図1は、本発明が適用されることができる無線通信システムを例示する。これは、E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)、またはLTE(Long Term Evolution)/LTE-Aシステムと呼ばれることができる。
E-UTRANは、端末10(User Equipment、UE)に制御平面(control plane)とユーザ平面(user plane)を提供する基地局20(Base Station、BS)とを含む。端末10は、固定されるか、または移動性を有することができ、MS(Mobile station)、UT(User Terminal)、SS(Subscriber Station)、MT(mobile terminal)、無線機器(Wireless Device)等、他の用語で呼ばれることができる。基地局20は、端末10と通信する固定された支点(fixed station)をいい、eNB(evolved-NodeB)、BTS(Base Transceiver System)、アクセスポイント(Access Point)等、他の用語で呼ばれることができる。
基地局20は、X2インターフェースを介して互いに接続されることができる。基地局20は、S1インターフェースを介してEPC(Evolved Packet Core)30、さらに詳細には、S1-MMEを介してMME(Mobility Management Entity)とS1-Uを介してS-GW(Serving Gateway)と接続される。
EPC30は、MME、S-GW及びP-GW(Packet Data Network-Gateway)から構成される。MMEは、端末の接続情報または端末の能力に関する情報を有しており、このような情報は、端末の移動性管理に主に使用される。S-GWは、E-UTRANを終端点として有するゲートウェイであり、P-GWは、PDNを終端点として有するゲートウェイである。
端末とネットワークとの間の無線インタフェースプロトコル(Radio Interface Protocol)の階層は、通信システムにおいて広く知られた開放型システム間相互接続(Open System Interconnection;OSI)基準モデルの下位3個階層に基づいてL1(第1階層)、L2(第2階層)、L3(第3階層)に区分されることができるが、この中で第1階層に属する物理階層は、物理チャネル(Physical Channel)を利用した情報送信サービス(Information Transfer Service)を提供し、第3階層に位置するRRC(Radio Resource Control)階層は、端末とネットワークとの間に無線資源を制御する役割を行う。このために、RRC階層は、端末と基地局との間のRRCメッセージを交換する。
図2は、ユーザ平面(user plane)に対する無線プロトコル構造(radio protocol architecture)を示したブロック図である。図3は、制御平面(control plane)に対する無線プロトコル構造を示したブロック図である。ユーザ平面は、ユーザデータ送信のためのプロトコルスタック(protocol stack)で、制御平面は、制御信号送信のためのプロトコルスタックである。
図2及び3を参照すると、物理階層(PHY(physical) layer)は、物理チャネル(physical Channel)を利用して上位階層に情報送信サービス(information transfer service)を提供する。物理階層は、上位階層であるMAC(Medium Access Control)階層とは送信チャネル(transport channel)を介して接続されている。送信チャネルを介してMAC階層と物理階層との間にデータが移動する。送信チャネルは、無線インターフェースを介してデータがどのようにどんな特徴で送信されるかによって分類される。
互いに異なる物理階層の間、すなわち送信機と受信機の物理階層の間は、物理チャネルを介してデータが移動する。前記物理チャネルは、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式で変調されることができ、時間と周波数を無線資源として活用する。
MAC階層の機能は、論理チャネルと送信チャネルとの間のマッピング及び論理チャネルに属するMAC SDU(service data unit)の送信チャネル上へ物理チャネルに提供される送信ブロック(transport block)への多重化/逆多重化を含む。MAC階層は、論理チャネルを介してRLC(Radio Link Control)階層にサービスを提供する。
RLC階層の機能は、RLC SDUの接続(concatenation)、分割(segmentation)及び再結合(reassembly)を含む。無線ベアラー(Radio Bearer;RB)が要求する多様なQoS(Quality of Service)を保障するために、RLC階層は、透明モード(Transparent Mode、TM)、非確認モード(Unacknowledged Mode、UM)及び確認モード(Acknowledged Mode、AM)の3通りの動作モードを提供する。AM RLCは、ARQ(automatic repeat request)を介してエラー訂正を提供する。
RRC(Radio Resource Control)階層は、制御平面においてのみ定義される。RRC階層は、無線ベアラーの設定(configuration)、再設定(re-configuration)及び解除(release)と関連して、論理チャネル、送信チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。RBは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために、第1階層(PHY階層)及び第2階層(MAC階層、RLC階層、PDCP階層)により提供される論理的経路を意味する。
ユーザ平面でのPDCP(Packet Data Convergence Protocol)階層の機能は、ユーザデータの伝達、ヘッダ圧縮(header compression)及び暗号化(ciphering)を含む。制御平面でのPDCP(Packet Data Convergence Protocol)階層の機能は、制御平面データの伝達及び暗号化/整合性保護(integrity protection)を含む。
RBが設定されるということは、特定サービスを提供するために無線プロトコル階層及びチャネルの特性を規定し、各々の具体的なパラメータ及び動作方法を設定する過程を意味する。RBは、またSRB(Signaling RB)とDRB(Data RB)の2通りに分けられることができる。SRBは、制御平面においてRRCメッセージを送信する通路として使用され、DRBは、ユーザ平面においてユーザデータを送信する通路として使用される。
端末のRRC階層とE-UTRANのRRC階層との間にRRC接続(RRC Connection)が確立されると、端末は、RRC接続(RRC connected)状態にあるようになり、そうでない場合、RRCアイドル(RRC idle)状態にあるようになる。
ネットワークにおいて端末にデータを送信するダウンリンク送信チャネルには、システム情報を送信するBCH(Broadcast Channel)とその以外にユーザトラフィックまたは制御メッセージを送信するダウンリンクSCH(Shared Channel)がある。ダウンリンクマルチキャストまたはブロードキャストサービスのトラフィックまたは制御メッセージの場合、ダウンリンクSCHを介して送信されることもでき、または別のダウンリンクMCH(Multicast Channel)を介して送信されることもできる。一方、端末においてネットワークにデータを送信するアップリンク送信チャネルには、初期制御メッセージを送信するRACH(Random Access Channel)とそれ以外にユーザトラフィックまたは制御メッセージを送信するアップリンクSCH(Shared Channel)がある。
送信チャネル上位にあり、送信チャネルにマッピングされる論理チャネル(Logical Channel)には、BCCH(Broadcast Control Channel)、PCCH(Paging Control Channel)、CCCH(Common Control Channel)、MCCH(Multicast Control Channel)、MTCH(Multicast Traffic Channel)などがある。
物理チャネル(Physical Channel)は、時間領域で複数のOFDMシンボルと周波数領域で複数の副搬送波(Sub-carrier)とから構成される。一つのサブフレーム(Sub-frame)は、時間領域で複数のOFDMシンボル(Symbol)から構成される。資源ブロックは、資源割り当て単位であって、複数のOFDMシンボルと複数の副搬送波(sub-carrier)から構成される。また、各サブフレームは、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)すなわち、L1/L2制御チャネルのために該当サブフレームの特定OFDMシンボル(例、第1番目のOFDMシンボル)の特定副搬送波を利用できる。TTI(Transmission Time Interval)は、サブフレーム送信の単位時間である。
以下、LTEシステムにおいて、無線リソース管理(Radio Resource Management:RRM)測定に対して説明する。
LTEシステムでは電力制御(Power control)、スケジューリング(Scheduling)、セル検索(Cell search)、セル再選択(Cell reselection)、ハンドオーバ(Handover)、ラジオリンクまたは接続モニタリング(Radiolink or Connection monitoring)、接続確立/再確立(Connection establish/re−establish)などを含むRRM動作をサポートする。このとき、サービングセルは、端末にRRM動作を実行するための測定値であるRRM測定(measurement)情報を要求することができ、代表的には、LTEシステムでは端末が各セルに対するセル検索情報、RSRP(reference signal received power)、RSRQ(reference signal received quality)などの情報を測定して報告できる。具体的に、LTEシステムにおいて、端末は、サービングセルからRRM測定のための上位階層信号として‘measConfig’の伝達を受ける。端末は、前記‘measConfig’の情報によってRSRPまたはRSRQを測定する。ここで、LTEシステムで定義する参照信号受信電力(Reference Signal Received Power:RSRP)、参照信号受信品質(Reference Signal Received Quality:RSRQ)、参照信号強度指示子(Received Signal Strength Indicator:RSSI)は、下記のように定義されることができる。
<RSRP>
RSRPは、考慮される測定周波数帯域内のセル−特定参照信号を送信するリソース要素の電力分布(power contribution、[W]単位)の線形平均に定義することができる。一例として、RSRP決定のために、TS 36.211によるセル−特定参照信号R0が使われることができる。もし、端末がセル−特定参照信号R1が利用可能であると検知する場合、前記端末は、R1を追加的に利用してRSRPを決定することができる。RSRPのためのレファレンスポイントは、端末のアンテナコネクタになることができる。もし、端末により受信機ダイバーシティが利用される場合、報告される値は、個別的なダイバーシティブランチに対応するRSRPより低くない。
<RSRQ>
RSRQは、NがE−UTRA搬送波RSSI測定帯域幅のリソースブロックの個数である時、E−UTRA搬送波RSSI(E−UTRA carrier received signal strength indicator)に対するRSRPの割合であって、N*RSRP/(E−UTRA搬送波RSSI)に定義されることができる。前記測定値内の分母及び分子は、リソースブロックの同じセットにより決定されることができる。
E−UTRA搬送波RSSIは、共同−チャネル(co−channel)サービング及び非サービングセル、隣接チャネル干渉、熱雑音などを含む全てのソースからの受信信号に対して、N個のリソースブロックにわたって、測定帯域幅でアンテナポート0に対する参照シンボルを含むOFDMシンボルのみで端末により測定された総受信電力([W]単位)の線形平均を含むことができる。もし、上位階層シグナリングがRSRQ測定のためにあるサブフレームを指示した場合、前記指示されたサブフレーム内の全てのOFDMシンボルに対してRSSIが測定されることができる。RSRQのためのレファレンスポイントは、端末のアンテナコネクタになることができる。もし、端末により受信機ダイバーシティが利用される場合、報告される値は、個別的なダイバーシティブランチに対応するRSRQより低くない。
<RSSI>
RSSIは、受信機パルス状フィルタにより定義された帯域幅内の熱雑音及び受信機で生成された雑音を含む受信された広帯域電力に定義されることができる。測定のためのレファレンスポイントは、端末のアンテナコネクタになることができる。もし、端末により受信機ダイバーシティが利用される場合、報告される値は、個別的なダイバーシティブランチに対応するUTRA搬送波RSSIより低くない。
前記定義によって、前記LTEシステムで動作する端末は、イントラ−周波数測定(intra−frequency measurement)である場合にはシステム情報ブロック3(system information block type3:SIB3)で送信される許可された測定帯域幅(allowed measurement bandwidth)関連IE(information element)を介して、インター−周波数測定(inter−frequency measurement)である場合にはシステム情報ブロック5(SIB5)で送信される許可された測定帯域幅(allowed measurement bandwidth)を介して、6、15、25、50、75、100RB(resource block)のうち一つに対応される帯域(bandwidth)でRSRPを測定するように許容を受け、または前記IEがない場合にはデフォルト(default)で全体DLシステムの周波数帯域で測定できる。このとき、端末が許可された測定帯域幅(allowed measurement bandwidth)を受信する場合、端末は、該当値を最大測定帯域幅(maximum measurement bandwidth)と判断して該当値以内で自由にRSRPの値を測定することができる。ただし、サービングセルがWB−RSRQ(wideband−RSRQ)に定義されるIEを送信し、許可された測定帯域幅(allowed measurement bandwidth)を50RB以上に設定すると、端末は、全体許可された測定帯域幅(allowed measurement bandwidth)に対するRSRP値を計算しなければならない。一方、RSSIに対してはRSSI帯域幅(bandwidth)の定義によって端末の受信機が有する周波数帯域で測定できる。
以下、新しい無線アクセス技術(newradio access technology:newRAT、NR)に対して説明する。
より多くの通信機器の大きい通信容量の要求に応じて、既存の無線アクセス技術(radio access technology;RAT)に比べて向上したモバイルブロードバンド(mobile broadband)通信に対する必要性が台頭されている。また、多数の機器及びモノを連結していつでもどこでも多様なサービスを提供するマッシブMTC(massive Machine Type Communications)も次世代通信で考慮される主要案件のうち一つである。それだけでなく、信頼度(reliability)及び遅延(latency)に敏感なサービス/端末を考慮した通信システムデザインが論議されている。このように拡張されたモバイルブロードバンドコミュニケーション(enhanced mobile broadband communication)、massive MTC、URLLC(Ultra−Reliable and Low Latency Communication)などを考慮した次世代無線アクセス技術の導入が論議されており、本発明では便宜上該当技術(technology)をnew RATまたはNRという。
図4は、NRが適用される次世代無線アクセスネットワーク(New Generation Radio Access Network:NG−RAN)のシステム構造を例示する。
図4を参照すると、NG−RANは、端末にユーザ平面及び制御平面プロトコル終端(termination)を提供するgNB及び/またはeNBを含むことができる。図4ではgNBのみを含む場合を例示する。gNB及びeNBは、相互間にXnインターフェースで連結されている。gNB及びeNBは、5世代コアネットワーク(5G Core Network:5GC)とNGインターフェースを介して連結されている。より具体的に、AMF(access and mobility management function)とはNG−Cインターフェースを介して連結され、UPF(user plane function)とはNG−Uインターフェースを介して連結される。
図5は、NG−RANと5GCとの間の機能的分割を例示する。
図5を参照すると、gNBは、インターセル間の無線リソース管理(Inter Cell RRM)、無線ベアラー管理(RB control)、接続移動性制御(Connection Mobility Control)、無線許容制御(Radio Admission Control)、測定設定及び提供(Measurement configuration&Provision)、動的リソース割当(dynamic resource allocation)などの機能を提供することができる。AMFは、NASセキュリティ、アイドル状態移動性処理などの機能を提供することができる。UPFは、移動性アンカリング(Mobility Anchoring)、PDU処理などの機能を提供することができる。SMF(Session Management Function)は、端末IPアドレス割当、PDUセッション制御などの機能を提供することができる。
図6は、NRで適用されることができるフレーム構造を例示する。
図6を参照すると、フレームは、10ms(millisecond)で構成されることができ、1msで構成されたサブフレーム10個を含むことができる。
サブフレーム内には副搬送波間隔(subcarrier spacing)によって一つまたは複数のスロット(slot)が含まれることができる。
以下の表1は、副搬送波間隔設定(subcarrier spacing configuration)μを例示する。
以下の表2は、副搬送波間隔設定(subcarrier spacingcon figuration)μによって、フレーム内のスロット個数(Nframeμ slot)、サブフレーム内のスロット個数(Nsubframeμ slot)、スロット内のシンボル個数(Nslot symb)などを例示する。
図6では、μ=0、1、2に対して例示している。
PDCCH(physical downlink control channel)は、以下の表3のように一つまたはそれ以上のCCE(control channel element)で構成されることができる。
即ち、PDCCHは、1、2、4、8または16個のCCEで構成されるリソースを介して送信されることができる。ここで、CCEは、6個のREG(resource element group)で構成され、一つのREGは、周波数領域で一つのリソースブロック、時間領域で一つのOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルで構成される。
一方、NRでは、制御リソースセット(control resource set:CORESET)という新しい単位を導入することができる。端末は、CORESETでPDCCHを受信することができる。
図7は、CORESETを例示する。
図7を参照すると、CORESETは、周波数領域でNCORESET RB個のリソースブロックで構成され、時間領域でNCORESET symb∈{1、2、3}個のシンボルで構成されることができる。NCORESET RB、NCORESET symbは、上位階層信号を介して基地局により提供されることができる。図7に示すように、CORESET内には複数のCCE(または、REG)が含まれることができる。
端末は、CORESET内で、1、2、4、8または16個のCCEを単位でPDCCH検出を試みることができる。PDCCH検出を試みることができる一つまたは複数個のCCEをPDCCH候補ということができる。
端末は、複数のCORESETの設定を受けることができる。
図8は、従来の制御領域とNRでのCORESETの相違点を示す。
図8を参照すると、従来の無線通信システム(例えば、LTE/LTE−A)での制御領域800は、基地局が使用するシステム帯域全体にわたって構成された。狭い帯域のみをサポートする一部端末(例えば、eMTC/NB−IoT端末)を除いた全ての端末は、基地局が送信する制御情報を正確に受信/デコーディングするためには前記基地局のシステム帯域全体の無線信号が受信可能でなければならない。
それに対し、NRでは、前述したCORESETを導入した。CORESET801、802、803は、端末が受信すべき制御情報のための無線リソースということができ、システム帯域全体の代わりに一部のみを使用することができる。基地局は、各端末にCORESETを割り当てることができ、割り当てたCORESETを介して制御情報を送信することができる。例えば、図8において、第1のCORESET801は端末1に割り当て、第2のCORESET802は端末2に割り当て、第3のCORESET803は端末3に割り当てることができる。NRでの端末は、システム帯域全体を必ず受信しなくても基地局の制御情報を受信することができる。
CORESETには、端末特定的な制御情報を送信するための端末特定的なCORESETと全ての端末に共通的な制御情報を送信するための共通的なCORESETがある。
一方、NRでは、応用(Application)分野によっては高い信頼性(high reliability)を要求することができ、このような状況でダウンリンク制御チャネル(例えば、physical downlink control channel:PDCCH)を介して送信されるDCI(downlink control information)に対する目標BLER(block error rate)は、従来技術より著しく低くなることがある。このように高い信頼性を要求する要件(requirement)を満たすための方法の一例として、DCIに含まれる内容(contents)量を減らしたり、そして/またはDCI送信時に使用するリソースの量を増加させたりすることができる。このとき、リソースは、時間領域でのリソース、周波数領域でのリソース、コード領域でのリソース、空間領域でのリソースのうち少なくとも一つを含むことができる。
NRでは下記の技術/特徴が適用されることができる。
<セルフコンテインドサブフレーム構造(Self−contained subframe structure)>
図9は、新しい無線アクセス技術に対するフレーム構造の一例を示す。
NRではレイテンシー(latency)を最小化するための目的として、図9のように、一つのTTI内に、制御チャネルとデータチャネルが時分割多重化(Time Division Multiplexing:TDM)される構造がフレーム構造(frame structure)の一つとして考慮されることができる。
図9において、斜線領域は、ダウンリンク制御(downlink control)領域を示し、黒色部分はアップリンク制御(uplink control)領域を示す。表示がない領域は、ダウンリンクデータ(downlink data;DL data)送信のために使われることもでき、アップリンクデータ(uplink data;UL data)送信のために使われることもできる。このような構造の特徴は、一個のサブフレーム(subframe)内でダウンリンク(DL)送信とアップリンク(uplink;UL)送信が順次に進行され、サブフレーム(subframe)内でDL dataを送り、UL ACK/NACK(Acknowledgement/Not−acknowledgement)も受けることができる。結果的に、データ送信エラー発生時にデータ再送信までかかる時間を減らすようになり、それによって、最終データ伝達のレイテンシー(latency)を最小化することができる。
このようなデータ及び制御領域がTDMされたサブフレーム構造(data and control TDMed subframe structure)で、基地局と端末が送信モードから受信モードへの転換過程または受信モードから送信モードへの転換過程のためのタイプギャップ(time gap)が必要である。そのために、セルフコンテインドサブフレーム構造で、DLからULへ転換される時点の一部OFDMシンボルが保護区間(guard period:GP)に設定されることができる。
<アナログビームフォーミング#1(Analog beamforming#1)>
ミリ波(Millimeter Wave:mmW)では波長が短くなって同一面積に多数個のアンテナエレメント(element)の設置が可能になる。即ち、30GHz帯域における波長は1cmであって、5by5cmのパネル(panel)に0.5波長(lambda)間隔に2−次元(dimension)配列形態で総100個のアンテナエレメント(element)設置が可能である。したがって、mmWでは多数個のアンテナエレメント(element)を使用してビームフォーミング(beamforming:BF)利得を高めてカバレッジを増加させ、または処理量(throughput)を高めようとする。
この場合、アンテナエレメント(element)別に送信パワー及び位相調節が可能なようにトランシーバユニット(Transceiver Unit:TXRU)を有すると、周波数リソース別に独立的なビームフォーミング(beamforming)が可能である。しかし、100余個のアンテナエレメント(element)の全てにTXRUを設置するには価格側面で実効性が落ちる問題がある。したがって、一つのTXRUに多数個のアンテナエレメント(element)をマッピング(mapping)してアナログフェーズシフタ(analog phase shifter)でビーム(beam)の方向を調節する方式が考慮されている。このようなアナログビームフォーミング(analog beamforming)方式は、全帯域において一つのビーム(beam)方向のみを作ることができて周波数選択的なビームフォーミング(beamforming)をすることができないという短所を有する。
デジタルビームフォーミング(Digital BF)とアナログビームフォーミング(analog BF)の中間形態でQ個のアンテナエレメント(element)より少ない個数であるB個のTXRUを有するハイブリッドビームフォーミング(hybrid BF)を考慮することができる。この場合、B個のTXRUとQ個のアンテナエレメント(element)の連結方式によって異なるが、同時に送信できるビームの方向はB個以下に制限されるようになる。
<アナログビームフォーミング#2(Analog beamforming#2)>
NRシステムでは多数のアンテナが使われる場合、デジタルビームフォーミングとアナログビームフォーミングを結合したハイブリッドビームフォーミング技法が台頭されている。このとき、アナログビームフォーミング(または、RFビームフォーミング)は、RF端でプリコーディング(Precoding)(または、コンバイニング(Combining))を実行し、それによって、RFチェイン数とD/A(または、A/D)コンバータ数を減らしてデジタルビームフォーミングに近接する性能を出すことができるという長所がある。便宜上、前記ハイブリッドビームフォーミング構造は、N個のTXRUとM個の物理的アンテナで表現されることができる。そのとき、送信端で送信するL個のデータ階層(data layer)に対するデジタルビームフォーミングは、NbyL行列で表現されることができ、以後変換されたN個のデジタル信号(digital signal)は、TXRUを経てアナログ信号(analog signal)に変換された後、MbyN行列で表現されるアナログビームフォーミングが適用される。
図10は、前記TXRU及び物理的アンテナ観点でハイブリッドビームフォーミング(Hybrid beamforming)構造を抽象的に図式化したものである。
図10において、デジタルビーム(digital beam)の個数はL個であり、アナログビーム(analog beam)の個数はN個である。さらに、NRシステムでは基地局がアナログビームフォーミングをシンボル単位で変更できるように設計して特定の地域に位置した端末にもっと効率的なビームフォーミングをサポートする方向を考慮している。さらに、図7において、特定N個のTXRUとM個のRFアンテナを一つのアンテナパネル(panel)に定義する時、前記NRシステムでは互いに独立的なハイブリッドビームフォーミングが適用可能な複数のアンテナパネルを導入する方案まで考慮されている。
前記のように基地局が複数のアナログビームを活用する場合、端末別に信号受信に有利なアナログビームが異なるため、少なくとも同期化信号(synchronization signal)、システム情報(system information)、ページング(paging)などに対しては特定サブフレームで基地局が適用する複数アナログビームをシンボル別に変えて全ての端末が受信機会を有することができるようにするビームスイーピング(beam sweeping)動作が考慮されている。
図11は、ダウンリンク(Downlink:DL)送信過程で同期化シグナル(synchronization signal)とシステム情報(system information)に対して前記ビームスイーピング(beam sweeping)動作を図式化したものである。
図11において、NRシステムのシステム情報がブロードキャスティング(Broadcasting)方式に送信される物理的リソース(または、物理チャネル)をxPBCH(physical broadcast channel)という。このとき、一シンボル内で互いに異なるアンテナパネルに属するアナログビームは、同時送信されることができ、アナログビーム別チャネルを測定するために図8に図式化されたように(特定アンテナパネルに対応される)単一アナログビームが適用されて送信される参照信号(reference signal:RS)であるビーム参照信号(Beam RS:BRS)を導入する方案が論議されている。前記BRSは、複数のアンテナポートに対して定義されることができ、BRSの各アンテナポートは、単一アナログビームに対応されることができる。このとき、BRSとは違って、同期化信号(Synchronization signal)またはxPBCHは、任意の端末がよく受信することができるようにアナログビームグループ(analog beam group)内の全てのアナログビームが適用されて送信されることができる。
一方、PUCCH及びPUCCHリソースと関連して、下記の規則/内容が適用されることができる。
PUCCH内で報告されるUCIの種類は、HARQ−ACK情報、SR、及びCSIを含む。UCIビットは、HARQ−ACK情報ビット、SR情報ビット、CSIビットを含むことができる。
端末は、サービングセル上で
個のシンボルを有する一つのスロット内で互いに異なるシンボルで一つまたは二つのPUCCHを送信することができる。端末が一つのスロット内に二つのPUCCHを送信する時、前記二つのPUCCHのうち少なくとも一つは、PUCCHフォーマット0またはPUCCHフォーマット2を使用することができる。
もし、端末が上位階層パラメータであるPUCCH−Config内のPUCCH−ResourceSetにより提供される専用PUCCHリソース設定を有しない場合、SystemInformationBlockType1により提供される
個の物理リソースブロック(Physical Resource Block:PRB)を有する最初有効アップリンク(Uplink:UL)帯域幅パート(Bandwidth Part:BWP)内のPUCCH上でHARQ−ACK情報送信のために、SystemInformationBlockType1内の上位階層パラメータpucch−ResourceCommonにより以下の表4のようにPUCCHリソースセットが提供される。PUCCHリソースセットは、16個のリソースを含み、各々は、PUCCHフォーマット、最初シンボル、長さ、PRBオフセット
、PUCCH送信のための循環シフトインデックスセットに対応される。端末は、周波数ホッピングを利用してPUCCHを送信する。表4において、PUCCHフォーマット1を有するPUCCHリソースに対してインデックス0のOCC(orthogonal cover code)が使われる。端末は、Msg3(メッセージ3)PUSCH送信と同じ空間平面送信フィルタを使用してPUCCHを送信する。
端末は、RRC接続設定前に一つのHARQ−ACK情報ビットを超過して生成することが期待されない。
DCIフォーマット1_0またはDCIフォーマット1_1の検知に対する応答として端末がPUCCH送信でHARQ−ACK情報を提供すると、前記端末は、インデックス
を有するPUCCHリソースを
により決定する。ここで、
は、DCIフォーマット1_0またはDCIフォーマット1_1を有するPDCCH受信に対する制御リソースセット内のCCE(Control Channel Element)の個数であり、
は、前記PDCCH受信に対する1番目の(first)CCEのインデックスであり、
は、DCIフォーマット1_0またはDCIフォーマット1_1内のPUCCHリソース指示子フィールドの値である。
もし、
である場合、
−端末は、
により第1のホップに対するPUCCH送信のPRBインデックスを決定し、
により第2のホップに対するPUCCH送信のPRBインデックスを決定する。ここで、
は、最初循環シフトインデックスのセット内の最初循環シフトインデックスの総個数である。
−端末は、
により最初循環シフトインデックスのセット内の最初循環シフトインデックスを決定する。
もし、
である場合、
−端末は、
により第1のホップに対するPUCCH送信のPRBインデックスを決定し、
により第2のホップに対するPUCCH送信のPRBインデックスを決定する。
−端末は、
により最初循環シフトインデックスのセット内の最初循環シフトを決定する。
もし、端末が専用PUCCH送信設定を有する場合、前記端末は、上位階層により1個以上のPUCCHリソースの提供を受ける。
PUCCHリソースは、下記のパラメータを含む。
−上位階層パラメータpucch−ResourceIdにより提供されるPUCCHリソースインデックス
−上位階層パラメータstartingPRBによる、周波数ホッピング以前のまたは周波数ホッピングない第1のPRBインデックス
−上位階層パラメータsecondHopPRBによる周波数ホッピング以後の第1のPRBインデックス
−上位階層パラメータintraSlotFrequencyHoppingによるイントラ−スロット周波数ホッピングに対する指示
−上位階層パラメータformatにより提供される、PUCCHフォーマット0からPUCCHフォーマット4までのPUCCHフォーマットに対する設定
もし、上位階層パラメータformatがPUCCH−format0を指示する場合、PUCCHリソースに対して設定されたPUCCHフォーマットは、PUCCHフォーマット0である。ここで、PUCCHリソースは、上位階層パラメータinitialCyclicShiftにより提供される最初循環シフトに対するインデックス、上位階層パラメータnrofSymbolsにより提供されるPUCCH送信に対するシンボル個数、上位階層パラメータstartingSymbolIndexにより提供されるPUCCH送信に対する第1のシンボルを含む。
もし、上位階層パラメータformatがPUCCH−format1を指示する場合、PUCCHリソースに対して設定されたPUCCHフォーマットは、PUCCHフォーマット1である。ここで、PUCCHリソースは、上位階層パラメータinitialCyclicShiftにより提供される最初循環シフトに対するインデックス、上位階層パラメータnrofSymbolsにより提供されるPUCCH送信に対するシンボル個数、上位階層パラメータstartingSymbolIndexにより提供されるPUCCH送信に対する第1のシンボル、上位階層パラメータtimeDomainOCCによるOCCに対するインデックスを含む。
もし、上位階層パラメータformatがPUCCH−format2またはPUCCH−format3を指示する場合、PUCCHリソースに対して設定されたPUCCHフォーマットは、各々、PUCCHフォーマット2またはPUCCHフォーマット3である。ここで、PUCCHリソースは、上位階層パラメータnrofPRBsにより提供されるPRB個数、上位階層パラメータnrofSymbolsにより提供されるPUCCH送信に対するシンボル個数、上位階層パラメータstartingSymbolIndexにより提供されるPUCCH送信に対する第1のシンボルを含む。
もし、上位階層パラメータformatがPUCCH−format4を指示する場合、PUCCHリソースに対して設定されたPUCCHフォーマットは、PUCCHフォーマット4である。ここで、PUCCHリソースは、上位階層パラメータnrofSymbolsにより提供されるPUCCH送信に対するシンボル個数、上位階層パラメータocc−LengthによるOCC長さ、上位階層パラメータocc−IndexによるOCCインデックス、上位階層パラメータstartingSymbolIndexにより提供されるPUCCH送信に対する第1のシンボルを含む。
端末は、最大で4個のPUCCHリソースセットが設定されることができる。PUCCHリソースセットは、上位階層パラメータPUCCH−ResourceSetにより提供され、上位階層パラメータpucch−ResourceSetIdにより提供されるPUCCHリソースセットインデックス、PUCCHリソースセットに使われるpucch−ResourceIdのセットを提供する上位階層パラメータresourceListにより提供されるPUCCHリソースインデックスのセット、上位階層パラメータmaxPayloadMinus1により提供される端末がPUCCHリソースセット内のPUCCHリソースを利用して送信可能なUCI情報ビットの最大個数と関連づけられている。第1のPUCCHリソースセットに対して、UCI情報ビットの最大個数は2である。PUCCHリソースのセットに対するPUCCHリソースインデックスの最大個数は、上位階層パラメータmaxNrofPUCCH−ResourcesPerSetにより提供される。第1のPUCCHリソースセット内のPUCCHリソースの最大個数は32であり、残りのPUCCHリソースセット内のPUCCHリソースの最大個数は8である。
もし、端末がHARQ−ACK情報ビットを含む
個のUCI情報ビットを送信する場合、端末は、PUCCHリソースセットに対して下記のように決定する。
−もし、HARQ−ACK情報及びSRの送信が同時に発生する場合、一つのSR送信時、1個または2個のHARQ−ACK情報ビット及び肯定(positive)または不正(negative)SRを含んで
である場合、pucch−ResourceSetId=0であるPUCCHリ
ソースの第1のセット
−もし、上位階層パラメータにより提供され、pucch−ResourceSetId=1であるPUCCHリソースセットに対して上位階層パラメータmaxPayloadMinus1により
が提供され、
である場合、pucch−ResourceSetId=1であるPUCCHリソースの第2のセット
−もし、上位階層パラメータにより提供され、pucch−ResourceSetId=2であるPUCCHリソースセットに対して上位階層パラメータmaxPayloadMinus1により
が提供され、
である場合、pucch−ResourceSetId=2であるPUCCHリソースの第3のセット
−もし、上位階層パラメータにより提供され、
である場合、pucch−ResourceSetId=3であるPUCCHリソースの第4のセット
以下、本発明に対して説明する。
NRシステムは、多様なサービスをサポートするために、柔軟性(Flexibility)を重要な設計哲学として考慮している。特徴的に、スケジューリング単位をスロット(slot)とする時、任意のスロットが、DLデータを送信する物理チャネルであるPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)送信スロット(以下、DLスロット)またはULデータを送信する物理チャネルであるPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)送信スロット(以下、ULスロット)に動的に変更されることができるようにする構造(以下、動的DL/UL設定(Dynamic DL/UL configuration))をサポートしようとする。NRシステムで前記動的DL/UL設定をサポートする場合、UL送信が可能な領域でDLスロットにスケジューリングされたPDSCHに対するHARQ−ACK情報及び/またはチャネル状態情報(Channel State Information:CSI)などのUL制御情報を送信する物理チャネルPUCCHが送信されることができる。
基地局は、ダウンリンク制御情報(Downlink Control Information:DCI)を介して端末にPUCCH送信を指示することができ、このとき、PUCCHが送信されるスロットと該当スロット内で送信が始まる時点である開始シンボルと、いくつかのシンボルを介して送信されるかに対する送信持続時間を知らせなければならない。また、シンボル内の同一周波数リソースを介して複数の端末がPUCCHを送信する多重化(multiplexing)をサポートするためには、直交カバーコード(Orthogonal Cover Code:OCC)、循環シフト(cyclic shift:CS)のようなコードリソースを周波数リソースと組み合わせたARI(acknowledge resource indicator)セット(set)を定義してPUCCHリソースを割当及び指示しなければならない。
以下、本発明では、DL割当(assignment)は、PDSCHスケジューリング(scheduling)を指示するDCIを意味し、ULグラント(grant)は、PUSCHスケジューリングを指示するDCIを意味し、短いPUCCH(Short PUCCH)は、送信持続時間が1−シンボルまたは2−シンボルで送信されるPUCCHを意味し、長いPUCCH(Long PUCCH)は、送信持続時間が4−シンボルから14−シンボルまで送信可能なPUCCHを意味する。ARI PUCCHリソース(ARI PUCCH resource)は、HARQ−ACKとCSIなどを含むアップリンク制御情報が送信されることができるPUCCHリソース(PUCCH resource)であり、CSIまたはSR PUCCHリソースは、CSIとSRの各々を送信するための個別的なPUCCHリソースを意味する。マルチ−ビームPRACH(Multi−beam Phycal Random Access Channel)は、端末のPRACH送信ビーム(beam)やgNBのPRACH受信ビームの方向が固定的でなく変わる場合を意味する。
端末が初期接続過程またはフォールバック(fallback)動作などでPUCCH送信に使用する専用リソースの割当を受けていない時、該当基地局がブロードキャスティング(broadcasting)するRMSI(remaining system information)を介して指示されるデフォルトPUCCHリソースセット(default PUCCH resource set)のPUCCHリソースを使用してHARQ−ACK応答を送信するようになる。以下、本発明では、デフォルトPUCCHリソースセットとそれを構成するPUCCHリソースの構成及び割当方式に対して提案する。
まず、PUCCHフォーマットに対して説明する。
DL割当でスケジューリングを受けたPDSCHに対するHARQ−ACKまたはCSIのようなアップリンク制御情報(Uplink Control Information:UCI)を送信するPUCCHは、該当UCIのペイロードの大きさ(payload size)と送信持続時間(PUCCH送信シンボル数)によって、下記のようにPUCCHのフォーマット(format)を分けることができる。ここで、それぞれのPUCCHフォーマットの番号は、各PUCCHフォーマットの区分のために任意に設定した。
<PUCCHフォーマット0(PUCCH format0)>
−サポート可能なUCIペイロード大きさ:最大Kビット(up to K bits)(以下、K=2である。)
−単一PUCCHを構成するOFDMシンボル数:1からXシンボル(from 1 to X symbols)(以下、X=2である。)
−送信構造:復調参照信号(Demodulation Reference Signal:DMRS)なしでUCI信号のみで構成され、特定シーケンス(sequence)複数個のうち一つを選択/送信することによって特定UCI状態(state)を送信する構造である。
<PUCCHフォーマット1(PUCCH format1)>
−サポート可能なUCIペイロード大きさ:最大Kビット(up to K bits)
−単一PUCCHを構成するOFDMシンボル数:Yシンボル以上Zシンボル以下(from Y to Z symbols)(以下、Y=4であり、Z=14である。)
−送信構造:DMRSとUCIが互いに異なるシンボルに時分割多重化(Time Division Multiplexing:TDM)形態で構成/マッピングされ、UCIは、特定シーケンスと変調(例えば、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying))シンボルをかける形態であり、UCIとDMRSの両方ともにCS/OCCを適用して(同一RB内で)複数の端末間マルチプレキシング(multiplexing)をサポートすることができる。
<PUCCHフォーマット2(PUCCH format2)>
−サポート可能なUCIペイロード大きさ:Kビット超過(more than K bits)
−単一PUCCHを構成するOFDMシンボル数:1シンボル以上Xシンボル以下(from 1 to X symbols)
−送信構造:DMRSとUCIが同一シンボル内で周波数分割多重化(Frequency Division Multiplexing:FDM)形態で構成/マッピングされ、コーディングされたUCIビット(coded UCI bits)にDFT(Discrete Fourier Transform)なしでIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)のみを適用して送信される構造である。
<PUCCHフォーマット3(PUCCH format3)>
−サポート可能なUCIペイロード大きさ:Kビット超過(more than K bits)
−単一PUCCHを構成するOFDMシンボル数:Yシンボル以上Zシンボル以下(from Y to Z symbols)
−送信構造:DMRSとUCIが互いに異なるシンボルにTDM形態で構成/マッピングされ、coded UCI bitsにDFTを適用して送信する形態であり、UCIにはDFT前端でOCCを適用してDMRSにはCS(または、IFDM(Interleaved Frequency Division Multiplexing)マッピング)を適用することで複数の端末間マルチプレキシングをサポートすることができる。
<PUCCHフォーマット4(PUCCH format4)>
−サポート可能なUCIペイロード大きさ:Kビット超過(more than K bits)
−単一PUCCHを構成するOFDMシンボル数:Yシンボル以上Zシンボル以下(from Y to Z symbols)
−送信構造:DMRSとUCIが互いに異なるシンボルにTDM形態で構成/マッピングされ、コーディングされたUCIビット(coded UCI bits)にDFTを適用して端末間マルチプレキシング無しで送信される構造である。
端末の初期接続過程またはフォールバック(fallback)動作などで基地局に送信するUCIペイロード大きさが2ビット以下である場合、デフォルトPUCCHリソースセット(default PUCCH resource set)を構成するPUCCHリソースは、前記5個のPUCCHフォーマットのうちPUCCHフォーマット0とPUCCHフォーマット1のみで構成されることができる。
基地局周辺の端末は、該当基地局がブロードキャスティング(broadcasting)するRMSIを受信することができ、該当RMSIを介して初期接続過程でHARQ−ACK応答またはフォールバック動作でHARQ−ACK応答送信に使用するPUCCHリソースセットに対する情報を得ることができる。一例として、RMSIを4ビットとする場合、RMSI状態(state)と指示されるPUCCHリソースセットは、総16個であり、各PUCCHリソースセット内にはY個の互いに異なるリソースパラメータ組み合わせを有するPUCCHリソースがある。
端末は、PUCCH送信に使用する一つのPUCCHリソースを下記のような手順により決定できる。
−ステップ0:16個のPUCCHリソースセットが定義される。
−ステップ1:RMSI内の4ビットパラメータにより16個のうち一つのPUCCHリソースセットが設定される。
−ステップ2:DCI内の2ビットARIフィールド(2 bits ARI field)を介して設定されたPUCCHリソースセット内の4個のサブセット(subset)のうち一つのサブセットが選択される。
−ステップ3:PDCCH開始CCEインデックス(PDCCH starting CCE index)から黙示的なマッピング(implicit mapping)されるサブセット内の一つのPUCCHリソースが選択される。
ただし、ステップ2におけるARIフィールドは、PUCCHリソース指示子フィールド(PUCCH resource indication field)などとも呼ばれ、2ビットでない3ビットであってもよい。
前記Step0と1の最初PUCCHリソースセット(initial PUCCH resource set)を構成する時は、ネットワークの設定柔軟性のために下記の事項を考慮しなければならない。
−設定されたPUCCHリソースセット内のPUCCHフォーマット(ここで、0及び1である。)
−与えられたPUCCHフォーマットで開始シンボル(starting symbol)とシンボル個数(number of symbol)
−PUCCHリソース間の循環シフト(cyclic shift:CS)値のギャップ(ここで、1または2または3である。)
一方、PUCCHリソースセットを構成する各PUCCHリソースに設定されるべきリソースパラメータとその値の範囲は、以下の表5の通りである。
即ち、それぞれのPUCCHリソースセットに対するPUCCHフォーマット、開始シンボル、シンボル個数、開始CSのインデックスが事前に定義されることができる。ここで、前述した表5は、一つの例示に過ぎず、多様な組み合わせのPUCCHリソースセットが定義されることができる。また、ここで、前述したように、総16個のPUCCHリソースセットに対するPUCCHフォーマット、開始シンボル、シンボル個数、開始CSのインデックスが事前に定義されることもできる。
1−シンボルPUCCHフォーマット0を除いては周波数ダイバーシティ(frequency diversity)利得のために常に周波数ホッピング(frequency hopping)がオン状態に送信される。前記表5において、周波数リソースは、最初UL BWP(initial UL Bandwidth Part)内にN個の物理リソースブロック(Physical Resource Block:PRB)がある時、最も低い周波数PRB(Lowest frequency PRB)をPRB0から順次にインデクシング(indexing)した場合である。PRB割当方式は、下記のような方法が考慮されることができる。
−オプション1:LTEのPUCCHフォーマット1のように周波数ダイバーシティを極大化するために帯域内の両端にあるPRBから順次に割り当てる方法。
図12は、前記オプション1のPRBリソース割当方法を説明するための例である。
例示1)1−シンボル短いPUCCH(1−symbol short PUCCH)の場合には図12の(a)のように開始シンボルの位置がスロットの最後のシンボル(例えば、14番目)であって、該当シンボル内で最初UL BWP(initial UL BWP)の両端のPRBから交互に割り当てる。(例えば、PRB0(最も低いPRB(lowest PRB))→PRB N−1(最も高いPRB(highest PRB))→PRB1(2番目に低いPRB(second lowest PRB))→PRB N−2(2番目に高いPRB(second highest PRB))→……)
例示2)2−シンボル短いPUCCH(2−symbol short PUCCH)の場合には図12の(b)のように開始シンボルの位置がスロットの最後から2番目の シンボル(例えば、13番目)であって、最初UL BWP(initial UL BWP)の両端のPRBから交互に割り当て、周波数ホッピングしながら送信する場合には13番目のシンボルの最も低いPRB(lowest PRB)と14番目のシンボルの最も高いPRB(highest PRB)が2−シンボルPUCCH(2−symbol PUCCH)を構成する。(例えば、13番目のシンボルのPRB0、14番目のシンボルのPRB N−1→13番目のシンボルのPRB N−1、14番目のシンボルのPRB0→……)
−オプション2:インター−セル干渉(Inter−cell interference)を減らすためにPRB開始インデックス(starting index)をセルID基盤の演算を介して割り当てる方法
例示1)常にUL BWPの最も低いPRB(lowest PRB)をPRB0でインデクシングしてPUCCHリソースを割り当てるようになると、隣接セルが同じPRBリソースをPUCCHリソースとして使用する時、相互間に干渉(interference)を及ぼす可能性があるため、PRB開始インデックス(PRB starting index)をmodulo(Cell ID、Z)(ここで、Z=4である。)のような演算を介してリソース衝突及び干渉を避けることができる。残りのPRB割当は、オプション1と同様に、UL BWP内のN個のPRBがある場合、N/2地点を基準にして対称位置にあるPRBで交互に割り当ててUL BWPの中央から遠ざかる方向に割り当てることができる。
一方、デフォルトPUCCHリソースセット(Default PUCCH resource set)と各セット内のPUCCHリソース構成方式は、下記のような方式がある。
−セットタイプ1:単一PUCCHフォーマットと単一の{開始シンボル位置、シンボル個数}の組み合わせからなるリソースセット
−セットタイプ2:単一PUCCHフォーマットと複数の{開始シンボル位置、シンボル個数}の組み合わせで構成されることができるリソースセット
−セットタイプ3:複数のPUCCHフォーマットと複数の{開始シンボル位置、シンボル個数}の組み合わせで構成されることができるリソースセット
−循環シフト(Cyclic shift:CS)ギャップ値(以下、ΔCS)がリソースセット別に異なるように設定されることができる。
前記(4)におけるΔCSは、同一PRB内に隣接したPUCCHリソースCS(PUCCH resource CS)リソース間のCS値のギャップに定義され、前記全ての場合に共通にΔCS値別にPUCCHリソースセットを個別的に構成することを考慮することができる。また、PUCCHフォーマット0の場合にはACKシーケンスのCSインデックスをxとすると、NACKシーケンスのCS値は、x+6にペアリング(pairing)されて割り当てることもあり、初期接続過程ではNACKシーケンスを送信しないこともある。CS容量(capacity)は(例えば、一つのPRB当たり)12/ΔCS/2であり、PUCCHフォーマット1の場合、OCC容量は前記シンボル個数、即ち、14個または10個によって各々3または2であり、CS容量は12/ΔCSである。また、PUCCHのマルチプレキシング容量(multiplexing capacity)と効率的なリソース割当のために各PUCCHリソース当たりPRB数を下記のように二つの方法に設定できる。
−代案1:ΔCS値別にPUCCHリソースセット当たりマルチプレキシング容量(multiplexing capacity)を同一にサポートする方法
(PUCCHリソースセット当たり総PRB個数=ΔCS*N)
−代案2:ΔCS値別にPUCCHリソースセット当たりPRB数を同一に設定する方法
(PUCCHリソースセット当たり総PRB個数=M)
前記方法に基づいてRMSIを介して一つのPUCCHリソースセットが決定された時、該当セット内でサブセットを選択する方法は、初期接続過程ではMsg4(メッセージ4)スケジューリングDCI内の2ビットARIフィールド(2 bits ARI field)、フォールバック動作ではフォールバックDCI(fallback DCI)内の2ビットARIフィールドを介して4個のサブセットの中から一つを選択することができる。この場合、各オプション毎にDCI内のARI指示用途は、下記のように解釈できる。
−オプション1:セットタイプ1の場合、PUCCHリソースセット内の全てのPUCCHリソースが一つの{開始シンボル位置、シンボル個数}を有すると、DCI(ARI)では周波数リソース変更のためにPRB単位のオフセット(offset)を与えることができる。一例として、PUCCHリソースセット内の4個のサブセットがある場合、各サブセットは互いに異なるPRBリソースで構成されており、DCI内の2ビットARIフィールドを介して一つのサブセットを指示することができる。他の一例として、サブセット当たりPRB個数は、前記代案1の場合、(ΔCS*N)/4、そして代案2の場合、M/4のように構成できる。
−オプション2:セットタイプ2の場合、PUCCHリソースセット内のPUCCHリソースが複数の{開始シンボル位置、シンボル個数}を有すると、DCI(ARI)では時間及び周波数リソース変更、即ち{開始シンボル位置、シンボル個数}転換とPRB単位のオフセットを共に指示できる。一例として、4個のサブセットが二つの種類のPRBセット(set)と二つの{開始シンボル位置、シンボル個数}の組み合わせで構成されている時、DCI(ARI)を介して時間及び周波数リソース変更を指示して一つのサブセットを指示することができる。
例えば、PUCCHリソースセットが2個PRBであるPRBインデックス1とPRBインデックス2で構成され、二つの{開始シンボル位置、シンボル個数}である{S1、D1}と{S2、D2}で構成された場合、4個のサブセットは[PRBインデックス1、{S1、D1}]、[PRBインデックス1、{S2、D2}]、[PRBインデックス2、{S1、D1}]、[PRBインデックス2、{S2、D2}]の組み合わせで構成されることができる。他の一例として、サブセット当たりPRB個数は、前記代案1の場合、(ΔCS*N)/2、そして前記代案2の場合、M/2のように構成できる。
−オプション3:セットタイプ3の場合、PUCCHリソースセット内のPUCCHリソースが複数の{開始シンボル位置、シンボル個数}を有すると、DCI(ARI)では四つの{開始シンボル位置、シンボル個数}のうち一つを指示することができる。一例として、4個のサブセットが4種類の{開始シンボル位置、シンボル個数}の組み合わせで構成されている時、DCI内の2ビットARIフィールドで一つのサブセットを指示することができる。この場合、四つの{開始シンボル位置、シンボル個数}の組み合わせによるPUCCHリソースは、同じPRB(セット(set))内に構成されることができ、これは、即ち、同じPRB(セット(set))上でDCIに指示された{開始シンボル位置、シンボル個数}の組み合わせによってPUCCHリソースが構成されることを意味する。他の一例として、サブセット当たりPRB個数は、前記代案1の場合、(ΔCS*N)、そして前記代案2の場合、Mのように構成できる。
前記オプションからPUCCHリソースセット内の一つのサブセットが選択された時、サブセット内の一つのPUCCHリソースを選択する方法は、PUCCHフォーマット別に下記のような方法がある。
(1)PUCCHフォーマット1
PDCCH開始CCEインデックス(PDCCH starting CCE index)から一つの{PRBインデックス、CSインデックス、OCCインデックス}を有するPUCCHリソースを選択することができる。一例として、サブセット当たりPRB数がN個であり、ΔCS=d、CS容量が12/d、OCC容量がMである場合に{PDCCH開始CCEインデックス}modulo{N*(12/d)*M}のようにサブセット内の{N*(12/d)*M}個のPUCCHリソースのうち一つを指示することができる。
(2)PUCCHフォーマット0
PDCCH開始CCEインデックス(PDCCH starting CCE index)から一つの{PRBインデックス、CSインデックス対(CS index pair)(x、x+6)}を有するPUCCHリソースを選択することができる。一例として、サブセット当たりPRB数がN個であり、ΔCS=d、CS容量が12/d/2=6/dである場合に{PDCCH開始CCEインデックス}modulo{M*(6/d)}のようにサブセット内の{M*(6/d)}個のPUCCHリソースのうち一つを指示することができる。
PUCCHリソースセット内で一つのサブセットとサブセット内の一つのPUCCHリソースを暗黙的に決定する他の方法として、一つのPUCCHリソースセット内の全てのPUCCHリソース、例えば、K個があると仮定すると、特定の規則によってインデクシングを0、1、……、K−1までした状態で、DCI内の2 bits ARIではグラニュラリティ(granularity)がL=0、K/4、K/2、3K/4であるラージオフセット(large offset)を指示し、サブセット内で一つのPUCCHリソースを指示する時は、S=(PDCCH開始CCEインデックス)modulo(K/4)のようにスモールオフセット(small offset)を与えることで最終的なPUCCHリソースインデックスを{L+S}に決定することもできる。
前記で、PUCCHリソースセットを構成するPUCCHリソースのインデクシング方法は、PUCCHフォーマット別に異なり、一例として、PUCCHフォーマット1である場合“循環シフトのインデックス(Index of cyclic shift)、時間平面OCCインデックス(Time−domain OCC index)、PRBインデックス”の順にインデクシングすることが可能であり、PUCCHフォーマット0の場合“最初循環シフトのインデックス(Index of initial cyclic shift)、PRBインデックス”の順にインデクシングすることが可能である。一例として、シンボル個数10個であるPUCCHフォーマット1で12個のPUCCHリソースがPUCCHリソースセットを構成する時、2対のPRB、ΔCS=3、そして前記PRB割当オプション1を使用すると仮定すると、リソースインデクシングを以下の表6のようにインデクシングできる。同様に、シンボル個数が2個であるPUCCHフォーマット0で構成されたPUCCHリソースセットが8個のPUCCHリソースで構成され、2個のPRB、ΔCS=3と仮定すると、以下の表7のようにインデクシングが可能である。表6は、PUCCHフォーマット1リソースインデクシングの一例であり、表7は、PUCCHフォーマット0リソースインデクシングの一例である。
他のPUCCHリソースインデクシング方法として、PUCCHフォーマット1である場合“PRBインデックス、循環シフトのインデックス、時間領域OCCインデックス”の順にインデクシングすることが可能であり、PUCCHフォーマット0の場合“PRBインデックス、最初循環シフトのインデックス”の順にインデクシングすることが可能である。このようなインデクシング下でサブセット別にCSギャップΔCSを互いに異なるように設定すると、Msg4 DCIまたはフォールバックDCI内のARIフィールドを介して動的にPRB当たりマルチプレキシング容量が異なるサブセットを選択することができる。一例として、PUCCHフォーマット1に対してPUCCHリソースセット内に互いに異なるΔCSを有したサブセットが2個あり、各々、ΔCS=2、ΔCS=3の場合、以下の表8の例示のようにインデクシングが可能である。PUCCHフォーマット0に対してもPUCCHリソースセットに互いに異なるΔCSを有したサブセットが2個あり、各々、ΔCS=2、ΔCS=3の場合、以下の表9の例示のようなインデクシングが可能である。したがって、RMSIを介して特定PUCCHリソースセットを選択した後に、初期接続過程ではMsg4 DCI、またはフォールバックDCI内のARIを介して特定CSギャップΔCSに設定されたサブセット(PRB当たりマルチプレキシング容量が互いに異なるサブセット)を動的に指示できる。表8は、PUCCHフォーマット1リソースインデクシングの一例であり、表9は、PUCCHフォーマット0リソースインデクシングの一例である。
一方、一つのPUCCHリソースセットがK個のPUCCHリソースで構成される時、該当K値が4の倍数でない場合、例えば、PUCCHフォーマット1で構成されたリソースセットが{PRB=1、ΔCS=2(CS容量=6)、OCC容量=3}で構成された場合はK=18になり、L=0、L=floor(K/4)、…またはL=0、L=ceil(K/4)、…のようにラージオフセット(large offset)L値を定める時、ceiling()やfloor()関数を使用して設定することが必要である。この場合、スモールオフセット(small offset)Sの場合にもS=(PDCCH開始CCEインデックス)modulo floor(K/4)またはS=(PDCCH開始CCEインデックス)modulo ceil(K/4)に決定されることができる。
前記全体に対して四つの方法で最初PUCCHリソースセットを構成した例を以下の表10乃至表13に示した。表10は、リソースセット別に単一ΔCS値を設定した場合であり(表10のセットインデックス15は、例外的にΔCSに対する基地局選択自由度を付与)、表11は、全てのリソースセットが単一PUCCHフォーマットと単一または複数のΔCS値に設定されて構成される場合であり、そして、表12/表13は、複数の{開始シンボル位置、シンボル個数}の組み合わせで(セット#4/5/6/7は主にFDD用途で、セット#0/1/2/3は、主にTDD用途で例外)設定されたリソースセットを構成した場合の例示である。
前記で記述したデフォルトPUCCHリソースセット構成及び割当方式は、下記のような提案方法で要約整理できる。
[提案方法#1]複数のPUCCHリソースセットの各々は、単一PUCCHフォーマット及び単一の{開始(start)/長さ(duration)}組み合わせ及び単一のCSギャップのみで構成されることができる。即ち、互いに異なるセット間にはPUCCHフォーマット、{開始/長さ}、CSギャップのうち少なくとも一つが異なるように設定されることができる。
[提案方法#2]複数のPUCCHリソースセットの各々は、単一PUCCHフォーマット及び単一または複数の{開始/長さ}組み合わせ及び単一のCSギャップで構成されることができる。即ち、互いに異なるセット間にはPUCCHフォーマット、CSギャップのうち少なくとも一つが異なるように設定されることができる。
[提案方法#3]複数のPUCCHリソースセットの各々は、単一PUCCHフォーマット及び単一または複数の{開始/長さ}組み合わせ及び単一または複数のCSギャップで構成されることができる。即ち、互いに異なるセット間にはPUCCHフォーマットが異なり、または{開始/長さ}及びCSギャップ組み合わせが異なるように設定されることができる。
[提案方法#4]複数のPUCCHリソースセットの各々は、単一または複数PUCCHフォーマット及び単一または複数の{開始/長さ}組み合わせ及び単一のCSギャップで構成されることができる。即ち、互いに異なるセット間にはCSギャップが異なり、またはPUCCHフォーマット及び{開始/長さ}組み合わせが異なるように設定されることができる。
[提案方法#5]複数のPUCCHリソースセットの各々は、単一または複数PUCCHフォーマット及び単一または複数の{開始/長さ}組み合わせ及び単一または複数のCSギャップで構成されることができる。
図13は、端末の観点で、本発明の一実施例に係る端末のPUCCH送信実行方法を示す。
図13によると、端末は、基地局からシステム情報を受信する(S1310)。ここで、前記システム情報は、複数個のPUCCHリソースセット(PUCCH resource set)のうち一つのPUCCHセットに対する情報を含むことができる。ここで、前記複数個のPUCCHリソースセットの各々は、一つの開始シンボル、一つのシンボル個数、及び一つのPUCCHフォーマット(format)と関連したものである。また、ここで、前記複数個のPUCCHリソースセットの各々は、一つの開始シンボル、シンボル個数の組み合わせ、及び一つのPUCCHフォーマット(format)と関連したものである。
以後、前記端末は、前記一つのPUCCHリソースセット内の一つのPUCCHリソースを介してPUCCH送信を実行する(S1320)。
ここで、前記複数個のPUCCHリソースセットは、事前に定義されたものである。また、ここで、前記事前に定義された複数個のPUCCHリソースセットの個数は、16個である。また、ここで、前記事前に定義された複数個のPUCCHリソースセットは、各々、PUCCHフォーマット0またはPUCCHフォーマット1に対するものである。また、ここで、前記事前に定義された複数個のPUCCHリソースセットのシンボル個数は、2、10、及び14を含むことができる。また、ここで、前記システム情報は、RMSI(Remaining System Information)である。また、ここで、前記複数個のPUCCHリソースセットは、各々、循環シフト(Cyclic Shift:CS)のギャップ値が異なるように設定されることができる。また、ここで、前記端末は、専用PUCCHリソースの設定を受けない端末である。また、ここで、前記PUCCH送信は、初期接続(Initial Access:IA)手順でのHARQ−ACK送信である。また、ここで、前記一つのPUCCHリソースは、DCI及び/またはCCEインデックスに基づいて選択されることができる。
即ち、図13を介して説明した本発明の一実施例は、前述した[提案方法#1]に基づいて、複数個のPUCCHリソースセットの各々が一つの開始シンボル、一つのシンボル個数、及び一つのPUCCHフォーマットで構成された場合、端末がPUCCH送信のためのPUCCHリソースセットを選択してPUCCH送信を実行する方法に関する。ここで、一つのPUCCHリソースセットは、単一の開始シンボル及びシンボル個数の組み合わせと一つのPUCCHフォーマットからなっている。ここで、複数個(例えば、16個)のPUCCHリソースセットは、事前に定義されることができ、表4及び表5などのように定義されることができる。また、ここで、前述した方法は、初期接続ステップまたはフォールバックステップでのHARQ−ACK送信に限って使われることができる。また、ここで、前述した方法は、端末に専用PUCCHリソースが設定される前まで使われることができる。また、ここで、端末に専用PUCCHリソースが設定されると、前記専用PUCCHリソースが前記事前に設定された複数個のPUCCHリソースセットに優先して使われることができる。
前記方法を介して、より柔軟性を考慮して新しい構造が導入されるNRシステムでより効率的なPUCCH送信リソース選択及びこれによるPUCCH送信が可能である。
図14は、端末の観点で、本発明の一実施例に係るPUCCH送信装置を示す。
図14によると、プロセッサ1400は、システム情報受信部1410及びPUCCH送信実行部1420を含むことができる。ここで、前記プロセッサは、後述する図18乃至図21での端末のプロセッサを意味する。
システム情報受信部1410は、基地局から送信されるシステム情報を受信することができる。前記システム情報は、複数個のPUCCHリソースセットのうち一つに対する情報を含むことができる。システム情報及びシステム情報を受信する構成に対する具体的な例は前述の通りであり、重複する説明は省略する。
PUCCH送信実行部1420は、前記受信したシステム情報に基づいてPUCCH送信を実行することができる。PUCCH送信を実行する構成に対する具体的な例は前述の通りであり、重複する説明は省略する。
図15は、基地局の観点で、本発明の一実施例に係るPUCCH受信方法を示す。
図15によると、基地局は、端末にシステム情報を送信することができる(S1510)。ここで、前記基地局は、システム情報をブロードキャスティング(broadcasting)して送信できる。また、ここで、前記システム情報は、複数個のPUCCHリソースセットのうち一つに対する情報を含むことができる。システム情報及びシステム情報を送信する構成に対する具体的な例は前述の通りであり、重複する説明は省略する。
以後、前記基地局は、前記端末からPUCCHを受信することができる(S1520)。ここで、前記PUCCHは、前記複数個のPUCCHリソースセットのうち一つに基づいて送信されたものである。PUCCHを受信する構成に対する具体的な例は前述の通りであり、重複する説明は省略する。
図16は、基地局の観点で、本発明の一実施例に係るPUCCH受信装置を示す。
図16によると、プロセッサ1600は、システム情報送信部1610及びPUCCH受信部1620を含むことができる。ここで、前記プロセッサは、後述する図18乃至図21での基地局のプロセッサを意味する。
システム情報送信部1610は、端末にシステム情報を送信することができる。ここで、システム情報及びシステム情報を送信する構成に対する具体的な例は前述の通りであり、重複する説明は省略する。
PUCCH受信部1620は、端末が送信するPUCCHを受信することができる。ここで、前記PUCCHリソースセットは、前記端末から前記システム情報に基づいて決定されたものである。PUCCHを受信する構成に対する具体的な例は前述の通りであり、重複する説明は省略する。
図17は、図13及び図15に基づく、本発明の一実施例に係るPUCCH送信過程を概略的に図式化したものである。
図17によると、端末は、基地局からシステム情報を受信する(S1710)。ここで、前記システム情報は、複数個のPUCCHリソースセットのうち一つのPUCCHリソースセットに対する情報を含むことができる。ここで、前記複数個のPUCCHリソースセットの各々は、一つの開始シンボル、一つのシンボル個数、及び一つのPUCCHフォーマット(format)と関連したものである。また、ここで、前記複数個のPUCCHリソースセットは、各々、一つの開始シンボル、シンボル個数の組み合わせ、及び一つのPUCCHフォーマット(format)と関連したものである。
以後、前記端末は、前記一つのPUCCHリソースセット内の一つのPUCCHリソースを選択する(S1720)。ここで、前記端末は、DCIを受信し、以後、前記複数個のPUCCHリソースセットのうち一つのPUCCHリソースセット内にあるPUCCHリソースのうち、DCIフォーマット1_0またはDCIフォーマット1_1を有するPDCCH受信に対する制御リソースセット内のCCE(Control Channel Element)の個数、前記PDCCH受信に対する1番目の(first)CCEのインデックス及びDCIフォーマット1_0またはDCIフォーマット1_1内のPUCCHリソース指示子フィールドを利用して一つのPUCCHリソースを選択することができる。そのために、前述したように
式が利用されることができる。ここで、
は、DCIフォーマット1_0またはDCIフォーマット1_1を有するPDCCH受信に対する制御リソースセット内のCCE(Control Channel Element)の個数であり、
は、前記PDCCH受信に対する1番目の(first)CCEのインデックスであり、
は、DCIフォーマット1_0またはDCIフォーマット1_1内のPUCCHリソース指示子フィールドの値である。
または、前述したように、前記端末は、DCI内の2ビットARIフィールド(2 bits ARI field)を介して設定されたPUCCHリソースセット内の4個のサブセット(subset)の中から一つのサブセットを選択し、PDCCH開始CCEインデックス(PDCCH starting CCE index)から暗黙的マッピング(implicit mapping)されるサブセット内の一つのPUCCHリソースを選択することもできる。ただし、これは多様な例示のうち一部に過ぎず、本明細書を介して開示した多様な方法及びその組み合わせが利用されることができる。
以後、前記端末は、前記選択されたPUCCHリソースを介してPUCCH送信を実行する(S1730)。ここで、前記PUCCH送信は、HARQ−ACK送信である。
一方、初期接続過程に対してPUCCHフォーマット0でNACKである場合にPUCCH送信をしない動作を考慮すると、CS容量は12/ΔCSになる。この場合にデフォルトPUCCHリソースセット構成を初期接続過程用としてCSペアリング(pairing)ないリソースセットとフォールバック用CSペアリングリソースセットを各々事前に別に定義または特定規則を定めて初期接続過程では初期接続用として定義されたデフォルトPUCCHリソースセットに従い、フォールバック動作が指示されると、黙示的にフォールバック用デフォルトPUCCHリソースセットのリソースを使用してPUCCHを送信することを考慮することができる。一例として、初期接続過程のためのPUCCHリソースセットが各PRB当たりCSリソースを6個ずつ使用すると、フォールバック用PUCCHリソースセットは、該当PRB内のリソースを順序通りに2個ずつ束ねて3個に事前に約束して使用することができる。
また、PUCCHフォーマット0に対してデフォルトPUCCHリソースセット内のリソースにCSリソースを割り当てる時、セット内のPRB当たりCSリソース個数の不均衡によって同一PRBで一般(normal)DCIを介してスケジューリングを受けたPDSCHのPUCCHが使用するACK/NACKシーケンスのCSリソース対(pair)が制限されることができるため、連続的なCSインデックス割当よりは特定規則を定めてインデクシングすることができる。一例として、PUCCHフォーマット0にΔCS=2であり、一PUCCHリソースセットを構成するリソースが総6個、PRB2個で構成されたと仮定した時、リソース1番から4番がPRB0に各々CSリソース0/3/6/9、リソース5番、6番がPRB1にCSリソース0/3が割り当てられると、PRB当たりCSリソースの不均衡が発生し、PRB1で一般(normal)PDSCHに対するPUCCHがCSリソース(0、6)、(3、9)を全て使用することができなくなる(ACK/NACKシーケンスがCSギャップ6にペアリングされなければならない)。したがって、リソース1番から4番がPRB0に各々CSリソース0/6/3/9、リソース5番と6番がPRB1に0/6を使用するようになると、一般PDSCHに対するPUCCHが(0、6)を除いた残りのCSリソース(1、7)、(2、8)、(3、9)、(4、10)を全て使用できるようになる。
追加的に、PUCCHフォーマット1に対してはスロット内の12番目または13番目のシンボルにPUCCHフォーマット0の送信を考慮して12番目と13番目のシンボルを除いて送信する縮小されたPUCCHフォーマット(shortened PUCCH format)に送信できる。一例として、PUCCHフォーマット1に10個のシンボルPUCCHの場合にスロットの4番目のシンボルから始めて1−シンボルPUCCHフォーマット0のために最後の14番目のシンボルは送信しない。また、14個のシンボルPUCCHの場合にも13番目または14番目のシンボルを1−シンボルまたは2−シンボルPUCCH送信のために送信しない動作を考慮することができる。送信シンボル個数が減少すると、該当縮小されたPUCCHフォーマット(shortened PUCCH format)1のマルチプレキシング容量が減少できる。
多様な最初UL BWPの帯域大きさを有する端末が存在するため、最初UL BWPの大きさによってデフォルトPUCCHリソースセットの構成を異なるようにする方法も考慮してみることができる。一例として、最初UL BWPの大きさが100RBである端末Aと50RBである端末Bがあると仮定した時、端末BのPUCCHリソースセット内のPRBには100RBである端末より多くのPUCCH送信がコード分割多重化(Code Division Multiplexing:CDM)されるように構成して全体PUCCHリソースセットが同じマルチプレキシング容量を有するように構成できる。または、同じPRB当たりマルチプレキシング容量を維持し、端末Aは、PUCCHリソースセットにもっと多くのPRBを使用して構成することもできる。
一方、本発明の内容が端末間直接通信にのみ制限されるものではなく、アップリンク、またはダウンリンクでも使われることができ、このとき、基地局やリレイロード(relay node)などが前記提案した方法を使用することができる。
前記説明した提案方式に対する一例も本発明の具現方法のうち一つとして含まれることができるため、一種の提案方式と見なされることは明白な事実である。また、前記説明した提案方式は、独立に具現されることもできるが、一部提案方式の組み合わせ(または、併合)形態で具現されることもできる。前記提案方法の適用可否情報(または、前記提案方法の規則に対する情報)は、基地局が端末にまたは送信端末が受信端末に事前に定義されたシグナル(例、物理階層シグナルまたは上位階層シグナル)を介して知らせるように規則が定義されることができる。
図18は、本発明を実行する送信装置1810及び受信装置1820の構成要素を示すブロック図である。ここで、前記送信装置及び受信装置は、各々、基地局または端末である。
送信装置1810及び受信装置1820は、情報及び/またはデータ、信号、メッセージなどを伝送する無線信号を送信または受信することができる送受信機1812、1822と、無線通信システム内の通信と関連した各種情報を格納するメモリ1813、1823、前記送受信機1812、1822及びメモリ1813、1823などの構成要素と連結され、前記構成要素を制御して該当装置が前述した本発明の実施例のうち少なくとも一つを実行するようにメモリ1813、1823及び/または送受信機1812、1822を制御するように構成された(configured)プロセッサ1811、1821を各々含むことができる。ここで、送受信機は、トランシーバとも呼ばれる。
メモリ1813、1823は、プロセッサ1811、1821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、入力/出力される情報を臨時格納することができる。メモリ1813、1823は、バッファとして活用されることができる。
プロセッサ1811、1821は、通常的に送信装置または受信装置内の各種モジュールの全般的な動作を制御する。特に、プロセッサ1811、1821は、本発明を実行するための各種制御機能を遂行することができる。プロセッサ1811、1821は、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(microprocessor)、マイクロコンピュータ(microcomputer)などとも呼ばれる。プロセッサ1811、1821は、ハードウェア(hardware)またはファームウェア(firmware)、ソフトウェア、またはそれらの結合により具現されることができる。ハードウェアを利用して本発明を具現する場合には、本発明を実行するように構成されたASICs(application specific integrated circuits)または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1811、1821に備えられる。一方、ファームウェアやソフトウェアを利用して本発明を具現する場合には本発明の機能または動作を実行するモジュール、手順また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ることができ、本発明を実行することができるように構成されたファームウェアまたはソフトウェアは、プロセッサ1811、1821内に備えられ、またはメモリ1813、1823に格納されてプロセッサ1811、1821により駆動されることができる。
送信装置1810のプロセッサ1811は、外部に送信する信号及び/またはデータに対して所定の符号化(coding)及び変調(modulation)を実行した後、送受信機1812に送信できる。例えば、プロセッサ1811は、送信しようとするデータ列を逆多重化及びチャネル符号化、スクランブリング、変調過程などを経てコードワードを生成することができる。コードワードは、MAC階層が提供するデータブロックであるトランスポートブロックと等価の情報を含むことができる。一つのトランスポートブロック(transport block、TB)は、一つのコードワードで符号化されることができる。各コードワードは、一つ以上のレイヤを介して受信装置に送信されることができる。周波数アップ変換(frequency up−convert)のために、送受信機1812は、オシレータ(oscillator)を含むことができる。送受信機1812は、一つまたは複数の送信アンテナを含むことができる。
受信装置1820の信号処理過程は、送信装置1810の信号処理過程の逆に構成されることができる。プロセッサ1821の制御下に、受信装置1820の送受信機1822は、送信装置1810により送信された無線信号を受信することができる。前記送受信機1822は、一つまたは複数個の受信アンテナを含むことができる。前記送受信機1822は、受信アンテナを介して受信された信号の各々を周波数ダウン変換して(frequency down−convert)基底帯域信号に復元できる。送受信機1822は、周波数ダウン変換のためにオシレータを含むことができる。前記プロセッサ1821は、受信アンテナを介して受信された無線信号に対する復号(decoding)及び復調(demodulation)を実行することで、送信装置1810が元来送信しようとしたデータを復元することができる。
送受信機1812、1822は、一つまたは複数個のアンテナを備えることができる。アンテナは、プロセッサ1811、1821の制御下に本発明の一実施例によって、送受信機1812、1822により処理された信号を外部に送信し、または外部から無線信号を受信して送受信機1812、1822に伝達する機能を遂行することができる。アンテナは、アンテナポートとも呼ばれる。各アンテナは、一つの物理アンテナに該当し、または一つより多い物理アンテナ要素(element)の組み合わせにより構成される(configured)ことができる。各アンテナから送信された信号は、受信装置1820によりそれ以上分解されることができない。該当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1820の観点で本アンテナを定義し、チャネルが一つの物理アンテナからの単一(single)無線チャネルかまたは前記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)チャネルかにかかわらず、前記受信装置1820が前記アンテナに対するチャネル推定を可能にすることができる。即ち、アンテナは、前記アンテナ上のシンボルを伝達するチャネルが前記同一アンテナ上の他のシンボルが伝達される前記チャネルから導出されるように定義されることができる。複数のアンテナを利用してデータを送受信する多重入出力(Multi−Input Multi−Output、MIMO)機能をサポートするトランシーバの場合には2個以上のアンテナと連結されることができる。
図19は、送信装置1810内の信号処理モジュール構造の一例を示す。ここで、信号処理は、図18のプロセッサ1811、1821のような基地局/端末のプロセッサで実行されることができる。
図19を参照すると、端末または基地局内の送信装置1810は、スクランブラ301、モジュレータ302、レイヤマッパ303、アンテナポートマッパ304、リソースブロックマッパ305、信号生成器306を含むことができる。
送信装置1810は、一つ以上のコードワード(codeword)を送信することができる。各コードワード内の符号化されたビット(coded bits)は、各々、スクランブラ301によりスクランブリングされて物理チャネル上で送信される。コードワードは、データ列ということができ、MAC階層が提供するデータブロックであるトランスポートブロックと等価である。
スクランブルされたビットは、モジュレータ302により複素変調シンボル(Complex−valued modulation symbols)に変調される。モジュレータ302は、前記スクランブルされたビットを変調方式によって変調して信号コンスタレーション(signal constellation)上の位置を表現する複素変調シンボルに配置できる。変調方式(modulation scheme)には制限がなく、m−PSK(m−Phase Shift Keying)またはm−QAM(m−Quadrature Amplitude Modulation)などが前記符号化されたデータの変調に利用されることができる。モジュレータは、モジュレーションマッパ(modulation mapper)ともいう。
前記複素変調シンボルは、レイヤマッパ303により一つ以上の送信レイヤにマッピングされることができる。各レイヤ上の複素変調シンボルは、アンテナポート上での送信のためにアンテナポートマッパ304によりマッピングされることができる。
リソースブロックマッパ305は、各アンテナポートに対する複素変調シンボルを送信のために割り当てられた仮想リソースブロック(Virtual Resource Block)内の適切なリソース要素にマッピングすることができる。リソースブロックマッパは、前記仮想リソースブロックを適切なマッピング技法(mapping scheme)によって物理リソースブロック(Physical Resource Block)にマッピングすることができる。前記リソースブロックマッパ305は、前記各アンテナポートに対する複素変調シンボルを適切な副搬送波に割り当て、ユーザによって多重化できる。
信号生成器306は、前記各アンテナポートに対する複素変調シンボル、即ち、アンテナ特定シンボルを特定変調方式、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式に変調し、複素時間ドメイン(complex−valued time domain)OFDMシンボル信号を生成することができる。信号生成器は、アンテナ特定シンボルに対してIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を実行することができ、IFFTが実行された時間ドメインシンボルにはCP(Cyclic Prefix)が挿入されることができる。OFDMシンボルは、デジタル−アナログ(digital−to−analog)変換、周波数アップ変換などを経て各送信アンテナを介して受信装置に送信される。信号生成器は、IFFTモジュール及びCP挿入機、DAC(Digital−to−Analog Converter)、周波数アップ変換器(frequency up−converter)などを含むことができる。
図20は、送信装置1810内の信号処理モジュール構造の他の例を示す。ここで、信号処理は、図18のプロセッサ1811、1821等、端末/基地局のプロセッサで実行されることができる。
図20を参照すると、端末または基地局内の送信装置1810は、スクランブラ401、モジュレータ402、レイヤマッパ403、プリコーダ404、リソースブロックマッパ405、信号生成器406を含むことができる。
送信装置1810は、一つのコードワードに対して、コードワード内の符号化されたビット(coded bits)をスクランブラ401によりスクランブリングした後、物理チャネルを介して送信できる。
スクランブルされたビットは、モジュレータ402により複素変調シンボルに変調される。前記モジュレータは、前記スクランブルされたビットを既決定された変調方式によって変調して信号コンスタレーション(signal constellation)上の位置を表現する複素変調シンボルに配置できる。変調方式(modulation scheme)には制限がなく、pi/2−BPSK(pi/2−Binary Phase Shift Keying)、m−PSK(m−Phase Shift Keying)またはm−QAM(m−Quadrature Amplitude Modulation)などが前記符号化されたデータの変調に利用されることができる。
前記複素変調シンボルは、前記レイヤマッパ403により一つ以上の送信レイヤにマッピングされることができる。
各レイヤ上の複素変調シンボルは、アンテナポート上での送信のためにプリコーダ404によりプリコーディングされることができる。ここで、プリコーダは、複素変調シンボルに対するトランスフォームプリコーディング(transform precoding)を実行した以後にプリコーディングを実行することもできる。または、プリコーダは、トランスフォームプリコーディングを実行せずにプリコーディングを実行することもできる。プリコーダ404は、前記複素変調シンボルを多重送信アンテナによるMIMO方式に処理してアンテナ特定シンボルを出力し、前記アンテナ特定シンボルを該当リソースブロックマッパ405に分配できる。プリコーダ404の出力zは、レイヤマッパ403の出力yとN×Mのプリコーディング行列Wをかけて得ることができる。ここで、Nはアンテナポートの個数であり、Mはレイヤの個数である。
リソースブロックマッパ405は、各アンテナポートに対する復調変調シンボルを送信のために割り当てられた仮想リソースブロック内にある適切なリソース要素にマッピングする。
リソースブロックマッパ405は、複素変調シンボルを適切な副搬送波に割り当て、ユーザによって多重化できる。
信号生成器406は、複素変調シンボルを特定変調方式、例えば、OFDM方式に変調して複素時間ドメイン(complex−valued time domain)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボル信号を生成することができる。信号生成器406は、アンテナ特定シンボルに対してIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を実行することができ、IFFTが実行された時間ドメインシンボルにはCP(Cyclic Prefix)が挿入されることができる。OFDMシンボルは、デジタル−アナログ(digital−to−analog)変換、周波数アップ変換などを経て、各送信アンテナを介して受信装置に送信される。信号生成器406は、IFFTモジュール及びCP挿入機、DAC(Digital−to−Analog Converter)、周波数アップ変換器(frequency up−converter)などを含むことができる。
受信装置1820の信号処理過程は、送信機の信号処理過程の逆に構成されることができる。具体的に、受信装置1820のプロセッサ1821は、外部で送受信機1822のアンテナポート(ら)を介して受信された無線信号に対する復号(decoding)及び復調(demodulation)を実行する。前記受信装置1820は、複数個の多重受信アンテナを含むことができ、受信アンテナを介して受信された信号の各々は、基底帯域信号に復元された後、多重化及びMIMO復調化を経て送信装置1810が元来送信しようとしたデータ列に復元される。受信装置1820は、受信された信号を基底帯域信号に復元するための信号復元器、受信処理された信号を結合して多重化する多重化器、多重化された信号列を該当コードワードに復調するチャネル復調器を含むことができる。前記信号復元器及び多重化器、チャネル復調器は、これらの機能を遂行する統合された一つのモジュールまたはそれぞれの独立されたモジュールで構成されることができる。より具体的に、前記信号復元器は、アナログ信号をデジタル信号に変換するADC(analog−to−digital converter)、前記デジタル信号からCPを除去するCP除去器、CPが除去された信号にFFT(fast Fourier transform)を適用して周波数ドメインシンボルを出力するFFTモジュール、前記周波数ドメインシンボルをアンテナ特定シンボルに復元するリソース要素デマッパ(resource element demapper)/等化器(equalizer)を含むことができる。前記アンテナ特定シンボルは、多重化器により送信レイヤに復元され、前記送信レイヤは、チャネル復調器により送信装置が送信しようとしたコードワードに復元される。
図21は、本発明の具現例に係る無線通信装置の一例を示す。
図21を参照すると、無線通信装置、例えば、端末は、デジタル信号プロセッサ(Digital Signal Processor;DSP)またはマイクロプロセッサなどのプロセッサ2310、トランシーバ2335、電力管理モジュール2305、アンテナ2340、バッテリ2355、ディスプレイ2315、キーパッド2320、GPS(Global Positioning System)チップ2360、センサー2365、メモリ2330、SIM(Subscriber Identification Module)カード2325、スピーカ2345、マイクロホン2350のうち少なくとも一つを含むことができる。前記アンテナ及びプロセッサは、複数個である。
プロセッサ2310は、本明細書で説明した機能、手順、方法を具現することができる。図21のプロセッサ2310は、図18のプロセッサ1811、1821である。
メモリ2330は、プロセッサ2310と連結され、プロセッサの動作と関連した情報を格納する。メモリは、プロセッサの内部または外部に位置し、有線連結または無線連結のような多様な技術を介してプロセッサと連結されることができる。図21のメモリ2330は、図18のメモリ1813、1823である。
ユーザは、キーパッド2320のボタンを押さえ、またはマイクロホン2350を利用して声を活性化させる等、多様な技術を利用して電話番号のような多様な種類の情報を入力することができる。プロセッサ2310は、ユーザの情報を受信してプロセシングし、入力された電話番号に電話を掛ける等、適切な機能を遂行することができる。一部シナリオでは、データが適切な機能を遂行するために、SIMカード2325またはメモリ2330から検索されることができる。一部シナリオでは、プロセッサ2310は、ユーザの便宜のために、ディスプレイ2315に多様な種類の情報とデータを表示することができる。
トランシーバ2335は、プロセッサ2310と連結され、RF(Radio Frequency)信号のような無線信号を送信及び/または受信する。プロセッサは、通信を開始し、または音声通信データなど、多様な種類の情報またはデータを含む無線信号を送信するためにトランシーバを制御することができる。トランシーバは、無線信号の送信及び受信のために送信機及び受信機を含む。アンテナ2340は、無線信号の送信及び受信を容易にすることができる。一部具現例において、トランシーバは、無線信号を受信すると、プロセッサによる処理のために信号を基底帯域周波数でフォワーディングして変換できる。処理された信号は、スピーカ2345を介して出力されるように可聴または読み取り可能な情報に変換される等、多様な技術により処理されることができる。図21のトランシーバは、図18の送受信機1812、1822である。
図21に示していないが、カメラ、USB(Universal Serial Bus)ポートなど、多様な構成要素が端末に追加的に含まれることができる。例えば、カメラは、プロセッサ2310と連結されることができる。
図21は、端末に対する一つの具現例に過ぎず、具現例はこれに制限されるものではない。端末は、図21の全ての要素を必須的に含むべきものではない。即ち、一部構成要素、例えば、キーパッド2320、GPS(Global Positioning System)チップ2360、センサー2365、SIMカード2325などは、必須な要素でないこともあり、この場合、端末に含まれないこともある。