以下、本発明にかかる好ましい実施の形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。添付された図面と共に以下に開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのものであり、本発明が実施されうる唯一の実施の形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的細部事項を含む。しかしながら、当業者は、本発明がこのような具体的細部事項がなくても実施できることを理解すべきである。
いくつかの場合、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るか、または各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図形式で示されることができる。
本明細書において基地局は、端末と直接的に通信を行うネットワークの終端ノード(terminal node)としての意味を有する。本文書において基地局により行われると説明された特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード(upper node)により行われても良い。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード(network nodes)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多様な動作は、基地局または基地局以外の他のネットワークノードにより行われうることは明らかである。「基地局(BS:Base Station)」は、固定局(fixed station)、Node B、eNB(evolved−NodeB)、BTS(base transceiver system)、アクセスポイント(AP:Access Point), gNB(g-NodeB, NR(NewRAT)/5G-NodeB) などの用語により代替されることができる。また、「端末(Terminal)」は、固定されるか、または移動性を有することができ、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、UT(user terminal)、MSS(Mobile subscriber Station)、SS(Subscriber Station)、AMS(Advanced Mobile Station)、WT(Wireless terminal)、MTC(Machine−Type Communication)装置、M2M(Machine−to−Machine)装置、D2D(Device−to−Device)装置などの用語に代替されることができる。
以下、ダウンリンク(DL:downlink)は、基地局から端末への通信を意味し、アップリンク(UL:uplink)は、端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクにおける送信機は、基地局の一部で、受信機は、端末の一部でありうる。アップリンクにおける送信機は、端末の一部で、受信機は、基地局の一部でありうる。
以下の説明において用いられる特定用語は、本発明の理解に役立つために提供されたものであり、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から外れない範囲内で他の形態に変更されることができる。
以下の技術は、CDMA(code division multiple access)、FDMA(frequency division multiple access)、TDMA(time division multiple access)、OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)、SC−FDMA(single carrier frequency division multiple access)、NOMA(non−orthogonal multiple access)などのような多様な無線接続システムに利用されることができる。CDMAは、UTRA(universal terrestrial radio access)またはCDMA2000のような無線技術(radio technology)により実現できる。TDMAは、GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)のような無線技術により実現できる。OFDMAは、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802−20、E−UTRA(evolved UTRA)などのような無線技術により実現できる。UTRAは、UMTS(universal mobile telecommunications system)の一部である。3GPP(3rd generation partnership project)LTE(long term evolution)は、E−UTRAを使用するE−UMTS(evolved 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(advanced)は、3GPP LTEの進化である。
本発明の実施の形態は、無線接続システムであるIEEE 802、3GPP及び3GPP2のうち、少なくとも1つに開示された標準文書により裏付けられることができる。すなわち、本発明の実施の形態のうち、本発明の技術的思想を明確にあらわすために、説明しない段階または部分は、前記文書により裏付けられることができる。また、本文書に開示しているすべての用語は、前記標準文書により説明されることができる。
説明を明確にするために、3GPP LTE/LTE−Aを中心に述べるが、本発明の技術的特徴がこれに制限されることではない。
<システム一般>
図1は、本発明が適用できる無線通信システムにおける無線フレームの構造を示す。
3GPP LTE/LTE−Aでは、FDD(Frequency Division Duplex)に適用できるタイプ1無線フレーム(radio frame)構造とTDD(Time Division Duplex)に適用できるタイプ2の無線フレーム構造を支援する。
図1の(a)は、タイプ1無線フレームの構造を例示する。無線フレームは10個のサブフレームから構成される。1つのサブフレームは、時間領域(time domain)において2つのスロット(slot)から構成される。1つのサブフレームの送信にかかる時間をTTI(transmission time interval)という。例えば、1つのサブフレームの長さは1msであり、1つのスロットの長さは0.5msでありうる。
1つのスロットは、時間領域において複数のOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルを含み、周波数領域において複数の資源ブロック(RB:Resource Block)を含む。3GPP LTEは、ダウンリンクでOFDMAを用いるので、OFDMシンボルは1つのシンボル区間(symbol period)を表現するためのものである。OFDMシンボルは、1つのSC−FDMAシンボル又はシンボル区間ということができる。資源ブロックはリソース割り当て単位であり、1つのスロットにおいて複数の連続的な副搬送波(subcarrier)を含む。
図1の(b)は、タイプ2フレーム構造(frame structure type 2)を示す。タイプ2無線フレームは2つのハーフフレーム(half frame)から構成され、各ハーフフレームは、5つのサブフレームとDwPTS(Downlink Pilot Time Slot)、保護区間(GP:Guard Period)、UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)から構成され、このうち1つのサブフレームは2つのスロットから構成される。DwPTSは、端末での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられる。UpPTSは、基地局でのチャネル推定と端末のアップリンク送信同期を合わせるのに用いられる。保護区間は、アップリンクとダウンリンク間にダウンリンク信号のマルチパス遅延によりアップリンクで発生する干渉を除去するための区間である。
TDDシステムのタイプ2フレーム構造において、アップリンク−ダウンリンク構成(uplink-downlink configuration)は全てのサブフレームに対してアップリンクとダウンリンクが割り当てられる(又は、予約される)かを示す規則である。表1はアップリンク−ダウンリンク構成を示す。
表1を参照すると、無線フレームの各サブフレーム別に、「D」はダウンリンク送信のためのサブフレームを示し、「U」はアップリンク送信のためのサブフレームを示し、「S」はDwPTS、GP、UpPTSの3種類のフィールドから構成されるスペシャルサブフレーム(special subframe)を示す。アップリンク−ダウンリンク構成は、7種類に区分されることができ、各構成別にダウンリンクサブフレーム、スペシャルサブフレーム、アップリンクサブフレームの位置及び/または数が異なる。
ダウンリンクからアップリンクに変更される時点またはアップリンクからダウンリンクに切り替えられる時点を切り替え時点(switching point)という。切り替え時点の周期性(Switch−point periodicity)は、アップリンクサブフレームとダウンリンクサブフレームが切り替えられる様相が同様に繰り返される周期を意味し、5msまたは10msが全て支援される。5msダウンリンク−アップリンク切り替え時点の周期を有する場合には、スペシャルサブフレーム(S)は、ハーフフレーム毎に存在し、5msダウンリンク−アップリンク切り替え時点の周期を有する場合には、1番目のハーフフレームだけに存在する。
すべての構成において、0番、5番サブフレーム及びDwPTSは、ダウンリンク送信だけのための区間である。UpPTS及びサブフレームサブフレームに直ちにつながるサブフレームは、常にアップリンク送信のための区間である。
このような、アップリンク−ダウンリンク構成はシステム情報であって、基地局と端末ともが知っていることができる。基地局は、アップリンク−ダウンリンク構成情報が変わる毎に構成情報のインデックスだけを送信することによって、無線フレームのアップリンク−ダウンリンク割り当て状態の変更を端末に知らせることができる。また、構成情報は、一種のダウンリンク制御情報として他のスケジューリング情報と同様にPDCCH(Physical Downlink control Channel)を介して送信されることができ、放送情報としてブロードキャストチャネル(broadcast channel)を介してセル内のすべての端末に共通に送信されることもできる。
表2は、スペシャルサブフレームの構成(DwPTS/GP/UpPTSの長さ)を示す。
1つの例示に過ぎず、無線フレームに含まれる副搬送波の数またはサブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるOFDMシンボルの数は、多様に変更されることができる。
図2は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおける1つのダウンリンクスロットに対する資源グリッド(resource grid)を示した図である。
図2に示すように、1つのダウンリンクスロットは、時間領域において複数のOFDMシンボルを含む。ここで、1つのダウンリンクスロットは、7個のOFDMシンボルを含み、1つの資源ブロックは、周波数領域において12個の副搬送波を含むことを例示的に述べるが、これに限定されるものではない。
資源グリッド上において各要素(element)を資源要素(resource element)とし、1つの資源ブロック(RB:resource block)は、12×7個の資源要素を含む。ダウンリンクスロットに含まれる資源ブロックの数NDLは、ダウンリンク送信帯域幅(bandwidth)に従属する。
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ありうる。
図3は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおけるダウンリンクサブフレームの構造を示す。
図3に示すように、サブフレーム内の第1番目のスロットにおいて前の最大3個のOFDMシンボルが制御チャネルが割り当てられる制御領域(control region)であり、残りのOFDMシンボルは、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)が割り当てられるデータ領域(data region)である。3GPP LTEで使用されるダウンリンク制御チャネルの一例にPCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PDCCH(Physical Downlink control Channel)、PHICH(Physical Hybrid−ARQ Indicator Channel)などがある。
PCFICHは、サブフレームの第1番目のOFDMシンボルにおいて送信され、サブフレーム内に制御チャネルの送信のために使用されるOFDMシンボルの数(すなわち、制御領域のサイズ)に関する情報を運ぶ。PHICHは、アップリンクに対する応答チャネルで、HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)に対するACK(Acknowledgement)/NACK(Not−Acknowledgement)信号を運ぶ。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:downlink control information)という。ダウンリンク制御情報は、アップリンク資源割り当て情報、ダウンリンク資源割り当て情報または任意の端末グループに対するアップリンク送信(Tx)パワー制御命令を含む。
PDCCHは、DL−SCH(Downlink Shared Channel)の資源割り当て及び送信フォーマット(これをダウンリンクグラントともいう)、UL−SCH(Uplink Shared Channel)の資源割り当て情報(これをアップリンクグラントともいう)、PCH(Paging Channel)でのページング(paging)情報、DL−SCHでのシステム情報、PDSCHから送信されるランダムアクセス応答(random access response)のような上位層(upper−layer)制御メッセージに対する資源割り当て、任意の端末グループ内の個別端末に対する送信パワー制御命令の集合、VoIP(Voice over IP)の活性化などを運ぶことができる。複数のPDCCHは、制御領域内で送信されることができ、端末は、複数のPDCCHをモニタリングできる。PDCCHは、1つまたは複数の連続的なCCE(control channel elements)の集合から構成される。CCEは、無線チャネルの状態に応じる符号化率(coding rate)をPDCCHに提供するために使用される論理的割り当て単位である。CCEは、複数の資源要素グループ(resource element group)に対応する。PDCCHのフォーマット及び使用可能なPDCCHのビット数は、CCEの数とCCEにより提供される符号化率間の関連関係によって決定される。
基地局は、端末に送信しようとするDCIに応じてPDCCHフォーマットを決定し、制御情報にCRC(Cyclic Redundancy Check)を付ける。CRCには、PDCCHの所有者(owner)または用途に応じて、固有の識別子(これをRNTI(Radio Network Temporary Identifier)という。)がマスキングされる。特定の端末のためのPDCCHであれば、端末の固有の識別子、例えばC−RNTI(Cell−RNTI)がCRCにマスキングされることができる。またはページングメッセージのためのPDCCHであれば、ページング指示識別子、例えばP−RNTI(Paging−RNTI)がCRCにマスキングされることができる。システム情報、さらに具体的にシステム情報ブロック(SIB:system information block)のためのPDCCHであれば、システム情報識別子、SI−RNTI(system information RNTI)がCRCにマスキングされることができる。端末のランダムアクセスプリアンブルの送信に対する応答であるランダムアクセス応答を指示するために、RA−RNTI(random access−RNTI)がCRCにマスキングされることができる。
図4は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおけるアップリンクサブフレームの構造を示す。
図4に示すように、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分けられる。制御領域には、アップリンク制御情報を運ぶPUCCH(Physical Uplink control Channel)が割り当てられる。データ領域は、ユーザデータを運ぶPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)が割り当てられる。単一搬送波特性を維持するために、1つの端末は、PUCCHとPUSCHを同時に送信しない。
1つの端末に対するPUCCHにはサブフレーム内に資源ブロック(RB)対が割り当てられる。RB対に属するRBは、2つのスロットのそれぞれにおいて相異なる副搬送波を占める。これを、PUCCHに割り当てられたRB対はスロット境界(slot boundary)で周波数ホッピング(frequency hopping)されるという。
より多くの通信機器がさらに大きい通信容量を要求するようになるにつれて既存のRATに比べて向上したモバイルブロードバンド(mobile broadband)通信の必要性が高くなっている。また、複数の機器及び事物を接続していつでもどこでも様々なサービスを提供する大規模MTC(massive MTC(Machine Type Communications)も次世代通信において考慮される主な問題の1つである。それだけでなく、次世代通信において信頼度(reliability)及び遅延(latency)に敏感なサービス/UEを考慮した通信システムデザインが論議されている。このように、向上した移動広域通信(enhanced mobile broadband communication)、大規模MTC(massive MTC)、URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication)などを考慮した次世代RATの導入が論議されており、このような技術を「New RAT」という。
<自己完結型(Self-contained)サブフレーム構造>
図5は、本発明が適用できる自己完結型サブフレーム構造を例示する。
TDDシステムにおいてデータ送信遅延を最小化するために、第5世代New RATでは図5に示すような自己完結型サブフレーム構造が考慮されている。図5において斜線領域はダウンリンク制御領域、黒色部分はアップリンク制御領域を示す。また、図5において表示無しの領域はダウンリンクデータ送信のために用いられることもでき、アップリンクデータ送信のために用いられることもできる。このような構造の特徴は、1つのサブフレーム内でDL送信とUL送信が順次行われることができるため、1つのサブフレーム内でDLデータを送り、UL ACK/NACKを受けることができる。結果的に、データ送信エラーの発生時にデータの再送信までかかる時間が短縮され、これにより、最終データ伝達までの遅延を最小化することができる。
New RATに基づいて動作するシステムにおいて、構成/設定可能な前記自己完結型サブフレーム構造の一例として、少なくとも次のような4種類のサブフレームタイプを考慮することができる。以下、各サブフレームタイプで存在する区間を時間順に列挙した。
1)DL制御区間+DLデータ区間+GP(guard period)+UL制御区間
2)DL制御区間+DLデータ区間
3)DL制御区間+GP+ULデータ区間+UL制御区間
4)DL制御区間+GP+ULデータ区間
このような自己完結型サブフレーム構造において、基地局とUEが送信モードから受信モードに切り替えられる過程又は受信モードから送信モードに切り替えられる過程のための時間ギャップ(time gap)が必要である。このために、サブフレーム構造において、DLからULに切り替えられる時点の一部OFDMシンボルがGPに設定され、このようなサブフレームタイプは「self−contained SF」ということができる。
<アナログビームフォーミング(analog beamforming)>
ミリメートル波 (Millimeter Wave:mmW)では、波長が短くなって同一面積に複数のアンテナの設置が可能となる。すなわち、30GHz帯域において波長は1cmであり、5×5cmのパネルに0.5ラムダ(波長)間隔で2次元配列形態で合計100個のアンテナ要素(element)が設置できる。従って、mmWでは複数のアンテナ要素を用いてビームフォーミング(beamforming:BF)利得を向上させてカバレッジを増加させるか、スループット(throughput)を向上させようとする。
この場合は、アンテナ要素別に送信パワー及び位相調節ができるようにTXRU(transceiver unit)を有すると、周波数資源別に独立的なビームフォーミングが可能である。しかしながら、約100個のアンテナ要素の全てにTXRUを設置することにはコストの側面で実効性が低下するという問題がある。従って、1つのTXRUに複数のアンテナ要素をマッピングし、アナログ位相シフター(analog phase shifter)でビームの方向を調節する方式が考慮されている。このようなアナログビームフォーミング方式は全帯域において1つのビーム方向のみを生成できるため、周波数選択的ビームフォーミングができないという欠点がある。
デジタルBFとアナログBFの中間形態でQ個のアンテナ要素より少ない個数のB個のTXRUを有するハイブリッド(hybrid)BFも考慮することができる。この場合、B個のTXRUとQ個のアンテナ要素の接続方式によって違いはあるが、同時に送信できるビームの方向はB個以下に制限される。
図6及び図7は、TXRUとアンテナ要素の代表的な接続方式を示す。より詳細には、図6は、第1TXRU仮想化モデルオプションであるサブアレイパーティションモデルを例示し、図7は、第2TXRU仮想化モデルオプションであるプール−コネクションモデルを例示する。図6及び図7において、TXRU仮想化モデルは、TXRUの出力信号とアンテナ要素の出力信号間の関係を示す。
図6に示すように、TXRUがサブアレイに接続される仮想化モデルの場合、アンテナ要素は1つのTXRUにのみ接続される。これとは異なり、TXRUが全てのアンテナ要素に接続される仮想化モデルの場合、アンテナ要素は全てのTXRUに接続される。本図において、Wはアナログ位相シフターにより乗算される位相ベクトルを示す。すなわち、Wによりアナログビームフォーミング方向が決定される。ここで、CSI−RSアンテナポートとTXRUとのマッピングは、1対1(1 to 1, 1:1)又は一対多(1 to many, 1:N)でありうる。
<参照信号(RS:Reference Signal)>
無線通信システムにおけるデータは無線チャンネルを介して転送されるので、信号は転送中に歪曲されることがある。受信端で歪曲された信号を正確に受信するために、受信された信号の歪曲はチャンネル情報を用いて補正されなければならない。チャンネル情報を検出するために送信側と受信側の両方とも知っている信号転送方法と信号がチャンネルを介して転送される時、歪曲された程度を用いてチャンネル情報を検出する方法を主に用いる。前述した信号をパイロット信号または参照信号(RS:reference signal)という。
また、最近、大部分の移動通信システムでパケットを転送する時、今まで1つの送信アンテナと1つの受信アンテナを使用したことから脱皮して、多重送信アンテナと多重受信アンテナを採択して送受信データ効率を向上させることができる方法を使用する。多重入出力アンテナを用いてデータを送受信する時、信号を正確に受信するために送信アンテナと受信アンテナとの間のチャンネル状態が検出されなければならない。したがって、各送信アンテナは個別的な参照信号を有しなければならない。
移動通信システムにおけるRSはその目的によって2つに大別できる。チャンネル状態情報獲得のための目的のRSとデータ復調のために使われるRSがある。前者はUEがダウンリンクへのチャンネル状態情報を獲得することにその目的があるので、広帯域に転送されなければならず、特定サブフレームでダウンリンクデータを受信しないUEでもそのRSを受信し測定できなければならない。また、これはハンドオーバーなどの無線資源無線資源管理(RRM:Radio Resource Management)測定などのためにも使われる。後者は、基地局がダウンリンクを送る時、該当リソースに共に送るRSであって、UEは該当RSを受信することによってチャンネル推定を行うことができ、したがって、データを復調できるようになる。このRSはデータが転送される領域に転送されなければならない。
下向き参照信号はセル内の全ての端末が共有するチャンネル状態に対する情報獲得及びハンドオーバーの測定などのための1つの共通参照信号(CRS:common RS)と特定端末のみのためにデータ復調のために使われる専用参照信号(dedicated RS)がある。このような参照信号を用いて復調(demodulation)とチャンネル測定(channel measurement)のための情報を提供することができる。すなわち、DRSはデータ復調用のみに使われ、CRSはチャンネル情報獲得及びデータ復調の2つの目的に全て使われる。
受信側(すなわち、端末)はCRSからチャネル状態を測定し、CQI(Channel Quality Indicator)、PMI(Precoding Matrix Index)及び/又はRI(Rank Indicator)などのチャネル品質に関連したインジケータを送信側(すなわち、基地局)にフィードバックする。CRSは、セル特定基準信号(cell-specific RS)ともいう。それに対して、チャネル状態情報(CSI: Channel State Information)のフィードバックに関連した参照信号をCSI−RSと定義することができる。
3GPP LTE(−A)システムにおいては、UEがCSIを基地局(BS)に報告するように定義されており、ここで、UEとアンテナポート間に形成される無線チャネル(又は、リンクともいう)の品質を示す情報をCSIと称する。例えば、ランクインジケータ(rank indicator:RI)、プリコーディング行列インジケータ(precoding matrix indicator:PMI)、及び/又はチャネル品質インジケータ(channel quality indicator:CQI)などがCSIに該当する。ここで、RIは、チャネルのランク(rank)情報を示し、これは、UEが同一時間−周波数資源を通じて受信するストリームの数を意味する。RIは、チャネルのロングターム(long-term)フェージング(fading)により従属して決定されるので、PMI、通常はCQIよりさら長い周期でUEから基地局にフィードバックされることができる。PMIは、チャネル空間特性を反映した値であり、SINRなどのメトリック(metric)を基準にUEが好むプリコーディングインデックスを示す。CQIは、チャネルの強度を示す値であり、一般的に基地局がPMIを用いたときに得られる受信SINRを意味する。
3GPP LTE(−A)システムにおいて、基地局は複数のCSIプロセスをUEに設定し、各プロセスに対するCSIの報告を受けることができる。ここで、CSIプロセスは、基地局からの信号品質測定のためのCSI−RSと干渉測定のための CSI−IM(CSI-interference measurement)資源を含むことができる。
DRSは、PDSCH上のデータ復調が必要である場合、資源要素を通じて送信されることができる。端末は上位層を介してDRSが存在するか否かを受信することができ、対応するPDSCHがマッピングされたときにのみ有効である。DRSを端末特定参照信号(UE-specific RS)又は復調参照信号(DMRS: Demodulation RS)ということができる。
図8は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてダウンリンク資源ブロック対にマッピングされた参照信号パターンを例示する。
図8に示すように、参照信号がマッピングされる単位でダウンリンク資源ブロック対は時間領域において1つのサブフレーム×周波数領域において12個の副搬送波で示すことができる。すなわち、時間軸(x軸)上で1つの資源ブロック対は、ノーマル巡回プレフィックス(normal CP(Cyclic Prefix))である場合は14個のOFDMシンボルの長さを有し(図7aの場合)、拡張巡回プレフィックス(extended CP)である場合は12個のOFDMシンボルの長さを有する(図7bの場合)。資源ブロック格子において「0」、「1」、「2」及び「3」と記載されている資源要素(REs)はそれぞれアンテナポートインデックス「0」、「1」、「2」及び「3」のCRSの位置を意味し、「D」と記載されている資源要素はDRSの位置を意味する。
基地局が単一の送信アンテナを使用する場合、単一アンテナポートのための参照信号が配列される。
基地局が2個の送信アンテナを使用する場合、2個の送信アンテナポートのための参照信号は時分割多重化(TDM:Time Division Multiplexing)及び/又は周波数分割多重化(FDM Frequency Division Multiplexing)方式を用いて配列される。すなわち、2個のアンテナポートのための参照信号は各々が区別されるために互いに異なる時間資源及び/又は互いに異なる周波数資源が割り当てられる。
なお、基地局が4個の送信アンテナを使用する場合、4個の送信アンテナポートのための参照信号はTDM及び/又はFDM方式を用いて配列される。ダウンリンク信号の受信側(端末)により測定されたチャンネル情報は、単一の送信アンテナ転送、送信ダイバーシティ、閉ループ空間多重化(closed−loop spatial multiplexing)、開ループ空間多重化(open−loop spatial multiplexing)、または多重ユーザ−多重入出力アンテナ(multi−User MIMO)のような転送方式を用いて転送されたデータを復調するために使われることができる。
多重入出力アンテナが支援される場合、参照信号が特定のアンテナポートから転送される時、前記参照信号は参照信号のパターンによって特定された資源要素の位置に転送され、異なるアンテナポートのために特定された資源要素の位置に転送されない。すなわち、互いに異なるアンテナ間の参照信号は互いに重ならない。
LTEシステムの進化発展した形態のLTE−Aシステムで基地局のダウンリンクに最大8個の送信アンテナが支援できるようにデザインされなければならない。したがって、最大8個の送信アンテナに対するRSも支援されなければならない。LTEシステムでダウンリンクRSは最大4個のアンテナポートに対するRSのみ定義されているので、LTE−Aシステムで基地局が4個以上最大8個のダウンリンク送信アンテナを有する場合、これらアンテナポートに対するRSが追加的に定義されデザインされなければならない。最大8個の送信アンテナポートに対するRSは、前述したチャンネル測定のためのRSとデータ復調のためのRSの2つが全てデザインされなければならない。
LTE−Aシステムをデザインするに当たって、重要な考慮事項のうちの1つは、下位互換性(backward compatibility)、すなわちLTE端末がLTE−Aシステムでも何の無理なく、よく動作しなければならず、システムもこれを支援しなければならないことである。RS転送の観点から見ると、LTEで定義されているCRSが全帯域にサブフレーム毎に転送される時間−周波数領域で追加的に最大8個の送信アンテナポートに対するRSが追加的に定義されなければならない。LTE−Aシステムで既存LTEのCRSのような方式により最大8個の送信アンテナに対するRSパターンをサブフレーム毎に全帯域に追加するようになれば、RSオーバーヘッドが大きすぎるようになる。
したがって、LTE−Aシステムで新しくデザインされるRSは2つに大別されるが、MCS、PMIなどの選択のためのチャンネル測定目的のRS(CSI−RS:Channel State Information−RS、Channel State Indication−RSなど)と8個の転送アンテナに転送されるデータ復調のためのRS(DM−RS:Data Demodulation−RS)である。
チャンネル測定目的のCSI−RSは既存のCRSがチャンネル測定、ハンドオーバーなどの測定などの目的と共に、データ復調のために使われることとは異なり、チャンネル測定中心の目的のためにデザインされる特徴がある。勿論これもまたハンドオーバーなどの測定などの目的に使われることもできる。CSI−RSがチャンネル状態に対する情報を得る目的のみに転送されるので、CRSとは異なり、サブフレーム毎に転送されなくてもよい。CSI−RSのオーバーヘッドを減らすためにCSI−RSは時間軸上で間欠的に転送される。
LTE−Aシステムで基地局のダウンリンクに最大8個の送信アンテナを支援する。LTE−Aシステムで既存LTEのCRSのような方式により最大8個の送信アンテナに対するRSをサブフレーム毎に全帯域に転送するようになれば、RSオーバーヘッドが大きすぎるようになる。したがって、LTE−Aシステムでは、MCS、PMIなどの選択のためのCSI測定目的のCSI−RSとデータ復調のためのDM−RSに分離されて2つのRSが追加された。CSI−RSはRRM測定などの目的に使われることもできるが、CSI獲得の主目的のためにデザインされた。CSI−RSはデータ復調に使われないので、サブフレーム毎に転送される必要はない。したがって、CSI−RSのオーバーヘッドを減らすために時間軸上で間欠的に転送するようにする。すなわち、CSI−RSは1サブフレームの整数倍の周期で周期的に転送されるか、または特定転送パターンで転送できる。この際、CSI−RSが転送される周期やパターンはeNBが設定することができる。
CSI−RSを測定するためにUEは必ず自身が属したセルの各々のCSI−RSアンテナポートに対するCSI−RSの転送サブフレームインデックス、転送サブフレーム内のCSI−RS資源要素(RE)時間−周波数の位置、そしてCSI−RSシーケンスなどに対する情報を知っていなければならない。
LTE−AシステムにeNBはCSI−RSを最大8個のアンテナポートに対して各々転送しなければならない。互いに異なるアンテナポートのCSI−RS転送のために使われる資源は互いに直交(orthogonal)しなければならない。1つのeNBが互いに異なるアンテナポートに対するCSI−RSを転送する時、各々のアンテナポートに対するCSI−RSを互いに異なるREにマッピングすることによって、FDM/TDM方式によりこれらの資源を直交(orthogonal)させて割り当てることができる。または、互いに異なるアンテナポートに対するCSI−RSを互いに直交(orthogonal)したコードにマッピングさせるDM方式により転送することができる。
CSI−RSに関する情報をeNBが自分のセルUEに知らせる時、まず各アンテナポートに対するCSI−RSがマッピングされる時間−周波数に対する情報を知らせなければならない。具体的に、CSI−RSが転送されるサブフレーム番号、またはCSI−RSが転送される周期、CSI−RSが転送されるサブフレームオフセットであり、特定アンテナのCSI−RS REが転送されるOFDMシンボル番号、周波数間隔(spacing)、周波数軸でのREのオフセット、またはシフト値などがある。
CSI−RSは1個、2個、4個、または8個のアンテナポートを介して転送される。この際、使われるアンテナポートは、各々p=15、p=15、16、p=15,...,18、p=15,...,22である。CSI−RSはサブキャリア間隔Δf=15kHzに対してのみ定義できる。
<RS仮想化(Virtualization)>
mmWにおいてアナログビームフォーミングにより一時点で1つのアナログビーム方向にのみPDSCH送信が可能である。その結果、該当方向にある一部少数のUEにのみ基地局からデータ送信が可能となる。従って、必要によってアンテナポート別にアナログビーム方向が異なるように設定して様々なアナログビーム方向にある複数のUEに同時にデータ送信を行うことができる。
以下では、256アンテナ要素を4等分して4つのサブアレイを形成し、図9に示すように、サブアレイにTXRUを接続した構造の例示を中心に説明する。
図9は、TXRU別のサービス領域を例示した図である。
各サブアレイが2次元(2-dimension)配列形態で合計64(8×8)のアンテナ要素から構成されると、特定アナログビームフォーミングにより15度の水平角領域と15度の垂直角領域に該当する地域をカバーすることができる。すなわち、基地局がサービスしなければならない地域を複数の領域に分けて、一度に1つずつサービスできるようにする。以下の説明において、CSI−RSアンテナポートとTXRUは1対1(1-to-1)マッピングされたと仮定する。従って、以下ではアンテナポートとTXRUは実質的に同一の意味を有する。
図9(a)の例示のように、全てのTXRU(アンテナポート、サブアレイ)が同一のアナログビームフォーミング方向を有すると、より高いレゾリューション(resolution)を有するデジタルビーム(digital beam)を形成して該当地域のスループットを増加させることができる。また、該当地域に送信データのランクを増加させて該当地域のスループットを増加させることができる。
図9(b)に示すように、各TXRU(アンテナポート、サブアレイ)が異なるアナログビームフォーミング方向を有すると、より広い領域に分布したUEに該当サブフレーム(SF)で同時にデータ送信が可能となる。例えば、4つのアンテナポートのうち2つは領域1にあるUE1へPDSCH送信を行うために用い、残り2つは領域2にあるUE2へPDSCH送信を行うために用いることができる。
図9(b)においては、UE1に送信されるPDSCH1とUE2に送信されるPDSCH2がSDM(Spatial Division Multiplexing)された例を示す。これとは異なり、図9(c)においては、UE1に送信されるPDSCH1とUE2に送信されるPDSCH2がFDM(Frequency Division Multiplexing)された例を示す。
全てのアンテナポートを用いて一領域をサービスする方式と、アンテナポートを分けて複数の領域を同時にサービスする方式のうち、セルスループットを最大化するために、UEにサービスするランク及びMCSによって好まれる方式が変更できる。また、各UEに送信するデータの量によって好まれる方式が変更できる。
基地局は、全てのアンテナポートを用いて一領域をサービスするときに得られるセルスループット又はスケジューリングメトリックを計算し、アンテナポートを分けて二領域をサービスするときに得られるセルスループット又はスケジューリングメトリックを計算する。基地局は、各方式で得られるセルスループット又はスケジューリングメトリックを比較して最終送信方式を選択する。その結果、SF別に(SF-by-SF)にPDSCH送信に参加するアンテナポートの数が変動することができる。基地局がアンテナポートの数に応じるPDSCHの送信MCSを計算してスケジューリングアルゴリズムに反映するために、これに適合するUEからのCSIフィードバックが要求されることができる。
<ビーム参照信号(Beam reference signal:BRS)及びビーム改良参照信号(Beam refinement reference signal:BRRS)>
BRSは、少なくとも1つのアンテナポートp={0、1、…、7}で送信されることができる。BRSシーケンス
は、以下の数式1のように定義されることができる。
数式1において、
=0、1、…、13は、OFDMシンボルナンバーを示す。また、c(i)は疑似ランダム(pseudo-random)シーケンス生成器(generator)を示し、各OFDMシンボルの開始地点で数式2により初期化されることができる。
BRRSは、最大8つのアンテナポートp=600、…、607で送信することができる。BRRSの送信及び受信は、xPDCCHでのダウンリンクリソース割り当てで動的にスケジューリングされることができる。
BRRSシーケンス
は、以下の数式3のように定義されることができる。
数式3において、n_sは無線フレーム内のスロットナンバーを示し、lは前記スロット内のOFDMシンボルナンバー、c(n)は疑似ランダムシーケンスを示す。前記疑似ランダムシーケンス生成器は、各OFDMシンボルの開始地点で数式4により初期化されることができる。
数式4において、
は、RRC(Radio Resource Control)シグナリングを通じてUEに設定される。
BRSは、サブフレーム毎に送信されることができ、ポート別に相異なるアナログビーム方向に送信されることができる。このようなBRSは、基地局がUEに対する概略的なアナログビーム方向を決定するのに用いられる。BRSに基づいてUEに対する概略的なアナログビーム方向が決定されると、基地局は決定されたアナログビーム方向範囲内でより精密な/細かいアナログビーム方向別にBRRSを送信してUEに対するより精密なアナログビーム方向を決定することができる。
このように、UEに対するアナログビーム方向を決定するのに用いられる参照信号に対する名称は、前述したBRS又はBRRSに限定されず、同一の機能を実行するのに使用可能な様々な参照信号で代替/参照できることは言うまでもない。例えば、BRSは、プライマリ/ファースト(primary/first)CSI−RS、PSS(Primary synchronization signal/sequence)、SSS(Secondary synchronization signal/sequence)、SS(Synchronization Signal/Sequence)block、NR−PSS、及び/又はNR−SSSで代替/参照されることもでき、BRRSは、セカンダリ/セカンド(secondary/second)CSI−RSで代替/参照されることもできる。
<ダウンリンク位相ノイズ補償参照信号(DL Phase noise compensation reference signal:DL PCRS)>
xPDSCHに連係したPCRSは、DCIフォーマットでシグナリングされるようにアンテナポートP=60又はP=61で送信されることができる。xPDSCH送信が対応するアンテナポートと連係した場合にのみPCRSが存在し、このときのPCRSは位相ノイズ補償に対する有効参照となることができる。PCRSは、対応するxPDSCHがマッピングされた物理資源ブロック及びシンボルでのみ送信されることができる。PCRSは、xPDSCH割り当てに対応する全てのシンボルで同一でありうる。
アンテナポートp=60、61のうちどのポートに対しても、PCRSシーケンスr(m)は数式5のように定義されることができる。
数式5において、c(i)は疑似ランダムシーケンスを示す。前記疑似ランダムシーケンス生成器は、各サブフレームの開始地点で数式6により初期化されることができる。
数式6において
はi=0、1であるときに以下のように決定される。
−もし、
に対する値が上位層により提供されない場合、
n_SCID値は、特別に決定されないと、0に設定されることができる。xPDSCH送信において、n_SCIDはxPDSCH送信に連係したDCIフォーマットにより与えられることができる。
<アンテナポート間のQCL(quasi co-located)>
本発明においては、端末がデータ(例えば、PDSCH)を受信するとき、特定DMRSのような端末特定参照信号(UE-specific RS)に復調(demodulation)するようにする方式を考慮する。このようなDMRSは、該当PDSCHのスケジューリングされたRB(scheduled RB(s))に対してのみ共に送信され、スケジューリングされたPDSCH(scheduled PDSCH)が送信される時間区間の間にのみ送信されるので、該当DMRS自体でのみチャネル推定を行うのには受信性能の限界が存在する。例えば、チャネル推定を行うにおいて、無線チャネルの主要LSP(large-scale parameter/property)の推定値が必要であり、それを前記スケジューリングされたPDSCHが送信されるtime/freq領域に存在するDMRSのみで得ることにはDMRS密度(density)が不足することがある。従って、このような端末の実現を支援するために、LTE−A標準では次のようなRSポート間のQCLシグナリング/仮定/動作(quasi co-location signaling/assumption/behavior)を定義し、それにより、端末を設定/動作させることのできる方式を支援している。
QC/QCL(quasi co-located又はquasi co-location)は、次のように定義されることができる。
2つのアンテナポートがQC/QCL関係にある(又は、QC/QCLされた)とすると、1つのアンテナポートを介して伝達される信号の広範囲特性(large-scale property)が他の1つのアンテナポートを介して伝達される信号から暗示(infer)されることができると端末が仮定することができる。ここで、前記広範囲特性は、遅延拡散(Delay spread)、ドップラー拡散(Doppler spread)、周波数シフト(Frequency shift)、平均受信パワー(Average received power)、受信タイミング(Received Timing)のうち1つ以上を含む。
また、次のように定義されることもできる。2つのアンテナポートがQC/QCL関係にある(又は、QC/QCLされた)とすると、1つのアンテナポートを介して1シンボルが伝達されるチャネルの広範囲特性(large-scale property)が他の1つのアンテナポートを介して1シンボルが伝達される無線チャネルから暗示(infer)できると、端末が仮定することができる。ここで、前記広範囲特性は、遅延拡散(delay spread)、ドップラー拡散(Doppler spread)、ドップラーシフト(Doppler shift)、平均利得(average gain)及び平均遅延(average delay)のうち1つ以上を含む。
すなわち、2つのアンテナポートがQC/QCL関係にある(又は、QC/QCLされた)ということは、1つのアンテナポートからの無線チャネルの広範囲特性が他の1つのアンテナポートからの無線チャネルの広範囲特性と同一であることを意味する。RSが送信される複数のアンテナポートを考慮すると、相異なる2種類のRSが送信されるアンテナポートがQCL関係にあれば、1種類のアンテナポートからの無線チャネルの広範囲特性を他の1種類のアンテナポートからの無線チャネルの広範囲特性に代替することができる。
本明細書においては上記QC/QCL関連定義を区分しない。すなわち、QC/QCL概念は、上記定義の1つに従うことができる。あるいは、類似した他の形態で、QC/QCL仮定が成立するアンテナポート間にはまるで同一位置(co-location)から送信するかのように仮定できるという形態(例えば、同一送信ポイント(transmission point)から送信するアンテナポートであると端末が仮定できることなど)にQC/QCL概念定義が変形されることもでき、本発明の思想は、このような類似変形例を含む。本発明においては、説明の便宜上、上記QC/QCL関連定義を混用する。
前記QC/QCLの概念によって、端末は非QC/QCL(Non-QC/QCL)アンテナポートに対しては該当アンテナポートからの無線チャネル間に同一の前記広範囲特性を仮定することができない。すなわち、この場合、端末はタイミング取得及びトラッキング(tracking)、周波数オフセット推定及び補償、遅延推定及びドップラー推定などに対してそれぞれの設定された非QC/QCLアンテナポート別に独立的なプロセシングを行わなければならない。
QC/QCLを仮定できるアンテナポート間に対して、端末は次のような動作を行うことができるという利点がある:
−遅延拡散及びドップラー拡散に対して、端末はある1つのアンテナポートからの無線チャネルに対する電力遅延プロファイル(power-delay profile)、遅延拡散及びドップラースペクトル(Doppler spectrum)、ドップラー拡散推定結果を、他のアンテナポートからの無線チャネルに対するチャネル推定時に用いられるウィナーフィルタ(Wiener filter)などに同一に適用することができる。
−周波数シフト及び受信されたタイミングに対して、端末はある1つのアンテナポートに対する時間及び周波数同期化を行った後、同一の同期化を他のアンテナポートの復調に適用することができる。
−平均受信電力に対して、端末は2つ以上のアンテナポートに対してRSRP(Reference Signal Received Power)測定を平均することができる。
例えば、端末がダウンリンクデータチャネルを復調するためのDMRSアンテナポートがサービングセルのCRSアンテナポートとQC/QCLされた場合、端末は、該当DMRSアンテナポートを通じたチャネル推定時に自分のCRSアンテナポートから推定した無線チャネルの広範囲特性(large-scale properties)を同一に適用してDMRSベースダウンリンクデータチャネルの受信性能を向上させることができる。
その理由は、CRSはサブフレーム毎にそして全体帯域にわたって相対的に高い密度(density)でブロードキャストされる参照信号であるので、広範囲特性に関する推定値はCRSからより安定的に取得が可能であるためである。それに対して、DMRSは、特定スケジューリングされたRBに対しては端末特定に送信され、また、 PRG(precoding resource block group)単位の場合、基地局により送信に用いられるプリコーディング行列(precoding matrix)が変化することがあり、これにより、端末に受信される有効チャネルはPRG単位で変化するので、複数のPRGがスケジューリングされる場合であっても広い帯域にわたってDMRSを無線チャネルの広範囲特性推定用として使用するとき、性能劣化が発生することがある。さらに、CSI−RSもその送信周期が数〜数十msになり、資源ブロック当たり平均的にアンテナポート当たり1資源要素の低い密度を有するので、CSI−RSも同様に無線チャネルの広範囲特性推定用として用いる場合、性能劣化が発生する可能性がある。
すなわち、アンテナポート間のQC/QCL仮定を行うことにより端末はダウンリンク参照信号の検出/受信、チャネル推定、チャネル状態報告などに活用することができる。
一方、端末は、サービングセルのアンテナポート0〜3とPSS/SSSのためのアンテナポートはドップラーシフト及び平均遅延に対してQCL関係を有すると仮定することができる。
<PDSCH資源マッピングパラメータ>
与えられたサービングセルに対する送信モード10が設定されたUEは、UE及び与えられたサービングセル用のDCIフォーマット2Dを有する検出されたPDCCH/EPDCCHによってPDSCHをデコーディングするために上位層シグナリングによりパラメータセットの設定を4つまで受けることができる。
もし、UEがタイプBのQCLタイプの設定を受ける場合、PDSCH REマッピング及びPDSCHアンテナポートQCLを決定するために、DCIフォーマット2Dを有する検出されたPDCCH/EPDCCHにおいて以下の表3に示す「PDSCH REマッピング及びQuasi−Co−Locationインジケータ」フィールド値によって設定されたパラメータを用いることができる。対応するPDCCH/EPDCCHがないPDSCHの場合、PDSCH REマッピング及びPDSCHアンテナポートQCLを決定するために関連したSPS活性化に対応するDCIフォーマット2Dを有するPDCCH/EPDCCHで指示されたパラメータセットを用いることができる。
PDSCH REマッピング及びPDSCHアンテナポートQCLを決定するための次のパラメータは、各パラメータセットに対する上位層シグナリングを通じて設定される:
−crs−PortsCount−r11。
−crs−FreqShift−r11。
−mbsfn−SubframeConfigList−r11。
−CSI−RS−ConfigZPId−r11。
−pdsch−Start−r11。
−qcl−CSI−RS−ConfigNZPId−r11。
−zeroTxPowerCSI−RS2−r12(UEにTDDサービングセルに対する上位層パラメータCSI−Reporting−Typeが設定された場合)。
UE及び与えられたサービングセル用として意図されたC−RNTIでスクランブリングされたCRCを有するDCIフォーマット1Aを有する検出されたPDCCH/EPDCCHによってPDSCHをデコーディングし、アンテナポート7でのPDSCH送信のために、UEがタイプBのQCLタイプの設定を受ける場合、PDSCH REマッピング及びPDSCHアンテナポートQCLを決定するために、与えられたサービングセルのための送信モード10が設定されたUEは、表3のパラメータセット1を用いなければならない。
DCIフォーマット1Aを有するPDCCH/EPDCCHで指示されたSPS活性化に関連した対応するPDCCH/EPDCCH無しにSPS C−RNTI及びPDSCHでスクランブリングされたCRCを有するDCIフォーマット1Aを有する検出されたPDCCH/EPDCCHに対応するPDSCHをデコーディングするために、与えられたサービングセルに対して送信モード10が設定されたUEは、PDSCH REマッピング及びPDSCHアンテナポートQCLを決定するために、表3のパラメータセット1を用いなければならない。
与えられたサービングセルにおいてUEのためのDCIフォーマット1Aを有する検出されたPDCCH/EPDCCHによってPDSCHをデコーディングし、アンテナポート0〜3でのPDSCH送信のために、与えられたサービングセルに対して送信モード10が設定されたUEは、最も低い値でインデックスされた(the lower indexed)zero−power CSI−RSを用いてPDSCH REマッピングを決定しなければならない。
<PDSCHのためのアンテナポートQCL>
サービングセルのための送信モード8〜10が設定されたUEは、サービングセルのアンテナポート7〜14は与えられたサブフレームの遅延拡散、ドップラー拡散、ドップラーシフト、平均利得及び平均遅延に対してQCLされたと仮定する。
また、サービングセルのための送信モード1〜9が設定されたUEは、サービングセルのアンテナポート0〜3、5及び7〜30が与えられたサブフレームの遅延拡散、ドップラー拡散、ドップラーシフト、平均利得及び平均遅延に対してQCLされたと仮定する。
サービングセルのための送信モード10が設定されたUEは、アンテナポート7〜14に関連した送信方式によってPDSCHをデコーディングするために、上位層パラメータqcl−Operationによりサービングセルに対して次のような2つのQCLタイプのうち1つから構成される。
−タイプA:UEにおいて、サービングセルのアンテナポート0〜3、7〜30が 遅延拡散、ドップラー拡散、ドップラーシフト及び平均遅延に対してQCLされる。
−タイプB:UEにおいて、上位層パラメータqcl−CSI−RS−ConfigNZPId−r11により識別されるCSI−RS資源構成に該当するアンテナポート15〜30とPDSCHに関連したアンテナポート7〜14はドップラーシフト、ドップラー拡散、平均遅延、及び遅延拡散に対してQCLされる。
LAA(Licensed-Assisted Access)Scellの場合、UEはQCLタイプBが設定されることを期待しない。
<CSI(Channel-State Information)−RS(Reference Signal)定義>
送信モード9が設定されたが、上位層パラメータeMIMO−typeが設定されていないサービングセル及びUEに対して、UEは1つのCSI−RS資源構成の設定を受けることができる。
また、サービングセル及びUEに対して送信モード9及び上位層パラメータeMIMO−typeが設定され、eMIMO−typeがクラス(CALSS)Aに設定された場合、UEは1つのCSI−RS資源構成の設定を受けることができる。
さらに、サービングセル及びUEに対して送信モード9及び上位層パラメータeMIMO−typeが設定され、eMIMO−typeがCALSS Bに設定された場合、UEは1つ以上のCSI−RS資源構成の設定を受けることができる。
送信モード10が設定されたサービングセル及びUEに対して、UEは1つ以上のCSI−RS資源構成の設定を受けることができる。CSI−RSに対してnon−zero送信電力を仮定しなければならないUEのための以下のパラメータは、それぞれのCSI−RS資源構成に対する上位層シグナリングを通じて設定される:
−CSI−RS資源構成識別子(UEに送信モード10が設定された場合)
−CSI−RSポートの数
−CSI−RS構成
−CSI−RSサブフレーム構成I_(CSI−RS)
−CSIフィードバック(P_c)のための基準PDSCH送信電力に対するUEの仮定(UEに送信モード9が設定された場合)
−UEに送信モード10が設定されると、それぞれのCSIプロセスに対するCSIフィードバック(P_c)のための基準PDSCH送信電力に対するUE仮定。CSIサブフレームセットC_(CSI,0)及びC_(CSI,1)がCSIプロセスのための上位層により設定されると、CSIプロセスの各CSIサブフレームセットのためのP_cが設定される。
−擬似ランダム(Pseudo-random)シーケンス生成器パラメータ(n_ID)。
−UEが上位層パラメータCSI−Reporting−Typeの設定を受け、CSI報告タイプがCSIプロセスに対する「クラスA」に設定された場合、CDMタイプパラメータ。
−UEに送信モード10が設定された場合、以下のパラメータを有するCRSアンテナポート及びCSI−RSアンテナポートのQCLタイプBのUE仮定に対する上位層パラメータqcl−CRS−info−r11:
− qcl−ScramblingIdentity−r11
− crs−PortsCount−r11
− mbsfn−SubframeConfigList−r11
P_cは、UEがCSIフィードバックを導出して1dB段階サイズで[−8、15]dBの範囲内の値を取るとき、CSI−RS EPRE(Energy Per Resource Element)に対するPDSCH EPREの推定された比率であり、ここで、PDSCH EPREはセル関連RS EPREに対するPDSCH EPREの比率に対するシンボル数に対応する。
UEは、サービングセルの同一のサブフレームにおいてCSI−RS及びPMCHの構成を期待しない。
フレーム構造タイプ2サービングセルと4つのCRSポートの場合、UEは、一般CPの場合、[20 −31]セット、又は拡張CPの場合、[16 −27]セットに属するCSI−RS構成インデックスを受信することを期待しない。
UEは、CSI−RS資源構成のCSI−RSアンテナポート間には遅延拡散、ドップラー拡散、ドップラーシフト、平均利得及び平均遅延に対してQCLされると仮定することができる。
送信モード10及びQCLタイプBが設定されたUEは、CSI−RS資源構成に対応するqcl−CRS−Info−r11と連係したアンテナポート0〜3を仮定することができ、CSI−RS資源構成に対応するアンテナポート15〜30はドップラーシフト及びドップラー拡散に対してQCLされたと仮定することができる。
UEに送信モード10及び上位層パラメータeMIMO−typeが設定され、前記eMIMO typeがクラスBに設定され、1つのCSI手順のために設定されたCSI−RS資源の数が複数であり、QCLタイプBが設定された場合、UEは、上位層パラメータqcl−CRS−Info−r11と相異なる値を有するCSIプロセスに対するCSI−RS資源構成を受信することを期待しない。
CEModeA又はCEModeBが設定されたBL/CE UEは、non−zero送信電力CSI−RSが設定されることを期待しない。
<CSI報告方法>
FD(Full Dimension)−MIMO(又は、大規模(massive)−MIMO、進歩した(enhanced)−MIMO、大規模アンテナシステム(Large-Scale Antenna System)、非常に大きい(Very Large)MIMO、ハイパー(Hyper)−MIMOなどに称されることができる)が導入されることにより、基地局はN(N>>1)アンテナポート(又は、特定ポート対要素(port-to-element)仮想化(virtualization)によって「要素(element)」が該当されることもでき、以下では説明の便宜上、「ポート(port)」と称する)を用いてD−ビームフォーミングなどを行うことによりシステムのスループット(throughput)を向上させることができる。
現在、3GPP Rel−13ではクラスAと定義されるプリコーディングされない方式(non-precoded scheme)のCSI−RS動作(又は、CSI報告動作)(各CSIプロセスが1つのCSI−RS資源と1つのCSI−IM資源に関連することができる)と、Class Bと定義されるビームフォーミングされた方式(beamformed scheme)のCSI−RS動作(又は、CSI報告動作)(各CSIプロセスは1つ又はそれ以上のCSI−RS資源と1つ又はそれ以上のCSI−IM資源に関連することができる)を定義する。
クラスAの場合、FD MIMOシステムにおいて基地局は1つのCSI手順内で複数のCSI−RS資源をUEに設定(configure)することができる。UEは、1つのCSI手順内で設定されたCSI−RS資源それぞれを独立チャネルとみなさなく併合して1つの大きいCSI−RS資源と仮定し、該当資源からCSIを計算/取得して基地局にフィードバックする。例えば、1つのCSI手順内で基地局がUEに3つの4−port CSI−RS資源を設定した場合、UEは設定された3つの4−port CSI−RS資源を併合して1つの12−port CSI−RS資源と仮定する。UEは、該当資源から12−port PMIを用いてCSIを計算/取得して基地局にフィードバックする。
クラスBの場合も、FD MIMOシステムにおいて基地局はUEに1つのCSI手順内で複数のCSI−RS資源を設定することができる。例えば、1つのCSI手順内で基地局はUEに8つの4−port CSI−RS資源を設定することができる。8つの4−port CSI−RSそれぞれに相異なる仮想化(virtualization)が適用されることにより相異なるビームフォーミングが適用されることができる。例えば、1番目のCSI−RSに100度の天頂角(zenith angle)で垂直ビームフォーミング(vertical beamforming)が適用された場合を仮定すると、5度の天頂角の差をおいて2番目〜8番目のCSI−RSに垂直ビームフォーミングが適用されることができ、その結果、8番目に該当するCSI−RSには135度の天頂角で垂直ビームフォーミングが適用されていることができる。
この場合、UEは、設定されたCSI−RS資源それぞれを独立的なチャネルと仮定し、設定されたCSI−RS資源のうち1つを選択し、選択した資源を基準にCSIを計算/取得して基地局にフィードバック/報告する。すなわち、UEは、設定された8つの4−port CSI−RS資源のうちチャネルが強靱である(robust)CSI−RS資源を選択し、選択したCSI−RS資源を基準にCSIを計算して基地局に報告することができる。この場合、UEは、選択したCSI−RS資源をCRI(CSI−RS Resource Index)値により基地局に報告することができる。例えば、1番目のCSI−RS資源チャネルが最も強靱である場合、UEはCRI値を「0」に設定して基地局に報告することができる。
前述した特徴を効果的に表すためにクラスB CSI手順において、次のような変数を定義することができる。Kは、CSIプロセス内に存在するCSI−RS資源の数、Nkはk番目のCSI−RS資源のCSI−RSポート数を意味することができる。例えば、UEが8つの4−port CSI−RS資源の設定を受けた場合、Kは8であり、Nkはk値に関係なく4である。
現在、Rel−13において、CRIは特定CSI−RS資源のみを指示するが、今後CRIは特定CSI−RSに特定ポート組み合わせを指示することによりさらに具体化することができる。例えば、CRIはCSI手順内8つのCSI−RS資源のうち選択された1つのCSI−RS資源を指示し、追加的に選択された1つのCSI−RS資源が15、16番ポートの組み合わせで構成されたことを指示することによりさらに具体化することができる。ここで、CRIは、各CSI−RS資源別に15及び16番ポートの組み合わせ又は17及び18番ポートの組み合わせを指示することができるとしたら、CRIは16個(=2^4)値のうちいずれか1つの値に設定されることができる。
すなわち、CRI=0に設定される場合、1番目のCSI−RS資源の15及び16番ポートの組み合わせを指示し、CRI=1に設定される場合、1番目のCSI−RS資源の17及び18番ポートの組み合わせを指示し、CRI=2に設定される場合、2番目のCSI−RS資源の15及び16番ポートの組み合わせを指示し、CRI=3に設定される場合、2番目のCSI−RS資源の17及び18番ポートの組み合わせを指示する方式でCRI値の昇順によって各CSI−RS別のポート組み合わせを指示することができ、最終的にCRI=15に設定される場合、最後の8番目のCSI−RS資源の17及び18番ポートの組み合わせを指示する。
クラスAの場合、端末がN個のアンテナポートを測定し、これを用いてN−portプリコーダ(precoder)を選択してそれに関連したCSI(PMI、CQI、RIなど)を基地局に報告する。しかしながら、Nが増加するにつれて、端末のチャネル測定のためのCSI−RSも増加しなければならず、これに関連したコードブックサイズも増加して、結果的に、フィードバックオーバーヘッド(feedback overhead)も増加する。
それに対して、クラスBの場合、CSI−RSポート数は基地局のアンテナポート数よりは端末の最大ランク(rank)に関連しており、基地局のアンテナポート数が増加してもCSI−RSは大きく増加することなく用いることができるという利点がある。ただ、基地局においてビーム選択(selection)を実施しなければならないので、端末の移動性(mobility)が高い環境と基地局のビームが狭い(narrow)環境ではビームフォーミングの強靱性が低下する可能性があるという欠点がある。
このような2つの技法の欠点を補完して利点を最大化するために、クラスAとBを組み合わせて用いるハイブリッド(hybrid)CSI−RSベース技法(scheme)(又は、CSI報告技法)が考慮されることができる。
<物理チャネルとの独立的な仮定(Assumptions independent of physical channel)>
UEは、特別に明示されない限り、2つのアンテナポートがQCLされると仮定してはならない。
UEは、サービングセルのアンテナポート0〜3が遅延拡散、ドップラー拡散、ドップラーシフト、平均利得及び平均遅延に対してQCLされていると仮定することができる。
ディスカバリ信号ベース測定目的の場合、UEは、ディスカバリ信号以外の他の信号又は物理チャネルがあると仮定してはならない。
UEがdiscoverySignalsInDeactSCell−r12を支援し、UEに同一のキャリア周波数上でセカンダリセルに適用できるキャリア周波数に対するディスカバリ信号ベースRRM測定が設定されており、セカンダリセルが非活性化しており、UEが上位層によりセカンダリセルでMBMSを受信すると設定されていない場合、UEは、(ディスカバリ信号送信を除く)PSS、SSS、PBCH(Physical Broadcast Channel)、CRS、PCFICH、PDSCH、PDCCH、EPDCCH、PHICH、DMRS及びCSI−RSがセカンダリセルに対して活性化命令が受信されたサブフレームまではセカンダリセルにより送信されないと仮定する。
<新しいRATのためのQCL仮定及びシグナリング方法>
QCL動作を行う端末において、QCLタイプBに設定された場合、スケジューリングされたPDSCHと共に送信されるDMRSのチャネル推定協力を受けるためにスケジューリングDCIで指示する特定QCLされた(QCLed)CSI−RS資源から推定されたLSPを用いることができる。しかしながら、本発明において考慮するNew RAT(NR)環境では、CSI−RSの送信自体が従来の周期的な形態を脱して必要な時だけ送信するという観点からの非周期的(aperiodic)CSI−RS送信方式が考慮されているので、QCL仮定のためのCSI−RSとして活用されるRS密度が既存のシステムに比べて著しく不足になる可能性があるという問題がある。従って、以下では、このようなNR環境における非周期的CSI−RS送信方式などを考慮した多様なQCL動作実施形態に対して提案する。提案の前に、NR環境で定義できるQCLパラメータについて説明する。ただ、以下のQCLパラメータはNR環境に限定されるものではなく、多様な無線通信システムに適用できることは言うまでもない。
1.QCLパラメータ
(NR環境において)考慮されるQCLパラメータとして次のうち少なくとも1つが定義/設定される:
−遅延拡散(Delay spread)
−ドップラー拡散(Doppler spread)
−ドップラーシフト(Doppler shift)
−平均利得(Average gain)
−平均遅延(Average delay)
−平均角(Average angle:AA)
−角度拡散(Angular spread:AS)
NR環境においてはアナログビームフォーミングがUE側で適用されるとき、到着角 (arrival angle)に対する新しいタイプのQCL特性を考慮する必要があるので、AA及びASのような受信ビーム関連パラメータが新しいタイプのQCLパラメータとして定義されることができる。
AA観点から、QCLが保証/仮定されるアンテナポート間には受信ビーム方向(及び/又は、受信ビーム幅/スイーピング程度)に対するQCL仮定が可能である。例えば、端末は、特定アンテナポートから推定されるAAと同一であるか、又は(これと関連して)類似するように他のアンテナポートからの送信信号の受信ビーム方向(及び/又は、受信ビーム幅/スイーピング程度)などを設定して送信信号の受信が可能であることを意味することができる。このようにUEが動作したとき、受信性能が特定レベル以上に保証されることができる。このようなAAは、例えば、「(Almost) Dominant arrival angle」などの名称に代替されることができる。
つまり、AA観点からQCL仮定されるということは、特定アンテナポートから測定される信号の特定dominant (arrival) angle 「S」が存在すると仮定すると、これとQCL仮定される(又は、QCL関係を有する)他のアンテナポートから測定される信号の特定dominant (arrival) angleは、前記Sと「ほぼ(almost)」同一/類似するという意味に解釈することができる。すなわち、QCL仮定が可能な受信機は、特定指示されたQCLされた(QCLed)RS/SSから推定されたAAを「ほぼ(almost)」そのまま該当RS/SSとQCL関係を有する他のQCLされた(QCLed)RS/SSの受信処理に活用/適用可能となり、その結果、効率的な受信機の実現/動作が可能であるという利点が存在する。
AS観点から、2つのアンテナポート間にQCL仮定されることは、特定ポートのASは、該当ポートとQCLされた他のポートから推定されたASから誘導/推定/適用できることを意味する。
ASは、アジマスAS(Azimuth AS)及びゼニスAS(Zenith AS)に区分されることができ、この場合は、区分される次元(dimension)別に、別々に又は共に定義されることもできる。そして/または、ASは、出発AS(departure AS) 及び到着AS(arrival AS)に区分されることができ、区分されるAS別に、別々に又は共に定義されることもできる。
AS観点から、QCLが保証/仮定されるアンテナポート間には受信ビーム幅/スイーピング程度(及び/又は、受信ビーム方向)に対するQCL仮定が可能である。例えば、端末は、特定アンテナポートから推定されるASと同一であるか、又は(これと関連して)類似するように他のアンテナポートからの送信信号の受信ビーム幅/スイーピング程度(及び/又は、受信ビーム方向)などを設定して送信信号の受信が可能であることを意味することができる。このように、UEが動作したときに受信性能が特定レベル以上に保証されることができる。
AA及びASに関連して、上記内容をまとめると、AAは平均的な、(最も)有効な/ドミナント(dominant)ビーム/空間方向/角度関連パラメータと解析されることができ、ASは(前記AAを中心/基準に)反射体分布などによりビーム方向がどのくらい広がっているかに関するビーム/空間/角度スペクトル/範囲関連パラメータと解析されることができる。
このようなAA及びASは、結局、受信ビーム/空間/角度運用(management)機能のためのQCL仮定に用いられるパラメータであるので、例えば、受信ビームパラメータ、受信ビーム関連パラメータ、受信角度パラメータ、受信角度関連パラメータ、受信空間パラメータ、又は空間受信(Spatial Rx)パラメータなどと称することができる。以下では、説明の便宜上、AA及びASを「受信ビーム関連パラメータ」と称する。
受信ビーム関連パラメータとしては、前述したAA及び/又はASと同一/類似した性質のAoA(Angle of Arrival)、ドミナントAoA(Dominant AoA)、平均AoA(average AoA)、PAS(Power Angular Spectrum )of AoA、 AoD(average Angle of Departure)、PAS of AoD, 送信/受信チャネル相関(transmit/receive channel correlation)、送信/受信ビームフォーミング(transmit/receive beamforming)、空間チャネル相関(spatial channel correlation)などが定義される。
2.Inter/Intra−RS/SS QCL関係
(NR環境において)前述したQCLパラメータ/特性(property)の少なくとも1つが、以下の特定RS/SS間(例えば、後述するRS/SSのうち相異なる種類のRS/SS間又は同一種類のRS/SS間)に定義/設定されて端末動作に用いられるように支援することができる。
−PSS及び/又はSSS(「SS(synchronization sequence/signal)ブロック」と称することができる。)
−BRS
−BRRS
−CSI−RS
−PCRS(Phase noise Compensation Reference Signal)
−DMRS
3.BRRS(Beam Refinement Reference Signal) QCL
BRRSベースビーム改良(beam refinement)動作において、BRRS自体に対するチャネル推定などのために(NRでのBRRS送信が非周期的特性を有することができることを考慮するとき)RS密度(density)がさらに高いBRSなどから特定QCLパラメータ/特性(例えば、{ドップラー拡散及びドップラーシフト})に対するQCL仮定が可能となるように支援される必要がある。
このようにBRRSとQCLされた(QCLed)RS/SSは、該当BRRSのRRC設定時に共に提供されることができ、これはBRRSのための半静的QCL設定(semi-static QCL configuration for BRRS)が支援されるとみなすことができる。または、より動的なQCL設定を提供するためにMAC(medium access control) CE(control element)(及び/又は、DCI)などによるL2レベル(及び/又は、L1レベル)のQCL設定が各BRRSに対して設定/提供されることもできる。例えば、full flexibilityを有してL2レベル(及び/又は、L1レベル)で全てのQCL設定情報が端末に(リアルタイムで)提供されるか、RRC設定により複数の候補(candidate)QCL設定パラメータセットを設定し、このうちいずれを選択/適用/使用するかはL2レベル(及び/又は、L1レベル)シグナリングを通じて端末が指示を受ける形態で支援されることもできる。
QCL設定指示/シグナリングをより階層化した例として、基地局は、RRC設定により複数の候補QCL設定パラメータセットを端末に設定しておき、このうち2^M(M>=1)個のパラメータセットをMAC CEなどのL2レベルシグナリングを通じて一次的にフィルタリングした後、1次でフィルタリングしたパラメータセットのうちどのパラメータセットを最終的に選択/適用/使用するかをN−bitフィールドの特定DCIなどによるL1レベルシグナリングを通じて端末に指示する方式も適用することができる。すなわち、QCL設定が階層化して(例えば、合計3次にわたって)(又は、複数回にわたって)端末に指示/提供されることができ、一次的にはRRC設定により、二次的にはL2レベルのシグナリング(例えば、MAC CEなど)により、三次的にはL1レベルのシグナリング(例えば、DCIなど)により指示されることができる。このように階層化したQCL設定指示方式は、BRRSに対するQCL設定だけでなく、他のRS/SSに対するQCL設定にも同一/類似するように適用されることができる。
このようにBRRSのチャネル推定/測定目的として提供される(BRRSと)QCLされたRS/SS(例えば、BRS及び/又はPSS/SSS)情報をL1(及び/又はL2)レベルの動的指示(dynamic indication)を通じてシグナリングする方式は、「非周期的又はon−demand」BRRS送信を考慮する無線通信システムにおいて非常に効率的である。
より具体的には、送信機は、受信機に事前に少なくとも1つのBRRS(資源)を設定しておくことができ、送信機(又は、基地局)は、受信機が各BRRSを受信するための情報をL2レベル(例えば、MAC CE)及び/又はL1レベル(例えば、DCI)を通じて動的指示することができる。ここで、各BRRSを受信するための情報は、(BRRSと)QCLされたRS/SS情報を含み、例えば特定BRSポート及び/又は特定PSS/SSSなどに関する情報を含むことができる。その結果、送信機(又は、基地局)は、端末に予め設定しておいたBRRS送信資源を用いて端末のローディング(loading)及びトラヒック/チャネルコンディションなど瞬時的な状況を考慮して非常に柔軟に適切な(非周期的/on−demand)BRRS送信を行うことができるという利点がある。
前述した動作を効果的に支援するために、各BRRS(又は、BRRS資源)別に及び/又はBRRSポート別に特定IDを付与されることができ、そして/又は各BRS(又は、BRS資源)別に及び/又はBRSポート別に特定IDが付与されることができる。このような特定IDは、前述した端末にQCL設定を提供するためのQCLシグナリングを通じて端末に指示されることができる。
基地局が特定BRRSに対してQCLされたRS/SS(例えば、特定BRSポート)情報を端末に(動的)指示するときに、QCL仮定が適用されるQCLパラメータ/特性を前記列挙したQCLパラメータ/特性のうち一部に制限することができる。
例えば、端末は{ドップラー拡散、及び/又はドップラーシフト}パラメータ/特性に対してのみQCL仮定が可能であることに制限されることができる。これは、BRRS自体だけでは周波数動機を安定的に取得することに限界がある場合などの理由に起因する。特に、例えば、 BRRSと特定BRS間のQCL仮定はBRRSとBRSが同一の発振器(oscillator)から生成される場合などの実現方式により支援されることができる。
そして/または、端末は{ドップラー拡散 、及び/又は平均遅延}パラメータ/特性に対して(も)QCL仮定が可能であることに制限されることができる。例えば、BRRSとQCLされたBRSの前記LSPは(同一のパネルアンテナから送信されるなど)BRRSとBRSとの間に暗示(infer)できることが保証される場合に基地局が端末に設定/支援することにより効果的な受信機実現を支援することができる。
そして/または、端末は{平均角及び/又は角度拡散}パラメータ/特性(すなわち、受信ビーム関連パラメータ)に対して(も)QCL仮定できることに制限されることができる。これは、BRRSの受信のための受信(アナログ)ビーム係数生成(beam coefficients generation)をBRS受信時に適用したビーム係数生成から暗示して適用できるようにすることにより効率的な受信機実現を支援できるという利点がある。あるいは、BRRSのAAは特定レベル以上にBRSのAAと相異なる角度で外れることができることを考慮する場合は、「AS」のみを(追加)反映(すなわち、QCL仮定)するよう端末に設定することもできる。
4.CSI−RS QCL
CSI−RSベースCSI測定及び報告動作において、CSI−RS自体に対するチャネル測定時、(NRにおけるCSI−RS送信が非周期的特性を有することができることを考慮すると)RS密度がさらに高いBRSやBRRSなどから特定QCLパラメータ/特性(例えば、{ドップラー拡散及びドップラーシフト})に対するQCL仮定が可能であるように支援される必要がある。(CSI−RSと)QCLされたRS/SSに関する情報は該当CSI−RSのRRC設定時に共に提供されることができ、これはCSI−RSのための半静的QCL設定(semi-static QCL configuration for CSI−RS)が支援されることとみなすことができる。
または、より動的なQCL設定を提供するためにMAC CE(及び/又は、DCI)などによるL2レベル(及び/又は、L1レベル)のQCL設定が各CSI−RS(資源)に対して設定/提供されることもできる。例えば、full flexibilityを有してL2レベル(及び/又は、L1レベル)で全てのQCL設定情報が端末に(リアルタイムで)提供されるか、RRC設定により複数の候補(candidate)QCL設定パラメータセットを設定しておいてこのうちいずれを選択/適用/使用するかはL2レベル(及び/又は、L1レベル)シグナリングを通じて端末が指示を受ける形態で支援されることもできる。
QCL設定指示/シグナリングをさらに階層化した例として、基地局はRRC設定により複数の候補QCL設定パラメータセットを端末に設定しておき、このうち2^M(M>=1)個のパラメータセットをMAC CEなどのL2レベルシグナリングを通じて一次的にフィルタリングした後、1次でフィルタリングしたパラメータセットのうちいずれのパラメータセットを最終的に選択/適用/使用するかをN−bitフィールドの特定DCIなどによるL1レベルシグナリングを通じて端末に指示する方式も適用できる。すなわち、QCL設定が階層化して(例えば、合計3次にわたって)(又は、複数回にわたって)端末に指示/提供されることができ、一次的にはRRC設定により、二次的にはL2レベルのシグナリング(例えば、MAC CEなど)を通じて、三次的にはL1レベルのシグナリング(例えば、DCIなど)を通じて指示されることができる。このように、階層化したQCL設定指示方式は、CSI−RSに対するQCL設定だけでなく、他のRS/SSに対するQCL設定にも同一/類似するように適用できる。
このようにCSI−RSのチャネル推定/測定目的などとして提供される(CSI−RSと)QCLされたRS/SS(例えば、BRS、BRRS及び/又はPSS/SSS)情報をL1(及び/又はL2)レベルの動的指示(dynamic indication)を通じてシグナリングする方式は、「非周期的又はon‐demand」 CSI−RS送信を考慮する無線通信システムにおいて非常に効率的でありうる。
より詳細には、送信機は、受信機に事前に少なくとも1つのCSI−RS(資源)を設定しておくことができ、各CSI−RS ID(又はCSI−RS資源構成)別にCSI−RS測定のための全ての設定情報(例えば、ポート数/ナンバー(#of ports)、スクランブリングID、時間/周波数REパターン、ポートサブセット(実際に、割り当てられたポート)、(CSI−RSと)QCLされたRS/SS情報、及び/又はサブフレーム周期/オフセット)を半静的に設定することではなくこのうちの一部情報要素(例えば、{ポート数/ナンバー(#of ports)、スクランブリングID及び/又は時間/周波数REパターン})のみを半静的に設定(例えば、RRCを通じて)することができる。この場合、送信機は、半静的に設定された情報要素を除いた残りの情報要素はL2レベル(例えば、MAC CE)及び/又はL1レベル(例えば、DCI)を通じて動的指示することができる。残りの情報要素は、(CSI−RSと)QCLされたRS/SSに関する情報を含むことができ、例えば、特定BRS/BRRSポート及び/又は特定PSS/SSSなどに関する情報を含むことができる。ここで、半静的に設定することは、予め設定されている候補パラメータセットのうち特定セットが動的に選択される方式が適用されることを意味することができる。
その結果、送信機(又は、基地局)は、端末に予め設定しておいたCSI−RS資源を用いて端末のローディング(loading)及びトラヒック/チャネルコンディションなど瞬時的な状況を考慮して非常に柔軟に適切な(非周期的/on‐demand)CSI−RS送信を行うことができるという利点がある。
このような実施形態において、端末に半静的に設定しておく少なくとも1つのCSI−RS(資源)は、それぞれ対応するIDを有する少なくとも1つの「CSI−RSコンテナ(「CSI−RS container(s) each with corresponding ID」)と解析されることができる。このように各「CSI−RSコンテナ」に非周期的/「on‐demand」CSI−RSを格納して送信することは、基地局が送信時点毎に最適なビームフォーミング及び該当CSI−RSに関連するQCLされたRS/SSを動的指示することによりCSI−RS送信資源の使用効率を最大化できるという利点を有する。
受信機(又は、端末)に設定される少なくとも1つのCSI−RS資源は、各CSI−RS資源別に独立的に相異なるRS/SSとのQCL仮定が設定/指示されることができる。例えば、端末にCSI−RS♯1及び#2が設定されたと仮定するとき、CSI−RS♯1は特定BRSとQCL仮定され、CSI−RS資源#2は特定BRRSとQCL仮定される形態で設定/指示することができる。ここで、CSI−RS♯1は、プリコーディングされない(non-precoded)CSI−RS、及び/又はCSI−RS測定初期段階のためのCSI−RS(例えば、CSI−RS♯1及び#2に基づいたハイブリッドCSI報告におけるCSI−RS#1)に該当することができ、この場合、CSI−RS♯1は特定BRSとQCLされると設定/指示されることができる。それに対して、CSI−RS♯2はビームフォーミングされた(beamformed)CSI−RS、及び/又は端末が特定BRSをサービング−ビームとして接続して(後続する)BRRSを通じて既にビーム改良(beam refinement)を十分に進行した状態で基地局が送信効率を向上させるためのリンク適応(link adaptation)を目的に設定したCSI−RS♯2に該当し、この場合、CSI−RS♯2はBRSではないBRRSとQCL設定/指示されることができる。
そして/または、受信機(又は、端末)に複数のCSI−RS資源が設定される場合、複数のCSI−RS資源間の(少なくとも受信ビーム関連パラメータに対する)QCL仮定が設定/指示されることもできる。例えば、端末にCSI−RS♯1及び#2が設定された場合、端末は(少なくとも受信ビーム関連パラメータに対して)CSI−RS♯1及び#2のアンテナポート間のQCL関係を仮定することができる。
そして/または、受信機(又は、端末)は、1つのCSI−RS資源内のアンテナポートの間のQCL仮定が設定/指示されることもできる。例えば、端末にCSI−RS♯1が設定された場合、端末はCSI−RS♯1に対応するアンテナポートの間のQCL関係を仮定することができる。
このように多様な動作を円滑に支援するために、CSI−RSはBRS又はBRRSのいずれか1つとのQCL仮定が選択的に設定/指示されることができる。ただ、これに限定されるものではなく、実施形態によってCSI−RSはBRS及びBRRS全てに対するQCL仮定が設定/指示されることによりQCL RS密度を最大化する方法も共に支援されることができる。
基地局が特定CSI−RSに対してQCLされたRS/SS(例えば、特定BRSポート)情報を端末に(動的)指示するとき、QCL仮定が適用されるQCLパラメータ/特性を前記列挙したQCLパラメータ/特性中の一部に制限することができる。
例えば、端末は{ドップラー拡散、及び/又はドップラーシフト}パラメータ/特性に対してのみQCL仮定が可能であることに制限することができる。これは、CSI−RS自体だけで周波数同期を安定的に取得することに限界がある場合などの理由に起因する。
そして/または、端末は{平均角及び/又は角度拡散}パラメータ/特性(すなわち、受信ビーム関連パラメータ)に対して(も)QCL仮定が可能であることに制限することができる。これは、さらに安定的なビーム幅をCSI−RS受信処理に反映することが有利であるためである。さらに、CSI−RSのビーム幅が狭い(narrow)とすると、「AS」のみを(追加)反映(すなわち、QCL仮定)するよう端末に設定することもできる。
そして/または、端末は{遅延拡散、及び/又は平均遅延}パラメータ/特性に対して(も)QCL仮定が可能であることに制限することができる。これは、CSI−RS送信帯域幅が一部帯域に限定されて送信されるなどの場合を考慮するとき、CSI−RS送信帯域幅よりさらに広い帯域で送信されるBRSなどの前記QCLパラメータをCSI−RS受信処理に反映することが有利であるためである。
5.DMRS QCL
DMRSベースPDSCH/EPDCCHなどを端末が受信しようとするとき、DMRSに対するチャネル推定が必要であり、このようなDMRS対する特定CSI−RS、BRRS、及び/又はBRSとのQCL仮定/シグナリングが支援されることができる。
例えば、CSI−RSの密度が十分であると(基地局により)判断される環境では、ただDMRSと特定CSI−RS資源間のQCLのみを適用するように設定/指示されることができる。あるいは、NR環境においてのようにCSI−RS送信が非周期的特性を有することによりCSI−RS密度が不十分である可能性があることを考慮すると、DMRSはCSI−RSよりRS密度が安定的に保証される他のRSのQCL支援を受けなければならないこともある。この場合、DMRSは特定BRS、BRRS及び/又はPCRSとQCLされることができ、このようなQCL設定を指示するダイレクト(direct)QCLシグナリングが端末に提供されることができる。ここで、ダイレクトQCLシグナリングはDMRSとのQCL設定を前記RSだけでなく、特定CSI−RS資源、PSS及び/又はSSSに対しても共に/追加に端末に指示することもできる。
前述したようなinter−RS/SS間の特定QCL設定/指示が提供されるとき、特定/個別QCLパラメータ別に独立的な/分離された/相異なるRSと/又はSS間のQCL適用が可能である形態でinter−RS/SS QCL関係(relationship)が定義/設定されることができる。すなわち、端末はQCL仮定/適用するとき、DMRSとQCLされるRS/SS種類によって適用するQCLパラメータを区分する/異にすることができる。
一例として、DMRSが特定CSI−RS資源とQCLされる場合、端末は{遅延拡散、平均遅延、平均角、角度拡散、及び/又は平均利得}パラメータ/特性に対してのみ制限的にQCLを仮定/適用するように設定/指示されることができる。また、DMRSが特定BRS、BRRS、PCRS、及び/又はPSS/SSSとQCLされる場合、端末は{ドップラー拡散、及び/又はドップラーシフト}に対して制限的にQCLを仮定/適用するように設定/指示されることができる。これは、{ドップラー拡散、及び/又はドップラーシフト}パラメータ/特性をCSI−RSのみに基づいて推定/適用することに限界があるためである。
他の例として、DMRSが特定BRS、BRRS、PCRS、及び/又はCSI−RS資源とQCLされる場合、端末は{遅延拡散、平均遅延、平均角、角度拡散、及び/又は平均利得}パラメータ/特性に対してのみ制限的にQCLを仮定/適用するように設定/指示されることができる。また、DMRSが特定PSS及び/又はSSSとQCLされる場合、端末は{ドップラー拡散、及び/又はドップラーシフト}に対してのみ制限的にQCLを仮定/適用するように設定/指示されることができる。本実施形態は、DMRSの{ドップラー拡散、及び/又はドップラーシフト}パラメータ/特性をPSS/SSSから推定/適用することがさらに安定した性能を保証する場合などに適用できる。
他の例として、DMRSが特定BRS、BRRS、PCRS、及び/又はCSI−RS資源とQCLされる場合、端末は{遅延拡散、平均遅延、平均角、角度拡散、及び/又は平均利得}パラメータ/特性に対してのみ制限的にQCLを仮定/適用するように設定/指示されることができる。また、DMRSが特定BRS、BRRS、PCRS、及び/又はPSS/SSSとQCLされる場合、端末は{ドップラー拡散、及び/又はドップラーシフト}パラメータ/特性に対してのみ制限的にQCLを仮定/適用するように設定/指示されることができる。本実施形態によれば、特定BRS及び/又はBRRSの場合、全ての(又は、大部分の)QCLパラメータ/特性に対してQCL仮定が適用できるようにすると同時に、特定CSI−RS資源の場合、一部制限的なQCLパラメータ/特性に対してのみ(例えば、{ドップラー拡散、及び/又はドップラーシフト}を除いて)QCL仮定が可能になるようにすることができる。このように、基地局は各RS/SS別にQCLパラメータ/特性の適用可能範囲を異なるように設定/指示することができ、このうち一部複数のRS/SSに対しては同一のQCLパラメータ/特性に対して共にQCL仮定できるように設定/指示することにより、使用可能なRSサンプル数をさらに増加させることができる。この場合、最も直接的なQCL適用は、特定RS(例えば、CSI−RS)に優先順位を付与するが、加重値平均(weighted average)などを通じて他のRS(例えば、BRS、BRRS、及び/又はPCRS)からのQCL適用も一部共に考慮できるようにする形態で実現されることができる。
DMRS QCL仮定/シグナリング時に(non−coherent joint送信を支援する目的などで)特定DMRSポート別に相異なるQCL設定/指示が適用されることができる。例えば(DLスケジューリング承認(grant)を通じて)DMRSポート7〜10の指示を受けた場合、端末はこのうちDMRSポート7及び8に対しては特定{BRS、BRRS、PCRS、及び/又はCSI−RS}とQCL仮定するように、DMRSポート9及び10に対してはまた他の特定{BRS、BRRS、PCRS、及び/又はCSI−RS}とQCL仮定が可能であるように指示することができる。これにより、事実上DMRSポート{7及び8}と{9及び10}は相異なるTRP(Transmission Reception Point)から送信されるか、又は同一のTRP内においてでも異なるアンテナパネルから送信されるなどの実施形態に適用できる。これにより、多様な形態の(non−coherentjoint)送信が効果的に支援できる。
特定DMRSが特定CSI−RSとQCLされ、該当CSI−RSは特定BRSとQCLされ、このようなDMRS QCLとCSI−RS QCLが全てそれぞれ(別途の)L1レベルシグナリング(例えば、DCIによるシグナリング)で動的指示される場合を仮定することができる。この場合、DMRSをどの時点に送信されたCSI−RSとQCLを仮定すべきかに関するタイムライン問題が発生することがある。すなわち、DMRS受信/測定にどの時点に送信されたCSI−RSとのQCLを反映しなければならないかなどに関するタイムライン問題が発生することがある。
これを解決するために、特定DMRS(ポート)が特定CSI−RS ID#kとQCLされるというシグナリングが例えば♯n SFに受信された場合、端末は♯n SF時点又はその以前のSF時点のうち最も近くに(成功的に)受信された該当CSI−RS ID♯kの、
−単一SF時点で受信されるCSI−RS ID♯kの測定サンプルにのみ基づいてQCL仮定を適用するか(本実施形態は該当CSI−RS ID♯kに関して測定制限(measurement restriction:MR)がONに設定された場合にのみ適用するように限定されることもできる)、
−単一SF時点で受信されるCSI−RS ID♯kの測定サンプルだけでなく、(該当時点のCSI−RS ID♯k自体の受信/測定のために(DCIトリガリングにより)提供されたQCLされたRS/SS(例えば、BRS及び/又はBRRS)と同一の情報がQCLシグナリングで提供された)もっと以前の時点のCSI−RS ID♯kの測定サンプルを共に結合/平均化(combining/averaging)などによるQCL仮定を適用することができる。
6.PCRS QCL
PCRSは位相ドリフト(phase drift)補正/位相{いそう}トラッキング(phase tracking)などのための目的で定義されたRSであり、DMRSと共に送信することができる。複数のDMRSポートが含まれる各DMRSポートグループ当たり1つのDMRSは1つのPCRSと互いに連係(例えば、QCL/GCL関係を有する)する。PCRSはPT(Phase Tracking)−RSとして称されることもできる。または、以下に後述するGCL観点でPCRSがDMRSとGCLされる場合、DMRSは第1(Primary)DMRS又は第2(Secondary)PCRS(又はPT−RS)、PCRS(又はPT−RS)は第2(Secondary)DMRS又は第1(Primary)PCRS(又はPT−RS)であると称されることもできる。
PCRSを受信/測定するために必要なQCLは、共に送信/スケジューリングされるDMRSの受信/測定のために適用するように設定/指示されるQCL動作をそのまま/同一に適用するように定義/設定されることができる。本明細書においては、このような関係を「GCL(genuine co-location)」関係と称する。すなわち、GCLとは、「GCLされたアンテナポート間に互いにlarge−scaleパラメータのみを暗示(infer)できることでなくそれ以上も(例えば、small−scaleパラメータなど)暗示できるQCL関係を意味する。これを一般化すると、端末は「GCLされる(又は、GCL関係を有する)ポートを事実上同一ポートとして取り扱って特定時間バンドリング(bundling)及び/又は周波数バンドリングが可能」であると解析することができる。すなわち、端末はGCL関係にあるポートは事実上同一のポートと取り扱って同一のプリコーディングの仮定が可能である。
例えば、PCRSはDMRSとGCL仮定が可能であるように定義/設定/指示されることができ、この場合は、端末はPCRSポートとDMRSポートを同一ポートと取り扱って/みなして2つのアンテナポートに同一のプリコーディングが適用されたと仮定することができる。
このようなGCL概念は、送信ビーム調整(coordination)及びQCLに関連して以下でより詳細に後述する。
そして/又は、PCRSを受信/測定するために必要なQCLを共に送信/スケジューリングされるDMRSのQCLと分離して別途に/独立的なQCLシグナリングが提供される方式も適用できる。ここで、別途の分離されたQCLシグナリングはDCIを通じてそれぞれRS別に別途に提供されることができる。または、加重されるDCIオーバーヘッド問題を防止するために、PCRSのためのQCLシグナリングをDMRSのためのQCLシグナリングより相対的に半静的方式で提供されるように分離することもできる。例えば、PCRSのためのQCLシグナリングは、MAC CEなどによるL2レベルのシグナリング及び/又はRRCシグナリングなどを通じて提供されることができる。例えば、DMRSは特定CSI−RS(及び/又はBRS及び/又はBRRS)とQCL仮定が可能であるように設定/指示されるか、PCRSは特定(サービング)BRS(及び/又はBRRS)とQCL仮定が可能であるように設定/指示されることができる。
本明細書において、(QCLされた/GCLされた)(特定)RS/SSは、特別にサービング−セル/TP/ビームに対するRS/SSであることが暗示的に指示(implicitly indication)される。すなわち、端末は前記(QCLされた/GCLされた)(特定)RS/SSはサービング−セル/TP/ビームに対するRS/SSであると認識するように定義/設定され、これらに対するQCL仮定を適用することができる。
7.QCLタイプ
LTE−A標準におけるQCLタイプの場合、基地局はCoMP動作のためにQCLタイプBにRRC設定して端末がDPS(dynamic point selection)動作を行うことができるようにするか、non−CoMP動作のためにQCLタイプAにRRC設定して端末がサービング−セルの全てのRSの相互間にQCL適用するようにした。
NR環境においては、cell/TPだけでなく、特定ビーム方向に形成された仮想セル/セクター(virtual sector)に対してサービスを受ける動作が可能である(例えば、アナログビームフォーミングにより)。このような仮想セル/セクターを便宜上、「ビーム」と称すると、動的「ビーム」選択(Dynamic beam selection:DBS)などのビーム間CoMP動作も可能であるように支援される必要がある。これに対する具体的例示は、以下、図10を参照して後述する。
図10は、本発明が適用されるパネル別にアナログビームフォーミングが適用されたアンテナパネルモデルを例示する。
図10の例示のように、「マルチパネルアンテナ」構造を有する送信アンテナ構成により、各パネル別に特定アナログビームフォーミングが適用されてそれぞれ「仮想セル/セクター/ビーム」を形成している状況を仮定することができる。このような送信機から特定受信機に信号を送信するとき、特定ビーム方向(例えば、特定パネルからの(from a particular panel))の信号が優勢(dominant)でなく、隣接の2つ以上のビーム方向の信号品質が特定レベル以内の差を示す状況などにおいては前述したDBSによる性能向上を期待することができる。
従って、本明細書においては、受信機のこのような動作を支援できる特定QCLタイプB’を定義/設定することにより、受信機がDBSなどのビームベースCoMP動作を円滑に行うことができるように支援することを提案する。また、QCLタイプA’は、サービングセル/TP/ビームに該当するRS間に互いにQCL仮定が適用できるようにするモードとして支援されることができる。
前述した提案内容をまとめると、次のような形態でQCLタイプスイッチングが定義/設定されることができる:
サービングセル/TP/ビームのための送信モードXが設定された(又は、New RAT動作のために設定された)UEは、DMRSに関連したアンテナポート(例えば、ポート7〜14)に関連した送信方式によってPDSCHをデコーディングするために、上位層パラメータによりサービングセル/TP/ビームに対して次のようなQCLタイプのうち1つが設定されることができる。
−タイプA’:UEにおいて、サービングセル/TP/ビームのBRS(及び/又はBRRS及び/又はPSS/SSS)に関連したアンテナポートは前述したQCLパラメータ/特性の少なくとも1つに対してQCLされる。
−タイプB’:UEにおいて、上位層パラメータにより識別されるCSI−RS資源(及び/又はBRS/BRRS)構成に該当するアンテナポートXX〜YYとPDSCHに関連したDMRSに関連するアンテナポート(例えば、7〜14)は前述したQCLパラメータ/特性の少なくとも1つに対してQCLされる。
前記設定可能なQCLタイプのうち、QCLタイプB’を後述するQCLタイプC’に代替して、ただQCLタイプA’とQCLタイプC’間の半静的スイッチングのみが可能であるように限定定義するか、あるいはQCLタイプA’〜C’を全て定義してRRCシグナリングなどにより選択的にいずれか1つのタイプが設定される方式も適用できる。
−タイプC’:UEは指示されたBRS/BRRS構成に対応する特定ビームのBRS/BRRS(及び/又はPCRS)に関連したアンテナポート及びPDSCHに関するDMRSに関連したアンテナポート(例えば、ポート7〜14)は前述したQCLパラメータ/特性の少なくとも1つに対してQCLされる。
ただ、このようなQCLタイプA−C関連の説明は本発明で提案されたQCL関連提案要素が多様に反映されて変更/定義できることは言うまでもない。すなわち、QCLタイプをA’とB’にしてスイッチングするか、QCLタイプA’及びB’以外に特定BRSとののダイレクトQCLを指示するQCLタイプCも(共に/追加で)支援されるようにするとき、これに対して適用できるQCLタイプ/特性を含む細部説明には本発明で提案された技術要素が反映/代替されて定義/変更/適用されることができる。
本明細書において、説明の便宜上、様々なRSをBRS、BRRS、PCRSなどの用語として称しているが、本発明の適用がこれらに限定されるものではなく、該当RSと同一/類似した形態/機能/目的を有する他の名称のRSなどに対しても本発明が適用できることは言うまでもない。
また、本明細書において、端末/受信機に設定/指示される制御情報はRRC、MAC CE、及び/又はDCIにより伝達されることができ、このようなL1及び/又はL2レベルなどのシグナリングのうちどのような形態のシグナリングを通じて該当設定/指示が提供されるかは個別制御情報別に異なるように/独立的に定義/設定されることができる。
<NRのための送信ビーム調整(transmission beam coordination)及びQCL>
NR環境においてDL MIMO及びUL MIMO全てに対して単一/多重(single/multi)ポイント送信を支援することができる。また、NR環境において、QCL仮定とアンテナポートのための測定仮定が行われることができる。これに基づいて、以下、特定RS間でQCLが仮定されたintra/inter−TRP調整(coordinated)送信について後述する。
1.Intra−TRP調整送信
多様なアンテナパネル配列構造がNR環境/システムにおいて考慮されている。第1パネルモデルは均一な1D/2D長方形パネル配列として識別されることができる。適切なCSI−RS資源/ポートはこのようなアンテナアレイを通じてUEに構成しなければならないので、効率的な閉ループ(closed-loop)MIMO送信がUEのCSI測定及びフィードバックに基づいて適用されることができる。CSI−RSポート及びアンテナ配列マッピングは、eNB実現にかかっていて多様なマッピング方式が存在することができ、例えば、(1)パネル当たり1つのCSI−RS資源、(2)パネル当たり複数のCSI−RS資源、及び(3)複数のパネルにマッピングされたCSI−RS資源がマッピングされる方式などが存在する。
図11は、本発明の一実施形態によってパネル当たり1つのCSI−RS資源がマッピングされる方式を例示する。
図11の実施形態は、1つのCSI−RS資源が(a/one)パネルから送信されてCSI−RS資源内のCSI−RSポートがQCL保証/仮定できるCSI−RSマッピングの最も簡単な方法である。すなわち、本実施形態によれば、1つのCSI−RS資源内の(一部又は全ての)CSI−RSポート間に前述したQCLパラメータ/特性の少なくとも一部(例えば、平均利得、遅延拡散、ドップラー拡散、ドップラーシフト、平均遅延及び/又は受信ビーム関連パラメータ)に対するQCLが仮定/保証されることができる。このようなQCL仮定/保証は、(1つのCSI−RS資源に含まれる又は1つのパネルにマッピングされる)CSI−RSポートで信号を生成するために、(関連構成要素(component)を有する)同一の発振器が用いられた場合に行われる。
これは、従来の単一(仮想)セル動作と解析されることができ、単一仮想セルは、RRM(Radio resource management)(便宜上、以下、「RRM−RS」という)に対応するRSポートを測定することによりUEに関連されることができる。RRM−RS及び潜在的に非周期的な/サブバンドCSI−RSに対する詳細なRS設計によって、UE実現を支援するために、CSI−RS資源と特定RRM−RS間の適切なQCL仮定が必要である。
図12は、本発明の一実施形態によってパネル当たり複数のCSI−RS資源がマッピングされる方式を例示する。
図12の実施形態は、複数のBF(Beamformed)CSI−RS資源を有するFD(Full Dimension)−MIMOクラスBと類似して多重ビームフォーミングされたCSI−RSベース動作として解析されることができる。単一のパネルから送信されたこれら複数のCSI−RSは相異なるビーム方向を目標とするため、それぞれのCSI−RSとそれに対応するRRM−RS間に全てのQCL特性/パラメータに対して常にQCLされるということはできない。LTE specにおいて定義されたものと類似して、この場合に対するCSI−RSとRRM−RS間のQCL仮定には、例えば、ドップラーシフト及びドップラー拡散のような一部特性/パラメータのみが利用でき、これは明示的に指示されることができる。図11の実施形態とのこのような相違点は、アンテナアレイに対する相異なるCSI−RSマッピング方式から始まったものであるので、NR specは相異なる目的のCSI−RSアンテナポートマッピングの多様な実現方式を適切に支援しなければならない。
図13は、本発明の一実施形態によって複数のパネルに対して共有される(shared)CSI−RS資源がマッピングされる方式を例示する。
図13の実施形態は、複数のパネルアンテナからの協力(cooperative)送信により送信されたCSI−RSにさらに多くのビームフォーミング利得を有するように複数のパネルにマッピングされた共有されるCSI−RS資源として解釈されることができる。このように複数のパネルにCSI−RSポートがマッピングされる方式は、例えば、トラヒック負荷が少ない特定UEに対するSU−MIMO送信を支援する場合に特に有用でありうる。CSI−RSは、ネットワークがターゲットUEに対するビームフォーミング方向の十分な情報を取得すると仮定すると、UE専用のUE特定(specific)ビームフォーミングされた(beamformed)CSI−RSとして利用されることができる。使用シナリオを適切に支援するためには、QCL仮定が必要である場合、CSI−RSとRRM−RS間のQCL仮定とシグナリングがNR動作に対してどのように定義されて支援されているかが調査される必要がある。
前述した内容をまとめると、多重パネルTP(Transmission Point)に対するCSI−RS資源マッピング方法によって、様々なintra−TRP調整送信方式がNRにおいて考慮されることができる。また、RRMに対するRSとUEに設定されたCSI−RS間の適切なQCL仮定がintra−TRP調整送信を支援するために必要となることがある。
2.QCLタイプ及びシグナリング
チャネル推定性能を向上させるために、相異なるアンテナポート間のQCL仮定がNRにおいて必要である場合、図11ないし図13において示された実施形態にはLTE specに定義されたこと(TM 10のUEがRRCシグナリングによりQCLタイプA又はBに設定される)のような相異なるQCLタイプに類似した半静的設定が支援されることができる。
しかしながら、NRコンテキストにおいて、考慮されている非周期的なタイプのCSI−RS送信(Rel−14 eFD−MIMOにおいて活発に論議される)と共に、UE側受信動作に効率的に用いるために、より動的に設定可能なQCLタイプ及び対応するQCL仮定を研究することが好ましい。すなわち、それぞれのUEは複数の必須RRCパラメータを有する特定CSI−RS資源の設定を受けることができるが、実際CSI−RS送信はL1−シグナリングを通じてeNBにより制御されることができる。ここで、制御可能なコンポーネントは、実際の送信時点(instance)、時間/周波数REパターン、ポート数、適用されたポートナンバリング及び/又はスクランブリングシードを含むことができる。このような動的CSI−RS割り当て及び送信は、より動的な方式でRRM−RSを含む他のRSとのより柔軟なQCLシグナリングの支援をさらに要求することができる。すなわち、NRに対する動的CSI−RS割り当て及び送信はRRM−RSを含む他のRSに対するより柔軟なQCLシグナリング支援をさらに要求することができる。
3.その他のQCLパラメータ/特性
現在のLTE specにおいては、アンテナポート間のQCLに対する5種類LSP、すなわち、遅延拡散、ドップラー拡散、ドップラーシフト、平均利得、及び平均遅延が定義されている。このような既存のQCLパラメータ以外にも、特にアナログビームフォーミングがUE側で適用されるとき、NR研究のために新しいタイプのarrival angle/beamに関する特性が考慮される必要がある。
ビームスキャニング/トラッキングの手順中に、UEは特定DL RS(便宜上、‘RRM−RS’と称する)の品質を測定及び比較することにより様々なTX−RXアナログビーム対を選択することができる。eNB(又はgNBと称することもできる)はビームフォーミングされたCSI−RS又はDMRSポートを送信するために、UE選好TX(送信)ビームのうち1つを選択することができる。この場合、UEは、RRM−RSポートに対応するTXビームIDがUEにシグナリングできるように、候補RXビームのうちどのRX(受信)ビームがこれらアンテナポートを受信するように設定されるべきかを知っていなければならない。この状況において、RRM−RSポートとCSI−RS/DMRSポートが以下のようなQCL定義によってdominant arrival angleの観点でQCLされるということができる:
−1つのアンテナポートのシンボルが伝達されるチャネルのLSPが他のアンテナポートのシンボルが送信されるチャネルから暗示/推論(infer)できる場合、2つのアンテナポートがQCLされたということができる。
Dominant arrival angleはRXビーム形成係数を決定することができる。また、アナログビームがデジタルビームに比べて動的に変更されないことがあるので、Dominant arrival angleは相対的にLSPとみなされることができる。QCL仮定無しに、UEは複数のRXビーム候補を探索しなければならないが、これはエネルギー及び時間の面で消耗的である。
従って、NR環境においては、UE側でアナログビームフォーミングが適用されるとき、arrival angleに対する新しいタイプのQCL特性を考慮する必要があるので、前述したような受信ビーム関連パラメータが新しいタイプのQCLパラメータとして定義されることができる。
4.Inter−RS QCL及びTRP間の送信調整
RRM−RS設計において、RRM−RS測定を補助するために同期信号から取得されたQCLパラメータ/特性のうち一部(例えば、ドップラーシフト及び平均遅延)がRRM−RSに対してQCLが仮定されるか否かを考慮すべきである。UEがこのようなRRM−RSを一度トラッキングすると、これはUEに対してUE特定的に(specifically)ビームフォーミングできるより微細なビーム生成のためにRRM−RSの第2レベルのQCL連結(linkage)のために用いられることができる。前述したように、CSI−RSは第1(primary)又は第2(secondary)RRM−RSに対するQCL連結に従うように指示される必要がある。サブバンドCSI−RSがUEに設定されると、例えば、広帯域で送信される他のCSI−RSに対するQCLに従うことが有利でありうる。
現在のLTE specにおいて、QCLタイプBを有するTM10が設定されたUEは、CoMP動的ポイント選択(Dynamic point selection:DPS)動作として非サービングセル/TPから送信されるPDSCHを受信するためにスケジューリングされることができる。ここで、PDSCHのためのDMRSは、DCI内のPQIフィールドにより設定されたCSI−RSのうち少なくとも1つとQCLに従うように指示されることができる。すなわち、PDSCHのためのDMRSは、PQIフィールドにより指示されたCSI−RSのうち少なくとも1つとQCL関係を有することに設定される。このようなDPS動作は、設定されたCSI−RS資源(例えば、TRP毎に設定された各CSI−RS資源)によって実際に動的TRP選択が行われるか、又は単一TRP内で動的ビーム選択(DBS)が実行できるという点から、NR−MIMOにおいて前記DPS動作に類似した動作が考慮されることができる。これは、ビーム調整観点でintra−TRP CoMPとして解析されることができる。
NRにおいてこのような種類の多様な送信戦略を適切に支援するために、NR研究のためのDMRS設計がどのような他のQCL支援を要求せず、スケジューリングされた帯域内で十分なRS密度が保証されない限り、PDSCHに対するDMRSは他のRS(例えば、CSI−RS及び/又はRRM−RS)とのQCLに従うように明示的に指示されることができる(In order to properly support these kinds of various transmission strategies in NR, the DMRS for PDSCH should also be explicitly indicated to follow QCL to other RS、e.g., CSI−RS or RRM-RS, unless DMRS design for NR study is done without requiring any other QCL supports and by guaranteeing sufficient RS density within the scheduled band)。
特に、位相雑音効果によるUE側位相補償を支援するために、同一の副搬送波の様々なシンボルのように時間領域にわたって分散されることを希望するスケジューリングされたPDSCHにDMRSの第2のレベル(すなわち、第2(secondary) DMRS)が送信されることができる。このような第2DMRSはUE側の位相補償を支援するために送信されるRSであるので、前述したPCRS(又は、PT−RS)に対応する概念でありうる。従って、第2DMRSはPCRS(又は、PT−RS)と称されるか、PCRS(又は、PT−RS)に代替されることができる。
第2DMRSは全てのQCLパラメータ/特性に対して第1DMRSとQCLされていると仮定することができるが、このときのQCLは前述したGCLと解析されることができる。ここで、GCLは、前述したように、アンテナポート間の時間/周波数バンドリングが可能であるため、効果的に同一のポートであると指示する。その結果、端末はGCLされたアンテナポート間に同一のプリコーディングを仮定してDMRSを受信することができる。
前述した内容をまとめると、同一の副搬送波領域(すなわち、同一の周波数領域)から複数のシンボル領域(すなわち、様々な時間領域、例えば、連続した時間領域)にわたって/分散されて第1及び第2DMRSが送信されることができ、ここで、第1及び第2DMRS間にはGCL関係が指示/設定されることができる。端末は、第1及び第2DMRSのGCL関係が指示/設定されると、第1及び第2DMRSポートに同一のプリコーディングを仮定してDMRSを受信することができる。
前述した実施形態におけるGCL関係は、DMRS(又は、データ復調)観点を中心に解析されたが、PCRS(又は、位相補償)観点を中心に解析/記述されることもできる。すなわち、前述した実施形態において、第2DMRS(又は、PCRS/PT−RS)がDMRS密度を向上させてDMRSを安定的に受信しようとする目的/効果として用いられたが、逆に第1DMRSがPCRS(又はPT−RS)密度を向上させてPCRSを安定的に受信しようとする目的/効果として用いられることもできる。
このような観点で前述した実施形態を再び記述すると、同一の副搬送波領域(すなわち、同一の周波数領域)から複数のシンボル領域(すなわち、様々な時間領域、例えば、連続した時間領域)にわたって/分散されて第1及び第2PCRS(又はPT−RS)(前述した実施形態の第1及び第2DMRSに対応)が送信されることができ、ここで、第1と第2PCRS(又はPT−RS)間にはGCL関係が指示/設定されることができる。端末は、第1及び第2PCRS(又はPT−RS)のGCL関係が指示/設定されると、第1及び第2PCRS(又はPT−RS)ポートに同一のプリコーディングを仮定してPCRS(又はPT−RS)を受信することができる。
前述した実施形態を一般化すると、結局、GCL関係を有するDMRS及びPCRS(又はPT−RS)が同一の周波数領域から時間領域に分散して端末に送信することができ、端末はDMRSポートとPCRS(又はPT−RS)ポート間のGCL関係を仮定し、同一のプリコーディングを仮定してDMRS及びPCRS(又はPT−RS)を受信することができる。ここで、GCLされるDMRS及びPCRS(又はPT−RS)は、GCL目的(例えば、データ復調目的又は位相補償目的)によって名付けられることができ、データ復調が目的である場合はDMRS及びPCRS(又はPT−RS)は第1及び第2DMRSと称され、位相補償が目的である場合は第1及び第2PCRS(又はPT−RS)と称されることができる。ただ、これらに限定されるものではなく、同一の目的/機能/効果を有するRS(又はRS名称)に代替することは言うまでもない。
結論的に、様々なintra/inter−TRP調整(coordinated)送信を適切に支援するために、NRに対するDMRS設計がQCL支援を要求せずに十分なRS密度を保証しない限り、CSI−RS又はRRM−RSに対するDMRS QCLが動的に指示される必要がある(To properly support various intra/inter-TRP coordinated transmissions, DMRS QCL to CSI−RS or RRM-RS may need to be dynamically indicated, unless DMRS design for NR is done without requiring any QCL supports and by guaranteeing sufficient RS density)。
前述したGCL概念は、特定「{周波数、時間、空間、及び/又はコード}−ドメインバンドリング/併合」を設定/指示することができることを意味し、
−周波数−ドメインバンドリングの場合、送信機(例えば、基地局)は受信機(例えば、端末)に副搬送波レベル、RBレベル、RBグループ(例えば、RBG)レベル及び/又はサブバンドレベルなどでバンドリングを指示することができる。
−時間−ドメインバンドリングの場合、送信機(例えば、基地局)は受信機(例えば、端末)にシンボルレベル、スロットレベル、(ミニ−)サブフレームレベル、又はサブフレームグループ(例えば、TTIバンドリング)レベルなどでバンドリングを指示することができる。
−空間−ドメインバンドリングの場合、送信機(例えば、基地局)は受信機(例えば、端末)にポート/ビームレベルなどにバンドリングを指示することができ、このときのポート/ビームは対応している特定RS及び/又はチャネルに該当することができる(例えば、同一のプリコーダが送信機で区分されるnominalポート/ビームに用いられなければならない場合)。
−コード−ドメインバンドリングの場合、送信機(例えば、基地局)は受信機(例えば、端末)に特定の他のシーケンス(例えば、相異なるスクランブリングパラメータにより生成された)又は他のカバーコード(例えば、OCC)間にバンドリングを指示することができる。
このように、RS、SS及び/又はチャネル間に特定({周波数、時間、空間及び/又はコード}−ドメインバンドリングを適用できるようにする)GCL仮定が可能であるという設定/指示を受けると、受信者は該当RS、SS、及び/又はチャネル間にGCL仮定を適用して{周波数、時間、空間及び/又はコード}−ドメインバンドリングによる受信性能を向上させることができる。このような動作は、RS、SS、及び/又はチャネル間に通常の動作は相異なるが、送信者の意図によって受信者に特定の場合に(一時的に)上記のようなGCL仮定の設定/指示を可能にすることにより様々な送信柔軟性(flexibility)を提供し、受信性能を向上させることができるという利点がある。
一例として、前記例示のように、PCRSとDMRSは(相異なるアンテナポートナンバーが付与されることができ)基本的に意図する動作が相異なることがあるが(例えば、PCRSは位相補償目的、DMRSはデータ復調目的)、もしGCL仮定が可能であるという設定/指示が提供されると、データ復調の目的でも(DMRSと)GCLされたPCRSを共にDMRS受信処理に活用することにより受信性能を向上させることができる。
また他の例として、このような特定RS間の動作だけでなく、「PSS/SSS/ESS(Extended Synchronization Signal)及び/又はBRS」の関係を考慮して特定の設定/指示されるGCL関係によって、PSSがSSSのチャネル推定参照信号として活用できるようにすることによりSSS受信性能を向上させることができる。これと類似して、BRSも特定PSS/SSS/ESSとGCL仮定ができるように設定されると、これにより、BRSの受信性能も向上させることができる。
また、GCL仮定は、同一のRS、SS、又はチャネル内でも特定の相異なる({周波数、時間、空間及び/又はコード}−ドメイン)に対して端末がGCL仮定適用によるバンドリングを行うことができるように設定/指示されることもできる。
例えば、特定CSI−RS(資源及び/又はポート)に対して特定時点(time instance)に対してGCL仮定が設定/指示されると、実際各CSI−RS送信がDCIにより(1−shot)動的指示された場合であっても、端末はこのような1−shot CSI−RS測定間の測定サンプルを前記GCLされた(又はGCL仮定が設定/示された)時点(time instance)にわたって平均化/結合(averaging/combining)することができる。送信者の側面でこれは、前記GCLされた時点(time instances)に対しては、例えば、各CSI−RS送信時に適用するビームフォーミング係数を変化させてはならないことを意味する。結局、各ビームフォーミングされたCSI−RS送信時に適用されるプリコーダは、受信機−トランスペアレントに(transparent)送信できるが、少なくとも前記GCLされた時点(time instances)内では同一プリコーダが維持/適用されたCSI−RSが送信されることを送信機が保証することができる。これにより、受信機がGCLされた(非周期的)CSI−RSを測定及び結合(combining)して十分な測定サンプルを確保し、これにより、特定LSPを推定することができるという効果がある。このように推定されたLSPを持って他のRS(例えば、DMRS)と前述したQCL設定/指示などが可能であり、これによりDMRSベースのデータ復調性能を向上させることができる。
前述したように、GCLを設定/指示するGCLインジケータ(例えば、DCI内に定義されたGCL指示フィールド)は、1−bitフィールドなどから構成されて「トグリング」形態で実現できる。例えば、非周期的CSI−RS送信がトリガリングされながら、送信されたGCLインジケータが「0」で、最も近くに送信/測定された(該当CSI−RSと同一のIDの)CSI−RS送信のGCLインジケータも「0」であった場合(すなわち、GCLインジケータがトグリングされた場合)、端末はこの2種類CSI−RS送信間にGCL仮定を適用してバンドリング/結合/平均化(bundling/combining/averaging)動作を行うことができる。このような方式で、端末は、後続するCSI−RSに対するGCLインジケータもトグリングされない形態で送信された場合、後続するCSI−RSに対しても継続して共にバンドリングすることができる。もし、後続するCSI−RS送信に対するGCLインジケータがトグリングされて送信された場合、端末は該当CSI−RSに対してこれ以上バンドリングしないことができる。
このように、最も近くに送信されたCSI−RSに対して指示されたGCLインジケータ値(例えば、トグリング可否)によって端末がバンドリング実行/適用可否を決定する動作は、(同一のCSI−RS IDであっても)該当CSI−RSの他のRS(例えば、BRS及び/又はBRRS)とのQCLと同一のQCLとして指示されたCSI−RS送信時点(instance)のみを集めたセット内での最も近くの時点と比較して(トグリング可否により)GCL仮定を適用するか否かを決定する形態に限定される。これは、同一のCSI−RS IDによる送信であっても、前述したように、資源を共有する状態で他のRS(例えば、BRS及び/又はBRRS)とQCLされたCSI−RS送信が非周期的に柔軟に送信されることができるためである。つまり、端末は、このように同一の「CSI−RS to 他のRS(例えば、BRS及び/又はBRRS)QCL」に従うCSI−RS送信時点内で前記GCL仮定可否を適用する形態に制限されることができる。
このような制限動作は、前記「CSI−RS to 他のRS(例えば、BRS及び/又はBRRS) QCL」のようなCSI−RS送信時点のみを集めて適用するようにする方法以外にも、以下のような形態でDCIフィールドが構成される場合などにおいては該当DCIフィールドを通じて指示されるCSI process IDが同一のCSI−RS送信時点のみを集めてバンドリングを適用するようにするなどで端末に多様にシグナリング指示されることができる。また、以下の表のように、どのように前記制限されたセットを決定することができるかどうかは、適用されるDCIフィールドにより様々な実施形態として実現できる。
本明細書においては一部の例示のみに言及したが、前記GCL関連動作は、本発明で言及された全てのQCL関連提案動作に対してもQCLの代わりにGCL(及び、その関連定義/属性)に代替されて適用できる(QCLより強化された特性を適用できるようにすることがGCL概念であるので)。
図14は、本発明の一実施形態による端末のRS受信方法を例示したフローチャートである。本フローチャートと関連して前述した実施形態に関する説明が同一/類似するように適用されることができ、重複する説明は省略する。
まず、端末は、第1アンテナポートを介して第1RSを受信することができる(S1410)。次に、端末は、第1アンテナポートとQCL仮定される第2アンテナポートを介して第2RSを受信することができる(S1420)。このとき、第1及び第2アンテナポートは少なくとも1つのQCLパラメータに対してQCL仮定されるが、前記少なくとも1つのQCLパラメータは受信ビーム関連パラメータを含むことができる。
受信ビーム関連パラメータは、受信ビーム方向パラメータ(例えば、AA)及び/又は受信ビーム幅関連パラメータ(例えば、AS)を含むことができる。
第2RSは、第1RSと同一の種類又は相異なる種類のRSに該当することができる。
一例として、第1RSは、第1CSI−RS資源にマッピングされた第1CSI−RSであり、第2RSは、第1CSI−RS資源と異なる第2CSI−RS資源にマッピングされた第2CSI−RSにそれぞれ該当することができる。この場合、第1CSI−RS資源に対応する第1アンテナポートと第2CSI−RS資源に対応する第2アンテナポート間に(少なくとも)受信ビーム関連パラメータに対してQCLが仮定されることができる。
他の例として、第1及び第2RSが同一のCSI−RS資源にマッピングされた同一のCSI−RSに該当することができる。この場合、前記同一のCSI−RS資源に対応する第1と第2アンテナポート間に(少なくとも)受信ビーム関連パラメータに対してQCLが仮定されることができる。
他の例として、第1RSはCSI−RSであり、第2RSはSS(例えば、PSS、SSS及び/又はESS)にそれぞれ該当することができる。この場合、CSI−RSに対応する第1アンテナポートとSSに対応する第2アンテナポート間に(少なくとも)受信ビーム関連パラメータに対してQCLが仮定されることができる。
他の例として、第1RSはDMRSであり、第2RSはPCRSにそれぞれ該当することができる。この場合、DMRSに対応する第1アンテナポートとPCRSに対応する第2アンテナポート間に予め定義されている「全ての」 QCLパラメータに対してQCLが仮定されることができる。ここで、「全てのQCLパラメータに対してQCL仮定可能である」ということは、結局第1と第2アンテナ間に同一のプリコーディングの仮定が可能であることと解析されることができる。すなわち、端末は、DMRSに対応する第1アンテナポートとPCRSに対応する第2アンテナポート間に同一のプリコーディングを仮定することができる。本例において、PCRSは位相トラッキングのための参照信号に該当し、PT−RSと称されることもできる。第1と第2アンテナ間にQCL仮定される「全ての」 QCLパラメータは、受信ビーム関連パラメータ、遅延拡散(Delay spread)パラメータ、ドップラー拡散(Doppler spread)パラメータ、ドップラーシフト(Doppler shift)パラメータ、平均利得(Average gain)パラメータ及び/又は平均遅延(Average delay)パラメータを含むことができる。
第1と第2アンテナポート間QCL仮定されるQCLパラメータは、階層化したQCLシグナリングを通じて端末に指示されることができる。ここで階層化したQCLシグナリングとは、複数回にわたって最終QCLパラメータが端末に設定されるシグナリング方式を意味する。例えば、端末は、まず複数の1次候補(candidate)QCL設定パラメータセットの設定をRRCシグナリングを通じて受けることができる。次に、端末は、複数の1次候補QCL設定パラメータセットの中から選択される複数の2次候補QCL設定パラメータセットの設定をL2(Layer 2)/MAC(medium access control)層シグナリングを通じて受けることができる。次に、端末は、複数の2次候補QCL設定パラメータセットの中から最終選択されたQCL設定パラメータセットの設定をL1(Layer 1)/PHY(Physical)層シグナリングを通じて受けることができる。
<本発明が適用できる装置一般>
図15は、本発明の一実施形態による無線通信装置のブロック構成図を例示する。
図15に示すように、無線通信システムは、基地局(eNB)1510と、基地局1510領域内に位置する複数の端末(UE)1520とを含む。
基地局1510は、プロセッサ(processor)1511、メモリ(memory)1512及びRFユニット(radio frequency unit)1513を含む。プロセッサ1511は、前述の図1ないし図14において提案された機能、過程及び/又は方法を実現する。無線インタフェースプロトコルの階層は、プロセッサ1511により実現されることができる。メモリ1512は、プロセッサ1511に接続され、プロセッサ1511を駆動するための多様な情報を保存する。RFユニット1513は、プロセッサ1511に接続され、無線信号を送信及び/又は受信する。
端末1520は、プロセッサ1521、メモリ1522及びRFユニット1523を含む。プロセッサ1521は、前述した実施形態で提案された機能、過程及び/又は方法を実現する。無線インタフェースプロトコルの階層は、プロセッサ1521により実現されることができる。メモリ1522は、プロセッサ1521に接続され、プロセッサ1521を駆動するための多様な情報を保存する。RFユニット1523は、プロセッサ1521に接続され、無線信号を送信及び/又は受信する。
メモリ1512、1522は、プロセッサ1511、1521の内部又は外部に存在し、周知の多様な手段でプロセッサ1511、1521に接続される。また、基地局1510及び/又は端末1520は1つのアンテナ(single antenna)又は多重アンテナ(multiple antenna)を有することができる。
以上で説明された実施形態は本発明の構成要素と特徴が所定の形態に結合されたものである。各構成要素または特徴は、別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮されなければならない。各構成要素または特徴は他の構成要素や特徴と結合されない形態に実施できる。また、一部構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施形態を構成することも可能である。本発明の実施形態で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施形態の一部構成や特徴は他の実施形態に含まれることができ、または他の実施形態の対応する構成または特徴と取替えできる。特許請求範囲で明示的な引用関係がない請求項を結合して実施形態を構成するか、または出願後の補正により新たな請求項に含めることができることは明らかである。
本発明に従う実施形態は多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウエア(firmware)、ソフトウェア、またはそれらの結合などにより具現できる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施形態は1つまたはその以上のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロ・プロセッサなどにより具現できる。
ファームウエアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施形態は以上で説明された機能または動作を遂行するモジュール、手続、関数などの形態に具現できる。ソフトウェアコードは、メモリに格納されてプロセッサにより駆動できる。前記メモリは、前記プロセッサ内部または外部に位置し、既に公知された多様な手段により前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
本発明は、本発明の必須的特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは当業者に明らかである。したがって、前述した詳細な説明は全ての面から制約的に解析されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は添付の請求項の合理的解析により決定されなければならず、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。