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技術 ユーザ端末、基地局、及び方法

出願人 京セラ株式会社
発明者 童方偉山崎智春藤代真人
出願日 2014年11月21日 (6年1ヶ月経過) 出願番号 2015-551467
公開日 2017年3月16日 (3年9ヶ月経過) 公開番号 WO2015-083566
状態 特許登録済
技術分野 移動無線通信システム 伝送一般の監視、試験
主要キーワード 現行仕様 割り当て位置 フィードバックモード 当て用 フィードバック方式 OSI参照モデル 送信ビット数 上下リンク
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (12)

課題・解決手段

ユーザ端末は、移動通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、前記ユーザ端末により測定された下りリンクチャネル状態に関するチャネル状態情報基地局に対して送信する送信部と、前記基地局により測定された上りリンクのチャネル状態に関する制御情報を前記基地局から受信する受信部と、前記制御情報に基づいて、前記チャネル状態情報のビット数適応的に変更する制御部と、を備える。

概要

背景

移動通信システム標準化プロジェクトである3GPP(3rd Generation Partnership Project)で仕様が策定されているLTE(Long Term Evolution)は、下りリンク周波数上りリンク周波数とを使用して通信を行う周波数分割複信FDD)をサポートする。

このような移動通信システムでは、ユーザ端末は、基地局から下りリンク周波数を使用して送信される下りリンク参照信号に基づいて、下りリンク周波数におけるチャネル状態に対応するチャネル状態情報(CSI)を基地局にフィードバックする(例えば非特許文献1参照)。

基地局は、ユーザ端末からフィードバックされるCSIに基づいて、下りリンク伝送制御を行う。下りリンク伝送制御とは、例えば下りリンクのマルチアンテナ伝送制御である。

上述したような下りリンク伝送制御の高度化を実現するためには、より高精度のCSIが必要となる。

しかしながら、現状の仕様では、チャネル状態情報のビット数が固定的に設定されるため、高精度のCSIをフィードバックすることができない問題がある。

概要

ユーザ端末は、移動通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、前記ユーザ端末により測定された下りリンクのチャネル状態に関するチャネル状態情報を基地局に対して送信する送信部と、前記基地局により測定された上りリンクのチャネル状態に関する制御情報を前記基地局から受信する受信部と、前記制御情報に基づいて、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更する制御部と、を備える。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

移動通信システムにおいて用いられるユーザ端末であって、前記ユーザ端末により測定された下りリンクチャネル状態に関するチャネル状態情報基地局に対して送信する送信部と、前記基地局により測定された上りリンクのチャネル状態に関する制御情報を前記基地局から受信する受信部と、前記制御情報に基づいて、前記チャネル状態情報のビット数適応的に変更する制御部と、を備えることを特徴とするユーザ端末。

請求項2

前記制御部は、前記制御情報に基づいて、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更するとともに、前記チャネル状態情報に適用する符号化方式を適応的に変更することを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。

請求項3

前記制御部は、前記制御情報に基づいて、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更するとともに、前記チャネル状態情報に適用する変調方式を適応的に変更することを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。

請求項4

前記制御情報は、上りリンクデータチャネルに適用すべき変調・符号化方式(MCS)を示す情報であることを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。

請求項5

前記チャネル状態情報が上りリンク制御チャネル上で送信される場合において、前記制御情報は、前記上りリンク制御チャネル上で送信する前記チャネル状態情報に適用すべき変調方式及び/又は符号化方式を示す情報であることを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。

請求項6

前記チャネル状態情報が上りリンク制御チャネル上で送信される場合において、前記制御情報は、前記上りリンク制御チャネルに適用すべきフォーマットを示す情報であることを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。

請求項7

移動通信システムにおいて用いられる基地局であって、ユーザ端末により測定された下りリンクのチャネル状態に関するチャネル状態情報を前記ユーザ端末から受信する受信部と、前記基地局により測定された上りリンクのチャネル状態に関する制御情報を前記ユーザ端末に対して送信する送信部と、を備え、前記制御情報により、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更することを特徴とする基地局。

請求項8

前記制御情報により、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更するとともに、前記チャネル状態情報に適用される符号化方式を適応的に変更することを特徴とする請求項7に記載の基地局。

請求項9

前記制御情報により、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更するとともに、前記チャネル状態情報に適用される変調方式を適応的に変更することを特徴とする請求項7に記載の基地局。

請求項10

前記制御情報は、上りリンクデータチャネルに適用すべき変調・符号化方式(MCS)を示す情報であることを特徴とする請求項7に記載の基地局。

請求項11

前記チャネル状態情報が上りリンク制御チャネル上で送信される場合において、前記制御情報は、前記上りリンク制御チャネル上で送信する前記チャネル状態情報に適用すべき変調方式及び/又は符号化方式を示す情報であることを特徴とする請求項7に記載の基地局。

請求項12

前記チャネル状態情報が上りリンク制御チャネル上で送信される場合において、前記制御情報は、前記上りリンク制御チャネルに適用すべきフォーマットを示す情報であることを特徴とする請求項7に記載のユーザ端末。

請求項13

ユーザ端末により測定された下りリンクのチャネル状態に関するチャネル状態情報を前記ユーザ端末から基地局に対して送信する移動通信システムにおける方法であって、前記基地局により測定された上りリンクのチャネル状態に関する制御情報を前記基地局から前記ユーザ端末が受信するステップと、前記ユーザ端末が、前記制御情報に基づいて、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更するステップと、を含むことを特徴とする方法。

技術分野

0001

本発明は、移動通信システムにおいて用いられるユーザ端末基地局、及び方法に関する。

背景技術

0002

移動通信システムの標準化プロジェクトである3GPP(3rd Generation Partnership Project)で仕様が策定されているLTE(Long Term Evolution)は、下りリンク周波数上りリンク周波数とを使用して通信を行う周波数分割複信FDD)をサポートする。

0003

このような移動通信システムでは、ユーザ端末は、基地局から下りリンク周波数を使用して送信される下りリンク参照信号に基づいて、下りリンク周波数におけるチャネル状態に対応するチャネル状態情報(CSI)を基地局にフィードバックする(例えば非特許文献1参照)。

0004

基地局は、ユーザ端末からフィードバックされるCSIに基づいて、下りリンク伝送制御を行う。下りリンク伝送制御とは、例えば下りリンクのマルチアンテナ伝送制御である。

0005

上述したような下りリンク伝送制御の高度化を実現するためには、より高精度のCSIが必要となる。

0006

しかしながら、現状の仕様では、チャネル状態情報のビット数が固定的に設定されるため、高精度のCSIをフィードバックすることができない問題がある。

先行技術

0007

GPP技術仕様書「TS36.213 V11.4.0」 2013年9月

0008

第1の特徴に係るユーザ端末は、移動通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、前記ユーザ端末により測定された下りリンクのチャネル状態に関するチャネル状態情報を基地局に対して送信する送信部と、前記基地局により測定された上りリンクのチャネル状態に関する制御情報を前記基地局から受信する受信部と、前記制御情報に基づいて、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更する制御部と、を備える。

0009

第2の特徴に係る基地局は、移動通信システムにおいて用いられる。前記基地局は、ユーザ端末により測定された下りリンクのチャネル状態に関するチャネル状態情報を前記ユーザ端末から受信する受信部と、前記基地局により測定された上りリンクのチャネル状態に関する制御情報を前記ユーザ端末に対して送信する送信部と、を備える。前記制御情報により、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更する。

0010

第3の特徴に係る方法は、ユーザ端末により測定された下りリンクのチャネル状態に関するチャネル状態情報を前記ユーザ端末から基地局に対して送信する移動通信システムにおける方法である。前記方法は、前記基地局により測定された上りリンクのチャネル状態に関する制御情報を前記基地局から前記ユーザ端末が受信するステップと、前記ユーザ端末が、前記制御情報に基づいて、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更するステップと、を含む。

図面の簡単な説明

0011

図1は、実施形態に係るLTEシステムの構成図である。
図2は、実施形態に係るUEのブロック図である。
図3は、実施形態に係るeNBのブロック図である。
図4は、実施形態に係る無線インターフェイスプロトコルスタック図である。
図5は、実施形態に係る無線フレームの構成図である。
図6は、実施形態に係るCSIフィードバックに関する動作シーケンス図である。
図7は、実施形態に係るCSI用テーブルの構成例1を説明するための図である。
図8は、実施形態に係るCSI用テーブルの構成例2を説明するための図である。
図9は、実施形態に係るCSI用テーブルの構成例3を説明するための図である。
図10は、実施形態に係るCSI用テーブルの構成例4を説明するための図である。
図11は、実施形態の変更例1に係る制御情報を説明するための図である。

実施例

0012

[実施形態の概要
実施形態に係るユーザ端末は、移動通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、前記ユーザ端末により測定された下りリンクのチャネル状態に関するチャネル状態情報を基地局に対して送信する送信部と、前記基地局により測定された上りリンクのチャネル状態に関する制御情報を前記基地局から受信する受信部と、前記制御情報に基づいて、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更する制御部と、を備える。

0013

実施形態では、前記制御部は、前記制御情報に基づいて、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更するとともに、前記チャネル状態情報に適用する符号化方式を適応的に変更する。

0014

実施形態では、前記制御部は、前記制御情報に基づいて、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更するとともに、前記チャネル状態情報に適用する変調方式を適応的に変更する。

0015

実施形態では、前記制御情報は、上りリンクデータチャネルに適用すべき変調・符号化方式(MCS)を示す情報である。

0016

実施形態の変更例1では、前記チャネル状態情報が上りリンク制御チャネル上で送信される場合において、前記制御情報は、前記上りリンク制御チャネル上で送信する前記チャネル状態情報に適用すべき変調方式及び/又は符号化方式を示す情報である。

0017

実施形態の変更例2では、前記チャネル状態情報が上りリンク制御チャネル上で送信される場合において、前記制御情報は、前記上りリンク制御チャネルに適用すべきフォーマットを示す情報である。

0018

実施形態に係る基地局は、移動通信システムにおいて用いられる。前記基地局は、ユーザ端末により測定された下りリンクのチャネル状態に関するチャネル状態情報を前記ユーザ端末から受信する受信部と、前記基地局により測定された上りリンクのチャネル状態に関する制御情報を前記ユーザ端末に対して送信する送信部と、を備える。前記制御情報により、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更する。

0019

実施形態では、前記制御情報により、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更するとともに、前記チャネル状態情報に適用される符号化方式を適応的に変更する。

0020

実施形態では、前記制御情報により、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更するとともに、前記チャネル状態情報に適用される変調方式を適応的に変更する。

0021

実施形態では、前記制御情報は、上りリンクデータチャネルに適用すべき変調・符号化方式(MCS)を示す情報である。

0022

実施形態の変更例1では、前記チャネル状態情報が上りリンク制御チャネル上で送信される場合において、前記制御情報は、前記上りリンク制御チャネル上で送信する前記チャネル状態情報に適用すべき変調方式及び/又は符号化方式を示す情報である。

0023

実施形態の変更例2では、前記チャネル状態情報が上りリンク制御チャネル上で送信される場合において、前記制御情報は、前記上りリンク制御チャネルに適用すべきフォーマットを示す情報である。

0024

実施形態に係る方法は、ユーザ端末により測定された下りリンクのチャネル状態に関するチャネル状態情報を前記ユーザ端末から基地局に対して送信する移動通信システムにおける方法である。前記方法は、前記基地局により測定された上りリンクのチャネル状態に関する制御情報を前記基地局から前記ユーザ端末が受信するステップと、前記ユーザ端末が、前記制御情報に基づいて、前記チャネル状態情報のビット数を適応的に変更するステップと、を含む。

0025

[実施形態]
以下において、本発明をLTEシステムに適用する場合の実施形態を説明する。

0026

システム構成
図1は、実施形態に係るLTEシステムの構成図である。図1に示すように、実施形態に係るLTEシステムは、UE(User Equipment)100、E−UTRAN(Evolved−UMTSTerrestrial Radio Access Network)10、及びEPC(Evolved Packet Core)20を備える。

0027

UE100は、ユーザ端末に相当する。UE100は、移動型通信装置であり、セルサービングセル)との無線通信を行う。UE100の構成については後述する。

0028

E−UTRAN10は、無線アクセスネットワークに相当する。E−UTRAN10は、eNB200(evolved Node−B)を含む。eNB200は、基地局に相当する。eNB200は、X2インターフェイスを介して相互に接続される。eNB200の構成については後述する。

0029

eNB200は、1又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したUE100との無線通信を行う。eNB200は、無線リソース管理RRM)機能、ユーザデータのルーティング機能モビリティ制御スケジューリングのための測定制御機能などを有する。「セル」は、無線通信エリア最小単位を示す用語として使用される他に、UE100との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。

0030

EPC20は、コアネットワークに相当する。E−UTRAN10及びEPC20によりLTEシステムのネットワークが構成される。EPC20は、MME(Mobility Management Entity)/S−GW(Serving−Gateway)300を含む。MMEは、UE100に対する各種モビリティ制御などを行う。S−GWは、ユーザデータの転送制御を行う。MME/S−GW300は、S1インターフェイスを介してeNB200と接続される。

0031

図2は、UE100のブロック図である。図2に示すように、UE100は、複数のアンテナ101、無線送受信機110、ユーザインターフェイス120、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機130、バッテリ140、メモリ150、及びプロセッサ160を備える。メモリ150は記憶部に相当する。プロセッサ160(及びメモリ150)は、制御部を構成する。UE100は、GNSS受信機130を有していなくてもよい。また、メモリ150をプロセッサ160と一体化し、このセット(すなわち、チップセット)をプロセッサ160’としてもよい。

0032

複数のアンテナ101及び無線送受信機110は、無線信号送受信に用いられる。無線送受信機110は、プロセッサ160が出力するベースバンド信号送信信号)を無線信号に変換して複数のアンテナ101から送信する。また、無線送受信機110は、複数のアンテナ101が受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換してプロセッサ160に出力する。

0033

ユーザインターフェイス120は、UE100を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイマイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス120は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ160に出力する。GNSS受信機130は、UE100の地理的な位置を示すUE位置情報経度緯度など)を得るために、GNSS信号を受信して、受信した信号をプロセッサ160に出力する。バッテリ140は、UE100の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。

0034

メモリ150は、プロセッサ160により実行されるプログラム、及びプロセッサ160による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ160は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ150に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPU(Central Processing Unit)と、を含む。プロセッサ160は、さらに、音声映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ160は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

0035

図3は、eNB200のブロック図である。図3に示すように、eNB200は、複数のアンテナ201、無線送受信機210、ネットワークインターフェイス220、メモリ230、及びプロセッサ240を備える。メモリ230は記憶部に相当する。プロセッサ240(及びメモリ230)は、制御部を構成する。

0036

複数のアンテナ201及び無線送受信機210は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機210は、プロセッサ240が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換して複数のアンテナ201から送信する。また、無線送受信機210は、複数のアンテナ201が受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換してプロセッサ240に出力する。

0037

ネットワークインターフェイス220は、X2インターフェイスを介して近隣eNB200と接続され、S1インターフェイスを介してMME/S−GW300と接続される。ネットワークインターフェイス220は、X2インターフェイス上で行う通信及びS1インターフェイス上で行う通信に用いられる。

0038

メモリ230は、プロセッサ240により実行されるプログラム、及びプロセッサ240による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ240は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ230に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPUと、を含む。プロセッサ240は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

0039

図4は、LTEシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図4に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、OSI参照モデルの第1層乃至第3層に区分されており、第1層は物理(PHY)層である。第2層は、MAC(Media Access Control)層、RLC(Radio Link Control)層、及びPDCP(Packet Data Convergence Protocol)層を含む。第3層は、RRC(Radio Resource Control)層を含む。

0040

物理層は、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピングデマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。UE100の物理層とeNB200の物理層との間では、物理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号伝送される。

0041

MAC層は、データの優先制御、及びハイブリッドRQHARQ)による再送処理などを行う。UE100のMAC層とeNB200のMAC層との間では、トランスポートチャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。eNB200のMAC層は、上下リンクトランスポートフォーマットトランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式)及びUE100への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。

0042

RLC層は、MAC層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のRLC層に伝送する。UE100のRLC層とeNB200のRLC層との間では、論理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。

0043

PDCP層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

0044

RRC層は、制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。UE100のRRC層とeNB200のRRC層との間では、各種設定のための制御信号(RRCメッセージ)が伝送される。RRC層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。UE100のRRCとeNB200のRRCとの間に接続(RRC接続)がある場合、UE100はコネクティッド状態(RRCコネクティッド状態)であり、そうでない場合、UE100はアイドル状態(RRCアイドル状態)である。

0045

RRC層の上位に位置するNAS(Non−Access Stratum)層は、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。

0046

図5は、LTEシステムで使用される無線フレームの構成図である。LTEシステムは、下りリンクにはOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)、上りリンクにはSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)がそれぞれ適用される。複信方式としては、FDD(Frequency Division Duplex)又はTDD(Time Division Duplex)が適用されるが、実施形態では主としてFDDを想定する。

0047

図5に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ10個のサブフレームで構成される。各サブフレームは、時間方向に並ぶ2個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは1msであり、各スロットの長さは0.5msである。各サブフレームは、周波数方向複数個リソースブロック(RB)を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。各リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。1つのサブキャリア及び1つのシンボルによりリソースエレメント(RE)が構成される。UE100に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはRBにより構成され、時間リソースはサブフレーム(又はスロット)により構成される。

0048

下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)として使用される領域である。また、各サブフレームの残りの部分は、主にユーザデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネルPDSCH)として使用できる領域である。また、各サブフレームには、セル固有参照信号(CRS:Cell specific Reference Signal)などの下りリンク参照信号が分散して配置される。

0049

PDCCHが伝送する制御信号は、例えば、上りリンクSI(Scheduling Information)、下りリンクSI、TPCビットを含む。上りリンクSIは上りリンク無線リソース割当てに関するスケジューリング情報であり、下りリンクSIは、下りリンク無線リソースの割当てに関するスケジューリング情報である。TPCビットは、上りリンクの送信電力増減を指示する情報である。これらの情報は、下りリンク制御情報(DCI)と称される。PDSCHは、制御信号及び/又はユーザデータを搬送する。例えば、下りリンクのデータ領域は、ユーザデータにのみ割当てられてもよく、ユーザデータ及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。

0050

上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル(PUCCH)として使用される領域である。各サブフレームにおける残りの部分は、主にユーザデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル(PUSCH)として使用できる領域である。また、各サブフレームの所定のシンボルには、サウンディング参照信号SRS)などの上りリンク参照信号が配置される。

0051

PUCCHが伝送する制御信号は、例えば、CQI(Channel Quality Indicator)、PMI(Precoding Matrix Indicator)、RI(Rank Indicator)、SR(Scheduling Request)、ACK/NACKを含む。CQIは、下りリンクのチャネル品質を示すインデックスであり、下りリンク伝送に使用すべき推奨変調方式及び符号化速度の決定等に使用される。PMIは、下りリンクの伝送の為に使用することが望ましいプレコーダマトリックスを示すインデックスである。RIは、下りリンクの伝送に使用可能なレイヤ数ストリーム数)を示すインデックスである。SRは、上りリンク無線リソース(リソースブロック)の割当てを要求する情報である。ACK/NACKは、下りリンクの物理チャネル(例えば、PDSCH)を介して送信される信号の復号に成功したか否かを示す情報である。CQI、PMI、及びRIは、UE100が下りリンク参照信号を利用してチャネル推定を行い、コードブックを利用して得られるチャネル情報(CSI;Channel Sate Information)に相当する。なお、詳細については後述するが、実施形態では、CSIをインデックスとしてフィードバックするのではなく、直値としてフィードバックすることも可能である。PUSCHは、制御信号及び/又はユーザデータを搬送する。例えば、上りリンクのデータ領域は、ユーザデータにのみ割当てられてもよく、ユーザデータ及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。

0052

(上りリンク制御チャネル)
PUCCHは、上りリンク制御チャネルに相当する。上述したように、上りリンクにおける各サブフレームにおける周波数方向の両端部にはPUCCH領域が設けられる。PUCCH領域に含まれる無線リソースは、PUCCHリソースとしてUE100に割り当てられる。各サブフレームにおける残りの部分にはPUSCH領域が設けられる。PUSCH領域に含まれる無線リソースは、PUSCHリソースとしてUE100に割り当てられる。

0053

1つのPUCCHリソースは、サブフレーム内の2つのスロットの1リソースブロックずつを使用する。また、サブフレーム内のスロット間周波数ホッピングが適用されており、スロット間でダイバシティ効果を得ている。PUCCHリソースは、リソースインデックスmにより識別される。

0054

また、複数のフォーマット(PUCCHフォーマット)がサポートされており、各PUCCHフォーマットでは以下のように異なる種類の制御信号が伝送される。1サブフレーム内で送信可能な制御信号のビット数は、PUCCHフォーマットごとに異なる。

0055

・PUCCHフォーマット1: SR
・PUCCHフォーマット1a/1b: Ack/Nack
・PUCCHフォーマット2: CQI/PMI/RI
・PUCCHフォーマット2a/2b: CQI/PMI/RI及びAck/Nack

0056

さらに、LTE−Advancedにおいては、多数のAck/Nackを伝送するためのPUCCHフォーマット3が規定されている。

0057

現行仕様では、変調方式及びサブフレーム当たりビット数について、以下の表1のように規定されている。

0058

0059

(上りリンクデータチャネル)
PUSCHは、上りリンクデータチャネルに相当する。PUSCHには、上りリンクのチャネル状態に応じて変調・符号化方式(MCS)を適応的に変更する適応変調・符号化(AMC:Adaptive Modulation and channel Coding rate)が使用される。なお、AMCは、リンクアダプテーション一種である。

0060

eNB200は、UE100から受信する上りリンク参照信号に基づいて上りリンクのチャネル状態を測定(すなわち、チャネル推定)し、最適なPUSCHリソース及びMCSを決定するスケジューリングを行う。そして、スケジューリング情報(上りリンクSI)をUL scheduling grantに含めてPDCCH上でUE100に送信する。

0061

具体的には、eNB200は、MCSとMCSインデックスとを対応付けPUSCH用MCSテーブルを保持している。eNB200は、上りリンクのチャネル状態に基づいて決定したMCSを示すMCSインデックスをUL scheduling grantに含めて送信する。

0062

自分宛のUL scheduling grantを受信したUE100は、当該受信したUL scheduling grantに基づいて、割り当てPUSCHリソース及びMCSを認識し、当該割り当てPUSCHリソース及びMCSによりユーザデータをPUSCH上でeNB200に送信する。

0063

具体的には、UE100は、eNB200が保持するPUSCH用MCSテーブルと同様のPUSCH用MCSテーブルを保持している。UE100は、UL scheduling grantに含まれるMCSインデックスが示すMCSにより、ユーザデータをPUSCH上でeNB200に送信する。

0064

(実施形態に係る動作)
以下において、実施形態に係る動作について説明する。

0065

下りリンク伝送制御(特に、マルチアンテナ伝送制御)の高度化を実現するためには、より高精度のCSIが必要となるが、上述したように、現状の仕様ではCSIのビット数がPUCCHフォーマットにより固定的に設定されるため、高精度のCSIをフィードバックすることができない。

0066

そこで、実施形態では、PUSCHのAMCの仕組みをCSIに応用することにより、高精度のCSIフィードバックを実現する。

0067

(1)動作シーケンス
図6は、実施形態に係るCSIフィードバックに関する動作シーケンス図である。

0068

図6に示すように、ステップS11において、eNB200は、UE100から受信する上りリンク参照信号に基づいて上りリンクのチャネル状態を測定(すなわち、チャネル推定)する。

0069

ステップS12において、eNB200は、上りリンクのチャネル状態に基づいて、最適なPUSCHリソース及びMCSを決定するスケジューリングを行う。

0070

ステップS13において、eNB200は、MCSインデックスを含んだUL scheduling grantをPDCCH上でUE100に送信する。UE100−1は、自分宛のUL scheduling grantを受信する。実施形態において、UL scheduling grantに含まれるMCSインデックスは、上りリンクのチャネル状態に関する制御情報に相当する。

0071

ステップS14において、UE100は、UL scheduling grantに含まれるMCSインデックスと、UE100が保持しているCSI用テーブルと、に基づいて、CSIの送信方式フィードバック方式)を特定する。ここで、CSIの送信方式は、CSIビット数(具体的には、1サブフレーム内で送信するCSIのビット数)を含む。また、CSIの送信方式は、CSIに適用する変調方式(変調オーダー)及び/又は符号化方式(符号化率)をさらに含む。CSI用テーブルは、MCSインデックスとCSIの送信方式とを対応付けたテーブルである。実施形態では、CSI用テーブルは、上述したPUSCH用MCSテーブルとは異なるテーブルである。CSI用テーブルの詳細については後述する。

0072

ステップS15において、eNB200は、UL scheduling grantに含めたMCSインデックスと、eNB200が保持しているCSI用テーブルと、に基づいて、CSIの送信方式を特定及び記憶する。CSI用テーブルは、MCSインデックスとCSIの送信方式とを対応付けたテーブルである。実施形態では、CSI用テーブルは、上述したPUSCH用MCSテーブルとは異なるテーブルである。CSI用テーブルの詳細については後述する。

0073

ステップS16において、UE100は、UL scheduling grantに含まれるMCSインデックスに対応するCSIの送信方式により、CSIをPUCCH(又はPUSCH)上でeNB200に送信する。eNB200は、CSIを受信する。

0074

ステップS17において、eNB200は、ステップS15で特定及び記憶したCSIの送信方式(フィードバック方式)に基づいて、UE100から受信したCSIを復調及び復号する。そして、eNB200は、復調及び復号したCSIを下りリンク伝送制御(特に、マルチアンテナ伝送制御)に利用する。

0075

(2)CSI用テーブル
UE100及びeNB200は、PUSCH用MCSテーブルに加えてCSI用テーブルを共有している。具体的には、UE100及びeNB200は、同じ内容のPUSCH用MCSテーブルを保持しており、かつ同じ内容のCSI用テーブルを保持する。

0076

図7は、CSI用テーブルの構成例1を説明するための図である。

0077

図7に示すように、PUSCH用MCSテーブルは、PUSCHに適用する変調方式及び符号化方式をMCSインデックスと対応付けたテーブルである。図7の例では、MCSインデックス「0」に対して変調方式「QPSK」及び符号化方式「channel coding 1」が対応付けられ、MCSインデックス「1」に対して変調方式「16QAM」及び符号化方式「channel coding 2」が対応付けられ、MCSインデックス「2」に対して変調方式「64QAM」及び符号化方式「channel coding 3」が対応付けられている。

0078

CSI用テーブルは、CSIに適用する変調・符号化方式及びCSIビット数を、MCSインデックスと対応付けたテーブルである。図7の例では、MCSインデックス「0」に対して、変調方式「QPSK」、符号化方式「channel coding 1’」、及びCSIビット数「1」が対応付けられている。また、MCSインデックス「1」に対して、変調方式「16QAM」、符号化方式「channel coding 2’」、及びCSIビット数「2」が対応付けられている。さらに、MCSインデックス「2」に対して、変調方式「64QAM」、符号化方式「channel coding 3’」、及びCSIビット数「3」が対応付けられている。channel coding 1’、2’、3’、…は、TS36.212により規定される符号化方式を利用したものであってもよい。

0079

なお、CSIをPUSCH上で伝送する場合には、当該CSIに対して、PUSCH用MCSテーブルではなくCSI用テーブルが適用される。また、CSIをPUCCH上で伝送するかPUSCH上で伝送するか、CSIに他情報(ユーザデータ、制御信号)を多重するか否か等により、CSI用テーブルを異ならせてもよい。さらに、図7の例では、PUSCH用MCSテーブル及びCSI用テーブルにおいて、変調方式が同じになるように構成されているが、変調方式が異なるように構成されていてもよい。

0080

図8は、CSI用テーブルの構成例2を説明するための図である。図8に示すCSI用テーブルでは、CSIに適用する変調方式が、固定されている、又は、PUSCHに適用する変調方式と同じであることを前提として、各MCSインデックスに対して符号化方式及びCSIビット数のみが対応付けられている点で、上述した構成例1とは異なる。

0081

図9は、CSI用テーブルの構成例3を説明するための図である。図9に示すCSI用テーブルでは、CSIに適用する変調方式及び符号化方式が、固定されている、又は、PUSCHに適用する変調方式及び符号化方式と同じであることを前提として、各MCSインデックスに対してCSIビット数のみが対応付けられている点で、上述した構成例1とは異なる。

0082

図10は、CSI用テーブルの構成例4を説明するための図である。図10に示すCSI用テーブルでは、CSIビット数の値を直接的に指定するのではなく、CSIビット数の値を上限値で指定する点で、上述した構成例1とは異なる。

0083

上述した構成例1乃至4に係る各CSI用テーブルは、何れか1つを固定的に使用するのではなく、使用するCSI用テーブルをeNB200の指示に応じて切り替え可能としてもよい。

0084

(実施形態のまとめ)
実施形態では、eNB200は、上りリンクのチャネル状態に関する制御情報として、PUSCHに適用すべき変調・符号化方式(MCS)を示すMCSインデックスをUE100に送信する。UE100は、MCSインデックスを受信し、当該受信したMCSインデックスに基づいてCSIビット数を適応的に変更する。これにより、高精度のCSIをフィードバックすることができるため、下りリンク伝送制御(特に、マルチアンテナ伝送制御)の高度化を実現可能とすることができる。例えば、下りリンクのチャネル応答行列の各要素をCSIとしてフィードバックすること等も考えられる。また、MCSインデックスは、現行仕様で規定される制御情報である。よって、MCSインデックスに基づいてCSIビット数を適応的に変更することにより、CSIビット数を適応的に変更するための特別な制御情報を別途追加する場合に比べて、オーバーヘッドを削減することができる。

0085

また、実施形態では、UE100は、MCSインデックスに基づいて、CSIビット数を適応的に変更するとともに、CSIに適用する変調方式及び/又は符号化方式を適応的に変更する。これにより、上りリンクのチャネル状態に適した符号化方式/変調方式でCSIを符号化/変調することができる。

0086

[変更例1]
上述した実施形態では、UE100は、PUSCHに適用すべき変調・符号化方式(MCS)を示すMCSインデックスに基づいてCSIビット数を適応的に変更していた。ここで、MCSインデックスは、現行仕様で規定される制御情報である。

0087

これに対し、変更例1では、現行仕様で規定されていない新たな制御情報を導入する。具体的には、eNB200は、上りリンクのチャネル状態に基づいて、PUCCH上で送信するCSIに適用すべき変調方式及び/又は符号化方式を示す制御情報(以下、「CSI用MCSインデックス」という)をUE100に送信する。UE100は、CSI用MCSインデックスに基づいてCSIビット数を適応的に変更する。

0088

図11は、実施形態の変更例1に係る制御情報を説明するための図である。

0089

図11に示すように、実施形態の変更例1では、PUCCH上で送信するCSIに適用すべき変調方式及び/又は符号化方式を示すCSI用MCSインデックスをPDCCH上で伝送するための新たなDCIフォーマットを導入する。

0090

図11の例では、新たなDCIフォーマットは、複数のUE100に対するCSI用MCSインデックスを一括して送信するように構成されている。具体的には、32ビットのDCIが1又は2ビットごとに区分され、当該1又は2ビットにCSI用MCSインデックスがマッピングされる。当該複数のUE100からなるグループには、CSI用MCSインデックスを一括して送信するためのRNTIが割り当てられる。当該RNTIは、例えば、PUCCH上でのCSI送信のためのグループRNTIであるCSI−PUCCH−RNTIである。

0091

eNB200は、当該グループに対して、前記複数のUE分のCSI用MCSインデックスを含んだ1つのDCIを送信する。また、eNB200は、当該DCIにおけるUE100の割り当て位置(先頭から何番目)を示すインデックスをRRCメッセージによりUE100個別に通知する。

0092

UE100は、当該DCIを受信すると、当該インデックスにより示された割り当て位置にあるCSI用MCSインデックスを自分宛のCSI用MCSインデックスとして抽出する。そして、UE100は、当該CSI用MCSインデックスに基づいてCSIビット数(変調方式、符号化方式)を適応的に変更する。なお、CSI用MCSインデックスとCSIビット数(変調方式、符号化方式)とを対応付けるテーブルの構成としては、上述した実施形態に係るCSI用テーブルと同様の構成を利用できる。

0093

[変更例2]
実施形態の変更例2では、現行仕様で規定されていないPUCCHフォーマット(以下、「新たなPUCCHフォーマット」という)を導入する。具体的には、eNB200は、CSIがPUCCH上で送信される場合において、上りリンクのチャネル状態に基づいて、当該PUCCHに適用すべき新たなPUCCHフォーマットを示す制御情報をUE100に送信する。当該制御情報(PUCCHフォーマットインデックス)は、RRCメッセージに含めて送信される。或いは、上述した実施形態の変更例1で説明した新たなDCIフォーマットを当該制御情報(PUCCHフォーマットインデックス)の送信に利用してもよい。或いは、PDSCH/PUSCH割り当て用DCIの中に新しくフィールドを設け、当該フィールドに当該制御情報(PUCCHフォーマットインデックス)を含めてPDCCH上で送信してもよい。

0094

新たなPUCCHフォーマットは、PUCCHフォーマット2,2a等に比べて多くのCSIビット数を伝送可能なPUCCHフォーマットである。

0095

例えば、新たなPUCCHフォーマットは、適用される変調方式及び/又は符号化方式がPUCCHフォーマット2,2a等とは異なる。

0096

或いは、新たなPUCCHフォーマットは、適用されるサイクリックシフト数がPUCCHフォーマット2,2a等とは異なる。PUCCHは、同一リソースブロックを用いてユーザ間をコード多重しており、1ユーザあたりの(コード)リソースはサイクリックシフトというパラメータで指定される。現行のPUCCHフォーマット2,2a等では、1ユーザに付きサイクリックシフトパラメータが1つ割り当てられ、ユーザ間で異なるサイクリックシフトを用いることでコード多重を実現している。これに対し、新たなPUCCHフォーマットでは、サイクリックシフトを1ユーザに2つ以上割り当てて、複数のコードリソースを使うことで、送信できるビット量を増やす(変調・符号化方式を変えなくても、送信できるシンボル数を増やすことで送信ビット数を増やす)ものである。

0097

[その他の実施形態]
上述した実施形態では、UL scheduling grant(UL grant)に含まれるMCSインデックスに基づいてCSIビット数を調整していたが、PUSCH割り当てがない場合にはUL scheduling grantがUE100に通知されないため、以下の動作を導入してもよい。

0098

UE100は、以前受信したUL grant(過去のUL grant)のうち最新のMCSインデックスを保存しておく。UE100は、CSIフィードバックを行うサブフレームに対応するUL grantが無い場合には、保存している最新のMCSインデックスをCSIフィードバックに適用する。

0099

保存するMCSインデックスには、有効期限があってもよい。有効期限は、例えば適用可能なサブフレーム数を示しており、当該値は、基地局から報知(通知)されてもよく、pre-defined(仕様で規定された値)でも良い。また、保存するMCSインデックスの有効期限を監視するために、UE100は、UL grantを受け取った場合に有効期限タイマ起動する。このタイマは新たにUL garantを受信した場合はリセットされる。

0100

上述した実施形態では、CSIビット数とコードブックとの関係について特に触れなかった。しかしながら、UE100及びeNB200は、CSIビット数の各パターンに対応するコードブックを共有していてもよい。コードブックは、CSI(CQI、PMI、RI)を識別するインデックスを規定するテーブルである。例えば、CSIの一種であるPMIに着目すると、PMIのコードブックは、複数のプレコーダマトリックスと、当該複数のプレコーダマトリックスのそれぞれのインデックス(すなわち、PMI)と、を含む。PMIのビット数を適応的に変更する場合において、PMIのビット数として“1ビット”,“2ビット”,“3ビット”…“Nビット”のNパターンが規定されると仮定すると、UE100及びeNB200は、当該Nパターンに対応するN個のPMI用コードブックを共有する。UE100及びeNB200は、N個のPMI用コードブックの中から、PMIのビット数に対応するコードブックを選択し、選択したコードブックに基づいてプレコーダマトリックス及びそのインデックス(PMI)を識別する。

0101

但し、上述した実施形態では、コードブックベースのフィードバックではなく、下りリンクのチャネル応答行列の各要素をCSIとしてフィードバックすることが可能である。よって、現行仕様におけるコードブックベースのフィードバック(Periodic、Aperiodic)に対し、上述した実施形態に係る新たなフィードバックモードを追加して、これらのフィードバックモードの中から選択されたフィードバックモードによりCSIフィードバックを行うことが考えられる。

0102

上述した実施形態では、移動通信システムの一例としてLTEシステムを説明したが、LTEシステムに限らず、LTEシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。

0103

なお、日本国特許出願第2013−249795号(2013年12月3日出願)の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

0104

本発明によれば、下りリンク伝送制御の高度化を実現可能とすることができる。

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