JP6898997B2 - 無線通信システムにおいてリソースバンドルに基づくプリコーダの適用方法及びそのための装置 - Google Patents

無線通信システムにおいてリソースバンドルに基づくプリコーダの適用方法及びそのための装置 Download PDF

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Description

本発明は無線通信システムに関し、より詳しくは、無線通信システムにおいてリソースバンドルに基づくプリコーダの適用方法及びそのための装置に関する。
本発明を適用できる無線通信システムの一例として、3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution;以下、「LTE」という)通信システムについて概略的に説明する。
図1は、無線通信システムの一例としてE−UMTSネットワーク構造を示す概略図である。E−UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)は、既存のUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)から進展したシステムであり、現在3GPPで基礎的な標準化作業が進行中である。一般に、E−UMTSをLTE(Long Term Evolution)システムとも言える。UMTS及びE−UMTSの技術規格(technical specification)の詳細な内容については、それぞれ「3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network」のRelease7及びRelease8を参照できる。
図1を参照すると、E−UMTSは、端末(User Equipment;UE)、基地局(eNodeB;eNB)、及びネットワーク(E−UTRAN)の終端に位置して、外部ネットワークに接続するアクセスゲートウェイ(Access Gateway;AG)を含む。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び/又はユニキャストサービスのために多重データストリームを同時に送信することができる。
一つの基地局には一つ以上のセルが存在する。セルは、1.25、2.5、5、10、15、20MHzなどの帯域幅のいずれか一つに設定され、複数の端末に下り又は上り送信サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定される。基地局は、複数の端末に対するデータ送受信を制御する。下りリンク(Downlink;DL)データに対して、基地局は下りリンクスケジューリング情報を送信し、該当端末にデータが送信される時間/周波数領域、符号化、データサイズ、HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest)関連情報などを知らせる。また、上りリンク(Uplink;UL)データに対して、基地局は上りリンクスケジューリング情報を該当端末に送信し、該当端末が使用可能な時間/周波数領域、符号化、データサイズ、HARQ関連情報などを知らせる。基地局同士の間には、ユーザトラフィック又は制御トラフィックの送信のためのインターフェースを用いることができる。コアネットワーク(Core Network;CN)は、AG、及び端末のユーザ登録などのためのネットワークノードなどで構成可能である。AGは、複数のセルで構成されるTA(Tracking Area)単位に端末の移動性を管理する。
無線通信技術は、WCDMAに基づいてLTEにまで開発されてきたが、ユーザと事業者の要求と期待は増す一方である。その上、他の無線接続技術の開発が続いており、将来、競争力を持つためには新しい技術進化が要求される。ビット当たりのコストの削減、サービス可用性の増大、柔軟な周波数バンドの使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適度な電力消耗などが要求される。
以上からして、以下では、無線通信システムにおいてリソースバンドルに基づくプリコーダの適用方法及びそのための装置を提案する。
本発明で達成しようとする技術的課題は前記技術的課題に制限されず、言及しなかった他の技術的課題は下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかに理解可能であろう。
本発明の一態様による無線通信システムにおいて、端末が上りリンク信号を送信する方法は、所定のリソース単位でプリコーダ循環パターンが適用された複数のプリコード(precoded)参照信号を基地局に送信する段階と、基地局から複数のプリコード参照信号のうちの1つを指示する情報を受信する段階と、指示されたプリコード参照信号に適用されたプリコーダ循環パターンを用いて、基地局に上りリンクデータ信号及び上りリンク復調参照信号を送信する段階を含むことを特徴とする。
また本発明の一態様による無線通信システムにおける端末は、無線通信モジュールと、無線通信モジュールに連結され、所定のリソース単位でプリコーダ循環パターンが適用された複数のプリコード(precoded)参照信号を基地局に送信し、基地局から複数のプリコード参照信号のうちの1つを指示する情報を受信し、指示されたプリコード参照信号に適用されたプリコーダ循環パターンを用いて、基地局に上りリンクデータ信号及び上りリンク復調参照信号を送信するプロセッサを含むことを特徴とする。
好ましくは、複数のプリコード参照信号に適用されたプリコーダ循環パターンは、複数のプリコード参照信号の各々のための第1プリコーダと、複数のプリコード参照信号に共通に適用され、所定のリソース単位で循環適用される第2プリコーダとの結合によって定義されることを特徴とする。
より好ましくは、端末は基地局から受信した下りリンク参照信号を用いて、複数のプリコード参照信号の各々のための第1プリコーダを決定することを特徴とする。
さらに、複数のプリコード参照信号に適用されたプリコーダ循環パターンは、水平方向ドメインにおいて、互いに異なる方向にプリコード参照信号をプリコードし、全ての水平方向をカバーするように定義されることを特徴とする。
また端末は基地局から所定のリソース単位に関する情報を予め受信することができる。
本発明の実施例によれば、無線通信システムにおいて、特に上りリンク参照信号の送信において、リソースバンドルに基づくプリコーダを効率的に適用することができる。
本発明で得られる効果は以上で言及した効果に制限されず、言及しなかった他の効果は下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかに理解可能であろう。
本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明の実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。
無線通信システムの一例としてE−UMTSネットワーク構造を示す概略図である。 3GPP無線接続ネットワーク規格に基づく端末とE−UTRAN間の無線インターフェースプロトコル(Radio Interface Protocol)の制御平面(Control Plane)及びユーザ平面(User Plane)構造を示す図である。 3GPPシステムに用いられる物理チャネル及びこれらのチャネルを用いた一般的な信号送信方法を説明するための図である。 LTEシステムで用いられる無線フレームの構造を例示する図である。 LTEシステムで用いられる下りリンク無線フレームの構造を例示する図である。 LTEシステムで用いられる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。 一般的な多重アンテナ(MIMO)通信システムの構成を例示する図である。 本発明の実施例によって上りリンクプリコードSRSを用いる通信方法を説明するフローチャートである。 本発明の実施例に適用可能な基地局及び端末を示す図である。
以下に添付の図面を参照して説明された本発明の実施例から、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解されるであろう。以下に説明される実施例は、本発明の技術的特徴が3GPPシステムに適用された例である。
本明細書ではLTEシステム及びLTE−Aシステムを用いて本発明の実施例を説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、上述した定義に該当するいかなる通信システムにも適用可能である。また、本明細書は、FDD方式を基準にして本発明の実施例について説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、H−FDD方式又はTDD方式にも容易に変形されて適用されてもよい。
図2は、3GPP無線接続網規格に基づく端末とE−UTRANとの間の無線インターフェースプロトコル(Radio Interface Protocol)の制御平面及びユーザ平面の構造を示す図である。制御平面とは、端末(User Equipment;UE)とネットワークとが信号を管理するために用いる制御メッセージが送信される通路のことを意味する。ユーザ平面とは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路のことを意味する。
第1層である物理層は、物理チャネル(Physical Channel)を用いて上位層に情報送信サービス(Information Transfer Service)を提供する。物理層は、上位の媒体接続制御(Medium Access Control)層とは送信チャネル(Transport Channel)を介して接続されている。該送信チャネルを通じて媒体接続制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側の物理層と受信側の物理層との間には物理チャネルを通じてデータが移動する。該物理チャネルは、時間及び周波数を無線リソースとして活用する。具体的に、物理チャネルは、下りリンクにおいてOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式で変調され、上りリンクにおいてSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)方式で変調される。
第2層の媒体接続制御(Medium Access Control;MAC)層は、論理チャネル(Logical Channel)を通じて、上位層である無線リンク制御(Radio Link Control;RLC)層にサービスを提供する。第2層のRLC層は、信頼できるデータ送信を支援する。RLC層の機能は、MAC内部の機能ブロックとしてもよい。
第2層のPDCP(Packet Data Convergence Protocol)層は、帯域幅の狭い無線インターフェースでIPv4やIPv6のようなIPパケットを効率的に送信するために、余分の制御情報を減らすヘッダー圧縮(Header Compression)機能を果たす。
第3層の最下部に位置する無線リソース制御(Radio Resource Control;RRC)層は、制御平面にのみ定義される。RRC層は、無線ベアラー(Radio Bearer)の設定(Configuration)、再設定(Re−configuration)及び解除(Release)に関連して、論理チャネル、送信チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。無線ベアラー(RB)とは、端末とネットワーク間のデータ伝達のために第2層により提供されるサービスのことを意味する。そのために、端末のRRC層とネットワークのRRC層とはRRCメッセージを互いに交換する。端末のRRC層とネットワークのRRC層間にRRC接続(RRC Connected)がある場合に、端末はRRC接続状態(Connected Mode)にあり、そうでない場合は、RRC休止状態(Idle Mode)にあるようになる。RRC層の上位にあるNAS(Non−Access Stratum)層は、セッション管理(Session Management)と移動性管理(Mobility Management)などの機能を果たす。
基地局(eNB)を構成する1つのセルは、1.25、2.5、5、10、15、20MHzなどの帯域幅のうちの1つに設定されて、複数の端末に下り又は上り送信サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定される。
ネットワークから端末にデータを送信する下り送信チャネルとしては、システム情報を送信するBCH(Broadcast Channel)、ページングメッセージを送信するPCH(Paging Channel)、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する下りSCH(Shared Channel)などがある。下りマルチキャスト又は放送サービスのトラフィック又は制御メッセージは、下りSCHを通じて送信されてもよく、別の下りMCH(Multicast Channel)を通じて送信されてもよい。一方、端末からネットワークにデータを送信する上り送信チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するRACH(Random Access Channel)、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する上りSCH(Shared Channel)がある。送信チャネルの上位に存在し、送信チャネルにマッピングされる論理チャネル(Logical Channel)としては、BCCH(Broadcast Control Channel)、PCCH(Paging Control Channel)、CCCH(Common Control Channel)、MCCH(Multicast Control Channel)、MTCH(Multicast Traffic Channel)などがある。
図3は、3GPPシステムに用いられる物理チャネル及びこれらのチャネルを用いた一般の信号送信方法を説明するための図である。
端末は、電源が入ったり、新しくセルに進入したりした場合に、基地局と同期を取る等の初期セル探索(Initial cell search)作業を行う(S301)。そのために、端末は、基地局からプライマリ同期チャネル(Primary Synchronization Channel;P−SCH)及びセカンダリ同期チャネル(Secondary Synchronization Channel;S−SCH)を受信して基地局と同期を取り、セルIDなどの情報を取得すればよい。その後、端末は、基地局から物理放送チャネル(Physical Broadcast Channel)を受信し、セル内放送情報を取得できる。一方、端末は、初期セル探索段階で、下りリンク参照信号(Downlink Reference Signal;DL RS)を受信し、下りリンクチャネル状態を確認できる。
初期セル探索を終えた端末は、物理下りリンク制御チャネル(Physical Downlink Control Channel;PDCCH)、及び該PDCCHに載せられた情報に基づいて物理下りリンク共有チャネル(Physical Downlink Control Channel;PDSCH)を受信することによって、より具体的なシステム情報を取得できる(S302)。
一方、基地局に最初に接続したり信号送信のための無線リソースがない場合には、端末は、基地局にランダムアクセス手順(Random Access Procedure;RACH)を行ってよい(S303乃至S306)。そのために、端末は、物理ランダムアクセスチャネル(Physical Random Access Channel;PRACH)を通じて特定シーケンスをプリアンブルとして送信し(S303及びS305)、PDCCH及び対応するPDSCHを通じて、プリアンブルに対する応答メッセージを受信すればよい(S304及びS306)。競合ベースのRACHについては、競合解決手順(Contention Resolution Procedure)をさらに行ってもよい。
上述の手順を行った端末は、その後、一般的な上りリンク/下りリンク信号送信手順として、PDCCH/PDSCH受信(S307)、及び物理上りリンク共有チャネル(Physical Uplink Shared Channel;PUSCH)/物理上りリンク制御チャネル(Physical Uplink Control Channel;PUCCH)送信(S308)を行えばよい。特に、端末はPDCCHを通じて下りリンク制御情報(Downlink Control Information;DCI)を受信する。ここで、DCIは、端末に対するリソース割り当て情報のような制御情報を含んでおり、その使用目的によってフォーマットが異なっている。
一方、端末が上りリンクを通じて基地局に送信する又は端末が基地局から受信する制御情報としては、下りリンク/上りリンクACK/NACK信号、CQI(Channel Qualit Indicator)、PMI(Precoding Matrix Index)、RI(Rank Indicator)などを含む。3GPP LTEシステムでは、端末は、これらのCQI/PMI/RIなどの制御情報をPUSCH及び/又はPUCCHを通じて送信してもよい。
図4は、LTEシステムで用いられる無線フレームの構造を例示する図である。
図4を参照すると、無線フレーム(radio frame)は10ms(327200×T)の長さを有し、10個の均等なサイズのサブフレーム(subframe)で構成されている。それぞれのサブフレームは1msの長さを有し、2個のスロット(slot)で構成されている。それぞれのスロットは0.5ms(15360×T)の長さを有する。ここで、Tはサンプリング時間を表し、Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10−8(約33ns)で表示される。スロットは時間領域において複数のOFDMシンボルを含み、周波数領域において複数のリソースブロック(Resource Block;RB)を含む。LTEシステムにおいて一つのリソースブロックは12個の副搬送波×7(6)個のOFDMシンボルを含む。データの送信される単位時間であるTTI(Transmission Time Interval)は一つ以上のサブフレーム単位に定めることができる。上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、又はスロットに含まれるOFDMシンボルの数は様々に変更されてもよい。
図5は、下りリンク無線フレームにおいて一つのサブフレームの制御領域に含まれる制御チャネルを例示する図である。
図5を参照すると、サブフレームは14個のOFDMシンボルで構成されている。サブフレーム設定によって先頭の1乃至3個のOFDMシンボルは制御領域として用いられ、残り13〜11個のOFDMシンボルはデータ領域として用いられる。同図で、R1乃至R4は、アンテナ0乃至3に対する基準信号(Reference Signal(RS)又はPilot Signal)を表す。RSは、制御領域及びデータ領域を問わず、サブフレーム内に一定のパターンで固定される。制御チャネルは、制御領域においてRSの割り当てられていないリソースに割り当てられ、トラフィックチャネルもデータ領域においてRSの割り当てられていないリソースに割り当てられる。制御領域に割り当てられる制御チャネルには、PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)、PHICH(Physical Hybrid−ARQ Indicator CHannel)、PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)などがある。
PCFICHは物理制御フォーマット指示子チャネルで、毎サブフレームごとにPDCCHに用いられるOFDMシンボルの個数を端末に知らせる。PCFICHは、最初のOFDMシンボルに位置し、PHICH及びPDCCHに優先して設定される。PCFICHは4個のREG(Resource Element Group)で構成され、それぞれのREGはセルID(Cell IDentity)に基づいて制御領域内に分散される。一つのREGは4個のRE(Resource Element)で構成される。REは、1副搬送波×1OFDMシンボルと定義される最小物理リソースを表す。PCFICH値は帯域幅によって1〜3又は2〜4の値を指示し、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)で変調される。
PHICHは、物理HARQ(Hybrid−Automatic Repeat and request)指示子チャネルで、上りリンク送信に対するHARQ ACK/NACKを運ぶために用いられる。即ち、PHICHは、UL HARQのためのDL ACK/NACK情報が送信されるチャネルを表す。PHICHは、1個のREGで構成され、セル特定(cell−specific)にスクランブル(scrambling)される。ACK/NACKは1ビットで指示され、BPSK(Binary phase shift keying)で変調される。変調されたACK/NACKは拡散因子(Spreading Factor;SF)=2又は4で拡散される。同一のリソースにマッピングされる複数のPHICHは、PHICHグループを構成する。PHICHグループに多重化されるPHICHの個数は、拡散コードの個数によって決定される。PHICH(グループ)は周波数領域及び/又は時間領域においてダイバーシティ得を得るために3回繰り返し(repetition)される。
PDCCHは物理下りリンク制御チャネルで、サブフレームにおける先頭のn個のOFDMシンボルに割り当てられる。ここで、nは1以上の整数で、PCFICHによって指示される。PDCCHは一つ以上のCCEで構成される。PDCCHは、送信チャネルであるPCH(Paging channel)及びDL−SCH(Downlink−shared channel)のリソース割り当てに関する情報、上りリンクスケジューリンググラント(Uplink Scheduling Grant)、HARQ情報などを各端末又は端末グループに知らせる。PCH(Paging channel)及びDL−SCH(Downlink−shared channel)はPDSCHを通じて送信される。従って、基地局と端末は一般に、特定の制御情報又は特定のサービスデータ以外は、PDSCHを通じてデータをそれぞれ送信及び受信する。
PDSCHのデータがいずれの端末(一つ又は複数の端末)に送信されるものか、これら端末がどのようにPDSCHデータを受信してデコードしなければならないかに関する情報などは、PDCCHに含まれて送信される。例えば、特定PDCCHが「A」というRNTI(Radio Network Temporary Identity)でCRCマスクされており、「B」という無線リソース(例えば、周波数位置)及び「C」というDCIフォーマット、即ち、送信形式情報(例えば、送信ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など)を用いて送信されるデータに関する情報が、特定サブフレームで送信されると仮定する。この場合、セル内の端末は、自身が持っているRNTI情報を用いて検索領域でPDCCHをモニタリング、即ち、ブラインドデコードし、「A」のRNTIを持っている一つ以上の端末があると、これらの端末はPDCCHを受信し、受信したPDCCHの情報に基づいて「B」と「C」によって指示されるPDSCHを受信する。
図6は、LTEシステムで用いられる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。
図6を参照すると、上りリンクサブフレームは、制御情報を運ぶPUCCH(Physical Uplink Control CHannel)が割り当てられる領域と、ユーザデータを運ぶPUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)が割り当てられる領域とに区別される。サブフレームにおいて中間部分がPUSCHに割り当てられ、周波数領域においてデータ領域の両側部分がPUCCHに割り当てられる。PUCCH上で送信される制御情報は、HARQに用いられるACK/NACK、下りリンクチャネル状態を示すCQI(Channel Quality Indicator)、MIMOのためのRI(Rank Indicator)、上りリンクリソース割り当て要請であるSR(Scheduling Request)などがある。一つの端末に対するPUCCHは、サブフレーム内の各スロットで互いに異なる周波数を占める一つのリソースブロックを使用する。即ち、PUCCHに割り当てられる2個のリソースブロックはスロット境界で周波数ホッピング(frequency hopping)する。特に、図6は、m=0のPUCCH、m=1のPUCCH、m=2のPUCCH、m=3のPUCCHがサブフレームに割り当てられるとしている。
また、1つのサブフレーム内でサウンディング参照信号が送信可能な時間は、1つのサブフレームで時間軸上で最後に位置するシンボルがある区間であり、周波数上ではデータ送信帯域を介して送信される。同じサブフレームの最後のシンボルに送信される複数の端末のサウンディング参照信号は、周波数位置によって区分可能である。
以下、MIMOシステムについて説明する。MIMO(Multiple−Input Multiple−Output)は、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナを使用する方法であって、この方法によりデータの送受信効率を向上させることができる。即ち、無線通信システムの送信端又は受信端で複数のアンテナを使用することにより、容量を増大させて性能を向上させることができる。以下、この明細書では、MIMOを'多重アンテナ'とも称する。
多重アンテナ技術では、1つの全体メッセージを受信する時に単一アンテナ経路に依存しない。その代わりに、多重アンテナ技術では、複数のアンテナで受信されたデータの断片(fragment)を集めて併合することによりデータを完成する。多重アンテナ技術を使用すると、特定サイズのセル領域内でデータの送信速度を向上させるか、又は特定データの送信速度を保障しながらシステムのカバレッジを増加させることができる。この技術は、移動通信端末と中継器などに幅広く使用することができる。多重アンテナ技術によると、単一アンテナを使用した従来技術による移動通信における送信量の限界を克服できる。
図7は一般的な多重アンテナ(MIMO)通信システムの構成図を示している。
送信端にはN個の送信アンテナが設けられ、受信端にはN個の受信アンテナが設けられる。このように送信端及び受信端で複数のアンテナを使用する場合、送信端及び受信端のうちの一方のみで複数のアンテナを使用する場合よりも理論的なチャネル送信の容量が増加する。チャネル送信の容量増加はアンテナ数に比例する。従って、送信レートが向上し、周波数効率が向上する。1つのアンテナを用いる場合の最大送信レートをRとすると、多重アンテナを使用する時の送信レートは、理論的に以下の数1のように、最大送信レートRにレート増加率Rを乗じた分だけ増加する。ここで、RはNとNのうち、小さい値である。
Figure 0006898997
例えば、4つの送信アンテナと4つの受信アンテナを用いるMIMO通信システムでは、単一アンテナのシステムに比べて、理論上4倍の送信レートが得られる。このような多重アンテナシステムの理論的容量増加が90年代中半に証明された後、実質的にデータの送信率を向上させるための様々な技術が現在まで活発に研究されており、これらのうちの一部技術は、既に3世代移動通信と次世代無線LANなどの様々な無線通信の標準に反映されている。
多重アンテナに関する現在までの研究を見ると、様々なチャネル環境及び多重接続環境における多重アンテナ通信の容量計算などに関する情報理論側面の研究、多重アンテナシステムの無線チャネル測定及び模型を導く研究、及び送信信頼度の向上及び送信率の向上のための時空間信号処理技術に関する研究など、様々な観点から盛んな研究が行われている。
多重アンテナシステムにおける通信方法をより具体的に説明するために数学的にモデリングすると、以下の通りである。図7に示したように、N個の送信アンテナとN個の受信アンテナが存在すると仮定する。まず、送信信号について説明すると、N個の送信アンテナがある場合、最大の送信可能情報はN個であるので、送信情報を以下の数2のようなベクトルで示すことができる。
Figure 0006898997
一方、各々の送信情報
Figure 0006898997
において、送信電力を異なるようにすることができ、この時、各々の送信電力を
Figure 0006898997
として、伝送電力が調整される送信情報をベクトルで示すと、以下の数3の通りである。
Figure 0006898997
また、
Figure 0006898997
を送信電力の対角行列
Figure 0006898997
を用いて示すと、以下の数4の通りである。
Figure 0006898997
一方、送信電力が調整された情報ベクトル
Figure 0006898997
に加重値行列(Weight Matrix)
Figure 0006898997
が適用されて実際に送信されるN個の送信信号(transmitted signal)
Figure 0006898997
が構成される場合について考える。ここで、加重値行列は送信情報を送信チャネル状況などによって各アンテナに適切に分配する役割を果たす。このような送信信号
Figure 0006898997
は、ベクトル
Figure 0006898997
を用いて以下の数5のように示すことができる。ここで、
Figure 0006898997

Figure 0006898997
番目の送信アンテナと
Figure 0006898997
番目の情報の間の加重値を意味する。
Figure 0006898997
は加重値行列又はプリコーディング行列(Precoding Matrix)とも呼ばれる。
Figure 0006898997
一般的には、チャネル行列のランク(rank)の物理的な意味は、与えられたチャネルで互いに異なる情報を送信可能な最大数である。よって、チャネル行列のランクは、互いに独立する行又は列の数のうちの最小数と定義されるので、行列のランクは行又は列の数より大きくてはいけない。例えば、チャネル行列Hのランク(rank(H))は、数6のように制限される。
Figure 0006898997
また、多重アンテナ技術を使用して送信する互いに異なる情報を各々'送信ストリーム(Stream)'又は簡単に'ストリーム'と定義する。このような'ストリーム'は'レイヤ(Layer)'とも称される。この場合、送信ストリームの数は互いに異なる情報を送信可能な最大数であるチャネルのランクより大きくてはいけない。従って、チャネル行列Hは、以下の数7のように示すことができる。
Figure 0006898997
ここで、"# of streams"はストリームの数を示す。ここで、1つのストリームは1つ以上のアンテナにより送信できること注意する必要がある。
1つ以上のストリームを複数のアンテナに対応させる方法が多数存在する。これらの方法を多重アンテナ技術の種類によって説明すると、以下の通りである。1つのストリームが複数のアンテナを経て送信される場合を空間ダイバーシティ方式と言え、複数のストリームが複数のアンテナを経て送信される場合を空間多重化方式と言う。勿論、これらの中間である空間ダイバーシティと空間多重化の混合(Hybrid)形態も可能である。
以下、チャネル状態情報(channel state information、CSI)の報告について説明する。現在LTE標準では、チャネル状態情報なしに運用される開ループ(open−loop)MIMOと、チャネル状態情報に基づいて運用される閉ループ(closed−loop)MIMOの2つの送信方式が存在する。特に、閉ループMIMOでは、MIMOアンテナの多重化利得(multiplexing gain)を得るために、基地局及び端末は各々チャネル状態情報に基づいてビーム形成を行うことができる。基地局はチャネル状態情報を端末から得るために、端末にPUCCH(Physical Uplink control CHannel)又はPUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)を割り当てて下りリンク信号に関するチャネル状態情報(CSI)をフィードバックすると命令する。
CSIは大きく、RI(Rank Indicator)、PMI(Precoding Matrix Index)、CQI(CHANNEL Quality Indication)の3つの情報に分類される。
第一に、上述したように、RIはチャネルのランク情報を示し、端末が同じ周波数−時間リソースにより受信可能なストリームの数を意味する。RIはチャネルの長周期フェージング(Long Term fading)により決定されるので、通常、PMI、CQI値より長い周期で基地局にフィードバックされる。第二に、PMIはチャネルの空間特性を反映した値であり、SINRなどのメトリックスを基準として端末が選好する基地局のプリコーディング行列インデックスを示す。最後に、CQIはチャネルの強度を示す値であり、通常基地局がPMIを用いた時に得られる受信SINRを意味する。
本発明は基地局又は端末のチャネル測定に使用されるRSに対して送信プリコーダを適用してRSポートを構成し、特定の時間−周波数リソースユニット(即ち、時間−周波数リソースバンドル単位、PRG’又は上りリンクPRG(Precoding Resource block Groups))によってプリコーダが特定パターンを有して循環して適用されるか、任意のプリコーダに変更されながら適用されることを特徴とする。特に本発明は、下りリンクRS/上りリンクRSに全て適用でき、代表的には下りリンクCSI−RS、上りリンクSRSに適用される。また開ループMIMO送信又は準−開ループMIMO送信に適用されるRSを使用でき、閉ループMIMO送信でも使用できる。
最近RSにビーム形成が適用された上りリンクプリコード(Precoded)SRS又は下りリンクプリコードCSI−RSなどが論議されており、複数のプリコードRSを設定してUE又は基地局が特定のプリコードRSを指示して選択する運用方式が考えられている。特に、本発明のプリコードRSは信号復調に使用されるDM−RSとは異なる目的(例えば、CSI/MCS設定及びスケジュールのために使用される目的)を有するRSに関する。
本発明で提案するプリコードRSにおいて、時間−周波数リソースバンドルの概念を適用してバンドルされたリソース内では受信端が同一のプリコーダであることを仮定できるが、バンドルされたリソースの間には同じプリコーダであることを仮定できない。このようにバンドルされたリソース単位(以下、PRG’という)は、復調過程で使用されるDM−RSのリソースバンドル単位(即ち、PRG)とは別に設定されて、システム運用上の柔軟性を増加させることができ、又は既存のPRGと同様に制限してシステム運用を簡単にすることもできる。
また上記プリコードRSがDM−RSより低密度であることを考慮して、バンドルされたリソース単位をPRGの倍数に設定してチャネル測定の性能を増加させることができる。逆にバンドルされたリソース単位の倍数がPRGになるように設定を制限することもできる。
またSRSの送信帯域幅、即ち、RB数によってPRG’が決定される。例えば、帯域幅が小さいほどPRG’サイズを減少させてSRSに適用される循環ビームの数を維持することができる。SRSホッピングが設定された場合であると、各ホッピングインスタンス(hopping instance)ごとに送信帯域幅又はRB数によってPRG’が決定される。又はSRSホッピングが定義/設定された場合であっても、PRG’は全体の該当SRS送信帯域(即ち、SRS送信に割り当てられたRB数)によってPRG’が決定され、各ホッピングインスタンスでは該当時点の帯域幅に対してバンドルされたリソース単位に基づいてプリコーダを決定して送信するように設定することができる。
この明細書では、開ループMIMO/準−開ループMIMO技法について、基本的には特定の時間−周波数リソース単位でビームが変化するビーム循環を仮定して記載しているが、発明の提案は、ビーム循環の代わりに任意の開ループ/準−開ループMIMO送信にも適用することができる。ビーム循環とは、時間−周波数リソースが変化することにより特定のPMIセット内に存在するPMIを順に変更して適用することを意味し、時間−周波数リソースが多い場合、全てのPMIが適用された後、再度順にPMIセット内に最初のPMIから再び適用されることである。またPMIセットが設定されず、時間−周波数リソースの変化によってPMIを任意に変化させながら適用することを意味することもできる。
<第1実施例>
本発明の第1実施例では、PRG’単位で異なるプリコーダが設定される、即ち、PRG’リソース内では同じプリコーダが適用されるプリコードSRSの活用方案について説明する。
1)まず、上りリンクプリコードSRSを用いた上りリンク開ループ/準−開ループMIMO技法を説明する。
上述したPRG’単位のプリコーダバンドルをSRSに適用することにより、基地局はUEに上りリンク開ループ/準−開ループMIMOで使用するビーム循環パターン又はプリコーダを暗黙的に指示することができる。例えば、N個の(プリコード)SRS(又はSRSリソース)をUEに設定し、UEは各SRS(又はSRSリソース)に互いに異なるビーム循環パターン/又は(準)開ループMIMO技法を適用して送信する。
UEはPRG’単位でビーム循環によりプリコードSRSを送信し、このプリコードSRSを複数個送信する。各プリコードSRSには、互いに異なるビーム循環が適用される。基地局は多重プリコードSRSの受信チャネルを確認した後、最善のSRSを選択してUEにDCIにより知らせる。基地局はPRG’単位でチャネル推定を行い、各PRG’にどのプリコーダが適用されたかは分からないが、チャネルとプリコーダが共に適用された有効チャネル(effective channel)を基準としてチャネル推定品質が最も優れるSRS(又はSRSリソース)を選択し、選択されたSRS(又はSRSリソース)をDCIにより指示する。その後、UEはDCIに指示されたSRSに適用されたプリコーダを使用して上りリンクデータ送信を行う。
例えば、SRS1とSRS2(又はSRSリソース1とSRSリソース2)を使用する場合、UEはSRS1にはPRG’単位でPMI1乃至PMI4を循環適用し、SRS2にはPRG’単位でPMI5乃至PMI8を循環適用して送信する。その後、基地局がDCI、即ち、上りリンクグラントにSRS1を指示した場合には、UEはSRS1に適用されたPMI1乃至PMI4をDM−RSのバンドル単位であるPRG単位で循環適用してデータを送信する。UEはスケジュールされたRBをPRG単位で区分し、PRG単位でPMI1乃至PMI4を順に適用してデータ及びDM−RSを送信する。
一方、各SRSに適用するビーム循環パターンをUEが自ら決定するか、基地局が指定するか、又はUEが自ら決定することを基地局が助けることができる。
まずUEがビーム循環パターン又は(準)開ループMIMOのプリコーダを自ら決定する場合、UEは下りリンク/上りリンク相反性(reciprocity)を用いて下りリンクRSから上りリンクRSを推定して自らビーム循環パターン/プリコーダを決定する。例えば、W1とW2で構成されたデュアルコードブック構造において、UEはベストW1をN個選択し、N個のSRSに各々互いに異なるベストW1を用いてビーム循環/又は(準)開ループMIMOを行う。即ち、各SRSには独立したW1が設定され、全てのSRSはW2の循環パターンを同一に構成して、結果としてSRSごとに独立した循環ビームが適用されるように具現することができる。
またSRSは共通のW1を用いてプリコーダを設定し、W2を異なるように設定してSRSごとに互いに異なるプリコーダを使用する。この時、W2を構成するビーム選択(beam selector)部分とコ−フェーズ(co−phase)部分のうち、一方をSRSごとに異なるように設定し、他方は同一に設定することができる。但し、コ−フェーズの方がランダム性向がもっと強いので、ビーム選択部分のみを異なるように設定することが好ましい。
下りリンク/上りリンクの相反性を利用できない環境でもUEはN個のSRSに互いに異なる方向内でビーム循環又は(準)開ループMIMOを適用する。例えば、各SRSに適用されるビームは垂直方向ドメインにおいて互いに異なる360/N°の方向をカバーするように設定される。具体的には、4つのSRSがあれば、各SRSに適用されるプリコーダの方向を各SRSごとに0〜90°、90〜180°、180〜270°、270〜360°をカバーするように設定することができる。
基地局はビーム循環パターンを指示する場合、基地局は各SRSごとに使用するCSR(Codebook subset restriction)を指示し、UEは各SRSのCSRに制限されたPMIを用いてビーム循環又は(準)開ループMIMOを適用する。また基地局は各SRSごとに使用するW1を指定し、UEは各SRSのビーム循環/準−開ループMIMOを行う時、該当W1を用いてW2を循環してビーム循環を生成するか、又はW1を用いて準−開ループMIMOを行う。
UEがビーム循環(又は開ループ/準−開ループMIMO)を自ら決定する場合、基地局はコードブック内の全体プリコーダのうち、UEがビーム循環(又は開ループ/準−開ループMIMO)のために使用する1つ又は多数のプリコーダを限定することができる。UEは限定されたPMIセット内で自由にビームを決定して、ビーム循環(又は準−開ループMIMO)を行う。プリコーダの限定は、SRSごとに異なるように設定されてSRSごとに互いに異なるPMIを適用して送信するようにする。又は簡単にプリコーダセットの制限、即ち、CSRを各SRSに共通適用することができ、この場合、UEはSRSごとに異なるプリコーダを用いて準−開ループ又はビーム循環を行う。
さらに、基地局はSRS選択情報以外にUEが送信するレイヤ数、即ち、ランク情報を共に知らせることができる。選択されたSRSがNポートである場合、また指示されたランクがM個である場合、N≧Mの条件を満たさなければならず、N個のポートのうち、1番目のポートからM番目のポートに適用されたプリコーダを1番目のレイヤからM番目のレイヤ送信に1:1にマッピングして使用する。
また基地局はランク情報無しにSRS選択情報のみを知らせることができる。例えば、SRSリソース1乃至SRSリソース4を設定し、SRSリソース1は1ポートで構成し、SRSリソース2は2ポートで構成し、SRSリソース3は3ポートで構成し、SRSリソース4は4ポートで構成する。従って、基地局がSRSリソースを選択すると、ランクはそのSRSのポート数に自動に決定される。即ち、SRS2が選択及び指示されると、基地局とUEはSRS2のポート数に対応するようにランク2にPUSCHを送信するように動作する。
2)上りリンクプリコードSRSを用いた閉ループMIMO技法を説明する。
上りリンク閉ループMIMO技法を使用する場合、基地局はUEにどのプリコーダを使用して上りリンクデータを送信するかをDCIにより指示する。基地局が1つのUEに周波数選択的スケジュール(frequency selective scheduleing)、即ち、多重RBを割り当て、サブバンド単位で使用する各PMIを指示する場合、DCIペイロードサイズが増加する。上りリンクプリコードSRSを使用すると、かかる制御チャネルのオーバーハンドを減少させることができる。
UEは上りリンクSRSにPRG’単位で互いに異なるプリコーダを用いて送信する。上述したように、基地局がCSRによりUEが使用するプリコーダを制限することができ、又は基地局が予めW1を指示し、W2をUEが自由に選択/適用することができる。又はUEが自らプリコーダを決定することができる。その後、UEはPRG’単位でビーム循環を行って互いに異なるビームを適用してSRSを送信する。
基地局はSRSを受信した後、PRG’単位でチャネルを測定し、UEにどのPRG’に適用されたプリコーダを使用して上りリンクデータを送信するかに関する情報をDCIにより指示する。
具体的には、基地局は特定のPRG’リソースを指示し、UEは指示されたPRG’リソースでSRS送信のために使用したプリコーダを用いてデータを送信する。UEに複数のSRSが設定された場合、SRI(SRS指示子)により特定のSRSを指示し、それと共にPRG’リソースを指示する。リソースが広帯域である場合、PRG’リソースを指示すること自体が大きなDCIペイロードを占めることである。従って、基地局はUEのビーム循環が終了して新しく開始されるリソース単位を把握する必要があり、この情報は基地局がUEに知らせるか、又はUEが基地局に報告することにより共有することができる。
例えば、20RBシステムにおいて、PRG’=1RBであり、PMI={1,2,3,4}を順に循環適用する場合であれば、基地局とUEはPMIが1回循環適用されるリソース単位が4PRG’(即ち、4RB)であるという情報を共有する。この場合、基地局はRB0、RB4、RB8、RB12及びRB16に同じPMIが適用されたことを認知するので、該当PMIを選好する場合、代表RB(例えば、最低のインデックスのRB)であるRB0を指示する。結果的には、基地局はRB0乃至RB3のうちのいずれか1つを指示すればよいので、総2ビットのペイロードで情報伝達が可能である。
またサブリソースの概念を導入して同じ動作を行うことができる。即ち、1つのSRSが送信される帯域は複数のサブリソースに区分され、各サブリソースは互いに異なるPMIが適用されたプリコードSRSを送信する。具体的には、サブリソース1乃至サブリソース4が存在し、サブリソース1はRB0、RB4、RB8、RB12、RB16に設定される。またサブリソース2はRB1、RB5、RB9、RB13、RB17に設定され、サブリソース3はRB2、RB6、RB10、RB14、RB18に設定される。最後に、サブリソース4はRB3、RB7、RB11、RB15、RB19に設定される。かかる状況において、各サブリソースを構成するRBは全体リソースが一定に分布されており、各サブリソースは互いにくし状(comb)に結合して全体リソースを構成する。基地局はサブリソースを2ビットサイズのフィールドに指示して、どのPMIをデータ送信に使用するかをUEに知らせる。
また具体的には、基地局はSRSの受信後、DCIによりスケジュール情報を知らせる。UEは該当スケジュールされたリソースでデータを送信する時、該当スケジュールされたリソースでSRS送信のために使用したプリコーダをそのまま利用する。即ち、DCIにはPMIに対する追加情報無しに、リソース割り当て情報のみで暗黙的にデータ送信に使用するPMIを決定することができる。
<第2実施例>
本発明の第2実施例では、アンテナポート単位で異なるプリコーダが設定される、即ち、各アンテナポートに異なるプリコーダが適用されるプリコードSRSの活用方案を説明する。
A)まず、上りリンク開ループ/準−開ループMIMO技法が適用された場合について説明する。
RSのビーム循環が適用された場合、RSの密度が低くなってチャネル測定の正確度が減少する。即ち、SRS、CSI−RSなどは一般的に全バンドに送信される反面、PRG’単位でプリコーダが変化する場合は、PRG’リソースの間には有効チャネルがランダムに変化するので、チャネル測定の正確度が落ちる。
従って、SRSを送信するリソースに対してビーム循環を適用せず、SRSポートに対してビーム循環を適用することができる。例えば、SRSポート1乃至SRSポート4が設定される場合、PMI1乃至PMI4を順に各ポートに適用して送信する。UEは互いに異なるPMIが適用された多重SRSを送信し、基地局は最善のSRSを選択してUEに指示する。
基地局が各SRSのポートごとに互いに異なるPMIが適用されたことを認知して、PRG単位でSRSポートを循環してデータを受信した時の最適のSRSを選択する。例えば、ランク1の上りリンクデータ送信を仮定した場合、基地局は4ポートSRS1に対してSRSポート1乃至SRSポート4のチャネルh1乃至h4を推定し、PRG単位で推定されたチャネルを変更しながらデータ受信を仮定してスケジュールを行う。即ち、PRG1、PRG2、PRG3、PRG4、PRG5…に対して、各々チャネルh1、h2、h3、h4、h1…が適用されると仮定し、データを受信した時のMCS及びリソース割り当てを決定する。
ランク2である場合は、各PRGにおいて2つのSRSポートに2つのレイヤが各々送信されると仮定し、各PRGで仮定する2つのSRSポートを基地局とUEが全て把握している必要がある。例えば、PRG1、PRG2、PRG3、PRG4、PRG5…に対して各々連接したチャネル[h1 h2]、[h3 h4]、[h1 h2]、[h3 h4]、[h1 h2]…にデータが送信されると仮定する。また、1番目のレイヤは連接したチャネルの1番目のチャネルベクトルにより送信され、2番目のレイヤは連接したチャネルの2番目のチャネルベクトルにより送信されると仮定する。
基地局とUEはランクに対するポート循環パターンを共有しているので、基地局がDCI、即ち、上りリンクグラントにより、SRIと共にランク情報を知らせると、UEは該当ポート循環パターンに基づいてビーム循環パターンを決定することができる。例えば、SRI=1、ランク=1である場合、SRS1(4ポート)の各ポートにUEが使用したプリコーダ1乃至プリコーダ4を循環してデータを送信する。即ち、PRG単位でプリコーダ1乃至プリコーダ4を循環適用してデータとDM−RSを送信する。
B)次に、上りリンク閉ループMIMO技法が適用された場合について説明する。
閉ループMIMOのPMI指示の代わりに、基地局がUEに(多重SRSが設定されている場合は、SRIと共に)SRSポートを指示し、UEはそのポートに適用されたビーム/PMIを使用してデータを送信することができる。1つのSRSを構成する多重ポートは互いにCDM又はFDMされる。
例えば、FDMされる場合、4ポートSRSにおいて、ポート1乃至ポート4はPRG’(又は特定のリソース単位)1乃至PRG’(又は特定のリソース単位)4に順にFDMされ、PRG’5からは再度ポート1から循環マッピングされてFDMされる。また、8ポートSRSにおいて、ポート(1、2)、ポート(3、4)、ポート(5,6)、ポート(7,8)単位でPRG’(又は特定のリソース単位)1乃至PRG’(又は特定のリソース単位)4に順にFDMされ、PRG’5からは再度ポート(1,2)から循環マッピングされてFDMされる。この場合、PRG’単位でプリコーダが異なるように適用されるので、上述した第1実施例と同じ効果が得られ、UE及び基地局も第1実施例のように動作することができる。
<第3実施例>
本発明の第3実施例では、SRSリソースごとに異なるプリコーダが設定されるプリコードSRSの活用方案を説明する。
上記第1実施例では、1つのSRS(又はSRSリソース)にPRG’単位でプリコーダが変化して送信される方案を説明している。しかし、同じ動作をPRG’の導入なしに、SRS(又はSRSリソース)を複数設定して行うことができる。
例えば、第1実施例において、PMI={1,2,3,4}がPRG’単位で循環すると、第3実施例では、4つのSRSを用いて、SRS1乃至SRS4が各々PMI1乃至PMI4にプリコードされる。但し、SRS1はPRG’リソース0、4、8、12、…に送信され、SRS2はPRG’リソース1、5、9、13、…に送信され、SRS3はPRG’リソース2、6、10、14、…に送信され、SRS4はPRG’リソース3、7、11、15、…に送信されて、4つのSRSが第1実施例の1つのSRSの役割を果たす。この時、SRS1乃至SRS4は1つのSRSグループであることを基地局とUEが認識する必要があり、SRSグループごとに互いに異なるビーム循環パターンを有する。例えば、SRSグループ1及びSRSグループ2を設定し、各SRSグループは4つのSRSで構成される。基地局又はUEは1つのSRSグループを指示又はフィードバックすることにより、データ送信端がそのSRSグループに属するSRSに使用されたプリコーダを循環した時のCSIをフィードバックするか、又はそのプリコーダ循環を用いてデータを送信する。
<第4実施例>
送信端に多重アンテナパネルが設けられた場合、パネルごとにチャネル状態が異なることができる。例えば、基地局の送信アンテナに多重アンテナパネルが設けられることができ、この場合、下りリンク(準)開ループMIMO送信技法の使用時にUEが特定パネルに下りリンクデータ送信を希望することを基地局にフィードバックすることができる。特定パネルは受信品質が最高である1つのパネルに限定され、この場合、UEは該パネルの下りリンクチャネルに対して(準)開ループMIMO技法で送信された時を仮定したCSI(即ち、RI、CQI又はW1のようなPMIの一部)を共にフィードバックする。その後、基地局は該当パネルに対して開ループMIMO送信を行う。
また特定パネルは全体パネルのうちの1つ以上のサブセットを指示することができ、この場合、UEは該パネルの下りリンクチャネルに対して(準)開ループMIMOが送信された時を仮定したCSI(即ち、RI、CQI又はW1のようなPMIの一部)を共にフィードバックする。即ち、特定の時間−周波数リソース単位でそのパネルを循環しながらCSIを計算する。例えば、パネル1及びパネル2が選択された場合、RB0ではパネル1、RB1ではパネル2、再度RB2ではパネル1を交互に使用した時のCSIを計算する。基地局は下りリンクデータの送信時に上記CSI計算時と同様にRBごとにパネルを循環しながらデータを送信する。即ち、基地局はパネル循環により開ループMIMO送信を行う。パネル選択がコードブック内で行われる場合、上述したフィードバック情報はコードブック内におけるパネル選択情報になり得る。
上りリンクでも同様に基地局がUEに(又はUEが基地局に)上りリンクデータ送信に使用するパネル情報を知らせる。UEはSRS送信時にも時間−周波数リソース単位ごとにパネルを循環しながらSRSを送信し、基地局はこのSRSからチャネルを測定してMCSを決定する。
<第5実施例>
一方、基地局はCSI−RSポートのうちの一部ポートをUEに指示することができ、UEは該当ポートのみを使用してCSIをフィードバックする。例えば、8ポートCSI−RSのうち、サブセットに該当する特定の4ポートをUEに指示し、UEは該4ポートに対して準−開ループMIMOでデータ送信した時のCSIを計算及びフィードバックする。
又は全体ポートを個々の部分ポートに区分し、各部分ポートに対して準−開ループ送信を行うことができる。この時、各ポートグループは特定の時間−周波数リソース単位で循環しながら送信に使用される。例えば、8ポートCSI−RSを2ポートずつ4つのポートグループに区分した後、RB単位で2ポートずつ循環しながらデータ送信に常用する。即ち、RB1、RB2、RB3、RB4、RB5…にポート(0,1)、ポート(2,3)、ポート(4,5)、ポート(6,7)、ポート(0,1)…が順に使用される。UEもCSIの計算時にポートグループが循環するという仮定下でCSIを計算しなければならない。
<第6実施例>
上記第1実施例乃至第3実施例では、RSにより様々なデジタルプリコーダを開示しており、開ループMIMO又は閉ループMIMOの送信を支援する方式を説明している。第6実施例では、ビーム管理の観点で本発明の適用例を説明する。
例えば、第1実施例において、上りリンク/下りリンクのビーム管理RS(以下、BRSと称し、下りリンクCSI−RS又は上りリンクSRSである)ごとにPRG’単位で他のアナログビームを循環して送信する時、基地局はPRG’リソースを選択してUEに指示することにより該当BRSの該当PRG’に使用された(アナログ)ビームを使用すると指示することができる。もし多重BRSが設定される場合、BRS指示情報が共に提供されることができる。
上りリンクBRSがSRSである場合、基地局はSRS及びPRG’又は指示したSRSに適用された多重ビームのうちの1つ又は一部ビームを指示し、UEは該当ビームを送信ビームとして使用する。
下りリンクBRSがCSI−RSである場合、UEはCSI−RS及びPRG’又は指示したCSI−RSに適用された多重ビームのうちの1つ又は一部ビームを指示し、基地局は該当ビームを送信ビームとして使用する。又は下りリンクCSI−RSにPRG’単位で他のプリコーダが適用されず、1つのビームが適用され、UEが受信ビームをPRG’単位で異なるように適用して下りリンクCSI−RSを受信する。UEはPRG’単位で設定された多数のRxビームのうち、チャネル品質の良いRxビームを選択して下りリンクデータ(又はPDCCH)の受信時に受信ビームとして使用する。
又はUEはPRG’リソースを選択して基地局にフィードバックすることにより、該当BRSの該当PRG’に使用された(アナログ)ビームを選好することを知らせることができる。もし多重BRSが設定される場合は、BRS指示情報が共に提供されることができる。
かかるビーム指示情報は、上りリンクプリコーディングの観点におけるプリコーダ指示情報とは異なり、上りリンクグラントと共に指示されないことができ、下りリンクグラントと共に伝達されるか、又は専用DCIフォーマットにより、或いは専用RNTIにより送信されることもできる。かかるビーム報告情報はCSI報告とは別に伝達でき、共に報告する情報にCQI及び/又はRIが含まれないこともでき、その代わりにレイヤ1に対応するRSRP(Reference Signals Received Power)が含まれることができる。また、下りリンク/上りリンクのプリコーダ指示とは異なり、端末の受信/送信ビームは時間的に比較的長く維持される特性があるので、L2/L3レイヤのメッセージにより指示されるか、又は報告する方案も共に考慮する必要がある。
図8は本発明の実施例によって上りリンクのプリコードSRSを用いる通信方法を説明するフローチャートである。
図8を参照すると、段階801で端末は所定のリソース単位、即ち、PRG’単位でプリコーダ循環パターンが適用された複数のプリコード参照信号を基地局に送信する。ここで、複数のプリコード参照信号に適用されたプリコーダ循環パターンは、複数のプリコード参照信号の各々のための第1プリコーダと、複数のプリコード参照信号に共通に適用され、所定のリソース単位で循環適用される第2プリコーダとの結合で定義される。特に、TDDシステムの場合、基地局から受信した下りリンク参照信号を用いて、複数のプリコード参照信号の各々のための第1プリコーダを決定することができる。
より好ましくは、複数のプリコード参照信号に適用されたプリコーダ循環パターンは、水平方向ドメインにおいて、互いに異なる方向にプリコード参照信号をプリコーディングし、全水平方向をカバーするように定義される。
次に、段階803で端末は基地局から複数のプリコード参照信号のうちの1つを指示する情報を受信し、段階805で端末は指示されたプリコード参照信号に適用されたプリコーダ循環パターンを用いて、基地局に上りリンクデータ信号及び上りリンク復調参照信号を送信する。
さらに、端末は基地局から所定のリソース単位に関する情報を予め受信することができる。
図9は本発明の一実施例に適用可能な基地局及び端末を例示する図である。
図9を参照すると、無線通信システムは、基地局(BS)110及び端末(UE)120を含む。基地局110はプロセッサ112、メモリ114及び無線周波数(radio Frequency、RF)ユニット116を含む。プロセッサ112は本発明で提案した手順及び/又は方法を具現するように構成される。メモリ114はプロセッサ112に連結され、プロセッサ112の動作に関連する様々な情報を貯蔵する。RFユニット116はプロセッサ112に連結され、無線信号を送信及び/又は受信する。端末120はプロセッサ122、メモリ124及びRFユニット126を含む。プロセッサ122は本発明で提案した手順及び/又は方法を具現するように構成される。メモリ124はプロセッサ122に連結され、プロセッサ122の動作に関連する様々な情報を貯蔵する。RFユニット126はプロセッサ122に連結され、無線信号を送信及び/又は受信する。基地局110及び/又は端末120は単一アンテナ又は多重アンテナを有することができる。
以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもでき、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部構成や特徴は、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取り替わってもよい。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりできるということは明らかである。
本文書で基地局によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード(upper ode)によって行われることもある。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様々な動作は、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって行われ得ることは明らかである。基地局は、固定局(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、アクセスポイント(access point)などの用語にしてもよい。
本発明に係る実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア(firmware)、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では、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。
ファームウェアやソフトウェアによる具現では、本発明の一実施例は、以上で説明された機能又は動作を実行するモジュール、手順、関数などの形態で具現されてもよい。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶され、プロセッサによって駆動可能である。
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、公知の様々な手段によって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、本発明の特徴から逸脱しない範囲で別の特定の形態に具体化できるということが当業者にとっては自明である。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的な解釈によって決定すべきであり、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
以上のような無線通信システムにおいて、リソースバンドルに基づくプリコーダの適用方法及びそのための装置は、3GPP LTEシステムに適用される例を中心として説明したが、3GPP LTEシステム以外にも様々な無線通信システムに適用することができる。

Claims (6)

  1. 無線通信システムにおいて、端末が上りリンク信号を送信する方法であって、
    所定のリソース単位でプリコーダ循環パターンが適用された複数のプリコード(precoded)参照信号を基地局に送信する段階と、
    記複数のプリコード参照信号のうちの1つを指示する情報を前記基地局から受信する段階と、
    前記指示されたプリコード参照信号に適用されたプリコーダ循環パターンに基づいて、上りリンクデータ信号及び上りリンク復調参照信号を前記基地局に送信する段階を含
    前記複数のプリコード参照信号に適用されたプリコーダ循環パターンは、前記複数のプリコード参照信号の各々のための第1プリコーダと、前記複数のプリコード参照信号に共通に適用され、前記所定のリソース単位で循環適用される第2プリコーダとの結合として定義され
    前記複数のプリコード参照信号の各々のための第1プリコーダは、前記基地局から受信した下りリンク参照信号に基づいて決定される、上りリンク信号の送信方法。
  2. 前記複数のプリコード参照信号に適用された前記プリコーダ循環パターンは、水平方向ドメインにおいて、互いに異なる方向にプリコード参照信号をプリコードし、全ての水平方向をカバーするように定義される、請求項1に記載の上りリンク信号の送信方法。
  3. 記基地局から前記所定のリソース単位に関する情報を受信する段階をさらにむ、請求項1に記載の上りリンク信号の送信方法。
  4. 無線通信システムにおける端末であって、
    無線通信モジュールと、
    前記無線通信モジュールに連結され、所定のリソース単位でプリコーダ循環パターンが適用された複数のプリコード(precoded)参照信号を基地局に送信し、前記基地局から前記複数のプリコード参照信号のうちの1つを指示する情報を受信し、前記指示されたプリコード参照信号に適用されたプリコーダ循環パターンに基づいて、前記基地局に上りリンクデータ信号及び上りリンク復調参照信号を送信するプロセッサを含
    前記複数のプリコード参照信号に適用されたプリコーダ循環パターンは、前記複数のプリコード参照信号の各々のための第1プリコーダと、前記複数のプリコード参照信号に共通に適用され、前記所定のリソース単位で循環適用される第2プリコーダとの結合として定義され
    前記複数のプリコード参照信号の各々のための第1プリコーダは、前記基地局から受信した下りリンク参照信号に基づいて決定される、端末。
  5. 前記複数のプリコード参照信号に適用された前記プリコーダ循環パターンは、水平方向ドメインにおいて、互いに異なる方向にプリコード参照信号をプリコードし、全ての水平方向をカバーするように定義される、請求項に記載の端末。
  6. 前記プロセッサは、前記基地局から前記所定のリソース単位に関する情報を受信するようにさらに構成される、請求項に記載の端末。
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