JP2014507088A - 少ない信号量でのmimoのための束となったコードワードのレイヤへのマッピング - Google Patents
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Abstract
MIMO動作が可能な通信ネットワークによる変調シンボルの送信と受信を制御する方法とエンティティとが説明される。その送信には、変調シンボルの、夫々が1つ以上のブロック構成設定パラメータの一つのセットに従って構成される区別可能な少なくとも2つのブロックから成るブロック束を生成することと、前記ブロック束の前記区別可能な少なくとも2つのブロック各々の前記変調シンボルを前記変調シンボルの送信のために対応するレイヤ束の区別可能なレイヤに割当てることと、前記変調シンボルを送信することと、前記ブロック束に関し1つ以上のブロック構成設定パラメータの一つのセットだけをシグナリングすることとが関与する。ここで、前記レイヤ束の区別可能なレイヤの数は前記ブロック束におけるブロックの数に等しい。また、その受信には、変調シンボルを再構築するために、上記とは逆の対応する動作が関与する。
Description
本発明はMIMO動作可能な通信ネットワークによる変調シンボルの送受信を制御する方法とエンティティに関する。
無線通信システムでは、複数のビットが最初に符号化され、それからQPSK(4相位相変調)やQAM(直交振幅変調)のような変調シンボルを生成する適切な変調方式に従って変調され、1つ以上のアンテナを介して適切にトランスポートされる。変調シンボルを物理アンテナにマッピング可能な複数のトランスポートレイヤにマッピングすることは知られている。複数の区別可能なストリームやレイヤを複数のアンテナに同時にトランスポートする可能性はまた、多入力多出力(MIMO)としても言及される。
マルチストリーム送信或いはMIMO技術は高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)とロングタームエボルーション(LTE)を採用する通信システムの両方に対して規定されている。HSPDAバージョンのリリース7ではデュアルストリーム技術が標準化されている。一方、LTEでは最大4ストリームが多重化される。
LTEとHSPDAのために規定されたMIMO方式は非常に似通っている。データが最初に符号化され変調され、それから、物理アンテナから送信される前にマトリクス(ベクトル)を用いてプリコーディングされる。HSDPAでは、クローズドループチャネル依存のプリコーディングが採用される一方、LTEはオープンループプリコーディングとクローズドループプリコーディングの両方に対する送信モードを含む。
両方の技術において、変調シンボルは論理的に区別可能なユニット或いはブロックへとグループ化される。各ユニット或いはブロックは複数のシンボルを搬送する。LTEにおいてこれらのブロックはコードワードと呼ばれ、HSDPAではこれらはトランスポートブロック(TB)と呼ばれる。以下の説明では、ブロックという用語は、コードワード或いはTBのような複数の変調シンボルの適切な単位に対する一般的な用語として用いられる。
プリコーディング操作を除き、LTEとHSDPAとの間の主要な相違は所謂、ブロックからレイヤへのマッピングである。HSDPAでは、固定的なマッピングが用いられる。デュアルストリーム送信が発生すると、各トランスポートブロック(TB)はレイヤへとマッピングされる。それ故に、ささいなマッピングがある。これに対して、LTEではたとえ3或いは4レイヤ送信が発生しても、最大2つのコードワードがスケジュールされる。この場合、1つのコードワードは2つのレイヤへマッピングされる。図8は、ランク3送信として言及される送信での場合を例示している。ここでは、各レイヤ802が適切に同じ量のデータを搬送できることを仮定している。要素81におけるコードワードからレイヤへの(CW2L)マッピングの後に、レイヤ802が要素82でプリコーディングされ、4つの送信アンテナから送信される。ここで、コードワード801の第2番目が2つのレイヤ802にマッピングされる。他の送信モードが用いられる場合のマッピングに関しては、例えば、非特許文献1を参照されたい。
3GPP TS 36.211、発展型全球陸上無線アクセス(E−UTRA);物理チャネルと変調(リリース8)
本発明の目的は、MIMO動作の効率的な実現のための機構を提供することにある。
本発明を第1の側面から見れば、この目的は、多入力多出力(MIMO)動作が可能な通信ネットワークによる変調シンボルの送信を制御する方法によって達成される。その方法は、変調シンボルの区別可能な少なくとも2つのブロックから成るブロック束を生成する工程を有する。ここで、前記区別可能な少なくとも2つのブロック各々は、1つ以上のブロック構成設定パラメータの一つのセットに従って構成される。前記ブロック束の前記区別可能な少なくとも2つのブロック各々の前記変調シンボルは、前記変調シンボルの送信のために対応するレイヤ束の区別可能なレイヤに割当てられる。ここで、前記レイヤ束の区別可能なレイヤの数は前記ブロック束におけるブロックの数に等しい。前記変調シンボルは送信され、前記ブロック束に関し1つ以上のブロック構成設定パラメータの一つのセットだけをシグナリングする。
本発明を第2の側面から見れば、上記目的は、多入力多出力(MIMO)動作が可能な通信ネットワークによる変調シンボルの受信を制御する方法によって達成される。その方法は、変調シンボルをトランスポートするために、それぞれが変調シンボルのni個の区別可能なブロックから成るm個のブロック束により、それぞれが変調シンボルのni個の区別可能な対応するブロックからなるm個のブロック束に割当てられた変調シンボルを受信する工程を有する。ni個の区別可能なブロックからなる各ブロック束に関し、ni個の区別可能なレイヤの内の対応するレイヤ束があるように対応関係がある。さらに、mは1以上の整数であり、niはi番目のブロック束におけるブロック数を表わす2以上の整数である。前記m個のブロック束各々に関しブロック構成設定パラメータの各1つのセットが受信される。同じブロック束の各ブロックに関しブロック構成設定パラメータの各同じセットを用いて、各ブロック束の変調シンボルの前記ブロックが再構築され、前記再構築されたブロックが復調のために受け渡される。
本発明を第3の側面から見れば、上記目的は、多入力多出力(MIMO)動作が可能な通信ネットワークにおけるネットワークエンティティにより達成される。そのネットワークエンティティは、それぞれが変調シンボルのni個の区別可能なブロックから成るm個のブロック束を生成する生成器を有する。ここで、mは1以上の整数とし、niはi番目のブロック束におけるブロック数を表わす2以上の整数であるとしたとき、前記m個のブロック束各々は、各ブロック束の区別可能なブロック各々が1つ以上のブロック構成設定パラメータの一つのセットに従って構成される。そのネットワークエンティティはさらに、前記ブロック束各々の変調シンボルをm個のレイヤ束の対応する1つに割当てを行う割当て器を有する。ni個の区別可能なブロックからなる各ブロック束に関し、変調シンボルをトランスポートするni個の区別可能なレイヤの内の対応するレイヤ束があるようにする対応関係がある。また、前記レイヤがMIMO動作に対してマッピング可能である。そのネットワークエンティティはさらに、前記変調シンボルを送信する送信器と、前記ブロック束各々に関しブロック構成設定パラメータの一つのセットだけをシグナリングするシグナリング発生器とを有する。
本発明を第4の側面から見れば、上記目的は、多入力多出力(MIMO)動作が可能な通信ネットワークにおけるネットワークエンティティにより達成される。そのネットワークエンティティは、それぞれが変調シンボルのni個の区別可能な対応するブロックからなるm個のブロック束に割当てられた変調シンボルをm個のレイヤ束により受信するシンボル受信器を有する。m個のレイヤ束各々は変調シンボルをトランスポートするためにni個の区別可能なレイヤから成り、mを1以上の整数であり、niはi番目のブロック束におけるブロック数を表わす2以上の整数である。また、ni個の区別可能なブロックからなる各ブロック束に関し、ni個の区別可能なレイヤの内の対応するレイヤ束があるように対応関係がある。そのネットワークエンティティはさらに、前記m個のブロック束各々に関しブロック構成設定パラメータの各1つのセットを受信するシグナリング受信器と、同じブロック束の各ブロックに関しブロック構成設定パラメータの各同じセットを用いて、各ブロック束の変調シンボルの前記ブロックを再構築し、前記再構築されたブロックを復調のために受け渡すシンボルプロセッサとを有する。
上記第1、第2、第3、第4の側面によれば、1つの送信時間間隔(TTI)において変調シンボルの区別可能な少なくとも2つのブロックを同時にスケジュールするが、しかし同時に、そのブロック束(そして、それ故にレイヤ束でもある)に属する少なくとも2つのブロック全てが同じものに構成設定されるとき、即ち、ブロック構成設定パラメータの同じセットにより記述されるとき、少なくとも2つのブロックの内の1つの構成設定を記述するシグナリングオーバヘッドだけを生成することが可能である。従って、シグナリングオーバヘッド量を同じだけ拡張することなく、MIMOに対するチャネル数を拡張することが可能である。
本発明について添付図面に図示される非限定的な例を参照して詳細に説明する。
ここでは、通信ネットワークによる変調シンボルの送信を制御する方法と、通信ネットワークによる変調シンボルの受信を制御する方法と、送信器を含む通信ネットワークにおけるネットワークエンティティと、受信器を含む通信ネットワークにおけるネットワークエンティティとが開示され、これにより、その通信ネットワークはMIMO動作が可能である。しかしながら、これらの方法や構成は多様な形で実施されるものであり、ここで説明される実施例に限定されるものとして考えられるべきものではなく、むしろこれらの実施例はこの開示が完ぺきで完全なものであるように備えられるものである。
その方法と構成の実施例のさらに別の特徴や利点は添付図面との関連で考慮される次の詳細な説明から明らかになる。しかしながら、これらの図面は例示の目的のためだけに備えられるものであり、本発明の方法や構成を限定する規定として与えられているものではないことを理解されたい。またさらに、特に明示しない限り、図面は必ずしも正確なスケールで描かれてはおらず、ここで説明する構成や手順を概念的に例示するためだけのものであることが意図されていることを理解されたい。例えば、異なる特徴を好適な適用であるHSDPAに適用する言及があるが、その異なる特徴がMIMO動作可能などんなシステムの環境下でも適用可能である。
図1は、夫々が変調シンボルの論理的に区別可能なni個のブロックから成るm個のブロック束を生成するステップS11を含む方法の実施例を示している。ここで、m個のブロック束各々は、各ブロック束の区別可能なブロック各々が1つ以上のブロック構成設定パラメータの一つのセットに従って構成されるようになっている。niとmとは2以上の整数である。その変調は何らかの適切な或いは所望の方法で実行される。例えば、所望のべき乗数(例えば、2、4、16、或いは64など)でのQSPK、BPSK、或いはQAM変調で良い。ブロックの構成とブロックを記述するための対応するパラメータとは、採用される通信システムに関連した何らかの適切或いは所望の方法で選択されても良い。例えば、1つ以上のパラメータのセットは1つ以上のブロックサイズ、変調方式情報、チャネライゼーションコード情報、プリコーディング情報などを含むことができる。ステップS12では、m個のブロック束各々の変調シンボルはm個のレイヤ束の対応する1つに割当てられる。各レイヤ束は変調シンボルをトランスポートするni個の区別可能なレイヤから成り立っている。レイヤはMIMO動作に対してマッピング可能である。区別可能なレイヤに関する例は個々にマッピングを行うためにアドレスされるレイヤである。ステップS13では、変調シンボルは複数のレイヤにより送信される。そして、ステップS14では、ブロック束各々に関するブロック構成設定パラメータのただ1つのセットをシグナリングすることが実行される。
この概念はまた模式的には図5に示されている。B1 1からBn 1までのn個のブロックの最初の束は、構成設定パラメータのセットCon 1の値により特徴づけられる。即ち、n個のブロック各々は、構成設定パラメータの点からすると同じであり、複数のブロックからなる最初の束は、L1 1からLn 1までの複数のレイヤの対応する束にマッピングされる。同じようにして、B1 2からBn 2までのn個のブロックの2番目の束は、構成設定パラメータのセットCon 2の値により特徴づけられ、L1 2からLn 2までの複数のレイヤの対応する束にマッピングされる。そして、このことはm番目に至るまでのブロック束各々に対してなされる。その結果、m×n個のブロックが1つのTTIにおいてスケジュールされるが、シグナリングされるm個のセットの構成設定パラメータCon 1,Con 2,……Con mだけがある。なお、図5に示されたBk l全ては同じサイズをもつように現れているが、異なる束のブロックは当然に異なるサイズをもっても良い。さらにその上、i番目のブロック束のブロックの数niは、全てのiに対してmに等しく、従って、図5に示される模式的な例において全ての束に対して同じであるが、本発明はブロックの各数niが各束に関して同じではない場合も許している。
図2は、変調シンボルをトランスポートするために、それぞれが変調シンボルのni個の区別可能なレイヤから成るm個のレイヤ束により、それぞれがni個の変調シンボルの区別可能なブロックからなるm個のブロック束に割当てられた変調シンボルを受信するステップS21を含む変調シンボルの受信を制御する対応する方法を示している。ステップS22では、前記m個のブロック束各々に関しブロック構成設定パラメータの各1つのセットが受信される。ステップS23では、前記ブロック構成設定パラメータを用いて、変調シンボルのブロックが再構築され、復調のために受け渡される。
図3は本発明を実施する通信ネットワークにおけるエンティティのブロック図を示している。なお、ネットワークエンティティはネットワークの物理的なユニット、例えば、ノードのようなものであっても良いし、或いは、複数のそのような物理的なユニットに分散されていても良い。一般的に、そのエンティティは、それぞれが変調シンボルのni個の区別可能なブロックから成るm個のブロック束を、生成する生成器31を有する。この例では、2つのブロック束があり、各々が2つのブロック351、352と361、362を有している。m個のブロック束各々は、各ブロック束の区別可能なブロック各々が1つ以上のブロック構成設定パラメータの一つのセットに従って構成されるようなっており、mは1以上の整数であり、niはi番目のブロック束におけるブロックの数を表わす2以上の整数である。また、割当て器32が備えられ、前記ブロック束35,36各々の変調シンボルを、図示の例において37、38として示されているように、m個のレイヤ束の対応する1つに割当てを行う。各レイヤ束は、変調シンボルをトランスポートするni個の区別可能なレイヤから成っており、そのレイヤはMIMO動作に対してマッピング可能である。また、送信器33が備えられ、前記変調シンボルを送信するとともに、シグナリング発生器34も備えられ、ブロック束各々に関しブロック構成設定パラメータの一つのセットだけをシグナリングする。この例において、Conf(37)はレイヤ束37によりトランスポートされる複数のシンボルから成る1つのブロックの構成設定を記述しており、Conf(38)はレイヤ束38によりトランスポートされる複数のシンボルから成る1つのブロックの構成設定を記述している。2つのブロック361、362は構成上同一(例えば、同一サイズ)なので、一つのブロックに対する1つのパラメータセットは両者を記述するのに十分である。それはちょうど、1つのブロックに対する1つのパラメータセットが2つのブロック351、352を特徴づけるのに十分であるのと同じである。
従って、Σi=1 mniのブロックは送信されるが(図示の例では、2+2)、Σi=1 mniのブロックに関して構成設定情報をシグナリングする必要はなく、ただm個のブロックに対してシグナリングする必要があるだけである。
図4は受信側の対応するエンティティを示している。そのエンティティは、mを1以上の整数とし、niをi番目のブロック束におけるブロックの数を表わす2以上の整数としたときに、変調シンボルをトランスポートするために、それぞれが変調シンボルのni個の区別可能なレイヤから成るm個のレイヤ束により、それぞれが変調シンボルのni個の区別可能な対応するブロック(図示の例では2)からなるm個のブロック束44,45に割当てられた変調シンボルを受信するシンボル受信器41と、前記m個のブロック束各々に関しブロック構成設定パラメータの各1つのセットを受信するシグナリング受信器42と、前記ブロック構成設定パラメータを用いて変調シンボルの前記ブロック46、47を再構築し、前記再構築されたブロック46、47を復調のために受け渡すシンボルプロセッサ43とを有する。
説明された方法はまた、通信ネットワークのプログラム可能なネットワークエンティティにロードされ実行されるときに上述の方法を実行するために構成されるコンピュータプログラムを有するコンピュータプログラム製品として、或いは、通信ネットワークのプログラム可能なネットワークエンティティにロードされ実行されるときに上述の方法を実行するために構成されるコンピュータコード部を有するコンピュータプログラムとして実施することができる。なお、この関連で、図3と図4のエンティティはハードウェアとソフトウェアの混合体として、例えば、説明した要素31〜34或いは41〜43がハードウェア、ソフトウェア、或いは、それらの適切な組み合わせとして備えられるようにして実施される。例えば、それらの要素は、1つ以上のネットワークノードにおいて1つ以上のプログラム可能なプロセッサで実行されるように設計されたコンピュータプログラムの個別的なプログラムコード部であっても良い。
上述のことに従って、多入力多出力(MIMO)動作が可能な通信ネットワークによる変調シンボルの送信を制御する方法が備えられる。それは、それぞれが変調シンボルのni個の区別可能なブロックから成るm個のブロック束を生成する工程を有し、前記m個のブロック束各々は、各ブロック束の区別可能なブロック各々が1つ以上のブロック構成設定パラメータの一つのセットに従って構成されるようになっており、mは1以上の整数であり、niはi番目のブロック束におけるブロック数を表わす2以上の整数である。それから、前記各ブロック束の変調シンボルはm個のレイヤ束の対応する1つに割当てられる。ni個の区別可能なブロックからなる各ブロック束に関し、変調シンボルをトランスポートするni個の区別可能なレイヤの内の対応するレイヤ束があるように対応関係がある。そのレイヤはMIMO動作に対してマッピング可能である。その変調シンボルは送信され、受信器にトランスポートされるブロックの構成設定を通知するために、前記ブロック束各々に関しブロック構成設定パラメータの一つのセットだけをシグナリングする。その結果、受信器は適切にそのブロックを再構築し、それから変調シンボルを復調のために受け渡すことができる。
上述した概念のため、1つの送信時間間隔(TTI)でシンボルのΣi=1 mniの数のブロックを同時にスケジュールすることが可能であるが、同時には、複数のブロック束(それ故に複数のレイヤ束)の1つに属する複数のブロックの全てが同じに構成され、即ち、ブロック構成設定パラメータの同じセットにより記述されるので、m個のブロックの構成設定を記述するシグナリングオーバヘッドだけを生成する。従って、シグナリングオーバヘッドの量を同じ程度に拡張することなく、MIMOのためにチャネル数を拡張することが可能である。さらにその上、MIMOチャネル数の観点から現存するシステムを拡張するとき、同時にスケジュールされる多くの個々のブロックを記述するのに設計された現存するシグナリング方式を保持し、各束が複数のブロック或いはレイヤを搬送する、同数の束を記述するためのシグナリング方式を用いることができる。従って、もしあったとしてもシグナリング方式において多くの調整を行う必要がないという付加的な利点も提供している。
4つのブロックを同時に4つのレイヤ(そして、結果として4つのアンテナ)にマッピングする例について考慮すると、本願発明の概念から得られる次の更なる利点が識別される。1つのアプローチはTBの現在のHSDPAの直接マッピングを拡張することであるかもしれない。この場合、4つのTBは各TTIに送信される。そのような解決策がもつ欠点は関係するオーバヘッドにある。DL制御シグナリングは、4つのTB全てに関する送信パラメータ(例えば、符号化と変調方式、TBサイズ……等)を含むことが必要である。同様に、UL(アップリンク)制御は、4つのTB全てに関するHARQ(ハイブリッド自動繰り返し要求)の情報を含むことが必要である。この場合、2つのTBの最大値だけが各TTIに送信される。この場合、公知のHSDPA、MIMO方式からのDL(ダウンリンク)シグナリングは、それが最大で2つのTBに関する情報を組み込んでいるために再利用される。また、UL制御シグナリングは現在の方式も2つのTBをサポートしているために簡略化される。しかしながら、その欠点は新しいTBサイズが定義される必要があるという点である。TBが2つのレイヤにマッピングされるので、その最大サイズは今日定義されているものの2倍となろう。これはTBサイズのシグナリングに影響を与え、同じ数のトランスポートブロックサイズが存在するために現在のTBサイズテーブルの再定義が必要であるが、より粗い密度になろう。しかしながら、現在のチャネル条件にマッチングする適切なTBサイズを定義することはより難しいことであるので、これは性能をより悪化させるものとなろう。
上位レイヤにも大きなインパクトがあるだろう。もし、最大のTBが現在選択されるものの2倍であるなら、上位レイヤの多くのパラメータが再定義される必要があり、従って、拡張された概念のMIMOを導入することに問題を引き起こすことになる。
説明した解決策は上述したリストにある欠点を低減するが、例えば、現在のHSDPA MIMOを用いたシステムのような現在のシステムに対しても既に定義したシグナリングチャネルを再利用することができる。それ故に、各TTIにおいて2つのTBだけにスケジュールされたシグナリングを行い続けることができる。従って、既に定義されたシグナリングの多くは再利用できる。これに対して、上位レイヤで必要とされる変更を最小化するために、TBの最大サイズは既に定義されたものと同じに維持することができる。従って、本発明の基本は従って、“トランスポートブロックを束ねる”こととして言及される。概念的に、これは2つ(或いはそれ以上)のTBが“新しい”ユニットとしていっしょに束ねられるかのように理解することができる。なお、2つのブロックから成る1つの束の生成と送信とは既に、従来のHSDPA MIMO方式をしのぐ利点を達成している。即ち、そのようなブロック束を採用することにより、TTIの間に、例えば、3つのブロック(そのブロック束と1つの単一ブロック)を送信することが可能になる一方、2つのブロックに対するシグナリングをスケジュールしなければならないだけである。これを比較すると、従来のHSDPA MIMO方式も2つのブロックに対するスケジューリングを必要とするが、これはTTIの間に2つのブロックを達成するだけである。
次に、4つのレイヤのMIMO方式、上述していないが、同様に高次のMIMOに対しても適用可能な一般的な方式に対する方式について説明する。ここで概説した利点を達成するために、そのような新しいユニット或いはコードワード(CW)は単一レイヤの場合には1つのTBから成り立っている一方で、2つのレイヤにマッピングされるときには、CWは2つのサイズが等しいTBから成り立っていることを考慮することができる。シグナリングされる全てのパラメータは再利用することができ、例えば、変調及び符号化方式がシグナリングされるとき、これがコードワード毎に、或いは、より具体的には束毎に実行される。それから、定義によって、これがそのコードワードの両方のTBに対して適用される。
同様に、これがそのコードワードに関係する1つのTBのサイズを示すTBサイズがあれば、定義により、他のTB(もし存在するなら)は同じサイズをもつ。また、受信者から送信者へのフィードバックシグナリングの場合、例えば、HARQシグナリングの場合には、パラメータ(例えば、ACK/NACKとプロセス番号)はCW毎に(即ち、束毎に)示され、これが、例えば、所与のCWに関係する両方のTBが喪失した(NACKがシグナリングされる)ことを意味する。
従って、一般には、図2の方法と図4のエンティティとは好適には、前記変調シンボルの送信者に対して送信されるフィードバック情報の送信が、レイヤ束毎を基本とする受信状態を搬送するようなものである。このようにして、逆のシグナリングもまた、Σi=1 mni個のブロックのトランスポートがあるにも係らず、m個の独立した情報だけに低減される。
さらにその上、図1の方法と図3のエンティティとは好適には、変調シンボルの受信者からのフィードバック情報が受信され、ブロック束毎を基本として受信状態を搬送するようなものである。さて、HSDPAにおいて知られた制御チャネルがTBを束にすることを用いて4レイヤMIMO方式に対してどのように再利用されるのかについての例をより詳細に説明する。シグナリングは高速共有制御チャネル(HS−SCCH)で実行される。ダウンリンクでのMIMOデータを復号化するために端末により利用可能なパラメータは、例えば、HS−SCCH タイプ3によりシグナリングされる。この点について詳細は、例えば、3GPP TS 25.212,多重化とチャネル符号化(FDD)(リリース7)を参照されたい。HS−SCCH タイプ3は、次の情報フィールドを含んでいる。即ち、
・チャネライゼーションコードセット
・変調方式とトランスポートブロック数(MCS)
・プリコーディング情報(PCI)
・トランスポートブロックサイズ(プライマリTB)
・トランスポートブロックサイズ(セカンダリTB)(デュアルストリーム用のみ)
・HARQ処理情報
・冗長バージョン(プライマリTB)
・冗長バージョン(セカンダリTB)(デュアルストリーム用のみ)
・UEアイデンティティ
である。
・チャネライゼーションコードセット
・変調方式とトランスポートブロック数(MCS)
・プリコーディング情報(PCI)
・トランスポートブロックサイズ(プライマリTB)
・トランスポートブロックサイズ(セカンダリTB)(デュアルストリーム用のみ)
・HARQ処理情報
・冗長バージョン(プライマリTB)
・冗長バージョン(セカンダリTB)(デュアルストリーム用のみ)
・UEアイデンティティ
である。
2つのTBが1つのエンティティ(ここでは説明を簡単にするためにコードワードと呼ばれる)にマッピングされる、即ち、1つの束に割当てられるというTBを束にするという方法を用いて、もし2つのTBが同じであるなら上述のものは再利用できることを理解することができる。影響を受けるパラメータはMCSとPCIのみであろう。そのとき、MCSは各コードワードに対する変調を示すことができる(1つのCWに属する両方のTBは同じ変調方式をもつ)。
フィードバックは高速専用物理チャネル(HS−DPCCH)を介して送信される。HS−DPCCHはUEからノードBへとのフィードバックを含んでいる。MIMOの場合、HS−DPCCHは、単一ストリーム送信或いはデュアルストリーム送信に関して、HARQ情報とともにCQI/PCI情報を搬送する。TBを束ねることを用いて、MIMOのHS−DPCCHは、例えば、次の規則、即ち、HARQ−ACKシグナリングは束ねられたTBに適用され、CQI/PCI情報はTB毎の代わりに束ねられたTB(コードワード)に関係することが適用されるなら、変形されることなく再利用される。
ブロック束におけるブロックの数niそれぞれが全てのiについてnに等しく、従って、各ブロック束について同じであるという場合については、また図3のネットワークエンティティと図1の方法とが備えられ、その生成器がそれぞれが変調シンボルのk個の区別可能なブロックから成り立っているl個のブロック束を生成するように構成されている。ここで、0≦l≦m、及び、0≦k≦nであり、そして、割当て器が前記l個のブロック束各々の変調シンボルをl個のレイヤ束の対応する1つに割当てるように構成される。言い換えると、そのエンティティはさらに、全数mよりも少ない個数のブロック束を対応するレイヤ束に提供しマッピングすることができる。さらにその上、そのネットワークエンティティと方法とは、前記k個の区別可能なブロックの所与の1つに属する変調シンボルの全てが各レイヤ束のk個の区別可能なレイヤの対応する1つに割当てられるようにして、割当て器がl個のブロック束各々の変調シンボルを前記l個のレイヤ束の対応する1つに割当てるように構成されるようなものである。
0≦k≦nであるブロックの0≦l≦mである束を可変的に送信することができる場合に、受信器はさらにあいまいさをなくすための情報をさらに望むことができる。図6は、異なる、所謂、ランクに対して存在する異なる代替案を示している。UE(ユーザ機器)はランク−2、ランク−3、ランク−4の間を区別できず、同様に、MCS情報だけを用いては(CWが2つのTBから成り立っている場合)ランク−1とランク−2とを分離できないように見える。もしMCSが2つの異なる変調を示しているなら、これがランク−2の送信を示しているのか、ランク−4の送信を示しているのかが依然として不明瞭である。これを解決するために、このポイントをアドレスする具体的なシグナリング情報を導入することが好ましい。例えば、3ビットの専用情報が用いられて図6の場合を区別すると良い。しかしながら、公知のHSDPAのような現存システムに適合させる場合、新しい目的のために現存するシグナリングビットを割当てることも可能である。例えば、PCIビットが用いられて送信ランクを示すようにできる。もし、パイロット信号がデータと同じマトリクスでプリコーディングされるなら、UEはとにかくこの情報を必要としない。
この説明のこれまでの部分は主として4つの送信(Tx)アンテナをもつ場合に焦点を当てていたが、その思想は任意の数のTxブランチ或いはレイヤにも一般化して適用可能である。次に、いくかの例を示すが、これはより多くのTxアンテナをもつシステムに適用される場合である。
1つの例では、本発明は8つのTxアンテナ、例えば、8×8MIMOの場合に適用される。次に、2つのTBの束が複数のレイヤにマッピングされ、8つのTxブランチ全てについてプリコーダを介して送信されるときの例について説明する。
これは、最大2つのTBが今日用いられているので、現在のHSPA標準にフィットするものである。
開示される特徴は、アップリンクとダウンリンクの両方の送信に対して採用される。MIMOアップリンク送信に関して、1つのブロック束の生成と送信とが好適な実施例である。このようにして、HSDPAの例における現在のシグナリングの多くが保持される。
図9に示す例は、8個のTxアンテナの例を考慮している。2つのTBの束901(ここでは、コードワードCWとして言及される)が構成要素91により5つのレイヤ902にマッピングされる。それらのレイヤはそれからプリコーディング要素92によりプリコーディングされ、8個のTxアンテナにより送信される。最初のTBの束は2つのTBから成り立っている一方、第2番目の束は3つのTBから成り立っている。図10にはさらに別の例が示されている。それは、3つのTBの束1001が4つのレイヤに構成要素101によりマッピングされ、プリコーディング要素102によりプリコーディングされ、6個のTxアンテナにより送信される。この特別な例では、ランク−4の送信が発生する。即ち、TBの束1001がプリコーディングの前に4つのレイヤにマッピングされる。
上記の例から分かるように、本発明の概念は任意の数のコードワードとレイヤとをサポートする任意の数のTxアンテナに適用可能である。なお、第2番目の例はまた、2つのコードワードのシステム最大値に対して(或いは、この場合にはTBの束に対して)実施することが可能である。この場合、各束は2つのコードワードから成り立っているか、或いは、1つのコードワードが3つのTBの束である一方、第2番目のコードワードは一つのTBから成り立っているであろう。
図11では、6個のTxアンテナを備えた例が示されており、その例では最大6つのレイヤが送信される。またさらに、例えば、HSDPAのシグナリングに合うように2つのCWの最大値が生成されることが仮定される。
なお、“CW2レイヤ”マッピング装置が図11には示されていない。異なるマッピングをシグナリングするために、付加的なシグナリングビットが用いられると良い。一般には、付加的なシグナリングの量を最小化することが望ましい。これを達成するために、(12個のあり得るマッピングの内)一定のマッピングが、例えば、標準化技術では規則によって無効にされる。例えば、複数のレイヤが品質の点で順序付けられているので、ランク−5に対しては下位のマッピングだけが許可される。従って、第1番目のCW(或いは束)は第2番目のCWより多くの(或いは、同量の)TBを常に含むべきである。同様に、任意の奇数レイヤ(即ち、レイヤ3、レイヤ5)に対するオプションの数は低減される。また、偶数レイヤの場合には、複数の束の間でTBの等しい分配だけが許され、それ故に、ランク−4に対しては最初のオプションだけが妥当なものである。
開示された特徴に加えて、複数のブロック束の生成と送信とに加え、1つ以上の単一のブロックを生成して送信することも可能である。これは、TTIの間に送信されることになる全てのブロックがブロック束に属する必要は必ずしもないということを意味する。例えば、TTIの間に3つのブロックが送信されることになるなら、2つのブロックを含む1つのブロック束とともに1つの単一ブロックが生成される。そのとき、対応する複数のレイヤに対する複数のブロックのマッピングは3つのブロックに対して実行される。最後に、送信に関しては、2つのセットの構成設定パラメータだけがシグナリングされる必要がある。1つのセットはブロック束に対するものであり、もう1つのセットは単一のブロックに対するものである。
なお、この点に関して、TTIの間における複数の単一ブロックの付加的な生成と送信とに係らず、請求の範囲の独立請求項の主題に従ってブロック束が生成され送信されるなら、本発明の実施例は実現される。
変調シンボルを複数のレイヤ束に割当てることは所望の適切な方法で実行されると良い。例えば、複数のブロック束各々の変調シンボルを複数のレイヤ束の内の対応する1つに割当てることは、前記区別可能な複数のブロックの内の所与のものに属する変調シンボルの全てが区別可能な複数のレイヤの内の対応する1つに割当てられるようなものである。言い換えると、1つの全ブロックが、束の各ブロックが(TTI毎に)1つの対応するレイヤによって送信されるようにして1つの関連するレイヤに割当てられるのである。
これに対して、前記複数のブロック束各々の変調シンボルを前記複数のレイヤ束の対応する1つに割当てることを、区別可能な複数のブロックの所与の1つに属する変調シンボルがレイヤシフト方式に従って区別可能な複数のレイヤに割当てられるように実行することも可能である。次にこのことについて詳細に説明する。WCDMA標準化技術のリリース7により導入された現在のHSDPA MIMO方式は2つのストリーム(或いはレイヤ)に制約され、2つの送信アンテナから送信される。なお、リリース7では、サポートされる最大変調フォーマットは16QAMに設定され、より新しいリリースで2つの64QAM変調ストリームを送信するサポートが導入された。しかしながら、このためのシグナリングは既にリリース7で導入されている。このことは、最大2つの同時トランスポートブロックに対する送信パラメータのシグナリングを全てのプロトコルがサポートしていることを意味する。また、現在のHSDPA MIMO方式は複数のトランスポートブロックの複数のレイヤへの直接マッピングを備えている。即ち、2レイヤ(ランク−2)送信に関し、1つのトランスポートブロックは1つのレイヤに夫々マッピングされる。これは、最大で2つのトランスポートブロックが3或いは4レイヤ送信の場合でさえも送信されるLTEにおけるマッピングとは対照的なものである。この場合、1トランスポートブロックは1つ或いは2つのレイヤにマッピングされる。そのマッピング規則は固定され、3GPP TS36.211に説明されている。
1つのブロックの全てのシンボルが対応するレイヤにマッピングされるというトランスポートブロックを束ねることに関する1つの問題は、最適な方法でチャネル容量を利用できないかもしれないという点にある。各レイヤが異なる品質(即ち、信号対雑音比:SNR)をもち、それ故に、異なる情報データ速度をサポートできると仮定するのは理にかなったことである。しかしながら、束を作ることは、1つのペアにおける両方のトランスポートブロックが同じパラメータ、例えば、変調次数、符号化速度、情報ビット数などをもつことを意味する。エラーのもっともな発生確率を保証するために、システムは情報速度を最低のSNRをもつレイヤに適合させる必要がある。このことはより良質なレイヤの容量が十分に用いられないことを意味する。上記問題を克服するために、2つのレイヤが同じ品質(少なくとも平均という意味で)をもつなら、有益であろう。これにより、同じパラメータ(例えば、MCS)は両方のレイヤにフィットするであろう。
各レイヤの品質は、無線チャネルの高速フェージング、アンテナ相関、他のセルからの干渉などの物理パラメータにより決定される。送信器は情報ビット(或いは、変調されたシンボル)とレイヤとの間のマッピングを制御できる。それで、レイヤ品質が均一ではないという問題を解決すために、レイヤシフト(或いはレイヤ置換)を用いることが可能である。
HSDPAでは、2ミリ秒の各送信時間間隔(TTI)は夫々が2560チップをもつ3つのスロットから成り立っている。HSDPAで用いられる拡散ファクタは固定(SF=16)であり、その速度は一定のユーザにスケジュールされたそのようなコードの数によって決定される。最大で15個のコードが1つのユーザに対してスケジュールされる(1つのコードはパイロットと制御チャネルのためにリザーブされる)。1つのスロットは2560/16=160シンボルを含み、従って、1つの拡散コードは1TTIの期間中に3*160=480シンボルを含む。
各トランスポートブロックは数多くのシンボルから成り立っている(QPSK,16QAM,或いは、64QAM)。通常、各トランスポートブロックとそれ故に対応するシンボルとは一定のレイヤにマッピングされ、これにより、1つのレイヤにおける全てのシンボルは適切に同じチャネル品質を経験することになるであろう。その代わりに、最初のトランスポートブロック71において各2番目のシンボルをレイヤ1(73)にマッピングし、第2番目のトランスポートブロック72に対して逆のことを行うなら、最初のトランスポートブロック71におけるシンボルの半分はレイヤ1(73)の品質を経験することになる一方、他の半分はレイヤ2(74)のチャネルを経験することになるであろう。例えば、ブロック71から来るシンボル711、712と、ブロック72から来るシンボル721、722を参照されたい。これにより、2つのストリームの平均の品質がおおよそ同じになるであろう。なお、それらのビットはインタリーブされ、それ故に、シンボルの変化する品質はうまく分離されたビットにヒットし、それ故に、デコーダはこれを訂正することができる。レイヤシフト(或いは置換)は図7に示されており、そこではブランクのシンボルとハッチングされたシンボルとはレイヤにマッピングされる前にシフトされる。
示されたレイヤシフト或いはマッピング方式は一例に過ぎない。他のマッピングも可能である。例えば、x個のシンボルがレイヤ1にマッピングされる一方、次のx個のシンボルがレイヤ2にマッピングされる。ここで、xは2以上の整数である。事実、x>>1を用いることにはいくつかの利点がある。性能の観点からすれば、x=1であれば、レイヤ間の最大類似性が得られると主張できるかもしれない。しかしながら、これは受信器をより複雑にするものともなる。連続する干渉キャンセレーション(SIC)に基づくより進歩した受信器にとって、これは最も目立つ点である。そのような受信器において、最初のストリームが検出され、それから第2番目のストリームにおけるその影響がキャンセルされる。それ故に、第2番目のストリームの品質は向上し、より多くのビットが所与のSNRで送信できる。レイヤシフトが導入されると、受信器は、例えば、最初のレイヤだけでなく第2のレイヤに対しても、最初のシンボルストリーム(トランスポートブロック)を検出する際に、受信器重みを計算する必要があることに気づかれるかもしれない。レイヤシフトが用いられない場合には、最初のレイヤに対応する重みだけが必要とされる。
通常、受信器は物理チャネルが数多くのシンボルに対して安定的であることを仮定している。従って、その受信器(例えば、MMSE)の重みは一定の数のシンボルに対して再利用される。もし、ある受信器が大きな数(例えば、x>10)のシンボルのセットのレイヤシフトを選択するなら、複雑さが増すことも許容範囲内であろう。HSPDAから取られた数を用いるなら、つまり、x=10又はx=16は可能な選択肢である。このことは、スロット当り16又は10の置換率を意味するであろう。トランスポートブロック束と関連してレベルシフト(置換)を用いる利点は、束の個々のブロックが(平均としては)類似のチャネル品質を経験することにある。これにより、同じ送信パラメータを束全てのブロックに割当てることがより容易になる。また、束を作成することによりもたらされる容量の損失が最小化される。
本発明を好適な実施例を参照して説明したが、これらは例示としての役割を果たすに過ぎず本発明の範囲を限定するものではない。本発明の範囲は添付の請求の範囲によって規定されるものである。
Claims (16)
- 多入力多出力(MIMO)動作が可能な通信ネットワークによる変調シンボルの送信を制御する方法であって、
変調シンボルの区別可能な少なくとも2つのブロックから成るブロック束を生成する工程(S11)と、
前記ブロック束の前記区別可能な少なくとも2つのブロック各々の前記変調シンボルを前記変調シンボルの送信のために対応するレイヤ束の区別可能なレイヤに割当てる工程(S12)と、
前記変調シンボルを送信する工程(S13)と、
前記ブロック束に関し1つ以上のブロック構成設定パラメータの一つのセットだけをシグナリングする工程(S14)とを有し、
前記区別可能な少なくとも2つのブロック各々は、1つ以上のブロック構成設定パラメータの一つのセットに従って構成され、
前記レイヤ束の区別可能なレイヤの数は前記ブロック束におけるブロックの数に等しいことを特徴とする方法。 - それぞれが変調シンボルのni個の区別可能なブロックから成るm個のブロック束(35,36)が生成され(S11)、
前記m個のブロック束各々は、各ブロック束の区別可能なブロック各々が1つ以上のブロック構成設定パラメータの一つのセットに従って構成されるようになっており、
mは1以上の整数であり、
niはi番目のブロック束におけるブロック数を表わす2以上の整数であり、
前記各ブロック束の変調シンボルはm個のレイヤ束(37,38)の対応する1つに割当てられ、
ni個の区別可能なブロックからなる各ブロック束に関し、変調シンボルをトランスポートするni個の区別可能なレイヤの内の対応するレイヤ束があるように対応関係があり、
前記レイヤはMIMO動作に対してマッピング可能であり、
前記変調シンボルは送信され(S13)、
前記ブロック構成設定パラメータの一つのセットだけが前記各ブロック束に関してシグナリングされることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記通信ネットワークは高速ダウンリンクパケットアクセス(HSPDA)のために構成されており、
前記変調シンボルの区別可能なブロックはトランスポートブロックであることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 前記シグナリングは高速共用制御チャネル(HS−SCCH)によりなされることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記変調シンボルの受信器から、ブロック束毎を基本として受信状態を搬送するフィードバック情報を受信する工程をさらに有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対応するレイヤ束にブロック束の変調シンボルを割当てることは、前記区別可能なブロックの内の所与の1つに属する変調シンボルの全てが前記区別可能なレイヤの内の対応する1つに割当てられるようなものであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記対応するレイヤ束にブロック束の変調シンボルを割当てることは、前記区別可能なブロックの内の所与の1つに属する変調シンボルが、レイヤシフト方式に従って前記区別可能なレイヤの複数に割当てられるようなものであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
- mは2に等しいことを特徴とする請求項2乃至7のいずれか1項に記載の方法。
- niはiの全ての値に対して2に等しいことを特徴とする請求項2乃至8のいずれか1項に記載の方法。
- 多入力多出力(MIMO)動作が可能な通信ネットワークによる変調シンボルの受信を制御する方法であって、
mを1以上の整数とし、niをi番目のブロック束におけるブロック数を表わす2以上の整数としたときに、変調シンボルをトランスポートするために、それぞれが変調シンボルのni個の区別可能なブロックから成るm個のブロック束(35,36)により、それぞれが変調シンボルの区別可能なni個の対応するブロックから成るm個のブロック束(46,47)に割当てられた変調シンボルを受信する工程(S21)と、
前記m個のブロック束各々に関しブロック構成設定パラメータの各1つのセットを受信する工程(S22)と、
同じブロック束の各ブロックに関しブロック構成設定パラメータの各同じセットを用いて、各ブロック束の変調シンボルの前記ブロックを再構築する工程(S23)と、
前記再構築されたブロックを復調のために受け渡す工程とを有し、
ni個の区別可能なブロックから成る各ブロック束に関し、ni個の区別可能なレイヤの内の対応するレイヤ束があるように対応関係があることを特徴とする方法。 - ブロック束毎を基本として受信状態を搬送するフィードバック情報を、前記変調システムの送信者に送信する工程をさらに有することを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 通信ネットワークのプログラム可能なネットワークエンティティにロードされ実行されるときに、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法を実行するように構成されたコンピュータコード部を有することを特徴とするコンピュータプログラムの記憶媒体。
- 通信ネットワークのプログラム可能なネットワークエンティティにロードされ実行されるときに、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法を実行するように構成されたコンピュータコード部を有することを特徴とするコンピュータプログラム。
- 多入力多出力(MIMO)動作が可能な通信ネットワークにおけるネットワークエンティティであって、
mは1以上の整数とし、niはi番目のブロック束におけるブロック数を表わす2以上の整数であるとしたとき、それぞれが変調シンボルのni個の区別可能なブロックから成るm個のブロック束(35,36)を、前記m個のブロック束各々は、各ブロック束の区別可能なブロック各々が1つ以上のブロック構成設定パラメータの一つのセットに従って構成されるように生成する生成器(31)と、
前記ブロック束(35,36)各々の変調シンボルを、m個のレイヤ束(37,38)の対応する1つに、ni個の区別可能なブロックからなる各ブロック束に関し、変調シンボルをトランスポートするni個の区別可能なレイヤの内の対応するレイヤ束があるように対応関係があり、前記レイヤがMIMO動作に対してマッピング可能であるように割当てを行う割当て器(32)と、
前記変調シンボルを送信する送信器(33)と、
前記ブロック束各々に関しブロック構成設定パラメータの一つのセットだけをシグナリングするシグナリング発生器(34)とを有することを特徴とするネットワークエンティティ。 - 高速ダウンリンクパケットアクセス(HSPDA)のために構成されている基地局をさらに有し、
前記変調シンボルの区別可能なブロックはトランスポートブロックであることを特徴とする請求項14に記載のネットワークエンティティ。 - 多入力多出力(MIMO)動作が可能な通信ネットワークにおけるネットワークエンティティであって、
mを1以上の整数とし、niをi番目のブロック束におけるブロック数を表わす2以上の整数とし、ni個の区別可能なブロックからなる各ブロック束に関し、ni個の区別可能なレイヤの内の対応するレイヤ束があるように対応関係があるときに、変調シンボルをトランスポートするために、それぞれが変調シンボルのni個の区別可能なレイヤから成るm個のレイヤ束により、それぞれが対応する数niの変調シンボルの区別可能なブロックからなるm個のブロック束に割当てられた変調シンボルを受信するシンボル受信器(41)と、
前記m個のブロック束各々に関しブロック構成設定パラメータの各1つのセットを受信するシグナリング受信器(42)と、
同じブロック束の各ブロックに関しブロック構成設定パラメータの各同じセットを用いて、各ブロック束の変調シンボルの前記ブロックを再構築し、前記再構築されたブロックを復調のために受け渡すシンボルプロセッサ(43)とを有することを特徴とするネットワークエンティティ。
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