特許第6186471号(P6186471)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6186471無線通信システムにおける下りリンク制御チャネルのための参照信号アンテナポート決定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】6186471
(24)【登録日】2017年8月4日
(45)【発行日】2017年8月23日
(54)【発明の名称】無線通信システムにおける下りリンク制御チャネルのための参照信号アンテナポート決定方法及びそのための装置
(51)【国際特許分類】
   H04W 72/04 20090101AFI20170814BHJP
   H04W 16/28 20090101ALI20170814BHJP
   H04L 27/26 20060101ALI20170814BHJP
   H04B 7/0413 20170101ALI20170814BHJP
【FI】
   H04W72/04 136
   H04W16/28 130
   H04L27/26 100
   H04B7/0413
【請求項の数】12
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2016-90416(P2016-90416)
(22)【出願日】2016年4月28日
(62)【分割の表示】特願2014-555485(P2014-555485)の分割
【原出願日】2013年1月31日
(65)【公開番号】特開2016-146672(P2016-146672A)
(43)【公開日】2016年8月12日
【審査請求日】2016年5月16日
(31)【優先権主張番号】61/593,259
(32)【優先日】2012年1月31日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/598,313
(32)【優先日】2012年2月13日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/657,037
(32)【優先日】2012年6月8日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/722,224
(32)【優先日】2012年11月4日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】10-2013-0009815
(32)【優先日】2013年1月29日
(33)【優先権主張国】KR
(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】キム ハクソン
【審査官】 倉本 敦史
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2011/128013(WO,A1)
【文献】 Samsung,Resource multiplexing of E-PDCCH,3GPP TSG-RAN WG1♯67 R1-114241,2011年11月 9日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04W 4/00−99/00
H04B 7/0413
H04L 27/26
3GPP TSG RAN WG1−4
SA WG1−4
CT WG1、4
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線通信システムにおいて、一つ以上の制御チャネル要素で構成された下りリンク制御チャネルを基地局が端末に送信する方法であって、
リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数に基づいて復調参照信号(DM−RS)のアンテナポートを決定するステップと、
前記決定された前記DM−RSのアンテナポートを用いて、前記端末に前記下りリンク制御チャネルを送信するステップと、を有し
記リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が2個の場合に、前記決定されたアンテナポートは、同一のリソース要素に多重化されない2個のアンテナポートのうちの一つである、方法。
【請求項2】
前記リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数は2個又は4個である、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が2個の場合に、前記決定されたアンテナポートのインデクスは、7又はであり
前記リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が4個の場合に、前記決定されたアンテナポートのインデクスは、7乃至10のうちの一つである、請求項に記載の方法。
【請求項4】
前記アンテナポートインデクス7及び前記アンテナポートインデクス8は前記同一のリソース要素に多重化され、
前記アンテナポートインデクス9及び前記アンテナポートインデクス10は前記同一のリソース要素に多重化される、請求項に記載の方法。
【請求項5】
無線通信システムにおいて、端末が基地局から、一つ以上の制御チャネル要素で構成される下りリンク制御チャネルを受信する方法であって、
リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数に基づいて復調参照信号(DM−RS)のアンテナポートを決定するステップと、
前記決定された前記DM−RSのアンテナポートを用いて、前記基地局から前記下りリンク制御チャネルを受信するステップと、を有し
記リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が2個の場合に、前記決定されたアンテナポートは、同一のリソース要素に多重化されない2個のアンテナポートのうちの一つである、方法。
【請求項6】
前記リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数2個又は4個である、請求項に記載の方法。
【請求項7】
前記リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が2個の場合に、前記決定されたアンテナポートのインデクスは、7又は9であり、
前記リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が4個の場合に、前記決定されたアンテナポートのインデクスは、7乃至10のうちの一つである、請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記アンテナポートインデクス7及び前記アンテナポートインデクス8は前記同一のリソース要素に多重化され、
前記アンテナポートインデクス9及び前記アンテナポートインデクス10は前記同一のリソース要素に多重化される、請求項7に記載の方法。
【請求項9】
無線通信システムにおける基地局であって、
リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数に基づいて復調参照信号(DM−RS)のアンテナポートを決定するよう構成されたプロセッサと、
前記決定された前記DM−RSのアンテナポートを用いて、端末に一つ以上の制御チャネル要素で構成される下りリンク制御チャネルを送信するよう構成されたRFモジュールと、を有し、
前記リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が2個の場合に、前記決定されたアンテナポートは、同一のリソース要素に多重化されない2個のアンテナポートのうちの一つである、基地局。
【請求項10】
前記リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が2個の場合に、前記決定されたアンテナポートのインデクスは、7又は9であり、
前記リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が4個の場合に、前記決定されたアンテナポートのインデクスは、7乃至10のうちの一つである、請求項9に記載の基地局。
【請求項11】
無線通信システムにおける端末であって、
リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数に基づいて復調参照信号(DM−RS)のアンテナポートを決定するよう構成されたプロセッサと、
前記決定された前記DM−RSのアンテナポートを用いて、基地局から一つ以上の制御チャネル要素で構成される下りリンク制御チャネルを受信するよう構成されたRFモジュールと、を有し、
前記リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が2個の場合に、前記決定されたアンテナポートは、同一のリソース要素に多重化されない2個のアンテナポートのうちの一つである、端末。
【請求項12】
前記リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が2個の場合に、前記決定されたアンテナポートのインデクスは、7又は9であり、
前記リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が4個の場合に、前記決定されたアンテナポートのインデクスは、7乃至10のうちの一つである、請求項11に記載の端末。
【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関し、特に、無線通信システムにおける下りリンク制御チャネルのための参照信号アンテナポート決定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、第3世代パートナシッププロジェクト(3GPP)長期進化システム(LTE)(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。進化はん用移動体通信システム(E−UMTS)は、既存のUMTSから進化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システムと呼ぶこともできる。UMTS及びE−UMTSの技術規格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を参照されたい。
【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接続ゲートウェイ(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送信することができる。
【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送信サービスを提供する。別個のセルは、別個の帯域幅を提供するように設定してもよい。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(DL)データについて、基地局は下りリンクスケジュール情報を送信し、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、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)関連情報などを知らせる。また、上りリンク(UL)データについて、基地局は上りリンクスケジュール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、ユーザ情報(トラヒック)又は制御情報の送信のためのインタフェースを用いることができる。コアネットワーク(CN)は、AG、及び端末のユーザ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位置登録エリア(Tracking Area、TA)単位に端末の移動性を管理する。
【0006】
無線通信技術は、WCDMA(登録商標)に基づいてLTEまで開発されてきたが、ユーザ及び事業者の要求及び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必要である。ビット当たりのコストの削減、サービス可用性の増大、柔軟な周波数帯域の使用、単純構造及び開放型インタフェース、端末の適度な電力消費などが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上述したような議論に基づき、以下では無線通信システムにおける下りリンク制御チャネルのための参照信号アンテナポート決定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】
本発明の一態様である、無線通信システムにおいて一つ以上の制御チャネル要素で構成された下りリンク制御チャネルを基地局が端末に送信する方法は、一つ以上の制御チャネル要素に対して復調参照信号(Demodulation−Reference Signal、DM−RS)のアンテナポートを割り当てるステップと、割り当てられたアンテナポートのDM−RSを用いて、端末に下りリンク制御チャネルを送信するステップと、を含み、DM−RSのアンテナポートは、リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数に基づいて決定されることを特徴とする。ここで、リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数は、下りリンク制御チャネルが送信されるサブフレームの設定によって変化することを特徴とし、リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数は、2個又は4個であることを特徴とする。
【0009】
好ましくは、リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が2個の場合に、DM−RSのアンテナポートは、同一のリソース要素に多重化されないDM−RSのアンテナポートのうちの一つであることを特徴とする。又は、DM−RSのアンテナポートのインデクスは、アンテナポートインデクス7及び9のうちの一つであることを特徴とする。
【0010】
より好ましくは、リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が4個の場合に、DM−RSのアンテナポートのインデクスは、アンテナポートインデクス7乃至アンテナポートインデクス10のうちの一つであることを特徴とする。ここで、アンテナポートインデクス7及びアンテナポートインデクス8は同一のリソース要素に多重化され、アンテナポートインデクス9及びアンテナポートインデクス10は、同一のリソース要素に多重化されることを特徴とする。
【0011】
なお、一つ以上の制御チャネル要素が複数の場合に、一つ以上の制御チャネル要素はそれぞれ、別個のリソースブロックに属することを特徴とする。ここで、一つ以上の制御チャネル要素は、同一のアンテナポートが割り当てられることを特徴とする。
【0012】
一方、本発明の他の態様である、無線通信システムにおいて端末が基地局から下りリンク制御チャネルを受信する方法は、基地局から下りリンク制御チャネルを受信するステップと、所定のアンテナポートに定義されるDM−RSを用いて、下りリンク制御チャネルを復調するステップと、を含み、所定のアンテナポートは、リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数に基づいて決定されることを特徴とする。
【0013】
好ましくは、リソースブロック当たりの制御チャネル要素の個数が2個の場合に、DM−RSのアンテナポートは、同一のリソース要素に多重化されないDM−RSのアンテナポートのうちの一つであることを特徴とする。又は、DM−RSのアンテナポートのインデクスはアンテナポートインデクス7及び9のうちの一つであることを特徴とする。
【0014】
より好ましくは、下りリンク制御チャネルを構成する制御チャネル要素が複数の場合に、複数の制御チャネル要素はそれぞれ、別個のリソースブロックに属することを特徴とし、複数の制御チャネル要素は、同一のアンテナポートが割り当てられることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明の実施例によれば、下りリンク制御チャネルのための参照信号、特に、DM−RSのアンテナポートを効率的に決定することが可能になる。
【0016】
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】
【0017】
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との間の無線インタフェースプロトコルの制御面及びユーザ面の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送信方法を説明するための図である。
図4】多元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ける多元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ルされるPDSCHを例示する図である。
図10】一つのサブフレームにおけるPDCCH領域及びE−PDCCH領域を示す例である。
図11】4個のアンテナを用いる下りリンク送信をサポートするLTEシステムにおける参照信号の構造を示す図である。
図12】4個のアンテナを用いる下りリンク送信をサポートするLTEシステムにおける参照信号の構造を示す図である。
図13】現在3GPP標準文書で定義しているDM−RS割当例を示す図である。
図14】LTEシステムにおいてDM−RSのためのアンテナポートによって変更されるDM−RSがマップされるリソース要素の位置を示す図である。
図15】本発明の実施例によってE−PDCCHが送信される例を示す図である。
図16】本発明の実施例によってE−PDCCHが送信される他の例を示す図である。
図17】本発明の一実施例によ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】
【0018】
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。
【0019】
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、周波数分割2重通信(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、周波数分割半2重通信(H-FDD)方式又は時分割2重通信(TDD)方式にも容易に変形されて適用してもよい。
【0020】
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フェースプロトコルの制御面及びユーザ面の構造を示す図である。制御面とは、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送信される通路のことを意味する。ユーザ面とは、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送信される通路のことを意味する。
【0021】
第1層である物理層は、物理チャネルを用いて上位層に情報送信サービスを提供する。物理層は、上位の媒体接続制御(Medium Access Control、MAC)層とは伝送チャネル(Transport Channel)を介して接続されている。該送信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。具体的には、物理チャネルは、下りリンクにおいて直交周波数分割多元接続(OFDMA)方式で変調され、上りリンクにおいて単一搬送波周波数分割多元接続(SC-FDMA)方式で変調される。
【0022】
第2層の媒体接続制御層は、論理チャネルを通じて、上位層である無線リンク制御(RLC)層にサービスを提供する。第2層のRLC層は、高信頼データ送信をサポートする。RLC層の機能は、MAC内部の機能ブロックとしてもよい。第2層のパケットデータ融合プロトコル(PDCP)層は、帯域幅の狭い無線インタフェースでIPv4又はIPv6のようなIPパケットを効率的に送信するために、余分の制御情報を減らすヘッダ圧縮機能を提供する。
【0023】
第3層の最下部に位置する無線リソース制御(RRC)層は、制御面だけに定義される。RRC層は、無線ベアラの設定(Configuration)、再設定(Re-configuration)及び解放(Release)に関連して、論理チャネル、送信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(RB)とは、端末とネットワークとの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メッセージを交換する。端末のRRC層とネットワークのRRC層との間がRRC接続されている場合、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。RRC層の上位にある非接続層(Non−Access Stratum、NAS)層は、セッション管理及び移動性管理などの機能を提供する。
【0024】
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、複数の端末に下り又は上り送信サービスを提供する。別個のセルは別個の帯域幅を提供するように設定してもよい。
【0025】
ネットワークから端末にデータを送信する下り送信チャネルとしては、システム情報を送信する同報チャネル(BCH)、呼出しメッセージを送信する呼出しチャネル(PCH)、ユーザ情報又は制御メッセージを送信する下り共有チャネル(SCH)などがある。下りマルチキャスト若しくはブロードキャストサービスの情報又は制御メッセージは、下りSCHを通じて送信してもよいし、別の下りマルチキャストチャネル(MCH)を通じて送信してもよい。一方、端末からネットワークにデータを送信する上り送信チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するランダム接続チャネル(RACH)、ユーザ情報又は制御メッセージを送信する上りSCHがある。送信チャネルの上位に存在し、送信チャネルにマップされる論理チャネルとしては、同報制御チャネル(BCCH)、呼出し制御チャネル(PCCH)、共通制御チャネル(CCCH)、マルチキャスト制御チャネル(MCCH)、マルチキャスト情報チャネル(Multicast Traffic Channel、MTCH)などがある。
【0026】
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送信方法を説明するための図である。
【0027】
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作業を行う(S301)。そのために、端末は、基地局から1次同期チャネル(Primary Synchronization Channel、P-SCH)及び2次同期チャネル(Secondary Synchronization Channel、S-SCH)を受信して基地局と同期を取り、セルIDなどの情報を取得してもよい。その後、端末は、基地局から物理同報チャネルを受信し、セル内同報情報を取得できる。一方、端末は、初期セル探索段階で、下りリンク参照信号(DL RS)を受信し、下りリンクチャネル状態を確認できる。
【0028】
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(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(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取得できる(S302)。
【0029】
一方、基地局に最初に接続したか、又は信号送信のための無線リソースがない場合、端末は、基地局にランダム接続手順(Random Access Procedure、RACH)を行ってよい(S303乃至S306)。そのために、端末は、物理ランダム接続チャネル(PRACH)を通じて特定シーケンスをプリアンブルとして送信し(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してもよい(S304及びS306)。競合ベースのRACHについては、競合解決手順(Contention Resolution Procedure)を更に行ってもよい。
【0030】
上述の手順を行った端末は、以降、一般的な上りリンク/下りリンク信号送信手順として、PDCCH/PDSCH受信(S307)、及び物理上りリンク共有チャネル(PUSCH)/物理上りリンク制御チャネル(PUCCH)送信(S308)を行ってもよい。特に、端末はPDCCHを通じて下りリンク制御情報(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。
【0031】
一方、端末が上りリンクを通じて基地局に送信するか、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/上りリンク肯定応答/否定応答(ACK/NACK)信号、チャネル品質指示子(CQI)、プリコーディング行列インデクス(PMI)、ランク指示子(RI)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を通じて送信してもよい。
【0032】
以下、多入力多出力(MIMO)システムについて説明する。MIMOは、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを使用する方法であり、この方法によって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又は受信端で複数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「多元アンテナ」とも呼ぶ。
【0033】
多元アンテナ技術では、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。多元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、特定のデータ伝送速度を保証しながらシステムサービス範囲(coverage)を増加させたりすることができる。また、この技術は、移動体通信端末及び中継器などに幅広く使用可能である。多元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体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。
【0034】
本発明で説明する多元アンテナ(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だけ複数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、伝送速度が向上し、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速度をRoとすれば、多元アンテナを使用する場合の伝送速度は、理論的に、次の式1のように、最大伝送速度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。
【数1】
【0035】
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上、4倍の伝送速度が得られる。このような多元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速度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世代移動体通信及び次世代無線LANなどの様々な無線通信の標準に反映されている。
【0036】
現在までの多元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元接続環境における多元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、多元アンテナシステムの無線チャネル測定及びモデル導出の研究、及び伝送信頼度の向上及び伝送速度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められている。
【0037】
多元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ため、それを数学的にモデル化すると、次のように示すことができる。図7に示すように、NT個の送信アンテナ及び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、送信可能な最大情報はNT個であるから、送信情報を次の式2のようなベクトルで表現できる。
【数2】
【0038】
一方、それぞれの送信情報S,S,・・・,SNTにおいて送信電力を別々にしてもよい。それぞれの送信電力をP,P,・・・,PNTとする場合、送信電力の調整された送信情報をベクトルで示すと、次の式3のとおりである。
【数3】
【0039】
また、hat−Sを送信電力の対角行列Pを用いて示すと、次の式4のとおりである。
【数4】
【0040】
一方、送信電力の調整された情報ベクトルhat−Sに加重行列Wが適用され、実際に送信されるNT個の送信信号x,x,・・・,xNTが構成される場合を考慮してみる。加重行列Wは、送信情報を送信チャネル状況などに応じて各アンテナに適切に分配する役割を果たす。このように送信信号x,x,・・・,xNTは、ベクトルXを用いて次の式5のように表現できる。ここで、Wijは、i番目の送信アンテナとj番目の情報との間の加重値を意味する。Wは、加重行列(Weight Matrix)又はプリコーディング行列と呼ばれる。
【数5】
【0041】
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別個の情報を送信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、互いに独立した行又は列の個数のうち、最小個数と定義され、よって、行列のランクは、行又は列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、式6のように制限される。
【数6】
【0042】
また、多元アンテナ技術を用いて送る別個の情報のそれぞれを「送信ストリーム」、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」はレイヤと呼んでもよい。そのため、送信ストリームの個数は当然ながら、別個の情報を送信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、次の式7のように表すことができる。
【数7】
【0043】
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送信可能であるということに留意されたい。
【0044】
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、多元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送信される場合は空間ダイバシチ方式といえ、複数のストリームが複数のアンテナから送信される場合は空間多重化方式といえる。もちろん、これらの中間方式である、空間ダイバシチと空間多重化との混合(Hybrid)した形態も可能である。
【0045】
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。一つのサブフレーム内に含まれているOFDMシンボルの個数は循環プレフィクス(Cyclic Prefix、CP)の長さ(すなわち、正規CPか、拡張CPか)及び副搬送波の間隔によって異なることがあるが、以下の説明では、正規CP、及び15kHzの副搬送波間隔を仮定する。
【0046】
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。
【0047】
同図で、R1乃至R4は、アンテナ0乃至3に対する参照信号(RS)(又はパイロット信号)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、情報チャネルも、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、物理制御フォーマット指示子チャネル(PCFICH)、物理HARQ指示子チャネル(PHICH)、PDCCHなどがある。
【0048】
PCFICHは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個のリソース要素グループ(REG)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個のリソース要素(RE)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、4相位相偏移変調(QPSK)で変調される。
【0049】
PHICHは、上りリンク送信に対するHARQ ACK/NACKを搬送するために用いられる。すなわち、PHICHは、UL HARQのためのDL ACK/NACK情報が送信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)にスクランブルされる。ACK/NACKは1ビットで指示され、2相位相偏移変調(BPSK)で変調される。変調されたACK/NACKは、拡散係数(Spreading Factor、SF)=2又は4で拡散される。同一のリソースにマップされる複数の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、拡散符号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シチ利得を得るために3回反復される。
【0050】
PDCCHは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個以上の制御チャネル要素(CCE)で構成される。PDCCHは、送信チャネルであるPCH及びDL−SCHのリソース割当に関する情報、上りリンクスケジュール許可、HARQ情報などを、各端末又は端末グループに知らせる。PCH及びDL−SCHは、PDSCHを通じて送信される。したがって、基地局及び端末は一般に、特定の制御情報又は特定のサービスデータ以外はPDSCHを通じてそれぞれ送信及び受信する。
【0051】
PDSCHのデータがいずれの端末(1つ又は複数の端末)に送信されるものであるか、それら端末がどのようにPDSCHデータを受信して復号をすべきかに関する情報などは、PDCCHに含めて送信される。例えば、特定PDCCHが「A」という無線ネットワーク一時識別情報(RNTI)で循環冗長検査ビット(CRC)がマスクされており、「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、符号化情報など)を用いて送信されるデータに関する情報が特定サブフレームにおいて送信されるとしよう。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を監視し、「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」及び「C」によって指示されるPDSCHを受信する。
【0052】
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。
【0053】
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、制御チャネル要素(CCE)単位で構成され、一つのCCEは9個のREGを含む。
【0054】
端末は、自身にL個のCCEで構成されたPDCCHが送信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集合を探索空間(search space)という。一例として、LTEシステムは探索空間を表1のように定義している。
【0055】
【表1】
【0056】
ここで、CCE集約レベルLは、PDCCHを構成するCCEの個数を表し、Sk(L)は、CCE集約レベルLの探索空間を表し、M(L)は、集約レベルLの探索空間で監視すべき候補PDCCHの個数を表す。
【0057】
探索空間は、特定端末だけに対して接続が許容される端末特定探索空間と、セル内の全端末に対して接続が許容される共通探索空間とに区別できる。端末は、CCE集約レベルが4及び8である共通探索空間を監視し、CCE集約レベルが1、2、4及び8である端末特定探索空間を監視する。共通探索空間及び端末特定探索空間は重複することがある。
【0058】
また、各CCE集約レベル値に対して、任意の端末に与えられるPDCCH探索空間において最初の(最小のインデクスを持つ)CCEの位置は端末によってサブフレームごとに変化する。これを、PDCCH探索空間ハッシュという。
【0059】
上記CCEはシステム帯域に分散されてよい。より具体的には、論理的に連続した複数のCCEがインターリーバ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提供する。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、インターリーブはREG単位で行われることによって、周波数ダイバシチ及び干渉ランダム化利得を最大化できる。
【0060】
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。
【0061】
図7を参照すると、上りリンクサブフレームは、制御情報を搬送するPUCCHが割り当てられる領域と、ユーザデータを搬送するPUSCH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上で送信される制御情報は、HARQに用いられるACK/NACK、下りリンクチャネル状態を表すCQI、MIMOのためのRI、上りリンクリソース割当要請であるスケジュール要求(SR)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別個の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プする。特に、図7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。
【0062】
一方、現在の無線通信環境は、機器間(Machine−to−Machine、M2M)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効率よく使用するための搬送波集約(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、多元アンテナ技術又は多元基地局協調技術などとへ発展しており、通信環境は、ユーザの周辺に接続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って、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(BS、高度BS(Advanced BS、ABS)、ノードB(NB)、進化ノードB(eNB)、アクセスポイント(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。
【0063】
図8は、次世代通信システムにおける多元ノードシステムを例示する図である。
【0064】
図8を参照すると、一つのコントローラによってすべてのノードの送受信が管理され、個別ノードが一つのセルの一部のアンテナグループのように動作をするとき、このシステムは、一つのセルを形成する分散多元ノードシステム(distributed multi node system、DMNS)と見なすことができる。このとき、各ノードは、個別のノードIDが与えられてもよいし、個別のノード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、各ノードが別個のセル識別子(セルID)を持つときは、これは多元セルシステムと見なすことができる。このような多元セルがサービス範囲によって重なり合う形態で構成されるとき、これを多層ネットワーク(multi−tier network)と呼ぶ。
【0065】
一方、Node−B、eNode−B、PeNB、HeNB、遠隔無線基地局(Remote Radio Head、RRH)、リレー及び分散アンテナなどがノードになることができ、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、送信点(Transmission Point)とも呼ばれる。ノードは、通常、一定間隔以上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定義された任意のアンテナグループにも適用可能である。
【0066】
上述した多元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元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強化PDCCH(E−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によって、各端末別にノードに関する制御情報を送信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、既存の旧型端末には提供されず、LTE−A端末だけが受信可能である。また、E−PDCCHは、既存のセル特定参照信号であるCRSではなく、端末特定参照信号であるDM−RSに基づいて送信及び受信がなされる。
【0067】
図9は、LTE TDDシステムにおける無線フレームの構造を例示する図である。LTE TDDシステムにおいて無線フレームは2個のハーフフレームで構成され、各ハーフフレームは、2個のスロットを含む4個の一般サブフレームと、下りリンクパイロット時間スロット(DwPTS)、保護区間(GP)及び上りリンクパイロット時間スロット(UpPTS)を含む特別サブフレームと、で構成される。
【0068】
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る。UpPTSは、基地局でのチャネル推定と端末の上りリンク送信同期を取るために用いられる。すなわち、DwPTSは下りリンク送信に、UpPTSは上りリンク送信に用いられる。特に、UpPTSは、PRACHプリアンブル又はSRS送信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との間に下りリンク信号の多重経路遅延によって上りリンクで生じる干渉を除去するための区間である。
【0069】
特別サブフレームについて現在3GPP標準文書では下の表2のように設定を定義している。表2では、T=1/(15000×2048)の場合のDwPTS及びUpPTSを示しており、残りの領域が保護区間に設定される。
【0070】
【表2】
【0071】
図10は、E−PDCCH及びE−PDCCHによってスケジュールされるPDSCHを例示する図である。
【0072】
図10を参照すると、E−PDCCHは一般にデータを送信するPDSCH領域を通じて送信してもよく、端末は、自身のE−PDCCH有無を検出するために、E−PDCCHのための探索空間についてブラインド復号処理を行わなければならない。
【0073】
E−PDCCHは、既存のPDCCHと同様なスケジュール動作(すなわち、PDSCH、PUSCH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領域内により多くのE−PDCCHが割り当てられ、端末が行うべきブラインド復号の回数が増加し、複雑度が増加することにつながることがある。
【0074】
以下では、参照信号についてより詳しく説明する。
【0075】
一般に、チャネル測定のために、データと共に、送信側、受信側の両方とも既に知っている参照信号が送信側から受信側に送信される。このような参照信号は、チャネル測定に加え、変調技法を通知して復調処理が行われるようにする役割を担う。参照信号は、基地局及び特定端末のための専用参照信号(dedicated RS、DRS)、すなわち、端末特定参照信号と、セル内のすべての端末のためのセル特定参照信号である共通参照信号(common RS、CRS)とに区別される。また、セル特定参照信号は、端末でCQI/PMI/RIを測定して基地局に報告するための参照信号を含み、これをチャネル状態情報RS(CSI−RS)と呼ぶ。
【0076】
図11及び図12は、4個のアンテナを用いた下りリンク送信をサポートするLTEシステムにおける参照信号の構造を示す図である。特に、図11には正規CPの場合を示し、図12には拡張CPの場合を示す。
【0077】
図11及び図12を参照すると、格子に記載された0乃至3は、アンテナポート0乃至3のそれぞれに対応してチャネル測定及びデータ復調のために送信されるセル特定参照信号である共通参照信号(CRS)を意味し、セル特定参照信号であるCRSは、データ情報領域の他、制御情報領域全般にわたって端末に送信してもよい。
【0078】
また、格子に記載された「D」は、端末特定RSである下りリンクDM−RSを意味し、DM−RSは、データ領域、すなわち、PDSCHを通じて単一アンテナポート送信をサポートする。端末特定RSであるDM−RS存在の有無は上位層を通じて端末に通知される。図11及び図12は、アンテナポート5に対応するDM−RSを例示しており、3GPP標準文書36.211ではアンテナポート7乃至14、すなわち、合計8個のアンテナポートに対するDM−RSも定義している。
【0079】
図13は、現在3GPP標準文書で定義している下りリンクDM−RS割当例を示す図である。
【0080】
図13を参照すると、DM−RSグループ1にはアンテナポート{7、8、11、13}に該当するDM−RSがアンテナポート別シーケンスを用いて符号分割多重化技法でマップされ、DM−RSグループ2にはアンテナポート{9、10、12、14}に該当するDM−RSが同様、アンテナポート別シーケンスを用いて符号分割多重化技法でマップされる。
【0081】
本発明では、E−PDCCHのためのDM−RSのアンテナポートを決定する方式を提案する。以下に説明する下りリンク制御チャネルの動作原理は、端末の上りリンク信号(PUSCH)送信に対するACK/NACKを伝達する強化PHICH(E−PHICH)のような種類の制御チャネルにも同一に適用してもよい。
【0082】
一般に、単一PRB対は、制御チャネル信号送信には多量のリソース要素を含んでいるため、単一PRB対を一つ又はそれ以上のリソース要素サブセットに分割し、このリソース要素サブセットを適切に活用してE−PDCCHを送信することが好ましい。このようなリソース要素サブセットはE−PDCCHの送信単位となるE−CCEと呼ぶことができ、一つのE−PDCCHは、一つ又は複数のE−CCEを集約レベルによって結合して送信することができる。単一E−PDCCHの送信に用いられるE−CCEは、周波数局所送信(frequency localized transmission)のために単一PRB対から抽出してもよく、周波数分散送信(frequency distributed transmission)のために別個のPRB対から抽出してもよい。
【0083】
基地局は端末のチャネル状態に応じて、集約レベルに使用するE−CCEの個数を調整する。すなわち、端末のチャネル状態が悪くなると、より多くのE−CCEを使用してより安定した制御チャネル送信を試みる。このようなE−CCE個数の調整が円滑に運営されるには、各E−CCEのサイズ、すなわち、各E−CCEが占めるREの数が一定の範囲内で維持されることが好ましい。
【0084】
現在LTEシステムにおいて下りリンクサブフレームにおける可用リソース要素の個数は、参照信号の構成、MBMS単一周波数ネットワーク(MBSFN)サブフレームか否か、PDCCHの占めるシンボル数、TDD特別サブフレームのDwPTSの構成などによって様々に変わるため、各E−CCEのサイズをある程度の範囲内に維持しようとするということは、サブフレームの設定によって一つのPRB対で生成されるE−CCEの個数が変化するということを意味する。ここで、MBSFNサブフレームは、一般サブフレームと違い、データ領域、すなわち、PDSCH領域ではCRSが送信されないという大きな特徴がある。
【0085】
本発明では、このように一つのPRB対で生成されるE−CCEの個数がサブフレームによって変化する状況で、端末がE−CCE復調に使用するDM−RSを決定する方式を提案する。
【0086】
図14には、LTEシステムにおいてDM−RSのためのアンテナポートによって変更されるDM−RSがマップされるリソース要素の位置を示す。特に、図14は、正規CPが適用されたMBSFN以外のサブフレームの場合を示しており、サブフレーム構成によってDM−RSの位置は図14とは異なることがある。
【0087】
図14を参照すると、アンテナポートの個数が増加することに伴って参照信号によるオーバヘッドが増加する傾向(すなわち、DM−RSによる可用リソース要素の減少)を示している。すなわち、アンテナポート7及びアンテナポート8だけが用いられるときは、12個のリソース要素がDM−RSのために使われ、結局、それら12個のリソース要素が可用リソース要素から減少することになり、アンテナポート9及びアンテナポート10がさらに用いられるときは、12個のリソース要素がDM−RSのために使われ、結局、それら12個のリソース要素が可用リソース要素から減少することになる。
【0088】
一般に、一つのPRB対内の別個のE−CCEをそれぞれ別個の端末に割り当ててもい。ビーム形成(beamforming)を各端末に対応するチャネルに合わせて行うことができるため、別個のE−CCEは別個のアンテナポートのDM−RSで復調することが好ましい。
【0089】
このような状況では、一つのサブフレームで4個のE−CCEがPRB対ごとに導出されるとき、アンテナポート7乃至10を用いてそれぞれのE−CCEを復調するのに対し、他のサブフレームで2個のE−CCEがPRB対ごとに導出されるときは、上記アンテナポートのうち2個のアンテナポート(例えば、アンテナポート7及びアンテナポート8)だけを用いて2個のE−CCEのそれぞれを復調することが好ましい。言い換えると、各サブフレームの設定によって可用のDM−RSアンテナポートの集合が変わる。
【0090】
したがって、本発明では、基地局は、多数のアンテナポートが使用可能なとき、それらのうち少なくとも一つのアンテナポートを使用するように端末に指示した後、指示されたアンテナポートが特定サブフレームにおいて可用の集合に存在しないときは、一定の規則に従って可用のアンテナポートの中から適切なものを選択するように動作することを提案する。
【0091】
例えば、PRB対ごとに4個のE−CCEが生成されるサブフレームにおいて、アンテナポート9又はアンテナポート10を使用するように設定された端末は、PRB対ごとに2E−CCEが生成されるサブフレームにおいては、アンテナポート7又はアンテナポート8を使用するように動作する。ここで、2個のE−CCEが生成されるサブフレームではアンテナポート9又はアンテナポート10は存在しないため、端末は、アンテナポート9及び10の参照信号が送信される予定のリソース要素でE−PDCCHが送信される、すなわち、アンテナポート9及び10の参照信号が送信される予定のリソース要素が可用リソース要素であると仮定することができる。
【0092】
これを一般化すると、アンテナポートPを使用するように設定された端末は、PRB対ごとにK個のE−CCEが生成されるサブフレームでは、関数f(P,K)で与えられるアンテナポートインデクスを用いる。ここで、f(P,K)は7,8,…,7+K−1のいずれか一つの値を有し、次の式8乃至式12のような様々な形態のいずれか一つで表すことができる。ただし、式8乃至式12は、E−PDCCHのためのDM−RSのアンテナポートインデクスを決定するものであり、これを実際にE−CCEにマップする方法は別個の概念であることに留意されたい。
【数8】
【数9】
【数10】
【数11】
【数12】
【0093】
具体的には、式10において、K=4のときアンテナポート7乃至アンテナポート10を使用する端末は、K=2のときそれぞれアンテナポート7及びアンテナポート8を使用し、アンテナポート9及びアンテナポート10を一切使用しないことによって、参照信号によるオーバヘッドを減らすことができる。
【0094】
また、式11において、K=4のときアンテナポート7乃至アンテナポート10を使用する端末は、K=2のときそれぞれアンテナポート7及びアンテナポート9を使用することができる。したがって、符号分割多重化(CDM)して参照信号が送信されるアンテナポートは使用されないため、参照信号の送信電力増幅が容易になるという利点がある。
【0095】
なお、式12では、参照信号がCDMされるリソース要素では一つのアンテナポートだけ送信するが、B値の異なるPRB対では異なったアンテナポートが設定されるため、アンテナポートをPRB対ごとに異なるように設定することができる。例えば、B=0の場合、K=2のときアンテナポート7及びアンテナポート9が用いられ、B=1の場合、K=2のときアンテナポート8及びアンテナポート10を用いてもよい。B値は、PRB対のインデクスが偶数のときは0に、奇数のときは1に設定してもよい。この方式は、E−PDCCHが使用するアンテナポートをPRB対ごとに異なるように設定することによって、隣接しているセル又は送信点(TP)が使用するPDSCHに対する干渉を特定アンテナポートに集中させることなく分散させることができるという利点がある。
【0096】
上記の式8乃至式12において、Kは、一つのPRB対で生成されるE−CCEの個数であってもよいし、その値によって決定されるパラメータであってもよい。例えば、一つのPRB対で3個のE−CCEが生成される場合、アンテナポート7乃至アンテナポート9を使用するときは、上記に説明した動作を行ってもよい。しかし、参照信号によるオーバヘッドを増加させないために、アンテナポート7及びアンテナポート8を上記3個のE−CCEが使用するように動作するときは、K=2に設定することが望ましい。
【0097】
他の方法として、端末が使用するように設定されたアンテナポートはそのまま維持するものの、参照信号によるオーバヘッドをサブフレームによって変えることを考慮することもできる。例えば、アンテナポート9又はアンテナポート10を使用するように設定された端末は、一つのPRB対に二つのE−CCEが定義されるサブフレームにおいても続けてアンテナポート9及びアンテナポート10を使用してE−PDCCHを検出するが、アンテナポート7及びアンテナポート8のためのリソース要素もE−PDCCH送信に用いられると仮定、すなわち、可用リソース要素でないと仮定する。この場合、基地局は適切にスケジュールすることによって、アンテナポート7又はアンテナポート8を使用する端末のE−PDCCHだけを一つのPRB対で送信したり、アンテナポート9又はアンテナポート10を使用する端末のE−PDCCHだけを一つのPRB対で送信したりすることによって、E−PDCCHが割り当てられるリソース要素とDM−RSが割り当てられるリソース要素との衝突を事前に防止しなければならない。
【0098】
上述した動作を具現するにあたり、端末は、別個のE−CCEでは別個のアンテナポートを使用するように動作することができる。例えば、E−CCE #a及びE−CCE #bが同一のPRB対内に存在するとき、端末は、E−CCE #aに対してはアンテナポートP_aで検出を試み、E−CCE #bに対してはアンテナポートP_bで検出を試みることができる。このような動作は、同一のPRB対内の別個の端末のE−PDCCHを送信するにあたり、別個のE−CCEでは別個のアンテナポートを使用するようにし、2つの端末が使用するE−CCE及びアンテナポート間の衝突を同時に回避するために有用である。
【0099】
この場合も、上述した方式によって、端末が各E−CCEにおいて検出に使用するアンテナポートは、一つのPRB対で生成されるE−CCEの個数(又は、それによって決定されるパラメータ)によって変わってもよい。すなわち、特定E−CCEをアンテナポートPで検出するように設定された場合、特定サブフレームでK個のE−CCEがPRB対から導出されると、f(P,K)で与えられるアンテナポートを使用するように動作してもよく、このような関数f(P,K)としては、上記の式8乃至式12で例示したいずれか一つを選択することができる。
【0100】
例えば、一つのPRB対がE−CCE #0、E−CCE #1、E−CCE #2、E−CCE #3のように4個のE−CCEに分割される場合(すなわち、K=4の場合)、それぞれのE−CCEを検出するためにアンテナポート#7、#8、#9、#10を使用するように設定されると、一つのPRB対が二つのE−CCEに分割される場合(すなわち、K=2の場合)、一つのPRB対で形成されるE−CCE #0、E−CCE #1はそれぞれアンテナポート#7及びアンテナポート#8で検出し、他のPRB対ではE−CCE #2及びE−CCE #3を生成するものの、上記の式10を適用して、それぞれアンテナポート#7及びアンテナポート#8で検出する。
【0101】
他の例として、一つのPRB対がE−CCE #0、E−CCE #1、E−CCE #2、E−CCE #3の4個のE−CCEに分割される場合(すなわちK=4の場合)、それぞれのE−CCEをアンテナポート#7、アンテナポート#8、アンテナポート#9、アンテナポート#10で検出するように動作すると、一つのPRB対が二つのE−CCEに分割される場合(すなわち、K=2の場合)には、一つのPRB対で形成されるE−CCE #0、E−CCE #1は、同一のリソース要素にマップされないDM−RS、すなわち、符号分割多重化されないアンテナポート#7及び#9のDM−RSで検出し、他のPRB対でE−CCE #2及び#3を生成するものの、上記の式12を適用してそれぞれアンテナポート#8及び#10で検出する。
【0102】
図15には、本発明の実施例によってE−PDCCHが送信される他の例を示す。特に、図15は、一つのPRB対が二つのE−CCEに分割される場合を仮定する。
【0103】
一つのPRB対が4個のE−CCEに分割される場合、それぞれのE−CCEをアンテナポート#7、アンテナポート#8、アンテナポート#9、アンテナポート#10で検出するように動作すると、一つのPRB対が二つのE−CCEに分割される場合は、図15のように、一つのPRB対で形成されるE−CCE #0、E−CCE #1は、同一のリソース要素にマップされないDM−RS、すなわち、符号分割多重化されないアンテナポート#7及び#9のDM−RSで検出するように動作することができる。
【0104】
図16には、本発明の実施例によってE−PDCCHが送信される他の例を示す。特に、図16も、一つのPRB対が二つのE−CCEに分割される場合を仮定する。
【0105】
図16に示したアンテナポート7又はアンテナポート8を用いてE−PDCCHを検出し、アンテナポート9及びアンテナポート10のリソース要素をE−PDCCH送信のための可用リソース要素と仮定することは、隣接セルから送信され得るE−PDCCH又はPDSCHの参照信号との衝突を回避できるという点で有用である。
【0106】
図15及び図16においてE−PDCCH送信と表示されたリソース要素は一例に過ぎず、PDCCHが占める領域の長さ、CRS及びCSI−RSが存在するか否かなどによって変わることもあるし、一つのE−PDCCHを、E−PDCCHが使用可能な全体リソース要素の一部分だけを用いて送信してもよい。
【0107】
一方、サブフレーム設定によってE−PDCCH使用REの個数を調整する方法の一つとして、単一PRB対で形成されるE−CCEの個数を調整する代わりに、単一PRB対では同一個数のE−CCEを形成するものの、端末の探索空間上で最小集約レベルを増加させる方法を考慮することもできる。ここで、最小集約レベルとは、端末の探索空間上で定義されたE−PDCCH候補のうち、最も少ない数のE−CCEを使用するE−PDCCH候補での集約レベルを意味する。例えば、相対的に多い個数のリソース要素がE−PDCCHに可用なサブフレームでは一つのE−CCEを最小集約レベルと見なし、集約レベル1、2、4、8のような形態で探索空間を構成するが、相対的に少ない個数のリソース要素がE−PDCCHに可用なサブフレームでは二つのE−CCEを最小集約レベルと見なし、集約レベル2、4、8、16のような形態で探索空間を構成することができる。言い換えると、E−PDCCHに可用なリソース要素の個数が少ない場合には、複数のE−CCEを一つの特殊E−CCEと見なし、それらの結合によって探索空間を構成する。
【0108】
この場合にも、上述した本発明の動作を適用することができ、パラメータKを「一つのPRB対から導出される最小集約レベルのE−PDCCH候補数」又は「一つのPRB対から導出される上記の特殊E−CCEの個数」と決定することができる。すなわち、一つのPRB対で常に4個のE−CCEが定義されるとき、当該サブフレームで最小集約レベルが1のときは、K=4となり、当該サブフレームで最小集約レベルが2のときは、最小集約レベルのE−PDCCH候補として合計2個が導出され得るため、K=2となる。
【0109】
一方、参照信号は、より良好な電力推定のために送信電力増幅を適用するが、このように送信電力増幅された参照信号は隣接セルへの干渉を増加させることになり、隣接セルも同様に、同一リソースで送信電力増幅を適用すると、相互干渉が増えるだけで、送信電力増幅の効果は得られなくなる。こういう状況において、一方のセルではE−PDCCHがアンテナポート7又はアンテナポート8を用いて送信され、隣接セルではアンテナポート9又はアンテナポート10を使用すると、相互に直交するリソース領域において参照信号が送信されるため、参照信号間の衝突を回避し、各セルは参照信号送信電力増幅の効果を得ることが可能になる。
【0110】
特に、このような方式は、複数のUEが同一のアンテナポートの参照信号に基づいてE−PDCCHを検出する共有(shared)参照信号の場合に適するが、これは、共有参照信号は複数UEのいずれにも良好に到達できる電力で送信されなければならず、送信電力増幅が適用される場合が多いためである。
【0111】
また、このような共有参照信号には、複数UEのいずれにも効果的なプリコーディングを適用しなければならないため、送信ダイバシチ方式を適用してもよい。この送信ダイバシチには、空間周波数ブロック符号化(SFBC)のように複数の変調シンボルの線形結合を各アンテナポートから送信する方法と、別個のリソース要素では予め定められた規則に従って別個のプリコーディング行列を適用するプリコーダ循環(precoder cycling)方式があり得る。このようなプリコーダ循環の具体例として、プリコーディング行列が一つの成分だけが1であり、残りはいずれも0で構成されたプリコーディングベクトルを用いることによって、一つのリソース要素では参照信号の特定のアンテナポートに変調し、他のリソース要素では他のアンテナポートに変調する形態の動作が可能である。ここで例示した2方式とも2つ以上のアンテナポートを用いて送信ダイバシチを適用するため、2つ以上のアンテナポートを参照信号送信に用いなければならず、これはアンテナポートの集合が設定されることを意味する。
【0112】
本発明によれば、より円滑なセル間参照信号衝突回避動作のために、eNBはUEにRRCのような上位層信号を通じて、E−PDCCH検出に使用するアンテナポート(又は、アンテナポートの集合)を設定することができる。このような設定は、上述した共有参照信号の場合や送信ダイバシチが適用される場合に制限することができる。例えば、2つのアンテナポートを用いる送信ダイバシチが適用される場合に、アンテナポート組合せとして{7,8}、{7,9}、{7,10}、{8,9}、{8,10}、{9,10}の合計6個の組合せを想定し、これらの中から適切な集合を選定することができる。
【0113】
又は、UEが具現すべき組合せの数を減らすために、可能な組合せをさらに制限してもよいが、まず、参照信号によるオーバヘッドを24個のリソース要素と規定すれば、アンテナポート組合せ{7,9}及び{8,10}のいずれか一つを選択でき、参照信号によるオーバヘッドを12個のリソース要素と規定すれば、アンテナポート組合せ{7,8}及び{9,10}のいずれか一つを選択することができる。アンテナポート組合せ{7,9}及び{8,10}が相互直交するためには同一のスクランブルシーケンスを用いなければならないため、2つのセルは各E−PDCCH領域で使用するスクランブルシーケンス情報を交換してもよい。
【0114】
さらに、上述した共有参照信号ベースの送信ダイバシチに適用される参照信号アンテナポートの集合を指定するにあたり、上記の式12を適用する場合のように、参照信号アンテナポートのインデクスがPRBによって別個のように決定してもよい。例えば、参照信号によるオーバヘッドを24個のリソース要素と規定し、送信ダイバシチに適用される参照信号アンテナポートのインデクスを{7,9}及び{8,10}のいずれか一つから選択する動作において、PRB対ごとにオフセットBを適用し、Bが0のときは{7,9}を、Bが1のときは{8,10}を選択するように動作してもよい。ここで、Bの値は様々に設定してもよい。例えば、Bの値は、PRB対インデクスが偶数のときは0に、PRB対インデクスが奇数のときは1に設定してもよい。
【0115】
又は、一連のPRB対を選定して一つのPRB対セットを構成し、当該PRB対セット(すなわち、PRB対セット#0)にはB=0を指定し、{7,9}を用いてE−PDCCHを検出すると同時に、他の一連のPRB対を選定して他のPRB対セット(すなわち、PRB対セット#1)を構成し、ここにはB=1を指定して{8,10}を用いてE−PDCCHを検出するようにしてもよい。これをより一般化してPRB対セットが2つ以上存在する場合には、PRB対セット#nで使用する参照信号アンテナポートの決定のためのオフセットBは、PRB対セットのインデクスnを因子とする関数であってもよい。
【0116】
例えば、B=n又はB=n mod2で定義してもよい。特に、B=n mod2の場合、PRB対インデクスが偶数のときB=0、奇数のときB=1になる形態で与えられてもよい。他の例として、各PRB対(又は、上述のPRB対セット)で使用するオフセットBをRRCのような上位層信号で指定してもよい。
【0117】
図17は、本発明の一実施例による通信装置のブロック構成図である。
【0118】
図17を参照すると、通信装置1700は、プロセッサ1710、メモリ1720、RFモジュール1730、表示モジュール1740、及びユーザインタフェースモジュール1750を備えている。
【0119】
通信装置1700は、説明の便宜のために例示されたものであり、一部のモジュールは省略してもよい。また、通信装置1700は、必要なモジュールを更に備えてもよい。また、通信装置1700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1710は、図面を参照して例示した本発明の実施例による動作を実行するように構成される。具体的には、プロセッサ1710の詳細な動作は、図1乃至図11に記載された内容を参照すればいい。
【0120】
メモリ1720は、プロセッサ1710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、データなどを記憶する。RFモジュール1730は、プロセッサ1710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したりする機能を担う。そのために、RFモジュール1730は、アナログ変換、増幅、フィルタリング及び周波数上方変換、又はこれらの逆過程を行う。表示モジュール1740は、プロセッサ1710に接続し、様々な情報を表示する。表示モジュール1740は、制限されるものではないが、液晶ディスプレイ(LCD)、発光ダイオード(LED)、有機発光ダイオード(OLED)のような周知の要素を使用できる。ユーザインタフェースモジュール1750は、プロセッサ1710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インタフェースの組合せで構成可能である。
【0121】
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、他の構成要素又は特徴と結合しない形態で実施することもできるし、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してもよい。ある実施例の一部構成又は特徴は、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置き換えてもよい。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。
【0122】
本発明による実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア、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可能である。
【0123】
ファームウェア又は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してもよい。ソフトウェアコードは、メモリ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。
【0124】
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、本発明の均等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】
【0125】
上述のような無線通信システムにおける下りリンク制御チャネルのための参照信号アンテナポート決定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
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17