JP2018504027A - サウンディング参照信号に基づく下りチャネル推定方法、装置及び通信システム - Google Patents

サウンディング参照信号に基づく下りチャネル推定方法、装置及び通信システム Download PDF

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Abstract

サウンディング参照信号に基づく下りチャネル推定方法、装置及び通信システムが提供される。かかる方法は、基地局がユーザ装置により送信されたサウンディング参照信号を受信し、サウンディング参照信号は下りチャネル推定のために用いられ、また、高次元MU-MIMOをサポートし；前記サウンディング参照信号に基づいて上りチャネル推定を行い；及び、前記上りチャネル推定により得られた上りチャネル情報に基づいて下りチャネル情報を得ることを含む。本発明の実施例により、下り参照信号のオーバーヘッド及びフィードバックのオーバーヘッドを著しく節約し、大規模アンテナによる利得を取得し、システム容量をより一層向上させることができる。

Description

本発明は、通信技術分野に関し、特に、高次元マルチユーザ多入力多出力（MU-MIMO、Multiple User Multiple Input Multiple Output）システム中のサウンディング参照信号（SRS、Sounding Reference Signal）に基づく下りチャネル推定方法、装置及び通信システムに関する。
アンテナ技術の発展に伴い、2次元アクティブアンテナアレイは、送信端に設けることができるようになり、それは、アンテナ係数の柔軟な加重により、３次元ビームを形成する。３次元マルチアンテナ技術は、一方では、アンテナ利得を向上させ、ビーム幅を小さくし、干渉を低減することができ、他方では、より多くのユーザを空間多重化することにより、システムの多重化効率を向上させることができる。よって、３次元マルチアンテナ技術は、システムの伝送効率及び信頼性を著しく向上させることができ、将来の移動通信システムの注目される候補技術である。
2次元マルチアンテナ技術に比べ、３次元マルチアンテナ技術は、より良い空間分離性を有し、より多くのユーザの多重化伝送をサポートすることができる。図1は、3D MIMO中のマルチユーザMIMO（MU-MIMO）を示す図である。図1に示すように、3Dマルチアンテナシステムは、垂直次元が増えるため、システムがサポートし得るMU-MIMOの次元数は、さらに増加することができる。
また、今のところ、例えば、FDD（Frequency Division Duplex）システムでは、一般的に、参照信号を採用して下りチャネル推定を行う。即ち、基地局は、ユーザ装置に参照信号、例えば、共通参照信号（CRS、Common Reference Signal）又はチャネル状態情報参照信号（CSI-RS、Channel State Information Reference Signal）を伝送し、ユーザ装置は、参照信号を測定し、そして、上りチャネルによりチャネル関連情報、例えば、RI（Rank Indicator）／PMI（Precoding Matrix Indicator）／CQI（Channel Quality Indicator）をフィードバックする。
なお、上述の背景技術の紹介は、本発明の技術案を明確且つ完全に説明し、当業者がそれを理解し得るためだけのものである。これらの案は、本発明の背景技術の部分に記述されているため、当業者に周知であると解釈されてはいけない。
しかし、発明者は、次のようなことを発見した。即ち、高次元MU-MIMO（3D-MIMO又はMassive MIMOとも称される）システムでは、アンテナの数の増加に伴って、基地局が下りチャネル情報を得るために必要な参照信号のオーバーヘッド及びフィードバックのオーバーヘッドもともに著しく増大し、大規模アンテナによる利得を取得することができず、システム容量をより一層向上させることができない。
本発明の実施例は、サウンディング参照信号に基づく下りチャネル推定方法、装置及び通信システムを提供する。ユーザ装置が送信した、高次元MIMOをサポートするSRSに基づいて上りチャネル推定を行い、また、チャネル相互関係（channel reciprocity）を用いて下りチャネル情報を取得し、これにより、下り参照信号のオーバーヘッド及びフィードバックのオーバーヘッドを著しく節約することができる。
本発明の実施例の第一側面によれば、サウンディング参照信号に基づく下りチャネル推定方法が提供され、前記方法は、
基地局が、ユーザ装置により送信されたサウンディング参照信号を受信し、前記サウンディング参照信号は、下りチャネル推定のために用いられ、また、高次元MU-MIMOをサポートし；
前記サウンディング参照信号に基づいて、上りチャネル推定を行い；及び
前記上りチャネル推定により得られた上りチャネル情報に基づいて、下りチャネル情報を得ることを含む。
本発明の実施例の第二側面によれば、サウンディング参照信号に基づく下りチャネル推定装置が提供され、前記装置は、
ユーザ装置が送信したサウンディング参照信号を受信するための参照信号受信ユニットであって、前記サウンディング参照信号は、下りチャネル推定のために用いられ、また、高次元MU-MIMOをサポートする、参照信号受信ユニット；
前記サウンディング参照信号に基づいて、上りチャネル推定を行うための上りチャネル推定ユニット；及び
前記上りチャネル推定により得られた上りチャネル情報に基づいて、下りチャネル情報を得るための下りチャネル情報取得ユニットを含む。
本発明の実施例の第三側面によれば、通信システムが提供され、前記通信システムは、
基地局及びユーザ装置を含み、
前記基地局は、ユーザ装置が送信したサウンディング参照信号を受信し、前記サウンディング参照信号に基づいて上りチャネル推定を行い、また、前記上りチャネル推定により得られた上りチャネル情報に基づいて下りチャネル情報を取得し、
前記ユーザ装置は、前記基地局に前記サウンディング参照信号を送信し、そのうち、前記サウンディング参照信号は、下りチャネル推定のために用いられ、また、高次元MU-MIMOをサポートする。
本発明の実施例のもう１つの側面によれば、コンピュータ可読プログラムが提供され、そのうち、基地局中で前記プログラムを実行する時に、前記プログラムは、コンピュータに、前記基地局中で上述のようなサウンディング参照信号に基づく下りチャネル推定方法を実行させる。
本発明の実施例のもう１つの側面によれば、コンピュータ可読プログラムを記憶した記憶媒体が提供され、そのうち、前記コンピュータ可読プログラムは、コンピュータに、基地局中で上述のようなサウンディング参照信号に基づく下りチャネル推定方法を実行させる。
本発明の実施例の有益な効果は、基地局が、ユーザ装置により送信された、高次元MIMOをサポートするSRSに基づいて上りチャネルを推定し、また、チャネル相互関係を用いて下りチャネル情報を得ることにより、下り参照信号のオーバーヘッド及びフィードバックのオーバーヘッドを著しく節約し、大規模アンテナによる利得を取得し、システム容量をより一層向上させることができる。
後述の説明及び図面に基づいて、本発明の特定の実施形態を詳細に開示し、本発明の原理が採用され得る方式を明確にする。なお、本発明の実施形態は、範囲上でそれによって限定されない。添付した特許請求の範囲の精神及び技術的範囲内では、本発明の実施形態は、あらゆる変形、変更に及び代替によるものも含む。
１つの実施形態について説明した及び／又は示した特徴は、同じ又は類似した方式で、１つ又は複数の他の実施形態に使用し、他の実施形態における特徴と組み合わせ、又は、他の実施形態における特徴を置換することができる。
なお、"包括／含む"のような用語は、本文に使用する時に、特徴、装置全体、ステップ又はアセンブリの存在を指すが、１つ又は複数の他の特徴、装置全体、ステップ又はアセンブリの存在又は付加を排除しないことをも指す。
以下の図面を参照することによって、本発明の多くの側面をより良く理解することができる。図面中の部品は、比例して描かれたものではなく、本発明の原理を示すためだけのものである。本発明の一部を示す又は説明するために、図面中の対応する部分は、拡大又は縮小することがある。
本発明の１つの図面又は１つの実施形態に記載の要素及び特徴は、１つ又は複数の他の図面又は実施形態に示した要素及び特徴と組み合わせることができる。また、図面では、類似した符号は、幾つの図面中の対応する部品を示し、複数の実施形態中の対応する部品を示すためにも用いられる。
3D MIMO中のMU-MIMOを示す図である。 本発明の実施例中のSRSに基づく下りチャネル推定方法を示す図である。 本発明の実施例中のSRSを伝送するノーマルサブフレームを示す図である。 本発明の実施例中のSRSを伝送するノーマルサブフレームを示すもう１つの図である。 本発明の実施例中のSRSを伝送する拡張サブフレームを示す図である。 本発明の実施例中のSRSを伝送する拡張サブフレームを示すもう１つの図である。 本発明の実施例中のSRSを伝送するノーマルサブフレームを示す図である。 本発明の実施例中のSRSを伝送する拡張サブフレームを示す図である。 本発明の実施例中のSRSを伝送するノーマルサブフレームを示す図である。 本発明の実施例中のSRSを伝送する拡張サブフレームを示す図である。 本発明の実施例中のSRSを伝送するノーマルサブフレームを示す図である。 本発明の実施例中のSRSを伝送するノーマルサブフレームを示すもう１つの図である。 本発明の実施例中のSRSを伝送する拡張サブフレームを示す図である。 本発明の実施例中のSRSを伝送する拡張サブフレームを示すもう１つの図である。 本発明の実施例中のSRSに基づく下りチャネル推定装置を示す図である。 本発明の実施例中の基地局の構成を示す図である。 本発明の実施例中の通信システムの構成を示す図である。
添付した図面及び本明細書により、本発明の実施例の前述及び他の特徴は、より明確になる。なお、明細書及び図面では、本発明の特定の実施形態が具体的に開示されているが、それらは、本発明の原理を採用し得る一部のみの実施形態である。また、理解すべきは、本発明は、記載されている実施形態に限定されず、添付した特許請求の範囲に属する全ての変更、変形及び代替によるものも含む。
今のところ、SRSは、主に、上りチャネルの測定のために用いられ、UEの上りリンクのスケジューリングをサポートするために用いられる。上位層により周期及び伝送オフセットを構成することで、セルのSRSサブフレームの時間位置を確定することができる。表1は、FDDシステム中のSRSサブフレーム構成を示しており、表2は、TDDシステム中のSRSサブフレーム構成を示している。
Figure 2018504027
Figure 2018504027
また、サブフレーム周期及びオフセット量により、該ユーザ装置の送信時間を確定することもできる。表3は、FDDシステム中のtype 0をトリガーするユーザ装置固有のSRS周期TSRS及びサブフレームオフセット構成Toffsetを示しており、表4は、TDDシステム中のtype 0をトリガーするユーザ装置固有のSRS周期TSRS及びサブフレームオフセット構成Toffsetを示している。
Figure 2018504027
Figure 2018504027
物理層は、上位層シグナリングを用いて、各セルのために8種類の異なるSRSバンド幅構成を設定し、各ユーザ装置のために4種類のバンド幅オプションを構成し、２段構造（two-stage structure）により、ユーザのSRSバンド幅の指示を完成する。表5は、上りバンド幅が40-60RB（40＜NRB UL≦60）の時に、全ての可能なSRSバンド幅構成及びバンド幅オプション、即ち、msRS,b及びNbを与えており、そのうち、b=0,1,2,3である。
Figure 2018504027
また、周波数開始点の位置は、無線リソース制御（RRC、Radio Resource Control）シグナリングにより決定される。SRSシーケンスは、Zadoff-Chuシーケンスであり、それは、物理上り制御チャネル（PUCCH、Physical Uplink Control Channel）のシーケンス組数、ベースシーケンス組数、及び巡回シフト識別子（cyclic shift identifier）により共同で決定される。
シーケンスの物理リソースへのマッピングにおいて、SRSは、２つのサブキャリアの周波数間隔を採用して、“コーム（comb）状”の周波数領域構造を形成する。異なるユーザのSRSは、FDM（即ち、異なるコーム値）、TDM（異なるサブフレーム）及びCDMの方式で多重化を実現し、そのうち、CDMは、ベースシーケンスの巡回シフト（最大で8種類）により実現される。
SRSは、ノーマル上りサブフレームの最後の１つのシンボルで伝送される。TDDフレーム構造では、UpPTSの長さが２つのシンボルである場合、２つのシンボルは、すべて、SRS伝送のために構成され得る。UpPTSが１つのSC-FDMAシンボルを有するときに、該シンボルは、SRS伝送のために用いられても良く、UpPTSが２つのSC-FDMAシンボルを有するときに、それらは、すべて、SRS伝送のために用いることができ、且つ同一のUEに割り当てることができる。
チャネル品質が比較的悪いときに、狭帯域のSRSを用いることにより受信端のチャネル品質を向上させることができるので、周波数ホッピングの方法を用いて、より多くの周波数バンド上でのチャネル情報を得る必要がある。今のところ、周期的SRSは、周波数ホッピング伝送をサポートするが、非周期的SRSは、周波数ホッピング伝送をサポートしない。
また、今のところ、例えば、TDD（Time Division Duplex）システムでは、上り下りチャネルが一定程度相互関係を有し、基地局は、ユーザ装置が送信したSRS信号を測定して上りチャネル情報を取得し、そして、キャリブレーション技術により下りチャネル情報を得ることができる。
実施例では、3D-MIMO又はMassive-MIMOシステムにおいて、高次元MU-MIMOをサポートするSRSに基づいて、チャネル相互関係により下りチャネル情報を得ることで、下り参照信号のオーバーヘッド及びフィードバックのオーバーヘッドを著しく節約し、大規模アンテナによる利得を取得し、システム容量をより一層向上させることができる。以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
本発明の実施例は、SRSに基づく下りチャネル推定方法を提供する。図2は、本発明の実施例中のSRSに基づく下りチャネル推定方法を示す図である。図2に示すように、前記方法は、次のようなステップを含む。
ステップ201：基地局が、ユーザ装置により送信されたサウンディング参照信号を受信し、前記サウンディング参照信号は、下りチャネル推定のために用いられ、また、高次元MU-MIMOをサポートし；
ステップ202：基地局は、前記サウンディング参照信号に基づいて、上りチャネル推定を行い；
ステップ203：前記上りチャネル推定により得られた上りチャネル情報に基づいて、下りチャネル情報を得る。
本実施例では、前記方法は、高次元MU-MIMOシステムに応用される。そのうち、SRSは、次のような問題を有し、即ち、高次元MU-MIMOシステムがサポートするユーザの数が著しく増加することにより、SRSの容量不足を引き起こすことがあり；エッジユーザ装置について広帯域のSRSを構成する時に、送信パワーが比較的大きいため、ユーザ装置のパワーが制限される場合があり；ユーザ装置側での送信及び受信のためのアンテナの数が異なるなら、チャネルの上り下りリンク相互関係の使用に影響することがある。
また、大規模MIMOシステムでは、チャネルは、次のような特性も有する。
（1）ビーム形成（Beamform）伝送を行う時に、チャネルの時変性が比較的小さい。なぜなら、アンテナの数の増加に伴って、チャネル空間分解能が向上し、ユーザ装置が比較的速い速度で移動する場合、基地局からユーザ装置までの空間方向の変化も比較的速く、これは、ユーザ装置が比較的速い速度でフィードバックを行うことを要するため、上りリンクのフィードバックのオーバーヘッドがかなり大きくなり、そうでない場合、伝送においてロバスト性の問題が生じ得るからである。よって、大規模アンテナの代表的な応用シナリオでは、チャネルの時変性が小さい。
（2）アンテナの数の増加に伴って、アンテナのサイズが使用時に制限され得る。アンテナのサイズを保証するために、大規模アンテナは、一般的に、より高い周波数バンド、例えば、5GHzに応用される。この周波数バンドでは、波長が比較的小さく、ユーザ装置近傍の散乱体が増え、アンテナの数が比較的大きくなる時に、チャネルの周波数選択性が比較的に安定になる。一方、同じシステムバンド幅が高いキャリア周波数上で１つの相対的に狭い帯域での伝送になるので、システムの周波数選択性は、相対的に弱くなる。
（3）アンテナの数の増加に伴って、チャネルの空間分解能が向上し、チャネルの空間定位情報（spatial orientation information）がほぼ準直交になる。
上述の問題を解決するために、本発明の実施例は、チャネル特性に基づいて強化案を提案し、高次元MU-MIMOをサポートするSRSを使用し、そのうち、該SRSは、下りチャネル推定のために用いられる。本発明の実施例のSRSは、従来のSRSを強化したものと見なされても良く、新しいSRSと見なされても良く、type（類型）2のSRSと称されても良い。
図2に示すように、前記方法は、さらに、次のようなステップを含んでも良い。
ステップ2001：基地局は、ユーザ装置のために、SRSを送信するリソースを構成する。
そのうち、基地局は、ユーザ装置に、ユーザ装置固有（UE specific）の第一シグナリング及び／又はセル固有（cell specific）の第二シグナリングを送信しても良く；そのうち、前記第一シグナリングは、前記ユーザ装置に対してのSRS構成情報を含み、前記第二シグナリングは、前記セルに対してのSRS構成情報を含む。
前記セルに対してのSRS構成情報は、後述の実施例2に記載のようであっても良く、SRSを送信するリソースの構成シグナリング（第二シグナリング）は、時間領域サブフレーム周期、オフセット及び使用されるOFDMシンボルを含んでも良いが、本発明は、これに限定されない。
各ユーザ装置について、実施例2乃至7は、SRSを送信する可能なリソースを示しており、そのうちの一部のリソースを採用してSRSを送信しても良く、SRSを送信するリソースの各構成シグナリング（第一シグナリング）は、時間領域サブフレーム周期、オフセット及び使用されるOFDMシンボル；周波数領域キャリア開始点識別子、Comb数、物理リソースブロック；SRSシーケンスの巡回オフセット量を含んでも良いが、本発明は、これに限定されない。
本実施例では、基地局は、ユーザ装置が送信したSRSに基づいて上りチャネル推定を行うことができ、従来の上りチャネル推定方法のうちの任意の１つを採用しても良く、その後、チャネル相互関係を用いて（例えば、キャリブレーション技術を用いることにより）下りチャネル情報を得ることができる。これにより、下り参照信号のオーバーヘッド及びフィードバックのオーバーヘッドを著しく節約し、大規模アンテナによる利得を取得し、システム容量をより一層向上させることができる。
本発明の実施例は、実施例1をもとに、SRSをさらに説明する。本実施例では、SRS容量及びパワーが制限される問題を解決するために、SRS可用リソースを増やすことは、有効な方法の１つである。新しいリソースを用いて、増加したユーザ装置のSRSを伝送することができ、より多くの時間領域リソース上で、パワーが制限されるユーザ装置のためにSRSを送信することもでき、これにより、その伝送パワーを低減し、パワーが制限される問題を解決することができる。
本実施例では、規格に既存のSRS伝送リソースの他に、新しいリソースがSRS伝送のために用いられる。上り伝送がシングルキャリアFDMAを使用することを考慮して、シンボル全体がSRS伝送のために用いられる。FDD及びTDDが統一の設計を保持するために、次のような可能なOFDMシンボルは、SRS伝送のために用いることができる。LTEシステムでは、ノーマルCPサブフレームのうち、シンボル3及び10は、DM-RSを伝送するためのものであり、シンボル2及び11は、ACK／NACKを伝送する可能性があり、シンボル1及び12は、RIの伝送のために用いる可能性がある。拡張サブフレームのうち、同様に規定されているリソースは、DM-RS、ACK／NACK及びRIを伝送するために用いられる。新しいSRSリソースを増やす時に、従来のユーザへの影響を低減するように、これらのリソースを避けることを考慮する必要がある。
１つの実施方式では、SRSは、あるサブフレームの最後の１つのOFDMシンボル、及び、前記サブフレームの第１個目のタイムスロットの第１個目又は最後の１つのOFDMシンボル上で構成されても良い。
図3は、本発明の実施例中のSRSを伝送するノーマルサブフレーム（Normal CP）を示す図である。図3に示すように、SRSは、該サブフレームの第1個目のタイムスロットの第1個目のOFDMシンボル（#0）、及び、該サブフレームの最後の1つのOFDMシンボル（#13）上で構成される。
図4は、本発明の実施例中のSRSを伝送するノーマルサブフレーム（Normal CP）を示すもう１つの図である。図4に示すように、SRSは、該サブフレームの第1個目のタイムスロットの最後の1つのOFDMシンボル（#6）、及び、該サブフレームの最後の1つのOFDMシンボル（#13）上で構成される。
図5は、本発明の実施例中のSRSを伝送する拡張サブフレーム（Extend CP）を示す図である。図5に示すように、SRSは、該サブフレームの第1個目のタイムスロットの第1個目のOFDMシンボル（#0）、及び、該サブフレームの最後の1つのOFDMシンボル（#11）上で構成される。
図6は、本発明の実施例中のSRSを伝送する拡張サブフレーム（Extend CP）を示すもう１つの図である。図6に示すように、SRSは、該サブフレームの第1個目のタイムスロットの最後の1つのOFDMシンボル（#5）、及び、該サブフレームの最後の1つのOFDMシンボル（#11）上で構成される。
本実施方式では、第１個目のタイムスロットの第１個目又は最後の１つのOFDMシンボル上でSRSを伝送し、このように、DM-RS及び上り制御情報のRI及びACK／NACKを避けることができるとともに、より良いチャネル推定品質を保証することができ、且つ自動利得調整の機能を使用するために用いることができる。
もう１つの実施方式では、SRSは、あるサブフレームの最後の２つのOFDMシンボル上で構成されても良い。
図7は、本発明の実施例中のSRSを伝送するノーマルサブフレームを示す図である。図7に示すように、SRSは、該サブフレームの最後からの第２個目のOFDMシンボル（#12）、及び、該サブフレームの最後の1つのOFDMシンボル（#13）上で構成される。
図8は、本発明の実施例中のSRSを伝送する拡張サブフレームを示す図である。図8に示すように、SRSは、該サブフレームの最後からの第２個目のOFDMシンボル（#10）、及び、該サブフレームの最後の1つのOFDMシンボル（#11）上で構成される。
本実施方式では、SRSは、サブフレームの最後の２つのOFDMシンボルに構成され、OCC（Orthogonal Cover Code）操作に適用することができ、また、重複伝送の方式を採用することもできる。
もう１つの実施方式では、SRSは、あるサブフレームの最後の１つのOFDMシンボル上で構成されても良く、また、DM-RSを伝送するリソースは、SRSを伝送するために用いられる。
そのうち、データ伝送無しの場合（例えば、システムは、幾つかのリソース上でのデータ伝送がないとき）、あるサブフレーム中の２つのDM-RS伝送用のOFDMシンボルは、SRS伝送のために用いられ；或いは、低速伝送の場合（例えば、ユーザ装置がセルシナリオ下で所定閾値よりも低い速度で伝送するとき）、あるサブフレーム中の１つのDM-RS伝送用のOFDMシンボルは、SRS伝送のために用いられ；即ち、１つのDM-RS伝送用のリソースが、依然として、データ復調のためにDM-RSを伝送する場合、もう１つのDM-RS伝送用のリソースは、SRS伝送のために使用することができる。
図9は、本発明の実施例中のSRSを伝送するノーマルサブフレームを示す図である。図9に示すように、SRSは、該サブフレームの第4個目のOFDMシンボル（#3）と第11個目のOFDMシンボル（#10）、及び、該サブフレームの最後の1つのDFDMシンボル（#13）上で構成される。そのうち、該第4個目及び第11個目のOFDMシンボルは、元々は、DM-RS伝送用である。
図10は、本発明の実施例中のSRSを伝送する拡張サブフレームを示す図である。図10に示すように、SRSは、該サブフレームの第3個目のOFDMシンボル（#2）と第9個目のOFDMシンボル（#8）、及び、該サブフレームの最後の1つのOFDMシンボル（#11）上で構成される。
もう１つの実施方式では、SRSは、あるサブフレームの最後の１つのOFDMシンボルに構成されても良く、また、D2D同期信号伝送用のリソースは、SRS伝送のために用いられる。
そのうち、ノーマルサブフレームのうち、第１個目のタイムスロットの第２個目及び第３個目のOFDMシンボル、又は、第２個目のタイムスロットの第５個目及び第６個目のOFDMシンボルは、SRS伝送のために用いられ；或いは、拡張サブフレームのうち、第１個目のタイムスロットの第１個目及び第２個目のOFDMシンボル、又は、第２個目のタイムスロットの第４個目及び第５個目のOFDMシンボルは、SRS伝送のために用いられる。
図11は、本発明の実施例中のSRSを伝送するノーマルサブフレームを示す図である。図11に示すように、SRSは、該サブフレームの第1個目のタイムスロットの第２個目のOFDMシンボル（#1）と第3個目のOFDMシンボル（#2）、及び、該サブフレームの最後の1つのOFDMシンボル（#13）上で構成される。
図12は、本発明の実施例中のSRSを伝送するノーマルサブフレームを示すもう１つの図である。図12に示すように、SRSは、該サブフレームの第２個目のタイムスロットの第5個目のOFDMシンボル（#11）と第6個目のOFDMシンボル（#12）、及び、該サブフレームの最後の1つのOFDMシンボル（#13）上で構成される。
図13は、本発明の実施例中のSRSを伝送する拡張サブフレームを示す図である。図13に示すように、SRSは、該サブフレームの第1個目のタイムスロットの第1個目のOFDMシンボル（#0）と第２個目のOFDMシンボル（#1）、及び、該サブフレームの最後の1つのOFDMシンボル（#11）上で構成される。
図14は、本発明の実施例中のSRSを伝送する拡張サブフレームを示すもう１つの図である。図14に示すように、SRSは、該サブフレームの第２個目のタイムスロットの第4個目のOFDMシンボル（#9）と第5個目のOFDMシンボル（#10）、及び、該サブフレームの最後の1つのOFDMシンボル（#11）上で構成される。
本実施方式では、SRSは、D2D同期信号伝送用のリソースに構成される。ユーザ装置のD2D伝送及び他のユーザ装置の上り伝送が多重化された場合、特殊シンボルにアライン（align）し、相互干渉を低減することができる。また、D2D同期信号設計時の利点を再利用することができ、例えば、自動利得調整及び同期追跡（tracking）に用いることができる。
上述の実施例から分かるように、基地局は、ユーザ装置が送信した、高次元MIMOをサポートするSRSに基づいて上りチャネル推定を行い、また、チャネル相互関係を用いて下りチャネル情報を取得し、これにより、下り参照信号のオーバーヘッド及びフィードバックのオーバーヘッドを著しく節約し、大規模アンテナによる利得を取得し、システム容量をより一層向上させることができる。
また、新しいリソースを利用することにより、SRSの伝送を増やすことができ、より多くの時間領域リソース上で、パワーが制限されるユーザ装置のためにSRSを送信することもでき、これにより、パワーが制限される問題を解決することができる。
本発明の実施例は、実施例1をもとに、SRSをさらに説明する。本実施例では、チャネル周波数選択特性が小さくなるという特性に基づいて、SRSのコーム間隔特性を増大することができる。従来の規格では、サブキャリア周波数間隔（即ち、Comb値）が2である。
本実施例では、SRSの周波数領域上でのサブキャリア周波数間隔が2よりも大きく、例えば、この間隔を4まで増大することができる。このように、異なるComb値を採用して同じリソースブロックに多重化されるユーザ装置の数を4まで増大することができる。即ち、従来のシステムにおいて１つのユーザ装置が幾つかのリソースブロック中の6個のサブキャリアを用いてSRSを伝送することは、幾つかのリソースブロック中の3個のサブキャリアを用いてSRSを伝送することになる。
現在のサウンディングリソースブロックの数が4であるという特性に従って、最短SRSシーケンス長さは、12である。このように、SRSシーケンスは、短すぎるようになることが無いため、異なるユーザ装置のCDM多重化時の干渉特性に影響することがない。
上述の実施例から分かるように、SRSのコーム間隔特性の増加により、より多くのユーザ装置をサポートすることができる。
本発明の実施例は、実施例1をもとに、SRSをさらに説明する。本実施例では、チャネル周波数選択特性が小さくなるという特性に基づいて、SRSサンプリングの密度を小さくすることができる。本実施例では、SRSを送信するリソースブロック（RB、Resource Block）が減少し、即ち、SRSは、一部のみのリソースブロック中で構成される。
以前の樹状SRS構造の前提下で、各サンプリング幅が対応するリソースブロックにおいて、一定のルールに従って、SRSを送信するリソースブロックの数を減少させることができる。例えば、50RBの10M上りバンド幅システムについて、セルにSRSバンド幅構成0が構成され、ユーザ装置にSRSバンド幅識別子0が構成される時に、ユーザ装置は、48個のRB上で広帯域のSRSを送信することができ、エッジユーザについて、パワーが制限される場合が生じやすい。
ユーザ装置のためにSRSバンド幅識別子を構成する方法を変更する以外に、さらに、チャネル特性に基づいて、SRSを伝送するPRBの数を減少させることができる。そのうち、あるユーザ装置について、SRSの各所定数量のリソースブロックが間隔を以て構成される。例えば、幾つかのユーザ装置は、奇数のPRBのみでSRSを伝送し、或いは、幾つかのユーザ装置は、偶数のPRBのみでSRSを伝送し、又は、所定の整数倍でPRBをさらに分割する。
本実施例では、リソースブロック中に設定される構成情報は、上位層シグナリングにより指示されても良く、又は、規格に定義されても良い。例えば、SRSを伝送するPRBについて、具体的な分割粒度は、上位層シグナリングにより指示されても良く、又は、規格に定義されても良い。
上述の実施例から分かるように、SRSサンプリングの密度を減少させることで、より多くのユーザ装置をサポートすることができる。
本発明の実施例は、実施例1をもとに、SRSをさらに説明する。本実施例では、チャネルがゆっくり変わるという特性を考慮して、下りチャネル相互関係測定に用いるSRSは、比較的低いサンプリング率を採用することができる。本実施例では、SRSのサンプリング率は、10ms以上である。
例えば、SRSのサンプリング率は、10ms、20ms、40ms、80ms、160ms、320msである。なお、本発明は、これに限定されず、実際の状況に応じて具体的なサンプリング率を確定しても良い。
表6は、本発明の実施例におけるユーザ装置固有のSRS周期TSRS及びサブフレームオフセット構成Toffsetの場合を示しており、それは、FDDシステム及びTDDシステムに適用することができる。
Figure 2018504027
なお、表6は、本発明の実施例におけるSRSサンプリング率の場合のみを例示的に示しているが、本発明は、これに限定されず、実際の状況に応じて具体的な内容を確定しても良い。
また、サンプリング率の具体的な値は、相互関係に対して応用されるSRS構成により指示されても良く、該指示は、周期及びオフセットという２つのパラメータを含んでも良い。
上述の実施例から分かるように、SRSが比較的低いサンプリング率を採用することで、より多くのユーザ装置をサポートすることができる。
本発明の実施例は、実施例1をもとに、SRSをさらに説明する。本実施例では、SRS間の相互影響を減少させるために、異なるセルのSRSに対して協調を行うことができる。
本実施例では、まず、SRS可用時間周波数リソースを２つの集合に分割することができ、そのうち、１つの集合について、全てのセルは、共同で使用することができ、もう１つの集合について、異なるセルは、シェアで使用する。即ち、協調セルのうち、１つのセルが伝送機会を得た場合、他のセルは、このSRSリソースを使用せず、又は、比較的低いパワーでこのリソースを使用する。
本実施例では、基地局は、異なるセルのサウンディング参照信号を協調するためのシグナリング（第三シグナリングと称されても良い）を送信し、これにより、あるセルが前記サウンディング参照信号を伝送する時に、他のセルが前記サウンディング参照信号に対応するリソースを使用せず又は比較的低いパワーでそれを使用するようにさせることができる。協調セルが異なる基地局の間に位置するときに、このシグナリングは、基地局の間で伝送する必要がある。また、基地局は、このSRSリソースの協調結果をサービングユーザに通知する必要もある。
そのうち、前記サウンディング参照信号に対応するリソースは、次のような情報のうち１つ又は組み合わせを含んでも良く、即ち、前記サウンディング参照信号が使用するサブフレーム情報、OFDMシンボル情報、Comb数情報、周波数間隔情報、リソースブロック情報、パワー情報、SRSシーケンスの巡回オフセット情報であるが、本発明は、これに限定されない。
例えば、基地局について言えば、他の基地局に、対応するSRS伝送位置上でミュートを行い又は低パワーで信号伝送を行うように通知する必要がある。その同時に、基地局は、全てのユーザ装置に、SRSに対応する時間周波数位置上でミュートを行い又は低パワーで信号伝送を行うように通知する。
上述の実施例から分かるように、異なるセルのSRSについて協調を行うことにより、SRSの相互影響を減少させることができる。
本発明の実施例は、実施例1をもとに、SRSをさらに説明する。本実施例では、ユーザ装置の送信及び受信のためのアンテナの数が等しくない時のチャネル相互関係への影響を克服するために、基地局は、ユーザ装置が同じ数のアンテナを採用して送信及び受信を行う能力を有するかを把握する必要があり、この能力は、ユーザ能力シグナリングにより報告することができる。
本実施例では、基地局は、ユーザ装置が報告したユーザ能力シグナリングを受信し、そのうち、該ユーザ能力シグナリングは、アンテナ数情報及び／又はユーザ能力情報を含み、前記ユーザ能力情報は、前記ユーザ装置が同じ数のアンテナを採用して送信及び受信を行う能力を有するかを指示するために用いられる。そのうち、アンテナ数情報は、受信アンテナ数情報のみであっても良いが、本発明は、これに限定されない。
基地局は、ユーザ装置がこのような能力を有しないことを知った時に、このようなSRSを用いて下りチャネル推定を行うことができない。
基地局は、ユーザ装置がこような能力を有することを知った時に、専用シグナリングにより、ユーザ装置が対応する送信アンテナ上でSRS信号を送信するように構成することができる。このSRS信号は、規格に定義済みのリソースを用いてSRSを送信することができ、新しく増加したリソースを用いてSRSを送信することもできる。ユーザは、基地局の構成に従ってSRS伝送を行う。或いは、ユーザは、定義済みのビヘイビア（behavior）に従ってSRSを送信し、基地局もこのような定義に従って受信を行う。
１つの方式では、SRSは、ユーザ装置により、時間領域リソース上でローテーションされて送信されても良い。例えば、規格にユーザ装置のビヘイビアを定義しても良く、基地局は、ユーザ能力シグナリングを受信した後に、それ相応の受信方法を採用しても良い。例えば、2Tx／4Rxアンテナシステムについて、2TxがSRSを伝送する時に時間領域リソース上でローテーションを行い、即ち、異なる時間に異なる2Txアンテナ上でSRSを送信する。アンテナローテーションの実現を保証するために、SRSを送信するシンボルの時間は、アンテナ切り替えの時間を満足しなければならない。例えば、１つ又は２つのOFDMシンボルの間隔であっても良い。
他の方式では、基地局は、ユーザ装置のために複数セット（２セット以上）のSRSを構成し、ユーザ装置が異なるアンテナ組を用いて該複数セットのSRSを伝送するようにさせることができる。そのうち、複数セットのSRSを伝送するリソースは、時間領域上で分けられ、例えば、異なるOFDMシンボル又はサブフレームのリソースを採用して複数セットのSRSをそれぞれ伝送し、これにより、異なる組のアンテナ送信の切り替えを実現することができる。アンテナローテーションの実現を保証するために、複数セットのSRSの送信時間間隔は、アンテナ切換の時間の要求を満足しなければならない。例えば、１つ又は２つのOFDMシンボルの間隔であっても良い。
上述の実施例から分かるように、ユーザ能力を報告することにより、ユーザ装置の送信及び受信のためのアンテナの数が等しくない時のチャネル相互関係への影響を克服することができる。
本発明の実施例は、SRSに基づく下りチャネル推定装置を提供し、それは、基地局に構成される。本発明の実施例は、実施例1乃至7に記載のSRSに基づく下りチャネル推定方法に対応し、そのため、同じ内容の記載は、省略される。
図15は、本発明の実施例中のSRSに基づく下りチャネル推定装置を示す図である。図15に示すように、前記装置1500は、次のようなものを含む。
参照信号受信ユニット1501：ユーザ装置が送信したサウンディング参照信号を受信し、前記サウンディング参照信号は、下りチャネル推定のために用いられ、また、高次元MU-MIMOをサポートし；
上りチャネル推定ユニット1502：前記サウンディング参照信号に基づいて、上りチャネル推定を行い；
下りチャネル情報取得ユニット1503：前記上りチャネル推定により得られた上りチャネル情報に基づいて、下りチャネル情報を得る。
本実施例では、SRS伝送リソースの具体的な内容は、実施例2乃至7に記載の通りである。１つのユーザ装置は、そのうちの一部のリソースを使用することができる。
図15に示すように、前記装置1500は、さらに、次のようなものを含んでも良い。
シグナリング送信ユニット1504：ユーザ装置に、ユーザ装置固有の第一シグナリング及び／又はセル固有の第二シグナリングを送信し、そのうち、前記第一シグナリングは、前記ユーザ装置に対してのサウンディング参照信号構成情報を含み、前記第二シグナリングは、前記セルに対してのサウンディング参照信号構成情報を含む。
本実施例は、さらに、基地局を提供し、その中には、上述のような下りチャネル推定装置1500が構成される。
図16は、本発明の実施例中の基地局の構成図である。図16に示すように、基地局1600は、中央処理装置（CPU）200及び記憶器210を含んでも良く、記憶器210は、中央処理装置200に接続される。そのうち、該記憶器210は、各種のデータを記憶することができ、さらに情報処理用のプログラムを記憶することもでき、且つ中央処理装置200の制御下で該プログラムを実行することにより、該ユーザ装置が送信した各種の情報を受信し、ユーザ装置にリクエスト情報を送信することができる。
そのうち、中央処理装置200は、下りチャネル推定装置1500の機能を実現するように構成されても良い。基地局1600は、実施例1乃至7に記載の下りチャネル推定方法を実現することができる。
また、図16に示すように、基地局1600は、さらに、送受信機220及びアンテナ230などを含んでも良く、そのうち、これらの部品の機能は、従来技術に類似したので、ここでは、その詳しい説明を省略する。なお、基地局1600は、必ずしも図16中の全ての部品を含む必要がない。また、基地局1600は、さらに、図16に示されていない部品を含んでも良く、これについては、従来技術を参照することができる。
上述の実施例から分かるように、基地局は、ユーザ装置が送信した、高次元MIMOをサポートするSRSに基づいて上りチャネル推定を行い、また、チャネル相互関係を用いて下りチャネル情報を取得し、これにより、下り参照信号のオーバーヘッド及びフィードバックのオーバーヘッドを著しく節約し、大規模アンテナによる利得を取得し、システム容量をより一層向上させることができる。
本発明の実施例は、通信システムを提供する。図17は、本発明の実施例中の通信システムの構成図である。図17に示すように、前記通信システム1700は、次のようなものを含む。
基地局1701：ユーザ装置が送信したサウンディング参照信号を受信し、前記サウンディング参照信号に基づいて上りチャネル推定を行い、また、前記上りチャネル推定により得られた上りチャネル情報に基づいて下りチャネル情報を取得し；
ユーザ装置1702：前記基地局に前記サウンディング参照信号を送信し、前記サウンディング参照信号は、下りチャネル推定のために用いられ、また、高次元MU-MIMOをサポートする。
本実施例では、SRS伝送リソースの具体的な内容は、実施例2乃至7に記載の通りである。
本発明の実施例は、さらに、コンピュータ可読プログラムを提供し、そのうち、基地局中で前記プログラムを実行する時に、前記プログラムは、コンピュータに、前記基地局中で実施例1乃至7に記載のSRSに基づく下りチャネル推定方法を実行させる。
本発明の実施例は、さらに、コンピュータ可読プログラムを記憶した記憶媒体を提供し、そのうち、前記コンピュータ可読プログラムは、コンピュータに、基地局中で実施例1乃至7に記載のSRSに基づく下りチャネル推定方法を実行させる。
本発明の上述の装置及び方法は、ハードウェアにより実現されても良く、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実現されても良い。本発明は、このようなコンピュータ可読プログラムに関し、該プログラムは、論理部品により実行される時に、該論理部品に、上述の装置又は構成部品を実現させることができ、又は、該論理部品に、上述の各種の方法又はステップを実現させることができる。本発明は、さらに、上述のプログラムを記憶した記憶媒体、例えば、ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、DVD、flashメモリなどにも関する。
図面に記載の機能ブロックのうちの１つ又は複数の組み合わせ及び／又は機能ブロックの１つ又は複数の組み合わせは、本願に記載の機能を実行するための汎用処理器、デジタル信号処理器（DSP）、専用集積回路（ASIC）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）又は他のプログラム可能な論理部品、ディスクリートゲート又はトランジスタ論理部品、ディスクリートハードウェアアセンブリ又は他の任意の適切な組む合わせとして実現されても良い。また、図面に記載の機能ブロックのうちの１つ又は複数の組み合わせ及び／又は機能ブロックの１つ又は複数の組み合わせは、さらに、計算装置の組み合わせ、例えば、DSP及びマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPと通信により接続される１つ又は複数のマイクロプロセッサ又は他の任意のこのような構成として構成されても良い。
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の技術的範囲に属する。

Claims (20)

  1. サウンディング参照信号に基づく下りチャネル推定方法であって、
    基地局が、ユーザ装置により送信されたサウンディング参照信号を受信し、前記サウンディング参照信号は、下りチャネル推定のために用いられ、また、高次元MU-MIMOをサポートし；
    前記サウンディング参照信号に基づいて、上りチャネル推定を行い；及び
    前記上りチャネル推定により得られた上りチャネル情報に基づいて、下りチャネル情報を得ることを含む、方法。
  2. 請求項1に記載の方法であって、
    前記基地局が、前記ユーザ装置にユーザ装置固有の第一シグナリング及び／又はセル固有の第二シグナリングを送信することをさらに含み、
    前記第一シグナリングは、前記ユーザ装置に対してのサウンディング参照信号構成情報を含み、前記第二シグナリングは、前記セルに対してのサウンディング参照信号構成情報を含む、方法。
  3. 請求項1に記載の方法であって、
    前記サウンディング参照信号は、
    サブフレームの最後の１つのOFDMシンボル及び前記サブフレームの第１個目のタイムスロットの第１個目又は最後の１つのOFDMシンボル；
    サブフレームの最後の２つのOFDMシンボル；
    サブフレームの最後の１つのOFDMシンボル及びDM-RSを伝送するOFDMシンボル；又は
    サブフレームの最後の１つのOFDMシンボル及びD2D同期信号を伝送するOFDMシンボル
    のうちの一部又は全部のリソース中で伝送される、方法。
  4. 請求項3に記載の方法であって、
    前記DM-RSを伝送するOFDMシンボルは、
    データ伝送無しの場合、前記サブフレーム中の２つの、DM-RSを伝送するためのOFDMシンボル；又は、
    低速伝送の場合、前記サブフレーム中の１つの、DM-RSを伝送するためのOFDMシンボルを含む、方法。
  5. 請求項3に記載の方法であって、
    前記D2D同期信号を伝送するOFDMシンボルは、
    ノーマルサブフレーム中の第１個目のタイムスロットの第２個目のOFDMシンボル及び第３個目のOFDMシンボル、又は、ノーマルサブフレーム中の第２個目のタイムスロットの第５個目のOFDMシンボル及び第６個目のOFDMシンボル；或いは
    拡張サブフレーム中の第１個目のタイムスロットの第１個目のOFDMシンボル及び第２個目のOFDMシンボル、又は、拡張サブフレーム中の第２個目のタイムスロットの第４個目のOFDMシンボル及び第５個目のOFDMシンボルを含む、方法。
  6. 請求項1に記載の方法であって、
    前記サウンディング参照信号の周波数領域上でのサブキャリア周波数間隔は、2よりも大きい、方法。
  7. 請求項6に記載の方法であって、
    前記サウンディング参照信号の周波数領域上でのサブキャリア周波数間隔は、4である、方法。
  8. 請求項1に記載の方法であって、
    前記サウンディング参照信号を送信するリソースブロックが減少し、即ち、前記サウンディング参照信号は、一部のみのリソースブロック中で構成される、方法。
  9. 請求項8に記載の方法であって、
    前記サウンディング参照信号がリソースブロック中で構成される構成情報は、上位層シグナリングにより指示され、又は、規格中で定義される、方法。
  10. 請求項8に記載の方法であって、
    あるユーザ装置について、前記サウンディング参照信号の各所定数量のリソースブロックは、間隔を以て構成される、方法。
  11. 請求項1に記載の方法であって、
    前記サウンディング参照信号のサンプリング率は、10ms以上である、方法。
  12. 請求項11に記載の方法であって、
    前記サウンディング参照信号のサンプリング率は、10ms、20ms、40ms、80ms、160ms、又は320msである、方法。
  13. 請求項1に記載の方法であって、
    前記基地局が、異なるセルのサウンディング参照信号を協調するための第三シグナリングを送信し、これにより、あるセルが前記サウンディング参照信号を伝送する時に、他のセルが前記サウンディング参照信号に対応するリソースを使用せず又は比較的低いパワーで使用するようにさせることをさらに含む、方法。
  14. 請求項13に記載の方法であって、
    前記サウンディング参照信号に対応するリソースは、前記サウンディング参照信号が使用するサブフレーム情報、OFDMシンボル情報、Comb数情報、周波数間隔情報、リソースブロック情報、パワー情報、及びサウンディング参照信号シーケンスの巡回オフセット情報のうちの１つ又は組み合わせを含む、方法。
  15. 請求項1に記載の方法であって、
    前記基地局が、前記ユーザ装置により報告されたアンテナ数情報及び／又はユーザ能力情報を受信することをさらに含み、
    前記ユーザ能力情報は、前記ユーザ装置が同じ数のアンテナを採用して送信及び受信を行う能力を有するかを指示するために用いられる、方法。
  16. 請求項15に記載の方法であって、
    前記サウンディング参照信号は、前記ユーザ装置により、時間領域リソース上でローテーションされて送信される、方法。
  17. 請求項15に記載の方法であって、
    前記基地局が、前記ユーザ装置のために、２セット以上の前記サウンディング参照信号を構成することをさらに含み、
    前記２セット以上の前記サウンディング参照信号を伝送するリソースは、時間領域上で分けられ、これにより、前記ユーザ装置が異なるアンテナ組を用いて前記２セット以上のサウンディング参照信号を伝送するようにさせる、方法。
  18. サウンディング参照信号に基づく下りチャネル推定装置であって、
    ユーザ装置により送信されたサウンディング参照信号を受信するための参照信号受信ユニットであって、前記サウンディング参照信号は、下りチャネル推定のために用いられ、また、高次元MU-MIMOをサポートする、参照信号受信ユニット；
    前記サウンディング参照信号に基づいて上りチャネル推定を行うための上りチャネル推定ユニット；及び
    前記上りチャネル推定により得られた上りチャネル情報に基づいて下りチャネル情報を得るための下りチャネル情報取得ユニットを含む、装置。
  19. 請求項18に記載の装置であって、
    前記ユーザ装置にユーザ装置固有の第一シグナリング及び／又はセル固有の第二シグナリングを送信するためのシグナリング送信ユニットをさらに含み、
    前記第一シグナリングは、前記ユーザ装置に対してのサウンディング参照信号構成情報を含み、前記第二シグナリングは、前記セルに対してのサウンディング参照信号構成情報を含む、装置。
  20. 通信システムであって、
    基地局及びユーザ装置を含み、
    前記基地局は、ユーザ装置により送信されたサウンディング参照信号を受信し、前記サウンディング参照信号に基づいて上りチャネル推定を行い、及び、前記上りチャネル推定により得られた上りチャネル情報に基づいて下りチャネル情報を取得し、
    前記ユーザ装置は、前記基地局に前記サウンディング参照信号を送信し、前記サウンディング参照信号は、下りチャネル推定のために用いられ、また、高次元MU-MIMOをサポートする、通信システム。
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