JP2021503261A - 無線通信システムにおいてビーム失敗復旧を行う方法及びそのための装置 - Google Patents

無線通信システムにおいてビーム失敗復旧を行う方法及びそのための装置 Download PDF

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Abstract

本明細書は、無線通信システムにおいてビーム失敗復旧(beam failure recovery)を行う方法を提供する。本明細書において、端末により行われるビーム失敗復旧方法は、ビーム失敗を検出するステップと、前記ビーム失敗復旧のための新しいビームを識別するステップと、ビーム失敗復旧要求(beam failure recovery request)をPRACHリソースを用いて基地局に送信するステップと、を含み、前記PRACHリソースは、前記1PRACHリソース及び第2PRACHリソースを含み、前記1PRACHリソース及び第2PRACHリソースはSSB(SS Block)と関連し、前記SSBが前記新しいビームとして識別された場合、前記ビーム失敗復旧要求は前記第1PRACHリソースを使用して送信され、CSI(Channel State Information)−RS(reference signal)リソースが前記新しいビームとして識別された場合、前記ビーム失敗復旧要求は前記第2PRACHリソースを使用して送信されることを特徴とする。【選択図】図17

Description

本発明は、無線通信システムに関し、より詳細に、ビーム失敗復旧(beam failure recovery)を行う方法及びそれをサポートする装置に関する。
移動通信システムは、ユーザの活動性を保障しながら音声サービスを提供するために開発された。しかしながら、移動通信システムは、音声だけでなくデータサービスまで領域を拡張し、現在では、爆発的なトラフィックの増加によってリソースの不足現象が引き起こされ、ユーザがより高速のサービスを要求するので、より発展した移動通信システムが要求されている。
次世代の移動通信システムの要求条件は大きく、爆発的なデータトラフィックの収容、ユーザ当たりの送信率の画期的な増加、大幅増加した連結デバイス数の収容、非常に低い端対端遅延(End−to−End Latency)、高エネルギー効率をサポートできなければならない。そのために、二重連結性(Dual Connectivity)、大規模多重入出力(Massive MIMO:Massive Multiple Input Multiple Output)、全二重(In-band Full Duplex)、非直交多重接続(NOMA:Non-Orthogonal Multiple Access)、超広帯域(Super wideband)サポート、端末ネットワーキング(Device Networking)など、多様な技術が研究されている。
本明細書は、SSB(SS Block)に2つのPRACHリソースを関連させて新しいビームに対する曖昧性を解消できる方法を提供することに目的がある。
また、本明細書は、SSBと、CSI(Channel State Information)−RS(Reference Signal)が両方とも臨界値以上の品質を有する場合、優先順位を設定してビーム使用効率を高める方法を提供することに目的がある。
本発明で解決し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、言及しないまた別の技術的課題は、以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者にとって明確に理解されるべきである。
本明細書は、無線通信システムにおいてビーム失敗復旧(beam failure recovery)を行う方法を提供する。端末により行われる方法は、ビーム失敗を検出するステップと、前記ビーム失敗復旧のための新しいビーム(new beam)を識別するステップと、ビーム失敗復旧要求(beam failure recovery request)をPRACHリソースを利用して基地局に送信するステップと、を含み、前記PRACHリソースは第1PRACHリソース及び第2PRACHリソースを含み、前記第1PRACHリソース及び前記第2PRACHリソースはSSB(SS Block)と関連し、前記SSBが新しいビームとして識別された場合、前記ビーム失敗復旧要求は前記第1PRACHリソースを使用して送信され、CSI(Channel State Information)−RS(reference signal)リソースが前記新しいビームとして識別された場合、前記ビーム失敗復旧要求は前記第2PRACHリソースを使用して送信されることを特徴とする。
また、本明細書において、前記CSI−RSリソースは前記SSBと空間的にQCL(quasi−colocated)されていることを特徴とする。
また、本明細書において、前記新しいビームは、予め定義された条件を満たす少なくとも1つのRS(reference signal)であることを特徴とする。
また、本明細書において、前記SSB及び前記CSI−RSリソースが両方とも前記予め定義された条件を満たす場合、前記CSI−RSリソースが前記新しいビームとして識別されることを特徴とする。
また、本明細書において、無線通信システムにおいてビーム失敗復旧(beam failure recovery)を行う方法であって、基地局により行われる方法は、前記ビーム失敗復旧のための新しいビーム識別に関する情報を端末に送信するステップと、ビーム失敗復旧要求(beam failure recovery request)をPRACHリソースを利用して端末から受信するステップと、を含み、前記PRACHリソースは第1PRACHリソース及び第2PRACHリソースを含み、前記第1PRACHリソース及び前記第2PRACHリソースはSSB(SS Block)と関連し、前記新しいビームが前記SSBである場合、前記ビーム失敗復旧要求は前記第1PRACHリソースを使用し、前記新しいビームがCSI(Channel State Information)−RS(reference signal)リソースである場合、前記ビーム失敗復旧要求は前記第2PRACHリソースを使用することを特徴とする。
また、本明細書において、前記CSI−RSリソースは前記SSBと空間的にQCL(quasi−colocated)されていることを特徴とする。
また、本明細書において、前記新しいビームは予め定義された条件を満たす少なくとも1つのRS(reference signal)であることを特徴とする。
また、本明細書において、前記SSB及び前記CSI−RSリソースが両方とも前記予め定義された条件を満たす場合、前記CSI−RSリソースが前記端末により前記新しいビームとして識別されることを特徴とする。
また、本明細書において、無線通信システムにおいてビーム失敗復旧(beam failure recovery)を行う端末は、無線信号を送受信するためのRFモジュール(radio frequency module)と、前記RFモジュールと機能的に接続されているプロセッサと、を含み、前記プロセッサは、ビーム失敗を検出し、前記ビーム失敗復旧のための新しいビーム(new beam)を識別し、ビーム失敗復旧要求(beam failure recovery request)をPRACHリソース(resource)を利用して基地局に送信し、前記PRACHリソースは第1PRACHリソース及び第2PRACHリソースを含み、前記第1PRACHリソース及び前記第2PRACHリソースはSSB(SS Block)と関連し、前記SSBが新しいビームとして識別された場合、前記ビーム失敗復旧要求は前記第1PRACHリソースを使用して送信され、CSI(Channel State Information)−RS(reference signal)リソースが前記新しいビームとして識別された場合、前記ビーム失敗復旧要求は前記第2PRACHリソースを使用して送信されることを特徴とする。
また、本明細書において、前記CSI−RSリソースはSSBと空間的にQCL(quasi−colocated)されていることを特徴とする。
また、本明細書において、前記新しいビームは、予め定義された条件を満たす少なくとも1つのRS(reference signal)であることを特徴とする。
また、本明細書において、前記SSB及び前記CSI−RSリソースが両方とも前記予め定義された条件を満たす場合、前記CSI−RSリソースが前記新しいビームとして識別されることを特徴とする。
本明細書は、SSB(SS Block)に2つのPRACHリソース(Resource)を関連させて新しいビームに対する曖昧性を解消することができる。
また、本明細書は、SSBと、CSI(Channel State Information)−RS(Reference Signal)が両方とも臨界値以上の品質を有する場合、優先順位を設定してビームの使用効率を高めることができる。
本発明で得ることができる効果は、以上で言及した効果に制限されるものではなく、言及していないまた別の効果は、以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者にとって明確に理解されるべきである。
本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部に含まれる添付図は、本発明に対する実施形態を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的特徴を説明する。
本明細書で提案する方法が適用できるNRの全体的なシステム構造の一例を示した図である。 本明細書で提案する方法が適用できる無線通信システムにおけるアップリンクフレームとダウンリンクフレームとの間の関係を示す。 本明細書で提案する方法が適用できる無線通信システムでサポートするリソースグリッド(resource grid)の一例を示す。 本明細書で提案する方法が適用できるアンテナポート及びヌメロロジー別リソースグリッドの例を示す。 アナログビームフォーマ(analog beamformer)及びRFチェーン(RF chain)で構成される送信端(transmitter)のブロック図(block diagram)の一例を示す。 デジタルビームフォーマ(digital beamformer)及びRFチェーンで構成される送信端のブロック図の一例を示す。 アナログビームスキャニング方式の一例を示す。 PUSCH CSI報告モードの一例を示した図である。 PUCCH CSI報告モードの一例を示した図である。 代替ビームの存在有無によるネットワーク動作の一例を示す。 ビーム関連の設定方法の一例を示した図である。 ビーム復旧を行う方法の一例を示したフローチャートである。 ビーム復旧を行う端末の動作の一例を示したフローチャートである。 ビーム復旧を行う端末の動作のまた別の一例を示したフローチャートである。 ビーム失敗復旧手続の一例を示したフローチャートである。 本明細書で提案する方法に適用できるCSI−RS及びSSブロックの空間カバレッジ(spatial coverage)の一例を示した図である。 本明細書で提案するビーム失敗復旧のための端末の動作方法の一例を示したフローチャートである。 本明細書で提案するビーム失敗復旧のための基地局の動作方法の一例を示したフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る無線通信装置のブロック構成図を例示する。 本発明の一実施形態に係る通信装置のブロック構成図を例示する。 本明細書で提案する方法が適用できる無線通信装置のRFモジュールの一例を示した図である。 本明細書で提案する方法が適用できる無線通信装置のRFモジュールのまた他の一例を示した図である。
以下、本発明に係る好ましい実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。添付した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形態を説明しようとするものであり、本発明が実施できる唯一の実施形態を示そうとするものではない。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。しかしながら、当業者は、本発明がこのような具体的な細部事項がなくとも実施できるということが分かる。
幾つかの場合、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は省略されるか、または各構造及び装置の中核機能を中心としたブロック図の形式で示されることができる。
本明細書において、基地局は、端末と直接的に通信を行うネットワークの終端ノード(terminal node)としての意味を有する。本文書において基地局により行われると説明された特定の動作は、場合によっては、基地局の上位ノード(upper node)により行われてもよい。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多様な動作は、基地局または基地局以外の他のネットワークノードにより行われ得ることは自明である。「基地局(BS:Base Station)」は、固定局(fixed station)、Node B、eNB(evolved−NodeB)、BTS(basetransceiver system)、アクセスポイント(AP:Access Point)、gNB(general NB)などの用語により代替され得る。また、「端末(Terminal)」は、固定されるか、または移動性を有することができ、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、UT(user terminal)、MSS(Mobile Subscriber Station)、SS(Subscriber Station)、AMS(Advanced Mobile Station)、WT(Wireless terminal)、MTC(Machine−Type Communication)装置、M2M(Machine−to−Machine)装置、D2D(Device−to−Device)装置などの用語に代替され得る。
以下で、ダウンリンク(DL:downlink)は基地局から端末への通信を意味し、アップリンク(UL:uplink)は端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクにおける送信機は基地局の一部であり、受信機は端末の一部であり得る。アップリンクにおける送信機は端末の一部であり、受信機は基地局の一部であり得る。
以下の説明で使われる特定用語は本発明の理解を助けるために提供されたものであり、このような特定用語の使用は本発明の技術的思想を外れない範囲で異なる形態に変更され得る。
以下の技術は、CDMA(code division multiple access)、FDMA(frequency division multiple access)、TDMA(time division multiple access)、OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)、SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access)、NOMA(non-orthogonalmultiple access)などの多様な無線アクセスシステムに利用できる。CDMAは、UTRA(universal terrestrial radio access)やCDMA2000のような無線技術(radio technology)で具現できる。TDMAは、GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)のような無線技術で具現できる。OFDMAは、IEEE 802.11(WiFi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802−20、E-UTRA(evolved UTRA)などの無線技術で具現できる。UTRAは、UMTS(universal mobile telecommunications system)の一部である。3GPP(3rd generation partnership project)LTE(long term evolution)は、E-UTRAを使用するE−UMTS(evolved UMTS)の一部であって、ダウンリンクでOFDMAを採用し、アップリンクでSC−FDMAを採用する。LTE−A(advanced)は3GPP LTEの進化である。
5G NR(new radio)はusage scenarioに従って、eMBB(enhanced Mobile Broadband)、mMTC(massive Machine Type Communications)、URLLC(Ultra−Reliable and Low Latency Communications)、V2X(vehicle−to−everything)定義する。
そして、5G NR規格(standard)は、NRシステムとLTEシステムとの間の共存(co−existence)によってSA(standalone:SA)とNSA(non−standalone)に区分する。
そして、5G NRは、様々なサブキャリア間隔(Subcarrier spacing)をサポートし、ダウンリンクにおいてCP−OFDMを、アップリンクにおいてCP−OFDM及びDFT−s−OFDM(SC−OFDM)をサポートする。
本発明の実施形態は、無線アクセスシステムであるIEEE 802、3GPP及び3GPP2の少なくとも1つに開示された標準文書によって裏付けられることができる。即ち、本発明の実施形態のうち、本発明の技術的思想を明確に示すために、説明しない段階又は部分は前記文書によって裏付けられることができる。また、本文書で開示している全ての用語は、前記標準文書によって説明されることができる。
説明を明確にするために、3GPP LTE/LTE−A/NR(New Radio)を中心に記述するが、本発明の技術的特徴がこれに制限されるわけではない。
用語の定義
eLTE eNB:eLTE eNBは、EPC及びNGCに対する連結をサポートするeNBの進化(evolution)である。
gNB:NGCとの連結だけでなく、NRをサポートするノード。
新しいRAN:NR又はE−UTRAをサポートするか、NGCと相互作用する無線アクセスネットワーク。
ネットワークスライス(network slice):ネットワークスライスは、終端間の範囲と共に特定の要求事項を要求する特定の市場シナリオに対して最適化されたソリューションを提供するようにオペレータによって定義されたネットワーク。
ネットワーク機能(network function):ネットワーク機能は、よく定義された外部のインターフェースと、よく定義された機能的動作を有するネットワークインフラ内での論理的ノード。
NG−C:新しいRANとNGC間のNG2リファレンスポイント(reference point)に使用されるコントロールプレーンインターフェース。
NG−U:新しいRANとNGC間のNG3リファレンスポイント(reference point)に使用されるユーザプレーンインターフェース。
非独立型(Non−standalone)NR:gNBがLTE eNBをEPCにコントロールプレーンの連結のためのアンカーとして要求するか、又はeLTE eNBをNGCにコントロールプレーンの連結のためのアンカーとして要求する配置構成。
非独立型E−UTRA:eLTE eNBがNGCにコントロールプレーンの連結のためのアンカーとしてgNBを要求する配置構成。
ユーザプレーンゲートウェイ:NG−Uインターフェースの終端点。
システム一般
図1は、本明細書で提案する方法が適用できるNRの全体的なシステム構造の一例を示した図である。
図1を参照すると、NG-RANはNG-RAユーザプレーン(新しいAS sublayer/PDCP/RLC/MAC/PHY)及びUE(User Equipment)に対するコントロールプレーン(RRC)プロトコル終端を提供するgNBで構成される。
前記gNBは、Xnインターフェースを介して相互連結される。
前記gNBは、また、NGインターフェースを介してNGCに連結される。
より具体的には、前記gNBはN2インターフェースを介してAMF(Access and Mobility Management Function)に、N3インターフェースを介してUPF(User Plane Function)に連結される。
NR(New Rat)ヌメロロジー(Numerology)及びフレーム(frame)構造
NRシステムでは、多数のヌメロロジー(numerology)がサポートできる。ここで、ヌメロロジーはサブキャリア間隔(subcarrier spacing)とCP(Cyclic Prefix)のオーバーヘッドにより定義されることができる。このとき、多数のサブキャリア間隔は基本サブキャリア間隔を整数N(または、μ)にスケーリング(scaling)することにより誘導できる。また、非常に高い搬送波周波数で非常に低いサブキャリア間隔を用いないと仮定されても、用いられるヌメロロジーは周波数帯域と独立に選択されることができる。
また、NRシステムでは多数のヌメロロジーに従う多様なフレーム構造がサポートされることができる。
以下、NRシステムで考慮されることができるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)ヌメロロジー及びフレーム構造を見る。
NRシステムでサポートされる多数のOFDMヌメロロジーは、表1のように定義されることができる。
NRシステムにおけるフレーム構造(framestructure)と関連して、時間領域の多様なフィールドのサイズは
の時間単位の倍数で表現される。ここで、
であり、
である。ダウンリンク(downlink)及びアップリンク(uplink)送信は
の区間を有する無線フレーム(radio frame)で構成される。ここで、無線フレームは各々
の区間を有する10個のサブフレーム(subframe)で構成される。この場合、アップリンクに対する1セットのフレーム及びダウンリンクに対する1セットのフレームが存在することができる。
図2は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信システムにおけるアップリンクフレームとダウンリンクフレームとの間の関係を示す。
図2に示すように、端末(User Equipment、UE)からのアップリンクフレーム番号iの送信は、該当端末での該当ダウンリンクフレームの開始より
以前に開始しなければならない。
ヌメロロジーμに対して、スロット(slot)はサブフレーム内で
の増加する順に番号が付けられて、無線フレーム内で
の増加する順に番号が付けられる。1つのスロットは
の連続するOFDMシンボルで構成され、
は用いられるヌメロロジー及びスロット設定(slot configuration)によって決定される。サブフレームでスロット
の開始は同じサブフレームでOFDMシンボル
の開始と時間的に整列される。
全ての端末が同時に送信及び受信できるものではなく、これはダウンリンクスロット(downlink slot)又はアップリンクスロット(uplink slot)の全てのOFDMシンボルが用いられることはできないということを意味する。
表2はヌメロロジーμでの一般(normal)CPに対するスロット当たりのOFDMシンボルの数を示し、表3はヌメロロジーμでの拡張(extended)CPに対するスロット当たりのOFDMシンボルの数を示す。
NR物理リソース(NR Physical Resource)
NRシステムにおける物理リソース(physical resource)と関連して、アンテナポート(antenna port)、リソースグリッド(resource grid)、リソース要素(resource element)、リソースブロック(resource block)、キャリアパート(carrier part)などが考慮できる。
以下、NRシステムで考慮できる前記物理リソースに対して具体的に見る。
まず、アンテナポートと関連して、アンテナポートはアンテナポート上のシンボルが運搬されるチャネルが同じアンテナポート上の他のシンボルが運搬されるチャネルから推論できるように定義される。1つのアンテナポート上のシンボルが運搬されるチャネルの広範囲特性(large-scale property)が他のアンテナポート上のシンボルが運搬されるチャネルから類推できる場合、2つのアンテナポートはQC/QCL(quasico-locatedまたはquasi co-location)関係にあるということができる。ここで、前記広範囲特性は遅延拡散(Delay spread)、ドップラー拡散(Doppler spread)、周波数シフト(Frequency shift)、平均受信パワー(Average received power)、受信タイミング(Received Timing)のうち、1つ以上を含む。
図3は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信システムでサポートするリソースグリッド(resource grid)の一例を示す。
図3を参考すると、リソースグリッドが周波数領域上に
サブキャリアで構成され、1つのサブフレームが14・2μOFDMシンボルで構成されることを例示的に記述するが、これに限定されるものではない。
NRシステムにおいて、送信される信号(transmitted signal)は
サブキャリアで構成される1つまたはそれ以上のリソースグリッド及び
のOFDMシンボルにより説明される。ここで、
である。前記
は最大送信帯域幅を示し、これは、ヌメロロジーだけでなく、アップリンクとダウンリンクとの間でも変わり得る。
この場合、図4のように、ヌメロロジーμ及びアンテナポートp別に1つのリソースグリッドが設定できる。
図4は、本明細書で提案する方法が適用できるアンテナポート及びヌメロロジー別のリソースグリッドの例を示す。
ヌメロロジーμ及びアンテナポートpに対するリソースグリッドの各要素はリソース要素(resource element)と称され、インデックス対
により固有的に識別される。ここで、
は周波数領域上のインデックスであり、
はサブフレーム内でシンボルの位置を称する。スロットでリソース要素を称する時には、インデックス対
が用いられる。ここで、
である。
ヌメロロジーμ及びアンテナポートpに対するリソース要素
は複素値(complex value)
に該当する。混同(confusion)する危険がない場合、または特定アンテナポートまたはヌメロロジーが特定されない場合には、インデックスp及びμはドロップ(drop)されることができ、その結果、複素値は
または
になることができる。
また、物理リソースブロック(physical resource block)は周波数領域上の
の連続的なサブキャリアで定義される。周波数領域上で、物理リソースブロックは0から
まで番号が付けられる。このとき、周波数領域上の物理リソースブロック番号(physical resource block number)
とリソース要素
との間の関係は、数式1のように与えられる。
また、キャリアパート(carrier part)と関連して、端末はリソースグリッドのサブセット(subset)のみを用いて受信または送信するように設定されることができる。このとき、端末が受信又は送信するように設定されたリソースブロックの集合(set)は周波数領域上で0から
まで番号が付けられる。
アップリンク制御チャネル(Uplink control channel)
物理アップリンク制御シグナリング(physical uplink control signaling)は、少なくともhybrid−ARQ acknowledgement、CSI報告(CSI report)(可能であれば、ビームフォーミング(beamforming)情報を含む)、及びスケジューリング要求(scheduling request)を運ぶことができなければならない。
NRシステムでサポートするアップリンク制御チャネル(UL control channel)に対して少なくとも二つの送信方法がサポートされる。
アップリンク制御チャネルは、スロット(slot)の最後に送信されたアップリンクシンボルの周囲で短期間(short duration)で送信されることができる。この場合、アップリンク制御チャネルはスロット内でアップリンクデータチャネル(UL data channel)と時間−分割−多重化(time−division−multiplexed)及び/又は周波数−分割−多重化(frequency−division−multiplexed)される。短期間のアップリンク制御チャネルに対して、スロットの1シンボル単位の送信がサポートされる。
−短いアップリンク制御情報(Uplink Control Information、UCI)及びデータは、少なくとも短いUCI及びデータに対する物理リソースブロック(Physical Resource Block、PRB)が重ならない場合、端末(UE)及び端末間で周波数−分割−多重化される。
−同じスロット内の異なる端末からの短いPUCCH(short PUCCH)の時間分割多重化(Time Division Multiplexing、TDM)をサポートするために、短いPUCCHを送信するスロット内のシンボルが、少なくとも6GHz以上でサポートされるか否かを端末に知らせるメカニズム(mechanism)がサポートされる。
−1シンボル期間(1−symbol duration)に対しては、少なくとも1)参照信号(Reference Signal、RS)が多重化されると、UCIとRSは周波数分割多重化(Frequency Division Multiplexing、FDM)方式で与えられたOFDMシンボルに多重化される点、及び2)同じスロットでダウンリンク(DL)/アップリンク(UL)データと短期間のPUCCHとの間のサブキャリア間隔(subcarrier spacing)が同一である点がサポートされる。
−少なくとも、スロットの2シンボル期間(2−symbol duration)にかけた短期間のPUCCHがサポートされる。このとき、同じスロットでダウンリンク(DL)/アップリンク(UL)データと短期間のPUCCHとの間のサブキャリア間隔が同一である。
−少なくとも、スロット内の与えられた端末のPUCCHリソース、即ち、異なる端末の短いPUCCHは、スロットで与えられた持続期間(duration)内に時分割多重化されることができる半静的構成(semi−static configuration)がサポートされる。
−PUCCHリソースには、時間領域(time domain)、周波数領域(frequency domain)、及び適用可能な場合には、コード領域(code domain)が含まれる。
−短期間のPUCCHは、端末の観点から、スロットの端まで拡張されることができる。このとき、短期間のPUCCH以降、明示的なギャップシンボル(explicit gap symbol)が不要である。
−短いアップリンク部分(short UL part)を有するスロット(即ち、DL中心のスロット(DL−centric slot))に対して、データが短いアップリンク部分でスケジューリング(scheduling)されると、「短いUCI」及びデータは、1つの端末によって周波数分割多重化されることができる。
アップリンク制御チャネルは、カバレッジ(coverage)を改善するために、多数のアップリンクシンボルにかけて長期間(long−duration)で送信されることができる。この場合、アップリンク制御チャネルは、スロット内のアップリンクデータチャネルと周波数分割多重化される。
−少なくともPAPR(Peak to Average Power Ratio)が低い設計で長時間のアップリンク制御チャネル(long duration UL control channel)によって運ばれるUCIは、1つのスロット又は多数のスロットで送信されることができる。
−多数のスロットを用いる送信は、少なくとも一部の場合に、総持続時間(total duration)(例:1ms)の間に許容される。
−長時間のアップリンク制御チャネルの場合、RSとUCI間の時間分割多重化(TDM)は、DFT−S−OFDMに対してサポートされる。
−スロットの長いアップリンク部分(long UL part)は、長時間のPUCCH送信に用いられることができる。即ち、長時間のPUCCHはアップリンク専用のスロット(UL−only slot)と最小4個のシンボルで構成される可変個数のシンボルを有するスロットの全てに対してサポートされる。
−少なくとも1又は2ビットのUCIに対して、前記UCIはN個のスロット(N>1)内で繰り返されてもよく、前記N個のスロットは長時間のPUCCHが許容されるスロットで隣接してもよく、又は隣接しなくてもよい。
−少なくとも長いPUCCH(long PUCCH)に対して、PUSCHとPUCCHの同時送信(simultaneous transmission)がサポートされる。即ち、データが存在する場合にも、PUCCHリソースに対するアップリンク制御が送信される。また、PUCCH−PUSCHの同時送信以外にも、PUSCHでのUCIがサポートされる。
−TTI内でのスロット周波数ホッピング(intra−TTI slot frequency hopping)がサポートされる。
−DFT−s−OFDMの波形(waveform)がサポートされる。
−送信アンテナダイバーシティ(transmit antenna diversity)がサポートされる。
短期間のPUCCHと長期間のPUCCHとの間のTDM及びFDMは、少なくとも1つのスロットで別の端末に対してサポートされる。周波数領域で、PRB(又は多数のPRB)はアップリンク制御チャネルに対する最小リソース単位サイズ(minimum resource unit size)である。ホッピング(hopping)が用いられる場合、周波数リソース及びホッピングは、キャリア帯域幅(carrier bandwidth)に拡散されないことがある。また、端末特定RSは、NR−PUCCH送信に用いられる。PUCCHリソースの集合(set)は、上位層のシグナリング(higher layer signaling)によって設定され、設定された集合内のPUCCHリソースは、ダウンリンク制御情報(Downlink Control Information、DCI)によって指示される。
DCIの一部であって、データ受信(data reception)とhybrid−ARQ acknowledgement送信間のタイミング(timing)は、ダイナミックに(dynamically)(少なくともRRCと共に)指示できなければならない。半静的構成(semi−static configuration)及び(少なくとも一部類型のUCI情報に対する)ダイナミックなシグナリング(dynamic signaling)の結合は、「長い及び短いPUCCHフォーマット」に対するPUCCHリソースを決定するために用いられる。ここで、PUCCHリソースは、時間領域、周波数領域、及び適用可能な場合には、コード領域を含む。PUSCH上のUCI、即ち、UCIに対するスケジュールされたリソースの一部を使用することはUCIとデータの同時送信の場合にサポートされる。
また、少なくとも単一のHARQ−ACKビットのアップリンク送信が少なくともサポートされる。また、周波数ダイバーシティ(frequency diversity)を可能にするメカニズムがサポートされる。また、URLLC(Ultra−Reliable and Low−Latency Communication)の場合、端末に対して設定されたスケジューリング要求(SR)リソース間の時間間隔(time interval)は、1つのスロットよりも小さいことがある。
ビーム管理(Beam management)
NRにおけるビーム管理は次のように定義される。
ビーム管理(Beam management):DL及びULの送受信に使用されることができるTRP及び/又はUEビームのセット(set)を取得して維持するためのL1/L2手続のセットであって、少なくとも次の事項を含む:
−ビーム決定:TRP又はUEが自身の送信/受信ビームを選択する動作。
−ビーム測定:TRP又はUEが受信されたビーム形成の信号の特性を測定する動作。
−ビーム報告:UEがビーム測定に基づいてビーム形成された信号の情報を報告する動作。
−ビームスイーピング(Beam sweeping):予め決定された方式で時間間隔の間に送信及び/又は受信されたビームを用いて空間領域をカバーする動作。
また、TRP及びUEにおけるTx/Rxビームの対応(correspondence)は、次のように定義される。
−TRPにおけるTx/Rxビームの対応は、次のうち少なくとも1つが満たされると維持される。
−TRPは、TRPの1つ以上の送信ビームに対するUEのダウンリンクの測定に基づいて、アップリンク受信のためのTRP受信ビームを決定することができる。
−TRPは、TRPの1つ以上のRxビームに対するTRPのアップリンクの測定に基づいて、ダウンリンク送信に対するTRP Txビームを決定することができる。
−UEにおけるTx/Rxビームの対応は、次のうち少なくとも1つが満たされると維持される。
−UEは、UEの1つ以上のRxビームに対するUEのダウンリンクの測定に基づいて、アップリンク送信のためのUE Txビームを決定することができる。
−UEは、1つ以上のTxビームに対するアップリンクの測定に基づいたTRPの指示に基づいて、ダウンリンク受信のためのUE受信ビームを決定することができる。
−TRPにUEビームの対応に関する情報の能力指示がサポートされる。
次のようなDLにおけるL1/L2のビーム管理手続が、1つ又は多数のTRP内でサポートされる。
P−1:TRP Txビーム/UE Rxビームの選択をサポートするために、異なるTRP Txビームに対するUEの測定を可能にするために使用される。
−TRPにおけるビームフォーミングの場合、一般に互いに異なるビームセットでイントラ(intra)/インター(inter)−TRP Txビームスイープ(sweep)を含む。UEにおけるビームフォーミングのために、それは通常異なるビームのセットからのUE Rxビームスイープを含む。
P−2:異なるTRP Txビームに対するUEの測定が、インター/イントラ−TRP Txビームを変更させるために使用される。
P−3:UEがビームフォーミングを使用する場合に、同じTRP Txビームに対するUEの測定が、UE Rxビームを変更させるのに使用される。
少なくともネットワークによってトリガーされた非周期的報告(apreiodic reporting)は、P−1、P−2、及びP−3に関する動作でサポートされる。
ビーム管理(少なくともCSI−RS)のためのRSに基づいたUEの測定は、K(ビームの総数)ビームで構成され、UEは、選択されたN個のTxビームの測定結果を報告する。ここで、Nは、必ずしも固定された数ではない。移動性の目的のためのRSに基づいた手続は排除されない。報告情報は、少なくともN<Kである場合、N個のビームに対する測定量及びN個のDL送信ビームを示す情報を含む。特に、UEがK’>1ノン−ゼロ−パワー(NZP)CSI−RSリソースに対して、UEは、N’のCRI(CSI−RSリソースの指示子)を報告することができる。
UEはビーム管理のために次のような上位層のパラメータ(higher layer parameter)に設定されることができる。
−N≧1報告設定(setting)、M≧1リソース設定
−報告設定とリソース設定間のリンクは、合意されたCSI測定設定で設定される。
−CSI−RSベースのP−1及びP−2は、リソース及び報告設定でサポートされる。
−P−3は、報告設定の有無に関係なくサポートされることができる。
−少なくとも以下の事項を含む報告設定(reporting setting)
−選択されたビームを示す情報
−L1測定報告(L1 measurement reporting)
−時間領域動作(例:非周期的(aperiodic)動作、周期的(periodic)動作、半持続的(semi−persistent)動作)
−色々な周波数細分性(frequency granularity)がサポートされる場合の周波数細分性
−少なくとも以下の事項を含むリソース設定(resource setting)
−時間領域動作(例:非周期的動作、周期的動作、半持続的動作)
−RS類型:少なくともNZP CSI−RS
−少なくとも1つのCSI−RSリソースのセット。各CSI−RSリソースのセットは、K≧1 CSI−RSリソースを含む(K個のCSI−RSリソースの一部パラメータは同一であってもよい。例えば、ポートの番号、時間領域動作、密度、及び周期)
また、NRは、L>1であるLグループを考慮し、次のビーム報告をサポートする。
−最小限のグループを示す情報
−N1ビームに対する測定量(measurement quantity)(L1 RSRP及びCSI報告サポート(CSI−RSがCSI取得のための場合))
−適用可能な場合、N1個のDL送信ビームを示す情報
前述したようなグループベースのビーム報告は、UE単位で構成することができる。また、前記グループベースのビーム報告は、UE単位でターンオフ(turn−off)されることができる(例えば、L=1又はNl=1である場合)。
NRは、UEがビーム失敗から復旧するメカニズムをトリガーすることができることをサポートする。
ビーム失敗(beam failure)のイベントは、関連した制御チャネルのビーム対リンク(beam pair link)の品質が充分に低いときに発生する(例えば、臨界値との比較、関連したタイマーのタイムアウト)。ビーム失敗(又は障害)から復旧するメカニズムは、ビーム障害が発生するときにトリガーされる。
ネットワークは、復旧の目的でUL信号を送信するためのリソースを有するUEに明示的に構成する。リソースの構成は、基地局が全体又は一部方向から(例えば、random access region)聴取(listening)するところでサポートされる。
ビーム障害を報告するUL送信/リソースは、PRACH(PRACHリソースに直交するリソース)と同一の時間インスタンス(instance)に、又はPRACHと異なる時間インスタンス(UEに対して構成可能)に位置し得る。DL信号の送信は、UEが新しい潜在的なビームを識別するためにビームをモニターすることができるようにサポートされる。
NRは、ビーム関連の指示(beam−related indication)に関係なく、ビーム管理をサポートする。ビーム関連の指示が提供される場合、CSI−RSベースの測定のために使用されたUE側のビーム形成/受信手続に関する情報は、QCLを介してUEに指示されることができる。NRでサポートするQCLパラメータとしては、LTEシステムで使用していた遅延(delay)、ドップラー(Doppler)、平均利得(average gain)等に対するパラメータだけでなく、受信端におけるビームフォーミングのための空間パラメータが追加される予定であり、端末の受信ビームフォーミングの観点から、到達角(angle of arrival)関連のパラメータ及び/又は基地局の受信ビームフォーミングの観点から、発信角(angle of departure)関連のパラメータが含まれることができる。NRは制御チャネル及び該当データチャネルの送信で同一であるか異なるビームを使用することをサポートする。
ビーム対リンクブロッキング(beam pair link blocking)に対する堅固性(robustness)をサポートするNR−PDCCH送信のために、UEは、同時にM個のビーム対リンク上でNR−PDCCHをモニターするように構成されることができる。ここで、M≧1及びMの最大値は、少なくともUEの能力に依存し得る。
UEは、異なるNR−PDCCH OFDMシンボルで異なるビーム対リンク上のNR−PDCCHをモニターするように構成されることができる。多数のビーム対リンク上でNR−PDCCHをモニターするためのUE Rxビームの設定に関するパラメータは、上位層のシグナリング又はMAC CEによって構成されるか、及び/又は探索空間の設計で考慮される。
少なくとも、NRはDL RSアンテナポートとDL制御チャネルの復調のためのDL RSアンテナポート間の空間のQCL仮定の指示をサポートする。NR−PDCCH(即ち、NR−PDCCHをモニターする構成方法)に対するビーム指示のための候補のシグナリング方法は、MAC CEシグナリング、RRCシグナリング、DCIシグナリング、スペックトランスペアレント及び/又は暗示的方法、及びこれらのシグナリング方法の組み合わせである。
ユニキャストのDLデータチャネルの受信のために、NRはDL RSアンテナポートとDLデータチャネルのDMRSアンテナポート間の空間QCL仮定の指示をサポートする。
RSアンテナポートを示す情報は、DCI(ダウンリンクの許可)を介して表される。また、この情報は、DMRSアンテナポートとQCLされているRSアンテナポートを示す。DLデータチャネルに対するDMRSアンテナポートの異なるセットは、RSアンテナポートの別のセットとQCLとして示し得る。
ハイブリッドビームフォーミング(Hybrid beamforming)
多重アンテナ(multiple antenna)を利用する既存のビームフォーミング(beamforming)技術は、ビームフォーミングの加重値ベクトル(weight vector)/プリコーディングベクトル(precoding vector)を適用する位置に応じて、アナログビームフォーミング(analog beamforming)技法とデジタルビームフォーミング(digital beamforming)技法とに区分できる。
アナログビームフォーミング技法は、初期の多重アンテナ構造に適用されたビームフォーミング技法である。これは、デジタル信号の処理が完了したアナログ信号を多数の経路に分岐した後、各径路に対して位相シフト(Phase−Shift、PS)と電力増幅器(Power Amplifier、PA)の設定を適用してビームを形成する技法を意味することができる。
アナログビームフォーミングのためには、各アンテナに連結されたPAとPSが単一のデジタル信号から派生したアナログ信号を処理(process)する構造が要求される。言い換えると、アナログ段で前記PA及び前記PSが複素加重値(complex weight)を処理する。
図5は、アナログビームフォーマ(analog beamformer)及びRFチェーン(RF chain)で構成される送信端(transmitter)のブロック図(block diagram)の一例を示す。図5は、単に説明の便宜のためのものであるだけで、本発明の範囲を制限するものではない。
図5において、RFチェーンは基底帯域(baseband、BB)信号がアナログ信号へ変換される処理ブロックを意味する。アナログビームフォーミング技法は、前記PAと前記PSの素子の特性によってビームの正確度が決定され、前記素子の制御特性上、狭帯域(narrowband)送信に有利であり得る。
また、アナログビームフォーミング技法の場合、多重ストリーム(stream)の送信を具現しにくいハードウェア構造で構成されるので、送信率増大のための多重化利得(multiplexing gain)が相対的に小さい。また、この場合、直交リソース割り当てベースの端末別ビームフォーミングが容易ではないこともある。
これと異なり、デジタルビームフォーミング技法の場合、MIMO環境でダイバーシティ(diversity)と多重化利得を最大化するためにBB(Baseband)プロセスを用いてデジタル段でビームフォーミングが行われる。
図6は、デジタルビームフォーマ(digital beamformer)及びRFチェーンで構成される送信端のブロック図の一例を示す。図6は、単に説明の便宜のためのものであるだけで、本発明の範囲を制限するものではない。
図6の場合、ビームフォーミングは、BBプロセスでプリコーディングが行われることによって行われることができる。ここで、RFチェーンはPAを含む。これは、デジタルビームフォーミング技法の場合、ビームフォーミングのために導出された複素加重値が送信データに直接的に適用されるためである。
また、端末別に異なるビームフォーミングが行われることができるので、同時に多重ユーザのビームフォーミングをサポートすることができる。のみならず、直交リソースが割り当てられた端末別に独立なビームフォーミングが可能であるので、スケジューリングの柔軟性が向上し、これによって、システムの目的に符合する送信端の運用が可能である。また、広帯域送信をサポートする環境でMIMO−OFDMのような技術が適用される場合に、副搬送波(subcarrier)別に独立なビームが形成されることもできる。
従って、デジタルビームフォーミング技法は、システムの容量増大と強化したビーム利得に基づいて、単一端末(又はユーザ)の最大送信率を極大化することができる。前述したような特徴に基づき、既存の3G/4G(例:LTE(−A))システムではデジタルビームフォーミングベースのMIMO技法が導入された。
NRシステムで、送受信アンテナが大きく増加する大規模(massive)MIMO環境が考慮できる。一般に、セルラー(cellular)通信では、MIMO環境に適用される最大の送受信アンテナが8本と仮定される。しかし、大規模MIMO環境が考慮されることによって、前記送受信アンテナの数は、数十又は数百本以上に増加し得る。
このとき、大規模MIMO環境で、前記で説明されたデジタルビームフォーミング技術が適用されると、送信端はデジタル信号の処理のためにBBプロセスを介して数百本のアンテナに対する信号処理を行わなければならない。これによって、信号処理の複雑度が非常に大きくなり、アンテナの数だけのRFチェーンが必要であるので、ハードウェア具現の複雑度も非常に大きくなることがある。
また、送信端は全てのアンテナに対して独立なチャネル推定(channel estimation)が必要である。のみならず、FDDシステムの場合、送信端は全てのアンテナで構成された大規模MIMOチャネルに対するフィードバック情報が必要であるので、パイロット(pilot)及び/又はフィードバックのオーバーヘッドが非常に大きくなることがある。
反面、大規模MIMO環境で前記で説明されたアナログビームフォーミング技術が適用されると、送信端のハードウェアの複雑度は相対的に低い。
これに対して、多数のアンテナを利用した性能の増加程度は非常に小さく、リソース割り当ての柔軟性が低くなることがある。特に、広帯域送信の際、周波数別にビームを制御することが容易ではない。
従って、大規模MIMO環境ではアナログビームフォーミングとデジタルビームフォーミングの技法のうち、1つのみを排他的に選択するものではなく、アナログビームフォーミングとデジタルビームフォーミングの構造が結合されたハイブリッド(hybrid)形態の送信端の構成方式が必要である。
アナログビームスキャニング(analog beam scanning)
一般に、アナログビームフォーミングは純粋アナログビームフォーミングの送受信端とハイブリッドビームフォーミングの送受信端で利用されることができる。このとき、アナログビームスキャニングは、同じ時間に1つのビームに対する推定を行うことができる。従って、ビームスキャニングに必要なビームトレーニング(beam training)の時間は全体候補ビームの数に比例することになる。
前述したように、アナログビームフォーミングの場合、送受信端のビーム推定のために、時間領域でのビームスキャニング過程が必ず要求される。このとき、全体送受信ビームに対する推定時間tは、下記数式2のように表現され得る。
数式2において、tは1つのビームスキャニングのために必要な時間を意味し、Kは送信ビームの数を意味し、Kは受信ビームの数を意味する。
図7は、本発明の多様な実施形態に係るアナログビームスキャニング方式の一例を示す。図7は、単に説明の便宜のためのものであるだけで、本発明の範囲を制限するものではない。
図7の場合、全体送信ビームの数KがLであり、全体受信ビームの数Kが1である場合が仮定される。この場合、全体候補ビームの数は計L個になるので、時間領域でL個の時間区間が要求される。
言い換えると、アナログビーム推定のために単一時間区間で1個のビーム推定のみが行われることができるので、図7に示されたように、全体L個のビーム(P乃至P)推定を行うために、L個の時間区間が要求される。端末は、アナログビーム推定手続が終了した後、最も高い信号強度を有するビームの識別子(例:ID)を基地局にフィードバックする。即ち、送受信アンテナの数の増加によって、個別ビームの数が増加するほど、より長いトレーニング時間が要求され得る。
アナログビームフォーミングは、DAC(Digital−to−Analog Converter)以降に時間領域の連続的な波形(continuous waveform)のサイズと位相角を変化させるため、デジタルビームフォーミングと異なり、個別ビームに対するトレーニング区間が保障される必要がある。従って、前記トレーニング区間の長さが増加するほど、システムの効率が減少(即ち、システムの損失(loss)が増加)し得る。
チャネル状態情報(Channel state information:CSI)のフィードバック(feedback)
LTEシステムを含む大半のセルラーシステム(cellular system)で、端末はチャネル推定のためのパイロット信号(reference signal)を基地局から受信してCSI(channel state information)を計算し、これを基地局に報告する。
基地局は、端末からフィードバックを受けたCSI情報をもとにデータ信号を送信する。
LTEシステムで端末がフィードバックするCSI情報には、CQI(channel quality information)、PMI(precoding matrix index)、RI(rank indicator)がある。
CQIフィードバックは、基地局がデータを送信するとき、どんなMCS(modulation & coding scheme)を適用するかに対するガイドを提供しようとする目的(リンク適応用途)で基地局に提供する無線チャネル品質情報である。
基地局と端末との間で無線品質が高いと、端末は高いCQI値をフィードバックし、基地局は相対的に高い変調次数(modulation order)と低いチャネルコーディング率(channel coding rate)を適用してデータを送信し、逆の場合、端末は低いCQI値をフィードバックし、基地局は相対的に低い変調次数(modulation order)と高いチャネルコーディング率(channel coding rate)を適用してデータを送信する。
PMIのフィードバックは、基地局が多重アンテナを設置した場合、どんなMIMOプリコーディング方式(precoding scheme)を適用するかに対するガイドを提供しようとする目的で、基地局に提供する好まれたプリコーディングマトリクス(preferred precoding matrix)情報である。
端末は、パイロット信号から基地局と端末間のダウンリンクMIMOチャネル(downlink MIMO channel)を推定し、基地局がどんなMIMOプリコーディングを適用すればよいかをPMIフィードバックを介して推薦する。
LTEシステムでは、PMIの構成において、行列の形態で表現可能な線形MIMOプリコーディング(linear MIMO precoding)のみ考慮する。
基地局と端末は、多数のプリコーディングの行列で構成されたコードブックを共有しており、コードブック内にそれぞれのMIMOプリコーディング行列は、固有のインデックスを有している。
従って、端末は、コートブック内で最も好むMIMOプリコーディング行列に該当するインデックスをPMIとしてフィードバックすることによって、端末のフィードバック情報量を最小化する。
PMI値が必ずしも1つのインデックスのみで行われるべきものではない。一例として、LTEシステムで送信アンテナポートの数が8本である場合、二つのインデックス(first PMI & second PMI)を結合してこそ、最終的な8tx MIMOプリコーディング行列を導出することができるように構成されている。
RIフィードバックは、基地局と端末が多重アンテナを設置し、空間多重化(spatial multiplexing)を介した多重レイヤー(multi−layer)の送信が可能である場合、端末が好む送信レイヤーの数に対するガイドを提供しようとする目的で基地局に提供する好む送信レイヤーの数に対する情報である。
RIは、PMIと非常に密接な関係を有する。それは、送信レイヤーの数に応じて、基地局はそれぞれのレイヤーにどんなプリコーディングを適用すべきか分からなければならないためである。
PMI/RIフィードバックの構成において、単一レイヤー(single layer)の送信を基準に、PMIコードブックを構成した後、レイヤー別にPMIを定義してフィードバックできるが、このような方式は、送信レイヤーの数の増加によってPMI/RIフィードバックの情報量が大きく増加するというデメリットがある。
従って、LTEシステムでは、それぞれの送信レイヤーの数によるPMIコードブックを定義した。即ち、R−レイヤーの送信のために、サイズNt×R行列N個をコードブック内に定義する(ここで、Rは、レイヤーの数、Ntは送信アンテナポートの数、Nはコードブックのサイズ)。
従って、LTEでは、送信レイヤーの数に関係なく、PMIコードブックのサイズが定義される。結果、このような構造でPMI/RIを定義しているため、送信レイヤーの数(R)は、結局のところプリコーディング行列(Nt×R行列)のランク値と一致することになるので、rank indicator(RI)という用語を使用することになった。
本明細書で記述されるPMI/RIは、必ずしもLTEシステムにおけるPMI/RIのように、Nt×R行列で表現されるプリコーディング行列のインデックス値と、プリコーディング行列のランク値を意味するものと制限されない。
本明細書で記述されるPMIは、送信端で適用可能なMIMOプリコーダのうち好むMIMOプリコーダ情報を示すものであって、そのプリコーダの形態がLTEシステムでのように行列で表現可能な線形プリコーダのみに限定されない。また、本明細書で記述されるRIは、LTEにおけるRIよりもさらに広い意味で、好む送信レイヤーの数を示すフィードバック情報を全て含む。
CSI情報は、全体システム周波数領域から求められてもよく、一部周波数領域から求められてもよい。特に、広帯域システムでは、端末別に好む一部周波数領域(例えば、サブバンド)に対するCSI情報を求めてフィードバックすることが有用であり得る。
LTEシステムでCSIフィードバックはアップリンクチャネルを介して行われるが、一般に周期的なCSIフィードバックは、PUCCH(physical uplink control channel)を介して行われ、非周期的なCSIフィードバックは、アップリンクデータチャネルであるPUSCH(physical uplink shared channel)を介して行われる。
非周期的なCSIフィードバックは、基地局がCSIフィードバックの情報を望む時にのみ一時的にフィードバックすることを意味するもので、基地局がPDCCH/ePDCCHのようなダウンリンクコントロールチャネルを介してCSIフィードバックをトリガー(trigger)する。
LTEシステムでは、CSIフィードバックがトリガーされたとき、端末がどんな情報をフィードバックすべきかが図8のようにPUSCH CSI報告モード(reporting mode)に区分されており、端末がどんなPUSCH CSI報告モード(reporting mode)で動作すべきかは、上位層のメッセージを介して端末に予め知らせる。
図8は、PUSCH CSI報告モードの一例を示した図である。
PUCCHを介した周期的CSIフィードバックに対して、PUCCH CSI報告モードやはり定義される。
図9は、PUCCH CSI報告モードの一例を示した図である。
PUCCHの場合、PUSCHよりも一度に送ることができるデータ量(payload size)が小さいので、送ろうとするCSI情報を一度に送ることが難しい。
従って、各CSI報告モードによって、CQI及びPMIを送信する時点とRIを送信する時点とが異なる。例えば、報告モード1−0では、特定PUCCH送信時点にはRIのみ送信し、別のPUCCH送信時点に広帯域CQIを送信する。特定PUCCH送信時点に構成されるCSI情報の種類によって、PUCCH報告タイプが定義される。例えば、前記例でRIのみ送信する報告タイプは、タイプ3に該当し、広帯域CQIのみ送信する報告タイプは、タイプ4に該当する。RIフィードバックの周期及びオフセット値とCQI/PMIフィードバックの周期及びオフセット値は、上位層のメッセージを介して端末に設定される。
前記CSIフィードバック情報は、アップリンクコントロール情報(uplink control information、UCI)に含まれる。
LTEにおける基準信号(Reference signals in LTE)
LTEシステムでパイロット或いはRS(reference signal)の用途は、大きく次のように分けられる。
1.測定RS:チャネル状態測定用パイロット
A.CSI測定/報告用途(short term measurement):リンク適応(Link adaptation)、ランク適応(rank adaptation)、閉ループMIMOプリコーディング(closed loop MIMO precoding)等の目的
B.長期間測定(Long term measurement)/報告用途:ハンドオーバー(Handover)、セル選択(cell selection)/再選択(reselection)等の目的
2.復調RS(Demodulation RS):物理チャネル受信用パイロット
3.位置決めRS(Positioning RS):端末位置推定用パイロット
4.MBSFN RS:マルチキャスト/ブロードキャスト(Multi−cast/Broadcast)サービスのためのパイロット
LTE Rel−8では、大半のダウンリンク物理チャネルに対する測定(用途1A/B)及び復調(用途2)のためにCRS(Cell−specific RS)を使用したが、アンテナの数が多くなることによるRSのオーバーヘッドの問題を解決するために、LTE Advanced(Rel−10)からはCSI測定(用途1A)専用としてCSI−RSとダウンリンクデータチャネル(PDSCH)に対する受信(用途2)専用としてUE−specific RSを使用する。
CSI−RSは、CSI測定及びフィードバック専用に設計されたRSであって、CRSに比べて非常に低いRSのオーバーヘッドを有することが特徴であり、CRSは4本の多重アンテナポートまでサポートするのに対して、CSI−RSは8本の多重アンテナポートまでサポート可能なように設計された。UE−specific RSは、データチャネルの復調専用に設計されてCRSと異なり、該当UEにデータ送信時に適用されたMIMOプリコーディング技法がパイロット信号に同じように適用されたRS(precoded RS)という点が特徴である。
従って、UE特定RS(UE−specific RS)はCRS、CSI−RSのようにアンテナポートの数だけ送信される必要がなく、送信レイヤーの数(送信ランク)だけ送信すればよい。
また、UE特定RSは、基地局のスケジューラ(scheduler)を介して、各UEに割り当てられたデータチャネルのリソース領域と同じリソース領域に該当UEのデータチャネル受信用途で送信されるので、端末特定的RSという特徴がある。
CRSはセル内の全てのUEが測定及び復調用途で使用できるようにシステム帯域幅内で同じパターンで常時送信されるので、セル特定的である。
LTEのアップリンクでは、測定RSとしてSounding RS(SRS)が設計され、アップリンクデータチャネル(PUSCH)に対する復調RS(DMRS)とACK/NACK及びCSIフィードバックのためのアップリンクコントロールチャネル(PUCCH)に対するDMRSがそれぞれ設計された。
ビーム管理及びビーム復旧(Beam management and beam recovery)
基地局は端末に周期的(periodic)CSI報告、半固定的(semi−persistent)CSI報告(特定時間区間の間にのみ周期的CSI報告が活性化(activation)されるか、或いは連続的な複数回のCSI報告を実行)、若しくは非周期的(aperiodic)CSI報告を要求することができる。
ここで、前記周期的(periodic)及び半固定的(semi−persistent、SP)CSI報告は、報告が活性化された期間には端末に特定周期にCSI報告のためのUL(uplink)リソース(例えば、PUCCH in LTE)が割り当てられる。
端末のCSI測定のためには、基地局のダウンリンク(DL)参照信号(RS)の送信が必要である。
(アナログ)ビームフォーミングが適用されたビームフォーミングされたシステム(beamformed system)の場合、前記DL RS送信/受信のためのDL送信(Tx)/reception(Rx)ビーム対(beam pair)と、UCI(uplink control information:例えば、CSI、ACK/NACK)送信/受信のためのUL Tx/Rxビーム対の決定が必要である。
DLビーム対の決定手続は、(1)複数個のTRP Txビームに該当するDL RSを基地局が端末へ送信する手続と、(2)前記端末がこのうち1つを選択/又は報告するTRP Txビーム選択手続と、(3)基地局が各TRP Txビームに該当する同じRS信号を繰り返し送信する手続と、(4)前記端末が前記繰り返し送信された信号に互いに異なるUE Rxビームで測定し、UE Rxビームを選択する手続の組み合わせで構成されることができる。
また、ULビーム対決定手続は、(1)複数個のUE Txビームに該当するUL RSを端末が基地局が送信する手続と、(2)基地局がこのうち1つを選択及び/又はシグナリングするUE Txビーム選択手続と、(3)前記端末が各UE Txビームに該当する同じRS信号を基地局へ繰り返し送信する手続と、(4)前記基地局が前記繰り返し送信された信号に互いに異なるTRP Rxビームで測定し、TRP Rxビームを選択する手続と、の組み合わせで構成されることができる。
DL/ULのビーム相互性(beam reciprocity)(又はビーム対応(beam correspondence))が成立する場合、即ち、基地局と端末間の通信で基地局のDL Txビームと基地局のUL Rxビームとが一致し、端末のUL Txビームと端末のDL Rxビームとが一致すると仮定できる場合、DLビーム対とULビーム対のうちいずれか1つのみ決定すると、もう1つを決定する手続を省略することができる。
DL及び/又はULビーム対に対する決定過程は、周期的又は非周期的に行われることができる。
候補(candidate)ビームの数が多い場合、要求されるRSのオーバーヘッドが大きいことがあるため、前記DL及び/又はULビーム対に対する決定過程がよく発生することは好ましくない。
DL/ULビーム対決定過程が完了した以降、端末は周期的(periodic)又はSP(Semi−Persistent)CSI報告を行うと仮定しよう。
ここで、端末のCSI測定(measurement)のための単一又は複数個のアンテナポートを含むCSI−RSは、DLビームで決定されたTRP Txビームでビームフォーミングされて送信されてもよく、CSI−RSの送信周期は、CSI報告(reporting)周期と同一であってもよく、又はさらによく送信されてもよい。
或いは、端末は、非周期的(aperiodic)CSI−RSをCSI報告周期に合わせて、又はさらによく送信することも可能である。
端末(例:UE)は、測定されたCSI情報を周期的にULビーム対決定過程で既決定されたUL Txビームに送信することができる。
DL/ULビーム管理過程を行うにあたって、設定されたビーム管理の周期によって、ビーム不一致(mismatch)の問題が発生し得る。
特に、端末が位置を移動したり、端末が回転したり、又は前記端末周辺の物体の移動で無線チャネルの環境が変わる場合(例えば、LoS(Line−of−Sight)環境であったが、ビームがブロックされて、非LoS環境に変わる場合)、最適のDL/ULビーム対は変わることがある。
このような変化を一般的にネットワークの指示によって行うビーム管理過程でトラッキングが失敗したとき、ビーム失敗イベント(beam failure event)が発生したといえる。
このようなビーム失敗イベントの発生可否は、端末がダウンリンクRSの受信品質を通じて判断することができ、このような状況に対する報告メッセージ又はビーム復旧要求のためのメッセージ(以下、「ビーム復旧要求メッセージ(beam recovery request message)」と定義する)が端末から伝達されなければならない。
前記ビーム復旧要求メッセージは、ビーム失敗復旧要求メッセージ、制御信号、制御メッセージ、ファーストメッセージ(first message)などで多様に表現され得る。
前記端末から前記ビーム復旧要求メッセージを受信した基地局は、ビーム復旧のために端末へビームRS送信、ビーム報告要求等、多様な過程を通じてビーム復旧を行うことができる。
このような一連のビーム復旧過程を「ビーム復旧(beam recovery)」と表現することとする。
3GPPでLTE以降のNR(new radio or New Rat)と名付けた新しい通信システムに対する標準化が進んでおり、ビーム管理(beam management)に関して、下記のような内容が含まれる。
(内容1)
NRは、UEがビーム失敗(beam failure)から復旧(recovery)するメカニズムをトリガーできることをサポートする。
ネットワークは、復旧の目的のために信号のUL送信に対するリソースをUEに明示的に構成する。
基地局が全体又は一部方向から聴取(listening)しているリソースの構成をサポートする(例えば、ランダムアクセス領域)。
(後日議論)RS/制御チャネル/データチャネルのモニタリングのUE動作と関連した復旧信号(新規又は既存の信号)のトリガー条件
UEが新しい潜在的なビームを識別するために、ビームをモニターできるように許容するDL信号の送信をサポートする。
(後日議論)ビームスイープ(beam sweep)制御チャネルの送信が排除されない。
このメカニズムは、性能とDLシグナリングオーバーヘッド間のかね合い(tradeoff)を考慮しなければならない。
(内容2)
できるだけ下記の候補ソリューションを考慮し、ビーム管理オーバーヘッド及び遅延時間は、NRのビーム管理のためのCSI−RSの設計中に考慮されなければならない。
Opt1.IFDMA
Opt2.大きい副搬送波間隔(large subcarrier spacing)
NRのビーム管理のためのCSI−RSの設計中に考慮される他の側面は、例えば、CSI−RS多重化、UEのビームスイッチレイテンシ及びUE具現の複雑性(例えば、AGCトレーニング時間)、CSI−RSのカバレッジなどを含む。
(内容3)
CSI−RSは、DL Txビームスイーピング及びUE Rxビームスイーピングをサポートする。
NRのCSI−RSは、次のマッピング構造をサポートする。
NP CSI−RSポートは、(サブ)時間単位別にマッピングされることができる。
(サブ)時間単位(unit)にかけて同じCSI−RSアンテナポートがマッピングされることができる。
ここで、「時間単位」は、設定された/参照ヌメロロジー(configured/reference numerology)で、n OFDMシンボル(n>=1)を示す。
各時間単位は、サブ−時間単位でパーティション(partition)できる。
このマッピング構造は、多数のパネル/Txチェーンをサポートするために使用されることができる。
(オプション1)
Txビームは、各時間単位内のサブ時間単位にかけて同一である。
Txビームは、時間単位に応じて異なる。
(オプション2)
Txビームは、各時間単位内でサブ時間単位毎に異なる。
Txビームは、時間単位で同一である。
(オプション3):オプション1とオプション2との組み合わせ
1つの時間単位内で、Txビームはサブ時間単位で同一である。
別の時間単位内で、Txビームはサブ時間単位毎に異なる。
以下、端末のビーム失敗復旧メカニズム(Beam failure recovery mechanism)について簡略に見る。
前記端末のビーム失敗復旧メカニズムは、下記(1)乃至(4)の過程を含む。
(1)ビーム失敗を感知する。
(2)新しい候補ビームを識別する。
(3)ビーム失敗復旧要求を送信する。
(4)UEはビーム失敗復旧要求に対するgNBの応答をモニターする。
まず、ビーム失敗感知過程について見ると、UEは、ビーム失敗のトリガー条件が満たされたか否かを評価するために、ビーム失敗感知RSをモニターする。
また、ビーム失敗感知RSは、少なくともビーム管理のための周期的なCSI−RSを含む。ここで、SS(Synchronization Signal)ブロック(block)もビーム管理に使用されることができ、SSブロックがビーム管理に使用される場合、サービングセル内SSブロックが考慮できる。
ここで、SSブロックは、同期信号(SS)がスロット単位又は特定の時間単位で送信されると解釈され得る。
ここで、ビーム失敗感知RSは、該当RSの品質自体を測定する場合だけでなく、該当RSとQCL(Quasi Co−Location)指示子等で関連した無線チャネルの検出/復調(detection/demodulation)の品質を測定する場合を含む。例えば、(primary)PDCCHのモニタリングのために指示されたCSI−RS或いはSSブロック関連のIDを前記ビーム失敗感知RSと理解でき、このとき、ビーム失敗イベントの発生可否は、該当PDCCHの検出/復調(detection/demodulation)性能が一定以下である場合と定義されることができる。
前記ビーム失敗イベントの発生は、関連した(associated)制御チャネルのビーム対リンクの品質が一定レベル以下に下げたときに発生し得る。
具体的に、前記関連した制御チャネルのビーム対リンクの品質は、PDCCH検出性能(detection performance)で決定されることもできる。
例えば、端末がPDCCHをモニタリング(又はブラインドデコーディング)する過程で、CRCチェックの結果、PDCCH検出性能がよくない場合、端末はビーム失敗を検出することができるようになる。
或いは、多重PDCCHsが多重ビームを介して(又は多重PDCCHsがそれぞれ互いに異なるビームに)送信される場合、特定PDCCH(例:サービングビームと関連したPDCCH)に対する検出性能で前記ビーム失敗イベントの発生可否を判断することができる。
ここで、多重PDCCHsのそれぞれは、互いに異なる制御チャネル領域(例:シンボル、スロット、サブフレームなど)で互いに異なるビーム別に送信及び/又は受信されることができる。
この場合、ビーム別制御チャネル領域が予め定義されてもよく、上位層のシグナリング(higher layer signaling)を介して送受信されてもよい。
また、前記関連した制御チャネルのビーム対リンクの品質で前記ビーム失敗イベントの発生可否を判断するとき、DLビームの品質のみが一定レベル以下に下げたか、又はULビームの品質のみが一定レベル以下に下げたか、又はDLビームとULビームの品質がいずれも一定レベル以下に下げたかに応じて、前記ビーム失敗イベントの発生可否が決定されることができる。
ここで、前記一定レベル以下は、臨界値以下、関連したタイマーのtime−out等であり得る。
また、前記ビーム失敗を検出する信号として、BRS、ファインタイミング(fine timing)/周波数トラッキング(frequency tracking)のためのRS、SSブロック、PDCCHのためのDM−RS、PDSCHのためのDM−RS等が使用できる。
次に、新しい候補ビームの識別過程について見ると、UEはビーム識別RSをモニタリングし、新しい候補ビームを見つける。
−ビーム識別RSは、1)NWによって構成された場合、ビーム管理のための周期的CSI−RS、2)SSブロックがビーム管理に使用される場合、サービングセル内の周期的なCSI−RS及びSSブロックに対する情報を含む。
次に、ビーム失敗復旧要求送信過程について見ると、ビーム失敗復旧要求によって運ばれる情報は、1)UE及び新しいgNB TXビーム情報を識別するための明示的/暗示的情報、又は2)UEを識別して新しい候補ビームが存在するか否かに対する明示的/暗示的情報のうち少なくとも1つを含む。
また、ビーム失敗復旧要求の送信は、PRACH、PUCCH、PRACH−like(例えば、PRACHからのプリアンブルシーケンスに対する異なるパラメータ)のうち1つを選択することができる。
−ビーム失敗復旧要求リソース/信号は、スケジューリング要求にさらに使用されることができる。
次に、UEはビーム失敗復旧要求に対するgNB応答を受信するために、制御チャネルの検索空間をモニターする。
また、ビーム失敗復旧要求の送信に対して、下記のトリガリング条件をサポートする。
−条件:CSI−RSのみが新しい候補ビームの識別のために使用される場合、ビーム失敗が検出され、候補ビームが識別される場合
また、ビーム失敗復旧要求の送信のために下記のようなチャネルをサポートする。
−PRACHに基づく非競合ベースのチャネル、FDMに対して少なくとも異なるPRACH送信のリソースに直交するリソースを使用する。
−ビーム失敗復旧要求の送信のためのPUCCHをサポートする。
前記で見た通り、NRの場合、ビーム復旧要求メッセージ(beam recovery request message)は、(1)PRACHと同じシンボルを用いて送信されるか(一番目)、(2)PRACH以外のシンボルを用いて送信する(二番目)、二つのメカニズムが全てサポートされることができる。
一番目は、ビーム失敗(failure)により、アップリンクの同期まで失った場合(ビームの品質が相対的に多く落ちるか、代替ビームがない場合)、及び/又はビーム失敗イベント(beam failure event)の発生時点と、既設定されたPRACHリソースが時間的に近い場合、有用なメカニズムであり得る。
二番目は、ビーム失敗(failure)の状況であるが、アップリンクの同期は失わない場合(ビームの品質が相対的に少し落ちるか、代替ビームがある場合)、及び/又はビーム失敗イベントの発生時点と既設定されたPRACHリソースが時間的に遠くて、PRACHリソース(例:シンボル)まで待つには早いビーム復旧が難しい場合に有用なメカニズムであり得る。
また、端末は、ビーム失敗(beam failure)の際、基地局にビーム復旧要求メッセージを所定回数送信した後、前記基地局から前記要求に対する応答を受信できない場合、RLF(Radio Link Failure)動作を行うことができる。
端末の移動などにより、ビーム失敗(beam failure)が発生した場合、ビームを復旧(recovery)するための方法について見ることとする。
特に、本明細書は、代替ビームの存在可否に応じて、ビームを復旧する方法が異なって行われることができ、具体的な内容については後述することとする。
本明細書で使用するビームRS(Reference Signal)(BRS)は、ビーム管理(management)のために使用されるダウンリンク物理信号として、CSI−RS、Mobility RS(MRS)、同期信号(Synchronization Signal)等がビームRSとして使用されることができる。
前記ビームRSは、ビーム管理フレームワーク(beam management framework)(又はCSIフレームワーク)上でリソースセッティング(resource setting)によって(RRCレイヤーメッセージとして)設定されることができる。即ち、前記リソースセッティングによって、前記ビームRSは、予め設定されることができる。
後述するように、前記ビーム管理フレームワークは、ビーム報告セッティング(Beam reporting setting(s))、ビームリソースセッティング(Beam resource setting(s))、ビームリソースセット(Beam resource set)、測定セッティング(Measurement setting(s))の関連関係を示す構造である。これに関するより具体的な内容は後述することとする。
また、本明細書で使用するビーム報告(Beam reporting)は、ビームと関連した端末のフィードバック情報を意味し、ビーム品質関連の情報及び/又はビーム指示情報を含むことができる。
本明細書で、「A及び/又はB」、「Aそして/又はB」、「A/B」は、「A又はBのうち少なくとも1つを含む」という意味と同様に解釈され得る。
前記ビーム品質関連の情報は、CQI(Channel Quality Information)、レイヤー3のRSRP(Reference Signals Received Power)、レイヤー1のRSRP等であってもよい。
また、前記ビーム指示情報は、CRI(CSI−RS resource indicator)、PMI(Precoding Matrix Indicator)、RSポートインデックス等であってもよい。
前記ビームに関するフィードバック情報、パラメータ(parameter)、報告周期、周波数単位(granularity)(例えば、広帯域フィードバック、サブバンドフィードバック)等は、前記ビーム管理フレームワーク(又はCSIフレームワーク)上で報告セッティング(reporting setting)によって(RRCレイヤーメッセージとして)設定されることができる。
即ち、前記報告セッティングにより、前記ビームと関連したフィードバック情報、報告周期、周波数単位等が予め設定されることができる。
端末がビーム復旧要求(Beam recovery request)をネットワーク(例:基地局)へ送信する場合、前記ネットワークは下記のように二つの動作(方法1及び方法2)を取ることができる。
(方法1)
方法1は、代替ビーム(例:代替DLビーム対)がない場合のネットワーク動作を示す。
即ち、方法1は、ネットワークが端末からビーム復旧要求を受信した場合、(非周期的)ビームRSを端末へ送信し(又はビームRSをトリガーし)、(非周期的)ビーム報告トリガーを端末へ送信する方法に関する。
前記代替ビームとは、基地局が周期的なビーム管理又はモニタリングのために設定したRSセットで理解されることができ、端末が測定可能なビームのセットよりも同じでもよく、小さくてもよい。
即ち、前記代替ビームは、ビーム管理の目的で設定されたRSのうち、特定品質以上を有するRS(s)であってもよい。
例えば、ネットワークが端末に周期的なビーム管理又はモニタリングのためにN個のCSI−RSリソースを設定することができる。
しかし、端末は、N個のCSI−RSリソースだけでなく(さらに広いカバレッジを有する)M個のビームフォーミングされたSSブロックから信号の品質を測定することができる。従って、ある端末は、設定されたN個のCSI−RSのうちからは代替ビームがないが、M個のSSブロックのうちからは代替ビーム、即ち、特定品質以上の信号を見つけることもできる。しかし、このような場合、SSブロックは、セル特定的(cell−specific)であり、周期的な属性を有するので、要求に応じて端末特定的に(UE−specific)送信すべき前記記述した(非周期的)ビームRS範疇に含むには適さない。従って、このような場合は、代替SSブロックビームがあっても(非周期的)ビームRS(例えば、CSI−RS)を端末へ送信する後続過程が必要な方法1の範疇と見ることができる。
図10は、代替ビームの存在有無によるネットワーク動作の一例を示す。
具体的に、図10aは、方法1を図式化した図である。
ここで、前記ビームRSトリガー及びビーム報告トリガーは、独立にシグナリングされるか、一緒に(jointly)シグナリングされることができる。
一例として、ネットワークは1つのDCIを用いてビームRS及びビーム報告を共にトリガーすることができる。
図10aを参照すると、ネットワークは端末へ周期的(Periodic)ビームRSをDLに送信する。
以降、前記ネットワークが前記端末からビーム復旧要求を受信した場合、(方法1によって)前記ネットワークは前記端末へ(非周期的)ビームRSと(非周期的)ビーム報告を共にトリガーする。
これによって、前記端末は、基準リソース(reference resource)を介して、ビーム測定(beam measurement)を行い、前記ビーム測定の結果を前記ネットワークに報告する。
前記基準リソースを決定する具体的な方法については後述することとする。
(方法2)
方法2は、代替DLビーム対がある場合のネットワーク動作を示す。
即ち、方法2は、ネットワークが端末からビーム復旧要求を受信した場合、前記ネットワークは図10bに示されたように、(非周期的)ビーム報告トリガーを行う。
図10bは、方法2を図式化した図である。
図10bを参照すると、ネットワークは端末に周期的(Periodic)ビームRSをDLへ送信する。
以降、前記ネットワークが前記端末からビーム復旧要求を受信した場合、前記ネットワークは前記端末へ(非周期的)ビーム報告をトリガーする。
ここで、方法2は方法1と異なり、端末が代替DLビーム対を知っているため、前記ネットワークは該当端末へ(非周期的)ビームRSを別に送信しない(又はトリガーしない)。
これによって、前記端末は基準リソース(reference resource)を介してビーム測定(beam measurement)を行い、前記ビーム測定の結果を前記ネットワークに報告する。
ここで、前記ビーム報告の過程で好まれる送信ビーム指示子(preferred Tx beam Indicator)とビーム品質メトリック(Beam quality metric)とが共に送信されることができる。これに対する具体的な説明は、後述することとする。
見てきたように、方法2は、端末が既設定されたRSを介して測定したチャネルから代替できるDL Txビーム(又はDLビーム対)情報を知っているとき、ネットワークのビームRS送信と端末のビームRS受信を省略し得るので、有用な方式である。
これに対して、前記で見た方法1は、代替ビームがないか、基地局が代替ビームの有無に対する情報を知ることができないとき、有用な方式である。
また、前記方法1及び方法2に対して(ビーム)報告セッティングが区別されないことがある。
即ち、方法1及び方法2で、ビーム報告は同じフィードバックの情報を構成し、端末の同じ時間領域行動(time domain behavior)(例えば、非周期的報告)を有し、同じ周波数側細分性(granularity)を有することができる。
前記同じフィードバックの情報は、例えば、好まれるDL送信ビーム指示子(preferred DL Tx beam indicator(s))及びビーム品質メトリック(beam quality metric(s))を含むことができる。
前記好まれるDL送信ビーム指示子は、例えば、ビームID、CRI(CSI−RS Resource Indicator)、RSポートインデックス等であってもよい。
前記ビーム品質メトリックは、例えば、L1 RSRP、CQI等であってもよい。
ビーム復旧方法で、ネットワークはRRCシグナリングを介して、端末に次のうち少なくとも1つの設定方式をサポートすることができる。
図11は、ビーム関連の設定方法の一例を示した図である。
(設定方法1)
図11aを参照すると、報告セッティング(Reporting setting)は、1つの非周期的CSI/ビーム報告セッティングを含み、リソースセッティング(Resource setting)は1つの非周期的ビームRSセッティング(例えば、CSI−RS)と1つの周期的/半固定的ビームRSセッティングを含むことができる。
ここで、複数の報告セッティングは、報告セッティング等で表現されることができ、複数のリソースセッティングは、リソースセッティング等で表現されることができる。
また、リソースセッティングは、1つ以上のリソースセットを含むことができる。
図11aを参照すると、測定セッティング(Measurement setting)で1つの報告セッティングと二つのリソースセッティングがそれぞれリンク(又はチャネル)で連結されることを見ることができる。
(設定方法2)
図11bを参照すると、報告セッティング(Reporting setting)は、1つの非周期的CSI/ビーム報告セッティングを含み、リソースセッティング(Resource setting)は1つのビームRSセッティングを含み、前記ビームRSセッティングは、下記のように少なくとも二つのリソースセットを含む。
−非周期的ビームRSを有するリソースセット(Resource set with aperiodic beam RS(s))(例えば、CSI−RS)
−周期的/半固定的ビームRSを有するリソースセット(Resource set with periodic/semi−persistent beam RS(s))(例えば、CSI−RS)
また、前記二つのセッティング(報告セッティング、リソースセッティング)は、測定セッティング(Measurement setting)内の1つのリンク(又はチャネル)で連結される。
前記で見たように、設定方法1は、時間−領域行動(time−domain behavior)(非周期的、半固定的(SP)、周期的)がリソースセッティング(Resource setting)単位で共通設定されるときに有用である。
また、設定方法2は、時間−領域行動(time−domain behavior)がリソースセッティング(Resource setting)内のリソースセット(resource set)単位で共通設定されるときに有用であり得る。
次に、端末が前記で見た方法1と方法2のうちどの方法を好むかに対する情報又は既測定されたRSから代替ビームの存在有無(又は測定値存在の有無)に対する情報をネットワーク(又は基地局)に知らせる方法について具体的に見る。
前記端末がネットワークへ送信するどんな方法を好むかに対する情報又は代替ビームの有無に対する情報を以下「制御情報」と表現することとする。
ここで、前記制御情報は、ビーム復旧要求(beam recovery request)の信号又はビーム失敗報告(beam failure reporting)の信号に含まれることができる。
前記制御情報は代替ビームの存在有無を直接的に指示する指示子又は指示情報であるか、予め設定された非周期的ビーム報告セッティング(pre−configured aperiodic beam reporting setting)に関連した(associated)好まれたリンク情報(設定方法1の場合)、好まれたリソースセッティング情報(設定方法1の場合)、或いは好まれたリソースセット情報(設定方法2の場合)であり得る。
前記制御情報は、LTEシステムでのUCI(Uplink Control Information)のように物理層の制御情報としてネットワークに伝達されてもよく、上位層のメッセージ形態(例えば、MAC CE)で伝達されてもよい。
特に、端末は、前記制御情報をPRACHと同じリソース(例:シンボル)を用いて送信することができる。
前記端末が前記PRACHとCDM(Code Division Multiplexing)されるか、FDM(Frequency Division Multiplexing)された信号をビーム復旧要求の信号として使用(又は送信)する場合、代替ビームの存在有無によってPRACHで使用されるシーケンスセット(sequence set)を分けて使用することができる。
例えば、PRACHで使用されるシーケンスセットを分けて使用する場合、分離されたルートインデックス(separated root index(es))又はサイクリックシフト値(cyclic shift values)等が使用されることができる。
或いは、前記端末が前記PRACHとCDMされるか、FDMされた信号をビーム復旧要求の信号として使用する場合、前記PRACHで使用されるシーケンスセットと同じシーケンスセットを使用することができる。但し、この場合、PRACHであるか、又はビーム復旧要求の信号であるかは、互いに異なる時間領域/周波数領域OCC(Orthogonal Cover Code)を適用して区別することができる。
また、ネットワーク(又は基地局)は、上位層のメッセージであるMAC CE(control element)及び/又は物理層のメッセージであるDCI(Downlink Control Information)に非周期的報告トリガリング(aperiodic reporting triggering)を端末へ指示するとき、下記情報((1)乃至(4))のうち少なくとも1つを含むことができる。
(1)予め関連したセッティング内有効/有効ではないリンク(Valid/invalid Link within the pre−associated settings)に対する情報(設定方法1の場合)
:端末は測定セッティング(measurement setting)で予め関連した(pre−associated)複数のリソースセッティングのうち、有効なリンク(valid link)に指示される(又は有効ではないリンク(invalid link)に指示されない)リソースセッティングに含まれたRSのみを基準リソース(reference resource)と判断し、ビーム測定と前記ビーム測定に対するビーム報告(ビーム測定及びビーム報告)を行う。
(2)予め関連したセッティング内有効/有効ではないリソースセッティング(Valid/invalid Resource setting within the pre−associated settings)に対する情報(設定方法2の場合)
:端末は、測定セッティング(measurement setting)で予め関連した(pre−associated)複数のリソースセッティングのうち、有効なリソースセッティングに含まれた(又は有効ではないリソースセッティングに含まれない)RSのみを基準リソース(reference resource)と判断し、ビーム測定及びビーム報告を行う。
(3)予め関連したリソースセッティング内に有効/有効ではないリソースセットに対する情報(設定方法2の場合)
:端末は、測定セッティング(measurement setting)で予め関連したリソースセッティング(resource setting)内で有効なリソースセット(valid resource set)に含まれたRSのみを基準リソース(reference resource)と判断し、ビーム測定とビーム報告を行う。
(4)報告タイプ/モード(Reporting type/mode)設定情報(設定方法1及び設定方法2に全て適用)
:報告タイプ/モード設定情報は非周期的リソースのトリガリングと非周期的報告のトリガリングが共に指示されるか、それとも非周期的報告トリガリングのみ指示されるかに対する指示子又は指示情報を示す。
ここで、非周期的リソースのトリガリングと非周期的報告のトリガリングが共に指示される場合の報告タイプ又はモードは、共同トリガリングモード又は第1モードで表現されることができ、非周期的報告トリガリングのみ指示される場合の報告タイプ又はモードは、報告トリガリング専用モード(reporting triggering only mode)又は第2モードで表現されることができる。
前記共同トリガリングモード(又は第1モード)である場合、端末はRRCに設定されたリソースセッティング(resource setting)(設定方法1)又はリソースセット(resource set)(設定方法2)のうち、非周期的リソースセッティング/リソースセット(aperiodic resource setting/resource set)のみを基準リソース(reference resource)と判断し、ビーム測定及びビーム報告を行う。
即ち、端末は非周期的報告(aperiodic reporting)と連結設定された周期的リソース/半固定的リソースを無視する。
また、報告トリガリング専用モード(又は第2モード)である場合、端末はRRCに設定されたリソースセッティング(resource setting)(設定方法1)/リソースセット(resource set)(設定方法2)のうち、周期的(periodic)又は半固定的(semi−persistent)リソースセッティング/リソースセットのみを基準リソース(reference resource)と判断し、ビーム測定及びビーム報告を行う。
即ち、端末は非周期的報告(aperiodic reporting)と連結設定された非周期的リソース(aperiodic resource)を無視する。
さらに、端末が基地局へ方法1と方法2のうちどの方法を好むかに対する情報又は既測定されたRSから代替ビームの存在有無(又は測定値存在の有無)に対する情報を報告した場合、基地局は端末の報告情報に対する適用可否を示す情報(確認メッセージ又はACK/NACK)を端末へ送信することができる。
前記端末の報告情報が前記で見た基地局の非周期的報告トリガリング(aperiodic reporting triggering)を指示する前に基地局へ送信された場合、前記端末の報告情報に対する適用可否を示す情報は、前記の(1)乃至(4)の情報と共に基地局の非周期的報告トリガリングを指示するときに送信されることもできる。
端末が基地局へ方法1と方法2のうちどの方法を好むかに対する情報又は既測定されたRSから代替ビームの存在有無(又は測定値存在の有無)に対する情報を送信する場合、基地局は該当端末へ該当情報の受信及び適用を確定する情報を送信することができる。
例えば、基地局が確認(confirmed)(又はACK)メッセージを端末へ送信した場合、これは、端末が送信した情報を基地局で適用することを確定することを示す。
或いは、基地局が確認メッセージを送信しないか、未確認(not−confirmed)(又はNACK)メッセージを端末へ送信した場合、前記基地局は、前記で見た(1)乃至(4)の情報のうち、一部情報をさらに送信するように端末に要求するか、該当端末にとって方法1と方法2のうちどの方法を好むかに対する情報又は代替ビームの有無(或いは測定値存在の有無)に対する情報を再送信するようにすることができる。
前記で見たように、前記方法1と方法2のうちどの方法を好むかに対する情報又は代替ビームの存在有無(或いは測定値存在の有無)に対する情報は、簡単に「制御情報」と呼ばれ得る。
また、前記で見た(1)乃至(4)の情報は、端末が方法1と方法2のうちどの方法を好むかに対する情報又は代替ビームの存在有無(或いは測定値存在の有無)に対する情報を基地局に(先に)報告した場合、省略されることもある。
次に、端末がビーム測定及びビーム報告のために基準リソースを決定(又は判断)する方法について見ることとする。
端末はビーム復旧要求(beam recovery request)の信号(又はビーム失敗報告信号)に(i)代替ビームに対する測定値がある(又は方法2を好む)という情報を基地局へ明示的又は暗示的に(explicit又はimplicit)報告する。
以降、前記端末が(特定時間以内に、又は特定タイマー満了前に)基地局から非周期的ビーム報告トリガリング(aperiodic beam reporting triggering)の指示を受けた場合、前記端末は、該当非周期的ビーム報告に連結されたリソースセッティング(設定方法1)/リソースセット(設定方法2)に含まれたリソース(RS)のうち、報告トリガリングメッセージを受信したスロット(slot)以前に活性化(又はトリガー又は設定)されて測定(measurement)が可能なリソース(例:周期的RS、活性化された半固定的RS、又は予めトリガーされた非周期的RS)を基準リソース(reference resource)と判断し、ビーム測定及びビーム報告を行うことができる。
即ち、前記基準リソースは、前記報告トリガリングメッセージを受信したスロット以前に活性化された特定リソースで決定される。
これに関する内容は、方法2を説明した図10bを参照することとする。
また別の一例として、端末がビーム復旧要求信号(又はビーム失敗報告信号)に(ii)代替ビームに対する測定値がない(又は方法1を好む)という情報を明示的又は暗示的に基地局に報告する。
以降、前記端末が(特定時間以内に又は特定タイマー満了前に)基地局から非周期的ビーム報告トリガリングの指示を受けた場合、前記端末は、該当非周期的ビーム報告に関連したリソースセッティング(設定方法1)/リソースセット(設定方法2)に含まれたリソース(RS)のうち、報告トリガリングメッセージを受信したスロットと同じスロット(例えば、一緒にトリガーされた非周期的RS)又は以降の時点に活性化(又はトリガー又は設定)されるリソース(例:triggered/activated aperiodic RS in later slot(s))を参照リソース(reference resource)と判断し、ビーム測定及びビーム報告を行うことができる。これに関する内容は、方法1を説明した図10aを参照することとする。
即ち、前記基準リソースは、前記報告トリガリングメッセージを受信したスロットと同じスロット又は前記報告トリガリングメッセージを受信した以降、スロットに活性化される特定リソースで決定される。
図12は、ビーム復旧を行う方法の一例を示したフローチャートである。
まず、端末はビーム管理(beam management)に使用されるビーム基準信号(beam reference signal:BRS)を基地局から受信する(S1210)。
以降、前記端末は、ビーム失敗イベント(beam failure event)が検出された場合、ビーム失敗復旧要求(beam failure recovery request)のための制御信号を前記基地局に送信する(S1220)。
前記ビーム失敗イベントは、前記受信されたビーム基準信号に基づいて検出されることができる。
前記制御信号は、代替ビームが存在するか否かを示す指示情報を含む。
前記で見たように、前記代替ビームは、前記ビーム管理のために設定された基準信号のうち、特定チャネルの品質よりも大きいチャネルの品質を有する基準信号を意味することができる。
以降、前記端末はビーム報告(beam reporting)がトリガーされた(triggered)場合、特定リソースでビーム測定の結果を前記基地局に報告(report)する(S1230)。
前記制御信号は、PRACH(Physical Random Access Channel)と同じ時間リソースを使用することができる。
この場合、前記制御信号は、前記PRACHと前記時間リソースでCDM(Code Division Multiplexing)又はFDM(Frequency Division Multiplexing)されることができる。
前記制御信号は、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)を介して送信されることができる。
前記制御信号は、前記代替ビームの存在有無によって互いに異なる時間及び/又は周波数リソース、互いに異なるシーケンスセット(sequence set)、及び/又は互いに異なるUCI(Uplink Control Information)を使用することができる。
この場合、前記互いに異なるシーケンスセットは、ルートシーケンスインデックス(root sequence index)又はサイクリックシフト値(cyclic shift value)によって区別されることができる。
また、前記指示情報は、予め設定された非周期的ビーム報告セッティング(beam reporting setting)に関連した(associated)好まれるリンクに対する情報、予め設定された非周期的ビーム報告セッティングに関連した好まれるリソースセッティング(resource setting)に対する情報又は予め設定された非周期的ビーム報告セッティングに関連した好まれるリソースセット(resource set)に対する情報であり得る。
さらに、前記端末は、前記ビーム報告のトリガリング(triggering)を指示する指示メッセージを前記基地局から受信することができる。
ここで、前記ビーム報告は、前記指示メッセージに基づいてトリガーされることができる。
前記指示メッセージは、測定セッティング(measurement setting)に予め関連した(pre−associated)セッティング内で有効(valid)又は有効ではない(invalid)リンクと関連した情報、前記測定セッティング(measurement setting)に予め関連した(pre−associated)セッティング内で有効又は有効ではないリソースセッティング(resource setting)と関連した情報、前記測定セッティング(measurement setting)に予め関連した(pre−associated)セッティング内で有効又は有効ではないリソースセット(resource set)と関連した情報又はビーム報告モード設定情報のうち少なくとも1つを含むことができる。
前記測定セッティングは、1つの報告セッティングと二つのリソースセッティングがそれぞれリンク(link)で連結されるか、又は1つの報告セッティングと1つのリソースセッティングがリンクで連結されることができる。
前記ビーム報告モード設定情報は、非周期的ビーム基準信号の送信と非周期的ビーム報告が共にトリガーされる第1モード又は非周期的ビーム報告のみトリガーされる第2モードを指示することができる。
前記第1モードは、前記で見た共同トリガリングモードを示し、前記第2モードは、前記で見た報告トリガリング専用モードを示す。
もし、前記ビーム報告モード設定情報が前記第1モードに設定された場合、前記特定リソースは、RRC(Radio Resource Control)に設定されたリソースセッティング(resource setting)又はリソースセット(resource set)のうち、非周期的リソースセッティング又は非周期的リソースセットであり得る。
この場合、前記特定リソースは、前記指示メッセージを受信したスロットと同じスロット又は前記指示メッセージを受信したスロット以降のビーム測定が可能なように活性化されたリソースであり得る。
或いは、前記ビーム報告モード設定情報が前記第2モードに設定された場合、前記特定リソースはRRCに設定されたリソースセッティング又はリソースセットのうち、周期的又は半固定的リソースセッティング又はリソースセットであり得る。
この場合、前記特定リソースは、前記指示メッセージを受信したスロット以前にビーム測定が可能なように活性化されたリソースであり得る。
さらに、前記端末は、前記基地局から前記報告に対する応答を受信することができる。
もし、前記応答がNACKである場合、前記端末は、前記指示情報又は前記指示メッセージに含まれた情報のうち少なくとも1つを含む情報を前記基地局に再送信することができる。
以下、ビーム復旧要求(beam recovery request)を行うULリソースのタイプ(type)及び/又はULリソースの設定によって異なってビーム失敗報告(beam failure reporting)と共にビーム報告情報のうち一部又は全てを共に行う方法について見ることとする。
前記ビーム復旧要求(beam recovery request)は、ビーム失敗報告(beam failure reporting)で表現されることもできる。
前記ビーム報告(beam reporting)情報は、例えば、好まれるDL送信ビーム指示子(preferred DL Tx beam indicator(s))、ビーム品質メトリック(beam quality metric(s))(例えば、L1 RSRP、CQI))等であってもよい。
前記好まれるDL送信ビーム指示子(preferred DL Tx beam indicator(s))は、例えば、ビームID、CRI(CSI−RS Resource Indicator)、RSポートのインデックス、同期信号ブロック(SSB)のインデックス、PBCH DMRSのインデックス等であってもよい。
前記ビーム品質メトリック(beam quality metric(s))は、例えば、L1 RSRP、CQI等であってもよい。
もし、前記ビーム報告情報を全て報告する場合、前記で見た(方法2の)設定方法2で基地局の非周期的ビーム報告トリガリング(aperiodic beam reporting triggering)過程と後続する端末のビーム報告(beam reporting)過程が省略されることができ、これを「設定方法3」と定義することができる。
また、前記ビーム報告情報を一部報告する方式は、一部の情報のみを報告する方式だけでなく、粗い(coarse)情報(又はlower granulityの情報)を送る方式も含む。
例えば、ビーム失敗報告(beam failure reporting)と共に送信するL1 RSRPは、後続するビーム報告過程を通じて送信するL1 RSRPに比べてより少ないビット数を含み(又は割り当て)、より少ない量子レベル(quantization level)を有するように設定することができる。
或いは、基地局は端末に、以前時点に(ビーム失敗を)報告した報告値に対して差異値を計算及び報告するようにして、(ビーム失敗)報告情報量を減らすようにすることもできる。
例えば、端末は、異なる(differential)CQI、異なる(differential)RSRPをビーム失敗報告と共に送信することができる。
見てきたように、NRシステムでビーム復旧要求(BRR)を送信するリソースは、PRACHとCDM(Code Division Multiplexing)又はFDM(Frequency Division Multiplexing)されて、時間リソースを共有するULリソース(以下、「ULタイプI」という)と、PRACHと異なる時間リソースを使用するULリソース(以下、「ULタイプII」という)が全て使用されることができる。
前記ULタイプIは、PRACHと同じように相対的にULリソースが多いスロットタイプ/設定(例えば、ULスロット、ULドミナントスロット)に設定されることができ、ULタイプIIは、PUCCHのようにULリソースが少ないスロットでも設定されることができる。
前記ULタイプIは、ビーム復旧要求(又はビーム失敗報告要求)を目的で別に設定されたPRACHプリアンブルであり得る。
即ち、ビーム復旧要求のためにPRACHが使用されることができ、前記PRACHは、競合フリー(contention−free)(又は非競合(non−contention))ベースのPRACH又は競合ベースのPRACHであり得る。
ここで、競合フリー(contention−free)ベースのPRACHリソースは、別の競合フリー(contention−free)ベースのPRACHリソースとFDM又はCDMされることができる(同じ時間又は周波数リソースを使用するが、シーケンスは異なる)。
例えば、前記ULタイプIは、ビーム失敗報告要求(BFRQ)の目的で設定されたPRACHプリアンブル、前記ULタイプIIは、短い/長いPUCCHリソースであり得る。
また、端末が前記ULタイプIIを使用してBFRQを送信する場合にのみ、ビーム品質(L1−RSRP)を報告することができる。
NRシステムで、PUCCHは2種類(短いPUCCH又は長いPUCCH)に分けられる。
前記短いPUCCHは1〜2シンボルで構成され、スロットの最後に位置することができ、最大数十ビットのUCI(uplink control information)を送信することができる。
また、前記長いPUCCHは、4〜12シンボル(又は14シンボル)で構成され、最大数百ビットのUCIを送信することができる。
前記ULタイプIIは、PUSCHを介して送信されるか、又は短い/長いPUCCHを介して送信されるか、又は別途に定義されるアップリンクチャネルを介して送信されることができる。
しかしながら、ビーム失敗(beam failure)状況でのリンク適応(link adaptation)の問題、ULリソース割り当ての問題等を考慮したとき、前記ULタイプIIは、短いPUCCH及び/又は長いPUCCHを使用して送信されることがさらに好ましい。
本明細書で使用される「A及び/又はB」は、「A又はBのうち少なくとも1つを含む」と同じ意味と解釈され得る。
前記ULタイプIは、PRACHと同じ時間リソースを使用するので、基地局は該当信号(ビーム復旧要求の信号)を受信するために(全方向に)受信ビームスイーピング(Rx beam sweeping)を適用すると仮定することができる。
従って、特定ビームに該当する時間/周波数リソースでのみよい品質で信号が受信されるため、前記ビーム復旧要求の信号は、少ない情報が繰り返して送信される構造を有するように設計されることがより有利である。
従って、前記ULタイプIは、前記で見た更なるビーム報告情報(好まれるDL送信ビーム指示子、ビーム品質メトリック)が含まれないか、又はULタイプIIよりも少ないビット数で構成されたビーム報告情報のみ含まれるように設定されることが好ましい。
また、前記ULタイプIの場合、(方法2の)設定方法3がサポートされない。
前記ULタイプIIの場合、やはりPUCCHタイプ(短いPUCCH又は長いPUCCH)及びPUCCHリソースのサイズ(シンボルの数及び/又はPRBサイズ)によってサポートされるメカニズム(mechanism)が異なって定義又は設定されることができる。
例えば、長いPUCCHを介して送ることができるビーム情報は、ビーム識別(identification)のためのRS指示子だけでなく、該当L1 RSRPを送信することができるが、短いPUCCHを介して送ることができるビーム情報は、L1 RSRPが省略されることができる。
或いは、短いPUCCHは、前記更なるビーム報告情報が含まれないように設計又は定義することもできる。
また、短い/永井PUCCHシンボルの数(の範囲)に応じてサポートされるビーム報告情報が異なって設計されることもできる。
また、短いPUCCHは、早い(fast)ACK/NACKのための目的で設計される側面が強いので、RRCに半静的(semi−static)に割り当て(又は設定)られることは好ましくない。
従って、前記ULタイプIIは、長いPUCCHでのみ送信されるようにすることがより好ましい。
前記で見た説明では、ULタイプIとULタイプIIを差別的に(又はそれぞれ)設計または定義することを仮定したが、統合的な設計やはり可能である。
以下で、ULタイプIとULタイプIIを統合的に設計する方法について見る。
基地局は、ビーム失敗報告(beam failure reporting)と共に送信できる情報の特性及び情報量に応じて別途の(複数個の)ULリソースをRRCに設定することができる。
このとき、周期「N」(Nは自然数)に設定された特定ULリソースは、N掛け整数倍の周期ではPRACHリソースとCDMまたはFDMされ、残りの時点ではPRACHリソースとTDMされることができる。
ここで、該当リソースで送信される情報の構成は、報告時点と関係なく同じように構成されることができる。
代替ビームの有無に対する情報送信方法
前記で見た代替ビームの有無に対する暗示的/明示的(implicit/explicit)指示(indication)のフィードバック情報やはり、ULリソースのタイプ及び/又は設定に応じて異なって(または差別的に)ビーム報告情報に含まれるか、またはビーム復旧要求と共に送信されることができる。
例えば、ULタイプIの場合、基地局は全方向に信号を受信し、少ないフィードバックペイロード(feedback payload)のみサポートできるので、前記基地局は端末からビーム復旧要求(beam recovery request)と共に代替ビームの有無を含めて報告を受けることができる(設定方法1及び/又は設定方法2をサポート)。
また、ULタイプIIの場合、基地局は特定方向に信号を受信するので、代替ビームがある場合にのみ使用するように定義し、ビーム復旧要求(beam recovery request)と共に代替ビームの有無情報は送信しないようにし、ビーム識別(identification)のための情報(及びビーム品質情報)を含めて端末が報告するようにすることができる(設定方法2及び/又は設定方法3をサポート)。
前記ビーム識別(identification)情報は、暗示的な方式で伝達されることもできる。
これは(チャネル相互関係が成立(またはビーム対応が成立)する端末に対して)DLリソースに対応するULリソースが設定された場合(例えば、DL RSリソースxの品質に優れた端末は、ULリソースyを使用して信号を送信するようにする形態で)、端末が信号を送信するULリソース情報によって基地局は該当端末に対するDLビーム情報を暗示的に取得できる。
即ち、複数個のDLリソース(例えば、同期信号ブロック、PBCH DMRSリソース、CSI−RSリソース)のそれぞれに対応する複数個のULリソース(例えば、ULタイプIまたはULタイプII)がマッピングされて設定される状況で、端末が一個又は複数個のULリソースを選択して信号を送信することによって、基地局は暗示的にどのDLリソースに対応するDL Txビームが(代替ビームとして)品質に優れるかを識別することができる。
図13及び図14は、ビーム復旧を行う端末の動作の一例を示したフローチャートである。
図14に関する説明は、図13と同じ部分は図13を参照し、差のある部分のみ別に表示して見ることとする。
まず、端末は、ビーム管理(beam management)に使用されるビーム基準信号(beam reference signal)を基地局から受信する(S1310)。
以降、前記端末は、ビーム失敗イベント(beam failure event)が検出された場合、ビーム失敗復旧要求(beam failure recovery request)と関連した制御信号を送信するためのUL(uplink)リソースを決定する(S1320)。
ここで、前記ULリソースは、PRACH(Physical Random Access Channel)と同じ時間リソースを使用するタイプ1のリソース、又は前記PRACHと互いに異なる時間リソースを使用するタイプ2のリソースであり得る。
また、前記タイプ1のリソースは、前記PRACHとFDM(Frequency Division Multiplexing)及び/又はCDM(Code Division Multiplexing)されることができる。
また、前記タイプ2のリソースは、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)リソース又はPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)リソースであってもよい。
もし、前記タイプ2のリソースがPUCCHリソースである場合、前記PUCCHリソースは短いPUCCH又は長いPUCCHのうち少なくとも1つであってもよい。
以降、前記端末は、前記決定されたULリソースで前記制御信号を前記基地局に送信する(S1330)。
ここで、前記制御信号は、ビーム報告と関連した情報の一部又は全てを含むか、又は前記ビーム報告と関連した情報を含まないことがある。
もし、前記ULリソースがタイプ1のリソースである場合、前記制御信号は、前記ビーム報告と関連した情報の一部のみ含み、前記ビーム報告と関連した情報は、代替ビームの有無に対する情報を含むことができる。
前記代替ビームは、前記ビーム管理のために設定された基準信号のうち、特定チャネルの品質よりも大きいチャネル品質を有する基準信号を意味することができる。
もし、前記ULリソースがタイプ2のリソースである場合、前記制御信号は、前記ビーム報告と関連した情報の全てを含むことができる。
この場合、前記ビーム報告と関連した情報は、ビーム識別(identification)のためのビーム識別情報又はビーム品質(quality)を示すビーム品質情報のうち少なくとも1つを含むことができる。
さらに、前記制御信号が前記ビーム報告と関連した情報の一部を含む場合、端末は特定リソースでビーム測定の結果を前記基地局に報告(report)する(S1440)。 ここで、前記ビーム測定の結果に対する報告は、ビーム報告(beam reporting)がトリガーされた(triggered)場合に行われることができる。
図14のS1410乃至S1430は、図13のS1310乃至S1330の段階と同一である。
図15は、ビーム失敗復旧手続の一例を示したフローチャートである。
BFR手続は、(1)ビーム失敗検出(Beam failure detection)ステップ(S1510)、(2)新しいビーム識別(New beam identification)ステップ(S1520)、(3)ビーム失敗復旧要求(Beam failure recovery request:BFRQ)ステップ(S1530)及び(4)基地局からBFRQに対する応答(response)をモニターするステップ(S1540)を含む。
ここで、S1530ステップ、すなわち、BFRQ送信のために、PRACHプリアンブル(preamble)又はPUCCHが使用できる。
前記S1510ステップ、すなわち、ビーム失敗検出(Beam failure detection)についてより具体的に説明する。
全てのサービングビーム(serving beam)のBLER(block error rate)が臨界値以上であるとき、ビーム失敗インスタンス(beam failure instance)と呼ばれる。
端末がモニターするRS(qo)はRRCにより明示的に設定されるか又は暗示的に制御チャネル(control channel)のためのビームRSにより決定される。
上位層へのビーム失敗インスタンス(beam failure instance)の指示(indication)は周期的(periodic)であり、指示間隔(indication interval)はBFD(beam failure detection) RSの最も低い周期により決定される。
もし、評価(evaluation)がビーム失敗インスタンスBLER臨界値(beam failure instance BLER threshold)より低いとき、上位層への指示は行われない。
N個の連続的なビーム失敗インスタンスが発生する場合、ビーム失敗が宣言(declare)される。
ここで、NはRRCにより設定されるNrofBeamFailureInstanceパラメータである。
1−port CSI−RS及びSSBがBFD RSセットに対してサポートされる。
次に、S1520ステップ、すなわち、新しいビーム指示(new beam indication)について説明する。
ネットワーク(NW)は、1つ又は多数のPRACHリソース/シーケンスを端末に設定することができる。
PRACHシーケンス(sequence)は、少なくとも1つの新しい候補ビーム(candidate beam)にマッピングされる。
端末は、L1−RSRPがRRCと設定された臨界値(threshold)以上である候補ビーム(candidate beam)の間で新しいビームを選択し、前記選択されたビームを介してPRACHを送信する。ここで、端末がどのビームを選択するかは端末実現イシューであり得る。
次に、S1530及びS1530ステップ、すなわち、BFRQ送信及びBFRQに対する応答のモニタリングについて説明する。
端末は、ウィンドウ(Window)の時間持続区間(time duration)及びBFRQに対する基地局の応答をモニターするために、RRCにより専用(dedicated)CORESETが設定されることができる。
端末は、PRACH送信の4スロット後にモニタリングを開始する。
端末は、専用CORESETがビーム失態復旧要求(beam failure recovery request)においてUE−識別された候補ビーム(candidate beam)のDL RSと空間(spatial)QCLされていると仮定する。
もし、タイマーが満了するか又はPRACH送信の個数が最大個数に到達すると、端末はBFR手続を中断する。
ここで、PRACH送信の最大個数とタイマーはRRCに設定される。
以下、SSB(SS block)指示(indication)及びビーム失敗復旧(beam failure recovery)について説明する。
少なくともサービングセル(serving cell)に対するレートマッチング(rate matching)目的のために、6GHz以下に対して、全体ビットマップ(8bits)は実際SS/PBCHブロック送信の指示(indication)のために使用される。
全体ビットマップを有するUE−特定(specific)RRCシグナリングは、6GHz以下(sub−6GHz)のケース及び6GHz以上(over−6GHz)のケースの全てに対して実際に送信されたSSブロックを指示するために使用される。
実際に送信されたSSブロックは6GHz以下(sub−6GHz)のケース及び6GHz以上(over−6GHz)のケースの全てに対してRMSI(remaining minimum system information)において指示(indication)される。
前記指示は、6GHz以上で圧縮された形態であり、指示方法は以下の代案から選択される。
(代案1):グループ−ビットマップ(Group−Bitmap)及びグループ内のビットマップ
グループは、連続的なSS/PBCHブロックで定義される。
グループ内のビットマップは、どのようばSS/PBCHブロックがグループ内において実際に送信されるかを指示することができ、各グループはSS/PBCHブロックの同一の送信パターンを有し、グループ−ビットマップはどのようなグループが実際に送信されるかを指示することができる。
例えば、グループ別8個のグループと8個のSS/PBCHブロックの場合、[8]+[8]ビット。
(対案2):グループ−ビットマップ及びグループにおいて実際に送信されるSS/PBCHブロックの数(SS/PBCHブロックの固定された開始インデックス)
グループは、連続するSS/PBCHブロックで定義される。
グループ−ビットマップ(group−bitmap)は、どのグループが実際に送信されるか、グループ内のSS/PBCHブロックが論理的に連続するかを指示し、実際に送信されるSS/PBCHブロックの数はどれだけ多くの論理的に連続するSS/PBCHブロックが第1インデックス(first index)から開始して実際に送信されるかを指示し、該当個数は送信される全てのグループに共通に適用される。
例えば、グループ別の8つのグループ及び8つのSS/PBCHブロックの場合、[8]+[3]ビット。
(対案3):グループ内のビットマップ及び実際に送信されるグループの数(グループの固定された開始インデックス)
グループは、連続するSS/PBCHブロックで定義される。
グループ内のビットマップは、当該グループ内においてどのSS/PBCHブロックが実際に送信されるかを示し、各グループは、SS/PBCHブロック送信の同一のパターンを有し、実際に送信されたグループの数はどれだけ多くの連続するグループが第1グループから開始して実際に送信されるかを指示する。
例えば、グループ別の8つのグループ及び8つのSS/PBCHブロックの場合、[8]+[3]ビット。
(対案4):グループ−ビットマップ及び各グループにおいて実際に送信されたSS/PBCHブロックの数
グループは、連続するSS/PBCHブロックで定義される。
グループ−ビットマップは、どのグループが実際に送信されるかを、グループ内のSS/PBCHブロックが論理的に連続するかを指示することができ、各グループに対して実際に送信されるSS/PBCHブロックの数は、どれだけ多くの論理的に連続するSS/PBCHブロックが第1インデックス(first index)から開始して実際に送信されるかを指示する。
グループ別の8つのグループ及び8つのSS/PBCHブロックの場合、最小[8]+[3]ビット、最大[8]+[3]*[8]ビット。
(対案5):実際に送信されるSS/PBCHブロックの数、開始インデックス(Starting index)及び2つの連続するSS/PBCHブロック間の間隔(gap)は[6]+[6]+[6]ビット。
(対案6):グループビットマップ(group−bitmap)
グループは、連続するSS/PBCHブロックで定義される。
グループ−ビットマップは、どのグループが実際に送信されるか、送信されるグループ内の全てのSS/PBCHブロックが実際に送信されるかを指示することができる。
例えば、グループ別の8つのグループ及び8つのSS/PBCHブロックの場合、[8]ビット。
指示されるリソースは、実際に送信されるSSブロックのために予約される。
データチャネル(Data channel)は実際に送信されるSSブロックの周辺においてレートマッチングされる(rate−matched)。
次に、ビーム失敗復旧(beam failure recovery)に関連した内容について説明する。
ビーム失敗(beam failure)は、全てのサービング(serving)制御チャネルが失敗するときにのみ宣言(declare)される。
周期的(periodic)CSI−RS以外にも、サービングセル内のSSブロックは新しい候補ビーム識別(new candidate beam identification)のために使用できる。
次のオプションは、新しい候補ビーム識別(new candidate beam identification)のために設定(configure)されることができる。
−CSI−RSリソースのみ(CSI−RS resources only)
この場合、SSBは新しい候補ビームの識別のために設定されない。
−SSブロックリソースのみ(SS block resources only)
この場合、CSI−RSは新しい候補ビーム識別のために設定されない。
−SSブロックリソースとCSI−RSリソースの両方(Both SS block resources and CSI−RS resources)
競合フリー(contention−free)のPRACH(physical random access channel)上でビーム失敗復旧要求送信(beam failure recovery request transmission)に対して、他のPRACHリソースとCDM(code division multiplexing)されるか、FDM(frequency division multiplexing)される別途のPRACHリソースを用いることがサポートされる。すなわち、基地局は、BFRの目的で別途の競合フリーのPRACHリソースを設定することができ、端末が該当PRACHリソースを送信して基地局がこれを受信した場合、該当端末がビーム失敗の状態であることを暗示的に把握することができる。
ここで、CDMはPRACHプリアンブル(preamble)と同一のシーケンス設計を意味する。
ビーム失敗復旧要求送信のためのPRACHプリアンブルは、Rel−15の競合フリー(contention−free)のPRACH動作のためのプリアンブルから選択される。
次に、ビーム失敗復旧(beam failure recovery)のためのSSブロックの用途(usage)及び設定(configuration)について説明する。
以下で使用される「RS(reference signal)」は同期信号(synchronization signal:SS)、SSブロック、物理チャネル(physical channel)などの無線信号を意味し得る。
また、本明細書において使用される「設定」は、「指示」又は「指定」と同一の意味として解釈されることができる。
また、本明細書において使用されるSSブロック(block)は、SS/PBCHブロック(block)、SSBと同一の意味として解釈されることができる。
新しい候補ビームを識別するためにCSI−RSだけでなくSSブロック(block)が使用されることができる。
DL RS設定(configuration)の観点から、UEが新しい候補ビーム、すなわち、現在サービングDLRSより良い品質のビームを見つけるために検索するDL RSは、ネットワークにより明示的に設定(configure)されることができる。
あるDL RS品質がビーム対応(beam correspondence)を有するUEに対して特にさらに良い時、また他の必要なDL RS設定(configuration)は、どのULリソースが使用できるかを指示するものである。あるいは、送信ビームと受信ビーム間の対応がよく一致しない端末であっても(非ビーム対応UE(non−beam correspondence UE))、前述したアップリンクビームマネジメント過程により端末がどのようなアップリンクビームを使用したとき、基地局がどのような受信ビームが最適であるかを予め把握することができる。
従って、特定のダウンリンクビームが優れている場合又は悪い場合、どのようなアップリンクビームを使用してPRACHを送信するかに対して基地局と端末との約束のみすれば、基地局が当該PRACHに対する受信及び当該PRACH受信時に当該端末のどのようなダウンリンクビームが優れているか又は悪いかを把握するのに問題はない。
ビーム失敗の場合、UEは多数のBFR(beam failure recovery request resource)が設定されることができる。
ここで、前記BFRは、ビーム失敗復旧要求に使用されるためにPRACHとFDM、CDM又はTDMされたULリソースをいう。
ビーム対応(beam correspondence)を有するUEに対して、それぞれのBFRはPRACHと類似してDLビーム(ら)と関連(association)し得る。
その理由は、PRACHリソースはSSブロック又はCSI−RSと関連し得るためである。
また、前述したように、非ビーム対応UE(non−beam correspondence UE)に対してもそれぞれのBFRはDLビーム(ら)に関連し得る。
それぞれのBFRとSSブロック又はCSI−RSの関連(association)に対するRRC設定(configuration)をサポートすることは非常に自然である。
結局、ビーム復旧のために、以下のような2つのDL RS設定が必要であり得る。
DL RSセット設定1.サービングビームが失敗した場合、端末が見つける新しい候補DL RSビームリスト
DL RSセット設定2.特定候補DL RSビームが良いとき、どのようなBFRを使うかに対するリスト(各BFRに関連したDL RSリソース情報)
本明細書において提案するビーム失敗復旧方法について説明する前に、ビーム失敗復旧に関連する内容についてまず簡単にまとめる。
本明細書において記述される「新しいビーム識別のためのCSI−RS+SSB」の表現は、新しいビーム識別のためにCSI−RSとSSBが両方とも使われる場合を意味し得る。
(1)新しい候補ビーム識別のためにRSリソースを設定するためのRRCパラメータがサポートされる。
ビーム失敗検出(beam failure detection)は仮想(hypothetical)PDCCH BLERの品質測定(quality measure)に基づいて決定される。
(2)Beam−failure−recovery−request−RACH−Resourceパラメータがサポートされる。
ビーム失敗復旧のための専用(dedicated)PRACHリソースに対するパラメータは以下の通りである。
−プリアンブルシーケンス関連パラメータ、例えば、ルートシーケンス(root sequence)、循環シフト(cyclic shift)、及びプリアンブルインデックス(preamble index)。
−最大送信回数
−最大パワーランピング(power ramping)回数
−目標受信電力
−再送信のためのタイマー
−再送信Tx電力ランピング段階サイズ
−ビーム失敗復旧タイマー
連続して検出されるビーム失敗インスタンス(beam failure instance)の数が設定された最大数を超過する場合、ビーム復旧要求は送信される。
もし、仮想のPDCCH BLERが臨界値以上であると、ビーム失敗インスタンスとしてカウントされる。
参考として、ビーム失敗は全てのサービングビームが失敗するときに決定される。
候補ビーム(candidate beam)のメトリックXが臨界値より高い場合、候補ビームは識別される。
前記臨界値は1つ又は2つであり、もし、臨界値が2つである場合、1つはSSBのためのものであり、他の1つはCSI−RSのためのものである。
(3)新しい候補ビーム識別のためにCSI−RS+SSブロックケースがサポートされる。
前記ケースはgNBにより設定される。
専用(Dedicated)PRACHリソースはSSB又はCSI−RSリソースとして設定される。
UEがCSI−RS+SSBとして新しい候補ビーム識別のために設定されるとき、次の2つのシナリオがサポートされる。
−シナリオ1:PRACHはSSBにのみ連結される
シナリオ1は、新しいビーム識別のためのCSI−RSリソースがSSBとQCL連結から発見できる。
−シナリオ2:多数のPRACHのそれぞれはSSB又はCSI−RSリソースと関連する。
(4)gNBがUEのビーム失敗復旧要求送信においてUE IDを固有に識別するために、PRACHシーケンスはUEに設定される。
(5)gNB応答はC−RNTIに向かう(addressed)PDCCHを介して送信される。
gNB応答のためのDCIフォーマットは追って決定されてもよい。
BFRQに対するgNB応答をモニターするために専用CORESETが適用される。
前記専用CORESETは、以下の2つの対案から選択される。
−代案1(Alt1):以前のビーム失敗と同一のCORESET(ら)。
−代案2(Alt2):ビームエラー復旧のために専用に(dedicatedly)設定されたCORESET。
(6)ビーム失敗復旧要求に対するgNB応答をモニターするために、UEが時間ウインドウ及び専用(dedicated)CORESETに対する時間持続区間(time duration)のRRC設定(configuration)をサポートする。
UEは、専用(dedicated)CORESETがビーム失敗復旧要求においてUE−専用候補ビームのDL RSと空間的にQCLされたと仮定する。
以下、本明細書で提案するビーム失敗復旧手続の各ステップについてより具体的に説明する。
第1に、新しいビーム識別のための過程について説明する。
メトリック(Metric)Xに対して、サービングビームの失敗が仮想(hypothetical)BLER(Block Error Rate)により決定されるとしても、L1−RSRP(Reference Signal Received Power)の利用が(新しいビーム識別のために)仮想(hypothetical)のBLERより有用であり得る。
ここで、前記metric Xは、前述したように候補ビーム識別のために臨界値(threshold)と比較される値である。
まず、端末(UE)が新しい候補ビーム(new candidate beam)の品質を報告するように要求されたとき、前記L1−RSRPは当該ビーム報告媒介変数(beam reporting parameter)と一致し得る。
第2に、BLER臨界値は、ネットワークにより悲観的(pessimistic)方式で設定できるので、新しいビーム識別のために他のメトリック(metric)を使用することは大きな問題とならない。ビーム失敗復旧(beam failure recovery)はリンク失敗(link failure)となる可能性を減らすための手続に該当する。端末(UE)がL1−RSRP臨界値を満たすある新しい候補ビームを発見できない場合(又は、検出できない場合)、端末(UE)は、リンク復旧(link recovery)を行うことができる。最後に、端末(UE)側においてBLERの演算負担はL1−RSRPより非常に高くなり得る。端末(UE)が数十又は数百のBLERを計算する必要がある場合、これは端末(UE)の実現の観点から非常に重要な影響を及ぼす。
従って、前記事項に基づいて新しいビーム識別に対する以下の5つの提案を定義する。
(提案1)
提案1は、L1−RSRPを新しい候補ビーム識別のためのMetric(例えば、metric X)として使用することである。
Metric Xに対する臨界値の設定(configuration)について、gNBの設定可能性(configurability)がネットワークがPRACHと類似してセル配置(cell deployment)環境に依存する他の臨界値(ら)を設定するように要求される。
(提案2)
提案2は、新しいビーム識別(すなわち、metric X)のための臨界値の基地局設定の可能性をサポートすることである。2つの臨界値が新しいビーム識別のためのCSI−RS+SSBのケースのためにサポートされる。
以下のシナリオ1及び2は新しいビーム識別のためのCSI−RS+SSBケースの一例である。
シナリオ1:PRACHsはもっぱらSSBと関連(association)される。シナリオ1において、新しいビーム識別のためのCSI−RSリソースはSSB(s)とQCL連関から見つけることができる。
シナリオ2:多数のPRACHのそれぞれはSSB又はCSI−RSリソースと関連する。
前述した2つのシナリオを比較すると、シナリオ2が基地局(gNB)/端末(UE)の動作の側面においてさらに簡単である。しかしながら、シナリオ1は必要なPRACHリソースを大きく節約することができる。
図16は、本明細書で提案する方法に適用できるCSI−RS及びSSブロックの空間カバレッジ(spatial coverage)の一例を示した図である。
図16に示すように、CSI−RSリソースの空間カバレッジ(又は、ビーム−幅)1620がSSBの空間カバレッジ1610より狭いとき、PRACHリソースに対する節約(saving)効果はさらに大きくなる。
図16において6つのCSI−RSリソースはSSB#1とQCLedされていることが分かる。CSI−RSリソースのうち1つはサービングビーム(すなわち、PDCCHと空間的にQCLされる)として役割を果たすと仮定する。
ここで、シナリオ1が適用される場合は、単に4つのPRACHリソースが設定される必要があるが(すなわち、1つのSSBに対して1つのPRACH)、シナリオ2の場合、10個のPRACHリソースが設定される必要がある。図16において、基地局は、広いビーム(すなわち、SSBのビーム幅)を使ってPRACHを受信する反面、端末(UE)のためのダウンリンク送信に対して、狭いビーム(すなわち、CSI−RSのビーム幅)を使用する。
端末がCSI−RSリソースを新しい候補ビームとして発見した場合、端末は、発見されたCSI−RSリソースとともに空間的にQCLedされているSSBに関連したPRACHリソースを使用してBFRQを送信することができる。端末は、BFRQ(beam failure recovery request)に対する基地局の応答により割り当てられたPUSCHを使用して新しいビーム(例:CRI)に対するより詳細な情報を基地局に送信することができる。
(提案3)
提案3は、新しいビーム識別のためのCSI+SSBのシナリオ1に対して、
−発見された新しいビームがCSI−RSであると、端末は、前述した臨界条件を満たすCSI−RSと空間的にQCLedされたSSBに連関するPRACHを介してBFRQを送信する。
−発見された新しいビームがSSBであると、端末は、前述された臨界条件を満たすSSBと関連したPRACHを介してBFRQを送信する。
シナリオ1に対して、基地局(gNB)は、BFRQが受信されるPRACHと関連したSSBにおいて新しいビームを発見したか又は該当SSBとQCLedされたCSI−RSリソースにおいて新しいビームを発見したかに対して曖昧さ(ambiguity)が発生し得る。この曖昧さは、BFRQを受信した後、割り当てられるかトリガーされたPUSCH/PUCCHで端末に新しいビームに関するより多くの情報を要求することにより解決できる。
最初からこの曖昧さを除去するために、基地局(gNB)が1つのSSBと関連した最大2つのPRACHリソースを設定するようにすることができる。端末(UE)は、新しいビームがQCLedされたCSI−RSリソースから発見される場合、1番目のPRACHリソースを介してBFRQを送信することができる。端末は、新しいビームがSSB自体であると、2番目のPRACHリソースを介してBFRQを送信することができる。このような方式で、基地局(gNB)は、端末(UE)の状況を区別することができる。基地局(gNB)が1番目のPRACHを介してBFRQを受信する場合、基地局(gNB)はCRI及び該当するL1−RSRP(すなわち、周期的ビーム報告のみをトリガリング)を受信するためにPUSCHを直接割り当てることができる。この場合、基地局(gNB)は、端末(UE)にビームを精製(refine)するためにCSI−RSリソースを送信する必要がない。基地局(gNB)は、2番目のPRACHを介してBFRQを受信する場合、基地局(gNB)は、PUSCHだけでなくCSI−RSリソースをトリガーする必要がある。図16の例に前記方法を適用する場合(4ないし5のPRACHリソース)、ただ1つのPRACHリソースのみがさらにUEに設定される必要がある。これは、シナリオ2に対して要求されるPRACHリソースの半分にしかならない。
(提案4)
提案4は、CSI−RS+SSBのシナリオ1に対して、1つのSSBと関連したPRACHリソースを最大2つまでサポートすることである。ここで、端末(UE)が関連したSSBを新しいビームとして発見した場合、1つの(PRACH)リソースが使用され、端末が関連したSSBと空間的にQCLedされたCSI−RSリソースを新しいビームとして発見した場合、他の(PRACH)リソースが使用される。
新しいビーム識別用途としてSSBとCSI−RSを両方とも使用する場合、SSBとCSI−RSは両方とも予め定められた条件(condition)(例えば、特定臨界値(threshold)以上の品質を有すること)を満たすとき、(1)端末はCSI−RSを優先的に選択して新しいビーム(RS)としてビーム報告を行うことができる。
または、(2)SSBとCSI−RSのどちらを優先的に選択して新しいビーム(RS)として報告を行うかを基地局が(RRCメッセージ、MACメッセージ、DCIなどを介して)設定することができる。
または、(3)端末は、SSBを優先的に選択して新しいビーム(RS)として報告を行うことができる。
前記(3)、すなわち、SSBを新しいビームとして優先的に選択する理由は、SSBがCSI−RSよりさらに広いビーム幅とカバレッジを有するためである。また、前記(2)、すなわち、基地局の設定により新しいビームが選択される場合は、基地局が(ビーム別のトラフィック、干渉など)状況に応じて(端末別に)優先的に選択するRSタイプ(type)を制御することがより良い可能性があるからである。または、前記(2)は、RSタイプ(type)及び/又はどのようなRSセットのうち優先的にビームを選択するかを基地局が設定/指定できるからである。
ここで、前記RSセットは、SSB ID(s)及び/又はCSI−RSリソースID(s)が(混合して)設定されることもできる。
追加的に、前記優先(priority)順位は、high/lowの2段階であり、3段階(high/mid/low)以上でもあり得る。前記優先順位規則(priority rule)に従って選択されたビームは、ビームID及び品質報告だけでなく、当該ビームと関連したBFRリソースを選択してBFRQ(BFR request)信号を送信するようにすることができる。
新しいビーム識別のためのCSI−RS+SSBケースについて、まず端末(UE)はCSI−RSリソース(Resource)を介して検索を行い、その後、CSI−RSが臨界条件を満たさない場合、SSBを検索する。これは、大部分のシナリオにおいてCSI−RSのビーム幅がSSBのビーム幅より狭いか等しいためである。これにより、端末(UE)は、CSI−RSリソースのうち新しい候補ビームを発見すると、SSBより新しいビームとしてCSI−RSリソースを使用することが良いかもしれない。このような観点から、以下の提案5について説明する。
(提案5)
提案5は、新しいビーム識別のためのCSI−RS+SSBに対して、CSI−RSとSSBが両方とも臨界条件を満たすと、端末(UE)がCSI−RSを選択することである。
第2に、ビーム失敗復旧のためのPUCCHの使用方法について説明する。
BFRQを送信するためにPUCCHを使用する方法の2つのケースは以下の通りである。
−ケース1:PDCCHビームのサブセットが失敗するとき、
−ケース2:ビーム失敗が検出されるとき(すなわち、全てのPDCCHビームが失敗)
ケース1に対して、少なくとも1つのPUCCHが各サービングPDCCHビームと関連していると仮定すると、ULビームペアリンク(beam pair link)のうち1つが依然として生きている可能性があるため、PUCCHリソースは速いビーム失敗復旧要求(BFRQ)のために使用できる。ケース1において、端末(UE)はPUCCHのリンク品質が深刻に損なわれるとは予想していないため、PUCCHを介して直接新しいビームに関する相当な量の情報を送ることができる。PUCCHフォーマット2、3及び/又は4は、報告ビームID及び当該L1−RSRPのために考慮されることができる。
ケース2の場合、潜在的にさらに大きな範囲とタイミングエラーにさらに強力なPRACHを使用することがより安全である。しかしながら、ケース2において、PUCCHはPRACHの補完チャネルとして使用してBFRQを端末(UE)に送信するのにさらに頻繁な機会を提供することができる。この場合、端末(UE)はPUCCHからの応答がない場合、PRACHをフォールバック(fallback)として使用しなければならない。この場合、端末(UE)はPUCCHのリンク品質が低下する可能性があるため、強力なPUCCH形式を使用しなければならない。従って、この場合、PUCCHフォーマット0及び/又は1が適合する。
(提案6)
提案6の場合、サービング制御チャネルのサブセットが失敗すると、PUCCHはネットワークにイベントの発生を知らせるのに使われる。全てのサービング制御チャネルが失敗する場合(すなわち、ビーム失敗)、PRACHはビーム失敗復旧を要求する基本(baseline)として使用され、PUCCHは追加的に(complementary)使用されることができる。
本明細書で提案するまた他の特徴は、ケース1とケース2によってPUCCHフォーマットを異なるように設定/使用することである。
ケース1、すなわち、複数のPDCCHビームが設定された場合、端末が受信する或いはモニターするPDCCH(又は、CORESET又は検索空間(search space))に設定されたビーム情報(すなわち、空間RXパラメータ(spatial RX parameter)の観点からのQCLされたRS情報)が複数であるとき、一部のPDCCH BLERは特定品質(例えば、Q_out)以下であるが、残りのPDCCH BLERは特定品質(例えば、Q_in)以上である場合、特定品質以上であるPDCCHと空間(spatial)QCLされたRSと(DL−UL観点から)関連したBFRがPUCCHである場合、該当PUCCHフォーマットは一般的なビーム/CSI報告を実行できる(例えば、数十ビット以上のUCI報告をサポートする)PUCCHフォーマットである2、3及び/又は4などを使用する。
そして、全てのPDCCH BLERが特定品質以下である場合、BFRのうち設定されたPUCCHを使用する場合、当該PUCCHはより少ない情報を送るが、より強力な(例えば、低いコーディングレートでエンコードされた)PUCCHフォーマット0及び/又は1を使用する。
BFRQのために設定されたPUCCHリソースは、端末(UE)がPUCCHでBFRQを送信する必要がある場合、他の目的に設定されたPUCCHリソースより優先順位が高くなければならない。
(提案7)
提案7は、BFRQ送信のためのPUCCHが他のPUCCHより優先順位が高くなければならないということである。
次に、BFRQに対する基地局応答について説明する。
端末(UE)がBFRQの基地局(gNB)応答をモニターするために、C−RNTIと指定(dedicated)CORESETが使用される。非周期的(aperiodic)ビーム報告に対するPUSCHリソース割り当ては前記BFRQに対する基地局応答に含まれるべき必須情報であり得る。また、前記BFRQに対する基地局応答に非周期的CSI−RSトリガリングメッセージは含まれなければならず、このメッセージは非周期的ビーム報告トリガリングとともにエンコードされることができる。
このようなメッセージは、スケジューリングがDL DCI形式に基づいたPDSCHにおいてUL DCI又はMAC層メッセージ形式で端末(UE)に送信されることができる。空間基準(spatial reference、例えば、CRI(CSI−RS resource index)、SRI)の明示的シグナリングがない場合、PUSCH送信のためのTxビームはPRACHに使用されるのと同一に設定されることができる。すなわち、PUSCHのための空間基準は、端末(UE)がBFRQに対する応答を受信するPDCCHにより決定される。
(提案8)
提案8は、PRACHがBFRQを送信するのに使用される場合、BFRQに対する応答としてメッセージ/DCIは少なくとも次のような情報を含むべきである。
−PUSCHリソース割り当てに伴う非周期ビーム報告トリガリング
−非周期CSI−RSトリガリング
非周期CSI−RSが常にトリガーされないことがある。
(提案9)
提案9はデフォルトであり、BFRQに対する応答に割り当てられたPUSCHの空間基準は端末(UE)がBFRQに対する応答を受信するPDCCHにより決定できるということである。
提案9は、BFRQに対する応答を受信する用途として設定されたCORESETにおいて受信するPDCCHに対して(PUSCHをスケジューリングする)UL関連(related)DCIを使用するか、コンパクトフォーマット(compact format)のDL DCIを使用するが、MACメッセージでPUSCHをスケジューリングし、ここで、CSI/ビーム報告トリガリングフィールド(CSI/beam reporting triggering field)とCSI−RSトリガリングフィールドが該当DCI又はMACメッセージに含まれる特徴を有する。ここで、前記2つのフィールドはジョイントエンコード(joint encoding)されて1つのフィールドで構成される。
図17は、本明細書で提案するビーム失敗復旧のための端末の動作方法の一例を示したフローチャートである。
まず、端末は、ビーム失敗を検出する(S1710)。
次に、端末は、ビーム失敗復旧のための新しいビームを識別する(S1720)。
ここで、新しいビームは予め定義された条件を満たす少なくとも1つのRS(reference signal)であり得る。
RSは、SSB(SS Block)又はCSI(Channel State Information)−RS(reference signal)リソースであり得る。
また、CSI−RSリソースは、SSBと空間的にQCL(quasi−colocated)されていることがある。
CSI−RSリソースは、複数のCSI−RSリソースを含む。
前記予め定義された条件は、特定条件で表現されることができ、例えば、設定された(又は、予め定義された)臨界値より高い品質であるか又はCSI−RS/SSBブロックをサポートするよりも優れた品質であり得る。
また、前記臨界値は、候補ビーム(識別と関連した)RSがビーム失敗復旧のために使用できるか否かを決定するために使用される値を意味し、基地局により設定される。
また、SSB(SS Block)及びCSI(Channel State Information)−RS(reference signal)リソースの全てが予め定義された条件を満たす場合、CSI−RSリソースが新しいビームとして識別される。
次に、端末は、ビーム失敗復旧要求(beam failure recovery request)をPRACHリソースを利用して基地局に送信する(S1730)。
PRACHリソースは、第1PRACHリソース及び第2PRACHリソースを含む。また、第1PRACHリソース及び第2PRACHリソースはSSB(SS Block)と関連する。
また、SSBが新しいビームとして識別された場合、ビーム失敗復旧要求は第1PRACHリソースを使用して送信され、CSI−RSリソースが新しいビームとして識別された場合、ビーム失敗復旧要求は第2PRACHリソースを使用して送信される。
図18は、本明細書で提案するビーム失敗復旧のための基地局の動作方法の一例を示したフローチャートである。
まず、基地局は、ビーム失敗復旧(beam failure recovery)のための新しいビーム識別に関する情報を端末に送信する(S1810)。
次に、基地局は、ビーム失敗復旧要求(beam failure recovery request)をPRACHリソースを用いて端末から受信する(S1820)。
ここで、PRACHリソースは第1PRACHリソース及び第2PRACHリソースを含む。また、第1PRACHリソース及び前記第2PRACHリソースはSSB(SS Block)と関連する。
新しいビームがSSBである場合、ビーム失敗復旧要求は第1PRACHリソースを使用し、新しいビームがCSI(Channel State Information)−RS(reference signal)リソースである場合、ビーム失敗復旧要求は第2PRACHリソースを使用する。
また、新しいビームは、予め定義された条件を満たす少なくとも1つのRS(reference signal)であり得る。
RSは、SSB又はCSI−RSリソースであり得る。
CSI−RSリソースは、複数のCSI−RSリソースを含む。
CSI−RSリソースは、SSBと空間的にQCL(Quasi−colocated)されていることがある。
ここで、SSB及びCSI−RSリソースが全て予め定義された条件を満たす場合、CSI−RSリソースが端末により新しいビームとして識別されることができる。
図18と関連した説明において言及された内容以外にも、図17と同一の内容については図17を参考とする。
本発明が適用できる装置の一般
図19は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置のブロック構成図を例示する。
図19に示すように、無線通信システムは、基地局(又は、ネットワーク)1910と端末1920を含む。
基地局1910は、プロセッサ(processor)1911、メモリ(memory)1912及び通信モジュール(communication module)1913を含む。
プロセッサ1911は、前記図1ないし図18で提案された機能、過程及び/又は方法を実現する。有/無線インタフェースプロトコル層はプロセッサ1911により実現される。メモリ1912は、プロセッサ1911と接続されて、プロセッサ1911を駆動するための様々な情報を格納する。通信モジュール1913は、プロセッサ1911と接続されて、有/無線信号を送信及び/又は受信する。
前記通信モジュール1913は、無線信号を送受信するためのRF部(radio frequency unit)を含む。
端末1920は、プロセッサ1921、メモリ1922及び通信モジュール(又は、RF部)1923を含む。プロセッサ1921は、前記図1ないし図18で提案された機能、過程及び/又は方法を実現する。無線インタフェースプロトコル層はプロセッサ1921により実現される。メモリ1922は、プロセッサ1921と接続されて、プロセッサ1921を駆動するための様々な情報を格納する。通信モジュール1923は、プロセッサ1921接続されて、無線信号を送信及び/又は受信する。
メモリ1912、1922は、プロセッサ1911、1921の内部又は外部にあり、広く知られた様々な手段でプロセッサ1911、1921と接続される。
また、基地局1910及び/又は端末1920は、1つのアンテナ(single antenna)又は多重アンテナ(multiple antenna)を有してもよい。
図20は、本発明の一実施形態に係る通信装置のブロック構成図を例示する。
特に、図20は、前記図19の端末をより詳細に例示する図である。
図20に示すように、端末は、プロセッサ(又は、デジタル信号プロセッサ(DSP:digital signal processor)2010、RFモジュール(RF module)(又は、RFユニット)2035、パワー管理モジュール(power management module)2015、アンテナ(antenna)2040、バッテリ(battery)2055、ディスプレイ(display)2015、キーパッド(keypad)2020、メモリ(memory)2030、SIMカード(SIM(Subscriber Identification Module) card2025(この構成は選択的である)、スピーカ(speaker)2045及びマイクロホン(microphone)2050を含んで構成される。端末は、また、単一のアンテナ又は多重のアンテナを含んでもよい。
プロセッサ2010は、前記図1ないし図18で提案された機能、過程及び/又は方法を実現する。無線インタフェースプロトコル層はプロセッサにより実現できる。
メモリ2030は、プロセッサと接続されて、プロセッサの動作に関する情報を格納する。メモリは、プロセッサの内部又は外部にあり、よく知られた様々な手段でプロセッサと接続される。
ユーザは、例えば、キーパッド2020のボタンを押すか(又は、タッチするか)又はマイクロホン2050を利用した音声駆動(voice activation)により電話番号などのような命令情報を入力する。プロセッサ2010は、このような命令情報を受信し、電話番号で電話をかけるなどの適切な機能を果たすように処理する。駆動上のデータ(operational data)はSIMカード2025又はメモリ2030から抽出できる。また、プロセッサ2010は、ユーザの認知又は便宜のために命令情報又は駆動情報をディスプレイ2015上に表示する。
RFモジュール2035は、プロセッサ2010に接続されて、RF信号を送信及び/又は受信する。プロセッサ2010は通信を開始するために、例えば、音声通信データを構成する無線信号を送信するように命令情報をRFモジュール2035に伝達する。RFモジュール2035は、無線信号を受信及び送信するために受信機(receiver)及び送信機(transmitter)から構成される。アンテナ2040は、無線信号を送信及び受信する機能を有する。無線信号を受信するとき、RFモジュール2035は、プロセッサ2010により処理するために信号を伝達し、基底帯域に信号を変換することができる。処理された信号はスピーカ2045を介して出力される可聴又は可読情報に変換できる。
図21は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信装置のRFモジュールの一例を示した図である。
具体的に、図21は、FDD(Frequency Division Duplex)システムにおいて実現できるRFモジュールの一例を示す。
まず、送信経路において、図19及び図20で記述されたプロセッサは、送信されるデータをプロセッシングしてアナログ出力信号を送信機2110に提供する。
送信機2110内において、アナログ出力信号は、デジタル−対−アナログ変換(ADC)により発生するイメージを除去するために低域通過フィルタ(Low Pass Filter:LPF)2111によりフィルタリングされ、アップコンバータ(Mixer)2112により基底帯域からRFにアップコンバートされ、可変利得増幅器(Variable Gain Amplifier:VGA)2113により増幅され、増幅された信号はフィルタ2114によりフィルタリングされ、電力増幅器(Power Amplifier:PA)によりさらに増幅され、デュプレクサ(ら)2150/アンテナスイッチ(ら)2160を介してルーティングされ、アンテナ2170を介して送信される。
また、受信経路において、アンテナ2170は、外部から信号を受信して受信された信号を提供し、この信号はアンテナスイッチ(ら)2160/デュプレクサ2150を介してルーティングされ、受信機2120に提供される。
受信機2120内において、受信された信号は低雑音増幅器(Low Noise Amplifier:LNA)2123により増幅され、帯域通過フィルタ2124によりフィルタリングされ、ダウンコンバータ(Mixer)2125によりRFから基底帯域にダウンコンバートされる。
前記ダウンコンバートされた信号は、低域通過フィルタ(LPF)2126によりフィルタリングされ、VGA2127により増幅されてアナログ入力信号を取得し、これは、図19及び図20で記述されたプロセッサに提供される。
また、ローカルオシレータ(local oscillator:LO)発生器2140は、送信及び受信LO信号を発生及びアップコンバータ2112及びダウンコンバータ2125にそれぞれ提供する。
また、位相固定ループ(Phase Locked Loop:PLL)2130は、適切な周波数で送信及び受信LO信号を生成するためにプロセッサから制御情報を受信し、制御信号をLO発生器2140に提供する。
また、図21に示す回路は、図21に図示された構成と異なるように配列されてもよい。
図22は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信装置のRFモジュールのまた他の一例を示した図である。
具体的に、図22は、TDD(Time Division Duplex)システムにおいて実現できるRFモジュールの一例を示す。
TDDシステムにおけるRFモジュールの送信機2210及び受信機2220は、FDDシステムにおけるRFモジュールの送信機及び受信機の構造と同一である。
以下、TDDシステムのRFモジュールは、FDDシステムのRFモジュールと異なる構造についてのみ説明し、同一の構造については、図21の説明を参照する。
送信機の電力増幅器(Power Amplifier:PA)2215により増幅された信号は、バンド選択スイッチ(Band Select Switch)2250、バンド通過フィルタ(BPF)2260及びアンテナスイッチ(ら)2270によりルーティングされ、アンテナ2280を介して送信される。
また、受信経路において、アンテナ2280は、外部から信号を受信して受信された信号を提供し、この信号は、アンテナスイッチ2270、バンド通過フィルタ2260及びバンド選択スイッチ2250によりルーティングされ、受信機2220に提供される。
以上で説明された実施形態は本発明の構成要素と特徴が所定の形態に結合されたものである。各構成要素または特徴は別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮されなければならない。各構成要素または特徴は他の構成要素や特徴と結合されない形態に実施できる。また、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施形態を構成することも可能である。本発明の実施形態で説明される動作の順序は変更できる。ある実施形態の一部の構成や特徴は他の実施形態に含まれることができ、または他の実施形態の対応する構成または特徴と取替できる。特許請求範囲で明示的な引用関係がない請求項を結合して実施形態を構成するか、または出願後の補正により新たな請求項に含めることができることは自明である。
本発明による実施形態は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウエア(firmware)、ソフトウェア、またはそれらの結合などにより実現できる。ハードウェアによる実現の場合、本発明の一実施形態は1つまたはそれ以上の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り実現できる。
ファームウエアやソフトウェアによる実現の場合、本発明の一実施形態は以上で説明された機能または動作を遂行するモジュール、手続、関数などの形態で実現できる。ソフトウェアコードはメモリに格納されてプロセッサにより駆動できる。前記メモリは前記プロセッサの内部または外部に位置し、既に公知された多様な手段により前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
本発明は、本発明の必須的な特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは通常の技術者に自明である。従って、前述した詳細な説明は全ての面で制限的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は添付した請求項の合理的な解釈により決定されなければならず、本発明の等価的な範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。
本発明の無線通信システムにおいて、ビーム失敗復旧実行方法は、3GPP LTE/LTE−Aシステム、5Gに適用される例を中心に説明したが、これ以外にも様々な無線通信システムに適用可能である。

Claims (12)

  1. 無線通信システムにおいてビーム失敗復旧(beam failure recovery)を行う方法であって、端末により行われる方法は、
    ビーム失敗を検出するステップと、
    前記ビーム失敗復旧のための新しいビーム(new beam)を識別するステップと、
    ビーム失敗復旧要求(beam failure recovery request)をPRACHリソースを利用して基地局に送信するステップと、を含み、
    前記PRACHリソースは、第1PRACHリソース及び第2PRACHリソースを含み、
    前記第1PRACHリソース及び前記第2PRACHリソースはSSB(SS Block)と関連し、
    前記SSBが前記新しいビームとして識別された場合、前記ビーム失敗復旧要求は前記第1PRACHリソースを使用して送信され、CSI(Channel State Information)−RS(reference signal)リソースが前記新しいビームとして識別された場合、前記ビーム失敗復旧要求は前記第2PRACHリソースを使用して送信されることを特徴とする方法。
  2. 前記CSI−RSリソースは、前記SSBと空間的にQCL(Quasi−colocated)されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記新しいビームは、予め定義された条件を満たす少なくとも1つのRS(reference signal)であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 前記SSB及び前記CSI−RSリソースが両方とも前記予め定義された条件を満たす場合、前記CSI−RSリソースが前記新しいビームとして識別されることを特徴とする請求項3に記載の方法。
  5. 無線通信システムにおいてビーム失敗復旧(beam failure recovery)を行う方法であって、基地局により行われる方法は、
    前記ビーム失敗復旧のための新しいビーム識別に関する情報を端末に送信するステップと、
    ビーム失敗復旧要求(beam failure recovery request)をPRACHリソース(resource)を利用して端末から受信するステップと、を含み、
    前記PRACHリソースは、第1PRACHリソース及び第2PRACHリソースを含み、
    前記第1PRACHリソース及び前記第2PRACHリソースはSSB(SS Block)と関連し、
    前記新しいビームが前記SSBである場合、前記ビーム失敗復旧要求は前記第1PRACHリソースを使用し、前記新しいビームがCSI(Channel State Information)−RS(reference signal)リソースである場合、前記ビーム失敗復旧要求は前記第2PRACHリソースを使用することを特徴とする方法。
  6. 前記CSI−RSリソースは前記SSBと空間的にQCL(Quasi−colocated)されていることを特徴とする請求項5に記載の方法。
  7. 前記新しいビームは、予め定義された条件を満たす少なくとも1つのRS(reference signal)であることを特徴とする請求項5に記載の方法。
  8. 前記SSB及び前記CSI−RSリソースが両方とも前記予め定義された条件を満たす場合、前記CSI−RSリソースが前記端末により前記新しいビームとして識別されることを特徴とする請求項7に記載の方法。
  9. 無線通信システムにおいてビーム失敗復旧(beam failure recovery)を行う端末であって、
    無線信号を送受信するためのRFモジュール(radio frequency module)と、
    前記RFモジュールと機能的に接続されているプロセッサと、を含み、
    前記プロセッサは、
    ビーム失敗を検出し、前記ビーム失敗復旧のための新しいビーム(new beam)を識別し、ビーム失敗復旧要求(beam failure recovery request)をPRACHリソース(resource)を利用して基地局に送信し、
    前記PRACHリソースは、第1PRACHリソース及び第2PRACHリソースを含み、
    前記第1PRACHリソース及び前記第2PRACHリソースはSSB(SS Block)と関連し、
    前記SSBが前記新しいビームとして識別された場合、前記ビーム失敗復旧要求は前記第1PRACHリソースを使用して送信され、CSI(Channel State Information)−RS(reference signal)リソースが前記新しいビームとして識別された場合、前記ビーム失敗復旧要求は前記第2PRACHリソースを使用して送信されることを特徴とする端末。
  10. 前記CSI−RSリソースはSSBと空間的にQCL(Quasi−colocated)されていることを特徴とする請求項9に記載の端末。
  11. 前記新しいビームは、予め定義された条件を満たす少なくとも1つのRS(reference signal)であることを特徴とする端末。
  12. 前記SSB及び前記CSI−RSリソースが全て前記予め定義された条件を満たす場合、前記CSI−RSリソースが前記新しいビームとして識別されることを特徴とする請求項11に記載の端末。
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