる。

0108

また、PUCCH上に送信される制御情報は、互いに異なる循環シフト(CS:cyclic shift)値を有する循環シフトされたシーケンス(cyclically shifted sequence)を利用して区別できる。循環シフトされたシーケンスは、基本シーケンス(base sequence)を特定のCS量(cyclic shift amount)分だけ循環シフトさせて生成できる。特定のCS量は、循環シフトインデックス(CS index)により指示される。チャネルの遅延拡散(delay spread)によって使用可能な循環シフトの数は変わることができる。多様な種類のシーケンスが基本シーケンスとして使用されることができ、前述したCAZACシーケンスは、その一例である。

0109

また、端末が一つのサブフレームで送信できる制御情報の量は、制御情報の送信に利用可能なSC−FDMAシンボルの個数(すなわち、PUCCHのコーヒレント(coherent)検出のための参照信号(RS)の送信に利用されるSC−FDMAシンボルを除いたSC−FDMAシンボル)によって決定されることができる。

0110

3GPPLTEシステムにおけるPUCCHは、送信される制御情報、変調技法、制御情報の量などによって全7通りの互いに異なるフォーマットで定義され、各々のPUCCHフォーマットに従って送信されるアップリンク制御情報(UCI:uplink control information)の属性は、次の表5のように要約できる。

0111

0112

PUCCHフォーマット1は、SRの単独送信に使用される。SR単独送信の場合には、変調されない波形が適用され、これについては、後で詳細に説明する。

0113

PUCCHフォーマット1aまたは1bは、HARQACK/NACKの送信に使用される。任意のサブフレームにおいてHARQ ACK/NACKが単独で送信される場合には、PUCCHフォーマット1aまたは1bを使用することができる。または、PUCCHフォーマット1aまたは1bを使用して、HARQ ACK/NACK及びSRが同一サブフレームにおいて送信されることができる。

0114

PUCCHフォーマット2は、CQIの送信に使用され、PUCCHフォーマット2aまたは2bは、CQI及びHARQACK/NACKの送信に使用される。

0115

拡張されたCPの場合には、PUCCHフォーマット2がCQI及びHARQACK/NACKの送信に使用されることもできる。

0116

図5は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおいてPUCCHフォーマットがアップリンク物理リソースブロックのPUCCH領域にマッピングされる形態の一例を示す図である。

0117

図5において

は、アップリンクでのリソースブロックの個数を表し、

は、物理リソースブロックの番号を意味する。基本的に、PUCCHは、アップリンク周波数ブロックの両側エッジ(edge)にマッピングされる。図5に示すように、m=0,1で表示されるPUCCH領域にPUCCHフォーマット2/2a/2bがマッピングされ、これはPUCCHフォーマット2/2a/2bが帯域エッジ(bandedge)に位置したリソースブロックにマッピングされることで表現できる。また、m=2で表示されるPUCCH領域にPUCCHフォーマット2/2a/2b及びPUCCHフォーマット1/1a/1bが共に(mixed)マッピングされることができる。次に、m=3,4,5で表示されるPUCCH領域にPUCCHフォーマット1/1a/1bがマッピングされることができる。PUCCHフォーマット2/2a/2bにより使用可能なPUCCH RBの個数

は、ブロードキャスティングシグナリングによってセル内の端末に指示できる。

0118

PUCCHフォーマット2/2a/2bについて説明する。PUCCHフォーマット2/2a/2bは、チャネル測定フィードバック(CQI、PMI、RI)を送信するための制御チャネルである。

0119

チャネル測定フィードバック(以下、総称してCQI情報と表現する)の報告周期及び測定対象になる周波数単位(または周波数分解能(resolution))は、基地局によって制御されることができる。時間領域において周期的及び非周期的CQI報告が支援されることができる。PUCCHフォーマット2は、周期的報告においてのみ使用され、非周期的報告のためにはPUSCHが使用されることができる。非周期的報告の場合に、基地局は端末にアップリンクデータ送信のためにスケジューリングされたリソースに個別CQI報告を載せて送信することを指示できる。

0120

図6は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおいて一般CPの場合のCQIチャネルの構造を示す。

0121

一つのスロットのSC−FDMAシンボル0ないし6のうち、SC−FDMAシンボル1及び5(第2番目及び第6番目のシンボル)は、復調参照信号(DMRS:Demodulation Reference signal)の送信に使用され、残りのSC−FDMAシンボルにおいてCQI情報が送信されることができる。一方、拡張されたCPの場合には、一つのSC−FDMAシンボル(SC−FDMAシンボル3)がDMRSの送信に使用される。

0122

PUCCHフォーマット2/2a/2bでは、CAZACシーケンスによる変調を支援し、QPSK変調されたシンボルが長さ12のCAZACシーケンスで乗算される。シーケンスの循環シフト(CS)は、シンボル及びスロット間に変更される。DMRSに対して直交カバーリングが使用される。

0123

一つのスロットに含まれる7個のSC−FDMAシンボルのうち、3個のSC−FDMAシンボル間隔分だけ離れた2個のSC−FDMAシンボルには、参照信号(DMRS)が載せられ、残りの5個のSC−FDMAシンボルには、CQI情報が載せられる。一つのスロット内に二つのRSが使用されたことは、高速端末を支援するためである。また、各端末は、循環シフト(CS)シーケンスを使用して区分される。CQI情報シンボルは、SC−FDMAシンボル全体に変調されて伝達され、SC−FDMAシンボルは、一つのシーケンスから構成されている。すなわち、端末は、各シーケンスにCQIを変調して送信する。

0124

一つのTTIに送信できるシンボルの数は10個であり、CQI情報の変調は、QPSKまで決まっている。SC−FDMAシンボルに対してQPSKマッピングを使用する場合、2ビットのCQI値が載せられることができるので、一つのスロットに10ビットのCQI値を載せることができる。したがって、一つのサブフレームに最大20ビットのCQI値を載せることができる。CQI情報を周波数領域で拡散させるために、周波数領域拡散符号を使用する。

0125

周波数領域拡散符号には、長さ−12のCAZACシーケンス(例えば、ZCシーケンス)を使用することができる。各制御チャネルは、互いに異なる循環シフト(cyclic shift)値を有するCAZACシーケンスを適用して区分されることができる。周波数領域拡散されたCQI情報にIFFTが行われる。

0126

12個の同等な間隔を有した循環シフトによって、12個の互いに異なる端末が同じPUCCH RB上において直交多重化されることができる。一般CPの場合に、SC−FDMAシンボル1及び5上の(拡張されたCPの場合に、SC−FDMAシンボル3上の)DMRSシーケンスは、周波数領域上のCQI信号シーケンスと似ているが、CQI情報のような変調が適用されない。

0127

端末は、PUCCHリソースインデックス

で指示されるPUCCHリソース上において周期的に異なったCQI、PMI及びRIタイプを報告するよう、上位層シグナリングによって半静的に(semi−statically)設定されることができる。ここで、PUCCHリソースインデックス

は、PUCCHフォーマット2/2a/2b送信に使用されるPUCCH領域及び使用される循環シフト(CS)の値を指示する情報である。

0129

PUCCHフォーマット1a及び1bについて説明する。

0130

PUCCHフォーマット1a/1bにおいてBPSKまたはQPSK変調方式を利用して変調されたシンボルは、長さ12のCAZACシーケンスで乗算(multiply)される。例えば、変調シンボルd(0)に長さNのCAZACシーケンスr(n)(n=0,1,2,...,N−1)が乗算された結果は、y(0),y(1),y(2),...,y(N−1)になる。y(0),...,y(N−1)シンボルをシンボルブロック(block of symbol)と称することができる。変調シンボルにCAZACシーケンスを乗算した後に、直交シーケンスを利用したブロック単位(block−wise)拡散が適用される。

0131

一般ACK/NACK情報に対しては、長さ4のアダマール(Hadamard)シーケンスが使用され、短い(shortened)ACK/NACK情報及び参照信号(Reference signal)に対しては、長さ3のDFT(Discrete Fourier Transform)シーケンスが使用される。

0132

拡張されたCPの場合の参照信号に対しては、長さ2のアダマールシーケンスが使用される。

0133

図7は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおいて一般CPの場合にACK/NACKチャネルの構造を示す。

0134

図7では、CQIなしでHARQACK/NACK送信のためのPUCCHチャネル構造を例示的に示す。

0135

一つのスロットに含まれる7個のSC−FDMAシンボルのうち、中間部分の3個の連続するSC−FDMAシンボルには、参照信号(RS)が載せられ、残りの4個のSC−FDMAシンボルには、ACK/NACK信号が載せられる。

0136

一方、拡張されたCPの場合には、中間の2個の連続するシンボルにRSが載せられることができる。RSに使用されるシンボルの個数及び位置は、制御チャネルによって変わることができ、これと関連されたACK/NACK信号に使用されるシンボルの個数及び位置もそれにより変更されることができる。

0137

1ビット及び2ビットの確認応答情報スクランブルされない状態)は、各々BPSK及びQPSK変調技法を使用して一つのHARQACK/NACK変調シンボルで表現されることができる。肯定応答(ACK)は「1」でエンコーディングされることができ、否定応答(NACK)は「0」でエンコーディングされることができる。

0138

割り当てられる帯域内で制御信号を送信する時、多重化容量を高めるために、2次元拡散が適用される。すなわち、多重化できる端末数または制御チャネルの数を上げるために、周波数領域拡散と時間領域拡散を同時に適用する。

0139

ACK/NACK信号を周波数領域で拡散させるために、周波数領域シーケンスを基本シーケンスとして使用する。周波数領域シーケンスには、CAZACシーケンスの一つであるZadoff−Chu(ZC)シーケンスを使用することができる。例えば、基本シーケンスであるZCシーケンスに互いに異なる循環シフト(CS:Cyclic shift)が適用されることによって、互いに異なる端末または互いに異なる制御チャネルの多重化が適用されることができる。HARQACK/NACK送信のためのPUCCH RBのためのSC−FDMAシンボルで支援されるCSリソースの個数は、セル固有上位レイヤシグナリングパラメータ

により設定される。

0140

周波数領域拡散されたACK/NACK信号は、直交拡散(spreading)符号を使用して時間領域で拡散される。直交拡散符号には、ウォルシュ−アダマール(Walsh−Hadamard)シーケンスまたはDFTシーケンスが使用されることができる。例えば、ACK/NACK信号は、4シンボルに対して長さ4の直交シーケンス(w0、w1、w2、w3)を利用して拡散されることができる。また、RSも長さ3または長さ2の直交シーケンスを介して拡散させる。これを直交カバーリング(OC:Orthogonal covering)という。

0141

前述のような周波数領域でのCSリソース及び時間領域でのOCリソースを利用して、多数の端末が符号分割多重化(CDM:Code Division Multiplexing)方式で多重化されることができる。すなわち、同じPUCCH RB上において多くの個数の端末のACK/NACK情報及びRSが多重化されることができる。

0142

このような時間領域拡散CDMに対して、ACK/NACK情報に対して支援される拡散符号の個数は、RSシンボルの個数によって制限される。すなわち、RS送信SC−FDMAシンボルの個数は、ACK/NACK情報送信SC−FDMAシンボルの個数より少ないから、RSの多重化容量(capacity)がACK/NACK情報の多重化容量に比べて少なくなる。

0143

例えば、一般CPの場合に、4個のシンボルでACK/NACK情報が送信されることができるが、ACK/NACK情報のために4個でない3個の直交拡散符号が使用され、これはRS送信シンボルの個数が3個に制限されて、RSのために3個の直交拡散符号だけが使用されることができるためである。

0144

一般CPのサブフレームにおいて一つのスロットで3個のシンボルがRS送信のために使用され、4個のシンボルがACK/NACK情報送信のために使用される場合に、例えば、周波数領域で6個の循環シフト(CS)及び時間領域で3個の直交カバー(OC)リソースを使用することができる場合、全18個の互いに異なる端末からのHARQ確認応答が一つのPUCCH RB内で多重化されることができる。仮に、拡張されたCPのサブフレームにおいて一つのスロットで2個のシンボルがRS送信のために使用され、4個のシンボルがACK/NACK情報送信のために使用される場合に、例えば、周波数領域で6個の循環シフト(CS)及び時間領域で2個の直交カバー(OC)リソースを使用することができる場合、全12個の互いに異なる端末からのHARQ確認応答が一つのPUCCH RB内で多重化されることができる。

0145

次に、PUCCHフォーマット1について説明する。スケジューリング要求(SR)は、端末がスケジューリングされることを要求または要求しない方式で送信される。SRチャネルは、PUCCHフォーマット1a/1bでのACK/NACKチャネル構造を再利用し、ACK/NACKチャネル設計に基づいてOOK(On−Off Keying)方式で構成される。SRチャネルでは、参照信号が送信されない。したがって、一般CPの場合には、長さ7のシーケンスが利用され、拡張されたCPの場合には、長さ6のシーケンスが利用される。SR及びACK/NACKに対して異なる循環シフトまたは直交カバーが割り当てられることができる。すなわち、肯定(positive)SR送信のために、端末はSR用として割り当てられたリソースを介してHARQACK/NACKを送信する。否定(negative)SR送信のためには、端末はACK/NACK用として割り当てられたリソースを介してHARQ ACK/NACKを送信する。

0146

次に、改善されたPUCCH(e−PUCCH)フォーマットについて説明する。e−PUCCHは、LTE−AシステムのPUCCHフォーマット3に対応できる。PUCCHフォーマット3を利用したACK/NACK送信には、ブロック拡散(block spreading)技法が適用されることができる。

0147

ブロック拡散技法は、既存のPUCCHフォーマットの1系列または2系列とは異なり、制御信号送信をSC−FDMA方式を利用して変調する方式である。図8に示すように、シンボルシーケンスがOCC(Orthogonal cover code)を利用して時間領域(domain)上において拡散されて送信されることができる。OCCを利用することによって、同じRB上に複数の端末の制御信号が多重化されることができる。前述したPUCCHフォーマット2の場合には、一つのシンボルシーケンスが時間領域にわたって送信され、CAZACシーケンスのCS(cyclic shift)を利用して複数の端末の制御信号が多重化されることに対し、ブロック拡散基盤PUCCHフォーマット(例えば、PUCCHフォーマット3)の場合には、一つのシンボルシーケンスが周波数領域にわたって送信され、OCCを利用した時間領域拡散を利用して、複数の端末の制御信号が多重化される。

0148

図8は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおいて一つのスロットの間に5個のSC−FDMAシンボルを生成して送信する一例を示す。

0149

図8では、1スロットの間に一つのシンボルシーケンスに長さ=5(またはSF=5)のOCCを利用して、5個のSC−FDMAシンボル(すなわち、データ部分)を生成して送信する例示を示す。この場合、1スロットの間に2個のRSシンボルが使用されることができる。

0150

図8の例示において、RSシンボルは、特定循環シフト値が適用されたCAZACシーケンスから生成されることができ、複数のRSシンボルにわたって所定のOCCが適用された(または乗算された)形態で送信されることができる。また、図8の例示において各々のOFDMシンボル(またはSC−FDMAシンボル)別に12個の変調シンボルが使用され、各々の変調シンボルは、QPSKにより生成されると仮定すると、一つのスロットで送信できる最大ビット数は、12x2=24ビットとなる。したがって、2個のスロットで送信できるビット数は、全48ビットとなる。このようにブロック拡散方式のPUCCHチャネル構造を使用する場合、従来のPUCCHフォーマットの1系列及び2系列に比べて、拡張された大きさの制御情報の送信が可能になる。

0151

キャリアアグリゲーション一般

0152

本発明の実施の形態において考慮する通信環境は、マルチキャリア(Multi−carrier)サポート環境をすべて含む。即ち、本発明で用いられるマルチキャリアシステムまたはキャリアアグリゲーション(CA:Carrier Aggregation)システムは、広帯域をサポートするために、目標とする広帯域を構成する時に目標帯域より小さな帯域幅(bandwidth)を有する1つ以上のコンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)を併合(aggregation)して使用するシステムのことをいう。

0153

本発明においてマルチキャリアは、キャリアの併合(または、搬送波集成)を意味し、このとき、キャリアの併合は、隣接した(contiguous)キャリア間の併合だけでなく、隣接していない(non−contiguous)キャリア間の併合を全部意味する。また、ダウンリンクとアップリンクとの間に集成されるコンポーネントキャリアの数は、異なるように設定されることができる。ダウンリンクコンポーネントキャリア(以下、DL CCとする)の数とアップリンクコンポーネントキャリア(以下、UL CCとする)の数とが同じ場合を対称な(symmetric)集成といい、その数が異なる場合を非対称な(asymmetric)集成という。このようなキャリアアグリゲーションは、搬送波集成、帯域幅集成(bandwidth aggregation)、スペクトル集成(spectrum aggregation)などのような用語と混用して使用されることができる。

0154

2つ以上のコンポーネントキャリアが結合されて構成されるキャリアアグリゲーションは、LTE−Aシステムでは、100MHz帯域幅までサポートすることを目標とする。目標帯域より小さな帯域幅を有する1つ以上のキャリアを結合する時に、結合するキャリアの帯域幅は、従来のIMTシステムとの互換性(backward compatibility)を維持するために、従来のシステムにおいて使用する帯域幅に制限できる。例えば、従来の3GPPLTEシステムでは、{1.4,3,5,10,15,20}MHz帯域幅をサポートし、3GPP LTE−advancedシステム(即ち、LTE−A)では、既存システムとの互換のために上記の帯域幅だけを利用して20MHzより大きな帯域幅をサポートするようにすることができる。また、本発明で用いられるキャリアアグリゲーションシステムは、既存システムで使用する帯域幅と関係なく新たな帯域幅を定義してキャリアアグリゲーションをサポートするようにすることができる。

0155

LTE−Aシステムは、無線リソースを管理するために、セル(cell)の概念を使用する。

0156

上述のキャリアアグリゲーション環境は、マルチセル(multiple cells)環境と称することができる。セルは、ダウンリンクリソース(DL CC)とアップリンクリソース(UL CC)一対の組合せと定義されるが、アップリンクリソースは、必須要素ではない。したがって、セルは、ダウンリンクリソース単独、またはダウンリンクリソースとアップリンクリソースとから構成されることができる。特定の端末がただ1つの設定されたサービングセル(configured serving cell)を有する場合、1つのDL CCと1つのUL CCを有することができるが、特定の端末が2つ以上の設定されたサービングセルを有する場合には、セルの数だけのDL CCを有し、UL CCの数は、それと同一であるか、またはそれより小さくありうる。

0157

または、それと反対にDL CCとUL CCとが構成されることもできる。即ち、特定の端末が多数の設定されたサービングセルを有する場合、DLCCの数よりULCCがより多くのキャリアアグリゲーション環境もサポートされることができる。即ち、キャリアアグリゲーション(carrier aggregation)は、各々キャリア周波数(セルの中心周波数)が互いに異なる2つ以上のセルの併合と理解されることができる。ここで、言う「セル(Cell)」は、一般に使用される基地局がカバーする領域としての「セル」とは区分されなければならない。

0158

LTE−Aシステムにおいて使用されるセルは、プライマリセル(PCell:Primary Cell)及びセカンダリセル(SCell:Secindary Cell)を含む。PセルとSセルは、サービングセル(Serving Cell)として使用されることができる。RRC_CONNECTED状態にあるが、キャリアアグリゲーションが設定されないか、またはキャリアアグリゲーションをサポートしない端末の場合、Pセルだけから構成されたサービングセルがただ1つ存在する。反面、RRC_CONNECTED状態にあり、キャリアアグリゲーションが設定された端末の場合、1つ以上のサービングセルが存在でき、サービングセル全体には、Pセルと1つ以上のSセルが含まれる。

0159

サービングセル(PセルとSセル)は、RRCパラメータを介して設定されることができる。PhysCellIdは、セルの物理層識別子であって、0から503までの定数値を有する。SCellIndexは、Sセルを識別するために使用される簡略な(short)識別子であって、1から7までの定数値を有する。ServCellIndexは、サービングセル(PセルまたはSセル)を識別するために使用される簡略な(short)識別子であって、0から7までの定数値を有する。0値は、Pセルに適用され、SCellIndexは、Sセルに適用するために予め付与される。即ち、ServCellIndexにおいて最も小さなセルID(またはセルインデックス)を有するセルがPセルになる。

0160

Pセルは、プライマリ周波数(または、primaryCC)上において動作するセルを意味する。端末が初期接続設定(initial connection establishment)過程を行うか、または接続再−設定過程を行うのに使用されることができ、ハンドオーバ過程で指示されたセルを指し示すことができる。また、Pセルは、キャリアアグリゲーション環境で設定されたサービングセルのうち、制御関連通信の中心になるセルを意味する。即ち、端末は、自身のPセルにおいてのPUCCHを割り当てられて送信でき、システム情報を獲得するか、またはモニタリング手順を変更するのにPセルだけを利用できる。E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)は、キャリアアグリゲーション環境をサポートする端末にモビリティ制御情報(mobilityControlInfo)を含む上位層RRC接続再設定(RRCConnectionReconfiguration)メッセージを用いて、ハンドオーバ手順のためにPセルだけを変更することもできる。

0161

Sセルは、セカンダリ周波数(または、Secondary CC)上において動作するセルを意味できる。特定の端末にPセルは、1つだけが割り当てられ、Sセルは、1つ以上が割り当てられることができる。Sセルは、RRC接続の設定がなされた後に構成可能であり、追加的な無線リソースを提供するのに使用されることができる。キャリアアグリゲーション環境で設定されたサービングセルのうち、Pセルを除いた残りのセル、即ちSセルには、PUCCHが存在しない。E−UTRANは、Sセルをキャリアアグリゲーション環境をサポートする端末に追加する時、RRC_CONNECTED状態にある関連したセルの動作と関連したすべてのシステム情報を特定シグナル(dedicated signal)を介して提供できる。システム情報の変更は、関連したSセルの解除及び追加によって制御されることができ、このとき、上位層のRRC接続再設定(RRCConnectionReconfiguration)メッセージを利用できる。E−UTRANは、関連したSセル内でブロードキャストするよりは、端末別に異なったパラメータを有する特定シグナリング(dedicated signaling)できる。

0162

初期セキュリティー活性化過程が始まった以後に、E−UTRANは、接続設定過程で初期に構成されるPセルに付加して、1つ以上のSセルを含むネットワークを構成できる。キャリアアグリゲーション環境でPセル及びSセルは、各々のコンポーネントキャリアとして動作できる。以下の実施の形態では、プライマリコンポーネントキャリア(PCC)は、Pセルと同じ意味として使用されることができ、セカンダリコンポーネントキャリア(SCC)は、Sセルと同じ意味として使用されることができる。

0163

図9は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおけるコンポーネントキャリア及びキャリアアグリゲーションの一例を示した図である。

0164

図9Aは、LTEシステムにおいて使用される単一キャリア構造を示す。コンポーネントキャリアには、DL CCとUL CCがある。1つのコンポーネントキャリアは、20MHzの周波数範囲を有することができる。

0165

図9Bは、LTE_Aシステムにおいて使用されるキャリアアグリゲーション構造を示す。図9Bの場合に、20MHzの周波数の大きさを有する3個のコンポーネントキャリアが結合された場合を示す。DL CCとUL CCがそれぞれ3個ずつあるが、DL CCとULCCの数に制限があるのではない。キャリアアグリゲーションの場合、端末は、3個のCCを同時にモニタリングでき、ダウンリンク信号/データを受信することができ、アップリンク信号/データを送信できる。

0166

仮に、特定のセルにおいてN個のDLCCが管理される場合には、ネットワークは、端末にM(M≦N)個のDLCCを割り当てることができる。このとき、端末は、M個の制限されたDLCCだけをモニタリングし、DL信号を受信することができる。また、ネットワークは、L(L≦M≦N)個のDLCCに優先順位をつけて主なDL CCを端末に割り当てることができ、このような場合、UEは、L個のDL CCは、必ずモニタリングしなければならない。このような方式は、アップリンクの送信にも全く同様に適用されることができる。

0167

ダウンリンクリソースの搬送波周波数(または、DLCC)とアップリンクリソースの搬送波周波数(または、ULCC)との間のリンケージ(linkage)は、RRCメッセージのような上位層メッセージまたはシステム情報により指示されることができる。例えば、SIB2(System Information Block Type 2)によって定義されるリンケージによって、DLリソースとULリソースとの組合せが構成されることができる。具体的に、リンケージは、ULグラントを運ぶPDCCHが送信されるDL CCと前記ULグラントを使用するUL CC間のマッピング関係を意味でき、HARQのためのデータが送信されるDL CC(または、UL CC)とHARQACK/NACK信号が送信されるUL CC(または、DLCC)間のマッピング関係を意味することもできる。

0168

クロスキャリアスケジューリング(Cross Carrier Scheduling)

0169

キャリアアグリゲーションシステムでは、キャリア(または、搬送波)またはサービングセル(Serving Cell)に対するスケジューリングの観点から自己スケジューリング(Self−Scheduling)方法及びクロスキャリアスケジューリング(Cross Carrier Scheduling)方法の2種類がある。クロスキャリアスケジューリングは、クロスコンポーネントキャリアスケジューリング(Cross Component Carrier Scheduling)またはクロスセルスケジューリング(Cross Cell Scheduling)と称することができる。

0170

クロスキャリアスケジューリングは、PDCCH(DL Grant)とPDSCHが各々異なるDL CCで転送されるか、またはDL CCで転送されたPDCCH(UL Grant)によって転送されるPUSCHがULグラントを受信したDL CCとリンクされているUL CCでない異なるUL CCを通じて転送されることを意味する。

0171

クロスキャリアスケジューリングか否かは、端末固有(UE specific)に活性化または不活性化されることができ、上位層シグナリング(例えば、RRC signaling)を通じて半静的(semi−static)に各端末別に知らせることができる。

0172

クロスキャリアスケジューリングが活性化された場合、PDCCHに該当PDCCHが指示するPDSCH/PUSCHがどのDL/UL CCを通じて転送されるかを知らせてくれるキャリア指示子フィールド(CIF:Carrier Indicator Field)が必要である。例えば、PDCCHはPDSCHリソースまたはPUSCHリソースをCIFを用いて多数のコンポーネントキャリアのうちの一つに割り当てることができる。即ち、DL CC上でのPDCCHが多重集成されたDL/UL CCのうちの一つにPDSCHまたはPUSCHリソースを割り当てる場合、CIFが設定される。この場合、LTE−A Release−8のDCIフォーマットは、CIFによって拡張できる。この際、設定されたCIFは3bitフィールドに固定されるか、設定されたCIFの位置はDCIフォーマットサイズに関わらず固定できる。また、LTE−A Release−8のPDCCH構造(同一コーディング及び同一なCCE基盤のリソースマッピング)を再利用することもできる。

0173

一方、DL CC上でのPDCCHが同一なDL CC上でのPDSCHリソースを割り当てるか、または単一リンクされたULCC上でのPUSCHリソースを割り当てる場合にはCIFが設定されない。この場合、LTE−A Release−8と同一なPDCCH構造(同一コーディング及び同一なCCE基盤のリソースマッピング)とDCIフォーマットが使用できる。

0174

クロスキャリアスケジューリングが可能な時、端末はCC別転送モード及び/又は帯域幅によってモニタリングCCの制御領域で複数のDCIに対するPDCCHをモニタリングすることが必要である。したがって、これを支援することができる検索空間の構成とPDCCHモニタリングが必要である。

0175

キャリアアグリゲーションシステムにおいて、端末DL CC集合は端末がPDSCHを受信するようにスケジューリングされたDL CCの集合を示し、端末UL CC集合は端末がPUSCHを転送するようにスケジューリングされたULCCの集合を示す。また、PDCCHモニタリング集合(monitoring set)はPDCCHモニタリングを遂行する少なくとも一つのDL CCの集合を示す。PDCCHモニタリング集合は、端末DL CC集合と同一であるか、または端末DL CC集合の副集合(subset)でありうる。PDCCHモニタリング集合は、端末DL CC集合内のDLCCのうち、少なくともいずれか一つを含むことができる。または、PDCCHモニタリング集合は端末DLCC集合に関わらず、別個に定義できる。PDCCHモニタリング集合に含まれるDL CCはリンクされたUL CCに対する自己スケジューリング(self scheduling)は常に可能であるように設定できる。このような端末DL CC集合、端末UL CC集合、及びPDCCHモニタリング集合は、端末固有(UE−specific)、端末グループ固有(UE group−specific)またはセル固有(Cell−specific)に設定できる。

0176

クロスキャリアスケジューリングが不活性化された場合には、PDCCHモニタリング集合が常に端末DL CC集合と同一であることを意味し、このような場合にはPDCCHモニタリング集合に対する別途のシグナリングのような指示が必要でない。しかしながら、クロスキャリアスケジューリングが活性化された場合には、PDCCHモニタリング集合が端末DL CC集合内で定義されることが好ましい。即ち、端末に対してPDSCHまたはPUSCHをスケジューリングするために、基地局はPDCCHモニタリング集合のみを通じてPDCCHを転送する。

0177

図10は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるクロスキャリアスケジューリングに従うサブフレーム構造の一例を示した図である。

0178

図10を参照すると、LTE−A端末のためのDLサブフレームは3個のDL CCが結合されており、DL CC ‘A’はPDCCHモニタリングDL CCに設定された場合を示す。CIFが使われない場合、各DL CCはCIF無しで自身のPDSCHをスケジューリングするPDCCHを転送することができる。一方、CIFが上位層シグナリングを通じて使われる場合、唯一つのDL CC ‘A’のみCIFを用いて自身のPDSCHまたは他のCCのPDSCHをスケジューリングするPDCCHを転送することができる。この際、PDCCHモニタリングDL CCに設定されないDL CC ‘B’と‘C’はPDCCHを転送しない。

0179

一般的なACK/NACKマルチプレックス方法

0180

端末がeNBから受信される多数のデータユニットに該当する多数のACK/NACKを同時に送信しなければならない状況で、ACK/NACK信号の単一周波数特性を維持し、ACK/NACKの送信電力を減らすために、PUCCHリソース選択に基づいたACK/NACKの多重化方法が考慮されることができる。

0181

ACK/NACKの多重化と共に、多数のデータユニットに対するACK/NACK応答コンテンツは、実際にACK/NACKの送信に使用されるPUCCHリソースとQPSK変調シンボルのリソースの結合により識別される。

0182

例えば、万一、一つのPUCCHリソースが4ビットを送信し、4個のデータユニットが最大送信されることができる場合、ACK/NACKの結果は、以下の表6のようにeNBで識別されることができる。

0183

0184

前記表6中、HARQ−ACK(i)は、第i番目のデータユニット(data unit)に対するACK/NACK結果を表す。前記表5中、DTX(DTX(Discont Inuous Transmission)は、該当するHARQ−ACK(i)のために送信されるデータユニットがないか、または端末がHARQ−ACK(i)に対応するデータユニットを検出できないことを意味する。

0185

前記表6によれば、最大4個のPUCCHリソース

があり、b(0)、b(1)は、選択されたPUCCHを利用して送信される2個のビットである。

0186

例えば、端末が4個のデータユニットの受信にすべて成功すると、端末は、

を利用して2ビット(1,1)を送信する。

0187

端末が第1番目及び第3番目のデータユニットでデコードに失敗し、第2番目及び第4番目のデータユニットでデコードに成功すると、端末は、

を利用してビット(1,0)を送信する。

0188

ACK/NACKチャネル選択で、少なくとも一つのACKがあると、NACKとDTXは対になる(couple)。これは予約された(reserved)PUCCHリソースとQPSKシンボルの組み合わせでは、すべてのACK/NACK状態を表すことができないためである。しかしながら、ACKがないと、DTXは、NACKと分離される(decouple)。

0189

この場合、一個の明確なNACKに該当するデータユニットにリンクされたPUCCHリソースは、多数のACK/NACKの信号を送信するためにまた予約されることができる。

0190

半持続的スケジューリング(Semi−PersistentScheduling)のためPDCCH確認(validation)

0191

半持続的スケジューリング(SPS:Semi−Persistent Scheduling)は、特定の端末にリソースを特定の時間の間、持続的に維持されるように割り当てるスケジューリング方式である。

0192

VoIP(Voice over Internet Protocol)のように、特定の時間の間に一定量のデータが送信される場合には、リソース割り当てのためにデータ送信区間ごとに制御情報を送信する必要がないから、SPS方式を使用して制御情報の浪費を減らすことができる。いわゆる半持続的スケジューリング(SPS:Semi−Persistent Scheduling)方法では、端末にリソースが割り当てられうる時間リソース領域をまず割り当てる。

0193

このとき、半持続的割り当て方法では、特定の端末に割り当てられる時間リソース領域が周期性を有するように設定できる。その次に、必要によって周波数リソース領域を割り当てることによって、時間−周波数リソースの割り当てを完成する。このように周波数リソース領域を割り当てるのをいわゆる活性化(Activation)と呼ぶことができる。半持続的割り当て方法を使用すると、一回のシグナリングにより、一定期間の間、リソース割り当てが維持されるから、繰り返しリソース割り当てをする必要がなくなって、シグナリングオーバヘッドを減らすことができる。

0194

その後、前記端末に対するリソース割り当てが要らなくなると、周波数リソース割り当てを解除するためのシグナリングを基地局から端末に送信できる。このように周波数リソース領域の割り当てを解除(release)するのを非活性化(Deactivation)と呼ぶことができる。

0195

現在LTEでは、アップリンク及び/またはダウンリンクに対するSPSのために、まずRRC(Radio Resource Control)シグナリングを介してどのサブフレームでSPS送信/受信しなければならないのかを端末に知らせる。すなわち、RRCシグナリングを介してSPSのために割り当てられる時間−周波数リソースのうち、時間リソースをまず指定する。使用されることができるサブフレームを知らせるために、例えばサブフレームの周期とオフセットを知らせることができる。しかしながら、端末は、RRCシグナリングを介しては時間リソース領域のみが割り当てられるから、RRCシグナリングを受けたとしても直にSPSによる送受信を行わず、必要によって周波数リソース領域を割り当てることによって、時間−周波数リソースの割り当てを完成する。このように周波数リソース領域を割り当てるのを活性化(Activation)と呼ぶことができ、周波数リソース領域の割り当てを解除(release)するのを非活性化(Deactivation)と呼ぶことができる。

0196

したがって、端末は、活性化を指示するPDCCHを受信した後に、その受信されたPDCCHに含まれたRB割り当て情報に応じて周波数リソースを割り当て、MCS(Modulation and Coding Scheme)情報に応じる変調(Modulation)及び符号化率(Code Rate)を適用して、前記RRCシグナリングを介して割り当てられたサブフレーム周期とオフセットに応じて送受信を行い始める。

0197

その後、端末は基地局から非活性化を知らせるPDCCHを受信すると、送受信を中断する。万一、送受信を中断した以後に活性化または再活性化を指示するPDCCHを受信すると、そのPDCCHで指定したRB割り当て、MCSなどを使用して、RRCシグナリングで割り当てられたサブフレーム周期とオフセットを有して再度送受信を再開する。すなわち、時間リソースの割り当ては、RRCシグナリングを介して行われるが、実際の信号の送受信は、SPSの活性化及び再活性化を指示するPDCCHを受信した後に行われることができ、信号送受信の中断は、SPSの非活性化を指示するPDCCHを受信した後に行われる。

0198

端末は、次のような条件をすべて満たす場合に、SPS指示を含むPDCCHを確認することができる。第一に、PDCCHペイロードのために追加されたCRCパリティビットがSPS C−RNTIでスクランブルされなければならず、第2に新しいデータ指示子(NDI:New Data Indicator)フィールドが0にセットされなければならない。ここで、DCIフォーマット2、2A、2B及び2Cの場合、新しいデータ指示子フィールドは、活性化された送信ブロックの一つを表す。

0199

そして、DCIフォーマットに使用される各フィールドが以下の表7及び表8によってセットされると、確認が完了する。このような確認が完了すると、端末は受信したDCI情報を有効なSPS活性化または非活性化(または解除)であることを認識する。反面、確認が完了しないと、端末は、受信したDCIフォーマットに非マッチング(non−matching)CRCが含まれたと認識する。

0200

表7は、SPS活性化を指示するPDCCH確認のためのフィールドを表す。

0201

0202

表8は、SPS非活性化(または解除)を指示するPDCCH確認のためのフィールドを表す。

0203

0204

DCIフォーマットがSPSダウンリンクスケジューリング活性化を指示する場合、PUCCHフィールドのためのTPC命令の値は、上位層により設定された4個のPUCCHリソースの値を表すインデックスとして使用されることができる。

0205

PUCCH piggybacking in Rel−8 LTE

0206

図11は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおいてUL−SCHの送信チャネルプロセシングの一例を示す図である。

0207

3GPPLTEシステム(=E−UTRA、Rel.8)では、ULの場合、端末機パワーアンプの効率的な活用のために、パワーアンプの性能に影響を及ぼすPAPR(Peak−to−Average Power Ratio)特性またはCM(Cubic Metric)特性が良いsingle carrier送信を維持するようになっている。すなわち、従来のLTEシステムのPUSCH送信の場合、送信しようとするデータをDFT−precodingを介してsingle carrier特性を維持し、PUCCH送信の場合は、single carrier特性を有しているsequenceに情報を載せて送信することによって、single carrier特性を維持できる。しかし、DFT−precodingを一つのデータを周波数軸に非連続的に割り当てるか、またはPUSCHとPUCCHを同時に送信するようになる場合には、このようなsingle carrier特性が破られるようになる。したがって、図11のように、PUCCH送信と同じsubframeにPUSCH送信がある場合、single carrier特性を維持するためにPUCCHに送信するUCI(uplink control information)情報をPUSCHを介してデータと共に送信(Piggyback)するようになっている。

0208

前で説明したように、従来のLTE端末は、PUCCHとPUSCHが同時に送信されることができないから、PUSCHが送信されるsubframeでは、Uplink Control Information(UCI)(CQI/PMI、HARQ−ACK、RI等)をPUSCH領域にmultiplexingする方法を使用する。

0209

一例として、PUSCHを送信するようにallocationされたsubframeにおいてChannel Quality Indicator(CQI)and/or Precoding Matrix Indicator(PMI)を送信しなければならない場合、UL−SCH dataとCQI/PMIをDFT−spreading以前にmultiplexingして、control情報とdataを共に送信できる。この場合、UL−SCH dataは、CQI/PMI resourceを考慮してrate−matchingを行うようになる。またHARQACK、RI等のcontrol情報は、UL−SCH dataをpuncturingして、PUSCH領域にmultiplexingされる方式が使用されている。

0210

図12は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおいて送信チャネル(transport channel)であるアップリンク共有チャネルの信号処理過程の一例を示す図である。

0211

以下、アップリンク共有チャネル(以下、「UL−SCH」という。)の信号処理過程は、一つ以上の送信チャネルまたは制御情報タイプに適用されることができる。

0212

図12を参照すると、UL−SCHは、送信時間間隔(TTI:transmission time interval)ごとに一度ずつデータを送信ブロック(TB:Transport Block)の形態で符号化ユニット(conding unit)に伝達される。

0213

上位層から伝達された送信ブロックのビット

にCRCパリティビット(parity bit)

を付着する(S12010)。このとき、Aは、送信ブロックの大きさであり、Lは、パリティビットの個数である。CRCが付着された入力ビットは、

のとおりである。このとき、Bは、CRCを含んだ送信ブロックのビット数を表す。

0214

は、TBの大きさによって複数のコードブロック(CB:Code block)に分割(segmentation)され、分割された複数のCBにCRCが付着される(S12020)。コードブロック分割及びCRC付着後のビットは、

のとおりである。ここでrは、コードブロックの番号(r=0,...,C−1)で、Krは、コードブロックrに応じるビット数である。また、Cは、コードブロックの全個数を表す。

0215

次に、チャネル符号化(channel coding)が行われる(S12030)。チャネル符号化後の出力ビットは、

のとおりである。このとき、iは、符号化されたストリームインデックスであり、0、1または2値を有することができる。Drは、コードブロックrのための第i番目の符号化されたストリームのビット数を表す。rは、コードブロック番号(r=0,...,C−1)で、Cは、コードブロックの全個数を表す。各コードブロックは、各々ターボコーディングによって符号化されることができる。

0216

次に、レートマッチング(Rate Matching)が行われる(S12040)。レートマッチングを経た以後のビットは、

、のとおりである。このとき、rは、コードブロックの番号で(r=0,...,C−1)、Cは、コードブロックの全個数を表す。Erは、r番目のコードブロックのレートマッチングされたビットの個数を表す。

0217

次に、再度コードブロック間の結合(concatenation)が行われる(S12050)。コードブロックの結合が行われた後のビットは、

のとおりである。このとき、Gは、送信のための符号化されたビットの全個数を表し、制御情報がUL−SCH送信と多重化される時、制御情報送信のために使用されるビット数は含まれない。

0218

一方、PUSCHで制御情報が送信される時、制御情報であるCQI/PMI、RI、ACK/NACKは、各々独立してチャネル符号化が行われる(S12070、S12080、S12090)。各制御情報の送信のために、各々互いに異なる符号化されたシンボルが割り当てられるために、各々の制御情報は、互いに異なる符号化率(coding rate)を有する。

0219

TDD(Time Division Duplex)においてACK/NACKフィードバック(feedback)モードは、上位層設定によりACK/NACKバンドリング(bundling)及びACK/NACK多重化(multiplexing)の2通りのモードが支援される。ACK/NACKバンドリングのために、ACK/NACK情報ビットは、1ビットまたは2ビットから構成され、ACK/NACK多重化のために、ACK/NACK情報ビットは、1ビットから4ビットの間で構成される。

0220

ステップS134にてコードブロック間結合ステップ以後に、UL−SCHデータの符号化されたビット

とCQI/PMIの符号化されたビット

の多重化が行われる(S12060)。データとCQI/PMIの多重化された結果は、

のとおりである。このとき、

は、

の長さを有するカラム(column)ベクトルを表す。

であり、

である。

0221

は、UL−SCH送信ブロックがマッピングされたレイヤの個数を表し、Hは、送信ブロックがマッピングされた

個の送信レイヤにUL−SCHデータとCQI/PMI情報のために割り当てられた符号化された全ビットの個数を表す。

0222

次に、多重化されるデータとCQI/PMI、別にチャネル符号化されたRI、ACK/NACKは、チャネルインターリービングされて出力信号が生成される(S12100)。

0223

MIMO(Multi−Input Multi−Output)

0224

MIMO技術は、いままで一般に一個の送信アンテナと一個の受信アンテナを使用していたことから脱皮して、複数送信(Tx)アンテナと複数受信(Rx)アンテナを使用する。言い換えれば、MIMO技術は、無線通信システムの送信端または受信端において複数入出力アンテナを使用して容量増大または性能改善試みるための技術である。以下、「MIMO」を「複数入出力アンテナ」と称する。

0225

さらに具体的に、複数入出力アンテナ技術は、一つの完全なメッセージ(total message)を受信するために、一個のアンテナ経路に依存しなく、複数のアンテナを介して受信した複数のデータ片収集して完全なデータを完成させる。結果的に、複数入出力アンテナ技術は、特定のシステム範囲内でデータ送信率を増加させることができ、また特定のデータ送信率を介してシステム範囲を増加させることができる。

0226

次世代移動通信は、従来の移動通信に比べてはるかに高いデータ送信率を要求するので、効率的な複数入出力アンテナ技術が必ず必要になると予想される。このような状況でMIMO通信技術は、移動通信端末中継器などに幅広く使用することができる次世代移動通信技術であり、データ通信拡大などにより限界状況により他の移動通信の送信量限界を克服できる技術として関心を集めている。

0227

一方、現在研究されている多様な送信効率向上技術のうち、複数入出力アンテナ(MIMO)技術は、追加的な周波数の割り当てまたは電力増加がなくても、通信容量及び送受信性能を画期的に向上させることができる方法として、現在最も大きな注目を受けている。

0228

図13は、一般的な複数入出力アンテナ(MIMO)通信システムの構成図である。

0229

図13を参照すると、送信アンテナの数をN_T個に、受信アンテナの数をN_R個に同時に増やすようになると、送信機または受信機においてのみ多数のアンテナを使用するようになる場合とは異なり、アンテナ数に比例して理論的チャネル送信容量が増加するので、送信レート(transfer rate)を向上させ、周波数効率を画期的に向上させることができる。この場合、チャネル送信容量の増加に応じる送信レートは、一つのアンテナを利用する場合の最大送信レート(R_o)に次のようなレー増加率(R_i)が掛けられた分だけ理論的に増加できる。

0230

0231

すなわち、例えば、4個の送信アンテナと4個の受信アンテナを利用するMIMO通信システムでは、単一アンテナシステムに比べて理論上4倍の送信レートを獲得できる。

0232

このような複数入出力アンテナの技術は、多様なチャネル経路を通過したシンボルを利用して送信信頼度を上げる空間ダイバーシチ(spatial diversity)方式と、多数の送信アンテナを利用して多数のデータシンボルを同時に送信して送信率を向上させる空間多重(spatial multiplexing)方式とに分けることができる。また、このような2通りの方式を適切に結合して、各々の長所を適切に得ようとする方式に対する研究も、最近たくさん研究されている分野である。

0233

各々の方式に対して、もう少し具体的に述べると、以下のとおりである。

0234

第一に、空間ダイバーシチ方式の場合には、時空間ブロック符号系列と、ダイバーシチ利得符号化利得を同時に利用する時空間トレリス(Trelis)符号系列方式がある。一般にビットエラー率の改善性能と符号生成の自由度は、トレリス符号方式が優秀であるが、演算複雑度は、時空間ブロック符号が簡単である。このような空間ダイバーシチ利得は、送信アンテナ数(N_T)と受信アンテナ数(N_R)の積(N_T×N_R)に該当する量を得ることができる。

0235

第2に、空間多重技法は、各送信アンテナから互いに異なるデータ列を送信する方法であるが、このとき、受信機では、送信機から同時に送信されたデータの間に相互干渉が発生するようになる。受信機では、この干渉を適切な信号処理技法を利用して除去した後に受信する。ここに使用される雑音除去方式は、MLD(maximum likelihood detection)受信機、ZF(zero−forcing)受信機、MMSE(minimum mean square error)受信機、D−BLAST(Diagonal−Bell Laboratories Layered Space−Time)、V−BLAST(Vertical−Bell Laboratories Layered Space−Time)などがあり、特に送信端でチャネル情報が分かる場合には、SVD(singular value decomposition)方式などを使用することができる。

0236

第3に、空間ダイバーシチと空間多重の結合された技法を例に挙げることができる。空間ダイバーシチ利得だけを得る場合、ダイバーシチ次数の増加に応じる性能改善利得が順次飽和し、空間多重利得だけを取ると、無線チャネルにおいて送信信頼度が低下する。これを解決しながら2通りの利得を全て得る方式が研究されてきたし、このうち、空間ブロック符号(Double−STTD)、時空間BICM(STBICM)などの方式がある。

0237

上述のような複数入出力アンテナシステムにおける通信方法をさらに具体的な方法で説明するために、これを数学的にモデリングする場合、次のように表すことができる。

0238

まず、図13に示すように、NT個の送信アンテナとNR個の受信アンテナが存在すると仮定する。

0239

まず、送信信号に対して述べると、このようにNT個の送信アンテナがある場合、最大送信可能な情報は、NT個であるので、これを次のようなベクトルで表すことができる。

0240

0241

一方、各々の送信情報s1,s2,...,sNTにおいて送信電力を異にすることができ、このとき、各々の送信電力をP1,P2,...,PNTとすると、送信電力が調整された送信情報は、次のようなベクトルで表すことができる。

0242

0243

また、

を送信電力の対角行列Pで次のように表すことができる。

0244

0245

一方、送信電力が調整された情報ベクトル

は、その後重み行列Wが掛けられて実際に送信されるNT個の送信信号x1,x2,...,xNTを構成する。ここで、重み行列は、送信チャネル状況などによって送信情報を各アンテナに適切に分配する役割を行う。このような送信信号x1,x2,...,xNTを、ベクトルxを利用して次のように表すことができる。

0246

0247

式中、wijは、i番目の送信アンテナとj番目の送信情報間の重みを表し、Wは、これを行列で表したものである。このような行列Wを重み行列(Weight Matrix)またはプリコーディング行列(Precoding Matrix)と呼ぶ。

0248

一方、上述のような送信信号(x)は、空間ダイバーシチを使用する場合と空間多重を使用する場合とに分けて考えてみることができる。

0249

空間多重を使用する場合は、互いに異なる信号を多重化して送るようになるので、情報ベクトルsの要素が全部異なる値を有するようになることに対し、空間ダイバーシチを使用するようになると、同じ信号を複数のチャネル経路を通じて送るようになるので、情報ベクトルsの要素が全部同じ値を有するようになる。

0250

もちろん、空間多重と空間ダイバーシチを混合する方法も考慮可能である。すなわち、例えば3個の送信アンテナを介して同じ信号を空間ダイバーシチを利用して送信し、残りは、各々異なる信号を空間多重化して送る場合も考慮することができる。

0251

次に、受信信号は、NR個の受信アンテナがある場合、各アンテナの受信信号y1、y2,...,yNRをベクトルyで次のように表すことにする。

0252

0253

一方、複数入出力アンテナ通信システムにおけるチャネルをモデリングする場合、各々のチャネルは、送受信アンテナインデックスによって区分でき、送信アンテナjから受信アンテナiを経るチャネルをhijで表示することにする。ここで、hijのインデックスの順序が受信アンテナインデックスが先、送信アンテナのインデックスが後であることに留意する。

0254

このようなチャネルは、いくつかを一つにクループ化してベクトル及び行列形態でも表示可能である。ベクトル表示の例を挙げて説明すれば、次の通りである。

0255

図14は、多数の送信アンテナから一つの受信アンテナへのチャネルを示した図である。

0256

図14に示すように、全NT個の送信アンテナから受信アンテナiに到着するチャネルは、次のように表現可能である。

0257

0258

また、前記数式7のような行列表現を用いてNT個の送信アンテナからNR個の受信アンテナを経るチャネルを全部表す場合、次のように表すことができる。

0259

0260

一方、実際チャネルは、上のようなチャネル行列Hを経た後に白色雑音AWGN:Additive White Gaussian Noise)が加えられるようになるので、NR個の受信アンテナの各々に加えられる白色雑音n1,n2,...,nNRをベクトルで表現すれば、以下のとおりである。

0261

0262

上述のような送信信号、受信信号、チャネル、及び白色雑音のモデリングを介して複数入出力アンテナ通信システムでの各々は、次のような関係を介して表すことができる。

0263

0264

一方、チャネルの状態を表すチャネル行列Hの行と列の数は、送受信アンテナの数によって決定される。チャネル行列Hは、上述のように行の数は、受信アンテナの数NRと同じになり、列の数は、送信アンテナの数N_Tと同じになる。すなわち、チャネル行列Hは、NR×NT行列になる。

0265

一般に、行列のランク(rank)は、互いに独立な(independent)行または列の個数の中で最小の個数で定義される。したがって、行列のランクは、行または列の個数より大きくなってはならない。数式的に例を挙げれば、チャネル行列Hのランク(rank(H))は、次のように制限される。

0266

0267

また、行列を固有値分解(Eigen value decomposition)したとき、ランクは、固有値(eigen value)のうち、0でない固有値の個数で定義することができる。似た方法で、ランクをSVD(singular value decomposition)したとき、0でない特異値(singular value)の個数で定義することができる。したがって、チャネル行列においてランクの物理的な意味は、与えられたチャネルで互いに異なる情報を送ることができる最大数と言える。

0268

本明細書において、MIMO送信に対する「ランク(Rank)」は、特定の時点及び特定の周波数リソースにおいて独立して信号を送信できる経路の数を表し、「レイヤ(layer)の個数」は、各経路を介して送信される信号ストリームの個数を表す。一般に、送信端は、信号送信に利用されるランクの数に対応する数のレイヤを送信するから、特別な言及がない限り、ランクは、レイヤの個数と同じ意味を有する。

0269

参照信号(RS:Reference signal)

0270

無線通信システムにおけるデータは、無線チャネルを介して送信されるから、信号は、送信中に歪むことができる。受信端で歪んだ信号を正確に受信するために、受信された信号の歪みは、チャネル情報を利用して補正されなければならない。チャネル情報を検出するために、送信側と受信側ともが知っている信号送信方法と、信号がチャネルを介して送信される時に歪んだ程度を利用してチャネル情報を検出する方法を主に利用する。上述した信号をパイロット信号または参照信号(RS:reference signal)という。

0271

また、最近大部分の移動通信システムにおいてパケットを送信するとき、いままで一個の送信アンテナと一個の受信アンテナを使用したことから脱皮し、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナを採択して送受信データの効率を向上させることができる方法を使用する。複数入出力アンテナを利用してデータを送受信するとき、信号を正確に受信するために、送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル状態が検出されなければならない。したがって、各送信アンテナは、個別的な参照信号を持たなければならない。

0272

移動通信システムにおけるRSは、その目的によって大きく2通りに区分されることができる。チャネル状態情報獲得のための目的のRSとデータ復調のために使用されるRSがある。前者は、UEがダウンリンクへのチャネル状態情報を獲得するのにその目的があるので、広帯域に送信されなければならず、特定のサブフレームでダウンリンクデータを受信しないUEであっても、そのRSを受信し測定できなければならない。また、これは、ハンドオーバなどの測定などのためにも使用される。後者は、基地局がダウンリンクを送る時、該当リソースに共に送るRSであって、UEは、該当RSを受信することによってチャネル推定を行うことができ、したがって、データを復調できるようになる。このRSは、データが送信される領域に送信されなければならない。

0273

下り参照信号は、セル内のすべての端末が共有するチャネル状態に対する情報獲得及びハンドオーバなどの測定などのための一つの共通参照信号(CRS:common RS)と特定の端末だけのためにデータ復調のために使用される専用参照信号(dedicated RS)がある。このような参照信号を利用して、復調(demodulation)とチャネル測定(channel measurement)のための情報を提供できる。すなわち、DRSは、データ復調用のみに使用され、CRSは、チャネル情報獲得及びデータ復調の2通りの目的として使用される。

0274

受信側(すなわち、端末)は、CRSからチャネル状態を測定し、CQI(Channel Quality Indicator)、PMI(Precoding Matrix Index)及び/またはRI(Rank Indicator)のようなチャネル品質と関連した指示子を送信側(すなわち、基地局)にフィードバックする。CRSは、セル固有参照信号(cell−specific RS)ともいう。これに対し、チャネル状態情報(CSI:Channel State Information)のフィードバックと関連した参照信号をCSI−RSと定義することができる。

0275

DRSは、PDSCH上のデータ復調が必要な場合、リソースエレメントを介して送信されることができる。端末は、上位層を介してDRSが存在するかどうかを受信することができ、対応するPDSCHがマッピングされたときに限って有効である。DRSを端末固有参照信号(UE−specific RS)または復調参照信号(DMRS:Demodulation RS)ということができる。

0276

図15は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおいてダウンリンクリソースブロック対にマッピングされた参照信号パターンを例示する。

0277

図15を参照すると、参照信号がマッピングされる単位としてダウンリンクリソースブロック対は、時間領域において一つのサブフレーム×周波数領域において12個の副搬送波で表すことができる。すなわち、時間軸(x軸)上において一つのリソースブロック対は、一般サイクリックプレフィックス(normal CP:normal Cyclic Prefix)の場合、14個のOFDMシンボルの長さを有し(図5(a)の場合)、拡張サイクリックプレフィックス(extended CP:extended Cyclic Prefix)の場合、12個のOFDMシンボルの長さを有する(図5(b)の場合)。リソースブロックの格子において「0」、「1」、「2」及び「3」と記載されたリソースエレメント(REs)は、それぞれアンテナポートインデックス「0」、「1」、「2」及び「3」のCRSの位置を意味し、「D」と記載されたリソースエレメントは、DRSの位置を意味する。

0278

以下、CRSに対してさらに詳細に述べると、CRSは、物理的アンテナのチャネルを推定するために使用され、セル内に位置したすべての端末に共通に受信されることができる参照信号として周波数帯域全体に分布する。すなわち、このCRSは、cell−specificしたシグナルで、広帯域に対して毎サブフレームごとに送信される。また、CRSはチャネル品質情報(CSI)及びデータ復調のために利用されることができる。

0279

CRSは、送信側(基地局)でのアンテナ配列によって多様なフォーマットで定義される。3GPPLTEシステム(例えば、リリース−8)では、基地局の送信アンテナの個数に応じて、最大4個のアンテナポートに対するRSが送信される。ダウンリンク信号送信側は、単一の送信アンテナ、2個の送信アンテナ及び4個の送信アンテナのように、3種類のアンテナ配列を有する。例えば、基地局の送信アンテナの個数が二つである場合、0番と1番のアンテナポートに対するCRSが送信され、4つである場合、0〜3番のアンテナポートに対するCRSが各々送信される。

0280

基地局が単一の送信アンテナを使用する場合、単一アンテナポートのための参照信号が配列される。

0281

基地局が2個の送信アンテナを使用する場合、2個の送信アンテナポートのための参照信号は、時分割多重化TDM:Time Division Multiplexing)及び/または周波数分割多重化(FDMFrequency division multiplexing)方式を利用して配列される。すなわち、2個のアンテナポートのための参照信号は、各々が区別されるために互いに異なる時間リソース及び/または互いに異なる周波数リソースが割り当てられる。

0282

その上、基地局が4個の送信アンテナを使用する場合、4個の送信アンテナポートのための参照信号は、TDM及び/またはFDM方式を利用して配列される。ダウンリンク信号の受信側(端末)によって測定されたチャネル情報は、単一の送信アンテナ送信、送信ダイバーシチ閉ループ空間多重化(closed−loop spatial multiplexing)、開ループ空間多重化(open−loop spatial multiplexing)または複数ユーザ−複数入出力アンテナ(Multi−UserMIMO)のような送信方式を利用して送信されたデータを復調するために使用されることができる。

0283

複数入出力アンテナが支援される場合、参照信号が特定のアンテナポートから送信されるとき、前記参照信号は、参照信号のパターンに応じて特定されたリソースエレメントの位置に送信され、他のアンテナポートのために特定されたリソースエレメントの位置に送信されない。すなわち、互いに異なるアンテナ間の参照信号は、互いに重ならない。

0284

リソースブロックにCRSをマッピングする規則は、次の通りに定義される。

0285

0286

数式12において、k及びlは、各々副搬送波インデックス及びシンボルインデックスを表し、pは、アンテナポートを示す。

は、一つのダウンリンクスロットでのOFDMシンボルの数を表し、

は、ダウンリンクに割り当てられた無線リソースの数を表す。nsは、スロットインデックスを表し、

は、セルIDを表す。modは、モジュロ(modulo)演算を表す。参照信号の位置は、周波数領域で

の値によって変わる。

は、セルIDに従属するので、参照信号の位置は、セルによって多様な周波数シフト(frequency shift)の値を有する。

0287

より具体的に、CRSを介してチャネル推定性能を向上させるために、CRSの位置は、セルによって周波数領域で偏移できる。例えば、参照信号が3個の副搬送波の間隔で位置する場合、一つのセルでの参照信号は、3k番目の副搬送波に割り当てられ、他のセルでの参照信号は、3k+1番目の副搬送波に割り当てられる。一つのアンテナポートの観点で参照信号は、周波数領域で6個のリソースエレメント間隔で配列され、さらに他のアンテナポートに割り当てられた参照信号とは、3個のリソースエレメント間隔で分離される。

0288

時間領域で参照信号は各スロットのシンボルインデックス0で(から)ついて(始める)始まって同一間隔(constant interval)で配列される。時間間隔は、サイクリックプレフィックス長に応じて異なるように定義される。一般サイクリックプレフィックスの場合、参照信号はスロットのシンボルインデックス0と4に位置し、拡張サイクリックプレフィックスの場合、参照信号はスロットのシンボルインデックス0と3に位置する。2個のアンテナポートのうち、最大値を有するアンテナポートのための参照信号は、一つのOFDMシンボル内に定義される。したがって、4個の送信アンテナ送信の場合、参照信号アンテナポート0と1のための参照信号は、スロットのシンボルインデックス0と4(拡張サイクリックプレフィックスの場合、シンボルインデックス0と3)に位置し、アンテナポート2と3のための参照信号は、スロットのシンボルインデックス1に位置する。アンテナポート2と3のための参照信号の周波数領域での位置は、2番目のスロットで互いに交換される。

0289

以下、DRSについてさらに詳細に述べると、DRSはデータを復調するために使用される。複数入出力アンテナ送信で特定の端末のために使用されるプリコーディング(precoding)の重みは、端末が参照信号を受信した時に各送信アンテナから送信された送信チャネルと結合されて、対応するチャネルを推定するために変更無しで使用される。

0290

3GPPLTEシステム(例えば、リリース−8)は、最大4個の送信アンテナを支援し、ランク1のビームフォーミング(beamforming)のためDRSが定義される。ランク1のビームフォーミングのためのDRSはまたアンテナポートインデックス5のための参照信号を表す。

0291

リソースブロックにDRSをマッピングする規則は、次の通りに定義される。数式13は、一般サイクリックプレフィックスである場合を表し、数式14は、拡張サイクリックプレフィックスである場合を表す。

0292

0293

0294

数式13及び14中、k及びlは、各々副搬送波インデックス及びシンボルインデックスを表し、pは、アンテナポートを表す。

は、周波数領域でリソースブロックの大きさを表し、副搬送波の数として表現される。

は、物理リソースブロックの数を表す。

は、PDSCH送信のためのリソースブロックの周波数帯域を表す。nsは、スロットインデックスを表し、

は、セルIDを表す。modは、モジュロ(modulo)演算を表す。参照信号の位置は、周波数領域で

の値に応じて変わる。

は、セルIDに従属するので、参照信号の位置は、セルに応じて多様な周波数シフト(frequency shift)の値を有する。

0295

LTEシステムの進化発展した形態のLTE−Aシステムにおいて、基地局のダウンリンクに最大8個の送信アンテナを支援できるようにデザインされなければならない。したがって、最大8個の送信アンテナに対するRSもやはり支援されなければならない。LTEシステムにおいてダウンリンクRSは、最大4個のアンテナポートに対するRSのみが定義されているので、LTE−Aシステムにおいて基地局が4個以上最大8個のダウンリンク送信アンテナを有する場合、これらのアンテナポートに対するRSが追加的に定義されデザインされなければならない。最大8個の送信アンテナポートに対するRSは、上述したチャネル測定のためのRSとデータ復調のためのRSの2通りがすべてデザインされなければならない。

0296

LTE−Aシステムをデザインするにおいて、重要な考慮事項の一つは、下位互換性(backward compatibility)、すなわちLTE端末がLTE−Aシステムでもなんの無理なしでよく動作しなければならず、システムもまたこれを支援しなければならないということである。RSの送信の観点からは、LTEで定義されているCRSが全帯域に毎サブフレームごとに送信される時間−周波数領域において追加的に最大8個の送信アンテナポートに対するRSが追加的に定義されなければならない。LTE−Aシステムにおいて従来のLTEのCRSと同じ方式で最大8個の送信アンテナに対するRSのパターンを毎サブフレームごとに全帯域に追加するようになると、RSのオーバーヘッド過度に大きくなるようになる。

0297

したがって、LTE−Aシステムにおいて新しくデザインされるRSは、大きく2通りの分類に分けられるが、MCS、PMIなどの選択のためのチャネル測定目的のRS(CSI−RS:Channel State Information−RS、Channel State Indication−RS等)と8個の送信アンテナに送信されるデータ復調のためのRS(DM−RS:Data Demodulation−RS)である。

0298

チャネル測定目的のCSI−RSは、従来のCRSがチャネル測定、ハンドオーバなどの測定などの目的と同時にデータ復調のために使用されることとは異なり、チャネル測定中心の目的のためにデザインされるという特徴がある。もちろん、これもまた、ハンドオーバなどの測定などの目的としても使用されることもできる。CSI−RSがチャネル状態に対する情報を得る目的としてのみ送信されるので、CRSとは異なり、毎サブフレームごとに送信されなくても良い。CSI−RSのオーバーヘッドを減らすために、CSI−RSは、時間軸上において間欠的に送信される。

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