(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】
(24)【登録日】2024-03-26
(45)【発行日】2024-04-03
(54)【発明の名称】無線通信システムにおいて同期信号を送受信する方法及びこのための装置
(51)【国際特許分類】
H04L 27/26 20060101AFI20240327BHJP
【FI】
H04L27/26 114
H04L27/26 420
H04L27/26 113
(21)【出願番号】P 2022036843
(22)【出願日】2022-03-10
(62)【分割の表示】P 2020073452の分割
【原出願日】2017-09-28
【審査請求日】2022-03-29
(32)【優先日】2016-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2016-11-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2016-11-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2017-02-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【前置審査】
(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
【氏名又は名称原語表記】LG ELECTRONICS INC.
【住所又は居所原語表記】128, Yeoui-daero, Yeongdeungpo-gu, 07336 Seoul,Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100117019
【氏名又は名称】渡辺 陽一
(74)【代理人】
【識別番号】100108903
【氏名又は名称】中村 和広
(74)【代理人】
【識別番号】100165191
【氏名又は名称】河合 章
(72)【発明者】
【氏名】シン ソクミン
(72)【発明者】
【氏名】コ ヒョンソ
(72)【発明者】
【氏名】キム キチュン
【審査官】吉江 一明
(56)【参考文献】
【文献】Intel Corporation,NB-IoT Secondary Synchronization Signal Design[online], 3GPP TSG RAN WG1 adhoc_LTE_NB-IoT_1601 R1-160130,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_AH/LTE_NB-IoT_1601/Docs/R1-160130.zip>,2016年01月16日
【文献】NTT DOCOMO, INC,Discussion on initial access and mobility for NR[online], 3GPP TSG-RAN WG1#86 R1-167912,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_1901/Docs/R1-167912.zip>,2016年08月26日
【文献】NEC,Discussion on numerology multiplexing[online], 3GPP TSG-RAN WG1#86 R1-166637,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_657/Docs/R1-166637.zip>,2016年08月12日
【文献】Ericsson,NB-IoT- NSSS Design[online], 3GPP TSG RAN WG1 adhoc_LTE_NB-IoT_1603 R1-161829,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_AH/LTE_NB-IoT_1603/Docs/R1-161829.zip>,2016年03月16日
【文献】MediaTek Inc.,Considerations for Synchronization Signals Design in NR Beamformed Initial Access[online], 3GPP TSG-RAN WG1#86 R1-167526,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_1527/Docs/R1-167526.zip>,2016年08月12日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
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端末が同期化を行う方法において、
基地局から、PSS(Primary Synchronization Signal)及びSSS(Secondary Synchronization Signal)を受信するステップと、
前記受信されたPSS及び前記受信されたSSSを用いて同期化を行うステップと、を含み、
前記SSSのためのシーケンスは、第1シーケンスと第2シーケンスとの乗算により生成され、
前記第1シーケンスの候補の数は、前記第2シーケンスの候補の数より大きくなるように設定され、
前記第1シーケンスの長さは、前記第2シーケンスの長さと同じであり、
前記SSSのための前記シーケンスの候補の総数は、セル識別子の数と同じであり、前記SSSのための前記シーケンスの候補の総数は、前記第1シーケンスの候補の数と前記第2シーケンスの候補の数との乗算の結果
と同じであり、
前記PSSに対するサブキャリア間隔及び前記SSSに対するサブキャリア間隔は、前記基地局により、複数の周波数帯域のそれぞれに対して独立的に、複数のサブキャリア間隔の候補の中から1つのサブキャリア間隔に設定され、
前記複数のサブキャリア間隔の候補は、前記複数の周波数帯域のそれぞれに対してあらかじめ定義され、
前記PSS及び前記SSSに関連するPBCH(Physical Broadcast Channel)に対するサブキャリア間隔は、前記PSSに対するサブキャリア間隔及び前記SSSに対するサブキャリア間隔と同じに設定される、方法。
【請求項2】
前記第1シーケンスと前記第2シーケンスとの乗算は、前記第1シーケンスの各要素と前記第2シーケンスの各要素との間の乗算である、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第1シーケンス及び前記第2シーケンスの内のいずれか1つは、Mシーケンスである、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記Mシーケンスは、特定の初期値と、特定の循環シフトに基づいて生成される、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
前記PSSのためのシーケンスのための多項式は、前記第1シーケンスのための第1多項式と前記第2シーケンスのための第2多項式のいずれか1つと同じに設定される、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記PSSのためのシーケンスのための多項式がx(n)である場合、x(0)は0であり、x(1)は1であり、x(2)は1であり、x(3)は0であり、x(4)は1であり、x(5)は1であり、x(6)は1であり、
前記第1多項式がx0(n)である場合、x0(0)は1であり、x0(1)は0であり、x0(2)は0であり、x0(3)は0であり、x0(4)は0であり、x0(5)は0であり、x0(6)は0であり、
前記第2多項式がx1(n)である場合、x1(0)は1であり、x1(1)は0であり、x1(2)は0であり、x1(3)は0であり、x1(4)は0であり、x1(5)は0であり、x1(6)は0である、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記SSSは、前記PBCHと連続して受信され、前記SSSに適用される巡回プレフィックスは、前記PBCHに適用される巡回プレフィックスと同じに設定される、請求項3に記載の方法。
【請求項8】
無線通信システムにおいて同期化を行う端末において、
無線信号を送受信するための送受信部と、
前記送受信部と機能的に接続されているプロセッサと、を含み、
前記プロセッサは、
基地局から、PSS(Primary Synchronization Signal)及びSSS(Secondary Synchronization Signal)を受信し、
前記受信されたPSS及び前記受信されたSSSを用いて同期化を行うように制御し、
前記SSSのためのシーケンスは、第1シーケンスと第2シーケンスとの乗算により生成され、
前記第1シーケンスの候補の数は、前記第2シーケンスの候補の数より大きくなるように設定され、
前記第1シーケンスの長さは、前記第2シーケンスの長さと同じであり、
前記SSSのための前記シーケンスの候補の総数は、セル識別子の数と同じであり、前記SSSのための前記シーケンスの候補の総数は、前記第1シーケンスの候補の数と前記第2シーケンスの候補の数との乗算の結果
と同じであり、
前記PSSに対するサブキャリア間隔及び前記SSSに対するサブキャリア間隔は、前記基地局により、複数の周波数帯域のそれぞれに対して独立的に、複数のサブキャリア間隔の候補の中から1つのサブキャリア間隔に設定され、
前記複数のサブキャリア間隔の候補は、前記複数の周波数帯域のそれぞれに対してあらかじめ定義され、
前記PSS及び前記SSSに関連するPBCH(Physical Broadcast Channel)に対するサブキャリア間隔は、前記PSSに対するサブキャリア間隔及び前記SSSに対するサブキャリア間隔と同じに設定される、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、より詳しくは端末が同期信号(synchronization signal)を送受信するための方法及びこれを支援する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
移動通信システムは、ユーザの活動性を保証しながら音声サービスを提供するために開発された。しかしながら、移動通信システムは音声だけでなく、データサービスまで領域を拡張し、現在には爆発的なトラフィックの増加によって資源の不足現象が引起こされ、ユーザがより高速のサービスを要求するので、より発展した移動通信システムが要求されている。
【0003】
次世代の移動通信システムの要求条件は大きく、爆発的なデータトラフィックの収容、ユーザ当たり転送率の画期的な増加、大幅増加した連結デバイス個数の収容、非常に低い端対端遅延(End-to-End Latency)、高エネルギー効率を支援できなければならない。そのために、二重連結性(Dual Connectivity)、大規模多重入出力(Massive MIMO:Massive Multiple Input Multiple Output)、全二重(In-band Full Duplex)、非直交多重接続(NOMA:Non-Orthogonal Multiple Access)、超広帯域(Super wideband)支援、端末ネットワーキング(Device Networking)など、多様な技術が研究されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本明細書は、無線通信システムにおいて同期信号を送受信する方法を提案する。
【0005】
本明細書は、同期信号に適用されるサブキャリア間隔(subcarrier spacing)、CP長(Cyclic Prefix length)、または帯域幅(bandwidth)などを考慮して同期信号のシーケンスを設定及び割り当てる方法を提案する。
【0006】
より具体的に、本明細書は、同期信号(例えば、PSS、SSS)に適用されるサブキャリア間隔とデフォルトサブキャリア間隔(default subcarrier spacing)が同じか又は異なるように設定される場合、同期信号のシーケンスを生成及び資源領域にマッピング(mapping)する方法を提案する。
【0007】
また、本明細書は、セル識別子(cell identifier)を区分するために用いられる同期信号のシーケンス(例えば、PSSシーケンス、SSSシーケンス)を生成及び資源領域にマッピングする方法を提案する。
【0008】
本発明で達成しようとする技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されず、言及しない更に他の技術的課題は以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解できるはずである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本明細書の実施形態に係る、無線通信システムにおいて基地局が同期信号を転送する方法において、PSS(Primary Synchronization Signal)のためのシーケンス及びSSS(Secondary Synchronization Signal)のためのシーケンスを決定するステップと、前記PSSのためのシーケンス及び前記SSSのためのシーケンスに基づいて、端末で、前記PSS及び前記SSSを転送するステップと、を含み、前記SSSのためのシーケンスの数は、セル識別子の数と同じに設定することができる。
【0010】
また、本明細書の1つの実施形態に係る前記方法において、前記PSSのサブキャリア間隔及び前記SSSのサブキャリア間隔は、前記無線通信システムにおいて支援される多数のサブキャリア間隔のいずれか1つに設定され、前記多数のサブキャリア間隔は、15・2n kHzで表現され、 前記nは0を含む正の整数でありえる。
【0011】
また、本明細書の1つの実施形態に係る前記方法において、前記PSS及び前記SSSに関連するPBCH(Physical Broadcast Channel)のサブキャリア間隔は、前記PSSのサブキャリア間隔及び前記SSSのサブキャリア間隔と同じに設定することができる。
【0012】
また、本明細書の実施形態に係る前記方法において、前記SSSが転送されるシンボルは、前記PBCH(Physical Broadcast Channel)が転送されるシンボルと連続して配置することができる。
【0013】
また、本明細書の実施形態に係る前記方法において、前記SSSのためのシーケンスは、第1シーケンスと第2シーケンスとの間の積で生成され、前記第1シーケンスの長さと前記第2シーケンスの長さそれぞれは、前記SSSのためのシーケンスの長さと同じでありえる。
【0014】
また、本明細書の1つの実施形態に係る前記方法において、前記第1シーケンスの候補の数は、前記第2シーケンスの候補の数より大きく設定することができる。また、前記SSSのためのシーケンスの数は、前記第1シーケンスの候補の数と前記第2シーケンスの候補の数との間の積の値であることができる。
【0015】
また、本明細書の1つの実施形態に係る前記方法において、前記第1シーケンス及びと前記第2シーケンスとの間の積は、前記第1シーケンスの各要素と前記第2シーケンスの各要素間の積でありえる。
【0016】
また、本明細書の1つの実施形態に係る前記方法において、前記第1シーケンス及び前記第2シーケンスの内、いずれか1つは、Mシーケンスでありえる。
【0017】
また、本明細書の1つの実施形態に係る前記方法において、前記Mシーケンスは、特定の初期値と、特定の循環シフトに基づいて生成することができる。
【0018】
また、本明細書の1つの実施形態に係る前記方法において、前記PSSのためのシーケンスのための多項式は、前記第1シーケンスのための第1多項式と前記第2シーケンスのための第2多項式のいずれかと同じに設定することができる。
【0019】
また、本明細書の1つの実施形態に係る前記方法において、前記PSSのためのシーケンスのための多項式がx(n)である場合、x(0)は0であり、x(1)は、1であり、x(2)は、1であり、x(3)は0であり、x(4)は、1であり、x(5)は、1であり、x(6)は、1であり、前記第1多項式がx0(n)である場合、x0(0)は1であり、x0(1)は、0であり、x0(2)は0であり、x0(3)は0であり、x0(4)は、0であり、x0(5)は、0であり、x0(6)は0であり、前記第2多項式がx1(n)である場合、x1(0)は1であり、x1(1)は、0であり、x1(2)は0であり、x1(3)は0であり、x1(4)は、0であり、x1(5)は、0であり、x1(6)は、0でありえる。
【0020】
本明細書の1つの実施形態に係る無線通信システムで、同期信号を転送する基地局において、無線信号を送受信するための送受信部と、前記送受信部と機能的に接続されているプロセッサと、を含み、前記プロセッサは、PSS(Primary Synchronization Signal)のためのシーケンス(sequence)とSSS(Secondary Synchronization Signal)のためのシーケンスを決定し、前記PSSのためのシーケンス及び前記SSSのシーケンスに基づいて、端末で、前記PSS及び前記SSSを転送するように制御し、前記SSSのためのシーケンスの数は、セル識別子の数と同じに設定することができる。
【0021】
また、本明細書の1つの実施形態に係る前記基地局において、前記PSSのサブキャリア間隔及び前記SSSのサブキャリア間隔は、前記無線通信システムで支援される多数のサブキャリア間隔の内、いずれか1つに設定され、前記多数のサブキャリア間隔は、15・2n kHzで表現され、 前記nは0を含む正の整数でありえる。
【0022】
また、本明細書の1つの実施形態に係る前記基地局において、前記SSSのためのシーケンスは、第1シーケンスと第2シーケンスとの間の積で生成され、前記第1シーケンスの長さと前記第2シーケンスの長さそれぞれは、前記SSSのためのシーケンスの長さと同じでありえる。
【0023】
また、本明細書の1つの実施形態に係る前記基地局において、前記第1シーケンスの候補の数は、前記第2シーケンスの候補の数より大きく設定することができる。また、前記SSSのためのシーケンスの数は、前記第1シーケンスの候補の数と前記第2シーケンスの候補の数との間の積の値でありえる。
【0024】
本明細書の1つの実施形態に係る1つ以上のメモリ、及び、前記1つ以上のメモリと連動して動作する1つ以上のプロセッサを含む装置において、前記1つ以上のプロセッサは、PSS(Primary Synchronization Signal)のためのシーケンス(sequence)及びSSS(Secondary Synchronization Signal)のためのシーケンスを決定し、前記PSSのためのシーケンス及び前記SSSのためのシーケンスに基づいて、端末で、前記PSS及び前記SSSを転送するように制御し、前記SSSのためのシーケンスの数は、セル識別子の数と同じに設定することができる。
【発明の効果】
【0025】
本発明の実施形態によると、プライマリー同期信号(PSS)とセカンダリー同期信号(SSS)に対して同一のサブキャリア間隔又は相異なるサブキャリア間隔が適用される場合にも高い相関(correlation)性能を維持できるという効果がある。
【0026】
また、本発明の実施形態によると、同期信号のシーケンスを生成する場合に短いシーケンス(short sequence)ではなく長いシーケンス(long sequence)を用いることにより、ゴースト効果(ghost effect)を防止し、相互相関(cross-correlation)性能を高めることができるという効果がある。
【0027】
また、本発明の実施形態によると、同期信号のシーケンスを生成する場合、生成に用いられる相異なる2つのシーケンスに対する候補(candidate)数を異なるように設定(すなわち、2つのシーケンスの候補数を不均等に設定)することにより、相互相関性能を高めることができるという効果がある。
【0028】
本発明で得ることができる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及しない更に他の効果は以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解できるはずである。
【図面の簡単な説明】
【0029】
本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付図面は、本発明に対する実施形態を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的特徴を説明する。
【0030】
【
図1】本明細書で提案する方法が適用できるNRの全体的なシステム構造の一例を示したである。
【
図2】本明細書で提案する方法が適用できる無線通信システムにおけるアップリンクフレームとダウンリンクフレームとの間の関係を示す。
【
図3】本明細書で提案する方法が適用できる無線通信システムで支援する資源グリッド(resource grid)の一例を示す。
【
図4】本明細書で提案する方法が適用できるアンテナポート及びヌメロロジー別の資源グリッドの例を示す。
【
図5】本明細書で提案する方法が適用できる自己完結型(self-contained)サブフレーム構造の一例を示す。
【
図6】本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の転送方法の一例を示す。
【
図7】本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の転送方法の他の例を示す。
【
図8】本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の転送方法のさらに他の例を示す。
【
図9】本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の転送方法のさらに他の例を示す。
【
図10】本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の転送方法のさらに他の例を示す。
【
図11】本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の送受信により同期化を行う端末の動作フローチャートを示す。
【
図12】本明細書で提案する方法が適用できる無線通信装置のブロック構成図を示す。
【
図13】本明細書で提案する方法が適用できる通信装置のブロック構成図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、本発明に従う好ましい実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。添付した図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明しようとするものであり、本発明が実施できる唯一の実施形態を示そうとするものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために、具体的な細部事項を含む。しかしながら、当業者は本発明がこのような具体的な細部事項無しでも実施できることが分かる。
【0032】
幾つかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために公知の構造及び装置は省略されるか、または各構造及び装置の核心機能を中心としたブロック図形式に図示できる。
【0033】
本明細書で、基地局は端末と直接的に通信を遂行するネットワークの終端ノード(terminal node)としての意味を有する。本文書で、基地局により遂行されるものとして説明された特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード(upper node)により遂行されることもできる。即ち、基地局を含む多数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークで、端末との通信のために遂行される多様な動作は基地局または基地局の以外の他のネットワークノードにより遂行できることは自明である。‘基地局(BS:Base Station)’は、固定局(fixed station)、Node B、eNB(evolved-NodeB)、BTS(base transceiver system)、アクセスポイント(AP:Access Point)、gNB(next generation NB, general NB, gNodeB)などの用語により取替できる。また、‘端末(Terminal)’は固定されるか、または移動性を有することができ、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、UT(user terminal)、MSS(Mobile Subscriber Station)、SS(Subscriber Station)、AMS(Advanced Mobile Station)、WT(Wireless terminal)、MTC(Machine-Type Communication)装置、M2M(Machine-to-Machine)装置、D2D(Device-to-Device)装置などの用語に取替できる。
【0034】
以下、ダウンリンク(DL:downlink)は基地局から端末への通信を意味し、アップリンク(UL:uplink)は端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクで、送信機は基地局の一部であり、受信機は端末の一部でありうる。アップリンクで、送信機は端末の一部であり、受信機は基地局の一部でありうる。
【0035】
以下の説明で使われる特定用語は本発明の理解を助けるために提供されたものであり、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異なる形態に変更できる。
【0036】
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)、NOMA(non-orthogonalmultipleaccess)などの多様な無線接続システムに利用できる。CDMAは、UTRA(universal terrestrial radio access)やCDMA2000のような無線技術(radio technology)で具現できる。TDMAは、GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)のような無線技術で具現できる。OFDMAは、IEEE 802.11(WiFi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20、E-UTRA(evolved UTRA)などの無線技術で具現できる。UTRAは、UMTS(universal mobile telecommunications system)の一部である。3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)は、E-UTRAを使用するE-UMTS(evolved UMTS)の一部であって、ダウンリンクでOFDMAを採用し、アップリンクでSC-FDMAを採用する。LTE-A(advanced)は3GPP LTEの進化である。
【0037】
本発明の実施形態は無線接続システムであるIEEE 802、3GPP、及び3GPP2のうち、少なくとも1つに開示された標準文書により裏付けられる。即ち、本発明の実施形態のうち、本発明の技術的思想を明確に示すために説明しないステップまたは部分は前記文書により裏付けられる。また、本文書で開示している全ての用語は前記標準文書により説明できる。
【0038】
説明を明確にするために、3GPP LTE/LTE-A/NR(New RAT)を中心として技術(記述)するが、本発明の技術的特徴がこれに制限されるものではない。
【0039】
スマートフォン(smartphone)及びIoT(Internet Of Things)端末の普及が速く拡散されることにより、通信網を介してやり取りする情報の量が増加している。これにより、次世代無線接続技術においては、既存の通信システム(又は、既存の無線接続技術(radio access technology))よりさらに多くのユーザにもっと速いサービスを提供する環境(例えば、向上した移動広帯域通信(enhanced mobile broadband communication))が考慮される必要がある。
【0040】
このために、多数の機器及び事物(object)を連結してサービスを提供するMTC(Machine Type Communication)を考慮する通信システムのデザインが議論されている。また、通信の信頼性(reliability)及び/又は遅延(latency)に敏感なサービス及び/又は端末などを考慮する通信システム(例えば、URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication))のデザインも議論されている。
【0041】
以下、本明細書において、説明の便宜のために、前記次世代無線接続技術はNR(New RAT(Radio Access Technology))と称され、前記NRが適用される無線通信システムはNRシステムと称される。
【0042】
用語の定義
【0043】
eLTE eNB:eLTE eNBは、EPC及びNGCに対する連結を支援するeNBの進化(evolution)である。
【0044】
gNB:NGCとの連結だけでなく、NRを支援するノード。
【0045】
新たなRAN:NRまたはE-UTRAを支援するか、またはNGCと相互作用する無線アクセスネットワーク。
【0046】
ネットワークスライス(network slice):ネットワークスライスは、終端間の範囲と共に特定要求事項を要求する特定市場シナリオに対して最適化されたソリューションを提供するようにoperatorにより定義されたネットワーク。
【0047】
ネットワーク機能(network function):ネットワーク機能は、よく定義された外部インターフェースとよく定義された機能的動作を有するネットワークインフラ内での論理的ノード。
【0048】
NG-C:新たなRANとNGCとの間のNG2レファレンスポイント(reference point)に使われる制御平面インターフェース。
【0049】
NG-U:新たなRANとNGCとの間のNG3レファレンスポイント(reference point)に使われるユーザ平面インターフェース。
【0050】
非独立型(Non-standalone)NR:gNBがLTE eNBをEPCに制御プレーン連結のためのアンカーとして要求するか、またはeLTE eNBをNGCに制御プレーン連結のためのアンカーとして要求する配置構成。
【0051】
非独立型E-UTRA:eLTE eNBがNGCに制御プレーン連結のためのアンカーとしてgNBを要求する配置構成。
【0052】
ユーザ平面ゲートウェイ:NG-Uインターフェースの終端点。
【0053】
システム一般
【0054】
図1は、本明細書で提案する方法が適用できるNRの全体的なシステム構造の一例を示したである。
【0055】
図1を参照すると、NG-RANはNG-RAユーザ平面(新たなAS sublayer/PDCP/RLC/MAC/PHY)及びUE(User Equipment)に対する制御平面(RRC)プロトコル終端を提供するgNBで構成される。
【0056】
前記gNBは、Xnインターフェースを通じて相互連結される。
【0057】
また、前記gNBは、NGインターフェースを通じてNGCに連結される。
【0058】
より具体的には、前記gNBはN2インターフェースを通じてAMF(Access and Mobility Management Function)に、N3インターフェースを通じてUPF(User Plane Function)に連結される。
【0059】
NR(New Rat)ヌメロロジー(Numerology)及びフレーム(frame)構造
【0060】
NRシステムでは、多数のヌメロロジー(numerology)が支援できる。ここで、ヌメロロジーはサブキャリア間隔(subcarrier spacing)とCP(Cyclic Prefix)オーバーヘッドにより定義できる。この際、多数のサブキャリア間隔は基本サブキャリア間隔を整数N(または、μ)にスケーリング(scaling)することにより誘導できる。また、非常に高い搬送波周波数で非常に低いサブキャリア間隔を利用しないと仮定されても、用いられるヌメロロジーは周波数帯域と独立的に選択できる。
【0061】
また、NRシステムでは多数のヌメロロジーに従う多様なフレーム構造が支援できる。
【0062】
以下、NRシステムで考慮できるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)ヌメロロジー及びフレーム構造を説明する。
【0063】
NRシステムで支援される多数のOFDMヌメロロジーは、表1のように定義できる。
【0064】
【0065】
NRシステムにおけるフレーム構造(frame structure)と関連して、時間領域の多様なフィールドのサイズは
の時間単位の倍数として表現される。ここで、
であり、
である。ダウンリンク(downlink)及びアップリンク(uplink)転送は
の区間を有する無線フレーム(radio frame)で構成される。ここで、無線フレームは各々
の区間を有する10個のサブフレーム(subframe)で構成される。この場合、アップリンクに対する1セットのフレーム及びダウンリンクに対する1セットのフレームが存在することができる。
【0066】
図2は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信システムにおけるアップリンクフレームとダウンリンクフレームとの間の関係を示す。
【0067】
図2に示すように、端末(User Equipment:UE)からのアップリンクフレーム番号iの転送は、 該当端末での該当ダウンリンクフレームの開始より
以前に始めなければならない。
【0068】
ヌメロロジーμに対して、スロット(slot)はサブフレーム内で
の増加する順に番号が付けられて、無線フレーム内で
の増加する順に番号が付けられる。1つのスロットは
の連続するOFDMシンボルで構成され、
は用いられるヌメロロジー及びスロット設定(slot configuration)によって決定される。サブフレームでスロット
の開始は同一サブフレームでOFDMシンボル
の開始と時間的に整列される。
【0069】
全ての端末が同時に送信及び受信できるものではなく、これはダウンリンクスロット(downlink slot)またはアップリンクスロット(uplink slot)の全てのOFDMシンボルが利用できないことを意味する。
【0070】
表2はヌメロロジーμでの一般(normal)CPに対するスロット当たりOFDMシンボルの数を示し、表3はヌメロロジーμでの拡張(extended)CPに対するスロット当たりOFDMシンボルの数を示す。
【0071】
【0072】
【0073】
NR物理資源(NR Physical Resource)
【0074】
NRシステムにおける物理資源(physical resource)と関連して、アンテナポート(antenna port)、資源グリッド(resource grid)、資源要素(resource element)、資源ブロック(resource block)、キャリアパート(carrier part)などが考慮できる。
【0075】
以下、NRシステムで考慮できる前記物理資源に対して具体的に説明する。
【0076】
まず、アンテナポートと関連して、アンテナポートはアンテナポート上のシンボルが運搬されるチャネルが同一なアンテナポート上の他のシンボルが運搬されるチャネルから推論できるように定義される。1つのアンテナポート上のシンボルが運搬されるチャネルの広範囲特性(large-scale property)が他のアンテナポート上のシンボルが運搬されるチャネルから類推できる場合、2つのアンテナポートはQC/QCL(quasico-locatedまたはquasi co-location)関係にいるということができる。ここで、前記広範囲特性は遅延拡散(Delay spread)、ドップラー拡散(Doppler spread)、周波数シフト(Frequency shift)、平均受信パワー(Average received power)、受信タイミング(Received Timing)のうち、1つ以上を含む。
【0077】
図3は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信システムで支援する資源グリッド(resource grid)の一例を示す。
【0078】
図3を参考すると、資源グリッドが周波数領域上に
サブキャリアで構成され、1つのサブフレームが14・2μOFDMシンボルで構成されることを例示的に記述するが、これに限定されるものではない。
【0079】
NRシステムにおいて、転送される信号(transmitted signal)は
サブキャリアから構成される1つ又はそれ以上の資源グリッド及び
のOFDMシンボルにより説明される。ここで、
である。前記
は、最大転送帯域幅を示し、これは、ヌメロロジーだけでなく、アップリンクとダウンリンク間にも変わることができる。
【0080】
この場合、
図4に示すように、ヌメロロジー
及びアンテナポートp別に1つの資源グリッドが設定される。
【0081】
図4は、本明細書で提案する方法が適用できるアンテナポート及びヌメロロジー別の資源グリッドの例を示す。
【0082】
ヌメロロジー
及びアンテナポートpに対する資源グリッドの各要素は資源要素(resource element)と称され、インデックス対
により固有的に識別される。ここで、
は周波数領域上のインデックスであり、
はサブフレーム内でシンボルの位置を示す。スロットにおいて資源要素を示すときは、インデックス対
が用いられる。ここで、
である。
【0083】
ヌメロロジー
及びアンテナポートpに対する資源要素
は、複素値(complex value)
に該当する。混同(confusion)される危険がない場合、または、特定のアンテナポートまたはヌメロロジーが特定されない場合は、インデックスp及び
はドロップ(drop)されることができ、その結果、複素値
又は
になることができる。
【0084】
また、物理資源ブロック(physical resource block)は周波数領域上の
連続的なサブキャリアとして定義される。周波数領域上で、物理資源ブロックは0から
まで番号が付けられる。このとき、周波数領域上の物理資源ブロック番号(physical resource block number)
と資源要素
間の関係は数式1のように与えられる。
【0085】
【0086】
また、キャリアパート(carrier part)に関して、端末は資源グリッドのサブセット(subset)のみを利用して受信または転送するように設定されることができる。このとき、端末が受信または転送するように設定された資源ブロックの集合(set)は周波数領域上で0から
まで番号が付けられる。
【0087】
同期信号(Synchronization Signal:SS)及びSS/PBCHブロック
【0088】
(1)同期信号
【0089】
物理層セル識別子(physical layer cell identity)に関して、1008個の物理層セル識別子は数式2にように与えられる。
【0090】
【0091】
【0092】
また、プライマリー同期信号(PSS)に関して、PSSのためのシーケンスdPSS(n)は数式3により定義される。
【0093】
【0094】
数式3において、x(m)(すなわち、PSSのシーケンスの生成のための多項式)は数式4のように設定され、初期値(すなわち、初期多項シフトレジスタ値(initial poly shift register value)、または初期条件(initial condition))は、数式5のようである。
【0095】
【0096】
【0097】
また、セカンダリー同期信号(SSS)に関して、SSSのためのシーケンスdSSS(n)は数式6により定義される。
【0098】
【0099】
数式6において、x0(m)及びx1(m)(すなわち、SSSのシーケンスの生成のための第1多項式及び第2多項式)は数式7のように設定され、初期値(すなわち、初期多項シフトレジスタ値は、それぞれ数式8のようである。
【0100】
【0101】
【0102】
この場合、数式4及び数式7を参考すると、SSSのシーケンス生成のための多項式のうち1つ(すなわち、x0(m))は、PSSのシーケンス生成のための多項式(すなわち、x(m))と同一に設定される。ただ、PSSのシーケンス生成のための多項式の初期値とSSSのシーケンス生成のための多項式の初期値は異なるように設定される。
【0103】
(2)SS/PBCHブロック
【0104】
SS/PBCHブロックの時間-周波数構造(time-frequency structure)に関する内容について説明する。時間領域(time domain)においてSS/PBCHブロックは0から3の順に番号付けされた4つのOFDMシンボルを構成する。また、周波数領域(frequency domain)において、SS/PBCHブロックは0から287の順に番号付けされた24個の連続的な資源ブロックを構成し、最も低い数を有する資源ブロックから開始する。
【0105】
端末はPSS電力割り当て(power allocation)に従うために要素
によりスケーリングされ、資源要素
に対してkの増加順にマッピングされるPSSを構成するシンボルのシーケンスd
PSS(0)、...、d
PSS(126)を仮定する必要がある。ここで、kおよびlは下記の表4により与えられ、それぞれSS/PBCHブロック内の周波数インデックス(frequency index)及びタイムインデックス(time index)を示す。
【0106】
また、端末は、SSS電力割り当てに従うために要素
によりスケーリングされ、資源の要素
に対してkの増加順にマッピングされるSSSを構成するシンボルのシーケンスd
SSS(0)、...、d
SSS(126)を仮定する必要がある。ここで、kおよびlは下記の表4により与えられ、それぞれSS/PBCHブロック内の周波数インデックス(frequency index)および時間インデックス(time index)を示す。
【0107】
また、端末は、PBCH電力割り当てに従うために要素
によりスケーリングされ、資源要素
に対してd
PBCH(0)から開始して順にマッピングされるPBCHを構成する複素値シンボル(complex-valued symbols)のシーケンスd
PBCH(0)、...、d
PBCH(M
symb-1)を仮定する必要がある。ここで、資源要素
はPBCH復調参照信号(PBCH demodulation reference signal)に利用されない。
【0108】
他の目的に保留(reserve)されていない資源要素
に対するマッピングは、まずインデックスkの順に増加し、その後にインデックスlに対して増加する。ここで、k及びlは下記の表4により与えられ、それぞれSS/PBCHブロック内の周波数インデックスおよび時間インデックスを示す。
【0109】
また、端末はPBCH電力割り当てに従うために要素
によりスケーリングされ、資源要素
に対してkから開始して順にマッピングされる、SS/PBCHブロックのシンボルlでPBCHに対する復調参照信号を構成する複素値シンボルにおけるシーケンスr
l(0)、...、r
l(71)を仮定する必要がある。ここで、kおよびlは下記の表4により与えられ、それぞれSS/PBCHブロック内の周波数インデックスおよび時間インデックスを示す。
【0110】
また、SS/PBCHブロックに対して、端末は、アンテナポートが4000(すなわち、p=4000)であり、サブキャリア間隔設定(subcarrier spacing configuration)が
であり、PSS、SSS、およびPBCHに対して同一のCP長(Cyclic Prefix length)及びサブキャリア間隔を仮定する必要がある。
【0111】
【0112】
また、SS/PBCHブロックの時間位置(time location)に関して、端末は標準(standard, specification)上に予め定義された時間領域の位置で可能なSS/PBCHブロックをモニタ(monitoring)する必要がある。
【0113】
自己完結型サブフレーム(Self-contained subframe)構造
【0114】
NRシステムにおいて考慮されるTDD(Time Division Duplexing)構造は、アップリンク(Uplink:UL)とダウンリンク(Downlink:DL)を1つのサブフレームにおいて全て処理する構造である。これは、TDDシステムにおいてデータ転送の遅延(latency)を最小化するためのものであり、前記構造は自己完結型サブフレーム(self-contained subframe)構造と称される。
【0115】
図5は、本明細書で提案する方法が適用できる自己完結型サブフレーム構造の一例を示す。
図5は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。
【0116】
図5に示すように、レガシLTE(legacy LTE)の場合のように、1つのサブフレームが14個のOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボルから構成される場合が仮定される。
【0117】
図5において、領域502はダウンリンク制御領域(downlink control region)を意味し、領域504はアップリンク制御領域(uplink control region)を意味する。また、領域502及び領域504以外の領域(すなわち、別の表示のない領域)は、ダウンリンクデータ(downlink data)又はアップリンクデータ(uplink data)の転送のために利用できる。
【0118】
すなわち、アップリンク制御情報及びダウンリンク制御情報は、1つの自己完結型サブフレームにおいて転送される。それに対して、データの場合、アップリンクデータ又はダウンリンクデータが1つの自己完結型サブフレームにおいて転送される。
【0119】
図2に示す構造を利用する場合、1つの自己完結型サブフレーム内で、ダウンリンク転送とアップリンク転送が順次行われ、ダウンリンクデータの転送及びアップリンクACK/NACKの受信が実行できる。
【0120】
結果的に、データ転送のエラーが発生する場合、データの再転送までかかる時間が減少することができる。これにより、データの伝達に関連する遅延を最小化することができる。
【0121】
図5に示すような自己完結型サブフレーム構造において、基地局(eNodeB、eNB、gNB)及び/又は端末(terminal, User Equipment(UE))が送信モード(transmission mode)から受信モード(reception mode)に転換する過程または受信モードから送信モードに転換する過程のための時間ギャップが要求される。前記時間ギャップに関連して、前記自己完結型サブフレームでダウンリンク転送の以後にアップリンク転送が行われる場合、一部のOFDMシンボルが保護区間(Guard Period:GP)に設定される。
【0122】
アナログビームフォーミング(analog beamforming)
【0123】
ミリメートル波(mmWave:mmW)通信システムにおいては、信号の波長(wavelength)が短くなるにつれて、同一面積に多数の(又は、多重の(multiple))アンテナを設置することができる。例えば、30CHz帯域において、波長は約1cm程度であり、2次元(2-dimension)配列形態によって5cm×5cmのパネル(panel)に0.5ラムダ(lambda)間隔でアンテナを設置する場合、総100個のアンテナ要素が設置できる。
【0124】
従って、mmW通信システムにおいては、多数のアンテナ要素を用いてビームフォーミング(beamforming:BF)利得を高めることによりカバレッジ(coverage)を増加させるか、処理量(throughput)を高める法案を考慮することができる。
【0125】
このとき、アンテナ要素別に転送パワー(transmission power)及び位相(phase)の調節が可能となるようにTXRU(Transceiver Unit)が設置される場合、周波数資源(frequency resource)別に独立的なビームフォーミングが可能となる。
【0126】
ただし、すべてのアンテナ要素(例えば、100個のアンテナ要素)にTXRUを設置する法案は価格の面で実効性が低下する。これにより、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)を利用してビームの方向(direction)を制御する方式を考慮することができる。
【0127】
前述したようなアナログビームフォーミング方式は、全帯域において1つのビーム方向のみを生成できるため、周波数選択的なビーム動作を実行できないという問題が発生する。
【0128】
これにより、デジタルビームフォーミング(digital beamforming)とアナログビームフォーミングの中間形態で、Q個のアンテナ要素より少ない数であるB個のTXRUを有するハイブリッドビームフォーミング(hybrid beamforming)を考慮することができる。この場合、前記B個のTXRUとQ個のアンテナ要素の連結方式によって違いはあるが、同時に信号を送信できるビームの方向はB個以下に制限することができる。
【0129】
以下、本明細書では、相異なる2つ以上のヌメロロジーが同一周波数及び/又は同一時間地点に同時に存在するフレーム構造を考慮する場合に利用可能な同期信号(synchronization signal)に関する内容について説明する。
【0130】
当該システムで利用される物理信号(physical signal)及び/又は物理チャネル(physical channel)は、レガシLTEシステムと区別するために、「x-」が追加されたx-PSS、x-SSS、 x-PBCH、x-PDCCH(Physical Downlink Control Channel)/x-EPDCCH(Enhanced PDCCH)、x-PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)などに称される(又は、定義される)ことができる。ここで、前記「x」は「NR」を意味する。本明細書で考慮される同期信号(SS)はx-PSS、x-SSS、及び/又はx-PBCHのように端末が同期化を行うために用いられる信号を示す。
【0131】
相異なる2つ以上のヌメロロジー(例えば、サブキャリア間隔(sub carrier spacing)が同時に存在(co-exist)する場合、2つの同期信号設計(synchronization signal design)の方法を考慮することができる。
【0132】
まず、各ヌメロロジー別に相異なる同期信号を転送する方法を考慮することができる。ただ、前記方法は、システムの側面で同期オーバーヘッド(sync overhead)が大きくなり、端末の側面では同期信号に対するデコーディング複雑度(decoding complexity)が大きくなる可能性がある。次に、複数のヌメロロジーのうち基地局と端末間に予め約束した方法(すなわち、予め設定された基準)により1つのデフォルトヌメロロジーを設定し、設定されたデフォルトヌメロロジーによって同期信号を転送する方法を考慮することができる。前記方法は、前述した1番目の方法に比べて、同期信号に対するデコーディング複雑度および同期オーバーヘッドが少ないという長所がある。
【0133】
本明細書では、複数のヌメロロジーのうち基地局と端末間に予め設定された1つ(すなわち、単一(single))のデフォルトヌメロロジーによって同期信号を送受信する方法について説明する。このとき、同期信号の転送のためのデフォルトヌメロロジーは周波数帯域(例えば、6GHz以下の帯域、6GHz以上のmmWaveなど)によって独立的(independent)に決定されることができる。
【0134】
また、端末は、ブラインドデコーディング(blind decoding)によりデフォルトヌメロロジーに関する情報を取得する(又は、見つけ出す)ように設定されることもできる。この場合、デフォルトヌメロロジーに対するブラインドデコーディングの回数を減らすために、各デフォルトヌメロロジーが異なる値に設定できる候補を予め設定することができる。例えば、デフォルトヌメロロジーの候補が2つである場合、チャネルラスター集合(channel raster set)(又は、チャネルラスター設定)を2つ設定して1つの集合に1つのヌメロロジーをマッピングする方式を用いることができる。一例として、100kHzに第1ヌメロロジーが設定され、300kHzに第2ヌメロロジーが設定される。
【0135】
以下、本明細書では、デフォルトヌメロロジーが用いられるシステムにおいて同期信号に対するシーケンスを設計(design)(又は、設定(configuration)、生成(generation)する方法について説明する。具体的に、同期信号が転送されるデフォルト周波数バンド(default frequency band)が予め設定され、当該周波数バンドはデフォルトヌメロロジーを利用するように設定された場合、PSSとして利用できるシーケンス(すなわち、PSSに設定されるシーケンス、PSS生成に用いられるシーケンス)の設定方法及び割り当て(allocation)方法について説明する。また、本明細書では、PSSだけでなく、SSSとして利用できるシーケンスの設定方法及び割り当て方法について説明する。
【0136】
また、本明細書で以下に説明される同期信号のシーケンス設計方式は、デフォルトヌメロロジーが用いられない場合にも同一又は類似の方式で適用できることは言うまでもない。
【0137】
まず、デフォルトヌメロロジー及び/又は同期信号に利用(又は、適用)されるヌメロロジーを決定するために考慮できる要素の一部は以下の通りである。
【0138】
-サブキャリア間隔(subcarrier spacing)
【0139】
-巡回プレフィックス長(Cyclic Prefix length, CP length)
【0140】
-同期信号のための帯域幅
【0141】
以下、前記要素について具体的に説明する。
【0142】
まず、サブキャリア間隔に関する内容を説明する。一般に、CP-OFDM(Cyclic Prefix-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)ベースの同期信号は、周波数オフセット(frequency offset)値に敏感でありうる。従って、サブキャリア間隔を決定するためにキャリア周波数(carrier frequency)値に応じた周波数オフセットの値を考慮する必要がある。NRシステムの性能検証のためのシミュレーション仮定(simulation assumption)によると、初期取得(initial acquisition)と非初期取得(non-initial acquisition)によって要求される周波数オフセット値が異なる。ここで、初期取得及び非初期取得は同期信号に対する初期取得及び非初期取得を意味することができる。
【0143】
初期取得の場合、TRP(Transmission and Reception Point)は均一分布(uniform distribution)基準+/-0.05ppmが考慮され、端末(UE)は均一分布基準+/-5、10、20ppmが考慮される。これとは異なり、非初期取得の場合、TRPは均一分布基準+/-0.05ppmが考慮され、端末(UE)は均一分布基準+/-0.1ppm が考慮される。このとき、初期取得で考慮される5ppm、10ppm、及び20ppmを用いてキャリア周波数値に応じて周波数オフセット値を算出すると、以下の表5の通りである。
【0144】
【0145】
表5の値は、NRシステムで考慮できる例示的なキャリア周波数に応じて算出された値である。表5を参照すると、キャリア周波数が増加するにつれてキャリア周波数オフセットが増加する傾向がある。一般に、キャリア周波数オフセットの影響は初期取得の状況で重要である。従って、同期信号(すなわち、PSS)のキャリア周波数オフセットの影響を減らす必要がある。
【0146】
また、以下の表6は、相異なるキャリア周波数値に対する特定のサブキャリア間隔値に応じた正規化された(normalized)周波数オフセット値を示す。
【0147】
【0148】
表6を参照すると、サブキャリア間隔値が大きくなるにつれて周波数オフセットの値が減少する傾向がある。すなわち、初期接続(initial access)性能はサブキャリア間隔値が大きくなるにつれて向上する。従って、6GHz以下(below 6GHz)を考慮する場合(すなわち、アナログビームフォーミングを行わない場合)、デフォルトサブキャリア間隔が
に設定され、同期信号のサブキャリアの間隔はデフォルトサブキャリア間隔のN倍
に設定される。このとき、Nは2の倍数または2
n(ここで、nは正の整数)に設定されることもできる。
【0149】
また、初期取得ではないSSS及び/又はPBCHのような信号のサブキャリア間隔はPSSが利用するサブキャリア間隔(すなわち、PSSに適用されるサブキャリア間隔)と同一の値を利用するように設定できる。ただ、SSS及びPBCHは初期取得の対象ではないため、周波数オフセット値に大きく影響を受けない。従って、SSS及び/又はPBCHに対しては、PSSが利用するサブキャリア間隔
ではなく、デフォルトサブキャリア間隔
が設定されることもできる。
【0150】
次に、CP長に関する内容について説明する。一般に、CP長は、遅延拡散(delay spread)により発生するシンボル間干渉(Inter-Symbol Interference:ISI)を防止するために利用される。また、サブキャリア間隔が大きくなるほどシンボル区間(symbol duration)が短くなるため、サブキャリア間隔が大きくなるほどCP長も短くなる。従って、大きな値のサブキャリア間隔が利用される場合はCP長が短くなるため、遅延拡散が大きいチャネルでの性能は低下する可能性がある。
【0151】
しかしながら、6GHz以下の帯域でNRシステムを支援するためには、長い遅延拡散が存在するチャネルなど(例えば、ETU(Extended Typical Urban model)、TDL(Tapped-delay line)など)でもシステムが適切に動作するように設定される必要がある。従って、遅延拡散を考慮すると、CP長は長く設定されるほど有利である。
【0152】
次に、同期信号のための帯域幅に関する内容について説明する。既存のLTEシステム(すなわち、レガシーLTEシステム)の同期信号に利用された帯域幅は1.08MHzである。もし、NRシステムにおいて、既存のLTEシステムのサブキャリア間隔値より大きい値のサブキャリア間隔が設定されると、同期信号のためにさらに広い帯域幅が用いられる。ただ、受信すべき帯域幅が広くなることにつれて端末の算出複雑度(calculation complexity)が増加する可能性がある。従って、算出複雑度を増加させないために、NRシステムの同期信号のために用いられる帯域幅はLTEシステムの場合と類似して維持されることが好ましい。
【0153】
前述した要素を考慮するとき、NRシステムの同期信号を設計する方法は多様である。本発明の多様な実施形態において、次のような4つの方法(方法1ないし方法4)を考慮することができる。以下の方法において、
はデフォルトサブキャリア間隔を意味し、
及び
は、それぞれPSS(すなわち、NR PSS)及びSSS(すなわち、NR SSS)に利用されるサブキャリア間隔を意味する。
【0154】
(方法1)
【0155】
方法1は、PSS及びSSSに利用(又は、適用)するサブキャリア間隔をデフォルトサブキャリア間隔と同一値に設定する方法
である。言い換えると、各周波数バンドに利用するデフォルトサブキャリア間隔が決定(又は、設定)されると、PSS及びSSSに利用するサブキャリアの間隔はデフォルトサブキャリア間隔と同一に設定できる。
【0156】
例えば、4GHz又は6GHzの近くの中心周波数(center frequency)に対して15kHzのデフォルトサブキャリア間隔が設定される場合、PSS及びSSSに適用されるサブキャリアの間隔は15kHzに設定できる。ただ、前述したように(例えば、表5)、6GHz以下の帯域で同期信号のためのサブキャリア間隔が15kHz(すなわち、LTEシステムのサブキャリア間隔)に設定される場合、PSSの周波数推定(frequency offset)動作はキャリア周波数オフセットの影響を受ける可能性がある。
【0157】
他の例として、4GHz又は6GHの近くの中心周波数に対して60kHzのデフォルトサブキャリア間隔が設定される場合、PSS及びSSSに適用されるサブキャリア間隔も60kHzに設定できる。前述したように(例えば、表5)、同期信号のためのサブキャリア間隔が15kHzより大きい60kHzに設定される場合、PSSの周波数推定(frequency offset)動作はキャリア周波数オフセットの影響を少なく受けることができる。
【0158】
(方法2)
【0159】
方法2は、PSS及びSSSに用いるサブキャリア間隔を同一に設定し、同一に設定されるサブキャリア間隔はデフォルトサブキャリア間隔をN倍スケーリングして設定する方法
である。言い換えると、各周波数バンドに用いるデフォルトサブキャリアの間隔が決定されると、PSS及びSSSに利用するサブキャリアの間隔は、デフォルトサブキャリアの間隔をN倍スケーリングして設定できる。このとき、Nは2の倍数の形態でスケーリングされるか
または、2
mの形態でスケーリングされることもできる(すなわち、N =2
m、mは整数)。
【0160】
例えば、4GHz又は6GHzの近くの中心周波数に対して15kHzのデフォルトサブキャリア間隔が設定される場合、PSS及びSSSに適用されるサブキャリア間隔は、15kHzを4倍スケーリングした60kHzに設定できる。当該方法を用いる場合、PSSの周波数推定(frequency offset)動作はキャリア周波数オフセットの影響を少なく受けることができる。
【0161】
(方法3)
【0162】
方法3は、SSSに用いるサブキャリア間隔はデフォルトサブキャリア間隔と同一であり、PSSに利用するサブキャリア間隔はデフォルトサブキャリア間隔をN倍スケーリングして設定する方法
である。言い換えると、各周波数バンドに用いるデフォルトサブキャリア間隔が決定されると、PSSに利用するサブキャリア間隔はデフォルトサブキャリア間隔をN倍スケーリングして設定され、SSSに利用するサブキャリア間隔はデフォルトサブキャリア間隔と同一に設定されることができる。
【0163】
例えば、4GHz又は6GHzの近くの中心周波数に対して15kHzのデフォルトサブキャリア間隔が設定される場合、PSSに適用されるサブキャリア間隔は60kHzに設定され(N=4)、SSSに適用されるサブキャリアの間隔は15kHzに設定できる。この場合、PSSの周波数推定(frequency offset)動作はキャリア周波数オフセットの影響を少なく受けることができ、SSSにおいてCP長が既存のLTEシステムと同一であるので、長い遅延拡散を有するチャネルにおいてもセル識別子(cell ID)検出動作を効率的に実行できるという長所がある。
【0164】
(方法4)
【0165】
方法4は、PSSに利用するサブキャリア間隔はデフォルトサブキャリア間隔と同一であり、SSSに利用するサブキャリア間隔はデフォルトサブキャリア間隔をN倍スケーリングして設定する方法
である。言い換えると、各周波数バンドに利用するデフォルトサブキャリア間隔が決定されると、SSSに利用するサブキャリア間隔はデフォルトサブキャリア間隔をN倍スケーリングして設定され、PSSに利用するサブキャリア間隔はデフォルトサブキャリア間隔と同一に設定されることができる。
【0166】
例えば、4GHz又は6GHzの近くの中心周波数に対して15kHzのデフォルトサブキャリア間隔が設定される場合、SSSに適用されるサブキャリア間隔は60kHzに設定され(N=4)、PSSに適用されるサブキャリア間隔は15kHzに設定されることができる。
【0167】
また、本発明の多様な実施形態において、前述した方法3及び方法4のように、PSSとSSSに対して相異なるサブキャリア間隔が設定される。この場合、1シンボルを基準に転送すべき帯域幅より1/2m倍ダウンスケーリング(scaling down)された帯域幅及び2m倍多いシンボルを用いてPSS及び/又はSSSを転送する方法を考慮することができる。
【0168】
例えば、前述した方法3のように、4GHz又は6GHzの近くの中心周波数に対して15kHzのデフォルトサブキャリア間隔が設定される場合、PSSに適用されるサブキャリア間隔は60kHzに設定され(N=4)、SSSに適用されるサブキャリアの間隔は15kHzに設定されることができる。この場合、SSSシーケンス(例えば、レガシーSSSシーケンス)に対して、既存のLTEシステムのように、6RB(すなわち、1.08MHz、72資源要素(Resource Element:RE))が割り当てられる場合、SSSは1シンボルを通じて転送できる。
【0169】
そのとき、PSSが転送される帯域幅を1.08MHzに制限し、PSSシーケンスを4つのシンボルにわたって転送するように設定する方法を考慮することができる。これに関する具体的な例示は
図6のようである。
【0170】
図6は、本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の転送方法の一例を示す。
図6は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。
【0171】
図6に示すように、同期信号(すなわち、PSS及びSSS)はSSS転送のための帯域幅に合わせて転送される場合が仮定される。また、サブフレーム(例えば、SSSヌメロロジーに対する単一サブフレーム)の5番目のOFDMシンボル(#5 OFDM symbol)でSSSが転送され、6番目のOFDMシンボル(#6 OFDM symbol)の場所に位置した4つの短いOFDMシンボルを通じてPSSが転送される場合が仮定される。このとき、PSSは4つのOFDMシンボルを通じて転送されるので、PSSのための帯域幅は既存の帯域幅の1/4倍になる。
【0172】
また、SSS及び/又はPSSが転送される位置(又は、シンボル)は一例に過ぎず、14個のシンボル(すなわち、#0ないし#13OFDMシムボル)のうち重ならない(すなわち、重畳されない)任意のシンボルにSSS及び/又はPSSが位置することもできる。
【0173】
4つのOFDMシンボルを通じて転送されるPSSのためのシーケンスは、次の例示のような方式で転送されるように設定できる。
【0174】
例えば、PSS転送のために、相異なるルートインデックス(root index)を利用する長さ17のZCシーケンス(Zadoff-Chu sequence)4つが各シンボルで1つずつ転送されるように設定することができる。他の例として、PSS転送のために、同一のルートインデックスを利用する長さ17のZCシーケンス1つが各シンボルに繰り返して転送されるように設定することもできる。さらに他の例として、PSS転送のために、相異なるルートインデックスを利用する長さ17のZCシーケンス2つ(すなわち、第1シーケンス(A)、第2シーケンス(B))を生成し、生成された2つのシーケンスが4つのシンボルにわたってABAB、AABB,ABBAなどのように様々な形態の組み合わせによって転送されるように設定することもできる。
【0175】
前述したPSS転送方式の場合、各シンボルに対してカバーコード(cover code)を適用して相関性能を向上させることができるという長所がある。また、前記PSSが60kHzのサブキャリア間隔に設定されるため、4シンボルにわたるPSSの転送には1msのみが必要となる。また、前述したようなPSS及びSSSの転送方式は、PSSとSSSに対して相異なるサブキャリア間隔が設定されても、端末が一定の帯域幅(例えば、1.08MHz)のみをフィルタリングして同期信号を受信できるという長所がある。
【0176】
この場合、当該PSSに適用されたサブキャリア間隔値(例えば、60kHz)に合わせてダウンスケーリングされたCPが前記4つのシンボルのそれぞれの前部に設定されることもできる。
【0177】
また、本発明の多様な実施形態において、前述した方法1及び方法2のように、PSSとSSSに対して同一のサブキャリア間隔が設定されることができる。この場合、PSSに用いられるシーケンス(すなわち、PSSシーケンス)は以下のような方法で設定または割り当てできる。
【0178】
まず、SSSと同一の長さを有するPSSを利用する方法を考慮することができる。すなわち、前記方法は、SSSシーケンスとPSSシーケンスの長さを同一に設定する方法である。例えば、前述したように(例えば、方法1)、4GHz又は6GHzの近くの中心周波数に対して15kHzのデフォルトサブキャリア間隔が設定される場合、PSS及びSSSに適用されるサブキャリアの間隔は15kHzに設定できる。この場合、PSS及びSSSに対して、既存のLTEシステムのように、6RB(すなわち、1.08MHz、72RE)が割り当てられる場合、PSS及びSSSは(それぞれ)1シンボルを通じて転送できる。
【0179】
次に、SSSよりN倍短い長さのシーケンスをPSS転送に利用するとき、既存の帯域幅は一定に維持する方法も考慮できる。この場合、PSSシーケンスを周波数軸にRE毎にマッピングするのではなく、N個のRE毎にマッピングすることにより、既存の帯域幅が一定に維持できる。すなわち、PSSシーケンスがSSSシーケンスより短くても、PSSシーケンスを一定間隔でマッピングすることによりPSSとSSSの転送帯域幅が同一に維持できる。このとき、PSSシーケンスがマッピングされていないサブキャリア(又は、RE)には「0(zero)」が満たされ、PSSシーケンスがマッピングされたサブキャリアはN倍増加した電力(power)を利用して転送できる。これに関する具体的な例示は
図7のようである。
【0180】
図7は、本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の転送方法の他の例を示す。
図7は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。
【0181】
具体的には、
図7の(a)は既存のPSSシーケンスマッピング方式を示し、
図7の(b)は本明細書で提案するPSSシーケンスマッピング方式を示す。
【0182】
図7に示すように、各正四角形はサブキャリア(又は、RE)を意味し、チェックされた領域はPSSシーケンスがマッピングされたREを意味する。また、本明細書で提案するPSSシーケンスの長さは、既存のPSSシーケンスよりN倍短く設定される場合が仮定される。
【0183】
図7の(a)の場合、前述したように、既存のPSSシーケンスはRE毎にマッピングされるように設定され、サブキャリア間隔はFd kHzで表現できる。
【0184】
それに対して、
図7の(b)の場合、本明細書で提案するPSSシーケンスは、N個のRE毎にマッピングされるように設定できる。このとき、「0」がマッピングされていないサブキャリア(すなわち、PSSシーケンスがマッピングされたサブキャリア)間の間隔はN*Fd kHzで表現できる。また、時間軸ではCP長を除いた1シンボル内の空間に同一のシーケンスがN回繰り返す形態で現れるようになり、実際のシンボル区間(symbol duration)は変更されない。一例として、RE毎にPSSシーケンスがマッピングされる場合、前記PSSシーケンスに該当する時間区間(time duration)はシンボル区間と同一に設定できる。この場合、N個のRE毎にPSSシーケンスがマッピングされると、前記PSSシーケンスに該当する時間区間はシンボル区間の1/N倍になることができる。これにより、N個のRE毎にPSSシーケンスがマッピングされる場合は、同一のシンボル区間に対してPSSシーケンスがN回繰り返す形態が現れる。
【0185】
本明細書で提案するPSSシーケンス設定及び割り当て方法(例えば、
図7の(b)の方法)を利用すると、端末がPSSを用いて周波数推定(又は、周波数測定)を行うとき、キャリア周波数オフセットの影響を少なく受けるという長所がある。具体的には、既存の方式(例えば、
図7の(a))のようにPSSをRE毎にマッピングして転送する場合、キャリア周波数オフセットの影響によって隣接サブキャリアによるセル間干渉(ICI)が大きくなる可能性がある。これとは異なり、本明細書で提案しているようにPSSをN個のRE毎にマッピングして転送する場合、N*サブキャリアの間隔だけ離れたサブキャリアによるセル間干渉が存在するため、その影響は低下することができる。
【0186】
また、セル識別子(cell ID)(例えば、物理層セル識別子(physical layer cell ID))に関して、既存の場合、3つのPSSシーケンス候補のうち1つ及び168個のSSSシーケンス候補のうち1つを選択して、504個のセル識別子のうち1つを選択(又は、識別、決定)する方法が用いられた。ただ、前記方法では、PSSを選択するための3つの候補を区別するために、端末は複雑度(complexity)の高い動作を3回ずつ繰り返して行う必要がある。
【0187】
従って、このような端末の負担(burden)を減らすために、PSSに対して1つの候補を利用し、SSSに対して全体セル識別子数に該当する候補を利用して、セル識別子のうち1つを選択する方法を考慮することができる。一例として、PSSに対して1つの候補を利用し、SSSに対して504個または1008個の候補を利用する方法を考慮することができる。
【0188】
そのとき、当該方法の場合、PSSに関連して候補の数が減ることであるので、前述した方式のPSSシーケンスがそのまま利用されても関係ない。一例として、PSSシーケンスは、前述した数式3、数式4、および数式5を用いて生成されることができる。
【0189】
ただ、SSSに関連しては、候補の数が増加するので、SSSシーケンスに対する設計方法を新しく考慮する必要がある。すなわち、SSSシーケンスを全体セル識別子の数だけ生成(又は、設定)する方法を考慮する必要がある。一例として、SSSシーケンスは、前述した数式6、数式7、および数式8を用いて生成されることができる。
【0190】
具体的に、全体セル識別子(例えば、504個のセル識別子、1008個のセル識別子)を区分するために、SSSは次のような方式で設定(又は、設計、割り当て)できる。以下、説明の便宜のために、全体セル識別子の数が既存のLTEシステムにおける全体セル識別子の数である504に設定される場合が仮定される。この場合、NRシステムの全体セル識別子の数が既存の場合と異なる場合(例えば、1008個)にも、当該方法が同一に適用できることは言うまでもない。
【0191】
例えば、SSSシーケンスに対して全長72のシーケンス(length 72 sequence)が利用できるが、ガード(guard)領域を考慮してまず長さ67のシーケンスが生成される。すなわち、ガード領域を考慮して、SSSシーケンスに対して割り当てられた周波数領域より短い長さのシーケンスが利用できる。ここで、全長72は、帯域幅が1.04MHzで、サブキャリア間隔が15kHzである場合、及び/又は帯域幅が4.16MHzで、サブキャリア間隔が60kHzである場合にも利用できる。このとき、前記生成される長さ67のシーケンスはZCシーケンス、Mシーケンスなどでありうる。
【0192】
この後、前記生成された長さ67のシーケンスに1サンプルを追加して長さ68のシーケンス(例えば、ZCシーケンス、Mシーケンスなど)が生成できる。例えば、シーケンスの1番目の1サンプルを当該シーケンスの最後に追加(すなわち、循環シフト)して長さ68のシーケンスが生成される。または、他の例として、任意の場所に「0(zero)」を追加して長さ68のシーケンスを生成する方法を考慮することもできる。このとき、1番目の例示の方法(すなわち、循環シフトを利用する方法)がさらに有利でありうる。
【0193】
この後、生成された長さ68のシーケンスの両端にガード用途として用いられる「0」を2サンプルずつ追加して、全長72のシーケンスが生成される。言い換えると、SSSシーケンスの生成のために用いられるシーケンスは、SSSシーケンス転送に割り当てられた資源領域の長さに合わせて生成(又は、設定、設計)される。以下、本明細書において、前記手順により生成されたシーケンスは、第1シーケンスと称される。
【0194】
このように生成された長さ72のシーケンスがZCシーケンスである場合、当該シーケンスは総67個のルートインデックスを利用することができる。ただ、当該シーケンスのPAPR(Peak-to-Average Power Ratio)値を考慮して67個のうち63個のルートインデックス(例えば、3, 4, 5 ..., 63, 64, 64, 65)のみが用いられることもできる。または、このように生成された長さ72のシーケンスが長さ68のMシーケンスに基づく場合、当該シーケンスは総68個の循環シフト値を利用することができる。この場合にも、PAPR及び相関値などを考慮して一部の循環シフト値(例えば、63個)のみが用いられることができる。
【0195】
そのとき、前述したような手順によって生成されたシーケンスに対して適用するスクランブリングシーケンス(scrambling sequence)を追加的に考慮することができる。ここで、スクランブリングシーケンスは、特定のシーケンスに乗算されるシーケンスを意味する。すなわち、SSSシーケンス生成のために、前記生成されたシーケンスと当該シーケンスと同一の長を有するシーケンスとを乗算する方法を考慮することができる。このとき、シーケンス間の積は、同一の位置に該当するシーケンスの各要素(又は、サンプル)間の積を意味する。例えば、第1シーケンスが[0 1 1 1 0...]から構成され、第2のシーケンスが[0 0 1 1 1...]から構成される場合、2つのシーケンスの要素間の積により生成されるシーケンスは[0*0 1*0 1*1 1*1 0*1...]である。
【0196】
この場合、スクランブリングシーケンスは、PNシーケンス(Pseudo-random Noise sequence)、Mシーケンス、アダマールシーケンス(Hadamard sequence)、二進シーケンス(binary sequence)などでありうる。
【0197】
例えば、スクランブリングシーケンスとしてPNシーケンスが利用される場合、前述した長さ68のシーケンス(例えば、長さ68のZCシーケンス)に対するスクランブリングシーケンスとして長さ63のPNシーケンスを生成し、その後、5サンプルを追加して長さ68のPNシーケンスを生成する方法を考慮することができる。この場合も、前述した方式と同一に、シーケンスの前部の5サンプルを当該シーケンスの最後に追加する方式(すなわち、循環シフト)、又は任意の場所に「0」を5回追加して長さ68のシーケンスを生成する方法を考慮することができる。
【0198】
このとき、スクランブリングシーケンスが8つの候補を有するようにするために、当該シーケンスは、特定の開始サンプル(starting sample)値(又は、特定の初期値)を用いて循環シフトされることができる。または、PNシーケンスを生成するシード(seed)値を相異なるように設定して8つの相異なるPNシーケンスを用いる方法も考慮することができる。前記2つの方法のうち、前者は同一(すなわち、単一)のシーケンスを循環シフトして相異なる8つの形態で利用し、後者は相異なる8つのシーケンスを利用するという点で差がある。
【0199】
または、他の例として、スクランブリングシーケンスとしてMシーケンスが利用される場合、前述した長さ68のシーケンス(例えば、長さ68のZCシーケンス、長さ68のMシーケンス)に対するスクランブリングシーケンスとして長さ68のMシーケンスを生成する方法を考慮することができる。この場合、スクランブリングシーケンスが8つの候補を有するようにするために、相異なる8つの循環シフト値により前記8つの候補を区分(又は、生成)することができる。
【0200】
この後、生成された長さ68のシーケンスの両端にガード用途として用いられる「0」を2サンプルずつ追加して、全長72のシーケンスが生成されることができる。以下、本明細書において、前記手順により生成されたシーケンスは、第2シーケンスと称される。
【0201】
前述した手順により、2つの長さ72のシーケンス、すなわち、特定のシーケンス(すなわち、第1シーケンス)及び特定のシーケンスのためのスクランブリングシーケンス(すなわち、第2シーケンス)が生成され、生成された2つのシーケンスをスクランブリングして最終的にSSSシーケンスが生成できる。例えば、長さ72のZCシーケンスに対して長さ72のPNシーケンスをスクランブリングしてSSSシーケンスが生成される。または、他の例として、長さ72のMシーケンスに長さ72の他のMシーケンスをスクランブしてSSSシーケンスが生成されることもできる。
【0202】
このとき、特定のシーケンス(すなわち、第1シーケンス)に対する候補が63個に設定され、スクランブリングシーケンス(すなわち、第2シーケンス)に対する候補が8個に設定される場合、総63*8個、すなわち、504個のSSSシーケンス候補が区分(又は、区別)できる。これにより、全セル識別子が504個である場合、SSSシーケンスは全体セル識別子の数だけ生成される。
【0203】
以上のように、前述したSSSシーケンス設定(又は、生成)の方式は、セル識別子の数が504ではなく他の数に設定されても適用できることは言うまでもない。例えば、NRシステムでセル識別子の数が1008個に設定される場合、第1シーケンスに対する候補が112個設定され、第2シーケンスに対する候補が9つ設定されることができる。この場合、第1シーケンスと第2シーケンスとの積(すなわち、第1シーケンスの要素と第2シーケンスの要素との積)により最終的に生成できるSSSシーケンス候補の数は1008個である。また、この場合、同期信号に対するシーケンスの長さが長くなるにつれて、同期信号に割り当てられる周波数領域、すなわち、RBの数がさらに多くなる(例えば、12RB)。
【0204】
この場合、第1シーケンスの長さと第2シーケンスの長さは同一に設定され、第1シーケンスの長さ及び第2シーケンスの長さは、最終的に形成されるSSSシーケンスの長さと同一である。すなわち、第1シーケンス及び第2シーケンスにおいてガード領域を除いた実質的なシーケンスの長さは、ガード領域を除いた実質的なSSSシーケンスの長さと同一である。
【0205】
また、これに関連して、既存のLTEシステムでは2つの短いシーケンス(例えば、長さ31のシーケンス)をインターリービング(interleaving)してSSSシーケンスを設定(又は、生成)する反面、本明細書で提案するSSSシーケンスは長いシーケンスに基づいて設定される。ここで、長いシーケンスは複数のシーケンスをインターリービングして生成されないシーケンスを意味することができる。または、長いシーケンスはSSSシーケンスに割り当てられた資源領域に合わせて設定されたシーケンス(又は、ガード領域を考慮して一部短く構成されたシーケンス)を意味することもできる。短いシーケンスではない長いシーケンスを利用してSSSシーケンスを生成(又は、設定)する場合、シーケンス間の相互相関(cross correlation)性能が向上し、これにより、端末がSSSを受信できないゴースト効果が防止できるという効果がある。
【0206】
また、前述したように、第1シーケンスの候補数と第2シーケンスの候補数は不均等(un-even)に設定(すなわち、一方の候補数が他方の候補数より多く設定)されることができる。第1シーケンスの候補数と第2シーケンスの候補数が同一に設定される場合、第1シーケンス及び第2シーケンスを利用して生成されるSSSシーケンス間の相互相関値(cross correlation value)が大きくなる(例えば、0.5)。これと異なり、第1シーケンスの候補数と第2シーケンスの候補数が不均等に設定される場合は、生成されるSSSシーケンス間の相互相関値が小さい(すなわち、相互相関性能が良い)。従って、第1シーケンスの候補数と第2シーケンスの候補数が相異なるように設定される場合は、SSSシーケンス、すなわち、SSSの検出性能が向上できるという長所がある。
【0207】
また、前記第1シーケンス及び前記第2シーケンスがMシーケンスである場合、PSSシーケンスは前記第1シーケンスの生成に用いられた第1多項式又は前記第2シーケンスの生成に利用された第2多項式に基づいて生成されることもできる。この場合、PSSシーケンスの生成のための多項式がSSSシーケンスの生成のための多項式のうちいずれか1つと重畳されることにより、同期信号のためのシーケンス生成に対する複雑度が低下することができる。
【0208】
また、前述したように、SSSシーケンスを生成するための初期値及び/又は多項式として、前述した同期信号に関連する内容の値及び/又は式が利用できる。
【0209】
また、SSSを利用してサブフレームインデックス及び/又はフレームインデックスを区別できるようにするために、前述した手順により生成されたSSS(すなわち、SSSシーケンス)に対して他のスクランブリングシーケンス(すなわち、第3シーケンス)を追加的に適用する方法も考慮することができる。すなわち、他のスクランブリングシーケンスを追加的に適用して候補の数を増加させ、新たに設定された候補によりサブフレームインデックス及び/又はフレームインデックスが区別されるように設定することもできる。
【0210】
図8は、本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の転送方法のさらに他の例を示す。
図8は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。
【0211】
図8に示すように、PSSに適用されるサブキャリア間隔はSSSに適用されるサブキャリア間隔の4倍に設定され、PBCHに適用されるサブキャリア間隔はSSSに適用されるサブキャリア間隔と同一に設定される場合が仮定される。また、PSS転送のためにルートインデックスが異なるように設定された2種類のZCシーケンス(ルートインデックス7のZCシーケンス及びルートインデックス10のZCシーケンス)が用いられる場合が仮定される。一例として、PSSの転送のために相異なるルートインデックスを利用する長さ17のZCシーケンス2つが用いられる。
【0212】
この場合、各ルートインデックスに該当するZCシーケンスが2回ずつ繰り返される方式、すなわち、4つの長さ17のZCシーケンスによりPSSが転送される。
【0213】
このとき、PSSの転送帯域幅はSSSの転送帯域幅と同一に設定され、PSS、すなわち、4つの長さ17のZCシーケンスに対して[1, 1, -1, 1]のカバーコードが適用できる。また、PSSの一端とSSSの両端にはガード領域のためのゼロパディング(zero padding)が実行できる。このとき、PSSは4つのシンボル(このとき、4つのシンボル全体に該当する時間区間はSSSのサブキャリア区間によって設定された1つのシンボル区間と同一である)を通じて転送される。また、
図8に示すように、PSSシーケンスに利用されるルートインデックスは[7, 10, 7, 10]として割り当てできる。
【0214】
また、この場合、
図8に示すように、SSS転送のためのCP長とPBCH転送のためのCP長は同一に設定される。また、実質的なSSSシーケンスの長さは、PBCHシーケンス(すなわち、PBCH転送のために用いられるシーケンス)の長さより短く設定できる。
【0215】
また、前述したSSSシーケンス生成(又は、設定)方式において、デフォルトサブキャリア間隔値が15kHzに設定された。しかしながら、これは説明の便宜のための例示に過ぎず、デフォルトサブキャリア間隔は6GHz以下の帯域で30kHz、60kHzなどになることができ、6GHz以上の帯域では60kHzだけでなく、120kHz、240kHzなどになることもできる。従って、デフォルトサブキャリア間隔値に基づいて、PSS及び/又はSSSに用いられるサブキャリア間隔値は、前述した方法によってさらに大きく又はさらに小さくスケーリングされることができる。
【0216】
また、本発明の多様な実施形態において、前述した方法1及び方法2のように、PSS及びSSSに対して同一のサブキャリア間隔が設定される場合、次のようなPSSシーケンス設定及び/又は割り当て方法を考慮することもできる。以下、説明の便宜のために、PSS及びSSSに適用されるサブキャリア間隔は15kHzであると仮定する。
【0217】
例えば、相異なるルートインデックスを利用する長さ17のZCシーケンス4つを1つのシンボルにFDM(frequency division multiplexing)してPSSシーケンス(すなわち、PSSのためのシーケンス)を転送する方法を考慮することができる。他の例として、同一のルートインデックスを利用する長さ17のZCシーケンス1つを1つのシンボルにFDMしてPSSシーケンスを転送する方法も考慮することができる。さらに他の例として、相異なるルートインデックスを利用する長さ17のZCシーケンス2つ(すなわち、第1シーケンス(A)、第2 シーケンス(B))を生成し、生成された2つのシーケンスが4つのシンボルにわたってABAB、AABB、ABBAなどのように多様な形態の組み合わせでFDMしてPSSシーケンスを転送する方法も考慮することができる。
【0218】
前記例示の場合、各ZCシーケンスに対してカバーコードを適用して相関性能を高めることができるという長所がある。
【0219】
このとき、前述したようなPSSは、セル識別子検出のためのシーケンス候補を1つ又は3つなど有することができる。PSSシーケンス候補が3つである場合、候補別に前述した方法によって相異なるルートインデックスが設定される必要がある。これと異なり、PSSシーケンス候補が1つである場合、SSSシーケンスは、前述した全体セル識別子を区分するための方式(すなわち、SSSシーケンスの総候補数が全セル識別子と同一に設定される方式)に基づいて生成(又は、設定)できる。
【0220】
図9は、本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の転送方法のさらに他の例を示す。
図9は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。
【0221】
図9に示すように、PSS転送のためにルートインデックスが異なるように設定された2種類のZCシーケンス(ルートインデックス7のZCシーケンス及びルートインデックス10のZCシーケンス)が用いられる場合が仮定される。ここで、前記ZCシーケンスの長さは17に設定される。
【0222】
4つのZCシーケンス(すなわち、1種類のZCシーケンス当たりに2つずつ用いられる)は、前述したようにFDM方式により資源領域にマッピングされる。この場合、PSS、すなわち、4つのZCシーケンスに対してカバーコード[1, 1, -1, 1]が適用できる。また、PSSの一端とSSSの両端にはガード領域のためのゼロパディングが実行できる。また、
図9に示すように、FDMされる長さ17のシーケンスに対するルートインデックスは、[7, 10, 7, 10]に設定できる。
【0223】
また、前記したようなPSSシーケンスに関連して、ZCシーケンスに対するルートインデックス(すなわち、ZCシーケンスの生成のためのルートインデックス)は、生成されるZCシーケンス間に複素共役(complex conjugate)関係を有するように選択できる。すなわち、ZCシーケンスの長さがNZCである場合、ZCシーケンスは(NZC-1)/2-mと(NZC-1)/2+m+1の組み合わせで選択できる。ここで、mは0を含み、0より大きく(NZC-1)/2より小さい整数を意味する。このようなルートインデックス選択方法は、PSS設計のデュプレックスモード(duplex mode)に関係なく適用できる。
【0224】
また、
図8において前述したように、PSSに関連して、60kHzのサブキャリア間隔を有するそれぞれのOFDMシンボルにダウンスケーリングされたCPが設定される。これとは異なり(すなわち、それぞれのOFDMシンボルにダウンスケーリングされたCPが取り付くことではない)、15kHzのサブキャリア間隔を有するOFDMシンボルに用いられるCP長に該当する1つの(すなわち、単一の)CPを生成し、生成された1つのCPを4つのOFDMシンボルの前部に取り付ける(又は、設定する)方法を考慮することができる。これに対する例示は
図10のようである。
【0225】
図10は、本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の転送方法のさらに他の例を示す。
図10は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。
【0226】
図10に示すように、PSS転送のためにルートインデックスが異なるように設定された2種類のZCシーケンス(ルートインデックス7のZCシーケンス及びルートインデックス10のZCシーケンス)が用いられる場合が仮定される。ここで、前記ZCシーケンスの長さは17に設定される。
【0227】
このとき、PSSは60kHzのサブキャリア間隔に該当する4つのシンボルを通じて転送され、この場合、4つのシンボル間にはCP区間が割り当てられない。代わりに、連続する4つのシンボルの前部に15kHzのサブキャリア間隔に該当するCPが位置する。
【0228】
このような配置(すなわち、CP長及び位置をデフォルトサブキャリア間隔の場合と一致させた配置)により、PSSが転送されない他の帯域(band)に転送されるデータ信号との多重化(multiplexing)を支援できるという長所がある。ここで、前記PSSはデフォルトサブキャリア間隔のN倍(例えば、N=4)に該当するサブキャリア間隔(例えば、60kHzのサブキャリア間隔)を利用するように設定され、データ信号はデフォルトサブキャリア間隔(例えば、15kHz)を利用するように設定できる。
【0229】
また、前述したモデルの生成方式は以下のように説明できる。すなわち、デフォルトサブキャリア間隔のN倍に該当するサブキャリア間隔を利用する同期信号(例えば、PSS)に対してデフォルトサブキャリア間隔に該当するCP長を利用する場合においての、同期信号設定(または、同期信号マッピング方式)は次の例示のように実行されることもできる。そのとき、最初のN個のOFDMシンボルが繰り返して設定される場合が仮定される。
【0230】
例えば、デフォルトサブキャリア間隔(例えば、15kHz)で設定された単一のOFDMシンボル(single OFDM symbol)に対して、周波数領域(frequency domain)を基準に、N個のRE毎に情報をマッピングし、残りのN-1個のREには0を挿入してコンブ型のシンボル(comb type symbol)を生成できる。この後、NIFFTサイズでIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を実行して生成された時間領域シーケンス(time domain sequence)をN等分してNIFFT/N長さの時間領域シーケンスが生成(取得)できる。
【0231】
このとき、
図9において前述したように、複素共役関係を有するルートインデックス値を利用したような効果を得るために、最初のN
IFFT/N長さの領域(すなわち、N個のOFDMシンボルのうち1番目のOFDMシンボル)にはN等分された時間領域シーケンスが挿入され、その次のN
IFFT/N長さの領域にはN等分された時間領域シーケンスの複素共役値として設定された時間領域シーケンスが挿入されるように設定できる。長さがN
IFFTになるまで前述した動作を繰り返して行って、最終的な時間領域のシーケンスが生成できる。すなわち、最終的に、N
IFFT長さの時間領域シーケンスが生成されるまで前述した動作が繰り返される。
【0232】
この後、当該時間領域シーケンスがマッピングされたシンボルの前部にデフォルトサブキャリア間隔を有するOFDMシンボルで用いられるCP長に該当する1つの(すなわち、単一の)CPを挿入して(取り付け(attach)により)、最終的な時間領域OFDMシンボル(すなわち、最終的な時間領域OFDMシンボル構造)が完成できる。
【0233】
前記例示に対して具体的な数字を代入すると以下のようである。同期信号の転送帯域幅として1.08MHzを利用し、72個のREに対して4回の繰り返し(repetition)を考慮する場合、4つのRE毎に長さ17に設定されたZCシーケンスが挿入され、残りの3つのREには「0」が挿入されるように設定できる。ここで、長さ17は72を4で割った値(すなわち、18)より小さいか同一の数のうち最も大きい奇数(odd)に該当する長さを意味する。
【0234】
この後、512IFFTサイズでIFFTを行った後、512長さを4等分して128長さの時間領域シーケンスが取得できる。この後、最初の128長さの領域(すなわち、128長さの時間領域シーケンスがマッピングできる最初の領域、4つのOFDMシンボルのうち1番目のOFDMシンボル)に前記の4等分された時間領域シーケンスが挿入され、その次の領域には、前記の4等分された時間領域シーケンスの複素共役値として設定された時間領域シーケンスが挿入されるように設定できる。このような動作をさらに2回繰り返して、総512長の時間領域シーケンスが生成できる。この後、40又は36長さのCPを挿入して最終的な時間領域OFDMシンボルが完成できる。
【0235】
または、他の例として、デフォルトサブキャリア間隔(例えば、15kHz)のN倍スケーリングされたサブキャリア間隔を用いるOFDMシンボルに対して、周波数領域を基準に、RE毎にデータを挿入して前述したモデルを生成する方式を考慮することもできる。RE毎にデータが挿入された後、NIFFT/N のサイズでIFFTを行って、NIFFT/N長さの時間領域シーケンスが生成(取得)できる。
【0236】
このとき、
図9において前述したように、複素共役関係を有するルートインデックス値を利用したような効果を得るために、最初のN
IFFT/N長さの領域には前記生成された(すなわち、最初生成された)時間領域シーケンスが挿入され、その次のN
IFFT/N長さの領域には前記生成された時間領域シーケンスの複素共役値として設定された時間領域シーケンスが挿入されるように設定できる。長さがN
IFFTになるまで前述した動作を繰り返して行って、最終的な時間領域のシーケンスが生成できる。すなわち、N
IFFT長さの時間領域シーケンスが生成されるまで、前述した動作が繰り返される。
【0237】
この後、当該時間領域シーケンスがマッピングされたシンボルの前部にデフォルトサブキャリア間隔を有するOFDMシンボルで用いられるCP長に該当する1つのCPを挿入して、最終的な時間領域OFDMシンボル(すなわち、最終的な時間領域OFDMシンボル構造)が完成できる。
【0238】
前記例示に対して具体的な数字を代入すると以下のようである。同期信号の転送帯域幅として1.08MHzが考慮される場合、18個のREに長さ17に設定されたZCシーケンスが挿入(又は、マッピング)され、残りの1つのREに「0」が挿入されるように設定できる。このとき、奇数長(odd length)として17が選択された場合が仮定される。
【0239】
この後、128IFFTサイズでIFFTを行って、128長さの時間領域シーケンスが取得できる。この後、最初の128長の領域(すなわち、128長さの時間領域シーケンスがマッピングできる最初の領域)に前記生成された時間領域シーケンスがそのまま挿入され、その次の領域には前記生成されたシーケンスの複素共役値として設定された時間領域シーケンスが挿入されるように設定できる。このような動作を2回さらに繰り返して、総512長さの時間領域シーケンスが生成できる。この後、40又は36長さのCPを挿入して最終的な時間領域OFDMシンボルが完成できる。
【0240】
また、前述した明細書で提案する方法に利用されたカバーコードは、[1, 1, 1, 1, 1]のようにカバーコードを適用しない場合と同一の形態に設定されることもできる。
【0241】
また、前述した明細書で提案する方法は、同期帯域幅(sync bandwidth)(すなわち、同期信号に対する転送帯域幅)が約1MHz(すなわち、1.08MHz)である場合を仮定して長さ(すなわち、シーケンスの長さ)を設定した。しかしながら、これは説明の便宜のためのものに過ぎず、同期の帯域幅がK MHzに増加しても、シーケンスの長さをL倍拡張して(すなわち、スケーラブルに(scalable)調整して)前述した方法が適用できるのは言うまでもない。例えば、同期の帯域幅が約5MHz(例えば、4.32MHz)に設定される場合も、シーケンスの長さを4倍(すなわち、4.32/1.08=4倍)長く設定して本明細書で提案する方法を同一の方式で適用できる。
【0242】
また、前述した本明細書で提案する方法は、6GHz以下の帯域だけでなく、6GHz以上帯域(above 6GHz 帯域)(例えば、30GHz、40GHzなど)でも適用できる。また、デフォルトヌメロロジーは基準ヌメロロジー(reference numerology)、特定周波数帯域で利用されるヌメロロジーなどで表現できる。また、デフォルトヌメロロジーが変更されてもシーケンスの長さは一定であり、サブキャリア間隔に合わせてスケーリング可能な転送帯域幅を有すると設定できる。
【0243】
図11は、明細書で提案する方法が適用できる同期信号の送受信により同期化を行う端末の動作手順図を示す。
図11は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。
【0244】
図11を参照すると、端末は同期信号に対して予め設定された帯域幅で同期信号をモニタする場合が仮定される。
【0245】
段階S1105で、端末は基地局からPSS及びSSSを受信する。この場合、前記PSS及び前記SSSは、前述した方法で受信できる。すなわち、端末は、PSSに対するシーケンス(すなわち、前述したPSSシーケンス)がマッピングされた資源要素及びSSSに対するシーケンス(すなわち、前述したSSSシーケンス)がマッピングされた資源要素を利用してPSS及びSSSを受信することができる。このとき、PSSに対するシーケンス及びSSSに対するシーケンスは、前述した方法で生成(又は、設定)できる。
【0246】
このとき、前記SSSに対するシーケンスは、第1シーケンスと第2シーケンスとの積により生成される。ここで、前記第1シーケンスの数(すなわち、SSSシーケンス生成に用いられる第1シーケンスの候補数)は、前記第2シーケンスの数(すなわち、SSSシーケンス生成に用いられる第2シーケンスの候補数)より大きく設定される。
【0247】
また、SSSに対するシーケンスの数(すなわち、生成可能なSSSシーケンスの数、SSSシーケンスの候補数)は、セル識別子(例えば、物理層セル識別子)の数(例えば、1008)と同一に設定される。このとき、前記セル識別子の数は前記第1シーケンスの数と前記第2シーケンスの数との積と同一に設定される。
【0248】
また、前記第1シーケンスと前記第2シーケンスとの積は、前述したように、前記第1シーケンスの各要素と前記第2シーケンスの各要素との積でありうる。
【0249】
また、前述したように、前記第1シーケンスの長さ及び前記第2シーケンスの長さは、それぞれ前記SSSに対するシーケンスの長さと同一でありうる。すなわち、SSSシーケンスは、SSSシーケンスと同一長さの2つのシーケンス(すなわち、長いシーケンス)の積により生成される。この場合、前記第1シーケンス及び前記第2シーケンスのいずれか1つはMシーケンスでありうる。このとき、前記Mシーケンスは、特定の初期値(例えば、[0 0 0 0 0 0 1])及び特定循環シフトに基づいて生成できる。すなわち、前記Mシーケンスは、特定の初期値を有する多項式及び一定の条件を満たす循環シフトを利用して生成できる。
【0250】
また、PSSに対するシーケンスのための多項式は、前記第1シーケンスのための第1多項式と前記第2シーケンスのための第2多項式のうちいずれか1つと同一に設定できる。例えば、SSSシーケンスを生成するための多項式がx0(n)及びx1(n)で表現され、PSSシーケンスを生成するための多項式がx(n)で表現される場合、x(n)はx0(n)と同一に設定できる。ただ、この場合も、前述したように、多項式の初期値は相異なるように設定できる。
【0251】
また、
図8に示すように、前記SSSはPBCHと連続して受信され、前記SSSに適用されるCPと前記PBCHに適用されるCPは同一に設定できる。
【0252】
本発明が適用できる装置一般
【0253】
図12は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信装置のブロック構成図を示す。
【0254】
図12を参照すると、無線通信システムは、基地局1210と基地局1210領域内に位置する多数の端末1220とを含む。
【0255】
基地局1210は、プロセッサ(processor)1211、メモリ(memory)1212、及びRF部(radio frequency unit)1213を含む。プロセッサ1211は、
図1ないし
図11で提案された機能、過程及び/又は方法を実現する。無線インターフェースプロトコルの階層はプロセッサ1211により実現できる。メモリ1212はプロセッサ1211と接続され、プロセッサ1211を駆動するための多様な情報を保存する。RF部1213はプロセッサ1211と接続され、無線信号を送信及び/又は受信する。
【0256】
端末1220は、プロセッサ1221、メモリ1222、及びRF部1223を含む。
【0257】
プロセッサ1221は、
図1ないし
図11で提案された機能、過程及び/又は方法を実現する。無線インターフェースプロトコルの階層はプロセッサ1221により実現できる。メモリ1222はプロセッサ1221と接続され、プロセッサ1221を駆動するための多様な情報を保存する。RF部1223はプロセッサ1221と接続され、無線信号を送信及び/又は受信する。
【0258】
メモリ1212、1222は、プロセッサ1211、1221の内部または外部に位置することができ、周知の多様な手段でプロセッサ1211、1221と接続される。
【0259】
一例として、低遅延(low latency)サービスを支援する無線通信システムにおいてダウンリンクデータ(DL data)を送受信するために、端末は無線信号を送受信するためのRF(Radio Frequency)ユニット、及び前記RFユニットと機能的に接続されるプロセッサを含むことができる。
【0260】
また、基地局1210及び/又は端末1220は1つのアンテナ(single antenna)又は多重アンテナ(multiple antenna)を有することができる。
【0261】
図13は、本発明の一実施形態による通信装置のブロック構成図を示す。
【0262】
【0263】
図13を参照すると、端末はプロセッサ(又は、デジタル信号プロセッサ(DSP: digital signal processor)1310、RFモジュール(または、RFユニット)1335、パワー管理モジュール(power management module)1305、アンテナ1340、バッテリー1355、ディスプレイ1315、キーパッド1320、メモリ1330、シムカード(SIM(Subscriber Identification Module) card)1325(この構成は選択的である)、スピーカー1345、及びマイクロホン1350を含んで構成できる。また、端末は、単一のアンテナまたは多重のアンテナを含むことができる。
【0264】
プロセッサ1310は、前述した
図1ないし
図11で提案された機能、過程及び/又は方法を実現する。無線インターフェースプロトコルの階層はプロセッサ1310により実現できる。
【0265】
メモリ1330は、プロセッサ1310と接続され、プロセッサ1310の動作に関連する情報を保存する。メモリ1330は、プロセッサ1310の内部または外部に位置することができ、周知の多様な手段でプロセッサ1310と接続される。
【0266】
ユーザは、例えば、キーパッド1320のボタンを押すか(又は、タッチするか)、又は、マイクロホン1350を用いた音声駆動(voice activation)により電話番号などの命令情報を入力する。プロセッサ1310は、このような命令情報を受信し、電話番号で電話をかけるなどの適切な機能を実行するように処理する。駆動上のデータ(operational data)はシムカード1325又はメモリ1330から抽出できる。また、プロセッサ1310は、ユーザの認知及び便宜のために命令情報または駆動情報をディスプレイ1315上に表示することができる。
【0267】
RFモジュール1335は、プロセッサ1310に接続されて、RF信号を送信及び/又は受信する。プロセッサ1310は、通信を開始するために、例えば、音声通信データを構成する無線信号を転送するように命令情報をRFモジュール1335に伝達する。RFモジュール1335は、無線信号を受信および送信するために受信機(receiver)および送信機(transmitter)から構成される。アンテナ1340は、無線信号を送信および受信する機能を果たす。無線信号を受信するとき、RFモジュール1335はプロセッサ1310により処理するために信号を伝達し、基底帯域に信号を変換することができる。処理された信号はスピーカー1345を通じて出力される可聴または可読情報に変換できる。
【0268】
以上で説明された実施形態は本発明の構成要素と特徴が所定の形態に結合されたものである。各構成要素または特徴は別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮されなければならない。各構成要素または特徴は他の構成要素や特徴と結合されない形態に実施できる。また、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施形態を構成することも可能である。本発明の実施形態で説明される動作の順序は変更できる。ある実施形態の一部の構成や特徴は他の実施形態に含まれることができ、または他の実施形態の対応する構成または特徴と取替できる。特許請求範囲で明示的な引用関係がない請求項を結合して実施形態を構成するか、または出願後の補正により新たな請求項に含めることができることは自明である。
【0269】
本発明に従う実施形態は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウエア(firmware)、ソフトウェア、またはそれらの結合などにより具現できる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施形態は1つまたはその以上の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、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサなどにより具現できる。
【0270】
ファームウエアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施形態は以上で説明された機能または動作を遂行するモジュール、手続、関数などの形態に具現できる。ソフトウェアコードはメモリに格納されてプロセッサにより駆動できる。前記メモリは前記プロセッサの内部または外部に位置し、既に公知された多様な手段により前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
【0271】
本発明は本発明の必須的な特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは通常の技術者に自明である。従って、前述した詳細な説明は全ての面で制限的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は添付した請求項の合理的な解釈により決定されなければならず、本発明の等価的な範囲内での全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】
【0272】
本発明の無線通信システムにおいて、同期信号を送受信する法案は、3GPP LTE/LTE-Aシステム、5Gシステム(New RAT システム)に適用される例を中心に説明しているが、それ以外にも多様な無線通信システムに適用することが可能である。