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あり、本発明が実施し得る唯一の実施の形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者にとってはこのような具体的な細部事項なしにも本発明を実施できることは明らかである。
場合によっては、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置を省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で示すことができる。また、本明細書全体にわたって同一の構成要素については、同一の図面符号を付して説明する。
本発明において、ユーザ機器(user equipment,UE)は、固定していても、移動性を有していてもよいもので、基地局(base station,BS)と通信してユーザデータ及び/又は各種制御情報を送受信する各種機器を含む。UEを、端末(Terminal Equipment)、MS(Mobile Station)、MT(Mobile Terminal)、UT(User Terminal)、SS(Subscribe Station)、無線機器(wireless device)、PDA(Personal Digital Assistant)、無線モデム(wireless modem)、携帯機器(handheld device)などと呼ぶこともできる。また、本発明において、BSは一般に、UE及び/又は他のBSと通信する固定局(fixed station)を意味し、UE及び他のBSと通信して各種データ及び制御情報を交換する。BSを、ABS(Advanced Base Station)、NB(Node−B)、eNB(evolved−NodeB)、BTS(Base Transceiver System)、アクセスポイント(Access Point)、PS(Processing Server)、送信ポイント(transmission point;TP)などと呼ぶこともできる。以下の本発明に関する説明では、BSをeNBと総称する。
本発明でいうノード(node)とは、ユーザ機器と通信して無線信号を送信/受信できる固定した地点(point)を指す。様々な形態のeNBをその名称にかかわらずノードとして用いることができる。例えば、BS、NB、eNB、ピコ−セルeNB(PeNB)、ホームeNB(HeNB)、リレー、リピータなどをノードとすることができる。また、ノードは、eNBでなくてもよい。例えば、無線リモートヘッド(radio remote head,RRH)、無線リモートユニット(radio remote unit,RRU)であってもよい。RRH、RRUなどは一般にeNBの電力レベル(power level)よりも低い電力レベルを有する。RRH或いはRRU(以下、RRH/RRU)は一般に、光ケーブルなどの専用回線(dedicated line)でeNBに接続されており、よって、一般に無線回線で接続されているeNBによる協調通信に比べて、RRH/RRUとeNBによる協調通信を円滑に行うことができる。1つのノードには少なくとも1つのアンテナが設置される。このアンテナは、物理アンテナを意味することもでき、アンテナポート、仮想アンテナ、又はアンテナグループを意味することもできる。ノードは、ポイント(point)と呼ばれることもある。アンテナが基地局に集中して位置して1つのeNBコントローラ(controller)によって制御される既存の(conventional)中央集中型アンテナシステム(centralized antenna system,CAS)(すなわち、単一ノードシステム)と違い、多重ノードシステムにおいて複数のノードは一般に一定間隔以上で離れて位置する。これらの複数のノードは、各ノードの動作を制御したり、各ノードを通して送/受信されるデータをスケジューリング(scheduling)する1つ以上のeNB或いはeNBコントローラによって管理することができる。各ノードは、当該ノードを管理するeNB或いはeNBコントローラとケーブル(cable)或いは専用回線(dedicated line)で接続することができる。多重ノードシステムにおいて、複数のノードへの/からの信号送信/受信には、同一のセル識別子(identity,ID)が用いられてもよく、異なるセルIDが用いられてもよい。複数のノードが同一のセルIDを有すると、これら複数のノードのそれぞれは、1つのセルにおける一部のアンテナ集団のように動作する。多重ノードシステムにおいてノードが互いに異なるセルIDを有すると、このような多重ノードシステムを多重セル(例えば、マクロ−セル/フェムト−セル/ピコ−セル)システムと見なすことができる。複数のノードのそれぞれが形成した多重セルがカバレッジによってオーバーレイする形態で構成されると、これらの多重セルが形成したネットワークを特に多重−階層(multi−tier)ネットワークと呼ぶ。RRH/RRUのセルIDとeNBのセルIDは同一であっても、異なってもよい。RRH/RRUとeNBが互いに異なるセルIDを用いる場合、RRH/RRUとeNBはいずれも独立した基地局として動作する。
以下に説明する本発明の多重ノードシステムにおいて、複数のノードに接続した1つ以上のeNB或いはeNBコントローラが、前記複数のノードの一部又は全てを介してUEに同時に信号を送信或いは受信するように前記複数のノードを制御することができる。各ノードの実体、各ノードの具現の形態などによって、多重ノードシステム間には差異点があるが、複数のノードが共に所定時間−周波数リソース上でUEに通信サービスを提供するために参加するという点で、これらの多重ノードシステムは単一ノードシステム(例えば、CAS、従来のMIMOシステム、従来の中継システム、従来のリピータシステムなど)とは異なる。そのため、複数のノードの一部又は全てを用いてデータ協調送信を行う方法に関する本発明の実施例は、種々の多重ノードシステムに適用可能である。例えば、ノードとは、通常、他のノードと一定間隔以上で離れて位置しているアンテナグループを指すが、後述する本発明の実施例は、ノードが間隔にかかわらずに任意のアンテナグループを意味する場合にも適用可能である。例えば、X−pol(Cross polarized)アンテナを備えたeNBの場合、該eNBが、H−polアンテナで構成されたノードとV−polアンテナで構成されたノードを制御すると見なし、本発明の実施例を適用することができる。
複数の送信(Tx)/受信(Rx)ノードを介して信号を送信/受信したり、複数の送信/受信ノードから選択された少なくとも1つのノードを介して信号を送信/受信したり、下りリンク信号を送信するノードと上りリンク信号を受信するノードとを別にし得る通信技法を、多重−eNB MIMO又はCoMP(Coordinated Multi−Point TX/RX)という。このようなノード間協調通信のうち、協調送信技法は、JP(joint processing)とスケジューリング協調(scheduling coordination)とに区別できる。前者はJT(joint transmission)/JR(joint reception)とDPS(dynamic point selection)とに区別し、後者はCS(coordinated scheduling)とCB(coordinated beamforming)とに区別できる。DPSは、DCS(dynamic cell selection)と呼ぶこともできる。他の協調通信技法に比べて、ノード間協調通信技法のうちJPを行うとき、より様々な通信環境を形成することができる。JPにおいて、JTは、複数のノードが同一のストリームをUEに送信する通信技法をいい、JRは、複数のノードが同一のストリームをUEから受信する通信技法をいう。当該UE/eNBは、前記複数のノードから受信した信号を合成して前記ストリームを復元する。JT/JRでは、同一のストリームが複数のノードから/に送信されるため、送信ダイバーシティ(diversity)によって信号送信の信頼度を向上させることができる。JPのDPSは、複数のノードから特定規則によって選択された1つのノードを介して信号が送信/受信される通信技法をいう。DPSでは、通常、UEとノード間のチャンネル状態の良いノードが通信ノードとして選択されるはずであるため、信号送信の信頼度を向上させることができる。
本発明でいうセル(cell)とは、1つ以上のノードが通信サービスを提供する一定の地理的領域をいう。そのため、本発明で特定セルと通信するということは、特定セルに通信サービスを提供するeNB或いはノードと通信することを意味できる。また、特定セルの下りリンク/上りリンク信号は、該特定セルに通信サービスを提供するeNB或いはノードからの/への下りリンク/上りリンク信号を意味する。UEに上り/下りリンク通信サービスを提供するセルを特にサービングセル(serving cell)という。また、特定セルのチャンネル状態/品質は、該特定セルに通信サービスを提供するeNB或いはノードとUE間に形成されたチャンネル或いは通信リンクのチャンネル状態/品質を意味する。3GPP LET−Aベースのシステムにおいて、UEは、特定ノードからの下りリンクチャンネル状態を、前記特定ノードのアンテナポートが前記特定ノードに割り当てられたチャンネルCSI−RS(Channel State Information Reference Signal)リソース上で送信するCSI−RSを用いて測定することができる。一般に、隣接したノードは、互いに直交するCSI−RSリソース上で該当のCSI−RSリソースを送信する。CSI−RSリソースが直交するということは、CSI−RSを運ぶシンボル及び副搬送波を特定するCSI−RSリソース構成(resource configuration)、サブフレームオフセット(offset)及び送信周期(transmission period)などによってCSI−RSが割り当てられたサブフレームを特定するサブフレーム構成(subframe configuration)、CSI−RSシーケンスのうちの少なくとも1つが互いに異なることを意味する。
本発明において、PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH(Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)はそれぞれ、DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/下りリンクACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/下りリンクデータを運ぶ時間−周波数リソースの集合或いはリソース要素の集合を意味する。また、PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)はそれぞれ、UCI(Uplink Control Information)/上りリンクデータ/ランダムアクセス信号を運ぶ時間−周波数リソースの集合或いはリソース要素の集合を意味する。本発明では、特に、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACHに割り当てられたり、又はそれに属した時間−周波数リソース或いはリソース要素(Resource Element,RE)をそれぞれ、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE又はPDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACHリソースと呼ぶ。以下でユーザ機器がPUCCH/PUSCH/PRACHを送信するという表現は、それぞれ、PUSCH/PUCCH/PRACH上で或いは介して上りリンク制御情報/上りリンクデータ/ランダムアクセス信号を送信するという表現と同じ意味で使われる。また、eNBがPDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCHを送信するという表現は、それぞれ、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH上で或いは介して下りリンクデータ/制御情報を送信するという表現と同じ意味で使われる。
図1は、無線通信システムで用いられる無線フレーム構造の一例を示す図である。特に、図1(a)は、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる周波数分割デュプレックス(frequency division duplex,FDD)用フレーム構造を示しており、図1(b)は、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる時間分割デュプレックス(time division duplex,TDD)用フレーム構造を示している。
図1を参照すると、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる無線フレームは、10ms(307200Ts)の長さを有し、10個の均等なサイズのサブフレーム(subframe,SF)で構成される。1無線フレームにおける10個のサブフレームにはそれぞれ番号を与えることができる。ここで、Tsは、サンプリング時間を表し、Ts=1/(2048*15kHz)で表示される。それぞれのサブフレームは、1msの長さを有し、2個のスロットで構成される。1無線フレームにおいて20個のスロットには0から19までの番号を順次に与えることができる。それぞれのスロットは0.5msの長さを有する。1サブフレームを送信するための時間は、送信時間間隔(transmission time interval,TTI)と定義される。時間リソースは、無線フレーム番号(或いは、無線フレームインデックスともいう)、サブフレーム番号(或いは、サブフレームインデックスともいう)、スロット番号(或いは、スロットインデックスともいう)などによって区別することができる。
無線フレームは、デュプレックス(duplex)技法によって別々に構成(configure)することができる。例えば、FDDにおいて、下りリンク送信及び上りリンク送信は周波数によって区別されるため、無線フレームは特定周波数帯域に対して下りリンクサブフレーム又は上りリンクサブフレームのいずれか1つのみを含む。TDDでは下りリンク送信及び上りリンク送信が時間によって区別されるため、特定周波数帯域に対して無線フレームは下りリンクサブフレームも上りリンクサブフレームも含む。
表1は、TDDで、無線フレームにおけるサブフレームのDL−UL構成(configuration)を例示するものである。
表1で、Dは下りリンクサブフレームを、Uは上りリンクサブフレームを、Sは特異(special)サブフレームを表す。特異サブフレームは、DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot)、GP(Guard Period)、UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)の3つのフィールドを含む。DwPTSは、下りリンク送信のために留保される時間区間であり、UpPTSは上りリンク送信のために留保される時間区間である。表2は、特異サブフレーム構成(configuration)を例示するものである。
図2は、無線通信システムにおいて下りリンク/上りリンク(DL/UL)スロット構造の一例を示す図である。特に、図2は、3GPP LET/LET−Aシステムのリソース格子(resource grid)の構造を示す。アンテナポート当たりに1個のリソース格子がある。
図2を参照すると、スロットは、時間ドメインで複数のOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボルを含み、周波数ドメインで複数のリソースブロック(resource block,RB)を含む。OFDMシンボルは、1シンボル区間を意味することもある。図2を参照すると、各スロットで送信される信号は、
個の副搬送波(subcarrier)と
個のOFDMシンボルとで構成されるリソース格子(resource grid)と表現することができる。ここで、
は、下りリンクスロットにおけるリソースブロック(resource block,RB)の個数を表し、
は、ULスロットにおけるRBの個数を表す。
と
は、DL送信帯域幅とUL送信帯域幅にそれぞれ依存する。
は、下りリンクスロットにおけるOFDMシンボルの個数を表し、
は、ULスロットにおけるOFDMシンボルの個数を表す。
は、1つのRBを構成する副搬送波の個数を表す。
OFDMシンボルは、多重接続方式によって、OFDMシンボル、SC−FDM(Single Carrier Frequency Division Multiplexing)シンボルなどと呼ぶことができる。1つのスロットに含まれるOFDMシンボルの数は、チャンネル帯域幅、CP(cyclic prefix)長によって様々に変更可能である。例えば、正規(normal)CPの場合は、1つのスロットが7個のOFDMシンボルを含むが、拡張(extended)CPの場合は、1つのスロットが6個のOFDMシンボルを含む。図2では、説明の便宜のために、1つのスロットが7OFDMシンボルで構成されるサブフレームを例示するが、本発明の実施例は、その他の個数のOFDMシンボルを有するサブフレームにも同様の方式で適用されてもよい。図2を参照すると、各OFDMシンボルは、周波数ドメインで、
個の副搬送波を含む。副搬送波の類型は、データ送信のためのデータ副搬送波、参照信号(reference signal)の送信のための参照信号副搬送波、ガードバンド(guard band)及び直流(Direct Current,DC)成分のためのヌル(null)副搬送波に分類することができる。DC成分のためのヌル副搬送波は、未使用のまま残される副搬送波であり、OFDM信号生成過程或いは周波数上り変換過程で搬送波周波数(carrier frequency,f0)にマッピング(mapping)される。搬送波周波数は中心周波数(center frequency)と呼ばれることもある。
1 RBは、時間ドメインで
個(例えば、7個)の連続するOFDMシンボルと定義され、周波数ドメインで
個(例えば、12個)の連続する副搬送波と定義される。参考として、1つのOFDMシンボルと1つの副搬送波で構成されたリソースをリソース要素(resource element,RE)或いはトーン(tone)という。したがって、1つのRBは、
個のリソース要素で構成される。リソース格子における各リソース要素は、1つのスロットにおけるインデックス対(k,1)によって固有に定義できる。kは、周波数ドメインで0から
まで与えられるインデックスであり、lは、時間ドメインで0から
まで与えられるインデックスである。
1サブフレームにおいて
個の連続した同一副搬送波を占有しながら、当該サブフレームにおける2個のスロットのそれぞれに1個ずつ位置する2個のRBを物理リソースブロック(physical resource block,PRB)対(pair)という。PRB対を構成する2個のRBは、同一のPRB番号(或いは、PRBインデックス(index)ともいう)を有する。VRBは、リソース割り当てのために導入された一種の論理的リソース割り当て単位である。VRBはPRBと同じサイズを有する。VRBをPRBにマッピングする方式によって、VRBは、局部(localized)タイプのVRBと分散(distributed)タイプのVRBとに区別される。局部タイプのVRBはPRBに直接マッピングされて、VRB番号(VRBインデックスともいう)がPRB番号に直接対応する。すなわち、nPRB=nVRBとなる。局部タイプのVRBには0から
順に番号が与えられ、
である。したがって、局部マッピング方式によれば、同一のVRB番号を有するVRBが1番目のスロットと2番目のスロットにおいて、同一PRB番号のPRBにマッピングされる。一方、分散タイプのVRBはインターリービングを経てPRBにマッピングされる。そのため、同一のVRB番号を有する分散タイプのVRBは、1番目のスロットと2番目のスロットにおいて互いに異なる番号のPRBにマッピングされることがある。サブフレームの2つのスロットに1個ずつ位置し、同一のVRB番号を有する2個のPRBをVRB対と称する。
図3は、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる下りリンク(downlink,DL)サブフレーム構造を例示する図である。
図3を参照すると、DLサブフレームは、時間ドメインで制御領域(control region)とデータ領域(data region)とに区別される。図3を参照すると、サブフレームの第1のスロットで先頭部における最大3(或いは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(control region)に対応する。以下、DLサブフレームでPDCCH送信に利用可能なリソース領域(resource region)をPDCCH領域と称する。制御領域に用いられるOFDMシンボル以外のOFDMシンボルは、PDSCH(Physical Downlink Shared CHancel)が割り当てられるデータ領域(data region)に該当する。以下、DLサブフレームでPDSCH送信に利用可能なリソース領域をPDSCH領域と称する。3GPP LETで用いられるDL制御チャンネルの例としては、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel)などを含む。PCFICHは、サブフレームの最初のOFDMシンボルで送信され、サブフレームにおいて制御チャンネルの送信に用いられるOFDMシンボルの個数に関する情報を運ぶ。PHICHは、UL送信に対する応答としてHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)ACK/NACK(acknowledgment/negative−acknowledgment)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(downlink control information,DCI)と呼ぶ。DCIは、UE又はUEグループのためのリソース割り当て情報及び他の制御情報を含む。例えば、DCIは、DL共有チャンネル(downlink shared channel,DL−SCH)の送信フォーマット及びリソース割り当て情報、UL共有チャンネル(uplink shared channel,UL−SCH)の送信フォーマット及びリソース割り当て情報、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上で送信されるランダムアクセス応答のような上位層(upper layer)制御メッセージのリソース割り当て情報、UEグループ内の個別UEへの送信電力制御命令(Transmit Control Command Set)、送信電力制御(Transmit Power Control)命令、VoIP(Voice over IP)の活性化(activation)指示情報、DAI(Downlink Assignment Index)などを含む。DL共有チャンネル(downlink shared channel,DL−SCH)の送信フォーマット(Transmit Format)及びリソース割り当て情報は、DLスケジューリング情報或いはDLグラント(DL grant)とも呼ばれ、UL共有チャンネル(uplink shared channel,UL−SCH)の送信フォーマット及びリソース割り当て情報は、ULスケジューリング情報或いはULグラント(UL grant)とも呼ばれる。1つのPDCCHが運ぶDCIは、DCIフォーマットによってそのサイズと用途が異なり、符号化率によってそのサイズが異なり得る。現在3GPP LETシステムでは、上りリンク用にフォーマット0及び4、下りリンク用にフォーマット1、1A、1B、1C、1D、2、2A、2B、2C、3、3Aなどの様々なフォーマットが定義されている。DCIフォーマットのそれぞれの用途に応じて、ホッピングフラグ、RB割り当て(RB allocation)、MCS(modulation coding scheme)、RV(redundancy version)、NDI(new data indicator)、TPC(transmit power control)、循環シフトDMRS(cyclic shift demodulation reference signal)、ULインデックス、CQI(channel quality information)要請、DL割り当てインデックス(DL assignment index)、HARQプロセスナンバー、TPMI(transmitted precoding matrix indicator)、PMI(precoding matrix indicator)情報などの制御情報が適宜選択された組み合わせが下りリンク制御情報としてUEに送信される。
一般に、UEに構成された送信モード(transmission mode,TM)によって当該UEに送信可能なDCIフォーマットが異なる。換言すれば、特定送信モードに構成されたUEのためには、いかなるDCIフォーマットを用いてもよいわけではなく、特定送信モードに対応する一定DCIフォーマットのみを用いることができる。
PDCCHは、1つ又は複数の連続した制御チャンネル要素(control channel element,CCE)の集成(aggregation)上で送信される。CCEは、PDCCHに無線チャンネル状態に基づく符号化率(coding rate)を提供するために用いられる論理的割り当てユニット(unit)である。CCEは、複数のリソース要素グループ(resource element group,REG)に対応する。例えば、1 CCEは9個のREGに対応し、1 REGは4個のREに対応する。3GPP LETシステムの場合、それぞれのUEのためにPDCCHが位置してもよいCCEセットを定義した。UEが自身のPDCCHを発見し得るCCEセットを、PDCCH探索空間、簡単に探索空間(Search Space,SS)と呼ぶ。探索空間内でPDCCHが送信されてもよい個別リソースをPDCCH候補(candidate)と呼ぶ。UEがモニタリング(monitoring)するPDCCH候補の集合を探索空間と定義する。3GPP LET/LET−AシステムでそれぞれのDCIフォーマットのための探索空間は異なるサイズを有してもよく、専用(dedicated)探索空間と共通(common)探索空間とが定義されている。専用探索空間は、UE−特定(specific)探索空間であり、それぞれの個別UEのために構成(configuration)される。共通探索空間は、複数のUEのために構成される。以下の表は、探索空間を定義する集成レベル(aggregation level)を例示するものである。
1つのPDCCH候補は、CCE集成レベルによって1、2、4又は8個のCCEに対応する。eNBは、探索空間内の任意のPDCCH候補上で実際のPDCCH(DCI)を送信し、UEは、PDCCH(DCI)を探すために探索空間をモニタリングする。ここで、モニタリングとは、全てのモニタリングされるDCIフォーマットによって当該探索空間内の各PDCCHの復号(decoding)を試みる(attempt)ことを意味する。UEは、前記複数のPDCCHをモニタリングし、自身のPDCCHを検出することができる。基本的に、UEは、自身のPDCCHが送信される位置を知らないことから、各サブフレーム毎に当該DCIフォーマットの全てのPDCCHに対して、自身の識別子を有するPDCCHを検出するまで復号を試みるが、このような過程をブラインド検出(blind detection)(ブラインド復号(blind decoding,BD))という。
eNBは、データ領域を通してUE或いはUEグループのためのデータを送信することができる。データ領域を通して送信されるデータをユーザデータと呼ぶこともできる。ユーザデータの送信のために、データ領域にはPDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)を割り当てることができる。PCH(Paging channel)及びDL−SCH(Downlink−shared channel)は、PDSCHを介して送信される。UEは、PDCCHを介して送信される制御情報を復号し、PDSCHを介して送信されるデータを読むことができる。PDSCHのデータがどのUE或いはUEグループに送信されるか、前記UE或いはUEグループがどのようにPDSCHデータを受信して復号すればよいかなどを示す情報がPDCCHに含まれて送信される。例えば、特定PDCCHが「A」というRNTI(Radio Network Temporary Identity)でCRC(cyclic redundancy check)マスキング(masking)されており、「B」という無線リソース(例えば、周波数位置)及び「C」という送信形式情報(例えば、送信ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など)を用いて送信されるデータに関する情報が特定DLサブフレームで送信されると仮定する。UEは、自身の所有しているRNTI情報を用いてPDCCHをモニタリングし、「A」というRNTIを有しているUEはPDCCHを検出し、受信したPDCCHの情報によって「B」と「C」で示されるPDSCHを受信する。
UEがeNBから受信した信号を復調するには、データ信号と比較する参照信号(reference signal,RS)が必要である。参照信号とは、eNBがUEに或いはUEがeNBに送信する、eNBとUEが互いに知っている、予め定義された特別な波形の信号を意味し、パイロット(pilot)とも呼ばれる。参照信号は、セル内の全UEに共用されるセル−特定(cell−specific)RSと特定UEに専用される復調(demodulation)RS(DM RS)とに区別される。eNBが特定UEのための下りリンクデータの復調のために送信するDM RSをUE−特定的(UE−specific)RSと特別に称することもできる。下りリンクでDM RSとCRSは共に送信されてもよいが、いずれか一方のみが送信されてもよい。ただし、下りリンクでCRS無しにDM RSのみが送信される場合、データと同じプリコーダを適用して送信されるDM RSは復調の目的にのみ用いることができるため、チャンネル測定用RSを別途に提供しなければならない。例えば、3GPP LET(−A)では、UEがチャンネル状態情報を測定できるようにするために、追加の測定用RSであるCSI−RSが当該UEに送信される。CSI−RSは、チャンネル状態について相対的に時間による変化度が大きくないという事実に着目し、各サブフレーム毎に送信されるCRSとは違い、複数のサブフレームで構成される所定の送信周期毎に送信される。
図4は、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる上りリンク(uplink,UL)サブフレーム構造の一例を示す図である。
図4を参照すると、ULサブフレームは、周波数ドメインで制御領域とデータ領域とに区別できる。1つ又は複数のPUCCH(physical uplink control channels)が上りリンク制御情報(uplink control information,UCI)を運ぶために制御領域に割り当てることができる。1つ又は複数のPUSCH(physical uplink shared channels)がユーザデータを運ぶためにULサブフレームのデータ領域に割り当てられてもよい。
ULサブフレームではDC(Direct Current)副搬送波から遠く離れた副搬送波が制御領域として用いられる。換言すれば、UL送信帯域幅の両端部に位置する副搬送波が上りリンク制御情報の送信に割り当てられる。DC副搬送波は、信号送信に用いられずに残される成分であり、周波数上り変換過程で搬送波周波数f0にマッピングされる。1つのUEのPUCCHは1つのサブフレームで、1つの搬送波周波数で動作するリソースに属したRB対に割り当てられ、このRB対に属したRBは、2つのスロットでそれぞれ異なる副搬送波を占有する。このように割り当てられるPUCCHを、PUCCHに割り当てられたRB対がスロット境界で周波数ホッピングすると表現する。ただし、周波数ホッピングが適用されない場合には、RB対が同一の副搬送波を占有する。
PUCCHは、次の制御情報を送信するために用いることができる。
− SR(Scheduling Request):上りリンクUL−SCHリソースを要請するために用いられる情報である。OOK(On−Off Keying)方式を用いて送信される。
− HARQ−ACK:PDCCHに対する応答及び/又はPDSCH上の下りリンクデータパケット(例えば、コードワード)に対する応答である。PDCCH或いはPDSCHが成功的に受信されたか否かを示す。単一下りリンクコードワードに対する応答としてHARQ−ACK 1ビットが送信され、2つの下りリンクコードワードに対する応答としてHARQ−ACK 2ビットが送信される。HARQ−ACK応答は、ポジティブACK(簡単に、ACK)、ネガティブACK(以下、NACK)、DTX(Discontinuous Transmission)又はNACK/DTXを含む。ここで、HARQ−ACKという用語は、HARQ ACK/NACK、ACK/NACKと同じ意味で使われる。
− CSI(Channel State Information):下りリンクチャンネルに対するフィードバック情報(feedback information)である。MIMO(Multiple Input Multiple Output)−関連フィードバック情報は、RI(Rank Indicator)及びPMI(Precoding Matrix Indicator)を含む。
UEがサブフレームで送信可能な上りリンク制御情報(UCI)の量は、制御情報送信に可用なSC−FDMAの個数に依存する。UCIに可用なSC−FDMAは、サブフレームにおいて参照信号の送信のためのSC−FDMAシンボルを除く残りのSC−FDMAシンボルを意味し、SRS(Sounding Reference Signal)が構成されているサブフレームでは、サブフレームの最後のSC−FDMAシンボルも除く。参照信号は、PUCCHのコヒーレント(coherent)検出に用いられる。PUCCHは、送信される情報によって様々なフォーマットを支援する。
下記の表4に、LET/LET−AシステムでPUCCHフォーマットとUCIとのマッピング関係を示す。
表4を参照すると、主に、PUCCHフォーマット1系列はACK/NACK情報を送信するために用いられ、PUCCHフォーマット2系列はCQI/PMI/RIなどのチャンネル状態情報(channel state information,CSI)を運ぶために用いられ、PUCCHフォーマット3系列はACK/NACK情報を送信するために用いられる。
参照信号(Reference Signal;RS)
無線通信システムにおいてパケットを送信する時、パケットは無線チャンネルを通じて送信されるため、送信過程で信号の歪みが発生することがある。歪まれた信号を受信側で正しく受信するためには、チャンネル情報を用いて受信信号において歪みを補正しなければならない。チャンネル情報を知るために、送信側と受信側の両方で知っている信号を送信し、該信号がチャンネルを通じて受信される時の歪みの度合からチャンネル情報を把握する方法を主に用いる。この信号をパイロット信号(Pilot Signal)又は参照信号(Reference Signal)という。
多重アンテナを用いてデータを送受信する場合には、各送信アンテナと受信アンテナ間のチャンネル状況を知ってこそ正しい信号を受信することができる。したがって、各送信アンテナ別に、より詳しくはアンテナポート(antenna port)別に異なった参照信号が存在しなければならない。
参照信号は上りリンク参照信号と下りリンク参照信号とに区別できる。現在、LETシステムには、上りリンク参照信号として、
i)PUSCH及びPUCCHを通じて送信された情報のコヒーレント(coherent)な復調のためのチャンネル推定のための復調参照信号(DeModulation−Reference Signal,DM−RS)
ii)基地局が、ネットワークの異なる周波数における上りリンクチャンネル品質を測定するためのサウンディング参照信号(Sounding Reference Signal,SRS)がある。
一方、下りリンク参照信号としては、
i)セル内の全ての端末が共有するセル−特定参照信号(Cell−specific Reference Signal,CRS)
ii)特定端末だけのための端末−特定参照信号(UE−specific Reference Signal)
iii)PDSCHが送信される場合に、コヒーレントな復調のために送信される(DeModulation−Reference Signal,DM−RS)
iv)下りリンクDMRSが送信される場合に、チャンネル状態情報(Channel State Information;CSI)を伝達するためのチャンネル状態情報参照信号(Channel State Information−Reference Signal,CSI−RS)
v)MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network)モードで送信される信号に対するコヒーレントな復調のために送信されるMBSFN参照信号(MBSFN Reference Signal)
vi)端末の地理的位置情報を推定するために用いられる位置参照信号(Positioning Reference Signal)がある。
参照信号はその目的によって2種類に大別できる。チャンネル情報取得のために用いられる参照信号と、データ復調のために用いられる参照信号とがある。前者は、UEが下りリンク上のチャンネル情報を取得できるようにすることに目的があるため、広帯域に送信されなければならず、特定サブフレームで下りリンクデータを受信しない端末であってもその参照信号を受信しなければならない。また、これはハンドオーバーなどの状況でも用いられる。後者は、基地局が下りリンクを送る時に該当のリソースに共に送る参照信号であって、端末は当該参照信号を受信することによってチャンネル測定をしてデータを復調することが可能になる。この参照信号は、データの送信される領域で送信されなければならない。
上述したレイテンシ減少、すなわちローレイテンシ(low latency)を満たすために、データ送信の最小単位であるTTIを減らして0.5msec以下の短い(shortened)TTI(sTTI)を新たにデザインする必要がある。例えば、図5のように、eNBがデータ(PDCCH及びPDSCH)の送信を開始して、UEがA/N(ACK/NACK)の送信を完了するまでのユーザ平面(User plane;U−plane)レイテンシを1msecに減らすためには、約3OFDMシンボルを単位としてsTTIを構成してもよい。
下りリンク環境では、このようなsTTI内でデータの送信/スケジューリングのためのPDCCH(すなわち、sPDCCH)と、sTTI内で送信が行われるPDSCH(すなわち、sPDSCH)が送信されてもよく、例えば、図6のように、1つのサブフレーム内に複数のsTTIが互いに異なるOFDMシンボルを用いて構成されてもよい。具体的に、sTTIを構成するOFDMシンボルはレガシー制御チャンネルが送信されるOFDMシンボルを除いて構成されてもよい。sTTI内においてsPDCCHとsPDSCHの送信は、互いに異なるOFDMシンボル領域を用いてTDM(time division multiplexing)された形態で送信されてもよく、互いに異なるPRB領域/周波数リソースを用いてFDM(frequency division multiplexing)された形態で送信されてもよい。
上りリンク環境においても、上述した下りリンクのように、sTTI内でデータ送信/スケジューリングが可能であり、従来のTTIベースのPUCCH及びPUSCHに対応するチャンネルを、sPUCCH及びsPUSCHと称する。
本明細書においては、LTE/LTE−Aシステムに基づいて発明を説明する。従来のLTE/LTE−Aで1msのサブフレームは、一般CPを有する場合に14個のOFDMシンボルからなり、これを1msよりも短い単位で構成する場合、1つのサブフレーム内に複数のTTIを構成することができる。複数のTTIを構成する方式は、以下の図7に示した実施例のように、2シンボル、3シンボル、4シンボル、7シンボルを1つのTTIとして構成することができる。図示を省略するが、1シンボルをTTIとする場合も考えられる。1シンボルを1つのTTI単位とする場合、2個のOFDMシンボルにレガシーPDCCHを送信するという仮定下において、12個のTTIが生成される。同様に、図7(a)のように、2シンボルを1つのTTI単位とする場合、6個のTTI、図7(b)のように、3シンボルを1つのTTI単位とする場合、4個のTTI、図7(c)のように、4シンボルを1つのTTI単位とする場合、3個のTTIを生成することができる。もちろん、この場合、最初の2個のOFDMシンボルはレガシーPDCCHが送信されると仮定する。
図7(d)のように、7シンボルを1つのTTI単位とする場合、レガシーPDCCHを含む7個のシンボル単位のTTIの1つと後ろの7個のシンボルが1つのTTIで構成されてもよい。このとき、sTTIを支援する端末の場合、1つのTTIが7シンボルからなる場合、1つのサブフレームの前端に位置するTTI(1番目のスロット)は、レガシーPDCCHが送信される前端の2個のOFDMシンボルに対してパンクチャー(puncture)又はレート−マッチング(rate−matching)されたと仮定して、以後の5個のシンボルに自身のデータ及び/又は制御情報が送信されると仮定する。これに対して、1つのサブフレームの後端に位置するTTI(2番目のスロット)に対して、端末はパンクチャー又はレート−マッチングするリソース領域無しに7個の全てのシンボルにデータ及び/又は制御情報が送信され得ると仮定する。
また、本発明では、2個のOFDMシンボル(以下、「OS」という)からなるsTTIと3個のOSからなるsTTIとが、図8のように、1つのサブフレーム内に混合して存在するsTTIも考慮する。このような2−OS又は3−OS sTTIからなるsTTIを、単に2−シンボルsTTI(すなわち、2−OS sTTI)と定義してもよい。また、2−シンボルsTTI又は3−シンボルsTTIを単に2−シンボルTTI又は3−シンボルTTIと称してもよく、これらは全て本発明が前提しているレガシーTTIである1msTTIよりも短いTTIであることを明らかにしたい。すなわち、明細書において「TTI」と記載されても、sTTIではないわけではないことは明らかであり、その名称には関係なく本発明が提案しようとするのは、レガシーTTIよりも短い長さのTTIからなるシステムにおける通信方式に関するものである。
また、本明細書におけるニューマロロジー(numerology)とは、当該無線通信システムに適用されるTTI長、サブキャリア間隔などの決定又は決定されたTTI長又はサブキャリア間隔のようなパラメータ又はそれに基づいた通信構造又はシステムなどを意味する。
図8(a)に示された<3,2,2,2,2,3>sTTIパターンでは、PDCCHのシンボル数に応じてsPDCCHが送信されてもよい。図8(b)の<2,3,2,2,2,3>sTTIパターンは、レガシーPDCCH領域のためにsPDCCHの送信が難しいことがある。
動的DM−RS挿入におけるSRS及び他のチャンネルとの衝突の処理(collision handling of SRS and other channels in case of dynamic DM−RS insertion)
各UL sTTI毎に対して復調(demodulation)用途のDM−RS送信が含まれるか否かをネットワークが端末に動的シグナリングで指示する「動的DM−RS挿入方案」が考慮される場合、端末は、前記動的シグナリングによってDM−RSとSRSが特定のsTTI内の同一SC−FDMAシンボルで送信されるようにする設定は期待しない。また、端末は、前記動的シグナリングによってDM−RSとSRSが特定のsTTI内の同一SC−FDMAシンボルで送信されるように設定された場合、SRSをドロップ(drop)してもよい。
オプション1:具体的に、前記規則は、セル−特定のSRSサブフレームで設定されたサブフレームにおける特定のsTTIに限って適用されてもよいが、これはDM−RSとSRS送信が同一サービングセルで発生した場合に限られてもよい。
オプション2:前記規則は、端末−特定の周期的SRSサブフレームで設定されたサブフレームにおける特定のsTTIに限って適用されてもよいが、これはDM−RSと(潜在的)SRS送信が同一サービングセルで発生した場合及び/又は当該端末に複数のTAG(timing advance group)が設定された場合に限られてもよい。
オプション3:前記規則は、端末−特定の非周期的SRSサブフレームで設定されたサブフレームにおける特定のsTTIに限ってsPUSCHがスケジューリングされた場合に適用されてもよいが、これはDM−RSと(潜在的)SRS送信が同一サービングセルで発生した場合に限られてもよい。
オプション4:前記規則は、セル−特定のSRS帯域幅で設定された周波数リソースとsPUSCHスケジューリング(又は、DM−RS)に該当する周波数リソースの全部又は一部が重畳(overlap)又は衝突する場合に限って適用されてもよい。
オプション5:前記規則は、端末−特定のSRS送信帯域幅(すなわち、srs−Bandwidth)及び/又はSRS周波数ドメインの位置(すなわち、freqDomainPosition)及び/又はSRSホッピング帯域幅(すなわち、srs−HoppingBandwidth)の組み合わせで決定された周波数リソースとsPUSCHスケジューリング(又は、DM−RS)に該当する周波数リソースの全部又は一部が重畳又は衝突する場合に限って適用されてもよい。
オプション6:前記規則は、端末−特定の送信コンム(transmission comb)で決定されたSRSとIFDMA(Interleaved FDMA)がイネーブルされた状況における動的シグナリングで指示されたDM−RSのコンムが同一の場合に限って適用されてもよい。換言すれば、端末−特定の送信コンムで決定されたSRSとIFDMAがイネーブルされた状況における動的シグナリングで指示されたDM−RSのコンムが互いに異なる場合には、DM−RSとSRSが当該sTTIの同一SC−FDMAシンボルで送信されることが許容されてもよい。
オプション7:前記規則は、SRS送信サービングセルとsPUSCH送信サービングセルとが互いに異なり、且つ送信タイミングが一部又は全sTTIに対して重畳又は衝突して、当該端末に複数のTAGが設定されて、電力−制限された(power−limited)場合に限って適用されてもよい。換言すれば、SRS送信サービングセルとsPUSCH送信サービングセルとが互いに異なり、且つ送信タイミングが重畳又は衝突して、当該端末に複数のTAGが設定されているものの、全体の送信電力がP_CMAXを超えない場合には、sPUSCHとSRSとが両方送信されてもよい。
オプション8:前記規則は、複数の互いに異なるサービングセルにおけるSRS送信とその他のサービングセルにおけるsPUSCH送信タイミングが一部又は全sTTIに対して重畳又は衝突して、当該端末に複数のTAGが設定されて、電力−制限された場合に限って適用されてもよい。より具体的には、この場合、全てのSRS送信がドロップされてもよく、又は、一部のSRS送信がドロップされてもよい。このとき、ドロップされるSRS送信は、SRS送信タイプ(例えば、周期的又は非周期的)及び/又はサービングセルインデックス(例えば、低いインデックスに対してより高い優先順位が割り当てられる)などを考慮して決定されてもよい。
上述したオプションの一部又は全部の組み合わせによって、前記規則を適用するか否かが決定されてもよい。
また、各UL sTTI毎に対して、復調(demodulation)用途のDM−RS送信が含まれているか否かをネットワークが端末に動的シグナリングで指示する「動的DM−RS挿入方案」が考慮される場合、端末は、前記動的シグナリングによってDM−RSとSRSが隣接したシンボルで送信されるようにする設定は期待しない。また、前記動的シグナリングによってDM−RSとSRSが隣接したシンボルで送信されるように設定された場合、SRSをドロップするか、又はsPUSCH+DM−RSに該当するULスケジューリングをドロップするように規則が定義されてもよい。一例として、DM−RSはsTTI#5の第2番目のシンボル(すなわち、サブフレームにおける第13番目のシンボル)、SRSはsTTI#5の第3番目のシンボル(すなわち、サブフレームにおける第14番目のシンボル)で送信されるように設定された端末は、(1)SRSをドロップ、(2)sPUSCH+DM−RSに該当するULスケジューリングをドロップ、又は(3)sPUSCH、DM−RS、SRSのいずれも送信、するように規則が定義されてもよい。(1)と(2)の方案は、SRSによって考慮され得る電力過度区間(power transient period)がsTTIのDM−RSに及ぼす影響(impact)によって引き起こされ得るsPUSCH復調性能の低下を避けるためであってもよい。
オプション1:具体的に、前記規則は、セル−特定のSRSサブフレームで設定されたサブフレーム内の特定のsTTIに限って適用されてもよいが、これはDM−RSとSRS送信が同一のサービングセルで発生した場合に限られてもよい。
オプション2:前記規則は、端末−特定の周期的SRSサブフレームで設定されたサブフレームにおける特定のsTTIに限って適用されてもよいが、これはDM−RSと(潜在的)SRS送信が同一サービングセルで発生した場合及び/又は当該端末に複数のTAGが設定された場合に限られてもよい。
オプション3:前記規則は、端末−特定の非周期的SRSサブフレームで設定されたサブフレーム内の特定のsTTIに限ってsPUSCHがスケジューリングされた場合に適用されてもよいが、これはDM−RSと(潜在的)SRS送信が同一のサービングセルで発生した場合に限られてもよい。
オプション4:前記規則は、セル−特定のSRS帯域幅で設定された周波数リソースとsPUSCHスケジューリング(又は、DM−RS)に該当する周波数リソースの全部又は一部が重畳又は衝突する場合に限って適用されてもよい。
オプション5:前記規則は、端末−特定のSRS送信帯域幅(すなわち、srs−Bandwidth)及び/又はSRS周波数ドメインの位置(すなわち、freqDomainPosition)及び/又はSRSホッピング帯域幅(すなわち、srs−HoppingBandwidth)の組み合わせで決定された周波数リソースとsPUSCHスケジューリング(又は、DM−RS)に該当する周波数リソースの全部又は一部が重畳又は衝突する場合に限って適用されてもよい。
オプション6:前記規則は、端末−特定の送信コンムで決定されたSRSとIFDMAがイネーブルされた状況における動的シグナリングで指示されたDM−RSのコンムが同一の場合に限って適用されてもよい。換言すれば、端末−特定の送信コンムで決定されたSRSとIFDMAがイネーブルされた状況における動的シグナリングで指示されたDM−RSのコンムが互いに異なる場合には、DM−RSとSRSが当該sTTIの同一SC−FDMAシンボルに送信されることが許容されてもよい。
オプション7:前記規則は、SRS送信サービングセルとsPUSCH送信サービングセルとが互いに異なり、且つ送信タイミングが一部又は全sTTIに対して重畳又は衝突して、当該端末に複数のTAGが設定されて、電力−制限された場合に限って適用されてもよい。換言すれば、SRS送信サービングセルとsPUSCH送信サービングセルとが互いに異なり、且つ送信タイミングが重畳又は衝突して、当該端末に複数のTAGが設定されるものの、全体の送信電力がP_CMAXを超えない場合には、sPUSCHとSRSとの両方が送信されてもよい。
オプション8:前記規則は、複数の互いに異なるサービングセルにおけるSRS送信とその他のサービングセルにおけるsPUSCH送信タイミングが一部又は全sTTIに対して重畳又は衝突されて、当該端末に複数のTAGが設定されて、電力−制限された場合に限って適用されてもよい。より具体的に、この場合、全てのSRS送信がドロップされてもよく、一部のSRS送信がドロップされてもよい。このとき、ドロップされるSRS送信は、SRS送信タイプ(例えば、周期的又は非周期的)及び/又はサービングセルインデックス(例えば、低いインデックスに対してより高い優先順位が割り当てられる)などを考慮して決定されてもよい。
前記オプションの一部又は全部の組み合わせによって、前記規則を適用するか否かが決定されてもよい。
IFDMA for sPUCCH
複数のTTIに対するDM−RSが同一SC−FDMAシンボルに送信されて、各TTIに対応するDM−RSが互いに異なるRE(resource element)にマッピングされるIFDMAが考慮されている。これは、OCC(orthogonal cover code)をベースとしない、(特に、複数のRBに送信される)PUCCHフォーマットの多重化を支援可能とする1つの方案となり得る。現在、PUSCH IFDMAの場合には、DM−RS循環シフト(cyclic shift)フィールドにいずれのコンムに送信されるかに関する情報が結合エンコーディング(joint encoding)されて指示されてもよい。一方、PUCCH IFDMAは、支援したい場合にはいずれのコンムに送信されるかに関する指示方案が必要となる。
PUCCH IFDMAのためのコンム指示方案として、DL割り当てDCIの特定のフィールドによって指示されてもよい。具体的には、コンムを示す追加ビットフィールドを定義してもよく、DL割り当てDCI内の従来のフィールドを再解釈してコンムを指示するように規則を定義してもよい。
また、ARI(ACK/NACK resource indicator)フィールドの各状態にコンム情報を連携(tie)させて、これは上位層信号を通じて指示され、DL割り当てDCIを通じて当該DCIにおけるARIの指示された状態によってコンムが指示されるように規則が定義されてもよい。
また、前記PUCCH IFDMA動作は、上位層信号を通じて半−静的にイネーブルされてもよい。具体的に、当該設定は、TTI長及び/又はPUCCHフォーマット毎に独立して又は異ならせて設定されてもよい。また、特定のDCIフォーマットに追加ビットフィールドを付与したり従来のフィールドを再使用する形態で前記PUCCH IFDMAの活性化可否が明示的に指示されてもよい。また、PUCCHのTTI長及び/又はサブキャリア間隔(subcarrier spacing)及び/又は当該PUCCHによって送信されるUCIのペイロードサイズ及び/又は当該PUCCHによって送信されるUCIのタイプが考慮されて特定の条件を満たす場合、PUCCH IFDMA動作がイネーブルされてもよい。
sPUCCHホッピングパターン
2/3−シンボルsTTIの場合、{3 2 2 2 2 3}シンボルからなる6個のsTTIが1つのサブフレームに含まれてもよい。本明細書において、中括弧({})中の数字は、各sTTIを構成するシンボルの数を意味する。sTTIはLTE又はLTE−Aシステムなどを含む従来の無線通信システムにおいて用いられた14個のOFDMシンボルからなるTTIより短いことから称するだけであって、このような従来よりも短いTTIが用いられるシステムでは、単にTTIと称されてもよい。すなわち、{3 2 2 2 2 3}は全6個のTTI又はsTTIがあり、各々は順に3、2、2、2、2、3個のシンボル(又は、OFDMシンボル)からなることを意味する。
7−シンボルsPUCCHに対して、sTTI内(intra−sTTI)ホッピングが支援される場合、2/3−シンボルsPUCCHの前記レイアウト(layout)を考慮してホッピングパターンが決定されてもよい。第1番目のsTTIに対しては{3 4}、第2番目のsTTIに対しては{3 4}シンボルで、又は第1番目のsTTIに対しては{4 3}、第2番目のsTTIに対しては{4 3}シンボルでホッピングパターンが定義される場合、特定の7−シンボルsTTIに対してsPUCCHリソースを割り当てるとき、2/3−シンボルsTTIとの効率的な共存が難しいことがある。よって、具体的に、7−シンボルsPUCCHの場合、2/3−シンボルとの多重化及びより簡単(compact)なリソースパッキング(resource packing)のために、サブフレームにおける第1番目のsTTIに対しては{3 4}、第2番目のsTTIに対しては{4 3}シンボルでホッピングパターンが定義されてもよい。
また、sTTI内のホッピングの支援される特定のULチャンネルに対して、ホッピングパターンによって複数の互いに異なる周波数リソースにかけて送信するようになるが、このとき、各周波数リソースにマッピングされる部分(part)が互いに異なる数のシンボルからなる場合、より少ない数のシンボルを有する部分に対して、電力過度区間による影響を相対的に少ない方が復調面から好ましい。よって、上述した状況において、sTTI内のホッピングに対する電力過度区間の位置は、より多い数のシンボルを有する部分の方により多くかけられるように規則が定義されてもよい。一例として、7−シンボルsTTIに対して、{3 4}シンボルでホッピングパターンが定義される場合、4−シンボル部分側に電力過度区間が位置するように規則が定義されてもよい。
動的DM−RS挿入(Dynamic DM−RS insertion)
sTTIが導入される場合、特定のsTTI長に対して(例えば、2/3−シンボルsTTI)、各sTTI毎にDM−RSが1つのシンボルを占めることは、送信効率面から望ましくない場合がある。よって、1つの端末に連続した複数のsTTIがスケジューリングされる場合、各sTTI毎のDM−RS送信可否をネットワークが動的シグナリングで指示する動的DM−RS挿入方案が考慮されている。
特定のTTIにスケジューリングするとき、当該sTTI又はその以前や以後に来るsTTI及び/又はシンボルに対して、UL−SCHやDM−RSがいずれのシンボルにマッピングされるかがDCIのような物理層信号を通じて指示されてもよい。より具体的には、DCIが TTI#nで送信されてプロセッシング時間(例えば、UL承認−to−ULデータ送信タイミング)がx TTIである場合、可能なマッピングの組み合わせは以下のようである。
Alt 1:TTI#n+x:DM−RS及びUL−SCH
Alt 2:TTI#n+x:UL−SCHのみ(UL−SCH only)
Alt 3:TTI#n+x:当該TTIにおける幾つかのシンボルでDM−RS(DM−RS in some symbol(s) within the TTI)
Alt 4:TTI#n+x:当該TTIにおける幾つかのシンボルでDM−RS、及びTTI #n+x+k:UL−SCHのみ、k>=1である整数
Alt 5:TTI#n+x:UL−SCHのみ、及びTTI#n+x+k:当該TTIにおける幾つかのシンボルでDM−RS、k>=1である整数
Alt 6:TTI#n+x:当該TTIにおける幾つかのシンボルでDM−RS、及びTTI#n+x−k:UL−SCHのみ、k>=1である整数
Alt 7:TTI#n+x:UL−SCHのみ、及びTTI#n+x−k:当該TTIにおける幾つかのシンボルでDM−RS、k>=1である整数
Alt 8:多重−TTIスケジューリングの際、複数の(又は1つの)TTI:DMRS及びUL−SCH、及び残りの複数の(又は1つの)TTI:UL−SCHのみ
このうち、一部のマッピングに対する具現は、端末の能力(capability)によって可能な場合も不可能な場合もある。一例として、上述したマッピングのうちAlt 6のような場合、プロセッシング時間をxとするとき、TTI#n+xに対するUL−SCHスケジューリングがTTI#nで行われるとき、これに対応するDMRSはTTI#n+x−2で送信されるように指示されてもよいが、端末は既にTTI#n−2でTTI#n+x−2に対する何らスケジューリングもされていない状態であるため、この状況が予想できなかったにもかかわらず、DM−RSシーケンスを準備してTTI#n+x−2に送信しなければならない。これは、端末が予想した又は設定されたプロセッシング時間よりも短い時間で少なくともDM−RS送信が準備できるようにしなければならないことを意味する。
よって、DCIがTTI#nで送信されて、プロセッシング時間(例えば、UL承認−to−ULデータ送信タイミング)がx TTIである場合、指示され得るUL−SCHとDMRSのマッピングに対する組み合わせを複数のモードに分類して、各モードに対して(又は、各モードのうち一部のモードに対して)端末が支援できるか否かの能力をネットワークに報告するように規則が定義されてもよい。具体的に、上述した能力(報告)シグナリングが定義されるモードは、端末が一般に予想した又は設定されたプロセッシング時間に比べてより短い時間を求める送信モードを含んでもよい。より一般には、前記能力(報告)シグナリングが定義されるモードは、端末のプロセッシング電力をさらに求める送信モードを含んでもよい。一例として、前記Alt 1〜5(又は、その一部)とAlt 6〜7(又は、その一部)をそれぞれモード1、モード2と定義して、それぞれに対して、又はモード2に対して、端末が支援できるか否かの能力をネットワークに報告してもよい。
また、ネットワークも端末に前記送信モードの全部又は一部のみを用いて指示され得るUL−SCHとDMRSのマッピングに対する組み合わせを最終に構成することができる。すなわち、前記送信モードの全部又は一部のみを端末に設定して、端末は、これに基づいてDCIを解釈して設定された組み合わせのうち指示されたマッピングによってUL−SCHとDMRSを送信するように規則が定義されてもよい。
また、上述したように、UL−SCHとDMRSのマッピングに対する組み合わせを定義して、そのうち、全部又は一部のみを端末に設定して、端末は、これに基づいてDCIを解釈して設定された組み合わせのうち指示されたマッピングによってUL−SCHとDMRSを送信するように規則が定義されてもよい。
別の方案としては、単一(single)−TTIスケジューリングと多重−TTIスケジューリングによって支援され得るUL−SCHとDMRSのマッピングに対する組み合わせをグルーピングし、DM−RSとUL−SCHが送信されるTTIを最終に構成することができる。すなわち、単一−TTIスケジューリングであるか、多重−TTIスケジューリングであるかを端末に上位層信号又は物理層信号(例えば、グループ−特定のDCI又は遅い(slow)−DCI、UE−特定のDCIなど)によって設定して、端末は、これに基づいてDCIを解釈して設定された組み合わせのうち指示されたマッピングによってUL−SCHとDMRSを送信するように規則が定義されてもよい。一例として、単一−TTIスケジューリングの際には、Alt 1〜5(又は、その一部)でUL−SCHとDMRSのマッピングに対する組み合わせの候補が決定され、多重−TTIスケジューリングの際には、Alt 1〜8(又は、その一部)でUL−SCHとDMRSのマッピングに対する組み合わせの候補が決定され、端末は、これによって決定された組み合わせのうち指示されたマッピングによってUL−SCHとDMRSを送信するように規則が定義されてもよい。
SRSを含むsPUCCH(sPUCCH with SRS)
上述したように、7−シンボルsPUCCHの場合、2/3−シンボルとの多重化及びより簡単なリソースパッキングのためにサブフレームにおける第1番目のsTTIに対しては{3 4}、第1番目のsTTIに対しては{4 3}シンボルでホッピングパターンが定義されるとするとき、サブフレームにおける最後のシンボルがSRSシンボルである状況の処理(handling)を定義する必要がある。
上述した状況を処理するためには、サブフレームにおける第2番目のsTTIで最後のシンボルの送信/マッピングが除外されたsPUCCHが送信される必要があるが(すなわち、shortened sPUCCH)、端末にshortened sPUCCHの送信可否を上位層信号を通じて設定してもよい。また、shortened sPUCCHの送信可否を設定するために、UCIとSRS同時送信設定の形態で端末に設定してもよい。shortened sPUCCHの送信可否が、従来のACK/NACKとSRS同時送信設定に従ってもよいが、一例として、前記同時送信が設定された場合には、shortened sPUCCHも送信され;前記同時送信がディスエーブル(disable)された場合には一般のsPUCCHが送信されるように規則が定義されてもよい。また、sTTIのための別のACK/NACKとSRSの同時送信設定が定義されて、この設定によって、shortened sPUCCHとSRSの同時送信が決定されてもよい。より具体的には、sPUCCHフォーマット別に(又は、UCIのペイロードサイズ別に)、独立して(異ならせて)sTTIのための別のACK/NACKとSRS同時送信設定が定義され、この設定によって、特定のsPUCCHフォーマットとSRSの同時送信が決定されてもよく、sPUCCHフォーマット別に同時送信可否が独立して(異ならせて)決定されてもよい。
1つの方案としては、特定の7−シンボルsPUCCHフォーマット(例えば、2ビットまで載せる(carry)又は3ビット超えのビットを載せるsPUCCHフォーマット)に対して、sTTI内(intra−sTTI)ホッピングが設定されてもよいが、sTTI内のホッピングの設定可否によって、SRS及び/又はsPUCCH送信方法が異ならせて決定されるように規則が定義されてもよい。
具体的に、sTTI内のホッピングがディスエーブルされた場合には、サブフレームにおける第2番目のsTTIで最後のシンボルの送信/マッピングが除外されたsPUCCHが送信(すなわち、shortened sPUCCH)されて、最後のシンボルではSRSが送信されるように規則が定義されてもよい。sTTI内のホッピングがイネーブルされた場合には、サブフレームにおける第2番目のsTTIにsPUCCHが送信されてSRSはドロップされるか、又はsPUCCHがドロップされてSRSが送信されるように規則が定義されてもよい。この規則は、「shortened sPUCCHとSRSの同時送信のための設定」の可否とは関係なく、shortened sPUCCHが送信され、最後のシンボルではSRSが送信されてもよい。具体的に、本規則は、SRSサブフレームに限って例外的に適用されてもよい。
別の方案として、sTTI内のホッピングがディスエーブルされた場合には、従来のLTE動作を従い、イネーブルされた場合にはACK/NACKとSRS同時送信設定とは関係なく、常にSRSがドロップされ、一般のsPUCCHがホッピングされて送信されるように規則が定義されてもよい。ここで、ACK/NACKとSRS同時送信設定は、従来の1ms TTIのための設定であってもよく、又はsTTIのために別として定義された又は特定のsPUCCHフォーマットのために別として定義された設定であってもよい。
別の方案としては、特定の7−シンボルsPUCCHフォーマット(例えば、2ビットまで載せる(carry)又は3ビット超えのビットを載せるsPUCCHフォーマット)に対して、sTTI内のホッピングのイネーブル設定の可否には関係なく、常にSRSがドロップされて、サブフレームにおける第2番目のsTTIにsPUCCHが送信されるように規則が定義されてもよい。具体的には、本規則は、SRSサブフレームに限って例外的に適用されてもよい。
別の方案としては、特定の7−シンボルsPUCCHフォーマット(例えば、2ビットまで載せる(carry)又は3ビット超えのビットを載せるsPUCCHフォーマット)に対して、sTTI内のホッピングがイネーブルされた場合、サブフレームにおける第1番目のsTTIではホッピングが適用されたsPUCCHが送信され、第2番目のsTTIでは最後のシンボルの送信/マッピングが場外されて、ホッピングが適用されていないsPUCCHが送信され、最後のシンボルではSRSが送信されるように規則が定義されてもよい。具体的には、本規則は、SRSサブフレームに限って例外的に適用されてもよい。
別の方案として、sTTI内のホッピングがイネーブルされた状態において「shortened sPUCCHとSRSの同時送信のための設定」がイネーブルされる場合、端末はホッピングしないように(non−hopping)動作して、サブフレームにおける第2番目のsTTIで最後のシンボルの送信/マッピングが除外されたsPUCCHが送信され(すなわち、shortened sPUCCH)、最後のシンボルではSRSが送信されるように規則が定義されてもよい。本規則は、「sTTI内のホッピング設定」の可否には関係なく、ホッピングされないshortened sPUCCH(non−hopping shortened sPUCCH)が送信されて、最後のシンボルではSRSが送信されてもよい。具体的に、本規則は、SRSサブフレームに限って例外的に適用されてもよい。
別の方案として、「shortened sPUCCHとSRSの同時送信のための設定」の可否には関係なく、sTTI内のホッピングがイネーブルされる場合、SRSサブフレームに限って常に端末はsTTI内のホッピング設定を無視して、ホッピングされないsPUCCHを送信するように規則が定義されてもよい。
動的DMRS挿入におけるベタオフセット(Beta offset with dynamic DMRS insertion)
LTE標準によれば、UCIがPUSCHで送信される場合、当該UCI送信のためのコーディングされたシンボル(すなわち、LTE標準におけるRE)の数は、以下のように算出される。
[参照1]
[参照2]
[参照3]
上述した標準内容によれば、データのためのREの全数に対する現在送信する情報(初期情報であってもよく、再送信であってもよい)に基づいて、送信情報の量が多ければ、UCIの階層当たりのシンボル数が減るようになっている。
各TTI毎のDM−RS送信可否をネットワークが動的シグナリングで指示する「動的DM−RS挿入」方案が導入される場合、データ送信のためのREの全数がTTI別に異なってもよい。一例として、2−シンボルTTIがi)1つのデータシンボルと1つのDM−RSシンボルからなる場合と、ii)2つのデータシンボルのみからなる場合のデータ送信のためのREの数は、1対2になるため、データ送信のためのREの数は、互いに2倍も差があることがある。よって、前記UCI送信RE数の決定のためのベタオフセット(beta offset)設定が以下のように定義される必要がある。
オプション1:TTI内のDM−RSの存否によって、異なるベタオフセット値が適用されるように規則が定義されてもよい。具体的に、DM−RSが存在する場合のベタオフセットが上位層(又は、物理層)信号によって設定され、DM−RSが存在しない場合、適用されるベタオフセットは、前記設定された値に予め約束された(又は、シグナリングされた)値だけ増加した、相対的に大きい値で適用されるように規則が定義されてもよい。これは、DM−RSが存在しないTTIの場合、データ送信のための全体のRE数が増加することで、コーディングレートが相対的に低くなるため、UCI送信RE数を増加させてUCI送信の信頼度(reliability)も共に増加させるためであってもよい。また、同様な効果を得るために、DM−RSが存在しない場合のベタオフセットが上位層(又は、物理層)信号を通じて設定され、DM−RSが存在する場合に適用されるベタオフセットは前記値に予め約束された(又は、シグナリングされた)値だけ減少された、相対的に小さい値で適用されるように規則が定義されてもよい。
オプション2:別の方案として、DM−RSが存在する場合のベタオフセットが上位層(又は、物理層)信号を通じて設定されて、DM−RSが存在しない場合、適用されるベタオフセットは前記設定された値に予め約束された(又は、シグナリングされた)値だけ減少された、相対的に小さい値で適用されるように規則が定義されてもよい。これは、DM−RSが存在しないTTIの場合、復号性能がセルフ−コンテインドTTI(self−contained TTI)(DM−RSを含んでいるsTTI)に比べて低下することがあるため、UCI送信REの数が大きくなり過ぎることを防止するためであってもよい。また、同様な効果を得るために、DM−RSが存在しない場合のベタオフセットが上位層(又は、物理層)信号を通じて設定され、DM−RSが存在する場合、適用されるベタオフセットは前記値に予め約束された(又は、シグナリングされた)値だけ増加された、相対的に大きい値で適用されるように規則が定義されてもよい。
オプション3:TTI内のDM−RSの存否には関係なく、常に同一のベタオフセットが適用されるように規則が定義されてもよい。
オプション4:DM−RSが存在する場合と存在しない場合とに適用されるベタオフセットが独立して(異ならせて)上位層(又は、物理層)信号を通じて設定されてもよい。
上述したオプション1及び/又はオプション2及び/又はオプション3及び/又はオプション4の各々の効用性が異なるため、ネットワークが上述したオプションのうち一部(又は全部)に対していずれのオプションを端末が適用すべきかを上位(又は物理)層信号を通じて設定してもよい。また、1つのオプションが設定又は導入されて、当該オプションを実際に適用するか否かを上位(又は物理)層信号を通じて設定してもよい。
上述した提案方式に対する一例も本発明の具現方法のうち1つとして含まれてもよいため、一種の提案方式としてみなされるのは明白である。また、説明した提案方式は、独立して具現されてもよく、一部の提案方式の組み合わせ(又は、併合)の形態で具現されてもよい。提案方法の適用可否情報(又は、上述した提案方法の規則に関する情報)は、基地局が端末に予め定義されたシグナル(例えば、物理層シグナル又は上位層シグナル)を通じて知らせるように規則が定義されてもよい。
図9は、本発明の実施例を実行する送信装置10及び受信装置20の構成要素を示すブロック図である。送信装置10及び受信装置20は、情報及び/又はデータ、信号、メッセージなどを運ぶ無線信号を送信又は受信できる送信機/受信機13,23と、無線通信システム内の通信と関連した各種情報を記憶するメモリ12,22と、送信機/受信機13,23及びメモリ12,22などの構成要素と動作的に接続してこれらの構成要素を制御し、当該装置が前述の本発明の実施例の少なくとも一つを実行するようにメモリ12,22及び/又は送信機/受信機13,23を制御するように構成されたプロセッサー11,21をそれぞれ備える。
メモリ12,22は、プロセッサー11,21の処理及び制御のためのプログラムを格納することができ、入/出力される情報を仮記憶することができる。メモリ12,22がバッファーとして活用されてもよい。プロセッサー11,21は、一般に、送信装置又は受信装置内の各種モジュールの動作全般を制御する。特に、プロセッサー11,21は、本発明を実行するための各種制御機能を果たすことができる。プロセッサー11,21をコントローラ(controller)、マイクロコントローラ(microcontroller)、マイクロプロセッサー(microprocessor)、マイクロコンピュータ(microcomputer)などと呼ぶこともできる。プロセッサー11,21は、ハードウェア(hardware)又はファームウェア(firmware)、ソフトウェア、又はこれらの結合によって具現されてもよい。ハードウェアを用いて本発明を具現する場合は、本発明を実行するように構成されたASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)などがプロセッサー11,21に設けられてもよい。一方、ファームウェアやソフトウェアを用いて本発明を具現する場合は、本発明の機能又は動作を実行するモジュール、手順又は関数などを含むようにファームウェアやソフトウェアが構成されてもよい。本発明を実行できるように構成されたファームウェア又はソフトウェアは、プロセッサー11,21内に設けられたりメモリ12,22に格納されてプロセッサー11,21によって駆動されてもよい。
送信装置10におけるプロセッサー11は、プロセッサー11又はプロセッサー11に接続しているスケジューラからスケジューリングされて外部に送信される信号及び/又はデータに対して所定の符号化(coding)及び変調(modulation)を行った後、送信機/受信機13に送信する。例えば、プロセッサー11は、送信しようとするデータ列を逆多重化、チャンネル符号化、スクランブリング、及び変調の過程などを経てK個のレイヤに変換する。符号化されたデータ列はコードワードとも呼ばれ、MAC層が提供するデータブロックである伝送ブロックと等価である。一伝送ブロック(transport block,TB)は一コードワードに符号化され、各コードワードは一つ以上のレイヤの形態で受信装置に送信される。周波数上り変換のために送信機/受信機13はオシレータ(oscillator)を含むことができる。送信機/受信機13はNt個(Ntは1以上の正の整数)の送信アンテナを含むことができる。
受信装置20の信号処理過程は、送信装置10の信号処理過程の逆となる。プロセッサー21の制御下に、受信装置20の送信機/受信機23は送信装置10から送信された無線信号を受信する。送信機/受信機23は、Nr個の受信アンテナを含むことができ、送信機/受信機23は受信アンテナから受信した信号のそれぞれを周波数下り変換して(frequency down−convert)基底帯域信号に復元する。送信機/受信機23は、周波数下り変換のためにオシレータを含むことができる。プロセッサー21は、受信アンテナから受信した無線信号に対する復号(decoding)及び復調(demodulation)を行い、送信装置10が本来送信しようとしたデータに復元することができる。
送信機/受信機13,23は一つ以上のアンテナを具備する。アンテナは、プロセッサー11,21の制御下に、本発明の一実施例によって、送信機/受信機13,23で処理された信号を外部に送信したり、外部から無線信号を受信して送信機/受信機13,23に伝達する機能を果たす。アンテナはアンテナポートと呼ばれることもある。各アンテナは一つの物理アンテナに該当したり、2以上の物理アンテナ要素(element)の組み合わせによって構成されてもよい。各アンテナから送信された信号は受信装置20によってそれ以上分解されることはない。当該アンテナに対応して送信された参照信号(reference signal,RS)は受信装置20の観点で見たアンテナを定義し、チャンネルが一物理アンテナからの単一(single)無線チャンネルであるか、或いは当該アンテナを含む複数の物理アンテナ要素(element)からの合成(composite)チャンネルであるかに関係なく、受信装置20にとって当該アンテナに対するチャンネル推定を可能にする。すなわち、アンテナは、該アンテナ上のシンボルを伝達するチャンネルが同一アンテナ上の他のシンボルが伝達される前記チャンネルから導出されるように定義される。複数のアンテナを用いてデータを送受信する多重入出力(Multi−Input Multi−Output、MIMO)機能を支援する送信機/受信機の場合は2個以上のアンテナに接続されてもよい。
本発明の実施例において、端末又はUEは上りリンクでは送信装置10として動作し、下りリンクでは受信装置20として動作する。本発明の実施例において、基地局又はeNBは上りリンクでは受信装置20として動作し、下りリンクでは送信装置10として動作する。
送信装置及び/又は受信装置は、上述した本発明の実施例のうちの少なくとも1つ又は2つ以上の実施例の組み合わせを実行することができる。
このような実施例のうち1つとして、無線通信システムにおいて、短いTTI(transmission time interval)長の上りリンク信号を送信する端末であって、前記端末は、受信機及び送信機;および前記受信機及び送信機を制御するプロセッサーを含み、前記プロセッサーは、上りリンク制御情報のための周波数ホッピングのイネーブル又はディスエーブルの設定を受信して、前記周波数ホッピングがイネーブルされる場合、上りリンク制御情報を前記周波数ホッピングを用いて、短い物理上りリンク制御チャンネル(short physical uplink control channel;SPUCCH)リソース領域にマッピングして、前記SPUCCHリソース領域において前記上りリンク制御情報を送信するように構成され、前記周波数ホッピングは、サブフレーム内の第1番目のスロットと第2番目のスロットとで互いに異なるパターンを有してもよい。
また、前記周波数ホッピングは、第1番目のスロットにおいて、最初の3個のシンボルとその他の4個のシンボルの間に適用されてもよい。
また、前記周波数ホッピングは、第2番目のスロットにおいて、最初の4個のシンボルとその他の3個のシンボルの間に適用されてもよい。
また、前記サブフレームにおける第1番目のスロット及び第2番目のスロットのうちより多い数のシンボルを含むスロットに電力過度区間が位置するように設定されてもよい。
また、前記サブフレームにおける最後のシンボルが上りリンク参照信号が送信されるように用いられる場合、前記方法は、前記周波数ホッピングがディスエーブルされる場合、前記最後のシンボルが除外されたSPUCCH領域において前記上りリンク制御情報及び前記最後のシンボルにおいて前記上りリンク参照信号を送信するステップを含み;又は前記周波数ホッピングがイネーブルされる場合、前記上りリンク参照信号はドロップされるか、前記上りリンク参照信号は送信されて前記サブフレームの第2番目のスロットにおいて前記SPUCCH領域における上りリンク制御情報の送信がドロップされてもよい。
また、前記周波数ホッピングがイネーブルされる場合、前記SPUCCHと上りリンク参照信号の同時送信設定とは関係なく、前記サブフレーム内の最後のシンボルから送信されることになっていた上りリンク参照信号は送信されなくてもよい。
また、前記同時送信設定は、従来の1ms TTIのために設定されたもの、前記sTTIのために設定されたもの、又は特定のSPUCCHフォーマットのために設定されたものであってもよい。
上述したように開示された本発明の好適な実施例に関する詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施し得るように提供された。以上では本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した者には、添付の特許請求の範囲に記載された本発明を様々に修正及び変更できるということが理解できる。したがって、本発明はここに示した実施の形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を付与するためのものである。