JP2022088164A - Base station device, terminal device, communication method, and program in communication system that forms beam on downlink and communicates - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のアンテナを用いて下りリンクでビームを形成して通信する通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system in which a plurality of antennas are used to form a beam on a downlink and communicate with each other.
無線通信の技術分野において、スループットの向上や通信容量の拡大のために、複数のアンテナを用いて空間リソースを有効活用する技術が知られている。この技術は、例えば、多入力多出力(MIMO)やアンテナダイバーシティを含む。セルラ通信システムでは、端末装置が基地局装置から送信されたCSI-RS(Channel State Information Reference Signal)を観測して、そのCSI-RSに基づいて下りリンクの伝送路の状態を推定しうる。そして、端末装置は、事前に用意された複数のアンテナウェイトパターンにそれぞれ対応する複数のPMI(Precoding Matrix Indicator)の値のうちの1つをその推定結果に基づいて特定し、特定したPMIの値を基地局装置へ通知する。基地局装置は、通知されたPMIに対応するアンテナウェイトを用いてビームを形成し、端末装置と通信しうる。PMIを用いる技術では、端末装置に伝送路推定をさせて、その伝送路推定値に基づいて大まかに適したビームを選択させ、その選択結果のみをフィードバックさせることにより、少ないフィードバックでビームを設定することができる。 In the field of wireless communication technology, a technique of effectively utilizing spatial resources by using a plurality of antennas is known in order to improve the throughput and expand the communication capacity. This technique includes, for example, multi-input multi-output (MIMO) and antenna diversity. In the cellular communication system, the terminal device can observe the CSI-RS (Channel State Information Reference Signal) transmitted from the base station device and estimate the state of the downlink transmission line based on the CSI-RS. Then, the terminal device specifies one of a plurality of PMI (Precoding Matrix Indicator) values corresponding to each of the plurality of antenna weight patterns prepared in advance based on the estimation result, and the specified PMI value. Is notified to the base station device. The base station device can form a beam with the antenna weight corresponding to the notified PMI and communicate with the terminal device. In the technique using PMI, the terminal device is made to estimate the transmission line, a roughly suitable beam is selected based on the transmission line estimation value, and only the selection result is fed back, so that the beam is set with a small amount of feedback. be able to.
CSI-RSは、使用可能な周波数帯域の一部である特定の周波数領域でのみ送信される。このため、端末装置が測定した伝送路の状態も、その特定の周波数領域に関するものであり、使用可能な周波数帯域のうちの他の周波数領域に適しない場合がありうる。このような場合、端末装置から通知されたPMIに対応するビームが、基地局装置から端末装置へ信号が送信される際の周波数リソースに対して適切でなくなってしまいうる。 CSI-RS is transmitted only in certain frequency domains that are part of the available frequency band. Therefore, the state of the transmission line measured by the terminal device is also related to the specific frequency region, and may not be suitable for other frequency regions in the usable frequency band. In such a case, the beam corresponding to the PMI notified from the terminal device may not be suitable for the frequency resource when the signal is transmitted from the base station device to the terminal device.
本発明は、通信に使用される周波数リソースに対して適切なビームを形成することを可能とする技術を提供する。 The present invention provides techniques that make it possible to form an appropriate beam for the frequency resources used for communication.
本発明の一態様による基地局装置は、複数のアンテナと、通信手段とを有し、前記通信手段は、使用可能な周波数帯域の全体にわたって、前記複数のアンテナのそれぞれから、端末装置による伝送路の推定のための所定の信号を送信し、複数の周波数領域のそれぞれについて、前記基地局装置が使用すべきプリコーディング行列に関する情報を前記端末装置から受信し、前記複数の周波数領域のそれぞれが、前記使用可能な周波数帯域の一部であり、前記端末装置との通信で使用すべき周波数リソースと前記受信された情報とに基づいてビームを形成して前記端末装置へ信号を送信する、ように構成される、ことを特徴とする。 The base station apparatus according to one aspect of the present invention has a plurality of antennas and communication means, and the communication means has a transmission path from each of the plurality of antennas to a transmission path by the terminal device over the entire usable frequency band. A predetermined signal for estimation is transmitted, information about a precoding matrix to be used by the base station apparatus is received from the terminal apparatus for each of the plurality of frequency regions, and each of the plurality of frequency regions receives information about the precoding matrix to be used. A beam is formed based on the frequency resource which is a part of the available frequency band and should be used for communication with the terminal device and the received information, and a signal is transmitted to the terminal device. It is characterized by being composed.
また、本発明の一態様による端末装置は、使用可能な周波数帯域の全体にわたって基地局装置が有する複数のアンテナのそれぞれから送信された、前記端末装置による伝送路の推定のための所定の信号を受信する受信手段と、前記所定の信号に基づいて、複数の周波数領域のそれぞれについて、伝送路の状態を推定する推定手段と、推定した前記伝送路の状態に基づいて、前記複数の周波数領域のそれぞれにおいて前記基地局装置が使用すべきプリコーディング行列を決定する決定手段と、決定された前記複数の周波数領域のそれぞれにおいて使用すべきプリコーディング行列に関する情報を前記基地局装置へ送信する送信手段と、を有し、前記複数の周波数領域のそれぞれが、前記使用可能な周波数帯域の一部である、ことを特徴とする。 Further, the terminal device according to one aspect of the present invention transmits a predetermined signal for estimating a transmission line by the terminal device transmitted from each of a plurality of antennas of the base station device over the entire usable frequency band. A receiving means for receiving, an estimating means for estimating the state of the transmission line for each of the plurality of frequency regions based on the predetermined signal, and the estimation means for estimating the state of the transmission line, and the plurality of frequency regions based on the estimated state of the transmission line. A determination means for determining a precoding matrix to be used by the base station apparatus in each, and a transmission means for transmitting information regarding a precoding matrix to be used in each of the determined plurality of frequency regions to the base station apparatus. , Each of the plurality of frequency regions is a part of the usable frequency band.
本発明によれば、通信に使用される周波数リソースに対して適切なビームを形成することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to form an appropriate beam for the frequency resource used for communication.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and not all combinations of features described in the embodiments are essential to the invention. Two or more of the plurality of features described in the embodiments may be arbitrarily combined. In addition, the same or similar configuration will be given the same reference number, and duplicated explanations will be omitted.
(システム構成)
図1に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。無線通信システムは、例えばロングタームエボリューション(LTE)や第5世代(5G)のセルラ通信システムであり、複数のアンテナを有する基地局装置101と、1つ以上のアンテナを有する端末装置102とを含んで構成される。
(System configuration)
FIG. 1 shows a configuration example of a wireless communication system according to the present embodiment. The wireless communication system is, for example, a long-term evolution (LTE) or fifth generation (5G) cellular communication system, and includes a
本無線通信システムでは、基地局装置は、端末装置との間の伝送路の状態の推定値に基づいてビームを形成して、端末装置へ無線信号(無線フレーム)を送信することができる。なお、本実施形態及び添付の特許請求の範囲を通じて、基地局装置と端末装置との間の伝送路の状態とは、基地局装置が有する複数のアンテナのそれぞれと、端末装置が有する1つ以上のアンテナのそれぞれとの間の伝送路の状態を示す。例えば、基地局装置がアンテナをN本有し、端末装置がアンテナをM本有する場合、N×M個の伝送路の状態が推定される。基地局装置は、例えば、伝送路の状態の推定値に基づいて計算された複数のアンテナのそれぞれにおけるアンテナウェイトを送信対象の無線フレームに乗じて、複数のアンテナから並行して送出する。 In the present wireless communication system, the base station apparatus can form a beam based on an estimated value of the state of the transmission path to and from the terminal apparatus, and transmit a wireless signal (wireless frame) to the terminal apparatus. Throughout the present embodiment and the scope of the attached patent claim, the state of the transmission path between the base station device and the terminal device is defined as each of the plurality of antennas of the base station device and one or more of the terminal devices. The state of the transmission line between each of the antennas of the above is shown. For example, when the base station device has N antennas and the terminal device has M antennas, the state of N × M transmission lines is estimated. For example, the base station apparatus multiplies the antenna weight in each of the plurality of antennas calculated based on the estimated value of the state of the transmission line by the radio frame to be transmitted, and transmits the antenna weights from the plurality of antennas in parallel.
なお、基地局装置は、例えば、端末装置が複数のアンテナを有する場合には、複数のデータストリームを並行して端末装置へ送信することができる。すなわち、基地局装置と端末装置との間で、双方が複数のアンテナを用いて、複数のストリームを送受信するMIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術を使用することが可能である。この手法では、同じ周波数帯及び時間において、空間的に複数のデータストリームが多重されて送信されうる。この場合、例えば、送信アンテナ数×受信アンテナ数のアンテナウェイト行列(プリコーディング行列)に、各データストリームを示すベクトルを乗じることにより、各送信アンテナで送信すべきデータストリームのベクトルが生成される。そして、基地局装置(送信側)の複数のアンテナのそれぞれが、そのベクトルのうちの対応する要素を送信する。これによれば、一例において、端末装置(受信側)の各アンテナで受信された信号から、送信された複数のストリームを高品質に抽出することが可能となる。 The base station device can transmit a plurality of data streams to the terminal device in parallel, for example, when the terminal device has a plurality of antennas. That is, it is possible to use MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) technology in which both the base station device and the terminal device use a plurality of antennas to transmit and receive a plurality of streams. In this technique, a plurality of data streams may be spatially multiplexed and transmitted in the same frequency band and time. In this case, for example, by multiplying the antenna weight matrix (precoding matrix) of the number of transmitting antennas × the number of receiving antennas by a vector indicating each data stream, a vector of the data stream to be transmitted by each transmitting antenna is generated. Then, each of the plurality of antennas of the base station device (transmitting side) transmits the corresponding element of the vector. According to this, in one example, it is possible to extract a plurality of transmitted streams with high quality from the signals received by each antenna of the terminal device (reception side).
基地局装置がビームを形成して信号を送信するための手法として、基地局装置が使用可能なプリコーディング行列の候補を事前に複数個用意しておき、その候補のいずれを基地局装置が使用すべきかを端末装置が決定する手法が知られている。この手法では、端末装置は、基地局装置から受信したCSI-RS(Channel State Information Reference Signal)に基づいて伝送路の状態を推定し、その推定した伝送路の状態に適したビームを、事前に用意されているプリコーディング行列の中から選択する。そして、端末装置は、選択したビームを特定する情報をPMI(Precoding Matrix Indicator)として基地局装置に通知する。基地局装置は、そのPMIに基づいて使用するプリコーディング行列を特定し、その特定したプリコーディング行列を用いてビームを形成して信号を送信する。 As a method for the base station device to form a beam and transmit a signal, a plurality of precoding matrix candidates that can be used by the base station device are prepared in advance, and any of the candidates is used by the base station device. A method is known in which a terminal device determines whether or not it should be done. In this method, the terminal device estimates the state of the transmission line based on the CSI-RS (Channel State Information Reference Signal) received from the base station device, and emits a beam suitable for the estimated state of the transmission line in advance. Select from the prepared precoding matrices. Then, the terminal device notifies the base station device of the information for identifying the selected beam as a PMI (Precoding Matrix Indicator). The base station apparatus identifies the precoding matrix to be used based on the PMI, forms a beam using the identified precoding matrix, and transmits a signal.
しかしながら、上述のように、CSI-RSは、使用可能な周波数帯域の一部の周波数領域においてのみ送信される。このため、端末装置は、その一部の周波数領域における伝送路の推定と、PMIの選択を適切に行うことができる。一方で、他の周波数領域については、伝送路の状態が異なりうる。このため、例えば、基地局装置が、端末装置に対してユーザデータ等の信号を送信する際に使用すると定めた周波数リソースにおいて、PMIで指定されたビームが適切でないことがありうる。本実施形態では、このような事情に鑑み、基地局装置が、使用可能な周波数帯域の全体にわたって、SRS(Sounding Reference Signal)のような所定の信号を送信する。なお、SRSは一例であり、伝送路推定が可能な他の信号であってもよい。ここで、基地局装置は、一定の周波数範囲あたりの信号送信時の電力密度が一定であるため、使用可能な周波数帯域の全体にわたって十分な電力で所定の信号を送信することができる。このため、基地局装置から十分に離れた位置の端末装置であっても、この所定の信号を十分な電力で受信することができる。 However, as mentioned above, CSI-RS is transmitted only in some frequency domains of the available frequency band. Therefore, the terminal device can appropriately estimate the transmission line in a part of the frequency domain and select the PMI. On the other hand, the state of the transmission line may be different for other frequency regions. For this reason, for example, the beam specified by the PMI may not be appropriate for the frequency resource that the base station device determines to use when transmitting a signal such as user data to the terminal device. In this embodiment, in view of such circumstances, the base station apparatus transmits a predetermined signal such as SRS (Sounding Reference Signal) over the entire available frequency band. Note that SRS is an example and may be another signal whose transmission path can be estimated. Here, since the base station apparatus has a constant power density at the time of signal transmission per a certain frequency range, it is possible to transmit a predetermined signal with sufficient power over the entire usable frequency band. Therefore, even a terminal device at a position sufficiently distant from the base station device can receive this predetermined signal with sufficient power.
端末装置は、この所定の信号を1つ以上のアンテナのそれぞれにおいて受信して、その所定の信号に基づいて、複数の周波数領域のそれぞれについて伝送路の状態を推定する。なお、複数の周波数領域は、それぞれ、無線通信システムにおいて使用可能な周波数帯域の一部である。なお、複数の周波数領域は、例えば使用可能な周波数帯域が分割されることにより相互に重複しないように構成されてもよいし、2つ以上の周波数領域がその一部において相互に重複する周波数範囲を含むように構成されてもよい。ただし、複数の周波数領域のうちの任意の1つの周波数領域が他の周波数領域を包含する又は他の周波数領域に包含されるようにはならないように、複数の周波数領域が設定される。また、複数の周波数領域によって、使用可能な周波数帯域の全体が網羅されるように各周波数領域が設定されてもよいし、一部の(例えば小さい範囲の)周波数領域については複数の周波数領域に含まれないように、各周波数領域が設定されてもよい。端末装置は、複数の周波数領域のそれぞれについての推定した伝送路の状態に基づいて、基地局装置が使用可能なプリコーディング行列の候補の中から、基地局装置が使用すべきプリコーディング行列を選択する。そして、端末装置は、複数の周波数領域のそれぞれについて、選択したプリコーディング行列に対応するPMIを基地局装置へ通知する。なお、この通知の際には、例えば、各周波数領域におけるPMIの値を直接記述したメッセージが送信されてもよいし、基準となるPMIの値と各周波数領域におけるPMIの差分値とを含んだメッセージが送信されてもよい。一例において、基準となるPMIの値は、使用可能な周波数帯域の全体に対して適したPMIの値であり、各周波数領域におけるPMIの差分値は、そのPMIの値と同じであるか異なるかを示す情報でありうる。また、基準となるPMIの値は、いずれかの周波数領域におけるPMIの値であってもよい。これによれば、基地局装置は、例えば、基準となるPMIと共通するPMIを使用可能な周波数領域を特定し、その周波数領域で端末装置へ信号を送信するようにリソース割り当てを行うことができる。 The terminal device receives this predetermined signal at each of the one or more antennas, and estimates the state of the transmission line for each of the plurality of frequency domains based on the predetermined signal. The plurality of frequency domains are each a part of the frequency band that can be used in the wireless communication system. It should be noted that the plurality of frequency domains may be configured so as not to overlap each other, for example, by dividing the usable frequency band, or a frequency range in which two or more frequency domains overlap each other in a part thereof. May be configured to include. However, a plurality of frequency domains are set so that any one frequency domain among the plurality of frequency domains includes the other frequency domain or is not included in the other frequency domain. In addition, each frequency domain may be set so as to cover the entire available frequency band by the plurality of frequency domains, or a plurality of frequency domains (for example, in a small range) may be set to a plurality of frequency domains. Each frequency domain may be set so that it is not included. The terminal device selects the precoding matrix to be used by the base station device from the candidates of the precoding matrix available to the base station device based on the estimated transmission line state for each of the multiple frequency domains. do. Then, the terminal device notifies the base station device of the PMI corresponding to the selected precoding matrix for each of the plurality of frequency domains. At the time of this notification, for example, a message directly describing the PMI value in each frequency domain may be transmitted, and the reference PMI value and the difference value of the PMI in each frequency domain are included. A message may be sent. In one example, the reference PMI value is a PMI value suitable for the entire available frequency band, and whether the PMI difference value in each frequency domain is the same as or different from the PMI value. It can be information indicating. Further, the reference PMI value may be a PMI value in any frequency region. According to this, the base station apparatus can specify, for example, a frequency domain in which a PMI common to the reference PMI can be used, and allocate resources so as to transmit a signal to the terminal apparatus in that frequency domain. ..
なお、基地局装置は、端末装置による伝送路の推定を可能とするためのSRS等の所定の信号を送信することを示す(所定の信号を送信するか否かを示す)情報を送信してもよい。一例において、基地局装置は、RRC(無線リソース制御)メッセージによって、所定の信号を送信することを示す設定情報を端末装置へ個別に送信しうる。このとき、所定の信号を送信する無線リソース(各周波数帯域における送信タイミングなどの、周波数及び時間リソース)を通知してもよい。また、基地局装置は、RRCメッセージ以外の信号によって、所定の信号の送信の有無や送信時の無線リソースを通知してもよい。また、基地局装置は、例えばシステム情報(SI)によって、SRS等の所定の信号の送信の有無をブロードキャストしてもよい。端末装置は、SRS等の所定の信号の送信がない場合には、CSI-RSに基づいて、基地局装置が使用するプリコーディング行列(PMI)を選択してもよい。なお、CSI-RSは一例であり、この場合に、端末装置は、基地局装置によって送信される、所定の信号より周波数の範囲が狭い他の信号に基づいて、伝送路の推定とプリコーディング行列の選択を行ってもよい。 The base station device transmits information indicating that a predetermined signal such as SRS for enabling the terminal device to estimate the transmission path is transmitted (indicating whether or not the predetermined signal is transmitted). May be good. In one example, the base station device may individually transmit the setting information indicating that a predetermined signal is transmitted by the RRC (radio resource control) message to the terminal device. At this time, the radio resource for transmitting the predetermined signal (frequency and time resources such as transmission timing in each frequency band) may be notified. Further, the base station apparatus may notify the presence / absence of transmission of a predetermined signal and the radio resource at the time of transmission by a signal other than the RRC message. Further, the base station apparatus may broadcast the presence / absence of transmission of a predetermined signal such as SRS by, for example, system information (SI). The terminal device may select the precoding matrix (PMI) used by the base station device based on the CSI-RS when there is no transmission of a predetermined signal such as SRS. Note that CSI-RS is an example, in which case the terminal device estimates the transmission line and precodes a transmission line based on another signal transmitted by the base station device, which has a narrower frequency range than a predetermined signal. May be selected.
以上のように、本実施形態によれば、SRS等の端末装置における伝送路推定を可能とする所定の信号を基地局装置が送信できるようにすることで、端末装置において各周波数領域において基地局装置が使用すべきビームを選択することが可能となる。これにより、下りリンクでの通信において、使用する周波数リソースに適したビームが基地局装置によって形成されるようにすることができる。 As described above, according to the present embodiment, by enabling the base station device to transmit a predetermined signal that enables transmission path estimation in a terminal device such as SRS, the base station in each frequency domain of the terminal device can be transmitted. It allows the device to select the beam to be used. This makes it possible for the base station device to form a beam suitable for the frequency resource used in downlink communication.
(装置構成)
続いて、上述のような基地局装置及び端末装置のハードウェア構成例について図2を用いて説明する。基地局装置及び端末装置は、一例において、プロセッサ201、ROM202、RAM203、記憶装置204、及び通信回路205を含んで構成される。プロセッサ201は、汎用のCPU(中央演算装置)や、ASIC(特定用途向け集積回路)等の、1つ以上の処理回路を含んで構成されるコンピュータであり、ROM202や記憶装置204に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、基地局装置や端末装置の全体の処理や、上述の各処理を実行する。ROM202は、基地局装置や端末装置が実行する処理に関するプログラムや各種パラメータ等の情報を記憶する読み出し専用メモリである。RAM203は、プロセッサ201がプログラムを実行する際のワークスペースとして機能し、また、一時的な情報を記憶するランダムアクセスメモリである。記憶装置204は、例えば着脱可能な外部記憶装置等によって構成される。通信回路205は、例えば、LTEや5Gの無線通信用の回路によって構成される。なお、図2では、1つの通信回路205が図示されているが、基地局装置及び端末装置は、例えば、LTE用および5G用の無線通信回路および有線通信用の有線通信回路などの、複数の通信回路を有しうる。なお、基地局装置及び端末装置は、使用可能な複数の周波数帯域のそれぞれについて別個の通信回路205を有してもよいし、それらの周波数帯域の少なくとも一部に対して共通の通信回路205を有してもよい。
(Device configuration)
Subsequently, a hardware configuration example of the base station device and the terminal device as described above will be described with reference to FIG. The base station device and the terminal device are configured to include, in one example, a
図3に、本実施形態に係る基地局装置の機能構成例を示す。基地局装置は、その機能構成例として、例えば、通信部301、伝送路推定用信号送信部302、ビーム設定部303、及び、情報通知部304を有する。なお、図3は、基地局装置が有する機能のうちの、本実施形態の説明に関連する部分のみを示しており、基地局装置は、一般的なセルラ通信システムの基地局装置としての機能を当然に有する。また、基地局装置は、図3に示した機能及び基地局装置としての汎用機能以外の機能を有してもよい。また、図3の機能ブロックは概略的に示したものであり、それぞれの機能ブロックが一体化されて実現されてもよいし、さらに細分化されてもよい。図3の各機能は、例えば、プロセッサ201がROM202や記憶装置204に記憶されているプログラムを実行することにより実現されてもよいし、例えば通信回路205の内部に存在するプロセッサが所定のソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。
FIG. 3 shows an example of the functional configuration of the base station apparatus according to the present embodiment. The base station apparatus has, for example, a
通信部301は、端末装置と無線通信を行う。なお、通信部301は、複数のアンテナを用いてビームを形成して信号を送信する。伝送路推定用信号送信部302は、端末装置による伝送路の推定のための所定の信号(例えばSRS)を、通信部301を介して送信するための処理を実行する。ここで、所定の信号は、例えば一部の周波数範囲でのみ送信されるChannel State Information-Reference Signal(CSI-RS)と異なり、使用可能な周波数帯域の全体にわたって送信される。端末装置は、その所定の信号を受信して、受信した所定の信号に基づいて伝送路推定を行う。そして、端末装置は、その伝送路の推定値に基づいて複数のプリコーディング行列の候補の中から、複数の周波数領域のそれぞれについて、基地局装置が使用するのに適したプリコーディング行列を特定する。なお、複数の周波数領域は、それぞれ、無線通信システムにおいて使用可能な周波数帯域の一部である。特定されたプリコーディング行列は、その特定結果に関する情報が含まれる信号により基地局装置へ通知される。
The
ビーム設定部303は、通信部301を介して、端末装置から、複数の周波数領域のそれぞれについてのプリコーディング行列に関する情報を取得する。そして、ビーム設定部303は、通信部301が端末装置へ信号を送信する際に使用する周波数リソースに対応する周波数領域についてのプリコーディング行列を用いて、通信部301が使用するアンテナウェイトを設定する。これにより、通信部301は、割り当てる周波数リソースに適したビームで端末装置へ信号を送信することができるようになる。情報通知部304は、通信部301を介して、端末装置へ各種情報を通知する。例えば、情報通知部304は、伝送路推定用信号送信部302がSRS等の所定の信号を送信する場合に、その所定の信号を送信することを示す情報を、通信部301を介して端末装置へ通知しうる。なお、この所定の信号を送信することを示す情報は、1ビットの情報として表現されうる。一例において、システム情報や上位レイヤのメッセージ等の既存の信号において、予約ビットとされているビットが1に設定されることにより、所定の信号が送信されることが示されてもよい。また、既存のメッセージに所定の信号を送信するか否かを示すビットが追加されてもよいし、新たなメッセージが別途規定されてもよい。
The
図4に、本実施形態に係る端末装置の機能構成例を示す。端末装置は、その機能構成例として、例えば、通信部401、伝送路推定部402、ビーム決定部403、及び、情報受信部404を有する。なお、図4は、端末装置が有する機能のうちの、本実施形態の説明に関連する部分のみを示しており、端末装置は、一般的なセルラ通信システムの端末装置としての機能を当然に有する。また、端末装置は、図4に示した機能及び端末装置としての汎用機能以外の機能を有してもよい。また、図4の機能ブロックは概略的に示したものであり、それぞれの機能ブロックが一体化されて実現されてもよいし、さらに細分化されてもよい。図4の各機能は、例えば、プロセッサ201がROM202や記憶装置204に記憶されているプログラムを実行することにより実現されてもよいし、例えば通信回路205の内部に存在するプロセッサが所定のソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。
FIG. 4 shows an example of the functional configuration of the terminal device according to the present embodiment. The terminal device has, for example, a
通信部401は、基地局装置と無線通信を行う。なお、端末装置が複数のアンテナを有する場合、通信部401は、その複数のアンテナを用いてビームを形成して基地局装置との間で信号を送受信しうる。伝送路推定部402は、基地局装置から周波数帯域の全体にわたって送信された、SRS等の所定の信号を受信して、基地局装置が有する1つ以上のアンテナのそれぞれと、端末装置が有する複数のアンテナのそれぞれとの間の伝送路の状態を推定する。伝送路推定部402は、例えば、複数の周波数領域のそれぞれについて、伝送路の状態の推定値を取得する。なお、複数の周波数領域は、それぞれ、無線通信システムにおいて使用可能な周波数帯域の一部である。
The
ビーム決定部403は、複数の周波数領域のそれぞれについて、基地局装置が使用すべきプリコーディング行列を、事前に用意されたプリコーディング行列の候補の中から選択することにより決定する。そして、ビーム決定部403は、複数の周波数領域のそれぞれについての選択したプリコーディング行列の情報を、基地局装置へ通知する。例えば、複数の周波数領域のそれぞれのPMIが、基地局装置へ通知されうる。また、例えば、使用可能な周波数帯域の全体に対して適するPMIを基準のPMIとし、そのPMIの値と、複数の周波数領域のそれぞれのPMIとの差分値とが、基地局装置へ通知されてもよい。このとき、基準のPMIの値と、複数の周波数領域のそれぞれについてのPMIの値が、基準のPMIの値と等しいか否かを示すビットマップが、基地局装置へ通知されてもよい。また、基準のPMIの値として、複数の周波数領域のそれぞれに対するPMIのうち、出現頻度が最も高かったPMIの値を用いてもよい。
The
情報受信部404は、例えば、基地局装置によってSRS等の所定の信号が送信されるか否かを示す情報を受信する。伝送路推定部402は、所定の信号が送信されることを示す情報を情報受信部404が受信した場合に、所定の信号に基づいて、伝送路推定を実行する。そして、ビーム決定部403は、上述のように、複数の周波数領域のそれぞれについて、プリコーディング行列を決定し、その結果を基地局装置へ通知する。一方で、伝送路推定部402は、所定の信号が送信されないことを示す情報を情報受信部404が受信した場合には、例えばCSI-RSに基づいて、伝送路推定を実行しうる。そして、ビーム決定部403は、その伝送路推定値に基づいてプリコーディング行列を選択して、対応するPMIを基地局装置へ通知する。なお、基地局装置へ通知される情報は、例えば、所定の信号に基づいて決定された複数の周波数領域に関するPMIを通知するのか、CSI-RSに基づいて決定された1つのPMIを通知するのかを示す情報を含んでもよい。
The
(処理の流れ)
続いて、図5及び図6を用いて、基地局装置及び端末装置が実行する処理の流れの例について説明する。図5は、基地局装置によって実行される処理の流れの例を示しており、図6は、端末装置によって実行される処理の流れの例を示している。本処理は、例えば、基地局装置や端末装置のプロセッサ201が、ROM202に記憶されたプログラムを起動することによって開始される。
(Process flow)
Subsequently, an example of the flow of processing executed by the base station device and the terminal device will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows an example of a process flow executed by the base station device, and FIG. 6 shows an example of a process flow executed by the terminal device. This process is started, for example, by the
まず、基地局装置が、SRS等の伝送路推定用の所定の信号を送信することを示す情報を端末装置へ通知し(S501)、端末装置が、その通知を受信する(S601)。なお、この通知は、端末装置に対して個別に通知されてもよいし、ブロードキャストやマルチキャストにより複数の端末装置に対して一斉に通知されてもよい。一例では、ここでの通知により、伝送路推定用の所定の信号が送信される周波数・時間リソースが通知される。なお、所定の信号は使用可能な周波数帯域の全体にわたって送信されるが、周波数領域ごとに異なるタイミングで送信されてもよいし、全周波数帯域において一斉に送信されてもよい。ここで、全周波数帯域において所定の信号が一斉に送信される場合は、送信タイミングのみが通知されうる。また、周波数領域ごとに異なるタイミングで所定の信号が送信される場合は、複数に分割された周波数領域についてそれぞれ送信タイミングが個別に示されうる。また、例えば基準となる周波数領域についての基準送信タイミングが示され、他の周波数領域については、基準送信タイミングとの差分(オフセット値)によって送信タイミングが示されてもよい。なお、この通知は必ずしも送受信されなくてもよい。 First, the base station apparatus notifies the terminal apparatus of information indicating that a predetermined signal for estimating a transmission path such as SRS is transmitted (S501), and the terminal apparatus receives the notification (S601). It should be noted that this notification may be notified individually to the terminal devices, or may be notified to a plurality of terminal devices at the same time by broadcasting or multicast. In one example, the notification here notifies the frequency / time resource to which a predetermined signal for channel estimation is transmitted. Although the predetermined signal is transmitted over the entire usable frequency band, it may be transmitted at different timings for each frequency domain, or may be transmitted all at once in all frequency bands. Here, when predetermined signals are transmitted all at once in all frequency bands, only the transmission timing can be notified. Further, when a predetermined signal is transmitted at different timings for each frequency domain, the transmission timing may be individually indicated for each of a plurality of divided frequency domains. Further, for example, the reference transmission timing for the reference frequency region may be indicated, and for other frequency regions, the transmission timing may be indicated by the difference (offset value) from the reference transmission timing. Note that this notification does not necessarily have to be sent and received.
そして、基地局装置は、伝送路推定用の所定の信号を送信し(S502)、端末装置は、その伝送路推定用の信号を受信し、その信号に基づいて、複数の周波数領域のそれぞれについて伝送路推定を実行する(S602)。ここで、複数の周波数領域は、それぞれ、無線通信システムにおいて使用可能な周波数帯域の一部である。なお、基地局装置は、所定の信号の内部に、この信号が所定の信号を含むことを示すことによって、所定の信号が送信されることを示してもよく、この場合、S501の通知とS502の所定の信号の送信とが同時に(同じサブフレームにおいて)行われうる。また、基地局装置が常に所定の信号を送信することになっている場合等では、S501及びS601の通知の送受信は省略されてもよい。 Then, the base station apparatus transmits a predetermined signal for transmission path estimation (S502), and the terminal apparatus receives the signal for transmission path estimation, and based on the signal, for each of the plurality of frequency domains. Perform transmission path estimation (S602). Here, the plurality of frequency domains are each a part of the frequency band that can be used in the wireless communication system. The base station apparatus may indicate that the predetermined signal is transmitted by indicating that this signal includes the predetermined signal inside the predetermined signal. In this case, the notification of S501 and S502 Can be transmitted simultaneously (in the same subframe) with a given signal. Further, when the base station apparatus is to always transmit a predetermined signal, transmission / reception of notifications of S501 and S601 may be omitted.
端末装置は、複数の周波数領域についての伝送路推定値に基づいて、その複数の周波数領域のそれぞれのためのプリコーディング行列を、事前に用意されているプリコーディング行列の候補の中から選択して決定する(S603)。そして、端末装置は、その決定したプリコーディング行列に関する情報を、基地局装置へ通知する(S604)。なお、端末装置は、例えば、各周波数領域についてのPMIを示す情報を基地局装置へ送信しうる。このとき、上述のように、基準となるPMI及び各周波数領域におけるPMIとその基準のPMIとの差分値とが送信されてもよいし、基準となるPMIを用いずに各周波数領域におけるPMIの値そのものが送信されてもよい。また、各周波数領域のPMIが、基準となるPMIと等しいか否かの情報のみが通知されてもよい。 The terminal device selects a precoding matrix for each of the plurality of frequency domains from the candidates of the precoding matrix prepared in advance based on the transmission line estimates for the plurality of frequency domains. Determine (S603). Then, the terminal device notifies the base station device of the information regarding the determined precoding matrix (S604). The terminal device may transmit, for example, information indicating the PMI for each frequency domain to the base station device. At this time, as described above, the reference PMI and the difference value between the reference PMI and the reference PMI in each frequency domain may be transmitted, or the PMI in each frequency domain may be transmitted without using the reference PMI. The value itself may be sent. Further, only information on whether or not the PMI in each frequency region is equal to the reference PMI may be notified.
基地局装置は、プリコーディング行列に関する情報を端末装置から受信する(S503)。そして、基地局装置は、端末装置への信号送信で用いるべき周波数リソースを決定し(S504)、その周波数リソースに対応する周波数領域についてのPMIを特定し、そのPMIに対応するプリコーディング行列でビームを形成して、端末装置へ信号を送信する(S505)。なお、基地局装置は、例えば同じアンテナウェイトを使用可能な周波数リソースを選択するようにしてもよい。すなわち、PMIが共通する周波数領域を特定して、その周波数領域の範囲内で、使用すべき周波数リソースを決定するようにしてもよい。 The base station device receives information about the precoding matrix from the terminal device (S503). Then, the base station apparatus determines the frequency resource to be used for signal transmission to the terminal apparatus (S504), identifies the PMI for the frequency domain corresponding to the frequency resource, and beams with the precoding matrix corresponding to the PMI. Is formed and a signal is transmitted to the terminal device (S505). The base station apparatus may select, for example, a frequency resource that can use the same antenna weight. That is, the frequency domain in which the PMIs are common may be specified, and the frequency resource to be used may be determined within the frequency domain.
このように、基地局装置は、SRS等の端末装置による伝送路推定のための所定の信号を使用可能な周波数帯域の全体にわたって送信する。これにより、端末装置は、使用可能な周波数帯域の全体にわたって伝送路推定を行うことができ、広範囲な周波数帯域の一部にそれぞれ対応する周波数領域ごとに、適切なプリコーディング行列を選択することができる。これにより、基地局装置は、端末装置への信号送信で使用する周波数リソースに適したビームを形成して、高効率に端末装置へ信号を送信することができるようになる。 In this way, the base station device transmits a predetermined signal for transmission path estimation by a terminal device such as SRS over the entire available frequency band. This allows the terminal device to perform transmission path estimation over the entire available frequency band, and to select an appropriate precoding matrix for each frequency domain corresponding to a part of a wide range of frequency bands. can. As a result, the base station device can form a beam suitable for the frequency resource used for signal transmission to the terminal device and transmit the signal to the terminal device with high efficiency.
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。 The invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the invention.
Claims (14)
複数のアンテナと、通信手段とを有し、
前記通信手段は、
使用可能な周波数帯域の全体にわたって、前記複数のアンテナのそれぞれから、端末装置による伝送路の推定のための所定の信号を送信し、
複数の周波数領域のそれぞれについて、前記基地局装置が使用すべきプリコーディング行列に関する情報を前記端末装置から受信し、前記複数の周波数領域のそれぞれが、前記使用可能な周波数帯域の一部であり、
前記端末装置への信号送信に使用すべき周波数リソースと前記受信された情報とに基づいてビームを形成して前記端末装置へ信号を送信する、
ように構成される、ことを特徴とする基地局装置。 It ’s a base station device,
It has multiple antennas and communication means,
The communication means is
A predetermined signal for estimation of a transmission line by a terminal device is transmitted from each of the plurality of antennas over the entire available frequency band.
For each of the plurality of frequency domains, information about the precoding matrix to be used by the base station apparatus is received from the terminal apparatus, and each of the plurality of frequency domains is a part of the available frequency band.
A beam is formed based on the frequency resource to be used for signal transmission to the terminal device and the received information, and the signal is transmitted to the terminal device.
A base station appliance characterized by being configured in such a manner.
使用可能な周波数帯域の全体にわたって基地局装置が有する複数のアンテナのそれぞれから送信された、前記端末装置による伝送路の推定のための所定の信号を受信する受信手段と、
前記所定の信号に基づいて、複数の周波数領域のそれぞれについて伝送路の状態を推定する推定手段と、
推定した前記伝送路の状態に基づいて、前記複数の周波数領域のそれぞれにおいて前記基地局装置が使用すべきプリコーディング行列を決定する決定手段と、
決定された前記複数の周波数領域のそれぞれにおいて使用すべきプリコーディング行列に関する情報を前記基地局装置へ送信する送信手段と、
を有し、
前記複数の周波数領域のそれぞれが、前記使用可能な周波数帯域の一部である、
ことを特徴とする端末装置。 It ’s a terminal device,
A receiving means for receiving a predetermined signal for estimating a transmission line by the terminal device, transmitted from each of a plurality of antennas of the base station device over the entire available frequency band.
An estimation means for estimating the state of a transmission line for each of a plurality of frequency domains based on the predetermined signal, and an estimation means.
A determination means for determining the precoding matrix to be used by the base station apparatus in each of the plurality of frequency domains based on the estimated state of the transmission line.
A transmission means for transmitting information about a precoding matrix to be used in each of the determined plurality of frequency domains to the base station apparatus, and a transmission means.
Have,
Each of the plurality of frequency domains is part of the available frequency band.
A terminal device characterized by that.
前記推定手段は、前記所定の信号が前記基地局装置から送信されることを示す情報が受信された場合に、前記複数の周波数領域のそれぞれについての伝送路の状態を推定する、
ことを特徴とする請求項6に記載の端末装置。 The receiving means receives information indicating whether or not the predetermined signal is transmitted from the base station apparatus, and receives information indicating whether or not the predetermined signal is transmitted from the base station apparatus.
The estimation means estimates the state of a transmission line for each of the plurality of frequency domains when information indicating that the predetermined signal is transmitted from the base station apparatus is received.
The terminal device according to claim 6.
使用可能な周波数帯域の全体にわたって、前記複数のアンテナのそれぞれから、端末装置による伝送路の推定のための所定の信号を送信することと、
複数の周波数領域のそれぞれについて、前記基地局装置が使用すべきプリコーディング行列に関する情報を前記端末装置から受信することと、
前記端末装置への信号送信に使用すべき周波数リソースと前記受信された情報とに基づいてビームを形成して前記端末装置へ信号を送信することと、
を含み、
前記複数の周波数領域のそれぞれが、前記使用可能な周波数帯域の一部である、
ことを特徴とする通信方法。 A communication method performed by a base station device having multiple antennas.
To transmit a predetermined signal for estimation of a transmission line by a terminal device from each of the plurality of antennas over the entire available frequency band.
Receiving information from the terminal device about the precoding matrix to be used by the base station device for each of the plurality of frequency domains.
Forming a beam based on the frequency resource to be used for signal transmission to the terminal device and the received information, and transmitting the signal to the terminal device.
Including
Each of the plurality of frequency domains is part of the available frequency band.
A communication method characterized by that.
使用可能な周波数帯域の全体にわたって基地局装置が有する複数のアンテナのそれぞれから送信された、前記端末装置による伝送路の推定のための所定の信号を受信することと、
前記所定の信号に基づいて、複数の周波数領域のそれぞれについて伝送路の状態を推定することと、
推定した前記伝送路の状態に基づいて、前記複数の周波数領域のそれぞれにおいて前記基地局装置が使用すべきプリコーディング行列を決定することと、
決定された前記複数の周波数領域のそれぞれにおいて使用すべきプリコーディング行列に関する情報を前記基地局装置へ送信することと、
を含み、
前記複数の周波数領域のそれぞれが、前記使用可能な周波数帯域の一部である、
ことを特徴とする通信方法。 A communication method executed by a terminal device.
Receiving a predetermined signal for estimating a transmission line by the terminal device transmitted from each of the plurality of antennas of the base station device over the entire available frequency band.
Estimating the state of the transmission line for each of the plurality of frequency domains based on the predetermined signal,
Determining the precoding matrix to be used by the base station apparatus in each of the plurality of frequency domains based on the estimated state of the transmission line.
Sending information about the precoding matrix to be used in each of the determined frequency domains to the base station apparatus, and
Including
Each of the plurality of frequency domains is part of the available frequency band.
A communication method characterized by that.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020200457A JP2022088164A (en) | 2020-12-02 | 2020-12-02 | Base station device, terminal device, communication method, and program in communication system that forms beam on downlink and communicates |
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DE102023113077A1 (en) | 2022-05-31 | 2023-11-30 | Shimano Inc. | HUB FOR A MUSCLE-POWERED VEHICLE |
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- 2020-12-02 JP JP2020200457A patent/JP2022088164A/en active Pending
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