以下、本発明に係る好適な実施の形態を、添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのものであり、本発明が実施し得る唯一の実施の形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者にとってはこのような具体的な細部事項なしにも本発明を実施できることは明らかである。
場合によっては、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置を省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で示すことができる。また、本明細書全体にわたって同一の構成要素については、同一の図面符号を付して説明する。
本発明において、ユーザ機器(user equipment,UE)は、固定していても、移動性を有していてもよいもので、基地局(base station,BS)と通信してユーザデータ及び/又は各種制御情報を送受信する各種機器を含む。UEを、端末(Terminal Equipment)、MS(Mobile Station)、MT(Mobile Terminal)、UT(User Terminal)、SS(Subscribe Station)、無線機器(wireless device)、PDA(Personal Digital Assistant)、無線モデム(wireless modem)、携帯機器(handheld device)などと呼ぶこともできる。また、本発明において、BSは一般に、UE及び/又は他のBSと通信する固定局(fixed station)を意味し、UE及び他のBSと通信して各種データ及び制御情報を交換する。BSを、ABS(Advanced Base Station)、NB(Node−B)、eNB(evolved−NodeB)、BTS(Base Transceiver System)、アクセスポイント(Access Point)、PS(Processing Server)、送信ポイント(transmission point;TP)などと呼ぶこともできる。以下の本発明に関する説明では、BSをeNBと総称する。
本発明でいうノード(node)とは、ユーザ機器と通信して無線信号を送信/受信できる固定した地点(point)を指す。様々な形態のeNBをその名称にかかわらずノードとして用いることができる。例えば、BS、NB、eNB、ピコ−セルeNB(PeNB)、ホームeNB(HeNB)、リレー、リピータなどをノードとすることができる。また、ノードは、eNBでなくてもよい。例えば、無線リモートヘッド(radio remote head,RRH)、無線リモートユニット(radio remote unit,RRU)であってもよい。RRH、RRUなどは一般にeNBの電力レベル(power level)よりも低い電力レベルを有する。RRH或いはRRU(以下、RRH/RRU)は一般に、光ケーブルなどの専用回線(dedicated line)でeNBに接続されており、よって、一般に無線回線で接続されているeNBによる協調通信に比べて、RRH/RRUとeNBによる協調通信を円滑に行うことができる。1つのノードには少なくとも1つのアンテナが設置される。このアンテナは、物理アンテナを意味することもでき、アンテナポート、仮想アンテナ、又はアンテナグループを意味することもできる。ノードは、ポイント(point)と呼ばれることもある。アンテナが基地局に集中して位置して1つのeNBコントローラ(controller)によって制御される既存の(conventional)中央集中型アンテナシステム(centralized antenna system,CAS)(すなわち、単一ノードシステム)と違い、多重ノードシステムにおいて複数のノードは一般に一定間隔以上で離れて位置する。これらの複数のノードは、各ノードの動作を制御したり、各ノードを通して送/受信されるデータをスケジューリング(scheduling)する1つ以上のeNB或いはeNBコントローラによって管理することができる。各ノードは、当該ノードを管理するeNB或いはeNBコントローラとケーブル(cable)或いは専用回線(dedicated line)で接続することができる。多重ノードシステムにおいて、複数のノードへの/からの信号送信/受信には、同一のセル識別子(identity,ID)が用いられてもよく、異なるセルIDが用いられてもよい。複数のノードが同一のセルIDを有すると、これら複数のノードのそれぞれは、1つのセルにおける一部のアンテナ集団のように動作する。多重ノードシステムにおいてノードが互いに異なるセルIDを有すると、このような多重ノードシステムを多重セル(例えば、マクロ−セル/フェムト−セル/ピコ−セル)システムと見なすことができる。複数のノードのそれぞれが形成した多重セルがカバレッジによってオーバーレイする形態で構成されると、これらの多重セルが形成したネットワークを特に多重−階層(multi−tier)ネットワークと呼ぶ。RRH/RRUのセルIDとeNBのセルIDは同一であっても、異なってもよい。RRH/RRUとeNBが互いに異なるセルIDを用いる場合、RRH/RRUとeNBはいずれも独立した基地局として動作する。
以下に説明する本発明の多重ノードシステムにおいて、複数のノードに接続した1つ以上のeNB或いはeNBコントローラが、前記複数のノードの一部又は全てを介してUEに同時に信号を送信或いは受信するように前記複数のノードを制御することができる。各ノードの実体、各ノードの具現の形態などによって、多重ノードシステム間には差異点があるが、複数のノードが共に所定時間−周波数リソース上でUEに通信サービスを提供するために参加するという点で、これらの多重ノードシステムは単一ノードシステム(例えば、CAS、従来のMIMOシステム、従来の中継システム、従来のリピータシステムなど)とは異なる。そのため、複数のノードの一部又は全てを用いてデータ協調送信を行う方法に関する本発明の実施例は、種々の多重ノードシステムに適用可能である。例えば、ノードとは、通常、他のノードと一定間隔以上で離れて位置しているアンテナグループを指すが、後述する本発明の実施例は、ノードが間隔にかかわらずに任意のアンテナグループを意味する場合にも適用可能である。例えば、X−pol(Cross polarized)アンテナを備えたeNBの場合、該eNBが、H−polアンテナで構成されたノードとV−polアンテナで構成されたノードを制御すると見なし、本発明の実施例を適用することができる。
複数の送信(Tx)/受信(Rx)ノードを介して信号を送信/受信したり、複数の送信/受信ノードから選択された少なくとも1つのノードを介して信号を送信/受信したり、下りリンク信号を送信するノードと上りリンク信号を受信するノードとを別にし得る通信技法を、多重−eNB MIMO又はCoMP(Coordinated Multi−Point TX/RX)という。このようなノード間協調通信のうち、協調送信技法は、JP(joint processing)とスケジューリング協調(scheduling coordination)とに区別できる。前者はJT(joint transmission)/JR(joint reception)とDPS(dynamic point selection)とに区別し、後者はCS(coordinated scheduling)とCB(coordinated beamforming)とに区別できる。DPSは、DCS(dynamic cell selection)と呼ぶこともできる。他の協調通信技法に比べて、ノード間協調通信技法のうちJPを行うとき、より様々な通信環境を形成することができる。JPにおいて、JTは、複数のノードが同一のストリームをUEに送信する通信技法をいい、JRは、複数のノードが同一のストリームをUEから受信する通信技法をいう。当該UE/eNBは、前記複数のノードから受信した信号を合成して前記ストリームを復元する。JT/JRでは、同一のストリームが複数のノードから/に送信されるため、送信ダイバーシティ(diversity)によって信号送信の信頼度を向上させることができる。JPのDPSは、複数のノードから特定規則によって選択された1つのノードを介して信号が送信/受信される通信技法をいう。DPSでは、通常、UEとノード間のチャネル状態の良いノードが通信ノードとして選択されるはずであるため、信号送信の信頼度を向上させることができる。
本発明でいうセル(cell)とは、1つ以上のノードが通信サービスを提供する一定の地理的領域をいう。そのため、本発明で特定セルと通信するということは、特定セルに通信サービスを提供するeNB或いはノードと通信することを意味できる。また、特定セルの下りリンク/上りリンク信号は、該特定セルに通信サービスを提供するeNB或いはノードからの/への下りリンク/上りリンク信号を意味する。UEに上り/下りリンク通信サービスを提供するセルを特にサービングセル(serving cell)という。また、特定セルのチャネル状態/品質は、該特定セルに通信サービスを提供するeNB或いはノードとUE間に形成されたチャネル或いは通信リンクのチャネル状態/品質を意味する。3GPP LET−Aベースのシステムにおいて、UEは、特定ノードからの下りリンクチャネル状態を、前記特定ノードのアンテナポートが前記特定ノードに割り当てられたチャネルCSI−RS(Channel State Information Reference Signal)リソース上で送信するCSI−RSを用いて測定することができる。一般に、隣接したノードは、互いに直交するCSI−RSリソース上で該当のCSI−RSリソースを送信する。CSI−RSリソースが直交するということは、CSI−RSを運ぶシンボル及び副搬送波を特定するCSI−RSリソース構成(resource configuration)、サブフレームオフセット(offset)及び送信周期(transmission period)などによってCSI−RSが割り当てられたサブフレームを特定するサブフレーム構成(subframe configuration)、CSI−RSシーケンスのうちの少なくとも1つが互いに異なることを意味する。
本発明において、PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH(Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)はそれぞれ、DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/下りリンクACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/下りリンクデータを運ぶ時間−周波数リソースの集合或いはリソース要素の集合を意味する。また、PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)はそれぞれ、UCI(Uplink Control Information)/上りリンクデータ/ランダムアクセス信号を運ぶ時間−周波数リソースの集合或いはリソース要素の集合を意味する。本発明では、特に、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACHに割り当てられたり、又はそれに属した時間−周波数リソース或いはリソース要素(Resource Element,RE)をそれぞれ、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE又はPDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACHリソースと呼ぶ。以下でユーザ機器がPUCCH/PUSCH/PRACHを送信するという表現は、それぞれ、PUSCH/PUCCH/PRACH上で或いは介して上りリンク制御情報/上りリンクデータ/ランダムアクセス信号を送信するという表現と同じ意味で使われる。また、eNBがPDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCHを送信するという表現は、それぞれ、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH上で或いは介して下りリンクデータ/制御情報を送信するという表現と同じ意味で使われる。
図1は、無線通信システムで用いられる無線フレーム構造の一例を示す図である。特に、図1(a)は、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる周波数分割デュプレックス(frequency division duplex,FDD)用フレーム構造を示しており、図1(b)は、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる時間分割デュプレックス(time division duplex,TDD)用フレーム構造を示している。
図1を参照すると、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる無線フレームは、10ms(307200Ts)の長さを有し、10個の均等なサイズのサブフレーム(subframe,SF)で構成される。1無線フレームにおける10個のサブフレームにはそれぞれ番号を与えることができる。ここで、Tsは、サンプリング時間を表し、Ts=1/(2048*15kHz)で表示される。それぞれのサブフレームは、1msの長さを有し、2個のスロットで構成される。1無線フレームにおいて20個のスロットには0から19までの番号を順次に与えることができる。それぞれのスロットは0.5msの長さを有する。1サブフレームを送信するための時間は、送信時間間隔(transmission time interval,TTI)と定義される。時間リソースは、無線フレーム番号(或いは、無線フレームインデックスともいう)、サブフレーム番号(或いは、サブフレームインデックスともいう)、スロット番号(或いは、スロットインデックスともいう)などによって区別することができる。
無線フレームは、デュプレックス(duplex)技法によって別々に構成(configure)することができる。例えば、FDDにおいて、下りリンク送信及び上りリンク送信は周波数によって区別されるため、無線フレームは特定周波数帯域に対して下りリンクサブフレーム又は上りリンクサブフレームのいずれか1つのみを含む。TDDでは下りリンク送信及び上りリンク送信が時間によって区別されるため、特定周波数帯域に対して無線フレームは下りリンクサブフレームも上りリンクサブフレームも含む。
表1は、TDDで、無線フレームにおけるサブフレームのDL−UL構成(configuration)を例示するものである。
表1で、Dは下りリンクサブフレームを、Uは上りリンクサブフレームを、Sは特異(special)サブフレームを表す。特異サブフレームは、DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot)、GP(Guard Period)、UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)の3つのフィールドを含む。DwPTSは、下りリンク送信のために留保される時間区間であり、UpPTSは上りリンク送信のために留保される時間区間である。表2は、特異サブフレーム構成(configuration)を例示するものである。
図2は、無線通信システムにおいて下りリンク/上りリンク(DL/UL)スロット構造の一例を示す図である。特に、図2は、3GPP LET/LET−Aシステムのリソース格子(resource grid)の構造を示す。アンテナポート当たりに1個のリソース格子がある。
図2を参照すると、スロットは、時間ドメインで複数のOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボルを含み、周波数ドメインで複数のリソースブロック(resource block,RB)を含む。OFDMシンボルは、1シンボル区間を意味することもある。図2を参照すると、各スロットで送信される信号は、
個の副搬送波(subcarrier)と
個のOFDMシンボルとで構成されるリソース格子(resource grid)と表現することができる。ここで、
は、下りリンクスロットにおけるリソースブロック(resource block,RB)の個数を表し、
は、ULスロットにおけるRBの個数を表す。
と
は、DL送信帯域幅とUL送信帯域幅にそれぞれ依存する。
は、下りリンクスロットにおけるOFDMシンボルの個数を表し、
は、ULスロットにおけるOFDMシンボルの個数を表す。
は、1つのRBを構成する副搬送波の個数を表す。
OFDMシンボルは、多重接続方式によって、OFDMシンボル、SC−FDM(Single Carrier Frequency Division Multiplexing)シンボルなどと呼ぶことができる。1つのスロットに含まれるOFDMシンボルの数は、チャネル帯域幅、CP(cyclic prefix)長によって様々に変更可能である。例えば、正規(normal)CPの場合は、1つのスロットが7個のOFDMシンボルを含むが、拡張(extended)CPの場合は、1つのスロットが6個のOFDMシンボルを含む。図2では、説明の便宜のために、1つのスロットが7OFDMシンボルで構成されるサブフレームを例示するが、本発明の実施例は、その他の個数のOFDMシンボルを有するサブフレームにも同様の方式で適用されてもよい。図2を参照すると、各OFDMシンボルは、周波数ドメインで、
個の副搬送波を含む。副搬送波の類型は、データ送信のためのデータ副搬送波、参照信号(reference signal)の送信のための参照信号副搬送波、ガードバンド(guard band)及び直流(Direct Current,DC)成分のためのヌル(null)副搬送波に分類することができる。DC成分のためのヌル副搬送波は、未使用のまま残される副搬送波であり、OFDM信号生成過程或いは周波数上り変換過程で搬送波周波数(carrier frequency,f0)にマッピング(mapping)される。搬送波周波数は中心周波数(center frequency)と呼ばれることもある。
1RBは、時間ドメインで
個(例えば、7個)の連続するOFDMシンボルと定義され、周波数ドメインで
個(例えば、12個)の連続する副搬送波と定義される。参考として、1つのOFDMシンボルと1つの副搬送波で構成されたリソースをリソース要素(resource element,RE)或いはトーン(tone)という。したがって、1つのRBは、
個のリソース要素で構成される。リソース格子における各リソース要素は、1つのスロットにおけるインデックス対(k,1)によって固有に定義できる。kは、周波数ドメインで0から
まで与えられるインデックスであり、lは、時間ドメインで0から
まで与えられるインデックスである。
1サブフレームにおいて
個の連続した同一副搬送波を占有しながら、当該サブフレームにおける2個のスロットのそれぞれに1個ずつ位置する2個のRBを物理リソースブロック(physical resource block,PRB)対(pair)という。PRB対を構成する2個のRBは、同一のPRB番号(或いは、PRBインデックス(index)ともいう)を有する。VRBは、リソース割り当てのために導入された一種の論理的リソース割り当て単位である。VRBはPRBと同じサイズを有する。VRBをPRBにマッピングする方式によって、VRBは、局部(localized)タイプのVRBと分散(distributed)タイプのVRBとに区別される。局部タイプのVRBはPRBに直接マッピングされて、VRB番号(VRBインデックスともいう)がPRB番号に直接対応する。すなわち、nPRB=nVRBとなる。局部タイプのVRBには0から
順に番号が与えられ、
である。したがって、局部マッピング方式によれば、同一のVRB番号を有するVRBが1番目のスロットと2番目のスロットにおいて、同一PRB番号のPRBにマッピングされる。一方、分散タイプのVRBはインターリービングを経てPRBにマッピングされる。そのため、同一のVRB番号を有する分散タイプのVRBは、1番目のスロットと2番目のスロットにおいて互いに異なる番号のPRBにマッピングされることがある。サブフレームの2つのスロットに1個ずつ位置し、同一のVRB番号を有する2個のPRBをVRB対と称する。
図3は、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる下りリンク(downlink,DL)サブフレーム構造を例示する図である。
図3を参照すると、DLサブフレームは、時間ドメインで制御領域(control region)とデータ領域(data region)とに区別される。図3を参照すると、サブフレームの第1のスロットで先頭部における最大3(或いは4)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(control region)に対応する。以下、DLサブフレームでPDCCH送信に利用可能なリソース領域(resource region)をPDCCH領域と称する。制御領域に用いられるOFDMシンボル以外のOFDMシンボルは、PDSCH(Physical Downlink Shared CHancel)が割り当てられるデータ領域(data region)に該当する。以下、DLサブフレームでPDSCH送信に利用可能なリソース領域をPDSCH領域と称する。3GPP LETで用いられるDL制御チャネルの例としては、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel)などを含む。PCFICHは、サブフレームの最初のOFDMシンボルで送信され、サブフレームにおいて制御チャネルの送信に用いられるOFDMシンボルの個数に関する情報を運ぶ。PHICHは、UL送信に対する応答としてHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)ACK/NACK(acknowledgment/negative−acknowledgment)信号を運ぶ。
PDCCHを介して送信される制御情報を下りリンク制御情報(downlink control information,DCI)と呼ぶ。DCIは、UE又はUEグループのためのリソース割り当て情報及び他の制御情報を含む。例えば、DCIは、DL共有チャネル(downlink shared channel,DL−SCH)の送信フォーマット及びリソース割り当て情報、UL共有チャネル(uplink shared channel,UL−SCH)の送信フォーマット及びリソース割り当て情報、ページングチャネル(paging channel,PCH)上のページング情報、DL−SCH上のシステム情報、PDSCH上で送信されるランダムアクセス応答のような上位層(upper layer)制御メッセージのリソース割り当て情報、UEグループ内の個別UEへの送信電力制御命令(Transmit Control Command Set)、送信電力制御(Transmit Power Control)命令、VoIP(Voice over IP)の活性化(activation)指示情報、DAI(Downlink Assignment Index)などを含む。DL共有チャネル(downlink shared channel,DL−SCH)の送信フォーマット(Transmit Format)及びリソース割り当て情報は、DLスケジューリング情報或いはDLグラント(DL grant)とも呼ばれ、UL共有チャネル(uplink shared channel,UL−SCH)の送信フォーマット及びリソース割り当て情報は、ULスケジューリング情報或いはULグラント(UL grant)とも呼ばれる。1つのPDCCHが運ぶDCIは、DCIフォーマットによってそのサイズと用途が異なり、符号化率によってそのサイズが異なり得る。現在3GPP LETシステムでは、上りリンク用にフォーマット0及び4、下りリンク用にフォーマット1、1A、1B、1C、1D、2、2A、2B、2C、3、3Aなどの様々なフォーマットが定義されている。DCIフォーマットのそれぞれの用途に応じて、ホッピングフラグ、RB割り当て(RB allocation)、MCS(modulation coding scheme)、RV(redundancy version)、NDI(new data indicator)、TPC(transmit power control)、循環シフトDMRS(cyclic shift demodulation reference signal)、ULインデックス、CQI(channel quality information)要請、DL割り当てインデックス(DL assignment index)、HARQプロセスナンバー、TPMI(transmitted precoding matrix indicator)、PMI(precoding matrix indicator)情報などの制御情報が適宜選択された組み合わせが下りリンク制御情報としてUEに送信される。
一般に、UEに構成された送信モード(transmission mode,TM)によって当該UEに送信可能なDCIフォーマットが異なる。換言すれば、特定送信モードに構成されたUEのためには、いかなるDCIフォーマットを用いてもよいわけではなく、特定送信モードに対応する一定DCIフォーマットのみを用いることができる。
PDCCHは、1つ又は複数の連続した制御チャネル要素(control channel element,CCE)の集成(aggregation)上で送信される。CCEは、PDCCHに無線チャネル状態に基づく符号化率(coding rate)を提供するために用いられる論理的割り当てユニット(unit)である。CCEは、複数のリソース要素グループ(resource element group,REG)に対応する。例えば、1つのCCEは9個のREGに対応し、1つのREGは4個のREに対応する。3GPP LETシステムの場合、それぞれのUEのためにPDCCHが位置してもよいCCEセットを定義した。UEが自身のPDCCHを発見し得るCCEセットを、PDCCH探索空間、簡単に探索空間(Search Space,SS)と呼ぶ。探索空間内でPDCCHが送信されてもよい個別リソースをPDCCH候補(candidate)と呼ぶ。UEがモニタリング(monitoring)するPDCCH候補の集合を探索空間と定義する。3GPP LET/LET−AシステムでそれぞれのDCIフォーマットのための探索空間は異なるサイズを有してもよく、専用(dedicated)探索空間と共通(common)探索空間とが定義されている。専用探索空間は、UE−特定(specific)探索空間であり、それぞれの個別UEのために構成(configuration)される。共通探索空間は、複数のUEのために構成される。以下の表は、探索空間を定義する集成レベル(aggregation level)を例示するものである。
1つのPDCCH候補は、CCE集成レベルによって1、2、4又は8個のCCEに対応する。eNBは、探索空間内の任意のPDCCH候補上で実際のPDCCH(DCI)を送信し、UEは、PDCCH(DCI)を探すために探索空間をモニタリングする。ここで、モニタリングとは、全てのモニタリングされるDCIフォーマットによって当該探索空間内の各PDCCHの復号(decoding)を試みる(attempt)ことを意味する。UEは、前記複数のPDCCHをモニタリングし、自身のPDCCHを検出することができる。基本的に、UEは、自身のPDCCHが送信される位置を知らないことから、各サブフレーム毎に当該DCIフォーマットの全てのPDCCHに対して、自身の識別子を有するPDCCHを検出するまで復号を試みるが、このような過程をブラインド検出(blind detection)(ブラインド復号(blind decoding,BD))という。
eNBは、データ領域を通してUE或いはUEグループのためのデータを送信することができる。データ領域を通して送信されるデータをユーザデータと呼ぶこともできる。ユーザデータの送信のために、データ領域にはPDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)を割り当てることができる。PCH(Paging channel)及びDL−SCH(Downlink−shared channel)は、PDSCHを介して送信される。UEは、PDCCHを介して送信される制御情報を復号し、PDSCHを介して送信されるデータを読むことができる。PDSCHのデータがどのUE或いはUEグループに送信されるか、前記UE或いはUEグループがどのようにPDSCHデータを受信して復号すればよいかなどを示す情報が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(cyclic redundancy check)マスキング(masking)されており、「B」という無線リソース(例、周波数位置)及び「C」という送信形式情報(例、送信ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など)を用いて送信されるデータに関する情報が特定DLサブフレームで送信されると仮定する。UEは、自身の所有しているRNTI情報を用いてPDCCHをモニタリングし、「A」というRNTIを有しているUEはPDCCHを検出し、受信したPDCCHの情報によって「B」と「C」で示されるPDSCHを受信する。
UEがeNBから受信した信号を復調するには、データ信号と比較する参照信号(reference signal,RS)が必要である。参照信号とは、eNBがUEに或いはUEがeNBに送信する、eNBとUEが互いに知っている、予め定義された特別な波形の信号を意味し、パイロット(pilot)とも呼ばれる。参照信号は、セル内の全UEに共用されるセル−特定(cell−specific)RSと特定UEに専用される復調(demodulation)RS(DM RS)とに区別される。eNBが特定UEのための下りリンクデータの復調のために送信するDM RSをUE−特定的(UE−specific)RSと特別に称することもできる。下りリンクでDM RSとCRSは共に送信されてもよいが、いずれか一方のみが送信されてもよい。ただし、下りリンクでCRS無しにDM RSのみが送信される場合、データと同じプリコーダを適用して送信されるDM RSは復調の目的にのみ用いることができるため、チャネル測定用RSを別途に提供しなければならない。例えば、3GPP LET(−A)では、UEがチャネル状態情報を測定できるようにするために、追加の測定用RSであるCSI−RSが当該UEに送信される。CSI−RSは、チャネル状態について相対的に時間による変化度が大きくないという事実に着目し、各サブフレーム毎に送信されるCRSとは違い、複数のサブフレームで構成される所定の送信周期毎に送信される。
図4は、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる上りリンク(uplink,UL)サブフレーム構造の一例を示す図である。
図4を参照すると、ULサブフレームは、周波数ドメインで制御領域とデータ領域とに区別できる。1つ又は複数のPUCCH(physical uplink control channels)を上りリンク制御情報(uplink control information,UCI)を運ぶために制御領域に割り当てることができる。1つ又は複数のPUSCH(physical uplink shared channels)がユーザデータを運ぶためにULサブフレームのデータ領域に割り当てられてもよい。
ULサブフレームではDC(Direct Current)副搬送波から遠く離れた副搬送波が制御領域として用いられる。換言すれば、UL送信帯域幅の両端部に位置する副搬送波が上りリンク制御情報の送信に割り当てられる。DC副搬送波は、信号送信に用いられずに残される成分であり、周波数上り変換過程で搬送波周波数f0にマッピングされる。1つのUEのPUCCHは1つのサブフレームで、1つの搬送波周波数で動作するリソースに属したRB対に割り当てられ、このRB対に属したRBは、2つのスロットでそれぞれ異なる副搬送波を占有する。このように割り当てられるPUCCHを、PUCCHに割り当てられたRB対がスロット境界で周波数ホッピングすると表現する。ただし、周波数ホッピングが適用されない場合には、RB対が同一の副搬送波を占有する。
PUCCHは、次の制御情報を送信するために用いることができる。
−SR(Scheduling Request):上りリンクUL−SCHリソースを要請するために用いられる情報である。OOK(On−Off Keying)方式を用いて送信される。
−HARQ−ACK:PDCCHに対する応答及び/又はPDSCH上の下りリンクデータパケット(例、コードワード)に対する応答である。PDCCH或いはPDSCHが成功的に受信されたか否かを示す。単一下りリンクコードワードに対する応答としてHARQ−ACK 1ビットが送信され、2つの下りリンクコードワードに対する応答としてHARQ−ACK 2ビットが送信される。HARQ−ACK応答は、ポジティブACK(簡単に、ACK)、ネガティブACK(以下、NACK)、DTX(Discontinuous Transmission)又はNACK/DTXを含む。ここで、HARQ−ACKという用語は、HARQ ACK/NACK、ACK/NACKと同じ意味で使われる。
−CSI(Channel State Information):下りリンクチャネルに対するフィードバック情報(feedback information)である。MIMO(Multiple Input Multiple Output)−関連フィードバック情報は、RI(Rank Indicator)及びPMI(Precoding Matrix Indicator)を含む。
UEがサブフレームで送信可能な上りリンク制御情報(UCI)の量は、制御情報送信に可用なSC−FDMAの個数に依存する。UCIに可用なSC−FDMAは、サブフレームにおいて参照信号の送信のためのSC−FDMAシンボルを除く残りのSC−FDMAシンボルを意味し、SRS(Sounding Reference Signal)が構成されているサブフレームでは、サブフレームの最後のSC−FDMAシンボルも除く。参照信号は、PUCCHのコヒーレント(coherent)検出に用いられる。PUCCHは、送信される情報によって様々なフォーマットを支援する。
下記の表4に、LET/LET−AシステムでPUCCHフォーマットとUCIとのマッピング関係を示す。
表4を参照すると、主に、PUCCHフォーマット1系列はACK/NACK情報を送信するために用いられ、PUCCHフォーマット2系列はCQI/PMI/RIなどのチャネル状態情報(channel state information,CSI)を運ぶために用いられ、PUCCHフォーマット3系列はACK/NACK情報を送信するために用いられる。
参照信号(Reference Signal;RS)
無線通信システムにおいてパケットを送信する時、パケットは無線チャネルを通じて送信されるため、送信過程で信号の歪みが発生することがある。歪まれた信号を受信側で正しく受信するためには、チャネル情報を用いて受信信号において歪みを補正しなければならない。チャネル情報を知るために、送信側と受信側の両方で知っている信号を送信し、該信号がチャネルを通じて受信される時の歪みの度合からチャネル情報を把握する方法を主に用いる。この信号をパイロット信号(Pilot Signal)又は参照信号(Reference Signal)という。
多重アンテナを用いてデータを送受信する場合には、各送信アンテナと受信アンテナ間のチャネル状況を知ってこそ正しい信号を受信することができる。したがって、各送信アンテナ別に、より詳しくはアンテナポート(antenna port)別に異なった参照信号が存在しなければならない。
参照信号は上りリンク参照信号と下りリンク参照信号とに区別できる。現在、LETシステムには、上りリンク参照信号として、
i)PUSCH及びPUCCHを通じて送信された情報のコヒーレント(coherent)な復調のためのチャネル推定のための復調参照信号(DeModulation−Reference Signal,DM−RS)
ii)基地局が、ネットワークの異なる周波数における上りリンクチャネル品質を測定するためのサウンディング参照信号(Sounding Reference Signal,SRS)がある。
一方、下りリンク参照信号としては、
i)セル内の全ての端末が共有するセル−特定参照信号(Cell−specific Reference Signal,CRS)
ii)特定端末だけのための端末−特定参照信号(UE−specific Reference Signal)
iii)PDSCHが送信される場合に、コヒーレントな復調のために送信される(DeModulation−Reference Signal,DM−RS)
iv)下りリンクDMRSが送信される場合に、チャネル状態情報(Channel State Information;CSI)を伝達するためのチャネル状態情報参照信号(Channel State Information−Reference Signal,CSI−RS)
v)MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network)モードで送信される信号に対するコヒーレントな復調のために送信されるMBSFN参照信号(MBSFN Reference Signal)
vi)端末の地理的位置情報を推定するために用いられる位置参照信号(Positioning Reference Signal)がある。
参照信号はその目的によって2種類に大別できる。チャネル情報取得のために用いられる参照信号と、データ復調のために用いられる参照信号とがある。前者は、UEが下りリンク上のチャネル情報を取得できるようにすることに目的があるため、広帯域に送信されなければならず、特定サブフレームで下りリンクデータを受信しない端末であってもその参照信号を受信しなければならない。また、これはハンドオーバーなどの状況でも用いられる。後者は、基地局が下りリンクを送る時に該当のリソースに共に送る参照信号であって、端末は当該参照信号を受信することによってチャネル測定をしてデータを復調することが可能になる。この参照信号は、データの送信される領域で送信されなければならない。
CSI報告
3GPP LTE(−A)システムでは、ユーザ機器(UE)がチャネル状態情報(CSI)を基地局(BS)に報告するように定義されており、チャネル状態情報(CSI)とは、UEとアンテナポートとの間に形成される無線チャネル(又は、リンクともいう)の品質を示すことのできる情報を総称する。例えば、ランク指示子(rank indicator,RI)、プリコーディング行列指示子(precoding matrix indicator,PMI)、チャネル品質指示子(channel quality indicator,CQI)などがある。ここで、RIは、チャネルのランク(rank)情報を示し、これはUEが同一の時間−周波数リソースを通じて受信するストリームの数を意味する。この値は、チャネルの長期フェーディング(fading)によって従属されて決定されるため、通常、PMI、CQIよりも長い周期を有してUEからBSにフィードバックされる。PMIは、チャネル空間特性を反映した値であって、SINRなどのメートル(metric)に基づいて、UEが選好するプレコーディングインデックスを示す。CQIは、チャネルの強さを示す値であって、通常、BSがPMIを用いるときに得られる受信SINRを意味する。
上述した無線チャネルの測定に基づいて、UEは、現在のチャネル状態下において前記BSによって使用される場合、最適又は最高の送信レートが導出できる選好されるPMI及びRIを計算して、計算されたPMI及びRIをBSにフィードバックする。ここで、CQIは、フィードバックされたPMI/RIに対する受容可能なパケットエラー率(packet error probability)を提供する変調及びコーディング方式(modulation and coding scheme)を称する。
一方、より精密なMU−MIMOと明示的なCoMP動作が期待されるLTE−Aシステムにおいて、現在のCSIフィードバックはLTEで定義されており、よって、新たに導入される上述した動作を十分に支援することができない。CSIフィードバックの正確度に対する要求事項が十分なMU−MIMO又はCoMPスループット(throughput)利得を得るためにますますややこしくなるにつれて、PMIが長期(long term)/広帯域(wideband)PMI(W1)、及び短期(short term)/サブバンド(subband)PMI(W2)の2つで構成されるように合議されている。換言すれば、最終のPMIは、W1とW2の関数で表現される。例えば、最終のPMI Wは以下のように定義されてもよい:W=W1*W2 or W=W2*W1。よって、LTE−AにおいてCSIはRI、W1、W2及びCQIからなる。
3GPP LTE(−A)システムにおいてCSI送信のために用いられる上りリンクチャネルは、以下の表5のようである。
表5を参照すると、CSIは上位層で定められた周期で物理上りリンク制御チャネル(Physical Uplink Control Channel,PUCCH)を用いて送信されてもよく、スケジューラの必要に応じて非周期的に物理上りリンク共有チャネル(Physical Uplink Shared Channel,PUSCH)を用いて送信されてもよい。CSIがPUSCHで送信される場合は、周波数選択的なスケジューリング方式及び非周期的CSI送信である場合に限る。以下では、スケジューリング方式及び周期性によるCSI送信方式を説明する。
1)CSI送信要請制御信号(CSI request)を受信した後、PUSCHを通じたCQI/PMI/RI送信
PDCCH信号で送信されるPUSCHスケジューリング制御信号(UL Grant)にCSIを送信するように要請する制御信号が含まれてもよい。以下の表は、PUSCHによってCQI、PMI、RIを送信するときのUEのモードを示す。
表6の送信モードは、上位レイヤから選択され、CQI/PMI/RIは、いずれも同じPUSCHサブフレームで送信される。以下では、各モードによるUEの上りリンク送信方法について説明する。
モード1−2(Mode 1−2)は、各々のサブバンドに対してデータがサブバンドのみを通じて送信されると仮定して、プレコーディング行列を選択する場合を示す。UEは、システム帯域又は上位レイヤで指定した帯域(set S)全体に対して選択したプレコーディング行列を仮定してCQIを生成する。モード1−2において、UEは、CQIと各サブバンドのPMI値を送信することができる。このとき、各サブバンドのサイズは、システム帯域のサイズに応じて異なってもよい。
モード2−0(Mode 2−0)のUEは、システム帯域又は上位レイヤで指定した帯域(set S)に対して、選好するM個のサブバンドを選択することができる。UEは選択したM個のサブバンドに対してデータを送信すると仮定して、1つのCQI値を生成することができる。さらに、UEは、システム帯域又はset Sに対して、1つのCQI(wideband CQI)値を報告することが望ましい。UEは、選択したM個のサブバンドに対して、複数のコードワードがある場合、各コードワードに対するCQI値を差分の形式で定義する。
このとき、差分CQI値は、選択したM個のサブバンドに対するCQI値に該当するインデックスと広帯域CQI(WB−CQI:Wideband CQI)インデックスとの差分値で決定される。
モード2−0のUEは、選択したM個のサブバンドの位置に対する情報、選択したM個のサブバンドに対する1つのCQI値及び全帯域又は指定帯域(set S)に対して生成したCQI値をBSに送信することができる。このとき、サブバンドのサイズ及びM値は、システム帯域のサイズに応じて異なってもよい。
モード2−2(Mode 2−2)のUEは、M個の選好するサブバンドを通じてデータを送信すると仮定して、M個の選好サブバンドの位置とM個の選好サブバンドに対する単一プレコーディング行列を同時に選択することができる。このとき、M個の選好サブバンドに対するCQI値は、各コードワード毎に定義される。さらに、UEは、システム帯域又は指定帯域(set S)に対して広帯域CQI(wideband CQI)値を生成する。
モード2−2のUEは、M個の選好するサブバンドの位置に関する情報、選択されたM個のサブバンドに対する1つのCQI値、M個の選好するサブバンドに対する単一PMI、広帯域PMI、広帯域CQI値をBSに送信することができる。このとき、サブバンドのサイズ及びM値は、システム帯域のサイズに応じて異なってもよい。
モード3−0(Mode 3−0)のUEは、広帯域CQI値を生成する。UEは、各サブバンドを通じてデータを送信すると仮定して、各サブバンドに対するCQI値を生成する。このとき、RI>1であっても、CQI値は、最初のコードワードに対するCQI値のみを示す。
モード3−1(Mode 3−1)のUEは、システム帯域又は指定帯域(set S)に対して、単一プレコーディング行列(precoding matrix)を生成する。UEは、各サブバンドに対して、先に生成した単一プレコーディング行列を仮定して、コードワード毎にサブバンドCQIを生成する。また、UEは、単一プレコーディング行列を仮定して、広帯域CQIを生成することができる。各サブバンドのCQI値は、差分の形式で表されてもよい。サブバンドCQI値は、サブバンドCQIインデックスと広帯域CQIインデックスとの差分値で計算される。このとき、サブバンドのサイズは、システム帯域のサイズに応じて異なってもよい。
モード3−2(Mode 3−2)のUEは、モード3−1と比較して、全帯域に対する単一プレコーディング行列の代わりに、各サブバンドに対するプレコーディング行列を生成する。
2)PUCCHを通じた周期的なCQI/PMI/RI送信
UEは、CSI(e.g. CQI/PMI/PTI(precoding type indicator)及び/又はRI情報)をPUCCHを通じてBSに周期的に送信することができる。仮に、UEがユーザデータを送信するという制御信号を受信した場合は、UEはPUCCHを通じてCQIを送信することができる。制御信号がPUSCHを通じて送信されても、CQI/PMI/PTI/RIは、以下の表に定義されているモードのうち、いずれか一方の方式によって送信されることができる。
UEは、表7のような送信モードを有してもよい。表7を参考すると、モード2−0(Mode 2−0)及びモード2−1(Mode 2−1)の場合、帯域幅パート(BP:Bandwidth Part)は、周波数領域で連続して位置するサブバンドの集合であり、システム帯域又は指定帯域(set S)を両方カバーすることができる。表7において、各サブバンドのサイズ、BPのサイズ及びBPの数は、システム帯域のサイズに応じて異なってもよい。また、UEは、システム帯域又は指定帯域(set S)がカバーできるように、BP毎にCQIを周波数領域で昇順に送信する。
CQI/PMI/PTI/RIの送信組み合わせによって、UEは、以下のようなPUCCH送信タイプを有してもよい。
i) タイプ1(Type 1):モード2−0(Mode 2−0)、モード2−1(Mode 2−1)のサブバンドCQI(SB−CQI)を送信する。
ii) タイプ1a:サブバンドCQI及び第2のPMIを送信する。
iii) タイプ2、タイプ2b、タイプ2c:広帯域CQI及びPMI(WB−CQI/PMI)を送信する。
iv) タイプ2a:広帯域PMIを送信する。
v) タイプ3:RIを送信する。
vi) タイプ4:広帯域CQIを送信する。
vii) タイプ5:RI及び広帯域PMIを送信する。
viii) タイプ6:RI及びPTIを送信する。
ix) タイプ7:CRI(CSI−RS resource indicator)及びRIを送信する。
x) タイプ8:CRI、RI及び広帯域PMIを送信する。
xi) タイプ9:CRI、RI及びPTI(precode type indication)を送信する。
xii) タイプ10:CRIを送信する。
UEがRIと広帯域CQI/PMIを送信する場合、CQI/PMIは、互いに異なる周期とオフセットを有するサブフレームに送信される。また、RIと広帯域CQI/PMIが同じサブフレームに送信されなければならない場合には、CQI/PMIは送信されない。
非周期的CSI要請
現在、LTE標準では、CA(carrier aggregation)環境を考慮して、非周期的CSIフィードバックを動作させるためには、DCIフォーマット0又は4で2−ビットCSI要請フィールドを用いている。端末は、CA環境において複数のサービングセルが設定された場合、CSI要請フィールドを2−ビットと解釈する。仮に全てのCC(Component Carrier)に対して、TM 1から9の間のTMのうち1つが設定された場合、以下の表8の値によって非周期的CSIフィードバックがトリガリングされ、全てのCCのうち、少なくとも1つのCCに対してTM 10が設定された場合は、以下の表9の値によって非周期的CSIフィードバックがトリガリングされる。
new RATフレーム構造において、セルフ−コンテインド(Self-contained)構造が考慮されている。これはDL−UL構造を合わせて定義したものであり、図5のような構造を有する。
この時、図6のようにチャネル測定のためにCSI−RSを伝送するが、CSI−RSリソース候補を1つ又は複数のシンボルで定義し、該当端末が測定するCSI−RSをビットマップなどの方法でDCIなどのシグナリングにより知らせる方式が考えられる。
より具体的には、これは、非周期的CSI−RS(aperiodic CSI−RS; A−CSI−RS)のような形式であり、基地局は端末が測定するCSI−RSを非定期的に伝送し、該当RSの伝送リソース(時間及び/又は周波数)をDCIのA−CSI−RS指示のようなL1シグナリングにより指定する動作を意味する。端末は該当CSI−RSを測定して基地局に報告するが、これはDCIに含まれた非周期的CSI要請により端末に該当動作が要請される。
この方式は、端末が使用するCSI−RSリソースを最も柔軟に(flexibly)知らせることができるが、この場合、該当CSI−RSリソースを指示するDCIオーバーヘッドが非常に大きい(例えば、図6の場合、24ビットのビットマップが必要)。このオーバーヘッドはCSI−RSリソース候補の数が増加することによって線形的に増加し、このCSI−RSリソース候補は、基地局のアンテナポート数に従って一緒に増加する。特に、上記の6GHzのような環境において、非常に多数(例えば、1024個のポート)のアンテナポートが考慮されるnew RAT環境では、上記方式を使用する場合、過渡に多いDCIオーバーヘッドが発生する。従って、この場合には、DCIのオーバーヘッドを減らすために、CSI−RSリソース候補内で複数のCSI−RSリソース集合(Set)を予め定義し、CSI−RSリソース集合のインデックスをDCIにより指示する方式が考えられる。以下、CSI−RSリソース集合はCSI−RSが伝送されるRE位置の集合を意味する。図7は4ポートCSI−RSリソース集合構成を示す図である。
例えば、CSI−RS指示によりCSI−RSリソース集合1を設定した場合、基地局はCSI−RSのために割り当てられた最下4つのREを使用してCSI−RSを伝送し、端末は該当位置のREを測定してCSIを計算/報告する。以下の例示では、便宜上、4ポートのCSI−RSを主として説明するが、他のポート数、特により大きいアンテナポート数を有する基地局のためのCSI−RSリソース集合の設定にも同じ原理を適用できる。
以下、アンテナポートは、(少なくとも同一のリソースブロック内で)同一のチャネル特性(例えば、遅延プロファイル、ドップラーの拡散など)を仮定できる仮想のアンテナ要素を意味する。以下、サブフレーム(SF)は一定時間長さを有して繰り返される伝送単位を意味し、ニューマロロジー(numerology)ごとにSFの定義が異なることができる。
上記CSI−RSリソース集合は、以下のような要素を考慮して、互いに重畳しない(non−overlapping)ように定義される。
Option 1.時間リソース指示
A.最大のCSI−RSシンボル数
時間軸にいくつのシンボルがCSI−RSリソース候補として指定されたかによって、CSI−RSリソース集合が異なるように定義される。図8の場合、1シンボルがCSI−RSリソース候補として定義されると、図8の(a)のような設定が与えられ、2シンボルがCSI−RSリソース候補として定義されると、図8の(b)、(c)のうちの一方又は両方ともに対応する設定が与えられる。
B.使用されるCSI−RSシンボル
また、CSI−RSリソース集合が定義されるシンボルの位置が端末に定義/シグナリングされることができる。例えば、図8の(d)のように、CSI−RSリソース集合が2番目のシンボルのみに定義されるように設定できる。これは互いに異なる端末間に互いに異なる時間CSI−RSリソースを割り当てて直交性(orthogonality)を確保するためのものである。このシグナリングはCSI−RSリソース候補の最初シンボルからのオフセット形態で指定されて、シグナリングのオーバーヘッドを最小化することができる。
C.もしCSI−RSリソース候補の時間軸位置及び範囲が予め定義されるか、又は別のシグナリングにより設定される場合、「最大のCSI−RSシンボル数」及び/又は「使用されるCSI−RSシンボル」は、CSI−RSリソース集合が定義されるCSI−RSリソース候補内の時間軸の位置及び/又は範囲を指定することができる。
Option 2.周波数リソース指示
A.RB当たり最大のRE数
周波数軸にいくつのREがCSI−RSリソース候補として指定されたかによって、CSI−RSリソース集合が異なるように定義される。図9の場合、RB当たり、シンボル当たり最大12つのREがCSI−RSリソース候補として定義されると、図9の(a)のように定義されるが、RB当たり、シンボル当たり最大8つのREがCSI−RSリソース候補として定義されると、図9の(b)のように定義される。
B.使用されるCSI−RS RE
また、CSI−RSリソース候補がRB当たり、シンボル当たり最大のRE数より小さい場合、CSI−RSリソース候補のうち、どの位置のRE(例えば、周波数軸で下位8つのRE)をCSI−RSリソース集合の設定に使用するかを端末に知らせる必要がある。これは互いに異なる端末間に互いに異なる周波数CSI−RSリソースを割り当てて直交性を確保するためのものである。このシグナリングはCSI−RSリソース候補の最初REからのオフセット形態で指定されて、シグナリングのオーバーヘッドを最小化することができる。
C.もしCSI−RSリソース候補の周波数軸位置及び範囲が、予め定義されるか、又は別のシグナリングにより設定される場合、「最大のCSI−RSシンボル数」及び/又は「使用されるCSI−RS RE」は、CSI−RSリソース集合が定義されるCSI−RSリソース候補内の周波数軸位置及び/又は範囲を指定することができる。
D.もしCSI−RSが1RB単位内で定義される代わりに、複数のRB単位(例えば、2RBにわたってCSI−RS集合が定義)で定義される場合は、基地局はCSI−RSが定義されるCSI−RS RB数を端末に知らせることができる。この時、上記項目B.の「使用されるCSI−RS RE」及び「RB当たり、シンボル当たり最大のRE数」の基準も該当RB数の単位(例えば、2RB当たり最大のRE数、2RB内で使用されるCSI−RS RE)で定義されなければならない。以下では便宜上、上記項目の名前をそのまま使用するが、項目D.が適用される場合には、該当項目D.に合わせて定義が変更される。
上述したCSIのためのRSと類似する構造として、干渉測定のためのRS(即ち、CSI−IM(interference measurement))を定義できる。即ち、CSI−IMに対する粒度として広帯域CSI−IM/部分帯域CSI−IM/副帯域CSI−IMが定義されて、以下のステージに含まれることができる。特に、各ステージに1つのRSと共に複数個のCSI−IMが含まれて、多重干渉仮定に対するCSIを報告することができる。このようなCSIに対する干渉測定のターゲット帯域は、CSIのためのRSの場合と同様に、基地局が端末に部分帯域CSI−IMの場合はRRCシグナリングのような上位階層シグナリングにより半静的に知らせ、副帯域CSI−IMの場合にはDCIのようなL1シグナリングにより動的に知らせることができる。
この場合、CSI−IMはCSIのためのRSと異なる周波数粒度を有することができる。即ち、IMのための広帯域/部分帯域/副帯域構成とCSI−RSリソースのための広帯域/部分帯域/副帯域構成は、互いに異なるように設定される。この時、端末にCSI測定に対する設定時に互いに異なる周波数粒度を有するCSI−RSとCSI−IMの組み合わせも可能である。例えば、CSIのための副帯域RSと部分帯域CSI−IMが同伴するか、又は互いに異なる副帯域サイズに対するCSIのためのRSとCSI−IMが定義されて同伴することができる。
さらに、定義された広帯域/部分帯域/副帯域単位のCSI報告を考慮した時、CSI報告に対する周波数粒度もCSI−RS、CSI−IMと独立的に設定されることができる。また、互いに異なる粒度の組み合わせも可能である。例えば、広帯域CSI−RSと部分帯域CSI−IMを使用して副帯域CSI報告を指示することが可能である。図10は互いに異なるタイプの周波数粒度を有するCSI−RSを示す図である。
E.Dのような方式で、CSI−RSリソース集合設定は2サブフレームにわたって定義されることができる。
F.もしCSI−RSが、端末がスケジューリングされたRB以外の他のRBで定義される場合は、基地局はCSI−RSが定義されるRB位置を端末に知らせることができる。図11は2RBにわたって設定されたCSI−RSリソース集合を示す図である。
より詳しくは、CSI−RSリソースは以下のような方式で定義される。
Alt 1.リソース単位(例えば、RB)で定義されたLTE−のようなCSI−RSパターン
LTEのように、一定のリソース単位内でCSI−RS REの位置が定義される。この場合、複数の端末又はセルでCSI−RSを伝送する時、これを考慮したパターンを予め設計することができ、複数の端末/基地局のためのCSI−RSの間の直交性を確保することが相対的に容易になる。また、予め決められたCSI−RS設定のうちの1つを選択するので、設定のオーバーヘッドが少ない。
図12は2−ポートCSI−RSパターンと4ポートCSI−RSパターンを示す図である。
A.必要な設定パラメータ:CSI−RSパターンインデックス、CSI−RS密度、リソース単位サイズ
i.リソース単位サイズの場合、CSI−RSの柔軟性のために該当CSI−RS設定に含まれて端末に伝送される。この時、CSI−RSパターンは、各リソース単位のサイズによって互いに異なるように定義される。
ii.Alt 1におけるCSI−RS密度は、各CSI−RSリソース単位の間の間隔が該当リソース単位でどのくらい離れているかを示す。即ち、もし16ポートのCSI−RSが2RB単位で設定されており、CSI−RS密度が1/2に設定されると、該当CSI−RSが伝送される2RB/CSI−RSが伝送されない2RB/CSI−Rが伝送される2RBのように定義される。
Alt 2.「密度」パラメータで定義されたCSI−RSパターン
各ポートに対するREは、後述する「基底(base)密度」による基本最小空間を有して割り当てられる。図13において基底密度=4であり、さらなる密度減少が設定されないと、各CSI−RSポートREは、4REの間隔を有して割り当てられる。
Alt 2はRB内で定義されるCSI−RSパターンに含まれず、より自由にCSI−RSリソース設定を行うことができる。特に、密度パラメータとオフセットパラメータを用いて複数の端末/基地局のためのCSI−RSパターンを形成することができる。
A.必要な設定パラメータ:CSI−RS密度、CSI−RSオフセット
i.CSI−RS密度はCSI−RSポートRE間の間隔を示す。CSI−RS密度が設定される場合、これは(基底密度*設定された密度)のような形態で定義される。即ち、設定された密度は、「基底密度」で定義される基本密度値と共に、実際のCSI−RS REの密度を含んで定義できる。
ii.基底 密度の定義
1.CSI−RS REの間の基本間隔を示す数であって、予め定義されることができる。これは基地局の最大CSI−RSポート数によって決定されることができ、さらに周波数直交CSI−RSリソース数(セル−間のCSI−RS割り当てのための)によって決定されることもできる。例えば、16ポートCSI−RS伝送を試みて、別の周波数直交のCSI−RSリソースを定義しない時、「基底密度」は16REになり、よって同じCSI−RSポートREの間の間隔が16REになる。
A.基底 密度の最大数は端末に設定されたCSI−RSポート数になる。
B.後述する互いに異なるCSI−RSのための領域(例えば、BM(beam management)のためのCSI−RS)が周波数帯域の一部に定義される場合、基底密度は該当帯域を考慮して決定しなければならない。
iii.この時、OCC(orthogonal cover code)が共に適用されるCSI−RS RE(例えば、隣する2RE)は、CSI−RS測定の側面で互いに隣接することが好ましい。従って、もしOCC長さが2である場合、図14の(a)のように該当CSI−RSが時間軸方向に隣接するか、又は図14の(b)のように周波数軸方向に隣接するように設定されることができる。
iv.CSI−RS周波数オフセット
設定されたCSI−RS密度によってCSI−RSポートREの間の間隔が存在する場合、CSI−RS伝送が始まるREの位置が定義されることができる。この時、オフセット単位はOCC長さの自然数倍になる。
Alt 3.端末に設定された最大のCSI−RSポート数によって変化するCSI−RS密度
図15は4ポートCSI−RS、2ポートCSI−RSのために定義されたCSI−RSパターンを示す図である。
A.Alt 2において基底密度が該当端末に設定されたCSI−RSポート数と同一に定義される設定と類似する。
B.この場合、CSI−RSポート数が少ないと、より高いポート当たりの密度を有することになり、より高い測定性能を期待できる。しかし、密度増加によるCSI−RSの測定性能が増加しないか(例えば、飽和される)、又は必要以上に増加すると、CSI−RS REオーバーヘッドが増加する。
C.必要なパラメータ:CSI−RS密度、CSI−RSオフセット
i.CSI−RSポート数のみでCSI−RSのパターンが定義される。
上記CSI−RS密度が、隣接セル間にCSI−RSを直交して伝送するためのリソース割り当て方法として使用される場合、CSI−RSパターンオフセットは、PCID(physical layer cell identifier)で決定して、別の調律(coordination)無しにセル間のオフセットを設定することができる。
また、CSI−RSを設計する時、「入れ子(nested)属性」が維持されるように考慮する。これは、より大きいポート数に対するCSI−RSパターンが、より小さいポート数に対するCSI−RSパターンを含むという意味であり、ポート数によるCSI−RSリソース拡張性(scalability)が保障され、よって互いに異なるCSI−RS間、特に互いに異なる基地局間のCSI−RSリソース整列(alignment)が容易である。これはZP(zero power)−CSI−RSの設計に特に好ましい。但し、全てのポート数、例えば16ポート以上でも該当属性を続けて維持することは、設計において柔軟性を阻害するので、入れ子属性が維持されるCSI−RSリソースユニットを定義することが好ましい。例えば、より多いポート数(例えば、16、20、24、32)のためのCSI−RSパターンを集成により形成できることを考慮して、n−ポートCSI−RSリソース(例えば、n=4)をCSI−RSの基底リソースユニットとして定義することができる。
他の例として、new RATにおいてRB当たり12サブキャリアを仮定した時、周波数軸方向に4REをCSI−RSの基底リソースユニットのサイズとして使用できる。この場合、4RE単位の干渉測定を含む3−セル行力に有用である。この場合、もしCSI−RSで1シンボルを使用する場合、4ポートCSI−RSパターン(即ち、1、2、4ポート)までは入れ子属性が維持され、それ以上のCSI−RSパターンでは入れ子属性が維持されないことができる。
また、CSI−RSが定義されるシンボル数によって互いに異なる形態の入れ子属性のためのCSI−RS基底リソースが定義されることができる。例えば、CSI−RSが2シンボルを使用する時、周波数×時間リソースが4×2の8ポートCSI−RSが入れ子属性のためのCSI−RS基底リソースとして使用されることができるが、CSI−RSが1シンボルで定義されるか又は複数の1シンボルCSI−RSがBM用に使用される時、4×1リソースの4ポートCSI−RSが入れ子属性のためのCSI−RS基底リソースとして使用されるCSI−RSパターンが設計されることができる。
この場合、ポートによって互いに異なる密度を設定することができる。これは全ての端末が多いポート数を支援しないので、実際に有用に使用されるCSI−RSの設定は少ないポート数、例えば、8ポートに対する設定であり、多数のポートに対するCSI−RSの設定は、相対的に少ない端末が使用するので、オーバーヘッド減少の側面で一定のポート、例えば、15ポートを超えるCSI−RSポートに対しては、それより少ないポート数に該当するポート密度よりさらに低い密度を設定することができる。このために、基地局は相対的に多数のポートに対する別途の密度現象設定をCSI−RS設定に含めて端末に伝送することができる。
Option 3.基地局のTXU(transmitter unit)の数
A.基地局は、基地局のTXUの数を超える数のCSI−RSポートを1シンボルに送ることができない。即ち、最大TXUの数ほどのCSI−RSポートが1つのOFDMシンボルに多重化されることができない。例えば、CSI−RSポート1つ当たり1つのREを使用すると、基地局のTXUの数は1つのCSI−RSリソース集合の最大高さ、即ち、CSI−RSリソース集合内の1つのシンボル当たりの最大CSI−RS REの数になる。
図16は4TXU及び2TXUを有する場合のCSI−RSパターンを示す図である。
B.上記TXUは、もし基地局がTXUとRXUが同一である場合、TXRUに置き換えられることができる。
C.より精密には、1つのシンボル当たり伝送されるアナログビームの数が基地局のTXUの数により制限され、それにより1つのシンボルに最大にFDMされるCSI−RSリソース又はCSI−RSポート集合の数が基地局のTXUの数により決定されることができる。この場合、端末は該当CSI−RSリソース(又はポート集合)のインデックスを(アナログ)ビームインデックスで明示的に又は暗黙的にマッピング可能であり、これにより選好するCSI−RSリソース(又はポート集合)のインデックス及び関連CSI測定情報を共にフィードバックすることができる。
D.上記概念はCSI−RSポートと記述したが、アナログビームスキャン/トラッキング(tracking)のために基地局が端末にアンテナポートごとに互いに異なるアナログビームを適用して伝送する場合についても適用可能である(例えば、ビームスキャンRS、ビーム精製(refinement)RSなど)。この場合、基地局のTXUの数によって1つのシンボル当たりに伝送される最大のビームスキャンRSポート又はビーム精製RSポート数が制限されることができる。
Option 4.DCI内のCSI−RS指示フィールドのサイズ
A.CSI−RS指示フィールドのサイズにより設定可能な最大CSI−RSリソース集合の数が決定される。従って、これは上記Option 1〜3の方法により設定されたCSI−RSリソース集合のうち、実際にDCIのCSI−RS指示により指定するCSI−RSリソース集合を選び出す時に使用できる。
図17はCSI−RS指示フィールドのサイズ(ビット数)によるCSI−RSリソース集合を示す図である。
Option 5.CSI−RSに適用されるOCCの長さ/方向
例えば、周波数軸方向に長さ2のOCCを使用するCSI−RSの場合、CSI−RSリソース集合は周波数方向に2RE(或いはこの整数倍)ほどが定義されなければならない。また同じ方式が時間軸にも適用されることができる。
A.OCC長さ4のように、整数a×bのような形態で表されるOCC長さを有する場合、周波数軸と時間軸の方向に各々長さa、bを有するOCCを使用することができる。例えば、OCC長さ4=2×2を使用する場合、周波数軸方向に長さ2、時間方向に長さ2を使用することができる。従って、図8の(c)のような形態を有することができる。この場合、各方向に対するOCC長さはシグナリングされる必要がある。
Option 6.CSI−RS密度
CSI−RSの周波数軸の密度を基地局が端末に指定することができる。例えば、CSI−RSが複数のRBに対して伝送される時、図7のCSI−RSが毎RBごとに存在するか、偶数番目のRBのみに存在するか、或いはより低い周波数密度を有して存在するかを指定する。
このために基地局は端末に複数のCSI−RS設定を各々偶数番目RB/奇数番目RBのためのCSI−RS設定により設定することができる。
もしCSI−RSパターンがm個のRBにわたって定義されると、該当CSI−RSパターンは連続するRBに適用される代わりに、上述したように減少した密度としてCSI−RSの伝送が定義されるRB、例えば、1/n密度が設定された場合は、毎n個のRBごとに連続しないCSI−RSパターンが適用されることができる。即ち、CSI−RSパターンはn個のRBほど離れているm個の連続しないRBに対して適用できる。例えば、もしm=2、n=2である場合、CSI−RSはRBインデックス0、3、6、9、..で伝送され、CSI−RSはRBインデックス{0、3}、{6、9}にわたってCSI−RSが与えられたパターンによって伝送されることができる。
密度の設定として、1/nのように、一種の密度パターンが定義される代わりに、ビットマップのような方式でCSI−RSが伝送される周波数リソース(例えば、RB又はRBグループ)が定義されることができる。このビットマップのサイズは、CSI−RSが伝送可能な最大の周波数帯域、例えば、広帯域又は部分帯域に該当するCSI−RSが伝送される周波数リソース数と同一であり、各周波数リソースの単位でCSI−RSのオン/オフを該当する位置のビットで伝送することができる。
ビットマップのサイズがCSI−RSが伝送可能な最大の周波数帯域より小さい場合、CSI−RSパターンは循環的に適用できる。
上記密度の設定は、広帯域或いは部分帯域に対して設定されることができる。より特徴的には、この密度の設定は、部分帯域ごとに互いに異なるように設定されることができる。
Option 7.CSI−RSポート数
各CSI−RS集合のCSI−RSポート数を互いに異なるように設定することができる。この場合、各CSI−RS集合ごとにポート数の指示が各々シグナリングされることができる。
特に、ポート部分集合(Subset)の指示が各CSI−RS集合ごとにシグナリングされることができる。
Option 8.複数のサブフレームの数
CSI−RSは複数のサブフレームにわたって定義されることができる。特に、(e)FD−MIMOのクラスBのように、CSIプロセス内に複数のCSI−RSリソースが定義され、各リソース設定に互いに異なるプリコーディングが適用されたCSI−RSが設定されて、各々互いに異なるサブフレームで伝送されることができる。これはCSIプロセス及びCSIリソース設定の代わりに、同じ情報を含むCSI−RSの設定に取り替えられることができる。
この時の複数のCSI−RSに対するA−CSI−RS指示において、CSI−RSの伝送タイミングmは以下のように知らせることができる。
−固定されたタイミングmが予め定義されることができる。
−固定されたタイミングmがCSIプロセス又はリソース設定に含まれることができる。
−mの範囲が予め定義されることができる。A−CSI−RS指示により該当範囲内のm値を端末に指定することができる。
−mの範囲がCSIプロセス又はリソース設定に含まれることができる。A−CSI−RS指示により該当範囲内のm値を端末に指定することができる。
m値の意味は以下の通りである。
−mはA−CSI−RS指示から1番目のCSI−RSまでの間隔(又は距離)
図18はA−CSI−RSの伝送タイミングmを示す図である。
特に、1番目のA−CSI−RSが該当指示を含むDCIと同じサブフレームで伝送されることができるが、この場合、上記固定された値m=0に予め定義される場合と同一である。図19はm=0である場合を示している。
−mはA−CSI−RS指示から最後のCSI−RSまでの間隔(又は距離)
このように、A−CSI−RSがA−CSI−RS指示と同じサブフレームで伝送されないと、総M個のA−CSI−RSタイミングのうち、i番目はm/M*iサブフレーム、i=1、2、3、...になる。図21はこれを示している。
或いはA−CSI−RSがA−CSI−RS指示と同じサブフレームで伝送されると、総M個のA−CSI−RSタイミングのうち、i番目はm/(M−1)*iサブフレーム、i=0、1、2、3、...が使用されることができる。
又は、m<0に定義できるが、この場合、予め伝送されたA−CSI−RSをA−CSI−RSの伝送以後に該当A−CSI−RSの伝送を端末に知らせることができる。
この時の複数のA−CSI−RSに対するA−CSI−RS指示において、CSI−RSの伝送タイミング区間pは以下のように知らせることができる。
−mはA−CSI−RS指示から1番目のCSI−RSまでを意味する場合、別に設定することなくp=mになる。
−固定されたタイミングpが予め定義されることができる。
−固定されたタイミングpがCSIプロセス又はリソース設定に含まれることができる。
−pの範囲が予め決定されることができる。A−CSI−RS指示により該当範囲内のp値を端末に指定することができる。
−pの範囲がCSIプロセス又はリソース設定に含まれることができる。A−CSI−RS指示により該当範囲内のp値を端末に指定することができる。
特に、CSI−RSが連続して伝送される場合、上記固定された値p=1に予め定義される場合と同一である。
p値の意味は以下の通りである。
−各A−CSI−RSの間の間隔サブフレームの数
図22は各A−CSI−RSの間の間隔を指示するpを示す図である。
−最初のA−CSI−RSと最後のA−CSI−RSの間の間隔サブフレーム
図23は最初のA−CSI−RSと最後のA−CSI−RSの間の間隔を指示するpを示す図である。
この場合、総M個のA−CSI−RSタイミングのうち、i番目は(1番目のA−CSI−RS伝送タイミング)+p/(M−1)*(i−1)(i=1、2、...)サブフレームで伝送されることができる。
−A−CSI−RS指示と最後のCSI−RSの間の間隔サブフレーム
図24はA−CSI−RS指示と最後のCSI−RSの間の間隔を指示するpを示す図である。
この場合、該当CSI−RSの測定結果に対するCSI報告は、該当CSI−RSを全部測定した後、計算及び報告する。例えば、(e)FD−MIMOのクラスBのような場合、最後のCSI−RSを測定した後、CRI(CSI−RS resource indicator)を計算及び導出して報告することができる。従って、該当CSI−RSに対するCSIの報告時点は最後のCSI−RSシンボルが伝送されたサブフレーム以後の時点になる。
このように、複数個のCSI−RSに対するA−CSI−RSが伝送されて該当RSに対する指示が基地局から端末に伝送及び受信された場合、基地局は該当A−CSI−RSに対する非周期的CSI要請をDCIにより指定することができ、この時、該当非周期的CSIを端末が報告するCSIフィードバックタイミングkは以下の方法で指定される。
−固定されたタイミングkが予め定義されることができる。
−固定されたタイミングkがCSIプロセス又はリソース設定に含まれることができる。
−kの範囲が予め決定されることができる。非周期的CSI要請により該当範囲内のk値を端末に指定することができる。
−kの範囲がCSIプロセス又はリソース設定に含まれることができる。非周期的CSI要請により該当範囲内のk値を端末に指定することができる。
上記k値の意味は以下の通りである。
−k値はA−CSI−RS指示からCSIフィードバック時点までの間隔(又は距離)。図25はこれを示している。
−k値は1番目のA−CSI−RSからCSIフィードバック時点までの間隔(又は距離)。図26はこれを示している。
−k値は最後のA−CSI−RSからCSIフィードバック時点までの間隔(又は距離)。図27はこれを示している。
−k値は非周期的CSI要請からCSIフィードバック時点までの間隔(又は距離)。図28はこれを示している。
Option 9.広帯域/部分帯域リソース分離
広帯域CSI−RSと特定の部分帯域(広帯域より小さい)CSI−RSが定義できるRSリソースが分離されて互いに重畳しないように定義されることができる。この場合、各CSI−RSは自分が定義されるリソース内で設定されなければならない。
上記のCSI−RS REはいずれも隣接した形態で示されているが、実際の使用時には、かかる制限を満たす、隣接しないREがCSI−RSとして定義されることができる。
図29は連続しないREで定義された個別CSI−RS(リソース)の集合を示す図である。
かかる事項が単独又は組み合わせにより考慮されてCSI−RSリソース集合の集合を定義することができる。このために上述した要素(CSI−RSシンボル数、1シンボル及び1RB内のCSI−RS RE数、CSI−RSが定義されるRB数、基地局のTXU数、DCI内のCSI−RS指示フィールドのサイズ、OCC長さ/方向)のうちの1つ又は複数個を基地局が端末にRRCシグナリングなどのシグナリングにより知らせることができ、残りは予め定義されることができる。特に、セル内の共通要素(例えば、基地局のTXU数)の場合、SIBのようなシステム情報のブロードキャストによりシグナリングのオーバーヘッドをより減らすことができる。
基地局から別のシグナリングを受けるまでは、端末は予め決定された上記要素の初期値(及びそれに該当するCSI−RSリソース集合の設定)を使用できる。例えば、端末は別のシグナリングを受けるまでは、各値のうち1つ又は複数に対する初期値(例えば、CSI−RSシンボル1、1シンボル及び1RB内のCSI−RS RE12、CSI−RSは1RBに対して定義される、基地局のTXU2、DCI内のCSI−RS指示フィールド2ビット、OCCを使用しない)(及びそれに該当するCSI−RSリソース集合の構成)を仮定して動作することができる。
又は上記シグナリングは他のシグナリングにより暗示的に伝達されることができる。例えば、new RATで使用されるBRS(或いはRRM−RS)ポート数が基地局から指示されたか又は端末が導き出される場合、端末はBRSポート数を(臨時的に)基地局のTXUの数として仮定できる。
かかる方式は、予め定義されたCSI−RSリソース集合のうち、実際に使用する集合のみを限定するために使用できる。例えば、予め定義されたCSI−RSリソース集合の構成のうち、図16の(a)と(b)、即ち、互いに異なるTXU数に該当する設定が存在し、基地局からTXU=2のシグナリングを受けた場合、端末は図16の(a)に該当する設定、即ちTXU=4が必要なCSI−RSリソース集合は使用しないものと見なすことができる。
また、CSI報告の時間要求事項(requirement)に従って実際に使用するCSI−RSリソース集合が制限されることができる。例えば、端末がセルフ−コンテインド構造のような状況でTTI内のフィードバックのような速いCSIフィードバックが設定されると、端末はCSI−RS集合のうち、TTI内で一定の条件を合わせたCSI−RSリソース集合のみを使用することに限定することができる。例えば、図30のように、CSI−RSリソース1、2、3、4が定義されており、TTI内の報告タイミングのための条件を満たすCSI−RSは、「4ポート、2番目のシンボルまで」である場合、端末を以下のCSI−RSリソースのうち、CSI−RSリソース集合1={CSI−RSリソース1、2}のみが使用可能であり、CSI−RSリソース集合2={CSI−RSリソース3、4}は使用不可能なものと見なすことができる。他の例として、もし8ポートからなるCSI−RSリソース集合が定義されて存在すると、該当集合も使用しない。これは、基地局は端末にCSI−RSリソース集合1に該当するシグナリングのみを送る形態になることができ、図30のような場合に、1−ビットオン/オフのように設定されることができる。言い換えれば、基地局は端末に「速いCSI要請」を伝送し、端末は該当CSI−RSリソース集合1に対するCSIを与えられた時間要求事項内で計算して伝送する。或いは、シグナリングはそのままに置き、端末は上記条件を満たさないCSI−RSリソース集合、例えば、図30のCSI−RSリソース集合2に対するCSIは計算/報告しないことができる。
この動作のために、基地局は端末に上記のような条件に適合するCSI−RSリソース集合を少なくとも1つ設定するように制限することができる。
シグナリングのオーバーヘッドを減らすために、複数の候補がある場合は、使用するCSI−RSリソース集合が予め定義されることができる。例えば、端末は以上のような状況で、複数の候補のうち、より小さいCSI−RSリソース集合IDを有するCSI−RSリソース集合をCSI報告に使用することができる。
或いは基地局は端末にRRCシグナリングなどのシグナリングによりビットマップで各CSI−RSリソース集合を設定することができる。この場合、ビットマップで選択する時、上述した要素(CSI−RSシンボル数、1シンボル及び1RB内のCSI−RS RE数、CSI−RSが定義されるRB数、基地局のTXU数、DCI内のCSI−RS指示フィールドのサイズ、OCC長さ/方向)のうち1つ以上の制限が適用されることができる。この場合、端末が間違ったCSI−RSリソース集合設定を受信する場合、端末は該当CSI−RSリソース集合は使用しないものと見なすことができる。例えば、図15の(a)と(b)に該当する設定が存在し、基地局からTXU=2のシグナリングを受けた場合、端末は図15の(a)に該当する設定、即ち、TXU=4が必要なCSI−RSリソース集合に対する報告を省略することができる。
上述したCSI−RSリソース集合はNZP CSI−RSを主として説明したが、NZP CSI−IMで使用されることもできる。即ち、端末はCSI−IMに指定されたCSI−RSリソース集合(=CSI−IMリソース集合)で干渉を測定してCSI計算に活用することができる。あるCSI−RSリソース集合がNZP CSI−RSであるか又はNZP CSI−IMであるかは、基地局が端末にDCIによりCSI−RSリソース集合を指示する時、該当リソースがNZP CSI−RSであるか又はNZP CSI−IMであるかを指定することができ、又はCSI−RSリソース集合設定自体で特定のCSI−RSリソース集合をNZP CSI−IMリソースとして定義することができる。
この明細書ではCSI−RSに特定して説明したが、上記説明において「CSI−RS」はCSIの計算に使用できる他のRSに置き換えることができる。
特に、CSI−RS以外に他のタイプのRS(例えば、BRS、BRRS、DMRS、BMRS(beam management RS))がCSI計算のために使用できる時、RSリソース指示によりRSタイプ(例えば、BRS、BRRS、DMRS、BMRS)を一種の「RSタイプ指示子」により知らせることができる。このために、RSリソース指示のうち、特定の状態は上述したCSI−RSの代わりに他のRSタイプを指定し、これを受信した端末はRSリソース指示子が他のRSタイプ、例えば、BRSをCSI計算に使用することができる。この場合、該当RSタイプによってフィードバックタイプ(例えば、CQIのみ)、最大ポート数、最大ランクなどが制限される。
該当RSタイプの指定には上述したCSI−RSの設定と類似するパラメータが含まれることができる。例えば、BRSを含むRSタイプにはBRSポート数とBRSリソース(例えば、BRSが伝送されるンボル数)などが含まれてシグナリングされることができる。
或いは、この「RSタイプ指示子」は、別のDCIフィールドを介して端末に伝送されることができる。例えば、1−ビット指示子がCSI計算/報告のためにCSI−RSを使用するか又はBRSを使用するかを端末に知らせることができる。
また、この明細書では便宜上、CSI−RSリソースがRB内の最初のシンボルに存在するセルフ−コンテインド構造を例示して説明したが、この明細書の内容はCSI−RSリソースの位置をRB(或いはTTI)内の最初のシンボルに限定しない。即ち、この明細書に記載されたCSI−RSリソース設定方法は、セルフ−コンテインド環境に制限されず、new RATで使用されるCSIのためのRS全体に適用可能である。
上述したCSI−RS関連設定は互いに異なるニューマロロジーによって互いに異なるように与えられる。従って、1つの端末が複数のニューマロロジーを支援する場合、各場合に使用するCSI−RS設定が別に与えられ、端末は自分が実際データを伝送する帯域のニューマロロジーによって、該当ニューマロロジーに適用されるCSI−RS設定を使用してチャネル/干渉を測定することができる。この動作は、同じニューマロロジーが使用される部分帯域ごとに互いに異なるCSI−RS設定が与えられる方式などで具現できる。例えば、CSI−RSパターンが互いに異なるニューマロロジーによって互いに異なるように設定されることができる。
この明細書では、CSI−RSパターンがCSI−RSリソース集合と同じ意味で使用されているので、互いに相互交換的に使用できる。
new RATにおいて、CSI−RSは複数の送信/受信(アナログ)ビーム対を選択及び使用するためのBM(beam management)を考慮している。
図32はBM手順に関する簡略な例示を示す図である。
基地局は端末にSSバーストを伝送し、各SSブロックにおいて互いに異なるアナログビームを適用する。該当アナログビームは今後CSI−RSに使用されるビームよりもっと荒くなり(coarse)、即ち、より広いビームが使用される。端末は複数のSSブロックに対してRSRP(Reference Signal Received Power)などのような電力測定を行い、受信されたSSブロックのうち、どのSSブロックが最高品質を有するか、即ち、どの荒いビームがより適合するかを基地局に報告する。
その後、基地局は端末にCSI−RSリソースを設定し、該当CSI−RSリソースにおいて時間ユニット(OFDMシンボル1つ又は複数のOFDMシンボル)の間に互いに異なるアナログビームを使用してCSI−RSを伝送する。図示したように、該当ビームは予め基地局が伝送した特定のSSブロックに該当する荒い(coarse)ビーム内で伝送され、このために基地局は該当CSI−RS(ポート)が特定のSSブロックと疑似コロケーション(quasi−co−located)されていると端末に知らせることができる。端末は各時間ユニットに対してRSRP測定を行い、ベスト(best)RSRPを有するCSI−RSリソースのインデックスを基地局に報告する。
その後、基地局はデータ伝送に使用するアナログビームをCSI−RSリソースとのQCLシグナリングにより端末に知らせる。
かかるBMのためのCSI−RSの設定は、CSI測定及び報告のためのCSI−RS設定と統合して設計しようとする。このBMのためのCSI−RSは周期的に広帯域に伝送されることが考えられるので、オーバーヘッドの減少又は他のRSとの衝突を避けるために一定の特定が制限されることができる。
Option 1.時間リソース
A.BMのためのCSI−RSとCSIのためのCSI−RSの時間リソースを互いに異なるように設定することができる。
i.サブフレーム又はこれに準ずる時間ユニット内において、BMのためのCSI−RSとCSIのためのCSI−RSの開始時点を互いに異なるように設定する。
1.例えば、図33に示したように、BMのためのCSI−RSはRBの前側のシンボルから、CSIのためのCSI−RSはRBの後側のシンボルから定義する。
ii.BMのためのCSI−RSの場合にのみCSI−RSのための複数のシンボル伝送が許容される。
iii.BMのためのCSI−RSにおいて、各(アナログ)ビームごとに互いに異なるCSI−RSリソースを定義すると、BMのためのCSI−RSの場合にのみデータ領域内のCSI−RSシンボル位置が許容される。但し、この場合、他のCSI−RSリソースシンボルに隣接する場合にのみ許容される。
Option 2.周波数リソース
A.一定のCSI−RS周波数リソースユニット(例えば、RB)において、BMのためのCSI−RSが伝送されるRE領域が定義される。これは少ない数(例えば、1シンボル)を使用するCSIのためのCSI−RSのうち、一部周波数帯域を使用して複数のシンボルで伝送される図34のような形態を示す。
i.BMのためのCSI−RSは、相対的にCSIのためのCSI−RSに比べて少ないポート数(例えば、2ポート)を使用するので、リソースユニット内で相対的に小さい周波数領域を占める。
ii.上記CSI−RS周波数リソースユニットは周波数軸で繰り返されるので、BMの側面でより良好な性能を期待できる。
Option 3.最大ポート数
オーバーヘッドの減少のために、BMのためのCSI−RSは最大ポート数が制限されることができる。これは、単純に電力測定のみのための1ポートに制限されるか、或いは交差−極性(cross−pole)アンテナの各スラント(slant)に対する電力測定を考慮して2ポートに制限される。
Option 4.最大密度
同様の理由で、BMのためのCSI−RSは最大密度が制限されることができる。特に、BMのためのCSI−RSはチャネルの高速フェージング(fast fading)特性を考慮しないことができるので、このための高性能のチャネル測定性能が不要である。ここで、密度は上述したように、周波数軸の密度と時間軸の密度(例えば、周期)を全部考慮できる。
Option 5.OCC長さ/方向
連続するシンボルに定義されたBMのためのCSI−RSは、隣接するシンボルに互いに異なるアナログビームが適用されて伝送されることができる。このように、互いに異なるアナログビームが適用されたREの間にOCCを適用することは好ましくないので、これを避けるために、BMのためのCSI−RSはOCCを使用しないか、又は周波数軸方向のOCCのみを設定するように制限することができる。
Option 6.入れ子属性のためのCSI−RS基底リソース
CSIのためのCSI−RSとBMのためのCSI−RSに互いに異なる形態の入れ子属性のためのCSI−RS基底リソースが定義されることができる。例えば、CSIのためのCSI−RSについては、周波数×時間リソース、4×2=8ポートが入れ子属性のためのCSI−RS基底リソースとして使用され、BMのためのCSI−RSについては、2×1=2ポートが入れ子属性のためのCSI−RS基底リソースとして使用される、CSI−RSパターンを設計できる。
この特性はCSI−RS設定によりCSIのためのCSI−RSと同一線上に設定できるが、別のCSI−RSタイプ指示により、該当CSI−RS設定がBMのためのCSI−RSであるか又はCSIのためのCSI−RSであるかを端末に直接知らせることができる。この場合、CSI−RSタイプ指示によって、上記設定に対する解釈が異なることができる。例えば、CSI−RSタイプ指示がCSIのためのCSI−RSを意味し、OCC設定「00」と「01」が各々「OCCオフ」、「時間OCC、長さ2」を意味すると、CSI−RSタイプ指示がBMのためのCSI−RSを意味する場合は、OCC設定「00」と「01」が各々「OCCオフ」、「周波数OCC、長さ2」を意味することができる。
実際に技術の具現時に、上記内容は単独又は組み合わせにより使用できる。また、上述したCSI−RS Optionを含むCSI−RSの設定は、既存のL3シグナリング(例えば、RRCシグナリング)以外に他のL1/L2シグナリング(例えば、MAC CE)によっても端末に伝送できる。
この明細書では説明の便宜のために3GPP LTEシステムに基づいて提案方式を説明したが、提案方式が適用されるシステムの範囲は、3GPP LTEシステム以外に他のシステム(例えば、UTRAなど)、特に5G及びその候補技術にも拡張できる。
図35は本発明の一実施例による動作を示す図である。
図35は無線通信システムにおいてチャネル状態情報−参照信号(channel state information−reference signal; CSI−RS)ベースのチャネル状態報告方法に関連する。端末は基地局からCSI−RS関連設定を受信できる(S3510)。端末はCSI−RS関連設定によってCSI−RSを測定してCSIを計算する(S3520)。その後、端末は計算されたCSIを基地局に伝送する(S3530)。CSI−RS関連設定はCSIのためのCSI−RS設定又はビーム管理(beam management;BM)のためのCSI−RS設定を含むことができる。
CSI−RS関連設定は、CSIのためのCSI−RSと関連するリソースとは時間軸上で区別されるBMのためのCSI−RSと関連する時間リソース情報を含むことができる。BMのためのCSI−RSと関連する時間リソースの情報は、CSIのためのCSI−RSと関連するリソースとは異なる開始点を有するように設定できる。
また、CSI−RS関連設定はBMのためのCSI−RSの最大のアンテナポート数を含むことができる。
また、CSI−RS関連設定はBMのためのCSI−RSの最大の密度情報を含むことができる。
また、CSI−RS関連設定は、CSIのためのCSI−RS設定又はBMのためのCSI−RS設定のうちの1つを指示し、この指示されたCSI−RS設定によって受信されたCSI−RS関連設定が解釈されることができる。
以上、図35を参照して、本発明による実施例を簡略に説明したが、図35に関連する実施例は、上述した実施例のうち少なくとも一部を代案又は追加に含んでもよい。
図36は、本発明の実施例を実行する送信装置10及び受信装置20の構成要素を示すブロック図である。送信装置10及び受信装置20は、情報及び/又はデータ、信号、メッセージなどを運ぶ無線信号を送信又は受信できる送信機/受信機13,23と、無線通信システム内の通信と関連した各種情報を記憶するメモリ12,22と、送信機/受信機13,23及びメモリ12,22などの構成要素と動作的に接続してこれらの構成要素を制御し、当該装置が前述の本発明の実施例の少なくとも一つを実行するようにメモリ12,22及び/又は送信機/受信機13,23を制御するように構成されたプロセッサー11,21をそれぞれ備える。
メモリ12,22は、プロセッサー11,21の処理及び制御のためのプログラムを格納することができ、入/出力される情報を仮記憶することができる。メモリ12,22がバッファーとして活用されてもよい。プロセッサー11,21は、一般に、送信装置又は受信装置内の各種モジュールの動作全般を制御する。特に、プロセッサー11,21は、本発明を実行するための各種制御機能を果たすことができる。プロセッサー11,21をコントローラ(controller)、マイクロコントローラ(microcontroller)、マイクロプロセッサー(microprocessor)、マイクロコンピュータ(microcomputer)などと呼ぶこともできる。プロセッサー11,21は、ハードウェア(hardware)又はファームウェア(firmware)、ソフトウェア、又はこれらの結合によって具現されてもよい。ハードウェアを用いて本発明を具現する場合は、本発明を実行するように構成されたASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)などがプロセッサー11,21に設けられてもよい。一方、ファームウェアやソフトウェアを用いて本発明を具現する場合は、本発明の機能又は動作を実行するモジュール、手順又は関数などを含むようにファームウェアやソフトウェアが構成されてもよい。本発明を実行できるように構成されたファームウェア又はソフトウェアは、プロセッサー11,21内に設けられたりメモリ12,22に格納されてプロセッサー11,21によって駆動されてもよい。
送信装置10におけるプロセッサー11は、プロセッサー11又はプロセッサー11に接続しているスケジューラからスケジューリングされて外部に送信される信号及び/又はデータに対して所定の符号化(coding)及び変調(modulation)を行った後、送信機/受信機13に送信する。例えば、プロセッサー11は、送信しようとするデータ列を逆多重化、チャネル符号化、スクランブリング、及び変調の過程などを経てK個のレイヤに変換する。符号化されたデータ列はコードワードとも呼ばれ、MAC層が提供するデータブロックである伝送ブロックと等価である。一伝送ブロック(transport block,TB)は一コードワードに符号化され、各コードワードは一つ以上のレイヤの形態で受信装置に送信される。周波数上り変換のために送信機/受信機13はオシレータ(oscillator)を含むことができる。送信機/受信機13はNt個(Ntは1以上の正の整数)の送信アンテナを含むことができる。
受信装置20の信号処理過程は、送信装置10の信号処理過程の逆となる。プロセッサー21の制御下に、受信装置20の送信機/受信機23は送信装置10から送信された無線信号を受信する。送信機/受信機23は、Nr個の受信アンテナを含むことができ、送信機/受信機23は受信アンテナから受信した信号のそれぞれを周波数下り変換して(frequency down−convert)基底帯域信号に復元する。送信機/受信機23は、周波数下り変換のためにオシレータを含むことができる。プロセッサー21は、受信アンテナから受信した無線信号に対する復号(decoding)及び復調(demodulation)を行い、送信装置10が本来送信しようとしたデータに復元することができる。
送信機/受信機13,23は一つ以上のアンテナを具備する。アンテナは、プロセッサー11,21の制御下に、本発明の一実施例によって、送信機/受信機13,23で処理された信号を外部に送信したり、外部から無線信号を受信して送信機/受信機13,23に伝達する機能を果たす。アンテナはアンテナポートと呼ばれることもある。各アンテナは一つの物理アンテナに該当したり、2以上の物理アンテナ要素(element)の組み合わせによって構成されてもよい。各アンテナから送信された信号は受信装置20によってそれ以上分解されることはない。当該アンテナに対応して送信された参照信号(reference signal,RS)は受信装置20の観点で見たアンテナを定義し、チャネルが一物理アンテナからの単一(single)無線チャネルであるか、或いは当該アンテナを含む複数の物理アンテナ要素(element)からの合成(composite)チャネルであるかに関係なく、受信装置20にとって当該アンテナに対するチャネル推定を可能にする。すなわち、アンテナは、該アンテナ上のシンボルを伝達するチャネルが同一アンテナ上の他のシンボルが伝達される前記チャネルから導出されるように定義される。複数のアンテナを用いてデータを送受信する多重入出力(Multi−Input Multi−Output、MIMO)機能を支援する送信機/受信機の場合は2個以上のアンテナに接続されてもよい。
本発明の実施例において、端末又はUEは上りリンクでは送信装置10として動作し、下りリンクでは受信装置20として動作する。本発明の実施例において、基地局又はeNBは上りリンクでは受信装置20として動作し、下りリンクでは送信装置10として動作する。
送信装置及び/又は受信装置は、上述した本発明の実施例のうちの少なくとも1つ又は2つ以上の実施例の組み合わせを実行することができる。
上述したように開示された本発明の好適な実施例に関する詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施し得るように提供された。以上では本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した者には、添付の特許請求の範囲に記載された本発明を様々に修正及び変更できるということが理解できる。したがって、本発明はここに示した実施の形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を付与するためのものである。
特に、1番目のA−CSI−RSが該当指示を含むDCIと同じサブフレームで伝送されることができるが、この場合、上記固定された値m=0に予め定義される場合と同一である。図20はm=0である場合を示している。
また、CSI報告の時間要求事項(requirement)に従って実際に使用するCSI−RSリソース集合が制限されることができる。例えば、端末がセルフ−コンテインド構造のような状況でTTI内のフィードバックのような速いCSIフィードバックが設定されると、端末はCSI−RS集合のうち、TTI内で一定の条件を合わせたCSI−RSリソース集合のみを使用することに限定することができる。例えば、図31のように、CSI−RSリソース1、2、3、4が定義されており、TTI内の報告タイミングのための条件を満たすCSI−RSは、「4ポート、2番目のシンボルまで」である場合、端末を以下のCSI−RSリソースのうち、CSI−RSリソース集合1={CSI−RSリソース1、2}のみが使用可能であり、CSI−RSリソース集合2={CSI−RSリソース3、4}は使用不可能なものと見なすことができる。他の例として、もし8ポートからなるCSI−RSリソース集合が定義されて存在すると、該当集合も使用しない。これは、基地局は端末にCSI−RSリソース集合1に該当するシグナリングのみを送る形態になることができ、図30のような場合に、1−ビットオン/オフのように設定されることができる。言い換えれば、基地局は端末に「速いCSI要請」を伝送し、端末は該当CSI−RSリソース集合1に対するCSIを与えられた時間要求事項内で計算して伝送する。或いは、シグナリングはそのままに置き、端末は上記条件を満たさないCSI−RSリソース集合、例えば、図30のCSI−RSリソース集合2に対するCSIは計算/報告しないことができる。
或いは基地局は端末にRRCシグナリングなどのシグナリングによりビットマップで各CSI−RSリソース集合を設定することができる。この場合、ビットマップで選択する時、上述した要素(CSI−RSシンボル数、1シンボル及び1RB内のCSI−RS RE数、CSI−RSが定義されるRB数、基地局のTXU数、DCI内のCSI−RS指示フィールドのサイズ、OCC長さ/方向)のうち1つ以上の制限が適用されることができる。この場合、端末が間違ったCSI−RSリソース集合設定を受信する場合、端末は該当CSI−RSリソース集合は使用しないものと見なすことができる。例えば、図16の(a)と(b)に該当する設定が存在し、基地局からTXU=2のシグナリングを受けた場合、端末は図16の(a)に該当する設定、即ち、TXU=4が必要なCSI−RSリソース集合に対する報告を省略することができる。