JP7046992B2

JP7046992B2 - Ｐｄｏａに基づいて位置測定を行う方法及び装置

Info

Publication number: JP7046992B2
Application number: JP2019572685A
Authority: JP
Inventors: キム，ミョンジン; リ，サンリム; チェ，ヒョクジン
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2018-01-19
Publication date: 2022-04-04
Anticipated expiration: 2038-01-19
Also published as: EP3647806B1; EP3647806A1; US20200128357A1; JP2020526139A; WO2019004549A1; CN111033292A; CN111033292B; EP3647806A4; US10834534B2

Description

本発明は無線通信システムに関し、より具体的には、ＰＤＯＡ(Ｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆａｒｒｉｖａｌ)に基づいて位置測定を行う方法及び装置に関する。

無線通信システムが音声やデータなどのような種々の通信サービスを提供するために広範囲に展開されている。一般に、無線通信システムは、可用システムリソース(帯域幅、送信パワーなど)を共有してマルチユーザとの通信を支援できる多重接続(ｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ)システムである。多重接続システムの例には、ＣＤＭＡ(ｃｏｄｅｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ)システム、ＦＤＭＡ(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ)システム、ＴＤＭＡ(ｔｉｍｅｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ)システム、ＯＦＤＭＡ(ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ)システム、ＳＣ－ＦＤＭＡ(ｓｉｎｇｌｅｃａｒｒｉｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ)システム及びＭＣ－ＦＤＭＡ(ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ)システムなどがある。

また無線通信システムとして、３ＧＰＰＬＴＥ(３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ)システムは、１ｍｓＴＴＩ(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｔｉｍｅｉｎｔｅｒｖａｌ)のフレーム構造にデザインされており、ビデオアプリケーションのためにデータ要求遅延時間は１０ｍｓである。しかし、未来の５Ｇ技術は、実時間制御(ｒｅａｌ－ｔｉｍｅｃｏｎｔｒｏｌ)及び触感インターネット(ｔａｃｔｉｌｅｉｎｔｅｒｎｅｔ)のような新しいアプローチの登場により、さらに低い遅延のデータ送信を要求しており、５Ｇデータの要求遅延は１ｍｓまで下がると予想される。また未来の５Ｇ技術では１つの基地局により多い端末連結性が要求され、５Ｇ要求連結性は最大１,０００,０００／ｋｍ２まで増加すると予想される。

より多い通信機器がより大きい通信容量を要求することにより、既存のＲＡＴ(ｒａｄｉｏａｃｃｅｓｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)に比べて向上した無線広帯域通信に対する必要性が台頭しつつある。また安定性(ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ)及び遅延(ｌａｔｅｎｃｙ)に敏感なサービス／ＵＥを考えた通信システムデザインが論議されている。このようにｅＭＢＢ(ｅｎｈａｎｃｅｄｍｏｂｉｌｅｂｒｏａｄｂａｎｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)、ｍＭＴＣ(ｍａｓｓｉｖｅＭＴＣ)、ＵＲＬＬＣ(Ｕｌｔｒａ－ＲｅｌｉａｂｌｅａｎｄＬｏｗＬａｔｅｎｃｙＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)などを考えた次世代ＲＡＴ(ｒａｄｉｏａｃｃｅｓｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)の導入が論議されており、これを本発明では便宜のためにＮｅｗＲＡＴと称する。

本発明で遂げようとする技術的課題は、無線通信システムにおいて、ＰＤＯＡに基づいて位置測定を行う方法を提供することに目的がある。

本発明で遂げようとする技術的課題は、複数の経路を用いて位置測定を行う方法を提供することに目的がある。

本発明で遂げようとする技術的課題は、複数の周波数を用いて位置測定を行う方法を提供することに目的がある。

本発明の一実施例によって、無線通信システムにおいて端末がＰＤＯＡ(Ｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆａｒｒｉｖａｌ)に基づいて位置測定を行う方法を提供する。この時、端末がＰＤＯＡに基づいて位置測定を行う方法は、基地局から複数の経路を介して信号を受信する段階、複数の経路の各々に対する位相差情報を得る段階、及び位相差情報を参照信号(ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ)に基づいて基地局に報告する段階を含む。

また本発明の一実施例において、無線通信システムにおいてＰＤＯＡに基づいて位置測定を行う端末であって、信号を受信する受信部、信号を送信する送信部及び受信部と送信部を制御するプロセッサを含む。この時、プロセッサは、受信部を用いて基地局から複数の経路を介して信号を受信し、複数の経路の各々に対する位相差情報を得、また送信部を用いて位相差情報を参照信号に基づいて基地局に報告する。

無線通信システムにおいてＰＤＯＡに基づいて位置測定を行う方法及び装置については、以下の事項が共通に適用される。

本発明の一実施例において、端末は複数の経路に対する信号を区別し、複数の経路の各々に対する位相差情報が得られるか否かを指示する能力情報を基地局に報告する。

本発明の一実施例において、複数の経路に対する信号のうち、信号の強度がしきい値(ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ)以上である信号に対する位相差情報のみが基地局に送信される。

本発明の一実施例において、位相差情報を報告する参照信号の数がしきい値以上である信号の数より少ない場合、信号に対する位相差が小さい順に基づいて参照信号の数だけ位相差情報を基地局に送信する。

本発明の一実施例において、複数の経路に対する信号のうち、信号の位相差が最も小さい経路に対応する信号のみを基地局に送信する。

本発明の一実施例において、端末は端末と基地局の距離情報を基地局に報告する場合、位相差が最も小さい経路に対応する信号のみを基地局に送信する。

本発明の一実施例において、端末は端末の位置情報を基地局に報告する場合、複数の経路に対する信号の位相差情報を全て基地局に送信する。

本発明の一実施例において、端末が距離情報又は位置情報を基地局に報告するか否かは上位階層信号に基づいて設定される。

本発明の一実施例において、参照信号に基づいて位相差情報を基地局に報告する方法は上位階層信号に基づいて設定される。

本発明によれば、無線通信システムにおいてＰＤＯＡに基づいて位置測定を行う方法を提供することができる。

本発明によれば、複数の経路を用いて位置測定を行う方法を提供することができる。

本発明によれば、複数の周波数を用いて位置測定を行う方法を提供することに目的がある。

本発明から得られる効果は以上で言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。

本明細書に添付する図面は本発明に対する理解を提供するためのものであり、本発明の多様な実施形態を示し、本発明の説明とともに本発明の技術的思想を説明するためのものである。
無線通信システム１００における基地局１０５及び端末の構成を示すブロック図である。無線通信システム１００で使用される無線フレーム構造の一例を示す図である。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。３ＧＰＰＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａシステムで使用される下りリンク(ｄｏｗｎｌｉｎｋ、ＤＬ)サブフレームの構造を例示する図である。３ＧＰＰＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａシステムで使用される上りリンク(ｕｐｌｉｎｋ、ＵＬ)サブフレームの構造を例示する図である。ＰＲＳ(ＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ)送信構造を示す図である。ＰＲＳのリソース要素マッピング方法を示す図である。ＤＯＡ(ＤｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆＡｒｒｉｖａｌ)推定を行う方法を示す図である。位相差を用いた距離測定方法を示す図である。多数の経路に関する距離情報を用いて位置測定を行う方法を示す図である。複数の経路に関する信号強度を示す図である。複数の経路に基づいて参照信号を送信する方法を示す図である。複数の経路に基づいて参照信号を送信する方法を示す図である。複数の経路に基づいて参照信号を送信する方法を示す図である。複数の経路に基づいて参照信号を送信する方法を示す図である。複数の経路に基づいて参照信号を送信する方法を示す図である。複数の経路に基づいて参照信号を送信する方法を示す図である。複数の経路に基づいて参照信号を送信する方法を示す図である。端末が位置測定を行う方法を示す図である。

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。例えば、以下の詳細な説明では、移動通信システムが３ＧＰＰＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａシステムである場合を仮定して具体的に説明するが、３ＧＰＰＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａの特有な事項を除いては、他の任意の移動通信システムにも適用することができる。

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。

なお、以下の説明において、端末は、ＵＥ(ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ)、ＭＳ(ＭｏｂｉｌｅＳｔａｔｉｏｎ)、ＡＭＳ(ＡｄｖａｎｃｅｄＭｏｂｉｌｅＳｔａｔｉｏｎ)などの移動または固定型のユーザ端機器を総称すると仮定する。また、基地局は、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ、ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ、ＡＰ(ａｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ)など端末と通信するネットワーク端の任意のノードを総称すると仮定する。

移動通信システムにおいて、端末は基地局から下りリンクにより情報を受信し、端末は上りリンクにより情報を送信することができる。端末が送信又は受信する情報としてはデータ及び様々な制御情報があり、端末が送信又は受信する情報の種類用途によって様々な物理チャネルが存在する。

以下の技術は、ＣＤＭＡ(ｃｏｄｅｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ)、ＦＤＭＡ(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ)、ＴＤＭＡ(ｔｉｍｅｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ)、ＯＦＤＭＡ(ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ)、ＳＣ－ＦＤＭＡ(ｓｉｎｇｌｅｃａｒｒｉｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ)、５Ｇ通信システムなどのような様々な無線接続システムに適用することができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ(ＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓ)やＣＤＭＡ２０００のような無線技術(ｒａｄｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)によって具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（登録商標）(ＧｌｏｂａｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｏｂｉｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ)／ＧＰＲＳ(ＧｅｎｅｒａｌＰａｃｋｅｔＲａｄｉｏＳｅｒｖｉｃｅ)／ＥＤＧＥ(ＥｎｈａｎｃｅｄＤａｔａＲａｔｅｓｆｏｒＧＳＭ（登録商標）Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)のような無線技術によって具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ８０２．１１(Ｗｉ－Ｆｉ)、ＩＥＥＥ８０２．１６(ＷｉＭＡＸ)、ＩＥＥＥ８０２－２０、Ｅ－ＵＴＲＡ(ＥｖｏｌｖｅｄＵＴＲＡ)などのような無線技術によって具現することができる。ＵＴＲＡはＵＭＴＳ(ＵｎｉｖｅｒｓａｌＭｏｂｉｌｅＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＳｙｓｔｅｍ)の一部である。

３ＧＰＰＬＴＥはＥ－ＵＴＲＡを用いるＥ－ＵＭＴＳ(ＥｖｏｌｖｅｄＵＭＴＳ)の一部であり、下りリンクでＯＦＤＭＡを採用し、上りリンクでＳＣ－ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ－Ａ(Ａｄｖａｎｃｅｄ)は３ＧＰＰＬＴＥシステムを改良したシステムである。

一方、以下の説明で使用される特定用語は、本発明の理解を助けるためも提供されたもので、これらの特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。

基地局と端末の間の無線送信について、基地局から端末への送信を下りリンク送信、端末から基地局への送信を上りリンク送信という。かかる下りリンク送信と上りリンク送信の間の無線リソースを区分する方式をデュプレックス(ｄｕｐｌｅｘ)と定義し、周波数バンドを下りリンク送信バンドと上りリンク送信バンドとに区分して両方向送受信する場合を周波数分割デュプレックス(ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ、ＦＤＤ)という。本発明で提案する技術は、この周波数分割デュプレックスだけではなく、時間リソースを下りリンク送信時間と上りリンク送信時間とに区分して両方向送受信する時間分割デュプレックス(ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ、ＴＤＤ)と、時間及び周波数リソースを共有して両方向送受信する両方向デュプレックス(ＦｕｌｌＤｕｐｌｅｘ)でも動作可能である。

図１は無線通信システム１００における基地局１０５及び端末１１０の構成を示すブロック図である。

無線通信システム１００を簡略に示すために、１つの基地局１０５と１つの端末１１０を示したが、無線通信システム１００は１つ以上の基地局及び／又は１つ以上の端末を含む。

図１を参照すると、基地局１０５は、送信(Ｔｘ)データプロセッサ１１５、シンボル変調器１２０、送信器１２５、送受信アンテナ１３０、プロセッサ１８０、メモリ１８５、受信器１９０、シンボル復調器１９５及び受信データプロセッサ１９７を含む。

また端末１１０は、送信(Ｔｘ)データプロセッサ１６５、シンボル変調器１７０、送信器１７５、送受信アンテナ１３５、プロセッサ１５５、メモリ１６０、受信器１４０、シンボル復調器１５５及び受信データプロセッサ１５０を含む。送受信アンテナ１３０、１３５は夫々基地局１０５及び端末１１０に１つが示されているが、基地局１０５及び端末１１０は複数の送受信アンテナを備えている。よって、本発明による基地局１０５及び端末１１０は、ＭＩＭＯ(ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔ)システムを支援する。また、本発明による基地局１０５は、ＳＵ－ＭＩＭＯ(ＳｉｎｇｌｅＵｓｅｒ－ＭＩＭＯ)ＭＵ－ＭＩＭＯ(ＭｕｌｔｉＵｓｅｒ－ＭＩＭＯ)方式を全て支援することができる。

下りリンク上で、送信データプロセッサ１１５はトラフィックデータを受信し、受信したトラフィックデータをフォーマットしてコードし、コードされたトラフィックデータをインタリーブして変調し(又はシンボルマッピングし)、変調シンボル(“データシンボル”)を提供する。シンボル変調器１２０はこのデータシンボルとパイロットシンボルを受信及び処理してシンボルのストリームを提供する。

シンボル変調器１２０は、データ及びパイロットシンボルを多重化し、これを送信器１２５に送信する。ここで、夫々の送信シンボルはデータシンボル、パイロットシンボル又はゼロの信号値であり得る。夫々のシンボル周期で、パイロットシンボルが連続して送信されることもできる。パイロットシンボルは周波数分割多重化(ＦＤＭ)、直交周波数分割多重化(ＯＦＤＭ)、時分割多重化(ＴＤＭ)又はコード分割多重化(ＣＤＭ)シンボルである。

送信器１２５はシンボルのストリームを受信し、これを１つ以上のアナログ信号に変換し、さらにこのアナログ信号を追加的に調節して(例えば、増幅、フィルタリング及び周波数アップカンバーティング(ｕｐｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ))して、無線チャネルを介した送信に適した下りリンク信号を発生させる。すると、送信アンテナ１３０は発生した下りリンク信号を端末に送信する。

端末１１０の構成において、受信アンテナ１３５は基地局からの下りリンク信号を受信し、受信された信号を受信器１４０に提供する。受信器１４０は受信された信号を調整し(例えば、フィルタリング、増幅、及び周波数ダウンカンバーティング(ｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ))、調整された信号をデジタル化してサンプルを獲得する。シンボル復調器１４５は受信されたパイロットシンボルを復調し、チャネル推定のためにこれをプロセッサ１５５に提供する。

また、シンボル復調器１４５はプロセッサ１５５から下りリンクに対する周波数応答推定値を受信し、受信されたデータシンボルに対してデータ復調を行って(送信されたデータシンボルの推定値である)データシンボル推定値を獲得し、データシンボル推定値を受信(Ｒｘ)データプロセッサ１５０に提供する。受信データプロセッサ１５０はデータシンボル推定値を復調(即ち、シンボルデマッピング(ｄｅｍａｐｐｉｎｇ))し、デインタリーブ(ｄｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ)し、デコードして送信トラフィックデータを復旧する。シンボル復調器１４５及び受信データプロセッサ１５０による処理は夫々基地局１０５でのシンボル変調器１２０及び送信データプロセッサ１１５による処理に対して相補的である。

端末１１０は上りリンク上で、送信データプロセッサ１６５はトラフィックデータを処理してデータシンボルを提供する。シンボル変調器１７０はデータシンボルを受信して多重化し、変調を行い、シンボルのストリームを送信器１７５に提供することができる。送信器１７５はシンボルのストリームを受信及び処理して上りリンク信号を発生させる。そして、送信アンテナ１３５は発生した上りリンク信号を基地局１０５に送信する。端末及び基地局における送信器及び受信器は１つのＲＦユニットで構成されることもできる。

基地局１０５で、端末１１０から上りリンク信号が受信アンテナ１３０を介して受信され、受信器１９０は受信した上りリンク信号を処理してサンプルを獲得する。次いで、シンボル復調器１９５はこのサンプルを処理し、上りリンクに対して受信されたパイロットシンボル及びデータシンボル推定値を提供する。受信データプロセッサ１９７はデータシンボル推定値を処理し、端末１１０から送信されたトラフィックデータを復旧する。

端末１１０及び基地局１０５の夫々のプロセッサ１５５、１８０は夫々端末１１０及び基地局１０５での動作を指示(例えば、制御、調整、管理など)する。夫々のプロセッサ１５５、１８０はプログラムコード及びデータを保存するメモリユニット１６０、１８５と連結されることができる。メモリ１６０、１８５はプロセッサ１８０に連結され、オペレーティングシステム、アプリケーション、及び一般ファイル(ｇｅｎｅｒａｌｆｉｌｅｓ)を保存する。

プロセッサ１５５、１８０はコントローラー(ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ)、マイクロコントローラー(ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ)、マイクロプロセッサ(ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ)、マイクロコンピューター(ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ)などとも言える。一方、プロセッサ１５５、１８０はハードウェア(ｈａｒｄｗａｒｅ)又はファームウエア(ｆｉｒｍｗａｒｅ)、ソフトウェア、又はこれらの組合せによって実現される。

ハードウェアを用いて本発明の実施例を実現する場合には、本発明を実行するように構成されたＡＳＩＣｓ(ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｐｅｃｉｆｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｓ)又はＤＳＰｓ(ｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ)、ＤＳＰＤｓ(ｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓ)、ＰＬＤｓ(ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｌｏｇｉｃｄｅｖｉｃｅｓ)、ＦＰＧＡｓ(ｆｉｅｌｄｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｇａｔｅａｒｒａｙｓ)などがプロセッサ１５５、１８０に備えられる。

一方、ファームウエア又はソフトウェアを用いて本発明の実施例を具現する場合には、本発明の機能又は動作を行うモジュール、過程又は関数などを含むようにファームウエア又はソフトウェアが構成されることができ、本発明を実行するように構成されたファームウエア又はソフトウェアはプロセッサ１５５、１８０内に備えられるとかメモリ１６０、１８５に保存されてプロセッサ１５５、１８０によって駆動されることができる。

端末と基地局の無線通信システム(ネットワーク)間の無線インターフェースプロトコルのレイヤーは通信システムでよく知られたＯＳＩ(ｏｐｅｎｓｙｓｔｅｍｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ)モデルの下位３個レイヤーに基づいて第１レイヤーＬ１、第２レイヤーＬ２及び第３レイヤーＬ３に分類されることができる。物理レイヤーは前記第１レイヤーに属し、物理チャネルを介して情報送信サービスを提供する。ＲＲＣ(ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｔｒｏｌ)レイヤーは前記第３レイヤーに属し、ＵＥとネットワーク間の制御無線リソースを提供する。端末、基地局は無線通信ネットワークとＲＲＣレイヤーを介してＲＲＣメッセージを交換することができる。

この明細書において、端末のプロセッサ１５５と基地局のプロセッサ１８０は各々端末１１０及び基地局１０５が信号を送受信する機能及び貯蔵機能などを除いて、信号及びデータを処理する動作を行うが、以下では説明の便宜上、特にプロセッサ１５５，１８０について言及しない。特にプロセッサ１５５，１８０について言及しなくても、信号を送受信する機能及び貯蔵機能ではない、データ処理などの一連の動作を行っているといえる。

図２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２(ａ)は、３ＧＰＰＬＥＴ／ＬＥＴ－Ａシステムで用いられる周波数分割デュプレックス(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｄｕｐｌｅｘ，ＦＤＤ)用フレーム構造を示しており、図２(ｂ)は、３ＧＰＰＬＥＴ／ＬＥＴ－Ａシステムで用いられる時間分割デュプレックス(ｔｉｍｅｄｉｖｉｓｉｏｎｄｕｐｌｅｘ，ＴＤＤ)用フレーム構造を示している。

図２を参照すると、３ＧＰＰＬＥＴ／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(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｔｉｍｅｉｎｔｅｒｖａｌ，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モードにおいて、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モード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モード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。

表１において、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(ＤｏｗｎｌｉｎｋＰｉｌｏｔＴｉｍｅＳｌｏｔ)、ＧＰ(ＧｕａｒｄＰｅｒｉｏｄ)、ＵｐＰＴＳ(ＵｐｌｉｎｋＰｉｌｏｔＴｉｍｅＳｌｏｔ)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。

図３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３は、３ＧＰＰＬＥＴ／ＬＥＴ－Ａシステムのリソース格子(ｒｅｓｏｕｒｃｅｇｒｉｄ)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３を参照すると、スロットは、時間ドメインで複数のＯＦＤＭ(ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)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(ｒｅｓｏｕｒｃｅｂｌｏｃｋ，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３を参照すると、以下の通りである。

ＯＦＤＭシンボルは、多重接続方式によって、ＯＦＤＭシンボル、ＳＣ－ＦＤＭ(ＳｉｎｇｌｅＣａｒｒｉｅｒＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)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、チャンネル帯域幅、ＣＰ(ｃｙｃｌｉｃｐｒｅｆｉｘ)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３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３を参照すると、各ＯＦＤＭシンボルは、周波数ドメインで、Ｎ^DL/UL _RB*Ｎ^RB _SC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(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎａｌ)の送信のための参照信号副搬送波、ガードバンド(ｇｕａｒｄｂａｎｄ)及び直流(ＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ，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(ｃａｒｒｉｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｆ０)にマッピング(ｍａｐｐｉｎｇ)される。搬送波周波数は中心周波数(ｃｅｎｔｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)と呼ばれることもある。

１サブフレームにおいてＮ^RB _sc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(ｐｈｙｓｉｃａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｂｌｏｃｋ，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、ｎ_PRB＝ｎ_VRBとなる。局部タイプのＶＲＢには０からＮ^DL _VRB－１順に番号が与えられ、Ｎ^DL _VRB＝Ｎ^DL _RB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４は、３ＧＰＰＬＥＴ／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４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(ｃｏｎｔｒｏｌｒｅｇｉｏｎ)とデータ領域(ｄａｔａｒｅｇｉｏｎ)とに区別される。図４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個(或いは４個)のＯＦＤＭシンボルは、制御チャンネルが割り当てられる制御領域(ｃｏｎｔｒｏｌｒｅｇｉｏｎ)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(ｒｅｓｏｕｒｃｅｒｅｇｉｏｎ)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(ＰｈｙｓｉｃａｌＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣＨａｎｃｅｌ)が割り当てられるデータ領域(ｄａｔａｒｅｇｉｏｎ)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。３ＧＰＰＬＥＴで用いられるＤＬ制御チャンネルの例としては、ＰＣＦＩＣＨ(ＰｈｙｓｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＦｏｒｍａｔＩｎｄｉｃａｔｏｒＣｈａｎｎｅｌ)、ＰＤＣＣＨ(ＰｈｙｓｉｃａｌＤｏｗｎｌｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌＣｈａｎｎｅｌ)、ＰＨＩＣＨ(ＰｈｙｓｉｃａｌｈｙｂｒｉｄＡＲＱｉｎｄｉｃａｔｏｒＣｈａｎｎｅｌ)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ン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(ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔＲｅｑｕｅｓｔ)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(ｄｏｗｎｌｉｎｋｃｏｎｔｒｏｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，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共有チャンネル(ｄｏｗｎｌｉｎｋｓｈａｒｅｄｃｈａｎｎｅｌ，ＤＬ－ＳＣＨ)の送信フォーマット及びリソース割り当て情報、ＵＬ共有チャンネル(ｕｐｌｉｎｋｓｈａｒｅｄｃｈａｎｎｅｌ，ＵＬ－ＳＣＨ)の送信フォーマット及びリソース割り当て情報、ページングチャンネル(ｐａｇｉｎｇｃｈａｎｎｅｌ，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(ｕｐｐｅｒｌａｙｅｒ)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(ＴｒａｎｓｍｉｔＣｏｎｔｒｏｌＣｏｍｍａｎｄＳｅｔ)、送信電力制御(ＴｒａｎｓｍｉｔＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ)命令、ＶｏＩＰ(ＶｏｉｃｅｏｖｅｒＩＰ)の活性化(ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ)指示情報、ＤＡＩ(ＤｏｗｎｌｉｎｋＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔＩｎｄｅｘ)などを含む。ＤＬ共有チャンネル(ｄｏｗｎｌｉｎｋｓｈａｒｅｄｃｈａｎｎｅｌ，ＤＬ－ＳＣＨ)の送信フォーマット(ＴｒａｎｓｍｉｔＦｏｒｍａｔ)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(ＤＬｇｒａｎｔ)とも呼ばれ、ＵＬ共有チャンネル(ｕｐｌｉｎｋｓｈａｒｅｄｃｈａｎｎｅｌ，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(ＵＬｇｒａｎｔ)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３ＧＰＰＬＥＴ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(ＲＢａｌｌｏｃａｔｉｏｎ)、ＭＣＳ(ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｃｏｄｉｎｇｓｃｈｅｍｅ)、ＲＶ(ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｖｅｒｓｉｏｎ)、ＮＤＩ(ｎｅｗｄａｔａｉｎｄｉｃａｔｏｒ)、ＴＰＣ(ｔｒａｎｓｍｉｔｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌ)、循環シフトＤＭＲＳ(ｃｙｃｌｉｃｓｈｉｆｔｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎａｌ)、ＵＬインデックス、ＣＱＩ(ｃｈａｎｎｅｌｑｕａｌｉｔｙｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)要請、ＤＬ割り当てインデックス(ＤＬａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｉｎｄｅｘ)、ＨＡＲＱプロセスナンバー、ＴＰＭＩ(ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｐｒｅｃｏｄｉｎｇｍａｔｒｉｘｉｎｄｉｃａｔｏｒ)、ＰＭＩ(ｐｒｅｃｏｄｉｎｇｍａｔｒｉｘｉｎｄｉｃａｔｏｒ)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(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｍｏｄｅ，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ンネル要素(ｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｎｎｅｌｅｌｅｍｅｎｔ，ＣＣＥ)の集成(ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)上で送信される。ＣＣＥは、ＰＤＣＣＨに無線チャンネル状態に基づく符号化率(ｃｏｄｉｎｇｒａｔｅ)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(ｒｅｓｏｕｒｃｅｅｌｅｍｅｎｔｇｒｏｕｐ，ＲＥＧ)に対応する。例えば、１ＣＣＥは９個のＲＥＧに対応し、１ＲＥＧは４個のＲＥに対応する。３ＧＰＰＬＥＴ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(ＳｅａｒｃｈＳｐａｃｅ，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。３ＧＰＰＬＥＴ／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(ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｌｅｖｅｌ)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(ｂｌｉｎｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎ)(ブラインド復号(ｂｌｉｎｄｄｅｃｏｄｉｎｇ，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(ＰｈｙｓｉｃａｌＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣＨａｎｎｅｌ)を割り当てることができる。ＰＣＨ(Ｐａｇｉｎｇｃｈａｎｎｅｌ)及びＤＬ－ＳＣＨ(Ｄｏｗｎｌｉｎｋ－ｓｈａｒｅｄｃｈａｎｎｅｌ)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(ＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋＴｅｍｐｏｒａｒｙＩｄｅｎｔｉｔｙ)でＣＲＣ(ｃｙｃｌｉｃｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｃｈｅｃｋ)マスキング(ｍａｓｋｉｎｇ)されており、「Ｂ」という無線リソース(例えば、周波数位置)及び「Ｃ」という送信形式情報(例えば、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(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎａｌ，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(ＤＭＲＳ)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ＤＭＲＳ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ＤＭＲＳ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ＤＭＲＳ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ＤＭＲＳは復調の目的にのみ用いることができるため、チャンネル測定用ＲＳを別途に提供しなければならない。例えば、３ＧＰＰＬＥＴ(－Ａ)では、ＵＥがチャン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、チャン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５は、３ＧＰＰＬＥＴ／ＬＥＴ－Ａシステムで使用される上りリンク(ｕｐｌｉｎｋ，ＵＬ)サブフレーム構造の一例を示す図である。

図５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(ｐｈｙｓｉｃａｌｕｐｌｉｎｋｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｎｎｅｌｓ)が上りリンク制御情報(ｕｐｌｉｎｋｃｏｎｔｒｏｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，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(ｐｈｙｓｉｃａｌｕｐｌｉｎｋｓｈａｒｅｄｃｈａｎｎｅｌｓ)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(ＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ)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使用される。

－ＳＲ(ＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＲｅｑｕｅｓｔ)：上りリンクＵＬ－ＳＣＨリソースを要請するために使用される情報である。ＯＯＫ(Ｏｎ－ＯｆｆＫｅｙｉｎｇ)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(例えば、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－ＡＣＫ１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－ＡＣＫ２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(ＤｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ)又はＮＡＣＫ／ＤＴＸを含む。ここで、ＨＡＲＱ－ＡＣＫという用語は、ＨＡＲＱＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫと同じ意味で使われる。

－ＣＳＩ(ＣｈａｎｎｅｌＳｔａｔｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)：下りリンクチャンネルに対するフィードバック情報(ｆｅｅｄｂａｃｋｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)である。ＭＩＭＯ(ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔ)－関連フィードバック情報は、ＲＩ(ＲａｎｋＩｎｄｉｃａｔｏｒ)及びＰＭＩ(ＰｒｅｃｏｄｉｎｇＭａｔｒｉｘＩｎｄｉｃａｔｏｒ)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(ＳｏｕｎｄｉｎｇＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ)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。

表４はＬＥＴ／ＬＥＴ－Ａシステムにおいて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などのチャンネル状態情報(ｃｈａｎｎｅｌｓｔａｔｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，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。

一般的には、セルラー通信システムにおいて、ネットワークが端末の位置情報を得るために様々な方法が使用される。代表的には、ＬＴＥシステムにおいて、端末には基地局のＰＲＳ(ＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ)送信関連情報が上位階層信号から設定され、端末周りのセルが送信するＰＲＳを測定して参照基地局で送信したＰＲＳ信号の受信時点と隣の基地局で送信したＰＲＳ信号の受信時点との差であるＲＳＴＤ(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎａｌｔｉｍｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ)を基地局又はネットワークに伝達し、ネットワークはＲＳＴＤ及びそれ以外の情報を活用して端末の位置を計算するＯＴＤＯＡ(ＯｂｓｅｒｖｅｄＴｉｍｅＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅＯｆＡｒｒｉｖａｌ)による位置決め(ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ)技法などがある。その他に、Ａ－ＧＮＳＳ(ＡｓｓｉｓｔｅｄＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ)位置決め技法、Ｅ－ＣＩＤ(Ｅｎｈａｎｃｅｄｃｅｌｌ－ＩＤ)技法、ＵＴＤＯＡ(ＵｐｌｉｎｋＴｉｍｅＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆＡｒｒｉｖａｌ)などの方式があり、このような位置決め方式により各種位置基盤のサービス(例えば、広告、位置追跡、非常用通信手段など)に活用することができる。

[ＬＴＥｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｐｒｏｔｏｃｏｌ]

ＬＴＥシステムでは、上記ＯＴＤＯＡ技法を支援するためにＬＰＰ(ＬＴＥｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｐｒｏｔｏｃｏｌ)を定義しており、ＬＰＰではＩＥ(ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔ)として端末に以下の構成を有するＯＴＤＯＡ－ＰｒｏｖｉｄｅＡｓｓｉｓｔａｎｃｅＤａｔａを知らせる。

ここで、ＯＴＤＯＡ－ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＣｅｌｌＩｎｆｏはＲＳＴＤ測定の基準となるセルを意味し、以下のように構成される。

ここで、存在条件(ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌｐｒｅｓｅｎｃｅ)は以下の通りである。

上記ＯＴＤＯＡ－ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＣｅｌｌＩｎｆｏの各々の個別フィールドは以下の通りである。

一方、ＯＴＤＯＡ－ＮｅｉｇｈｂｏｕｒＣｅｌｌＩｎｆｏはＲＳＴＤ測定の対象となるセル(例えば、ｅＮＢ又はＴＰ)を意味し、最大３つの周波数レイヤ(Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｌａｙｅｒ)に対して各周波数レイヤごとに最大２４個の隣接セル情報を含む。即ち、全体３＊２４＝７２個のセルに関する情報を端末に知らせることができる。

上記ＯＴＤＯＡ－ＮｅｉｇｈｂｏｕｒＣｅｌｌＩｎｆｏＬｉｓｔの各々の個別フィールドは以下の通りである。

ここで、ＯＴＤＯＡ－ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＣｅｌｌＩｎｆｏとＯＴＤＯＡ－ＮｅｉｇｈｂｏｕｒＣｅｌｌＩｎｆｏに含まれるＩＥであるＰＲＳ－ＩｎｆｏにＰＲＳ情報を含めており、具体的には以下のようにＰＲＳＢａｎｄｗｉｄｔｈ、ＰＲＳｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＩｎｄｅｘ(ＩＰＲＳ)、ＮｕｍｂｅｒｏｆＣｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅＤｏｗｎｌｉｎｋＳｕｂｆｒａｍｅｓ、ＰＲＳＭｕｔｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎで構成される。

図６は上記パラメータによるＰＲＳ送信構造を示す図である。

この時、ＰＲＳＰｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙとＰＲＳＳｕｂｆｒａｍｅＯｆｆｓｅｔはＰＲＳｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＩｎｄｅｘ(ＩＰＲＳ)の値により定められ、対応関係は以下の表の通りである。

[ＰＲＳ(Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎａｌ)]

ＰＲＳは１６０、３２０、６４０又は１２８０ｍｓの周期で送信機会、即ち、位置決めの機会(ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｏｃｃａｓｉｏｎ)を有し、位置決めの機会に連続するＮ個のＤＬサブフレームの間に送信される。ここで、Ｎは１、２、４又は６の値を有する。ＰＲＳが位置決めの機会に実質的に送信されることもできるが、セル間干渉の制御協力のためにミューティング(ｍｕｔｉｎｇ)されることもできる。かかるＰＲＳミューティングに関する情報はｐｒｓ－ＭｕｔｉｎｇＩｎｆｏによりＵＥにシグナリングされる。ＰＲＳの送信帯域幅はサービング基地局のシステム帯域とは異なって独立して設定され、６、１５、２５、５０、７５又は１００ＲＢ(ｒｅｓｏｕｒｃｅｂｌｏｃｋ)の周波数帯域に送信される。ＰＲＳの送信シーケンスは疑似ランダム(ｐｓｅｕｄｏ－ｒａｎｄｏｍ)シーケンス発生器をスロットインデックス、ＯＦＤＭシンボルインデックス、ＣＰ(ｃｙｃｌｉｃｐｒｅｆｉｘ)タイプ及びセルＩＤの関数で毎ＯＦＤＭシンボルごとに初期化して生成させる。生成したＰＲＳの送信シーケンスは、一般ＣＰであるか又は拡張ＣＰであるかによってリソース要素(ｒｅｓｏｕｒｃｅｅｌｅｍｅｎｔ、ＲＥ)に異なるようにマッピングされる。マッピングされるＲＥの位置は周波数軸で移動できるが、移動値はセルＩＤによって決定される。

ＵＥにはＰＲＳ測定のためにネットワークの位置管理サーバーから探索するＰＲＳリストに関する設定情報が指定される。該当情報は、参照セルのＰＲＳ設定情報及び隣接セルのＰＲＳ設定情報を含む。各々のＰＲＳ設定情報には、位置決め機会の発生周期及びオフセット、そして１つの位置決めの機会を構成する連続するＤＬサブフレームの数、ＰＲＳシーケンス生成に使用されるセルＩＤ、ＣＰタイプ、ＰＲＳマッピング時に考えられるＣＲＳアンテナポートの数などが含まれる。さらに隣接セルのＰＲＳ設定情報には、隣接セルと参照セルのスロットオフセット及びサブフレームオフセット、また予想されるＲＳＴＤ及び予想ＲＳＴＤの不正確(Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ)の精度が含まれて、端末が隣接セルで送信するＰＲＳを検出するために、どの時点にどの程度の時間ウィンドウを有して該当ＰＲＳを探索するかを決定することを支援する。

一例として、図７はＰＲＳがリソース要素(ＲｅｓｏｕｒｃｅＥｌｅｍｅｎｔ、ＲＥ)にマッピングされることを示す図である。この時、ＰＲＳの送信シーケンスは疑似ランダムシーケンス発生器をスロットインデックス、ＯＦＤＭシンボルインデックス、ＣＰ(ｃｙｃｌｉｃｐｒｅｆｉｘ)タイプ及びｐｈｙｓｉｃａｌｃｅｌｌＩＤの関数で毎ＯＦＤＭシンボルごとに初期化して発生させる。発生したシーケンスが一般ＣＰである場合は、図７(ａ)のようにマッピングされる。また発生したシーケンスが拡張ＣＰである場合には、図７(ｂ)のようにマッピングされる。マッピングされるＲＥの位置は周波数軸でシフトできるが、シフト値はｐｈｙｓｉｃａｌｃｅｌｌＩＤによって決定される。この時、一例として、図７(ａ)及び図７(ｂ)のＰＲＳ送信ＲＥの位置は、周波数シフト(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｈｉｆｔ)が０である場合である。

一方、上記ＲＳＴＤは隣接又は隣接セルｊと参照セルｉの間の相対的なタイミング差を称する。即ち、ＲＳＴＤはＴｓｕｂｆｒａｍｅＲｘｊ－ＴｓｕｂｆｒａｍｅＲｘｉと表現することができ、ＴｓｕｂｆｒａｍｅＲｘｊは端末が隣接セルｊからの特定のサブフレームの開始を受信した時点であり、ＴｓｕｂｆｒａｍｅＲｘｉはＵＥが、隣接セルｊから受信された特定のサブフレームに時間上最も近い、参照セルｉからの特定のサブフレームに対応するサブフレームの開始を受信した時点である。観察されるサブフレーム時間差に対する基準ポイントは、ＵＥのアンテナコネクターである。

上述したように、無線通信システムにおいて、端末の位置情報をネットワークが得るためには様々な方法が使用される。

さらに他の例として、無線通信システムにおいて、位相情報を用いて端末の位置を測定することができる。一例として、距離はハードウェア的要素に多い影響を受け、位相差による影響は僅かな程度である。単一アンテナシステムで距離を計算する場合、以下の数１が用いられる。この時、ｄは距離、λは波長(ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ)、は送信された信号と受信された信号の位相差及びｎは正数である。

より詳しくは、ＰＤＯＡ技法に基づいて位置測定を行う場合、２つの基本周波数が用いられる。一例として、ＲＦＩＤリーダー(ＲＦＩＤｒｅａｄｅｒ)は２つの連続する波長信号をｆ１及びｆ２で送信する。この時、ＲＦＩＤの変調やノイズとは関係なく、ｉ周波数における位相は以下の数３のように示される。この時、ｉは１又は２である。またｃは伝播速度又は光の速度であって、ｃ＝３ｘ１０８である。

即ち、周波数が互いに離隔していると、上記誤差が減少する。但し、無線通信システムで使用する周波数には一定の範囲が存在するので、周波数をどの程度離隔して使用するかについての問題があり得る。即ち、システムで使用する周波数の範囲と上記誤差はトレードオフの関係であり、これを考えてＰＤＯＡ技法で使用する周波数を選択することができる。また２つの周波数を使用する場合、１つの周波数に対するフェード現象による誤差が発生することができる。従って、２つ以上の複数の周波数を用いて位置測定を行うことができ、これについては後述する。

さらに他の例として、ＤＯＡ(ＤｉｒｅｃｔｉｏｎＯｆＡｒｒｉｖａｌ)技法が考えられる。この時、図８に参照すると、複数の信号(Ｍ)は各々の方向を有する。ＤＯＡ技法では各々の方向から受信した信号を推定して使用するために適用される。即ち、受信した信号からＤＯＡ技法により方向を推定し、これにより信号に対する方向性を判断することができる。

以下、複数の経路(Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ)環境で無線通信装置の間の距離を推定する方法について説明する。この時、一例として、位置測定の対象となる装置が互いに送信した無線信号の位相情報を用いて距離を測定することができる。以下、２つの周波数を用いて信号を送受信する場合を一例として説明するが、本発明の原理は、送受信に使用される周波数の数が一般化された場合にも適用することができる。以下では複数の周波数を同時に送信する状況を仮定するが、所定の異なる時点に送信し、それを勘案して本発明の原理を適用することも可能であり、上記実施例に限られない。

この時、図９を参照すると、送信装置と受信装置が信号の送受信動作を行う時点が量子化されることができる。一例として、ＯＦＤＭに基づいて信号を送受信する場合、各々のＯＦＤＭシンボルの境界点が送信／受信動作を行う量子化された時点である。この時、送信装置と受信装置の送受信動作の開始時点が各々ｔｓ,ＴＸとｔｓ,ＲＸから始まる場合、量子化された時点はｔｓｙｍｂごとに繰り返して示されると仮定するが、ＯＦＤＭの場合、ｔｓｙｍｂはＯＦＤＭシンボルの長さであることができ、これは図９の通りである。

この時、図９を参照すると、送信器と受信器における距離測定のために位相差を用いることができる。まず、受信器は送信器からの同期化信号に同期を合わせた状態である。この時、２つのシンボルが繰り返される送信信号が考えられるが、１つのシンボル長さを有してＣＰ(ｃｙｃｌｉｃｐｒｅｆｉｘ)とデータを有する送信信号も考えることができる。

一例として、送信器はｔｓ,Ｔｘ時点に各々の角度(ａｎｇｕｌａｒ)周波数ｗ１とｗ２を有する距離測定の参照信号である正弦波(ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ)を送信する。その後、２つの送受信器の間の距離ｄと光の速度ｃに基づいてｄ／ｃだけ遅延した後、受信器ｔａ,Ｒｘの時点に信号が受信器に到達する。この時、サンプル(Ｓａｍｐｌｉｎｇ又は量子化)による基底帯域の信号はｔｓ,Ｒｘ時点からサンプル値を得ることができる。この時、ＦＦＴサイズをＮであると仮定すると、総Ｎ個のサンプル値をＦＦＴに入力することによりｗ１とｗ２に相応する値を求めることができる。この時、２つの値の位相差は以下の数１の通りである。

即ち、この時、ｗ２－ｗ１は既知の値であるので、上記式からｔｓ,ＲＸ－ｔａ,ＲＸ(＝ｄｅｌｔａ＿１)が得られる。この値は受信装置がＯＦＤＭプロセシングを開始した時点と実際信号が受信装置に到達した時点の間の差を示す。

同じ方法で受信器はｎシンボルの後に送信器と同様に各々の角度周波数ｗ１とｗ２を有する正弦波を送信する。その後、送信器はｔｓ,Ｔｘ＋(ｎ＋１)＊ｔ＿ｓｙｍｂからＮ個のサンプル値を有してＦＦＴを取ることにより、ｔｓ,Ｔｘ＋(ｎ＋１)＊ｔ＿ｓｙｍｂ－ｔａ,Ｔｘ(＝ｄｅｌｔａ＿２)の値を得る。図９はｎ＝４である場合を示す。

従って、送信器は全体往復(ｒｏｕｎｄｔｒｉｐ)時間をｔ＿ｓｙｍｂ－ｄｅｌｔａ＿２－ｄｅｌｔａ＿１(＝２＊ｄ／ｃ)のように求めることができる。この時、送信器はｄｅｌｔａ＿２とｔ＿ｓｙｍｂ値は知るが、ｄｅｌｔａ＿１の値は知らない。従って、最終的に距離測定を行うためには、受信器が測定したｄｅｌｔａ＿１(位相差情報Ｂ)の値を送信器側に伝達することにより、送信器が受信器との距離を測定することができる。

送信器と受信器の間にＬＯＳ(ＬｉｎｅＯｆＳｉｇｈｔ)のみが存在する場合が考えられる。またＮＬＯＳ(ＮｏｎＬｉｎｅＯｆＳｉｇｈｔ)が存在するが、受信パワーが小さくて無視できる程度である場合がある。即ち、送信器と受信器の間に信号送信障害のない場合が考えられる。この時、一例として、上記数１を用いて得た距離は、送受信器の最短距離である直線距離ｄを意味する。

但し、多数の経路が存在する環境では、数１から得た値は送受信器の間の最短距離ｄではないこともできる。即ち、複数の経路が存在する環境において、ＬＯＳ経路とＮＬＯＳ経路が混ざった１つの経路に対する値が算出される。従って、複数の経路が存在する環境では、上記数１を用いて求めた送受信器の距離に大きい誤差があり得る。従って、複数の経路が存在する環境では、数１により求めた送受信器距離に多い誤差が発生することができる。

一例として、多重アンテナを有する受信器は空間フィルタリング(ｓｐａｔｉａｌｆｉｌｔｅｒｉｎｇ)又はアンテナアレイ(ａｎｔｅｎｎａａｒｒａｙ)を用いて多数の経路から受信された信号を区別する。この時、各々の経路からの信号の角度周波数ｗ１とｗ２の位相差から経路長さを把握することができる。

即ち、複数の経路に対する長さは知るが、干渉の影響によりどの経路がＬＯＳ経路又はＬＯＳに近い経路であるかが知らない場合は、多変測量を用いた位置追跡の誤差を減らすために、位置サーバーは１つの経路に関する長さ情報よりは多数の経路に関する長さ情報により位置推定を行うことができる。これについては後述する。

より詳しくは、図１０は複数の経路に関する距離情報を用いて位置追跡の誤差を減らす方法を示す。一例として、各々の送信器１０１０、１０２０は位置サーバー(ｌｏｃａｔｉｏｎｓｅｒｖｅｒ)に複数の経路のうち、１つの経路に対する長さのみを知らせる。この時、各々の送信器１０１０、１０２０は送信器と受信器の距離であるＬ１、Ｌ２,１が示す原因Ｒ１とＲ２,１に関する情報のみを位置サーバーに送信する。但し、図１０を参照すると、実際、受信器(又は端末、１０３０)はＲ１とＲ２,２が形成するところに存在する。従って、位置追跡の誤差を減らすために、位置サーバーでは複数の経路のうち、１つの経路に関する位相差情報のみを用いて位置を追跡するよりは、複数の経路に関する位相差情報を用いて位置を追跡して、干渉による位置追跡の誤差を減らすことができる。以下、各々の経路ごとに発生する周波数間の位相差情報を用いて送受信器の距離及び受信器の位置を得る方法について説明する。

この時、一例として、空間フィルタリング又はアンテナアレイを用いて複数の経路から受信した信号を区別して各々の経路に対する信号の位相差を求めることができる。

一例として、図１１を参照すると、アンテナアレイを用いて得た４つの経路が存在する場合が示されている。この時、受信器は各々の経路で受信した信号の角度周波数ｗ１とｗ２の位相差を求める。即ち、総Ｐ個の経路のうち、ｐ番目の経路を介して受信器に入った信号の角度周波数ｗ１とｗ２の位相差をＢｐとすると、各々の経路に該当する位相差情報(Ｂｐ)を参照信号により送信器に知らせることができる。

一例として、図１２を参照すると、上記図１１において４つの経路に該当する位相情報を送信器に伝達するために、さらに参照信号を送信することができる。この時、副搬送波ｋ＋ｐに送信された参照信号は、副搬送波ｋに送信された参照信号とＢｐの位相差を有して送信される。

さらに他の例として、図１３を参照すると、各々の副搬送波の位相差が各々の経路の位相差になるように位相差情報を送信器に送信することができる。この時、受信器は副搬送波ｋ＋ｐ－１と副搬送波ｋ＋ｐの位相差がｐ番目の経路の位相差Ｂｐになるように設定することができる。これにより、距離分解能(ｄｉｓｔａｎｃｅｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ)は減少するが、ノイズに対する性能の頑固さは高くなる。

この時、端末は空間フィルタリング又はアンテナアレイを用いて多数の経路から受信した信号を区別して、各々の経路に該当する信号の位相差に対する測定が可能であるか否かの能力有無に関する情報を指示する信号を位置サーバーに報告することができる。

この時、受信器は送信器から経路の位相情報を送る参照信号の数と参照信号の位置に関する情報を受ける。受信器が送信器に送る参照信号の数に制限がある場合、受信器は送信器に全ての経路に該当する位相差情報を送らず、特定の条件を満たす場合に該当する経路に関する位相差情報のみを送信する。

一例として、受信器は複数の経路で受信した信号のうち、信号の強度(ｅ.ｇ.，ＳＮＲ)が特定のしきい値(γｔｈ)以上である場合に該当する経路からの信号に関する位相差情報のみを参照信号により送信器に知らせる。

一例として、図１１のように複数のプロファイル(ｍｕｌｔｉｐａｔｈｐｒｏｆｉｌｅｓ)を得た場合は、図１４のように参照信号により送信器に位相差情報を知らせることができる。

また一例として、図１５を参照すると、送信器に位相差情報を送る参照信号の数が特定のしきい値を超える信号の強度(ｅ.ｇ.ＳＮＲ)に該当する経路の数より小さい場合は、送信器は短い距離を示す経路に関する位相差情報(即ち、位相差が小さい値)のみを受信器に知らせる。但し、送信器に位相差情報を送る参照信号の数が特定のしきい値を超える信号の強度(ｅ.ｇ.ＳＮＲ)に該当する経路の数より多い場合には、図１５のように、複数の参照信号により位相差情報を受信器に知らせる。この時、一例として、図１５のように各々の経路に関する位相差情報は連続する参照信号に含まれて送信される。また一例として、図１６に基づいて、各々の経路に関する位相差情報は非連続する参照信号に含まれて受信器に送信される。

さらに他の例として、図１７を参照すると、ＰＤＯＡに基づいて距離を求めるに際して、位相差は送信器と受信器の間の距離に比例する。この時、一例として、複数の経路が存在するが、干渉が存在しない場合、位相差が最も短い経路がＬＯＳ経路に近づく確率が高い。従って、受信器は多数の経路からの信号のうち、信号の強度(ｅ.ｇ.ＳＮＲ)が特定のしきい値以上である場合に該当する経路のうち、位相差が最も小さい経路に該当する位相差情報のみを送信器に知らせる。一例として、図１１のように受信器が複数のプロファイルを得る場合を仮定すると、図１７のように参照信号により送信器に位相差情報を知らせることができる。即ち、図１７において、副搬送波ｋ+１から経路１のための参照信号が送信され、これにより経路１に関する位相差情報を送信器に知らせることができる。

さらに他の例として、送信器に位相差情報を送る参照信号の数が多い場合は、図１８のように多数の参照信号により位相差情報を送信器に知らせることができ、上記実施例に限られない。

さらに他の例として、受信器は全ての経路に対する位相差平均を参照信号により送信器に知らせることができる。この時、上述したように、受信器は様々な方法により送信器に位相差情報を伝達する。この時、一例として、受信器には予めネットワークの物理階層又は上位階層信号が設定され、これにより特定の方法を選択することができる。

また参照信号により位相差情報が伝達される場合、参照信号のパワーを異なるようにして位相差情報を伝達することができる。一例として、位相差情報を伝達する参照信号のための副搬送波のうち、ＳＮＲのよい副搬送波にもっと強いパワーを入れて位相差情報を伝達することができる。

この時、各々の経路に対して測定値としてＲＳＲＰ(ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌｓＲｅｃｅｉｖｅｄＰｏｗｅｒ)のような経路に対する品質情報を明示的(ｅｘｐｌｉｃｉｔ)に送信器又は位置サーバーに報告することができる。これにより、送信器又は位置サーバーは各々の経路に対する不確実性(ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ)を確認することができる。

また一例として、送信器も多重アンテナを用いて受信器からの信号を各々の経路別に分離することができる。従って、送信器から受信器にＭ個の経路が存在し、受信器は送信器にＮ個の経路が存在する場合、送信器は最大Ｍ＊Ｎ個の経路に対する距離を求めることができる。この時、上記条件を満たす経路に関する情報を活用して、送受信器の間の距離を求めることができる。又は上記条件を満たす経路に関する情報を位置サーバーに送信することにより受信器の位置を把握することができる。

さらに他の例として、ＰＤＯＡのための参照信号、しきい値(ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ、γｔｈ)値及び受信器から送信器に位相差情報を知らせる経路の数は、特定の値に制限されるか又はネットワークの物理階層又は上位階層信号により送信器に指示される。さらに他の例として、受信器が受信器周辺のチャネル特性に関する情報を確認して決定することができ、上記実施例に限られない。

さらに他の例として、受信器から送信器に位相差情報を知らせる経路の数は、送信器で位相差を使用する目的によって異なることができる。一例として、送信器が受信器との距離のみを推定する場合は、受信器が多数の経路に位相差情報を送信器に送信すると、受信器では距離測定時にどの位相差情報を使用するかを決定することが容易ではないので、送受信器の距離測定が難しい。従って、送受信器の距離測定時、受信器は最短経路に関する位相差情報のみを送信器に知らせることが好ましい。但し、多変測量により受信器の位置測定を行う場合には、情報が多いほど位置追跡の誤差が減らすので、複数の経路に関する位相差情報を受信器に伝達する必要がある。従って、ＰＤＯＡの使用目的が送受信器の距離追跡であるか又は多変測量による位置追跡であるかが予め決められるか、又はネットワークによりシグナリングされることができ、これにより位置測定を行うことができる。

一例として、送信器は基地局であり、受信器は端末である。また一例として、送信器が端末であり、受信器が基地局であることができ、これらに限られない。

端末は基地局から複数の経路を介して信号を受信する(Ｓ１９１０)。この時、図１乃至図１８に示したように、端末は空間フィルタリング又はアンテナアレイを用いて複数の経路から受信される信号を区別する。この時、端末は各々の経路に該当する信号の位相差を求めることができる。端末は信号の位相差に基づいてＰＤＯＡ技法で位置情報を得るが、これは上述した通りである。より詳しくは、端末は複数の経路のうち、特定の経路で受信器に入る信号を複数の周波数に基づく位相差情報を用いて位置情報を得ることができ、これは上述した通りである。

次に、端末は複数の経路の各々に関する位相差情報を得る(Ｓ１９２０)。この時、図１乃至図１８に示したように、端末は各々の経路に対して互いに異なる周波数に基づく位相差情報を得る。この時、位相差情報は端末の位置情報獲得に用いられ、上述した通りである。さらに他の例として、端末は複数の経路に対する信号を区別して、複数の経路の各々に関する位相差情報が得られるか否かを指示する能力情報を基地局に報告する。即ち、端末が複数の経路に対する信号を区別して、複数の経路の各々に関する位相差情報が得られると指示した場合は、端末は複数の経路の各々に関する位相差情報を基地局に送信する。

次に、端末は位相差情報を参照信号に基づいて基地局に報告する(Ｓ１９３０)。この時、図１乃至図１８に示したように、端末は各々の経路に対応する参照信号を基地局に送信する。この時、各々の経路に対応する参照信号は位相差を有することができる。これにより、基地局は各々の参照信号により複数の経路に関する位相差情報を得ることができ、上記実施例に限られない。

さらに他の例として、端末は複数の経路に対する信号のうち、信号の強度がしきい値以上である信号に対してのみ位相差情報を基地局に送信する。また一例として、位相差情報を報告する参照信号の数がしきい値以上である信号の数より少ない場合は、信号に対する位相差が小さい順に基づいて参照信号の数だけ位相差情報を基地局に送信する。さらに他の例として、端末は複数の経路に対する信号のうち、信号の位相差が最も小さい経路に対応する信号のみを基地局に送信する。

また一例として、端末は端末と基地局の距離情報を基地局に報告する時、位相差が最も小さい経路に対応する信号のみを基地局に送信する。この時、端末は端末の位置情報を基地局に報告する場合、複数の経路に対する信号の位相差情報を全て基地局に送信する。

上述した本発明の各実施例は、多様な手段を通じて具現することができる。例えば、本発明の各実施例は、ハードウェア、ファームウェア(ｆｉｒｍｗａｒｅ)、ソフトウェアまたはそれらの結合などによって具現することができる。

ハードウェアによる具現の場合、本発明の各実施例に係る方法は、一つまたはそれ以上のＡＳＩＣｓ(ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓ)、ＤＳＰｓ(ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒｓ)、ＤＳＰＤｓ(ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＤｅｖｉｃｅｓ)、ＰＬＤｓ(ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅｓ)、ＦＰＧＡｓ(ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙｓ)、プロセッサ、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の各実施例に係る方法は、以上で説明した機能または動作を行うモジュール、手順または関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに保存してプロセッサによって駆動することができる。メモリユニットは、プロセッサの内部または外部に位置し、既に公知の多様な手段によってプロセッサとデータをやり取りすることができる。

上述したように開示された本発明の好ましい実施形態に対する詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供された。以上では、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当技術分野で熟練した当業者であれば、下記の特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更可能であることを理解できるだろう。よって、本発明は、ここで示した各実施形態に制限されるものではなく、ここで開示された各原理及び新規の各特徴と一致する最広の範囲を付与しようとするものである。また、以上では、本発明の好適な実施例について図示及び説明したが、本発明は、上述した特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨から逸脱しない限度で、当該発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって様々な変形実施が可能であることは無論である。これらの変形実施も、本発明の技術的思想や展望から個別的に理解してはならない。

またこの明細書では、モノの発明と方法の発明を全て説明しており、必要に応じて両発明の説明を補充的に適用することができる。

Claims

無線通信システムにおいて、端末（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）がＰＤＯＡ（ＰｈａｓｅＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆＡｒｒｉｖａｌ）に基づいて位置測定を行う方法であって、
基地局（ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ：ＢＳ）から複数の経路を介して信号を受信する段階；
前記複数の経路の各々に対する位相差情報を得る段階；及び
参照信号（ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ）に基づいて、前記基地局に、少なくとも一部の前記位相差情報を報告する段階；を含んでなり、
前記複数の経路を介して受信された前記信号のうち、強度がしきい値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）以上である信号に関してのみ、前記基地局に、前記少なくとも一部の前記位相差情報を報告し、
前記参照信号の数が、前記しきい値以上の強度を有する前記信号の数より少ない場合、より小さい位相差を有する信号の順に基づいて、前記基地局に、前記参照信号の数に関する前記少なくとも一部の前記位相差情報を報告する、位置測定方法。
前記端末は前記複数の経路に対する信号を区別し、前記複数の経路の各々に対する前記位相差情報が得られるか否かを指示する能力情報を前記基地局に報告する、請求項１に記載の位置測定方法。
前記複数の経路に対する信号のうち、信号の位相差が最も小さい経路に対応する信号のみを前記基地局に送信する、請求項１に記載の位置測定方法。
前記端末は、前記端末と前記基地局の距離情報を前記基地局に報告する場合、前記位相差が最も小さい経路に対応する信号のみを前記基地局に送信する、請求項３に記載の位置測定方法。
前記端末は、前記端末の位置情報を前記基地局に報告する場合、前記複数の経路に対する信号の位相差情報を全て前記基地局に送信する、請求項４に記載の位置測定方法。
前記端末が前記距離情報又は前記位置情報を前記基地局に報告するか否かは上位階層信号に基づいて設定される、請求項５に記載の位置測定方法。
前記参照信号に基づいて前記位相差情報を前記基地局に報告する方法は上位階層信号に基づいて設定される、請求項１に記載の位置測定方法。
無線通信システムにおいてＰＤＯＡ（ＰｈａｓｅＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆＡｒｒｉｖａｌ）に基づいて位置測定を行う、端末（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）であって、
信号を受信する受信部；
信号を送信する送信部；及び
前記受信部と前記送信部を制御するプロセッサ；を備えてなり、
前記プロセッサは、
前記受信部を用いて基地局（ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ：ＢＳ）から複数の経路を介して信号を受信し、
前記複数の経路の各々に対する位相差情報を得、及び、
前記基地局に、参照信号（ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ）に基づいて、少なくとも一部の前記位相差情報を報告するものであり、
前記複数の経路を介して受信された前記信号のうち、強度がしきい値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）以上である信号に関してのみ、前記基地局に、前記少なくとも一部の前記位相差情報を報告し、
前記参照信号の数が、前記しきい値以上の強度を有する前記信号の数より少ない場合、より小さい位相差を有する信号の順に基づいて、前記基地局に、前記参照信号の数に関する前記少なくとも一部の前記位相差情報を報告する、端末。
前記プロセッサは、
前記複数の経路に対する信号を区別し、前記複数の経路の各々に対する前記位相差情報が得られるか否かを指示する能力情報を前記基地局に報告する、請求項８に記載の端末。
前記複数の経路に対する信号のうち、信号の位相差が最も小さい経路に対応する信号のみを前記基地局に送信する、請求項８に記載の端末。
前記プロセッサは、
前記端末と前記基地局の距離情報を前記基地局に報告する場合、前記位相差が最も小さい経路に対応する信号のみを前記基地局に送信する、請求項１０に記載の端末。