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特表2022-553032無線通信システムにおけるフロントホール伝送のための装置及び方法
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  • 特表-無線通信システムにおけるフロントホール伝送のための装置及び方法 図1A
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  • 特表-無線通信システムにおけるフロントホール伝送のための装置及び方法 図10A
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  • 特表-無線通信システムにおけるフロントホール伝送のための装置及び方法 図12
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-12-21
(54)【発明の名称】無線通信システムにおけるフロントホール伝送のための装置及び方法
(51)【国際特許分類】
   H04W 16/28 20090101AFI20221214BHJP
   H04W 88/08 20090101ALI20221214BHJP
   H04W 72/04 20090101ALI20221214BHJP
【FI】
H04W16/28
H04W88/08
H04W72/04
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022523210
(86)(22)【出願日】2020-10-19
(85)【翻訳文提出日】2022-04-18
(86)【国際出願番号】 KR2020014252
(87)【国際公開番号】W WO2021075935
(87)【国際公開日】2021-04-22
(31)【優先権主張番号】10-2019-0130251
(32)【優先日】2019-10-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.3GPP
(71)【出願人】
【識別番号】503447036
【氏名又は名称】サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100154922
【弁理士】
【氏名又は名称】崔 允辰
(72)【発明者】
【氏名】ナムリュル・ジョン
(72)【発明者】
【氏名】デジュン・キム
(72)【発明者】
【氏名】ジェヨル・キム
(72)【発明者】
【氏名】ウォンウ・リム
(72)【発明者】
【氏名】スンウク・ホ
【テーマコード(参考)】
5K067
【Fターム(参考)】
5K067AA11
5K067DD34
5K067EE10
5K067KK02
5K067KK03
(57)【要約】
本開示(disclosure)は、LTE(Long Term Evolution)などの4G(4th Generation)通信システム以後により高いデータ転送率をサポートするための5G(5th generation)又はpre-5G通信システムに関する。本開示の多様な実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局のDU(digital unit)の動作方法は、上記DUとRU(radio unit)を接続するフロントホール(fronthaul)インターフェースの複数の経路の中から指定された経路を識別する過程と、複数のレイヤのための制御メッセージを生成する過程と、上記指定された経路を通して上記RUに上記制御メッセージを伝送する過程と、を含み、上記制御メッセージは上記複数のレイヤに対するスケジューリング情報を含むことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線通信システムにおける基地局のDU(digital unit)によって行われる方法であって、
多重ポートのためのコントロールプレーンメッセージ(control plane message、C-plane message)を生成する過程であって、前記コントロールプレーンメッセージはセクション情報(section information)及びセクション拡張(section extension)を含む、生成する過程、及び
前記多重ポートのうち特定のポートを介してRU(radio unit)に前記コントロールプレーンメッセージを送信する過程を含み、
前記セクション情報はビーム識別子(identifier、ID)に対する情報を含み、
前記セクション拡張は、
ビームグルーピング(grouping)のタイプを指示するためのビームグループタイプ情報、及び
前記セクション拡張によって指示される1つ以上のeAxC(extended antenna-carrier)ポートの全体数を指示するためのポート情報を含む、方法。
【請求項2】
前記多重ポートの各々は対応する層(layer)又は対応する送受信(transmission or reception、Tx/Rx)経路と対応し、
前記特定のポートは管理プレーン(management plane、M-plane)によって特定される、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記多重ポートの各々は前記RU内で前記セクション情報を共有する、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記ビームグルーピングのタイプは、
共通ビームIDとして使用される前記ビームIDを指示するための第1タイプ、
前記ビームID以降のビームIDは前記1つ以上のeAxCポートに適用されることを指示するための第2タイプ、
前記セクション拡張のリストされたビームIDは前記1つ以上のeAxCポートに適用されることを指示するための第3タイプのうちの1つである、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記ビームグルーピングのタイプが前記第2タイプの場合、前記ビームIDはビーム行列を指示する、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記ビームIDは多重ビームを指示するインデックスと関連付けられ、
前記多重ビームの各々は前記1つ以上のeAxCポート及び前記特定のポートのうち対応するポートに適用される、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記ビームIDは前記特定のポートと関連付けられ、
前記セクション拡張はビームID又は前記1つ以上のeAxCポートの各々のUE(user equipment) IDをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
無線通信システムにおける基地局のRU(radio unit)によって行われる方法であって、
多重ポートうち特定のポートを介してDU(distributed unit)からコントロールプレーンメッセージを送信する過程と、
前記コントロールプレーンメッセージに含まれたセクション情報(section information)及びセクション拡張(section extension)を識別する過程とを含み、
前記セクション情報はビーム識別子(identifier、ID)に対する情報を含み、
前記セクション拡張は、
ビームグルーピング(grouping)のタイプを指示するためのビームグループタイプ情報、及び
前記セクション拡張によって指示される1つ以上のeAxC(extended antenna-carrier)ポートの全体数を指示するためのポート情報を含む、方法。
【請求項9】
前記多重ポートの各々は対応する層(layer)又は対応する送受信(transmission or reception、Tx/Rx)経路と対応し、
前記特定のポートは管理プレーン(management plane、M-plane)によって特定される、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記多重ポートの各々は前記RU内で前記セクション情報を共有する、請求項8に記載の方法。
【請求項11】
前記ビームグルーピングのタイプは、
共通ビームIDとして使用される前記ビームIDを指示するための第1タイプ、
前記ビームID以後のビームIDは前記1つ以上のeAxCポートに適用されることを指示するための第2タイプ、
前記セクション拡張のリストされたビームIDは前記1つ以上のeAxCポートに適用されることを指示するための第3タイプのうちの1つである、請求項8に記載の方法。
【請求項12】
前記ビームグルーピングのタイプが前記第2タイプの場合、前記ビームIDはビーム行列を指示する、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記ビームIDは多重ビームを指示するインデックスと関連付けられ、
前記多重ビームの各々は前記1つ以上のeAxCポート及び前記特定のポートのうち対応するポートに適用される、請求項8に記載の方法。
【請求項14】
前記ビームIDは前記特定のポートと関連付けられ、
前記セクション拡張はビームID又は前記1つ以上のeAxCポートの各々のUE(user equipment) IDをさらに含む、請求項8に記載の方法。
【請求項15】
DU(distributed unit)又はRU(radio unit)の装置であって、
少なくとも1つの送受信機(transceiver)、及び
少なくとも1つのプロセッサ(processor)を含み、
前記少なくとも1つのプロセッサは請求項1乃至請求項14のうちの1つを実装するように構成された、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示(disclosure)は、一般に無線通信システムに関し、より具体的には無線通信システムにおけるフロントホール(fronthaul)伝送のための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
4G(4th generation)通信システムの商用化以降、増加の趨勢にある無線データトラフィックの需要を満たすために、改善された5G(5th generation)通信システム又はpre-5G通信システムを開発するための努力が注がれている。このような理由で、5G通信システム又はpre-5G通信システムは、4Gネットワーク以後の(Beyond 4G Network)通信システム又はLTE(Long Term Evolution)システム以後の(Post LTE)システムと呼ばれている。
【0003】
高いデータ伝送率を達成するために、5G通信システムは超高周波(mmWave)帯域(例えば、60ギガ(60GHz)帯域など)での実装が考慮されている。超高周波帯域での電波の経路損失を緩和し電波の送信距離を増大させるために、5G通信システムでは、ビームフォーミング(beamforming)、マッシブマイモ(massive MIMO)、全次元MIMO(Full Dimensional MIMO、FD-MIMO)、アレイアンテナ(array antenna)、アナログビームフォーミング(analog beam-forming)及び大規模アンテナ(large scale antenna)技術が議論されている。
【0004】
また、システムネットワークの改善のために、5G通信システムでは、進化した小型セル(advanced small cell)、クラウド無線アクセスネットワーク(cloud radio access network、cloud RAN)、超高密度ネットワーク(ultra-dense network)、端末間通信(Device to Device communication、D2D)、無線バックホール(wireless backhaul)、移動ネットワーク(moving network)、協調通信(cooperative communication)、CoMP(Coordinated Multi-Points)、及び受信干渉除去(interference cancellation)などの技術開発が行われている。
【0005】
その他にも、5Gシステムでは、進歩したコーディング変調(Advanced Coding Modulation、ACM)方式であるFQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation)及びSWSC(Sliding Window Superposition Coding)と、進歩したアクセス技術であるFBMC(Filter Bank Multi Carrier)、NOMA(Non Orthogonal Multiple Access)、及びSCMA(Sparse Code Multiple Access)などが開発されている。
【0006】
無線通信システムで伝送容量の増加に伴い、基地局を機能的に分離する機能分離(function split)が適用されている。機能分離によって、基地局はDU(digital unit)とRU(radio unit)に分離されることができ、DUとRU間通信のためのフロントホール(fronthaul)が定義され、フロントホールを介した伝送が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上述のような議論に基づいて、本開示(disclosure)は、フロントホール(fronthaul)インターフェース(interface)上で制御メッセージを伝送するための装置及び方法を提供する。
【0008】
また、本開示は、無線通信システムでレイヤに共通する情報を1つのメッセージに統合して伝送するための装置及び方法を提供する。
【0009】
また、本開示は、無線通信システムでDU(digital unit)及びRU(radio unit)を運用するとき、処理負担及びメモリ要求量を低減するための装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示の多様な実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局のDU(digital unit)の動作方法は、上記DUとRU(radio unit)を接続するフロントホール(fronthaul)インターフェースの複数の経路の中から指定された経路を識別する過程と、複数のレイヤのための制御メッセージを生成する過程と、上記指定された経路を通して上記RUに上記制御メッセージを伝送する過程と、を含み、上記制御メッセージは上記複数のレイヤに対するスケジューリング情報を含むことができる。
【0011】
本開示の多様な実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局のRU(radio unit)の動作方法は、上記RUとDU(digital unit)を接続するフロントホール(fronthaul)インターフェースの複数の経路の中から指定された経路を通して、上記DUから複数のレイヤのための制御メッセージを受信する過程と、上記制御メッセージに基づいて、上記複数のレイヤに対するスケジューリング情報を識別する過程と、上記スケジューリング情報に基づいて通信を行う過程と、を含むことができる。
【0012】
本開示の多様な実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局のDU(digital unit)の装置は、少なくとも1つのプロセッサを含み、上記少なくとも1つのプロセッサは、上記DUとRU(radio unit)を接続するフロントホール(fronthaul)インターフェースの複数の経路の中から指定された経路を識別し、複数のレイヤのための制御メッセージを生成し、上記指定された経路を通して上記RUに上記制御メッセージを伝送するように上記フロントホールインターフェースを制御し、上記制御メッセージは上記複数のレイヤに対するスケジューリング情報を含むことができる。
【0013】
本開示の多様な実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局のRU(radio unit)の装置は、少なくとも1つの送受信機と、少なくとも1つのプロセッサを含み、上記少なくとも1つのプロセッサは、上記RUとDU(digital unit)を接続するフロントホール(fronthaul)インターフェースの複数の経路の中から指定された経路を通して、上記DUから複数のレイヤのための制御メッセージを受信するように上記フロントホールインターフェースを制御し、上記制御メッセージに基づいて、上記複数のレイヤに対するスケジューリング情報を識別し、上記スケジューリング情報に基づいて通信を行うように上記少なくとも1つの送受信機を制御できる。
【発明の効果】
【0014】
本開示の多様な実施形態による装置及び方法は、各レイヤに対する情報を1つの制御メッセージによって伝送することで、DU(digital unit)及びRU(radio unit)の運用負担を低減させることができる。
【0015】
本開示によって得られる効果は、以上で言及した効果に限定されず、言及していない他の効果は以下の記載から本開示の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1A】本開示の多様な実施形態による無線通信システムを示す図である。
図1B】本開示の多様な実施形態による基地局の機能的分離によるフロントホール構造の例を示す図である。
図2】本開示の多様な実施形態による無線通信システムにおけるDU(digital unit)の構成を示す図である。
図3】本開示の多様な実施形態による無線通信システムにおけるRU(radio unit)の構成を示す図である。
図4】本開示の多様な実施形態による無線通信システムにおける機能分離(function split)の例を示す図である。
図5】本開示の多様な実施形態によるマルチ-レイヤ(multi-layer)スケジューリングのための制御メッセージの例を示す図である。
図6】本開示の多様な実施形態によるマルチ-レイヤスケジューリングのためのDU及びRUの例を示す図である。
図7】本開示の多様な実施形態による制御メッセージの構造の例を示す図である。
図8】本開示の多様な実施形態による制御メッセージ伝送の例を示す図である。
図9】本開示の多様な実施形態による制御メッセージ伝送の他の例を示す図である。
図10A】本開示の多様な実施形態によるマルチ-レイヤスケジューリング時のコントロールプレーン(control plane)の例を示す図である。
図10B】本開示の多様な実施形態によるマルチ-レイヤスケジューリング時のコントロールプレーン(control plane)の他の例を示す図である。
図11】本開示の多様な実施形態によるマルチ-レイヤスケジューリングのためのDUの動作の流れを示す図である。
図12】本開示の多様な実施形態によるマルチ-レイヤスケジューリングのためのRUの動作の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本開示で使用される用語は単に特定の実施形態を説明するために使用されたものであって、他の実施形態の範囲を限定することを意図するものではない。単数の表現は文脈上明らかに異なる意味を示さない限り、複数の表現を含むことができる。技術的又は科学的用語を含め、ここで使用される用語は本開示に記載の技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を持つことができる。本開示に使用された用語のうち一般的な辞書に定義された用語は、関連技術の文脈における意味と同じ又は類似の意味として解釈されることができ、本開示で明らかに定義されない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されない。場合によっては、本開示で定義された用語であっても、本開示の実施形態を排除するように解釈されることはできない。
【0018】
以下で説明される本開示の多様な実施形態では、ハードウェア的なアプローチを例示として説明する。しかし、本開示の多様な実施形態では、ハードウェアとソフトウェアをいずれも使用する技術を含むので、本開示の多様な実施形態はソフトウェアに基づくアプローチを除外するものではない。
【0019】
以下、説明で使用される信号を指す用語(例:メッセージ、情報、プリアンブル、信号、シグナリング(signaling)、シーケンス(sequence)、ストリーム(stream)))、リソースを指す用語(例:シンボル(symbol)、スロット(slot)、サブフレーム(subframe)、無線フレーム(radio frame)、サブキャリア(subcarrier)、RE(resource element)、RB(resource block)、BWP(bandwidth part)、機会(Occasion))、演算状態を示す用語(例:ステップ(step)、動作(operation)、手順(procedure))、データを指す用語(例:ユーザストリーム、IQデータ、情報(information)、ビット(bit)、シンボル(symbol)、コードワード(codeword))、チャネルを指す用語、制御情報を指す用語(例:DCI(downlink control information)、MAC CE(medium access control control element)、RRC(radio resource control) signaling)、ネットワークエンティティ(network entity)を指す用語、装置の構成要素を指す用語などは説明の便宜のために例示されたものである。したがって、本開示は後述する用語に限定されるものではなく、同等の技術的意味を持つ他の用語が使用され得る。
【0020】
また、本開示で、特定の条件の満足(satisfied)、充足(fulfilled)の如何を判断するために、超過又は未満の表現が用いられ得るが、これは一例を表現するための記載に過ぎず、以上又は以下の記載を排除するものでない。「以上」と記載された条件は「超過」、「以下」と記載された条件は「未満」、「以上及び未満」と記載された条件は「超過及び以下」で代替され得る。
【0021】
なお、本開示は、一部の通信規格(例:3GPP(3rd Generation Partnership Project)、xRAN(extensible radio access network)、O-RAN(open-radio access network))で使用される用語を用いて多様な実施形態を説明するが、これは説明のための例示に過ぎないものである。本開示の多様な実施形態は、他の通信システムでも、容易に変形されて適用され得る。
【0022】
図1Aは、本開示の多様な実施形態による無線通信システムを示す。図1は無線通信システムで無線チャネルを利用するノード(node)の一部として、基地局110、端末120、端末130を例示する。図1は1つの基地局のみを図示するが、基地局110と同一又は類似の他の基地局がさらに含まれ得る。
【0023】
基地局110は端末120、130に無線接続を提供するネットワークインフラストラクチャー(infrastructure)である。基地局110は信号を送信できる距離に基づいて所定の地理的領域に定義されるカバレッジ(coverage)を持つ。基地局110は基地局(base station)以外にも「アクセスポイント(access point、AP)」、「イーノードビー(eNodeB、eNB)」、「5Gノード(5th generation node)」、「ジーノードビー(next generation nodeB、gNB)」、「無線ポイント(wireless point)」、「送受信ポイント(transmission/reception point、TRP)」又はそれと同等な技術的意味を持つ他の用語で称することができる。
【0024】
端末120及び端末130の各々はユーザによって使用される装置であって、基地局110と無線チャネルを介して通信を行う。基地局110から端末120又は端末130へ向かうリンクはダウンリンク(downlink、DL)、端末120又は端末130から基地局110へ向かうリンクはアップリンク(uplink、UL)と称される。また、端末120及び端末130は互いに無線チャネルを介して通信を行うことができる。この時、端末120と端末130の間のリンク(device-to-device link;D2D)はサイドリンク(sidelink)と称し、サイドリンクはPC5インターフェースと交互に使用され得る。場合によっては、端末120及び端末130のうちの少なくとも1つはユーザの関与なしに運営できる。すなわち、端末120及び端末130のうちの少なくとも1つはマシンタイプコミュニケーション(machine type communication、MTC)を行う装置であって、ユーザによって携帯されない場合がある。端末120及び端末130の各々は端末(terminal)の他にも「ユーザ装備(user equipment、UE)」、「顧客構内設備(customer premises equipment、CPE)」、「移動局(mobile station)」、「加入者局(subscriber station)」、「遠隔端末(remote terminal)」、「無線端末(wireless terminal)」、「電子装置(electronic device)」、又は「ユーザ装置(user device)」又はそれと同等な技術的意味を持つ他の用語で称することができる。
【0025】
基地局110、端末120、端末130はビームフォーミングを行うことができる。基地局110、端末120、端末130は比較的低い周波数帯域(例:NRのFR1(frequency range 1)だけでなく、高い周波数帯域(例:NRのFR2、ミリメータ波(mmWave)帯域(例:28GHz、30GHz、38GHz、60GHz))で無線信号を送信及び受信できる。この時、チャネル利得の向上のために、基地局110、端末120、端末130はビームフォーミング(beamforming)を行うことができる。ここで、ビームフォーミングは送信ビームフォーミング及び受信ビームフォーミングを含むことができる。すなわち、基地局110、端末120、端末130は送信信号又は受信信号に指向性(directivity)を与えることができる。そのために、基地局110及び端末120、130はビーム探索(beam search)又はビーム管理(beam management)手順によってサービング(serving)ビーム112、113、121、131を選択できる。サービングビーム112、113、121、131が選択された後、以後の通信はサービングビーム112、113、121、131を送信したリソースとQCL(quasi co-located)関係にあるリソースによって行われ得る。本開示の多様な実施形態による基地局/端末はFR1に対応する周波数範囲内でも通信を行うことができる。基地局/端末はビームフォーミングを行う場合もあり、行わない場合もある。
【0026】
第1アンテナポート上のシンボルを伝達したチャネルの大規模(large-scale)特性が第2アンテナポート上のシンボルを伝達したチャネルから推定できる(inferred)場合、第1アンテナポート及び第2アンテナポートはQCL関係にあると評され得る。例えば、大規模特性は遅延スプレッド(delay spread)、ドップラースプレッド(doppler spread)、ドップラーシフト(doppler shift)、平均利得(average gain)、平均遅延(average delay)、空間的受信パラメータ(spatial receiver parameter)のうちの少なくとも1つを含むことができる。
【0027】
本開示におけるビーム(beam)は無線チャネルにおける信号の空間的な流れを示し、1つ以上のアンテナ(又はアンテナエレメントら(antenna elements))によって形成され、このような形成過程はビームフォーミングと称することができる。ビームフォーミングはアナログビームフォーミングとデジタルビームフォーミング(例:プリコーディング)を含むことができる。ビームフォーミングに基づいて伝送される基準信号(reference signal)は、例えば、DM-RS(demodulation-reference signal)、CSI-RS(channel state information-reference signal)、SS/PBCH(synchronization signal/physical broadcast channel)、SRS(sounding reference signal)を含むことができる。また、各基準信号に対する構成(configuration)として、CSI-RS resource又はSRS-resourceなどといったIEが使用されることができ、このような構成はビームと関連付けられた(associated with)情報を含むことができる。ビームと関連付けられた情報は、該当構成(例:CSI-RS resource)が他の構成(例:同じCSI-RS resource set内の他のCSI-RS resource)と同じ空間ドメインフィルタ(spatial domain filter)を使用するか、それとも他の空間ドメインフィルタを使用するか、又はどの基準信号とQCL(quasi-co-located)されているか、QCLされている場合はどの類型(例:QCL type A、B、C、D)であるかを示すことができる。
【0028】
基地局はRU初期化過程中にビームプロファイル(beam profile)を記憶するとき、共通ビームベクタ(common beam vector)、各プリコーディングベクタ(precoding vector)を各レイヤ順に記憶することができる。全ての端末(すなわち、ユーザ)の各々を1つのレイヤとみなし、各端末に共通する加重値ベクタ(プリコーダ)を適用することは、全ての端末に適用される共通ビーム(common beam)を形成することと理解され得る。また、各端末にマルチ-レイヤのための特定のプリコーダを適用することは、各端末のためのシングルユーザビームフォーミング(single-user beamforming)であると理解され得る。一方、端末にプリコーダを適用しても、一部の端末に伝送される信号は他の一部の端末に伝送される信号と空間的に区別され得る。この場合、該当プリコーダの適用はマルチユーザビームフォーミング(multi-user beamforming)であると理解され得る。
【0029】
従来、基地局のセル半径が比較的大きな通信システムで、各基地局は各基地局がデジタル処理部(digital processing unit、又はDU(digital unit))及びRF(radio frequency)処理部(RF processing unit、又はRU(radio unit))の機能を含むように設置された。しかし、4G(4th generation)及び/又はそれ以後の通信システムで高い周波数帯域が使用され、基地局のセル半径が小さくなるとともに、特定の地域をカバーするための基地局の数が増加し、増加した基地局を設置するための事業者の設置コストの負担が増加した。基地局の設置コストを最小化するために、基地局のDUとRUが分離されて1つのDUに1つ以上のRUが有線ネットワークを介して接続され、特定の地域をカバーするために地形的に分散された(distributed)1つ以上のRUが配置される構造が提案された。以下、図1Bを通して本開示の多様な実施形態による基地局の配置構造及び拡張例が述べられる。
【0030】
図1Bは、本開示の多様な実施形態による基地局の機能的分離によるフロントホール(fronthaul)構造の例を示す。フロントホールは、基地局とコアネットワーク間のバックホール(backhaul)と違って、無線LANと基地局間のエンティティの間を指し示す。
【0031】
図1Bを参照すると、基地局110はDU160とRU180を含むことができる。DU160とRU180間のフロントホール170はFインターフェースを介して運用できる。フロントホール170の運用のために、例えば、eCPRI(enhanced common public radio interface)、ROE(radio over ethernet)のようなインターフェースが使用され得る。
【0032】
通信技術が発達するにつれ、モバイルデータトラフィックが増加し、これによりデジタルユニットと無線ユニット間のフロントホールで要求される帯域幅の要求量が大きく増加した。C-RAN(centralized/cloud radio access network)のような配置で、DUはPDCP(packet data convergence protocol)、RLC(radio link control)、MAC(media access control)、PHY(physical)に対する機能を行い、RUはRF(radio frequency)機能に加えてPHY層に対する機能をより行うように実装され得る。
【0033】
DU160は無線ネットワークの上位層機能を担当できる。例えば、DU160はMAC層の機能、PHY層の一部を行うことができる。ここで、PHY層の一部とは、PHY層の機能のうちより高いステップで行われるものであって、一例として、チャネルエンコーディング(又はチャネルデコーディング)、スクランブリング(又はディスクランブリング)、変調(又は復調)、レイヤマッピング(layer mapping)(又はレイヤデマッピング)を含むことができる。一実施形態によれば、DU160がO-RAN規格に従う場合、O-DU(O-RAN DU)と称することができる。DU160は、必要に応じて本開示の実施形態で基地局(例:gNB)のための第1ネットワークエンティティに代えて表現され得る。
【0034】
RU180は無線ネットワークの下位層機能を担当できる。例えば、RU180はPHY層の一部、RF機能を行うことができる。ここで、PHY層の一部とは、PHY層の機能のうちDU160より比較的低いステップで行われるものであって、一例として、IFFT変換(又はFFT変換)、CP挿入(CP除去)、デジタルビームフォーミングを含むことができる。かかる具体的な機能分離の例は図4で詳細に述べられる。RU180は「アクセスユニット(access unit、AU)」、「アクセスポイント(access point、AP)」、「送受信ポイント(transmission/reception point、TRP)」、「遠隔無線装備(remote radio head、RRH)」、「無線ユニット(radio unit、RU)」又はそれと同等な技術的意味を持つ他の用語で称することができる。一実施形態によれば、RU180がO-RAN規格に従う場合、O-RU(O-RAN RU)と称することができる。RU180は、必要に応じて本開示の実施形態で基地局(例:gNB)のための第2ネットワークエンティティに代えて表現され得る。
【0035】
図1Bは基地局がDUとRUを含むと示したが、本開示の多様な実施形態はこれに限定されない。一部実施形態で、基地局はアクセスネットワークの上位層(upper layers)(例:PDCP(packet data convergence protocol、RRC))の機能を行うように構成されるCU(centralized unit)と下位層の機能を行うように構成されるDU(distributed unit)による分散型配置(distributed deployment)に実装され得る。この時、DU(distributed unit)は図1のDU(digital unit)とRU(radio unit)を含むことができる。コア(例:5GC(5G core)又はNGC(next generation core))ネットワークと無線ネットワーク(RAN)の間で、基地局はCU、DU、RUの順に配置される構造に実装され得る。CUとDU(distributed unit)間インターフェースはF1インターフェースと称することができる。
【0036】
CU(centralized unit)は1つ以上のDUと接続され、DUより上位層の機能を担当できる。例えば、CUはRRC(radio resource control)及びPDCP(packet data convergence protocol)層の機能を担当し、DUとRUが下位層の機能を担当できる。DUは、RLC(radio link control)、MAC(media access control)、PHY(physical)層の一部の機能(high PHY)を行い、RUはPHY層の残りの機能(low PHY)を担当できる。また、一例として、DU(digital unit)は基地局の分散型配置の実装によって、DU(distributed unit)に含まれ得る。以下、別途定義しない限り、DU(digital unit)とRUの動作として述べられるが、本開示の多様な実施形態は、CUを含む基地局配置又はCUなしにDUが直接コアネットワークと接続される配置(すなわち、CUとDUが1つのエンティティに統合されて実装)のいずれにも適用され得る。
【0037】
図2は、本開示の多様な実施形態による無線通信システムにおけるDUの構成を示す。図2に例示された構成は基地局の一部であって、図1BのDU160の構成であると理解され得る。以下で使用される「~部」、「~器」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指し、これはハードウェア若しくはソフトウェア、又は、ハードウェア及びソフトウェアの結合で実装され得る。
【0038】
図2を参照すると、DU160は通信部210、記憶部220、制御部230を含む。
【0039】
通信部210は、有線通信環境で、信号を送受信するための機能を行うことができる。通信部210は、伝送媒体(transmission medium)(例:銅線、光ファイバ)を介して装置と装置の間の直接的な接続を制御するための、有線インターフェースを含むことができる。例えば、通信部210は銅線を介して他の装置に電気的信号を伝達したり、電気的信号と光信号の間の変換を行うことができる。通信部210はRU(radio unit)と接続され得る。通信部210はコアネットワークに接続されるか、または分散型配置のCUに接続され得る。
【0040】
通信部210は、無線通信環境で、信号を送受信するための機能を行うこともできる。例えば、通信部210はシステムの物理層規格に従って基底帯域信号とビット列の間の変換機能を行うことができる。例えば、データ送信時、通信部210は送信ビット列を符号化及び変調することで複素シンボルを生成する。また、データ受信時、通信部210は基底帯域信号を復調及び復号化することで受信ビット列を復元する。また、通信部210は多数の送受信経路(path)を含むことができる。また、一実施形態によれば、通信部210はコアネットワークに接続されるか、または他のノード(例:IAB(integrated access backhaul)と接続され得る。
【0041】
通信部210は信号を送受信できる。そのために、通信部210は少なくとも1つの送受信機(transceiver)を含むことができる。例えば、通信部210は同期信号(synchronization signal)、基準信号(reference signal)、システム情報、メッセージ、制御メッセージ、ストリーム、制御情報、又はデータなどを伝送できる。また、通信部210はビームフォーミングを行うことができる。
【0042】
通信部210は上述のように信号を送信及び受信する。したがって、通信部210の全部又は一部は「送信部」、「受信部」又は「送受信部」と称することができる。なお、以下の説明で、無線チャネルを介して行われる送信及び受信は通信部210によって上述のような処理が行われることを含む意味として用いられる。
【0043】
図2には図示していないが、通信部210はコアネットワーク又は他の基地局と接続されるためのバックホール通信部をさらに含むことができる。バックホール通信部はネットワーク内の他のノードと通信を行うためのインターフェースを提供する。すなわち、バックホール通信部は基地局から他のノード、例えば、他の接続ノード、他の基地局、上位ノード、コアネットワークなどに送信されるビット列を物理的信号に変換し、他のノードから受信される物理的信号をビット列に変換する。
【0044】
記憶部220はDU160の動作のための基本プログラム、アプリケーションプログラム、設定情報などのデータを記憶する。記憶部220はメモリ(memory)を含むことができる。記憶部220は揮発性メモリ、不揮発性メモリ又は揮発性メモリと不揮発性メモリの組み合わせで構成され得る。そして、記憶部220は制御部230の要求に応じて記憶されたデータを提供する。一実施形態によれば、記憶部220は各ストリームのためのスケジューリング情報(例:ビーム情報、アンテナポート情報)、フロー情報(例:eAxC)を記憶できる。
【0045】
制御部230はDU160の全般的な動作を制御する。例えば、制御部230は通信部210を介して(またはバックホール通信部を介して)信号を送信及び受信する。また、制御部230は記憶部220にデータを記録し、読み取る。そして、制御部230は通信規格で要求するプロトコルスタック(protocol stack)の機能を行うことができる。そのために、制御部230は少なくとも1つのプロセッサ(processor)を含むことができる。一部の実施形態で、制御部230はマルチレイヤをスケジューリングするためのリソース割り当て情報を含む制御メッセージ生成部及び該当制御メッセージの伝送のためのフロー(flow)識別部を含むことができる。制御メッセージ生成部及びフロー識別部は記憶部220に記憶された命令セット又はコードであって、少なくとも一時的に制御部230に常駐する(resided)命令/コード又は命令/コードを記憶する記憶空間であるか、または、制御部230を構成する回路(circuitry)の一部であり得る。多様な実施形態によれば、制御部230はDU160が後述する多様な実施形態による動作を行うように制御できる。
【0046】
図2に示すDU160の構成は、一例に過ぎず、図2に示した構成によって本開示の多様な実施形態を行うDUの例が限定されることはない。すなわち、多様な実施形態によれば、一部の構成が追加、削除、変更され得る。
【0047】
図3は、本開示の多様な実施形態による無線通信システムにおけるRUの構成を示す。図3に例示された構成は基地局の一部であって、図1BのRU180の構成であると理解され得る。以下で使用される「~部」、「~器」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指し、これはハードウェア若しくはソフトウェア、又は、ハードウェア及びソフトウェアの結合で実装され得る。
【0048】
図3を参照すると、RU180は通信部310、記憶部320、制御部330を含む。
【0049】
通信部310は無線チャネルを介して信号を送受信するための機能を行う。例えば、通信部310は基底帯域信号をRF帯域信号にアップコンバートした後、アンテナを介して送信し、アンテナを介して受信されるRF帯域信号を基底帯域信号にダウンコンバートする。例えば、通信部310は送信フィルタ、受信フィルタ、増幅器、ミキサ、オシレータ、DAC、ADCなどを含むことができる。
【0050】
また、通信部310は多数の送受信経路(path)を含むことができる。さらには、通信部310はアンテナ部を含むことができる。通信部310は多数のアンテナエレメントで構成された少なくとも1つのアンテナアレイを含むことができる。ハードウェアの面から、通信部310はデジタル回路及びアナログ回路(例:RFIC(radio frequency integrated circuit))で構成されることができる。ここで、デジタル回路及びアナログ回路は1つのパッケージで実装され得る。また、通信部310は多数のRFチェーンを含むことができる。通信部310はビームフォーミングを行うことができる。通信部310は、送受信しようとする信号に制御部330の設定による指向性を与えるために、信号にビームフォーミング加重値を適用できる。一実施形態によれば、通信部310はRF(radio frequency)ブロック(又はRF部)を含むことができる。
【0051】
なお、通信部310は信号を送受信できる。そのために、通信部310は少なくとも1つの送受信機(transceiver)を含むことができる。通信部310はダウンリンク信号を送信できる。ダウンリンク信号は同期信号(synchronization signal、SS)、基準信号(reference signal、RS)(例:CRS(cell-specific reference signal)、DM(demodulation)-RS)、システム情報(例:MIB、SIB、RMSI(remaining system information)、OSI(other system information))、設定メッセージ(configuration message)、制御情報(control information)又はダウンリンクデータなどを含むことができる。なお、通信部310はアップリンク信号を受信できる。アップリンク信号はランダムアクセス関連信号(例:ランダムアクセスプリアンブル(random access preamble、RAP)(又はMsg1(message 1))、Msg3(message 3))、基準信号(例:SRS(sounding reference signal)、DM-RS)、又は電力ヘッドルーム報告(power headroom report、PHR)などを含むことができる。
【0052】
通信部310は上述のように信号を送信及び受信する。したがって、通信部310の全部又は一部は「送信部」、「受信部」又は「送受信部」と称することができる。なお、以下の説明で、無線チャネルによって行われる送信及び受信は通信部310によって上述のような処理が行われることを含む意味として用いられる。
【0053】
記憶部320はRU180の動作のための基本プログラム、アプリケーションプログラム、設定情報などのデータを記憶する。記憶部320は揮発性メモリ、不揮発性メモリ又は揮発性メモリと不揮発性メモリの組み合わせで構成され得る。そして、記憶部320は制御部330の要求に応じて記憶されたデータを提供する。
【0054】
制御部330はRU180の全般的な動作を制御する。例えば、制御部330は通信部310を介して信号を送信及び受信する。また、制御部330は記憶部320にデータを記録し、読み取る。そして、制御部330は通信規格で要求するプロトコルスタックの機能を行うことができる。そのために、制御部330は少なくとも1つのプロセッサ(processor)を含むことができる。制御部330は通信を行うための多様なモジュールを含むことができる。多様な実施形態によれば、制御部330は端末が後述する多様な実施形態による動作を行うように制御できる。
【0055】
図4は、本開示の多様な実施形態による無線通信システムにおける機能分離(function split)の例を示す。無線通信技術が発展するとともに(例:5G(5th generation)通信システム(又は、NR(new radio)通信システムの導入)、使用周波数帯域がさらに増加し、基地局のセル半径が非常に小さくなることにより設置が要求されるRUの数はさらに増加した。また、5G通信システムで、伝送されるデータの量が10倍以上増加し、フロントホールで伝送される有線ネットワークの伝送容量は大きく増加した。このような要因により、5G通信システムで有線ネットワークの設置コストは非常に大きく増加し得る。よって、有線ネットワークの伝送容量を下げ、有線ネットワークの設置コストを低減するために、DUのモデム(modem)の一部の機能をRUに移転してフロントホールの伝送容量を下げる技術が提案されており、このような技術は「機能分離(function split)」と称することができる。
【0056】
DUの負担を低減するためにRF機能のみを担当するRUの役割を物理層の一部の機能まで拡大する方法が考慮される。この時、RUがより高いレイヤの機能を行うほど、RUの処理量が増加してフロントホールでの伝送帯域幅が増加すると同時に応答処理による遅延時間要求事項の制約が低くなり得る。一方、RUがより高いレイヤの機能を行うほど、仮想化利得が減り、RUの大きさ/重さ/コストが増加する。上述の長所と短所のトレードオフ(trade-off)を考慮して、最適の機能分離を実装することが要求される。
【0057】
図4を参照すると、MAC層以下の物理層での機能分離が図示される。無線ネットワークを介して端末に信号を伝送するダウンリンク(downlink、DL)の場合、基地局は順にチャネルエンコーディング/スクランブリング、変調、レイヤマッピング、アンテナマッピング、REマッピング、デジタルビームフォーミング(例:プリコーディング)、IFFT変換/CP挿入、及びRF変換を行うことができる。無線ネットワークを介して端末から信号を受信するアップリンク(uplink、UL)の場合、基地局は順にRF変換、FFT変換/CP除去、デジタルビームフォーミング(プリ-コンバイニング(pre-combining))、REデマッピング、チャネル推定、レイヤデマッピング、復調、デコーディング/ディスクランブリングを行うことができる。アップリンク機能及びダウンリンク機能に対する分離は、上述したトレードオフによってベンダ(vendors)間の必要性、規格上の議論などによって多様な類型に定義され得る。
【0058】
第1機能分離405はRF機能とPHY機能の分離であり得る。第1機能分離は実質的にRU内PHY機能が実装されないものであって、一例として、Option 8と称することができる。第2機能分離410はRUがPHY機能のDLでIFFT変換/CP挿入及びULでFFT変換/CP除去を行い、DUが残りのPHY機能を行うようにする。一例として、第2機能分離410はOption 7-1と称することができる。第3機能分離420aはRUがPHY機能のDLでIFFT変換/CP挿入及びULでFFT変換/CP除去及びデジタルビームフォーミングを行い、DUが残りのPHY機能を行うようにする。一例として、第3機能分離420aはOption 7-2x Category Aと称することができる。第4機能分離420bはRUがDL及びULの両方でデジタルビームフォーミングまで行い、DUがデジタルビームフォーミング以後の上位PHY機能を行うようにする。一例として、第4機能分離420bはOption 7-2x Category Bと称することができる。第5機能分離425はRUがDL及びULの両方でREマッピング(又はREデマッピング)まで行い、DUがREマッピング(又はREデマッピング)以後の上位PHY機能を行うようにする。一例として、第5機能分離425はOption 7-2と称することができる。第6機能分離430はRUがDL及びULの両方で変調(又は復調)まで行い、DUが変調(又は復調)以後の上位PHY機能を行うようにする。一例として、第6機能分離430はOption 7-3と称することができる。第7機能分離440はRUがDL及びULの両方でエンコーディング/スクランブリング(又はデコーディング/ディスクランブリング)まで行い、DUが変調(又は復調)以後の上位PHY機能を行うようにする。一例として、第7機能分離440はOption 6と称することができる。
【0059】
一実施形態によれば、FR1 MMUのように大容量の信号処理が予想される場合、フロントホール容量を低減するために比較的高い層での機能分離(例:第4機能分離420b)が要求され得る。また、過度に高い層での機能分離(例:第6機能分離430)は制御インターフェースが複雑化し、RU内多数のPHY処理ブロックが含まれてRUの実装に負担を招き得るため、DUとRUの配置及び実装方式によって適切な機能分離が要求され得る。
【0060】
一実施形態によれば、DUから受信されたデータのプリコーディングを処理できない場合(すなわち、RUのプリコーディング能力(capability)に限界がある場合)、第3機能分離420a又はそれ以下の機能分離(例:第2機能分離410)が適用され得る。逆に、DUから受信されたデータのプリコーディングを処理する能力がある場合、第4機能分離420b又はそれ以上の機能分離(例:第6機能分離430)が適用され得る。以下、本開示で多様な実施形態は別途の限定がない限り、第3機能分離420a又は第4機能分離420bを基準として述べられるが、他の機能分離による実施形態の構成を排除するものではない。すなわち、第6機能分離430(Option 7-3)の状況で、後述される図5乃至図12の制御メッセージ伝送のためのDUとRUの動作が適用されることもできる。
【0061】
マルチ-レイヤスケジューリングのためのフロントホール制御メッセージ(Fronthaul Control message for multi-layer scheduling)
【0062】
セル内の伝送容量増大のために基地局は端末にマルチ-レイヤ伝送(multi-layer transmission)を行うことができる。基地局は多数のストリームを生成し、1つのTTI内でストリームを端末に伝送できる。この時、各ストリームは該当ストリームに対応するアンテナを介して伝送され得る。各伝送ストリームはアンテナを介して空間的に区分される。この時、レイヤの個数が増加するほど基地局によってDUとRU間フロントホールで要求される処理量が増加するようになる。このような問題は、基地局が端末にデータを伝送する場合のみならず端末が基地局にデータを伝送するアップリンクの場合にも同様に生じ得る。したがって、以下、図5乃至図12ではDUとRU間機能分離によるフロントホール構造で、マルチ-レイヤスケジューリング時、より効率的に制御情報(例:リソース割り当て情報、ビーム割り当て情報、スケジューリング情報等)を伝送するための方法が述べられる。
【0063】
Section typeを説明するために、次のSection typesがC-plane内でサポートされている。
【0064】

【表1】
【0065】
図5は、本開示の多様な実施形態によるマルチ-レイヤ(multi-layer)スケジューリングのための制御メッセージの例を示す。DLの場合、DUはRUにリソースのスケジューリング有無(例:REマッピング上パターン)及びスケジューリングされたリソースに適用されるビーム情報、ユーザデータを伝達できる。ULの場合、DUはDLと同様にスケジューリング有無及びスケジューリングリソースに対するビーム情報をRUに伝送し、RUはユーザデータをDUに伝達できる。DUとRU間フロントホールの負担を低減するためには小容量、少ないリソース、フレキシブルなDU-RU間インターフェースが要求される。
【0066】
図5を参照すると、N個(Nは1より大きい整数)のレイヤを持つデータストリームを基地局が端末に伝送するための状況が述べられる。DU560はRU580にN個のデータストリームを伝送できる。この時、DU560は各データストリームに対応する制御情報もRU580に伝送できる。
【0067】
DU560とRU580間ユーザデータがレイヤ単位で区別されるため、送信経路/又は受信経路がレイヤ間に区別され得る。レイヤ別区分は、ユーザデータストリームの送受信を並列的に処理することによって、伝送及びキュー(queue)管理の容易を提供できる。一方、レイヤの個数が増加するほどこれを管理する制御情報の量も必然的に増加する。N個のユーザデータの各々に対する制御メッセージを構成する状況を仮定する。DU560はRU580に総N個の制御メッセージ(第1制御メッセージ510-1、第2制御メッセージ510-2、…、第N制御メッセージ510-N)を伝送できる。RU580は各レイヤに対応するユーザデータを処理するために個別制御メッセージを処理することが要求される。このようなレイヤ個数の増加は、RUでの制御メッセージ処理のためのメモリ及び処理コストの増加を招き得る。また、制御メッセージ内に含まれる情報のうち、各ユーザデータに共通して適用される情報はRUによって重複して受信及び処理されるので、オーバーヘッド(overhead)が生じ得る。
【0068】
全てのレイヤに共通するビームが適用される場合、統合されたeAxC(extended Antenna-carrier)で制御メッセージを伝送する方法が考慮され得るが、この場合はRU580にプリコーディング能力がない場合(例:図4の第3機能分離420a)のように制限的に運用される困難がある。RU580の能力(capability)と機能分離の類型を考慮して制御メッセージを設計するときにDU設定に影響を及ぼし得るので、他のシナリオ(例:図4の第4機能分離420b)でもマルチレイヤに対するスケジューリングパターンを1つの制御メッセージに統合して伝送するための制御メッセージの設計が要求される。
【0069】
上述した問題を解消するために、本開示の多様な実施形態は、マルチレイヤのためのスケジューリング時、DUがマルチレイヤのために簡素化された制御メッセージをRUに伝達するための方法が述べられる。DU560はRU580にマルチ-レイヤ伝送による複数のユーザデータ(N)に対する1つの制御メッセージ520を伝送できる。このような制御メッセージは個別に伝送されるN個の制御メッセージ(第1制御メッセージ510-1、第2制御メッセージ510-2、…、第N制御メッセージ510-N)が統合された形態であり得る。DU560はレイヤ(ユーザデータ)に対して共通して(common)適用される制御情報と各レイヤ別に適用される制御情報を含む制御メッセージを生成できる。この時、一実施形態によれば、各レイヤ別に異なるように適用される制御パラメータがない場合、各レイヤ別に適用される制御情報は制御メッセージ内で省略され得る。また、一実施形態によれば、全体レイヤのうちの一部のレイヤ(2つ以上のレイヤ)に共通して適用されると、制御メッセージは上記一部のレイヤのための制御情報を含むこともできる。制御メッセージは、コンパクト(compact)制御メッセージ、簡素化された(simplified)制御メッセージ、代表(representative)制御メッセージ、統合(integrated)制御メッセージ、又はマルチレイヤに基づく制御メッセージなどと称することができる。
【0070】
制御メッセージの設計によって反復的なオーバーヘッドを減らし、処理負荷及びメモリ要求量を減少させることで、フロントホールの伝送容量が減少し得る。また、全てのレイヤに共通ビームが適用される場合のみならず、各ユーザごとにビームが割り当てられる場合(SU-MIMO case)及び各ユーザに空間的に分離されるプリコーディングが適用される場合(例:MU-MIMO case)にも比較的コンパクトな(compact)制御メッセージを定義することによって、フロントホール内の情報処理に少ないリソースが必要とされ得る。
【0071】
フロントホール制御メッセージの設計(Design for Fronthaul Control message)
【0072】
図6は、本開示の多様な実施形態によるマルチ-レイヤスケジューリングのためのDU及びRUの例を示す。図6ではDUとRU間のメッセージ伝送時、フロントホールインターフェースとしてeCPRI及びO-RANの規格が例示的に述べられる。メッセージのEthernet payloadにeCPRIヘッダ(header)、O-RANヘッダ、及び追加的なフィールドが含まれ得る。以下、eCPRI又はO-RANの規格用語を用いて、本開示の多様な実施形態が述べられるが、各用語と同等な意味を持つ他の表現が本開示の多様な実施形態に代えて使用され得る。
【0073】
フロントホールのトランスポートプロトコル(transport protocol)は、ネットワークと共有が容易なイーサネット(ethernet)及びeCPRIが使用され得る。イーサネットペイロード内にeCPRIヘッダとO-RANのヘッダが含まれ得る。eCPRIヘッダはイーサネットペイロードのフロントエンドに位置し得る。eCPRIヘッダの内容は下記のとおりである。
【0074】
ecpriVersion (4 bits): 0001b (fixed value)
ecpriReserved (3 bits): 0000b (fixed value)
ecpriConcatenation (1 bit): 0b (fixed value)
ecpriMessage (1 byte): Message type
ecpriPayload (2 bytes): Payload size in bytes
ecpriRtcid/ecpriPcid(2 bytes):管理プレーン(management plane、M-plane)によってx、y、zが構成され得る。該当フィールドはマルチ-レイヤ伝送時に多様な実施形態による制御メッセージの伝送経路(eCPRIでeAxC(extended Antenna-carrier))を示すことができる。
【0075】
CU_Port_ID(x bits):channel cardを区分。Modemまで含めて区分可能(2 bits for channel card、2 bits for Modem)
BandSector_ID(y bits):Cell/Sectorによって区分
CC_ID(z bits):Component carrierによって区分
RU_Port_ID(w bits):layer、T、antennaなどによって区分
ecpriSeqid(2 bytes):ecpriRtcid/ecpriPcid別にsequence IDが管理されSequence ID及びsubsequence IDを別途管理。Subsequence IDを用いればRadio-transport-level fragmentationが可能(Application-level fragmentationとは異なる)
【0076】
フロントホールのアプリケーションプロトコル(application protocol)はコントロールプレーン(control plane、C-plane)、ユーザプレーン(user plane、U-plane)、同期プレーン(synchronization plane、S-plane)、及び管理プレーン(management plane、M-plane)を含むことができる。
【0077】
コントロールプレーンは、制御メッセージによってセクション情報とビーム情報を伝達するように構成され得る。セクション情報はレイヤ別情報であって、1つのスロット(例:14個のシンボル)で割り当てられるリソースに関する情報を含むことができる。コントロールプレーン/ユーザプレーンで、セクションはリソースが割り当てられる領域を指すことができる。例えば、1つのセクションは時間-周波数リソースで表現されるリソースグリッド(resource grid)で、周波数領域に1個のRB乃至273個のRB、時間領域に14個のシンボルまでの領域に対するリソース割り当て領域を示すことができる。すなわち、セクション情報はRUと端末間通信のためのリソース割り当て(resource allocation)情報を含むことができる。
【0078】
ビーム情報はセクション別/又はレイヤ別ビーム情報であって、該当レイヤに適用されるビームを示すことができる。ビーム情報は、ビームを示すための方式であって、ビームを形成するために適用される加重値ベクタ(weight vector)(又は実施形態によって加重値行列(weight matrix))を直接的に示すパラメータを含むか、または予め定義された加重値ベクタ又は特定のビームが適用されたリソースを指示する指示子(例:ビームID、プリコーディング指示子)を含むことができる。また、ビーム情報はどのビーム(どのプリコーディング)が適用されるかを示す情報の他にも、レイヤに適用されるビームの類型(type)を示す情報、レイヤに対応するユーザID、又はアンテナポート番号のうち少なくとも1つを含むことができる。ビーム情報は、デジタルビームフォーミングに関する情報であって、プリコーディングを示す。プリコーディングは各レイヤに対応するデータストリームがどのように伝送アンテナに分けられて伝送されるかを決定できる。各レイヤでのビーム情報は[1×Nt]大きさの加重値ベクタを示すインデックス、加重値行列を指す指示子(例:PMI、CRI、i)、又は加重値ベクタ値自体を指す。ここで、Ntはアンテナ個数である。i番目レイヤでのビーム情報はプリコーディング行列のi番目の列(column)に対応できる。
【0079】
ユーザプレーンはユーザのダウンリンクデータ又はアップリンクデータを含むことができる。上述のビーム情報の加重値ベクタはユーザのデータ(IQデータ)に掛けられ得る。
【0080】
管理プレーンは初期設定(initial setup)、ノンリアルタイム再設定(non-realtime reset)又は再設定(reset)、ノンリアルタイム報告(non-realtime report)と関連付けられ得る。
【0081】
図6を参照すると、DU660がRU680に制御メッセージを伝送する状況が述べられる。制御メッセージは、該当データストリームに対するセクション(section)情報及びビーム情報を含むことができる。マルチレイヤ伝送状況を仮定しよう。総N個のデータストリームを伝送するために、各データストリームに対する制御情報がRU680に提供される必要がある。この時、DU660の処理部(例:コントロールプレーンのCPU)は各レイヤに対応するeAxCによって各レイヤに対応する制御メッセージを伝送できる。このような方式の場合、DU660は総N個の制御メッセージ(第1制御メッセージ610-1、第2制御メッセージ610-2、…、第N制御メッセージ610-N)をRU680に伝送できる。総N個のセクション情報と総N個のビーム情報がRU680に提供され得る。しかし、マルチレイヤ伝送で一般的に伝送される情報はビーム情報を除けば同一又は類似である。したがって、RU680が多数のeAxCに対して情報共有が可能であれば、同一情報の伝送はRU680に重複するので(duplicated)オーバーヘッドとして作用し得る。
【0082】
多様な実施形態によるDU660は総N個のレイヤに対する1つの制御メッセージ620をRU680に伝送できる。DU660は制御メッセージ伝送のための送信経路を識別できる。RU680は識別された受信経路を通して制御メッセージを受信できる。各レイヤの送信経路(又は受信経路)はeCPRIでeAxC(extended Antenna-carrier)に対応できる。eAxCはセクタで各キャリア別のアンテナ別データフロー(data flow)を示すことができる。すなわち、空間的に区別され得る信号フローの単位であり得る。DU660は制御メッセージ伝送のためにeAxCを識別できる。N個(Nは1以上の整数)のeAxCのための代表eAxCが予め指定され得る。
【0083】
多様な実施形態によれば、サービスノンリアルタイムOAM domain(ORAN M-plane)インターフェースを介してDUとRUに代表eAxCが予め指定され、DU660はマルチレイヤの伝送時、または制御メッセージ伝送時に指定されたeAxCを識別できる。管理プレーン(M-plane)には‘eAxC ID #A={eAxC ID #0、eAxC ID #1、eAxC ID #2、eAxC ID #(N-1)}、Aは#0~#(N-1)’のように複数のeAxCと1つの代表eAxC IDが指定され得る。一部の実施形態で、複数のeACグループのうち各グループに対する代表eAxCが予め指定され得る(例:第1グループのための代表eAxC、第2グループのための代表eAxCがそれぞれ存在)。他の一部の実施形態で、全体eAxCのための1つ以上のeAxCが予め指定され得る(例:代表性を持つ1つ以上のeAxCを含むセットが存在)。1つ以上のeAxCは優先順位を持つことができる。統合された制御メッセージの伝送のために必要な個数分、優先順位の通りにeAxCが制御メッセージ伝送のために用いられ得る。
【0084】
多様な実施形態によるDU660は識別された経路(代表eAxC)を介して伝送される制御メッセージを生成できる。制御メッセージは総N個のレイヤに対する情報を含む統合メッセージであり得る。1つのレイヤに対するセクション情報/ビーム情報を含むことでなく多数のレイヤに対するセクション情報、各レイヤに対するビーム情報を含むように制御メッセージを構成することによって、フロントホール内のオーバーヘッドが減少し得る。このような制御メッセージ構成のために、制御メッセージに新しいフィールドが追加され得る。DUは新しい拡張フィールド‘section extension’フィールドを付けて(attach)コントロールプレーンセクション上に制御メッセージを伝送できる。一実施形態によれば、‘section extension’フィールドはORAN WG4 CUS標準のExtType=8に基づいて制御メッセージに追加され得る。ExtTypeはコントロールプレーン(C-plane)上のセクション拡張(section extension)のための類型を定義する。ExtType=8に基づいて新しい類型の拡張フォーマットが定義され得る。例えば、このような‘section extension’フィールドは制御メッセージのSection typeが1、3又は5の場合に適用され得る。また、‘section extension’フィールドが添付された制御メッセージ内のbeam IDフィールドは、‘section extension’フィールド内のビームグループタイプ情報(beamGroupType)に基づいてビーム加重値ベクタ(beam weight vector)の代わりに加重値行列(weight matrix)を指すこともできる。また、他の一実施形態によれば、‘section extension’フィールドはORAN WG4 CUS標準のExtType=7に基づいて制御メッセージに追加され得る。既存のExtTypeによるフィールドの一部を修正して、新しい制御メッセージを構成することもできる。
【0085】
制御メッセージ内の拡張フィールドはレイヤのための制御情報をさらに含むことができる。例えば、拡張フィールドは下記表のように定義され得る。
【0086】

【表2】
【0087】
‘ef’はセクション拡張(section extension)の存在有無を示すことができる。例えば、‘ef’が1の場合はセクション拡張フィールドの存在を示し、‘ef’が0の場合はセクション拡張フィールドの不在を示すことができる。‘extType’は拡張フィールドの類型を示し、‘extLen’は拡張フィールド内の長さをバイト(byte)数で示す。本開示の一実施形態によれば、‘beamGroupType’フィールドが拡張フィールド内のペイロード(payload)として追加され得る。例えば、‘beamGroupType’フィールドは2ビットであって、制御メッセージ内のbeamIDのスケジューリング方式を示すように構成され得る。
【0088】
また、一部の実施形態で、制御メッセージ内の拡張フィールドは個別レイヤのための制御情報をさらに含むことができる。例えば、拡張フィールドは下記表のように定義され得る。
【0089】

【表3】
【0090】
‘bif(beam identification field)’は次のOctetのbeam IDの存在を指示する指示子で、x-th port beamIDは個別レイヤに対するビーム情報を示す。1st portのbeamIDは制御メッセージ内のO-RANヘッダに含まれ得る。‘beamGroupType’フィールドは2ビットであって、制御メッセージ内のレイヤに対するスケジューリング方式を示すように構成され得る。例えば、‘beamGroupType’フィールドは下記表のように構成され得る。
【0091】

【表4】
【0092】
‘numPortc’は拡張フィールドによって指示されるポートの個数(又はレイヤの個数、送信/受信経路の個数)を示すことができる。規格によっては64個のポートが指示され得る。‘bif’は次のOctetのbeamIDの存在を指示する指示子であり得る。シングルユーザ(single user)とマルチ-ユーザ(multi-user)の区別は指定された周波数領域(例:1個以上のRB)内でスケジューリング時にオーバーラップの有無によって区別される。例えば、同じRB範囲内でのリソース割り当てはマルチ-ユーザスケジュールに対応できる。
【0093】
一方、上記表2乃至表4の拡張フィールド及び個別構造は例示的なものであって、通常の技術者にとって自明な方式で変形が可能であることは勿論である。
【0094】
図7は、本開示の多様な実施形態による制御メッセージの構造の例を示す。4つのストリームに対するマルチ-レイヤ伝送状況が例として述べられる。
【0095】
図7を参照すると、制御メッセージセット700は本開示の多様な実施形態による拡張フィールドのないレイヤ別制御メッセージ711、712、713、714を含む。制御メッセージのOctet 1乃至7はeCPRIヘッダに対応できる。この時、eCPRIヘッダ内の伝送経路(eAxC)を示すecpriRtcid/ecpriPcidを除いて、他のパラメータはレイヤに共通し得る。制御メッセージのOctet 9乃至24はO-RANヘッダに対応できる。一部の実施形態で、O-RANヘッダのパラメータはレイヤに共通し得る。また、一部の実施形態で、O-RANヘッダのパラメータのうち一部はレイヤに共通され、beamIDのような一部のパラメータはレイヤ別に異なるように構成され得る。レイヤ別制御メッセージ711、712、713、714の伝送時、各レイヤに共通して適用される情報はRUによって重複して受信及び処理されるので、オーバーヘッド(overhead)が生じ得る。
【0096】
上述の問題を解消するために、DUはRUに制御メッセージ750を伝送できる。制御メッセージ750は制御メッセージ711、712、713、714が統合された形態であり得る。一実施形態によれば、制御メッセージ711、712、713、714はecpriRtcid/ecpriPcidを除いて、他のヘッダ内のパラメータが共通し得る。したがって、制御メッセージ750は既存のeCPRIヘッダとO-RANヘッダによって構成され得る。制御メッセージ750はOctet 5のecpriRtcid/ecpriPcidを除いて、Octet 1乃至4、6乃至24は個別制御メッセージ711、712、713、714と同一であり得る。Octet 5は代表に指定されたeAxCのID(例:eAxC ID=0)を示すように構成され得る。DUはマルチ-レイヤ伝送を行うとき、代表eAxCと個別レイヤの伝送時のヘッダパラメータに基づいて制御メッセージ750を構成できる。
【0097】
制御メッセージ750は本開示の多様な実施形態による拡張フィールドを含むことができる。一実施形態によれば、全ての制御パラメータがレイヤに共通して適用される場合、表2のように拡張フィールドが構成され得る。表2の拡張フィールドはOctet 25乃至28に追加され得る。この時、‘beamGroupType’は00bを示すことができる。Octet 23乃至24の‘beamID’が示す加重値ベクタがレイヤに共通して適用され得る。また‘numPortc’はマルチ-レイヤ伝送のためのポート個数であって、4を示すことができる。
【0098】
図7には表2による拡張フィールドが制御メッセージに追加される実施形態が図示されたが、本開示の実施形態はこれに限定されない。他の類型の拡張フィールドが定義されてもよい。一実施形態によれば、拡張フィールドは表3のように構成され得る。
【0099】
また、一実施形態によれば、拡張フィールドはビームグループ指示子を含むことができる。信号伝送時に適用される加重値ベクタ(又は加重値行列)は2-段階(two-stage)で構成され得る。1-段階では、ビームグループが指示され、2-段階では、ビームグループ内のビームが指示され得る。拡張フィールドはビームグループ指示子を含むことができる。ヘッダ内のbeam IDはビームグループ内のビームを指示するように構成され得る。ビームグループ指示子が変更される必要がない場合、ビームグループ指示子は拡張フィールドから間欠的に省略され得る。また、グループを指示しグループ内の個別ビームを指示することによって、レイヤに対するbeam IDが占有する(occupying)ビット数が減少し得る。レイヤの各々のビームグループは同一であるが、個別ビームは異なる場合があるからである。2-段階の指示によってbeam IDの量を減少させて既存のセクション内のbeam ID情報をリサイクルできる。追加的な一実施形態によれば、MU-MIMOの場合、拡張フィールドは2番目以降のレイヤ(ら)の各々のための個別beam IDをさらに含むことができる。拡張フィールド内のbeam IDもビームグループ内のビームを指示するように構成され得る。
【0100】
また、一実施形態によれば、拡張フィールドはグループ識別子を含むことができる。グループ識別子はレイヤが属するグループを示すことができる。グループは同一の加重値行列が適用されるグループを示すことができる。例えば、グループ識別子はレイヤのサイズによるビットマップ形態で構成され得る。‘0’は第1グループ、‘1’は第2グループを示すことができる。ビットマップはMU-MIMOによるスケジューリングを示すことができる。また、ビットマップがすべて0の場合、グループ識別子は共通ビーム(common beam)によるスケジューリングを示すことができる。また、ビットマップがすべて1の場合、SU-MIMOによるスケジューリングを示すことができる。他の例として、グループ識別子はレイヤ分類子で構成され得る。例えば、全体4個のレイヤのための制御メッセージが構成される場合、‘0’の値は共通ビームによるスケジューリング、‘1’を示す場合は端末別2つのレイヤによるMU-MIMOスケジューリングを示し、‘4’を示す場合はシングルユーザスケジューリングを示すことができる。
【0101】
図8は、本開示の多様な実施形態による制御メッセージ伝送の例を示す。シングルユーザの4つのレイヤに対するリソース割り当てが行われる状況が例示される。DUはスケジューリング結果によって各端末に対するリソース割り当て及びビーム情報を示す制御メッセージを生成できる。横軸は周波数ドメイン、縦軸はレイヤを示す。
【0102】
図8を参照すると、layer#0乃至layer#3にわたって第1周波数領域でUE#0のためのリソースが割り当てられ、layer#0乃至layer#3にわたって第2周波数領域でUE#1のためのリソースが割り当てられ、layer#0乃至layer#3にわたって第3周波数領域でUE#2のためのリソースが割り当てられる(800)。この時、コントロールプレーン810を参照すると、総4個の個別制御メッセージが伝送される。UE#0のランク数が4、UE#1のランク数が4、UE#2のランク数が2なので、UE#0、UE#1、UE#2の最大ランク数は4である。レイヤ別に制御メッセージが伝送される必要があり、スケジューリングが行われる端末間の最大ランクは4なので総4個の制御メッセージが要求され得る。レイヤ及び端末に同じビーム(beam#0)が提供されるにもかかわらず、4個の制御メッセージをコントロールプレーン上に伝送することは非効率的なので、1つの統合された制御メッセージが提案され得る。
【0103】
コントロールプレーン820を参照すると、1つの統合制御メッセージが伝送される。制御メッセージを構成するために表2のパラメータが次のように構成され得る。
【0104】
セクション構成(Section Configuration):eCPRIヘッダ及びO-RANヘッダが用いられ得る。
【0105】
-eAxC ID=#0(representative):マルチレイヤのうち指定された経路を示す。代表的な指定された経路を示し、#0は例示に過ぎず、一実施形態によれば、任意のeAxC ID(例;#0、#1、…、#N-1)を代表としてマッピングすることも可能である。
-Beam ID=#0(common beam):全ての端末に共通して適用されるビームを示す。
【0106】
セクション拡張構成(Section Extension Configuration)
【0107】
-beamGroupType=00b:表4によるビームスケジューリング方式を指示する。
-numPortc=4:全体レイヤの個数は4である。一実施形態によれば、ビームスケジューリング方式が00bの場合、レイヤの個数は省略されてもよい。
【0108】
図9は、本開示の多様な実施形態による制御メッセージ伝送の他の例を示す。シングルユーザスケジューリングとマルチユーザスケジューリングが混ざり合った状況で、総8個までのレイヤに対するリソース割り当てが行われる状況が例示される。DUはスケジューリング結果によって各端末に対するリソース割り当て及びビーム情報を示す制御メッセージを生成できる。横軸は周波数ドメイン、縦軸はレイヤを示す。
【0109】
図9を参照すると、layer#0乃至layer#3にわたって第1周波数領域でUE#0のためのリソースが割り当てられ、layer#0乃至layer#7にわたって第2周波数領域でUE#0、UE#1、UE#2、UE#3のためのリソースが割り当てられ、layer#0乃至layer#1にわたって第3周波数領域でUE#1のためのリソースが割り当てられる(900)。この時、コントロールプレーン910を参照すると、総14個の個別制御メッセージが伝送される。UE#0のランク数が4で、UE#1のランク数が2、第2リソース領域でのランク数が8なので全体スケジューリングが必要なレイヤは14個に区別され得る。レイヤ別に制御メッセージが伝送される必要あるので、総14個の制御メッセージが要求され得る。この時、第1リソース領域と第3リソース領域はSU-MIMO、第2リソース領域はMU-MIMOのためのスケジューリングが行われるにもかかわらず、レイヤ別に制御メッセージを構成することによってフロントホールリソースが浪費され得る。したがって、各スケジューリング方式に対して、1つの統合された制御メッセージが提案され得る。
【0110】
コントロールプレーン920を参照すると、総3つの統合制御メッセージが伝送される。周波数領域別に1つの統合制御メッセージが伝送される。制御メッセージを構成するために表2又は表3のパラメータが次のように構成され得る。
【0111】
セクション構成(Section Configuration):eCPRIヘッダ及びO-RANヘッダが用いられ得る。
【0112】
-eAxC ID=#0(representative):マルチレイヤのうち指定された経路を示す。代表的な指定された経路を示し、#0は例示に過ぎず、一実施形態によれば、任意のeAxC ID(例;#0、#1、…、#N-1)を代表としてマッピングすることも可能である。
-Beam ID=#0:単一端末のレイヤのためのビーム又は1番目のレイヤに適用されるビームを示す。
【0113】
第1セクション拡張構成(Section Extension Configuration)-第1リソース領域
-beamGroupType=01b:表4によるビームスケジューリング方式を指示する。
-numPortc=4:全体レイヤの個数は4である。
第2セクション拡張構成-第2リソース領域
-beamGroupType=10b:表4によるビームスケジューリング方式を指示する。
-numPortc=8:全体レイヤの個数は4である。
-beam ID #1~#7(又はUE IE#1~#7):各レイヤのためのbeamIDが定義される。1番目のレイヤのためのbeam IDはセクション構成に含まれ得る。レイヤ別にbeamIDが構成されると述べられたが、一実施形態によれば、ビームマトリックス(beam matrix)のサイズによって減少された数のbeam IDが含まれてもよい。
【0114】
第3セクション拡張構成-第3リソース領域
-beamGroupType=01b:表4によるビームスケジューリング方式を指示する。
-numPortc=2:全体レイヤの個数は2である。
【0115】
図10Aは、本開示の多様な実施形態によるマルチ-レイヤスケジューリング時のコントロールプレーン(control plane)の例を示す。シングルユーザスケジューリングとマルチユーザスケジューリングが混ざり合った状況でリソース割り当てが行われる状況が例示される。DUはスケジューリング結果によって各端末に対するリソース割り当て及びビーム情報を示す制御メッセージを生成できる。横軸は周波数ドメイン、縦軸はレイヤを示す。
【0116】
図10Aを参照すると、layer#0乃至layer#3にわたって第1周波数領域1010でUE#0のためのリソースが割り当てられ、layer#0乃至layer#7にわたって第2周波数領域1020でUE#0、UE#1、UE#2、UE#3のためのリソースが割り当てられ、layer#0乃至layer#1にわたって第3周波数領域1030でUE#1のためのリソースが割り当てられる(1000)。第2周波数領域1020でマルチユーザのためのスケジューリングが行われるとき、ユーザデータのない領域、すなわちユーザIQデータがすべて0の領域にはどのビームも割り当てられ得る。したがって、layer#4乃至layer#7でUE#1、UE#2、UE#3が第2周波数領域1020をすべて使用するわけではないが、制御メッセージの構成を容易にするために、第2周波数領域1020のスケジューリングされたリソースに割り当てられたビームがスケジューリングされなかったリソースにも同一に割り当てられ得る。
【0117】
図10Bは、本開示の多様な実施形態によるマルチ-レイヤスケジューリング時のコントロールプレーン(control plane)の他の例を示す。シングルユーザスケジューリングとマルチユーザスケジューリングが混ざり合った状況でリソース割り当てが行われる状況が例示される。DUはスケジューリング結果によって各端末に対するリソース割り当て及びビーム情報を示す制御メッセージを生成できる。横軸は周波数ドメイン、縦軸はレイヤを示す。
【0118】
図10Bを参照すると、layer#0乃至layer#3にわたって第1周波数領域1060でUE#0のためのリソースが割り当てられ、layer#0乃至layer#7にわたって第2周波数領域1070でUE#0、UE#1、UE#2、UE#3、UE#4のためのリソースが割り当てられ、layer#0乃至layer#1にわたって第3周波数領域1080でUE#1のためのリソースが割り当てられる(1050)。
【0119】
第2周波数領域1070でマルチユーザのためのスケジューリングが行われるとき、ユーザデータのない領域、すなわちユーザIQデータがすべて0の領域にはどのビームも割り当てられ得る。layer#4乃至layer#7でUE#1、UE#2、UE#3、UE#4が第2周波数領域1070をすべて使用するわけではないが、制御メッセージの構成を容易にするために、第2周波数領域1070のスケジューリングされたリソースに割り当てられたビームがスケジューリングされなかったリソースにも同一に割り当てられ得る。しかし、図10Aとは違って図10Bのlayer#7では第2周波数領域1070内にUE#3のみならずUE#4もスケジューリングされる。MU-MIMOのためのリソース領域のレイヤにUE多重化が要求されるので、セクション分割(section fragmentation)が要求され得る。一実施形態によれば、RUは特定のレイヤに対するセクションを分割できる。RUはセクション分割に対する情報を含むように制御メッセージを構成できる。例えば、拡張フィールドは分割されるレイヤに対する情報(例:ポート番号指示)を含むことができる。また、拡張フィールドは分割が必要なRBの位置情報(例:RB offset)を含むことができる。
【0120】
図11は、本開示の多様な実施形態によるマルチ-レイヤスケジューリングのためのDUの動作の流れを示す。DUは図2のDU160を例示する。
【0121】
図11を参照すると、ステップ1101で、DUは指定された伝送経路を識別できる。DUは複数のレイヤのうち1つ以上の伝送経路を識別できる。識別された経路は、複数のレイヤを代表するように指定された経路であり得る。一実施形態によれば、伝送経路の指定は管理プレーン(O-RANのM-plane)で行われ得る。管理プレーンは、‘eAxC ID #A={eAxC ID #0、eAxC ID #1、eAxC ID #2、eAxC ID #(N-1)}(Aは#0~#(N-1)のうち1つ)と指定され得る。総N個のレイヤに対する代表eAxCが指定され得る。
【0122】
ステップ1103で、DUはマルチ-レイヤスケジューリングに基づいて制御メッセージを生成できる。マルチ-レイヤスケジューリングとは、多数のストリームに対するリソースを割り当てる過程を指す。ストリームは、RUのポート(例:アンテナポート)に対応できる。基地局のスケジューラ(scheduler)は指定された時間-周波数領域(例:セクション)内で多数のストリームに対するリソース割り当てを行うことができる。このようなスケジューリング結果によってDUは制御メッセージを生成できる。
【0123】
DUはセクション情報、ビーム情報、及びフロー情報を含む制御メッセージを生成できる。DUはスケジューリング結果によるセクション情報を生成できる。例えば、セクション情報は時間領域(例:フレーム、サブフレーム、スロット、シンボル)に対する情報、周波数領域(例:RB、reMask)に対する情報、セクションに対する情報(例:セクションID)を含むことができる。DUはセクション情報を含むように制御メッセージを構成できる。DUはスケジューリング結果によるビーム情報を生成できる。空間的に区別されるリソースもスケジューリング結果に含まれ得る。例えば、DUは各端末に割り当てられるビームと関連付けられたパラメータ(例:beamID)、端末のレイヤに適用されるプリコーディングのためのパラメータ(例:PMI)、またはMU-MIMOスケジューリングと関連付けられたパラメータのうち少なくとも1つを含むようにビーム情報を生成できる。DUはステップ1101で識別された経路を示すフロー情報を生成できる。 例えば、該当情報はeCPRIヘッダで‘ecpriRtcid/ecpriPcid’フィールドが識別された経路に対応するeAxC IDを示すように値を設定し、上記設定値を含むようにフロー情報を生成できる。
【0124】
ステップ1105で、DUはフロントホールインターフェースを介して制御メッセージを伝送できる。例えば、DUはフロントホールインターフェースの中でeCPRI及びO-RANのうち少なくとも1つのインターフェースに基づいて制御メッセージを伝送できる。一例として、DUはセクション情報の伝達のためにO-RANのヘッダを用いることができる。また、DUはビーム情報の伝達のためにO-RANのセクション拡張フィールドを用いることができる。また、DUはフロー情報の伝達のためにeCPRIヘッダで‘ecpriRtcid/ecpriPcid’フィールドを用いることができる。
【0125】
図12は、本開示の多様な実施形態によるマルチ-レイヤスケジューリングのためのRUの動作の流れを示す。RUは図3のRU180を例示する。
【0126】
図12を参照すると、ステップ1201で、RUはフロントホールインターフェースを介して制御メッセージを受信できる。RUは、例えば、フロントホールインターフェースの中でeCPRI及びO-RANのうち少なくとも1つのインターフェースに基づいて制御メッセージを受信できる。RUはeCPRIのヘッダ情報及びO-RANのヘッダ情報のうち少なくとも1つに基づいて制御メッセージを受信できる。制御メッセージはマルチ-レイヤスケジューリング情報を含むことができる。
【0127】
ステップ1203で、RUはマルチ-レイヤスケジューリング情報を獲得できる。マルチ-レイヤスケジューリング情報は、複数のレイヤに対するセクション情報、ビーム情報、及びフロー情報を含むことができる。RUは、例えば、フロントホールインターフェースの中でeCPRI及びO-RANのうち少なくとも1つのインターフェースに基づいてマルチ-レイヤスケジューリング情報を獲得できる。一例として、RUはセクション情報を受信するためにO-RANのヘッダを識別できる。RUはセクション情報から無線通信のための時間-周波数リソースを獲得できる。また、RUはビーム情報を受信するためにO-RANのセクション拡張フィールドを識別できる。RUはビーム情報から、各レイヤに適用される加重値ベクタを獲得できる。加重値ベクタは、共通ビームに基づくビーム加重値ベクタであるか、プリコーディング行列の1つの列(column)に対応する加重値ベクタであり得る。また、RUはフロー情報を受信するためにeCPRIヘッダで‘ecpriRtcid/ecpriPcid’フィールドを識別できる。RUはフロー情報から該当制御メッセージの伝送経路を確認できる。
【0128】
ステップ1205で、RUはマルチ-レイヤ通信を行うことができる。RUはスケジューリング情報を端末に伝送し、マルチ-レイヤ伝送を行うためのダウンリンク通信を行うことができる。RUはスケジューリング情報による加重値行列を適用してデータストリームを端末に伝送できる。またはRUはスケジューリング情報を端末に伝送し、端末からマルチ-レイヤ伝送を受信するためのアップリンク通信を行うことができる。RUはスケジューリング情報による加重値行列に対する情報を端末に提供できる。
【0129】
本開示の多様な実施形態によれば、マルチレイヤに対する簡素化された制御メッセージを構成し、指定された経路を通して該当制御メッセージを伝送することで、DUとRU間フロントホールインターフェースで消耗するリソースが減少し得る。例えば、処理(processing)負荷が減少する。コントロールプレーンのパケット生成及び処理のための負荷が既存のコントロールプレーンの帯域幅(bandwidth、BW)に比べて減少したセクション数分に比例して減少し得る。また、例えば、メモリ要求量負荷が減少する。既存のコントロールプレーンの帯域幅(bandwidth、BW)に比べて減少したセクション数に比例してメモリ要求量が減少し得る。フロントホール内の帯域幅が減少されることによって、消耗するリソースが節約されて効率的なフロントホールの運用が可能になり得る。特に、レイヤが増加したり、多数のアンテナが活用される環境(例:FR2)では、基地局が基本的にスケジューリング時に処理すべきトラフィック量が増加するため、本開示の統合制御メッセージ運用方式による利得はより増加できる。例えば、NR周波数範囲(frequency range)別性能は下記表5のように導出され得る。ここで、性能に対する指標はセルサポートに必要なコントロールプレーンのセクション数である。
【0130】

【表5】
【0131】
実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局のデジタルユニット(DU)の動作方法であって、DUと無線ユニット(RU)を接続するフロントホールインターフェースの複数の経路の中から指定された経路を識別する方法;複数の層の制御メッセージを生成する。制御メッセージは、指定されたパスを介してRUに送信され、制御メッセージは、複数の層のスケジューリング情報を含む。
【0132】
いくつかの実施形態では、複数の層は、第1の層および第2の層を含み、制御メッセージは、いくつかの複数の層、第1の層の第1の重みベクトルを示す情報、および第2の層の第2の重みベクトルを示す情報を含む。
【0133】
いくつかの実施形態では、スケジューリング情報は、以下を含む。複数の層に対する共通のリソース割り当てを示すセクション情報。複数の層の重み行列に関連するビーム情報。指定された経路を示すフロー情報であり、セクション情報が制御メッセージのオープン無線アクセスネットワーク(O-RAN)のヘッダに含まれる場合、ビーム情報は、制御メッセージのセクション拡張フィールドに含まれる。フロー情報は、制御メッセージの拡張共通パブリック無線インターフェース(eCPRI)ヘッダーの「ecpriRtcid/ecpriPcid」に含まれています。
【0134】
いくつかの実施形態では、制御メッセージは、複数の層のスケジューリング方式を示すタイプ情報を含み、スケジューリング方式は、以下のうちの1つを含む。各層に共通のビームを適用する最初のスキーム。プリコーディング行列を複数の層に適用する第2のスキーム。また複数の層のそれぞれに個別のプリコーディングを適用する第3のスキーム。
【0135】
いくつかの実施形態では、タイプ情報が第1のスキームを示す場合、重み行列は、単一層のビームフォーミング重みベクトルを示す。タイプ情報が第2のスキームを示す場合、重み行列は、複数の層の重み行列を示す。
【0136】
いくつかの実施形態では、すべての制御パラメータが一般に層に適用される場合、制御メッセージは拡張フィールドを含む。
【0137】
いくつかの実施形態では、拡張フィールドは、beamGroupType、beamIDによって示される重みベクトル、および多層伝送のためのいくつかのポートnumPortcを含む。
【0138】
いくつかの実施形態では、リソースは、単一のユーザの複数の層に割り当てられ、制御メッセージは、スケジューリング結果に従って、各端末のリソース割り当ておよびビーム情報を示す。
【0139】
いくつかの実施形態では、シングルユーザスケジューリングとマルチユーザスケジューリングが混合され、制御メッセージは、スケジューリング結果に従って、各端末のリソース割り当てとビーム情報を示す。
【0140】
実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局の無線ユニット(RU)の動作方法であって、デジタルユニット(DU)から複数の層の制御メッセージを、RUとDUを接続するフロントホールインターフェースの複数のパス。 制御メッセージに基づいて、複数の層のスケジューリング情報を識別する。 スケジューリング情報に基づいて通信を行う。
【0141】
いくつかの実施形態では、複数の層は、第1の層および第2の層を含み、制御メッセージは、いくつかの複数の層、第1の層の第1の重みベクトルを示す情報、および第2の層の第2の重みベクトルを示す情報を含む。
【0142】
いくつかの実施形態では、スケジューリング情報は、以下を含む。複数の層に対する共通のリソース割り当てを示すセクション情報。複数の層の重み行列に関連するビーム情報。指定された経路を示すフロー情報であり、セクション情報が制御メッセージのオープン無線アクセスネットワーク(O-RAN)のヘッダに含まれる場合、ビーム情報は、制御メッセージのセクション拡張フィールドに含まれる。フロー情報は、制御メッセージの拡張共通パブリック無線インターフェイス(eCPRI)ヘッダーの「ecpriRtcid/ecpriPcid」に含まれています。
【0143】
いくつかの実施形態では、制御メッセージは、複数の層のスケジューリング方式を示すタイプ情報を含み、スケジューリング方式は、以下のうちの1つを含む。各層に共通のビームを適用する最初のスキーム。プリコーディング行列を複数の層に適用する第2のスキーム。また複数の層のそれぞれに個別のプリコーディングを適用する第3のスキーム。
【0144】
いくつかの実施形態では、タイプ情報が第1のスキームを示す場合、重み行列は、単一層のビームフォーミング重みベクトルを示す。タイプ情報が第2のスキームを示す場合、重み行列は、複数の層の重み行列を示す。
【0145】
実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局のデジタルユニット(DU)のデバイスであって、デバイスは、少なくとも1つのプロセッサを含み、少なくとも1つのプロセッサは、複数の経路の中から指定された経路を識別するように構成される。 DUと無線ユニット(RU)を接続するフロントホールインターフェースの複数のレイヤの制御メッセージを生成します。そして、フロントホールインターフェースを制御して、指定されたパスを介して制御メッセージをRUに送信し、制御メッセージは、複数の層のスケジューリング情報を含む。
【0146】
いくつかの実施形態では、複数の層は、第1の層および第2の層を含み、制御メッセージは、いくつかの複数の層、第1の層の第1の重みベクトルを示す情報、および第2の層の第2の重みベクトルを示す情報を含む。
【0147】
いくつかの実施形態では、スケジューリング情報は、以下を含む。複数の層に対する共通のリソース割り当てを示すセクション情報。複数の層の重み行列に関連するビーム情報。指定された経路を示すフロー情報であり、セクション情報が制御メッセージのオープン無線アクセスネットワーク(O-RAN)のヘッダに含まれる場合、ビーム情報は、制御メッセージのセクション拡張フィールドに含まれる。フロー情報は、制御メッセージの拡張共通パブリック無線インターフェイス(eCPRI)ヘッダーの「ecpriRtcid/ecpriPcid」に含まれています。
【0148】
いくつかの実施形態では、制御メッセージは、複数の層のスケジューリング方式を示すタイプ情報を含み、スケジューリング方式は、以下のうちの1つを含む。各層に共通のビームを適用する最初のスキーム。プリコーディング行列を複数の層に適用する第2のスキーム。また複数の層のそれぞれに個別のプリコーディングを適用する第3のスキーム。
【0149】
いくつかの実施形態では、タイプ情報が第1のスキームを示す場合、重み行列は、単一層のビームフォーミング重みベクトルを示す。タイプ情報が第2のスキームを示す場合、重み行列は、複数の層の重み行列を示す。
【0150】
実施形態によれば、無線通信システムにおける基地局の無線ユニット(RU)のデバイスであって、以下を含むデバイス。少なくとも1つのプロセッサ、少なくとも1つのプロセッサは、RUとデジタルユニット(DU)とを接続するフロントホールインターフェースを制御して、DUから複数の層の制御メッセージをそれらの間の指定された経路を介して受信するように構成される。フロントホールインターフェースの複数のパス、制御メッセージに基づいて、複数の層のスケジューリング情報を識別する。そして、少なくとも1つのトランシーバを制御して、スケジューリング情報に基づいて通信を実行する。
【0151】
いくつかの実施形態では、複数の層は、第1の層および第2の層を含み、制御メッセージは、いくつかの複数の層、第1の層の第1の重みベクトルを示す情報、および第2の層の第2の重みベクトルを示す情報を含む。
【0152】
いくつかの実施形態では、スケジューリング情報は、以下を含む。複数の層に対する共通のリソース割り当てを示すセクション情報。複数の層の重み行列に関連するビーム情報。指定された経路を示すフロー情報であり、セクション情報が制御メッセージのオープン無線アクセスネットワーク(O-RAN)のヘッダに含まれる場合、ビーム情報は、制御メッセージのセクション拡張フィールドに含まれる。フロー情報は、制御メッセージの拡張共通パブリック無線インターフェイス(eCPRI)ヘッダーの「ecpriRtcid/ecpriPcid」に含まれています。
【0153】
いくつかの実施形態では、制御メッセージは、複数の層のスケジューリング方式を示すタイプ情報を含み、スケジューリング方式は、以下のうちの1つを含む。各層に共通のビームを適用する最初のスキーム。プリコーディング行列を複数の層に適用する第2のスキーム。また複数の層のそれぞれに個別のプリコーディングを適用する第3のスキーム。
【0154】
いくつかの実施形態では、タイプ情報が第1のスキームを示す場合、重み行列は、単一層のビームフォーミング重みベクトルを示す。タイプ情報が第2のスキームを示す場合、重み行列は、複数の層の重み行列を示す。
【0155】
本開示の請求項又は明細書に記載された実施形態による方法は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせの形態で実装される(implemented)ことができる。
【0156】
ソフトウェアで実装する場合、1つ以上のプログラム(ソフトウェアモジュール)を記憶するコンピュータ可読記憶媒体が提供され得る。コンピュータ可読記憶媒体に記憶される1つ以上のプログラムは、電子装置(device)内の1つ以上のプロセッサによって実行可能に構成される(configured for execution)。1つ以上のプログラムは、電子装置に本開示の請求項又は明細書に記載された実施形態による方法を実行させる命令(instructions)を含む。
【0157】
このようなプログラム(ソフトウェアモジュール、ソフトウェア)はランダムアクセスメモリ(random access memory)、フラッシュ(flash)メモリを含む不揮発性(non-volatile)メモリ、ロム(read only memory、ROM)、電気的に消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ(electrically erasable programmable read only memory、EEPROM)、磁気ディスク記憶装置(magnetic disc storage device)、コンパクトディスクロム(compact disc-ROM、CD-ROM)、デジタル多目的ディスク(digital versatile discs、DVDs)又は他の形態の光学記憶装置、マグネティックカセット(magnetic cassette)に記憶され得る。また、これらの一部又は全部の組み合わせで構成されたメモリに記憶され得る。また、各々の構成メモリは多数個が含まれる場合もある。
【0158】
また、プログラムはインターネット(Internet)、イントラネット(Intranet)、LAN(local area network)、WAN(wide area network)、又はSAN(storage area network)などの通信ネットワーク、又はそれらの組み合わせで構成された通信ネットワークを通してアクセス(access)できる取付可能な(attachable)記憶装置(storage device)に記憶され得る。このような記憶装置は外部ポートを通して本開示の実施形態を遂行する装置にアクセスできる。また、通信ネットワーク上の別途の記憶装置が携帯用電子機器にアクセスすることもできる。
【0159】
上述の本開示の具体的な実施形態で、開示に含まれる構成要素は提示された具体的な実施形態によって単数又は複数で表現された。しかし、単数又は複数の表現は説明の便宜のために提示した状況に適するように選択されたものであって、本開示が単数又は複数の構成要素に限定されることではなく、複数で表現された構成要素であっても単数で構成されたり、単数で表現された構成要素であっても複数で構成され得る。
【0160】
一方、本開示の詳細な説明では具体的な実施形態に関して説明したが、本開示の範囲から逸脱しない限度内で様々な変形が可能であることは勿論である。よって、本開示の範囲は説明された実施形態に限定されて定められてはならず、後述の特許請求の範囲だけでなくその特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
【符号の説明】
【0161】
210 通信部
220 記憶部
230 制御部
310 通信部
320 記憶部
330 制御部
図1A
図1B
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10A
図10B
図11
図12
【国際調査報告】