特許第6031105号(P6031105)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6031105無線通信システムにおいて基地局が下りリンク制御チャネルを多重化する方法及びそのための装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6031105
(24)【登録日】2016年10月28日
(45)【発行日】2016年11月24日
(54)【発明の名称】無線通信システムにおいて基地局が下りリンク制御チャネルを多重化する方法及びそのための装置
(51)【国際特許分類】
   H04W 72/04 20090101AFI20161114BHJP
【FI】
   H04W72/04 136
   H04W72/04 133
   H04W72/04 131
【請求項の数】12
【全頁数】37
(21)【出願番号】特願2014-525913(P2014-525913)
(86)(22)【出願日】2012年6月26日
(65)【公表番号】特表2014-529940(P2014-529940A)
(43)【公表日】2014年11月13日
(86)【国際出願番号】KR2012005033
(87)【国際公開番号】WO2013024967
(87)【国際公開日】20130221
【審査請求日】2014年2月14日
(31)【優先権主張番号】61/524,309
(32)【優先日】2011年8月16日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/529,231
(32)【優先日】2011年8月30日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/564,827
(32)【優先日】2011年11月29日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/592,558
(32)【優先日】2012年1月30日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/614,477
(32)【優先日】2012年3月22日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/620,429
(32)【優先日】2012年4月4日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/646,882
(32)【優先日】2012年5月14日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】502032105
【氏名又は名称】エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100165191
【弁理士】
【氏名又は名称】河合 章
(74)【代理人】
【識別番号】100151459
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 健一
(72)【発明者】
【氏名】ソ ハンビュル
(72)【発明者】
【氏名】ヤン スクチェル
(72)【発明者】
【氏名】キム ハクソン
(72)【発明者】
【氏名】キム ビョンフン
【審査官】 青木 健
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2011/0044391(US,A1)
【文献】 国際公開第2013/108585(WO,A1)
【文献】 特開2012−235339(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2011/0170496(US,A1)
【文献】 LG Electronics Inc.,R-PDCCH REG mapping,3GPP TSG RAN WG1 Meeting #63 R1-106136,2010年11月15日
【文献】 ZTE,Aspects on DL control signaling enhancements,3GPP TSG-RAN WG1#65 R1-111521,2011年 5月 9日
【文献】 Panasonic,Definitions of eREG and eCCE,3GPP TSG RAN WG1 Meeting #69 R1-122201,2012年 5月21日
【文献】 3G Evolutionのすべて 初版 3G Evolution Second edition,丸善株式会社 小城 武彦,2009年12月25日,第1版,369-371頁,ISBN: 978-4-621-08138-9
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04W 4/00 − 99/00
H04B 7/24 − 7/26
3GPP TSG RAN WG1−4
SA WG1−2
CT WG1
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線通信システムにおいて基地局がE−PDCCHを送信する方法であって、
一つ以上のリソースブロックのそれぞれにおいて、全てのアンテナポートに対する復調参照信号(DM−RS)を伝送するリソース要素を除いた全てのリソース要素をあらかじめ設定された個数のサブセットに割当てるステップと、
前記一つ以上のリソースブロックのそれぞれに含まれた前記あらかじめ設定された個数のサブセットを用いて、前記E−PDCCHのための複数のリソース割当ユニットを構成するステップと、
前記複数のリソース割当ユニットの中の一つ以上のリソース割当ユニットを用いて、前記E−PDCCHを端末に送信するステップと、
を含み、
前記全てのリソース要素を割当てるステップは、セル特定参照信号(CRS)を伝送するリソース要素及びチャネル状態情報参照信号(CSI−RS)を伝送するリソース要素が存在しないと仮定するステップを含む、E−PDCCH送信方法。
【請求項2】
前記複数のリソース割当ユニットのそれぞれのサブセットは、同一のリソースブロックに含まれる、請求項1に記載のE−PDCCH送信方法。
【請求項3】
前記複数のリソース割当ユニットのそれぞれのサブセットは、異なるリソースブロックに含まれる、請求項1に記載のE−PDCCH送信方法。
【請求項4】
前記複数のリソース割当ユニットのそれぞれのサブセットは、異なるサブセットインデックスを有する、請求項3に記載のE−PDCCH送信方法。
【請求項5】
前記全てのリソース要素を割当てるステップは、前記一つ以上のリソースブロックのそれぞれにおいて、一つのシンボルインデックスで定義される前記DM−RSに対する前記リソース要素を除いた全てのリソース要素を前記あらかじめ設定された個数のサブセットに副搬送波インデックス順で順次に割当てるステップを有し、
前記リソースブロックのそれぞれは、シンボルインデックス及び副搬送波インデックスでそれぞれ定義されるリソース要素を含む、請求項1に記載のE−PDCCH送信方法。
【請求項6】
前記全てのリソース要素を割当てるステップは、前記一つのシンボルインデックスで定義される前記リソース要素が全て割当てられた場合、次のシンボルインデックスで定義される前記DM−RSに対する前記リソース要素を除いた全てのリソース要素を、前記あらかじめ設定された個数のサブセットに副搬送波インデックス順で順次に割当てるステップを有する、請求項5に記載のE−PDCCH送信方法。
【請求項7】
無線通信システムにおける基地局であって、
プロセッサと無線周波数モジュールとを有し、
前記プロセッサは、一つ以上のリソースブロックのそれぞれにおいて、全てのアンテナポートに対する復調参照信号(DM−RS)を伝送するリソース要素を除いた全てのリソース要素をあらかじめ設定された個数のサブセットに割当て、前記一つ以上のリソースブロックのそれぞれに含まれた前記あらかじめ設定された個数のサブセットを用いて、E−PDCCHのための複数のリソース割当ユニットを構成し、
前記無線周波数モジュールは、前記複数のリソース割当ユニットの中の一つ以上のリソース割当ユニットを用いて、前記E−PDCCHを端末に送信し、
前記プロセッサが、全てのアンテナポートに対する前記DM−RSを伝送するリソース要素を除いた全てのリソース要素を前記あらかじめ設定された個数のサブセットに割当てるとき、前記プロセッサは、セル特定参照信号(CRS)を伝送するリソース要素及びチャネル状態情報参照信号(CSI−RS)を伝送するリソース要素が存在しないと仮定する、基地局。
【請求項8】
前記複数のリソース割当ユニットのそれぞれのサブセットは、同一のリソースブロックに含まれる、請求項7に記載の基地局。
【請求項9】
前記複数のリソース割当ユニットのそれぞれのサブセットは、異なるリソースブロックに含まれる、請求項7に記載の基地局。
【請求項10】
前記複数のリソース割当ユニットのそれぞれのサブセットは、異なるサブセットインデックスを有する、請求項9に記載の基地局。
【請求項11】
前記プロセッサは、前記一つ以上のリソースブロックのそれぞれにおいて、一つのシンボルインデックスで定義される前記DM−RSに対する前記リソース要素を除いた全てのリソース要素を前記あらかじめ設定された個数のサブセットに副搬送波インデックス順で順次に割当て、
前記リソースブロックのそれぞれは、シンボルインデックス及び副搬送波インデックスでそれぞれ定義されるリソース要素を含む、請求項7に記載の基地局。
【請求項12】
前記一つのシンボルインデックスで定義される前記リソース要素が全て割当てられた場合、前記プロセッサは、次のシンボルインデックスで定義される前記DM−RSに対する前記リソース要素を除いた全てのリソース要素を、前記あらかじめ設定された個数のサブセットに副搬送波インデックス順で順次に割当てる、請求項11に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信システムに係り、特に、無線通信システムにおいて基地局が下りリンク制御チャネルを多重化する方法及びそのための装置に関する。
【背景技術】
【0002】
本発明を適用できる無線通信システムの一例として、3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution;以下、「LTE」という。)通信システムについて概略的に説明する。
【0003】
図1は、無線通信システムの一例としてE−UMTSネットワーク構造を概略的に示す図である。E−UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)は、既存のUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)から進展したシステムであり、現在3GPPで基礎的な標準化作業が進行中である。一般に、E−UMTSをLTE(Long Term Evolution)システムと呼ぶこともできる。UMTS及びE−UMTSの技術規格(technical specification)の詳細な内容はそれぞれ、「3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network」のRelease 7及びRelease 8を参照すればよい。
【0004】
図1を参照すると、E−UMTSは、端末(User Equipment;UE)、基地局(eNodeB;eNB)、及びネットワーク(E−UTRAN)の終端に位置して外部ネットワークに接続するアクセスゲートウェイ(Access Gateway;AG)を含んでいる。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び/又はユニキャストサービスのために多重データストリームを同時に伝送することができる。
【0005】
一つの基地局には一つ以上のセルが存在する。セルは、1.44、3、5、10、15、20MHzなどの帯域幅のいずれか一つに設定され、複数の端末に下り又は上り伝送サービスを提供する。異なったセルは、互いに異なった帯域幅を提供するように設定されればよい。基地局は、複数の端末に関するデータ送受信を制御する。下りリンク(Downlink;DL)データについて、基地局は下りリンクスケジューリング情報を送信し、該当の端末にデータが送信される時間/周波数領域、符号化、データサイズ、HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest)関連情報などを知らせる。また、上りリンク(Uplink;UL)データについて、基地局は上りリンクスケジューリング情報を該当の端末に送信し、該当の端末が使用可能な時間/周波数領域、符号化、データサイズ、HARQ関連情報などを知らせる。基地局同士の間には、ユーザートラフィック又は制御トラフィックの伝送のためのインターフェースを用いることができる。コアネットワーク(Core Network;CN)は、AG、及び端末のユーザー登録などのためのネットワークノードなどで構成可能である。AGは、複数のセルで構成されるTA(Tracking Area)単位に端末の移動性を管理する。
【0006】
無線通信技術は、WCDMAに基づいてLTEにまで開発されてきたが、ユーザーと事業者の要求と期待は増す一方である。その上、他の無線接続技術の開発が続いており、将来、競争力を持つためには新しい技術進化が要求される。ビット当たりのコストの削減、サービス可用性の増大、柔軟な周波数バンドの使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適度なパワー消耗などが要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記のような議論に基づき、以下では、無線通信システムにおいて基地局が下りリンク制御チャネルを多重化する方法及びそのための装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の実施例である、無線通信システムにおいて基地局が下りリンク制御チャネルを送信する方法は、一つ以上のリソースブロックのそれぞれを、あらかじめ設定された個数のサブセットに区別することと、前記下りリンク制御チャネルのためのリソース割当基本ユニットを、前記一つ以上のリソースブロックのそれぞれに含まれた一つのサブセットで構成することと、前記下りリンク制御チャネルのアグリゲーションレベルに対応する個数の前記リソース割当基本ユニットを送信リソースとして設定することと、前記送信リソースを用いて前記下りリンク制御チャネルを端末に送信することと、を含むことを特徴とする。ここで、前記アグリゲーションレベルは、1又は2であることが好ましい。
【0009】
一方、前記サブセットに区別する段階は、前記一つ以上のリソースブロックのそれぞれに対して、一つのシンボルインデックスで定義されるリソース要素を前記あらかじめ設定された個数のサブセットそれぞれに順次に副搬送波インデックス順に割り当てることを含むとよい。ここで、前記サブセットに区別する段階は、前記一つのシンボルインデックスで定義されるリソース要素が全て割り当てられると、次のシンボルインデックスで定義されるリソース要素を前記あらかじめ設定された個数のサブセットのそれぞれに順次に前記副搬送波インデックス順に割り当てることを含んでもよい。また、前記割当が始まる副搬送波インデックスは、シンボルインデックス、端末識別子、リソースブロックインデックス及びサブフレームインデックスの少なくとも一つを因子とするオフセット値が適用されるとよい。
【0010】
また、前記サブセットに区別する段階は、前記一つ以上のリソースブロックのそれぞれに対して、一つの副搬送波インデックスで定義されるリソース要素を前記あらかじめ設定された個数のサブセットのそれぞれに順次にシンボルインデックス順に割り当てることを含んでもよい。ここで、前記副搬送波インデックスで定義されるリソース要素が全て割り当てられると、次の副搬送波インデックスで定義されるリソース要素を前記あらかじめ設定された個数のサブセットのそれぞれに順次に前記シンボルインデックス順に割り当てることを含むとよい。同様に、前記割当が始まるシンボルインデックスは、前記副搬送波インデックス、端末識別子、リソースブロックインデックス及びサブフレームインデックスの少なくとも一つを因子とするオフセット値が適用されるとよい。
【0011】
一方、前記リソース割当基本ユニットに含まれるサブセットは、互いに同一のインデックスを有してもよく、互いに異なったインデックスを有してもよい。後者の場合、前記リソース割当基本ユニットは、一定の個数のリソース要素から構成されるとよい。
【0012】
また、前記方法は、前記端末に、前記あらかじめ設定された個数に関する情報を送信することをさらに含んでもよい。
【発明の効果】
【0013】
本発明の実施例によれば、無線通信システムにおいて基地局は下りリンク制御チャネルを效率的に多重化して送信することができる。
【0014】
本発明で得られる効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない別の効果は、下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】無線通信システムの一例としてE−UMTSネットワーク構造を概略的に示す図である。
図2】3GPP無線接続網規格に基づく端末とE−UTRAN間の無線インターフェースプロトコル(Radio Interface Protocol)の制御プレーン(Control Plane)及びユーザープレーン(User Plane)構造を示す図である。
図3】3GPPシステムに用いられる物理チャネル及びそれらを用いた一般の信号伝送方法を説明するための図である。
図4】多重アンテナ通信システムの構成図である。
図5】LTEシステムにおいて用いられる下りリンク無線フレームの構造を例示する図である。
図6】LTEシステムにおいて下りリンク制御チャネルを構成するのに用いられるリソース単位を示す図である。
図7】LTEシステムにおいて用いられる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。
図8】次世代通信システムにおいて多重ノードシステムを例示する図である。
図9】E−PDCCH、及びE−PDCCHによってスケジューリングされるPDSCHを例示する図である。
図10】本発明の実施例に係るE−PDCCHのアグリゲーションレベル概念を説明するための図である。
図11】本発明の実施例によって一つのPRB内でE−PDCCHが占めるREの一例を示す図である。
図12】本発明の実施例によって一つのPRB内でE−PDCCHが占めるREの他の例をそれぞれ示す図である。
図13】本発明の実施例によって一つのPRB内でE−PDCCHが占めるREの他の例をそれぞれ示す図である。
図14図13の例を4個の隣接したPRBの場合に対して適用した図である。
図15】本発明の実施例によって一つのPRB内でE−PDCCHが占めるREのさらに他の例を示す図である。
図16図15の例において本発明の実施例によって各副搬送波別に異なる循環シフトオフセットを適用した例を示す図である。
図17】本発明の実施例によってE−PDCCHのためのREを割り当てる方法を示すフローチャートである。
図18】本発明の実施例によってE−PDCCHのためのREを割り当てる他の方法を示すフローチャートである。
図19】本発明の実施例によってE−PDCCHマッピング方式を適用した他の例を示す図である。
図20】本発明の実施例に係る周波数側面でローカル化したサブセット構成と周波数制約的(frequency districted)サブセット構成を変換する方法を示す図である。
図21】本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に添付の図面を参照して説明された本発明の実施例から、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解されるであろう。以下に説明される実施例は、本発明の技術的特徴が3GPPシステムに適用された例である。
【0017】
本明細書ではLTEシステム及びLTE−Aシステムを用いて本発明の実施例を説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、上述した定義に該当するいかなる通信システムにも適用可能である。また、本明細書は、FDD方式を基準にして本発明の実施例について説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、H−FDD方式又はTDD方式にも容易に変形されて適用されてもよい。
【0018】
図2は、3GPP無線接続網規格に基づく端末とE−UTRANとの間の無線インターフェースプロトコル(Radio Interface Protocol)の制御プレーン及びユーザープレーンの構造を示す図である。制御プレーンとは、端末(UE)とネットワークとが呼を管理するために用いる制御メッセージが伝送される通路のことを意味する。ユーザープレーンとは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが伝送される通路のことを意味する。
【0019】
第1層である物理層は、物理チャネル(Physical Channel)を用いて上位層に情報伝送サービス(Information Transfer Service)を提供する。物理層は、上位の媒体接続制御(Medium Access Control)層とは伝送チャネル(Transport Channel)を介して接続されている。該伝送チャネルを通じて媒体接続制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側の物理層と受信側の物理層との間には物理チャネルを通じてデータが移動する。該物理チャネルは、時間及び周波数を無線リソースとして活用する。具体的に、物理チャネルは、下りリンクにおいてOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式で変調され、上りリンクにおいてSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)方式で変調される。
【0020】
第2層の媒体接続制御(Medium Access Control;MAC)層は、論理チャネル(Logical Channel)を通じて、上位層である無線リンク制御(Radio Link Control;RLC)層にサービスを提供する。第2層のRLC層は、信頼できるデータ伝送を支援する。RLC層の機能は、MAC内部の機能ブロックとしてもよい。第2層のPDCP(Packet Data Convergence Protocol)層は、帯域幅の狭い無線インターフェースでIPv4やIPv6のようなIPパケットを效率的に伝送するために、余分の制御情報を減らすヘッダー圧縮(Header Compression)機能を果たす。
【0021】
第3層の最下部に位置する無線リソース制御(Radio Resource Control;RRC)層は、制御プレーンにのみ定義される。RRC層は、無線ベアラー(Radio Bearer)の設定(Configuration)、再設定(Re−configuration)及び解除(Release)に関連して、論理チャネル、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。無線ベアラー(RB)とは、端末とネットワーク間のデータ伝達のために第2層により提供されるサービスのことを意味する。そのために、端末のRRC層とネットワークのRRC層とはRRCメッセージを互いに交換する。端末のRRC層とネットワークのRRC層間にRRC接続(RRC Connected)がある場合に、端末はRRC接続状態(Connected Mode)にあり、そうでない場合は、RRC休止状態(Idle Mode)にあるようになる。RRC層の上位にあるNAS(Non−Access Stratum)層は、セッション管理(Session Management)と移動性管理(Mobility Management)などの機能を果たす。
【0022】
基地局(eNB)を構成する一つのセルは、1.4、3、5、10、15、20MHzなどの帯域幅のいずれか一つに設定され、複数の端末に下りまたは上り伝送サービスを提供する。異なったセルは互いに異なった帯域幅を提供するように設定されるとよい。
【0023】
ネットワークから端末にデータを伝送する下り伝送チャネルとしては、システム情報を伝送するBCH(Broadcast Channel)、ページングメッセージを伝送するPCH(Paging Channel)、ユーザートラフィックや制御メッセージを伝送する下りSCH(Shared Channel)などがある。下りマルチキャスト又は放送サービスのトラフィック又は制御メッセージは、下りSCHを通じて伝送されてもよく、別の下りMCH(Multicast Channel)を通じて伝送されてもよい。一方、端末からネットワークにデータを伝送する上り伝送チャネルとしては、初期制御メッセージを伝送するRACH(Random Access Channel)、ユーザートラフィックや制御メッセージを伝送する上りSCH(Shared Channel)がある。伝送チャネルの上位に存在し、伝送チャネルにマッピングされる論理チャネル(Logical Channel)としては、BCCH(Broadcast Control Channel)、PCCH(Paging Control Channel)、CCCH(Common Control Channel)、MCCH(Multicast Control Channel)、MTCH(Multicast Traffic Channel)などがある。
【0024】
図3は、3GPPシステムに用いられる物理チャネル及びこれらのチャネルを用いた一般の信号伝送方法を説明するための図である。
【0025】
端末は、電源が入ったり、新しくセルに進入したりした場合に、基地局と同期を取る等の初期セル探索(Initial cell search)作業を行う(S301)。そのために、端末は、基地局からプライマリ同期チャネル(Primary Synchronization Channel;P−SCH)及びセカンダリ同期チャネル(Secondary Synchronization Channel;S−SCH)を受信して基地局と同期を取り、セルIDなどの情報を獲得すればよい。その後、端末は、基地局から物理放送チャネル(Physical Broadcast Channel)を受信し、セル内放送情報を獲得できる。一方、端末は、初期セル探索段階で、下りリンク参照信号(Downlink Reference Signal;DL RS)を受信し、下りリンクチャネル状態を確認できる。
【0026】
初期セル探索を終えた端末は、物理下りリンク制御チャネル(Physical Downlink Control Channel;PDCCH)、及び該PDCCHに載せられた情報に基づいて物理下りリンク共有チャネル(Physical Downlink Control Channel;PDSCH)を受信することによって、より具体的なシステム情報を獲得できる(S402)。
【0027】
一方、基地局に最初に接続したり信号伝送のための無線リソースがない場合には、端末は、基地局にランダムアクセス手順(Random Access Procedure;RACH)を行ってよい(S303乃至S306)。そのために、端末は、物理ランダムアクセスチャネル(Physical Random Access Channel;PRACH)を通じて特定シーケンスをプリアンブルとして伝送し(S303及びS305)、PDCCH及び対応するPDSCHを通じて、プリアンブルに対する応答メッセージを受信すればよい(S304及びS306)。競合ベースのRACHについては、衝突解決手順(Contention Resolution Procedure)をさらに行ってもよい。
【0028】
上述の手順を行った端末は、以降、一般的な上りリンク/下りリンク信号伝送手順として、PDCCH/PDSCH受信(S307)、及び物理上りリンク共有チャネル(Physical Uplink Shared Channel;PUSCH)/物理上りリンク制御チャネル(Physical Uplink Control Channel;PUCCH)伝送(S308)を行えばよい。特に、端末はPDCCHを通じて下りリンク制御情報(Downlink Control Information;DCI)を受信する。ここで、DCIは、端末に対するリソース割当情報のような制御情報を含んでおり、その使用目的によってフォーマットが異なっている。
【0029】
一方、端末が上りリンクを通じて基地局に伝送する又は端末が基地局から受信する制御情報としては、下りリンク/上りリンクACK/NACK信号、CQI(Channel Quality Indicator)、PMI(Precoding Matrix Index)、RI(Rank Indicator)などを含む。3GPP LTEシステムでは、端末は、これらのCQI/PMI/RIなどの制御情報をPUSCH及び/又はPUCCHを通じて伝送してもよい。
【0030】
以下、MIMOシステムについて説明する。MIMO(Multiple−Input Multiple−Output)は、複数個の送信アンテナと複数個の受信アンテナを使用する方法で、この方法によりデータの送受信効率を向上させることができる。すなわち、無線通信システムの送信端あるいは受信端で複数個のアンテナを使用することによって容量を増大させ、性能を向上させることができる。以下、本文献ではMIMOを「多重アンテナ」とも呼ぶ。
【0031】
多重アンテナ技術では、一つの全体メッセージを受信するに単一のアンテナ経路に依存せず、複数のアンテナに受信されたデータ断片(fragment)をまとめて併合することによってデータを完成する。多重アンテナ技術を用いると、特定のサイズのセル領域内でデータ伝送速度を向上させたり、又は特定のデータ伝送速度を保障しながらシステムカバレッジ(coverage)を増加させることができる。また、この技術は、移動通信端末と中継機などに幅広く使用可能である。多重アンテナ技術によれば、単一のアンテナを使用した従来技術による移動通信における伝送量の限界を克服することが可能になる。
【0032】
本発明で説明する多重アンテナ(MIMO)通信システムの構成図が、図4に示されている。送信端では送信アンテナがNT個設けられており、受信端では受信アンテナがNR個が設けられている。このように送信端及び受信端の両方とも複数個のアンテナを使用する場合は、送信端又は受信端のいずれか一方のみ複数個のアンテナを使用する場合に比べて、理論的なチャネル伝送容量がより増加する。チャネル伝送容量の増加はアンテナの数に比例する。これにより、伝送レートが向上し、周波数効率が向上する。1個のアンテナを使用する場合の最大伝送レートをRoとすれば、多重アンテナを使用する場合の伝送レートは、理論的に、下記の数式1のように、最大伝送レートRoにレート増加率Riを掛けた分だけ増加可能となる。ここで、Riは、NTとNRのうち、小さい値を表す。
【0033】
【数1】
【0034】
例えば、4個の送信アンテナと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上、4倍の伝送レートを獲得できる。このような多重アンテナシステムの理論的容量増加が90年代半ばに証明されて以来、これを実質的なデータ伝送率の向上へと導くための種々の技術が現在まで活発に研究されている。それらのいくつかの技術は既に3世代移動通信と次世代無線LANなどの様々な無線通信の標準に反映されている。
【0035】
現在までの多重アンテナ関連研究動向をみると、様々なチャネル環境及び多重接続環境における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の研究、多重アンテナシステムの無線チャネル測定及び模型導出の研究、及び伝送信頼度の向上及び伝送率の向上のための時空間信号処理技術の研究などを含め、様々な観点で活発に研究が進行されている。
【0036】
多重アンテナシステムにおける通信方法をより具体的な方法で説明するべく、それを数学的にモデリングすると、次のように示すことができる。図7に示すように、NT個の送信アンテナとNR個の受信アンテナが存在するとする。まず、送信信号について説明すると、NT個の送信アンテナがある場合に、伝送可能な最大情報はNT個であるから、伝送情報を下記の数式2のようなベクトルで表現できる。
【0037】
【数2】
【0038】
【表1】
【0039】
【数3】
【0040】
【表2】
【0041】
【数4】
【0042】
【表3】
【0043】
【数5】
【0044】
一般に、チャネル行列のランクの物理的な意味は、与えられたチャネルで互いに異なった情報を伝送できる最大数を意味する。したがって、チャネル行列のランク(rank)は、互いに独立した(independent)行(row)又は列(column)の個数のうち、最小個数と定義され、よって、行列のランクは、行(row)又は列(column)の個数より大きくなることはない。数式的に例を挙げると、チャネル行列Hのランク(rank(H))は、数式6のように制限される。
【0045】
【数6】
【0046】
また、多重アンテナ技術を用いて送る互いに異なった情報のそれぞれを「伝送ストリーム(Stream)」、又は簡単に「ストリーム」と定義するものとする。このような「ストリーム」はレイヤー(Layer)と呼ばれてもよい。そのため、伝送ストリームの個数は当然ながら、互いに異なった情報を伝送できる最大数であるチャネルのランクより大きくなることがない。したがって、チャネル行列Hは、下記の数式7のように表すことができる。
【0047】
【数7】
【0048】
ここで、「# of streams」は、ストリームの数を表す。一方、ここで、1個のストリームは1個以上のアンテナから伝送可能であるということに留意されたい。
【0049】
1個以上のストリームを複数のアンテナに対応させる様々な方法が存在する。この方法を、多重アンテナ技術の種類によって次のように説明できる。1個のストリームが複数のアンテナから伝送される場合は空間ダイバーシティ方式といえ、複数のストリームが複数のアンテナから伝送される場合は空間マルチプレクシング方式といえる。勿論、これらの中間方式である、空間ダイバーシティと空間マルチプレクシングとの混合(Hybrid)した形態も可能である。
【0050】
図5は、下りリンク無線フレームにおいて一つのサブフレームの制御領域に含まれる制御チャネルを例示する図である。
【0051】
図5を参照すると、サブフレームは、14個のOFDMシンボルで構成されている。サブフレーム設定によって先頭の1乃至3個のOFDMシンボルは制御領域として用いられ、残り13〜11個のOFDMシンボルはデータ領域として用いられる。同図で、R1乃至R4は、アンテナ0乃至3に対する基準信号(Reference Signal(RS)、又はPilot Signal)を表す。RSは、制御領域及びデータ領域を問わず、サブフレーム内に一定のパターンで固定される。制御チャネルは、制御領域においてRSの割り当てられないリソースに割り当てられ、トラフィックチャネルも、データ領域においてRSの割り当てられないリソースに割り当てられる。制御領域に割り当てられる制御チャネルとしては、PCFICH(PhysicalControl Format Indicator CHannel)、PHICH(Physical Hybrid−ARQ Indicator CHannel)、PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)などがある。
【0052】
PCFICHは、物理制御フォーマット指示子チャネルで、毎サブフレームごとにPDCCHに用いられるOFDMシンボルの個数を端末に知らせる。PCFICHは、最初のOFDMシンボルに位置し、PHICH及びPDCCHに優先して設定される。PCFICHは、4個のREG(Resource Element Group)で構成され、それぞれのREGは、セルID(Cell IDentity)に基づいて制御領域内に分散される。1個のREGは4個のRE(Resource Element)で構成される。REは、1個の副搬送波×1個のOFDMシンボルで定義される最小物理リソースを表す。PCFICH値は帯域幅によって、1乃至3、又は2乃至4の値を指示し、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)で変調される。
【0053】
PHICHは、物理HARQ(Hybrid−Automatic Repeat and request)指示子チャネルで、上りリンク伝送に対するHARQ ACK/NACKを運ぶのに用いられる。すなわち、PHICHは、UL HARQのためのDL ACK/NACK情報が伝送されるチャネルを表す。PHICHは、1個のREGで構成され、セル特定(cell−specific)にスクランブル(scrambling)される。ACK/NACKは1ビットで指示され、BPSK(Binary phase shift keying)で変調される。変調されたACK/NACKは、拡散因子(Spreading Factor;SF)=2又は4で拡散される。同一のリソースにマッピングされる複数のPHICHは、PHICHグループを構成する。PHICHグループに多重化されるPHICHの個数は、拡散コードの個数によって決定される。PHICH(グループ)は、周波数領域及び/又は時間領域においてダイバーシティ利得を得るために3回反復(repetition)される。
【0054】
PDCCHは、物理下りリンク制御チャネルで、サブフレームの先頭n個のOFDMシンボルに割り当てられる。ここで、nは、1以上の整数であり、PCFICHにより指示される。PDCCHは、1個以上のCCE(Control Channel Element)で構成される。PDCCHは、伝送チャネルであるPCH(Paging channel)及びDL−SCH(Downlink−shared channel)のリソース割当に関する情報、上りリンクスケジューリンググラント(Uplink Scheduling Grant)、HARQ情報などを、各端末又は端末グループに知らせる。PCH(Paging channel)及びDL−SCH(Downlink−shared channel)は、PDSCHを通じて伝送される。したがって、基地局と端末は一般に、特定の制御情報又は特定のサービスデータ以外はPDSCHを通じてそれぞれ伝送及び受信する。
【0055】
PDSCHのデータがいずれの端末(1つ又は複数の端末)に伝送されるものであるか、それら端末がどのようにPDSCHデータを受信してデコーディング(decoding)をすべきかに関する情報などは、PDCCHに含まれて伝送される。例えば、特定PDCCHが「A」というRNTI(Radio Network Temporary Identity)でCRCマスキング(masking)されており、「B」という無線リソース(例、周波数位置)及び「C」という伝送形式情報(例、伝送ブロックサイズ、変調方式、コーディング情報など)を用いて伝送されるデータに関する情報が特定サブフレームにおいて伝送されるとしよう。この場合、セル内の端末は、自身が持っているRNTI情報を用いてPDCCHをモニタリングし、「A」のRNTIを持っている一つ以上の端末があると、それら端末は、PDCCHを受信し、受信したPDCCHの情報に基づき、「B」と「C」により指示されるPDSCHを受信する。
【0056】
図6は、LTEシステムにおいて下りリンク制御チャネルを構成するのに用いられるリソース単位を示す図である。特に、図6の(a)は、基地局の送信アンテナが1又は2個である場合を示し、図6の(b)は、基地局の送信アンテナが4個である場合を示している。両者は、送信アンテナの個数によってRS(Reference Signal)パターンが異なるだけで、制御チャネルに関連したリソース単位の設定方法は同一である。
【0057】
図6を参照すると、下りリンク制御チャネルの基本リソース単位は、REG(Resource Element Group)である。REGは、RSを除外した状態で4個の隣り合うリソース要素(RE)で構成される。同図で、REGは太線で表されている。PCFICH及びPHICHはそれぞれ、4個のREG及び3個のREGを含む。PDCCHは、CCE(Control Channel Elements)単位で構成され、一つのCCEは9個のREGを含む。
【0058】
端末は、自身にL個のCCEで構成されたPDCCHが伝送されるかを確認するために、M(L)(≧L)個の連続した又は特定の規則で配置されたCCEを確認するように設定される。端末がPDCCH受信のために考慮すべきL値は複数となることがある。端末がPDCCH受信のために確認すべきCCE集合を検索領域(search space)という。一例として、LTEシステムは検索領域を表1のように定義している。
【0059】
【表4】
【0060】
ここで、CCEアグリゲーションレベルLは、PDCCHを構成するCCEの個数を表し、Sk(L)は、CCEアグリゲーションレベルLの検索領域を表し、M(L)は、アグリゲーションレベルLの検索領域でモニタリングすべき候補PDCCHの個数を表す。
【0061】
検索領域は、特定端末のみに対して接近が許容される端末−特定検索領域(UE−specific search space)と、セル内の全端末に対して接近が許容される共通検索領域(common search space)とに区別できる。端末は、CCEアグリゲーションレベルが4及び8である共通検索領域をモニタリングし、CCEアグリゲーションレベルが1、2、4及び8である端末−特定検索領域をモニタリングする。共通検索領域及び端末特定検索領域はオーバーラップすることがある。
【0062】
また、各CCEアグリゲーションレベル値に対して、任意の端末に与えられるPDCCH検索領域において最初の(最小のインデックスを持つ)CCEの位置は端末によって毎サブフレームごとに変化するようになる。これを、PDCCH検索領域ハッシュ(hashing)という。
【0063】
上記CCEはシステム帯域に分散されてよい。より具体的に、論理的に連続した複数のCCEがインターリーバ(interleaver)に入力されることがあり、該インターリーバは、入力された複数のCCEをREG単位で組み替える機能を果たす。したがって、一つのCCEを構成する周波数/時間リソースは、物理的に、サブフレームの制御領域内で全体の周波数/時間領域に散在して分布する。結局、制御チャネルはCCE単位で構成されるが、インターリービングはREG単位で行われることで、周波数ダイバーシティ(diversity)と干渉ランダム化(interference randomization)利得を最大化できる。
【0064】
図7は、LTEシステムにおいて用いられる上りリンクサブフレームの構造を示す図である。
【0065】
図7を参照すると、上りリンクサブフレームは、制御情報を運ぶPUCCH(Physical Uplink Control CHannel)が割り当てられる領域と、ユーザーデータを運ぶPUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)が割り当てられる領域とに区別される。サブフレームの中間部分がPUSCHに割り当てられ、周波数領域においてデータ領域の両側部がPUCCHに割り当てられる。PUCCH上で伝送される制御情報は、HARQに用いられるACK/NACK、下りリンクチャネル状態を表すCQI(Channel Quality Indicator)、MIMOのためのRI(Rank Indicator)、上りリンクリソース割当要請であるSR(Scheduling Request)などがある。ある端末に対するPUCCHは、サブフレーム内の各スロットにおいて互いに異なった周波数を占める一つのリソースブロックを使用する。すなわち、PUCCHに割り当てられる2個のリソースブロックはスロットを境界に周波数ホッピング(frequency hopping)する。特に、図6では、m=0のPUCCH、m=1のPUCCH、m=2のPUCCH、m=3のPUCCHがサブフレームに割り当てられている。
【0066】
ちなみに、TDDシステムにおいて用いられるフレームタイプ、すなわち、タイプ2無線フレームは、2個のハーフフレーム(half frame)で構成され、各ハーフフレームは、2個のスロットを含む4個の一般サブフレームと、DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot)、保護区間(Guard Period、GP)及びUpPTS(Uplink Pilot Time Slot)を含む特別サブフレーム(special subframe)とで構成される。該特別サブフレームにおいて、DwPTSは、端末での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられ、UpPTSは、基地局でのチャネル推定と端末の上りリンク伝送同期を取るのに用いられる。すなわち、DwPTSは下りリンク伝送に用いられ、UpPTSは上りリンク伝送に用いられ、特に、UpPTSは、PRACHプリアンブルやSRS伝送の用途に活用される。また、保護区間は、上りリンクと下りリンク間において下りリンク信号の多重経路遅延により上りリンクに生じる干渉を除去するための区間である。この特別サブフレームについて現在、3GPP標準文書では下記の表2のように設定を定義している。表2で、
【数8】
の場合、DwPTSとUpPTSを表し、残りの領域が保護区間に設定される。
【0067】
【表5】
【0068】
現在の無線通信環境は、M2M(Machine−to−Machine)通信、及び高いデータ伝送量を要求する様々なデバイスの出現及び普及に伴い、セルラー網に対するデータ要求量も急増している。高いデータ要求量を満たす目的で、通信技術は、より多い周波数帯域を效率よく使用するための搬送波アグリゲーション(carrier aggregation)技術などと、限られた周波数内でデータ容量を高めるための、多重アンテナ技術や多重基地局協調技術などへと発展しており、通信環境は、ユーザーの周辺にアクセスできるノードの密度が高くなる方向に進展している。このような高い密度のノードを備えたシステムは、ノード同士の協調により、より高いシステム性能を示すことができる。このような方式は、各ノードが独立した基地局(Base Station(BS)、Advanced BS(ABS)、Node−B(NB)、eNode−B(eNB)、Access Point(AP)など)として動作して互いに協調しない場合に比べて格段に優れた性能を有する。
【0069】
図8は、次世代通信システムにおいて多重ノードシステムを例示する図である。
【0070】
図8を参照すると、全てのノードが一つのコントローラにより送受信が管理され、個別ノードが一つのセルの一部のアンテナ集団のように動作をするとすれば、このシステムは、一つのセルを形成する分散多重ノードシステム(distributed multi node system;DMNS)と見なすことができる。このとき、各ノードは、個別のNode IDが与えられてもよく、個別のNode ID無しでセル内の一部のアンテナのように動作してもよい。しかし、各ノードが互いに異なったセル識別子(Cell identifier;ID)を持つと、これは多重セルシステムと見なすことができる。このような多重セルがカバレッジによって重なり合う形態で構成されるとすれば、これを多重ティアネットワーク(multi−tier network)と呼ぶ。
【0071】
一方、Node−B、eNode−B、PeNB、HeNB、RRH(Remote Radio Head)、リレー及び分散アンテナなどがノードになり得、一つのノードには少なくとも一つのアンテナが設けられる。ノードは、伝送ポイント(Transmission Point)とも呼ばれる。ノード(Node)は、通常、一定間隔以上で離れたアンテナグループを指すが、本発明ではノードを間隔にかかわらずに任意のアンテナグループと定義しても適用可能である。
【0072】
上述した多重ノードシステム及びリレーノードの導入から、様々な通信技法の適用が可能になり、チャネル品質の改善が図られるが、前述のMIMO技法及びセル間協調通信技法を多重ノード環境に適用するには、新しい制御チャネルの導入が要望される。このような要望から新しく導入が議論されている制御チャネルがE−PDCCH(Enhanced−PDCCH)であり、これは、既存の制御領域(以下、PDCCH領域)ではなくデータ領域(以下、PDSCH領域という。)に割り当てることが決定された。結論的に、このようなE−PDCCHにより、各端末別にノードに関する制御情報を伝送することが可能となり、既存のPDCCH領域が足りなくなる問題も解決できる。ちなみに、E−PDCCHは、既存のレガシー端末には提供されず、LTE−A端末のみが受信可能である。
【0073】
図9は、E−PDCCH、及びE−PDCCHによってスケジューリングされるPDSCHを例示する図である。
【0074】
図9を参照すると、E−PDCCHは、一般に、データを伝送するPDSCH領域の一部分を定義して使用でき、端末は、自身のE−PDCCHの有無を検出するためのブラインドデコーディング(blind decoding)過程を行わなければならない。E−PDCCHは、既存のPDCCHと同様のスケジューリング動作(すなわち、PDSCH、PUSCHの制御)を行うが、RRHのようなノードに接続した端末の個数が増加すると、PDSCH領域中により多数のE−PDCCHが割り当てられ、端末が行うべきブラインドデコーディングの回数も増加し、複雑度が増加する問題はある。
【0075】
本発明では、E−PDCCHを伝送する時、より高いダイバーシティ利得が得られる多重化方式を提案する。上述した通り、E−PDCCHは、PDCCH以降の、(データ領域の)OFDMシンボルを用いて伝送される。そのため、制御チャネルを早期にデコーディングした後にデータチャネルデコーディングを行うために、E−PDCCHはデータ領域の前の一部シンボルのみを用いて伝送されるように規定されることがある。しかし、データチャネルデコーディングの時間に問題がない場合は、全てのシンボル或いは後ろの一部シンボルを用いてE−PDCCHを伝送してもよいことは勿論である。一方、PDSCHと同様、E−PDCCHは一部のPRBを束ねた(aggregate)形態で伝送されることで、周波数領域で選択的なリソースのみを占めることが好ましいが、これはPDSCHと問題無く多重化できるからである。
【0076】
図10は、本発明の実施例に係るE−PDCCHのアグリゲーションレベル概念を説明するための図である。
【0077】
図10を参照すると、E−PDCCHのアグリゲーションレベルが低い場合(ここで、E−PDCCHのアグリゲーションレベルは、単一のE−PDCCHが占めるPRBの個数を意味できる)には、充分の周波数ダイバーシティ利得が得られない場合がある。例えば、図10の(a)のように、アグリゲーションレベルが1の場合には、E−PDCCHは、12個の隣接した副搬送波で構成された一つのPRBでのみ伝送されるため、当該PRBが瞬間的に悪いチャネル状態になると、全体の制御チャネルの受信が困難となる。
【0078】
これを解決するために、本発明では、図10の(b)のように、単一のPRB内の一部リソースのみを用いてE−PDCCHを伝送するが、不足するリソースは、充分に離れたPRBのリソースの一部を使用することで、図10の(a)と同一の量のリソースでE−PDCCHを伝送しながらも周波数ダイバーシティ利得が得られるようにする。なお、一つのPRB内でE−PDCCHが占める部分は様々に定義可能である。例えば、図10の(b)とは違い、一つのPRBの奇数副搬送波或いは偶数副搬送波が一つのE−PDCCHのために使用されるように定義してもよい。
【0079】
一方、本発明の実施例によれば、一つのPRBに属するREを複数のサブセット(E−REGと呼ばれることもある)に分け、一つのサブセットをE−PDCCHリソース割当のための基本単位にしてE−PDCCHを伝送することができる。すなわち、一つ以上のサブセット(又は、一つ以上のE−REG)を束ねてE−CCEを構成し、E−CCEをアグリゲーションレベル分だけ束ねてE−PDCCHを伝送することができる。例えば、アグリゲーションレベルが1、2、4、8であるE−PDCCHのそれぞれは、E−CCE 1個、2個、4個、8個を使って伝送される。
【0080】
図11は、本発明の実施例によって一つのPRB内でE−PDCCHが占めるREを例示する図である。
【0081】
図11に示すサブセット構成方式では、周波数優先(frequency first)方式で可用のREが各サブセットに交互に振り分けられる。
【0082】
以下では、図11のように、1つのPRB内のREが2つのサブセット(それぞれ、サブセットA、サブセットBと称する)に区別されるという仮定下で本発明の具体的な動作を説明するが、本発明の提案が、1 PRBのREを3個以上のサブセットに区別する場合にも適用可能であるということは自明である。また、本発明の図面で、CRS(Cell−Specific RS)やDM−RS(DeModulation−RS)が占めるREの位置は一例に過ぎず、eNBのサブフレーム設定及びPDSCH伝送ランクによってその数と位置は可変する。
【0083】
本発明の動作によれば、E−PDCCHは、1つのPRB内のサブセットを利用する形態で、同一数のREを使用しながら、より多数のPRBを通じて伝送される効果が得られる。例えば、図10の(b)の場合、アグリゲーションレベル1のE−PDCCHが2 PRBを使用しながら伝送され、上方のPRBではサブセットAを、下方のPRBではサブセットBを使用することができる。同一のE−PDCCHが使用するサブセットは、伝送されるPRB内で同一に設定されてもよく、使用するRB順序に従って循環シフト(circularshift)する形式で交互に使用してもよい。特に、単一のE−PDCCHが複数のPRB(或いは、PRB対)で伝送されながら、単一のPRB内で使用するサブセットをPRBごとに循環シフトさせることで互いに異なるように設定する方法は、単一のE−PDCCHが占める総RE数を一定に維持させるのに役立つ。
【0084】
図12及び図13は、本発明の実施例によって一つのPRB内でE−PDCCHが占めるREの他の例を示す図である。特に、図12及び図13では、E−PDCCHが1サブフレームの1番目のスロットで伝送され、1番目のスロットに位置するPRBは、総4個のサブセット(以下、サブセットA、サブセットB、サブセットC、サブセットDで表記)に区別され、それぞれ異なるE−PDCCHの伝送のために用いられるとする。
【0085】
図12は、各サブセットが単一のPRB内に存在する副搬送波3個を占めて伝送される場合であり、各サブセットが占めるREの個数はサブセットによって異なる。図12の例で、サブセットA、B、Cはそれぞれ9個のREを占めるのに対し、サブセットDは11個を占める。
【0086】
図13は、単一のPRBを4個のサブセットに区別する他の方式を示す図であり、周波数優先による順序で4つの可用REのうち一つを使用する形態でサブセットを構成した場合である。サブセットAとBはそれぞれ10個のREを占めるのに対し、サブセットCとDはそれぞれ9個のREを占める。
【0087】
このような状況で、単一のE−PDCCHが各PRBにおいて一つのサブセットを使用し、総4個のPRBにわたって伝送される場合、もし単一のE−PDCCHが各PRB内で同一のサブセットを使用するようになると、該E−PDCCHが占める総REの個数はいずれのサブセットを使用するかによって異なってくる。その結果、サブセットの選択がE−PDCCH伝送の成功確率に影響を及ぼすことになる。
【0088】
したがって、本発明で提案する通り、単一のE−PDCCHが使用するサブセットをPRBごとに変化させると、常に一定の数のREを使用でき、E−PDCCH伝送成功確率が一定に維持可能となる利点がある。例えば、図12又は図13のように、単一のPRBが総4個のサブセットに区別され、単一のE−PDCCHがPRB 1、PRB 2、PRB 3、PRB 4にわたって伝送される場合には、各PRBで使用するサブセットは、サブセットA、サブセットB、サブセットC、サブセットDとなるように決定する。すなわち、PRB 1ではサブセットAを、PRB 2ではサブセットBを、PRB 3ではサブセットCを使用し、PRB 4ではサブセットDを使用するように設定する。
【0089】
上述の動作と類似の動作を具現する他の方法として、複数のPRBを連接させて一つのPRBセットを構成し、このPRBセットに対してサブセットを定義した後、1つのE−PDCCHを、定義されたサブセットのいずれか一つを通じて伝送することもある。ここで、連接させる複数のPRBは、実際に周波数ドメインで隣接したPRBであってもよいが、周波数ダイバーシティ利得を極大化するべく、遠く離れたPRBを連接させてPRBセットを構成してもよい。特に、遠く離れたPRBの場合は、3GPP LTEシステムの分散化(distributed)PRBマッピング方式を用いてVRB上で隣接したPRBを連接させ、これらVRBが分散PRBマッピングによって、実際の周波数ドメインでは遠く離れたPRBとなるようにして構成してもよい。
【0090】
図14は、図13の例を、4個の隣接したPRBの場合に対して適用した図である。特に、図14は、4 PRBにわたって、周波数優先マッピング方式によって可用の4 REのいずれか一つを使用する形態でサブセットを構成した場合を示す。この方法により、サブセットA、サブセットB、サブセットC、サブセットDはいずれも同一の数のREを持つように構成可能となる。
【0091】
上述したサブセットベースのE−PDCCH伝送は、小さいアグリゲーションレベルに対しては周波数領域においてダイバーシティ利得を得るのに効果的であるが、多数のPRBに影響を及ぼすから、それ以外の目的には用いない方が好ましい。したがって、本発明では、上述したサブセットベースのE−PDCCHの伝送を、特定の場合に制限することが好ましいだろう。すなわち、低いアグリゲーションレベルに対しては各PRBにおいて一つずつサブセットを選択し、周波数ダイバーシティを得るようにして伝送するが、高いアグリゲーションレベルに対しては各PRBにおいて複数のサブセットを選択し、当該E−PDCCHが伝送されるPRBの個数が過度に増加しないように制限する。
【0092】
より具体的に、サブセットベースのE−PDCCH伝送方式は、アグリゲーションレベルが一定レベル以下(例えば、アグリゲーションレベルが1或いは2以下のE−PDCCHの伝送時)である場合或いは/及びE−PDCCHが使用するPRBをマッピングする方式が分散化(Distributed)PRBマッピング方式(例えば、3GPP LTEシステムのDVRB(Distributed Virtual Resource Block)方式により、E−PDCCHが占有するPRBインデックスが決定される方式)である場合に適用されるように制限すればよい。
【0093】
例えば、アグリゲーションレベルが1であるE−PDCCH伝送時にのみ本発明のサブセットベースのE−PDCCH伝送方式が適用されるように制限された場合では、アグリゲーションレベルが1であるE−PDCCHは、上述した動作により、1 PRBの半分のリソースを使用するサブセットを2個使用して2 PRBにわたって伝送されるが、アグリゲーションレベル2、4、8に該当するE−PDCCHはそれぞれ、丸ごとのPRB 2、4、8個を使用して伝送する。換言すれば、アグリゲーションレベルが1の場合のために1つのPRBを2つのサブセットに分割した時、アグリゲーションレベル2、4、8に該当するE−PDCCHは、1つのPRBに属した2つのサブセットを使用することによって、丸ごとのPRBを使用するように動作する。この時、アグリゲーションレベル1が使用する2つのPRBは、アグリゲーションレベル2が使用する2つのPRBと同一となるように設定(或いは、包含関係が表されるように設定)することで、E−PDCCHに対するブラインドデコーディングにおいてUEのチャネル測定複雑度を減らすことができる。
【0094】
他の例として、アグリゲーションレベルが2以下のE−PDCCH伝送時にのみ本発明のサブセットベースのE−PDCCH伝送方式が適用されるように制限された場合なら、アグリゲーションレベル1のE−PDCCHは、1 PRBの半分のリソースを使用するサブセット2個を使用して2PRBにわたって伝送され、アグリゲーションレベル2のE−PDCCHは、1 PRBの半分のリソースを使用するサブセット4個を使用して4 PRBにわたって伝送される。しかし、アグリゲーションレベル4、8のE−PDCCHはそれぞれ、丸ごとのPRB 4個、8個を使用して伝送される。ここでも同様、アグリゲーションレベル2のE−PDCCHが使用する4個のPRBは、アグリゲーションレベル4のE−PDCCHが使用する4個のPRBと同一に(或いは、包含関係が表されるように)設定されるとよい。
【0095】
さらに他の例として、一つのPRBが4個のサブセットに分割される場合にアグリゲーションレベルが2以下であるE−PDCCH伝送時にのみ、本発明のサブセットベースのE−PDCCH伝送方式が適用されるように制限された場合なら、アグリゲーションレベル1のE−PDCCHは、1 PRBの1/4のリソースを使用するサブセット4個を使用して4 PRBにわたって伝送され、アグリゲーションレベル2のE−PDCCHは、1 PRBでサブセット2個ずつ総8個のサブセットを使用して4 PRBにわたって伝送され、アグリゲーションレベル4及び8に該当するE−PDCCHは、1 PRB内のサブセット4個を全部使用してそれぞれ、丸ごとのPRB 4、8個を使用して伝送される。ここでも同様、アグリゲーションレベル1、2のE−PDCCHが使用する4個のPRBは、アグリゲーションレベル4のE−PDCCHが使用する4個のPRBと同一に(或いは、包含関係が表されるように)設定されるとよい。
【0096】
状況に応じて本発明の動作範囲を調節するために、サブセットベースのE−PDCCH伝送の範囲(例えば、アグリゲーションレベル或いはVRB−PRBマッピング規則など)を、RRC信号のような上位層信号として事前に指定しておいてもよい。
【0097】
以上では、E−PDCCHが伝送される基本単位がPRBであることを仮定して説明したが、本発明の動作原理がここにのみ制限されるのではなく、E−PDCCHの伝送基本単位は、より一般的な形態と規定されてもよい。例えば、E−PDCCHは、E−CCE(enhanced−CCE)をその基本単位とし、一つのE−CCEで伝送されたり、複数のE−CCEを束ねて伝送されたりしてもよい。このとき、一つのPRB対は、一つ或いはそれ以上のE−CCEに分けられ、一つのE−CCEは基本的に、一つのPRB対内に存在するE−PDCCHの単位構成要素である。しかし、E−CCE内でも周波数ダイバーシティ利得を獲得するために、E−CCEを再び複数のサブセットに分割して動作することもでき、特徴的に互いに異なったPRB対に属したサブセットを束ねてE−PDCCHを伝送してもよい。
【0098】
このような動作は、一つのPRB対が複数のサブセットに分割され、これらのサブセットの一つ以上を結合してE−CCEを定義できるという意味と解釈されてもよい。したがって、周波数ダイバーシティ利得が必要な場合には、互いに異なったPRB対に属するサブセットを束ねてE−CCE(或いはE−PDCCH)を形成するように動作する。こういう意味から、上記の動作原理で説明したPRBベースの動作は、同一のPRB対に属したサブセットで形成されたE−CCEに基づいて動作する一実施例に該当し、サブセットベースの動作は、互いに異なったPRB対に属したサブセットで形成されたE−CCEに基づいて動作する一実施例に該当すると解釈できる。
【0099】
以下では、E−CCEをE−PDCCHの基本単位とした場合における、本発明の動作の原理について再び具体的に説明する。
【0100】
まず、上述したように、一つのPRB対を複数のサブセットに分割する場合には、各サブセット別REの個数が異なることがある。このような場合、複数のサブセットを結合して一つのE−CCEを構成する時、E−CCE構成別にRE個数が極力一定に維持されるようにするには、一つのE−CCEを構成するサブセットの位置をPRBごとに異なるようにすればよい。
【0101】
一例として、PRB対1とPRB対2のそれぞれにおいてサブセット0〜7まで総16個のサブセットを形成し、2つのサブセットを使用して1つのE−CCEを形成する場合には、もし特定E−CCEがPRB対1でサブセットaを使用したとすれば、PRB対2ではサブセットbを使用するが、このとき、サブセットbはサブセットaとそのインデックスが異なるように規定する。
【0102】
仮に、各PRB対において形成されたサブセットの一部は同一個数のREを持つが、他の一部とは異なった個数のREを持つとすれば、単純にサブセットaとサブセットbのインデックスを異なるように設定するだけでは問題を解決できない。したがって、PRB対2でサブセットbを選択するにあたり、サブセットaと異なる個数のREを持つ一連のサブセットのいずれか一つとなるように選択することが好ましい。
【0103】
そのために、eNBは、RRC信号のような上位層信号を用いて、いかなるサブセットを結合して一つのE−CCEを形成すればよいかをUEに指示してもよく、或いは、一つのE−CCEを構成するサブセットの選択方式は、UE−IDやセルID、或いはE−PDCCHに関連するパラメータ(例えば、E−PDCCHを検出するのに使用するスクランブリングシーケンスを初期化するパラメータ)から一定の関係によって誘導されるように動作してもよい。
【0104】
さらに、サブフレーム内のCRS、CSI−RS、既存PDCCH長、DwPTS長などによって可用のRE個数が可変する場合に、E−CCEを構成するRE個数を一定に維持するべく、可用のRE個数によって一つのE−CCEを構成するサブセットの個数を可変してもよい。
【0105】
次に、互いに異なったPRB対に属するサブセットを用いてE−CCEを構成し、周波数ダイバーシティ利得を獲得する動作は、アグリゲーションレベルが一定レベル以下である場合に限って行われるとよい。
【0106】
例えば、一つのPRB対がサブセット0〜7まで総8個のサブセットに分割され、2つのサブセットが一つのE−CCEを形成する場合に、アグリゲーションレベル1では2つのPRB対のそれぞれで1つずつのサブセットを選択/結合して1つのE−CCEを形成し、これを用いてE−PDCCHを伝送することによって、アグリゲーションレベル1で周波数ダイバーシティ次数2を達成できる。
【0107】
一方、アグリゲーションレベル2では、過度に多いPRB対でE−PDCCHが伝送されることを防止するために、上述した原理に基づいて周波数ダイバーシティ次数が2に維持(すなわち、単一のE−PDCCH伝送に参加するPRB対が2つに制限)されるように動作すればよい。その具体例は下記の通りである。
【0108】
1)一つのPRB対で2つのサブセットを選択して結合して一つのE−CCEを形成し、他のPRB対でもう一つのE−CCEを形成する。このような2つのE−CCEの結合を用いてE−PDCCHを伝送することによって、アグリゲーションレベル2でも周波数ダイバーシティ次数を2に維持できる。
【0109】
2)PRB対1とPRB対2でそれぞれサブセットaとサブセットbを選択して一つのE−CCEを形成した後、また、PRB対1とPRB対2でそれぞれサブセットcとサブセットdを選択してもう一つのE−CCEを形成する。このような2つのE−CCEの結合を用いてE−PDCCHを伝送する方式で動作できる。特に、E−CCEを形成するPRB対1のサブセットaとPRB対2のサブセットbは、周波数ダイバーシティ利得のためのアグリゲーションレベル1のE−CCEを構成する場合と同じサブセットに規定されるとよい。
【0110】
追加の特徴として、E−CCEが占めるリソースを最小化するために、アグリゲーションレベル2のE−PDCCHを伝送するための2つのE−CCEを構成するサブセットの間に一定の関係が成立してもよい。例えば、サブセットインデックス上でa=c、b=dとなるように設定し、最終的には当該E−PDCCHのためにPRB対1とPRB対2から抽出されるサブセットの和集合が同一に維持されるようにしてもよい。
【0111】
同様の動作原理がアグリゲーションレベル2と4間にも適用可能である。すなわち、アグリゲーションレベル2においても周波数ダイバーシティ次数4が必要であれば、4個のPRB対のそれぞれから一つのサブセットを抽出し、E−CCE 2個で形成されたE−PDCCHを4個のPRB対上で伝送するが、アグリゲーションレベル4では、周波数ダイバーシティ次数をさらに高めることなく4に維持するために、上記PRB対4個からそれぞれで2個のサブセットを抽出し、4個のE−CCEで形成されたE−PDCCHを4個のPRB対上で伝送すればよい。
【0112】
結論的にいえば、E−CCE一つがN個のサブセットを使用する場合に、少ない個数のサブセットを使用する低いアグリゲーションレベルL1では、最大限の周波数ダイバーシティのために、用いられるL1*N個のサブセットがそれぞれ異なったPRB対上で選択されるようにすることでL1*Nのダイバーシティ次数を獲得するの対し、多い個数のサブセットを使用する高いアグリゲーションレベルL2では、同一のPRB対上で複数のサブセットを選択することによって、当該E−PDCCHの伝送に参加するPRB対の個数を一定の数字Kに制限するが、ここで、Kは、L1*Nよりは大きい又は同一であり、L2*Nよりは小さくなるように設定する。
【0113】
また、本発明では、リソース活用度を高める方案として、特定のE−PDCCHの伝送で使用しないサブセットを、他のE−PDCCHの伝送やPDSCHの伝送に活用することを提案する。例えば、特定PRBでサブセットAがE−PDCCH 1の用途に使われた場合、同PRBのサブセットBはE−PDCCH 2の用途に用いられてもよい。この場合、E−PDCCH 2は、E−PDCCH 1を受信するUEと同じUEに伝送されるチャネルであってもよく、この場合には同一のアンテナポートとスクランブリングID(SCID)を使用することが可能である。同一のUEに2つのE−PDCCHが伝送される場合の例としては、DL割当情報(assignment)とULグラント(grant)がある。
【0114】
一方、E−PDCCH 2が別のUEに伝送されるチャネルである場合もあり、この場合には、E−PDCCH 1が使用するDM−RSと異なるアンテナポート又は/及びスクランブリング識別子(SCID)を用いて区別されるDM−RSを使用しなければならない。そのために、各サブセットで用いられるアンテナポートやSCIDが事前に設定されるとよい。一方、特定PRBでサブセットAがE−PDCCH 1の用途に用いられた場合に、同PRBのサブセットBはPDSCHの用途に用いられてもよい。
【0115】
ただし、UEがPDSCHをデコーディングするにあたり、サブセットAがPDSCHの用途には使用されないという事実を知るべきであり、そのために、サブセットBは、サブセットAでDL割当情報が伝送されるUEのPDSCHにのみ用いられればよい(より一般的に、当該PRBの一部REを通じてDL割当情報が伝送されるUEのPDSCHにのみ使用されるとよい)。或いは、他のUEのE−PDCCHがサブセットBを使用する可能性を残すために、たとえサブセットAでDL割当情報を受信し、該割当情報が該当PRB対をスケジューリングする場合にも、サブセットBにはPDSCHが伝送されないようにしてもよい。すなわち、図11の例で、2番目のスロットに位置したPRBでのみPDSCHが伝送される。
【0116】
上述したサブセットを構成する他の方法の一つとして、可用REのいずれか一つを、時間優先(Time first)マッピング方式によって、一つのE−PDCCHのためのリソース、すなわち、サブセットとして定義することもできる。
【0117】
図15は、本発明の実施例によって、一つのPRB内でE−PDCCHが占めるREのさらに他の例を示す図である。特に、図15では、1つのE−PDCCHが1サブフレームの2スロットを使用する場合、単一のPRB対を4個のサブセットに分ける場合を示すもので、PDCCHに用いられるシンボルはないと仮定した。
【0118】
図15の例をより具体的に説明すると、まず、副搬送波0において、OFDMシンボル0とOFDMシンボル1はCRSに用いられるので、サブセットとして割り当てられない。また、1番目の可用REであるOFDMシンボル2をサブセットAが、OFDMシンボル3をサブセットBが使用する形でREを各サブセットに割り当て、当該副搬送波のREが全て割り当てられると、その次の副搬送波である副搬送波1に対して同様の動作を行う。
【0119】
このような時間優先方式のサブセット構成方式は、周波数優先方式に比べて、各サブセットが占める副搬送波の位置をより效果的にランダム化できるという長所がある。特に、このようなランダム化効果は、各サブセットのチャネル推定性能を均一化するのに役立つ。これは、一つのPRBの境界付近に位置した副搬送波は同PRBの内部に位置したDM−RSから相対的に遠ざかり、チャネル推定値をインタポレーション(interpolation)することがより難しくなることがあるからである。
【0120】
図15の例示にも示されているように、特定OFDMシンボルは、特定サブセットに集中的に用いられる場合がある。例えば、OFDMシンボル2は、サブセットAが総12個のREのうち8個を使用することになる。このような現象は、特定OFDMシンボルにのみ強力な干渉が与えられる時間選択的干渉(time selective interference)に特定サブセットのみが弱くなるという欠点がある。
【0121】
これを解決する一方法として、図15で説明した方式でサブセットを分割する上で、各副搬送波別に互いに異なった循環シフトオフセットをさらに印加する方法がある。例えば、副搬送波nでは、n OFDMシンボル分のオフセットを加えてRE分割を行うことができる。その例を図16に示す。
【0122】
図16は、図15の例において、本発明の実施例によって各副搬送波別に互いに異なった循環シフトオフセットを適用した例を示す。
【0123】
図16を参照すると、副搬送波1では、各REが1シンボルだけずれた状態で各サブセットに割り当てられており、その結果、図15で、最後のシンボル(すなわち、シンボル11)に位置したサブセットBに割り当てられたREは、図16によるRE分割では当該オフセットによってサブセットAに割り当てられ、その代わりにサブセット分割がOFDMシンボルインデックス上で循環シフトされ、最初のシンボル(すなわち、シンボル0)がサブセットBに割り当てられる。
【0124】
図17は、本発明の実施例によってE−PDCCHのためのREを割り当てる方法を示すフローチャートである。特に、図17は、時間優先によるサブセット区別方式において、各サブセットの位置するOFDMシンボルを均一化するための目的に循環シフトを各副搬送波別に印加する例を示す。
【0125】
図17を参照すると、まず、段階1701のように、RE(k,l)のサブセット構成動作を考慮する。ここで、インデックス(k,l)は、副搬送波k、OFDMシンボルlに位置するREを意味し、KとLはそれぞれ、1 PRB(或いはPRB対)内の副搬送波とOFDMシンボル数を意味する。次に、段階1702のように、インデックス(k,l)を(0,0)に設定する。
【0126】
続いて、段階1703のように、RE(k,l)がE−PDCCHマッピングに可用のREであるか否かを判断し、可能のREであれば、段階1704で該RE(k,l)をサブセットSに割り当てる。次に、段階1705で、サブセットインデックス、すなわちSを、次のサブセットのインデックスに設定する。
【0127】
次に、RE(k,l)がE−PDCCHマッピングに可用のREでない場合、又は、サブセットインデックスSを次のサブセットのインデックスに設定した場合には、段階1706で、副搬送波インデックスkにおいて全ての可用REがサブセットに割り当てられたか否かを判断する。
【0128】
もし、副搬送波インデックスkで全ての可用REがサブセットに割り当てられなかった場合は、時間優先方式のサブセット構成であるから、段階1707のように、OFDMシンボルインデックスlを増加させる。一方、副搬送波インデックスkにおいて全ての可用REがサブセットに割り当てられた場合は、段階1708のように、副搬送波インデックスを1増加させ、且つシンボルインデックスにはオフセット値を適用する。ただし、オフセット値は、増加した副搬送波インデックスを因子として有するのが好ましい。例えば、図16に示すように、副搬送波kではk OFDMシンボルだけのオフセットを付加できる(すなわち、offset(k)=k)。
【0129】
最後に、段階1709において、副搬送波インデックスが1つのPRB(或いはPRB対)内の副搬送波個数であるKと同一であるか否かを判断する。仮に、同一であれば、全ての副搬送波に含まれたREに対してサブセット割当が完了したことであるから、段階1710で終了する。
【0130】
図18は、本発明の実施例によってE−PDCCHのためのREを割り当てる他の方法を示すフローチャートである。特に、図18は、周波数優先によるサブセット区別方式において、各サブセットが位置する副搬送波を均一化する目的に循環シフトを各OFDMシンボル別に印加する例を示す。
【0131】
図18を参照すると、まず、段階1801のように、RE(k,l)のサブセット構成動作を考慮する。ここで、インデックス(k,l)は、副搬送波k、OFDMシンボルlに位置するREを意味し、KとLはそれぞれ、1つのPRB(或いはPRB対)内の副搬送波とOFDMシンボル数を意味する。次に、段階1802のように、インデックス(k,l)を(0,0)に設定する。
【0132】
続いて、段階1803のように、RE(k,l)がE−PDCCHマッピングに可用のREであるか否かを判断し、可用のREであれば、段階1804で、当該RE(k,l)をサブセットSに割り当てる。次に、段階1805で、サブセットインデックス、すなわち、Sを次のサブセットのインデックスに設定する。
【0133】
次に、RE(k,l)がE−PDCCHマッピングに可用のREでない場合、又は、サブセットインデックスSを次のサブセットのインデックスに設定した場合は、段階1806で、OFDMシンボルlにおいて全ての可用REをサブセットに割り当てられたか否かを判断する。
【0134】
もし、OFDMシンボルlにおいて全ての可用REがサブセットに割り当てられなかったなら、周波数優先方式のサブセット構成であるから、段階1807のように、副搬送波インデックスkを増加させる。一方、OFDMシンボルlにおいて全ての可用REをサブセットに割り当てられたなら、段階1808のように、OFDMシンボルインデックスを1増加させ、副搬送波インデックスにはオフセット値を適用する。ただし、オフセット値は、増加したOFDMシンボルインデックスを因子として有するのが好ましい。例えば、OFDMシンボルlでは、l副搬送波だけのオフセットを付加できる(すなわち、offset(l)=l)。
【0135】
最後に、段階1809で、副搬送波インデックスが1つのPRB(或いはPRB対)内のOFDMシンボル個数であるLと同一であるか否かを判断する。仮に、同一であれば、全てのOFDMシンボルに含まれたREに対してサブセット割当を完了したことであるから、段階1810で終了する。
【0136】
一方、複数のセルが同一のPRB対にE−PDCCHを送信する場合には、E−PDCCH間に相互干渉が発生する。この場合、両方のセルで各サブセットが同一のREを使用するように動作すると、一方のセルが特定サブセットを使用する瞬間、隣接セルの当該サブセットの全てのREが干渉を受け、性能が劣化する。しかし、一方のセルで特定サブセットを使用しても、隣接セルにとって当該REが互いに異なったサブセットに均一に分散されていると、サブセット間の干渉を平準化できるという利点がある。
【0137】
このように、各サブセットの占めるREが特定副搬送波やOFDMシンボルに集中することを防止するために適切なオフセットを与える動作において、各セルごとに異なるサブセットマッピング方式を適用すると、E−PDCCH間の干渉を緩和する効果がさらに得られる。
【0138】
そのために、各隣接したセルは、OFDMシンボルや副搬送波に印加されるオフセットを互いに異なるように設定した後、自身の設定をRRC信号のような上位層信号でUEに伝達することで、隣接したセルに属したサブセットの構成方式が異なるようにすればよい。すなわち、図17又は図18の動作で、オフセット(k)やオフセット(l)がRRCなどの上位層信号によって決定される。
【0139】
或いは、サブセットへのREマッピングを開始する位置を、隣接したセルごとに異なるように設定することによって、隣接したセルのREマッピングが異なるようにしてもよい。図18の動作を挙げて説明すれば、図18では、初期にk=l=0に設定し、最初のREからマッピングを始めたが、上位層信号で決定される特定の開始点RE(k_init,l_init)からマッピングを開始してもよい。さらに多様なREマッピングパターンを形成するために、このようなオフセットは、UE IDやPRB対のインデックス或いはサブフレーム番号によっても可変するように設定すればよい。
【0140】
上述した方式により各サブセットの占めるREが決定されると、E−PDCCH伝送信号が用いられるサブセットにマッピングされる。E−PDCCH伝送信号は、上述したサブセット区別方式で使われた順に該当のREにマッピングされてもよく、或いは上述した方式によってサブセットが構成された後、該当するREに時間優先或いは周波数優先方式でマッピングされてもよい。或いは、E−PDCCH伝送信号が一定の個数のREで構成された仮想のRE集合にまずマッピングされた後、この仮想集合にインターリービング(interleaving)やパーミュテーション(permutation)のような適切な動作を適用し、これを物理的(physical)RE集合にマッピングしてもよい。
【0141】
以下では、本発明の実施例を適用するにあって、リソース活用度を上げる目的に1 PRB対内でE−PDCCHの伝送に使用しないサブセットを、PDSCHの伝送に活用する方式について、より具体的に説明する。ここで、E−PDCCH伝送信号は、端末のPUSCH伝送に対するACK/NACKを伝送するE−PHICH(enhanced PHICH)の形態を含んでもよい。
【0142】
基地局はまず、PDSCHと多重化が可能なE−PDCCH(或いはE−PHICH)の位置を、RRC信号のような上位層信号で端末に伝達する。この位置情報には、E−PDCCH(或いはE−PHICH)が伝送される(或いは伝送される可能性のある)PRB対の集合と、各PRB対内でのサブセットの位置情報などが含まれてよい。これに基づき、端末は事前にどのPRB対のどのサブセット内にE−PDCCHやE−PHICHが存在するかを(或いは、存在可能性があるかを)把握できる。したがって、特定UEは、E−PDCCHやE−PHICHが存在可能なPRB対でPDSCHが割当てられたら、該E−PDCCHやE−PHICHが存在可能なサブセットにはPDSCHがマッピングされないと仮定してPDSCHをデコーディングする。
【0143】
特に、この方法は、E−PDCCHやE−PHICHがREGのような小さい単位に分割され、クロスインターリービングされる形態で伝送される時に効果的である。これは、特定サブセットがこのような形態のE−PDCCHやE−PHICHに用いられるとすれば、非常に高い確率で任意のUEのE−PDCCHやE−PHICHのREGを含んでいるはずであるため、初めからPDSCHの用途に活用しない方がリソース衝突を防止できる簡単な方法であるからである。もし、E−PDCCHやE−PHICHが使用するサブセットが特定副搬送波や特定OFDMシンボルと与えられると、PDSCHは、E−PDCCHやE−PHICHが存在できるPRB対では該当の副搬送波やOFDMシンボルにはマッピングされなくなる。
【0144】
もしE−PDCCH(或いはE−PHICH)がPDSCHと同一のPRB対で多重化されると、使用するDM−RSを適切に分配しなければならない。現在のLTEシステムにおいてPDSCHのDM−RSは、アンテナポート7から始めてPDSCHのランク数Rによって、7,8,…,7+R−1のアンテナポートを使用する(ただし、PDSCHランクが1の場合には例外的に、アンテナポート7と8のいずれか一つをDCIに含まれた指示子によって選択する)。したがって、既存のPDSCHのDM−RS使用方式を極力維持するために、同一のPRB対で伝送されるE−PDCCHやE−PHICHは、DM−RSポートのうち、大きいインデックスを使用することが好ましい。
【0145】
一例として、同一のPRB対で4個の直交するDM−RSポートを定義する場合には、E−PDCCHやE−PHICHはポート10を使用するように指定され、PDSCHはポート7、8、9を使用できるように指定される。この場合、PDSCHは、E−PDCCHやE−PHICHが存在できるPRB対に含まれる場合、最大ランク3まで可能となる。また、E−PDCCHやE−PHICHのためのDM−RSポート10が伝送可能でなければならず、よって、E−PDCCHやE−PHICHが存在できるPRB対でPDSCHをデコーディングする場合には、UEは常に、DM−RSポート10の位置するREが占有されていると仮定しなければならない。
【0146】
もしE−PDCCHやE−PHICHが2つのポートを使用する場合には、ポート9と10を使用するように指定でき、この場合、PDSCHは、該当のPRB対を含む場合にランク2まで可能となり、UEは該当のPRB対では常にDM−RSポート9と10に対応するREが占有されていると仮定しなければならない。
【0147】
また、E−PDCCHやE−PHICHがポート7や8を使用するとすれば、PDSCHランクを1に制限して多重化でき、この場合はたとえPDSCHランクに制約が伴われるが、DM−RS伝送によるREオーバーヘッドを低減できるという長所がある。
【0148】
一方、E−PDCCHやE−PHICH(特に、上述したクロスインターリービングが適用された場合のE−PDCCHやE−PHICH)が存在しないと設定されたPRB対において、端末は、一般のPDSCHデコーディング方式によってPDSCH REを検出するように動作すればよい。
【0149】
以下では、上述したE−PDCCHマッピング方式を適用する実施例をさらに説明する。まず、上述した方式では、各サブセットが順次に可用のREを一つずつ占めることが説明されたが、本発明の原理は、各サブセットが任意の定められた個数の可用のREを順次に占める場合にも適用可能である。
【0150】
図19は、本発明の実施例によってE−PDCCHマッピング方式を適用した他の例を示す図である。特に、図19では、アンテナポート7、8、9、10のDM−RSが全て存在すると仮定した。
【0151】
図19を参照すると、各サブセットが副搬送波の側面で2つのREを順に占めている。この場合にも、図17及び図18で説明したようなOFDMシンボルや副搬送波によるオフセットが与えられてもよい。
【0152】
このように順次に各サブセットが可用REを占める動作は、PRB対を連接させるか否によって、E−PDCCHをPRB対内に集中させるか、或いは、複数のPRB対に分散させるかを決定できるという特徴がある。
【0153】
もし、図13のように、各サブセットが1 PRB対内に制限された状況で可用REを順に占めると、当該サブセットは同PRB対内にのみ存在するようになり、このような動作は、周波数側面でローカル化された(frequency localized)E−PDCCHを伝送するのに効果的である。
【0154】
一方、図14のように、各サブセットが、複数のPRB対を連接させて構成されたPRB対集合上で可用のREを順に占めると、当該サブセットは自然に複数のPRB対にわたって伝送される。このような動作は、周波数ダイバーシティ利得を得るE−PDCCH伝送に有利である。
【0155】
図20は、本発明の実施例に係る周波数側面でローカル化されたサブセット構成と周波数制約的(frequency districted)サブセット構成を変換する方法を示す。特に、図20では、段階2001のように、PRB対ごとにM個のサブセットを構成できると仮定する。
【0156】
図20を参照すると、段階2002で、基地局は、上位層信号などにより、サブセットを構成するPRB対の個数をシグナリングする。すなわち、単一のサブセットが単一のPRB対のREから構成されるか、或いは、複数のPRB対のREから構成されるかを知らせる。このようなシグナリングは、各サブセットを構成するREが抽出されるPRB対の個数のような形態でシグナリングされるとよい。ここでは、P個のPRB対から単一サブセットを構成するように指示されたと仮定する。
【0157】
続いて、段階2003のように、UEは、E−PDCCH伝送領域と設定されたPRB対の中からP個を選択し、それらを連接させてサブセットを構成する。このようなP個の連接したPRB対を通じて総P*M個のサブセットを構成しなければならず、段階2004では、P*M個のサブセットが、上述した方式のいずれかによって順次に可用REを占めていく。
【0158】
その結果、UEは、段階2006のように、P個のPRB対にわたって伝送されるP*M個のサブセットを定義することができ、これにより、E−PDCCHが占めるリソースを決定できる。
【0159】
以下では、上述した可用REを各サブセットに順次に割り当てる具体的な実施例をさらに説明する。
【0160】
まず、可用REを順次に割り当てる時、可用REは各サブフレームの構造に影響を受けることがある。一例として、図16のように、サービングセルが実際に使用するCRS(図16では4ポートCRS)とDM−RS(4個のサブセットのそれぞれが一つのポートを使用して4ポートDM−RS)が存在すると仮定し、その残りを可用REと規定できる。
【0161】
ここで、CRSの場合は、MBSFNサブフレーム設定などに影響を受けることがある。MBSFNサブフレームと設定されたサブフレームではPDSCH領域にCRSが存在しないのに対し、それ以外のサブフレームではPDCCH/PDSCH領域のいずれにもCRSが存在するようになる。また、当該サブフレームが、既存の搬送波と異なる種類の新規搬送波タイプ(new carrier type)に存在し、CRSが一切伝送されないサブフレームに該当すると、一切の領域でCRSは存在しない。このようにサブフレーム状況によってCRS REの存在有無が影響を受けるとすれば、実際に各サブフレームでCRSが存在するREは、可用REから除き、いずれのサブセットにも割り当てらないことが、各サブセットに割り当てられる可用REの数を均一化するのに役立つ。
【0162】
しかし、このような動作は、サブフレームによって可用REの位置を変更する動作を必要とするが、それに伴う複雑性を避けるべく、実際CRS伝送の有無によらずにCRSの存在の有無に対する特定の仮定をし、それに従って名目上の可用REを決定した後、それを順次にサブセットに割り当ててもよい。
【0163】
このような仮定の一例として、常に最大ポートのCRSが伝送されると仮定したり、或いは、常にCRSが一切存在しないと仮定する。もしCRSが存在しないという仮定下で特定REが名目上可用のものと見なされて特定サブセットに割り当てられたが、実際には当該REでCRSが伝送されると、UEは、当該REではE−PDCCHが伝送されないと仮定して受信動作を行わなければならない。
【0164】
このようなRSの存在に対する仮定及びそれによる可用REの定義は、その他のRSにも適用可能である。一例として、DM−RSの場合は、可用RE規定を単純化するべく、常に最大のDM−RSオーバーヘッドが存在すると仮定し、それらREを可用REから除くようにしてもよく、或いは、DM−RSが一切存在しないと仮定し、それに該当するREを可用のものと見なしてサブセットに割り当てたが、実際にDM−RSが伝送されると、E−PDCCH受信において当該REを除外するようにしてもよい。
【0165】
同様の動作がCSI−RSに対しても適用可能である。実際にCSI−RSが伝送されないREのみを可用のものと見なしてもよく、或いは、常にCSI−RSは存在しないと仮定して可用REを規定したが、実際に特定REでCSI−RSが伝送されると、UEにそれを知らせ、適切に処理するようにしてもよい。
【0166】
その他にも、PDCCHが占めるシンボルの個数、又はTDD特別サブフレームにおいてDwPTSが占めるシンボルの個数に対しても、特定の仮定下で可用REを規定した後、実際の伝送では、UEがE−PDCCH検出から該当するREを除外するようにしてもよい。
【0167】
さらに他の実施例として、上述した可用REを各サブセットに順次に割り当てる動作は、特定OFDMシンボルに限って行われてもよい。一例として、CRSを伝送するシンボル(或いは、CRSが伝送される可能性のあるシンボル)では他のRSが存在しないから、上述した通り、可用REをサブセットに順次に割り当てる動作が簡単且つ効果的に行われるが、CRSを伝送しないシンボルではDM−RSやCSI−RSなどが存在し、それらRS伝送の有無、及び伝送時に占めるREの個数が大きく変化する可能性があるので、別の方法によりサブセットにREを割り当てるようにしてもよい。かかる別の方法の一例として、CRSが伝送されないシンボルでは8ポートのCSI−RSや4ポートのDM−RSのようなパターンに従ってREをサブセットに割り当てる方法がある。具体的に、CRSが伝送されないシンボルでは、単一の8ポートCSI−RSや4ポートDM−RS設定に属するREを各サブセットに均一に分配できる。
【0168】
図21は、本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。
【0169】
図21を参照すると、通信装置2100は、プロセッサ2110、メモリー2120、RFモジュール2130、ディスプレイモジュール2140、及びユーザーインターフェースモジュール2150を備えている。
【0170】
通信装置2100は、説明の便宜のために例示されたもので、一部のモジュールは省略されてもよい。また、通信装置2100は、必要なモジュールをさらに備えてもよい。また、通信装置2100において、一部モジュールはより細分化したモジュールにしてもよい。プロセッサ2110は、図面を参照して例示した本発明の実施例に係る動作を実行するように構成される。具体的に、プロセッサ2110の詳細な動作は、図1乃至図20に記載された内容を参照すればいい。
【0171】
メモリー2120は、プロセッサ2110に接続し、オペレーティングシステム、アプリケーション、プログラムコード、データなどを格納する。RFモジュール2130は、プロセッサ2110に接続し、基底帯域信号を無線信号に変換したり、無線信号を基底帯域信号に変換する機能を担う。そのために、RFモジュール2130は、アナログ変換、増幅、フィルタリング及び周波数アップ変換、又はこれらの逆過程を行う。ディスプレイモジュール2140は、プロセッサ2110に接続し、様々な情報をディスプレイする。ディスプレイモジュール2140は、次に制限されるものではないが、LCD(Liquid Crystal Display)、LED(Light Emitting Diode)、OLED(Organic Light Emitting Diode)のような周知の要素を使用できる。ユーザーインターフェースモジュール2150は、プロセッサ2110に接続し、キーパッド、タッチスクリーンなどのような周知のユーザーインターフェースの組合せで構成可能である。
【0172】
以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素又は特徴は、別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しない形態で実施することもでき、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替わってもよい。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりできるということは明らかである。
【0173】
本発明に係る実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア(firmware)、ソフトウェア又はそれらの結合などにより具現可能である。ハードウェアによる具現では、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより具現可能である。
【0174】
ファームウェアやソフトウェアによる具現では、本発明の一実施例は、以上で説明された機能又は動作を実行するモジュール、手順、関数などの形態で具現されてもよい。ソフトウェアコードは、メモリーユニットに記憶され、プロセッサにより駆動可能である。メモリーユニットは、プロセッサの内部又は外部に設けられ、公知の様々な手段によりプロセッサとデータを交換することができる。
【0175】
本発明は、本発明の特徴を逸脱しない範囲で別の特定の形態に具体化できるということが当業者にとっては自明である。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても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、添付の請求項の合理的な解釈により決定すべきであり、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0176】
上述のような無線通信システムにおいて基地局が下りリンク制御チャネルを多重化する方法及びそのための装置は、3GPP LTEシステムに適用される例を中心に説明したが、3GPP LTEシステムの他、様々な無線通信システムにも適用可能である。
図1
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図20
図21