以下、本発明に従う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無しでも実施できることが分かる。
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核心機能を中心としたブロック図形式に図示できる。
本明細書で、基地局は端末と直接的に通信を遂行するネットワークの終端ノード(terminal node)としての意味を有する。本文書で、基地局により遂行されるものとして説明された特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード(upper node)により遂行されることもできる。即ち、基地局を含む多数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークで、端末との通信のために遂行される多様な動作は基地局または基地局の以外の他のネットワークノードにより遂行でき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(base transceiver system)、アクセスポイント(AP:Access Point)などの用語により取替できる。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)装置などの用語に取替できる。
以下、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。ダウンリンクで、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うる。アップリンクで、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うる。
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逸脱しない範囲で異なる形態に変更できる。
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-orthogonalmultipleaccess)などの多様な無線接続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(登録商標)(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM(登録商標) 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(longterm 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。
本発明の実施形態は無線接続システムであるIEEE 802、3GPP、及び3GPP2のうち、少なくとも1つに開示された標準文書により裏付けられる。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ステップまたは部分は前記文書により裏付けられる。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り説明できる。
説明を明確にするために、3GPP LTE/LTE-Aを中心として技術するが、本発明の技術的特徴がこれに制限されるものではない。
本発明が適用できる無線通信システム一般
図1は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおける無線フレームの構造を示す。
3GPP LTE/LTE-Aでは、FDD(Frequency division Duplex)に適用可能なタイプ1無線フレーム(radio frame)構造とTDD(Time division Duplex)に適用可能なタイプ2の無線フレーム構造をサポートする。
図1において、無線フレームの時間領域でのサイズは、T_s=1/(15000*2048)の時間単位の倍数で表される。ダウンリンク及びアップリンク送信は、T_f=307200*T_s=10msの区間を有する無線フレームから構成される。
図1の(a)は、タイプ1無線フレームの構造を示す。タイプ1無線フレームは、全二重(full duplex)及び半二重(half duplex)FDDに全部適用されることができる。
無線フレーム(radio frame)は、10個のサブフレーム(subframe)から構成される。1つの無線フレームは、T_slot=15360*T_s=0.5ms長さの20個のスロットから構成され、各スロットは、0から19までのインデックスが付与される。1つのサブフレームは、時間領域(time domain)で連続的な2個のスロット(slot)から構成され、サブフレームiは、スロット2i及びスロット2i+1から構成される。1つのサブフレームを送信するのにかかる時間をTTI(transmission time interval)という。例えば、1つのサブフレームは、長さは1msで、1つのスロットの長さは、0.5msでありうる。
FDDにおいてアップリンク送信及びダウンリンク送信は、周波数ドメインにおいて区分される。全二重FDDに制限がないことに対し、半二重FDD動作における端末は、同時に送信及び受信ができない。
1つのスロットは、時間領域において複数のOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルを含み、周波数領域において複数のリソースブロック(RB:Resource Block)を含む。3GPP LTEは、ダウンリンクにおいてOFDMAを使用するから、OFDMシンボルは、1つのシンボル区間(symbol period)を表現するためのものである。OFDMシンボルは、1つのSC-FDMAシンボルまたはシンボル区間ということができる。リソースブロック(resource block)は、リソース割り当て単位で、1つのスロットにおいて複数の連続的な副搬送波(subcarrier)を含む。
図1の(b)は、タイプ2フレーム構造(frame structure type 2)を示す。
タイプ2無線フレームは、各153600*T_s=5msの長さの2個のハーフフレーム(half frame)から構成される。各ハーフフレームは、30720*T_s=1ms長さの5個のサブフレームから構成される。
TDDシステムのタイプ2フレーム構造においてアップリンク-ダウンリンク構成(uplink-downlink configuration)は、すべてのサブフレームに対してアップリンクとダウンリンクが割り当て(または予約)されるかどうかを表す規則である。
表1は、アップリンク-ダウンリンク構成を示す。
表1を参照すると、無線フレームの各サブフレーム別に、「D」は、ダウンリンク送信のためのサブフレームを表し、「U」は、アップリンク送信のためのサブフレームを表し、「s」は、DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)、保護区間(GP:Guard Period)、UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)3通りのフィールドから構成されるスペシャルサブフレーム(special subframe)を表す。
DwPTSは、端末での初期セルサーチ、同期化またはチャネル推定に使用される。UpPTSは、基地局でのチャネル推定と端末のアップリンク送信同期とを合せるのに使用される。GPは、アップリンクとダウンリンクとの間にダウンリンク信号の多重経路の遅延によりアップリンクにおいて生じる干渉を除去するための区間である。
各サブフレームiは、各T_slot=15360*T_s=0.5ms長さのスロット2i及びスロット2i+1から構成される。
アップリンク-ダウンリンク構成は、7通りに区分されることができ、各構成別にダウンリンクサブフレーム、スペシャルサブフレーム、アップリンクサブフレームの位置及び/又は数が異なる。
ダウンリンクからアップリンクに変更されるとき点またはアップリンクからダウンリンクに切り替えられる時点を切り替え時点(switching point)という。切り替え時点の周期性(Switch-point periodicity)は、アップリンクサブフレームとダウンリンクサブフレームが切り替えられる様相が同様に繰り返される周期を意味し、5msまたは10msが全てサポートされる。5msダウンリンク-アップリンク切り替え時点の周期を有する場合には、スペシャルサブフレーム(S)は、ハーフ-フレーム毎に存在し、5msダウンリンク-アップリンク切り替え時点の周期を有する場合には、1番目のハーフ-フレームだけに存在する。
すべての構成において、0番、5番サブフレーム及びDwPTSは、ダウンリンク送信だけのための区間である。UpPTS及びサブフレームサブフレームに直ちにつながるサブフレームは、常にアップリンク送信のための区間である。
このような、アップリンク-ダウンリンク構成はシステム情報であって、基地局と端末ともが知っていることができる。基地局は、アップリンク-ダウンリンク構成情報が変わる毎に構成情報のインデックスだけを送信することによって、無線フレームのアップリンク-ダウンリンク割り当て状態の変更を端末に知らせることができる。また、構成情報は、一種のダウンリンク制御情報として他のスケジューリング情報と同様にPDCCH(Physical Downlink control Channel)を介して送信されることができ、放送情報としてブロードキャストチャネル(broadcast channel)を介してセル内のすべての端末に共通に送信されることもできる。
表2は、スペシャルサブフレームの構成(DwPTS/GP/UpPTSの長さ)を示す。
図1の例示による無線フレームの構造は、1つの例示に過ぎず、無線フレームに含まれる副搬送波の数またはサブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるOFDMシンボルの数は、多様に変更されることができる。
図2は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおける1つのダウンリンクスロットに対するリソースグリッド(resource grid)を示した図である。
図2に示すように、1つのダウンリンクスロットは、時間領域において複数のOFDMシンボルを含む。ここで、1つのダウンリンクスロットは、7個のOFDMシンボルを含み、1つのリソースブロックは、周波数領域において12個の副搬送波を含むことを例示的に述べるが、これに限定されるものではない。
リソースグリッド上において各要素(element)をリソース要素(resource element)とし、1つのリソースブロック(RB:resource block)は、12×7個のリソース要素を含む。ダウンリンクスロットに含まれるリソースブロックの数N^DLは、ダウンリンク送信帯域幅(bandwidth)に従属する。
アップリンクスロットの構造は、ダウンリンクスロットの構造と同一でありうる。
図3は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおけるダウンリンクサブフレームの構造を示す。
図3に示すように、サブフレーム内の第1番目のスロットにおいて前の最大3個のOFDMシンボルが制御チャネルが割り当てられる制御領域(control region)であり、残りのOFDMシンボルは、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)が割り当てられるデータ領域(data region)である。3GPP LTEで使用されるダウンリンク制御チャネルの一例にPCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PDCCH(Physical Downlink control Channel)、PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)などがある。
PCFICHは、サブフレームの第1番目のOFDMシンボルにおいて送信され、サブフレーム内に制御チャネルの送信のために使用されるOFDMシンボルの数(すなわち、制御領域のサイズ)に関する情報を運ぶ。PHICHは、アップリンクに対する応答チャネルで、HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)に対するACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement)信号を運ぶ。PDCCHを介して送信される制御情報をダウンリンク制御情報(DCI:downlink controlinformation)という。ダウンリンク制御情報は、アップリンクリソース割り当て情報、ダウンリンクリソース割り当て情報または任意の端末グループに対するアップリンク送信(Tx)パワー制御命令を含む。
PDCCHは、DL-SCH(Downlink Shared Channel)のリソース割り当て及び送信フォーマット(これをダウンリンクグラントともいう)、UL-SCH(Uplink Shared Channel)のリソース割り当て情報(これをアップリンクグラントともいう)、PCH(Paging Channel)でのページング(paging)情報、DL-SCHでのシステム情報、PDSCHから送信されるランダムアクセス応答(random access response)のような上位階層(upper-layer)制御メッセージに対するリソース割り当て、任意の端末グループ内の個別端末に対する送信パワー制御命令の集合、VoIP(Voice over IP)の活性化などを運ぶことができる。複数のPDCCHは、制御領域内で送信されることができ、端末は、複数のPDCCHをモニタリングできる。PDCCHは、1つまたは複数の連続的なCCE(control channel elements)の集合から構成される。CCEは、無線チャネルの状態に応じる符号化率(coding rate)をPDCCHに提供するために使用される論理的割り当て単位である。CCEは、複数のリソース要素グループ(resource element group)に対応する。PDCCHのフォーマット及び使用可能なPDCCHのビット数は、CCEの数とCCEにより提供される符号化率間の関連関係によって決定される。
基地局は、端末に送信しようとするDCIに応じてPDCCHフォーマットを決定し、制御情報にCRC(Cyclic Redundancy Check)を付ける。CRCには、PDCCHの所有者(owner)または用途に応じて、固有の識別子(これをRNTI(Radio Network Temporary Identifier)という。)がマスキングされる。特定の端末のためのPDCCHであれば、端末の固有の識別子、例えばC-RNTI(Cell-RNTI)がCRCにマスキングされることができる。またはページングメッセージのためのPDCCHであれば、ページング指示識別子、例えばP-RNTI(Paging-RNTI)がCRCにマスキングされることができる。システム情報、さらに具体的にシステム情報ブロック(SIB:system information block)のためのPDCCHであれば、システム情報識別子、SI-RNTI(system information RNTI)がCRCにマスキングされることができる。端末のランダムアクセスプリアンブルの送信に対する応答であるランダムアクセス応答を指示するために、RA-RNTI(random access-RNTI)がCRCにマスキングされることができる。
図4は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおけるアップリンクサブフレームの構造を示す。
図4に示すように、アップリンクサブフレームは、周波数領域において制御領域とデータ領域とに分けられる。制御領域には、アップリンク制御情報を運ぶPUCCH(Physical Uplink control Channel)が割り当てられる。データ領域は、ユーザデータを運ぶPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)が割り当てられる。単一搬送波特性を維持するために、1つの端末は、PUCCHとPUSCHを同時に送信しない。
1つの端末に対するPUCCHには、サブフレーム内にリソースブロック(RB:Resource Block)対が割り当てられる。RB対に属するRBは、2個のスロットの各々で互いに異なる副搬送波を占める。これをPUCCHに割り当てられたRB対は、スロット境界(slot boundary)から周波数跳躍(frequency hopping)されるという。
キャリア併合一般
本発明の実施形態において考慮する通信環境は、マルチキャリア(Multi-carrier)サポート環境を全て含む。すなわち、本発明で使用されるマルチキャリアシステム又はキャリア併合(CA:Carrier Aggregation)システムとは、広帯域をサポートするために、目標とする広帯域を構成するときに目標帯域より小さい帯域幅(bandwidth)を有する1つ以上のコンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)を併合(aggregation)して使用するシステムをいう。
本発明においてマルチキャリアは、キャリアの併合(又は、搬送波集成)を意味し、ここで、キャリアの併合は、隣接した(contiguous)キャリア間の併合だけでなく、非隣接した(non-contiguous)キャリア間の併合の両方ともを意味する。また、ダウンリンクとアップリンク間に集成されるコンポーネントキャリアの数は異なるように設定されることができる。ダウンリンクコンポーネントキャリア(以下、「DL CC」という。)の数とアップリンクコンポーネントキャリア(以下、「UL CC」という。)の数が同一である場合を対称的(symmetric)集成といい、その数が異なる場合を非対称的(asymmetric)集成という。このようなキャリア併合は、搬送波集成、帯域幅集成(bandwidth aggregation)、スペクトル集成(spectrum aggregation)などの用語と混用して使用されることができる。
2つ以上のコンポーネントキャリアが結合されて構成されるキャリア併合は、LTE-Aシステムでは100MHz帯域幅までサポートすることを目標とする。目標帯域より小さい帯域幅を有する1つ以上のキャリアを結合するとき、結合するキャリアの帯域幅は、既存のIMTシステムとの互換性(backward compatibility)の維持のために既存のシステムで使用する帯域幅に制限することができる。例えば、既存の3GPP LTEシステムにおいては、{1.4,3,5,10,15,20}MHz帯域幅をサポートし、3GPP LTE-advancedシステム(すなわち、LTE-A)においては、既存のシステムとの互換のために前記帯域幅のみを利用して20MHzより大きい帯域幅をサポートするようにすることができる。また、本発明で使用されるキャリア併合システムは、既存のシステムで使用する帯域幅と関係なく新たな帯域幅を定義してキャリア併合をサポートするようにすることもできる。
LTE-Aシステムは、無線リソースを管理するためにセル(cell)の概念を使用する。
前述したキャリア併合環境は、多重セル(multiple cells)環境ということができる。セルは、ダウンリンクリソース(DL CC)とアップリンクリソース(UL CC)の一対の組み合わせで定義されるが、アップリンクリソースは必須要素ではない。従って、セルは、ダウンリンクリソース単独、又はダウンリンクリソースとアップリンクリソースで構成されることができる。特定端末がただ1つの設定されたサービングセル(configured serving cell)を有する場合、1つのDL CCと1つのUL CCを有することができるが、特定端末が2つ以上の設定されたサービングセルを有する場合は、セルの数の分だけのDL CCを有し、UL CCの数は、それと等しいかより小さい。
また、その逆にDL CCとUL CCが構成されることもできる。すなわち、特定端末が複数の設定されたサービングセルを有する場合、DL CCの数よりUL CCがさらに多いキャリア併合環境もサポートされることができる。すなわち、キャリア併合(carrier aggregation)は、それぞれキャリア周波数(セルの中心周波数)が相異なる2つ以上のセルの併合として理解されることができる。ここで言う「セル(Cell)」は、一般的に使用される基地局がカバーする領域としての「セル」とは区別されるべきである。
LTE-Aシステムで使用されるセルは、プライマリセル(PCell:Primary Cell)及びセカンダリセル(SCell:Secondary Cell)を含む。PセルとSセルは、サービングセル(Serving Cell)として用いられることができる。RRC_CONNECTED状態にあるが、キャリア併合が設定されていないか、キャリア併合をサポートしない端末の場合、Pセルのみで構成されたサービングセルがただ1つ存在する。それに対して、RRC_CONNECTED状態にあり、キャリア併合が設定された端末の場合、1つ以上のサービングセルが存在することができ、全体のセルにはPセルと1つ以上のSセルが含まれる。
サービングセル(PセルとSセル)は、RRCパラメータにより設定されることができる。PhysCellIdは、セルの物理層識別子として0から503までの整数値を有する。SCellIndexは、Sセルを識別するために使用される簡略な(short)識別子として1から7までの整数値を有する。ServCellIndexは、サービングセル(Pセル又はSセル)を識別するために使用される簡略な(short)識別子として0から7までの整数値を有する。0値はPセルに適用され、SCellIndexは、Sセルに適用するために予め付与される。すなわち、ServCellIndexにおいて最小のセルID(又は、セルインデックス)を有するセルがPセルとなる。
Pセルは、プライマリ周波数(又は、primary CC)上で動作するセルを意味する。端末が初期接続設定(initial connection establishment)過程を行うか、接続再設定過程を行うことに使用されることができ、ハンドオーバー過程で指示されたセルを称することもできる。また、Pセルは、キャリア併合環境で設定されたサービングセルのうち制御関連通信の中心となるセルを意味する。すなわち、端末は、自分のPセルにおいてのみPUCCHを割り当てを受けて送信することができ、システムの情報を取得するか、モニタリング手順を変更することにPセルのみを利用することができる。E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)は、キャリア併合環境をサポートする端末に移動性制御情報(mobilityControlInfo)を含む上位層のRRC接続再設定(RRCConnectionReconfigutaion)メッセージを利用して、ハンドオーバー手順のためにPセルのみを変更することもできる。
Sセルは、セカンダリ周波数(又は、Secondary CC)上で動作するセルを意味することができる。特定端末にPセルは1つのみが割り当てられ、Sセルは、1つ以上が割り当てられることができる。Sセルは、RRC接続の設定が行われた後に構成可能であり、追加的な無線リソースを提供することに使用されることができる。キャリア併合環境で設定されたサービングセルのうちPセルを除いた残りのセル、すなわち、SセルにはPUCCHが存在しない。E-UTRANは、Sセルをキャリア併合環境をサポートする端末に追加するとき、RRC_CONNECTED状態にある関連セルの動作と関連した全てのシステム情報を特定シグナル(dedicated signal)により提供することができる。システム情報の変更は、関連したSセルの解除及び追加により制御されることができ、ここで、上位層のRRC接続再設定(RRCConnectionReconfigutaion)メッセージを利用することができる。E-UTRANは、関連したSセル内においてブロードキャストするよりは端末別に相異なるパラメータを有する特定シグナリング(dedicated signaling)をすることができる。
初期保安活性化の過程が開始された後、E-UTRANは、接続設定過程で、初期に構成されるPセルに付加して1つ以上のSセルを含むネットワークを構成することができる。キャリア併合環境でPセル及びSセルは、それぞれのコンポーネントキャリアとして動作することができる。以下の実施形態では、プライマリコンポーネントキャリア(PCC)はPセルと同一の意味で用いられることができ、セカンダリコンポーネントキャリア(SCC)はSセルと同一の意味で用いられることができる。
図5は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるコンポーネントキャリア及びキャリア併合の一例を示す。
図5の(a)は、LTEシステムで使用される単一キャリア構造を示す。コンポーネントキャリアにはDL CCとUL CCがある。1つのコンポーネントキャリアは、20MHzの周波数範囲を有することができる。
図5の(b)は、LTE-Aシステムで使用されるキャリア併合構造を示す。図5の(b)の場合、20MHzの周波数サイズを有する3つのコンポーネントキャリアが結合された場合を示す。DL CCとUL CCがそれぞれ3つずつあるが、DL CCとUL CCの個数に制限があることではない。キャリア併合の場合、端末は、3つのCCを同時にモニターすることができ、ダウンリンク信号/データを受信することができ、アップリンク信号/データを送信することができる。
特定のセルにおいてN個のDL CCが管理される場合、ネットワークは、端末にM(M≦N)個のDL CCを割り当てることができる。ここで、端末は、M個の制限されたDL CCのみをモニターし、DL信号を受信することができる。また、ネットワークは、L(L≦M≦N)個のDL CCに優先順位を与えて主なDL CCを端末に割り当てることができ、このような場合、UEは、L個のDL CCを必ずモニターしなければならない。このような方式は、アップリンクの送信にも同一に適用されることができる。
ダウンリンクリソースの搬送波周波数(又は、DL CC)とアップリンクリソースの搬送波周波数(又は、UL CC)の間のリンケージ(linkage)は、RRCメッセージのような上位層メッセージやシステム情報により指示されることができる。例えば、SIB2(System Information Block Type2)により定義されるリンケージによりDLリソースとULリソースの組み合わせが構成されることができる。具体的に、リンケージは、ULグラントを運ぶPDCCHが送信されるDL CCと、前記ULグラントを使用するUL CCとの間のマッピング関係を意味することができ、HARQのためのデータが送信されるDL CC(又は、UL CC)とHARQ ACK/NACK信号が送信されるUL CC(又は、DL CC)との間のマッピング関係を意味することもできる。
図6は、キャリア併合をサポートするシステムのセルの区分を例示した図である。
図6に示すように、設定されたセル(configured cell)は、図5のように、基地局のセルのうち測定報告に基づいてキャリア併合できるようにしたセルであり、端末別に設定される。設定されたセルは、PDSCHの送信に対するack/nack送信のためのリソースを予め予約しておくことができる。活性化されたセル(activated cell)は、設定されたセルのうち実際にPDSCH/PUSCHを送信するように設定されたセルであり、PDSCH/PUSCH送信のためのCSI(Channel State Information)報告とSRS(Sounding Reference Signal)送信を行う。非活性化されたセル(de-activated cell)は、基地局の命令又はタイマー動作によりPDSCH/PUSCHの送信をしないようにするセルであり、CSI報告及びSRS送信も中断することができる。
以下、狭帯域物理ランダムアクセスチャネル(narrowband physical random access channel)について説明する。
物理層ランダムアクセスプリアンブルは、単一サブキャリア周波数ホッピングシンボルグループに基づく。
前記シンボルグループは図7に示され、長さTcpの1つのCP(cyclic prefix)と全体長さTSEQを有する5つの同一のシンボルのシーケンスを含む。
前記物理層ランダムアクセスプリアンブルのパラメータは、下記の表3に示す。
すなわち、図7は、NPRACHプリアンブルのシンボルグループの一例を示す図であり、表3は、ランダムアクセスプリアンブルパラメータ(random access preamble parameters)の一例を示す表である。
ランダムアクセスプリアンブルの送信は、MACレイヤ(layer)によりトリガされる場合、特定時間及び周波数リソースに制限される。
上位層により提供されるNPRACH構成(configuration)は次のパラメータを含む。
ベースバンド信号生成(Baseband signal generation)
すなわち、表4は、ランダムアクセスベースバンドパラメータ(random access baseband parameters)の一例を示す表である。
PUSCH-Config
IE PUSCH-ConfigCommonは、PUSCH及びPUCCHに対する共通PUSCH構成及び参照信号構成を指定するのに用いられる。IE PUSCH-ConfigDedicatedは、UE特定PUSCH構成を指定するのに用いられる。
表5において、symPUSCH-UpPTSは、UpPTSにおいてPUSCH送信のために設定されたデータシンボルの数を示す。
sym2、sym3、sym4、sym5及びsym6値は、一般CP(normal cyclic prefix)のために用いられ、sym1、sym2、sym3、sym4及びsym5値は、拡張CP(extended cyclic prefix)のために用いられる。
物理リソースマッピング(Mapping to physical resources)
<本発明の関連内容>
以下、本明細書で提案するセルラー(cellular)IoT(Internet of Things)をサポートするNB(NarrowBand)-IoTシステムにおいて、時分割デュプレキシング(time division duplexing:TDD)をサポートするとき(すなわち、フレーム構造タイプ2(frame structure type 2)をサポートするとき)、ランダムアクセスプリアンブル(random access preamble)の設計(design)方法について説明する。前述したように、NB-IoTシステムにおいて用いられるランダムアクセスプリアンブルはNRACH(Narrowband Random Access Channel)プリアンブルと称されてもよい。
まず、狭帯域(narrowband:NB)-LTEは、LTEシステムの1PRB(Physical Resource Block)に該当するシステム帯域幅(system BW)を有する低い複雑度(complexity)、低いパワー消費(power consumption)をサポートするシステムを意味する。これは、主にMTC(machine-type communication)などの装置(device)をセルラーシステムにおいてサポートしてモノのインターネット(internet of things:IOT)を実現するための通信方式として用いられる。
NB-IoTシステムは、サブキャリア間隔(subcarrier spacing)などのOFDMパラメータ(parameter)を既存のシステム(すなわち、LTEシステム)におけるものと同一のものを用いることにより、追加的な帯域(band)割り当てなしにレガシーLTEバンド(legacy LTE band)に1PRBをNB-LTE用として割り当てて周波数を効率的に利用できるという利点がある。以下、本明細書においては、LTEシステムを基準にしてNB-IoTシステムを説明するが、本明細書で提案する方法が次世代通信システム(例えば、NR(New RAT)システムなど)に拡張して適用できることは言うまでもない。
NB-LTEの物理チャネル(physical channel)は、ダウンリンク(downlink)の場合、NPSS/NSSS、NPBCH、NPDCCH/NEPDCCH、NPDSCHなどと定義され、既存のシステム(すなわち、LTEシステム)と区別するためにNを加えて呼んでもいい。
既存のシステム(例えば、3GPP Rel.14)までのFDD(Frequency Division Duplexing) NB-IoTにおいて用いられるNPRACHプリアンブルは、2種類フォーマット(format)があり、より具体的な形態は図8のようである。
図8は、NB-IoTシステムにおけるNPRACHプリアンブルフォーマットの一例を示す。
図8に示すように、NPRACHプリアンブルは単一トーン送信(single tone transmission)に用いられ、3.75kHzのサブキャリア間隔(subcarrier spacing)を有している。また、5つのシンボルと1つのサイクリックプレフィックス (cyclic prefix:CP)が結合して1つのシンボルグループ(symbol group)を構成する。
ここで、NPRACHプリアンブルフォーマット0(NPRACH preamble format 0)は66.66usのCPと5つの連続した266.66usのシンボルで構成され、NPRACHプリアンブルフォーマット1(NPRACH preamble format 1)は266.66usのCPと5つの連続した266.66usのシンボルで構成される。この場合、NPRACHプリアンブルフォーマット0のシンボルグループの長さは1.4msであり、NPRACHプリアンブルフォーマット1のシンボルグループの長さは1.6msであり得る。
また、繰り返し(repetition)(すなわち、繰り返し送信)のための基本単位は、4つのシンボルグループで構成されてもよい。すなわち、1つの繰り返しを実行(又は、形成)するために4つのシンボルグループが利用される。これによって、1つの繰り返しを構成している4つの連続したシンボルグループの長さはNPRACHプリアンブルフォーマット0の場合は5.6msであり、 NPRACHプリアンブルフォーマット1の場合は6.4msであり得る。
また、図9に示すように、NPRACHプリアンブルは、サブキャリア間隔の分だけの間隔を有する1番目のホッピング(1st hopping)とサブキャリア間隔の6倍の分だけの間隔を有する2番目のホッピング(2nd hopping)をするよう設定されることができる。
図9は、NPRACHプリアンブルの繰り返しとランダムホッピング方法の一例を示す図である。
ただし、次世代NB-IoTシステム(例えば、3GPP Rel.15におけるNB-IoT)において考慮されるTDD(すなわち、前述したフレーム構造タイプ2(frame structure type 2)においては、既存LTEシステムのUL/DL構成(UL/DL configuration)を考慮すると、既存NB-IoT(例えば、3GPP Rel.14のレガシーNB-IoT)におけるNPRACHプリアンブルフォーマットをそのまま用いることが容易でない可能性がある。但し、TDDスタンドアローンモード(standalone mode)は、新しいUL/DL構成を導入して既存NB-IoTのNPRACHプリアンブルフォーマットを用いるように設定することはできるが、一般的に考慮しているインバンドモード(in-band mode)及び/又はガードバンドモード(guard band mode)は、既存NB-IoTのNPRACHプリアンブルフォーマットをそのまま用いることは容易でない可能性がある。
以下、本明細書は、フレーム構造タイプ2(frame structure type 2)(すなわち、TDD又はアンペアードスペクトル(unpaired spectrum))がNB-IoTシステムに適用されて新しいNRACHプリアンブルフォーマット (NRACH preamble format)が導入されたとき、それによるNPRACH設定(NPRACH configuration)方法及びプリアンブル繰り返し(preamble repetition)規則に対して提案する。
以下、本明細書で提案する実施形態を及び/又は方法(すなわち、本発明の思想)は、ランダムアクセスチャネル(PRACH)以外の他のチャネルにも拡張して適用されることができ、単一トーン送信(single-tone transmission)方式だけでなく、多重トーン送信(multi-tone transmission)方式にも拡張されることは言うまでもない。
また、前述したように、本明細書で提案する実施形態を及び/又は方法は、LTEシステムだけでなく、次世代通信システム(例えば、NRシステム)にも拡張して適用されることは言うまでもない。
さらに、本明細書で提案する実施形態を及び/又は方法は、TDDにおけるインバンドモード(in-band mode)又はガードバンドモード(guard band mode)を中心に説明されるが、スタンドアローンモード(standalone mode)においても、本明細書で提案する方法が適用されることは言うまでもない。
さらに、本明細書で提案する実施形態を及び/又は方法は、説明の便宜のために区分されたものに過ぎず、ある実施形態及び/又は方法の一部構成や特徴は他の実施形態及び/又は方法に含まれてもよく、又は他の実施形態及び/もしくは方法の対応する構成又は特徴と交替されてもいい。
NPRACH設定(configuration)及びプリアンブル繰り返し規則(preamble repetition rule)
まず、本明細書で提案するNPRACH設定及びプリアンブル繰り返し規則について説明する。
本明細書において用いられる「連続送信時間(consecutive transmission time:TC)」は、連続的に送信される特定個数のシンボルグループ(symbol group)とガード時間(Guard time)が含まれる総時間持続時間(time duration)を意味し、下記の2つのケース(ケース1、ケース2)によって異なるように定義されることができる。
まず、1つのNPRACHプリアンブルは、図7において説明したように、少なくとも1つのシンボルグループ(symbol group)を含み、1つのシンボルグループは、長さTCPを有するCP(cyclic prefix)と全長TSEQを有するN個の同一のシンボルのシーケンスを含む。
また、1つのNPRACHプリアンブル(繰り返しユニット(repetition unit))において全体シンボルグループの数はPで表現され、時間において連続するシンボルグループの数はGで表現される。
特徴的に、前述した表1によって、TCは1ms、2ms又は3msのうち1つの値を有してもよい。
追加的に、TCがUpPTSシンボルまで用いる場合、前のTCにxms(0<x<1である実数、例えば、UpPTS 2シンボルを用いるプリアンブルフォーマット(preamble format)の場合、xは約142.695us)が追加されることができる。
(ケース1)
P=Gであると、TCは、P個のシンボルグループ(すなわち、P個のCP、P個のSEQ)とGTを含む時間持続時間(time duration)に定義される。
(ケース2)
P>Gであると、TCは、G個のシンボルグループ(すなわち、G個のCP、G個のSEQ)とGTを含む時間持続時間(time duration)に定義される。
ここで、Pは、プリアンブルを構成するシンボルグループの総数を示し、P個のシンボルグループが集まって1回のプリアンブル送信(preamble transmission)を示す。
すなわち、プリアンブル送信(preamble transmission)1回は、P個のシンボルグループが全て送信されたときを1回と定義する。
また、Gは、連続するUL SF(すなわち、最大3個のUL SFs)内に バックツーバック(back-to-back)で送信されるシンボルグループの総数を示す。
特徴的に、前記ケース2の場合、PはGの倍数となる。(例えば、P=2G)。
また、SEQは、1つのシンボルグループに属するシンボルの数字であり、この値はNで表現される。
次に、方法1及び方法2によりNPRACH設定(configuration)及び繰り返し規則(repetition rule)についてより具体的に説明する。
(方法1)
方法1は、Legacy LTE/e-MTCにおけるPRACH設定(configuration)方法と類似した方法に関する。
まず、TCとUL/DL構成(configuration)別にそれぞれ送信可能なUL SFの組み合わせを相異なる値を有する複数のセット(set)に予め設定する。
また、基地局がシステム情報(system information)(例えば、SIB2-NB)を介してNPRACH設定インデックス(NPRACH configuration index)で端末に伝達(carry)すると設定する。
ここで、端末に送信可能であるとは、次のように説明される。
例えば、TCが1msであり、UL/DL構成(UL/DL configuration)が「1」である場合、10ms内に存在する4つのUL SFを全て開始UL SF(starting UL SF)と指定することができる。
しかしながら、TCが3msであると、連続した3つのUL SFが存在するUL/DL構成(UL/DL configuration)(すなわち、UL/DL configuration #0, #3, #6)の連続した3つのUL SFのうち最も前のUL SFのみが開始UL SF(starting UL SF)と指定される。
一方、前述した各NPRACH設定インデックス(NPRACH configuration index)別に実際プリアンブルを送信できるUL SFは予め決定されて、標準文書に表として予め定義されることもできる(表7を参照)。
本明細書において、プリアンブル(preamble)は、特別な言及がない限りNPRACHプリアンブルを示す。
追加的に、プリアンブル繰り返し(preamble repetition)(ここで、繰り返し数(repetition number)はシステム情報(例えば、SIB2-NB)を介して設定(configure)されることができる)のために、基地局は前記に定義した実際プリアンブルを送信できるUL SFのうちプリアンブル送信のための開始UL SF(starting UL SF)情報をシステム情報(例えば、SIB2-NB)を介して伝達すると設定することができる。
追加的に、基地局は、前記開始UL SF(starting UL SF)間の周期もシステム情報(例えば、SIB2-NB)を介して端末に送信すると設定することができる。
前記開始UL SF(starting UL SF)情報を伝達する具体的な方法について例を挙げて説明する。
NPRACH設定インデックス(NPRACH configuration index)値とUL/DL構成(UL/DL configuration)情報により10ms無線フレーム(radio frame)区間中に端末がプリアンブルを送信できるとの許可を受けたサブフレーム(ら)を羅列したとき、基地局は、絶対サブフレーム数(absolute subframe number)が小さいサブフレーム(すなわち、時間上、先に存在するサブフレーム)から絶対サブフレーム数が大きくなる順に(すなわち、昇順に(ascending order))各サブフレームに0から最大5までの数字を付与することができる。
ここで、数字を付与することは、インデクシングを行うことを意味する。
また、基地局は、端末に0から最大5までの数字の1つを選択して開始ULSF(starting UL SF)と指定することができる。すなわち、基地局は、0から5までインデクシング(in dexing)されたUL SFのうち1つを端末に通知することができる。
ここで、基地局は、同一のCEレベルに含まれている複数の端末が同一のサブフレームに NPRACHプリアンブルを送信するように設定することがプリアンブルデコーディング( preamble decoding)の側面で好ましいことがある。
もし、同一のCEレベルに含まれている複数の端末に同一の無線フレーム(radio frame )に開始サブフレーム(starting subframe)が2つ以上設定される場合、相異なる開始点(starting point)で送信されたプリアンブルに対して基地局はデコーディングを行うことが困難である可能性がある。
ただし、例外的に、 NPRACH設定(NPRACH configuration)に含まれる繰り返し数 (repetition number)が小さいため、複数の端末が相異なる開始点(starting point)でプリアンブルを送信しても互いのプリアンブルに影響を与えない場合、2つ以上の開始サブフレーム(starting subframe)が設定されることも可能であり得る。
上記方法は、前述した特定周期別に常に同一のUL SFにプリアンブルを送信できるようにすると共に常に同一のUL SFにプリアンブルを送信できないという特徴がある。
また、前述した開始UL SF(starting UL SF)からプリアンブル送信を開始して実際プリアンブルを送信できるUL SF(すなわち、これは、NPRACH設定(NPRACH con figuration)により端末が分かる)を用いて、端末は設定(configure)された繰り返し数 (repetition number)の分だけプリアンブルを送信すると設定することができる。
ここで、連続して送信可能なUL SF内においてのプリアンブルを連続して送信するか否かは問題にならないという特徴がある。
従って、連続して送信可能なUL SF内において端末がプリアンブルを連続して送信することを希望する基地局であれば、NPRACH設定(NPRACH configuration)により実際プリアンブルを送信することができるUL SFが連続的に構成されているNPRACH設定インデックス(NPRACH configuration index)を端末に設定(configure)しなければならない。
NPRACH設定(NPRACH configuration)に対する表の例示を挙げるために、本明細書は、TDD NPRACHプリアンブルフォーマット(TDD NPRACH preamble format)として表6のように4つのプリアンブルフォーマットが定義(define)されたと仮定することができる。
ここで、Nは、シンボルグループ内のシンボルの数を示し、Gは、連続するUL SFsにおいてバックツーバック(Back-to-Back)で送信されるシンボルグループの数を示し、Pは、プリアンブルにおいてシンボルグループの数を示し、TSは、1/30.72(us)である。
表6は、TDD NPRACHプリアンブルフォーマット(TDD NPRACH preamble format )の一例を示す。
表6のpreamble format 0、1、2、3を図示すると、図10の(a)、(b)、(c)、(d)のようにそれぞれ示すことができる。
図10は、本明細書で提案するTDD NPRACHプリアンブルフォーマット(TDD NPRACH preamble format)の一例を示す図である。
図10に示すように、プリアンブルフォーマットが定義されたと仮定すると、各プリアンブルフォーマットとUL/DL構成(UL/DL configuration)によって、表7は、NPRACH設定テーブル(NPRACH configuration table)の一例を示す。
ここで、表7の総ステート(state)は例示のためであり、他の値を有してもよいことは言うまでもない。
表7は、NPRACH設定(NPRACH configuration)の一例を示す。
端末がNPRACH設定インデックス(NPRACH configuration index)、使用可能UL SF(available UL SF)、プリアンブル繰り返し数(preamble repetition number)、NPRACH周期(NPRACH periodicity)、UL/DL構成(UL/DL configuration)などを基地局からSIBを介して受信した場合のプリアンブル送信方法について例を挙げて説明する。
もし、端末が、NPRACH設定インデックス(NPRACH configuration index)が「24」に設定(configure)され(表7を参照)、開始UL SF(starting UL SF)が(前述した0~5のうち1つを選択して送信する方法を使用)「2」に設定(configure)され、プリアンブル繰り返し数が「8」に設定(configure)され、NPRACH周期(NPRACH periodicity)が「80ms」に設定(configure)され、UL/DL構成(UL/DL configuration)が「#1」に設定(configure)された場合、端末は、図11のようにプリアンブルを送信することができる。図11は、本明細書で提案するプリアンブル送信方法の一例を示す図である。
ここで、NPRACH設定インデックス(NPRACH configuration index)が24であるので、プリアンブルフォーマットは0となり、プリアンブルの送信可能なULサブフレーム(UL subframe)はUL/DL configuration #1に存在する全てのUL サブフレームとなる。
また、プリアンブル開始ポイント(preamble starting point)は、設定(configure)された開始(starting)UL SFが2であり、開始無線フレーム規則(start radio frame rule)及びNPRACH周期(NPRACH periodicity)などを考慮すると、1110であり得る。
さらに、繰り返し数が8であるので、単一プリアンブル(single preamble)(すなわち、3つの連続したシンボルグループ)が8つのUL SFにわたって繰り返して送信されることが分かる。
追加的に、長時間UL SFを占有するプリアンブル送信により他のUEのULデータが送信できない場合が発生し得る。
従って、NPRACHプリアンブル送信中間に他のUEのULデータ送信のためのUL SFギャップ(UL SF gap)が定義されることができる。
このようなUL SFギャップは、基地局がシステム情報(例えば、SIB2-NB)を介して設定可能に(configurable)端末に送信すると設定されることができる。
以下、前記UL SFギャップを通知する方法について具体的に説明する。
(代案1)
UL SFギャップ(UL SF gap)を端末が飛び越えるべきUL SF数として定義し、基地局がNPRACH設定(NPRACH configuration)と共にシステム情報(例えば、SIB2-NB)を介して当該情報を端末に送信する。
例えば、前記UL SFギャップは、{1SF、2SF、3SF、4SF、5SF、6SF、8SF、16SF、32SF}などのように特定セット(set)として標準文書に予め指定又は定義されることができる。
特徴的に、設定(configure)されたプリアンブル繰り返し(preamble repetition)値が特定値NConsecutive_TX(例えば、NConsecutive_TX=16)(又は、第1特定値)以上であるときにのみ、基地局がUL SFギャップを設定(configure)可能であると設定することができる。
追加的に、特定値MConsecutive_TX(例えば、32)(又は、第2特定値)の分だけのプリアンブル繰り返しが終了した後、UL SFギャップが来ることができるように設定可能に(configurable)設定されることができる。
特徴的に、MConsecutive_TXを基地局が送信しなかった場合、前記MConsecutive_TXは前記に定義したNConsecutive_TXとなり得る。
ここで、NConsecutive_TX≦MConsecutive_TXが好ましいことがある。
(代案2)
UL SFギャップ(UL SF gap)をNPRACHプリアンブル送信周期と定義し、基地局がNPRACH設定(NPRACH configuration)と共にシステム情報(例えば、SIB2-NB)を介して当該情報を端末に送信することができる。
例えば、前記UL SFギャップは{5ms、10ms}のように標準文書に予め指定又は定義されることができる。
特徴的に、代案2は、UpPTSシンボルを利用しなければならないプリアンブルフォーマット(preamble format)を基地局が設定(configure)するときに適用されることができる。
ここで、プリアンブル繰り返しが1より大きい場合、プリアンブル送信周期を5ms又は10msに設定して常にUpPTSシンボル+UL SFにプリアンブルが送信できるように設定することができる。
(代案3)
代案3は、ホッピングフラグ(Hopping flag)を送信して特定キャリアにNPRACHプリアンブル送信のために長く占有することを防止する方法である。
前述した代案が同時に適用されて用いられてもよい。すなわち、代案1と代案3の組み合わせ、又は代案2と代案3の組み合わせなどが可能であり得る。
もし、UL SFギャップ(UL SF gap)関連パラメータ(例えば、UL SFギャップ又はNPRACHプリアンブル送信周期(NPRACH preamble transmission period))を基地局が送信していないか、又は基地局が送信したのに端末が受信していない場合、予め設定(configure)された開始UL SF(starting UL SF)からプリアンブル送信を開始して実際プリアンブルを送信できるUL SF(すなわち、これは、NPRACH設定(NPRACH configuration)により端末が分かる)により設定(configure)された繰り返し数(repetition number)の分だけ送信するように設定することができる。
追加的に、もしUpPTSシンボル(ここで、UpPTSシンボルの数は設定可能(configurable))を利用しなければならないプリアンブルフォーマット(例えば、TCが1msよりわずかに大きいプリアンブルフォーマット、このときに該当TCは2msよりは小さいことが好ましい)を用い、まだ送信できていない繰り返し回数が残っている状況を考慮すると、基地局がUL SFギャップ関連パラメータを端末に送信しなかった場合(すなわち、設定(configure)された開始UL SF(starting UL SF)から開始して実際プリアンブルを送信できるUL SFを用いてプリアンブル繰り返し送信をしても問題ない場合)、次のような方法のうち1つで動作することができる。
すなわち、端末は、残余(remaining)繰り返し回数がなくなるまで次の方法の1つを繰り返すと設定することができる。
また、基地局は、UpPTSシンボルを利用しなければならないプリアンブルフォーマットを用いる場合、スペシャルSF(special SF)の直ぐ次に位置するUL SF(すなわち、連続したUL SFのうち1番目のUL SF)が含まれるようにNPRACH設定インデックステーブル(NPRACH configuration index table)を構成することが好ましい。
(代案A)
(設定(configure)されたUpPTSシンボルの数)×(実際プリアンブルを送信できるUL SFのうち連続UL SF(consecutive UL SF)の数)の分だけをプリアンブル送信のために利用できるUpPTSシンボルの数とみなす。
また、前記計算されたUpPTSシンボルの数の分だけ操り上げてプリアンブル送信の開始ポイント(starting point)であると考え、連続UL SF(consecutive UL SF)の数の分だけTCに該当するプリアンブル(又は、ミニ-プリアンブル(mini-preamble))を繰り返して送信する。
ここで、ミニ-プリアンブルはプリアンブルの部分集合であり、ミニ-プリアンブルが集まって1つのプリアンブルをなす構造が考慮されてもよい。
(代案B)
設定(configure)されたUpPTSシンボルの数の分だけ操り上げて開始ポイント(starting point)であると考え、実際プリアンブルを送信できるUL SFのうち連続UL SF(consecutive UL SF)の数の分だけTCに該当するプリアンブル(又は、ミニ-プリアンブル)を繰り返して送信することができる。
ここで、繰り返して送信されるシンボルグループの端部が実際プリアンブルを送信できないUL SF又はDL SFの領域を侵犯するため、最後のシンボルグループのシンボルのうち実際プリアンブルを送信できないUL SF又はDL SF領域を侵犯しただけのシンボル(ら)をドロップし、該当時間持続時間(time duration)をGTに含むと設定することができる。
ただし、シンボルグループをなすシンボルの数がNであるが、ドロップしなければならないシンボルの数がNである場合、前述の代案Bを利用しないことが好ましいかもしれない。
その理由は、該当N個のシンボルをドロップするとは、シンボルグループのCPのみを除いて全てドロップするという意味であり得る。
これは、直前に送信されたシンボルグループとの周波数ギャップ(例えば、3.75kHz、22.5kHzなど)を基地局において利用できないためである。
代案Bが代案Aに比べてUpPTSシンボルを少なく用いるので、レガシーLTEに与える影響が少ない可能性がある。しかしながら、端末は、シンボルグループをなす特定シンボル(ら)をドロップしなければならないので、MCL側面で損害が発生する可能性がある。
(代案C)
設定(configure)されたUpPTSシンボルの数の分だけ操り上げて開始ポイント(starting point)であると考え、実際プリアンブルを送信できるUL SFのうち連続UL SF(consecutive UL SF)の数の分だけTCに該当するプリアンブル(又は、ミニ-プリアンブル)を繰り返して送信することができる。
ここで、繰り返して送信されるシンボルグループの端部が実際プリアンブルを送信できないUL SF又はDL SFを侵犯するため、前述した代案Bとは異なるように最後のTCに該当するプリアンブル(又は、ミニ-プリアンブル)を延期(postpone)すると設定し、該当時間持続時間(time duration)をGTに含むと設定することができる。
ここで、延期(postpone)は、最後に送信したプリアンブルとは連続しない、そしてスペシャルSF(special SF)の直ぐ次に位置するUL SFが実際プリアンブルを送信できるUL SFである場合、端末は、該当UL SFから設定(configure)されたUpPTSシンボルの数の分だけ操り上げて送信ポイントであると考え、以前に送信できなかったTCに該当するプリアンブル(又は、ミニ-プリアンブル)を送信することができる。
追加的に、表6のFormat 0がケース1からケース2に変わり、追加的に、TCが2msである場合、G=3及びP=6のFormat 2Aが考慮されると、最終的に下記の表8のように5つのフォーマットが定義されることができる。
前述した例示において考慮したFormat 0はG=3及びP=3であったが、表8の場合、G=3及びP=6を考慮している。
従って、G=3及びP=3の繰り返し(repetition)2の場合がG=3及びP=6の繰り返し(repetition)1の場合と同一である見なすことができる。
表8は、TDD NPRACHプリアンブルフォーマット(TDD NPRACH preamble format)の一例を示す。
表8のpreamble format 0、1、2A、2、3を図示すると、図12の(a)、(b)、(c)、(d)、(e)のようにそれぞれ示すことができる。
すなわち、図12は、本明細書で提案するTDD NPRACHプリアンブルフォーマットの一例を示す図である。
このような場合を考慮すると、表7は、下記の表9のように適用することができる。表9は一例であり、テーブル(table)の総ステート(state)も一例であり、これと異なる値を有してもよいことは言うまでもない。
特徴的に、表9は、既存のLTE TDDにおいて用いているテーブルの値のうちリソースを様々なキャリアに割り当てたケースを除いた全てのケースを含む。前述した例示において、表9が適用できることは言うまでもない。
表9は、NPRACH設定の一例を示す。
追加的に、表9を各プリアンブルフォーマット(preamble format)のTC値によって3種類のテーブル(すなわち、1ms、2ms、3ms)を別途に作って、基地局はプリアンブルフォーマット情報と使用可能UL SF(available UL SF)情報(すなわち、NPRACH設定テーブル(NPRACH configuration table))を分離してSIB(例えば、SIB2-NB、SIB22-NB)を介して設定(configure)すると設定することができる。
ここで、CEレベル別にプリアンブルフォーマットが同一に設定されることができるが、これに対する根拠は次のようである。
最初端末がプリアンブルを送信するキャリアを選択するとき、同一のCEレベルにおいて複数のキャリアのうち設定(configure)される確率により1つのキャリアを選択するようになっている。
しかしながら、もし、他のキャリアを選択したとして同一のCEレベルにある端末が相異なるプリアンブルフォーマットを送信することができる場合、これは好ましくない動作となるためである。プリアンブルフォーマットを示すテーブルは以下の表10のように3bitsの情報を用いて設定されることができる。
表10は、TDD NPRACHプリアンブルフォーマットの一例を示す。
追加的に、UL/DL構成情報がSIB1-NBに送信されるので、端末はSIB1-NBを見てUL/DL構成(UL/DL configuration)が分かり、連続UL SF(consecutive UL SF)が何個であるかも分かる。
さらに、連続UL SF(consecutive UL SF)数によって使用できるプリアンブルフォーマットが予め指定されている場合、端末は、UL/DL構成(UL/DL configuration)によって予め定義されたテーブルを参照してSIB(例えば、SIB2-NB)を介してプリアンブルフォーマットが設定(configure)されると設定されることができる。
特徴的に、UL/DL configuration#2と#5は連続UL SF(consecutive UL SF)の個数が1であるので、TCが1×30720 TSであるプリアンブルフォーマットのみ(すなわち、preamble format 0 and preamble format 1)が設定(configure)できると設定することができる。
従って、端末は、UL/DL configuration#2と#5である場合、表10を参照する代わりに表11を参照して、1bitのみを用いてNPRACHプリアンブルフォーマットが設定(configure)されることができる。
追加で、UL/DL configuration#1と#4(もし、#6も使用する場合は#6まで含む)は、(最小)連続UL SF(consecutive UL SF)の数が2であるので、TCが1×30720TS、そして、2×30720TSのプリアンブルフォーマットのみ(すなわち、preamble format 0, preamble format 1, preamble format 2A, and preamble format 2)が設定(configure)できると設定することができる。
従って、端末は、UL/DL configuration#1と#4である場合(もし、#6も使用する場合は#6まで含む)、表10を参照する代わりに表12を参照して2bitsのみを使用してNPRACHプリアンブルフォーマットが設定(configure)されることができる。
追加で、UL/DL configuration#3(もし、#6も使用する場合は#6まで含む)は(最大)連続UL SF(consecutive UL SF)の数が3であるので、TCが1×30720TS、2×30720TSそして3×30720TSであるプリアンブルフォーマットまで(すなわち、preamble format 0, preamble format 1, preamble format 2A, preamble format 2, and preamble format 3)設定(configure)できると設定することができる。
従って、端末は、UL/DL configuration#3(もし、#6も使用する場合は#6まで含む)には表10を参照して3bitsを使用してNPRACHプリアンブルフォーマットが設定(configure)されることができる。
表11は、TDD NPRACHプリアンブルフォーマットの一例を示す。
表12は、TDD NPRACHプリアンブルフォーマットの一例を示す。
一方、プリアンブルフォーマットのTC値に応じて適用できる使用可能UL SF(available UL SF)に対する表が予め決定されると設定されることができる。
すなわち、端末に設定(configure)されたプリアンブルフォーマットによって又はプリアンブルフォーマットの長さによって参照しなければならない使用可能UL SF(available UL SF)に対するテーブルがそれぞれ決定されると設定されることができる。
例えば、前記表8を考慮すると、format 0とformat 1を使用すると設定(configure)された端末は、表13を参照して使用可能UL SF(available UL SF)情報を分かるといえ、format 2Aとformat 2を使用すると設定(configure)された端末は、表14を参照して使用可能UL SF情報を分かるといえ、format 3を使用すると設定(configure)された端末は、表15を参照して使用可能UL SF情報を分かるといえる。
このように分離して情報を送信するときの利点は、全てのNPRACH設定(NPRACH configuration)(各CEレベル別、各キャリア別)のために常に6bits(すなわち、64ステート(states)値を独立的に送信するときに比べてSIBを介して送信しなければならない情報の量が減少することがある。
具体的な例を挙げると、1つの基地局が最大に設定できるNPRACH設定(NPRACH configuration)の数は3(max CE level)×16(1+max non-carrier number)=48個であり、各リソース当たり6bitsが必要であるため、総最大48×6=288bitsが必要である。
しかしながら、各CEレベル別に3bitsを使用してプリアンブルフォーマット(すなわち、0、1、2A、2、3)を決定し、各リソース当たり最大5bitsが(すなわち、表8が32ステートであるため)要求されるので、3(max CE level)×3(max preamble format)+3(max CE level)×16(1+max non-anchor carrier number)×5=249bitsが要求される。
もし、全てのCEレベルにプリアンブルフォーマット3を使用する場合、各リソース当たり3bitsが必要であるため、3(max CE level)×3(max preamble format)+3(max CE level)×16(1+max non-anchor carrier number)×3=153bitsが要求される。
従って、最大135bits(約46%)が減少することができる。
追加で、前記に提案したUL/DL構成(UL/DL configuration)によって設定(configure)できるプリアンブルフォーマットの数が変化すると仮定する場合、最大141bits(約49%)が減少することができる。
表13は、TC=1ms(表6においてformat 0、format 1)に対するNPRACH設定テーブルの一例を示す。
表14は、TC=2ms(表6においてformat 2A、format 2)に対するNPRACH設定テーブルの一例を示す。
表15は、TC=3ms(表6においてformat 3)に対するNPRACH設定テーブルの一例を示す。
追加的に、TDD NB-IoTにおいて既存のUL/DL configuration#0と#6を利用しないと予想されるので、これを反映すると、表9、表13、表14及び表15を下記の表16、表17、表18及び表19のように変更して利用することができる。
このような場合、前述した利点がより目立って現れる。すなわち、既存の総最大48×6=288bitsが必要であったとしたら、各CEレベル別に3bitsを用いてプリアンブルフォーマットを(すなわち、0、1、2A、2、3)決定し、各リソース当たり最大4bitsが(すなわち、表17が16ステートであるので)必要となるので、3(max CE level)×3(max preamble format)+3(max CE level)×16(1+max non-anchor carrier number)×4=201bitsが必要となる。
もし、全てのCEレベルにpreamble format 3を用いる場合は、各リソース当たり2bitsが必要であるため、3(max CE level)×3(max preamble format)+3(max CE level)×16(1+max non-anchor carrier number)×2=105bitsが必要となる。
すなわち、最大183bits(約64%)が減少する。
追加で、前記に提案したUL/DL構成(UL/DL configuration)によって設定(configure)できるプリアンブルフォーマットの数が変化できると仮定する場合、最大189bits(約66%)が減少する。
表16は、UL/DL configuration#0及び#6なしにNPRACH設定(NPRACH configuration)の一例を示す。
表17は、UL/DL configuration#0及び#6なしにTC=1ms(表6においてformat 0、format 1)に対するNPRACH設定(NPRACH configuration)の一例を示す。
表18は、UL/DL configuration#0及び#6なしにTC=2ms(表6においてformat 2A、format 2)に対するNPRACH設定(NPRACH configuration)の一例を示す。
表19は、UL/DL configuration#0及び#6なしにTC=1ms(表6においてformat 3)に対するNPRACH設定(NPRACH configuration)の一例を示す。
追加的に、同一のCEレベルでそれぞれ用いることに設定されたプリアンブルフォーマットのような共通情報はSIB(例えば、SIB2-NB)を介して設定(configure)されると設定することができる。
特徴的に、動作モード(operation mode)に関係なくNPRACH設定(NPRACH configuration)を構成した全てのキャリア(anchor+non-anchor(s))において常に該当共通情報が適用されると設定することができる。
追加で、各キャリア(アンカー(anchor)を除いたノンキャリア(non-carrier))によって追加フィールドを用いて独立的に(ノンアンカー構成(non-anchor configuration)であるので、SIB22-NBにおいて設定(configure)される)前記情報が設定(configure)されることにより変更可能であると設定することもできる。
すなわち、該当追加フィールドがない場合、SIB(例えば、SIB2-NB)に伝達された共通情報が適用されると設定することができる。
特徴的に、このような追加動作は、スタンドアローンモード(standalone mode)で導入することができる。
さらに、同一のCEレベルにおいて定義される使用可能UL SF(available UL SF)までもSIB(例えば、SIB2-NB)を介して送信された共通情報が用いられると設定することもできる。
特徴的に、動作モード(operation mode)に関係なくNPRACH設定(NPRACH configuration)を構成した全てのキャリア(anchor+non-anchor(s))において常に該当共通情報が適用されると設定することができる。
追加で、各キャリア(アンカー(anchor)を除いたノンキャリア(non-carrier))によって追加フィールド用いて独立的に(ノンアンカー構成(non-anchor configuration)であるので、SIB22-NBにおいて設定(configure)される)前記情報が設定(configure)されることにより変更可能であると設定することもできる。
すなわち、該当追加フィールドがない場合、SIB(例えば、SIB2-NB)に伝達された共通情報が適用されると設定することができる。
特徴的に、このような追加動作は、スタンドアローンモード(standalone mode)で導入することができる。
上記の方式が導入されると、より多くのbitsが減少できるという利点があるが、キャリアに関係なく使用可能UL SF(available UL SF)の位置が同一であるので、アンカーキャリア(anchor carrier)のULリソースの量がボトルネック(bottleneck)になってノンアンカーキャリア(non-anchor carrier)のリソースを効率的に利用できない可能性もある。
しかしながら、SIBに送信しなければならない情報の量が少ないという利点のため、上記方法が考慮されることもある。
追加的に、CEレベル、キャリア種類に関係なく用いるプリアンブルフォーマット及び/又は使用可能UL SF(available UL SF)がSIB(例えば、SIB2-NB)を介して送信された共通情報が用いられると設定することができる。
このように設定する場合、画期的に設定(configure)される情報の量が減少するという利点があるが、CEレベル別に相異なるMCLをサポートするための要素(factor)が繰り返し数(repetition number)のみに制限されるという欠点、及び/又はリソース活用(resource utilization)の観点から欠点がある。
追加的に、基地局は、特定NPRACHプリアンブルフォーマットによって繰り返し数(Repetition number)1を用いるか否かについて端末にSIB(例えば、SIB2-NB)を介して設定(configure)することができる。
特徴的に、当該情報はCEレベル及び/又はキャリアの種類に関係なく同じ値を有する共通情報であり得る。
具体的に説明すると、表6に定義された5種類のフォーマットのうちG=2、P=4のformat 1、format 2、format 3を特定基地局が端末に設定(configure)しようとするとき、繰り返し数(Repetition number)1を用いるか否かを選択して通知すると設定することができる。
ここで、実際利用される繰り返し数も設定(configure)しなければならないことは言うまでもない。
上記内容を通知する方法は、第一に、(1)繰り返し数セット(repetition number set)はFDDと同一値(すなわち、{n1、n2、n4、n8、n16、n32、n64、n128})として予め標準文書に定義しておき、SIBを介して1ビットフラグ(1bit flag)を用いてrepetition#1を用いるか否かをon又はoffで通知することもできる。
この方法は、追加1bitだけで当該情報を通知することができるという利点がある。第2に、(2)他の方法は、repetition#1を含むか含まない相異なる2つの繰り返し数セット(Repetition number set)のうち1つをSIB(例えば、SIB2-NB)を介して端末に設定(configure)することができる。
例えば、相異なる2つの繰り返し数セット(repetition number set)は{n1、n2、n4、n8、n16、n32、n64、n128}と{n2、n4、n8、n16、n24、n32、n64、n128}から構成されてもよい。
この方法は、repetition#1を用いない代わりにn24などの中間値をもう1つ含むことにより、基地局側面でより効率的にULリソースを用いることができるという利点を有する。
このように、基地局が選択的に繰り返し数(repetition number)を選択する理由は、基地局実現(implementation)によってrepetition#1を用いても性能が保障されるとき(例えば、MLタイプ受信機(ML type receiver))もあり、repetition#1を用いる場合、性能が保障ならないとき(例えば、異なるタイプの受信機(Differential type receiver))もあるからである。
前述した提案、方法、代案は、後述する方法2においても適用可能であることはもちろんであり、他の方法においても適用可能であることは自明である。
(方法2)
方法2は、まずTCとUL/DL構成(UL/DL configuration)によって送信可能な開始UL SF(starting UL SF)を設定し、基地局がシステム情報(例えば、SIB2-NB)を介してNPRACH設定インデックス(NPRACH configuration index)で端末に送信する方法に関する。
ここで、特徴的に各NPRACH設定インデックス(NPRACH configuration index)別に開始UL SF(starting UL SF)は(複数も可能であるが)1つであることが好ましい。
その理由は、同一のCEレベルにより設定(configure)されたNPRACHリソースに送信されるプリアンブルの開始SFは1つに統一されることが基地局受信及びデコーディング側面で有利なためである。
さらに、プリアンブル繰り返し(ここで、繰り返し数はシステム情報(例えば、SIB2-NB)を介して設定(configure)される)のために、開始UL SF(starting UL SF)間の周期はシステム情報(例えば、SIB2-NB)を介して送信されると設定することができる。
この方法は、方法2とは異なるように開始SF(starting SF)が定義され、端末が該当開始SFにプリアンブル送信を開始することを決定する場合、端末は開始UL SFから開始して、以後に存在するUL SFを用いて設定(configure)された繰り返し数の分だけプリアンブルを送信すると設定することができる。
すなわち、方法2が前述した方法1のスペシャルケース(special case)であると考えることもできるが、方法1よりNPRACH設定インデックス(NPRACH configuration index)をより少なく構成できるという利点がある。
すなわち、方法2は、SIBのオーバーロード(overload)が減少する。
例えば、これに対するテーブルを構成する場合、表20のようであり得るがが、これを表7と比較すると、表20が表7より少ないステートのみで構成されることを確認することができる。
表20は、NPRACH設定(NPRACH configuration)の一例を示す。
端末がNPRACH設定インデックス(NPRACH configuration index)、使用可能UL SF(available UL SF)、プリアンブル繰り返し数(preamble repetition number)、NPRACH周期(NPRACH periodicity)、UL/DL構成(UL/DL configuration)などを基地局からSIBを介して受信した場合について例を挙げて説明する。
もし、端末が、NPRACH設定インデックス(NPRACH configuration index)が「8」に設定(configure)され(表20を参照)、プリアンブル繰り返し数が「8」に設定(configure)され、NPRACH周期が「80ms」に設定(configure)され、UL/DL構成(UL/DL configuration)が「#1」に設定(configure)される場合、図13に示すように、端末はプリアンブルを送信することができる。
ここで、NPRACH設定インデックス(NPRACH configuration index)が8であるので、プリアンブルフォーマットは0となり、開始ULサブフレーム(starting UL subframe)は2番目のハーフフレーム(second half frame)の2番目に存在するULサブフレームとなる。
参考として、方法2は、特別な制限事項がないと、全てのULサブフレームにおいてプリアンブルが送信できると設定している。
また、プリアンブル開始ポイント(preamble starting point)は、開始無線フレーム規則(start radio frame rule)及びNPRACH周期(NPRACH periodicity)などを考慮すると、1310であり得る。
さらに、繰り返し数が8であったため、単一プリアンブル(すなわち、3つの連続したシンボルグループ)が8つのUL SFにわたって繰り返して送信されることが分かる。
特徴的に、ポジティブホッピング(positive hopping)とネガティブホッピング(negative hopping)がプリアンブル繰り返して送信中に共存すると設定する場合、次のような規則を用いると設定することができる。
(規則I)
最初プリアンブルは(FDDと類似して)任意に選択されたサブフレームインデックス(subcarrier index)によってポジティブホッピング又はネガティブホッピングで送信されると設定することができる。
(規則II-1)
端末が直前のUL SFにプリアンブルを送信し、直ぐ次にプリアンブルを送信できるUL SFが存在する場合、先に送信したポジティブの逆方向(直前にポジティブホッピングであったら、今度はネガティブホッピング、直前にネガティブホッピングであったら、今度はポジティブホッピング)のホッピングで送信することができるサブキャリアのうち1つをランダムに選択してプリアンブルを送信すると設定することができる。
(規則II-2)
端末が直前のUL SFにプリアンブルを送信し、直ぐ次にプリアンブルを送信できるUL SFが存在しない場合(すなわち、次のSFがダウンリンク受信サブフレームである場合)、以後に存在するプリアンブルの送信が可能な1番目のUL SFに任意に選択されたサブキャリアインデックスによってポジティブホッピング又はネガティブホッピングを用いてプリアンブルを送信すると設定することができる。
このような規則は、単一プリアンブルが1ms内に入るように定義されたプリアンブルフォーマットに対して適用できるだけでなく、単一プリアンブルが分離送信可能なG個のシンボルグループの合計からなる場合にも適用できる。
図13は、本明細書で提案するプリアンブル送信の一例を示す図である。
追加的に、長時間UL SFを占有するプリアンブルの送信により、他のUEがULデータを送信できない場合が発生し得る。
従って、NPRACHプリアンブル送信中間に他のUEのULデータ送信のためのUL SFギャップが定義されることができる。
このようなUL SFギャップは、基地局がシステム情報(例えば、SIB2-NB)を介して設定可能に(configurable)送信すると設定することができる。
以下、前記UL SFギャップを通知する方法についてより具体的に説明する。
(代案1)
代案1は、UL SFギャップを端末が飛び越えるべきUL SFの個数と定義し、基地局がNPRACH設定(NPRACH configuration)と共にシステム情報(例えば、SIB2-NB)を介して端末に送信する方法に関する。
前記UL SFギャップは、例えば、{1SF、2SF、3SF、4SF、5SF、6SF、8SF、16SF、32SF}などのように特定セット(set)で標準文書に予め指定又は定義されることができる。
特徴的に、設定(configure)されたプリアンブル繰り返し値が特定値NConsecutive_TX(例えば、NConsecutive_TX=16)(又は、第1特定値)以上であるときにのみ、基地局が前記UL SFギャップを設定(configure)可能であると設定することができる。
追加的に、特定値MConsecutive_TX(例えば、32)(又は、第2特定値)の分だけのプリアンブル繰り返しが終了した後、前記UL SFギャップが定義できるように設定可能(configurable)に設定することができる。
特徴的に、前記MConsecutive_TX値を基地局が送信しなかった場合、前記MConsecutive_TX値は前記に定義した前記NConsecutive_TX値となる。
ここで、NConsecutive_TX≦MConsecutive_TXと定義されることが好ましいことがある。
(代案2)
UL SFギャップをNPRACHプリアンブル送信周期と定義し、基地局がNPRACH設定(NPRACH configuration)と共にシステム情報(例えば、SIB2-NB)を介して当該情報を端末に送信することができる。
例えば、前記UL SFギャップは{5ms、10ms}のように標準文書に予め指定又は定義されることができる。
特徴的に、代案2は、UpPTSシンボルを利用しなければならないプリアンブルフォーマットを基地局が設定(configure)するときに適用される。
ここで、プリアンブル繰り返し(preamble repetition)が1より大きい場合、プリアンブル送信周期を5ms又は10msに設定して常にUpPTSシンボル+UL SFにプリアンブルが送信できるように設定することができる。
(代案3)
代案3は、ホッピングフラグ(Hopping flag)を送信して特定キャリアにNPRACHプリアンブル送信のために長く占有することを防止する方法である。
前述した代案が同時に適用されて用いられてもよい。すなわち、代案1と代案3の組み合わせ、又は代案2と代案3の組み合わせなどが可能であり得る。
もし、UL SFギャップ関連パラメータ(例えば、UL SFギャップ又は NPRACHプリアンブル送信周期(NPRACH preamble transmission period))を基地局が送信していないか、又は基地局が送信したのに端末が受信していない場合、予め設定(configure)された開始UL SF(starting UL SF)からプリアンブル送信を開始して実際プリアンブルを送信することができるUL SF(すなわち、これはNPRACH設定(NPRACH configuration)により端末が分かる)により設定(configure)された繰り返し数(repetition number)の分だけ送信するように設定することができる。
追加的に、もしUpPTSシンボル(ここで、UpPTSシンボルの数は設定可能(configurable))を用いるプリアンブルフォーマット(例えば、TCが1msよりわずかに大きいプリアンブルフォーマットであり、ここで、該当TCは2msよりは小さいことが好ましい)を利用し、まだ送信していない繰り返し回数が残っている状況を考慮すると、基地局がUL SFギャップ関連パラメータを端末に送信しなかった場合(すなわち、設定(configure)された開始UL SFから開始して実際プリアンブルを送信できるUL SFを用いてプリアンブル繰り返し送信をしてもかまわない場合)、次の方法のうち1つで動作することができる。
すなわち、端末は、残余(remaining)繰り返し回数がなくなるまで次の方法の1つを繰り返すと設定することができる。
(代案A)
(設定(configure)されたUpPTSシンボルの数)×(実際プリアンブルを送信できるUL SFのうち連続UL SF(consecutive UL SF)の数)の分だけをプリアンブル送信のために利用できるUpPTSシンボルの数であるとみなす。
また、前記計算されたUpPTSシンボルの数の分だけ操り上げてプリアンブル送信の開始ポイント(starting point)であると考え、連続UL SF(consecutive UL SF)の数の分だけTCに該当するプリアンブル(又は、ミニ-プリアンブル)を繰り返して送信する。
ここで、ミニ-プリアンブルは、プリアンブルの部分集合であり、ミニ-プリアンブルが集まって1つのプリアンブルをなす構造が考慮されることができる。
(代案B)
設定(configure)されたUpPTSシンボルの数の分だけ操り上げて開始ポイントであると考え、実際プリアンブルを送信できるUL SFのうち連続UL SF(consecutive UL SF)の数の分だけTCに該当するプリアンブル(又は、ミニ-プリアンブル)を繰り返して送信することができる。
ここで、繰り返して送信されるシンボルグループの端部が実際プリアンブルを送信できないUL SF又はDL SFの領域を侵犯するため、最後のシンボルグループのシンボルのうち実際プリアンブルを送信できないUL SF又はDL SF領域を侵犯した分だけのシンボル(ら)をドロップし、該当時間持続時間(time duration)をGTに含むと設定することができる。
ただ、シンボルグループをなすシンボルの数がNであるが、ドロップしなければならないシンボルの数がNである場合、上記の代案Bを用いないことが好ましいことがある。
その理由は、該当N個のシンボルをドロップするとは、シンボルグループのCPを除いて全てをドロップするという意味であり得る。
これは、直前に送信されたシンボルグループとの周波数ギャップ(frequency gap)(例えば、3.75kHz、22.5kHzなど)を基地局において利用できないためである。
代案Bが代案Aに比べてUpPTSシンボルを少なく用いるので、レガシーLTEに与える影響が少ない可能性がある。しかしながら、端末は、シンボルグループをなす特定シンボルをドロップしなければならないので、MCL側面で損害が発生する可能性がある。
(代案C)
設定(configure)されたUpPTSシンボルの数の分だけ操り上げて開始ポイントであると考え、実際プリアンブルを送信できるUL SFのうち連続UL SF(consecutive UL SF)の数の分だけTCに該当するプリアンブル(又は、ミニ-プリアンブル)を繰り返して送信することができる。
ここで、繰り返して送信されるシンボルグループの端部が実際プリアンブルを送信できないUL SF又はDL SFを侵犯するため、前述した代案Bとは異なって最後のTCに該当するプリアンブル(又は、ミニ-プリアンブル)を延期(postpone)すると設定し、該当時間持続時間(time duration)をGTに含むと設定することができる。
ここで、延期(postpone)は、最後に送信したプリアンブルとは連続しない、そしてスペシャルSF(special SF)の直ぐ次に位置するUL SFが実際プリアンブルを送信できるUL SFである場合、端末は、該当UL SFから設定(configure)されたUpPTSシンボルの数の分だけ操り上げて送信ポイントであると考え、先に送信できなかったTCに該当するプリアンブル(又は、ミニ-プリアンブル)を送信することができる。
方法1においてのように方法2においても表6の5種類のプリアンブルフォーマットが定義(define)されたときを反映すると、表20は表21に変えて適用されることができる。
ここで、表21は、UL/DL configuration#0と#6を用いないと仮定する。
表21は、UL/DL configuration#0と#6なしにNPRACH設定(NPRACH configuration)の一例を示す。
NB-IoTに対する強化において設定可能な細部事項(configurable details in enhancement for NB-IoT)
次に、NB-IoTに対する強化(enhancement)において設定可能な細部事項について説明する。
Rel.15のNB-IoTの場合、FDDにおいて用いられているレガシーNPRACHフォーマットに対する信頼性/レンジ強化(reliability/range enhancement)が進行している。
この中で、信頼性強化(reliability enhancement)のためにシンボルレベルスクランブリング(symbol level scrambling)及びシンボルグループレベルスクランブリング(symbol group level scrambling)などが前記の解決策として提示されている。
以下、NPRACH強化(NPRACH enhancement)のために既存のプリアンブルフォーマットに追加でシンボルレベルスクランブリングを適用するとき、端末がスクランブリングを行うシンボルの数を基地局が設定(configure)する方法について説明する。
すなわち、SIB(例えば、SIB2、SIB22など)を介して基地局は端末にNPRACHプリアンブルを送信するとき、シンボルレベルスクランブリングをサポートする場合、同一の値をスクランブリングするシンボルの数を設定(configure)すると設定することができる。
特徴的に、設定(configure)できるシンボルの数(例えば、X)は単一シンボルグループ(single symbol group)が有することのできる最大シンボルの数(すなわち、6)より小さいか等しくなければならない。
例えば、Xは、1、2、3、6などであり得る。ここで、4と5も考慮することができるが、単一シンボルグループが有することのできる最大シンボルの数に対する約数を考慮することが好ましい。
これは、最大シンボルの数を同一に分けることのできる値であるからである。
例えば、6つのシンボルが同一の値にスクランブリングされる場合、これはシンボルグループレベルスクランブリング(symbol group level scrambling)と同様であると考えることができる。
この方法を適用すると、隣接セル間のNPRACH信頼性(reliability)を向上させることができるという利点がある。
特徴的に、同一事業者別に隣接する所に設置された様々なセルは、同一の値を用いることがセル間干渉(inter-cell interference)を減少させる側面で好ましいことがある。
追加的に、Xになれるケースが多くなる場合、主に用いる値を予め決定してテーブル化して基地局が指示するすと設定することができる。
追加的に、基地局が同一の値をスクランブリングするシンボルの数を設定(configure)すると設定することもできるが、シンボルレベルとシンボルグループレベルのうち1つを選択して指示できると設定することができる。
この方法は、前述した方法のうちXを1と6のうち選択することと同一の結果をもたらすことがある。
この方法も、隣接セル間のNPRACH信頼性(reliability)を向上させることができるという利点がある。
特徴的に、同一事業者別に隣接する所に設置された様々なセルは、同一の値を用いることがセル間干渉(inter-cell interference)を減少させる側面で好ましいことがある。
追加的に、基地局は、SIB(例えば、SIB2及び/又はSIB22)を介してレガシーNPRACHリソース設定(legacy NPRACH resource configuration)と共に強化したプリアンブル(enhanced preamble)を利用できるか否かについて明示的に(explicit)(例えば、1bit additional field)端末に指示すると設定することができる。
また、基地局は、該当レガシーNPRACHリソースのリソース分割(resource partitioning)により強化したプリアンブル(enhanced preamble)のための領域を指示することができる。
当該情報は、セル特定(cell specific)及び/又はCEレベル特定(CE level specific)に送信されることもできるが、NPRACHリソース特定(NPRACH resource specific)(すなわち、独立的に(independent)に)送信されることが好ましいことがある。
その理由は、各NPRACHリソース別に独立的に設定(configure)できるので、常にNPRACHリソースのサイズが同一であるという保障がないためである。
また、基地局が強化したプリアンブル(enhanced preamble)のためのNPRACHリソースを構成したとき、特定条件に応じて強化したUE(enhanced UE)は強化したプリアンブル(enhanced preamble)のみを送信するか、レガシープリアンブルのみを送信するか、又は強化したプリアンブル及びレガシープリアンブルのいずれか1つを送信してもかまわない。
例えば、端末が測定したRSRP(reference signal received power)値に応じて、又は端末が測定したRSRP値と基地局から設定(configure)された閾値(threshold)により決定されたCEレベル値に応じて特定プリアンブルのみ(例えば、強化した(enhanced)プリアンブル及び/又はレガシープリアンブル)を送信することができる。
これは、信頼性強化(reliability enhancement)はセル間干渉(inter-cell interference)を減らす目的があるため、セル中心(cell center)に位置するUE(すなわち、RSRP値が良いUE又はCEレベルが低いUE)は、レガシープリアンブルのみでも性能が保障できるため、レガシープリアンブルと強化した(enhanced)プリアンブルのうちいずれを用いても問題とならない。
それに対して、セルエッジ(cell edge)に位置するUE(すなわち、RSRP値がよくないUE又はCEレベルが高いUE)は、信頼性強化(reliability enhancement)のために強化した(enhanced)プリアンブルを用いることが好ましいことがある。
追加的に、レガシープリアンブルリソースを共有する強化したプリアンブル(enhanced preamble)に対して、基地局は各CEレベル及び/又は各キャリア別に独立的に強化したプリアンブル(enhanced preamble)のためのリソース領域を設定(configure)すると設定することができる。
基地局からリソースを効率的に管理するという側面及び関連レガシー設定(legacy configuration)が各CEレベル、各キャリア別に独立的に設定(configuration)されているため、該当方法が好ましいことがある。
ここで、強化したプリアンブル(enhanced preamble)の送信を希望する端末は、同一のCEレベル内で複数のキャリアに構成されたNPRACHリソースを見て、強化したプリアンブル(enhanced preamble)のためのリソースが割り当てられたキャリアのうち1つを選択してMSG1を送信すると設定することができる。
ここで、MSG1は、プリアンブルを意味する。
より具体的に説明すると、現在同一のCEレベルでMSG1を送信するためのキャリアは確率により決定されるが、ここで、アンカーキャリア(anchor carrier)を選択するための確率がSIBを介して設定(configure)され、1つ又は複数のノンアンカーキャリア(non-anchor carrier)のうち1つを選択するための確率は(1-nprach-ProbabilityAnchor)/(non-anchor NPRACH resourcesの数)のように決定される。
nprach-ProbabilityAnchor/non-anchor NPRACH resourcesの数の表現は、nprach-ProbabilityAnchor値をnon-anchor NPRACH resourcesの数で割ることを意味する。
もし、従来の方式通りにキャリアを選択する場合、強化したプリアンブル(enhanced preamble)を送信することを希望する端末が予め決定されている確率によりキャリアを選択した後、確認の結果、該当NPRACHリソースが強化したプリアンブル(enhanced preamble)を送信するためのリソースが割り当てられていない可能性もあるため、これは好ましい動作でなくなる。
従って、強化したプリアンブル(enhanced preamble)を送信することを希望する端末は、上記のノンアンカーキャリア(non-anchor carrier)のうち1つを選択するための確率の数式に入るパラメータの値を次のように変更することができる。
同一のCEレベル内で複数のキャリアに構成されたNPRACHリソースを確認し、アンカーキャリアに強化したプリアンブル(enhanced preamble)のためのリソースが割り当てられない場合、端末は、nprach-ProbabilityAnchorを0とみなし、ノンアンカーキャリア(non-anchor carrier)を選択するための確率を決定する。
そして/または、前記数式のノンアンカーNPRACHリソース(non-anchor NPRACH resources)の数に対する値は、強化したプリアンブル(enhanced preamble)のためのリソースが割り当てられたノンアンカーキャリア(non-anchor carrier)の数を用いてノンアンカーキャリアを選択するための確率を決定すると設定することができる。
このように動作する場合、強化したプリアンブル(enhanced preamble)の送信を希望する端末は、常に強化したプリアンブル(enhanced preamble)を送信するためのリソースが割り当てられたキャリアを選択することができる。
追加的に、前記提案した方法において、強化したプリアンブル(enhanced preamble)の送信を希望する端末が同一のCEレベル内で複数のキャリアに設けたNPRACHリソースを確認し、強化したプリアンブル(enhanced preamble)のためのリソースが割り当てられたキャリアのうち1つを選択してMSG1を送信しようとしたが、強化したプリアンブル(enhanced プリアンブルの)ためのリソースが割り当てられたキャリアがない場合は、次に提示する方法((1)/(2))のうち1つで動作すると設定することができる。
(1)強化したプリアンブル(enhanced preamble)のためのリソースが割り当てられたキャリアがないため、レガシープリアンブルのためのリソースが割り当てられたキャリアのうち1つをレガシー動作と同一に設定(configure)される確率により選択してレガシープリアンブルを送信すると設定することができる。
この方法は、強化したプリアンブル(enhanced preamble)を送信しようとした端末が強化したプリアンブル(enhanced preamble)のためのリソースが構成されたキャリアがなくても1つのキャリアを選択してプリアンブルを送信することが、レガシーRACH手順(legacy RACH procedure)に従うことができるという点で好ましい。
すなわち、強化したプリアンブル(enhanced preamble)を送信するためのNPRACHリソースを構成したキャリアがなかったため、レガシーNPRACHリソースを構成したキャリアにレガシープリアンブルを送信したが、予め約束された試み回数の間、RAR(random access response)を受信していない場合、端末は、次のCEレベルに移し、その次に前記提案した方法のように該当CEレベル内で強化したプリアンブル(enhanced preamble)のためのNPRACHリソースを構成するキャリアのうち1つを選択して強化したプリアンブル(enhanced preamble)を送信すると設定することができる。
このときも同一に該当CEレベル内で強化したプリアンブル(enhanced preamble)のためのNPRACHリソースを構成するキャリアがない場合は、レガシーNPRACHリソースを構成するキャリアの1つを選択してレガシープリアンブルを送信するように設定することができる。
前述した方法に関する流れをフローチャートで示すと、図14のようである。
図14は、本明細書で提案する強化したプリアンブル(enhanced preamble)の送信方法の一例を示すフローチャートである。
(2)強化したプリアンブル(enhanced preamble)のためのリソースが割り当てられたキャリアがないので、端末は、次のCEレベルに移して該当CEレベル内で複数のキャリアに構成されたNPRACHリソースを確認し、強化したプリアンブル(enhanced preamble)のためのリソースが割り当てられたキャリアのうち1つを選択して強化したプリアンブル(enhanced preamble)を送信すると設定することができる。
該当方法は、強化したプリアンブル(enhanced preamble)を送信しようとした端末が強化したプリアンブル(enhanced preamble)の送信を常に優先にすることができるという利点がある。
もし、最終CEレベルまで行ったのに該当CEレベルに強化したプリアンブル(enhanced preamble)を送信できるNPRACHリソースが構成されたキャリアがない場合、最初CEレベルに戻ってきてレガシープリアンブルを送信するためのRACH手順(procedure)を開始すると設定することができる。
以後の方法は、レガシーRACH手順(legacy RACH procedure)と同一に動作するといえる。(2)の方法を適用したときの流れをフローチャートで示すと、図15のようである。
図15は、本明細書で提案する強化したプリアンブル(enhanced preamble)の送信方法のまた他の一例を示すフローチャートである。
図14及び図15に示すように、強化した(enhanced)MSG1を送信しようとするUEであるということは、上位層(higher layer)から強化した(enhanced)MSG1を送信するように設定(configure)されたUEを示すことができ(例えば、NPDCCHオーダー)、又は強化した(enhanced)MSG1を送信UEであるということを意味することもできる。
前記強化したプリアンブル(enhanced preamble)は、FDD強化プリアンブル(FDD enhancement preamble)を意味することもあり、EDT要求(request)用途のプリアンブルを意味することもある。
追加的に、特定NPRACHリソースに強化したプリアンブル(enhanced preamble)送信のための領域を構成し、該当領域を再び分けて端末のMSG3 マルチトーン能力(multi-tone capability)を通知する領域として用いると設定することができる。
しかしながら、既にコンテンションフリー(contention free)領域に強化したプリアンブル(enhanced preamble)の送信のための領域を構成することを考慮しているため、該当リソース領域が狭くてMSG3 マルチトーン能力(multi-tone capability)を通知する領域は別に設定しないことが好ましいことがある。
従って、強化したプリアンブル(enhanced preamble)の送信のための領域にMSG1を送信する端末は、MSG3は常に単一トーンを送信することを期待すると設定することができる。
ここで、MSG3は、RAR(又は、MSG2)に対応して端末が基地局に送信するUL送信を意味することができる。
この場合、前記強化したプリアンブル(enhanced preamble)を送信した端末は、RARをレガシー端末と異なって解釈すると設定することができる。
これに関する具体的な方法は、RAR ULグラント(RAR UL grant)にある1ビットアップリンクサブキャリア間隔フィールド(1bit uplink subcarrier spacing field)を強化したプリアンブル(enhanced preamble)のために、予め割り当てられたRAPIDをさらに表現するために用いると設定することができる。
該当RARが強化したプリアンブル(enhanced preamble)を受信した基地局が送信したという確認(confirmation)のための強化したプリアンブルフラグ(enhanced preamble flag)用途として用いられることもできる。
このような場合、特徴的に6ビットサブキャリア指示フィールド(6bits subcarrier indication field)にサブキャリア間隔を含んで表22のように適用されると設定することができる。
端末は、6ビット情報を受信して割り当てられたサブキャリア(allocated subcarrier)及びアップリンクサブキャリア間隔(uplink subcarrier spacing)まで分かるようになる。
表22は、サブキャリア指示(subcarrier indication)及びULサブキャリア間隔フィールド(UL subcarrier spacing field)(6 bits)の一例を示す。
さらに、強化したプリアンブル(enhanced preamble)送信のための領域にMSG1を送信する端末は、MSG3は常に単一トーンの送信を期待すると設定する場合、特定NPRACHリソースにレガシープリアンブルを送信しながらMsg3マルチトーン能力(multi-tone capability)を通知できる領域と強化したプリアンブル(enhanced preamble)送信のための領域が共に存在する場合、Msg3マルチトーン能力(multi-tone capability)を通知できる領域にレガシープリアンブルを送信すると設定することができる。
これは、Msg3マルチトーン能力(multi-tone capability)を通知できる領域を該当NPRACHリソースに構成したということ自体が該当NPRACHリソースを選択した端末のRSRPがよいことを示し、これは、該当端末がセル中心にある確率が高いという意味であり得る。
従って、端末は、セル間干渉(inter cell interference)又はセルレンジ強化(cell range enhancement)などのために必要な強化したプリアンブル(enhanced preamble)を送信する必要がなくなるので、Msg3マルチトーン能力(multi-tone capability)を通知できる領域にレガシープリアンブルを送信することが好ましい動作であり得る。
TDD NB-IoTに対する有効でないサブフレームハンドリング(Invalid subframe handling for TDD NB-IoT)
次に、TDD NB-IoTに対する有効でないサブフレームハンドリング方法について説明する。
TDD NB-IoTにおいて、基地局が構成したNPRACHリソースに端末がNPRACHプリアンブルを送信するとき、特定区間中の有効でないULサブフレームビットマップ(invalid UL subframe bitmap)情報を受信して該当有効でないサブフレーム(invalid subframe)に対して端末が取れる方法は多様であり、これを整理すると次のようである。
(方法1)
方法1は、有効でないULサブフレームビットマップ(Invalid UL subframe bitmap)情報に関係なく事前に構成されたNPRACHリソースに設定(configure)されたNPRACHフォーマットを設定(configure)された繰り返し数(repetition number)の分だけ繰り返して送信する方法に関する。
方法1は、簡単であるという側面で利点があるが、もし該当サブフレームがDL有効なSF(DL valid SF)である場合、該当サブフレームに送信するNPRACHプリアンブルが該当端末の周囲にある端末のダウンリンク受信(downlink reception)に強い干渉を与えることができるという欠点があり得る。
(方法1-1)
方法1-1は、前述した方法1に類似するが、わずかに異なる。
より具体的に説明すると、方法1-1は、有効でないULサブフレームビットマップ(Invalid UL subframe bitmap)情報に関係なく事前に構成されたNPRACHリソースに設定(configure)されたNPRACHフォーマットを設定(configure)された繰り返し数(repetition number)の分だけ繰り返して送信するが、有効でないULサブフレーム(invalid UL subframe)に送信するプリアンブル(すなわち、シンボル又はシンボルグループ(ら)又は単一繰り返しユニット(single repetition unit))は送信電力を特定値以下に設定して送信する方法に関し、これは、隣接端末に与える強い干渉を減らすことができるという利点を有する。
(方法2)
方法2は、有効でないULサブフレームビットマップ(Invalid UL subframe bitmap)情報を確認して事前に構成されているNPRACHリソースと比較して次の方法の1つを選択して適用すると設定することができる。
(方法2-1)
方法2-1は、有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)を除いた領域に予め設定(configure)されたNPRACHフォーマットを予め設定(configure)された繰り返し数(repetition number)の分だけ繰り返して送信することである。
(方法2-2)
方法2-2は、有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)を含む所に全部又は一部のシンボルグループを送信しなければならないとき、該当シンボルグループ(ら)に該当する部分を除いて、設定(configure)されたNPRACHフォーマットを予め設定(configure)された繰り返し数(repetition number)の分だけ繰り返して送信することである。
(方法2-3)
方法2-3は、有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)を含む所に全部又は一部のシンボルグループを送信しなければならないとき、該当シンボルグループ(ら)を含む複数のバックツーバックで送信されるシンボルグループ(back-to-back transmitted symbol groups)を除いた領域に予め設定(configure)されたNPRACHフォーマットを予め設定(configure)された繰り返し数(repetition number)の分だけ繰り返して送信することである。
(方法2-4)
方法2-4は、有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)を含む所に全部又は一部のシンボルグループを送信しなければならないとき、該当シンボルグループ(ら)を含む単一プリアンブル(すなわち、単一繰り返しユニット(single repetition unit))を除いた領域に予め設定(configure)されたNPRACHフォーマットを予め設定(configure)された繰り返し数の分だけ繰り返して送信することである。
(方法2-5)
方法2-5は、有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)を含む所に全部又は一部のシンボルグループを送信しなければならないとき、該当シンボルグループ(ら)を含む無線フレーム(radio frame)を除いた領域に予め設定(configure)されたNPRACHフォーマットを予め設定(configure)された繰り返し数の分だけ繰り返して送信することである。
上記方法に言及した「特定領域を除く」とは、言葉の意味は次のように相異なる方式で適用されることができる。
(a)特定領域に該当するだけのプリアンブル送信回数も総繰り返し送信回数に含まれると設定することができる。該当方法は、事前に構成されたNPRACHリソースの開始点と終了点が有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)の有無に関係なく常に一定であるという特徴を有する。
該当方法を用いる場合、NPRACHリソース内に存在する有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)数に関係なくNPRACHプリアンブルが時間軸に占有するNPRACHリソースが一定であるという利点がある。
これは、有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)数に関係なくプリアンブルの送信は遅延が発生しないという利点がある。
(b)特定領域に該当するだけのプリアンブル送信回数は、総繰り返し送信回数に含まれないと設定することができる。
該当方法は、事前に構成されたNPRACHリソースの開始点と終了点が有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)の有無によって異なるように設定されることがある。
該当方法を用いる場合、NPRACHリソース内に存在する有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)数に関係なく予め設定(configure)された繰り返し数の分だけ常にプリアンブルを繰り返して送信するため、NPRACH信頼性(NPRACH reliability)側面で最初期待した性能が維持されるという利点がある。
特徴的に、このような方法が前記(方法2-1)~(方法2-3)に適用されるとき、端末は、プリアンブルを送信しようとしたが、送信できなかった又は一部のみを送信したプリアンブルのホッピングパターン(hopping pattern)を含むバックツーバック(back-to-back)で送信されるシンボルグループを直ぐ次に存在する有効なULサブフレーム(valid UL subframe)に送信すると設定することができる。
このように設定する場合、差別アルゴリズム(differential algorithm)を考慮すると、ペアになるホッピング距離(hopping distance)は欠落されずにできるだけ近く送信されるという利点がある。
特徴的に、連続したULサブフレームのうち1つ又は複数が有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)になって、端末はSIBを介して設定(configure)されたプリアンブルフォーマットを用いてバックツーバック(back-to-back)で送信しなければならないシンボルグループがバックツーバック(back-to-back)で送信が不可能である場合、連続したULサブフレームの一部が有効なULサブフレーム(valid UL subframe)であっても直ちに該当領域に送信せず、以後に存在する連続した有効なULサブフレーム(valid UL subframe)に送信すると設定することができる。
ここで、連続した有効なULサブフレーム(valid UL subframe)の数は当然ながら設定(configure)されたプリアンブルフォーマットを用いてバックツーバック(back-to-back)送信が可能な分だけの時間領域を確保しなければならない。
特徴的に、前記提案した方法は、プリアンブルフォーマットの種類によって異なるように設定される。
例えば、1ms内に送信できるように考慮されたpreamble format 0又はpreamble format 1などの場合、前記(方法2-3)(方法2-4)、(方法2-5)のうち1つを適用すると設定することができる。
また、それ以外の他のプリアンブルフォーマット(すなわち、format 2、2A、3)は(方法2-1)(方法2-2)、(方法2-3)、(方法2-4)、(方法2-5)のうち1つを適用すると設定することができる。
さらに、各プリアンブルフォーマット別に独立的な方法が適用されると設定することができる。
前記に提案した方法について関連図を参照して説明する。
1番目の例示として、UL/DL configuration#1において表8のpreamble format 2A(すなわち、後述するpreamble format 1-a)が設定(configure)され、繰り返し数(repetition number)は4に設定(configure)された状況を考慮すると、図16のようである。
図16は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)なしにNPRACHプリアンブルを送信する方法の一例を示す図である。
図16のような送信を期待する状況において、該当NPRACHリソースに有効でないSF(invalid SF)が存在するとき、前記提案した方法のうち(方法2-5)の(a)方法を適用し、詳細に(方法2-1)から(方法2-5)までの方法を適用すると、図17から図20のように示すことができる。
図17は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACHプリアンブルの送信方法の一例を示す図である。
図17は、(方法2-5)の(a)及び(方法2-1)に対するNPRACHプリアンブル送信の一例を示す図である。
図18は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACHプリアンブルの送信方法のまた他の一例を示す図である。
図18は、(方法2-5)の(a)及び(方法2-2)に対するNPRACHプリアンブル送信の一例を示す図である。
図19は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACHプリアンブルの送信方法のまた他の一例を示す図である。
図19は、(方法2-5)の(a)及び(方法2-3)に対するNPRACHプリアンブル送信の一例を示す図である。
図20は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACHプリアンブルの送信方法のまた他の一例を示す図である。
図20は、(方法2-5)の(a)及び(方法2-4)又は(方法2-5)に対するNPRACHプリアンブル送信の一例を示す図である。
追加的に、図16のような送信を期待する状況で該当NPRACHリソースに有効でないSF(invalid SF)が存在するとき、前記提案した方法のうち(方法2-5)の(b)方法を適用し、詳細に(方法2-1)から(方法2-5)までの方法を適用すると、図21及び図22のように示すことができる。
図21は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACHプリアンブルの送信方法のまた他の一例を示す図である。
図21は、(方法2-5)の(b)及び(方法2-1)又は(方法2-2)又は(方法2-3)に対するNPRACHプリアンブル送信の一例を示す図である。
図22は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACHプリアンブルの送信方法のまた他の一例を示す図である。
図22は、(方法2-5)の(b)及び(方法2-4)又は(方法2-5)に対するNPRACHプリアンブル送信の一例を示す図である。
2番目の例示として、UL/DL configuration#1において表8のpreamble format 0(すなわち、後述するagreement上のpreamble format 0-a)が設定(configure)され、繰り返し数(repetition number)は8に設定(configure)された状況を考慮すると、図23のようである。
図23は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)なしにNPRACHプリアンブルを送信する方法のまた他の一例を示す図である。
図23のような送信を期待する状況で該当NPRACHリソースに有効でないSF(invalid SF)が存在するとき、前記提案した方法のうち(方法2-5)の(a)方法を適用し、詳細に(方法2-1)から(方法2-5)までの方法を適用すると、図24から図26のように示すことができる。
図24は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACHプリアンブルの送信方法のまた他の一例を示す図である。
図24は、(方法2-5)の(a)及び(方法2-1)又は(方法2-2)又は(方法2-3)に対するNPRACHプリアンブル送信の一例を示す図である。
図25は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACHプリアンブルの送信方法のまた他の一例を示す図である。
図25は、(方法2-5)の(a)及び(方法2-4)に対するNPRACHプリアンブル送信の一例を示す図である。
図26は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACHプリアンブルの送信方法のまた他の一例を示す図である。
図26は、(方法2-5)の(a)及び(方法2-5)に対するNPRACHプリアンブル送信の一例を示す図である。
追加的に、図23のような送信を期待する状況で該当NPRACHリソースに有効でないSF(invalid SF)が存在するとき、前記提案した方法のうち(方法2-5)の(b)方法を適用し、詳細に(方法2-1)から(方法2-5)までの方法を適用すると、図27から図29のように示すことができる。
図27は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACHプリアンブルの送信方法のまた他の一例を示す図である。
図27は、(方法2-5)の(b)及び(方法2-1)又は(方法2-2)又は(方法2-3)に対するNPRACHプリアンブル送信の一例を示す図である。
図28は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACHプリアンブルの送信方法のまた他の一例を示す図である。
図28は、(方法2-5)の(b)及び(方法2-4)に対するNPRACHプリアンブル送信の一例を示す図である。
図29は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACHプリアンブルの送信方法のまた他の一例を示す図である。
図29は、(方法2-5)の(b)及び(方法2-5)に対するNPRACHプリアンブル送信の一例を示す図である。
追加的に、前記提案した方法は、特定プリアンブル繰り返し数(preamble repetition number)、特定MSG1の再送信回数、特定有効シンボル(effective symbol)の数によって条件付きで前記方法を組み合わせることも考慮することができる。
例えば、SIBから設定(configure)されたプリアンブル繰り返し数(preamble repetition number)がNrep(例えば、Nrep=64)未満である場合、前記提案した方法のうち(方法2-5)の(b)方法を用いると設定することができる。
プリアンブル繰り返し数(preamble repetition number)がNrep以上である場合、前記提案した方法のうち(方法2-5)の(a)方法を用いると設定することができる。
このように設定する根拠は、繰り返し数(repetition number)が十分に多いときは有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)にわたって送信できないか、又は低い送信電力で送信したいくつかのプリアンブルが存在しても類似した性能が保障されることがある。
しかしながら、繰り返し数(repetition number)が十分でない場合、有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)にわたって送信できないか、又は低い送信電力で送信したいくつかのプリアンブルのためで性能が保障されない可能性があるためである。
また他の一例として、MSG1の再送信回数がNmsg1(例えば、Nmsg1=10)回未満である場合、前記提案した方法のうち(方法2-5)の(a)方法を用いると設定することができ、MSG1の再送信回数がNmsg1回以上である場合、前記提案した方法のうち(方法2-5)の(b)方法を用いると設定することができる。
このように設定する根拠は、MSG1の再送信回数が小さい場合、有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)にわたって送信できないか、又は低い送信電力で送信したいくつかのプリアンブルが存在すると設定することができる。
しかしながら、MSG1の再送信回数が大きい場合、以前より多くの有効シンボル(effective symbol)を送信してこそプリアンブルに対するデコーディング成功確率が高くなることができるためである。
追加的に、端末がSIBから設定(configure)されたプリアンブルフォーマットを基本的に送信する途中に有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)に会う場合、予め約束された他のプリアンブルフォーマットを用いて送信すると設定することができる。
例えば、端末がSIBからpreamble format 2A(後述するagreementのpreamble format 1-a)を送信するように基地局から設定(configure)されたが、2つの連続UL SF(consecutive UL SF)のうち1つが有効でないUL SF(invalid UL SF)になった場合、残りの1つの有効なUL SF(valid UL SF)にpreamble format 0(すなわち、後述するagreementのpreamble format 0-a)を送信すると設定することができる。
このように、場合によってどのようなプリアンブルフォーマットを送信したらいいのかは標準文書に予め定義することもでき、SIB設定(SIB configuration)を介して端末に通知すると設定することもできる。
特徴的に、基本的に送信するプリアンブルフォーマットに比べて有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)のためで選択されるプリアンブルフォーマットは、その有効シンボル(effective symbol)の数が小さいと好ましい(すなわち、Nが減ると)。
ここで、G値、P値などは同一であってもよいと設定されることができる。
このような根拠は、同一のG、Pに対して単一ホッピングパターン(single hopping pattern)を用いることができるので、実際送信されるプリアンブルフォーマットが異なってもホッピングパターンが維持されるという利点がある。
特徴的に、スタンドアローンモード(standalone mode)で連続UL SF(consecutive UL SF)が不規則的なUL/DL構成(UL/DL configuration)に適用されるとき、前記方法が適用されることもできる。
該当方法について図示すると、図30のように示すことができる。
図30は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACHプリアンブル送信のまた他の一例を示す図である。
追加的に、端末は、SIBから設定(configure)されたNPRACHリソース内に有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)が特定個数より多い場合は、設定(configure)されたプリアンブルフォーマットを利用せずに、予め約束された他のプリアンブルフォーマットを用いて送信すると設定することができる。
特徴的に、特定有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)の数は、NPRACHリソースに該当するULサブフレームの特定比率の分だけに決定することもでき、具体的な数字に決定されることもできる。
特徴的に、上記の方式は、CP長さが変化することができるので、この方法を適用できるか否かもSIBを介して端末に通知することができる。
また、基地局は、端末のRSRPがよい場合、該当方法を用いてサポートするセルカバレッジ(cell coverage)が小さいプリアンブルフォーマットを用いても動作できると設定することができる。
G個のシンボルグループをバックツーバック(back-to-back)で送信する連続的な有効なULサブフレーム(valid UL subframe)が十分に存在しないとき、NPRACHプリアンブルのG個のシンボルグループはドロップ(drop)される。
ここで、「ドロップ(drop)」の意味は、送信端において信号をパンクチャリング(puncturing)又はレートマッチング(rate matching)して信号を送信しないことを意味する。
言い換えると、TDDシステムにおいて、有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)とG個のシンボルグループの送信が重なる場合、前記G個のシンボルグループはドロップされる。
以上の2つの文章によれば、予め約束された数式を満足する無線フレーム以後に最初に存在する有効なULサブフレーム(valid UL subframe)がNPRACHプリアンブルの送信開始点となる。
また、連続的にG個のシンボルグループが送信されるほどの有効なULサブフレーム(valid UL subframe)が存在しない場合、前記G個のシンボルグループはドロップされる。
前記方法がNPRACH繰り返し数(NPRACH repetition number)がある程度大きい場合は問題なく動作することもできるが、繰り返し数(repetition number)が1、2のように小さい場合、有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)の存在によって全体プリアンブル送信の半分をドロップするか、又は全体プリアンブルの送信をドロップする場合も発生し得る。
例えば、UL/DL configuration#1を用いている基地局がNPRACH preamble format 1-aを用いるように設定(configure)した状況で繰り返し数(Repetition number)が「1」である場合、NPRACH開始UL SF(NPRACH starting UL SF)と有効でないUL SF(invalid UL SF)が図31(a)のように存在する場合、全体プリアンブルの半分だけ送信する。
さらに、同じ状況にNPRACH開始UL SF(NPRACH starting UL SF)と有効でないUL SF(invalid UL SF)が図31(b)のように存在する場合、全体プリアンブルが送信されなくなる。
このような状況にも、端末は、RARを受信するために該当探索空間(search space)をモニターすることになり、これにより無駄なエネルギー浪費現象が発生する。
図31は、有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACH preamble format 1-aの一例を示す図である。
従って、上記問題を解決するために、次のような方法を考慮することができる。
(解決方法1)
解決方法1は、最小G個のシンボルグループが送信できるほど十分な個数の有効な(valid)UL SFが連続的に存在する場合に限り、そのうち最初の有効な(valid)UL SFがTDD NPRACH開始SF(TDD NPRACH starting SF)になるように設定することである。
すなわち、1つの有効な(valid)UL SFのみがあってもNPRACHプリアンブルの送信を開始することができるが、前記発生する問題を最小限でも解決するために、すなわち、最初プリアンブルの最初G個のシンボルグループは常に送信されるようにする。
このために、最小G個のシンボルグループが送信されるように十分な個数の有効な(valid)UL SFが連続的に存在する場合に限り、そのうち最初の有効な(valid)UL SFがTDD NPRACH開始SF(TDD NPRACH starting SF)になるように設定することができる。
このように設定する場合、繰り返し数(repetition number)が小さい場合も最小シンボルグループが送信されることが保障されるという利点がある。
(解決方法2)
解決方法2は、全体プリアンブル送信中に有効でないUL SF(invalid UL SF)によりドロップされる比率によって関連RARを伝達するNPDSCHをスケジューリングするDCIを送信できる探索空間(search space)(すなわち、Type2-NPDCCH common search space)をモニターせず、続くNPRACHリソースにプリアンブルを再送信するよう設定することである。
この方法は、全体プリアンブル送信中にドロップされる比率によって無駄にエネルギーを浪費することがなくなる。
例えば、全体プリアンブル送信中にドロップされる比率が50%より大きいか等しい場合、すなわち、図31(a)の例示のようである場合、端末は、該当プリアンブルは基地局から当然ながら受信できなかったとみなし、関連RARを格納したNPDSCHをスケジューリングするDCIが送信できる探索空間(search space)のモニタリングをしないように設定し、次に続くNPRACHリソースに再送信するよう設定することができる。
ここで、再送信手順は、既存のNB-IoTの標準文書に定義された方法に従うと設定することができる。
特徴的に、このように設定された場合、基地局においてもRARを送信しないように設定することができる。
この方法を用いる場合、端末は、必要ない探索空間(search space)をモニターしなくてもよいという利点があるので、バッテリー節約(battery saving)側面で効果がある。
追加的に、前記に提案した解決方法2からさらに進んで、全体プリアンブル送信中に有効でないUL SF(invalid UL SF)によりドロップされる比率が極端に(extremely)大きい場合(例えば、ドロップされる比率が100%である場合)、関連RARを伝達するNPDSCHをスケジューリングするDCIが送信できる探索空間(search space)(すなわち、Type2-NPDCCH common search space)をモニターせずに、続くNPRACHリソースにパワーランピング(power lamping)なしにプリアンブルを再送信するよう設定することができる。
特徴的に、前記パワーランピング(power lamping)なしに再送信を行う場合、PREAMBLE TRANSMISSION COUNTERを増加させない方法が考慮されることができる。これは、プリアンブルがほとんど実質的に送信されなかったと判断することができるので、パワーランピング(power lamping)なしにもう一度機会を与える概念として理解できる。
前述したagreement中に2番目の文章(G個のシンボルグループをバックツーバック(back-to-back)で送信する連続的な有効なULサブフレーム(valid UL subframe)が十分でないとき、NPRACHのG個のシンボルグループはドロップ(drop)される。)により、NPRACHリソース中に、有効でないULサブフレーム(Invalid UL subframe)が存在してNPRACHプリアンブルのうちG個のシンボルグループがドロップされる場合、特定有効なULサブフレーム(valid UL subframe)がNPRACH、NPUSCHなどいかなるものとしても利用されずに捨てられた場合が発生し得る。
従って、このようなリソースの浪費現象を解決するために、NPRACHリソース中にG個のシンボルグループがドロップされて発生する有効なULサブフレーム(valid UL subframe)のためにNPUSCHなどが用いられるように設定することができる。
特徴的に、ここで用いられるNPRACHプリアンブルフォーマットは1、2、1-aのように2ms以上を占有するものが対象となる。
すなわち、図32は、上記のような状況の一例を示す。
図32についてより具体的に説明すると、UL/DL configuration#1を用いている基地局がNPRACH preamble format 1-aを用いるように設定(configure)し、NPRACH繰り返し数(NPRACH repetition number)が4であると仮定する場合、ここで、NPRACHリソースに設定しておいた区間中の2つの連続UL SF(consecutive UL SF)のうち前のUL SFは有効(valid)であり、後続するUL SFは有効でない(invalid)場合、2つのシンボルグループはドロップされ、前の有効なUL SF(valid UL SF)中のNPRACHリソース領域(図32の四角表示SF(3210))はいかなるものとしても利用されずに捨てられる。
従って、該当領域にNPUSCHが送信されるように設定することができる。
すなわち、NPUSCHがスケジューリングされた他のUEも有効でないSF設定(invalid SF configuration)及びNPRACHリソース設定(NPRACH resource configuration)が分かるため、NPRACHリソース中にいずれの有効な(valid)UL SFが捨てられるかを予め分かることができ、NPUSCHを送信するときに捨てられた有効な(valid)UL SFが用いられる。
図32は、本明細書で提案する有効でないUL SF(invalid UL SF)を有するNPRACHプリアンブルフォーマットの一例を示す図である。
特徴的に、全てのNPUSCHスケジューリングに上記の方法が適用されることができず、NPUSCHスケジューリング情報とNPRACHリソース設定(NPRACH resource configuration)、捨てられた有効なUL SF(valid UL SF)の数などを把握して該当有効なUL SFにNPUSCHを送信することができるか否かを端末が決定することができる。
言い換えると、捨てられた有効なUL SFを用いることを希望する端末は、NPRACHリソース設定(NPRACH resource configuration)により確認したNPRACHリソースが占有することになっている周波数の領域が該当端末がスケジューリングされたNPUSCHの周波数領域を含む場合にのみ該当有効なUL SFにNPUSCHを送信するように設定することができる。
すなわち、端末がスケジューリングされたNPUSCHの周波数領域がNPRACHリソース設定(NPRACH resource configuration)により確認したNPRACHリソースが占有することになっている周波数の領域より大きい場合、又はNPRACHリソースが占有することになっている周波数の領域を離れる場合、前記端末は、該当有効なUL SFにNPUSCHを送信することができなくなる。
このように設定する理由は、初めからNPRACHリソースのための領域ではない所には基地局が既に他のUEのためにNPUSCHをスケジューリングしているかもしれないからである。
このように設定すると、捨てられる有効なUL SFが減少することによりリソースを効率的に用いることができ、NPUSCH送信の遅延(latency)が少しは向上する。
特徴的に、前述した有効でないUL SF(invalid UL SF)は有効なUL SF(valid UL SF)として指定されていないUL SFと解釈されることもできるが、DL SFと解釈されることもでき、スペシャルSF(special SF)と解釈されることもできる。
すなわち、今後UL/DL configuration#6がTDD NB-IoTに導入される場合を考慮すると、次のようである。
UL/DL configuration#6は、DSUUU DSUUDとしてUL SFが5msごとに3つと2つで同一でないことが特徴的である。
もし、UL/DL configuration#6にG個のシンボルグループが3msを占有するTDD NPRACH format 2と類似したformatを用いると決定する場合、#7SF及び#8 SFに該当する2つの連続したUL SFは常に有効なUL SF(valid UL SF)であっても後続するDL SFのためでTDD NPRACH format 2と類似したformatを用いることができなくなり、該当UL SFは捨てられる。
このときも前記提案した方法を適用してNPUSCHが送信されると設定することができる。
特徴的に、UL/DL configuration#6にG個のシンボルグループが3msを占有するTDD NPRACH formatを用いる場合、NPRACHリソースは3つの連続したUL SFでのみ構成されてもよい。
すなわち、2つの連続したUL SFは最初からNPRACHリソースから排除されると設定することもできる。
NPRACHリソースから排除されたUL SFはNPUSCH送信に用いられることができる。
追加的に、UL/DL configuration#6にG個のシンボルグループが2msを占有するTDD NPRACH format 1又はformat 1-aと類似したformatを用いると決定する場合、#2 UL SFにおいてシンボルグループの送信を開始するか、又は#3 UL SFにおいてシンボルグループの送信を開始するかを決定しなければならない。
もし、#2 UL SFにおいてシンボルグループの送信が開始すると設定する場合、#4 UL SFが有効なUL SF(valid UL SF)であっても常にNPRACHのために利用されることはできないので、該当UL SFもNPUSCHのために用いると設定することができる。
#2 UL SFにおいてシンボルグループの送信を開始すると設定する場合の利点は、一般的にDL SFの直ぐ前のUL SFから有効でないUL SF(invalid UL SF)に変わる傾向があるので、3つのUL SFのうち前の2つを用いる場合、該当プリアンブルのドロップ確率が低くなる。
もし、#3 UL SFにおいてシンボルグループの送信を開始すると設定する場合、#2 UL SFが有効なUL SFであってもNPRACHのためには用いることができないので、該当UL SFもNPUSCHのために用いると設定することができる。
#3 UL SFにおいてシンボルグループ送信を開始すると設定する場合の利点は、UpPTSと#2 UL SFを共にNPUSCH送信に用いることができるということである。
特徴的に、UL/DL configuration#6にG個のシンボルグループが2msを占有するTDD NPRACH formatを用いる場合、NPRACHリソースはスペシャルSF(special SF)の直ぐ次に続く2つの連続したUL SFでのみ構成されることもでき、DL SFの直ぐ前に存在する2つの連続したUL SFでのみ構成されることもできる。
ここで、NPRACHリソースから排除されたUL SFはNPUSCH送信に用いられることができる。
TDD NB-IoTプリアンブルフォーマットに対する開始サブキャリア選択のための方法(Methods of starting subcarrier selection for TDD NB-IoT preamble formats)
次に、TDD NB-IoTプリアンブルフォーマットに対する開始サブキャリア選択に対する方法について説明する。
前述した表8において、G=2及びP=4であるpreamble format 1、2、3(すなわち、後述するagreementのpreamble format 0、1、2)に対して次のようなホッピングパターンが説明される。
すなわち、SIBに設定(configure)された繰り返し数(repetition number)が「1」である場合、表23に設定されたホッピングパターンに従うといえる。
これは、予め約束されたランダムな方法で選択された開始サブキャリアインデックス(starting subcarrier index)によって単一プリアンブルユニット(single preamble unit)内のホッピングパターンが決定されることができる。
特徴的に、予め約束されたランダムな方法は、FDD NB-IoTにおいて用いられる方法と同一であるといえる。
表23は、G=2及びP=4を有するNPRACHプリアンブルフォーマット(preamble format)に対する開始サブキャリアインデックス及びホッピングパターン(hopping pattern)の一例を示す。
さらに、SIBで設定(configure)された繰り返し数(repetition number)が2以上である場合、奇数番目のプリアンブルユニットと偶数番目のプリアンブルユニットに相異なる規則(rule)が適用されると設定することができる。
奇数番目のプリアンブルユニットは予め約束されたランダムな方法で選択された開始サブキャリアインデックス(starting subcarrier index)によって単一繰り返しユニット(single repetition unit)内のホッピングパターンが決定される。
特徴的に、予め約束されたランダムな方法は、FDD NB-IoTにおいて用いられる方法と同一であるといえる。
次に、偶数番目のプリアンブルユニット(例えば、N番目のプリアンブルユニットとすると、Nは偶数)は直前に送信された奇数番目のプリアンブルユニット(例えば、N-1番目のプリアンブルユニットとなる)が選択した開始サブキャリアインデックス(starting subcarrier index)によって選択できるサブキャリアインデックスセット(subcarrier index set)が決定されると設定することができ、これは、表24のように設定されることができる。
このように設定すると、偶数番目のプリアンブルユニットが有するホッピングパターンと奇数番目のプリアンブルユニットが有するホッピングパターンが対称となって差動受信機(differential receiver)を用いる場合、より良好な性能を出すことができるという利点を有する。
表24は、G=2及びP=4を有するNPRACHプリアンブルフォーマットに対する偶数番目(even-numbered)のプリアンブル繰り返しユニットに対する候補開始サブキャリアインデックスの一例を示す。
さらに、偶数番目(すなわち、N番目)のプリアンブルユニットが選択することができる開始サブキャリア候補(starting subcarrier candidate)のうち実際に送信する開始サブキャリア(starting subcarrier)を決定する方法は、次のように整理することができる。
次の提案方法によりサブキャリアインデックスが決定されると、最終的に表24によりホッピングパターンが決定されると設定することができる。
(提案方法1)
N番目のプリアンブルユニットが選択することができる開始サブキャリア候補(starting subcarrier candidate)は、N-1番目のプリアンブルユニットが選択した開始サブキャリアインデックス値によって予め決定され、N番目のプリアンブルユニットは、選択できる開始サブキャリア候補のうち予め約束されたランダムな方法で選択されると設定することができる。
特徴的に、予め約束されたランダムな方法は、FDD NB-IoTにおいて用いられる方法と同様に適用し、追加動作を導入することができる。
例えば、FDD NB-IoTのNPRACHにおいて用いた方法により0から11のうち1つの値を選択すると、端末はmodular 3又は割る3の残り値のような特定方法を基本として利用して予め決定された3つのうち1つを選択すると設定することができる。
特定実施形態として、modular 3を基本として用いて予め決定されている3つのうち1つを選択する方法は、数式3のように示すことができ、これをテーブルで示すと表25のようである。
数式3のSCselは、偶数番目(even-numbered)のプリアンブル繰り返しユニットに対する開始サブキャリアインデックスであり、SCtmpは、FDD NB-IoT NPRACHにおいて用いた方法により0から11のうち1つの値を選択した値であり、SCoffsetは、奇数番目(odd-numbered)プリアンブル繰り返しユニットの開始サブキャリアインデックス値によって予め決定された値であると設定することができる。
特徴的に、ここで、SCoffsetは、偶数番目(even-numbered)のプリアンブル繰り返しユニットに対する開始サブキャリアインデックス(SCsel)のうち最小のインデックスに設定されることができる。
この方法が用いられる場合、ランダムに開始サブキャリアインデックスを選択することができるので、セル間の干渉が減少するという利点がある。
表25は、G=2及びP=4を有するNPRACHプリアンブルフォーマットに対する偶数番目のプリアンブル繰り返しユニットに対する開始サブキャリアインデックスの一例を示す。
(提案方法2)
N番目のプリアンブルユニットが選択することができる開始サブキャリア候補(starting subcarrier candidate)は、N-1番目のプリアンブルユニットが選択した開始サブキャリアインデックス値によって予め決定される。
また、N番目のプリアンブルユニットは、選択することができる開始サブキャリア候補(starting subcarrier candidate)のうち予め約束された方法により決定されており、該当インデックスが選択されると設定することができる。
特徴的に、予め約束された方法は、N-1番目のプリアンブルユニットが選択した開始サブキャリアインデックス値及び/又はCell ID及び/又はRA-RNTI値及び/又は該当NPRACHプリアンブルユニットを送信するサブフレームインデックスなどに基づいて決定されると設定することができる。
例えば、具体的に説明すると、次のようである。
N-1番目のプリアンブルユニットが選択した開始サブキャリアインデックス値、また、Cell IDを同時に用いてN番目のプリアンブルユニットが選択する開始サブキャリアインデックス値を設定する方法について示すと、表26から表28まで設定されることができる。
特徴的に、最大64=1296種類の相異なるテーブルが設定されることができるが、この例示は、相異なる3つのテーブルをCell ID mod 3により選択することを示す。
表26は、Cell ID mod 3=0であるとき、G=2及びP=4を有するNPRACHプリアンブルフォーマットに対する偶数番目のプリアンブル繰り返しユニットに対する開始サブキャリアインデックスの一例を示す。
表27は、Cell ID mod 3=1であるとき、G=2及びP=4を有するNPRACHプリアンブルフォーマットに対する偶数番目のプリアンブル繰り返しユニットに対する開始サブキャリアインデックスの一例を示す。
表28は、Cell ID mod 3=2であるとき、G=2及びP=4を有するNPRACHプリアンブルフォーマットに対する偶数番目のプリアンブル繰り返しユニットに対する開始サブキャリアインデックスの一例を示す。
提案方法2が用いられる場合、開始サブキャリアインデックス(starting subcarrier index)が特定N-1番目のプリアンブルユニットが選択した開始サブキャリアインデックス値別に及び/又は特定cell ID別に及び/又はRA-RNTI値別にランダムに選択されるので、セル間の干渉が減少するという利点がある。
また、同一のセル内では偶数番目のプリアンブルユニットが選択されることのできるサブキャリアが奇数番目のプリアンブルユニットが選択した開始サブキャリア値によって予め決定されるので、同一のセルが設定しておいたリソース内で相異なる端末がランダムに送信したプリアンブルが衝突する確率が低くなるという利点がある。
(提案方法3)
提案方法3は、N番目のプリアンブルユニットが選択することができる開始サブキャリアインデックス(starting subcarrier index)がN-1番目のプリアンブルユニットが選択した開始サブキャリアインデックス値によって予め決定されると設定することができる。これについて具体的な例を挙げると、次のようである。
N-1番目のプリアンブルユニットが選択した開始サブキャリアインデックス値によってN番目のプリアンブルユニットが選択しなければならない開始サブキャリアインデックスは予め決定されることができ、これを数式で示すと、数式4及び数式5のように設定することができ、これをテーブルで示すと表30のようである。
表30は、G=2及びP=4を有するNPRACHプリアンブルフォーマットに対する偶数番目のプリアンブル繰り返しユニットに対する開始サブキャリアインデックスの一例を示す。
このように、特定N-1番目のプリアンブルユニットが選択した開始サブキャリアインデックス値別に開始サブキャリアインデックスを選択する方法は、同一のセル内では偶数番目のプリアンブルユニットが選択することができるサブキャリアが奇数番目のプリアンブルユニットが選択した開始サブキャリア値によって予め決定されるため、同一のセルが設定しておいたリソース内で相異なる端末がランダムに送信したプリアンブルが衝突する確率が低くなるという利点がある。
前述した提案方法の具体的な例示は、説明の便宜のための例示にすぎず、本明細書で提案する技術的思想が例示に挙げた特定値に限定されないことは言うまでもない。
前述した表8において、G=2及びP=4のpreamble format 1、2、3(すなわち、後述するagreementのpreamble format 0、1、2)に対して次のホッピングパターンが説明されることができる。
以下のagreementは、繰り返し数(repetition number)=1であるとき(format 0、1、2)、G=2, P=4に関することである。
プリアンブル繰り返しユニット(Preamble repetition unit)において1番目及び3番目のシンボルグループのトーンインデックス(tone index)は、(SFN及びセル特定疑似ランダムシーケンス(cell specific pseudo-random sequence))により選択される。ホッピングパターンマッピング(Hopping pattern mapping)に対する初期トーンインデックス(initial tone index)は下記の表31のようである。
ホッピングパターンマッピング(Hopping pattern mapping)に対する初期トーンインデックス(initial tone index)は、表31に従う。
奇数プリアンブル繰り返しユニットにおいて、1番目のシンボルグループのトーンインデックスは(SFN及びセル特定疑似ランダムシーケンス(cell specific pseudo-random sequence))により選択される。
1番目及び3番目のシンボルグループに対して与えられたトーンインデックスで送信される奇数プリアンブルに対して、位相エラー(phase error)を除去することを目標とし、偶数プリアンブルにおいて1番目及び3番目のシンボルグループに対する候補トーンインデックス(candidate tone index)は(SFN及び)セル特定疑似ランダムシーケンス(cell specific pseudo-random sequence)により選択され、表32に示すように、帯域幅の反対側半分にあるトーンインデックスのうち1つに制限される。
FDDの場合、これと類似したホッピングパターン(hopping pattern)は、3GPP標準文書36.211の数式で表現されているため、TDDにおいてもこれと類似した数式で表現されることができる。
FDD(frame structure type 1)において、ホッピングパターンを表現する数式は、次の数式6及び数式7のようである。
具体的に、数式6は、preamble format 0及び1に対してG=4及びP=4の場合のホッピングパターンを示し、数式7は、preamble format 2に対してG=6及びP=6の場合のホッピングパターンを示す。
後述するTDD(frame structure type 2)におけるホッピングパターンに対する部分中に、FDDにおけるホッピングパターン部分と同一の部分は、前述した内容、記号などの意味を参考する。
特徴的に、疑似ランダムホッピング(Pseudo random hopping)は、プリアンブル繰り返し数(preamble repetition number)がNであるとき、総2N回順次呼び出し(又は、発生)される形態であり得、シンボルグループインデックス(すなわち、i)によって1つの数式で表現される。
ここで、「順次的」という意味は、疑似ランダムホッピング(Pseudo random hopping)が必要な各シンボルグループのサブキャリアインデックスが選択されるとき、シンボルグループインデックスが大きくなる順序(又は、昇順)によって疑似ランダムシーケンス(Pseudo random sequence)を順次生成(generation)するということである。
P=4であるので、1つのプリアンブルは4つのシンボルグループを含むが、偶数番目のプリアンブルのサブキャリアインデックスは、奇数番目のプリアンブルのサブキャリアインデックスに依存的な形態を有する。
例えば、奇数番目のプリアンブルの(1番目のシンボルグループの)サブキャリアインデックスが偶数である場合、偶数番目のプリアンブルの(1番目のシンボルグループの)サブキャリアインデックスは奇数でなければならず、奇数番目のプリアンブルのサブキャリアインデックスが奇数である場合、偶数番目のプリアンブルのサブキャリアインデックスは偶数でなければならない。
このように、奇数番目のプリアンブルのサブキャリアインデックスと偶数番目のプリアンブルのサブキャリアインデックスが相異なると、NPRACHプリアンブル間の衝突が発生せずに受信端における性能がよくなる。
しかしながら、G=2及びP=4のNPRACHプリアンブルの繰り返し送信において、FDDにおける周波数ホッピング(frequency hopping)規則を適用した場合、奇数番目のプリアンブルのサブキャリアインデックス(又は、奇数番目のプリアンブルのサブキャリアインデックス)と偶数番目のプリアンブルのサブキャリアインデックス(又は、偶数番目のプリアンブルのサブキャリアインデックス)との間に上記の規則(rule)が満足されない可能性がある。
従って、TDDシステムにおいて、G=2及びP=4を有するNPRACHプリアンブルの繰り返し送信方法についてより具体的に説明する。
P=4であるとき、8つのシンボルグループごとにホッピングパターンは繰り返される形態であるので、下記の数式9のようにmodular 8が考慮される。
標準文書TS 36.211にあるFDD形態を参照して上記方法を定義する場合、下記の数式9のようである。
特徴的に、偶数番目のプリアンブルのサブキャリアインデックスが12個のうち1つでない6個のうち1つを選択しなければならない状況において、数式9に用いられた方法について説明すると次のようである。
i mod 8=4を満足するi番目のシンボルグループは、表34のような方式で選択される。
このような方式を用いると、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)を介して選択した値から±1サブキャリアだけずつ移動するため、数式の表現が簡単になるという利点がある。
表34は、i mod 8=4であるとき、サブキャリアインデックスの一例を示す。
追加的に、偶数番目のプリアンブルのサブキャリアインデックスが12個のうち1つでない6個のうち1つを選択しなければならない状況において、実際に12個のうち1つでない6個のうち1つを選択する方式で適用すると、表35の方法を考慮することができる。
表35は、i mod 8=4であるとき、サブキャリアインデックスの一例を示す。
上記の方式を用いて数式9を修正すると、下記の数式10のように表現することができる。
すなわち、数式10に該当する上記の方式は、数式9に該当する方式に比べて数式の表現が簡単であるという利点がある。
前記提案した数式に基づいてpreamble format 1(すなわち、agreementのpreamble format 0)を用い、繰り返し数(repetition number)が4である場合の例は、図33のようである。
図33を参照して説明すると、奇数番目のプリアンブル(すなわち、1番目及び3番目)の1番目のシンボルグループ(すなわち、i mod 8=0)と3番目のシンボルグループ(すなわち、i mod 8=2)は、12個のサブキャリアインデックスのうち1つを選択できることを示す。
また、偶数番目のプリアンブル(すなわち、2番目及び4番目)の1番目のシンボルグループ(すなわち、i mod 8=4)と3番目のシンボルグループ(すなわち、i mod 8=6)は、直ぐ前に送信された奇数番目のプリアンブルの1番目のシンボルグループと3番目のシンボルグループが有していたサブキャリアインデックスによって6つのうち1つを選択できることを示す。
図33は、本明細書で提案するNPRACH preamble format 1と繰り返し数(repetition number)=4を有するNPRACHホッピングパターンの一例を示す図である。
追加的に、MACレイヤにおいて2つの初期(initial)値を選択し、疑似ランダムシーケンス生成器(Pseudo random sequence generator)は2つを用いる方法に関して数式で表現すると、次の数式11のようである。
上記方法は、MACレイヤにおいて2つの初期(initial)値を選択しなければならないので、2つの初期(initial)値のうち1番目の値をRAPIDに決定すると設定することができる。
追加的に、MACレイヤにおいて2つの初期(initial)値を選択したが、疑似ランダムシーケンス生成器は1つを用いる方法を数式で表現すると、次の数式12のようである。この方法は、MACレイヤにおいて2つの初期(initial)値を選択しなければならないため、2つの初期(initial)のうち1番目の値をRAPIDに決定すると設定することができる。
また、表8中にG=3及びP=6のpreamble format 0、2A(すなわち、agreementのpreamble format 0-a、1-a)に対して次のホッピングパターンが説明されることができる。
下記のagreementは(format 0-a、1-a)G=3, P=6に関する。
プリアンブル繰り返しユニット(Preamble repetition unit)において1番目及び4番目のシンボルグループのトーンインデックス(tone index)は(SFN及びセル特定疑似ランダムシーケンス(cell specific pseudo-random sequence))により選択される。ホッピングパターンマッピング(Hopping pattern mapping)に対する1番目及び4番目のシンボルグループの初期トーンインデックス(initial tone index)は下記の表36及び表37のようである。
下記の表36は、繰り返しユニット(repetition unit)において2番目及び3番目のシンボルグループに対するホッピングパターン一例を示す。
下記の表37は、繰り返しユニット(repetition unit)において5番目及び6番目のシンボルグループに対するホッピングパターンの一例を示す。
前述したように、FDDの場合、これと類似したホッピングパターンが標準文書TS 36.211に定義されているため、TDDにおいてもこれと類似した数式に定義されることができる。
特徴的に、疑似ランダムホッピング(Pseudo random hopping)はプリアンブル繰り返し数がNであるとき、総2N回順次的に呼び出される形態であり得、シンボルグループインデックス(すなわち、i)によって1つの数式で表現されることができる。
ここで、「順次的」という意味は、疑似ランダムホッピング(Pseudo random hopping)が必要な各シンボルグループのサブキャリアインデックスを選択するとき、シンボルグループインデックスが大きくなる順序に従って疑似ランダムシーケンス(Pseudo random sequence)を順次的に生成(generation)するということである。
特徴的に、P=6であるので、1つのプリアンブルは6つのシンボルグループを有するため、6つのシンボルグループごとにホッピングパターンが繰り返される形態であるので、modular 6が考慮された。
標準文書TS 36.211に定義された形態を参照して作成すると、以下のようである。
前記提案した数式13に基づいてpreamble format 0(すなわち、agreementのpreamble format 0-a)を用い、繰り返し数が4である場合の一例は、図34のようである。
図34を参照して説明すると、毎プリアンブルの1番目のシンボルグループインデックス(すなわち、i mod 6=0)と4番目のシンボルグループ(すなわち、i mod 6=3)は、12個のサブキャリアインデックスのうち1つを選択できることを示す。
特徴的に、G=3及びP=6の場合は、前述したG=2及びP=4の場合に比べて「使用できないサブキャリア候補(not available subcarrier candidate)」が存在しないことが分かる。
図34は、本明細書で提案するNPRACH preamble format 0及び繰り返し数=4を有するNPRACHホッピングパターンの一例を示す図である。
ここで、数式15とFDDにおいて定義される数式との差は、連続する3つのシンボルグループのうち1番目のシンボルグループの周波数位置(又は、サブキャリアインデックス)を決定することに関連した関数である。
すなわち、TDDは数式15のようにf(i/3)を用い、FDDはf(i/4)を用いる。
TDDにおいてf(i/3)が用いられる技術的理由は、(i)UL/DL構成(UL/DL configuration)により1msで連続するシンボルグループの数が3つに制限され、1番目の連続するシンボルグループと2番目の連続するシンボルグループにおいてそれぞれ1番目のシンボルグループ間の衝突を最小化するために疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)を適用するためであり、(ii)f(i/3)を適用することにより疑似ランダムシーケンスを昇順に絶え間なく用いることができるためである。
追加的に、MACレイヤにおいて2つの初期(initial)値が選択され、疑似ランダムシーケンス生成器は2つを用いる方法に関して数式で表現すると、数式14のようである。
この方法は、MACレイヤにより2つの初期(initial)値を選択しなければならないので、2つの初期(initial)のうち1番目の値がRAPIDに決定される。
追加的に、MACレイヤにおいて2つの初期(initial)値を選択したが、疑似ランダムシーケンス生成器は1つを用いる方法に関して数式で表現すると、次の数式15のようである。
この方法は、MACレイヤにおいて2つの初期(initial)値を選択しなければならないので、2つの初期(initial)値のうち1番目の値をRAPIDに決定すると設定することができる。
追加的に、MACレイヤにおいて2つの独立的な値が選択される場合、2つの独立的なトーンインデックス(tone index)の組み合わせによってRAPIDが決定されると設定することができる。
すなわち、従来は、MACレイヤにおいて1つの値が選択され、その値がRAPIDになるシステムであったが、本明細書で提案する方法は、2つの独立的な値を用いた特定数式によりRAPIDが生成されると設定することができる。
このように設定する場合、総RAPID値は既存の64個より多くなり(すなわち、最大値が576であるので、総10bitsが必要)、これによって、RARにおいて既存のRAPID値を示すフィールド(すなわち、6bits)と予約されたビット(reserved bits)を用いた新しいフィールド(new field)(例えば、4bits)の組み合わせによりRAPID値を表現すると設定することができる。
この方法を用いる場合、最大RAPID値が既存のFDD NPRACHの最大RAPID値である48個より多くなるという利点があり、端末がRACH手順を行うのにおいてより高い自由度を有することができるという利点がある。
図35は、本明細書で提案するNPRACHプリアンブルを送信するための端末の動作方法の一例を示すフローチャートである。
具体的には、図35は、時分割デュプレキシング(time division duplexing:TDD)をサポートする無線通信システムにおいてNPRACH(Narrowband Physical Random Access Channel)プリアンブル(preamble)を送信する端末の動作方法を示す図である。
まず、端末は、シンボルグループを含むNPRACHプリアンブルの繰り返し数に関する制御情報を含むNPRACH設定情報を上位層シグナリングを介して基地局から受信する(S3510)。
前記上位層シグナリングは、RRCシグナリングであり得る。
また、前記端末は、前記NPRACH設定情報に基づいてシンボルグループの周波数ホッピング(frequency hopping)により前記NPRACHプリアンブルを繰り返して前記基地局に送信する(S3520)。
前記NPRACHプリアンブルは、連続する2つのシンボルグループと4つのシンボルグループを含むことができる。
前記NPRACHプリアンブルのプリアンブルフォーマットは、0、1又は2であり得る。
前記シンボルグループの周波数位置は、開始サブキャリアに関する第1パラメータと周波数ホッピングに関する第2パラメータに基づいて決定される。
前記NPRACHプリアンブルがN回繰り返される場合、順番に第1NPRACHプリアンブル、第2NPRACHプリアンブル、第3NPRACHプリアンブル、…、第N NPRACHプリアンブルで表現されることができる。
第1NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータはMACレイヤ(layer)により決定される。
また、第2NPRACHプリアンブルのシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第1NPRACHプリアンブルのシンボルグループに関する第2パラメータと、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)及び前記第2NPRACHプリアンブルのシンボルグループインデックスに基づいて生成される第3パラメータにより定義される。
前記第2パラメータは、0から11のいずれか1つに該当するサブキャリアインデックスであり、サブキャリア0~サブキャリア11を示すことができる。
前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに対して周波数ホッピングが適用された周波数の位置が決定される方法についてより具体的に説明する。
ここで、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループは、1番目のシンボルグループから5番目に該当するシンボルグループを意味し、シンボルグループインデックス(i)が4であるシンボルグループを意味することができる。
前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、第1値及び第2値に基づいて決定される。
前記第1値は、前記第1NPRACHプリアンブルの前記1番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値であり、前記第2値は、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)及び前記第2NPRACHプリアンブルの前記1番目のシンボルグループのインデックスに基づいて生成される値であり得る。
前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータが決定される規則(rule)についてより詳細に説明する。
まず、前記第1値が偶数である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値は、前記第1値と前記第2値に基づいて奇数と定義される。
例えば、前記第1値が0、2、4、6、8又は10であり、前記第2値が0、2、4、6、8又は10である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値に1を足した値であり得る。
また、前記第1値が0、2、4、6、8又は10であり、前記第2値が1、3、5、7、9又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値であり得る。
または、前記第1値が奇数である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値は、前記第1値と前記第2値に基づいて偶数と定義される。
また、前記第1値が1、3、5、7、9又は11であり、前記第2値が0、2、4、6、8又は10である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値であり得る。
さらに、前記第1値が1、3、5、7、9又は11であり、前記第2値が1、3、5、7、9又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値から1を引いた値であり得る。
上記の説明を数式で表現すると、前記数式9のようである。
次に、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータが決定される規則(rule)についてより詳細に説明する。
前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、第3値及び第4値に基づいて定義されることができる。
前記第3値は、前記第1NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値であり、前記第4値は、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)及び前記第2NPRACHプリアンブルの前記3番目のシンボルグループのインデックスに基づいて生成される値である。
例えば、前記第3値が0、1、2、3、4又は5であり、前記第4値が0、1、2、3、4又は5である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは前記第4値に6を足した値であり得る。
また、前記第3値が0、1、2、3、4又は5であり、前記第4値が6、7、8、9、10又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値であり得る。
前記第3値が6、7、8、9、10又は11であり、前記第4値が0、1、2、3、4又は5である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値であり得る。
また、前記第3値が6、7、8、9、10又は11であり、前記第4値が6、7、8、9、10又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値から6を引いた値であり得る。
前記に検討した、第1NPRACHプリアンブルと前記第2NPRACHプリアンブルに含まれる各シンボルグループに関する第2パラメータは、前記数式9により定義される。
追加的に、前記端末は、アップリンク-ダウンリンク構成(uplink-downlink configuration)に関する設定情報を前記基地局から受信することができる。
さらに、前記端末は、前記設定情報に基づいて前記連続するシンボルグループを送信する有効な(valid)アップリンクサブフレームが存在しない場合、前記連続するシンボルグループをドロップ(drop)するステップをさらに含むことができる。
前述したパラメータは、端末により決定されるパラメータでもあり得るか、又は端末のチップ(又は、端末のプロセッサ)内に予め定義又は実現されたパラメータでもあり得る。
前記端末のチップ内に予め定義又は実現されたパラメータという意味は、端末が特定値又は特定手順を行うために該当パラメータを計算又は決定などをする動作を行わないという意味で解釈されることができる。
図35、図37及び図38を参照して、NPRACHプリアンブルを繰り返して送信する方法が端末において実現される内容をより具体的に説明する。
時分割デュプレキシング(time division duplexing:TDD)をサポートする無線通信システムにおいてNPRACH(Narrowband Physical Random Access Channel)プリアンブル(preamble)を送信する端末は、無線信号を送信するための送信機(transmitter)、無線信号を受信するための受信機(receiver)及び前記送信機及び受信機と機能的に接続されるプロセッサ(processor)を含むことができる。
端末のプロセッサは、シンボルグループを含むNPRACHプリアンブルの繰り返し数に関する制御情報を含むNPRACH設定情報を上位層シグナリングを介して基地局から受信するように前記受信機を制御する。前記上位層シグナリングは、RRCシグナリングであり得る。
また、前記端末のプロセッサは、前記NPRACH設定情報に基づいてシンボルグループの周波数ホッピング(frequency hopping)により前記NPRACHプリアンブルを繰り返して前記基地局に送信するように前記送信機を制御する。
前記NPRACHプリアンブルは、連続する2つのシンボルグループと4つのシンボルグループを含むことができる。
前記NPRACHプリアンブルのプリアンブルフォーマットは0、1又は2であり得る。
前記シンボルグループの周波数位置は、開始サブキャリアに関する第1パラメータと周波数ホッピングに関する第2パラメータに基づいて決定される。
前記NPRACHプリアンブルがN回繰り返される場合、順番に第1NPRACHプリアンブル、第2NPRACHプリアンブル、第3NPRACHプリアンブル、…、第N NPRACHプリアンブルで表現されることができる。
第1NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、MACレイヤ(layer)により決定される。
また、第2NPRACHプリアンブルのシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第1NPRACHプリアンブルのシンボルグループに関する第2パラメータと、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)及び前記第2NPRACHプリアンブルのシンボルグループインデックスに基づいて生成される第3パラメータにより定義される。
ここで、前記第3パラメータは、端末により決定されるパラメータでもあり得るか、又は端末のチップ(又は、端末のプロセッサ)内に予め定義又は実現されたパラメータでもあり得る。
前記端末のチップ内に予め定義又は実現されたパラメータという意味は、端末が特定値又は特定手順を行うために該当パラメータを計算又は決定などをする動作を行わないという意味で解釈されることができる。
前記第2パラメータは、0から11のいずれか1つに該当するサブキャリアインデックスであり、サブキャリア0~サブキャリア11を示すことができる。
前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに対して周波数ホッピングが適用された周波数の位置が決定される方法についてより具体的に説明する。
ここで、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループは1番目のシンボルグループから5番目に該当するシンボルグループを意味し、シンボルグループインデックス(i)が4であるシンボルグループを意味することができる。
前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは第1値及び第2値に基づいて決定される。
前記第1値は、前記第1NPRACHプリアンブルの前記1番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値であり、前記第2値は、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)及び前記第2NPRACHプリアンブルの前記1番目のシンボルグループのインデックスに基づいて生成される値であり得る。
前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータが決定される規則(rule)についてより詳細に説明する。
まず、前記第1値が偶数である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値は、前記第1値と前記第2値に基づいて奇数と定義される。
例えば、前記第1値が0、2、4、6、8又は10であり、前記第2値が0、2、4、6、8又は10である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値に1を足した値であり得る。
また、前記第1値が0、2、4、6、8又は10であり、前記第2値が1、3、5、7、9又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値であり得る。
または、前記第1値が奇数である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値は、前記第1値と前記第2値に基づいて偶数と定義される。
また、前記第1値が1、3、5、7、9又は11であり、前記第2値が0、2、4、6、8又は10である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値であり得る。
また、前記第1値が1、3、5、7、9又は11であり、前記第2値が1、3、5、7、9又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値から1を引いた値であり得る。
上記の説明を数式で表現すると、前記数式9のようである。
次に、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータが決定される規則(rule)についてより詳細に説明する。
前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、第3値及び第4値に基づいて定義されることができる。
前記第3値は、前記第1NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値であり、前記第4値は、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)及び前記第2NPRACHプリアンブルの前記3番目のシンボルグループのインデックスに基づいて生成される値である。
例えば、前記第3値が0、1、2、3、4又は5であり、前記第4値が0、1、2、3、4又は5である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値に6を足した値であり得る。
また、前記第3値が0、1、2、3、4又は5であり、前記第4値が6、7、8、9、10又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値であり得る。
前記第3値が6、7、8、9、10又は11であり、前記第4値が0、1、2、3、4又は5である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値であり得る。
また、前記第3値が6、7、8、9、10又は11であり、前記第4値が6、7、8、9、10又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値から6を引いた値であり得る。
前記に検討した、第1NPRACHプリアンブルと前記第2NPRACHプリアンブルに含まれる各シンボルグループに関する第2パラメータは、前記数式9により定義される。
追加的に、前記端末のプロセッサは、アップリンク-ダウンリンク構成(uplink-downlink configuration)に関する設定情報を前記基地局から受信するように前記受信機を制御し、前記設定情報に基づいて前記連続するシンボルグループを送信する有効な(valid)アップリンクサブフレームが存在しない場合、前記連続するシンボルグループをドロップ(drop)するよう制御することができる。
図35を参照して、G=3、P=6である場合のNPRACHプリアンブル送信方法について説明する。
まず、端末は、シンボルグループを含むNPRACHプリアンブルの繰り返し数に関する第1情報を含むNPRACH設定情報を上位層シグナリングを介して基地局から受信する。
また、前記NPRACH設定情報に基づいてシンボルグループ間の周波数ホッピング(frequency hopping)により前記NPRACHプリアンブルを繰り返して前記基地局に送信する。
ここで、シンボルグループの周波数位置は、開始サブキャリアに関する第1パラメータと周波数ホッピングに関する第2パラメータに基づいて決定され、これに関するより具体的な内容は図35の説明を参照する。
前記NPRACHプリアンブルは、1番目の連続する3つのシンボルグループと2番目の連続する3つのシンボルグループを含むことができる。
前記1番目の連続する3つのシンボルグループのうち1番目のシンボルグループと前記2番目の連続する3つのシンボルグループのうち1番目のシンボルグループは、MACレイヤ(layer)と、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)及びシンボルグループインデックスに基づいて生成されるパラメータによりそれぞれ定義されることができる。
前記NPRACHプリアンブルに含まれる各シンボルグループに関する第2パラメータは、前記数式13により定義される。
追加的に、前記端末は、アップリンク-ダウンリンク構成(uplink-downlink configuration)に関する設定情報を前記基地局から受信することができる。
さらに、前記端末は、前記設定情報に基づいて前記連続するシンボルグループを送信する有効な(valid)アップリンクサブフレームが存在しない場合、前記連続するシンボルグループをドロップ(drop)するステップをさらに含むことができる。
図36は、本明細書で提案するNPRACHプリアンブルを繰り返して受信するための基地局の動作方法の一例を示すフローチャートである。
具体的には、図36は、時分割デュプレキシング(time division duplexing:TDD)をサポートする無線通信システムにおいてNPRACH(Narrowband Physical Random Access Channel)プリアンブル(preamble)を受信する基地局の動作方法を示す。
まず、基地局は、シンボルグループを含むNPRACHプリアンブルの繰り返し数に関する制御情報を含むNPRACH設定情報を上位層シグナリングを介して端末に送信する(S3610)。前記上位層シグナリングはRRCシグナリングであり得る。
また、前記基地局は、シンボルグループの周波数ホッピング(frequency hopping)により前記NPRACHプリアンブルを繰り返して前記端末から受信する(S3620)。
前記NPRACHプリアンブルは、連続する2つのシンボルグループと4つのシンボルグループを含むことができる。
前記NPRACHプリアンブルのプリアンブルフォーマットは、0、1又は2であり得る。
前記シンボルグループの周波数位置は、開始サブキャリアに関する第1パラメータと周波数ホッピングに関する第2パラメータに基づいて決定される。
前記NPRACHプリアンブルがN回繰り返される場合、順番に第1NPRACHプリアンブル、第2NPRACHプリアンブル、第3NPRACHプリアンブル、…、第N NPRACHプリアンブルで表現されることができる。
第1NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、MACレイヤ(layer)により決定される。
また、第2NPRACHプリアンブルのシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第1NPRACHプリアンブルのシンボルグループに関する第2パラメータと、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)及び前記第2NPRACHプリアンブルのシンボルグループインデックスに基づいて生成される第3パラメータにより定義される。
前記第2パラメータは、0から11のいずれか1つに該当するサブキャリアインデックスであり、サブキャリア0~サブキャリア11を示すことができる。
前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに対して周波数ホッピングが適用された周波数の位置が決定される方法についてより具体的に説明する。
ここで、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループは、1番目のシンボルグループから5番目に該当するシンボルグループを意味し、シンボルグループインデックス(i)が4であるシンボルグループを意味することができる。
前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、第1値及び第2値に基づいて決定される。
前記第1値は、前記第1NPRACHプリアンブルの前記1番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値であり、前記第2値は、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)及び前記第2NPRACHプリアンブルの前記1番目のシンボルグループのインデックスに基づいて生成される値であり得る。
前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータが決定される規則(rule)についてより詳細に説明する。
まず、前記第1値が偶数である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値は、前記第1値と前記第2値に基づいて奇数と定義される。
例えば、前記第1値が0、2、4、6、8又は10であり、前記第2値が0、2、4、6、8又は10である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値に1を足した値であり得る。
また、前記第1値が0、2、4、6、8又は10であり、前記第2値が1、3、5、7、9又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値であり得る。
または、前記第1値が奇数である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値は、前記第1値と前記第2値に基づいて偶数と定義される。
また、前記第1値が1、3、5、7、9又は11であり、前記第2値が0、2、4、6、8又は10である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値であり得る。
さらに、前記第1値が1、3、5、7、9又は11であり、前記第2値が1、3、5、7、9又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値から1を引いた値であり得る。
上記の説明を数式で表現すると、前記数式9のようである。
次に、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータが決定される規則(rule)についてより詳細に説明する。
前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、第3値及び第4値に基づいて定義されることができる。
前記第3値は、前記第1NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値であり、前記第4値は、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)及び前記第2NPRACHプリアンブルの前記3番目のシンボルグループのインデックスに基づいて生成される値であり得る。
例えば、前記第3値が0、1、2、3、4又は5であり、前記第4値が0、1、2、3、4又は5である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値に6を足した値であり得る。
また、前記第3値が0、1、2、3、4又は5であり、前記第4値が6、7、8、9、10又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値であり得る。
前記第3値が6、7、8、9、10又は11であり、前記第4値が0、1、2、3、4又は5である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値であり得る。
また、前記第3値が6、7、8、9、10又は11であり、前記第4値が6、7、8、9、10又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値から6を引いた値であり得る。
前記に検討した、第1NPRACHプリアンブルと前記第2NPRACHプリアンブルに含まれる各シンボルグループに関する第2パラメータは、前記数式9により定義される。
追加的に、前記基地局は、アップリンク-ダウンリンク構成(uplink-downlink configuration)に関する設定情報を前記端末に送信することができる。
ここで、前記連続するシンボルグループを送信する有効な(valid)アップリンクサブフレームが存在しない場合、前記連続するシンボルグループはドロップ(drop)される。
前述したパラメータは、基地局により決定されるパラメータでもあり得るか、又は基地局のチップ(又は、端末のプロセッサ)内に予め定義又は実現されたパラメータでもあり得る。
前記基地局のチップ内に予め定義又は実現されたパラメータという意味は、基地局が特定値又は特定手順を行うために該当パラメータを計算又は決定などをする動作を行わないという意味で解釈されることができる。
図36~図38を参照してNPRACHプリアンブルを繰り返して受信する方法が基地局において実現される内容についてより具体的に説明する。
時分割デュプレキシング(time division duplexing:TDD)をサポートする無線通信システムにおいてNPRACH(Narrowband Physical Random Access Channel)プリアンブル(preamble)を受信する基地局は、無線信号を送信するための送信機と、無線信号を受信するための受信機と、前記送信機及び受信機と機能的に接続されるプロセッサとを含むことができる。
まず、前記基地局のプロセッサは、シンボルグループを含むNPRACHプリアンブルの繰り返し数に関する制御情報を含むNPRACH設定情報を上位層シグナリングを介して端末に送信するように前記送信機を制御する。前記上位層シグナリングは、RRCシグナリングであり得る。
また、前記基地局のプロセッサは、シンボルグループの周波数ホッピング(frequency hopping)により前記NPRACHプリアンブルを繰り返して前記端末から受信するように前記受信機を制御する。
前記NPRACHプリアンブルは、連続する2つのシンボルグループと4つのシンボルグループを含むことができる。
前記NPRACHプリアンブルのプリアンブルフォーマットは、0、1又は2であり得る。
前記シンボルグループの周波数位置は、開始サブキャリアに関する第1パラメータと周波数ホッピングに関する第2パラメータに基づいて決定される。
前記NPRACHプリアンブルがN回繰り返される場合、順番に第1NPRACHプリアンブル、第2NPRACHプリアンブル、第3NPRACHプリアンブル、…、第N NPRACHプリアンブルで表現されることができる。
第1NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、MACレイヤ(layer)により決定される。
また、第2NPRACHプリアンブルのシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第1NPRACHプリアンブルのシンボルグループに関する第2パラメータと、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)及び前記第2NPRACHプリアンブルのシンボルグループインデックスに基づいて生成される第3パラメータにより定義される。
前記第2パラメータは、0から11のうちいずれか1つに該当するサブキャリアインデックスであり、サブキャリア0~サブキャリア11を示すことができる。
前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに対して周波数ホッピングが適用された周波数の位置が決定される方法についてより具体的に説明する。
ここで、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループは、1番目のシンボルグループから5番目に該当するシンボルグループを意味し、シンボルグループインデックス(i)が4であるシンボルグループを意味することができる。
前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、第1値及び第2値に基づいて決定される。
前記第1値は、前記第1NPRACHプリアンブルの前記1番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値であり、前記第2値は、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)及び前記第2NPRACHプリアンブルの前記1番目のシンボルグループのインデックスに基づいて生成される値であり得る。
前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータが決定される規則(rule)についてより詳細に説明する。
まず、前記第1値が偶数である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値は、前記第1値と前記第2値に基づいて奇数と定義される。
例えば、前記第1値が0、2、4、6、8又は10であり、前記第2値が0、2、4、6、8又は10である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値に1を足した値であり得る。
また、前記第1値が0、2、4、6、8又は10であり、前記第2値が1、3、5、7、9又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値であり得る。
または、前記第1値が奇数である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値は、前記第1値と前記第2値に基づいて偶数と定義される。
また、前記第1値が1、3、5、7、9又は11であり、前記第2値が0、2、4、6、8又は10である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値であり得る。
さらに、前記第1値が1、3、5、7、9又は11であり、前記第2値が1、3、5、7、9又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの1番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第2値から1を引いた値であり得る。
上記の説明を数式で表現すると、前記数式9のようである。
次に、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータが決定される規則(rule)についてより詳細に説明する。
前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、第3値及び第4値に基づいて定義されることができる。
前記第3値は、前記第1NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータの値であり、前記第4値は、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)及び前記第2NPRACHプリアンブルの前記3番目のシンボルグループのインデックスに基づいて生成される値である。
例えば、前記第3値が0、1、2、3、4又は5であり、前記第4値が0、1、2、3、4又は5である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値に6を足した値であり得る。
また、前記第3値が0、1、2、3、4又は5であり、前記第4値が6、7、8、9、10又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値であり得る。
前記第3値が6、7、8、9、10又は11であり、前記第4値が0、1、2、3、4又は5である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値であり得る。
また、前記第3値が6、7、8、9、10又は11であり、前記第4値が6、7、8、9、10又は11である場合、前記第2NPRACHプリアンブルの3番目のシンボルグループに関する第2パラメータは、前記第4値から6を引いた値であり得る。
前記に検討した、第1NPRACHプリアンブルと前記第2NPRACHプリアンブルに含まれる各シンボルグループに関する第2パラメータは、前記数式9により定義される。
追加的に前記基地局のプロセッサは、アップリンク-ダウンリンク構成(uplink-downlink configuration)に関する設定情報を前記端末に送信するように前記送信機を制御する。
ここで、前記連続するシンボルグループを送信する有効な(valid)アップリンクサブフレームが存在しない場合、前記連続するシンボルグループはドロップ(drop)される。
前述したパラメータは、基地局により決定されるパラメータでもあり得るか、又は基地局のチップ(又は、端末のプロセッサ)内に予め定義又は実現されたパラメータでもあり得る。
前記基地局のチップ内に予め定義又は実現されたパラメータという意味は、基地局が特定値又は特定手順を行うために該当パラメータを計算又は決定などをする動作を行わないという意味で解釈されることができる。
図36を参照して、G=3、P=6である場合のNPRACHプリアンブル受信方法について説明する。
まず、基地局は、シンボルグループを含むNPRACHプリアンブルの繰り返し数に関する第1情報を含むNPRACH設定情報を上位層シグナリングを介して端末に送信する。
また、前記基地局は、シンボルグループの間の周波数ホッピング(frequency hopping)により前記NPRACHプリアンブルを繰り返して前記端末から受信する。
ここで、シンボルグループの周波数位置は、開始サブキャリアに関する第1パラメータと周波数ホッピングに関する第2パラメータに基づいて決定され、これに関するより具体的な内容は図36の説明を参照する。
前記NPRACHプリアンブルは、1番目の連続する3つのシンボルグループと2番目の連続する3つのシンボルグループを含むことができる。
前記1番目の連続する3つのシンボルグループのうち1番目のシンボルグループと前記2番目の連続する3つのシンボルグループのうち1番目のシンボルグループは、MACレイヤ(layer)と、疑似ランダムシーケンス(pseudo random sequence)及びシンボルグループインデックスに基づいて生成されるパラメータによりそれぞれ定義されることができる。
前記NPRACHプリアンブルに含まれる各シンボルグループに関する第2パラメータは、前記数式13により定義される。
追加的に、前記基地局は、アップリンク-ダウンリンク構成(uplink-downlink configuration)に関する設定情報を前記端末に送信することができる。
さらに、前記基地局は、前記連続するシンボルグループを送信する有効な(valid)アップリンクサブフレームが存在しない場合、前記連続するシンボルグループをドロップ(drop)することができる。
本発明が適用できる装置一般
図37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ブロック構成図の例を示す。
図37に示すように、無線通信システムは、基地局3710と基地局領域内に位置する複数の端末3720とを含む。
前記基地局と端末は、それぞれ無線装置で表現されてもよい。
基地局は、プロセッサ(processor)3711、メモリ(memory)3712及びRFモジュール(radio frequency module)3713を含む。プロセッサ3711は、図1~図16において提案された機能、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の層はプロセッサにより実現されてもよい。メモリは、プロセッサに接続されて、プロセッサを駆動するための様々な情報を保存する。RFモジュールは、プロセッサに接続されて、無線信号を送信及び/又は受信する。
端末は、プロセッサ3721、メモリ3722及びRFモジュール3723を含む。
プロセッサは、図1~図36において提案された機能、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の層はプロセッサにより実現されてもよい。メモリは、プロセッサに接続されて、プロセッサを駆動するための様々な情報を保存する。RFモジュールは、プロセッサに接続されて、無線信号を送信及び/又は受信する。
メモリ3712、3722は、プロセッサ3711、3721の内部又は外部にあり、周知の様々な手段でプロセッサに接続される。
また、基地局及び/又は端末は、1つのアンテナ(single antenna)又は多重アンテナ(multiple antenna)を有する。
アンテナ3714、3724は、無線信号を送信及び受信する機能を有する。
図38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ブロック構成図のまた他の例を示す。
図38に示すように、無線通信システムは、基地局3810と基地局領域内に位置する複数の端末3820とを含む。基地局は送信装置として、端末は受信装置として表現され、その反対も可能である。基地局と端末は、プロセッサ(processor)3811、3821と、メモリ(memory)3814、3824と、1つ以上のTx/Rx RFモジュール(radio frequency module)3815、3825と、Txプロセッサ3812、3822と、Rxプロセッサ3813、3823と、アンテナ3816、3826とを含む。プロセッサは、前述した機能、過程及び/又は方法を実現する。より具体的に、DL(基地局から端末への通信)において、コアネットワークからの上位層パケットはプロセッサ3811に提供される。プロセッサはL2層の機能を実現する。DLにおいて、プロセッサは、論理チャネルと送信チャネル間の多重化(multiplexing)、無線リソース割り当てを端末3820に提供し、端末へのシグナリングを担当する。送信(TX)プロセッサ3812は、L1層(すなわち、物理層)に対する様々な信号処理機能を実現する。信号処理機能は、端末においてFEC(forward error correction)を容易にし、コーディング及びインターリービング(coding and interleaving)を含む。符号化及び変調されたシンボルは並列ストリームに分割され、それぞれのストリームはOFDM副搬送波にマッピングされ、時間及び/又は周波数領域において基準信号(Reference Signal:RS)とマルチプレキシングされ、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を用いて共に結合されて時間領域OFDMAシンボルストリームを運ぶ物理的チャネルを生成する。OFDMストリームは、多重空間ストリームを生成するために空間的にプリコーディングされる。それぞれの空間ストリームは、個別Tx/Rxモジュール(又は、送受信機3815)を介して相異なるアンテナ3816に提供されることができる。それぞれのTx/Rxモジュールは、送信のためにそれぞれの空間ストリームにRF搬送波を変調することができる。端末において、それぞれのTx/Rxモジュール(又は、送受信機3825)は、各Tx/Rxモジュールの各アンテナ3826を介して信号を受信する。それぞれのTx/RxモジュールはRFキャリアに変調された情報を復元して、受信(RX)プロセッサ3823に提供する。RXプロセッサは、レイヤ1の様々な信号プロセシング機能を実現する。RXプロセッサは、端末に向かう任意の空間ストリームを復旧するために情報に空間プロセシングを行うことができる。もし、複数の空間ストリームが端末に向かう場合、複数のRXプロセッサにより単一OFDMAシンボルストリームに結合されることができる。RXプロセッサは、高速フーリエ変換(FFT)を用いてOFDMAシンボルストリームを時間領域から周波数領域に変換する。周波数領域信号は、OFDM信号のそれぞれのサブキャリアに対する個別のOFDMAシンボルストリームを含む。それぞれのサブキャリア上のシンボル及び基準信号は、基地局により送信された最も可能性のある信号配置ポイントを決定することにより復元及び復調される。このような軟判定(soft decision)はチャネル推定値に基づくことができる。軟判定は、物理チャネル上で基地局により元来送信されたデータ及び制御信号を復元するためにデコーディング及びデインターリービングされる。該当データ及び制御信号はプロセッサ3821に提供される。
UL(端末から基地局への通信)は、端末3820において受信機器能と関連して記述されたことと類似した方式で基地局3810において処理される。それぞれのTx/Rxモジュール3825は、それぞれのアンテナ3826を介して信号を受信する。それぞれのTx/Rxモジュールは、RF搬送波及び情報をRXプロセッサ3823に提供する。プロセッサ3821は、プログラムコード及びデータを保存するメモリ3824に関連する。メモリは、コンピュータ可読媒体として称されることができる。
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。
本発明に従う実施形態は、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具現できる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施形態は1つまたはその以上の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具現できる。
ファームウエアやソフトウェアによる具現の場合、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実行するモジュール、手続、関数などの形態に具現できる。ソフトウェアコードはメモリーに格納されてプロセッサにより駆動できる。前記メモリー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。したがって、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。