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JP6968888B2 - チャネル状態変化測定のための参照信号送信方法及びそのための装置 - Google Patents

チャネル状態変化測定のための参照信号送信方法及びそのための装置 Download PDF

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Description

本発明は、チャネル状態変化測定のための参照信号送信方法及びそのための装置に関し、より詳しくは、チャネル状態変化測定のための参照信号を特定のサブフレームグループ内に配置して送信する方法及びそのための装置に関する。
本発明を適用できる無線通信システムの一例として、３ＧＰＰ ＬＴＥ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；以下、「ＬＴＥ」という。）通信システムについて概略的に説明する。
図１は、無線通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示す図である。Ｅ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）は、既存のＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）から進展したシステムであり、現在３ＧＰＰで基礎的な標準化作業が進行中である。一般に、Ｅ−ＵＭＴＳをＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムと呼ぶこともできる。ＵＭＴＳ及びＥ−ＵＭＴＳの技術規格（ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の詳細な内容はそれぞれ、「３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ」のＲｅｌｅａｓｅ ７及びＲｅｌｅａｓｅ ８を参照すればよい。
図１を参照すると、Ｅ−ＵＭＴＳは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、基地局（ｅＮｏｄｅＢ；ｅＮＢ）、及びネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）の終端に位置して外部ネットワークに接続するアクセスゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ；ＡＧ）を含んでいる。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び／又はユニキャストサービスのために多重データストリームを同時に送信することができる。
一つの基地局には一つ以上のセルが存在する。セルは、１．２５、２．５、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のいずれか一つに設定され、複数の端末に下り又は上り送信サービスを提供する。異なったセルは、互いに異なった帯域幅を提供するように設定されればよい。基地局は、複数の端末に関するデータ送受信を制御する。下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ）データについて、基地局は下りリンクスケジューリング情報を送信し、該当の端末にデータが送信される時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ）関連情報などを知らせる。また、上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ；ＵＬ）データについて、基地局は上りリンクスケジューリング情報を該当の端末に送信し、該当の端末が使用可能な時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ関連情報などを知らせる。基地局同士の間には、ユーザトラフィック又は制御トラフィックの送信のためのインターフェースを用いることができる。コアネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣＮ）は、ＡＧ、及び端末のユーザ登録などのためのネットワークノードなどで構成可能である。ＡＧは、複数のセルで構成されるＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）単位に端末の移動性を管理する。
無線通信技術は、ＷＣＤＭＡに基づいてＬＴＥにまで開発されてきたが、ユーザと事業者の要求と期待は増す一方である。その上、他の無線接続技術の開発が続いており、将来、競争力を持つためには新しい技術進化が要求される。ビット当たりのコストの削減、サービス可用性の増大、柔軟な周波数バンドの使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適度な電力消耗などが要求される
本発明は、チャネル状態変化測定のための参照信号送信方法及びそのための装 置を提供する。
本発明が遂げようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以下の発明の詳細な説明から本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。
本発明の実施例による無線通信システムにおいて、受信端が参照信号を受信する方法であって、送信端から第１リソースマッピングパターンの第１タイプ参照信号及び第２リソースマッピングパターンの第２タイプ参照信号を受信することを含み、特定の条件を満たす場合、受信端は第１タイプ参照信号が第２タイプ参照信号に連関しているという仮定下で第１タイプ参照信号を受信する。
この時、第１タイプ参照信号は、ＰＴＲＳ(Ｐｈａｓｅ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)であり、第２タイプ参照信号は、ＣＳＩ−ＲＳ(Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)、ＣＲＳ(Ｃｏｍｍｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)及びＤＭＲＳ(Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)のうちの１つである。
また、第１タイプ参照信号及び第２タイプ参照信号は同じタイプの参照信号シーケンスを用いて生成される。また第１タイプ参照信号が使用されることを指示する指示子を受信した場合、第１タイプ参照信号が受信される。
また、特定の条件を満たす場合、受信端は第１参照信号のための第１アンテナポートが第２参照信号のための第２アンテナポートに連関しているという仮定下で第１参照信号と第２参照信号を受信する。
また、第２タイプ参照信号はサブフレームグループに含まれた複数のサブフレーム内の同じ位置に位置する１つ以上のＯＦＤＭシンボルにマッピングされる。
また、第１タイプ参照信号は第２タイプ参照信号のためのリソース要素をよっては受信されない。さらに第１タイプ参照信号及び第２タイプ参照信号に基づいてデータを復調することを含む。
また、第２リソースマッピングパターンは第１リソースマッピングパターンより多いリソースユニットを有する。
本発明による無線通信システムにおいて、参照信号を受信する受信装置であって、送信端と無線信号を送受信するＲＦモジュール、及びＲＦモジュールに連結されたプロセッサを含み、該プロセッサは、送信端から第１リソースマッピングパターンの第１タイプ参照信号及び第２リソースマッピングパターンの第２タイプ参照信号を受信することを含み、特定の条件を満たす場合、受信装置は第１タイプ参照信号が第２タイプ参照信号に連関しているという仮定下で第１タイプ参照信号を受信する。
この時、第１タイプ参照信号は、ＰＴＲＳ(Ｐｈａｓｅ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)であり、第２タイプ参照信号は、ＣＳＩ−ＲＳ(Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)、ＣＲＳ(Ｃｏｍｍｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)及びＤＭＲＳ(Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)のうちの１つである。
また、第１タイプ参照信号及び第２タイプ参照信号は同じタイプの参照信号シーケンスを用いて生成される。また、第１タイプ参照信号が使用されることを指示する指示子をＲＦモジュールが受信した場合、第１タイプ参照信号が受信される。
また、特定の条件を満たす場合、受信端は第１参照信号のための第１アンテナポートが第２参照信号のための第２アンテナポートに連関しているという仮定下で第１参照信号と第２参照信号を受信する。
また、第２タイプ参照信号は、サブフレームグループに含まれた複数のサブフレーム内の同じ位置に位置する１つ以上のＯＦＤＭシンボルにマッピングされる。
また、第１タイプ参照信号は第２タイプ参照信号のためのリソース要素によっては受信されない。
また、第２リソースマッピングパターンは第１リソースマッピングパターンより多いリソースユニットを有する。
本発明で得られる効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない別の効果は、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。
本発明によれば、上りリンク送信領域及び下りリンク送信領域が動的に変更され、ビーム特性が動的に変更されても、効率的にチャネルの時変特性を測定することができる。
本明細書に添付する図面は、本発明に関する理解を提供するためのものであり、本発明の様々な実施の形態を示し、明細書の記載と共に本発明の原理を説明するためのものである。
無線通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示す図である。 ３ＧＰＰ無線接続網の規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮの間の無線インターフェースプロトコル(Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)の制御平面(Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ)及び使用者平面(Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ)構造を示す図である。 ３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を説明する図である。 ＬＴＥシステムで用いられる無線フレームの構造を例示する図である。 ＬＴＥシステムで用いられる下りリンク無線フレームの構造を例示する図である。 ＬＴＥシステムで用いられる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。 ４つのアンテナを用いた下りリンク送信を支援するＬＴＥシステムにおける下りリンク参照信号の構造を示す図である。 ４つのアンテナを用いた下りリンク送信を支援するＬＴＥシステムにおける下りリンク参照信号の構造を示す図である。 現在３ＧＰＰ標準文書にて定義している下りリンクＤＭ−ＲＳ割り当て例を示す図である。 ＴＸＲＵとアンテナ要素の連結方式の一例を示す図である。 セルフサブフレームの構造(Ｓｅｌｆ−Ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｓｕｂｆｒａｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ)を示す図である。 セルフサブフレームの構造において基本ＤＭＲＳと追加ＤＭＲＳを送信する一例を示す図である。 セルフサブフレームの構造において基本ＤＭＲＳと追加ＤＭＲＳを送信する一例を示す図である。 下りリンクデータ及び上りリンクデータのためのＤＭＲＳ送信の一例を示す図である。 下りリンクデータ及び上りリンクデータのためのＤＭＲＳ送信の一例を示す図である。 チャネル状態変化測定のための参照信号送信の一例を示す図である。 制御チャネルとデータチャネルで参照信号を共有する一例を示す図である。 本発明の一実施例によってＤＭＲＳをＣＤＭ方式でＮ個のＲＥにスプレディングし、８つの直交コードを用いて送信する方法を説明する図である。 本発明の一実施例によってＦＤＭとＣＤＭを組み合わせて使用する方法を説明する図である。 本発明の一実施例によってＦＤＭとＯＣＣを組み合わせて使用する方法を説明する図である。 本発明の他の実施例によってＦＤＭとＣＤＭを組み合わせて使用する方法を説明する図である。 本発明の他の実施例によってＦＤＭとＯＣＣを組み合わせて使用する方法を説明する図である。 本発明の他の実施例によってＦＤＭとＯＣＣを組み合わせて使用する方法を説明する図である。 本発明の他の実施例によってＦＤＭを用い、ＡＰ当たり８ＲＥ間隔を説明する方法を示す図である。 本発明の一実施例によってＦＤＭとＣＤＭを適用する方案を示す図である。 本発明を一実施例による通信装置のブロック構成図である。
以下に添付の図面を参照して説明された本発明の実施例から、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解されるであろう。以下に説明される実施例は、本発明の技術的特徴が３ＧＰＰシステムに適用された例である。
本明細書ではＬＴＥシステム及びＬＴＥ−Ａシステムを用いて本発明の実施例を説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、上述した定義に該当するいかなる通信システムにも適用可能である。
また、本明細書では、基地局をＲＲＨ（ｒｅｍｏｔｅ ｒａｄｉｏ ｈｅａｄ）、ｅＮＢ、ＴＰ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）、ＲＰ（ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）、中継機（ｒｅｌａｙ）などを含む包括的な名称として使うことができる。
図２は、３ＧＰＰ無線接続網規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のコントロールプレーン及びユーザプレーンの構造を示す図である。コントロールプレーンとは、端末（ＵＥ）とネットワークとが呼を管理するために用いる制御メッセージが送信される通路のことを意味する。ユーザプレーンとは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路のことを意味する。
第１層である物理層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位層に情報送信サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理層は、上位の媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層とは送信チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して接続されている。該送信チャネルを通じて媒体接続制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側の物理層と受信側の物理層との間には物理チャネルを通じてデータが移動する。該物理チャネルは、時間及び周波数を無線リソースとして活用する。具体的に、物理チャネルは、下りリンクにおいてＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調され、上りリンクにおいてＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調される。
第２層の媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は、論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて、上位層である無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層にサービスを提供する。第２層のＲＬＣ層は、信頼できるデータ送信を支援する。ＲＬＣ層の機能は、ＭＡＣ内部の機能ブロックとしてもよい。第２層のＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層は、帯域幅の狭い無線インターフェースでＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰパケットを効率的に送信するために、余分の制御情報を減らすヘッダー圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を果たす。
第３層の最下部に位置する無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ）層は、コントロールプレーンにのみ定義される。ＲＲＣ層は、無線ベアラー（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ）の設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（Ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（Ｒｅｌｅａｓｅ）に関連して、論理チャネル、送信チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。無線ベアラー（ＲＢ）とは、端末とネットワーク間のデータ伝達のために第２層により提供されるサービスのことを意味する。そのために、端末のＲＲＣ層とネットワークのＲＲＣ層とはＲＲＣメッセージを互いに交換する。端末のＲＲＣ層とネットワークのＲＲＣ層間にＲＲＣ接続（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）がある場合に、端末はＲＲＣ接続状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）にあり、そうでない場合は、ＲＲＣ休止状態（Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）にあるようになる。ＲＲＣ層の上位にあるＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、セッション管理（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と移動性管理（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などの機能を果たす。
ネットワークから端末にデータを送信する下り送信チャネルとしては、システム情報を送信するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングメッセージを送信するＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する下りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。下りマルチキャスト又は放送サービスのトラフィック又は制御メッセージは、下りＳＣＨを通じて送信されてもよく、別の下りＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて送信されてもよい。一方、端末からネットワークにデータを送信する上り送信チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する上りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。送信チャネルの上位に存在し、送信チャネルにマッピングされる論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）としては、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＴＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。
図３は、３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャネル及びこれらのチャネルを用いた一般の信号送信方法を説明するための図である。
端末は、電源が入ったり、新しくセルに進入したりした場合に、基地局と同期を取る等の初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）作業を行う（Ｓ３０１）。そのために、端末は、基地局からプライマリ同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｐ−ＳＣＨ）及びセカンダリ同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｓ−ＳＣＨ）を受信して基地局と同期を取り、セルＩＤなどの情報を取得すればよい。その後、端末は、基地局から物理放送チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信し、セル内放送情報を取得できる。一方、端末は、初期セル探索段階で、下りリンク参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＤＬ ＲＳ）を受信し、下りリンクチャネル状態を確認できる。
初期セル探索を終えた端末は、物理下りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＣＣＨ）、及び該ＰＤＣＣＨに載せられた情報に基づいて物理下りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＳＣＨ）を受信することによって、より具体的なシステム情報を取得できる（Ｓ３０２）。
一方、基地局に最初に接続したり信号送信のための無線リソースがない場合には、端末は、基地局にランダムアクセス手順（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ；ＲＡＣＨ）を行ってよい（Ｓ３０３乃至Ｓ３０６）。そのために、端末は、物理ランダムアクセスチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＲＡＣＨ）を通じて特定シーケンスをプリアンブルとして送信し（Ｓ３０３及びＳ３０５）、ＰＤＣＣＨ及び対応するＰＤＳＣＨを通じて、プリアンブルに対する応答メッセージを受信すればよい（Ｓ３０４及びＳ３０６）。競合ベースのＲＡＣＨについては、衝突解決手順（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）をさらに行ってもよい。
上述の手順を行った端末は、その後、一般的な上りリンク／下りリンク信号送信手順として、ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ受信（Ｓ３０７）、及び物理上りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＳＣＨ）／物理上りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＣＣＨ）送信（Ｓ３０８）を行えばよい。特に、端末はＰＤＣＣＨを通じて下りリンク制御情報（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＤＣＩ）を受信する。ここで、ＤＣＩは、端末に対するリソース割り当て情報のような制御情報を含んでおり、その使用目的によってフォーマットが異なっている。
一方、端末が上りリンクを通じて基地局に送信する又は端末が基地局から受信する制御情報としては、下りリンク／上りリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｅｘ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などを含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、端末は、これらのＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩなどの制御情報をＰＵＳＣＨ及び／又はＰＵＣＣＨを通じて送信してもよい。
図４は、ＬＴＥシステムで用いられる無線フレームの構造を例示する図である。
図４を参照すると、無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）は１０ｍｓ（３２７２００×Ｔｓ）の長さを有し、１０個の均等なサイズのサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）で構成されている。それぞれのサブフレームは１ｍｓの長さを有し、２個のスロット（ｓｌｏｔ）で構成されている。それぞれのスロットは０．５ｍｓ（１５３６０×Ｔｓ）の長さを有する。ここで、Ｔｓはサンプリング時間を表し、Ｔｓ＝１／（１５ｋＨｚ×２０４８）＝３．２５５２×１０−８（約３３ｎｓ）で表示される。スロットは時間領域において複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域において複数のリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ；ＲＢ）を含む。ＬＴＥシステムにおいて一つのリソースブロックは１２個の副搬送波×７（６）個のＯＦＤＭシンボルを含む。データの送信される単位時間であるＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）は一つ以上のサブフレーム単位に定めることができる。上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、又はスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は様々に変更されてもよい。
図５は、下りリンク無線フレームにおいて一つのサブフレームの制御領域に含まれる制御チャネルを例示する図である。
図５を参照すると、サブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルで構成されている。サブフレーム設定によって先頭の１乃至３個のＯＦＤＭシンボルは制御領域として用いられ、残り１３〜１１個のＯＦＤＭシンボルはデータ領域として用いられる。同図で、Ｒ１乃至Ｒ４は、アンテナ０乃至３に対する基準信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ（ＲＳ）又はＰｉｌｏｔ Ｓｉｇｎａｌ）を表す。ＲＳは、制御領域及びデータ領域を問わず、サブフレーム内に一定のパターンで固定される。制御チャネルは、制御領域においてＲＳの割り当てられていないリソースに割り当てられ、トラフィックチャネルもデータ領域においてＲＳの割り当てられていないリソースに割り当てられる。制御領域に割り当てられる制御チャネルには、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）などがある。
ＰＣＦＩＣＨは物理制御フォーマット指示子チャネルで、毎サブフレームごとにＰＤＣＣＨに用いられるＯＦＤＭシンボルの個数を端末に知らせる。ＰＣＦＩＣＨは、最初のＯＦＤＭシンボルに位置し、ＰＨＩＣＨ及びＰＤＣＣＨに優先して設定される。ＰＣＦＩＣＨは４個のＲＥＧ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）で構成され、それぞれのＲＥＧはセルＩＤ（Ｃｅｌｌ ＩＤｅｎｔｉｔｙ）に基づいて制御領域内に分散される。一つのＲＥＧは４個のＲＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ）で構成される。ＲＥは、１副搬送波×１ ＯＦＤＭシンボルと定義される最小物理リソースを表す。ＰＣＦＩＣＨ値は帯域幅によって１〜３又は２〜４の値を指示し、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）で変調される。
ＰＨＩＣＨは、物理ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ−Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅｑｕｅｓｔ）指示子チャネルで、上りリンク送信に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを運ぶために用いられる。すなわち、ＰＨＩＣＨは、ＵＬ ＨＡＲＱのためのＤＬ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報が送信されるチャネルを表す。ＰＨＩＣＨは、１個のＲＥＧで構成され、セル特定（ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）にスクランブル（ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ）される。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは１ビットで指示され、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）で変調される。変調されたＡＣＫ／ＮＡＣＫは拡散因子（Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ；ＳＦ）＝２又は４で拡散される。同一のリソースにマップされる複数のＰＨＩＣＨは、ＰＨＩＣＨグループを構成する。ＰＨＩＣＨグループに多重化されるＰＨＩＣＨの個数は、拡散コードの個数によって決定される。ＰＨＩＣＨ（グループ）は周波数領域及び／又は時間領域においてダイバーシチ利得を得るために３回反復（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）される。
ＰＤＣＣＨは物理下りリンク制御チャネルで、サブフレームにおける先頭のｎ個のＯＦＤＭシンボルに割り当てられる。ここで、ｎは１以上の整数で、ＰＣＦＩＣＨによって指示される。ＰＤＣＣＨは一つ以上のＣＣＥで構成される。ＰＤＣＣＨは、送信チャネルであるＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）及びＤＬ−ＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ−ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）のリソース割り当てに関する情報、上りリンクスケジューリンググラント（Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｇｒａｎｔ）、ＨＡＲＱ情報などを各端末又は端末グループに知らせる。ＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）及びＤＬ−ＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ−ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）はＰＤＳＣＨを通じて送信される。したがって、基地局と端末は一般に、特定の制御情報又は特定のサービスデータ以外は、ＰＤＳＣＨを通じてデータをそれぞれ送信及び受信する。
ＰＤＳＣＨのデータがいずれの端末（一つ又は複数の端末）に送信されるものか、これら端末がどのようにＰＤＳＣＨデータを受信してデコードしなければならないかに関する情報などは、ＰＤＣＣＨに含まれて送信される。例えば、特定ＰＤＣＣＨが「Ａ」というＲＮＴＩ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）でＣＲＣマスクされており、「Ｂ」という無線リソース（例、周波数位置）及び「Ｃ」というＤＣＩフォーマット、すなわち、伝送形式情報（例、伝送ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など）を用いて送信されるデータに関する情報が、特定サブフレームで送信されると仮定する。この場合、セル内の端末は、自身が持っているＲＮＴＩ情報を用いて検索領域でＰＤＣＣＨをモニター、すなわち、ブラインドデコードし、「Ａ」のＲＮＴＩを持っている一つ以上の端末があると、これらの端末はＰＤＣＣＨを受信し、受信したＰＤＣＣＨの情報に基づいて「Ｂ」と「Ｃ」によって指示されるＰＤＳＣＨを受信する。
図６は、ＬＴＥシステムで用いられる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。
図６を参照すると、上りリンクサブフレームは、制御情報を運ぶＰＵＣＣＨ（ＰｈｙｓｉｃａｌＵｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）が割り当てられる領域と、ユーザデータを運ぶＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ）が割り当てられる領域とに区別される。サブフレームにおいて中間部分がＰＵＳＣＨに割り当てられ、周波数領域においてデータ領域の両側部分がＰＵＣＣＨに割り当てられる。ＰＵＣＣＨ上で送信される制御情報は、ＨＡＲＱに用いられるＡＣＫ／ＮＡＣＫ、下りリンクチャネル状態を示すＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＭＩＭＯのためのＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、上りリンクリソース割り当て要請であるＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）などがある。一つの端末に対するＰＵＣＣＨは、サブフレーム内の各スロットで互いに異なる周波数を占める一つのリソースブロックを使用する。すなわち、ＰＵＣＣＨに割り当てられる２個のリソースブロックはスロット境界で周波数ホッピング（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｏｐｐｉｎｇ）する。特に、図６は、ｍ＝０のＰＵＣＣＨ、ｍ＝１のＰＵＣＣＨ、ｍ＝２のＰＵＣＣＨ、ｍ＝３のＰＵＣＣＨがサブフレームに割り当てられるとしている。
以下、参照信号についてより詳しく説明する。
一般的にチャネル測定のために、データと共に送受信側の既知の参照信号が送信側から受信側に送信される。かかる参照信号は、チャネル測定だけではなく、変調技法を知らせて復調過程が行われるようにする。参照信号は、基地局と特定の端末のための専用参照信号(ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＲＳ；ＤＲＳ)、即ち、端末特定の参照信号とセル内における全ての端末のためのセル特定の参照信号である共通参照信号(ｃｏｍｍｏｎ ＲＳ又はＣｅｌｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳ；ＣＲＳ)に区分される。また、セル特定の参照信号は、端末でＣＱＩ/ＰＭＩ/ＲＩを測定して基地局に報告するための参照信号を含み、これをＣＳＩ−ＲＳ(Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−ＲＳ)という。
図７及び図８は４つのアンテナを用いた下りリンク送信を支援するＬＴＥシステムにおける参照信号の構造を示す図である。特に図７は一般(ｎｏｒｍａｌ)循環前置(Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ)である場合を、図８は拡張(ｅｘｔｅｎｄｅｄ)循環前置である場合を示す。
図７及び図８を参照すると、格子に記載の０〜３は、アンテナポート０〜３の各々に対応してチャネル測定とデータ復調のために送信されるセル特定の参照信号であるＣＲＳ(Ｃｏｍｍｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)を意味し、セル特定の参照信号であるＣＲＳは、データ情報領域だけではなく、全ての制御情報領域にかけて端末に送信されることができる。
また格子に記載のＤ’は、端末特定のＲＳである下りリンクＤＭ−ＲＳ(Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−ＲＳ)を意味し、ＤＭ−ＲＳはデータ領域、即ち、ＰＤＳＣＨを介して単一のアンテナポート送信を支援する。端末は上位階層を介して端末特定のＲＳであるＤＭ−ＲＳの存在有無がシグナリングされる。図７及び図８はアンテナポート５に対応するＤＭ−ＲＳを例示しており、３ＧＰＰ標準文書３６.２１１ではアンテナポート７〜１４、即ち、総８つのアンテナポートに対するＤＭ−ＲＳも定義している。
図９は現在３ＧＰＰ標準文書にて定義している下りリンクＤＭ−ＲＳの割り当て例を示す。
図９を参照すると、ＤＭ−ＲＳグループ１には、アンテナポート{７、８、１１、１３}に該当するＤＭ−ＲＳがアンテナポートごとのシーケンスを用いてマッピングされ、ＤＭ−ＲＳグループ２にはアンテナポート{９、１０、１２、１４}に該当するＤＭ−ＲＳが同様にアンテナポートごとのシーケンスを用いてマッピングされる。
ＣＲＳと比較して、ＣＳＩ−ＲＳはＰＤＳＣＨのチャネル測定のために提案され、マルチセル環境においてセル間干渉(Ｉｎｔｅｒ−Ｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ＩＣＩ)を低減するためにＣＳＩ−ＲＳに対して最大３２つの異なるリソース構成が利用可能である。
以下、チャネル状態情報(ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ＣＳＩ)報告について説明する。現在、ＬＴＥ標準では、チャネル状態情報無しに運用される開ループ(ｏｐｅｎ−ｌｏｏｐ)ＭＩＭＯとチャネル状態情報に基づいて運用される閉ループ(ｃｌｏｓｅｄ−ｌｏｏｐ)ＭＩＭＯの２つの送信方式がある。特に、閉ループＭＩＭＯでは、ＭＩＭＯアンテナの多重化利得を得るために、基地局及び端末が各々チャネル状態情報に基づいてビーム形成を行う。基地局はチャネル状態情報を端末から得るために、端末にＰＵＣＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ)又はＰＵＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ)を割り当てて下りリンク信号に対するチャネル状態情報(ＣＳＩ)をフィードバックするように命令する。
ＣＳＩは大きく、ＲＩ(Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)、ＰＭＩ(Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ ｉｎｄｅｘ)、ＣＱＩ(Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ)の３つの情報に分類される。まずＲＩは、上述したように、チャネルのランク情報を示し、端末が同じ周波数−時間リソースにより受信可能なストリーム数を意味する。またＲＩはチャネルの長期間フェージング(ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｆａｄｉｎｇ)により決定されるので、通常ＰＭＩ、ＣＱＩ値よりも長い周期で基地局にフィードバックされる。
またＰＭＩは、チャネルの区間特性を反映した値であり、ＳＩＮＲなどのメトリック(ｍｅｔｒｉｃ)を基準として端末が選好する基地局のプリコーディング行列インデックスを示す。最後に、ＣＱＩはチャネルの強度を示す値であり、通常基地局がＰＭＩを用いた時に得られる受信ＳＩＮＲを意味する。
３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、基地局は多数のＣＳＩプロセスをＵＥに設定し、各ＣＳＩプロセスに対するＣＳＩが報告される。ここで、ＣＳＩプロセスは、基地局からの信号品質特定のためのＣＳＩ−ＲＳリソースと、干渉測定のためのＣＳＩ−ＩＭ(ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ)リソース、即ち、ＩＭＲ(ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ＲＥｓｏｕｒｃｅ)とで構成される。
ミリ波(Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ Ｗａｖｅ、ｍｍＷ)では波長が短いので、同一面積に多数のアンテナ要素の設置が可能である。具体的には、３０ＧＨｚ帯域において波長は１ｃｍであるので、４＊４ｃｍのパネルに０．５ｌａｍｂｄａ(波長)間隔で２Ｄ(２−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ)配列する場合、総６４(８＊８)のアンテナ要素を設けることができる。これにより、ミリ波(ｍｍＷ)では多数のアンテナ要素を使用してビーム形成(ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ、ＢＦ)利得を上げてカバレッジを増加させるか、又はスループット(ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ)を向上させることができる。
この場合、アンテナ要素ごとに伝送パワー及び位相の調節ができるようにＴＸＲＵ(ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ)を含むと、周波数リソースごとに独立的なビーム形成を行うことができる。しかし、１００余個の全てのアンテナ要素にＴＸＲＵを設けることは費用面で実効性が乏しい。従って、１つのＴＸＲＵに多数のアンテナ要素をマッピングし、アナログ位相シフター(ａｎａｌｏｇ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔｅｒ)でビーム方向を調節する方式が考えられる。かかるアナログビーム形成方式では全帯域において１つのビーム方向のみが形成されるので、周波数選択的なビーム形成が難しいという短所がある。
デジタルビーム形成及びアナログビーム形成の中間形態として、Ｑ個のアンテナ要素より少ない数のＢ個のＴＸＲＵを有するハイブリッドビーム形成(ｈｙｂｒｉｄ ＢＦ)が考えられる。この場合、Ｂ個のＴＸＲＵとＱ個のアンテナ要素の連結方式によって差はあるが、同時に伝送可能なビームの方向はＢ個以下に制限される。
図１０はＴＸＲＵとアンテナ要素の連結方式の一例を示す。
図１０の(ａ)はＴＸＲＵがサブアレイ(ｓｕｂ−ａｒｒａｙ)に連結された方式を示す。この場合、アンテナ要素は１つのＴＸＲＵのみに連結される。一方、図１０の(ｂ)はＴＸＲＵが全てのアンテナ要素に連結される方式を示す。この場合、アンテナ要素は全てのＴＸＲＵに連結される。図１０において、Ｗはアナログ位相シフター(ａｎａｌｏｇ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔｅｒ)により乗じられる位相ベクトルを示す。即ち、Ｗによってアナログビーム形成の方向が決定される。ここで、ＣＳＩ−ＲＳアンテナポートと複数のＴＸＲＵとのマッピングは１：１又は１：多である。
多数の通信機器がより大きな通信容量を要求することにより、既存のＲＡＴ(ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)に比べて向上したモバイルブロードバンド通信の必要性が高まっている。また、多数の機器及び物事を連結していつでもどこでも多様なサービスを提供する大規模(ｍａｓｓｉｖｅ)ＭＴＣ(Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ)が次世代通信において考えられている。さらに信頼性及び遅延などに敏感なサービス／ＵＥを考慮した通信システムのデザインも考えられている。これらを考慮した次世代ＲＡＴの導入が論議されており、本発明では便宜上Ｎｅｗ ＲＡＴ(以下、ＮＲ)という。
ＴＤＤシステムにおいて、データ送信遅延を最小化するために、５世代ＮＲでは図１１のようなセルフサブフレームの構造(Ｓｅｌｆ−Ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｓｕｂｆｒａｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ)を考慮している。図１１はセルフサブフレームの構造の一例である。
図１１において斜線領域は下りリンク制御領域を示し、黒い部分は上りリンク制御領域を示す。表示のない領域は、下りリンクデータ送信又は上りリンクデータ送信のために使用されることができる。かかる構造の特徴は、１つのサブフレーム内で下りリンク送信と上りリンク送信が順に行われて、サブフレーム内で下りリンクデータを送り、上りリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫも受けることができる。結果として、データ送信のエラー発生時にデータの再送信までかかる時間を減らすことができ、これにより最終データの伝達遅延を最小化することができる。
かかるセルフサブフレーム構造において、基地局とＵＥが送信モードから受信モードへの転換過程又は受信モードから送信モードへの転換過程のための時間ギャップ(ｔｉｍｅ ｇａｐ)が必要である。このために、セルフサブフレーム構造において、下りリンクから上りリンクに転換される時点の一部のＯＦＤＭシンボル(ＯＦＤＭシンボル;ＯＳ)がＧＰ(ｇｕａｒｄ ｐｅｒｉｏｄ)として設定される。
ＮＲに基づいて動作するシステムにおいて、構成／設定可能なセルフサブフレームのタイプの一例として、少なくとも以下の４つのサブフレームタイプが考えられる。
−下りリンク制御区間＋下りリンクデータ区間＋ＧＰ＋上りリンク制御区間
−下りリンク制御区間＋下りリンクデータ区間
−下りリンク制御区間＋ＧＰ＋上りリンクデータ区間＋上りリンク制御区間
−下りリンク制御区間＋ＧＰ＋上りリンクデータ区間
なお、５世代ＮＲにおいて、ＮＲシステムの特徴上、ＤＭＲＳ送信に以下のような問題が発生することができる。第１に、ＮＲシステムの設計要求事項では、周波数帯域が７００ＭＨｚから７０ＧＨｚまでと設定され、システム帯域幅は５ＭＨｚから１ＧＨｚまでと設定され、移動速度は０ｋｍ／ｈから５００ｋｍ／ｈまでの速度で通信可能であり、かつ室内外及び大きいセルなどにおいても通信可能に設計される必要があるので、ＮＲシステムの設計要求事項が非常に広範囲である。
従ってかかる広範囲な設計事項を全て満たすためのＤＭＲＳ配置方法が必要であるが、極端的な環境を仮定して単一パターンでＮＲ ＤＭＲＳを設計した場合、リソース効率の側面で非常に非効率的である。反面、様々なパターンのＮＲ ＤＭＲＳを設計すると、実際の具現が複雑になる問題がある。
第２に、初期にデータをデコーディングするための目的とセル間干渉を測定及び除去するための目的によって、ＮＲシステムのＤＭＲＳはデータチャネルの開始部分に位置する。かかる場合、ドップラーの程度が高いか又はＳＮＲが低い場合などのチャネル状況において、サブフレームの前部分に位置するＤＭＲＳを使用する場合、チャネル推定性能が落ちることができる。
第３に、ＬＴＥ−Ａでは単一ユーザ当たり受信可能なレイヤ数が８レイヤであったが、ＮＲにおいては大規模(Ｍａｓｓｉｖｅ)ＭＩＭＯの助けにより、単一ユーザ当たりの送信可能なレイヤ数が１６レイヤ以上に増加する。従って、ＤＭＲＳアンテナポートの区分のために直交リソースを構成する必要があるが、レイヤ数が増加すると、参照信号(ＲＳ)のオーバヘッドが増加し、これにより多数のレイヤを区分するための効率的な直交リソース構成方法が必要となる。
第４に、ＮＲでは高周波数帯域を使用するので経路損失が激しいが、これを克服するために、ＮＲにおいてビーム形成を導入することが論議されている。即ち、４ＧＨｚ帯域の基地局では上りリンクでアナログ受信ビーム形成を活用するなどのアナログビーム形成を導入する可能性が高く、６ＧＨｚ以上の帯域では基地局と端末におけるアナログビーム形成を導入する可能性が高まっている。
既存の全方位(Ｏｍｎｉ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ)信号を送受信する時、遅延拡散とドップラー拡散の様相がアナログビーム形成の適用時に異なる。例えば、全方位に信号を受信する時、ドップラー拡散が大きく、速度が増加すると、コヒーレント(ｃｏｈｅｒｅｎｔ)時間が減少する。この時、アナログ受信ビーム形成が導入されると、特定の方向に受信される信号のドップラー周波数のみが受信されてドップラー拡散が相対的に小さくなり、これによってコヒーレント時間が増加する。この場合、移動速度が高い場合のためにさらに適用されたＤＭＲＳが不要オーバヘッドになる問題がある。
本発明では、上述した問題を解決するために、ＤＭＲＳの配置方法及び既存のＤＭＲＳ以外の追加参照信号を定義し、かかる追加参照信号の配置及び送信方法について提案する。
本発明の本格的な説明に先立って、本発明において既存の参照信号は基本ＤＭＲＳ、必須(Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ)ＤＭ−ＲＳなどと言い、追加参照信号は追加(Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ)参照信号、高品質(Ｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ)参照信号、高性能(Ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ)参照信号、補充的(Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ)ＤＭ−ＲＳ、副ＤＭ−ＲＳ、アドオン(Ａｄｄ−ｏｎ)ＤＭＲＳなどのように表現される。
＜基本ＤＭＲＳと追加ＤＭＲＳの位置＞
本発明によれば、ＮＲのＤＭＲＳはサブフレームデータ領域の前部分に位置する基本参照信号(即ち、基本ＤＭＲＳ)とサブフレームのデータ領域のうちに送信される追加参照信号(即ち、追加ＤＭＲＳ)で構成される。
基本ＤＭＲＳは下りリンク、上りリンク、特別リンクなどのリンク、副搬送波間隔(ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ)、ＯＦＤＭシンボル間隔(ＯＦＤＭ ｓｙｍｂｏｌ ｄｕｒａｔｉｏｎ)などのニューマロロジー(Ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ)、送信レイヤ、端末が室内外のどこに位置するかなどの配置シナリオ、端末の移動速度、送信ブロックのサイズなどに関係なく常に送信される参照信号をいう。
ＮＲにおいて、基本ＤＭＲＳはサブフレームデータ領域の前部分に位置する。ＮＲにおいて、データの初期デコーディングの設計時に重要な要求事項であるが、ＤＭＲＳをデータ信号より早く送ることにより、データデコーディングのために必須的に求められるチャネル推定情報を速く獲得することができる。
なお、ＮＲにおけるフレーム構造は、下りリンク、上りリンク、特別リンクが共通に使用されることを目的として設計される。よって、隣接セル又は隣接リンクからの干渉信号のチャネルを推定するために、下りリンク、上りリンク、特別リンクのＤＭＲＳ位置をサブフレーム内で一致させることを考えられる。
ＮＲで考えられるサブフレーム構造において、下りリンクデータ領域と上りリンクデータ領域の開始点は、下りリンク制御領域の長さ及びＧＰの存在によって変化することができる。例えば、制御チャネルが送信される１番目のＯＦＤＭシンボルに続いて下りリンクデータが送信されると、２番目のＯＦＤＭシンボルからデータ領域が開始されることができ、制御チャネルが送信される１番目のＯＦＤＭシンボルに続いて上りリンクデータが送信される場合には、２番目のＯＦＤＭシンボルがＧＰとして使用され、３番目のＯＦＤＭシンボルからデータが開始することができる。
このように、下りリンクデータと上りリンクデータの開始点が変更可能であるので、図１２に示したように、基本ＤＭＲＳは下りリンクデータと上りリンクデータの領域で共通にデータ送信に使用されるＯＦＤＭシンボルのうち、最初のシンボルに配置することが好ましい。
なお、制御領域のＯＦＤＭシンボル長さとデータ領域のＯＦＤＭシンボル長さが変更可能であるが、かかる場合にも、図１３に示したように、下りリンク制御チャネルとＧＰが占めるＯＦＤＭシンボル以後の下りリンクデータ領域と上りリンクデータ領域で共通にデータ送信のために使用されるＯＦＤＭシンボルのうち、１番目のＯＦＤＭシンボルに基本ＤＭＲＳを配置することができる。
なお、追加ＤＭＲＳはデータ領域の特定位置に位置できるが、以下のように２つの類型に分かれる。
追加ＤＭＲＳ類型１はリソース要素の一部を使用でき、追加ＤＭＲＳ類型２は１つのＯＦＤＭシンボル全体を使用できる。
追加ＤＭＲＳ類型１の場合、追加ＤＭＲＳを以下のように配置できる。
１．実施例１−１
追加ＤＭＲＳは追加ＤＭＲＳのためのリソース要素の数によってレベル単位で区分され、送信環境によって追加ＤＭＲＳのためのリソース要素の数、即ち、追加ＤＭＲＳのレベルを調整する。この時、多重追加ＤＭＲＳレベルのうち、１つは基本ＤＭＲＳのみが送信される場合に該当する。代表的には、追加ＤＭＲＳのレベルが０である場合、基本ＤＭＲＳのみが送信可能である。
２．実施例１−２
リソース要素単位の追加ＤＭＲＳは１つのリソースブロック内で均等な間隔で配置される。一般的には、リソース要素単位の追加ＤＭＲＳは基本ＤＭＲＳに定義されたアンテナポートと同じ数のアンテナポートが定義されるが、リソース要素単位の追加ＤＭＲＳを使用してＯＦＤＭシンボルの間の位相変化量を測定することを目的とするか、又は全てのアンテナポートで位相変化量が類似する場合のように特別ケースの場合には、基本ＤＭＲＳに定義されたアンテナポートより小さい数のアンテナポートの追加ＤＭＲＳのみを定義することができる。
なお、追加ＤＭＲＳ類型２の場合は、追加ＤＭＲＳを以下のように配置できる。
１.実施例１−１
ＯＦＤＭシンボル単位で追加ＤＭＲＳが使用される場合、追加ＤＭＲＳの位置は、基本ＤＭＲＳとして使用されるＯＦＤＭシンボル以後のＯＦＤＭシンボル数と追加ＤＭＲＳとして使用されるＯＦＤＭシンボル以後のＯＦＤＭシンボル数とが互いに類似するところに配置される。例えば、データ領域に１２つのＯＦＤＭシンボルがあり、基本ＤＲＭＳが２番目のＯＦＤＭシンボルに位置する場合、追加ＤＭＲＳは７番目のＯＦＤＭシンボルに配置される。他の例として、データ領域に１２つのＯＦＤＭシンボルがあり、基本ＤＲＭＳと２つの追加ＤＲＭＳがある場合、１、５、９番目のＯＦＤＭシンボルに各々基本ＤＭＲＳと追加ＤＲＭＳを配置させると、各ＤＭＲＳ以後のＯＦＤＭシンボル数が類似する水準になる。これはＤＭＲＳがチャネル推定の変化を正確に反映できるようにする長所がある。
２.実施例１−２
ＯＦＤＭシンボル単位で追加ＤＭＲＳが使用される場合、追加ＤＭＲＳの位置は基本ＤＭＲＳとして使用されるＯＦＤＭシンボルと連続するＯＦＤＭシンボルに配置されることができる。例えば、基本ＤＭＲＳが２番目のＯＦＤＭシンボルに位置する場合、追加ＤＭＲＳは３番目のＯＦＤＭシンボルに配置される。これは多重アンテナの送信でアンテナ数を拡張するか又は同時送信されるユーザを拡張するためにＤＭＲＳのリソースを増加させるという長所がある。
＜ＤＭＲＳの密度を可変する方法＞
ＤＭＲＳの密度を可変させる第１方法として、既存の参照信号を維持し、追加参照信号をオン−デマンド(ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ)方式によって追加する方式がある。例えば、ドップラーが激しくなったか又は遅延の拡散が激しくなった場合、又はＭＣＳ(Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ)レベルによって、Ｈｉｇｈ ＭＣＳで追加参照信号を追加することができる。
ＤＭＲＳの密度を可変させる第２方法として、受信端の性能によってＤＭＲＳ密度の可変を許容するユーザにはオン−デマンド(ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ)方式によって参照信号をさらに送るか又は少しだけ送るなどの可変性があり得る。例えば、アナログビーム形成が可能な受信端である場合、全方位受信を仮定した参照信号送信についてオン−デマンド(ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ)方式によって参照信号を少しだけ送ることを要請する方式である。
第３方法としては、ページング、任意接続応答(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ)、システム情報などを送るチャネルでは参照信号の密度を固定し、特定の端末に情報を送るチャネルでは参照信号密度を可変することができる。
第４方法としては、チャネルデコーディングのための承認(ｇｒａｎｔ)メッセージにより、参照信号密度制御情報を定義する。また参照信号密度制御情報には以下のような情報が含まれる。
−現在まで送信されたチャネル又は今後送信するチャネルで使用される参照信号密度に関する情報(例えば、基本密度(Ｄｅｆａｕｌｔ ｄｅｎｓｉｔｙ)の使用有無、基本密度に比べて密度がどのくらい増減したかに関する情報など)
−追加(Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ)ＤＭＲＳレベル情報
−追加ＤＭＲＳ類型に関する情報
−チャネルの変化量報告のためのトリガーされたメッセージ
第５方法としては、ＣＳＩ−ＲＳを用いた端末の短期測定を行った後、ＣＳＩ報告と共に、時間及び周波数のチャネル変化量を報告することができる。チャネル変化量の報告は、参照信号密度の可変有無を決定する指標になる。また端末は参照信号密度の可変要請メッセージを送信できる。
第６方法としては、端末がＣＳＩを報告する場合、選好する追加ＤＭＲＳレベル情報を共に報告する。選好する追加ＤＭＲＳレベル(ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ＤＭＲＳ ｌｅｖｅｌ)は、ＣＳＩ報告に含まれたＣＱＩに該当するＭＣＳのＰＤＳＣＨを受信する場合、最適のスループット(ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ)が得られるようにする追加ＤＭＲＳレベルに該当する。この時、端末はＣＳＩの計算時に追加ＤＭＲＳのレベルによって追加されるＤＭ−ＲＳリソース要素のオーバヘッドを反映してＣＳＩを計算する。
第７方法としては、送信レイヤが増加する場合、既存の参照信号に追加参照信号を追加することができる。
また、共通制御チャネル(Ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)或いは共通制御メッセージ(ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｓｓａｇｅ)により指示されたデータ領域では、基本ＤＭＲＳと共に追加ＤＭＲＳが基本的に配置される。
また、端末特定の制御チャネル(ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)或いは端末特定の制御メッセージ(ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｓｓａｇｅ)によりデータが指示される時、サブフレーム内にＤＭＲＳ密度を可変的に運用できる。このために、制御メッセージにＤＭＲＳ関連指示子を設定できる。即ち、ＰＤＳＣＨ、ＰＵＳＣＨに対するＤＭＲＳ密度を制御メッセージにより指示できる。なお、ＤＭＲＳ関連指示子が設定される制御メッセージは、ＤＣＩに含まれて端末に送信されるか、又はＲＲＣシグナリングにより端末に送信される。この時、ＤＣＩフォーマットによって制御メッセージの有無を決定するか、又は制御メッセージが含まれる形態が変更されることができる。また、アナログ受信ビーム形成を行う端末は、ＤＭＲＳ密度の変更を要請することによりＤＭＲＳ密度を基地局端で変更することもできる。
図１４及び図１５は本発明によるＤＭＲＳ送信の一例を示す図である。即ち、図１４及び図１５は上記定義した追加ＤＭＲＳ類型２をオーバヘッドによってレベル０とレベル１に区分し、各レベルによってＤＭＲＳを送信する実施例を示す。
図１４及び図１５を参照すると、追加ＤＭＲＳ類型２のレベルによって、上りリンク送信領域又は下りリンク送信領域におけるＤＭＲＳ位置を一致させることができる。レベル１はオーバヘッドを増加させる場合であって、高いランク(Ｈｉｇｈｅｒ ｒａｎｋ)の送信又は低いランク(ｌｏｗｅｒ ｒａｎｋ)の送信時に、チャネル推定性能を向上させるために適用できる。また、レベル０は低い参照信号オーバヘッドを有する低いランクの送信を目的とする。
さらに他の例として、図１４及び図１５において、“Ａ．Ｌｅｖｅｌ１(Ｈｉｇｈｅｒ Ｒａｎｋ)”は低いランクの送信時にチャネル推定性能を向上させるために使用され、“Ｂ．Ｌｅｖｅｌ１(Ｌｏｗｅｒ Ｒａｎｋ)”の場合には、高いランクのためのパターンとして活用できる。
さらに、図１４及び図１５に示されたフレーム構造から分かるように、下りリンク制御領域では２つのＯＦＤＭシンボルが使用されるが、この時、下りリンク制御領域として使用されない領域によって下りリンクデータの送信が可能である。
＜チャネル推定向上のための補間法(ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ)使用が可能なレベル指定＞
マルチレベルで送信されるＤＭＲＳにＱＣＬ条件を仮定できる。
例えば、単一サブフレーム内に送信される多数のＤＭＲＳの間にＱＣＬを仮定する場合、各ＤＭＲＳから推定されたチャネルを補間法(ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ)に活用できる。もしマルチサブフレームでＱＣＬ条件を仮定する場合、マルチサブフレームのレベルに補間法(ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ)を適用できる。
また、サブフレーム内に１つ以上のミニサブフレームが定義され、各ミニサブフレームごとにＤＭＲＳを送信する時、ミニサブフレームレベルのＱＣＬが仮定される場合、ミニサブフレームの間に補間法を適用できる。なお、ＱＣＬ条件はサブフレームグループ或いはマルチサブフレームグループなどの表現により補間(ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ)が可能な時間領域リソース単位を表示することもできる。
＜チャネル状態変化測定のための参照信号構造＞
既存のＬＴＥのように一定のＯＦＤＭシンボル間隔で周期的に送信されるＣＲＳ或いはサブフレーム単位で周期的に送信されるＣＳＩ−ＲＳを使用すると、チャネルの時変特性を測定できる。
しかし、ＮＲにおいては、ＣＲＳのように１つ以上のＯＦＤＭシンボル単位で送信される単一ビーム形成参照信号(Ｓｉｎｇｌｅ−ｂｅａｍｆｏｒｍｅｄ ＲＳ)が定義されない。ここで、単一ビーム形成とは、時間単位及び/又は周波数単位でビームの変化がないビーム形成の形態をいう。
また、ＮＲにおいて、下りリンク及び/又は上りリンクを動的に変更することと、送信ビームがＯＦＤＭシンボル単位及びサブフレーム単位で動的に変化することを支援するフレーム構造を志向するので、サブフレーム単位の周期的ＣＳＩ−ＲＳの送信が難しくなり、周期的ＣＳＩ−ＲＳの使用を期待することが難しい。またＣＳＩ−ＲＳを１回送信することではドップラーを測定することが難しい。
また、周期的に送信されるビーム測定参照信号が導入されても、ビーム測定参照信号が非常に短い周期で送信されないと、ビーム測定参照信号を用いたチャネル時変特性の変化量測定は難しい。
従って、ＮＲにおいて、ＣＳＩ−ＲＳ、ＳＲＳなどのチャネル測定参照信号はチャネル時変状態の変化測定に適合するように設計する必要があり、かかる要求を満たすために、本発明では以下のようなチャネル状態変化測定のための参照信号の構造を提案する。
(１)図１６に示したように、ビーム形成に変化のないマルチショットＣＳＩ−ＲＳ又はマルチショットＳＲＳを送信する。このために、１つのサブフレーム内でＣＳＩ−ＲＳ或いはＳＲＳをマルチショット方式で送信するか、又は隣接するサブフレームと共に、或いは複数のサブフレーム単位でマルチショットＣＳＩ−ＲＳ又はマルチショットＳＲＳを送信する。さらに基地局はビーム形成係数の変化がないことを前提として設定されたＮ−サブフレームグループに対するメッセージを生成することができる。
この時、マルチショットで送信されるＣＳＩ−ＲＳ又はＳＲＳの一部又は全部がチャネル状態変化測定のための参照信号として使用されることができる。
(２)なお、単一ＯＦＤＭシンボルにおいて、チャネル状態変化測定のための参照信号を繰り返して送信することができる。この時、チャネル状態変化測定のための参照信号は、単一ＯＦＤＭシンボルに割り当てられたＣＳＩ−ＲＳ、ＳＲＳ又はＰＴＲＳ(Ｐｈａｓｅ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)のうちの一部又は全部である。
なお、基地局はＤＣＩにより非周期的ＣＳＩ−ＲＳ送信、端末のＣＳＩ測定及びＣＳＩ報告トリガーのためのＣＳＩ−ＲＳが単一ショットのＣＳＩ−ＲＳであるか又はマルチショットのＣＳＩ−ＲＳであるかを知らせることができる。また、基地局がマルチショットＣＳＩ−ＲＳを送信した場合、端末はチャネル変化量報告又は選好する追加ＤＭＲＳレベル報告を行うことができる。
これと同様に、基地局はＤＣＩにより、非周期的ＳＲＳ送信トリガーのためのＳＲＳを単一ショットＳＲＳで送信するか、又はマルチショットＳＲＳで送信するかを端末に知らせることができる。また、基地局がマルチショットＳＲＳを送信した場合、基地局はＳＲＳを同じプリコーディング方式を用いて、連続して送信する回数を端末に知らせる。
なお、効率的な干渉測定のために、干渉特定のためのリソースであるＣＳＩ−ＩＭ(Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ)リソースをマルチショットとして設定することもできる。かかるマルチショットＣＳＩ−ＩＭリソースは、マルチショットＣＳＩ−ＲＳリソースと１：１にマッチングされて定義される。即ち、基地局はＤＣＩによりＣＳＩ−ＲＳとＣＳＩ−ＩＭリソースが送信される回数を同一に指定することができる。これとは異なり、基地局はＤＣＩによりＣＳＩ−ＲＳとＣＳＩ−ＩＭリソースが送信される回数を個々に指定することもできる。
＜制御チャネルとデータチャネルの参照信号を共有する方法＞
ＮＲシステムにおいて、下りリンク制御チャネルと下りリンク及び/又は上りリンクデータチャネルが時間分割多重化(Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；ＴＤＭ)されることを考慮している。基本的には、制御チャネルには制御チャネルを復調するために参照信号が定義され、データチャネルを復調するためのＤＭＲＳが各々定義される。
しかし、各々のチャネルのための参照信号を定義する場合、参照信号オーバヘッドが非常に大きくなる問題がある。従って、かかる参照信号オーバヘッドを減らすための方案として制御チャネル参照信号或いはデータＤＭＲＳを制御チャネルとデータチャネルで共有する方案が論議されている。
しかし、かかる共有方案が常に利得になることではない。例えば、制御チャネルの参照信号は制限された数のアンテナポートにより定義されるが、これをデータチャネルに適用すると、データチャネルの最大送信ランクを制限して結果として性能を制限する要素になる。
また、制御チャネルの参照信号は端末−特定(ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ)の参照信号であることができるが、端末−非特定の参照信号(ｎｏｎ−ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳ)であることもできる。
もし端末−非特定の参照信号で送信される場合、データチャネルが特定のユーザにビーム形成されることが難しくなり、ビーム利得を期待することが難しくなる。
反面、特定の条件を有する端末には、参照信号の共有を許容できる。
例えば、１)高くないデータ率を要求する情報を送信するユーザにデータチャネルを送信する場合、２)端末特定の空間チャネル情報を得ていない状況、或いは獲得した空間チャネル情報が有効ではない状況でる場合、３)高速移動環境のように、開ループ送信が有利なユーザにデータチャネルを送信する場合などには、参照信号の共有を許容することができる。なお、特定の状況は特定のチャネル或いは特定の参照信号に関する情報が設定されていない場合であることができる。
即ち、特定の条件を満たす場合、受信端は第１タイプの参照信号と第２タイプの参照信号が連関していると仮定して、第１タイプの参照信号と第２タイプの参照信号を共に使用できる。
言い換えれば、特定の条件を満たす場合、受信端は第１タイプの参照信号及び第２タイプの参照信号を同じ目的で共に使用することができる。
以下、図１７を参照しながら、参照信号を共有する方案について説明する。図１７を参照すると、制御チャネルに定義された参照信号をデータチャネルが共有する。この時、制御チャネルの参照信号は端末グループ特定の参照信号(ＵＥ ｇｒｏｕｐ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳ)と仮定する。この場合、送信レイヤ数が制御チャネル参照信号により制限され、端末特定のビーム形成(ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ)を期待することが難しい。
なお、ＤＭＲＳ領域の参照信号は使用しないことができる。この場合、使用しない参照信号領域はデータのために活用できる。
また、制御チャネル参照信号を共有するデータ領域に追加参照信号を配置できる場合、１つのＯＦＤＭシンボルＤＭＲＳに対比してＲＳオーバヘッドが大きく増えない。なお、追加参照信号の配置は基本送信(Ｂａｓｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ)或いはフォールバック(ｆａｌｌｂａｃｋ)方式を使用する場合に適用できる。
かかる参照信号の共有方案について、基地局は端末に使用される参照信号に関する情報を指示する。例えば、制御チャネルに定義された参照信号を使用するか、又はＤＭＲＳ領域に定義された参照信号を使用するかを指示する。
又は、端末に送信されるデータチャネルの属性によって、使用する参照信号が決定される。例えば、システム情報(Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)或いは任意接続応答(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ＲＥｓｐｏｎｓｅ)などを送るＤＣＩのＲＮＴＩに連携して、該当ＲＮＴＩで検出されたＤＣＩが指示したデータチャネルでは制御チャネルの参照信号を共有する。
なお、制御チャネルの参照信号をデータチャネルで共有して使用するユーザ或いはユーザグループのためのデータチャネル区間では、制御チャネル参照信号と類似する或いは同じ参照信号がさらに送信されることができ、常に送信されることもできる。これは、上位階層などで指示でき、このために制御信号のコンテンツに特定の指示子が定義されることができる。
ここで、制御チャネルとデータチャネルの間で参照信号を共有するとは、制御チャネルの参照信号とデータチャネルの参照信号が同じシーケンス或いは同じタイプのシーケンスを使用することを意味する。
＜位相追跡のための参照信号(ＰＴＲＳ；Ｐｈａｓｅ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)＞
３０ＧＨｚ近くの帯域において６４ＱＡＭのような高い変調次数では位相雑音に敏感であるので、位相を追跡するためのＰＴＲＳが要求される。
ＰＴＲＳは位相雑音による共通位相を推定することだけではなく、残余周波数オフセット(ＲＥｓｉｄｕａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆｆｓｅｔ)を推定するためにも活用される。
共通位相エラー(ｃｏｍｍｏｎ ｐｈａｓｅ ｅｒｒｏｒ)は、毎ＯＦＤＭシンボルごとに変更されるので、これを測定するためには、毎ＯＦＤＭシンボルごとに参照信号が送信される必要がある。反面、周波数オフセットは特定の傾向性を有して変化するので、これを測定するためには、Ｎ個のＯＦＤＭシンボル単位で参照信号を送信して周波数オフセットを推定することが可能である。
共通位相エラー(Ｃｏｍｍｏｎ ｐｈａｓｅ ｅｒｒｏｒ)は変化幅が大きくないので、６４ＱＡＭのように複雑なコンステレイション(Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ)を有する場合にのみそのエラーの敏感度が把握される反面、周波数オフセットは変化量が２πを超えるので、ＱＰＳＫなどのように低い変調次数でもその敏感度が把握される。
言い換えれば、共通位相エラーを推定する参照信号は、高周波帯域の高い変調次数の場合に要求され、周波数オフセット推定のための参照信号は、帯域と変調次数に関係なく要求される。従って周波数オフセット推定のためのＰＴＲＳが毎スロットごとに送信され、場合によっては共通位相エラーを測定するためのＰＴＲＳがさらに送信されることができる。
本発明では便宜上、周波数オフセット推定及びタイミング追跡のために送信される参照信号を基本ＰＴＲＳ(Ｂａｓｉｃ ＰＴＲＳ)或いは基本ＴＲＳ(Ｂａｓｉｃ ＴＲＳ)という。
周波数オフセット及び信号の到達タイミングは、送信ポイントやアナログビーム形成によって変更可能である。
また、下りリンクの送信において、基地局は端末に周波数オフセット及びタイミングを推定する時間単位を指定できる。例えば、基本ＴＲＳは同期信号が送信される時間スロット内に含まれることができる。この時、同期信号が送信される所定の数のＯＦＤＭシンボルで構成された同期信号ブロックを指示するインデックスがあれば、該当同期信号ブロック(ＳＳ ｂｌｏｃｋ)で推定した周波数オフセット及びタイミング追跡情報は同期信号ブロックインデックス(ＳＳ ｂｌｏｃｋ ｉｎｄｅｘ)と連携されることができる。
もしＰＢＣＨ或いはＰＢＣＨを復調するための参照信号、測定参照信号、ビーム追跡参照信号又はその他の情報が、ビームスイーピング(ｂｅａｍ ｓｗｅｅｐｉｎｇ)に連携されていると、周波数オフセット(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆｆｓｅｔ)及び時間追跡(Ｔｉｍｉｎｇ ｔｒａｃｋｉｎｇ)情報は同期信号ブロックインデックスと連携されることができる。またビームスイーピングを行わない単一のビームであれば、推定した周波数オフセット及び時間追跡情報を使用する参照信号を指定する。
なお、基地局は推定した情報が使用可能な時間単位を指定できる。この時、推定された情報又は推定された情報が使用可能な時間単位に関する情報には、特定のデータを受信するための制御情報内で推定情報を使用できるか否かを知らせる指示子が含まれる。
例えば、同期信号ブロックインデックスが上記推定された情報又は該推定された情報が使用可能な時間単位に関する情報に含まれると、該当同期信号ブロックで推定した周波数オフセット及びタイミング情報を適用できると仮定するか、又は参照信号のリソース情報などを推定された情報又は使用可能な時間単位に関する情報により知らせることができる。又は参照信号リソースの順を互いに約束して指示することができる。
周波数オフセット及び/又は時間追跡のために使用される参照信号は、ＰＴＲＳの下位集合(ｓｕｂｓｅｔ)と定義できる。例えば、ＰＴＲＳの特定のポートを基本ＰＴＲＳと定義することができ、ＰＴＲＳのパターンのうち、時間或いは周波数密度が低いパターンを基本ＰＴＲＳとして使用することもできる。
＜ＣＰ−ＯＦＤＭとＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ波形を同時支援可能なＰＴＲＳ(Ｐｈａｓｅ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)＞
３０ＧＨｚ以上の帯域では位相雑音(ｐｈａｓｅ ｎｏｉｓｅ)により発生する搬送波間の干渉(ｉｎｔｅｒ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ)及び共通位相エラー(Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｈａｓｅ Ｅｒｒｏｒ)などが深刻に発生して６４ＱＡＭ以上の変調次数(ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｏｒｄｅｒ)で性能の劣化を招く。これを克服するために、副搬送波間隔(ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ)を広げてＩＣＩに対する敏感度を低くするか、又はＯＦＤＭシンボルごとに変化する位相を推定して逆に補償する方法がある。
ＬＴＥでは、１５ｋＨｚの副搬送波間隔を使用する反面、３０ＧＨｚ近所の帯域でＮＲを動作させるためには、６０ｋＨｚ以上の副搬送波間隔が考えられる。また毎ＯＦＤＭシンボルごとに変化する位相を追跡(ｔｒａｃｋｉｎｇ)するための目的の参照信号を導入して位相を推定し、信号を復調する時、推定された位相に基づいて位相を補正する。
なお、本発明では位相追跡(Ｐｈａｓｅ Ｔｒａｃｋｉｎｇ)のための参照信号をＰＴＲＳという。ＰＴＲＳは毎ＯＦＤＭシンボル或いは毎Ｎ個のＯＦＤＭシンボルごとに送信される。
即ち、各ＯＦＤＭシンボルで同じ副搬送波位置にＰＴＲＳを送信することにより、副搬送波ごとに位相が変化した程度を測定する。またＰＴＲＳ送信のためにリソースブロック或いはリソースブロックグループ内では特定のＭ個のリソース要素を使用するが、ＰＴＲＳは特定のリソースブロック或いはリソースブロックグループ内でクラスタータイプに集められて送信されることができ、インターリービングタイプで等間隔に離れて送信されることもでき、又は間隔に関係なく送信されることもできる。
ＣＰ−ＯＦＤＭ波形を使用するシステムでは、ＴＲＳ(ｔｒａｃｋｉｎｇ ＲＳ)が配置される形態によって推定性能が決定されるが、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ波形を使用するシステムでは、ＴＲＳが配置される時、ＰＡＰＲを害しない方向にＲＳ配置を決定することが好ましい。
ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ波形を使用するシステムにおいて、ＰＴＲＳはデータが送信されるＯＦＤＭシンボル内の特定のリソース要素に位置する。この時、ＰＴＲＳは等間隔に配置することが好ましい。また、ＰＴＲＳのためのシーケンスはＺＣ(Ｚａｄｏｆｆ−ｃｈｕ)シーケンスを使用することが好ましい。この時、ＺＣシーケンスは１つのＯＦＤＭシンボルで使用されるＰＴＲＳの数に合わせてＺＣシーケンスの長さを合わせることができ、又はＤＭＲＳで使用するＺＣシーケンスを再使用することもできる。
もしＺＣシーケンスを再使用する場合、ＤＭＲＳ ＺＣシーケンス列でＰＴＲＳの数ほどの要素を選択する時、最初の要素と最後の要素の間の値のうち、インデックスが最大限、均等な間隔を有するようにする要素を選択することが好ましい。例えば、３６長さのＤＭＲＳシーケンスで６つの要素を選択するとした時、６間隔で６つの要素を選択する。
例えば、({１、７、１３、１９、２５、３１}＋ｏｆｆｓｅｔ(ｏｆｆｓｅｔ＝{０,１,２,３,４,５}))のようなシーケンスを選択してＰＴＲＳを送信する時、低いＰＡＰＲを維持することができる。
また、データをＤＦＴ拡散(ｓｐｒｅａｄｉｎｇ)するための単位は、データ送信に使用されるリソース要素の数であることができる。例えば、６ＲＢが割り当てられた場合、７２をＤＦＴ拡散単位とする(ＬＴＥではＮ＝２a３b５c)。
この時、ＰＴＲＳが含まれたＯＦＤＭシンボルにおけるＤＦＴ拡散単位は、ＰＴＲＳの数を除いた残りのリソース要素の数と定義する。ここで、Ｎ＝２a３b５c−Ｍ、Ｍは１つのＯＦＤＭシンボルに含まれたＰＴＲＳの数である。
なお、既存ＬＴＥのようにＤＦＴ拡散単位をＮ＝２a３b５cと維持しようとする場合、１つのＯＦＤＭシンボルに含まれるＰＴＲＳの数Ｍは、Ｎ−Ｍが２d３e５f内で定義されることが好ましい。例えば、データ送信は８ＲＢが使用され、ＰＴＲＳは１ＲＢごとに２つのリソース要素ずつ使用する場合、ＤＦＴ拡散は８ｘ(１２−２)＝８ｘ１０になって既存のＬＴＥの２,３,５の指数の積の関係を維持することができる。
＜チャネル推定単位：ＰＲＢバンドル(ｂｕｎｄｌｉｎｇ)／ＲＥバンドル／スロットバンドル／シンボルバンドル＞
ＬＴＥ−Ａの下りリンクＤＭＲＳ基盤の送信では、リソースブロック単位で送信ビームの加重値を変更でき、受信端は下りリンクＤＭＲＳからチャネルを推定する時、単一リソースのブロック単位で推定するか或いは複数のリソースブロック単位で推定するかを決定するＰＲＢバンドルの概念が適用される。
またＬＴＥ−Ａの下りリンクＤＭＲＳは、２Ｄ−ＭＭＳＥ基盤のチャネル推定技法を導入する時、最適のチャネル推定性能が得られる参照信号パターンが設定されるが、２Ｄ−ＭＭＳＥチャネル推定技法では、ＰＲＢバンドルのサイズが大きくなると、推定複雑度が深刻に増大する問題がある。
なお、ＬＴＥ−Ａ下りリンクでは、システム帯域によってバンドリングのサイズを最大２ＲＢ或いは３ＲＢに許容する。反面、ＬＴＥ上りリンクでは、周波数の平衡加重値の適用を仮定すると共に、上りリンクＤＭＲＳにチャネル推定を行う場合にもＤＭＲＳに適用される送信加重値が送信リソースブロックに全て同じ値で適用されたと仮定してチャネルを推定する。
ＬＴＥ上りリンクＤＭＲＳは、１つのＯＦＤＭシンボルの全てのリソース要素を使用するが、これは１Ｄでは最適な性能を有するＦＦＴ基盤のチャネル推定を可能にし、大きいサイズのＲＢバンドルを適用してもチャネル推定を行える長所がある。
また周波数選択的チャネルにおいて、周波数選択的プリコーディングを適用してビーム形成性能を高めようとする場合は、ＲＢバンドルのサイズを狭くすることが好ましい。また、多数のユーザを同時に収容するために、ＭＵ−ＭＩＭＯペアリングをリソースブロック単位とする場合にも周波数選択的プリコーディングを行うことが好ましい。
５Ｇ ＮＲのＤＭＲＳをＬＴＥ上りリンクＤＭＲＳのように単一のＯＦＤＭシンボルで全てのＯＦＤＭシンボルを送信するか、又はＬＴＥ下りリンクＣＲＳのように単一のＯＦＤＭシンボルに含まれたリソース要素のうち、等間隔を有するリソース要素位置を参照信号として使用して送信するパターンに設計すると、受信端は２ｄ ＭＭＳＥだけではなく、ＦＦＴ基盤のチャネル推定技法を使用することができる。
また、５Ｇ ＮＲの主要配置シナリオ(ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ ｓｃｅｎａｒｉｏ)としてスモールセル(ｓｍａｌｌ ｃｅｌｌ)、屋内(ｉｎｄｏｏｒ)などを考慮することができる。特に、アナログビーム形成が導入される場合は、無線チャネルのコヒーレント帯域が増加することを考慮した時、極端的な周波数選択的プリコーディングを適用するよりは、一定水準の周波数帯域では同じプリコーディング加重値が使用されることが好ましい。
即ち、ＮＲにおいては、ＲＢバンドルのサイズとしてＬＴＥ−Ａ下りリンクの２ＲＢ或いは３ＲＢよりは大きい値を適用することが好ましい。なお、ＲＢバンドルの単位として、割り当てされた周波数リソースの連続するリソース単位を適用できる。
逆に、ＬＴＥ−Ａ下りリンクＤＭＲＳ及び上りリンクＤＭＲＳは、ＰＲＢ内では同じ加重値が適用されていると仮定してチャネルを推定する。反面、ＮＲ ＤＭＲＳでは、ＲＥバンドルやＯＦＤＭシンボルバンドル単位、又は周波数軸及び/又は時間軸のバンドリング組み合わせの形態を考慮できる。ＲＥバンドル或いはＯＦＤＭシンボルバンドルの単位は、ビームサイクリング或いはビームスイーピングに役に立つ。
特に、データが送信されるスロット内に多数のＯＦＤＭシンボルがあり、特定のＯＦＤＭシンボルに含まれたＤＭＲＳから推定されたチャネルを該当ＯＦＤＭシンボル或いは隣接するＯＦＤＭシンボルバンドル或いはスロット内に存在する特定のＯＦＤＭシンボルに適用できると仮定すると、スロット内でＯＦＤＭシンボル或いはＯＦＤＭシンボルバンドル単位でアナログ及び/又はデジタルビームをスイーピングする場合、ビームダイバーシティ(ｂｅａｍ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ)を期待できる。
これと同様に、リソースブロック内の特定のリソース要素に位置するＤＭＲＳで推定したチャネルを該当リソース要素、隣接するリソース要素バンドル、リソースブロック内におけるリソース要素、或いはリソースブロックバンドル内のリソース要素に適用できると仮定すると、リソースブロック或いはリソースブロックバンドル内でデジタルビームを変更するビームダイバーシティを期待できる。
なお、下りリンクにおけるＲＢバンドリングを端末のチャネル推定単位に仮定することができ、反面、上りリンクではプリコードが適用される単位で仮定できる。即ち、上りリンク送信の場合、端末は基地局からプリコードが適用されるＲＢサイズが指示され、これによってプリコーディングを適用する。この時、ＲＢサイズはＲＢ、ＲＢグループ、或いは割り当てられた全帯域の単位で指定されることができる。
＜設計基準(Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｒｉｔｅｒｉａ)＞
ＮＲシステムで求める最大のスペクトル効率(Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ)は、下りリンクの場合は３０ｂｐｓ/Ｈｚ、上りリンクの場合は１５ｂｐｓ/Ｈz(ＵＬ)であり、これは３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａのスペクトル効率と同一である。ＬＴＥ−Ａでは、変調は６４ＱＡＭ、送信レイヤ数は下りリンクが８レイヤ、上りリンクが４レイヤであり、要求条件(Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ)３０ｂｐｓ/Ｈｚ(ＤＬ)、１５ｂｐｓ/Ｈｚ(ＵＬ)を達成している。
これと同様に、ＮＲシステムで求められるスペクトル効率(Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ)を考慮すると、送信レイヤは下りリンクの場合は最大８つ、上りリンクの場合には４つであることが好ましい。また基地局アンテナが増加しながらアンテナポート数を増やすことができ、基地局が送信可能なレイヤの最大値を１６と仮定する。また上りリンクで基地局が受信可能な最大レイヤも１６と仮定する。
即ち、ＮＲシステムで求められる送受信レイヤ数は以下の通りである。
＊Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ送信レイヤ数を仮定
−ＳＵ送信：最大８(ＤＬ)、最大４(ＵＬ)、
−ＭＵ送信：最大４(ＤＬ)、最大４(ＵＬ)
＊基地局送信／受信の最大レイヤ数を仮定
−最大１６(ＤＬ)、８(ＵＬ)
この設計において、ＮＲ ＤＭＲＳは以下のような仮定下で設計される。
−端末当たり最大８つのアンテナポートを支援
−同時送信可能な最大１６つのアンテナポートを支援
−１つのＯＦＤＭシンボルに最大８つのアンテナポートを区分できるようにリソースを設定
−アンテナポート(ＡＰ)当たり最小２ＲＥ或いは３ＲＥのエネルギーを有する。
これは、８つのアンテナポートのために１６つのリソース要素が使用されると、１つのアンテナポート当たり２つのリソース要素が使用され、２４つのリソース要素が使用されると、１つのアンテナポート当たり３つのリソース要素が使用されることを意味する。この設計において、リソースブロックは８の倍数である１６つのリソース要素或いは２４つのリソース要素で構成することを仮定する。
＜単一ＯＦＤＭシンボル(Ｓｉｎｇｌｅ ＯＦＤＭ ｓｙｍｂｏｌ)に対する多重化(Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)方法＞
１つのＯＦＤＭシンボルに多数のアンテナポートを多重化する方法であって、アンテナポート当たり互いに異なる周波数リソースを使用するＦＤＭ方法と同じリソースにコードリソースを分離して使用するＣＤＭ方法がある。
図１８は本発明の一実施例によってＤＭＲＳをＣＤＭ方式でＮ個のリソース要素に拡散(ｓｐｒｅａｄｉｎｇ)し、８つの直交コードを用いて送信する方法を説明する図である。
即ち、図１８はＮ個のリソース要素に直交コードを使用する例であり、割り当てられた帯域で使用する長さＮのスクランブルシーケンス(ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｅ)(例、ＰＮシーケンス、ＣＡＺＡＣなど)を全てのアンテナポートが共有し、長さＮの直交シーケンス(例、ＤＦＴ、Ｈａｄａｍａｒｄ)８つをＡＰに割り当てる方式である。
図１９は本発明の一実施例によってＦＤＭとＣＤＭを組み合わせて使用する方法を説明する図である。
図１９もＮ個のリソース要素に周波数リソースと直交コードを使用する例であり、Ｎ個のリソース要素を奇数と偶数によってＮ/２個ずつ分け、各グループでは４つのアンテナポートを区分するための直交コードを使用する方式である。割り当てられた帯域で使用する長さＮのスクランブルシーケンス(ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｅ)(例、ＰＮシーケンス、ＣＡＺＡＣなど)において奇遇と偶数のインデックスとして２つのサブセットシーケンスを使用し、各サブセットのシーケンスはアンテナポートを共有する。長さＮ/２の直交シーケンス(例、ＤＦＴ、Ｈａｄａｍａｒｄ)４つをアンテナポートに 割り当てる。
割り当てられた帯域で使用する長さＮ／２のスクランブルシーケンスを２つの周波数リソースで同様に使用し、長さＮ／２の直交シーケンス４つをアンテナポートに割り当てる。
図２０は本発明の一実施例によってＦＤＭとＯＣＣを組み合わせて使用する方法を説明する図である。
即ち、Ｎ個のリソース要素に周波数リソースと直交コードを使用する例であって、４つの連続する周波数リソースバンドルを形成し、周波数リソースバンドルでは４つの直交コードリソースが４つのアンテナポートに割り当てられる。言い換えれば、隣接する４つのリソース要素でさらに１つの周波数リソースバンドルを形成し、４つの直交コードリソースは他の４つのアンテナポートに割り当てられる。
リソースブロック当たりＮ個のリソース要素を使用する場合、総Ｎ/４個の４つ連続周波数を有するリソースバンドルが形成され、４ＲＥ間隔で離れているリソースバンドルを４つのアンテナポートが使用する。該当リソースブロックに定義されたＮ/４長さのスクランブルシーケンスはＮ/４つの周波数バンドルで各々使用される。
図２１は本発明の他の実施例によってＦＤＭとＣＤＭを組み合わせて使用する方法を説明する図である。
４ＲＥ間隔を有するリソースを周波数バンドルとして総４つの周波数リソースバンドルを生成し、４つの周波数リソースバンドルでは各々２つのアンテナポートを直交リソースで区分する。
該当リソースブロックに定義された長さＮのスクランブルシーケンスはリソース要素ごとにマッピングされ、周波数リソースバンドルの間には互いに異なるスクランブルシーケンスがマッピングされる。２つの直交リソースとしてはＯＣＣ−２([＋１＋１]、[＋１−１])を使用できる。
該当リソースブロックに定義された長さＮ/４のスクランブルシーケンスは周波数リソースバンドルに属するリソース要素にマッピングされ、周波数リソースバンドルは同一のスクランブルシーケンスを基本シーケンスとして使用できる。また周波数リソースバンドルの間に特別のオフセットシーケンスを導入することもできる。２つの直交リソースとしてはＯＣＣ−２([＋１＋１]、[＋１−１])を使用できる。
図２２及び図２３は本発明の他の実施例によってＦＤＭとＯＣＣを組み合わせて使用する方法を説明する図である。
図２２では４ＲＥの間隔を有するリソースを周波数バンドルとして総４つの周波数リソースバンドルを生成し、４つの周波数リソースバンドルでは、各々２つのアンテナポートを直交リソースで区分する。
図２３では連続する２つのリソース要素をＯＣＣ適用単位とし、８つのリソース要素で総４つのＯＣＣグループを生成する。該当リソースブロックに定義された長さＮ／２のスクランブルシーケンス(ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｅ)を各ＯＣＣグループにマッピングして使用する。
図２４は本発明の他の実施例によってアンテナポート当たり８ＲＥの間隔でＦＤＭを用いる方法を説明する図である。
図２４の実施例によれば、レイヤ数に関係なくポート当たりリソース要素数を固定できる。例えば、“Ｎ−ＲＥ／最大アンテナポートの数”によりポート当たりリソース要素数を固定できる。なお、レイヤ数によってポート当たりリソース要素数を可変することもできる。例えば、１)単一のレイヤ：ポート当たり２４ＲＥｓ、２)２−レイヤ：ポート当たり１２ＲＥｓ、３)３−レイヤ：ポート当たり８ＲＥｓ、４)４−レイヤ：ポート当たり６ＲＥｓ、５)６−レイヤ：ポート当たり４ＲＥｓ、６)８−レイヤ：ポート当たり３ＲＥｓなどでポート当たりのリソース要素数を可変することができる。
また、５−レイヤの場合、６−レイヤのためのＤＭＲＳパターンで５つのポートを使用し、７−レイヤの場合は、８−レイヤのためのＤＭＲＳパターンで７つのポートを使用することができる。
上述した方法は、最大８つのアンテナポートのためのＤＭＲＳリソース割り当て方法を説明したが、これより小さい範囲のアンテナポートに対するリソース割り当て方法として使用されることができる。例えば、最大４つのアンテナポートを仮定する場合、上記方法のサブセットを使用でき、アンテナポートを最大８つに拡張する場合は、さらに１つのＯＦＤＭシンボルを使用できる。一例として、２つのＯＦＤＭシンボルにＯＣＣ−２を適用してアンテナポートを区分できる。以下の表１はＬＴＥ−Ａにおける８つのアンテナポート、２４ＲＥを仮定する。
Figure 0006968888
＜ＣＤＭのためのシーケンス＞
既存のＬＴＥ上りリンクＤＭＲＳの場合、基底シーケンスとしてＺＣシーケンスを使用する。さらに時間ドメインの循環シフト(ｃｙｃｌｉｃ ｓｈｉｆｔ)を適用するために、１２間隔を有するＤＦＴベクトル(ｅｘｐ（ｊ＊２＊ｐｉ＊ｎ＊ｋ/１２))を使用し、１２つの直交ベクトルのうち、８つのベクトルを使用する。かかるベクトルの使用は１２ＲＥ単位で繰り返して適用される。
新しいシステムにおいて、１つのＯＦＤＭシンボルに８つの直交ＤＭＲＳアンテナポートを多重化する方法において、周波数軸にＣＤＭ或いはＯＣＣを適用する方案が考えられる。
１.実施例２−１
時間ドメインの循環シフトを適用する場合、８間隔を有するＤＦＴベクトル(ｅｘｐ(ｊ＊２＊ｐｉ＊ｎ＊ｋ/８))を使用する。これは、８つのレイヤの各々の無線チャネルに対するインパルス応答が時間ドメインにおいて各レイヤが最大の間隔に離れて配置されるようにする長所がある。特に、８つの直交ＤＭＲＳアンテナポートをＣＤＭとして使用するパターンに適用することができる。この時、直交シーケンスとしてはアダマール(Ｈａｄａｍａｄ)−８を適用できる。
この時、１２ＲＥが１ＲＢと定義される場合、長さ８のベクトルが１２つのリソース要素に配置されると、１つのサイクルのベクトルとベクトルの一部がマッピングされる形態になる。例えば、長さ８のベクトルを[Ｓn(０) Ｓn(１) Ｓn(２) Ｓn(３) Ｓn(４) Ｓn(５) Ｓn(６) Ｓn(７)]とした時、１２ＲＥにマッピングされる順を考えると、以下のようにマッピングされる。
１２ＲＥマッピング：[Ｓn(０) Ｓn(１) Ｓn(２) Ｓn(３) Ｓn(４) Ｓn(５) Ｓn(６) Ｓn(７) Ｓn(０) Ｓn(１) Ｓn(２) Ｓn(３)]
また、Ｍｕｌｔｉ−ＲＢにマッピングされるシーケンスが連続する位相を有するようにする方案として、以下の表２に示したように、ＲＢ数によってマッピング関係を設定することができる。
Figure 0006968888
２．実施例２−２
時間ドメインの循環シフトを適用する場合、４間隔を有するＤＦＴベクトル(ｅｘｐ（ｊ＊２＊ｐｉ＊ｎ＊ｋ/４))を使用する。これは、４つのレイヤの各々の無線チャネルに対するインパルス応答が時間ドメインにおいて各レイヤが最大の間隔に離れて配置されるようにする長所がある。特に、４つの直交ＤＭＲＳアンテナポートをＣＤＭとして使用するパターンに適用することができる。この時、直交シーケンスとしてはアダマール(Ｈａｄａｍａｄ)−４を適用できる。
ＦＤＭとＣＤＭで直交ＤＭＲＳアンテナポートを定義する時、１２ＲＥが１ＲＢと定義される場合、６ＲＥ単位でＣＤＭを適用して４つのＤＭＲＳアンテナポートを区分し、他の６ＲＥリソースでＣＤＭに他の４つのＤＭＲＳアンテナポートを定義することができる。この時、長さ４のベクトルが６ＲＥにマッピングされることから、上述したマッピングのように、ベクトルの１つのサイクルと半サイクルがマッピングされることが分かる。この時にも、同様にＭｕｌｔｉ−ＲＢにマッピングされるシーケンスが連続して位相を有するようにする方案として、表３に示すように、ＲＢ数によってマッピング関係を設定することができる。
Figure 0006968888
＜ＦＤＭとＣＤＭを適用する方案＞
１２ＲＥを１ＲＢで構成するリソースマッピングにおいて、ＣＤＭにより６つのリソース要素に４つのアンテナポートを区分し、他の６つのリソース要素で他の４つのアンテナポートを区分できるようにする。
図２５は本発明の一実施例によってＦＤＭとＣＤＭを適用する方案を示す図である。
具体的には、図２５の(Ａ)は２つの連続するリソース要素をグルーピングし、グループ間２ＲＥ間隔で配置する方式を示す。なお、図２５の(Ｂ)は２ＲＥ間隔を有するリソース要素をグルーピングすることを示す。
２つのグループ(Ｇ１、Ｇ２)において、各々４つのアンテナポートを区分できる。この時、各グループには上述したＣＤＭコードを適用できる。
下りリンクの送信において多重ユーザ送信である場合、基地局は多重ユーザのチャネル推定のためのＤＭＲＳポートをＦＤＭとＣＤＭグループ内で割り当てることができる。基地局は各ユーザが使用するＤＭＲＳポートを指示できるが、個別ユーザが用いるＤＭＲＳポートを指定することを基本とする。多重ユーザにＤＭＲＳアンテナポートが割り当てられた場合、端末が他のユーザが使用するＤＭＲＳポート情報を知っている時には、チャネル推定性能を向上させることができる。
例えば、端末に２つのＤＭＲＳポートが割り当てられ、このためにＣＤＭのうちの２つが選択された場合は、端末は２つのリソース要素単位で平均(ａｖｅｒａｇｅ)して、２つのＤＭＲＳアンテナポートを区分することができる。他の端末のためにＣＤＭのうちの残り２つのシーケンスが割り当てられる可能性もあるので、該当端末は４つのリソース要素単位で平均して、２つのＤＭＲＳアンテナポートを区分する方法も可能である。
無線チャネルの周波数選択度を考慮した時、できる限り近距離にあるリソース要素を平均することが好ましいが、２つのリソース要素を平均した方が４つのリソース要素を平均することより良好なチャネル推定性能を期待できる。多重ユーザ送信において、基地局が端末に多重ユーザ多重化関連情報又はＣＤＭの長さ情報を知らせると、端末はチャネル推定時に平均する単位を調整することができる。例えば、ＣＤＭ−２(長さ２の直交リソース使用)とＣＤＭ−４(長さ４の直交リソース使用)を使用したか否かを端末に知らせる指示子を設定できる。
図２６は、本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。
図２６を参照すると、通信装置２６００は、プロセッサ２６１０、メモリ２６２０、ＲＦモジュール２６３０、ディスプレイモジュール２６４０、及びユーザインターフェースモジュール２６５０を備えている。
通信装置２６００は説明の便宜のために示されたもので、一部のモジュールは省略されてもよい。また、通信装置２６００は必要なモジュールをさらに備えてもよい。また、通信装置２６００において一部のモジュールはより細分化したモジュールに区分されてもよい。プロセッサ２６１０は、図面を参照して例示した本発明の実施例に係る動作を実行するように構成される。具体的に、プロセッサ２６１０の詳細な動作は、図１乃至図２５に記載された内容を参照すればよい。
メモリ２６２０は、プロセッサ２６１０に接続し、オペレーティングシステム、アプリケーション、プログラムコード、データなどを格納する。ＲＦモジュール２６３０は、プロセッサ２６１０に接続し、基底帯域信号を無線信号に変換したり、無線信号を基底帯域信号に変換する機能を果たす。そのために、ＲＦモジュール２６３０は、アナログ変換、増幅、フィルタリング及び周波数アップ変換又はこれらの逆過程を行う。ディスプレイモジュール２６４０は、プロセッサ２６１０に接続し、様々な情報をディスプレイする。ディスプレイモジュール２６４０は、特に制限されるものではなく、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）のような周知の要素を用いることができる。ユーザインターフェースモジュール２６５０は、プロセッサ２６１０に接続し、キーパッド、タッチスクリーンなどのような周知のユーザインターフェースの組合せで構成可能である。
以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもでき、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替わってもよい。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりできるということは明らかである。
本文書で基地局によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）によって行われることもある。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）からなるネットワークにおいて端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって行われ得ることは明らかである。基地局は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語にしてもよい。
本発明に係る実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア又はそれらの結合などによって具現することができる。ハードウェアによる具現では、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。
ファームウェアやソフトウェアによる具現では、本発明の一実施例は、以上で説明された機能又は動作を実行するモジュール、手順、関数などの形態で具現されてもよい。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶され、プロセッサによって駆動可能である。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に設けられ、公知の様々な手段によってプロセッサとデータを交換することができる。
本発明は、本発明の特徴から逸脱しない範囲で別の特定の形態に具体化できるということが当業者にとっては自明である。従って、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的な解釈によって決定すべきであり、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる
以上、チャネル状態変化測定のための参照信号の送信方法及びそのための装置について、５世代ＮｅｗＲＡＴシステムにおいて適用される例を中心として説明したが、５世代ＮｅｗＲＡＴシステム以外にも様々な無線通信システムに適用することができる。

Claims (13)

  1. 無線通信システムにおいて、受信端が参照信号を受信する方法であって、
    送信端から第１タイプ参照信号及び第２タイプ参照信号を受信するステップを含み、
    前記第１タイプ参照信号のシーケンス要素は、前記第２タイプ参照信号のシーケンス要素の中から等しい要素間隔で決定され、前記第１タイプ参照信号は、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルごとに受信され、Ｎは１より大きい、参照信号の受信方法。
  2. 前記第１タイプ参照信号は、位相追跡のための参照信号（ＰＴＲＳ）を含み、
    前記第２タイプ参照信号は、復調するための参照信号（ＤＭＲＳ）である、請求項１に記載の参照信号の受信方法。
  3. 前記第１タイプ参照信号及び前記第２タイプ参照信号は同じタイプの参照信号シーケンスに基づいて生成される、請求項１に記載の参照信号の受信方法。
  4. 前記第１タイプ参照信号が使用されることを指示する指示子を受信した場合、前記第１タイプ参照信号が受信される、請求項１に記載の参照信号の受信方法。
  5. 前記第１タイプ参照信号のシーケンス要素は、同じシンボルにマッピングされる前記第２タイプ参照信号のシーケンス要素である、請求項１に記載の参照信号の受信方法。
  6. 前記第１タイプ参照信号の第１シーケンス要素は、オフセットに関連した前記第２タイプ参照信号のシーケンス要素として決定される、請求項１に記載の参照信号の受信方法。
  7. 前記第１タイプ参照信号及び前記第２タイプ参照信号に基づいてデータを復調するステップをさらに含む、請求項１に記載の参照信号の受信方法。
  8. 無線通信システムにおいて、参照信号を受信する受信装置であって、
    送信端と無線信号を送受信するＲＦモジュールと、
    前記ＲＦモジュールに連結されたプロセッサと、を含み、
    前記プロセッサは、第１タイプ参照信号及び第２タイプ参照信号を受信するよう構成され、
    前記第１タイプ参照信号のシーケンス要素は、前記第２タイプ参照信号のシーケンス要素の中から等しい要素間隔で決定され、前記第１タイプ参照信号は、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルごとに受信され、Ｎは１より大きい、受信装置。
  9. 前記第１タイプ参照信号は、位相追跡のための参照信号（ＰＴＲＳ）を含み、
    前記第２タイプ参照信号は、復調するための参照信号（ＤＭＲＳ）である、請求項８に記載の受信装置。
  10. 前記第１タイプ参照信号及び前記第２タイプ参照信号は同じタイプの参照信号シーケンスに基づいて生成される、請求項８に記載の受信装置。
  11. 前記第１タイプ参照信号が使用されることを指示する指示子を前記ＲＦモジュールが受信した場合、前記第１タイプ参照信号が受信される、請求項８に記載の受信装置。
  12. 前記第１タイプ参照信号のシーケンス要素は、同じシンボルにマッピングされる前記第２タイプ参照信号のシーケンス要素である、請求項８に記載の受信装置。
  13. 前記第１タイプ参照信号の第１シーケンス要素は、オフセットに関連した前記第２タイプ参照信号のシーケンス要素として決定される、請求項８に記載の受信装置。
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