以下、本発明に係る好適な実施の形態を添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのもので、本発明を実施でき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、このような具体的な細部事項無しにも本発明を実施可能であるということが当業者には理解できる。
場合によって、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が省略されることもあり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示されることもある。また、本明細書全般にわたって同一の構成要素には同一の図面符号を付して説明する。
本発明において、ユーザ機器(User Equipment:UE)は、固定していても、移動性を有していてもよいもので、基地局(base station:BS)と通信してユーザデータ及び/又は各種制御情報を送受信する各種機器を含む。UEを、端末(Terminal Equipment)、MS(Mobile Station)、MT(Mobile Terminal)、UT(User Terminal)、SS(Subscribe Station)、無線機器(wireless device)、PDA(Personal Digital Assistant)、無線モデム(wireless modem)、携帯機器(handheld device)などと呼ぶこともできる。また、本発明において、BSは一般に、UE及び/又は他のBSと通信する固定局(fixed station)を意味し、UE及び他のBSと通信して各種データ及び制御情報を交換する。BSを、ABS(Advanced Base Station)、NB(Node−B)、eNB(evolved−NodeB)、BTS(Base Transceiver System)、アクセスポイント(Access Point)、PS(Processing Server)などと呼ぶこともできる。以下の本発明に関する説明てば、BSをeNBと総称する。
本発明でいうノード(node)とは、UEと通信して無線信号を送信/受信できる固定した地点(point)を指す。様々な形態のeNBをその名称にかかわらずノードとして用いることができる。例えば、BS、NB、eNB、ピコ−セルeNB(PeNB)、ホームeNB(HeNB)、リレー、リピータなどをノードとすることができる。また、ノードは、eNBでなくてもよい。例えば、無線リモートヘッド(radio remote head、RRH)、無線リモートユニット(radio remote unit、RRU)であってもよい。RRH、RRUなどは一般にeNBの電力レベル(power level)よりも低い電力レベルを有する。RRHあるいはRRU(以下、RRH/RRU)は一般に、光ケーブルなどの専用回線(dedicated line)でeNBに接続されており、よって、一般に無線回線で接続されているeNBによる協調通信に比べて、RRH/RRUとeNBによる協調通信を円滑に行うことができる。1つのノードには少なくとも1つのアンテナが設置される。このアンテナは、物理アンテナを意味することもでき、アンテナポート、仮想アンテナ、又はアンテナグループを意味することもできる。ノードは、ポイント(point)と呼ばれることもある。アンテナが基地局に集中して位置して1つのeNBコントローラ(controller)によって制御される既存の(conventional)中央集中型アンテナシステム(centralized antenna system、CAS)(すなわち、単一ノードシステム)と違い、多重ノードシステムにおいて複数のノードは一般に一定間隔以上で離れて位置する。これらの複数のノードは、各ノードの動作を制御したり、各ノードを通して送/受信されるデータをスケジューリング(scheduling)する1つ以上のeNBあるいはeNBコントローラによって管理することができる。各ノードは、当該ノードを管理するeNBあるいはeNBコントローラとケーブル(cable)あるいは専用回線(dedicated line)で接続することができる。多重ノードシステムにおいて、複数のノードへの/からの信号送信/受信には、同一のセル識別子(identity、ID)が用いられてもよく、異なるセルIDが用いられてもよい。複数のノードが同一のセルIDを有すると、これら複数のノードのそれぞれは、1つのセルにおける一部のアンテナ集団のように動作する。多重ノードシステムにおいてノードが互いに異なるセルIDを有すると、このような多重ノードシステムを多重セル(例えば、マクロ−セル/フェムト−セル/ピコ−セル)システムと見なすことができる。複数のノードのそれぞれが形成した多重セルがカバレッジによってオーバーレイ(overlay)する形態で構成されると、これらの多重セルが形成したネットワークを特に多重−階層(multi−tier)ネットワークと呼ぶ。RRH/RRUのセルIDとeNBのセルIDは同一であっても、異なってもよい。RRH/RRUとeNBが互いに異なるセルIDを用いる場合、RRH/RRUとeNBはいずれも独立した基地局として動作する。
以下に説明する本発明の多重ノードシステムにおいて、複数のノードに接続した1つ以上のeNBあるいはeNBコントローラが、上記複数のノードの一部又は全部を介してUEに同時に信号を送信あるいは受信するように上記複数のノードを制御することができる。各ノードの実体、各ノードの具現の形態などによって、多重ノードシステム間には差異点があるが、複数のノードが共に所定時間−周波数リソース上でUEに通信サービスを提供するために参加するという点で、これらの多重ノードシステムは単一ノードシステム(例えば、CAS、従来のMIMOシステム、従来の中継システム、従来のリピータシステムなど)と異なる。そのため、複数のノードの一部又は全部を用いてデータ協調送信を行う方法に関する本発明の実施例は、種々の多重ノードシステムに適用可能である。例えば、ノードとは、通常、他のノードと一定間隔以上で離れて位置しているアンテナグループを指すが、後述する本発明の実施例は、ノードが間隔にかかわらずに任意のアンテナグループを意味する場合にも適用可能である。例えば、X−pol(Cross polarized)アンテナを備えたeNBの場合、該eNBが、H−polアンテナで構成されたノードとV−polアンテナで構成されたノードを制御すると見なし、本発明の実施例を適用することができる。
複数の送信(Tx)/受信(Rx)ノードを介して信号を送信/受信したり、複数の送信/受信ノードから選択された少なくとも1つのノードを介して信号を送信/受信したり、下りリンク信号を送信するノードと上りリンク信号を受信するノードとを別にし得る通信技法を、多重−eNB MIMO又はCoMP(Coordinated Multi−Point transmission/reception)という。このようなノード間協調通信のうち、協調送信技法は、JP(joint processing)とスケジューリング協調(scheduling coordination)とに区別できる。前者はJT(joint transmission)/JR(joint reception)とDPS(dynamic point selection)とに区別し、後者はCS(coordinated scheduling)とCB(coordinated beamforming)とに区別できる。DPSは、DCS(dynamic cell selection)と呼ぶこともできる。他の協調通信技法に比べて、ノード間協調通信技法のうちのJPを行うとき、より様々な通信環境を形成することができる。JPにおいて、JTは、複数のノードが同一のストリームをUEに送信する通信技法をいい、JRは、複数のノードが同一のストリームをUEから受信する通信技法をいう。当該UE/eNBは、上記複数のノードから受信した信号を合成して上記ストリームを復元する。JT/JRでは、同一のストリームが複数のノードから/に送信されるため、送信ダイバーシティ(diversity)によって信号送信の信頼度を向上させることができる。JPのDPSは、複数のノードから特定規則によって選択された1つのノードを介して信号が送信/受信される通信技法をいう。DPSでは、通常、UEとノード間のチャネル状態の良いノードが通信ノードとして選択されるはずであるため、信号送信の信頼度を向上させることができる。
本発明でいうセル(cell)とは、1つ以上のノードが通信サービスを提供する一定の地理的領域をいう。そのため、本発明で特定セルと通信するということは、特定セルに通信サービスを提供するeNBあるいはノードと通信することを意味できる。また、特定セルの下りリンク/上りリンク信号は、該特定セルに通信サービスを提供するeNBあるいはノードからの/への下りリンク/上りリンク信号を意味する。UEに上り/下りリンク通信サービスを提供するセルを特にサービングセル(serving cell)という。また、特定セルのチャネル状態/品質は、該特定セルに通信サービスを提供するeNBあるいはノードとUE間に形成されたチャネルあるいは通信リンクのチャネル状態/品質を意味する。3GPP LTE−Aベースのシステムにおいて、UEは、特定ノードからの下りリンクチャネル状態を、上記特定ノードのアンテナポートが上記特定ノードに割り当てられたCSI−RS(Channel State Information Reference Signal)リソース上で送信するCSI−RSを用いて測定することができる。一般に、隣接したノードは、互いに直交するCSI−RSリソース上で該当CSI−RSリソースを送信する。CSI−RSリソースが直交するということは、CSI−RSを搬送するシンボル及び副搬送波を特定するCSI−RSリソース構成(resource configuration)、サブフレームオフセット(offset)及び送信周期(transmission period)などによってCSI−RSが割り当てられたサブフレームを特定するサブフレーム構成(subframe configuration)、CSI−RSシーケンスのうちの少なくとも1つが互いに異なることを意味する。
本発明において、PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)はそれぞれ、DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/下りリンクACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/下りリンクデータを搬送する時間−周波数リソースの集合あるいはリソース要素の集合を意味する。また、PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)はそれぞれ、UCI(Uplink Control Information)/上りリンクデータ/ランダムアクセス信号を搬送する時間−周波数リソースの集合あるいはリソース要素の集合を意味する。本発明では、特に、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACHに割り当てられたり、又はそれに属した時間−周波数リソースあるいはリソース要素(Resource Element、RE)をそれぞれ、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE又はPDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACHリソースと呼ぶ。以下でユーザ機器がPUCCH/PUSCH/PRACHを送信するという表現は、それぞれ、PUSCH/PUCCH/PRACH上であるいは介して上りリンク制御情報/上りリンクデータ/ランダムアクセス信号を送信するという表現と同じ意味で使われる。また、eNBがPDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCHを送信するという表現は、それぞれ、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH上であるいは介して下りリンクデータ/制御情報を送信するという表現と同じ意味で使われる。
図1は、無線通信システムで用いられる無線フレーム構造の一例を示す図である。特に、図1(a)は、3GPP LTE/LTE−Aシステムで用いられる周波数分割デュプレックス(frequency division duplex、FDD)用フレーム構造を示しており、図1(b)は、3GPP LTE/LTE−Aシステムで用いられる時分割デュプレックス(time division duplex、TDD)用フレーム構造を示している。
図1を参照すると、3GPP LTE/LTE−Aシステムで用いられる無線フレームは、10ms(307200Ts)の長さを有し、10個の均等なサイズのサブフレーム(subframe、SF)で構成される。1無線フレームにおける10個のサブフレームにはそれぞれ番号を与えることができる。ここで、Tsは、サンプリング時間を表し、Ts=1/(2048*15kHz)で表示される。それぞれのサブフレームは、1msの長さを有し、2個のスロットで構成される。1無線フレームにおいて20個のスロットには0から19までの番号を順次与えることができる。それぞれのスロットは0.5msの長さを有する。1サブフレームを送信するための時間は、送信時間間隔(transmission time interval、TTI)と定義される。時間リソースは、無線フレーム番号(あるいは、無線フレームインデックスともいう)、サブフレーム番号(あるいは、サブフレームインデックスともいう)、スロット番号(あるいは、スロットインデックスともいう)などによって区別することができる。
無線フレームは、デュプレックス(duplex)技法によって別々に設定(configure)することができる。例えば、FDDにおいて、下りリンク送信及び上りリンク送信は周波数によって区別されるため、無線フレームは特定周波数帯域に対して下りリンクサブフレーム又は上りリンクサブフレームのいずれか1つのみを含む。TDDでは下りリンク送信及び上りリンク送信が時間によって区別されるため、特定周波数帯域に対して無線フレームは下りリンクサブフレームも上りリンクサブフレームも含む。
表1は、TDDで、無線フレームにおけるサブフレームのDL−UL構成(configuration)を例示するものである。
表1で、Dは下りリンクサブフレームを、Uは上りリンクサブフレームを、Sは特異(special)サブフレームを表す。特異サブフレームは、DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot)、GP(Guard Period)、UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)の3つのフィールドを含む。DwPTSは、下りリンク送信のために留保される時間区間であり、UpPTSは上りリンク送信のために留保される時間区間である。表2は、特異フレーム構成を例示するものである。
図2は、無線通信システムにおいて下りリンク/上りリンク(DL/UL)スロット構造の一例を示す図である。特に、図2は、3GPP LTE/LTE−Aシステムのリソース格子(resource grid)の構造を示す。アンテナポート当たりに1個のリソース格子がある。
図2を参照すると、スロットは、時間ドメイン(time domain)で複数のOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボルを含み、周波数ドメイン(frequency domain)で複数のリソースブロック(resource block、RB)を含む。OFDMシンボルは、1シンボル区間を意味することもある。図2を参照すると、各スロットで送信される信号は、
の副搬送波(subcarrier)と
のOFDMシンボルとで構成されるリソース格子(resource grid)と表現することができる。ここで、
は、下りリンクスロットにおけるリソースブロック(resource block、RB)の個数を表し、
は、ULスロットにおけるRBの個数を表す。
と
は、DL送信帯域幅とUL送信帯域幅にそれぞれ依存する。
は、下りリンクスロットにおけるOFDMシンボルの個数を表し、
は、ULスロットにおけるOFDMシンボルの個数を表す。
は、1つのRBを構成する副搬送波の個数を表す。
OFDMシンボルは、多元接続方式によって、OFDMシンボル、SC−FDM(Single Carrier Frequency Division Multiplexing)シンボルなどと呼ぶことができる。1つのスロットに含まれるOFDMシンボルの数は、チャネル帯域幅、CP(cyclic prefix)長によって様々に変更可能である。例えば、正規(normal)CPの場合は、1つのスロットが7個のOFDMシンボルを含むが、拡張(extended)CPの場合は、1つのスロットが6個のOFDMシンボルを含む。図2では、説明の便宜のために、1つのスロットが7 OFDMシンボルで構成されるサブフレームを例示するが、本発明の実施例は、その他の個数のOFDMシンボルを有するサブフレームにも同様の方式で適用されてもよい。図2を参照すると、各OFDMシンボルは、周波数ドメインで、
の副搬送波を含む。副搬送波の類型は、データ送信のためのデータ副搬送波、参照信号(reference signal)の送信のための参照信号副搬送波、ガードバンド(guard band)及び直流(Direct Current、DC)成分のためのヌル(null)副搬送波に分類することができる。 DC成分のためのヌル副搬送波は、未使用のまま残される副搬送波であり、OFDM信号生成過程あるいは周波数アップ変換過程で搬送波周波数(carrier frequency、f0)にマップ(mapping)される。搬送波周波数は中心周波数(center frequency、fc)と呼ばれることもある。
1 RBは、時間ドメインで
(例えば、7個)の連続するOFDMシンボルと定義され、周波数ドメインで
(例えば、12個)の連続する副搬送波と定義される。参考として、1つのOFDMシンボルと1つの副搬送波で構成されたリソースをリソース要素(resource element、RE)あるいはトーン(tone)という。したがって、1つのRBは、
のリソース要素で構成される。リソース格子における各リソース要素は、1つのスロットにおけるインデックス対(k,1)によって固有に定義できる。kは、周波数ドメインで0から
まで与えられるインデックスであり、lは、時間ドメインで0から
まで与えられるインデックスである。
1サブフレームにおいて
の連続した同一副搬送波を占有しながら、当該サブフレームにおける2個のスロットのそれぞれに1個ずつ位置する2個のRBを物理リソースブロック(physical resource block、PRB)対(pair)という。PRB対を構成する2個のRBは、同一のPRB対号(あるいは、PRBインデックスともいう)を有する。
図3は、3GPP LTE/LTE−Aシステムで用いられる下りリンク(downlink、DL)サブフレーム構造を例示する図である。
図3を参照すると、DLサブフレームは、時間ドメインで制御領域(control region)とデータ領域(data region)とに区別される。図3を参照すると、サブフレームの第1のスロットで先頭部における最大3(あるいは4)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に対応する。以下、DLサブフレームでPDCCH送信に利用可能なリソース領域(resource region)をPDCCH領域と称する。制御領域に用いられるOFDMシンボル以外のOFDMシンボルは、PDSCHが割り当てられるデータ領域に該当する。以下、DLサブフレームでPDSCH送信に利用可能なリソース領域をPDSCH領域と称する。3GPP LTEで用いられるDL制御チャネルの例としては、PCFICH、PDCCH、PHICHなどを含む。PCFICHは、サブフレームの最初のOFDMシンボルで送信され、サブフレームにおいて制御チャネルの送信に用いられるOFDMシンボルの個数に関する情報を搬送する。PHICHは、UL送信に対する応答としてHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)ACK/NACK(acknowledgment/negative−acknowledgment)信号を搬送する。
PDCCHを介して送信される制御情報を上りリンク制御情報(DCI)と呼ぶ。DCIは、UE又はUEグループのためのリソース割当情報及び他の制御情報を含む。例えば、DCIは、DL共有チャネル(downlink shared channel、DL−SCH)の送信フォーマット及びリソース割当情報、UL共有チャネル(uplink shared channel、UL−SCH)の送信フォーマット及びリソース割当情報、ページングチャネル(paging channel、PCH)上のページング情報、DL−SCH上のシステム情報、PDSCH上で送信されるランダムアクセス応答のような上位層(upper layer)制御メッセージのリソース割当情報、UEグループ内の個別UEへの送信電力制御命令(Transmit Control Command Set)、送信電力制御(Transmit Power Control)命令、VoIP(Voice over IP)の活性化(activation)指示情報、DAI(Downlink Assignment Index)などを含む。DL共有チャネル(downlink sharedchannel、DL−SCH)の送信フォーマット(Transmit Format)及びリソース割当情報は、DLスケジューリング情報あるいはDLグラント(DL grant)とも呼ばれ、UL共有チャネル(uplink shared channel、UL−SCH)の送信フォーマット及びリソース割当情報は、ULスケジューリング情報あるいはULグラント(UL grant)とも呼ばれる。1つのPDCCHが搬送するDCIは、DCIフォーマットによってそのサイズと用途が異なり、符号化率によってそのサイズが異なり得る。現在3GPP LTEシステムでは、上りリンク用にフォーマット0及び4、下りリンク用にフォーマット1、1A、1B、1C、1D、2、2A、2B、2C、3、3Aなどの様々なフォーマットが定義されている。DCIフォーマットのそれぞれの用途に応じて、ホッピングフラグ、RB割当(RB allocation)、MCS(modulation codingscheme)、RV(redundancy version)、NDI(new data indicator)、TPC(transmit power control)、循環遷移DM RS(cyclic shift demodulation reference signal)、ULインデックス、CQI(channel quality information)要請、DL割当インデックス(DL assignment index)、HARQプロセスナンバー、TPMI(transmitted precoding matrix indicator)、PMI(precoding matrix indicator)情報などの制御情報が適宜選択された組合せが下りリンク制御情報としてUEに送信される。
一般に、UEに構成された送信モード(transmission mode、TM)によって当該UEに送信可能なDCIフォーマットが異なる。換言すれば、特定送信モードに構成されたUEのためには、いかなるDCIフォーマットを用いてもよいわけではなく、特定送信モードに対応する一定DCIフォーマットのみを用いることができる。
PDCCHは、1つ又は複数の連続した制御チャネル要素(control channel element、CCE)の集成(aggregation)上で送信される。CCEは、PDCCHに無線チャネル状態に基づく符号化率(coding rate)を提供するために用いられる論理的割当ユニット(unit)である。CCEは、複数のリソース要素グループ(resource element group、REG)に対応する。例えば、1 CCEは9個のREGに対応し、1 REGは4個のREに対応する。3GPP LTEシステムの場合、それぞれのUEのためにPDCCHが位置してもよいCCEセットを定義した。UEが自身のPDCCHを発見し得るCCEセットを、PDCCH探索空間、簡単に探索空間(Search Space、SS)と呼ぶ。探索空間内でPDCCHが送信されてもよい個別リソースをPDCCH候補(candidate)と呼ぶ。UEがモニタリング(monitoring)するPDCCH候補の集合を探索空間と定義する。3GPP LTE/LTE−AシステムでそれぞれのDCIフォーマットのための探索空間は異なるサイズを有してもよく、専用(dedicated)探索空間と共通(common)探索空間とが定義されている。専用探索空間は、UE−特定(specific)探索空間であり、それぞれの個別UEのために構成(configuration)される。共通探索空間は、複数のUEのために構成される。1つのPDCCH候補は、CCE集成レベル(aggregation level)によって1、2、4又は8個のCCEに対応する。eNBは、探索空間内の任意のPDCCH候補上で実際PDCCH(DCI)を送信し、UEは、PDCCH(DCI)を探すために探索空間をモニタリングする。ここで、モニタリングとは、全てのモニタリングされるDCIフォーマットによって当該探索空間内の各PDCCHの復号(decoding)を試みる(attempt)ことを意味する。UEは、上記複数のPDCCHをモニタリングし、自身のPDCCHを検出することができる。基本的に、UEは、自身のPDCCHが送信される位置を知らないことから、毎サブフレームごとに当該DCIフォーマットの全てのPDCCHに対して、自身の識別子を有するPDCCHを検出するまで復号を試みるが、このような過程をブラインド検出(blind detection)(ブラインド復号(blind decoding、BD))という。
eNBは、データ領域を通してUEあるいはUEグループのためのデータを送信することができる。データ領域を通して送信されるデータをユーザデータと呼ぶこともできる。ユーザデータの送信のために、データ領域にはPDSCHを割り当てることができる。PCH(Paging channel)及びDL−SCH(Downlink−shared channel)は、PDSCHを介して送信される。UEは、PDCCHを介して送信される制御情報を復号し、PDSCHを介して送信されるデータを読むことができる。PDSCHのデータがどのUEあるいはUEグループに送信されるか、上記UEあるいはUEグループがどのようにPDSCHデータを受信して復号すればよいかなどを示す情報がPDCCHに含まれて送信される。例えば、特定PDCCHが“A”というRNTI(Radio Network Temporary Identity)でCRC(cyclic redundancy check)マスキング(masking)されており、“B”という無線リソース(例、周波数位置)及び“C”という送信形式情報(例、送信ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など)を用いて送信されるデータに関する情報が特定DLサブフレームで送信されると仮定する。UEは、自身の所有しているRNTI情報を用いてPDCCHをモニタリングし、“A”というRNTIを有しているUEはPDCCHを検出し、受信したPDCCHの情報によって“B”と“C”で示されるPDSCHを受信する。
UEがeNBから受信した信号を復調するには、データ信号と比較する参照信号(reference signal、RS)が必要である。参照信号とは、eNBがUEにあるいはUEがeNBに送信する、eNBとUEが互いに知っている、予め定義された特別な波形の信号を意味し、パイロット(pilot)とも呼ばれる。参照信号は、セル内の全UEに共用されるセル−特定(cell−specific)RSと特定UEに専用される復調(demodulation)RS(DM RS)とに区別される。eNBが特定UEのための下りリンクデータの復調のために送信するDM RSをUE特定的(UE−specific)RSと特別に称することもできる。下りリンクでDM RSとCRSは共に送信されてもよいが、いずれか一方のみが送信されてもよい。ただし、下りリンクでCRS無しにM RSのみを送信される場合、データと同じプリコーダを適用して送信されるDM RSは復調の目的にのみ用いることができるため、チャネル測定用RSを別途に提供しなければならない。例えば、3GPP LTE(−A)では、UEがチャネル状態情報を測定できるようにするために、追加の測定用RSであるCSI−RSが当該UEに送信される。CSI−RSは、チャネル状態について相対的に時間による変化度が大きくないという事実に着目し、毎サブフレームごとに送信されるCRSとは違い、複数のサブフレームで構成される所定の送信周期ごとに送信される。
図4及び図5は正規CPを有する正規下りリンクサブフレームの一リソースブロック対内のCRS用時間−周波数リソースとDM RS用時間−周波数リソースを例示した図である。特に、図4は最大で4個のDM RSを2個のCDMグループに多重化する方法を例示した図であり、図5は最大で8個のDM RSを2個のCDMグループに多重化する方法を例示した図である。
図4及び図5を参照すると、3GPP LTE(−A)システムにおいて、DM RSはPRB対で定義される。以下では、一PRB対のREのうち、直交カバーコードによって拡張して互いに区分可能なDM RSが送信されるREの集団をCDM(Code Division Multiplexing)グループと言う。直交カバーコードの一例として、ウォルシュハドマード(Walsh−Hadmard)コードを有することができる。直交カバーコードは直交シーケンスとも言う。図4及び図5を参照すると、例えば、‘C’と表記されたREが一つのCDMグループ(以下、CDMグループ1)に属し、‘D’と表記されたREが他の一つのCDMグループ(以下、CDMグループ2)に属する。
3GPP LTE(−A)システムでは、一つの下りリンク又は上りリンクサブフレームで多数のレイヤーが多重化して受信装置に送信されることができる。本発明において、レイヤーは送信装置によって送信されるレイヤープリコーダーに入力される各情報入力経路を意味し、レイヤーは送信レイヤー、ストリーム、送信ストリーム、データストリームなどとも言う。送信データは一つ以上のレイヤーにマッピングされる。よって、データは一つ以上のレイヤーによって送信装置から受信装置に送信される。多重レイヤー送信の場合、送信レイヤー別にDM RSを送信し、送信されるレイヤーの個数に比例してDM RSの個数も増加する。
一つのアンテナポートが一つのレイヤー及び一つのDM RSを送信することができる。送信装置が8個のレイヤーを送信しなければならない場合、最大で4個のアンテナポートが一CDMグループを用いて4個のDM RSを送信することができる。例えば、図5を参照すると、DM RSポートX、DM RSポートY、DM RSポートZ及びDM RSポートWが互いに異なる直交シーケンスで拡散した4個のDM RSと一CDMグループを用いてそれぞれ送信することができる。前記受信装置はOFDMシンボル方向に連続する4個のDM RS REに該当DM RSを多重化するために使用された直交シーケンスを用いて、前記連続する4個のDM RS REで受信された信号から前記該当DM RSを検出することができる。
DM RSは物理階層セル識別子(physical layer cell identity)であるNcell IDをシード(seed)として生成される。例えば、アンテナポートp∈{7、8、...、γ+6}に対し、DM RSは次の式
によって定義することができる。
ここで、Nmax、DL RBは最大の下りリンク帯域幅の構成であって、NRB scの整数倍で表現される。疑似任意シーケンス(pseudo−random sequence)c(i)は長さ−31ゴールド(Gold)シーケンスによって定義することができる。長さMPNの出力シーケンスc(n)(ここで、n=0、1、...、MPN−1)は次の式によって定義される。
ここで、NC=1600であり、一番目m−シーケンスはx1(0)=1、x1(n)=0、n=1、2、...、30に初期化される。二番目m−シーケンスの初期化は前記シーケンスの適用(application)に依存する値を有する次の式によって表示される。
式1の場合、疑似任意シーケンス生成器は各サブフレームの開始時に次の式によって初期化される。
ここで、nSCIDの値は特定しなければ0である。アンテナポート7又は8上のPDSCH送信に対し、nSCIDは前記PDSCH送信に関連したDCIフォーマット2B又は2Cによって与えられる。DCIフォーマット2BはDM RSを有するアンテナポートを最大で2個まで用いるPDSCHのためのリソース割当(resource assignment)のためのDCIフォーマットであり、DCIフォーマット2CはDM RSを有するアンテナポートを最大で8個まで用いるPDSCHのためのリソース割当(resource assignment)のためのDCIフォーマットである。nSCIDは、DCIフォーマット2Bの場合には表3によってスクランブリング識別子フィールドによって指示することができ、DCIフォーマット2Cの場合には表4によって与えられることができる。
図6は、3GPP LTE/LTE−Aシステムで用いられる上りリンク(UL)サブフレーム構造の一例を示す図である。
図6を参照すると、ULサブフレームは、周波数ドメインで制御領域とデータ領域とに区別できる。1つ又は複数のPUCCHを上りリンク制御情報(UCI)を搬送するために制御領域に割り当てることができる。1つ又は複数のPUSCHをユーザデータを搬送するためにULサブフレームのデータ領域に割り当てることができる。
ULサブフレームではDC(Direct Current)副搬送波から遠く離れた副搬送波が制御領域として用いられる。換言すれば、UL送信帯域幅の両端部に位置する副搬送波が上りリンク制御情報の送信に割り当てられる。DC副搬送波は、信号送信に用いられずに残される成分であり、周波数上り変換過程で搬送波周波数f0にマップされる。1つのUEのPUCCHは1つのサブフレームで、1つの搬送波周波数で動作するリソースに属したRB対に割り当てられ、このRB対に属したRBは、2つのスロットでそれぞれ異なる副搬送波を占有する。このように割り当てられるPUCCHを、PUCCHに割り当てられたRB対がスロット境界で周波数ホッピングすると表現する。ただし、周波数ホッピングが適用されない場合には、RB対が同一の副搬送波を占有する。
PUCCHは、次の制御情報を送信するために用いることができる。
−SR(Scheduling Request):上りリンクUL−SCHリソースを要請するために用いられる情報である。OOK(On−Off Keying)方式を用いて送信される。
−HARQ−ACK:PDCCHに対する応答及び/又はPDSCH上の下りリンクデータパケット(例、コードワード)に対する応答である。PDCCHあるいはPDSCHが成功的に受信されたか否かを示す。単一下りリンクコードワードに対する応答としてHARQ−ACK 1ビットが送信され、2つの下りリンクコードワードに対する応答としてHARQ−ACK 2ビットが送信される。HARQ−ACK応答は、ポジティブACK(簡単に、ACK)、ネガティブACK(以下、NACK)、DTX(Discontinuous Transmission)又はNACK/DTXを含む。ここで、HARQ−ACKという用語は、HARQ ACK/NACK、ACK/NACKと同じ意味で使われる。
−CSI(Channel State Information):下りリンクチャネルに対するフィードバック情報(feedback information)である。MIMO(Multiple Input Multiple Output)−関連フィードバック情報は、RI(Rank Indicator)及びPMI(Precoding Matrix Indicator)を含む。
UEがサブフレームで送信可能な上りリンク制御情報(UCI)の量は、制御情報送信に可用なSC−FDMAの個数に依存する。UCIに可用なSC−FDMAは、サブフレームにおいて参照信号の送信のためのSC−FDMAシンボルを除く残りのSC−FDMAシンボルを意味し、SRS(Sounding Reference Signal)が構成されているサブフレームでは、サブフレームの最後のSC−FDMAシンボルも除く。参照信号は、PUCCHのコヒーレント(coherent)検出に用いられる。PUCCHは、送信される情報によって様々なフォーマットを支援する。
表5はLTE/LTE−AシステムにおいてPUCCHフォーマットとUCIとのマッピング関係を示す。
表5を参照すると、主に、PUCCHフォーマット1系列はACK/NACK情報を送信するために用いられ、PUCCHフォーマット2系列はCQI/PMI/RIなどのチャネル状態情報(CSI)を搬送するために用いられ、PUCCHフォーマット3系列はACK/NACK情報を送信するために用いられる。
図7〜図11はPUCCHフォーマット1系列、PUCCHフォーマット2系列及びPUCCHフォーマット3系列を用いたUCI送信を例示したものである。
3GPP LTE/LTE−Aシステムにおいて、正規CPを有するDL/ULサブフレームは、各スロットが7個のOFDMシンボルを含む2個のスロットで構成され、拡張CPを有するDL/ULサブフレームは、各スロットが6個のOFDMシンボルを含む2個のスロットで構成される。CP長によってサブフレーム別OFDMシンボルの個数が変わるので、CP長によってULサブフレームでPUCCHが送信される構造も変わることになる。よって、PUCCHフォーマットとCP長によって、UEがULサブフレームでUCIを送信する方法が変わることになる。
図7及び図8を参照すると、PUCCHフォーマット1aと1bを用いて送信される制御情報は、同じ内容の制御情報がサブフレーム内でスロット単位で繰り返される。各UEにおいて、ACK/NACK信号はCG−CAZAC(Computer−Generated Constant Amplitude Zero Auto Correlation)シーケンスの相異なる循環遷移(cyclic shift、CS)(周波数ドメインコード)と直交カバーコード(orthogonal cover(OC)or orthogonal cover code(OCC))(時間ドメイン拡散コード)で構成された互いに異なるリソースを介して送信される。直交カバーコードは直交シーケンスとも言う。OCは、例えばウォルシュ(Walsh)/DFT(Discrete Fourier Transform)直交コードを含む。CSの個数が6個で、OCの個数が3個であれば、単一アンテナポートを基準に総18個のPUCCHが同じPRB(Physical Resource Block)内で多重化することができる。直交シーケンスw0、w1、w2、w3は(FFT(Fast Fourier Transform)変調後に)任意の時間ドメインで又は(FFT変調前に)任意の周波数ドメインで適用できる。3GPP LTE/LTE−AシステムにおいてACK/NACK送信のためのPUCCHリソースは時間−周波数リソース(例えば、PRB)の位置、周波数拡散のためのシーケンスの循環遷移(cyclic shift)及び時間拡散のための(準)直交コードの組合せで表現され、各PUCCHリソースはPUCCHリソースインデックス(PUCCHインデックスともいう)を用いて指示される。SR(Scheduling Request)送信のためのPUCCHフォーマット1系列のスロットレベル構造はPUCCHフォーマット1a及び1bと同一であり、その変調方法のみが違う。
図9は正規CPを有するULスロットでPUCCHフォーマット2/2a/2bを用いてチャネル状態情報(channel state information、CSI)を送信する例を示したものであり、図10は拡張CPを有するULスロットでPUCCHフォーマット2/2a/2bを用いてチャネル状態情報を送信する例を示したものである。
図9及び図10を参照すると、正規CPの場合、一つのULサブフレームは、UL参照信号(reference signal、RS)を搬送するシンボルを除けば、10個のOFDMシンボルで構成される。チャネルブロックコーディングによって10個の送信シンボル(複素変調シンボル(complex−valued modulation symbol)とも言う)に符号化(coding)される。前記10個の送信シンボルはそれぞれ前記10個のOFDMシンボルにマッピングされてeNBに送信される。
PUCCHフォーマット1/1a/1b及びPUCCHフォーマット2/2a/2bは一定ビット数までのみUCIを搬送することができる。しかし、搬送波集成及びアンテナ個数の増加、TDDシステム、リレーシステム、多重ノードシステムの導入によってUCIの量が増えるにつれて、PUCCHフォーマット1/1a/1b/2/2a/2bより多量のUCIを搬送することができるPUCCHフォーマットが導入されたところ、これをPUCCHフォーマット3と言う。例えば、PUCCHフォーマット3は、搬送波集成が設定されたUEが複数の下りリンク搬送波を介してeNBから受信した複数のPDSCHに対する複数のACK/NACKを特定上りリンク搬送波を介して送信する時に使うことができる。
PUCCHフォーマット3は、例えばブロック拡散に基づいて構成できる。図11を参照すると、ブロック拡散技法は、シンボルシーケンスをOCC(Orthogonal Cover Code)(直交シーケンス(orthogonal sequence)ともいう)によって時間−ドメイン拡散して送信する。ブロック拡散技法によると、OCCによって多くのUEの制御信号が同じRBに多重化してeNBに送信されることができる。PUCCHフォーマット2の場合、一つのシンボルシーケンスが時間−ドメインにわたって送信され、UEのUCIがCAZACシーケンスの循環遷移(CCS)を用いて多重化してeNBに送信される。一方、ブロック拡散に基づく新しいPUCCHフォーマット(以下、PUCCHフォーマット3)の場合、一つのシンボルシーケンスが周波数−ドメインにわたって送信され、UEのUCIがOCCに基づく時間−ドメイン拡散を用いて多重化してeNBに送信される。例えば、図9を参照すると、一つのシンボルシーケンスが長さ5(すなわち、SF=5)のOCCによって拡散して5個のSC−FDMAシンボルにマッピングされる。図11では1個のスロットの間に総2個のRSシンボルが使われる場合が例示されたが、3個のRSシンボルが使われ、SF=4のOCCがシンボルシーケンスの拡散及びUE多重化に用いられることもできる。ここで、RSシンボルは特定循環遷移を有するCAZACシーケンスから生成されることができ、時間ドメインで複数のRSシンボルに特定OCCが適用された/掛けられた形態でUEからeNBに送信されることもできる。図11で、DFTはOCC前に前もって適用されることもでき、DFTの代わりにFFT(Fast Fourier Transform)が適用されることもできる。
図7〜図11で、PUCCH上のUCIと一緒に送信されるUL RSはeNBで前記UCIの復調に使われることができる。
図12はPUSCH領域上での上りリンク制御情報と上りリンクデータの多重化を例示したものである。
上りリンクデータはULサブフレームのデータ領域内でPUSCHを介して送信されることができる。前記上りリンクデータの復調のための参照信号(reference signal、RS)であるDM RS(Demodulation Reference Signal)が前記上りリンクデータと一緒にULサブフレームのデータ領域で送信されることができる。以下、ULサブフレーム内の制御領域とデータ領域をPUCCH領域とPUSCH領域とそれぞれ言う。
PUSCH送信が割り当てられたサブフレームで上りリンク制御情報が送信されなければならない場合、PUSCHとPUCCHの同時送信が許容されない限り、UEはDFT拡散以前に上りリンク制御情報(UCI)と上りリンクデータ(以下、PUSCHデータ)を一緒に多重化し、多重化されたUL信号をPUSCH上で送信する。UCIはCQI/PMI、HARQ ACK/NACK及びRIのうち少なくとも一つを含む。CQI/PMI、ACK/NACK及びRI送信に使われるそれぞれのRE個数はPUSCH送信のために割り当てられたMCS(Modulation and Coding Scheme)及びオフセット値(△CQI offset、△HARQ-ACK offset、△RI offset)に基づく。オフセット値はUCIによって互いに異なるコーディングレートを許容し、上位階層(例えば、無線リソース制御(radio resource control、RRC))シグナルによって準静的(semi−static)に設定される。PUSCHデータとUCIは同じREにマッピングされない。UCIはサブフレームの二つのスロットに共に存在するようにマッピングされる。
図12を参照すると、CQI及び/又はPMI(CQI/PMI)リソースはPUSCHデータリソースの開始部分に位置し、一つの副搬送波上で全てのSC−FDMAシンボルに順次マッピングされた後に次の副搬送波でマッピングが行われる。CQI/PMIは副搬送波内で左側から右側、すなわちSC−FDMAシンボルインデックスが増加する方向にマッピングされる。PUSCHデータはCQI/PMIリソースの量(すなわち、符号化したシンボルの個数)を考慮してレートマッチされる。UL−SCHデータと同一の変調次数(modulation order)がCQI/PMIに使われる。ACK/NACKはUL−SCHデータがマッピングされたSC−FDMAのリソースの一部にパンクチャリングによって挿入される。ACK/NACKはPUSCHデータの復調のためのRSであるPUSCH RSのそばに位置し、該当SC−FDMAシンボル内で下側から始めて上側に、すなわち副搬送波インデックスが増加する方向に満たされる。正規CPの場合、図面のように、ACK/NACKのためのSC−FDMAシンボルは各スロットにおいてSC−FDMAシンボル#2/#5に位置する。サブフレームでACK/NACKが実際に送信されるかに関係なく、符号化したRIはACK/NACKのためのシンボルのそばに位置する。
3GPP LTEにおいて、UCIはPUSCHデータなしにPUSCH上で送信されるようにスケジュールされることもできる。ACK/NACK、RI及びCQI/PMIを多重化することは図12に示したものと同様である。PUSCHデータがない制御シグナリングのためのチャネルコーディング及びレートマッチングは上述したPUSCHデータがある制御シグナリングの場合と同様である。
図12で、PUSCH RSはPUSCH領域で送信されるUCI及び/又はPUSCHデータの復調に使われることができる。本発明において、PUCCH送信に関連したUL RS及びPUSCH送信に関連したPUSCH RSをDM RSと通称する。
一方、図示されていないが、PUSCH領域にはサウンディング参照信号(sounding reference signal、SRS)が割り当てられることもできる。SRSはPUSCH又はPUCCHの送信に関連しないUL参照信号であって、時間ドメインではULサブフレームの最後に位置するOFDMシンボル、周波数ドメインでは前記ULサブフレームのデータ送信帯域、すなわちPUSCH領域上で送信される。eNBはSRSを用いてUEと前記eNB間の上りリンクチャネル状態を測定することができる。同じサブフレームの最後OFDMシンボルで送信/受信される多くのUEのSRSは周波数位置/シーケンスによって区分可能である。
UL RS及びPUSCH RS、SRSは特定UEによってUE特定的に生成されてeNBに送信されるので、上りリンクUE特定的RSと見なすことができる。
上りリンクUE特定的RSは所定規則に従う基本シーケンスの循環遷移によって定義される。例えば、RSシーケンスr(α) u、v(n)は次の式によって基本シーケンスru、v(n)の循環遷移αによって定義される。
ここで、MRS sc=m・NRB scはRSシーケンスの長さであり、1≦m≦Nmax、UL RBである。NRB scの整数倍で表現されるNmax、UL RBは最大の上りリンク帯域幅構成を意味する。複数のRSシーケンスが相異なる循環遷移値(α)によって一つの基本シーケンスから定義されることができる。DM RS及びSRSのために複数の基本シーケンスが定義される。例えば、基本シーケンスはルート(root)Zadoff−Chuシーケンスを用いて定義されることができる。基本シーケンスru、v(n)はグループに分けられる。各基本シーケンスグループは一つ以上の基本シーケンスを含む。例えば、各基本シーケンスグループは各長さがMRS sc=m・NRB sc(1≦m≦5)である一つの基本シーケンス(v=0)及び各長さがMRS sc=m・NRB sc(6≦m≦NRBsc)である二つの基本シーケンスを含むことができる。ru、v(n)においてu∈{0、1、…、29}はグループ番号(すなわち、グループインデックス)であり、vは該当グループ内基本シーケンス番号(すなわち、基本シーケンスインデックス)を示し、各基本シーケンスグループ番号及び該当グループ内基本シーケンス番号は時間によって変化することができる。
スロットns内のシーケンスグループ番号uは、次の式によって、グループホッピングパターンfgh(ns)及びシーケンス遷移(sequence shift)パターンfssによって定義される。
互いに異なる複数(例えば、17個)のホッピングパターン及び互いに異なる複数(例えば、30個)のシーケンス遷移パターンがある。シーケンスグループホッピングは上位レイヤーによって与えられるセル特定的パラメータによって可能化(enabled)又は不能化(disabled)することができる。
グループホッピングパターンfgh(ns)はPUSCH及びPUCCHに対して次の式によって与えられることができる。
ここで、疑似任意シーケンスc(i)は式2によって定義される。疑似任意シーケンス生成器は各無線フレームの開始時に次の式によるcinitに初期化される。
現在3GPP LTE(−A)標準によれば、PUCCHとPUSCHは式7によって同じホッピングパターンを有するが、互いに異なるシーケンス遷移パターンを有する。PUCCHに対するシーケンス遷移パターンfPUCCH ssはセルIDに基づいて次の式によって与えられる。
PUSCHに対するシーケンス遷移パターンfPUSCH ssはPUCCHに対するシーケンス遷移パターンfPUCCH ss及び上位階層によって構成される値(△ss)を用いた次の式によって与えられる。
ここで、△ss∈{0、1、...、29}である。
基本シーケンスホッピングは長さMRS sc≧6NRB scであるRSにのみ適用される。MRS sc<6NRB scであるRSに対し、基本シーケンスグループ内の基本シーケンス番号vはv=0によって与えられ、MRS sc≧6NRB scであるRSに対し、スロットnsで基本シーケンスグループ内の基本シーケンス番号vはグループホッピングが不能化するとともにシーケンスホッピングが可能化すればv=c(ns)に定義され、そうではなければv=0に定義される。ここで、疑似任意シーケンスc(i)は式2によって与えられる。疑似任意シーケンス生成器は各無線フレームの開始時に次の式によるcinitに初期化される。
図7〜図11のUL RS(以下、PUCCH DM RS)のシーケンスr(p) PUCCH(・)は次の式によって与えられる。
ここで、m=0、...、NPUCCH RS-1、n=0、...、MRS sc-1、m’=0、1である。NPUCCH RSはPUCCHのためのスロット当たり参照シンボルの個数を意味し、PはPUCCH送信ために使われるアンテナポートの個数である。シーケンスr(α_p) u、v(n)はMRS sc=12を有する式5によって与えられる。ここで、循環遷移α_pはPUCCHフォーマットによって決定される。
PUCCHフォーマット2a及び2bに対し、z(m)はm=1に対してd(10)と同一であり、他の場合にz(m)=1である。正規CPのみのために支援されるPUCCHフォーマット2a及び2bに対してUCI情報ビットb(0)、...、b(Mbit-1)のうちb(20)、...、b(Mbit−1)は次の表のように変調され、PUCCHフォーマット2a及び2bのための参照信号の生成に使われる単一変調シンボルd(10)となる。
図12のPUSCH RS(以下、PUSCH DM RS)は各レイヤー別に送信される。レイヤーλ∈{0、1、...、υ−1}に関連したPUSCH DM RSシーケンスr(p) PUSCH(・)は次の式によって与えられる。
ここで、m=0、1、n=0、...、MRS sc-1、MRS sc=MPUSCH scである。MPUSCH scは上りリンク送信のためにスケジュールされた帯域幅であって、副搬送波の個数を意味する。直交シーケンスw(λ)(m)は該当PUSCH送信に関連した送信ブロックのための最近の上りリンク関連DCI内の循環遷移フィールドによって次の表7によって与えられることができる。表7は上りリンク関連DCIフォーマット内の循環遷移フィールドのn(2) DM RS、λ及び[w(λ)(0)w(λ)(1)]へのマッピングを例示したものである。
スロットnsでの循環遷移α_λは2πncs、λ/12として与えられる。ここで、ncs、λ=(n(1) DMRS+n(2) DM RS、λ+nPN(ns))mod12である。n(1) DMRSは上位階層シグナリングによって与えられる循環遷移(cyclicShift)パラメータによって次の表8によって与えられる。表8は上位階層シグナリングによる循環遷移(cyclicShift)のn(1) DMRSへのマッピングを示したものである。
nPN(ns)はセル特定的疑似任意シーケンスc(i)を用いる次の式によって与えられる。
ここで、疑似任意シーケンスc(i)は式2によって定義される。疑似任意シーケンス生成器は各無線フレームの開始時に次の式によるcinitに初期化される。
一方、SRSシーケンスr(p) SRS(n)=r(α_p) u、v(n)は式5によって定義される。ここで、uは先のグループホッピングで説明したPUCCHシーケンスグループ番号、vは先のシーケンスホッピングで説明した基本シーケンス番号である。SRSの循環遷移α_pは次のように与えられる。
ここで、ncs SRS={0、1、2、3、4、5、6、7}は上位階層パラメータによって各UEに対して構成される値であって、周期的サウンディングと非周期的サウンディングの各構成に対して別に互いに異なる上位階層パラメータによって構成される。NapはSRS送信ために使われるアンテナポートの個数を示す。
前述した式4を参照すると、下りリンクの場合、eNBは特定セル(cell)に送信すべきUE特定的RSを生成するとき、全てのUEに対して同じ物理階層セル識別子Ncell IDを使う。現在3GPP LTE(−A)システムによれば、一つのUEは一つのセルでのみ下りリンク信号を受信するので、UEは自分のUE特定的RSを検出するために一つのNcell ID及び一つのnSCIDのみを知れば良い。一方、式8〜式16を参照すると、一つのセル内に位置するUEは同じNcell IDを用いてRSシーケンスを生成する疑似任意シーケンス生成器を初期化する。一つのUEの立場でUEは一つのセルに向けてのみ上りリンク信号を送信するので、UEはPUSCH DM RS、PUCCH DM RS及びSRSの生成のために一つのNcell IDのみを使用する。すなわち、UEが一つのセルでのみ下りリンク信号を受信するとか一つのセルにのみ上りリンク信号を送信する既存システムでは、セル(DL)及びUE(UL)に基づくDM RSシーケンスが使われた。言い換えれば、既存通信システムでは下りリンクセルと上りリンクセルが同一のセルであり、一つのセルでのみ上り/下りリンク送信を行うので、UEはサービングセルで受信した下りリンク同期信号PSS(Primary Synchronization Signal)及びSSS(Secondary Synchronization Signal)に基づいてNcell IDを取得し、前記取得したNcell IDを上り/下りリンクRSシーケンスの生成に使えば良い。
しかし、下りリンクCoMP状況では、多数のセル又は送信地点(transmission point、TP)が一つのUEに対する下りリンク信号送信に同時に参加するとか前記多数のセル又はTPが選択的に前記UEに下りリンク信号を送信することができる。例えば、2個のポイントのうち一つのポイントが下りリンクデータ送信(例えば、PDSCH送信)を行い、他のポイントは送信を行わないことがあり得る(CB/CS、DPSの場合)。他の例として、2個のポイントで共に下りリンクデータ送信を行うこともできる(JTの場合)。また、上りリンクCoMP状況では、一つのUEが多数のセル又は受信地点(reception point、RP)に向けて上りリンク送信を行うとか、前記多数のセル又はRPの一部に向けて上りリンク送信を行うことができる。この場合、送信装置が既存の方式で生成されたRSシーケンスを送信すれば受信装置が該当RSシーケンスを検出することができない場合が発生し得る。
したがって、多数のセル又は多数のTP/RPがUEの通信に参加するCoMP状況のために、互いに異なるポイントが同時にデータを送信しないか受信しないと言っても、前記互いに異なるポイントから/に送信されるデータのためのDM RSの生成方法及び/送信方法が定義される必要がある。一つのTPは一つ以上のセルを介して下りリンク信号をUEに送信することができ、一つのRPは一つ以上のセルを介して上りリンク信号をUEから受信することができるが、以下では、説明の便宜のために、下りリンク信号を送信するセルをTPと通称し、上りリンク信号を受信するセルをRPと通称して本発明の実施例を説明する。
互いに異なるセルIDを有する二つのポイントのうち一つのポイントが選択的にデータをUEに送信するとかあるいはUEが互いに異なるセルIDを有する二つのポイントのうち一つのポイントに向けて選択的にデータを送信する場合、本発明は各ポイントに指定されたセルIDに基づいてUE特定的(上りリンク又は下りリンク)DM RSシーケンスを生成して送信する。UEは互いに異なるポイントから来る下りリンクDM RSシーケンスを用いて各ポイントから受信したPDSCHデータを復調する。UEは互いに異なるポイントに送信する上りリンクDM RSシーケンス(例えば、PUCCH DM RSシーケンス、PUSCH DM RSシーケンス、SRSなど)を各ポイントに指定されたセルIDに基づいて生成して該当ポイントに送信する。
UEは特定セルの下りリンク同期信号を用いて前記特定セルのNcell IDを取得することはできるが、前記特定セルではない他のセルのNcell IDは分からない。また、下りリンク同期信号を用いて下りリンクセルのセルIDを取得すると言っても、下りリンクセルと上りリンクセルが違う場合には前記上りリンクセルのセルIDが分からない。よって、本発明の一実施例では、eNBが上位階層シグナリングによってUEが上り/下りリンクRSシーケンス生成に使う多数のセルIDを知らせる。例えば、eNBはRRCによって構成された多数のセルID及び/又は多数のスクランブリングIDをUEに準静的に知らせ、このうち該当送信/受信時点に使われるIDをPDCCHを介して送信されるDCIなどを用いて動的にUEに知らせることができる。下りリンク場合、eNBはDCIによってPDSCHに関連したセルIDを動的に指示し、前記セルIDを用いて生成された下りリンクDM RSシーケンスをデータと一緒に該当ポイントを介してUEに送信することができる。前記UEは前記指示されたIDに基づいてどの下りリンクDM RSシーケンスが受信されるかが分かり、よって下りリンクデータに関連した下りリンクDM RSシーケンスを検出することができ、前記下りリンクDM RSを用いて前記下りリンクデータを復調することができる。上りリンクの場合、UEはDCIによって上りリンクRSシーケンス生成に使うIDを受信し、前記受信したIDを用いて上りリンクRSシーケンスを生成してeNBに送信することができる。eNBはUEがどのIDを用いて上りリンクRSシーケンスを生成するかが分かっているので、前記上りリンクRSシーケンスを有効に検出することができる。前記eNBは前記上りリンクRSシーケンスを用いて該当ポイントを介して前記UEから受信したUCI及び/又はPDSCHデータを復調することができる。
一方、CoMP JPとCoMP JRの場合、下りリンク信号を送信するポイント(以下、下りリンクサービングポイント)と上りリンク信号を受信するポイント(以下、上りリンクサービングポイント)が違うことがあり得る。また、複数のポイントが下りリンク送信に参加するとか複数のポイントが上りリンク受信に参加することができる。よって、これを考慮してシステムを設計しなければならない。
以下、器機間通信について説明する。
器機間(D2D:Device to Device)通信とは、その表現のままで電子装置と電子装置間の通信を意味する。広義には電子装置間の有線又は無線通信、あるいは人が制御する装置と機械間の通信を意味する。しかし、近年には人の関与なしに行われる電子装置と電子装置間の無線通信を意味することが一般的である。
器機間(D2D)又は端末間(UE−to−UE)通信方式によれば、端末間のデータ交換が基地局を経ずに行われることができる。このように装置間に直接設定されるリンクをD2Dリンク又はサイドリンク(sidelink)と名付けることができる。D2D通信は既存の基地局中心の通信方式に比べて遅延(latency)が減少し、より少ない無線リソースを必要とするなどの利点を有する。ここで、UEは使用者の端末を意味するが、eNBのようなネットワーク装備がUE間の通信方式によって信号を送受信する場合にはやはり一種のUEと見なすことができる。
D2D通信を行うためには、二つのUE間に時間及び周波数同期が取得されなければならない。一般に、二つのUEがeNBのカバレッジ内にあれば、eNBが送信するPSS/SSS又はCRSなどに二つのUEが同期化し、二つのUE間の直接信号送受信も可能な水準で時間/周波数同期化が維持されることができる。
一方、サイドリンクを介して送信されるD2D送信信号は大きくディスカバリー(Discovery)用途とコミュニケーション(Communication)用途に区分されることができる。ディスカバリー信号は一つのUEが隣接した複数のUEがどのUEであるかを把握するのに使われる信号であって、ディスカバリー信号の送受信のためのサイドリンクチャネルの一例としてサイドリンクディスカバリーチャネル(PSDCH:Physical Sidelink Discovery Channel)がある。コミュニケーション信号はUEが送信しようとする一般的なデータ(例えば、音声や画像情報など)を伝達する信号であって、コミュニケーション信号の送受信のためのサイドリンクチャネルの一例として物理サイドリンク放送チャネル(PSBCH:Physical Sidelink Broadcast Channel)、物理サイドリンク共有チャネル(PSSCH:Physical Sidelink Shared Channel)、物理サイドリンク制御チャネル(PSCCH:Physical Sidelink Control Channel)などがある。
図13にはD2D通信を行うUE1、UE2及びこれらが使用するD2Dリソースプールの例が示されている。図13(a)で、UEは端末又はD2D通信方式によって信号を送受信する基地局などのネットワーク装備を意味する。端末は一連のリソース集合を意味するリソースプール内で特定のリソースに相当するリソースユニット又はリソースユニットを選択し、該当リソースユニットを使ってD2D信号を送信することができる。受信端末(UE2)はUE1が信号を送信することができるリソースプールを構成(configured)され、該当プール内でUE1の信号を検出することができる。ここで、リソースプールはUE1が基地局の連結範囲にある場合に基地局が知らせることができ、基地局の連結範囲外にある場合には他の端末が知らせるかあるいは前もって決定されたリソースに決定されることもできる。一般に、リソースプールは複数のリソースユニットで構成され、各端末は一つ又は複数のリソースユニットを選定して自分のD2D信号送信に使うことができる。リソースユニットは図13(b)に例示したものであり得る。図13(b)を参照すると、全ての周波数リソースがNF個に分割され、全ての時間リソースがNT個に分割されて、総NF*NT個のリソースユニットが定義されることが分かる。ここで、該当リソースプールがNTサブフレームを周期として繰り返されると言える。特に、一つのリソースユニットが図示のように周期的に繰り返して現れることができる。若しくは、時間又は周波数の次元でのダイバーシティ効果を得るため、一つの論理的リソースユニットがマッピングされる物理的リソースユニットのインデックスが時間によって所定のパターンで変化することもできる。このようなリソースユニット構造において、リソースプールとはD2D信号を送信しようとする端末が送信に使えるリソースユニットの集合を意味し得る。
リソースプールは多くの種類に細分化することができる。まず、各リソースプールで送信されるD2D信号のコンテンツ(contents)によって区分することができる。例えば、D2D信号のコンテンツを区分することができ、それぞれに対して別途のリソースプールを構成することができる。D2D信号のコンテンツとして、SA(Scheduling assignment(SA)、D2Dデータチャネル、ディスカバリーチャネル(Discovery channel)があり得る。SAは送信端末が後続のD2Dデータチャネルの送信に使用するリソースの位置及びその外のデータチャネルの復調のために必要なMCS(modulation and coding scheme)又はMIMO送信方式、TA(timing advance)などの情報を含む信号であり得る。この信号は同じリソースユニット上でD2Dデータと一緒に多重化して送信されることも可能である。この場合、SAリソースプールとは、SAがD2Dデータと多重化して送信されるリソースプールを意味し得る。他の名前として、D2D制御チャネル(control channel)、PSCCH(physical sidelink control channel)と呼ぶこともできる。D2Dデータチャネル(又は、PSSCH(Physical sidelink shared channel))は、送信端末が使用者データを送信するのに使用するリソースのプールであり得る。同じリソースユニット上でD2Dデータと一緒にSAが多重化して送信される場合、D2DデータチャネルのためのリソースプールではSA情報を除いた形態のD2Dデータチャネルのみが送信されることができる。言い換えれば、SAリソースプール内の個別リソースユニット上でSA情報を送信するのに使われたREsをD2Dデータチャネルリソースプールで依然としてD2Dデータを送信するのに使うことができる。ディスカバリーチャネルは送信端末が自分のIDなどの情報を送信して、隣接した端末が自分を見つけるようにするメッセージのためのリソースプールであり得る。
D2D信号のコンテンツが同一である場合にもD2D信号の送受信属性によって違うリソースプールを使うことができる。例えば、同じD2Dデータチャネル又はディスカバリーメッセージであってもD2D信号の送信タイミング決定方式(例えば、同期基準信号の受信時点で送信されるかそれともそこで一定のTAを適用して送信されるか)又はリソース割当方式(例えば、個別信号の送信リソースをeNBが個別送信UEに指定するかそれとも個別送信UEがプール内で自ら個別信号送信リソースを選択するか)、信号フォーマット(例えば、各D2D信号が一つのサブフレームで占めるシンボルの個数、又は一つのD2D信号の送信に使われるサブフレームの個数)、eNBからの信号強度、D2D UEの送信電力強度によってさらに相異なるリソースプールに区分されることができる。説明の便宜上、D2DコミュニケーションでeNBがD2D送信UEの送信リソースを直接指示する方法をMode1、送信リソース領域が前もって設定されているかeNBが送信リソース領域を指定し、UEが直接送信リソースを選択する方法をMode2と呼ぶことにする。D2Dディスカバリーの場合、eNBが直接リソースを指示する場合にはType2、前もって設定されたリソース領域又はeNBが指示したリソース領域でUEが直接送信リソースを選択する場合にはType1と呼ぶことにする。
以下、SAの送受信について説明する。
モード1の端末は基地局から構成されたリソースを介してSA(又は、D2D制御信号、SCI(Sidelink Control Information))を送信することができる。モード2端末は基地局からD2D送信に使うリソースを構成される(configured)。そして、構成されたそのリソースで時間周波数リソースを選択してSAを送信することができる。
SA周期は図14に示したように定義されたものであり得る。図14を参照すると、一番目SA周期は特定システムフレームから上位階層シグナリングによって指示された所定のオフセット(SAOffsetIndicator)だけ離れたサブフレームで始まることができる。各SA周期はSAリソースプールとD2Dデータ送信のためのサブフレームプールを含むことができる。SAリソースプールはSA周期の最初のサブフレームから、サブフレームビットマップ(saSubframeBitmap)でSAが送信されるものとして指示されたサブフレームのうち最後のサブフレームを含むことができる。D2Dデータ送信のためのリソースプールは、モード1の場合、T−RPT(Time−resource pattern for transmission)が適用されることにより、実際データ送信に使われるサブフレームが決定されることができる。図示のように、SAリソースプールを除いたSA周期に含まれたサブフレームの個数がT−RPTビット個数より多い場合、T−RPTは繰り返して適用されることができ、最後に適用されるT−RPTは残ったサブフレームの個数だけ切り捨てられて(truncated)適用されることができる。SAはデータの送信位置をT−RPT形態で指示することもでき、他の明示的方法で指示することもできる。一例として、データの送信開始位置、繰り返し回数などを指示する形態であり得る。より一般的に、SAはデータの送信リソースの時間、周波数位置を指示し、データデコーディングに必要な付加情報を含めて送信するチャネルである。このようなSAリソースプールはデータプールと分離されることもできるが、データプールと一部重畳してデータ領域を一部一緒に使用する形態でもあり得る。また、データプールとSAリソースプールが時間領域から分離された形態ではなくて周波数領域から分離された形態であり得る。
一方、D2D通信に連結された形態として、V2X通信に対する論議が進まれている。V2Xは車両端末間のV2V、車両と他種の端末間のV2P、車両とRSU(roadside unit)間のV2I通信を含む概念である。以下では、上述した説明に基づき、V2Xに関連したリソース割当技法に関する本発明の実施例について説明する。以下の説明で、端末は移動手段(vehicle)又は移動手段に付着されているUEであり得る。
図15はV2X(vehicle to everything)通信環境を示す図である。
車両は事故発生時に人命被害と財産上の被害が大きく発生する。よって、車両の運行時に車両に乗った人の安全だけでなく歩行者の安全を確保することができる技術に対する要求が高くなっている。よって、車両に特化したハードウェアとソフトウェアに基づく技術が車両に接木されている。
3GPPで始まったLTEに基づくV2X(Vehicle−to−everything)通信技術もIT(Informatin Technology)技術が車両に接木される趨勢を反映している。一部の車種を中心に通信機能(Connectivity function)が適用されており、通信機能の進化によって車両間(V2V:Vehicle−to−Vehicle)通信、車両インフラ間(V2I:Vehicle−to−Infrastructure)通信、車両歩行者間(V2P:Vehicle−to−Pedestrian)通信、車両ネットワーク間(V2N:Vehicle−to−Network)通信を支援する研究が持続されている。
V2X通信によれば、車両は持続的に自分の位置、速度、方向などについての情報をブロードキャスティングする。ブロードキャスティングされた情報を受信した周辺の車両は自分周辺の車両の動きを認知して事故防止に活用する。
すなわち、個人がスマートフォン又はスマート時計などの形態を有する端末を持っていることと同様に、各車両も特定形態の端末(又は、UE:User Equipment)を設置することになる。この時、車両に設置されるUEは通信網で実際に通信サービスを受ける器機を言う。例えば車両に設置されるUEはE−UTRANでeNBに接続されて通信サービスを受けることができる。
しかし、V2X通信を車両に具現する過程ではいろいろな考慮すべき事項がある。これは、V2X基地局などの交通安全基盤施設の設置に天文学的なコストが必要であるからである。すなわち、車両が動ける全ての道路にV2X通信を支援するためには数十万個以上のV2X基地局の設置が要求される。また、各ネットワークノードは安定的なサーバーとの通信のために有線網を基に使用してインターネット又は中央制御サーバーに接続するから、有線網の設置維持コストも高い。
一方、D2Dを行う場合、一定地域に負荷が集中する場合が発生し得る。言わば、V2X通信の場合のように、特定時間、特定地域で通信が同時に行われる場合である。この場合、端末間の衝突確率が非常に高くなるので、既存LTE D2Dシステムのようにランダム方式に基づくリソース選択より向上したリソース選択方案が必要であり得る。このような向上したリソース選択方案として、センシングに基づくリソース割当技法に対する研究が進まれている。
以下、本発明ではセンシングに基づくリソース割当方法を多様な実施例に基づいて説明する。
端末間直接通信を行うD2Dでは送信UEが自らリソース割当を行うことができる。すなわち、基地局のような外部の装置が個別送信UEの送信リソースを指定する集中型(centralized)リソース割当ではなくて各送信UEが自分が使う適切なリソースを決定する分散型(distributed)リソース割当を行うことができる。この場合、互いに異なる二つの送信UEが重なる時間/周波数リソースを選択するリソース衝突を根本的に防止することはできないが、ただ他のUEのリソース割当状況を適切に把握することによってリソース衝突を最小化することはできる。具体的に、各送信UEは、先に他の送信UEが特定時間/周波数リソースを使っているかを把握し、使っていると把握される場合には当該時間/周波数リソースを選択から除くように動作することができる。このように、他のUEのリソース使用可否を判別する動作をキャリアセンシング(carrier sensing)又はリソースセンシング(resource sensing)と言う。ここで、前記時間/周波数リソースは時間周波数又は周波数リソース又は時間及び周波数リソースを意味し得る。
端末は、端末間メッセージ、例えば車両間メッセージを送信する前、一定時間の間にリソースセンシングを行った後、他の端末によって使われていないと判断されるリソースで一定時間の間にリソース選択を維持するセンシングに基づくリソース割当を行う。このような動作によって周辺端末は安定的に干渉測定動作を行うことができ、端末間のリソース衝突確率を減らしてリソース選択を効果的に行うことができるようになる。
本発明ではD2D通信に適したリソースセンシング方法を提案する。
以下、図16に基づいてリソースセンシングに基づくリソース選択の一例を説明する。図16では、リソースセンシングに基づいて特定リソースが他のUEによって占有されないと仮定する。
ここで、リソースセンシングの対象となる区間をリソース探索区間と言い、使用が予想される区間を送信区間と言う。前記リソース探索区間と送信区間は特定時間の間隔で離隔した区間であり得る。ここで、前記特定時間の間隔はサブフレーム、前記リソースユニットの時間単位、スロット単位であり得る。
段階S1601で、端末はD2Dリソース選択のためのリソースセンシングを行う。ここで、リソースセンシングは前記リソース探索区間に対して行う。前記リソースセンシングに基づいて、前記端末は他の端末によって占有されなかったあるいは占有されないと予想される非占有リソースを把握することができる。段階S1603で、前記リソースセンシング結果に基づいて前記非占有リソースのうち特定リソースを選択する。ここで、特定リソースはランダムに又は測定干渉水準が低いリソースユニットのうち選択することができる。段階S1605で、前記端末は選択された特定リソースを介して信号を送信する。
以下、前記本発明で行われるリソースセンシングに基づくリソース選択方法の具体的な原理について説明する。
まず、リソースセンシングの対象となる信号について説明する。基本的にリソースセンシングは各リソースユニット(resource unit)別に実行することができる。場合によって、特定リソースユニット、例えば制御信号を送信するSAのためのリソースユニットに制限されることができる。特に、これはSAの信号フォーマット(signal format)が制限的であるので、UEの動作を簡単にするという利点がある。
また、リソースセンシングは次のように受信エネルギーに基づくあるいは特定参照信号受信電力に基づく形態で行うことができる。
第一、受信エネルギー(又は電力)に基づくリソースセンシングを行うことができる。この方法によれば、UEは各リソースユニットで測定されたエネルギー又は電力(Power)に基づいてリソースセンシングを行う。この場合、受信エネルギーが一定水準以上又は特定閾値以上であれば、該当リソースユニットが他のUEに占有されたと判断することができる。
第二、DM RS受信電力に基づくリソースセンシングを行うことができる。UEは各リソースユニットで特定のDM RSの受信電力を測定し、これに基づいてリソースセンシングを行う。この場合、受信DM RS受信電力が一定水準以上であれば、該当リソースユニットが他のUEに占有されたと判断することができる。
ここで、受信電力の測定値は、例えばRSRP値であり得る。仮に、SAリソースユニットに対してDM RS受信電力に基づくリソースセンシングを行うと言えば、これはSA及び受信電力に基づくリソースセンシングを行うと表現することができる。
リソースセンシングに基づいたリソース選択は現在のリソース状況に基づいて将来のリソース状況を予測することなので、一定時間区間の間は端末の該当リソースの占有が維持されることを仮定して行うことができる。例えば、端末はSAデコーディング及び/又は受信電力に基づいて将来に使われるリソースの占有状態を予測することができ、前記占有状態が一定時間の間に維持されることを仮定して動作することができる。SAデコーディング場合、端末は前記SAによって指示されるリソース割当情報及び/又は送信に関連したパラメータが前記将来に使われるリソースに対して一定時間の間に維持されることを仮定して動作することができる。
以下では、DM RS受信電力に基づくリソースセンシングを仮定してリソースセンシングについてより具体的に説明する。DM RS受信電力に基づいてリソースセンシングを行う場合には、同じ時間/周波数リソースを用いて相異なるUEが相異なるDM RSで信号を送信する動作が可能となるという利点がある。以下、D2DのDM RSがPUSCHのDM RSのような原理で生成されると仮定するが、別途のDM RSを使う場合も本発明の範囲に含まれるのは自明である。
相異なる送信UEが同じ時間/周波数で信号を送信する場合、該当UEが使用するDM RSシーケンスは互いに異なることが好ましい。DM RSが互いに異なる二つのメッセージが同じ時間/周波数で送信されれば、複数のアンテナを備えた受信UEは送信UEとのチャネル状況によってMU−MIMOの効果によって両メッセージを受信することもできる。若しくは、DM RSが互いに異なる二つのメッセージのうち大きな電力のメッセージを受信することもできる。一メッセージの受信電力が他のメッセージの受信電力より相対的に大きい場合、DM RSが同一であれば二つのメッセージの参照信号(RS)が区分されなくてチャネル推定性能が悪くなる問題が生じ得る。しかし、DM RSが互いに異なれば、チャネル推定からメッセージ復号に至る全体受信動作において小さな電力のメッセージを干渉と見なし得るので、大きな電力のメッセージが成功的に受信される可能性が高くなる。
この効果を得るために、一つのリソースユニットで複数のDM RSシーケンスを使うことを規定することができる。具体的に、送信UEが特定リソースユニットを選択する場合、該当リソースユニットで使えるDM RSシーケンスは一つではない複数であり得、送信UEは再び適切な過程でそのうちで一つのシーケンスを選択して最終的な送信動作を行うことができる。
この場合、特定リソースユニットでリソースセンシングを行うUEは該当リソースユニットで使われる可能性があるDM RSシーケンスに対してリソースセンシングを行わなければならない。また、他のUEのリソース占有可否が対象となるDM RSシーケンスによって変わることになる。具体的に、DM RSシーケンスがCS(cyclic shift)値λに区分されれば、λ=0では他のUEがないが、λ=1では他のUEの存在する現象が発生することもできるものである。リソースセンシングを行うUEは、各DM RSシーケンスに対する受信電力が一定水準以上であれば、該当シーケンスを使う他のUEが存在すると仮定することができる。ここで、使われる可能性があるDM RSシーケンスの一例として、SAデコーディングによって把握されるDM RSシーケンスがある。若しくは、ブラインド検出に基づいて、DM RSシーケンス別にリソースセンシングを行うこともできる。
リソースセンシングが終われば、あるリソースに他のUEが存在しないかを把握することができる。UEは他のUEが存在しないと判断されたリソースの一つを、例えばランダムに選ぶとか測定干渉水準が低いリソースユニットを選ぶことによって自分の信号を送信することができる。
一方、端末が送信しようとする時点に他の端末が占有しているリソースユニットを使わなければならない状況が発生し得る。この場合、端末は下記の動作のうち一つの動作を行うことができる。このような動作は端末に前もって設定されることもできるが、端末が一つの動作を選択して行うこともできる。
ここで、他の端末によって占有されたリソースにもかかわらず、該当リソースユニットを使わなければならないと判断される場合は次のような状況を含むことができる。実際に全てのリソースユニットにおいて受信電力又はDM RS受信電力が閾値以上の場合を含む。また、全てのリソースユニットが占有されなかった場合であっても該当端末の送信に必要な分だけの非占有リソースが存在しない場合をさらに含むこともできる。例えば、端末が20RB大きさのリソースユニットを使って信号を送信しなければならない場合、幾つかのリソースユニットが他の端末に占有されて20RBより小さな大きさのRBのみが空いている場合である。若しくは、端末がリソースを使うのに一定の制約がある場合、該当制約を満たしながら端末送信に必要な大きさの非占有リソースが存在しない場合をさらに含むことができる。そのような制約の一例として、端末信号の単一搬送波属性を維持するために送信リソースが周波数領域で連続しなければならないという制約がある。若しくは、端末が将来に使うリソースが指定された場合、リソースセンシングによって該当リソースが他の端末によって占有されたと判断された場合にも適用可能である。
一動作として、端末は送信開始時点を他の時間に延期することができる。この動作は追加的な干渉を与えないという側面では好ましいが、送信時間に遅延が発生するという欠点がある。この動作は優先順位が相対的に低いメッセージ及び/又は残っている許容可能時間遅延が相対的に大きなメッセージに適合する。すなわち、次の送信時点に送信し始めても時間遅延に対する要求事項が満たされるメッセージに適合する。
他の動作として、第2端末が占有している占有リソースユニットで第2端末が使わないDM RSシーケンスを用いて送信を始める。この場合、第2端末が使用するDM RSシーケンスとは相関関係(correlation)が低いシーケンスを用いることが好ましい。例えば、DM RSシーケンスのCSが全部N個使われる場合、前記第1端末のシーケンスは(x+a)modNに相当するDM RSシーケンスであり得る。ここで、xは前記第2端末のDM RSシーケンスのCS値であり得る。また、aはCS値の距離又は差に相当する値であって、その大きさが最大である値であり得る。例えば、PUSCH DM RSのように総12個のCS値を使用する場合、CS値がxであるDM RSが検出されたとすると、最も相関関係が低くなるようにCS値が最も遠く離れた(x+6)mod11に相当するDM RSを使うように動作することができる。この動作は追加的な干渉は引き起こすが、即刻の送信が可能であるという利点がある。この動作は優先順位が相対的に高いメッセージ及び/又は残っている許容可能時間遅延が相対的に小さいメッセージに適合する。すなわち、次の時点に送信が始まる場合、時間遅延に対する要求事項が満たされないメッセージの場合に適合する。この場合、より小さい数のUEが占有しているリソースユニットを選択するとか、より小さい受信電力が現れたリソースユニットを選択することが好ましい。
以下、図17は本発明の一実施例を示すもので、リソースセンシングに基づいたリソース選択方法の流れを示すフローチャートである。図17では、送信時点の全てのリソースユニットが他の端末によって占有されたと判断される場合を仮定する。以下の各動作に対しては前述したリソースセンシングの原理が適用可能である。
図17を参照すると、段階S1701で、第1端末がリソースセンシングを行う。ここで、リソースセンシングは前記リソース探索区間に対して行うことができる。また、リソースセンシングは前述した原理で行うことができる。例えば、SAのためのリソースユニットに対してDM RSに基づく受信電力を測定することによって行うことができる。ここで、前記第1端末は送信時点の全てのリソースユニットが他の端末によって占有されたと判断することができる。
段階S1703で、前記第1端末は前記リソースセンシング結果に基づいて、他の端末によって占有された占有リソースのうち特定リソースを選択することができる。ここで、前記特定リソースは小さい数のUEが占有しているリソースユニット又は小さな受信電力が感知されたリソースユニットを選択することができる。以下、前記特定リソースを占有している他のUEを第2端末と言う。
段階S1705で、前記第1端末は前記特定リソースを占有する第2端末の参照信号シーケンスに基づいて参照信号シーケンスを選択することができる。段階S1707で、前記第1端末は前記参照信号シーケンスを用いて相手の端末に送信することができる。ここで、前記参照信号シーケンスは前述したようにDM RSシーケンスを使うことができる。
送信すべき信号の大きさに比べて端末が使える非占有リソースが足りない場合には次のような動作を伴うことがあり得る。PUSCH DM RSを仮定して説明すれば、端末が選択するDM RSシーケンスのサイズは信号が送信されるリソースの大きさによって決定できる。この場合、第2端末が占有するリソースサイズと第1端末が占有するリソースサイズが違えば、それぞれのDM RSは互いに異なるシーケンスとなる。
さらに他の例として、第1端末が将来に使うリソースが既に指定された場合を仮定して次のような動作を行うこともできる。第1端末が使うリソースが指定されたが、リソースセンシングによって該当リソースが第2端末によって占有されたと判断された場合である。該当リソースに対して第1端末のDM RSシーケンス(以下、第1DM RSシーケンス)も指定された場合には、前記第1DM RSシーケンスを第2端末の第2DM RSシーケンスを考慮して他のシーケンスに変更することもできる。もちろん、第1端末のDM RSシーケンスが第2端末のシーケンスとの相関関係が低ければ、指定されたシーケンスをそのまま使うこともできる。仮に、第1端末のDM RSシーケンスが指定されていない場合には、前記第2端末のDM RSシーケンスと相関関係が最も低いシーケンスを用いることができる。
一方、UEが一つのユニットで複数のDM RSでリソースセンシングを行うことはUEの具現複雑度を過度に増加させることができる。この場合、一つのユニットでは一つのDM RSのみを使うように規定することができる。ただ、重畳したユニットでは相異なるDM RSを使うようにすることによってUEのリソースセンシング複雑度は低めながらも前述したDM RSシーケンス区分による効果を得ることができる。
図18は本発明の一例が適用可能なリソース構造を示す図である。
図18についての説明では、一つのユニットで一つのDM RSを使うことを仮定して説明する。図18を参照すると、連続した4個のサブフレームが一ユニットを構成し、全体周波数は8個のユニットに区分される場合に相当する。ただ、本発明による動作は一つのユニットを構成するサブフレームが離隔した場合にも適用可能である。また、ユニット#X−YはXサブフレームだけシフトされているため、どのサブフレームでもユニットが始まるように構成された場合である。その結果、一部のユニットは時間/周波数で重なるように構成される。
このようなリソース構造において端末が各ユニットの最初のサブフレームでリソースセンシングを行う場合を仮定してリソースを選択する例を説明する。例えば、端末はサブフレーム#Xでリソース#X−Yをセンシングし、自分がサブフレーム#(X+1)から使うリソースユニットを決定することができる。
前記リソース構造によってリソース#X−Y(例えば、図18のリソース#0−7)とリソース#(X+1)−Y(例えば、図18のリソース#1−7)は一部が重なる。この場合、端末は該当リソースで使用するDM RSシーケンスを互いに異なるように決定することによってRS次元では区分されるように動作することができる。
これを具現する一方法として、各ユニットで使用するDM RSシーケンスは該当ユニットが始まるサブフレームインデックスから決定されるように動作することができる。ただ、端末が使用するDM RSシーケンスがユニット内で時間によって変化すれば、RSシーケンス間の相関関係(correlation)特性が維持されないので、一度決定されたシーケンスをユニット内では続けて使うように動作することができる。
このような動作の適用においてより柔軟性を与えるために、一つのユニットを構成するサブフレームの個数は流動的に設定することもできる。例えば、ユニットの一部リソースを用いて制御情報を送信するとともに該当制御情報によって該当ユニットの長さを動的に指定することができる。この場合には、流動的な長さのユニットの開始点、例えばユニットの開始点に制御情報が送信されれば、制御情報の送信位置からDM RSシーケンスを決定することができる。
前述したように、DM RSシーケンスを互いに異なるように使えば、メッセージの次元で干渉をランダム化するためにコードワードのスクランブリングシーケンスもDM RSと同様な方法で端末ごとに違うように使うように動作することができる。
前述した本発明の原理の一部はリソースセンシングの適用に無関係に使うことができる。一例として、特定DM RSシーケンスは優先順位が相対的に高いメッセージ及び/又は残っている許容可能時間遅延が相対的に小さなメッセージのみを使えるように指定することができる。このようになれば、該当リソースで他のシーケンスを使う優先順位が相対的に低いメッセージ及び/又は残っている許容可能時間遅延が相対的に長いメッセージと衝突しても復号が可能であり得る。もちろん、復号性能を一層高めるために、優先順位が相対的に高いメッセージ及び/又は残っている許容可能時間遅延が相対的に小さいメッセージが使える電力はもっと高い値を有するように動作することもできる。例えば、送信電力に追加的な電力オフセット(power offset)を適用することができる。
若しくは、一部重畳したユニット又は開始時点が互いに異なるユニットは相異なるDM RSシーケンスを使うことによって、二つの端末が一部重畳するユニットを使う場合、DM RSシーケンスが違って区分ができるように動作することができる。
図19は本発明の実施形態による送信ポイント装置及び端末装置の構成を示す図である。
図19を参照すると、本発明による送信ポイント装置10は、受信装置11、送信装置12、プロセッサ13、メモリ14及び複数のアンテナ15を含むことができる。複数のアンテナ15はMIMO送受信を支援する送信ポイント装置を意味する。受信粗装置11は端末からの上りリンク上の各種信号、データ及び情報を受信することができる。送信装置12は端末への下りリンク上の各種信号、データ及び情報を送信することができる。プロセッサ13は送信ポイント装置10の全ての動作を制御することができる。
本発明の一実施例による送信ポイント装置10のプロセッサ13は、前述した各実施例で必要な事項を処理することができる。
送信装置10のプロセッサ13はその外にも送信ポイント装置10が受信した情報、外部に送信すべき情報などを演算処理する機能をし、メモリ14は演算処理された情報などを所定時間の間に記憶することができ、バッファー(図示せず)などの構成要素に取り替えることができる。
次に、図19を参照すると、本発明による受信ポイント装置20は、受信装置21、送信装置22、プロセッサ23、メモリ24及び複数のアンテナ25を含むことができる。複数のアンテナ25はMIMO送受信を支援する端末装置を意味する。受信装置21は基地局からの下りリンク上の各種信号、データ及び情報を受信することができる。送信装置22は基地局への上りリンク上の各種信号、データ及び情報を送信することができる。プロセッサ23は端末装置20の全ての動作を制御することができる。
本発明の一実施例による端末装置のプロセッサは前述した各実施例で必要な事項を処理することができる。
端末装置20のプロセッサ23はその外にも、端末装置20が受信した情報、外部に送信すべき情報などを演算処理する機能をし、メモリ24は演算処理された情報などを所定時間の間に記憶することができ、バッファー(図示せず)などの構成要素に取り替えることができる。
このような送信ポイント装置及び端末装置の具体的な構成は、前述した本発明の多様な実施例で説明した事項が独立的に適用されるかあるいは二つ以上の実施例が同時に適用されるように具現でき、重複する内容は明確性のために説明を省略する。
また、図19について説明において、送信ポイント装置10についての説明は下りリンク送信主体又は上りリンク受信主体としての中継機装置に対しても同様に適用することができ、端末装置20についての説明は下りリンク受信主体又は上りリンク送信主体としての中継機装置に対しても同様に適用することができる。
上述した本発明の実施例は多様な手段によって具現できる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウエア(firmware)、ソフトウェア又はそれらの組合せなどによって具現できる。
ハードウェアによる具現の場合、本発明の実施例による方法は、一つ又はそれ以上のASICs(Application Specific Integrated Circuits)、DSPs(Digital Signal Processors)、DSPDs(Digital Signal Processing Devices)、PLDs(Programmable Logic Devices)、FPGAs(Field Programmable Gate Arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサなどによって具現できる。
ファームウエア又はソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例による方法は以上で説明した機能又は動作を行う装置、過程又は関数などの形態に具現できる。ソフトウェアコードはメモリユニットに記憶され、プロセッサによって駆動されることができる。前記メモリユニットは前記プロセッサの内部又は外部に位置し、既に知られた多様な手段によって前記プロセッサとデータをやりとることができる。
上述したように開示された本発明の好適な実施例に関する詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施し得るように提供された。以上では本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した者には、本発明の領域から逸脱しない範疇内で本発明を様々に修正及び変更できるということが理解可能であろう。例えば、当業者は前述した実施例に記載された各構成を互いに組み合わせる方式で用いることができる。したがって、本発明はここに示した実施の形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を付与するためのものである。
本発明は本発明の精神及び必須特徴を逸脱しない範疇内で他の特定の形態に具体化することができる。したがって、前記詳細な説明は全ての面で制限的に解釈されてはいけなく、例示的なものと見なさなければならない。本発明の範囲は添付の請求範囲の合理的解釈によって決定されなければならなく、本発明の等価的範囲内の全ての変更は本発明の範囲に属する。本発明はこれに開示した実施形態に制限されるものではなく、ここで開示した原理及び新規の特徴と一致する最広の範囲を付与しようとするものである。また、特許請求範囲で明示的な引用関係がない請求項を結合して実施例を構成するとか出願後の補正によって新しい請求項として含むことができる。