JP6530524B2 - 分散アンテナシステムで干渉測定方法及び装置 - Google Patents

分散アンテナシステムで干渉測定方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明は、分散アンテナシステム(Distributed Antenna System、DAS)で干渉測定方法及び装置に関する。
移動通信システムは、初期の音声中心のサービスの提供から脱してデータサービス及びマルチメディアサービス提供のために高速、ハイクオリティーの無線パケットデータ通信システムに発展しつつある。近年、3GPPのHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)、HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)、LTE (Long Term Evolution)、LTE−A (Long Term Evolution Advanced)、3GPP2のHRPD(High Rate Packet Data)、及びIEEEの802.16等の多様な移動通信標準が高速、ハイクオリティーの無線パケットデータ送信サービスをサポートするために開発された。特に、LTEシステムは高速無線パケットデータ送信を効率的にサポートするために開発されたシステムで多様な無線接続技術を活用して無線システム容量を最大化する。LTE−AシステムはLTEシステムの進歩された無線システムでLTEと比べて向上したデータ送信能力を持っている。
LTEは、一般的に3GPP標準団体のRelease8または9に該当する基地局及び端末装備を意味し、LTE−Aは3GPP標準団体のRelease10に該当する基地局及び端末装備を意味する。3GPP標準団体ではLTE−Aシステムの標準化の以後にもこれに基づいて向上した性能を持つ後続Releaseに対する標準化を進行している。
HSDPA、HSUPA、HRPD、LTE/LTE−Aなどの現存する3世代及び4世代無線パケットデータ通信システムは、送信効率を改善するために適応変調及び符号(Adaptive Modulation and Coding、以下、AMC)方法とチャンネル感応スケジューリング方法などの技術を用いる。AMC方法を活用すれば送信機はチャンネル状態により送信するデータの量を調節することができる。即ち、チャンネル状態が良くなければ、送信するデータの量を減らして受信エラー確率を望む水準に合わせ、チャンネル状態が良ければ、送信するデータの量を増やして受信エラー確率を望む水準に合わせると共に多くの情報を効果的に送信することができる。チャンネル感応スケジューリングリソース管理方法を活用すれば、送信機は多数のユーザのうちでチャンネル状態が優れたユーザを選択的にサービスするので、一人のユーザにチャンネルを割り当てサービスすることに比べてシステム容量が増加する。このような容量増加を、いわゆるマルチユーザダイバーシティ(multi−user diversity)利得と言う。要するにAMC方法とチャンネル感応スケジューリング方法は、受信機から部分的なチャンネル状態情報がフィードバック(feedback)されて最も効率的と判定される時点に適切の変調及び符号技法を適用する方法である。
AMC方法は、MIMO(multiple input multiple output)送信方式と共に用いられる場合、送信される信号の空間階層(spatial layer)の個数又はランク(rank)を決定する機能も含むことができる。この場合、AMC方法は最適のデータレート(data rate)を決定するのに単純に符号化率と変調方式のみを考えずMIMOを用いて幾つかのレイヤー(layer)に送信するか否かも考慮するようになる。
近年、2世代と3世代移動通信システムで用いられた多重接続方式であるCDMA(Code Division Multiple Access)を次世代システムからOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)に転換しようとする研究が活発に進行されている。3GPPと3GPP2はOFDMAを用いる進化システムに関する標準化を進行し始めた。CDMA方式に比べてOFDMA方式で容量増大を期待することができると知られている。OFDMA方式で容量増大を生じる様々の原因うちの一つが周波数軸上でのスケジューリング(Frequency Domain Scheduling)を行うことができるということである。チャンネルが時間により変わる特性に応じてチャンネル感応スケジューリング方法を通じて容量利得を得たようにチャンネルが周波数によって他の特性を活用すれば、より多い容量利得を得ることができる。
図1は、LTE/LTE−Aシステムで時間及び周波数リソースを示したものである。
図1に示されたように、eNB端末に送信する無線リソースは周波数軸上ではRB(Resource Block)単位に分けられ、時間軸上ではサブフレーム(subframe)単位に分けられる。RBはLTE/LTE−Aシステムで一般的に12個のサブキャリアからなり、180kHzの帯域を占める。
一方、サブフレームはLTE/LTE−Aシステムで一般的に14個のOFDMシンボル区間からなり、1msecの時間区間を占める。LTE/LTE−Aシステムはスケジューリングを行うにおいて時間軸ではサブフレーム単位でリソースを割り当てることができ、周波軸ではRB単位でリソースを割り当てることができる。
図2は、LTE/LTE−Aシステムでダウンリンクでスケジューリングできる最小単位である1サブフレーム及び1RBの無線リソースを示したものである。
図2に示された無線リソースは時間軸上で一つのサブフレームからなり、周波収縮上で一つのRBからなる。このような無線リソースは周波数領域で12個のサブキャリア(subcarrier)からなり、時間領域で14個のOFDMシンボルからなり、総168個の固有周波数及び時間位置を持つようにする。LTE/LTE−Aでは図2に示されるそれぞれの固有周波数及び時間位置をRE(resource element)という。
図2に示された無線リソースには次のような複数個の互いに異なる種類の信号が送信されることができる。
−CRS(Cell Specific RS):一つのcellに属した全ての端末のために送信される基準信号
−DMRS(Demodulation Reference Signal):特定端末のために送信される基準信号
−PDSCH(Physical Downlink Shared Channel):ダウンリンクに送信されるデータチャンネルで基地局が端末にトラフィックを送信するために用い、図2に示されるデータ領域で基準信号が送信されないREを用いて送信される。
−CSI−RS(Channel Status Information Reference Signal):一つのセル(cell)に属した端末のために送信される基準信号をチャンネル状態を測定するのに用いられる。一つのcellには複数個のCSI−RSが送信されることができる。
−その他、制御チャンネル(PHICH、PCFICH、PDCCH):端末がPDSCHを受信するのに必要な制御情報を提供したり、アップリンクのデータ送信に対するHARQを操作するためのACK/NACK送信
前述した信号の外にLTE−Aシステムでは他の基地局の送信するCSI−RSが当該セルの端末に干渉なしに受信されることができるようにミューティング(muting)を設定することができる。ミューティング(muting)はCSI−RSが送信されることができる位置で適用されることができ、一般的に端末は当該無線リソースをスキッピングしてトラフィック信号を受信する。LTE−Aシステムでミューティングは他の用語でzero−power CSI−RSと呼ばれたりする。ミューティングの特性上、CSI−RSの位置に適用されて送信電力が送信されないからである。
図2でCSI−RSはCSI−RSを送信するアンテナ数に応じてA、B、C、D、E、E、F、G、H、I、Jと表示された位置の一部を用いて送信されることができる。さらに、ミューティングもA、B、C、D、E、E、F、G、H、I、Jと表示された位置の一部に適用されることができる。特に、CSI−RSは送信するアンテナフォト数に応じて2個、4個、8個のREに送信されることができる。アンテナポート数が2個である場合、図2で示される特定パターンの半分にCSI−RSが送信され、アンテナポート数が4個である場合、特定パターンの全体にCSI−RSが送信され、アンテナポート数が8個である場合、2つのパターンを用いてCSI−RSが送信される。一方、ミューティングの場合、常に一つのパターン単位からなる。即ち、ミューティングは複数個のパターンに適用されることはできるがCSI−RSと位置が重ならない場合、一つのパターンの一部だけで適用されることはできない。ただ、CSI−RSの位置とミューティングの位置が重なる場合に限って一つのパターンの一部だけで適用されることができる。
セルラーシステムでダウンリンクチャンネル状態を測定するために基準信号(reference signal)を送信しなければならない。3GPPのLTE−Aシステムの場合、基地局が送信するCSI−RSを用いて端末は基地局と自分の間のチャンネル状態を測定する。チャンネル状態は基本的に幾つかの要素を考慮すべきであり、ここにはダウンリンクでの干渉量が含まれる。ダウンリンクでの干渉量は隣接基地局に属したアンテナにより発生される干渉信号及び熱雑音等が含まれて端末がダウンリンクのチャンネル状況を判定するのに重要である。一例として、送信アンテナが一個である基地局で受信アンテナが一つの端末で送信する場合、端末は基地局で受信された基準信号でダウンリンクに受信することができるシンボル当たりエネルギーと、該シンボルを受信する区間で同時に受信される干渉量を判定してEs/Ioを決定しなければならない。決定されたEs/Ioは基地局に通報されて基地局がダウンリンクで端末にどんなデータ伝送速度で送信を行うかを判定することができるようにする。
一般的に、セルラー無線移動通信システムは限定された地域に複数個のセルを構築することによってなる。そして各セルには当該セル内での移動通信を専担する基地局装備がセル領域のうちに位置し、当該基地局装備は限定された場所に位置した一つまたは複数個のアンテナを用いて端末と移動通信を行う。このように1個のセルに属したアンテナが同じ位置に配置された移動通信システムをCAS(Centralized Antenna System)という。一方、一つのセルに属したアンテナ(RRH:Remote Radio Head)がセル内の分散した位置に配置された移動通信システムをDAS(Distributed Antenna System:分散アンテナシステム)という。
図3は、一般的な分散アンテナシステムでアンテナの分散した位置への配置を示したものである。
図3に示されたように、2つのセル300、310からなる分散アンテナシステムに該当する。セル300の場合、一つの高出力アンテナ320と4個の低出力アンテナ341、342、343、344からなる。高出力アンテナ320は、セル領域に含まれる全域に最小限のサービスを提供するようにする一方、低出力アンテナはセル内の制限された領域で制限された端末に高いデータ速度に基づくサービスを提供することができる。さらに、低出力アンテナ341、342、343、344及び高出力アンテナ320は全て中央制御機に接続されて中央制御機のスケジューリング及び無線リソース割り当てによって動作する。分散アンテナシステムでそれぞれ地理的に分離したアンテナ位置には一つまたは複数個のアンテナが配置されることができる。分散アンテナシステムで同じ位置に配置されたアンテナまたはアンテナを本発明ではアンテナグループ(RRH group)と言う。
図3のような分散アンテナシステムで端末は一つの地理的に分離したアンテナグループで信号を受信する一方、残りアンテナグループから送信されることは干渉として作用する。
図4は、分散アンテナシステムで各アンテナグループ別で互いに異なる端末に送信を行う場合、干渉現象が発生する例を示したものである。
図4で端末UE1(UE:User Equipment、400)はアンテナグループ410でトラフィック信号を受信している。一方、UE2(420)はアンテナグループ430で、UE3(440)はアンテナグループ450で、UE4(460)はアンテナグループ470でトラフィック信号を受信している。UE1(400)がアンテナグループ410でトラフィック信号を受信する同時に他の端末にトラフィック信号を送信している他のアンテナグループから干渉を受けるようになる。即ち、アンテナグループ430、450、470から送信される信号がUE1(400)に干渉効果を発生させる。
一般的に、分散アンテナシステムで他のアンテナグループによる干渉発生には次のように2つの種類がある。
−インターセル干渉(Inter−cell interference):他のセルのアンテナグループで発生される干渉
−イントラセル干渉(Intra−cell interference):同じセルのアンテナグループで発生される干渉
図4のUE1(400)がイントラセル干渉では同じセルに属したアンテナグループ430で発生される干渉がある一方、インターセル干渉では隣接セルのアンテナグループ450、470で発生される干渉がある。インターセル干渉とイントラセル干渉は端末に同時に影響を及ぼして端末のデータチャンネル受信を邪魔することができる。
分散アンテナシステムの端末がダウンリンクを用いて最適のデータ伝送速度で信号を受信するためには自分に干渉を発生させるインターセル干渉及びイントラセル干渉を正確に測定し、これを受信された信号の強度と比べた結果によりデータ伝送速度を基地局に要請しなければならない。
分散アンテナシステムではない一般的な中央配置型アンテナシステムの場合、各セル別に一つのアンテナグループだけが存在する。このような場合、図4のように同じセル内の互いに異なるアンテナグループ間の発生するイントラセル干渉は発生されず、ただ互いに異なるセルで発生されるインターセル干渉だけ発生される。LTE/LTE−Aシステムが中央配置型アンテナシステムから構成される場合、図2で言及されたCRSを用いてインターセル干渉を測定することができる。一般的に、中央配置型アンテナシステムで端末はCRSを受信した後、周波数領域で周期的な特性を持つこの信号IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を用いてディレードメイン(delay domain)信号に変換する。
図5は、CRSがディレードメイン(delay domain)信号に変換された例を示したものである。
LTE/LTE−AシステムでディレードメインにIFFTさせると、図5のように遅延が大きくなるほど遅延要素(delay component)に運ぶエネルギーは減少する傾向を持つチャンネルインパルス応答(channel impulse response)を得ることができる。一般的に、図5のようにIFFTを行った後、得られる信号で後部に該当する部分は相対的に他のセルで発生される干渉に該当する一方、前部に該当する部分はCRSの実際信号成分に該当する。このような後部に位置した干渉の大きさを測定することによって端末は自分の信号対雑音比を計算することができるようになる。このような干渉測定は互いに異なるセルで同じCRSを送信しないから可能である。互いに異なるセルは互いに異なる周波数時間リソースを用いてCRSを送信することができ、セルごとにCRSが固有のスクランブリング(scrambling)が適用されるから、そういう干渉測定方式が可能である。LTE/LTE−Aの場合、CRSのスクランブリングは当該セルのセルID(Cell ID)によって決定される。
一方、LTE/LTE−Aでの分散アンテナシステムの場合、同じセルに存在するすべてのアンテナグループは同じ位置でCRSを送信するようになり、アンテナグループごとに固有のスクランブリングをCRSに適用することもできない。このように同じセルに属したアンテナグループが固有のCRSを送信することができない場合、隣接セルのアンテナグループによるインターセル干渉は測定することができるが、同じセルに属した他のアンテナグループによるイントラセル干渉は測定することができなくなる。
米国特許出願公開第2012/0155291号明細書 国際公開第2012/109037号
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図5を参照して前述した言及した方法を用いて干渉測定を説明すると、端末は他のセルのアンテナグループで発生される干渉だけ測定するだけ、同じセルに属した他のアンテナグループで発生される干渉を測定することができなくなり、不正確な信号対干渉比を計算するようになる。このような不正確な信号対干渉比は、ダウンリンクのデータ伝送速度を信号対干渉比によって適応的に変化させるAMC方法を用いるLTE/LTE−Aシステムに相当な性能低下をもたらすという問題点がある。
本発明は、前記のような問題点を解決するために干渉測定方法及び装置を提供することを目的とする。
前述したように、DASに基づいた通信システムで効率的にダウンリンクデータレートを決定するために、端末はインターセル内の干渉だけではなくイントラセルの間の干渉を測定すべきである。これを達成するために、本発明は、CSI−RSに基づいて干渉を測定するための方法を提供する。
本発明は、分散アンテナシステムで効率的な通信のための干渉測定方法及び装置を提供する。
前記のような問題点を解決するための本発明の一実施形態による分散アンテナシステム(Distributed Antenna System、DAS)で端末の干渉測定によるチャンネル状態情報の送信方法は、複数個の送信地点(Transmission Point、TP)に対して干渉を測定することができるリソースであるIMR(Interference Measurement Resource)が設定される段階と、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)に対するスケジューリング情報を含む制御情報を受信する段階と、IMRを用いた干渉測定とPDSCH受信が同じサブフレームで行われるか否かを判定する段階と、及び判定結果によってチャンネル状態情報を生成して送信する段階と、を含むことを特徴とする。
また、本発明の他の実施形態による分散アンテナシステム(Distributed Antenna System、DAS)で基地局のチャンネル状態情報生成過程の仮定方法は、複数個の送信地点(Transmission Point、TP)に対して干渉を測定することができるリソースであるIMR(Interference Measurement Resource)を設定する段階と、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)に対するスケジューリング情報を含む制御情報を送信する段階と、IMRを用いた干渉測定とPDSCH受信が同じサブフレームで行われるか否かを判定する段階と、及び判定結果によってチャンネル状態情報生成過程を仮定する段階と、を含むことを特徴とする。
また、本発明のまた他の実施形態による分散アンテナシステム(Distributed Antenna System、DAS)で端末の干渉測定によるチャンネル状態情報の送信装置は、複数個の送信地点(Transmission Point、TP)に対して干渉を測定することができるリソースであるIMR(Interference Measurement Resource)が設定され、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)に対するスケジューリング情報を含む制御情報を受信し、IMRを用いた干渉測定とPDSCH受信が同じサブフレームで行われるか否かを判定し、判定結果によってチャンネル状態情報を生成して送信するように制御する制御部を含むことを特徴とする。
また、本発明のまた他の実施形態による分散アンテナシステム(Distributed Antenna System、DAS)で基地局のチャンネル状態情報生成過程の仮定装置は、複数個の送信地点(Transmission Point、TP)に対して干渉を測定することができるリソースであるIMR(Interference Measurement Resource)を設定し、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)に対するスケジューリング情報を含む制御情報を送信し、IMRを用いた干渉測定とPDSCH受信が同じサブフレームで行われるか否かを判定し、判定結果によってチャンネル状態情報生成過程を仮定するように制御する制御部を含むことを特徴とする。
また、本発明のまた他の実施形態による分散アンテナシステム(Distributed Antenna System、DAS)で、基地局が端末の干渉測定をサポートする方法は、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)が特定RB(Resource Block)内に存在するかを判定する段階と、及びPDSCHが存在しなければ隣り基地局からランダムに生成された干渉信号を干渉を測定することができるリソースであるIMR(Interference Measurement Resource)で前記端末へ送信する段階と、を含むことを特徴とする。
また、本発明のまた他の実施形態による分散アンテナシステム(Distributed Antenna System、DAS)で端末の干渉測定をサポートする基地局は、 データを送信及び受信する送受信機及びPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)が特定RB(Resource Block)内に存在するかを判定し、PDSCHが存在しなければ隣り基地局からランダムに生成された干渉信号を干渉を測定することができるリソースであるIMR(Interference Measurement Resource)で前記端末へ送信するように前記送受信機を制御する制御部を含むことを特徴とする。
また、本発明のまた他の実施形態による分散アンテナシステム(Distributed Antenna System、DAS)で端末の干渉測定方法は、干渉を測定することができるリソースであるIMR(Interference Measurement Resource)に対する設定情報を受信する段階と、前記設定情報によって前記IMRに対する干渉測定を行う段階と、及び干渉測定結果を送信する段階と、を含み、前記IMRはPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)が隣り基地局の特定RB(Resource Block)内に存在しなければ前記隣り基地局によって送信されることに予想される干渉信号を含むことを特徴とする。
また、本発明のまた他の実施形態による分散アンテナシステム(Distributed Antenna System、DAS)で干渉測定のための端末は、データを送信及び受信する送受信機、及び干渉を測定することができるリソースであるIMR(Interference Measurement Resource)に対する設定情報を受信するように前記送受信機を制御し、前記設定情報によって前記IMRで干渉測定を行い、干渉測定結果を送信するように制御する制御部を含み、前記IMRはPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)が隣り基地局の特定RB(Resource Block)内に存在しなければ前記隣り基地局によって送信されることに予想される干渉信号を含むことを特徴とする。
本発明によれば、分散アンテナシステムで効率的な通信のための干渉測定が可能である。
LTE/LTE−Aシステムで時間及び周波数リソースを示した図である。 LTE/LTE−Aシステムでダウンリンクでスケジューリングできる最小単位である1サブフレーム及び1RBの無線リソースを示した図である。 一般的な分散アンテナシステムでアンテナの分散された位置への配置を示した図である。 分散アンテナシステムで各アンテナグループ別で互いに異なる端末に送信を行う場合、干渉現象が発生する例を示した図である。 CRSがディレードメイン(delay domain)信号に変換されたことを示した図である。 本発明の一実施形態による干渉測定方法を示した図である。 PDSCHが送信される区間及び送信されない区間で干渉測定の差を示した図である。 本発明の一実施形態によるエミュレート干渉信号を送信して干渉測定を行う過程を示した図である。 IMRを用いた干渉測定とPDSCH受信が同じサブフレームで行われる場合を概略的に示した図である。 IMRを用いた干渉測定とPDSCH受信が同じサブフレームで行われる場合を詳しく示した図である。 本発明の一実施形態によってPDSCHが送信されるRBでは干渉測定を行われず、PDSCHが送信されないRBだけ干渉測定を行う場合を示した図である。 本発明の第1実施形態によって干渉測定を行うに当たり基地局の動作を示すフローチャートである。 本発明の第1実施形態によって干渉測定を行う端末の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による干渉測定のための基地局装置の内部構成図である。 本発明の一実施形態による干渉測定のための端末装置の内部構成図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳しく説明する。この時、添付された図面で同じ構成要素は可能な同じ符号に示している事に留意すべきである。また、本発明の要旨を不明瞭にする公知機能及び構成に対する詳細な説明は省略する。
また、本発明の実施形態を具体的に説明するに当たり、OFDMに基づく無線通信システム、特に3GPP EUTRA標準を主な対象とするが、本発明の主な要旨は類似の技術的背景及びチャンネル形態を持つその他の通信システムにも本発明の範囲を大きく逸脱せず範囲で僅かの変形で適用可能であり、これは本発明の技術分野で熟練された技術的知識を有する者の判定で可能であろう。
前記で言及したように、分散アンテナシステムでダウンリンクの効率的なデータ伝送速度を決定するためには、端末でインターセル干渉だけではなくイントラセル干渉も測定しなければならない。これのために本発明ではミューティング(muting)またはzero−power CSI−RSを活用した干渉測定方法を提案する。
本発明で提案する干渉測定方法は、ミューティング(muting)を用いるものである。この場合、基地局は端末に干渉を直接測定することができるリソースを通報する。即ち、各アンテナグループから送信される周波数及び時間リソースのうちで特定部分を干渉測定用リソースに割り当てて該リソースでは送信を行わないことによって端末が干渉のみを測定するようにする。
図6は、本発明の一実施形態による干渉測定方法を示した図である。
基地局は端末がチャンネル状態情報を決定するように2つの送信地点(Transmission Point A及びTransmission Point B、TP A及びTP B)に対してそれぞれ一つのnon−zero power CSI−RSと2つのIMR(Interference Measurement Resource)を設定する。2つのIMRのうちで一つは、前述した図2のzero−power CSI−RSのうちで一つに該当する。即ち、基地局はTP Aに対するチャンネル状態情報を測定するように図6のCSI−RS A、IMR A1、IMR A2を端末に設定する。端末はCSI−RS Aを用いてTP Aで端末への無線チャンネルを測定してIMR A1とIMR A2を用いてTP AでPDSCHを送信する時、予想される干渉を測定する。
IMR A1が設定される無線リソースは、TP BでPDSCH用と設定された無線リソースと同様である。したがって、端末がIMR A1で干渉を測定する場合、TP Bで発生される干渉を含ませて測定することができる。このようにIMR A1で測定された干渉は、端末がTP AでPDSCHを受信する時、TP Bで干渉が発生される場合にチャンネル状態情報を生成するのに用いることができる。
IMR A2が設定される無線リソースは、TP Bでミューティング(muting)または zero−power CSI−RSと設定されて無線信号が送信されない無線リソースと同様である。したがって、端末がIMR A2で干渉を測定する場合、TP Bで発生される干渉が含まれないように測定することができる。このようにIMR A2で測定された干渉は、端末がTP AでPDSCHを受信する時、TP Bで干渉を発生されない場合にチャンネル状態情報を生成するのに用いられることができる。
端末はTP Bで発生される干渉を包含及び包含しない場合に対するチャンネル状態情報を生成することができる。基地局がTP Bで発生される干渉を考慮及び考慮しないチャンネル状態情報に基づいてTP Aを通じて前記端末へPDSCHを送信する場合、TP Bを通じて他の端末でPDSCHを送信するか否かを判定するように、このようなチャンネル状態情報は基地局に報告されることができる。PDSCHを TP Aを通じて端末で送信する場合、二つの TPsを通じて送信を行うのが効果的であるにもかかわらず、TP A及びTP BからのPDSCH送信は相互干渉することができる。TP Bで発生される干渉を考慮及び考慮しない場合のためのチャンネル状態情報を端末から送信する理由は、TP Bを通じる送信の実在/不在によるシステム動作の長所及び短所を確認するためである。
図6のCSI−RS BとIMR B1、IMR B2も同じ方法に活用される。基地局は一つのTPに対して複数個のIMRを設定することによって多様な干渉状況に対するチャンネル状態情報を端末が生成するようにする。
前述したように、IMRは端末が干渉を測定するように基地局が設定した無線リソースで端末は当該無線リソースで受信されたすべての信号を干渉と仮定してチャンネル状態情報を判定する。即ち、端末は前記IMR A1を用いて干渉を測定する場合、IMR A1に属したREで受信される信号を干渉と判定するようになる。
干渉測定方法で端末は一つのCSI−RS別で一つのIMRが設定される。この時、端末はCSI−RSを測定して基地局と端末の間の無線チャンネルを測定し、IMRを用いて干渉を測定することができる。基地局が端末のCSI−RSとIMRを前記図6のように設定する場合、端末は次の表1のような設定を含む制御情報を上位シグナリングで基地局から受信するようになる。
表1によれば、端末は総4つのチャンネル状態情報を基地局へ報告するように設定される。基地局は端末にそれぞれのチャンネル状態情報を設定するに当たり一つのCSI−RSと一つのIMRを通報する。端末はCSI−RS及びIMRをそれぞれ測定して基地局から端末への無線チャンネル及び干渉を測定する。
前述したように、本発明で提案するIMRを用いる場合、協力送信を行うネットワークで端末にIMRを適切に設定することによって端末が多様な協力送信に対するチャンネル状態情報を報告するようにできる。このように1個のTPまたはCSI−RSに対して複数個のIMRを設定することは基地局が他のTPでPDSCH送信を行って干渉を発生させる場合と、PDSCH送信を行わず干渉を発生させない場合などのような多様な干渉状況に対するチャンネル状態情報を得るためである。
多様な干渉状況に対するチャンネル状態情報が有用するためには正確な干渉測定が必須である。端末が特定TPが発生する干渉を考慮したチャンネル状態情報を生成する場合には、IMRに当該TPがすべての周波数区間でPDSCH送信を行う場合に対する干渉測定が成らなければならない。一方、端末が特定TPが発生する干渉を除去したことを考慮したチャンネル状態情報を生成する場合には、IMRに当該TPがすべての周波数区間でPDSCH送信を行わず場合に対する干渉測定が成らなければならない。
前述したIMRを用いた干渉測定を行うために、端末が特定TPが発生する干渉を測定するためには当該TPがPDSCH送信を行わなければならないという点を前提とする。即ち、端末がTP Bで発生する干渉を測定するためには干渉測定の時、TP BでPDSCH送信を行わなければならない。TP Bで特定周波数の区間でPDSCHを送信しない場合、端末はそのPDSCHが送信されない区間で正確な干渉測定を行うことができなくなり、結果的に不正確なチャンネル状態情報を基地局に通報するようになる。
図7は、PDSCHが送信される区間及び送信されない区間で干渉測定の差を示した図である。
図7で端末はTP Bで発生する干渉を測定し、これを反映したチャンネル状態情報を生成する。図7の場合、端末はサブバンド(subband)0とサブバンド1からなる2つの周波数区間で干渉を測定する。ここで、TP Bはサブバンド0でばかりPDSCHを送信し、サブバンド1でPDSCH送信を行わない。したがって、端末はサブバンド1でTP Bが発生する干渉を測定することができずに、結果的に不正確なチャンネル状態情報を基地局に通報する。このようなチャンネル状態情報を受信した基地局はTP Bが干渉を発生する場合、その影響が当該端末にどんな影響を及ぼすかに対して正確な情報を得ることができなくなり、結果的に協力送信の性能を低下させるようになる。
このような点を解決するために本発明の一実施形態ではPDSCHに対応されるエミュレートされた干渉信号(emulated interference signal)を用いることができる。エミュレートされた干渉信号は基地局から送信する信号として、特定周波数区間にPDSCHが送信されなくても端末が干渉測定を行うように送信される信号である。
図8は、エミュレートされた干渉信号(emulated interference signal)を送信して干渉測定を行う過程を示した図である。
図8で端末はTP Bで発生する干渉を測定し、これを反映したチャンネル状態情報を生成する。図8の場合、端末はサブバンド0とサブバンド1からなる2つの周波数区間で干渉を測定する。図7の場合と同様にTP Bはサブバンド0でばかりPDSCHを送信してサブバンド1では PDSCHを送信しない。このとき、TP BはPDSCHが送信されないサブバンド1でエミュレートされた干渉信号(emulated interference signal)を送信する。このようにエミュレートされた干渉信号(emulated interference signal)が送信される場合、端末はこれを測定してTP Bが発生する干渉を測定し、それによって正確なチャンネル状態情報を生成して基地局に通報することができる。
このようなエミュレートされた干渉信号は、他のTPのIMR設定に合わせて送信される。即ち、TP Aで特定IMRを割り当ててTP Bが発生する干渉を測定しようとする場合、TP BはTP Aの当該IMRと同じ時間及び周波数リソースでエミュレートされた干渉信号を送信する。さらに、TP BではPDSCHが送信されない場合にだけエミュレートされた干渉信号が送信される。PDSCHが送信される場合には端末がPDSCH信号を測定して干渉測定を行うことができるからである。
前述したようにIMRを用いて干渉測定を行う場合、端末がIMRで干渉測定を行う同時に同じ時間区間でPDSCHを受信する場合、端末が生成するチャンネル状態情報が実際無線チャンネル状況をまともに反映することができずに歪曲される現象が発生して実際より発生することもできる。図9はこのような状況を示した図である。
図9は、IMRを用いた干渉測定とPDSCH受信が同じサブフレームで行われる場合を示した図面である。
図9で端末はTP A910で送信したPDSCHを受信する。PDSCHを受信するサブフレームで端末は同時にTP A910とTP B920のチャンネル状態情報を生成するための干渉測定を行う。即ち、端末は図9のようにTP A910から送信したPDSCHを受信する同時に、設定されたIMRを用いてTP B920のチャンネル状態情報のための干渉測定を行う。このような場合、端末はPDSCHを受信する同じREでIMRが設定されて干渉測定を行う状況が発生することもできる。
図6を参照して説明する。
端末はTP Aが送信したPDSCHを受信する。図6でTP Aで送信するRBの白い部分がPDSCH送信に用いられるREに該当する。また、端末は同じサブフレームで干渉測定を行う。この時、干渉測定はTP Bのチャンネル状態情報を生成するためである。図6でTP Bで送信するRBのIMR B1及びIMR B2のREが干渉測定のために用いられるREである。2つのIMRのうちでIMR B1がTP AがPDSCHを送信するのに用いるREと重なることを分かる。即ち、端末はTP Aで送信するPDSCHを受信しながら同時にTP Bに及ぶ干渉を測定することである。この場合、端末はTP Aで自分のために送信するPDSCH REを干渉測定に用いるようになる。即ち、自分のためのデータ信号を他のTPのチャンネル状態情報を生成するための干渉で認識することである。
一般的に、特定端末のための信号は当該端末の無線チャンネルを考慮して最適化されたビームポミング(beamforming)を適用することができる。端末に送信されたデータ信号にビームポミング(beamforming)が適用される場合、当該信号を他のTPのチャンネル状態情報を生成するための干渉で測定するようになれば、実際適正な干渉より大きい干渉で測定されることができる。このように適正な干渉より大きい干渉で測定される場合、端末が生成するチャンネル状態情報が実際無線チャンネル状況をまともに反映することができなく歪曲されることができ、結果的にシステム性能劣化につながることができる。
図10は、IMRを用いた干渉測定とPDSCH受信が同じサブフレームで行われる場合を詳しく示した図である。
図10を参照すれば、端末が測定しなければならないIMRは周期的に設定されたサブフレームで発生される(1000、1010、1020)。一方、基地局のPDSCH送信は基地局のスケジューリング決定(scheduling decision)によって不規則的に成ることができる(1030)。
周期的に発生するIMRとPDSCH送信が同じサブフレームからなる場合、正確なチャンネル状態情報を生成するのに問題になることができる。即ち、図10でIMR1010とPDSCH送信1030が同じサブフレームで発生される場合である。この場合、特定TPで送信したPDSCHを他のTPのチャンネル状態情報を生成するために干渉で測定する場合、問題が発生することができる。このような問題状況は次の2つの条件を満たす場合に発生することができる。
−条件1:サブフレームiで端末Aが基地局が送信したPDSCHを受信する。
端末AはPDSCH受信するか否かをPDCCHまたはePDCCHに通報されるスケジューリングメッセージ(scheduling message)を通じて判定することができる。
−条件2:サブフレームiで端末AがIMRを用いて干渉測定を行い、当該IMRに含まれたREのうちで一部が条件1のPDSCH送信に用いられる。
このように図10のように端末がPDSCHを受信する同時にIMRを用いて干渉を測定する場合、本発明では次の3つ実施形態を提案する。
<第1実施形態>
条件1と条件2を満足する状況が発生される場合、端末は当該サブフレームで干渉測定を行わない。即ち、端末はIMRを用いた干渉測定とPDSCH受信が同じサブフレームで行われる場合、当該サブフレームで干渉測定結果を用いてチャンネル状態情報を生成せず、以前に測定した干渉を用いてチャンネル状態情報を生成することができる。この時、最近測定した干渉を用いることができる。
<第2実施形態>
条件1と条件2を満足する状況が発生される場合、端末は当該サブフレームで自分のための PDSCHが送信されるRBでは干渉測定を行わず、PDSCHが送信されないRBだけ干渉測定を行ってチャンネル状態情報を生成する。図11はこのような実施形態を示す図面である。
図11は、PDSCHが送信されるRBでは干渉測定を行わず、PDSCHが送信されない RBでばかり干渉測定を行う場合を示した図である。
図11を参照すれば、端末はサブバンド0でばかりPDSCHを受信してサブバンド1ではPDSCHを受信しない。したがって、端末はサブバンド0では干渉測定を行わず、サブバンド1でばかり干渉測定を行う。この時、端末はサブバンド0に対するチャンネル状態情報は以前サブフレームでサブバンド0に対して測定した干渉を用いて生成したり現在サブフレームでサブバンド1に対して測定した干渉を用いて生成することもできる。サブバンド1で測定した干渉を用いてサブバンド0のチャンネル状態情報を生成するためにはサブバンド1で測定した干渉を用いてサブバンド0での干渉を類推する過程が必要である。このような場合、サブバンド0での干渉がサブバンド1での干渉と同じ特性を持つと仮定してチャンネル状態情報を生成することができることである。
<第3実施形態>
条件1と条件2を満足する状況が発生される場合、端末は当該サブフレームで自分のためのPDSCHが送信されたRBで測定した干渉とPDSCHが送信されないRBで測定した干渉を分離して処理することができる。上述したように、端末が自分に送信されたPDSCHを干渉で測定する場合実際状況より高い干渉が測定されることができる。これを勘案して端末はPDSCHが送信されたRBで測定した干渉を一定割合の低く補正する過程を適用することができる。即ち、端末はPDSCHが送信されたRBで測定した干渉に定数IAF(Interference Adjustment Factor)を適用する。IAFは端末がPDSCHが送信されたRBで干渉を測定した後、この値に掛けて干渉を調節する機能を行う。このようなIAFは基地局が上位シグナリングを用いて端末に通知する値であるか、若しくは端末が設定された他の制御情報によって判定することもできる。端末が他の制御情報によってIAFを判定する一つの方法は自分に送信されるPDSCHのランク(rank)によってIAFの値を異なるようにすることになることができる。端末が他の制御情報によってIAFを判定する他の方法は基地局のCSI−RSポート(port)数に応じて決定することがなることができる。CSI−RSポート数とPDSCHのランクを全て考慮してIAF値を決定することも可能である。
図12は、本発明の第1実施形態によって干渉測定を行うに当たり基地局の動作を示すフローチャートである。
図12は<第1実施形態>が適用される場合のフローチャートであり、他の方法も同じ手順で適用されることができる。図12で基地局は過程1200で上位シグナリングを用いて端末のIMRを設定する。以後、基地局は過程1210でPDSCHスケジューリングを行う。前記PDSCHスケジューリングとは、複数個の端末が一つのセル内に存在する場合、どんな端末にPDSCH 送信を行うかを決定することである。過程1210で行ったPDSCHスケジューリングの結果及び過程1200で端末に設定したIMRに基づいて過程1220で基地局は該当の端末が条件1と前記条件2を満足してIMRを用いた干渉測定とPDSCH 受信が同じサブフレームで行われるか否かを判定することができる。
基地局は過程1220で端末がIMRを用いた干渉測定とPDSCH受信を同時に行わなければならないと判定する場合、過程1230へ進行して当該端末が当該サブフレームで干渉測定を行わなく、以前に測定した干渉を用いてチャンネル状態情報を生成すると仮定する。基地局は過程1220で端末がIMRを用いた干渉測定とPDSCH受信を同時に行わないと判定する場合、過程1240へ進行して該当サブフレームにIMRが存在する場合、端末が当該サブフレームでIMRを用いた干渉測定を行ってチャンネル状態情報を生成すると仮定する。
図13は、本発明の第1実施形態によって干渉測定を行う端末の動作を示すフローチャートである。
図13は、<第1実施形態>が適用される場合のフローチャートであり、他の方法も同じ手順で適用されることができる。図13で端末は過程1300で基地局からIMRに係る制御情報を上位シグナリングを用いて受信する。制御情報にはどんなIMRを用いて干渉測定を行うことなのかに対する情報が含まれる。その後、端末は過程1310でPDCCHまたはePDCCHに対する復呼化を行う。端末はPDCCHまたはePDCCHのような制御チャンネルを用いて基地局からPDSCH スケジューリング情報を受信する。即ち、基地局が特定端末にPDSCHを送信するときにはこれをPDCCHまたはePDCCHを用いて端末に通報する。これを判定するために過程1310のように端末はPDCCHまたはePDCCHに対する復呼化を行うことである。
過程1300でIMRがどんなに設定されたか可否と過程1310でPDCCHまたはe PDCCHを復呼化する過程で獲得されるPDSCHスケジューリング情報によって端末は過程1320でIMRを用いた干渉測定とPDSCH受信が同じサブフレームからなるか否かを判定することができる。即ち、端末は条件1と条件2が満足されるのか否かを判定することである。端末が過程1320でIMRを用いた干渉測定とPDSCH受信が同じサブフレームからなると判定する場合、端末は過程1330へ進行して当該サブフレームでIMRを用いた干渉測定を行わず、以前に測定した干渉を用いてチャンネル状態情報を生成する。一方、端末が過程1320でIMRを用いた干渉測定とPDSCH受信が同じサブフレームからなると判定する場合、端末は過程1340へ進行して当該サブフレームにIMRが存在する場合、IMRを用いた干渉測定を行う。
図14は、本発明の一実施形態による干渉測定のための基地局装置の内部構成図である。
図14で基地局の制御機1400は端末のIMR設定、PDSCHスケジューリングなどを決定することができる。基地局が決定した端末のIMR設定は送信機1410を用いて端末に通報される。さらに、基地局のPDSCHスケジューリング決定によってPDCCH/ePDCCH及びPDSCHが送信機1410によって端末に送信される。基地局はPDSCH送信及び端末のIMR設定によるチャンネル状態情報を受信機1420を用いて受信する。ここで制御機1400は基地局の全体的な動作を制御することができる。また、制御機1400は前述した基地局でのすべての動作を制御することができる。
図15は、本発明の一実施形態による干渉測定のための端末装置の内部構成図である。
図15で端末機の制御機1500は受信機1520を用いて基地局からIMR設定に対する制御情報を受信してどんな無線リソースを用いて干渉測定を行うかを把握することができる。また、受信機1520はPDCCH/ePDCCHに対する復呼化を行ってPDSCHがいつスケジューリングになるかを制御機1500が判定することができるようにする。制御機1500は設定されたIMR及びPDSCHスケジューリングされるかによってIMRを用いて干渉測定を行ってチャンネル状態情報を生成するか、それとも新しい干渉測定を行わず以前に測定した干渉を用いてチャンネル状態情報を生成するか否かを判定することができる。このように生成されたチャンネル状態情報は送信機1510を用いて基地局に通報される。ここで制御機 1500は端末の全体的な動作を制御することができる。また、制御機 1500は前述した端末でのすべての動作を制御することができる。
本明細書及び図面に開示された本発明の実施形態は本発明の記述内容を容易に説明し、説明の理解を助けるために特定例を提示したものであって、本発明の範囲を限定しようとするものはない。ここに開示された実施形態の以外にも本発明の技術的思想に基づいた他の変形形態が実施可能であるということは本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に自明なものである。
320 高出力アンテナ
341 低出力アンテナ
342 低出力アンテナ
343 低出力アンテナ
344 低出力アンテナ
1400 制御機
1410 送信機
1420 受信機
1500 制御機
1510 送信機
1520 受信機

Claims (10)

  1. 無線ネットワークシステムにおける端末の干渉測定をサポートする基地局の第1の送受信機の方法であって、
    前記基地局の第2の送受信機に対する干渉測定リソース(IMR;Interference Measurement Resource)に関する情報を識別する段階と、
    前記第1の送受信機に対するPDSCHが前記第2の送受信機に対する前記IMRに対応するリソース内に存在しなければ、干渉信号を生成する段階と、
    前記第2の送受信機に対する前記IMRに対応する前記リソース上前記干渉信号を前記端末に送信する段階と、を含むことを特徴とする方法。
  2. 前記干渉測定は、前記IMRに基づいて前記端末によって実行されることを特徴とする、請求項1記載の方法。
  3. 前記干渉測定に基づいて前記端末からチャンネル状態情報が送信される段階を更に含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  4. 無線ネットワークシステムにおける端末の干渉測定をサポートする基地局であって、
    第1の送受信機と、
    第2の送受信機と、
    前記第1の送受信機の前記第2の送受信機に対する干渉測定リソース(IMR;Interference Measurement Resource)に関する情報を識別し、前記第1の送受信機に対するPDSCHが前記第2の送受信機に対する前記IMRに対応するリソース内に存在しなければ干渉信号を生成し、前記第2の送受信機に対する前記IMRに対応する前記リソース上前記干渉信号を前記端末に送信するように前記第1の信機を制御する制御部と、を含むことを特徴とする、基地局。
  5. 前記干渉測定は、前記IMRに基づいて前記端末によって実行されることを特徴とする、請求項4に記載の基地局。
  6. 前記干渉測定に基づいて前記端末からチャンネル状態情報が送信されることを特徴とする、請求項4に記載の基地局。
  7. 無線ネットワークシステムにおける端末の干渉測定方法であって、
    干渉を測定することができるリソースであるIMR(Interference Measurement Resource)に対する設定情報を基地局の第1の送受信機から受信する段階と、
    前記基地局の第2の送受信機から信号を受信する段階と、
    前記IMRに基づいて干渉測定を行う段階と、
    前記干渉測定に基づいてチャンネル状態情報を前記基地局に送信する段階と、を含み、
    前記第2の送受信機から信号を受信する段階は、前記第2の送受信機に対するPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)が前記IMRに対応するリソース内に存在しない場合に、前記第2の送受信機において生成された干渉信号を前記IMRに対応する前記リソース上前記第2の送受信機から受信し、
    前記干渉測定を行う段階は、前記干渉信号に基づいて干渉測定を行うことを特徴とする、方法。
  8. CSI−RS(Channel Status Information Reference Signal)に関する第1の送受信機の設定情報を受信する段階と、
    前記CSI−RSに基づいてチャンネル状態測定を行う段階と、を更に含み、
    前記チャンネル状態情報は、前記干渉測定及び前記チャンネル状態測定に基づいて送信されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
  9. 無線ネットワークシステムにおける干渉測定のための端末であって、
    信号を送信及び受信する送受信機と、
    干渉を測定することができるリソースであるIMR(Interference Measurement Resource)に対する設定情報を、基地局の第1の送受信機から受信するように前記送受信機を制御し、前記基地局の第2の送受信機から信号を受信するように前記送受信機を制御し、前記IMRに基づいて干渉測定を行い、前記干渉測定に基づいてチャンネル状態情報を前記基地局に送信するように前記送受信機を制御する制御部と、を含み、
    前記第2の送受信機に対するPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)が前記IMRに対応するリソース内に存在しなければ、干渉信号を生成し、前記干渉信号は、前記リソース上前記第2の送受信機から送信されることを特徴とする、端末。
  10. 前記制御部は、更に、CSI−RS(Channel Status Information Reference Signal)に関する第1の送受信機の設定情報を受信するように前記送受信機を制御し、前記CSI−RSに基づいてチャンネル状態測定を行い、
    前記チャンネル状態情報は、前記干渉測定及び前記チャンネル状態測定に基づいて送信されることを特徴とする、請求項9に記載の端末。
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