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、選択的なものと考慮しなければならない。各構成要素又は特徴が他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施してもよく、一部の構成要素及び/又は特徴を結合させ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してもよい。ある実施例の一部構成や特徴は、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、基地局と端末との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、端末と直接通信を行うネットワークの終端ノードとしての意味を有する。本文書で、基地局によって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によって行われることもある。
すなわち、基地局を含む多数のネットワークノードからな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種々の動作は、基地局、又は基地局以外の他のネットワークノードによって行われうるということは自明である。「基地局(BS)」は、固定局、ノードB、進化ノードB(eNB)、アクセスポイント(AP)などの用語に代えてもよい。中継器は、リレーノード(RN)、リレー局(RS)などの用語に代えてもよい。「端末」は、ユーザ装置(UE)、移動機(MS)、移動加入者局(MSS)、加入者局(SS)などの用語に代えてもよい。
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可能である。
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は省略され、又は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されることがある。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米国電気電子学会(IEEE)802システム、第3世代パートナシッププロジェクト(3GPP)システム、3GPP長期進化システム(LTE)及び高度LTEシステム(LTE−A)、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によってサポートされる。すなわち、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ない段階又は部分は、上記の標準文書によってサポートされる。なお、本文書で開示しているすべての用語は、上記の標準文書によって説明される。
以下の技術は、符号分割多元接続(CDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、時分割多元接続(TDMA)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)、単一搬送波周波数分割多元接続(SC−FDMA)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、はん用地上無線接続(UTRA)又はCDMA2000のような無線技術によって実現することができる。TDMAは、世界移動体通信システム(GSM(登録商標))/一般パケット無線サービス(GPRS)/GSM(登録商標)進化用強化データ速度(EDGE)のような無線技術によって実現することができる。OFDMAは、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、進化UTRA(E−UTRA)などのような無線技術によって実現することができる。UTRAは、はん用移動体通信システム(UMTS)の一部である。3GPP LTEは、E−UTRAを用いる進化UMTS(E−UMTS)の一部であり、ダウンリンクにおいてOFDMAを採用し、アップリンクにおいてSC−FDMAを採用する。LTE−Aは、3GPP LTEの進化形である。WiMAXは、IEEE 802.16e規格(WirelessMAN−OFDMA Reference System)及び進化したIEEE 802.16m規格(Wireless MAN−OFDMA Advanced system)によって説明される。明確性のために、以降、3GPP LTE及び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。
図2は、3GPP LTEシステムで用いられる無線フレームの構造を示す図である。1無線フレームは10個のサブフレームを含み、1サブフレームは、時間領域において2個のスロットを含む。1サブフレームを送信する時間は送信時間間隔(TTI)と定義される。例えば、1サブフレームは1msの長さを有することができ、1スロットは0.5msの長さを有することができる。1スロットは時間領域において複数個のOFDMシンボルを含むことができる。3GPP LTEシステムは、ダウンリンクにおいてOFDMA方式を用いるため、上記OFDMシンボルは一つのシンボル長(period)を表す。1シンボルは、アップリンクにおいてはSC−FDMAシンボル又はシンボル長と呼ぶことができる。リソースブロック(RB)は、リソース割当単位であって、1スロット内に複数個の連続する副搬送波を含む。このような無線フレームの構造は単なる例示に過ぎない。そのため、1無線フレームに含まれるサブフレームの個数、1サブフレームに含まれるスロットの個数、又は1スロットに含まれるOFDMシンボルの個数は、様々な方式においては変更してもよい。
図3は、ダウンリンクスロットでのリソースグリッドを示す図である。1ダウンリンクスロットは、時間領域において7個のOFDMシンボルを含み、1リソースブロック(RB)は、周波数領域において12個の副搬送波を含むとしているが、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、正規循環プレフィクス(CP)の場合には、1スロットが7 OFDMシンボルを含むが、拡張CPの場合には、1スロットが6OFDMシンボルを含むことができる。リソースグリッド上のそれぞれの要素をリソース要素という。1リソースブロックは12×7リソース要素を含む。ダウンリンクスロットに含まれるリソースブロックのNDLの個数は、ダウンリンク送信帯域幅による。アップリンクスロットの構造はダウンリンクスロットの構造と同一でよい。
図4は、ダウンリンクサブフレームの構造を示す図である。1サブフレーム内において、1番目のスロットの先頭の最大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し、残りのOFDMシンボルは、物理ダウンリンク共有チャネル(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ダウン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(PCFICH)、物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)、物理ハイブリッド自動再送要求(HARQ)指示子チャネル(PHICH)などがある。PCFICHは、サブフレームの1番目のOFDMシンボルにおいて送信され、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、アップリンク送信の応答としてHARQ肯定応答/否定応答(ACK/NACK)信号を含む。PDCCHを介して送信される制御情報をダウンリンク制御情報(DCI)という。DCIは、アップリンク又はダウンリンクスケジュール情報を含むか、又は任意の端末グループに対するアップリンク送信電力制御命令を含む。PDCCHは、ダウンリンク共有チャネル(DL−SCH)のリソース割当及び送信フォーマット、アップリンク共有チャネル(UL−SCH)のリソース割当情報、呼出しチャネル(PCH)の呼出し情報、DL−SCH上のシステム情報、PDSCHで送信されるランダムアクセス応答のような上位層制御メッセージのリソース割当、任意の端末グループ中の個別端末に対する送信電力制御命令の集合、送信電力制御情報、IP電話(VoIP)の活性化などを含むことができる。複数のPDCCHが制御領域で送信されることがあり、端末は、複数のPDCCHを監視することができる。PDCCHは、1以上の連続する制御チャネル要素(CCE)の集約で送信される。CCEは、無線チャネルの状態に基づく符号化速度でPDCCHを提供するために用いられる論理割当単位である。CCEは、複数個のリソース要素グループに対応する。PDCCHのフォーマット及び利用可能なビット数は、CCEの個数とCCEによって提供される符号化速度との相関関係によって決定される。PDCCH送信のために用いられるCCEの数を、CCE集約レベル(aggregation level)という。なお、CCE集約レベルは、PDCCHを検索するためのCCE単位である。CCE集約レベルの大きさは、隣接するCCEの数と定義される。例えば、CCE集約レベルは、1、2、4又は8でよい。
基地局は、端末に送信されるDCIに基づいてPDCCHフォーマットを決定し、制御情報に巡回冗長検査ビット(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(RNTI)という識別子によってマスクされる。PDCCHが特定端末に対するものであれば、端末のセルRNTI(C−RNTI)をCRCにマスクすることができる。又は、PDCCHが呼出しメッセージに対するものであるときは、呼出し指示子識別子(P−RNTI)をCRCにマスクすることができる。PDCCHがシステム情報(特に、システム情報ブロック(SIB))に対するものであるときは、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送信に対する応答であるランダムアクセス応答を表すために、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5は、アップリンクサブフレームの構造を示す図である。アップリンクサブフレームは、周波数領域において制御領域とデータ領域とに区別することができる。制御領域には、アップリンク制御情報を含む物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)が割り当てられる。データ領域には、ユーザデータを含む物理アップリンク共有チャネル(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及びPUSCHを同時に送信しない。一つの端末に対する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スロットに対して異なる副搬送波を占める。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すると呼ぶことができる。
複数アンテナ(MIMO)システムのモデル
図6は、複数アンテナを有する無線通信システムの構成図である。
図6(a)に示すように、送信アンテナの数をNT個、受信アンテナの数をNRと増やすと、送信機又は受信機のいずれかでだけ複数のアンテナを用いる場合とは違い、アンテナ数に比例して理論的なチャネル送信容量が増加する。そのため、送信速度を向上させ、周波数効率を画期的に向上させることができる。チャネル送信容量が増加することによって、送信速度は、理論的に、単一アンテナ使用時における最大送信速度(Ro)に速度増加率(Ri)を乗じた分だけ増加することが可能になる。
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、単一アンテナシステムに比べて理論上、4倍の送信速度を取得できる。複数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送信率の向上へと導くための種々の技術が現在まで活発に研究されている。それらのいくつかの技術は既に3世代移動通信及び次世代無線LANなどの様々な無線通信の標準に反映されている。
現在までの複数アンテナ関連研究動向をみると、様々なチャネル環境及び多元接続環境における複数アンテナ通信容量計算などと関連した情報理論側面の研究、複数アンテナシステムの無線チャネル測定及びモデル導出の研究、送信信頼度の向上及び送信速度の向上のための時空間信号処理技術の研究などを含め、様々な観点で活発に研究が進行中である。
複数アンテナシステムにおける通信方法を、数学的モデルを用いてより具体的に説明する。このシステムにはNT個の送信アンテナ及びNR個の受信アンテナが存在すると仮定する。
送信信号について説明すると、NT個の送信アンテナがある場合に、送信可能な最大情報はNT個である。送信情報は下記のように表現できる。
それぞれの送信情報S1,S2,…,SNTは、送信電力が異なることがある。それぞれの送信電力をP1,P2,…,PNTとすれば、送信電力の調整された送信情報は、下記のように表現できる。
また、hat−Sは、送信電力の対角行列Pを用いて下記のように表現できる。
送信電力の調整された情報ベクトルhat−Sに重み行列Wが適用されて、実際に送信されるNT個の送信信号x1,x2,…,xNTが構成される場合を検討する。重み行列Wは、送信情報を送信チャネル状況などに応じて各アンテナに適切に分配する役割を果たす。x1,x2,…,xNTは、ベクトルXを用いて下記のように表現できる。
ここで、Wijは、i番目の送信アンテナとj番目の情報間の重み値を意味する。Wは、プリコーディング行列とも呼ばれる。
送信信号については、NR個の受信アンテナがある場合に、各アンテナの受信信号y1,y2,…,yNRはベクトルによって下記のように表現できる。
複数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に、チャネルは送受信アンテナインデクスによって区別可能にすることができる。送信アンテナjから受信アンテナiを経るチャネルをhijと表示するとする。hijにおいて、インデクスの順序は、受信アンテナインデクスが先であり、送信アンテナのインデクスが後であることに留意されたい。
一方、図6(b)には、NT個の送信アンテナから受信アンテナiへのチャネルを示す。このチャネルをまとめてベクトル及び行列形態で表示することができる。図6(b)で、合計NT個の送信アンテナから受信アンテナiに到着するチャネルは、下記のように表すことができる。
したがって、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すべてのチャネルは、下記のように表現できる。
実際チャネルにはチャネル行列Hを経た後に、加法性白色雑音(AWGN)が加えられる。NR個の受信アンテナのそれぞれに加えられる白色雑音n1,n2,…,nNRは、下記のように表現できる。
上述した数式モデリングによって受信信号は下記のように表現できる。
一方、チャネル状態を表すチャネル行列Hにおける行と列の数は、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と同じであり、列の数は送信アンテナの数NTと同じである。すなわち、チャネル行列Hは、NR×NTとなる。
行列のランクは、互いに独立した行又は列の個数のうちの最小個数と定義される。そのため、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、下記のように制限される。
(式11)
rank(H)≦min(NT,NR)
ランクの他の定義は、行列を固有値分解(Eigen value decomposition)したときの、0以外の固有値の個数と定義できる。同様に、ランクの更に他の定義は、特異値分解(singular value decomposition)したときの、0以外の特異値の個数と定義できる。したがって、チャネル行列においてランクの物理的な意味は、与えられたチャネルによって送ることができる別個の情報の最大数といえる。
参照信号(RS)
無線通信システムにおいてパケットを送信するときに、パケットは無線チャネルを介して伝送されるため、伝送過程において信号の歪が発生することがある。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の歪を補正しなければならない。チャネル情報を見出すために、送信側及び受信側双方が知っている信号を送信し、該信号がチャネルを介して受信されたときの歪みの度合を用いてチャネル情報を見出す方法を主に用いる。この信号をパイロット信号又は参照信号という。
複数アンテナを用いてデータを送受信する場合に、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間のチャネル状況を知る必要がある。そのため、送信アンテナごとに参照信号が存在しなければならない。
ダウンリンク参照信号は、セル内のすべての端末が共有する共通参照信号(CRS)と、特定端末のための専用参照信号(DRS)とがある。これらの参照信号によってチャネル推定及び復調のための情報を提供することができる。
受信側(端末)は、CRSからチャネルの状態を推定し、チャネル品質指示子(CQI)、プリコーディング行列インデクス(PMI)及び/又はランク指示子(RI)のようなチャネル品質に関連した指示子を、送信側(基地局)にフィードバックすることができる。CRSは、セル特定(cell−specific)参照信号と呼ぶこともできる。又は、CQI/PMI/RIのようなチャネル状態情報(CSI)のフィードバックに関連したRSを、CSI−RSと別途定義することもできる。
一方、DRSは、PDSCH上のデータの復調が必要な場合に、該当のREを介して送信することができる。端末は、上位層からDRSが存在するか否かが指示され、該当のPDSCHがマップされている場合にだけ、DRSが有効であるという指示を受けることができる。DRSは、端末特定(UE−specific)参照信号又は復調用参照信号(DMRS)と呼ぶこともできる。
図7は、既存の3GPP LTEシステム(例えば、リリース−8)において定義されるCRS及びDRSがダウンリンクリソースブロック上にマップされるパターンを示す図である。参照信号のマップされる単位としてのダウンリンクリソースブロック対は、時間上で1サブフレーム×周波数上の12副搬送波を単位として表現することができる。すなわち、1リソースブロックは、時間上で、正規CPの場合(図7(a))には14個のOFDMシンボル長、拡張CPの場合(図7(b))には12個のOFDMシンボル長を有する。
図7は、基地局が4個の送信アンテナをサポートするシステムにおいて参照信号のリソースブロック対での位置を示している。図7において、「0」、「1」、「2」及び「3」で表示されたリソース要素(RE)は、それぞれ、アンテナポートインデクス0、1、2及び3に対するCRSの位置を示す。一方、図7において、「D」で表示されたリソース要素は、DRSの位置を示す。
次に、CRSについて具体的に説明する。
CRSは、物理アンテナのチャネルを推定するために用いられ、セル内における全端末(UE)が共通に受信できる参照信号であり、全帯域にわたって分布する。CRSは、チャネル状態情報(CSI)取得及びデータ復調のために用いることができる。
CRSは、送信側(基地局)のアンテナ構成によって様々な形態として定義される。3GPP LTE(例えば、リリース−8)システムは、様々なアンテナ構成をサポートし、ダウンリンク信号送信側(基地局)は、単一アンテナ、2送信アンテナ、4送信アンテナなどの3種類のアンテナ構成を有する。基地局が単一アンテナ送信をする場合には、単一アンテナポートのための参照信号が配置される。基地局が2アンテナ送信をする場合には、2個のアンテナポートのための参照信号が時間分割多重化(TDM)方式及び/又は周波数分割多重化(FDM)方式で配置される。すなわち、2個のアンテナポートのための参照信号が異なる時間リソース及び/又は異なる周波数リソースに配置され、互いに区別可能となる。また、基地局が4アンテナ送信をする場合には、4個のアンテナポートのための参照信号がTDM/FDM方式で配置される。CRSを用いてダウンリンク信号受信側(端末)で推定されたチャネル情報は、単一アンテナ送信、送信ダイバシチ、閉ループ空間多重化、開ループ空間多重化、複数ユーザMIMO(MU−MIMO)などの送信方式によって送信されたデータを復調するために用いることができる。
複数アンテナをサポートする場合、あるアンテナポートによって参照信号を送信するときは、参照信号パターンに従って指定されたリソース要素(RE)位置に参照信号を送信し、他のアンテナポートのために指定されたリソース要素(RE)位置にはいかなる信号も送信しない。
CRSがリソースブロック上にマップされる規則は、下記の式12に従う。
式12において、kは副搬送波インデクス、lはシンボルインデクス、pはアンテナポートインデクスを表す。NDL symbは、1ダウンリンクスロットのOFDMシンボルの個数であり、NDL RBは、ダウンリンクに割り当てられたリソースブロックの個数であり、nsは、スロットインデクスであり、Ncell IDは、セルIDを表す。modは、モジュロ演算を表す。周波数領域において参照信号の位置はVshift値に依存する。さらにVshift値はセルIDに依存するため、参照信号の位置は、セルごとに異なる周波数シフト値を有することとなる。
具体的には、CRSを用いたチャネル推定性能を高めるために、セルごとにCRSの周波数領域上の位置を偏移(shift)させて異ならせることができる。例えば、参照信号が3副搬送波ごとに位置する場合に、あるセルは3kの副搬送波上に、他のセルは3k+1の副搬送波上に配置されるようにすることができる。一つのアンテナポートの観点では、参照信号は、周波数領域において6RE間隔(すなわち、6副搬送波間隔)で配置され、他のアンテナポートのための参照信号が配置されるREとは周波数領域において3RE間隔を維持する。
また、CRSに対して電力増強(power boosting)を適用することができる。電力増強とは、一つのOFDMシンボルのリソース要素(RE)のうち、参照信号のために割り当てられたRE以外のREの電力を借用して、参照信号をより高い電力で送信することを意味する。
時間領域で参照信号の位置は各スロットのシンボルインデクス(l)0を始点として一定の間隔で配置される。時間間隔はCP長によって異なるように定義される。正規CPの場合に、スロットのシンボルインデクス0及び4に位置し、拡張CPの場合には、スロットのシンボルインデクス0及び3に位置する。一つのOFDMシンボルには最大2個のアンテナポートの参照信号だけが定義される。したがって、4送信アンテナ送信時に、アンテナポート0及び1のための参照信号は、スロットのシンボルインデクス0及び4(拡張CPの場合はシンボルインデクス0及び3)に位置し、アンテナポート2及び3のための参照信号は、スロットのシンボルインデクス1に位置する。ただし、アンテナポート2及び3のための参照信号の周波数位置は、2番目のスロットでは互いに取り替えられる。
既存の3GPP LTE(例えば、リリース−8)システムよりも高いスペクトル効率性を提供するために、拡張されたアンテナ構成を有するシステム(例えば、LTE−Aシステム)を設計することができる。拡張されたアンテナ構成は、例えば、8個の送信アンテナ構成であってよい。このような拡張されたアンテナ構成を有するシステムでは、既存のアンテナ構成で動作する端末をサポート、すなわち、後方互換性をサポートする必要がある。そのため、既存のアンテナ構成による参照信号パターンをサポートし、追加のアンテナ構成に対する新しい参照信号パターンを設計する必要がある。ここで、既存のアンテナ構成を持つシステムに新しいアンテナポートのためのCRSを追加すると、参照信号オーバヘッドが急増し、データ送信速度が低下することにつながる。このような事項を考慮して、3GPP LTEの進化形であるLTE−Aシステムでは、新しいアンテナポートのためのチャネル状態情報(CSI)測定のための別の参照信号(CSI−RS)を導入することができる。
以下では、DRSについて具体的に説明する。
DRS(又は、端末特定参照信号)は、データ復調のために用いられる参照信号であり、複数アンテナ送信をするときに特定端末に用いられるプリコーディング重み値を参照信号にもそのまま用いることによって、端末が参照信号を受信したときに、各送信アンテナから送信されるプリコーディング重み値及び送信チャネルが結合した等価チャネル(Equivalent channel)を推定できるようにする。
既存の3GPP LTEシステム(例えば、リリース−8)は、最大4送信アンテナ送信をサポートし、ランク1ビーム形成のためのDRSが定義されている。ランク1ビーム形成のためのDRSは、アンテナポートインデクス5に対する参照信号と表示されることもある。DRSがリソースブロック上にマップされる規則は、下記の式13及び14に従う。式13は、正規CPの場合であり、式14は、拡張CPの場合である。
式13及び14において、kは副搬送波インデクス、lはシンボルインデクス、pはアンテナポートインデクスである。NRB SCは、周波数領域におけるリソースブロックサイズを表し、副搬送波の個数で表現される。nPRBは、物理リソースブロックナンバを表す。NPDSCH RBは、対応するPDSCH送信のリソースブロックの帯域幅を表す。nsは、スロットインデクスを表し、Ncell IDは、セルIDを表す。modは、モジュロ演算を表す。周波数領域において参照信号の位置はVshift値に依存する。なお、Vshift値はセルIDに依存するため、参照信号の位置は、セルごとに異なる周波数シフト値を有することとなる。
一方、3GPP LTEの進化形であるLTE−Aシステムでは、高い次数のMIMO、複数セル送信、進化したMU−MIMOなどが考慮されているが、効率的な参照信号の運用と進化した送信方式をサポートするために、DMRSベースのデータ復調を考慮している。すなわち、既存の3GPP LTE(例えば、リリース−8)で定義するランク1ビーム形成のためのDMRS(アンテナポートインデクス5)とは別に、追加されたアンテナを介したデータ送信をサポートするために、2以上の階層に対するDMRSを定義することができる。このようなDMRSは、基地局によってダウンリンク送信がスケジュールされたリソースブロック及び階層にだけ存在するように設定することができる。
多地点協調(CoMP)
3GPP LTE−Aシステムの改善されたシステム性能の要求条件から、CoMP送受信技術(co−MIMO、共同(collaborative)MIMO又はネットワークMIMOなどと表現することもできる。)が提案されている。CoMP技術は、セル境界に位置している端末の性能を向上させ、平均セクタ処理量(throughput)を増加させることができる。
一般に、周波数再使用係数が1である複数セル環境において、セル間干渉(ICI)によって、セル境界に位置している端末の性能及び平均セクタ処理量が減少することがある。このようなICIを低減させるために、既存のLTEシステムでは、端末特定電力制御を用いた部分周波数再使用(FFR)のような単純な受動的な方式を用いて、干渉によって制限を受けた環境でセル境界に位置している端末に適切な処理量性能を備えさせる方法が適用されてきた。しかし、セル当たり周波数リソースの使用を減少させるよりは、ICIを低減させ、又はICIを端末の所望する信号として再使用することがより好ましいことがある。上記のような目的を達成するために、CoMP送信方式を適用することができる。
ダウンリンクの場合に適用可能なCoMP方式は、ジョイント処理(JP)方式と、調整スケジュール/ビーム形成(CS/CB)方式とに分類することができる。
JP方式は、CoMP協調単位のそれぞれのポイント(基地局)でデータを用いることができる。CoMP協調単位は、協調送信方式に用いられる基地局の集合を意味する。JP方式は、ジョイント送信方式と、動的セル選択方式とに分類することができる。
ジョイント送信方式は、PDSCHが一度に複数個のポイント(CoMP協調単位の一部又は全部)から送信される方式のことをいう。すなわち、単一端末に送信されるデータは、複数個の送信ポイントから同時に送信されることが可能である。ジョイント送信方式によれば、コヒーレントに又は非コヒーレントに受信信号の品質を向上させることができ、かつ、他の端末に対する干渉を能動的に除去することもできる。
動的セル選択方式は、PDSCHが一度に(CoMP協調単位の)一つのポイントから送信される方式のことをいう。すなわち、特定時点で単一端末に送信されるデータは一つのポイントから送信され、その時点に、協調単位内における他のポイントは当該端末にデータを送信しない。ここで、当該端末にデータを送信するポイントは動的に選択することができる。
一方、CS/CB方式によれば、CoMP協調単位が単一端末へのデータ送信のビーム形成を協調的に行うことができる。ここで、データはサービス提供セルだけから送信されるが、ユーザスケジュール/ビーム形成は、該当のCoMP協調単位のセルの調整によって決定することができる。
一方、アップリンクの場合に、調整(coordinated)複数ポイント受信は、地理的に離れた複数個のポイントの調整によって送信された信号を受信することを意味する。アップリンクにおいて適用可能なCoMP方式は、ジョイント受信(Joint Reception;JR)と、調整スケジュール/ビーム形成(CS/CB)とに分類することができる。
JR方式は、PUSCHを介して送信された信号が複数個の受信ポイントで受信されることを意味し、CS/CB方式は、PUSCHが一つのポイントでだけ受信されるが、ユーザスケジュール/ビーム形成は、CoMP協調単位のセルの調整によって決定されることを意味する。
測定参照信号(SRS)
測定参照信号(SRS)は、主に、基地局がチャネル品質測定をしてアップリンク上での周波数選択的スケジュールのために用いられ、アップリンクデータ及び/又は制御情報送信とは関連しない。しかし、これに制限されるものではなく、SRSは、向上した電力制御の目的又は最近にスケジュールされなかった端末の様々な開始機能(start−up function)を支援する目的に用いられることもある。開始機能は、例えば、初期変調及び符号化方式(MCS)、データ送信のための初期電力制御、タイミング進め(timing advance)及び周波数半選択的スケジュール(サブフレームの1番目のスロットでは周波数リソースが選択的に割り当てられ、2番目のスロットでは他の周波数に擬似ランダムにホップするスケジュール)などを含むことができる。
また、SRSは、無線チャネルがアップリンクとダウンリンクとで相互的(reciprocal)であるという仮定の下に、ダウンリンクチャネル品質測定のために用いられることもある。このような仮定は、アップリンクとダウンリンクとが同じ周波数帯域を共有し、時間領域で区別される時分割2重通信(TDD)システムにおいて特に有効である。
セル内の任意の端末によってSRSが送信されるサブフレームは、セル特定ブロードキャスト信号通知によって指示される。4ビットのセル特定「srsSubframeConfiguration」パラメータは、それぞれの無線フレーム内でSRS送信可能なサブフレームの15個の可能な構成を表す。このような構成によって、ネットワーク配置シナリオに応じてSRSオーバヘッドを調整できる柔軟性を提供することができる。このパラメータの残り一つ(16番目)の構成は、セル内のSRS送信を完全に停止する(switch−off)もので、例えば、主に、高速の端末にサービス提供するセルに好適である。
図8に示すように、SRSは、常に、構成されたサブフレームの最後尾のSC−FDMAシンボル上で送信される。そのため、SRSと復調用参照信号(DMRS)とは、異なるSC−FDMAシンボル上に位置する。PUSCHデータ送信は、SRS送信のために指定されたSC−FDMAシンボル上では許容されず、よって、測定オーバヘッドが最も高い場合(すなわち、全サブフレームにSRS送信シンボルが存在する場合)にも、略7%を越えない。
それぞれのSRSシンボルは、与えられた時間単位及び周波数帯域に対して基本シーケンス(ランダムシーケンス又はZC(Zadoff−Chu)ベースのシーケンス集合)によって生成され、セル内の全端末は、同じ基本シーケンスを用いる。このとき、同じ時間単位及び同じ周波数帯域において、セル内の複数個の端末からのSRS送信は、当該複数個の端末に割り当てられる基本シーケンスの異なる巡回シフトによって直交的に区別される。異なるセルのSRSシーケンスは、セルごとに異なる基本シーケンスを割り当てることによって区別できるが、異なる基本シーケンス間に直交性は保証されない。
中継器
中継器は、例えば、高速データ速度カバレッジの拡大、グループ移動性の向上、臨時ネットワークの配置、セル境界における処理量の向上及び/又は新しい領域へのネットワークカバレッジの提供のために考慮することができる。
図1を再び参照すると、中継器120は、基地局110と端末132との間の送受信を転送(forwarding)する役割を有し、それぞれの搬送波周波数帯域に属性の異なる2種類のリンク(バックホールリンク及びアクセスリンク)が適用される。基地局110は、ドナーセルを含むことができる。中継器120は、ドナーセル110を介して無線アクセスネットワークと無線で接続する。
基地局110と中継器120間のバックホールリンクがダウンリンク周波数帯域又はダウンリンクサブフレームリソースを用いる場合を、バックホールダウンリンクと表現し、アップリンク周波数帯域又はアップリンクサブフレームリソースを用いる場合を、バックホールアップリンクと表現できる。ここで、周波数帯域は、周波数分割2重通信(FDD)モードで割り当てられるリソースであり、サブフレームは、時分割2重通信(TDD)モードで割り当てられるリソースである。同様に、中継器120と端末131との間のアクセスリンクがダウンリンク周波数帯域又はダウンリンクサブフレームリソースを用いる場合を、アクセスダウンリンクと表現し、アップリンク周波数帯域又はアップリンクサブフレームリソースを用いる場合を、アクセスアップリンクと表現できる。図1は、FDDモード中継器のバックホールアップリンク/ダウンリンク及びアクセスアップリンク/ダウンリンクの設定を示している。
基地局にはアップリンク受信及びダウンリンク送信の機能が要求され、端末にはアップリンク送信及びダウンリンク受信の機能が要求される。一方、中継器には基地局へのバックホールアップリンク送信、端末からのアクセスアップリンク受信、基地局からのバックホールダウンリンク受信及び端末へのアクセスダウンリンク送信といったすべての機能が要求される。
図9は、FDDモード中継器の送受信部機能の一具現例を示す図である。中継器の受信機能を概念的に説明すると、次の通りである。基地局からのダウンリンク受信信号は、送受切換器911を経て高速フーリエ変換(FFT)モジュール912に伝達され、OFDMA基底帯域受信プロセス913が行われる。端末からのアップリンク受信信号は、送受切換器921を経てFFTモジュール922に伝達され、離散フーリエ変換拡散OFDMA(DFT−s−OFDMA)基底帯域受信プロセス923が行われる。基地局からのダウンリンク信号受信プロセスと、端末からのアップリンク信号受信プロセスとは同時かつ並列に行われることがある。一方、中継器の送信機能を概念的に説明すると、次の通りである。基地局へのアップリンク送信信号は、DFT−s−OFDMA基底帯域送信プロセス933、逆FFT(IFFT)モジュール932及び送受切換器931によって送信される。端末へのダウンリンク送信信号は、OFDM基底帯域送信プロセス943、IFFTモジュール942及び送受切換器941によって送信される。基地局へのアップリンク信号送信プロセスと端末へのダウンリンク信号送信プロセスは同時かつ並列に行われることがある。また、一方向と示された送受切換器は、一つの両方向送受切換器にしてもよい。例えば、送受切換器911及び送受切換器931を、一つの両方向送受切換器で具現することができ、送受切換器921及び送受切換器941を、一つの両方向送受切換器で具現することができる。両方向送受切換器の場合に、一つの両方向送受切換器によって特定搬送波周波数帯域上の送受信に関連付けられるIFFTモジュール及び基底帯域プロセスモジュールラインが分岐されるものとしてもよい。
一方、中継器の帯域(又はスペクトル)の使用について、バックホールリンクがアクセスリンクと同じ周波数帯域で動作する場合を「帯域内(in−band)」といい、バックホールリンクとアクセスリンクとが異なる周波数帯域で動作する場合を「帯域外(out−band)」という。帯域内及び帯域外のいずれにおいても、既存のLTEシステム(例えば、リリース−8)に基づいて動作する端末(以下、旧型(legacy)端末という。)がドナーセルに接続できるようにしなければならない。
端末で中継器を認識するか否かによって、中継器を、透過型中継器と非透過型中継器とに分類することができる。透過型は、端末が中継器を介してネットワークと通信するか否かを認知できない場合を意味し、非透過型は、端末が中継器を介してネットワークと通信するか否かを認知する場合を意味する。
中継器の制御と関連して、ドナーセルの一部として構成される中継器、又は自らセルを制御する中継器とに区別することができる。
ドナーセルの一部として構成される中継器は、中継器識別子(ID)を有することはできるが、中継器自身のセル識別情報を有しない。ドナーセルの属する基地局によって無線リソース管理(RRM)の少なくとも一部が制御されると、(RRMの残りの部分は中継器に位置しても)ドナーセルの一部として構成される中継器とする。好ましくは、このような中継器は旧型端末を支援することができる。かかる中継器には、例えば、スマートリピータ、復号及び転送中継器、第2層(L2)中継器の様々な種類及びタイプ2中継器がある。
自らセルを制御する中継器の場合に、中継器は一つ又は複数のセルを制御し、中継器によって制御されるセルのそれぞれに固有の物理層セル識別情報が提供され、同じRRM機構を用いることができる。端末にとっては、中継器によって制御されるセルにアクセスすることと、一般基地局によって制御されるセルにアクセスすることに、相違点がない。好ましくは、このような中継器によって制御されるセルは、旧型端末をサポートすることができる。かかる中継器には、例えば、セルフバックホール中継器、第3層(L3)中継器、タイプ1中継器及びタイプ1a中継器がある。
タイプ1中継器は、帯域内中継器であり、複数個のセルを制御し、これら複数個のセルのそれぞれは、端末にとっては、ドナーセルと区別される別個のセルとして見える。また、複数個のセルは、各自の物理セルID(LTEリリース−8で定義する。)を有し、中継器は自身の同期化チャネル、参照信号などを送信することができる。単一セル動作の場合に、端末は中継器から直接スケジュール情報及びHARQフィードバックを受信し、かつ、中継器に自身の制御チャネル(スケジュール要求(SR)、CQI、ACK/NACKなど)を送信することができる。なお、旧型端末(LTEリリース−8システムに基づいて動作する端末)にとって、タイプ1中継器は旧型基地局(LTEリリース−8システムに基づいて動作する基地局)として見える。すなわち、後方互換性を有する。一方、LTE−Aシステムに基づいて動作する端末には、タイプ1中継器が旧型基地局とは異なる基地局として見え、性能向上を提供することができる。
タイプ1a中継器は、帯域外で動作する以外は、前述のタイプ1中継器と同様の特徴を有する。タイプ1a中継器の動作は、第1層(L1)動作に対する影響が最小化するように又はないように構成することができる。
タイプ2中継器は、帯域内中継器であり、別途の物理セルIDを有さず、よって、新しいセルを形成しない。タイプ2中継器は、旧型端末に透過型であり、旧型端末はタイプ2中継器の存在が認知できない。タイプ2中継器は、PDSCHを送信することができるが、少なくともCRS及びPDCCHは送信しない。
一方、中継器が帯域内で動作するようにするために、時間周波数空間での一部リソースをバックホールリンクのために予備しておかなければならず、このリソースは、アクセスリンクのためには用いられないように設定することができる。これを、リソース分割という。
中継器でのリソース分割における一般的な原理は、次のように説明することができる。バックホールダウンリンク及びアクセスダウンリンクを一つの搬送波周波数上で時間分割多重化(TDM)方式で多重化することができる(すなわち、特定時間でバックホールダウンリンク又はアクセスダウンリンクのいずれかだけが活性化される)。同様に、バックホールアップリンク及びアクセスアップリンクを一つの搬送波周波数上でTDM方式によって多重化することができる(すなわち、特定時間でバックホールアップリンク又はアクセスアップリンクのいずれかだけが活性化される)。
FDDでのバックホールリンク多重化は、バックホールダウンリンク送信はダウンリンク周波数帯域で行われ、バックホールアップリンク送信はアップリンク周波数帯域で行われるものと説明することができる。TDDでのバックホールリンク多重化は、バックホールダウンリンク送信は基地局と中継器とのダウンリンクサブフレームで行われ、バックホールアップリンク送信は基地局と中継器とのアップリンクサブフレームで行われるものと説明することができる。
帯域内中継器の場合に、例えば、所定の周波数帯域で基地局からのバックホールダウンリンク受信と、端末へのアクセスダウンリンク送信とが同時になされると、中継器の送信端から送信される信号が中継器の受信端に受信されることがあり、中継器の無線周波(RF)フロントエンドで信号干渉又はRF妨害(jamming)が発生することがある。同様に、所定の周波数帯域で端末からのアクセスアップリンクの受信と、基地局へのバックホールアップリンクの送信とが同時になされると、中継器のRFフロントエンドで信号干渉が発生することがある。そのため、中継器で一つの周波数帯域を介した同時送受信を可能にするためには、受信信号と送信信号間に十分な分離(例えば、送信アンテナと受信アンテナとを地理的に十分に離して(例えば、地上/地下に)設置する。)を提供しなければならない。
このような信号干渉の問題を解決する一案として、中継器がドナーセルから信号を受信する間には端末に信号を送信しないように動作させることがある。すなわち、中継器から端末への送信にギャップを設け、このギャップ中には端末(旧型端末も含む。)が中継器からのいかなる送信も期待しないように設定することができる。このようなギャップは、多対地送信・同報単一周波数ネットワーク(MBSFN)サブフレームを構成することによって設定することができる(図10参照)。図10では、第1サブフレーム1010は一般サブフレームであって、中継器から端末にダウンリンク(すなわち、アクセスダウンリンク)制御信号及びデータが送信され、第2サブフレーム1020はMBSFNサブフレームであって、ダウンリンクサブフレームの制御領域1021では中継器から端末に制御信号が送信されるが、ダウンリンクサブフレームの残り領域1022では中継器から端末に何らの送信も行われない。ここで、旧型端末は、全ダウンリンクサブフレームで物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)の送信を期待するようになるため(言い換えると、中継器は、自身の領域内の旧型端末が毎サブフレームでPDCCHを受信して測定機能を行うように支援する必要があるため)、旧型端末の正しい動作のためには、全ダウンリンクサブフレームでPDCCHを送信する必要がある。そのため、基地局から中継器へのダウンリンク(すなわち、バックホールダウンリンク)送信のために設定されたサブフレーム(第2サブフレーム1020)上でも、サブフレームの先頭N(N=1、2又は3)個のOFDMシンボル区間で中継器はバックホールダウンリンクを受信するのではなく、アクセスダウンリンク送信をする必要がある。これに対し、第2サブフレームの制御領域1021でPDCCHが中継器から端末に送信されるため、中継器がサービス提供する旧型端末に対する後方互換性を提供することができる。第2サブフレームの残り領域1022では、中継器から端末に何らの送信も行われない間に、中継器は基地局からの送信を受信することができる。したがって、このようなリソース分割方式を用いて、帯域内中継器でアクセスダウンリンク送信とバックホールダウンリンク受信とが同時に行われることを防ぐことができる。
MBSFNサブフレームを用いる第2サブフレーム1022について具体的に説明する。第2サブフレームの制御領域1021は、中継器非聴取(non−hearing)区間ということができる。中継器非聴取区間とは、中継器がバックホールダウンリンク信号を受信しないでアクセスダウンリンク信号を送信する区間のことを意味する。この区間は、前述したように、1、2又は3 OFDM長に設定してもよい。中継器非聴取区間1021で中継器は端末へのアクセスダウンリンク送信を行い、残り領域1022では基地局からバックホールダウンリンクを受信することができる。このとき、中継器は同一の周波数帯域で同時に送受信を行うことができず、中継器が送信モードで受信モードに切り替わるのに時間が掛かる。そのため、バックホールダウンリンク受信領域1022の先頭の一部区間では、中継器が送信/受信モード切替を行うようにガード時間(GT)を設定する必要がある。同様に、中継器が基地局からのバックホールダウンリンクを受信し、端末へのアクセスダウンリンクを送信するように動作する場合にも、中継器の受信/送信モード切替のためのガード時間(GT)を設定することができる。このようなガード時間の長さとして時間領域の値を与えることができ、例えば、k(k≧1)個の時間サンプル(Ts)値を与えてもよいし、一つ以上のOFDMシンボル長に設定してもよい。又は、中継器バックホールダウンリンクサブフレームが連続して設定されている場合に、又は所定のサブフレームタイミング整列(timing alignment)関係によって、サブフレームの最後の部分のガード時間は定義又は設定されなくてもよい。このようなガード時間を、後方互換性を維持するために、バックホールダウンリンクサブフレーム送信のために設定されている周波数領域でだけ定義することができる(アクセスダウンリンク区間でガード時間が設定される場合は旧型端末を支援することができない)。ガード時間以外のバックホールダウンリンク受信区間1022において、中継器は基地局からPDCCH及びPDSCHを受信することができる。これを、中継器専用物理チャネルという意味から、中継器PRCCH(R−PDCCH)及び中継器PDSCH(R−PDSCH)と表現することができる。又は、R−PDSCHはPDSCHと略することもできる。本文書では中継器への物理ダウンリンク共有チャネルをPDSCHと略して説明する。
ダウンリンクリソース割当
ダウンリンク送信リソース割当を様々な方式で定義することができる。それぞれのリソース割当方式を、リソース割当タイプ0、1及び2と呼ぶことができる。
リソース割当タイプ0は、所定の個数の連続した物理リソースブロック(PRB)が一つのリソースブロックグループ(RBG)を構成し、RBG単位にリソース割当がなされる方式である。例えば、ダウンリンク送信リソースに指定されるRBG内の全PRBをダウンリンク送信リソースとして割り当てることができる。したがって、リソース割当を行うために、どのRBGがリソース割当に用いられるかをビットマップ方式で表すことは容易である。ある端末(又は中継器)に割り当てられたRBGは互いに隣接する必要はない。隣接していない複数個のRBGがリソース割当に用いられる場合は、周波数ダイバシチを達成することができる。RBGの大きさ(P)は、下記の表1のように、ダウンリンクに割り当てられたリソースブロックの個数(NDL RB)によって決定することができる。図11(a)では、P値が4であり、RBG 0、RBG 3及びRBG 4が特定端末に割り当てられるリソース割当タイプ0によるダウンリンクリソース割当の例示を示す。
リソース割当タイプ1は、すべてのRBGがRBG部分集合にグループ化され、選択されたRBG部分集合内でPRBが端末に割り当てられる方式である。P個のRBG部分集合が存在し、PはRBGの大きさに該当する。RBG部分集合p(0≦p≦P)は、RBG pから始めてP番目ごとのRBGによって構成することができる。例えば、図11(b)に示すように、RBG部分集合0をRBG0,RBG3,…によって構成し、RBG部分集合1をRBG1,RBG5,…によって構成し、RBG部分集合2をRBG2,RBG6,…によって構成し、RBG部分集合3をRBG3,RBG7,…によって構成することができる。そのため、リソース割当タイプ1の場合、リソース割当情報は3種類のフィールドを含むことができる。1番目のフィールドは、選択されたRBG部分集合を表し、2番目のフィールドは、オフセットが適用されるか否かを表し、3番目のフィールドは、選択されたRBG部分集合内でPRBを表すビットマップを含むことができる。リソース割当タイプ1は、リソース割当タイプ0に比べて、より柔軟なリソース割当及びより高い周波数ダイバシチを提供することができるが、より大きい制御信号オーバヘッドが必要になる。図11(b)では、P値が4であり、RBG部分集合0が特定端末に対して選択されるリソース割当タイプ1によるダウンリンクリソース割当の例示を示す。
リソース割当タイプ2は、PRBを直接割り当てる代わりに、仮想リソースブロック(VRB)を割り当て、VRBをPRBにマップする方式である。一つのVRBは、一つのPRBと同じ大きさを有する。VRBには2タイプが存在し、その一つは、局所タイプのVRB(LVRB)であり、もう一つは、分散タイプのVRB(DVRB)である。それぞれのタイプのVRBは、一つのサブフレーム内の2個のスロットにわたるVRB対が共に一つのVRB番号(nVRB)に割り当てられる。局所タイプVRBはPRBに直接マップされるため、nVRB=nPRBになる(nPRBはPRB番号である)。一方、分散タイプVRBは、所定の規則に従ってnVRBがnPRBにマップされる。リソース割当タイプ2に関するリソース割当情報は、1組の連続して割り当てられた局所タイプVRB又は分散タイプVRBを示す。また、局所タイプVRBが割り当てられるか、又は分散タイプVRBが割り当てられるかを示す1ビット大きさのフラグを含むことができる。分散タイプVRBであれば、VRB番号をブロックインタリーバによってインタリーブして、PRB番号にマップすることができる。また、VRB対の最初の部分を一つのPRBにマップし、他の部分を所定のRBギャップだけ離れたPRBにマップすることができる。これによって、スロット間ホップを適用することができ、周波数ダイバシチを達成することができる。
具体的に、分散タイプのVRBは、0からN
DL VRB−1インデクスへと番号付けられる。連続したtilda−N
DL VRB個のVRB番号が一つのインタリーブ単位を構成する。ここで、一つのギャップ値が定義された場合は、tilda−N
DL VRB=N
DL VRBである。それぞれのインタリーブ単位にブロックインタリーバを用いてVRB番号のインタリーブが行われる。ここで、ブロックインタリーバは4個の列を有し、N
row個の行を有する。ここで、
であり、Pは、表1のように定義されるRBG大きさである。ここで、
演算は、xよりも大きい最小の整数を意味する。このように構成されたブロックインタリーバに、VRB番号が行ごとに書き込まれ(written row by row)(すなわち、一つの行をすべて埋めてから次行を埋める)、列ごとに読み出される(read out column by column)(すなわち、一つの列をすべて読んでから次列を読む)。ここで、VRB番号の個数によってブロックインタリーバの大きさが完全に埋められない場合もあり、このような場合には、N
null個のヌル値がブロックインタリーバの2列目及び4列目におけるN
null/2番目の行に入力される。ここで、N
null=4N
row−tilda−N
DL VRBである。ヌル値は、ブロックインタリーバからVRB番号を読み出す際に無視される。すなわち、ヌル値を除いてVRB番号を読み出す。
図12は、tilda−NDL VRBが46の場合に、ブロックインタリーバを用いたVRBインデクスとPRBインデクスとのマップ関係を例示する図である
このようなVRB番号をPRB番号にマップさせる規則を式で表すと、下の式15乃至式17の通りになる。式15は、スロットインデクス(ns)が偶数である場合(すなわち、スロット0)におけるものであり、式16は、nsが奇数である場合(すなわち、スロット1)におけるものであり、式17は、すべてのスロットインデクスに適用される。式15で、nVRBはダウンリンクスケジュール割当情報から取得することができる。
VRB及びPRBのマップ関係に関する具体的な事項は、標準文書(3GPP LTE TS36.211の6.2.3節)に記載された内容を援用する。
R−PDCCHを介したダウンリンク制御情報
基地局は中継器に、バックホールダウンリンクサブフレーム内のR−PDCCHを介して、中継器に関するダウンリンク制御情報(DCI)を送信することができる。R−PDCCHを介して送信されるメッセージには、ダウンリンクのリソース割当情報を知らせるためのダウンリンク割当情報及びアップリンクのリソース割当情報を知らせるためのアップリンク許可(UL grant)情報がある。
本発明によれば、バックホールダウンリンクサブフレームとバックホールアップリンクサブフレームとが一つの対として割り当てられる場合に、基地局がダウンリンク割当情報及びアップリンク許可情報を一つのサブフレーム内で共に送信することができる。これによって、基地局と中継器との間のチャネル設計を単純化でき、かつ中継器のR−PDCCHに対するブラインド復号の回数を減らすことができる。
まず、バックホールダウンリンクサブフレームとバックホールアップリンクサブフレームとが対で割り当てられる場合について説明する。基地局が中継器に信号を送信するバックホールダウンリンクサブフレームを割り当てると、中継器は、割り当てられたダウンリンクサブフレーム上で送信されるデータの受信(又は復号)に成功したか否かを示す肯定応答/否定応答(ACK/NACK)信号を、バックホールアップリンクサブフレーム上で基地局にフィードバックすることができる。中継器がアップリンクACK/NACK信号を基地局にフィードバックするバックホールアップリンクサブフレームのタイミングは、中継器がデータを受信するバックホールダウンリンクサブフレームのタイミングから所定時間だけずらして設定することができる。例えば、中継器が基地局からのダウンリンクデータをダウンリンクサブフレーム#nにおいて受信すると、アップリンクACK/NACK信号をアップリンクサブフレーム#(n+k)において送信することができる。また、中継器が基地局からバックホールダウンリンクサブフレーム上でR−PDCCHを介してアップリンク許可信号を受信し、受信したアップリンク許可に基づいてアップリンクデータを、バックホールアップリンクサブフレームを介して基地局に送信することができる。中継器がアップリンクデータを基地局に送信するバックホールアップリンクサブフレームのタイミングは、中継器がアップリンク許可信号を受信するバックホールダウンリンクサブフレームのタイミングから所定時間だけずらして設定することができる。例えば、中継器が基地局からのアップリンク許可をダウンリンクサブフレーム#nにおいて受信すると、アップリンクデータをアップリンクサブフレーム#(n+k)において送信することができる。このように、中継器のアップリンクACK/NACK送信及びアップリンクデータ送信のために、一つのバックホールダウンリンクサブフレーム(例えば、ダウンリンクサブフレーム#n)は、所定の時間以降のバックホールアップリンクサブフレーム(例えば、アップリンクサブフレーム#n+k)と対をなすことができる。すなわち、あらかじめ定められたサブフレーム間隔(k)を有するダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとが対をなすようにすることができる。例えば、3GPP LTE FDDシステムの場合に、k値は4に固定されることが好ましく、これは、FDDシステムにおいてダウンリンクデータ受信とアップリンクACK/NACK送信との間隔、及びアップリンク許可受信とアップリンクデータ送信との間隔がいずれも4サブフレーム間隔となるからである。
前述のようにバックホールダウンリンク/アップリンクサブフレームが対として割り当てられる場合に、アップリンクACK/NACK送信及びアップリンクデータ送信を一つのバックホールアップリンクサブフレームで同時に行うことが可能になる。そのために、本発明では、基地局がダウンリンク割当情報を送信するサブフレームにおいてアップリンク許可情報を共に送信するように設定することを提案する。このようにダウンリンクデータ送信のためのダウンリンク割当情報が送信されるダウンリンクサブフレームと同じダウンリンクサブフレーム上で送信されるアップリンク許可情報によって、ダウンリンクデータ送信がある度に、当該ダウンリンクデータが送信されるバックホールダウンリンクサブフレーム(例えば、サブフレーム#n)と対をなすアップリンクサブフレーム(例えば、サブフレーム#n+k)のリソースの一部を中継器に割り当てることができる。これによって、中継器は、割り当てられたリソースの一部を用いて、アップリンクサブフレームでダウンリンクデータに対するアップリンクACK/NACK情報を送信することが可能になる。ここで、中継器が基地局からのアップリンク許可に基づいてアップリンクデータを送信する場合に、アップリンクACK/NACK情報は、アップリンクデータと同じリソースを共有して送信することができる。そのために、既存の3GPP LTEシステムにおいて定義されるアップリンク制御情報をアップリンクデータチャネル(PUSCH)リソース上に担わせる(piggyback)方式を適用することができる。
前述したUL ACK/NACKの他にも、チャネル品質情報(CQI)報告又はスケジュール要求(SR)のようなアップリンク制御情報(UCI)が、アップリンク許可によって割り当てられたアップリンクリソース上で送信されるように、ダウンリンク割当情報及びアップリンク許可情報が同じダウンリンクサブフレームで送信されるように設定することができる。
また、中継器が基地局に送信するアップリンクデータが存在しない場合にも、ダウンリンク割当情報及びアップリンク許可情報が同じダウンリンクサブフレームで送信されるようにすることができる。この場合、アップリンクデータが存在しなくても基地局が中継器に常にアップリンク許可を送信するため、アップリンク制御情報送信のための別途のチャネルを定義しなくても、中継器がアップリンクACK/NACK、CQI及び/又はSRを送信するためのリソースを確保することができる。
前述の本発明の提案によってダウンリンク割当情報及びアップリンク許可情報が同じダウンリンクサブフレームで送信されるように設定すると、アップリンク制御情報のためのアップリンクチャネル及びアップリンクデータ送信のためのアップリンクチャネルを別途に設計する必要がないため、アップリンクチャネル設計を単純化でき、より効率的なリソース活用が可能になる。
図13は、ダウンリンク割当(DL割当)及びアップリンク許可(UL許可)が一つのバックホールダウンリンクサブフレームにおいて送信される一例を示す図である。中継器は、ダウンリンク割当情報を受信した後にダウンリンクデータの復号が行えるため、ダウンリンクデータ復号の時間を最大限に確保するために、ダウンリンク割当情報はアップリンク許可情報に比べて時間上先に送信されるようにすることが好ましい。例えば、ダウンリンク割当情報はアップリンク許可情報よりも前のOFDMシンボル上で送信されるように設定することができる。又は、ダウンリンク割当情報は1番目のスロットで送信され、アップリンク許可情報は2番目のスロットで送信されるように設定することもできる。
一方、R−PDCCHを送信する際に、一つのR−PDCCHが他のR−PDCCHとインタリーブ(interleaving)されるか否かによって、2種類のR−PDCCH送信方式を考慮することができる。
まず、インタリーブが適用されない場合には、一つのRB内の一つのスロットが一つのR−PDCCH送信だけのために用いられる。そのため、本発明では、ダウンリンク割当情報が送信されるRBの2番目のスロットでは、当該ダウンリンク割当情報と関連した(すなわち、当該ダウンリンク割当情報に基づいてダウンリンクデータを受信する)中継器のためのアップリンク許可情報が送信されるようにすることを提案する。これによって、中継器のブラインド復号回数を減らすことができる。
ブラインド復号とは、ダウンリンク制御情報(ダウンリンク割当又はアップリンク許可のようなスケジュール信号通知)の種々の形態(PDCCH DCIフォーマット)に対する仮説を立て、それぞれの仮説に従ってPDCCH復号を試みることを意味する。すなわち、スケジュール信号通知はあらかじめ定められた種々の形態を有することができるが、端末にどんな形態のスケジュール信号通知が送信されるのかをあらかじめ知らせることなくPDCCH復号を行うように設定される。例えば、一つの仮説に従うPDCCH復号に成功すると、端末はそのスケジュール信号通知に基づいてアップ/ダウンリンク送信を行うことができるが、復号に成功できなかった場合は、スケジュール信号通知の形態に対する他の仮説に従って復号を試みることができる。そのため、スケジュール信号通知が有しうる形態の場合の数が増加するほど、ブラインド復号の負担及び複雑性が増加する。また、スケジュール信号通知の送信が可能なRB位置の候補が増加するほど、それらRBのいずれにおいてもブラインド復号を行わねばならず、ブラインド復号の複雑性が増加してしまう。
したがって、ある中継器に関するダウンリンク割当情報が送信されるRBの2番目のスロットで、当該中継器に関するアップリンク許可情報が送信されるように設定することで、ブラインド復号の複雑度を減少させることができる。具体的には、中継器は、あるRBから自身に対するダウンリンク割当情報が検出されると、当該RBの2番目のスロットに、常に自身に対するアップリンク許可情報が送信されることを仮定することができる。これによって、中継器はアップリンク許可情報を検出するためのブラインド復号を多数のRB上で行う必要がなく、ダウンリンク割当情報の検出されたRBでだけブラインド復号を行えばよいため、中継器の動作具現が簡単になる。
次に、ダウンリンク割当情報が数RBにわたって送信される場合に、中継器は下記のように動作することができる。
まず、ダウンリンク割当情報が検出されたすべての数RBの2番目のスロットにおいて、アップリンク許可情報が送信されると仮定して、ブラインド復号を行うことができる。
又は、ダウンリンク割当情報が検出された数RB内で一定の大きさのアップリンク許可情報が一定の位置で送信される、と仮定してブラインド復号を行うこともできる。例えば、ダウンリンク割当情報が占めるRBの一部分(例えば、低いインデクス順で半分のRB)の2番目のスロットでだけアップリンク許可が送信されると仮定することができる。この場合、残りのRBの2番目のスロットには、該当の中継器に対するダウンリンクデータが送信してもよい。
又は、ダウンリンク割当情報が検出された数RBの2番目のスロットで、アップリンク許可の様々な大きさ及び位置を仮定してブラインド復号を行うこともできる。
前述の内容は、R−PDCCHがインタリーブされない場合を仮定して説明したが、インタリーブが適用される場合にも、前述のようにしてダウンリンク割当情報及びアップリンク許可情報を送信することができる。
図14は、R−PDCCHにインタリーブが適用されることを説明するための図である
まず、R−PDCCHは、一つ以上の連続した制御チャネル要素(CCE)の集約(aggregation)によって送信され、CCEは、複数個のリソース要素グループ(REG)に対応する。CCE集約レベルは、R−PDCCHを検索するためのCCE単位であり、隣接するCCEの個数と定義される。図14の例示において、一つのCCEは8個のREGに対応し、第1中継器に対するダウンリンク割当(DA1)のCCE集約レベルは1であり、第2中継器に対するダウンリンク割当(DA2)のCCE集約レベルは2の場合を例示している。
図14に示すように、ダウンリンク割当(DA)をREG単位にインタリーブすることができる。具体的に、一つのDAは一つ以上のCCEで構成され、一つのCCEは一定の個数のREGに断片化し、REG単位に他のDAとインタリーブ可能である。REG単位のインタリーブが適用された結果、元来の位置から変更された位置を有するREGが順にダウンリンク割当探索空間にマップされる。
また、本発明では、ダウンリンク割当(DA)に対してREG単位のインタリーブが適用される場合に、ダウンリンク割当(DA)及びアップリンク許可(UG)を同じサブフレーム上で送信する方法として、DA及びUGに同じインタリーブ構造を適用することを提案する。
本発明で提案するように、全中継器はそれぞれ、あるサブフレームにおいてダウンリンク割当(DA)及びアップリンク許可(UG)を一つずつ受信する。図15は、ダウンリンク割当(DA)及びアップリンク許可(UG)に同一の構造のインタリーブが適用されることを説明するための図である。
まず、それぞれの中継器に対してDAとUGのCCE集約レベルを一致させることができる。すなわち、一つの中継器に対するUGを構成するCCE個数は、当該中継器に対するDAを構成するCCE個数と一致するように設定することができる。例えば、図15に示すように、第1中継器のためのDA(DA1)が一つのCCEで構成される場合に、第1中継器のためのUG(UG1)も一つのCCEで構成されるように設定し、第2中継器のためのDA(DA2)が2個のCCEで構成される場合に、第2中継器のためのUG(UG2)も2個のCCEで構成されるように設定することができる。
次に、CCEを列挙する順序をDA及びUGにおいて同一にすることができる。例えば、図15に示すように、DA1に該当するCCE−1、DA2に該当するCCE−2及びCCE−3の順に列挙すると、UGについても、DAと同じ順序に従って、UG1に該当するCCE−1、UG2に該当するCCE−2及びCCE−3の順に列挙するように設定することができる。
最後に、DAとUGに同一の構造のインタリーブを適用することができる。例えば、図15に示すように、DAに対してREG単位のインタリーブが適用される規則は、同様に、UGに対するREG単位のインタリーブにも適用することができる。
このようなインタリーブ構造がダウンリンク割当(DA)及びアップリンク許可(UG)に適用される場合に、インタリーブされたREGのインデクスが一致するDA及びUGのREGは、同一の中継器に送信することができる。
これによって、R−PDCCHにインタリーブが適用される場合にも、ある中継器がダウンリンク割当を検出したとき、当該中継器は、検出されたDAと同じCCE集約レベル、かつ同じ論理CCEインデクスを有するアップリンク許可が自身に送信されると仮定することができる。そのため、ダウンリンク割当を検出した中継器は、アップリンク許可に対するブラインド復号を多数の位置に渡って行う必要がなくなる。これによって、中継器がR−PDCCHをブラインド復号する複雑度を減少させることができる。
前述したようにダウンリンク割当及びアップリンク許可が一つのサブフレームにおいて同時に送信される場合に、基地局は、中継器がアップリンク制御情報(例えば、アップリンクACK/NACK)を送信するリソースに関する情報を、ダウンリンク割当情報又はアップリンク許可情報を介して知らせることができる。
例えば、ダウンリンク割当又はアップリンク許可に、現在送信されるダウンリンクデータに対するアップリンクACK/NACK情報を送信する時点に関する情報(例えば、サブフレームインデクス、オフセット値、又はHARQプロセス識別子など)を含ませて中継器に伝達することができる。又は、ダウンリンク割当又はアップリンク許可に、現在送信されるダウンリンクデータに対するアップリンクACK/NACK情報を送信するリソース位置に関する情報(例えば、RB割当情報、PUCCHリソースインデクスなど)を含ませて中継器に伝達してもよい。
このような動作は、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとが対で割り当てられない場合にも(例えば、ダウンリンクサブフレームの個数がアップリンクサブフレームの個数よりも多い場合にも)適用可能である。すなわち、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとが対で割り当てられるか否かによらず、基地局は一つのサブフレームでダウンリンク割当及びアップリンク許可を共に送信するように動作することもできる。
又は、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとが対で割り当てられない場合には、一つのサブフレームでダウンリンク割当だけを送信し、中継器がダウンリンクデータに対するアップリンクACK/NACK情報を送信する時点及び/又はリソースに関する情報は、あらかじめ定められた規則に従って暗黙に決定することもできる。このような規則の一例として、アップリンクACK/NACK情報は、ダウンリンクデータを受信したサブフレーム(例えば、サブフレーム#n)から4サブフレーム後において最も早く存在するアップリンクサブフレーム(例えば、サブフレーム#(n+4+a))において送信することができる。また、サブフレーム#(n+4+a)でアップリンクACK/NACK情報の送信に用いられるリソースは、次のように決定することができる。例えば、あるアップリンクACK/NACK(AN1)の送信されるサブフレーム#(n+4+a)と同じアップリンクサブフレームで送信される他のアップリンクACK/NACK(AN2)がある場合に、AN2に関連したダウンリンクデータ(例えば、サブフレーム#(n+a)で受信されたダウンリンクデータ)が存在することができる。ここで、AN2に関連したダウンリンクデータのためのダウンリンク割当によって、又は該ダウンリンク割当と共に送信されたアップリンク許可によって明示的に指定されたリソース(これは、AN2の送信のためのリソースである。)を、AN1の送信のために共に使用するように設定することができる。
前述したように、本発明によれば、一つの中継器に対するダウンリンク割当及びアップリンク許可を、一つの同じダウンリンクサブフレーム上で送信するように設定することによって、R−PDCCHにインタリーブが適用される場合も適用されない場合も、アップリンクチャネル設計を単純化し、ブラインド復号の負担を減少できる方法が提供される。
また、本発明について主にR−PDCCHを例にして説明するが、本発明の範囲がこれに制限されるものではない。例えば、高度(advanced)PDCCHのように、任意の端末に関するダウンリンク制御情報(DCI)を送信する制御チャネルが一つのサブフレームの第1スロット及び/又は第2スロットに位置できる場合にも、本発明で提案する原理をそのまま適用でき、同じ効果を期待することができる。
R−PDCCH探索空間の設定
前述したように、基地局から一つの中継器に送信されるR−PDCCHは、REG(一つのREGは4個のREで構成される。)単位に断片化し、他のR−PDCCHのREGと混合して送信されるインタリーブされたR−PDCCHと、一つの物理リソースブロック(PRB)ではただ一つの中継器に送信されるR−PDCCHだけが存在するインタリーブされていないR−PDCCHとに区別することができる。以降、インタリーブされていないR−PDCCHのブラインド復号のための探索空間を決定する本発明の例示について説明する。
まず、本発明では一つのリソースブロックグループ(RBG)内でR−PDCCHが送信される場合に、当該RBGでは一つのR−PDCCHだけを送信することを提案する。これによって、一つ以上のRBで構成されるRBG(リソース割当タイプ0でリソース割当の基本単位となるRBG)内に、複数の中継器に対するR−PDCCHが存在する場合が発生しないので、どの中継器に当該リソースが割り当てられるかが不明になることを避けることができる。
図16は、一つのRBGが4個のRBで構成される場合に、一つのRBを用いて一つのR−PDCCHが送信される場合を例示する。図16のR−PDCCHは、ダウンリンク割当(DA)のためのもので、復号遅延(decoding latency)を減少させ、ダウンリンクデータを速やかに復号するために、ダウンリンク割当情報に対するR−PDCCHが1番目のスロットでだけ送信されるように設定することができる。図16で、1番目のスロットが2番目のスロットの長さよりも短く表現されたのは、1番目のスロットの先頭部分において中継器から端末にPDCCHが送信される区間(図10の1021参照)を除いて中継器に対するバックホールダウンリンクサブフレームを表現したためである。
以下では、説明の明瞭性のために、ダウンリンク割当情報がR−PDCCHを介して送信されるバックホールダウンリンクサブフレームの1番目のスロットにおいてR−PDCCHが送信される場合を例示的に説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。すなわち、本発明に係るダウンリンク割当情報を送信するR−PDCCHについての説明と同じ原理を、バックホールダウンリンクサブフレームの2番目のスロットにおいてアップリンク許可情報を送信するR−PDCCHが送信される場合にも適用することができる。
本発明の一例によれば、基地局が中継器にそれぞれの集約レベル別に探索空間の位置を、上位層信号を介して知らせることができる。ここで、集約レベルは、一つのR−PDCCHが占めるリソースの大きさを意味する。ダウンリンクサブフレームの1番目のスロットで送信されるダウンリンク割当(DA)の場合に、集約レベルnは、n個のRBの1番目のスロットのリソースを用いて一つのR−PDCCHが送信されることを意味する。すなわち、図16の例示は、集約レベルが1の場合に相当する。
図17は、複数個のRB(n個のRB)を用いて一つのR−PDCCHを送信する集約レベルnの場合を例示的に示す。前述したように、一つのRBGにおいて一つのR−PDCCHだけが送信されるように設定する場合に、R−PDCCHの探索空間の位置はRBGの位置で表現することができる。すなわち、特定RBGが特定集約レベルのR−PDCCH探索空間と指定されるということは、当該RBG内の指定された位置を基準に、集約レベルに該当する個数(n個)のRBに対して中継器がR−PDCCHをブラインド復号することを意味する。ここで、当該RBG内の指定された位置は、例えば、最小のRBインデクス、最大のRBインデクス、又は所定のオフセット値に該当する位置であってよい。所定のオフセット値は上位層信号によって明示的に与えられ、又はセル識別子などによって暗黙に与えられる(又は誘導される)値に設定することができる。また、当該RBG内の指定された位置を基準に、集約レベルに該当する個数(n個)のRBを定める方法において、当該RBG内の上記指定された位置から始めて、RBインデクスの昇順又は降順に、集約レベルの値と同じ個数(n個)のRBを選択し、R−PDCCHの探索空間として決定することができる。ここで、特定開始位置から始めてRBインデクスの昇順又は降順にn個のRBを決定する場合、RBGの境界を超えたときは、巡回シフト方式によって当該RBGの他のRBを選択し、n個のRBに属するものと決定することができる。
例えば、基地局は中継器に集約レベル1、2及び4に該当する探索空間集合のそれぞれを特定中継器に知らせることができる。基地局が中継器に探索空間集合を知らせるための信号通知は、全体RBGに対するビットマップの形態で構成することができる。ここで、それぞれの集約レベル別に探索空間集合に属するRBGの個数に特定の相関関係が存在するように設定することができる。例えば、N個のRBGが集約レベル1の探索空間に割り当てられるとき、N/2個のRBGを集約レベル2の探索空間に割り当て、N/4個のRBGを集約レベル4の探索空間に割り当てることができる。このような相関関係を設定した場合、ブラインド復号方式は、既存の3GPP LTEシステムにおいて基地局から端末に送信されるPDCCHのそれぞれの集約レベルに対するブラインド復号方式と類似の構造を有することができる。
他の例として、それぞれの集約レベル別探索空間集合間に特定の入れ子関係が存在するように設定することができる。例えば、高い集約レベルの探索空間に割り当てられたRBG集合は、低い集約レベルの探索空間に割り当てられたRBG集合の部分集合によって構成することができる。例えば、集約レベル1の探索空間集合に属するRBGの中の一部RBGが集約レベル2の探索空間集合を構成することができ、このように構成された集約レベル2の探索空間集合に属するRBGの中の一部が、集約レベル4の探索空間集合を構成することができる。このような入れ子関係を有するように探索空間集合を設定すると、それぞれの集約レベル別に探索空間集合を割り当てる信号通知のオーバヘッドを減らすことができる。
例えば、N個のRBGが集約レベル1の探索空間に割り当てられる場合に、このn個のRBGの半分の(N/2個の)RBG(例えば、N個のRBGのうち、奇数番目又は偶数番目のRBG)が、集約レベル2の探索空間集合を構成することができる。ここで、N個のRBGで構成できる2個のRBG集合(例えば、奇数番目又は偶数番目のRBG)のうちのいずれを、当該中継器に対する探索空間として用いるかを知らせるために、1ビットの指示子を用いることができる。このような1ビットの指示子は、基地局が中継器に上位層信号として送信することができる。また、集約レベル2の探索空間に割り当てられたN/2個のRBGの半分の(N/4個の)RBG(例えば、N/2個のRBGのうち、奇数番目又は偶数番目のRBG)が集約レベル4の探索空間集合を構成することができる。ここでも、N/2個のRBGで構成できる2個のRBG集合(例えば、奇数番目又は偶数番目のRBG)のうちのいずれを、当該中継器に対する探索空間として用いるかを知らせるために、1ビット大きさの指示子を用いることができる。
図18は、高い集約レベルの探索空間に割り当てられたRBG集合が、低い集約レベルの探索空間に割り当てられたRBG集合の部分集合によって構成される例示を示す図である。図18(a)の例示では、基地局がシステム帯域幅の全RBGを集約レベル1の探索空間に割り当てる場合を仮定する。そして、基地局は1ビット指示子を用いて集約レベル2の探索空間に対する割当情報を中継器に知らせることができる。図18(b)に示すように、この指示子の値が0であれば、集約レベル1の探索空間を構成するRBGのうち、奇数番目(1,3,5,7,…番目)のRBGが集約レベル2の探索空間に割り当てられ、この指示子の値が1であれば、集約レベル1の探索空間を構成するRBGのうち、偶数番目(2,4,6,8,…番目)のRBGが集約レベル2の探索空間に割り当てられる。また、図18(c)では、集約レベル2の探索空間のための指示子が0の場合における集約レベル4の探索空間に割り当てられるRBGを示し、図18(d)では、集約レベル2の探索空間のための指示子が、1の場合における集約レベル4の探索空間に割り当てられるRBGを示す。また、基地局は、集約レベル2の探索空間のための1ビット大きさの指示子とは別に、集約レベル4の探索空間のための1ビット大きさの指示子を中継器に知らせることができる。この指示子の値が0のとき、集約レベル2の探索空間を構成するRBGのうち、奇数番目(1,3,5,7,…番目)のRBGが、集約レベル4の探索空間に割り当てられ、この指示子の値が1のとき、集約レベル2の探索空間を構成するRBGのうち、偶数番目(2,4,6,8,…番目)のRBGが、集約レベル4の探索空間に割り当てられる。
上のような探索空間割当動作において、探索空間割当を知らせる信号通知のオーバヘッドを減少させるために、システム帯域幅内の全RBGが集約レベル1の探索空間に割り当てられるように固定的に設定することができる。また、システム帯域幅の全体RBGのうち、すべての偶数番目のRBGが集約レベル2の探索空間に割り当てられるように固定し、システム帯域幅の全体RBGのうち、すべての4の倍数番目のRBGが集約レベル4の探索空間に割り当てられるように固定的に設定することもできる。このように固定的に設定される場合に、図18と関連して説明したように、集約レベル2及び集約レベル4の探索空間に関する割当情報を知らせる指示子が特定の値に固定されることを意味するため、当該指示子を別個に提供する必要がなくなり、信号通知オーバヘッドが減少する。図19は、このように集約レベル1,2及び4の探索空間に割り当てられるRBGを示す図である
R−PDCCH探索空間設計において、周波数局所R−PDCCH送信方式を適用し、又は周波数分散R−PDCCH送信方式を適用することができる。周波数局所方式とは、集約レベルが2以上のときに、周波数領域で隣接したリソースを用いて(すなわち、図17のように、同じRBGに属するRBを用いて)R−PDCCHを送信する方式を意味する。一方、周波数分散方式とは、集約レベルが2以上のときに、周波数ダイバシチ利得を得るために、周波数領域において離れているリソースを用いてR−PDCCHを送信する方式を意味する。以下では、本発明に係る周波数分散方式の探索空間設計方法についてより具体的に説明する。
周波数分散R−PDCCH送信方式においても、集約レベル1に対する探索空間は、周波数局所R−PDCCH送信方式と同様に構成することができる。すなわち、RBG当たり指定された位置の一つのRBを用いて一つの集約レベル1のR−PDCCHを送信し、このように集約レベル1の探索空間に割り当てられたRBGがどれかを知らせるビットマップ形態の信号通知を、基地局から中継器に送信することができる。又は、別途の信号通知無しで、システム帯域幅の全RBGが集約レベル1の探索空間に割り当てられるように固定的に設定することもできる。
周波数局所R−PDCCH送信方式と違い、周波数分散R−PDCCH送信方式では、前述した集約レベル1の探索空間に割り当てられた2個のRBGをまとめて集約レベル2に対する探索空間を構成することができる。図20は、低い集約レベルのRBGのうち、隣接した2個のRBGをまとめて高い集約レベルの探索空間を構成する方式を説明するための図である。
例えば、集約レベル1の探索空間に割り当てられたRBGにだけ新しくインデクスを付け、新しく付けられたインデクスに基づいて、隣接した2個のRBGをまとめて集約レベル2の探索空間に割り当てることができる。ここで、集約レベル1の探索空間に割り当てられるRBGは、システム帯域幅の全RBGの一部分である場合もあるため、新しくインデクスを付けるということは、全体システム帯域幅上におけるRBGインデクスを使用するのではなく、集約レベル1の探索空間に割り当てられるRBGにだけ所定の方式で順次にインデクスを与えるということを意味する。
同様に、集約レベル2の探索空間に割り当てられたRBGだけに新しくインデクスを付け、新しく付けられたインデクスに基づいて、隣接した2個のRBGをまとめて集約レベル4の探索空間に割り当てることができる。言い換えると、集約レベル1の探索空間に割り当てられたRBGにだけ新しくインデクスを付け、新しく付けられたインデクスに基づいて、隣接した4個のRBGをまとめて集約レベル4の探索空間に割り当てることができる。
次に、集約レベル1の探索空間に割り当てられるRBGにだけ所定の方式によって順次にインデクスを与えるにあって、ダウンリンク割当情報に基づいて与えられる仮想リソースブロック(VRB)インデクス又は物理リソースブロック(PRB)インデクスの順序にそのまま従うこともできるが(図20の例示を参照)、周波数ダイバシチ利得を最大化するために、RBGインデクスの順序を再配置することをさらに適用することもできる。
例えば、集約レベル1の探索空間に割り当てられるRBGにだけ2進数でインデクスを与えた後に、ビット反転(bit reversal)を適用し、ビット反転されたインデクス上で隣接した2個のRBGをまとめて集約レベル2の探索空間に割り当てることもできる。ここで、ビット反転とは、ビット列の順序を反対にすることを意味し、例えば、abcのビット列をcbaに変更することを意味する。図21は、ビット反転が適用されると共に、低い集約レベルのRBGの中から隣接した2個のRBGをまとめて、高い集約レベルの探索空間を構成する方式を説明するための図である。
例えば、集約レベル1の探索空間に、システム帯域幅の全RBGの中から8個のRBGが割り当てられる場合を仮定する。これらの8個のRBGに新しくインデクスを付けて、RBG#0乃至RBG#7と表現する。新しく付けられたRBGインデクスを2進数で表現し、000、001、010、011、100、101、110及び111とインデクシングすることができる。2進数で表現されたインデクスにビット反転を適用すると、000、100、010、110、001、101、011及び111が得られ、ビット反転されたインデクスによってRBGを再配置すると、RBG#0、RBG#4、RBG#2、RBG#6、RBG#1、RBG#5、RBG#3及びRBG#7の順に配置することができる。この結果に基づき、隣接した2個のRBGをまとめて集約レベル2の探索空間を構成することができる。例えば、000及び100に該当するRBG#0及びRBG#4をまとめて一つの集約レベル2の探索空間を構成することができる。次に、集約レベル2の探索空間に割り当てられたRBGの中から隣接した2個のRBGをまとめて集約レベル4の探索空間に割り当てることができる。言い換えると、集約レベル1の探索空間に割り当てられたRBGだけに対してビット反転及び再配置されたRBGに基づいて隣接した4個のRBGをまとめて、集約レベル4の探索空間に割り当てることができる。
以上、図20及び図21では、集約レベル1,2及び4の探索空間設計の基本原理を明確に説明するためにRBG単位に基づいて説明したが、前述したように、探索空間として割り当てられたRBG当たりに指定された位置の一つのRBをR−PDCCHの探索空間として割り当てることができる。図22及び図23は、それぞれ、図20及び図21のR−PDCCH探索空間割当において、R−PDCCH探索空間として割り当てられるRBを示す図である。図22及び図23において、該当のRBG内で一つのRBが指定される以外は、図20及び図21における説明と同様であるため、重複する内容は説明を省略する。
図24では、低い集約レベルの探索空間に割り当てられたRBGの隣接した2個のRBGをまとめて、高い集約レベルの探索空間を構成する方法に関する本発明の他の例示を説明するための図である。周波数分散R−PDCCH送信方式及び周波数局所R−PDCCH送信方式での一貫性を維持するために、低い集約レベルのために割り当てられたRBGの中から隣接したRBGを用いて高い集約レベルの探索空間を構成するが、隣接したRBGの一部のRBGでは、低い集約レベルに割り当てられなかったRBを用いて集約レベルを高めることができる。例えば、図24に示すように、隣接した2個のRBGのうちのいずれか一つのRBGでは、低い集約レベルの探索空間として割り当てられたRBと同じRBを用い、他のRBGでは、低い集約レベルの探索空間として割り当てられたRB以外のRBを用いることができる。この場合、隣接した2個のRBGは、図20に示すように、ビット反転などの再配置が適用されない状態の隣接したRBGでもよく、図21に示すように、ビット反転などの再配置が適用された状態の隣接したRBGでもよい。例えば、集約レベル1の探索空間を構成するRBG#0と隣接したRBGは、RBG再配置が適用されない場合にRBG#1であり、RBG再配置(例えば、ビット反転)が適用される場合にRBG#4でよい。図24では、RBG#0とRBG#1のRBを用いて集約レベル2の探索空間を構成するが、RBG#0では、集約レベル1の探索空間として割り当てられたRBを用いながら、RBG#1では集約レベル1の探索空間として割り当てられなかったRBを用いることができる(ビット反転が適用される場合には、RBG#1の代わりに、RBG#4を、RBG#0に隣接したRBGにすることができる)。
ここで、集約レベル1の探索空間に割り当てられなかったRBは、周波数局所方式において集約レベル2の場合に該当のRBGで追加に用いられるRBでよい。言い換えると、図24の周波数分散方式において、RBG#1で集約レベル2に対する探索空間として用いられる一つのRBは、図17の周波数局所方式で集約レベル2の探索空間として追加に用いられるRB(RB1)に相当する。
集約レベル4の探索空間を構成するときにも、一部のRBG(例えば、RBG#0)では集約レベル1の探索空間に割り当てられたRBを用いるが、残りのRBG(例えば、RBG#1、RBG#2、RBG#3)では、集約レベル1の探索空間として割り当てられなかったRBを用いることができる。例えば、RBG#0の最初のRB(RB0)、RBG#1の2番目のRB(RB1)、RBG#2の3番目のRB(RB2)及びRBG#3の4番目のRB(RB3)が、集約レベル4の一つの探索空間を構成することができる。同様に、集約レベル1の探索空間を構成するRBGにビット反転などの再配置が適用されながら、高い集約レベルの探索空間を構成する場合には、一部のRBG(例えば、RBG#0)では、集約レベル1の探索空間に割り当てられたRBを用いるが、残りのRBG(例えば、RBG#4、RBG#2、RBG#6)では、集約レベル1の探索空間に割り当てられなかったRBを用いることができる。例えば、RBG#0の最初のRB(RB0)、RBG#4の2番目のRB(RB1)、RBG#2の3番目のRB(RB2)及びRBG#6の4番目のRB(RB3)が、集約レベル4の一つの探索空間を構成することができる。このようにして高い集約レベルの探索空間を構成すると、集約レベルが2以上になる場合にもCCEインデクスを一つだけ用いるようになるため、CCEインデクスにマップされるPUCCHリソースの浪費を防ぐことができる。
また、低い集約レベルの探索空間に割り当てられたRBGの隣接した2個のRBGをまとめて高い集約レベルの探索空間を構成する方法において、図18で上述した原理と同様に、低い集約レベルの探索空間として割り当てられたRBのうち、いずれのRBを用いて高い集約レベルの探索空間を構成するかを知らせる1ビット指示子を用いることができる。
図25は、このような1ビット指示子を用いる場合に、集約レベル1の探索空間として割り当てられたRB、及び集約レベル1の探索空間として割り当てられなかったRBをまとめて集約レベル2の探索空間を構成する例示を説明するための図である。例えば、図25を参照すると、1ビット指示子の値が0の場合に、集約レベル1の探索空間を構成する2個の隣接したRBG(RBG#0及びRBG#1)のうち、前のRBG(RBG#0)において集約レベル1の探索空間に用いられたRBと、後ろのRBG(RBG#1)において集約レベル1の探索空間に用いられなかったRBとをまとめて、集約レベル2の探索空間を構成することができる。一方、1ビット指示子の値が1の場合に、前のRBG(RBG#0)において集約レベル1の探索空間に用いられなかったRBと、後ろのRBG(RBG#1)において集約レベル1の探索空間に用いられたRBとをまとめて、集約レベル2の探索空間を構成することができる。
また、図26は、ビット反転などの再配置が適用される場合に、1ビット指示子を用いて、集約レベル1の探索空間として割り当てられたRB及び集約レベル1の探索空間として割り当てられなかったRBをまとめて、集約レベル2の探索空間を構成する例示を説明するための図である。例えば、図26を参照すると、1ビット指示子の値が0の場合に、集約レベル1の探索空間を構成する2個の隣接したRBG(RBG#0及びRBG#4)のうち、前のRBG(RBG#0)において集約レベル1の探索空間に用いられたRBと、後ろのRBG(RBG#4)において集約レベル1の探索空間に用いられなかったRBとをまとめて集約レベル2の探索空間を構成することができる。一方、1ビット指示子の値が1の場合に、前のRBG(RBG#0)において集約レベル1の探索空間に用いられなかったRBと、後ろのRBG(RBG#4)において集約レベル1の探索空間に用いられたRBとをまとめて、集約レベル2の探索空間を構成することができる。
また、図25及び図26と関連して説明した原理と同様にして、所定の指示子を用いて、集約レベル2の探索空間として割り当てられたRB及び集約レベル2の探索空間として割り当てられなかったRBをまとめて、集約レベル4の探索空間を構成することもできる。
又は、図19で説明した原理のように、指示子が特定の値に固定される場合には指示子を別途送信せずに、低い集約レベルの探索空間として割り当てられたRB及び低い集約レベルの探索空間として割り当てられなかったRBをまとめて、高い集約レベルの探索空間を構成することもできる。
以下では、周波数分散方式によって探索空間を構成する場合に関する本発明の他の一例として、集約レベル2又は4の探索空間を構成する場合に、前述のダウンリンクリソース割当タイプ2において上記の式15〜17と関連して説明したような分散タイプVRB(DVRB)インデクスとPRBとのマップ関係を用いる方法について説明する。DVRBインデクスとPRBとのマップ関係を用いる方法は、RBGインデクス(又はRBインデクス)の順序を再配置する本発明の別の実施例として、以降に説明される。例えば、RBGインデクス(又はRBインデクス)の順序を再配置する本発明の提案方式の一例示は、前述した図21のようにビット反転方式を適用してRBGインデクスの順序を再配置する方式であり、他の一例示は、以下に説明するDVRBインデクスとPRBインデクスとのマップ関係を用いてRBインデクスを再配置する方式である。ただし、本発明の例示は、それらに制限されず、RBGインデクス(又はRBインデクス)の順序を所定の規則に従って再配置することを含むことができる。
集約レベル2又は4のR−PDCCHは、VRBインデクス上で隣接したPRBを連結することによって構成することができる。例えば、VRBインデクスtから始めて2個のPRBを用いて集約レベル2の探索空間を構成する場合に、集約レベル2の探索空間を構成するPRBインデクスを、f(t)及びf(t+1)で与えることができる。2個のPRBは、ダウンリンクサブフレームにおける1番目のスロットに存在するPRBでよい。また、関数f()は、VRBインデクスをPRBにマップさせる関数であり、前述のダウンリンクリソース割当タイプ2において上記の式15〜17と関連して説明したようなVRBインデクスがPRBインデクスにマップされる関係を定義する。
このように集約レベル2又は4の探索空間をVRBインデクス及びPRBインデクスのマップ関係を用いて定義する場合に、全VRBインデクスは、それぞれが集約レベル2の一つの探索空間の開始インデクス(すなわち、集約レベル2の探索空間を構成する2個のRBのうち、小さい値を有するVRBインデクス)であり、偶数又は奇数になるように制限することができる。同様に、全VRBインデクスは、それぞれ集約レベル4の一つの探索空間の開始インデクス(すなわち、集約レベル4の探索空間を構成する4個のRBのうち、最小の値を有するVRBインデクス)であり、4で除した剰余が同一となるように(すなわち、4の倍数となるように)制限することができる。このような制限が適用される場合に、高い集約レベルの探索空間の割当をより単純化し、ブラインド復号動作の複雑性を低減することができる。
また、前述したような方式で高い集約レベルの探索空間を構成する場合に、集約レベル2の探索空間を構成するPRBインデクスn及びmは、下記の式18のような条件を満たすように制限することができる。
上記の式18で、f-1()は、関数f()の逆関数を意味し、PRBインデクスをVRBインデクスにマップさせる関数である。上記の式18は、下記の式19のように表現することもできる。
また、前述した図12でのように、DVRBマップ方式によってVRBインデクスをPRBインデクスにマップするときに、4個の列及びNrow個の行で構成されたブロックインタリーバによって決定されることを考慮すると、式18及び19のPRBインデクスn及びmの関係を、下記の式20のように決定することができる。
上記の式20に示すように、PRBインデクスmは、PRBインデクスnにDVRBブロックインタリーバの行の大きさ(Nrow)だけを加えて(nullが存在する2列目又は4列目の場合には、Nnull/2だけを引いて)求めることができる。ここで、f(n)=4t+1を満たすと、VRBインデクス上で隣接した次のRBは、PRB上でDVRBに用いられないRB個数(Ngap−tilda−NDL VRB/2個のRB)だけさらに離れている。
その結果として集約レベル2の探索空間がPRBインデクスnから始まるとき、PRBインデクスn及びn+Nrowの2個のPRBが集約レベル2の探索空間として決定される。また、集約レベル4の探索空間がPRBインデクスnから始まるとき、PRBインデクスn、n+Nrow、n+2Nrow−Nnull/2+Ngap−tilda−NDL VRB/2及びn+3Nrow−Nnull/2+Ngap−tilda−NDL VRB/2の4個のPRBが集約レベル4の探索空間として決定される。結局、高い集約レベルの探索空間を構成するPRBインデクスn及びmは、VRBインデクス上で最も隣接したものと決定することかできる。
図27は、VRBインデクスを用いて高い集約レベルの探索空間を構成するRBを決定する本発明の実施例を説明するための図である。基地局は、集約レベル1の探索空間に割り当てられたPRBを、DVRBブロックインタリーバを用いてVRBインデクスに従って再配置することができる。例えば、PRBインデクス0、1、2、3、4、5、6及び7はそれぞれ、VRBインデクス0、4、1、5、2、6、3及び7にマップでき、VRBインデクスに従ってRBリソースを再配置することができる。VRBインデクス上で隣接した2個のRBリソースを集約レベル2の探索空間として構成することができる。また、VRBインデクス上で隣接した4個のRBリソースを集約レベル4の探索空間として構成することができる。
要するに、2個の隣接したVRBインデクスにマップされるPRBで集約レベル2の探索空間を決定し、4個の隣接したVRBインデクスにマップされるPRBで集約レベル4の探索空間を決定することができる。VRBインデクス及びPRBインデクスは、前述したようなブロックインタリーバによってマップすることができる。
また、中継器は、R−PDCCH探索空間(すなわち、R−PDCCHを送信することができる候補のRBリソース)に関する情報として、集約レベル1に対するVRBインデクスの集合を基地局から受けることができる。このようなVRBインデクス集合は、R−PDCCHを送信することができるPRBリソースにマップされるVRBインデクスによって構成される。VRBインデクスは、ブロックインタリーバを用いてPRBインデクスにマップすることが可能である。VRBインデクス集合を提供された中継器は、VRBインデクスの順序に従って新しくインデクスを付けることができる。中継器は、新しく付けられたインデクスに基づき、隣接した2個のRBをまとめて集約レベル2の探索空間を決定することができる。また、新しく付けられたインデクスに基づき、隣接した4個のRBをまとめて集約レベル4の探索空間を決定することができる。すなわち、基地局から集約レベル1に対するVRBインデクス集合を指示された中継器は、別の指示がなくても、隣接した2個のVRBインデクスが集約レベル2の探索空間であることを認識し、隣接した4個のVRBインデクスが集約レベル4の探索空間であることを認識し、それぞれの集約レベルによるR−PDCCHのブラインド復号を行うことができる。
また、例えば、VRBインデクス上で特定の整数kに対して4k、4k+1、4k+2及び4k+3に該当するRBは、一つの集合として探索空間に割り当てられ、又は割り当てられないように制限する規則を設定することができる。このような規則に従って、集約レベル4の探索空間がVRBインデクス上で連続した4個のRBリソースで構成されることを保証することができる。このような制限が適用されるとき、探索空間を構成する信号通知を単純に構成することができる。すなわち、基地局は、整数kの集合だけを知らせることによって信号通知オーバヘッドが減少し、VRBインデクス上で4k、4k+1、4k+2及び4k+3に該当するRBが探索空間に含まれるようにすることができる。
下記の表2は、システム帯域幅が32 RBであり、一つのRBGが3個のRBで構成される場合を仮定して、PRBインデクスとVRBインデクスとのマップ関係の一例を示すものである。表2を参照して、集約レベル1の探索空間を構成するVRBインデクスが与えられる場合に、2個の隣接したVRBインデクスにマップされるPRBによって集約レベル2の探索空間が決定され、4個の隣接したVRBインデクスにマップされるPRBによって集約レベル4の探索空間が決定される本発明の実施例について説明する。表2において、一つのRBGは連続する3個のPRBによって構成され、それぞれのRBGをRBGインデクス0乃至10で表す。これと関連して、図11(b)のリソース割当タイプ1方式と同様に、RBGインデクス0,3,6,9,…がRBG部分集合0を構成し、RBGインデクス1,4,7,10,…がRBG部分集合1を構成し、RBGインデクス2,5,8,…がRBG部分集合2を構成することができる。
上記の表2において、例えば、集約レベル1の探索空間として、1番目のスロットにおいてVRBインデクスが0、1、2、3、12、13、14及び15であるPRB(すなわち、PRBインデクス0、9、18、27、3、12、21及び30)が割り当てられた場合を仮定する。
この場合、VRBインデクス0及び1が一つの集約レベル2の探索空間を構成し、これに該当するRBは、PRBインデクス0及び9になる。同様に、VRBインデクス2及び3(PRBインデクス18及び27)が一つの集約レベル2の探索空間を構成し、VRBインデクス12及び13(PRBインデクス3及び12)が一つの集約レベル2の探索空間を構成し、VRBインデクス14及び15(PRBインデクス21及び30)が一つの集約レベル2の探索空間を構成することができる。
また、VRBインデクス0,1,2及び3が一つの集約レベル4の探索空間を構成し、これに該当するRBは、PRBインデクス0,9,18及び27になる。同様に、VRBインデクス12,13,14及び15(PRBインデクス3,12,21及び30)によって他の集約レベル4の探索空間を構成することができる。
下記の表3は、R−PDCCH探索空間を決定する際に、DVRBマップ規則を用いる本発明の一例を示す。
上記の表3を参照して、システム帯域幅が32 RBであり、一つのRBGが3個のRBによって構成されるシステムにおいて、ダウンリンクリソース割当タイプ2方式で定義されるDVRBマップ規則を用いて、インタリーブされなかったR−PDCCH(一つのリソースブロックでただ一つの中継器に対するR−PDCCHだけが存在する)の探索空間を決定する方法について説明する。ここで、DVRBマップ規則は、PDSCH(R−PDSCHを含む)が送信されるリソースのスケジュールのために用いるのではなく、R−PDCCHが送信されうるRBの位置(すなわち、探索空間)を得るために用いることができる。
例えば、表2において、1番目のスロットのVRBインデクス0乃至7に該当するPRBインデクス(すなわち、PRBインデクス0、1、9、10、18、19、27及び28)が示すPRBを、R−PDCCH送信に用いることができる。全中継器のR−PDCCH集約レベルが1の場合(すなわち、一つのPRBが1個のCCEを含む場合)には、それぞれのPRBによって一つのR−PDCCHを送信することができる。全中継器のR−PDCCH集約レベルが2の場合には、PRBインデクス0及び1に集約レベル2のCCEをマップし、PRBインデクス9及び10に集約レベル2の他のCCEをマップすることができる。このように、2個のPRBを2個のCCEを送信するのに用いることができる。
既存のダウンリンクリソース割当タイプ2において定義されるDVRBマップ方式と、上記の表3に係る本発明の実施例との相違点は、次の通りである。まず、VRBとPRBとのマップ規則を用いて、R−PDCCH送信が可能なPRBを指定し、指定されたPRBに順次にVRBをマップすることができる。言い換えると、VRB及びPRBマップ規則は、R−PDCCH送信が可能なPRB(R−PDCCH PRB)を決定することにだけ用いられ、集約レベルに応じてどのPRBが探索空間を構成するかを決定することには、R−PDCCH PRBの指定に用いられたVRBインデクスを用いなくてもよい。一例として、R−PDCCH送信が可能なPRBを決定するためにはVRBインデクスを用いるが、実際に特定集約レベルのR−PDCCHがどのPRBで送信されるかは、PRBインデクスを用いて決定することができる。他の意味として、R−PDCCH PRBのPRBインデクスの昇順に新しくVRBインデクスをマップすることができ、新しくマップされたVRBインデクス上で隣接した2個のVRBインデクスに対応するRBによって、集約レベル2の探索空間を決定することができる。上記の表3の例示において、R−PDCCH PRBは、DVRBマップ規則に従ってVRBインデクス0乃至7に該当するPRB(PRBインデクス0、1、9、10、18、19、27及び28)と決定され、これとは別に、PRBインデクスの昇順に新しくVRBインデクスが定められると、PRBインデクス0、1、9、10、18、19、27及び28はそれぞれ、新しく付けられたVRBインデクス0、1、2、3、4、5、6及び7にマップされる。集約レベル2の探索空間は、新しく付けられたVRBインデクス0及び1(PRBインデクス0及び1)、VRBインデクス2及び3(PRBインデクス9及び10)、VRBインデクス4及び5(PRBインデクス18及び19)、VRBインデクス6及び7(PRBインデクス27及び28)によって構成することができる。
また、インタリーブされなかったR−PDCCHの探索空間を決定する際に、2番目のスロットにおいてスロット単位の巡回ホップを行わずにすむ。
また、様々な集約レベルが共存する場合にも、R−PDCCH PRBをDVRBマップ規則に従って決定することができ、決定されたR−PDCCH PRBに論理CCE又はVRBインデクスを順にマップすることができる。すなわち、集約レベルがLであれば、当該決定されたR−PDCCH PRBからL個の隣接PRB(新しく付けられたVRBインデクス上で隣接したL個のRB)に、L個のCCEを指定することができる。
次に、特定の集約レベルの探索空間が始まるVRBインデクスを決定する本発明の例示について説明する。
上記の表2及び表3に示すように、特定の整数kについて、VRBインデクス4k、4k+1、4k+2及び4k+3に該当するPRBはそれぞれ異なるRBG(一つのRBGは3個のRBで構成される)にマップされ、VRBインデクス4k+4にマップされるPRBは、VRBインデクス4kに該当するPRBと同じRBGにマップされる。例えば、VRBインデクス0,1,2及び3に該当するPRBはそれぞれ、RBG0,3,6及び9にマップされ、VRBインデクス4に該当するPRBは、VRBインデクス0に該当するPRBと同じRBG0にマップされる。ここで、VRBインデクス値がシステム帯域幅(すなわち、全体RB個数)よりも大きい場合は、上記のようなVRBインデクスとRBGとのマップ規則がそのまま適用されないこともあり、その場合には、例外的に該当のVRBインデクスがマップされるRBGを別途に指定してもよい。
このようなDVRBマップ規則を考慮するときに、集約レベル1のR−PDCCHを送信することができる候補位置を決定するにあたり、VRBインデクスが特定の値を有する集合に制限することによって、RBG当たり一つのRBを用いて集約レベル1の探索空間を構成することができる。例えば、集約レベル1のR−PDCCH候補位置を、VRBインデクス4k、4k+1、4k+2、4k+3に該当するPRBで表し、下の式21の条件を満たすように制限することができる。
(式21)
k=h・P+offset
上記の式21において、hは任意の整数であり、PはRBGサイズである。また、offsetは、0より大きいか、又は0に等しく、且つ4よりも小さい整数と与えられ、RBG当たり選択される一つのPRBが、当該RBG内で何番目のPRBであるかを決定する値に該当する。このようなoffset値は、上位層信号を介して中継器に伝達してもよいし、セル識別子(cell ID)のようなパラメータによって暗黙に決定されてもよい。例えば、上記の表2及び表3において、offset値が0のとき、集約レベル1の候補位置に該当するVRBインデクス集合は、{0,1,2,3,12,13,14,15,22,23}である。
この場合、集約レベル2のR−PDCCH候補位置は、上記のような条件を満たすkに対してVRBインデクス4k及び4k+1を用いるように制限し、又は、VRBインデクス4k+2及び4k+3を用いるように制限することができる。すなわち、集約レベル2のR−PDCCHが、前述した集約レベル1の探索空間のうち、偶数のVRBインデクスから始めて2個の連続したVRBインデクスに対応するPRB上で送信されるように探索空間を構成することができる。例えば、集約レベル2のR−PDCCHは、VRBインデクス{0,1}、{2,3}、{12,13}、{14,15}、{22,23}に該当するPRB上で送信可能である。
これと同様に、集約レベル4のR−PDCCH候補位置は、上のような条件を満たすkに対してVRBインデクス4k、4k+1、4k+2及び4k+3に対応するPRB上で送信されるように探索空間を構成することができる。例えば、集約レベル4のR−PDCCHは、VRBインデクス{0,1,2,3}、{12,13,14,15}に該当するPRB上で送信可能である。
前述したようなR−PDCCH候補位置決定方法は、R−PDCCH探索空間設定方法との一貫性を維持するために、周波数局所R−PDCCH送信方式にも適用することができ、この場合には、VRB対PRBマップにLVRBマップ規則を適用することができる。
上述の本発明の説明において、集約レベル1の探索空間に該当するRBの位置は所定の関係によって決定してもよいが、本発明はそれに制限されるものではなく、基地局が集約レベル1の探索空間に該当するRBを上位層を介して直接知らせることもできる。この場合に、R−PDCCH探索空間は、所定のRBインデクスの集合とR−PDCCH送信が可能なRBとがマップされる方式によって定義できる。
以下では、探索空間設定に対する本発明の更に他の例について説明する。まず、R−PDCCH探索空間は、RBインデクス集合{n1,n2,…,nN}とRBとがマップされる方式で定義され、RBマップ方式には、周波数局所方式と周波数分散方式とがある。
周波数局所方式の場合に、集約レベル1のR−PDCCHを、PRBインデクスn1,n2,…,nNにおいて送信することができる。Nが集約レベル1に割り当てられたブラインド復号回数を超えたときは、R−PDCCH送信が可能なPRB位置を、集約レベル1の最大ブラインド復号回数に該当するPRBだけに制限することができる。次に、集約レベル2の場合には、PRBインデクスn1及びn1+1の2個のPRBの組合せによって一つのR−PDCCH候補位置を定義することができる。同様に、PRBインデクスn2とn2+1との組合せ、…、nNとnN+1との組合せによって、残りR−PDCCH候補位置を定義することができる。集約レベル1の場合と同様に、集約レベル2の最大ブラインド復号回数に該当するPRBだけにR−PDCCH探索空間を制限できる。次に、集約レベル4の場合には、n1、n1+1、n1+2及びn1+3の4個のPRBの組合せによって一つの候補位置を定義することができる。ここで、PRBインデクスn1+1は、PRBインデクス上でR−PDCCHの送信が可能な次のPRBを意味することができる。基地局からの別途の設定によって、R−PDCCHの送信が可能なPRBが特定集合に制限されると、該制限された集合に属するPRBのうち、PRBインデクスがn1よりも大きく、且つ最も近いPRBに該当するものと解析できる。同様の解析を、n1、n1+1、n1+2、n1+3にも適用することができる。
周波数分散方式の場合に、集約レベル1のR−PDCCHを、VRBインデクスn1,n2,…,nNにおいて送信することができる。Nが集約レベル1に割り当てられたブラインド復号回数を超えたときは、R−PDCCH送信が可能な位置を、集約レベル1の最大ブラインド復号回数に該当するVRBだけに制限できる。次に、集約レベル2の場合には、VRBインデクスn1とn1+1との組合せによって、一つのR−PDCCH候補位置を定義することができる。同様に、VRBインデクスn2とn2+1との組合せ、…、nNとnN+1との組合せによって、残りR−PDCCH候補位置を定義することができる。集約レベル1の場合と同様に、集約レベル2の最大ブラインド復号回数にR−PDCCH探索空間を制限することができる。次に、集約レベル4の場合には、n1、n1+1、n1+2及びn1+3の4個のVRBの組合せによって一つの候補位置を定義することができる。ここで、VRBを、前述したビット反転方式又はDVRBマップ方式によってPRBにマップすることができる。
以下では、探索空間設定に対する本発明の更に他の例について説明する。R−PDCCH探索空間は、RBインデクス集合{n1,n2,…,nN}とRBとがマップされる方式で定義され、RBマップ方式には、周波数局所方式と周波数分散方式とがある。
周波数分散方式の場合に、集約レベル1のR−PDCCHを、PRBインデクスn1,n2,…,nNで送信することができる。Nが集約レベル1に割り当てられたブラインド復号回数を超えたときは、R−PDCCH送信が可能なPRB位置を、集約レベル1の最大ブラインド復号回数に該当するPRBだけに制限することができる。次に、集約レベル2の場合には、PRBインデクスn1とn2の2個のPRBの組合せによって一つのR−PDCCH候補位置を定義することができる。同様に、PRBインデクスn3とn4との組合せ、…、nN−1とnNとの組合せによって、残りR−PDCCH候補位置を定義することができる。集約レベル1の場合と同様に、集約レベル2の最大ブラインド復号回数に該当するPRBだけにR−PDCCH探索空間を制限することができる。次に、集約レベル4の場合には、n1、n2、n3及びn4の4個のPRBの組合せによって、一つの候補位置を定義することができる。
周波数分散方式の場合に、集約レベル1のR−PDCCHを、VRBインデクスn1,n2,…,nNで送信することができる。Nが集約レベル1に割り当てられたブラインド復号回数を超えたときは、R−PDCCH送信が可能な位置を、集約レベル1の最大ブラインド復号回数に該当するVRBだけに制限することができる。次に、集約レベル2の場合には、VRBインデクスn1とn2との組合せによって一つのR−PDCCH候補位置を定義することができる。同様に、VRBインデクスn3とn4との組合せ、…、nN−1とnNとの組合せによって、残りR−PDCCH候補位置を定義することができる。集約レベル1の場合と同様に、集約レベル2の最大ブラインド復号回数にR−PDCCH探索空間を制限することができる。次に、集約レベル4の場合には、n1、n2、n3及びn4の4個のVRBの組合せによって一つの候補位置を定義することができる。言い換えると、n個のVRBに対するVRBインデクス集合が{n1,n2,…,nN}と与えられる場合に、集約レベルLに対するR−PDCCH候補位置は、{n1,n2,…,nL}、{nL+1,nL+2,…,n2L}、{n2L+1,n2L+2,…,n3L},…{nN-L+1、nN-L+2,…,nN}のように定義することができる。又は、N個のVRBに対するVRBインデクス集合が{n0,n1,…,nN-1}と与えられると、集約レベルLに対するR−PDCCH候補位置は、{n0,n1,…,nL-1}、{nL,nL+1,…,n2L-1}、{n2L,n2L+2,…,n3L-1},…,{nN-L,nN-L+1,…,nN-1}のように定義することができる。
前述したようにそれぞれの集約レベルに対するR−PDCCH候補位置又は探索空間が決定される場合に、集約レベルに応じて個別的にR−PDCCH開始位置の集合を有することができる。集約レベルLに対する開始位置の集合をSet Lとすれば、Set 1={n1,1,n2,1,…,nN,1}、Set 2={n1,2,n2,2,…,nN,2}、Set 4={n1,4,n2,4,…,nN,4}、…のように構成することができる。ここで、それぞれの集約レベル別に構成された開始位置の集合は、互いに排他的に構成してもよいが、リソースの効率的な活用及び信号通知オーバヘッドの減少のために、それぞれの集合の一部要素が重複し、又は一つの集合が他の集合を含んでもよい。例えば、Set 1がSet 2を含み、又はSet 1がSet 4を含むことができる。この場合にも、Set 2がSet 4を含まなくてもよい。
また、探索空間を知らせる信号通知オーバヘッドをより減らすために、それぞれの集約レベル別開始位置集合同士があらかじめ定められた所定の関係を満たすように、それぞれの集約レベル別開始位置集合を設定することができる。このような関係式を定義及び適用すると、一つの集合に関する信号通知情報だけを提供しても、受信側では、他の集合に関する情報を関係式によって類推して把握することができる。
一方、信号通知オーバヘッドを減らすために、探索空間を構成するRB位置を直接的に知らせる代わりに、開始位置及び長さだけを知らせてもよい。これによって、既存のダウンリンクリソース割当方式及びリソース多重化動作をより効率的にすることができる。
又は、開始位置の集合を一つだけ仮定しておき、該当の集合の要素n値が開始位置及び長さを意味するように設定及び解析する方式を適用することもできる。例えば、一つの集合の要素が、下記の表4の0乃至119の値を有することができ、それぞれの要素の値は、それに該当する開始位置(S)及び長さ(L)を意味するようにすることができる。
例えば、一つの集合の要素の値が47の場合には、開始位置(S)が2であり、長さ(L)が4であることを意味できる。長さ(L)が4であるということは、集約レベル4の探索空間であることを同時に意味する。例えば、R−PDCCH探索空間を構成するRBを指示するRBインデクス(VRBインデクス、PRBインデクス又は任意のRBインデクス)が{0,1,2,3,4,5,6,7,…}で構成される場合に、上のように、一つの集合の要素47が与えられると、RBインデクス2、3、4及び5に該当するRBが、集約レベル4に対する探索空間を構成すると解釈することができる。このように集合を構成する場合には、集約レベル別に別途の集合を構成する必要がなく、集約レベル別に探索空間を区別するための別途の情報を必要としない。
基地局は、上述した2種類R−PDCCH送信方式(周波数局所方式及び周波数分散方式)のいずれを使用するかを知らせる情報を、上位層信号を介して中継器に伝達することができる。又は、R−PDCCH送信方式を知らせる情報を基地局が中継器に提供せずに、中継器が2種類の送信方式の両方に対してブラインド復号を行い、いずれの方式が用いられるかを分かるように動作することもできる。例えば、集約レベル2の全体探索空間のうちの一部は、同一RBG内のリソースで構成され、残りの一部は、互いに異なる2 RBGのリソースで構成されることがあり、中継器は、2種類の送信方式とも用いられるという仮定下にブラインド復号を行うことができる。
図28は、本発明の例示的なR−PDCCH送受信方法を説明するためのフローチャートである。
段階S2810で、中継器は、ダウンリンクサブフレームの第1スロット及び第2スロット上で送信されるR−PDCCHの候補位置を決定することができる。例えば、R−PDCCH候補位置は、n個のVRBを含むVRB集合と設定され、これは、上位層信号を介して中継器に提供してもよい。高い集約レベルに対する一つのR−PDCCH候補位置は、低い集約レベルに対するR−PDCCH候補位置のうち、隣接した2個の候補位置の組合せで構成することができるので、中継器は、別途の信号通知無しで、上記VRB集合から上位集約レベルに対するR−PDCCH候補位置を決定することができる。具体的に、VRB集合に関する情報を取得した中継器は、最も小さいVRBインデクスから最も大きいVRBインデクスまで{n0,n1,…,nN-1}と番号を付け、集約レベルLに対するそれぞれのR−PDCCH候補位置を{n0,n1,…,nL-1}、{nL,nL+1,…,n2L-1}、{n2L,n2L+2,…,n3L-1}、…{nN-L,nN-L+1,…,nN-1}のVRBと決定することができる。ここで、ダウンリンクサブフレームの第1スロット及び第2スロットで同じVRB集合を設定することができる。
段階S2820において、中継器は、段階S2810においてR−PDCCH候補位置と決定されたVRBにマップされるPRBにおいて、R−PDCCHが送信されるかを監視できる。例えば、PRB及びVRBはDVRBマップ規則に従って決定でき、分散方式VRB対PRBマップ関係は上位層信号によって中継器に提供できる。
段階S2830において、中継器は、監視によってR−PDCCHの送信が判定されると、当該R−PDCCHに含まれるダウンリンク制御情報を受信することができる。ダウンリンク制御情報は、ダウンリンク割当情報又はアップリンク許可情報であってよく、ダウンリンク割当情報は第1スロットで送信されるR−PDCCHに含まれ、アップリンク許可情報は第2スロットで送信されるR−PDCCHに含まれてもよい。ここで、当該中継器に対するR−PDCCHは、他の中継器に対するR−PDCCHとインタリーブされない。すなわち、本発明の例示では、一つのRB内には一つの中継器に対するR−PDCCHだけ存在すると仮定する。
図28で説明した本発明に係る中継器のR−PDCCH監視及び受信方法と関連して、前述した本発明の様々な実施例で説明した事項を独立して適用し、又は、2以上の実施例を同時に適用することができ、重複する内容は明確性のために説明を省略する。
また、上述の本発明の様々な例示は、主に、基地局から中継器への制御チャネル送信について説明したが、本発明で提案する原理を、任意のダウンリンク送信主体(基地局又は中継器)及び任意のダウンリンク受信主体(端末又は中継器)にも同様に適用できることは自明である。例えば、本発明の基地局が中継器にダウンリンク送信を行う場合における提案事項は、基地局が端末に、又は中継器が端末にダウンリンク送信を行う場合にも同様に適用することができる。また、例えば、本発明の中継器が基地局からダウンリンク受信を行う場合における提案事項は、端末が基地局から又は端末が中継器からダウンリンク受信を行う場合にも同様に適用することができる。具体的には、任意のダウンリンク受信主体が、あるダウンリンクサブフレームの第1スロット及び/又は第2スロット上で制御チャネル(例えば、高度PDCCH)をブラインド復号するにあたり、当該制御チャネルの送信が可能な候補位置を決定して制御チャネルを監視し、該制御チャネルを介してダウンリンク制御情報を受信及び取得する動作を行う場合に、本発明で提案する様々な実施例を同様に適用することができる。
図29は、本発明に係る基地局装置及び中継器装置の構成を示す図である。
図29を参照すると、本発明に係る基地局装置2910は、受信モジュール2911、送信モジュール2912、プロセッサ2913、メモリ2914及び複数個のアンテナ2915を備えることができる。複数個のアンテナ2915は、MIMO送受信をサポートする基地局装置を意味する。受信モジュール2911は、端末又は中継器からのアップリンク上の各種の信号、データ及び情報を受信することができる。送信モジュール2912は、端末又は中継器へのダウンリンク上の各種の信号、データ及び情報を送信することができる。プロセッサ2913は、基地局装置2910全般の動作を制御することができる。
本発明の一実施例に係る基地局装置2910は、任意のダウンリンク受信主体へ制御チャネルを送信するように構成することができる。基地局装置のプロセッサ2913は、ダウンリンクサブフレームの第1スロット及び/又は第2スロット上で制御チャネルを送信するにあたり、当該制御チャネルの送信が可能な候補位置に対するVRB集合をダウンリンク受信主体に提供するように構成することができる。基地局が制御チャネルを介してダウンリンク制御情報(ダウンリンク割当及び/又はアップリンク許可)を送信すると、ダウンリンク受信主体は、制御チャネル送信候補位置上でブラインド復号を行い、制御チャネルを介してダウンリンク制御情報を取得することができる。
基地局装置2910のプロセッサ2913は、その他にも、基地局装置2910が受信した情報、外部に送信する情報などを演算処理する機能を有し、メモリ2914は、演算処理された情報などを所定時間記憶することができ、バッファ(図示せず)などの構成要素に取り替わってもよい。
図29を参照すると、本発明に係る中継器装置2920は、受信モジュール2921、送信モジュール2922、プロセッサ2923、メモリ2924及び複数個のアンテナ2925を備えることができる。複数個のアンテナ2925は、MIMO送受信をサポートする中継器装置を意味する。受信モジュール2921は、第1受信モジュール及び第2受信モジュールを含むことができ、第1受信モジュールは、基地局からのダウンリンク上の各種の信号、データ及び情報を受信することができ、第2受信モジュールは、端末からのアップリンク上の各種の信号、データ及び情報を受信することができる。送信モジュール2922は、第1送信モジュール及び第2送信モジュールを含むことができ、第1送信モジュールは、基地局へのアップリンク上の各種の信号、データ及び情報を送信でき、第2送信モジュールは、端末へのダウンリンク上の各種の信号、データ及び情報を送信できる。プロセッサ2923は、中継器装置2920全般の動作を制御することができる。
本発明の一実施例に係る中継器装置2920は、ダウンリンク制御チャネルを受信するように構成することができる。中継器装置のプロセッサ2923は、ダウンリンクサブフレームの第1及び第2スロットでR−PDCCHの送信が可能な候補位置を決定するように構成することができる。また、プロセッサ2923は、決定された候補位置上で当該R−PDCCHが送信されるか監視するように構成することができる。また、プロセッサ2923は、監視によってR−PDCCHの送信が確認されると、該R−PDCCHに含まれるダウンリンク制御情報を、受信モジュール2921によって受信するように構成することができる。ここで、R−PDCCH候補位置は、N個のVRBを含むVRB集合に設定することができる。また、高い集約レベルに対する一つのR−PDCCH候補位置は、低い集約レベルに対するR−PDCCH候補位置のうち、隣接した2個の候補位置の組合せによって構成することができる。
中継器装置2920のプロセッサ2923は、その他にも、中継器装置2920が受信した情報、外部に送信する情報などを演算処理する機能を有し、メモリ2924は、演算処理された情報などを所定時間記憶することができ、バッファ(図示せず)などの構成要素に置き換えてもよい。
上記のような基地局装置及び中継器装置の具体的な構成は、前述した本発明の様々な実施例で説明した事項が独立して適用され、又は2以上の実施例が同時に適用されるように具現することができ、重複する内容は、明確性のために説明を省略する。
また、図29に関する例示的な説明では、基地局と中継器間のMIMO送信について説明したが、図29の基地局装置2910についての説明は、任意のダウンリンク送信主体(基地局又は中継器)に適用でき、図29の中継器装置2920についての説明は、任意のダウンリンク受信主体(端末又は中継器)に適用できることは自明である。例えば、図29で例示的に説明する中継器にダウンリンク送信を行うように構成された基地局装置の構成は、端末にダウンリンク送信を行う基地局装置又は端末にダウンリンク送信を行う中継器装置にも同様に適用することができる。また、例えば、図29で例示的に説明する基地局からダウンリンク受信を行うように構成された中継器装置の構成は、基地局からダウンリンク受信を行う端末又は中継器からダウンリンク受信を行う端末にも同様に適用することができる。具体的には、あるダウンリンク受信主体が、ダウンリンクサブフレームの第1スロット及び/又は第2スロット上で、高度ダウンリンク制御チャネルの送信が可能な候補位置を決定し、制御チャネルを監視して該制御チャネルを介してダウンリンク制御情報を受信及び取得するように構成するにあたり、本発明で提案する様々な実施例を同様に適用することができる。
以上の本発明による実施例は様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの結合などによって具現することができる。
ハードウェアによる具現の場合に、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上の特定用途集積回路(ASIC)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、デジタル信号処理デバイス(DSPD)、プログラム可能論理デバイス(PLD)、フィールドプログラム可能ゲートアレイ(FPGA)、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することができる。
ファームウェア又はソフトウェアによる具現の場合に、本発明の一実施例は、以上で説明された機能又は動作を行うモジュール、手順、関数などの形態とすることができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶されて、プロセッサによって駆動されるようにすることができる。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に設けられ、既に公知の様々な手段によってプロセッサとデータを授受することができる。
以上開示された本発明の好ましい実施例についての詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供された。以上では本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者には、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できるということが理解されるであろう。例えば、当業者は、上記の実施例に記載された各構成を互いに組み合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与えるためのものである。
本発明は、本発明の精神及び必須特徴から逸脱することなく、他の特定の形態に具体化できる。そのため、上記の詳細な説明はいずれの面においても制約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、添付した請求項の合理的解釈によって定めなければならず、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有するものである。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しい請求項として含めたりすることができる。