以下、下りリンク(DL:downlink)は基地局から端末への通信を意味し、上りリンク(UL:uplink)は端末から基地局への通信を意味する。下りリンクにおいて、送信機は基地局の一部であり、受信機は端末の一部である。上りリンクにおいては、送信機は端末の一部であり、受信機は基地局の一部である。
以下の技術は、CDMA、FDMA、TDMA、OFDMA、SC-FDMAなどの様々な無線接続システムに使用できる。CDMAはUTRA(Universal Terrestrial radio Access)やCDMA2000のような無線技術により具現される。TDMAはGSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)のような無線技術により具現される。OFDMAはIEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20、E-UTRA(Evolved UTRA)などの無線技術により具現される。UTRAはUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)の一部である。3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)はE-UTRAを使用するE-UMTS(Evolved UMTS)の一部であり、LTE-A(Advanced)/LTE-A proは3GPP LTEの進化したバージョンである。3GPP NR(New radio or New radio Access Technology)は3GPP LTE/LTE-A/LTE-A proの進化したバージョンである。
より明確な説明のために3GPP通信システム(例、LTE-A、NR)に基づいて説明するが、本発明の技術的思想はこれに限られない。LTEは3GPP TS(Technical Specification)36.xxx Release 8以後の技術を意味する。詳しくは、3GPP TS 36.xxx Release 10以後のLTE技術はLTE-Aと呼ばれ、3GPP TS 36.xxx Release 13以後のLTE技術はLTE-A proと呼ばれる。3GPP NRはTS 38.xxx Release 15以後の技術を意味する。LTE/NRは3GPPシステムと称されることもできる。"xxx"は標準文書の細部番号を意味する。LTE/NRは3GPPシステムと通称できる。本発明の説明に使用された背景技術、用語、略語などについては本発明前に公開された標準文書に記載された事項を参照できる。例えば、以下の文書を参照できる。
3GPP LTE
-36.211:Physical channels and modulation
-36.212:Multiplexing and Channel coding
-36.213:Physical layer procedures
-36.300:Overall description
-36.304:User Equipment (UE) procedures in idle mode
-36.331:Radio Resource Control(RRC)
3GPP NR
-38.211:Physical channels and modulation
-38.212:Multiplexing and Channel coding
-38.213:Physical layer procedures for control
-38.214:Physical layer procedures for data
-38.300:NR and NG-RAN Overall Description
-38.304: User Equipment(UE) procedures in Idle mode and RRC Inactive state
-36.331:Radio Resource Control(RRC) protocol specification
A.フレーム構造(frame structure)
LTEにおけるフレーム構造について説明する。
LTE標準においては、特に言及しない限り、時間領域における様々なフィールドのサイズは時間単位Ts=1/(15000×2048)秒の数で表現される。DL及びUL送信は、Tf=307200×Ts=10ms持続期間(duration)を有する無線フレームに組織化される。2つの無線フレーム構造が支援される。
-type 1、FDDに適用可能
-type 2、FDDに適用可能
(1)フレーム構造タイプ1
フレーム構造タイプ1は全二重(full duplex)及び半二重(half duplex)FDDに全て適用できる。各無線フレームは
であり、長さ
の20個のスロットで構成され、0から19まで番号付けされる。サブフレームは2個の連続するスロットで定義され、サブフレームiはスロット2i及び2i+1で構成される。FDDの場合、10個のサブフレームがDL送信に利用可能であり、10個のサブフレームが毎10ms間隔でUL送信のために利用可能である。UL及びDL送信は周波数領域で分離される。半二重FDD動作において、UEは全二重FDDにおいて、かかる制限のない間に同時に送信及び受信できない。
図1(a)はフレーム構造タイプ1の無線フレーム構造を示す図である。
図1(a)において、無線フレームは10個のサブフレームを含む。サブフレームは時間領域において2個のスロットを含む。1サブフレームを送信する時間を送信時間間隔(transmission time interval、TTI)と定義する。例えば、1サブフレームは1msの長さを有し、1スロットは0.5msの長さを有する。1スロットは時間領域において複数のOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルを含む。3GPP LTEは下りリンクにおいてOFDMAを使用するので、OFDMシンボルは1つのシンボル期間を示すためのものである。またOFDMシンボルはSC-FDMAシンボル又はシンボル周期とも呼ばれる。リソースブロック(RB)はリソース割り当て単位であり、1スロットに複数の隣接する副搬送波を含む。無線フレーム構造は例示のために示したものである。このように無線フレームに含まれるサブフレーム数又はサブフレームに含まれるスロット数又はスロットに含まれるOFDMシンボル数は様々に変更可能である。
(2)フレーム構造タイプ2
フレーム構造タイプ2はTDDに適用可能である。長さ
の各無線フレームは長さ
の2個の半フレーム(half-frame)で構成される。各半フレームは長さ
の5個のサブフレームで構成される。支援されるUL-DL構成は標準に定義されており、ここで無線フレームの各サブフレームについて"D"は下りリンク送信のために予約されたサブフレームを示し、"U"は上りリンク送信のために予約されたサブフレームを示し、"S"はDwPTS(Downlink Pilot Time Slot)、GP(Guard Period)及びUpPTS(Uplink Pilot Time Slot)の3つのフィールドのある特殊(Special)サブフレームを示す。DwPTSは下りリンク区間(downlink period)とも呼ばれ、UpPTSは上りリンク区間(uplink period)とも呼ばれる。DwPTSとUpPTSの長さは
と同一であるDwPTS、GPとUpPTSの全体長さに従属する。各サブフレームiは各ブフレームにおいて長さ
である2個のスロット、即ち、スロット2i及び2i+1と定義される。
図1(b)はフレーム構造タイプ2の無線フレーム構造を示す図である。
図1(b)において、5msと10msのDL-UL転換点周期(DL-to-UL switch-point periodicity)を有するUL-DL構成(configuration)が支援される。5ms DL-UL転換点周期(DL-to-UL switch-point periodicity)の場合、特殊サブフレームが2個の半フレームに存在する。10ms DL-UL転換点周期(DL-to-UL switch-point periodicity)の場合、特殊サブフレームは1番目の半フレームのみに存在する。サブフレーム0及び5とDwPTSは常に下りリンク送信のために予約される。UpPTS及び特殊サブフレーム直後のサブフレームは常に上りリンク送信のために予約される。
次に、NRにおけるフレーム構造について説明する。
図2はNRにおけるフレーム構造の一例を示す図である。
NRシステムでは多数のニューマロロジーが支援される。ここで、ニューマロロジーは副搬送波間隔(Subcarrier spacing)とCP(Cyclic Prefix)オーバーヘッドにより定義される。この時、多数の副搬送波間隔は基本の副搬送波間隔を整数N(又は
)にスケーリング(Scaling)することにより誘導される。また非常に高い搬送波周波数で非常に低い副搬送波間隔を使用しないと仮定しても、使用されるニューマロロジーは周波数帯域とは独立して選択できる。また、NRシステムでは多数のニューマロロジーによる様々なフレーム構造を支援できる。
以下、NRシステムで考慮されるOFDMニューマロロジー及びフレーム構造について説明する。NRシステムで支援される多数のOFDMニューマロロジーは表1のように定義できる。
NRシステムにおけるフレーム構造に関連して、時間領域の様々なフィールドのサイズは
の時間単位の倍数で表現される。ここで、
であり、
である。下りリンク及び上りリンク送信は
の区間を有する無線フレームで構成される。ここで、無線フレームは各々
の区間を有する10個のサブフレームで構成される。この場合、上りリンクに対する1セットのフレーム及び下りリンクに対する1セットのフレームが存在することができる。また端末(UE)からの上りリンクフレーム番号iの送信は、該当端末における該当下りリンクフレームの開始より
以前に開始される必要がある。ニューマロロジー
について、スロットはサブフレーム内で
の増加順に番号付けされ、無線フレーム内で
の増加順に番号付けされる。1スロットは
の連続するOFDMシンボルで構成され、
は用いられるニューマロロジー及びスロット設定によって決定される。サブフレームにおいてスロット
の開始は同一のサブフレームにおいてOFDMシンボル
の開始と時間的に整列される。全ての端末が同時に送信及び受信することではなく、これは下りリンクスロット又は上りリンクスロットの全てのOFDMシンボルを利用できないことを意味する。表2は一般CPにおけるスロットごとのOFDMシンボル数(
)、無線フレームごとのスロット数(
)、サブフレームごとのスロット数(
)を示し、表3は拡張CPにおけるスロットごとのOFDMシンボル数、無線フレームごとのスロット数、サブフレームごとのスロット数を示す。
図1(a)は
=2である場合、即ち、SCS(Subcarrier spacing)が60kHzである場合の一例であり、表2を参考すると、1サブフレームは4個のスロットを含む。図2に示された1サブフレーム={1,2,4}スロットは一例であり、1サブフレームに含まれるスロット数は表2のように定義される。
またミニスロットは2、4又は7シンボルで構成でき、より多いか又は少ないシンボルで構成することもできる。
B.物理リソース
図3は1つの下りリンクスロットに対するリソースグリッドを示す。
図3において、下りリンクスロットは時間領域において複数のOFDMシンボルを含む。1つの下りリンクスロットは7個のOFDMシンボルを含み、1リソースブロック(resource block、RB)は一例であって周波数領域で12個の副搬送波を含む。本発明はこれに限定されない。リソースグリッドの各要素はリソース要素(resource elemenT、RE)と称される。1RBには12×7REが含まれる。下りリンクスロットに含まれるRB数は下りリンク送信帯域幅に依存する。上りリンクスロットの構造は下りリンクスロットの構造と同一である。
図4は下りリンクサブフレームの構造を示す。
図4において、サブフレーム内の第1スロットにおける先頭部の最大3個のOFDMシンボルは、制御チャネルが割り当てられる制御領域に該当する。残りのOFDMシンボルは、PDSCH(Physical Downlink Shared Chancel)が割り当てられるデータ領域に該当する。3GPP LTEシステムで用いられる下りリンク制御チャネルには、例えば、PCFICH(Physical Control Format IndicatorChannel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Chanel)などがある。PCFICHは、最初のOFDMサブフレームの制御チャネル送信に用いられるOFDMシンボル数に関する情報を含む。PHICHは上りリンク送信の応答であり、HARQ ACK/NACK信号を含む。PDCCHで送信される制御情報をDCI(Downlink Control Information)という。DCIは上りリンク又は下りリンクスケジューリング情報や任意の端末グループに対する上りリンク送信電力制御命令を含む。PDCCHは、下りリンク共有チャネル(DL-SCH)のリソース割り当て、上りリンク共有チャネルのリソース割り当て情報、ページングチャネル(PCH)のページング情報、PDSCHにより送信される任意接続応答、任意のUEグループ内の個別UEに対する送信電力制御命令のセット、送信電力制御情報、送信電力制御情報の活性化のような上位階層制御メッセージのリソース割り当てであるDL-SCH VoIP(Voice over IP)などを含む。複数のPDCCHが制御領域内で送信されることもできる。UEは複数のPDCCHをモニターすることができる。PDCCHは一つ以上の連続する制御チャネル要素(CCE)の組み合わせで送信される。CCEは無線チャネルの状態に基づくコーディングレートでPDCCHを提供するために用いられる論理割り当て単位である。CCEは複数のリソース要素グループ(REG)に対応する。PDCCHフォーマットと利用可能なPDCCHのビット数は、CCE数とCCEが提供するコーディングレートの間の相関関係によって変更されてもよい。基地局は端末に送信されるDCIによってPDCCHフォーマットを決定し、CRC(Cyclic Redundancy Check)を制御情報を付加する。CRCはPDCCHの所有者又はPDCCHの用途によって臨時識別子(Radio Network Temporary Identifier;RNTI)でマスクされる。PDCCHが特定端末に対するものであれば、端末の固有識別子(例えば、cell-RNTI(C-RNTI))がCRCにマスクされることができる。又はPDCCHがページングメッセージに対するものであれば、ページング指示子識別子(Paging Indicator Identifier;P-RNTI)がCRCにマスクされることができる。PDCCHがシステム情報(より具体的には、システム情報ブロック(SIB))に対するものであれば、システム情報識別子及びシステム情報RNTI(SI-RNTI)をCRCにマスクすることができる。端末の任意接続プリアンブルの送信に対する応答である任意接続応答を示すために、任意接続-RNTI(RA-RNTI)がCRCにマスクされることができる。
図5は上りリンクサブフレームの構造を示す。
図5において、上りリンクサブフレームは周波数領域で制御領域及びデータ領域に分割される。制御領域には上りリンク制御情報を運ぶ物理上りリンク制御チャネル(PUCCH)が割り当てられる。データ領域にはユーザデータを運ぶ物理上りリンク共有チャネル(PUSCH)が割り当てられる。単一の搬送波特性を維持するために、一つの端末はPUCCHとPUSCHを同時に送信しない。一つの端末に対するPUCCHは、サブフレームにおいてRB対に割り当てられる。RB対に属するRBは各々2つのスロットにおいて異なる副搬送波を占める。これを、PUCCHに割り当てられるRB対がスロット境界で周波数ホッピング(frequency-hopped)されたという。
NRシステムにおける物理リソースに関連して、アンテナポート、リソースグリッド、リソース要素、リソースブロック及びキャリアパート(carrier part)などが考えられる。以下、NRシステムで考慮される物理リソースについて具体的に説明する。まずアンテナポートは、アンテナポート上のシンボルが運ばれるチャネルが同じアンテナポート上の他のシンボルが運ばれるチャネルから推論されるように定義される。1つのアンテナポート上のシンボルが運ばれるチャネルの広範囲特性(large-scale property)が他のアンテナポート上のシンボルが運ばれるチャネルから類推される場合、2つのアンテナポートはQC/QCL(quasi co-located或いはquasi co-location)関係にあると言える。ここで、広範囲特性は、遅延拡散(Delay spread)、ドップラー拡散(Doppler spread)、周波数シフト(Frequency shift)、平均受信パワー(Average received power)、受信タイミング(Received Timing)のうちのいずれか1つを含む。
図6はNRにおけるリソースグリッドの一例を示す。
図6を参考すると、リソースグリッドが周波数領域上に
副搬送波で構成され、1つのサブフレームが
OFDMシンボルで構成されることを例示しているが、それに限られない。NRシステムにおいて、送信される信号(transmitted signal)は
副搬送波で構成される1つ又はそれ以上のリソースグリッド及び
のOFDMシンボルにより説明される。ここで、
である。
は最大送信帯域幅を示し、これはニューマロロジーだけではなく、上りリンクと下りリンクの間でも変化する。この場合、図6のように、ニューマロロジー
及びアンテナポートpごとに1つのリソースグリッドが設定される。ニューマロロジー
及びアンテナポートpに対するリソースグリッドの各要素はリソース要素(resource element)と称され、インデックス対
により固有的に識別される。ここで、
は周波数領域上のインデックスであり、
はサブフレーム内におけるシンボルの位置である。スロットにおいてリソース要素を称する時には、インデックス対
が用いられる。ここで、
である。ニューマロロジー
及びアンテナポートpに対するリソース要素
は複素値(complex value)
に該当する。混同(confusion)の危険のない場合或いは特定のアンテナポート又はニューマロロジーが特定されない場合、インデックスp及び
はドロップ(drop)されることができ、その結果、複素値は
又は
になる。また、リソースブロック(resource block、RB)は周波数領域上の
連続する副搬送波により定義される。
ポイントAはリソースブロックグリッドの共通基準ポイント(common reference point)としての役割を果たし、以下のように得られる。
-PCell(Primary cell)下りリンクに対するoffsetToPointAは初期セル選択のためにUEにより使用されたSS/PBCHブロックと重なる最低リソースブロックの最低副搬送波とポイントAとの間の周波数オフセットを示し、FR1(frequency range 1)に対して15kHzの副搬送波間隔及びFR2(frequency range 2)に対して60kHzの副搬送波間隔を仮定したリソースブロック単位で表現され;
-AbsoluteFrequencyPointAはARFCN(absolute radio-frequency Channel number)のように表現されたポイントAの周波数-位置を示す。
共通リソースブロック(common resource block)は副搬送波間隔の設定
に対する周波数領域において0から上側に番号付けされる。
副搬送波間隔の設定
に対する共通リソースブロック0の副搬送波0の中心は‘point A’と一致する。
周波数領域において共通リソースブロック番号
と副搬送波間隔の設定
に対するリソース要素(k,l)は、以下の数1のように与えられる。
[数1]
ここで、kはk=0がポイントAを中心とする副搬送波(subcarrier)に該当するようにポイントAに相対的に定義される。
物理リソースブロックは帯域幅パート(bandwidth parT、BWP)内で0から
まで番号付され、iはBWPの番号である。
BWP iにおいて物理リソースブロック
と共通リソースブロック
の間の関係は以下の数2のように与えられる。
[数2]
はBWPが共通リソースブロック0に相対的に始める共通リソースブロックである。
図7はNRにおける物理リソースブロックの一例を示す図である。
C.MTC(Machine type Communication)
MTC(Machine type Communication)はM2M(Machine-to-Machine)又はIoT(Internet-of-Things)などに適用可能な多い処理量(throughput)を要求しない応用分野(application)であり、3GPP(3rd Generation Partnership Project)においてIoTサービスの要求事項を満たすために採択された通信技術を言う。
MTCは、(i)低い費用及び低い複雑度、(ii)向上したカバレッジ、及び(iii)低い電力消費という基準を満たすように具現される。
3GPPにおいて、MTCはRelease 10から適用されており、3GPPのReleaseごとに追加されたMTCの特徴について簡略に説明する。
まず、3GPP Release 10とRelease 11に記載されたMTCは、負荷制御(load control)方法に関する。
負荷制御方法はIoT(又はM2M)デバイスが基地局に急に負荷を与えることを予め防止するためのものである。
より具体的には、Release 10の場合、基地局は負荷が発生した場合、接続しているIoTデバイスに対する接続を解除することにより負荷を制御する方法に関し、Release 11の場合は、基地局がSIB14のようなブロードキャストにより今後接続することを予め端末に知らせて端末に対する接続を予め遮断する方法に関する。
Release 12の場合、低費用MTCのための特徴が追加されており、このために、UEカテゴリー0が新しく定義されている。UEカテゴリーは、端末がどのくらいのデータを通信モデムで処理できるかを示す指標である。
即ち、UEカテゴリー0の端末は、減少した最大データ送信率(peak data rate)、緩和した(relaxed)RF要求事項を有する半二重動作(Half Duplex Operation)と単一(Single)の受信アンテナを使用することにより、端末の基底バンド(baseband)及びRF複雑度を減らすことができる。
Release 13においては、eMTC(enhanced MTC)という技術が紹介されており、レガシーLTEで支援する最小周波数帯域幅である1.08MHzのみで動作するようにして単価及び電力消耗を抑えることができる。
後述する内容は主にeMTCに関連する特徴であるが、特に言及しない限り、MTC、eMTC、5G(又はNR)に適用されるMTCにも同様に適用できる。以下、説明の便宜のために、MTCと通称して説明する。
従って、後述するMTCは、eMTC(enhanced MTC)、LTE-M1/M2、BL(Bandwidth reduced low complexity)/CE(coverage enhanced)、non-BL UE(in enhanced coverage)、NR MTC、enhanced BL/CEなどの用語に呼ばれることもできる。即ち、MTCという用語は、今後3GPP標準で定義される用語に代替することができる。
1)MTCの一般的な特徴
(1)MTCは特定システム帯域幅(又はチャネル帯域幅)のみで動作する。
特定のシステム帯域幅は以下の表4のようにレガシーLTEの6RBを使用でき、表5乃至表7に定義されたNRの周波数範囲及びSCS(Subcarrier spacing)を考慮して定義できる。特定のシステム帯域幅は狭帯域(narrowband、NB)とも表現できる。参考として、レガシーLTEはMTC以外の3GPP標準で記載される部分を意味する。好ましくは、NRにおいてMTCはレガシーLTEでのように、以下の表6及び表7における最低システム帯域幅に対応するRBを使用して動作することができる。又はNRにおいてMTCは少なくとも1つの帯域幅パート(bandwidth parT、BWP)で動作するか又はBWPの特定帯域で動作することもできる。
表5はNRにおいて定義される周波数範囲(frequency range、FR)を示す表である。
表6はNRのFR1においてチャネル帯域幅及びSCSに対する最大送信帯域幅の構成(NRB)の一例を示す表である。
表7はNRのFR2においてチャネル帯域幅及びSCSに対する最大送信帯域幅の構成(NRB)の一例を示す表である。
MTC狭帯域(narrowband、NB)についてより具体的に説明する。
MTCは物理チャネル及び信号を送受信するために狭帯域動作(narrowband operation)に従い、最大チャネル帯域幅は1.08MHz又は6(LTE)RBに減少する。
この狭帯域は下りリンクと上りリンクの一部チャネルのリソース割り当て単位に参考単位として使用でき、周波数領域において各狭帯域の物理的な位置はシステム帯域幅によって異なるように定義される。
MTCに定義された1.08MHzの帯域幅は、MTC端末がレガシー端末と同じセル探索(cell search)及び任意接続手順に従うように定義される。
MTCは1.08MHzよりさらに大きい帯域幅(例:10MHz)を有するセルにより支援できるが、MTCにより送受信される物理チャネル及び信号は常に1.08MHzと制限される。
さらに大きい帯域幅を有するシステムとしては、レガシーLTE、NRシステム、5Gシステムなどがある。
狭帯域は周波数領域において6個の重畳しない(non-overlapping)連続する物理リソースブロックにより定義される。
である場合、広帯域は周波数領域において4個の重畳しない狭帯域により定義される。もし
である場合は、
及び単一の広帯域は
重畳しない狭帯域で構成される。
例えば、10MHzチャネル(50RBs)の場合、8個の重畳しない狭帯域が定義される。
図8は狭帯域動作(Narrowband Operation)及び周波数ダイバーシティの一例を示す。
図8(a)は狭帯域動作の一例を示し、図8(b)はRF再チューニング(retuning)を有する繰り返しの一例を示す。
図8(b)を参考して、RF再チューニングによる周波数ダイバーシティについて説明する。
狭帯域RF、単一アンテナ(Single antenna)及び制限された移動性により、MTCは制限された周波数、空間及び時間ダイバーシティを支援する。フェーディング(fading)及び停止(outage)を減らすために、周波数ホッピングはRF再チューニングにより互いに異なる狭帯域の間で支援される。
かかる周波数ホッピングは繰り返しが可能である時、互いに異なる上りリンク及び下りリンク物理チャネルに適用される。
例えば、32個のサブフレームがPDSCH送信のために使用される場合、最初の16個のサブフレームは1番目の狭帯域上で送信できる。この時、RFフロントエンド(front-end)は他の狭帯域に再チューニングされ、残りの16個のサブフレームは2番目の狭帯域上で送信される。
MTCの狭帯域は、システム情報又はDCI(downlink control information)により構成される。
(2)MTCは半二重モード(half duplex mode)で動作し、制限された(又は減少した)最大送信電力を使用する。
(3)MTCはレガシーLTE又はNRの全体システム帯域幅にわたって分散される(レガシーLTE又はNRで定義される)チャネルを使用しない。
一例として、MTCに使用しないレガシーLTEチャネルはPCFICH、PHICH、PDCCHなどがある。
従って、MTCは上記チャネルをモニターできないので、新しい制御チャネルであるMPDCCH(MTCPDCCH)を定義する。
MPDCCHは、周波数領域において最大6RB、及び時間領域において1つのサブフレームにわたっている。
MPDCCHはEPDCCHと類似し、ページング及び任意接続のための共通検索空間(common search space)をさらに支援する。
MPDCCHはレガシーLTEで使用されるE-PDCCHの概念と類似する。
(4)MTCは新しく定義されたDCIフォーマットを使用し、一例としてDCIフォーマット6-0A、6-0B、6-1A、6-1B、6-2などがある。
(5)MTCはPBCH(physical broadcast Channel)、PRACH(physical random Access Channel)、M-PDCCH(MTCphysical downlink control Channel)、PDSCH(physical downlink shared Channel)、PUCCH(physical uplink control Channel)、PUSCH(physical uplink shared Channel)を繰り返して送信することができる。このようなMTC繰り返し送信は、地下室などの劣悪な環境のように信号品質又は電力が非常に悪い場合にもMTCチャネルを復号できるので、セル半径増加及び信号浸透の効果が得られる。MTCは単一レイヤ(Single layer)(又は単一アンテナ)で動作可能な制限された数の送信モード(transmission mode、TM)のみを支援するか、又は単一レイヤで動作可能なチャネル又は参照信号(reference signal、RS)を支援することができる。一例として、MTCが動作可能な送信モードはTM1、2、6又は9などがある。
(6)MTCのHARQ再送信は、適応的(adaptive)、非同期(asynchronous)方式であり、MPDCCHで受信された新しいスケジューリング割り当て(Scheduling assignment)に基づく。
(7)MTCにおいて、PDSCHスケジューリング(DCI)とPDSCH送信は互いに異なるサブフレームで発生する(クロスサブフレームスケジューリング)。
(8)SIB1復号のための全てのリソース割り当て情報(サブフレーム、TBS(Transport Block Size)、サブバンドインデックス)は、MIBのパラメータにより決定され、MTCのSIB1復号のためにいかなる制御チャネルも使用されない。
(9)SIB2復号のための全てのリソース割り当て情報(サブフレーム、TBS、サブバンドインデックス)は、複数のSIB1パラメータにより決定され、MTCのSIB2復号のためのいかなる制御チャネルも使用されない。
(10)MTCは拡張ページング(DRX)周期を支援する。
(11)MTCはレガシーLTE又はNRで使用されるPSS(Primary synchronization signal)/SSS(Secondary synchronization signal)/CRS(common reference signal)を同一に使用できる。NRの場合、PSS/SSSはSSブロック(又はSS/PBCHブロック又はSSB)単位で送信され、TRS(tracking RS)はCRSと同じ用途で使用される。即ち、TRSはセル特定の(cell-specific)RSであり、周波数時間追跡(frequency/time tracking)のために使用できる。
2)MTC動作モード及びレベル
次に、MTC動作モードとレベルについて説明する。MTCはカバレッジ向上のために2つの動作モード(第1モード、第2モード)と4つの互いに異なるレベルに分類され、以下の表8の通りである。
MTC動作モードはCEモードと称され、この場合、第1モードはCEモードA、第2モードはCEモードBと称することができる。
第1モードは完全な移動性及びCSI(Channel state information)フィードバックが支援される小さいカバレッジ向上のために定義され、繰り返しがないか又は繰り返し回数の少ないモードである。第1モードの動作はUEカテゴリー1の動作範囲と同一である。第2モードはCSIフィードバック及び制限された移動性を支援する極めて劣悪なカバレッジ条件のUEについて定義され、多数の繰り返し送信が定義される。第2モードはUEカテゴリー1の範囲を基準として最大15dBのカバレッジ向上を提供する。MTCの各レベルはRACHとページング過程(paging procedure)において異なるように定義される。
MTC動作モードと各レベルが決定される方法について説明する。
MTC動作モードは基地局により決定され、各レベルはMTC端末により決定される。具体的には、基地局はMTC動作モードに関する情報を含むRRCシグナリングを端末に送信する。ここで、RRCシグナリングは、RRC連結設定(connection setup)メッセージ、RRC連結再設定(connection reconfiguration)メッセージ又はRRC連結再確立(connection reestablishment)メッセージなどである。ここで、メッセージの用語は情報要素(Information ElemenT、IE)で表現できる。
その後、MTC端末は各動作モード内のレベルを決定し、決定されたレベルを基地局に送信する。具体的には、MTC端末は測定したチャネル品質(例:RSRP、RSRQ又はSINR)に基づいて動作モード内のレベルを決定し、決定されたレベルに対応するPRACHリソース(周波数、時間、プリアンブル)を用いて基地局に決定されたレベルを知らせる。
3)MTC保護区間(guard period)
上述したように、MTCは狭帯域で動作する。狭帯域の位置は特定時間ユニット(例:サブフレーム又はスロット)ごとに異なる。MTC端末は全ての時間ユニットで異なる周波数にチューニングする。従って、全ての周波数再チューニングには一定の時間が必要であり、この一定の時間をMTCの保護区間であると定義する。即ち、1つの時間ユニットから次の時間ユニットに転換(transition)する時には保護区間(guard period)が必要であり、該当期間の間には送信及び受信が発生しない。
保護区間は下りリンクであるか又は上りリンクであるかによってその定義が異なり、下りリンク又は上りリンクの状況によっても定義が異なる。まず、上りリンクで定義された保護区間は、第1時間ユニット(時間ユニットN)と第2時間ユニット(時間ユニットN+1)により運ばれるデータの特性によって定義が異なる。次に、下りリンクの保護区間は、(1)第1下りリンク狭帯域中心周波数(first downlink narrowband center frequency)と第2狭帯域中心周波数(Second narrowband center frequency)とが異なり、(2)TDDにおいて、第1上りリンク狭帯域中心周波数(first uplink narrowband center frequency)と第2下りリンク中心周波数が(Second downlink center frequency)とが異なるという条件が要求される。
レガシーLTEで定義されたMTC保護区間について説明すると、2つの連続するサブフレームの間のTx-Tx周波数再チューニングのために、最大
SC-FDMAシンボルの保護区間が生成される。上位階層パラメータcE-RetuningSymbolsが設定されると、
はcE-RetuningSymbolsと等しく、そうではないと、
=2である。また、上位階層パラメータsrs-UpPTSAddで構成されたMTC端末について、フレーム構造タイプ2に対する第1特別サブフレーム(Special subframe)と第2上りリンクサブフレームの間のTx-Tx周波数再チューニングのために、最大SC-FDMAシンボルの保護区間が生成される。
図9はMTCに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を示す図である。
電源が消えた状態で電源がついたり、新しくセルに進入したりしたMTC端末は、S1301段階において基地局と同期を取るなどの初期セル探索(Initial cell search)動作を行う。そのために、MTC端末は基地局からPSS(Primary Synchronization Signal)及びSSS(Secondary Synchronization Signal)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る。MTCの初期セル探索動作に用いられるPSS/SSSとしては、レガシーLTEのPSS/SSS、RSS(Resynchronization signal)などがある。
その後、MTC端末は基地局から物理放送チャネル(PBCH:physical broadcast Channel)信号を受信してセル内の放送情報を得ることができる。
一方、MTC端末は初期セル探索段階において下りリンク参照信号(DL RS:downlink reference signal)を受信して、下りリンクチャネル状態を確認することができる。PBCHにより送信される放送情報はMIB(Master Information Block)であり、MTCにおいてMIBは無線フレームのサブフレーム#0の最初のスロットと他のサブフレーム(FDDの場合、サブフレーム#9、TDDの場合、サブフレーム#5)で繰り返される。
PBCH繰り返しは、PBCH復号前にも初期周波数エラーの推定に使用できるように、互いに異なるOFDMシンボルで正確に同じ配置点(constellation point)を繰り返すことにより行われる。
図10はMTCのシステム情報送信の一例を示す図である。
図10(a)はFDDにおいてサブフレーム#0に対する繰り返しパターン、一般CP及び繰り返されたシンボルに対する周波数エラー推定方法の一例を示し、図10(b)は広帯域LTEチャネル上におけるSIB-BR送信の一例を示す。
MIBにおいて5個の予備ビット(reserved bit)は時間/周波数位置及び送信ブロックサイズを含む新しいSIB1-BR(System information block for bandwidth reduced device)に対するスケジューリング情報を送信するためにMTCで使用される。
SIB-BRは関連する如何なる制御チャネル無しに直接PDSCH上で送信される。
SIB-BRは多数のサブフレームの結合を許容するように、512個の無線フレーム(5120ms)において変化せず残っている。
表9はMIBの一例を示す表である。
表9において、schedulingInfoSIB1-BRフィールドはSystemInformationBlockType1-BRスケジューリング情報を定義する表に対するインデックスを示し、値(value)0はSystemInformationBlockType1-BRがスケジュールされないことを意味する。SystemInformationBlockType1-BR(又はSIB1-BR)により運ばれる全般的な機能と情報は、レガシーLTEのSIB1と類似する。SIB1-BRの内容(contents)は、(1)PLMN、(2)セル選択(cell selection)基準、(3)SIB2及び他のSIBに対するスケジューリング(Scheduling information)に分類できる。
初期セル探索を終えたMTC端末は、S1302段階でMPDCCH及びMPDCCH情報によるPDSCHを受信して、より具体的なシステム情報を得ることができる。MPDCCHは、(1)EPDCCHと非常に類似し、共通(common)及びUE特定(Specific)のシグナリングを運び、(2)1回だけ送信されるか又は繰り返して送信され(繰り返し数は上位階層シグナリングにより設定される)、(3)多数のMPDCCHが支援され、UEがMPDCCHセットをモニターし、(4)eCCE(enhanced control Channel element)結合により形成され、各eCCEはリソース要素の集合を含み、(5)RA-RNTI(radio Network Temporary Identifier)、SI-RNTI、P-RNTI、C-RNTI、臨時C-RNTI及びSPS(Semi-persistent scheduling)C-RNTIを支援する。
その後、MTC端末は基地局に接続を完了するために、今後段階S1303乃至段階S1306のような任意接続手順(random Access procedure)を行う。RACH手順に関連する基本的な構成はSIB2により送信される。SIB2はページング(paging)に関連するパラメータを含む。ページング機会(Paging Occasion、PO)はMPCCH上でP-RNTIが送信可能なサブフレームである。P-RNTI PDCCHが繰り返して送信される時、POはMPDCCH繰り返しの開始サブフレームを称する。ページングフレーム(PF)は1つの無線フレームであり、1つ又は多数のPOを含む。DRXが使用される時、MTC端末はDRXサイクル当たり1つのPOのみをモニターする。ページング狭帯域(Paging NarrowBand)(PNB)は1つの狭帯域であり、MTC端末がページングメッセージの受信を行う。
このために、MTC端末は物理任意接続チャネル(PRACH:physical random Access Channel)を介してプリアンブルを送信し(S1303)、MPDCCH及びそれに対応するPDSCHを介してプリアンブルに対する応答メッセージ(RAR)を受信する(S1304)。競争基盤の任意接続の場合、MTC端末は更なるPRACH信号の送信(S1305)及びMPDCCH信号及びそれに対応するPDSCH信号の受信(S1306)のような衝突解決手順(contention resolution procedure)を行う。MTCにおいて、RACH手順で送信される信号及び/又はメッセージ(Msg1、Msg2、Msg3、Msg4)は繰り返して送信され、かかる繰り返しパターンはCE(coverage enhancement)レベルによって設定が異なる。Msg1はPRACHプリアンブルを意味し、Msg2はRAR(random access response)を意味し、Msg3はRARに対するMTC端末のUL送信を意味し、Msg4はMsg3に対する基地局のDL送信を意味する。
任意接続について、互いに異なるPRACHリソース及び互いに異なるCEレベルに対するシグナリングが支援される。これは類似する経路減殺(path loss)を経験するUEを共にグルーピングすることにより、PRACHに対するnear-far効果の同一の制御を提供する。最大4個の互いに異なるPRACHリソースがMTC端末としてシグナリングされる。
MTC端末は下りリンクRS(例:CRS、CSI-RS、TRSなど)を用いてRSRPを推定し、測定結果に基づいて任意接続に対するリソースのうちの1つを選択する。4個の任意接続に対するリソースは各々PRACHに対する繰り返し数及びRAR(random Access response)に対する繰り返し数に関連を有する。
従って、悪いカバレッジのMTC端末は基地局により成功的に検出されるように多数の繰り返しが必要であり、これらのカバレッジレベルを満たすように該当する繰り返し数を有するRARを受信する必要がある。
RAR及び競争解決メッセージ(contention resolution message)に対する検索空間はシステム情報により定義され、各カバレッジ レベルについては独立的である。
MTCで使用されるPRACH波形はレガシーLTEで使用されるPRACH波形と同一である(例えば、OFDM及びZadoff-Chu sequence)。
上述したような手順を行ったMTC端末は、今後一般的な上/下りリンク信号送信手順として、MPDCCH信号及び/又はPDSCH信号の受信(S1307)及び物理上りリンク共有チャネル(PUSCH)信号及び/又は物理上りリンク制御チャネル(PUCCH)信号の送信(S1308)を行う。MTC端末が基地局に送信する制御情報を上りリンク制御情報(UCI:uplink control information)と通称する。UCIはHARQ-ACK/NACK、スケジューリング要請(SR:scheduling Request)、チャネル品質指示子(CQI)、プリコーディング行列指示子(PMI:precoding matrix indicator)、ランク指示子(RI:rank Indication)情報などを含む。
MTC端末に対するRRC連結が確立されると、MTC端末は上りリンク及び下りリンクデータ割り当てを得るために設定された検索空間でMPDCCHをブラインド復号する。
MTCはDCIを送信するために、サブフレームで利用可能なOFDMシンボルを全て使用する。よって、同じサブフレームで制御チャネル及びデータチャネルの間の時間領域多重化は不可能である。即ち、上述したように、制御チャネル及びデータチャネルの間のクロス-サブフレームのスケジューリングが可能である。
サブフレーム#Nで最後の繰り返しを有するMPDCCHはサブフレーム#N+2でPDSCH割り当てをスケジュールする。
MPDCCHにより送信されるDCIはPDSCH送信の開始時にMTC端末が認知するようにMPDCCHがどのくらい繰り返されたかに関する情報を提供する。
PDSCH割り当ては互いに異なる狭帯域で行われる。よってMTC端末はPDSCH割り当てを復号する前に再チューニングする必要がある。
上りリンクデータ送信について、スケジューリングはレガシーLTEと同じタイミングによる。ここで、サブフレーム#Nにおいて、最後のMPDCCHはサブフレーム#N+4で開始されたPUSCHの送信をスケジュールする。
図11はMTCとレガシーLTEの各々に対するスケジューリングの一例を示す図である。
レガシーLTE割り当てはPDCCHを使用してスケジュールされ、これは各サブフレームで最初のOFDMシンボルを使用し、PDSCHはPDCCHが受信されるサブフレームと同じサブフレームでスケジュールされる。
逆に、MTC PDSCHはクロス-サブフレームスケジュールされ、1つのサブフレームはMPDCCH復号及びRF再チューニングを許容するようにMPDCCHとPDSCHの間で定義される。
MTC制御チャネル及びデータチャネルは極端的なカバレッジ条件で復号されるように、MPDCCHについて最大256個のサブフレームとPDSCHについて最大2048個のサブフレームを有する多数のサブフレームにより繰り返される。
D.NB-IoT(Narrowband-Internet of Things)
NB-IoTは無線通信システム(例:LTEシステム、NRシステムなど)の1PRB(Physical Resource Block)に該当するシステム帯域幅(System BW)により低い複雑度(complexity)、低い電力消費を支援するシステムを意味する。
ここで、NB-IoTはNB-LTE、NB-IoT向上、向上したNB-IoT、さらに向上したNB-IoT、NB-NRなどの用語にも呼ばれる。即ち、NB-IoTは3GPP標準で定義されたか又は定義される用語に代替することができ、以下、説明の便宜のために‘NB-IoT’と通称して表現する。
主にNB-IoTはMTC(machine-type communication)のような装置(又は端末)をセルラーシステム(cellular system)で支援してIoT(即ち、モノのインターネット)を具現するための通信方式に用いられることもできる。この時、既存のシステム帯域の1PRBをNB-IoT用に割り当てることにより、周波数を効率的に使用することができる。またNB-IoTの場合、各端末は単一のPRB(Single PRB)を各々のキャリアとして認識するので、この明細書で言及するPRB及びキャリアは同じ意味に解釈することができる。
以下、この明細書において、NB-IoTに関連するフレーム構造、物理チャネル、多重キャリア動作(multi carrier Operation)、動作モード(Operation mode)、一般的な信号送受信などは、既存のLTEシステムの場合を考慮して説明されるが、次世代システム(例:NRシステムなど)の場合に拡張して適用することもできる。またこの明細書において、NB-IoTに関連する内容は、類似する技術的目的(例:低電力、低費用、カバレッジ向上など)を志向するMTC(Machine type Communication)に拡張して適用することもできる。
1)NB-IoTのフレーム構造及び物理リソース
まず、NB-IoTフレーム構造は副搬送波間隔によって異なるように設定される。
図12及び図13は副搬送波間隔によるNB-IoTフレーム構造の例を示す。より具体的には、図12は副搬送波間隔が15kHzである場合のフレーム構造の一例を示し、図13は副搬送波間隔が3.75kHzである場合のフレーム構造の一例を示す。但し、NB-IoTフレーム構造はこれらに限られず、他の副搬送波間隔(例:30kHzなど)に対するNB-IoTも時間/周波数単位を変更して考慮することができる。
一方、この明細書では、LTEシステムフレーム構造に基づくNB-IoTフレーム構造を例示しているが、これは説明の便宜のためのものであり、それに限られない。この明細書で説明する方式を次世代システム(例:NRシステム)のフレーム構造に基づくNB-IoTに拡張して適用することもできる。
図12を参照すると、15kHzの副搬送波間隔に対するNB-IoTフレーム構造は、上述したレガシーシステム(即ち、LTEシステム)のフレーム構造と同様に設定できる。即ち、10ms NB-IoTフレームは10個の1ms NB-IoTサブフレームを含み、1ms NB-IoTサブフレームは2個の0.5ms NB-IoTスロットを含む。また各々の0.5ms NB-IoTは7個のOFDMシンボルを含む。
一方、図13を参照すると、10ms NB-IoTフレームは5個の2ms NB-IoTサブフレームを含み、2ms NB-IoTサブフレームは7個のOFDMシンボルと1個の保護区間(Guard Period、GP)を含む。また2ms NB-IoTサブフレームはNB-IoTスロット又はNB-IoT RU(resource unit)などに表現できる。
次に、下りリンク及び上りリンクの各々に対するNB-IoTの物理リソースについて説明する。
まず、NB-IoT下りリンクの物理リソースは、システム帯域幅が特定数のRB(例:1個のRB、即ち、180kHz)に制限されることを除いては、他の無線通信システム(例:LTEシステム、NRシステムなど)の物理リソースを参考して設定できる。一例として、上述したように、NB-IoT下りリンクが15kHz副搬送波間隔のみを支援する場合、NB-IoT下りリンクの物理リソースは、上記図6に示したLTEシステムのリソースグリッドを周波数領域上の1RB(即ち、1PRB)に制限したリソース領域に設定されることができる。
次に、NB-IoT上りリンクの物理リソースの場合にも、下りリンクのように、システム帯域幅は1個のRBに制限されて構成されることができる。一例として、上述したように、NB-IoT上りリンクが15kHz及び3.75kHzの副搬送波間隔を支援する場合、NB-IoT上りリンクのためのリソースグリッドは、図14のように表現できる。この時、図14において上りリンク帯域の副搬送波の数
及びスロット期間
は、以下の表10のように与えられる。
図14はNB-IoT上りリンクに対するリソースグリッドの一例を示す図である。
またNB-IoT上りリンクのリソース単位(resource uniT、RU)は時間領域上のSC-FDMAシンボルで構成され、周波数領域上において
連続する副搬送波で構成されることができる。一例として、
及び
はフレーム構造類型1(即ち、FDD)の場合、以下の表11のように与えられ、フレーム構造類型2(即ち、TDD)の場合は、表12のように与えられる。
2)NB-IoTの物理チャネル
NB-IoTを支援する基地局及び/又は端末は既存のシステムとは別に設定された物理チャネル及び/又は物理信号を送受信するように設定できる。以下、NB-IoTで支援される物理チャネル及び/又は物理信号に関連する具体的な内容について説明する。
まずNB-IoTシステムの下りリンクについて説明する。NB-IoT下りリンクには15kHzの副搬送波間隔に基づいてOFDMA(ORthogonal Frequency Division Multiple Access)方式が適用される。これにより、副搬送波の間の直交性を適用して既存のシステム(例:LTEシステム、NRシステム)との共存(co-existence)を効率的に支援することができる。
NB-IoTシステムの物理チャネルは既存のシステムとの区分のために、‘N’が追加された形態で表現できる。例えば、下りリンク物理チャネルは、NPBCH(Narrowband Physical Broadcast Channel)、NPDCCH(Narrowband Physical Downlink control Channel)、NPDSCH(Narrowband Physical Downlink Shared Channel)などに定義され、下りリンク物理信号は、NPSS(Narrowband Primary Synchronization Signal)、NSSS(Narrowband Secondary Synchronization Signal)、NRS(Narrowband Reference Signal)、NPRS(Narrowband Positioning Reference Signal)、NWUS(Narrowband Wake Up Signal)などに定義される。
一般的には、上述したNB-IoTの下りリンク物理チャネル及び物理信号は、時間領域多重化方式及び/又は周波数領域多重化方式に基づいて送信されるように設定される。
また特徴的には、NB-IoTシステムの下りリンクチャネルであるNPBCH、NPDCCH、NPDSCHなどの場合、カバレッジ向上のために繰り返し送信(repetition transmission)が行われることができる。
またNB-IoTは新しく定義されたDCIフォーマットを使用し、一例としてNB-IoTのためのDCIフォーマットはDCIフォーマットN0、DCIフォーマットN1、DCIフォーマットN2などに定義される。
次に、NB-IoTシステムの上りリンクについて説明する。NB-IoT上りリンクには15kHz又は3.75kHzの副搬送波間隔に基づいてSC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)方式が適用される。NB-IoTの上りリンクでは、多重トーン(multi-tone)送信及び単一トーン(Single-tone)送信が支援される。一例として、多重トーン送信は15kHzの副搬送波間隔のみで支援され、単一トーン送信は15kHz及び3.75kHzの副搬送波間隔について支援されることができる。
下りリンクに関連して言及したように、NB-IoTシステムの物理チャネルは既存のシステムとの区分のために、‘N’が追加された形態で表現できる。例えば、上りリンク物理チャネルはNPRACH(Narrowband Physical Random Access Channel)及びNPUSCH(Narrowband Physical Uplink Shared Channel)などに定義され、上りリンク物理信号はNDMRS(Narrowband Demodulation Reference Signal)などに定義される。
ここで、NPUSCHはNPUSCHフォーマット1とNPUSCHフォーマット2などで構成される。一例として、NPUSCHフォーマット1はUL-SCH送信(又は運搬)のために用いられ、NPUSCHフォーマット2はHARQ ACKシグナリングなどの上りリンク制御情報送信のために用いられる。
また特徴的には、NB-IoTシステムの下りリンクチャネルであるNPRACHなどの場合、カバレッジ向上のために繰り返し送信が行われる。この場合、繰り返し送信は周波数ホッピングが適用されて行われることができる。
3)NB-IoTの多重キャリア動作
次に、NB-IoTの多重キャリア動作について説明する。多重キャリア動作はNB-IoTで基地局及び/又は端末が互いにチャネル及び/又は信号を送受信するにおいて、互いに用途が異なる(即ち、類型が異なる)多数のキャリアが利用されることを意味する。
一般的には、NB-IoTは、上述したような多重キャリアモードで動作する。この時、NB-IoTにおいて、キャリアはアンカー類型のキャリア(anchor type carrier)(即ち、アンカーキャリア(anchor carrier)、アンカーPRB)及び非アンカー類型のキャリア(non-Anchor type carrier)(即ち、非アンカーキャリア(non-Anchor carrier)、非アンカーPRB)に定義される。
アンカーキャリアは基地局の観点で初期接続(initial access)のためにNPSS、NSSS、NPBCH及びシステム情報ブロック(N-SIB)のためのNPDSCHなどを送信するキャリアを意味する。即ち、NB-IoTにおいて初期接続のためのキャリアはアンカーキャリアと呼ばれ、それ以外は非-アンカーキャリアと呼ばれる。この時、アンカーキャリアはシステム上で1つのみ存在するか、又は多数のアンカーキャリアが存在する。
4)NB-IoTの動作モード
次に、NB-IoTの動作モードについて説明する。NB-IoTシステムでは3つの動作モードが支援される。図15はNB-IoTシステムで支援される動作モードの一例を示す図である。この明細書ではNB-IoTの動作モードをLTE帯域に基づいて説明するが、これは説明の便宜のためのものであり、他のシステム帯域(例:NRシステム帯域)についても拡張して適用することができる。
具体的には、図15(a)はインバンド(In-band)システムの一例を示し、図15(b)はガードバンド(Guard-band)システムの一例を示し、図15(c)は独立型(Stand-Alone)システムの一例を示す。この時、インバンドシステムはインバンドモード、ガードバンドシステムはガードバンドモード、独立型システムは独立型モードと表現される。
インバンドシステムは、LTE帯域内の特定の1RB(即ち、PRB)をNB-IoTのために使用するシステム又はモードを意味する。インバンドシステムはLTEシステムキャリアの一部リソースブロックを割り当てて運用することができる。
ガードバンドシステムは、LTE帯域のガードバンドのために空いておいた(reserved)空間にNB-IoTを使用するシステム又はモードを意味する。ガードバンドシステムは、LTEシステムでリソースブロックとして使用されないLTEキャリアのガードバンドを割り当てて運用できる。一例として、LTE帯域は各LTE帯域の最後に最小100kHzのガードバンドを有するように設定することができる。200kHzを用いるためには、2個の不連続(non-contiguous)ガードバンドを用いることができる。
上述したように、インバンドシステム及びガードバンドシステムは、LTE帯域内にNB-IoTが共存する構造で運用できる。
逆に、独立型(Standalone)システムは、(レガシー)LTE帯域から独立して構成されたシステム又はモードを意味する。スタンドアローンシステムは、GERAN(GSM EDGE radio Access Network)で使用される周波数帯域(例:今後再割り当てられたGSMキャリア)を別に割り当てて運用されることができる。
上述した3つの動作モードは各々独立して運用されるか、又は2つ以上の動作モードが組み合わせられて運用される。
5)NB-IoTの一般的な信号送受信手順
図16はNB-IoTに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法の一例を示す。無線通信システムにおいて、NB-IoT端末は基地局から下りリンク(DL)を介して情報を受信し、NB-IoT端末は基地局に上りリンク(UL)を介して情報を送信する。言い換えれば、無線通信システムにおいて、基地局はNB-IoT端末に下りリンクにより情報を送信し、基地局はNB-IoT端末から上りリンクを介して情報を受信する。
基地局とNB-IoT端末が送受信する情報はデータ及び様々な制御情報を含み、これらが送受信する情報の種類/用途によって様々な物理チャネルが存在する。また図16により説明されるNB-IoTの信号送受信方法は、上述した無線通信装置(例:図11の基地局及び端末)により行われることができる。
電源が消えた状態で電源がついたり、新しくセルに進入したりしたNB-IoT端末は、基地局と同期を取るなどの初期セル探索作業を行う(S11)。このために、NB-IoT端末は基地局からNPSS及びNSSSを受信して基地局との同期化を行い、セルIDなどの情報を得る。またNB-IoT端末は基地局からNPBCHを受信してセル内の放送情報を得ることができる。またNB-IoT端末は初期セル探索の段階でDL RS(Downlink Reference Signal)を受信して下りリンクチャネルの状態を確認することもできる。
言い換えれば、基地局は新しくセルに進入したNB-IoT端末が存在する場合、該当端末と同期を取るなどの初期セル探索作業を行うことができる。基地局はNB-IoT端末にNPSS及びNSSSを送信して該当端末との同期化を行い、セルID(cell identity)などの情報を伝達することができる。また基地局はNB-IoT端末にNPBCHを送信(又はブロードキャスト)してセル内の放送情報を伝達することができる。また基地局はNB-IoT端末に初期セル探索段階でDL RSを送信して下りリンクチャネル状態を確認することもできる。
初期セル探索を終えたNB-IoT端末はNPDCCH及びそれに対応するNPDSCHを受信してより具体的なシステム情報を得る(S12)。言い換えれば、基地局は初期セル探索を終えたNB-IoT端末にNPDCCH及びそれに対応するNPDSCHを送信してより具体的なシステム情報を伝達することができる。
その後、NB-IoT端末は基地局に接続を完了するために任意接続過程(Random Access Procedure)を行う(S13乃至S16)。
具体的には、NB-IoT端末はNPRACHを介してプリアンブルを基地局に送信し(S13)、上述したように、NPRACHはカバレッジ向上などのために周波数ホッピングなどに基づいて繰り返して送信されるように設定される。即ち、基地局はNB-IoT端末からNPRACHを介してプリアンブルを(繰り返して)受信することができる。
その後、NB-IoT端末はNPDCCH及びそれに対応するNPDSCHを介してプリアンブルに対するRAR(Random Access Response)を基地局から受信する(S14)。言い換えれば、基地局はNPDCCH及びそれに対応するNPDSCHを介してプリアンブルに対するRARをNB-IoT端末に送信する。
その後、NB-IoT端末はRAR内のスケジューリング情報を用いてNPUSCHを基地局に送信し(S15)、NPDCCH及びそれに対応するNPDSCHのような衝突解決手順(Contention Resolution Procedure)を行う(S16)。言い換えれば、基地局はNB-IoT RAR内のスケジューリング情報を用いてNPUSCHを端末から受信し、衝突解決手順を行う。
上述したような手順を行ったNB-IoT端末は、その後、一般的な上り/下りリンク信号の送信手順としてNPDCCH/NPDSCH受信(S17)及びNPUSCH送信(S18)を行う。即ち、上記手順を行った後、基地局はNB-IoT端末に一般的な信号送受信手順としてNPDCCH/NPDSCHの送信及びNPUSCHの受信を行う。
NB-IoTの場合、上述したように、NPBCH、NPDCCH、NPDSCHなどはカバレッジ向上などのために繰り返して送信されることができる。またNB-IoTの場合、NPUSCHを介してUL-SCH(即ち、一般的な上りリンクデータ)及び上りリンク制御情報が伝達される。この時、UL-SCH及び上りリンク制御情報は各々異なるNPUSCHフォーマット(例:NPUSCHフォーマット1、NPUSCHフォーマット2など)により送信されるように設定される。
端末が基地局に送信する制御情報はUCI(Uplink control Information)と呼ばれる。UCIはHARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest AcknowledgemenT/Negative-ACK)、SR(Scheduling Request)、CSI(Channel State Information)などを含む。CSIはCQI(Channel Quality Indicator)、PMI(Precoding Matrix Indicator)、RI(Rank Indication)などを含む。上述したように、NB-IoTにおいて、UCIは一般的にNPUSCHを介して送信される。またネットワーク(例:基地局)の要請/指示によって、端末はNPUSCHを介してUCIを周期的(periodic)、非周期的(aperiodic)又は半持続的(Semi-persistent)に送信する。
E.ネットワーク接続及び通信過程
端末は、この明細書で上述/提案した手順及び/又は方法を行うために、ネットワーク接続過程を行う。例えば、端末は、ネットワーク(例、基地局)に接続を行いながら、この明細書で上述/提案した手順及び/又は方法を行うために必要なシステム情報と構成情報を受信してメモリに貯蔵する。本発明に必要な構成情報は、上位階層(例、RRC layer;Medium Access Control、MAC、layerなど)シグナリングにより受信される。
図17はNRシステムにおいてネットワーク初期接続及びその後の通信過程を例示する。NRシステムにおいて、物理チャネル、参照信号はビーム-フォーミングを用いて送信される。ビーム-フォーミング基盤の信号送信が支援される場合、基地局と端末の間にビームを整列するために、ビーム管理(beam management)の過程が伴われる。また、本発明で提案する信号はビーム-フォーミングを用いて送信/受信される。RRC(Radio Resource Control) IDLEモードにおいて、ビーム整列はSSB(Sync Signal block)に基づいて行われる。反面、RRC CONNECTEDモードにおいては、ビーム整列はCSI-RS(in DL)及びSRS(in UL)に基づいて行われる。一方、ビーム-フォーミング基盤の信号送信が支援されない場合、この明細書の説明においてビームに関連する動作は省略できる。
図17を参照すると、基地局(例、BS)はSSBを周期的に送信する(S1602)。ここで、SSBはPSS/SSS/PBCHを含む。SSBはビームスイーピング(beam sweeping)を用いて送信される。PBCHはMIB(Master Information Block)を含み、MIBはRMSI(Remaining Minimum System Information)に関するスケジューリング情報を含む。その後、基地局はRMSI(Remaining Minimum System information)とOSI(Other System information)を送信する(S1604)。RMSIは端末が基地局に初期接続するために必要な情報(例、PRACH構成情報)を含む。一方、端末はSSB検出を行った後、ベストSSBを識別する。その後、端末はベストSSBのインデックス(即ち、ビーム)にリンクされた/対応するPRACHリソースを用いてRACHプリアンブル(Message 1、Msg1)を基地局に送信する(S1606)。RACHプリアンブルのビーム方向はPRACHリソースに連関する。PRACHリソース(及び/又はRACHプリアンブル)とSSB(インデックス)の間の連関性(association)はシステム情報(例、RMSI)により設定される。その後、任意接続過程(又はRACH過程)の一環として、基地局はRACHプリアンブルに対する応答としてRAR(Random Access Response)(Msg2)を送信し(S1608)、端末はRAR内のULグラントを用いてMsg3(例、RRC Connection Request)を送信し(S1610)、基地局は衝突解決(contention resolution)メッセージ(Msg4)を送信する(S1620)。Msg4はRRC Connection Setupを含む。
任意接続過程(又はRACH過程)を通じて基地局と端末の間にRRC連結が設定されると、その後のビーム整列はSSB/CSI-RS(in DL)及びSRS(in UL)に基づいて行われる。例えば、端末はSSB/CSI-RSを受信する(S1614)。SSB/CSI-RSは端末がビーム/CSI報告を生成するために使用される。一方、基地局はDCIによりビーム/CSI報告を端末に要請する(S1616)。この場合、端末はSSB/CSI-RSに基づいてビーム/CSI報告を生成し、生成されたビーム/CSI報告をPUSCH/PUCCHを介して基地局に送信する(S1618)。ビーム/CSI報告はビーム測定の結果、選好するビームに関する情報などを含む。基地局と端末はビーム/CSI報告に基づいてビームをスイッチングする(S1620a、S1620b)。
その後、端末と基地局は上述/提案した手順及び/又は方法を行う。例えば、端末と基地局はネットワーク接続過程(例、システム情報獲得過程、RACHを介するRRC連結過程など)から得た構成情報に基づいて、本発明の提案によってメモリの情報を処理して無線信号を送信するか、又は受信された無線信号を処理してメモリに格納する。ここで、無線信号は、下りリンクの場合、PDCCH、PDSCH、RS(Reference Signal)のうちのいずれかを含み、上りリンクの場合は、PUCCH、PUSCH、SRSのうちのいずれかを含む。
上述した内容は基本的にMTCとNB-IoTに共通に適用できる。MTCとNB-IoTにおいて異なる部分については以下に追加説明する。
MTCネットワーク接続過程
LTEを基準としてMTCネットワーク接続過程についてさらに説明する。以下の説明はNRにも拡張適用できる。図17においてPDCCHはMPDCCH(MTC PDCCH)(例、図9及び関連説明を参照)に代替できる。
LTEにおいてMIBは10個の予備ビット(reserved bit)を含む。MTCにおいてMIB内の10個の予備ビットのうち、5個のMSB(Most Significant Bit)はSIB1-BR(System Information Block for bandwidth reduced device)に関するスケジューリング情報を指示するために使用される。5個のMSBはSIB1-BRの繰り返し回数及びTBS(Transport Block Size)を指示するために使用される。SIB1-BRはPDSCHで送信される。SIB1-BRは多数のサブフレームが結合することを許容するために512個の無線フレーム(5120ms)で変わらない。SIB1-BRで運ばれる情報はLTEシステムのSIB1と類似する。
MTC任意接続過程(又はRACH過程)は基本的にLTE任意接続過程(又はRACH過程)と同一であり、以下の事項で差がある:MTC任意接続過程(又はRACH過程)はCE(Coverage Enhancement)レベルに基づいて行われる。例えば、PRACHカバレッジ向上のためにCEレベルごとにPRACH繰り返し送信の有無/回数が変わる。表8を参照して説明したように、カバレッジ向上又は拡張のために信号の繰り返し送信を支援するモードをCEモードといい、カバレッジ向上又は拡張のための信号の繰り返し送信回数をCEレベルという。例えば、表8に示したように、第1モード(例、CEモードA)は完全な移動性及びCSIフィードバックが支援される小さいカバレッジ向上のためのモードであり、繰り返しがないか又は繰り返し回数が小さく設定される。第2モード(例、CEモードB)はCSIフィードバック及び制限された移動性を支援する極めて劣悪なカバレッジ条件の端末のためのモードであり、繰り返し回数が大きく設定される。
基地局は複数(例、3つ)のRSRP(Reference Signal Received Power)臨界値を含むシステム情報を放送し、端末はRSRP臨界値とRSRP測定値を比較してCEレベルを決定する。CEレベルごとに次の情報がシステム情報により独立して構成される。
-PRACHリソース情報:PRACH機会(opportunity)の周期/オフセット、PRACH周波数リソース
-プリアンブルグループ:各々のCEレベルごとに割り当てられたプリアンブルセット
-プリアンブル試み(attempt)ごとの繰り返し回数、最大プリアンブル試み回数
-RARウィンドウ時間:RAR受信が期待される時区間の長さ(例、サブフレームの数)
-衝突解決ウィンドウ時間:衝突解決メッセージ受信が期待される時区間の長さ
端末は自分のCEレベルに対応するPRACHリソースを選択した後、選択されたPRACHリソースに基づいてPRACH送信を行う。MTCで使用されるPRACH波形(waveform)はLTEで使用されるPRACH波形と同一である(例、OFDM及びZadoff-Chuシーケンス)。PRACH後に送信される信号/メッセージも繰り返して送信でき、繰り返し回数はCEモード/レベルによって独立して設定される。
NB-IoTネットワーク接続過程
LTEを基準としてNB-IoTネットワーク接続過程についてさらに説明する。以下の説明はNRにも拡張適用できる。図17におけるPSS、SSS及びPBCHはそれぞれNB-IoTにおいてNPSS、NSSS及びNPBCHに代替される。また図17におけるPDCCH、PDSCH、PUSCH、PRACHはNPDCCH、NPDSCH、NPUSCH、NPRACHに代替される。
NB-IoT任意接続過程(又はRACH過程)は基本的にLTE任意接続過程(又はRACH過程)と同一であり、以下の事項で差がある。第一に、RACHプリアンブルフォーマットが異なる。LTEにおいてプリアンブルはコード/シーケンス(例、zadoff-chuシーケンス)に基づく反面、NB-IoTにおいてはプリアンブルはサブキャリアである。第二に、NB-IoT任意接続過程(又はRACH過程)はCEレベルに基づいて行われる。よって、CEレベルごとにPRACHリソースが異なるように割り当てられる。第三に、NB-IoTにはSRリソースが構成されないので、NB-IoTにおいて上りリンクリソース割り当ての要請は任意接続過程(又はRACH過程)を用いて行われる。
図18はNB-IoT RACHにおいてプリアンブルの送信を例示する。
図18を参照すると、NPRACHプリアンブルは4個のシンボルグループで構成され、各シンボルグループはCPと複数(例:5個)のSC-FDMAシンボルで構成される。NRにおいてSC-FDMAシンボルはOFDMシンボル又はDFT-s-OFDMシンボルに代替できる。NPRACHは3.75kHzの副搬送波間隔のシングルトン送信のみを支援し、互いに異なるセル半径を支援するために、長さ66.7μsと266.67μsのCPを提供する。各シンボルグループは周波数跳躍を行い、跳躍パターンは以下の通りである。1番目のシンボルグループを送信する副搬送波は擬似ランダム(pseudo-random)方式で決定される。2番目のシンボルグループは1副搬送波の跳躍、3番目のシンボルグループは6副搬送波の跳躍、また4番目のシンボルグループは1副搬送波の跳躍を行う。繰り返し送信の場合、周波数ホッピング手順を繰り返して適用し、カバレッジ向上のためにNPRACHプリアンブルは{1、2、4、8、16、32、64、128}回繰り返し送信が可能である。NPRACHリソースはCEレベルごとに構成される。端末は下りリンク測定の結果(例、RSRP)によって決定されたCEレベルに基づいてNPRACHリソースを選択し、選択されたNPRACHリソースを用いてRACHプリアンブルを送信する。NPRACHはアンカーキャリアで送信されるか、又はNPRACHリソースが設定されたノン-アンカーキャリアで送信される。
F.DRX(discontinuous recEPtion)動作
端末はこの明細書で上述/提案した手順及び/又は方法を行いながら、DRX動作を行うことができる。DRXが設定された端末はDL信号を不連続に受信して電力消費を抑えることができる。DRXはRRC(Radio Resource Control)_IDLE状態、RRC_INACTIVE状態、RRC_CONNECTED状態で行われる。
RRC_CONNECTED DRX
RRC_CONNECTED状態において、DRXはPDCCHの不連続受信のために使用される。便宜上、RRC_CONNECTED状態で行われるDRXをRRC_CONNECTED DRXという。
図19はPDCCHの不連続受信のためのDRXサイクルを例示する。
図19を参照すると、DRXサイクルはOn DurationとOpportunity for DRXで構成される。DRXサイクルはOn Durationが周期的に繰り返される時間間隔を定義する。On Durationは端末がPDCCH(又は、MPDCCH、NPDCCH)を受信するためにモニタリングする時間区間を示す。DRXが設定されると、端末はOn Durationの間にPDCCHモニタリングを行う。PDCCHモニタリングの間に成功的に検出されたPDCCHがある場合、端末はinactivityタイマを動作させて起動(awake)状態を維持する。反面、PDCCHモニタリングの間に成功的に検出されたPDCCHがない場合は、端末はOn Durationが終了した後、停止(Sleep)状態になる。従って、DRXが設定された場合、上述/提案した手順及び/又は方法を行う際に、PDCCHモニタリング/受信が時間ドメインで不連続に行われる。例えば、DRXが設定された場合、本発明において、PDCCHモニタリングは活性化されたセルでDRX設定によって不連続に行われる。具体的には、PDCCH機会(occasion)(例、PDCCHをモニタリングするように設定された時間区間(例、1つ以上の連続するOFDMシンボル))がOn Durationに該当する場合、PDCCHモニタリングが行われ、Opportunity for DRXに該当する場合、PDCCHモニタリングは省略できる。反面、DRXが設定されていない場合は、上述/提案した手順及び/又は方法を行うとき、PDCCHモニタリング/受信が時間ドメインで連続して行われる。例えば、DRXが設定されていない場合、本発明においてPDCCH受信機会は連続して設定される。一方、DRX設定有無に関係なく、測定ギャップで設定された時間区間ではPDCCHモニタリングが制限される。
RRC_IDLE DRX
RRC_IDLE状態とRRC_INACTIVE状態において、DRXはページング信号を不連続に受信するために使用される。便宜上、RRC_IDLE(又はRRC_INACTIVE)状態で行われるDRXをRRC_IDLE DRXという。従って、DRXが設定された場合、上述/提案した手順及び/又は方法を行うとき、PDCCHモニタリング/受信が時間ドメインで不連続に行われることがある。
図20はページングのためのDRXサイクルを例示する。
図20を参照すると、ページング信号の不連続受信のためにDRXが構成される。端末は上位階層(例、RRC)シグナリングにより基地局からDRX構成情報を受信する。DRX構成情報はDRXサイクル、DRXオフセット、DRXタイマーに関する構成情報などを含む。端末はDRXサイクルによってOn DurationとSleep durationを繰り返す。端末はOn Durationでは起動(wakeup)モードで動作し、Sleep durationでは停止(Sleep)モードで動作する。起動モードにおいて、端末はページングメッセージを受信するためにPOをモニタリングする。POは端末がページングメッセージの受信を期待する時間リソース/区間(例、サブフレーム、スロット)を意味する。POモニタリングはPOにP-RNTIにスクランブルされたPDCCH(又はMPDCCH、NPDCCH)(以下、ページングPDCCH)をモニタリングすることを含む。ページングメッセージはページングPDCCHに含まれるか、又はページングPDCCHによりスケジューリングするPDSCHに含まれる。PF(Paging Frame)内に一つ又は複数のPOが含まれ、PFはUE IDに基づいて周期的に設定される。ここで、PFは1無線フレームに該当し、UE IDは端末のIMSI(International Mobile Subscriber Identity)に基づいて決定される。DRXが設定された場合、端末はDRXサイクルごとに一つのPOのみをモニタリングする。端末はPOに自分のID及び/又はシステム情報の変更を指示するページングメッセージを受信した場合、基地局との連結を初期化(又は再設定)するためにRACH過程を行うか、又は新しいシステム情報を基地局から受信する(又は得る)。よって、上述/提案した手順及び/又は方法を行うとき、基地局との連結のためにRACHを行うか、又は新しいシステム情報を基地局から受信する(又は得る)ためにPOモニタリングが時間ドメインで不連続に行われることができる。
図21は拡張されたDRX(extended DRX、eDRX)サイクルを例示する。
DRXサイクル構成による最大サイクル区間(cycle duration)は2.56秒に制限される。しかし、MTC端末やNB-IoT端末のようにデータ送受信が間欠的に行われる端末の場合は、DRXサイクルの間に不要な電力消耗が発生し得る。端末の電力消耗を減らすために、PSM(power saving mode)とPTW(paging time window又はpaging transmission window)に基づいてDRXサイクルを大幅拡張する方案が導入されており、拡張されたDRXサイクルを簡略にeDRXサイクルという。具体的には、UE IDに基づいてPH(Paging Hyper-frames)が周期的に構成され、PH内にPTWが定義される。端末はPTW区間(duration)でDRXサイクルを行い、自分のPOで起動モードに転換してページング信号をモニタリングすることができる。PTW区間内には図19のDRXサイクル(例、起動モードと停止モード)が1つ以上含まれる。PTW区間内のDRXサイクルの回数は基地局の上位階層(例、RRC)シグナリングにより構成される。
G.記号、略語、用語(Symbols、Abbreviations、Terms)
この明細書で使用する記号/略語/用語は以下の通りである。
-PDCCH:物理下りリンク制御チャネル(Physical Downlink Control Channel)の略語。下りリンクの制御情報(control information)を提供するための物理階層の通信チャネルを意味する。本発明で提案する方法は説明がなくてもEPDCCH(Enhanced-PDCCH)、MPDCCH(MTC-PDCCH)、NPDCCH(Narrowband-PDCCH)などの様々な構造のPDCCHに適用可能であり、以下では特に説明せず、PDCCHを様々な構造のPDCCHを代表する用語として使用する。
-PUCCH:物理上りリンク制御チャネル(Physical Uplink Control Channel)の略語。上りリンクの制御情報を提供するための物理階層の通信チャネルを意味する。本発明で提案する方法は説明がなくても様々な構造のPUCCHに適用可能であり、以下では特に説明せず、PUCCHを様々な構造のPUCCHを代表する用語として使用する。
-PDSCH:物理下りリンク共有チャネル(Physical Downlink Shared Channel)の略語。下りリンクのデータを提供するための物理階層の通信チャネルを意味する。本発明で提案する方法は説明がなくてもNPDSCH(Narrowband-PDSCH)などの様々な構造のPDSCHに適用可能であり、以下では特に説明せず、PDSCHを様々な構造のPDSCHを代表する用語として使用する。
-PUSCH:物理上りリンク共有チャネル(Physical Uplink Shared Channel)の略語。上りリンクのデータを提供するための物理階層の通信チャネルを意味する。本発明で提案する方法は説明がなくてもNPUSCH(Narrowband-PUSCH)などの様々な構造のPUSCHに適用可能であり、以下では特に説明せず、PUSCHを様々な構造のPUSCHを代表する用語として使用する。
-DCI:下りリンク制御情報(Downlink Control Information)の略語
-UCI:上りリンク制御情報(Uplink Control Information)の略語
-NDI:新規データ指示子(New Data Indicator)の略語、NDIは(PDCCHを介して送/受信される)DCIに含まれることができ、DCIがスケジューリングするPDSCH/PUSCHを介して新しいデータが送/受信されるか、又は以前のデータが再送信されるか指示する。
-CB:コードブロック(Code Block)の略語
-CBG:コードブロックグループ(Code Block Group)の略語
-TB:送信ブロック(Transport Block)の略語
-TBS:送信ブロックサイズ(Transport Block Size)の略語
-MCS:変調及びコーディング方式(Modulation and Coding Scheme)の略語
-SF:サブフレーム(Subframe)の略語
-RE:リソース要素(Resource Element)の略語
-RB:リソースブロック(Resource Block)の略語
-HARQ:ハイブリッド自動再送要求(Hybrid Automatic Repeat request)の略語
-SIB:システム情報ブロック(System Information Block)の略語
-LAA:Licensed Assisted Accessの略語。LTE/LTE-A/LTE-A Pro/5G/NRシステムにおいて規定された帯域を免許帯域(Licensed bandwidth)といい、WiFi帯域又はブルートゥース(BT)帯域などのようにLTE/LTE-A/LTE-A Pro/5G/NRシステムにおいて規定されていない帯域を非免許帯域(unlicensed bandwidth)という。なお、非免許帯域で動作する方式をLAA方式という。
-スケジューリング遅延(Scheduling delay):DCIにより動的にスケジューリングされるPDCCHの最後の送信位置(例:SF又はスロット)とスケジューリングされたTB(PUSCH又はPDSCH)の開始送信位置(例:SF又はスロット)の間の間隔
-FH:周波数ホッピング(Frequency hopping)の略語。なお、FH指示子はFHを指示するためのDCIフィールドを意味し、FH指示情報はFHの活性(enable)/非活性(disable)を表現する情報を意味する。
-RA:リソース割り当て(Resource Assignment)の略語
-RV:冗長バージョン(Redundancy version)の略語
-QAM:Quadrature Amplitude Modulationの略語
-MCL:Maximum Coupling Lossの略語
H.本発明で提案する方法
H.1.技術的問題
LTE及びNRのような通信システムでは、一般的に1つのPDSCH又はPUSCHをスケジューリングするために1つのDCIを使用する方法が使用される。仮に複数のTB又はHARQプロセスをスケジューリングしようとする場合、一般的に端末は複数の互いに異なる検索空間(Search space)をモニタリングして夫々のTB又はHARQプロセスをスケジューリングするDCIを取る必要がある。しかし、仮に送信データのサイズがPDSCH/PUSCHを介して一回に送信可能なTBSのサイズよりも大きいか、又は周期的なデータ送信の必要性などの理由で連続するPDSCH/PUSCHの送信が必要な場合には、基地局の側面では、繰り返しPDCCH送信によるネットワークオーバーヘッド(network overhead)増加の問題があり得、端末の側面では、繰り返しPDCCHモニタリングによるパワー消耗が問題になり得る。かかる問題を解決するために、1つのDCIを用いて複数のTBをスケジューリングする多重-TBスケジューリング(multi-TB scheduling又はmultiple-TB scheduling)構造が考えられる。多重-TBスケジューリングの構造では、繰り返しPDCCH送信によるネットワークオーバーヘッドを減らすことができ、端末の立場では、追加DCIを検出するためのパワー消耗を減らすことができるという長所がある。LTEでは、LAA方式の通信構造において1つのDCIを用いて複数のPUSCH送信を制御する多重-SFスケジューリング(multi-SF scheduling)構造が提案されている。この構造では、基地局が最大4つのHARQプロセスに対応するPUSCHの送信を1つのDCIを用いてスケジューリングすることができ、端末は1回のPDCCHモニタリングのみで複数のPUSCH送信を行うことができるという長所がある。同様に、現在Rel-16NB-IoT/MTCアイテムでも、1つのDCIを用いて複数のTBをスケジューリングする多重-TBスケジューリング技術が論議されている。
現在Rel-16MTCで論議されている多重TBスケジューリング方式は、CEモードAで最大8HARQプロセスを支援し、CEモードBで最大4HARQプロセスを支援することができる設計が考慮されている。1つのDCIを用いてスケジューリング可能なTBの最大数が多いほど、DCIの送信に必要なオーバーヘッドを減らすことができる反面、多数のTBを同時にスケジューリングするための情報が多くなって、必要なDCIビット数が大きく増加する短所もあり得る。特に、MTCのように向上したカバレッジ(enhanced coverage)を支援するシステムでは、ターゲットMCLを満たすための復号信頼性(decoding reliability)を維持しなければならないことを考慮するとき、多重-TBスケジューリングのためのDCIの設計においてDCIビット数は重要な考慮事項である。
上記の問題を解決するために、本発明では、多重-TBスケジューリング方式のDCI設計過程において、一部のスケジューリングパラメータ(Scheduling parameter)の間の相関関係を用いて、必要なDCIビット数を減らす方法を提案する。特徴的には、本発明で提案する方法は、1つのDCIにより複数のTB又はHARQプロセスがスケジューリングされる状況において、特定のDCIフィールドのサイズと解釈方式が異なるDCIフィールドに含まれた情報により決定される方法を提案しており、それに伴うTBの送/受信手順を提案する。
本発明で提案する方法は、LTEシステムで動作するMTCとNB-IoT技術において、1つのDCIを用いて1つ以上のTB送信を制御する多重-TBスケジューリング技術に適用して使用することができる。MTCとNB-IoTは端末の低い複雑度と広いカバレッジ条件を要求する技術であり、ターゲットMCL性能を満たすための復号信頼性(decoding reliability)の条件が重要である。また本発明で提案する方法は、LTEシステムで動作するLAA技術のように、1つのDCIを用いて1つ以上のPUSCH送信をスケジューリングする多重-SFスケジューリング(multi-SF scheduling又はmultiple-SF scheduling)技術に適用して使用することができる。上述したように、現在LAAで定義されている多重-SFスケジューリングDCIに追加情報が導入される場合、必要なDCIビット数を最大に維持しながら新しい動作を許容するために、提案する発明の適用が考慮される。
またNRシステムで論議されているU-Band(Unlicensed band)技術は、LTEシステムのLAA技術と類似するので、同じ問題解決接近方式が考慮される。具体的には、U-Band技術では、1つのDCIを用いて1つ以上のスロットごとにTBをスケジューリングする多重-TTIスケジューリング(Multi-TTI scheduling又はMultiple-TTI scheduling)技術のための論議が進行されており、低いオーバーヘッドを有するDCIの設計を具現する目的が考慮される。またNRシステムにおいて、端末の電力節減(power saving)のために論議されている候補技術の1つとして、1つのDCIを用いて1つ以上のPDSCH/PUSCHをスケジューリングする多重-スロットスケジューリング(multi-slot scheduling又はmultiple-slot scheduling)技術があり、同様に非連続TB又はHARQプロセスIDのスケジューリングのために、提案する方法を適用できる。上記提案する方法の適用可能な技術例示の以外にも、本発明の原理が維持される限り、一般的な通信システムでDCI又はUCIなどを運ぶ制御チャネル(control channel)を設計するためにも、提案する発明を適用できる。
H.2.本発明で提案する方法
本発明で提案する方法が適用される一例として、LTEとNRのような通信システムにおいて1つのDCIを用いて1つ以上のTBを動的にスケジューリングする多重-TBスケジューリング(multi-TB scheduling又はmultiple-TB scheduling)方式が考慮される。この時、TBは1つの送信が行われる単位を説明するためのものであり、適用される技術においてスケジューリングが行われる送信の単位(例、CB、CBG、サブフレーム、スロット、シンボル、RE、RB、HARQプロセスなど)に合わせて代替して使用できる。
図22は本発明の提案方法が適用される基地局の動作を例示する。図22はただ例示のためのものであり、本発明の提案方法は図22の例示に限られず適用することができる。例えば、図22における一部の動作が省略されても本発明の提案方法を適用可能であり、図22に例示されていない動作が含まれても本発明の提案方法を適用することができる。
図22を参照すると、多重-TBスケジューリング方式を支援するために、基地局は多重-TBスケジューリングに関する設定情報(configuration information)(例、多重-TBスケジューリングが支援されることと、それに連関するパラメータを知らせるための情報)を端末にシグナリング(又は送信)する(S2202)。一例として、シグナリングはSIBやRRCシグナリングのような上位階層シグナリングを用いるか又はDCIにより動的に設定される情報である。その後、基地局は端末に送信するデータがあるか又は端末から受信するデータがある場合、1つ以上のTB(の送/受信)をスケジューリングするためのDCI(又は下りリンクデータ送信のためのDCI又は上りリンクデータ受信のためのDCI)を端末に送信する(S2204)。仮に基地局が送信するデータがある場合、基地局はDCI送信が完了した後(1つ以上のTBによる)下りリンクデータの送信を行い(S2204)、仮に(TB又は下りリンクデータに対する)HARQ-ACKフィードバックチャネル(feedback channel)が必要な場合は、それを受信するための動作を行う(S2208)。仮に基地局が受信するデータがある場合、基地局はDCI送信が完了した後(1つ以上のTBをよる)上りリンクデータ受信を行い(S2204)、仮に(TB又は上りリンクデータに対する)HARQ-ACKフィードバックチャネルが必要な場合は、それを送信するための動作を行う(S2208)。HARQ-ACKフィードバックが不要な場合は、HARQ-ACKフィードバックチャネルの送/受信(S2208)は省略(skip)できる。
図23は本発明の提案方法が適用される端末(user equipment、UE)の動作を例示する。図23はただ例示のためのものであり、本発明の提案方法は図23の例示に限られず適用することができる。例えば、図23における一部の動作が省略されても本発明の提案方法は適用可能であり、図23に例示されていない動作が含まれても本発明の提案方法を適用することができる。
仮に端末が多重-TBスケジューリングに関する設定情報(例、多重-TBスケジューリングが支援されることと、それに連関するパラメータを知らせるための情報)を含むシグナリングを受信した場合(S2302)、端末は1つ以上のTBをスケジューリングするための(又は多重-TBスケジューリングのための)DCIのモニタリングを行う(S2304)。一例として、上記シグナリングはSIBやRRCシグナリングのような上位階層シグナリングを用いるか又はDCIにより動的に設定される情報である。その後、仮に端末が1つ以上のTBをスケジューリングする(又は多重-TBスケジューリングをスケジューリングする)情報が含まれたDCIを検出/受信した場合(S2304)、端末はこのシグナリングとDCIによりスケジューリングされる情報に基づいてTBの送/受信位置を把握する。仮に端末が受信するデータがある場合は、端末はDCI受信が完了した後、1つ以上のTB(による下りリンクデータ)の受信を行い(S2306)、仮に(TB又は下りリンクデータに対する)HARQ-ACKフィードバックチャネルが必要な場合は、それを送信するための動作を行う(S2308)。仮に端末が送信するデータがある場合は、端末はDCI受信が完了した後、1つ以上のTB(による上りリンクデータ)の送信を行い(S2306)、仮に(TB又は上りリンクデータに対する)HARQ-ACKフィードバックチャネルが必要な場合は、それを受信するための動作を行う(S2308)。
図24は基地局と端末の間の送/受信過程を示す。
図22ないし図24における例示において、仮にシステムがMTCを支援する場合、DCIはMPDCCHを介して送/受信され(S2204又はS2304)、ULデータは少なくとも1回のPUSCHを介して送/受信され(S2206又はS2306)、DLデータは少なくとも1回のPDSCHを介して送/受信され(S2206又はS2306)、HARQ-ACKフィードバックは少なくとも1回のPUCCHを介して送/受信される(S2208又はS2308)(例、“C.MTC(Machine Type Communication)”を参照)。図22ないし図24の例において、仮にシステムがNB-IoTを支援する場合、DCIはNPDCCHを介して送/受信され(S2204又はS2304)、ULデータは少なくとも1回のNPUSCHを介して送/受信され(S2206又はS2306)、DLデータは少なくとも1回のNPDSCHを介して送/受信され(S2206又はS2306)、HARQ-ACKフィードバックは少なくとも1回のNPUSCHを介して送/受信される(S2208又はS2308)(例、“D.NB-IoT(Narrowband-Internet of Things)”を参照)。NPDCCHとMPDCCHはPDCCHと統称され、NPUSCHはPUSCHと統称され、NPDSCHはPDSCHと統称される。
上記では基地局と端末の動作に関する例示を1つのDCIを用いた多重-TBスケジューリング構造に基づいて説明したが、UCIを用いた上りリンク観点の制御チャネル(control channel)などの他の形態の情報伝達方式にも本発明の原理を適用することができる。
本発明で提案する方法は、以下の方法の一部を選択して適用できる。各方法は別途の組み合わせなしに独立した形態で動作可能であり、或いは1つ以上の方法が組み合わせられた形態で動作することもできる。発明の説明のために使用する一部の用語、記号、順は発明の原理が維持される限り、他の用語、記号、順に代替することができる。
(方法1)
本発明の方法1では、カバレッジ拡張(coverage extension)などのために同一のTBが繰り返し送信され、繰り返し送信のサイズが基地局によりスケジューリングされる場合を考慮する。一例として、TBの繰り返し送信は、MTCのようにPDSCH又はPUSCHなどのDCIによりスケジューリングされるデータ送信のための物理チャネルがサブフレーム単位で繰り返して送信される形態を意味する。
本発明で提案する方法は、DCIにRVとFH指示に関する情報が共に含まれる場合、基地局によりスケジューリングされる繰り返し送信のサイズによってRVとFHの指示情報の解釈が変わる方法を提案する。提案する方法は、RVとFHが適用される特性を用いてDCIの総ビット数を減らすために使用される。
提案する方法は、TBの繰り返し送信が適用されるとき、TBの送信が繰り返されるたびにRV値が変わって適用されるRVサイクリング(RV cycling)が使用される場合に有利である。一例として、MTCのように表現可能なRVの状態には総4段階(例、RV0、RV1、RV2、RV3)が存在し、毎サブフレームたびにRV値がサイクリングされて適用されるとき、繰り返し送信のサイズが大きいと、使用されるRV値が多くなって全ての状態のRVが使用される可能性が高くなり、DCIによるRVスケジューリングの必要性が低くなる。また、FHの場合、TBが繰り返されないと、FHが適用される区間が存在しないので、FH指示子が伴われる必要がなくなり、提案する方法の適用が有利である。
提案する方法1の一例として、DCI内に総2ビットがRVとFHの指示のために使用される場合を考慮する。この時、仮にDCIによりスケジューリングされたTBが繰り返して送信されない場合、上記2ビットのDCIフィールドにおいて2ビットがRVを表現するために使用され、FHは常に固定されることができる。この時、FHが固定されるとは、常に非活性(disable)の値(又は非活性を示す値)が適用されるか、或いはSIBやRRCシグナリングのような上位階層信号(higher layer signal)により活性(enable)/非活性(disable)が半静的(Semi-static)に固定されることを意味する。又はFHが常に固定されず、DCIの他のパラメータにより黙示的(implicit)に決定されることもできる。仮にDCIによりスケジューリングされたTBが2回以上繰り返して送信される場合、2ビットのDCIフィールドにおいて1ビットのみがRVを表現するために使用され、残りの1ビットはFH指示子のために使用されることができる。この時、仮にRVが1ビットで表現される場合、RVはRV0(又は0のRV値)やRV2(又は2のRV値)のうちのいずれかを選択するために使用され、RVが2ビットで表現される場合は、RVはRV0(又は0のRV値)、RV1(又は1のRV値)、RV2(又は2のRV値)及びRV3(又は3のRV値)のうちのいずれかを選択するために使用されることができる。上記の一例がMTCに適用される場合、RVとFHをそれぞれ2ビットと1ビットに独立して表現するレガシーDCIフォーマット(legacy DCI format)と比較して、1ビットを減らすことができるという長所がある。また、繰り返し送信のサイズが1である場合、レガシーDCIフォーマットと同じ水準のRV状態の表現が可能であるという長所があり、繰り返し送信のサイズが2以上である場合からはFHの適用が可能であるので、周波数ダイバーシティ(frequency diversity)の利得を期待できるという長所がある。表13は上記の例示を表(Table)の形態で示したものである。
表13に示したように、総2ビットのうち、第1の1ビットはTBの繰り返しに関係なくRVに関する情報として使用され、総2ビットのうち、第2の1ビットはTBの繰り返しによってRV又はFHに関する情報として使用されることができる。従って、基地局が多重-TBスケジューリングのためのDCIを送信する場合(例:S2204)、基地局はDCIに含まれた2ビットのうち、第1の1ビットによりRVを指示し、第2の1ビットによりRVをさらに指示するか又はFH適用有無を指示する。より具体的には、基地局はDCIがスケジューリングするTBが繰り返されない場合、第2の1ビットによりTBに関連するRV値を指示し、DCIがスケジューリングするTBが2回以上繰り返される場合は、第2の1ビットによりFHが適用されるか否かを指示する。第2の1ビットがRVを指示するために使用された場合、基地局は固定されたFHと指示されたRVに基づいてDCIがスケジューリングするTBを送信又は受信する(例:S2206)。第2の1ビットがFHを指示するために使用された場合は、基地局は指示されたFHと第1の1ビットが指示するRVに基づいてDCIがスケジューリングするTBを送信又は受信する(例:S2206)。
端末が多重送信ブロックスケジューリングのためのDCIを受信する場合(S2204)、端末はDCIに含まれた2ビットのうち、第2の1ビットをRVを決定するために使用するか、又はFH適用有無を決定するために使用することができる。より具体的には、端末はDCIがスケジューリングするTBが繰り返されない場合、第2の1ビットに基づいてRVを決定し、DCIがスケジューリングするTBが2回以上繰り返される場合は、第2の1ビットに基づいてFHが適用されるか否かを決定することができる。第2の1ビットをRVを決定するために使用する場合、端末は固定されたFHと決定されたRVに基づいてDCIがスケジューリングするTBを送信又は受信する(例:S2206)。第2の1ビットをFHを決定するために使用する場合は、端末は決定されたFHと第1の1ビットが指示するRVに基づいてDCIがスケジューリングするTBを送信又は受信する(例:S2206)。
提案する方法1の他の一例として、総2ビットがRVとFHの指示のために使用され、この時、仮にDCIによりスケジューリングされたTBが繰り返されないか又は4回未満に繰り返して送信される場合、2ビットのDCIフィールドにおいて2ビットがRVを表現するために使用され、FHは常に固定されることができる。この時、FHが固定されるとは、常に非活性(disable)の値が適用されるか、或いはSIBやRRCシグナリングのような上位階層信号(higher layer signal)により活性(enable)/非活性(disable)が半静的(Semi-static)に固定されることを意味する。又はFHが常に固定されず、DCIの他のパラメータにより黙示的に決定されることもできる。仮にDCIによりスケジューリングされたTBが4回以上繰り返して送信される場合、2ビットのDCIフィールドにおいて1ビットのみがRVの表現に使用され、残りの1ビットはFH指示子のために使用されることができる。この時、仮にRVが1ビットで表現される場合、RVはRV0(又は0のRV値)やRV2(又は2のRV値)のうちのいずれかを選択するために使用され、RVが2ビットで表現される場合は、RVはRV0(又は0のRV値)、RV1(又は1のRV値)、RV2(又は2のRV値)及びRV3(又は3のRV値)のうちのいずれかを選択するために使用されることができる。上記の一例がMTCに適用される場合、RVとFHをそれぞれ2ビットと1ビットに独立して表現するレガシーDCIフォーマット(legacy DCI format)と比較して、1ビットを減らすことができる。また、繰り返し送信のサイズが2以下である場合は、レガシーDCIフォーマットと同じ水準のRV状態の表現が可能である。この時、繰り返し送信のサイズが2以下であると、FHにより得られるダイバーシティ利得(diversity gain)の利点が大きくないこともあるが、この場合、FHの利得をとる代わりに、RVによる利得をもっと得ることができる。また、繰り返し送信のサイズが4以上である場合からはFHの適用が可能であるので、周波数ダイバーシティの利得を期待できる。表14は上記の例示を表(table)の形態で示したものである。
表13と対比して、表14の例では、第2の1ビットを異なるように解釈する繰り返し回数の基準が異なるという点で差がある。よって、表13を参照して説明した端末と基地局の動作を参照として含むが、表13を参照して説明した動作において、“DCIがスケジューリングするTBが繰り返されない場合”は“DCIによりスケジューリングされたTBが繰り返されないか又は4回未満繰り返される場合”に代替し、“DCIがスケジューリングするTBが2回以上繰り返される場合”は“DCIによりスケジューリングされたTBが4回以上繰り返される場合”に代替する。
提案する方法1の他の一例として、総1ビットがRVとFHの指示のために使用される場合を考慮する。この時、仮にDCIによりスケジューリングされたTBが繰り返されないか又は4回未満繰り返して送信される場合、1ビットのDCIフィールドはRVを表現するために使用され、FHは常に固定されることができる。この時、FHが固定されるとは、常に非活性の値が適用されるか、或いはSIBやRRCシグナリングのような上位階層信号(higher layer signal)により活性(enable)/非活性(disable)が半静的(Semi-static)に固定されることを意味する。又はFHが常に固定されず、DCIの他のパラメータにより黙示的(implicit)に決定されることもできる。仮にDCIによりスケジューリングされたTBが4回以上又は2回以上繰り返して送信される場合、1ビットのDCIフィールドはFH指示子のために使用され、RVは常に固定された値を有することができる。この時、RVが固定されるとは、常に特定のRV値が適用されるか(例、RV0又は0のRV値)、又はSIBやRRCシグナリングのような上位階層信号により活性/非活性が半静的(Semi-static)に固定されることを意味する。又はRVが常に固定されず、DCIの他のパラメータにより黙示的(implicit)に決定されることもできる(例、最初送信/再送信の有無)。この時、仮にRVが1ビットで表現される場合、RVはRV0(又は0のRV値)やRV2(又は2のRV値)のうちのいずれかを選択するために使用されることができる。上記の一例がMTCに適用される場合、RVとFHをそれぞれ2ビットと1ビットに独立して表現するレガシーDCIフォーマット(legacy DCI format)と比較して、2ビットを減らすことができる。表15は上記の例示を表(Table)の形態で示したものである。
表15の例では、DCIがRV又はFHに関する1ビットを含み、TBの繰り返しによって1ビットはRV又はFHに関する情報として使用されることができる。よって基地局が多重-TBスケジューリングのためのDCIを送信する場合(例:S2204)、基地局はDCIに含まれた1ビットによりRVを指示するか、又はFH適用有無を指示することができる。より具体的には、基地局はDCIがスケジューリングするTBが繰り返されないか、又は4回未満繰り返される場合、1ビットによりTBに関連するRV値を指示し、DCIがスケジューリングするTBが4回又は2回以上繰り返される場合は、1ビットによりFHが適用されるか否かを指示することができる。1ビットがRVを指示するために使用された場合、基地局は固定されたFHと指示されたRVに基づいてDCIがスケジューリングするTBを送信又は受信する(例:S2206)。1ビットがFHを指示するために使用された場合は、基地局は指示されたFHと固定されたRVに基づいてDCIがスケジューリングするTBを送信又は受信する(例:S2206)。
端末が多重送信ブロックスケジューリングのためのDCIを受信する場合(S2204)、端末はDCIに含まれた1ビットをRVを決定するために使用するか、又はFH適用有無を決定するために使用することができる。より具体的には、端末はDCIがスケジューリングするTBが繰り返されないか又は4回未満繰り返される場合は、1ビットに基づいてRVを決定し、DCIがスケジューリングするTBが4回又は2回以上繰り返される場合は、1ビットに基づいてFHが適用されるか否かを決定することができる。1ビットをRVを決定するために使用した場合、端末は固定されたFHと決定されたRVに基づいてDCIがスケジューリングするTBを送信又は受信する(例:S2206)。1ビットをFHを決定するために使用した場合は、端末は決定されたFHと固定されたRVに基づいてDCIがスケジューリングするTBを送信又は受信する(例:S2206)。
方法1で提案する方法は、MTC CEモードAのようにRVとFH指示子の情報がDCIによりスケジューリングされ、同時にDCIによりPDSCH/PUSCHのサブフレーム単位の繰り返し送信がスケジューリングされる場合、基地局が状況に合わせてRVとFHの有無を決定するために使用される。
(方法1-A)
本発明ではDCIによりスケジューリングされるTBのRV値を決定するDCIフィールドのサイズがTBの送信に適用されたコードレートにより黙示的に決定される方法を提案する。この時、コードレートは、送信するデータにチャネルコーディング(例、TBCC、turbo-code、polar code、LDPCなど)が適用された後、レートマッチング過程により実際送信されるコードワードの長さが決定された場合、チャネルコーディング前のデータ長さとレートマッチング後のコードワード長さの比率を意味する。
方法1-Aの一例として、TB送信のスケジューリング情報(例、TBS、TB送信に使用される時間/周波数ドメイン上のリソースサイズなど)に基づいてチャネルコーディングが適用された符号化データ(encoded data)がレートマッチング過程でパンクチャリング(puncturing)される比率を考慮してRVの値が表現されるDCIフィールドのサイズを決定することができる。
方法1-Aの具体的な方法として、最大MビットがRVを表現するためのDCIフィールドとして使用される場合を仮定すると、符号化データがレートマッチング後、TBの送信にX%以上含まれて送信される場合、RVを表現するためのDCIフィールドのサイズをY(≧0)ビットにすることができる。この時、RVのために使用されないM-Yビットは、RV以外の目的を表現するためのDCIフィールドに含まれて使用される。反面、符号化データがレートマッチング後、TBの送信にX%未満に含まれて送信される場合はは、RVを表現するためのDCIフィールドのサイズをZ(>Y)ビットにすることができる。この時、RVのために使用されないM-Zビットは、RV以外の目的を表現するためのDCIフィールドに含まれて使用される。
方法1-Aで提案する方法は、端末の循環バッファー(circular buffer)の特性とRVによるコーディング利得(coding gain)の利点を考慮して、レートマッチング過程でパンクチャリングされた符号化ビット(encoded bit)の数が多い場合は、RVのスケジューリング柔軟性(Scheduling flexibility)を高めてRVによるコーディング利得の効果を高めるためのものであり、逆にレートマッチング過程でパンクチャリングされた符号化ビットの数が少ないか又は繰り返し(repetition)が適用される場合は、RVによるコーディング利得が低くなるので、他の方法を用いた利得(例、FHによるダイバーシティ利得(diversity gain))を得るためのものである。
(方法1-B)
本発明では、MTCのようにFH指示子が上位階層設定(higher layer configuration)により他の目的に使用される場合を考慮する。方法1で提案する方法では、RVとFHをジョイント符号化(joint encoding)して適応的に使用する方法を提案しているので、仮にFH指示子が他の目的に使用される場合は、方法1の適用が制限される。これを克服するために、本発明で提案する方法は、FH指示子が他の目的で使用されるか否かを指定する上位階層シグナリングによって方法1の適用有無が決定される方法を含む。
方法1-Bが適用される特徴的な例として、MTCにおいて64QAMを支援するためにFH指示子が使用される場合を考慮する。MTCでは、CEモードAでのPDSCHの送信時に64QAMを支援しようとする場合、上位階層信号(例、RRCシグナリング)を用いて64QAMが使用可能であることを指定することができる。これが指定された端末は、DCIにより繰り返しが2以上のサイズに指定された場合、FH指示子をFH適用有無を判断するために使用する。仮に繰り返しが1に指定された場合、FH指示子をMCSフィールドの追加ビットのために使用する。このようにFH指示子が繰り返しのサイズ(又は回数)によって異なる目的で使用可能な場合、方法1で提案する方法のように低いPDSCH繰り返しの時、FH指示子の領域をRV情報提供のために使用する方法の使用に制約があり得る。
このような問題を解決するために、本発明で提案する方法では、上位階層シグナリング(例、RRCシグナリング)によりFH指示子の情報を送信できるDCIフィールドが他の目的に専用して使用される場合には方法1を適用せず、上位階層シグナリングが存在しないか又はFH指示子を他の目的に専用しないように決定された場合は方法1が適用される方法を提案する。これをMTCの例示に適用すると、CEモードAの端末が上位階層シグナリング(例、RRCシグナリング)によりPDSCHの受信に64QAMを支援すると設定された場合は方法1を適用せず、64QAM支援有無がシグナリングされていない場合(又はPDSCH受信のために64QAMが設定されていない場合)には方法1が適用されるようにすることができる。
方法1-Bで提案する方法の具体的な例として、仮にMTC CEモードAで上位階層シグナリング(例、RRCシグナリング)によりPDSCH受信に64QAMを支援すると設定された端末の場合、FH指示子を提供するためのDCIフィールドが存在する。PDSCHの繰り返しが1であると、それを64QAMを支援するためのMCS解釈(例、MCSフィールドの追加ビット)のために使用し、PDSCHの繰り返しが2以上であると、FH指示子のために使用して、RVに関する情報は別に提供しないことができる。反面、64QAM支援有無がシグナリングされていない場合(又はPDSCH受信のために64QAMが設定されていない場合)は、方法1で提案した表15のように、DCI内の1ビットの繰り返しが4(又は2)より大きいか又は等しいと、FH指示子のために使用し、繰り返しが4(又は2)より小さいと、RV情報提供のために使用する方法が使われることができる。
方法1-Bで提案するさらに他の方法として、上位階層シグナリング(例、RRCシグナリング)によりFH指示子の情報を送信するDCIフィールドが他の目的に専用して使用される場合とそうではない場合に、互いに異なるDCIフィールド解釈を使用する方法が含まれる。一例として、MTCの例示において1ビットがFHとRVの情報のためのフィールドに指定された場合を考慮するとき、64QAMを使用するように指定されていない端末は、上位階層信号(例、RRCシグナリング)により64QAMの支援が決定された場合は、方法1で提案した表15のようなDCIフィールド解釈方法が適用されるようにし、上位階層信号(例、RRCシグナリング)により64QAMを使用するように指定された場合には、表16のように、1ビットを繰り返し(repetition)が1であると、64QAMを支援するためのMCSの解釈フィールド(又はMCSフィールドの追加ビット)に、繰り返しが2であると、RVの解釈フィールドに、また繰り返しが4であると、FH指示のために使用するようにすることができる。
64QAMを支援する端末の場合、一般的にMCLが良い(即ち、良いカバレッジ(good coverage))状態であることが仮定され、これにより再送信の可能性が低いと予測できる。また64QAMを使用する場合、1つのREを用いて伝達できる情報量が大きく増加するので、レートマッチング段階でパンクチャリングされたビットがないか又は相対的に小さくなる可能性が高い。このような特性を考慮するとき、64QAMを使用するように指定された端末は、RVを指定する再送信方式による利得が相対的に小さいと期待できる。このような観点で、方法1-Bで提案する方法は、RV情報が必要な水準に合わせてRVの提供有無を決定できるという長所がある。またこのような動作を指示するための別途のシグナリングオーバーヘッドを発生せず、既存の上位階層信号を再使用するという側面でもネットワークオーバーヘッド節減(network overhead saving)の利点を得ることができる。
(方法2)
本発明では、1つのDCIを用いて1つ以上のTBを動的にスケジューリングする多重-TBスケジューリング方式を考慮する。また、1つのDCIによりスケジューリングされた複数のTBは常に連続するHARQプロセスIDを有する場合を考慮する。この場合、動的な個数のTBをHARQプロセスIDと共に表現するために、DCIにはスケジューリングされるTBの個数、HARQプロセスIDの開始点の情報が含まれる。一例として、MTC CEモードAのように1つのDCIにより最大8個のTBがスケジューリングされる場合、動的にX(≦8)個のTBがスケジューリングされ、またスケジューリングされたHARQプロセスIDの開始情報Yを用いれば、X個のTBに対する逐次的なHARQプロセスIDである#Y、#(mod(Y+1、8))、…、#(mod(Y+X-1、8))を計算することができる。
本発明では、DCIにより動的にスケジューリングされるTBの個数を用いてスケジューリングされたTBのNDI情報を表現するためのビットマップ、スケジューリングされたTBのHARQプロセスIDの開始点情報、及びその他の一部スケジューリング情報の解釈が変わる方法を提案する。提案する方法において、その他の一部スケジューリング情報は、MTCにおいてTBにより送信されるコードワードのコードレートを決定できるMCS/TBS情報、及びREマッピングに使用される周波数ドメインリソース(frequency domain Resource)の領域を決定するRA情報である。提案する方法は複数のTBがスケジューリングされる時に主に適用される特定の状況を考慮してDCIの総ビット数を減らすために使用される。
提案する方法は、1つのTBでスケジューリング可能なペイロードの最大サイズよりも大きいペイロードを送信する場合、必要なDCIの送信回数を減らしてネットワークオーバーヘッド(network overhead)を減少させるために多重-TBスケジューリング技法を使用する状況に有利である。一例として、多重-TBスケジューリング方式が使用され、1つのDCIによりスケジューリングされた全てのTBに同じTBSが適用される場合、小さいTBSでスケジューリングされたX(<Y)個のTBスケジューリングは、大きいTBSでスケジューリングされたY個のTBスケジューリングに支援されることができる。よって、同じペイロードを支援するための複数のスケジューリング方式の一部を制限する代わりに、DCIビットのサイズを減らす方法が考慮される。
方法2で提案する方法は、以下のオプションのうちのいずれかが組み合わせられて構成される。
(オプション2-1) 方法2には、オプション2-1のように、DCIによりスケジューリングされたTBの個数によってスケジューリングされたTBのHARQプロセスIDの開始点に関する情報のためのDCIフィールドのサイズが決定される方法が含まれる。特徴的には、1つのDCIによりスケジューリングされるTBの個数が多いほど、スケジューリングされたTBのHARQプロセスIDの開始点情報を表現するビットのサイズを減らす方法が考慮される。一例として、MTCのCEモードAのように、1つのDCIを用いて最大8個のTBがスケジューリング可能な場合、多重-TBスケジューリングDCIにより8個のTBが全てスケジューリングされると、HARQプロセスIDの開始点情報は不要である。反面、少ない数のTBのみがスケジューリングされると、HARQプロセスIDを全て活用するためには、できるだけ多い場合の数が支援される必要があり、一例として、1~8の数を全て表現できるように3ビットで表現されるDCIフィールドが求められる。
(オプション2-2) 方法2には、オプション2-2のように、DCIによりスケジューリングされたTBの個数によってスケジューリングされたTBのNDIを表現するためのビットマップのサイズが決定される方法が含まれる。一般的に、NDIを表現するために必要なビットマップのサイズは、最少スケジューリングされたTBの個数だけ必要である。従って、スケジューリングされたTBの個数が小さい場合、NDIビットマップのサイズを適応的に減らし、その逆の場合は、NDIビットマップのサイズを適応的に増加させる方法が使用される。一例として、MTCのCEモードAのように、1つのDCIを用いて最大8個のTBがスケジューリング可能な場合、多重-TBスケジューリングDCIにより8個のTBが全てスケジューリングされると、必要なNDIビットマップのサイズは8ビットである。反面、X(<8)個のTBのみがスケジューリングされると、8-X個のビットはNDIを表現する観点では無駄であり、よって全体DCIサイズを減らすために他の目的で使用されるようにNDIビットマップのサイズを減らすことができる。この例において、NDIはスケジューリングされるTBの個数と同じ数(X個)のビットで表現され、残りのビット(8-X個のビット)はNDIの表現に使用されない。
(オプション2-3) 方法2では、オプション2-3のように、DCIによりスケジューリングされたTBの個数によってMCS/TBSを指定するDCIフィールドのサイズが決定されることができる。特徴的には、1つのDCIによりスケジューリングされるTBの個数が多いほど、MCS/TBS情報を表現するビットのサイズを減らす方法が考慮される。これは、上述したようなペイロードを1つ以上のスケジューリング方式で収容できる場合、不要なスケジューリング柔軟性を低める代わりに、全体DCIのサイズを減らすためのものである。一例として、MTCのCEモードAのように、1つのDCIを用いて最大8個のTBがスケジューリング可能な場合、複数のTBがスケジューリングされると(2~7個のTB)、使用できるMCS/TBSのためのDCIフィールドのサイズが適応的に決定され、この時、サイズは1個のTBがスケジューリングされるときに使用されるMCS/TBSのDCIフィールドのサイズよりも小さいか又は等しい。
(オプション2-4) 方法2では、オプション2-4のように、DCIによりスケジューリングされたTBの個数によってRAを指定するDCIフィールドのサイズが決定されることができる。特徴的には、1つのDCIによりスケジューリングされるTBの個数が多いほど、RA情報を表現するビットのサイズを減らす方法が考慮される。これは、特にオプション2-3が適用されて複数のTBがスケジューリングされる場合、大きいTBS値のみが選択されることを仮定できるとき、各TBのコードレートを保障するために小さいサイズの周波数ドメインリソース割り当て(frequency domain Resource allocation)を排除するためのものである。逆に、TB当たりTBSが大きい状況で小さいサイズのRAが使用される場合は、コードレートの増加が発生して復号性能(decoding performance)の減少とターゲットMCLの支援が難しくなり得る。一例として、MTCのCEモードAのように、1つのDCIを用いて最大8個のTBがスケジューリング可能な場合、複数のTBがスケジューリングされると(2~7個のTB)、使用できるRAのためのDCIフィールドのサイズが適応的に決定され、この時、サイズは1個のTBがスケジューリングされるときに使用されるRAのDCIフィールドのサイズよりも小さいか又は等しい。
(オプション2-5) 方法2では、オプション2-5のように、DCIに含まれたフラグビットのフィールドによってMCS及び/又はRAを指定するDCIフィールドのサイズが決定されることができる。特徴的には、DCIに含まれたフラグ情報により残りのDCIビットの構成方式が決定され、一部のDCIフィールド構成方式ではMCS及び/又はRA情報を表現するビットのサイズを減らす方法が考慮される。これは、特に小さいTBサイズの場合、HARQプロセスIDとNDIを表現するために必要なビット(又はState)のサイズが小さいので、より多い情報を伝達できる余裕があり、この時、端末の演算複雑度を低め、使用可能な情報のサイズを最大化するためのものである。特徴的には、フラグビットのフィールドを用いる多重-TBスケジューリングDCIにおいて、フラグビットのフィールドは、MCSとRAフィールドを単一のTBスケジューリングのみが可能なレガシーDCIに比べて小さいサイズを有するように支援する方式と、少数のTBのみがスケジューリングされる場合(例、1~2TBS)には単一のTBスケジューリングのみが可能なレガシーDCIと同じ水準のMCS及びRAを支援する方式を区分するために使用される。
表17は、最大8個のTBが1つのDCIによりスケジューリング可能な状況において、オプション2-1、オプション2-2、オプション2-3及びオプション2-4を組み合わせてDCIフィールドの一部領域を設計する一例を表の形態で示している。以下の表では、スケジューリングされたTBの個数が増加するほど、そのサイズに合わせてNDIを表現するためのビットマップのサイズが増加している。この時、増加したNDIビットマップのサイズだけMCSとRA、そしてHARQプロセスIDの開始点を表現するためのDCIビット数が減少し、結果として、全体DCIフィールドのサイズは常に同一に維持される。以下の例示において、RAを表現するビットのサイズは必要最小限のビットのサイズを意味し、PDSCHが送信される帯域幅(bandwidth)のサイズによって1~4ビットを追加できる。
表18は最大8個のTBが1つのDCIによりスケジューリングされる状況において、オプション2-2、オプション2-5を組み合わせてDCIフィールドの一部領域を設計する一例を表の形態で示している。以下の表において、フラグ(flag)ビットの状態によってMCS及びRAが表現されるDCIフィールドのサイズが決定され、これは、レガシー単一-TBスケジューリングDCIのMCS及びRAフィールドと同じサイズを使用する方式と、MCSとRAフィールドがそれぞれ1ビットずつ減少する方式に区分できる。以下の表において、OthersはフラグによりMCS/RAフィールドが減少する方式が適用される全ての場合を意味し、本発明で提案する他の方法及びオプション(例、オプション2-1、オプション2-2、オプション2-3、オプション2-4)の組み合わせにより設計されることもできる。以下の表において、フラグの状態は説明のための一例であり、2つ以上の状態が区分可能な他のフラグの表現方式にも発明の思想を同様に適用することができる。また以下のフラグの例示において、フラグビットのフィールドは先に決定される上位フラグビットや他のフィールドに含まれた情報によって存在しないこともでき、この場合、MCS及びRAフィールドのビットサイズはothersの場合に該当することができる。以下の例示において、RAを表現するビットのサイズは必要最小限のビットのサイズを意味し、PDSCHが送信される帯域幅のサイズによって1~4ビットを追加できる。
表19は最大8個のTBが1つのDCIによりスケジューリングされる状況において、オプション2-2、オプション2-3、オプション2-4及びオプション2-5を組み合わせてDCIフィールドの一部領域を設計する一例を表の形態で示している。以下の表では、スケジューリングされたTBの個数が1又は2である場合、MCSとRAを表現するためのDCIフィールドのサイズがそれぞれ4ビットと5ビットであり、残りの場合には、それぞれ3ビットと4ビットである場合を示している。以下の例示において、RAを表現するビットのサイズは必要最小限のビットのサイズを意味し、PDSCHが送信される帯域幅のサイズによって1~4ビットを追加できる。
オプション2-3とオプション2-4、そしてオプション2-5のように、MCS/TBSを表現するDCIフィールドのサイズとRAを表現するDCIフィールドのサイズがスケジューリングされたTBの個数によって制限される場合は、それによるスケジューリング柔軟性の制約が発生し得る。それを補償するために、減少したDCIフィールドが表現する情報をSIBやRRCシグナリングのような上位階層信号(higher layer signal)により半静的に設定する方法が考慮される。一例として、表17においてMCSを表現するDCIフィールドに2ビットが使用された場合、この2ビットが指示するMCSインデックスはRRCシグナリングにより(又はRRCシグナリングと組み合わせて)決定されることができる。
(方法3)
本発明の方法3では、1つのDCIを用いて1つ以上のTBを動的にスケジューリングする多重-TBスケジューリング方式を考慮する。また、同時に1つのDCIを用いてスケジューリング可能なTBの最大数が基地局により指定される場合を考慮する。一例として、基地局はSIBやRRCシグナリングのような上位階層信号(higher layer signal)により1つのDCIでスケジューリング可能なTBの最大数を指定することができる。
本発明の方法3では、基地局により指定された1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの最大数によってDCIの各フィールドのビット数と情報が変わる方法を提案する。特徴的な一例として、DCIのフィールドはTBのNDI情報を表現するためのビットマップ、スケジューリングされたTBのMCS/TBS、リソース割り当て(Resource assignment)、そしてそれ以外のスケジューリング情報を含む。提案する方法では、複数のTBがスケジューリングされる構造が支援されるとき、1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの個数が増加すると、各TBごとに必要な情報の数が比例して増加して総DCIビットのサイズが増加する短所を補完すると同時に、基地局がネットワークオーバーヘッドとDCI復号性能の間の重要度と性能に及ぼす影響などを判断して、適合するDCIの総ビット数を決定するように許容するために使用される。
方法3で提案する方法が適用され、基地局により1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの最大数が上位階層信号により指示され、これにより、DCIビットのサイズが指定された場合、DCIを用いて実際スケジューリングされるTBの個数はDCIに含まれた情報により決定される。また、実際スケジューリングされるTBの個数によってDCI内の残りのフィールドのサイズと解釈が変わる方法がともに使用される。一例として、本発明で提案している方法1、方法1-A、方法1-B及び/又は方法2などで提案した方法と共に、方法3が組み合わせられて使用される。
方法3で提案する方法は、以下のオプションのうちのいずれかが組み合わせられて構成される。
(オプション3-1) 方法3には、オプション3-1のように、1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの最大数によってスケジューリングされたTBのNDIを表現できるフィールドのサイズが決定される方法が含まれる。特徴的には、1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの最大数に比例してNDIを表現できるビットマップのために使用可能なフィールドのサイズが決定される方法が考慮される。一例として、MTCのCEモードAのように、最大8HARQプロセスを支援でき、基地局により1つのDCIを用いて最大NTB(≦8)個のTBがスケジューリングできるように指定された場合、NDIビットマップのために使用可能なDCIフィールドのサイズが最大NTBビットになるようにすることができる。この時、DCIは8個のTBが全てスケジューリング可能なDCIと比較して、8-NTBビットサイズを減らすことができるという長所がある。この時、NDIビットマップのために使用可能なフィールドは、実際スケジューリングされるTBの個数によってNDIビットマップのために使用されるか、又は一部が異なる情報を表現するために使用することもできる。
(オプション3-2) 方法3には、オプション3-2のように、1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの最大数によってMCS/TBSを表現できるフィールドのサイズが決定される方法が含まれる。特徴的には、1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの最大数が大きいほど、MCS/TBS情報を表現できるフィールドのサイズが小さくなる方法が使用される。反面、1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの最大数が特定のサイズ以下である場合は、MCS/TBSのために使用可能なDCIフィールドの最大サイズ(例、単一のTBのみをスケジューリングするレガシーDCIで使用されるMCS/TBSのためのDCIフィールドサイズ)を有することができる。一例として、MTC CEモードAの場合、基地局が指定した1つのDCIによりスケジューリング可能な最大TBの個数が特定の個数(又はNthr個)以下であると、MCSを定めるDCIフィールドのサイズが4ビットであり、この時、この4ビットは基地局が単一のTBスケジューリングDCIを指定した場合と同じMCS解釈方式が適用される。反面、上記MTC CEモードAの一例において、基地局が指定した1つのDCIによりスケジューリング可能な最大TBの個数が特定の個数(又はNthr個)を超えると、MCSを定めるDCIフィールドとして使用可能なビットのサイズは4以下になる。
(オプション3-3) 方法3には、オプション3-3のように、1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの最大数によってRAを指定するDCIフィールドのサイズが決定される方法が含まれる。特徴的には、1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの最大数が大きいほど、RA情報を表現できるフィールドのサイズが小さくなる方法が使用される。これは、全体DCIビット数を減らすために、DCIフィールドでRAのためのフィールドサイズを減らしても、一部の条件では(例、1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの最大数が一定のサイズ以下である条件)、既存の単一のTBスケジューリングDCIと同じ水準のスケジューリング柔軟性を保障するためのものである。一例として、MTC CEモードAの場合、基地局が指定した1つのDCIによりスケジューリング可能な最大TBの個数が特定の個数(又はNthr個)以下であると、RAを定めるDCIフィールドサイズの最少サイズが5ビットであり、この時、5ビットは基地局が単一のTBスケジューリングDCIを指定した場合と同じRA解釈方式が適用される。反面、上記のMTC CEモードAの一例において、基地局が指定した1つのDCIによりスケジューリング可能な最大TBの個数が特定の個数(又はNthr個)を超えると、RAを定めるDCIフィールドとして使用可能なビットサイズは4以下になる。
(オプション3-4) 方法3には、オプション3-4のように、1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの最大数によってFH及び/又はRVを指定するDCIフィールドのサイズが決定される方法が含まれる。特徴的には、1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの最大数によって方法1で提案したFH及び/又はRVの構成方式(例、方法1、方法1-A、方法1-B関連説明を参照)のいずれかが選択されるか、又はレガシーDCIで使用されるFH及びRV構成方式が選択される方法が使用される。一例として、MTC CEモードAの場合、基地局が指定した1つのDCIによりスケジューリング可能な最大TBの個数が特定の個数(又はNthr個)以下であると、FHを定めるDCIフィールドのサイズは1ビット、RVを定めるDCIフィールドのサイズは2ビットになる。この時、DCIフィールドは基地局が単一のTBスケジューリングDCIを指定した場合と同じ解釈方式が適用される。反面、基地局が指定した1つのDCIによりスケジューリング可能な最大TBの個数が特定の個数(又はNthr個)を超えると、方法1で提案した方法(例、方法1、方法1-A、方法1-B関連説明を参照)のうちのいずれかが適用されることができる。
上述したように、実際スケジューリングされるTBの個数によってDCI内の残りのフィールドのサイズと解釈が変わる方法をともに使用でき、一例として、RV/FHに関連しては、方法1、方法1-A、方法1-Bで提案した方法と方法3が組み合わせられて使用される。この場合、1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの最大数はDCIによりスケジューリングされるTBの個数に代替できる。
より具体的には、方法1、方法1-A、方法1-Bで提案した方法と方法3が組み合わせて使用する場合、DCIによりスケジューリングされるTBの個数が特定の個数(又はNthr個)以下であると、単一のTBスケジューリングDCIと同じ方式で特定の個数(又はNthr個)のTBに対するRVのために2ビットのDCIフィールドを使用し/割り当て、特定の個数のTBに対するFHのために1ビットのDCIフィールドを使用する/割り当てることができる。また、DCIによりスケジューリングされるTBの個数が特定の個数(又はNthr個)を超えると、方法1、方法1-A、方法1-Bで提案した方法によって特定の個数(又はNthr個)のTBに対するRV及びFHのためのDCIフィールドのビット数を決めることができる。一例として、方法1(例:表15に関連する方法又は方法1-B)が適用される場合、特定の個数(又はNthr個)のTBに対するRV及びFHを指示する1ビットのフィールドがDCIに使用され/割り当てられ、方法1(例:表13又は表14に関連する方法)が適用される場合は、特定の個数(又はNthr個)のTBに対するRV及びFHを指示する2ビットのフィールドがDCIに使用される/割り当てられることができる。
この例において、DCIによりスケジューリングされるTBの個数が特定の個数(又はNthr個)以下である場合、単一のTBスケジューリングDCIと同じ方式を適用できるので、特定の個数(又はNthr個)は1である。よって、基地局は端末にスケジューリングするTBの個数を決定して、スケジューリングするTBの個数が1つであると、1つのTBに対するRVを指示する2ビットのフィールドとこの1つのTBに対するFHを指示する1ビットのフィールドを含むDCIを生成し、スケジューリングするTBの個数が1つを超えると、複数のTBに対するRV及び/又はFHを指示する1ビットのフィールド(例:表15に関連する方法又は方法1-Bを参照)又は2ビットのフィールド(例:表13又は表14に関連する方法を参照)を含むDCIを生成した後、生成されたDCIを端末に送信する(例:S2204)。基地局は送信されたDCIに基づいてスケジューリングされたTBを端末に送信するか又は端末から受信する(例:S2206)。端末は基地局から1つ又はそれ以上のTBをスケジューリングするDCIを受信して(例:S2304)、スケジューリングされたTBの個数が1つであると、1つのTBに対するRVを指示する2ビットの情報と1つのTBに対するFHを指示する1ビットの情報を受信されたDCIから得、スケジューリングされたTBの個数が1つを超えると、複数のTBに対するRV及び/又はFHを指示する1ビットの情報(例:表15に関連する方法又は方法1-Bを参照)又は2ビットの情報(例:表13又は表14に関連する方法を参照)を受信されたDCIから得られる。端末はDCIから得た情報に基づいてRV値とFHの適用有無を決定して、スケジューリングされたTBを基地局から受信するか又は基地局に送信する(例:S2306)。
(オプション3-A) 方法3には、オプション3-Aのように1つのDCIによりスケジューリング可能なTBの最大数によって方法2で提案する方法の適用有無が決定される方法が含まれる。一例として、MTC CEモードAの場合、基地局が指定した1つのDCIによりスケジューリング可能な最大TBの個数が特定の個数(又はNthr個)以下であると、常にMCSを定めるDCIフィールドのサイズが4ビットであり、DCIにより実際スケジューリングされるTBの個数に関係なく4ビットの領域は常に同一のMCS情報を表現することができる。反面、MTC CEモードAの一例において、基地局が指定した1つのDCIによりスケジューリング可能な最大TBの個数が特定の個数(又はNthr個)を超えると、オプション2-3で提案する方法のように、DCIにより実際スケジューリングされるTBの個数によってMCS/TBSを表現できるDCIフィールドのサイズと解釈が変わることができる。この例示では、MCS/TBSを決定するDCIフィールドを基準として説明したが、方法3を適用できる他のDCIフィールド(例、RA、FH及び/又はRV)にも提案する方法の原理を適用することができる。
(方法4)
本発明の方法4では、1つのDCIを用いて1つ以上のTBを動的にスケジューリングする多重-TBスケジューリング方式が考慮される。一例として、基地局はDCIを用いて端末にスケジューリングされるTBの個数を動的に割り当てる。
本発明の方法4では、DCIにより動的にスケジューリングされるTBの個数を用いてスケジューリングされたTBのMCS/TBS情報を表現するためのDCIフィールド、又はRV及び/又はFH情報を表現するためのDCIフィールドのサイズと解釈が変わる方法を提案する。提案する方法は、スケジューリングされるTBの個数によってDCIに含まれた各フィールドの必要なスケジューリング柔軟性の程度が変わる特性を用いてRVとFHに対するスケジューリング柔軟性を流動的に定めるために使用される。
方法4において、RVとFHを表現するためのDCIフィールドのサイズと解釈方式には、方法1で提案した方法(例、方法1、方法1-A、方法1-B関連説明を参照)が使用される。一例として、RVとFHを表現するためのDCIフィールドは、該当DCIによりスケジューリングされたTBの個数によって方法1で提案した表(例:表13ないし表16)のうちのいずれかを選択して解釈することができる。又は、方法4において、RVとFHを表現するためのDCIフィールドのサイズと解釈方式には、レガシーDCIにより定義されているRVとFHに対するDCIフィールド形態(例、RVとFHのためにそれぞれの2ビットと1ビットを使用する/割り当てる形態)が使用されることもできる。より具体的には、DCIによりスケジューリングされたTBの個数が特定の個数(例、2)又はそれ以上であると、方法1で提案した方法(例、方法1、方法1-A、方法1-B関連説明を参照)のうちのいずれかによってRVとFHのためのDCIフィールドを使用し/割り当て、DCIによりスケジューリングされたTBの個数が特定の個数(例、2)より小さいと、レガシーDCIと同一にRVとFHのためのDCIフィールドを使用する/割り当てることができる。
方法4で提案する具体的な方法の一つとして、DCIによりスケジューリングされたTBの個数が1つである場合は、P個のビットがRVとFHを表現するために使用され、スケジューリングされたTBの個数が複数である場合は、Q(<P)個のビットがRVとFHを表現するために使用される方法が含まれる。PとQは正の定数である。
一例として、レガシーDCIの場合、2ビットのRVフィールドと1ビットのFHフィールドを別々に使用し/割り当て、方法1(例:表15に関連する方法又は方法1-B)が適用される場合、P=3、Q=1のようにすることができる。この例において、基地局は端末にスケジューリングするTBの個数を決定して、スケジューリングするTBの個数が1つである場合、1つのTBに対するRVを指示する2ビットのフィールドと1つのTBに対するFHを指示する1ビットのフィールドを含むDCIを生成し、スケジューリングするTBの個数が2つ又はそれ以上である場合は、複数のTBに対するRV又はFHを指示する1ビットのフィールドを含むDCIを生成した後、生成されたDCIを端末に送信する(例:S2204)。基地局は送信されたDCIに基づいてスケジューリングされたTBを端末に送信するか又は端末から受信する(例:S2206)。端末は基地局から1つ又はそれ以上のTBをスケジューリングするDCIを受信し(例:S2304)、スケジューリングされたTBの個数が1つである場合は、1つのTBに対するRVを指示する2ビットの情報と1つのTBに対するFHを指示する1ビットの情報を受信されたDCIから得、スケジューリングされたTBの個数が複数である場合は、複数のTBに対するRV及び/又はFHを指示する1ビットの情報を受信されたDCIから得られる。端末はDCIから得た情報に基づいてRV値とFHの適用有無を決定して、スケジューリングされたTBを基地局から受信するか又は基地局に送信する(例:S2306)。
他の例として、レガシーDCIの場合、2ビットのRVフィールドと1ビットのFHフィールドを別々に使用し/割り当て、方法1(例:表13又は表14に関連する方法)が適用される場合、P=3、Q=2のようにすることができる。この例において、基地局は端末にスケジューリングするTBの個数を決定して、スケジューリングするTBの個数が1つである場合、1つのTBに対するRVを指示する2ビットのフィールドと1つのTBに対するFHを指示する1ビットのフィールドを含むDCIを生成し、スケジューリングするTBの個数が複数である場合は、複数のTBに対するRV又はFHを指示する2ビットのフィールドを含むDCIを生成した後、生成されたDCIを端末に送信する(例:S2204)。基地局は送信されたDCIに基づいてスケジューリングされたTBを端末に送信するか又は端末から受信する(例:S2206)。端末は基地局から1つ又はそれ以上のTBをスケジューリングするDCIを受信し(例:S2304)、スケジューリングされたTBの個数が1つである場合は、1つのTBに対するRVを指示する2ビットの情報と1つのTBに対するFHを指示する1ビットの情報を受信されたDCIから得、スケジューリングされたTBの個数が複数である場合は、複数のTBに対するRV及び/又はFHを指示する2ビットの情報を受信されたDCIから得られる。端末はDCIから得た情報に基づいてRV値とFHの適用有無を決定して、スケジューリングされたTBを基地局から受信するか又は基地局に送信する(例:S2306)。
これは基地局が1つのTBのみをスケジューリングしようとする場合、レガシーDCIと同一又は類似する水準のスケジューリング柔軟性を保障するためのものである。
方法4で提案する具体的な方法の1つとして、DCIによりスケジューリングされたTBの個数が1つである場合は、P個のビットがMCS/TBSを表現するために使用され、スケジューリングされたTBの個数が複数である場合は、Q(<P)個のビットがMCS/TBSを表現するために使用されるようにする方法が含まれる。一例として、P=4、Q=3のようにすることができる。これは基地局が1つのTBのみをスケジューリングしようとする場合、レガシーDCIと同一又は類似する水準のスケジューリング柔軟性を保障するためのものである。
G.本発明が適用される通信システム及び装置
これに限られないが、この明細書に開示された本発明の様々な説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートは、機器間無線通信/連結(例えば、5G)を必要とする様々な分野に適用することができる。
以下、図面を参照しながらより具体的に説明する。以下の図/説明において、同じ図面符号は特に言及しない限り、同一又は対応するハードウェアブロック、ソフトウェアブロック又は機能ブロックを例示する。
図25は本発明に適用される通信システム1を例示する。
図25を参照すると、本発明に適用される通信システム1は、無線機器、基地局及びネットワークを含む。ここで、無線機器は無線接続技術(例えば、5G NR、LTE)を用いて通信を行う機器を意味し、通信/無線/5G機器とも称される。これに限られないが、無線機器はロボット100a、車両100b-1,100b-2、XR(eXtended Reality)機器100c、携帯機器(Hand-held Device)100d、家電100e、IoT(Internet of Thing)機器100f及びAI機器/サーバ400を含む。例えば、車両は無線通信機能が備えられた車両、自律走行車両、車両間通信を行える車両などを含む。ここで、車両はUAV(Unmanned Aerial Vehicle)(例えば、ドローン)を含む。XR機器はAR(Augmented Reality)/VR(Virtual Reality)/MR(Mixed Reality)機器を含み、HMD(Head-Mounted Device)、車両に備えられたHUD(Head-Up Display)、TV、スマートホン、コンピュータ、ウェアラブルデバイス、家電機器、デジタル看板、車両、ロボットなどの形態で具現される。携帯機器はスマートホン、スマートパッド、ウェアラブル機器(例えば、スマートウォッチ、スマートグラス)、コンピュータ(例えば、ノートブックパソコンなど)などを含む。家電はTV、冷蔵庫、洗濯機などを含む。IoT機器はセンサ、スマートメータなどを含む。例えば、基地局、ネットワークは無線機器にも具現され、特定の無線機器200aは他の無線機器に基地局/ネットワークノードで動作することもできる。
無線機器100a~100fは基地局200を介してネットワーク300に連結される。無線機器100a~100fにはAI(Artificial Intelligence)技術が適用され、無線機器100a~100fはネットワーク300を介してAIサーバ400に連結される。ネットワーク300は3Gネットワーク、4G(例えば、LTE)ネットワーク又は5G(例えば、NR)ネットワークなどを用いて構成される。無線機器100a~100fは基地局200/ネットワーク300を介して互いに通信できるが、基地局/ネットワークを介することなく、直接通信することもできる(例えば、サイドリンク通信)。例えば、車両100b-1、100b-2は直接通信することができる(例えば、V2V(Vehicle to Vehicle)/V2X(Vehicle to everything)通信)。またIoT機器(例えば、センサ)は他のIoT機器(例えば、センサ)又は他の無線機器100a~100fと直接通信することができる。
無線機器100a~100f/基地局200、基地局200/基地局200の間には無線通信/連結150a、150b、150cが行われる。ここで、無線通信/連結は上り/下りリンク通信150aとサイドリンク通信150b(又は、D2D通信)、基地局間の通信150c(例えば、relay、IAB(Integrated Access Backhaul)のような様々な無線接続技術により行われる(例えば、5G NR)。無線通信/連結150a、150b、150cにより無線機器と基地局/無線機器、基地局と基地局は互いに無線信号を送信/受信することができる。例えば、無線通信/連結150a、150b、150cは様々な物理チャネルを介して信号を送信/受信することができる。このために、本発明の様々な提案に基づいて、無線信号の送信/受信のための様々な構成情報の設定過程、様々な信号処理過程(例えば、チャネル符号化/復号、変調/復調、リソースマッピング/デマッピングなど)、リソース割り当て過程のうちのいずれか1つが行われる。
図26は本発明に適用可能な無線機器を例示する。
図26を参照すると、第1無線機器100と第2無線機器200は様々な無線接続技術(例えば、LTE、NR)により無線信号を送受信する。ここで、{第1無線機器100、第2無線機器200}は図25の{無線機器100a~100f、基地局200}及び/又は{無線機器100a~100f、無線機器100a~100f}に対応する。
第1無線機器100は1つ以上のプロセッサ102及び1つ以上のメモリ104を含み、さらに1つ以上の送受信機106及び/又は1つ以上のアンテナ108を含む。プロセッサ102はメモリ104及び/又は送受信機106を制御し、この明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートを具現するように構成される。例えば、プロセッサ102はメモリ104内の情報を処理して第1情報/信号を生成した後、送受信機106で第1情報/信号を含む無線信号を送信する。またプロセッサ102は送受信機106で第2情報/信号を含む無線信号を受信した後、第2情報/信号の信号処理から得た情報をメモリ104に格納する。メモリ104はプロセッサ102に連結され、プロセッサ102の動作に関連する様々な情報を格納する。例えば、メモリ104はプロセッサ102により制御されるプロセスのうちの一部又は全部を行うか、又はこの明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートを行うための命令を含むソフトウェアコードを格納する。ここで、プロセッサ102とメモリ104は無線通信技術(例えば、LTE、NR)を具現するように設計された通信モデム/回路/チップの一部である。送受信機106はプロセッサ102に連結され、1つ以上のアンテナ108により無線信号を送信及び/又は受信する。送受信機106は送信機及び/又は受信機を含む。送受信機106はRF(radio Frequency)ユニットとも混用することができる。本発明において、無線機器は通信モデム/回路/チップを意味することもできる。
第2無線機器200は1つ以上のプロセッサ202及び1つ以上のメモリ204を含み、さらに1つ以上の送受信機206及び/又は1つ以上のアンテナ208を含む。プロセッサ202はメモリ204及び/又は送受信機206を制御し、この明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートを具現するように構成される。例えば、プロセッサ202はメモリ204内の情報を処理して第3情報/信号を生成した後、送受信機206で第3情報/信号を含む無線信号を送信する。またプロセッサ202は送受信機206で第4情報/信号を含む無線信号を受信した後、第4情報/信号の信号処理から得た情報をメモリ204に格納する。メモリ204はプロセッサ202に連結され、プロセッサ202の動作に関連する様々な情報を格納する。例えば、メモリ204はプロセッサ202により制御されるプロセスのうちの一部又は全部を行うか、又はこの明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートを行うための命令を含むソフトウェアコードを格納する。ここで、プロセッサ202とメモリ204は無線通信技術(例えば、LTE、NR)を具現するように設計された通信モデム/回路/チップの一部である。送受信機206はプロセッサ202に連結され、1つ以上のアンテナ208により無線信号を送信及び/又は受信する。送受信機206は送信機及び/又は受信機を含む。送受信機206はRFユニットとも混用することができる。本発明において、無線機器は通信モデム/回路/チップを意味することもできる。
以下、無線機器100,200のハードウェア要素についてより具体的に説明する。これに限られないが、1つ以上のプロトコル階層が1つ以上のプロセッサ102,202により具現される。例えば、1つ以上のプロセッサ102,202は1つ以上の階層(例えば、PHY、MAC、RLC、PDCP、RRC、SDAPのような機能的階層)を具現する。1つ以上のプロセッサ102,202はこの明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートによって1つ以上のPDU(Protocol Data Unit)及び/又は1つ以上のSDU(Service Data Unit)を生成する。1つ以上のプロセッサ102,202はこの明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートによってメッセージ、制御情報、データ又は情報を生成する。1つ以上のプロセッサ102,202はこの明細書に開示された機能、手順、提案及び/又は方法によってPDU、SDU、メッセージ、制御情報、データ又は情報を含む信号(例えば、ベースバンド信号)を生成して、1つ以上の送受信機106,206に提供する。1つ以上のプロセッサ102,202は1つ以上の送受信機106,206から信号(例えば、ベースバンド信号)を受信して、この明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートによってPDU、SDU、メッセージ、制御情報、データ又は情報を得ることができる。
1つ以上のプロセッサ102,202はコントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ又はマイクロコンピュータとも称される。1つ以上のプロセッサ102,202はハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより具現される。一例として、1つ以上のASIC(Application Specific Integrated Circuit)、1つ以上のDSP(Digital Signal Processor)、1つ以上のDSPD(Digital Signal Processing Device)、1つ以上のPLD(Programmable Logic Device)又は1つ以上のFPGA(Field Programmable Gate Arrays)が1つ以上のプロセッサ102,202に含まれる。この明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートはファームウェア又はソフトウェアを使用して具現され、ファームウェア又はソフトウェアはモジュール、手順、機能などを含むように具現される。この明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートを行うように設定されたファームウェア又はソフトウェアは1つ以上のプロセッサ102,202に含まれるか、又は1つ以上のメモリ104,204に格納されて1つ以上のプロセッサ102,202により駆動される。この明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートはコード、命令語(instruction)及び/又は命令語集合の形態でファームウェア又はソフトウェアを使用して具現される。
1つ以上のメモリ104,204は1つ以上のプロセッサ102,202に連結され、様々な形態のデータ、信号、メッセージ、情報、プログラム、コード、指示及び/又は命令を格納することができる。1つ以上のメモリ104,204はROM、RAM、EPROM、フラッシメモリ、ハードドライブ、レジスター、キャッシュメモリ、コンピュータ読み取り格納媒体及び/又はこれらの組み合わせにより構成される。1つ以上のメモリ104,204は1つ以上のプロセッサ102,202の内部及び/又は外部に位置する。また、1つ以上のメモリ104,204は有線又は無線連結のような様々な技術により1つ以上のプロセッサ102,202に連結される。
1つ以上の送受信機106,206は1つ以上の他の装置にこの明細書における方法及び/又はフローチャートなどで言及されたユーザデータ、制御情報、無線信号/チャネルなどを送信することができる。1つ以上の送受信機106,206は1つ以上の他の装置からこの明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートなどで言及されるユーザデータ、制御情報、無線信号/チャネルなどを受信することができる。例えば、1つ以上の送受信機106,206は1つ以上のプロセッサ102,202に連結され、無線信号を送受信することができる。例えば、1つ以上のプロセッサ102,202は1つ以上の送受信機106,206が1つ以上の他の装置にユーザデータ、制御情報又は無線信号を送信するように制御することができる。また、1つ以上のプロセッサ102,202は1つ以上の送受信機106,206が1つ以上の他の装置からユーザデータ、制御情報又は無線信号を受信するように制御することができる。また、1つ以上の送受信機106,206は1つ以上のアンテナ108,208に連結され、1つ以上の送受信機106,206は1つ以上のアンテナ108,208によりこの明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートなどで言及されるユーザデータ、制御情報、無線信号/チャネルなどを送受信するように設定される。この明細書において、1つ以上のアンテナは複数の物理アンテナであるか、複数の論理アンテナ(例えば、アンテナポート)である。1つ以上の送受信機106,206は受信されたユーザ データ、制御情報、無線信号/チャネルなどを1つ以上のプロセッサ102,202を用いて処理するために、受信された無線信号/チャネルなどをRFバンド信号からベースバンド信号に変換する(Convert)。1つ以上の送受信機106,206は1つ以上のプロセッサ102,202を用いて処理されたユーザデータ、制御情報、無線信号/チャネルなどをベースバンド信号からRFバンド信号に変換する。このために、1つ以上の送受信機106,206は(アナログ)オシレーター及び/又はフィルターを含む。
図27は本発明に適用される無線機器の他の例を示す。無線機器は使用例/サービスによって様々な形態で具現される(図25を参照)。
図27を参照すると、無線機器100,200は図26の無線機器100,200に対応し、様々な要素(element)、成分(component)、ユニット/部及び/又はモジュールで構成される。例えば、無線機器100,200は通信部110、制御部120、メモリ部130及び追加要素140を含む。通信部は通信回路112及び送受信機114を含む。例えば、通信回路112は図26における1つ以上のプロセッサ102,202及び/又は1つ以上のメモリ104,204を含む。例えば、送受信機114は図26の1つ以上の送受信機106,206及び/又は1つ以上のアンテナ108,208を含む。制御部120は通信部110、メモリ部130及び追加要素140に電気的に連結され、無線機器の諸般動作を制御する。例えば、制御部120はメモリ部130に格納されたプログラム/コード/命令/情報に基づいて無線機器の電気的/機械的動作を制御する。また制御部120はメモリ部130に格納された情報を通信部110により外部(例えば、他の通信機器)に無線/有線インターフェースにより送信するか、又は通信部110により外部(例えば、他の通信機器)から無線/有線インターフェースにより受信された情報をメモリ部130に格納する。
追加要素140は無線機器の種類によって様々に構成される。例えば、追加要素140はパワーユニット/バッテリー、入出力部(I/O unit)、駆動部及びコンピュータ部のうち、いずれか1つを含む。これに限られないが、無線機器はロボット(図25、100a)、車両(図25、100b-1、100b-2)、XR機器(図25、100c)、携帯機器(図25、100d)、家電(図25、100e)、IoT機器(図25、100f)、デジタル放送用端末、ホログラム装置、公共安全装置、MTC装置、医療装置、フィンテック装置(又は金融装置)、保安装置、気候/環境装置、AIサーバ/機器(図25、400)、基地局(図25、200)及びネットワークノードなどの形態で具現される。無線機器は使用例/サービスによって移動可能であるか、又は固定した場所で使用される。
図27において、無線機器100,200内の様々な要素、成分、ユニット/部及び/又はモジュールは全体が有線インターフェースにより互いに連結されるか、又は少なくとも一部が通信部110により無線連結される。例えば、無線機器100,200内で制御部120と通信部110は有線連結され、制御部120と第1ユニット(例えば、130、140)は通信部110により無線連結される。また無線機器100,200内の各要素、成分、ユニット/部及び/又はモジュールは1つ以上の要素をさらに含む。例えば、制御部120は1つ以上のプロセッサ集合で構成される。例えば、制御部120は通信制御プロセッサ、アプリケーションプロセッサ(Application PROCESSOR)、ECU(Electronic control Unit)、グラフィック処理プロセッサ、メモリ制御プロセッサなどの集合で構成される。他の例として、メモリ部130はRAM(Random Access Memory)、DRAM(Dynamic RAM)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ(flash Memory)、揮発性メモリ(volatile Memory)、非揮発生メモリ及び/又はこれらの組み合わせで構成される。
以下、図27の具現例について図面を参照しながらより具体的に説明する。
図28は本発明に適用される携帯機器を例示する。携帯機器はスマートホン、スマートパッド、ウェアラブル機器(例えば、スマートウォッチ、スマートグラス)、携帯用コンピュータ(例えば、ノートブックパソコンなど)を含む。携帯機器はMS(Mobile Station)、UT(user terminal)、MSS(Mobile Subscriber Station)、SS(Subscriber Station)、AMS(Advanced Mobile Station)又はWT(Wireless terminal)とも称される。
図28を参照すると、携帯機器100はアンテナ部108、通信部110、制御部120、メモリ部130、電源供給部140a、インターフェース部140b及び入出力部140c)を含む。アンテナ部108は通信部110の一部で構成される。ブロック110~130/140a~140cは各々、図27におけるブロック110~130/140に対応する。
通信部110は他の無線機器、基地局と信号(例えば、データ、制御信号など)を送受信する。制御部120は携帯機器100の構成要素を制御して様々な動作を行う。制御部120はAP(Application Processor)を含む。メモリ部130は携帯機器100の駆動に必要なデータ/パラメータ/プログラム/コード/命令を格納する。またメモリ部130は入/出力されるデータ/情報などを格納する。電源供給部140aは携帯機器100に電源を供給し、有/無線充電回路、バッテリーなどを含む。インターフェース部140bは携帯機器100と他の外部機器の連結を支援する。インターフェース部140bは外部機器との連結のための様々なポート(例えば、オーディオ入/出力ポート、ビデオ入/出力ポート)を含む。入出力部140cは映像情報/信号、オーディオ情報/信号、データ及び/又はユーザから入力される情報を入力又は出力する。入出力部140cはカメラ、マイクロホン、ユーザ入力部、ディスプレイ部140d、スピーカー及び/又は触覚モジュールなどを含む。
一例として、データ通信の場合、入出力部140cはユーザから入力された情報/信号(例えば、タッチ、文字、音声、イメージ、ビデオ)を得、この得られた情報/信号はメモリ部130に格納される。通信部110はメモリに格納された情報/信号を無線信号に変換し、変換された無線信号を他の無線機器に直接送信するか又は基地局に送信する。また通信部110は他の無線機器又は基地局から無線信号を受信した後、受信された無線信号を元来の情報/信号に復元する。復元された情報/信号はメモリ部130に格納された後、入出力部140cにより様々な形態(例えば、文字、音声、イメージ、ビデオ、触覚)に出力される。
図29は本発明に適用される車両又は自律走行車両を例示する図である。車両又は自律走行車両は移動型ロボット、車両、汽車、有/無人飛行体(Aerial Vehicle、AV)、船舶などで具現される。
図29を参照すると、車両又は自律走行車両100はアンテナ部108、通信部110、制御部120、駆動部140a)、電源供給部140b、センサ部140c及び自律走行部140dを含む。アンテナ部108は通信部110の一部で構成される。ブロック110/130/140a~140dは各々図27におけるブロック110/130/140に対応する。
通信部110は他の車両、基地局(例えば、基地局、路辺基地局(Road Side unit)など)、サーバなどの外部機器と信号(例えば、データ、制御信号など)を送受信する。制御部120は車両又は自律走行車両100の要素を制御して様々な動作を行う。制御部120はECU(Electronic control Unit)を含む。駆動部140aにより車両又は自律走行車両100が地上で走行する。駆動部140aはエンジン、モータ、パワートレイン、輪、ブレーキ、ステアリング装置などを含む。電源供給部140bは車両又は自律走行車両100に電源を供給し、有/無線充電回路、バッテリーなどを含む。センサ部140cは車両状態、周辺環境情報、ユーザ情報などを得ることができる。センサ部140cはIMU(inertial measurement unit)センサ、衝突センサ、ホイールセンサ(wheel sensor)、速度センサ、傾斜センサ、重量感知センサ、ヘッディングセンサ(heading sensor)、ポジションモジュール(position MODULE)、車両前進/後進センサ、バッテリーセンサ、燃料センサ、タイヤセンサ、ステアリングセンサ、温度センサ、湿度センサ、超音波センサ、照度センサ、ペダルポジションセンサなどを含む。自律走行部140dは走行中の車線を維持する技術、車間距離制御装置(adaptive cruise control)のように速度を自動に調節する技術、所定の経路によって自動走行する技術、目的地が設定されると自動に経路を設定して走行する技術などを具現する。
一例として、通信部110は外部サーバから地図データ、交通情報データなどを受信する。自律走行部140dは得られたデータに基づいて自律走行経路とドライブプランを生成する。制御部120はドライブプランに従って車両又は自律走行車両100が自律走行経路に移動するように駆動部140aを制御する(例えば、速度/方向調節)。通信部110は自律走行中に外部サーバから最新交通情報データを非周期的に得、また周りの車両から周りの交通情報データを得る。またセンサ部140cは自律走行中に車両状態、周辺環境情報を得る。自律走行部140dは新しく得たデータ/情報に基づいて自律走行経路とドライブプランを更新する。通信部110は車両位置、自律走行経路、ドライブプランなどに関する情報を外部サーバに伝達する。外部サーバは車両又は自律走行車両から集められた情報に基づいて、AI技術などを用いて交通情報データを予め予測し、予測された交通情報データを車両又は自律走行車両に提供することができる。
以上の実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素又は特徴は、別に明示しない限り、選択的なものとして考慮され得る。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されてもよく、また、一部の構成要素及び/又は特徴は結合されて本発明の実施例を構成してもよい。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部の構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、他の実施例の対応する構成又は特徴に代えてもよい。また、特許請求の範囲で明示的な引用関係を有しない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新たな請求項として含むことができる。