【文献】
Texas Instruments,Uplink Reference Signals in Support of High-Speed Ues[online], 3GPP TSG-RAN WG1#51 R1-074678,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_51/Docs/R1-074678.zip>,2007年10月30日
【文献】
IITH, CEWiT, IITM, Tejas Networks,Pre-DFT Multiplexing of RS and Data: Results on Short Duration One OFDM Symbol Uplink Design[online],3GPP TSG RAN WG1 #88 R1-1701913,Internet<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_88/Docs/R1-1701913.zip>,2017年 2月 5日
【文献】
MediaTek Inc.,Considerations on sPUSCH design[online],3GPP TSG RAN WG1 #88 R1-1702657,Internet<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_88/Docs/R1-1702657.zip>,2017年 2月 7日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記転換プリコーディングは、前記一つのOFDMシンボルに対応する前記複数のサンプルに対するDFT(Discrete Fourier Transform)プリコーディングを含む、請求項1に記載の方法。
前記一つのOFDMシンボルに対応する前記複数のサンプルは、前記転換プリコーディングを適用することによって、前記一つのOFDMシンボルのための複数の周波数領域の値の中に転換される、請求項1に記載の方法。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下の実施例は本発明の構成要素と特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的言及がない限り、選択的なものとして考慮することができる。各構成要素又は特徴は別の構成要素や特徴と結合しない形態で実施されてもよく、一部の構成要素及び/又は特徴を結合させて本発明の実施例を構成してもよい。本発明の実施例において説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部の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えられてもよい。
【0024】
図面に関する説明において、本発明の要旨を曖昧にさせ得る手順又は段階などは記述を省略し、当業者のレベルで理解可能な程度の手順又は段階も記述を省略する。
【0025】
明細書全体を通じて、ある部分がある構成要素を「含む(comprising又はincluding)」とされているとき、これは、他に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書でいう“…部”、“…器”、“モジュール”などの用語は、少なくとも1つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの結合によって具現化することができる。また、「ある(a又はan)」、「1つ(one)」、「その(the)」及び類似の関連語は、本発明を記述する文脈において(特に、以下の請求項の文脈において)本明細書に別に指示されたり文脈によって明らかに反駁されない限り、単数及び複数の両方を含む意味で使うことができる。
【0026】
この明細書において本発明の実施例は基地局と移動局の間のデータ送受信関係を中心に説明されている。ここで、基地局は、移動局と通信を直接行うネットワークの終端ノード(terminal node)としての意味を有する。本文書において基地局によって行われるとされている特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード(upper node)によって行われてもよい。
【0027】
即ち、基地局を含む複数のネットワークノード(network node)からなるネットワークにおいて、移動局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で行うことができる。このとき、「基地局」は、固定局(fixed station)、Node B、eNode B(eNB)、gNode B(gNB)、発展した基地局(ABS:Advanced Base Station)又はアクセスポイント(access point)などの用語に言い換えることができる。
【0028】
また、本発明の実施例において、端末(Terminal)は、ユーザ機器(UE:User Equipment)、移動局(MS:Mobile Station)、加入者端末(SS:Subscriber Station)、移動加入者端末(MSS:Mobile Subscriber Station)、移動端末(Mobile Terminal)、又は発展した移動端末(AMS:Advanced Mobile Station)などの用語に言い換えることができる。
【0029】
また、送信端はデータサービス又は音声サービスを提供する固定及び/又は移動ノードを意味し、受信端はデータサービス又は音声サービスを受信する固定及び/又は移動ノードを意味する。したがって、上りリンクでは移動局を送信端にし、基地局を受信端にすることができる。同様に、下りリンクでは移動局を受信端にし、基地局を送信端にすることができる。
【0030】
本発明の実施例は、無線アクセスシステムであるIEEE 802.xxシステム、3GPP(3rd Generation Partnership Project)システム、3GPP LTEシステム及び3GPP 5G NRシステム及び3GPP2システムのうち少なくとも1つに開示されている標準文書によってサポートすることができ、特に、本発明の実施例は、3GPP TS 36.211、3GPP TS 36.212、3GPP TS 36.213、3GPP TS 36.321、3GPP TS 36.331、3GPP TS 38.211、3GPP TS 38.212、3GPP TS 38.213、3GPP TS 38.321及び3GPP TS 38.331の文書によってサポートすることができる。即ち、本発明の実施例のうち、説明していない自明な段階又は部分は、上記文書を参照して説明することができる。また、本文書に開示している用語はいずれも、上記標準文書によって説明することができる。
【0031】
以下、本発明に係る好適な実施形態を添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明が実施され得る唯一の実施形態を表すことを意図するものではない。
【0032】
また、本発明の実施例で使われる特定用語は本発明の理解し易さのために提供されるものであり、このような特定用語の使用は本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で他の形態に変更されてもよい。
【0033】
例えば、送信機会区間(TxOP:Transmission Opportunity Period)という用語は、送信区間、送信バースト(Tx burst)又はRRP(Reserved Resource Period)という用語と同じ意味で使うことができる。また、LBT(Listen Before Talk)過程は、チャネル状態が遊休であるか否かを判断するためのキャリアセンシング過程、CCA(Clear Channel Accessment)、チャネル接続過程(CAP:Channel Access Procedure)と同じ目的で行うことができる。
【0034】
以下、本発明の実施例を利用可能な無線アクセスシステムの一例として3GPP LTE/LTE−Aシステムについて説明する。
【0035】
以下の技術は、CDMA(code division multiple access)、FDMA(frequency division multiple access)、TDMA(time division multiple access)、OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)、SC−FDMA(single carrier frequency division multiple access)などのような様々な無線アクセスシステムに適用することができる。
【0036】
CDMAは、UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)やCDMA2000のような無線技術(radio technology)によって具現化することができる。TDMAは、GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)のような無線技術によって具現化することができる。OFDMAは、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802−20、E−UTRA(Evolved UTRA)などのような無線技術によって具現化することができる。
【0037】
UTRAはUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)の一部である。3GPP LTE(Long Term Evolution)はE−UTRAを用いるE−UMTS(Evolved UMTS)の一部であり、下りリンクでOFDMAを採用し、上りリンクでSC−FDMAを採用する。LTE−A(Advanced)システムは3GPP LTEシステムを改良したシステムである。本発明の技術的特徴に関する説明を明確にするために、本発明の実施例は3GPP LTE/LTE−Aシステムを中心に述べられるが、IEEE 802.16e/mシステムなどに適用されてもよい。
【0038】
1.3GPP LTE/LTE A システム
【0039】
1.1.物理チャネル及びこれを用いた信号送受信方法
【0040】
無線アクセスシステムにおいて端末は下りリンク(DL:Downlink)で基地局から情報を受信し、上りリンク(UL:Uplink)で基地局に情報を送信する。基地局と端末とが送受信する情報は一般データ情報及び種々の制御情報を含み、基地局と端末とが送受信する情報の種類/用途によって様々な物理チャネルが存在する。
【0041】
図1は、本発明の実施例で使用可能な物理チャネル及びそれらを用いた信号送信方法を説明するための図である。
【0042】
電源が消えた状態で電源がついたり、新しくセルに進入したりした端末は、S11段階で、基地局と同期を取るなどの初期セル探索(Initial cell search)作業を行う。そのために、端末は基地局から主同期チャネル(P−SCH:Primary Synchronization Channel)及び副同期チャネル(S−SCH:Secondary Synchronization Channel)を受信して基地局と同期を取り、セルIDなどの情報を取得する。
【0043】
その後、端末は基地局から物理放送チャネル(PBCH:Physical Broadcast Channel)信号を受信してセル内放送情報を取得することができる。
【0044】
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:Downlink Reference Signal)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。
【0045】
初期セル探索を終えた端末は、S12段階で、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control Channel)、及び物理下りリンク制御チャネル情報に対応する物理下りリンク共有チャネル(PDSCH:Physical Downlink Control Channel)を受信して、より具体的なシステム情報を取得することができる。
【0046】
その後、端末は基地局への接続を完了するために、段階S13〜段階S16のようなランダムアクセス過程(Random Access Procedure)を行うことができる。そのために、端末は物理ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)でプリアンブル(preamble)を送信し(S13)、物理下りリンク制御チャネル及びそれに対応する物理下りリンク共有チャネルで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(S14)。競合ベースのランダムアクセスでは、端末は、更なる物理ランダムアクセスチャネル信号の送信(S15)、及び物理下りリンク制御チャネル信号及びそれに対応する物理下りリンク共有チャネル信号の受信(S16)のような衝突解決手順(Contention Resolution Procedure)を行うことができる。
【0047】
上述したような手順を行った端末は、その後、一般的な上りリンク/下りリンク信号送信手順として、物理下りリンク制御チャネル信号及び/又は物理下りリンク共有チャネル信号の受信(S17)、及び物理上りリンク共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)信号及び/又は物理上りリンク制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)信号の送信(S18)を行うことができる。
【0048】
端末が基地局に送信する制御情報を総称して上りリンク制御情報(UCI:Uplink Control Information)という。UCIは、HARQ−ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative−ACK)、SR(Scheduling Request)、CQI(Channel Quality Indication)、PMI(Precoding Matrix Indication)、RI(Rank Indication)情報などを含む。
【0049】
LTEシステムにおいてUCIは一般的にPUCCHで周期的に送信されるが、制御情報とトラフィックデータが同時に送信されるべき場合にはPUSCHで送信されてもよい。また、ネットワークの要求/指示によってPUSCHでUCIを非周期的に送信することもできる。
【0051】
図2は、本発明の実施例で用いられる無線フレームの構造を示す図である。
【0052】
図2(a)は、タイプ1フレーム構造(frame structure type1)を示す。タイプ1フレーム構造は、全二重(full duplex)FDD(Frequency Division Duplex)システムにも半二重(half duplex)FDDシステムにも適用可能である。
【0053】
1無線フレーム(radio frame)はT
f=307200*T
s=10msの長さを有するものであり、T
slot=15360*Ts=0.5msの均等な長さを有し、0〜19のインデックスが与えられた20個のスロットで構成される。1サブフレームは2個の連続したスロットで定義され、i番目のサブフレームは、2iと2i+1に該当するスロットで構成される。すなわち、無線フレーム(radio frame)は10個のサブフレーム(subframe)で構成される。1サブフレームを送信するためにかかる時間をTTI(transmission time interval)という。ここで、T
sはサンプリング時間を表し、T
s=1/(15kHz×2048)=3.2552×10
−8(約33ns)と表示される。スロットは時間領域において複数のOFDMシンボル又はSC−FDMA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)を含む。
【0054】
1スロットは時間領域において複数のOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルを含む。3GPP LTEは下りリンクにおいてOFDMAを用いるので、OFDMシンボルは1シンボル区間(symbol period)を表現するためのものである。OFDMシンボルは1つのSC−FDMAシンボル又はシンボル区間ということができる。リソースブロック(resource block)はリソース割り当て単位であり、1つのスロットで複数の連続した副搬送波(subcarrier)を含む。
【0055】
全二重FDDシステムでは各10msの区間において10個のサブフレームを下りリンク送信と上りリンク送信のために同時に利用することができる。このとき、上りリンクと下りリンク送信は周波数領域において分離される。これに対し、半二重FDDシステムでは端末が送信と受信を同時に行うことができない。
【0056】
上述した無線フレームの構造は1つの例示に過ぎず、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、又はスロットに含まれるOFDMシンボルの数は様々に変更されてもよい。
【0057】
図2(b)は、タイプ2フレーム構造(frame structure type2)を示す。タイプ2フレーム構造はTDDシステムに適用される。1無線フレーム(radio frame)はT
f=307200*Ts=10msの長さを有し、153600*Ts=5msの長さを有する2個のハーフフレーム(half−frame)で構成される。各ハーフフレームは30720*T
s=1msの長さを有する5個のサブフレームで構成される。i番目のサブフレームは2iと2i+1に該当する各T
slot=15360*Ts=0.5msの長さを有する2個のスロットで構成される。ここで、T
sはサンプリング時間を表し、T
s=1/(15kHz×2048)=3.2552×10
−8(約33ns)と表示される。
【0058】
タイプ2フレームにはDwPTS(Downlink Pilot Time Slot)、保護区間(GP:Guard Period)、UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)の3つのフィールドで構成される特別サブフレームを含む。ここで、DwPTSは、端末における初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられる。UpPTSは、基地局におけるチャネル推定と端末との上り伝送同期化に用いられる。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において干渉を除去するための区間である。
【0059】
次の表1は、特別フレームの構成(DwPTS/GP/UpPTSの長さ)を表す。
【0061】
またLTE Rel−13システムにおいては、特別フレームの構成(DwPTS/GP/UpPTSの長さ)が下記の表のようにX(追加的なSC−FDMAのシンボルの数、上位層パラメータsrs−UpPtsAddにより提供され、パラメータが設定されないと、Xは0である)を考慮して設定される構成が新しく追加されており、LTE Rel−14システムにおいては、Special subframe configuration#10が新しく追加されている。ここで、UEは、下りリンクにおける一般CPのためのSpecial subframe configurations{3,4,7,8}及び下りリンクにおける拡張されたCPのためのSpecial subframe configurations{2,3,5,6}に対して2つの追加UpPTS SC−FDMAシンボルが設定されることを期待しない。さらに、UEは、下りリンクにおける一般CPのためのSpecial subframe configurations{1,2,3,4,6,7,8}及び下りリンクにおける拡張されたCPのためのSpecial subframe configurations{1,2,3,5,6}に対して4つの追加UpPTS SC−FDMAシンボルが設定されることを期待しない。(The UE is not expected to be configured with 2 additional UpPTS SC−FDMA symbols for special subframe configurations{3,4,7,8} for normal cyclic prefix in downlink and special subframe configurations{2,3,5,6} for extended cyclic prefix in downlink and 4 additional UpPTS SC−FDMA symbols for special subframe configurations{1,2,3,4,6,7,8} for normal cyclic prefix in downlink and special subframe configurations{1,2,3,5,6} for extended cyclic prefix in downlink)
【0063】
図3は、本発明の実施例で利用可能な下りリンクスロットに対するリソースグリッド(resource grid)を例示する図である。
【0064】
図3を参照すると、1つの下りリンクスロットは時間領域において複数のOFDMシンボルを含む。ここで、1つの下りリンクスロットは7個のOFDMシンボルを含み、1つのリソースブロックは周波数領域において12個の副搬送波を含むとしているが、これに限定されるものではない。
【0065】
リソースグリッド上で各要素をリソース要素といい、1つのリソースブロックは12×7個のリソース要素を含む。下りリンクスロットに含まれるリソースブロックの数N
DLは、下りリンク送信帯域幅(bandwidth)に従属する。
【0066】
図4には、本発明の実施例で利用可能な上りリンクサブフレームの構造を示す。
【0067】
図4を参照すると、上りリンクサブフレームは、周波数領域において制御領域とデータ領域とに分けることができる。制御領域には、上りリンク制御情報を搬送するPUCCHが割り当てられる。データ領域には、ユーザデータを搬送するPUSCHが割り当てられる。単一搬送波特性を維持するために1つの端末はPUCCHとPUSCHを同時に送信しない。1つの端末に対するPUCCHにはサブフレーム内にRB対が割り当てられる。RB対に属するRBは2個のスロットのそれぞれにおいて異なる副搬送波を占める。このようなPUCCHに割り当てられたRB対は、スロット境界(slot boundary)で周波数ホッピング(frequency hopping)する、という。
【0068】
図5は、本発明の実施例で利用可能な下りリンクサブフレームの構造を示す図である。
【0069】
図5を参照すると、サブフレームにおける一番目のスロットにおいてOFDMシンボルインデックス0から最大で3個までのOFDMシンボルが、制御チャネルが割り当てられる制御領域(control region)であり、残りのOFDMシンボルは、PDSCHが割り当てられるデータ領域(data region)である。3GPP LTEで用いられる下りリンク制御チャネルの例に、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PDCCH、PHICH(Physical Hybrid−ARQ Indicator Channel)などがある。
【0070】
PCFICHはサブフレームの一番目のOFDMシンボルで送信され、サブフレームにおいて制御チャネルの送信のために用いられるOFDMシンボルの数(すなわち、制御領域のサイズ)に関する情報を搬送する。PHICHは、上りリンクに対する応答チャネルであり、HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)に対するACK(Acknowledgement)/NACK(Negative−Acknowledgement)信号を搬送する。PDCCHで送信される制御情報を下りリンク制御情報(DCI:downlink control information)という。下りリンク制御情報は、上りリンクリソース割り当て情報、下りリンクリソース割り当て情報、又は任意の端末グループに対する上りリンク送信(Tx)電力制御命令を含む。
【0071】
2.新しい無線アクセス技術(New Radio Access Technology)システム
【0072】
多数の通信機器がより大きな通信容量を要求することにより、既存の無線アクセス技術(radio access technology、RAT)に比べて向上した端末広帯域(Mobile Broadband)通信の必要性が高まっている。また多数の機器及び物を連結していつでもどこでも多様なサービスを提供する大規模(massive)MTC(Machine Type Communications)も必要となっている。さらに信頼性及び遅延などに敏感なサービス/UEを考慮した通信システムのデザインが提示されている。
【0073】
このように向上した端末広帯域通信(Enhanced mobile broadband communication)、大規模MTC、URLLC(Ultra−Relialbe and Low Latency Communication)などを考慮した新しい無線アクセス技術であって、新しい無線アクセス技術システムが提案されている。以下、本発明では便宜上、該当技術をNew RAT又はNR(New Radio)と称する。
【0074】
2.1.ニューマロロジー(Numeriologies)
【0075】
本発明が適用可能なNRシステムにおいては、以下の表のような様々なOFDMニューマロロジーが支援されている。この時、搬送波帯域幅部分(carrier bandwidth part)ごとのμ及びサイクリックプレフィックス(cyclic prefix)情報は、下りリンク(DL)又は上りリンク(UL)ごとに各々シグナリングされる。一例として、下りリンク搬送波帯域幅部分(downlink carrier bandwidth part)のためのμ及びサイクリックプレフィックス(cyclic prefix)情報は、上位層シグナリングDL−BWP−mu及びDL−MWP−cpを通じてシグナリングされる。他の例として、上りリンク搬送波帯域幅部分(uplink carrier bandwidth part)のためのμ及びサイクリックプレフィックス(cyclic prefix)情報は、上位層シグナリングUL−BWP−mu及びUL−MWP−cpを通じてシグナリングされる。
【0078】
下りリンク及び上りリンクの伝送は10msの長さのフレームで構成される。フレームは1msの長さの10個のサブフレームで構成される。この時、各々のサブフレームごとに連続するOFDMのシンボルの数は
である。
【0079】
各々のフレームは2つの同じサイズのハーフフレーム(half−frame)で構成される。この時、各々のハーフフレームはサブフレーム0−4及びサブフレーム5−9で構成される。
【0080】
副搬送波間隔(subcarrier spacing)μに対して、スロットは1つのサブフレーム内において昇順に
のようにナンバリングされ、1つのフレーム内において昇順に
のようにナンバリングされる。この時、1つのスロット内に連続するOFDMのシンボルの数
は、サイクリックプレフィックスによって以下の表のように決定される。1つのサブフレーム内の開始スロット
は、同じサブフレーム内の開始OFDMのシンボル
と時間の次元で整列されている(aligned)。以下の表4は一般サイクリックプレフィックス(normal cyclic prefix)のためのスロットごと/フレームごと/サブフレームごとのOFDMのシンボルの数を示し、表5は拡張されたサイクリックプレフィックス(extended cyclic prefix)のためのスロットごと/フレームごと/サブフレームごとのOFDMのシンボルの数を示す。
【0083】
本発明が適用可能なNRシステムにおいては、上記のようなスロット構造であって、セルフスロット構造(Self−Contained subframe structure)が適用されている。
【0084】
図6は本発明に適用可能なセルフサブフレーム構造(Self−Contained subframe structure)を示す図である。
【0085】
図6において、斜線領域(例えば、symbol index=0)は下りリンク制御(downlink control)領域を示し、黒色領域(例えば、symbol index=13)は上りリンク制御(uplink control)領域を示す。その他の領域(例えば、symbol index=1〜12)は下りリンクデータ伝送又は上りリンクデータ伝送のために使用される。
【0086】
このような構造により基地局及びUEは1つのスロット内でDL伝送とUL伝送を順次に行うことができ、1つのスロット内でDLデータを送受信し、これに対するUL ACK/NACKも送受信することができる。結果として、この構造ではデータ伝送エラーの発生時にデータの再伝送までにかかる時間を短縮させることにより、最終データ伝達の遅延を最小化することができる。
【0087】
このようなセルフスロット構造においては、基地局とUEが送信モードから受信モードに、又は受信モードから送信モードに転換するために一定の時間の長さのタイムギャップ(time gap)が必要である。このために、セルフスロット構造においてDLからULに転換される時点の一部OFDMシンボルは、ガード区間(guard period、GP)として設定されることができる。
【0088】
以上ではセルフスロット構造がDL制御領域及びUL制御領域を全て含む場合を説明したが、制御領域はセルフスロット構造に選択的に含まれることができる。即ち、本発明によるセルフスロット構造は、
図7に示したように、DL制御領域及びUL制御領域を全て含む場合だけではなく、DL制御領域又はUL制御領域のみを含む場合もある。
【0089】
一例として、スロットは様々なスロットフォーマットを有することができる。この時、各々のスロットのOFDMシンボルは下りリンク(‘D’と表す)、フレキシブル(‘X’と表す)及び上りリンク(‘U’と表す)に分類される。
【0090】
従って、下りリンクスロットにおいてUEは下りリンク伝送が‘D’及び‘X’シンボルでのみ発生すると仮定できる。同様に、上りリンクスロットにおいてUEは上りリンク伝送が‘U’及び‘X’シンボルでのみ発生すると仮定できる。
【0091】
2.3.アナログビームフォーミング(Analog Beamforming)
【0092】
ミリ波(Millimeter Wave、mmW)では波長が短いので、同一面積に多数のアンテナ要素(element)の設置が可能である。即ち、30GHz帯域において波長は1cmであるので、5*5cmのパネルに0.5lambda(波長)間隔で2次元(2−dimension)配列する場合、合計100個のアンテナ要素を設けることができる。これにより、ミリ波(mmW)では多数のアンテナ要素を使用してビームフォーミング(beamforming、BF)利得を上げてカバレッジを増加させるか、或いはスループット(throughput)を向上させることができる。
【0093】
この時、アンテナ要素ごとに伝送パワー及び位相の調節ができるように、各々のアンテナ要素はTXRU(transceiver)を含む。これにより、各々のアンテナ要素は周波数リソースごとに独立的なビームフォーミングを行うことができる。
【0094】
しかし、100個以上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ている。かかるアナログビームフォーミング方式では全帯域において1つのビーム方向のみを形成できるので、周波数選択的なビームフォーミングが難しいという短所がある。
【0095】
これを解決するために、デジタルビームフォーミング及びアナログビームフォーミングの中間形態として、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フォーミング(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、同時に伝送可能なビームの方向はB個以下に制限される。
【0096】
図7及び
図8は、TXRUとアンテナ要素(element)の代表的な連結方式を示す図である。ここで、TXRU仮想化(virtualization)モデルは、TXRUの出力信号とアンテナ要素の出力信号との関係を示す。
【0097】
図7はTXRUがサブアレイ(sub−array)に連結された方式を示している。
図7の場合、アンテナ要素は1つのTXRUのみに連結される。
【0098】
反面、
図8はTXRUが全てのアンテナ要素に連結された方式を示している。
図8の場合、アンテナ要素は全てのTXRUに連結される。この時、アンテナ要素が全てのTXRUに連結されるためには、
図8に示したように、別の加算器が必要である。
【0099】
図7及び
図8において、Wはアナログ位相シフター(analog phase shifter)により乗じられる位相ベクトルを示す。即ち、Wはアナログビームフォーミングの方向を決定する主要パラメータである。ここで、CSI−RSアンテナポートと複数のTXRUとのマッピングは1:1又は1:多である。
【0100】
図7の構成によれば、ビームフォーミングのフォーカシングが難しいという短所があるが、全てのアンテナ構成を低コストで構成できるという長所がある。
【0101】
図8の構成によれば、ビームフォーミングのフォーカシングが容易であるという長所がある。但し、全てのアンテナ要素にTXRUが連結されるので、全体の費用が増加するという短所がある。
【0102】
本発明が適用可能なNRシステムにおいて、複数のアンテナが使用される場合、デジタルビームフォーミング(Digital beamforming)及びアナログビームフォーミングを結合したハイブリッドビームフォーミング(hybrid beamforming)方式が適用される。この時、アナログビームフォーミング(又はRF(radio frequency)ビームフォーミング)は、RF端でプリコーディング(又は組み合わせ(combining))を行う動作を意味する。またハイブリッドビームフォーミングにおいて、ベースバンド(baseband)端とRF端は各々プリコーティング(又は組み合わせ)を行う。これによりRFチェーンの数とD/A(Digital to analog)(又はA/D(analog to digital))コンバーターの数を減らしながらデジタルビームフォーミングに近接する性能を得られるという長所がある。
【0103】
説明の便宜上、ハイブリッドビームフォーミングの構造は、N個の送受信端(transceiver unit、TXRU)とM個の物理的アンテナで表すことができる。この時、送信端から伝送するL個のデータ層(digital layer)に対するデジタルビームフォーミングは、N*L(L by L)行列で表される。その後、変換されたN個のデジタル信号はTXRUを介してアナログ信号に変換され、変換された信号に対してM*N(M by N)行列で表されるアナログビームフォーミングが適用される。
【0104】
図9は、本発明の一例によるTXRU及び物理的アンテナの観点におけるハイブリッドビームフォーミングの構造を簡単に示す図である。この時、
図9においてデジタルビームの数はL個であり、アナログビームの数はN個である。
【0105】
さらに、本発明が適用可能なNRシステムにおいては、基地局がアナログビームフォーミングをシンボル単位で変更できるように設計して、所定の地域に位置した端末に効率的なビームフォーミングを支援する方法が考えられる。さらに、
図9に示したように、所定のN個のTXRUとM個のRFアンテナを1つのアンテナパネルに定義した時、本発明によるNRシステムにおいては、互いに独立したハイブリッドビームフォーミングが適用可能な複数のアンテナパネルを導入する方法の案も考えられる。
【0106】
以上のように基地局が複数のアナログビームを活用する場合、端末ごとに信号の受信に有利するアナログビームが異なる。よって本発明が適用可能なNRシステムにおいては、基地局が所定のサブフレーム(SF)内でシンボルごとに異なるアナログビームを適用して(少なくとも同期信号、システム情報、ページング(paging)など)信号を伝送することにより、全ての端末が受信機会を得るようにするビームスウィーピング(beam sweeping)動作が考えられている。
【0107】
図10は本発明の一例による下りリンク(Downlink、DL)伝送過程において、同期信号(Synchronization signal)とシステム情報(System information)に対するビームスウィーピング(Beam sweeping)動作を簡単に示す図である。
【0108】
図10において、本発明が適用可能なNRシステムのシステム情報がブロードキャスティング(Broadcasting)方式で伝送される物理的リソース(又は物理チャネル)を、xPBCH(physical broadcast channel)と称する。この時、1つのシンボル内で互いに異なるアンテナパネルに属する複数のアナログビームは同時に伝送可能である。
【0109】
また
図10に示したように、本発明が適用可能なNRシステムにおいて、アナログビームごとのチャネルを測定するための構成であって、(所定のアンテナパネルに対応する)単一のアナログビームが適用されて伝送される参照信号(Reference signal、RS)であるビーム参照信号(Beam RS、BRS)の導入が論議されている。BRSは複数のアンテナポットに対して定義され、BRSの各々のアンテナポットは単一のアナログビームに対応する。この時、BRSとは異なり、同期信号又はxPBCHは、任意の端末がよく受信するようにアナログビームのグループ内の全てのアナログビームが適用されて伝送される。
【0111】
以下、上記のような技術的思想に基づいて本発明が提案する構成について詳しく説明する。
【0112】
具体的には、本発明では基地局と端末で構成された無線通信システムにおいてUL(uplink)制御信号送信のための物理チャネルであるPUCCH(physical uplink control channel)内の特定のOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルについてUCI(uplink control information)に対する変調信号とRS(reference signal)をTDM(time division multiplexing)方式で結合した後、DFT(discrete Fourier transform)演算(又はDFTプリコーディング)を適用する場合、受信端でUCIに対する変調信号とRSを比較的に低い複雑度で区分できるようにするPUCCH送信構造及び受信動作について詳しく説明する。これにより、DFT演算(又はDFTプリコーディング)が適用された信号は、OFDMシンボル内の副搬送波全体のうち、(連続する)一部の副搬送波により送信されることができる。
【0113】
本発明が適用可能なNRシステムでは、データスケジューリングのための基本時間単位として複数のOFDMシンボルで構成されたスロットが定義され、特定のスロット内の(デコーディング観点の)データ受信成功有無であるACK/NACK(Acknowledgement/Negative Acknowledgement)ができる限り早く(基地局に)報告されるようにACK/NACK情報送信のための物理チャネルであるPUCCHが
図6のようにデータチャネルとTDMして比較的に短い時間区間に送信される。一例として、端末は特定のスロット内のDLデータに対するACK/NACK判定以後の同じスロット内の(時間ドメインで)後側のOFDMシンボル上のACK/NACK情報をPUCCHを介して基地局に報告することができる。
【0114】
PUCCHはACK/NACK情報以外にも、CSI(channel state information)フィードバック、SR(Scheduling Request)などの重要なUL制御情報を含む。よって、PUCCHは広い送信領域(又はULカバレッジ)を有することが好ましい。このために、端末はできる限り高い(平均)送信電力でPUCCHを送信できる必要がある。
【0115】
なお、端末がOFDM基盤の信号を送信する時、PA(power amplifier)の非線形性の問題により送信電力に対する制約が発生し得る。一例として、OFDM信号のPAPR(Peak−to−Average Power Ratio)値が高い場合、時間軸送信信号の振幅(Amplitude)可変範囲がPAの線形特性が保証される入力信号の範囲に含まれるようにする方法として、端末は信号の平均電力を低くする必要がある。よって、端末が高い(平均)送信電力でPUCCHを送信できるようにするために、PUCCH信号が低いPAPR特性を有するように設計することが好ましい。
【0116】
図11は本発明の一例によるPUCCHの構成方法を簡単に示す図である。
【0117】
端末のPUCCH送信時、PAPRを低くする1つの方法の案として、端末はUCIに対する変調信号とRSをOFDMシンボル内の特定の副搬送波により直ちに送信せず、
図11のような方法により送信することができる。より具体的には、
図11に示したように、端末はRSシンボルL1個とUCIに対する変調信号L2個をTDM方式で結合してM(=L1+L2)サンプルを生成した後、該当サンプルに対してM−point DFT演算(又はDFTプリコーディング)を適用した後、OFDMシンボル内の特定の(連続する)M個の副搬送波により送信することができる。
【0118】
一般的に無線信号がチャネルを経ると、受信器には送信信号が時間遅延が異なる多重経路で送信されたように表現される。よって、上記のように端末がPUCCHの送信時に特定のOFDMシンボル内でUCIとRSを混合してDFTプリコーディングを適用した後に送信する場合、UCIに対する変調信号とRSの間に別のガード時間(Guard time)がないので、相互干渉が発生することができる。
【0119】
図12は複数の経路ごとに信号が受信される動作を簡単に示す図である。
【0120】
図12では、互いに時間遅延が異なり、h1、h2、h3、h4のチャネル利得を有する4つのチャネルの多重経路によりPUCCH信号(例:RS4つのサンプル、データ(例:UCI)に対する変調信号8つのサンプルがTDM方式で結合されて12−point DFTプリコーディングされ、その後、サブキャリアマッピング(Subcarrier Mapping)、24−point IDFT(又はFFT)、Parallel to Serial、CP(Cyclic Prefix)挿入過程を経て送信される信号)に対して、各経路ごとの受信信号を示す。この時、最終受信信号は多重経路により受信された経路ごとの受信信号の和で表現されることができる。
【0121】
図12に示したように、互いに異なる時間軸信号(例:UCIに対する変調信号とRS)がチャネルの多重経路遅延による相互干渉を経る場合、受信端ではデータ(例:UCI)に対する変調信号とRSが区分されず、レイク(Rake)受信器などの複雑な受信方法を必要とすることができる。
【0122】
よって本発明では、端末が特定のOFDMシンボル内の送信に対してDFTプリコーディングを行う前にデータとRSをTDM方式で結合した後、DFTプリコーディングを適用してPUCCHを送信する場合、受信端でデータ及びRSを比較的に容易に区分できるようにするPUCCH送信構造及びこれに対応する受信方法の案について詳しく説明する。
【0123】
ここで、本発明では1つ又は2つのOFDMシンボルで構成されたPUCCHを送信するにおいて、UCIとRSを1つのOFDMシンボル内でDFTプリコーディング前にTDMして送る場合だけではなく、1つ又は2つのOFDMシンボルで構成されたPUSCHを送信するにおいて、UCIとRSを1つのOFDMシンボル内でDFTプリコーディング前にTDMして送る場合も共に考慮できる。
【0124】
以下、本発明では、説明の便宜上、NRシステムにおけるUL制御信号の送信の観点で本発明で提案する構成について詳しく説明するが、各提案方法の案の動作原理は、N−point DFT/IDFT基盤のOFDMシンボルの生成時、DFTプリコーディングを行う任意の無線通信システムについても拡張して適用することができる。よって、以下の説明では、信号を送信する主体を‘送信器’と呼び、信号を受信する主体を‘受信器’と呼ぶ。
【0125】
3.1.時間ドメインにおけるUCI及びRSの区分(Separation of UCI and RS in time domain)
【0126】
−送信器で(N−point DFT/IDFT基盤のOFDMシンボルを生成する前に)M−point(M≦N)DFTプリコーディングを行う時、送信器はM−point DFTプリコーディングのためのM個の時間軸サンプルを時間軸でRSに対する変調信号をまず配置した後、データに対する変調信号を配置し、その後、RSに対する変調信号のうちの後側の一部信号のコピーを配置して構成することができる。
【0127】
具体的には、RSをr[0]、r[1]、r[2]、…、r[L1]のように表し、データを[0]、d[1]、d[2]、…、d[L2]のように表す時、M−point DFTプリコーディングのためのM(=L1+L2+K)個のサンプルは以下の式のように構成される。
【0128】
[数1]
X=[r[0]、r[1]、…、r[L1]、d[0]、d[1]、d[2]、…、d[L2]、r[L1−(K−1)]、r[L1−(K−2)]、…、r[L1]]
【0129】
ここで、K値(又はMとKの間の比率又はL1とKの間の比率)は、基地局と端末の間で予め約束した方式により決定されるか、又は基地局が上位層信号(例:RRC signaling)又は動的な制御信号(例:L1/L2 signaling)により設定することができる。
【0130】
基地局が上位層信号又は動的な制御信号によりK値に対する複数の状態のうちの1つを指示する場合、各状態に対応するK値は、OFDMシンボルに対するCPの長さ及び/又はDFTプリコーディング対象の送信サンプル数(即ち、M)及び/又は(予め約束した又は基地局が設定した)RSオーバーヘッドによって異なるように解釈される。
【0131】
基地局が上位層信号(例:RRC signaling)又は動的な制御信号(例:L1/L2 signaling)により特定の比率値R(0<R≦1)を設定すると、端末はR値に基づいて予め約束した方式によりK値を算定する。一例として、端末はK値をK=ceil(M*R)のように計算することができる。ここで、ceil(X)はXより大きいか又は等しい整数のうち、最小の整数値を意味する。この時、K=0を仮定した場合のRS送信サンプル数L1、データ送信サンプル数L2が予め約束した方式により、或いは基地局から設定される場合、端末は上記計算されたK値(K>0)に対するオーバーヘッドほどRS送信サンプル数を減らすか(L1’=L1−K)、又はデータ送信サンプル数を減らすことができる(L2’=L2−K)。
【0132】
上述した動作において、RSをデータに、データをRSに置換しても同じ動作が適用される(即ち、まずデータに対する変調信号を配置した後、RSに対する変調信号を配置し、その後、データに対する変調信号のうち、後側の一部の信号のコピーを配置して構成することができる)。
【0133】
図12に示したように、DFTプリコーディングの入力信号になるM個のサンプルを構成するにおいて、M−point DFTプリコーディング前にRSの後側の一部の信号がコピーされて後側に位置するように配置されることができる。
【0134】
図13は
図12の構成において、DFTプリコーディング前にRSの最後の2つのシンボルをコピーしてM個のサンプルの後側に配置する動作を簡単に示す図である。
【0135】
図13の構成によれば、OFDMシンボルに対するCPが適用される時、RS後側の一部の信号のコピーがCPに複写されることによりRS送信の観点ではまるでRSに対するCPが適用されたような効果が得られる。
【0136】
図13に示したように、N−point DFT区間内の前側の8つのサンプルを参考にすると、受信器はRSと共にRSに対するCPが送信されたことと同じ信号を受信することができる。また、(N−point DFT)区間内の後側の16個のサンプルについてもデータに対する12個のサンプルとRSに対する4つのサンプルが混合されることにより、受信器は該当信号についてもCPが適用されたことと同一の信号を受信することができる。
【0137】
図14は本発明に適用可能な1つのOFDMシンボルに対するRS及びデータの構成を簡単に示す図である。
【0138】
上述した構成をより一般的に説明すると、
図14に示したように、時間軸でRSとデータが順に配置されるにおいて、前側のRS−A部分及び後側のRS−B部分を含むRSのうち、RS−Bに対するコピーをデータの後側に配置してOFDMシンボル全体が構成される。
【0139】
この時、1つのOFDMシンボルに対するCPは、RS−Bの一部又は全体に対するコピーを含むことができる。RS−Bに対するコピーをOFDMシンボルの後側に配置する過程は、
図13のように、DFTプリコーディング前に行われるか又はDFTプリコーディング、サブキャリアマッピング、N−point IDFT(IFFT)を行った後に生成される時間軸信号について行われることができる。
【0140】
整理すると、ここで提案する構成は以下の通りである。
【0141】
(1)送信器はDFTの前でRSとデータ(例:UCI)をTDM(即ち、virtual frequency上にFDM)形態で配置する。
【0142】
この時、RSとUCIは、一例として(entire)RS/(entire)UCI/(partial)RSのように配置されることができる。ここで、partial RSとは、entire RSの最後の一部分に該当する(即ち、partial RSはentire RSの最後の一部に対するコピーであることができる)。
【0143】
又は、RSとUCIは、他の例として、(entire)UCI/(entire)RS/(partial)UCIのように配置されることができる。ここで、partial UCIとは、entire UCIの最後の一部に該当する(即ち、partial UCIはentire UCIの最後の一部に対するコピーであることができる)。
【0144】
又は、RSとUCIはさらに他の例として、(partial)RS/(entire)UCI/(entire)RSのように配置されることができる。ここで、partial RSとは、entire RSの前側の一部に該当する(即ち、partial RSはentire RSの前側の一部に対するコピーであることができる)。
【0145】
又は、RSとUCIはさらに他の例として、(partial)UCI/(entire)RS/(entire)UCIのように配置されることができる。ここで、partial UCIとは、entire UCIの前側の一部に該当する(即ち、partial UCIはentire UCIの前側の一部に対するコピーであることができる)。
【0146】
又は、RSとUCIは他の例として、(entire)UCI/(partial)RS/(entire)RSのように配置されることができる。ここで、partial RSとは、entire RSの最後の一部に該当する(即ち、partial RSはentire RSの最後の一部に対するコピーであることができる)。
【0147】
(2)かかる状態で、送信器はDFT過程を経たoutput信号に対してIFFT過程を行って生成された信号を送信するように動作する。
【0148】
(3)上記のような信号送信方法は、UCI送信だけではなく、ULデータ送信又はDCI(Downlink Control Information)又はDLデータ送信又はSCI(Sidelink Control Information)又はSL(Sidelink)データ送信についても同様に適用可能である。
【0149】
(4)また、このような信号送信方法における送信端/受信端は、端末/基地局のみに限られず、実施例によって送信端/受信端は基地局/端末又は端末/端末に拡張適用できる。
【0150】
図15は
図13の一例によるN−point DFT区間内のサンプルがDown−samplingされた形態を簡単に示す図である。
【0151】
より具体的には、
図13において、受信器がCP除去後、N−point DFT(FFT)、サブキャリアデマッピング(Subcarrier de−mapping)、M−point IDFTを行う場合、
図13のN−point DFT区間内のサンプルは、
図15のようにDown−samplingされた形態で表現される。
図15において、h1’とh2’は各々の信号が送信された狭帯域(Narrow band)内の有効チャネル利得(effective channel gain)を示す。
【0152】
その後、受信器は
図15の時間ウィンドウ1内でチャネルを推定し、時間ウィンドウ2に対してDFT演算を適用した後、周波数軸で推定されたチャネルにより周波数軸チャネル値を補償した後(例:Equalizing)、(チャネル値が補償された時間区間2内の信号に対して)再度IDFT演算を適用して時間軸に還元してUCIのみを抽出することができる。
【0153】
上述した構成によって端末がデータとRSを結合してDFTプリコーディングを適用した後に送信する場合、受信器は(OFDM受信シンボルに対するN−point DFT(FFT)、サブキャリアデマッピング、M−point IDFT演算適用後又はOFDM受信シンボルに対するN−point DFT(FFT)、周波数ドメインフィルタリング、N−point IDFT(IFFT)演算適用後)受信信号内の(RSの長さに対応又は比例する)前側の時間区間(以下、‘時間区間1’という)においてRSに対して(UCIの干渉無しに)RSに対するCPが適用された形態の信号を受信し、これにより時間軸(又は周波数軸)演算によりチャネル推定を行うことができる。
【0154】
図16は本発明の一例によってRS信号によるチャネル推定を行う構成を簡単に示す図である。
【0155】
チャネル推定方法の案の一例として、時間区間1内のRS信号によりチャネル推定を行う時、
図16のように受信器は受信信号内のサンプル全体のうち、時間区間1内のサンプルを除いた残りのサンプルの値を0と処理し(M−point又はN−point)、DFT演算を適用して周波数軸で(DFT変換された)RSと周波数ごとのチャネル利得が乗じられた形態の信号を得ることができる。その後、受信器は受信器の具現化方式による周波数軸チャネル推定技法を適用してチャネルを推定することができる。
【0156】
また時間区間1の後(UCIの長さとRS後側の一部の信号に対するコピーの長さの和に対応又は比例する)時間区間(以下、‘時間区間2’という)で受信器は、UCIとRSの後側の一部の信号に対するコピーが混合された信号に対して、混合信号に対するCPが適用された形態で該当信号を受信することができる。
【0157】
図17は本発明の他の例によってRS信号によるチャネル推定を行う構成を簡単に示す図である。
【0158】
図17に示したように、受信器は混合信号からUCIを抽出するために時間区間2内のサンプルを除いた残りのサンプル値を0と処理し、(M−point又はN−point)DFT演算を適用して周波数軸で予め時間区間1で推定されたチャネルによりチャネル値を補償した後、再度(M−point又はN−point)IDFT演算を適用して時間軸に復元した後、RS後側の一部の信号のコピーに対応するサンプルを除去することができる。このような過程により、基地局は混合信号からUCIを抽出することができる。
【0159】
他の例として、受信器は時間区間1内のRS信号によりチャネル推定を行う時、受信器は受信信号内の時間区間1内のサンプルに対してDFT演算を適用して周波数軸で(DFT変換された)RSと周波数ごとのチャネル利得が乗じられた形態の信号を得ることができる。この時、受信器は受信器の具現化方式による周波数軸チャネル推定技法を適用してチャネルを推定することができる。
【0160】
より具体的には、受信器は混合信号からUCIを抽出するために、時間区間2内のサンプルに対してDFT演算を適用して周波数軸信号に変換し、時間区間1で推定されたチャネルを時間区間2のサンプル数に合わせてOversamplingして時間区間2内のサンプルをDFT変換した信号の周波数ごとのチャネル値を補償した後、再度IDFT演算で時間軸信号を形成してUCI送信区間に対応するサンプルのみを抽出することができる。
【0161】
上述した構成はRSとデータ送信構造に対する制約又は信号オーバーヘッドを最小化しながら比較的に容易な具現化によりRSとデータの間の区分を支援することができる。一例として、一般的なISI(inter symbol interference)の除去方法の案としてRSの前側にRSに対するCPを追加し、データの前側にデータに対するCPを追加する場合、さらなるCPオーバーヘッドが発生し得る。
【0162】
本発明に適用可能な変形例として、送信器でM−point DFTプリコーディングを行うためのM個の時間軸サンプルを構成する時、時間軸でRSに対するCP(以下、RS−CP)を配置した後、RSに対する変調信号を配置し、その後、データに対する変調信号を配置する方法が適用される。より具体的には、RSをr[0]、r[1]、r[2]、…、r[L1]のように表し、データをd[0]、d[1]、d[2]、…、d[L2]のように表す時、送信器はM−point DFTプリコーディングのためのM(=L1+L2+K)個のサンプルを以下の数式のように構成することができる。
【0163】
[数2]
X=[r[L1−(K−2)]、…、r[L1]、r[0]、r[1]、…、r[L1]、d[0]、d[1]、d[2]、…、d[L2]、r[L1−(K−1)]]
【0164】
この時、K値(又はMとKの間の比率又はL1とKの間の比率)は、基地局と端末の間で予め約束した方式により決定されるか、又は基地局が上位層信号(例:RRC signaling)又は動的な制御信号(例:L1/L2 signaling)により設定することができる。
【0165】
図18は本発明によって受信器が信号を受信する構成を簡単に示す図である。
【0166】
本発明の変形例として、受信器は受信信号内の(RSの長さに対応又は比例する)時間区間に含まれた前側のRS−CPの長さに対応する時間区間内の一部サンプルと後側のRS−CPの長さに対応する時間区間内の一部サンプルをスワッピング(Swapping)することにより、上述したように生成された信号はRSとRSに対するCPが適用された形態の信号送信区間(時間区間1)とUCIとRS−CPがTDMで混合された信号と該当混合信号に対するCPが適用された形態の信号送信区間(時間区間2)とを有する。この時、受信器のチャネル推定及びデータ抽出方法は、上述した方式と類似する方式を適用できる。
【0167】
上述した構成は、本発明の他の提案と互いに相反しない限り、共に結合して適用できる。
【0168】
3.2.周波数ドメインにおけるUCI及びRS区分(Separation of UCI and RS in frequency domain)
【0169】
送信器でM−point DFTプリコーディングを行うためのM=K*L個の時間軸サンプルを構成する時、送信器は時間軸でRSとデータをTDM方式で結合してL個のサンプルを構成した後、L個のサンプルをK回繰り返した形態でM個のサンプルを構成し、M個のサンプル内のm番目の(m=0、1、…、M−1)サンプルX[m]がRSであるか或いはデータであるかによって以下のように位相回転(Phase rotation)を適用することができる。
【0171】
X[m]’=X[m]*exp(j*2π*k0*m/M)、k0∈{0、1、…、K−1}、k0≠k1
【0173】
X[m]’=X[m]*exp(j*2π*k1*m/M)、k1∈{0、1、…、K−1}、k0≠k1
【0174】
ここで、K値(又はMとLの間の比率)は、基地局と端末の間で予め約束した方式により決定されるか、又は基地局が上位層信号(例:RRC signaling)又は動的な制御信号(例:L1/L2 signaling)により設定することができる。
【0175】
図19は本発明の一例によって生成された時間軸信号を簡単に示す図である。
【0176】
RSが2つのサンプル、データが4つのサンプルであり、M=12についてM−point DFTプリコーディングを行う場合、
図19に示したように、送信器は2回(=K)繰り返された形態の時間軸信号を生成することができる。
【0177】
次いで、送信器はM個のサンプルのうち、m番目(m=0、1、…、M−1)のサンプルがRSであると、位相を変更せず、もしデータであると、exp(j*2π*1*m/M)の値を乗じて位相回転を適用する(即ち、k0=0、k1=1)。
【0178】
図20は本発明の一例によってRSとデータが周波数軸で区分される構成を簡単に示す図である。
【0179】
図20に示したように、RSとデータはDFTプリコーディング後、各々Odd CombリソースとEven Combリソースとで構成されて周波数軸でRSとデータが区分される。
【0180】
従って、受信器は周波数軸でRSとデータを区分し、RS基盤のチャネル推定を優先して行った後、推定されたチャネルを活用してデータに対する復調を行う。
【0181】
より一般的には、送信器はM−point DFTプリコーディングの前端で上述したように、L個のサンプル内のP(≦K)個の信号をTDM方式で結合した後、K回繰り返してDFTプリコーディングのためのM個のサンプルを構成する。次いで、送信器はP個の信号における各信号を周波数軸でK個のCombリソースのうちの1つの形態で送信することができる。
【0182】
具体的には、送信器がM−point DFTプリコーディングを行うためのM=K*L個の時間軸サンプルを構成する時、送信器は時間軸でP(≦K)個の信号をTDM方式で結合してL個のサンプルを構成した後、L個のサンプルをK回繰り返した形態でM個のサンプルを構成し、M個のサンプル内のm番目(m=0、1、…、M−1)のサンプルX[m]がどの信号であるかによって以下のように位相回転を適用することができる。
【0183】
1)X[m]がp0番目の信号である場合
【0184】
X[m]’=X[m]*exp(j*2π*k0*m/M)、k0∈{0、1、…、K−1}
【0185】
2)X[m]がp1(≠p0)番目の信号である場合
【0186】
X[m]’=X[m]*exp(j*2π*k1*m/M)、k1∈{0、1、…、K−1}、k1≠k0
【0187】
3)X[m]がp2(≠p0でかつ≠p1)番目の信号である場合
【0188】
X[m]’=X[m]*exp(j*2π*k2*m/M)、k2∈{0、1、…、K−1}、k2≠k0でありk2≠k1
【0189】
上記構成によれば、送信するデータのペイロードサイズが十分に小さくて多いリソースが不要な場合、RSとデータを周波数軸で完全に区分しながらLow PAPR特性を達成することができる。
【0190】
上記構成は、本発明の他の提案と互いに相反しない限り、共に結合して適用できる。
【0191】
図21は本発明の一例による端末の信号送信方法を簡単に示す図である。
【0192】
まず端末は1つのシンボルにマッピングされる参照信号(reference signal;RS)とデータに対する時間軸サンプルを生成する(S2110)。この時、時間軸サンプルは時間軸方向に第1RSサンプル、データサンプル、第2RSサンプルの順に構成される。
【0193】
ここで、データサンプルは上りリンク制御情報(uplink control information;UCI)サンプルである。
【0194】
また端末が時間軸サンプルを生成する方法としては、以下のような多様な方法が適用される。
【0195】
まず第1RSサンプルとしては第2RSサンプルに含まれた一部のサンプルが適用される。
【0196】
逆に第2RSサンプルとしては第1RSサンプルに含まれた一部のサンプルが適用される。
【0197】
ここで、RSサンプルとは、復調参照信号(Demodulation Reference Signal;DM−RS)又は位相トラッキング参照信号(Phase Tracking Reference Signal;PT−RS)などが適用される。
【0198】
次に、端末は上記生成された時間軸サンプルに対して転換プリコーディングを適用して生成された信号を基地局に送信する(S2120)。
【0199】
ここで、転換プリコーディングとしては、上記生成された時間軸サンプルに対するDFT(Discrete Fourier Transform)プリコーディングが適用される。
【0200】
これに対応して、基地局は以下のような方法により信号を受信する。
【0201】
まず基地局は端末から信号を受信する。次いで基地局は受信された信号のうち、第1時間ウィンドウ内のサンプルについてDFT(Discrete Fourier Transform)演算を適用して送信チャネルを推定する。また基地局は推定された送信チャネルを用いて受信された信号のうち、第2時間ウィンドウ内のサンプルについてチャネル値を補償することによりデータサンプルを抽出し、抽出されたデータサンプルに基づいてデータ情報を獲得する。
【0202】
上述した提案方式に対する一例も本発明の具現化方法の1つとして含まれてもよく、一種の提案方式と見なし得ることは明白な事実である。また、上述した提案方式は独立して具現化されてもよく、一部の提案方式の組合せ(又は、併合)の形態で具現化されてもよい。上記提案方法適用の有無に関する情報(又は、上記提案方法の規則に関する情報)は、基地局が端末に事前に定義されたシグナル(例えば、物理層シグナル又は上位層シグナル)で知らせるように規則が定義されてもよい。
【0204】
図22は提案する実施例を具現化できる端末及び基地局の構成を示す図である。
図22に示した端末及び基地局は、上述した端末と基地局の間の信号送受信方法の実施例を具現化するために動作する。
【0205】
端末(UE:User Equipment)1は、上りリンクでは送信端として動作し、下りリンクでは受信端として動作することができる。また、基地局(eNB:e−Node B)100は、上りリンクでは受信端として動作し、下りリンクでは送信端として動作することができる。
【0206】
即ち、端末及び基地局は、情報、データ及び/又はメッセージの送信及び受信を制御するためにそれぞれ、送信器(Transmitter)10,110及び受信器(Receiver)20,120を含むことができ、情報、データ及び/又はメッセージを送受信するためのアンテナ30,130などを含むことができる。
【0207】
また、端末及び基地局はそれぞれ、上述した本発明の実施例を行うためのプロセッサ(Processor)40,140、及びプロセッサの処理過程を臨時的に又は持続的に記憶できるメモリ50,150を含むことができる。
【0208】
このように構成された端末1は、プロセッサ40により1つのシンボルにマッピングされる参照信号(reference signal;RS)とデータに対する時間軸サンプルを生成する。ここで時間軸サンプルは時間軸方向に第1RSサンプル、データサンプル、第2RSサンプルの順に構成される。次いで、端末1は送信器10により上記生成された時間軸サンプルについて転換プリコーディング(transform precoding)を適用して生成された信号を基地局100に送信する。
【0209】
これに対応して、基地局100は受信器120を介して端末から信号を受信する。基地局100はプロセッサ140により受信された信号のうち、第1時間ウィンドウ内のサンプルについてDFT(Discrete Fourier Transform)演算を適用して送信チャネルを推定し、推定された送信チャネルを用いて上記受信された信号のうち、第2時間ウィンドウ内のサンプルについてチャネル値を補償することによりデータサンプルを抽出する。次いで、基地局100はプロセッサ140により、上記抽出されたデータサンプルに基づいてデータを獲得する。
【0210】
端末及び基地局に含まれた送信器及び受信器は、データ送信のためのパケット変復調機能、高速パケットチャネルコーディング機能、直交周波数分割多元接続(OFDMA:Orthogonal Frequency Division Multiple Access)パケットスケジューリング、時分割複信(TDD:Time Division Duplex)パケットスケジューリング及び/又はチャネル多重化機能を有することができる。また、
図22の端末及び基地局は、低電力RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency)ユニットをさらに含むことができる。
【0211】
一方、本発明において端末として、個人携帯端末機(PDA:Personal Digital Assistant)、セルラーフォン、個人通信サービス(PCS:Personal Communication Service)フォン、GSM(Global System for Mobile)フォン、WCDMA(Wideband CDMA)フォン、MBS(Mobile Broadband System)フォン、ハンドヘルドPC(Hand−Held PC)、ノートPC、スマート(Smart)フォン、又はマルチモードマルチバンド(MM−MB:Multi Mode−Multi Band)端末機などを用いることができる。
【0212】
ここで、スマートフォンとは、移動通信端末機と個人携帯端末機の長所を混合した端末機であり、移動通信端末機に、個人携帯端末機の機能である日程管理、ファクシミリ送受信、及びインターネット接続などのデータ通信機能を統合した端末機を意味することができる。また、マルチモードマルチバンド端末機とは、マルチモデムチップを内蔵して携帯インターネットシステム及び他の移動通信システム(例えば、CDMA(Code Division Multiple Access)2000システム、WCDMA(Wideband CDMA)システムなど)のいずれにおいても作動し得る端末機のことを指す。
【0213】
本発明の実施例は、様々な手段によって具現化することができる。例えば、本発明の実施例は、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って具現化することができる。
【0214】
ハードウェアによる具現化の場合、本発明の実施例による方法は、1つ又はそれ以上のASIC(application specific integrated circuit)、DSP(digital signal processor)、DSPD(digital signal processing device)、PLD(programmable logic device)、FPGA(field programmable gate array)、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化することができる。
【0215】
ファームウェアやソフトウェアによる具現化の場合、本発明の実施例による方法は、以上で説明した機能又は動作を行うモジュール、手順又は関数などの形態として具現化することができる。例えば、ソフトウェアコードは、メモリ50,150に格納し、プロセッサ14,140によって駆動することができる。上記メモリユニットは上記プロセッサの内部又は外部に設けられて、既に公知である様々な手段によって上記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
【0216】
本発明は、本発明の技術的アイディア及び必須の特徴から逸脱しない範囲で他の特定の形態として具体化することができる。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されてはならず、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、添付する請求項の合理的解釈によって決定しなければならず、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。また、特許請求の範囲で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てもよく、出願後の補正によって新しい請求項として含めてもよい。