本発明の実施形態が、チャネル推定方法、装置、およびシステムを提供してチャネル推定の精度を効果的に改善し、それによりUEのダウンリンクデータスループットを効果的に改善する。
第1態様によると、情報送信方法が提供される。当該方法は、UEへの接続を基地局が構築する段階と、UEが無線リモートシナリオにあるということを示す通知情報をUEに送信する段階であって、通知情報は、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行するようUEに命令するために使用され、チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用される段階とを備える。
第1態様に関連して、第1態様の第1の考えられる実装例において、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行することは、複数のRRUの各々からのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトを決定することと、遅延およびドップラーシフトにしたがって、各RRUのダウンリンク信号に対して遅延および周波数の補償を実行することと、補償された信号のウィーナー係数を決定し、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定を実行することとを含む。
第1態様、または第1態様の第1の考えられる実装例に関連して、第1態様の第2の考えられる実装例において、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報をUEに送信する段階は、無線リソース制御(Radio Resource Control、RRC)専用シグナリングをUEに送信する段階であって、RRC専用シグナリングにおける第1のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、段階、または、システムメッセージをUEに送信する段階であって、システムメッセージにおける第2のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、段階、または、システムメッセージをUEに送信する段階であって、システムメッセージは、無線リモートカバレッジセルのセル識別情報を保持する、段階を含む。
第1態様、または第1態様の第1もしくは第2の考えられる実装例に関連して、第1態様の第3の考えられる実装例において、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報をUEに送信する段階の前に、当該方法はさらに、UEが高速移動状態にあると決定する段階を備える。
第2態様によると、チャネル推定方法が提供される。当該方法は、通知情報をUEが受信する段階であって、通知情報は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す、段階と、通知情報にしたがって、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行する段階であって、チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用される、段階とを備える。
第2態様に関連して、第2態様の第1の考えられる実装例において、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行することは、複数のRRUの各々からのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトを決定することと、遅延およびドップラーシフトにしたがって各RRUのダウンリンク信号に対して遅延および周波数の補償を実行することと、補償された信号のウィーナー係数を決定し、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定を実行することとを含む。
第2態様、または第2態様の第1の考えられる実装例に関連して、第2態様の第2の考えられる実装例において、通知情報をUEが受信する段階であって、通知情報は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す、段階は、RRC専用シグナリングをUEが受信する段階であって、RRC専用シグナリングにおける第1のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、段階、または、システムメッセージをUEによって受信する段階であって、システムメッセージにおける第2のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、段階、または、システムメッセージをUEが受信する段階であって、システムメッセージは、無線リモートカバレッジセルのセル識別情報を保持する、段階を有する。
第3態様によると、基地局が提供される。基地局は、UEへの接続を構築するように送信ユニットを制御するよう構成される処理ユニットと、さらに、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報をUEに送信するよう構成される送信ユニットであって、通知情報は、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行するようUEに命令するために使用され、チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用する、送信ユニットとを備える。
第3態様に関連して、第3態様の第1の考えられる実装例において、送信ユニットによって示される、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行することは、複数のRRUの各々からのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトを決定することと、遅延およびドップラーシフトにしたがって各RRUのダウンリンク信号に対して遅延および周波数の補償を実行することと、補償された信号のウィーナー係数を決定し、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定を実行することとを含む。
第3態様、または第3態様の第1の考えられる実装例に関連して、第3態様の第2の考えられる実装例において、送信ユニットは具体的に、RRC専用シグナリングであって、RRC専用シグナリングにおける第1のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、RRC専用シグナリングをUEに送信する、または、システムメッセージであって、システムメッセージにおける第2のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、システムメッセージをUEに送信する、または、無線リモートカバレッジセルのセル識別情報を保持するシステムメッセージをUEに送信するよう構成される。
第3態様、または第3態様の第1もしくは第2の考えられる実装例に関連して、第3態様の第3の考えられる実装例において、処理ユニットはさらに、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報を送信ユニットがUEに送信する前に、UEが高速移動状態にあると決定するよう構成される。
第4態様によると、UEが提供される。UEは、通知情報を受信するよう構成される受信ユニットであって、通知情報は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す、受信ユニットと、受信ユニットによって受信される通知情報にしたがって、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行するよう構成される処理ユニットであって、チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用される、処理ユニットとを備える。
第4態様に関連して、第4態様の第1の考えられる実装例において、処理ユニットは具体的に、複数のRRUの各々からのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトを決定することと、遅延およびドップラーシフトにしたがって各RRUのダウンリンク信号に対して遅延および周波数の補償を実行することと、補償された信号のウィーナー係数を決定し、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定を実行することとを行うよう構成される。
第4態様、または第4態様の第1の考えられる実装例に関連して、第4態様の第2の考えられる実装例において、受信ユニットは具体的に、RRC専用シグナリングであって、RRC専用シグナリングにおける第1のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、RRC専用シグナリングを受信する、または、システムメッセージであって、システムメッセージにおける第2のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、システムメッセージを受信する、または、無線リモートカバレッジセルのセル識別情報を保持するシステムメッセージを受信するよう構成される。
第5態様によると、基地局が提供される。基地局は、通信インタフェースとメモリとプロセッサとを備え、メモリは、プログラム命令を格納するよう構成され、プロセッサは、メモリに格納されたプログラム命令にしたがって、通信インタフェースを使用することによって基地局がUEへの接続を構築することを可能にするオペレーションと、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報を通信インタフェースを使用することによってUEに送信するオペレーションであって、通知情報は、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行するようUEに命令するために使用され、チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用される、オペレーションとを実行するよう構成される。
第5態様に関連して、第5態様の第1の考えられる実装例において、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するようUEに命令するオペレーションをプロセッサが実行することは、複数のRRUの各々からのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトを決定することと、遅延およびドップラーシフトにしたがって各RRUのダウンリンク信号に対して遅延および周波数の補償を実行することと、補償された信号のウィーナー係数を決定し、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定を実行することとを含む。
第5態様、または第5態様の第1の考えられる実装例に関連して、第5態様の第2の考えられる実装例において、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報を通信インタフェースを使用することによってUEに送信するオペレーションをプロセッサが実行することは、通信インタフェースを使用することによって、RRC専用シグナリングであって、RRC専用シグナリングにおける第1のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、RRC専用シグナリングをUEに送信すること、または、通信インタフェースを使用することによって、システムメッセージであって、システムメッセージにおける第2のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、システムメッセージをUEに送信すること、または、通信インタフェースを使用することによって、無線リモートカバレッジセルのセル識別情報を保持するシステムメッセージをUEに送信することを含む。
第5態様、または第5態様の第1もしくは第2の考えられる実装例に関連して、第5態様の第3の考えられる実装例において、プロセッサはさらに、メモリに格納されたプログラム命令にしたがって、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報を通信インタフェースを使用することによってUEに送信するオペレーションの前に、UEが高速移動状態にあると決定するオペレーションを実行するよう構成される。
第6態様によると、UEが提供される。UEは、通信インタフェースとメモリとプロセッサとを備え、メモリは、プログラム命令を格納するよう構成され、プロセッサは、メモリに格納されたプログラム命令にしたがって、通信インタフェースを使用することによって通知情報を受信するオペレーションであって、通知情報は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す、オペレーションと、通知情報にしたがって、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行するオペレーションであって、チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後で取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用される、オペレーションとを実行するよう構成される。
第6態様に関連して、第6態様の第1の考えられる実装例において、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するオペレーションをプロセッサが実行することは、複数のRRUの各々からのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトを決定することと、遅延およびドップラーシフトにしたがって各RRUのダウンリンク信号に対して遅延および周波数の補償を実行することと、補償された信号のウィーナー係数を決定し、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定を実行することとを含む。
第6態様、または第6態様の第1の考えられる実装例に関連して、第6態様の第2の考えられる実装例において、通信インタフェースを使用することによって通知情報を受信するオペレーションであって、通知情報は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す、オペレーションをプロセッサが実行することは、通信インタフェース使用することによって、RRC専用シグナリングであって、RRC専用シグナリングにおける第1のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、RRC専用シグナリングを受信すること、または、通信インタフェースを使用することによって、システムメッセージであって、システムメッセージにおける第2のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、システムメッセージを受信すること、または、通信インタフェースを使用することによって、無線リモートカバレッジセルのセル識別情報を保持するシステムメッセージを受信することを含む。
第7態様によると、通信システムが提供される。当該システムは、UEへの接続を構築し、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報をUEに送信するよう構成される基地局であって、通知情報は、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行するようUEに命令するために使用され、チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用される、基地局と、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報を基地局から受信することと、通知情報にしたがって、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムであって、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用されるチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行することとを行うよう構成されるUEとを備える。
第7態様に関連して、第7態様の第1の考えられる実装例において、UEは具体的に、複数のRRUの各々からのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトを決定することと、遅延およびドップラーシフトにしたがって各RRUのダウンリンク信号に対して遅延および周波数の補償を実行することと、補償された信号のウィーナー係数を決定し、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定を実行することとを行うよう構成される。
第7態様、または第7態様の第1の考えられる実装例に関連して、第7態様の第2の考えられる実装例において、基地局は具体的に、RRC専用シグナリングであって、RRC専用シグナリングにおける第1のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、RRC専用シグナリングをUEに送信する、または、システムメッセージであって、システムメッセージにおける第2のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、システムメッセージをUEに送信する、または、無線リモートカバレッジセルのセル識別情報を保持するシステムメッセージをUEに送信するよう構成される。
第7態様、または第7態様の第1もしくは第2の考えられる実装例に関連して、第7態様の第3の考えられる実装例において、基地局はさらに、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報をUEに送信する前に、UEが高速移動状態にあると決定するよう構成される。
本発明の実施形態において、基地局は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報をUEに送信するので、UEは、通知情報を受信した後、採用されるチャネル推定アルゴリズムを変更することができる。無線リモートシナリオにおいて、複数のRRUによってUEに送信されるダウンリンク信号をUEが受信するという特徴に対して、チャネル推定中、複数のダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために、適切なチャネル推定アルゴリズムが使用されて、チャネル推定の精度を効果的に改善し、それにより、UEのダウンリンクデータスループットを効果的に改善する。
本発明の実施形態の目的、技術的解決手段、および利点をより明確にするために、本発明の実施形態における添付の図面に関連して、本発明の実施形態における技術的解決手段を以下で説明する。説明される実施形態が、本発明の実施形態の全てではなく一部であることは明らかである。創造的な努力なく本発明の実施形態に基づいて当業者によって取得される他の全ての実施形態は、本発明の保護範囲に当然に含まれる。
図1は、本発明の一実施形態に係るネットワークアーキテクチャの概略図である。本発明の本実施形態は、第3世代(3rd−Generation、3G)モバイル通信技術ネットワークに適用されてよく、または、ロングタームエボリューション(Long Term Evolution、LTE)ネットワークに適用されてよい。説明しやすくするために、説明のための例として、以下ではLTEネットワークが使用される。図1を参照すると、LTEネットワークの発展型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク(Evolved−Universal Terrestrial Radio Access Network、E−UTRAN)通信システム100において、E−UTRAN通信システム100は、いくつかの基地局110と他のネットワークエンティティとを備えて、いくつかのUE120が通信を実行するようサポートする。UE120のうちのいくつかは、高速で走行中の高速列車(High Speed Train、HST)に位置している。これらのUE120は、本発明の実施形態において提供される方法を使用して、基地局110から受信したダウンリンクデータを復調してよい。
基地局110は、LTEの発展型ノードB(Evolved NodeB、eNB)であってよい。1つの基地局110が1または複数のセルをサポート/管理してよい。ネットワークと通信する必要があるとき、UE120は1つのセルを選択し、アクセスを開始する。
UE120は代替的に、モバイル端末(Mobile Terminal、MT)または移動局(Mobile Station、MS)等と称されてよく、無線アクセスネットワーク(Radio Access Network、RAN)を使用することによって1または複数のコアネットワークとの通信を実行してよい。
コアネットワークデバイス130が1または複数の基地局110に接続され、コアネットワークデバイス130は、移動性管理エンティティ(Mobility Management Entity、MME)を有する。
本発明の本実施形態は、種々の通信システムに適用されてよい。種々の通信システムに対応して、具体的な基地局デバイスは異なり、具体的に、基地局コントローラ(Base Station Controller、BSC)、無線ネットワークコントローラ(Radio Network Controller、RNC)、発展型ノードB(eNB)、またはノードB(NodeB)であってよい。
本発明の本実施形態は、複数のノードが共同伝送を実行する高速のシナリオに適用されてよく、無線リモートシナリオにおける高速鉄道モバイル通信が、単に説明のための例として以下で使用されている。
図2は、本発明の一実施形態に係る適用シナリオの概略図である。当該シナリオは無線リモートシナリオであり、無線リモートシナリオでは帯状トポロジが使用される。複数のRRUがBBUに取り付けられ、RRUは線路に沿って配置される。複数のRRUは少なくとも2つのRRUであり、RRUの数は必要に応じて設定されてよい。本図に示されるRRUの数は4である。当該数は説明のための例に過ぎず、本発明の本実施形態を限定するようには意図されていない。無線リモートシナリオにおけるBBUは、基地局のベースバンドユニットに相当し、RRUは、基地局の無線周波ユニットに相当する。無線リモートシナリオにおいて、複数のRRUは同一の物理セルに属し、同一のセルIDを共有し、セル内のUEに同時にサービスを提供し、同一の無線信号を送信する。UE側の視点からみると、セルの半径が大幅に拡大され、高速移動プロセスにおけるUEのハンドオーバ数が効果的に低減され、ネットワークハンドオーバシグナリングオーバヘッドが低減され、ハンドオーバ失敗率が下がる。加えて、複数のRRUはUEのためにダウンリンク信号を同時に送信するので、UE側において受信される信号のSINRも大きく改善される。
無線リモート配備がハンドオーバを効果的に低減でき、UEによって受信される信号のSINRを改善できる。しかしながら、従来のチャネル推定アルゴリズムによって得られる効果は、無線リモートシナリオにおいては比較的不満足なものであるので、ダウンリンク信号復調性能が悪く、スループット率が低い。
通常、UEは自動の時間−周波数トラッキング機能を有する。従来のマクロネットワークの低速のシナリオにおいて、UEは受信信号についての望ましいトラッキング性能を維持でき、チャネル推定を正確に実行できる。しかしながら、高速鉄道専用ネットワークの無線リモートシナリオにおいて、UEによって受信される信号は比較的複雑である。UEが同時に2つのRRUによってサービスを提供されると仮定すると、UEによって受信される信号において2つの主経路が存在する。その2つの主経路のパワー、相対遅延、およびドップラーシフトは経時的に変化し、ドップラーシフトの符号は逆である。この場合、従来のチャネル推定の結果は不正確であり、端末のダウンリンクスループットに影響を及ぼす。
高速鉄道専用ネットワークの無線リモートシナリオにおいて、UEによって受信される信号は、複数のRRUからのダウンリンク信号を重ね合わせることによって取得され、RRUからのダウンリンク到着信号は、異なるパワー、相対遅延、およびドップラーシフトを有する。本シナリオにおけるUEによって受信されるダウンリンク信号の特徴に対して、本発明の本実施形態においては、本シナリオに具体的に適用可能なチャネル推定アルゴリズムがチャネル推定に使用されて、本シナリオにおけるチャネル推定の精度を改善し、それにより、UEのスループットを改善する。
図3は、本発明の実施形態1に係る信号フロー図である。基地局は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報をUEに送信し、UEは、通知情報を受信した後、チャネル推定アルゴリズムを変更してよい。図3を参照すると、当該方法は以下の段階を備える。
段階301:基地局が、UEへの接続を構築する。
基地局は、無線リモート配備を使用する基地局である。UEが基地局への接続を構築した後、UEは無線リモートシナリオにある。基地局がUEへの接続を構築するプロセスは、限定はされないが、アイドル状態にあるUEがセルの選択およびセルの再選択によって基地局への接続を構築するケース、接続状態にあるUEがハンドオーバによって基地局への接続を構築するケース、およびUEが無線リソース制御(Radio Resource Control、RRC)再構築によって基地局への接続を構築するケースという3つのケースを含んでよい。
段階302:UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報を、基地局がUEに送信する。
通知情報は、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行するようUEに命令するために使用される。チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用される。
本発明の本実施形態において、基地局は、通知情報をRRC専用シグナリングに追加し、当該RRC専用シグナリングをUEに送信してよく、または、通知情報をシステムメッセージに追加し、当該システムメッセージをUEに送信してよい。
UEが高速移動状態にあるとき、チャネル推定は不正確になる可能性が高いので、基地局はまず、UEが高速移動状態にあるか否かを判断してよい。UEが高速移動状態にあると判断したとき、基地局は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報をUEに送信し、そうでないとき、基地局は通知情報を送信しない。UEの移動速度が事前設定された速度閾値を超えるとき、UEは高速移動状態にあるとみなされてよい。例えば、速度閾値は200km/時に設定されてよい。UEが高速移動状態にあるか否かを判断する段階は、任意選択の段階である。
段階303:UEが、通知情報を受信する。ここで、通知情報は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す。
具体的には、UEはRCC専用シグナリングを受信し、RRC専用シグナリングにおける第1のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される。あるいは、UEはシステムメッセージを受信し、システムメッセージにおける第2のインジケータビットは、UEは無線リモートシナリオにあることを示すために使用される。
段階304:UEが、通知情報にしたがって、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行する。
チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用される。具体的には、各RRUからのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトが決定され、遅延およびドップラーシフトにしたがってウィーナー(Wiener)係数が決定され、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定が実行される。
本発明の本実施形態において、基地局は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報をUEに送信するので、UEは、通知情報を受信した後、採用されるチャネル推定アルゴリズムを変更できる。無線リモートシナリオにおいて、複数のRRUによってUEに送信されるダウンリンク信号をUEが受信するという特徴に対して、チャネル推定中、複数のダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定が実行されて、チャネル推定の精度を効果的に改善し、それにより、UEのダウンリンクデータスループットを効果的に改善する。
図4は、本発明の実施形態2に係る信号フロー図である。基地局は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報を、RRC専用シグナリングを使用することによってUEに送信する。図4を参照すると、当該方法は以下の段階を備える。
段階401:基地局が、UEへの接続を構築する。
段階402:UEが、インジケーション情報を基地局に送信する。ここで、インジケーション情報は、UEが、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムをサポートすることを示すために使用される。
段階403:UEが高速移動状態にあるか否かを、基地局が判断する。
判断結果が、UEが高速移動状態にあるということであったとき、段階404が実行され、そうでないとき、何の処理も実行されない。
基地局はまず、UEの移動速度を取得してよく、その後、事前設定された速度閾値にしたがって、UEの移動速度が当該速度閾値より大きいか否かを判断し、UEの移動速度が当該速度閾値より大いとき、UEは高速移動状態にあると決定する。
本発明の本実施形態において、代替的に、基地局は、以下の方式のうち任意の1つを使用することによって、UEが高速移動状態にあるか否かを判断してよい。
第1方式:UEが、移動ステータスを基地局に報告する。例えば、基地局にアクセスするとき、移動ステータスの報告をサポートするUEは、UEの移動ステータスのメッセージ要素(Information Element、IE)を、基地局に送信されるシグナリングに追加し、基地局は、シグナリングからUEの速度範囲を読み出してよく、シグナリングは具体的に、RRC接続構築完了メッセージであってよい。
第2方式:基地局が、事前設定された期間におけるUEのハンドオーバ数を取得し、UEの単位時間当たりのハンドオーバ数にしたがって、速度範囲をUEに割り当てる。例えば、UEが1分間に5またはそれより多くのハンドオーバを実行するとき、速度範囲は高速と規定される。
第3方式:基地局が、受信されたUEのアップリンク信号のドップラーシフト(Doppler shift)にしたがって、UEの速度範囲を決定する。例えば、1000Hzまたはそれより大きいドップラーシフトは高速を示す。
第4方式:基地局が、ネットワーク側の測位によってUEの位置情報を取得し、UEの位置変更にしたがってUEの速度情報が取得されてよく、これにより、速度範囲をUEに割り当てる。例えば、UEの速度が200km/時またはそれより速い速度に達したとき、速度範囲は高速である。
第5方式:基地局が、速度情報を有するアプリケーション層からUEの速度データ情報を取得する。
段階403は任意選択の段階である。本発明の本実施形態において、段階403は含まれなくてよく、段階402が実行された後、段階404が直接実行される。
段階404:基地局が、RRC専用シグナリングをUEに送信する。ここで、RRC専用シグナリングにおける第1のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される。
具体的には、UEは無線リモートシナリオにあるか否かは、ブーリアン型変数を使用することによって示されてよい。例えば、0は、UEが無線リモートシナリオにないことを表し、1は、UEが無線リモートシナリオにあることを表す。
段階405:UEが、RRC専用シグナリングのインジケーションにしたがって、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行する。
チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUの各々からのダウンリンク信号に対して時間−周波数トラッキングを実行して、各RRUからのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトを決定し、遅延およびドップラーシフトにしたがってウィーナー(Wiener)係数を決定し、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定を実行するために使用される。
無線リモートシナリオに入った後、UEは、RRC専用シグナリング内のインジケーションを受信することによって上述のシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを有効にして上述のシナリオにおけるUEのチャネル推定の精度を改善し、それにより、UEのダウンリンクスループットを改善し、ネットワーク性能を改善する。
図5は、本発明の実施形態3に係る信号フロー図である。基地局は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報を、システムメッセージを使用することによってUEに送信する。図5を参照すると、当該方法は以下の段階を備える。
段階501:基地局が、UEへの接続を構築する。
段階502:UEが高速移動状態にあるか否かを、UEが判断する。
本発明の本実施形態において、UEは、UEが高速移動状態にあるか否かを、限定はされないが以下の方式を含む方式を使用することによって判断してよい。
第1方式:UEのグローバルポジショニングシステム(Global Positioning System、GPS)を使用することによって速度をテストする。速度が300km/時、またはそれより速い場合、高速とみなされる。
第2方式:単位時間当たりに生じるハンドオーバ数を使用する。ハンドオーバ数が1分当たり5またはそれより多い場合、速度は高速とみなされる。
第3方式:単位時間当たりに生じるセルの再選択数を使用する。セルの再選択数が、1分当たり5またはそれより多い場合、速度は高速とみなされる。
第4方式:過去のセルの継続期間にしたがって判断を実行する。いくつかの以前のセルにおける平均継続期間が10秒より短い場合、速度は高速とみなされる。
段階503:UEが高速移動状態にあると判断したとき、UEが高速移動状態にあることを示すインジケーション情報をUEが基地局に送信する。
加えて、UEが無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムをサポートすることを示すインジケーション情報が、さらに送信されてよい。
段階504:基地局が、システムメッセージをUEに送信する。ここで、システムメッセージにおける第2のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される。
段階505:UEが、システムメッセージのインジケーションにしたがって、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行する。
チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUの各々からのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトを決定することと、遅延およびドップラーシフトにしたがって各RRUのダウンリンク信号に対して遅延および周波数の補償を実行することと、補償された信号のウィーナー(Wiener)係数を決定し、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定を実行することとを行うために使用される。
無線リモートシナリオにアクセスした後、UEは、システムメッセージ内のインジケーションを読み出すことによって上述のシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを有効にして上述のシナリオにおけるUEのチャネル推定の精度を改善し、それにより、UEのダウンリンクスループットを改善し、ネットワーク性能を改善する。
加えて、無線リモートシナリオでは、基地局は、代替的に、UEが無線リモートシナリオにあることを暗示的に示してよい。例えば、システムメッセージは、セルが無線リモートカバレッジセルであることを示すインジケーション情報を保持してよい。UEが無線リモートカバレッジセルに属すると判断した場合、UEは、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを有効にする。
本発明の本実施形態において使用される、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムは、UEが、同一のセルIDを共有する2つのRRUによって同時にサービスを提供される例を使用することによって以下で簡潔に説明される。
チャネル推定アルゴリズムは、遅延推定、ドップラー推定、遅延および周波数の補償、およびチャネル推定という4つの主段階を有する。これら段階の各々において、無線リモートシナリオにおける処理のために、適切な方法が選択される必要がある。
段階1:遅延推定を実行する。各主経路の最初に到着した経路ピーク値の位置を取得すべく、信号に対して逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform、IFFT)が実行され、これにより、2つの主経路の遅延
および
が取得され得る。
段階2:ドップラー推定を実行する。ドップラー推定は、ドップラーシフト推定である。従来のチャネル推定アルゴリズムにおいて使用されるドップラー推定は、近隣のパイロットシンボルの信号位相偏位の計算に基づいて取得される。ドップラーシフトを取得すべく、同一サブキャリアにおける近隣の共通基準信号(Common Reference Signal、CRS)のパイロット信号位置の信号位相差が、時間間隔で除算される。しかしながら、無線リモートシナリオにおいて、複数のRRUからのダウンリンク信号が存在するので、各信号のドップラーシフトは異なり、各信号のパワーが変化するにつれてドミナント信号が経時的に変化する。結果的に、ドップラーシフトは、従来のドップラー推定方法を使用することによっては正確に推定され得ない。本発明の本実施形態では、複数の高調波のドップラーシフトをノイズから推定するための方法、例えば、非線形LS推定方法が使用される。
非線形LS方法、または、高次のユール・ウォーカー方程式などの方法を使用することによって、複数のRRUからの信号のシフトが推定されてよい。UEが2つのRRUによって同時にサービスを提供される例を本明細書において使用し、非線形LS方法を使用することによって2つの経路のドップラーシフトを計算する。
当該時間領域相互相関関数は、
のように簡略化され得る。
時間領域相互相関関数において、各パラメータの意味は、次の通りである。
:時間−周波数位置(x,l)と(k,k+Δk)との間の相互相関関数、
E():期待値、
:時間−周波数位置(k,x)におけるLSチャネル推定、
n:ノイズ、
p=0または1:0番目のRRU信号および1番目のRRU信号を表す、
N:使用されるサブキャリア数、
:p番目のRRU信号のパワー、
:矩形波のFFT変換、すなわち、
:p番目のRRU信号のドップラーシフト、
Fd,p=fd,p/Δf、式中、Δfはサブキャリア間隔、
:p番目のRRU信号の遅延、および、
:時間単位。
当該式における期待値は、周波数領域の平均化によって取得され得る。
2つの経路のパワーの差が大きいとき、例えば、その差が5dBまたはそれより大きいとき、
である。
2つの経路のパワーの差が小さいとき、例えば、その差が5dBまたはそれより小さいとき、
である。
上記から、2つの経路が近接しているとき、式中に相殺され得ない交差項(最後の2項)が存在することが分かる。無線リモートシナリオにおいて、2つのRRUの間の中間の位置に列車が位置しているときだけ、2つの経路は近接している。この場合、2つの経路のドップラーシフトは経時的にほとんど変化せず、時間領域の平均化によって当該交差項は抑制され得る。このことは、
のように示される。
ゆえに、平均相互相関関数は、
のように表され得る。
さらに、2つの経路のドップラーシフトは、次式を使用することによって取得され得る。
式中、mは、各サブフレームにおけるOFDMシンボルの位置を表し、m1:#0および#4、#7および#11、m2:#0および#7、#4および#11、m3:#4および#7、m4:#0および#11である。
段階3:遅延および周波数の補償を実行する。遅延の補償には一般的な方法が使用されてよい。周波数補償については、本発明の本実施形態において、まず2つの経路のパワーが決定される必要がある。2つの経路のパワーの差が大きい場合、例えば、その差が5dBまたはそれより大きい場合、周波数補償は強い経路にしたがって実行される。2つの経路のパワーが同様である場合、ドップラーシフトおよび遅延の推定は、2つの経路に対して別々に実行されてよい。推定値にしたがってウィーナー係数が計算される。UEの局部発振器のベースバンド中心周波数を2つの経路のドップラーシフトの中心に調整することによって、キャリア間干渉が低減され得る。
段階4:チャネル推定を実行する。本発明の本実施形態において、パイロット位置におけるチャネル推定の計算に基づいて、非パイロット位置におけるチャネル推定が取得され得る。
具体的には、非パイロット位置におけるチャネル推定は、ウィーナー係数行列にパイロット位置におけるチャネル推定を乗算することによって取得される。
式中、
は、非パイロット位置におけるチャネル推定を表し、
は、ウィーナー係数行列を表し、
は、パイロット位置におけるチャネル推定を表す。ここで、ウィーナー係数行列は、時間領域および周波数領域の相互相関関数に基づいて取得される。
は、パイロットシンボルのチャネル推定であり、受信されたシーケンスをローカルシーケンスで除算することによって取得され得る。これは、従来の方法と同一である。WMMSEは、1次元線形フィルタリングを2回使用することによって取得され得る。すなわち、周波数に対してまずウィーナーフィルタリングが実行され、その後、時間領域に対してフィルタリングが実行される。周波数領域関連関数は次の通りである。
ゆえに、周波数フィルタリングは、
のように表され得る。
従来のチャネル推定方法は不正確であり、UEのスループットが低く、また、信号対ノイズ比は大幅に改善されるが、依然としてスループットのボトルネックが存在するということが実験により分かる。しかしながら、本発明の本実施形態において提供されるチャネル推定アルゴリズムにおいて、UEのダウンリンクスループットは、明らかなゲインを取得する。
図6は、本発明の実施形態4に係る基地局の構造図である。基地局は、本発明の実施形態において提供されるチャネル推定方法を実行するよう構成される。基地局は、UEへの接続を構築するように送信ユニット602を制御するよう構成される処理ユニット601と、さらに、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報をUEに送信するよう構成される送信ユニット602であって、通知情報は、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行するようUEに命令するために使用され、チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用される、送信ユニット602とを備える。
任意選択で、送信ユニット602によって示される、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行することは、複数のRRUの各々からのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトを決定することと、遅延およびドップラーシフトにしたがって各RRUのダウンリンク信号に対して遅延および周波数の補償を実行することと、補償された信号のウィーナー係数を決定し、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定を実行することとを含む。
任意選択で、送信ユニット602は具体的に、RRC専用シグナリングであって、RRC専用シグナリングにおける第1のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、RRC専用シグナリングをUEに送信する、または、システムメッセージであって、システムメッセージにおける第2のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、システムメッセージをUEに送信するよう構成される。
任意選択で、処理ユニット601はさらに、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報を送信ユニット602がUEに送信する前に、UEが高速移動状態にあると決定するよう構成される。
図7は、本発明の実施形態5に係るUEの構造図である。UEは、本発明の実施形態において提供されるチャネル推定方法を実行するよう構成される。UEは、通知情報を受信するよう構成される受信ユニット701であって、通知情報は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す、受信ユニット701と、受信ユニット701によって受信される通知情報にしたがって、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行するよう構成される処理ユニット702であって、チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用される、処理ユニット702とを備える。
任意選択で、処理ユニット702は具体的に、複数のRRUの各々からのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトを決定することと、遅延およびドップラーシフトにしたがって各RRUのダウンリンク信号に対して遅延および周波数の補償を実行することと、補償された信号のウィーナー係数を決定し、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定を実行することとを行うよう構成される。
任意選択で、受信ユニット701は具体的に、RRC専用シグナリングであって、RRC専用シグナリングにおける第1のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、RRC専用シグナリングを受信する、または、システムメッセージであって、システムメッセージにおける第2のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、システムメッセージを受信するよう構成される。
図8は、本発明の実施形態6に係る基地局の構造図である。基地局は、本発明の実施形態において提供されるチャネル推定方法を実行するよう構成される。基地局は、通信インタフェース801とメモリ802とプロセッサ803とを備え、メモリ802は、プログラム命令を格納するよう構成され、プロセッサ803は、メモリ802に格納されたプログラム命令にしたがって、通信インタフェース801を使用することによって基地局がUEへの接続を構築することを可能にするオペレーションと、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報を通信インタフェース801を使用することによってUEに送信するオペレーションであって、通知情報は、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行するようUEに命令するために使用され、チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用されるオペレーションとを実行するよう構成される。
任意選択で、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するようUEに命令するオペレーションをプロセッサ803が実行することは、複数のRRUの各々からのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトを決定することと、遅延およびドップラーシフトにしたがって各RRUのダウンリンク信号に対して遅延および周波数の補償を実行することと、補償された信号のウィーナー係数を決定し、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定を実行することとを含む。
任意選択で、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報を通信インタフェース801を使用することによってUEに送信するオペレーションをプロセッサ803が実行することは、通信インタフェース801を使用することによって、RRC専用シグナリングであって、RRC専用シグナリングにおける第1のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、RRC専用シグナリングをUEに送信すること、または、通信インタフェース801を使用することによって、システムメッセージであって、システムメッセージにおける第2のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、システムメッセージをUEに送信することを含む。
任意選択で、プロセッサ803はさらに、メモリ802に格納されたプログラム命令にしたがって、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報を通信インタフェース801を使用することによってUEに送信する前に、UEが高速移動状態にあると決定するオペレーションを実行するよう構成される。
図9は、本発明の実施形態7に係るUEの構造図である。UEは、本発明の実施形態において提供されるチャネル推定方法を実行するよう構成される。UEは、通信インタフェース901とメモリ902とプロセッサ903とを備え、メモリ902は、プログラム命令を格納するよう構成され、プロセッサ903は、メモリ902に格納されたプログラム命令にしたがって、通信インタフェース901を使用することによって通知情報を受信するオペレーションであって、通知情報は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す、オペレーションと、通知情報にしたがって、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行するオペレーションであって、チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用される、オペレーションとを実行するよう構成される。
任意選択で、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するオペレーションをプロセッサ903が実行することは、複数のRRUの各々からのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトを決定することと、遅延およびドップラーシフトにしたがって各RRUのダウンリンク信号に対して遅延および周波数の補償を実行することと、補償された信号のウィーナー係数を決定し、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定を実行することとを含む。
任意選択で、通信インタフェース901を使用することによって通知情報を受信するオペレーションであって、通知情報は、UEが無線リモートシナリオにあることを示す、オペレーションをプロセッサ903が実行することは、通信インタフェース901を使用することによって、RRC専用シグナリングであって、RRC専用シグナリングにおける第1のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、RRC専用シグナリングを受信すること、または、通信インタフェース901を使用することによって、システムメッセージであって、システムメッセージにおける第2のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、システムメッセージを受信することとを含む。
図10は、本発明の実施形態8に係る通信システムの構造図である。通信システムは、本発明の実施形態において提供されるチャネル推定方法を実行するよう構成される。当該システムは、UE1002への接続を構築し、UE1002が無線リモートシナリオにあることを示す通知情報をUE1002に送信するよう構成される基地局1001であって、通知情報は、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムを使用することによってチャネル推定を実行するようUE1002に命令するために使用され、チャネル推定アルゴリズムは、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用される、基地局1001と、UEが無線リモートシナリオにあることを示す通知情報を基地局1001から受信することと、通知情報にしたがって、無線リモートシナリオに適用可能なチャネル推定アルゴリズムであって、複数のRRUからのダウンリンク信号が重ね合わされた後に取得される信号に対してチャネル推定を実行するために使用されるチャネル推定アルゴリズムを使用することによって、チャネル推定を実行することとを行うよう構成されるUE1002とを備える。
任意選択で、UE1002は具体的に、複数のRRUの各々からのダウンリンク信号の遅延およびドップラーシフトを決定することと、遅延およびドップラーシフトにしたがって各RRUのダウンリンク信号に対して遅延および周波数の補償を実行することと、補償された信号のウィーナー係数を決定し、ウィーナー係数を使用することによってチャネル推定を実行することとを行うよう構成される。
任意選択で、基地局1001は具体的に、RRC専用シグナリングであって、RRC専用シグナリングにおける第1のインジケータビットは、UE1002が無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、RRC専用シグナリングをUE1002に送信する、または、システムメッセージであって、システムメッセージにおける第2のインジケータビットは、UEが無線リモートシナリオにあることを示すために使用される、システムメッセージをUE1002に送信するよう構成される。
任意選択で、基地局1001はさらに、UE1002が無線リモートシナリオにあることを示す通知情報をUE1002に送信する前に、UE1002が高速移動状態にあると決定するよう構成される。
当業者であれば、本明細書において開示された実施形態において説明された例と組み合わせて、電子的ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの組み合わせによってユニットおよびアルゴリズムの段階が実装され得ることをさらに認識しているであろう。ハードウェアとソフトウェアとの間の互換性を明確に説明すべく、上記においては、概して、機能に応じて各例の構成および段階を説明した。機能がハードウェアで実行されるか、ソフトウェアで実行されるかは、特定の用途と技術的解決手段の設計制約条件とで決まる。当業者であれば、異なる方法を使用して、特定の用途ごとに、説明された機能を実装し得るが、そのような実装は、本発明の範囲を超えるものとみなされるべきではない。
実施形態の上述の方法における段階の全部または一部が、プロセッサに命令するプログラムによって実装されてよいことを当業者は理解するであろう。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ、リードオンリメモリ、フラッシュメモリ、ハードディスク、ソリッドステートドライブ、磁気テープ(英語:magnetic tape)、フロッピー(登録商標)ディスク(英語:floppy(登録商標) disk)、光ディスク(英語:optical disc)、またはそれらの任意の組み合わせなどの非一時的(英語:non−transitory)媒体であってよい。
上述の説明は、本発明の具体的な例示的実装に過ぎず、本発明の保護範囲を限定するようには意図されていない。本発明において開示された技術範囲内で当業者によって容易に案出されたいずれの変形または置換も、本発明の保護範囲に当然に含まれる。ゆえに、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に当然に従う。
図2は、本発明の一実施形態に係る適用シナリオの概略図である。当該シナリオは無線リモートシナリオであり、無線リモートシナリオでは帯状トポロジが使用される。複数のRRUがBBUに取り付けられ、RRUは線路に沿って配置される。複数のRRUは少なくとも2つのRRUであり、RRUの数は必要に応じて設定されてよい。本図に示されるRRUの数は3である。当該数は説明のための例に過ぎず、本発明の本実施形態を限定するようには意図されていない。無線リモートシナリオにおけるBBUは、基地局のベースバンドユニットに相当し、RRUは、基地局の無線周波ユニットに相当する。無線リモートシナリオにおいて、複数のRRUは同一の物理セルに属し、同一のセルIDを共有し、セル内のUEに同時にサービスを提供し、同一の無線信号を送信する。UE側の視点からみると、セルの半径が大幅に拡大され、高速移動プロセスにおけるUEのハンドオーバ数が効果的に低減され、ネットワークハンドオーバシグナリングオーバヘッドが低減され、ハンドオーバ失敗率が下がる。加えて、複数のRRUはUEのためにダウンリンク信号を同時に送信するので、UE側において受信される信号のSINRも大きく改善される。