以下、本発明に係る好適な実施の形態を、添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのものであり、本発明が実施し得る唯一の実施の形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者にとってはこのような具体的な細部事項なしにも本発明を実施できることは明らかである。
場合によっては、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置を省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で示すことができる。また、本明細書全体にわたって同一の構成要素については、同一の図面符号を付して説明する。
本発明において、ユーザ機器(user equipment,UE)は、固定していても、移動性を有していてもよいもので、基地局(base station,BS)と通信してユーザデータ及び/又は各種制御情報を送受信する各種機器を含む。UEを、端末(Terminal Equipment)、MS(Mobile Station)、MT(Mobile Terminal)、UT(User Terminal)、SS(Subscribe Station)、無線機器(wireless device)、PDA(Personal Digital Assistant)、無線モデム(wireless modem)、携帯機器(handheld device)などと呼ぶこともできる。また、本発明において、BSは一般に、UE及び/又は他のBSと通信する固定局(fixed station)を意味し、UE及び他のBSと通信して各種データ及び制御情報を交換する。BSを、ABS(Advanced Base Station)、NB(Node−B)、eNB(evolved−NodeB)、BTS(Base Transceiver System)、アクセスポイント(Access Point)、PS(Processing Server)、送信ポイント(transmission point;TP)などと呼ぶこともできる。以下の本発明に関する説明では、BSをeNBと総称する。
本発明でいうノード(node)とは、ユーザ機器と通信して無線信号を送信/受信できる固定した地点(point)を指す。様々な形態のeNBをその名称にかかわらずノードとして用いることができる。例えば、BS、NB、eNB、ピコ−セルeNB(PeNB)、ホームeNB(HeNB)、リレー、リピータなどをノードとすることができる。また、ノードは、eNBでなくてもよい。例えば、無線リモートヘッド(radio remote head,RRH)、無線リモートユニット(radio remote unit,RRU)であってもよい。RRH、RRUなどは一般にeNBの電力レベル(power level)よりも低い電力レベルを有する。RRH或いはRRU(以下、RRH/RRU)は一般に、光ケーブルなどの専用回線(dedicated line)でeNBに接続されており、よって、一般に無線回線で接続されているeNBによる協調通信に比べて、RRH/RRUとeNBによる協調通信を円滑に行うことができる。1つのノードには少なくとも1つのアンテナが設置される。このアンテナは、物理アンテナを意味することもでき、アンテナポート、仮想アンテナ、又はアンテナグループを意味することもできる。ノードは、ポイント(point)と呼ばれることもある。アンテナが基地局に集中して位置して1つのeNBコントローラ(controller)によって制御される既存の(conventional)中央集中型アンテナシステム(centralized antenna system,CAS)(すなわち、単一ノードシステム)と違い、多重ノードシステムにおいて複数のノードは一般に一定間隔以上で離れて位置する。これらの複数のノードは、各ノードの動作を制御したり、各ノードを通して送/受信されるデータをスケジューリング(scheduling)する1つ以上のeNB或いはeNBコントローラによって管理することができる。各ノードは、当該ノードを管理するeNB或いはeNBコントローラとケーブル(cable)或いは専用回線(dedicated line)で接続することができる。多重ノードシステムにおいて、複数のノードへの/からの信号送信/受信には、同一のセル識別子(identity,ID)が用いられてもよく、異なるセルIDが用いられてもよい。複数のノードが同一のセルIDを有すると、これら複数のノードのそれぞれは、1つのセルにおける一部のアンテナ集団のように動作する。多重ノードシステムにおいてノードが互いに異なるセルIDを有すると、このような多重ノードシステムを多重セル(例えば、マクロ−セル/フェムト−セル/ピコ−セル)システムと見なすことができる。複数のノードのそれぞれが形成した多重セルがカバレッジによってオーバーレイする形態で構成されると、これらの多重セルが形成したネットワークを特に多重−階層(multi−tier)ネットワークと呼ぶ。RRH/RRUのセルIDとeNBのセルIDは同一であっても、異なってもよい。RRH/RRUとeNBが互いに異なるセルIDを用いる場合、RRH/RRUとeNBはいずれも独立した基地局として動作する。
以下に説明する本発明の多重ノードシステムにおいて、複数のノードに接続した1つ以上のeNB或いはeNBコントローラが、前記複数のノードの一部又は全てを介してUEに同時に信号を送信或いは受信するように前記複数のノードを制御することができる。各ノードの実体、各ノードの具現の形態などによって、多重ノードシステム間には差異点があるが、複数のノードが共に所定時間−周波数リソース上でUEに通信サービスを提供するために参加するという点で、これらの多重ノードシステムは単一ノードシステム(例えば、CAS、従来のMIMOシステム、従来の中継システム、従来のリピータシステムなど)とは異なる。そのため、複数のノードの一部又は全てを用いてデータ協調送信を行う方法に関する本発明の実施例は、種々の多重ノードシステムに適用可能である。例えば、ノードとは、通常、他のノードと一定間隔以上で離れて位置しているアンテナグループを指すが、後述する本発明の実施例は、ノードが間隔にかかわらずに任意のアンテナグループを意味する場合にも適用可能である。例えば、X−pol(Cross polarized)アンテナを備えたeNBの場合、該eNBが、H−polアンテナで構成されたノードとV−polアンテナで構成されたノードを制御すると見なし、本発明の実施例を適用することができる。
複数の送信(Tx)/受信(Rx)ノードを介して信号を送信/受信したり、複数の送信/受信ノードから選択された少なくとも1つのノードを介して信号を送信/受信したり、下りリンク信号を送信するノードと上りリンク信号を受信するノードとを別にし得る通信技法を、多重−eNB MIMO又はCoMP(Coordinated Multi−Point TX/RX)という。このようなノード間協調通信のうち、協調送信技法は、JP(joint processing)とスケジューリング協調(scheduling coordination)とに区別できる。前者はJT(joint transmission)/JR(joint reception)とDPS(dynamic point selection)とに区別し、後者はCS(coordinated scheduling)とCB(coordinated beamforming)とに区別できる。DPSは、DCS(dynamic cell selection)と呼ぶこともできる。他の協調通信技法に比べて、ノード間協調通信技法のうちJPを行うとき、より様々な通信環境を形成することができる。JPにおいて、JTは、複数のノードが同一のストリームをUEに送信する通信技法をいい、JRは、複数のノードが同一のストリームをUEから受信する通信技法をいう。当該UE/eNBは、前記複数のノードから受信した信号を合成して前記ストリームを復元する。JT/JRでは、同一のストリームが複数のノードから/に送信されるため、送信ダイバーシティ(diversity)によって信号送信の信頼度を向上させることができる。JPのDPSは、複数のノードから特定規則によって選択された1つのノードを介して信号が送信/受信される通信技法をいう。DPSでは、通常、UEとノード間のチャネル状態の良いノードが通信ノードとして選択されるはずであるため、信号送信の信頼度を向上させることができる。
一方、本発明でいうセル(cell)とは、1つ以上のノードが通信サービスを提供する一定の地理的領域をいう。そのため、本発明で特定セルと通信するということは、特定セルに通信サービスを提供するeNB或いはノードと通信することを意味できる。また、特定セルの下りリンク/上りリンク信号は、該特定セルに通信サービスを提供するeNB或いはノードからの/への下りリンク/上りリンク信号を意味する。UEに上り/下りリンク通信サービスを提供するセルを特にサービングセル(serving cell)という。また、特定セルのチャネル状態/品質は、該特定セルに通信サービスを提供するeNB或いはノードとUE間に形成されたチャネル或いは通信リンクのチャネル状態/品質を意味する。3GPP LET−Aベースのシステムにおいて、UEは、特定ノードからの下りリンクチャネル状態を、前記特定ノードのアンテナポートが前記特定ノードに割り当てられたチャネルCSI−RS(Channel State Information Reference Signal)リソース上で送信するCSI−RSを用いて測定することができる。一般に、隣接したノードは、互いに直交するCSI−RSリソース上で該当のCSI−RSリソースを送信する。CSI−RSリソースが直交するということは、CSI−RSを運ぶシンボル及び副搬送波を特定するCSI−RSリソース構成(resource configuration)、サブフレームオフセット(offset)及び送信周期(transmission period)などによってCSI−RSが割り当てられたサブフレームを特定するサブフレーム構成(subframe configuration)、CSI−RSシーケンスのうちの少なくとも1つが互いに異なることを意味する。
本発明において、PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH(Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)はそれぞれ、DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/下りリンクACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/下りリンクデータを運ぶ時間−周波数リソースの集合或いはリソース要素の集合を意味する。また、PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)はそれぞれ、UCI(Uplink Control Information)/上りリンクデータ/ランダムアクセス信号を運ぶ時間−周波数リソースの集合或いはリソース要素の集合を意味する。本発明では、特に、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACHに割り当てられたり、又はそれに属した時間−周波数リソース或いはリソース要素(Resource Element,RE)をそれぞれ、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE又はPDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACHリソースと呼ぶ。以下でユーザ機器がPUCCH/PUSCH/PRACHを送信するという表現は、それぞれ、PUSCH/PUCCH/PRACH上で或いは介して上りリンク制御情報/上りリンクデータ/ランダムアクセス信号を送信するという表現と同じ意味で使われる。また、eNBがPDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCHを送信するという表現は、それぞれ、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH上で或いは介して下りリンクデータ/制御情報を送信するという表現と同じ意味で使われる。
図1は、無線通信システムで用いられる無線フレーム構造の一例を示す図である。特に、図1(a)は、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる周波数分割デュプレックス(frequency division duplex,FDD)用フレーム構造を示しており、図1(b)は、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる時間分割デュプレックス(time division duplex,TDD)用フレーム構造を示している。
図1を参照すると、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる無線フレームは、10ms(307200Ts)の長さを有し、10個の均等なサイズのサブフレーム(subframe,SF)で構成される。1無線フレームにおける10個のサブフレームにはそれぞれ番号を与えることができる。ここで、Tsは、サンプリング時間を表し、Ts=1/(2048*15kHz)で表示される。それぞれのサブフレームは、1msの長さを有し、2個のスロットで構成される。1無線フレームにおいて20個のスロットには0から19までの番号を順次に与えることができる。それぞれのスロットは0.5msの長さを有する。1サブフレームを送信するための時間は、送信時間間隔(transmission time interval,TTI)と定義される。時間リソースは、無線フレーム番号(或いは、無線フレームインデックスともいう)、サブフレーム番号(或いは、サブフレームインデックスともいう)、スロット番号(或いは、スロットインデックスともいう)などによって区別することができる。
無線フレームは、デュプレックス(duplex)技法によって別々に構成(configure)することができる。例えば、FDDにおいて、下りリンク送信及び上りリンク送信は周波数によって区別されるため、無線フレームは特定周波数帯域に対して下りリンクサブフレーム又は上りリンクサブフレームのいずれか1つのみを含む。TDDでは下りリンク送信及び上りリンク送信が時間によって区別されるため、特定周波数帯域に対して無線フレームは下りリンクサブフレームも上りリンクサブフレームも含む。
表1は、TDDで、無線フレームにおけるサブフレームのDL−UL構成(configuration)を例示するものである。
表1で、Dは下りリンクサブフレームを、Uは上りリンクサブフレームを、Sは特異(special)サブフレームを表す。特異サブフレームは、DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot)、GP(Guard Period)、UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)の3つのフィールドを含む。DwPTSは、下りリンク送信のために留保される時間区間であり、UpPTSは上りリンク送信のために留保される時間区間である。表2は、特異サブフレーム構成(configuration)を例示するものである。
図2は、無線通信システムにおいて下りリンク/上りリンク(DL/UL)スロット構造の一例を示す図である。特に、図2は、3GPP LET/LET−Aシステムのリソース格子(resource grid)の構造を示す。アンテナポート当たりに1個のリソース格子がある。
図2を参照すると、スロットは、時間ドメインで複数のOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボルを含み、周波数ドメインで複数のリソースブロック(resource block,RB)を含む。OFDMシンボルは、1シンボル区間を意味することもある。図2を参照すると、各スロットで送信される信号は、
個の副搬送波(subcarrier)と
個のOFDMシンボルとで構成されるリソース格子(resource grid)と表現することができる。ここで、
は、下りリンクスロットにおけるリソースブロック(resource block,RB)の個数を表し、
は、ULスロットにおけるRBの個数を表す。
と
は、DL送信帯域幅とUL送信帯域幅にそれぞれ依存する。
は、下りリンクスロットにおけるOFDMシンボルの個数を表し、
は、ULスロットにおけるOFDMシンボルの個数を表す。
は、1つのRBを構成する副搬送波の個数を表す。
OFDMシンボルは、多重接続方式によって、OFDMシンボル、SC−FDM(Single Carrier Frequency Division Multiplexing)シンボルなどと呼ぶことができる。1つのスロットに含まれるOFDMシンボルの数は、チャネル帯域幅、CP(cyclic prefix)長によって様々に変更可能である。例えば、正規(normal)CPの場合は、1つのスロットが7個のOFDMシンボルを含むが、拡張(extended)CPの場合は、1つのスロットが6個のOFDMシンボルを含む。図2では、説明の便宜のために、1つのスロットが7OFDMシンボルで構成されるサブフレームを例示するが、本発明の実施例は、その他の個数のOFDMシンボルを有するサブフレームにも同様の方式で適用されてもよい。図2を参照すると、各OFDMシンボルは、周波数ドメインで、
個の副搬送波を含む。副搬送波の類型は、データ送信のためのデータ副搬送波、参照信号(reference signal)の送信のための参照信号副搬送波、ガードバンド(guard band)及び直流(Direct Current,DC)成分のためのヌル(null)副搬送波に分類することができる。DC成分のためのヌル副搬送波は、未使用のまま残される副搬送波であり、OFDM信号生成過程或いは周波数上り変換過程で搬送波周波数(carrier frequency,f0)にマッピング(mapping)される。搬送波周波数は中心周波数(center frequency)と呼ばれることもある。
1RBは、時間ドメインで
個(例えば、7個)の連続するOFDMシンボルと定義され、周波数ドメインで
個(例えば、12個)の連続する副搬送波と定義される。参考として、1つのOFDMシンボルと1つの副搬送波で構成されたリソースをリソース要素(resource element,RE)或いはトーン(tone)という。したがって、1つのRBは、
個のリソース要素で構成される。リソース格子における各リソース要素は、1つのスロットにおけるインデックス対(k,1)によって固有に定義できる。kは、周波数ドメインで0から
まで与えられるインデックスであり、lは、時間ドメインで0から
まで与えられるインデックスである。
1サブフレームにおいて
個の連続した同一副搬送波を占有しながら、当該サブフレームにおける2個のスロットのそれぞれに1個ずつ位置する2個のRBを物理リソースブロック(physical resource block,PRB)対(pair)という。PRB対を構成する2個のRBは、同一のPRB番号(或いは、PRBインデックス(index)ともいう)を有する。VRBは、リソース割り当てのために導入された一種の論理的リソース割り当て単位である。VRBはPRBと同じサイズを有する。VRBをPRBにマッピングする方式によって、VRBは、局部(localized)タイプのVRBと分散(distributed)タイプのVRBとに区別される。局部タイプのVRBはPRBに直接マッピングされて、VRB番号(VRBインデックスともいう)がPRB番号に直接対応する。すなわち、nPRB=nVRBとなる。局部タイプのVRBには0から
順に番号が与えられ、
である。したがって、局部マッピング方式によれば、同一のVRB番号を有するVRBが1番目のスロットと2番目のスロットにおいて、同一PRB番号のPRBにマッピングされる。一方、分散タイプのVRBはインターリービングを経てPRBにマッピングされる。そのため、同一のVRB番号を有する分散タイプのVRBは、1番目のスロットと2番目のスロットにおいて互いに異なる番号のPRBにマッピングされることがある。サブフレームの2つのスロットに1個ずつ位置し、同一のVRB番号を有する2個のPRBをVRB対と称する。
図3は、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる下りリンク(downlink,DL)サブフレーム構造を例示する図である。
図3を参照すると、DLサブフレームは、時間ドメインで制御領域(control region)とデータ領域(data region)とに区別される。図3を参照すると、サブフレームの第1のスロットで先頭部における最大3(或いは4)個のOFDMシンボルは、制御チャネルが割り当てられる制御領域(control region)に対応する。以下、DLサブフレームでPDCCH送信に利用可能なリソース領域(resource region)をPDCCH領域と称する。制御領域に用いられるOFDMシンボル以外のOFDMシンボルは、PDSCH(Physical Downlink Shared CHancel)が割り当てられるデータ領域(data region)に該当する。以下、DLサブフレームでPDSCH送信に利用可能なリソース領域をPDSCH領域と称する。3GPP LETで用いられるDL制御チャネルの例としては、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel)などを含む。PCFICHは、サブフレームの最初のOFDMシンボルで送信され、サブフレームにおいて制御チャネルの送信に用いられるOFDMシンボルの個数に関する情報を運ぶ。PHICHは、UL送信に対する応答としてHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)ACK/NACK(acknowledgment/negative−acknowledgment)信号を運ぶ。
PDCCHを介して送信される制御情報を下りリンク制御情報(downlink control information,DCI)と呼ぶ。DCIは、UE又はUEグループのためのリソース割り当て情報及び他の制御情報を含む。例えば、DCIは、DL共有チャネル(downlink shared channel,DL−SCH)の送信フォーマット及びリソース割り当て情報、UL共有チャネル(uplink shared channel,UL−SCH)の送信フォーマット及びリソース割り当て情報、ページングチャネル(paging channel,PCH)上のページング情報、DL−SCH上のシステム情報、PDSCH上で送信されるランダムアクセス応答のような上位層(upper layer)制御メッセージのリソース割り当て情報、UEグループ内の個別UEへの送信電力制御命令(Transmit Control Command Set)、送信電力制御(Transmit Power Control)命令、VoIP(Voice over IP)の活性化(activation)指示情報、DAI(Downlink Assignment Index)などを含む。DL共有チャネル(downlink shared channel,DL−SCH)の送信フォーマット(Transmit Format)及びリソース割り当て情報は、DLスケジューリング情報或いはDLグラント(DL grant)とも呼ばれ、UL共有チャネル(uplink shared channel,UL−SCH)の送信フォーマット及びリソース割り当て情報は、ULスケジューリング情報或いはULグラント(UL grant)とも呼ばれる。1つのPDCCHが運ぶDCIは、DCIフォーマットによってそのサイズと用途が異なり、符号化率によってそのサイズが異なり得る。現在3GPP LETシステムでは、上りリンク用にフォーマット0及び4、下りリンク用にフォーマット1、1A、1B、1C、1D、2、2A、2B、2C、3、3Aなどの様々なフォーマットが定義されている。DCIフォーマットのそれぞれの用途に応じて、ホッピングフラグ、RB割り当て(RB allocation)、MCS(modulation coding scheme)、RV(redundancy version)、NDI(new data indicator)、TPC(transmit power control)、循環シフトDMRS(cyclic shift demodulation reference signal)、ULインデックス、CQI(channel quality information)要請、DL割り当てインデックス(DL assignment index)、HARQプロセスナンバー、TPMI(transmitted precoding matrix indicator)、PMI(precoding matrix indicator)情報などの制御情報が適宜選択された組み合わせが下りリンク制御情報としてUEに送信される。
一般に、UEに構成された送信モード(transmission mode,TM)によって当該UEに送信可能なDCIフォーマットが異なる。換言すれば、特定送信モードに構成されたUEのためには、いかなるDCIフォーマットを用いてもよいわけではなく、特定送信モードに対応する一定DCIフォーマットのみを用いることができる。
PDCCHは、1つ又は複数の連続した制御チャネル要素(control channel element,CCE)の集成(aggregation)上で送信される。CCEは、PDCCHに無線チャネル状態に基づく符号化率(coding rate)を提供するために用いられる論理的割り当てユニット(unit)である。CCEは、複数のリソース要素グループ(resource element group,REG)に対応する。例えば、1CCEは9個のREGに対応し、1REGは4個のREに対応する。3GPP LETシステムの場合、それぞれのUEのためにPDCCHが位置してもよいCCEセットを定義した。UEが自身のPDCCHを発見し得るCCEセットを、PDCCH探索空間、簡単に探索空間(Search Space,SS)と呼ぶ。探索空間内でPDCCHが送信されてもよい個別リソースをPDCCH候補(candidate)と呼ぶ。UEがモニタリング(monitoring)するPDCCH候補の集合を探索空間と定義する。3GPP LET/LET−AシステムでそれぞれのDCIフォーマットのための探索空間は異なるサイズを有してもよく、専用(dedicated)探索空間と共通(common)探索空間とが定義されている。専用探索空間は、UE−特定(specific)探索空間であり、それぞれの個別UEのために構成(configuration)される。共通探索空間は、複数のUEのために構成される。以下の表は、探索空間を定義する集成レベル(aggregation level)を例示するものである。
1つのPDCCH候補は、CCE集成レベルによって1、2、4又は8個のCCEに対応する。eNBは、探索空間内の任意のPDCCH候補上で実際のPDCCH(DCI)を送信し、UEは、PDCCH(DCI)を探すために探索空間をモニタリングする。ここで、モニタリングとは、全てのモニタリングされるDCIフォーマットによって当該探索空間内の各PDCCHの復号(decoding)を試みる(attempt)ことを意味する。UEは、前記複数のPDCCHをモニタリングし、自身のPDCCHを検出することができる。基本的に、UEは、自身のPDCCHが送信される位置を知らないことから、各サブフレーム毎に当該DCIフォーマットの全てのPDCCHに対して、自身の識別子を有するPDCCHを検出するまで復号を試みるが、このような過程をブラインド検出(blind detection)(ブラインド復号(blind decoding,BD))という。
eNBは、データ領域を通してUE或いはUEグループのためのデータを送信することができる。データ領域を通して送信されるデータをユーザデータと呼ぶこともできる。ユーザデータの送信のために、データ領域にはPDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)を割り当てることができる。PCH(Paging channel)及びDL−SCH(Downlink−shared channel)は、PDSCHを介して送信される。UEは、PDCCHを介して送信される制御情報を復号し、PDSCHを介して送信されるデータを読むことができる。PDSCHのデータがどのUE或いはUEグループに送信されるか、前記UE或いはUEグループがどのようにPDSCHデータを受信して復号すればよいかなどを示す情報がPDCCHに含まれて送信される。例えば、特定PDCCHが「A」というRNTI(Radio Network Temporary Identity)でCRC(cyclic redundancy check)マスキング(masking)されており、「B」という無線リソース(例えば、周波数位置)及び「C」という送信形式情報(例えば、送信ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など)を用いて送信されるデータに関する情報が特定DLサブフレームで送信されると仮定する。UEは、自身の所有しているRNTI情報を用いてPDCCHをモニタリングし、「A」というRNTIを有しているUEはPDCCHを検出し、受信したPDCCHの情報によって「B」と「C」で示されるPDSCHを受信する。
UEがeNBから受信した信号を復調するには、データ信号と比較する参照信号(reference signal,RS)が必要である。参照信号とは、eNBがUEに或いはUEがeNBに送信する、eNBとUEが互いに知っている、予め定義された特別な波形の信号を意味し、パイロット(pilot)とも呼ばれる。参照信号は、セル内の全UEに共用されるセル−特定(cell−specific)RSと特定UEに専用される復調(demodulation)RS(DM RS)とに区別される。eNBが特定UEのための下りリンクデータの復調のために送信するDM RSをUE−特定的(UE−specific)RSと特別に称することもできる。下りリンクでDM RSとCRSは共に送信されてもよいが、いずれか一方のみが送信されてもよい。ただし、下りリンクでCRS無しにDM RSのみが送信される場合、データと同じプリコーダを適用して送信されるDM RSは復調の目的にのみ用いることができるため、チャネル測定用RSを別途に提供しなければならない。例えば、3GPP LET(−A)では、UEがチャネル状態情報を測定できるようにするために、追加の測定用RSであるCSI−RSが当該UEに送信される。CSI−RSは、チャネル状態について相対的に時間による変化度が大きくないという事実に着目し、各サブフレーム毎に送信されるCRSとは違い、複数のサブフレームで構成される所定の送信周期毎に送信される。
図4は、3GPP LET/LET−Aシステムで用いられる上りリンク(uplink,UL)サブフレーム構造の一例を示す図である。
図4を参照すると、ULサブフレームは、周波数ドメインで制御領域とデータ領域とに区別できる。1つ又は複数のPUCCH(physical uplink control channels)が上りリンク制御情報(uplink control information,UCI)を運ぶために制御領域に割り当てられることができる。1つ又は複数のPUSCH(physical uplink shared channels)がユーザデータを運ぶためにULサブフレームのデータ領域に割り当てられてもよい。
ULサブフレームではDC(Direct Current)副搬送波から遠く離れた副搬送波が制御領域として用いられる。換言すれば、UL送信帯域幅の両端部に位置する副搬送波が上りリンク制御情報の送信に割り当てられる。DC副搬送波は、信号送信に用いられずに残される成分であり、周波数上り変換過程で搬送波周波数f0にマッピングされる。1つのUEのPUCCHは1つのサブフレームで、1つの搬送波周波数で動作するリソースに属したRB対に割り当てられ、このRB対に属したRBは、2つのスロットでそれぞれ異なる副搬送波を占有する。このように割り当てられるPUCCHを、PUCCHに割り当てられたRB対がスロット境界で周波数ホッピングすると表現する。ただし、周波数ホッピングが適用されない場合には、RB対が同一の副搬送波を占有する。
PUCCHは、次の制御情報を送信するために用いることができる。
− SR(Scheduling Request):上りリンクUL−SCHリソースを要請するために用いられる情報である。OOK(On−Off Keying)方式を用いて送信される。
− HARQ−ACK:PDCCHに対する応答及び/又はPDSCH上の下りリンクデータパケット(例えば、コードワード)に対する応答である。PDCCH或いはPDSCHが成功的に受信されたか否かを示す。単一下りリンクコードワードに対する応答としてHARQ−ACK 1ビットが送信され、2つの下りリンクコードワードに対する応答としてHARQ−ACK 2ビットが送信される。HARQ−ACK応答は、ポジティブACK(簡単に、ACK)、ネガティブACK(以下、NACK)、DTX(Discontinuous Transmission)又はNACK/DTXを含む。ここで、HARQ−ACKという用語は、HARQ ACK/NACK、ACK/NACKと同じ意味で使われる。
− CSI(Channel State Information):下りリンクチャネルに対するフィードバック情報(feedback information)である。MIMO(Multiple Input Multiple Output)−関連フィードバック情報は、RI(Rank Indicator)及びPMI(Precoding Matrix Indicator)を含む。
UEがサブフレームで送信可能な上りリンク制御情報(UCI)の量は、制御情報送信に可用なSC−FDMAの個数に依存する。UCIに可用なSC−FDMAは、サブフレームにおいて参照信号の送信のためのSC−FDMAシンボルを除く残りのSC−FDMAシンボルを意味し、SRS(Sounding Reference Signal)が構成されているサブフレームでは、サブフレームの最後のSC−FDMAシンボルも除く。参照信号は、PUCCHのコヒーレント(coherent)検出に用いられる。PUCCHは、送信される情報によって様々なフォーマットを支援する。
下記の表4に、LET/LET−AシステムでPUCCHフォーマットとUCIとのマッピング関係を示す。
表4を参照すると、主に、PUCCHフォーマット1系列はACK/NACK情報を送信するために用いられ、PUCCHフォーマット2系列はCQI/PMI/RIなどのチャネル状態情報(channel state information,CSI)を運ぶために用いられ、PUCCHフォーマット3系列はACK/NACK情報を送信するために用いられる。
参照信号(Reference Signal;RS)
無線通信システムにおいてパケットを送信する時、パケットは無線チャネルを通じて送信されるため、送信過程で信号の歪みが発生することがある。歪まれた信号を受信側で正しく受信するためには、チャネル情報を用いて受信信号において歪みを補正しなければならない。チャネル情報を知るために、送信側と受信側の両方で知っている信号を送信し、該信号がチャネルを通じて受信される時の歪みの度合からチャネル情報を把握する方法を主に用いる。この信号をパイロット信号(Pilot Signal)又は参照信号(Reference Signal)という。
多重アンテナを用いてデータを送受信する場合には、各送信アンテナと受信アンテナ間のチャネル状況を知ってこそ正しい信号を受信することができる。したがって、各送信アンテナ別に、より詳しくはアンテナポート(antenna port)別に異なった参照信号が存在しなければならない。
参照信号は上りリンク参照信号と下りリンク参照信号とに区別できる。現在、LETシステムには、上りリンク参照信号として、
i)PUSCH及びPUCCHを通じて送信された情報のコヒーレント(coherent)な復調のためのチャネル推定のための復調参照信号(DeModulation−Reference Signal,DM−RS)
ii)基地局が、ネットワークの異なる周波数における上りリンクチャネル品質を測定するためのサウンディング参照信号(Sounding Reference Signal,SRS)がある。
一方、下りリンク参照信号としては
i)セル内の全ての端末が共有するセル−特定参照信号(Cell−specific Reference Signal,CRS)
ii)特定端末だけのための端末−特定参照信号(UE−specific Reference Signal)
iii)PDSCHが送信される場合に、コヒーレントな復調のために送信される(DeModulation−Reference Signal,DM−RS)
iv)下りリンクDMRSが送信される場合に、チャネル状態情報(Channel State Information;CSI)を伝達するためのチャネル状態情報参照信号(Channel State Information−Reference Signal,CSI−RS)
v)MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network)モードで送信される信号に対するコヒーレントな復調のために送信されるMBSFN参照信号(MBSFN Reference Signal)
vi)端末の地理的位置情報を推定するために用いられる位置参照信号(Positioning Reference Signal)がある。
参照信号はその目的によって2種類に大別できる。チャネル情報取得のために用いられる参照信号と、データ復調のために用いられる参照信号とがある。前者は、UEが下りリンク上のチャネル情報を取得できるようにすることに目的があるため、広帯域に送信されなければならず、特定サブフレームで下りリンクデータを受信しない端末であってもその参照信号を受信しなければならない。また、これはハンドオーバーなどの状況でも用いられる。後者は、基地局が下りリンクを送る時に該当のリソースに共に送る参照信号であって、端末は当該参照信号を受信することによってチャネル測定をしてデータを復調することが可能になる。この参照信号は、データの送信される領域で送信されなければならない。
New RAT(NR)のような環境において、従来のZP CSI−RSを用いたIMRと共に、NZP(non zero power)CSI−RS又はDMRSを活用した干渉測定方式が考慮されている。特に、これは、CoMPのような目的のためのセル−間干渉(inter−cell interference)に加えて、多重−ユーザ(multi−user;MU)状況などのためのセル−内干渉(intra−cell interference)の測定を考慮している。例えば、基地局は、特定の端末において予想される各MU対(ら)(pair(s))による干渉を測定しようとするとき、端末に各干渉仮定(interference hypothesis)、特に、MU状況のために予想されるMUペアリング(pairing)を仮定した端末間干渉を端末に与えられた干渉測定リソース(ら)(interference measurement resource(s);IMR(s))に送信して、端末は、該当IMR(s)において測定された干渉を仮定したCSIを算出及び報告する方式が考慮されている。
このような干渉仮定の測定のために、基地局側から干渉をエミュレーション(emulation)する方式が考えられ、そのためのリソースとしてNZP CSI−RS及びDMRSが考慮されている。NZP CSI−RSの場合、基地局が柔軟な干渉仮定に対する干渉を送信することができるが、更なるリソースが必要であり、DMRSの場合は、既に送信されているRSを用いるため、別途のリソースが不要であり、また実際にデータ送信が反映されてMU干渉測定に有利であるものの、基地局が干渉仮定を自由に仮定して、干渉エミュレーションは難しいというデメリットがある。この方式は、簡単に、NZP CSI−RSベースIMR又は/及びDMRSベースIMRを設定するか、ZP CSI−RSをNZP CSI−RSが送信される/されている領域、又は/及びDMRS領域に設定する方式によって端末に設定してもよく、これは後述する方式によって行われることができる。
このように、干渉エミュレーションを用いた干渉測定を行う場合、測定した干渉電力と実際に端末がスケジュールされる時点において、互いにMU階層(layer)の数が異なり得、このため、測定干渉電力(PI’)と実際のスケジューリング時点の干渉電力(PI)との間に差が発生する可能性がある。また、要求されるチャネル(desired channel)の測定された電力PD’は、該当端末の単一−ユーザ(single−user;SU)動作を仮定して算出/報告され、これによって、PD’と実際のスケジューリング時点に端末が用いる送信電力(PD)も、上記のように、(MU)階層数に応じて影響を受ける。本明細書において、便宜のために、(干渉)測定時点に関連する変数名には、スケジューリング時点に関連する変数名に(’)を付加して区分する。以下、干渉エミュレーションは、DMRSベースIMRを仮定して説明するが、実際に適用するときには、DMRSベースIMRに限られない。
1.例示1(図5のa):干渉測定時点のMU−階層1、実際のスケジューリング時点のMU−階層2の場合(SU階層1を用いるMU−CSI測定端末が進入)
A.干渉測定時点の要求される(desired)チャネル電力をPD’、干渉電力をPI’とするとき、
B.実際のスケジューリング時点において、
i.要求されるチャネル電力PD=1/2PD’
ii.干渉電力PI=1/2PI’
2.例示2(図5のb):干渉測定時点のMU−階層2、実際のスケジューリング時点のMU−階層3の場合(SU階層1を用いるMU−CSI測定端末が進入)
A.実際のスケジューリング時点において、
i.要求されるチャネル電力PD=1/3PD’
ii.干渉電力PI=2/3PI’
3.例示3(図5のc):干渉測定時点のMU−階層2、実際のスケジューリング時点のMU−階層4の場合(SU階層1を用いるMU−CSI測定端末と共に他の端末が進入)
A.実際のスケジューリング時点において、
i.要求されるチャネル電力PD=1/4PD’
ii.干渉電力PI=3/4PI’
即ち、上記のように、測定時点とスケジューリング時点の階層数が異なることにより、実際に端末に与えられる干渉電力が変わる。
要求されるチャネルの電力測定のために、LTEのような場合は、NZP CSI−RSのための電力期間(power term)P_cが定義されており、CSI算出においてその値を考慮する。しかし、上記のような目的のために、これと同様に、RRCのような上位階層シグナリングによってNZP CSI−RSベースIMR又は/及びDMRSベースIMRの送信電力を端末に知らせる場合、上記のような動的な干渉測定状況では、各々の干渉測定状況に応じて適切なP_cを正確な時間に知らせることができない。よって、このような問題を解決するために、以下のような方式を提案する。
測定時点に、CQIを算出したい端末がスケジュールされていない状況において、NZP CSI−RSで要求されるチャネルの電力を測定して、CDM(code division multiplexing)されているDMRSリソース内で干渉電力を測定する場合、CDMの長さに応じて、該当リソースにおいて測定可能なMU階層の数が変わる。例えば、CDM−4を適用したDMRSリソースの場合、該当リソースでは、最大に4階層の端末がMUペアリング(pairing)されて送信可能である。この場合、基地局は、複数の階層に対して、互いに同一の電力を用いて送信すると仮定できる。
この場合、スケジュールされる時点の(予想)階層数lsを端末に知らせてもよい。これは、CQIを算出して、報告しようとする端末の数を含んでもよく、含まなくてもよい。また、これは、端末と基地局とが両方とも知っている必要がある。本明細書では、便宜のために、lsにCQI算出/報告する端末の数が含まれていると仮定する。なお、lsに端末の数が含まれていない場合、この後の式において
と定義して、
に代えて用いてもよい。
測定時点にlm’個の干渉階層が送信されて、スケジューリング時点にls個の階層が送信される予定である場合、端末に指定された送信階層数がlDであるとき、測定時点の干渉電力は、PI=PI’・((ls−lD)/ls)となる。図6は、lm’=2,3,4、ls=4、lD=1であるときの例示を示しており、このとき、PI=PI’・((4−1)/4)=PI’・(3/4)となる。
これは、各端末のためのDMRSがビームフォーミング(beamformed)されている場合にも成立するが、これは、基地局の送信電力を要求される(desired)UEと干渉UEが分けて有することにより、該当電力の比率に応じてビームフォーミングされたDMRS電力が同じ比率でスケーリング(scaling)されるためである。
よって、基地局がlsを知らせる場合、端末は、測定された電力を以下のように補正して、CQI算出に利用する。
● 要求されるチャネル電力PD = PD’・(lD/ls)
● 干渉電力PI=PI’・((ls−lD)/ls)
要求されるチャネル/干渉電力がNZP CSI−RS測定で得られた場合、P_c値又は干渉電力のための電力調整(adjustment)パラメータP_cIを反映して、PD’/PI’値を導出して用いることができる。
よって、端末がスケジューリング時点の干渉を反映したCQIの算出に参照するSINRは、以下のように算出できる。
● SINR=PD’・(lD/ls)/{PI’・((ls−lD)/ls)+N}、N:雑音電力
測定時点の結果をそのまま使用したSINR’の場合、SINR=PD’/{PI’+N}、となる。
即ち、以下のような仮定下で算出することができる。
● PI’=PD’=PRx’(ls’=lm’=lD’)
● PD+PI=PRx
●
別の方式として、スケジューリング時点の干渉階層仮定の数lmを端末に知らせてもよい。これは、基地局が該当端末のスケジューリング時点のlsが分からない場合に用いることができ、この場合、ls=lm+lDとして、端末がCQI算出を行うことができる。このために、基地局は、該当端末の階層仮定の数lDを送信することができる。また、基地局がスケジューリング時点の干渉階層数が分からないか予測し難い場合、測定時点の(干渉)階層数lm’を端末に知らせて、lmの代わりにlm’を用いてもよい。なお、CQI算出時点にlDが分からない場合、端末は、lD=1と仮定して、CQI算出を行うことができる。
該当干渉が雑音及び他の干渉に比べて非常に大きいという状況を仮定するとき、SINRは、以下のように概算できる。
●
よって、基地局は、ls/lm/lD又は/及びlD/(ls−lD)の値をSINR比率として端末に知らせてもよい。
より一般には、本明細書において提案する方式を用いて、CQIを算出/報告しようとする端末が、測定時点に既にスケジュールされている場合、スケジューリング時点の要求されるチャネル/干渉の階層数を考慮する必要がある。
このように、該当端末が既にスケジュールされており、端末に与えられたDMRS電力を要求されるチャネル電力として測定する場合は、以下のように算出することができる。
● PI’+PD’=PRx’
● PI’=PRx’・(lm’/ls’)=PRx’・((ls’−lD’)/ls’)
● PD’=PRx’・(lD’/ls’)
よって、以下のように算出することができる。
● 要求されるチャネル電力PD=PD’・(lD/ls)(ls’/lD’)
● 干渉電力PI=PI’・((ls−lD)/ls)(1s’/(ls’−lD’))
● SINR=PD’・(lD/ls)(ls’/lD’)/{PI’・((ls−lD)/ls)(1s’/(ls’−lD’))+N}、N:雑音電力
この場合、端末に対して干渉測定時点の全体の階層数ls’をシグナリングすることができる。端末は既にlD’を知っているため、別のシグナリングが必要ではない。
該当干渉が雑音及び他の干渉に比べて非常に大きいという状況を仮定するとき、SINRは、以下のように概算できる。
●
よって、基地局は、ls/lm/lD又は/及びlD(ls’−lD’)/(lD’(ls−lD))の値をSINR比率として端末に知らせてもよい。
上記のように、自身がスケジュールされていない状況において干渉を測定した場合は、以下のような仮定を用いる特別なケース(special case)として見なしてもよく、これは上述した式と一致する。
● PI’=PD’=PRx’(ls’=lm’=lD’)
自身の要求されるチャネル電力をNZP CSI−RSのような別のリソース/測定方式によって測定する場合、要求されるチャネル電力PDを算出するとき、以下のように仮定して算出することができる。
● PD’=PRx’(lD’=ls’)
よって、以下のように算出することができる。
● 要求されるチャネル電力PD=PD’・(lD/ls)
● 干渉電力PI=PI’・((ls−lD)/ls)(1s’/(ls’−lD’))
● SINR=PD’・(lD/ls)/{PI’・((ls−lD)/ls)(1s’/(ls’−lD’))+N}、N:雑音電力
●
この場合、SINR比率として、lD(ls’−lD’)/(ls’(ls−lD))値を端末に知らせてもよい。
自身の干渉電力をNZP CSI−RSのような別のリソース/測定方式によって測定する場合、干渉電力PIを算出するとき、以下のように仮定して算出することができる。
● PI’=PRx’(lm’=ls’)
よって、以下のように算出することができる。
● 要求されるチャネル電力PD=PD’・(lD/ls)(ls’/lD’)
● 干渉電力PI=PI’・((ls−lD)/ls)
● SINR=PD’・(lD/ls)(ls’/lD’)/{PI’・((ls−lD)/ls)+N}、N:雑音電力
●
この場合、SINR比率として、lD ls’/(lD’(ls−lD))値を端末に知らせてもよい。
DMRSを介した干渉測定は、実際のDMRS送信によって行われる必要があるため、上述したパラメータ(例えば、ls/lm’/lD)は、DCIを介して動的に端末に知らせた方が好ましい。しかし、その程度のレイテンシが必要ではない場合、DCIオーバーヘッドの減少のために、MACシグナリング、又はRRCシグナリングによって端末に設定されてもよい。後述するシグナリングも同様な方式によって端末にシグナリングできる。
階層数の代わりに、測定されたDMRS電力に対するCSI算出に用いるDMRSの電力の比率PC_DMRSを端末にシグナリングしてもよい。この方式は、上記とは異なり、階層ごとに均等な電力が使用されない場合にも適用できる。例えば、以下のように定義できる。
● PI=PI’・PC_DMRS
このとき、要求されるチャネル電力もMU階層数に応じて異なるが、要求されるチャネル電力PD=PD’・(lD/ls)、干渉電力PI=PI’・((ls−lD)/ls)であることを考慮して、PD=PD’・(1−PC_DMRS)と仮定して用いることができる。
● PI=PI’・PC_DMRS
● PD=PD’・(1−PC_DMRS)
● SINR=PD’・(1−PC_DMRS)/(PI’・PC_DMRS+N)、N:雑音電力
或いは、基地局が階層数に応じるPDの変化まで考慮して、PC_DMRSを端末に設定することができ、それによって、以下のように、SINRが算出できる。
● SINR=PD’/(PI’・PC_DMRS+N)、N:雑音電力
要求されるチャネルの電力調整のために、送信されたRS(要求されるチャネル測定のための)電力に対するスケジューリング時点のDMRS電力の比率PC_Desiredを端末にシグナリングしてもよい。この場合、PC_Desired及びそれによるSINRは、以下のように定義できる。
● PD=PD’・PC_Desired
● SINR=PD’・PC_Desired/(PI’・PC_DMRS+N)、N:雑音電力
この方式も同様に、基地局が階層数に応じるPIの変化まで考慮して、PC_Desiredを端末に設定することができ、それによって、以下のように、SINRが算出できる。
● SINR=PD’・PC_Desired/(PI’+N)、N:雑音電力
特に、NZP CSI−RSを用いた干渉測定の場合、従来のP_c値、又は別として設定された干渉のためのP_cの代わりに、上記値をオーバーライド(override)して用いることができる。
該当干渉が雑音及び他の干渉に比べて非常に大きいという状況を仮定するとき、SINRは、以下のように概算できる。
●
このような環境を仮定して、基地局は、PC_Desired/PC_DMRSの値を端末に知らせてもよい。
階層数シグナリングと同様に、上述したシグナリング(例えば、PC_DMRS、PC_Desiredなど)は、DCIを介して動的に端末に知らせた方が好ましい。しかし、その程度のレイテンシが必要ではない場合、DCIオーバーヘッドの減少のために、MACシグナリング又はRRCシグナリングによって端末に設定してもよい。
本明細書で説明した電力調整に関連するパラメータは、CSI測定トリガが送信されるDCI、特に、要求されるチャネルと干渉測定のシグナリングが分離された場合、干渉測定トリガが送信されるDCIと共に知らせてもよい。或いは、CSI報告トリガが同じ役割を果たす場合、CSI報告トリガが送信されるDCIに含まれて送信されてもよい。
本明細書で説明した電力調整に関連するパラメータが上位階層シグナリングを介して設定される場合、該当設定は、IMR設定/リソースセッティング(setting)/測定セッティング/報告セッティングに含まれてもよい。
FDMされたDMRSの場合は、各々のFDMされたDMRSリソースにおいて、別のDMRSポートが定義され、各々のDMRSポートに応じて、互いに異なる干渉電力が予想され、特に、基地局が使用していないポートにおいて干渉を測定することは意味がないため、MU干渉も各々のFDMされたDMRSリソースにおいてそれぞれ測定して、DMRSポートごとに電力を測定した方が好ましい。よって、そのために、基地局は、各々のFDMされたDMRSリソースのうち、測定対象となるリソースを端末にシグナリングしてもよい。別途のシグナリングがない場合、端末は、全てのFDMされたDMRSリソースにおいて干渉測定を試み、そのために、DMRS−ベースIMRは、各DMRSポート又はFDMされたリソースごとに別の干渉測定動作が定義される必要があり、或いは、ZP CSI−RSベースIMRでDMRS位置においてMU干渉を測定しようとするときも同様に、同一のZP CSI−RSリソースにおいて各DMRSポート位置ごとに干渉測定動作が定義される必要がある。
このため、以下のように、IMR設定を行うことができる。測定セッティングでNZP CSI−RS又は/及びDMRSを連結(link)するか、DMRS/NZP CSI−RS送信位置にZP CSI−RSを設定して、別の動的シグナリングで指示又は上位−階層シグナリングで設定された時点に該当リソースにおいて干渉を測定することができる。
この場合、各DMRSポートごとに、各階層における干渉を測定するため、別途のZP CSI−RSベースIMRが各ポートごとに設定され、各リソースごとに各階層における干渉を測定するようにすることができる。この動作がポートの代わりに他のリソース(例えば、FDMされたリソース)単位又はリソースグループ単位で行われる場合、該当リソース(又は、リソースグループ)単位で別途のZP CSI−RSベースIMRを設定することができる。この場合、複数のIMRが1つのCSIの算出に用いられてもよい。
IMRは互いに異なるリソースを用いてもよく、又は同一のIMR(ZP CSI−RS/NZP CSI−RS/DMRSベースIMR)であっても、干渉の測定方式が互いに異なってもよい。例えば、端末としてはZP CSI−RSベースIMRであっても、基地局では、既存の干渉電力測定方式の代わりに、同一のIMR内において各ポートごとに、又は予め定められたリソース単位(例えば、同一のサブキャリアの2RE)ごとに、各階層に該当する干渉をエミュレーション(emulation)して送信することがあり、この場合、該当動作を端末に知らせる必要がある。このため、該当IMR設定/リソースセッティング/測定セッティング/報告セッティングに別途の「干渉測定方法指示子(interference measurement method indicator;IMMI)」を設け、該当IMRがDMRS−ベースIMRであるか、NZP CSI−RSベースIMRであるか、又はZP CSI−RSベースIMRであるかを区分することができる。このとき、DMRS−ベースIMRであるか、NZP CSI−RSベースIMRであるか、又はZP CSI−RSベースIMRであるかについては、基地局又は端末において実際に用いたリソースの区分であってもよく、或いは干渉測定方式に対する区分であってもよい。換言すれば、同じZP CSI−RSベースIMRであっても、DMRS−のような干渉測定(DMRS−like interference measurement)方式を用いるために、IMMIで「DMRS−ベースIMR」を設定することができる。例えば、IMMIが「DMRS−ベースIMR」であるとき、各DMRSポートごとにMU干渉を測定することができ、IMMIが「ZP CSI−RSベースIMR」である場合は、そのリソースの全体において測定された(但し、RBレベルを超えるリソース、例えば、副帯域(subband)/部分帯域(partial band)/広帯域(wideband)などは区分可能である)電力を干渉電力として見なすか、MMIが「NZP CSI−RSベースIMR」を指示する場合、干渉のチャネルそのものを測定することができる。シグナリングの更なるオーバーヘッドを減らすために、類似又は重畳する状態を1つにまとめてシグナリングしてもよい。例えば、DMRSとNZP CSI−RSが干渉測定の側面において同一のリソース設定を有する場合、IMMIは、エミュレーション(emulation)−ベースIMR(即ち、DMRS−ベースIMR又はNZP CSI−RSベースIMR)であるか、非−エミュレーションベースIMRであるかを知らせることができる。
或いは、IMMIは、DCIを介して端末にシグナリングされ、該当リソースをさらに柔軟に用いることができる。
上記のような動作のため、DMRSとは異なる位置に設定されたZP CSI−RS/NZP CSI−RSベースIMRにおいて、未来の特定時点(例えば、推定されたスケジューリングの時点)のDMRSの送信をエミュレーションするNZP CSI−RSが送信され、端末は該当リソースにおいてDMRS−ベースIMRと類似する動作で干渉を測定することができる。特に、この場合、該当端末の送信DMRSを含んで送信して、要求される電力と干渉を同時に測定して、MU CQI補正のためのCQIを算出/送信するようにすることができる。このような動作は、以下の「要求される(desired)ポート」シグナリングによって、さらにうまく動作することができる。
使用する階層に応じてリソースの手順が定義されている場合、上述した方式のように、測定時点の階層の数lmをシグナリングすることで、干渉を測定するFDMされたDMRSリソース又は/及びポートを知らせてもよく、又はCDMとFDMが同時に用いられる場合のために、端末が干渉測定を試みるFDMされたリソースの数nFDMを端末に知らせてもよい。
端末がDMRSポートごとに各階層にける干渉電力をブラインド検出(blind detection;BD)する場合であっても、上述したシグナリングを用いることができる。例えば、基地局は、該当時点の送信階層数lmを端末にシグナリングして、端末は、指定されたlm個のDMRSポートに対してそれぞれ干渉電力を測定して用いることができる。この場合、基地局は、lmの代わりに、重要な干渉階層数(significant interference layer number)lm_sigを送信して、端末にとってBDを試みるDMRS階層数をより少なく指定することができる。
DMRSにおいてCDMとFDMが同時に用いられる場合、即ち、FDMされたDMRSリソースにおいて2個以上のDMRSポートがCDMされて送信される場合、全体のDMRSリソースに対して測定した干渉電力を平均化(average)して使用する代わりに、各ポート又はFDMされたリソースごとに干渉電力を測定することができ、これを階層−間(inter−layer)、特に、MU干渉として用いることができる。この場合、電力調整のためのパラメータの一部又は全部が干渉測定を試みる各ポート又は/及びFDMされたDMRSリソースごとに送信されてもよい。この場合、全体ではなく、該当リソース内におけるパラメータ(例えば、測定時点にFDMされたDMRSリソース内における全階層の数/要求されるチャネル階層の数/干渉階層の数)に代替されてもよい。
特定の干渉階層に要求されるUEが従来の端末の代わりにスケジュールされる状況が考えられる。図8は、CDMされたDMRSを用いるとき、UE1の干渉階層にUE1の代わりに要求されるUEが入る例示を示している。
この場合、単純なスケーリングでは正確にPIを補正することができないが、それは、ビームフォーミングされたDMRSにおいてUE1に該当する干渉チャネルが要求されるUEのチャネルと類似して、結果として、最大の干渉を生成するが、実際のスケジューリング時点には、UE1に該当する干渉電力が引き出されるためである。
よって、この場合、基地局は、要求されるチャネルとなり得るDMRSポート又は該当ポートが送信されるDMRSリソースを端末に知らせてもよい。端末は、該当DMRSポート(又は、リソース)において測定された電力を除くその他の電力を干渉電力PI’と見なし、さらに該当DMRSポートにおいて測定された電力を要求されるチャネル電力PD’と見なしてもよい。よって、この場合、いわゆる「MU CQI測定リソース」がDMRSに定義され、1つの設定されたリソースにおいて要求されるチャネル/干渉電力を測定することで、MU CQI又は既存のCQIを補正する値を報告することができる。このような動作のため、基地局は、該当測定時点に、いわゆるダミーDMRSポートを該当端末のために送信する動作を行うこともできる。仮に、この動作がNZP CSI−RSを用いたエミュレーションによって具現される場合、別途のシグナリングなく、特定のポート(例えば、設定されたIMR内の最初のDMRSポート位置)又は/及びリソースとして端末の要求されるチャネルが送信されるリソースが定義されてもよい。
上述した干渉電力は、DMRSの送信プリコーダ(precoder)が変更可能なPRBバンドルの端部においてそのサイズが変わることがある。よって、基地局は端末にPRBバンドリングサイズを知らせ、端末は該当バンドル単位で干渉電力を測定することができる。
DMRSリソースに対してリソースグループが定義される場合、上述した「リソース」に対する動作は、リソースグループに対しても同様に動作することができる。リソースグループは、干渉測定のために別として設定されるか、又は他の目的のために設定されてもよく、これは、RRCのような上位−階層シグナリングを介して設定されてもよい。
上述した干渉測定のためのリソース設定は、設定されたNZP CSI−RSベースIMR、DMRS−ベースIMR、又は該当リソースに設定されたZP CSI−RSベースIMRにおいて行われてもよい。特に、DMRS−ベースIMRの場合、これは実際のDMRSのスケジューリング帯域とは関係なく、該当IMRに設定された周波数グラニュラリティ(granularity)(例えば、広帯域、部分帯域又は副帯域)に対する干渉を測定するように設定されてもよい。或いは、設定された周波数グラニュラリティを無視して、要求されるチャネルを測定するRS、例えば、NZP CSI−RSが有する周波数グラニュラリティを用いてもよい。逆に、単純化のために、NZP CSI−RSベースIMR/DMRS−ベースIMRは、特定の周波数グラニュラリティ、例えば、部分帯域に限定してもよい。各々の周波数グラニュラリティは、以下のように定義されてもよい。
● 部分帯域:広帯域内において、現在、端末が動作している特定のサービスのための帯域(bands for specific services that the UE is currently operating, within wideband.)
● 副帯域:上述した部分帯域内において端末がスケジュールされ得る帯域(bands where the UE can be scheduled within the partial band.)
● 広帯域:端末によって支援される最大の帯域(The largest bandwidth supported by the UE)
のように定義できる。この場合、部分帯域CSI−RSは、上位階層シグナリング(例えば、RRCシグナリング)を介して予め設定されてもよい。或いは、部分帯域は、物理階層の観点から互いに異なるサービスを支援するために、TTI、サブフレーム/スロット長さ、サブキャリア間隔(subcarrier spacing)などのシステムニューマロロジー(numerology)の異なる周波数リソースに該当し得るため、以下のように定義できる。
● 部分帯域:広帯域内において同一のニューマロロジー(例えば、スロット/サブフレーム長さ、TTI、サブキャリア間隔など)を有して、端末によって支援される最大の帯域幅(The largest bandwidth supported by the UE with the same numerology(e.g. slot/subframe length, TTI, subcarrier spacing) within the wideband)
なお、搬送波集成を考慮する場合、要素搬送波ごとにCSIを別々に定義した方が好ましいため、以下のような定義がさらに正確である場合がある。
● 広帯域:要素搬送波別に端末によって支援される最大の帯域幅(The largest bandwidth supported by the UE per component carrier)
上述した技術を実際に適用するときには、単独又は組み合わせとして適用することができる。本明細書において言及する技術は、便宜上、CDMされたDMRSポート/FDMされたDMRSポートの例示について説明しているが、技術を実際に適用する際には、使用しようとするDMRSポートの多重化方式に関係なく適用することができる。また、上述した例示のうち、DMRS−ベースIMRに関する例示であっても、NZP/ZP CSI−RSベースIMRにおいても同様に適用可能である。特に、上述のようなMU CQIは、非周期的CSIに用いられるIMR、特に、非周期的IMRにおいて適用可能である。本明細書において言及した例示では、MU干渉を中心として説明しているが、その他の干渉、例えば、セル−間干渉がさらに考慮され、CSIが算出される状況においても同様に適用できる。この方式は、CQIの代わりに、他の方式によって干渉を組み合わせて報告するか、干渉のみを単独で報告するなど、干渉が含まれた他の報告の方式にも適用できる。
図9は、本発明の実施例を実行する送信装置10及び受信装置20の構成要素を示すブロック図である。送信装置10及び受信装置20は、情報及び/又はデータ、信号、メッセージなどを運ぶ無線信号を送信又は受信できる送信器/受信器13,23と、無線通信システム内の通信と関連した各種情報を記憶するメモリ12,22と、送信器/受信器13,23及びメモリ12,22などの構成要素と動作的に接続してこれらの構成要素を制御し、当該装置が前述の本発明の実施例の少なくとも一つを実行するようにメモリ12,22及び/又は送信器/受信器13,23を制御するように構成されたプロセッサー11,21をそれぞれ備える。
メモリ12,22は、プロセッサー11,21の処理及び制御のためのプログラムを格納することができ、入/出力される情報を仮記憶することができる。メモリ12,22がバッファーとして活用されてもよい。プロセッサー11,21は、一般に、送信装置又は受信装置内の各種モジュールの動作全般を制御する。特に、プロセッサー11,21は、本発明を実行するための各種制御機能を果たすことができる。プロセッサー11,21をコントローラ(controller)、マイクロコントローラ(microcontroller)、マイクロプロセッサー(microprocessor)、マイクロコンピュータ(microcomputer)などと呼ぶこともできる。プロセッサー11,21は、ハードウェア(hardware)又はファームウェア(firmware)、ソフトウェア、又はこれらの結合によって具現されてもよい。ハードウェアを用いて本発明を具現する場合は、本発明を実行するように構成されたASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)などがプロセッサー11,21に設けられてもよい。一方、ファームウェアやソフトウェアを用いて本発明を具現する場合は、本発明の機能又は動作を実行するモジュール、手順又は関数などを含むようにファームウェアやソフトウェアが構成されてもよい。本発明を実行できるように構成されたファームウェア又はソフトウェアは、プロセッサー11,21内に設けられたりメモリ12,22に格納されてプロセッサー11,21によって駆動されてもよい。
送信装置10におけるプロセッサー11は、プロセッサー11又はプロセッサー11に接続しているスケジューラからスケジューリングされて外部に送信される信号及び/又はデータに対して所定の符号化(coding)及び変調(modulation)を行った後、送信器/受信器13に送信する。例えば、プロセッサー11は、送信しようとするデータ列を逆多重化、チャネル符号化、スクランブリング、及び変調の過程などを経てK個のレイヤに変換する。符号化されたデータ列はコードワードとも呼ばれ、MAC層が提供するデータブロックである伝送ブロックと等価である。一伝送ブロック(transport block,TB)は一コードワードに符号化され、各コードワードは一つ以上のレイヤの形態で受信装置に送信される。周波数上り変換のために送信器/受信器13はオシレータ(oscillator)を含むことができる。送信器/受信器13はNt個(Ntは1以上の正の整数)の送信アンテナを含むことができる。
受信装置20の信号処理過程は、送信装置10の信号処理過程の逆となる。プロセッサー21の制御下に、受信装置20の送信器/受信器23は送信装置10から送信された無線信号を受信する。送信器/受信器23は、Nr個の受信アンテナを含むことができ、送信器/受信器23は受信アンテナから受信した信号のそれぞれを周波数下り変換して(frequency down−convert)基底帯域信号に復元する。送信器/受信器23は、周波数下り変換のためにオシレータを含むことができる。プロセッサー21は、受信アンテナから受信した無線信号に対する復号(decoding)及び復調(demodulation)を行い、送信装置10が本来送信しようとしたデータに復元することができる。
送信器/受信器13,23は一つ以上のアンテナを具備する。アンテナは、プロセッサー11,21の制御下に、本発明の一実施例によって、送信器/受信器13,23で処理された信号を外部に送信したり、外部から無線信号を受信して送信器/受信器13,23に伝達する機能を果たす。アンテナはアンテナポートと呼ばれることもある。各アンテナは一つの物理アンテナに該当したり、2以上の物理アンテナ要素の組み合わせによって構成されてもよい。各アンテナから送信された信号は受信装置20によってそれ以上分解されることはない。当該アンテナに対応して送信された参照信号(reference signal,RS)は受信装置20の観点で見たアンテナを定義し、チャネルが一物理アンテナからの単一(single)無線チャネルであるか、或いは当該アンテナを含む複数の物理アンテナ要素からの合成(composite)チャネルであるかに関係なく、受信装置20にとって当該アンテナに対するチャネル推定を可能にする。すなわち、アンテナは、該アンテナ上のシンボルを伝達するチャネルが同一アンテナ上の他のシンボルが伝達される前記チャネルから導出されるように定義される。複数のアンテナを用いてデータを送受信する多重入出力(Multi−Input Multi−Output、MIMO)機能を支援する送信器/受信器の場合は2個以上のアンテナに接続されてもよい。
本発明の実施例において、端末又はUEは上りリンクでは送信装置10として動作し、下りリンクでは受信装置20として動作する。本発明の実施例において、基地局又はeNBは上りリンクでは受信装置20として動作し、下りリンクでは送信装置10として動作する。
送信装置及び/又は受信装置は、上述した本発明の実施例のうちの少なくとも1つ又は2つ以上の実施例の組み合わせを実行することができる。
このような実施例の1つであって、無線通信システムにおいて、チャネル状態測定を行う端末であって、前記端末は、送信器及び受信器;及び前記送信器及び受信器を制御するように構成されたプロセッサーを含み、前記プロセッサーは、基地局からチャネル状態測定のための参照信号に関連するリソース設定を受信して、前記チャネル状態測定時点の前記基地局の送信階層数又は前記チャネル状態測定に基づくスケジューリング時点の前記基地局の送信階層数に関連する情報を受信して、また前記受信された情報を用いてチャネル状態測定を行うように構成されてもよい。
さらに、前記送信階層数は、前記端末のための要求される信号の送信階層数、前記端末のための干渉信号の送信階層数又は前記基地局が送信のために用いる全ての送信階層数を含んでもよい。
さらに、前記送信階層数に関連する情報は、前記チャネル状態測定をトリガするか、干渉測定をトリガする下りリンク制御情報と共に受信されてもよい。
さらに、前記参照信号として周波数分割多重化された復調参照信号が用いられる場合、前記プロセッサーは、前記周波数分割多重化された復調参照信号のためのリソースのうち、前記チャネル状態測定の対象となるリソースに関連する情報を受信するように構成され、前記復調参照信号のためのリソースのそれぞれは、前記復調参照信号のためのポート別に設定されてもよい。
さらに、前記プロセッサーは、干渉測定のための周波数分割多重化されたリソースの数に関連する情報を前記基地局から受信するように構成されてもよい。
さらに、前記送信階層数に関連する情報は、前記参照信号が送信されるアンテナポート別に又は周波数分割多重化されたリソース別に提供されてもよい。
上述したように開示された本発明の好適な実施例に関する詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施し得るように提供された。以上では本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した者には、添付の特許請求の範囲に記載された本発明を様々に修正及び変更できるということが理解できる。したがって、本発明はここに示した実施の形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を付与するためのものである。