【文献】
Ericsson,Reference Signals for Low Interference Subframes in Downlink[online], 3GPP TSG-RAN WG1#56b R1-091314,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_56b/Docs/R1-091314.zip>
【文献】
Huawei,Consideration on positioning support for LTE Rel-9[online], 3GPP TSG-RAN WG1#56b R1-091257,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_56b/Docs/R1-091257.zip>
【文献】
Qualcomm Europe,Sequence Design for E-IPDL RS[online], 3GPP TSG-RAN WG1#56b R1-091445,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_56b/Docs/R1-091445.zip>
【文献】
Motorola,Study on hearability of reference signals in LTE positioning support[online], 3GPP TSG-RAN WG1#56b R1-091336,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_56b/Docs/R1-091336.zip>
【文献】
Alcatel-Lucent,Improving the hearability of LTE Positioning Service[online], 3GPP TSG-RAN WG1#55b R1-090053,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_55b/Docs/R1-090053.zip>
【文献】
LG Electronics,Investigation on Positioning Support[online], 3GPP TSG-RAN WG1#57 R1-092107,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_57/Docs/R1-092107.zip>
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
正規循環プレフィクスを有する前記サブフレームにおいて、3番目以上のOFDMシンボルは前記ユーザ機器の測位用基準信号のパターンに使用される、請求項1に記載の方法。
拡張循環プレフィクスを有する前記サブフレームにおいて、4番目以上のOFDMシンボルは前記ユーザ機器の測位用基準信号のパターンに使用される、請求項1に記載の方法。
【背景技術】
【0002】
LTE物理構造
【0003】
第3世代パートナシッププロジェクト(3GPP)長期進化(LTE)システムは、周波数分割2重通信(FDD)に適用可能なタイプ1の無線フレーム構造と、時分割2重通信(TDD)に適用可能なタイプ2の無線フレーム構造とをサポートする。
【0004】
図1は、タイプ1の無線フレームの構造を示す。タイプ1の無線フレームは10個のサブフレームで構成され、1個のサブフレームは2個のスロットで構成される。
【0005】
図2は、タイプ2の無線フレームの構造を示す。タイプ2の無線フレームは2個のハーフフレームで構成され、各ハーフフレームは、5個のサブフレーム、ダウンリンクパイロットタイムスロット(DwPTS)、保護期間(GP)及びアップリンクパイロットタイムスロット(UpPTS)を含んで構成され、このうち1個のサブフレームは2個のスロットで構成される。DwPTSは、端末での初期セル探索、同期又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に使用されるとともに、端末のアップリンク伝送同期を合わせるために使用される。保護期間は、アップリンクとダウンリンクとの間で、ダウンリンク信号の多重経路遅延によってアップリンクで生じる干渉を除去するための期間である。すなわち、無線フレームのタイプとは関係なく、1個のサブフレームは2個のスロットで構成される。
【0006】
図3は、LTEダウンリンクのスロット構造を示す。
図3に示すように、各スロットで伝送される信号は、N
DLRBN
RBSC個の副搬送波及びN
DLsymb個の直交周波数分割多重(OFDM)シンボルで構成される資源格子によって表すことができる。ここで、N
DLRBは、ダウンリンクでの資源ブロック(RB)の個数を示し、N
RBSCは、一つのRBを構成する副搬送波の個数を示し、N
DLsymbは、一つのダウンリンクロットでのOFDMシンボルの個数を示す。
【0007】
図4は、LTEアップリンクスロット構造を示す。
【0008】
図4に示すように、各スロットで伝送される信号は、N
ULRBN
RBSC個の副搬送波及びN
ULsymb個のOFDMシンボルで構成される資源格子によって表すことができる。ここで、N
ULRBは、アップリンクでのRBの個数を示し、N
RBSCは、一つのRBを構成する副搬送波の個数を示し、N
ULsymbは、一つのアップリンクスロットでのOFDMシンボルの個数を示す。
【0009】
資源要素は、アップリンクスロット及びダウンリンクスロット内でインデクス(a,b)として定義される資源単位であって、1個の副搬送波及び1個のOFDMシンボルを示す。ここで、aは周波数軸上のインデクスで、bは時間軸上のインデクスである。
【0010】
図5は、ダウンリンクサブフレームの構造を示す図である。
図5において、一つのサブフレーム内で1番目のスロットの前部分に位置した最大3個のOFDMシンボルは、制御チャネルに割り当てられた制御領域に対応する。そして、残りのOFDMシンボルは、物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)に割り当てられたデータ領域に対応する。3GPP LTEで使用されるダウンリンク制御チャネルの例としては、物理制御形式指示子チャネル(PCFICH)、物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)及び物理HARQ指示子チャネル(PHICH)などがある。
【0011】
多重アンテナ(MIMO)技術の定義
【0012】
MIMOは、多入力多出力(Multiple−Input Multiple−Output)の略語であって、これまで一つの送信アンテナと一つの受信アンテナを使用していたことから脱皮し、多重送信アンテナと多重受信アンテナとを採択して送受信データ効率を向上できる方法をいう。すなわち、MIMOは、無線通信システムの送信端又は受信端で多重アンテナを使用して容量を増大させたり、性能を改善したりする技術である。ここでは、MIMOを多重アンテナと称することにする。
【0013】
多重アンテナ技術とは、メッセージを受信するために単一アンテナ経路に依存することなく、多くのアンテナを介して受信された断片化したデータを一ヶ所に集めてメッセージを完成する技術を応用したものである。この多重アンテナ技術は、特定範囲でデータ伝送速度を向上させたり、特定データ伝送速度に対してシステム範囲を増加させたりできるので、移動体通信端末及び中継器などに幅広く使用可能な次世代の移動体通信技術である。この技術は、データ通信拡大などによって限界状況に至った移動体通信の伝送量限界を克服できる次世代の技術として関心を集めている。
【0014】
図6は、一般的な多重アンテナ通信システムの構成図である。
図6に示すように、送信アンテナの数をN
T個に、受信アンテナの数をN
R個に同時に増加させると、送信器又は受信器だけで多数のアンテナを使用する場合とは異なり、アンテナの数に比例して理論的にチャネル伝送容量が増加する。したがって、伝送速度を向上させ、周波数効率を画期的に向上させることが可能である。チャネル伝送容量の増加による伝送速度は、理論的に一つのアンテナを用いる場合の最大伝送速度R
Oに下記の式1の増加率R
iが掛けられた分だけ増加し得る。
【0015】
(式1)
R
i=min(N
T,N
R)
【0016】
例えば、4個の送信アンテナ及び4個の受信アンテナを用いるMIMO通信システムでは、単一アンテナシステムに比べて、理論的に4倍の伝送速度を獲得することができる。このような多重アンテナシステムの理論的な容量増加が90年代中盤に証明されて以来、実質的にデータ伝送速度を向上させるために多様な技術が現在まで活発に研究されており、これらのうちいくつかの技術は、既に第3世代移動体通信、次世代無線LANなどの多様な無線通信の標準に反映されている。
【0017】
現在までの多重アンテナと関連した研究動向を見ると、多様なチャネル環境及び多元接続環境での多重アンテナ通信容量計算などと関連した情報理論側面研究、多重アンテナシステムの無線チャネル測定及びモデル導出研究、そして、伝送信頼度向上及び伝送速度向上のための時空間信号処理技術研究などの多様な観点から活発な研究が進められている。
【0018】
チャネル推定
【0019】
無線通信システム環境では、多重経路時間遅延によってフェージングが発生する。フェージングによる急激な環境変化によって生じる信号の歪を補償し、送信信号を復元する過程をチャネル推定という。チャネル推定のためには、一般に送信側と受信側が互いに知っている信号を用いてチャネル推定を行う。送信側と受信側がいずれも知っている信号をパイロット信号又は基準信号(以下、RS)という。
【0020】
直交周波数分割伝送方式を使用する無線通信システムでは、基準信号をすべての副搬送波に割り当てる方式と、基準信号をデータ副搬送波間に割り当てる方式とがある。
【0021】
チャネル推定性能の利得を得るために、プリアンブル信号のように基準信号だけで構成されたシンボルを用いる。これを使用する場合、一般に基準信号の密度が高いので、データ副搬送波間に基準信号を割り当てる方式に比べてチャネル推定性能を改善することができる。しかし、データの伝送量が減少するので、データの伝送量を増大させるためにはデータ副搬送波間に基準信号を割り当てる方式を使用する。このような方法を使用する場合、基準信号の密度が減少するので、チャネル推定性能の劣化が発生し、これを最小化できる適切な配置が要求される。
【0022】
受信器は、次のような過程で基準信号を用いてチャネル推定を行う。受信器は、基準信号の情報を知っているので、受信された信号から受信器と送信器との間のチャネル情報を推定する。受信器は、推定されたチャネル情報値を用いて送信器から送ったデータを正確に復調することができる。
【数1】
【0023】
送信器から送信する基準信号をP、基準信号が伝送中に影響を受けるチャネル情報をh、受信器で発生する熱雑音をn、受信器で受信された信号をyとすると、受信された信号yは、y=h・P+nで表すことができる。このとき、基準信号Pは、受信器が既に知っているので、これを用いて次の式2のようにチャネル情報(hat−h)を推定することができる。
【0024】
(式2)
【数2】
【0025】
このとき、基準信号Pを用いて推定したチャネル推定値hat−hは、hat−n値によってその精度が決定される。したがって、正確なhat−h値の推定のためには、hat−nが0に収束しなければならず、その結果、多数の基準信号を用いてチャネルを推定しなければならない。多数の基準信号を用いてチャネルを推定すると、hat−nの影響を最小化することができる。
【0026】
3GPP LTEダウンリンクシステムでの端末機専用基準信号割り当て方式
【0027】
上述した3GPP LTEがサポートする無線フレーム構造のうち、FDDに適用可能な無線フレームの構造を詳細に見ると、10msecの間に一つのフレームが伝送されるが、このフレームは、10個のサブフレームで構成される。そして、一つのサブフレームは1msecの間に伝送される。
【0028】
一つのサブフレームは、14個又は12個のOFDMシンボルで構成され、一つのOFDMシンボルでは、副搬送波の個数が128、256、512、1024、1536、2048のうち一つに選定されて使用される。
【0029】
図7は、1送信時間間隔(TTI)が14個のOFDMシンボルを有する正規循環プレフィクス(normal CP)を使用するサブフレームにおける端末機専用のダウンリンク基準信号構造を示した図である。
図7において、R5は端末機専用の基準信号を示し、lはサブフレーム上のOFDMシンボルの位置を示す。
【0030】
図8は、1TTIが12個のOFDMシンボルを有する拡張循環プレフィクス(extended CP)を使用するサブフレームにおける端末機専用のダウンリンク基準信号の構造を示した図である。
【0031】
図9〜
図11は、1TTIが14個のOFDMシンボルを有する場合、それぞれ1、2、4個の送信アンテナを有するシステムのための端末機共通のダウンリンク基準信号の構造を示した図である。
図9〜
図11において、R0は送信アンテナ0に対するパイロットシンボルを示し、R1は送信アンテナ1に対するパイロットシンボルを示し、R2は送信アンテナ2に対するパイロットシンボルを示し、R3は送信アンテナ3に対するパイロットシンボルを示す。各送信アンテナのパイロットシンボルが使用された副搬送波は、パイロットシンボルを伝送する送信アンテナを除いた他のすべての送信アンテナとの干渉をなくすために信号を搬送しない。
【0032】
図7及び
図8は、端末機専用のダウンリンク基準信号の構造を示し、この端末機専用のダウンリンク基準信号は、
図9〜
図11の端末機共通のダウンリンク基準信号と同時に使用することができる。例えば、制御情報が伝送される1番目のスロットのOFDMシンボル0、1、2番では
図9〜
図11の端末機共通のダウンリンク基準信号を使用し、残りのOFDMシンボルでは端末機専用のダウンリンク基準信号を使用することができる。
【0033】
また、予め定義されたシーケンス(例えば、擬似ランダム(PN)、m‐シーケンスなど)をセル別のダウンリンク基準信号に乗じて伝送することによって、受信器で隣接セルから受信されるパイロットシンボルの信号の干渉を減少させ、チャネル推定性能を向上させることができる。PNシーケンスは、一つのサブフレーム内のOFDMシンボル単位で適用され、セルID、サブフレーム番号、OFDMシンボルの位置及び端末機のIDによって異なるPNシーケンスを適用することができる。
【0034】
一例として、
図9に示す1Txパイロットシンボル構造の場合、パイロットシンボルを含む特定OFDMシンボルに一つの送信アンテナのパイロットシンボルが2個使用されていることが分かる。3GPP LTEシステムの場合、多くの種類の帯域幅で構成されたシステムがあるが、その種類は6資源ブロック(RB)〜110RBである。したがって、パイロットシンボルを含む一つのOFDMシンボルに使用される1送信アンテナのパイロットシンボル個数は2×N
RBであって、各セルのダウンリンク基準信号に乗じて使用されるシーケンスは、2×N
RBの長さを有さなければならない。このとき、N
RBは、帯域幅に依存するRBの個数を示し、シーケンスとしては、2進シーケンス又は複素シーケンスなどを使用することができる。下記の式3のr(m)は、複素シーケンスの一例を示している。
【0035】
(式3)
【数3】
【0036】
式3において、N
maxRBは、最大帯域幅に該当するRBの個数であるので、上記の説明によると、110に決定することができ、cは、PNシーケンスであって、長さ31のゴールドシーケンスと定義することができる。端末機専用ダウンリンク基準信号の場合、式3は、下記の式4のように表現することができる。
【0037】
(式4)
【数4】
【0038】
式4において、N
PDSCHRBは、特定端末機に割り当てられたダウンリンクデータに該当するRBの個数を示す。したがって、端末機に割り当てられたデータの量によってシーケンスの長さが変わり得る。
【0039】
上述した端末機専用のダウンリンク基準信号の構造は、1個のデータストリームだけを伝送することができ、単純拡張が不可能であるので、多数のストリームを伝送することができない。したがって、端末機専用のダウンリンク基準信号の構造は、多数のデータストリームを伝送できるように拡張する必要がある。
【0040】
ユーザ機器測位方法
【0041】
ユーザ機器測位は、最近、実生活における多様なアプリケーションのための多くの運用においてその必要性が増加している。ユーザ機器測位方法のうち広く知られた方法は、大きく全地球測位システム(GPS)を用いる方式と、地上測位を用いる方式とに分類することができる。
【0042】
GPS方式は、衛星を用いてユーザ機器の位置を測定する方式である。GPS方式は、少なくとも4個以上の衛星からの受信信号が必要であり、室内環境では使用できないという短所を有する。
【0043】
一方、地上測位方式は、各基地局からの信号の時間格差を用いてユーザ機器の位置を測定する方法である。地上測位方式は、少なくとも3個の基地局からの受信信号が必要である。地上測位方式は、GPS方式に比べて位置推定性能が劣るが、ほぼすべての環境で使用することができる。地上測位方式は、主に同期信号や基準信号を用いてユーザ機器の位置を推定する。地上測位方式は、標準別に次のような用語で定義される。
【0044】
汎用移動体通信システム(UMTS)地上無線接続網(UTRAN)では観測到着時間差(OTDOA)と定義され、GSM/EDGE無線接続網(GERAN)では強化観測時間差(E−OTD)と定義され、CDMA2000では高度前方リンク三辺測量(AFLT)と定義される。
【0045】
図12は、3GPP標準で使用されている地上測位方式の一種であるダウンリンクOTDOAの例を示した図である。現在のユーザ機器が現在のサービングセルから伝送されるサブフレームを基準にして基準クロックを行うので、各隣接セルから受信される各信号は、別個のTDOAを有して受信されるようになる。このとき、TDOAは、ユーザ機器の測位用信号を用いて測定できるので、基準信号時間差(RSTD)と呼んでもよい。
【0046】
図13は、OTDOAを用いたユーザ機器の測位方法の例を示した図である。ユーザ機器の位置は、テイラー級数展開を用いた線形方程式によって計算することができる(Y. Chan and K. Ho, A simple and efficient estimator for hyperbolic location, IEEE Trans. Signal Processing, vol. 42, pp. 1905−1915, Aug. 1994を参照)。
【0047】
上述したユーザ機器測位方法は、通常、共通基準信号(CRS)又は同期信号(1次同期信号(PSS)/2次同期信号(SSS)によって行うことができるが、CRS又はPSS/SSSだけでは、優れた性能及びオペレーターの条件を満足させることが難しい。
【0048】
したがって、位置情報サービス(LCS)のための測定用基準信号の導入が必要である。ここで、横方向はOFDMシンボルインデクスであり、縦軸は周波数インデクス又は副搬送波インデクスであり得る。
【0049】
図14及び
図15は、OTDOA用LCSのためのRSを含むサブフレームの構造を示した図である。
図14は正規循環プレフィクスの場合を示し、
図15は拡張循環プレフィクスの場合を示す。
図14と
図15において、強化待機期間ダウンリンク(E−IPDL)RSは、LCSのためのRSに該当する。LCSのためのRSは、測位基準信号(PRS)と呼んでもよい。
【0050】
図14及び
図15において、横軸はOFDMシンボルインデクスであり、縦軸は周波数インデクス又は副搬送波インデクスであり得る。
図14と
図15に示すように、E−IPDL RSは一つのセルの観点で対角行列形態を有する。E−IPDL RSは、一つのサブフレーム内で均一に分布しており、一つのサブフレーム内でE−IPDL RSの要素を結合する場合、全体の資源要素内でE−IPDL RSが漏れなく伝送される。このとき、一定の資源単位(周波数×シンボル)だけでE−IPDL RSを伝送したり、全帯域にわたってE−IPDL RSを均一に伝送したりすることができる。
【0051】
他のセルでは、E−IPDL RSを周波数軸に一つずつ循環シフトさせて伝送することができる。この場合、ユーザ機器の観点で見ると、二つのセルで伝送するE−IPDL RSが、完全に同期が合う状態で受信される場合、セル間の衝突なしにユーザ機器の位置測定を行うことができる。すなわち、セル間でE−IPDL RSのパターンを異なるように構成し、セル間のRS信号の衝突なしにユーザ機器の位置測定を行うことができる。このとき、衝突とは、二つのセルで伝送するサブフレーム上の同一の時間及び周波数資源上に同一のRS信号のパターンが位置し、互いに干渉する場合を意味する。
【0052】
従来技術で言及したユーザ機器測位方法は、同期信号又はCRSを用いて実行することができる。ユーザ機器の測位推定の誤差程度は、伝送される同期信号又は基準信号が占めている帯域幅に比例する。換言すると、通常、時間分解能は、帯域幅が増加するほど高くなる。したがって、大きく次の二つの段階によってRS測定を行う。
【0053】
(1)同期信号によってシンボル時間獲得を行う第1の段階。
【0054】
(2)RSによって時間を分析する第2の段階。
【0055】
しかし、ユーザ機器がサービングセルに非常に近く位置した場合、サービングセルの強い電力によって隣接セルの信号がアナログデジタル変換器(ADC)の量子化の粒度範囲以下で受信され、ユーザ機器が隣接セルの信号を認識できないという問題、すなわち、可聴性(hearability)の問題が発生しうる。
【0056】
このような問題を解決するために、UTRA標準は、サービングセルのすべてのチャネルの伝送を中断させる待機期間ダウンリンク(IPDL:Idle Periods DownLink)という技術を提供している。一般的な待機期間の頻度は、100ms当たり1スロット(約667μs)(すなわち、約0.7%)である。この期間、ユーザ機器は、サービングセルの信号が同一の周波数帯域で非常に強く受信される場合であっても、隣接セルのパイロット信号を受信することがある。また、サービングセルの信号を第1の最良隣接セル信号の待機期間によってより正確に測定することもできる。
【0057】
しかし、上記のような場合であるとしても、従来の同期信号及びCRS/専用基準信号(DRS)は、他のユーザ機器のために伝送すべき信号であるので、各信号を伝送する場合、ユーザ機器の位置測定性能が低下することがある。
【0058】
また、
図14及び
図15のような構造では、多重セルから受信された各LCS RS信号は、受信同期がずれた状態で受信されることがある。
【0059】
図16は、多重セルから受信された各LCS RS信号が、受信同期がずれた状態で受信された場合を説明する図である。
図16のように受信同期がずれた状態で受信される場合、対角構造ではすべてのセルのRSが衝突する危険が大きくなる。
図16において、正規循環プレフィクスの場合を仮定し、セルAとセルBが別個のRSパターンを伝送し、ユーザ機器側で、一つのOFDMシンボルだけのオフセットを有してRSパターンを受信する場合、RS信号間で衝突が発生しうる。この場合、すべてのREで衝突が発生し、別個のシーケンスを使用するとしても、測定性能が低下するという問題が発生する。
【0060】
上記のような問題は、LCS RSだけの問題ではなく、一般的なRSと多地点協調送受信(CoMP)のRSにも発生しうる問題である。
【図面の簡単な説明】
【0080】
【
図1】タイプ1の無線フレームの構造を示す図である。
【
図2】タイプ2の無線フレームの構造を示す図である。
【
図3】LTEダウンリンクのスロット構造を示す図である。
【
図4】LTEアップリンクのスロット構造を示す図である。
【
図5】ダウンリンクサブフレームの構造を示す図である。
【
図6】一般的な多重アンテナ(MIMO)通信システムの構成図である。
【
図7】1TTIが14個のOFDMシンボルを有する正規循環プレフィクスを使用するサブフレームにおける端末機専用のダウンリンク基準信号の構造を示した図である。
【
図8】1TTIが12個のOFDMシンボルを有する拡張循環プレフィクスを使用するサブフレームにおける端末機専用のダウンリンク基準信号の構造を示した図である。
【
図9】1TTIが14個のOFDMシンボルを有する場合、それぞれ1、2、4個の送信アンテナを有するシステムのための端末機共通のダウンリンク基準信号の構造を示した図である。
【
図10】1TTIが14個のOFDMシンボルを有する場合、それぞれ1、2、4個の送信アンテナを有するシステムのための端末機共通のダウンリンク基準信号の構造を示した図である。
【
図11】1TTIが14個のOFDMシンボルを有する場合、それぞれ1、2、4個の送信アンテナを有するシステムのための端末機共通のダウンリンク基準信号の構造を示した図である。
【
図12】3GPP標準で使用されている地上測位に基づく方法の一種であるダウンリンクOTDOAの例を示した図である。
【
図13】OTDOAを用いたユーザ機器の測位方法の例を示した図である。
【
図14】OTDOA用LCSのためのRSを含むサブフレームの構造を示した図である。
【
図15】OTDOA用LCSのためのRSを含むサブフレームの構造を示した図である。
【
図16】多重セルから受信されたLCS RSが、受信同期がずれた状態で受信された場合を説明する図である。
【
図17】N=6である場合、コスタス配列を用いた再利用設計による行列のパターンを示した図である。
【
図18】
図17のコスタス配列パターンにセルIDを割り当てた結果を示した図である。
【
図19】
図18に示したコスタス配列を循環シフト又は置換した一例を示した図である。
【
図20】
図18に示したコスタス配列を循環シフト又は置換した一例を示した図である。
【
図21】N=10である場合、コスタス配列による再利用設計による行列にセルIDを割り当てた結果を示した図である。
【
図22】正規循環プレフィクスの場合、N=12によって生成されたセルID/シンボルモジュロに基づいた母行列でパンクチャされる列を示した図である。
【
図23】N=12によって生成されたセルID/シンボルモジュロに基づいた母行列をサブフレームに適用した場合を示す図である。
【
図24】MBSFNサブフレームにN=12の母行列を適用した例を示した図である。
【
図25】正規循環プレフィクスの場合、
図22に示した行列を右側に2だけ循環シフトさせた結果を示した図である。
【
図26】拡張循環プレフィクスの場合、
図22に示した行列を右側に3だけ循環シフトさせた結果を示した図である。
【
図27】
図25の行列と
図26の行列をそれぞれサブフレームに適用し、パンクチャを行った結果を示した図である。
【
図28】
図25の行列をMBSFNサブフレームに適用し、パンクチャを行った結果を示した図である。
【
図29】正規循環プレフィクスの場合、N=12の母行列の1番目の列をサブフレームの最後のCRSシンボルに合わせてパンクチャを行う例を示した図である。
【
図30】MBSFNサブフレームで、N=12の母行列の1番目の列をサブフレームの最後のCRSシンボルに合わせてパンクチャを行う例を示した図である。
【
図31】N=12のコスタス配列の一例を示した図である。
【
図32】
図31のコスタス配列をサブフレームに適用した場合を示した図である。
【
図33】
図31のコスタス配列をMBSFNサブフレームに適用した場合を示した図である。
【
図34】正規循環プレフィクスの場合、N=6のコスタス配列に基づく母行列をサブフレームに適用し、パンクチャを行った一例を示した図である。
【
図35】拡張循環プレフィクスの場合、N=6のコスタス配列に基づく母行列をサブフレームに適用し、パンクチャを行った一例を示した図である。
【
図36】本発明の一実施例に係るN=6のコスタス配列に基づく母行列をサブフレームに適用し、パンクチャを行った一例を示した図である。
【
図37】本発明の一実施例に係るN=6のコスタス配列に基づく母行列をサブフレームに適用し、パンクチャを行った一例を示した図である。
【
図38】本発明の一実施例に係るN=6のセルID/シンボルモジュロに基づく母行列をサブフレームに適用し、パンクチャを行った一例を示した図である。
【
図39】本発明の一実施例に係る、コスタス配列に基づく母行列の少なくとも一つ以上の列又は行が繰り返されて拡張される形態を示した図である。
【
図40】本発明の一実施例に係る、セルID/シンボルモジュロに基づく母行列の少なくとも一つ以上の列又は行が繰り返されて拡張される形態を示した図である。
【
図41】本発明の一実施例に係る、コスタス配列を用いたミラーリングマッピングの結果を示した図である。
【
図42】周波数再利用6に対する本発明の一実施例に係るPRSパターンを示した図である。
【
図43】システム帯域幅ごとの測位性能を示した図である。
【
図44】時変PRSパターンにおける測位性能を示した図である。
【
図45】直交周波数再利用6及び直交時間再利用6に対する測位の性能を示した図である。
【
図46】理想タイミング仮定における別個のPRSパターンに対する性能比較の結果を示す図である。
【
図47】実用タイミング仮定における別個のPRSパターンに対する性能比較の結果を示す図である。
【
図48】基地局及びユーザ機器に適用可能であり、本発明の方法を実行することができるデバイスの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0081】
以下、本発明に係る好適な各実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。添付の図面と共に以下で開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明が実施され得る唯一の実施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促進するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者であれば、本発明がこのような具体的な細部事項がなくても実施され得ることを理解するであろう。例えば、以下の説明では一定の用語を中心に説明するが、これら用語に限定される必要はなく、任意の用語で呼ばれる場合にも同一の意味を表すことができる。また、本明細書全体にわたって同一又は類似する構成要素については、同一の図面符号を使用して説明する。
【0082】
明細書全体において、いずれかの部分がいずれかの構成要素を「含む」とき、これは、特別に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素を更に含むことができることを意味する。また、明細書に記載された「…ユニット」、「…部」などの用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアやソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組合せで具現することができる。
【0083】
本発明では、上記の課題を解決するユーザ機器の測位用基準信号のマッピングを示す所定の母行列に基づいて一定の期間(例えば、サブフレーム又は1資源ブロック)内にRSが伝送されるように母行列を拡張したり、一定の期間内で母行列に基づいて基準信号をマッピングしたりする方法を提案する。
【0084】
特に、本発明では、次のような形態のRSの構造を提案する。
【0085】
(1)母行列の少なくとも二つ以上の列又は行の順序が変えられて拡張される形態
【0086】
(2)母行列の少なくとも一つ以上の列又は行をパンクチャする形態
本形態は、母行列の少なくとも二つ以上の列又は行の順序が変えられて拡張される形態を含む。
【0087】
(3)母行列の少なくとも一つ以上の列又は行が繰り返されて拡張される形態
本形態は、母行列の少なくとも二つ以上の列又は行の順序が変えられて拡張される形態を含む。
【0088】
(4)既存のRS又は共存する他の種類のRS(例えば、CRS又はDRS)を考慮し、他の種類のRSの周波数再利用が母行列の少なくとも一つの列又は行に該当するように配置される形態
【0089】
本形態では、残りの列と行は循環シフトの形態でマッピングすることができる。
【0090】
(5)既存のRS又は共存する他の種類のRS(例えば、CRS又はDRS)を考慮し、少なくとも一つ以上の列を他の種類のRSの周辺に繰り返して配置する形態
【0091】
本発明では、1)コスタス配列に基づく母行列と、2)セルID/シンボルモジュロに基づく母行列を仮定する。しかし、本発明は、次の母行列に限定されるものではなく、多様な母行列に基づくことができる。
【0092】
以下、上記の1)コスタス配列に基づく母行列と、2)セルID/シンボルモジュロに基づく母行列に対してそれぞれ説明する。
【0094】
ジョンP.コスタス(John P.Costas)によって作られたコスタス配列は、幾何学的にn×nのチェッカー盤の目(square)に置かれているn個の点の集合と見なすことができる。したがって、各行又は列は、一つの点だけを含み、各点の各ペア間のすべてのn(n−1)/2変位(displacement)行列は区別される。これは、理想的な「thumbtack auto-ambiguity function」に帰着し、ソナー又はレーダなどの分野で有用に使用される。
【0095】
コスタス配列は、n×nの数字配列で表現可能である。このとき、各エントリは、点に対して1であり、点でない場合は0である。2進行列で解釈すると、数字配列は、各列と行が各行と列で一つの点だけを含む制限要素を含むので、置換(permutation)行列になり得る。したがって、任意のnに対するコスタス配列は、n次置換行列の部分集合である。
【0096】
ウェルチ(Welch)−コスタス配列又はウェルチ配列は、次のような方法を用いて生成される。ウェルチ−コスタス配列は、素数pの原始根gを採用し、配列Ai,j=1によって配列Aを定義し、そうでない場合は0と定義することによって構成される。その結果、p−1次元のコスタス配列になる。
【0097】
例えば、3は、5の原始根である。このとき、次のようなモジュロ演算を用いてコスタス置換を求めることができる。
【0102】
したがって、[3,4,2,1]がコスタス置換である。より詳細に説明すると、これは、指数ウェルチ配列に該当し、上記配列の転置は対数(logarithmic)ウェルチ配列に該当する。
【0103】
図17は、N=6の場合、コスタス配列を用いた再利用設計による行列のパターンを示した図である。すなわち、
図17は、6×6のコスタス配列パターンを示す。
図18は、
図17のコスタス配列パターンにセルIDを割り当てた結果を示した図である。また、
図18に示したコスタス配列の特定列を循環シフト又は置換することも可能である。
図19と
図20は、
図18に示したコスタス配列を循環シフト又は置換した一例を示した図である。
【0104】
また、上述した方法を用いて、N=10の場合に拡張することができる。
図21は、N=10の場合、コスタス配列による再利用設計による行列にセルIDを割り当てた結果を示した図である。
【0105】
一方、以下では、セルID/シンボルモジュロに基づく母行列を説明する。
【0106】
2)セルID/シンボルモジュロに基づく母行列
【0107】
セルID/シンボルモジュロに基づく母行列は、次の式5を用いて生成することができる。
【0109】
式5で、N
symは、一つのサブフレーム内でのOFDMシンボルの個数であり、n
subblockは、特定範囲内でのN×N行列の個数であり得る。ここで、サブフレーム単位でサブブロックが生成されると、n
subblockは、サブフレームインデクスであるn
SFであり得る。また、n
SFはすべてのサブフレームに対して同一の値を有することができるが、本発明では、異なる値を有すると仮定した。また、Npは、Nより大きい整数のうち最も小さい素数であり得る。
【0110】
また、a
mは、セルIDの関数であり得る。
【0111】
ここで、セルIDは、再利用されたセルIDであり得る。例えば、セルIDの個数が504個であると、本発明に適用するセルIDは、N個の再利用を適用したときにm=mod(n_cellid、N)で表すことができる。
【0112】
このとき、n
subblock値は、特定単位によるホッピングパターンを指定するものであって、n
SFだけでなく、セルIDと連係して定義することができる。例えば、n
subblock=n
SF+セルIDのように指定し、サブフレーム単位でRSパターンをセルIDと連係してホッピングすることができる。
【0113】
N=6の場合の一例は、次の式6の行列のとおりである。
【0115】
また、N=10の場合の一例は、次の式7の行列のとおりである。
【0117】
また、N=12の場合の一例は、次の式8の行列のとおりである。
【0119】
1)で説明したように、この場合にも、行列を循環シフト又は置換して母行列を生成することが可能である。
【0120】
以下では、上述した母行列に基づいて上述したRSパターンの生成について詳細に説明する。
【0121】
まず、(1)母行列の少なくとも二つ以上の列又は行の順序が変えられて拡張される形態は、上述した循環シフト又は置換によって列又は行の順序が変えられる形態に該当する。このとき、制御チャネル領域は、3個のOFDMシンボルと仮定したが、必ずしも3個に制限されることはない。
【0122】
(2)母行列の少なくとも一つ以上の列又は行をパンクチャする形態
【0123】
一つの資源ブロック及び一つのサブフレーム単位でRSパターンが設計されると仮定したとき、生成される母行列の次元は、時間資源及び周波数資源のうち大きいものを基準にして設計することができる。すなわち、一つのRBは、12個の副搬送波からなり、一つのサブフレームは制御領域及びCRSを除外し、正規循環プレフィクスの場合は8個のOFDMシンボルを含み、拡張循環プレフィクスの場合は6個のOFDMシンボルを含む。したがって、N=12の母行列を設計することができる。この場合、再利用による利得を極大化することができる。
【0124】
また、生成される母行列の次元は、時間資源及び周波数資源のうち小さいものを基準にして設計することもできる。例えば、一つのRBは12個の副搬送波からなり、一つのサブフレームは、正規循環プレフィクスの場合は8個のOFDMシンボルを含み、拡張循環プレフィクスの場合は6個のOFDMシンボルを含む。したがって、N=6の母行列を設計することができる。この場合、一つのサブフレームでは空いた副搬送波がないので、時間同期時の多重ピークによる曖昧さを除去することができる。
【0125】
次に、コスタス配列に基づく母行列及びセルID/シンボルモジュロに基づく母行列を説明する。ただし、場合によっては、説明を容易にするために、いずれか一つに対してだけ説明することにする。
【0126】
まず、N=12によって生成された母行列を用いる方法を説明する。
【0127】
図22は、正規循環プレフィクスの場合、N=12によって生成されたセルID/シンボルモジュロに基づいた母行列でパンクチャされる列を示した図である。また、
図23は、N=12によって生成されたセルID/シンボルモジュロに基づいた母行列をサブフレームに適用した場合を示す。
図23において、左側は正規循環プレフィクスの場合に該当し、右側は拡張循環プレフィクスの場合に該当する。
図23において、正規循環プレフィクスの場合は0、2、5、9番目の列がパンクチャされ、拡張循環プレフィクスの場合は0、1、2、3、6、9番目の列がパンクチャされる。このとき、パンクチャされる列は、セル固有のRSが位置する領域又は制御チャネルが位置する領域に該当する。
【0128】
このとき、最後の列は、最後のOFDMシンボルにマッピングされるように構成する。
【0129】
一方、
図24は、MBMS単一周波網(MBSFN)サブフレームにN=12の母行列を適用した例を示した図である。
図24において、0、1番目の列がパンクチャされる。
【0130】
また、CRSを使用したり、CRSをPRSと共に使用したりすることを考慮し、パンクチャ時に時間領域で多重ピークが存在しないように設計することもできる。
【0131】
特にCRSの再利用パターンを考慮し、循環シフトと共にパンクチャを行うことができる。例えば、CRSの再利用パターンは、1Txの場合、[0,1,2,3,4,5,0,1,2,3,4,5]
Tであるので、これは、セルID/シンボルモジュロに基づく母行列で1番目の列(column0)に該当する。したがって、1番目の列をCRS位置に一致させ、それをパンクチャすることができる。一例として、制御チャネル領域を除いたCRSのうち1番目のCRSシンボル(n
sym=4)位置に母行列の1番目の列を一致させるために、右側に2だけ循環シフトを適用し、該当のCRS位置でパンクチャを行うことができる。
【0132】
図25は、正規循環プレフィクスの場合、
図22に示した行列を右側に2だけ循環シフトさせた結果を示した図である。
【0133】
図26は、拡張循環プレフィクスの場合、
図22に示した行列を右側に3だけ循環シフトさせた結果を示した図である。
【0134】
図27は、
図25の行列と
図26の行列をそれぞれサブフレームに適用し、パンクチャを行った結果を示した図である。
図27の左側は拡張循環プレフィクスの場合に該当し、
図27の右側は拡張循環プレフィクスの場合に該当する。
【0135】
また、
図28は、
図25の行列をMBSFNサブフレームに適用し、パンクチャを行った結果を示した図である。
【0136】
図25〜
図28のように、母行列に循環シフトを行い、循環シフトが行われた母行列をサブフレームに適用することが可能である。
【0137】
また、[0,1,2,]
Tの1番目の列(column0)をサブフレームの最後のCRSシンボル位置に合わせてパンクチャすることができる。
図29は、正規循環プレフィクスの場合、N=12の母行列の1番目の列をサブフレームの最後のCRSシンボルに合わせてパンクチャを行う例を示した図である。また、
図30は、MBSFNサブフレームで、N=12の母行列の1番目の列をサブフレームの最後のCRSシンボルに合わせてパンクチャを行う例を示した図である。
【0138】
一方、コスタス配列に基づいた母行列を生成する方法を説明する。
【0139】
図31は、N=12のコスタス配列の一例を示した図である。N=12のコスタス配列としては多くの種類が可能であるが、
図31の場合を例に挙げる。
図32は、
図31のコスタス配列をサブフレームに適用した場合を示した図である。
図32の左側に示したサブフレームは正規循環プレフィクスの場合に該当し、右側に示したサブフレームは拡張循環プレフィクスの場合に該当する。また、
図33は、
図31のコスタス配列をMBSFNサブフレームに適用した場合を示した図である。
【0140】
一方、N=12の母行列は、N=6から生成された母行列を拡張し、パンクチャを行って生成することができる。このとき、N=6の母行列をサブフレームに合わせて拡張することを除いては、残りの内容は上述した内容と類似する。
【0141】
まず、N=6に基づいて生成されたコスタス配列に基づく母行列(
図17と
図18を参照)によって拡張された形態を説明する。ここで、CRSの再利用(0,1,2)(3,4,5,)に相応する列だけがパンクチャされるように予め置換することができる。このとき、適切な列を混ぜてマッピングすることができる。
【0142】
下記の式9は、コスタス配列に基づく母行列の一例を示す。
【0144】
式9の母行列を拡張してサブフレームに適用することができる。
図34は、正規循環プレフィクスの場合、N=6のコスタス配列に基づく母行列をサブフレームに適用し、パンクチャを行った一例を示した図である。また、
図35は、拡張循環プレフィクスの場合、N=6のコスタス配列に基づく母行列をサブフレームに適用し、パンクチャを行った一例を示した図である。
【0145】
一方、式9の母行列に適切な列及び行の置換を適用することが可能である。
図36は、本発明の一実施例に係るN=6のコスタス配列に基づく母行列をサブフレームに適用し、パンクチャを行った一例を示した図である。
図36の左側は正規循環プレフィクスに該当し、右側は拡張循環プレフィクスに該当する。
【0146】
また、パンクチャされたとき、セルID番号を全周波数帯域にわたって均一に分布させることを考慮し、母行列をサブフレーム上にマッピングすることができる。
図37は、本発明の一実施例に係るN=6のコスタス配列に基づく母行列をサブフレームに適用し、パンクチャを行った一例を示した図である。
図37で左側に示したサブフレームは正規循環プレフィクスの場合に該当し、右側に示したサブフレームは拡張循環プレフィクスの場合に該当する。
【0147】
一方、セルID/シンボルモジュロに基づく母行列をサブフレーム上に適用することができる。
図38は、本発明の一実施例に係るN=6のセルID/シンボルモジュロに基づく母行列をサブフレームに適用し、パンクチャを行った一例を示した図である。
図38で、左側のサブフレームは正規循環プレフィクスの場合に該当し、右側のサブフレームは拡張循環プレフィクスの場合に該当する。
【0148】
(3)母行列の少なくとも一つ以上の列又は行が繰り返されて拡張される形態
【0149】
この場合は、母行列の少なくとも二つ以上の列又は行の順序が変えられて拡張される形態を含む。
【0150】
この方法は、与えられた資源より小さい母行列を拡張する際に、CRSとの干渉及び同期時の多重ピークを除去(サブフレームでの空の副搬送波をなくす。)するための各要素を考慮して拡張するものである。このとき、CRSの左右シンボルにCRSと同一の再利用パターンの列があると、CRSとPA−RSとの間の干渉問題を解決することができる。
図39は、本発明の一実施例に係る、コスタス配列に基づく母行列の少なくとも一つ以上の列又は行が繰り返されて拡張される形態を示した図である。また、
図40は、本発明の一実施例に係る、セルID/シンボルモジュロに基づく母行列の少なくとも一つ以上の列又は行が繰り返されて拡張される形態を示した図である。
【0152】
与えられた資源より小さいNの母行列を拡張する際に、ミラーリング形態を用いて拡張することができる。換言すると、Nの母行列を繰り返すとき、繰り返される境界で反射されて対称になるようにマッピングすることができる。単純繰り返しによって拡張する場合は、衝突するパターンが同一である一方、反射による拡張は衝突を他の副搬送波にランダム化させることができる。また、周波数領域に拡張する場合は、上半部の行列のマッピング手順の逆順にマッピングすることができる。
図41は、本発明の一実施例に係る、コスタス配列を用いたミラーリングマッピングの結果を示した図である。
図41で、左側のサブフレームは正規循環プレフィクスの場合に該当し、右側は拡張循環プレフィクスの場合に該当する。
【0153】
一方、ユーザ機器の位置推定のためのPRSパターンは、次のように生成することができる。周波数再利用が6である場合、スロットn
sにおいて、PRSシーケンスr
l,ns(m)は、位置測定のための複素変調シンボルa
(p)k,lに次の式10によってマッピングされる。
【0155】
式10で、N
cellIDはPCIを示し、N
DLRBはダウンリンク帯域を示し、N
max,DLRBは最大ダウンリンク帯域を示す。
【0156】
図42は、周波数再利用6に対する本発明の一実施例に係るPRSパターンを示した図である。
【0157】
次に、PRSパターンの性能をシミュレーションするための内容を説明する。
【0158】
基本シミュレーションパラメーターは、次の表1に示すとおりである。CRS及びPRSが共に使用可能であるとしても、純粋なPRS性能の観点で別個の提案を比較するためにPRSだけが測位に使用される。Es/Iotと基準信号受信電力(RSRP)は、各セルに対する可聴性を測定するためにユーザ機器側で測定される。Esは、所望の信号の信号エネルギーであり、Itは、干渉信号のパワースペクトル密度であって、通常はSINRとも呼ばれる。
【0160】
測定結果がしきい値を満足すると、感知されたセルに対して推定されたタイミングの精度を調べるためにレプリカに基づくタイミング測定が行われる。測位の性能は、可聴性及び推定されたタイミングの精度に依存する。タイミングの精度は、PRSパターン及びシーケンスの自己相関又はクロス相関に依存する。一方、可聴性は、時間及び周波数再利用に依存する。別個のPRSパターンから自己相関プロファイルの影響を調べるために、タイミング観測窓に依存する二つの仮定を考慮する。
【0162】
タイミング測定は、最も速い経路に対応する理想的なタイミング位置付近で行われる。PRSパターンのため自己相関特性をほぼ反映することができない。測位の性能は、主に可聴性に依存する。
【0164】
タイミング観測窓は10kmまでに至る。測位の性能は、タイミング精度において、自己相関性能によって部分的に影響を受ける。したがって、測位の性能は、PRSパターンに対して可聴性及びタイミング精度の両方に影響を与える。
【0165】
上記の内容によると、PDCCHシンボルの可能な個数は、システム帯域幅が3MHz以上である場合は3個で、システム帯域幅が3MHz未満である場合は4個である。この場合、測位性能を低下させないために、ユーザ機器の動作は二つ存在する。第一の動作は、ユーザ機器が常に最大のPDCCHシンボルを仮定することで、第二の動作は、PDCCHシンボルの個数に対する関連パラメータがユーザ機器に通知されることである。第一の動作は、PRSパターンを設計することが明確である一方、第二の動作は、通知のための追加的なオーバヘッドが必要である。また、性能の利得において第二の動作は明確でない。したがって、第一の動作がPRSパターン設計のために有利である。したがって、N
DLRB>10である場合にPDCCHシンボルの個数が3個であると仮定し、N
DLRB≦10である場合にPDCCHシンボルの個数が4個であると仮定してPRSパターンが設計されるように提案する。
【0166】
しかし、
図42に示すように、上述のとおりシステム帯域幅によってPDCCHシンボルの個数を変更するのではなく、PRSが伝送されるとき、PDCCHは常に3個にし、正規循環プレフィクスの場合、PRSは4番目(時間軸上で最も速いOFDMシンボルから0、1、2、…と番号を付与したとき)のOFDMシンボルから伝送されるように構成し、拡張循環プレフィクスの場合、4番目のOFDMシンボルではCRSが伝送されるので、PRSは4番目のOFDMシンボルでパンクチャされ、5番目のOFDMシンボルから伝送されるように構成することができる。
【0167】
一方、PDCCHのためのシンボルの個数は最大3個に構成し、残りのシンボルに対してPRSを伝送することが可能である。また、CRSが伝送されるOFDMシンボルに対して、PRSはパンクチャして構成することができる。以下では、PCIとPRS−IDとの関係を説明する。
【0168】
現在の隣接セルの測定と既存のシステム(例えば、リリース8)の報告は、PCIに基づいて行われる。また、PCIの個数は、有効なセルID計画を考慮して決定される。PRS−IDのためのセル計画が必要であるので、PCIとPRS−IDは1対1の関係を有することが当然である。また、位置報告において、既存のシステムと同一のフォーマットを再利用することができる。
【0169】
最近、位置情報サービスは、異種の網内でのPCI衝突と混同の問題が指摘されている。PCI衝突の確率は、セルのために使用可能なPCIの個数に依存する。HeNB/CGSセルに割り当てられるPCIの個数は配置に依存するため、衝突の確率は決して些細な問題ではない。
【0170】
しかし、PCI衝突と関連して、システムレベルで0〜50個のPCIを記憶しているときは、衝突確率はそれほど高くない。また、衝突確率は、ネットワークに基づくメカニズムによって更に減少させることができる。ダウンリンク及びアップリンク物理チャネルはPCIに基づいて伝送されるため、PCI拡張なしにPRS−IDを拡張する場合、他の物理チャネルにおいてPCI衝突が再び発生する。
【0171】
結論的に、PCI範囲が拡張されない限り、PRS−ID拡張は根本的な解決策ではない。
【0172】
PCI混同の問題と関連して、例えば、ユーザ機器がグローバルセルIDを報告することができる。
【0173】
このような観点で、まず、PCI衝突の問題に対する深刻性を明確にする必要がある。また、PRS−ID拡張が良い解決策ではない。
【0174】
PCIとPRS−IDとの間の1対1の関係を提案する。帯域幅をより広くすると時間分解能が増加し、測位の性能が向上することは明らかである。
図43は、システム帯域幅ごとの測位の性能を示した図である。
図43に示すように、システム帯域幅を10MHzまで制限することが妥当である。
【0175】
一方、PRSパターンのためのシステム帯域幅を10MHz(1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz)までにすることを提案する。
【0176】
別個のサブフレーム間でPRSパターンを時変にすることができる。時変PRSパターンと非時変PRSパターンは、トレードオフ関係にある。時変PRSパターンは測位性能を向上させるものと予想されるが、サブフレーム番号を通知するための追加的な通知が必要である。
【0177】
図44は、時変PRSパターンにおける測位性能を示した図である。非時変PRSパターンと比較すると、連続的なサブフレーム上で時変PRSパターンの平均の性能が良いことが分かる。しかし、性能利得は、追加的な通知オーバヘッドを考慮すると、それほど大きくない。
【0178】
また、性能と追加的な性能との間のトレードオフを考慮すると、非時変PRSパターンが望ましい。
【0179】
周波数と時間再利用接近との間にはトレードオフ関係がある。
図45は、直交周波数再利用6及び直交時間再利用6に対する測位の性能を示した図である。OFDMシンボル内ですべての副搬送波が時間再利用内で占有されることが分かる。エネルギーが低いため、時間再利用の性能は周波数再利用の性能より良くないが、測位の収束は、複数のサブフレームの累積によって周波数再利用に類似する水準にまで向上させることができる。
【0180】
したがって、直交周波数再利用が直交時間再利用より望ましい。
【0184】
別個のPRSパターンは、直交時間又は周波数シフトによって生成される。パターンの個数は時間又は周波数再利用に対応する。例えば、再利用6の場合、6個の別個のPRSパターンが存在する。
【0185】
そして、複雑度減少スキームが可能である。
【0186】
多重ピークは、サブフレーム上での空の副搬送波をなくすことによって除去することができる。
【0187】
提案者はA社、B社、C社、D社及びE社などである。
【0189】
別個のPRSパターンは、直交又は類似−直交時間及び/又は周波数シフトによって生成される。
【0190】
パターンの個数は、時間及び/又は周波数再利用に対応する。例えば、3個のPDCCHシンボルを仮定すると、正規循環プレフィクスの場合、96(12×8)個の別個のPRSパターンが存在する。
【0191】
複雑度は、別個のPRSパターンによって減少させることができる。
【0192】
部分再利用は、各セルからPRS伝送の確率を制御することによって行うことができる。
【0193】
サブフレーム内の空の副搬送波のため、複数の穴、すなわち低自己相関プロファイルが存在する。このような特性は、非常に低いSINRレベルで行われる隣接セルの測定において非常に重要である。
【0194】
提案者はF社、G社、H社などである。
【0195】
上記提案のうち、測位性能を調査する。別個のPRSパターンに対して別個の変調シーケンスを適用する。計算のために、PRSパターンに依存する別個のRS増強を考慮する。このとき、増強レベルは、一つのOFDMシンボルでの伝送エネルギーを互いに同一にするためのものである。
【0199】
図46は、理想タイミング仮定における別個のPRSパターンに対する性能比較の結果を示す。
図46によると、タイミング測定窓が狭いため、別個のパターンに対するタイミング精度は互いに異なっていない。
【0200】
B社のパターンの場合、シンボルエネルギー(一つのサブフレームにおける二つのOFDMシンボル)が低いため、測位精度が他の会社に比べて低い。しかし、一つのセルで与えられた資源要素(RE)に対する干渉はセルID計画が適用された場合に緩和される。
【0201】
部分再利用に基づくパターンからの可聴性は、より大きい周波数再利用12のためにやや低い。
【0202】
理想タイミング仮定は、別個のPRSパターンから自己相関プロファイルの特性を反映することができない。
【0203】
図47は、実用タイミング仮定における別個のPRSパターンに対する性能比較の結果を示す。
【0204】
図47によると、直交再利用に基づくパターン(A社、E社)は、自己相関プロファイルがより良い(サブフレーム内に空の副搬送波がない)ため最も良い性能を示すことが明らかである。B社のパターンは、空の副搬送波及び時間再利用によってエネルギーが低い自己相関プロファイルのため、性能が最も悪い。A社のパターンにおいては、特定セル内で、直交PRSパターンは、別個の伝ぱ(播)遅延を有するすべてのPRS要素に対して隣接セルのPRSパターンと衝突するおそれがある。
【0205】
部分再利用に基づくパターン(F社、G社、H社)の測位性能は、自己相関プロファイルが悪いため、直交再利用に基づくパターンより悪い。
【0206】
上記のうち、CRSとPRSとの間の衝突を考慮して設計されているため、F社のパターンが最も良い測位性能を示す。
【0207】
各提案は、空の副搬送波位置が別々であるので、自己相関プロファイルは空の副搬送波に依存する。
【0208】
Es/Iotしきい値が誤警報率によるパターンから決定されるとき、可聴性は実際には増加しない。
【0209】
実用タイミング仮定は、実質的に別個のPRSパターンから自己相関プロファイルに影響を与える。
【0210】
図48は、基地局及びユーザ機器に適用可能であり、上述した方法を実行することができるデバイスの構成を示したブロック図である。
図48に示すように、デバイス100は、処理ユニット101、メモリユニット102、無線周波(RF)ユニット103、表示ユニット104及びユーザインタフェースユニット105を含む。物理インタフェースプロトコルの階層の機能は、処理ユニット101で実行される。処理ユニット101は、制御プレーン及びユーザプレーンを提供する。各階層の機能は処理ユニット101で実行することができる。処理ユニット101は、上述の本発明の実施例を実行することができる。具体的に説明すると、処理ユニット101は、ユーザ機器測位用サブフレームを生成したり、サブフレームを受信してユーザ機器の位置を測定したりする機能を実行することができる。メモリユニット102は、処理ユニット101と電気的に接続されており、オペレーティングシステム、応用プログラム及び一般ファイルを記憶している。デバイス100がユーザ機器のときは、表示ユニット104は、多様な情報を表示することができ、公知の液晶ディスプレイ(LCD)、有機発光ダイオード(OLED)などを用いて具現することができる。ユーザインタフェースユニット105は、キーパッド、タッチスクリーンなどの公知のユーザインタフェースと組み合わせて構成することができる。RFユニット103は、処理ユニット101と電気的に接続されており、無線信号を送信又は受信する。
【0211】
以上説明した各実施例は、本発明の各構成要素と各特徴とが所定形態で結合されたものである。各構成要素又は特徴は、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しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合されない形態で実施することができる。また、一部の構成要素及び/又は各特徴を結合して本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の各実施例で説明する各動作の順序は変更可能である。いずれかの実施例の一部の構成や特徴は、他の実施例に含ませたり、他の実施例の対応する構成又は特徴に置き換えたりすることができる。特許請求の範囲で明示的な引用関係のない各請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新しい請求項を含ませたりすることが可能であることは自明である。
【0212】
本発明で、ユーザ機器(UE)は、移動機(MS)、加入者局(SS)、移動体通信加入者局(MSS)又は移動端末などの用語に置き替えることができる。
【0213】
一方、本発明のUEとしては、PDA、セルラ電話機、パーソナル通信サービス(PCS)電話機、世界移動体通信システム(GSM)電話機、広帯域CDMA(WCDMA)電話機、移動体広帯域システム(MBS)電話機などを用いることができる。
【0214】
本発明の各実施例は多様な手段によって具現することができる。例えば、本発明の各実施例は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの組合せなどによって具現することができる。
【0215】
ハードウェアによる具現の場合、本発明の各実施例に係る方法は、一つ又はそれ以上の特定用途集積回路(ASIC)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、デジタル信号処理デバイス(DSPD)、プログラム可能論理デバイス(PLD)、フィールドプログラム可能ゲートアレイ(FPGA)、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って具現することができる。
【0216】
ファームウェア又はソフトウェアによる具現の場合、本発明の各実施例に係る方法は、以上説明した機能又は動作を行うモジュール、手順又は関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶されてプロセッサによって駆動され得る。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に位置し、既に公知となった多様な手段によってプロセッサとの間でデータを取り交わすことができる。
【0217】
本発明は、その精神及び必須特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態で具体化することができる。したがって、上述の詳細な説明は、すべての面で制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付された請求項の合理的な解釈によって決定しなければならなく、本発明と均等な範囲内でのすべての変更は本発明の範囲に含まれる。また、特許請求の範囲で明示的な引用関係のない各請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新しい請求項を含ませたりすることができる。