JP2017500803A - Csi−rsベースのセル発見信号 - Google Patents

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Abstract

チャネル状態情報基準システム(CSI−RS)を使用する、無線ネットワーク展開における小規模セル発見の方法が提案される。最初に、無線通信システムが、サブフレームの各リソースブロック内のリソース要素の対をCSI−RS構成に割り当てる。2つの直交カバーコードのうちの第1のものが、第1のCSI−RSに適用される。CSI−RSは、小規模セルによってユーザ機器(UE)に伝送される。UEは、小規模セル発見および小規模セルの測定を実施するために、CSI−RSを利用する。

Description

(関連出願)
本願は、米国特許法§119(e)に基づき、米国仮出願第61/914,843号(2013年12月11日出願、名称「CSI−RS BASED CELL DISCOVERY SIGNAL」)、および米国仮出願第61/933,648号(2014年1月30日出願、名称「CSI−RS BASED CELL DISCOVERY SIGNAL」)の利益を主張し、上記出願の各々は、その全体が参照により本明細書に援用される。
(技術分野)
本発明は、セルラー通信システムに関し、より具体的には、多くの小規模セルを含む密に展開されたネットワークに関する。
現代のセルラー通信システムは、世界中で、音声サービスだけではなく、モバイルブロードバンドサービスも提供している。携帯電話および他の無線デバイスのための用途の数が、増加し続け、より多くのデータ量を消費し続けるにつれて、モバイルブロードバンドデータサービスに対する膨大な需要が、もたらされる。これは、通信会社のオペレータに、可能な限りデータスループットを改善し、限定されたリソースの効率的利用を最大化することを要求する。
2地点間のリンクに関するスペクトル効率が、その理論的限界にすでに近づいているという事実に応答して、通信業界は、モバイルブロードバンドデータサービスに対する増大する需要を充足するために、多層ネットワークの概念を導入している。概して、多層ネットワークは、キャリア、伝送電力等の異なる物理的なリソースを提供するか、またはそれを可能にするベースステーションのいくつかの層から成る。異種ネットワーク(HetNet)は、高伝送電力ベースステーションから成るマクロ層(マクロ層ノード)が、少なくとも1つのコモンキャリアを使用して、低伝送電力ノード(LPN)層で補完される典型的な2層ネットワークの一実施例である。異種ネットワークの別の実施例は、マクロ層ノードと異なる周波数キャリアを使用して通信を提供するLPNノードの層で補完されるマクロ層から成る。
しかしながら、多層ネットワークを展開することの1つの影響は、セル位置の密度が、有意に増加させられなければならないことである。例えば、小規模セル間の位置間距離は、マクロセル間の数百メートルの距離と比較して、20メートルまたはそれ未満であり得る。超高密度の展開は、ユーザ機器(UE)が、包囲するセルを時間内に発見できることを要求する。しかしながら、同期チャネル(PSSおよびSSS)を検出する従来のセル発見機構は、超高密度のセル展開に対してではなく、マクロ展開に対して設計および最適化されている。
現在のチャネル状態情報基準シンボル(CSI−RS)は、小規模セル発見を目的として拡張され得る。現在の3GPP仕様(リリース−11)によると、1つのポートに対するCSI−RSは、1つのサブフレーム内の各リソースブロック(RB)内のリソース要素(RE)の一対である。用語「RB」は、本明細書において、周波数ドメインにおける12個の連続するサブキャリアと、時間ドメインにおける1つのサブフレームとを含む時間周波数平面の領域を指すように使用される。
図1は、現在のCSI−RS構成100の一実施形態を例証する。例証されるCSI−RSでは、20個の構成に対応するCSI−RSシンボルを搬送するために、各RB104内に定義される20個のRE102の対がその中に存在する。各対は、2つの隣接するREを含み、CSI−RSの2つのポートが、同一の物理的REを共有することを可能にするために、2の長さを伴うカバーコードが対上に適用される。
各構成では、複数のポート{1,2,4,8}が、ポート15〜22の番号付けによって定義されることができ、UEは、1つのCSI−RS構成からのアンテナポートの全ては、準同位置にあると仮定し得る。信号伝達オーバーヘッドを減少させるために、共通基準RE対が、同一構成に対する異なるポート設定のために定義され、周波数ドメイン内の固定されたオフセットが、異なるポートのための共通基準RE対上に適用される。例示的構成が、表1に示される。
UEが、各アンテナポート上で別個に測定(チャネル推定、受信電力推定等)を実施することができる。しかしながら、UEは、異なるRB内の同一RE対にわたって平均化または他のフィルタ処理を実施し得る。現在のCSI−RS構成は、小規模セル発見を目的として使用されることはできるが、RRC_CONNECTEDモードにおけるUEにしか適用されることができない。サービングセルは、特定のUEによって発見されることが意図される、標的小規模セルリストを作成し、リストに対するCSI−RS構成を決定する。サービングセルは、X2インターフェースを介して対応する小規模セルを知らせ、信号メッセージを介してUEにCSI−RS構成を知らせる。UEがあるCSI−RS構成を受信した後、UEは、ローカルで生成されたCSI−RSサンプルを受信された信号に相関させることによって、事前決定された時間ウィンドウ内で、標的CSI−RSシンボルの正確なタイミングを見出す。
セル発見を目的として従来のCSI−RSを適用するためには、2つの主要な問題が存在する。(1)準同位置にないシナリオでは、1つのCSI−RS構成内の1つのアンテナポートのみがセル発見のために使用される場合、現在の3GPP仕様(リリース−11)によると、カバーコード(+1,+1)を伴うアンテナポート15のみが、使用される。同一のリソースのセットに対して適用される他のコード(+1,−1)は、これが別の小規模セルによって発見信号として使用され得るため、無駄にされる。(2)CSI−RSの性質およびCSI−RSのRE対が各RBにおいて1回繰り返されることに起因して、その自己相関関数内に多くのピークが存在し、2つの隣接するピーク間の距離は、図2A−2Bに例証されるように、約5.56マイクロ秒(μs)である。
UEが精緻化された時間同期を実施するとき、サーチウィンドウサイズが5.56μsを上回る場合、信号内にいかなる雑音も存在しないとしても、結果において、類似する大きさを伴う2つのピークが、存在するであろう。このピーク不明瞭問題は、いくつかのISI(シンボル間干渉)をもたらし、CSI−RSの検出および測定性能を劣化させる。現在の仕様による、1つのCSI−RS構成に対する複数のアンテナポートは、前述される動作が各アンテナポート上で独立して実施されるため、ピーク不明瞭問題を解決できない。
一実施形態では、小規模セル発見のために構成されるCSI−RSが、CSI−RSの1つのポートが各RB内で1つのRE対を占有する、従来の割当と比較して、各RB内に追加のREを含む。RE対は、周波数ドメイン内に均一に分配される。各RBでは、小規模セル発見CSI−RSの発生は、自己相関関数ピーク時間差を1つ以上のUEの実際のサーチウィンドウサイズよりも大きくするように構成される。
同期された小規模セルクラスタを備えている一実施形態では、同期された小規模セルクラスタがCSI−RSのタイミングのUE側への不確定性をもたらすため、UEは、小規模セル発見信号としてのCSI−RSの検出および/または測定に進む前に、タイミングを取得しなければならない。UEは、最初に、同期されたクラスタのタイミングを取得するために、一次同期信号(PSS)および/または二次同期信号(SSS)を使用する。このPSS/SSSは、そのCSI−RSを伝送する同一セルに、および/またはそのCSI−RSを伝送するセルに同期される最も強いセルに由来し得る。UEがタイミングを取得した後、UEは、構成されたCSI−RSを特定し、適宜、セル発見および測定を実施する。UEは、サービングセルに発見されたセルを報告する。
1つ以上の種々の実施形態による、本発明は、以下の図を参照して詳細に説明される。図面は、例証のみの目的のために提供され、単に、本発明の例示的実施形態を描写する。これらの図面は、本発明の読者の理解を促進するために提供され、本発明の範疇、範囲、または適用性の制限と見なされるべきではない。例証の明確性および容易性のために、これらの図面は、必ずしも、縮尺通りではないことに留意されたい。
図1は、複数のチャネル状態情報基準シンボル(CSI−RS)および構成の一実施形態を例証する。
図2Aは、CSI−RSリソース要素(RE)対の自己相関関数の一実施形態を例証する、グラフである。
図2Bは、130μs〜160μsの図2Aの自己相関関数の一部を例証する、グラフである。
図3は、小規模セル発見CSI−RSのためのRE割当の一実施形態を例証する。
図4Aは、11.02μsよりも小さいウィンドウサイズを有する、CSI−RSのRE対の自己相関関数の一実施形態を例証する、グラフである。
図4Bは、120μs〜180μsの図4Aの自己相関関数の一部を例証する、グラフである。
図5は、小規模セル発見CSI−RSのためのRE割当の一実施形態を例証する。
図6は、図5のCSI−RSの自己相関関数の一実施形態を例証する、グラフである。
図7は、同期された小規模セルクラスタにおけるCSI−RSセル発見の一実施形態を例証する。
一実施形態では、CSI−RSが、小規模セル発見のために構成される。CSI−RSは、従来の割当と比較して、各リソースブロック(RB)内に追加のリソース要素(RE)を含むように構成される。CSI−RSの1つのポートが、各RB内で1つのRE対を占有する。RE対は、周波数ドメイン内に均一に分配される。いくつかの実施形態では、各RB内では、小規模セル発見CSI−RSの発生は、自己相関関数ピーク時間差を1つ以上のUEの実際のサーチウィンドウサイズよりも大きくさせるように構成される。CSI−RSが小規模セル発見を目的として構成されるとき、CSI−RSは、2つのカバーコード(+1,+1)または(+1,−1)のうちの1つで構成されることができる。小規模セル発見のために構成されるCSI−RSを利用する場合、UEは、1つのCSI−RS発見構成からのアンテナポートが、準同位置であると仮定しないこともある。いくつかの実施形態では、サポートされるCSI−RS信号を伝送する重複する小規模セルの合計数は、20個から40個に増加させられる。
一実施形態では、1つのサブフレーム内でCSI−RSのために定義されるREの合計数が、従来のCSI−RSと同一のままである場合(例えば、20個未満)、小規模セル発見のためのCSI−RSは、より多くのREで構成され、周波数ドメイン内に均一に分配されることができる。図3は、均一に分配されたCSI−RS300の一実施形態を例証する。CSI−RS300の各ポートに対するRE302の数は、利用可能な構成の合計数を減少させることを犠牲にして、小規模セル発見のために2倍にされる。図3に例証される実施形態では、サーチウィンドウサイズが、例えば、11.02μs等、事前決定された閾値よりも小さい場合、CSI−RSの自己相関関数におけるピーク不明瞭問題は、解決される。図4Aは、図3のCSI−RS300のRE対の自己相関関数400を例証するグラフである。図4Bは、120μs〜180μsの自己相関関数400の一部を例証する。いくつかの実施形態では、2つの異なる小規模セルからのCSI−RS発見信号は、例えば、{(+1,+1),(+1,−1)}等、直交カバーコードを適用することによって、同一構成を共有することができる。
一実施形態では、全ての20個の従来のCSI−RS構成は、表2に示されるような10個の新しい発見構成に群化される。
UEが、表2に従って2つの現在のCSI−RS構成で構成されることができ、UEは、CSI−RSベースの時間および周波数同期を実施するとき、2つのCSI−RS構成からの信号を同時に処理することができる。2つの異なる小規模セルからのCSI−RS発見信号は、例えば、{(+1,+1),(+1,−1)}等、直交カバーコードを適用することによって、同一構成を共有することができる。
図5は、RBあたりのREの合計数が、小規模セル発見CSI−RSがサブフレームの中間における24個のREの全てを占有する、従来のCSI−RSから変更されないままである、CSI−RS500の一実施形態を例証する。図6は、図5のCSI−RS500の自己相関関数550の一実施形態を例証する、グラフである。図6に示されるように、2つのピーク間の距離は、約66.72μsであり、これは、ピーク不明瞭を伴わないより大きなサーチウィンドウの可能性をもたらす。2つのピーク間の距離は、CSI−RS構成によって決定され得る。2つの異なる小規模セルからのCSI−RS発見信号は、例えば、{(+1,+1),(+1,−1)}等、直交カバーコードを適用することによって、同一構成を共有することができる。いくつかの実施形態では、カバーコードは、例えば、{(0,1),(1,0)}等、他の直交コードであり得る。
一実施形態では、既存かつ従来のCSI−RSのRE以外の新しいREのセットが、小規模セル発見を目的として定義される。CSI−RS発見信号シンボルが、カバーコードを用いず、物理的REに直接マッピングされ得る。1つのCSI−RS発見信号からのREは、周波数ドメイン内に均一に分配される。時間ドメインでは、それらのREの対応する持続時間は、完全に重複するRE、重複しないRE、および/または部分的に重複するREを備え得る。本実施形態では、重複するCSI−RS構成を伴う最大40個の小規模セルが、サポートされ得る。
図7は、同期された小規模セルクラスタ600におけるCSI−RSセル発見の一実施形態を例証する。本実施形態では、同期されたクラスタ600内のCSI−RSのタイミングのUE602側への不確定性が存在し得るため、UE602は、小規模セル発見信号としてのCSI−RSの検出および/または測定に進む前に、タイミングを取得する必要があり得る。UE602は、同期されたクラスタのタイミングを取得するために、PSS/SSS 608を使用する。PSS/SSS 608は、CSI−RSを伝送する同一セル604、および/またはCSI−RSを伝送するセルに同期された最も強いセルからもたらされ得る。UE602がタイミングを取得した後、UE602は、構成されたCSI−RSを特定し、セル発見および発見されたセル604に対する測定を実施する。UE602は、サービングセル606に発見されたセルを報告する610。
単語「exemplary(例示的)」は、本明細書において、「実施例または例証としての役割を果たす」ことを意味するように使用される。「例示的」として本明細書に説明される任意の側面または設計は、必ずしも、他の側面または設計に優る、好ましいまたは有利なものとして解釈されない。
前述は、単に、本開示の原理を例証する。したがって、当業者は、本明細書に明示的に説明されない、または示されないが、本開示の原理を具現化し、その精神および範囲内に含まれる、種々の配列を考案することが可能であることが理解されるであろう。さらに、本明細書に引用される全ての実施例および条件文は、主に、教授のみを目的とし、読者が発明者によって当分野にさらに寄与される本開示および本概念の原理を理解することを補助し、そのような具体的に引用される実施例および条件への限定を伴わないものであると解釈されることが、明示的に意図される。
本発明の1つ以上の実施形態が、上記に説明されているが、それらは、限定としてではなく、実施例にすぎないものとして提示されていることを理解されたい。同様に、種々の図または略図は、本開示に含まれ得る特徴および機能性を理解する際に、補助するために行われる、本開示に関する例示的アーキテクチャまたは他の構成を描写し得る。本開示は、例証される例示的アーキテクチャまたは構成に制限されないが、様々な代替アーキテクチャおよび構成を使用して、実装されることができる。
本文書に説明される機能のうちの1つ以上のものは、適切に構成されるモジュールによって実施され得る。本明細書に使用されるような用語「module(モジュール)」は、本明細書に説明される関連付けられる機能を実施するためのハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアおよびソフトウェアを実行する任意の関連付けられるハードウェア、ならびにこれらの要素の任意の組み合わせを指すことができる。加えて、種々のモジュールは、離散モジュールであり得る。しかしながら、当業者に明白であろうように、2つまたはそれを上回るモジュールが、本発明の実施形態に従って、関連付けられる機能を実施する単一のモジュールを形成するように組み合わせられ得る。
加えて、本文書に説明される機能のうちの1つ以上のものは、概して、メモリストレージデバイスまたはストレージユニット等の媒体を指すために、本明細書に使用される「コンピュータプログラム製品」、「非一過性コンピュータ読み取り可能な媒体」、および同等物内に記憶されるコンピュータプログラムコードを用いて実施され得る。コンピュータ読み取り可能な媒体のこれらおよび他の形態は、プロセッサに規定の動作を実施させるために、プロセッサによる使用のため1つ以上の命令を記憶することに関与し得る。そのような命令は、概して、実行されると、コンピューティングシステムが所望の動作を実施することを可能にする「コンピュータプログラムコード」(これは、コンピュータプログラムまたは他の群化の形態で群化され得る)と称される。
異なる機能的ユニット、プロセッサ、またはドメイン間の機能性の任意の好適な分配が、本発明から逸脱することなく使用され得ることが理解されるであろう。例えば、別個のユニット、プロセッサ、またはコントローラによって実施される例証される機能性は、同一のユニット、プロセッサ、またはコントローラによって実施され得る。故に、具体的機能的ユニットの言及は、厳密な論理的または物理的な構造もしくは編成を示すのではなく、説明される機能性を提供するための好適な手段の言及のみと見なされる。

Claims (20)

  1. 無線ネットワーク展開におけるチャネル状態情報基準システム(CSI−RS)発見をサポートするためのデバイスであって、前記デバイスは、無線通信システムを備え、
    前記無線通信システムは、動作時、
    第1のCSI−RSを2つの直交カバーコードのうちの第1のもので構成することと、
    リソースブロックの全体にわたり複数のリソース要素対を均一に分配することと、
    前記第1のCSI−RSを少なくとも1つのユーザ機器(UE)に伝送することと
    を行う、デバイス。
  2. 前記第1のCSI−RSは、自己相関関数ピーク時間差が前記少なくとも1つのUEのサーチウィンドウサイズよりも大きくなるように構成されている、請求項1に記載のデバイス。
  3. 1つのサブフレーム内の前記第1のCSI−RSのために定義されたリソース要素対の合計数が20個以下である場合、前記第1のCSI−RSは、前記リソース要素対を前記リソースブロックの周波数ドメイン内に均一に分配するように構成されている、請求項1に記載のデバイス。
  4. 前記無線システムは、動作時、
    第2のCSI−RSを前記2つの直交カバーコードのうちの第2のもので構成することと、
    前記第2のCSI−RSを前記第1のCSI−RSと少なくとも部分的に同時に伝送する、請求項1に記載のデバイス。
  5. 前記UEは、前記第1のCSI−RSおよび前記第2のCSI−RSを同時に処理するように構成されている、請求項4に記載のデバイス。
  6. 前記CSI−RSは、40個の小規模セルをサポートするように構成されている、請求項1に記載のデバイス。
  7. 前記2つの直交カバーコードは、第1のカバーコード(+1,+1)と、第2のカバーコード(+1,−1)を備えている、請求項1に記載のデバイス。
  8. 前記無線通信システムは、動作時、一次同期信号または二次同期信号(PSS/SSS)を前記UEに伝送し、前記CSI−RSは、同期されたクラスタのセルによって伝送される、請求項1に記載のデバイス。
  9. 前記同期されたクラスタの前記セルは、前記同期されたクラスタの最も強いセルを備えている、請求項8に記載のデバイス。
  10. 前記無線通信システムは、動作時、前記UEからセル発見報告を受信する、請求項8に記載のデバイス。
  11. 無線ネットワーク展開におけるセル発見の方法であって、
    第1のセルによって、サブフレームの各リソースブロック内のリソース要素対を第1のチャネル状態情報基準システム(CSI−RS)構成に割り当てることと、
    前記第1のセルによって、2つの直交カバーコードのうちの第1のものを前記第1のCSI−RSに適用することと、
    前記第1のセルによって、前記第1のCSI−RSをユーザ機器(UE)に伝送することと
    を含む、方法。
  12. 前記第1のCSI−RSの各リソースブロックが各リソースブロックの自己相関関数ピーク時間差を前記UEのサーチウィンドウサイズよりも大きくすることをさらに含む、請求項11に記載の方法。
  13. 前記割り当てられた各リソースブロック内のリソース要素を周波数ドメイン内に均一に分配することをさらに含む、請求項11に記載の方法。
  14. 第2のセルによって、サブフレームの各リソースブロック内のリソース要素を第2のCSI−RS構成に割り当てることと、
    前記第2のセルによって、2つの直交カバーコードのうちの第2のものを前記第2のCSI−RSに適用することと、
    前記第2のセルによって、前記第2のCSI−RSを前記UEに伝送することと
    をさらに含む、請求項11に記載の方法。
  15. 前記UEによって、前記第1のCSI−RSおよび前記第2のCSI−RSを同時に処理し、CSI−RS検出を実施することをさらに含む、請求項14に記載の方法。
  16. 前記2つの直交カバーコードは、カバーコードのセット{(+1,+1),(+1,−1)}を備えている、請求項14に記載の方法。
  17. 前記第2のセルによって、一次同期信号または二次同期信号(PSS/SSS)を前記UEに伝送することをさらに含み、前記第2のセルは、同期されたクラスタのセルを備えている、請求項14に記載の方法。
  18. 前記UEによって、前記第1のセルにセル発見応答を伝送することをさらに含む、請求項17に記載の方法。
  19. ユーザ機器(UE)によってチャネル状態情報基準システム(CSI−RS)発見を実施する方法であって、前記方法は、
    前記UEによって、小規模セルから一次同期信号または二次同期信号(PSS/SSS)を受信することであって、前記小規模セルは、セルの同期されたクラスタの一部である、ことと、
    前記UEによって、PSS/SSSを使用してCSI−RS伝送のタイミングを取得することと、
    前記UEによって、前記CSI−RS伝送を使用して前記小規模セルに対してセル発見および測定を実施することと
    を含む、方法。
  20. 前記UEによって、サービングセルにセル発見報告を伝送することをさらに含む、請求項19に記載の方法。
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