JP2013219783A - Ofdma通信システムにおける多重基準信号を支援する方法及び装置 - Google Patents
Ofdma通信システムにおける多重基準信号を支援する方法及び装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】追加的なアンテナから信号伝送を支援するために要求される全体RSオーバーヘッドの実際的な増加を避ける。
【解決手段】オーバーヘッドを最小化し、レガシーシステムに逆方向の互換動作を可能にする為に、ノードBアンテナセットの第1セットからのRSは、伝送時間間隔ごとに実質的には全体の動作帯域幅(BW)にわたって伝送される。CQI推定を行うノードBアンテナセットの第2セットからのRSは、実質的に全体のBWにわたって周期的に伝送され、伝送周期は、ノードBによりブロードキャストシグナリングを通じてUEに通知され、開始伝送サブフレームは、ノードBが支援するセルのIDから決定される。情報信号の復調の為のアンテナの第2セットからのRS及びアンテナの第1セットからの新規RSは、BWより狭い情報信号と実質的に同じ帯域幅を有する。
【選択図】図7
【解決手段】オーバーヘッドを最小化し、レガシーシステムに逆方向の互換動作を可能にする為に、ノードBアンテナセットの第1セットからのRSは、伝送時間間隔ごとに実質的には全体の動作帯域幅(BW)にわたって伝送される。CQI推定を行うノードBアンテナセットの第2セットからのRSは、実質的に全体のBWにわたって周期的に伝送され、伝送周期は、ノードBによりブロードキャストシグナリングを通じてUEに通知され、開始伝送サブフレームは、ノードBが支援するセルのIDから決定される。情報信号の復調の為のアンテナの第2セットからのRS及びアンテナの第1セットからの新規RSは、BWより狭い情報信号と実質的に同じ帯域幅を有する。
【選択図】図7
Description
本発明は、無線通信システムに係り、より具体的には、3GPP(3rd Generation Partnership Project) E−UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access) LTE(Long Term Evolution)の開発を考慮したOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)に関する。
一般的に、端末器または移動局とも称するユーザー装置(UE)は、固定されるか、または移動可能であり、無線装置、携帯電話、個人用のコンピュータ装置、無線モデムカードなどとなる。ノードB(または、基地局)は、一般的に固定局であり、BTS(Base Transceiver System)、アクセスポイント、またはその他の用語で表されることもある。
幾つかのタイプの信号は、通信システムの適切な機能性を支援されなければならない。下向きリンク(DL)信号は、データ信号、制御信号及び基準信号(パイロット信号とも知られる)で構成される。データ信号は、情報コンテンツを運搬し、物理的な下向きリンク共通チャンネル(PDSCH)を通じてサービングノードBからUEに伝達される。制御信号は、ブロードキャストまたはUE特定の信号である。ブロードキャスト制御信号は、あらゆるUEにシステム情報を運搬する。UE特定の制御信号は、データ信号伝送のスケジューリングに関する情報をサービングノードBからUEに運搬するか、または、UEからサービングノードBに運搬する。UEからサービングノードBへの信号の伝送は、通信システムの上向きリンク(UL)で発生する。サービングノードBからUEへのUE特定の制御信号の伝送は、物理的な下向きリンク制御チャンネル(PDCCH)を通じて行われるものと仮定する。
下向きリンク基準信号(RS)は、データ信号または制御信号の復調を行うためのチャンネル推定、多重入力多重出力(MIMO)またはビーム形成受信用の位相レファレンス、セル検索及びハンドオーバーを支援する測定、またはリンク適応化及びチャンネル従属性のスケジューリングのためのCQI(Channel Quality Indication)測定のような従来技術で知られた多重機能を実行するようにUEに利用される。
下向きリンクRS伝送は、幾つかの特徴を有する。このような特徴には、時間多重化(特定の直交周波数分割マルチプレクシング(OFDM)シンボル間にのみ伝送)、分散性(時間及び周波数ドメインでいずれもパターンを有する)、共通性(サービングノードBであらゆるUEにより受信可能)、専用性(サービングノードBで一つまたは幾つかのUEのみによって受信可能)、または多重アンテナ(MIMO、ビーム形成、または伝送(TX)ダイバーシティを支援)を含む。
サービングノードBの4個のアンテナから伝送された共通RS(CRS)についての例示的な構造を図1に示す。図1は、3GPP E−UTRA LTEで利用される一つの構造に該当する。下向きリンクデータパケット伝送時間ユニットは、14個のOFDMシンボル110を備えているサブフレームであるものと仮定する。それぞれのOFDMシンボルは、OFDMサブキャリア120または資源要素(RE)を備えている動作帯域幅(BW)にわたって伝送される。ノードB伝送アンテナは、4個であるものと仮定する。アンテナ1、アンテナ2、アンテナ3及びアンテナ4からの下向きリンクRSは、RS1(130)、RS2(140)、RS3(150)及びRS4(160)とそれぞれ表記する。それぞれのRSは、下向きリンクサブフレームにわたって分散構造を有する。二つのノードBアンテナのみが存在する場合、ノードBアンテナ3及び4からのRSにより占有された該当サブキャリアは、制御またはデータ信号の伝送のために利用されてもよく、単純に空いている状態に残してもよい。アンテナ2からのRSにより占有されたサブキャリアに対しても、一つのアンテナのみが存在する場合、同様に適用される。RS1及びRS2の時間密度は、RS3及びRS4の時間密度に2倍となり、周波数密度もあらゆるRSに対して同一である。以後のRSが二つのOFDMシンボルに存在する一方、以前のRSは、4個のOFDMシンボルに存在する。このような不均一性に対する根拠としては、一般的に第3及び第4アンテナの使用が、例えば、200Km/hまでの中間以下のUE速度と関連しており、それぞれのRSの時間密度が減少するが、一般的なキャリア周波数に対するチャンネル媒体の時間変移を獲得するのに十分に維持する、一方、ノードBアンテナ3及び4からの該当RSオーバーヘッドは、ノードBアンテナ1及び2におけるものの半分になるというものである。
図1に示したRS構造は、UEがPDSCHで下向きリンクデータパケットを受信するようにスケジューリングされる帯域幅のみを一般的に占有するUE専用のRS(DRS)とは対照的に、全体の動作帯域幅を実質的に占有しているCRSに該当する。これは、例えば、CQI測定またはセル検索及びハンドオーバー測定における制御信号のように、CRSが周波数ダイバース伝送により信号を受信可能にする。しかし、ビーム形成のための位相レファレンスまたはMIMOを提供するためにのみ、RSを利用しようとする場合、PDSCHデータパケット伝送帯域幅にわたってUEへ伝送されたDRSでも十分である。PDCCH及びPDSCHマルチプレクシングに関する図1において、PDCCH 170は、最初のN個のOFDMシンボルを占有し、一方、残りの14−N個のOFDMシンボルは、一般的にPDSCH伝送180に割り当てられるが、場合によっては同期化及びブロードキャストチャンネルの伝送を含んでもよい。
OFDM伝送器を図2に示す。情報データ210は、まずエンコーディングされ、コーディング及びインターリビングユニット220により、例えば、ターボエンコーディング及びブロックインターリビングを利用してインターリビングされる。該データは、変調器230で、例えば、QPSK、QAM16、またはQAM64変調を利用して変調される。S/P(Serial to Parallel)変換は、1:M S/Pコンバータ240でM個の変調シンボルを生成するように適用され、該コンバータは、後段のM個の直交狭帯域サブキャリアの時間重複を効果的に生成するIFFTユニット250に提供される。IFFTユニット250から獲得されたM−ポイント時間ドメインブロックは、M:1 P/S(Parallel to Serial)コンバータ260により直列化されて、時間ドメインOFDM信号270を生成する。RS伝送は、変調されないデータ伝送として見なされる。データスクランブリング、循環前置符号の挿入、タイムウィンドイング、フィルタリングのような付加的な機能性は、従来技術における公知の事項であり、ここでは、明確性のために省略する。
図3に示したように、OFDM受信器では、逆機能が実行される。受信されたOFDM信号310は、S/Pコンバータ320に提供されて、M個の受信された信号サンプルを生成し、該信号は、FFTユニット330に提供され、FFTユニット330の出力後にP/Sコンバータ340で直列化されて、変調器350とデコーディング及びデインターリビングユニット360に提供されて、デコーディングされたデータを生成する。図2に示したOFDM伝送器の構造と同様に、フィルタリング、タイムウィンドイング、循環前置符号の除去、及びデスクランブリングのような従来技術における公知の機能性については、明確性のために表さない。また、RSを利用するチャンネル推定のような受信器の動作も、明確性のために省略する。
全体の動作帯域幅は、物理的な資源ブロック(PRB)という基本的なスケジューリングユニットで構成されてもよい。例えば、PRBは、12個の連続的なサブキャリアで構成されてもよい。これは、それぞれのUEとのパケット送受信のために他のPRBを割り当てることで、上向きリンクまたは下向きリンクでデータパケットを同時に伝送または受信するように、サービングノードBがPDCCHを通じて多重UEを構成するようにする。下向きリンクにおいて、このような概念を図4に示し、7個のUEのうち5個のUEが、8個のPRB 410にわたって一つのサブフレームでデータを受信するようにスケジューリングされる。UE1(420)、UE2(430)、UE4(440)、UE5(450)及びUE7(460)は、一つ以上のPRBでPDSCH受信がスケジューリングされ、一方、UE3(470)及びUE6(480)は、基準サブフレーム490の間にいかなるPDSCH受信に対してもスケジューリングされていない。PRBの割り当ては、周波数ドメインで互いに隣接するか、またはそうでなく、UEは、任意の個数(動作帯域幅及びPRBサイズにより決定される最大個数まで)のPRBに割り当てられてもよい。
ノードBスケジューラは、PRBセットにわたってスケジューリングされたUEからのCQIフィードバックに基づいてスケジューリングされたUEへデータパケットを伝送するために利用されたPRBを選択することができる。CQIフィードバックは、一般的に図5に示したように、PRBセットにわたって推定されたSINR(Signal−to−Interference and Noise Ratio)である。ノードBスケジューラは、SINRが最も高いPRBでUEへのPDSCH伝送をスケジューリングするために当該情報を利用することができるので、システム収率が最大になる。図5において、UE1のSINR 501、UE2のSINR 502及びUE3のSINR 503は、それぞれPRBセット504,506,505にわたって最大になり、当該PDSCH伝送は、それらのPRBセットにわたって行われる。
PRBセットが全体の動作帯域幅に該当するセットである場合、それぞれのノードB伝送アンテナポートに対するRSは、CQI推定を獲得するために、前述したように、該動作帯域幅に必要になり、CRSの使用が要求される。図1のサブフレーム構造及びRS構造において、4個のノードB伝送アンテナからの全体RSオーバーヘッドは、全体オーバーヘッドの14.3%と同じであり、これは、非常に大きいが、収容できないほど大きくない。
通信システムにおいて、最大及び平均支援可能なデータレートは、いくつかの要因のうち特に通信アンテナの個数によって変わる。それらのデータレートメトリクスを増加させて、帯域幅資源をさらに効率的に活用するために、追加的なアンテナがたびたび要求される。伝送アンテナの個数を増加させることで十分になったシステム収率での利得及びピークデータレートを実際に具現するためには、追加的なアンテナから信号伝送を支援するために要求される全体RSオーバーヘッドの実際的な増加を避けることが必須的である。例えば、8個のノードB伝送アンテナにおいて、アンテナ5ないし8が図1に示したアンテナ3及び4のように減少した時間密度を有するRS構造を採用しても、全体RSオーバーヘッドは、全体オーバーヘッドの23.8%となり、これは、大きくて収容できない。
さらに、UEにPDSCH伝送を他の能力で支援することがたびたび望ましい。例えば、幾つかのUEは、最大4個のノードBアンテナ(レガシーUE)からのみPDSCH伝送を受信することもできる一方、他のUEは、最大8個のノードBアンテナ(ノンレガシーUE)からPDSCH伝送を受信することもできる。8個のノードBアンテナから伝送されたRSに対する支援は、追加的な受信器の動作なしでも、最大4個のノードBアンテナから伝送されたPDSCHを受信するにあたって、レガシーUEの能力と衝突してはならない。
したがって、ノードB伝送アンテナの個数が増加するにつれて、RSオーバーヘッドが比例的に増加することを回避する必要がある。
UEが適したCQIフィードバックを提供させることで、ノードBで信頼性のあるデータスケジューリングを提供するためにRS伝送を支援し、ノードB伝送アンテナの個数が増加するにつれて、UEでの信頼性のある信号受信を可能にする必要もある。
また、さらに少ない個数のノードBアンテナから伝送された信号のみを処理できるUE受信器での信号処理に影響を及ぼさずに、多数のノードBアンテナからRS伝送を支援する必要がある。
したがって、本発明は、少なくとも従来技術における前述した問題点を解決するためになされたものである。本発明は、関連オーバーヘッドを制御し、ノードB伝送アンテナセットでレガシーサブセットのノードB伝送アンテナのみを利用するレガシーユーザー装置(UE)の動作に及ぼす影響を最小化しつつ、チャンネル品質指示子メトリクスを推定できるように、ノードB伝送アンテナセットで新規サブセットのノードB伝送アンテナから基準信号(RS)の伝送を可能にする方法及び装置を提供する。
また、本発明は、新規サブセットのノードB伝送アンテナからのRSを代替するための方法及び装置が提供される。
また、本発明は、ノードB、レガシーUE及びノンレガシーUEが新規サブセットのノードB伝送アンテナからのRS伝送と情報信号の伝送との間の資源衝突を解決するための方法及び装置を提供する。
さらに、本発明は、ノードBがチャンネル品質指示子推定を目的として、伝送時間間隔に新規サブセットのノードB伝送アンテナからのRS伝送をマルチプレクシングするための方法及び装置を提供する。
さらに、本発明は、ノードBが情報データ信号復調を目的として、伝送時間間隔に新規サブセットのノードB伝送アンテナからのRS伝送をマルチプレクシングするための方法及び装置を提供する。
最後に、本発明は、ノードBが多重伝送時間間隔にわたってチャンネル品質指示子推定を目的として、新規サブセットのノードB伝送アンテナからのRS伝送をマルチプレクシングし、どの伝送時間間隔で新規サブセットのノードB伝送アンテナからのRS伝送を行うかを決定するための方法及び装置を提供する。
本発明の一実施形態によれば、制御情報信号が伝送される伝送時間間隔の領域に付加的に位置するレガシーサブセットのノードB伝送アンテナからのRS伝送とは異なり、新規サブセットのノードB伝送アンテナからのRS伝送は、データ情報信号が伝送される伝送時間間隔の領域のみで位置する。また、本発明は、ノンレガシーUEがデータ情報信号の受信からそれぞれの資源をパンクチャリングする一方、レガシーUEは、新規サブセットのノードB伝送アンテナからのRS伝送をデータ情報信号として処理するものと見なす。
本発明の他の実施形態によれば、レガシーサブセットのノードB伝送アンテナからのRS伝送が、時間分割マルチプレクシング及び周波数分割プレクシングを利用する一方、新規サブセットのノードB伝送アンテナからのRS伝送は、時間ドメイン及び周波数ドメインで符号分割マルチプレクシングされる。
本発明の他の実施形態によれば、チャンネル品質指示子推定を目的とする新規サブセットのノードB伝送アンテナからのRS伝送は、非連続的な伝送時間間隔に周期的に行われる。伝送時間間隔セットでの開始伝送時間間隔は、ノードBが支援しているセルのIDにより決定され、伝送周期は、ノードBによりブロードキャストチャンネルを通じてシグナリングされる。
本発明の他の実施形態によれば、レガシーサブセットのノードB伝送アンテナからのRS伝送が、全体の動作帯域幅にわたって実質的に伝送される一方、情報信号復調を目的とする新規サブセットのノードB伝送アンテナからのRS伝送は、動作帯域幅の一部分のみにわたって伝送される。
本発明は、関連オーバーヘッドを制御し、ノードB伝送アンテナセットでレガシーサブセットノードB伝送アンテナのみを利用するレガシーユーザー装置(UE)に及ぼす影響を最小化しつつ、チャンネル品質指示子メトリクスを推定できるように、ノードB伝送アンテナセットで新規サブセットのノードB伝送アンテナから基準信号(RS)の伝送を可能にする方法及び装置を提供することができる。
本発明の前記及びその他の形態、特徴及び利点は、図面と共に行われた次の詳細な説明からより明確になる。本発明は、図面を参照して、以下により詳細に説明する。しかし、本発明は、他の多くの形態に具現され、ここに記載された実施形態に限定されるものと解釈されてはならない。一方、それらの実施形態は、本開示を細密かつ完全にし、本発明の範囲を当業者に十分に伝達するように提供されるものである。
また、本発明は、単一キャリア周波数分割多重アクセス(SC−FDMA)通信システムと関連して説明するが、本発明は、また、一般的にあらゆる周波数分割マルチプレクシング(FDM)システムに適用し、特に直交周波数分割多重アクセス(OFDMA)、OFDM、FDMA、離散フーリエ変換(DFT)拡散方式のOFDM、DFT拡散方式のOFDMA、単一キャリアOFDMA(SC−OFDMA)、及びSC−OFDMに適用される。
本発明の実施形態におけるシステム及び方法は、ユーザー装置(UE)が情報信号を復調し、情報信号の伝送に対するチャンネル従属性のスケジューリングを可能にノードBにフィードバックされるチャンネル品質指示子(CQI)メトリックを推定できるように、ノードBが基準信号(RS)を伝送する必要性に関するものである。レガシー通信システムに存在する以外に、多数のノードB伝送アンテナから情報信号伝送を支援することは、付加的なノードBアンテナからのRS伝送を必要とする。しかし、これは、関連したオーバーヘッド、レガシーUEに対する影響を最小化しなければならない一方、付加的な伝送特徴を可能にしなければならない。
本発明の第1目的は、全体RSオーバーヘッドを比例的に増加させずに、関連したRS機能性に対する所望の信頼性を提供しつつ、多重ノードBアンテナからRSの伝送を導入するための方法及び手段を提供するものである。
本発明の第2目的は、例えば、図1で説明するように、望ましい実施形態において、最大4個のノードBアンテナからのRS伝送構造が既存の(レガシー)伝送構造であるものと仮定し、最大4個のノードBアンテナから伝送された信号を受信するために支援するレガシーUEの能力を維持しつつ、付加的なノードBアンテナからのRS伝送を導入するための方法及び手段を提供するものである。この目的は、このようなレガシーUEへ伝送される付加的なRSを挿入するためのものである。
図6は、ノードBアンテナ5及び6からそれぞれ伝送された基準信号RS5(670)及びRS6(680)の導入を示し、それらは、図1に比べてサブフレームでRS伝送構造を単に変更したことを示す。RS5及びRS6により導入された付加的なオーバーヘッドは、利用可能なオーバーヘッドの4.76%となり、全体RSオーバーヘッドが利用可能なオーバーヘッドの約19%に達する。PDCCH 690が高々、最初のN個のOFDMシンボルで伝送され、システムは高々、4個のノードBアンテナからの信号伝送を受信するように構成されたレガシーUEを支援しなければならないことを仮定すれば、RS5及びRS6は、PDCCH領域(最初のN個のOFDMシンボル)に存在してはならない。これは、シグナリングを制御するための同一能力を維持するために、PDCCHが最初のN+1個のOFDMシンボルに拡張することが必要であるためである。これにより、レガシーUEは、PDCCHを成功的に受信しないこともある。また、付加的なRSを挿入するために、PDCCHが伝送されるサブキャリアをパンクチャリングすることは、PDCCH受信信頼性を非常に劣化させる。PDSCH 695とは異なり、PDCCHは、一般的にHARQ(Hybrid Automatic Repeatre Quest)アプリケーションでは利得が得られず、PDSCHより低い受信信頼性を要求する。
本発明は、レガシーUEを支援する以外に、付加的なノードBアンテナからのRSがPDCCH領域外に常に配置されることを考慮する。しかし、あらゆるノードBアンテナからのPDCCH伝送は、あらゆるノードBアンテナから伝送された信号の受信を支援するUEに依然として適用することもできることを留意する。
図6に続いて、図7は、ノードBアンテナポート7及び8から伝送される基準信号RS7(760)及びRS8(770)のそれぞれの導入を示す。また、RS1(731)、RS2(732)、RS3(733)、RS4(734)、RS5+RS6+RS7+RS8(740)及びRS5−RS6+RS7−RS8(750)は、ノードBアンテナ1ないし6からそれぞれ伝送される。
他のサブキャリア720(周波数分割マルチプレクシング(FDM))または他のOFDMシンボル710(時間分割マルチプレクシング(TDM))、またはそれらをいずれも占有することで、互いに直交してマルチプレクシングされる4個のノードB伝送アンテナからのRSとは異なり、RS5、RS6、RS7及びRS8は、符号分割マルチプレクシング(CDM)を通じて同一サブキャリア及び同一OFDMシンボルでマルチプレクシングされる。CDMを利用して、ウォルシュ・アダマール(WH)符号が二つの連続するOFDMシンボルと、RS伝送を有する二つの連続するサブキャリアとでRSに適用される。WH符号は、次の通りである。
RS5:時間ドメインで{1,1}であり、周波数ドメインで{1,1}
RS6:時間ドメインで{1,1}であり、周波数ドメインで{1,−1}
RS7:時間ドメインで{1,−1}であり、周波数ドメインで{1,1}
RS8:時間ドメインで{1,−1}であり、周波数ドメインで{1,−1}
RS5:時間ドメインで{1,1}であり、周波数ドメインで{1,1}
RS6:時間ドメインで{1,1}であり、周波数ドメインで{1,−1}
RS7:時間ドメインで{1,−1}であり、周波数ドメインで{1,1}
RS8:時間ドメインで{1,−1}であり、周波数ドメインで{1,−1}
UE受信器では、逆動作がWH符号のカバーリングを除去するために実行される。例えば、{1,1}WH符号がノードB伝送器に適用される場合、UE受信器は、時間または周波数で二つの連続する位置からのRSを合算(平均)する必要があり、一方、{1,−1}WH符号がノードB伝送器に適用される場合、UE受信器は、時間または周波数で二つの連続する位置から第2位置でのRS値の符号を逆にした後でRSを合算(平均)する必要がある。成功的にCDMを適用するための必要条件としては、直交性が受信された信号で維持されるように、チャンネル媒体の応答が二つの連続する位置内で実際的に同じでなければならない。
S11及びS12は、RS伝送を有する第1OFDMシンボルで奇数及び偶数のRSサブキャリア上で受信された信号をそれぞれ表し、S21及びS22は、RS伝送を有する第2OFDMシンボルで奇数及び偶数のRSサブキャリア上で受信された信号をそれぞれ表す。正規化要素を無視すれば、奇数及び偶数のRSサブキャリアでまたはそれらの間で、サブキャリアの各OFDMシンボルでのノードBアンテナ5ないし8へ伝送された信号に対するそれぞれのチャンネル推定は、次のように獲得される。
アンテナ5に対するチャンネル推定:S11+S12+S21+S22
アンテナ6に対するチャンネル推定:S11−S12+S21−S22
アンテナ7に対するチャンネル推定:S11+S12−S21−S22
アンテナ8に対するチャンネル推定:S11−S12−S21+S22
アンテナ5に対するチャンネル推定:S11+S12+S21+S22
アンテナ6に対するチャンネル推定:S11−S12+S21−S22
アンテナ7に対するチャンネル推定:S11+S12−S21−S22
アンテナ8に対するチャンネル推定:S11−S12−S21+S22
直交性を保存して回復する他の平均化方法も適用することもできる。例えば、偶数のRSサブキャリアでチャンネル推定は、偶数のRSサブキャリアの両側にある二つの奇数のRSサブキャリアを併合するか、または逆になる。
あらゆるRSに対して伝送電力が同じであることを仮定すれば、図7において、ノードBアンテナ5ないし8からRSを伝送するためにCDMを利用することで、受信されたそれぞれのRS SINRは、ノードBアンテナ3及び4から伝送されたRSに対して獲得されたSINRに比べて2ファクタほど減少し、ノードBアンテナ1及び2から伝送されたRSに対して獲得されたSINRに比べて4ファクタほど減少する。これは、ノードBアンテナ5ないし8からのRSに対して、4個のRSが同一サブキャリアを共有する一方、ノードBアンテナ3及び4からのRSは、このような共有するものがなく、ノードBアンテナ1及び2からのRSは、多くのサブキャリアを二回にわたって伝送されるためである。通信システムの他のセルでのRSが同一サブキャリアを常に占有していない場合、このSINRの減少は、以前のファクタより小さい。
ノードBアンテナ5ないし8からのRSに対して受信されたSINRでの減少は、時間−周波数資源での節約によって相殺される。一般的に、8個のあらゆるノードBアンテナを利用するPDSCH伝送は、遅い速度を有する相対的に高いSINRのUEをターゲットとするので、チャンネル推定は、非常に正確に行われ、RS SINRでの小さい損失により、PDSCH受信信頼性は顕著に劣化しない。さらに、最大4個のノードBアンテナから伝送された信号の受信を支援できるレガシーUEは、ノードBアンテナ5ないし8からのRS伝送により影響を受けない。レガシーUEは、サブキャリアでPDSCH伝送を仮定することができ、このサブキャリアでノードBアンテナ5ないし8からのRSが実際的に伝送され、PDSCH受信信頼性での小さい劣化の影響が存在するが、これは、ノードBスケジューラが変調及びコーディング方式を選択する時に予め考慮することができる。さらに、PDSCHは、HARQで利点があり、システム収率での全体的な影響は無視してもよく、一方、レガシーUEに対して受信器のプロセシングにはいかなる変化も不要とする。
結果的に、図7に示したRS伝送構造は、高々4個のノードBアンテナから伝送された信号を受信するように構成されるものと仮定されるレガシーUEの機能性に影響を及ぼさず、約19%の全体オーバーヘッドを有する8個のノードBアンテナを支援することができる。
図7に示したノードBアンテナ5ないし8からのRS伝送は、全体の動作帯域幅にわたっている。これは、RSがあらゆるUEから受信される共通のRS(CRS)である場合に一般的に適している。本発明の第2目的は、ノードBアンテナ5ないし8がCRS及びUE専用のRS(DRS)の複合信号を伝送することを考慮する。後に分析されるように、これは、それぞれのRSオーバーヘッドを制御するための他のメカニズムを提供することができる。
図8は、ノードBアンテナ5ないし8からのDRS概念を示す(これは、ノードBアンテナ1ないし4からのDRSに拡張される)。8個のあらゆるノードBアンテナから伝送された信号を受信できる基準UEは、OFDMシンボル810部分がサブフレームでPDSCH伝送に割り当てられている間に、サブキャリア820のサブセット830でPDSCHを受信するようにスケジューリングされている。ノードBアンテナ1ないし4からのCRS、すなわち、RS1(841)、RS2(842)、RS3(843)及びRS4(844)は、変更されないままで維持される。ノードBアンテナ5ないし8からのRS、すなわち、RS5、RS6、RS7及びRS8は、図7に示したように、CDMを通じて同一サブキャリア及びOFDMシンボルでマルチプレクシングされる。特に、ノードBアンテナ5ないし8からのRS伝送を有する第1OFDMシンボルの奇数のサブキャリアでRS5+RS6+RS7+RS8(850)が伝送され、一方、偶数のサブキャリアでRS5−RS6+RS7−RS8(860)が伝送される。ノードBアンテナ5ないし8からのRS伝送を有する第2OFDMシンボルの奇数のサブキャリアでRS6−RS7−RS8(870)が伝送され、一方、偶数のサブキャリアでRS5−RS6−RS7+RS8(880)が伝送される。図7と比較すれば、図8に示したノードBアンテナ5ないし8からの付加的なRSオーバーヘッドはさらに小さくなり、レガシーUEからのPDSCH受信は、全部影響を受けないままで維持される。
ノードBアンテナ5ないし8からのDRS伝送のための他の構造を図9に示す。ノードBアンテナ1ないし4からのDRSについて同じ構造が適用される(簡略のために図示せず)。それぞれのDRSオーバーヘッドは、図8に示したDRSオーバーヘッドに比べて2倍となるが、連続するサブキャリアの間、またはCDMの成功的なアプリケーションに要求されるようなRS伝送を有するOFDMシンボルの間で同一であることを効果的に維持するためのチャンネル媒体応答に対する制約がない。図8と同様に、8個のあらゆるノードBアンテナから伝送された信号を受信できる基準UEは、OFDMシンボル910部分がサブフレームでPDSCH伝送に割り当てられている間に、サブキャリア920のサブセット930でPDSCHを受信するようにスケジューリングされる。ノードBアンテナ1ないし4からのCRS、すなわち、RS1(941)、RS2(942)、RS3(943)及びRS4(944)は、変更されないままで維持される。ノードBアンテナ5ないし8からのRS、すなわち、RS5(950)、RS6(960)、RS7(970)及びRS8(980)は、FDM/TDMを利用して他のサブキャリアまたは他のOFDMシンボルでマルチプレクシングされる。
前述したあらゆるRS構造において、サブキャリアとノードBアンテナ5ないし8からのRS伝送を有するOFDMシンボルとの分離を、ノードBアンテナ1ないし4からのRS伝送と同じであるものと表したが、これは、単に望ましい実施形態であることを留意しなければならない。RSサブキャリアとRS伝送を有するOFDMシンボルとの分離は、一般的にノードBアンテナ5ないし8とノードBアンテナ1ないし4とでは異なる。ノードBアンテナ5ないし8からRS構造が構成されてもよい。例えば、周波数選択度の小さいチャンネルにおいて、CDMは、図7または図8のように適用され、一方、周波数選択度の大きいチャンネルでは、FDM/TDMが図6または図9のように適用される。マルチプレクシング方法は、8個のノードBアンテナから伝送された信号の受信能力を有するUEによりランダムに決定されてもよく、または、サービングノードBからブロードキャストチャンネルの1ビットを利用してシグナリングされる。
ノードBアンテナ5ないし8からDRSが伝送されることは、UEがPDSCHを受信するのに十分であるが、これは、一般的に周波数ダイバースされる必要があり、連続的なサブキャリアのサブセットのみで位置する必要のないPDCCH伝送に適用できず、ノードBアンテナ5ないし8からスケジューリングを可能にするCQI推定に適用できない。最初の問題を解決するために、本発明の実施形態は、8個のアンテナを有するノードBが、PDCCH伝送のためにそれらのアンテナのうち単に4個のみを利用し、一方、PDSCH伝送のために、ノードBが8個のアンテナをいずれも利用できることを考慮する。
二番目の問題を解決するために、本発明の他の実施形態は、少なくともUEがアンテナ5ないし8からCQI推定を獲得可能にするために、CRSがノードBアンテナ5ないし8から伝送されることを考慮する。それぞれのスケジューリングされたUEに対し、サブキャリアセットと変調及びコーディング方式のような適当なパラメータを利用して、ノードBアンテナ5ないし8からUEへPDSCH伝送のスケジューリングをノードBが実行するために、CQI推定は、UEにより上向きリンク通信チャンネルを通じてサービングノードBに提供される。ノードBアンテナ5ないし8から伝送された該CRSは、CQI推定を主に行わせようとするものであって、それぞれのサブフレームでPDSCH復調を実行するために、チャンネル推定を行おうとするものではないので、CRSは、サブフレームごとに伝送される必要はなく、全体RSオーバーヘッドが非常に増加することを回避する。ノードBアンテナ5ないし8からのPDSCH伝送が、主に中間以下の速度を有するUEに対して意図されることを考慮して、時間でのCQI変移は遅く、ノードBアンテナ5ないし8からのCRS伝送は頻繁に行われる必要はない。当然、ノードBアンテナ5ないし8からのCRSを伝送するサブフレームにおいて、PDSCH受信でも利用することができ、それぞれのサブフレームであらゆるノードB伝送アンテナが関連される方法がそれらの伝送で利用される場合、制御チャンネルの受信で利用可能である。
図10は、ノードBアンテナ5ないし8からの例示的なCRS伝送を示す。該CRS伝送は、5個のサブフレームごとに一回行われるものと仮定する。前述したように、サブフレーム構造は、時間ドメインにおけるOFDMシンボル1010及び周波数ドメインにおけるサブキャリア1020で構成される。ノードBアンテナ1ないし4からのCRS、すなわち、RS1(1031)、RS2(1032)、RS3(1033)及びRS4(1034)は、あらゆるサブフレームで伝送される。ノードBアンテナ5ないし8からのCRS、すなわち、RS5(1045)、RS6(1046)、RS7(1047)及びRS8(1048)は、サブフレーム4(1054)及びサブフレーム9(1059)のみで伝送される。ノードBアンテナ5ないし8からのDRS伝送は、簡略のために図示していない。
ノードBアンテナ5ないし8からのCRSオーバーヘッドを最小化するために、本発明の望ましい実施形態では、それらのCRSそれぞれは、一つのOFDMシンボルのみで伝送されるものと見なす。そうでなければ、ノードBアンテナ1ないし4からのCRSと同一構造は、UE受信器における同一プロセシングのために維持される。しかし、ノードBアンテナ5ないし8それぞれからのCRSは、二つのOFDMシンボルで伝送され、または、図7に示したように、CDMは、RS5、RS6、RS7及びRS8の伝送に利用される。また、あらゆるノードBアンテナ5ないし8からのCRSは、一つのサブフレームで伝送されて、UEがそれぞれのサブフレームのみをモニタリングさせることで、UEの電力消耗を節約することができるか、またはこのようなサブフレームで伝送された特定の制御チャンネルを受信するように支援することができる。
ノードBアンテナ5ないし8からのCRS伝送を有するサブフレームは、予め決定されるか、またはブロードキャストチャンネルを利用してサブノードBによりシグナリングされる。前者の場合、CRS伝送は、例えば、ノードBアンテナポート5ないし8からのCRS伝送を5個のサブフレームごとに一つずつ含むように予め決定される(所定の時間−周波数位置で決定)。ノードBアンテナ5ないし8からのCRS伝送を有する正確なサブフレームは、サブフレーム0及びサブフレーム4のように予め決定されてもよく、または、簡単にセルIDによって最初のサブフレームで所定のオフセットを有してもよい。例えば、第1セルIDに対して、第1サブフレームは、サブフレーム0であり、第2セルIDに対して、第1サブフレームは、サブフレーム3となる。また、UEは、それらのサービングセルと初期同期化以後にセルIDを獲得するものと仮定する。
ノードBがアンテナ5ないし8からCRSを伝送するにあたって、サブフレームのブロードキャストシグナリングにより、例えば、システム負荷によって幾つかのこのような構成を支援することができる。セルがノードBアンテナ1ないし4からのRS伝送のみを支援するレガシーUEのために主に動作する場合、いかなるサブフレームもノードBアンテナ5ないし8からのCRS伝送を含まない。セルが8個のあらゆるノードBアンテナからのRS伝送を支援するUEのために主に動作する場合、あらゆるサブフレームは、ノードBアンテナ5ないし8からのCRS伝送を含む。当然、仲介構成が支援される。表1は、3ビットが構成を特定するためにブロードキャストチャンネルに含まれることを仮定して、ノードBアンテナ5ないし8からのCRS伝送を有するサブフレームの可能な構成の概要を表す。
開始するサブフレームは、常に同一、例えば、60個のサブフレームごとに第1サブフレームとなり、または、前述したようにセルIDによって変更される。ノードBアンテナ5ないし8からのCRS伝送を有するサブフレームを特定するブロードキャストフィールドを解釈できないので、このフィールドは、CRS伝送を受信できるUEのみで受信されるブロードキャストチャンネルに存在する。
本発明は、幾つかの望ましい実施形態を参照して示されて説明したが、特許請求の範囲により定義されたように本発明の趣旨と範囲を逸脱しない限り、形態と詳細において多様な変更が行われることを当業者は理解できるであろう。
710 ・・・OFDMシンボル
720 ・・・OFDMサブキャリア
731 ・・・RS1
732 ・・・RS2
733 ・・・RS3
734 ・・・RS4
740 ・・・RS5+RS6+RS7+RS8
750 ・・・RS5−RS6+RS7−RS8
760 ・・・RS5+RS6−RS7−RS8
770 ・・・RS5−RS6−RS7+RS8
720 ・・・OFDMサブキャリア
731 ・・・RS1
732 ・・・RS2
733 ・・・RS3
734 ・・・RS4
740 ・・・RS5+RS6+RS7+RS8
750 ・・・RS5−RS6+RS7−RS8
760 ・・・RS5+RS6−RS7−RS8
770 ・・・RS5−RS6−RS7+RS8
Claims (40)
- 第1セット及び第2セットのうち少なくとも一つの基準信号(RS)を伝送する方法であって、
前記ノードBは、複数の伝送シンボルで構成されるフレームで物理的な下向きリンク制御チャンネル(PDCCH)で制御データ信号を伝送し、物理的な下向きリンクデータチャンネル(PDSCH)で情報データ信号を伝送し、前記PDCCHは、前記PDSCHとは異なる伝送シンボルに位置し、前記方法は、
PDCCH伝送シンボル及びPDSCH伝送シンボルの両方を通じて、前記第1セットのRSを伝送するステップと、
前記PDSCH伝送シンボルで、前記第2セットのRSを伝送するステップと、を含み、
前記第1セットのRSは連続的に配置されるサブフレームで伝送され、
前記第2セットのRSは非連続的に配置されるサブフレームで伝送され、
前記第2セットのRSは周期的に伝送され、
前記第2セットのRSの伝送周期は、前記ノードBから受信されることを特徴とする方法。 - 前記ノードBのレートは、前記第2セットのRS伝送に利用される資源を含む前記情報データ信号に合わせることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ノードBは、前記第2セットのRS伝送に利用される資源から、前記情報データ信号をパンクチャリングすることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 前記第2セットのRS伝送のためのサブフレームのうち最初のサブフレームは、セルIDから決定されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ノードBは、第1カテゴリー及び第2カテゴリーのユーザー装置(UE)と通信を行い、前記第2カテゴリーのUEは、前記ノードBからの受信を解釈することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2セットの前記RSは、チャンネル品質推定を獲得するために利用されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。
- 周波数分割マルチプレクシング及び時間分割マルチプレクシングを利用して、前記第1セットのRSを伝送するステップと、
時間ドメイン及び周波数ドメインで、符号分割マルチプレクシングを利用して、前記第2セットのRSを伝送するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の方法。 - 全体の動作帯域幅にわたって、前記第1セットのRSを伝送するステップと、
前記全体の動作帯域幅より狭い動作帯域幅の一部にわたって、前記第2セットのRSを伝送するステップと、を含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法。 - 制御情報信号の復調のために、前記第1セットまたは前記第2セットの要素からの前記RS伝送を前記ノードBで結合するステップと、
データ情報信号の復調のために、前記第1セット及び前記第2セットのそれぞれの要素からRSを分離して伝送するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記情報データ信号の前記復調に利用されるRSの個数は、8であり、情報制御信号の前記復調に利用されるRSの個数は、4であることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 第1セット及び第2セットのうち少なくとも一つの基準信号(RS)を伝送する装置であって、
前記ノードBは、複数の伝送シンボルで構成されるサブフレームで物理的な下向きリンク制御チャンネル(PDCCH)へ制御データ信号を伝送し、物理的な下向きリンクデータチャンネル(PDSCH)へ情報データ信号を伝送し、前記PDCCHは、前記PDSCHとは異なる伝送シンボルに位置し、前記装置は、
PDCCH伝送シンボル及びPDSCH伝送シンボルの両方を通じて、前記第1セットのRSを伝送する第1伝送器と、
前記PDSCH伝送シンボルで、前記第2セットのRSを伝送する第2伝送器と、を備え、
前記第1セットのRSは連続的に配置されるサブフレームで伝送され、
前記第2セットのRSは非連続的に配置されるサブフレームで伝送され、
前記第2セットのRSは周期的に伝送され、
前記第2セットのRSの伝送周期は、前記ノードBから受信されることを特徴とする装置。 - 前記ノードBのレートは、前記第2セットのRS伝送に利用される資源を含む前記情報データ信号に合わせることを特徴とする請求項11に記載の装置。
- 前記ノードBは、前記第2セットのRS伝送に利用される資源から、前記情報データ信号をパンクチャリングすることを特徴とする請求項11又は12に記載の装置。
- 前記第2セットのRS伝送のためのサブフレームのうち最初のサブフレームは、セルIDから決定されることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ノードBは、第1カテゴリー及び第2カテゴリーのユーザー装置(UE)と通信を行い、前記第2カテゴリーのUEは、前記ノードBからの受信を解釈することを特徴とする請求項11乃至14のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第2セットのRSは、チャンネル品質推定を獲得するために利用されることを特徴とする請求項11乃至15のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1セットは、周波数分割マルチプレクシング及び時間分割マルチプレクシングを利用して、RSを伝送し、
前記第2セットは、時間ドメイン及び周波数ドメインで、符号分割マルチプレクシングを利用して、RSを伝送することを特徴とする請求項11乃至16のいずれか一項に記載の装置。 - 前記第1セットは、全体の動作帯域幅にわたって、RSを伝送し、
前記第2セットは、前記全体の動作帯域幅より狭い動作帯域幅の一部にわたって、RSを伝送することを特徴とする請求項11乃至17のいずれか一項に記載の装置。 - 制御情報信号の復調のために、前記第1セットまたは前記第2セットの要素からの前記RS伝送を前記ノードBで結合するステップと、
データ情報信号の復調のために、前記第1セット及び前記第2セットのそれぞれの要素からRSを分離して伝送するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項11乃至18のいずれか一項に記載の装置。 - 前記情報データ信号の前記復調に利用されるRSの個数は、8であり、情報制御信号の前記復調に利用されるRSの個数は、4であることを特徴とする請求項19に記載の装置。
- 第1セット及び第2セットのうち少なくとも一つの基準信号(RS)を受信する方法であって、
前記ノードBは、複数の伝送シンボルで構成されるサブフレームで物理的な下向きリンク制御チャンネル(PDCCH)で制御データ信号を伝送し、物理的な下向きリンクデータチャンネル(PDSCH)で情報データ信号を伝送し、前記PDCCHは、前記PDSCHとは異なる伝送シンボルに位置し、前記方法は、
PDCCH伝送シンボル及びPDSCH伝送シンボルの両方を通じて、前記第1セットのRSを伝送するステップと、
前記PDSCH伝送シンボルで、前記第2セットのRSを伝送するステップと、を含み、
前記第1セットのRSは連続的に配置されるサブフレームで伝送され、
前記第2セットのRSは非連続的に配置されるサブフレームで伝送され、
前記第2セットのRSは周期的に伝送され、
前記第2セットのRSの伝送周期は、前記ノードBから受信されることを特徴とする方法。 - 前記ノードBのレートは、前記第2セットのRS伝送に利用される資源を含む前記情報データ信号に合わせることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 前記ノードBは、前記第2セットのRS伝送に利用される資源から、前記情報データ信号をパンクチャリングすることを特徴とする請求項21又は22に記載の方法。
- 前記第2セットのRS伝送のためのサブフレームのうち最初のサブフレームは、セルIDから決定されることを特徴とする請求項21乃至23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ノードBは、第1カテゴリー及び第2カテゴリーのユーザー装置(UE)と通信を行い、前記第2カテゴリーのUEは、前記ノードBからの受信を解釈することを特徴とする請求項21乃至24のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2セットの前記RSは、チャンネル品質推定を獲得するために利用されることを特徴とする請求項21乃至25のいずれか一項に記載の方法。
- 周波数分割マルチプレクシング及び時間分割マルチプレクシングを利用して、前記第1セットのRSを伝送するステップと、
時間ドメイン及び周波数ドメインで、符号分割マルチプレクシングを利用して、前記第2セットのRSを伝送するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項21乃至26のいずれか一項に記載の方法。 - 全体の動作帯域幅にわたって、前記第1セットのRSを伝送するステップと、
前記全体の動作帯域幅より狭い動作帯域幅の一部にわたって、前記第2セットのRSを伝送するステップと、を含むことを特徴とする請求項21乃至27のいずれか一項に記載の方法。 - 制御情報信号の復調のために、前記第1セットまたは前記第2セットの要素からの前記RS伝送を前記ノードBで結合するステップと、
データ情報信号の復調のために、前記第1セット及び前記第2セットのそれぞれの要素からRSを分離して伝送するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項21乃至28いずれか一項に記載の方法。 - 前記情報データ信号の前記復調に利用されるRSの個数は、8であり、情報制御信号の前記復調に利用されるRSの個数は、4であることを特徴とする請求項29に記載の方法。
- 第1セット及び第2セットのうち少なくとも一つの基準信号(RS)を受信する装置であって、
前記ノードBは、複数の伝送シンボルで構成されるサブフレームで物理的な下向きリンク制御チャンネル(PDCCH)へ制御データ信号を伝送し、物理的な下向きリンクデータチャンネル(PDSCH)へ情報データ信号を伝送し、前記PDCCHは、前記PDSCHとは異なる伝送シンボルに位置し、前記装置は、
PDCCH伝送シンボル及びPDSCH伝送シンボルの両方を通じて前記第1セットのRSを受信する第1受信器と、
前記PDSCH伝送シンボルで、前記第2セットのRSを受信する第2受信器と、を備え、
前記第1セットのRSは連続的に配置されるサブフレームで伝送され、
前記第2セットのRSは非連続的に配置されるサブフレームで伝送され、
前記第2セットのRSは周期的に伝送され、
前記第2セットのRSの伝送周期は、前記ノードBから受信されることを特徴とする装置。 - 前記ノードBのレートは、前記第2セットのRS伝送に利用される資源を含む前記情報データ信号に合わせることを特徴とする請求項31に記載の装置。
- 前記ノードBは、前記第2セットのRS伝送に利用される資源から、前記情報データ信号をパンクチャリングすることを特徴とする請求項31又は32に記載の装置。
- 前記第2セットのRS伝送のためのサブフレームのうち最初のサブフレームは、セルIDから決定されることを特徴とする請求項31乃至33のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ノードBは、第1カテゴリー及び第2カテゴリーのユーザー装置(UE)と通信を行い、前記第2カテゴリーのUEは、前記ノードBからの受信を解釈することを特徴とする請求項31乃至34のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第2セットの前記RSは、チャンネル品質推定を獲得するために利用されることを特徴とする請求項31乃至35のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1セットは、周波数分割マルチプレクシング及び時間分割マルチプレクシングを利用して、RSを伝送し、
前記第2セットは、時間ドメイン及び周波数ドメインで、符号分割マルチプレクシングを利用して、RSを伝送することを特徴とする請求項31乃至36のいずれか一項に記載の装置。 - 前記第1セットは、全体の動作帯域幅にわたって、RSを伝送し、
前記第2セットは、前記全体の動作帯域幅より狭い動作帯域幅の一部にわたって、RSを伝送することを特徴とする請求項31乃至37のいずれか一項に記載の装置。 - 制御情報信号の復調のために、前記第1セットまたは前記第2セットの要素からの前記RS伝送を前記ノードBで結合するステップと、
データ情報信号の復調のために、前記第1セット及び前記第2セットのそれぞれの要素からRSを分離して伝送するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項31乃至38のいずれか一項に記載の装置。 - 前記情報データ信号の前記復調に利用されるRSの個数は、8であり、情報制御信号の前記復調に利用されるRSの個数は、4であることを特徴とする請求項39に記載の装置。
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