<第1実施形態>
4G通信システムの商用化以後に増加趨勢にある無線データトラフィックに対するニーズを満たすため、改善された5G通信システム又はpre-5G通信システムを開発するための努力が成りつつある。このような理由で、5G通信システム又はpre-5G通信システムは4Gネットワーク以後(Beyond 4G Network)通信システム又はLTEシステム以後(Post LTE)のシステムと呼ばれている。高いデータ送信率を達成するために、5G通信システムは超高周波(mmWave)帯域(例えば、60ギガ(60GHz)帯域のような)での具現が考慮されている。
超高周波帯域での電波の経路損失の緩和及び電波の伝達距離を増加させるために、5G通信システムではビームフォーミング(beamforming)、巨大配列多重入出力(massive MIMO)、全次元多重入出力(Full Dimensional MIMO:FD-MIMO)、アレイアンテナ(array antenna)、アナログビームフォーミング(analog beam-forming)、及び大規模アンテナ(large scale antenna)技術が論議されている。さらに、システムのネットワーク改善のために、5G通信システムでは進化された小型セル、改善した小型セル(advanced small cell)、クラウド無線アクセスネットワーク(cloud radio access network:cloud RAN)、超高密度ネットワーク(ultra-dense network)、機器間の通信(Device to Device communication:D2D)、無線バックホール(wireless backhaul)、移動ネットワーク(moving network)、協力通信(cooperative communication)、CoMP(Coordinated Multi-Points)、及び受信干渉除去(interference cancellation)などの技術開発が成りつつある。
この以外にも、5Gシステムでは進歩されたコーディング変調(Advanced Coding Modulation:ACM)方式であるFQAM(Hybrid FSK and QAM Modulation)及びSWSC(Sliding Window Super position Coding)と、進歩された接続技術であるFBMC(Filter Bank Multi Carrier)、NOMA(non orthogonal multiple access)、及びSCMA(sparse code multiple access)などが開発されている。
一方、インターネットは人間が情報を生成して消費する人間中心の接続網から、事物など分散した構成要素の間に情報を取り交わして処理するIoT(Internet of Things、事物インターネット)網に進化しつつある。クラウドサーバーなどとの接続を通じるビックデータ(Bigdata)処理技術などがIoT技術に結合されたIoE(Internet of Everything)技術も台頭している。IoTを具現するため、センシング技術、有無線通信及びネットワークインフラ、サービスインターフェース技術、及び保安技術のような技術要素が要求され、最近には事物間の接続のためのセンサーネットワーク(sensor network)、マシンツーマシン(Machineo Machine、M2M)、MTC(Machine Type Communication)などの技術が研究されている。
IoT環境では接続された事物で生成されたデータを収集、分析して人間の生活に新しい価値を創出する知能型IT(Internet Technology)サービスが提供されることができる。IoTは既存のIT(information technology)技術と多様な産業間の融合及び複合を介してスマートホーム、スマートビルディング、スマートシティ、スマートカー又はコネクテッドカー、スマートグリッド、ヘルスケア、スマート家電、先端医療サービスなどの分野に応用されることができる。
これに、5G通信システムをIoT網に適用するための多様な試みが成っている。例えば、センサーネットワーク(sensor network)、マシンツーマシン(Machine to Machine、M2M)、MTC(Machine Type Communication)などの技術が5G通信技術がビームフォーミング、MIMO、及びアレイアンテナなどの技法によって具現されていることである。前述したビックデータ処理技術としてクラウド無線アクセスネットワーク(cloud RAN)が適用されることも5G技術とIoT技術融合の一例と言えるだろう。
一方、新しい5G通信であるNR(New Radio access technology)では時間及び周波数リソースで多様なサービスが自由に多重化されることができるようにデザインされ、これによりwaveform/numerologyなどと基準信号などが当該サービスの必要により動的又は自由に割り当てられることができる。無線通信で端末に最適のサービスを提供するためにはチャンネルの質と干渉量の測定を通じる最適化されたデータ送信が重要であり、これにより正確なチャンネル状態測定は必須である。
しかし、周波数リソースによってチャンネル及び干渉特性が大きく変化しない4G通信とは異なり5Gチャンネルの場合、サービスによってチャンネル及び干渉特性が大きく変化するからこれを分けて測定するようにするFRG(Frequency Resource Group)次元のsubsetのサポートが必要である。一方、NRシステムではサポートされるサービスの種類をeMBB(Enhanced mobile broadband)、mMTC (massive Machine Type Communications)(mMTC)、URLLC (Ultra-Reliable and low-latency Communications)などのカテゴリーで分けることができる。eMBBは高容量データの高速送信、mMTCは端末電力最小化と多数端末の接続、URLLCは高信頼度と低遅延を目標とするサービスと見られる。端末に適用されるサービスの種類によって互いに異なる要求事項が適用されることができる。
このように通信システムで複数のサービスがユーザに提供されることができ、このような複数のサービスをユーザに提供するために特徴に当たるように各サービスを同一な時区間内で提供することができる方法及びこれを用いた装置が要求される。
以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。
本明細書に定義された具体的な構造や要素のような内容は、本開示の包括的に理解される分野で通常の技術を備えた当業者のために提供されるもので、本開示は添付された請求項の範囲内だけ定義される。
本明細書において、実施形態を説明するにあたり本発明が属する技術分野によく知られており、本発明と直接的に関連がない記述内容に対しては説明を省略する。これは不必要な説明を省略することによって本発明の要旨を明瞭で、且つより明確に伝達するためなことである。
同じ理由で添付図面において一部構成要素は誇張されたり省略されたり概略的に示された。さらに、各構成要素のサイズは実際サイズを全的に反映することではない。各図面で同一又は対応する構成要素には同一参照番号を付した。
本発明の利点、特徴、及びそれらを達成する方法は、添付される図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すると明確になるだろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態で限定されるものではなく、互い異なる多様な形態で具現されることができ、ただ、本実施形態は本発明の開示が完全にし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるもので、本発明は請求項の範疇により定義されるだけである。明細書全体にわたって同一参照符号は同一の構成要素を指称する。
このとき、処理フローチャートの各ブロックとフローチャートの図面の組合は、コンピュータープログラムインストラクションによって行われることができることを理解することができるだろう。これらコンピュータープログラムインストラクションは、汎用コンピューター、特殊用コンピューター又はその他プログラム可能なデータプロセッシング装備のプロセッサに搭載されることができるので、コンピューター又はその他プログラム可能なデータプロセッシング装備のプロセッサを介して行われるそのインストラクションが、フローチャートブロックで説明された機能を行う手段を生成するようになる。これらコンピュータープログラムインストラクションは、特定方式で機能を具現するためにコンピューター又はその他プログラム可能なデータプロセッシング装備を志向することができるコンピューター利用可能、又はコンピューター判読可能メモリーに記憶されることも可能であるので、そのコンピューター利用可能又はコンピューター判読可能メモリーに記憶されたインストラクションは、フローチャートブロックで説明された機能を行うインストラクション手段を内包する製造品目を生産することも可能である。コンピュータープログラムインストラクションは、コンピューター又はその他プログラム可能なデータプロセッシング装備上に搭載されることも可能であるので、コンピューター又はその他プログラム可能なデータプロセッシング装備上で一連の動作段階が行われ、コンピューターで実行されるプロセスを生成してコンピューター又はその他プログラム可能なデータプロセッシング装備を行うインストラクションはフローチャートブロックで説明された機能を行うための段階を提供することも可能である。
さらに、各ブロックは、特定された論理的機能を行うための1つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメント又はコードの一部を示すことができる。また、幾つか代替実行例ではブロックで言及された機能が段階を外れて発生することも可能であることを注目しなければならない。例えば、接して示されている2つのブロックは、実は実質的に同時に行われることも可能で、又はそのブロックが時々該当する機能によって逆順に行われることも可能である。
このとき、本実施形態に用いられる‘~部’という用語は、ソフトウェア又はFPGA、並びにASICのようなハードウェア構成要素を意味し、‘~部’はどんな役目を行う。しかし、‘~部’は、ソフトウェア又はハードウェアで限定される意味ではない。‘~部’はアドレシングすることができる記憶媒体にあるように構成されることもでき、1つ又はその以上のプロセッサを再生させるように構成されることもできる。したがって、一例として‘~部’はソフトウェア構成要素、客体志向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーティン、プログラムコードのセグメント、ドライバー、ファームウエア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含む。構成要素と‘~部’のうちで提供される機能はより小さい数の構成要素及び‘~部’に結合されたり追加的な構成要素と‘~部’でさらに分離することができる。だけでなく、構成要素及び‘~部’はデバイス又は保安マルチメディアカード内の1つ又はその以上のCPUを再生させるように具現されることもできる。さらに、実施形態で‘部’は一つ以上のプロセッサを含むことができる。
無線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、3GPP(登録商標)の HSPA(High Speed Packet Access)、LTE(Long Term Evolution又はE-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access))、LTE-Advanced (LTE-A)、3GPP2の HRPD(High Rate Packet Data)、UMB(Ultra Mobile Broadband)、及びIEEEの802.16eなどの通信標準のように高速、ハイクオリティーのパケットデータサービスを提供する広帯域無線通信システムへ発展しつつある。さらに、5世代無線通信システムで5G又はNR(new radio)の通信標準が作られている。
前記広帯域無線通信システムの代表的な例として、LTEシステムにおいてはダウンリンク(Downlink;DL)ではOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を採用しており、アップリンク(Uplink;UL)ではSC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)方式を採用している。アップリンクは端末(UE(User Equipment)又はMS(Mobile Station))が基地局(eNode B、又はbase station(BS))でデータ又は制御信号を送信する無線リンクを意味し、ダウンリンクは基地局が端末でデータ又は制御信号を送信する無線リンクを意味する。前記のような多重接続方式は、通常、各ユーザ別でデータ又は制御情報を送信する時間-周波数リソースを互いに重ならないように、すなわち、直交性(Orthogonality)が成り立つように、割り当て及び操作することによって各ユーザのデータ又は制御情報を区分する。
LTEシステムは初期送信で復号失敗が発生された場合、物理階層で当該データを再送信するHARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)方式を採用している。HARQ方式とは、受信機がデータを正確に復号化(デコーディング)することができない場合、受信機が送信機にデコーディング失敗を通知する情報(NACK;Negative Acknowledgement)を送信して送信機が物理階層で当該データを再送信することができるようにする。受信機は送信機が再送信したデータを以前にデコーディング失敗したデータと結合してデータ受信性能を高めるようになる。さらに、受信機がデータを正確に復号した場合、送信機にデコーディング成功を通知する情報(ACK;Acknowledgement)を送信して送信機が新しいデータを送信するようにできる。
図1Aは、LTEシステムでダウンリンクで前記データ又は制御チャンネルが送信される無線リソース領域である時間-周波数領域の基本構造を示す図面である。
図1Aで横軸は時間領域を、縦軸は周波数領域を示す。時間領域での最小送信単位はOFDMシンボルとして、Nsymb1a-02個のOFDM シンボルが集まって一つのスロット1a-06を構成し、2個のスロットが集まって一つのサブフレーム1a-05を構成する。前記スロットの長さは0.5msであり、サブフレームの長さは1.0msである。そして、ラジオフレーム1a-14は10個のサブフレームから構成される時間領域単位である。周波数領域での最小送信単位はサブキャリアとして、全体システム送信帯域(Transmission bandwidth)の帯域幅は総NBW1a-04個のサブキャリアから構成される。
時間-周波数領域でリソースの基本単位はリソースエレメント(1a-12、Resource Element;RE)としてOFDMシンボルインデックス及びサブキャリアインデックスで示すことができる。
リソースブロック(1a-08、Resource Block;RB又はPhysical Resource Block;PRB)は時間領域でNsymb1a-02個の連続されたOFDMシンボルと周波数領域でNRB1a-10個の連続されたサブキャリアで定義される。したがって、一つのRB1a-08はNsymb x NRB個のRE1a-12から構成される。
一般的にデータの最小送信単位は前記RB単位である。LTEシステムで一般的に前記Nsymb=7、NRB=12であり、NBW及びNRBはシステム送信帯域の帯域幅に比例するが、LTEシステムではない他のシステムでは他の値を用いることができるだろう。
端末にスケジューリングされるRB個数に比例してデータレートが増加するようになる。LTEシステムは6個の送信帯域幅を定義して操作する。ダウンリンクとアップリンクを周波数で区分して操作するFDDシステムの場合、ダウンリンク送信帯域幅とアップリンク送信帯域幅が互いに異なることができる。チャンネル帯域幅はシステム送信帯域幅に対応されるRF帯域幅を示す。
表1は、LTEシステムに定義されたシステム送信帯域幅とチャンネル帯域幅(Channel bandwidth)の対応関係を示す。例えば、10MHzチャンネル帯域幅を持つLTEシステムは送信帯域幅が50個のRBから構成される。
ダウンリンク制御情報の場合、前記サブフレーム内衣最初N個のOFDMシンボル以内に送信されることができる。実施形態で一般的にN={1、2、3}である。したがって、現在サブフレームに送信しなければならない制御情報の量によって前記N値がサブフレームごとに可変的に適用されることができる。前記送信される制御情報は制御情報がOFDMシンボルのいくつにかけて送信されるかを示す制御チャンネル送信区間インジケータ、ダウンリンクデータ又はアップリンクデータに対するスケジューリング情報、HARQ ACK/NACKに関する情報を含むことができる。
LTEシステムにおいてダウンリンクデータ又はアップリンクデータに対するスケジューリング情報はダウンリンク制御情報(Downlink Control Information;DCI)を介して基地局から端末に伝達する。DCIは様々なフォーマットによって定義され、各フォーマットによってアップリンクデータに対するスケジューリング情報(UL grant)であるか、ダウンリンクデータに対するスケジューリング情報(DL grant)であるか否か、制御情報の大きさが小さいコンパクトDCIであるか否か、多重アンテナを用いた空間多重化(spatial multiplexing)を適用するか否か、電力制御用DCIであるか否かなどを示すことができる。例えば、ダウンリンクデータに対するスケジューリング制御情報(DL grant)であるDCI format 1は少なくとも次のような制御情報のうちの一つを含むことができる。
-リソース割り当て類型0/1フラッグ(Resource allocation type 0/1 flag):リソース割り当て方式が類型0であるか類型1であるかを指示する。類型0はビットマップ方式を適用してRBG (resource block group)単位でリソースを割り当てる。LTEシステムにおいてスケジューリングの基本単位は時間及び周波数領域リソースで表現されるRBで、RBGは複数個のRBから構成されて類型0方式でのスケジューリングの基本単位となる。類型1はRBG内で特定RBを割り当てるようにする。
-リソースブロック割り当て(Resource block assignment):データ送信に割り当てられたRBを指示する。システム帯域幅及びリソース割り当て方式に従って表現するリソースが決定される。
-変調及びコーディング方式(Modulation and coding scheme;MCS):データ送信に用いられた変調方式と送信しようとするデータであるtransport blockの大きさを指示する。
-HARQプロセス番号(HARQ process number):HARQのプロセス番号を指示する。
-新しいデータインジケータ(New data indicator):HARQ初期送信であるか再送信であるかを指示する。
-重複バージョン(Redundancy version):HARQの重複バージョン(redundancy version)を指示する。
-PUCCHのための送信電力制御コマンド(Transmit Power Control(TPC)command)for PUCCH(Physical Uplink Control CHannel):アップリンク制御チャンネルであるPUCCHに対する送信電力制御コマンドを指示する。
前記DCIはチャンネルコーディング及び変調過程を経てダウンリンク物理制御チャンネルであるPDCCH(Physical downlink control channel)(又は、制御情報、以下、混用して使用)又はEPDCCH(Enhanced PDCCH)(又は、向上した制御情報、以下、混用して使用)上で送信されることができる。
一般的に前記DCIは各端末に対して独立的に特定RNTI(Radio Network Temporary Identifier)(又は、端末識別子)でスクランブルされてCRC(cyclic redundancy check)が追加され、チャンネルコーディングされた後、それぞれ独立的なPDCCHから構成されて送信される。時間領域でPDCCHは前記制御チャンネル送信区間の間のマッピングされて送信される。PDCCHの周波数領域マッピング位置は各端末の識別子(ID)によって決定され、全体システム送信帯域に広がって送信されることができる。
ダウンリンクデータはダウンリンクデータ送信用物理チャンネルであるPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)上で送信されることができる。PDSCHは前記制御チャンネル送信区間以後から送信されることができ、周波数領域での具体的なマッピング位置、変調方式などのスケジューリング情報は前記PDCCHを介して送信されるDCIに基づいて決定される。
前記DCIを構成する制御情報のうちでMCSを介して基地局は端末に送信しようとするPDSCHに適用された変調方式と送信しようとするデータの大きさ(transport block size;TBS)を通知する。実施形態でMCSは5ビット又はそれよりさらに多いか少ないビットから構成されることができる。前記TBSは基地局が送信しようとするデータ(transport block、TB)にエラー訂正のためのチャンネルコーディングが適用される以前の大きさに該当する。
本発明でトランスポートブロック(transport block;TB)とは、MAC(Medium Access Control)ヘッダー、MAC制御要素(control element;CE)、1個以上のMAC SDU(Service Data Unit)、paddingビットを含むことができる。又はTBはMAC階層で物理階層(physical layer)からダウンロードされるデータの単位又はMAC PDU(Protocol Data Unit)を示すことができる。
LTEシステムでサポートする変調方式は、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAMとして、それぞれの変調オーダー(Modulation order)(Qm)は2、4、6に該当する。すなわち、QPSK変調の場合、シンボル当たり2ビット、16QAM変調の場合、シンボル当たり4ビット、64QAM変調の場合、シンボル当たり6ビットを送信することができる。さらに、システム変形によって256QAM以上の変調方式も用いられることができる。
図1Bは、LTE-Aシステムでアップリンクでデータ又は制御チャンネルが送信される無線リソース領域である時間-周波数領域の基本構造を示す図面である。
図1Bを参照すれば、横軸は時間領域を、縦軸は周波数領域を示す。時間領域での最小送信単位はSC-FDMAシンボル1b-02として、Nsymb
UL個のSC-FDMAシンボルが集まって一つのスロット1b-06を構成することができる。そして、2個のスロットが集まって一つのサブフレーム1b-05を構成する。周波数領域での最小送信単位はサブキャリアとして、全体システム送信帯域(transmission bandwidth;1b-04)は総NBW個のサブキャリアから構成される。NBWはシステム送信帯域に比例する値を持つことができる。
時間-周波数領域でリソースの基本単位はリソースエレメント(Resource Element;RE、1b-12)としてSC-FDMAシンボルインデックス及びサブキャリアインデックスで定義することができる。リソースブロックペア(1b-08、Resource Block pair;RB pair)は時間領域でNsymb
UL個の連続されたSC-FDMAシンボルと周波数領域でNscRB個の連続されたサブキャリアで定義されることができる。したがって、一つのRBはNsymb
UL x NscRB個のREから構成される。
一般的にデータ又は制御情報の最小送信単位はRB単位である。PUCCHの場合、1RBに該当する周波数領域にマッピングされて1サブフレームのうちに送信される。
LTEシステムではダウンリンクデータ送信用物理チャンネルであるPDSCH又は半永久的スケジューリング解除(semi-persistent scheduling release;SPS release)を含むPDCCH/EPDDCHに対応するHARQ ACK/NACKが送信されるアップリンク物理チャンネルであるPUCCH又はPUSCHのタイミング関係が定義されている。例えば、FDD(frequency division duplex)で動作するLTEシステムではn-4番目のサブフレームから送信されたPDSCH又はSPS releaseを含むPDCCH/EPDCCHに対応するHARQ ACK/NACKがn番目のサブフレームでPUCCH又はPUSCHで送信される。
LTEシステムでダウンリンクHARQはデータ再送信時点が固定されない非同期(asynchronous)HARQ方式を採択している。すなわち、基地局が送信した初期送信データに対して端末からHARQ NACKがフィードバックされた場合、基地局は再送信データの送信時点をスケジューリング動作によって自由に決定する。端末はHARQ動作のために受信データに対するデコーディング結果、エラーと判断されたデータに対してボパリングをした後、次再送信データとコンバイニングを行う。
端末はサブフレームnに基地局から送信されたダウンリンクデータを含むPDSCHを受信すれば、サブフレームn+kに前記ダウンリンクデータのHARQ ACK 又はNACKを含むアップリンク制御情報をPUCCH又はPUSCHを介して基地局で送信する。この時、前記kはLTEのシステムのFDD又はTDD(time division duplex)とそのサブフレーム設定によって異なるように定義されている。例えば、FDD LTEシステムの場合には前記kが4と固定される。一方、TDD LTEシステムの場合には前記kがサブフレーム設定とサブフレーム番号によって変わることができる。
LTEシステムでダウンリンクHARQと異なりアップリンクHARQはデータ送信時点が固定された同期(synchronous)HARQ方式を採択している。すなわち、アップリンクデータ送信用物理チャンネルであるPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)とここに先行するダウンリンク制御チャンネルであるPDCCH、そして前記PUSCHに対応されるダウンリンクHARQ ACK/NACKが送信される物理チャンネルであるPHICH(Physical Hybrid Indicator Channel)アップ/ダウンリンクタイミング関係が次のような規則によって固定されている。
端末はサブフレームnに基地局から送信されたアップリンクスケジューリング制御情報を含むPDCCH又はダウンリンクHARQ ACK/NACKが送信されるPHICHを受信すれば、サブフレームn+kに前記制御情報に対応されるアップリンクデータをPUSCHを介して送信する。この時、前記kはLTEのシステムのFDD又はTDD(time division duplex)とその設定によって異なるように定義されている。例えば、FDD LTEシステムの場合には前記kが4と固定される。
一方、TDD LTEシステムの場合には前記kがサブフレーム設定とサブフレーム番号によって変わることができる。FDD LTEシステムでサブフレームnで基地局がアップリンクスケジューリング承認又はダウンリンク制御信号とデータを端末に送信すれば、端末はサブフレームnで前記アップリンクスケジューリング承認又はダウンリンク制御信号とデータを受信する。先ずサブフレームnでアップリンクスケジューリング承認を受けた場合、端末はサブフレームn+4でアップリンクデータ送信をする。もし、サブフレームnでダウンリンク制御信号とデータを受けた場合、端末はダウンリンクデータに対するHARQ ACK又はNACKをサブフレームn+4で送信する。したがって、端末はアップリンクスケジューリング承認を受けてアップリンクデータ送信をするか、若しくはダウンリンクデータを受信してHARQ ACK又はNACKを伝達するために準備することができる時間は3個サブフレームに該当する3msとなる。
そして、端末はサブフレームiに基地局からダウンリンクHARQ ACK/NACKを運ぶPHICHを受信すれば、前記PHICHはサブフレームi-kに端末が送信したPUSCHに対応される。この時、前記kはLTEのシステムのFDD又はTDDとその設定によって異なるように定義されている。例えば、FDD LTEシステムの場合には前記kが4と固定される。一方、TDD LTEシステムの場合には前記kがサブフレーム設定とサブフレーム番号によって変わることができる。
図1C及び図1Dは、5G又はNRシステムで考慮されるサービスであるeMBB、URLLC、mMTC用データが周波数-時間リソースで割り当てられた態様を示す。
図1C及び図1Dを参照すれば、各システムで情報送信のために周波数及び時間リソースが割り当てられた方式を見られる。
先ず図1Cでは前提システム周波数帯域1c-00でeMBB、URLLC、mMTC用データが割り当てられた態様である。eMBB1c-01とmMTC1c-09が特定周波数帯域で割り当てられて送信される途中にURLLCデータ(1c-03、1c-05、1c-07)が発生して送信が必要な場合、eMBB1c-01及びmMTC1c-09が予め割り当てられた部分を空いているか、送信せずURLLCデータ(1c-03、1c-05、1c-07)を送信することができる。
前記サービスのうちでURLLCは遅延時間を減らすことが必要であるから、eMBBが割り当てられたリソース1c-01の一部分にURLLCデータが割り当て(1c-03、1c-05、1c-07)られて送信されることができる。もちろん、eMBBが割り当てられたリソースでURLLCが追加に割り当てられて送信される場合、重複される周波数-時間リソースではeMBBデータが送信されないこともあり、したがって、eMBBデータの送信性能が低くなることができる。すなわち、前記の場合にURLLC割り当てによるeMBBデータ送信失敗が発生することができる。
図1Dでは全体システム周波数帯域1d-00を分けて各サブバンド(1d-02、1d-04、1d-06)でサービス及びデータを送信する用途で用いることができる。前記サブバンド設定に係る情報は予め決定されることができ、この情報は基地局が端末に上位シグナリングを介して送信されることができる。若しくは、前記サブバンドに係る情報は基地局又はネットワークノードが任意に分け、端末に別途のサブバンド設定情報の送信無しにサービスを提供することもできる。図1Dではサブバンド1d-02はeMBBデータ送信、サブバンド404はURLLCデータ送信、サブバンド1d-06ではmMTC データ送信にも用いられる態様を示す。
実施形態の全般でURLLC送信に用いられる送信時間区間(transmission time interval、TTI)の長さはeMBB又はmMTC送信に用いられるTTI長さより短いことがある。さらに、URLLCに係る情報の応答をeMBB又はmMTCより早く送信することができ、これにより低い遅延で情報を送受信することができる。
図1Eは、一つのトランスポートブロックがいくつかのコードブロックで分けられてCRCが追加される過程を示す図面である。
図1Eを参照すれば、アップリンク又はダウンリンクで送信しようとする一つのトランスポートブロック(1e-01、transport block;TB)は最後部又は先頭部にCRC(1e-03)が追加されることができる。前記CRCは16ビット又は24ビット又は予め固定されたビット数を持つかチャンネル状況などによって可変的なビット数を持つことができ、チャンネルコーディングの成功可否を判断することができるのに用いられることができる。
TBとCRCが追加されたブロック(1e-01、1e-03)はいくつかのコードブロック(codeblock;CB(1e-07、1e-09、1e-11、1e-13)で分けられることができる(1e-05)。前記コードブロックは最大大きさが予め定められて分けられることができ、この場合、最後のコードブロック1e-13は他のコードブロックより大きさが小さいか、0、ランダム値又は1を入れて他のコードブロックと長さが同じになるように合わせられることができる。
前記分けられたコードブロックにそれぞれCRC(1e-17、1e-19、1e-21、1e-23)が追加されることができる(1e-15)。前記CRCは16ビット又は24ビット若しくは予め固定されたビット数を持つことができ、チャンネルコーディングの成功可否を判断することができるのに用いられることができる。しかし、前記TBに追加されたCRC1e-03とコードブロックに追加されたCRC(1e-17、1e-19、1e-21、1e-23)はコードブロックに適用されるチャンネルコードの種類によって省略されることもできる。
例えば、ターボコードではなくLDPC(Low Density Parity Check)コードがコードブロックに適用される場合、コードブロックごとに挿入されるCRC(1e-17、1e-19、1e-21、1e-23)は省略されることもできるだろう。しかし、LDPCが適用される場合にもCRC(1e-17、1e-19、1e-21、1e-23)はそのままコードブロックに追加されることができる。さらに、ポーラータイコードが用いられる場合に CRCが追加されたり省略されることができる。
図1Fは、アウターコードが用いられて送信される方式を示す図面で、図1Gは前記アウターコードが用いられた通信システムの構造を示すブロック図である。
図1F及び図1Gを参照すれば、アウターコードを用いて信号を送信する方法に対して示す。
図1Fは、一つのトランスポートブロックがいくつかのコードブロックで分けられた後、各コードブロックで同じ位置にあるビット又はシンボル1f-04同士の第2チャンネルコードでエンコーディングされてパリティービット又はシンボル1f-06が生成されることができる(1f-02)。以後に、各コードブロックと第2チャンネルコードエンコーディングで生成されたパリティーコードブロックにそれぞれCRCが追加されることができる(1f-08、1f-10)。
前記CRCの追加はチャンネルコードの種類によって追加可否が変わることができる。例えば、ターボコードが第1チャンネルコードとして用いられる場合には前記CRC(1f-08、1f-10)が追加されるが、以後には第1チャンネルコードエンコーディングでそれぞれのコードブロック及びパリティーコードブロックがエンコーディングされることができる。前記トランスポートブロックは上位階層から物理階層で伝達した一つのTBである。
物理階層で前記TBはデータで見なされる。先ず前記TBにCRCを追加する。前記CRCを生成するためにTBデータビットとcyclic generator polynomialが用いられることができ、前記cyclic generator polynomialは多様な方法で定義されることができる。
例えば、24ビットCRCのためのcyclic generator polynomial gCRC24A(D)= D24+D23+D18+D17+D14+D11+D10+D7+D6+D5+D4+D3+D+1と仮定し、L=24とする時、
前記の例でCRC長さLは24の場合で説明したが、前記長さは12、16、24、32、40、48、64などの様々な長さで決定されることができるだろう。前記分割されたCBはそれぞれCRCが追加され、CBのCRCにはTBのCRCとは異なるcyclic generator polynomialが用いられることができる。
従来のLTEシステムでは初期データ送信以後、初期送信失敗によって再送信をするとき、初期送信したTBをさらに送信するようになる。従来LTEシステムとは異なるようにTB単位ではないCB単位又は多くのCB単位の再送信も可能であろう。これのためには端末から一つのTB当たり多くのビット(bit)のHARQ-ACKフィードバックが送信される必要がある。さらに、再送信時点の基地局から送信される、スケジューリングのための制御情報には、再送信が成り立つ部分がどの部分であるかを示す情報が提供される。
アウターコードが用いられる場合、送信するデータは第2チャンネルコーディングエンコーダー(1g-09)を通過する。前記第2チャンネルコーディングに用いられるチャンネルコードは例えば、Reed-solomon code、BCH code、Raptor code、パリティービット生成コードなどが用いられることができるだろう。このように第2チャンネルコーディングエンコーダー1g-09を通過したビット又はシンボルは第1チャンネルコーディングエンコーダー1g-11を通過する。前記第1チャンネルコーディングに用いられるチャンネルコードはConvolutional code、LDPC code、Turbo code、Polar codeなどがある。
このようなチャンネルコーディングされたシンボルはチャンネル1g-13を通過して受信機に受信されると、受信機側では受信した信号に基づいて第1チャンネルコーディングデコーダー1g-15と第2チャンネルコーディングデコーダー1g-17を順次に動作させることができる。第1チャンネルコーディングデコーダー1g-15及び第2チャンネルコーディングデコーダー1g-17はそれぞれ第1チャンネルコーディングエンコーダー(1g-11)及び第2チャンネルコーディングエンコーダー(1g-09)と対応される動作を行うことができる。
一方、アウターコードが用いられないチャンネルコーディングブロック図では第1チャンネルコーディングエンコーダー1g-11と第1チャンネルコーディングデコーダー1g-05だけ送受信機でそれぞれ用いられ、第2チャンネルコーディングエンコーダーと第2チャンネルコーディングデコーダーは用いられない。アウターコードが用いられない場合にも第1チャンネルコーディングエンコーダー1g-11と第1チャンネルコーディングデコーダー1g-05はアウターコードが用いられた場合と同様に構成されることができる。
以下で記述されるeMBBサービスを第1タイプサービスといい、eMBB用データを第1タイプデータと言う。前記第1タイプサービス又は第1タイプデータはeMBBで限定されることではなく、高速データ電送が要求されるか広帯域送信をする場合にもが該当されることができる。
さらに、URLLCサービスを第2タイプサービス、URLLC用データを第2タイプデータと言う。前記第2タイプサービス又は第2タイプデータはURLLCで限定されることではなく、低遅延時間が要求されたり高信頼も送信が必要な場合、又は低遅延時間及び高信頼度が同時に要求される他のシステムにも該当されることができる。
さらに、mMTCサービスを第3タイプサービス、mMTC用データを第3タイプデータと言う。前記第3タイプサービス又は第3タイプデータはmMTCで限定されることではなく、底速度又は広いカバレッジ、又は低電力などが要求される場合に該当されることができる。
さらに、実施形態を説明するときに第1タイプサービスは第3タイプサービスを含むか含まないことで理解されることができる。
前記3つのサービス又はデータを送信するために各タイプ別で用いる物理階層チャンネルの構造は異なることができる。例えば、送信時間区間(TTI)の長さ、周波数リソースの割り当て単位、制御チャンネルの構造及びデータのマッピング方法のうちの少なくとも一つが異なることができるだろう。
前記では3つのサービスと3つのデータで説明をしたが、さらに多い種類のサービスとそれに該当するデータが存在することができ、この場合にも本発明の内容が適用されることができる。
実施形態で提案する方法及び装置を説明するために従来のLTE又はLTE-Aシステムでの物理チャンネル(physical channel)と信号(signal)という用語が用いられることができる。しかし、本発明の内容はLTE及びLTE-Aシステムではない無線通信システムで適用されることができる。
実施形態は上述したように、第1タイプ、第2タイプ、第3タイプサービス又はデータ送信のための端末と基地局の送受信動作を定義し、互いに異なるタイプのサービス又はデータスケジューリングを受ける端末を同一システム内で共に操作するための具体的な方法を提案する。本発明で第1タイプ、第2タイプ、第3タイプ端末はそれぞれの1タイプ、第2タイプ、第3タイプサービス又はデータスケジューリングを受けた端末を示す。実施形態で第1タイプ端末、第2タイプ端末及び第3タイプ端末は同一端末であれば良く、それぞれ異なる端末であれば良い。
以下、本発明の実施形態を添付した図面と共に詳しく説明する。さらに、本発明を説明するにおいて関連する機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に不明瞭にすることができると判断された場合、その詳細な説明は省略する。そして、後述される用語は本発明での機能を考慮して定義された用語としてこれはユーザ、運用者の意図又は慣例などによって変わることができる。したがって、その定義は本明細書全般にわたった内容に基づいて下ろされなければならないだろう。
以下、基地局は端末のリソース割り当てを行う主体として、eNode B、Node B、BS(Base Station)、無線接続ユニット、基地局制御機、又はネットワーク上のノードのうちの少なくとも一つであれば良い。端末はUE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、セルラーフォン、スマートフォーン、コンピューター、又は通信機能を行うことができるマルチメディアシステムを含むことができる。
本発明でダウンリンク(Downlink;DL)は基地局が端末に送信する信号の無線送信経路で、アップリンクは(Uplink;UL)は端末が基地局に送信する信号の無線送信経路を意味する。
さらに、以下でLTE又はLTE-Aシステムを一例として本発明の実施形態を説明するが、類似の技術的背景又はチャンネル形態を有するその他の通信システムにも本発明の実施形態が適用されることができる。例えば、LTE-A以後に開発される5世代移動通信技術(5G、new radio、NR)がここに含まれることができるだろう。さらに、本発明の実施形態は熟練された技術的知識を有する者の判断として本発明の範囲を大きく逸脱せず範囲で一部変形を介して他の通信システムにも適用されることができる。
本発明で送信時間区間(TTI;transmission time interval)は制御信号及びデータ信号が送信される単位を意味し、又はデータ信号が送信される単位を意味することができる。例えば、既存のLTEシステムダウンリンクで送信時間区間は1 msの時間単位であるサブフレームとなる。一方、本発明でアップリンクでの送信時間区間とは制御信号又はデータ信号が送信される単位を意味し、又はデータ信号が送信される単位を意味することができる。既存のLTEシステムアップリンクでの送信時間区間はダウンリンクと同一な1msの時間単位であるサブフレームである。
以下で特に言及しない限り、記述されるshortened-TTI端末は1ms又は1msより短い送信時間区間に制御情報、又はデータ、若しくは制御情報及びデータを送信することができる端末を含むことができ、前記normal-TTI端末は1msの送信時間区間に制御情報、又はデータ、若しくは制御情報及びデータを送信することができる端末を含むことができる。一方、本発明ではshortened-TTI、shorter-TTI、shortened TTI、shorter TTI、short TTI、sTTIは同じ意味を有して混用して用いられる。さらに、本発明ではNormal-TTI、normal TTI、subframe TTI、legacy TTIは同じ意味で混用して用いられる。
前記でshortened-TTIと normal-TTIを区分する基準である1msはシステムによって異なることができる。すなわち、特定NRシステムでは0.2msを基準で、TTIが0.2msより短ければshortened-TTIで、0.2msであるTTIはNormal-TTIと言えることができる。
一方、セルラー無線通信システム性能の重要な基準中の一つはパケットデータ遅延時間(latency)である。このためにLTEシステムでは1msの送信時間区間(Transmission Time Interval;TTI)を持つサブフレーム単位で信号の送受信が成る。前記のように動作するLTEシステムで1msより短い送信時間区間を持つ端末(short-TTI UE)をサポートすることもできるだろう。
一方、5世代移動通信システムであるNRでは送信時間区間が1msより短いことがある。
Short-TTI端末は遅延時間(latency)が重要なVoice over LTE(VoLTE)サービス、遠隔操縦のようなサービスに適合することで予想される。さらに、short-TTI端末はセルラー基盤でミッションクリティカル(mission critical)なモノのインターネット(IoT;Internet of Things)を実現することができる手段で期待される。
さらに、本発明でshortened-TTIデータはshortened TTI単位で送受信されるPDSCH又はPUSCHで送信されるデータを意味し、normal-TTIデータはサブフレーム単位で送受信されるPDSCH又はPUSCHで送信されるデータを意味する。本発明でshortened-TTI用制御信号はshortened-TTIモード動作のための制御信号を意味してsPDCCHと言い、normal-TTI用制御信号はnormal-TTIモード動作のための制御信号を意味する。例えば、normal-TTI用制御信号は既存のLTEシステムでのPCFICH、PHICH、PDCCH、EPDCCH、PUCCHなどになることができる。
本発明では従来のLTE又はLTE-Aシステムでの物理チャンネル(physical channel)と信号(signal)という用語をデータ又は制御信号と混用して用いることができる。例えば、PDSCHはnormal-TTIデータが送信される物理チャンネルであるが、本発明ではPDSCHをnormal-TTIデータといい、sPDSCHはshortened-TTIデータが送信される物理チャンネルであるが、本発明ではsPDSCHを shortened-TTIデータと言える。類似に本発明でダウンリンク及びアップリンクで送信されるshortened-TTIデータをsPDSCHとsPUSCHと言う。
以下、本発明ではアップリンクスケジューリング承認信号とダウンリンクデータ信号を第1信号と称する。さらに、本発明ではアップリンクスケジューリング承認に対するアップリンクデータ信号と、ダウンリンクデータ信号に対するHARQ ACK/NACKを第2信号と称する。本発明では基地局が端末に送信する信号中で、端末からの応答を期待する信号であれば第1信号となることができ、第1信号に該当する端末の応答信号が第2信号となることができる。さらに、本発明で第1信号のサービス種類はeMBB、mMTC、URLLCなどのカテゴリーに属することができる。
以下、本発明で第1信号のTTI長さは、第1信号が送信される時間の長さを意味する。さらに、本発明で第2信号のTTI長さは、第2信号が送信される時間の長さを意味する。さらに、本発明で第2信号送信タイミングとは端末が第2信号をいつ送信し、基地局が第2信号をいつ受信するかに対する情報であり、第2信号送受信タイミングであると言及することができる。
本発明でTDDシステムとは言及がない場合、一般的にFDDシステムに対して説明する。しかし、FDDシステムにおける本発明での方法及び装置は、簡単な変形によってTDDシステムにも適用することができるだろう。
以下、本発明で上位シグナリングは基地局で物理階層のダウンリンクデータチャンネルを用いて端末で、又は端末で物理階層のアップリンクデータチャンネルを用いて基地局へ伝達される信号伝達方法であり、RRC(Radio Resource Control)シグナリング(signaling)又はMAC制御要素(CE;control element)と言及されることもできる。
以下、本発明で
図1Hは、本発明の実施形態による部分再送信の一例を示す図面である。
図1Hは、基地局が端末aにeMBBデータ1h-03を制御信号1h-01を用いてスケジューリングし、以後eMBBデータ1h-03が送信されるとき、eMBBデータがマッピングされるリソース一部分1h-07を、同じ端末a又は他の端末bに他のデータ1h-07を送信するのに用い、以後端末aに送信した、若しくは送信することができなかったeMBBのデータのうちの一部1h-15を次のTTI1h-10に再送信することを示す図面である。前記一部再送信される単位はCB又は一つ以上のCBから構成されるCBグループとなることができる。
eMBB制御信号1h-01は端末aへのeMBB データ1h-03に対するスケジューリング情報を伝達し、eMBBデータ1h-03が送信される途中にURLLCデータが発生すると、基地局は端末bにURLLC制御信号及びデータを送信する1h-07。前記URLLC制御信号及びデータの送信は、既存のスケジューリングされたeMBBデータ1h-03の一部をリソースにマッピングせず、URLLC制御信号及びデータ1h-07を前記リソースにマッピングして送信することで行われる。
したがって、eMBB一部が既存のTTI1h-05で送信されなく、これによりeMBB端末がeMBBデータデコーディングに失敗することができる。これを補うために、1h-05TTIで送信されないeMBBデータ一部を、1h-10TTIで送信(1h-13)する。前記部分送信は初期送信以後のTTI1h-10から成り、初期送信に対するHARQ-ACK情報を端末から受けず行われることができ、前記部分送信は次のTTIの制御信号領域1h-09でスケジューリング情報が伝達されることができる。
前記の次のTTIの制御信号領域1h-09には、他の端末にeMBB又は他のデータ1h-17が送信されるとき、eMBB又は他のデータ1h-17のリソースマッピングが開始されるシンボル位置に対する情報が含まれる(1h-11)ことができる。前記情報は制御信号領域1h-09で送信されるダウンリンク制御情報(DCI)の一部ビットから伝達されることができる。eMBB又は他のデータ1h-17のリソースマッピングが開始されるシンボル位置に対する情報を用い、特定シンボルで、以前初期送信に対する部分送信1h-15を行う。図1HのeMBB制御信号(1h-01、1h-09)は表示された領域全部で伝達せず一部分の領域にだけ伝達されることができる。さらに、制御信号(1h-01、1h-09)が全体周波数帯域ではない一部周波数帯域にだけ伝達されることもできる。
前記ではURLLCデータ1h-07送信のためにeMBB一部分が送信されないことによって次のTTIで一部分再送信1h-15をする一例を説明したが、URLLCデータ送信のためではなくても、基地局が任意にデータの特定の一部分を再送信する用途で用いられることができるだろう。さらに、URLLCデータ1h-07送信のためにeMBB一部分が送信されないことによって次のTTIで一部分再送信1h-15をする一例を説明したが、前記で一部分再送信1h-15することが当該部分の初期送信で区分されることができる。すなわち、次のTTI1h-10で一部再送信1h-15を受信した端末は、以前のTTI1h-05で受信した部分と結合してHARQデコーディングを行われず、次のTTI1h-10で一部再送信1h-15だけ用いて別途のデコーディングを行うことができる。
さらに、初期送信以後のTTI1h-10で制御信号以後の第1のシンボルから再送信される場合を説明したが、再送信の位置は多様に変更して適用することが可能であろう。
さらに、前記ではダウンリンク送信の場合を一例にして説明したが、アップリンク送信の場合にも容易に変形して適用することができる。図1Hの(b)と(c)もそれぞれ初期送信された6個のCBのうちのCB2とCB3が再送信される一例を示す図面である。
[第1-1実施形態]
第1-1実施形態ではデータの部分再送信のスケジューリング情報を伝達するための一つの制御情報を構成する方法に対して図1H、図1I、図1Jを参照して説明する。本実施形態で提供するスケジューリング方法はsingle-level制御情報、single-stage制御情報などで呼ばれることができる。
図1Hで初期送信データ1h-03及び部分再送信1h-15のスケジューリングのために制御情報(1h-01、1h-09)が送信される。前記制御情報(1h-01、1h-09)は同じ大きさのビットフィールドから構成されることができる。前記制御情報(1h-01、1h-09)は部分再送信のためのビットフィールドを含むことができる。前記部分再送信のためのビットフィールドは下記で説明するCBグループインジケータとCBグループNDIであれば良い。
図1Iは、CBグループインジケータ(CB-group indicator)の構成を示す図面である。
CBグループインジケータ1i-01は、例えば、ダウンリンクデータ送信で現在スケジューリングされるデータに一つのTBでどんなCBが含まれているかを示すことができる。もし、アップリンク送信に対するスケジューリングであれば、CBグループインジケータは一つのTBでどんなCBを端末が送信しなければならないかを示すことができる。
図1Iは、CBグループインジケータ1i-01が4ビット(1i-10、1i-11、1i-12、1i-13)から構成された一例を示す。それぞれのビットが示すCBのマッピングは下記第1-3実施形態で提供された方法が適用されることができる。単に、例えば、一つのTBが4個のCBで構成されるときは、前から順番どおり一つのCBを示す情報が一つのビットにマッピングされることができる。例えば、CBグループインジケータ1i-01の4ビット(1i-10、1i-11、1i-12、1i-13)が0110を示すときには第2と第3のCBが送信される場合であっても良い。もし、前記CBグループインジケータ1i-01の4ビット(1i-10、1i-11、1i-12、1i-13)が0000であるときには当該送信が初期送信に該当すると基地局と端末が判断することができる。
図1Jは、CBグループNDI(new data indicator)の構成を示す図面である。
CBグループ NDI1j-03は、例えば、ダウンリンクデータ送信で現在受信しているCB又はCBグル-プをデコーディングすることによって、初期送信したCBの情報を用いてデコーディングするか、又は初期送信したCBの情報を捨てて現在送信されるCBだけ用いてデコーディングするかを示すことができる。前記CBグループNDIはアップリンクスケジューリング用制御情報では含まれないこともある。
図1Jは、CBグループNDI1j-03が4ビット(1j-20、1j-21、1j-22、1j-23)から構成された一例を示す。それぞれのビットが示すCBのマッピングは下記第1-3実施形態で提供された方法が適用されることができる。単に、例えば、一つのTBが4個のCBから構成されるときは、前から順番どおり一つのCBを示す情報が一つのビットにマッピングされることができる。例えば、CBグループ NDI1j-03の4ビット(1j-20、1j-21、1j-22、1j-23)が0110を示すときには第2と第3のCBをデコーディングするにおいて、以前に受信した第2と第3のCB情報を使用しないか捨てて、現在受信される第2と第3のCB部分だけ用いてデコーディングを行うことができる。
前記CBグループ NDIを解釈するにあたり、前記で説明したCBグループインジケータと接続されていても良い。何故ならば現在再送信において一部CBだけ送信される場合があるから、現在再送信されるCBに限ってCBグループNDIが有効であるからである。したがって、CB又はCBグループをデコーディングするにあたり、初期送信された情報を捨てることを判断するとき、CBグループNDIとCBグループインジケータを各成分のビット同士の掛けて判断することができる。4個のCBが送信される場合を例えば、CBグループNDIは0101で、CBグループインジケータは0110であるとき、CBグループインジケータに応じて端末は現在は第2と第3のCBが送信されていると判断することができ、CBグループNDIとCBグループインジケータの成分別の倍0100によって第2のCBのデコーディングには初期送信した結果を捨ててデコーディングを行い、第3のCBのデコーディングには初期送信した結果と共にデコーディングを行うことができる。
以下、図1KAから図1KDまではCBグループインジケータとCBグループNDIを構成して解釈する基地局と端末の動作を示すフローチャートである。便宜上、ダウンリンクデータ送信を基準で説明し、アップリンクデータ送信にも適用することができるだろう。
図1KAは、基地局がTBの送信においてCBグループの送信するか否かを示すCBグループインジケータのビットフィールドを構成する方法を示すフローチャートである。
基地局はTBの送信準備をするとき(1k1-02)、前記TBの送信が初期送信であるか確認する(1k1-04)。
前記TBが初期送信であればCBグループインジケータを全部0で設定する(1k1-06)。前記TBが初期送信ではなければ、特定CBグループが送信されるか確認する(1k1-08)。
もし、前記CBグループが送信される場合はCBグループインジケータの当該ビットを1で設定(1k1-10)し、前記CBグループが送信されない場合はCBグループインジケータの当該ビットを0で設定(1k1-12)する。
図1KBは、端末がTBの受信においてCBグループの送信可否を示すCBグループインジケータのビットフィールドを解釈してCBグループをデコーディングする方法を示すフローチャートである。
端末はTBの受信準備をするとき(1k2-02)、CBグループインジケータが全部0であるか確認する(1k2-04)。前記CBグループインジケータが全部0であれば、送信されたTBを初期送信で見なす(1k2-06)。前記CBグループインジケータが全部0ではなければ、CBグループインジケータの特定ビットが1であるかを確認する(1k2-08)。前記CBグループインジケータの特定ビットが1であれば、当該CBグループが送信されていると判断し、当該CBグループのデコーディングを行う(1k2-10)。前記CBグループインジケータの特定ビットが0であれば、当該CBグループが送信されないと判断し、当該CBグループのデコーディングを行わない(1k2-12)。
図1KCは、基地局がTBの送信において、以前に送信されたCBグループの初期送信が端末デコーディングに用いられないようにするためにCBグループNDIのビットフィールドを構成する方法を示すフローチャートである。
基地局はTBの送信準備をするとき(1k3-02)、特定CBグループの初期送信が端末デコーディングに用いられないようにするか判断する(1k3-04)。前記特定CBグループの初期送信を端末が利用せず、現在送信されるCBグループだけ用いてデコーディングを行うようにするためには、CBグループNDIの当該ビットを1で設定する(1k3-06)。前記特定CBグループの初期送信を端末が用い、HARQ combiningをして現在送信されるCBグループのデコーディングを行うようにするためには、CBグループNDIの当該ビットを0で設定する(1k3-08)。
図1KDは、端末がTBの受信において、特定CBグループのNDIビットフィールドを確認し、以前に送信されたCBグループの初期送信を端末デコーディングに用いるか否かを決定する方法を示すフローチャートである。
端末はTBの受信準備をするとき(1k4-02)、CBグループNDIの特定ビットが1であるかを確認する(1k4-04)。前記CBグループNDIの特定ビットが1であれば、当該CBグループの初期送信を現在のCBグループのデコーディングに使用しない(1k4-06)。前記CBグループNDIの特定ビットが0であれば、当該CBグループの初期送信を現在CBグループのデコーディングに用いるためにHARQ combiningを実行する(1k4-08)。
本実施例でCBグループインジケータのビットフィールドとCBグループのNDIビットフィールドの大きさはそれぞれ基地局から予め設定されることができ、又は定められた値が用いられることができる。
本実施形態のようにCBグループインジケータのビットフィールドとCBグループのNDI ビットフィールドが制御情報に含まれる場合にはTBのNDI情報は制御情報で省略されることができる。
(第1-1-1実施形態)
第1-1-1実施形態では第1-1実施形態を行うにあたり、データの部分再送信のスケジューリング情報を伝達するための一つの制御情報を構成するとき、制御情報のビット数を減らしながらCBグループ単位再送信が可能な方法を説明する。又は下記第1-2-3実施形態で説明するCBグループインジケータ(CIV、CB-group Indication value)情報を部分再送信のための制御情報に含む方法であっても良く、本実施形態では初期送信又は全体再送信のための制御情報にはCIV情報が含まれなく、部分再送信のための制御情報にだけCIV情報が含まれて、制御情報が初期送信又は全体再送信であるか、それとも部分再送信用制御情報であるかを区分するためのインジケータ1ビットが含まれることができる。
再送信のためのDCIではリソース割り当て情報ビットを減らす方法があり得る。例えば、部分再送信を行うときの初期送信よりリソース割り当て単位値を増やす方法で、リソース割り当て情報ビットを減らすことができる。例えば、初期送信では1PRB単位でリソース割り当て情報を伝達したことを、再送信では4PRB単位でリソース割り当て情報を伝達し、リソース割り当て情報ビット数を減らし、そのほどCBグループインジケータなどを用いられることができるだろう。
リソース割り当てのためにリソースブロックグループ(resource allocation block;RBG)を定義し、このRBG単位でリソース割り当てをすることができる。
前記表はシステム帯域幅に含まれる全体PRB数によるRBG大きさ(RBG size)を定義した一例である。前記表でP1とP2の2つの値を定義し、P1は初期送信又は全体再送信のための制御情報に含まれるリソース割り当て情報ビットを構成するときの用いるRBG値を意味し、P2は部分再送信のための制御情報に含まれるリソース割り当て情報ビットを構成するときに用いるRBG値であっても良い。
例えば、全体システム周波数帯域に400個のPRBがある場合、初期送信では1RBGに16個のPRBを含み、これを用いてビットマップ方法でリソース割り当てる場合、初期送信又は全体再送信では25ビットのリソース割り当て情報が必要である。しかし、部分再送信では1RBGに32個のPRBを含むようにし、13ビットのリソース割り当て情報が必要である。
したがって、部分再送信では初期送信又は全体再送信に比べてリソース割り当て情報でのビットを12ビットほど減らすことができ、前記12ビットは一つのTBを6個のCBグループで分けて6ビットのCBグループインジケータと6ビットのCBグループNDIで活用されるか、又は、一つのTBを7個のCBグループで分けて総12ビットのCIV情報を伝達することに活用されることができる。前記制御情報が初期送信又は全体再送信であるか、それとも部分再送信であるかを区分することは部分再送信インジケータと1ビットによって区分されることができる。
図1KEは、本実施形態による基地局及び端末の動作を示す図面である。
基地局はダウンリンク又はアップリンクスケジューリングを準備して(1k5-02)、前記スケジューリングが初期送信又はTB単位全体再送信であるか確認する(1k5-04)。もし、初期送信又は全体再送信であれば部分再送信インジケータを0とし、RBG値をP1で選択し、リソース割り当て情報を構成して制御情報に含ませる(1k5-06)。
もし、前記スケジューリングが部分再送信用であれば、部分再送信インジケータを1で設定し、P2値をRBGとしてリソース割り当て情報で構成し、追加的にCBグループインジケー及びCBグループNDI情報を制御情報に含ませる(1k5-08)。前記CBグループインジケータ及びCBグループNDIは下記第1-2-3実施形態で説明するCIV値で取り替えられて制御情報に含まれることができる(1k5-08)。
端末は制御情報デコーディングを準備してデコーディングを行う(1k5-12)。
特定ビットの部分再送信インジケータが0であるかを確認する(1k5-14)。
もし、部分再送信インジケータが0であれば、初期送信又は全体再送信と判断し、P1をRBG値としてリソース割り当て情報ビットを解釈する(1k5-16)。後に初期送信又は全体再送信による送受信を行う(1k5-18)。
もし、部分再送信インジケータが1であれば、当該制御情報を部分再送信用と判断し、P2値をRBGとしてリソース割り当て情報を解釈し、CBグループインジケータとCBグループNDI値を解釈する(1k5-20)。前記CBグループインジケータと及びCBグループNDIはCIV値で取り替えられて解釈されることができる(1k5-20)。
前記部分再送信インジケータの値を示す情報は予め約束するのによって変わることができる。
本実施形態は再送信のためのDCIではMCS及びRV(Redundancy Version)ビットを減らす方法で変形されて適用されることができる。例えば、部分再送信を行うときのMCSとRVが初期送信より制限された範囲で選択される方法で、MCS及びRVビットを減らすことができる。例えば、初期送信ではQPSKから256QAMまですべてのMCSが選択されることができると、再送信では初期送信で用いられたMCSで一定な値以内にだけ選択されることができるようにし、MCS及びRVのためのビット数を減らし、そのほどCBグループインジケータなどに用いることができるだろう。
(第1-1-2実施形態)
第1-1-2実施形態では第1-1実施形態及び第1-1-1実施形態の実行のために、データの部分再送信のスケジューリング情報を伝達するための一つの制御情報に初期送信であるか部分再送信でるかを区分するインジケータ又は全体再送信であるか部分再送信であるかを区分するインジケータを挿入する方法を説明する。
DCIビットのうちの特定位置の1ビットが0であれば、現在伝達するDCIを用いたスケジューリングは一つのTBを全体再送信することで判断し、端末は受信したDCIを全体再送信用DCIで解釈する。
DCIビットのうちの特定位置の1ビットが1であれば、現在伝達するDCIを用いたスケジューリングはCBグループ単位で再送信が行われることで判断し、端末は受信したDCIを部分再送信用DCIで解釈する。
前記情報は別途の1ビットを用いて伝達することができる。例えば、当該インジケータが0であれば全体再送信であり、1であれば部分再送信であっても良い。
若しくは2ビットのNDI値を用いて情報が伝達することもできる。例えば、制御情報で当該インジケータが00であれば初期送信、01であれば全体再送信、10であれば部分再送信で端末が判断することができる。
(第1-1-3実施形態)
第1-1-3実施形態では第1-1-2実施形態を行うにあたり、CBグループインジケータ及びCBグループNDIを基地局が端末に送信せず、制御情報に初期送信であるか部分再送信であるかを区分するインジケータ又は全体再送信であるか部分再送信であるかを区分するインジケータを挿入する方法を説明する。
前記情報は別途の1ビットを用いて伝達することができる。例えば、当該インジケータが0であれば全体再送信であり、1であれば部分再送信であることができる。
又は、2ビットのNDI値を用いて情報が伝達することもできる。例えば、制御情報で当該インジケータが00であれば初期送信、01であれば全体再送信、10であれば部分再送信で端末が判断することができる。
全体再送信の場合には当該TBをいずれも再送信するが、部分再送信の場合には端末から伝達受けるCBグループのHARQ-ACK情報によってNACKと判断されるCBグループだけ再送信を行うことができる。CBグループのHARQ-ACK情報を端末の伝達する方法は本発明の第1-4実施形態、第1-5実施形態、第1-5-1実施形態のように行われることができる。
[第1-2実施形態]
第1-2実施形態ではデータの部分再送信のスケジューリング情報を伝達するための2つの制御情報を構成する方法に対して図1Lを参照して説明する。本実施形態で提供するスケジューリング方法はtwo-level制御情報、two-stage 制御情報などで呼ばれることができる。さらに、本実施形態で2つの制御情報はそれぞれDCI 1とDCI 2で分けられて呼ばれることができ、又はそれぞれDCIとCB indicatorと呼ばれることもできる。
図1Lは、ダウンリンクデータ送信において、制御信号DCI 1とDCI 2を送信し、データを周波数-時間リソースにマッピングした態様を示す図面である。
基地局と端末が予め約束したり、基地局が設定した領域で制御信号DCI 1がマッピングされて送信されることができる(1l-03)。前記DCI1(1l-03)にはcarrier indicator field、リソースブロック割り当て、周波数ホッピングインジケータ、DCIフォーマットインジケータ、MCS値、RV値、NDI値、DMRSに用いられるcyclic shiftインジケータ、アップリンクインデックス、SRS要請インジケータ、リソース割り当てタイプインジケータ、HARQプロセス番号などが含まれることができる。DCI 1(1l-03)で示す割り当てられたリソースブロック領域の一部でDCI 2(1l-05)が送信されることができる。
DCI 2(1l-05)にはCBグループインジケータのビットフィールドとCBグループのNDIビットフィールドが含まれることができる。前記CBグループインジケータのビットフィールドとCBグループのNDIビットフィールドの大きさはDCI 1に含まれた制御情報から計算されられることができる。例えば、割り当てられたリソースブロックの数、MCS値からTBSを計算することができ、さらに、予め決定されるか設定されたCBの最大長さから、CBの数又はCBグループの数が分かることができる。したがって、前記CBの数又はCBグループの数が前記CBグループインジケータのビットフィールドとCBグループのNDIビットフィールドの大きさになることができる。
例えば、DCI 1と予め設定された情報から計算されたCBの数が4であれば、CBグループインジケータとCBグループのNDIがそれぞれ4ビットから構成される。したがって、端末はDCI 2を受信してデコーディングしてCBグループインジケータとCBグループのNDI情報が分かることができる。
以下、図1KAから図1KDまではCBグループインジケータとCBグループNDIを構成して解釈する基地局と端末の動作を示すフローチャートである。便宜上、ダウンリンクデータ送信を基準で説明し、アップリンクデータ送信にも適用することができるだろう。
図1KAは、基地局がTBの送信においてCBグループの送信可否を示すCBグループインジケータのビットフィールドを構成する方法を示すフローチャートである。基地局はTBの送信準備をるとき(1k1-02)、前記TBの送信が初期送信であるかを確認する(1k1-04)。前記TBが初期送信であればCBグループインジケータを全部0で設定する(1k1-06)。前記TBが初期送信ではなければ、特定CBグループが送信されるか確認し(1k1-08)、もし前記CBグループが送信される場合はCBグループインジケータの該当ビットを1で設定(1k1-10)し、前記CBグループが送信されない場合はCBグループインジケータの当該ビットを0で設定(1k1-12)する。
図1KBは、端末がTBの受信においてCBグループの送信可否を示すCBグループインジケータのビットフィールドを解釈してCBグループをデコーディングする方法を示すフローチャートである。端末はTBの受信準備をするとき(1k2-02)、CBグループインジケータが全部0であるか確認する(1k2-04)。前記CBグループインジケータが全部0であれば、送信されたTBを初期送信と見なす(1k2-06)。前記CBグループインジケータが全部0ではなければ、CBグループインジケータの特定ビットが1であるか確認する(1k2-08)。前記CBグループインジケータの特定ビットが1であれば、当該CBグループが送信されていると判断して当該CBグループのデコーディングを行う(1k2-10)。前記CBグループインジケータの特定ビットが0であれば、当該CBグループが送信されないと判断して当該CBグループのデコーディングを行わない(1k2-12)。
図1KCは、基地局がTBの送信において、以前に送信されたCBグループの初期送信が端末デコーディングに用いられないようにするためにCBグループNDIのビットフィールドを構成する方法を示すフローチャートである。基地局はTBの送信準備をするとき(1k3-02)、特定CBグループの初期送信が端末デコーディングに用いられないようにするか判断する(1k3-04)。前記特定CBグループの初期送信を端末が利用せず、現在送信されるCBグループだけ用いてデコーディングを行うようにするためには、CBグループNDIの当該ビットを1で設定する(1k3-06)。前記特定CBグループの初期送信を端末が用い、HARQ combiningをして現在送信されるCBグループのデコーディングを行うようにするためには、CBグループNDIの当該ビットを0で設定する(1k3-08)。
図1KDは、端末がTBの受信において、特定CBグループのNDIビットフィールドを確認して以前に送信されたCBグループの初期送信が端末デコーディングに使用可否を決定する方法を示すフローチャートである。端末はTBの受信準備をするとき(1k4-02)、CBグループNDIの特定ビットが1であるか確認する(1k4-04)。前記CBグループNDIの特定ビットが1であれば、当該CBグループの初期送信を現在CBグループのデコーディングに使用しない(1k4-06)。前記CBグループNDIの特定ビットが0であれば、当該CBグループの初期送信を現在CBグループのデコーディングに用いてHARQ combiningを実行する(1k4-08)。
(第1-2-1実施形態)
第1-2-1実施形態では前記第1-2実施形態でDCI 1とDCI 2に適用するチャンネルコーディングを選択する方法に対して図1Lを参照して説明する。
基地局はDCI 1のビットフィールドを構成してポーラータイ(Polar)コードを適用する。前記ポーラータイコードを適用する前にCRCを追加することができる。さらに、基地局はDCI 2のビットフィールドを構成し、リードマラ(Reed-Muller、RM)コード又はブロックコードを適用する。又は基地局はDCI 2のビットフィールドの長さに応じて互いに異なるチャンネルコードを適用するのが可能である。DCI 2のビットフィールドがo_nと表示されるとき、チャンネルコードアウトプットb_iは下記表3と方程式1aを用いて計算されることができる。
端末も制御チャンネルを受信して制御情報をデコーディングするときに、DCI 1とDCI 2によって他のチャンネルコードを適用してデコーディングを行う。すなわち、DCI 1をデコーディングするときにはポーラータイコードに対するデコーダーを用い、DCI 2をデコーディングするときにはブロックコード又はRMコードに対するデコーダーを用いる。
図1MAは、本発明の第1-2-1実施形態によって基地局が制御情報類型によってチャンネルコードを異なるように適用する方法を示すフローチャートである。
図1MAによれば、基地局は制御情報ビットフィールド1m1-02を用意し、制御情報のフォーマットがDCI1(1m1-04)であるか否かを決定する。もし、前記基地局が前記フォーマットがDCI1ではないと決定すると、基地局はブロックコード又はRMコードをCBグループインジケータとCPグループNDI(1m1-08)から構成されたビットフィールドに適用する。もし、前記基地局が前記フォーマットがDCI1であると決定すると、基地局はCIFから構成されたビットフィールド、リソース割り当て、MCS、RV及びHARQプロセス番号にCRCを付加し、ビットフィールド1m1-06にポーラーコードを適用する。
図1MBは、本発明の第1-2-1実施形態によって端末が制御情報類型によってチャンネルコードデコーディングを行う方法を示すフローチャートである。
図1MBによれば、端末は制御情報1m2-02デコーディングを用意し、前記制御情報がDCI1(1m2-02)のフォーマットであるかを決定する。もし、端末が前記フォーマットがDCI1ではないと決定すると、前記端末はブロックコード又はRMコードのデコーダを用いてデコーディングを行い、前記ビットフィールド1m2-08からCBグループインジケータ及びCBグループNDIを確認する。もし、端末が前記フォーマットがDCI1であると決定すると、前記端末はポーラーコードを用いてデコーディングを行い、CRC checkingを介して送信の成功/失敗を決定し、前記ビットフィールド1m2-06から制御情報を確認する。
本実施形態ではDCI 1にはポーラータイコード、DCI 2には RMコードを適用する一例を説明したが、それぞれ第1チャンネルコードと第2チャンネルコードを適用する方法に一般化することができるだろう。他の一例で、DCI 1に適用される第1チャンネルコードはポーラータイコード、DCI 2に適用される第2チャンネルコードは繰り返しコード(repetition code)が用いられることができる。
[第1-2-2実施形態]
前記第1-1実施形態又は第1-2実施形態を施行するにおいて、基地局の設定によって制御情報でCBグループインジケータのビットフィールドとCBグループのNDIビットフィールドのうちの一つが省略されることができる。
例えば、CBグループ NDIが省略され、CBグループインジケータだけ用いられる場合を説明する。基地局は部分再送信時の特定CBグループだけ再送信し、どんなCBグループが再送信されているかはCBグループインジケータを介して端末に情報を伝達することができる。端末が部分再送信に受信したCBグループに対し、初期送信のようにHARQ combiningを実行してデコーディングをするか、ではなければ初期送信で受信した当該CBグループのデータは無くして新たに受信されたCBグループのデータだけ用いてデコーディングを行うかは基地局と予め約束されることができる。
例えば、部分再送信が実行される間には常に初期送信で受信したCBグループインジケータが示す当該CBグループのデータは無くして新たに受信されたCBグループのデータだけ用いてデコーディングを行うように端末と基地局が定まることができる。又は、端末が部分再送信に受信したCBグループに対し、初期送信のようにHARQ combiningを実行してデコーディングをするか、ではなければ初期送信で受信した当該CBグループのデータは無くして新たに受信されたCBグループのデータだけ用いてデコーディングを行うか否かを基地局が上位シグナリングで端末に設定することができる。
[第1-2-3実施形態]
前記第1-1実施形態又は第1-2実施形態を施行するにあたり、基地局の設定によって制御情報でCBグループインジケータのビットフィールドとCBグループのNDIビットフィールドが一つのフィールドに含まれて同時に解釈される方法に対して説明する。具体的には、本実施形態でCB-group indication value(CIV)を導入し、一つのCIV値が前記第1-1実施形態又は第1-2実施形態で説明したCBグループインジケータとCBグループNDIの情報を伝達する方法を説明する。本実施形態で説明するCIV情報が第1-1実施形態のように一つの制御情報から伝達されると、TBのNDI情報は省略されられることができる。
一つの、例えばCIV値は下記のように定められることができるだろう。
端末は一つのCBグループが再送信にならないこともあり、又は再送信されるが初期送信に対するデータは無くして新たに受信される部分のみを用いて当該CBグループのデコーディングを行うこともでき、又は再送信されて再送信された部分と初期送信された部分をHARQ combiningを実行するデコーディングを行うことができる総3つの場合が考えられる。
したがって、初期送信で総N個のCBグループが送信されると、再送信が成るときに端末が考慮すべき場合の数は総3^(N)-1(又は3N-1)の場合の数であれば良い。これは、N個のCBグループが存在し、それぞれが3つの場合の数を持っており、ここですべてのCBグループが再送されない場合には再送信による制御信号が伝達されないからである。したがって、端末が考慮すべき場合の数3N-1はそれぞれ3進数のN桁数で表現することができるだろう。
例えば、4個のCBグループが存在する場合、CIV値は0120(3)のように表現されることができる。
前記でX(3)は3進数でXという意味である。前記例で各桁数で0は当該CBグループが再送信されなかったことを意味し、各桁数で1は当該CBグループが再送信されるが初期送信に対するデータは無くして新たに受信される部分のみを用いてデコーディングを実行しなければならないという意味であり、各桁数で2は当該CBグループが再送信されて再送信された部分と初期送信された部分をHARQ combiningを実行しなければならないという意味を示すことができる。
したがって、前記例で0120(3)は第1と第4のCBグループは再送信されないのに、第2のCBグループは再送信されるが初期送信された第2のCBグループのデータは無くして再送信された第2のCBグループのデータだけ用いてデコーディングを実行するという意味であり、第3のCBグループは再送信されて再送信された部分と初期送信された部分をHARQ combiningを実行してデコーディングを行うことができるという意味であることができる。
したがって、端末が考慮すべき場合の数は0001(3)から2222(3)まで総34-1=80である。すなわち、CIV値は4桁3進数で表現が可能で、このように定められたCIV値は2進数に変換されて制御情報のビットフィールドで挿入されることができるだろう。すなわち、4個のCBグループが存在するとき、第1-1実施形態又は第1-2実施形態によればCBグループインジケータ4ビット、CBグループ NDI4ビットが必要で総8ビットが必要である。しかし、前記に説明したCIV値を利用すれば80の場合の数のために総7ビットが必要である。前記のようにCIV 値が2進数に直ちに変換されることができ、又はCIV-1値が2進数に変換されて制御情報に含まれることができるだろう。
前記例でCIV=0120(3)は7桁の2進数で変換すればCIV=0001111(2)となる。したがって、前記0001111が制御情報に含まれることができる。
又はCIV-1値が2進数に変換されて0001110が制御情報に含まれることができる。
端末は制御情報を受信すれば前記のようなCIV値を把握して3進数で変換して各CBグループに対する送信情報が分かる。
前記はCIV値を定義する一例であるだけ、他の方法で定義されて用いられることができる。例えば、CBグループが2個であるとき、以下のような表で定義されることが可能である。
前記の例で初期送信は端末がもし以前に当該CBグループに受信したデータがあれば以前受信部分を無くして新たに受信された部分だけ用いてデコーディングするという意味であれば良く、再送信は以前に当該CBグループに受信したデータと共にデコーディングするという意味であれば良い。送信しないことは現在当該CBグループが送信されていないという意味であることができる。したがって、前記表でCIV=1は、第1のCBグループは端末が受信すれば以前受信部分は無くして新たに受信された部分だけ用いて当該CBグループをデコーディングし、第2のCBグループは以前受信部分と共に当該CBグループをデコーディング、すなわち、HARQ combiningを実行してデコーディングするという意味であることができる。前記表は多様な方法で変形されてCIV 情報を定義するのに適用されることができる。
[第1-3実施形態]
第1-3実施形態は第1-1実施形態と第1-2実施形態で制御情報に含まれるCB indicator及びCB NDIビットフィールドを構成方法に対して説明する。
前記コードブロックグループの数Mは基地局から端末に上位シグナリングドされることができるか、DCIでM 値の情報が伝達されるか、又はTBSやTBに含まれたコードブロック個数又はシステム周波数帯域によって自動で決定されることが可能である。例えば、下記のようにTBSによってコードブロックグループの数MをスケジューリングされたデータのTBS値によって決定することができるだろう。
前記表5ではTBS値が245、760より小さい場合に対して記述したが、ここに限定されず、TBSが大きい値でも類似の規則でM値が定義される。
他の一例で、システム周波数帯域によって決定されることもできる。周波数リソースの単位をリソースブロックとしよう。前記リソースブロックはLTEシステムでは180kHzに該当され、12サブキャリアに該当されるが、NR又は5Gシステムでは異なるように定まることが可能であろう。例えば、一つのリソースブロックが375kHzに該当される周波数帯域であっても良い。システム周波数帯域のすべてリソースブロックの数によってM値が下記のように変わることができるだろう。
送信端では一つのTBを初期送信した以後、いくつのコードブロックが送信失敗したら、送信が行われるとき、失敗したコードブロックに対してだけ送信ができるだろう。前記再送信でコードブロックが送信されるときにコードブロックインデックス情報が含まれて送信されることができる。したがって、受信端では再送信に該当されるデータを受信するときに、Aタイプ送信と判断してコードブロックインデックス情報を確認した後、当該コードブロックデコーディングにおいて初期送信と結合してデコーディングを行うことができる。
前記CBグループの数Mが決定された後には、各CBを順番どおりグループに含ませる。
例えば、全体CB数をCとしよう。下記のようにK+とK-を計算することができる。
前記C個のCBをM個のCBグループから構成した後、それぞれMビットのビットフィールドを有するCBグループインジケータとCBグループNDIを生成することができる。CBグループインジケータのn番目のビットはn番目のCBグループに属したCBを示し、CBグループNDIのm番目のビットはm番目のBグループに属したCBを示す。これにより基地局と端末は図1KA、図1KB、図1KC、図1KDによって動作することができる。
例えば、CBの数Cが15で、Mは4であるとき、K+は3、K-は1となり、すなわち、
したがって、CB1からCB4はCBグループ1に属し、CB5からCB8はCBグループ2に属し、CB9からCB12はCBグループ3に属し、CB13からCB15はCBグループ4に属する。前記ではCBが順次にCBグループに含まれる一例であるが、特定の規則に従ってCBグループに含む方法に変形して適用することができる。
本実施形態は受信端がコードブロックの送信失敗可否をフィードバックをし、送信端は部分的なコードブロックの再送信をする方法を説明したが、常に組み合わせて用いられる必要はなく、それぞれが別に用いられることもできるだろう。
本発明で初期送信及び再送信とはHARQ動作において初期送信と再送信を示すことであれば良い。
[第1-4実施形態]
第1-4実施形態では部分再送信が設定された端末がダウンリンク送信を受ける時、端末が HARQ-ACKフィードバックを基地局に送信する方法を説明する。本実施形態は端末がCBグループ単位のHARQ-ACK情報を生成するために一つ以上のビットを構成する方法である。
第1-3実施形態で説明されたMを決定する方法のようにCBグループの数Mのような大きさのビットフィールドを構成し、前記ビットフィールドのビットはそれぞれCBグループの送信成功可否を示す情報に活用されることができ、前記ビットフィールドが端末から基地局で伝達されてHARQ-ACKフィードバック情報で用いられることができる。
例えば、CBの数Cが15で、Mは4であるとき、K+は3、K-は1となり、すなわち、
したがって、CB1からCB4はCBグループ1に属し、CB5からCB8はCBグループ2に属し、CB9からCB12はCBグループ3に属し、CB13からCB15はCBグループ4に属する。すなわち、端末はMビットのHARQ-ACKフィードバックを基地局でアップリンク制御チャンネルを用いて送信する。CBグループiが送信成功すると、前記MビットのHARQ-ACKフィードバックでi番目のビットが1と設定され、CBグループiが送信失敗すると、前記MビットのHARQ-ACKフィードバックでi番目ビットが0と設定される。
本実施形態は部分再送信が設定された端末がアップリンクデータ送信をし、基地局がHARQ-ACKフィードバックを端末に送信する方法に適用されることができる。
[第1-5実施形態]
第1-5実施形態は部分再送信が設定された端末がダウンリンクデータ送信において、初期送信で一部のCBグループが送信失敗して再送信が行われる場合、HARQ-ACKを送信する方法に対して説明する。
部分再送信が設定された端末がダウンリンクデータを送信受けるとき、初期送信に対する HARQ-ACKフィードバックは前記第1-4実施形態に説明された方法で行うことができる。初期送信で一部のCBグループが送信失敗し、前記送信失敗したCBグループだけ部分再送信が行われるとき、端末は前記送信されるCBグループに対するHARQ-ACKビットだけ基地局で送信することができる。
例えば、初期送信で送信されるCBの数Cが15で、Mは4であるとき、端末は初期送信に対するHARQ-ACK送信は第1-4実施形態に記述された方法で行うことができる。例えば、CBグループ2とCBグループ 3が送信失敗したと端末が基地局にフィードバックをした場合、基地局は再送信でCBグループ2とCBグループ3だけ再送信に含んで送信することが可能である。もちろん、CBグループ 2とCBグループ 3が送信失敗したと端末が基地局にフィードバックをしても、基地局の判断によって再送信はすべてのCBグループが再送信されることができる。本一例では基地局が再送信でCBグループ2とCBグループ3だけ再送信に含む場合を提示する。したがって、再送信ではCBグループ2とCBグループ3だけ再送信に含まれ、CBグループインジケータは0110を示すことができる。
端末は前記部分再送信に対するHARQ-ACK フィードバックにはCBグループインジケータのビットフィールドとは異なる大きさで、部分再送信されるCBグループの数のような大きさのビットフィールドを構成してアップリンク制御信号で基地局に送信することができる。例えば、前記CBグループ 2とCBグループ3だけ再送信に含まれる場合、2ビットのHARQ-ACKビットフィールドを準備し、第1のビットには再送信されるCBグループ2の成否情報を設定し、第2のビットには再送信されるCBグループ3の成否情報を設定して基地局に送信する。
(第1-5-1実施形態)
第1-5-1実施形態は部分再送信が設定された端末がダウンリンクデータ送信において、初期送信で一部のCBグループが送信失敗して再送信が行われる場合、HARQ-ACKを送信する他の方法に対して説明する。
部分再送信が設定された端末がダウンリンクデータが送信されるとき、初期送信に対するHARQ-ACKフィードバックは前記第1-4実施形態に説明された方法で行うことができる。初期送信で一部のCBグループが送信失敗し、前記送信失敗したCBグループだけ部分再送信が行われるとき、端末は前記送信されるM個のCBグループを再編成して初期送信に対するHARQ-ACKビットのような大きさのHARQ-ACKビットを基地局へ送信することができる。
例えば、初期送信で送信されるCBの数Cが15で、Mは4であるとき、端末は初期送信に対するHARQ-ACK送信は第1-4実施形態に記述された方法で行うことができる。
例えば、CBグループ 2とCBグループ3が送信失敗したと端末が基地局にフィードバックをした場合、基地局は再送信でCBグループ2とCBグループ3だけ再送信に含んで送信することが可能である。もちろん、CBグループ2とCBグループ 3が送信失敗したと端末が基地局にフィードバックをしても、基地局の判断によって再送信はすべてのCBグループが再送信されることができる。本一例では基地局が再送信でCBグループ2とCBグループ3だけ再送信に含む場合を提示する。したがって、再送信ではCBグループ2とCBグループ3だけが再送信に含まれ、CBグループインジケータは0110を示すことができる。
端末は前記部分再送信に対するHARQ-ACKフィードバックにはCBグループインジケータのビットフィールドのような大きさのビットフィールドが含まれ、このために4個のCBグループを再編成する。CBグループ2とCBグループ 3はそれぞれ4個のCBを含んでいるので総8個のCBが再送信される場合である。このとき、8個のCBを4個の新しいCBグループで編成するために一つのCBグループに2個のCBが含まれるようにできる。したがって、端末は4ビットのHARQ-ACKを準備し、再送信される8個のCBのうちの第1と第2のCBの送信成否は第1のHARQ-ACKに設定し、第3と第4のCBの送信成否は第2のHARQ-ACKに設定し、第5と第6のCBの送信成否は第3のHARQ-ACKに設定し、第7と第8のCBの送信成否は第4のHARQ-ACKに設定して基地局で送信する。
基地局は部分再送信に対する再送信がさらに必要な時は前記新たに構成されたCBグループ別に再送信することが可能であろう。
[第1-6実施形態]
第1-6実施形態はダウンリンク送信で初期送信、TB全体再送信、CB全体再送信において端末が HARQプロセスを用いて受信する方法を説明する。
各受信されたTB及び関連するHARQ動作情報において、HARQプロセスは以下のような動作を行う。
-NDI値が以前とは異なる値であるか、ブロードキャスト用プロセスであるか、システム情報送信用プロセスであるとき、又は最も初めて受信したデータであるときは、受信されたデータを初期送信と見なす。
-以外の場合の中で、CBグループインジケータとCBグループNDIがdisable又は伝達されなかったとき、受信されたデータをTB全体再送信と見なす。
-以外の場合の中で、CBグループインジケータが全部0であるか、CBグループNDIが全部0を示すと、受信されたデータをTB全体再送信と見なす。
-以外には受信されたデータをCBグループ部分再送信と見なす。
端末は次の下記のような動作を行う。
-受信されたデータが初期送信であれば、受信されたデータのデコーディングを行う。
-受信されたデータがTB全体再送信であるとき、もし受信データに該当するTBが成功的にデコーディングされたことではなかったら、受信されたデータとソフトバッファーの当該TBデータを結合して結合されたデータのデコーディングを行う。前記データの結合はLLR(log-likelihood ratio)値の結合を意味することができる。
-受信されたデータがCBグループ部分再送信であるとき、もし受信されたデータに該当するTBが成功的にデコーディングされたことではなかったら、CBグループインジケータとCBグループNDIが全部1を示すCBグループに該当する部分は既存のソフトバッファーに記憶された当該部分と結合し、CBグループインジケータは1を示すがCBグループNDIは0を示すCBグループに該当する部分は既存のソフトバッファーに記憶された該当部分を捨てて新たに受信された部分で取り替え、前記結合又は取り替えられたデータのデコーディングを行う。
もし、当該TBのために前記実行したデータのデコーディングが成功した場合、又は当該TBが以前にデコーディングが成功した場合には端末は下記のような動作を行う。
-HARQプロセスがブロードキャスト用の場合、デコーディングされたMAC PDUを上位階層に伝達する。
-HARQプロセスがブロードキャスト用ではなく、当該TBのためのデータのデコーディングが初めて成功した場合、デコーディングされたMAC PDUを解体及びデマルチプレクシングのためのところへ伝達する。
-当該TBのポジティブ(positive)ACK(ACK)を生成する。
もし、当該TBのために前記実行したデータのデコーディングが成功せず、さらに当該TBが以前にデコーディングが成功しなかった場合には端末は下記のような動作を行う。
-当該TBのためのソフトバッファーのデータを端末がデコーディングを実行したデータで交替する。
-当該TBのネガティブACK(NACK)を生成する。
MAC階層は、HARQプロセスが臨時C-RNT値又は臨時端末ID値に該当されるか、又は衝突解消(contention resolution)がまだ成功しなかった時、若しくはHARQプロセスがブロードキャスト用プロセスであるとき、若しくはTA(Timing Advance)値の調整のためのタイマーが止めるか満了されたときは、前記で生成したACK又はNACKを物理階層に伝達しない。以外の場合には、MAC階層で物理階層で、前記生成したACK 又はNACKを伝達する。
本発明の前記実施形態を行うために端末と基地局の送信部、受信部、処理部がそれぞれ図1Nと図1Oに図示されている。前記第1-1実施形態から第1-6実施形態まで部分再送信のための制御情報を決定して受信する動作を行うために基地局と端末の送受信方法が示され、これを行うために基地局と端末の受信部、処理部、送信部がそれぞれ実施形態によって動作しなければならない。
具体的に、図1Nは本発明の実施形態による端末の内部構造を示すブロック図である。
図1Nで示されたように、本発明の端末は端末機受信部1n-00、端末機送信部1n-04、端末機処理部1n-02を含むことができる。端末機受信部1n-00と端末が送信部1n-04を通り名して本発明の実施形態では端末機送受信部と称することができる。
端末機送受信部は基地局と信号を送受信することができる。前記信号は制御情報と、データを含むことができる。このために、端末機送受信部は送信される信号の周波数を上昇変換及び増幅するRF送信機と、受信される信号を低雑音増幅して周波数を下降変換するRF受信機などから構成されることができる。
さらに、端末機送受信部は無線チャンネルを介して信号を受信して端末機処理部1n-02で出力し、端末機処理部1n-02から出力された信号を無線チャンネルを介して送信することができる。端末機処理部1n-02は上述した本発明の実施形態によって端末が動作するように一連の過程を制御することができる。例えば、端末受信部1n-00で基地局からデータ信号を受信するとき、CBグループインジケータ及びCBグループNDI及びデータを受信し、端末処理部1n-02はCBグループインジケータ及びCBグループNDIによってデータデコーディングを実行することができる。以後、端末送信部1n-04ではCBグループによるHARQ-ACK情報を基地局へ伝達することができる。
図1Oは、本発明の実施形態による基地局の内部構造を示すブロック図である。
図1Oで図示されたように、本発明の基地局は基地局受信部1o-01、基地局送信部1o-05、基地局処理部1o-03を含むことができる。基地局受信部1o-01と基地局送信部1o-05を通り名して本発明の実施形態では基地局送受信部と称することができる。
基地局送受信部は端末と信号を送受信することができる。前記信号は制御情報と、データを含むことができる。このために、送受信部は送信される信号の周波数を上昇変換及び増幅するRF送信機と、受信される信号を低雑音増幅して周波数を下降変換するRF受信機などから構成されることができる。
さらに、基地局送受信部は無線チャンネルを介して信号を受信して基地局処理部1o-03で出力し、端末機処理部1o-03から出力された信号を無線チャンネルを介して送信することができる。基地局処理部1o-03は上述した本発明の実施形態によって基地局が動作するように一連の過程を制御することができる。
例えば、基地局処理部1o-03はCBグループインジケータ及びCBグループNDI挿入可否を決定し、端末に伝達するCBグループインジケータ及びCBグループNDI情報及び当該データを生成するように制御することができる。以後、基地局送信部1o-05でCBグループインジケータ及びCBグループ NDIを含む制御情報を送信し、基地局受信部1o-01は送信成功したCBグループごとにフィードバック情報を受信する。
さらに、本発明の一実施形態によれば、前記基地局処理部1o-03はCBグループインジケータ及びCBグループNDI情報を含むダウンリンク制御情報(Downlink Control Information、DCI)又は上位シグナリング信号を生成するように制御することができる。この場合、前記DCI又は上位シグナリングは前記スケジューリングされた信号にコードブロックインデックス情報が含まれたかを指示することができる。
<第2実施形態>
以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。
実施形態を説明するにあたり本発明が属する技術分野によく知られており、本発明と直接的に関連がない記述内容に対しては説明を省略する。これは不必要な説明を省略することによって本発明の要旨を明瞭で、且つより明確に伝達するためなことである。
同じ理由で添付図面において一部構成要素は誇張されたり省略されたり概略的に示された。さらに、各構成要素のサイズは実際サイズを全的に反映することではない。各図面で同一又は対応する構成要素には同一参照番号を付した。
本発明の利点、特徴、及びそれらを達成する方法は、添付される図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すると明確になるだろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態で限定されるものではなく、互い異なる多様な形態で具現されることができ、ただ、本実施形態は本発明の開示が完全にし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるもので、本発明は請求項の範疇により定義されるだけである。明細書全体にわたって同一参照符号は同一の構成要素を示す。
このとき、処理フローチャートの各ブロックとフローチャートの図面の組合は、コンピュータープログラムインストラクションによって行われることができることを理解することができるだろう。これらコンピュータープログラムインストラクションは、汎用コンピューター、特殊用コンピューター又はその他プログラム可能なデータプロセッシング装備のプロセッサに搭載されることができるので、コンピューター又はその他プログラム可能なデータプロセッシング装備のプロセッサを介して行われるそのインストラクションが、フローチャートブロックで説明された機能を行う手段を生成するようになる。
これらコンピュータープログラムインストラクションは、特定方式で機能を具現するためにコンピューター又はその他プログラム可能なデータプロセッシング装備を志向することができるコンピューター利用可能、又はコンピューター判読可能メモリーに記憶されることも可能であるので、そのコンピューター利用可能又はコンピューター判読可能メモリーに記憶されたインストラクションは、フローチャートブロックで説明された機能を行うインストラクション手段を内包する製造品目を生産することも可能である。コンピュータープログラムインストラクションは、コンピューター又はその他プログラム可能なデータプロセッシング装備上に搭載されることも可能であるので、コンピューター又はその他プログラム可能なデータプロセッシング装備上で一連の動作段階が行われ、コンピューターで実行されるプロセスを生成してコンピューター又はその他プログラム可能なデータプロセッシング装備を行うインストラクションはフローチャートブロックで説明された機能を行うための段階を提供することも可能である。
さらに、各ブロックは、特定された論理的機能を行うための1つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメント又はコードの一部を示すことができる。また、幾つか代替実行例ではブロックで言及された機能が段階を外れて発生することも可能であることを注目しなければならない。例えば、接して示されている2つのブロックは、実は実質的に同時に行われることも可能で、又はそのブロックが時々該当する機能によって逆順に行われることも可能である。
このとき、本実施形態に用いられる‘~部’という用語は、ソフトウェア又はFPGA、並びにASICのようなハードウェア構成要素を意味し、‘~部’はどんな役目を行う。しかし、‘~部’は、ソフトウェア又はハードウェアで限定される意味ではない。‘~部’はアドレシングすることができる記憶媒体にあるように構成されることもでき、1つ又はその以上のプロセッサを再生させるように構成されることもできる。したがって、一例として‘~部’はソフトウェア構成要素、客体志向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーティン、プログラムコードのセグメント、ドライバー、ファームウエア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含む。構成要素と‘~部’のうちで提供される機能はより小さい数の構成要素及び‘~部’に結合されたり追加的な構成要素と‘~部’でさらに分離することができる。だけでなく、構成要素及び‘~部’はデバイス又は保安マルチメディアカード内の1つ又はその以上のCPUを再生させるように具現されることもできる。さらに、実施形態で‘部’は一つ以上のプロセッサを含むことができる。
無線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、3GPPの HSPA(High Speed Packet Access)、LTE(Long Term Evolution又はE-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access))、LTE-Advanced (LTE-A)、3GPP2の HRPD(High Rate Packet Data)、UMB(Ultra Mobile Broadband)、及びIEEEの802.16eなどの通信標準のように高速、ハイクオリティーのパケットデータサービスを提供する広帯域無線通信システムへ発展しつつある。さらに、5世代無線通信システムで5G又はNR(new radio)の通信標準が作られている。
このように5世代を含む無線通信システムにおいてeMBB(Enhanced mobile broadband)、mMTC(massive Machine Type Communications)(mMTC)及びURLLC (Ultra-Reliable and low-latency Communications)のうちの少なくとも一つのサービスが端末に提供されることができる。このとき、前記サービスは同一時区間の間に同一端末に提供されることができる。本発明の以下すべての実施形態でeMBBは高容量データの高速送信、mMTCは端末電力最小化と多数端末の接続、URLLCは高信頼度と低遅延を目標とするサービスであることができるがこれに制限されない。さらに、本発明の以下すべての実施形態でURLLCサービス送信時間はeMBB及びmMTC サービス送信時間より短いことで仮定することができるが、ここに制限されない。前記3つのサービスはLTEシステム又はLTE以後の 5G/NR(new radio、next radio)などのシステムで主なシナリオであれば良い。
以下、本発明の実施形態を添付した図面と共に詳しく説明する。さらに、本発明を説明するにおいて関連する機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に不明瞭にすることができると判断された場合、その詳細な説明は省略する。そして、後述される用語は本発明での機能を考慮して定義された用語としてこれはユーザ、運用者の意図又は慣例などによって変わることができる。したがって、その定義は本明細書全般にわたった内容に基づいて下ろされなければならないだろう。以下、基地局は端末のリソース割り当てを行う主体として、eNode B、Node B、BS (Base Station)、無線接続ユニット、基地局制御機、又はネットワーク上のノードのうちの少なくとも一つであることができる。端末はUE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、セルラーフォン、スマートフォーン、コンピューター、又は通信機能を行うことができるマルチメディアシステムを含むことができる。
本発明でダウンリンク(Downlink;DL)は基地局が端末に送信する信号の無線送信経路で、アップリンクは(Uplink;UL)は端末が基地局に送信する信号の無線送信経路を意味する。さらに、以下でLTE又はLTE-Aシステムを一例として本発明の実施形態を説明するが、類似の技術的背景又はチャンネル形態を有するその他の通信システムにも本発明の実施形態が適用されることができる。例えば、LTE-A以後に開発される5世代移動通信技術(5G、new radio、NR)がここに含まれることができるだろう。また、本発明の実施形態は熟練された技術的知識を有する者の判断として本発明の範囲を大きく逸脱せず範囲で一部変形を介して他の通信システムにも適用されることができる。
前記広帯域無線通信システムの代表的な例として、LTEシステムではダウンリンク(Downlink;DL)ではOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を採用しており、アップリンク(Uplink;UL)ではSC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)方式を採用している。アップリンクは端末(UE(User Equipment)又はMS(Mobile Station))が基地局(eNode B、又はbase station(BS))でデータ又は制御信号を送信する無線リンクを意味し、ダウンリンクは基地局が端末でデータ又は制御信号を送信する無線リンクを意味する。前記のような多重接続方式は、通常、各ユーザ別でデータ又は制御情報を送信する時間-周波数リソースを互いに重ならないように、すなわち、直交性 (Orthogonality)が成り立つように、割り当て及び操作することによって各ユーザのデータ又は制御情報を区分することができる。
LTEシステムは初期送信で復呼失敗が発生された場合、物理階層で当該データを再送信するHARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)方式を採用している。HARQ方式とは受信機がデータを正確に復号化(デコーディング)することができない場合、受信機が送信機にデコーディング失敗を通知する情報(NACK;Negative Acknowledgement)を送信して送信機が物理階層で当該データを再送信することができるようにする。受信機は送信機が再送信したデータを以前にデコーディング失敗したデータと結合してデータ受信性能を高めるようになる。さらに、受信機がデータを正確に復号した場合、送信機にデコーディング成功を通知する情報(ACK;Acknowledgement)を送信して送信機が新しいデータを送信するようにできる。
図2Aは、LTEシステムでダウンリンクで前記データ又は制御チャンネルが送信される無線リソース領域である時間-周波数領域の基本構造を示す図面である。
図2Aで横軸は時間領域を、縦軸は周波数領域を示す。時間領域での最小送信単位はOFDMシンボルとして、Nsymb2a-02個のOFDMシンボルが集まって一つのスロット2a-06を構成し、2個のスロットが集まって一つのサブフレーム2a-05を構成する。前記スロットの長さは0.5msであり、サブフレームの長さは1.0msである。そして、ラジオフレーム2a-14は10個のサブフレームから構成される時間領域単位である。周波数領域での最小送信単位はサブキャリアとして、全体システム送信帯域(Transmission bandwidth)の帯域幅は総NBW2a-04個のサブキャリアから構成される。
時間-周波数領域でリソースの基本単位はリソースエレメント(2a-12、Resource Element;RE)としてOFDMシンボルインデックス及びサブキャリアインデックスで示すことができる。リソースブロック(2a-08、Resource Block;RB 又はPhysical Resource Block;PRB)は時間領域で Nsymb2a-02個の連続されたOFDMシンボルと周波数領域でNRB2a-10個の連続されたサブキャリアで定義される。したがって、一つのRB2a-08はNsymb x NRB個のRE2a-12から構成される。一般的にデータの最小送信単位は前記RB単位である。LTEシステムで一般的に前記Nsymb=7、NRB=12であり、NBW及びNRBはシステム送信帯域の帯域幅に比例する。
端末にスケジューリングされるRB個数に比例してデータレートが増加するようになる。LTEシステムは6個の送信帯域幅を定義して操作する。ダウンリンクとアップリンクを周波数で区分して操作するFDDシステムの場合、ダウンリンク送信帯域幅とアップリンク送信帯域幅が互いに異なることができる。チャンネル帯域幅はシステム送信帯域幅に対応されるRF帯域幅を示す。以下の表7はLTEシステムに定義されたシステム送信帯域幅とチャンネル帯域幅 (Channel bandwidth)の対応関係を示す。例えば、10MHzチャンネル帯域幅を持つLTEシステムは送信帯域幅が50個のRBから構成される。
ダウンリンク制御情報の場合、前記サブフレーム内衣最初N個のOFDMシンボル以内に送信されることができる。実施形態で一般的にN={1、2、3}である。したがって、現在サブフレームに送信しなければならない制御情報の量によって前記N値がサブフレームごとに可変する。前記送信される制御情報は制御情報がOFDMシンボルのいくつにかけて送信されるかを示す制御チャンネル送信区間インジケータ、ダウンリンクデータ又はアップリンクデータに対するスケジューリング情報、HARQ ACK/NACK信号を含むことができる。
LTEシステムにおいてダウンリンクデータ又はアップリンクデータに対するスケジューリング情報はダウンリンク制御情報(Downlink Control Information;DCI)を介して基地局から端末に伝達する。アップリンク(uplink;UL)は端末が基地局でデータ又は制御信号を送信する無線リンクを意味し、ダウンリンク (downlink;DL)は基地局が端末でデータ又は制御信号を送信する無線リンクを意味する。
DCIは様々なフォーマットによって定義され、各フォーマットによってアップリンクデータに対するスケジューリング情報(UL grant)であるか、ダウンリンクデータに対するスケジューリング情報(DL grant)であるか、可否、制御情報の大きさが小さいコンパクトDCIであるか否か、多重アンテナを用いた空間多重化(spatial multiplexing)を適用するか否か、電力制御用DCIであるか否かなどを示すことができる。例えば、ダウンリンクデータに対するスケジューリング制御情報(DL grant)であるDCI format 1は少なくとも次のような制御情報を含むように構成される。
-リソース割り当て類型0/1フラッグ(Resource allocation type 0/1 flag):リソース割り当て方式が類型0であるか類型1であるかを指示する。類型0はビットマップ方式を適用してRBG (resource block group)単位でリソースを割り当てる。LTEシステムにおいてスケジューリングの基本単位は時間及び周波数領域リソースで表現されるRBで、RBGは複数個のRBから構成されて類型0方式でのスケジューリングの基本単位となる。類型1はRBG内で特定RBを割り当てるようにする。
-リソースブロック割り当て(Resource block assignment):データ送信に割り当てられたRBを指示する。システム帯域幅及びリソース割り当て方式に従って表現するリソースが決定される。
-変調及びコーディング方式(Modulation and coding scheme;MCS):データ送信に用いられた変調方式と送信しようとするデータであるtransport blockの大きさを通知する。
-HARQプロセス番号(HARQ process number):HARQのプロセス番号を通知する。
-新しいデータインジケータ(New data indicator):HARQ初期送信であるか再送信であるかを通知する。
-重複バージョン(Redundancy version):HARQの重複バージョン(redundancy version)を通知する。
-PUCCHのための送信電力制御コマンド(Transmit Power Control(TPC)command)for PUCCH(Physical Uplink Control CHannel):アップリンク制御チャンネルであるPUCCHに対する送信電力制御コマンドを通知する。
前記DCIはチャンネルコーディング及び変調過程を経てダウンリンク物理制御チャンネルであるPDCCH(Physical downlink control channel)又はEPDCCH(Enhanced PDCCH)を介して送信されることができる。
一般的に、前記DCIは各端末に対して独立的にチャンネルコーディングされた後、それぞれ独立的なPDCCHから構成されて送信される。時間領域でPDCCHは前記制御チャンネル送信区間の間のマッピングされて送信される。PDCCHの周波数領域マッピング位置は各端末の識別子(ID)によって決定され、全体システム送信帯域に広がる。
ダウンリンクデータはダウンリンクデータ送信用物理チャンネルであるPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)を介して送信される。PDSCHは前記制御チャンネル送信区間以後から送信されるが、周波数領域での具体的なマッピング位置、変調方式などのスケジューリング情報は前記PDCCHを介して送信されるDCIが知らせる。
前記DCIを構成する制御情報のうちの5ビットから構成されるMCSを介して基地局は端末に送信しようとするPDSCHに適用された変調方式と送信しようとするデータの大きさ (transport block size;TBS)を通知する。前記TBSは基地局が送信しようとするデータ(transport block、TB)にエラー訂正のためのチャンネルコーディングが適用される以前の大きさに該当する。
LTEシステムでサポートする変調方式はQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAMとして、それぞれの変調オーダー(Modulation order)(Qm)は2、4、6に該当する。すなわち、QPSK変調の場合、シンボル当たり2ビット、16QAM変調の場合、シンボル当たり4ビット、64QAM変調の場合、シンボル当たり6ビットを送信することができる。
3GPP LTE Rel-10でLTE Rel-8と比べてより高いデータ送信量をサポートするために帯域幅拡張技術が採択された。帯域幅拡張(Bandwidth extension)又はキャリアアグリゲーション(Carrier Aggregation、CA)と呼ばれる前記技術は帯域を確張して一つの帯域でデータを送信するLTE Rel-8端末に比べて確張した帯域ほどデータ送信量を増加させることができる。前記の帯域それぞれを構成キャリア(Component Carrier、CC)と呼び、LTE Rel-8 端末は下向きと上向きに対してそれぞれ一つの構成キャリアを持つように規定されている。また、下向き構成キャリアとSIB-2接続されている上向き構成キャリアを結んでセル(cell)と呼ぶ。下向き構成キャリアと上向き構成キャリアのSIB-2連結関係はシステム信号又は上位信号に送信される。CAをサポートする端末は多数のサービングセル(serving cell)を介して下向きデータを受信することができ、上向きデータを送信することができる。
Rel-10で基地局が特定端末に特定サービングセルでPDCCH(Physical Downlink Control Channel)を送信しにくい状況であるとき、他のサービングセルでPDCCHを送信し、当該PDCCHが異なるサービングセルのPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)やPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)を指示するということを通知するフィールドであるキャリア指示フィールド(Carrier Indicator Field、CIF)を設定することができる。CIFはCAをサポートする端末に設定されることができる。
CIFは特定サービングセルでPDCCH情報に3ビットを追加して他のサービングセルを指示するように決定され、交差キャリアスケジューリング(cross carrier scheduling)をする時だけ含まれ、CIFが含まれない場合、交差キャリアスケジューリングを行わない。前記CIFがダウンリンク割り当て情報(DL assignment)に含まれているときは、前記CIFはDL assignmentによってスケジューリングされるPDSCHが送信されるサービングセルを示し、前記CIFがアップリンクリソース割り当て情報(UL grant)に含まれているときは、前記CIFはUL grantによってスケジューリングされるPUSCHが送信されるサービングセルを示すように定義される。
前述したように、LTE-10では帯域幅拡張技術者キャリアアグリゲーション(Carrier Aggregation、CA)が定義され、多数のサービングセルが端末に設定されることができる。そして、端末は基地局のデータスケジューリングのために前記多数のサービングセルに対するチャンネル情報を周期的又は非周期的に基地局で送信する。基地局はデータを各キャリア別でスケジューリングして送信し、端末は各キャリア別で送信されたデータに対するA/Nフィードバックを送信する。LTE Rel-10では最大21ビットのA/Nフィードバックを送信するように設計し、A/Nフィードバックとチャンネル情報の送信が一つのサブフレームで重なる場合、A/N フィードバックを送信してチャンネル情報は捨てるように設計された。LTE Rel-11ではA/Nフィードバックと共に一つセルのチャンネル情報を多重化して最大22ビットのA/Nフィードバックと1個セルのチャンネル情報がPUCCH format3の送信リソースで送信されるように設計した。
LTE-13では最大32個のサービングセル設定シナリオを仮定するようになるが、兔許帯域だけではなく非兔許帯域であるunlicensed bandでの帯域を用いてサービングセルの数を最大32個まで確張する概念を完了した。さらに、LTE周波数のような兔許帯域の数が制限されていることを考慮し、5GHz帯域のような非兔許帯域でLTEサービスを提供することを完了し、これをLAA(Licensed Assisted Access)と呼ぶ。LAAではLTEでのCarrier aggregation技術を適用し、兔許帯域であるLTEセルはPセル、非兔許帯域であるLAAセルはSセルで操作することをサポートした。したがって、LTEのようにSセルであるLAAセルで発生するフィードバックはPセルにだけ送信されなければならなく、LAAセルは下向きサブフレームと上向きサブフレームが自由に適用されることができる。本明細書で別に記述しない場合、LTEはLTE-A、LAAのようなLTEの進化技術をいずれも含んで称する。
一方、LTE以後の通信システムであるNew Radio Access Technology(NR)、すなわち、5世代無線セルラー通信システム(本明細書で以下、5Gという)はユーザ及びサービス提供者などの多様な要求事項を自由に反映しなければならないから多様な要求事項を満足するサービスがサポートされることができる。
したがって、5Gは増加されたモバイル広帯域通信(eMBB:Enhanced Mobile BroadBand、本明細書では以下、eMBBという)、大規模機械型通信(mMTC:Massive Machine Type Communication、本明細書では以下 、mMTCという)、高信頼低遅延通信(URLLC:Ultra Reliable and Low Latency Communications、本明細書では以下、URLLCという)のような多様な5G向サービスを、端末最大送信速度20Gbps、端末最大速度500km/h、最大遅延時間0.5ms、端末接続密度1,000,000端末/km2ほどの要求事項のうちの各5G向サービスのために選択された要求事項を満足させるための技術で定義することができる。
例えば、5GでeMBBを提供するために一つの基地局観点でダウンリンクでは20Gbpsの端末最大送信速度、アップリンクでは10Gbpsの端末最大送信速度を提供しなければならない。同時に、端末の実際体感することができる平均送信速度も増加させなければならない。このような要求事項を満足させるため、さらに向上した多重入力多重出力(Multiple-Input Multiple Output)送信技術を含んで送受信技術の向上が要求される。
同時に、5Gでモノのインターネット(Internet of Thing:IoT)のような応用サービスをサポートするためにmMTCが考慮されている。 mMTCは効率的にモノのインターネットを提供するためにセル内で大規模端末の接続サポート、端末のカバレッジ向上、向上したバッテリー時間、端末の費用減少の要求事項が必要になる。モノのインターネットは様々なセンサー及び多様な機器に付着して通信機能を提供するのでセル内で多くの数の端末(例えば、1、000、000端末/km2)をサポートしなければならない。さらに、mMTCはサービスの特性上、端末が建物の地下やセルがカバーすることができない領域など陰影地域に位置する可能性が高いのでeMBBで提供するカバレッジ対比より広いカバレッジを要求する。mMTCは低価の端末で構成される可能性が高く、端末のバッテリーをよく交換しにくいから非常に長いバッテリー生命時間(battery life time)が要求されるようになる。
最後に、URLLCの場合、特定の目的に用いられるセルラー基盤無線通信として、ロボット又は機械装置に対するリモートコントロール(remote control)、産業自動化、無人飛行装置、遠隔健康制御、非常状況通知などに用いられるサービスとして、超低遅延及び超信頼度を提供する通信を提供すべきである。例えば、URLLCは0.5msより小さい最大遅延時間を満足しなければならなく、同時に10-5以下のパケットエラー率を提供しなければならない要求事項を持つ。したがって、URLLCのためにeMBBのような5Gサービスより小さい送信時間区間(Transmit Time Interval:TTI)を提供しなければならなく、同時に周波数帯域で広いリソースを割り当てなければならない設計事項が要求される。
前記で前述した5世代無線セルラー通信システムで考慮されるサービスは一つのフレームワーク(Framework)で提供されなければならない。すなわち、効率的なリソース管理及び制御のために各サービスが独立的に操作されるよりは一つのシステムに統合されて制御されて送信されることが好ましい。
図2Bは、5Gで考慮されるサービスが一つのシステムに多重化されて送信される例を示す図面である。
図2Bで5Gが用いる周波数-時間リソース2b-01は周波数軸2b-02と時間軸2b-03から構成されることができる。図2Bでは5Gが一つのフレームワーク中でeMBB2b-05、mMTC2b-06、URLLC2b-07が5G基地局によって操作されることを例示した。さらに、5Gで追加的に考慮されることができるサービスとして、セルラー基盤で放送サービスを提供するためのenhanced Mobile Broadcast/Multicast Service(eMBMS、2b-08)を考慮することもできる。
eMBB2b-05、mMTC2b-06、URLLC2b-07、eMBMS2b-08など、5Gで考慮されるサービスは5Gで操作する一つのシステム周波数帯域幅内で時分割する多重化(Time-Division Multiplexing:TDM)又は周波数分割多重化(Frequency Division Multiplexing:FDM)を介して多重化されて送信されることができ、さらに、空間分割多重化(Spatial Division Multiplexing)も考慮されることができる。 eMBB2b-05の場合、前述したの増加されたデータ送信速度を提供するために特定任意の時間に最大の周波数帯域幅を占有して送信するのが好ましい。したがって、eMBB2b-05サービスの場合、他のサービスとシステム送信帯域幅2b-01内でTDMされて送信されることが好ましいが、他のサービスの必要によって他のサービスとシステム送信帯域幅内でFDMされて送信されることも好ましい。
mMTC2b-06の場合、他のサービスと異なり広いカバレッジを確保するために増加された送信区間が要求され、送信区間内で同一パケットを繰り返し送信することによってカバレッジを確保することができる。同時に端末の複雑度及び端末値を減らすために端末が受信することができる送信帯域幅に制限が発生する。このような要求事項を考慮したとき、mMTC2b-06は5Gの送信システム帯域幅2b-01内で他のサービスとFDMされて送信されることが好ましい。
URLLC2b-07はサービスが要求する低遅延要求事項を満足させるために他のサービスと比べた時の短い送信時間区間(Transmit Time Interval:TTI)を持つことが好ましい。同時に、高い信頼要求事項を満足するためには低い符号化率(coding rate)を持たなければならないので、周波数側で広い帯域幅を持つことが好ましい。このようなURLLC2b-07の要求事項を考慮した時、URLLC2b-07は5Gの送信システム帯域幅2b-01内で他のサービスとTDMされることが好ましい。
前述した各サービスは各サービスが要求する要求事項を満足させるために互いに異なる送受信技法及び送受信パラメーターを持つことができる。例えば、それぞれのサービスは各サービス要求事項によって他のNumerologyを持つことができる。ここで、Numerologyは直交多重周波数多重化(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM)又は直交多重周波数多重接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:OFDMA)基盤の通信システムでサイクリックプレフィックス(Cyclic Prefix:CP)長さ、サブキャリア間隔(Subcarrier spacing)、OFDM シンボルの長さ、送信区間長さ(TTI)などを含む。
前記のサービス間に互いに異なるNumerologyを持つ例として、eMBMS2b-08は他のサービスに比べて長いCP長さを持つことができる。eMBMS2b-08は放送基盤の上位トラフィックを送信するので、すべてのセルで同一データを送信することができる。このとき、端末立場で複数個のセルで受信される信号がCP長さに以内で到逹すると、端末はこの信号を全部受信して復号することができるから単一周波数ネットワークダイバシティ(Single Frequency Network:SFN)利得を得ることができ、したがって、セル境界に位置した端末もカバレッジ制約なしに放送情報を受信することができる長所がある。しかし、5GでeMBMSをサポートするのにあってCP長さが異なるサービスに比べて相対的に長い場合にはCPオーバーヘッドによる浪費が発生するので、同時に他のサービスに比べて長いOFDM シンボル長さが要求され、これは同時に他のサービスに比べてより狭いサブキャリア間隔を要求するようになる。
さらに、5Gでサービス間に他のNumerologyが用いられる例として、URLLCの場合、他のサービスに比べて小さいTTIが要求されることよってより短いOFDMシンボル長さが要求されることができ、同時にさらに広いサブキャリア間隔を要求することができる。
前記では5Gで多様な要求事項を満足させるために多様なサービスの必要性を記述し、代表的に考慮されているサービスに対する要求事項を記述した。
5Gが操作されることで考慮する周波数は数GHzから数十GHzに至って、周波数が低い数GHz帯域ではTDD(Time Division Duplex)よりはFDD(Frequency Division Duplex)が選好され、周波数が高い数十GHz帯域ではFDDよりはTDDが適合したことで考慮されている。しかし、 上向き/下向き送信のために別途の周波数を置いて、上向き/下向き送信リソースを絶えず提供するFDDとは異なりTDDは一つの周波数でアップダウン送信をいずれもサポートしなければならなく、時間によって上向きリソース又は下向きリソースのみを提供する。
もし、TDDでURLLC上向き送信又は下向き送信が必要であると仮定すれば上向き又は下向きリソースが示す時間までの遅延によってURLLCが要求する低遅延要求事項を満足させにくくなる。したがって、TDDの場合、URLLCの低遅延要求事項を満足させるため、URLLCのデータが上向きであるか下向きであるかによってサブフレームを上向き又は下向きで動的に変更するための方法に対する必要性が台頭される。
一方、5Gで今後に5Gphase 2又はbeyond 5Gのためのサービス及び技術を 5G操作周波数に多重化する場合にも以前5G技術の操作に何らのbackward compatibility問題がないように、5G phase 2又はbeyond 5G技術及びサービスを提供しなければならない要求条件がある。前記要求条件は今後の互換性(forward compatibility)といい、今後の互換性を満足させるための技術が初期5Gを設計する時に考慮されなければならない。
初期LTE標準化段階では今後の互換性に対する考慮が不備であるから、LTEフレームワーク内で新しいサービスを提供するのにあたり、制約事項が発生することができる。例えば、LTE release-13で適用されたeMTC(enhanced Machine Type Communication)の場合、端末の複雑も節減を介して端末の値を減らすためにサービングセル(Serving Cell)が提供するシステム送信帯域幅(System Bandwidth)にかかわらず1.4MHzに該当する周波数にだけ通信が可能である。したがって、eMTCをサポートする端末は既存のシステム送信帯域幅の前帯域で送信される物理ダウンリンク制御チャンネル(Physical Downlink Control Channel:PDCCH)を受信することができないので、PDCCHが送信される時間区間(Time interval)では信号を受信することができない制約事項が発生された。
したがって、5G通信システム以後の考慮されるサービスが5G通信システムと效率的に共存しながら動作するように5G通信システムが設計されなければならない。5G通信システムで今後の互換性のためには今後の考慮されなければならないサービスが5G通信システムでサポートする時間-周波数リソース領域で自由に送信されることができるように、リソースリソースを自由に割り当てて送信しなければならない。したがって、5G通信システムで今後の互換性をサポートするように時間-周波数リソースを自由に割り当てるための方法に対する必要性が台頭される。
図2C及び図2Dは、本発明が適用される通信システムの実施形態を示す図面である。本発明で提案する方案は図2Cのシステムと図2Dのシステムに皆適用が可能である。
図2Cを参照して説明すれば、図2Cの上部図面はネットワークで一つの基地局2c-01内に5Gセル2c-02がstand-aloneで動作する場合を示すことである。端末2c-04は5G送受信モジュールを有している5G capable端末である。端末2c-04は5G stand-aloneセル2c-01で送信される同期信号を介して同期を獲得し、システム情報を受信した以後、5G基地局2c-01にRandom accessを試みる。端末2c-04は5G基地局2c-01とのRRC connectionが完成された後の5Gセル2c-02を介してデータを送受信する。この場合、5Gセル2c-02のduplex方式に対する制限はない。前記図2Cの上部図面のシステムで5Gセルは複数個のサービングセルを備えることができる。
次に、図2Cの下部図面は5G stand-alone基地局2c-11とデータ送信量増加のための5G non-stand alone基地局2c-12を設置したことを示すことである。端末2c-14は複数基地局で5G通信を行うための5G送受信モジュールを持っている5G capable端末である。端末2c-14は5G stand-alone基地局2c-11で送信される同期信号を介して同期を獲得し、システム情報を受信した以後、5G stand-alone基地局2c-11にRandom accessを試みる。端末2c-14は5G stand-alone基地局2c-11とのRRC connectionが完成された後、5G non-stand alone cell2c-15を追加的に設定し、前記の5G stand-alone基地局2c-11又は5G non-stand alone基地局2c-12を介してデータを送受信する。この場合、5G stand-alone基地局2c-11又は5G non-stand alone基地局2c-12のduplex方式に対する制限はなく、前記5G stand-alone基地局2c-11と5Gnon-stand alone基地局2c-12は理想的なバックホール網又は非理想的なバックホール網で接続れていることで仮定する。したがって、理想的なバックホール網2c-13を有した場合、早い基地局間のX2通信2c-13が可能である。
前記図2Cの下部図面のシステムで5Gセルは複数個のサービングセルを備えることができる。
次に、図2Dを参照して説明すれば、図2Dの上部図面はネットワークで一つの基地局2d-01内にLTEセル2d-02と5Gセル2d-03が共存する場合を示すことである。端末2d-04はLTE送受信モジュールを有しているLTE capable端末であっても良く、5G送受信モジュールを有している5G capable端末であっても良く、LTE送受信モジュール/5G送受信モジュールを同時に有している端末であっても良い。
端末2d-04はLTEセル2d-02又は5Gセル2d-03で送信される同期信号を介して同期を獲得し、システム情報を受信した以後、基地局2d-01とLTEセル2d-02又は5Gセル2d-03を介してデータを送受信する。この場合、LTEセル2d-02や5Gセル2d-03のduplex方式に対する制限はない。アップリンク制御送信はLTEセルがPセルの場合、LTEセル2d-02を介して送信し、5GセルがPセルの場合、5Gセル2d-03を介して送信される。
前記図2Dの上端図面のシステムでLTEセルと5Gセルは複数個のサービングセルを備えることができ、全部合わせて32個のサービングセルをサポートすることができる。前記ネットワークで前記基地局2d-01はLTE送受信モジュール(システム)と5G送受信モジュール(システム)を全部備えたことで仮定し、前記基地局2d-01はLTEシステムと5Gシステムをリアルタイムで管掌して送信アすることが可能である。
例えば、時間上でリソースを分けてLTEシステムと5Gシステムを他の時間で操作する場合、LTEシステムと5Gシステムの時間リソースの割り当てを動的に選択することが可能である。前記端末2d-04はLTEセル2d-02や5Gセル2d-03から前記LTEセルと5Gセルが分けて操作するリソース(時間リソース又は周波数リソース又はアンテナリソース又は空間リソースなど)の割り当てを指示する信号を受信することによって、LTEセル2d-02と5Gセル2d-03からのデータ受信がそれぞれどんなリソースを介して行われるかどうかを分かる。
次に、図2Dの下部図面はネットワークで広いカバレッジのためのLTEマクロ(Macro)基地局2d-11とデータ送信量増加のための5G小型基地局2d-12を設置したことを示すことである。端末2d-14はLTE送受信モジュールを有しているLTE capable端末であっても良く、5G送受信モジュールを有している5G capable端末であっても良く、LTE送受信モジュール/5G送受信モジュールを同時に有している端末であっても良い。
端末2d-14はLTE基地局2d-11又は5G基地局2d-12で送信される同期信号を介して同期を獲得し、システム情報を受信した以後、LTE基地局2d-11と5G基地局2d-12を介してデータを送受信する。この場合、LTEマクロ基地局2d-11や5G小型基地局2d-12のduplex方式に対する制限はない。アップリンク制御送信はLTEセルがPセルの場合、LTEセル2d-11を介して送信し、5GセルがPセルの場合、5Gセル2d-12を介して送信される。
このとき、LTE基地局2d-11と5G基地局2d-12は理想的なバックホール網又は非理想的なバックホール網を有してことで仮定する。したがって、理想的なバックホール網2d-13を有した場合、早い基地局間のX2通信2d-13が可能で、アップリンク送信がLTE基地局2d-11にだけ送信されても、X2通信2d-13を介して5G基地局2d-12が関連制御情報をLTE基地局2d-11からリアルタイム受信することが可能である。
前記図2Dの下部図面のシステムでLTEセルと5Gセルは複数個のサービングセルを備えることができ、全部合わせて32個のサービングセルをサポートすることができる。前記基地局(2d-11又は2d-12)はLTEシステムと5Gシステムをリアルタイムで管掌して操作することが可能である。例えば、基地局2d-11が時間上でリソースを分けてLTEシステムと5Gシステムを他の時間で操作する場合、LTE システムと5Gシステムの時間リソースの割り当てを動的に選択してその信号をX2で他の基地局2d-12に送信することが可能である。
前記端末2d-14はLTE基地局2d-11又は5G基地局2d-12から前記LTEセルと5Gセルが分けて操作するリソース(時間リソース又は周波数リソース又はアンテナリソース又は空間リソースなど)の割り当てを指示する信号を受信することで、LTEセル2d-11と5Gセル2d-12からのデータ送受信がどんなリソースを介して成るかを分かる。
一方、LTE基地局2d-11と5G基地局2d-12が非理想的なバックホール網2d-13を有した場合、早い基地局間のX2通信2d-13が不可能である。したがって、前記基地局(2d-11又は2d-12)はLTEシステムと5Gシステムを静的(semi-statically)で操作することが可能である。
例えば、基地局2d-11が時間上でリソースを分けてLTEシステムと5Gシステムを他の時間で操作する場合、LTE システムと5Gシステムの時間リソースの割り当てを選択して予めその信号をX2で他の基地局基地局2d-12に送信することでLTEシステムと5Gシステムのリソース区分が可能である。前記端末2d-14はLTE基地局2d-11又は5G基地局2d-12から前記LTEセルと5Gセルが分けて操作するリソース(時間リソース又は周波数リソース又はアンテナリソース又は空間リソースなど)の割り当てを指示する信号を受信することによって、LTEセル2d-11と5Gセル2d-12からのデータ送受信がどんなリソースを介して成るかを分かる。
実施形態で提案する方法及び装置を説明するために従来のLTE又はLTE-Aシステムでの物理チャンネル(physical channel)と信号(signal)という用語が用いられることができる。しかし、本発明の内容はLTE及びLTE-Aシステムではない無線通信システムで適用されることができる。
さらに、本発明で提案する技術はFDD、TDDシステムだけではなく新しいタイプのduplex mode(例えば、LTE frame structure type 3)でも適用可能である。
以下、本発明で上位シグナリング又hは上位信号は基地局で物理階層のダウンリンクデータチャンネルを用いて端末で、又は端末で物理階層のアップリンクデータチャンネルを用いて基地局で伝達する信号伝達方法をいい、RRCシグナリング、又はPDCP(Packet Data Convergence Protocol)シグナリング、又はMAC制御要素(MAC control element;MAC CE)のうちの少なくとも一つの方法を介して基地局と端末間に伝達することを意味する。
図2Eは、本発明で解決しようとする状況を示す図面である。
ネットワーク又は基地局又はセル(以下、基地局)は端末と移動通信を行うように事前に定義された全体ダウンリンク又はアップリンク周波数帯域2e-00に対する無線リソース領域の中で一部周波数帯域幅又は周波数リソース領域、例えば、図2Eの2e-01及び2e-02のように全体帯域幅2e-00より小さいか同じ周波数リソース領域を用いて端末と通信を行うことができる。
例えば、周波数帯域幅を適応的に変更して通信を行うことができる基地局と端末が通信を行うにおいて、又は少なくとも一つ以上の帯域幅を適応的に用いて通信を行うことができる基地局と端末が通信を行うにおいて、端末は前記通信を行うのに用いられる一つ以上の周波数帯域を基地局から設定されることができる。より具体的には、前記端末は全体周波数帯域2e-00のうちで自分がサポート可能な最小又は最大周波数帯域幅又はサポート可能なすべての周波数リソース領域又は一部周波数リソース領域に対するサポート可能可否(又は、UE capability)を基地局にRRC信号を介して伝達することができる。
前記端末から前記端末がサポート可能な周波数帯域幅に対する情報又はUE capabilityが受信された基地局は、前記端末に、RRC設定情報を介してダウンリンク又はアップリンク送信を行うのにあって用いられる周波数帯域幅のうちの少なくとも一つ以上の互いに異なる周波数帯域幅を設定することができる。このとき、前記端末は、基地局から、前記基地局とダウンリンク又はアップリンク送信を行うのに用いられる周波数帯域幅のうちの少なくとも一つ以上の周波数帯域幅(例えば、最小周波数帯域幅)をMIB又はSIBを介して伝達されるか、前記通信を行う周波数帯域 (Carrier frequency)に対して前記基地局とダウンリンク又はアップリンク送信を行うのに用いられる周波数帯域幅のうちの少なくとも一つ以上の周波数帯域幅(例えば、最小周波数帯域幅)が事前に定義されるか、前記周波数帯域で基地局から受信された同期信号(Synchronization signal)の帯域幅を前記基地局とダウンリンク又はアップリンク送信を行うのに用いられる周波数帯域幅のうちの少なくとも一つ以上の周波数帯域幅 (例えば、最小周波数帯域幅)と判断することも可能である。
以下、説明の便宜のために前記基地局と端末間に通信を行うにおいて用いられる周波数帯域幅のうちの基地局が端末に設定した最も小さい周波数帯域幅を第1周波数帯域幅、前記第1周波数帯域幅より広い帯域幅を持つ周波数帯域幅を第2周波数帯域幅と表現する。本発明では説明の便宜のために2つの互いに異なる周波数帯域幅を持つ場合を仮定して説明するが、本発明で提案する技術がここに限定されないことは自明である。
端末が最小周波数領域を仮定する場合、一般的に端末は信号処理、例えば、制御信号受信及びデコーディング、データ信号受信及びデコーディングなどを行うにあたり必要な電力の消耗を最小化することができる。したがって、端末が基地局と通信を行うにあたり単一周波数帯域幅(例えば、最大周波数帯域幅)を仮定して信号を送受信する場合と比べるとき、前記通信を行う周波数帯域幅を最小化して端末の消費電力を最小化することが好ましい。しかし、周波数帯域幅を最小化する場合、広帯域を用いて信号を送受信する場合、対比データ送信率が低くなるようになる。したがって、前記のようにデータ送信率及び電力消費などを考慮して適応的に周波数帯域幅を変更する動作が必要である。
ダウンリンクを仮定して説明すれば次の通りである。一般的に端末は基地局から送信される制御チャンネルを受信し、受信された制御情報によってダウンリンク信号受信動作を行う。この時、基地局が送信する制御チャンネルの位置又はsearch spaceに対する情報は事前に定義されたり基地局から上位信号又は放送チャンネル(例えば、PBCH)又はシステム情報を送信するチャンネル(例えば、SIB)を介して端末に設定されることができる。
このとき、前記基地局がダウンリンク制御情報を送信する制御チャンネルのうちの一つの端末にだけ送信する制御情報、又は少なくとも一つ以上の端末又は前記端末で構成されたグループに共通的に送信する制御情報、又は前記基地局と通信を行うすべての端末に送信する制御情報それぞれは互いに異なるsearch spaceを介して送信されるように事前で定義されたり基地局から端末に設定されることができる。
より具体的に、端末は前記基地局がすべての端末又は特定端末で構成されたグループに送信する制御情報又は共通制御情報(common control channel or Cell-specific control channel 又は共通制御チャンネル)に対するsearch spaceの時間又は周波数位置情報のいずれも又は少なくとも一つ以上の情報をMIB又はSIBなどを介して受信されることができる。
このとき、端末は前記基地局と端末通信を行うために前記基地局が前記端末に送信する制御チャンネル(UE-specific control channel 又は端末固有制御チャンネル)に対するsearch spaceの時間又は周波数情報のいずれも、若しくは少なくとも一つ以上の情報を MIB又はSIBなどを介して受信されることができる。
このとき、前記search space 位置を構成するにあたりMIB、SIB、又はRRC信号のうちの少なくとも一つ以上の設定信号には、前記search spaceに対する時間又は周波数位置情報のうちの少なくとも一つ以上を含むことができる。ここで、前記search spaceに対する時間又は周波数位置情報は、基地局と端末間に事前で定義されるか、端末が基地局から設定された周波数帯域幅のうちの最も小さい周波数帯域幅を持つ周波数帯域又は前記周波数帯域の中心周波数のうちの少なくとも一つを基準で、CCE(control channel element)index又はPRB index 又はsubband indexのうちの少なくとも一つの値を介して、前記search spaceを構成することができる。さらに、前記search spaceに対する時間又は周波数位置情報は、基地局と端末間に事前で定義されるか、基地局から設定された周波数帯域幅のうちの最も小さい周波数帯域幅を持つ周波数帯域のlowest CCE(control channel element)index又はlowest PRB index又はlowest subband indexのうちの少なくとも一つを基準でpositive/negative offset 値を介してsearch spaceを構成することができる。さらに、前記search spaceに対する時間又は周波数位置情報は、基地局と端末間に事前で定義されるか基地局から設定された周波数帯域幅のうちの最も小さい周波数帯域幅を持つ周波数帯域の中心周波数(center frequency)を基準で positive/negative offset 値を介して search spaceを構成することができる。
このとき、もし前記のようにMIB、SIB、又はRRC信号などを介して前記共通制御チャンネル又は端末固有制御チャンネルに対するsearch space位置が設定された端末で、基地局から周波数帯域幅又は周波数領域変更(又は増加)を指示する情報を受信されるか、周波数帯域幅変更が必要と判断した端末は、前記変更された周波数帯域幅での前記共通制御チャンネル又は端末固有制御チャンネルに対するsearch space位置を再設定しなければならない。
以下、説明の便宜のためにMIB、SIB、又はRRC信号などを介して前記共通制御チャンネル又は端末固有制御チャンネルに対するsearch space位置を第1search spaceと表現し、端末の周波数帯域幅変更後前記共通制御チャンネル又は端末固有制御チャンネルに対するsearch space位置を第2search spaceと表現する。又は、第1周波数帯域幅に対する search spaceを第1search space、第2周波数帯域幅に対する search spaceを第2search spaceで表現することも可能である。
図2F及び図2Gは、本発明で提案する方法に対する実施形態を示す図面である。
方法1-1:図2Fのように、もし第1周波数帯域幅全体が第2周波数帯域に含まれる場合、端末は第1search spaceと第2search spaceが同じ位置であることで判断することができる。このとき、前記位置は制御チャンネルが受信される実際(physical)リソース位置又は周波数位置が同じなことを意味することができる。
方法1-2:図2Fのように、もし第1周波数帯域幅全体が第2周波数帯域に含まれる場合、端末は第1search spaceの共通制御チャンネルと第2search spaceの共通制御チャンネルが同じ位置であることで判断することができる。このとき、前記位置は制御チャンネルが受信される実際(physical)リソース位置が同じなことを意味することができる。このとき、端末は第1search spaceの端末固有制御チャンネルと第2search spaceの端末固有制御チャンネルは互いに異なるように設定されることができる。例えば、前記第2search spaceの端末固有制御チャンネルに対するsearch spaceは第1search spaceで positive/negative offset 値を追加して設定されることができる。このとき、前記offset値は周波数帯域幅変更によって事前に定義されたり、基地局が端末に帯域幅変更を要請する信号に含まれて端末に送信されることができる。
方法1-3:もし、第1周波数帯域幅一部又は全体が第2周波数帯域に含まれない場合、端末は第1search spaceと第2search spaceが違う位置であることで判断することができる。
端末は、第1search spaceを定義するときに用いられた情報、例えば、MIB、SIB、又はRRC信号などを介して送信されたCCE(control channel element)index又はPRB index又はsubband indexのうちの少なくとも一つの値を介して前記第2search spaceを構成することができる。例えば、端末が基地局から設定された第2周波数帯域幅で、前記周波数帯域の中心周波数を基準で、前記MIB/SIB/RRC信号を介して受信されたCCE(control channel element)index又はPRB index又はsubband indexのうちの少なくとも一つの値を介して前記第2search spaceを構成することができる。この時、前記第2search spaceに対する時間又は周波数位置情報は、第2周波数帯域幅のlowest CCE(control channel element)index又はlowest PRB index又はlowest subband index の中で少なくとも一つ以上を基準で前記MIB/SIB/RRC 信号を介して受信されたCCE(control channel element)index又はPRB index又はsubband indexにあたる位置を第2search spaceで持つか、前記受信されたpositive/negative offset値を介して第2search spaceを構成することができる。
方法2:基地局が端末に周波数帯域幅変更を設定する場合、前記設定情報に第2search space情報が含まれて送信することによって、端末が前記設定情報を受信して第2search space位置を判断することができる。このとき、前記設定情報で第2search spaceのうちのUE-specific control channelに対する search space情報(CCE(control channel element)index又はPRB index又はsubband index又はoffsetのうちの少なくとも一つ以上)のみを含むことができる。このとき、端末は第2周波数帯域での共通制御チャンネルに対するsearch spaceは第1search spaceと同一であることで判断することができる。
前記ダウンリンク周波数帯域幅変更と同様にアップリンク周波数帯域幅も変更が可能である。端末はPUCCH 送信を介して基地局から受信受けたダウンリンクデータチャンネルに対するデコーディング成功可否(ACK/NACK)、周期的、又は非周期的チャンネル情報などを含むチャンネル情報を基地局に伝達することができる。この時、端末は前記PUCCH 送信を行うのに用いられる複数個のPUCCHリソースを基地局からRRC信号を介して設定受けることができる。このとき、前記複数個のPUCCH送信リソース (以下第1PUCCHリソース)中、実際 PUCCH 送信に用いられるリソースは基地局からダウンリンク制御チャンネルを介して設定受けることができる。したがって、もし前記アップリンク周波数帯域幅に対する変更が必要な場合、例えば、第1周波数帯域幅より広いか、他の周波数帯域でのアップリンク送信(例えば、SRS送信)が必要で周波数帯域幅又は周波数を変更する場合、前記上位信号を介して期設定された PUCCH 送信リソースも再設定(第2PUCCHリソース)しなければならない。
方法3-1:図2Gのように、もし第1周波数帯域幅全体が第2周波数帯域に含まれる場合、端末は1PUCCHリソースと第2PUCCHリソースが同じ位置であることで判断することができる。この時、前記位置はPUCCHが送信される実際 (physical)リソース位置又は周波数位置が同じなことを意味することができる。
方法3-2:もし、第1周波数帯域幅全体又は一部が第2周波数帯域に含まれない場合、端末は1PUCCHリソース設定の時使われた変数を第2周波数帯域に適用することによって第2PUCCHリソースを判断することができる。
方法3:端末は第1周波数帯域幅及び第2周波数帯域幅との割合によって、1PUCCHリソース設定の時使われた変数をscalingして第2周波数帯域に適用することで第2PUCCHリソースを判断することができる。
例えば、第1周波数帯域幅で第1PUCCHリソースを設定する場合設定された変数、例えば、PUCCH resource list値が {0、10、30、500}で設定され、第2周波数帯域幅が第1周波数帯域幅より2倍広い場合、第2PUCCHリソースは第1PUCCHリソース設定に用いられた変数をscalingした、{0、20、60、1000}で第2PUCCHリソースを設定することができる。万が一、前記PUCCH送信リソース設定に用いる変数の最大値がNで固定されている場合、前記scalingに追加でmodulo演算を実行し、PUCCH resourceの値が常にNより同じであるか小さいように設定することができる。例えば、前記でN=549の場合、第2PUCCHリソースは {0、20、60、451}で設定することができる。
方法5:基地局が端末に周波数帯域幅変更を設定する場合、前記設定情報に第2PUCCHリソース情報が含まれて送信することで、端末が前記設定情報を受信して第2PUCCHリソース情報を判断することができる。この時、前記設定情報で第2PUCCHリソース情報は第1PUCCHリソース情報に対するscaled factor、offset値のうちの少なくとも一つを含んで送信され、前記設定情報を受信した端末は前記情報を第1PUCCHリソースに適用して第2PUCCHリソースを設定することができる。
一方、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て本発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ではない。すなわち、本発明の技術的思想に基づいた他の変形例が実施可能ということは本発明の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。さらに、前記それぞれの実施携帯は必要により互いに組み合わせれて操作することができる。例えば、本発明の実施形態の一部分が互いに組合されて基地局と端末が操作されることができる。さらに、前記実施形態はNRシステムを基準で提示されたが、FDD又はTDDLTEシステムなど他のシステムにも前記実施形態の技術的思想に基づいた他の変形例が実施可能であろう。
さらに、本明細書及び図面には本発明の好ましい実施形態に対して開示し、たとえ特定用語が用いられたが、これはただ本発明の記述内容を容易に説明して発明の理解を助けるための一般的な意味で用いられたもので、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施形態の外にも本発明の技術的思想に基づいた他の変形例が実施可能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。
一方、本明細書と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て本発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ではない。すなわち、本発明の技術的思想に基づいた他の変形例が実施可能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。また、前記それぞれの実施例は必要によって互いに組み合せて操作することができる。例えば、本発明の実施形態 3-1と実施形態3-2の一部分又は実施形態 3-3と実施形態3-4の一部分が互いに組合されて基地局と端末が操作されることができる。また、前記実施形態は FDDLTEシステムを基準に提示されたが、TDDLTEシステム、5G又はNRシステムなど他のシステムにも前記実施形態の 技術的思想に基づいた他の変形例が実施可能であろう。
前記に記述したように本発明ではアップリンクスケジューリング承認信号とダウンリンクデータ信号を第1信号と称し、アップリンクスケジューリング承認に対するアップリンクデータ信号と、ダウンリンクデータ信号に対するHARQ ACK/NACKを第2信号と称した。しかし、前記のような第1信号及び第2信号の種類は本発明の記述内容を容易に説明して本発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ではない。すなわち、本発明の技術的思想に基づいた他の第1信号及び第2信号にも実施可能ということは本発明の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。
本発明はその多様な実施形態を参照して図示されて説明されたが、本技術分野の当業者は本発明の思想及び範囲を逸脱せず添付された請求範囲及びその均等なものによって定義された本開示の形態及び詳細事項の多様な変化が成ることができることを理解するだろう。