KR20160018822A - 무선 통신 시스템, 기지국, 이동국 및 무선 통신 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템, 기지국, 이동국 및 무선 통신 방법 Download PDF

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KR20160018822A
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Abstract

기지국(10)은 이동국과 통신한다. 기지국(10)은 스케줄러부(17)와 제어 신호 송신부(18)를 갖는다. 스케줄러부(17)는 복수의 리소스 중으로부터, 상기 이동국이 신호의 송신에 사용하는 리소스를 지정하는 식별 정보를 선정한다. 제어 신호 송신부(18)는, 상기 이동국에 대해, 상기 식별 정보를 송신한다. 이동국은 제어 신호 수신부와 DM-RS 송신부를 갖는다. 제어 신호 수신부는 제어 신호 송신부(18)에 의해 송신된 상기 식별 정보를 수신한다. DM-RS 송신부는 기지국(10)에 대해, 상기 식별 정보에 의해 지정된 리소스를 사용해서, 상기 신호를 송신한다.

Description

무선 통신 시스템, 기지국, 이동국 및 무선 통신 방법{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION, MOBILE STATION, AND WIRELESS COMMUNICATION METHOD}
본 발명은, 무선 통신 시스템, 기지국, 이동국 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.
종래, LTE(Long Term Evolution)를 비롯한 무선 통신 방식이 적용된 시스템에서는, 이동국이 기지국에 데이터를 송신할 때, 기지국은 데이터 수신에 앞서, 이동국에 대해, 상향 방향의 리소스를 할당하기 위한 제어 신호를 송신한다. 이동국은 제어 신호의 수신에 수반하여, 데이터와 RS(Reference Signal)를 기지국 앞으로 송신한다. 이 RS는 데이터와 동일한 타임 슬롯의 1심볼로서, PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 통하여 송신된다. 기지국은, 이 RS를 기초로 채널 추정을 행하고, 추정 결과를 사용해서, PUSCH에 의해 수신된 데이터를 복조한다. 이 RS는 수신 데이터의 복조에 사용되므로, DM-RS(DeModulation RS)라고 불린다.
예를 들어 LTE에서는, DM-RS의 계열로서, ZC(Zadoff-Chu) 계열이 사용되고 있고, 그 식별 파라미터로서는, 그룹 번호, 시퀀스 번호, 사이클릭 시프트량이 있다. 이들의 파라미터 내, 각 타임 슬롯에 있어서의 그룹 번호 및 시퀀스 번호는 셀 ID로부터 일의적으로 식별할 수 있다. 사이클릭 시프트량은 이동국이 데이터를 송신하기 직전에, 상술한 제어 신호(Uplink grant)에 의해 지정된다. 단, 사이클릭 시프트의 간격을 지나치게 작게 하면, 시간차가 큰 멀티 패스가 발생한 경우에, 복수의 신호가 겹쳐 버리는 경우가 있다. 이로 인해, 사이클릭 시프트량의 상한값으로서, 예를 들어 “8”이 설정되고, 이 값이, 기지국이 DM-RS의 송신을 위해 할당 가능한 리소스 수가 된다.
3GPP TS 36.211 V10.2.0(2011-06) 3GPP TR 36.814 V9.0.0(2010-03)
그러나, 상술한 기술은 동일 셀 내에서 동일 리소스를 사용해서 통신하는 이동국의 수가 증가함에 수반하여, 이하와 같은 과제가 있었다. 즉, 매크로 셀 내에 RRH(Remote Radio Head)가 복수 배치된 무선 통신 시스템에서는, 매크로 셀을 형성하는 기지국의 안테나와, 각 RRH가 갖는 복수의 안테나가 병존하므로, 1개의 셀 내에 배치되는 안테나의 수가 증가하게 된다. 이에 따라, 동일 셀 내에서 동일 리소스(시간 및 주파수)를 사용해서 통신하는 이동국의 수가 증가한다.
한편, 상술한 DM-RS의 송신을 위해 기지국이 할당하는 리소스의 수는, 통상, 동시에 통신하는 이동국의 MIMO(Multiple Input Multiple Output)의 레이어수의 합계값만큼 필요해진다. 따라서, 상술한 값 “8”에서는, 이동국이, DM-RS를 기지국에 송신할 때, 리소스가 부족할 우려가 있다. 또한, 리소스가 부족하지 않은 경우에도, 동일한 리소스가 복수의 이동국에 할당된(충돌된) 확률이 상승하게 되고, 그 리소스에 의해 복수의 이동국으로부터 DM-RS를 수신한 기지국에 있어서, 이들 각 이동국에 대한 채널 추정 정밀도가 저하될 가능성이 있다. 기지국은 채널 추정 결과를 사용해서, PUSCH에 의해 수신된 데이터를 복조하기 때문에, 채널 추정 정밀도의 저하는 수신 데이터의 정상적인 복조를 저해하는 요인이 된다.
개시의 기술은, 상기에 감안하여 이루어진 것이며, 리소스를 유효적으로 활용할 수 있는 무선 통신 시스템, 기지국, 이동국 및 무선 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본원에 개시하는 무선 통신 시스템은, 하나의 형태에 있어서, 기지국과, 상기 기지국과 통신하는 이동국을 갖는다. 상기 기지국은, 선정부와 제1 송신부를 갖는다. 상기 선정부는, 복수의 리소스 중으로부터, 상기 이동국이 신호의 송신에 사용하는 리소스를 지정하는 식별 정보를 선정한다. 상기 제1 송신부는, 상기 이동국에 대해, 상기 식별 정보를 송신한다. 상기 이동국은, 수신부와 제2 송신부를 갖는다. 상기 수신부는, 상기 제1 송신부에 의해 송신된 상기 식별 정보를 수신한다. 상기 제2 송신부는, 상기 기지국에 대해, 상기 식별 정보에 의해 지정된 리소스를 사용해서, 상기 신호를 송신한다.
본원에 개시하는 무선 통신 시스템의 하나의 형태에 의하면, 리소스를 유효적으로 활용할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1은 무선 통신 시스템에 있어서의 셀 및 RRH의 배치를 도시하는 도면이다.
도 2는 기지국의 기능적 구성을 도시하는 도면이다.
도 3a는 RRH 번호를 사용한 그룹 번호 결정 테이블 내의 데이터 저장예를 나타내는 도면이다.
도 3b는 CSI-RS 식별자를 사용한 그룹 번호 결정 테이블 내의 데이터 저장예를 나타내는 도면이다.
도 4는 이동국의 기능적 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 기지국의 하드웨어 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 이동국의 하드웨어 구성을 도시하는 도면이다.
도 7은 무선 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
도 8은 기지국의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 이동국의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에, 본원에 개시하는 무선 통신 시스템, 기지국, 이동국 및 무선 통신 방법의 실시예를, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시예에 의해 본원에 개시하는 무선 통신 시스템, 기지국, 이동국 및 무선 통신 방법이 한정되는 것은 아니다.
도 1은, 무선 통신 시스템(1)에 있어서의 셀(C1 내지 C3) 및 RRH(40a 내지 40l)의 배치를 도시하는 도면이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 시스템(1)에서는, 복수의 기지국(10, 20, 30)이, 복수의 셀(C1, C2, C3)을 형성하고 있다. 각 셀(C1, C2, C3) 내에는, 안테나를 갖는 복수의 RRH(Remote Radio Head)(40a 내지 40l)가 배치되어 있다. RRH(40a 내지 40l)는 안테나 및 RF(Radio Frequency)부와 베이스 밴드 처리부 등의 제어부가 각각 다른 위치에 배치된다. 안테나 및 RF(Radio Frequency)부는 기지국의 셀(C1, C2, C3)의 단부에 각각 배치되고, 제어부는 기지국(10, 20, 30)과 대략 동일한 위치에 각각 배치된다. 각 RRH(40a 내지 40l)의 제어부는, 재권하는 셀(C1, C2, C3)을 형성하는 기지국(10, 20, 30)과 유선 접속 또는 일체화되어 있고, 각 기지국(10, 20, 30)과의 사이에서 협조 스케줄링이 가능하다. 또한, 본 실시예에서는, 이동국(50)은 기지국(10) 관리 하의 RRH(40a)에 재권하는 것으로 한다.
또한, 도 1에 있어서는, 각 셀(C1, C2, C3)에 배치되는 RRH의 수는, 4개로 하여 예시하고 있지만, 1셀당의 RRH의 수는 임의이며, 예를 들어 10 이상이어도 좋다. 또한, RRH가 설치되는 위치에 대해서도, 셀 단부 근방에 한정되지 않고, 임의이다. 본 실시예에서는, 무선 통신 시스템(1)에 있어서, 사이클릭 시프트량의 상한값으로서 “8”이 설정되어 있으므로, 각 기지국(10, 20, 30)은 DM-RS의 송신을 위해, 1셀당 “8”의 리소스를 할당할 수 있다.
도 2는, 기지국(10)의 기능적 구성을 도시하는 도면이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 기지국(10)은 데이터 수신부(11)와, DM-RS 수신부(12)와, CSI(Channel State Information) 수신부(13)와, SRS(Sounding Reference Signal) 수신부(14)와, 채널 추정부(15)와, 데이터 복조부(16)를 갖는다. 또한, 기지국(10)은 스케줄러부(17)와, 그룹 번호 결정 테이블(171)과, 제어 신호 송신부(18)와, 데이터 송신부(19)를 갖는다. 이들 각 구성 부분은, 일방향 또는 쌍방향으로, 신호나 데이터의 입출력이 가능하도록 접속되어 있다.
데이터 수신부(11)는 이동국(50)으로부터 PUSCH를 통하여 송신되는 상향 방향의 데이터를 수신한다. DM-RS 수신부(12)는 PUSCH에 대해 채널 추정을 행할 때에 참조되는 DM-RS를 수신한다. CSI 수신부(13)는 이동국(50)에 의해 측정된, RRH(40a 내지 40d)마다의 CSI값을 수신한다. SRS 수신부(14)는 이동국(50)으로부터 송신된 SRS를 수신함과 함께, 그 SRS를 사용해서, RRH(40a 내지 40d)마다의 수신 품질을 측정한다. 채널 추정부(15)는 DM-RS를 참조 신호로서, PUSCH에 대한 채널 추정을 실행한다. 데이터 복조부(16)는 채널 추정부(15)에 의한 채널 추정 결과를 기초로, 이동국(50)으로부터 수신된 데이터를 복조한다.
스케줄러부(17)는 CSI 또는 SRS에 의한 수신 품질의 측정 결과를 기초로, RRH(40a 내지 40d) 중으로부터, 이동국(50)이 DM-RS의 송신에 사용하는 RRH를 특정하고, 그 RRH의 번호를 기초로, 그룹 번호 인덱스 i를 선정한다. 제어 신호 송신부(18)는 수신 품질의 수신에 앞서, DM-RS의 그룹 번호 u를 이동국(50)에 송신한다. 또한, 제어 신호 송신부(18)는 이동국(50)이 DM-RS의 송신에 사용하는 리소스를 지정하는 식별 정보로서, 선정된 그룹 번호 인덱스 i를 이동국(50)에 송신한다. 데이터 송신부(19)는 이동국(50)으로부터의 요구에 따라서, 하향 방향의 데이터를 이동국(50) 앞으로 송신한다.
스케줄러부(17)는 그룹 번호 결정 테이블(171)을 참조하여, 그룹 번호 u를 결정한다. 도 3a는, RRH 번호를 사용한 그룹 번호 결정 테이블(171a) 내의 데이터 저장예를 나타내는 도면이다. 도 3a에 도시하는 바와 같이, 그룹 번호 결정 테이블(171a)에는, 스케줄러부(17)가 CSI로부터 RRH 번호를 거쳐서 그룹 번호 u를 결정할 때에 참조되는 데이터가 저장되어 있다. 그룹 번호 결정 테이블(171a)은 RRH 번호 저장 영역과 g(i) 저장 영역을 갖는다. 그룹 번호 결정 테이블(171a)에는, 기지국에 있어서의 수신 전력값이 최대가 되는 RRH 번호가 일의적으로 정해짐으로써, 당해 이동국이 사용하는 그룹 번호 u의 산정에 사용되는 g(i)의 값이 결정 가능하게 되도록, RRH 번호로서 “0” 내지 “7”의 값이 유지되어 있다. 기지국에 있어서의 수신 전력은 이동국(50)으로부터 송신된 SRS를 SRS 수신부(14)에서 측정함으로써 구할 수 있다. 또한, g(i)로서 “0” 내지 “7”의 값이 설정되어 있다.
다른 형태로서, 스케줄러부(17)는 그룹 번호 결정 테이블(171b)을 참조함으로써, CSI-RS 식별자로부터 직접 g(i)를 특정할 수 있다. 도 3b는, CSI-RS 식별자를 사용한 그룹 번호 결정 테이블(171b) 내의 데이터 저장예를 나타내는 도면이다. 도 3b에 도시하는 바와 같이, 그룹 번호 결정 테이블(171b)에는 스케줄러부(17)가 CSI로부터 그룹 번호 u를 결정할 때에 참조되는 데이터가 저장되어 있다. 그룹 번호 결정 테이블(171b)은 CSI-RS 식별자 저장 영역과 g(i) 저장 영역을 갖는다. CSI-RS 식별자 저장 영역에는 CSI-RS 식별자로서 “0” 내지 “7”의 값이 유지되고, g(i) 저장 영역에는 그룹 번호 u의 파라미터 g(i)로서 “0” 내지 “7”의 값이 설정되어 있다. 이에 의해, 스케줄러부(17)는 이동국에 있어서의 수신 전력값 또는 수신 SINR(Signal-to-Interference plus Noise power Ratio)이 최대가 되는 CSI-RS 식별자가 일의적으로 정해짐으로써, 그 이동국이 사용해야 할 g(i)의 값을 결정 가능하게 된다.
이상, 기지국(10)의 기능적 구성을 설명했지만, 다른 기지국(20, 30)의 기능적 구성은 기지국(10)과 마찬가지이므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 4는, 이동국의 기능적 구성을 도시하는 도면이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 이동국(50)은 제어 신호 수신부(51)와 RS 계열 번호 결정부(52)와 RS 계열 생성부(53)와 DM-RS 송신부(54)와 데이터 송신부(55)를 갖는다. 이들 각 구성 부분은 일방향 또는 쌍방향으로, 신호나 데이터의 입출력이 가능하도록 접속되어 있다. 제어 신호 수신부(51)는 기지국(10)으로부터, 복수의 DM-RS의 그룹 번호 u를 수신함과 함께, 복수의 DM-RS의 그룹 번호 u 중으로부터 어느 그룹 번호 u를 사용할지를 나타내는 그룹 번호 인덱스 i를 수신한다. RS 계열 번호 결정부(52)는 제어 신호 수신부(51)로부터 입력된 그룹 번호 인덱스 i를 기초로, DM-RS의 계열의 생성에 필요한 DM-RS 계열 번호를 결정한다. RS 계열 생성부(53)는 RS 계열 번호 결정부(52)로부터 입력된 DM-RS 계열 번호를 사용해서, 송신에 사용하는 리소스의 지정된 DM-RS 계열을 생성한다. DM-RS 송신부(54)는 그룹 번호 인덱스 i에 의해 지정된 리소스를 사용해서, 생성된 DM-RS 계열의 신호를, 기지국(10)에 송신한다. 데이터 송신부(55)는 데이터와 아울러 송신되는 DM-RS를 참조한 채널 추정의 대상이 되는 PUSCH를 통하여, 기지국(10)에 대해, 상향 방향의 데이터를 송신한다.
도 5는, 기지국(10)의 하드웨어 구성을 도시하는 도면이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 기지국(10)은 하드웨어의 구성 요소로서, DSP(Digital Signal Processor)(10a)와, FPGA(Field Programmable Gate Array)(10b)와, 메모리(10c)와, RF(Radio Frequency) 회로(10d)와, 네트워크 IF(Inter Face)(10e)를 갖는다. DSP(10a)와, FPGA(10b)는 스위치 등의 네트워크 IF(10e)를 통하여 각종 신호나 데이터의 입출력이 가능하도록 접속되어 있다. RF 회로(10d)는 안테나(A1)를 갖는다. 메모리(10c)는, 예를 들어 SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory) 등의 RAM, ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리에 의해 구성된다. 채널 추정부(15) 및 스케줄러부(17)는, 예를 들어 DSP(10a), FPGA(10b) 등의 집적 회로에 의해 실현된다. 데이터 수신부(11), DM-RS 수신부(12), CSI 수신부(13), SRS 수신부(14), 데이터 복조부(16), 제어 신호 송신부(18) 및 데이터 송신부(19)는 RF 회로(10d)에 의해 실현된다. 그룹 번호 결정 테이블(171)은 메모리(10c)에 의해 실현된다. 이상, 기지국(10)의 하드웨어 구성을 설명했지만, 다른 기지국(20, 30)의 하드웨어 구성은 기지국(10)과 마찬가지이므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상술한 이동국(50)은, 물리적으로는, 예를 들어 휴대 전화에 의해 실현된다. 도 6은, 이동국(50)의 하드웨어 구성을 도시하는 도면이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 이동국(50)은, 하드웨어적으로는, CPU(Central Processing Unit)(50a)와, 메모리(50b)와, 안테나(A2)를 갖는 RF 회로(50c)와, LCD(Liquid Crystal Display) 등의 표시 장치(50d)를 갖는다. 메모리(50b)는, 예를 들어 SDRAM 등의 RAM, ROM, 플래시 메모리에 의해 구성된다. 제어 신호 수신부(51), DM-RS 송신부(54) 및 데이터 송신부(55)는 RF 회로(50c)에 의해 실현된다. 또한, RS 계열 번호 결정부(52) 및 RS 계열 생성부(53)는, 예를 들어 CPU(50a) 등의 집적 회로에 의해 실현된다.
다음에, 본 실시예에 있어서의 무선 통신 시스템(1)의 동작을 설명한다. 설명의 전제로서, DM-RS는 PUSCH를 통하여 송신된 데이터를 복조하기 위한 채널 추정에 사용되는 기지 신호(파일럿 신호)이다. DM-RS의 데이터 배열은 3GPP(TS36.211 5.5.1장)에 기재되어 있으므로, 그 상세한 설명은 생략하지만, DM-RS 계열은 그룹 번호 u, 시퀀스 번호 ν 및 사이클릭 시프트량 α에 의해 정의된다. 그룹 번호 u는 30종류 정의되어 있고, 시퀀스 번호 ν는 2종류 정의되어 있다. 각 타임 슬롯에 있어서의 번호 u, ν의 값은, 종래 기술에서는 셀 ID로부터 일의적으로 정해지지만, 본 실시예에서는, 이들의 번호 u, ν 중, 그룹 번호 u는, 동일 셀 내에 복수의 안테나가 존재하는 경우에서도, 서로 충돌하지 않도록 설정된다. 이에 대해, 사이클릭 시프트량 α는 DM-RS 계열을 시간축 상에서 사이클릭에 시프트시키는 양에 상당하고, 하향 방향의 제어 신호에 의해, 기지국(10)으로부터 이동국에 통지된다. 사이클릭 시프트량 α는, 최대 8종류 지정 가능하다. 이 DM-RS 계열은 서브 캐리어 번호의 오름차순으로 각 서브 캐리어에 맵핑된다.
이하의 동작 설명에서는, 이동국(50)이, 기지국(10)이 형성하는 셀(C1)에 재권하고, 무선 채널을 통하여, 기지국(10)과의 사이에서 통신을 행하고 있는 경우를 상정한다. 도 7은, 무선 통신 시스템(1)의 동작을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
S1에서는, 기지국(10)은 이동국(50)을 향해, DM-RS의 그룹 번호 u를 송신한다. 이 DM-RS의 그룹 번호 u는, 종래와 같이 셀 ID로부터 일의적으로 결정되는 것이 아니라, 기지국(10)으로부터 이동국(50)에 대해, PUSCH RS용의 리소스를 지정하는 것이다. DM-RS의 그룹 번호 u는 0 내지 29의 30종류 중으로부터 지정되지만, 기지국(10)은, 예를 들어 그 내의 4종류를 선택하고, 이 4종류의 그룹 번호(index0 내지 3)에의 맵핑 정보를 이동국(50)에 통지한다. 예를 들어, LTE에서는, DM-RS의 그룹 번호 u에는 타임 슬롯마다 변경하는 그룹 호핑이 정의되어 있고, 기지국(10)은, 상기 그룹 번호 u를 지정할 수 있다. 그 지정은, 기존의 3GPP 사양(TS36.211 5.5.1.3)에 준하여 행해지므로, 그 상세한 설명은 생략하지만, 본 실시예에서는 또한, 기지국(10)은 인덱스 i를 사용해서, 하기 수학식 1에 의해, DM-RS의 그룹 번호 u를 지정한다.
Figure pat00001
여기서, 그룹 번호 u의 파라미터인 g(i)는, i가 다른 값을 취하는 경우에 다른 u가 산정되도록, 사전에 정의되는 함수이며, 예를 들어 g(i)=i로 해도 좋다. 기지국(10)은, 상기 수학식 1에 있어서, 상술한 바와 같이, 예를 들어 i로서 0 내지 3의 4종류의 값을 취할 수 있는 것을, 이동국(50)에 알림으로써, 복수로 사용할 수 있는 u를 이동국(50)에 통지한다. 혹은, 상기 수학식 1 및 취할 수 있는 i의 값을 미리 사양으로 정해 두고, 기지국(10)과 이동국(50)이 그 값을 공유해 둠으로써, 상기 S1의 스텝을 생략하는 것도 가능하다. 이때 산정된 그룹 번호 u는, 이동국(50)에 통지된다.
S2에서는, 이동국(50)은 기지국(10) 앞에, 무선 채널의 수신 품질을 통지한다. 이때 통지되는 수신 품질(채널 품질)은 하향 방향의 수신 품질을 나타내는 CSI이어도 좋고, 상향 방향의 수신 품질을 기지국(10)이 측정하기 위한 SRS이어도 좋다. 또한, 이동국(50)은, 양쪽을 통지해도 좋다.
CSI는, 이동국(50)이, 기지국(10)으로부터 RRH를 통하여 소정 주기로 송신되는 CSI-RS(Reference Signal)를 기초로 측정한다. CSI는, CQI(Channel Quality Indicator), RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Index)를 포함한다. 예를 들어, LTE의 CoMP(Coordinated Multi Point transmission/reception)에서는, 복수의 안테나 포트가 정의되어 있고, CSI-RS는, 기지국(10)의 각 안테나 포트로부터 송신된다. 또한, 무선 통신 시스템(1)은 RRH(40a 내지 40d)(도 1 참조)의 각각에 대해, 안테나 포트를 할당할 수도 있다. 이 경우, 이동국은, 각 안테나 포트로부터 송신되는 신호의 품질을 측정하고, 상기 측정 결과를 CSI로서 기지국(10)에 송신한다. 이에 의해, 기지국(10)은, 각 이동국이, RRH(40a 내지 40d) 중 어느 RRH 부근에 위치할지를 추정할 수 있다. 한편, SRS는 이동국이 기지국(10)에 대해 송신하는 신호이다. 각 RRH(40a 내지 40d)는 그 신호를 수신하고, 기지국(10)은, 각 RRH(40a 내지 40d)에 있어서의 수신 전력의 값을 비교함으로써, 각 이동국이, RRH(40a 내지 40d) 중 어느 RRH 부근에 위치할지를 추정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 기지국(10)은 CSI, SRS 중 어느 것에 의해서도, 상기 그룹 번호 u의 결정에 필요한, RRH의 특정을 행할 수 있다.
S3에서는, 기지국(10)은 S2에서 통지된 수신 품질을 기초로, 이동국(50)에 대한 스케줄링을 행한다. 즉, 기지국(10)은 RRH마다 사용하는, 그룹 번호의 인덱스를 미리 설정해 두고, 상술한 방법에 의해, 이동국(50)이 근접하는 RRH를 특정함과 함께, 상기 RRH에 대응하는 그룹 번호 u의 리소스를 이동국에 사용시킨다. 이때, 기지국(10)은, 인접하는 RRH간에 있어서는, 다른 그룹 번호를 지정하는 것으로 하면, 특히 사용 리소스가 충돌할 가능성이 높은 이동국간에 있어서의 충돌은 회피되어, 이동국이 상향 신호를 송신했을 때의, DM-RS를 사용한 채널 추정의 정밀도가 향상된다.
S4에서는, 기지국(10)은 E-DPCCH(Enhanced-Dedicated Physical Control CHannel)를 통하여, Uplink grant의 제어 신호를 송신한다. 이 제어 신호에는, S3에서 결정된 그룹 번호 u의 인덱스 i가 포함되어 있고, 이동국(50)은, 그 인덱스 i를 기초로, DM-RS의 송신에 사용하는 리소스를 특정 가능하게 된다.
또한, S4에서는, 패턴이 많은 그룹 번호 u(예를 들어, 30 패턴) 그 자체가 아니라, 이동국간에 있어서의 사용 리소스의 충돌을 회피 가능한 범위 내에서 패턴이 적은, 그룹 번호 u의 인덱스 i(예를 들어, 8패턴)가 송신되는 것으로 했다. 이에 의해, 기지국(10)은 제어 신호의 송신에 필요한 비트수를 삭감할 수 있다. 그러나, 이동국(50)이 리소스를 특정 가능하면 충분하므로, 기지국(10)은 그룹 번호 u의 인덱스 i가 아니라, 그룹 번호 u 자체를 송신(통지)하는 것으로 해도 좋다. 이에 의해, 기지국(10)이 그룹 번호 u를 축소시키는 처리에 수반하는 시간과 부하가 저감된다. 또한, 제어 신호의 송신에는 E-DPCCH를 사용하는 것으로 했지만, 이에 한정되지 않고, MAC(Media Access Control) 엘리먼트에 삽입하는 방법, 혹은, 상위 레이어의 RRC(Radio Resource Control) 메시지에 의해 통지하는 방법을 사용해도 좋다.
S5에서는, 이동국(50)은, S4에서 송신된 상기 제어 신호에 포함되는, 그룹 번호 u의 인덱스 i에 기초하여, 기지국(10) 앞의 DM-RS를 생성하고, 그 DM-RS를, 데이터와 아울러, 기지국(10)에 송신한다. DM-RS의 송신에는 이동국(50)의 MIMO의 레이어 수분의 리소스가 사용되지만, 이때 사용되는 리소스는 기지국(10)이 그룹 번호 인덱스에 의해 지정한 리소스이다. 이로 인해, 이동국(50)이 복수의 리소스를 사용하는 경우에서도, 다른 이동국과의 사이에서 사용 리소스가 충돌되는 일은 없다. 바꾸어 말하면, 이동국(50)은 자국 전용의 리소스를 사용해서, DM-RS를 송신할 수 있다. 따라서, 기지국(10)은 이동국(50)에 대한 채널 추정을 고정밀도로 행할 수 있다. 그 결과, 기지국(10)은 PUSCH에 의해 수신된 데이터를 정상적으로 복조하는 것이 가능하게 된다.
다음에, 도 8, 도 9를 참조하면서, 기지국(10), 이동국(50) 각각의 동작을 설명한다. 도 8은, 기지국(10)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. S11에서는, 기지국(10)의 제어 신호 송신부(18)는 이동국(50)에 대해, 복수의 DM-RS의 그룹 번호 u를 통지한다. S12에서는, CSI 수신부(13) 또는 SRS 수신부(14)가, 이동국(50)에 있어서의 수신 품질을 취득한다. S13에서는, 스케줄러부(17)는, S12에서 취득된 수신 품질(CSI 또는 SRS)을 기초로, 이동국(50)에 있어서의 수신 전력값이 최대의 RRH를 특정하고, 이 RRH를 통하여, 리소스 할당에 사용하는 그룹 번호 인덱스 i를 결정한다.
여기서, 스케줄러부(17)가 실행하는 S13의 처리, 즉, 기지국(10)이, 이동국(50)의 CSI에 기초하여, 그룹 번호 u를 결정하는 처리에 대해 상세하게 설명한다. 기지국(10)은, 관리 하의 RRH(40a 내지 40d)로부터 이동국(50)을 향해, 상술한 CSI-RS를 송신한다. CSI-RS에는 RRH마다 다른 식별자로서 「CSI-RS 식별자」가 포함되어 있다. 이동국(50)은 CSI-RS 식별자마다 수신 품질을 측정하고, 그 측정 결과를 기지국(10)에 보고한다. 기지국(10)에는 CSI-RS 식별자와 관리 하의 RRH와의 대응 관계가 유지되어 있으므로, 기지국(10)은, 각 CSI-RS 식별자에 대응하는 CSI-RS의 CSI를 비교함으로써, 어느 RRH로부터의 수신 전력 혹은 수신 SINR의 값이 최대인지를 검지할 수 있다. 수신 전력값 혹은 수신 SINR값이 최댓값을 취하는 RRH는, 이동국(50)으로부터 가장 가까운 RRH라고 추측되는 점으로부터, 상향 방향의 신호의 수신기로서 사용될 가능성이 높다. 따라서, 기지국(10)은 이동국(50)으로부터의 DM-RS 수신 시에는, 수신 전력값이 최댓값을 취하는 RRH에 대응한 그룹 번호 u, 나아가서는 리소스를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 스케줄러부(17)는, 미리 유지하고 있는 그룹 번호 결정 테이블(171a)을 참조하고, 수신 전력값이 최댓값을 취하는 RRH의 RRH 번호로부터, 이동국(50)이 사용해야 할 그룹 번호 u를 구하기 위한 g(i)를 특정한다. 스케줄러부(17)는 그룹 번호 u의 상기 수학식 1에 그 g(i)를 대입하고, 그룹 번호 u를 결정한다. 이에 의해, 이동국(50)이 DM-RS의 송신에 사용하는 RRH에 고유한 그룹 번호 u가, 이동국(50)에 할당된다.
또한, 상기 RRH 번호와 CSI-RS 식별자와의 대응 관계는, 기지국(10)과 각 RRH(40a 내지 40d) 사이에서 사전에 공유되어 있는 점으로부터, 기지국(10)은 그룹 번호 u의 결정 시에, 그룹 번호 결정 테이블(171b)을 참조하는 것으로 해도 좋다. 즉, 그룹 번호 결정 테이블(171b)에는 수신 전력값 혹은 수신 SINR이 최댓값을 취하는 CSI-RS 식별자와, 그룹 번호 u를 구하기 위한 g(i)가 대응지어져 있다. 따라서, 스케줄러부(17)는 CSI-RS에 포함되는 CSI-RS 식별자로부터, 수신 전력값 혹은 수신 SINR값이 최댓값을 취하는 CSI-RS 식별자를 검지함으로써, RRH 번호를 경유하지 않고, 이동국(50)이 사용해야 할 그룹 번호 u를 구하기 위한 g(i)를 특정할 수 있다. 그리고, 스케줄러부(17)는 그룹 번호 u의 상기 수학식 1에 그 g(i)를 대입하고, 그룹 번호 u를 결정한다. 이에 의해, 이동국(50)이 DM-RS의 송신에 사용하는 RRH에 고유한 그룹 번호 u가, 이동국(50)에 할당된다.
또한, 상기 설명에서는, 기지국(10)이, 수신 품질로서 CSI-RS 및 CSI를 사용하는 예에 대해 설명했지만, SRS를 사용하는 경우도 마찬가지의 방법으로, 그룹 번호 u를 결정할 수 있다.
S14에서는, 기지국(10)의 제어 신호 송신부(18)는, S13에서 결정된 그룹 번호 인덱스 i를 이동국(50)에 송신한다. S15에서는, 채널 추정부(15)는 이동국(50) 앞으로 송신한 DM-RS 계열 정보에 기초하여, DM-RS 수신부(12)에 의해 수신된 DM-RS에 대해, 채널 추정을 행한다. 그리고, S16에서는, 데이터 복조부(16)는, S15에서의 채널 추정 결과에 기초하여, 데이터 수신부(11)에 의해 수신된 데이터를 복조한다.
도 9는, 이동국(50)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. S21에서는, 이동국(50)의 제어 신호 수신부(51)는 기지국(10)으로부터, 복수의 DM-RS의 그룹 번호 u를 수신한다. S22에서는, DM-RS 송신부(54)는 이동국(50)에 있어서의 수신 품질로서, CSI 또는 SRS를, 기지국(10) 앞으로 송신한다. S23에서는, 제어 신호 수신부(51)는, S21에서 수신된 복수의 DM-RS의 그룹 번호 u 중으로부터 어느 그룹 번호 u를 사용할지를 나타내는 그룹 번호 인덱스 i를 수신한다. S24에서는, RS 계열 생성부(53)는, S23에서 수신된 그룹 번호 인덱스 i를 사용해서, 상향 방향의 DM-RS 계열을 생성한다. S25에서는, DM-RS 송신부(54)는 기지국(10)에 대해, DM-RS를 송신함과 함께, 데이터 송신부(55)는 기지국(10)에 대해, 데이터를 송신한다. 이에 의해, 이동국(50)은 자국의 DM-RS를 기지국(10)에 송신할 때, 지정된 리소스를 독점적으로 사용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 무선 통신 시스템(1)은, 기지국(10)과, 기지국(10)과 통신하는 이동국(50)을 갖는다. 기지국(10)은 이동국(50)과 통신한다. 기지국(10)은 스케줄러부(17)와 제어 신호 송신부(18)를 갖는다. 스케줄러부(17)는 복수의 리소스 중으로부터, 이동국(50)이 신호(DM-RS)의 송신에 사용하는 리소스를 지정하는 식별 정보(그룹 번호 인덱스 i)를 선정한다. 제어 신호 송신부(18)는 이동국(50)에 대해, 상기 식별 정보를 송신한다. 이동국(50)은 제어 신호 수신부(51)와 DM-RS 송신부(54)를 갖는다. 제어 신호 수신부(51)는 제어 신호 송신부(18)에 의해 송신된 상기 식별 정보를 수신한다. DM-RS 송신부(54)는 기지국(10)에 대해, 상기 식별 정보에 의해 지정된 리소스를 사용해서, 상기 신호를 송신한다. 기지국(10)은 이동국(50)으로부터 송신된 상기 신호를, 상기 식별 정보를 사용해서 수신하는 DM-RS 수신부(12)를 더 갖는 것으로 해도 좋다.
또한, 스케줄러부(17)는 기지국(10)에 있어서의 수신 품질에 기초하여, 상기 식별 정보를 선정하는 것으로 해도 좋다. 그 수신 품질은, 예를 들어 이동국(50)에 의해 측정된 CSI가 나타내는 값이며, 예를 들어 기지국(10)이 SRS를 사용해서 측정한 값이다. RRH는 이동국(50)에 있어서의 수신 품질이 높을수록, 이동국(50)의 근방에 위치할 가능성이 높다. 이로 인해, 스케줄러부(17)가, 기지국(10)에 있어서의 수신 품질에 기초하여, 상기 식별 정보를 선정하는 것으로 하면, RRH를 통하여 신호를 송신하는 이동국의 위치에 따라서, 다른 식별 정보를 선정할 수 있다. 또한, 리소스는 식별 정보에 의해 정해진다. 따라서, 스케줄러부(17)가, 접속처의 RRH가 다른 이동국마다, 다른 식별 정보를 할당하는 것으로 하면, 동일한 리소스를 복수의 이동국이 사용하는 것(충돌)은 회피되어, 이동국은, 그 리소스를 독점적으로 사용할 수 있다.
또한, 상기 신호는, 기지국(10)이 PUSCH를 통하여 이동국으로부터 수신한 데이터를 복조할 때에 실행되는 채널 추정에 사용되는 DM-RS이다. 기지국(10)은 DM-RS를 참조하여, 데이터 송신용의 채널인 PUSCH에 대한 채널 추정을 행한다. 이로 인해, 이동국(50)이, 자국 전용의 리소스를 사용해서 DM-RS를 송신하는 것으로 하면, 그 리소스에 있어서, 다른 이동국으로부터의 DM-RS와의 충돌은 일어날 수 없어, 기지국(10)은 정확한 DM-RS를 기초로 한 고정밀도의 채널 추정을 행할 수 있다. 그 결과, 기지국(10)은 정확한 채널 추정값을 기초로, 수신 데이터를 정상적으로 복조하는 것이 가능하게 된다.
상술한 바와 같이, 기지국(10)은 복수의 PUSCH DM-RS의 그룹 번호를 미리 준비해 두고, 하향 방향의 제어 신호의 송신 시에, 이동국(50)이 어느 DM-RS용 리소스를 사용해서 DM-RS를 송신해야 하는지를 통지한다. 이에 의해, 무선 통신 시스템(1)에서는, 기지국(10)은, 각 이동국에 대해, 다른 DM-RS용 리소스를 할당할 수 있다. 바꾸어 말하면, 기지국(10)은 제어 신호(ULgrant)를 송신할 때, 각 이동국에 전용의 리소스를 할당할 수 있다. 따라서, RRH를 갖는 무선 통신 시스템(1)과 같이, 동일 셀 내에서, 동일한 리소스(시간 및 주파수)를 사용해서 통신을 행하는 이동국의 수가 증가한 경우라도, 이동국이 DM-RS를 송신할 때에 리소스가 부족하다고 하는 사태는 방지된다. 그 결과, 복수의 RRH를 갖는 기지국(10)이, 동시에 통신을 행할 수 있는 이동국의 수를 증가시킬 수 있어, 시스템 전체의 통신 용량이 증대한다.
또한, 상기 실시예에 있어서는, 기지국(10)이, PUSCH의 DM-RS의 그룹 번호 또는 그 인덱스를 지정하는 형태에 대해 설명했지만, 그룹 번호에 의한 계열 생성의 대상은 PUSCH의 DM-RS에 한정되지 않는다. 예를 들어, 무선 통신 시스템(1)에 관한 기술은, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)의 DM-RS, PUCCH의 데이터부, SRS와 같이, 그룹 번호에 의한 계열 생성이 실행되는 신호 또는 데이터에 대해서도 적용 가능하다. 따라서, 리소스를 결정하기 위한 그룹 번호 u 및 그룹 번호 인덱스 i에 대해서도, 데이터 채널(예를 들어, PUSCH)의 RS의 번호에 한정되지 않고, 제어 채널(예를 들어, PUCCH)의 RS의 번호이어도 좋다. 또한, 그룹 번호 u 및 그룹 번호 인덱스 i는, 제어 채널의 RS를 변조한 결과로서 얻어지는 데이터부의 생성에 사용되는 번호, 혹은, SRS의 번호이어도 좋다.
또한, 기지국(10)에 의해 지정된 그룹 번호는, 이동국(50)의 위치에 의해 특정되는 가장 가까운 RRH(40a)에 기초하는 것이므로, 이동국(50)이 이동하지 않는 한, 기지국(10)은 채널 종별을 불문하고, 동일한 그룹 번호를 사용 가능하다. 따라서, 기지국(10)은 임의의 채널(PUSCH, PUCCH)에 대해 지정한 번호를, 소정 기간, 다른 채널에 대해 사용할(유용할) 수 있다.
상기 실시예에서는, 이동국으로서, 휴대 전화, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant)를 상정하여 설명했지만, 본 발명은 이동국에 한정되지 않고, 기지국과의 사이에서 통신을 행하는 다양한 통신 기기에 대해 적용 가능하다.
또한, 도 2에 도시한 기지국(10)의 각 구성 요소는, 반드시 물리적으로 도시된 바와 같이 구성되어 있는 것을 필요로 하지 않는다. 즉, 각 장치의 분산ㆍ통합의 구체적 형태는, 도시한 것에 한정되지 않고, 그 전부 또는 일부를, 각종 부하나 사용 상황 등에 따라서, 임의의 단위로 기능적 또는 물리적으로 분산ㆍ통합해서 구성할 수도 있다. 예를 들어, 데이터 수신부(11)와 데이터 송신부(19), 혹은, CSI 수신부(13)와 SRS 수신부(14)를 각각 1개의 구성 요소로서 통합해도 좋다. 반대로, 스케줄러부(17)에 관해, 상기 g(i)를 특정하는 부분과 그룹 번호 u를 결정하는 부분으로 분산해도 좋다. 도 4에 도시한 이동국(50)의 구성 요소에 대해서도 마찬가지로, 반드시 물리적으로 도시된 바와 같이 구성되어 있는 것을 필요로 하지 않는다. 또한, 메모리(10c, 50b)를, 기지국(10), 이동국(50)의 외부 장치로서 네트워크나 케이블 경유로 접속하도록 해도 좋다.
1 : 무선 통신 시스템
10, 20, 30 : 기지국
10a : DSP
10b : FPGA
10c : 메모리
10d : RF 회로
10e : 네트워크 IF
11 : 데이터 수신부
12 : DM-RS 수신부
13 : CSI 수신부
14 : SRS 수신부
15 : 채널 추정부
16 : 데이터 복조부
17 : 스케줄러부
171, 171a, 171b : 그룹 번호 결정 테이블
18 : 제어 신호 송신부
19 : 데이터 송신부
40a 내지 40l : RRH
50 : 이동국
50a : CPU
50b : 메모리
50c : RF 회로
50d : 표시 장치
51 : 제어 신호 수신부
52 : RS 계열 번호 결정부
53 : RS 계열 생성부
54 : DM-RS 송신부
55 : 데이터 송신부
A1, A2 : 안테나
C1, C2, C3 : 셀

Claims (9)

  1. 기지국과, 그 기지국과 통신하는 이동국을 갖는 무선 통신 시스템으로서,
    상기 기지국은,
    복수의 리소스 중으로부터, 상기 이동국이 신호의 송신에 사용하는 리소스를 지정하는 식별 정보를 선정하는 선정부와,
    상기 이동국에 대해, 상기 식별 정보를 송신하는 제1 송신부를 갖고,
    상기 이동국은,
    상기 제1 송신부에 의해 송신된 상기 식별 정보를 수신하는 수신부와,
    상기 기지국에 대해, 상기 식별 정보에 의해 지정된 리소스를 사용해서, 상기 신호를 송신하는 제2 송신부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호는, 상기 기지국이 데이터 송신용의 채널을 통해 상기 이동국으로부터 수신한 데이터를 복조할 때 실행되는 채널 추정에 이용되는 DM－RS(DeModulation Reference Signal)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기지국은, 상기 DM－RS를 참조하여 상기 채널에 대한 채널 추정을 실행하는 추정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 선정부는, 상기 기지국에 있어서의 수신 품질에 기초하여, 상기 식별 정보를 선정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수신 품질은, 상기 이동국에 의해 측정된 CSI(Channel State Information)가 나타내는 값인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 수신 품질은, 상기 기지국이 SRS(Sounding Reference Signal)를 사용해서 측정한 값인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  7. 복수의 리소스 중으로부터, 이동국이 신호의 송신에 사용하는 리소스를 지정하는 식별 정보를 선정하는 선정부와,
    상기 이동국에 대해, 상기 식별 정보를 송신하는 송신부와,
    상기 이동국으로부터 송신된 상기 신호를, 상기 식별 정보를 사용해서 수신하는 수신부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 기지국.
  8. 기지국으로부터 송신된, 이동국이 신호의 송신에 사용하는 리소스를 지정하는 식별 정보를 수신하는 수신부와,
    상기 기지국에 대해, 상기 식별 정보에 의해 지정된 리소스를 사용해서, 상기 신호를 송신하는 송신부
    를 갖는 것을 특징으로 하는 이동국.
  9. 기지국과, 그 기지국과 통신하는 이동국을 갖는 무선 통신 시스템에 있어서의 무선 통신 방법으로서,
    상기 기지국은,
    복수의 리소스 중으로부터, 상기 이동국이 신호의 송신에 사용하는 리소스를 지정하는 식별 정보를 선정하고,
    상기 이동국에 대해, 상기 식별 정보를 송신하고,
    상기 이동국은,
    송신된 상기 식별 정보를 수신하고,
    상기 기지국에 대해, 상기 식별 정보에 의해 지정된 리소스를 사용해서, 상기 신호를 송신하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
KR1020167002334A 2011-09-30 2011-09-30 무선 통신 시스템, 기지국, 이동국 및 무선 통신 방법 KR101704365B1 (ko)

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PCT/JP2011/072676 WO2013046470A1 (ja) 2011-09-30 2011-09-30 無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法

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