図1は、本発明が適用されることができる無線通信システムを例示する。これは、E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)、またはLTE(Long Term Evolution)/LTE-Aシステムと呼ばれることができる。
E-UTRANは、端末10(User Equipment、UE)に制御平面(control plane)とユーザ平面(user plane)を提供する基地局20(Base Station、BS)とを含む。端末10は、固定されるか、または移動性を有することができ、MS(Mobile station)、UT(User Terminal)、SS(Subscriber Station)、MT(mobile terminal)、無線機器(Wireless Device)等、他の用語で呼ばれることができる。基地局20は、端末10と通信する固定された支点(fixed station)をいい、eNB(evolved-NodeB)、BTS(Base Transceiver System)、アクセスポイント(Access Point)等、他の用語で呼ばれることができる。
基地局20は、X2インタフェースを介して互いに接続されることができる。基地局20は、S1インタフェースを介してEPC(Evolved Packet Core)30、さらに詳細には、S1-MMEを介してMME(Mobility Management Entity)とS1-Uを介してS-GW(Serving Gateway)と接続される。
EPC30は、MME、S-GW及びP-GW(Packet Data Network-Gateway)から構成される。MMEは、端末の接続情報または端末の能力に関する情報を有しており、このような情報は、端末の移動性管理に主に使用される。S-GWは、E-UTRANを終端点として有するゲートウェイであり、P-GWは、PDNを終端点として有するゲートウェイである。
端末とネットワークとの間の無線インタフェースプロトコル(Radio Interface Protocol)の階層は、通信システムにおいて広く知られた開放型システム間相互接続(Open System Interconnection;OSI)基準モデルの下位3個階層に基づいてL1(第1階層)、L2(第2階層)、L3(第3階層)に区分されることができるが、この中で第1階層に属する物理階層は、物理チャネル(Physical Channel)を利用した情報送信サービス(Information Transfer Service)を提供し、第3階層に位置するRRC(Radio Resource Control)階層は、端末とネットワークとの間に無線資源を制御する役割を行う。このために、RRC階層は、端末と基地局との間のRRCメッセージを交換する。
図2は、ユーザ平面(user plane)に対する無線プロトコル構造(radio protocol architecture)を示したブロック図である。図3は、制御平面(control plane)に対する無線プロトコル構造を示したブロック図である。ユーザ平面は、ユーザデータ送信のためのプロトコルスタック(protocol stack)で、制御平面は、制御信号送信のためのプロトコルスタックである。
図2及び3を参照すると、物理階層(PHY(physical) layer)は、物理チャネル(physical Channel)を利用して上位階層に情報送信サービス(information transfer service)を提供する。物理階層は、上位階層であるMAC(Medium Access Control)階層とは送信チャネル(transport channel)を介して接続されている。送信チャネルを介してMAC階層と物理階層との間にデータが移動する。送信チャネルは、無線インタフェースを介してデータがどのようにどんな特徴で送信されるかによって分類される。
互いに異なる物理階層の間、すなわち送信機と受信機の物理階層の間は、物理チャネルを介してデータが移動する。前記物理チャネルは、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式で変調されることができ、時間と周波数を無線資源として活用する。
MAC階層の機能は、論理チャネルと送信チャネルとの間のマッピング及び論理チャネルに属するMAC SDU(service data unit)の送信チャネル上へ物理チャネルに提供される送信ブロック(transport block)への多重化/逆多重化を含む。MAC階層は、論理チャネルを介してRLC(Radio Link Control)階層にサービスを提供する。
RLC階層の機能は、RLC SDUの接続(concatenation)、分割(segmentation)及び再結合(reassembly)を含む。無線ベアラ(Radio Bearer;RB)が要求する多様なQoS(Quality of Service)を保障するために、RLC階層は、透明モード(Transparent Mode、TM)、非確認モード(Unacknowledged Mode、UM)及び確認モード(Acknowledged Mode、AM)の3通りの動作モードを提供する。AM RLCは、ARQ(automatic repeat request)を介してエラー訂正を提供する。
RRC(Radio Resource Control)階層は、制御平面においてのみ定義される。RRC階層は、無線ベアラの設定(configuration)、再設定(re-configuration)及び解除(release)と関連して、論理チャネル、送信チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。RBは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために、第1階層(PHY階層)及び第2階層(MAC階層、RLC階層、PDCP階層)により提供される論理的経路を意味する。
ユーザ平面でのPDCP(Packet Data Convergence Protocol)階層の機能は、ユーザデータの伝達、ヘッダ圧縮(header compression)及び暗号化(ciphering)を含む。制御平面でのPDCP(Packet Data Convergence Protocol)階層の機能は、制御平面データの伝達及び暗号化/整合性保護(integrity protection)を含む。
RBが設定されるということは、特定サービスを提供するために無線プロトコル階層及びチャネルの特性を規定し、各々の具体的なパラメータ及び動作方法を設定する過程を意味する。RBは、またSRB(Signaling RB)とDRB(Data RB)の2通りに分けられることができる。SRBは、制御平面においてRRCメッセージを送信する通路として使用され、DRBは、ユーザ平面においてユーザデータを送信する通路として使用される。
端末のRRC階層とE-UTRANのRRC階層との間にRRC接続(RRC Connection)が確立されると、端末は、RRC接続(RRC connected)状態にあるようになり、そうでない場合、RRCアイドル(RRC idle)状態にあるようになる。
ネットワークにおいて端末にデータを送信するダウンリンク送信チャネルには、システム情報を送信するBCH(Broadcast Channel)とその以外にユーザトラフィックまたは制御メッセージを送信するダウンリンクSCH(Shared Channel)がある。ダウンリンクマルチキャストまたはブロードキャストサービスのトラフィックまたは制御メッセージの場合、ダウンリンクSCHを介して送信されることもでき、または別のダウンリンクMCH(Multicast Channel)を介して送信されることもできる。一方、端末においてネットワークにデータを送信するアップリンク送信チャネルには、初期制御メッセージを送信するRACH(Random Access Channel)とそれ以外にユーザトラフィックまたは制御メッセージを送信するアップリンクSCH(Shared Channel)がある。
送信チャネル上位にあり、送信チャネルにマッピングされる論理チャネル(Logical Channel)には、BCCH(Broadcast Control Channel)、PCCH(Paging Control Channel)、CCCH(Common Control Channel)、MCCH(Multicast Control Channel)、MTCH(Multicast Traffic Channel)などがある。
物理チャネル(Physical Channel)は、時間領域で複数のOFDMシンボルと周波数領域で複数の副搬送波(Sub-carrier)とから構成される。一つのサブフレーム(Sub-frame)は、時間領域で複数のOFDMシンボル(Symbol)から構成される。資源ブロックは、資源割り当て単位であって、複数のOFDMシンボルと複数の副搬送波(sub-carrier)から構成される。また、各サブフレームは、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)すなわち、L1/L2制御チャネルのために該当サブフレームの特定OFDMシンボル(例、第1番目のOFDMシンボル)の特定副搬送波を利用できる。TTI(Transmission Time Interval)は、サブフレーム送信の単位時間である。
以下、新しい無線アクセス技術(newradio access technology:newRAT、NR)に対して説明する。
より多くの通信機器の大きい通信容量の要求に応じて、既存の無線アクセス技術(radio access technology;RAT)に比べて向上したモバイルブロードバンド(mobile broadband)通信に対する必要性が台頭されている。また、多数の機器及びモノを連結していつでもどこでも多様なサービスを提供するマッシブMTC(massive Machine Type Communications)も次世代通信で考慮される主要案件のうち一つである。それだけでなく、信頼度(reliability)及び遅延(latency)に敏感なサービス/端末を考慮した通信システムデザインが論議されている。このように拡張されたモバイルブロードバンドコミュニケーション(enhanced mobile broadband communication)、massive MTC、URLLC(Ultra−Reliable and Low Latency Communication)などを考慮した次世代無線アクセス技術の導入が論議されており、本発明では便宜上該当技術(technology)をnew RATまたはNRという。
図4は、NRが適用される次世代無線アクセスネットワーク(New Generation Radio Access Network:NG−RAN)のシステム構造を例示する。
図4を参照すると、NG−RANは、端末にユーザ平面及び制御平面プロトコル終端(termination)を提供するgNB及び/またはeNBを含むことができる。図4ではgNBのみを含む場合を例示する。gNB及びeNBは、相互間にXnインタフェースで連結されている。gNB及びeNBは、5世代コアネットワーク(5G Core Network:5GC)とNGインタフェースを介して連結されている。より具体的に、AMF(access and mobility management function)とはNG−Cインタフェースを介して連結され、UPF(user plane function)とはNG−Uインタフェースを介して連結される。
図5は、NG−RANと5GCとの間の機能的分割を例示する。
図5を参照すると、gNBは、インターセル間の無線リソース管理(Inter Cell RRM)、無線ベアラ管理(RB control)、接続移動性制御(Connection Mobility Control)、無線許容制御(Radio Admission Control)、測定設定及び提供(Measurement configuration&Provision)、動的リソース割当(dynamic resource allocation)などの機能を提供することができる。AMFは、NASセキュリティ、アイドル状態移動性処理などの機能を提供することができる。UPFは、移動性アンカリング(Mobility Anchoring)、PDU処理などの機能を提供することができる。SMF(Session Management Function)は、端末IPアドレス割当、PDUセッション制御などの機能を提供することができる。
図6は、NRで適用されることができるフレーム構造を例示する。
図6を参照すると、フレームは、10ms(millisecond)で構成されることができ、1msで構成されたサブフレーム10個を含むことができる。
サブフレーム内には副搬送波間隔(subcarrier spacing)によって一つまたは複数のスロット(slot)が含まれることができる。
以下の表1は、副搬送波間隔設定(subcarrier spacing configuration)μを例示する。
以下の表2は、副搬送波間隔設定(subcarrier spacingcon figuration)μによって、フレーム内のスロット個数(Nframeμ slot)、サブフレーム内のスロット個数(Nsubframeμ slot)、スロット内のシンボル個数(Nslot symb)などを例示する。
図6では、μ=0、1、2に対して例示している。
PDCCH(physical downlink control channel)は、以下の表3のように一つまたはそれ以上のCCE(control channel element)で構成されることができる。
即ち、PDCCHは、1、2、4、8または16個のCCEで構成されるリソースを介して送信されることができる。ここで、CCEは、6個のREG(resource element group)で構成され、一つのREGは、周波数領域で一つのリソースブロック、時間領域で一つのOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルで構成される。
一方、NRでは、制御リソースセット(control resource set:CORESET)という新しい単位を導入することができる。端末は、CORESETでPDCCHを受信することができる。
図7は、CORESETを例示する。
図7を参照すると、CORESETは、周波数領域でNCORESET RB個のリソースブロックで構成され、時間領域でNCORESET symb∈{1、2、3}個のシンボルで構成されることができる。NCORESET RB、NCORESET symbは、上位階層信号を介して基地局により提供されることができる。図7に示すように、CORESET内には複数のCCE(または、REG)が含まれることができる。
端末は、CORESET内で、1、2、4、8または16個のCCEを単位でPDCCH検出を試みることができる。PDCCH検出を試みることができる一つまたは複数個のCCEをPDCCH候補ということができる。
端末は、複数のCORESETの設定を受けることができる。
図8は、従来の制御領域とNRでのCORESETの相違点を示す。
図8を参照すると、従来の無線通信システム(例えば、LTE/LTE−A)での制御領域800は、基地局が使用するシステム帯域全体にわたって構成された。狭い帯域のみをサポートする一部端末(例えば、eMTC/NB−IoT端末)を除いた全ての端末は、基地局が送信する制御情報を正確に受信/デコーディングするためには前記基地局のシステム帯域全体の無線信号が受信可能でなければならない。
それに対し、NRでは、前述したCORESETを導入した。CORESET801、802、803は、端末が受信すべき制御情報のための無線リソースということができ、システム帯域全体の代わりに一部のみを使用することができる。基地局は、各端末にCORESETを割り当てることができ、割り当てたCORESETを介して制御情報を送信することができる。例えば、図8において、第1のCORESET801は端末1に割り当て、第2のCORESET802は端末2に割り当て、第3のCORESET803は端末3に割り当てることができる。NRでの端末は、システム帯域全体を必ず受信しなくても基地局の制御情報を受信することができる。
CORESETには、端末特定的な制御情報を送信するための端末特定的なCORESETと全ての端末に共通的な制御情報を送信するための共通的なCORESETがある。
一方、NRでは、応用(Application)分野によっては高い信頼性(high reliability)を要求することができ、このような状況でダウンリンク制御チャネル(例えば、physical downlink control channel:PDCCH)を介して送信されるDCI(downlink control information)に対する目標BLER(block error rate)は、従来技術より著しく低くなることがある。このように高い信頼性を要求する要件(requirement)を満たすための方法の一例として、DCIに含まれる内容(contents)量を減らしたり、そして/またはDCI送信時に使用するリソースの量を増加させたりすることができる。このとき、リソースは、時間領域でのリソース、周波数領域でのリソース、コード領域でのリソース、空間領域でのリソースのうち少なくとも一つを含むことができる。
NRでは下記の技術/特徴が適用されることができる。
<セルフコンテインドサブフレーム構造(Self−contained subframe structure)>
図9は、新しい無線アクセス技術に対するフレーム構造の一例を示す。
NRではレイテンシー(latency)を最小化するための目的として、図9のように、一つのTTI内に、制御チャネルとデータチャネルが時分割多重化(Time Division Multiplexing:TDM)される構造がフレーム構造(frame structure)の一つとして考慮されることができる。
図9において、斜線領域は、ダウンリンク制御(downlink control)領域を示し、黒色部分はアップリンク制御(uplink control)領域を示す。表示がない領域は、ダウンリンクデータ(downlink data;DL data)送信のために使われることもでき、アップリンクデータ(uplink data;UL data)送信のために使われることもできる。このような構造の特徴は、一個のサブフレーム(subframe)内でダウンリンク(DL)送信とアップリンク(uplink;UL)送信が順次に進行され、サブフレーム(subframe)内でDL dataを送り、UL ACK/NACK(Acknowledgement/Not−acknowledgement)も受けることができる。結果的に、データ送信エラー発生時にデータ再送信までかかる時間を減らすようになり、それによって、最終データ伝達のレイテンシー(latency)を最小化することができる。
このようなデータ及び制御領域がTDMされたサブフレーム構造(data and control TDMed subframe structure)で、基地局と端末が送信モードから受信モードへの転換過程または受信モードから送信モードへの転換過程のためのタイプギャップ(time gap)が必要である。そのために、セルフコンテインドサブフレーム構造で、DLからULへ転換される時点の一部OFDMシンボルが保護区間(guard period:GP)に設定されることができる。
<アナログビームフォーミング#1(Analog beamforming#1)>
ミリ波(Millimeter Wave:mmW)では波長が短くなって同一面積に多数個のアンテナエレメント(element)の設置が可能になる。即ち、30GHz帯域における波長は1cmであって、5by5cmのパネル(panel)に0.5波長(lambda)間隔に2−次元(dimension)配列形態で総100個のアンテナエレメント(element)設置が可能である。したがって、mmWでは多数個のアンテナエレメント(element)を使用してビームフォーミング(beamforming:BF)利得を高めてカバレッジを増加させ、または処理量(throughput)を高めようとする。
この場合、アンテナエレメント(element)別に送信パワー及び位相調節が可能なようにトランシーバユニット(Transceiver Unit:TXRU)を有すると、周波数リソース別に独立的なビームフォーミング(beamforming)が可能である。しかし、100余個のアンテナエレメント(element)の全てにTXRUを設置するには価格側面で実効性が落ちる問題がある。したがって、一つのTXRUに多数個のアンテナエレメント(element)をマッピング(mapping)してアナログフェーズシフタ(analog phase shifter)でビーム(beam)の方向を調節する方式が考慮されている。このようなアナログビームフォーミング(analog beamforming)方式は、全帯域において一つのビーム(beam)方向のみを作ることができて周波数選択的なビームフォーミング(beamforming)をすることができないという短所を有する。
デジタルビームフォーミング(Digital BF)とアナログビームフォーミング(analog BF)の中間形態でQ個のアンテナエレメント(element)より少ない個数であるB個のTXRUを有するハイブリッドビームフォーミング(hybrid BF)を考慮することができる。この場合、B個のTXRUとQ個のアンテナエレメント(element)の連結方式によって異なるが、同時に送信できるビームの方向はB個以下に制限されるようになる。
<アナログビームフォーミング#2(Analog beamforming#2)>
NRシステムでは多数のアンテナが使われる場合、デジタルビームフォーミングとアナログビームフォーミングを結合したハイブリッドビームフォーミング技法が台頭されている。このとき、アナログビームフォーミング(または、RFビームフォーミング)は、RF端でプリコーディング(Precoding)(または、コンバイニング(Combining))を実行し、それによって、RFチェイン数とD/A(または、A/D)コンバータ数を減らしてデジタルビームフォーミングに近接する性能を出すことができるという長所がある。便宜上、前記ハイブリッドビームフォーミング構造は、N個のTXRUとM個の物理的アンテナで表現されることができる。そのとき、送信端で送信するL個のデータ階層(data layer)に対するデジタルビームフォーミングは、NbyL行列で表現されることができ、以後変換されたN個のデジタル信号(digital signal)は、TXRUを経てアナログ信号(analog signal)に変換された後、MbyN行列で表現されるアナログビームフォーミングが適用される。
図10は、前記TXRU及び物理的アンテナ観点でハイブリッドビームフォーミング(Hybrid beamforming)構造を抽象的に図式化したものである。
図10において、デジタルビーム(digital beam)の個数はL個であり、アナログビーム(analog beam)の個数はN個である。さらに、NRシステムでは基地局がアナログビームフォーミングをシンボル単位で変更できるように設計して特定の地域に位置した端末にもっと効率的なビームフォーミングをサポートする方向を考慮している。さらに、図7において、特定N個のTXRUとM個のRFアンテナを一つのアンテナパネル(panel)に定義する時、前記NRシステムでは互いに独立的なハイブリッドビームフォーミングが適用可能な複数のアンテナパネルを導入する方案まで考慮されている。
前記のように基地局が複数のアナログビームを活用する場合、端末別に信号受信に有利なアナログビームが異なるため、少なくとも同期化信号(synchronization signal)、システム情報(system information)、ページング(paging)などに対しては特定サブフレームで基地局が適用する複数アナログビームをシンボル別に変えて全ての端末が受信機会を有することができるようにするビームスイーピング(beam sweeping)動作が考慮されている。
図11は、ダウンリンク(Downlink:DL)送信過程で同期化シグナル(synchronization signal)とシステム情報(system information)に対して前記ビームスイーピング(beam sweeping)動作を図式化したものである。
図11において、NRシステムのシステム情報がブロードキャスティング(Broadcasting)方式に送信される物理的リソース(または、物理チャネル)をxPBCH(physical broadcast channel)という。このとき、一シンボル内で互いに異なるアンテナパネルに属するアナログビームは、同時送信されることができ、アナログビーム別チャネルを測定するために図8に図式化されたように(特定アンテナパネルに対応される)単一アナログビームが適用されて送信される参照信号(reference signal:RS)であるビーム参照信号(Beam RS:BRS)を導入する方案が論議されている。前記BRSは、複数のアンテナポートに対して定義されることができ、BRSの各アンテナポートは、単一アナログビームに対応されることができる。このとき、BRSとは違って、同期化信号(Synchronization signal)またはxPBCHは、任意の端末がよく受信することができるようにアナログビームグループ(analog beam group)内の全てのアナログビームが適用されて送信されることができる。
<帯域幅パート(bandwidth part:BWP)>
NRシステムでは一つのコンポーネントキャリア(component carrier:CC)当たり最大400メガヘルツ(megahertz:MHz)までサポートされることができる。このような広帯域(wideband)CCで動作する端末が常にCC全体に対するRFをオンにしたまま動作すると、端末バッテリ消耗が大きくなる。または、一つの広帯域CC内に動作する多様なユースケース(use case)(例、eMBB、URLLC、mMTC等)を考慮する時、該当CC内に周波数帯域別に互いに異なるヌメロロジー(numerology)(例、副搬送波間隔(sub−carrier spacing:SCS))がサポートされることができる。または、端末別に最大帯域幅に対する能力(capability)が異なる場合がある。これを考慮して、基地局は、広帯域CCの全体帯域幅でない一部帯域幅でのみ動作するように端末に指示することができ、該当一部帯域幅を便宜上帯域幅パート(bandwidth part:BWP)に定義する。BWPは、周波数軸上で連続したリソースブロック(resource block:RB)で構成されることができ、一つのヌメロロジー(例、副搬送波間隔、CP(cyclic prefix)長さ、スロット/ミニ−スロット(mini−slot)期間(duration)等)に対応されることができる。
一方、基地局は、端末に設定された一つのCC内でも多数のBWPを設定することができる。一例として、PDCCHモニタリングスロット(PDCCH monitoring slot)では相対的に小さい周波数領域を占めるBWPを設定し、PDCCHで指示するPDSCHは、それより大きいBWP上にスケジューリングされることができる。または、特定BWPに端末が集中する場合、負荷バランシング(load balancing)のために、一部端末を他のBWPに設定できる。または、隣接セル間の周波数領域インター−セル干渉解除(frequency domain inter−cell interference cancellation)などを考慮して全体帯域幅のうち中央の一部スペクトラムを排除して両側のBWPを同じスロット内でも設定できる。即ち、基地局は、広帯域(wideband)CCと関連(association)した端末に少なくとも一つのDL/UL BWPを設定することができ、特定時点に設定されたDL/UL BWP(s)のうち少なくとも一つのDL/UL BWPを(L1シグナリングまたはMAC CEまたはRRCシグナリングなどにより)活性化(activation)させることができ、他の設定されたDL/UL BWPにスイッチングが(L1シグナリングまたはMAC CEまたはRRCシグナリングなどにより)指示されることができ、またはタイマに基づいてタイマ値が満了されると、決められたDL/UL BWPにスイッチングされることもできる。このとき、活性化されたDL/UL BWPを活性(active)DL/UL BWPに定義する。しかし、端末が初期アクセス(initial access)過程にあり、またはRRC接続がセットアップ(setup)される前などの状況ではDL/UL BWPに対する設定を受信することができない。このような状況で端末が仮定するDL/UL BWPは、初期活性(initial active)DL/UL BWPと定義する。
以下、LAA(Licensed−Assisted Access)によるチャネルアクセス手順(channel access procedure)に対して説明する。
まず、ダウンリンクチャネルアクセス手順に対して説明する。
LAA Scell(ら)で動作するeNBは、LAA Scell(ら)送信(ら)が実行されるチャネル(ら)に接続するために、以下のチャネルアクセス手順を実行しなければならない。
以下、PDSCH/PDCCH/EPDCCHを含む送信(ら)に対するチャネルアクセス手順に対して説明する。
まず、遅延期間(defer duration)Tdのスロット期間の間にアイドル(idle)状態にあるチャネルをセンシング(sensing)すると、及びステップ4でカウンタNが0である場合、eNBは、LAA Scell(ら)送信(ら)が実行される搬送波上でPDSCH/PDCCH/EPDCCHを含んで送信を送信することができる。前記カウンタNは、下記のステップによって追加的なスロット期間(ら)に対するチャネルをセンシングすることで調整される。
1)N=Ninitに設定する。ここで、Ninitは、0とCWpとの間に均一に分布した任意の数字である。以後、ステップ4に進行する。
2)もし、N>0であり、eNBが前記カウンタを減少することを選択する場合、N=N−1に設定する。
3)追加的なスロット期間(slot duration)に対するチャネルをセンシングし、もし、前記追加的なスロット期間がアイドル(idle)である場合、ステップ4に進行する。そうでない場合、ステップ5に進行する。
4)もし、N=0である場合、中止して、そうでない場合、ステップ2に進行する。
5)混雑スロット(busy slot)が追加的な遅延期間Td以内に検出され、または前記追加的な遅延期間Tdの全てのスロットがアイドルであると検知される時まで前記チャネルをセンシングする。
6)もし、前記チャネルが前記追加的な遅延期間Tdの全てのスロット期間の間にアイドルであるとセンシングされる場合、ステップ4に進行する。そうでない場合、ステップ5に進行する。
もし、eNBが前記手順のステップ4以後にLAA Scell(ら)送信(ら)が実行される搬送波上でPDSCH/PDCCH/EPDCCHを含む送信を送信しない場合、eNBがPDSCH/PDCCH/EPDCCHを送信する準備ができると、前記チャネルが少なくともスロット期間Tslの間にアイドル(idle)であり、この送信直前の遅延期間Tdの全てのスロット期間の間にチャネルがアイドルであると検知されると、前記eNBは、前記搬送波上でPDSCH/PDCCH/EPDCCHを含む送信を送信することができる。eNBが送信する準備ができた以後、最初に前記チャネルをセンシングする時、前記チャネルがスロット期間Tsl内でアイドルであるとセンシングすることができない場合、またはこのような予定された(intended)送信直前遅延期間Tdの任意のスロット期間の間に前記チャネルがアイドルでないと検知された場合、eNBは、遅延期間Tdのスロット期間の間に前記チャネルがアイドルであるとセンシングした以後、ステップ1に進行する。
前記遅延期間Tdは、連続的なスロット期間mp直後に持続時間(duration)Tf=16usで構成される。ここで、各スロット期間は、Tsl=9usであり、Tfは、Tfの開始地点でアイドルスロット期間(idle slot duration)Tslを含む。
スロット期間Tslは、もし、前記スロット期間の間にeNBが前記チャネルをセンシングし、前記スロット期間内に少なくとも4usに対してeNBにより検知された電力がエネルギー検知閾値XThreshより小さい場合、アイドル(idle、即ち、使用可能を意味することができる)であると考慮される。そうでない場合、前記スロット期間Tslは、混雑(busy、使用可能でないことを意味することができる)すると考慮される。
CWp(CWmin、p≦CWp≦CWmax、p)は、コンテンションウィンドウ(contention window)である。CWp適用は、コンテンションウィンドウ適用手順で説明する。
CWmin、p及びCWmax、pは、前述した手順のステップ1以前に選択される。
mp、CWmin、p、及びCWmax、pは、表4に示すように、eNB送信と関連したチャネルアクセス優先順位クラス(channel access priority class)に基づいている。
もし、前記手順でN>0である場合、eNBが、PDSCH/PDCCH/EPDCCHが含まれない発見信号送信(ら)を送信する場合、前記eNBは、発見信号送信と重なるスロット期間(ら)の間にNを減少させてはならない。
eNBは、表4で与えられるTmcot、pを超過する期間に対してLAA Scell(ら)送信(ら)が実行される搬送波上で持続的に送信してはならない。
p=3及びp=4に対して、もし、搬送波を共有する任意の他の技術の不在(absence)が長期的に(例、規制等級(level of regulation)により)保障されることができる場合、Tmcot、p=10msであり、そうでない場合、Tmcot、p=8msである。
表4は、チャネルアクセス優先順位クラスに対する表である。
以下、PDSCHを含まずに、発見信号送信(ら)を含む送信に対するチャネルアクセス手順に対して説明する。
eNBは、チャネルが少なくともセンシング間隔Tdrs=25usに対してアイドルであるとセンシングした直後に、もし、送信の期間が1msより小さい場合、発見信号を含み、PDSCHを含まない送信をLAA Scell(ら)送信(ら)が実行される搬送波上で送信できる。Tdrsは、一つのスロット期間Tsl=9us直後のTf=16usからなり、Tfは、Tfの開始地点でアイドルスロット期間Tslを含む。前記チャネルは、もし、Tdrsのスロット持続期間の間にアイドルであるとセンシングされる場合、Tdrsに対してアイドルであると考慮される。
以下、コンテンションウィンドウ適用手順に対して説明する。
もし、eNBが搬送波上でチャネルアクセス優先順位クラスpと関連したPDSCHを含む送信を送信した場合、前記eNBは、コンテンションウィンドウ値CWpを維持し、次のステップを利用した送信に対して前述した手順のステップ1以前にCWpを適用する。
1)全ての優先順位等級p∈{1、2、3、4}に対してCWp=CWmin、pに設定する。
2)もし、基準(reference)サブフレームk内でPDSCH送信(ら)に対応するHARQ−ACK値の少なくともZ=80%がNACKに決定された場合、全ての優先順位等級p∈{1、2、3、4}に対してCWpをその次に許容された高い値に増加させてステップ2に留まる。そうでない場合、ステップ1に進行する。
基準サブフレームkは、少なくとも一部HARQ−ACKフィードバックが利用可能であると予想されるeNBにより構成された搬送波上での最も最近の送信の開始サブフレームである。
eNBは、与えられた基準サブフレームkに基づいて全ての優先順位等級p∈{1、2、3、4}に対するCWpの値を一回のみ調整しなければならない。
もし、CWp=CWmax、pである場合、CWp適用に対するその次に高い許容された値は、CWmax、pである。
Zを決定する時、
−もし、HARQ−ACKフィードバックが利用可能なeNB送信(ら)が、サブフレームkの2番目のスロットから始める場合、サブフレームk+1内のPDSCH送信(ら)に対応するHARQ−ACK値も、サブフレームk内のPDSCH送信(ら)に対応するHARQ−ACK値に加えて利用されることができる。
−もし、HARQ−ACK値が同じLAA SCell上で送信される(E)PDCCHにより割り当てられたLAA SCell上でPDSCH送信(ら)に対応する場合、
−−もし、eNBによりPDSCH送信に対してHARQ−ACKフィードバックが検出されない場合、またはeNBが‘DTX’、‘NACK/DTX’、または‘任意(any)’状態であることを検出する場合、NACKに計算される。
−もし、HARQ−ACK値が他のサービングセル上で送信された(E)PDCCHにより割り当てられたLAA SCell上でPDSCH送信(ら)に対応する場合、
−−もし、PDSCH送信に対するHARQ−ACKフィードバックがeNBにより検出される場合、‘NACK/DTX’、または‘任意(any)’状態はNACKに計算され、‘DTX’状態は無視される。
−−もし、eNBによりPDSCH送信に対するHARQ−ACKフィードバックが検出されない場合、
−−−もし、チャネル選択を使用するPUCCHフォーマット1bが端末により使われることと期待される場合、‘送信無い(no transmission)’に対応する‘NACK/DTX’状態はNACKに計算され、‘送信無い(no transmission)’に対応する‘DTX’状態は無視される。そうでない場合、PDSCH送信に対するHARQ−ACKは無視される。
−もし、PDSCH送信が二つのコードワードを有する場合、各コードワードのHARQ−ACK値は、分離されて考慮される。
−M個のサブフレームにわたるバンドリングされたHARQ−ACKは、M個のHARQ−ACK応答として考慮される。
もし、eNBがDCIフォーマット0A/0B/4A/4Bを有するPDCCH/EPDCCHを含み、時間t0から始めるチャネル上でチャネルアクセス優先順位クラスpと関連したPDSCHを含まない送信を送信する場合、eNBは、コンテンションウィンドウ値CWpを維持し、次のステップを利用する送信に対して前述した手順のステップ1以前CWpを適用する。
1)全ての優先順位等級p∈{1、2、3、4}に対してCWp=CWmin、pに設定する。
2)t0からt0+TCOまでの時間間隔内でタイプ(type)2チャネルアクセス手順を利用してeNBによりスケジューリングされたアップリンク(UL)トランスポートブロックの10%未満のトランスポートブロックが成功的に受信された場合、全ての優先順位等級p∈{1、2、3、4}に対してCWpをその次に高い許容された値に増加させてステップ2に留まる。そうでない場合、ステップ1に進行する。
もし、Ninitの生成に対してCWp=CWmax、pが連続的にK回使われる場合、CWpは、Ninitの生成に対してCWp=CWmax、pが連続的にK回使われた優先順位等級pに対してのみCWmin、pにリセットされる。Kは、eNBにより各優先順位等級p∈{1、2、3、4}に対して{1、2、...、8}の値の集合から選択される。
以下、エネルギー検知閾値適応手順に対して説明する。
LAA Scell(ら)送信(ら)が実行される搬送波に接続中であるeNBは、エネルギー検知閾値(XThresh)が最大エネルギー検知閾値XThresh_max以下になるように設定しなければならない。
XThresh_maxは、後述するように決定される。
−もし、搬送波を共有する他の技術の不在が長期的に(例、規制等級により)保障可能である場合、
−−XThresh_max=min{Tmax+10dB、Xr}である。
−−−Xrは、規制要求事項が定義された場合、それにより定義されたdB単位の最大エネルギー検知閾値であり、そうでない場合、Xr=Tmax+10dBである。
−そうでない場合、
−−XThresh_max=max{−72+10*log10(BWMHz/20Mhz)dBm、min{Tmax、Tmax−TA+(PH+10*log10(BWMHz/20MHz)−PTX)}}である。
−ここで、
−−PDSCHを含む送信(ら)に対してTA=10dBである。
−−PDSCHを含まずに発見信号送信(ら)を含む送信に対してTA=5dBである。
−−PH=23dBmである。
−−PTXは、搬送波に対するdBm単位で設定された最大eNBアウトプット電力(the set maximum eNB output power)である。
−−−eNBは、単一搬送波または多重搬送波送信が使われるかどうかにかかわらず単一搬送波に対して設定された最大送信電力を利用する。
−−Tmax(dBm)=10*log10(3.16228*10−8(mW/MHz)*BWMHz(MHz))である。
−−BWMHzは、MHz単位の単一搬送波帯域幅である。
以下、複数の搬送波上での送信(ら)に対するチャネルアクセス手順に対して説明する。
eNBは、後述するタイプ(type)AまたはタイプB手順のうち一つによって、LAA Scell(ら)送信(ら)が実行される複数の搬送波に接続できる。
以下、タイプAマルチ−搬送波接続手順に対して説明する。
eNBは、前述したPDSCH/PDCCH/EPDCCHを含む送信(ら)に対するチャネルアクセス手順によって各搬送波ci∈C上でチャネルアクセスを実行しなければならない。ここで、Cは、eNBが送信を意図する搬送波の集合であり、i=0、1、...、q−1であり、qは、eNBが送信を意図する搬送波の個数である。
前述したPDSCH/PDCCH/EPDCCHを含む送信(ら)に対するチャネルアクセス手順で説明したカウンタNは、各搬送波ci(c_i)に対して決定され、Nc_iで表示される。Nc_iは、以下のタイプA1またはタイプA2で維持される。
以下、タイプA1に対して説明する。
前述したPDSCH/PDCCH/EPDCCHを含む送信(ら)に対するチャネルアクセス手順で説明したカウンタNは、各搬送波ciに対して独立的に決定され、Nc_iで表示される。
もし、搬送波を共有する他の技術の不在が長期的に(例、規制等級により)保障されることができない場合、eNBが任意の一つの搬送波cj∈C上で送信を中止する時、各々の搬送波ci≠cjに対して、eNBは、アイドルスロット(idle slot)が4Tslの期間の間に待った以後にまたはNc_iを再初期化した以後に検知される場合にNc_i減少を再開することができる。
以下、タイプA2に対して説明する。
前述したPDSCH/PDCCH/EPDCCHを含む送信(ら)に対するチャネルアクセス手順で説明したカウンタNは、搬送波cj∈Cに対して決定され、Nc_jで表示される。ここで、cjは、最も大きいCWp値を有する搬送波である。各々の搬送波ciに対して、Nc_i=Nc_jである。eNBが、Nc_iが決定された任意の一つの搬送波上で送信を中止する場合、eNBは、全ての搬送波に対してNc_iを再初期化しなければならない。
以下、タイプBマルチ−搬送波接続手順に対して説明する。
搬送波cj∈CはeNBにより下記のように選択される。
−eNBは、複数の搬送波ci∈C上での各々の送信前にCからcjを均一に無作為に選択し、または
−eNBは、cjを1秒毎に1回を超過して選択しない。
ここで、Cは、eNBが送信を意図する搬送波の集合であり、iは0、1、...、q−1であり、qは、eNBが送信を意図する搬送波の個数である。
搬送波cj上で送信するために、
−eNBは、以下のタイプB1またはタイプB2に対する修正(modification)を有する、前述したPDSCH/PDCCH/EPDCCHを含む送信(ら)に対するチャネルアクセス手順によって搬送波cj上でチャネルアクセスを実行しなければならない。
ci∈C、ci≠cjである搬送波上で送信するために、
−各々の搬送波ciに対して、eNBは、搬送波cj上で送信する直前に最小限センシング間隔Tmc=25usに対して搬送波ciをセンシングしなければならず、eNBは、最小限センシング間隔Tmcに対して搬送波ciがアイドルであるとセンシングした直後に搬送波ci上で送信できる。前記搬送波ciは、もし、与えられた間隔Tmc内に搬送波cj上でアイドルセンシング(idle sensing)が実行される全ての時間区間の間にチャネルがアイドルであるとセンシングされる場合、Tmcに対してアイドルであると考慮される。
eNBは、表4で与えられたTmcot、pを超過する期間に対してci∈C、ci≠cjである搬送波上で送信し続けてはならない。ここで、Tmcot、pの値は、搬送波cjに対して使われるチャネルアクセスパラメータを利用して決定される。
以下、タイプB1に対して説明する。
単一CWp値は、搬送波の集合Cに対して維持される。
搬送波cj上でのチャネルアクセスに対してCWpを決定する時、コンテンションウィンドウ適用手順で説明した手順のステップ2は、次のように修正される。
−もし、全ての搬送波ci∈Cの基準サブフレームk内でPDSCH送信(ら)に相応するHARQ−ACK値の少なくともZ=80%がNACKに決定される場合、各々の優先順位等級p∈{1、2、3、4}に対してCWpを次に高い許容された値に増加させ、そうでない場合、ステップ1に進行する。
以下、タイプB2に対して説明する。
CWp値は、各々の搬送波ci∈Cに対して前述したコンテンションウィンドウ適用手順を利用して独立的に維持される。
搬送波cjに対してNinitを決定する時、搬送波cj1∈CのCWp値が利用され、ここで、cj1は、集合C内の全ての搬送波のうち最も大きいCWp値を有する搬送波である。
以下、アップリンクチャネルアクセス手順に対して説明する。
端末及び前記端末に対してアップリンク送信(ら)をスケジューリングするeNBは、前記端末に対してLAA Scell(ら)送信(ら)が実行されるチャネル(ら)に接続するために、以下の手順を実行しなければならない。
以下、アップリンク送信(ら)に対するチャネルアクセス手順に対して説明する。
端末は、タイプ1またはタイプ2アップリンクチャネルアクセス手順のうち一つによって、LAA Scell(ら)アップリンク送信(ら)が実行される搬送波に接続できる。
もし、PUSCH送信をスケジューリングするアップリンクグラント(grant)がタイプ1チャネルアクセス手順を指示する場合、端末は、以下で他の方式に説明しない限り、PUSCH送信を含む送信を送信するためにタイプ1チャネルアクセス手順を利用しなければならない。
もし、PUSCH送信をスケジューリングするアップリンクグラント(grant)がタイプ2チャネルアクセス手順を指示する場合、端末は、以下で他の方式に説明しない限り、PUSCH送信を含む送信を送信するためにタイプ2チャネルアクセス手順を利用しなければならない。
端末は、PUSCH送信を含まないSRS送信を送信する時、タイプ1チャネルアクセス手順を利用しなければならない。アップリンクチャネルアクセス優先順位クラスp=1は、PUSCHを含まないSRS送信に対して使われる。
表5は、アップリンクに対するチャネルアクセス優先順位クラスに対するものである。
もし、‘UL configuration for LAA’フィールドがサブフレームnに対して‘UL offset’l及び‘UL duration’dを構成する場合、
もし、端末送信の終了がサブフレームn+l+d−1内でまたはその以前に発生した場合、そのようなサブフレームに対するアップリンクグラントでシグナリングされたチャネルアクセスタイプにかかわらず、端末は、サブフレームn+l+i内での送信に対してチャネルアクセスタイプ2を利用することができ、i=0、1、...、d−1である。
もし、端末がPDCCH DCIフォーマット0B/4Bを利用してサブフレーム集合n0、n1、...、nw−1内のPUSCHを含む送信を送信することをスケジューリングし、サブフレームnk内の送信に対するチャネルに接続できない場合、端末は、DCI内で指示されたチャネルアクセスタイプによってサブフレームnk+1内での送信をするように試みなければならず、ここで、k∈{0、1、...、w−2}であり、wは、DCI内で指示されたスケジューリングされたサブフレームの個数である。
もし、端末が一つ以上のPDCCH DCIフォーマット0A/0B/4A/4Bを利用してサブフレームの集合n0、n1、...、nw−1内にPUSCHを含むギャップがない送信を送信することにスケジューリングされ、前記端末がタイプ1またはタイプ2アップリンクチャネルアクセス手順のうち一つによって搬送波に接続した以後にサブフレームnk内で送信を実行する場合、前記端末は、nk以後サブフレーム内で送信を続けることができ、ここで、k∈0、1、...、w−1}である。
もし、サブフレームn+1内の端末送信の開始がサブフレームn内の端末の送信の終了直後である場合、前記端末は、そのようなサブフレーム内の送信に対して互いに異なるチャネルアクセスタイプの指示を受けることを期待しない。
もし、端末が一つ以上のPDCCH DCIフォーマット0A/0B/4A/4Bを利用してサブフレームn0、n1、...、nw−1内のギャップなしで送信するようにスケジューリングされ、k1∈{0、1、...、w−2}であるサブフレームnk1の間にまたはその前に送信を中止し、端末が送信を中止した以後チャネルが持続的にアイドル(idle)であると端末によりセンシングされた場合、前記端末は、以後のサブフレームnk2、k2∈{1、...、w−1}内でタイプ2チャネルアクセス手順を利用して送信できる。もし、端末によりセンシングされたチャネルが、前記端末が送信を中止した以後持続的にアイドルでない場合、前記端末は、以後のサブフレームnk2、k2∈{1、...、w−1}内でサブフレームnk2に対応するDCI内で指示されたアップリンクチャネルアクセス優先順位クラスを有するタイプ1チャネルアクセス手順を利用して送信できる。
もし、端末がULグラントを受信し、DCIがタイプ1チャネルアクセス手順を利用してサブフレームnから始めるPUSCH送信を指示し、及び、もし、端末がサブフレームn以前に持続的な(ongoing)タイプ1チャネルアクセス手順を有する場合、
−もし、前記持続的なタイプ1チャネルアクセス手順に使われたアップリンクチャネルアクセス優先順位クラス値p1がDCIにより指示されたアップリンクチャネルアクセス優先順位クラス値p2と同じまたは大きい場合、端末は、前記持続的なタイプ1チャネルアクセス手順を利用して搬送波に接続することによって前記ULグラントに対する応答としてPUSCH送信を送信することができる。
−もし、前記持続的なタイプ1チャネルアクセス手順に使われたアップリンクチャネルアクセス優先順位クラス値p1がDCIにより指示されたアップリンクチャネルアクセス優先順位クラス値p2より小さい場合、前記端末は、前記持続的なチャネルアクセス手順を終了しなければならない。
もし、前記端末がサブフレームn内の搬送波の集合C上で送信するようにスケジューリングされ、及び、もし、搬送波の集合C上でPUSCH送信をスケジューリングするULグラントがタイプ1チャネルアクセス手順を指示し、及び、もし、同じ‘PUSCH starting position’が搬送波の集合C内の全ての搬送波に対して指示され、及び、もし、搬送波の集合Cの搬送波周波数が事前に定義された搬送波周波数の集合のうち一つのサブセットである場合、
−次の場合、端末は、タイプ2チャネルアクセス手順を利用して搬送波ci∈上で送信できる。
−−もし、タイプ2チャネルアクセス手順がcj∈C、i≠jである搬送波上での端末送信直前に搬送波ci上で実行される場合、及び
−−もし、端末がタイプ1チャネルアクセス手順を利用して搬送波cjに接続した場合、
−−−ここで、搬送波cjは、搬送波の集合C内に任意の搬送波上でタイプ1チャネルアクセス手順を実行する以前に搬送波の集合Cから端末により均一に任意に選択される。
eNBがPDSCH/PDCCH/EPDCCHを含む送信(ら)に対するチャネルアクセス手順によって搬送波上で送信した時、eNBは、サブフレームn内に搬送波上でPUSCHを含む送信(ら)をスケジューリングするULグラントのDCI内にタイプ2チャネルアクセス手順を指示することができる。または、eNBがPDSCH/PDCCH/EPDCCHを含む送信(ら)に対するチャネルアクセス手順によって搬送波上で送信した時、eNBは、サブフレームn内に搬送波上でPUSCHを含む送信(ら)に対するタイプ2チャネルアクセス手順を実行することができるということを‘UL configuration for LAA’フィールドを利用して指示できる。または、もし、サブフレームnがt0から始めてt0+TCOで終わる時間間隔以内で発生する場合、eNBは、Tshort_ul=25usの期間を有する搬送波上でeNBによる送信に後続するサブフレームn内の搬送波上でPUSCHを含む送信をスケジューリングすることができる。ここで、TCO=Tmcot、p+Tgであり、
−t0は、eNBが送信を開始する時間(time instant)であり、
−Tmcot、p値は、ダウンリンクチャネルアクセス手順で説明したように、基地局により決定され、
−Tgは、基地局のダウンリンク送信及び基地局によりスケジューリングされたアップリンク送信間に、及びt0から始める基地局によりスケジューリングされた任意の二つのアップリンク送信間に発生する、25usを超過する全ての時間区間のギャップの総時間区間である。
もし、連続的にスケジューリングが可能な場合、eNBは、t0及びt0+TCO間のアップリンク送信を連続的なサブフレーム内にスケジューリングしなければならない。
Tshort_ul=25usの持続期間を有する搬送波上でeNBによる送信に後続する搬送波上でのアップリンク送信に対して、端末は、前記アップリンク送信に対してタイプ2チャネルアクセス手順を利用することができる。
もし、eNBがDCI内に端末に対するタイプ2チャネルアクセス手順を指示する場合、eNBは、DCI内にチャネルに対する接続を取得するときに使われるチャネルアクセス優先順位クラスを指示する。
以下、タイプ1アップリンクチャネルアクセス手順に対して説明する。
端末は、遅延区間(defer duration)Tdのスロット期間の間に最初にチャネルがアイドルであるとセンシングした以後、及びステップ4でカウンタNが0である以後、タイプ1チャネルアクセス手順を利用して送信を送信することができる。カウンタNは、以下のステップによって追加的なスロット期間(ら)に対するチャネルをセンシングすることによって調整される。
1)N=Ninitに設定する。ここで、Ninitは、0とCWpとの間に均一に分布した任意の数字である。以後、ステップ4に進行する。
2)もし、N>0であり、eNBが前記カウンタを減少することを選択する場合、N=N−1に設定する。
3)追加的なスロット期間(slot duration)に対するチャネルをセンシングし、もし、前記追加的なスロット期間がアイドル(idle)である場合、ステップ4に進行する。そうでない場合、ステップ5に進行する。
4)もし、N=0である場合、中止し、そうでない場合、ステップ2に進行する。
5)混雑スロット(busy slot)が追加的な遅延期間Td以内に検出され、または前記追加的な遅延期間Tdの全てのスロットがアイドルであると検知される時まで前記チャネルをセンシングする。
6)もし、前記チャネルが前記追加的な遅延期間Tdの全てのスロット期間の間にアイドルであるとセンシングされる場合、ステップ4に進行する。そうでない場合、ステップ5に進行する。
もし、端末が前述した手順のステップ4以後LAA Scell(ら)送信(ら)が実行される搬送波上でPUSCHを含む送信を送信しない場合、前記端末は、もし、端末がPUSCHを含む送信を送信する準備ができた時、チャネルが少なくともスロット期間Tslでアイドルであるとセンシングされ、及びPUSCHを含む送信直前にチャネルが遅延期間Tdの全てのスロット期間の間にアイドルであるとセンシングされる場合、前記搬送波上でPUSCHを含む送信を送信することができる。端末が送信する準備ができた以後チャネルを最初にセンシングした時、スロット期間Tsl内で前記チャネルがアイドルであるとセンシングされない、または、もし、PUSCHを含む意図された(intended)送信直前遅延期間Tdの任意のスロット期間の間にチャネルがアイドルであるとセンシングされない場合、前記端末は、遅延期間Tdのスロット期間の間にチャネルがアイドルであるとセンシングした以後ステップ1に進行する。
前記遅延期間Tdは、連続的なスロット期間mp直後に持続時間(duration)Tf=16usで構成される。ここで、各スロット期間はTsl=9usであり、TfはTfの開始地点でアイドルスロット期間(idle slot duration)Tslを含む。
スロット期間Tslは、もし、前記スロット期間の間に端末が前記チャネルをセンシングし、前記スロット期間内に少なくとも4usに対して端末により検知された電力がエネルギー検知閾値XThreshより小さい場合、アイドルであると考慮される。そうでない場合、前記スロット期間Tslは、混雑すると考慮される。
CWp(CWmin、p≦CWp≦CWmax、p)は、コンテンションウィンドウ(contention window)である。CWp適用は、後述するコンテンションウィンドウ適用手順で説明する。
CWmin、p及びCWmax、pは、前述したステップ1以前に選択される。
mp、CWmin、p、及びCWmax、pは、表5のように端末にシグナリングされたチャネルアクセス優先順位クラスに基づいている。
XThresh適用は、後述するエネルギー検知閾値適応手順で説明する。
以下、タイプ2アップリンクチャネルアクセス手順(Type2 UL channel access procedure)に対して説明する。
もし、アップリンク端末がPUSCHを含む送信に対してタイプ2チャネルアクセス手順を利用する場合、端末は、少なくともTshort_ul=25usのセンシング間隔に対してチャネルがアイドルであるとセンシングした直後にPUSCHを含む送信を送信することができる。Tshort_ulは、ワンショット期間(one shot duration)Tsl=9usが後続する期間Tf=16usで構成され、Tfは、Tfの開始地点でアイドルスロット期間Tslを含む。もし、Tshort_ulのスロット期間の間にアイドルであると検知される場合、チャネルは、Tshort_ulに対してアイドルであると考慮される。
以下、コンテンションウィンドウ適用手順(contention window adjustment procedure)に対して説明する。
もし、端末が搬送波上でチャネルアクセス優先順位クラスpと関連したタイプ1チャネルアクセス手順を使用した送信を送信する場合、前記端末は、コンテンションウィンドウ値CWpを維持し、後述する手順を利用して前述したタイプ1アップリンクチャネルアクセス手順のステップ1以前にそのような送信に対するCWpを適用しなければならない。
−もし、HARQ_ID_refと関連した少なくとも一つのHARQ手順に対するNDI値がトグルされる場合、
−−全ての優先順位等級p∈{1、2、3、4}に対してCWp=CWmin、pに設定する。
−そうでない場合、全ての優先順位等級p∈{1、2、3、4}に対してCWpをその次に高い許容された値に増加させる。
HARQ_ID_refは、基準(reference)サブフレームnref内のUL−SCHのHARQプロセスIDである。基準(reference)サブフレームnrefは、下記のように決定される。
−もし、端末がアップリンクグラントをサブフレームng内で受信した場合、サブフレームnwは、端末がタイプ1チャネルアクセス手順を利用してUL−SCHを送信したサブフレームng−3以前に最も最近のサブフレームである。
−−もし、端末がギャップ(gap)なしでサブフレームn0から始めてn0、n1、...、nw内でUL−SCHを含む送信を送信する場合、基準サブフレームnrefは、サブフレームn0であり、
−−そうでない場合、基準サブフレームnrefは、サブフレームnwである。
もし、端末がタイプ1チャネルアクセス手順を利用してサブフレーム集合n0、n1、...、nw−1内でギャップなしでPUSCHを含む送信を送信するようにスケジューリングされ、及び、もし、前記サブフレーム集合内でPUSCHを含む任意の送信を送信することができない場合、端末は、全ての優先順位等級p∈{1、2、3、4}に対してCWp値を変更せずに維持できる。
また、もし、最後にスケジューリングされた送信に対する基準サブフレームがnrefである場合、端末は、タイプ1チャネルアクセス手順を利用してPUSCHを含む最後にスケジューリングされた送信に対するものと同じく全ての優先順位等級p∈{1、2、3、4}に対するCWpの値を維持することができる。
もし、CWp=CWmax、pである場合、CWp適用に対するその次に高い許容された値は、CWmax、pである。
もし、Ninitの生成に対してCWp=CWmax、pがK回連続して使われる場合、CWpは、Ninitの生成に対してCWp=CWmax、pがK回連続して使われた該当優先順位等級pに対してのみCWmin、pにリセットされる。Kは、各々の優先順位等級p∈{1、2、3、4}に対して{1、2、...、8}値の集合から端末により選択される。
以下、エネルギー検知閾値適応手順(energy detection threshold adaptation procedure)に対して説明する。
LAA Scell(ら)送信(ら)が実行される搬送波に接続した端末は、エネルギー検知閾値(XThresh)を最大エネルギー検知閾値XThresh_max以下に設定しなければならない。
XThresh_maxは、下記のように決定される。
−もし、端末が上位階層パラメータ‘maxEnergyDetectionThreshold−r14’により設定される場合、
−−XThresh_maxは、上位階層パラメータによりシグナリングされた値と同じく設定される。
−そうでない場合、
−−端末は、後述するデフォルト(default)最大エネルギー検知閾値計算手順によってX′Thresh_maxを決定しなければならない。
−−もし、端末が上位階層パラメータ‘energyDetectionThresholdOffset−r14’により設定される場合、
−−−XThresh_maxは、上位階層パラメータによりシグナリングされるオフセット値によってX′Thresh_maxを適用することによって設定される。
−−そうでない場合、
−−−端末は、XThresh_max=X′Thresh_maxに設定しなければならない。
以下、デフォルト最大エネルギー検知閾値計算手順(default maximum energy detection threshold computation procedure)に対して説明する。
もし、上位階層パラメータ‘absenceOfAnyOtherTechnology−r14’がTRUEを指示する場合:
−X′Thresh_max=min{Tmax+10dB、Xr}であり、ここで、
−−Xrは、規制要求事項が定義された場合、dBm単位で規制要求事項(regulatory requirements)により定義された最大エネルギー検知閾値である。そうでない場合、Xr=Tmax+10dBである。
そうでない場合、
−X′Thresh_max=max{−72+10*log10(BWMHz/20MHz)dBm、min{Tmax、Tmax−TA+(PH+10*log10(BWMHz/20MHz)−PTX)}}
ここで、
−TA=10dB
−PH=23dBm
−PTXは、PCMAX_H、cの値に設定される。
−Tmax(dBm)=10*log10(3.16228*10−8(mW/MHz)*BWMHz(MHz))
−−BWMHzは、MHz単位の単一搬送波帯域幅である。
本発明では非免許帯域(unlicensed band)内の基地局と端末で構成された無線通信システムで、端末が自律的アップリンク(Autonomous uplink:AUL)送信を介して基地局にデータを送信する時、RRCのような上位階層信号によってAUL UCI(uplink control information)を構成する方法とMCOT(maximum channel occupancy time)共有方法に対して提案する。
一層多くの通信機器が一層大きい通信容量を要求するにつれて、次期無線通信システムで制限された周波数帯域の効率的活用は、益々重要な要求になっている。LTE/NRシステムのようなセルラー通信システムで、既存のWiFiシステムが主に使用する2.4GHz帯域のような非免許帯域、または新しく注目を浴びている5GHz及び60GHz帯域のような非免許帯域をトラフィックオフローディング(offloading)に活用する方案を検討中である。
基本的に、非免許帯域は、各通信ノード間のコンテンションを介して無線送受信をする方式を仮定するため、各通信ノードが信号を送信する前にチャネルセンシング(channel sensing)を実行して他の通信ノードが信号送信をしないことを確認することを要求している。便宜上、このような動作をLBT(listen before talk)またはチャネルアクセス手順(channel access procedure)といい、特に他の通信ノードが信号送信をするかどうかを確認する動作を搬送波センシング(carrier sensing:CS)、他の通信ノードが信号送信をしないと判断した場合をCCA(clear channel assessment)が確認されたということができる。
図12は、チャネルアクセス手順(または、LBT)を例示する。
図12を参照すると、端末は、スロット区間(Td)に対してチャネルセンシングを実行することができる(S1210)。端末は、カウンタ(ランダムバックオフカウンタ)値が0であるかどうかを判断する(S1220)。前記カウンタ値の初期値(Ninit)が0とCWpとの間の任意の整数に選択されることができる。端末は、前記スロット区間でチャネルがアイドル(idle)であり、前記カウンタ値が0である場合、データを送信することができる(S1230)。
図12の手順を一層詳細に説明する。例えば、最初チャネルアクセス(initial access)のためのチャネルセンシングを少なくともTd(これを遅延(defer)区間という)の間に実行することができる。もし、Td区間の間にチャネルが“アイドル(idle、即ち、使用可能)”であり、ランダムバックオフカウンタ(Random back−off counter)値Nが0である場合、チャネルを占有してデータを送信する。このとき、Nの調整手順として、下記の手順を実行することができる。
1)N=Ninitに設定、ここで、Ninitは、0とCWpとの間の任意の整数;
2)もし、Nが0より大きい場合、端末は、Nを1減少するように選択;
3)一つのスロットの間にチャネルセンシングを実行し、センシング結果チャネルが“使用可能”である場合、手順4)を実行、そうでない場合、手順5)を実行;
4)もし、Nが0である場合、チャネルアクセスのための本手順を終了し、そうでない場合、手順2)実行;
5)追加で、Td区間の間にTd内に一つのスロットが“使用中”と検出される時までチャネルをセンシングし、またはTd区間に全てのスロットが“使用可能”と検出される時までチャネルをセンシング;
6)手順5)の結果、Td区間の全てのスロットの間にチャネルが“使用可能”にセンシングされる場合、手順4)を実行、そうでない場合、手順5)を再び実行。
一方、Ninit値を選択するための範囲に該当する表5に定義されたように送信しようとするデータのチャネルアクセス優先順位クラス(channel access priority class:p)によって現在のコンテンションウィンドウ大きさ(CWS)であるCWpが有することができる最小値CWmin、pと最大値CWmax、pが決められ、CWpは、前記最小値と前記最大値との間で決定される値を有する。
ある搬送波でチャネルアクセス優先順位クラスpに関連したタイプ1チャネルアクセス手順を利用して送信をする端末の場合、下記の過程を経てコンテンションウィンドウ大きさを調整することができる。
もし、端末がULグラントまたはAUL−DFI(downlink feedback indicator)を受信した場合、もし、該当HARQプロセスに対するNDI(new data indicator)フィールドがトグルされ、または該当HARQプロセスに対してACKを受信する場合、全ての優先順位クラスに対してコンテンションウィンドウ大きさを最小値に設定できる。そうでない場合(例えば、前記NDIフィールドがトグルされない、または該当HARQプロセスに対してNACKを受信する場合)、前記表5で優先順位クラスに対して許容された値のうち次に高い値にコンテンションウィンドウ大きさを増加させる。
LTE/NRシステムの基地局(eNB)や端末(UE)も非免許帯域(以下、便宜上、U−bandと称することもできる)での信号送信のためにはLBT(チャネルアクセス手順)を実行すべきであり、LTE/NRシステムの基地局や端末が信号を送信する時にWiFiなど、他の通信ノードもLBTを実行して干渉を起こさないことが必要である。例えば、WiFi標準(801.11ac)でCCA閾値(threshold)は、non−WiFi信号に対して−62dBm、WiFi信号に対して−82dBmに規定されている。これは通信ノード(STA(station)やAP(access point))は、例えば、WiFi以外の信号が−62dBm以上の電力で受信される場合、干渉を起こさないように信号送信をしないことを意味することができる。
図13は、非免許帯域での基地局と端末との間の動作の一例を示す。
図13を参照すると、基地局は、ULグラント送信のためのLBT過程(チャネルアクセス手順、以下、同じ)を実行する(S131)。前記LBT過程を成功する場合(例えば、チャネルを他の通信ノードが使用しなくて前記基地局が前記チャネルを使用してもよいと判断した場合)、基地局は、端末にULグラントを送信する(S132)。
端末は、ULデータ送信のためのLBT過程を実行する(S133)。前記LBT過程を成功する場合、前記基地局にULデータを送信する(S134)。前記ULデータは、前記ULグラントに基づいて送信できる。例えば、前記ULグラントからスケジューリングを受けたリソースを利用して前記ULデータを送信することができる。
このように、非免許帯域で端末のアップリンクデータ送信のためには、まず、基地局が非免許帯域上ULグラント送信のためのLBTに成功しなければならず、端末もULデータ送信のためのLBTに成功しなければならない。即ち、基地局端と端末端の二回のLBTが全て成功する場合のみ、ULデータ送信を試みることができる。
また、LTEシステムにおいて、ULグラントと前記ULグラントからスケジューリングされたULデータ間には最小4msecの遅延時間(delay)が必要となり、このような遅延時間の間に非免許帯域に共存する他の送信ノードが先に接続する場合、前記スケジューリングされたULデータ送信が遅延されることができる。このような理由で、非免許帯域でULデータ送信の効率性を高める方法が論議されている。
図14は、自律的アップリンク送信(autonomous UL transmission:AUL transmission、以下、AULと略称できる)による基地局と端末との間の動作方法を例示する。
自律的アップリンク送信(AUL)は、ULグラントなしでULデータを送信することができるアップリンク送信を意味することができる。
基地局は、LBT過程を経て(S141)、端末にAUL活性化及び/またはAUL設定情報を提供することができる(S142)。AUL設定情報は、例えば、自律的アップリンク送信(AUL)を実行することができるAULサブフレームまたはAULスロットを知らせることができる。一例として、AUL設定情報は、Xビットビットマップ(例えば、X=40ビット)を含むことができ、前記ビットマップを介してAULサブフレームまたはAULスロットを知らせることができる。
端末は、自律的アップリンク送信の活性化に対する指示を受けると、前記ビットマップで指示されたAULサブフレームまたはAULスロットでULグラントなくてもアップリンクデータ送信が可能である(S144、S146)。ただし、AUL送信前にLBT過程を経なければならない(S143、S145)。
基地局が端末にPDSCHを送信するにあたって、前記PDSCHのデコーディングに必要なスケジューリング情報であるPDCCHを共に送るように、端末は、AULでPUSCHを送信するにあたって、基地局が該当PUSCHをデコーディングするときに必要な情報であるAUL UCIを共に送信できる。
AUL−UCIには、例えば、HARQ ID(identity)、NDI(new−data indicator)、RV(redundancy version)、AULサブフレーム(SF)開始位置(starting position)、AULサブフレーム最後の位置(SF ending position)等、AUL PUSCH受信に必要な情報及び端末が開始した(UE−initiated)COT(channel occupancy time)を基地局と共有(share)するための情報などが含まれることができる。
端末が開始したCOTを基地局と共有するということは、例えば、ランダムバックオフ(random−backoff)ベースのカテゴリ4LBT(または、タイプ1チャネルアクセス手順)を介して、端末が捕らえたチャネルのうち一部を基地局に渡し、基地局は(端末が最後のシンボルを空けることによって用意された時間ギャップ(timing gap)を活用して)25usec(マイクロ秒)の一回的LBT(one shot LBT)を介してチャネルがアイドル(idle)であると、PDCCH(及びPDSCH)を送信することができる動作を意味することができる。
本発明ではAULバースト(burst)(一つ以上の連続されたAUL PUSCH送信を便宜上AULバーストと称する)の最後のサブフレームの最後のシンボルを常に空けるか、常に満たすか(または、AULバーストの最後のサブフレームの最後のシンボル(ending symbol)がシンボル#13か、またはシンボル#12が)RRCシグナリングで端末に設定された場合、AUL−UCI構成方法に対して提案する。例えば、AUL−UCIにAULサブフレームまたはAULスロットの最後の位置(ending position)情報及び端末が開始した(UE−initiated)COTを基地局と共有するための情報を含ませるかどうかなどに対して提案/説明する。
以下、本発明でPBCH(physical broadcast channel)は、システム帯域、SFN(system frame number)などの基本的なシステム情報(以下、MIB(master information block))を送信する物理チャネルを意味することができる。RMSI(Remaining Minimum System Information)は、前記MIB以外に、ランダム接続手順(random access procedure)などに必要なシステム情報を意味することができる。OSI(other system information)は、前記MIB、RMSI以外の残りのシステム情報を意味することができる。
また、SS(synchronization signal)は、同期信号を意味し、DM−RS(demodulation reference signal)は、データ復調用参照信号を意味し、スロットは、複数個のOFDMシンボルで構成された基本時間単位を意味することができる。
<上位階層信号によるAUL−UCI構成方法と基地局とのCOT共有方法>
基地局がRRCシグナリングのような上位階層信号を介して端末にAULバーストの最後のサブフレームまたは最後のスロットの最後のシンボルを常に満たすように(または、AULバーストの最後のサブフレームまたは最後のスロットの最後のシンボルがシンボル#13に)設定した場合、AUL−UCIの構成と基地局とのCOT共有は、下記のような方法のうち少なくとも一つにより実行されることができる。
[提案方法#1]AULサブフレーム最後の位置情報(以下、最後の位置情報と略称できる)及び端末が開始した(UE−initiated)COTを基地局と共有するための情報(以下、COT共有情報と略称できる)は、AUL−UCIに含まない方法。
この方法は、端末がRRCシグナリングを介してAULバーストの最後のサブフレーム(または、スロット)の最後のシンボルが常に満たされ、または最後のシンボルが13番目のシンボルであることを知っているため、AULバーストの毎サブフレームまたはスロットにAUL−UCIが送信される時、該当AUL−UCIに含まれる多様な情報のうちAULサブフレーム最後の位置情報及び端末が開始したCOTを基地局と共有するための情報を含ませない方法である。
[提案方法#2]端末が開始したCOTを基地局と共有するための情報は、AUL−UCIに含めずに、AULサブフレーム最後の位置情報は、該当サブフレームがAULバーストの最後のサブフレームかどうかを指示(indication)するときに活用する方法。
この方法は、RRCシグナリングを介してAULバーストの最後のサブフレームまたはスロットの最後のシンボルが常に満たされ、または最後のシンボルが13番目のシンボルであることを知っているため、AULサブフレーム最後の位置情報を基地局に該当サブフレームがAULバーストの最後のサブフレームかどうかを知らせるときに使用し、端末が開始した(UE−initiated)COTを基地局と共有することができないため、‘端末が開始したCOTを基地局と共有するための情報’は、AUL−UCIに含ませない方法である。
[提案方法#3]AULサブフレーム最後の位置情報(最後の位置情報)は、AUL−UCIに含めずに、端末が開始したCOTを基地局と共有するための情報(COT共有情報)は、該当サブフレームがAULバーストの最後のサブフレームかどうかを指示するときに活用する方法。
この方法は、最後の位置情報はRRCシグナリングを介して知っているため、AUL−UCIに含ませずに、COT共有情報をAULバーストの最後のサブフレームかどうかを指示するときに使用する方法である。
例えば、COT共有情報が‘1’(または、‘0’)である場合、該当サブフレームからX(例えば、X=1のような値に事前に定義され、またはRRCシグナリングに設定されることができる)サブフレーム以後がAULバーストの最後のサブフレームかを知らせることができる。
[提案方法#4]AULサブフレーム最後の位置情報(最後の位置情報)を該当サブフレームがAULバーストの最後のサブフレームかどうかを指示するときに活用し、またはCOT共有情報を該当サブフレームがAULバーストの最後のサブフレームかどうかを指示するときに活用する方法。
この方法は、RRCシグナリングを介してAULバーストの最後のサブフレームまたはスロットの最後のシンボルが常に満たされ、または最後のシンボルが13番目のシンボルであることを知っているため、最後の位置情報を該当サブフレームがAULバーストの最後のサブフレームかどうかを指示するときに活用し、またはCOT共有情報を該当サブフレームがAULバーストの最後のサブフレームかどうかを指示するときに活用する方法である。
例えば、COT共有情報が‘1’(または、‘0’)である場合、該当サブフレームからX(例えば、X=1のような値に事前に定義され、またはRRCシグナリングに設定されることができる)サブフレーム以後がAULバーストの最後のサブフレームかを知らせることができる。
基地局は、AULバースト送信と関連して端末に下記のような二つを上位階層信号(例えば、RRCシグナリング)を介して設定できる。
(1)AULバーストの最後のサブフレームまたはスロットの最後のシンボルが常に満たされ、または最後のシンボルが13番目であることを設定。
(2)端末が開始したCOTを基地局と共有する時、AULバーストの最後のサブフレームからX(例えば、X=2のような値に事前に定義され、またはRRCシグナリングに設定されることができる)サブフレーム以後がAULバーストの最後のサブフレームかを知らせるように設定。
[提案方法#5]前記記述された二つの信号のうち、(1)AULバーストの最後のサブフレームまたはスロットの最後のシンボルが常に満たされ、そして(2)の信号は、設定されない場合、AUL UCI内の最後の位置情報及びCOT共有情報を特定ビット値(例えば、全て0または1)に固定させて満たす方法。
この方法は、RRCシグナリングのような上位階層信号を介してAULバーストの最後のサブフレームまたはスロットの最後のシンボルが常にみたされることが設定されている場合、COT共有情報を端末がAUL UCIを介して基地局に知らせない。したがって、AUL−UCI内に最後の位置情報とCOT共有情報が含まれるビットフィールドに特定ビット値(例えば、全て0または1)に固定されたビットを満たしてAUL UCIサイズを一定に維持する方法である。
[提案方法#6]前記記述された二つの信号のうち、(1)AULバーストの最後のサブフレームまたはスロットの最後のシンボルのみが13番目のシンボルに設定され、そして(2)の信号は、設定されない場合、AUL UCI内のCOT共有情報を特定ビット値(例えば、全て0または1)に固定させて満たす方法。
この方法は、RRCシグナリングのような上位階層信号を介してAULバーストの最後のサブフレームまたはスロットの最後のシンボルが常に13番目のシンボルであることを知っている場合、COT共有情報を端末がAUL UCIを介して基地局に知らせない。したがって、端末は、AUL UCIを介して最後のシンボルが13番目のシンボルであるAULバーストの最後のサブフレームがどこかに対してAULサブフレーム最後の位置情報を介して指示し、COT共有情報が入るビットフィールドは、特定ビット値(例えば、0または1)に固定されたビットを満たしてAUL UCIサイズを一定に維持する方法である。
[提案方法#7]前記記述された二つの信号のうち、(2)が端末に設定されており、端末が送信するトラフィックの優先順位クラス(priority class)に相応するLBTを介して確保したMCOTの全てのサブフレームを介してPUSCHを送信する場合、AULバーストの最後のサブフレームかを知らせるべきサブフレームで(即ち、最後のサブフレームからX以前サブフレーム)AUL UCIを介してCOT共有が不可能であることを基地局に知らせる方法。
図15は、基地局とのCOT共有可能可否を指示する例を示す。
例えば、チャネルアクセス優先順位クラス(Channel Access Priority Class)が3であり、Tulmcotpが6msであり、X=2で端末に設定された場合、図15の(a)のようにAULバーストのうち5個のサブフレームでPUSCHを送信した場合、最後のサブフレーム151で基地局とCOT共有が可能である。設定を受けたX値によって、AULバーストの最後のサブフレーム151から2番目のサブフレーム前にある4番目のサブフレーム152のAUL UCI内のCOT共有指示ビットを1で満たして送信できる。この場合、基地局は、残ったCOTで25us LBT後に最大2−シンボルPDCCH送信をすることができる。
図15の(b)では、6個のサブフレームをPUSCH送信に使用して基地局と共有する十分のCOTが存在しない。このような場合は設定を受けたX値によって、AULバーストの最後のサブフレーム154から2番目前である4番目のサブフレーム153のAUL UCI内のCOT共有指示ビットを0で満たして基地局にCOT共有をすることができないことを知らせることができる。
図16は、PUSCH開始位置による基地局とのCOT共有指示方法の例を示す。
AULバースト開始サブフレームでPUSCH送信の開始位置(starting position)と関連して、サブフレーム内で等間隔に構成された複数個の送信開始時点の集合が存在し、実際その集合内のどの送信開始時点からPUSCHを送信するかは、RRCのような上位階層信号または端末の任意選択により決定される方式が使われることができる。
具体的に、AULが全体帯域(full BW)を介した送信である場合、端末が複数送信開始時点の中からランダム(random)に一つをPUSCH開始位置に選択し、部分帯域(partial BW)を介した送信である場合、RRCのような上位階層信号に設定された集合内の一つの開始位置でPUSCHを送信することができる。
図16のようにMCOTの全てのサブフレームを介してPUSCHを送信した場合にAULバーストの1番目のサブフレーム境界(boundary)でPUSCH送信開始位置から発生したギャップ(Gap)が、AULバーストの最後のサブフレームの最後のシンボルで基地局がCOT共有のために必要な‘1 OS−25us’(ここで、‘1 OS’は、一つのOFDMシンボルにかかる時間)より大きい場合、基地局は、残ったCOTを活用して最大1−シンボルPDCCHを送信することができる。
即ち、端末がMCOT内の全てのサブフレームを介してPUSCHを送信した場合にも(1)AULが全体帯域を介してPUSCH送信をする場合、複数のPUSCH開始位置で構成された集合から端末が一つをランダムに選択することで最初のサブフレームの開始境界でPUSCH送信開始時点までの時間ギャップが発生し、該当時間ギャップが、基地局がCOT区間でPDCCH送信のために必要なLBTなどの時間を考慮した時間(例えば、‘1 OS−25us’)より大きい場合、MCOT共有が可能であり、この場合、基地局は、最大1−シンボルPDCCH送信が可能である。
(2)AULが部分帯域を介してPUSCHを送信する場合、基地局は、端末に複数のPUSCH開始位置で構成された集合内の一つのPUSCH送信開始をRRCのような上位階層信号を介して設定できる。同様に、最初のサブフレームの開始境界で基地局から設定を受けたPUSCH送信開始時点までの時間ギャップが、基地局がCOT区間でPDCCH送信のために必要なLBTなどの時間を考慮した時間(例:‘1 OS−25us’)より大きい場合、MCOT共有が可能であり、この場合、基地局は、最大1−シンボルPDCCH送信が可能である。
前記のような場合、基地局に残ったCOTで1−シンボルPDCCH送信が可能であることを二つの方法を介して知らせることができる。
1番目の方法は、AUL UCI内のCOT共有指示ビットフィールドを2ビットに増やして3個の状態(state)のうち一つを知らせることができる。例えば、COT共有指示フィールドで(1)00:最大2−シンボルPDCCH送信が可能であり、(2)01または10:1−シンボルPDCCH送信が可能であり、(3)11:COT共有が不可能であることを知らせることができる。
2番目の方法は、AUL UCI内の最後のシンボル指示フィールドを活用する方法である。最後の位置指示フィールドは、AULバーストの最後のサブフレームで該当サブフレームがAULバーストの最後のであることを知らせ、COT共有指示が送信されるサブフレームが設定するX値の範囲は、1<X<5で常に1より大きいため、X値によりCOT共有指示するサブフレームでAUL UCIの二つのフィールドを介して基地局のPDCCH送信のためのMCOT共有の可能可否を指示することができる。
一例として、端末は、設定されたX値によってAULバーストの最後のサブフレームからXほど以前のサブフレームでAUL UCI内のCOT共有指示フィールドを介して基地局にCOT共有可能可否を知らせることができる。AUL UCI内の(COT共有指示、最後の位置指示)二つのフィールドのビットを介して(1)00:COT共有が不可能であり、(2)10:最大1−シンボルPDCCH送信が可能であり、(2)11:最大2−シンボルPDCCH送信が可能であることを知らせることができる。COT共有指示ビットが0である場合、共有不可能であることを意味し、COT共有指示ビットが1であるため、COT共有が可能な場合に最後の位置指示フィールドを介して基地局に残ったCOT区間で最大いくつかのシンボルPDCCHが送信可能であるかを知らせることができる。
[提案方法#8]前記記述された二つの信号のうち(2)が端末に設定された状態で、MCOT内の送信可能なサブフレームの総個数をNSF、maxとする時、COT共有のためにNSF、max個のサブフレームを全て使用してAUL PUSCHを送信することを許容せずに、常に‘NSF、max−1’個以下のサブフレームを介してのみAUL PUSCHを送信し、基地局に設定を受けたサブフレームでCOT共有を知らせる方法。
ただし、前記提案方法は、MCOT≧≧Xである条件を満たす優先順位クラス(Priority class)にのみ限定されて適用されることもできる。
図15のように総6個のAULバーストを送信することができ、X=2の設定を受けた状況で、端末に図15(b)のように端末がCOT内の全てのサブフレームを介してAUL PUSCHを送信することは許容せずに、図15(a)のように5個のサブフレームまたは5個以下のサブフレームのみでPUSCH送信をするようにし、設定を受けたサブフレームでCOT共有が可能であることを基地局に知らせることができる。
[提案方法#7]と[提案方法#8]の実施例として、Xが端末に設定されており、特に、MCOT≧≧Xである条件を満たす優先順位クラス(Priority class)に対して、端末がMCOT(maximum channel occupancy time)内のNSF、max個のサブフレームを全て使用してPUSCH送信をする場合は基地局にCOT共有が不可能であることを知らせ、NSF、max−1個以下のサブフレームを使用してPUSCH送信をする場合はCOT共有が可能であることを基地局に知らせることができる。
[提案方法#7]と[提案方法#8]の他の実施例として、Xが端末に設定されており、MCOT≧≧Xである条件を満たす優先順位クラスに対して、端末がMCOT内で送信可能な最大サブフレーム個数であるNSF、max個を使用してPUSCHを送信することを許容せずに、常にNSF、max−1個以下のサブフレームを介してのみPUSCHを送信するようにし、基地局に設定を受けたサブフレームでCOT共有を知らせることができる。ただし、Xが設定されていない、またはMCOT≧≧Xを満たさない優先順位クラスに対しては前記提案方法の制約なしで常に最大NSF、max個までAUL PUSCH送信が可能である。
[提案方法#9]端末が、基地局のMCOT外で部分帯域を介して基地局が設定した送信開始時点でMCOT内の送信可能なサブフレームの総個数(NSF、max)を全て使用してAUL PUSCHを送信する場合、基地局がCOT共有を介して端末のMCOT内で最大1−シンボルPDCCHを送信する方法。
前記提案方法は、MCOT≧≧Xである条件を満たす優先順位クラスにのみ限定されて適用されることもできる。
端末が部分帯域を介してAULを送信する場合は、基地局が前記端末に上位階層信号に設定した特定開始位置でAULバースト送信を開始するようになる。この場合、基地局は、送信されたAUL−UCIを介して端末のIDを知ることができ、該当端末に設定したAULバースト送信開始地点を正確に知ることができる。したがって、基地局は、前記端末に設定した開始位置に基づいて最初のサブフレームの開始境界でPUSCH送信開始時点までの時間ギャップとその時間ギャップが、基地局がCOT区間でPDCCH送信のために必要なLBTなどの時間を考慮した時間(1 OS−25us)より大きい場合、MCOT共有が可能であると判断して最大1−シンボルPDCCH送信をすることができる。
[提案方法#10]端末が、基地局のMCOT外で全体帯域を介して基地局が設定した複数の送信開始時点集合のうち一地点でMCOT内の送信可能なサブフレームの総個数(NSF、max)を全て使用してAUL送信する場合、基地局がCOT共有を介して端末のMCOT内で最大1−シンボルPDCCHを送信する方法。
前記提案方法は、MCOT≧≧Xである条件を満たす優先順位クラスにのみ限定されて適用されることもできる。
端末が全体帯域を介してAULを送信する場合は、基地局が前記端末に上位階層信号に設定した複数個の開始位置集合から端末任意に一つを選択して送信を開始することができる。この場合、基地局は、端末の開始位置を正確に知ることはできないが、設定した開始位置集合で最も早い開始位置値によって前記端末のCOT内で最大1−シンボルPDCCHを送信することができるかどうかを判断することができる。
基地局は、前記端末に設定した開始位置集合内の最も早い開始位置値に基づいて最初のサブフレームの開始境界で最も早い開始位置でPUSCHを送信した時に発生する時間ギャップと前記時間ギャップが‘基地局がCOT区間でPDCCH送信のために必要なLBTなどの時間を考慮した時間(1 OS−25us)’より大きい場合、MCOT共有が可能であると判断して最大1−シンボルPDCCH送信をすることができる。
前記[提案方法#7]、[提案方法#9]、そして[提案方法#10]で図15(b)のように、端末が、自分のMCOTを最大限活用してPUSCHを送信し、残ったCOTを基地局と共有しようとする時、UL/DLスイッチングに必要な時間ギャップ25usがMCOTに含まれる場合、端末のAULバースト開始時点が{OS#1}である時のみ、即ち、最初のシンボルが全部空けられる時にのみ残ったCOTが基地局と共有が可能であり、基地局は、最大1−シンボルPDCCHを送信することができる。UL/DLスイッチングに必要な時間ギャップ25usが端末のMCOTに含まれない場合、端末のAULバースト送信開始時点が{52、61、OS#1}のうち一地点の場合にのみ残ったCOTを基地局と共有可能であり、基地局は、最大1−シンボルPDCCHを送信することができる。前記各々で明示した開始時点外で端末のAULバースト送信を開始する場合、残ったCOTで基地局の1−シンボルPDCCH送信は、端末のMCOTを超過するため、COT共有が許容されない。
<AUL−DFI(downlink feedback information)内のHARQ−ACKフィードバック情報ベースのCWS調節方法>
以下、基地局がAUL−DFIを介して端末にPUSCH送信結果をフィードバックする時、該当AUL−DFI内のHARQ−ACK情報によって端末のCWS(contention window size)調節する方法に対して提案する。
N番目のサブフレームでULグラントまたはAUL−DFIを受信した時、参照(reference)サブフレームは、N−4またはN−4以前の最も最後のULバーストのうち1番目のサブフレームである。
端末がランダムバックオフ(random−backoff)ベースのカテゴリ4LBT(または、タイプ1チャネルアクセス手順)を介してPUSCH送信を実行する時、(1)ULグラントを受信した場合、端末のCWS調節は、ULグラント内の少なくとも一つのHARQプロセスと関連した参照サブフレームに対応されるHARQ ID(以下、HARQ_ID_refという)のNDI値によって決定されることができる。NDI値がトグル(toggle)された場合、新しいデータと見なして全ての優先順位クラス別CW(以下、CWpという、そしてp∈{1、2、3、4})を該当優先順位クラスに対応される最小CW(以下、CWmin、pという)にリセット(reset)し、そうでない場合、NACKがフィードバックされたと見なしてCWpを該当優先順位クラスに対応される一ステップ高いCW値に調節できる。
一方、(2)AUL−DFIを受信した場合は、ULグラントなしでPUSCH送信が行われるため、基地局からAUL−DFIを介してHARQ−ACKフィードバックを受信し、端末は、該当AUL−DFI内にHARQ_ID_refのHARQ−ACKフィードバック結果によってCWSを調節することができる。
即ち、該当参照サブフレームに対応されるHARQプロセスIDのフィードバック結果がACKである場合、CWをCWmin、pにリセットし、NACKである場合、CWpを該当優先順位クラスに対応される一ステップ高いCW値に調整する。
AUL−DFI内にはHARQ−ACKビットマップフィールドが存在し、ビットマップの1ビットが各々のUL HARQ−プロセスのHARQ−ACK結果を意味することができ、AUL TM1(transmission mode1)の場合は総16ビットで構成され、AUL TM2(transmission mode2、2TB送信である)の場合は32ビットで構成されることができる。
また、AUL−DFIには追加的にAULに設定されないHARQプロセスに対するHARQ−ACKフィードバック情報が含まれることができ、もし、SULがTM2に設定され、AULは、TM1に設定された場合、AUL−DFIのAULに設定されないHARQプロセスに対応されるHARQ−ACKは、空間バンドリング(spatial bundling)されることができる。
以下、図17乃至図19及び該当説明で、SULがTM2(一つのTTI内で2個のトランスポートブロックを送信することができるモード)に設定され、AULがTM1(一つのTTI内で一つのトランスポートブロックを送信することができるモード)に設定された場合である。
図17は、非免許帯域で、端末がAUL送信及びSUL送信を実行する動作を例示する。
図17を参照すると、基地局は、LBT過程(チャネルアクセス手順)を経て(S171)、LBT過程に成功すると、端末にAUL活性化及び/またはAUL設定情報を提供することができる(S172)。
基地局は、ULグラント送信のためのLBT過程を実行し(S173)、LBT過程に成功すると、前記端末にULグラントを送信することができる(S174)。
端末は、LBT過程を実行し(S175)、LBT過程に成功すると、SUL送信、即ち、前記ULグラントに基づくPUSCH送信を実行することができる(S176)。
端末は、LBT過程を実行し(S177)、LBT過程に成功すると、AUL送信、即ち、ULグラントに基づいていないPUSCH送信を実行することができる(S178)。
基地局は、LBT過程を実行し(S179)、LBT過程に成功すると、AUL−DFIを送信する(S180)。前記AUL−DFIは、前記AUL送信に対するACK/NACK及び前記SUL送信に対するACK/NACKを含むことができる。AUL−DFIは、DCIフォーマットを介して送信されることができる。
前述したように、AUL−DFIは、HARQ−ACKビットマップフィールドを含むことができ、前記HARQ−ACKビットマップは、例えば、16ビットまたは32ビットで構成されることができる。これはAUL送信の送信モードが一つのTTI(例えば、サブフレーム)内で一つのトランスポートブロック(等価的にコードワード)のみ送信されるTM1(transmission mode1)である場合は16ビットで構成され、AULの送信モードが一つのTTI内で2個のトランスポートブロック(2個のコードワード)が送信されるTM2(transmission mode2)である場合は32ビットで構成されることができる。
HARQ−ACKビットマップの各ビットは、互いに異なるHARQプロセスに関連したものである。例えば、前記SUL送信は第1のHARQプロセス(HARQプロセスID#1)に関連して、前記AUL送信は第2のHARQプロセス(HARQプロセスID#2)に関連すると仮定する。この場合、前記HARQ−ACKビットマップの第1のビットは、前記第1のHARQプロセスに対するACK/NACKを示し、第2のビットは、前記第2のHARQプロセスに対するACK/NACKを示すことができる。
非免許帯域では基地局のAUL−DFI送信機会が制限的であるため、前述したようにAUL送信及びSUL送信に対するACK/NACKを共に送信できる。
AUL−DFIに、AULに設定されたHARQ(ID)及び/またはAULに設定されないHARQ(即ち、SUL)(ID)に対するACK/NACK情報を全て含ませる理由は、端末のコンテンションウィンドウ大きさ(CWS)調整を容易にするためである。SULの場合、ULグラントに基づいてCWSを調整するようになり、再送信のためのULグラントがLBT失敗によって遅延送信されるようになると、端末のCWS更新(update)が遅延されるようになり、このような点を考慮してAUL−DFIに含まれているSUL HARQ−ACK(ACK/NACK情報)結果を追加的に参考して端末のCWS調整をすることができるようにする。AUL−DFIに含まれているSULに対するHARQ−ACK(ACK/NACK情報)は、実際再送信とは関係なくCWS調整にのみ使われることができる。
一方、図17の例において、SUL送信は、送信モード2に設定され、AUL送信は、送信モード1に設定されることもできる。この場合、HARQ−ACKビットマップは、16ビットで構成され、SUL送信で一つのTTI内の2個のトランスポートブロック(2個のコードワード)に対するACK/NACKは、空間バンドリングされた後、前記HARQ−ACKビットマップの特定ビット(前記SUL送信のHARQプロセス(ID)に対応されるビット)を介して送信される。このとき、前記特定ビットがACKとNACKのうちいずれかで送信されるかによって、以後のLBT過程(チャネルアクセス手順)のコンテンションウィンドウ大きさが異なるように設定される。このような場合、下記の提案方法#11のような空間バンドリング方法を適用することを提案する。
[提案方法#11]AUL−DFIに、AULに設定されないHARQプロセスに対応されるHARQ−ACKが空間バンドリングされて構成される時、空間バンドリングは、少なくとも一つのトランスポートブロック(transport block:TB)がACKである場合はACKで、そして、全てのTBがNACKである場合にのみNACKでAUL−DFIに構成される。即ち、論理的OR演算により空間バンドリングすることを提案する。
送信モード2(TM2)で端末のCWS調節は、二つのTBが全てNACKである場合にのみCWpを該当優先順位クラスに対応される一ステップ高いCW値(表5参照)に調整する。したがって、AUL−DFIに、AULに設定されないHARQプロセスに対するHARQ−ACK情報を含ませる時も、該当原則が守られるように適切に空間バンドリングを実行しなければならない。
即ち、AULに設定されないHARQプロセスが送信モード2(TM2)に設定されており、該当HARQ−ACK結果を空間バンドリングする時、少なくとも一つのTBがACKである場合はACKで、そして、二つのTBに対するHARQフィードバック結果が全てNACKである場合にのみNACKで、AUL−DFI HARQ−ACKビットマップを構成する。
そのとき、前記(2)で記述したように、AUL−DFIを受信した場合の該当参照サブフレームに対応されるHARQプロセスIDのフィードバック結果によって、ACKである場合は、コンテンションウィンドウ(CW)をCWmin、pにリセットし、NACKである場合は、CWpを該当優先順位クラスに対応される一ステップ高いCW値に調整することができる。
図18は、提案方法#11による端末動作を示す。
図18を参照すると、端末がAULによるデータ(第1のデータ)及びSULによるデータ(第2のデータ)を基地局に送信する(S1810)。端末は、非免許帯域で前記第1のデータ及び第2のデータを基地局に送信できる。
前述したように、自律的アップリンク送信(Autonomous uplink:AUL)は、前記基地局からグラントを受信せずに実行するアップリンク送信であり、前記SULは、前記基地局からグラントを受信し、受信したグラントに基づいて実行するアップリンク送信である。
端末は、例えば、第1のサブフレームではAULによるデータ(第1のデータ)を送信し、第2のサブフレームではSULによるデータ(第2のデータ)を基地局に送信できる。第1のデータは、第1のHARQプロセス(ID)に関連したデータであり、前記第2のデータは、第2のHARQプロセス(ID)に関連したデータである。ただし、各データ送信前にLBT過程を実行して成功したと仮定する。LBT過程は、前述したように、特定時間区間(Td)の間にチャネルをセンシングし、前記特定時間区間の間に前記チャネルがアイドル(idle)であり、ランダムバックオフカウンタの値が0である場合、前記チャネルを介してデータを基地局に送信する過程である。これに対しては既に詳細に説明した通りである。前記AULは、送信モード1(即ち、一つのTTI内に一つのTB(コードワード)送信可能)、前記SULは、送信モード2(即ち、一つのTTI内に2個のTB(2個のコードワード)送信可能)に設定されることができ、以下、AUL/SULに対してこの状態を仮定する。
端末は、AULによるデータに対するACK/NACK情報(第1のACK/NACK情報)及びSULによるデータに対するACK/NACK情報(第2のACK/NACK情報)をAUL−DFI(HARQ−ACKビットマップ)を介して受信する(S1820)。前記HARQ−ACKビットマップの第1のビットは、前記第1のデータに対する第1のACK/NACK情報を指示し、第2のビットは、前記第2のデータに対する第2のACK/NACK情報を指示することができる。AUL−DFIは、DCIフォーマットを介して受信することができる。
このとき、AULに設定されないHARQプロセスに対応されるACK/NACK情報(即ち、SULによるデータに対するACK/NACK)は、空間バンドリングされて前記HARQ−ACKビットマップの特定ビットに含まれる。この場合、前記空間バンドリングは、論理的ORに基づいて実行される。例えば、AULによるデータが一つのトランスポートブロックを含み、SULによるデータが複数のトランスポートブロックを含む場合、前記複数のトランスポートブロックのうち少なくとも一つに対してACKである時は、前記第2のACK/NACK情報がACKに決められ、前記複数のトランスポートブロックの全てに対してNACKである時は、前記第2のACK/NACK情報がNACKに決められ、AUL−DFI内のHARQ−ACKビットマップフィールドを介して受信されることができる。例えば、基地局は、該当TTI内の各トランスポートブロック(等価的にコードワード)単位でACKまたはNACKを生成した後、空間バンドリングを介して最終的に一つのACKまたはNACKを前記TTIに対するACK/NACK情報として生成できる。例えば、TTIがサブフレーム(または、スロット)であり、一つのTTI内で複数のトランスポートブロック(例えば、2個)を受信した場合、前記サブフレーム(または、スロット)内に含まれている各トランスポートブロックのデコーディング成功可否によって(ACK、ACK)、(ACK、NACK)、(NACK、ACK)、(NACK、NACK)のようにACK/NACKを生成した後、論理的OR演算による空間バンドリングを実行する。この場合、前記四つのACK/NACK場合に対して論理的OR演算をすると、順にACK、ACK、ACK、NACKが生成され、これがHARQ−ACKビットマップフィールドの特定ビット(前記TTIで実行されるHARQプロセスに対応するビット)を介して送信されることができる。前記AUL−DFIに含まれている前記第2のACK/NACK情報は、HARQ(Hybrid automatic repeat request)動作に使われずに、前記コンテンションウィンドウ大きさ調整に使われる情報である。
端末は、AUL−DFIに基づいてコンテンションウィンドウ大きさを調整する(S1830)。前述したように、コンテンションウィンドウ大きさ(CWS)は、前記端末のチャネルアクセス手順(channel access procedure:CAP)に使われるカウンタの初期値決定に関連することができる。
端末は、前記第1のデータに対するACK/NACK情報及び前記第2のデータにACK/NACK情報のうち少なくとも一つを利用してコンテンションウィンドウ大きさを調整することができる。例えば、前記SULによるデータ(第2のデータ)が特定HARQプロセス(第2のHARQプロセス)に対するものであり、前記SULによるデータに対するACK/NACK情報がHARQ−ACKビットマップでNACKで空間バンドリングされて受信される場合、前記特定HARQプロセスに関連したコンテンションウィンドウ大きさ(CWS)を増加させる。例えば、表5を参照すると、チャネルアクセス優先順位クラスp=3であり、例えば、現在コンテンションウィンドウ大きさが15である場合、31に増加させる(現在コンテンションウィンドウ大きさが31である場合、63に増加)。前記第2のデータに対するACK/NACK情報が空間バンドリングされたACKである場合、前記第2のHARQプロセスに関連したコンテンションウィンドウ大きさを最小値にリセット(reset)できる。
図19は、提案方法#11によってコンテンションウィンドウ大きさを調整する例を示す。
図19を参照すると、端末は、HARQプロセスID#0を有するHARQプロセスに対して送信モード2の設定を受けることができる。また、前記端末は、AUL送信も設定を受けたと仮定する。端末がULグラントによりスケジューリングを受けた2個のトランスポートブロック(2個のコードワード)を特定サブフレームで基地局に送信できる。2個のトランスポートブロックをTB1、TB2とする。
この場合、図19(a)のように、基地局がTB1に対してはデコーディングを成功し、ACK、TB2に対してはデコーディングに失敗してNACKを生成することができる。この場合、基地局は、前記ACK、NACKを論理的OR演算による空間バンドリングを実行してACKを生成することができる。その後、HARQ−ACKビットマップでHARQプロセスID#0に対応するビット(例えば、ビット#0)を介してACKを送信することができる。
端末は、二つのTB送信に対してACKを受信したため、コンテンションウィンドウ大きさを増加させる必要なしで最小値にリセットさせることができる。前記最小値は、表5に示すように、チャネルアクセス優先順位クラスpによって独立的に設定されることができる。
または、図19(b)のように、基地局がTB1に対してデコーディングを失敗してNACKを生成し、TB2に対してもデコーディングに失敗してNACKを生成することができる。この場合、基地局は、前記NACK、NACKを論理的OR演算による空間バンドリングを実行してNACKを生成することができる。その後、HARQ−ACKビットマップでHARQプロセスID#0に対応するビット(例えば、ビット#0)を介してNACKを送信することができる。
端末が送信した2個のTBの全てに対して基地局がデコーディングに失敗した理由は、前記端末のTBの送信時に他のノード(例えば、Wi−FiによるAPやSTA)が同時に送信を実行して干渉を起こした可能性が高い。このような環境ではコンテンションウィンドウ大きさを増加させて衝突確率を減少させる。
それに対して、端末が送信した2個のTBのうち少なくとも一つに対して基地局がデコーディングに成功した場合は、前記端末のTBの送信時に他のノードが同時送信して干渉を起こした確率は低いし、一般的なデコーディングエラーが発生した可能性が高い。したがって、このような場合は、コンテンションウィンドウ大きさを増加させる必要がないため、コンテンションウィンドウ大きさをリセットする。
追加的に、AULに設定されたULサブフレームがULグラントによりSULに送信される場合にも同様に前記提案方法が適用されることができる。一例として、TM1 AULに設定されたULサブフレームがULグラントによりTM2 SULに送信される場合、該当サブフレームに対応されるHARQプロセスがAUL−DFI HARQ−ACKビットマップに含まれる時は、該当サブフレームで送信されたTBのうち少なくとも一つがACKである場合にACKで空間バンドリングし、全てのTBがNACKである場合にのみNACKで空間バンドリングして構成することでCWS調節を実行することができる。
本発明の内容は、端末と基地局との間のアップリンク、またはダウンリンクの通信にのみ制限されるものではなく、端末間の直接通信にも使われることができる。このとき、基地局や中継ノード(relay node)などが前記提案した方法を使用することができる。
前記説明した提案方式に対する一例も本発明の具現方法のうち一つとして含まれることができるため、一種の提案方式と見なされることは明白な事実である。また、前記説明した提案方式は、独立的に具現されることもできるが、一部提案方式の組み合わせ(または、併合)形態で具現されることもできる。前記提案方法の適用可否情報(または、前記提案方法の規則に対する情報)は、基地局が端末にまたは送信端末が受信端末に事前に定義されたシグナル(例、物理階層シグナルまたは上位階層シグナル)を介して知らせるように規則が定義されることができる。
図20は、本発明を実行する送信装置1810及び受信装置1820の構成要素を示すブロック図である。ここで、前記送信装置及び受信装置は、各々、基地局または端末である。
送信装置1810及び受信装置1820は、情報及び/またはデータ、信号、メッセージなどを伝送する無線信号を送信または受信することができる送受信機1812、1822と、無線通信システム内の通信と関連した各種情報を格納するメモリ1813、1823、前記送受信機1812、1822及びメモリ1813、1823などの構成要素と連結され、前記構成要素を制御して該当装置が前述した本発明の実施例のうち少なくとも一つを実行するようにメモリ1813、1823及び/または送受信機1812、1822を制御するように構成された(configured)プロセッサ1811、1821を各々含むことができる。ここで、送受信機は、トランシーバとも呼ばれる。
メモリ1813、1823は、プロセッサ1811、1821の処理及び制御のためのプログラムを格納することができ、入力/出力される情報を臨時格納することができる。メモリ1813、1823は、バッファとして活用されることができる。
プロセッサ1811、1821は、通常的に送信装置または受信装置内の各種モジュールの全般的な動作を制御する。特に、プロセッサ1811、1821は、本発明を実行するための各種制御機能を遂行することができる。プロセッサ1811、1821は、コントローラ(controller)、マイクロコントローラ(microcontroller)、マイクロプロセッサ(microprocessor)、マイクロコンピュータ(microcomputer)などとも呼ばれる。プロセッサ1811、1821は、ハードウェア(hardware)またはファームウェア(firmware)、ソフトウェア、またはそれらの結合により具現されることができる。ハードウェアを利用して本発明を具現する場合には、本発明を実行するように構成されたASICs(application specific integrated circuits)またはDSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)などがプロセッサ1811、1821に備えられる。一方、ファームウェアやソフトウェアを利用して本発明を具現する場合には本発明の機能または動作を実行するモジュール、手順または関数などを含むようにファームウェアやソフトウェアが構成されることができ、本発明を実行することができるように構成されたファームウェアまたはソフトウェアは、プロセッサ1811、1821内に備えられ、またはメモリ1813、1823に格納されてプロセッサ1811、1821により駆動されることができる。
送信装置1810のプロセッサ1811は、外部に送信する信号及び/またはデータに対して所定の符号化(coding)及び変調(modulation)を実行した後、送受信機1812に送信できる。例えば、プロセッサ1811は、送信しようとするデータ列を逆多重化及びチャネル符号化、スクランブリング、変調過程などを経てコードワードを生成することができる。コードワードは、MAC階層が提供するデータブロックであるトランスポートブロックと等価の情報を含むことができる。一つのトランスポートブロック(transport block、TB)は、一つのコードワードで符号化されることができる。各コードワードは、一つ以上のレイヤを介して受信装置に送信されることができる。周波数アップ変換(frequency up−convert)のために、送受信機1812は、オシレータ(oscillator)を含むことができる。送受信機1812は、一つまたは複数の送信アンテナを含むことができる。
受信装置1820の信号処理過程は、送信装置1810の信号処理過程の逆に構成されることができる。プロセッサ1821の制御下に、受信装置1820の送受信機1822は、送信装置1810により送信された無線信号を受信することができる。前記送受信機1822は、一つまたは複数個の受信アンテナを含むことができる。前記送受信機1822は、受信アンテナを介して受信された信号の各々を周波数ダウン変換して(frequency down−convert)基底帯域信号に復元できる。送受信機1822は、周波数ダウン変換のためにオシレータを含むことができる。前記プロセッサ1821は、受信アンテナを介して受信された無線信号に対する復号(decoding)及び復調(demodulation)を実行することで、送信装置1810が元来送信しようとしたデータを復元することができる。
送受信機1812、1822は、一つまたは複数個のアンテナを備えることができる。アンテナは、プロセッサ1811、1821の制御下に本発明の一実施例によって、送受信機1812、1822により処理された信号を外部に送信し、または外部から無線信号を受信して送受信機1812、1822に伝達する機能を遂行することができる。アンテナは、アンテナポートとも呼ばれる。各アンテナは、一つの物理アンテナに該当し、または一つより多い物理アンテナ要素(element)の組み合わせにより構成される(configured)ことができる。各アンテナから送信された信号は、受信装置1820によりそれ以上分解されることができない。該当アンテナに対応して送信された参照信号(reference signal、RS)は、受信装置1820の観点で本アンテナを定義し、チャネルが一つの物理アンテナからの単一(single)無線チャネルかまたは前記アンテナを含む複数の物理アンテナ要素(element)からの合成(composite)チャネルかにかかわらず、前記受信装置1820が前記アンテナに対するチャネル推定を可能にすることができる。即ち、アンテナは、前記アンテナ上のシンボルを伝達するチャネルが前記同一アンテナ上の他のシンボルが伝達される前記チャネルから導出されるように定義されることができる。複数のアンテナを利用してデータを送受信する多重入出力(Multi−Input Multi−Output、MIMO)機能をサポートするトランシーバの場合には2個以上のアンテナと連結されることができる。
図21は、送信装置1810内の信号処理モジュール構造の一例を示す。ここで、信号処理は、図20のプロセッサ1811、1821のような基地局/端末のプロセッサで実行されることができる。
図21を参照すると、端末または基地局内の送信装置1810は、スクランブラ301、モジュレータ302、レイヤマッパ303、アンテナポートマッパ304、リソースブロックマッパ305、信号生成器306を含むことができる。
送信装置1810は、一つ以上のコードワード(codeword)を送信することができる。各コードワード内の符号化されたビット(coded bits)は、各々、スクランブラ301によりスクランブリングされて物理チャネル上で送信される。コードワードは、データ列ということができ、MAC階層が提供するデータブロックであるトランスポートブロックと等価である。
スクランブルされたビットは、モジュレータ302により複素変調シンボル(Complex−valued modulation symbols)に変調される。モジュレータ302は、前記スクランブルされたビットを変調方式によって変調して信号コンスタレーション(signal constellation)上の位置を表現する複素変調シンボルに配置できる。変調方式(modulation scheme)には制限がなく、m−PSK(m−Phase Shift Keying)またはm−QAM(m−Quadrature Amplitude Modulation)などが前記符号化されたデータの変調に利用されることができる。モジュレータは、モジュレーションマッパ(modulation mapper)ともいう。
前記複素変調シンボルは、レイヤマッパ303により一つ以上の送信レイヤにマッピングされることができる。各レイヤ上の複素変調シンボルは、アンテナポート上での送信のためにアンテナポートマッパ304によりマッピングされることができる。
リソースブロックマッパ305は、各アンテナポートに対する複素変調シンボルを送信のために割り当てられた仮想リソースブロック(Virtual Resource Block)内の適切なリソース要素にマッピングすることができる。リソースブロックマッパは、前記仮想リソースブロックを適切なマッピング技法(mapping scheme)によって物理リソースブロック(Physical Resource Block)にマッピングすることができる。前記リソースブロックマッパ305は、前記各アンテナポートに対する複素変調シンボルを適切な副搬送波に割り当て、ユーザによって多重化できる。
信号生成器306は、前記各アンテナポートに対する複素変調シンボル、即ち、アンテナ特定シンボルを特定変調方式、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式に変調し、複素時間ドメイン(complex−valued time domain)OFDMシンボル信号を生成することができる。信号生成器は、アンテナ特定シンボルに対してIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を実行することができ、IFFTが実行された時間ドメインシンボルにはCP(Cyclic Prefix)が挿入されることができる。OFDMシンボルは、デジタル−アナログ(digital−to−analog)変換、周波数アップ変換などを経て各送信アンテナを介して受信装置に送信される。信号生成器は、IFFTモジュール及びCP挿入機、DAC(Digital−to−Analog Converter)、周波数アップ変換器(frequency up−converter)などを含むことができる。
図22は、送信装置1810内の信号処理モジュール構造の他の例を示す。ここで、信号処理は、図20のプロセッサ1811、1821等、端末/基地局のプロセッサで実行されることができる。
図22を参照すると、端末または基地局内の送信装置1810は、スクランブラ401、モジュレータ402、レイヤマッパ403、プリコーダ404、リソースブロックマッパ405、信号生成器406を含むことができる。
送信装置1810は、一つのコードワードに対して、コードワード内の符号化されたビット(coded bits)をスクランブラ401によりスクランブリングした後、物理チャネルを介して送信できる。
スクランブルされたビットは、モジュレータ402により複素変調シンボルに変調される。前記モジュレータは、前記スクランブルされたビットを既決定された変調方式によって変調して信号コンスタレーション(signal constellation)上の位置を表現する複素変調シンボルに配置できる。変調方式(modulation scheme)には制限がなく、pi/2−BPSK(pi/2−Binary Phase Shift Keying)、m−PSK(m−Phase Shift Keying)またはm−QAM(m−Quadrature Amplitude Modulation)などが前記符号化されたデータの変調に利用されることができる。
前記複素変調シンボルは、前記レイヤマッパ403により一つ以上の送信レイヤにマッピングされることができる。
各レイヤ上の複素変調シンボルは、アンテナポート上での送信のためにプリコーダ404によりプリコーディングされることができる。ここで、プリコーダは、複素変調シンボルに対するトランスフォームプリコーディング(transform precoding)を実行した以後にプリコーディングを実行することもできる。または、プリコーダは、トランスフォームプリコーディングを実行せずにプリコーディングを実行することもできる。プリコーダ404は、前記複素変調シンボルを多重送信アンテナによるMIMO方式に処理してアンテナ特定シンボルを出力し、前記アンテナ特定シンボルを該当リソースブロックマッパ405に分配できる。プリコーダ404の出力zは、レイヤマッパ403の出力yとN×Mのプリコーディング行列Wをかけて得ることができる。ここで、Nはアンテナポートの個数であり、Mはレイヤの個数である。
リソースブロックマッパ405は、各アンテナポートに対する復調変調シンボルを送信のために割り当てられた仮想リソースブロック内にある適切なリソース要素にマッピングする。
リソースブロックマッパ405は、複素変調シンボルを適切な副搬送波に割り当て、ユーザによって多重化できる。
信号生成器406は、複素変調シンボルを特定変調方式、例えば、OFDM方式に変調して複素時間ドメイン(complex−valued time domain)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボル信号を生成することができる。信号生成器406は、アンテナ特定シンボルに対してIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を実行することができ、IFFTが実行された時間ドメインシンボルにはCP(Cyclic Prefix)が挿入されることができる。OFDMシンボルは、デジタル−アナログ(digital−to−analog)変換、周波数アップ変換などを経て、各送信アンテナを介して受信装置に送信される。信号生成器406は、IFFTモジュール及びCP挿入機、DAC(Digital−to−Analog Converter)、周波数アップ変換器(frequency up−converter)などを含むことができる。
受信装置1820の信号処理過程は、送信機の信号処理過程の逆に構成されることができる。具体的に、受信装置1820のプロセッサ1821は、外部で送受信機1822のアンテナポート(ら)を介して受信された無線信号に対する復号(decoding)及び復調(demodulation)を実行する。前記受信装置1820は、複数個の多重受信アンテナを含むことができ、受信アンテナを介して受信された信号の各々は、基底帯域信号に復元された後、多重化及びMIMO復調化を経て送信装置1810が元来送信しようとしたデータ列に復元される。受信装置1820は、受信された信号を基底帯域信号に復元するための信号復元器、受信処理された信号を結合して多重化する多重化器、多重化された信号列を該当コードワードに復調するチャネル復調器を含むことができる。前記信号復元器及び多重化器、チャネル復調器は、これらの機能を遂行する統合された一つのモジュールまたはそれぞれの独立されたモジュールで構成されることができる。より具体的に、前記信号復元器は、アナログ信号をデジタル信号に変換するADC(analog−to−digital converter)、前記デジタル信号からCPを除去するCP除去器、CPが除去された信号にFFT(fast Fourier transform)を適用して周波数ドメインシンボルを出力するFFTモジュール、前記周波数ドメインシンボルをアンテナ特定シンボルに復元するリソース要素デマッパ(resource element demapper)/等化器(equalizer)を含むことができる。前記アンテナ特定シンボルは、多重化器により送信レイヤに復元され、前記送信レイヤは、チャネル復調器により送信装置が送信しようとしたコードワードに復元される。
図23は、本発明の具現例に係る無線通信装置の一例を示す。
図23を参照すると、無線通信装置、例えば、端末は、デジタル信号プロセッサ(Digital Signal Processor;DSP)またはマイクロプロセッサなどのプロセッサ2310、トランシーバ2335、電力管理モジュール2305、アンテナ2340、バッテリ2355、ディスプレイ2315、キーパッド2320、GPS(Global Positioning System)チップ2360、センサー2365、メモリ2330、SIM(Subscriber Identification Module)カード2325、スピーカ2345、マイクロホン2350のうち少なくとも一つを含むことができる。前記アンテナ及びプロセッサは、複数個である。
プロセッサ2310は、本明細書で説明した機能、手順、方法を具現することができる。図23のプロセッサ2310は、図20のプロセッサ1811、1821である。
メモリ2330は、プロセッサ2310と連結され、プロセッサの動作と関連した情報を格納する。メモリは、プロセッサの内部または外部に位置し、有線連結または無線連結のような多様な技術を介してプロセッサと連結されることができる。図23のメモリ2330は、図20のメモリ1813、1823である。
ユーザは、キーパッド2320のボタンを押さえ、またはマイクロホン2350を利用して声を活性化させる等、多様な技術を利用して電話番号のような多様な種類の情報を入力することができる。プロセッサ2310は、ユーザの情報を受信してプロセシングし、入力された電話番号に電話を掛ける等、適切な機能を遂行することができる。一部シナリオでは、データが適切な機能を遂行するために、SIMカード2325またはメモリ2330から検索されることができる。一部シナリオでは、プロセッサ2310は、ユーザの便宜のために、ディスプレイ2315に多様な種類の情報とデータを表示することができる。
トランシーバ2335は、プロセッサ2310と連結され、RF(Radio Frequency)信号のような無線信号を送信及び/または受信する。プロセッサは、通信を開始し、または音声通信データなど、多様な種類の情報またはデータを含む無線信号を送信するためにトランシーバを制御することができる。トランシーバは、無線信号の送信及び受信のために送信機及び受信機を含む。アンテナ2340は、無線信号の送信及び受信を容易にすることができる。一部具現例において、トランシーバは、無線信号を受信すると、プロセッサによる処理のために信号を基底帯域周波数でフォワーディングして変換できる。処理された信号は、スピーカ2345を介して出力されるように可聴または読み取り可能な情報に変換される等、多様な技術により処理されることができる。図23のトランシーバは、図20の送受信機1812、1822である。
図23に示していないが、カメラ、USB(Universal Serial Bus)ポートなど、多様な構成要素が端末に追加的に含まれることができる。例えば、カメラは、プロセッサ2310と連結されることができる。
図23は、端末に対する一つの具現例に過ぎず、具現例はこれに制限されるものではない。端末は、図23の全ての要素を必須的に含むべきものではない。即ち、一部構成要素、例えば、キーパッド2320、GPS(Global Positioning System)チップ2360、センサー2365、SIMカード2325などは、必須な要素でないこともあり、この場合、端末に含まれないこともある。