特許第6579562号(P6579562)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6579562ビーム処理方法、初期ビームの発見方法及び基地局、端末
(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】6579562
(24)【登録日】2019年9月6日
(45)【発行日】2019年9月25日
(54)【発明の名称】ビーム処理方法、初期ビームの発見方法及び基地局、端末
(51)【国際特許分類】
   H04W 16/28 20090101AFI20190912BHJP
   H04W 56/00 20090101ALI20190912BHJP
   H04W 72/04 20090101ALI20190912BHJP
【FI】
   H04W16/28
   H04W56/00 130
   H04W72/04 136
【請求項の数】10
【全頁数】25
(21)【出願番号】特願2018-529264(P2018-529264)
(86)(22)【出願日】2016年10月14日
(65)【公表番号】特表2019-506026(P2019-506026A)
(43)【公表日】2019年2月28日
(86)【国際出願番号】CN2016102172
(87)【国際公開番号】WO2017097033
(87)【国際公開日】20170615
【審査請求日】2018年6月6日
(31)【優先権主張番号】201510897285.8
(32)【優先日】2015年12月8日
(33)【優先権主張国】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】511207729
【氏名又は名称】ゼットティーイー コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100112656
【弁理士】
【氏名又は名称】宮田 英毅
(74)【代理人】
【識別番号】100089118
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 宏明
(74)【代理人】
【識別番号】100114557
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 英仁
(74)【代理人】
【識別番号】100078868
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 登夫
(72)【発明者】
【氏名】チェン,リン
(72)【発明者】
【氏名】ジァン,ファン
【審査官】 松野 吉宏
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2014/0073337(US,A1)
【文献】 国際公開第2015/060645(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04B 7/24 − 7/26
H04W 4/00 − 99/00
3GPP TSG RAN WG1−4
SA WG1−4
CT WG1、4
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基地局が異なる送受信チェーンにおける異なるビームを処理することにより、ビームセルIDを取得するステップと、
ビームセルIDを用いて同期信号と基準信号を生成し、異なるビームの同期信号または基準信号の位置が時間周波数リソースにおいてずれるようにすることにより、高周波サブフレームを生成するステップと、を含み、
前記基地局が異なる送受信チェーンにおける異なるビームを処理することにより、ビームセルIDを取得するステップは、
前記異なる送受信チェーンにおける異なるビームそれぞれに対して番号を付け、物理セルIDとビームIDを加算することによって、前記ビームセルIDを取得するステップ、又は、
物理セルID、ビームIDを関数におけるパラメータとし、関数に基づいてビームセルIDにマッピングするステップ、を含み、
前記同期信号はプライマリー同期信号とセカンダリー同期信号を含み、
前記ビームセルIDを用いて同期信号と基準信号を生成することは、
前記ビームセルIDを複数のビームセルIDの物理グループに分割することと、
分割された物理グループにおけるビームIDに基づいてプライマリー同期信号シーケンスを生成し、プライマリー同期信号シーケンスのマッピングを行い、ビームセルIDの物理グループの番号に基づいてセカンダリー同期信号シーケンスを生成し、セカンダリー同期信号シーケンスのマッピングを行い、前記ビームセルIDに基づいて基準信号シーケンスを生成し、異なるポートにおいてリソースマッピングを行うことと、を含み、
前記物理グループの夫々には予め設定された数量のビームセルIDの物理グループの番号が含まれる
ビーム処理方法。
【請求項2】
下式により、前記プライマリー同期信号シーケンスを生成し、
【数1】
ここで、Zadoff−Chuルートシーケンスインデックスuは、以下の表に示され、
【表1】
請求項に記載のビーム処理方法。
【請求項3】
下式により、前記セカンダリー同期信号シーケンスを生成し、
【数2】
ここで、セカンダリー同期信号シーケンスは、d(0)、・・・、d(61)によって表され、セカンダリー同期信号はサブフレーム0とサブフレーム5においてシーケンスを生成する方式が異なり、
【数3】
0 とm1 は、ビームセルIDの物理グループの番号に基づいて取得され、
【数4】
請求項に記載のビーム処理方法。
【請求項4】
下式により、前記基準信号シーケンスを生成し、
【数5】
請求項に記載のビーム処理方法。
【請求項5】
前記高周波サブフレームは、基準信号及び同期信号領域と、制御信号領域と、データ伝送領域と、制御信号フィードバック領域とを含む
請求項1〜のいずれか1項に記載のビーム処理方法。
【請求項6】
前記高周波サブフレームは、上り高周波サブフレーム及び/又は下り高周波サブフレームを含み、
上り高周波サブフレームにおいて、前記上り基準信号及び同期信号領域は上りセカンダリー同期信号SRSとプリアンブルPreamblを含み、前記上り制御信号領域は上り制御チャネルを含み、前記上りデータ伝送領域は上りデータチャネルを含み、前記上り制御信号フィードバック領域はガード間隔GPと下り制御チャネルを含み、
下り高周波サブフレームにおいて、前記下り基準信号及び同期信号領域は、基準信号RSと、プライマリー同期信号PSSと、セカンダリー同期信号SSSを含み、前記下り制御信号領域は下り制御チャネルとDM−RSを含み、前記下りデータ伝送領域は下りデータチャネルを含み、前記下り制御信号フィードバック領域はGPと上り制御チャネルを含む
請求項に記載のビーム処理方法。
【請求項7】
端末が異なるビームの同期信号と基準信号をそれぞれ測定するステップと、
測定結果をそれに対応する予め設定された閾値とそれぞれ比較し、ビームの同期信号と基準信号がそれぞれ対応する閾値を満たしている場合、当該ビムが端末により認識できると見なすステップと、
端末により認識できるビームのうちの一つのビームを選択して初期貯留を行うステップと、を含み、
前記同期信号はプライマリー同期信号とセカンダリー同期信号を含み、
前記端末が異なるビームの同期信号と基準信号をそれぞれ測定するステップは、
前記プライマリー同期信号の信号対雑音比SNRを測定し、前記セカンダリー同期信号の信号対雑音比SNRを測定し、前記基準信号の基準信号受信電力RSRPとEs/Iotを測定するステップ、を含
初期ビームの発見方法。
【請求項8】
異なる送受信チェーンにおける異なるビームを処理することにより、ビームセルIDを取得するように構成されるビーム処理モジュールと、
ビームセルIDを用いて同期信号と基準信号を生成し、異なるビームの同期信号又は基準信号の位置が時間周波数リソースにおいてずれるように構成される生成モジュールと、を備え
前記ビーム処理モジュールは、前記異なる送受信チェーンにおける異なるビームそれぞれに対して番号を付け、物理セルIDとビームIDを加算することによって新たなビームセルIDを取得し、又は、物理セルID、ビームIDを関数におけるパラメータとし、関数に基づいてビームセルIDにマッピングするように構成され、
前記同期信号はプライマリー同期信号とセカンダリー同期信号を含み、
前記生成モジュールは、前記ビームセルIDを複数のビームセルIDの物理グループに分割し、各グループには予め設定された数量のビームセルIDの物理グループの番号が含まれ、分割された物理グループにおけるビームIDに基づいてプライマリー同期信号シーケンスを生成し、プライマリー同期信号シーケンスのマッピングを行い、ビームセルIDの物理グループの番号に基づいてセカンダリー同期信号シーケンスを生成し、セカンダリー同期信号シーケンスのマッピングを行い、前記ビームセルIDに基づいて基準信号シーケンスを生成し、異なるポートにおいてリソースマッピングを行うことにより、高周波サブフレームを生成するように構成され
基地局。
【請求項9】
前記高周波サブフレームは、基準信号及び同期信号領域と、制御信号領域と、データ伝送領域と、制御信号フィードバック領域とを含む
請求項に記載の基地局。
【請求項10】
異なるビームの同期信号と基準信号を測定するように構成される測定モジュールと、
測定結果をそれに対応する予め設定された閾値と比較し、ビームの同期信号と基準信号がすべての閾値を満たしている場合、当該ビムが端末により認識できると見なし、端末により認識できるビームのうちの一つのビームを選択して初期貯留を行うように構成される処理モジュールと、を備え
前記同期信号はプライマリー同期信号とセカンダリー同期信号を含み、
前記測定モジュールは、前記プライマリー同期信号のSNR、前記セカンダリー同期信号のSNR、及び前記基準信号のRSRPとEs/Iotを測定するように構成され
端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、出願番号が201510897285.8であって、出願日が2015年12月8日である中国特許出願に基づき優先権を主張し、当該中国特許出願の内容の全てを本願に援用する。
【0002】
本発明は、第5世代移動通信技術(5G)に関し、特にビーム処理方法、初期ビームの発見方法及び基地局、端末に関する。
【背景技術】
【0003】
第5世代移動通信技術(5G)の目標を実現するため、即ち、各領域の移動データトラフィックが1000倍に増加され、各ユーザのスループットが10〜100倍に増加され、接続設備数が10〜100倍に増加され、低電力設備のバッテリ寿命が10倍に長くされ、及びエンドツーエンドの遅延が5倍に低下される。ここで、2つの最も顕著な特徴は、スループット、ピークレートは1〜2桁の増加を呈し、エンドツーエンドの遅延は数倍に低下される。5Gの目標を達成するため、5Gにおいていくつかの新しい無線技術の解決手段が提案されなければならない。ここで、将来のデータトラフィックのスループット指数関数的な増加を応対するための主要な解決手段は、ミリ波帯域で広い帯域幅(例えば500M〜1GHz)を使用することであり、エンドツーエンドの遅延の低下は、主にサブフレーム構造を短縮させ、ハイブリッド自動再送要求(HARQ、Hybrid Automatic Repeat Request)の遅延を低下させることによって解決される。高周波サブフレーム構造とマルチアンテナ伝送を考慮し、5Gの設計目標を満たしているように、ビーム識別子(Beam ID、Beam Identifier)に基づいて基準信号、同期信号、および制御チャネルなどが再設計される必要がある。
【0004】
現在、高周波サブフレーム構造に基づいて、関連する技術的な解決手段が提案されてないため、端末はビームを区別することもできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記の技術問題を解決するため、本発明は、ビーム処理方法、初期ビームの発見方法及び基地局、端末を提供し、高周波サブフレーム構造に基づいて、関連する技術的な解決手段を提出することができ、端末にビームを区別させることができる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の目的を達するため、本発明はビーム処理方法を提供し、前記方法は、
基地局がビームセル識別IDを取得するように異なる送受信チェーンにおける異なるビームを処理することにより、ビームセルIDを取得するステップと、
ビームセルIDを用いて同期信号と基準信号を生成し、異なるビームの同期信号又は基準信号の位置が時間周波数リソースにおいてずれるようにすることにより、高周波サブフレームを生成するステップと、を含む。
【0007】
選択的に、前記ビームセルIDを取得するように異なる送受信チェーンにおける異なるビームを処理するステップは、
前記異なる送受信チェーンにおける異なるビームに対して番号を統一に付け、物理セルIDとビームIDを加算することによって、前記ビームセルIDを取得するステップ、又は、
物理セルID、ビームIDを関数におけるパラメータとし、関数に基づいてビームセルIDにマッピングするステップ、を含む。
【0008】
選択的に、前記同期信号はプライマリー同期信号とセカンダリー同期信号を含み、
前記ビームセルIDを用いて同期信号と基準信号を生成することは、
前記ビームセルIDを複数のビームセルIDの物理グループに分割することと、
分割された物理グループにおけるビームIDに基づいてプライマリー同期信号シーケンスを生成し、プライマリー同期信号シーケンスのマッピングを行い、ビームセルIDの物理グループの番号に基づいてセカンダリー同期信号シーケンスを生成し、セカンダリー同期信号シーケンスのマッピングを行い、前記ビームセルIDに基づいて基準信号シーケンスを生成し、異なるポートにおいてリソースマッピングを行うことと、を含み、
前記物理グループの夫々には予め設定された数量のビームセルIDの物理グループの番号が含まれる。
【0009】
選択的に、以下の式により、前記プライマリー同期信号シーケンスを生成し、
【数1】

ここで、Zadoff−Chuルートシーケンスインデックスuは、以下の表に示され、
【表1】
【0010】
選択的に、以下の式により、前記セカンダリー同期信号シーケンスを生成し、
【数2】

ここで、セカンダリー同期信号シーケンスは、d(0)、・・・、d(61)によって表され、セカンダリー同期信号はサブフレーム0とサブフレーム5においてシーケンスを生成する方式が異なり、
【数3】

とmは、ビームセルIDの物理グループの番号によって取得され、
【数4】
【0011】
選択的に、以下の式により、前記基準信号シーケンスを生成し、
【数5】
【0012】
選択的に、前記高周波サブフレームは、基準信号及び同期信号領域と、制御信号領域と、データ伝送領域と、制御信号フィードバック領域とを含む。
【0013】
選択的に、前記高周波サブフレームは、上り高周波サブフレーム及び/又は下り高周波サブフレームを含み、ここで、
上り高周波サブフレームにおいて、前記上り基準信号及び同期信号領域は上りセカンダリー同期信号SRSとプリアンブルPreamblを含み、前記上り制御信号領域は上り制御チャネルを含み、前記上りデータ伝送領域は上り数据チャネルを含み、前記上り制御信号フィードバック領域はガード間隔GPと下り制御チャネルを含み、
下り高周波サブフレームにおいて、前記下り基準信号及び同期信号領域は、基準信号RSと、プライマリー同期信号PSSとセカンダリー同期信号SSSを含み、前記下り制御信号領域は下り制御チャネルとDM−RS(Demodulation Reference Signal)を含み、前記下りデータ伝送領域は下り数据チャネルを含み、前記下り制御信号フィードバック領域はGPと上り制御チャネルを含む。
【0014】
本発明は、初期ビームの発見方法をさらに提供し、前記方法は、
端末が異なるビームの同期信号と基準信号をそれぞれ測定するステップと、
測定結果をそれに対応する予め設定された閾値とそれぞれ比較し、それらのすべてがそれぞれ対応する閾値要件を満たしている場合、当該物理セルIDとビームIDが端末により認識できると見なすステップと、
端末により認識できるビームのうちの一つのビームを選択して初期貯留を行うステップと、を含む。
【0015】
選択的に、前記同期信号はプライマリー同期信号とセカンダリー同期信号を含む。
【0016】
選択的に、前記端末が異なるビームの同期信号と基準信号をそれぞれ測定するステップは、
前記プライマリー同期信号の信号対雑音比SNRを測定し、前記セカンダリー同期信号の信号対雑音比SNRを測定し、前記基準信号の基準信号受信電力RSRPとEs/Iotを測定するステップ、を含む。
【0017】
本発明は、基地局をさらに提供し、前記基地局は、異なる送受信チェーンにおける異なるビームを処理することにより、ビームセルIDを取得するために用いられるビーム処理モジュールと、
ビームセルIDを用いて同期信号と基準信号を生成し、異なるビームの同期信号又は基準信号の位置が時間周波数リソースにおいてずれるために用いられる生成モジュールと、を備える。
【0018】
選択的に、前記ビーム処理モジュールは、具体的には、前記異なる送受信チェーンにおける異なるビームの番号を統一に付け、物理セルIDとビームIDを加算することによって新たなビームセルIDを取得し、又は、物理セルID、ビームIDを関数におけるパラメータとし、関数に基づいてビームセルIDにマッピングするために用いられる。
【0019】
選択的に、前記同期信号はプライマリー同期信号とセカンダリー同期信号を含み、
前記生成モジュールは、具体的には、前記ビームセルIDを複数のビームセルIDの物理グループに分割し、各グループには予め設定された数量のビームセルIDの物理グループの番号が含まれ、分割された物理グループにおけるビームIDに基づいてプライマリー同期信号シーケンスを生成し、プライマリー同期信号シーケンスのマッピングを行い、ビームセルIDの物理グループの番号に基づいてセカンダリー同期信号シーケンスを生成し、セカンダリー同期信号シーケンスのマッピングを行い、前記ビームセルIDに基づいて基準信号シーケンスを生成し、異なるポートにおいてリソースマッピングを行うために用いられる。
【0020】
選択的に、前記高周波サブフレームは、基準信号及び同期信号領域と、制御信号領域と、データ伝送領域と、制御信号フィードバック領域とを含む。
【0021】
本発明は、端末をさらに提供し、前記端末は、異なるビームの同期信号と基準信号を測定するために用いられる測定モジュールと、
測定結果をそれに対応する予め設定された閾値と比較し、それらのすべてがそれぞれ対応する閾値を満たしている場合、当該物理セルIDとビームIDが端末により認識できると見なし、端末により認識できるビームのうちの一つのビームを選択して初期貯留を行うために用いられる処理モジュールと、を備える。
【0022】
選択的に、前記同期信号はプライマリー同期信号とセカンダリー同期信号を含み、
前記測定モジュールは、具体的には、前記プライマリー同期信号のSNR、前記セカンダリー同期信号のSNR、及び前記基準信号のRSRPとEs/Iotを測定するために用いられる。
【発明の効果】
【0023】
従来の技術に比べて、本申請の技術手段は、基地局側において、異なる送受信チェーンにおける異なるビームを処理することにより、ビームセルIDを取得するステップと、ビームセルIDを用いて同期信号と基準信号を生成し、異なるビームの同期信号又は基準信号の位置が時間周波数リソースにおいてずれるステップと、を含む。異なるビームの基準信号と同期信号が時間周波数リソースにおいて互いにずれるため、ビーム走査ときやマルチビームが同時に伝送されるときの相互干渉が回避される。端末側において、端末は、異なるビームの同期信号と基準信号をそれぞれ測定し、且つ測定結果をそれに対応する予め設定された閾値と比較し、それらのすべてがすべての閾値を満たしている場合、当該物理セルIDとビームIDが端末により認識できると見なす。本発明の実施例において、端末は異なる送受信チェーンにおける異なるビームを同時に識別することができ、異なるビームは異なるデータストリームを伝送することができ、即ち、マルチユーザ多入力多出力のUEのペアリングに要件を低下させた。
【0024】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の説明に記載され、且つ、部分的に明細書から明らかにされ、または本発明を実施することによって理解される。本発明の目的及び他の利点は、明細書、特許請求の範囲、および添付図面において特に指摘された構成によって実現され得られる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
ここで説明する図面は、本発明をよりよく理解するために用いられ、明細書に組み入れて本明細書の一部分を構成し、本発明の例示的な実施例及びその説明は本発明の原理を解釈するためのものであり、本発明に対する不適切な制限を構成するものではない。
【0026】
図1】従来技術に係るハイブリッドビームフォーミングアーキテクチャを示す模式図である。
図2(a)】本発明の実施例に係る高周波上りサブフレーム構造の構成模式図である。
図2(b)】本発明の実施例に係る高周波下りサブフレーム構造の構成模式図である。
図3】本発明の実施例に係るビーム処理方法のフローチャートである。
図4】本発明の実施例に係るビームに基づく同期信号の時間周波数リソース位置の模式図である。
図5】本発明の実施例に係るビームに基づく基準信号の時間周波数リソース位置の模式図である。
図6】本発明の第1の実施例に係るシングルアンテナポートの初期セルのPSSを発見する検出のフローチャート模式図である。
図7】本発明の第1の実施例に係るシングルアンテナポートの初期セルのSSSを発見する検出のフローチャート模式図である。
図8】本発明の第1の実施例に係るシングルアンテナポートの初期セルのRSRPを発見する検出のフローチャート模式図である。
図9】本発明の第2の実施例に係るマルチアンテナポートの初期セルのPSSを発見する検出のフローチャート模式図である。
図10】本発明の第2の実施例に係るマルチアンテナポートの初期セルのSSSを発見する検出のフローチャート模式図である。
図11】本発明の第2の実施例に係るマルチアンテナポートの初期セルのRSRPを発見する検出のフローチャート模式図である。
図12】本発明に係る基地局の構成の構造模式図である。
図13】本発明に係る端末の構成の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
本発明の目的、技術手段及び利点をより明確にさせるため、以下、図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。なお、本発明の実施例及び実施例における特徴は、矛盾しない限り、互いに任意に組み合わせてもよい。
【0028】
図1は従来技術に係るハイブリッドビームフォーミングアーキテクチャの模式図である。図1に示すように、一種のN×Mのハイブリッドビームフォーミングアーキテクチャには、N個の送受信チェーンがあり、各送受信チェーンはM個のアンテナに接続されている。アナログビームフォーミング(ABF、Analog Beam forming)は、各送受信チェーンのM個のアンテナに対して操作を行い、各アンテナの位相に対して調整を行うことができる。デジタルビームフォーミング(DBF、Digital Beam forming)は、N個の送受信チェーンに対して操作を行い、異なる周波数ポイントに対して異なる位相操作を行うことができる。デジタル・アナログ変換器(DAC、Digital Analog Converter)は、N個の送受信チェーンに対して操作を行い、パワーアンプ(PA、Power Amplifier)は、各アンテナについてのパワーアンプである。アンテナ0(AT0)、AT1、…、AT(M−1)は、一つの送受信チェーンの異なるアンテナをそれぞれ代表する。一つの送受信チェーンが一つのポートとして構成されているか、二つの送受信チェーンが一つのポートとして構成されることは、具体的には実現方式によって決められる。
【0029】
本発明の実施例では、基地局側と端末側で予め合意された高周波フレーム構造フレームワーク下の高周波サブフレーム構造を提供し、サブフレーム全体が独立したいくつかの領域に分割され、基準信号及び同期信号領域と、制御信号領域と、データ伝送領域と、制御信号フィードバック領域とを含む。図2(a)は本発明の実施例に係る高周波上りサブフレーム構造を示す構成模式図である。図2(a)に示すように、上り基準信号及び同期信号領域は上りセカンダリー同期信号(SRS)とプリアンブル(Preamble)を含み、上り制御信号領域は上り制御チャネルを含み、上りデータ伝送領域は上り数据チャネルを含み、上り制御信号フィードバック領域はガード間隔(GP、Guard Period)と下り制御チャネルを含む。図2(b)は本発明の実施例に係る高周波下りサブフレーム構造の構成模式図である。図2(b)に示すように、下り基準信号及び同期信号領域は、基準信号、プライマリー同期信号、セカンダリー同期信号(RS、PSS、SSS)を含み、下り制御信号領域は下り制御チャネルとDM−RSを含み、下りデータ伝送領域は下り数据チャネルを含み、下り制御信号フィードバック領域はGPと上り制御チャネルを含み、上り制御チャネルは主にACK/NACKフィードバック情報を伝送する。ここのRSの機能は、LTEにおける共通基準信号(CRS)とチャネル状態情報測定用パイロット周波数(CSI−RS)の機能と同等である。
【0030】
本発明の実施例のビーム処理において、異なるビームBeam IDに基づく同期信号の時間周波数領域シンボル位置とシーケンス設定方法、及び異なるビームBeam IDに基づく基準信号の時間周波数領域シンボル位置とシーケンス設定方法が提供される。図3は本発明の実施例に係るビーム処理方法のフローチャートである。図3に示すように、基地局側において、下記のステップを含む。
【0031】
ステップ300:ビームセルIDを取得するように異なる送受信チェーンにおける異なるビームを処理する。
【0032】
【数6】
【0033】
【数7】
【0034】
【数8】
【0035】
ステップ301:ビームセルIDを用いて同期信号と基準信号を生成し、且つ異なるビームの同期信号または基準信号の位置は時間周波数リソースにおいてずれるようにすることにより、高周波サブフレームを生成する。
【0036】
【数9】
【0037】
本発明の実施例では、異なるビームの基準信号と同期信号が時間周波数リソースにおいて互いにずれるため、ビーム走査のときとマルチビームが同時に伝送されるときの相互干渉の問題が防止される。
【0038】
基地局側は放送情報を送信する時に、放送情報において、ポート番号を具備する以外に、各ポートの送信できる異なる方向のビーム数を具備する必要がある。
【0039】
従来の技術に比べて、本発明の実施例における基準信号と同期信号はセルの物理セルIDとビームIDに基づいて設置され、これにより、隣接するビームの間に部分的な重なりがある場合、隣接するビームの間の干渉を低減させる効果が得られ、マルチユーザマルチストリームの動作モードでは、基地局側での異なる送受信チェーンにおける異なるビームが異なるデータストリームを同時に送信させることができ、それによってMU−MIMO端末側のペアリングに必要な満足が低減され、マルチアンテナの異なるポートについては、同期信号と基準信号のマッピング時に、時間周波数領域リソースが互いにずれ、異なるポートの基準信号の間の干渉が低減される。
【0040】
以下、具体的な実施例を参照してステップ301において同期信号と基準信号の実現方法を詳しく説明する。
【0041】
図4は本発明の実施例に係るビームに基づく同期信号の時間周波数リソース位置の模式図である。一つの無線フレームは10個の無線サブフレーム (Subframe)を含み、図4に示すように、各無線サブフレームが100〜250usである。各無線サブフレームは2個のタイムスロットを含み、各タイムスロットは、30個の直交周波数分割多重(OFDM、Orthogonal Frequency Division Multiplexing)のシンボルを含む。PSB、SSS、および物理放送チャネル(PBCH、Physical Broadcast Channel)は、周波数帯域の中心にある6個のリソースブロック(RB、Resource Block)に載置される。本実施例において、仮に、マルチアンテナが4個のビームをスキャンして送信し、または4個のビームを同時に送信する場合、ビームごとに一つのPSSとSSSシーケンスを生成する必要がある。
【0042】
ここで、PSSシーケンスの生成のプロセスは以下の通りである。
【0043】
まず、マルチアンテナによって送信されたビームに対して番号を統一に付け(または関数のマッピングによって生成された)、番号が統一に付けられたビームのBeam IDを取得し、マルチポートの場合、異なる送受信チェーンによって送信されたビームに対して番号を統一に付けることができる。具体的には、1対1のマッピングまたは関数の方式によって実現されることができる。
【0044】
【数10】
【0045】
【数11】
【0046】
ここで、プライマリー同期信号シーケンスd(n)は、式(1)によって示される周波数領域Zadoff−Chuシーケンスに基づいて生成される。
【数12】
【0047】
式(1)において、Zadoff−Chuルートシーケンスインデックス(Root index)uは、表(1)に示される。
【表2】
【0048】
セカンダリー同期信号シーケンスは、d(0)、・・・、d(61)によって表示され、セカンダリー同期信号はサブフレーム0とサブフレーム5においてシーケンスを生成する方式が異なる。
【数13】
【0049】
式(2)において、 0≦n≦30。
【数14】
【0050】
図5は本発明の実施例に係るビームに基づく基準信号の時間周波数リソース位置の模式図である。図5に示すように、本実施例において、同期信号は、サブフレームの第1のタイムスロットバンドの中間で送信され、基準信号は、両側で送信される。本実施例において、4個のポートがあり、かつ、ポートごとに4個のビームがある例を挙げ、基準信号の時間周波数リソースのマッピングを説明する。
【0051】
ポート0の4個のビームについて、RS1、RS2、RS3、RS4はビーム1、ビーム2、ビーム3、ビーム4の4個のビームの基準信号に対応し、ポート1の4個のビームについて、RS1、RS2、RS3、RS4はビーム1、ビーム2、ビーム3、ビーム4の4個のビームの基準信号に対応し、ポート2の4個のビームについて、RS1、RS2、RS3、RS4はビーム1、ビーム2、ビーム3、ビーム4の4個のビームの基準信号に対応し、ポート3の4個のビームについて、RS1、RS2、RS3、RS4はビーム1、ビーム2、ビーム3、ビーム4の4個のビームの基準信号に対応する。
【数15】

【0052】
【数16】
【0053】
本発明の実施例では、端末側において、下記のステップを含む。
【0054】
ステップ302:端末が異なるビームの同期信号と基準信号をそれぞれ測定し、且つ測定結果をそれに対応する予め設定された閾値と比較し、それらのすべてがすべての閾値を満たしている場合、当該物理セルIDとビームIDが端末により認識できると見なし、端末により認識できるビームのうちの一つのビームを選択して初期貯留を行う。
【0055】
当該ステップにおいて、端末は初期ビームの発見を行う場合、すべてのビームを検索する必要があり、あるビームの同期信号(プライマリー同期信号とセカンダリー同期信号を含む)及びビームの信号品質例えば基準信号受信電力(RSRP、Reference Signal Receiving Power)のすべてがそれぞれ予め設定された閾値を満たしている場合のみ、当該ビームは端末により認識できる。端末は、UEの初期貯留ビームとして識別可能なビームの中から信号品質が最もよいものを選択することができる。
【0056】
本発明の実施例では、端末は、異なる送受信チェーンにおける異なるビームを同時に識別することができ、異なるビームは異なるデータストリームを送信することができる。つまり、本発明によって提供されるビーム処理方法は、マルチユーザ多入力多出力(MU−MIMO、Multi−User、Multi−Input Multi−Output)UEのペアリングに必要な条件を低下させた。
【0057】
以下、具体的な実施例を参照して本発明に基づくビーム処理方法、端末によって実行された初期ビームの発見の具体的な実現プロセスを詳しく説明する。
【0058】
第1の実施例では、1つの送受信チェーン、例えば図1におけるTransceiver0のみが考えられ、この送受信チェーンはアンテナAT0、アンテナAT1、…、アンテナAT(M−1)によって構成され、各送受信チェーンは複数のビーム方向で送信される。第1の実施例では、ビームの最大値Kmaxが4であり、すなわち、4個のビームを例にして説明する。ここで、ビームの角度が10度程度の狭いビームであってもよく、または30〜50度程度の広いビームであってもよい。一つのビームの最初の発見には、以下の3つのステップ:PSSの信号検出、SSSの信号検出、およびRSRPの信号検出によって完成する必要がある。3つの検出プロセスの測定結果のすべてが予め設定された閾値を満たしている場合のみ、当該ビームが端末により認識できると判断することができる。
【0059】
第1の実施例では、仮に、予め設定されたビームのPSS、SSSの閾値はそれぞれPSS閾値THRD_PSS、SSS閾値THRD_SSSである場合、THRD_PSSのデフォルト値が0dBであり、THRD_SSSのデフォルト値が0dBである。
【0060】
図6は本発明の第1の実施例に係るシングルアンテナポートの初期セルのPSSを発見する検出のフローチャート模式図である。図6に示すように、下記のステップを含む。
【0061】
ステップ600:端末は、ビーム番号Kを0に初期化する。
【0062】
ステップ601:ビーム番号Kがビームの最大値Kmaxより大きいか否かを判断し、大きい場合には、ステップ607へ進み、そうでない場合には、ステップ602へ進む。
【0063】
ここで、ビームの最大値Kmaxは、放送情報から取得されることができる。
【0064】
ステップ602:端末は、送信ビームKの信号が見つかるまで各ビームの信号を順次に検出する。
【0065】
ステップ603:端末は、送信ビームKのPSSに対して信号対雑音比(SNR、Signal−to−Noise Ratio)の検出を実行する。具体的に、当該ステップは、例えば、LTEにおいてセルのPSSの検出によって実現されることができ、具体的な実現方式は、本発明の特許請求の範囲を限定するものではないが、ここでは省略する。
【0066】
ステップ604:検出されたPSSのSNRが予め設定されたPSSの閾値THRD_PSSより大きいか否かを判断し、大きい場合には、ステップ605へ進み、そうでない場合には、ステップ606へ進む。
【0067】
【数17】
【0068】
ステップ606:ビーム番号Kがインクリメントされ、例えば1が加えられてから、ステップ601に戻る。
【0069】
なお、ビームの循環は順番どおりに実行することができるが、順不同で実行することもできる。
【0070】
ステップ607:ビームのPSSの検出プロセスが終了し、閾値を満たしているBeam IDの集合を集計する。
【0071】
図7は本発明の第1の実施例に係るシングルアンテナポートの初期セルのSSSを発見する検出のフローチャート模式図であり、図7に示すように、下記のステップを含む。
【0072】
ステップ700:整数LでPSSの閾値THRD_PSSを満たしているビームの集合におけるビームに対して改めて番号を付け、且つLの初期値を0に設定する。
【0073】
ステップ701:循環ビーム番号LがPSSの閾値THRD_PSSを満たしているビーム集合の中のビームの最大値Lmaxより大きいか否かを判断し、大きい場合には、プロセスを終了し、そうではない場合には、ステップ702へ進む。
【0074】
ここで、Lmaxは閾値THRD_PSSを満たしているビームの数である。
【0075】
ステップ702:端末は、循環送信ビームLを受信するモードに調整され、すなわち、送信ビームLのSSS信号を受信する状態ように調整される。具体的な実現方式は、この分野での当業者には公知の技術であり、本発明の特許請求の範囲を限定するものではないので、ここでは省略する。
【0076】
ステップ703:端末は、循環送信ビームLのSSSに対してSNRの検出を行う。
【0077】
ステップ704:検出されたSSSのSNRが予め設定されたSSSの閾値THRD_SSSより大きいか否かを判断し、大きい場合には、ステップ705へ進み、そうでない場合には、ステップ706へ進む。
【0078】
【数18】
【0079】
ステップ706:循環ビーム番号Lがインクリメントされ、例えば1が加えられてから、ステップ701に戻る。
【0080】
なお、ビームの循環は順番どおりに実行することができるが、順不同で実行することもできる。
【0081】
図8は本発明の第1の実施例に係るシングルアンテナポートの初期セルのRSRPを発見する検出のフローチャート模式図であり、図8に示すように、下記のステップを含む。
【0082】
ステップ800:PSSの検出とSSSの検出の結果のいずれも閾値を満たしているビームに対して、循環番号Mで改めて番号を付ける。
【0083】
ステップ801:端末は、ビーム循環番号Mを0に初期化する。
【0084】
ステップ802:ビーム循環番号MがMmaxより大きいか否かを判断し、大きい場合には、本プロセスを終了し、そうでない場合には、ステップ803へ進む。
【0085】
ここで、Mmaxは、PSSの検出とSSSの検出における閾値を同時に満たしているビームの数である。
【0086】
ステップ803:端末は、送信ビームMを受信する状態、すなわち、送信ビームMを受信するように調整される。このとき、ビームMの信号を受信信号とし、他のビームの信号をノイズとする。
【0087】
ステップ804:端末は、送信ビームMに対してRSRPとリソースユニットのエネルギー/雑音及び干渉の受信電力スペクトル密度(Es/Iot)を測定し、例えば、RSRPの閾値は−127dBmに設定されてもよく、Es/Iotの閾値は−6dBに設定されてもよい。具体的に、当該ステップは、例えばLTEにおいてのRSRPとEs/Iotの測定によって実現されることができ、具体的な実現方式は、本発明の特許請求の範囲を限定するものではないが、ここでは省略する。
【0088】
ステップ805:RSRPの測定値とEs/Iotの測定値がいずれもそれぞれに対応する予め設定された閾値より大きい場合には、ステップ806へ進み、そうでない場合には、ステップ807へ進む。
【0089】
ステップ806:RSRPとEs/Iotがいずれも予め設定された閾値を同時に満たしている物理グループにおけるビームIDの集合を記録する。このとき、物理グループにおけるビームID集合中の全てのビームは、端末により認識できるビームセルIDである。
【0090】
ステップ807:ビームの循環番号Mにインクリメントされ、例えば1に加えられる。
【0091】
なお、ビームの循環は順番どおりに実行することができるが、順不同で実行することもできる。
【0092】
第2の実施例では、アンテナのマルチポート状況を考慮し、第2の実施例において、1つのポートが1つの送受信チェーンに対応し、例えば、図1においてN個のポートがある。一つのビームの最初の発見には、以下の3つのステップ:PSSの信号検出、SSSの信号検出、およびRSRPの信号検出によって完成する必要がある。3つの検出プロセスの測定結果のすべてが予め設定された閾値を満たしている場合のみ、当該ビームが端末により認識できると判断することができる。第2の実施例において、4個のビーム、すなわち、ビームの最大値Kmaxが4であり、ポートの最大値AmaxがNであり、Nは8、16、32などであっでもよいのを例にして説明する。
【0093】
第2の実施例では、予め設定されたビームのPSS、SSSの閾値はそれぞれPSSの閾値THRD_PSS、SSSの閾値THRD_SSSであることを仮定する。
【0094】
図9は本発明の第2の実施例に係るマルチアンテナポートの初期セルのPSSを発見する検出のフローチャート模式図であり、下記のステップを含む。
【0095】
ステップ900:端末は、ポート番号Aを初期化して0に設定する。
【0096】
ステップ901:ポート番号Aがポートの最大値Amax以上であるか否かを判断し、以上である場合には、ステップ910へ進み、小さい場合には、ステップ902へ進む。
【0097】
本発明の実施例では、基地局側の放送情報の中にはポート番号以外に、各ポートにおいての最大ビーム数を具備する。ポートの最大値Amaxに対して、端末は、放送情報の中から予め取得されることができる
【0098】
ステップ902:端末は、ビーム番号Kを0に初期化する。
【0099】
ステップ903:ビーム番号Kがビーム番号の最大値Kmaxよりも大きいか否かを判断し、大きい場合には、ステップ904へ進み、そうでない場合には、ステップ905へ進む。
【0100】
ここで、ビームの最大値Kmaxは放送情報から取得されてもよい。
【0101】
ステップ904:ポート番号Aがインクリメントされ、例えば1が加えられてから、ステップ901に戻る。なお、ポートの循環は順番どおりに実行することができるが、順不同で実行することもできる。
【0102】
ステップ905:端末は、送信ビームKを受信するように調整され、すなわち、送信ビームKの信号を受信信号とし、他のビームの信号をノイズとする。
【0103】
ステップ906:端末は、送信ビームKのPSSに対してSNRの検出を行う。
【0104】
ステップ907:検出されたPSSのSNRの検出値がPSSの閾値THRD_PSSより大きいか否かを判断し、大きい場合には、ステップ908へ進み、そうでない場合には、ステップ909へ進む。
【0105】
【数19】
【0106】
ステップ909:ビーム番号Kがインクリメントされ、例えば1が加えられてから、ステップ903に戻る。
【0107】
なお、ビームの循環は順番どおりに実行することができるが、順不同で実行することもできる。
【0108】
ステップ910:ビームPSSの検出が終了し、閾値を満たしているビームIDの集合を集計する。
【0109】
図10は本発明の第2の実施例に係るマルチアンテナポートの初期セルのSSSを発見する検出のフローチャート模式図であり、図10に示すように、下記のステップを含む。
【0110】
ステップ1000:整数LでPSSの閾値THRD_PSSを満たしているビームの集合中のビームに対して改めて番号を付ける。
【0111】
ステップ1001:端末は、ポート番号Aを初期化して0に設定する。
【0112】
ステップ1002:ポート番号Aがポートの最大値Amax以上であるか否かを判断し、以上である場合には、ステップ1011へ進み、小さい場合には、ステップ1003へ進む。
【0113】
ステップ1003:端末は、ビーム番号Lを0に初期化する。
【0114】
ステップ1004:ビーム番号LがPSSの閾値THRD_PSSを満たしているビームの集合中のビームの最大値L’maxより大きいか否かを判断し、大きい場合には、ステップ1005へ進み、そうでない場合には、ステップ1006へ進む。
【0115】
ここで、L’maxは、あるポートにおいてのTHRD_PSS閾値を満たしているビームの数である。
【0116】
ステップ1005:ポート番号Aがインクリメントされ、例えば1が加えられてから、ステップ1002に戻る。なお、ポートの循環は順番どおりに実行することができるが、順不同で実行することもできる。
【0117】
ステップ1006:端末は、送信ビームLを受信するように調整され、すなわち、送信ビームLの信号を受信信号とし、他のビームの信号をノイズとする。
【0118】
ステップ1007:端末は、送信ビームLに対してSSSのSNRの検出を行う。
【0119】
ステップ1008:検出されたSSSのSNRの検出値がSSSの閾値THRD_SSSより大きいか否かを判断し、大きい場合には、ステップ1009へ進み、そうでない場合には、ステップ1010へ進む。
【0120】
【数20】
【0121】
ステップ1010:ビーム番号がインクリメントされ、例えば1が加えられてから、ステップ1004に戻る。なお、ビームの循環は順番どおりに実行することができるが、順不同で実行することもできる。
【0122】
ステップ1011:ビームSSSの検出が終了し、閾値を満たしているビーム ID(BEAM ID)の集合を集計する。
【0123】
図11は本発明の第2の実施例に係るマルチアンテナポートの初期セルのRSRPを発見する検出のフローチャート模式図であり、図11に示すように、下記のステップを含む。
【0124】
ステップ1100:PSSの検出とSSSの検出の結果のいずれも閾値を満たしているビームに対して、循環番号Mで改めて番号を付ける。
【0125】
ステップ1101:端末は、ポート番号Aを0に初期化する。
【0126】
ステップ1102:ポート番号Aがポートの最大値Amax以上であるか否かを判断し、以上である場合には、本プロセスを終了し、小さい場合には、ステップ1103へ進む。
【0127】
ステップ1103:端末は、循環ビーム番号Mの初期値を0に初期化する。
【0128】
ステップ1104:循環ビーム番号MがSSSの閾値THRD_SSSとPSSの閾値THRD_PSSを同時に満たしているビームの集合中のビームの最大値M’maxより大きい場合には、ステップ1105へ進み、そうでない場合には、ステップ1106へ進む。
【0129】
ここで、M’maxは、あるポートにおいてのPSSの検出とSSSの検出の閾値を満たしているビームの数である。
【0130】
ステップ1105:ポート番号がインクリメントされ、例えば1が加えられてから、ステップ1102に戻る。なお、ポートの循環は順番どおりに実行することができるが、順不同で実行することもできる。
【0131】
ステップ1106:端末は、送信ビームMを受信するように調整され、すなわち、送信ビームMの信号を受信信号とし、他のビームの信号をノイズとする。
【0132】
ステップ1107:端末は、送信ビームMに対してRSRPとEs/Iotの測定を行う。
【0133】
ステップ1108:端末測定を完了した後に、RSRPの測定値とEs/Iotの測定値がいずれもそれぞれに対応する予め設定された閾値であるTHRD_RSRPとTHRD_Esより大きいことを判断し、いずれも大きい場合には、ステップ1109へ進む。そうでない場合には、ステップ1110へ進む。
【0134】
ステップ1109:RSRPとEs/Iotがいずれも予め設定された閾値を同時に満たしているビームIDの集合を記録する。このとき、ビームID集合中の全てのビームは、端末により認識できるビームセルIDである。
【0135】
ステップ1110:ビーム循環番号Mがインクリメントされ、例えば1に加えられる。なお、ビームの循環は順番どおりに実行することができるが、順不同で実行することもできる。
【0136】
図12は本発明に係る基地局の構成の構造模式図である。図12に示すように、異なる送受信チェーンにおける異なるビームを処理することにより、ビームセルIDを取得するために用いられるビーム処理モジュールと、ビームセルIDを用いて同期信号と基準信号を生成し、且つ異なるビームの同期信号又は基準信号の位置が時間周波数リソースにおいてずれるために用いられる生成モジュールと、を少なくとも備える。
【0137】
ここで、ビーム処理モジュール、具体的には、異なる送受信チェーンにおける異なるビーム番号を統一に番号を付け、物理セルIDとビームIDを加算することによって新たなビームセルIDを取得し、又は、物理セルID、ビームIDを関数におけるパラメータとし、関数に基づいてビームセルIDにマッピングするために用いられる。
【0138】
【数21】
【0139】
ここで、高周波サブフレームは、基準信号及び同期信号領域と、制御信号領域と、データ伝送領域と、制御信号フィードバック領域を含む。
【0140】
ビーム処理モジュール及び生成モジュールはハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせの形式により実現されてもよい。例えば、ビーム処理モジュール及び生成モジュールは、基地局におけるデジタル信号処理デバイスまたは無線信号処理チップと結び付けられてメモリに記憶された具体的なアルゴリズムによって実現されることができる。
【0141】
図13は本発明に係る端末の構成の構造模式図である。図13に示すように、異なるビームの同期信号と基準信号を測定するために用いられる測定モジュールと、測定結果をそれに対応する予め設定された閾値と比較し、それらのすべてがすべての閾値を満たしている場合、当該物理セルIDとビームIDが端末により認識できると見なし、端末により認識できるビームのうちの1つのビームを選択して初期貯留を行うために用いられる処理モジュールと、を少なくとも備える。
【0142】
ここで、測定モジュールは、具体的には、すべてのビームを検索し、各ビームに対して、プライマリー同期信号のSNR、セカンダリー同期信号のSNR、及び基準信号のRSRPとEs/Iotを測定するために用いられる。
【0143】
測定モジュール及び処理モジュールは、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせ形式により実現されてもよい。例えば、測定モジュール及び処理モジュールは端末におけるデジタル信号処理デバイスまたは無線信号処理チップと結び付けられてメモリに記憶された具体的なアルゴリズムによって実現されることができる。
【産業上の利用可能性】
【0144】
本発明により提供されるビーム処理方法、初期ビームの発見方法、基地局及び端末が通信領域に適用されてもよく、特に基地局と端末との間の信号伝送に適用されてもよい。
【0145】
以上は本発明の好ましい実施例にすぎず、本発明の請求範囲を限定するものではない。本発明の精神と原則を離脱しない限り、任意の修正、均等の切り替え、改善など、いずれも本発明の特許請求の範囲に含まれるべきである。
図1
図2(a)】
図2(b)】
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13