JP2021500815A - サイドリンクを支援する無線通信システムにおいて端末がポジショニング情報を送信する方法及びそのための装置 - Google Patents

Abstract

様々な実施例によるサイドリンクを支援する無線通信システムにおいて、端末がポジショニング情報を送信する方法及びそのための装置に関する。参照信号がマッピングされたＮ個の連続するトーン(ｔｏｎｅ)を含むポジショニング信号をネットワーク又は送信端末から受信する段階、Ｎ個の連続するトーンのうち、基準となるアンカートーンにマッピングされた参照信号及び残りのトーンの各々にマッピングされた参照信号の間の位相差を測定する段階、及び測定された位相差に関する情報が含まれたポジショニング情報をネットワーク又は送信端末に送信する段階を含み、ポジショニング情報は測定された参照信号の間の位相差の和に関する情報を含む、端末がポジショニング情報を送信する方法及びそのための装置に関する。

Description

本発明はサイドリンク(ｓｉｄｅｌｉｎｋ)を支援する無線通信システムに関し、より具体的には、端末間通信であるサイドリンクを支援する無線通信システムにおいて端末が参照信号に基づいて測定したポジショニング情報を送信する方法及びそのための装置に関する。

無線通信システムが音声やデータなどの多様な種類の通信サービスを提供するために広範囲に展開されている。一般に、無線通信システムは可用のシステムリソース(帯域幅、伝送パワーなど)を共有して多重使用者との通信を支援することができる多重接続(ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)システムである。多重接続システムの例としては、ＣＤＭＡ(ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)システム、ＦＤＭＡ(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)システム、ＴＤＭＡ(ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)システム、ＯＦＤＭＡ(ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)システム、ＳＣ−ＦＤＭＡ(ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)システム、ＭＣ−ＦＤＭＡ(ｍｕｌｔｉ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)システムなどがある。

装置対装置(Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ；Ｄ２Ｄ)通信とは、端末(Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ)同士の間に直接的なリンクを設定し、基地局(ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ；ｅＮＢ)を介入せずに端末同士が音声、データなどを直接交換する通信方式をいう。Ｄ２Ｄ通信は端末−対−端末(ＵＥ−ｔｏ−ＵＥ)通信、ピア−対−ピア(Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ)通信などの方式を含むことができる。また、Ｄ２Ｄ通信方式は、Ｍ２Ｍ(Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ)通信、ＭＴＣ(Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)などに応用することができる。

Ｄ２Ｄ通信は、急増するデータトラフィックによる基地局の負担を解決できる一方案として考慮されている。例えば、Ｄ２Ｄ通信によれば、既存の無線通信システムと違い、基地局を介入せずに装置間でデータを交換するので、ネットワークの過負荷を減らすことができる。また、Ｄ２Ｄ通信を導入することによって、基地局の手続きの減少、Ｄ２Ｄに参加する装置の消費電力の減少、データ伝送速度の増加、ネットワークの収容能力の増加、負荷分散、セル・カバレッジ拡大などの効果を期待することができる。

現在、Ｄ２Ｄ通信に関連付く形態として、Ｖ２Ｘ(Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ Ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ)通信に対する議論が行われている。Ｖ２Ｘは、車両端末間のＶ２Ｖ、車両と他の種類の端末との間のＶ２Ｐ、車両とＲＳＵ(ｒｏａｄｓｉｄｅ ｕｎｉｔ)との間のＶ２Ｉ通信を含む概念である。

本発明では、連続する複数のトーンのうちのいずれか一つをアンカートーンとして決定し、アンカートーンに含まれた参照信号を基準として参照信号の間の位相差を算出し、算出された位相差情報を含むポジショニング情報を基地局に送信して不明な位相差情報から距離情報を推定することを最小化することを技術的課題とする。

また本発明では、チャネル選択度(ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ)によってアンカートーンを変更して、チャネル選択度による位相誤差を最小化することを技術的課題とする。

本発明で遂げようとする技術的目的は、以上で言及した事項に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以下に説明する本発明の実施例から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって考慮されてもよい。

本発明の一側面によるサイドリンク(ｓｉｄｅｌｉｎｋ)を支援する無線通信システムにおいて、端末がポジショニング情報を送信する方法は、参照信号がマッピングされたＮ個の連続するトーン(ｔｏｎｅ)を含むポジショニング信号をネットワーク又は送信端末から受信する段階、Ｎ個の連続するトーンのうち、基準となるアンカートーンにマッピングされた参照信号及び残りのトーンの各々にマッピングされた参照信号の間の位相差を測定する段階、及び測定された位相差に関する情報が含まれたポジショニング情報をネットワーク又は送信端末に送信する段階を含み、ポジショニング情報は測定された参照信号の間の位相差の和に関する情報を含む。

アンカートーンは、ポジショニング信号が送信されるチャネルの選択度に基づいて、Ｎ個の連続するトーンのうちのいずれか一つに決定されることを特徴とする。

アンカートーンは、Ｎ個の連続するトーンのうち、１番目のトーン及びＮ番目のトーンのうちのいずれか一つに決定されることを特徴とする。

アンカートーンは、Ｎ個の連続するトーンのうち、Ｎ／２番目のトーンに決定されることを特徴とする。

アンカートーンは、ポジショニング信号が送信されるチャネルの選択度に基づいて基地局や送信端末によって予め決定されることを特徴とする。

参照信号の間の位相差の和に関する情報は、仮想の周波数間隔を有するツートーンにマッピングされた参照信号の間の位相差に関する情報に対応し、仮想の周波数間隔はＮ個のトーンの間の最大の周波数差より大きいことを特徴とする。

ポジショニング情報は、測定された参照信号の間の位相差の絶対値に対する和の情報を含むことを特徴とする。

端末は、ポジショニング信号に含まれたＮ個の連続するトーンのうち、連続するＭ個のトーンを選択し、ＭはＮより小さい整数であることを特徴とする。

端末は、ポジショニング情報が送信されるチャネルの選択度に基づいて、Ｍ個の連続するトーンのうち、アンカートーンを決定することを特徴とし、ポジショニング情報は、さらにＭ及び決定されたアンカートーンに関する情報を含むことを特徴とする。

本発明の他の側面によるサイドリンクを支援する無線通信システムにおいて、ネットワークが参照信号を含むポジショニング信号を送信する方法は、Ｎ個の連続するトーンの各々に参照信号をマッピングする段階、Ｎ個の連続するトーンを含むポジショニング信号を端末に送信する段階、及び端末が測定したＮ個の連続するトーンのうち、基準となるアンカートーンにマッピングされた参照信号及び残りのトーンの各々にマッピングされた参照信号の間の位相差に関する情報を含むポジショニング情報を受信する段階を含み、ポジショニング情報は測定された参照信号の間の位相差の和に関する情報を含む。

Ｎ個の連続するトーンにマッピングされた参照信号は、互いに同じ位相情報を有することを特徴とする。

Ｎ個の連続するトーンにマッピングされた参照信号は、位相情報の和が予め設定された値を有することを特徴とする。

ポジショニング信号は、連続するＮ個のトーンのうち、アンカートーンに最も高い送信電力が割り当てられて送信されることを特徴とする。

ポジショニング信号は、連続するＮ個のトーンのうち、１番目のトーンとＮ番目のトーンに最も高い送信電力が割り当てられて送信されることを特徴とする。

様々な実施例による本発明は、連続する複数のトーンのうちのいずれか一つをアンカートーンとして決定し、アンカートーンに含まれた参照信号を基準として参照信号の間の位相差を算出し、算出された位相差情報を含むポジショニング情報を基地局に送信して不明な位相差情報から距離情報を推定することを最小化することができる。

また本発明では、チャネル選択度によってアンカートーンを変更して、チャネル選択度による位相誤差を最小化することができる。

また本発明では、測定された参照信号の間の位相差の和に関する情報を含み、和に関する情報によってネットワークなどがより正確な距離情報を推定することができる。

以下に添付する図面は、本発明に関する理解を助けるためのものであり、本発明の様々な実施の形態を示し、詳細な説明と共に本発明の原理を説明するためのものである。

無線フレームの構造を示す図である。 下りリンクスロットにおけるリソースグリッド(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ)を示す図である。 下りリンクサブフレームの構造を示す図である。 上りリンクサブフレームの構造を示す図である。 多重アンテナを有する無線通信システムの構成図である。 Ｄ２Ｄ同期信号が送信されるサブフレームを示す図である。 Ｄ２Ｄ信号のリレーを説明する図である。 Ｄ２Ｄ通信のためのＤ２Ｄリソースプールの例を示す図である。 Ｖ２Ｘに使用される送信モードとスケジューリング方式を説明する図である。 Ｖ２Ｘにおいてリソース選択を行う方式を示す図である。 Ｄ２ＤにおいてＳＡとデータ送信を説明する図である。 Ｖ２ＸにおいてＳＡとデータ送信を説明する図である。 ＮＲＡＴのフレーム構造を例示する図である。 ＮＲＡＴのフレーム構造を例示する図である。 リソースブロックにマッピングされたポジショニング参照信号(ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ、ＰＲＳ)を例示する図である。 時間領域において相関(ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ)基盤の距離測定方式に関する概念図である。 位相基盤の距離測定方式を示す概念図である。 一実施例によって参照信号がマッピングされたトーンの電力分布を示した図である。 一実施例によって端末がポジショニング情報を送信する方法を説明するフローチャートである。 一実施例によって基地局がポジショニング情報を受信して端末との距離を測定する方法を説明するフローチャートである。 本発明の一実施例による無線通信装置を示したブロック図である。 本発明の一実施例による無線通信装置を簡略に示した図である。 無線通信装置の送受信機を簡略に示したブロック図である。 無線通信装置の送受信機の他の例を簡略に示したブロック図である。 サイドリンクに関連する無線装置の動作を説明するフローチャートである。 サイドリンクに関連するネットワークノードの動作を説明するフローチャートである。 無線装置とネットワークノードの構成を簡略に示したブロック図である。

以下の実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素又は特徴は、別に明示しない限り、選択的なものとして考慮され得る。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施されてもよく、また、一部の構成要素及び／又は特徴は結合されて本発明の実施例を構成してもよい。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部の構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、他の実施例の対応する構成又は特徴に代えてもよい。

本明細書では、本発明の実施例を、基地局と端末間におけるデータ送受信の関係を中心に説明する。ここで、基地局は、端末と通信を直接行うネットワークの終端ノード(ｔｅｒｍｉｎａｌｎｏｄｅ)としての意味を有する。本文書で、基地局により行われるとした特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード(ｕｐｐｅｒｎｏｄｅ)により行われてもよい。

即ち、基地局を含む複数のネットワークノード(ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ)で構成されるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、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ということは明らかである。「基地局(ＢＳ：Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ)」は、固定局(ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ)、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ(ｅＮＢ)、アクセスポイント(ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ)などの用語に代えてもよい。中継機は、Ｒｅｌａｙ Ｎｏｄｅ(ＲＮ)、Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ(ＲＳ)などの用語に代えてもよい。また、「端末(Ｔｅｒｍｉｎａｌ)」は、ＵＥ(Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ)、ＭＳ(Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ)、ＭＳＳ(Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ)、ＳＳ(Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ)などの用語に代えてもよい。また、以下の説明において、「基地局」とは、スケジューリング実行ノード、クラスターヘッダー(ｃｌｕｓｔｅｒ ｈｅａｄｅｒ)などの装置を指す意味としても使用可能である。もし、基地局やリレーも、端末が送信する信号を送信すれば、一種の端末と見なすことができる。

以下に記述されるセルの名称は、基地局(ｂａｓｅｓｔａｔｉｏｎ、ｅＮＢ)、セクタ(ｓｅｃｔｏｒ)、リモートラジオヘッド(ｒｅｍｏｔｅｒａｄｉｏｈｅａｄ，ＲＲＨ)、リレー(ｒｅｌａｙ)などの送受信ポイントに適用され、また、特定送受信ポイントで構成搬送波(ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ)を区分するための包括的な用語で使われてもよい。

以下の説明で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されたもので、これらの特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱することなく他の形態に変更されてもよい。

場合によっては、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置を省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で示すこともできる。また、本明細書全体を通じて同一の構成要素には同一の図面符号を付して説明する。

本発明の実施例は、無線接続システムであるＩＥＥＥ８０２システム、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰ ＬＴＥ及びＬＴＥ−Ａ(ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ)システム、及び３ＧＰＰ２システムの少なくとも一つに開示された標準文書でサポートすることができる。即ち、本発明の実施例において本発明の技術的思想を明確にするために説明していない段階又は部分は、上記の標準文書でサポートすることができる。なお、本文書で開示している全ての用語は、上記の標準文書によって説明することができる。

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)などのような種々の無線接続システムに用いることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ)やＣＤＭＡ２０００のような無線技術(ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)によって具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ(Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ)／ＧＰＲＳ(Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ)／ＥＤＧＥ(Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)のような無線技術によって具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ８０２．１１(Ｗｉ−Ｆｉ)、ＩＥＥＥ８０２．１６(ＷｉＭＡＸ)、ＩＥＥＥ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ(Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ)などのような無線技術によって具現することができる。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を用いるＥ−ＵＭＴＳ(Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ)の一部であり、下りリンクでＯＦＤＭＡを採用し、上りリンクでＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ−Ａ(Ａｄｖａｎｃｅｄ)は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進展である。ＷｉＭＡＸは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格(ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ−ＯＦＤＭＡ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ)及び進展したＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格(ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ−ＯＦＤＭＡ Ａｄｖａｎｃｅｄ ｓｙｓｔｅｍ)によって説明することができる。明確性のために、以下では、３ＧＰＰ ＬＴＥ及び３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａシステムを中心に説明するが、本発明の技術的思想はこれに制限されない。

ＬＴＡ／ＬＴＡ−Ａリソース構造／チャネル

図１を参照して無線フレームの構造について説明する。

セルラーＯＦＤＭ無線パケット通信システムにおいて、上り／下りリンク信号パケット送信はサブフレーム(ｓｕｂｆｒａｍｅ)単位に行われ、１サブフレームは、複数のＯＦＤＭシンボルを含む一定の時間区間と定義される。３ＧＰＰ ＬＴＥ標準では、ＦＤＤ(Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ)に適用可能なタイプ１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無線フレーム構造を支援する。

図１(ａ)は、タイプ１無線フレームの構造を例示する図である。下りリンク無線フレームは１０個のサブフレームで構成され、１個のサブフレームは時間領域(ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ)において２個のスロットで構成される。１個のサブフレームを送信するためにかかる時間をＴＴＩ(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ)という。例えば、１サブフレームの長さは１ｍｓであり、１スロットの長さは０．５ｍｓであってよい。１スロットは時間領域において複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域において複数のリソースブロック(Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ；ＲＢ)を含む。３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムでは、下りリンクでＯＦＤＭＡを用いているため、ＯＦＤＭシンボルが１シンボル区間を表す。ＯＦＤＭシンボルは、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル又はシンボル区間と呼ぶこともできる。リソースブロック(ＲＢ)はリソース割当て単位であり、１スロットにおいて複数個の連続した副搬送波(ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ)を含むことができる。

１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、ＣＰ(Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ)の構成(ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)によって異なってもよい。ＣＰには、拡張ＣＰ(ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ)及び一般ＣＰ(ｎｏｒｍａｌ ＣＰ)がある。例えば、ＯＦＤＭシンボルが一般ＣＰによって構成された場合、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は７個であってよい。ＯＦＤＭシンボルが拡張ＣＰによって構成された場合、１ＯＦＤＭシンボルの長さが増加するため、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、一般ＣＰの場合に比べて少ない。拡張ＣＰの場合に、例えば、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は６個であってもよい。端末が速い速度で移動する場合などのようにチャネル状態が不安定な場合は、シンボル間干渉をより減らすために、拡張ＣＰを用いることができる。

一般ＣＰが用いられる場合、１スロットは７個のＯＦＤＭシンボルを含み、１サブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルを含む。この時、各サブフレームにおける先頭２個又は３個のＯＦＤＭシンボルはＰＤＣＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)に割り当て、残りのＯＦＤＭシンボルはＰＤＳＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ)に割り当てることができる。

図１(ｂ)は、タイプ２無線フレームの構造を示す図である。タイプ２無線フレームは、２ハーフフレーム(ｈａｌｆ ｆｒａｍｅ)で構成される。各ハーフフレームは、５サブフレーム、ＤｗＰＴＳ(Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ)、保護区間(Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ；ＧＰ)、及びＵｐＰＴＳ(Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ)で構成され、ここで、１サブフレームは２スロットで構成される。ＤｗＰＴＳは、端末での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられる。ＵｐＰＴＳは、基地局でのチャネル推定と端末の上り送信同期を取るために用いられる。保護区間は、上りリンク及び下りリンク間に下りリンク信号の多重経路遅延によって上りリンクで生じる干渉を除去するための区間である。一方、無線フレームのタイプにかかわらず、１個のサブフレームは２個のスロットで構成される。

無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、又はスロットに含まれるシンボルの数は様々に変更されてもよい。

図２は、下りリンクスロットにおけるリソースグリッド(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ)を示す図である。同図で、１下りリンクスロットは時間領域で７個のＯＦＤＭシンボルを含み、１リソースブロック(ＲＢ)は周波数領域で１２個の副搬送波を含むとしたが、本発明はこれに制限されない。例えば、一般ＣＰ(ｎｏｒｍａｌ−Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ)では１スロットが７ＯＦＤＭシンボルを含むが、拡張ＣＰ(ｅｘｔｅｎｄｅｄ−ＣＰ)では１スロットが６ＯＦＤＭシンボルを含んでもよい。リソースグリッド上のそれぞれの要素をリソース要素(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ)と呼ぶ。１リソースブロックは１２×７個のリソース要素を含む。下りリンクスロットに含まれるリソースブロックの個数Ｎ^DLは、下り送信帯域幅による。上りリンクスロットは下りリンクスロットと同一の構造を有することができる。

図３は、下りリンクサブフレームの構造を示す図である。１サブフレーム内で第１のスロットにおける先頭部の最大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に該当する。残りのＯＦＤＭシンボルは、物理下りリンク共有チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｃｅｌ；ＰＤＳＣＨ)が割り当てられるデータ領域に該当する。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムで用いられる下りリンク制御チャネルには、例えば、物理制御フォーマット指示子チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ ＩｎｄｉｃａｔｏｒＣｈａｎｎｅｌ；ＰＣＦＩＣＨ)、物理下りリンク制御チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＣＣＨ)、物理ＨＡＲＱ指示子チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｅｌ；ＰＨＩＣＨ)などがある。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレームの最初のＯＦＤＭシンボルで送信され、サブフレーム内の制御チャネル送信に用いられるＯＦＤＭシンボルの個数に関する情報を含む。ＰＨＩＣＨは、上りリンク送信の応答としてＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を含む。ＰＤＣＣＨで送信される制御情報を、下りリンク制御情報(Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＤＣＩ)という。ＤＣＩは、上りリンク又は下りリンクスケジューリング情報を含んだり、任意の端末グループに対する上りリンク送信電力制御命令を含む。ＰＤＣＣＨは、下りリンク共有チャネル(ＤＬ−ＳＣＨ)のリソース割り当て及び送信フォーマット、上りリンク共有チャネル(ＵＬ−ＳＣＨ)のリソース割り当て情報、ページングチャネル(ＰＣＨ)のページング情報、ＤＬ−ＳＣＨ上のシステム情報、ＰＤＳＣＨ上で送信されるランダムアクセス応答(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ)のような上位層制御メッセージのリソース割り当て、任意の端末グループ内の個別端末に対する送信電力制御命令のセット、送信電力制御情報、ＶｏＩＰ(Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ)の活性化などを含むことができる。複数のＰＤＣＣＨが制御領域内で送信されてもよく、端末は複数のＰＤＣＣＨをモニタすることができる。ＰＤＣＣＨは一つ以上の連続する制御チャネル要素(Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ；ＣＣＥ)の組み合わせ(ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)で送信される。ＣＣＥは、無線チャネルの状態に基づくコーディングレートでＰＤＣＣＨを提供するために用いられる論理割り当て単位である。ＣＣＥは、複数個のリソース要素グループに対応する。ＰＤＣＣＨのために必要なＣＣＥの個数は、ＤＩＣのサイズとコーディングレートなどによって変更されてもよい。例えば、ＰＤＣＣＨ送信にはＣＣＥの個数１，２，４，８(それぞれＰＤＣＣＨフォーマット０，１，２，３に対応)個のうちいずれか１つが用いられてもよく、ＤＣＩのサイズが大きい場合及び／又はチャネル状態が良くないため低いコーディングレートが必要な場合、相対的に多い個数のＣＣＥが１個のＰＤＣＣＨ送信のために用いられてもよい。基地局は、端末に送信されるＤＣＩのサイズ、セル帯域幅、下りリンクアンテナポートの個数、ＰＨＩＣＨリソース量などを考慮してＰＤＣＣＨフォーマットを決定し、制御情報に巡回冗長検査(Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ；ＣＲＣ)を付加する。ＣＲＣは、ＰＤＣＣＨの所有者又は用途によって無線ネットワーク臨時識別子(Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ；ＲＮＴＩ)という識別子でマスクされる。ＰＤＣＣＨが特定端末に対するものであれば、端末のｃｅｌｌ−ＲＮＴＩ(Ｃ−ＲＮＴＩ)識別子をＣＲＣにマスクすることができる。又は、ＰＤＣＣＨがページングメッセージに対するものであれば、ページング指示子識別子(Ｐａｇｉｎｇ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ；Ｐ−ＲＮＴＩ)をＣＲＣにマスクすることができる。ＰＤＣＣＨがシステム情報(より具体的に、システム情報ブロック(ＳＩＢ))に対するものであれば、システム情報識別子及びシステム情報ＲＮＴＩ(ＳＩ−ＲＮＴＩ)をＣＲＣにマスクすることができる。端末のランダムアクセスプリアンブルの送信に対する応答であるランダムアクセス応答を示すために、ランダムアクセス−ＲＮＴＩ(ＲＡ−ＲＮＴＩ)をＣＲＣにマスクすることができる。

図４は、上りリンクサブフレームの構造を示す図である。上り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区別できる。制御領域には上りリンク制御情報を含む物理上り制御チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＣＣＨ)が割り当てられる。データ領域には、ユーザーデータを含む物理上り共有チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＳＣＨ)が割り当てられる。単一搬送波特性を維持するために、一つの端末はＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨを同時に送信しない。一つの端末のＰＵＣＣＨは、サブフレームにおいてリソースブロック対(ＲＢ ｐａｉｒ)に割り当てられる。リソースブロック対に属するリソースブロックは、２スロットに対して互いに異なった副搬送波を占める。これを、ＰＵＣＣＨに割り当てられるリソースブロック対がスロット境界で周波数−ホップ(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｈｏｐｐｅｄ)するという。

参照信号(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＲＳ)

無線通信システムにおいてパケットを伝送する時、伝送されるパケットは無線チャネルを介して伝送されるため、伝送過程で信号の歪みが発生し得る。歪んだ信号を受信側で正しく受信するためには、チャネル情報を用いて受信信号で歪みを補正しなければならない。チャネル情報を知るために、送信側と受信側の両方で知っている信号を送信し、前記信号がチャネルを介して受信される時の歪みの程度によってチャネル情報を知る方法を主に用いる。前記信号をパイロット信号(Ｐｉｌｏｔ Ｓｉｇｎａｌ)又は参照信号(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)という。

多重アンテナを用いてデータを送受信する場合には、正しい信号を受信するためには、各送信アンテナと受信アンテナとの間のチャネル状況を知らなければならない。従って、各送信アンテナ別に、より詳細にはアンテナポート(ｐｏｒｔ)別に別途の参照信号が存在しなければならない。

参照信号は、上りリンク参照信号と下りリンク参照信号とに区分することができる。現在、ＬＴＥシステムには上りリンク参照信号として、

ｉ)ＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨを介して伝送された情報のコヒーレント(ｃｏｈｅｒｅｎｔ)な復調のためのチャネル推定のための復調参照信号(ＤｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＤＭ−ＲＳ)、

ｉｉ)基地局が、ネットワークが異なる周波数での上りリンクのチャネル品質を測定するためのサウンディング参照信号(Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＳＲＳ)がある。

一方、下りリンク参照信号としては、

ｉ)セル内の全ての端末が共有するセル−特定の参照信号(Ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＣＲＳ)、

ｉｉ)特定の端末のみのための端末−特定の参照信号(ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)、

ｉｉｉ)ＰＤＳＣＨが伝送される場合、コヒーレントな復調のために伝送されるＤＭ−ＲＳ(ＤｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)、

ｉｖ)下りリンクＤＭＲＳが伝送される場合、チャネル状態情報(Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＣＳＩ)を伝達するためのチャネル状態情報参照信号(Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ− Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＣＳＩ−ＲＳ)、

ｖ)ＭＢＳＦＮ(Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｓｉｎｇｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ)モードで送信される信号に対するコヒーレントな復調のために送信されるＭＢＳＦＮ参照信号(ＭＢＳＦＮ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)、

ｖｉ)端末の地理的位置情報を推定するのに使用される位置参照信号(Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)がある。

参照信号は、その目的によって２種類に大別することができる。チャネル情報の取得のための目的の参照信号、及びデータの復調のために使用される参照信号がある。前者は、ＵＥが下りリンクへのチャネル情報を取得するのにその目的があるため、広帯域で送信されなければならず、特定のサブフレームで下りリンクデータを受信しない端末であってもその参照信号を受信しなければならない。また、これは、ハンドオーバーなどの状況でも用いられる。後者は、基地局が下りリンクデータを送る時、当該リソースに共に送る参照信号であって、端末は、当該参照信号を受信することによってチャネル測定をして、データを復調することができるようになる。この参照信号はデータが伝送される領域に伝送されなければならない。

多重アンテナ(ＭＩＭＯ)システムのモデリング

図５は、多重アンテナを有する無線通信システムの構成図である。

図５(ａ)に示したように、送信アンテナの数をＮｔ個、受信アンテナの数をＮ_R個と増やすと、送信機又は受信機でのみ多数のアンテナを用いる場合とは異なり、アンテナの数に比例して理論的なチャネル伝送容量が増加する。従って、伝送レートを向上させ、周波数効率を画期的に向上させることができる。チャネル伝送容量が増加することによって、伝送レートは、理論的に、単一のアンテナの利用時の最大伝送レート(Ｒｏ)にレート増加率(Ｒｉ)を掛けた分だけ増加し得る。

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、単一のアンテナシステムに比べて、理論上、４倍の伝送レートを取得することができる。多重アンテナシステムの理論的容量増加が９０年代半ばに証明されて以来、これを実質的なデータ伝送率の向上へと導くための様々な技術が現在まで盛んに研究されている。また、いくつかの技術は、既に３世代移動通信と次世代無線ＬＡＮなどの様々な無線通信の標準に反映されている。

現在までの多重アンテナ関連研究動向を見ると、様々なチャネル環境及び多重接続環境での多重アンテナ通信容量計算などに関連する情報理論面の研究、多重アンテナシステムの無線チャネル測定及び模型導出の研究、伝送信頼度の向上及び伝送率の向上のための時空間信号処理技術の研究など、様々な観点で盛んに研究が行われている。

多重アンテナシステムでの通信方法を、数学的モデリングを用いてより具体的に説明する。前記システムには、Ｎｔ個の送信アンテナ及びＮｔ個の受信アンテナが存在すると仮定する。

送信信号を説明すると、Ｎｔ個の送信アンテナがある場合、送信可能な最大情報はＮＴ個である。送信情報は、次のように表現することができる。

多重アンテナ無線通信システムにおいてチャネルをモデリングする場合、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る。送信アンテナｊから受信アンテナｉを経るチャネルをｈ_ijと表示することにする。ｈ_ijにおいて、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されたい。

一方、図５(ｂ)は、ＮＲ個の送信アンテナから受信アンテナｉへのチャネルを示した図である。前記チャネルをまとめてベクトル及び行列の形態で表示することができる。図５(ｂ)において、総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、次のように表すことができる。

従って、Ｎｔ個の送信アンテナからＮｒ個の受信アンテナに到着する全てのチャネルは、次のように表現することができる。

上述した数式モデリングを通じて、受信信号は、次のように表現することができる。

一方、チャネル状態を示すチャネル行列Ｈの行及び列の数は、送受信アンテナの数によって決定される。チャネル行列Ｈにおいて、行の数は受信アンテナの数ＮＲと同一であり、列の数は送信アンテナの数Ｎｔと同一である。即ち、チャネル行列Ｈは、行列がＮＲ×Ｎｔとなる。

行列のランク(ｒａｎｋ)は、互いに独立した(ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ)行又は列の個数のうち最小の個数として定義される。従って、行列のランクは、行又は列の個数よりも大きくなることはない。チャネル行列Ｈのランク〔rank(H)〕は、次のように制限される。

ランクの他の定義は、行列を固有値分解(Ｅｉｇｅｎ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ)した時、０ではない固有値の個数として定義することができる。同様に、ランクの更に他の定義は、特異値分解(ｓｉｎｇｕｌａｒ ｖａｌｕｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ)した時、０ではない特異値の個数として定義することができる。従って、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える。

本文書の説明において、ＭＩＭＯ送信に対する「ランク(Ｒａｎｋ)」は、特定の時点及び特定の周波数リソースで独立して信号を送信できる経路の数を示し、「レイヤ(ｌａｙｅｒ)の数」は、各経路を介して送信される信号ストリームの個数を示す。一般的に送信端は、信号送信に用いられるランク数に対応する個数のレイヤを送信するため、特に言及がない限り、ランクは、レイヤの個数と同じ意味を有する。

Ｄ２Ｄ端末の同期取得

以下では、上述した説明及び既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムに基づいて、Ｄ２Ｄ通信において端末間の同期取得について説明する。ＯＦＤＭシステムでは、時間／周波数同期が取られていない場合、セル間干渉(Ｉｎｔｅｒ−Ｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ)により、ＯＦＤＭ信号において互いに異なる端末間にマルチプレクシングが不可能となり得る。同期を取るためにＤ２Ｄ端末が同期信号を直接送受信し、全ての端末が個別的に同期を取ることは非効率的である。従って、Ｄ２Ｄのような分散ノードシステムでは、特定のノードが代表同期信号を送信し、残りのＵＥがこれに同期を取ることができる。言い換えると、Ｄ２Ｄ信号送受信のために、一部のノード(この時、ノードは、ｅＮＢ、ＵＥ、ＳＲＮ(ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｎｏｄｅ又は同期ソース(ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ)と呼ぶこともできる)であってもよい。)がＤ２Ｄ同期信号(Ｄ２ＤＳＳ、Ｄ２Ｄ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ)を送信し、残りの端末がこれに同期を取って信号を送受信する方式を用いることができる。

Ｄ２Ｄ同期信号としては、プライマリ同期信号(ＰＤ２ＤＳＳ(Ｐｒｉｍａｒｙ Ｄ２ＤＳＳ)又はＰＳＳＳ(Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ))、セカンダリ同期信号(ＳＤ２ＤＳＳ(Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｄ２ＤＳＳ)又はＳＳＳＳ(Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｉｄｅｌｉｎｋ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ))があり得る。ＰＤ２ＤＳＳは、所定長さのザドフチューシーケンス(Ｚａｄｏｆｆ−ｃｈｕ ｓｅｑｕｅｎｃｅ)又はＰＳＳと類似／変形／反復された構造などであってもよい。また、ＤＬ ＰＳＳとは異なり、他のザドフチュールートインデックス(例えば、２６，３７)を使用することができる。ＳＤ２ＤＳＳは、Ｍ−シーケンス又はＳＳＳと類似／変形／反復された構造などであってもよい。もし、端末がｅＮＢから同期を取る場合、ＳＲＮはｅＮＢとなり、Ｄ２ＤＳＳはＰＳＳ／ＳＳＳとなる。ＤＬのＰＳＳ／ＳＳＳとは異なり、ＰＤ２ＤＳＳ／ＳＤ２ＤＳＳはＵＬサブキャリアマッピング方式に従う。図６には、Ｄ２Ｄ同期信号が送信されるサブフレームが示されている。ＰＤ２ＤＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄ２Ｄ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ)は、Ｄ２Ｄ信号送受信の前に端末が最も先に知らなければならない基本となる(システム)情報(例えば、Ｄ２ＤＳＳに関連する情報、デュプレックスモード(Ｄｕｐｌｅｘ Ｍｏｄｅ、ＤＭ)、ＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成、リソースプール関連情報、Ｄ２ＤＳＳに関連するアプリケーションの種類、ｓｕｂｆｒａｍｅ ｏｆｆｓｅｔ、ブロードキャスト情報など)が送信される(放送)チャネルであってもよい。ＰＤ２ＤＳＣＨは、Ｄ２ＤＳＳと同じサブフレーム上で又は後行するサブフレーム上で送信されてもよい。ＤＭＲＳは、ＰＤ２ＤＳＣＨの復調のために使用することができる。

ＳＲＮは、Ｄ２ＤＳＳ、ＰＤ２ＤＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄ２Ｄ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ)を送信するノードであってもよい。Ｄ２ＤＳＳは、特定のシーケンスの形態であってもよく、ＰＤ２ＤＳＣＨは、特定の情報を示すシーケンスであるか、又は事前に定められたチャネルコーディングを経た後のコードワードの形態であってもよい。ここで、ＳＲＮは、ｅＮＢ又は特定のＤ２Ｄ端末であってもよい。部分ネットワークカバレッジ(ｐａｒｔｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｖｅｒａｇｅ)又はカバレッジ外(ｏｕｔ ｏｆ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｖｅｒａｇｅ)の場合には、端末がＳＲＮとなり得る。

図７のような状況でカバレッジ外(ｏｕｔ ｏｆ ｃｏｖｅｒａｇｅ)の端末とのＤ２Ｄ通信のために、Ｄ２ＤＳＳはリレーされてもよい。また、Ｄ２ＤＳＳは、多重ホップを介してリレーされてもよい。以下の説明において、同期信号をリレーするということは、直接基地局の同期信号をＡＦリレーすることだけでなく、同期信号の受信時点に合わせて別途のフォーマットのＤ２Ｄ同期信号を送信することも含む概念である。このように、Ｄ２Ｄ同期信号がリレーされることによって、カバレッジ内の端末とカバレッジ外の端末とが直接通信を行うことができる。

Ｄ２Ｄリソースプール

図８には、Ｄ２Ｄ通信を行うＵＥ１、ＵＥ２、及びこれらが用いるＤ２Ｄリソースプールの例が示されている。図８(ａ)において、ＵＥは、端末又はＤ２Ｄ通信方式に従って信号を送受信する基地局などのネットワーク装備を意味する。端末は、一連のリソースの集合を意味するリソースプール内で特定のリソースに該当するリソースユニットを選択し、当該リソースユニットを用いてＤ２Ｄ信号を送信することができる。受信端末(ＵＥ２)は、ＵＥ１が信号を送信できるリソースプールの構成(ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ)を受け、当該プール(ｐｏｏｌ)内でＵＥ１の信号を検出することができる。ここで、リソースプールは、ＵＥ１が基地局の接続範囲にある場合には、基地局が知らせることができ、基地局の接続範囲外にある場合には、他の端末が知らせたり、又は事前に定められたリソースで決定されてもよい。一般に、リソースプールは、複数のリソースユニットで構成され、各端末は、一つ又は複数のリソースユニットを選定して自身のＤ２Ｄ信号送信に用いることができる。リソースユニットは、図８(ｂ)に例示した通りであってもよい。図８(ｂ)を参照すると、全体の周波数リソースがＮＦ個に分割され、全体の時間リソースがＮＴ個に分割されて、総ＮＦ＊ＮＴ個のリソースユニットが定義されることがわかる。ここでは、当該リソースプールがＮＴサブフレームを周期にして繰り返されるといえる。特に、一つのリソースユニットが、図示のように周期的に繰り返して現れてもよい。又は時間や周波数領域でのダイバーシチ効果を得るために、一つの論理的なリソースユニットがマッピングされる物理的リソースユニットのインデックスが、時間によって、事前に定められたパターンで変化してもよい。このようなリソースユニットの構造において、リソースプールとは、Ｄ２Ｄ信号を送信しようとする端末が送信に使用できるリソースユニットの集合を意味し得る。

リソースプールは、様々な種類に細分化することができる。まず、各リソースプールで送信されるＤ２Ｄ信号のコンテンツ(ｃｏｎｔｅｎｔｓ)によって区分することができる。例えば、Ｄ２Ｄ信号のコンテンツは区分されてもよく、それぞれに対して別途のリソースプールが構成されてもよい。Ｄ２Ｄ信号のコンテンツとして、ＳＡ(Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ；ＳＡ)、Ｄ２Ｄデータチャネル、ディスカバリチャネル(Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ)があり得る。ＳＡは、送信端末が後行するＤ２Ｄデータチャネルの送信に使用するリソースの位置、その他のデータチャネルの復調のために必要なＭＣＳ(ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ)やＭＩＭＯ送信方式、ＴＡ(ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ)などの情報を含む信号であってもよい。この信号は、同一のリソースユニット上でＤ２Ｄデータと共にマルチプレクスされて送信されることも可能であり、この場合、ＳＡリソースプールとは、ＳＡがＤ２Ｄデータとマルチプレクスされて送信されるリソースのプールを意味する。他の名称として、Ｄ２Ｄ制御チャネル(ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)又はＰＳＣＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｉｄｅｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)と呼ぶこともできる。Ｄ２Ｄデータチャネル(又は、ＰＳＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｓｉｄｅｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ))は、送信端末がユーザデータを送信するのに使用するリソースのプールであってもよい。同一のリソースユニット上でＤ２Ｄデータと共にＳＡがマルチプレクスされて送信される場合、Ｄ２Ｄデータチャネルのためのリソースプールでは、ＳＡ情報を除いた形態のＤ２Ｄデータチャネルのみが送信され得る。言い換えると、ＳＡリソースプール内の個別リソースユニット上でＳＡ情報を送信するのに使用されていたＲＥｓを、Ｄ２Ｄデータチャネルリソースプールでは、依然としてＤ２Ｄデータを送信するのに使用することができる。ディスカバリチャネルは、送信端末が自身のＩＤなどの情報を送信して、隣接端末が自身を発見できるようにするメッセージのためのリソースプールであってもよい。

Ｄ２Ｄ信号のコンテンツが同じ場合にも、Ｄ２Ｄ信号の送受信属性に応じて異なるリソースプールを使用することができる。例えば、同じＤ２Ｄデータチャネルやディスカバリメッセージであるとしても、Ｄ２Ｄ信号の送信タイミング決定方式(例えば、同期基準信号の受信時点で送信されるか、それとも一定のＴＡを適用して送信されるか)やリソース割り当て方式(例えば、個別信号の送信リソースをｅＮＢが個別送信ＵＥに指定するか、それとも個別送信ＵＥがプール内で独自で個別信号送信リソースを選択するか)、信号フォーマット(例えば、各Ｄ２Ｄ信号が１サブフレームで占めるシンボルの個数や、一つのＤ２Ｄ信号の送信に使用されるサブフレームの個数)、ｅＮＢからの信号の強度、Ｄ２Ｄ ＵＥの送信電力の強度などによって、再び互いに異なるリソースプールに区分されてもよい。説明の便宜上、Ｄ２ＤコミュニケーションにおいてｅＮＢがＤ２Ｄ送信ＵＥの送信リソースを直接指示する方法をＭｏｄｅ１、送信リソース領域が予め設定されていたり、ｅＮＢが送信リソース領域を指定し、ＵＥが送信リソースを直接選択したりする方法をＭｏｄｅ２と呼ぶことにする。Ｄ２Ｄ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙの場合には、ｅＮＢがリソースを直接指示する場合にはＴｙｐｅ２、予め設定されたリソース領域又はｅＮＢが指示したリソース領域でＵＥが送信リソースを直接選択する場合はＴｙｐｅ１と呼ぶことにする。

Ｖ２Ｘでは、集中型スケジューリング(Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ)に基づくサイドリンク送信モード３と、分散型スケジューリング方式のサイドリンク送信モード４が使用される。図９にはかかる２つの送信モードによるスケジューリング方式が示されている。図９を参照すると、図９(ａ)の集中型スケジューリング方式の送信モード３では、車両が基地局にサイドリンクリソースを要請すると(Ｓ９０１ａ)、基地局がリソースを割り当て(Ｓ９０２ａ)、そのリソースにより他の車両に送信を行う(Ｓ９０３ａ)。集中型送信方式では、他のキャリアのリソースもスケジュールできる。一方、送信モード４に該当する図９(ｂ)の分散型スケジューリング方式は、車両は基地局から予め設定された(Ｓ９０１ｂ)リソース、リソースプールをセンシングし、送信に使用するリソースを選択した後(Ｓ９０２ｂ)、選択したリソースにより他の車両に送信を行う(Ｓ９０３ｂ)。この時、送信リソースの選択には、図１０に示すように、次のパケットの送信リソースも予約される方式が使用される。Ｖ２ＸではＭＡＣ ＰＤＵごとに２回の送信が行われるが、最初送信のためのリソース選択時、再送信のためのリソースが一定時間間隔を置いて予約される。これに関しては、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３ ｖ１４.６．０文書１４を参照して、本発明の従来技術として記載する。

ＳＡの送受信

サイドリンク送信モード１端末は、基地局によって構成されたリソースでＳＡ(又は、Ｄ２Ｄ制御信号、ＳＣＩ(Ｓｉｄｅｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ))を送信することができる。サイドリンク送信モード２端末は、Ｄ２Ｄ送信に用いるリソースが基地局によって構成される。そして、当該構成されたリソースで時間周波数リソースを選択してＳＡを送信することができる。

サイドリンク送信モード１又は２において、ＳＡ周期は、図９に示すように定義することができる。図９を参照すると、一番目のＳＡ周期は、特定システムフレームから、上位層シグナリングによって指示された所定オフセット(ＳＡＯｆｆｓｅｔＩｎｄｉｃａｔｏｒ)だけ離れたサブフレームで開始することができる。各ＳＡ周期は、ＳＡリソースプールとＤ２Ｄデータ伝送のためのサブフレームプールを含むことができる。ＳＡリソースプールは、ＳＡ周期の一番目のサブフレームから、サブフレームビットマップ(ｓａＳｕｂｆｒａｍｅＢｉｔｍａｐ)でＳＡが送信されると指示されたサブフレームのうち、最後のサブフレームまでを含むことができる。Ｄ２Ｄデータ伝送のためのリソースプールは、モード１の場合、Ｔ−ＲＰＴ(Ｔｉｍｅ−ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐａｔｔｅｒｎ ｆｏｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ又はＴＲＰ(Ｔｉｍｅ−ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐａｔｔｅｒｎ))が適用されることによって、実際にデータ伝送に用いられるサブフレームが決定され得る。図示のように、ＳＡリソースプールを除くＳＡ周期に含まれたサブフレームの個数がＴ−ＲＰＴビット個数よりも多い場合、Ｔ−ＲＰＴを反復して適用することができ、最後に適用されるＴ−ＲＰＴは、残ったサブフレームの個数だけトランケート(ｔｒｕｎｃａｔｅ)して適用することができる。送信端末は、指示したＴ−ＲＰＴにおいてＴ−ＲＰＴビットマップが１である位置で送信を行い、１つのＭＡＣ ＰＤＵは４回ずつ送信をする。

Ｖ２Ｘ、即ち、サイドリンク送信モード３又は４の場合、Ｄ２Ｄとは異なって、ＳＡ(ＰＳＣＣＨ)とデータ(ＰＳＳＣＨ)がＦＤＭ方式で送信される。Ｖ２Ｘでは、車両通信という特性上、遅延を減らすことが重要であるので、ＳＡとデータを同じ時間リソース上の互いに異なる周波数リソース上でＦＤＭ送信する。図１２にかかる送信方式が例示されているが、図１２(ａ)のようにＳＡとデータが直接隣接しない方式と、図１２(ｂ)のようにＳＡとデータが直接隣接する方式のうちの１つが使用される。かかる送信の基本単位はサブチャネルであるが、サブチャネルは所定時間リソース(例えば、サブフレーム)上で周波数軸上に１つ以上のＲＢサイズを有するリソース単位である。サブチャネルに含まれたＲＢの数、即ち、サブチャネルのサイズとサブチャネルの周波数軸上の開始位置は上位階層シグナリングにより指示される。

なお、車両間通信では、ｐｅｒｉｏｄｉｃ ｍｅｓｓａｇｅタイプのＣＡＭメッセージ(Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ Ｍｅｓｓａｇｅ)、ｅｖｅｎｔ ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｍｅｓｓａｇｅタイプのＤＥＮＭメッセージ(Ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｍｅｓｓａｇｅ)などが伝送される。ＣＡＭには、方向及び速度のような車両の動的状態情報、寸法のような車両静的データ、外部照明状態、経路明細などの基本車両情報が含まれている。ＣＡＭのサイズは５０〜３００Ｂｙｔｅである。ＣＡＭはブロードキャストされ、遅延(ｌａｔｅｎｃｙ)は１００ｍｓより大きくてはならない。ＤＥＮＭは車両の故障、事故などの突発状況時に生成されるメッセージである。ＤＥＮＭのサイズは３０００Ｂｙｔｅより小さく、伝送範囲内にある全ての車両がメッセージを受信できる。この時、ＤＥＮＭはＣＡＭより高い優先順位(ｐｒｉｏｒｉｔｙ)を有する。高い優先順位を有するとは、１つのＵＥの観点では、同時伝送が発生した場合、優先順位が高いものを優先して伝送することを意味し、又は複数のメッセージのうち、優先順位が高いメッセージを時間的に優先して伝送するという意味でもある。また複数のＵＥの観点では、優先順位が低いメッセージに対する干渉より優先順位が高いメッセージに対する干渉を少なくして、受信エラーの確率を下げることである。ＣＡＭでもセキュリティオーバーヘッド(ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｖｅｒｈｅａｄ)が含まれていると、そうではない場合より大きいメッセージサイズを有することができる。

ＮＲ(Ｎｅｗ ＲＡＴ(Ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ))

より多い通信装置がより大きい通信容量を要求することにより、既存の無線接続技術(ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)に比べて向上したモバイル広帯域通信が必要性が台頭しつつある。また、複数の機器及びモノを連結していつでもどこでも様々なサービスを提供する大規模(ｍａｓｓｉｖｅ)ＭＴＣ(Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ)が次世代通信において考慮される主なイシューの１つである。また、信頼性(ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ)及び遅延(ｌａｔｅｎｃｙ)に敏感なサービス／ＵＥを考慮した通信システム設計が論議されている。このように、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接続技術の導入が論議されていて、本発明では、便宜のために、該当技術をＮＲと称する。

図１３及び図１４はＮＲに使用可能なフレーム構造を例示している。図１３を参照すると、１つのフレーム単位内にＤＬ制御チャネル、ＤＬ又はＵＬデータ、ＵＬ制御チャネルなどが全て含まれるｓｅｌｆ−ｃｏｎｔａｉｎｅｄ構造を特徴としている。この時、ＤＬ制御チャネルではＤＬデータスケジューリング情報、ＵＬデータスケジューリング情報などが送信され、ＵＬ制御チャネルではＤＬデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、ＣＳＩ情報(変調及びコード体系情報、ＭＩＭＯ送信関連情報など)、スケジューリング要請などが送信される。制御領域とデータ領域の間にはＤＬ−ｔｏ−ＵＬ又はＵＬ−ｔｏ−ＤＬスイッチングのための時間ギャップが存在する。また１つのフレーム内にＤＬ制御／ＤＬデータ／ＵＬデータ／ＵＬ制御のうちの一部が構成されないことができる。又は１つのフレームを構成するチャネルごとの順が変わることができる(例えば、ＤＬ制御／ＤＬデータ／ＵＬ制御／ＵＬデータ又はＵＬ制御／ＵＬデータ／ＤＬ制御／ＤＬデータなど)。

なお、端末間直接通信においても、データ送信率や信頼度を向上させるために、搬送波集成(ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)が使用される。例えば、受信端末は、集成される搬送波で信号を受信して、結合又は統合復号(ｊｏｉｎｔ ｄｅｃｏｄｉｎｇ)を行うか、又は復号された信号を上位階層に伝達して、互いに異なる搬送波で送信された信号が(ソフト)結合されることができる。ところが、かかる動作のためには、受信端末はどの搬送波が集成されるか、即ち、どの搬送波の信号を結合するかを把握する必要があるので、集成される搬送波の無線リソースなどを指示する必要がある。既存の３ＧＰＰ Ｒｅｌ. １４ Ｖ２Ｘでは、送信端末が制御信号(ＰＳＣＣＨ)を用いてデータ(ＰＳＳＣＨ)が送信される時間周波数位置を直接指示したが、もし搬送波集成がＰＳＣＣＨを介して指示されると、かかる指示のために更なるビットフィールドが必要である。しかし、現在ＰＳＣＣＨに残っている予約ビットは約５〜７ビット内外であり、ビット数が少ない。従って、集成される搬送波の無線リソースを効果的に指示できる方法が必要であり、以下、その具体的な方法について説明する。

ＯＴＤＯＡ（Ｏｂｓｅｒｖｅｄ Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）

図１５はＰＲＳ−ＩｎｆｏのパラメータによるＰＲＳ送信構造を例示する図である。

一般的にセルラー通信システムにおいては、ＵＥの位置情報をネットワーク(又は位置サーバ)が得るための様々な方法が使用されている。代表的には、ＬＴＥシステムにおいては、ＵＥにｅＮＢのＰＲＳ送信関連情報が上位階層信号により設定され、ＵＥは該ＵＥの周辺セルが送信するＰＲＳを測定し、参照ｅＮＢにより送信されたＰＲＳの受信時点と隣のｅＮＢで送信したＰＲＳ信号の受信時点との差である参照信号時間差(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｔｉｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ、ＲＳＴＤ)をｅＮＢ又はネットワーク(又は位置サーバ)により伝達する。

ＲＳＴＤは隣のセルｊ(又は基地局ｊ)と参照セルｉ(又は基地局ｉ)の間の相対的な時間差であり、'Ｔ_SubframeRxj−Ｔ_SubframeRxi'と定義される。ここで、Ｔ_SubframeRxjはＵＥがセルｊからの１サブフレームの開始(ｓｔａｒｔ)を受信する時間である。Ｔ_SubframeRxiはＵＥが、セルｊから受信したサブフレームに最も近い、セルｉからの１サブフレームの開始を受信する時間である。観察されたサブフレーム時間差のための参照ポイントは、ＵＥのアンテナコネクターである。ＵＥはＲＳＴＤの計算のために、ＵＥ Ｒｘ−Ｔｘ時間差(ＵＥ Ｒｘ−ＴＸ ｔｉｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ)を使用する。ＵＥ Ｒｘ−Ｔｘ時間差は'ＴＵＥ−ＲＸ−ＴＵＥ−ＴＸ'と定義される。ここで、ＴＵＥ−ＲＸは、時間面において最初に検出された経路により定義された、サービングセルからの下りリンク無線フレーム＃ｉのＵＥ受信タイミング(ＵＥ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｔｉｍｉｎｇ)である。ＴＵＥ−ＴＸは、上りリンク無線フレーム＃ｉのＵＥ送信タイミングである。ＵＥ Ｒｘ−Ｔｘ時間差の測定のための参照ポイントは、ＵＥのアンテナコネクターである。

ネットワークはＲＳＴＤ及びそれ以外の情報を活用してＵＥの位置を計算する。かかるＵＥに対するポジショニング技法を観察到着時間差(ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｔｉｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ａｒｒｉｖａｌ、ＯＴＤＯＡ)基盤のポジショニングという。以下、ＯＴＤＯＡ基盤のポジショニングについてより詳しく説明する。

ネットワーク(又は位置サーバ)は、ＲＳＴＤ及びそれ以外の情報を活用してＵＥの位置を計算する。かかるＵＥに対するポジショニング技法を観察到着時間差(ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｔｉｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ａｒｒｉｖａｌ、ＯＴＤＯＡ)基盤のポジショニングという。以下、ＯＴＤＯＡ基盤のポジショニングについてより詳しく説明する。

ＰＲＳは１６０Ｍ ３２０、６４０又は１２８０ｍｓの周期で送信機会、即ち、ポジショニング時期(ｏｃｃａｓｉｏｎ)を有する。ＰＲＳはポジショニング時期に連続するＮＰＲＳ個のＤＬサブフレームの間に送信される。ここで、ＮＰＲＳは１、２、４又は６である。ＰＲＳがポジショニング時期に実質的に送信されることもできるが、セル間の干渉制御協力のために、ポジショニング時期にＰＲＳがミューティングされることもできる。即ち、ポジショニング時期にＰＲＳがマッピンされたＲＥにゼロ送信電力が割り当てられることにより、ＰＲＳがＰＲＳ ＲＥでゼロ送信電力で送信されることができる。ＰＲＳミューティングに関する情報は、ｐｒｓ−ＭｕｔｉｎｇＩｎｆｏとしてＵＥに提供される。ＰＲＳの送信帯域幅はサービングｅＮＢのシステム帯域とは異なり、独立して設定される。

ＵＥはＰＲＳ測定のために、ネットワークの位置管理サーバ(例えば、進歩サービング移動位置センタ(ｅｎｈａｎｃｅｄ ｓｅｒｖｉｎｇ ｍｏｂｉｌｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｃｅｎｔｅｒ、Ｅ−ＳＭＬＣ)又は保安ユーザ平面位置(ｓｅｃｕｒｅ ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ、ＳＵＰＬ)プラットホーム)からＵＥが探索するＰＲＳのリストに関する設定情報を受信する。この設定情報には参照セルのＰＲＳ設定情報及び隣接セルのＰＲＳ設定情報が含まれる。各ＰＲＳの設定情報にはポジショニング時期の発生周期及びオフセット、並びに一つのポジショニング時期を構成する連続するＤＬサブフレームの数、ＰＲＳシーケンスの生成に使用されたセルＩＤ、ＣＰタイプ、ＰＲＳマッピング時に考慮されたＣＲＳアンテナポート数などが含まれる。隣接セルのＰＲＳ設定情報には隣接セルと参照セルのスロットオフセット及びサブフレームオフセット、及び予想されるＲＳＴＤ及び予想ＲＳＴＤの不確実(Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ)の程度が含まれる。隣接セルのＰＲＳ設定情報はＵＥをして、ＵＥが隣接セルで送信するＰＲＳを検出するためにどの時点にどの程度の時間ウィンドウを有して該当ＰＲＳを探索するかを決定するようにする。

このようにＬＴＥシステムでは、ｅＮＢがＰＲＳを送信し、ＵＥはＰＲＳから到着時間差(ｔｉｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ａｒｒｉｖａｌ、ＴＤＯＡ)技法によってＲＳＴＤを推定してネットワーク(又は位置サーバ)に伝達するＯＴＤＯＡ技法が導入されている。ＬＴＥシステムではＯＴＤＯＡ技法を支援するために、ＬＴＥポジショニングプロトコル(ＬＴＥ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＬＰＰ)が定義されている。ＬＬＰは対象(ｔａｒｇｅｔ)装置と位置サーバの間で終了する。対象装置は、制御−平面(ｃｏｎｔｒｏｌ−ｐｌａｎｅ)の場合にはＵＥ、又はユーザ−平面の場合には保安ユーザの平面位置(ｓｅｃｕｒｅ ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ ＳＵＰＬ)が可能な端末(ＳＵＰＬ ｅｎａｂｌｅｄ ｔｅｒｍｉｎａｌ、ＳＥＴ)である。位置サーバは、制御−平面の場合にはＥ−ＳＭＬＣ、又はユーザ−平面の場合にはＳＵＰＬ位置プラットホーム(ＳＵＰＬ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ、ＳＬＰ)である。ＬＰＰは情報要素(ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ、ＩＥ)としてＵＥに以下の構成を有するＯＴＤＯＡ−ＰｒｏｖｉｄｅＡｓｓｉｓｔａｎｃｅＤａｔａを知らせる。

表１において、ＯＴＤＯＡ−ＮｅｉｇｈｂｏｕｒＣｅｌｌＩｎｆｏはＲＳＴＤ測定の対象になるセル(例えば、ｅＮＢ又はＴＰ)を意味する。

表２を参照すると、ＯＴＤＯＡ−ＮｅｉｇｈｂｏｕｒＣｅｌｌＩｎｆｏは最大３個の周波数レイヤに対して各周波数レイヤごとに最大２４個の隣接セル情報を含む。即ち、全体３＊２４＝７２個のセルに関する情報がＯＴＤＯＡ−ＮｅｉｇｈｂｏｕｒＣｅｌｌＩｎｆｏを用いてＵＥに伝達される。

ここで、ＯＴＤＯＡ−ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＣｅｌｌＩｎｆｏとＯＴＤＯＡ−ＮｅｉｇｈｂｏｕｒＣｅｌｌＩｎｆｏに含まれるＩＥであるＰＲＳ−Ｉｎｆｏは、ＰＲＳ情報を含む。より具体的には、ＰＲＳ帯域幅、ＰＲＳ設定インデックスＩＰＲＳ、連続するＤＬサブフレーム数ＮＰＲＳ、ＰＲＳミューティング情報が、以下のように、ＰＲＳ−Ｉｎｆｏに含まれる。

図１５を参照すると、ＰＲＳ周期(ｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙ)ＴＰＲＳとＰＲＳサブフレームオフセット△ＰＲＳは、ＰＲＳ設定インデックス(ｐｒｓ−ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＩｎｄｅｘ)ＩＰＲＳの値によって定められる。ＰＲＳ設定インデックスＩＰＲＳとＰＲＳ周期ＴＰＲＳ及びＰＲＳサブフレームオフセット△ＰＲＳは以下の表のように与えられる。

ＰＲＳを有するＮＰＲＳ個のＤＬサブフレームのうち、１番目のサブフレームは"１０＊ｎｆ＋ｆｌｏｏｒ(ｎｓ／２)−△ＰＲＳ)ｍｏｄＴＰＲＳ＝０"を満たす。ここで、ｎｆは無線フレームの番号であり、ｎｓは無線フレーム内のスロットの番号である。

位置サーバ(例えば、Ｅ−ＳＭＬＣ)は、下りリンクポジショニング技法を支援するための位置関連情報を得るために、位置サーバにシグナリング接近性(ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ａｃｃｅｓｓ)がある移動性管理客体(ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｅｎｔｉｔｙ、ＭＭＥ)から接触可能な任意のｅＮＢと相互作用する(ｉｎｔｅｒａｃｔ)。位置関連情報は、ｅＮＢが絶対グローバル航海衛星システム(ｇｌｏｂａｌ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｙｓｔｅｍ、ＧＮＳＳ)時間又は他のｅＮＢのタイミングに関して、ｅＮＢのためのタイミング情報とＰＲＳスケジュールを含む支援されたセルに関する情報を含む。位置サーバとｅＮＢの間の信号は、位置サーバ及びｅＮＢに信号シグナリングの接近性がある任意のＭＭＥにより送信される。

ｅＮＢにより送信されたＰＲＳを対象ＵＥが測定して測定メトリックを計算する下りリンクポジショニング技法以外にも、ＵＥにより送信された信号をｅＮＢが測定する上りリンクポジショニング技法がある。上りリンクポジショニング技法は、上りリンク信号の到着時間差(ｕｐｌｉｎｋ ｔｉｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ａｒｒｉｖａｌ、ＵＴＤＯＡ)に基づく。上りリンクポジショニングを支援するために、位置サーバ(例えば、Ｅ−ＳＭＬＣ)は対象ＵＥ設定情報を検索(ｒｅｔｒｉｅｖｅ)するためにＵＥのサービングｅＮＢと相互作用する。設定情報は上りリンク時間測定を得るために位置測定ユニット(ｌｏｃａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｕｎｉｔ、ＬＭＵ)により要求される情報を含む。ＬＭＵは上りリンクポジショニングのためにＵＥが送信した信号を読み取るｅＮＢに該当する。位置サーバは上りリンクポジショニングのために、(搬送波周波数のために利用可能な最大のＳＲＳ帯域幅まで)ＵＥがＳＲＳを送信する必要があることをサービングｅＮＢに知らせる。要請されたリソースが利用可能でなければ、サービングｅＮＢは他のリソースを割り当て、割り当てられたリソースを位置サーバにフィードバックするか、又は利用可能なリソースがない場合は、この事実を位置サーバに知らせる。

位置サーバは複数のＬＭＵに上りリンク時間測定を行い、その結果をフィードバックすることを要請する。上りリンクポジショニングにおいて、ＵＥ位置は、他のＬＭＵの地理的座標(ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ)に関する知識とともに、他のＬＭＵで受信された上りリンク無線信号のタイミング測定に基づいて推定される。ＵＥにより送信された信号がＬＭＵに到達するまでに要求される時間は、ＵＥとＬＭＵの間の送信経路の長さに比例する。一連のＬＭＵは同時にＵＥ信号をサンプリングしてＵＴＤＯＡを測定する。

Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ＰＤｏＡ ｂａｓｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ

本発明は無線通信装置の間の距離、位置を測定する方法に関する。より具体的には、本発明は距離を測定する対象となる装置の間で互いに送受信した無線信号の位相情報を用いて距離を測定する方法に関する。以下、説明の便宜のために、二つの周波数を用いて信号を送受信する状況について説明するが、本発明はこれに限られず、送受信に使用する周波数の個数が一般化された場合も含む。以下では説明の便宜のために、複数の周波数を同時に送信する状況を仮定するが、所定の他の時点に送信し、それを勘案して本発明の原理を適用することも可能である。

図１６は時間領域において相関基盤の距離測定方式に関する概念図である。図１６を参照すると、時間領域ではサンプリング比率によって時間領域分解能が決定され、帯域幅が広いほど時間領域でより正確な時間差を測定することができる。

図１７は位相基盤の距離測定方式の概念図を示す。図１７を参照すると、信号の位相によってツートーン(ｔｗｏ ｔｏｎｅ)の位相差が線形的に変化するので、時間領域におけるサンプリング比率に影響を受けない。

まずネットワーク又は送信端末は二つ以上の周波数で参照信号を送信すると仮定する。この時、参照信号のサイズ及び位相情報は送受信機が予め約束した、既知のものであると仮定する。ｍ番目のトーン(又は副搬送波)での参照信号の受信信号は、以下の数１２のように示すことができる。

ここで、ａ_m、ｂ_mはｍ番目のトーンでのチャネルのサイズ(ａｍｐｌｉｔｕｄｅ)とチャネルの位相応答(ｐｈａｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ)を示し、Δfは副搬送波間隔、δは時間領域における送受信機の間の時間オフセットを示す。ここで、時間オフセットは、無線信号の伝搬遅延(ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｄｅｌａｙ)、送受信機間のサンプリング時間差などを含み、最終的には、送信機と受信機の間のＦＦＴ ｗｉｎｄｏｗの時間差を示す値である。ツートーンにおける信号を受信する場合、各トーンでの位相差(この場合、ツートーンでチャネルの位相が同一であると仮定することができる)は、以下の数１３のように示すことができる。

この時、送受信機の間のサンプリング(ｓａｍｐｌｉｎｇ)の時間差がないと仮定し、タイムオフセットが伝搬遅延(ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｄｅｌａｙ)のみに依存すると仮定する場合、数１３は以下のように表現することができる。

これにより、２つの送受信端末間距離は以下の数１５のように推定することができる。

上記数式は、一つの経路測距(ｏｎｅ ｗａｙ ｒａｎｇｉｎｇ、送受信機の間の同期が合うと仮定して、受信機で送信機の伝搬遅延を測定する方法)での距離推定を示し、二つの経路測距(ｔｗｏ ｗａｙ ｒａｎｇｉｎｇ、送信機の信号を受信機が逆転して、送信機が位相差を用いて距離推定する方法)では、数１５において１／２を乗ずる。

一方、数１５において、ツートーンの間の周波数差が小さい場合、測定された位相差の値が非常に小さくて、受信信号にノイズが発生した場合、距離推定の正確度が落ちてしまう。この問題を解決するためには、可能であれば、ツートーンの位置差が遠いほど有利であるが、ツートーンの間の周波数差が大きくなると、チャネルの位相応答が変化して距離推定の誤差が増加する問題が発生し得る。数１３において、トーンごとのチャネル位相応答(ｃｈａｎｎｅｌ ｐｈａｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ)が異なると仮定する場合、以下の通りである。

この場合、推定される距離は以下の数１７のように算出することができる。

即ち、各トーン(ｔｏｎｅ)ごとのチャネルの位相差だけ距離推定の誤差が増加する。

一方、ツートーンの間の周波数差が大きいと、２ｐｉ以上の位相差が発生することができ、この場合(位相差が２ｐｉ以上である場合)、上記測定された位相差は２ｐｉごとに位相差が繰り返されて、推定する距離の不明確さ(ａｍｂｉｇｕｉｔｙ)が発生することができる。従って、ツートーンの間の周波数差が大きくならないように参照信号をマッピングする必要がある。

即ち、上記不明確さを解消するために、相対的に近い距離の複数のトーンを用いてチャネル位相応答(ｃｈａｎｎｅｌ ｐｈａｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ)が不一致する問題を解消する必要がある。但し、周波数差が小さいツートーンの間の位相差が非常に小さくて、これによりノイズに弱いという問題が発生することができる。以下、この点を解消するための方法について提案する。

より具体的には、送信端末(又はネットワーク)はＮ個のトーンに参照信号を送信することができる。この場合、各測距に使用される参照信号は、以下のような性質を有するように設定される。

一例として、Ｎ個の隣接するトーンが測距のための参照信号送信に使用されることができる。この時、Ｎはネットワーク(又は基地局)により設定される値である。この場合、Ｎ個のトーンで送信される参照信号の位相の和は０である。例えば、２ｐｉをＮ等分した位相差を有する参照信号が使用される(例えば、ｅｘｐ(ｊ＊２＊ｐｉ＊(ｎ−１)／Ｎ)、ｎ＝１,…,Ｎ−１)。

トーンを基準として位相差の和が０になることができる。Ｎ個のトーンに送信される参照信号の位相の和は予め定められた特定値である。一定間隔のトーンの間に参照信号のサイズ及び／又は位相が同一になるように設定される。トーンに割り当てられるシーケンスはＺＣ(ｚａｄｏｆｆ ｃｈｕ)又はＭシーケンス(Ｍ ｓｅｑｕｅｎｃｅ)である。

一例として、参照信号は周波数領域でコムタイプ(Ｃｏｍｂ ｔｙｐｅ)(等間隔で周波数領域で配置される形態)で配置される。例えば、Ｋ個のトーンのうち、Ｋ／２個の偶数又は奇数番目のトーンのみに参照信号が配置される。この場合、配置されるシーケンスは上述したＺＣ又はＭシーケンスのうちの一つである。一方、周波数領域でコムタイプ(例えば、ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ２)で配置する場合、時間領域で２回繰り返される構造が形成され、かかる構造を使用して周波数オフセットを効果的に推定、補償することができる。

上述した提案方法において、特定のシンボルに送信される参照信号は一部トーンの個数まで送信されることができる。例えば、１シンボルには最大２個のトーンのみに送信され、複数のシンボルに他の位置のトーンで参照信号(ＲＳ)が送信されることができる。この方法によれば、一つのシンボルでトーンのＰＳＤ(Ｐｏｗｅｒ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｄｅｎｓｉｔｙ)を増加させて受信機の位相推定の正確度を高めることができる。

受信端末は以下のような動作により距離を推定する。受信端末は各トーンごとの位相差を計算する。例えば、１２個の連続するトーンに参照信号がマッピングされた場合、(１,２)番目のトーンの位相差と(１,３)番目のトーンの位相差、…、(１,１２)番目のトーンの位相差を計算する。この時、チャネルの位相成分が全てのトーンで同一であると仮定した場合、チャネルの位相成分はなくなり、Δf、２＊Δf、３＊Δf,…、１１＊Δfに該当する位相成分のみが残る。この時、全ての位相成分を合わせると、以下のような数１８及び数１９を求めることができる。

数１９を参照すると、測定された距離は相対的に大きい周波数差(６６＊Δf)に対する位相差について測定された距離で表現される。即ち、上述した距離推定方法では、最大周波数差が１１＊Δfであるトーンを使用したにもかかわらず、最大の周波数差(１１＊Δf)より６倍大きい周波数差を有する仮想のトーンを配置したような効果が得られる。言い換えれば、チャネル成分が最大限等しくなるように近く配置しても、上述した推定方法によれば、仮想のトーンを遠く配置したような効果を奏して、効果的に端末間距離を正確に推定することができる。

一定間隔以内の周波数トーンの間の差を再度合算して距離を推定する方法を提案する。Ｎ個のトーンが参照信号として使用されていると仮定する時、Ｍ間隔の周波数トーンの間の位相差を合算する。例えば、Ｎ＝１２であり、Ｍ＝６である時、(７,１)、(８,２)、(９,３)、(１０,４)、(１１,５)、(１２,６)のような６個の位相差組み合わせを構成することができる。このためには、等間隔のツートーンの間では位相が同一に設定されることができる。かかる実施例において、送受信端末の間の距離は以下の数２０及び数２１により推定することができる。

数２０を参照すると、推定された距離は実際トーンの間の最大周波数差より相対的に大きい周波数差(３６＊Δf)に対する位相差を測定して算出された距離により推定することができる。即ち、実際のトーンの間の周波数差が最大６＊Δfである場合にも、数２０により推定された距離は、６倍大きい周波数差を有する仮想のトーンの間に対する位相差から推定したものと同じ正確度を有することができる。言い換えれば、チャネル成分ができる限り等しくなるように近く配置するが、仮想のトーンを遠く配置したような効果を奏して、端末間距離をより正確かつ効果的に推定することができる。またこの方法は、一定間隔以内のトーンを使用するので、チャネルの位相変化に強い。上述した方法は、１,２トーンから１，１２トーンの間の位相差を測定するが、この場合、トーン間の間隔が遠くなるほどチャネルが変化する可能性があり、チャネルのトーン間の位相差が距離推定の誤差に反映されて推定値が大きくなることができる。

数２０及び数２１を参照して、上述したように、トーンの間の距離が遠くなるほどチャネルが変化する可能性が高くなる。従って、基準となるトーンの位置はできる限りチャネルの変化が少ないところに設定又は決定して上記問題を解決することができる。例えば、中心となるトーンがアンカートーン(ａｎｃｈｏｒ ｔｏｎｅ)として使用される方法を提案する。例えば、１２個のトーンが送信される場合、受信端末は中間に位置する６番目のトーンをアンカートーンとして使用することができる。この場合、位相差が陰数になる可能性もあるので、トーンの間の位相差に対する値に絶対値を取ることができる。具体的な数式は以下の数２２の通りである。

数２２によれば、１番目のアンカートーンを使用した時より、合算した周波数の差が６６＊Δfから３５＊Δfに減る。しかし、１番目のアンカートーンを使用する時、トーン間の周波数差がより小さいので、チャネルの位相差による影響が減少する。即ち、１番目のアンカートーンを使用する時よりも、より正確かつ効果的に距離を推定することができる。

図１８を参照すると、トーンに互いに異なる送信電力を印加することができるが、これは特定トーンの間の位相推定の正確度(距離推定の正確度)を高めるためのものである。受信機では予めこのように互いに異なる電力が印加されたことを認知するので、トーン間の位相差を計算する時、トーンごとに送信電力を考慮して位相差を演算することができる。

具体的には、図１８の(ａ)を参照すると、遠く離れたトーン間により高い送信電力が割り当てられる。例えば、Ｎ個のトーンが使用された時、エッジのＸ個のトーンにはｙｄＢ高い送信電力が印加される。エッジのトーンがより大きい位相差を有するので、エッジのトーンに高い送信電力を割り当てることにより、より高い距離推定の正確度(ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ)を得ることができる。従って、図示したように、エッジのトーンに他のトーンに比べて相対的に高い電力を印加して、遠く離れたトーンの位相推定の正確度を高めることができる。

図１８の(ｂ)を参照すると、実施例において、基地局又は送信端末は予め設定された複数のトーンに対してＵ形態(Ｕ ｓｈａｐｅ)やＶ形態(Ｖ ｓｈａｐｅ)で送信電力を印加することができる。例えば、図１８の(ｂ)に示したように、Ｎ個の副搬送波をＰＤｏＡ基盤の距離推定に使用する場合、Ｎ個の副搬送波の中心部には低い電力が割り当てられ、両端の副搬送波に行くほどさらに高い電力が割り当てられることができる。

図１８の(ｃ)に示したように、基地局又は送信端末は中心部(ｃｅｎｔｅｒ)でより高い電力を印加し、エッジに行くほど次第に低い電力を印加する。かかる形態を逆Ｕ、逆Ｖ形態とも呼ぶ。このような電力分配は、中心部の近くにあるトーンの間の位相差に基づいて大略的に端末の距離を把握する段階で正確度を高めて、遠く離れたトーンの位相差を用いて正確な端末間距離を推定する時に誤差を減らすことができる。即ち、中心部の近くにあるトーンにはより正確な位相推定のために、より高い送信電力を印加することである。この方法は、図１８の(ａ)に示すように、一部のトーンに高い電力が割り当てられるように変形することができる。例えば、中心部Ｘ個のトーンのみに高い電力が割り当てられ、残りのトーンにはそれより低い電力が割り当てられることができる。

図１８の(ｄ)を参照すると、Ｎ個のトーンのうち、Ｘ番目のトーンごとに高い送信電力を割り当てることができる。これにより、一定距離離れたトーンの位相差に基づいて高い正確度で距離を推定し、残りの低い電力のトーンを用いて大略的な端末の位置を推定することができる。図１８の(ｄ)の場合、電力が大きいトーンの間の位相差は正確な距離推定に用いられ、電力が小さいトーンの間の位相差は大略的な距離推定に用いられる。

図１８の(ｅ)を参照すると、図１８の(ｄ)とは異なり、Ｘ番目のトーンのみに低い電力が印加される。この場合、近く配置されたトーンを用いた大略的な距離をより正確に推定することができる。送信端末は自分がどのタイプのトーンごとの電力割り当て技法(即ち、図１８の(ａ)乃至図１８の(ｅ)のうちのいずれか一つ)を使用したか、特定のトーンに追加電力が印加された場合に特定のトーンにどのくらいの電力が印加されたかに関する情報のうち、少なくとも一つ以上を物理階層又は上位階層信号により周りの端末にシグナリングすることができる。またネットワーク(又は基地局)はどのタイプのトーンごとの電力割り当て技法を使用するかを物理階層又は上位階層信号により周りの端末にシグナリングすることができる。

測距のための信号は、Ｘ ＲＢの連続する周波数を使用し、二重参照信号とチャネルコーディング(ｃｈａｎｎｅｌ ｃｏｄｉｎｇ)が適用されたペイロード形態である。この時、Ｘは予め定められるか、又はネットワークが物理階層又は上位階層信号により端末にシグナリングすることができる。参照信号は上述した信号の全体又は一部を使用する。かかる参照信号は端末間距離推定だけではなく、データの復調(ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)にも使用される。ペイロードには、どの端末と相対距離推定を行うかに関する端末のＩＤ情報、アプリケーションＩＤ情報、推定した位相差、時間差、推定された距離に関する情報又は信号を送信した時間情報などが含まれる。例えば、端末Ａから測距信号を受信した端末は、まず参照信号の位相差を活用して逆転信号の送信時点を決定する。この時、逆転信号には、どの端末から受信された信号を用いて測距を行ったかという端末ＩＤに関する情報、信号を送信する端末のＩＤに関する情報が含まれる。また、ある時点に受信した測距信号に対する逆転であるかを示すために、時間リソース情報を含むこともできる。

一方、本発明の内容は端末間直接通信のみに制限されず、上りリンク或いは下りリンクにも使用でき、この時、基地局や中継ノード(ｒｅｌａｙ ｎｏｄｅ)などが提案した方法を使用することができる。説明した提案方式に関する一例も本発明の具現方法の一つとして含まれることができ、或いは一種の提案方式として見なされることができる。上述した提案方式は独立して具現するか、又は一部提案方式の組み合わせ(或いは併合)の形態で具現することができる。提案方法の適用有無の情報(或いは提案方法の規則に関する情報)は、基地局が端末に予め定義されたシグナル(例えば、物理階層信号或いは上位階層信号)により知らせるように規定することができる。

図１９は一実施例によって端末がポジショニング情報を送信する方法を説明するフローチャートである。

端末とネットワーク又は送信端末との間の距離をツートーンの間の位相差を用いて推定することができる。具体的には、受信されたポジショニング信号は参照信号がマッピングされたトーンの周波数サイズ及び端末と基地局の間の距離に比例して位相回転する。この点を考慮して、端末はツートーンの間の周波数間隔及び位相回転程度に基づいて距離及び位置推定に必要なポジショニング情報を算出又は得ることができる。但し、ツートーンの間の周波数間隔が一定範囲から外れた場合は、距離の推定又は有効な位相差の測定が容易ではない。

例えば、ツートーンの間の周波数間隔が大きい場合、ツートーンにマッピングされた参照信号間の位相差が２ｐｉ以上であることができる。この場合、端末はツートーンにマッピングされた参照信号間の位相差が２ｐｉ以上回転した場合であるか、又は回転していない場合であるかを明確に判断することができない。即ち、互いに周波数間隔が大きいツートーンにマッピングされた参照信号により距離及び位置の推定が不明確になることができる。かかる問題を解決するために、後述するように、端末は以下のように互いに近接した周波数間隔を有する連続するＮ個のトーンの各々にマッピングされた参照信号を含むポジショニング信号に基づいて位相差を推定する。

図１９を参照すると、端末はネットワーク又は送信端末からポジショニング情報を得るためのポジショニング信号を受信する。ポジショニング信号はＮ個の連続するトーンにマッピングされた複数の参照信号を含む。即ち、参照信号はＮ個の連続するトーンにマッピングされ、一つのトーンに一つの参照信号が１：１にマッピングされる。一方、連続するトーンは一つのシンボルに対して含まれて周波数領域で連続することができ、又は複数のシンボルにおいて周波数領域上で連続することもできる(Ｓ９０１)。

次に、端末は受信されたポジショニング信号に基づいて参照信号間の位相差を測定することができる。端末は位相差を測定する時、Ｎ個のトーンのうち、決定されたアンカートーンを基準として位相差を測定する。ここで、アンカートーンはネットワーク又は送信端末が決定するか、又は端末が直接決定する。端末は決定されたアンカートーンにマッピングされた参照信号を基準として残りのトーンの各々にマッピングされた参照信号間の位相差を測定する。即ち、端末が二つのトーンの各々に含まれた参照信号間の位相差を測定する場合、端末は二つのトーンのうち、一つのトーンをアンカートーンとして決定し、残りのトーンをＮ個のトーンのうち、アンカートーンを除いた残りのトーンから順に選択する。例えば、Ｎが６であり、アンカートーンが１番目のトーンに決定された場合、端末は１番目のトーンにマッピングされた参照信号と２番目のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差、１番目のトーンにマッピングされた参照信号と３番目のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差、１番目のトーンにマッピングされた参照信号と４番目のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差、１番目のトーンにマッピングされた参照信号と５番目のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差、及び１番目のトーンにマッピングされた参照信号と６番目のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差を各々測定する(Ｓ９０３)。

端末は、Ｎ個のトーンのうち、決定されたアンカートーンを基準として参照信号間の位相差を推定し、アンカートーンはポジショニング信号が送信されるチャネル状態又は選択度によって異なるように決定される。ここで、アンカートーンの変更は位相差を求めるツートーンの間の最大間隔の変更に対応する。例えば、Ｎが６であり、１番目のアンカートーンが決定された場合、位相差を求めるツートーンの間の最大間隔は５＊Δfになる。一方、アンカートーンが３番目のトーンである場合は、位相差を求めるツートーンの間の最大間隔は３＊Δfになる。このように位相差を求めるツートーンの間の最大間隔がアンカートーン位置によって変更されることを考慮して、本発明はチャネルの状態及び選択度によって適切にアンカートーンを変更することができる。具体的には、チャネルの位相変化が大きい場合、かかる位相変化に強くなるために、アンカートーンはＮ個のトーンのうち、Ｎ／２番目に近いトーンが決定される(即ち、位相差を求めるツートーンの間の最大間隔が減少するように、アンカートーンをＮ個のトーンのうち、内側のトーンに決定する)。一方、チャネルの変化が小さい場合は(チャネルの状態又は選択度が低い場合)、アンカートーンはＮ個のトーンのうち、外郭に位置するトーン(１番目のトーン又はＮ番目のトーン)に決定される(即ち、距離推定の正確度を向上させるために、位相差を求めるツートーンの間の最大間隔になるようにアンカートーンを変更する)。このように、端末はチャネルの状態又は選択度によってチャネルの位相変化に強くなるようにアンカートーンを変更及び決定する。

チャネルの状態又は選択度が予め設定された臨界値未満であると、アンカートーンはＮ個のトーンのうち、１番目及びＮ番目のトーンのうちのいずれか一つに決定される。即ち、チャネルの位相変化が大きくない場合、端末はアンカートーンとして外郭に位置するトーンを決定することができる。この場合、チャネルの位相変化による誤差が大きくないので、ネットワーク又は送信端末は周波数間隔が大きいツートーンにマッピングされた参照信号間の位相差に関する情報を含むポジショニング情報に基づいて比較的に正確な距離推定を行うことができる。

一方、チャネルの選択度が予め設定された臨界値以上であると、アンカートーンとして、Ｎ個のトーンのうち、１番目及びＮ番目のトーンのうちのいずれか一つが決定されないことができる。即ち、チャネルの選択度が大きい場合、チャネルの位相変化による誤差が大きくなるので、位相差が測定されるツートーンの間の周波数間隔が小さくなるように、アンカートーンはＮ個のトーンのうち、外郭に位置するトーンではなく、内側のトーンに決定される。例えば、この場合、アンカートーンはＮ個のトーンのうち、真ん中のトーン又はそれに隣接するトーンに決定される。この場合、位相差が測定されるツートーンの間の周波数間隔が小さくなるので、位相差による距離推定において、チャネルの位相変化による誤差の発生を最小化することができる。例えば、ネットワーク又は送信端末は、周波数間隔が大きいツートーンにマッピングされた参照信号間の位相差に関する情報を含むポジショニング情報に基づいて端末との距離を推定しても、チャネルの位相変化による誤差を無視することができる。一方、端末が直接チャネルの状態を考慮してアンカートーンを決定することができ、又はネットワーク又は送信端末がチャネル状態を考慮してアンカートーンを決定し、それを端末に伝達することができる。

端末は複数の参照信号の各々とアンカートーンにマッピングされた参照信号間の位相差を測定することができ、測定された位相差の総合を算出することができる。即ち、端末はアンカートーンにマッピングされた参照信号と残りのトーンの各々に対する参照信号間の位相差を測定することができ、測定された位相差に対する値を全て合算することができる。一方、端末は測定された位相差の総合を求める時、アンカートーンの位置によって上記測定された位相差の絶対値を取って位相差を合算することができる。

例えば、Ｎが６であり、アンカートーンとして１番目のトーンが決定された場合、端末は１番目のトーンにマッピングされた参照信号と２番目のトーンにマッピングされた参照信号の間の位相差がａ、１番目のトーンにマッピングされた参照信号と３番目のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差がｂ、１番目のトーンにマッピングされた参照信号と４番目のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差がｃ、１番目のトーンにマッピングされた参照信号と５番目のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差がｄ、及び１番目のトーンにマッピングされた参照信号と６番目のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差がｅに測定される。この時、端末は位相差の総合であるａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅを算出することができ、位相差の総合に関する情報を含むポジショニング情報をネットワーク又は送信端末に送信することができる。この場合、上述したように、総合は６個のトーン間の最大周波数間隔である５＊Δfより大きい間隔を有するツートーンの間の位相差に対応する値を含む。即ち、総合により、端末は６個のトーン間の最大の周波数間隔である５＊Δfより大きい間隔を有する仮想のツートーンの間の位相差に対応する値を算出することができる。このように上記算出された位相差の和に基づく距離推定は、Ｎ個のトーンのうち、ツートーンの間の最大の周波数間隔よりも大きい間隔を有するツートーンにマッピングされた参照信号に対して測定された位相差に基づく距離推定に対応する効果を有することができる。

次に、端末はアンカートーンを基準として各々の残りのトーンに含まれた参照信号の位相差に関する情報を含むポジショニング情報を送信するか、又は参照信号の位相差の総合に関する情報を含むポジショニングを送信する。端末は二つの情報を全て含むポジショニング情報を送信する(Ｓ９０５)。

端末は連続するＮ個のトーンから連続するＭ個のトーンを選択し、チャネル選択度を考慮して上記選択されたＭ個のトーンのうち、一つのトーンをアンカートーンとして決定する。この場合、端末は、上記選択されたトーンの個数であるＭ、及びアンカートーンの位置に関する情報をネットワーク又は送信端末にさらに提供することができ、これはポジショニング情報に含まれることもできる。

一実施例によれば、Ｎ個のトーンのうち、特定のトーンは他のトーンに比べて相対的に高い送信電力が割り当てられてポジショニング信号として送信される。例えば、ポジショニング信号を送信する基地局は、特定のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差の測定の正確度を高めるために、特定のトーンに対する送信電力を他のトーンに比べて高く割り当てることができる。

具体的には、ネットワーク又は送信端末は中心部に近いトーンの間の位相差に基づいて大略的な端末との距離を把握し、遠く離れたトーンの位相差に基づいて上記把握された大略的な距離を補正してより正確な距離を推定する。かかる点を考慮すると、ネットワーク又は送信端末は、Ｎ個のトーンのうち、特定のトーンに他のトーンに比べて相対的に高い送信電力を割り当てることができる。

例えば、ネットワーク又は送信端末は、Ｎ個のトーンのうち、１番目及び最後のトーンに高い送信電力を割り当てる。Ｎ個のトーンのうち、エッジのトーンに高い送信電力を割り当てることにより、遠く離れたトーンに対する位相推定の正確度が高くなる。

ネットワーク又は送信端末は、Ｎ個のトーンに対してＵ形態やＶ形態に送信電力を印加する。即ち、ネットワーク又は送信端末は、Ｎ個の副搬送波(又はトーン)の中心部には低い電力を割り当て、両端の副搬送波(又はトーン)に行くほどより高い電力を割り当てる。

ネットワーク又は送信端末は、Ｎ個のトーンのうち、Ｘ番目のトーンごとに高い送信電力を割り当てることができる。この場合、電力が大きいトーンの間の位相差は正確な距離推定に用いられ、電力が小さいトーンの間の位相差は大略的な距離推定に用いられる。

ネットワーク又は送信端末は、Ｎ個のトーンのうち、Ｘ番目のトーンのみに低い送信電力を割り当てることができる。この場合、近く配置されたトーンを用いた大略的な距離をより正確に推定することができる。

ネットワーク又は送信端末は、位相差の測定時に基準となるアンカートーンに残りのトーンより高い送信電力を割り当てることができる。この場合、アンカートーンにマッピングされた参照信号は、残りのトーンにマッピングされた他の参照信号に比べてノイズに強く、より正確な距離を推定することができる。

一方、ネットワーク又は送信端末は、どのトーンに追加送信電力が割り当てられたか、又は低い送信電力が割り当てられたかに関する情報、及び特定のトーンにどの程度の電力が割り当てられたかに関する情報のうち、いずれか一つに関する情報を物理階層又は上位階層信号により端末又は周りの端末にシグナリングする。

図２０は一実施例によって基地局がポジショニング情報を受信して端末との距離を推定する方法を説明するフローチャートである。

図２０を参照すると、基地局はポジショニング情報を得るときに基礎となる参照信号を含むポジショニング信号を端末に送信する。基地局はＮ個の連続するトーンの各々に１：１に参照信号をマッピングして、参照信号を含むポジショニング信号を送信する(Ｓ９１１)。

基地局はポジショニング信号に含まれたＮ個のトーンのうち、いくつのトーンを用いて参照信号間の位相差を測定するかに関する情報、及び位相差が測定されるトーンのうち、どのトーンがアンカートーンであるかに関する情報を端末に提供する。この場合、基地局はポジショニング信号が送信されたチャネルの選択度又は状態に関する情報を予め得て、それに基づいてアンカートーンを決定する。図１７を参照して説明したように、基地局はチャネルの選択度に基づいて、Ｎ個のトーンのうち、１番目のトーン又はＮ／２トーンのうちのいずれかに決定することができる。基地局はチャネルの選択度に基づいて、Ｎ個のトーンのうち、Ｎ番目のトーン又はＮ／２トーンのうちのいずれかに決定することができる。

基地局はチャネルの選択度が高くなるほど、Ｎ個のトーンのうち、Ｎ／２番目のトーンと近くなるようにアンカートーンを変更することができる。一方、基地局はチャネルの選択度が低くなるほど、Ｎ個のトーンのうち、Ｎ／２番目のトーンと遠くなるようにアンカートーンを変更することができる。言い換えれば、基地局はチャネルの選択度が低くなるほど、Ｎ個のトーンのうち、１番目のトーン又はＮ番目のトーンと近くなるようにアンカートーンを変更することができる。

アンカートーンはチャネルの選択度又はチャネルの位相変化が予め設定された臨界値以上である場合、Ｎ個のトーンのうち、真ん中に位置するトーンに決定される。一方、チャネルの選択度又はチャネルの位相変化が予め設定された臨界値未満である場合は、アンカートーンはＮ個のトーンのうち、１番目のトーン又はＮ番目のトーンに決定される。

一実施例によれば、Ｎ個のトーンのうち、特定のトーンは他のトーンに比べて相対的に高い送信電力が割り当てられてポジショニング信号に送信される。例えば、ポジショニング信号を送信する基地局は、特定のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差の測定正確度を高めるために、特定のトーンに対する送信電力を他のトーンに比べて高く割り当てることができる。

具体的には、ネットワーク又は送信端末は、中心部に近いトーンの間の位相差に基づいて大略的な端末との距離を把握し、遠く離れたトーンの位相差に基づいて把握された大略的な距離を補正して、より正確な距離を推定する。これを勘案して、ネットワーク又は送信端末は、Ｎ個のトーンのうち、特定のトーンに他のトーンに比べて相対的に高い送信電力を割り当てることができる。

例えば、ネットワーク又は送信端末は、Ｎ個のトーンのうち、１番目及び最後のトーンに高い送信電力を割り当てる。Ｎ個のトーンのうち、エッジのトーンに高い送信電力を割り当てることにより、遠く離れたトーンに対する位相推定の正確度が高くなる。

ネットワーク又は送信端末は、Ｎ個のトーンに対してＵ形態やＶ形態に送信電力を印加する。即ち、ネットワーク又は送信端末においては、Ｎ個の副搬送波(又はトーン)の中心部には低い電力が割り当てられ、両端の副搬送波(又はトーン)に行くほどより高い電力が割り当てられる。

ネットワーク又は送信端末は、Ｎ個のトーンのうち、Ｘ番目のトーンごとに高い送信電力を割り当てることができる。この場合、電力が大きいトーンの間の位相差は正確な距離推定に用いられ、電力が小さいトーンの間の位相差は大略的な距離推定に用いられる。

ネットワーク又は送信端末は、Ｎ個のトーンのうち、Ｘ番目のトーンのみに低い送信電力を割り当てることができる。この場合、近く配置されたトーンを用いた大略的な距離をより正確に推定することができる。

ネットワーク又は送信端末は、位相差の測定時に基準となるアンカートーンに残りのトーンより高い送信電力を割り当てることができる。この場合、アンカートーンにマッピングされた参照信号は、残りのトーンにマッピングされた他の参照信号に比べてノイズに強く、より正確な距離を推定することができる。

一方、ネットワーク又は送信端末は、どのトーンに追加送信電力が割り当てられたか、又は低い送信電力が割り当てられたかに関する情報、及び特定のトーンにどの程度の電力が割り当てられたかに関する情報のうち、いずれか一つに関する情報を物理階層又は上位階層信号により端末又は周りの端末にシグナリングする。

次に、基地局は端末からポジショニング信号に基づいて測定された位相差情報を含むポジショニング情報を受信する(Ｓ９１３)。基地局は受信されたポジショニング情報に基づいて端末との距離を推定することができる。

ポジショニング情報は、端末がアンカートーンにマッピングされた参照信号を基準として測定された参照信号間の位相差に関する情報を含む。即ち、ポジショニング情報は１番目のトーン乃至Ｎ番目のトーン(アンカートーンに対する参照信号との位相差は除く)に対する各々の参照信号とアンカートーンに対する参照信号間の位相差に関する情報を含む。例えば、Ｎが６であり、アンカートーンとして１番目のトーンが決定された場合、ポジショニング情報は、１番目のトーンにマッピングされた参照信号と２番目のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差、１番目のトーンにマッピングされた参照信号と３番目のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差、１番目のトーンにマッピングされた参照信号と４番目のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差、１番目のトーンにマッピングされた参照信号と５番目のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差及び１番目のトーンにマッピングされた参照信号と６番目のトーンにマッピングされた参照信号間の位相差に関する情報を含む。

図１９を参照して説明したように、ポジショニング情報は、１番目のトーン乃至Ｎ番目のトーン(アンカートーンに対する参照信号との位相差は除く)に対する各々参照信号と、アンカートーンに対する参照信号の間の位相差の総合に関する情報のみを含むことができる。

ポジショニング情報は、１番目のトーン乃至Ｎ番目のトーン(アンカートーンに対する参照信号との位相差は除く)に対する各々の参照信号と、アンカートーンに対する参照信号の間の位相差に関する情報、及び位相差の総合に関する情報を全て含む。

さらに基地局には、端末からＮ個のトーン内で位置差が推定されたトーンの個数であるＭ、及び端末が決定したアンカートーンの位置に関する情報が提供される。

次に、基地局は受信されたポジショニング情報に基づいて端末との距離に関する情報を推定することができる。また基地局はポジショニング情報に含まれた位相差に基づいてＲＳＴＤに対する値を算出することができ、他の基地局に関するポジショニング情報がさらに提供されて、算出されたＲＳＴＤに対応する値を用いて端末の位置を推定することができる(Ｓ９１５)。

図２１は本発明の一実施例による無線通信装置を示すブロック図である。

図２１を参照すると、無線通信システムは基地局２２１０及びＵＥ２２２０を含む。ＵＥ２２２０は基地局のカバレッジ内に位置する。一部の実施例において、無線通信システムは複数のＵＥを含む。図２１を参照すると、基地局２２１０とＵＥ２２２０が示されているが、本発明はそれに限られない。例えば、基地局２２１０はネットワークノード、ＵＥ、無線装置などに代替することができる。基地局及びＵＥは各々無線通信装置又は無線装置に表現することができる。

基地局２２１０は少なくとも一つのプロセッサ２２１１、少なくとも一つのメモリ２２１２及び少なくとも一つの送受信機２２１３を含む。プロセッサ２２１１は、上記の各実施例に記載した機能、手順又は方法を具現するために、各実施例において必要な事項を処理することができる。

具体的には、プロセッサ２２１１は、Ｎ個の連続するトーンの各々に参照信号をマッピングすることができ、少なくとも一つの送受信機２２１３を制御して、上記Ｎ個の連続するトーンを含むポジショニング信号を端末に送信することができる。その後、プロセッサ２２１１は、少なくとも一つの送受信機２２１３を制御して端末が測定したＮ個の連続するトーンのうち、基準となるアンカートーンにマッピングされた参照信号及び残りのトーンの各々にマッピングされた参照信号間の位相差に関する情報を含むポジショニング情報を受信することができる。ここで、ポジショニング情報は、上記測定された参照信号間の位相差の和に関する情報を含む。又はプロセッサ２２１１がＮ個の連続するトーンの各々に参照信号をマッピングする場合、プロセッサ２２１１は互いに同一の位相情報を有する参照信号をＮ個の連続するトーンにマッピングすることができる。プロセッサ２２１１は位相情報の総合が予め設定された値を有する参照信号を上記Ｎ個の連続するトーンにマッピングすることができる。プロセッサ２２１１は上記連続するＮ個のトーンのうち、アンカートーンに最も高い送信電力を割り当ててポジショニング信号を送信する。プロセッサ２２１１は上記連続するＮ個のトーンのうち、１番目のトーンとＮ番目のトーンに最も高い送信電力を割り当ててポジショニング信号を送信することができる。

一つ以上のプロトコルがプロセッサ２２１１により具現される。例えば、プロセッサ２２１１は無線インターフェースプロトコルの一つ以上の階層(例えば、ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｌａｙｅｒｓ)を具現する。メモリ２２１２はプロセッサ２２１１に連結され、様々なタイプの情報及び／又は命令語(ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ)を格納する。送受信機２２１３はプロセッサ２２１１に電気的に連結され、無線信号を送信及び／又は受信するようにプロセッサ２２１１により制御される。

ＵＥ２２２０は少なくとも一つのプロセッサ２２２１、少なくとも一つのメモリ２２２２及び少なくとも一つの送受信機２２２３を含む。プロセッサ２２１１は、上記の各実施例に記載した機能、手順又は方法を具現するために、各実施例において必要な事項を処理することができる。

具体的には、プロセッサ２２２１には、送受信機２２２３を制御して参照信号がマッピングされたＮ個の連続するトーンを含むポジショニング信号がネットワーク又は送信端末から受信される(受信された情報はメモリ２２２２に格納される)。プロセッサ２２２１には、参照信号がマッピングされたＮ個の連続するトーンを含むポジショニング信号に関する情報がメモリ２２２２から伝達され、Ｎ個の連続するトーンのうち、基準となるアンカートーンにマッピングされた参照信号及び残りのトーンの各々にマッピングされた参照信号間の位相差を測定することができる。プロセッサ２２２１は測定された位相差に関する情報が含まれたポジショニング情報を生成する。プロセッサ２２２１は測定された参照信号間の位相差の和を算出することができ、算出された参照信号間の位相差の和に関する情報をポジショニング情報に含ませることができる。

プロセッサ２２２１は、ポジショニング信号が送信されるチャネルの敏感度に基づいて、Ｎ個の連続するトーンのうちのいずれか一つをアンカートーンとして決定する。プロセッサ２２２１は、アンカートーンをＮ個の連続するトーンのうち、１番目のトーン及びＮ番目のトーンのうちのいずれか一つに決定する。又はプロセッサ２２２１は、アンカートーンをＮ個の連続するトーンのうち、Ｎ／２番目のトーンに決定する。

プロセッサ２２２１には、送受信機２２２３を制御してポジショニング信号が送信されるチャネルの敏感度に基づいて、基地局や送信端末により決定されたアンカートーンに関する情報が伝達される。

プロセッサ２２２１は仮想の周波数間隔を有する二つのトーンにマッピングされた参照信号間の位相差に関する情報に対応する情報である参照信号間の位相差の和に関する情報を算出する。ここで、仮想の周波数間隔はＮ個のトーン間の最大周波数差より大きい。

プロセッサ２２２１は上記測定された参照信号間の位相差の絶対値に対する和の情報を含むポジショニング情報を生成する。

プロセッサ２２２１はポジショニング信号に含まれたＮ個の連続するトーンのうち、連続するＭ個のトーンを選択する。ここで、ＭはＮより小さい整数である。プロセッサ２２２１はポジショニング情報が送信されるチャネルの敏感度に基づいて、Ｍ個の連続するトーンからアンカートーンを決定することができる。さらにポジショニング情報は、上記Ｍ及び決定されたアンカートーンに関する情報を含む。

一つ以上のプロトコルがプロセッサ２２２１により具現される。例えば、プロセッサ２２２１は無線インターフェースプロトコルの一つ以上の階層(例えば、ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｌａｙｅｒｓ)を具現することができる。メモリ２２２２はプロセッサ２２２１に連結され、様々なタイプの情報及び／又は命令語を格納する。送受信機２２２３はプロセッサ２２２１に電気的に連結され、無線信号を送信及び／又は受信するようにプロセッサ２２２１により制御される。

メモリ２２１２及び／又は２２２２はプロセッサ２２１１及び／又は２２２１の内部又は外部に各々配置され、有線又は無線連結のような様々な技術によりプロセッサに連結される。

基地局２２１０及び／又はＵＥ２２２０は単一アンテナ又は多重アンテナを有する。例えば、アンテナ２２１４及び／又は２２２４は無線信号を送信及び受信するように構成される。

図２２は本発明の実施例による無線通信装置を簡略に示す図である。

図２２を参照すると、図２１に示されたＵＥ２２２０について詳しく説明されている。図２２の無線通信装置はＵＥ２２２０に限られず、上記実施例の一つ以上の具現に適合するように構成された移動コンピューター装置であることができる。例えば、移動コンピューター装置には、車両通信システム及び／又は装置、ウェアラブル(ｗｅａｒａｂｌｅ)装置、ラップトップ又はスマート本などが含まれる。

図２２を参照すると、ＵＥ２２２０はデジタル信号プロセッサ：ＤＳＰ又はマイクロプロセッサを含むプロセッサ２２１０、送受信機２３３５、電力管理モジュール２３０５、アンテナ２３４０、バッテリー２３５５、キーパッド２３２０、ＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ)チップ２３６０、センサ２３６５、メモリ２３３０、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード２３２５、スピーカ２３４５、マイクロホン２３５０のうちのいずれか一つを含む。またＵＥ２２２０は単一アンテナ又は多重アンテナを含む。

プロセッサ２３１０は上記の各実施例に記載した機能、手順又は方法を具現するために、各実施例において必要な事項を処理することができる。一部の実施例において、プロセッサ２３１０は無線インターフェースプロトコルの階層(例えば、機能階層)のような一つ以上のプロトコルを具現することができる。

メモリ２３３０はプロセッサ２３１０に連結され、プロセッサ２３１０の動作に関する情報を格納する。メモリ２３３０はプロセッサ２３１０の内部又は外部に位置し、有線又は無線連結のような様々な技術によってプロセッサに連結される。

ユーザは、キーパッド２３２０のボタンを押すことで、又はマイクロホン２３５０を用いた音声認識又は活性化のような様々な技術によって、様々な形態の情報(例えば、電話番号のような指示情報)を入力することができる。プロセッサ１０は、ユーザの情報を受信及び処理して、電話番号をダイヤルするなどの適宜な機能を行うことができる。一部の実施例において、データ(例えば、操作データ)は特定の機能を行うためにＳＩＭカード２３２５又はメモリ２３３０からローディングされる。一部の実施例において、プロセッサ２３１０はＧＰＳチップ２３６０からＧＰＳ情報を受信及び処理して、同じＵＥの位置又は位置に関連する機能(カーナビゲーション、マップサービス)を行う。一実施例において、プロセッサ２３１０はユーザの参照及び便宜のために、このような様々なタイプの情報及びデータをディスプレー２３１５上に表示してもよい。

送受信機２３３５はプロセッサ２３１０に連結され、ＲＦ(Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)信号のような無線信号を送信及び／又は受信する。プロセッサ２３１０は通信を開始して、音声通信データのような様々なタイプの情報又はデータを含む無線信号を送信するように送受信機２３３５を制御する。送受信機２３３５は無線信号を受信する受信機及び送信する送信機を含む。アンテナ２３４０は無線信号の送信及び受信を容易にする。一部の実施例において、送受信機２３３５が無線信号を受信した場合、プロセッサ２３１０による処理のために送受信機２３３５は受信された無線信号を基底帯域周波数(ｂａｓｅｂａｎｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)に変換及びフォワードする(ｃｏｎｖｅｒｔ ａｎｄ ｆｏｒｗａｒｄ)。処理された信号は、スピーカ２３４５及び／又はディスプレイ２３１５により出力されるように、可聴又は読み込み可能な情報に変換するなどの様々な技術によって処理される。

一実施例において、センサ２３６５はプロセッサ２３１０に連結されてもよい。センサ２３６５は速度、加速度、光、振動、近接性、位置、イメージなどの様々なタイプの情報を検出するために構成された一つ以上の感知装置を含む。プロセッサ２３１０はセンサ２３６５から得たセンサ情報を受信及び処理して、受信処理されたセンサ情報に基づいて衝突回避、自律走行などの様々なタイプの機能を行う。

図２２に示したように、ＵＥは様々な構成要素(例えば、カメラ、ＵＳＢポートなど)をさらに含む。例えば、カメラはプロセッサ２３１０にさらに連結され、自律走行、車両安全サービスのような様々なサービスに利用できる。このように図２２はＵＥのいずれか一つの実施例であり、本発明の範囲は図２２に示された構成に限られない。例えば、キーパッド２３２０、ＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ)チップ２３６０、センサ２３６５、スピーカ２３４５及び／又はマイクロホン２３５０のうちの一部構成はいくつの実施例に対するＵＥに含まれないか又は具現されない。

図２３は一実施例による無線通信装置の送受信機を簡略に示すブロック図である。

より具体的には、図２３に示した送受信機は周波数分割デュプレックス(ＦＤＤ)システムに具現可能な一例による送受信機である。

送信経路において、図２１及び図２２に示したプロセッサのような少なくとも一つのプロセッサは、送信されるデータを処理し、アナログ出力信号のような信号を送信機２４１０に提供することができる。

送信機２４１０において、アナログ出力信号は、低域通過フィルター(ＬＰＦ)２４１１によりフィルタリングされ(例えば、従来のデジタル−アナログ変換(ＡＤＣ)により発生したアーチファクト(ａｒｔｉｆａｃｔｓ)を除去するために)、アップコンバーター(例えば、ミキサー)２４１２により基底帯域でＲＦにアップコンバート(ｕｐｃｏｎｖｅｒｔ)され、ＶＧＡ(ｖａｒｉａｂｌｅ ｇａｉｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)２４１３により増幅される。増幅された信号はフィルター２４１４によりフィルタリングされ、ＰＡ(ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)２４１５によって追加増幅されて、デュープレクサー(ｄｕｐｌｅｘｅｒ)２４５０／アンテナスイッチ２４６０によりルートされて(ｒｏｕｔｅｄ)、アンテナ２４７０で送信される。

受信経路において、アンテナ２４７０は無線環境から信号を受信し、受信した信号はアンテナスイッチ２４６０／デュープレクサー２４５０によりルートされて、受信機２４２０に提供される。

例えば、受信機２４２０で受信された信号はＬＮＡ(ｌｏｗ ｎｏｉｓｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)２４２３を含む増幅器により増幅され、帯域通過フィルター２４２４によりフィルタリングされ、ダウンコンバーター(ｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒ)２４２５により、例えば、ミキサー、ＲＦから基底帯域にダウンコンバートされる。

ダウンコンバートされた信号は低域通過フィルター(ＬＰＦ)２４２６によりフィルタリングされ、アナログ入力信号を得るために、ＶＧＡ２４２７を含む増幅器により増幅されて、図２１及び図２２に示したプロセッサに提供される。

局部発振器(ｌｏｃａｌ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、ＬＯ)生成器２４４０は送信及び受信ＬＯ信号を生成して、アップコンバーター(ｕｐｃｏｎｖｅｒｔｅｒ)２４１２及びダウンコンバーター(ｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒ)２４２５に各々提供される。

一方、本発明は図２３に示した構成に限定されず、本発明の実施例による機能及び効果のために様々な構成要素及び回路が図２３の例示とは異なるように配列されることができる。

図２４は本発明の実施例による無線通信装置の送受信機の他の例を示す。

特に図２４は時分割デュプレックス(ＴＤＤ)システムで具現可能な送受信機の一例を示す。

一実施例において、ＴＤＤシステムの送受信機に含まれた送信機２５１０及び受信機２５２０は、ＦＤＤシステムの送受信機に含まれた送信機及び受信機と類似する特徴を一つ以上含む。以下、ＴＤＤシステムの送受信機構造について説明する。

送信経路において、送信機のＰＡ(ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)２５１５により増幅された信号は、帯域選択スイッチ２５５０、帯域通過フィルター(ＢＰＦ)２５６０及びアンテナスイッチ２５７０によりルートされて(ｒｏｕｔｅ)、アンテナ２５８０で送信される。

受信経路において、アンテナ２５８０は無線環境から信号を受信し、受信された信号はアンテナスイッチ２５７０、帯域通過フィルター(ＢＰＦ)２５６０及び帯域選択スイッチ２５５０によりルートされて(ｒｏｕｔｅ)、受信機２５２０に提供される。

図２５はサイドリンクに関連する無線装置の動作を説明するフローチャートである。

図２５を参照すると、無線装置はサイドリンクに関連する情報を得る(Ｓ２９１０)。サイドリンクに関連する情報は少なくとも一つのリソース構成(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)であり、他の無線装置又はネットワークノードから得られる。

上記情報を得た後、無線装置はサイドリンクに関する情報を復号する(Ｓ２９２０)。

サイドリンクに関する情報を復号した後、無線装置はサイドリンクに関する情報に基づいて一つ以上のサイドリンク動作を行う(Ｓ２９３０)。ここで、無線装置により行われるサイドリンク動作(ｓｉｄｅｌｉｎｋ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ)は、フローチャートに示した一つ以上の動作である。

一方、図２５に示したフローチャートにおいて、サイドリンクに関連する無線装置動作はただ一例であり、様々な技術を使用するサイドリンク動作が無線装置により行われる。サイドリンクはサイドリンク通信及び／又はサイドリンクディスカバリーのためのＵＥ間のインターフェースである。サイドリンクはＰＣ５インターフェースに該当する。サイドリンク動作は、広い意味でＵＥ間情報の送信及び／又は受信である。

図２６はサイドリンクに関連するネットワークノード動作を説明するフローチャートである。

図２６に示したサイドリンクに関連するネットワークノード動作は一例に過ぎず、様々な技術を用いたサイドリンク動作がネットワークノードにより行われる。

ネットワークノードは無線装置からサイドリンクに関連する情報を受信する(Ｓ３０１０)。例えば、サイドリンクに関連する情報はネットワークノードに関するサイドリンク情報の表示に使用される'ＳｉｄｅｌｉｎｋＵＥＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ'である。

上記情報を受信した後、ネットワークノードは上記受信された情報に基づいてサイドリンクに関連する一つ以上の命令を送信するか否かを決定する(Ｓ３０２０)。

命令の送信を決定した場合、ネットワークノードは送信を決定した命令に基づいてサイドリンクに関連する命令を無線装置に送信する(Ｓ３０３０)。一例において、ネットワークノードにより送信された命令を受信した無線装置は、受信された命令に基づいて一つ以上のサイドリンク動作を行う。

図２７は無線装置とネットワークノードの構成を簡略に示すブロック図である。ここで、ネットワークノード３１２０は図２１に示された無線装置又はＵＥに代替することができる。

例えば、無線装置３１１０は一つ以上の他の無線装置、ネットワークノード及び／又はネットワークの他の要素と通信するための通信インターフェース３１１１を含む。通信インターフェース３１１１は一つ以上の送信機、一つ以上の受信機及び／又は一つ以上の通信インターフェースを含む。無線装置３１１０はプロセシング回路３１１２を含む。プロセシング回路３１１２はプロセッサ３１１３のような少なくとも一つのプロセッサ及びメモリ３１１４のような少なくとも一つのメモリ装置を含む。

プロセシング回路３１１２は上述した方法及び／又はプロセスのうちのいずれか一つを制御し、かかる方法及び／又はプロセスが無線装置３１１０により行われるようにする。プロセッサ３１１３はここに説明した無線装置の機能を行うための一つ以上のプロセッサに対応する。無線装置３１１０はデータ、プログラム可能なソフトウェアコード及び／又はここに説明した他の情報を格納するように構成されたメモリ３１１４を含む。

一つ以上の実施例において、メモリ３１１４は少なくとも一つのプロセッサにより、図２５を参照して説明したプロセスの一部又は全体、又は上述した方法の実施例が行われるようにする命令を含むソフトウェアコード３１１５を格納するように構成される。

例えば、情報の送信又は受信に関連する少なくとも一つのプロセスは、情報を送信又は受信するために、図２６の送受信機２２２３を制御するプロセッサ３１１３により行われる。

ネットワークノード３１２０は一つ以上の他のネットワークノード、無線装置及びネットワークの他の要素と通信するための通信インターフェース３１２１のうちのいずれか一つを含む。ここで、通信インターフェース３１２１は少なくとも一つの送信機、少なくとも一つの受信機及び／又は少なくとも一つの通信インターフェースを含む。ネットワークノード３１２０はプロセシング回路３１２２を含む。ここで、プロセシング回路はプロセッサ３１２３及びメモリ３１２４を含む。

例えば、情報の送信又は受信に関連する少なくとも一つのプロセスは、情報を送信又は受信するために、図２２の送受信機２２１３を制御するプロセッサ３１２３により行われる。

上述した本発明の実施例は、様々な手段によって具現することができる。例えば、本発明の実施例は、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って具現されてもよい。

ハードウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、１つ又はそれ以上の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って具現されてもよい。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、以上で説明した機能又は動作を実行するモジュール、手順又は関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードはメモリユニットに格納され、プロセッサによって駆動されてもよい。前記メモリユニットは、前記プロセッサの内部又は外部に設けられ、公知の様々な手段によって前記プロセッサとデータを交換することができる。

上述したように開示された本発明の好適な実施例に関する詳細な説明は、当業者が本発明を具現し、実施できるように提供されている。以上では、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野における熟練した当業者は、本発明の領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更可能であることを理解できるであろう。例えば、当業者は、上述した実施例に記載された各構成を互いに組み合わせる方式で用いることができる。したがって、本発明は、ここに開示された実施形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を付与するためのものである。

本発明は、本発明の精神及び必須の特徴から逸脱しない範囲で、他の特定の形態に具体化することができる。よって、上記の詳細な説明はいずれの面においても制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的解釈によって定められなければならず、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。本発明は、ここに開示されている実施形態に制限されるものではなく、ここに開示されている原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を付与するためのものである。また、特許請求の範囲で明示的な引用関係を有しない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新たな請求項として含むことができる。

上述のような本発明の実施形態は、様々な移動通信システムに適用することができる。

Claims (15)

1. サイドリンク(ｓｉｄｅｌｉｎｋ)を支援する無線通信システムにおいて、端末がポジショニング情報を送信する方法であって、
   参照信号がマッピングされたＮ個(Ｎは整数)の連続するトーン(ｔｏｎｅ)を含むポジショニング信号をネットワーク又は送信端末から受信する段階；
   前記Ｎ個の連続するトーンのうち、基準となるアンカートーン(ａｎｃｈｏｒ ｔｏｎｅ)にマッピングされた参照信号及び残りのトーンの各々にマッピングされた参照信号の間の位相差を測定する段階；及び
   前記測定された位相差に関する情報が含まれたポジショニング情報を前記ネットワーク又は前記送信端末に送信する段階；を含んでなり、
   前記ポジショニング情報は前記測定された参照信号の間の位相差の和に関する情報を含む、端末がポジショニング情報を送信する方法。
2. 前記アンカートーンは、前記ポジショニング信号が送信されるチャネルの選択度(ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ)に基づいて、前記Ｎ個の連続するトーンのうちのいずれか一つに決定されることを特徴とする、請求項１に記載の端末がポジショニング情報を送信する方法。
3. 前記アンカートーンは、前記Ｎ個の連続するトーンのうち、１番目のトーン及びＮ番目のトーンのうちのいずれか一つに決定されることを特徴とする、請求項１に記載の端末がポジショニング情報を送信する方法。
4. 前記アンカートーンは、前記Ｎ個の連続するトーンのうち、Ｎ／２番目のトーンに決定されることを特徴とする、請求項１に記載の端末がポジショニング情報を送信する方法。
5. 前記アンカートーンは、前記ポジショニング信号が送信されるチャネルの選択度に基づいて前記基地局や前記送信端末によって予め決定されることを特徴とする、請求項１に記載の端末がポジショニング情報を送信する方法。
6. 前記参照信号の間の位相差の和に関する情報は、仮想の周波数間隔を有するツートーンにマッピングされた参照信号の間の位相差に関する情報に対応し、
   前記仮想の周波数間隔は前記Ｎ個のトーンの間の最大の周波数差より大きいことを特徴とする、請求項１に記載の端末がポジショニング情報を送信する方法。
7. 前記ポジショニング情報は、前記測定された参照信号の間の位相差の絶対値に対する和の情報を含むことを特徴とする、請求項１に記載の端末がポジショニング情報を送信する方法。
8. 前記端末は、前記ポジショニング信号に含まれたＮ個の連続するトーンのうち、連続するＭ個のトーンを選択し、
   前記Ｍは前記Ｎより小さい整数であることを特徴とする、請求項１に記載の端末がポジショニング情報を送信する方法。
9. 前記端末は、前記ポジショニング情報が送信されるチャネルの選択度に基づいて、前記Ｍ個の連続するトーンのうち、前記アンカートーンを決定し、
   前記ポジショニング情報は、さらに前記Ｍ及び前記決定されたアンカートーンに関する情報を含むことを特徴とする、請求項８に記載の端末がポジショニング情報を送信する方法。
10. サイドリンクを支援する無線通信システムにおいて、ネットワークが参照信号を含むポジショニング信号を送信する方法であって、
    Ｎ個(Ｎは整数)の連続するトーンの各々に参照信号をマッピングする段階；
    前記Ｎ個の連続するトーンを含むポジショニング信号を端末に送信する段階；及び
    前記端末が測定した前記Ｎ個の連続するトーンのうち、基準となるアンカートーンにマッピングされた参照信号及び残りのトーンの各々にマッピングされた参照信号の間の位相差に関する情報を含むポジショニング情報を受信する段階；を含んでなり、
    前記ポジショニング情報は前記測定された参照信号の間の位相差の和に関する情報を含むことを特徴とする、ネットワークが参照信号を含むポジショニング情報を送信する方法。
11. 前記Ｎ個の連続するトーンにマッピングされた参照信号は、互いに同じ位相情報を有することを特徴とする、請求項１０に記載のネットワークが参照信号を含むポジショニング情報を送信する方法。
12. 前記Ｎ個の連続するトーンにマッピングされた参照信号は、位相の総合が予め設定された値を有することを特徴とする、請求項１０に記載のネットワークが参照信号を含むポジショニング情報を送信する方法。
13. 前記ポジショニング信号は、前記連続するＮ個のトーンのうち、アンカートーンに最も高い送信電力が割り当てられて送信されることを特徴とする、請求項１０に記載のネットワークが参照信号を含むポジショニング情報を送信する方法。
14. 前記ポジショニング信号は、前記連続するＮ個のトーンのうち、１番目のトーンとＮ番目のトーンに最も高い送信電力が割り当てられて送信されることを特徴とする、請求項１０に記載のネットワークが参照信号を含むポジショニング情報を送信する方法。
15. サイドリンク(ｓｉｄｅｌｉｎｋ)を支援する無線通信システムにおいて、参照信号に基づくポジショニング情報を送信する装置であって、
    プロセッサ；及び
    前記プロセッサに連結されたメモリ；を備えてなり、
    前記プロセッサには、ネットワーク又は送信端末から受信された参照信号がマッピングされたＮ個(Ｎは整数)の連続するトーンを含むポジショニング信号に関する情報が前記メモリから伝達され、前記Ｎ個の連続するトーンのうち、基準となるアンカートーンにマッピングされた参照信号、及び残りのトーンの各々にマッピングされた参照信号の間の位相差を測定して、前記測定された位相差に関する情報が含まれたポジショニング情報を生成し、
    前記ポジショニング情報は前記測定された参照信号の間の位相差の和に関する情報を含む、装置。