本発明の実施例は、無線接続システムに関し、256QAM変調方式を支援するためのチャネル状態情報を送受信する方法及びこれを支援する装置を提供する。
以下の実施例は、本発明の構成要素と特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮することができる。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することができる。また、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明する動作の順序は変更してもよい。ある実施例の一部の構成や特徴は他の実施例に含まれてもよく、又は他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えられてもよい。
図面に関する説明において、本発明の要旨を曖昧にさせうる手順又は段階などは記述を省略し、当業者のレベルで理解できるような手順又は段階も記述を省略した。
本明細書で、本発明の実施例は、基地局と移動局との間のデータ送受信関係を中心に説明した。ここで、基地局は、移動局と直接通信を行うネットワークの終端ノード(terminal node)としての意味を有する。本文書で基地局によって行われるとした特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード(upper node)によって行われてもよい。
すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード(network node)からなるネットワークで移動局との通信のために行われる様々な動作は、基地局又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てもよい。ここで、「基地局」は、固定局(fixed station)、Node B、eNode B(eNB)、発展した基地局(ABS:Advanced Base Station)又はアクセスポイント(access point)などの用語に代えてもよい。
また、本発明の実施例でいう「端末(Terminal)」は、ユーザ機器(UE:User Equipment)、移動局(MS:Mobile Station)、加入者端末(SS:Subscriber Station)、移動加入者端末(MSS:Mobile Subscriber Station)、移動端末(Mobile Terminal)、又は発展した移動端末(AMS:Advanced Mobile Station)などの用語に代えてもよい。
また、送信端は、データサービス又は音声サービスを提供する固定及び/又は移動ノードを意味し、受信端は、データサービス又は音声サービスを受信する固定及び/又は移動ノードを意味する。そのため、上りリンクでは、移動局を送信端とし、基地局を受信端とすることができる。同様に、下りリンクでは、移動局を受信端とし、基地局を送信端とすることができる。
本発明の実施例は、無線接続システムであるIEEE 802.xxシステム、3GPP(3rd Generation Partnership Project)システム、3GPP LTEシステム及び3GPP2システムのうちの少なくとも一つに開示された標準文書によって裏付けることができ、特に、本発明の実施例は、3GPP TS 36.211、3GPP TS 36.212、3GPP TS 36.213、3GPP TS 36.321及び/又は3GPP TS 36.331の文書によって裏付けることができる。すなわち、本発明の実施例において説明していない自明な段階又は部分は、上記の文書を参照して説明することができる。また、本文書で開示している用語はいずれも上記の標準文書によって説明することができる。
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、本発明が実施されうる唯一の実施の形態を示すためのものではない。
また、本発明の実施例で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されたもので、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で他の形態に変更してもよい。
例えば、LTE/LTE−Aシステムで使用されるチャネル品質指示子(CQI:Channel Quality Indicator)フィードバックテーブルは、第1CQIテーブル又はレガシーテーブルと定義し、本発明で提案する256QAMを支援するためのCQIフィードバックテーブルは、第2CQIテーブル又はニューテーブルと定義することができる。また、CSIサブセットは、CSIサブフレームの集合を意味し、CSIサブフレームセット又はCSIサブフレーム集合と同じ意味で使われてもよい。
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)などのような様々な無線接続システムに適用することができる。
CDMAは、UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)やCDMA2000のような無線技術(radio technology)によって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)のような無線技術によって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)などのような無線技術によって具現することができる。
UTRAは、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)の一部である。3GPP LTE(Long Term Evolution)は、E−UTRAを用いるE−UMTS(Evolved UMTS)の一部であって、下りリンクでOFDMAを採用し、上りリンクでSC−FDMAを採用する。LTE−A(Advanced)システムは、3GPP LTEシステムの改良されたシステムである。本発明の技術的特徴に関する説明を明確にするために、本発明の実施例を3GPP LTE/LTE−Aシステムを中心に説明するが、IEEE 802.16e/mシステムなどに適用してもよい。
1.3GPP LTE/LTE_Aシステム
無線接続システムにおいて、端末は下りリンク(DL:Downlink)を介して基地局から情報を受信し、上りリンク(UL:Uplink)を介して基地局に情報を送信する。基地局と端末が送受信する情報は、一般データ情報及び様々な制御情報を含み、これらが送受信する情報の種類/用途によって様々な物理チャネルが存在する。
1.1 システム一般
図1は、本発明の実施例で使用できる物理チャネル及びこれらを用いた信号送信方法を説明するための図である。
電源が消えた状態で再び電源がついたり、新しくセルに進入したりした端末は、S11段階で基地局と同期を取るなどの初期セル探索(Initial cell search)作業を行う。そのために、端末は、基地局から1次同期チャネル(P−SCH:Primary Synchronization Channel)及び2次同期チャネル(S−SCH:Secondary Synchronization Channel)を受信して基地局と同期を取り、セルIDなどの情報を取得する。
その後、端末は、基地局から物理放送チャネル(PBCH:Physical Broadcast Channel)信号を受信してセル内の放送情報を取得することができる。一方、端末は、初期セル探索段階で下りリンク参照信号(DL RS:Downlink Reference Signal)を受信して下りリンクチャネル状態を確認することができる。
初期セル探索を終えた端末は、S12段階で、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control Channel)、及び物理下りリンク制御チャネル情報に基づく物理下りリンク共有チャネル(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)を受信し、より具体的なシステム情報を取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、段階S13乃至段階S16のようなランダムアクセス過程(Random Access Procedure)を行うことができる。そのために、端末は、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)を介してプリアンブル(preamble)を送信し(S13)、物理下りリンク制御チャネル及びこれに対応する物理下りリンク共有チャ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(S14)。競合ベースのランダムアクセスでは、端末は、さらなる物理ランダムアクセスチャネル信号の送信(S15)、及び物理下りリンク制御チャネル信号及びこれに対応する物理下りリンク共有チャネル信号の受信(S16)のような衝突解決手順(Contention Resolution Procedure)を行うことができる。
上述したような手順を行った端末は、その後、一般的な上りリンク/下りリンク信号送信手順として、物理下りリンク制御チャネル信号及び/又は物理下りリンク共有チャネル信号の受信(S17)及び物理上りリンク共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)信号及び/又は物理上りリンク制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)信号の送信(S18)を行うことができる。
端末が基地局に送信する制御情報を総称して、上りリンク制御情報(UCI:Uplink Control Information)という。UCIは、HARQ−ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative−ACK)、SR(Scheduling Request)、CQI(Channel Quality Indication)、PMI(Precoding Matrix Indication)、RI(Rank Indication)情報などを含む。
LTEシステムにおいて、UCIは、一般的にPUCCHを介して周期的に送信するが、制御情報とトラフィックデータが同時に送信されるべき場合にはPUSCHを介して送信してもよい。また、ネットワークの要求/指示に応じてPUSCHを介してUCIを非周期的に送信してもよい。
図2には、本発明の実施例で用いられる無線フレームの構造を示す。
図2(a)は、タイプ1フレーム構造(frame structure type 1)を示す。タイプ1フレーム構造は、全二重(full duplex)FDD(Frequency Division Duplex)システムと半二重(half duplex)FDDシステムの両方に適用することができる。
1無線フレーム(radio frame)は、
の長さを有し、
の均等な長さを有し、0から19までのインデックスが与えられた20個のスロットで構成される。1サブフレームは、2個の連続したスロットと定義され、i番目のサブフレームは、2i及び2i+1に該当するスロットで構成される。すなわち、無線フレーム(radio frame)は、10個のサブフレーム(subframe)で構成される。1サブフレームを送信するためにかかる時間をTTI(transmission time interval)という。ここで、Tsはサンプリング時間を表し、Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10−8(約33ns)と表示される。スロットは、時間領域で複数のOFDMシンボル又はSC−FDMAシンボルを含み、周波数領域で複数のリソースブロック(Resource Block)を含む。
1スロットは、時間領域で複数のOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルを含む。3GPP LTEは、下りリンクでOFDMAを使用するので、OFDMシンボルは1シンボル区間(symbol period)を表現するためのものである。OFDMシンボルは、1つのSC−FDMAシンボル又はシンボル区間ということができる。リソースブロック(resource block)は、リソース割り当て単位であって、1スロットで複数の連続した副搬送波(subcarrier)を含む。
全二重FDDシステムでは、各10ms区間で10個のサブフレームを下りリンク送信と上りリンク送信のために同時に利用することができる。このとき、上りリンク送信と下りリンク送信は周波数領域で区別される。その一方で、半二重FDDシステムでは、端末は送信と受信を同時に行うことができない。
上述した無線フレームの構造は一つの例示に過ぎず、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、又はスロットに含まれるOFDMシンボルの数は様々に変更されてもよい。
図2(b)には、タイプ2フレーム構造(frame structure type 2)を示す。タイプ2フレーム構造はTDDシステムに適用される。1無線フレームは、
の長さを有し、
の長さを有する2個のハーフフレーム(half−frame)で構成される。各ハーフフレームは、
の長さを有する5個のサブフレームで構成される。i番目のサブフレームは、2i及び2i+1に該当する各
の長さを有する2個のスロットで構成される。ここで、Tsは、サンプリング時間を表し、Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10−8(約33ns)で表示される。
タイプ2フレームは、DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)、保護区間(GP:Guard Period)、UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)の3つのフィールドで構成される特別サブフレームを含む。ここで、DwPTSは、端末での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられる。UpPTSは、基地局でのチャネル推定と端末の上り送信同期を合わせるために用いられる。保護区間は、上りリンクと下りリンクとの間において下りリンク信号の多重経路遅延によって上りリンクで生じる干渉を除去するための区間である。
下記の表1に、特別フレームの構成(DwPTS/GP/UpPTSの長さ)を示す。
図3は、本発明の実施例で使用できる下りリンクスロットのリソースグリッド(resource grid)を例示する図である。
図3を参照すると、1つの下りリンクスロットは、時間領域で複数のOFDMシンボルを含む。ここで、1つの下りリンクスロットは、7個のOFDMシンボルを含み、1つのリソースブロックは周波数領域で12個の副搬送波を含むとするが、これに限定されるものではない。
リソースグリッド上で各要素(element)をリソース要素(resource element)とし、1つのリソースブロックは12×7個のリソース要素を含む。下りリンクスロットに含まれるリソースブロックの数NDLは、下りリンク送信帯域幅(bandwidth)に依存する。上りリンクスロットの構造は、下りリンクスロットの構造と同一であってもよい。
図4は、本発明の実施例で使用できる上りリンクサブフレームの構造を示す。
図4を参照すると、上りリンクサブフレームは、周波数領域で制御領域とデータ領域とに区別される。制御領域には、上りリンク制御情報を運ぶPUCCHが割り当てられる。データ領域には、ユーザデータを運ぶPUSCHが割り当てられる。単一搬送波特性を維持するために、一つの端末はPUCCHとPUSCHを同時に送信しない。一つの端末に対するPUCCHにはサブフレーム内にRB対が割り当てられる。RB対に属するRBは、2個のスロットのそれぞれで異なる副搬送波を占める。これを、PUCCHに割り当てられたRB対はスロット境界(slot boundary)で周波数跳躍(frequency hopping)するという。
図5には、本発明の実施例で使用できる下りリンクサブフレームの構造を示す。
図5を参照すると、サブフレームにおける第一のスロットでOFDMシンボルインデックス0から最大3個のOFDMシンボルが、制御チャネルが割り当てられる制御領域(control region)であり、残りのOFDMシンボルが、PDSCHが割り当てられるデータ領域(data region)である。3GPP LTEで用いられる下りリンク制御チャネルの例には、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PDCCH、PHICH(Physical Hybrid−ARQ Indicator Channel)などがある。
PCFICHは、サブフレームにおける最初のOFDMシンボルで送信され、サブフレーム内に制御チャネルの送信のために使われるOFDMシンボルの数(すなわち、制御領域のサイズ)に関する情報を運ぶ。PHICHは、上りリンクに対する応答チャネルであって、HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)に対するACK(Acknowledgement)/NACK(Negative−Acknowledgement)信号を運ぶ。PDCCHを介して送信される制御情報を下りリンク制御情報(DCI:downlink control information)という。下りリンク制御情報は、上りリンクリソース割り当て情報、下りリンクリソース割り当て情報、又は任意の端末グループに対する上りリンク送信(Tx)電力制御命令を含む。
1.2 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)
1.2.1 PDCCH一般
PDCCHは、DL−SCH(Downlink Shared Channel)のリソース割り当て及び送信フォーマット(すなわち、下りリンクグラント(DL−Grant))、UL−SCH(Uplink Shared Channel)のリソース割り当て情報(すなわち、上りリンクグラント(UL−Grant))、PCH(Paging Channel)におけるページング(paging)情報、DL−SCHにおけるシステム情報、PDSCHで送信されるランダムアクセス応答(random access response)のような上位レイヤ(upper−layer)制御メッセージに対するリソース割り当て、任意の端末グループ内の個別端末に対する送信電力制御命令の集合、VoIP(Voice over IP)活性化の有無に関する情報などを運ぶことができる。
複数のPDCCHを制御領域内で送信することができ、端末は複数のPDCCHをモニタすることができる。PDCCHは、1つ又は複数の連続したCCE(control channel elements)の集合(aggregation)で構成される。1つ又は複数の連続したCCEの集合で構成されたPDCCHは、サブブロックインターリービング(subblock interleaving)を経た後、制御領域を通して送信することができる。CCEは、無線チャネルの状態による符号化率をPDCCHに提供するために使われる論理的割り当て単位である。CCEは、複数のリソース要素グループ(REG:resource element group)に対応する。CCEの数とCCEによって提供される符号化率との関係によってPDCCHのフォーマット及び可能なPDCCHのビット数が決定される。
1.2.2 PDCCH構造
複数の端末に対する多重化された複数のPDCCHが制御領域内で送信されてもよい。PDCCHは1つ又は2つ以上の連続したCCEの集合(CCE aggregation)で構成される。CCEは、4個のリソース要素で構成されたREGの9個のセットに対応する単位のことを指す。各REGには4個のQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)シンボルがマップされる。参照信号(RS:Reference Signal)によって占有されたリソース要素はREGに含まれない。すなわち、OFDMシンボル内でREGの総個数は、セル特定参照信号が存在するか否かによって異なってくることがある。4個のリソース要素を1つのグループにマップするREGの概念は、他の下りリンク制御チャネル(例えば、PCFICH又はPHICH)にも適用することができる。PCFICH又はPHICHに割り当てられないREGを
とすれば、システムで利用可能なCCEの個数は
であり、各CCEは0から
までのインデックスを有する。
端末のデコーティングプロセスを単純化するために、n個のCCEを含むPDCCHフォーマットは、nの倍数と同じインデックスを有するCCEから始まってもよい。すなわち、CCEインデックスがiである場合、
を満たすCCEから始まってもよい。
基地局は、1つのPDCCH信号を構成するために{1,2,4,8}個のCCEを使用することができ、ここで、{1,2,4,8}をCCE集合レベル(aggregation level)と呼ぶ。特定PDCCHの送信のために使われるCCEの個数はチャネル状態によって基地局で決定される。例えば、良好な下りリンクチャネル状態(基地局に近接している場合)を有する端末のためのPDCCHは、1つのCCEだけで十分でありうる。一方、よくないチャネル状態(セル境界にある場合)を有する端末の場合は、8個のCCEが十分な堅牢さ(robustness)のために要求されることがある。しかも、PDCCHの電力レベルも、チャネル状態にマッチングして調節されてもよい。
下記の表2にPDCCHフォーマットを示す。CCE集合レベルによって表2のように4つのPDCCHフォーマットが支援される。
端末ごとにCCE集合レベルが異なる理由は、PDCCHに乗せられる制御情報のフォーマット又はMCS(Modulation and Coding Scheme)レベルが異なるためである。MCSレベルは、データコーディングに用いられるコードレート(code rate)と変調序列(modulation order)を意味する。適応的なMCSレベルはリンク適応(link adaptation)のために用いられる。一般に、制御情報を送信する制御チャネルでは3〜4個程度のMCSレベルを考慮することができる。
制御情報のフォーマットを説明すると、PDCCHを介して送信される制御情報を下りリンク制御情報(DCI)という。DCIフォーマットによってPDCCHペイロード(payload)に乗せられる情報の構成が異なることがある。PDCCHペイロードは、情報ビット(information bit)を意味する。下記の表3は、DCIフォーマットによるDCIを示すものである。
表3を参照すると、DCIフォーマットには、PUSCHスケジューリングのためのフォーマット0、1つのPDSCHコードワードのスケジューリングのためのフォーマット1、1つのPDSCHコードワードの簡単な(compact)スケジューリングのためのフォーマット1A、DL−SCHの非常に簡単なスケジューリングのためのフォーマット1C、閉ループ(Closed−loop)空間多重化(spatial multiplexing)モードでPDSCHスケジューリングのためのフォーマット2、開ループ(Open−loop)空間多重化モードでPDSCHスケジューリングのためのフォーマット2A、上りリンクチャネルのためのTPC(Transmission Power Control)命令の送信のためのフォーマット3及び3Aがある。また、多重アンテナポート送信モードでPUSCHスケジューリングのためのDCIフォーマット4が追加された。DCIフォーマット1Aは、端末にいずれの送信モードが設定されてもPDSCHスケジューリングのために用いることができる。
DCIフォーマットによってPDCCHペイロード長が変わることがある。また、PDCCHペイロードの種類とそれによる長さは、簡単な(compact)スケジューリングであるか否か、又は端末に設定された送信モード(transmission mode)などによって異なってもよい。
送信モードは、端末がPDSCHを介した下りリンクデータを受信するように設定(configuration)することができる。例えば、PDSCHを介した下りリンクデータには、端末にスケジュールされたデータ(scheduled data)、ページング、ランダムアクセス応答、又はBCCHを介したブロードキャスト情報などがある。PDSCHを介した下りリンクデータは、PDCCHを介してシグナルされるDCIフォーマットと関係がある。送信モードは、上位層シグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング)によって端末に半静的に(semi−statically)設定することができる。送信モードは、シングルアンテナ送信(Single antenna transmission)又はマルチアンテナ(Multi−antenna)送信に区別できる。
端末は、上位層シグナリングによって半静的(semi−static)に送信モードが設定される。例えば、マルチアンテナ送信には、送信ダイバーシチ(Transmit diversity)、開ループ(Open−loop)又は閉ループ(Closed−loop)空間多重化(Spatial multiplexing)、MU−MIMO(Multi−user−Multiple Input Multiple Output)、及びビーム形成(Beamforming)などがある。送信ダイバーシチは、多重送信アンテナで同一のデータを送信して送信信頼度を高める技術である。空間多重化は、多重送信アンテナで互いに異なるデータを同時に送信し、システムの帯域幅を増加させることなく高速のデータを送信できる技術である。ビーム形成は、多重アンテナでチャネル状態による加重値を与えて信号のSINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)を増加させる技術である。
DCIフォーマットは、端末に設定された送信モードに依存する。端末は、自身に設定された送信モードによってモニタする参照(Reference)DCIフォーマットを有する。次の通り、端末に設定される送信モードは10個の送信モードを有することができる。
●送信モード1:単一アンテナ送信
●送信モード2:送信ダイバーシチ
●送信モード3:レイヤが1個より大きい場合は、開ループ(Open−loop)コードブックベースのプリコーディング、ランクが1である場合は送信ダイバーシチ
●送信モード4:閉ループ(Closed−loop)コードブックベースのプリコーディング
●送信モード5:送信モード4バージョンの多重ユーザMIMO
●送信モード6:単一レイヤ送信に制限された特殊な場合の閉ループコードブックベースのプリコーディング
●送信モード7:単一レイヤ送信のみを支援するコードブックをベースにしないプリコーディング(release 8)
●送信モード8:最大2個のレイヤまで支援するコードブックをベースにしないプリコーディング(release 9)
●送信モード9:最大8個のレイヤまで支援するコードブックをベースにしないプリコーディング(release 10)
●送信モード10:最大8個のレイヤまで支援するコードブックをベースにしないプリコーディング、COMP用途(release 11)
1.2.3 PDCCH送信
基地局は、端末に送信しようとする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にはPDCCHの所有者(owner)や用途によって固有の識別子(例えば、RNTI(Radio Network Temporary Identifier))をマスクする。特定の端末のためのPDCCHであれば、端末固有の識別子(例えば、C−RNTI(Cell−RNTI))をCRCにマスクすることができる。又は、ページングメッセージのためのPDCCHであれば、ページング指示識別子(例えば、P−RNTI(Paging−RNTI))をCRCにマスクすることができる。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、SIB)のためのPDCCHであれば、システム情報識別子(例えば、SI−RNTI(system information RNTI))をCRCにマスクすることができる。端末のランダムアクセスプリアンブルの送信に対する応答であるランダムアクセス応答を示すために、RA−RNTI(random access−RNTI)をCRCにマスクすることができる。
続いて、基地局は、CRCの付加された制御情報にチャネルコーディングを行って符号化されたデータ(coded data)を生成する。このとき、MCSレベルによるコードレートでチャネルコーディングを行うことができる。基地局は、PDCCHフォーマットに割り当てられたCCE集合レベルによる伝送率マッチング(rate matching)を行い、符号化されたデータを変調して変調シンボルを生成する。この時、MCSレベルによる変調序列を用いることができる。1つのPDCCHを構成する変調シンボルは、CCE集合レベルが1、2、4、8のいずれか一つであってもよい。その後、基地局は、変調シンボルを物理的なリソース要素にマップ(CCE to RE mapping)する。
1.2.4 ブラインドデコーディング(BS:Blind Decoding)
一つのサブフレーム内で複数のPDCCHが送信されてもよい。すなわち、一つのサブフレームの制御領域は、インデックス0〜
を有する複数のCCEで構成される。ここで、
は、k番目のサブフレームの制御領域内における総CCEの個数を意味する。端末は、毎サブフレームごとに複数のPDCCHをモニタする。ここで、モニタリングとは、端末がモニタされるPDCCHフォーマットによってPDCCHのそれぞれのデコーディングを試みることをいう。
基地局は、端末にサブフレーム内に割り当てられた制御領域で該当のPDCCHがどこに位置するのかに関する情報を提供しない。端末は、基地局から送信された制御チャネルを受信するために自身のPDCCHがどの位置でどのCCE集合レベルやDCIフォーマットで送信されるのかを把握できず、サブフレーム内でPDCCH候補(candidate)の集合をモニタして自身のPDCCHを探す。これをブラインドデコーディング(BD)という。ブラインドデコーディングとは、端末がCRC部分に自身の端末識別子(UE ID)をデマスク(De−Masking)した後、CRC誤りを検討し、当該PDCCHが自身の制御チャネルであるか否かを確認する方法をいう。
活性モード(active mode)で、端末は、自身に送信されるデータを受信するために毎サブフレームのPDCCHをモニタする。DRXモードで、端末は、毎DRX周期のモニタリング区間で起床(wake up)し、モニタリング区間に該当するサブフレームでPDCCHをモニタする。PDCCHのモニタリングが行われるサブフレームをnon−DRXサブフレームという。
端末は、自身に送信されるPDCCHを受信するためには、non−DRXサブフレームの制御領域に存在する全てのCCEに対してブラインドデコーディングを行わなければならない。端末は、いずれのPDCCHフォーマットが送信されるのかを把握できないことから、毎non−DRXサブフレーム内でPDCCHのブラインドデコーディングに成功するまで、可能なCCE集団レベルでPDCCHを全てデコードしなければならない。端末は、自身のためのPDCCHがいくつのCCEを用いるのかを把握できず、PDCCHのブラインドデコーディングに成功するまで、可能な全てのCCE集団レベルで検出を試みなければならない。
LTEシステムでは、端末のブラインドデコーディングのためにサーチスペース(SS:Search Space)概念を定義する。サーチスペースは、端末がモニタするためのPDCCH候補セットを意味し、各PDCCHフォーマットによって異なるサイズを有することができる。サーチスペースは、共用サーチスペース(CSS:Common Search Space)及び端末特定サーチスペース(USS:UE−specific/Dedicated Search Space)を含むことができる。
共用サーチスペースの場合、全ての端末が共用サーチスペースのサイズを認知できるが、端末特定サーチスペースは、各端末ごとに個別に設定することができる。したがって、端末は、PDCCHをデコードするために、端末特定サーチスペース及び共用サーチスペースを全てモニタしなければならなく、したがって、1サブフレームで最大44回のブラインドデコーディング(BD)を行うことになる。ここには、異なるCRC値(例えば、C−RNTI、P−RNTI、SI−RNTI、RA−RNTI)によって行うブラインドデコーディングは含まれない。
サーチスペースの制約によって、与えられたサブフレーム内で基地局がPDCCHを送信しようとする端末の全てにPDCCHを送信するためのCCEリソースが確保されない場合が発生しうる。なぜなら、CCE位置が割り当てられて残ったリソースは、特定端末のサーチスペース内に含まれないことがあるためである。次のサブフレームでも続き得るこのような障壁を最小化するために、端末特定跳躍(hopping)シーケンスを端末特定サーチスペースの始点に適用することができる。
表4は、共用サーチスペースと端末特定サーチスペースのサイズを示す。
ブラインドデコーディングを試みる回数による端末の負荷を軽減するために、端末は、定義された全てのDCIフォーマットによるサーチを同時に行うわけではない。具体的に、端末は、端末特定サーチスペースで常にDCIフォーマット0及び1Aに対するサーチを行う。この時、DCIフォーマット0と1Aは同じサイズを有するが、端末は、PDCCHに含まれたDCIフォーマット0と1Aを区別するために用いられるフラグ(flag for format 0/format 1A differentiation)を用いてDCIフォーマットを区別することができる。また、端末にDCIフォーマット0とDCIフォーマット1Aに加えて他のDCIフォーマットが要求されてもよいが、その一例としてDCIフォーマット1、1B、2がある。
共用サーチスペースで、端末は、DCIフォーマット1Aと1Cをサーチすることができる。また、端末はDCIフォーマット3又は3Aをサーチするように設定されてもよく、DCIフォーマット3と3Aは、DCIフォーマット0と1Aと同じサイズを有するが、端末は、端末特定識別子以外の識別子によってスクランブルされたCRCを用いてDCIフォーマットを区別することができる。
サーチスペース
は、集合レベル
によるPDCCH候補セットを意味する。サーチスペースのPDCCH候補セット
によるCCEは、次式1によって決定することができる。
[式1]
ここで、
は、サーチスペースでモニタするためのCCE集合レベルLによるPDCCH候補の個数を表し、
である。
は、PDCCH候補で個別CCEを指定するインデックスであり、
である。
であり、
は、無線フレーム内でのスロットインデックスを表す。
上述したように、端末は、PDCCHをデコードするために端末特定サーチスペース及び共用サーチスペースの両方をモニタする。ここで、共用サーチスペース(CSS)は、{4,8}の集合レベルを有するPDCCHを支援し、端末特定サーチスペース(USS)は、{1,2,4,8}の集合レベルを有するPDCCHを支援する。表5は、端末によってモニタされるPDCCH候補を表す。
式1を参照すると、共用サーチスペースの場合、2個の集合レベル、L=4及びL=8に対して
は0に設定される。一方、端末特定サーチスペースの場合、集合レベルLに対して
は式2のように定義される。
[式2]
ここで、
であり、
はRNTI値を表す。また、
であり、
である。
1.3 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)
PUCCHは、上りリンク制御情報を送信するために次のフォーマットを含む。
(1)フォーマット1:オン−オフキー(OOK:On−Off keying)変調、スケジューリング要求(SR:Scheduling Request)に用いる。
(2)フォーマット1aとフォーマット1b:ACK/NACK送信に用いる。
1)フォーマット1a:1個のコードワードに対するBPSK ACK/NACK
2)フォーマット1b:2個のコードワードに対するQPSK ACK/NACK
(3)フォーマット2:QPSK変調、CQI送信に用いる。
(4)フォーマット2aとフォーマット2b:CQI及びACK/NACKの同時送信に用いる。
表6には、PUCCHフォーマットによる変調方式とサブフレーム当たりビット数を示す。表7には、PUCCHフォーマットによるスロット当たり参照信号の個数を示す。表8には、PUCCHフォーマットによる参照信号のSC−FDMAシンボル位置を示す。表6で、PUCCHフォーマット2aと2bは一般循環前置の場合に該当する。
図6は、一般循環前置の場合におけるPUCCHフォーマット1a及び1bを示し、図7は、拡張循環前置の場合におけるPUCCHフォーマット1a及び1bを示す図である。
PUCCHフォーマット1a及び1b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反復される。各端末で、ACK/NACK信号は、CG−CAZAC(Computer−Generated Constant Amplitude Zero Auto Correlation)シーケンスの異なる循環シフト(CS:cyclic shift)(周波数領域コード)と直交カバーコード(OC/OCC:orthogonal cover/orthogonal cover code)(時間領域拡散コード)とで構成された異なるリソースで送信される。OCは、例えば、ウォルシュ(Walsh)/DFT直交コードを含む。CSの個数が6個、OCの個数が3個なら、単一アンテナを基準に、総18個の端末を1つのPRB(Physical Resource Block)内で多重化できる。直交シーケンスw0,w1,w2,w3は、(FFT変調後に)任意の時間領域で、又は(FFT変調前に)任意の周波数領域で適用することができる。
SRと持続的スケジューリング(persistent scheduling)のために、CS、OC及びPRB(Physical Resource Block)で構成されたACK/NACKリソースを、RRC(Radio Resource Control)を用いて端末に与えることができる。動的ACK/NACKと非持続的スケジューリング(non−persistent scheduling)のために、ACK/NACKリソースは、PDSCHに対応するPDCCHの最も小さい(lowest)CCEインデックスによって暗黙的に(implicitly)端末に与えられてもよい。
表9には、PUCCHフォーマット1/1a/1bのための長さ4の直交シーケンス(OC)を示す。表10には、PUCCHフォーマット1/1a/1bのための長さ3の直交シーケンス(OC)を示す。
表11には、PUCCHフォーマット1a/1bでRSのための直交シーケンス(OC)
を示す。
図8は、一般循環前置の場合におけるPUCCHフォーマット2/2a/2bを示し、図9は、拡張循環前置の場合におけるPUCCHフォーマット2/2a/2bを示す。
図8及び図9を参照すると、一般循環前置の場合に、1つのサブフレームは、RSシンボルの他、10個のQPSKデータシンボルで構成される。それぞれのQPSKシンボルはCSによって周波数領域で拡散された後、該当のSC−FDMAシンボルにマップされる。SC−FDMAシンボルレベルCSホッピングは、インターセル干渉をランダム化するために適用することができる。RSは、循環シフトを用いてCDMによって多重化することができる。例えば、可用のCSの個数を12又は6と仮定すれば、同一PRB内にそれぞれ12又は6個の端末を多重化することができる。要するに、PUCCHフォーマット1/1a/1bと2/2a/2bにおいて、複数の端末をCS+OC+PRBとCS+PRBによってそれぞれ多重化することができる。
図10は、PUCCHフォーマット1a及び1bに対するACK/NACKチャネル化(channelization)を説明する図である。図10は、
の場合に該当する。
図11は、同一PRBにおいてPUCCHフォーマット1a/1bとフォーマット2/2a/2bとが混合された構造に対するチャネル化を示す図である。
循環シフト(CS:Cyclic Shift)ホッピング(hopping)と直交カバー(OC:Orthogonal Cover)再マッピング(remapping)を、次のように適用することができる。
(1)インターセル干渉(inter−cell interference)のランダム化のためのシンボルベースのセル特定CSホッピング
(2)スロットレベルCS/OC再マッピング
1)インターセル干渉ランダム化のために
2)ACK/NACKチャネルとリソース(k)との間のマッピングのためのスロットベースの接近
一方、PUCCHフォーマット1a/1bのためのリソース(nr)は次の組合せを含む。
(1)CS(=シンボルレベルでDFT直交コードと同一)(ncs)
(2)OC(スロットレベルで直交カバー)(noc)
(3)周波数RB(Resource Block)(nrb)
CS、OC、RBを示すインデックスをそれぞれncs、noc、nrbとすれば、代表インデックス(representative index)nrはncs、noc、nrbを含む。nrは、nr=(ncs、noc、nrb)を満たす。
CQI、PMI、RI、及びCQIとACK/NACKとの組合せは、PUCCHフォーマット2/2a/2bで伝達することができる。このとき、リードマラー(RM:Reed Muller)チャネルコーディングを適用することができる。
例えば、LTEシステムにおいてUL CQIのためのチャネルコーディングは、次のように記述される。ビットストリーム(bit stream)
は、(20,A)RMコードを用いてチャネルコードされる。ここで、
と
は、MSB(Most Significant Bit)とLSB(Least Significant Bit)を表す。拡張循環前置の場合、CQIとACK/NACKが同時送信される場合を除いては最大情報ビットは11ビットである。RMコードを用いて20ビットでコードした後、QPSK変調を適用することができる。QPSK変調前に、コードされたビットはスクランブルされてもよい。
表12には、(20,A)コードのための基本シーケンスを示す。
チャネルコーディングビット
は、下記の式3によって生成することができる。
[式3]
ここで、i=0,1,2,…,B−1を満たす。
広帯域報告(wideband reports)の場合、CQI/PMIのためのUCI(Uplink Control Information)フィールドの帯域幅は、下記の表13乃至表15のとおりである。
表13には、広帯域報告(単一アンテナポート、送信ダイバーシチ(transmit diversity)又は開ループ空間多重化(open loop spatial multiplexing)PDSCH送信)の場合に、CQIフィードバックのためのUCIフィールドを示す。
表14には、広帯域報告(閉ループ空間多重化(closed loop spatial multiplexing)PDSCH送信)の場合に、CQI及びPMIフィードバックのためのUCIフィールドを示す。
表15には、広帯域報告の場合、RIフィードバックのためのUCIフィールドを示す。
図12は、PRB割り当てを示す図である。図12に示すように、PRBは、スロットnsでPUCCH送信のために用いることができる。
3. キャリア併合(CA:Carrier Aggregation)環境
3.1 CA一般
3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution;Rel−8又はRel−9)システム(以下、LTEシステム)は、単一コンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)を複数の帯域に分割して使用する多重搬送波変調(MCM:Multi−Carrier Modulation)方式を用いる。しかし、3GPP LTE−Advancedシステム(以下、LTE−Aシステム)では、LTEシステムに比べて広帯域のシステム帯域幅を支援するために、一つ以上のコンポーネントキャリアを結合して使用するキャリア併合(CA:Carrier Aggregation)のような方法を用いることができる。キャリア併合は、搬送波集成、搬送波整合、マルチコンポーネントキャリア環境(Multi−CC)、又はマルチキャリア環境と呼ぶこともできる。
本発明において、マルチキャリアはキャリアの併合(又は、搬送波集成)を意味し、この場合、キャリアの併合は、隣接した(contiguous)キャリア間の併合だけでなく、非隣接した(non−contiguous)キャリア間の併合も意味する。また、下りリンクと上りリンクにおいて集成されるコンポーネントキャリアの数を異なるように設定してもよい。下りリンクコンポーネントキャリア(以下、「DL CC」という。)の数と上りリンクコンポーネントキャリア(以下、「UL CC」という。)の数とが一致する場合を対称的(symmetric)併合といい、両者の数が異なる場合を非対称的(asymmetric)併合という。このようなキャリア併合は、搬送波集成、帯域幅集成(bandwidth aggregation)、スペクトル集成(spectrum aggregation)などのような用語に言い換えてもよい。
2つ以上のコンポーネントキャリアが結合して構成されるキャリア併合は、LTE−Aシステムでは100MHz帯域幅まで支援することを目標とする。目標帯域よりも小さい帯域幅を有する1個以上のキャリアを結合するとき、結合するキャリアの帯域幅は、既存IMTシステムとの互換性(backward compatibility)維持のために、既存システムで使用する帯域幅に制限することができる。
例えば、既存の3GPP LTEシステムでは、{1.4、3、5、10、15、20}MHz帯域幅を支援し、3GPP LTE−advancedシステム(すなわち、LTE−A)では、既存システムとの互換のために、それらの帯域幅のみを用いて20MHzよりも大きい帯域幅を支援するようにすることができる。また、本発明で用いられるキャリア併合システムは、既存システムで用いる帯域幅にかかわらず、新しい帯域幅を定義してキャリア併合を支援するようにすることもできる。
また、このようなキャリア併合は、イントラ−バンドCA(Intra−band CA)とインター−バンドCA(Inter−band CA)とに区別できる。イントラ−バンドキャリア併合とは、複数のDL CC及び/又はUL CCが周波数上で隣接したり近接して位置することを意味する。言い換えると、DL CC及び/又はUL CCのキャリア周波数が同じ帯域内に位置することを意味できる。一方、周波数領域において遠く離れている環境をインター−バンドCA(Inter−Band CA)と呼ぶことができる。言い換えると、複数のDL CC及び/又はUL CCのキャリア周波数が、互いに異なる帯域に位置することを意味できる。この場合、端末は、キャリア併合環境における通信を行うために、複数のRF(radio frequency)端を使用することもできる。
LTE−Aシステムは、無線リソースを管理するためにセル(cell)の概念を用いる。上述したキャリア併合環境は、多重セル(multiple cells)環境と呼ぶことができる。セルは、下りリンクリソース(DL CC)及び上りリンクリソース(UL CC)の組合せと定義されるか、上りリンクリソースは必須要素ではない。このため、セルは、下りリンクリソース単独、又は下りリンクリソース及び上りリンクリソースの両者で構成することができる。
例えば、特定端末が、1個の設定されたサービングセル(configured serving cell)を有する場合、1個のDL CCと1個のUL CCを有することができる。しかし、特定端末が2個以上の設定されたサービングセルを有する場合には、セルの数だけのDL CCを有し、UL CCの数はそれと同数又は小さい数であってもよい。又は、これと逆にDL CCとUL CCが構成されてもよい。すなわち、特定端末が複数の設定されたサービングセルを有する場合、DL CCの数よりもUL CCが多いキャリア併合環境が支援されてもよい。
また、キャリア併合(CA)は、それぞれのキャリア周波数(セルの中心周波数)が異なる2つ以上のセルの併合と理解されてもよい。キャリア併合でいう「セル(Cell)」は、一般的に使われる、基地局のカバーする地理的領域としての「セル」とは区別されなければならない。以下、上述したイントラ−バンドキャリア併合をイントラ−バンド多重セルといい、インター−帯域キャリア併合をインター−バンド多重セルという。
LTE−Aシステムで用いられるセルは、プライマリセル(PCell:Primary Cell)及びセカンダリセル(SCell:Secondary Cell)を含む。PセルとSセルはサービングセル(Serving Cell)として用いることができる。RRC_CONNECTED状態にあるが、キャリア併合が設定されていないか又はキャリア併合を支援しない端末の場合、Pセルのみで構成されたサービングセルが1つのみ存在する。一方、RRC_CONNECTED状態であるとともに、キャリア併合が設定されている端末の場合、一つ以上のサービングセルが存在してもよく、全体のサービングセルにはPセルと一つ以上のSセルが含まれる。
サービングセル(PセルとSセル)は、RRCパラメータを用いて設定することができる。PhysCellIdは、セルの物理層識別子であって、0から503までの整数値を有する。SCellIndexは、Sセルを識別するために使われる簡略な(short)識別子であって、1から7までの整数値を有する。ServCellIndexは、サービングセル(Pセル又はSセル)を識別するために使われる簡略な(short)識別子であって、0から7までの整数値を有する。0値はPセルに適用され、SCellIndexはSセルに適用するためにあらかじめ与えられる。すなわち、ServCellIndexにおいて最も小さいセルID(又はセルインデックス)を有するセルがPセルとなる。
Pセルは、プライマリ周波数(又は、primary CC)上で動作するセルを意味する。端末が初期接続設定(initial connection establishment)過程を行ったり、接続再−設定過程を行うために用いられてもよく、ハンドオーバー過程で指示されたセルのことを指してもよい。また、Pセルは、キャリア併合環境で設定されたサービングセルのうち、制御関連通信の中心となるセルを意味する。すなわち、端末は、自身のPセルでのみPUCCHを受け取って送信することができ、システム情報を取得したり、モニタリング手順を変更する時にPセルのみを用いることができる。E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)は、キャリア併合環境を支援する端末に対して、移動性制御情報(mobilityControlInfo)を含む上位層のRRC接続再設定(RRCConnectionReconfigutaion)メッセージを用いてハンドオーバー手順のためにPセルのみを変更することもできる。
Sセルは、セカンダリ周波数(又は、Secondary CC)上で動作するセルを意味できる。特定端末にPセルは1つのみ割り当てられ、Sセルは1つ以上割り当てられてもよい。Sセルは、RRC接続設定がなされた後に構成可能であり、追加の無線リソースを提供するために用いることができる。キャリア併合環境で設定されたサービングセルにおいてPセル以外のセル、すなわち、SセルにはPUCCHが存在しない。
E−UTRANは、Sセルをキャリア併合環境を支援する端末に追加する時、RRC_CONNECTED状態にある関連したセルの動作に関する全てのシステム情報を特定シグナル(dedicated signal)を用いて提供することができる。システム情報の変更は、関連したSセルの解除及び追加によって制御することができ、このとき、上位層のRRC接続再設定(RRCConnectionReconfigutaion)メッセージを用いることができる。E−UTRANは、関連したSセル内でブロードキャストするよりは、端末別に異なるパラメータを有する特定シグナリング(dedicated signaling)をすればよい。
初期保安活性化過程が始まった後に、E−UTRANは、接続設定過程で初期に構成されるPセルに加えて一つ以上のSセルを含むネットワークを構成することができる。キャリア併合環境でPセル及びSセルはそれぞれのコンポーネントキャリアとして動作することができる。以下の実施例では、プライマリコンポーネントキャリア(PCC)はPセルと同じ意味で使われ、セカンダリコンポーネントキャリア(SCC)はSセルと同じ意味で使われてもよい。
図13は、コンポーネントキャリア(CC)、及びLTE_Aシステムで用いられるキャリア併合の一例を示す図である。
図13(a)は、LTEシステムで用いられる単一キャリア構造を示す。コンポーネントキャリアにはDL CCとUL CCがある。一つのコンポーネントキャリアは20MHzの周波数範囲を有することができる。
図13(b)は、LTE_Aシステムで用いられるキャリア併合構造を示す。図13(b)では、20MHzの周波数サイズを有する3個のコンポーネントキャリアが結合された場合を示している。DL CCとUL CCがそれぞれ3個ずつあるが、DL CCとUL CCの個数に制限があるわけではない。キャリア併合の場合、端末は3個のCCを同時にモニタすることができ、下りリンク信号/データを受信することができ、上りリンク信号/データを送信することができる。
仮に、特定セルでN個のDL CCが管理される場合には、ネットワークは、端末にM(M≦N)個のDL CCを割り当てることができる。この時、端末はM個の制限されたDL CCのみをモニタしてDL信号を受信することができる。また、ネットワークはL(L≦M≦N)個のDL CCに優先順位を与えて主なDL CCを端末に割り当てることもでき、この場合、UEは、L個のDL CCは必ずモニタしなければならない。この方式は上りリンク送信にも同一に適用されてもよい。
下りリンクリソースの搬送波周波数(又はDL CC)と上りリンクリソースの搬送波周波数(又は、UL CC)とのリンケージ(linkage)は、RRCメッセージのような上位層メッセージやシステム情報で示すことができる。例えば、SIB2(System Information Block Type2)によって定義されるリンケージによってDLリソースとULリソースとの組合せを構成することができる。具体的に、リンケージは、ULグラントを運ぶPDCCHが送信されるDL CCと該ULグラントを用いるUL CCとのマッピング関係を意味することができ、HARQのためのデータが送信されるDL CC(又はUL CC)とHARQ ACK/NACK信号が送信されるUL CC(又はDL CC)とのマッピング関係を意味することもできる。
3.2 クロスキャリアスケジューリング(Cross Carrier Scheduling)
キャリア併合システムには、キャリア(又は搬送波)又はサービングセル(Serving Cell)に対するスケジューリング観点で、自己スケジューリング(Self−Scheduling)方法及びクロスキャリアスケジューリング(Cross Carrier Scheduling)方法がある。クロスキャリアスケジューリングは、クロスコンポーネントキャリアスケジューリング(Cross Component Carrier Scheduling)又はクロスセルスケジューリング(Cross Cell Scheduling)と呼ぶこともできる。
自己スケジューリングは、PDCCH(DLグラント)とPDSCHが同一DL CCで送信されたり、又はDL CCで送信されたPDCCH(ULグラント)によって送信されるPUSCHが、ULグラントを受信したDL CCとリンクされているUL CCで送信されることを意味する。
クロスキャリアスケジューリングは、PDCCH(DLグラント)とPDSCHがそれぞれ異なるDL CCで送信されたり、又はDL CCで送信されたPDCCH(ULグラント)によって送信されるPUSCHが、ULグラントを受信したDL CCとリンクされているUL CC以外のUL CCで送信されることを意味する。
クロスキャリアスケジューリングは、端末特定(UE−specific)に活性化又は非活性化することができ、上位層シグナリング(例えば、RRCシグナリング)を用いて半静的(semi−static)に各端末に対して知らせることができる。
クロスキャリアスケジューリングが活性化された場合、PDCCHには、該PDCCHが示すPDSCH/PUSCHがどのDL/UL CCで送信されるのかを知らせるキャリア指示子フィールド(CIF:Carrier Indicator Field)が必要である。例えば、PDCCHは、PDSCHリソース又はPUSCHリソースをCIFを用いて複数のコンポーネントキャリアのうちの一つに割り当てることができる。すなわち、DL CC上のPDCCHが多重集成されたDL/UL CCのうちの一つにPDSCH又はPUSCHリソースを割り当てる場合にCIFが設定される。この場合、LTE Release−8のDCIフォーマットはCIFによって拡張されてもよい。このとき、設定されたCIFは、3ビットフィールドに固定されてもよく、設定されたCIFの位置はDCIフォーマットサイズに関係なく固定されてもよい。また、LTE Release−8のPDCCH構造(同一のコーディング及び同一のCCEベースのリソースマッピング)を再使用してもよい。
一方、DL CC上のPDCCHが同DL CC上のPDSCHリソースを割り当てたり、単一リンクされたUL CC上のPUSCHリソースを割り当てる場合には、CIFが設定されない。この場合、LTE Release−8と同じPDCCH構造(同一のコーディング及び同一のCCEベースのリソースマッピング)とDCIフォーマットが用いられてもよい。
クロスキャリアスケジューリングが可能な場合、端末はCC別送信モード及び/又は帯域幅によってモニタリングCCの制御領域で複数のDCIに対するPDCCHをモニタする必要がある。このため、これを支援できる検索空間の構成とPDCCHモニタリングが必要である。
キャリア併合システムにおいて、端末DL CC集合は、端末がPDSCHを受信するようにスケジュールされたDL CCの集合を指し、端末UL CC集合は、端末がPUSCHを送信するようにスケジュールされたUL CCの集合を指す。また、PDCCHモニタリング集合(monitoring set)は、PDCCHモニタリングを行う少なくとも一つのDL CCの集合を意味する。PDCCHモニタリング集合は、端末DL CC集合と同一であってもよく、端末DL CC集合の副集合(subset)であってもよい。PDCCHモニタリング集合は、端末DL CC集合におけるDL CCの少なくとも一つを含むことができる。又は、PDCCHモニタリング集合は、端末DL CC集合とは別個に定義されてもよい。PDCCHモニタリング集合に含まれるDL CCは、リンクされたUL CCに対する自己スケジューリング(self−scheduling)は常に可能なように設定することができる。このような、端末DL CC集合、端末UL CC集合及びPDCCHモニタリング集合は、端末特定(UE−specific)、端末グループ特定(UE group−specific)又はセル特定(Cell−specific)に設定することができる。
クロスキャリアスケジューリングが非活性化された場合には、PDCCHモニタリング集合が常に端末DL CC集合と同一であるということを意味し、このような場合にはPDCCHモニタリング集合に対する別のシグナリングのような指示が必要でない。しかし、クロスキャリアスケジューリングが活性化された場合には、PDCCHモニタリング集合が端末DL CC集合内で定義されることが好ましい。すなわち、端末に対してPDSCH又はPUSCHをスケジュールするために、基地局はPDCCHモニタリング集合のみを通じてPDCCHを送信する。
図14は、本発明の実施例で用いられるクロスキャリアスケジューリングによるLTE−Aシステムのサブフレーム構造を示す図である。
図14を参照すると、LTE−A端末のためのDLサブフレームは、3個の下りリンクコンポーネントキャリア(DL CC)が結合されており、DL CC 「A」はPDCCHモニタリングDL CCとして設定された場合を示す。CIFが使用されない場合、各DL CCはCIF無しで自身のPDSCHをスケジュールするPDCCHを送信することができる。一方、CIFが上位層シグナリングによって使用される場合には、一つのDL CC 「A」のみがCIFを用いて自身のPDSCH又は他のCCのPDSCHをスケジュールするPDCCHを送信することができる。この時、PDCCHモニタリングDL CCとして設定されていないDL CC 「B」及び「C」はPDCCHを送信しない。
図15は、本発明の実施例で用いられるクロスキャリアスケジューリングによるサービングセル構成の一例を示す図である。
キャリア併合(CA)を支援する無線接続システムでは基地局及び/又は端末を一つ以上のサービングセルで構成することができる。図15で、基地局は、Aセル、Bセル、Cセル及びDセルの総4個のサービングセルを支援することができ、端末AはAセル、Bセル及びCセルで構成され、端末BはBセル、Cセル及びDセルで構成され、端末CはBセルで構成された場合を仮定する。ここで、各端末に構成されたセルのうちの少なくとも一つをPセルとして設定することができる。この時、Pセルは常に活性化された状態であり、Sセルは基地局及び/又は端末によって活性化又は非活性化されてもよい。
図15で、構成されたセルは、基地局のセルのうち、端末からの測定報告(measurement report)メッセージに基づいてCAにセル追加が可能なセルであって、端末別に設定可能である。構成されたセルは、PDSCH信号送信に対するACK/NACKメッセージの送信のためのリソースをあらかじめ予約しておく。活性化されたセル(Activated cell)は、構成されたセルのうち、実際にPDSCH信号及び/又はPUSCH信号を送信するように設定されたセルであり、CSI報告及びSRS(Sounding Reference Signal)送信を行う。非活性化されたセル(De−Activated cell)は、基地局の命令又はタイマー動作によってPDSCH/PUSCH信号の送受信を行わないように構成されるセルであって、CSI報告及びSRS送信も中断される。
3.3 CA PUCCH(Carrier Aggregation Physical Uplink Control Channel)
キャリア併合を支援する無線通信システムにおいてUCI(例えば、多重ACK/NACKビット)をフィードバックするためのPUCCHフォーマットを定義することができる。以下、説明の便宜のために、このようなPUCCHのフォーマットをCA PUCCHフォーマットと呼ぶ。
図16は、CA PUCCHの信号処理過程を例示する図である。
図16を参照すると、チャネルコーディングブロック(channel coding block)は、情報ビットa_0,a_1,…,a_M−1(例、多重ACK/NACKビット)をチャネルコードしてコーディングビット(encoded bit,coded bit or coding bit)(又は、コードワード)b_0,b_1,…,b_N−1を生成する。Mは情報ビットのサイズを表し、Nはコーディングビットのサイズを表す。情報ビットは、上りリンク制御情報(UCI)、例えば、複数の下りリンクコンポーネントキャリアで受信した複数のデータ(又はPDSCH)に対する多重ACK/NACKを含む。ここで、情報ビットa_0,a_1,…,a_M−1は、情報ビットを構成するUCIの種類/個数/サイズにかかわらずにジョイントコードされる。例えば、情報ビットが複数の下りリンクコンポーネントキャリアに対する多重ACK/NACKを含む場合、チャネルコーディングは、下りリンクコンポーネントキャリア別、個別ACK/NACKビット別に行われず、全体ビット情報を対象に行われ、これによって単一コードワードが生成される。チャネルコーディングはこれに制限されるものではないが、単純反復(repetition)、単純コーディング(simplex coding)、RM(Reed Muller)コーディング、パンクチャされたRMコーディング、TBCC(Tail−biting convolutional coding)、LDPC(low−density parity−check)或いはターボ−コーディングを含む。図示してはいないが、コーディングビットは、変調次数とリソース量を考慮してレート−マッチ(rate−matching)されてもよい。レートマッチング機能は、チャネルコーディングブロックの一部として含まれてもよく、別個の機能ブロックで行われてもよい。
変調器(modulator)は、コーディングビットb_0,b_1,…,b_N−1を変調して変調シンボルc_0,c_1,…,c_L−1を生成する。Lは変調シンボルのサイズを表す。変調は、送信信号のサイズと位相を変形することによって行われる。変調方法は、例えば、n−PSK(Phase Shift Keying)、n−QAM(Quadrature Amplitude Modulation)を含む(nは、2以上の整数)。具体的に、変調方法は、BPSK(Binary PSK)、QPSK(Quadrature PSK)、8−PSK、QAM、16−QAM、64−QAMなどを含むことができる。
分周器(divider)は、変調シンボルc_0,c_1,…,c_L−1を各スロットに分周する。変調シンボルを各スロットに分周する順序/パターン/方式は別に制限されない。例えば、分周器は、変調シンボルを前から順にそれぞれのスロットに分周することができる(ローカル型方式)。この場合、図示のように、変調シンボルc_0,c_1,…,c_L/2−1はスロット0に、変調シンボルc_L/2,c_L/2+1,…,c_L−1はスロット1に分周することができる。また、変調シンボルは、それぞれのスロットに分周する時、インターリーブ(又はパーミュテート)されてもよい。例えば、偶数の変調シンボルはスロット0に分周され、奇数の変調シンボルはスロット1に分周されてもよい。変調過程と分周過程の順序を互いに変えてもよい。
DFTプリコーダ(precoder)は、単一搬送波波形(single carrier waveform)を生成するために、それぞれのスロットに分周された変調シンボルに対してDFTプリコーディング(例、12−ポイントDFT)を行う。同面を参照すると、スロット0に分周された変調シンボルc_0,c_1,…,c_L/2−1は、DFTシンボルd_0,d_1,…,d_L/2−1にDFTプリコードされ、スロット1に分周された変調シンボルc_L/2,c_L/2+1,…,c_L−1は、DFTシンボルd_L/2,d_L/2+1,…,d_L−1にDFTプリコードされる。DFTプリコーディングは、相応する他の線形演算(linear operation)(例、ウォルシュプリコーディング)に取り替えてもよい。
拡散ブロック(spreading block)は、DFTの行われた信号をSC−FDMAシンボルレベルで(時間領域)拡散する。SC−FDMAシンボルレベルの時間領域拡散は、拡散コード(或いは、拡散シーケンス)を用いて行われる。拡散コードは、準直交コードと直交コードを含む。準直交コードは、これに制限されるものではないが、PN(Pseudo Noise)コードを含む。直交コードは、これに制限されるものではないが、ウォルシュコード、DFTコードを含む。直交コード(Orthogonal Code、OC)は、直交シーケンス(orthogonal sequence)、直交カバー(Orthogonal Cover、OC)、直交カバーコード(Orthogonal Cover Code、OCC)と同じ意味で使われてもよい。本明細書は、説明の容易性のために、拡散コードの代表例として直交コードを取り上げて説明するが、これは例示であり、直交コードは準直交コードに取って代わってもよい。拡散コードサイズ(又は、拡散因子(SF:Spreading Factor))の最大値は、制御情報の送信に用いられるSC−FDMAシンボルの個数によって制限される。例えば、1スロットで5個のSC−FDMAシンボルが制御情報の送信に用いられる場合、スロット別に長さ5の(準)直交コード(w0,w1,w2,w3,w4)を用いることができる。SFは、制御情報の拡散度を意味し、端末の多重化次数(multiplexinig order)又はアンテナ多重化次数と関連してもよい。SFは、1,2,3,4,5,…のようにシステムの要求条件によって可変してもよい。また、SFは、基地局と端末との間にあらかじめ定義されていてもよく、DCI或いはRRCシグナリングによって端末に知らされてもよい。
上記の過程を経て生成された信号は、PRB内の副搬送波にマップされた後、IFFTを経て時間領域信号に変換される。時間領域信号にはCPが付加され、生成されたSC−FDMAシンボルはRF端から送信される。
3.3.1 PUCCHを介したCSI(Channel State Information)フィードバック
まず、3GPP LTEシステムでは、下りリンク受信主体(例えば、端末)が下りリンク送信主体(例えば、基地局)に接続している時に、下りリンクで送信される参照信号の受信強度(RSRP:reference signal received power)、参照信号の品質(RSRQ:reference signal received quality)などに対する測定を任意の時間に行い、測定結果を基地局に周期的(periodic)に或いはイベントベース(event triggered)に報告することができる。
それぞれの端末は、下りリンクチャネル状況による下りリンクチャネル情報を上りリンクで報告し、基地局は、それぞれの端末から受信した下りリンクチャネル情報を用いて、それぞれの端末別にデータ送信のために適切な時間/周波数リソースと変調及びコーディング技法(MCS:Modulation and Coding Scheme;MCS)などを定めることができる。
このようなチャネル状態情報(CSI:Channel State Information)は、CQI(Channel Quality Indication)、PMI(Precoding Matrix Indicator)、PTI(Precoder Type Indication)及び/又はRI(Rank Indication)で構成することができる。また、それぞれの端末の送信モードによって、CSIは全て送信されてもよく、一部のみ送信されてもよい。CQIは、端末の受信信号品質(received signal quality)によって定められるが、これは一般に、下りリンク参照信号の測定に基づいて決定することができる。このとき、実際に基地局に伝達されるCQI値は、端末の測定した受信信号品質でブロックエラー率(BLER:Block Error Rate)を10%以下に維持しながら最大の性能を奏するMCSに該当する。
また、このようなチャネル情報の報告方式は、周期的に送信される周期的報告(periodic reporting)と、基地局の要求に応じて送信される非周期的報告(aperiodic reporting)とに区別される。
非周期的報告の場合、基地局が端末に送信する上りリンクスケジューリング情報に含まれた1ビットの要求ビット(CQI request bit)によってそれぞれの端末に設定され、それぞれの端末は、この情報を受けると、自身の送信モードを考慮したチャネル情報をPUSCHで基地局に伝達することができる。同じPUSCH上でRI及びCQI/PMIが送信されないように設定することができる。
周期的報告の場合、上位層信号を用いて、チャネル情報の送信される周期、及び当該周期におけるオフセット(offset)などをサブフレーム単位でそれぞれの端末にシグナルし、定められた周期にしたがって、それぞれの端末の送信モードを考慮したチャネル情報をPUCCHで基地局に伝達することができる。定められた周期にしたがってチャネル情報が送信されるサブフレームに、上りリンクで送信されるデータが同時に存在する場合には、当該チャネル情報をPUCCHではなくPUSCHでデータと併せて送信することができる。PUCCHを用いる周期的報告の場合には、PUSCHに比べて制限されたビット(例えば、11ビット)が用いられてもよい。同じPUSCH上でRI及びCQI/PMIが送信されてもよい。
周期的報告と非周期的報告とが同一のサブフレーム内で衝突する場合には、非周期的報告のみを行うことができる。
広帯域(Wideband)CQI/PMIの計算において、最も最近に送信されたRIを用いることができる。PUCCH CSI報告モード(reporting mode)におけるRIは、PUSCH CSI報告モードにおけるRIとは独立しており(independent)、PUSCH CSI報告モードにおけるRIは、当該PUSCH CSI報告モードにおけるCQI/PMIにのみ有効(valid)である。
表16は、PUCCHで送信されるCSIフィードバックタイプ及びPUCCH CSI報告モードを説明する表である。
表16を参照すると、チャネル状態情報の周期的報告(periodic reporting)においてCQIとPMIフィードバックタイプによって、モード1−0、1−1、2−0及び2−1の4つの報告モード(reporting mode)に区別することができる。
CQIフィードバックタイプによって広帯域CQI(WB CQI:wideband CQI)とサブバンド(SB CQI:subband CQI)とに分けられ、PMI送信の有無によってNo PMIと単一(single)PMIとに分けられる。表16では、No PMIが開−ループ(OL:open−loop)、送信ダイバーシチ(TD:Transmit Diversity)及び単一−アンテナ(single−antenna)の場合に該当し、単一PMIは閉−ループ(CL:closed−loop)に該当する。
モード1−0は、PMI送信はなく、WB CQIが送信される場合である。この場合、RIは、開−ループ(OL)空間多重化(SM:Spatial Multiplexing)の場合にのみ送信され、4ビットで表現される一つのWB CQIが送信される。RIが1を超える場合には、第1コードワードに対するCQIが送信されてもよい。
モード1−1は、単一PMI及びWB CQIが送信される場合である。この場合、RI送信と併せて、4ビットのWB CQI及び4ビットのWB PMIが送信されてもよい。さらに、RIが1超える場合には、3ビットのWB空間差分CQI(Wideband Spatial Differential CQI)が送信されてもよい。2コードワードの送信において、WB空間差分CQIは、コードワード1に対するWB CQIインデックスとコードワード2に対するWB CQIインデックスとの差値を表してもよい。これらの差値は、集合{−4,−3,−2,−1,0,1,2,3}のいずれか一つの値を有し、3ビットで表現されてもよい。
モード2−0は、PMI送信はなく、端末が選択した(UE selected)帯域のCQIが送信される場合である。この場合、RIは、開−ループ空間多重化(OL SM)の場合にのみ送信され、4ビットで表現されるWB CQIが送信されてもよい。また、それぞれの帯域幅部分(BP:Bandwidth Part)で最適(Best−1)のCQIが送信され、Best−1 CQIは4ビットで表現されてもよい。また、Best−1を指示するLビットの指示子(indicator)が併せて送信されてもよい。RIが1を超える場合には、第1コードワードに対するCQIが送信されてもよい。
モード2−1は、単一PMI及び端末が選択した(UE selected)帯域のCQIが送信される場合である。この場合、RI送信と併せて、4ビットのWB CQI、3ビットのWB空間差分CQI及び4ビットのWB PMIが送信されてもよい。さらに、それぞれの帯域幅部分(BP)で4ビットのBest−1 CQIが送信され、LビットのBest−1指示子が併せて送信されてもよい。さらに、RIが1超える場合には、3ビットのBest−1空間差分CQIが送信されてもよい。これは、2コードワード送信において、コードワード1のBest−1 CQIインデックスとコードワード2のBest−1 CQIインデックスとの差値を表すことができる。
各送信モード(transmission mode)に対して次のように周期的なPUCCH CSI報告モードが支援される。
1)送信モード1:モード1−0及び2−0
2)送信モード2:モード1−0及び2−0
3)送信モード3:モード1−0及び2−0
4)送信モード4:モード1−1及び2−1
5)送信モード5:モード1−1及び2−1
6)送信モード6:モード1−1及び2−1
7)送信モード7:モード1−0及び2−0
8)送信モード8:端末がPMI/RI報告が設定される場合にはモード1−1及び2−1、端末がPMI/RI報告をしないように設定される場合にはモード1−0及び2−0
9)送信モード9:端末がPMI/RIを報告するように設定され、CSI−RSポートの数>1の場合にモード1−1及び2−1、端末がPMI/RI報告をしないように設定されたりCSI−RSポートの数=1の場合にモード1−0及び2−0
各サービングセルで周期的なPUCCH CSI報告モードは、上位層シグナリングによって設定される。モード1−1は、「PUCCH_format1−1_CSI_reporting_mode」パラメータを使用する上位層シグナリングによってサブモード(submode)1又はサブモード2のいずれか一つに設定される。
端末の選択したSB CQIにおいて特定サービングセルの特定サブフレームで、CQI報告は、サービングセルの帯域幅の一部分である帯域幅部分(BP:Bandwidth Part)の一つ以上のチャネル状態の測定を意味する。帯域幅部分は、最も低い周波数から始まって周波数が増加する順に帯域幅サイズの増加無しでインデックスが与えられる。
は、サービングセルシステム帯域幅のリソースブロック(RB)の個数を示す。システム帯域幅は、N(1,2,3,…,N)個のSB CQIに分けることができる。一つのSB CQIは、下記の表15で定義するk個のRBを含むことができる。全体帯域幅のRBの個数がkの整数倍でない場合は(
)、最後(N番目)のSB CQIを構成するRBの個数は式4によって決定することができる。
[式4]
表17は、サブバンドサイズ(k)、帯域幅部分(BP)及び下りリンクシステム帯域幅(
)の関係を示す。
また、
個のCQIサブバンドは、一つのBPを構成し、システム帯域幅はJ個のBPに分けることができる。J=1である場合、
は
であり、J>1である場合、
は
又は
である。端末は、BPのうち選好する最適の一つ(Best―1)のCQIサブバンドに対するCQIインデックスを計算し、PUCCHを介してCQIインデックスを送信することができる。このとき、一つのBPで選択されたBest―1 CQIサブバンドがいずれのものであるのかを示すBest―1指示子を共に送信することができる。Best―1指示子は、Lビットで構成することができ、Lは式5の通りである。
[数5]
前記のような方式で端末が選択した(UE selected)CQI報告モードにおいて、CQIインデックスが計算される周波数帯域を決定することができる。
以下、CQI送信周期に対して説明する。
表18は、各PUCCH CSI報告モードのCQI及びPMIペイロードサイズ(payload size)を示す。
表18を参照すれば、PUCCH CSI報告モードのために支援される各CQI/PMI及びRI報告タイプは次の通りである。
報告タイプ1は、端末が選択したサブバンドに対するCQIフィードバックを支援する。
報告タイプ1aは、サブバンドCQIと2番目のPMIフィードバックを支援する。
報告タイプ2、2b、2cは、WB CQIとPMIフィードバックを支援する。
報告タイプ2aは、WB PMIフィードバックを支援する。
報告タイプ3は、RIフィードバックを支援する。
報告タイプ4は、WB CQIを支援する。
報告タイプ5は、RIとWB PMIフィードバックを支援する。
報告タイプ6は、RIとPTIフィードバックを支援する。
端末は、チャネル情報の送信周期とオフセットの組み合わせからなる情報を上位層でRRCシグナリングを通じて受け取ることができる。端末は、提供されたチャネル情報送信周期に対する情報に基づいてチャネル情報を基地局に送信することができる。各サービングセルにおいて、CQI/PMI報告のためのサブフレーム内での周期
とサブフレーム内でのオフセット
は、上位層シグナリングによって設定された「cqi―pmi―ConfigIndex」(
)パラメータに基づいて決定される(表14及び表15参照)。RI報告のための周期
と関連するオフセット
は、上位層シグナリングによって設定された「ri―ConfigIndex」(
)パラメータに基づいて決定される(表16参照)。RI報告のためのオフセット
は、
値を有する。端末が一つのCSIサブフレームセット以上を報告することに設定された場合、「cqi―pmi―ConfigIndex」及び「ri―ConfigIndex」は、それぞれサブフレームセット1に対するCQI/PMI及びRIの周期とオフセットに対応し、「cqi―pmi―ConfigIndex2」及び「ri―ConfigIndex2」は、それぞれサブフレームセット2に対するCQI/PMI及びRIの周期とオフセットに対応する。
表19は、FDDにおいて、
パラメータの
と
とのマッピング関係を示す。
表20は、TDDにおいて、
パラメータ
と
とのマッピング関係を示す。
表21は、TDDにおいて、
パラメータの
と
とのマッピング関係を示す。
3.3.1.1 WB CQI/PMI報告
WB CQI/PMI報告のためのサブフレームは、下記の式6を満足する。
[式6]
RI報告が設定された場合、RI報告の報告間隔は、サブフレーム内での周期
の整数倍
と同じである。RI報告のためのサブフレームは、下記の式7を満足する。
[数7]
3.3.1.2 WB CQI/PMI及びSB CQI報告
WB CQI/PMIとSB CQI報告が全て設定された場合、WB CQI/PMI及びSB CQI報告のためのサブフレームは下記の式8を満足する。
[数8]
PTIが送信されない場合又は最も最近に送信されたPTIが1と同じであるとき、WB CQI/WB PMI(又は送信モード9におけるWB CQI/WBの2番目のPMI)報告は周期
を有し、サブフレームは下記の式9を満足する。
[数9]
ここで、
は
を満足し、
はBPの数を示す。
二つの連続的なWB CQI/WB PMI(又は送信モード9におけるWB CQI/WBの2番目のPMI)報告間において、
報告には、二つの連続的なWB CQI/WB PMI間の間隔がシステムフレーム番号送信の0によって
報告より小さいときを除いて、BPの総サイクル(full cycles)
であるSB CQI報告のためのシーケンスが使用される。この場合、端末は、二つのWB CQI/WB PMI(又は送信モード9におけるWB CQI/WBの2番目のPMI)の2番目の前に送信していないSB CQIを報告しないこともある。各BPの総サイクルは、0番目のBPから
番目のBPまで増加する順序を有し、
パラメータは上位層シグナリングによって設定することができる。
その一方で、最も最近に送信されたPTIが0と同じであるとき、1番目のWB PMIは周期
を有し、サブフレームは下記の式10を満足する。
[数10]
ここで、
は上位層によってシグナルされる。
二つの連続的な1番目のWB PMI報告間で残った報告は、WB CQIで2番目のWB PMIを使用することができる。
RI報告が設定された場合、RIの報告間隔はWB CQI/PMI周期
の
倍である。RIは、WB CQI/PMI及びSB CQI報告と同一のPUCCH循環シフト(cyclic shift)リソースを通じて報告され、RI報告のためのサブフレームは下記の式11を満足する。
[数11]
一方、一つのサービングセルのPUCCHフォーマット3、5又は6を有するCSI報告と同一のサービングセルのPUCCHフォーマット1、1a、2、2a、2b、2c又は4を有するCSI報告の衝突が起こる場合、低い優先順位のPUCCHフォーマット(1、1a、2、2a、2b、2c又は4)を有するCSI報告がドロップ(drop)される。
端末に一つ以上のサービングセルが設定された場合、端末は、ただ一つのサービングセルのCSI報告を定められたサブフレームで送信する。定められたサブフレームで、一つのサービングセルのPUCCHフォーマット3、5、6又は2aを有するCSI報告と、他のサービングセルのPUCCHフォーマット1、1a、2、2b、2c又は4を有するCSI報告との衝突が起こる場合、低い優先順位のPUCCHフォーマット(1、1a、2、2b、2c又は4)を有するCSI報告はドロップされる。また、定められたサブフレームで、一つのサービングセルのPUCCHフォーマット2、2b、2c又は4を有するCSI報告と、他のサービングセルのPUCCHフォーマット1又は1aを有するCSI報告との衝突が起こる場合、低い優先順位のPUCCHフォーマット(1、1a)を有するCSI報告がドロップされる。
定められたサブフレームで、同一の優先順位のPUCCHフォーマットを有する互いに異なるサービングセルのCSI報告間に衝突が起こる場合、最も低い「SerCellIndex」を有するサービングセルのCSIが報告され、以外の全てのサービングセルのCSI報告はドロップされる。
CSIとHARQ―ACK/NACKの衝突時、端末の動作と該当PUCCHフォーマット割り当ては次の通りである。
定められたPUCCHフォーマットのCSI報告は、PUCCHリソース
を通じて送信することができる。ここで、
は、端末特定(UE specific)であり、各サービングセルに対して上位層によって設定される。同一のサブフレームでCSIと能動的SRとの間の衝突が起こる場合、CSIはドロップされる。
TDD周期的CQI/PMI報告で、TDD上りリンク/下りリンク構成によって次のような周期値が適用される。
報告周期
は、TDD上りリンク/下りリンク構成0、1、3、4、6にのみ適用される。ここで、無線フレームの全ての上りリンクサブフレームはCQI/PMI報告に用いられる。
報告周期
は、TDD上りリンク/下りリンク構成0、1、2、6にのみ適用される。
報告周期
は、全てのTDD上りリンク/下りリンク構成に適用することができる。
であるサービングセルで、全ての2―0及びモード2―1は支援されない。
表22は、PUCCHモード1―1サブモード(submode)2のサブサンプリング(subsampling)コードブックを示す。ここで、
は1番目のPMIを示し、
は2番目のPMIを示す。
表23は、PUCCHモード1―1サブモード1で、RIと
とのジョイントエンコーディング(joint encoding)を示す。ここで、
は1番目のPMIを示す。
表24は、PUCCHモード2―1のサブサンプリングコードブックを示す。ここで、
は、2番目のPMIを示す。
周期的な報告モードで、サービングセルに対するRI報告は、周期的CSI報告モードでサービングセルに対するCQI/PMI報告のためにのみ有効(valid)である。
CQI/PMI計算は、最後に報告されたRIに条件的であるか(conditidoned)、最後に報告されたRIがない場合、ビットマップパラメータ「codebookSubsetRestriction」によって与えられた最も低い可能なRIに条件的に計算される。一つ以上のCSIサブフレームセットのための報告が設定された場合、CQI/PMIは、CQI/PMI報告と同一のサブフレームにリンクされた最後に報告されたRIに条件的に計算される。
3.3.1.3 広帯域フィードバック(Wideband feedback)
1)モード1―0
RIが報告されるサブフレームを検討すると(送信モード3でのみ送信)、端末は、サブバンドセット(S)送信を仮定してRIを決定し、一つのRIを含む報告タイプ3を報告する。
CQIが報告されるサブフレームを検討すると、端末は、サブバンドセット(S)を仮定して計算された一つのWB CQI値を含む報告タイプ4を報告する。送信モード3で、CQIは、最後に報告された周期的RIに条件的に計算される。他の送信モードで、CQIは、ランク1送信に条件的に計算される。
2)モード1―1
RIが報告されるサブフレームを検討すると(送信モード4、8、9でのみ送信)、端末は、サブバンドセット(S)送信を仮定してRIを決定し、一つのRIを含む報告タイプ3を報告する。
RIと1番目のPMIが報告されるサブフレームを検討すると(送信モード9のサブモード1で、CSI―RSポートが設定された場合にのみ送信)、端末は、サブバンドセット(S)送信を仮定してRIを決定し、サブバンドセット(S)送信を仮定したコードブックサブセット(codebook subset)から選択された単一のプリコーディング行列(precoding matrix)に従ってジョイントエンコード(joint encoding)されたRIと1番目のPMIを含む報告タイプ5を報告する。
CQI/PMIが報告されるサブフレームを検討すると、単一のプリコーディング行列は、サブバンドセット(S)送信を仮定したコードブックサブセットから選択され、端末は、タイプ2/2b/2cを報告することができる。このとき、サブバンドセット(S)送信と全てのサブバンド内に単一のプリコーディング行列の使用を仮定して計算された単一のWB CQI値を含む。また、送信モード4と8の場合、端末は、選択された単一の2番目のPMIで構成された報告タイプ2を報告することができる。また、送信モード9のサブモード1の場合、端末は、選択された単一の1番目のPMIで構成された報告タイプ2bを報告することができる。また、送信モード9のサブモード2である場合、端末は、単一の選択されたプリコーディング行列による1番目及び2番目のPMIで構成された報告タイプ2cを報告することができる。また、RI>1である場合、3ビットの空間的差を有するWB CQIを報告することができる。
送信モード4、8及び9で、PMIとCQIは、最後に報告された周期的RIに条件的に計算される。他の送信モードの場合、ランク1送信に条件的に計算される。
3.3.1.4 端末選択的サブバンドフィードバック(UE Selected subband feedback)
1)モード2―0
RIが報告されるサブフレームを検討すると(送信モード3でのみ送信)、端末は、サブバンドセット(S)送信を仮定してRIを決定し、一つのRIを含む報告タイプ3を報告する。
WB CQIが報告されるサブフレームを検討すると、端末は、サブバンドセット(S)を仮定して計算された一つのWB CQI値を含む報告タイプ4を報告する。RI>1である場合、WB CQIは、1番目のコードワードのチャネル品質を示す。送信モード3で、CQIは、最後に報告された周期的RIに条件的に計算される。他の送信モードで、CQIは、ランク1送信に条件的に計算される。
SB CQIが報告されるサブフレームを検討すると、端末は、
個のサブバンドセットで構成されたJ個のBPのうち選好する最適の一つ(Best―1)を選択し(表15参照)、選好するサブバンド指示子(L)によって決定されたBPの選択されたサブバンド送信を反映する一つのCQI値を含む報告タイプ1を報告することができる。各BPのための報告タイプ1は交互に報告することができる。RI>1である場合、CQIは、1番目のコードワードのチャネル品質を示す。送信モード3で、選好するサブバンド選択とCQI値は、最後に報告された周期的RIに条件的に計算される。他の送信モードで、CQIは、ランク1送信に条件的に計算される。
2)モード2―1
RIが報告されるサブフレームを検討すると(送信モード4、8、9であり、設定されたCSI―RSポートの数が2又は4である場合にのみ送信)、端末は、サブバンドセット(S)送信を仮定してRIを決定し、一つのRIを含む報告タイプ3を報告する。
CSI―RSポートの数が8で、送信モード9でRIが報告されるサブフレームを検討すると、端末は、サブバンドセット(S)送信を仮定してRIを決定し、端末は、PTI(Precoder Type Indication)を決定し、一つのRIとPTIを含む報告タイプ6を報告する。
WB CQI/PMIが報告されるサブフレームを検討すると、単一のプリコーディング行列は、サブバンドセット(S)送信を仮定したコードブックサブセットから選択される。送信モード9を除いて、端末はタイプ2を報告することができる。このとき、サブバンドセット(S)送信と全てのサブバンド内における単一のプリコーディング行列の使用を仮定して計算された単一のWB CQI値及び単一の選択されたPMIを含む。また、RI>1である場合、3ビットの空間的差を有するWB CQIを報告することができる。
送信モード9である場合、端末は、PTI=0であると報告タイプ2aを報告することができ、PTI=1であるか、CSI―RSポートの数が2又は4に設定された場合、報告タイプ2bを報告することができる。このとき、PTI=0である場合、単一の選択されたプリコーディング行列に従う1番目のPMIを含む。その一方で、PTI=1である場合、サブバンドセット(S)送信と全てのサブバンド内における単一のプリコーディング行列の使用を仮定して計算された単一のWB CQI値及び単一の選択されたプリコーディング行列に従う2番目のPMIを含む。また、PTI=1である場合、RI>1であると、3ビットの空間的差を有するWB CQIを報告することができる。
送信モード4、8及び9で、PMIとCQIは、最後に報告された周期的RIに条件的に計算される。他の送信モードの場合、ランク1送信に条件的に計算される。
端末が選択したSB CQIが報告されるサブフレームを検討すると、端末は、
個のサブバンドセットで構成されたJ個のBPのうち選好する最適の一つ(Best―1)を選択し(表20参照)、CSI―RSポートの数が8に設定された送信モード9を除いて、端末は、選好するサブバンド指示子(L)によって決定されたBPの選択されたサブバンド送信を反映するコードワード0に対するCQI値を含む報告タイプ1を報告することができる。RI>1である場合、コードワード1のオフセットレベルに対する追加的な3ビットの空間的差を有するSB CQIを報告することができる。このとき、コードワード1のオフセットレベルは、コードワード0のためのSB CQIインデックスとコードワード1のためのSB CQIインデックスとの差を示し、サブバンドセット(S)送信と全てのサブバンド内における単一のプリコーディング行列の使用を仮定してSB CQIを計算することができる。
CSI―RSポートの数が8に設定された送信モード9の場合、PTI=0であると、端末は報告タイプ2bを報告することができる。このとき、サブバンドセット(S)送信と全てのサブバンド内における単一のプリコーディング行列の使用を仮定して計算されたWB CQI値とサブバンドセット(S)送信を仮定し、コードブックサブセットから選択された選好するプリコーディング行列の2番目のPMIを含む。RI>1である場合、コードワード1のオフセットレベルに対する追加的な3ビットの空間的差を有するSB CQIを報告することができる。このとき、コードワード1のオフセットレベルは、コードワード0のためのSB CQIインデックスとコードワード1のためのSB CQIインデックスとの差を示し、サブバンドセット(S)送信と全てのサブバンド内における単一のプリコーディング行列の使用を仮定してSB CQIを計算することができる。
送信モード9でPTI=1である場合、端末は、BP当たりの報告タイプ1aを報告することができる。このとき、選好するサブバンド指示子(L)によって決定されたBPの選択されたサブバンド送信を反映するコードワード0に対するCQI値を含む。また、決定された選好するサブバンド指示子(L)によって決定されたBPの選択されたサブバンド送信を仮定して、コードブックサブセットから選択された選好するプリコーディング行列の2番目のPMIを含む。RI>1である場合、コードワード1のオフセットレベルに対する追加的な3ビットの空間的差を有するSB CQIを報告することができる。このとき、コードワード1のオフセットレベルは、コードワード0のためのSB CQIインデックスとコードワード1のためのSB CQIインデックスとの差を示し、サブバンドセット(S)送信と全てのサブバンド内における単一のプリコーディング行列の使用を仮定してSB CQIを計算することができる。
送信モード4、8及び9で、サブバンド選択とCQIは、最後に報告された周期的WB PMIとRIに条件的に計算される。他の送信モードの場合、最後に報告されたPMIとランク1送信に条件的に計算される。
一方、上位層によって提供される「ttiBundling」パラメータが「TRUE」に設定され、サブフレームバンドリング(bundling)動作中にUL―SCHが周期的CSI報告と衝突する場合、端末は、該当サブフレームで定められたPUCCHフォーマットの周期的CSI報告をドロップすることができる。そして、該当サブフレームでPUSCH送信と周期的CSI報告ペイロードを多重化しないこともある。
4.256QAM支援のためのCSIフィードバック方法
4.1 制限されたCSI測定
無線ネットワークでセル間に及ぼす干渉による影響を減少させるために、ネットワーク個体間で協力動作を行うことができる。例えば、セルAがデータを送信する特定サブフレームの間、セルA以外の他のセルは共用制御情報のみを送信し、データは送信しないように制限することによって、セルAでデータを受信しているユーザに対する干渉を最小化することができる。
このような方法で、ネットワーク内におけるセル間の協力を通じて特定瞬間にデータを送信するセルを除いた他のセルで最小限の共用制御情報のみを送信することによって、セル間に及ぼす干渉の影響を減少させることができる。
このために、上位層で二つのCSI測定サブフレーム集合CCSI,0及びCCSI,1を設定する場合、端末は、リソース制限測定(RRM:Resource―Restricted Measurement)動作を行うことができる。このとき、二つの測定サブフレーム集合に該当するCSI参照リソースは、二つのサブフレーム集合のうちの一つにのみ属すると仮定する。
次の表25は、CSIサブフレーム集合(Subframe Set)を設定する上位層信号の一例を示す。
表14は、CSIサブフレーム集合を設定するために送信されるCQI報告構成(CQI―Report Cofig)メッセージの一例を示す。このとき、CQI報告構成メッセージには、非周期的CQI報告(cqi―ReportAperiodic―r10)IE、nomPDSCH―RS―EPRE―Offset IE、周期的CQI報告(cqi―ReportPeriodci―r10)IE、PMI―RIレポート(pmi―RI―Report―r9)IE及びCSIサブフレームパターン構成(csi―subframePatternConfig)IEを含ませることができる。このとき、CSIサブフレームパターン構成IEは、サブフレーム集合別に測定サブフレームパターンを示すCSI測定サブフレーム集合1情報(csi―MeasSubframeSet1)IE及びCSI測定サブフレーム集合2情報(csi―MeasSubframeSet2)IEを含む。
ここで、CSI測定サブフレーム集合1(csi―MeasSubframeSet1―r10)情報要素(IE:Information Element)及びCSI測定サブフレーム集合2(csi―MeasSubframeSet2―r10)IEは、40ビットのビットマップ情報であって、各サブフレーム集合に属するサブフレームに対する情報を示す。また、非周期的CQI報告(CQI―ReportAperiodic―r10)IEは、端末に対する非周期的CQI報告のための設定を行うためのIEで、周期的CQI報告(CQI―ReportPeriodic―r10)IEは、周期的CQI報告のための設定を行うIEである。
nomPDSCH―RS―EPRE―Offset IEは、
値を示す。このとき、実際の値(Actual Value)は、
値*2[dB]に設定される。また、PMI―RIレポートIEは、PMI/IR報告が構成されたり構成されないことを示す。EUTRANは、送信モードがTM8、9又は10に設定された場合にのみPMI―RIレポートIEを構成する。
4.2 256QAM支援のためのCQIテーブル定義
以下では、無線接続システムで256QAMを支援する場合に行われるCSIフィードバック方法に対して詳細に説明する。
次の表26は、LTE/LTE―Aシステムで使用されるCQIフィードバックテーブルの一例である。
表26において、CQIインデックスの状態は、合計16個として4ビットのサイズで定義することができる。このとき、CQIインデックスは、該当する変調次数(modulation order)及びコードレート(code rate)にマップされる。表26は、現在のLTE/LTE―Aシステムで使用されるCQIフィードバックテーブルであって、QPSK、16QAM及び64QAMまでの変調方式を支援する。以下、本発明の実施例では、表26に示したレガシー変調方式を支援するためのCQIフィードバックテーブルを第1CQIテーブル又はレガシーテーブルと定義する。
LTE―Aシステム以後に設計されている無線接続システムは、下りリンクデータ送信率を向上させるために256QAM以上の高次変調方式の導入を考慮する。下りリンクデータに対して256QAMを支援するためには、既存の変調方式と共にリンク適応(link adaptation)方式を考慮しなければならない。
表26に示すように、LTE/LTE―Aシステムで使用されるCQIフィードバックのためには4ビットで構成されたCQIフィードバックテーブルを用いる。このとき、MIMOを支援する場合は、1番目のコードワード(CW:CodeWord)に対しては4ビットのCQIフィードバックテーブルを用い、2番目のコードワードに対しては1番目のCWに対するCQIフィードバック値の差分値を3ビットと表現して送信する。
例えば、表18に示したように、PUCCHで送信されるCSIフィードバックの場合、該当報告タイプのペイロードはPUCCHフォーマット2/2a/2b、PUCCHフォーマット3を用いて送信される。但し、PUCCHフォーマット2/2a/2b及びPUCCHフォーマット3の場合、リードマラーコーディング(Reed―Muller coding)ベースのブロックコーディングを行う。よって、入力ペイロード(input payload)のサイズに制限がある。例えば、PUCCHフォーマット2/2a/2bの場合は、13ビット以下のペイロードサイズまで支援され、PUCCHフォーマット3の場合は、22ビット以下の入力ペイロードを仮定する。
このような状況を考慮して、以下では、本発明の実施例で提供する256QAM支援のためのCQIフィードバック方法に対して説明する。
4.2.1 256QAM支援のための第2CQIフィードバックテーブル定義―1
本発明の実施例では、256QAM支援のためのCQIフィードバックテーブルを新たに定義する。256QAM支援のためのCQIフィードバックテーブルは、第2CQIフィードバックテーブル又はニューテーブルと称することができる。以下では、第2CQIフィードバックテーブルを定義するために、既存のCQIフィードバックテーブルのサイズを増加させることなく、既存の一部のCQIインデックスのうちの一部を用いて256QAM変調方式に対して説明する。
次に、表27及び表28は、第2CQIフィードバックテーブルの構成例を示す。
既存のCQIフィードバックテーブルのサイズを増加させない場合は、既に具現されたCSIフィードバック動作を再使用することができる。すなわち、レガシーシステムとの互換性が維持されるという長所がある。
第1CQIフィードバックテーブルである表26は、スペクトル効率によってCQIインデックスが増加する形態で構成されているので、256QAMのために借用するCQIインデックスは、64QAMで使用していたCQIインデックス10〜15で借用することが好ましい。また、64QAMと256QAMの変調方式が変わるスイッチングポイント(switching point)は、有効コードレート(effective coding rate)0.6〜0.65に該当することが好ましいので、CQIインデックス13〜15(表27参照)又はCQIインデックス12〜15(表28参照)を256QAM変調方式のためのCQIインデックスとして使用することができる。
勿論、他の方法で、64QAM以外の変調方式で使用していたCQIインデックスを256QAM変調方式を支援するために借用することができる。
例えば、次の表29は、256QAMを支援するCQIテーブルの他の一例であって、既存の範囲外(out of range)に該当するCQIインデックス(i.e.,CQIインデックス0)を除いた最も低い3個のCQIインデックスを除去した後、256QAM CQIインデックスを追加したCQIテーブルの一例である。
表30は、256QAMを支援する4ビットのCQIフィードバックテーブルの他の一例を示す。表30は、既存のCQIテーブルの最も低い3個のCQIインデックスを除去した後、256QAM CQIインデックスを追加したCQIテーブルの一例である。
4.2.2 256QAM支援のための第2CQIフィードバックテーブル定義―2
以下では、256QAM変調方式を支援するために既存の4ビットのCQIフィードバックテーブルのサイズを5ビット以上に増加させる方法に対して説明する。このような方式は、CSIに対するコーディング方式が変更される必要があるが、無線チャネル変化に対して精密なフィードバックが可能であるという長所を有する。
本発明の実施例では、説明の便宜上、第2CQIフィードバックテーブルのサイズを5ビットに増加させる場合に対して説明する。もちろん、コードレートや無線チャネル環境によってより大きいサイズを有することができる。
一般に、無線送信チャネルの変化は30dB〜40dBに至るようになるので、5ビットでCQIフィードバックテーブルを構成するとき、CQIインデックス間のSINR(Signal to Interference―plus―Noise Ratio)差は約1dB内外に設定されることが好ましい。例えば、1dBのステップサイズを仮定すれば、約32dBの動的範囲(dynamic range)を有するようになるので、無線送信チャネルの動的範囲をほとんどカバーすることができる。
このとき、最も低いCQIインデックス0は、サービス不可を示す範囲外(out―of―range)に設定されることが好ましく、SINRは、約−6dB〜−7dBに該当するようになる。よって、5ビットのCQIフィードバックテーブルが1dBの解像度(resolution)で32dBの動的範囲を有する無線チャネルを表現することができる。また、各変調方式が変わるスイッチングポイントの有効コーディングレートは0.6〜0.65であると仮定する。以上の考慮事項を反映して構成した第2CQIテーブルは、次の表31のように構成することができる。
表31は、第2CQIフィードバックテーブルの一例であって、256QAMを支援する5ビットのCQIフィードバックテーブルである。他の方法において、表31では、CQIインデックス25〜31を256QAM変調方式で割り当てることができる。
表31を用いる場合、既存のMIMO送信時に2番目のCWのために定義された差分CQI 3ビット、アンテナ構成によって変わるPMI/RIビット数などに対して、既存のLTE/LTE―Aシステムで定義された方法を用いると仮定する。
特に、PMI/RIフィードバックを要求しない送信モード(TM:Transmission Mode)1、2、3、7とPMI/RIフィードバックがないTM8、9、10の場合、既存のCSIフィードバック方式を再使用することができる。これは、PUCCH報告モード1―0、2―0に該当する。
よって、送信モード(TM)4、5、6とPMI/RIフィードバックを要求するTM8、9、10の場合、PUCCH報告モード1―1のみが5ビットサイズの第2CQIフィードバックテーブルを使用するように設定することができる。このとき、PUCCH報告タイプ2/2a/2bのうち特定アンテナ構成(antenna configuration)に対して11ビット以上のCQIフィードバックビット数が必要である場合、無線接続システムでは、拡張CPのACK/NACKと多重化されるPUCCHフォーマット2b又はPUCCHフォーマット3を使用するように設定することができる。
次の表32は、256QAMを支援する5ビットのCQIフィードバックテーブルの他の一例を示す。
4.3 256QAM支援のためのCSI報告方法―1
上述した4.2節では、256QAM支援のために新たに定義したCQIフィードバックテーブル(表27〜表32)に対して説明した。よって、CQIインデックスを含むCSIフィードバックをPUCCH及び/又はPUSCHを介して行う場合、基地局及び/又は端末は、新たに定義したCQIフィードバックテーブルのみを用いてCSI報告を行うことができる。
すなわち、端末は、MIMO送信の支援有無とは関係なく、4.2節で説明した4ビット又は5ビットのCQIフィードバックテーブルを用いてCQIインデックスを送信することができる。
そこで、端末は、特定CSI報告瞬間に11ビット以上のCSIペイロードを報告しないように設定することができる。この場合、CSI送信はドロップされる。
4.4 256QAM支援のためのCSI報告方法―2
端末がPUCCHを用いてCSIを報告するとき、MIMO送信を支援しない送信モードの場合は、最大6ビットのCSIまで送信することができ、MIMO送信を支援する送信モード(TM)の場合は、11ビットまでのCSIをPUCCHを介して送信することができる。4.2節で説明したように、256QAMのCQIフィードバックテーブルを表現するために4ビット又は5ビットのCQIインデックスを使用する場合、MIMO送信を支援しないTMの場合、PUCCHを介してCSIを送信することに問題がない。しかし、MIMO送信を支援するTMの場合、CSI情報ビットのサイズが11ビットを超えるので、CSI報告の遂行に問題が発生する。
この場合、無線接続システムでMIMO送信を行わないTMの場合は、CSI報告のために表26の第1CQIフィードバックテーブルを用い、MIMO送信を支援するTMの場合は、表27〜表32の第2CQIフィードバックテーブルを用いるように設定することができる。
4.5 256QAM支援のためのCSI報告方法―3
以下では、LTE/LTE―Aシステムで使用する第1CQIフィードバックテーブル(又は、レガシーテーブル)と256QAMを支援するために定義した第2CQIフィードバックテーブルを共に使用する場合に対して説明する。
図17は、本発明の実施例として、上りリンクチャネルを介してCSIを報告する方法のうちの一つを示す図である。
図17において、端末(UE)及び基地局(eNB)は、それぞれ第1CQIフィードバックテーブル及び第2CQIフィードバックテーブルを維持していると仮定する。このとき、第1CQIフィードバックテーブルは、表25の通りであり、レガシー端末のためのCQIフィードバックインデックスを定義する。また、第2CQIフィードバックテーブルは、表26〜表28の通りであり、256QAMを支援する端末のためのCQIフィードバックインデックスを定義する。勿論、表26〜表28以外に、本発明の実施例で説明した256QAMを支援するように構成されたCQIフィードバックテーブルを第2CQIフィードバックテーブルとして用いることができる。
図17を参照すれば、端末と基地局は、初期接続後、256QAMの支援有無を交渉するための端末性能交渉過程を基地局と行う(S1710)。
S1710段階において、端末及び基地局は、互いに256QAMを支援することを確認し、256QAMを支援するための多様なパラメータ及び/又はフィールドを交換したと仮定する。
その後、基地局は、256QAMで構成される下りリンクデータを送信する必要があれば、まず、端末に256QAMの使用を指示する256QAM指示子又は第2CQIフィードバックテーブルを指示するテーブル識別子を含む物理層信号(e.g.,PDCCH信号及び/又はEPDCCH信号)又は上位層信号(例えば、MAC信号又はRRC信号など)を端末に送信することができる(S1720)。
S1720段階において、256QAMの使用を指示する256QAM指示子又は第2CQIフィードバックテーブル識別子を受信した端末は、その後、基地局で送信される下りリンクデータが256QAMで変調できることを認識することができる。
その後、基地局は、チャネル状態情報を取得するために上りリンクスケジューリング情報を含むPDCCH/EPDCCH信号を端末に送信する。このとき、PDCCH/EPDCCH信号にはCSI要求フィールドが含まれ、周期的又は非周期的CSI要求を指示することができる(S1730)。
端末は、基地局と連結されたチャネルに対して、チャネル状態情報を取得するためにチャネル測定過程を行う(S1740)。
S1720段階において、256QAMの使用を指示する256QAM指示子を受信した端末は、S1740段階で測定したチャネル状態に対する情報に基づいて第2CQIフィードバックテーブルから適切なCQIインデックスを選択する。その後、端末は、選択したCQIインデックスを前記上りリンクスケジューリング情報で指示する上りリンクチャネルを介して基地局に送信することができる。このとき、上りリンクチャネルはPUCCH又はPUSCHになり得る(S1750)。
CQIインデックスが、256QAM使用が可能であることを示すと、基地局は、256QAM及び適切なコーディングレートを指示するIMCSを含むPDCCH信号及び/又はEPCCH信号を端末に送信する。端末は、受信したIMCSによって256QAMを支援する送信ブロックサイズ(TBS:Transport Block Size)を導出することができる(S1760)。
基地局は、IMCSを介して端末に知らせた変調次数及びTBSによって下りリンクデータ(例えば、DL―SCH信号)を変調及び送信する。また、端末は、S1760段階で受信したIMCSに基づいて256QAMで変調された下りリンクデータを受信及び復調する(S1770)。
図17の他の実施例として、PUCCHを用いてCSI報告を行う場合、5ビットのCQIインデックスを使用すると、特定報告瞬間にPUCCHで送信できるCSI情報ビットのサイズを超えるという問題が発生し得る。この場合、端末は、該当CQIインデックスを非周期的CSI報告を通じて(すなわち、PUSCHを介して)基地局に送信することができる。
図18は、本発明の実施例として、PUSCHを介してCSIを報告する方法のうちの一つを示す図である。
図18において、端末(UE)及び基地局(eNB)は、それぞれ第1CQIフィードバックテーブル(例えば、表25)及び第2CQIフィードバックテーブル(例えば、表26〜表28)を維持していると仮定する。
図18を参照すれば、端末と基地局は、初期接続後、256QAMの支援有無を交渉するための端末性能交渉過程を基地局と行う(S1810)。
S1810段階において、端末及び基地局は、互いに256QAMを支援することを確認し、256QAMを支援するための多様なパラメータ及び/又はフィールドを交換したと仮定する。
その後、基地局は、256QAMで構成される下りリンクデータを送信する必要があれば、まず、端末に256QAMの使用を指示する256QAM指示子又は第2CQIフィードバックテーブルを指示するテーブル識別子を含む物理層信号(e.g.,PDCCH信号及び/又はEPDCCH信号)又は上位層信号(例えば、MAC信号又はRRC信号など)を端末に送信することができる(S1820)。
S1820段階において、256QAMの使用を指示する256QAM指示子又は第2CQIフィードバックテーブル識別子を受信した端末は、その後、基地局で送信される下りリンクデータが256QAMで変調できることを認識する。
その後、基地局は、チャネル状態情報を要求するために上りリンクスケジューリング情報を含むPDCCH/EPDCCH信号を端末に送信する。このとき、PDCCH/EPDCCH信号にはCSI要求フィールドが含まれ、周期的又は非周期的CSI要求を指示することができる(S1830)。
端末は、基地局と連結されたチャネルに対して、チャネル状態情報を取得するためにチャネル測定過程を行う(S1840)。
S1820段階において、256QAMの使用を指示する256QAM指示子を受信した端末は、S1840段階で測定したチャネル状態情報に基づいて第2CQIフィードバックテーブルから適切なCQIインデックスを選択する。その後、端末は、選択したCQIインデックスを非周期的に送信されるPUSCH信号を介して基地局に送信する。S1820段階で、256QAM指示子が、256QAMが使用されないことを指示する場合、端末は、第1CQIフィードバックテーブルからCQIインデックスを選択し、PUCCHを介して基地局にCSIを周期的に報告することができる(S1850)。
CQIインデックスが、256QAMの使用が可能であることを示すと、基地局は、256QAM及び適切なコーディングレートを指示するIMCSを含むPDCCH信号及び/又はEPCCH信号を端末に送信する。端末は、受信したIMCSによって256QAMを支援する送信ブロックサイズ(TBS:Transport Block Size)を導出することができる(S1860)。
基地局は、IMCSを通じて端末に知らせた変調次数及びTBSによって下りリンクデータ(例えば、DL―SCH信号)を変調及び送信する。また、端末は、S1860段階で受信したIMCSに基づいて256QAMで変調された下りリンクデータを受信及び復調する(S1870)。
図19は、本発明の実施例として、PUSCHを介してCSIを報告する方法のうちの他の一つを示す図である。
図19で説明する本発明の実施例は、基本的に図18の実施例と類似している。よって、該当説明は図18を参照する。以下では、図18と異なる部分に対して説明する。
256QAMを支援する端末は、256QAMの利用有無及び如何なるCQIテーブルを利用するのかに対する情報を基地局に送信することができる。すなわち、端末は、S1940段階で測定したチャネル測定結果を用いて256QAMの使用有無を決定することができる(S1950)。
例えば、チャネル状況が256QAMを使用すると良い場合は、256QAMを支援する第2CQIフィードバックテーブルを用いてCSI報告を行い、チャネル状況が256QAMを使用すると良くない場合は、第1CQIフィードバックテーブルを用いてCSI報告を行うことができる。このとき、端末は、自身が用いるCQIフィードバックテーブルに対する識別子をCSI報告と共に基地局に送信する(S1960)。
S1960段階において、端末が第1CQIフィードバックテーブルを用いる場合は、該当CSI報告はPUCCH及び/又はPUSCHを介して行うことができ、端末が第2CQIフィードバックテーブルを用いる場合は、該当CSI報告はPUSCHを介して行うことができる。
他の実施例として、端末がPUCCHでCQIフィードバックをする場合は、常に第1CQIフィードバックテーブルからCQIインデックスを選択し、PUSCHでCQIフィードバックをする場合は、常に第2CQIフィードバックテーブルからCQIインデックスを選択するように設定することによって、如何なるフィードバックテーブルが使用されるのかを暗示的に基地局に知らせることができる。この場合、基地局は、PUCCHを介してCSI報告を受ける場合は、第1CQIフィードバックテーブルからCQIインデックスを解釈し、PUSCHを介してCSI報告を受ける場合は、第2CQIフィードバックテーブルからCQIインデックスを解釈することができる。よって、端末は、S1960段階のCQIフィードバックテーブルに対する識別子は送信しなくてもよい。
残りのS1970段階及びS1980段階に対する説明は、図18のS1860〜S1870段階を参照する。
4.6 256QAM支援のためのCSI報告方法―4
図17〜図19のS1740段階、S1840段階及びS1940段階のチャネル測定がCSI―RS(Channel State Information―Reference Signal)及びCSI―IM(Channel State Information―Interference Measurement)を用いて行われる場合、256QAMを支援する端末は、CSIプロセス別にCQIフィードバックテーブルを選択するように構成することができる。
又は、表26〜表28に説明した256QAMを支援するCQIフィードバックテーブルをCSIサブセット別に設定することができる。これは、CSIサブセット別に干渉環境の差が大きいことから、特定CSIサブセットには256QAMのような高いSINRを要求する変調方式が支援されないこともあるためである。このとき、CSIサブセットは、端末に構成された一つ以上のCSIサブフレーム集合を意味する。
このとき、端末は、設定された一つ以上のCSIプロセス又はCSIサブセットに対してCSI報告を行い、同一のCSI RSリソースに対して第1CQIフィードバックテーブルと第2CQIフィードバックテーブルをCSIプロセス又はCSIサブセットに対してそれぞれ設定することができる。
よって、端末の一つ以上のCSIプロセスに対するCSI報告を受信した基地局は、CSI報告によるMCS情報をPDCCH信号のDCIに含ませて送信することができる。このとき、基地局は、一部のCSIプロセスが256QAMを支援しない第1CQIフィードバックテーブルを使用したとしても、チャネル状況によって256QAMを指示するMCSインデックス(IMCS)を端末に送信し、256QAMで変調された下りリンクデータを送信することができる。
5.RI参照プロセスを設定する場合のCSI報告方法
ネットワーク又は基地局は、送信モード(TM)10で構成された端末に対してRI参照プロセス(RI reference process)を設定することができる。このとき、RI参照プロセスに連関したCSIプロセスは、CSI報告モード、CSI―RSアンテナポート数及び/又はサブフレーム測定集合に対して設定されたコードブックサブセット制限(codebook subset restriction)による制限されたRI(restricted RI)が同一であると仮定する。
この場合、端末は、RI参照プロセスに連関するCSIプロセスが同一であるCQIテーブルを用いると仮定することができる。すなわち、端末は、一つのRI参照プロセスに連関したCSIプロセスに対して全て256QAMを支援するCQIテーブル(すなわち、第2CQIテーブル)を使用したり、256QAMを支援しないレガシーCQIテーブル(すなわち、第1CQIテーブル)を使用することができる。
特定RI参照プロセスに連関したCSIプロセスが互いに異なるCQIテーブルを使用する場合(例えば、特定RI参照プロセスに連関した第1CSIプロセスXは、256QAMを支援する第2CQIテーブルを使用し、該当RI参照プロセスに連関した第2CSIプロセスYは第1CQIテーブルを使用する場合)、連関したCSIプロセスは、特定RI参照プロセスで使用される同一のRI値を使用することから、CQI推定時の不正確性が増加し得る。
例えば、TM10で、基地局は、周波数選択的(frequency selective)動的ポイントブランキング(DPB:Dynamic Point Blanking)を具現すると仮定する。DPBは、CoMP集合内で一つの送信ポイント(TP:Transmission Point)で送信するRBに対して他のTPがデータを送信しないことによって干渉を減少させる送信方法である。DPBは、多数のRBのうち周波数領域のチャネル状況に応じて送信されるTPが変わることを周波数選択と表現したものである。
このような周波数選択的DPBを具現するとき、特定PRB対(pair)に対してCSIフィードバックをするとき、端末が各PRBに対して互いに異なるランクを仮定するCSIプロセスでCSIフィードバックを行うと、基地局は、該当PRB対に対するMCSを選択するときに補正の誤りが大きくなり得る。その理由は、現在のLTE/LTE―A規格で一つのPDSCHは同一のランクを仮定しており、CSIの計算時、RI、CQI/PMIなどが共に考慮されることから、ランクが異なる場合、該当ランクに対する情報を、基地局がMCSを選択するときに反映して補正しなければならないためである。
同様に、RI参照プロセス別に互いに異なるCQIテーブルを使用するようになる場合、基地局でMCS選択のためにCSIフィードバック値を補正しなければならないので、チャネル推定時の誤りが大きくなり得る。
本発明の実施例において、一つの端末には一つ以上のCSIプロセスを割り当てることができ、一つ以上のCSIプロセスに対して一つ以上のRI参照プロセスを割り当てることができる。このとき、一つのRI参照プロセスには一つ以上のCSIプロセスが連関し得る。また、各CSIプロセス別にRI参照プロセスを指定することができ、一つの端末に設定されるRI参照プロセスは2個以上であり得る。
図20は、RI参照プロセスが割り当てられる場合のCSI報告方法のうちの一つを示す図である。
図20で説明した図17〜図20のS1710〜S1730、S1810〜S1830又はS1910〜S1930段階は既に行われたと仮定する。すなわち、図20で説明する方法は、周期的CSI報告又は非周期的CSI報告方式に対して適用することができる。
図20を参照すれば、基地局は、上位層信号を通じてRI参照プロセスを端末に設定することができる。このとき、一つの端末にRI参照プロセスを二つ以上構成することができ、各RI参照プロセスには一つ以上のCSIプロセスが連関し得る(S2010)。
端末は、基地局から下りリンクチャネル(例えば、PDSCHなど)を受信し、チャネル状態を測定することができる(S2020)。
端末は、基地局にCSIを周期的又は非周期的に報告するためにRI参照プロセス別に同一のCQIテーブルを用いてCQIインデックスを選択することができる(S2030)。
S2030段階において、端末に二つのRI参照プロセスである第1RI参照プロセス及び第2RI参照プロセスが割り当てられる場合、端末は、RI参照プロセスに連関したCSIプロセス別にCSIを計算することができる。このとき、端末は、それぞれのRI参照プロセス別に連関したCSIプロセスには同一のCQIテーブルを用いることができる。例えば、第1RI参照プロセスと連関したCSIプロセスには全て同一の第1CQIテーブルを用いれることができ、第2RI参照プロセスと連関したCSIプロセスに対しては全て同一の第2CQIテーブルを用いることができる。すなわち、一つのRI参照プロセスに連関したCSIプロセスに対して互いに同一のCQIテーブルを適用することができ、互いに異なるRI参照プロセスには互いに同一又は互いに異なるCQIテーブルを適用することができる。
端末は、S2030段階で測定したCSIをPUSCH又はPUCCHを介して基地局に報告することができる(S2040)。
6.具現装置
図21で説明する装置は、図1乃至図20で説明した方法を具現し得る手段である。
端末(UE:User Equipment)は、上りリンクでは送信機として動作し、下りリンクでは受信機として動作することができる。また、基地局(eNB:e−Node B)は、上りリンクでは受信機として動作し、下りリンクでは送信機として動作することができる。
すなわち、端末及び基地局は、情報、データ及び/又はメッセージの送信及び受信を制御するために、それぞれ、送信機(Transmitter)2140、2150及び受信機(Receiver)2150、2170を備えることができ、情報、データ及び/又はメッセージを送受信するためのアンテナ2100,2110などを有することができる。
また、端末及び基地局はそれぞれ、上述した本発明の実施例を実行するためのプロセッサ(Processor)2120、2130、及びプロセッサの処理過程を臨時的に又は持続的に記憶し得るメモリ2180、2190を備えることができる。
上述した端末及び基地局装置の構成成分及び機能を用いて本願発明の実施例を行うことができる。例えば、基地局及び/又は端末のプロセッサは、上述した1節〜5節に開示した方法を組み合わせて、256QAMを支援しない第1CQIフィードバックテーブル及び/又は256QAMを支援するための第2CQIフィードバックテーブルを維持及び管理することができる。また、基地局は、256QAMの使用有無を端末に知らせた後、256QAMで変調された下りリンクデータを送信することができる。また、端末は、下りリンクデータの受信後、CSIの報告時に基地局に第2CQIフィードバックテーブルから選択したCQIインデックスを基地局に送信することができる。
また、端末のプロセッサは、RI参照プロセス別にCQIフィードバックテーブルを同一に適用するように構成することができる。例えば、第1RI参照プロセスに連関したCSIプロセスに対しては同一の第2CQIフィードバックテーブルを適用したり、第2RI参照プロセスに連関したCSIプロセスに対しては同一の第1CQIフィードバックテーブルを適用することができる。詳細な方法は、1節〜5節の説明を参照することができる。また、端末のプロセッサは、図16で説明した構成をさらに含むことができる。
端末及び基地局に含まれた送信機及び受信機は、データ送信のためのパケット変復調機能、高速パケットチャネルコーディング機能、直交周波数分割多元接続(OFDMA:Orthogonal Frequency Division Multiple Access)パケットスケジューリング、時分割デュプレックス(TDD:Time Division Duplex)パケットスケジューリング及び/又はチャネル多重化機能を実行することができる。また、図21の端末及び基地局は、低電力RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency)モジュールをさらに備えることができる。
一方、本発明では、端末として、個人携帯端末機(PDA:Personal Digital Assistant)、セルラーフォン、個人通信サービス(PCS:Personal Communication Service)フォン、GSM(Global System for Mobile)フォン、WCDMA(Wideband CDMA)フォン、MBS(Mobile Broadband System)フォン、ハンドヘルドPC(Hand−Held PC)、ノートパソコン、スマート(Smart)フォン、又はマルチモードマルチバンド(MM−MB:Multi Mode−Multi Band)端末機などを用いることができる。
ここで、スマートフォンは、移動通信端末機と個人携帯端末機の長所を組み合わせた端末機であって、移動通信端末機に、個人携帯端末機の機能である日程管理、ファックス送受信及びインターネット接続などのデータ通信機能を統合した端末機を意味できる。また、マルチモードマルチバンド端末機は、マルチモデムチップを内蔵し、携帯インターネットシステムでも、その他の移動通信システム(例えば、CDMA(Code Division Multiple Access)2000システム、WCDMA(Wideband CDMA)システムなど)でも作動できる端末機のことを指す。
本発明の実施例は、様々な手段によって具現することができる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア(firmware)、ソフトウェア又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、本発明の実施例に係る方法は、1つ又はそれ以上のASICs(application specific integrated circuit)、DSPs(digital signal processor)、DSPDs(digital signal processing device)、PLDs(programmable logic device)、FPGAs(field programmable gate array)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、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、本発明の実施例に係る方法は、以上で説明された機能又は動作を実行するモジュール、手順又は関数などの形態として具現することもできる。例えば、ソフトウェアコードは、メモリユニット2180、2190に記憶され、プロセッサ2120、2130によって駆動されてもよい。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設けられ、公知の種々の手段によってプロセッサとデータを交換することができる。
本発明は、本発明の精神及び必須特徴から逸脱しない範囲で他の特定の形態として具体化されてもよい。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制約的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は、添付した請求項の合理的解釈によって決定されなければならず、本発明の等価的範囲における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。また、特許請求の範囲で明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成してもよく、出願後の補正によって新しい請求項として含めてもよい。