JP2020516208A - 無線通信システムにおける参照信号を送受信するための方法及びそのための装置 - Google Patents

無線通信システムにおける参照信号を送受信するための方法及びそのための装置 Download PDF

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無線通信システムにおける端末が参照信号(Reference Signal)を送受信する方法及び装置に関するものである。本発明によれば、基地局から第1復調参照信号(Dedicated Demodulation Reference Signal)及び第1のPDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)を受信し、上記第1のPDSCHに基づいて、第2復調参照信号の構成と関連するDCI(Downlink Control Information)を有するPDCCH(Physical Downlink Control CHannel)を受信し、上記PDCCHに基づいて、第2復調参照信号及び第2のPDSCHを受信し、上記第1復調参照信号は、1つのアンテナポート上のみで転送され、上記DCIは、上記第2復調参照信号がマッピングされるシンボルの最大個数によって構成が決定される、方法及び装置を提供することができる。【選択図】図27

Description

本発明は、無線通信システムに関し、より詳しくは、無線通信システムにおける復調参照信号(Dedicated DeModulation Reference Signals:DM−RS)を送受信するための方法及びそのための装置に関する。
移動通信システムは、ユーザの活動性を保証(保障)しながら音声サービスを提供するために開発された。しかしながら、移動通信システムは、音声だけでなくデータサービスまで領域を拡張し、現在では、爆発的なトラフィックの増加によってリソース(資源)の不足現象が引き起こされ、ユーザがより高速のサービスを要求するので、より発展した移動通信システムが要求されている。
次世代移動通信システムの要求条件は、概して、爆発的なデータトラフィックの収容、ユーザ当たりの送信レート(率)の画期的な増加、大幅に増加した接続デバイス数の収容、非常に低いエンドツーエンド遅延(End-to-End Latency)、高エネルギ効率をサポートできなければならない。このために、多重接続性(Dual Connectivity)、大規模多入力多出力(多重入出力)(Massive MIMO:Massive Multiple Input Multiple Output)、全二重(In-band Full Duplex)、非直交多元(多重)接続(NOMA:Non-Orthogonal Multiple Access)、超広帯域(Super wideband)サポート、端末ネットワーキング(Device Networking)等、多様な技術が研究されている。
本発明は、復調参照信号を送受信するための方法及び装置を提供することをその目的とする。
また、本発明は、端末が復調参照信号を受信するためのDCI(Downlink Control Information)フォーマットを定義するための方法及び装置を提供することをその目的とする。
また、本発明は、復調参照信号がマッピングされるシンボルの数によって、DCIフォーマットを異なるように定義するための方法及び装置を提供することをその目的とする。
また、本発明は、復調参照信号を転送(送信)する(transmitted)アンテナポート間の多重化(Multiplexing)方法によって、DCIフォーマットを異なるように定義するための方法及び装置を提供することをその目的とする。
また、本発明は、端末から報告されるチャネル状態情報によって、DCIフォーマットを異なるように定義するための方法及び装置を提供することをその目的とする。
本明細書で達成しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及しない更に他の技術的課題は、以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解できるはずである。
前述した技術的課題を解決するために、本発明の実施形態に従う無線通信システムで、端末が参照信号(Reference Signal)を送受信する方法は、基地局から第1復調参照信号(Dedicated Demodulation Reference Signal)及び第2復調参照信号がマッピングされるシンボルの最大個数を示す個数値を有する第1の物理ダウンリンク共有チャネル(Physical Downlink Shared CHannel;PDSCH)を受信するステップと、第2復調参照信号の構成と関連するダウンリンク制御情報(Downlink Control Information;DCI)を有する物理ダウンリンク制御チャネル(Physical Downlink Control CHannel;PDCCH)を受信するステップと、PDCCHに基づいて第2復調参照信号及び第2のPDSCHを受信するステップと、を有し、DCIは、個数値に基づいて構成が決定される。また、本発明において、第1復調参照信号は、1つのアンテナポート上のみで転送される。
また、本発明において、第1復調参照信号は、時間軸上で1つのシンボルにマッピングされ、第2復調参照信号は、時間軸上で1つ又は2つのシンボルにマッピングされる。
また、本発明において、DCIは、第2復調参照信号が転送されるアンテナポート情報、階層の個数情報、又はシンボルの個数情報のうち、少なくとも1つを有する。
また、本発明において、第2復調参照信号は、互いに異なるアンテナポート上で転送され、
互いに異なるアンテナポートは、時間軸又は周波数軸上の符号分割多重(Code Division Multiplexing;CDM)方式、又は周波数分割多重(Frequency Division Multiplexing;FDM)方式のうち、少なくとも1つの多重化方法により多重化される。
また、本発明において、DCIは、少なくとも1つの多重化方法に対するアンテナポートのポート情報をさらに有する。
また、本発明において、互いに異なるアンテナポートは、周波数及び/又は時間軸上でCDM方式により多重化され、DCIは、互いに異なるアンテナポートのポート情報をさらに有する。
また、本発明において、互いに異なるアンテナポートは、時間軸上でCDM方式及び/又は周波数軸上でFDM方式により多重化され、DCIは、互いに異なるアンテナポートのポート情報をさらに有する。
また、本発明において、第2復調参照信号は、第1構成タイプ又は第2構成タイプによって時間軸及び周波数軸上にマッピングされ、DCIは、第1構成タイプ又は第2構成タイプによって各々構成される。
また、本発明において、第2復調参照信号が1つの時間軸シンボル及び第1構成タイプによってマッピングされる場合、第2復調参照信号と第2のPDSCHとが転送される物理チャネルは、互いに異なる周波数軸及び時間軸上にマッピングされる。
また、本発明において、第2復調参照信号が2つの時間軸シンボル及び第2構成タイプによってマッピングされる場合、第2復調参照信号は、第2のPDSCHが転送される物理チャネルとCDM方法により多重化される。
また、本発明において、DCIは、コードブックサブセット制限(codebook subset restriction:CBSR)を示すランク指示子(Rank Indicator:RI)をさらに有する。
また、本発明において、DCIは、ランク指示子を除外した残りのランク指示子のうち、最大値を有するランク指示子より小さい値の階層値に対して構成される。
また、本発明において、DCIは、ランク指示子を除外した残りのランク指示子に対応する階層値に対してのみ構成される。
また、本発明は、基地局にチャネル状態を示すチャネル状態情報を報告するステップをさらに有し、チャネル状態情報は、端末がチャネル状態情報を報告するのに使用したランク指示子値を有する。
また、本発明において、DCIは、ランク指示子値に対応する階層値に対して構成される。
また、本発明において、DCIは、ランク指示子値のうち、最も最近に端末から転送されたランク指示子値より小さい値の階層値に対して構成される。
また、本発明は、第2復調参照信号に基づいてチャネル補償(channel compensation)のためのチャネル値を推定するステップと、チャネル値を用いてチャネルを補償するステップと、第2のPDSCHを復調するステップと、復調された第2のPDSCHをデコードするステップと、をさらに有する。
また、本発明は、外部と無線信号を送信及び受信する通信部と、通信部と機能的に結合(接続)されているプロセッサと、を有し、プロセッサは、基地局から第1復調参照信号(Dedicated Demodulation Reference Signal)及び第1の物理ダウンリンク共有チャネル(Physical Downlink Shared CHannel;PDSCH)を受信し、PDSCHに基づいて、第2復調参照信号の構成と関連するダウンリンク制御情報(Downlink Control Information;DCI)を有する物理ダウンリンク制御チャネル(Physical Downlink Control CHannel;PDCCH)を受信し、PDCCHに基づいて、第2復調参照信号及び第2のPDSCHを受信し、DCIは、第2復調参照信号がマッピングされるシンボルの最大個数によって構成が決定される、端末を提供する。
本発明は、復調参照信号がマッピングされるシンボルの数によって、DCIフォーマットを異なるように定義することによって、DCIフィールドのペイロード(Payload)サイズを縮小することができる効果がある。
また、本発明は、復調参照信号を転送するアンテナポート間の多重化(Multiplexing)方法によって、DCIフォーマットを異なるように定義することによって、多重化方法を制限してDCIのオーバーヘッドを減少させることができる。
また、本発明は、基地局から転送される情報により、コードブックサブセット制限(codebook subset restriction:CBSR)を示すランク指示子(Rank Indicator:RI)を通じてDCIフォーマットに定義されるレイヤ数が制限されることによって、DCIフィールドのペイロードサイズを縮小することができる効果がある。
また、本発明は、復調参照信号の構成情報が転送される前にブロードキャストされるPDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)を受信するための復調参照信号の構成を制限することによって、端末が復調参照信号を効率よく受信することができる効果がある。
本明細書で得ることができる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及しない更に他の効果は、以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解できるはずである。
本発明を適用できる無線通信システムにおける無線フレームの構造を示す図である。 本発明を適用できる無線通信システムにおける1つのダウンリンクスロットに対するリソース(資源)グリッド(resource grid)を例示した図である。 本発明を適用できる無線通信システムにおけるダウンリンクサブフレームの構造を示す図である。 本発明を適用できる無線通信システムにおけるアップリンクサブフレームの構造を示す図である。 本発明を適用できる無線通信システムにおけるPUCCHフォーマットがアップリンク物理リソースブロックのPUCCH領域にマッピングされる形態の一例を示す図である。 本発明を適用できる無線通信システムにおける一般(ノーマル)CPの場合のCQIチャネルの構造を示す図である。 本発明を適用できる無線通信システムにおける一般CPの場合にACK/NACKチャネルの構造を示す図である。 本発明を適用できる無線通信システムにおける1つのスロットの間に5個のSC-FDMAシンボルを生成して転送する一例を示す図である。 本発明を適用できる無線通信システムにおけるコンポーネントキャリヤ及びキャリヤアグリゲーション(併合)(carrier aggregation)の一例を示す図である。 本発明を適用できる無線通信システムにおけるクロスキャリヤスケジューリングに従うサブフレーム構造の一例を示す図である。 本発明を適用できる無線通信システムにおけるUL-SCHの転送チャネル(トランスポートチャネル)処理の一例を示す図である。 本発明を適用できる無線通信システムにおける転送チャネル(transport channel)であるアップリンク共有チャネルの信号処理過程の一例を示す図である。 一般的な多入力多出力アンテナ(MIMO)通信システムの構成図である。 多数の送信アンテナから1つの受信アンテナへのチャネルを示す図である。 本発明を適用できる無線通信システムにおけるダウンリンクリソースブロック対にマッピングされた参照信号パターンの一例を示す図である。 本明細書で提案する方法を適用できる無線通信システムにおけるセルフコンテインド(自己完備)(Self-contained)サブフレーム構造を例示する図である。 本発明を適用できる復調参照信号のマッピングパターンの一例を示す図である。 本発明を適用できる復調参照信号を通じてダウンリンクデータを受信するための方法の一例を示すフローチャートである。 本発明で提案する復調参照信号がマッピングされるリソースの一例を示す図である。 本発明で提案する復調参照信号がマッピングされるリソースの更に他の一例を示す図である。 本発明で提案する復調参照信号がマッピングされるリソースの更に他の一例を示す図である。 本発明で提案する復調参照信号の構成タイプに従う性能の一例を示す図である。 本発明で提案するDMRSの構成タイプに対するアンテナポートのポートマッピングの一例を示す図である。 本発明で提案する追加的なDMRSに従う端末性能の一例を示す図である。 本発明で提案する復調参照信号の構成タイプに対するアンテナポートマッピングの一例を示す図である。 本発明で提案するランク指示子(Rank Indicator)によってDCIフィールドを構成する方法の一例を示す図である。 本発明で提案する復調参照信号の構成情報に基づいて復調参照信号を受信する方法の一例を示す図である。 本明細書で提案する方法を適用できる無線通信装置のブロック構成図を例示する図である。 本発明の一実施形態に従う通信装置のブロック構成図を例示する図である。 本明細書で提案する方法を適用できる無線通信装置のRFモジュールの一例を示した図である。 本明細書で提案する方法を適用できる無線通信装置のRFモジュールの更に他の一例を示した図である。
本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部に含まれる添付図面は、本発明に対する実施形態を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的特徴を説明する。
以下、本発明にかかる好ましい実施形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。添付された図面と共に以下に開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのものであり、本発明が実施されうる唯一の実施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細部事項を含む。しかしながら、当業者は、本発明がこのような具体的細部事項がなくても実施できることを理解すべきである。
いくつかの場合、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は省略されるか、又は各構造及び装置の中核(核心)機能を中心にしたブロック図形式で示されることができる。
本明細書で、基地局は、端末と直接通信を行うネットワークの終端ノード(terminal node)としての意味を有する。本文書で基地局により行われるものとして説明された特定の動作は、場合によっては、基地局の上位ノード(upper node)により行われることもできる。即ち、基地局を含む多数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークで端末との通信のために行われる多様な動作は、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードにより行われることができることは自明である。‘基地局(BS:Base Station)’は、固定局(fixed station)、Node B、eNB(evolved-Node B)、BTS(base transceiver system)、アクセスポイント(AP:Access Point)、送信端などの用語により代替できる。また、‘端末(Terminal)’は、固定されるか、又はモビリティ(移動性)を有することができ、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、UT(User Terminal)、MSS(Mobile Subscriber Station)、SS(Subscriber Station)、AMS(Advanced Mobile Station)、WT(Wireless Terminal)、MTC(Machine-Type Communication)装置、M2M(Machine-to-Machine)装置、D2D(Device-to-Device)装置、受信端などの用語に代替できる。
以下、ダウンリンク(DL:DownLink)は、基地局から端末への通信を意味し、アップリンク(UL:UpLink)は、端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクで、送信器は基地局の一部であり、受信器は端末の一部でありうる。アップリンクで、送信器は端末の一部であり、受信器は基地局の一部でありうる。
以下の説明において用いられる特定の用語は、本発明の理解に役立つために提供されたものであり、このような特定の用語の使用は、本発明の技術的思想から外れない範囲内で他の形態に変更されることができる。
以下の技術は、CDMA(Code Division Multiple Access)、FDMA(Frequency Division Multiple Access)、TDMA(Time Division Multiple Access)、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)、SC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)、NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access)などの多様な無線アクセスシステム(無線接続システム)に利用されることができる。CDMAは、UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)又はCDMA2000などの無線技術(radio technology)により具現化されることができる。TDMAは、GSM(登録商標)(Global System for Mobile Communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution)などの無線技術により具現化されることができる。OFDMAは、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802−20、E−UTRA(Evolved UTRA)などの無線技術により具現化されることができる。UTRAは、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)の一部である。3GPP(3rd Generation Partnership Project)LTE(Long Term Evolution)は、E−UTRAを使用するE−UMTS(evolved UMTS)の一部であり、ダウンリンクにおいてOFDMAを採用し、アップリンクにおいてSC−FDMAを採用する。LTE−A(Advanced)は、3GPP LTEの発展したもの(進化)である。
本発明の実施形態は、無線アクセスシステムであるIEEE 802、3GPP及び3GPP2のうち、少なくとも1つに開示された標準文書により裏付けられることができる。即ち、本発明の実施形態のうち、本発明の技術的思想を明確にあらわすために、説明しないステップ又は部分は、上記文書により裏付けられることができる。また、本文書に開示しているすべての用語は、上記標準文書により説明されることができる。
説明を明確にするために、3GPP LTE/LTE−Aを中心に述べるが、本発明の技術的特徴がこれに制限されるものではない。
用語の定義
eLTE eNB:eLTE eNBは、EPC及びNGCに対する接続(連結)(connection)をサポート(支援)する(supports)eNBの発展したもの(evolution)である。
gNB:NGCとの接続だけでなく、NRをサポートするノード。
新しいRAN:NR又はE−UTRAをサポートするか、又はNGCと相互作用する無線アクセスネットワーク。
ネットワークスライス(network slice):ネットワークスライスは、終端間範囲(inter-terminal range)と共に特定要求事項を要求する特定市場シナリオに対して最適化されたソリューションを提供するようにoperatorにより定義されたネットワーク。
ネットワーク機能(network function):ネットワーク機能は、よく定義された外部インターフェースとよく定義された機能的動作とを有するネットワークインフラ内における論理ノード。
NG−C:新しいRANとNGCとの間のNG2リファレンスポイント(reference point)に使われる制御プレーン(制御平面)インターフェース。
NG−U:新しいRANとNGCとの間のNG3リファレンスポイント(reference point)に使われるユーザプレーン(ユーザ平面)インターフェース。
ノンスタンドアロン(非独立型)(Non-standalone)NR:gNBがLTE eNBをEPCに制御プレーン接続のためのアンカとして要求するか、又はeLTE eNBをNGCに制御プレーン接続のためのアンカとして要求する配置構成。
ノンスタンドアロンE−UTRA:eLTE eNBがNGCに制御プレーン接続のためのアンカとしてgNBを要求する配置構成。
ユーザプレーンゲートウェイ:NG−Uインターフェースの終端点。
本発明を適用できる無線通信システム一般
図1は、本発明を適用できる無線通信システムにおける無線フレームの構造を示す。
3GPP LTE/LTE−Aでは、FDD(Frequency Division Duplex)に適用可能なタイプ1の無線フレーム(radio frame)構造と、TDD(Time Division Duplex)に適用可能なタイプ2の無線フレーム構造と、をサポートする。
図1で、無線フレームの時間領域におけるサイズは、T_s=1/(15000*2048)の時間単位の倍数で表現される。ダウンリンク及びアップリンク転送は、T_f=307200*T_s=10msの区間を有する無線フレームで構成される。
図1の(a)は、タイプ1つの無線フレームの構造を例示する。タイプ1つの無線フレームは、全二重(full duplex)及び半二重(half duplex)FDDに全て適用できる。
無線フレーム(radio frame)は、10個のサブフレーム(subframe)から構成される。1つの無線フレームは、T_slot=15360*T_s=0.5msの長さの20個のスロットから構成され、各スロットは、0から19までのインデックスが与えられる。1つのサブフレームは、時間領域(time domain)で連続する2つのスロット(slot)から構成され、サブフレームiは、スロット2i及びスロット2i+1で構成される。1つのサブフレームを転送するのにかかる時間を、TTI(Transmission Time Interval)という。例えば、1つのサブフレームの長さは、1msであり、1つのスロットの長さは、0.5msでありうる。
FDDでアップリンク転送及びダウンリンク転送は、周波数領域(ドメイン)で区分される。全二重FDDに制限がない一方、半二重FDD動作で、端末は、同時に転送及び受信を行うことができない。
1つのスロットは、時間領域で複数のOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボルを含み、周波数領域で多数のリソースブロック(RB:Resource Block)を含む。3GPP LTEは、ダウンリンクでOFDMAを使用するので、OFDMシンボルは、1つのシンボル区間(symbol period)を表現するためのものである。OFDMシンボルは、1つのSC-FDMAシンボル又はシンボル区間ということができる。リソースブロック(resource block)は、リソース割り当て単位であり、1つのスロットで複数の連続する副搬送波(subcarrier)を含む。
図1の(b)は、タイプ2のフレーム構造(frame structure type 2)を示す。
タイプ2の無線フレームは、各153600*T_s=5msの長さの2つのハーフフレーム(half frame)から構成される。各ハーフフレームは、30720*T_s=1msの長さの5個のサブフレームから構成される。
TDDシステムのタイプ2フレーム構造において、アップリンク−ダウンリンク構成(uplink-downlink configuration)は、全てのサブフレームに対してアップリンク及びダウンリンクが割り当て(又は、予約)されるかを示す規則である。
表1は、アップリンク−ダウンリンク構成を示す。
<表1>
表1を参照すると、無線フレームの各サブフレーム別に、‘D’は、ダウンリンク転送のためのサブフレームを示し、‘U’は、アップリンク転送のためのサブフレームを示し、‘S’は、DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)、ガード区間(保護区間)(GP:Guard Period)、UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)の3種類のフィールドから構成されるスペシャルサブフレーム(special subframe)を示す。
DwPTSは、端末における初期セルサーチ(探索)、同期、又はチャネル推定に使われる。UpPTSは、基地局におけるチャネル推定と端末のアップリンク転送同期を合せることとに使われる。GPは、アップリンクとダウンリンクとの間にダウンリンク信号のマルチパス遅延によってアップリンクで生じる干渉を除去するための区間である。
各サブフレームiは、各T_slot=15360*T_s=0.5msの長さのスロット2i及びスロット2i+1で構成される。
アップリンク−ダウンリンク構成は、7種類に区分されることができ、各構成別にダウンリンクサブフレーム、スペシャルサブフレーム、アップリンクサブフレームの位置及び/又は個数が異なる。
ダウンリンクからアップリンクに変更される時点、又はアップリンクからダウンリンクに転換される時点を転換時点(switching point)という。転換時点の周期性(Switch-point periodicity)は、アップリンクサブフレームとダウンリンクサブフレームとが転換される様相が同一に反復される周期を意味し、5ms又は10msが全てサポートされる。5msダウンリンク−アップリンク転換時点の周期を有する場合には、スペシャルサブフレーム(S)は、ハーフフレーム毎に存在し、5msダウンリンク−アップリンク転換時点の周期を有する場合には、最初のハーフフレームのみに存在する。
全ての構成において、0番、5番サブフレーム、及びDwPTSは、ダウンリンク転送のみのための区間である。UpPTS及びサブフレームに直ぐ繋がるサブフレームは、常にアップリンク転送のための区間である。
このようなアップリンク−ダウンリンク構成は、システム情報として基地局及び端末が全て知っていることができる。基地局は、アップリンク−ダウンリンク構成情報が変わる度に構成情報のインデックスのみを転送することによって、無線フレームのアップリンク−ダウンリンク割り当て状態の変更を端末に知らせることができる。また、構成情報は、一種のダウンリンク制御情報として他のスケジューリング情報と同様にPDCCH(Physical Downlink Control Channel)を通じて転送されることができ、放送情報としてブロードキャストチャネル(broadcast channel)を通じてセル内の全ての端末に共通に転送されることもできる。
表2は、スペシャルサブフレームの構成(DwPTS/GP/UpPTSの長さ)を示す。
<表2>
図1の例に従う無線フレームの構造は、1つの例に過ぎず、無線フレームに含まれる副搬送波の数又はサブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるOFDMシンボルの数は、多様に変更できる。
図2は、本発明を適用できる無線通信システムにおける一つのダウンリンクスロットに対するリソースグリッド(resource grid)を例示した図である。
図2を参照すると、一つのダウンリンクスロットは、時間領域で複数のOFDMシンボルを含む。ここで、一つのダウンリンクスロットは、7個のOFDMシンボルを含み、一つのリソースブロックは、周波数領域で12個の副搬送波を含むことを例示的に記述(技術)するが、これに限定されるものではない。
リソースグリッド上における各要素(element)をリソース要素(resource element)といい、一つのリソースブロック(RB:Resource Block)は、12×7個のリソース要素を含む。ダウンリンクスロットに含まれるリソースブロックの数NDLは、ダウンリンク転送帯域幅(bandwidth)に依存(従属)する。
アップリンクスロットの構造は、ダウンリンクスロットの構造と同一でありうる。
図3は、本発明を適用できる無線通信システムにおけるダウンリンクサブフレームの構造を示す。
図3を参照すると、サブフレーム内の最初のスロットで前の最大3個のOFDMシンボルは、制御チャネルが割り当てられる制御領域(control region)であり、残りのOFDMシンボルは、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)が割り当てられるデータ領域(data region)である。3GPP LTEで使われるダウンリンク制御チャネルの一例には、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)などがある。
PCFICHは、サブフレームの最初のOFDMシンボルで転送され、サブフレーム内で制御チャネルの転送のために使われるOFDMシンボルの数(即ち、制御領域のサイズ)に関する情報を運ぶ。PHICHは、アップリンクに対する応答チャネルであり、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)に対するACK(ACKnowledgement)/NACK(Not-ACKnowledgement)信号を運ぶ。PDCCHを介して転送される制御情報をダウンリンク制御情報(DCI:Downlink Control Information)という。ダウンリンク制御情報は、アップリンクリソース割り当て情報、ダウンリンクリソース割り当て情報、又は任意の端末グループに対するアップリンク転送(Tx)パワー制御命令を含む。
PDCCHは、DL−SCH(Downlink Shared Channel)のリソース割り当て及び転送フォーマット(これをダウンリンクグラントともいう。)、UL−SCH(Uplink Shared Channel)のリソース割り当て情報(これをアップリンクグラントともいう。)、PCH(Paging Channel)におけるページング(paging)情報、DL−SCHにおけるシステム情報、PDSCHで転送されるランダムアクセス応答(random access response)などの上位層(レイヤ)(upper-layer)制御メッセージに対するリソース割り当て、任意の端末グループ内の個別の端末に対する送信電力(転送パワー)制御命令の集合、VoIP(Voice over IP)の活性化などを運ぶことができる。複数のPDCCHは、制御領域内で転送されることができ、端末は、複数のPDCCHをモニタリングすることができる。PDCCHは、一つ又は複数の連続するCCE(Control Channel Elements)の集合(aggregate)で構成される。CCEは、無線チャネルの状態に従う符号化率(coding rate)をPDCCHに提供するために使われる論理的割り当て単位である。CCEは、複数のリソース要素グループ(resource element group)に対応する。PDCCHのフォーマット及び使用可能なPDCCHのビット数は、CCEの数とCCEにより提供される符号化率との間の関連付け(関関連係)(association)によって決定される。
基地局は、端末に転送しようとするDCIによってPDCCHフォーマットを決定し、制御情報にCRC(Cyclic Redundancy Check)を付ける。CRCには、PDCCHの所有者(owner)や用途によって固有な識別子(これをRNTI(Radio Network Temporary Identifier)という。)がマスクされる。特定の端末のためのPDCCHであれば、端末固有の識別子、例えばC−RNTI(Cell-RNTI)がCRCにマスクされることができる。あるいは、ページングメッセージのためのPDCCHであれば、ページング指示識別子、例えばP−RNTI(Paging-RNTI)がCRCにマスクされることができる。システム情報、より具体的にはシステム情報ブロック(SIB:System Information Block)のためのPDCCHであれば、システム情報識別子、SI−RNTI(system information RNTI)がCRCにマスクされることができる。端末のランダムアクセスプリアンブルの転送に対する応答であるランダムアクセス応答を指示するために、RA−RNTI(random access-RNTI)がCRCにマスクされることができる。
PDCCH(Physical Downlink Control Channel)
以下、PDCCHについて、より具体的に説明する。
PDCCHを通じて転送される制御情報をダウンリンク制御情報(DCI:Downlink Control Indicator)という。PDCCHは、DCIフォーマットに従って制御情報のサイズ及び用途が異なり、また符号化率によってサイズが変わることがある。
表3は、DCIフォーマットに従うDCIを示す。
<表3>
上記表3を参照すると、DCIフォーマットには、PUSCHスケジューリングのためのフォーマット0、1つのPDSCHコードワードのスケジューリングのためのフォーマット1、1つのPDSCHコードワードの簡単な(compact)スケジューリングのためのフォーマット1A、DL-SCHの非常に簡単なスケジューリングのためのフォーマット1C、閉ループ(Closed-loop)空間多重化(spatial multiplexing)モードでPDSCHスケジューリングのためのフォーマット2、開ループ(Open loop)空間多重モードでPDSCHスケジューリングのためのフォーマット2A、アップリンクチャネルのためのTPC(Transmission Power Control)命令の転送のためのフォーマット3及び3A、マルチ(多重)アンテナポート転送モード(transmission mode)で1つのアップリンクセル内PUSCHスケジューリングのためのフォーマット4がある。
DCIフォーマット1Aは、端末にどのような転送モードが設定されてもPDSCHスケジューリングのために使われることができる。
このようなDCIフォーマットは、端末別に独立して適用されることができ、1つのサブフレームの中に多数の端末のPDCCHが同時に多重化(multiplexing)できる。PDCCHは、1つ又は幾つかの連続するCCE(Control Channel Elements)の集合(aggregation)で構成される。CCEは、無線チャネルの状態に従う符号化率をPDCCHに提供するために使われる論理的割り当て単位である。CCEは、4個のリソース要素から構成されたREGの9個のセットに対応する単位をいう。基地局は、1つのPDCCH信号を構成するために{1、2、4、8}個のCCEを使用することができ、この時の{1、2、4、8}は、CCEアグリゲーションレベル(集合レベル)(aggregation level)と称する。
特定のPDCCHの転送のために使われるCCEの個数は、チャネル状態によって基地局により決定される。各端末によって構成されたPDCCHは、CCE対REマッピング規則(CCE-to-RE mapping rule)により各サブフレームの制御チャネル領域にインターリーブ(interleaving)されてマッピングされる。PDCCHの位置は、各サブフレームの制御チャネルのためのOFDMシンボルの個数、PHICHグループの個数、そして送信アンテナ及び周波数遷移などによって変わることがある。
前述したように、多重化された各端末のPDCCHに独立してチャネルコーディングが行われ、CRC(Cyclic Redundancy Check)が適用される。各端末の固有の識別子(UEID)をCRCにマスク(masking)して、端末が自体のPDCCHを受信することができるようにする。しかしながら、サブフレーム内で割り当てられた制御領域で、基地局は、端末に該当するPDCCHがどこにあるかに関する情報を提供しない。端末は、基地局から転送された制御チャネルを受信するために自体のPDCCHがどの位置でどのようなCCEアグリゲーションレベルやDCIフォーマットに転送されるかを知ることができないので、端末は、サブフレーム内でPDCCH候補(candidate)の集合をモニタリングして自体のPDCCHを探す。これをブラインドデコーディング(BD:Blind Decoding)という。
ブラインドデコーディングは、ブラインド探索(Blind Detection)又はブラインドサーチ(Blind Search)と称されることができる。ブラインドデコーディングは、端末がCRC部分に自体の端末識別子(UEID)をデマスク(De-Masking)させた後、CRCエラー(誤謬)を検討して該当PDCCHが自体の制御チャネルか否かを確認する方法をいう。
以下、DCIフォーマット0を通じて転送される情報を説明する。
DCIフォーマット0は、1つのアップリンクセルにおけるPUSCHをスケジューリングするために使われる。
表4は、DCIフォーマット0で転送される情報を示す。
<表4>
上記表4を参照すると、DCIフォーマット0を通じて転送される情報は、次の通りである。
1)キャリヤ指示子(Carrier indicator)−0又は3ビットで構成される。
2)DCIフォーマット0とフォーマット1Aとを区別(区分)するためのフラグ(プラグ)−1ビットで構成され、0値は、DCIフォーマット0を指示し、1値は、DCIフォーマット1Aを指示する。
3)周波数ホッピング(hopping)フラグ−1ビットで構成される。このフィールドは、必要な場合、該当リソース割り当ての最上位ビット(MSB:Most Significant bit)をマルチ(多重)クラスタ(multi-cluster)割り当てのために使われることができる。
4)リソースブロック割り当て(Resource block assignment)とホッピング(hopping)リソース割り当て−
ビットで構成される。
ここで、単一クラスタ(single-cluster allocation)割り当てにおけるPUSCHホッピングの場合、
の値を獲得するためにNUL_hop個の最上位ビット(MSB)が使われる。
ビットは、アップリンクサブフレーム内に最初のスロットのリソース割り当てを提供する。また、単一クラスタ割り当てでPUSCHホッピングがない場合、
ビットがアップリンクサブフレーム内にリソース割り当てを提供する。また、マルチクラスタ割り当て(multi-cluster allocation)でPUSCHホッピングがない場合、周波数ホッピングフラグフィールドとリソースブロック割り当てのホッピングリソース割り当てフィールドとの連結(concatenation)からリソース割り当て情報が得られて、
ビットが、アップリンクサブフレーム内におけるリソース割り当てを提供する。この際、P値は、ダウンリンクリソースブロックの数により決まる。
5)変調及びコーディング技法(MCS:Modulation and coding scheme)−5ビットで構成される。
6)新しいデータ指示子(New data indicator)−1ビットで構成される。
7)PUSCHのためのTPC(Transmit Power Control)コマンド−2ビットで構成される。
8)DMRS(Demodulation Reference Signal)のための巡回(循環)シフト(CS:Cyclic Shift)と直交カバーコード(OC/OCC:Orthogonal Cover/Orthogonal Cover Code)のインデックス−3ビットで構成される。
9)アップリンクインデックス−2ビットで構成される。このフィールドは、アップリンク−ダウンリンク構成0に従うTDD動作のみに存在する。
10)ダウンリンク割り当てインデックス(DAI:Downlink Assignment Index)−2ビットで構成される。このフィールドは、アップリンク−ダウンリンク構成(uplink-downlink configuration)1−6に従うTDD動作のみに存在する。
11)チャネル状態情報(CSI:Channel State Information)要求(要請)−1又は2ビットで構成される。ここで、2ビットフィールドは、1つ又は複数のダウンリンクセルが設定された端末に、端末固有(特定)(UE specific)になるように該当DCIがC−RNTI(Cell-RNTI)によりマッピングされた場合のみに適用される。
12)サウンディング参照信号(SRS:Sounding Reference Signal)要求−0又は1ビットで構成される。ここで、このフィールドは、スケジューリングするPUSCHが、端末固有(UE specific)になるようにC−RNTIによりマッピングされる場合のみに存在する。
13)リソース割り当てタイプ(Resource allocation type)−1ビットで構成される。
DCIフォーマット0内における情報ビットの数が、DCIフォーマット1Aのペイロードサイズ(追加されたパディングビットを含む)より小さい場合、DCIフォーマット0にDCIフォーマット1Aのペイロードサイズが等しくなるように0が追加される。
図4は、本発明を適用できる無線通信システムにおけるアップリンクサブフレームの構造を示す。
図4を参照すると、アップリンクサブフレームは、周波数領域で制御領域とデータ領域とに分けられる。制御領域には、アップリンク制御情報を運ぶPUCCH(Physical Uplink Control Channel)が割り当てられる。データ領域には、ユーザデータを運ぶPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)が割り当てられる。単一搬送波特性を維持するために、1つの端末は、PUCCHとPUSCHとを同時に転送しない。
1つの端末に対するPUCCHには、サブフレーム内にリソースブロック(RB:Resource Block)対が割り当てられる。RB対に属するRBは、2つのスロットの各々で互いに異なる副搬送波を占める。これを、PUCCHに割り当てられたRB対は、スロット境界(slot boundary)で周波数ホッピング(跳躍)(frequency hopping)されるという。
物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)
PUCCHを通じて転送されるアップリンク制御情報(UCI)は、スケジューリング要求(要請)(SR:Scheduling Request)、HARQ ACK/NACK情報、及びダウンリンクチャネル測定情報を含むことができる。
HARQ ACK/NACK情報は、PDSCH上のダウンリンクデータパケットのデコーディングが成功したか否かによって生成できる。既存の無線通信システムで、ダウンリンクにおける単一のコードワード(codeword)の転送に対しては、ACK/NACK情報として1ビットが転送され、ダウンリンクにおける2つのコードワードの転送に対しては、ACK/NACK情報として2ビットが転送される。
チャネル測定情報は、多入力多出力(MIMO:Multiple Input Multiple Output)技法と関連するフィードバック情報を称し、チャネル品質指示子(CQI:Channel Quality Indicator)、プリコーディング行列(マトリックス)インデックス(PMI:Precoding Matrix Index)及びランク指示子(RI:Rank Indicator)を含むことができる。これらのチャネル測定情報を通称してCQIと表現することができる。
CQIの転送のためにサブフレーム当たり20ビットが使われることができる。
PUCCHは、BPSK(Binary Phase Shift Keying)及びQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)技法を使用して変調できる。PUCCHを通じて複数の端末の制御情報が転送されることができ、各端末の信号を区別するためにコード分割多重化(CDM:Code Division Multiplexing)を行う場合、長さ12のCAZAC(Constant Amplitude Zero Autocorrelation)シーケンスを主に使用する。CAZACシーケンスは、時間領域(time domain)及び周波数領域(frequency domain)で一定のサイズ(amplitude)を維持する特性を有するので、端末のPAPR(Peak-to-Average Power Ratio)又はCM(Cubic Metric)を低減してカバレッジを増加させるのに適合した性質を有する。また、PUCCHを通じて転送されるダウンリンクデータ転送に対するACK/NACK情報は、直交シーケンス(orthogonal sequence)又は直交カバー(OC:Orthogonal Cover)を用いてカバーリングされる。
また、PUCCH上で転送される制御情報は、互いに異なる巡回シフト(CS:Cyclic Shift)値を有する巡回シフトされたシーケンス(cyclically shifted sequence)を用いて区別できる。巡回シフトされたシーケンスは、基本シーケンス(base sequence)を特定のCS量(cyclic shift amount)だけ巡回シフトさせて生成することができる。特定CS量は、巡回シフトインデックス(CS index)により指示される。チャネルの遅延拡散(delay spread)によって、使用可能な巡回シフトの数は、変わることがある。多様な種類のシーケンスが基本シーケンスに使われることができ、前述したCAZACシーケンスは、その一例である。
また、端末が1つのサブフレームで転送することができる制御情報の量は、制御情報の転送に利用可能なSC-FDMAシンボル(即ち、PUCCHのコヒーレント(coherent)検出のための参照信号(RS)転送に用いられるSC-FDMAシンボルを除外したSC-FDMAシンボル)の個数によって決定できる。
3GPP LTEシステムにおけるPUCCHは、転送される制御情報、変調技法、制御情報の量などによって、合計7種類の相異なるフォーマットで定義され、各々のPUCCHフォーマットに従って転送されるアップリンク制御情報(UCI:uplink control information)の属性は、次の表5のように要約できる。
<表5>
PUCCHフォーマット1は、SRの単独転送に使われる。SR単独転送の場合には変調されない波形が適用され、これに関しては後述して詳細に説明する。
PUCCHフォーマット1a又は1bは、HARQ ACK/NACKの転送に使われる。任意のサブフレームでHARQ ACK/NACKが単独に転送される場合、PUCCHフォーマット1a又は1bを使用することができる。あるいは、PUCCHフォーマット1a又は1bを使用して、HARQ ACK/NACK及びSRが同一サブフレームで転送されることもできる。
PUCCHフォーマット2は、CQIの転送に使われて、PUCCHフォーマット2a又は2bは、CQI及びHARQ ACK/NACKの転送に使われる。
拡張されたCPの場合には、PUCCHフォーマット2が、CQI及びHARQ ACK/NACKの転送に使われることもできる。
図5は、本発明を適用できる無線通信システムにおけるPUCCHフォーマットがアップリンク物理リソースブロックのPUCCH領域にマッピングされる形態の一例を示す図である。
図5で、
はアップリンクにおけるリソースブロックの個数を示し、
は物理リソースブロックの番号を意味する。基本的には、PUCCHは、アップリンク周波数ブロックの両端(edge)にマッピングされる。図5で図示するように、m=0、1と示されるPUCCH領域にPUCCHフォーマット2/2a/2bがマッピングされ、これは、PUCCHフォーマット2/2a/2bが帯域の終端(band edge)に位置するリソースブロックにマッピングされることと表現することができる。また、m=2と示されるPUCCH領域に、PUCCHフォーマット2/2a/2b及びPUCCHフォーマット1/1a/1bが共に(mixed)マッピングできる。次に、m=3、4、5と示されるPUCCH領域に、PUCCHフォーマット1/1a/1bがマッピングできる。PUCCHフォーマット2/2a/2bにより使用可能なPUCCH RBの個数
は、ブロードキャストシグナリングによりセル内の端末に指示されることができる。
PUCCHフォーマット2/2a/2bについて説明する。PUCCHフォーマット2/2a/2bは、チャネル測定フィードバック(CQI、PMI、RI)を転送するための制御チャネルである。
チャネル測定フィードバック(以下では、通称してCQI情報と表現する)の報告周期及び測定対象になる周波数単位(又は、周波数解像度(resolution))は、基地局により制御できる。時間領域で周期的及び非周期的CQI報告がサポートされることができる。PUCCHフォーマット2は、周期的報告のみに使われて、非周期的報告のためには、PUSCHが使われることができる。非周期的報告の場合に、基地局は、端末に、アップリンクデータ転送のためにスケジューリングされたリソースに個別CQI報告を載せて転送することを指示することができる。
図6は、本発明を適用できる無線通信システムにおける一般的な(ノーマル)CP(general CP)の場合のCQIチャネルの構造を示す。
1つのスロットのSC-FDMAシンボル0乃至6のうち、SC-FDMAシンボル1及び5(2番目及び6番目のシンボル)は、復調参照信号(DMRS:Demodulation Reference Signal)転送に使われて、残りのSC-FDMAシンボルでCQI情報を転送できる。一方、拡張されたCPの場合には1つのSC-FDMAシンボル(SC-FDMAシンボル3)がDMRS転送に使われる。
PUCCHフォーマット2/2a/2bでは、CAZACシーケンスによる変調をサポートし、QPSK変調されたシンボルが長さ12のCAZACシーケンスで乗算される。シーケンスの巡回シフト(CS)は、シンボルとスロットとの間で変更される。DMRSに対して直交カバーが使われる。
1つのスロットに含まれる7個のSC-FDMAシンボルのうち、3個のSC-FDMAシンボル間隔だけ離れた2つのSC-FDMAシンボルには、参照信号(DMRS)が載せられ、残りの5個のSC-FDMAシンボルにはCQI情報が載せられる。1つのスロットの中に2つのRSが使われるのは、高速端末をサポートするためである。また、各端末は、巡回シフト(CS)シーケンスを使用して区分される。CQI情報シンボルは、SC-FDMAシンボル全体に変調されて伝達され、SC-FDMAシンボルは、1つのシーケンスで構成されている。即ち、端末は、各シーケンスにCQIを変調して転送する。
1つのTTIに転送することができるシンボル数は、10個であり、CQI情報の変調は、QPSKまで定まっている。SC-FDMAシンボルに対してQPSKマッピングを使用する場合、2ビットのCQI値を載せることができるので、1つのスロットに10ビットのCQI値を載せることができる。したがって、1つのサブフレームに最大20ビットのCQI値を載せることができる。CQI情報を周波数領域で拡散させるために周波数領域拡散符号を使用する。
周波数領域拡散符号には、長さ12のCAZACシーケンス(例えば、ZCシーケンス)を使用することができる。各制御チャネルは、互いに異なる巡回シフト(cyclic shift)値を有するCAZACシーケンスを適用して区分できる。周波数領域拡散されたCQI情報にIFFTが行われる。
12個の同等な間隔を有する巡回シフトにより、12個の相異なる端末が同一のPUCCH RB上で直交多重化できる。一般CPの場合、SC-FDMAシンボル1及び5上の(拡張されたCPの場合、SC-FDMAシンボル3上の)DMRSシーケンスは、周波数領域上のCQI信号シーケンスと類似するが、CQI情報のような変調が適用されるものではない。
端末は、PUCCHリソースインデックス
として指示されるPUCCHリソース上で、周期的に相異なるCQI、PMI、及びRIタイプを報告するように上位層シグナリングにより準静的に(semi-statically)設定されることができる。ここで、PUCCHリソースインデックス
は、PUCCHフォーマット2/2a/2b転送に使われるPUCCH領域及び使われる巡回シフト(CS)値を指示する情報である。
PUCCHチャネル構造
PUCCHフォーマット1a及び1bについて説明する。
PUCCHフォーマット1a/1bにおいて、BPSK又はQPSK変調方式を用いて変調されたシンボルは、長さ12のCAZACシーケンスに乗算(multiply)される。例えば、変調シンボルd(0)に長さNのCAZACシーケンスr(n)(n=0、1、2,...,N−1)が乗算された結果は、y(0)、y(1)、y(2),...,y(N−1)となる。y(0),...,y(N−1)シンボルをシンボルブロック(block of symbol)と称することができる。変調シンボルにCAZACシーケンスを乗算した後に、直交シーケンスを用いたブロック単位(block-wise)拡散が適用される。
一般的なACK/NACK情報に対しては、長さ4のアダマール(Hadamard)シーケンスが使われて、短い(shortened)ACK/NACK情報及び参照信号(Reference Signal)に対しては、長さ3のDFT(Discrete Fourier Transform)シーケンスが使われる。
拡張されたCPの場合の参照信号に対しては、長さ2のアダマールシーケンスが使われる。
図7は、本発明を適用できる無線通信システムにおける一般CPの場合のACK/NACKチャネルの構造を示す。
図7では、CQI無しでHARQ ACK/NACK転送のためのPUCCHチャネル構造を例示的に示す。
1つのスロットに含まれる7個のSC-FDMAシンボルのうち、中間部分の3個の連続するSC-FDMAシンボルには、参照信号(RS)が載せられ、残りの4個のSC-FDMAシンボルには、ACK/NACK信号が載せられる。
一方、拡張されたCPの場合には、中間の2つの連続するシンボルにRSが載せることができる。RSに使われるシンボルの個数及び位置は、制御チャネルによって変わることができ、これと関連するACK/NACK信号に使われるシンボルの個数及び位置もそれによって変更できる。
1ビット及び2ビットの確認応答情報(スクランブルされない状態)は、各々BPSK及びQPSK変調技法を使用して、1つのHARQ ACK/NACK変調シンボルで表現できる。肯定確認応答(ACK)は、‘1’にエンコードされることができ、否定確認応答(NACK)は、‘0’にエンコードできる。
割り当てられる帯域内で制御信号を転送するとき、多重化容量を高めるために2次元拡散が適用される。即ち、多重化できる端末数又は制御チャネルの数を高めるために、周波数領域拡散と時間領域拡散とを同時に適用する。
ACK/NACK信号を周波数領域で拡散させるために、周波数領域シーケンスを基本シーケンスに使用する。周波数領域シーケンスには、CAZACシーケンスのうちの1つのZadoff−Chu(ZC)シーケンスを使用することができる。例えば、基本シーケンスであるZCシーケンスに互いに異なる巡回シフト(CS:Cyclic Shift)が適用されることによって、互いに異なる端末又は互いに異なる制御チャネルの多重化を適用できる。HARQ ACK/NACK転送のためのPUCCH RBのためのSC-FDMAシンボルでサポートされるCSリソースの個数は、セル固有上位層シグナリングパラメータ
により設定される。
周波数領域拡散されたACK/NACK信号は、直交拡散(spreading)コードを使用して時間領域拡散される。直交拡散コードには、ウォルシュ−アダマール(Walsh-Hadamard)シーケンス又はDFTシーケンスが使われることができる。例えば、ACK/NACK信号は、4つのシンボルに対して長さ4の直交シーケンス(w0、w1、w2、w3)を用いて拡散できる。また、RSも長さ3又は長さ2の直交シーケンスを通じて拡散させる。これを直交カバー(OC:Orthogonal Covering)という。
前述したような周波数領域におけるCSリソース及び時間領域におけるOCリソースを用いて、多数の端末がコード分割多重(CDM:Code Division Multiplexing)方式により多重化されることができる。即ち、同じPUCCH RB上で、多数の端末のACK/NACK情報及びRSが多重化されることができる。
このような時間領域拡散CDMに対して、ACK/NACK情報に対してサポートされる拡散コードの個数は、RSシンボルの個数により制限される。即ち、RS転送SC-FDMAシンボルの個数は、ACK/NACK情報転送SC-FDMAシンボルの個数より少ないので、RSの多重化容量(capacity)がACK/NACK情報の多重化容量に比べて少なくなる。
例えば、一般CPの場合、4個のシンボルでACK/NACK情報が転送できるが、ACK/NACK情報のために4個でない3個の直交拡散コードが使われて、これは、RS転送シンボルの個数が3個に制限されてRSのために3個の直交拡散コードのみ使用できるためである。
一般CPのサブフレームで、1つのスロットで3個のシンボルがRS転送のために使われて、4個のシンボルがACK/NACK情報転送のために使われる場合に、例えば、周波数領域で6個の巡回シフト(CS)及び時間領域で3個の直交カバー(OC)リソースを使用することができれば、合計18個の相異なる端末からのHARQ確認応答が、1つのPUCCH RB内で多重化されることができる。拡張されたCPのサブフレームで、1つのスロットで2つのシンボルがRS転送のために使われて、4個のシンボルがACK/NACK情報転送のために使われる場合に、例えば、周波数領域で6個の巡回シフト(CS)及び時間領域で2つの直交カバー(OC)リソースを使用することができれば、合計12個の相異なる端末からのHARQ確認応答が、1つのPUCCH RB内で多重化されることができる。
次に、PUCCHフォーマット1について説明する。スケジューリング要求(SR)は、端末がスケジューリングされることを要求するか、又は要求しない方式により転送される。SRチャネルは、PUCCHフォーマット1a/1bにおけるACK/NACKチャネル構造を再使用し、ACK/NACKチャネル設計に基づいてOOK(On-Off Keying)方式により構成される。SRチャネルでは、参照信号が転送されない。したがって、一般CPの場合には長さ7のシーケンスが用いられ、拡張されたCPの場合には長さ6のシーケンスが用いられる。SR及びACK/NACKに対して、相異なる巡回シフト又は直交カバーが割り当てられることができる。即ち、肯定(positive)SR転送のために、端末は、SR用に割り当てられたリソースを通じてHARQ ACK/NACKを転送する。不正(negative)SR転送のためには、端末は、ACK/NACK用に割り当てられたリソースを通じてHARQ ACK/NACKを転送する。
次に、改善された(拡張)PUCCH(e−PUCCH)フォーマットについて説明する。e−PUCCHは、LTE−AシステムのPUCCHフォーマット3に対応することができる。PUCCHフォーマット3を用いたACK/NACK転送には、ブロック拡散(block spreading)技法が適用されることができる。
ブロック拡散技法は、既存のPUCCHフォーマット1系列又は2系列とは異なり、制御信号転送をSC-FDMA方式を用いて変調する方式である。図8で示すように、シンボルシーケンスがOCC(Orthogonal Cover Code)を用いて時間領域(domain)上で拡散されて転送できる。OCCを用いることによって、同一のRB上に複数の端末の制御信号が多重化されることができる。前述したPUCCHフォーマット2の場合には、1つのシンボルシーケンスが時間領域に亘って転送され、CAZACシーケンスのCS(cyclic shift)を用いて複数の端末の制御信号が多重化される一方、ブロック拡散ベース(基盤)PUCCHフォーマット(例えば、PUCCHフォーマット3)の場合には、1つのシンボルシーケンスが周波数領域に亘って転送され、OCCを用いた時間領域拡散を用いて複数の端末の制御信号が多重化される。
図8は、本発明を適用できる無線通信システムにおける1つのスロットの間に5個のSC-FDMAシンボルを生成して転送する一例を示す。
図8では、1つのスロットの間に、1つのシンボルシーケンスに長さ=5(又は、SF=5)のOCCを用いて、5個のSC-FDMAシンボル(即ち、データ部分)を生成して転送する例を示す。この場合、1つのスロットの間に、2つのRSシンボルが使われることができる。
図8の例で、RSシンボルは、特定巡回シフト値が適用されたCAZACシーケンスから生成されることができ、複数のRSシンボルに亘って所定のOCCが適用された(又は、掛けられた)形態で転送できる。また、図8の例で、各々のOFDMシンボル(又は、SC-FDMAシンボル)別に12個の変調シンボルが使われ、各々の変調シンボルは、QPSKにより生成されると仮定すれば、1つのスロットで転送することができる最大ビット数は、12x2=24ビットとなる。したがって、2つのスロットに転送することができるビット数は、合計48ビットとなる。このように、ブロック拡散方式のPUCCHチャネル構造を使用する場合、既存のPUCCHフォーマット1系列及び2系列に比べて拡張されたサイズの制御情報の転送が可能になる。
キャリヤアグリゲーション一般
本発明の実施形態において考慮する通信環境は、マルチキャリヤ(Multi-carrier)サポート環境をすべて含む。即ち、本発明で用いられるマルチキャリヤシステム又はキャリヤアグリゲーション(CA:Carrier Aggregation)システムは、広帯域をサポートするために、目標とする広帯域を構成するときに目標帯域より小さな帯域幅(bandwidth)を有する1つ又は複数のコンポーネントキャリヤ(CC:Component Carrier)を併合(統合)(aggregation)して使用するシステムのことをいう。
本発明においてマルチキャリヤは、キャリヤのアグリゲーション(併合)(又は、搬送波アグリゲーション(集成)(carrier aggregation))を意味し、このとき、キャリヤのアグリゲーションは、隣接する(contiguous)キャリヤ間のアグリゲーションだけでなく、隣接していない(non-contiguous)キャリヤ間のアグリゲーションを全部意味する。また、ダウンリンクとアップリンクとの間で統合(集成)されるコンポーネントキャリヤの数は、異なるように設定されることができる。ダウンリンクコンポーネントキャリヤ(以下、DL CCとする)の数とアップリンクコンポーネントキャリヤ(以下、UL CCとする)の数とが同じ場合を、対称な(symmetric)アグリゲーション(集成)といい、その数が異なる場合を非対称な(asymmetric)アグリゲーションという。このようなキャリヤアグリゲーションは、搬送波アグリゲーション、帯域幅アグリゲーション(bandwidth aggregation)、スペクトルアグリゲーション(spectrum aggregation)などの用語と混用されることができる。
2つ以上のコンポーネントキャリヤが結合されて構成されるキャリヤアグリゲーションは、LTE−Aシステムでは、100MHz帯域幅までサポートすることを目標とする。目標帯域より小さな帯域幅を有する1つ又は複数のキャリヤを結合するときに、結合するキャリヤの帯域幅は、従来のIMTシステムとの互換性(backward compatibility)を維持するために、従来のシステムにおいて使用する帯域幅に制限できる。例えば、従来の3GPP LTEシステムでは、{1.4, 3, 5, 10, 15, 20}MHz帯域幅をサポートし、3GPP LTE−advancedシステム(即ち、LTE−A)では、既存システムとの互換のために上記の帯域幅だけを利用して20MHzより大きな帯域幅をサポートするようにすることができる。また、本発明で用いられるキャリヤアグリゲーションシステムは、既存システムで使用する帯域幅と関係なく新たな帯域幅を定義してキャリヤアグリゲーションをサポートするようにすることができる。
LTE−Aシステムは、無線リソースを管理するために、セル(cell)の概念を使用する。
上述のキャリヤアグリゲーション環境は、マルチ(多重)セル(multiple cells)環境と称することができる。セルは、ダウンリンクリソース(DL CC)とアップリンクリソース(UL CC)との一対の組合せとして定義されるが、アップリンクリソースは、必須要素ではない。したがって、セルは、ダウンリンクリソース単独、又はダウンリンクリソースとアップリンクリソースとから構成されることができる。特定端末がただ1つの設定されたサービングセル(configured serving cell)を有する場合、1つのDL CCと1つのUL CCとを有することができるが、特定端末が2つ以上の設定されたサービングセルを有する場合には、セルの数だけのDL CCを有し、UL CCの数は、それと同一であるか、又はそれより小さくありうる。
あるいは、それと反対に、DL CCとUL CCとが構成されることもできる。即ち、特定端末が多数の設定されたサービングセルを有する場合、DL CCの数よりUL CCがより多いキャリヤアグリゲーション環境もサポートされることができる。即ち、キャリヤアグリゲーション(carrier aggregation)は、各々キャリヤ周波数(セルの中心(重心)周波数)が互いに異なる2つ以上のセルのアグリゲーションとして理解されることができる。ここで、言う「セル(Cell)」は、一般に使用される基地局がカバーする領域としての「セル」とは区別(区分)され(distinguished)なければならない。
LTE−Aシステムにおいて使用されるセルは、プライマリセル(PCell:Primary Cell)及びセカンダリセル(SCell:Secondary Cell)を含む。Pセル及びSセルは、サービングセル(Serving Cell)として使用されることができる。RRC_CONNECTED状態にあるが、キャリヤアグリゲーションが設定されないか、又はキャリヤアグリゲーションをサポートしない端末の場合、Pセルだけから構成されたサービングセルがただ1つ存在する。反面、RRC_CONNECTED状態にあり、キャリヤアグリゲーションが設定された端末の場合、1つ又は複数のサービングセルが存在でき、全てのサービングセルには、Pセル及び1つ又は複数のSセルが含まれる。
サービングセル(Pセル及びSセル)は、RRCパラメータを介して設定されることができる。PhysCellIdは、セルの物理層識別子であって、0から503までの定数値を有する。SCellIndexは、Sセルを識別するために使用される簡略な(short)識別子であって、1から7までの定数値を有する。ServCellIndexは、サービングセル(Pセル又はSセル)を識別するために使用される簡略な(short)識別子であって、0から7までの定数値を有する。0値は、Pセルに適用され、SCellIndexは、Sセルに適用するために予め付与される。即ち、ServCellIndexにおいて最も小さなセルID(又はセルインデックス)を有するセルがPセルとなる。
Pセルは、プライマリ周波数(又は、primary CC)上において動作するセルを意味する。端末が初期アクセス設定(initial connection establishment)過程を行うか、又は接続再設定過程を行うのに使用されることができ、ハンドオーバ過程で指示されたセルを指し示すことができる。また、Pセルは、キャリヤアグリゲーション環境で設定されたサービングセルのうち、制御関連通信の中心になるセルを意味する。即ち、端末は、自体のPセルにおいてのPUCCHを割り当てられて送信でき、システム情報を獲得するか、又はモニタリング手順を変更するのにPセルだけを利用できる。E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)は、キャリヤアグリゲーション環境をサポートする端末に、モビリティ制御情報(mobilityControlInfo)を含む上位層のRRC接続再設定(RRCConnectionReconfiguration)メッセージを用いて、ハンドオーバ手順のためにPセルだけを変更することもできる。
Sセルは、セカンダリ周波数(又は、Secondary CC)上において動作するセルを意味できる。特定端末にPセルは、1つだけが割り当てられ、Sセルは、1つ又は複数が割り当てられることができる。Sセルは、RRC接続が設定された後に構成可能であり、追加的な無線リソースを提供するのに使用されることができる。キャリヤアグリゲーション環境で設定されたサービングセルのうち、Pセルを除いた残りのセル、即ちSセルには、PUCCHが存在しない。E−UTRANは、Sセルをキャリヤアグリゲーション環境をサポートする端末に追加するとき、RRC_CONNECTED状態にある関連するセルの動作と関連するすべてのシステム情報を特定シグナル(dedicated signal)を介して提供できる。システム情報の変更は、関連するSセルの解放(解除)(releasing)及び追加によって制御されることができ、このとき、上位層のRRC接続再設定(RRCConnectionReconfiguration)メッセージを利用できる。E−UTRANは、関連するSセル内でブロードキャストするより、端末別に相異なったパラメータを有する特定シグナリング(dedicated signaling)を行うことができる。
初期セキュリティ活性化過程が始まった以後に、E−UTRANは、接続設定過程で初期に構成されるPセルに追加(付加)し(add)て、1つ又は複数のSセルを含むネットワークを構成できる。キャリヤアグリゲーション環境でPセル及びSセルは、各々のコンポーネントキャリヤとして動作できる。以下の実施形態では、プライマリコンポーネントキャリヤ(PCC)は、Pセルと同じ意味として使用されることができ、セカンダリコンポーネントキャリヤ(SCC)は、Sセルと同じ意味として使用されることができる。
図9は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおけるコンポーネントキャリヤ及びキャリヤアグリゲーションの一例を示した図である。
図9(a)は、LTEシステムにおいて使用される単一キャリヤ構造を示す。コンポーネントキャリヤには、DL CC及びUL CCがある。1つのコンポーネントキャリヤは、20MHzの周波数範囲を有することができる。
図9(b)は、LTE_Aシステムにおいて使用されるキャリヤアグリゲーション構造を示す。図9(b)の場合に、20MHzの周波数の大きさを有する3個のコンポーネントキャリヤが結合された場合を示す。DL CC及びUL CCがそれぞれ3個ずつあるが、DL CC及びUL CCの数に制限があるのではない。キャリヤアグリゲーションの場合、端末は、3個のCCを同時にモニタリングでき、ダウンリンク信号/データを受信することができ、アップリンク信号/データを送信できる。
特定セルにおいてN個のDL CCが管理される場合には、ネットワークは、端末にM(M≦N)個のDL CCを割り当てることができる。このとき、端末は、M個の制限されたDL CCだけをモニタリングし、DL信号を受信することができる。また、ネットワークは、L(L≦M≦N)個のDL CCに優先順位をつけて主なDL CCを端末に割り当てることができ、このような場合、UEは、L個のDL CCを、必ずモニタリングしなければならない。このような方式は、アップリンクの送信にも全く同様に適用されることができる。
ダウンリンクリソースの搬送波周波数(又は、DL CC)とアップリンクリソースの搬送波周波数(又は、UL CC)との間のリンケージ(linkage)は、RRCメッセージなどの上位層メッセージ又はシステム情報により指示されることができる。例えば、SIB2(System Information Block Type 2)によって定義されるリンケージによって、DLリソースとULリソースとの組合せが構成されることができる。具体的には、リンケージは、ULグラントを運ぶPDCCHが送信されるDL CCと上記ULグラントを使用するUL CCとの間のマッピング関係を意味でき、HARQのためのデータが送信されるDL CC(又は、UL CC)とHARQ ACK/NACK信号が送信されるUL CC(又は、DL CC)との間のマッピング関係を意味することもできる。
クロスキャリヤスケジューリング(Cross Carrier Scheduling)
キャリヤアグリゲーションシステムでは、キャリヤ(又は、搬送波)又はサービングセル(Serving Cell)に対するスケジューリングの観点から、セルフスケジューリング(Self-Scheduling)方法及びクロスキャリヤスケジューリング(Cross Carrier Scheduling)方法の2種類がある。クロスキャリヤスケジューリングは、クロスコンポーネントキャリヤスケジューリング(Cross Component Carrier Scheduling)又はクロスセルスケジューリング(Cross Cell Scheduling)と称することができる。
クロスキャリヤスケジューリングは、PDCCH(DL Grant)及びPDSCHが各々異なるDL CCで転送されるか、又はDL CCで転送されたPDCCH(UL Grant)によって転送されるPUSCHがULグラントを受信したDL CCとリンクされているUL CCでない異なるUL CCを通じて転送されることを意味する。
クロスキャリヤスケジューリングか否かは、端末固有(UE-specific)に活性化又は不活性化されることができ、上位層シグナリング(例えば、RRC signaling)を通じて準静的(semi-static)に各端末別に知らせることができる。
クロスキャリヤスケジューリングが活性化された場合、PDCCHに、該当PDCCHが指示するPDSCH/PUSCHがどのDL/UL CCを通じて転送されるかを知らせてくれるキャリヤ指示子フィールド(CIF:Carrier Indicator Field)が必要である。例えば、PDCCHは、PDSCHリソース又はPUSCHリソースを、CIFを用いて多数のコンポーネントキャリヤのうちの一つに割り当てることができる。即ち、DL CC上におけるPDCCHが多重に統合されたDL/UL CCのうちの一つにPDSCH又はPUSCHリソースを割り当てる場合、CIFが設定される。この場合、LTE−A Release−8のDCIフォーマットは、CIFによって拡張できる。この際、設定されたCIFは、3bitフィールドに固定されるか、設定されたCIFの位置は、DCIフォーマットサイズに関わらず固定できる。また、LTE−A Release−8のPDCCH構造(同一コーディング及び同一のCCEベースの(基盤の)リソースマッピング)を再使用することもできる。
一方、DL CC上におけるPDCCHが、同一のDL CC上にPDSCHリソースを割り当てるか、又は単一リンクされたUL CC上にPUSCHリソースを割り当てる場合には、CIFが設定されない。この場合、LTE−A Release−8と同一のPDCCH構造(同一コーディング及び同一のCCEベースのリソースマッピング)及びDCIフォーマットを使用できる。
クロスキャリヤスケジューリングが可能なとき、端末は、CC別転送モード及び/又は帯域幅によって、モニタリングCCの制御領域で複数のDCIに対するPDCCHをモニタリングすることが必要である。したがって、これをサポートすることができるサーチスペース(検索空間)の構成及びPDCCHモニタリングが必要である。
キャリヤアグリゲーションシステムにおいて、端末DL CC集合(aggregate)は、端末がPDSCHを受信するようにスケジューリングされたDL CCの集合を示し、端末UL CC集合は、端末がPUSCHを転送するようにスケジューリングされたUL CCの集合を示す。また、PDCCHモニタリング集合(monitoring set)は、PDCCHモニタリングを行う少なくとも一つのDL CCの集合を示す。PDCCHモニタリング集合は、端末DL CC集合と同一であるか、又は端末DL CC集合の部分集合(副集合)(subset)でありうる。PDCCHモニタリング集合は、端末DL CC集合内のDL CCのうち、少なくともいずれか一つを含むことができる。あるいは、PDCCHモニタリング集合は、端末DL CC集合に関わらず、別個に定義できる。PDCCHモニタリング集合に含まれるDL CCは、リンクされたUL CCに対するセルフスケジューリング(self-scheduling)が常に可能であるように設定できる。このような端末DL CC集合、端末UL CC集合、及びPDCCHモニタリング集合は、端末固有(UE-specific)、端末グループ固有(UE group-specific)又はセル固有(Cell-specific)に設定できる。
クロスキャリヤスケジューリングが不活性化された場合には、PDCCHモニタリング集合が常に端末DL CC集合と同一であることを意味し、このような場合には、PDCCHモニタリング集合に対する別途のシグナリングのような指示は必要でない。しかしながら、クロスキャリヤスケジューリングが活性化された場合には、PDCCHモニタリング集合が端末DL CC集合内で定義されることが好ましい。即ち、端末に対してPDSCH又はPUSCHをスケジューリングするために、基地局は、PDCCHモニタリング集合のみを通じてPDCCHを転送する。
図10は、本発明を適用できる無線通信システムにおけるクロスキャリヤスケジューリングに従うサブフレーム構造の一例を示した図である。
図10を参照すると、LTE−A端末のためのDLサブフレームは、3個のDL CCが結合されており、DL CC ‘A’は、PDCCHモニタリングDL CCに設定された場合を示す。CIFが使われない場合、各DL CCは、CIF無しで自体のPDSCHをスケジューリングするPDCCHを転送することができる。一方、CIFが上位層シグナリングを通じて使われる場合、唯一つのDL CC ‘A’のみCIFを用いて自体のPDSCH又は他のCCのPDSCHをスケジューリングするPDCCHを転送することができる。この際、PDCCHモニタリングDL CCに設定されないDL CC ‘B’及び‘C’は、PDCCHを転送しない。
一般的なACK/NACK多重化方法
端末は、eNBから受信する多数のデータユニットに該当する多数のACK/NACKを同時に転送しなければならない状況で、ACK/NACK信号の単一周波数特性を維持し、ACK/NACK転送電力を減らすために、PUCCHリソース選択に基づいたACK/NACK多重化方法を考慮できる。
ACK/NACK多重化と共に、多数のデータユニットに対するACK/NACK応答のコンテンツは、実際のACK/NACK転送に使われるPUCCHリソースとQPSK変調シンボルのリソースとの結合(組み合わせ)(combining)により識別される。
例えば、1つのPUCCHリソースが4ビットを転送し、最大4個のデータユニットが転送されることができる場合、ACK/NACK結果は、以下の表6のようにeNBにおいて識別されることができる。
<表6>
上記表6で、HARQ-ACK(i)は、i番目のデータユニット(data unit)に対するACK/NACK結果を示す。上記表6で、DTX(DTX(Discontinuous Transmission)は、該当するHARQ-ACK(i)のために転送されるデータユニットがなかったり、端末がHARQ−ACK(i)に対応するデータユニットを検出できなかったりすることを意味する。
上記表6によれば、最大4個のPUCCHリソース
があり、b(0)、b(1)は、選択されたPUCCHを用いて転送される2つのビットである。
例えば、端末が4個のデータユニットを全て成功裏に受信すれば、端末は、
を用いて2ビット(1、1)を転送する。
端末が最初及び3番目のデータユニットでデコーディングに失敗し、2番目及び4番目のデータユニットでデコーディングに成功すれば、端末は、
を用いてビット(1、0)を転送する。
ACK/NACKチャネル選択で、少なくとも1つのACKがあれば、NACKとDTXとは対になる(couple)。これは、予約された(reserved)PUCCHリソースとQPSKシンボルとの組合せでは、全てのACK/NACK状態を示すことができないためである。しかしながら、ACKがなければ、DTXは、NACKと分離される(decouple)。
この場合、1つの明確なNACKに該当するデータユニットにリンクされたPUCCHリソースは、多数のACK/NACKの信号を転送するためにまた予約されることができる。
セミパーシステント(半持続的)スケジューリング(Semi-Persistent Scheduling)のためのPDCCHの確認(validation)
セミパーシステントスケジューリング(SPS:Semi-Persistent Scheduling)は、特定端末にリソースを特定時、区間の間パーシステントに維持されるように割り当てるスケジューリング方式である。
VoIP(Voice over Internet Protocol)のように特定時間の間一定量のデータが転送される場合には、リソース割り当てのためにデータ転送区間毎に制御情報を転送する必要がないので、SPS方式を使用して制御情報の浪費を減らすことができる。いわゆるセミパーシステントスケジューリング(SPS:Semi-Persistent Scheduling)方法では、端末にリソースが割り当てできる時間リソース領域を先に割り当てる。
この際、セミパーシステント割り当て方法では、特定端末に割り当てられる時間リソース領域が周期性を有するように設定することができる。次に、必要によって周波数リソース領域を割り当てることによって、時間−周波数リソースの割り当てを完成する。このように周波数リソース領域を割り当てることを、いわゆる活性化(Activation)と称することができる。セミパーシステント割り当て方法を使用すれば、1回のシグナリングにより一定期間の間リソース割り当てが維持されるので、反復的にリソース割り当てを行う必要がないのでシグナリングオーバーヘッドを減らすことができる。
その後、上記端末に対するリソース割り当てが必要なくなれば、周波数リソース割り当てを解放するためのシグナリングを基地局から端末に転送することができる。このように周波数リソース領域の割り当てを解放(release)することを不活性化(Deactivation)と称することができる。
現在LTEでは、アップリンク及び/又はダウンリンクに対するSPSのために、まずRRC(Radio Resource Control)シグナリングを通じて、どのサブフレームでSPS送信/受信を行わなければならないかを端末に知らせる。即ち、RRCシグナリングを通じて、SPSのために割り当てられる時間−周波数リソースのうち、時間リソースを先に指定してくれる。使用できるサブフレームを知らせるために、例えばサブフレームの周期及びオフセットを知らせることができる。しかしながら、端末は、RRCシグナリングを通じて時間リソース領域のみの割り当てを受けるので、RRCシグナリングを受けたとしても直ぐSPSによる送受信を遂行せず、必要によって周波数リソース領域を割り当てることによって、時間−周波数リソースの割り当てを完成する。このように周波数リソース領域を割り当てることを活性化(Activation)と称することができ、周波数リソース領域の割り当てを解放(release)することを不活性化(Deactivation)と称することができる。
したがって、端末は、活性化を指示するPDCCHを受信した後に、その受信したPDCCHに含まれたRB割り当て情報によって周波数リソースを割り当てて、MCS(Modulation and Coding Scheme)情報に従う変調(Modulation)及び符号化率(Code Rate)を適用して、上記RRCシグナリングを通じて割り当てを受けたサブフレーム周期及びオフセットによって送受信を行い始める。
次に、端末は、基地局から不活性化を知らせるPDCCHを受信すれば、送受信を中断する。送受信を中断した以後に、活性化又は再活性化を指示するPDCCHを受信すれば、そのPDCCHで指定されたRB割り当て、MCSなどを使用して、RRCシグナリングで割り当てを受けたサブフレーム周期及びオフセットによって、また送受信を再開する。即ち、時間リソースの割り当ては、RRCシグナリングを通じて行われるが、実際の信号の送受信は、SPSの活性化及び再活性化を指示するPDCCHを受信した後に行われることができ、信号送受信の中断は、SPSの不活性化を指示するPDCCHを受信した後になされる。
端末は、次のような条件が全て満たされる場合に、SPS指示を含むPDCCHを確認することができる。第1に、PDCCHペイロードのために追加されたCRCパリティビットが、SPSC-RNTIによってスクランブルされなければならず、第2に、新しいデータ指示子(NDI:New Data Indicator)フィールドが0にセットされなければならない。ここで、DCIフォーマット2、2A、2B、及び2Cの場合、新しいデータ指示子フィールドは、活性化された転送ブロックの1つを示す。
そして、DCIフォーマットに使われる各フィールドが以下の表4及び表5によってセットされれば、確認が完了する。このような確認が完了すれば、端末は、受信したDCI情報が有効なSPS活性化又は不活性化(又は、解放)であることを認識する。一方、確認が完了しなければ、端末は、受信したDCIフォーマットに非マッチング(マッチしない)(non-matching)CRCが含まれると認識する。
表7は、SPS活性化を指示するPDCCH確認のためのフィールドを示す。
<表7>
表8は、SPS不活性化(又は、解放)を指示するPDCCH確認のためのフィールドを示す。
<表8>
DCIフォーマットがSPSダウンリンクスケジューリング活性化を指示する場合、PUCCHフィールドのためのTPC命令値は、上位層により設定された4個のPUCCHリソース値を示すインデックスに使われることができる。
PUCCH piggybacking in Rel−8 LTE
図11は、本発明を適用できる無線通信システムにおけるUL-SCHの転送チャネル処理の一例を示す図である。
3GPP LTEシステム(=E−UTRA、Rel.8)では、ULの場合、端末機のパワーアンプの効率よい活用のために、パワーアンプの性能に影響を及ぼすPAPR(Peak-to-Average Power Ratio)特性やCM(Cubic Metric)特性の良いsingle carrier(単一搬送波)転送を維持するようになっている。即ち、既存LTEシステムのPUSCH転送の場合、転送しようとするデータをDFT-precodingを通じてsingle carrier特性を維持し、PUCCH転送の場合は、single carrier特性を有しているsequenceに情報を載せて転送することによって、single carrier特性を維持することができる。しかしながら、DFT-precodingしたデータが周波数軸に非連続的に割り当てられるか、又はPUSCHとPUCCHとが同時に転送されるようになる場合には、このようなsingle carrier特性が破られるようになる。したがって、図11のように、PUCCH転送と同一のsubframeでPUSCH転送がある場合、single carrier特性を維持するために、PUCCHに転送するUCI(uplink control information)情報をPUSCHを通じてデータと共に転送(Piggyback)するようになっている。
前述したように、既存のLTE端末は、PUCCHとPUSCHとを同時に転送できないので、PUSCHが転送されるsubframeにおいて、Uplink Control Information(UCI)(CQI/PMI、HARQ-ACK、RIなど)をPUSCH領域にmultiplexingする方法を使用する。
一例において、PUSCHを転送するようにallocationされたsubframeでChannel Quality Indicator(CQI) and/or Precoding Matrix Indicator(PMI)を転送しなければならない場合、UL-SCH dataとCQI/PMIとをDFT-spreading以前にmultiplexingして、control情報とdataとを共に転送することができる。この場合、UL-SCH dataは、CQI/PMI resourceを考慮してrate-matchingを行うようになる。また、HARQ ACK、RIなどのcontrol情報は、UL-SCH dataをpuncturingしてPUSCH領域にmultiplexingされる方式が使われている。
図12は、本発明を適用できる無線通信システムにおける転送チャネル(transport channel)であるアップリンク共有チャネルの信号処理過程の一例を示す図である。
以下、アップリンク共有チャネル(以下、“UL-SCH”という)の信号処理過程は、1つ又は複数の転送チャネル又は制御情報タイプに適用できる。
図12を参照すると、UL-SCHは、送信時間間隔(転送時間区間)(TTI:transmission time interval)毎に1回ずつ、データを転送(トランスポート)ブロック(TB:Transport Block)の形態で符号化ユニット(coding unit)に伝達される。
上位層から伝達を受けた転送ブロックのビット
に、CRCパリティビット(parity bit)
を付加する(S12010)。この際、Aは、転送ブロックのサイズであり、Lは、パリティビットの個数である。CRCが付加された(attached)入力ビットは、
の通りである。この際、Bは、CRCを含んだ転送ブロックのビット数を示す。
は、TBサイズによって多数のコードブロック(CB:Code block)に分割(segmentation)され、分割された多数のCBにCRCが付加される(S12020)。コードブロック分割及びCRC付加の後、ビットは、
の通りである。ここで、rは、コードブロックの番号(r=0,...,C−1)であり、Krは、コードブロックrに従うビット数である。また、Cは、コードブロックの総数を示す。
次に、チャネル符号化(channel coding)が行われる(S12030)。チャネル符号化の後の出力ビットは、
の通りである。この際、iは、符号化されたストリームインデックスであり、0、1、又は2の値を有することができる。Drは、コードブロックrのためのi番目の符号化されたストリームのビット数を示す。rは、コードブロック番号(r=0,...,C−1)であり、Cは、コードブロックの総数を示す。各コードブロックは、各々ターボコーディングにより符号化されることができる。
次に、レートマッチング(Rate Matching)が行われる(S12040)。レートマッチングを経た以後のビットは、
の通りである。この際、rは、コードブロックの番号であり(r=0,...,C−1)、Cは、コードブロックの総数を示す。Erは、r番目のコードブロックのレートマッチングが行われたビットの個数を示す。
次に、また、コードブロック間の結合(連接、コンカチネーション)(concatenation)が行われる(S12050)。コードブロックの結合が行われた後のビットは、
の通りである。この際、Gは、転送のための符号化されたビットの総数を示し、制御情報がUL-SCH転送と多重化されるとき制御情報転送のために使われるビット数は、含まれない。
一方、PUSCHで制御情報が転送されるとき、制御情報であるCQI/PMI、RI、ACK/NACKは、各々独立してチャネル符号化が行われる(S12070、S12080、S12090)。各制御情報の転送のために各々互いに異なる符号化されたシンボルが割り当てられるので、各々の制御情報は、互いに異なる符号化率(coding rate)を有する。
TDD(Time Division Duplex)において、ACK/NACKフィードバック(feedback)モードは、上位層設定によりACK/NACKバンドリング(bundling)及びACK/NACK多重化(multiplexing)の2つのモードがサポートされる。ACK/NACKバンドリングのために、ACK/NACK情報ビットは、1ビット又は2ビットで構成され、ACK/NACK多重化のために、ACK/NACK情報ビットは、1ビットから4ビットの間で構成される。
ステップS12050におけるコードブロック間の結合ステップの後に、UL-SCHデータの符号化されたビット
とCQI/PMIの符号化されたビット
との多重化が行われる(S12060)。データとCQI/PMIとの多重化された結果は、
の通りである。この際、
は、
の長さを有する列(コラム)(column)ベクトルを示す。
であり、
である。
は、UL-SCH転送ブロックがマッピングされたレイヤの個数を示し、Hは、転送ブロックがマッピングされた
個の転送レイヤに、UL-SCHデータ及びCQI/PMI情報のために割り当てられた符号化されたビットの総数を示す。
次に、多重化されたデータ及びCQI/PMI、別途にチャネル符号化されたRI、ACK/NACKは、チャネルインターリーブされて出力信号が生成される(S12100)。
MIMO(Multi-Input Multi-Output)
MIMO技術は、今まで一般的に1つの送信アンテナ及び1つの受信アンテナを使用したことから脱却して、複数の(マルチ、多重)(multiple)送信(Tx)アンテナ及び複数の受信(Rx)アンテナを使用する。言い換えると、MIMO技術は、無線通信システムの送信端又は受信端で多入力多出力アンテナを使用して容量増大又は性能改善を図る技術である。以下では、“MIMO”を“多入力多出力アンテナ”と称することにする。
より具体的には、多入力多出力アンテナ技術は、1つの完全なメッセージ(total message)を受信するために1つのアンテナの経路に依存せず、多数のアンテナを通じて受信した複数のデータの断片を収集して完全なデータを完成させる。結果的に、多入力多出力アンテナ技術は、特定システムの範囲内でデータ転送レートを増加させることができ、また特定データ転送レートを通じてシステム範囲を増加させることができる。
次世代の移動通信により、既存の移動通信に比べて遥かに高いデータ転送レートが要求されるので、効率よい多入力多出力アンテナ技術が必ず必要であると予想される。このような状況で、MIMO通信技術は、移動通信端末及び中継器などに幅広く使用することができる次世代の移動通信技術であり、データ通信拡大などによる限界状況に従って他の移動通信の転送量の限界を克服することができる技術として関心を集めている。
一方、現在研究されている多様な転送効率向上技術のうち、多入力多出力アンテナ(MIMO)技術は、追加的な周波数割り当てや電力増加無しでも、通信容量及び送受信性能を画期的に向上させることができる方法として、現在最も大きな注目を浴びている。
図13は、一般的な多入力多出力アンテナ(MIMO)通信システムの構成図である。
図13を参照すると、送信アンテナの数をNT個に、受信アンテナの数をNR個に、同時に増やすようになれば、送信器や受信器のみで多数のアンテナを使用するようになる場合とは異なり、アンテナ数に比例して理論的なチャネル転送容量が増加するので、転送レート(transfer rate)を向上させ、周波数効率を画期的に向上させることができる。この場合、チャネル転送容量の増加に従う転送レートは、1つのアンテナを用いる場合の最大転送レート(Ro)に次のようなレート増加率(R)が掛けられただけに理論的に増加することができる。
<数式1>
即ち、例えば、4個の送信アンテナ及び4個の受信アンテナを用いるMIMO通信システムでは、単一アンテナシステムに比べて、理論上、4倍の転送レートを獲得することができる。
このような多入力多出力アンテナの技術は、多様なチャネル経路を通過したシンボルを用いて転送信頼度を高める空間ダイバーシチ(spatial diversity)方式と、多数の送信アンテナを用いて多数のデータシンボルを同時に送信して転送レートを向上させる空間多重化(spatial multiplexing)方式と、に分けられる。また、このような2つの方式を適切に結合して各々の長所を適切に得ようとする方式に対する研究も、最近たくさん研究されている分野である。
各々の方式に対し、より具体的に説明すると、次の通りである。
第1に、空間ダイバーシチ方式の場合には、時空間ブロック符号系列と、ダイバーシチ利得及び符号化利得を同時に用いる時空間トレリス(Trellis)符号系列と、の方式がある。一般的に、ビットエラー率改善性能及び符号生成自由度は、トレリス符号化方式が優れるが、演算複雑度は、時空間ブロック符号が簡単である。このような空間ダイバーシチ利得は、送信アンテナ数(NT)と受信アンテナ数(NR)との積(NT×NR)に該当する量を得ることができる。
第2に、空間多重化技法は、各送信アンテナで互いに異なるデータ列を送信する方法であるが、この際、受信器では、送信器から同時に転送されたデータ間で相互干渉が発生するようになる。受信器では、この干渉を適切な信号処理技法を用いて除去した後に受信する。ここに使われる雑音除去方式は、MLD(Maximum Likelihood Detection)受信器、ZF(Zero-Forcing)受信器、MMSE(Minimum Mean Square Error)受信器、D−BLAST(Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time)、V-BLAST(Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time)などがあり、特に送信端でチャネル情報を知ることができる場合には、SVD(Singular Value Decomposition)方式などを使用することができる。
第3に、空間ダイバーシチと空間多重化との結合された技法を挙げることができる。空間ダイバーシチ利得のみを得る場合、ダイバーシチ次数の増加に従う性能改善利得が徐々に飽和し、空間多重化利得のみを取れば、無線チャネルで転送信頼度が落ちる。これを解決しながら2つの利得を全て得る方式が研究されてきたものであり、そのうち、時空間ブロック符号(Double−STTD)、時空間BICM(STBICM)などの方式がある。
前述したような多入力多出力アンテナシステムにおける通信方法をより具体的な方法により説明するために、これを数学的にモデル化する場合、次の通り示すことができる。
まず、図13に図示したように、NT個の送信アンテナ及びNR個の受信アンテナが存在することを仮定する。
まず、送信信号に関して説明すると、このようにNT個の送信アンテナがある場合、最大の転送可能な情報はNT個であるので、これを次のようなベクトルで示すことができる。
<数式2>
一方、各々の転送情報s1、s2,...,sNTにおいて、転送電力を異なるようにすることができ、この際、各々の転送電力をP1、P2,...,PNTとすれば、転送電力が調整された転送情報は、次のようなベクトルで示すことができる。
<数式3>
また、
を転送電力の対角行列Pで次の通り示すことができる。
<数式4>
一方、転送電力が調整された情報ベクトル
は、その後、重み行列Wが掛けられて、実際に転送されるNT個の転送信号x1、x2,...,xNTを構成する。ここで、重み行列は、転送チャネル状況などによって転送情報を各アンテナに適切に分配してくれる役割を行う。このような転送信号x1、x2,...,xNTを、ベクトルxを用いて次の通り示すことができる。
<数式5>
ここで、wijは、i番目の送信アンテナとj番目の転送情報との間の重みを示し、Wは、これを行列で示したものである。このような行列Wを重み行列(Weight Matrix)又はプリコーディング行列(Precoding Matrix)と称する。
一方、前述したような転送信号(x)は、空間ダイバーシチを使用する場合と空間多重化を使用する場合とに分けて考えてみることができる。
空間多重化を使用する場合は、互いに異なる信号を多重化して送るようになるので、情報ベクトルsの要素(元素)が全て異なる値を有するようになる一方、空間ダイバーシチを使用するようになれば、同一の信号を多数のチャネル経路を通じて送るようになるので、情報ベクトルの要素が全て同一の値を有するようになる。
勿論、空間多重化と空間ダイバーシチとを混合する方法も考慮することができる。即ち、例えば3個の送信アンテナを通じて同一の信号を空間ダイバーシチを用いて転送し、残りは、各々異なる信号を空間多重化して送る場合も考慮することができる。
次に、受信信号は、NR個の受信アンテナがある場合、各アンテナの受信信号y1、y2,...,yNRを、ベクトルyで次の通り示すようにする。
<数式6>
一方、多入力多出力アンテナ通信システムにおけるチャネルをモデル化する場合、各々のチャネルは、送受信アンテナインデックスによって区分することができ、送信アンテナjから受信アンテナiを経るチャネルをhijと示すことにする。ここで、hijのインデックスの順序は、受信アンテナインデックスが先で、送信アンテナのインデックスが後であることに留意する。
このようなチャネルは、多数個が1つに纏められて(縛って)ベクトル及び行列形態でも表現(表示)可能である。ベクトル表現を例として説明すると、次の通りである。
図14は、多数の送信アンテナから1つの受信アンテナへのチャネルを示す図である。
図14に図示したように、合計NT個の送信アンテナから受信アンテナiに到着するチャネルは、次の通り表現可能である。
<数式7>
また、上記数式7のような行列表現を通じて、NT個の送信アンテナからNR個の受信アンテナを経るチャネルを全て示す場合、次の通り示すことができる。
<数式8>
一方、実際のチャネルは、上記のようなチャネル行列Hを経た後に白色雑音(AWGN:Additive White Gaussian Noise)が加えられるようになるので、NR個の受信アンテナの各々に加えられる白色雑音n1、n2,...,nNRをベクトルで表現すると、次の通りである。
<数式9>
前述したような転送信号、受信信号、チャネル、及び白色雑音のモデル化を通じて、多入力多出力アンテナ通信システムにおける各々は、次のような関係を通じて示すことができる。
<数式10>
一方、チャネルの状態を示すチャネル行列Hの行及び列の数は、送受信アンテナ数により決定される。チャネル行列Hは、前述したように、行の数が受信アンテナの数NRと等しくなり、列の数が送信アンテナの数NR(NT)と等しくなる。即ち、チャネル行列Hは、NR×NR(NT)行列となる。
一般に、行列のランク(rank)は、互いに独立な(independent)行又は列の個数のうち、最小個数として定義される。したがって、行列のランクは、行又は列の個数より大きいことができなくなる。数式的に例を挙げれば、チャネル行列Hのランク(rank(H))は、次の通り制限される。
<数式11>
また、行列に固有値分解(Eigen value decomposition)を行ったとき、ランクは、固有値(Eigen value)のうち、0でない固有値の個数として定義することができる。類似の方法に、ランクをSVD(Singular Value Decomposition)したとき、0でない特異値(singular value)の個数として定義することができる。したがって、チャネル行列におけるランクの物理的な意味は、与えられたチャネルで互いに異なる情報を送ることができる最大数ということができる。
本明細書において、MIMO転送に対する‘ランク(Rank)’は、特定時点及び特定周波数リソースで独立して信号を転送することができる経路の数を示し、‘レイヤ(layer)の個数’は、各経路を通じて転送される信号ストリームの個数を示す。一般に、送信端は、信号転送に用いられるランク数に対応する個数のレイヤを転送するので、特別な言及がない限り、ランクは、レイヤ数と同一の意味を有する。
参照信号(RS:Reference Signal)
無線通信システムにおいて、データは、無線チャネルを通じて転送されるので、信号は、転送中に歪曲されることがある。端末で歪曲された信号を正確に受信するために、受信した信号の歪曲は、チャネル情報を用いて補正されなければならない。チャネル情報を検出するために、送信側及び受信側の両方が知っている信号転送方法と、信号がチャネルを通じて転送されるときに歪曲された程度を用いてチャネル情報を検出する方法と、を主に用いる(In order to detect channel information, a method of detecting channel information using the degree of the distortion of a signal transmission method and a signal known to both the transmission side and the reception side when they are transmitted through a channel is mainly used)。前述した信号をパイロット信号又は参照信号(RS:Reference Signal)という。
また、最近、大部分の移動通信システムでパケットを転送するとき、今まで1つの送信アンテナ及び1つの受信アンテナを使用したことから脱却し、複数の送信アンテナ及複数の受信アンテナを採択して、送受信データ効率を向上させることができる方法を使用する。多入力多出力アンテナを用いてデータを送受信するとき、信号を正確に受信するために送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル状態が検出されなければならない。したがって、各送信アンテナは、個別の参照信号を有しなければならない。
移動通信システムにおいて、RSは、その目的によって2つに大別できる。チャネル情報獲得の目的のためのRSとデータ復調のために使われるRSとがある。前者は、UEがダウンリンクでのチャネル情報を獲得することにその目的があるので、広帯域に転送されなければならず、特定のサブフレームでダウンリンクデータを受信しないUEでも、そのRSを受信し測定できなければならない。また、これは、ハンドオーバなどの測定などのためにも使われる。後者は、基地局がダウンリンクを送るときに該当リソースと共に送るRSであって、UEは、該当RSを受信することによって、チャネル推定を行うことができ、したがってデータを復調できるようになる。このRSは、データが転送される領域で転送されなければならない。
ダウンリンク(下向き)参照信号は、セル内の全ての端末が共有するチャネル状態に関する情報の獲得及びハンドオーバなどの測定などのための1つの共通参照信号(CRS:common RS)と、特定端末のみのためにデータ復調のために使われる専用参照信号(DRS:dedicated RS)と、がある。このような参照信号を用いて復調(demodulation)及びチャネル測定(channel measurement)のための情報を提供することができる。即ち、DRSは、データ復調用のみに使われて、CRSは、チャネル情報獲得及びデータ復調の2つの目的に全て使われる。
受信側(即ち、端末)は、CRSからチャネル状態を測定し、CQI(Channel Quality Indicator)、PMI(Precoding Matrix Index)及び/又はRI(Rank Indicator)などのチャネル品質と関連する指示子を、送信側(即ち、基地局)にフィードバックする。CRSは、セル固有基準信号(Cell-Specific RS)ともいう。一方、チャネル状態情報(CSI:Channel State Information)のフィードバックと関連する参照信号を、CSI-RSと定義することができる。
DRSは、PDSCH上のデータの復調が必要な場合、リソース要素を通じて転送されることができる。端末は、上位層を通じてDRSの存否を受信することができ、対応するPDSCHがマッピングされたときのみ有効である。DRSを端末固有参照信号(UE-specific RS)又は復調参照信号(DMRS:DeModulation RS)ということができる。
図15は、本発明を適用できる無線通信システムでダウンリンクリソースブロック対にマッピングされた参照信号パターンの一例を示す図である。
図15を参照すると、参照信号がマッピングされる単位で、ダウンリンクリソースブロック対は、時間領域で1つのサブフレーム×周波数領域で12個の副搬送波により示すことができる。即ち、時間軸(x軸)上で1つのリソースブロック対は、ノーマルサイクリックプリフィックス(一般循環前置)(normal CP:normal Cyclic Prefix)である場合、14個のOFDMシンボルの長さを有し(図15(a)の場合)、拡張サイクリックプリフィックス(extended CP:extended Cyclic Prefix)である場合、12個のOFDMシンボルの長さを有する(図15(b)の場合)。リソースブロックグリッド(格子)で‘0’、‘1’、‘2’、及び‘3’と記載されたリソース要素(REs)は、各々アンテナポートインデックス‘0’、‘1’、‘2’、及び‘3’のCRSの位置を意味し、‘D’と記載されたリソース要素は、DRSの位置を意味する。
以下、CRSについてより詳細に記述すると、CRSは、物理アンテナのチャネルを推定するために使われて、セル内に位置する全ての端末に共通に受信できる参照信号として、全ての周波数帯域に分布する。即ち、このCRSは、cell-specificのシグナルで、広帯域に対してサブフレーム毎に転送される。また、CRSは、チャネル品質情報(CSI)及びデータ復調のために利用できる。
CRSは、転送側(基地局)におけるアンテナ配列によって多様なフォーマットで定義される。3GPP LTEシステム(例えば、リリース−8)では、基地局の転送アンテナの個数によって、最大4個のアンテナポートに対するRSが転送される。ダウンリンク信号送信側は、単一の送信アンテナ、2つの送信アンテナ、及び4個の送信アンテナなどの3種類のアンテナ配列を有する。例えば、基地局の送信アンテナの個数が2つである場合、0番及び1番のアンテナポートに対するCRSが転送され、4個である場合は0〜3番のアンテナポートに対するCRSが各々転送される。
基地局が単一の送信アンテナを使用する場合、単一アンテナポートのための参照信号が配列される。
基地局が2つの送信アンテナを使用する場合、2つの送信アンテナポートのための参照信号は、時分割多重(TDM:Time Division Multiplexing)及び/又は周波数分割多重(FDM Frequency Division Multiplexing)方式を用いて配列される。即ち、2つのアンテナポートのための参照信号は、各々が区別されるように、互いに異なる時間リソース及び/又は互いに異なる周波数リソースが割り当てられる。
その上、基地局が4個の送信アンテナを使用する場合、4個の送信アンテナポートのための参照信号は、TDM及び/又はFDM方式を用いて配列される。ダウンリンク信号の受信側(端末)により測定されたチャネル情報は、単一の送信アンテナ転送、送信ダイバーシチ、閉ループ空間多重(closed-loop spatial multiplexing)、開ループ空間多重(open-loop spatial multiplexing)、又はマルチユーザ−多入力多出力アンテナ(Multi-User MIMO)のような転送方式を用いて転送されたデータを復調するために使われることができる。
多入力多出力アンテナがサポートされる場合、参照信号が特定のアンテナポートから転送されるとき、上記参照信号は、参照信号のパターンによって特定されたリソース要素の位置で転送され、他のアンテナポートのために特定されたリソース要素の位置で転送されない。即ち、互いに異なるアンテナ間の参照信号は、互いに重ならない。
リソースブロックにCRSをマッピングする規則は、次の通り定義される。
<数式12>
数式12で、k及びlは、各々副搬送波インデックス及びシンボルインデックスを示し、pは、アンテナポートを示す。
は、1つのダウンリンクスロットにおけるOFDMシンボルの数を示し、
は、ダウンリンクに割り当てられた無線リソースの数を示す。nsは、スロットインデックスを示し、
は、セルIDを示す。modは、モジュロ(modulo)演算を示す。参照信号の位置は、周波数領域で
値によって変わる。
は、セルIDに依存するので、参照信号の位置は、セルによって多様な周波数シフト(偏移)(frequency shift)値を有する。
より具体的には、CRSを通じてチャネル推定性能を向上させるために、CRSの位置は、セルによって周波数領域でシフトできる。例えば、参照信号が3個の副搬送波の間隔で位置する場合、1つのセルにおける参照信号は、3k番目の副搬送波に割り当てられ、他のセルにおける参照信号は、3k+1番目の副搬送波に割り当てられる。1つのアンテナポートの観点で、参照信号は、周波数領域で6個のリソース要素の間隔で配列され、更に他のアンテナポートに割り当てられた参照信号とは、3個のリソース要素の間隔で分離される。
時間領域において、参照信号は、各スロットのシンボルインデックス0から始めて同一間隔(constant interval)で配列される。時間間隔は、サイクリックプリフィックスの長さによって異なるように定義される。ノーマルサイクリックプリフィックスの場合、参照信号は、スロットのシンボルインデックス0及び4に位置し、拡張サイクリックプリフィックスの場合、参照信号は、スロットのシンボルインデックス0及び3に位置する。2つのアンテナポートのうち、最大値を有するアンテナポートのための参照信号は、1つのOFDMシンボル内で定義される。したがって、4個の送信アンテナ転送の場合、参照信号アンテナポート0及び1のための参照信号は、スロットのシンボルインデックス0及び4(拡張サイクリックプリフィックスの場合、シンボルインデックス0及び3)に位置し、アンテナポート2及び3のための参照信号は、スロットのシンボルインデックス1に位置する。アンテナポート2及び3のための参照信号の周波数領域における位置は、2番目のスロットで互いに置き換え(引き替え)られる(交換される)(exchanged)。
以下、DRSに対してより詳細に記述すると、DRSは、データを復調するために使われる。多入力多出力アンテナ転送で特定の端末のために使われるプリコーディング(先行符号化)(precoding)の重みは、端末が参照信号を受信したとき、各送信アンテナで転送された転送チャネルと結合され(関連付けられ)て対応するチャネルを推定するために変更無しで使われる。
3GPP LTEシステム(例えば、リリース−8)は、最大4個の転送アンテナをサポートし、ランク1ビームフォーミング(beamforming)のためのDRSが定義される。ランク1ビームフォーミングのためのDRSは、またアンテナポートインデックス5のための参照信号を示す。
リソースブロックにDRSをマッピングする規則は、次の通り定義される。数式2(数式13)は、ノーマルサイクリックプリフィックスである場合を示し、数式3(数式14)は、拡張サイクリックプリフィックスである場合を示す。
<数式13>
<数式14>
数式13及び14において、k及びlは、各々副搬送波インデックス及びシンボルインデックスを示し、pは、アンテナポートを示す。
は、周波数領域におけるリソースブロックサイズを示し、副搬送波の数として表現される。
は、物理リソースブロックの数を示す。
は、PDSCH転送のためのリソースブロックの周波数帯域を示す。nsは、スロットインデックスを示し、
は、セルIDを示す。modは、モジュロ(modulo)演算を示す。参照信号の位置は、周波数領域で
値によって変わる。
は、セルIDに依存するので、参照信号の位置は、セルによって多様な周波数シフト(frequency shift)値を有する。
LTEシステムの(進化)発展した形態のLTE−Aシステムにおいて、システムは、基地局のダウンリンクに最大8個の送信アンテナをサポートできるようにデザインされなければならない。したがって、最大8個の送信アンテナに対するRSも、やはりサポートされなければならない。LTEシステムにおいて、ダウンリンクRSは、最大4個のアンテナポートに対するRSのみが定義されているので、LTE−Aシステムで基地局が4個以上最大8個のダウンリンク送信アンテナを有する場合、これらのアンテナポートに対するRSが、追加的に定義されデザインされなければならない。最大8個の送信アンテナポートに対するRSは、前述したチャネル測定のためのRSとデータ復調のためのRSとの2つが全てデザインされなければならない。
LTE−Aシステムをデザインするに当たって、重要な考慮事項の1つは、backward compatibility、即ち、LTE端末がLTE−Aシステムでもなんの無理もなくよく動作しなければならず、システムもこれをサポートしなければならないということである。RS転送観点から見たとき、LTEで定義されているCRSが、全帯域でサブフレーム毎に転送される時間−周波数領域において、最大8個の送信アンテナポートに対するRSが追加的に定義されなければならない。LTE−Aシステムで、既存LTEのCRSのような方式により最大8個の送信アンテナに対するRSパターンをサブフレーム毎に全帯域に追加するようになれば、RSオーバーヘッドが大き過ぎるようになる。
したがって、LTE−Aシステムで新しくデザインされるRSは、2つの分類に大別されるが、MCS、PMIなどの選択のためのチャネル測定目的のRS(CSI-RS:Channel State Information-RS、Channel State Indication-RSなど)と、8個の転送アンテナに転送されるデータ復調のためのRS(DM-RS:Data Demodulation-RS)である。
チャネル測定目的のCSI-RSは、既存のCRSがチャネル測定、ハンドオーバなどの測定などの目的と同時に、データ復調のために使われるのとは異なり、チャネル測定中心の目的のためにデザインされる特徴がある。勿論、これもまたハンドオーバなどの測定などの目的に使われることもできる。CSI-RSがチャネル状態に関する情報を得る目的のみに転送されるので、CRSとは異なり、サブフレーム毎に転送されなくてもよい。CSI-RSのオーバーヘッドを減らすために、CSI-RSは、時間軸上で間欠的(間歇的)に転送される。
データ復調のために、該当時間−周波数領域でスケジューリングされ、UE専用(dedicated)に、DMRSが転送される。即ち、特定UEのDM-RSは、該当UEがスケジューリングされた領域、即ちデータの受信を受ける時間−周波数領域のみに転送されるものである。
LTE−Aシステムで、eNBは、全てのアンテナポートに対するCSI-RSを転送しなければならない。最大8個の送信アンテナポートに対するCSI-RSをサブフレーム毎に転送することは、オーバーヘッドが非常に大きいという短所があるので、CSI-RSは、サブフレーム毎に転送されず、時間軸で間欠的に転送されてこそ、そのオーバーヘッドを減らすことができる。即ち、CSI-RSは、1つのサブフレームの整数倍の周期を有して周期的に転送されるか、又は特定転送パターンで転送できる。この際、CSI-RSが転送される周期やパターンは、eNBが設定することができる。
CSI-RSを測定するために、UEは、必ず自体が属するセルの各々のCSI-RSアンテナポートに対するCSI-RSの転送サブフレームインデックス、転送サブフレーム内でCSI-RSリソース要素(RE)の時間−周波数位置、そしてCSI-RSシーケンスに関する情報を知っていなければならない。
LTE−Aシステムにおいて、eNBは、CSI-RSを最大8個のアンテナポートに対して各々転送しなければならない。互いに異なるアンテナポートのCSI-RS転送のために使われるリソースは、互いに直交(orthogonal)しなければならない。1つのeNBが互いに異なるアンテナポートに対するCSI-RSを転送するとき、各々のアンテナポートに対するCSI-RSを互いに異なるREにマッピングすることによって、FDM/TDM方式によりこれらのリソースをorthogonalに割り当てることができる。あるいは、互いに異なるアンテナポートに対するCSI-RSを互いにorthogonalなコードにマッピングさせるCDM方式により転送することができる。
CSI-RSに関する情報を、eNBが、自体のセルのUEに知らせるとき、まず、各アンテナポートに対するCSI-RSがマッピングされる時間−周波数に関する情報を知らせなければならない。具体的には、CSI-RSが転送されるサブフレーム番号、又はCSI-RSが転送される周期、CSI-RSが転送されるサブフレームオフセットであり、特定アンテナのCSI-RS REが転送されるOFDMシンボル番号、周波数間隔(spacing)、周波数軸におけるREのオフセット又はシフト値などがある。
Sequence(シーケンス)生成
PUSCHでtransform precodingがenableされないか、又はPDSCHの場合、参照信号sequencer(m)は、以下の数式15により生成できる。
<数式15>
数式15で、pseudo-random sequence(n)は、長さ31のGold sequenceにより定義され、長さMPNのc(n)は、以下の数式16により定義できる。
<数式16>
数式16で、Ncは、‘1600’であり、最初のm-sequence x(n)は、x(0)=1、x(n)=0、n=1、2,...,30に初期化される。
2番目のm-sequenceであるx(n)の初期化は、sequenceの適用によって値が以下の数式17のように表現されることができる。
<数式17>
PUSCHに対するtransform precodingがenableされる場合、参照信号sequence r(m)は、以下の数式18により生成できる。
<数式18>
物理リソースマッピング(Mapping to physical resource)
DMRSは、上位層シグナリングにより与えられたタイプによって物理リソースにマッピングされることができる。
DMRSタイプ1に対して、シーケンスr(m)は、以下の数式19により物理リソースにマッピングされる。
<数式19>
数式19において、


及び
は、以下の表9により与えられる。
<表9>
DMRSタイプ2に対して、シーケンスr(m)は、以下の数式20により物理リソースにマッピングされる。
<数式20>
数式20で、

及び
は、以下の表10により与えられる。DMRSタイプ2は、PUSCHに対するtransform precodingがenableされる場合には、サポートされない。
<表10>
Quantity 10は、PUSCH転送の開始と関連して定義される。
新しい無線アクセス技術(New Radio Access Technology)システム
より多くの通信機器がより大きい通信容量を要求するようになることによって、既存の無線アクセス技術(radio access technology、RAT)に比べて、向上した端末広帯域(mobile broadband)通信に対する必要性が台頭している。また、多数の機器及び事物を接続して、いつでもどこでも多様なサービスを提供する大規模(マッシブ)(massive)MTC(Machine Type Communications)がやはり考慮されている。それだけでなく、信頼性(reliability)及び遅延(latency)にセンシティブ()なサービス/UEを考慮した通信システムデザインも論議されている。
このように向上した端末広帯域通信(enhanced mobile broadband communication)、大規模MTC、URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication)などを考慮した新しい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、該当技術をNew RAT(以下、NR)と命名する。
セルフコンテインド(Self-contained)サブフレーム構造
図16は、本発明を適用できる無線通信システムにおけるセルフコンテインド(Self-contained)サブフレーム構造を例示する図である。
TDDシステムにおけるデータ転送レイテンシ(latency)を最小にするために、5世代(5G:5generation)new RATでは、図16のようなセルフコンテインド(self-contained)サブフレーム構造を考慮している。
図16で斜線を施した領域(シンボルインデックス0)は、ダウンリンク(DL)制御領域を示し、黒色部分(シンボルインデックス13)は、アップリンク(UL)制御領域を示す。影のない領域は、DLデータ転送のために使われることもでき、又はULデータ転送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、1つのサブフレーム内で、DL転送とUL転送とが順次進行して、サブフレーム内でDLデータが転送され、UL ACK/NACKも受信できる。結果的に、データ転送エラー発生時にデータ再転送までにかかる時間を減らすようになり、これによって、最終データ伝達のlatencyを最小にすることができる。
このようなself-containedサブフレーム構造で、基地局及びUEが、送信モードから受信モードに転換する過程、又は受信モードから送信モードに転換する過程のための時間ギャップ(time gap)が必要である。このために、self-containedサブフレーム構造で、DLからULに転換される時点の一部のOFDMシンボルがガード区間(GP:guard period)に設定されるようになる。
図17は、本発明を適用できる復調参照信号のマッピングパターンの一例を示す図である。
前述したように、DCIの機能の1つは、ダウンリンク、アップリンク、又はサイドリンクのスケジューリング情報を端末に転送するものである。
DCIは、基地局が端末に転送しようとする情報によって、複数のフォーマットで定義できる。DCIのフォーマットは、特定情報を伝達しようとするフィールドを多数定義しており、各々のフィールドに互いに異なる情報を含んで端末に伝達される。
端末は、PDCCHのDCIフォーマットに定義されたフィールドを受信し、受信したフィールドをデコードして、スケジューリング情報のように、端末が行わなければならない動作と関連する情報の伝達を受ける。
端末は、伝達された情報によってデータを受信するなどの動作を行うことができる。
DCIフォーマットに定義されるフィールドの一例において、Antenna port(s)(1つ又は複数のアンテナポート)、scrambling identity(スクランブルID)、及びnumber of layer(レイヤ数)などに関する情報を含むことができ、3bits又は4bitsで構成できる。
NRで、DMRSは、2つのタイプがサポートされることができ、DMRSがマッピングされるシンボル数は、1つ又は2つでありうる。
図17の(a)及び(b)は、DMRSのマッピングタイプがタイプ1の場合を図示している。タイプ1は、最大8ポートまでサポートし、PRB内で、各DMRSの位置は、図17の(a)及び(b)に図示した通りである(図17の(a)及び(b)は、additional DMRSがなく、14個のシンボルスロットを仮定する)。
以下、本発明で、別途の言及がない限り、図17の(a)及び(b)に該当するDMRSリソースマッピングを仮定する。
以下、本発明で、CDMは、特別な言及がない限り、周波数領域におけるCDMと仮定する(時間領域におけるCDMは、CDM−Tと表記するようにする。)。
図18は、本発明を適用できる復調参照信号を通じてダウンリンクデータを受信するための方法の一例を示すフローチャートである。
図18を参照すると、端末は、基地局からDMRSと関連するDCIを含むPDCCHを受信して、DMRSの転送を受けることができる。
具体的には、端末は、基地局からDCIを含むPDCCHを受信する(S18010)。
DCIは、フォーマットによって端末の動作のためのスケジューリングなどの情報を含むことができる。
例えば、DCIは、DMRSと関連するantenna port(s)、number of layers、及び/又はnumber of symbols(シンボル数)などの情報を含むことができる。
端末は、DCIに基づいて、基地局からスケジューリングされたDMRS及びデータを受信することができる(S18020)。
以後、端末は、DMRSに基づいて受信したデータを復調し、デコードすることができる(S18030)。
基地局は、端末にDMRSのマッピングパターンを知らせるために、PDCCHに含まれるDCIフィールドを定義することができる。
以下、DMRSがマッピングされるシンボルの数によってDCIフィールドを構成する方法について説明する。
1 Symbol DMRS(1つのシンボルのDMRS)
1つのシンボルにDMRSがマッピングされる場合、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsに関する情報は、以下の表11の通りである。
以下、本明細書で、説明の便宜のために、DMRSの転送のためのアンテナポート1000/1001/.../1007は、各々P0/P1/.../P7と称するようにする。
<表11>
表11に基づいたDCIフォーマットは、以下のように構成されることができる。
<実施形態1>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、2layer以上のlayerに対して互いに異なる多重化(multiplexing)方式が可能な場合、可能な全ての多重化方式に対するantenna port(s)は、同一のDCI field(フィールド)内で共に定義できる。
DCI fieldの構成と関連する定義は、基地局と端末との間で既に設定されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCI fieldを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbols情報を獲得することができる。
端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCIフィールドを受信し、基地局により設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbolsを獲得する。端末は、DCIフィールドを通じて獲得した情報を用いてデータ信号及びDMRSを受信することができる。
例えば、端末は、上記情報を通じて、DMRSマッピングパターンと関連する情報(例えば、antenna port index、RS REの位置など)を獲得し、これを用いてチャネル補償に必要なチャネル値を推定することができる。
以後、端末は、推定されたチャネル値を用いて受信したデータ信号に対してチャネルを補償し、補償後、信号に対して復調(demodulation)及びデコーディング(decoding)過程を行って受信したデータを検出する。
このような端末の動作は、以下の実施形態で別途の説明がない場合にも同一に適用できる。
このような方法を用いる場合、ハードウェア的な観点で1つのDCIフィールド定義方式により具現可能であるので、多数の定義方式の具現のためのコストを低減することができる利点がある。また、2layer以上の場合、各々の多重化方式が有する長所を全て活用することができ、状況によって適切な多重化方式を使用することができる。
また、Mini-slotの転送やComp(NCJT)状況が頻繁に発生する場合、各々の転送状況に従うDCIフィールド定義方式が異なる場合は、特定DCIフィールド定義方式を端末に設定するための別途のシグナリングが必要であるが、本提案の場合、上記別途のシグナリングに必要なオーバーヘッドを減少させることができ、自由なスケジューリングが可能でありうる。
<実施形態2>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、2layer以上のlayerに対するメッセージは、以下の表12のように、FDM方式により多重化を行うantenna port(s)で構成されることができる。
<表12>
DCI fieldの構成と関連する定義は、基地局と端末との間に既に設定されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCI fieldを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbolsなどと関連する情報を獲得することができる。
Mini-slotの場合、Mini-slotの転送と関連するDCIフォーマット(又は、制御チャネル)のantenna port(s)、number of layers、number of symbolsなどと関連する情報で構成されたDCIフィールドで2layerに対するメッセージをCDM方式により多重化するantenna port(s)で構成できる。
この場合、DCIフィールドは、端末と基地局との間に既に設定されているか、又は上位層シグナリングを通じて端末に設定できる。
− 基地局と端末との間で予め約束されている、例えばMini-slotでないslotでデータを受信する端末の場合、実施形態2に対応するDCIフィールドの定義を従い、Mini-slotに該当するslotでデータを受信する端末の場合、前述した実施形態に対応するDCIフィールドの定義に従うことができる。
− 上位層シグナリングを通じて端末に設定される、例えば別途の上位層シグナリングがない場合、実施形態2に対応するDCI fieldの定義に従い、上位層シグナリングで端末に設定値が伝達される場合、前述した実施形態に対応するDCIフィールドの定義に従うことができる。
Mini-slotは、slotを構成するシンボルの個数が‘x’個以下であるslotを意味する。例えば、x=4の場合、slotを構成するシンボルの個数が4個以下であるスロットをmini-slotと定義することができる。
Mini-slotの場合、RSオーバーヘッドの増加は、システム性能に大きな劣化を発生させることがある。したがって、mini-slotの転送には、FDM方式を用いるよりCDM方式を用いて多重化を行う方が、RSオーバーヘッドを低減してシステムの性能を向上させることができる。
本発明の更に他の実施形態において、DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、DCIフィールドを構成するantenna port(s)、number of layers、number of symbolsの組合せは、slotを構成するシンボル数‘x’と関連して互いに異なる組合せで構成されることができる。
この際、‘x’値によって互いに異なるDCIフィールドの構成が、基地局と端末との間に予め約束されているか、又は基地局が端末にhigh layer signaling(上位層シグナリング)を通じて‘x’値によって特定DCIフィールドの構成を端末に知らせることができる。
端末は、control channelを通じて転送されるDCI fieldを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbols情報を獲得することができる。
Mini-slotの場合に、latencyなどと関連してslotを構成するシンボル数が、{x1、x2}のように2つ以上の値のうちの1つに設定されることができる。
例えば、low latency & low throughputを目的として、x1の値が‘2’に設定されるか、又はmid latency & mid throughputを目的として、x2の値が‘4’に設定されることができる。
この際、low latencyを主目的とする場合、throughputに対する要求事項が低いので、制限的なtransmission layerが設定されることができる。
したがって、slotを構成するシンボル数‘x’と関連して互いに異なる組合せで構成されるように、DCIフィールドのメッセージを定義することができる。
以下の表13は、xの値が‘2’に設定されたlow latencyを主目的とする場合のDCIフィールドの一例を示し、表14は、xの値が‘4’に設定されたmid latencyを主目的とする場合のDCIフィールドの一例を示す。
<表13>
<表14>
<実施形態3>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、2layer以上のlayerに対するメッセージは、以下の表15のようにCDM方式により多重化を行うantenna port(s)で構成されることができる。
<表15>
CDM方式を用いて多重化を行う場合、RSオーバーヘッドが減少することができ、2layer転送の場合、互いに異なるwaveform(波形)との多重化が可能でありうる。
本実施形態において、Comp(NCJT)転送に従うDCIフォーマット(又は、制御チャネル)は、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドで、2layerに対するメッセージをFDM方式により多重化するantenna port(s)で構成されることができる。
この場合、DCIフィールドは、端末と基地局との間に既に(予め)設定されるか、又は上位層シグナリングを通じて端末に設定できる。
− 基地局と端末との間で予め約束されている、例えばComp(NCJT)方式によりデータを受信しない端末の場合、実施形態3に対応するDCIフィールドが適用されることができ、Comp(NCJT)方式によりデータを受信する端末の場合、Comp(NCJT)転送に従うDCIフォーマットのDCIフィールドが適用されることができる。
− 上位層シグナリングを通じて端末に設定される、例えば別途の上位層シグナリングがない場合、実施形態3に従うDCIフィールドが適用されることができ、上位層シグナリングで端末に設定値が伝達される場合、Comp(NCJT)転送に従うDCIフォーマットのDCIフィールドが適用されることができる。
Comp(NCJT)は、互いに異なるTRPで1つの端末にデータを転送する場合を意味し、この際、互いに異なるTRPのポート間にはQCLが成立しない。
NR ad-hocの場合、周波数領域においてCDMで多重化が行われるantenna portは、QCLが成立しなければならない。したがって、QCLが成立しないComp(NCJT)状況では、周波数領域でCDMが行われるantenna portの組合せを使用することができない。
したがって、Comp(NCJT)転送時には、FDM方式により多重化を行わなければならない。
<実施形態4>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、DCIフィールドは、2layer転送の場合、FDM方式及び/又はCDM方式によって各々構成されることができる。
基地局は、上位層シグナリングを通じてDCIフィールドの構成を端末に知らせることができる。
以下の表16は、FDM方式を用いる場合のDCIフィールドの一例を示し、表17は、CDM方式を用いる場合のDCIフィールドの一例を示す。
<表16>
<表17>
FDM及び/又はCDMに従うDCIフィールドの構成は、基地局と端末との間に既に設定されており、基地局は、2つ構成のうちの1つの構成を上位層シグナリングを通じて端末に設定することができる。
端末は、基地局の上位層シグナリングを通じて設定された構成でDCIフィールドに定義されたantenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsと関連する情報を獲得することができる。
本発明の更に他の実施形態において、DCIフィールドは、2layer転送の場合、FDM及びCDM方式を全て含むか、又はFDM方式又はCDM方式のみを含むように構成されることができる。
この場合、基地局は、前述した実施形態4と同一の上位層シグナリングを通じて端末にDCIフィールドを設定することができる。
以下の表18は、FDM及びCDM方式を全て用いる場合のDCIフィールドの一例を示す。
<表18>
2 Symbol DMRS(2つのシンボルのDMRS)
DMRSが2つのシンボルにマッピングされる場合、antenna port(s)、number of layers、及び/又はnumber of symbolと関連する情報は、以下の表19の通りである。
<表19>
表19に基づいて、端末にDMRSのマッピングパターンを知らせるためのDCIフィールドは、以下のような方法により構成されることができる。
<実施形態5>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、DCIフィールドは、2layer以上のlayerに対して互いに異なる多重化方式(例えば、CDM−T、CDM−F、及び/又はFDMなど)が可能な場合、全ての多重化方法に対するantenna port(s)を同一のDCIフィールドで共に定義されることができる。
DCI fieldの構成と関連する定義は、基地局と端末との間で既に設定されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCI fieldを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbols情報を獲得することができる。
この場合、全ての多重化方法に対するantenna port(s)を同一のDCIフィールドで共に定義するためには、ペイロードのサイズが大きくなることがある。このために同一のlayerでは、多重化方法を提案することによってペイロードのサイズを縮小することができる。
あるいは、1つのlayerで使われる多重化方式を1つ又は2つのみ提案して、DCIのオーバーヘッドを減少させることができる。
このような多重化方法の制限は、基地局と端末との間で既に設定されているか、又は基地局が、チャネル状況などを考慮して制限する多重化方法を端末にシグナリングし、端末は、多重化方法の制限によって制御チャネルのDCIフィールドを認識することができる。
以下、layerによって多重化方法を制限してDCIフィールドを構成する方法について説明する。
2layers
<実施形態6>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、2layerに対するDCIフィールドは、CDM−T方法を用いて多重化を行うアンテナポートで構成されることができる。
DCI fieldの構成と関連する定義は、基地局と端末との間で既に設定されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCI fieldを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbols情報を獲得することができる。
この場合、2layerに対する多重化方法をCDM−Tに制限することによって、RSオーバーヘッドを減少させることができ、周波数選択性においてロバスト(強靭)である(robust)という効果がある。
また、Comp(NCJT)で使われることができ、他のwaveformとの多重化が可能でありうる。
<実施形態7>
実施形態6とは異なり、2layerに対するDCIフィールドは、CDM−F方法を用いて多重化を行うアンテナポートで構成されることができる。
この場合、Comp(NCJT)において使用できず、実施形態3のように上位層シグナリングを通じて実施形態6又は7の方法を端末に知らせることができる。
<実施形態8>
実施形態6及び7とは異なり、2layerに対するDCIフィールドは、FDM方法を用いて多重化を行うアンテナポートで構成されることができる。
この場合、Comp(NCJT)で使われることができ、周波数選択性においてロバストである。また、RSパワーブースティングを用いてチャネル推定性能を向上させることができる。
実施形態2のように、上位層シグナリングを通じて、基地局は、DCIフィールドの構成方法を端末に知らせることができる。
3/4 layer
<実施形態9>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、3及び/又は4layerに対するDCIフィールドは、CDM−T及びCDM−F方法を用いて多重化を行うアンテナポートで構成されることができる。
DCI fieldの構成と関連する定義は、基地局と端末との間で既に設定されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCI fieldを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbols情報を獲得することができる。
この場合、多重化方法をCDM−T及びCDM−Fに制限することによって、RSオーバーヘッドを減少させることができ、3layerの場合、周波数選択性においてロバストであるという効果がある。
また、他のwaveformとの多重化が可能でありうる。
<実施形態10>
実施形態9とは異なり、3及び/又は4layerに対するDCIフィールドは、CDM−T及びFDM方法を用いて多重化を行うアンテナポートで構成されることができる。
この場合、周波数選択性においてロバストであり、RSパワーブースティングを用いてチャネル推定性能を向上させることができる。
<実施形態11>
実施形態9及び10とは異なり、3及び/又は4layerに対するDCIフィールドは、CDM−F及びFDM方法を用いて多重化を行うアンテナポートで構成されることができる。
この場合、RSパワーブースティングを用いて、チャネル推定性能を向上させることができる。
5layer以上
<実施形態12>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、5layer以上のlayerは、以下の表20のようにport numberの順にantenna port(s)を増加させて、layerとの組合せが構成されることができる。
DCI fieldの構成と関連する定義は、基地局と端末との間で既に設定されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCI fieldを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbols情報を獲得することができる。
<表20>
<実施形態13>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、DCIフィールドは、実施形態5乃至11で説明した方法が組み合わさって使用されることができる。
この場合、DCIフィールドの構成方法は、基地局と端末との間で既に設定されるか、又は上位層シグナリングを通じて端末に設定されることができる。
このような方法は、各実施形態の長所を組合せて使用することができるので、DCIシグナリングの観点で、効率よいシグナリングが可能でありうる。
例えば、以下の表21のように、実施形態6、9、及び12の多重化方式を用いる場合、DCIのペイロードサイズを縮小することができ、このような方法により、CDM−T、CDM−F、FDMの順にlayerを増加させることができる。
<表21>
#0〜#19で構成された表20の例において、4layer以下のlayer(例えば、4layer−2layer(#14−#9/#11))間の多重化は、#0〜#15までの情報を用いて自由に行われることができる。
しかしながら、layer5以上のlayerに対して、他のlayerとの多重化は、容易に行われることができない。例えば、#16で定義された5layer転送の場合、他の2/3layerとの多重化が不可能である。
多重化が可能な端末の最大layer数xを‘4’以下に制限する場合には可能であるが、xを‘5’以上の値に定義する場合、5〜6layerを有する端末と2〜3layerを有する端末との間における多重化は容易でない。
したがって、このような問題点を解決するために、以下のようなDCIフィールドの構成方法を提案する。
<実施形態14>
DCIフォーマットにおいてantenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドで、5及び/又は6layerに対するDCIフィールドは、3及び/2layerに対するantenna port(s)値のうち、少なくとも1つを含まないことがある。
DCI fieldの構成と関連する定義は、基地局と端末との間で既に設定されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCI fieldを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbols情報を獲得することができる。
例えば、3layerに対するantenna portの値がP0/P2/P4、P1/P3/P5の場合、5layerのantenna portの値は、P0/P2/P4/P6/P7値を含むことができる。即ち、3layerに対するantenna port値のうちの1つであるP1/P3/P5の組合せを含まないP0/P2/P4/P6/P7値を、5layer転送に使用することができる。このような場合、5layer転送のためにP0/P2/P4/P6/P7を、3layer転送のためにP1/P3/P5を、使用することができるので、基地局の最大転送layer数である8layerを全て使用することができる。
あるいは、2layerに対するantenna portの値がP0/P2、P4/P6、P1/P3、P5/P7の場合、6layerのantenna portの値は、P0/P1/P2/P3/P4/P6値を含むことができる。
反対に、2及び/又は3layerに対するantenna portの組合せのうち、少なくとも1つの組合せは、5及び/又は6layerに対するantenna port(s)値を含まないことがある。
例えば、6layerに対するantenna portの値がP0/P1/P2/P3/P4/P6の場合、2layerのantenna portの値は、P0/P2、P4/P6、P1/P3、P5/P7値を含むことができる。このような場合、6layer転送のためにP0/P1/P2/P3/P4/P6を使用する時、2layer転送のためにP5/P7を使用することができるので、基地局は、最大転送layer数である8layerを全て使用することができる。
あるいは、5layerに対するantenna portの値がP0/P2/P4/P6/P7の場合、3layerのantenna portの値は、P5/P6/P7、P0/P1/P4、P1/P3/P5値を含むことができる。
DMRSシンボル数に従うDCIフィールド
DCIフィールドは、以下のようにDMRSシンボル数によって定義できる。
<実施形態15>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、1つのシンボルにマッピングされるDMRSと2つのシンボルにマッピングされるDMRSとを、同一のDCIフィールドで共に定義することができる。
DCI fieldの構成と関連する定義は、基地局と端末との間で既に設定されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCI fieldを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbols情報を獲得することができる。
この場合、number of symbolsの値は、基地局から端末に転送されるDCIフィールド値により‘1’又は‘2’などの値で端末に設定されることができ、全ての場合のantenna port(s)、number of layers、number of symbolsを端末に知らせることができる。
以下の表22は、実施形態15に対するDCIフィールドの一例を示す。
<表22>
<実施形態16>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、number of symbols値の最大値によって互いに異なる方法によりDCIフィールドが定義されることができる。
この場合、基地局は、上位層シグナリングを通じて最大値(例えば、‘1’又は‘2’)を端末に設定することができる。
端末は、上位層シグナリングで設定された最大値によって構成されたDCI fieldを受信する。DCIフィールドの構成は、基地局と端末との間で予め約束されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCIフィールドを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbols情報を獲得することができる。
例えば、端末は、上位層シグナリングを通じて設定された最大値が‘1’である場合、single-symbol DMRSに従うDCIフィールドが使われると認識することができる。
あるいは、端末は、上位層シグナリングを通じて設定された最大値が‘2’の場合、single-symbol DMRS又はdouble-symbol DMRSに従うDCIフィールドが使われると認識することができる。
以下の表23は、最大値が‘1’の場合のDCIフィールドの一例を示し、表24は、最大値が‘2’の場合のDCIフィールドの一例を示す。
<表23>
<表24>
<実施形態17>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、number of symbols値によって互いに異なる方法によりDCIフィールドが定義されることができる。
この場合、基地局は、上位層シグナリングを通じてnumber of symbols値を端末に設定することができる。
端末は、上位層シグナリングで設定されたnumber of symbols値によって構成されたDCI fieldを受信する。DCIフィールドの構成は、基地局と端末との間で予め約束されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCIフィールドを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbols情報を獲得することができる。
以下の表25は、number of symbols値が‘1’の場合のDCIフィールドの一例を示し、表26は、number of symbols値が‘2’の場合のDCIフィールドの一例を示す。
<表25>
<表26>
<実施形態18>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、及び/又はnumber of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、DCIフィールドは、実施形態15乃至17の方法のうち、特定の方法により規格で固定(確定)される(fixed)ことができるか、又は基地局が上位層シグナリングを用いてflexibleに特定方法を端末に設定することができる。
端末は、設定されたDCIフィールドの構成方法を用いて制御チャネルを通じて転送されるDCIフィールドを受信し、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbols情報を獲得することができる。
周波数領域のCDM方式に従うDCIフィールド
前述した実施形態1乃至実施形態18では、周波数領域のCDMは、明示的に端末にシグナリングされないと仮定した。
したがって、端末は、CDMの有無と関連して、(1)CDMされる場合と(2)CDMされない場合との2つ場合に対して受信過程を行うことができる。
例えば、以下の表27で、#8の割り当てを受けた端末が、干渉チャネル推定を通じてP2/P6を使用する端末と多重化されていると判断する場合、CDMを解く受信過程を行わなければならない。
しかしながら、P2/P6を使用する端末と多重化されていないと判断する場合、CDMを考慮しなくてもよいので、より周波数選択特性にロバストなパターン特性を有することができる。
即ち、length2 CDMに対するdespreadingを行わなくてもよく、より多くのREに対してDMRS sampleを有することができる。
<表27>
CDMの有無は、端末が推定して受信処理過程に反映させることができ、基地局が該当情報を直接端末に知らせる方法も可能である。これと関連して、以下のような方法を考慮することができる。
<実施形態19>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layer、number of symbols、周波数領域におけるCDMの有無、FDMの有無、又は時間領域におけるCDMの有無などのうち、少なくとも1つに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。
DCIフィールドの構成は、基地局と端末との間で予め約束されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCIフィールドを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbols、周波数領域におけるCDMの有無などに関する情報を獲得することができる。
以下の表28は、周波数領域におけるCDMの適用の有無が含まれたDCI fieldの一例を示す。
<表28>
周波数領域におけるCDMを示すCDM−Fがoffになった場合、端末は、CDM−Fにポートの多重化が行われたMU MIMOは存在しないと仮定することができる。
一方、CDM−Fがonになった場合、端末は、CDM−Fでポートの多重化が行われたMU MIMOが存在すると仮定することができる。即ち、ポートの多重化が行われたMU MIMOは存在することもできるので、MU DMRS portに対してBDが行われるようになる。
本実施形態は、CDM−Fだけでなく、FDM on/off、CDM−T on/offなどにも同一に適用できる。
以下の表29は、周波数領域におけるFDMの適用の有無が含まれたDCI fieldの一例を示す。
<表29>
表28及び表29は、1symbol DMRSを例に挙げたが、これに限定されず、1symbol DMRSだけでなく、2symbol DMRSにも適用されることができる。
<実施形態20>
基地局は、上位層シグナリングを通じて、DMRSのポートの多重化と関連して、周波数領域におけるCDMの有無、FDMの有無、又は時間領域におけるCDMの有無のうち、少なくとも1つを端末に設定することができる。
FDMを使用しないように基地局により端末が設定された場合、DMRSが転送されるOFDM symbol内の制御チャネルで特定のantenna port(s)が占有するRE以外のREにおいて、PDSCHが転送されることができる。
この際、特定のantenna port(s)は、antenna port(s)、number of layers、number of symbolsなどに関する情報を伝達するDCI fieldを通じて設定されたantenna port(s)を意味する。
しかしながら、FDMを使用するように基地局により端末が設定された場合、DMRSが転送されるOFDM symbol内の制御チャネルで特定のantenna port(s)が占有するRE以外のREでは、PDSCHが転送されないことがあり、DMRSが転送されるREは、PDSCHと比較してx dB(例えば、3dB)power boostingがなされると、端末は仮定することができる。
この際、‘x’値は、基地局と端末との間で予め約束された値であり、又は上位層シグナリングを通じて基地局が端末に設定した値でありうる。
周波数領域のCDM及び/又は時間領域のCDMを使用しないように設定された端末の場合、antenna port(s)、number of layers、number of symbolsなどに関する情報を伝達するDCIフィールドが特定値に設定されるとき、周波数領域で異なるCS及び/又は時間領域で異なるOCC codeを有するportに割り当てられた端末は、MU paringされないと仮定することができる。
この場合、端末は、長さ2のCDMに対するdespreading過程を行わないことがあり、より多くのREに対してDMRSサンプルを獲得することができる。
以下の表30は、実施形態20に対するDCIフィールドの一例を示す。
<表30>
端末が上位層シグナリングを通じて周波数領域のCDMが使われないことの伝達を受ければ、表30で影が付けられた#0、#1、#4、#6にDCI fieldが設定された場合、周波数領域で異なるCSを有するport(例えば、P2/P3)に割り当てられた端末が、MU paringされないと認識することができる。
表30では、1symbol DMRSを例に挙げたが、これに限定されず、1symbol DMRSだけでなく、2symbol DMRSにも適用できる。
<実施形態21>
特定の転送環境(例えば、broadcast/multicast PDSCH、ページング、ランダムアクセスメッセージ3など)の場合、端末は、周波数領域で異なるCSを有するポートに割り当てられた端末がMU pairingされないと認識することができる。
即ち、周波数選択的特性によりロバストな保守的な設計が好ましいbroadcast PDSCH転送などの特定の転送環境の場合、周波数領域のCDMを使用しないことが好ましいことがある。
したがって、このような特定の環境の場合、周波数領域でCDMが使われないように設定して周波数選択特性によりロバストなチャネル推定性能を提供することができる。
例えば、RRC Configurationのように、dedicated higher layer configurationの前にPDSCHが受信される場合、特定のDMRSポートで構成タイプ1のsingle DMRSは転送され、全ての残りの直交アンテナポートは、他の端末へのPDSCHの転送と関連付けられないことがある。
即ち、PDCCHのDCIフィールドを通じてDMRSパターンが端末に認識される前に転送されるPDSCH(例えば、ブロードキャストされるPDSCH、MIB(Mater Information Block)、SIB(Secondary Information Block)など)の場合にも端末はDMRSを受信しなければPDSCH(第1のPDSCH)を復調及びデコードできない。
しかしながら、DCIが転送される前であるので、端末は、DMRSのパターンを認識できないので、このような場合、DMRSパターンは、固定されたパターンを有して転送されることができる。即ち、このような転送環境におけるDMRS(第1のDMRS)は、固定されたタイプであり、1つのシンボルのみにマッピングされることができ、特定のアンテナポートを通じてのみ転送されることができる。
また、周波数軸上でCDMが適用されないように設定することによって、端末は、基地局によりDMRSマッピングパターンを認識しなくても、DMRSを受信してPDSCHを復調及びデコードすることができる。
この場合、端末は、特定環境でDMRSを受信し、PDCCHのDCIに関する情報を含むPDSCH(例えば、MIB又はSIB)を受信して復調及びデコードすることができる。
以後、端末は、PDSCHに基づいてPDCCHのDCIを受信して、実施形態1乃至20で説明したDMRS(第2のDMRS)のマッピングパターンを認識することができる。
以後、端末は、DCIに基づいてDMRS及びデータを含むPDSCH(第2のPDSCH)を受信することができ、DMRSに基づいてチャネル補償に必要なチャネル値を推定することができる。
以後、端末は、推定されたチャネル値を用いて受信したデータ信号に対してチャネルを補償し、補償後、信号に対して復調(demodulation)及びデコーディング(decoding)過程を行って、受信したデータを検出することができる。
ブロードキャストされるPDSCH(第1のPDSCH)のためのDMRS(第1のDMRS)のアンテナポートと残りの他の目的のためのDMRS(第2のDMRS)のアンテナポートとは、FDM方式を用いてのみ多重化できる。即ち、異なるcomb(=0 or 1)のみを使用するように設定できる。
この際、△値は、基地局と端末との間で予め約束された値として使用されることができ、又は上位層シグナリングを通じて基地局が端末に設定した値でありうる。
RSリソースと関連するシグナリング
図19は、本発明で提案する復調参照信号がマッピングされるリソースの一例を示す図である。
DMRSの構成タイプが構成タイプ1の場合、RPF(Repetition factor)は‘2’であって、各々のRSリソースは、図19に図示したように示すことができる。図19の場合、追加的なDMRSはなく、14個のシンボルスロットを仮定する。
前述した実施形態は、

とを同一のDCIフィールドで共に定義することを仮定した。
このような場合、DCIシグナリングを通じて端末にダイナミックなポート及びlayer数などの割り当てが可能でありうる。
しかしながら、全ての場合の数を同一のDCIフィールドで共に定義しなければならないので、DCIフィールドのペイロードサイズが大きくなることがある。
この場合、以下のような実施形態を通じてDCIフィールドを構成することができる。
<実施形態22>
図20及び図21は、本発明で提案する復調参照信号がマッピングされるリソースの更に他の一例を示す図である。
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layers、number of symbolsなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、antenna port(s)の各々は、
又は
と関連しており、各々の値(例えば、
又は
)と関連して、互いに異なる方式によりDCIフィールドが構成されることができる。
そして、基地局は、上位層シグナリングを通じて
又は
のうちの1つの値を、端末に設定することができる。
端末は、上位層シグナリングで設定された△値と関連する方式により、DCIフィールドを受信することができる。DCIフィールドの構成は、基地局と端末とで予め約束されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCIフィールドを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbols情報を獲得することができる。
この場合、RSの定義が可能なリソースを特定値に制限することによって、DCIフィールドのペイロードサイズを縮小することができる。この場合、互いに異なるwaveform間で多重化が可能でありうる。
例えば、4layerに対する構成は、1symbol DMRS及び2symbol DMRSは、全て多重化が可能でありうるが、1symbol DMRSの場合、同一のOFDM symbolで異なるwave formと多重化できない。
図20及び以下の表31は、
の場合の一例を示す。
<表31>
以下の表32は、
の場合の一例を示す。
<表32>
実施形態22において、DCIフィールドの定義は、可能な方法のうちの一部を例として示したものであって、DCIフィールド内でmessageを定義する方法は、前述した実施形態1乃至実施形態21の方法と共に使われることができる。
例えば、実施形態22と共にnumber of symbolsに対するシグナリングを用いて追加的なDCI payloadのサイズを減少させることができる。
以下の表33は、上位層シグナリングを通じてnumber of symbols値又はnumber of symbolsの最大値を‘1’に設定する場合、
でDCIフィールドの一例を示す。
<表33>
以下の表34は、上位層シグナリングを通じてnumber of symbols値又はnumber of symbolsの最大値を‘1’に設定する場合、
におけるDCIフィールドの一例を示す。
<表34>
以下の表35及び図21は、上位層シグナリングを通じてnumber of symbols値又はnumber of symbolsの最大値を‘2’に設定する場合、
におけるDCIフィールドの一例を示す。
<表35>
以下の表36は、上位層シグナリングを通じてnumber of symbols値又はnumber of symbolsの最大値を‘2’に設定する場合、
におけるDCIフィールドの一例を示す。
<表36>
本発明の更に他の実施形態において、carrier frequencyと関連させて互いに異なる方式によりantenna port(s)、number of layers、number of symbolsの組合せを有するDCIフィールドを定義することができる。
そして、基地局及び端末に設定されたcarrier frequencyによって、該当carrier frequencyと関連するDCIフィールドの定義方式が基地局と端末との間で使われることができる。
このようなDCIフィールドの定義は、基地局と端末との間で予め約束されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCIフィールドを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layers、number of symbolsなどに関する情報を獲得することができる。
30GHzのように高い搬送周波数では、高いlayer数をサポートする場合が極めて低いことがある。したがって、このような場合、DCI payload sizeを縮めるために、該当layer(例えば、layer4以上)に対する定義をDCI field内で省略することができる。
前述した実施形態1乃至22は、antenna port(s)、number of layers、number of symbolsなどを基礎にしたが、これと共に、scrambling IDなどの追加的な情報との結合が可能であることは自明である。
また、DMRS type1に基づくが、本発明の核心の提案は、DMRS type2にもやはり適用されることができ、ダウンリンクだけでなく、アップリンクにも適用されることができる。
このような基地局と端末との間でDMRSと関連するantenna port(s)、number of layersなどに関する情報を含むDCIフィールドを定義するテーブルを、DMRSテーブルという。
DMRSテーブルは、以下のような方法により設定できる。
<実施形態23>
図22は、本発明で提案する復調参照信号の構成タイプに従う性能の一例を示す図である。
PDSCHとDMRSとの同一OFDMシンボルにおける多重化の有無は、アンテナポートのポートインデックス及び/又はnumber of layerなどとジョイントエンコーディングされて、DMRSフィールドのフォーマットを定義するDMRSテーブルで定義されることができる。
定義されたDMRSテーブルは、DCIシグナリングを通じて基地局から端末に転送されて端末に設定できる。
この際、特定アンテナポートに対してのみ、多重化及び非多重化(non-multiplexing)の両方(全て)をDMRSテーブルで定義して、基地局により、DCIシグナリングを通じてダイナミックに端末に設定することができ、その他のアンテナポートに対しては、非多重化がデフォルトで行われるように基地局と端末との間で設定できる。
− 本実施形態において、多重化は、同一OFDMシンボルにおけるDMRSとPDSCHとの多重化を示し、非多重化は、同一ODFMシンボルにおいてDMRSとPDSCHとを多重化しないことを示す。
− 本実施形態において、非多重化の場合、DMRS REに対するパワーブースティングが行われることができる。例えば、DMRS構成タイプ1の場合は3dB、構成タイプ2の場合は4.77dBのパワーブースティングが行われることができる。
以下の表37は、実施形態1に従うDMRSテーブルに対するDCIフィールドの一例を示す。
<表37>
− 表37において、#0に設定される場合、DMRSとPDSCHとは、多重化されることができる。そして、#0以外の値が設定される場合、DMRSとPDSCHとは、多重化されない。
1layer転送の場合、高いSNRの端末は、図22に図示したように、RSオーバーヘッドが小さいとき、より良いSE性能を有することができる。
したがって、高いSNRの端末に最適な性能をサポートするために、このような場合に対するポート設定をDCIテーブルで定義し、DCIシグナリングを通じて端末にポートを設定することができる。
<実施形態24>
MU-MIMOの場合にサポートされるSU-MIMOの最大transmission layer数は、基地局の上位層シグナリングを通じて端末に設定されることができる。この際、DMRSテーブル及びDMRSテーブルを定義するDCIペイロードサイズは、SU-MIMOの最大transmission layer数と関連して定義されることができる。
具体的には、MU-MIMOの場合にサポートされるSU-MIMOの最大transmission layer数によって設定が可能なantenna port(s)及びnumber of layersの組合せの数が変わることがある。
例えば、最大transmission layer数が小さい値に設定される場合、antenna port(s)及びnumber of layersの組合せの数が小さくなるので、DMRSテーブルを定義するためのDCIペイロードサイズも小さくなる。
したがって、基地局及び端末の環境によって、MU-MIMOのときにサポートされるSU-MIMOに対する最大transmission layer数を上位層シグナリングで設定される場合、該当layer数と関連する最適なDMRSテーブルを定義して、DCIシグナリングオーバーヘッドを減らすことができる。
<実施形態25>
DMRSテーブルは、DMRSの構成タイプによって互いに異なるように設定できる。
具体的には、DMRSの構成タイプは、タイプ1、タイプ2によって最大直交DMRS port数のような特性が互いに異なる。
したがって、タイプ1とタイプ2とが1つのDMRS tableを有するには多い組合せを1つのDMRSテーブルに含めなければならないので、DCIペイロードサイズが大きくなる。
したがって、各typeの特性に合うように最も適合したbit数で定義されるDMRSテーブルが各々設定されることができる。
例えば、DMRSの構成タイプ及びアンテナポートのマッピングが図17のような場合、DCIフィールドは、以下の表38の通りである。説明の便宜のために、図17のDMRS port 1000/1001/.../1007を各々P0/P1/.../P7に対応して記述する。
<表38>
表38で、特別な標示がないインデックスは、DMRSとPDSCHとを多重化せず、DMRS REに対して3dBパワーブースティングを遂行できる。
以下、本発明の実施形態で同一に特別な標示がないインデックスは、DMRSとPDSCHとを多重化せず、DMRS REに対して3dBパワーブースティングを遂行できる。
表38で、#0のみでDMRSとPDSCHとの間の多重化が行われることができる。これは、図22で説明したように、1layer転送の場合、高いSNR領域でPDSCH多重化による性能の向上があるためである。
また、実施形態25で高い周波数密度及びComp(NCJT)に対するスケジューリング柔軟性のために、FDMが先に行われることができる。
実施形態25において、P0/P2を用いるCDM方式及び/又はPDSCH多重化を行うP2も追加できる。
本実施形態は、DMRSシンボル数に対するダイナミックなシグナリングが可能であるので、RSオーバーヘッドを効率よく管理すると共に、高いMU-MIMO capacityを有することができる。
しかしながら、DCIフィールドを定義するためのbit数が増加することがある。したがって、DCIフィールドを定義するためのbit数を減少させるためにMU-MIMO capacityが重要でない基地局の場合、最大DMRSシンボル数を上位層シグナリングで端末に設定して、DCIフィールドのペイロードサイズを縮小することができる。
以下の表39は、最大DMRSシンボル数を‘1’に設定する場合の一例を示す(4bits)。
<表39>
表39の場合、DMRSの最大シンボルの数を減らしてRSオーバーヘッドが減少されることができ、quasi-orthogonal port数の増加のために互いに異なるスクランブルIDが適用されることができる。
以下の表40は、最大DMRSシンボル数を‘1’に設定する場合の一例を示す(3bits)。
<表40>
表40の場合、DMRSのシンボル数を減らしてRSオーバーヘッドを減少させることができ、DCIフィールドを定義するためのbit数を最小にするために1layer転送時、PDSCHとの多重化を許可するメッセージを排除することができる。
以下の表41は、最大DMRSシンボル数を‘1’に設定する場合の一例を示す(4bits)。
<表41>
表41の場合、DMRSが1つのシンボルのみにマッピングされることができる。この場合、追加的なDMRSがマッピングされることができ、スロットを構成するシンボルの数が少ない場合、#6のようにCDM方式を用いて多重化を行って性能を向上させることができる。
表41の場合、reserved領域が複数存在するので、非効率的な側面が存在する。
したがって、これを補完するために高いSNR領域でRSオーバーヘッドを低減するために使われる#0、#1、及び#6をDCIフィールドから排除することができる。
あるいは、SUの観点で、最大転送layerを2に制限し、quasi-orthogonal port数を増加させるか、又はDCIペイロードサイズ及びRSオーバーヘッドを減少させることができる。
多数の追加的なDMRSがシンボルにマッピングされる場合、高いドップラ状況が発生して、端末に対して高いランクをサポートできないので、この場合、最大転送layer数を低減して、DCIペイロードのサイズを縮小することが効率的でありうる。
以下の表42は、SUの観点で最大転送layerの数を2に制限し、scrambling IDを通じてquasi-orthogonal port数を増加させる例を示す(4bits)。
<表42>
以下の表43は、SUの観点で最大転送layerの数を2に制限し、PDSCHの多重化を行ってRSオーバーヘッドを低減して、quasi-orthogonal port数を増加させる例を示す(3bits)。
<表43>
表43に従ってDCIフィールドを定義する場合、割り当てられたDMRSポート以外のポートが占有するREは、PDSCHと多重化することができる。
以下の表44は、SUの観点で、最大転送layerの数を2に制限し、PDSCHの多重化を行ってRSオーバーヘッドを低減して、DCIペイロードのサイズを縮小する例を示す(3bits)。
<表44>
表44に従ってDCIフィールドを定義する場合、割り当てられたDMRSポート以外のポートが占有するREは、PDSCHと多重化されることができる。
図23は、DMRSの構成タイプ2に対するアンテナポートのポートマッピングの一例を示す図である。
DMRSの構成タイプがタイプ2であり、アンテナポートのマッピングが図23のような場合、DCIフィールドは、以下の表45のように定義できる。
<表45−1>
表45の場合、DMRSシンボル数によってダイナミックなシグナリングが可能であるので、RSオーバーヘッドを効率よく管理しながら高いMU-MIMO capacityを有することができる。しかしながら、DCIフィールドを定義するために多数のbitが必要であり、reserved領域が多い。
上記短所を補完するために、基地局は、DMRSがマッピングされるシンボルの数を端末に上位層シグナリングを通じて設定することができる。即ち、DMRSがマッピングされるシンボルの数によって互いに異なるDCIフィールドが定義されて使われることができる。
例えば、DMRSの構成タイプがタイプ1の場合、DMRSがマッピングされる最大シンボルの数を設定することができるが、タイプ2は、DMRSがマッピングされるシンボルの数を設定することにより、DCIフィールドを効率よく定義することができる。
タイプ2の場合、最大シンボルの数を‘2’に設定する場合、DCIフィールドを定義するために6bitsが必要であるが、reserved領域が多くなることがある。
また、タイプ1とは異なり、1つのシンボルで合計6個のポートまでサポートできるので、タイプ1より高いMU-MIMO capacityを有することができる。したがって、タイプ1のように1つのDCIフィールドでDMRSがマッピングされる全てのシンボルの数に対するメッセージを定義しないことが効率的でありうる。
以下の表46は、DMRSがマッピングされるシンボルの数を‘1’に設定する場合の一例を示す(4bits)。
<表46>
表46において、reserved領域における2layer転送の場合、PDSCH多重化を行うメッセージ(例えば、P0/P3)及びP0のようなREを占有するアンテナポートの1layer転送(例えば、P3)を追加することができる。
以下の表47は、DMRSがマッピングされるシンボルの数を‘2’に設定する場合の一例を示す(5bits)。
<表47>
表47において、reserved領域における1layer及び/又は2layer転送の場合、PDSCHの多重化(例えば、P0、P3、P0/P3)を行うメッセージを追加することができる。
以下の表48は、SUの観点で最大転送layerの数を‘2’に制限する一例を示す(3bit)。
<表48>
表48の場合、PDSCHの多重化を行ってRSオーバーヘッドを低減して、quasi-orthogonal portを増加させることができる。
表48に従ってDCIフィールドを設定する場合、割り当てられたDMRSポート以外のポートが占有するREは、PDSCHと多重化されることができる。
以下の表49は、SUの観点で最大転送layerの数を‘2’に制限する一例を示す。
<表49>
表49に従って、DCIフィールドを定義する場合、PDSCHの多重化を行ってRSオーバーヘッドを低減することができ、DCIフィールドのペイロードサイズを縮小することができる。
また、割り当てられたDMRSポート以外のポートが占有するREは、PDSCHと多重化されることができる。
<実施形態26>
DMRSがマッピングされるシンボルの最大数が‘2’に設定される場合、1つ以下のscrambling IDが使われることができ、quasi-orthogonal portをサポートしない。
DMRSがマッピングされるシンボルの最大数が‘1’に設定される場合、2つ以上のscrambling IDが使われることができ、scrambling IDは、DMRSテーブルにおいてantenna port(s)、number of layerなどとジョイントエンコーディングされることができる。
また、DCI signalingを通じてscrambling IDがダイナミックに選択されて、quasi-orthogonal DMRS portをサポートすることができる。
Scrambling IDは、RRCシグナリングを通じて可能なscrambling IDの組合せが端末に設定されることができ、2つ以上のscrambling IDで構成された組合せが設定される場合、DCIシグナリングを通じて2つのうちの1つのscrambling IDがダイナミックに選択されることができる。
具体的には、DMRSがマッピングされるシンボルの最大数が‘2’の場合、多数のorthogonal DMRS port(例えば、8 ports for type 1 and 12 ports for type 2)を有することができるので、1つのscrambling IDをDCIシグナリングを通じてダイナミックに選択しないことがある。
なぜならば、2つ以上のscrambling IDを用いて可能な組合せに対するDMRSテーブルを定義するためには、DCIペイロードのサイズが大きくなるためである。
したがって、DMRSがマッピングされるシンボルの最大数が‘2’の場合、1つ以下のscrambling IDを使用し、DCIシグナリングを通じてダイナミックにscrambling IDを選択しないようにしてDCIペイロードのサイズを縮小することができる。
しかしながら、DMRSがマッピングされるシンボルの最大数が‘1’の場合、2つ以上のscrambling IDを使用し、scrambling IDをDMRSテーブルにおいてantenna port(s)、number of layerなどとジョイントエンコーディングすることができる。
また、DCI signalingを通じてscrambling IDをダイナミックに選択してquasi-orthogonal DMRS portをsupportすることができる。
なぜならば、DMRSがマッピングされるシンボルの最大数が‘1’の場合、実質的にサポートできるポートの数が小さいか、又はRSオーバーヘッドを減らすための目的で使われることができ、この場合、quasi-orthogonal DMRS portをsupportすることができる。
即ち、RSオーバーヘッドを減らすと共に、MU-MIMOのためにquasi-orthogonal portを使用しようとする場合、このような実施形態が使われることができる。
このような実施形態は、DMRS構成タイプがタイプ1の場合だけでなく、タイプ2の場合にも適用できる。
あるいは、特定タイプに適用されることもできる。例えば、タイプ1とタイプ2とは、1つのDMRSシンボルでサポートすることができる最大DMRS port数が異なる。
タイプ1の場合、サポートすることができるアンテナポート数は、合計4portsであって、6portsであるタイプ2より小さい値を有する。したがって、相対的にorthogonal port数が少ないタイプのみに本実施形態を適用してquasi-orthogonal portをサポートすることができる。
以下の表50は、タイプ1においてDMRSが2つのシンボルにマッピングされ、1つのScrambling IDを使用する場合の一例を示す。
<表50>
以下の表51は、タイプ1においてDMRSが1つのシンボルにマッピングされ、2つのScrambling IDのうちの1つをダイナミックに使用する場合の一例を示す。
<表51>
<実施形態27>
図24は、本発明で提案する追加的なDMRSに従う端末性能の一例を示す図である。
基地局は、端末に、追加的にシンボルにマッピングされるDMRSの数(以下、additional DMRS数)を上位層シグナリングを通じて設定することができる。この場合、基地局と端末との間で使われるDMRSテーブルは、上位層シグナリングを通じて設定された追加的なDMRSがマッピングされるシンボルの数と関連して決定できる。
実施形態27で、DMRSテーブルは、上位層シグナリングを通じて設定されたadditional DMRSの数と関連して暗示的に特定のDMRSテーブルが使われるように基地局と端末との間で既に設定されることができる。
あるいは、複数のDMRSテーブルのうち、特定DMRSテーブルを使用できるように基地局が上位層シグナリングを通じて端末に明示的に設定することができる。
具体的には、図24に図示したように、多数の追加的なDMRSが端末に設定される場合、同一のDMRS port数を有する場合にも、少数の追加的なDMRSが設定される場合に比べて高いRSオーバーヘッドを有する。
したがって、少数の追加的なDMRSが設定される場合にはFDMによってportの多重化を行っても、多数の追加的なDMRSが設定される場合には、CDMによってport多重化を行ってRSオーバーヘッドを減らすことがより高い性能を有することができる。
例えば、少数の追加的なDMRSが設定された場合、2layer転送に対してFDMが用いられ、多数の追加的なDMRSが設定される場合、CDMに対する定義がDMRSテーブルに追加されるか、又はFDM方式がCDM方式に代替されることができる。
このような方法は、スロットを構成するシンボル数が少ないスロットに対しても適用できる。
スロットを構成するシンボルの数が少ない場合、同一のRS RE数でもRSオーバーヘッドが増加することがある。したがって、RSオーバーヘッドを減らすためにCDM方法により多重化が遂行できるように、DMRSテーブルにおいてCDM方法を通じた多重化が設定されることができる。
<実施形態28>
DMRS構成タイプがタイプ1の場合、2つのシンボルにDMRSがマッピングされれば、DMRSがマッピングされたシンボルにおいてPDSCHは多重化されない。
具体的には、タイプ1の場合、DMRSが1つのシンボルにマッピングされる場合と同一のRSオーバーヘッドを有する、DMRSが2つのシンボルにマッピングされる場合は、DMRSが1つのシンボルにマッピングされる場合と同一の性能を有することができる。
したがって、DMRSが2つのシンボルにマッピングされる場合により、より多いorthogonal DMRS portをサポートするか、又は、この場合がRSエネルギをさらに与えるための目的に使われることができる。
この場合、DMRSが2つのシンボルにマッピングされるように設定されれば、PDSCHを多重化せず、DMRS REをパワーブースティングすることができる。
<実施形態29>
図25は、本発明で提案する復調参照信号の構成タイプに対するアンテナポートマッピングの一例を示す図である。
DMRS構成タイプがタイプ2の場合、DMRSが2つのシンボルにマッピングされるように設定され、全体の転送layerの数が8であれば、PDSCHは、DMRSのようなシンボルで多重化されることができる。
具体的には、タイプ2の場合、タイプ1とは異なり、DMRSが2つのシンボルにマッピングされれば、図25に図示したように、PDSCHと多重化を行うことができる場合が発生することがある。
この場合、RSオーバーヘッドを減少させるためにDMRSとPDSCHとが多重化されることができる。
あるいは、タイプ2の場合にも、DMRSが2つのシンボルにマッピングされるように設定される場合、PDSCHは、DMRSのようなシンボルで多重化されないことがある。
この場合、DMRSに対し、より大きいパワーを用いてパワーブースティングが可能であるので、チャネル推定性能を向上させることができ、MU-MIMO時にRMの有無に対する別途のsignalingが必要でないことがある。
前述したように、DCIの機能のうちの1つは、downlink、uplink、又はsidelinkのスケジューリング情報を端末に伝達するものである。端末に伝達しようとする情報によって複数のDCI formatが定義されることができ、DCI formatは、特定情報を伝達するDCIフィールドを多数定義することができる。上記DCIフィールドは、実施形態1乃至29で説明したように、その定義方式が変わることがある。
DCIフィールドの各々は、互いに異なる情報を含んで端末に伝達することができる。
端末は、PDCCHのDCI formatで定義されたDCIフィールドを受信し、これをデコードしてスケジューリング情報のように端末が行わなければならない動作と関連する情報の伝達を受けることができる。
端末は、伝達された情報によってデータを受信するなどの動作を行うようになる。
DCI formatで定義されるDCIフィールドの一例において、antenna port(s)、scrambling identity及び/又はnumber of layersなどに関する情報を含む3bits又は4bitsのフィールドが存在することができ、
このようなDCIフィールドでは、1codeword、2codewordの各々で4layers、8layersの最大layer数を定義することができる。
示さなければならない最大layer数が減少すれば、それだけDCI payloadのサイズが減ることがある。
これと関連して、コードブックサブセット制限(codebook subset restriction:CBSR)が使われることができる。基地局は、codebook subset restrictionを用いて、端末が基地局にfeedbackしなければならないRI、PMIなどの範囲を制限することができる。
端末にCBSRが設定された場合、端末が使用するlayer数も該当CBSRによって制限されることができる。
したがって、CBSR設定と関連してDCIフォーマットにおいて、number of layersと関連するDCIフィールドの定義方式を変更して、DCIのペイロードサイズを縮小することができる。
<実施形態30>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layersなどに関する情報で構成されたDCIフィールドを定義することができる。この際、端末は、CBSRで指示されるRI(例えば、rank restrictionの目的でCBSRが指示されるRIに対応するrankのCSI(例えば、PMI、CQI)は、feedbackされないと仮定)を除外した残りのRIの最大値を、CSI feedback時に考慮される最大rank数、及び/又は基地局から端末に設定できる最大rank数と認識することができる。
この場合、該当最大rank値(即ち、残りのRIのうちの最大値)以下のlayerに対してのみ、DCIフィールドが定義されることができる。そして、DCIフィールドの定義は、基地局と端末とで予め約束されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCIフィールドを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layersなどに関する情報を獲得することができる。
− DCIフィールドの受信と関連する端末動作:端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCIフィールドを受信し、基地局が設定したantenna port(s)、number of layersなどに対する設定値を獲得する。端末は、上記情報を用いてデータ信号及びDMRSを受信する。例えば、端末は、上記情報を通じてDMRS patternと関連する情報(e.g. antenna port index、RS REの位置など)を獲得し、これを用いてチャネル補償に必要なチャネル値を推定することができる。以後、推定されたチャネル値を用いて受信したデータ信号に対してチャネルを補償し、補償後、信号に対して復調及びデコーディング過程を行って送信データを検出することができる。このような端末動作の例は、本発明で別途の説明がない場合、同一に適用できる。
− 追加的に、該当CBSRの設定が下った(受信された)時点を#nとするとき、CBSRによるDCIペイロードのサイズ調節が反映される時点は、#n+k1に設定されることができる。
この際、k1の値は、基地局により設定/指示されるか、又は特定値が固定されて使われることができる。
以下の表52は、CBSRが設定されない場合の一例を示す。
<表52>
以下の表53は、CBSRを通じて指示されるRIを除外した残りのRIの最大値が2の場合の一例を示す。
<表53>
<実施形態31>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layersなどに関する情報で構成されたDCIフィールドを定義することができる。この際、端末は、CBSRが指示されるRI(例えば、rank restrictionの目的でCBSRが指示されるRIに対応するrankのCSI(例えば、PMI、CQI)は、feedbackされないと仮定)を除外した残りのRIに対応するrank数に基づいて、CSI feedbackを転送することができる。
あるいは、端末は、残りのRIを基地局から端末に設定できるrank数として認識することができ、該当rank値(即ち、CBSRが指示しない残りのRI値)と対応するlayerに対してのみDCI fieldが定義できる。
そして、DCIフィールドの定義は、基地局と端末とで予め約束されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCIフィールドを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layersなどに関する情報を獲得することができる。
以下の表54は、CBSRにより指示されたRIが、1、3、5、6、7、8の場合の一例を示す。
<表54>
また、CBSRと関連する設定が転送された時点を#nとするとき、CBSRに基づいてDCIペイロードのサイズの調節が反映される時点は、#n+k2に設定されることができる。
この際、k2の値は、基地局により設定/指示されるか、又は特定値が固定されて使われることができる。
<実施形態32>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layersなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、端末が基地局にfeedbackするRI値以下のlayerに対してのみ、DCIフィールドが定義されることができる。
そして、DCIフィールドの定義は、基地局と端末とで予め約束されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCIフィールドを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layersなどに関する情報を獲得することができる。
具体的には、端末は、基地局が転送するCSI-RSを用いて、端末のCQI、RI、PMIなどを計算することができ、自体が計算したCQI、RI、PMIなどを基地局にfeedbackすることができる。
基地局は、端末からfeedbackされた値に基づいて、端末のMCS、number of layers、precoding matrixなどを選択することができ、基地局が端末に設定するnumber of layersは、端末がfeedbackしたRI値以下の値として選択されることができる。
即ち、端末に設定されるnumber of layersの値は、端末がfeedbackしたRI値以下の値に決定されることができ、DCIフィールドで定義しなければならないnumber of layersの値を、端末がfeedbackするRI値と関連して設定することによって、DCIのペイロードサイズを縮小することができる。
また、端末が基地局にRIをfeedbackする時点を#nとするとき、DCIペイロードのサイズに対する調節が反映される時点は、#n+k3として設定/指示されることができる。
この際、k3は、基地局により設定/指示されるか、又は特定の値が固定されて使われることができる。
RI feedback信号に対する基地局の検出の有無を端末に知らせる時点(例えば、該当データに対するACK信号を端末が受信する時点)を#n’とするとき、ペイロードのサイズに対する調節が反映される時点は、#n’+k3’に設定/指示できる。
この際、k3’は、基地局により設定/指示されるか、又は特定の値が固定されて使われることができる。
このような方法を用いる場合、基地局が該当feedback信号をmisdetectionして、基地局が検出したRI値と端末feedbackしたRI値とが互いに異なり、基地局と端末とが仮定するDCI fieldの情報が変わることを防止することができる。
基地局は、端末から転送されたRI feedback信号の検出結果に基づいて、特定number of layersを端末に設定することができる。
例えば、端末がfeedbackしたRI値が2であり、基地局がfeedback信号検出に成功して端末がfeedbackしたRI値が2であることを認識した場合、基地局は、端末に該当値である2(又は、端末がfeedbackしたRI値以下の値のうちの1つ)を上位層シグナリングを通じて設定することができる。
そして、該当値が設定された時点を#n”とするとき、ペイロードのサイズに対する調節が反映される時点は、#n”+k3”として設定/指示されることができる。
この際、k3”は、基地局により設定/指示されるか、又は特定の値が固定されて使われることができる。
このように、基地局が直接特定値を端末に設定する場合、基地局が該当feedback信号をmisdetectionして、基地局が検出したRI値と端末feedbackしたRI値とが互いに異なり、基地局と端末とが仮定するDCI fieldの情報が変わることを防止することができる。
前述したDCIペイロードのサイズに対する調節が反映される時点と関連する方法は、端末のCSI feedback情報を用いる方法と関連して同一に適用できる。
以下の表55は、端末が基地局にfeedbackしたRIの値が‘1’の場合の一例を示す。
<表55>
実施形態32は、端末が基地局にfeedbackするCSIが1つである場合を仮定したが、1つの端末に多数のreporting settingが設定されて、多数のCSIに対するfeedbackがなされる場合にも適用できる。
<実施形態33>
図26は、本発明で提案するランク指示子(Rank Indicator)によってDCIフィールドを構成する方法の一例を示す図である。
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layersなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、time window ‘n’内で基地局にfeedbackされたRIのうち、最大RI値以下のlayerに対してのみDCIフィールドが定義されることができる。
この際、‘n’値は、基地局の上位層シグナリングにより端末に設定されるか、又は基地局と端末との間で約束された固定された値になることができる。そして、上記DCIフィールドの定義は、基地局と端末とで予め約束されているので、端末は、制御チャネルを通じて転送されるDCIフィールドを受信して設定されたantenna port(s)、number of layersなどに関する情報を獲得することができる。
例えば、図26において、RI−1/2/3/4が各々1、2、1、1に対応する場合、time window ‘n’内における最大RI値は、RI−2の値である‘2’となる。
この場合、DCIフィールドは、以下の表56の通りである。
<表56>
<実施形態34>
DCIフォーマットにおいて、antenna port(s)、number of layersなどに関する情報で構成されたDCIフィールドが定義されることができる。この際、最も最近にfeedbackされたRI値以下のlayerに対してのみ、DCIフィールドが定義されることができる。
DCIフィールドの定義は、基地局と端末とで予め約束されているので、端末は、control channelを通じて転送されるDCI fieldを受信して、設定されたantenna port(s)、number of layersなどに関する情報を獲得することができる。
例えば、図26において、RI−1/2/3/4が各々1、2、1、1に対応する場合、最も最近にfeedbackされたRI値は、RI−4の‘1’である。この場合、DCIフィールドは、以下の表57の通りである。
<表57>
実施形態32乃至34のうちの少なくとも1つが適用されるとき、特定default動作として、常にlayer1に関する該当DCIフィールドのstate(s)は、削除されず、存在すると定義/設定されることができる。
この場合、実施形態32乃至34で説明した動作は、layer2以上である場合に関してのみ特定条件によってDCI payload sizeを縮小することができると限定できる。
このような方法により、いかなる状況でも基地局が最小layer転送に従うスケジューリングを行うことができることによって、一種のfallbackスケジューリングのような安定したスケジューリングオプションを維持することができる。
実施形態32乃至34で説明したDCIテーブルの値は例であり、NR規格のDMRSと関連してantenna port(s)、number of layersなどのindicationのために定義されるDCIフィールドの新しいテーブルエントリに対しても、本発明で説明したDCIのペイロードサイズを縮小するための方法を適用できる。
ペアリングされたDMRSポートのブラインド検出(探知)のためのアンテナポート指示シグナリング(Signaling to indicate antenna ports for blind detection of paired DMRS ports)
端末は、受信信号に対する干渉制御のために、該当端末に設定されたDMRS port以外のportに対してMU-MIMOにペアリングされる他のDMRS portに対するブラインド検出(blind detection:BD)を行うことができる。
BDを通じてMU-MIMOにペアリングされる他のDMRSポートを検出した端末の場合、受信信号に対するチャネル補償ステップにおいて、該当DMRSポートの干渉信号を反映して受信信号の検出性能を向上させることができる。
BDは、受信信号の検出性能を向上させることができるが、全てのDMRSポートに対して検出を行わなければならないので、端末の複雑度が増加することがある。
したがって、端末の複雑度の増加を緩和するために、BDと関連するDMRS portに関する情報を基地局が端末に知らせることができる。
<実施形態35>
基地局は、互いに異なるTD-OCC code、FD-OCC、又はFDMのうち、少なくとも1つを用いるDMRSポートに対するMU-MIMOの適用の有無を上位層シグナリングを通じて端末に設定することができる。
TD-OCCの場合、phase noiseの影響によって高周波帯域でチャネル推定性能に劣化が発生することがある。この場合、基地局は、以下の表58のように、TD-OCCを用いるDMRSポートを用いるMU-MIMOをスケジューリングしないことがある。
このような方法は、ダイナミックに変化する可能性が低いので、該当情報を上位層シグナリングを通じて基地局が端末に転送して、端末がBDを行わなければならないDMRSポート数を減らして端末の複雑度を減少させることができる。
<表58>
端末がantenna port 1000に設定された状態で、基地局がTD-OCCを用いるDMRS portsを用いてMU-MIMOをスケジューリングしないことを端末に設定する場合、端末がBDを行わなければならないantennaポートは、既存の1001/1002/1003/.../1007から1001/1002/1003に減少することができる。
即ち、互いに異なるTD−OCC code、FD−OCC又はFDMのうち、少なくとも1つを用いるDMRSポートに対するMU−MIMOの可能性を上位層シグナリングを通じて端末に設定した場合、端末は、自体に構成されたDMRSポートが全て同一のTD OCC、即ち[11](又は[1−1])に設定されることを期待することができ、自体のDMRS portだけでなく、MU MIMOスケジューリングされれば、他のUEのportも全て同一のTD OCC、即ち[11](又は、[1−1])に設定されることを期待することができる。
それによって、端末は、他のUEのportに対してBDを行うとき、自体に構成されたportのTD OCCと同一のTD OCCからなるportのみをBDすることができる。
また、実施形態35で上位層シグナリングを用いた明示的シグナリング方式を仮定したが、直接的なシグナリング無しで基地局と端末との間で予め定められた約束に基づいて実施形態35の動作を行うことができる。
例えば、TD-OCCによってチャネル推定性能の劣化が大きくなる場合は、phase noiseの影響が強い場合である。
これと関連して、位相推定のための参照信号であるPTRSの場合、上位層シグナリングを通じてPTRSの転送の有無を端末に設定できる。
即ち、phase noiseの影響を強く受ける端末に対して、基地局は、PTRSが転送されるように端末に設定することができる。したがって、基地局は、PTRS転送の有無と関連して、TD-OCCと多重化を行うDMRS portsを用いて、MU-MIMOの適用の有無の可能性を暗示的に端末に設定することができる。
例えば、上位層シグナリングで端末にPTRS転送がなされるように設定された場合、該当端末は、TD-OCCと多重化されたDMRS portを用いる他の端末がMU paringされないと仮定するように基地局と約束することができ、
したがって、自体に設定されたDMRSポートと同一のTD-OCC codeを用いるポートに対してのみ、BDを行うことができる。
一方、上位層シグナリングで端末にPTRS転送がなされないように設定された場合、該当端末は、TD-OCCと多重化がなされるDMRSポートを用いる他の端末がMU paringされないと期待しないことがある。
したがって、自体に設定されたDMRSポートと同一のTD-OCC codeを用いるportsだけでなく、異なるTD-OCC codeを用いるportsに対してもBDを行うことができる。
また、high MCS(及び/又はlarge BW)の端末の場合、チャネル推定値の誤差による送信信号検出性能の劣化がより大きく現れることがある。したがって、PTRS転送の有無と共に特定MCS以上の場合(及び/又は特定BW以上の場合)に対してのみ前述した方法が使われることができる。
例えば、上位層シグナリングで端末にPTRSが転送されるように設定され、特定端末に設定されたMCSがk以上である場合、及び/又は設定されたscheduled BWがb以上である場合、端末は、TD-OCCと多重化が行われるDMRS portを用いて他の端末がMU paringされないと仮定することができる。
この場合、端末に設定されたDMRS portと同一のTD-OCC codeを用いるportに対してのみBDを行うことができる。
実施形態35において、k、bは、各々基地局と端末との間で固定された値に予め設定されるか、又は上位層シグナリングを通じて端末に設定されることができる。
図27は、本発明で提案する復調参照信号の構成情報に基づいて復調参照信号を受信する方法の一例を示す図である。
図27を参照すると、端末は、基地局から転送される参照信号を通じて、受信したデータを変調及び復調して検出することができる。
具体的には、端末は、基地局から第1復調参照信号(Dedicated Demodulation Reference Signal)及び第1のPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)を受信することができる(S27010)。
第1のDMRSは、実施形態21で説明したように、特定転送環境で基地局からDMRSのマッピングと関連する情報が転送される前に転送されるDMRSを意味する。
第1のDMRSは、実施形態21で説明した方法のように、特定DMRSポートで構成タイプ1に従って構成され、第1のDMRSが転送されるアンテナポートは、全ての残りの直交アンテナポートと関連しないことがある。
即ち、第1のDMRSは、他のアンテナポートと多重化されない特定の1つのアンテナポート上のみで転送されることができる。
第1のPDSCHは、端末が基地局から転送される制御情報であるPDCCHを受信するための情報を含むことができる。
以後、端末は、第1のDMRSに基づいて第1のPDSCHを変調及び復調することができる。
以後、端末は、第1のPDSCHに基づいて第2復調参照信号の構成と関連するDCI(Downlink Control Information)を含むPDCCH(Physical Downlink Control Channel)を受信することができる(S27020)。
この際、DCIは、実施形態1乃至実施形態35で説明した方法により構成されることができる。
例えば、上位層シグナリングを通じて、第2復調信号がマッピングされるシンボルの最大個数が端末に設定されることができ、DCIは、上位層シグナリングを通じて設定された第2復調信号がマッピングされるシンボルの最大個数によって構成されることができる。
以後、端末は、PDCCHに基づいて、第2復調参照信号及び第2のPDSCHを受信することができる(S27030)。
このような方法により、端末は、基地局から復調参照信号を受信してデータを変調及び復調して検出することができる。
本発明を適用できる装置一般
図28は、本明細書で提案する方法を適用できる無線通信装置のブロック構成図を例示する。
図28を参照すると、無線通信システムは、基地局2810と、基地局2810の領域内に位置する多数の端末2820と、を含む。
上記基地局及び端末は、各々無線装置として表現されることもできる。
基地局2810は、プロセッサ(processor)2811、メモリ(memory)2812、及びRFモジュール(radio frequency module)2813を含む。プロセッサ2811は、先の図1から図12で提案された機能、過程及び/又は方法を具現する。無線インターフェースプロトコルの階層は、プロセッサにより具現できる。メモリ2812は、プロセッサと接続されて、プロセッサを駆動するための多様な情報を記憶する。RFモジュール2813は、プロセッサと接続されて、無線信号を送信及び/又は受信する。
端末2820は、プロセッサ2821、メモリ2822、及びRFモジュール2823を含む。
プロセッサ2821は、先の図1から図12で提案された機能、過程及び/又は方法を具現する。無線インターフェースプロトコルの階層は、プロセッサにより具現できる。メモリ2822は、プロセッサと接続されて、プロセッサを駆動するための多様な情報を記憶する。RFモジュール2823は、プロセッサと接続されて、無線信号を送信及び/又は受信する。
メモリ2812、2822は、プロセッサ2811、2821の内部又は外部にあることができ、よく知られた多様な手段により、プロセッサ2811、2821と接続できる。
また、基地局2810及び/又は端末2820は、1つのアンテナ(single antenna)又はマルチアンテナ(multiple antenna)を有することができる。
図29は、本発明の一実施形態に従う通信装置のブロック構成図を例示する。
特に、図29では、先の図28の端末をより詳細に例示する図である。
図29を参照すると、端末は、プロセッサ(又は、ディジタル信号プロセッサ(DSP:digital signal processor)2910、RFモジュール(RF module)(又は、RFユニット)2935、電力(パワー)管理モジュール(power management module)2905、アンテナ(antenna)2940、バッテリ(battery)2955、ディスプレイ(display)2915、キーパッド(keypad)2920、メモリ(memory)2930、SIM(Subscriber Identification Module)カード2925(この構成は選択的である)、スピーカ(speaker)2945、及びマイクロホン(microphone)2950を含んで構成されることができる。また、端末は、単一のアンテナ又はマルチ(複数の、多重の)アンテナ(multiple antennas)を含むことができる。
プロセッサ2910は、先の図17乃至図26で提案された機能、過程及び/又は方法を具現する。無線インターフェースプロトコルの階層は、プロセッサにより具現できる。
メモリ2930は、プロセッサと接続され、プロセッサの動作と関連する情報を記憶する。メモリ2930は、プロセッサの内部又は外部にあることができ、よく知られた多様な手段によりプロセッサと接続されることができる。
ユーザは、例えば、キーパッド2920のボタンを押さえるか(又は、タッチするか)、又はマイクロホン2950を用いた音声駆動(voice activation)により電話番号などの命令情報を入力する。プロセッサは、このような命令情報を受信し、電話番号に電話をかけるなど、適切な機能を行うように処理する。駆動上のデータ(operational data)は、SIMカード2925又はメモリ2930から抽出する(取り出す)ことができる。また、プロセッサは、ユーザが認知するため、また便宜のために命令情報又は駆動情報をディスプレイ2915上に表示させることができる。
RFモジュール2935は、プロセッサに接続されて、RF信号を送信及び/又は受信する。プロセッサは、通信を開始するために、例えば、音声通信データを構成する無線信号を転送するように命令情報をRFモジュールに伝達する。RFモジュールは、無線信号を受信及び送信するために受信器(receiver)及び送信器(transmitter)で構成される。アンテナ2940は、無線信号を送信及び受信する機能を補助する。無線信号を受信したとき、RFモジュールは、プロセッサにより処理するために信号を伝達し、ベースバンドに信号を変換することができる。処理された信号は、スピーカ2945を通じて出力される可聴情報又は可読情報に変換できる。
図30は、本明細書で提案する方法を適用できる無線通信装置のRFモジュールの一例を示した図である。
具体的には、図30は、FDD(Frequency Division Duplex)システムで具現できるRFモジュールの一例を示す。
まず、転送経路おいて、図28及び図29で記述されたプロセッサは、転送されるデータを処理してアナログ出力信号を送信器3010に提供する。
送信器3010内で、アナログ出力信号は、ディジタル−アナログ変換(ADC)により引起こされるイメージ(ノイズ)を除去するために、低域通過フィルタ(Low Pass Filter、LPF)3011によりフィルタリングされ、アップコンバータ(上向き変換機)(upconverter)(Mixer)3012によりベースバンドからRFに上方向(上向き)変換され(upconverted)、可変利得増幅器(Variable Gain Amplifier、VGA)3013により増幅され、増幅された信号は、フィルタ3014によりフィルタリングされ、電力増幅器(Power Amplifier、PA)3015により追加で増幅され、デュプレクサ3050/アンテナスイッチ3060を通じてルーティングされ、アンテナ3070を通じて転送される。
また、受信経路において、アンテナ3070は外部から信号を受信して、受信した信号を提供し、この信号はアンテナスイッチ3060/デュプレクサ3050を通じてルーティングされ、受信器3020に提供される。
受信器3020内で、受信された信号は、低雑音増幅器(Low Noise Amplifier、LNA)3023により増幅され、帯域通過フィルタ3024によりフィルタリングされ、ダウンコンバータ(下向き変換機)(downconverter)(Mixer)3025によりRFからベースバンドに下方向(下向き)変換される(downconverted)。
上記下方向変換された信号は、低域通過フィルタ(LPF)3026によりフィルタリングされ、VGA3027により増幅されてアナログ入力信号を獲得し、これは、図12及び図13で記述したプロセッサに提供される。
また、ローカルオシレータ(local oscillator、LO)発生器3040は、転送及び受信LO信号を生成し、アップコンバータ3012及びダウンコンバータ3025に各々提供する。
また、位相固定ループ(Phase Locked Loop、PLL)3030は、適切な周波数で転送及び受信LO信号を生成するために、プロセッサから制御情報を受信し、制御信号をLO発生器3040に提供する。
また、図30に図示された回路は、図30に図示された構成と異なるように配列されることもできる。
図31は、本明細書で提案する方法を適用できる無線通信装置のRFモジュールの更に他の一例を示した図である。
具体的には、図31は、TDD(Time Division Duplex)システムで具現できるRFモジュールの一例を示す。
TDDシステムにおけるRFモジュールの送信器3110及び受信器3131は、FDDシステムにおけるRFモジュールの送信器及び受信器の構造と同一である。
以下、TDDシステムのRFモジュールは、FDDシステムのRFモジュールと差が出る(異なる)構造に対してのみ説明し、同一の構造に対しては、図30の説明を参照する。
送信器の電力増幅器(Power Amplifier、PA)3115により増幅された信号は、バンド選択スイッチ(Band Select Switch)3150、バンド通過フィルタ(BPF)3160、及びアンテナスイッチ3170を通じてルーティングされ、アンテナ3180を通じて転送される。
また、受信経路において、アンテナ3180は、外部から信号を受信して、受信した信号を提供し、この信号は、アンテナスイッチ3170、バンド通過フィルタ3160、及びバンド選択スイッチ3150を通じてルーティングされ、受信器3120に提供される。
以上で説明された実施形態は、本発明の構成要素と特徴が所定の形態で結合されたものである。各構成要素又は特徴は、別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮されなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合されない形態で実施できる。また、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して、本発明の実施形態を構成することも可能である。本発明の実施形態で説明される動作の順序は、変更できる。ある実施形態の一部の構成や特徴は、他の実施形態に含まれることができ、又は他の実施形態の対応する構成又は特徴と置き換えることができる。特許請求の範囲で明示的な引用関係がない請求項を結合して実施形態を構成するか、又は出願後の補正により新たな請求項に含めることができることは自明である。
本発明に従う実施形態は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウエア(firmware)、ソフトウェア、又はそれらの結合などにより具現できる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施形態は、1つ又は複数のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより具現できる。
ファームウエアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施形態は、以上で説明された機能又は動作を行うモジュール、手続、関数などの形態で具現されることができる。ソフトウェアコードは、メモリに記憶されてプロセッサにより駆動できる。上記メモリは、上記プロセッサの内部又は外部に位置し、既に公知の多様な手段により上記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
本発明において、本発明の必須的な特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは、通常の技術者に自明である。したがって、前述した詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は、添付した請求項の合理的な解釈により決定されなければならず、本発明の等価な範囲内における全ての変更は、本発明の範囲に含まれる。
本発明の無線通信システムにおける参照信号をマッピングする方式は、3GPP LTE/LTE−Aシステム、5Gシステム(New RATシステム)に適用される例を中心として説明したが、その他にも多様な無線通信システムに適用可能である。

Claims (19)

  1. 無線通信システムにおける端末が参照信号(Reference Signal)を送受信する方法であって、
    基地局から第1復調参照信号(Dedicated Demodulation Reference Signal)及び第2復調参照信号がマッピングされるシンボルの最大個数を示す個数値を有する第1の物理ダウンリンク共有チャネル(Physical Downlink Shared CHannel;PDSCH)を受信するステップと、
    前記第2復調参照信号の構成と関連するダウンリンク制御情報(Downlink Control Information;DCI)を有する物理ダウンリンク制御チャネル(Physical Downlink Control CHannel;PDCCH)を受信するステップと、
    前記PDCCHに基づいて、第2復調参照信号及び第2のPDSCHを受信するステップと、を有し、
    前記DCIは、前記個数値に基づいて構成が決定される、方法。
  2. 前記第1復調参照信号は、1つのアンテナポート上のみで転送される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1復調参照信号は、時間軸上で1つのシンボルにマッピングされ、前記第2復調参照信号は、前記時間軸上で1つ又は2つのシンボルにマッピングされる、請求項1に記載の方法。
  4. 前記DCIは、前記第2復調参照信号が転送されるアンテナポート情報、階層の個数情報、又はシンボルの個数情報のうち、少なくとも1つを有する、請求項1に記載の方法。
  5. 前記第2復調参照信号は、互いに異なるアンテナポート上で転送され、
    前記互いに異なるアンテナポートは、時間軸又は周波数軸上の符号分割多重(Code Division Multiplexing;CDM)方式、又は周波数分割多重(Frequency Division Multiplexing;FDM)方式のうち、少なくとも1つの多重化方法により多重化される、請求項1に記載の方法。
  6. 前記DCIは、前記少なくとも1つの多重化方法に対するアンテナポートのポート情報をさらに有する、請求項5に記載の方法。
  7. 前記互いに異なるアンテナポートは、周波数及び/又は時間軸上で前記CDM方式により多重化され、
    前記DCIは、前記互いに異なるアンテナポートのポート情報をさらに有する、請求項5に記載の方法。
  8. 前記互いに異なるアンテナポートは、時間軸上で前記CDM方式及び/又は周波数軸上で前記FDM方式により多重化され、
    前記DCIは、前記互いに異なるアンテナポートのポート情報をさらに有する、請求項5に記載の方法。
  9. 前記第2復調参照信号は、第1構成タイプ又は第2構成タイプによって時間軸及び周波数軸上にマッピングされ、
    前記DCIは、前記第1構成タイプ又は前記第2構成タイプによって各々構成される、請求項1に記載の方法。
  10. 前記第2復調参照信号が1つの時間軸シンボル及び前記第1構成タイプによってマッピングされる場合、前記第2復調参照信号と前記第2のPDSCHとが転送される物理チャネルは、互いに異なる周波数軸及び時間軸上にマッピングされる、請求項9に記載の方法。
  11. 前記第2復調参照信号が2つの時間軸シンボル及び前記第2構成タイプによってマッピングされる場合、前記第2復調参照信号は、前記第2のPDSCHが転送される物理チャネルと前記CDM方式により多重化される、請求項9に記載の方法。
  12. 前記DCIは、コードブックサブセット制限(codebook subset restriction:CBSR)を示すランク指示子(Rank Indicator:RI)をさらに有する、請求項1に記載の方法。
  13. 前記DCIは、前記ランク指示子を除外した残りのランク指示子のうち、最大値を有するランク指示子より小さい値の階層値に対して構成される、請求項12に記載の方法。
  14. 前記DCIは、前記ランク指示子を除外した残りのランク指示子に対応する階層値に対してのみ構成される、請求項12に記載の方法。
  15. 前記基地局にチャネル状態を示すチャネル状態情報を報告するステップをさらに有し、
    前記チャネル状態情報は、前記端末が前記チャネル状態情報を報告するのに使用したランク指示子値を有する、請求項1に記載の方法。
  16. 前記DCIは、前記ランク指示子値に対応する階層値に対して構成される、請求項15に記載の方法。
  17. 前記DCIは、前記ランク指示子値のうち、最も最近に前記端末から転送されたランク指示子値より小さい値の階層値に対して構成される、請求項15に記載の方法。
  18. 前記第2復調参照信号に基づいてチャネル補償のためのチャネル値を推定するステップと、
    前記チャネル値を用いてチャネルを補償するステップと、
    前記第2のPDSCHを復調するステップと、
    前記復調された第2のPDSCHをデコードするステップと、をさらに有する、請求項1に記載の方法。
  19. 無線通信システムにおける参照信号(Reference Signal)を送受信する端末であって、
    外部と無線信号を送信及び受信する通信部と、
    前記通信部と機能的に結合されているプロセッサと、を有し、前記プロセッサは、
    基地局から第1復調参照信号(Dedicated Demodulation Reference Signal)及び第2復調参照信号がマッピングされるシンボルの最大個数を示す個数値を有する第1の物理ダウンリンク共有チャネル(Physical Downlink Shared CHannel;PDSCH)を受信し、
    前記第2復調参照信号の構成と関連するダウンリンク制御情報(Downlink Control Information;DCI)を有する物理ダウンリンク制御チャネル(Physical Downlink Control CHannel;PDCCH)を受信し、
    前記PDCCHに基づいて、第2復調参照信号及び第2のPDSCHを受信し、
    前記DCIは、前記個数値に基づいて構成が決定される、端末。
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