特許 6697630 無線通信システムにおいて多重ビームを用いた信号送信方法及びそのための装置

(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】6697630

(24)【登録日】2020年4月28日

(45)【発行日】2020年5月20日

(54)【発明の名称】無線通信システムにおいて多重ビームを用いた信号送信方法及びそのための装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/06 20060101AFI20200511BHJP

   H04B 7/0413 20170101ALI20200511BHJP

【ＦＩ】

   H04B7/06 954

   H04B7/0413 100

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2019-501621(P2019-501621)

(86)(22)【出願日】2017年7月12日

(65)【公表番号】特表2019-527958(P2019-527958A)

(43)【公表日】2019年10月3日

(86)【国際出願番号】KR2017007482

(87)【国際公開番号】WO2018012887

(87)【国際公開日】20180118

【審査請求日】2019年2月5日

(31)【優先権主張番号】62/362,022

(32)【優先日】2016年7月13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】100109841

【弁理士】

【氏名又は名称】堅田 健史

(74)【代理人】

【識別番号】230112025

【弁護士】

【氏名又は名称】小林 英了

(74)【代理人】

【識別番号】230117802

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100131451

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 理

(74)【代理人】

【識別番号】100167933

【弁理士】

【氏名又は名称】松野 知紘

(74)【代理人】

【識別番号】100174137

【弁理士】

【氏名又は名称】酒谷 誠一

(74)【代理人】

【識別番号】100184181

【弁理士】

【氏名又は名称】野本 裕史

(72)【発明者】

【氏名】ソ，ハンビル

(72)【発明者】

【氏名】リ，ヨンデ

(72)【発明者】

【氏名】キム，キジュン

(72)【発明者】

【氏名】キム，ソンウク

【審査官】 阿部 弘

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１４−５２５１９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００２１９５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１３−００１１９９３（ＫＲ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５３０５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００７２２４４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１３−００２９７４５（ＫＲ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５２９２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２０６５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１５７５６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１６／０８６１４４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／０６

Ｈ０４Ｂ ７／０４１３

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１，４

ＩＥＥＥ ８０２．１１

１５

１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線通信システムにおいて端末が基地局に上りリンク信号を送信する方法であって、
前記基地局からＴＴＩ(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ)単位で定義される前記基地局の受信ビームパターンに関する情報を受信する段階；
前記基地局の受信ビームパターンに関する情報を用いて、前記ＴＴＩ単位で定義される上りリンク送信ビームパターンを決定する段階；
前記基地局に前記上りリンク信号を前記上りリンク送信ビームパターンに従って前記ＴＴＩ単位で順次的繰り返し送信する段階を含み、
前記基地局の受信ビームパターンに関する情報を受信する段階は、
前記基地局から互いに異なる送信ビームが適用された２つ以上の参照信号を２つ以上のＴＴＩ上において順次的に受信する段階；及び
前記互いに異なる送信ビームを用いて前記基地局の受信ビームパターンを確認する段階を含むことを特徴とする、上りリンク信号送信方法。

【請求項2】

前記基地局の受信ビームパターンを確認する段階は、
下りリンクチャネルと上りリンクチャネルが同一であると仮定する段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載の上りリンク信号送信方法。

【請求項3】

前記順次的繰り返し送信される前記上りリンク信号は、
同一のデータを含むことを特徴とする、請求項１に記載の上りリンク信号送信方法。

【請求項4】

前記上りリンク信号を送信する段階は、
前記順次的繰り返し送信の間に前記基地局から前記上りリンク信号に対する肯定の応答を受信した場合、前記順次的繰り返し送信を中断する段階を含むことを特徴とする、請求項１に記載の上りリンク信号送信方法。

【請求項5】

無線通信システムにおける端末であって、
無線通信モジュール；及び
前記無線通信モジュールに連結されて、基地局からＴＴＩ(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ)単位で定義される前記基地局の受信ビームパターンに関する情報を受信し、前記基地局の受信ビームパターンに関する情報を用いて、前記ＴＴＩ単位で定義される上りリンク送信ビームパターンを決定し、前記基地局に前記上りリンク信号を前記上りリンク送信ビームパターンに従って前記ＴＴＩ単位で順次的繰り返し送信するプロセッサを含み、
前記プロセッサは、前記基地局から互いに異なる送信ビームが適用された２つ以上の参照信号を２つ以上のＴＴＩ上において順次的に受信し、前記互いに異なる送信ビームを用いて前記基地局の受信ビームパターンを確認することを特徴とする、端末。

【請求項6】

前記プロセッサは、
前記基地局の受信ビームパターンを確認する時、下りリンクチャネルと上りリンクチャネルが同一であると仮定することを特徴とする、請求項５に記載の端末。

【請求項7】

前記順次的繰り返し送信される前記上りリンク信号は、
同一のデータを含むことを特徴とする、請求項５に記載の端末。

【請求項8】

前記プロセッサは、
前記順次的繰り返し送信の間に前記基地局から前記上りリンク信号に対する肯定の応答を受信した場合、前記順次的繰り返し送信を中断することを特徴とする、請求項５に記載の端末。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は次世代無線通信システムに関し、より詳しくは、無線通信システムにおいて多重ビームを用いた信号送信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網の構造を概略的に示した図である。Ｅ−ＵＭＴＳ(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ)は、既存のＵＭＴＳ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ)から進化したシステムであって、現在、３ＧＰＰで基礎的な標準化作業を進めている。一般に、Ｅ−ＵＭＴＳは、ＬＴＥ(Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)システムと称することもできる。ＵＭＴＳ及びＥ−ＵＭＴＳの技術規格(ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ)の詳細な内容は、夫々“３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ”のＲｅｌｅａｓｅ７とＲｅｌｅａｓｅ８を参照することができる。

【0004】

図１を参照すると、Ｅ−ＵＭＴＳは、端末(Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ)、基地局(ｅＮｏｄｅ Ｂ；ｅＮＢ)、及びネットワーク(Ｅ−ＵＴＲＡＮ)の終端に位置し、外部ネットワークと接続される接続ゲートウェイ(Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ；ＡＧ)を含む。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、１．２５Ｍｈｚ、２．５Ｍｈｚ、５Ｍｈｚ、１０Ｍｈｚ、１５Ｍｈｚ、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうち一つに設定され、多くの端末に下り又は上り送信サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定することができる。基地局は、多数の端末に対するデータ送受信を制御する。下りリンク(Ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ)データに対して、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)データに対して、基地局は、上りリンクスケジューリング情報を該当端末に送信し、該当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。各基地局間には、使用者トラフィック又は制御トラフィックの送信のためのインターフェースを使用することができる。核心網(Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣＮ)は、ＡＧ及び端末の使用者登録などのためのネットワークノードなどで構成することができる。ＡＧは、複数のセルで構成されるＴＡ(Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ)単位で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まで開発されてきたが、使用者と事業者の要求と期待は持続的に増加している。また、他の無線接続技術が継続して開発されているので、今後、競争力を有するためには新たな技術進化が要求され、ビット当たりの費用減少、サービス可用性増大、融通性のある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、端末の適切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】

上述した論議に基づいて、以下では無線通信システムにおいて多重ビームを用いた信号送信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、端末が基地局に上りリンク信号を送信する方法は、基地局からＴＴＩ(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ)単位で定義される基地局の受信ビームパターンに関する情報を受信する段階；基地局の受信ビームパターンに関する情報を用いて、ＴＴＩ単位で定義される上りリンク送信ビームパターンを決定する段階；基地局に上りリンク信号を上りリンク送信ビームパターンに従ってＴＴＩ単位で順次的繰り返し送信する段階を含むことを特徴とする。

【0009】

なお、本発明の一態様である無線通信システムにおける端末は、無線通信モジュール；及び無線通信モジュールに連結されて、基地局からＴＴＩ(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ)単位で定義される基地局の受信ビームパターンに関する情報を受信し、基地局の受信ビームパターンに関する情報を用いて、ＴＴＩ単位で定義される上りリンク送信ビームパターンを決定し、基地局に上りリンク信号を上りリンク送信ビームパターンに従ってＴＴＩ単位で順次的繰り返し送信するプロセッサを含むことを特徴とする。

【0010】

好ましくは、基地局から互いに異なる送信ビームが適用された２つ以上の参照信号を２つ以上のＴＴＩ上において順次的に受信し、互いに異なる送信ビームを用いて基地局の受信ビームパターンを確認することができる。この場合、端末が基地局の受信ビームパターンを確認する時、下りリンクチャネルと上りリンクチャネルが同一であると仮定することを特徴とする。

【0011】

順次的繰り返し送信の間に基地局から上りリンク信号に対する肯定の応答を受信した場合、端末は順次的繰り返し送信を中断することを特徴とする。

【0012】

さらに、順次的繰り返し送信される上りリンク信号は同一のデータを含むことを特徴とする。

【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端末はチャネル環境測定が難しい状況で多重ビームを用いてより効率的に上りリンク信号を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、言及しなかった他の効果は下記の記載から本発明が属する当該技術分野における当業者に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網構造を概略的に示す図である。

【図2】３ＧＰＰ無線接続網の規格に基づく端末及びＥ−ＵＴＲＡＮの間の無線インターフェースプロトコル(Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)の制御平面(Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ)及び使用者平面(Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ)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これらを用いた一般的な信号送信方法を説明する図である。

【図4】ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構造を例示する図である。

【図5】ＬＴＥシステムで使用さ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システムで使用される上りリンクサブフレームの構造を例示する図である。

【図7】ＴＸＲＵとアンテナ要素の連結方式の一例を示す図である。

【図8】本発明の実施例により端末が基地局に上りリンク信号を送信する一例を説明するフローチャートである。

【図9】本発明の一実施例による通信装置を示す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、添付図面を参照して説明した本発明の各実施例により、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。以下で説明する各実施例は、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】

この明細書ではＬＴＥシステム及びＬＴＥ−Ａシステムを用いて本発明の各実施例を説明するが、これは例示に過ぎない。従って、本発明の各実施例は、上記の定義に該当するいずれの通信システムにも適用することができる。

【0018】

また、この明細書では、基地局の名称がＲＲＨ(ｒｅｍｏｔｅ ｒａｄｉｏ ｈｅａｄ)、ｅＮＢ、ＴＰ(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｏｉｎｔ)、ＲＰ(ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ)、中継器(ｒｅｌａｙ)などの包括的な用語で使用されている。

【0019】

図２は３ＧＰＰ無線接続網の規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮの間の無線インターフェースプロトコルの制御平面及び使用者平面の構造を示す図である。制御平面は端末(Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ)とネットワークが信号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を意味する。使用者平面はアプリケーション階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を意味する。

【0020】

第１の階層である物理階層は、物理チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)を用いて上位階層に情報送信サービス(Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ)を提供する。物理階層は上位にある媒体接続制御(Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ)階層とは送信チャネル(Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ)を介して連結される。この送信チャネルを介して媒体接続制御階層と物理階層の間でデータが移動する。送信側と受信側の物理階層の間では物理チャネルを介してデータが移動する。物理チャネルは時間と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、ＯＦＤＭＡ(Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ)方式で変調され、上りリンクにおいては、ＳＣ−ＦＤＭＡ(Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ)方式で変調される。

【0021】

第２の階層である媒体接続制御(Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ)階層は、論理チャネル(Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)を介して上位階層である無線リンク制御(Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ)階層にサービスを提供する。第２の階層のＲＬＣ階層は信頼性のあるデータ送信を支援する。ＲＬＣ階層の機能はＭＡＣ内部の機能ブロックにより具現されることもできる。第２の階層のＰＤＣＰ階層は帯域幅が狭い無線インターフェースにおいてＩＰｖ４或いはＩＰｖ６のようなＩＰパケットを効率的に送信するために不要な制御情報を減らすヘッダ圧縮(Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ)の機能を果たす。

【0022】

第３の階層である最下部に位置する無線リソース制御(Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ)階層は、制御平面でのみ定義される。ＲＲＣ階層は無線ベアラ(Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ)の設定、再設定及び解除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。無線ベアラは端末とネットワークの間のデータ伝達のために第２の階層により提供されるサービスを意味する。このために、端末とネットワークのＲＲＣ階層は互いにＲＲＣメッセージを交換する。端末とネットワークのＲＲＣ階層の間にＲＲＣ連結(ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ)がある場合、端末はＲＲＣ連結状態(Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ)であり、そうではない場合はＲＲＣ休止状態(Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ)である。ＲＲＣ階層の上位にあるＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)階層は、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。

【0023】

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ＢＣＨ(Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ)、ページングメッセージを送信するＰＣＨ(Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ)、使用者トラフィックや制御メッセージを送信する下り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の場合、下りＳＣＨを介して送信され、又は特の下りＭＣＨ(Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ)を介して送信されることができる。なお、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ＲＡＣＨ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ)、使用者トラフィックや制御メッセージを送信する上りＳＣＨ(Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ)がある。送信チャネルの上位にありかつ送信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を用いた一般的な信号送信方法を説明する図である。

【0025】

端末は、電源がオンになったり新たにセルに進入した場合は、基地局と同期を合わせるなどの初期セル探索(Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ)作業を行う(Ｓ３０１)。このために、端末は基地局から主同期チャネル(Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ； Ｐ−ＳＣＨ)及び副同期チャネル(Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｓ−ＳＣＨ)を受信することによって基地局と同期を合わせ、セルＩＤなどの情報を得ることができる。その後、端末は基地局から物理放送チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ)を受信してセル内の放送情報を得ることができる。なお、端末は初期セル探索段階において下りリンク参照信号(Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＤＬ ＲＳ)を受信して下りリンクチャネル状態を確認することができる。

【0026】

初期セル探索を終了した端末は、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よっ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得ることができる(Ｓ３０２)。

【0027】

一方、基地局に最初に接続したか或いは信号伝送のための無線リソースがない場合は、端末は、基地局に対して任意接続過程(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ；ＲＡＣＨ)を行うことができる(段階Ｓ３０３〜段階Ｓ３０６)。このために、端末は、物理任意接続チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＲＡＣＨ)を介し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を介してプリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる(Ｓ３０４及びＳ３０６)。競争基盤のＲＡＣＨの場合、さらに衝突解決手順(Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ)を行うことができる。

【0028】

上述した手順を行った端末は、その後、一般的な上り／下りリンク信号伝送の手順として、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)の送信(Ｓ３０８)を行う。特に、端末は、ＰＤＣＣＨを介し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り当て情報などの制御情報を含み、その使用目的に応じてフォーマットが互いに異なる。

【0029】

一方、端末が上りリンクを通じて基地局に伝送したり又は端末が基地局から受信したりする制御情報は、下り／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システムの場合、端末は上述したＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩなどの制御情報をＰＵＳＣＨ及び／又はＰＵＣＣＨを介して伝送することができる。

【0030】

図４は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構造を例示する図である。

【0031】

図４を参照すると、無線フレームは１０ｍｓ(３２７２００×Ｔｓ)の長さを有し、１０つの均等なサイズのサブフレームで構成されている。各々のサブフレームは１ｍｓの長さを有し、２つのスロットで構成されている。各々のスロットは０.５ｍｓ(１５３６０×Ｔｓ)の長さを有する。ここで、Ｔ_Ｓはサンプリング時間を示し、Ｔ_Ｓ＝１／(１５ｋＨｚ×２０４８)＝３.２５５２×１０^−８(約３３ｎｓ)のように表示される。スロットは時間領域において複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域において複数のリソースブロック(Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ；ＲＢ)を含む。ＬＴＥシステムにおいて、１つのリソースブロックは１２つの副搬送波×７(６)つのＯＦＤＭシンボルを含む。データが送信される単位時間であるＴＴＩ(Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ)は、１つ以上のサブフレーム単位で決められることができる。上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数及びスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は多様に変更可能である。

【0032】

図５は、下りリンク無線フレームにおいて１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。

【0033】

図５を参照すると、サブフレームは１４つのＯＦＤＭシンボルで構成されている。サブフレームの設定によって最初の１〜３つのＯＦＤＭシンボルは制御領域として使用され、残りの１３〜１１つのＯＦＤＭシンボルはデータ領域として使用される。図面において、Ｒ１〜Ｒ４は、アンテナ０〜３に対する基準信号(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ(ＲＳ)又はＰｉｌｏｔ Ｓｉｇｎａｌ)を示す。ＲＳは制御領域及びデータ領域とは関係なく、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のうちＲＳが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のうちＲＳが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(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ)、ＰＨＩＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ)、ＰＤＣＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ)などがある。

【0034】

ＰＣＦＩＣＨは物理制御フォーマット指示子チャネルであって、サブフレームごとにＰＤＣＣＨに使用されるＯＦＤＭシンボルの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つのＲＥＧで構成され、夫々のＲＥＧはセルＩＤに基づいて制御領域内に分散される。１つのＲＥＧは４つのＲＥで構成される。ＲＥは１つの副搬送波×１つのＯＦＤＭシンボルで定義される最小物理リソースを示す。ＰＣＦＩＣＨ値は帯域幅によって１〜３又は２〜４の値を指示し、ＱＰＳＫ(Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ)で変調される。

【0035】

ＰＨＩＣＨは物理ＨＡＲＱ(Ｈｙｂｒｉｄ−Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅｑｕｅｓｔ)指示子チャネルであって、上りリンク伝送に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫを運ぶために使用される。即ち、ＰＨＩＣＨはＵＬ ＨＡＲＱのためのＤＬ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報が伝送されるチャネルを示す。ＰＨＩＣＨは１つのＲＥＧで構成され、セル特定にスクランブルされる。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に拡散される。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の数は拡散コードの数によって決定される。ＰＨＩＣＨ(グループ)は周波数領域及び／又は時間領域でダイバーシティの利得を得るために３回繰り返される。

【0036】

ＰＤＣＣＨは物理下りリンク制御チャネルであって、サブフレームの最初のｎ個のＯＦＤＭシンボルに割り当てられる。ここで、ｎは１以上の整数であって、ＰＣＦＩＣＨによって指示される。ＰＤＣＣＨは１つ以上のＣＣＥ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)のリソース割り当てに関連する情報、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を介して伝送される。よって、基地局と端末は一般的に、特定の制御情報又は特定のサービスデータを除いては、ＰＤＳＣＨを介してデータを夫々伝送及び受信する。

【0037】

ＰＤＳＣＨのデータはどの端末(１つ又は複数の端末)に伝送されるものであり、各々の端末がどのようにＰＤＳＣＨデータを受信してデコードするかに関する情報などが、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ＤＣＩフォーマット、即ち伝送形式情報(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、特定のサブフレームを介して伝送されると仮定する。この場合、セル内の端末は、自分が有しているＲＮＴＩ情報を用いて検索領域でＰＤＣＣＨをモニタリングして、即ち、ブラインドデコードして、“Ａ”ＲＮＴＩを有する１つ以上の端末があれば、上記端末はＰＤＣＣＨを受信し、受信したＰＤＣＣＨの情報を通じて“Ｂ”と“Ｃ”により指示されるＰＤＳＣＨを受信する。

【0038】

図６は、ＬＴＥシステムで使用される上りリンクサブフレームの構造を示す図である。

【0039】

図６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、使用者データを運ぶＰＵＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ)が割り当てられる領域とに分けられる。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分がＰＵＣＣＨに割り当てられる。ＰＵＣＣＨ上に伝送される制御情報としては、ＨＡＲＱに使用されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ、下りリンクチャンネル状態を示すＣＱＩ(Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)、ＭＩＭＯのためのＲI(Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)、上りリンク資源割り当て要請であるＳＲ(Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ)などがある。１つの端末に対するＰＵＣＣＨは、サブフレーム内の各々のスロットで互いに異なる周波数を占める１つの資源ブロックを使用する。即ち、ＰＵＣＣＨに割り当てられる２つの資源ブロックは、スロット境界で周波数ホッピング(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｏｐｐｉｎｇ)される。特に、図６は、ｍ＝０であるＰＵＣＣＨ、ｍ＝１であるＰＵＣＣＨ、ｍ＝２であるＰＵＣＣＨ、ｍ＝３であるＰＵＣＣＨがサブフレームに割り当てられることを例示している。

【0040】

ミリメートル波長(ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ ｗａｖｅ，ｍｍＷ)では波長が短くなって、同じ面積に多数のアンテナ要素を設けることができる。例えば、１ｃｍ程度の波長を有する３０ＧＨｚ帯域においては４ｂｙ４ｃｍのパネルに０．５λ(波長)間隔で２Ｄ配列形態である総６４個(８×８)のアンテナ要素を設けることができる。よって、ｍｍＷでは、多数のアンテナ要素を使用してビーム形成の利得を高めてカバレッジを増加させるか、或いは処理量(ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ)を高めることができる。

【0041】

この場合、アンテナ要素ごとに送信パワー及び位相を調節できるようにＴＸＲＵ(ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｕｎｉｔ)を有すると、周波数リソースごとに独立的なビーム形成が可能になる。しかし、１００余個の全てのアンテナ要素にＴＸＲＵを設けることは費用面で実効性が乏しい。従って、１つのＴＸＲＵに多数のアンテナ要素をマッピングし、アナログ位相シフター(ａｎａｌｏｇ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔｅｒ)でビーム方向を調節する方式が考えられる。かかるアナログビーム形成方式では、全帯域において１つのビーム方向のみを形成するので、周波数選択的なビーム形成が難しいという短所がある。

【0042】

デジタルビーム形成とアナログビーム形成の中間形態として、Ｑ個のアンテナ要素より少ない数のＢ個のＴＸＲＵを有するハイブリッドビーム形成(ｈｙｂｒｉｄ ＢＦ)が考えられる。この場合、Ｂ個のＴＸＲＵとＱ個のアンテナ要素の連結方式によって差はあるが、同時に送信可能なビーム方向はＢ個以下に制限される。

【0043】

図７はＴＸＲＵとアンテナ要素の連結方式の一例を示す図である。

【0044】

図７の(ａ)はＴＸＲＵがサブ−アレイ(ｓｕｂ−Ａｒｒａｙ)に連結された方式を示す。この場合、アンテナ要素は１つのＴＸＲＵにのみ連結される。一方、図７の(ｂ)はＴＸＲＵが全てのアンテナ要素に連結された方式を示す。この場合、アンテナ要素は全てのＴＸＲＵに連結される。図７においてＷはアナログ位相遷移器により乗じられる位相ベクトルを示す。即ち、Ｗによりアナログビーム形成の方向が決定される。ここで、ＣＳＩ−ＲＳアンテナポートとＴＸＲＵとのマッピングは、１−ｔｏ−１又は１−ｔｏ−多であることができる。

【0045】

なお、送信端(即ち、基地局)と受信端(即ち、ＵＥ)が正確なチャネル情報を分かっていると、該当チャネル情報に基づいて最適のビームを選択して、該当ビームでデータを伝送することが最適の動作になる。しかし、通信環境によってはかかる動作が不可能であったり、可能にするためには過渡なオーバーヘッドが発生したりすることがある。

【0046】

具体的には、単一の送信端が同一のデータを複数の受信端に伝送するマルチキャストやブロードキャストの場合、各受信端ごとの最適のビームが異なるので、１つの最適のビームを選択することが不可能である。或いは、たとえ受信端が１つだけであっても、送信端又は受信端が高速で移動する場合には最適のビームも高速で変わるので、これを追跡するためには多いシグナリングオーバーヘッドが必要である。よって、かかる問題がある場合は、送信端と受信端が相対的に良好であると判断されるビームを複数個選択し、同一のデータを各々のビームで繰り返して伝送する動作が効果的である。特に、アナログビーム形成が適用される場合には、１時点で１つのビームを使用できるので、上記動作は１つのデータを複数回、例えば、様々なＴＴＩにかけて伝送し、各伝送時点で使用するビームを変更するように動作することができる。

【0047】

＜第１実施例＞

【0048】

以下、下りリンクにおいて基地局が単一のデータを異なるビームで繰り返して伝送する具体的な動作を説明する。

【0049】

基地局はスケジューリングメッセージを通じて同一のデータが伝送されるビームのパターンを予め端末に知らせることができる。これを受信した端末は、まずスケジューリングメッセージを通じて該当データが自分が受信する必要のあるデータであるか否かを優先的に把握した後、現在の状態で自分に最適であると判断されるビームを用いて該当データが伝送される時点にのみ選択的にデータ受信を試みる。この過程により、端末が自分に最適ではないビームを使用する時点でデータ受信を試みることを防止して、受信成功確率が低いにもかかわらず電力消耗を増加させる問題を解決することができる。特に、かかる方法は、基地局が端末に現在の下りリンク伝送に対するビーム、即ちプリコードに加えて、未来の下りリンク伝送に対するプリコードに関する情報も提供するという点で意味がある。

【0050】

もし、端末が自分に最適なビームが使用される時点で受信を試みたが、受信に失敗した場合、同一のデータを伝送する他の特定の時点で使用するビームも一定水準の品質を期待できる場合には、該当時点(例えば、二番目に良いビームを使用する時点)でも受信を試みることにより、僅かな電力消耗で受信性能を向上させることができる。これを一般化して、端末は１つのデータを一定回数のビームで複数回受信を試みるように規定することができる。具体的には、端末は基地局が同一のデータを伝送するＮ個のビームのうち、受信品質が良いと判断されるＭ個のビームでは全部受信を試みるように動作することができる。或いは、端末は一定の品質水準(例えば、該当ビームを使用する参照信号(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ)で測定されたＲＳＲＰ(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ)やＲＳＲＱ(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｑｕａｌｉｔｙ)が一定の水準)以上になる全てのビームで受信を試みるように規定することができる。

【0051】

かかる動作において、端末が受信を試みるビームの数や受信品質の基準は基地局が設定する。勿論、端末はこのように予め決定された数のビームでデータを受信することができ、予め決定された数の全てのビームで受信を試みる前に特定のデータ受信に成功した場合には、同一のデータを伝送する未だ受信を試みていない他のビームについては受信を中断して電力消耗を減らすことができる。

【0052】

この動作において、１回のスケジューリングメッセージは１つのパケットを伝送する複数のビームパターンをスケジューリングすることもできるが、スケジューリングメッセージのオーバーヘッドを減らし、スケジューリングメッセージの受信に消耗される電力を減らすために、１回のスケジューリングメッセージが複数のパケットに対するビームパターンをスケジューリングすることもできる。後者の場合、スケジューリングメッセージの伝送間隔が相対的に長くなり、端末が１回のスケジューリングメッセージを受けた状態で移動して最適のビームが変化することができる。この場合、端末は移動中であっても変更された最適のビームを使用する伝送でデータ受信を試みるように自分の動作を変更しなければならない。

【0053】

上述した動作を行うために、端末は特定の時点でどのビームの基地局伝送がどのような品質で受信されるかを予測しなければならない。これは端末が各々のビームで伝送するＲＳを測定することにより可能になるが、具体的には以下の方法がある。

【0054】

−ビーム−特定の測定(ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ)用途のＲＳ(ＭＲＳ)を使用する方法

【0055】

基地局は周期的或いは非周期的にＭＲＳ(ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ-ＲＳ)を伝送し、異なるビームを用いて時間/周波数リソースの位置、及び／又はＲＳシーケンスが異なるＭＲＳを伝送する。端末はＭＲＳを受信することによりどのビームがどのような品質で受信されるかを推定することができる。この場合、スケジューリングメッセージにおいてビームパターンに対するシグナリングは、どの時点でどのＭＲＳと同一のビーム形成が使用されるのかを知らせる形態になる。この方法は、ＭＲＳは端末の位置移動に対するビーム変換の動作がどうせ測定されなければならないという点では、データ受信に最適なビームを決定する測定にさらなる電力消耗がないという長所がある。

【0056】

−データ伝送に使用されたＤＭ−ＲＳ(ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ)を使用する方法

【0057】

端末はまずスケジューリングメッセージで指定したリソース上において、実際データの復調のために伝送されるＤＭ−ＲＳを測定する。そうすると、今後基地局の伝送において同じビームを使用する時点での品質を把握することができる。この場合、スケジューリングメッセージにおいてビームパターンに対するシグナリングは、単純に同一のビーム形成が使用される時点の集合を知らせ、異なる集合では異なるビーム形成が印加されることを端末が期待する形態であることができる。この方法は、少なくとも初期には端末が基地局が伝送する全てのビームに対するＤＭ−ＲＳ測定を行わなければならないので電力消耗が増えるが、基地局がＭＲＳに関係なくより柔らかくビームを選択できるという長所がある。

【0058】

一方、特定の場合、複数の基地局が同一のデータを同一のリソースに一緒に伝送することにより端末の受信電力を高める動作を行うことができる。これをＳＦＮ(ｓｉｎｇｌｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｎｅｔｗｏｒｋ)伝送という。本発明の動作がＳＦＮ伝送を行うネットワークに適用される場合、端末はＳＦＮ伝送に参与する基地局が選択したビームの組み合わせのうち、最適のものを選択して受信を試みることができる。特に、ビーム−特定のＭＲＳを使用する場合には、基地局はスケジューリングメッセージを通じて各時点でどの基地局がどのＭＲＳと同一のビーム形成を使用しながらＳＦＮを行うかを知らせることができる。端末は各基地局のＭＲＳを測定し、そこにスケジューリングメッセージの情報を活用して、各時点で各基地局の伝送が結合して示される受信品質を推定することができる。例えば、ＳＦＮ伝送に対する受信ＲＳＲＰは、各基地局ＭＲＳのＲＳＲＰの合計から推定することができる。

【0059】

上述したように、同一のデータを複数のビームで伝送する動作は、ネットワークが端末の正確な位置やチャネル情報を把握できない場合に効果的である。かかる特徴に基づくと、本発明の動作を、特定の端末が基地局との通信に問題が発生した場合にフォールバック(ｆａｌｌｂａｃｋ)動作として活用することができる。

【0060】

具体的には、端末は自分が連結された基地局との通信(或いは基地局との通信に使用するように設定されたビームを用いた通信)に問題が発生したことを把握した場合、例えば、ＲＳＲＰやＲＳＲＱが一定水準以下になるか或いは制御チャネルの受信成功率が一定水準以下になると予測されるなどの場合、或いはかかる状況が一定の時間/回数続く場合、端末は該当基地局／該当ビームの伝送のみを受信することではなく、様々なビーム及び／又は基地局が伝送する信号も受信するように動作することができる。

【0061】

また、基地局は特定の端末に信号を伝送したが持続的に応答がない場合(例えば、下りリンクデータを伝送したがＨＡＲＱ−ＡＣＫが受信されないか、或いは上りリンクグラントを伝送したが上りリンクデータが受信されない場合)、該当端末との通信に問題が発生したと判断して様々なビームを使用して該当端末への通信を試みることができ、さらに周辺の基地局からの伝送も試みることができる。

【0062】

このためには、このようなフォールバックの場合にどのような形態でネットワークが伝送を試みるかを予め規定しておく必要があり、さらにどの基地局がどのビームを用いてどの時点／リソースで伝送を試みるかを設定する必要がある。端末はフォールバック動作に入ると、かかる設定に基づいて各時点／リソースで決定された基地局の決定されたビームに対して受信動作を行うことができる。勿論、様々な基地局からのＳＦＮ伝送もフォールバック用途として使用可能である。

【0063】

＜第２実施例＞

【0064】

以下、上りリンクにおいて端末が単一のデータを異なるビームで繰り返して伝送する具体的な動作について説明する。

【0065】

端末は上りリンク伝送のために基地局から上りリンクグラントを受け、この上りリンクグラントには上りリンク伝送に対するスケジューリングメッセージが含まれている。従って、基地局は端末との通信において、１つの最適のビームを選択することが難しいと判断された場合には、単一のデータ送信に複数のビームを使用するようにスケジューリングすることができ、特にアナログビーム形成が適用されるなどの状況では、異なる時点で異なるビームを使用するようにスケジューリングすることができる。

【0066】

特徴的に、異なるビームで伝送されるデータ伝送は実際に最適である単一のビームのみでも受信可能でなければならないので、たとえ異なる時点で異なるビームで伝送されたとしてもＨＡＲＱ動作は単一のＨＡＲＱプロセスで行われ、ＲＶ(ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｖｅｒｓｉｏｎ)も複数のビームにおいて同様に適用されなければならない。ここで、単一のＨＡＲＱプロセスで行われるとは、基地局が特定の時点でのデータ伝送を成功的に受信した場合、端末は同一のデータを異なるビームで伝送する動作を以前に上りリンクグラントで受信したとしても取り消す動作を含むことができる。

【0067】

上りリンク動作のためのスケジューリングにおいて、基地局は端末が使用する上りリンク送信ビーム(他の意味で、プリコーディング行列)を直接指定することができるが、これが難い場合は、端末をして直接設定するように動作することができる。一例として、端末がＭＲＳの受信過程を通じて、基地局が特定のＭＲＳの送信ビーム形成に使用されたビームに対応する受信ビームを用いて受信を試みっているという情報を把握できる場合は、自分が使用する最適の送信ビーム形成が何であるかを決定することができる。特に、これは、ＴＤＤシステムのように下りリンクチャネルと上りリンクチャネルが同一であると仮定する場合よりも有用である。

【0068】

従って、基地局は自分が各時点で受信を試みる時に使用する受信ビームが特定のＭＲＳの送信ビームと同一であるという情報を端末に知らせ、端末は該当時点では基地局が該当ＭＲＳの送信ビームに対応する受信ビームで受信を試みる時に最適の(即ち、受信ビームに対応する)送信ビームで送信するように動作することができる。このような最適の送信ビームは、該当ＭＲＳの受信時に受信電力が最大になる受信ビームに対応する送信ビームに設定される。

【0069】

さらに、基地局は端末に同じビームを用いて同一のデータを複数回繰り返して伝送するように指示し、その後、各時点で受信ビームを変更しながら受信するように動作することができる。この場合、１番目の時点での受信ビームが正確に設定されなかった場合には有効な受信信号を得ることができないので、２番目の時点での受信のみで受信に成功しなければならない。従って、たとえ端末が同一のデータを伝送しても送信時点ごとにチャネルコーディングのＲＶを変更せず維持するように動作することが好ましい。たとえ基地局が４種類の受信ビームで受信を試みながら、各々の受信ビームで２回の繰り返し受信を通じてカバレッジの向上を図る場合は、端末が伝送するパターンは以下の表１のように示される。

【0070】

【表1】

【0071】

表１を参照すると、端末はまず１番目のＲＶ(表１においてＲＶ Ｘ)を繰り返して伝送し、基地局はビームを変更しながら受信を試みる。その後、２番目のＲＶを再び繰り返して伝送する時、基地局も再びビームを変更しながら受信する。これにより、同一の受信ビームで伝送される２つのＲＶが相対的に時間差を有することになり、時間ドメインにおける好ましいダイバーシティの利得を得ることができる。勿論、基地局は、ＲＶ Ｘの受信過程において特定のビームで信号を強く受信したことが把握されると、ＲＶ Ｙの受信過程においては該当特定のビームに受信ビームを固定するか、或いは該当特定のビームと類似するビームに受信ビームを固定及び調節することができる。

【0072】

図８は本発明の実施例により端末が基地局に上りリンク信号を送信する一例を説明するフローチャートである。

【0073】

図８を参照すると、段階８０１において端末はまず基地局から互いに異なる送信ビームが適用された２つ以上の参照信号を２つ以上のＴＴＩ上で順次的に受信し、その後、段階８０３において、互いに異なる送信ビームを用いて基地局の受信ビームパターンを確認する。特に、この場合、下りリンクチャネルと上りリンクチャネルが同一であると仮定する。

【0074】

次に、段階８０５において、端末は基地局の受信ビームパターンに関する情報を用いてＴＴＩ単位で定義される上りリンク送信ビームパターンを決定する。また、段階８０７において、端末は基地局に上りリンク信号を上りリンク送信ビームパターンに従ってＴＴＩ単位で順次的に繰り返して送信する。このように、順次的繰り返し送信の間に基地局から上りリンク信号に対する肯定の応答が受信されると、順次的繰り返し送信を中断することができる。

【0075】

図９は本発明の一実施例による通信装置を示すブロック構成図である。

【0076】

図９を参照すると、通信装置９００はプロセッサ９１０、メモリ９２０、ＲＦモジュール９３０、ディスプレイモジュール９４０及び使用者インターフェースモジュール９５０を含む。

【0077】

通信装置９００は説明の便宜のために示したものであり、一部モジュールは省略可能である。なお、通信装置９００は必要なモジュールをさらに含むこともできる。通信装置９００において一部モジュールはより細分化されたモジュールに区分することができる。プロセッサ９１０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行うように構成される。具体的には、プロセッサ９１０の詳しい動作は図１乃至図８に示された内容を参照できる。

【0078】

メモリ９２０はプロセッサ９１０に連結され、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、データなどを貯蔵する。ＲＦモジュール９３０はプロセッサ９１０に連結され、基底帯域信号を無線信号に変換するか或いは無線信号を基底帯域信号に変換する機能を果たす。このために、ＲＦモジュール９３０はアナログ変換、増幅、フィルタリング及び周波数上り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９４０はプロセッサ９１０に連結され、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９４０はＬＣＤ(Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ)、ＬＥＤ(Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ)、ＯＬＥＤ(Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ)のような既知の要素を使用できるが、これらに限られない。使用者インターフェースモジュール９５０はプロセッサ９１０に連結され、キーパッド、タッチスクリーンなどのような既知の使用者インターフェースの組み合わせで構成されることができる。

【0079】

以上に説明した実施例は本発明の構成要素及び特徴が所定形態に結合されたものである。それぞれの構成要素又は特徴は別に明示的に言及しない限り、選択的なものに考慮しなければならない。それぞれの構成要素又は特徴は他の構成要素や特徴と組み合わせられない形態に実施することができる。また、一部の構成要素及び／又は特徴を組み合わせて本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の実施例で説明する動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部の構成や特徴は他の実施例に含まれることができ、あるいは他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えられることができる。請求範囲で明示的な引用関係がない請求項を組み合わせて実施例を構成するか出願後の補正によって新たな請求項として含ませることができるのはいうまでもない。

【0080】

この明細書にて説明した基地局により行われる特定の動作は、場合によってはその上位ノード(ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ)により行われることができる。即ち、基地局を含む複数のネットワークノード(ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ)からなるネットワークにおいて端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードにより行われることができる。基地局は固定局(ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ)、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ(ｅＮＢ)、アクセスポイント(ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ)などの用語に代替できる。

【0081】

本発明に係る実施例は多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はこれらの結合などによって具現できる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、１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って具現される。

【0082】

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明した機能又は動作を行うモジュール、手順、関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードはメモリユニットに格納してプロセッサによって駆動することができる。メモリユニットはプロセッサの内部又は外部に位置し、既に公知された多様な手段によってプロセッサとデータをやり取りすることができる。

【0083】

本発明は本発明の特徴を逸脱しない範囲内で他の特定の形態に具体化されることができるのは当業者に明らかである。したがって、前記詳細な説明はすべての面で制限的に解釈されてはいけなく、例示的なものに考慮されなければならない。本発明の範囲は添付の請求範囲の合理的解釈によって決定されなければならなく、本発明の等価的範囲内でのすべての変更は本発明の範囲に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0084】

以上、次世代無線通信システムにおいてサイドリンクを通じた信号送信信方法及びそのための装置について、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用される例を中心として説明したが、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム以外にも様々な無線通信システムに適用することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】