JP2016508304A - 無線通信システムで信号を送受信する方法及びこのための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、無線通信システムにおける信号送受信方法に関する。【解決手段】一実施例として、無線通信システムにおける信号送受信方法は、基地局から端末にダウンリンク信号を伝送するステップと、端末から伝送されたアップリンク信号を受信するステップと、送受信されたダウンリンク信号またはアップリンク信号に基づいて自己干渉信号を除去するステップと、を含み、ダウンリンク信号伝送及びアップリンク信号伝送の時間区間は専用伝送時間区間を含み、専用伝送時間区間では、基地局及び端末の信号伝送時間区間が区別されるという特徴がある。【選択図】図１８

Description

本発明は、無線通信システムに関し、具体的には、時分割多重セル協力通信システムで信号を送受信する方法及びこのための装置に関する。より具体的に、本発明は、送受信信号をフィルタリングすることによって信号干渉を減少させる方法及びこのための装置に関する。

無線通信システムは、音声やデータなどの多様な種類の通信サービスを提供するために広範囲に展開されている。一般に、無線通信システムは、可用なシステム資源（帯域幅、伝送パワーなど）を共有し、多重使用者との通信をサポートできる多重接続（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムである。多重接続システムの例としては、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システム、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システム、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システム、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システム、ＳＣ―ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムなどがある。

従来技術では、一つの送信アンテナと一つの受信アンテナ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｓｉｎｇｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ；ＳＩＳＯ）を使用していた。ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）は、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナを使用する方法であって、この方法によってデータの送受信効率を向上させることができる。すなわち、無線通信システムの送信端あるいは受信端で複数のアンテナを使用することによって、容量を増大させ、性能を向上させることができる。以下、本文献では、ＭＩＭＯを多重アンテナと称することができる。

多重アンテナ技術では、一つの全体のメッセージを受信するために単一のアンテナ経路に依存しない。その代わりに、多重アンテナ技術では、多くのアンテナで受信された各データの断片（ｆｒａｇｍｅｎｔ）を一ヶ所に集めて併合することによってデータを完成する。多重アンテナ技術を用いると、特定のサイズのセル（ｃｅｌｌ）領域内でのデータ伝送速度を向上させたり、または、特定のデータ伝送速度を保障しながらシステムカバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）を増加させることができる。また、この技術は、移動通信端末と中継器などに幅広く使用することができる。多重アンテナ技術によると、単一のアンテナを使用していた従来技術による移動通信での伝送量の限界を克服することができる。

一般的な多重アンテナ（ＭＩＭＯ）通信システムの構成において、送信端には送信アンテナがＮｔ個設置されており、受信端には受信アンテナがＮＲ個設置されている。このように送信端及び受信端で全て複数のアンテナを使用する場合は、送信端及び受信端のうちいずれか一つのみに複数のアンテナを使用する場合に比べて、理論的なチャンネル伝送容量（ｃｈａｎｎｅｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ）が増加する。チャンネル伝送容量の増加は、アンテナの数に比例する。したがって、伝送レートが向上し、周波数効率が向上する。一つのアンテナを用いる場合の最大の伝送レートをＲ０とすると、多重アンテナを使用するときの伝送レートは、理論的に、前記のＲ０にレート増加率Ｒｉを掛けた分だけ増加し得る。

例えば、４個の送信アンテナと４個の受信アンテナを用いるＭＩＭＯ通信システムでは、単一のアンテナシステムに比べて、理論上、４倍の伝送レートを獲得することができる。このような多重アンテナシステムの理論的容量の増加が９０年代中盤に証明されて以来、実質的にデータ伝送率を向上させるための多様な技術が現在まで活発に研究されており、これらのうちいくつかの技術は、既に次世代の無線ＬＡＮなどの多様な無線通信の標準に反映されている。

多重アンテナシステムは、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナを使用し、無線チャンネルで発生するフェーディング（ｆａｄｉｎｇ）の影響を多数の送受信経路を通じて克服することができる。したがって、単一のアンテナに比べて、データ伝送速度及び伝送品質を増加させ得るという長所がある。しかし、多重アンテナシステムで高い伝送速度を得るためには、アンテナ間の十分な距離が必要である。基地局は、広いカバレッジで信号を送受信するので、基地局間には十分な距離を有するアンテナを設置できるが、小型化された端末は、現実的に十分な距離を確保しにくい。したがって、単一のアンテナを有する多くの端末と多重アンテナを有する基地局との間の通信を可能にする多重使用者多重アンテナ（Ｍｕｌｔｉ―ｕｓｅｒ ＭＩＭＯ、ＭＵ―ＭＩＭＯ）システムが広く研究されているだけでなく、３ＧＰＰの標準であるＬＴＥ―Ａｄｖａｎｃｅｄなどに含まれている。

多重セル（Ｍｕｌｔｉ―ｃｅｌｌ）環境でセルの境界に位置した使用者の伝送速度及び品質は、周辺セルから発生するセル間干渉（Ｉｎｔｅｒ―ｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ、ＩＣＩ）によって相当に低下する。これを克服するための方式として、隣接したセル間の直交周波数資源を割り当てて干渉を減少させる方法である周波数再使用（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｕｓｅ）方式がある。しかし、周波数再使用方式は、セル境界の使用者の伝送速度及び品質の改善と同時に、全体のネットワークの伝送速度及び品質の低下をもたらし得る。このような問題を解決するために、周波数資源を効率的に活用してセル間干渉を減少させるための方式として、多重セル間協力を通じた方式である協力マルチポイント（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｍｕｌｔｉ―Ｐｏｉｎｔ、ＣｏＭＰ）方式がある。この方式は、多重セル間使用者のチャンネル情報またはデータ情報を交換し、仮想多重アンテナ（ｖｉｒｔｕａｌ ＭＩＭＯ）システムを形成する。

多重使用者多重アンテナシステム（ＭＵ―ＭＩＭＯ）における効率的なデータ送受信のためには、アンテナ間のチャンネル情報が必要である。時分割セルラーシステムでは、このようなチャンネル情報を得るために、基地局が使用者端末にパイロット資源を割り当てる。使用者端末は、割り当てられたパイロット資源を通じて基地局に予め定めたパイロットシーケンスを送り、基地局は、パイロットを受信し、チャンネル情報を推定する。パイロット資源は、使用者端末の数に比例して要求量が増加するが、その資源が限定的であるので、多重セル間の互いに直交したパイロット資源を全てに割り当てることは現実的に不可能である。したがって、パイロット再使用によって使用者のチャンネルを完璧に推定することができなく、推定されたチャンネルで作った送受信フィルターは、意図しない干渉を作り出す。このようなパイロット資源再使用による性能劣化は、協力セルラー環境で特に深刻である。

したがって、多重セル協力通信システムでは、干渉を抑制し、高い伝送速度及び品質を得るためには、パイロットから発生する干渉の制御が必須的である。換言すると、基地局は、各使用者端末に最適なパイロット資源を割り当てなければならなく、基地局は、与えられたパイロット資源を用いて各使用者端末間のチャンネルを推定しなければならなく、推定されたチャンネルに基づいて送受信フィルターを設計しなければならない。また、伝送速度を最大化するためには、前記の各段階間の最適方式を設計することが重要である。したがって、推定されたチャンネルからセル間干渉及び／または端末間干渉を除去できる改善された送受信フィルターの設計方法が要求されている。

本発明の目的は、無線通信システムで信号を送受信する方法及びこのための装置を提供することにある。本発明の他の目的は、多重使用者多重アンテナ（ＭＵ―ＭＩＭＯ）システムで信号干渉を減少させるための方法及びこのための装置を提供することにある。

本発明で達成しようとする技術的課題は、前記技術的課題に制限されず、言及していない更に他の技術的課題は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。

本発明の一様相として、無線通信システムで基地局が信号を送受信する方法において、基地局から端末にダウンリンク信号を伝送するステップと、前記端末から伝送されたアップリンク信号を受信するステップと、前記の送受信された前記ダウンリンク信号または前記アップリンク信号に基づいて自己干渉信号を除去するステップと、を含み、前記ダウンリンク信号伝送及びアップリンク信号伝送の時間区間は、専用（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）伝送時間区間を含み、前記専用伝送時間区間では、前記基地局及び前記端末の信号伝送時間区間を区別することができる。

好ましくは、前記専用伝送時間区間以後には、前記基地局及び前記端末の信号送受信を同時に行うことができる。

好ましくは、前記専用伝送時間区間では、前記基地局のダウンリンク信号の伝送を行うことができる。

好ましくは、前記専用伝送時間区間で伝送された前記基地局のダウンリンク信号が前記基地局で受信されるステップをさらに含むことができる。

好ましくは、前記専用伝送時間区間では、前記端末が伝送した前記アップリンク信号の受信を行うことができる。

好ましくは、前記専用伝送時間区間で前記端末によって伝送された前記アップリンク信号が前記端末で受信されるステップをさらに含むことができる。

好ましくは、前記専用伝送時間区間で伝送された他の端末のアップリンク信号が前記端末で受信されるステップをさらに含むことができる。

好ましくは、前記アップリンク信号の伝送及びダウンリンク信号の伝送は、同一の周波数帯域で行うことができる。

好ましくは、前記基地局から前記端末へのダウンリンク信号の伝送に含まれるサブフレームは、ＰＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＳＳ／ＳＳＳ（Ｐｒｉｍａｒｙ／Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）、参照信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）及びデータチャンネル（Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ）情報のうち一つ以上を含むことができる。

好ましくは、前記端末から前記基地局へのアップリンク信号の伝送に含まれるサブフレームは、ＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）、ＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）及びＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）情報のうち一つ以上を含むことができる。

好ましくは、前記自己干渉信号は、前記基地局で伝送した前記ダウンリンク信号が前記基地局によって再び受信される信号である。

好ましくは、前記の送受信された前記ダウンリンク信号または前記アップリンク信号に基づいてダウンリンク同期情報を獲得するステップをさらに含むことができる。本発明の更に他の一様相として、無線通信システムで基地局が信号を送受信する方法において、基地局から端末にダウンリンク信号を伝送するステップと、複数の端末から伝送されたアップリンク信号を受信するステップと、前記の送受信された前記ダウンリンク信号または前記アップリンク信号に基づいて自己干渉信号を除去するステップと、を含み、前記複数の端末のうち一つの端末である第１の端末がアップリンク信号を伝送する時間区間では、前記第１の端末を除いた残りの端末はアップリンク信号を伝送しないこともある。

好ましくは、前記第１の端末が伝送したアップリンク信号は、前記第１の端末を除いた残りの端末のうち一つ以上で受信することができる。

好ましくは、前記第１の端末がアップリンク信号を伝送する区間において、前記基地局も、ダウンリンク信号の伝送及びアップリンク信号の受信を行うことができる。本発明の更に他の一様相として、無線通信システムで信号を送受信する基地局装置において、送受信機と、プロセッサと、を含み、前記プロセッサは、端末に前記送受信機を用いてダウンリンク信号を伝送し、前記端末から伝送されたアップリンク信号を受信し、前記の送受信された前記ダウンリンク信号または前記アップリンク信号に基づいて自己干渉信号を除去するように設定され、前記ダウンリンク信号伝送及び前記アップリンク信号伝送の時間区間は、専用伝送時間区間を含み、前記専用伝送時間区間では、前記基地局及び前記端末の信号伝送時間区間を区別することができる。

本発明によると、無線通信システムで参照信号及びデータ信号を効率的に送受信することができる。具体的に、送受信信号をフィルタリングすることによってセル間干渉を減少させることができる。

本発明で得られる効果は、以上で言及した各効果に制限されず、言及していない更に他の効果は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。

本発明に関する理解を促進するために、詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明に対する実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。

無線通信システムの一例である３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに用いられる各物理チャンネル及びこれらを用いた一般的な信号伝送方法を例示する図である。 無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）の構造を例示する図である。 ダウンリンクスロットの資源グリッドを例示する図である。 ダウンリンクフレームの構造を示す図である。 アップリンクサブフレームの構造を例示する図である。 自己干渉信号を概念的に示す図である。 ＦＤＲでの干渉を概念的に示している図である。 ＦＤＲ送受信端での干渉除去領域を示した図である。 ＦＤＲシステムにおけるアナログ／デジタル干渉除去方式を示す図である。 アンテナ干渉除去技法の一例を示す図である。 シングルチャンネル―全二重（ＳＣ―ＦＤ）無線通信の一例を示す図である。 シングルチャンネルの干渉の種類を概念的に示す図である。 基地局と端末との間の干渉の一形態を示す図である。 従来の技術として干渉信号を除去する送受信機の構造を示す図である。 本発明で適用しようとする干渉除去過程の一例を示すフローチャートである。 本発明で適用しようとする干渉除去過程を行う送受信機の一例を示す図である。 本発明で適用しようとする干渉除去過程を行う送受信機の更に他の一例を示す図である。 基地局と端末との間のデュプレキシング方法の一例を示す図である。 本発明の一実施例によって端末がアップリンク信号を伝送する状態を示す図である。 本発明の一実施例によって基地局がダウンリンク信号を伝送する状態を示す図である。 基地局と端末との間のデュプレキシング方法の更に他の一例を示す図である。 基地局と端末との間のデュプレキシング方法の更に他の一例を示す図である。 本発明の一実施例によって基地局が複数の端末と信号を送受信する過程を示す図である。 本発明の一実施例によって基地局と端末との間のデュプレキシング方法の更に他の一例を示す図である。

以下の技術は、ＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＦＤＭＡ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＴＤＭＡ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＳＣ―ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）などの多様な無線接続システムに使用することができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００などの無線技術（ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）で具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの無線技術で具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ―Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２―２０、Ｅ―ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ）などの無線技術で具現することができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）の一部である。３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ） ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、Ｅ―ＵＴＲＡを使用するＥ―ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ）の一部であって、ダウンリンクでＯＦＤＭＡを採用し、アップリンクでＳＣ―ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ―Ａ（Ａｄｖａｎｃｅｄ）は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化されたバージョンである。

説明を明確にするために、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ―Ａを主に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されることはない。また、以下の説明で使用する特定の用語は、本発明の理解を促進するために提供されたものであって、このような特定の用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。

無線通信システムにおいて、端末は、基地局からダウンリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ、ＤＬ）を介して情報を受信し、端末は、基地局にアップリンク（Ｕｐｌｉｎｋ、ＵＬ）を介して情報を伝送する。基地局と端末が送受信する情報は、データ及び多様な制御情報を含み、これらが送受信する情報の種類／用途によって多様な物理チャンネルが存在する。

図１は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに用いられる各物理チャンネル及びこれらを用いた一般的な信号伝送方法を説明するための図である。

電源がオフになった状態で再び電源がオンになるか、新たにセルに進入した端末は、ステップＳ１０１で基地局と同期を合わせるなどの初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）作業を行う。このために、端末は、基地局から主同期チャンネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ、Ｐ―ＳＣＨ）及び副同期チャンネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ、Ｓ―ＳＣＨ）を受信して基地局と同期を合わせ、セルＩＤなどの情報を獲得する。その後、端末は、基地局から物理放送チャンネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信し、セル内の放送情報を獲得することができる。一方、端末は、初期セル探索段階でダウンリンク参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ、ＤＬＲＳ）を受信し、ダウンリンクチャンネル状態を確認することができる。

初期セル探索を終了した端末は、ステップＳ１０２で物理ダウンリンク制御チャンネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＣＣＨ）及び物理ダウンリンク制御チャンネル情報による物理ダウンリンク共有チャンネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＳＣＨ）を受信し、より具体的なシステム情報を獲得することができる。

その後、端末は、基地局への接続を完了するために、以後のステップＳ１０３〜ステップＳ１０６のような任意接続過程（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。このために、端末は、物理任意接続チャンネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ）を介してプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）を伝送し（Ｓ１０３）、物理ダウンリンク制御チャンネル及びこれに対応する物理ダウンリンク共有チャンネルを介してプリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる（Ｓ１０４）。競争基盤の任意接続の場合、追加的な物理任意接続チャンネルの伝送（Ｓ１０５）及び物理ダウンリンク制御チャンネル及びこれに対応する物理ダウンリンク共有チャンネルの受信（Ｓ１０６）などの衝突解決手順（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。

上述した手順を行った端末は、以後の一般的なアップリンク／ダウンリンク信号伝送手順として、物理ダウンリンク制御チャンネル／物理ダウンリンク共有チャンネルの受信（Ｓ１０７）、及び物理アップリンク共有チャンネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＵＳＣＨ）／物理アップリンク制御チャンネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＵＣＣＨ）の伝送（Ｓ１０８）を行うことができる。端末が基地局に伝送する制御情報を総称してアップリンク制御情報（Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ＵＣＩ）と称する。ＵＣＩは、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ―ＡＣＫ）、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）などを含む。本明細書において、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、簡単にＨＡＲＱ―ＡＣＫあるいはＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ａ／Ｎ）と称される。ＨＡＲＱ―ＡＣＫは、ポジティブＡＣＫ（簡単に、ＡＣＫ）、ネガティブＡＣＫ（ＮＡＣＫ）、ＤＴＸ及びＮＡＣＫ／ＤＴＸのうち少なくとも一つを含む。ＵＣＩは、一般にＰＵＣＣＨを介して伝送されるが、制御情報とトラフィックデータが同時に伝送されなければならない場合、ＰＵＳＣＨを介して伝送され得る。また、ネットワークの要請／指示に応じて、ＰＵＳＣＨを介してＵＣＩを非周期的に伝送することができる。

図２は、無線フレームの構造を例示する。セルラーＯＦＤＭ無線パケット通信システムにおいて、アップリンク／ダウンリンクデータパケット伝送は、サブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）単位からなり、一つのサブフレームは、多数のＯＦＤＭシンボルを含む一定の時間区間と定義される。３ＧＰＰ ＬＴＥ標準では、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）に適用可能なタイプ１の無線フレーム構造とＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）に適用可能なタイプ２の無線フレーム構造をサポートする。

図２（ａ）は、タイプ１の無線フレームの構造を例示する。ダウンリンク無線フレームは、１０個のサブフレームで構成され、一つのサブフレームは時間領域（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）で２個のスロット（ｓｌｏｔ）で構成される。一つのサブフレームが伝送されるのにかかる時間をＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）という。例えば、一つのサブフレームの長さは１ｍｓで、一つのスロットの長さは０．５ｍｓであり得る。一つのスロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域で多数の資源ブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ；ＲＢ）を含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、ダウンリンクでＯＦＤＭＡを使用するので、ＯＦＤＭシンボルが一つのシンボル区間を示す。また、ＯＦＤＭシンボルは、ＳＣ―ＦＤＭＡシンボルまたはシンボル区間と称することもできる。資源割り当て単位としての資源ブロック（ＲＢ）は、一つのスロットで複数の連続的な副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を含むことができる。

一つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）の構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）によって変わり得る。ＣＰには、拡張されたＣＰ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ）と標準ＣＰ（ｎｏｒｍａｌ ＣＰ）がある。例えば、ＯＦＤＭシンボルが標準ＣＰによって構成された場合、一つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は７個であり得る。ＯＦＤＭシンボルが拡張されたＣＰによって構成された場合、一つのＯＦＤＭシンボルの長さが増加するので、一つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、標準ＣＰの場合よりも少ない。拡張されたＣＰの場合、例えば、一つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は６個であり得る。端末が速い速度で移動する場合などのようにチャンネル状態が不安定な場合、シンボル間干渉をさらに減少させるために拡張されたＣＰを使用することができる。

標準ＣＰが使用される場合、一つのスロットは７個のＯＦＤＭシンボルを含むので、一つのサブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルを含む。このとき、各サブフレームの最初の最大３個のＯＦＤＭシンボルはＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当て、残りのＯＦＤＭシンボルはＰＤＳＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当てることができる。

図２（ｂ）は、タイプ２の無線フレームの構造を例示する。タイプ２の無線フレームは、２個のハーフフレーム（ｈａｌｆ ｆｒａｍｅ）で構成され、各ハーフフレームは、５個のサブフレーム、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）、保護区間（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ、ＧＰ）、ＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）で構成され、このうち１個のサブフレームは２個のスロットで構成される。ＤｗＰＴＳは、端末での初期セル探索、同期化またはチャンネル推定に使用される。ＵｐＰＴＳは、基地局でチャンネルを推定し、端末のアップリンク伝送同期を合わせるのに使用される。保護区間は、アップリンクとダウンリンクとの間において、ダウンリンク信号の多重経路遅延によってアップリンクで生じる干渉を除去するための区間である。

無線フレームの構造は例示に過ぎなく、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、またはスロットに含まれるシンボルの数は多様に変更可能である。

図３は、ダウンリンクスロットの資源グリッドを例示する。

図３を参照すると、ダウンリンクスロットは、時間ドメインで複数のＯＦＤＭシンボルを含む。一つのダウンリンクスロットは７（６）個のＯＦＤＭシンボルを含み、資源ブロックは、周波数ドメインで１２個の副搬送波を含むことができる。資源グリッド上の各要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）は、資源要素（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ、ＲＥ）と称される。一つのＲＢは、１２×７（６）個のＲＥを含む。ダウンリンクスロットに含まれるＲＢの個数ＮＲＢは、ダウンリンク伝送帯域に依存する。アップリンクスロットの構造はダウンリンクスロットの構造と同一であり、ＯＦＤＭシンボルがＳＣ―ＦＤＭＡシンボルに取り替えられる。

図４は、ダウンリンクサブフレームの構造を例示する。

図４を参照すると、サブフレームの１番目のスロットで前部に位置した最大３（４）個のＯＦＤＭシンボルは、制御チャンネルが割り当てられる制御領域に対応する。残りのＯＦＤＭシンボルは、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｃｅｌ）が割り当てられるデータ領域に該当する。ＬＴＥで使用されるダウンリンク制御チャンネルの例は、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）などを含む。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレームの１番目のＯＦＤＭシンボルで伝送され、サブフレーム内で制御チャンネルの伝送に使用されるＯＦＤＭシンボルの個数に関する情報を運ぶ。ＰＨＩＣＨは、アップリンク伝送に対する応答としてＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ／ｎｅｇａｔｉｖｅ―ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ）信号を運ぶ。

ＰＤＣＣＨを介して伝送される制御情報をＤＣＩ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と称する。ＤＣＩは、端末または端末グループのための資源割り当て情報及び他の制御情報を含む。例えば、ＤＣＩは、アップリンク／ダウンリンクスケジューリング情報、アップリンク伝送（Ｔｘ）パワー制御命令などを含む。

ＰＤＣＣＨは、ダウンリンク共有チャンネル（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ、ＤＬ―ＳＣＨ）の伝送フォーマット及び資源割り当て情報、アップリンク共有チャンネル（ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ、ＵＬ―ＳＣＨ）の伝送フォーマット及び資源割り当て情報、ページングチャンネル（ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＣＨ）上のページング情報、ＤＬ―ＳＣＨ上のシステム情報、ＰＤＳＣＨ上で伝送されるランダム接続応答などの上位―階層制御メッセージの資源割り当て情報、端末グループ内の個別端末に対するＴｘパワー制御命令セット、Ｔｘパワー制御命令、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）の活性化指示情報などを運ぶ。複数のＰＤＣＣＨが制御領域内で伝送され得る。端末は、複数のＰＤＣＣＨをモニタリングすることができる。ＰＤＣＣＨは、一つまたは複数の連続した制御チャンネル要素（ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｅｌｅｍｅｎｔ、ＣＣＥ）の集合（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）上で伝送される。ＣＣＥは、ＰＤＣＣＨに無線チャンネル状態に基づいたコーディングレートを提供するのに使用される論理的割り当てユニットである。ＣＣＥは、複数の資源要素グループ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｇｒｏｕｐ、ＲＥＧ）に対応する。ＰＤＣＣＨのフォーマット及びＰＤＣＣＨビットの個数は、ＣＣＥの個数によって決定される。基地局は、端末に伝送されるＤＣＩによってＰＤＣＣＨフォーマットを決定し、制御情報にＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ）を付加する。ＣＲＣは、ＰＤＣＣＨの所有者または使用目的によって識別子（例えば、ＲＮＴＩ（ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ））でマスキングされる。例えば、ＰＤＣＣＨが特定の端末のためのものである場合、該当の端末の識別子（例えば、ｃｅｌｌ―ＲＮＴＩ（Ｃ―ＲＮＴＩ））がＣＲＣにマスキングされ得る。ＰＤＣＣＨがページングメッセージのためのものである場合、ページング識別子（例えば、ｐａｇｉｎｇ―ＲＮＴＩ（Ｐ―ＲＮＴＩ））がＣＲＣにマスキングされ得る。ＰＤＣＣＨがシステム情報（より具体的に、システム情報ブロック（ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ、ＳＩＣ））のためのものである場合、ＳＩ―ＲＮＴＩ（ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＲＮＴＩ）がＣＲＣにマスキングされ得る。ＰＤＣＣＨがランダム接続応答のためのものである場合、ＲＡ―ＲＮＴＩ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ―ＲＮＴＩ）がＣＲＣにマスキングされ得る。

図５は、ＬＴＥで使用されるアップリンクサブフレームの構造を例示する。

図５を参照すると、ＬＴＥアップリンク伝送の基本単位である１ｍｓ長さのサブフレーム５００は、二つの０．５ｍｓスロット５０１で構成される。ノーマル（Ｎｏｒｍａｌ）循環前置（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ、ＣＰ）の長さを仮定するとき、各スロットは７個のシンボル５０２で構成され、一つのシンボルは一つのＳＣ―ＦＤＭＡシンボルに対応する。資源ブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ、ＲＢ）５０３は、周波数領域で１２個の副搬送波に該当し、時間領域で一つのスロットに該当する資源割り当て単位である。ＬＴＥのアップリンクサブフレームの構造は、大きく、データ領域５０４と制御領域５０５に区分される。データ領域は、ＰＵＳＣＨを含み、音声などのデータ信号を伝送するのに使用される。制御領域は、ＰＵＣＣＨを含み、アップリンク制御情報（Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ＵＣＩ）を伝送するのに使用される。ＰＵＣＣＨは、周波数軸でデータ領域の両端部に位置したＲＢペア（ＲＢ ｐａｉｒ）を含み、スロットを境界としてホッピングする。

ＰＵＣＣＨは、次の制御情報を伝送するのに使用することができる。

― ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）：アップリンクＵＬ―ＳＣＨ資源を要請するのに使用される情報である。ＯＯＫ（Ｏｎ―Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）方式を用いて伝送される。

― ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ：ＰＤＳＣＨ上のダウンリンクデータパケットに対する応答信号である。ダウンリンクデータパケットが成功的に受信されたか否かを示す。単一のダウンリンクコードワードに対する応答としてＡＣＫ／ＮＡＣＫ １ビットが伝送され、二つのダウンリンクコードワードに対する応答としてＡＣＫ／ＮＡＣＫ ２ビットが伝送される。

― ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）：ダウンリンクチャンネルに対するフィードバック情報である。ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）関連フィードバック情報は、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＴＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｙｐｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などを含む。１サブフレーム当たりに２０ビットが使用される。

端末がサブフレームで伝送できる制御情報（ＵＣＩ）の量は、制御情報の伝送に可用なＳＣ―ＦＤＭＡの個数に依存する。制御情報の伝送に可用なＳＣ―ＦＤＭＡは、サブフレームで参照信号の伝送のためのＳＣ―ＦＤＭＡシンボルを除いて残ったＳＣ―ＦＤＭＡシンボルを意味し、ＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）が設定されたサブフレームの場合、サブフレームの最後のＳＣ―ＦＤＭＡシンボルも除外される。参照信号は、ＰＵＣＣＨのコヒーレント検出に使用される。ＰＵＣＣＨは、伝送される情報によって７個のフォーマットをサポートする。

表１は、ＬＴＥにおけるＰＵＣＣＨフォーマットとＵＣＩのマッピング関係を示す。

サウンディング参照信号（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ、ＳＲＳ）は、一つのサブフレームにおいて時間軸上で最後に位置するＳＣ―ＦＤＭＡシンボルを通じて伝送される。同一のサブフレームの最後のＳＣ―ＦＤＭＡで伝送される多くの端末のＳＲＳは、周波数位置／シーケンスによって区分が可能である。

既存のＬＴＥにおいて、ＳＲＳは周期的に伝送される。ＳＲＳの周期的伝送のための構成は、セル―特定（ｃｅｌｌ―ｓｐｅｃｉｆｉｃ）のＳＲＳパラメーターと端末―特定（ＵＥ―ｓｐｅｃｉｆｉｃ）のＳＲＳパラメーターによって構成される。セル―特定のＳＲＳパラメーター（換言すると、セル―特定のＳＲＳ構成）と端末―特定のＳＲＳパラメーター（換言すると、端末―特定のＳＲＳ構成）は、上位階層（例えば、ＲＲＣ）シグナリングを通じて端末に伝送される。同様に、リレーシステムの場合、リレーのためのＳＲＳ構成は、セル―特定のＳＲＳパラメーターとリレー―特定（ＲＮ―ｓｐｅｃｉｆｉｃ）のＳＲＳパラメーターによって構成される。

セル―特定のＳＲＳパラメーターは、ｓｒｓ―ＢａｎｄｗｉｄｔｈＣｏｎｆｉｇ、ｓｒｓ―ＳｕｂｆｒａｍｅＣｏｎｆｉｇを含む。ｓｒｓ―ＢａｎｄｗｉｄｔｈＣｏｎｆｉｇは、ＳＲＳが伝送され得る周波数帯域に対する情報を指示し、ｓｒｓ―ＳｕｂｆｒａｍｅＣｏｎｆｉｇは、ＳＲＳが伝送され得るサブフレームに対する情報を指示する。セル内でＳＲＳが伝送され得るサブフレームは、フレーム内で周期的に設定される。表２は、セル―特定のＳＲＳパラメーターのうちｓｒｓ―ＳｕｂｆｒａｍｅＣｏｎｆｉｇを示す。

ＴＳＦＣは、セル―特定のサブフレーム構成を示し、△ＳＦＣは、セル―特定のサブフレームオフセットを示す。ｓｒｓ―ＳｕｂｆｒａｍｅＣｏｎｆｉｇは、上位階層（例えば、ＲＲＣ階層）によって提供される。ＳＲＳは、

を満足するサブフレームを通じて伝送される。ｎＳは、スロットインデックスを示す。

は、床関数（ｆｌｏｏｒｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を示し、ｍｏｄは、モジュロ（ｍｏｄｕｌｏ）演算を示す。

端末―特定のＳＲＳパラメーターは、ｓｒｓ―Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ、ｓｒｓ―ＨｏｐｐｉｎｇＢａｎｄｗｉｄｔｈ、ｆｒｅｑＤｏｍａｉｎＰｏｓｉｔｉｏｎ、ｓｒｓ―ＣｏｎｆｉｇＩｎｄｅｘ、ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｍｂ、ｃｙｃｌｉｃＳｈｉｆｔを含む。ｓｒｓ―Ｂａｎｄｗｉｄｔｈは、該当の端末がＳＲＳを伝送すべき周波数帯域を設定するのに使用される値を示す。ｓｒｓ―ＨｏｐｐｉｎｇＢａｎｄｗｉｄｔｈは、ＳＲＳの周波数ホッピングを設定するのに使用される値を指示する。ＦｒｅｑＤｏｍａｉｎＰｏｓｉｔｉｏｎは、ＳＲＳが伝送される周波数の位置を決定するのに使用される値を指示する。ｓｒｓ―ＣｏｎｆｉｇＩｎｄｅｘは、該当の端末がＳＲＳを伝送すべきサブフレームを設定するのに使用される値を指示する。ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｍｂは、ＳＲＳ伝送コムを設定するのに使用される値を指示する。ｃｙｃｌｉｃＳｈｉｆｔは、ＳＲＳシーケンスに適用されるサイクリックシフト値を設定するのに使用される値を指示する。

表３及び表４は、ｓｒｓ―ＣｏｎｆｉｇＩｎｄｅｘによるＳＲＳ伝送周期とサブフレームオフセットを示す。ＳＲＳ伝送周期は、端末がＳＲＳを周期的に伝送すべき時間間隔（単位、サブフレームまたはｍｓ）を示す。表３はＦＤＤの場合を示し、表４はＴＤＤの場合を示す。ＳＲＳ構成インデックス（ＩＳＲＳ）は端末別にシグナリングされ、各端末は、ＳＲＳ構成インデックス（ＩＳＲＳ）を用いてＳＲＳ伝送周期（ＴＳＲＳ）とＳＲＳサブフレームオフセット（Ｔｏｆｆｓｅｔ）を確認する。

以上の内容をまとめると、既存のＬＴＥでセル―特定のＳＲＳパラメーターは、セル内でＳＲＳ伝送のために占有されたサブフレームを端末に知らせ、端末―特定のＳＲＳパラメーターは、ＳＲＳのために占有されたサブフレームのうち該当の端末が実際に使用するサブフレームを知らせる。端末は、端末―特定のＳＲＳパラメーターと指定されたサブフレームの特定のシンボル（例えば、最後のシンボル）を通じてＳＲＳを周期的に伝送する。

一方、セル―特定のＳＲＳパラメーターを通じて占有されたサブフレームにおいてＳＲＳ伝送を保護するために、端末は、該当のサブフレームで実際にＳＲＳを伝送するか否かとは関係なく、サブフレームの最後のシンボルを通じてアップリンク信号を伝送しないことが必要である。

本文書では、主に端末と基地局との間のデータ送受信関係を中心に説明する。本文書で基地局によって行われると説明した特定の動作は、場合に応じては、その上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）によって行うことができる。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）からなるネットワークで端末との通信のために行われる多様な動作は、基地局または基地局以外の他のネットワークノードによって行われ得ることは自明である。基地局は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語に取り替えることができる。また、端末は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＳＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）などの用語に取り替えることができる。また、以下で、本発明の参照信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）は、パイロット信号（ｐｉｌｏｔ ｓｉｎｇａｌ）、パイロット資源、及びパイロットシーケンスなどの用語に取り替えることができる。

全―二重無線通信（Ｆｕｌｌ Ｄｕｐｌｅｘ Ｒａｄｉｏ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＦＤＲ）

図６は、自己干渉信号を概念的に示す図である。

一般に、全―二重（ｆｕｌｌ―ｄｕｐｌｅｘ）とは、基地局あるいは端末（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）がアップリンク／ダウンリンクを周波数／時間などで分け、デュプレキシング（Ｄｕｐｌｅｘｉｎｇ）せずに伝送することをサポートする送信端／受信端技術を称する。すなわち、図６に示すように、端末１及び端末２が同一の周波数／時間資源を用いてアップリンク／ダウンリンクで通信を行うので、各端末は、送信を行うと同時に、他の基地局または端末から伝送された信号を受信しなければならない。したがって、図６の点線のように、自身の送信信号が受信アンテナに直接自己干渉を誘発し得る基本的な通信環境が作られる。

全体的にマルチセル（ｍｕｌｔｉ―ｃｅｌｌ）配置環境を考慮する場合、ＦＤＲの導入で予想される新たな干渉または増加する干渉をまとめると、下記の通りである。

― 自己干渉（Ｓｅｌｆ―ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）

― 多重使用者干渉（Ｍｕｌｔｉ―ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）

― 基地局間干渉（Ｉｎｔｅｒ ＢＳ（ｏｒ ｅＮＢ） ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）

図７は、ＦＤＲにおける干渉を概念的に示している図である。

自己干渉（Ｓｅｌｆ―ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）は、図６のような自身の送信信号が直接受信アンテナに干渉を誘発することを意味する。一般に、自己干渉は、自身の目的信号（ｄｅｓｉｒｅｄ ｓｉｇｎａｌ）より約６０ｄＢ〜９０ｄＢ強く受信されるので、必ず干渉除去（ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）作業を通じて完璧に除去することが重要である。

多重使用者干渉（Ｍｕｌｔｉ―ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）は、図７に示したように、複数の端末間に発生する干渉を意味する。既存の通信システムでは、アップリンク及びダウンリンクのそれぞれに対して周波数または時間などで分離する半―二重（Ｈａｌｆ―ｄｕｐｌｅｘ、例：ＦＤＤ、ＴＤＤ）を具現したので、アップリンク／ダウンリンク間には干渉が発生しない。しかし、全―二重伝送（Ｆｕｌｌ―ｄｕｐｌｅｘ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）システムでは、アップリンク／ダウンリンクは同一の周波数／時間資源を共有するので、図２のようにデータを送信する基地局と隣接する各端末間に常に干渉が発生するようになる。

最後に、基地局間干渉（Ｉｎｔｅｒ ＢＳ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）は、基地局間に発生する干渉を意味する。これは、多重使用者干渉（Ｍｕｌｔｉ―ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）と同一の通信状況を意味し、基地局間にアップリンク／ダウンリンク資源の共有で常に干渉が発生することを意味する。すなわち、ＦＤＲは、同一の時間／周波数資源をアップリンク／ダウンリンクで共有することによって周波数効率を増加させ得るが、このような干渉増加により、周波数効率性の向上に制約が発生し得る。

図８は、ＦＤＲ送受信端での干渉除去領域を示した図である。

自己干渉除去（Ｓｅｌｆ―ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）

上述したように、一般に、自己干渉は、自身の送信信号が隣接する受信アンテナに直接受信されることによって発生する干渉を意味する。このとき、干渉のサイズは、実際の受信信号に比べて約６０ｄＢ〜９０ｄＢ大きくなり得る。このような自己干渉を除去する方法としては３つの方法があるが、各技法による最大の干渉除去範囲は、下記の通りである。

技法１）アンテナ干渉除去（Ａｎｔｅｎｎａ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）：２０ｄＢ〜３０ｄＢ

技法２）アナログ干渉除去（Ａｎａｌｏｇ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）：Ｍａｘ、４５ｄＢ

技法３）デジタル干渉除去（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）：２０ｄＢ〜２５ｄＢ

各技法の適用位置は、図３に示す通りである。すなわち、基底帯域（Ｂａｓｅ ｂａｎｄ）で処理した各信号がＤＡＣ（ｄｉｇｉｔａｌ―ａｎａｌｏｇ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を経る前またはＡＤＣ（ａｎａｌｏｇ―ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を経た後の範囲で適用することがデジタル干渉除去（Ｄｉｇｉｔａｌ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）である。デジタル干渉除去では、ビームフォーミング（Ｂｅａｍ―ｆｏｒｍｉｎｇ）などの多様なデジタル干渉除去技法を適用して自己干渉除去（ＳＩＣ）を行うことができ、その範囲は約２０ｄＢ〜２５ｄＢになる。

図９は、ＦＤＲシステムにおけるアナログ／デジタル干渉除去方式を示す図である。

デジタル干渉の除去後、ＤＡＣを経るか、ＡＤＣを経る前にＲＦ信号で処理するアナログ干渉除去（Ａｎａｌｏｇ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）領域が存在する。図４に示したように、これは、２番目の伝送チェーン（ｔｒａｎｓｍｉｔ ｃｈａｉｎ）で自己干渉に対するデジタル測定（ｄｉｇｉｔａｌ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）を通じてアナログ干渉除去信号（ａｎａｌｏｇ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）を直接作ってＲＸ端で合わせることを意味する。これを通じてＳＩＣが行われる。図４は、このようなアナログ干渉除去とデジタル干渉除去を具現した送受信端の構造を同時に示している。すなわち、アナログ干渉除去技法では、送信端の信号自体を反転・生成して受信端の信号に合わせることによって、直接受信された送信信号が消える構造となっていることが分かる。

図１０は、アンテナ干渉除去技法の一例を示す図である。

最後に、アンテナ干渉除去（Ａｎｔｅｎｎａ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）技法がある。これは、２個のＴｘアンテナと１個のＲｘアンテナで構成された送受信機（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）で、２個の送信アンテナから伝送された信号が受信アンテナに入ってくるとき、１８０度の反転位相を有するように具現することによって、二つの伝送アンテナから送信された信号の位相に１８０度だけ差が生じるようになる。これを通じて、中央に位置したＲｘアンテナに受信された合算信号は、Ｎｕｌｌ、すなわち、０になる。図１０は、このようなアンテナ干渉除去技法に対する簡単な具現例を示している。ここで、二つのＴｘアンテナとＲｘアンテナとの距離には、正確に

だけ差が生じる。したがって、位相には正確に１８０度だけ差が生じるようになる。

一般に、アンテナ干渉除去技法は、複雑度が低いので、最も具現が簡単な特性を有している。しかし、上述したように、一般にアンテナ干渉除去技法の最大干渉除去性能は約２０ｄＢ〜３０ｄＢ程度と知られている。しかし、ＦＤＲシステムのためには、約７０ｄＢ程度のＳＩＣ性能が必要であり、このような技法は、一般に、上述した３つの技法の組み合わせで達成することができる。しかし、アンテナ干渉除去技法の性能が極大化され得る特定の通信環境がある。

すなわち、システム帯域幅（Ｓｙｓｔｅｍ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）が小さいほど、中心周波数が高周波に行くほど、アンテナＩＣの性能が急激に増加する。したがって、このような現象で一つのインサイト（Ｉｎｓｉｇｈｔ）を導出することができる。高周波狭帯域をＦＤＲ通信領域に割り当てる場合、アンテナ干渉除去だけでも十分なＳＩＣ性能を保障できるので、ＦＤＲの性能を保障することができ、具現複雑度も低下させることができる。一般に、高周波伝送帯域は、広い周波数帯域を用いて伝送する広帯域通信を指向するので、このような高周波伝送帯域の一部領域をＦＤＲゾーンとして設定する場合、アンテナＩＣを通じた自己干渉の除去に有利な環境が作られ、十分な性能を導出することができる。

本発明では、このようなＦＤＲシステムに対して、シングルチャンネル全二重（ＳＣ―ＦＤ）無線通信の場合に自己干渉信号を除去する方案を提案する。

シングルチャンネル―全二重無線通信（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ―Ｆｕｌｌ Ｄｕｐｌｅｘ）

図１１は、シングルチャンネル―全二重（ＳＣ―ＦＤ）無線通信の一例を示す図である。

図１１に示したように、基地局１１００及び端末１１１０は、一つのチャンネルを介して全二重無線通信を行うことができる。シングルチャンネル（ｓｉｎｇｌｅ ｃｈａｎｎｅｌ）とは、一つの周波数チャンネルを意味するものと説明することができ、全二重方式とは、一つの送受信個体（基地局または端末）が相手個体に信号を伝送すると同時に、相手個体から信号を受信する方式をいう。したがって、シングルチャンネル―全二重無線通信は、半二重（ｈａｌｆ―ｄｕｐｌｅｘ）方式に比べて周波数効率（ｓｐｅｃｔｒａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）が良く、マルチ―ホップ（ｍｕｌｔｉ―ｈｏｐ）伝送遅延が減少するという有利な効果を有する。

図１２は、シングルチャンネルの干渉の種類を概念的に示す図である。

図１２（ａ）は、送受信個体での自己干渉（Ｓｅｌｆ―ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を示している。基地局は、端末にダウンリンク信号を伝送し、端末は、基地局にアップリンク信号を伝送する。この場合、全二重方式では、伝送及び受信が同時に行われるので、基地局は、自身が端末に伝送したダウンリンク信号を受信することができ、この信号が自己干渉信号になる。同様に、端末も、基地局にアップリンク信号を伝送するが、この信号が再び端末で受信される場合に自己干渉信号として作用する。

図１２（ｂ）は、一つの基地局と複数の基地局との間の通信における自己干渉を示している。図１２（ａ）に示すように、基地局／端末は、ダウンリンク／アップリンク信号を伝送すると同時に受信することもできる。一つの基地局は、一つの端末のみと通信するのではなく、基地局のカバレッジ内の複数の端末と通信するので、図１２（ａ）の自己干渉信号をより多く受信することができる。

また、基地局と通信する端末間にも、互いに干渉信号を生成し得る。基地局と通信する一つの端末は、自身のアップリンク信号を基地局に伝送するとき、隣接した他の端末でその信号を受信することができ、これが干渉信号と作用し得る。

図１３は、基地局と端末との間の干渉の一形態を示す図である。

図１３に示したように、一つの基地局は、複数の端末と通信することができる。基地局が伝送するダウンリンク信号は、複数の端末で受信されるが、自身も端末に伝送したダウンリンク信号を受信することができる。端末も、基地局にアップリンク信号を伝送できるが、基地局に伝送したアップリンク信号を自身が受信することもできる。また、端末は、他の端末が基地局に伝送したアップリンク信号を受信することも可能になる。一つの基地局（ＮＢ）は送受信機を含んでいるので、送信機では、端末（ＵＥ）に信号を伝送すると同時に、受信機で端末が伝送した信号を受信することができる。端末も送受信機を含んでいるので、送信機から基地局に信号を伝送すると同時に、受信機で基地局が伝送した信号を受信することができる。

図１４は、従来の技術として干渉信号を除去する送受信機の構造を示す図である。

図１４に示したように、干渉信号の除去は、デジタル干渉除去及びアナログ干渉除去領域で区分することができる。一つの送受信機個体で伝送アンテナＴｘを介して伝送された信号は、該当の送受信機の受信アンテナＲｘを介して再び受信され得る。これは、相手送受信機で受信しようとする元の目的信号の受信に干渉信号として作用し得るので、除去過程が要求される。本発明では、目的信号として相手送受信機で伝送するデータ信号（ｄａｔａ ｓｉｇｎａｌ）を説明しているが、目的信号は、制御信号も含む概念になり、データ信号のみならず、多様な形態の信号になり得る。

受信された目的信号及び干渉信号は、アナログ干渉除去を行う。上述したように、干渉除去方式は、デジタル干渉除去及びアナログ干渉除去方式に区分されるが、アナログ領域（ａｎａｌｏｇ ｄｏｍａｉｎ）で除去ブロック（ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ）を通じて干渉信号が１次的に除去され、除去された信号は、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を経て受信機全体の雑音を低下させることができる。ＬＮＡを経た信号は、ＡＤＣコンバータを経てデジタル信号に変換される。

デジタル信号に変換された信号は、デジタル領域（ｄｉｇｉｔａｌ ｄｏｍａｉｎ）の除去ブロックを通じて２次的に干渉信号が除去された後、送受信機の受信信号として入力される。干渉が除去されたデジタル信号は、再びＤＡＣコンバータを経てアナログ信号に変換され、パワーアンプ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を経て増幅された後、アナログ領域での干渉除去に用いられる。

ただし、このような干渉除去方式において、基地局の立場では、アップリンク信号によって自己干渉信号が何かを測定することが難しく、自己干渉信号を正確に測定できないので、その除去も正確でないという問題がある。さらに、自己干渉信号によってアップリンク同期信号の測定も難しくなるという問題が発生し得る。

端末の立場では、該当の端末と隣接する端末のアップリンク信号伝送によって多重使用者干渉が増加し得るので、自己干渉信号及び多重使用者干渉信号がダウンリンク同期信号及びシステム信号の獲得を難しくし得る。

したがって、本発明では、このような問題を解決するために、干渉除去過程でアナログ領域及びデジタル領域の干渉除去をより正確に行う方式を提案する。

実施例１―自己干渉信号除去

図１５は、本発明で適用しようとする干渉除去過程の一例を示すフローチャートである。

まず、送受信機の送信アンテナからチャンネルを推定する（Ｓ１５１０）。送信機は、自身が伝送する信号が何かを正確に知ることができるので（自身が伝送した信号であるので）、自身が伝送した信号が再び受信された自己干渉の場合、その信号の差を知ることができる。送受信機は、推定されたチャンネル及び送信アンテナの伝送信号を合成して基準信号を生成し（Ｓ１５２０）、生成された基準信号をアナログ信号に変換することができる（Ｓ１５３０）。

送受信機は、送受信機の受信アンテナを用いて相手送受信機で伝送するデータ信号を受信すると同時に、自己干渉信号も受信することができる。送受信機は、変換された基準信号を用いて前記の受信したデータ信号から自己干渉信号を除去する過程を経て効率的に自己干渉信号を除去することができる（Ｓ１５４０）。

このとき、チャンネル推定及び信号合成はデジタル領域で行われ、自己干渉信号の除去はアナログ領域で行われる方式を用いて、有機的な干渉除去過程を行うことができる。

図１６は、本発明で適用しようとする干渉除去過程を行う送受信機の一例を示す図である。

図１６に示したように、デジタル領域での干渉除去、アナログ領域での干渉除去及びＥＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏ―Ｍａｇｎｅｔｉｃ）フィールド領域での干渉除去に区分することができる。

ＥＭフィールドの送信アンテナＴｘでは、送受信機が伝送する信号を伝送するようになり、この信号は、受信アンテナＲｘが受信する目的信号と共に受信され得る。自己干渉信号が合成された目的信号から自己干渉信号を除去するために、送受信機は一連の過程を行うことができる。この過程は、図１０を参照して説明したように大きく４段階に分けられ、各段階がデジタル領域及びアナログ領域のうちいずれの領域で行われるのかに注意する必要がある。

説明の便宜上、デジタル領域の干渉除去過程から説明する。デジタル領域では、目的信号及び自己干渉信号が結合された受信信号を知ることができる。このとき、該当の送受信機は、受信した信号を通じて受信信号の基地局―端末間のチャンネルを推定することができる。推定されたチャンネルは、受信信号がどれほど歪曲されたのかを把握することによって、受信信号のサイズなどを把握して推定することができる。ＭＩＭＯなどの多重アンテナの場合は、単一の経路に比べてディレイ（ｄｅｌａｙ）などによって正確なチャンネル推定を行うことがより難しくなり得るので、チャンネル推定過程を通じて目的信号がどれだけ歪曲されたのかを知ったときに正確な受信を行うことができる。送受信機は、自身が伝送した信号を知っているので、受信信号で自己干渉信号が何かを知ることができ、これを除去する方法で目的信号を獲得することができる。

チャンネル推定が終了した送受信機は、受信信号から目的信号を獲得するために、推定されたチャンネルを送信アンテナで伝送する伝送信号と合成（ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）することができる。容易に説明すると、自己干渉信号の除去のために歪曲された伝送信号を生成し、これを一つの基準信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）と見なすことができる。送受信機は、各送信アンテナ別に伝送信号と受信端の受信信号で推定されたチャンネルとを合成することができる。

推定されたチャンネル及び伝送信号を合成して生成された基準信号は、送受信機で受信する受信信号と比較または合成し、自己干渉信号の除去を行うことができる。このとき、受信信号との合成をデジタル領域及びアナログ領域のうちいずれの領域で行うのかが重要な条件になり得る。

まず、アナログ領域で基準信号及び受信信号の合成が行われる場合を説明する。アナログ領域で合成するためには、以前のデジタル領域で生成された基準信号をアナログ信号に変換しなければならない。したがって、基準信号をＤＡＣコンバータを用いてアナログ信号に変換することができる。

自己干渉信号を除去する基準信号を用いて、受信信号から目的信号を獲得することができる。本発明では、目的信号をデータ信号と説明しているが、これは、制御信号を含む概念になり、多様な形態の信号を称する広義のデータ信号であることに注意すべきであろう。例えば、基準信号は、受信信号と１８０度の位相差を有する信号になり得る。換言すると、１８０度の反転位相を有するように具現することによって、二つの信号の位相に１８０度だけ差が生じるようになる。したがって、基準信号と受信信号を合成する場合、この信号は、本来の目的信号になり得る。

上述した二つの信号の合成領域についてさらに説明すると、アナログ領域で二つの信号を合成することによって、目的信号に対する送受信機の負担を減少させるという効果がある。獲得した目的信号は、ＬＮＡ（ｌｏｗ ｎｏｉｓｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を経て目的信号として入力されるが、アナログ領域で目的信号を獲得したので、自己干渉信号が含まれた受信信号に比べて、信号の強さの範囲が一定であるという効果がある。自己干渉信号が含まれる場合、信号の強さの可変範囲が大きいので、信号が不安定な強さでＬＮＡを通過するようになり、送受信機に負担として作用し得る。

ＬＮＡを通過した目的信号は、ＡＤＣコンバータを経てデジタル信号に変換され、この変換された目的信号が送受信機の最終受信信号として入力される。このようなループ（ｌｏｏｐ）を持続的に繰り返して行うと、自己干渉信号と目的信号（データ信号）との間の（シンボル）干渉を避けることができ、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）及びＬＮＡの安定化を図ることができる。

図１７は、本発明で適用しようとする干渉除去過程を行う送受信機の更に他の一例を示す図である。

図１７に示したように、図１７が図１６と区別される特徴は、全ての過程がデジタル領域で行われることにある。

上述した干渉除去過程と同様に、デジタル領域の干渉除去過程から説明する。デジタル領域では、目的信号及び自己干渉信号が結合された受信信号を知ることができる。このとき、該当の送受信機は、受信した信号を通じて受信信号の基地局―端末間のチャンネルを推定することができる。推定されたチャンネルは、受信信号がどれほど歪曲されたのかを把握するものであって、受信信号のサイズなどを把握して推定することができる。ＭＩＭＯなどの多重アンテナの場合は、単一の経路に比べてディレイなどによって正確なチャンネル推定を行うことがさらに難しくなり得るので、チャンネル推定過程を通じて目的信号がどれほど歪曲されたのかを知ったときに正確な受信を行うことができる。送受信機は、自身が伝送した信号を知っているので、受信信号で自己干渉信号が何かを知ることができ、これを除去する方法で目的信号を獲得することができる。

チャンネル推定が終了した送受信機は、受信信号から目的信号を獲得するために、推定されたチャンネルを送信アンテナで伝送する伝送信号と合成することができる。容易に説明すると、自己干渉信号の除去のために歪曲された伝送信号を生成し、これを一つの基準信号と見なすことができる。送受信機は、各送信アンテナ別に伝送信号と受信端の受信信号で推定されたチャンネルとを合成することができる。

図１７では、伝送信号及び推定されたチャンネルの合成後にも、デジタル領域で受信アンテナを介して受信された信号から干渉信号を除去する過程を示す。チャンネルの推定、信号の合成及び干渉除去過程が全てデジタル領域で行われるので、計算量の減少などによって信号処理に対する負担を減少させることができる。

送信アンテナが伝送する伝送信号及び推定されたチャンネルの合成を通じて基準信号を生成するので、この基準信号と受信された信号とを比較または合成し、自己干渉信号を除去することができる。まず、受信された信号に対して簡略に説明する必要がある。送受信機の受信アンテナで受信した信号は、目的とする信号（データ信号）の他にも自己干渉信号を含むことができ、この受信信号は、上述した図１１とは異なり、ＬＮＡに入力され、雑音を減少させ、ＡＤＣコンバータを経てデジタル信号に変換される。したがって、変換された受信信号は、自己干渉信号を継続して含む状態になり得る。

変換された受信信号を以前に生成された基準信号と比較または合成し、本来の目的信号を獲得することができる。例えば、基準信号は、受信信号からビームフォーミングなどの多様な方式で 同一の周波数で同時に送受信 干渉信号を除去することができる。デジタル領域で自己干渉信号を除去することによって、送受信機の立場では、アナログ領域に信号を変換する負担を減少させることができ、信号処理量を減少させるという効果がある。

実施例２―自己干渉測定及び同期化

以下では、上述した自己干渉信号の除去のための送受信機の構造とは異なり、基地局と端末との間の信号送受信方法を変更して自己干渉信号を測定する方法を提案する。

図１８は、基地局と端末との間のデュプレキシング方法の一例を示す図である。

図１８に示したように、基地局（ＮＢ）及び端末（ＵＥ）は、互いに信号を取り交わすことができるが、基地局が端末に伝送する信号をダウンリンク信号（ＤＬ ｓｉｇｎａｌ）といい、端末から基地局に伝送する信号をアップリンク信号（ＵＬ ｓｉｇｎａｌ）という。上述したように、基地局／端末が伝送したダウンリンク信号が再び基地局／端末で受信される場合、この信号を自己干渉信号（ｓｅｌｆ―ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）といい、端末が伝送したアップリンク信号が他の端末で受信される場合、これを多重使用者干渉信号（ＭＵ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）という。

自己干渉信号を測定するために基地局が信号を送受信する方法で、基地局から端末にダウンリンク信号を伝送したり、端末から伝送されたアップリンク信号を受信する過程が行われる。このときのダウンリンク信号伝送及びアップリンク信号伝送の時間区間は、専用伝送時間区間を含むことができる。専用伝送時間区間では、前記基地局及び前記端末の信号伝送時間区間が区別される。換言すると、基地局がダウンリンク信号を伝送する時間区間には端末がアップリンク信号を伝送せず、端末がアップリンク信号を伝送する時間区間には基地局がダウンリンク信号を伝送しない。専用伝送区間以後には、再び全二重方式を適用することができる。このような方式は、一つの専用伝送時間区間に基地局―専用及び端末―専用伝送時間区間を割り当てる方法であって、基地局と端末の伝送時間を異ならせる点で同期情報の獲得に容易である。

図１９は、本発明の一実施例によって端末がアップリンク信号を伝送する状態を示す図である。

図２０は、本発明の一実施例によって基地局がダウンリンク信号を伝送する状態を示す図である。

図１８〜図２０を検討すると、まず、端末が基地局にアップリンク信号を伝送する。このとき、基地局は、端末にダウンリンク信号を伝送せず、アップリンク信号を受信する。基地局にアップリンク信号を伝送する端末は、自身が伝送した信号（自己干渉信号）を受信することができる。また、専用伝送区間は、基地局が伝送する時間区間及び端末が伝送する時間区間を区分するものであるので、複数の端末が同時にアップリンク信号を基地局に伝送することができる。このとき、端末自身以外の他の端末のアップリンク信号（ＭＵ ｓｉｇｎａｌ）が端末で受信され得る。

これとは反対に、基地局の専用伝送区間では、基地局のみがダウンリンク信号を伝送することができ、端末は、基地局が伝送したダウンリンク信号を受信することができる。基地局も、自身が伝送したダウンリンク信号を自己干渉信号として受信することができる。

基地局及び端末に専用伝送時間区間を割り当てることによって、全二重方式の一部の区間に半二重方式を適用することができる。換言すると、図１８〜図２０を参考にすると、端末が送受信を同時に行える時間区間では、基地局が受信のみを行い、基地局が送受信を同時に行える時間区間では、端末が受信のみを行う。したがって、このような専用伝送時間区間を割り当てることによって、自身が伝送する信号を自己干渉信号として測定することができ、端末も、自身が伝送する信号を自己干渉信号として測定することができる。したがって、基地局及び端末は、自身が伝送した信号を再び受信（測定）することによって、端末チャンネル状態をより効率的に推定することができる。ただし、一つの解決できない問題があるので、基地局及び端末の専用伝送時間区間は区別したが、端末間の専用伝送時間区間を区別しないので、多重使用者干渉信号に対する測定を行えないという問題がある。

図２１及び図２２は、基地局と端末との間のデュプレキシング方法の更に他の一例を示す図である。

図２１及び図２２に示したように、専用伝送時間区間で基地局及び端末がそれぞれの専用伝送時間区間を有さず、基地局―専用または端末―専用伝送時間区間を有することもできる。ただし、専用伝送時間区間で基地局及び端末のうちいずれか一つのみが信号伝送を行うので、自己干渉信号の測定がより正確になり、同期信号の獲得にも有利である。ただし、周波数効率が図１３を参照して説明した方式に比べて低いことは勘案すべきであろう。

図２３は、本発明の一実施例によって基地局が複数の端末と信号を送受信する過程を示す図である。

図２３に示したように、基地局は、セル内に位置する複数の端末と信号を送受信することができる。相対的に基地局が端末より広い範囲をカバーするので、基地局は、複数の端末にダウンリンク信号を伝送することができ、基地局のセル内に位置する複数の端末は、セルを担当する基地局にアップリンク信号を伝送することができる。この場合、上述したように、自己干渉信号及び多重使用者干渉信号が発生し得るので、これに対する除去方法が要求される。

図２４は、本発明の一実施例によって基地局と端末との間のデュプレキシング方法の更に他の一例を示す図である。

図２４に示したように、基地局及び端末の専用伝送時間区間があることが分かる。本発明では、説明の便宜上、一つの基地局（ＮＢ）及び２個の端末（ＵＥ１及びＵＥ２）を例示として説明する。まず、基地局は、常に信号を伝送及び受信できる全二重方式を採択していることが分かる。したがって、基地局は、自身が端末にダウンリンク信号を伝送すると同時に、端末が伝送したアップリンク信号を受信することもできる。

端末１（ＵＥ１）は、基地局がダウンリンク信号を伝送する時間区間２４１０には信号を伝送しないように設定することができる。この基地局の専用伝送時間区間には、基地局が伝送するダウンリンク信号のみを受信する。

基地局の専用伝送時間区間２４１０が経過した後、端末１の専用伝送時間区間２４２０を割り当てることができる。この区間で、端末１は、アップリンク伝送のみを行うように設定することができる。すなわち、端末１は、信号の受信は行わないように設定することができる。このように設定する場合、端末１は、何ら信号も受信しないので、自身が伝送するアップリンク信号を自己干渉信号として受信しないという利点がある。端末１の専用伝送時間区間で、基地局は、端末１が伝送したアップリンク信号を受信することができ、自身のダウンリンク信号を伝送することもできる。したがって、基地局の立場では、自身が伝送するダウンリンク信号が基地局に自己干渉信号として受信されることもある。基地局と通信する他の端末（ＵＥ２）は、伝送は行わず、受信のみを行うように設定されるので（端末１の専用伝送時間区間であるので）、基地局のダウンリンク信号を受信することができ、これと同時に、端末１が伝送した信号を多重使用者干渉信号（ＭＵ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇａｌ）として受信することができる。

端末１の専用伝送時間区間２４１０が経過した後は、端末２の専用伝送時間区間２４３０を割り当てることができる。この区間では、端末２は、アップリンク信号を伝送するだけで、何ら信号も受信しない。上述した端末１の専用伝送区間と同様に、端末２は何ら信号も受信しないので、自身が伝送するアップリンク信号を自己干渉信号として受信しないという利点がある。端末２の専用伝送時間区間で、基地局は、端末２が伝送したアップリンク信号を受信することができ、自身のダウンリンク信号を伝送することもできる。したがって、基地局の立場では、自身が伝送するダウンリンク信号が基地局に自己干渉信号として受信されることもある。基地局と通信する他の端末（ＵＥ１）は、伝送は行わず、受信のみを行うように設定されるので（端末２の専用伝送時間区間であるので）、基地局のダウンリンク信号を受信することができ、これと同時に、端末２が伝送した信号を多重使用者干渉信号（ＭＵ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）として受信することができる。

上述した本発明の自己干渉信号の除去及び測定は、上述した本発明の多様な実施例で説明した各事項に独立的に適用されたり、または２以上の実施例が同時に適用されるように具現することができる。重複する内容は、明確性のために説明を省略する。

上述した本発明の各実施例は、多様な手段を通じて具現することができる。例えば、本発明の各実施例は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアまたはそれらの結合などによって具現することができる。

ハードウェアによる具現の場合、本発明の各実施例に係る方法は、一つまたはそれ以上の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、コントローラー、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することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の各実施例に係る方法は、以上で説明した機能または動作を行うモジュール、手順または関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに保存されてプロセッサによって駆動され得る。前記メモリユニットは、前記プロセッサの内部または外部に位置し、既に公知の多様な手段によって前記プロセッサとデータを取り交わすことができる。

上述したように開示された本発明の好ましい実施形態に対する詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供された。以上では、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当の技術分野で熟練した当業者であれば、下記の特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させ得ることを理解できるだろう。したがって、本発明は、ここで示した各実施形態に制限されるものではなく、ここで開示した各原理及び新規の特徴と一致する最広の範囲を付与するものである。

上述した説明では、本発明が無線通信システムに適用される形態を中心に説明したが、本発明は、基地局と端末との間の多様な移動通信システムに同一の原理または均等な原理で用いることができる。

Claims (16)

1. 無線通信システムで基地局が信号を送受信する方法において、
   基地局から端末にダウンリンク信号を伝送するステップと、
   前記端末から伝送されたアップリンク信号を受信するステップと、
   前記の送受信された前記ダウンリンク信号または前記アップリンク信号に基づいて自己干渉信号を除去するステップと、
   を含み、
   前記ダウンリンク信号伝送及びアップリンク信号伝送の時間区間は、専用伝送時間区間を含み、前記専用伝送時間区間では、前記基地局及び前記端末の信号伝送時間区間が区別される、信号送受信方法。
2. 前記専用伝送時間区間以後には、前記基地局及び前記端末の信号送受信が同時に行われる、請求項１に記載の信号送受信方法。
3. 前記専用伝送時間区間では、前記基地局のダウンリンク信号の伝送が行われる、請求項１に記載の信号送受信方法。
4. 前記専用伝送時間区間で伝送された前記基地局のダウンリンク信号が前記基地局で受信されるステップをさらに含む、請求項３に記載の信号送受信方法。
5. 前記専用伝送時間区間では、前記端末が伝送した前記アップリンク信号の受信が行われる、請求項１に記載の信号送受信方法。
6. 前記専用伝送時間区間で前記端末によって伝送された前記アップリンク信号が前記端末で受信されるステップをさらに含む、請求項５に記載の信号送受信方法。
7. 前記専用伝送時間区間で伝送された他の端末のアップリンク信号が前記端末で受信されるステップをさらに含む、請求項５に記載の信号送受信方法。
8. 前記アップリンク信号の伝送及びダウンリンク信号の伝送は同一の周波数帯域で行われる、請求項１に記載の信号送受信方法。
9. 前記基地局から前記端末へのダウンリンク信号の伝送に含まれるサブフレームは、ＰＢＣＨ、ＰＳＳ／ＳＳＳ、参照信号及びデータチャンネル情報のうち一つ以上を含む、請求項１に記載の信号送受信方法。
10. 前記端末から前記基地局へのアップリンク信号の伝送に含まれるサブフレームは、ＰＲＡＣＨ、ＳＲＳ、ＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨ情報のうち一つ以上を含む、請求項１に記載の信号送受信方法。
11. 前記自己干渉信号は、前記基地局で伝送した前記ダウンリンク信号が前記基地局によって再び受信される信号である、請求項１に記載の信号送受信方法。
12. 前記の送受信された前記ダウンリンク信号または前記アップリンク信号に基づいてダウンリンク同期情報を獲得するステップをさらに含む、請求項１に記載の信号送受信方法。
13. 無線通信システムで基地局が信号を送受信する方法において、
    基地局から端末にダウンリンク信号を伝送するステップと、
    複数の端末から伝送されたアップリンク信号を受信するステップと、
    前記の送受信された前記ダウンリンク信号または前記アップリンク信号に基づいて自己干渉信号を除去するステップと、
    を含み、
    前記複数の端末のうち一つの端末である第１の端末がアップリンク信号を伝送する時間区間では、前記第１の端末を除いた残りの端末はアップリンク信号を伝送しない、信号送受信方法。
14. 前記第１の端末が伝送したアップリンク信号は、前記第１の端末を除いた残りの端末のうち一つ以上で受信される、請求項１３に記載の信号送受信方法。
15. 前記第１の端末がアップリンク信号を伝送する区間で、前記基地局もダウンリンク信号の伝送及びアップリンク信号の受信を行う、請求項１３に記載の信号送受信方法。
16. 無線通信システムで信号を送受信する基地局装置において、
    送受信機と、
    プロセッサと、
    を含み、
    前記プロセッサは、
    端末に前記送受信機を用いてダウンリンク信号を伝送し、前記端末から伝送されたアップリンク信号を受信し、前記の送受信された前記ダウンリンク信号または前記アップリンク信号に基づいて自己干渉信号を除去するように設定され、
    前記ダウンリンク信号伝送及び前記アップリンク信号伝送の時間区間は、専用伝送時間区間を含み、前記専用伝送時間区間では、前記基地局及び前記端末の信号伝送時間区間が区別される、基地局装置。

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